DE4406281C2 - Verfahren zum Bestimmen eines Ausfalls einer Vorrichtung zur Abgasrückführung - Google Patents
Verfahren zum Bestimmen eines Ausfalls einer Vorrichtung zur AbgasrückführungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestim
men eines Ausfalls einer EGR (exhaust gas recirculation = Abgasrück
führung)-Vorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Hauptbestandteile des von einem Benzinmotor ausgestoßenen Ab
gases sind Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC) und Stickoxide
(NOx). Stickoxide werden durch die chemische Reaktion zwischen Stick
stoff und Sauerstoff, die in einem Luft-Kraftstoff-Gemisch enthalten sind,
unter einer Hochtemperaturbedingung erzeugt, die stattfindet, wenn das
an einen Motor zugeführte Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennt. Der Haupt
teil der in dem Abgas enthaltenen Stickoxide ist Stickstoffmonoxid (NO).
Selbst mit dem gleichen Verbrennungsluftverhältnis des Luft-Kraftstoff-
Gemisches senkt sich, wenn die Menge der in dem Luft-Kraftstoff-Ge
misch enthaltenen inaktiven Bestandteile sich erhöht, die Verbrennungs
temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches mit einer nachfolgenden Redu
zierung des erzeugten Stickstoffmonoxids, wenn das Luft-Kraftstoff-Ge
misch verbrennt.
Auf der Grundlage der obenbeschriebenen Tatsache wird eine EGR-
Vorrichtung zur Abgasreinigung verwendet, die so ausgelegt ist, daß
bewirkt wird, daß ein Teil des Abgases zu einem Einlaßsystem eines
Motors zurückgeführt wird, um dadurch einem Luft-Kraftstoff-Gemisch
das Abgas als ein inaktiver Bestandteil zuzugeben.
Des weiteren ist als ein Verfahren zum Diagnostizieren
eines Ausfalls einer EGR-Vorrichtung ein "Verfahren zum
Diagnostizieren eines Ausfalls einer Abgas-Zirkulations-
Steuervorrichtung", die eine Ausfalldiagnose ausführt,
wenn ein Motor in einer Zone verzögerten Betriebs läuft,
wo die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist, in der vorläufigen
japanischen Patentveröffentlichung Nr. H2-
9937 offenbart. Gemäß diesem Diagnostikverfahren wird zum
Ausführen der Ausfalldiagnose, wenn ein Motor in einem
stabilen Zustand nach der Beendigung des Aufwärmens ist,
was dadurch bestimmt wird, daß festgelegt wird, ob die
Kühlwassertemperatur gleich oder höher 80° ist und ob die
Motorrotationsgeschwindigkeit innerhalb eines vorbe
stimmten Bereichs abfällt, ein Unterdruck-Auswahlventil,
das in einem Unterdruck-Leitungsstrang vorgesehen ist,
zeitweilig von einem offenen Zustand in einen
geschlossenen Zustand geändert, um dadurch einen Einlaß
druck in den Unterdruck-Leitungsstrang einzuführen. Der
so eingeführte Einlaßdruck wirkt auf einen Unterdruck
eines EGR-Ventils, das in einer EGR-Leitung angeordnet
ist, und zwar über einen EGR-Modulator, wodurch bewirkt
wird, daß das EGR-Ventil öffnet, um das Abgas von einem
Abgasstrang des Motors zu einem Einlaßstrang des Motors
über den EGR-Strang zu zirkulieren. Danach wird eine
Differenz zwischen dem Druck, der unmittelbar vor der
Abgasrückführung (EGR) entwickelt wird, und dem, der
während der EGR entwickelt wird, erfaßt. Wenn die
Differenz unter einem vorher festgelegten Wert ist, dann
wird festgelegt, daß ein Ausfall der EGR-Vorrichtung
aufgetreten ist.
Genauer ausgedrückt wird gemäß dem zuvor genannten
Ausfalldiagnoseverfahren, wenn ein Drosselventil
vollständig geschlossen ist (Fig. 1A), ein EGR-Prüfmodus
EIN-geschaltet, und eine Prüfung (Ausfalldiagnose) der
EGR-Vorrichtung wird gestartet (Fig. 1B). Eine Abgas
rückführung (EGR) wird zwangsweise zwischen dem Moment,
bei dem eine vorgeschriebene Zeitperiode von der Zeit, zu
der der EGR-Prüfmodus EIN-geschaltet wird, verstreicht
und in dem Moment ausgeführt, bei dem das Prüfen der EGR-
Vorrichtung beendet ist (Fig. 1B). Es wird bestimmt,
daß die EGR-Vorrichtung zuverlässig arbeitet, wenn eine Variation ΔP
des Einlaßdruckes (Einlaßleitungsdruck) zwischen dem Moment, unmittel
bar bevor die EGR ausgeführt wird, und dem Moment, bei dem die
EGR gerade ausgeführt wird, groß ist, wie es durch eine durchgezogene
Linie in Fig. 1C angedeutet ist. Andererseits wird dann festgelegt, daß
ein Ausfall in der EGR-Vorrichtung aufgetreten ist, wenn die Variation
ΔP im Einlaßleitungsdruck klein ist, wie es durch die Zweipunkt-Strich-
Linie in Fig. 1C angedeutet ist.
Gemäß dem zuvor genannten Ausfalldiagnoseverfahren kann jedoch in
einigen Fällen eine genaue Bestimmung des Auftretens/Nichtvorhanden
seins eines Ausfalls in der EGR-Vorrichtung nicht ausgeführt werden.
Gründe für eine derartige fehlerhafte Bestimmung schließen Schwankun
gen im Einlaßleitungsdruck ein, die von einer Änderung der Motordreh
zahl während der EGR-Prüfung herrühren. Will man noch genauer sein,
so steigt dann der Einlaßleitungsdruck von Punkt A zu Punkt B auf der
durchgezogenen Linie, wie es in Fig. 1E gezeigt ist, während der EGR-
Prüfung, wenn der Motorbetriebszustand sich von Punkt A zu Punkt B
auf der Motordrehzahl-Einlaßleitungsdruck-Charakteristik verschiebt, die
erhalten wird, wenn die Drossel vollständig geschlossen ist (Fig. 2), was
bewirkt, daß die Motordrehzahl Ne von einem Wert NeA auf einen Wert
NeB fällt. Wenn die Erhöhung des Einlaßleitungsdruckes infolge des
Abfalls der Motordrehzahl während der EGR-Prüfung groß ist und
dadurch die Variation des Einlaßleitungsdruckes, der für die EGR-Prü
fung erfaßt wird, groß ist, dann kann in fehlerhafter Weise bestimmt
werden, daß die EGR-Vorrichtung zuverlässig arbeitet, selbst wenn die
EGR-Vorrichtung einen Ausfall entwickelt hat. Wenn der Motorbetriebs
zustand sich von Punkt B zu Punkt A auf der zuvor genannten Charak
teristik während der EGR-Prüfung verschiebt, so daß die Motordrehzahl
Ne von dem Wert NeB zu dem Wert NeA ansteigt, dann ändert sich der
Einlaßleitungsdruck vom Punkt B zum Punkt A auf der unterbrochenen
Linie, wie es durch die unterbrochene Linie in Fig. 1E gezeigt ist.
Demgemäß kann fälschlicherweise bestimmt werden, daß die EGR-Vor
richtung fehlerhaft ist, selbst wenn die EGR-Vorrichtung zuverlässig
arbeitet, wenn die Variation in dem Einlaßleitungsdruck, der erfaßt wird,
während der Einlaßleitungsdruck sich unter dem durch die Erhöhung der
Motordrehzahl ausgeübten Einfluß ändert, klein ist.
Des weiteren kann bei dem zuvor genannten konventionellen Ausfall
diagnoseverfahren ein Motorbetriebsmodus, der zwischen einem Modus
mit Brennstoffabschaltung und einem Modus ohne Brennstoffabschaltung
schaltet, zu einer fehlerhaften Bestimmung führen. Das ist so, weil die
Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches begonnen wird oder gestoppt
wird, wenn der Modus mit Kraftstoffabschaltung freigegeben wird oder
während der EGR-Prüfung eingegeben wird, um zu bewirken, daß der
Einlaßleitungsdruck geändert wird.
Speziell erhöht sich dann der Einlaßleitungsdruck von Punkt A zu Punkt
A′ auf der durchgezogenen Linie mit der Zeit, wie es durch die durch
gezogene Linie in Fig. 4 gezeigt ist, wenn die EGR-Prüfung für den
Modus mit Brennstoffabschaltung eingeleitet wird, wenn der Motor in
einem Betriebszustand ist, der dem von Punkt A auf der Motordrehzahl-
Einlaßleitungsdruck-Charakteristik entspricht, die durch die durchgezogene
Linie in Fig. 3 gezeigt ist, und wenn die EGR-Prüfung für den Modus
ohne Kraftstoffabschaltung beendet ist, wenn der Motor in einem Be
triebszustand ist, der dem Punkt A′ auf der durch die unterbrochene
Linie in Fig. 3 gezeigten Charakteristik entspricht. Wenn die Erhöhung
des Einlaßleitungsdruckes infolge der Modusumschaltung groß ist und die
resultierende Variation des für die EGR-Prüfung erfaßten Einlaßleitungs
druckes groß ist, dann kann fälschlicherweise bestimmt werden, daß die
EGR-Vorrichtung zuverlässig arbeitet, während die EGR-Vorrichtung
tatsächlich einen Ausfall erleidet. Andererseits ändert sich dann der
Einlaßleitungsdruck von Punkt A zu Punkt A auf der unterbrochenen
Linie, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 4 gezeigt, wenn die
EGR-Prüfung bei dem Motorbetriebszustand gestartet wird, der dem
Punkt A in Fig. 3 entspricht, und bei dem Motorbetriebszustand beendet
wird, der dem Punkt A in Fig. 3 entspricht. Im Ergebnis verringert sich
die Variation des Einlaßleitungsdruckes, der für die EGR-Prüfung erfaßt
wird, und es kann fälschlicherweise bestimmt werden, daß die EGR-
Vorrichtung ausgefallen ist, selbst wenn sie zuverlässig arbeitet.
Des weiteren kann die durch die ISC-(idling speed control = Leerlauf
drehzahlsteuerung)-Funktion ausgeführte Leerlaufdrehzahleinstellung zu
einer fehlerhaften Bestimmung führen, wenn das obenbeschriebene kon
ventionelle Ausfalldiagnoseverfahren für einen Motor angewendet wird,
der mit einer ISC-Funktion zum automatischen Einstellen der Leerlauf
drehzahl entsprechend der Motorlast versehen ist. Das ist deshalb so,
weil sich der Einlaßleitungsdruck ändert, wenn der Öffnungsgrad des ISC-
Ventils, das in einem Bypaß-Strang vorgesehen ist, die an einem Drossel
ventil vorbeiführt, geändert wird, um die Leerlaufdrehzahl einzustellen.
Außerdem ist die durch die ISC-Funktion ausgeführte Leerlaufdrehzahl
einstellung dafür vorgesehen, ein Motorabwürgen zu verhindern, wenn die
Motorlast z. B. infolge der Betätigung einer Klimaanlage oder einer
Leistungssteuerpumpe ansteigt. Wenn die Motorlast ansteigt (z. B. während
des Herausfahrens bzw. Hochfahrens aus dem Leerlauf), wird der Öff
nungsgrad des ISC-Ventils erhöht, um Sekundärluft zu dem Motor über
den Bypaßstrang zuzuführen, wodurch der Motor bei einer Leerlauf
drehzahl läuft, die höher ist als eine gewöhnliche niedrige Leerlaufdreh
zahl.
Nachfolgend wird der Grund erklärt, warum die Leerlaufdrehzahlein
stellung durch die ISC-Funktion die fehlerhafte Bestimmung bei der
Ausfalldiagnose der EGR-Vorrichtung bewirkt.
Wenn die EGR-Prüfung gestartet wird, wenn der Motor in dem Betriebs
zustand ist, der Punkt A auf der Motordrehzahl-Einlaßleitungsdruck-
Charakteristik (in Fig. 5 gezeigt) entspricht, die erhalten wird, wenn das
ISC-Ventil auf einen Bezugsöffnungsgrad eingestellt wird, und wenn die
EGR-Prüfung beendet ist, wenn der Motor in dem Betriebszustand ist,
der Punkt A einer ähnlichen Charakteristik entspricht, die erhalten wird,
wenn das ISC-Hochfahren aus dem Leerlauf ausgeführt wird, dann steigt
der Einlaßleitungsdruck von einem Wert (etwa -520 mmHG), was Punkt
A in Fig. 5 entspricht, auf einen Wert (etwa -510 mmHg), was Punkt A
in Fig. 5 entspricht, wenn der Öffnungsgrad des ISC-Ventils für das
Herausfahren aus dem Leerlauf ansteigt. Wenn der von der Änderung
des ISC-Ventil-Öffnungsgrades resultierende Einlaßleitungsdruck signifikant
mit einer folglich großen Variation des Einlaßleitungsdruckes ist, welcher
für die EGR-Prüfung erfaßt wird, dann kann fehlerhafterweise bestimmt
werden, daß die EGR-Vorrichtung zuverlässig arbeitet, selbst wenn die
EGR-Vorrichtung tatsächlich einen Ausfall erleidet. Auf der anderen
Seite sinkt, wenn die EGR-Prüfung gestartet wird, wenn der Motor in
einem Betriebszustand ist, der Punkt A′ von Fig. 5 entspricht, und
beendet wird, wenn der Motor in einem Betriebszustand ist, der Punkt
A von Fig. 5 entspricht, dann der Einlaßleitungsdruck von einem Wert,
der Punkt A entspricht, auf einen Wert, der Punkt A entspricht. Im
Ergebnis ist die Variation des Einlaßleitungsdruckes, welcher für die
EGR-Prüfung erfaßt wird, klein, und somit kann fehlerhafterweise be
bestimmt werden, daß die EGR-Vorrichtung ausgefallen ist,
selbst wenn sie tatsächlich zuverlässig arbeitet.
Wie oben beschrieben, verhindern gemäß dem
konventionellen Ausfalldiagnoseverfahren Änderungen in
den Motorbetriebszuständen (z. B. Motordrehzahl,
Kraftstoffzufuhr zum Motor und Sekundärluftzufuhr zum
Motor), im Gegensatz zum Einlaßzustand in der Einlaß
leitung des Motors, eine genaue Bestimmung des
Auftretens/Nichtvorhandenseins eines Ausfalls in der EGR-
Vorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Bestimmen eines Ausfalls einer EGR-Vorrichtung
bereitzustellen,
wodurch eine
genaue Bestimmung des Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins
eines Ausfalls in der EGR-Vorrichtung selbst dann ermöglicht wird,
wenn sich der Motorbetriebszustand im Gegensatz zum
Einlaßzustand in dem Einlaßstrang eines Motors
ändert, wenn die EGR-Vorrichtung gerade auf einem Ausfall
geprüft wird.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Bestimmen eines Ausfalls der EGR-Vorrichtung
bereitgestellt, und zwar einschließlich eines EGR-
Steuerventils zum Einstellen einer Abgasmenge, die von
dem Abgasstrang eines Motors zu dessen Einlaßstrang
zirkuliert wird, und einer EGR-Steuereinrichtung zum
Steuern des EGR-Steuerventils in Abhängigkeit von einem
Betriebszustand des Motors, und zwar durch Erfassen eines
Einlaßzustandes in dem Einlaßstrang des Motors durch eine
Einrichtung zum Erfassen des Einlaßzustandes, während
bewirkt wird, daß das EGR-Steuerventil zeitweilig
geöffnet und geschlossen wird, während der Motor in einer
vorgeschriebenen Betriebszone läuft, und durch Ausführen
einer Bestimmung auf der Basis des erfaßten
Einlaßzustandes, wenn das EGR-Steuerventil geschlossen
ist, und des erfaßten Einlaßzustandes, wenn das EGR-
Steuerventil geöffnet wird. Wie in Schritt (a1) von
Anspruch 1 definiert wird, besteht die erste Erfindung,
die in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist, im
Bestimmen eines Wechsels im Motorbetriebszustand, der
anders ist als der Einlaßzustand, bei dem die Anwesenheit
eines Fehlers der EGR-Vorrichtung bestimmt wird, und im
Einschränken der Bestimmung eines Fehlers der EGR-
Vorrichtung in Übereinstimmung mit der somit entdeckten
Änderung im Motorbetriebszustand.
Wenn während der Fehlerbestimmung ein Wechsel im Motor
betriebszustand auftritt, so wie ein abrupter Wechsel in
der Motordrehzahl, ein Überwechseln des Brennstoffsteuer
modus, ein Wechsel im Öffnungsgrad des Leerlaufsteuer
ventils, dann wird die Ausführung der Fehlerbestimmung
eingeschränkt. Dies macht es möglich, eine fehlerhafte
Bestimmung zu vermeiden, die im Stand der Technik
auftreten könnte.
Wie in Schritt (a2) von Anspruch 1 definiert, besteht die
in der vorliegenden Anmeldung offenbarte zweite Erfindung
im Einschränken eines Wechsels im Motorbetriebszustand,
der anders ist als der Einlaßzustand.
Gemäß der zweiten Erfindung dieser Anmeldung, wird ein
Wechsel im Motorbetriebszustand, so wie ein abrupter
Wechsel in der Motordrehzahl, ein Überwechseln des
Brennstoffsteuermodus, ein Wechsel im Öffnungsgrad eines
Leerlaufsteuerventils während der Fehlerbestimmung
beschränkt. Dies macht es möglich, eine fehlerhafte
Bestimmung zu vermeiden, die durch einen unerwünschten
Wechsel im Einlaßdruck verursacht wird, der aus einem
unerwünschten Wechsel im Motorbetriebszustand, der anders
ist als der Einlaßzustand, resultiert.
Die vorliegende Erfindung ist dahingehend vorteilhaft,
daß die Bestimmung eines Ausfalls in der EGR-Vorrichtung
eingeschränkt ist, gemäß einer Änderung des
Motorbetriebszustandes, im Gegensatz zum Einlaßzustand,
oder einer Änderung des Motorbetriebszustandes, im
Gegensatz zum Einlaßzustand, wenn ein Ausfall in der EGR-
Vorrichtung bestimmt wird, wodurch ein Fehler in der
Bestimmung eines Ausfalls vermieden wird, der durch eine
Änderung im Motorbetriebszustand verursacht wird, was
eine genaue Bestimmung des Vorhanden
seins/Nichtvorhandenseins eines Ausfalls der EGR-
Vorrichtung ermöglicht, selbst wenn sich der Motor
betriebszustand ändert. Diese und andere Ziele und
Vorteile werden leicht deutlich aus dem Verstehen der
bevorzugten Ausführungsbeispiele, die nachfolgend unter
Bezug auf die folgenden Zeichnungsseiten beschrieben
wird.
Die Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung hier nachfolgend
besser verstanden werden unter Bezug auf die beigefügten Figuren, die
lediglich darstellungshaft angegeben sind und mit denen nicht beabsichtigt
ist, die vorliegende Erfindung zu begrenzen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines konventionellen
Ausfalldiagnoseverfahrens für eine EGR-Vorrichtung, wobei
Fig. 1A eine Änderung des Drosselöffnungsgrades bezüglich der
Zeit zeigt, Fig. 1B eine EIN/AUS-Zeitgabe in dem EGR-Prüf
modus zeigt, Fig. 1C eine Änderung des Einlaßleitungsdruckes
mit der Zeit zeigt, Fig. 1D eine EIN/AUS-Zeitgabe der EGR
zeigt und Fig. 1E eine Änderung des Einlaßleitungsdruckes mit
der Zeit zeigt;
Fig. 2 ein Diagramm, das eine Motordrehzahl-Ne-Einlaßleitungs
druck-P-Charakteristik zeigt, die erhalten wird, wenn die Drossel
vollständig geschlossen ist und zwar zusammen mit zwei anderen
Charakteristiken bzw. Kennlinien;
Fig. 3 ein Diagramm, das eine Motordrehzahl-Ne-Einlaßleitungs
druck-P-Charakteristik zeigt, die bei einem Modus mit Kraft
stoffabschaltung erhalten wird, und zwar zusammen mit einer
Charakteristik, die bei einem Modus ohne Kraftstoffabschaltung
erhalten wird;
Fig. 4 ein Diagramm, das zeitabhängige Änderungen des Einlaßlei
tungsdruckes zeigt, die durch EIN- oder AUS-Schalten der EGR
hervorgerufen werden;
Fig. 5 ein Diagramm, das eine Motordrehzahl-Ne-Einlaßleitungs
druck-P-Charakteristik zeigt, die erhalten wird, wenn das ISC-
Ventil einen Bezugsöffnungsgrad aufweist, und zwar zusammen
mit einer Charakteristik, die zu der Zeit des ISC-Hochfahrens
aus dem Leerlauf erhalten wird;
Fig. 6 ein schematisches Diagramm, das teilweise im Querschnitt
gezeigt ist, das einen Teil einer EGR-Vorrichtung zeigt, auf die
ein Ausfallbestimmungsverfahren gemäß einem ersten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
Fig. 7 ein Flußdiagramm, das einen Teil einer Ausfallbestimmungs
routine zeigt, die durch die in Fig. 6 gezeigte elektronische
Steuereinheit implementiert ist;
Fig. 8 ein Flußdiagramm, das einen weiteren, von Fig. 7 fortgesetz
ten Teil der Ausfallbestimmungsroutine zeigt, die teilweise in
Fig. 7 gezeigt ist;
Fig. 9 ein Flußdiagramm, das den verbleibenden, von Fig. 8 fort
gesetzten Teil der Ausfallbestimmungsroutine zeigt, die teilweise
in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist;
Fig. 10 ein Diagramm, das die EGR-Prüfzone (Zone verzögerten
Motorbetriebs) in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung zeigt, wobei der Aufladewirkungsgrad ηv auf der
Ordinate und die Motordrehzahl Ne auf der Abszisse aufgetra
gen sind, und zwar zusammen mit weiteren Motorbetriebszonen;
Fig. 11 ein Zeitdiagramm, daß das Verhalten von zu der EGP-Vor
richtung gehörigen Elementen zeigt, die beobachtet werden,
wenn die in Fig. 7 gezeigte Ausfallbestimmungsroutine durch
Fig. 9 implementiert wird, und zwar zusammen mit zeitabhängi
gen Änderungen zugehöriger Parameter; wobei Fig. 11A ein
Zeitverhalten zeigt, bei dem ein Zustand zum Ausführen der
Ausfallbestimmung erfüllt ist, Fig. 11B ein EIN/AUS-Zeitverhal
ten eines EGR-Elektromagneten zeigt, Fig. 11C Änderungen des
Einlaßleitungsdruckes zeigt, Fig. 11D ein Zeitverhalten zeigt, bei
dem eine Variation ΔP des Einlaßleitungsdruckes berechnet
wird, und ein Niveau des Ausfallbestimmungswertes ΔPEGR
zeigt, Fig. 11E eine Ausführzeitabgabe der Ausfallbestimmung
zeigt und Fig. 11F eine Zeitgabe zeigt, bei der eine EGR-Prüf
lampe EIN-geschaltet ist;
Fig. 12 ein Flußdiagramm, das einen vom Schritt S12 von Fig. 8
fortgesetzten Primärteil der Ausfallbestimmungsroutine zeigt, die
bei einem Ausfallbestimmungsverfahren gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
Fig. 13 ein Flußdiagramm, das einen weiteren von Fig. 12 fortgesetz
ten Primärteil der Ausfallbestimmungsroutine zeigt, die teilweise
in Fig. 12 gezeigt ist;
Fig. 14 ein Flußdiagramm, das einen vom Schritt S12 von Fig. 8
fortgesetzten Primärteil der Ausfallbestimmungsroutine zeigt, die
bei der Ausfallbestimmung eines dritten Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
Fig. 15 ein Flußdiagramm, das einen vom Schritt S20 von Fig. 9
fortgesetzten Primärteil der Ausfallbestimmungsroutine zeigt, die
bei der Ausfallbestimmung eines vierten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
Fig. 16 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Motordrehzahl
variation und Einlaßleitungsdruckvariation zeigt;
Fig. 17 ein Diagramm, das ein Kennfeld der Motordrehzahldifferenz
gegen einen Korrekturwert zeigt, das in der Ausfallbestimmungs
routine verwendet wird, die in Fig. 15 gezeigt ist;
Fig. 18 ein Diagramm, das Änderungen des Einlaßleitungsdruckes
zeigt, die durch einen Abfall der Motordrehzahl während der
Ausfallbestinunung hervorgerufen werden, und Korrekturen zum
Kompensieren derartiger Änderungen;
Fig. 19 ein Diagramm, das Änderungen im Einlaßleitungsdruck zeigt,
die durch einen Anstieg der Motordrehzahl während der Aus
fallbestimmung hervorgerufen werden, und Korrekturen zum
Kompensieren derartiger Änderungen;
Fig. 20 ein Flußdiagramm, das einen von Schritt S208 von Fig. 14
fortgesetzten Primärteil der Ausfallbestimmungsroutine zeigt, die
bei der Bestimmung eines fünften Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
Fig. 21 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Variation
der Schritte des ISC-Ventils und einer Einlaßleitungsdruckva
riation zeigt;
Fig. 22 ein Diagramm, das ein Kennfeld einer Variation des ISC-
Ventilöffnungsgrades über dem Korrekturwert veranschaulicht,
das bei der in Fig. 21 gezeigten Ausfallbestimmungsroutine
verwendet wird;
Fig. 23 ein Diagramm, das Änderungen des Einlaßleitungsdruckes,
die durch Verringerungen des ISC-Ventilöffnungsgrades während
der Ausfallbestimmung bewirkt werden, und Korrekturen zum
Kompensieren derartiger Änderungen zeigt;
Fig. 24 ein Diagramm, das Änderungen des Einlaßleitungsdruckes,
die durch Erhöhungen des ISC-Ventilöffnungsgrades während der
Ausfallbestimmung hervorgerufen werden, und Korrekturen zum
Kompensieren derartiger Änderungen zeigt;
Fig. 25 ein Flußdiagramm, das einen von Schritt S12 von Fig. 8
fortgesetzten Schritt der Ausfallbestimmungsroutine zeigt, die bei
der Ausfallbestimmung eines sechsten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung ausgeführt wird und
Fig. 26 ein Flußdiagramm, das einen weiteren von Fig. 25 fortgesetz
ten Teil der Ausfallbestimmungsroutine zeigt, die teilweise in
Fig. 25 gezeigt ist.
Im folgenden wird eine EGR (Abgasrückführung)-Vorrichtung erklärt, zu
der ein Ausfallbestimmungsverfahren gemaß einem ersten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Bezugnehmend auf Fig. 6 ist ein Motor 1 mit einem Einlaßstrang 2 und
einem Auslaßstrang 7 ausgerüstet. Der Einlaßstrang 2 weist eine Ein
laßleitung 2a auf. In der Einlaßleitung 2a ist ein Druckausgleichsbehälter
6 zum Verhindern einer Einlaßpulsation auf der stromabwärtigen Seite
eines Drosselventils 3 vorgesehen, und Kraftstoffeinspritzventile 14 sind
für jeweilige Zylinder auf der unmittelbar stromaufwärtigen Seite der
Einlaßventile vorgesehen. Der Einlaßstrang 2 weist des weiteren eine
Einlaßleitung 2b auf, die mit der Einlaßleitung 2a über den Druckaus
gleichsbehälter 6 verbunden ist. Der Auslaßstrang bzw. Auslaßkrümmer
7 ist mit einer Katalysatorvorrichtung 17 für eine Abgasreinigung vor
gesehen, und mit einem Schalldämpfer 18 zum Verhindern von Abgasge
räusch.
Bezugsziffer 4 bezeichnet einen Bypaßstrang, der an dem Einlaßstrang 2
vorgesehen ist, der um das Drosselventil 3 herumführt. Der Bypaßstrang
4 ist mit einem Leerlaufdrehzahlsteuerventil (hier nachfolgend als "ISC-
Ventil" bezeichnet) 5 versehen, das als ein Bypaßsteuerventil arbeitet.
Das ISC-Ventil 5 ist z. B. von einem mit Schrittmotor angetriebenen Typ,
und der Ventilöffnungsgrad wird eingestellt durch Steuern des Antriebs
eines Schrittmotors des Ventils 5. Wenn der Motor 1 im Leerlauf läuft,
unterliegt der Öffnungsgrad des ISC-Ventils 5 einer offen-prozeßgekoppel
ten Steuerung gemäß der Motorlast, wodurch eine Sekundärluftmenge, die
zum Motor 1 über den Bypaßstrang 4 zugeführt wird, und somit die
Leerlaufdrehzahl des Motors 1 gemäß der Motorlast eingestellt werden.
Die EGR-Vorrichtung, die an dem Motor montiert ist und so ausgelegt
ist, daß ein Teil des vom Abgasstrang 7 des Motors 1 zum Einlaßstrang
2 ausgestoßenen Abgases rezirkuliert (zurückströmt), ist mit einem EGR-
Strang 8, der sich zwischen dem Teil des Abgasstranges 7, der an der
stromaufwärtigen Seite der Katalysatorvorrichtung angeordnet ist, und
dem Teil des Einlaßstranges 2 erstreckt, der an der stromabwärtigen
Seite des Druckausgleichsbehälters angeordnet ist, einem EGR-Steuerven
til (EGR-Ventil 9) zum Einstellen der Abgasmenge, die von dem Ab
gasstrang 7 zu dem Einlaßstrang 2 über den Strang 8 rezirkuliert wird,
und einer EGR-Steuereinrichtung ausgerüstet ist zum Steuern des Ventils
9 gemäß dem Betriebszustand des Motors 1. Die EGR-Steuereinrichtung
weist ein EGR-Magnetventil 10 und eine elektronische Steuereinheit
(ECU) 15 auf.
Das EGR-Ventil 9 hat eine Unterdruck-Kammer 9a und eine Ventil
kammer 9b, die durch ein Gehäuse und eine Membran des Ventils
definiert sind und auf jeder Seite der Membran vorgesehen sind. An
geordnet in der Ventilkammer 9b ist ein Ventilkörper, der mit der
Membran zum Öffnen und Schließen des EGR-Stranges 8 verbunden ist,
und in der Unterdruck-Kammer 9a ist eine Feder angeordnet, die den
Ventilkörper in der Ventilschließrichtung aktiviert. Die Unterdruck-Kam
mer 9a ist mit dem Einlaßstrang 2 über eine Leitung 21 verbunden.
Eine Leitung 22, die von der Leitung 21 abgezweigt ist, öffnet zur Luft,
und die Leitung 22 ist mit dem EGR-Magnetventil 10 versehen.
Das EGR-Magnetventil 10 ist zusammengesetzt aus einem normal-offenen
elektromagnetischen Ventil, das einen Ventilkörper zum Öffnen und
Schließen der Leitung 22, eine Feder; die den Ventilkörper in der
Ventilöffnungsrichtung aktiviert, und einen Elektromagneten aufweist, der
elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit 15 verbunden ist. Das
Ventil 10, das einer EIN/AUS-Arbeitssteuerung durch die elektronische
Steuereinheit 15 unterliegt, ist so ausgelegt, daß es öffnet, wenn der
Elektromagnet entaktiviert (AUS-geschaltet) wird, während es schließt,
wenn der Elektromagnet aktiviert (EIN-geschaltet) wird.
Wenn das EGR-Magnetventil 10 öffnet, strömt die durch die Leitung 22
eingeführte Luft in die Unterdruck-Kammer 9a des EGR-Ventils 9, und
das Ventil 9 schließt, was bewirkt, daß der EGR-Strang 8 schließt. Auf
der anderen Seite wirkt der durch den Einlaßstrang 2 über die Leitung
21 eingeführte Einlaßunterdruck auf die Unterdruck-Kammer 9a, um das
EGR-Ventil 9 zu öffnen. Das bewirkt, daß der EGR-Strang 8 öffnet, und
ein Teil des Abgases, das durch den Abgasstrang 7 strömt, wird zurück
zu dem Einlaßstrang 2 über den EGR-Strang 8 zirkuliert.
Bezugsziffer 11 bezeichnet einen Motordrehzahlsensor, der auf eine
Kurbelwelle des Motors 1 weisend zum Erzeugen eines Ausgabeimpulses
angeordnet ist, und zwar jedesmal, wenn die Kurbelwelle um einen
spezifizierten Winkel rotiert. Es sind ist auch ein Drucksensor 12 zum
Erfassen des Einlaßdruckes (Einlaßinformation) in dem Druckausgleichs
behälter 6 des Einlaßstranges 2, ein O₂-Sensor 13 zum Erfassen der
Sauerstoffkonzentration in dem durch den Abgasstrang 7 strömenden
Abgas und ein Leerlaufschalter 16 vorgesehen, der auf EIN kommt,
wenn das Drosselventil 3 vollständig schließt. Des weiteren sind ver
schiedene Sensoren und Schalter (nicht gezeigt) einschließlich eines
Luftströmungssensors zum Erfassen der Einlaßluftmenge in den Motor 1,
ein Sensor für den Drosselöffnungsgrad zum Erfassen des Öffnungsgrades
des Drosselventils 3, ein Sensor für die Motorkühlwassertemperatur und
Hilfsausrüstungsschalter zum Erfassen der Betriebszustände der Hilfsaus
rüstung wie z. B. einer Klimaanlage und einer Leistungssteuereinheit
vorgesehen.
Die elektronische Steuereinheit 15 weist einen Rechner, einen Speicher,
E/A-Schaltungen, Zeitgeber usw. (nichts davon ist gezeigt) auf. Elektrisch
verbunden mit der Eingabeseite der Einheit 15 sind verschiedene Senso
ren einschließlich des Motordrehzahlsensors (Ne-Sensor 11), des Druck
sensors 12 und des O₂-Sensors 13 sowie verschiedene Schalter einschließ
lich des Leerlaufschalters 16. In ähnlicher Weise sind der Schrittmotor
des ISC-Ventils 5, der Elektromagnet des EGR-Magnetventils 10, eine
EGR-Prüflampe 19 und ähnliches elektrisch mit der Ausgabeseite der
Einheit 15 verbunden.
Die elektronische Steuereinheit 15 bestimmt den Betriebszustand des
Motors 1 hauptsächlich gemäß der Motordrehzahl, die auf der Basis von
von dem Motordrehzahlsensor 11 empfangenen Ausgangsimpulsen erfaßt
wird, die Menge an Einlaßluft pro Zylinder (A/N), die gemäß der so
ermittelten Motordrehzahl und einer Ausgabe des Luftströmungssensors
berechnet wird, die Sauerstoffkonzentration im Abgas, die durch den O₂-
Sensor erfaßt wird, und die Betriebszustände der Hilfsausrüstung, die
durch die Hilfsausrüstungsschalter erfaßt werden.
Die Steuereinheit 15, die als eine Kraftstoffzufuhr-Steuereinrichtung dient,
steuert die von dem jeweiligen Kraftstoffeinspritzventil 14 in den Motor
1 gemäß dem so bestimmten Motorbetriebszustand eingespritzt wird. Die
Steuereinheit 15, als eine Steuereinrichtung für die Leerlaufdrehzahl,
steuert den ISC-Ventilöffnungsgrad durch Steuern des Antriebs des
Schrittmotors des ISC-Ventils 5 gemäß dem Motorbetriebszustand. Des
weiteren stellt die Steuereinheit 15, die als eine EGR-Steuereinrichtung
dient, den Öffnungsgrad des EGR-Ventils 9 variabel ein, indem das
EGR-Magnetventil 10 eine EIN/AUS-Arbeitssteuerung erfährt, wodurch
die Abgasmenge variabel eingestellt wird, die zu dem Einlaßstrang 2
über den EGR-Strang 8 zirkuliert wird.
Die elektronische Steuereinheit 15 hat eine Funktion des Bestimmens des
Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins eines Ausfalls in der EGR-Vor
richtung, und zwar zusätzlich zu der Kraftstoffzufuhr-Steuerfunktion, der
Leerlaufdrehzahl-Steuerfunktion und der EGR-Steuerfunktion.
Spezifischer ausgedrückt ändert die elektronische Steuereinheit 15 als eine
Ausfallbestimmungseinrichtung die EGR-Menge durch zeitweiliges Öffnen
und Schließen des EGR-Ventils 9, wenn ein Ausfall bestimmt wird, und
überwacht die Änderung des Druckes in dem Druckausgleichsbehälter,
der durch die Änderung der EGR-Menge hervorgerufen wird. Soweit liest
die Steuereinheit 15 die Ausgabe des Drucksensors, die kennzeichnend
für das Druckniveau in dem Druckausgleichsbehälter ist, wenn das EGR-
Ventil 9 geschlossen ist und wenn das Ventil offen ist, während bewirkt
wird, daß das EGR-Ventil 9 geöffnet und geschlossen wird, und ver
gleicht die zwei Druckniveaus in dem Druckausgleichsbehälter, um zu
bestimmen, ob die EGR-Vorrichtung ausgefallen ist. Wenn die EGR-
Vorrichtung zuverlässig arbeitet, ändert sich die EGR-Menge, wenn das
EGR-Ventil 9 geöffnet und geschlossen wird, und der Druck in dem
Druckausgleichsbehälter ändert sich, wenn die EGR-Menge sich ändert.
Wenn die Änderung des Druckes in dem Druckausgleichsbehälter kleiner
ist als die, die erhalten wird, wenn die EGR-Vorrichtung zuverlässig
arbeitet, bestimmt somit die Steuereinheit, daß die EGR-Vorrichtung
ausgefallen ist. Übrigens wird zum Minimieren der Schwankungen des
Drehmomentes des Motors 10 die Ausfallbestimmung ausgeführt, während
der Motor 1 in einer Zone bzw. einem Bereich verzögerten Betriebs
läuft.
Wie oben erwähnt, kann eine fehlerhafte Bestimmung das Ergebnis sein,
wenn die Motordrehzahl (der Motorbetriebszustand in einem breiten
Sinn) sich ändert, während die Ausfallbestimmung gerade verwirklicht
wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Ausfallbestim
mung deshalb unterbrochen, wenn die Differenz zwischen den Motor
drehzahlen, die jeweils am Beginn und am Ende der Ausfallbestimmung
erfaßt werden, groß ist, so daß eine fehlerhafte Bestimmung verhindert
wird.
Im folgenden wird das Verfahren dieses Ausführungsbeispiels zum Be
stimmen eines Ausfalls der EGR-Vorrichtung von Fig. 6 detailliert erklärt
werden.
Wenn der Motor gestartet wird, startet die elektronische Steuereinrich
tung 15 die Ausfallbestimmungsroutine, die in den Fig. 7 bis 9 gezeigt
ist. Bei dieser Ausfallbestimmungsroutine führt die elektronische Steuer
einheit 15 eine Initialisierung durch (Schritt S1), um dadurch die Werte
der Flags bzw. Kennzeichen bzw. Kennzeichenbits F₁ bis F₄ auf "0"
rückzusetzen, die zur Auswahl einer Ausfallbestimmungs-Verarbeitungs
route gemäß einem EIN und AUS der EGR verwendet werden, und die
Meßzeit eines Zeitgebers zum Messen einer EGR-EIN-Zeit und einer
EGR-AUS-Zeit auf "0" rückzusetzen.
Dann bestimmt gemäß einer Ausgabe des Motordrehzahlsensors und
einer Ausgabe des Leerlaufschalters die Steuereinheit 15, ob der Motor
1 in der Zone verzögerten Betriebs als die EGR-Prüfzone (Fig. 10) läuft,
wobei die Motordrehzahl Ne gleich oder größer als eine vorgeschriebene
Drehzahl (z. B. 1300 Umdrehungen pro Minute) ist, die höher als die
Leerlaufdrehzahl ist, und der Leerlaufschalter 16 wird EIN-geschaltet
(Schritt S2). Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, dann geht diese
Routine zurück zu Schritt S1.
Andererseits bestimmt die Steuereinheit weiterhin, ob das Flag F₁ den
Wert "1" hat, was anzeigt, daß die EGR-EIN-Zeit gerade gemessen wird
(Schritt S3), wenn in Schritt S2 bestimmt wird, daß der Motor in der
EGR-Prüfzone läuft. Das Bestimmungsergebnis in Schritt S3 wird un
mittelbar nach Eintreten in die EGR-Prüfzone negativ. Deshalb bestimmt
die Steuereinheit, ob das Flag F₂ den Wert "1" hat, was anzeigt, daß die
EGR-AUS-Zeit gerade gemessen wird (Schritt S4). Dieses Bestimmungs
ergebnis ist auch, unmittelbar nach Eintreten in die EGR-Prüfzone
negativ. Somit bestimmt die Steuereinheit des weiteren, ob das Flag F₃
den Wert "1" hat, was anzeigt, daß die Zeit, die von dem Moment des
Eintritts in die EGR-Prüfzone verstrichen ist, gerade gemessen wird
(Schritt S5).
Unmittelbar nach dem Eintritt in die EGR-Prüfzone wird das Flag F₃
immer noch auf den Anfangswert "0" gesetzt, und deshalb ist das Bestim
mungsergebnis im Schritt SS negativ. Somit startet die Steuereinheit 15
den Zeitgeber, um die Messung der Zeit zu beginnen, die von dem
Moment des Eintritts in die EGR-Prüfzone verstreicht, und setzt den
Wert des Flags F₃ auf "1" (Schritt S6). Dann bestimmt die Steuereinheit,
ob die gemessene Zeit gleich oder größer als eine spezifizierte Zeit T₁
ist, die auf einen Wert gesetzt ist, der lang genug ist, um zu verifizieren,
daß der Motor mit Sicherheit in der EGR-Prüfzone läuft (Schritt S7).
Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, dann geht diese Routine
zurück zum Schritt S2.
Danach werden, solange der Motor in der EGR-Prüfzone läuft, die
Schritte S2 bis S5 und der Schritt S7 wiederholt verwirklicht. Wenn die
Steuereinheit in Schritt S7 bestimmt, daß der Motor die spezifizierte Zeit
T₁ oder länger in der EGR-Prüfzone gelaufen ist, dann entscheidet die
Steuereinheit 15, daß der Motor mit Sicherheit in der EGR-Prüfzone
läuft und schaltet den Elektromagneten des EGR-Magnetventils 10 AUS,
so daß das Ventil 10 geöffnet wird, wodurch bewirkt wird, daß das
EGR-Ventil 9 sich schließt, um die EGR AUS-zuschalten (Schritt S8).
Dann bestimmt die Steuereinheit, ob der Wert des Flags F₂ "1" ist
(Schritt S9).
Unmittelbar nachdem die Zeit, die seit dem Moment des Eintritts in die
EGR-Prüfzone verstrichen ist, die spezifizierte Zeit T₁ erreicht, wird das
Flag F₂ noch auf den Anfangswert "0" gesetzt, und deshalb ist das
Bestimmungsergebnis in Schritt S9 negativ. In diesem Fall startet die
Steuereinheit 15 den Zeitgeber erneut, um die Messung der Zeit zu
beginnen, die seit dem Moment verstreicht, bei dem die EGR AUS-
geschaltet wird, und setzt den Wert des Flags F₂ auf "1" (Schritt S10).
Dann bestimmt die Steuereinheit, ob die gemessene Zeit gleich oder
größer als eine spezifizierte Zeit T₂ ist, die lang genug ist, um zu
entscheiden, daß die EGR AUS ist (Schritt S11). Wenn das Bestim
mungsergebnis negativ ist, geht diese Routine zurück zu Schritt S2.
Danach werden, solange der Motor in der EGR-Prüfzone läuft, die
Schritte S2 bis S4 und der Schritt S11 wiederholt verwirklicht. Wenn die
Steuereinheit in Schritt S11 bestimmt, daß die spezifizierte Zeit T₂ seit
dem Moment verstrichen ist, wo die EGR AUS-geschaltet wurde, dann
entscheidet die Steuereinheit 15, daß der EGR-AUS-Zustand bestätigt
worden ist. Wenn die Steuereinheit 15 den EGR-AUS-Zustand identifi
ziert nach einem Verifizieren, daß der Motor in der EGR-Prüfzone in
dieser Art läuft (Schritt S7), bestimmt die Steuereinheit, daß der Zustand
zum Ausführen der EGR-Ausfallbestimmung erfüllt worden ist (Fig. 11A)
und bestimmt dann, ob das Flag F₄ den Wert "1" hat, was die Beendi
gung der Messung des Einlaßleitungsdruckes P1 und der Motordrehzahl
Ne₁ zu der Zeit anzeigt, bei der die EGR AUS ist (Schritt S12).
Zu dem Zeitpunkt, bei dem die spezifizierte Zeit T₂ verstrichen ist, wird
das Flag F₄ immer noch auf den Anfangswert "0" gesetzt, und somit ist
das Bestimmungsergebnis im Schritt S12 negativ. Die Steuereinheit 15
liest eine Ausgabe von dem Drucksensor und eine Ausgabe des Motor
drehzahlsensors, speichert die zwei Ausgaben in dem Speicher als den
Einlaßleitungsdruck P1 und die Motordrehzahl Ne₁, die erhalten werden,
wenn die EGR AUS ist (Schritt S13) und setzt die Werte für das Flag
F₄ auf "1" (Schritt S14).
Als nächstes schaltet die elektronische Steuereinheit 15 den Elektroma
gneten des EGR-Magnetventils 10 EIN, um das Ventil 10 zu schließen
(Fig. 11B), um dadurch das EGR-Ventil 9 zu öffnen, um so die EGR
EIN-zuschalten (Schritt S15), und bestimmt dann, ob das Flag F₁ "1" ist
(Schritt S16).
Unmittelbar nach einem Verstellen in den EGR-EIN-Zustand wird das
Flag F₁ immer noch auf den Anfangswert "0" gesetzt, und deshalb ist
das Bestimmungsergebnis im Schritt S16 negativ. In diesem Fall startet
die Steuereinheit 15 den Zeitgeber erneut, um die Messung der Zeit zu
beginnen, die seit dem Moment verstreicht, wo die EGR EIN-geschaltet
wird, und setzt den Wert des Flags F₁ auf "1" (Schritt S17). Dann be
stimmt die Steuereinheit, ob die gemessene Zeit gleich oder größer als
eine spezifizierte Zeit T₃ ist, die lang genug ist, um zu entscheiden, daß
die EGR EIN ist (Schritt S18). Wenn das Bestimmungsergebnis negativ
ist, geht diese Routine zurück zu Schritt S2.
Danach werden, solange der Motor in der EGR-Prüfzone läuft, die
Schritte S2, S3 und S18 wiederholt verwirklicht. Wenn die Steuereinheit
in Schritt S18 bestimmt, daß die spezifizierte Zeit T₃ seit dem Start des
EGR-EIN-Zustandes verstrichen ist, entscheidet die Steuereinheit 15, daß
der EGR-EIN-Zustand verifiziert worden ist, liest die Ausgabe des
Drucksensors und die Ausgabe des Motordrehzahlsensors, um die EGR-
Prüfung zu beenden, und speichert die zwei Ausgaben im Speicher als
den Einlaßleitungsdruck P₂ und die Motordrehzahl Ne₂, die am Ende
der EGR-Prüfung erhalten werden (wenn die EGR EIN ist) (Schritt
S19). Als nächstes schaltet die Steuereinheit 15 den Elektromagneten des
EGR-Magnetventils 10 AUS, um das Ventil 10 zu öffnen, um dadurch
das EGR-Ventil 9 zu schließen, so daß die EGR AUS-geschaltet wird
(Schritt S20).
Als nächstes liest die Steuereinheit 15 die Motordrehzahl Ne₂ am Ende
der EGR-Prüfung, die in dem Speicher in Schritt S19 gespeichert wurde,
und die Motordrehzahl Ne₁ zum Beginn der EGR-Prüfung, die in dem
Speicher in Schritt S13 gespeichert wurde, und bestimmt, ob der Ab
solutwert |Ne₂ - Ne₁| einer Differenz zwischen den zwei Motordrehzah
len kleiner ist als ein spezifizierter Wert ΔNe (Schritt S21). Der spezifi
zierte Wert ΔNe läßt einen zulässigen Bereich einer Motordrehzahlvaria
tion erkennen, der erlaubt, daß die Bestimmung eines Ausfalls der EGR-
Vorrichtung ausgeführt wird, ohne eine fehlerhafte Bestimmung zu ma
chen.
Wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes S21 negativ ist, dann
bestimmt die elektronische Steuereinheit S15, daß eine fehlerhafte Be
stimmung das Ergebnis sein kann infolge einer Änderung der Motor
drehzahl, wenn sie die Ausfallbestimmung an der EGR-Vorrichtung
ausführt, und verwirft somit die Ausführung der Ausfallbestimmung an
der EGR-Vorrichtung. In diesem Fall geht die Routine vor dem Ver
arbeiten von Schritt S2 zurück zu Schritt S1 zum Initialisieren und wird
danach wieder implementiert.
Andererseits liest dann die Steuereinheit 15, wenn sie im Schritt S21
bestimmt, daß der Absolutwert |Ne₂ - Ne₁| der Differenz zwischen der
Motordrehzahl Ne₂ am Ende der EGR-Prüfung und der Motordrehzahl
Ne₁ zu Beginn der EGR-Prüfung kleiner ist als der spezifizierte Wert
ΔNe und daß es keine Gefahr einer fehlerhaften Bestimmung gibt, die
durch eine Änderung in der Motordrehzahl bewirkt wird, den Einlaßlei
tungsdruck P₂ am Ende der EGR-Prüfung, der in dem Speicher in
Schritt S19 gespeichert wurde, und den Einlaßleitungsdruck P₁ zu Beginn
der EGR-Prüfung, der in dem Speicher in Schritt S13 gespeichert wurde,
vergleicht die zwei Einlaßleitungsdruckniveaus, um eine Differenz ΔP ( =
P₂ - P₁) zwischen ihnen zu bestimmen, und bestimmt, ob die Differenz
ΔP (Fig. 11C) gleich oder größer als ein Ausfallbestimmungswert ΔPEGR
(Fig. 11D) ist (Schritt S22).
Wenn das Bestimmungsergebnis des Schrittes S22 bejahend ist, d. h. es
wird am Schritt S22 bestimmt, daß die Differenz ΔP zwischen den
Einlaßleitungsdruckniveaus am Ende und zu Beginn der EGR-Prüfung
gleich oder größer als der Ausfallbestimmungswert ΔPEGR ist, bestimmt
die Steuereinheit 15, daß die EGR-Vorrichtung zuverlässig arbeitet und
bewirkt, daß die EGR-Prüflampe 19 AUS-geht (Schritt S23). Auf der
anderen Seite, wenn die Steuereinheit 15 bestimmt, daß die Differenz ΔP
zwischen den Einlaßleitungsdruckniveaus unter dem Ausfallbestimmungs
wert ΔPEGR ist, wie in Fig. 11D gezeigt, dann bestimmt sie, daß ein
Ausfall in der EGR-Vorrichtung (Fig. 11E) aufgetreten ist und bewirkt,
daß die EGR-Prüflampe 19 EIN-geschaltet wird (Fig. 11F), um dadurch
einen Fahrer wissen zu lassen, daß die EGR-Vorrichtung ausgefallen ist.
Nachfolgend wird das Ausfallbestimmungsverfahren gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Das Verfahren
dieses Ausführungsbeispiels ist dahingehend dem Verfahren des zuvor
erwähnten ersten Ausführungsbeispiels ähnlich, daß es so ausgelegt ist,
daß eine fehlerhafte Ausfallbestimmung beseitigt wird, die durch eine
Änderung des Motorbetriebszustandes bewirkt wird, während die Ausfall
bestimmung ausgeführt wird, unterscheidet sich jedoch von dem ersten
Ausführungsbeispiel, das eine Änderung der Motordrehzahl während des
Ausfallbestimmungsprozesses als ein Grund einer fehlerhaften Bestimmung′
überwacht, dahingehend, daß eine Änderung des Kraftstoffzufuhrzustandes
während des Ausfallbestimmungsprozesses als ein Grund für eine feh
lerhafte Bestimmung überwacht wird. Das Ausfallbestimmungsverfahren
dieses Ausführungsbeispiels kann durch eine EGR-Vorrichtung ausgeführt
werden, die mit einer Ausfallbestimmungsfunktion ausgerüstet ist, die in
Fig. 6 gezeigt ist. Deshalb wird eine detaillierte Erklärung der Vorrich
tung weggelassen. Das gilt auch für die nachfolgend erwähnten Aus
führungsbeispiele.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, und zwar zum Zweck der Ausfallbestim
mung, öffnet und schließt die elektronische Steuereinheit 15, die als die
Ausfallbestimmungseinrichtung dient, das EGR-Ventil 9 zeitweise, um die
EGR-Menge zu ändern, und bestimmt, ob die EGR-Vorrichtung gemäß
der Änderung des Druckes in dem Druckausgleichsbehälter ausgefallen
ist, was durch die Änderung der EGR-Menge bewirkt wurde, wie im Fall
des ersten Ausführungsbeispiels. Um eine fehlerhafte Bestimmung zu
verhindern, die durch die Änderung des Kraftstoffzufuhrzustandes wäh
rend des Ausfallbestimmungsprozesses bewirkt wird, wird die Ausfall
bestimmung verworfen, wenn gefunden wird, daß die Kraftstoffzufuhrzu
stände, die zu Beginn bzw. am Ende des Ausfallzustandes erfaßt werden,
unterschiedlich sind.
Bezüglich der Steuerung der Menge des zum Motor 1 zugeführten
Kraftstoffes wählt die Steuereinheit 15, die als die Kraftstoffzufuhr-Steuer
einrichtung dient, für jeden Zylinder einen von einer Vielzahl von Steu
ermoden, die vorher festgelegt wurden, und führt eine Kraftstoffzufuhr-
Steueroperation in dem so ausgewählten Modus aus. Wenn der Modus
mit Kraftstoffabschaltung ausgewählt ist, wird die Zufuhr des Kraftstoffes
zum Motor 1 unterbrochen.
Nachfolgend wird eine detaillierte Erklärung dieses Ausfallbestimmungs
verfahrens dargestellt.
Wenn der Motor gestartet wird, wird die Ausfallbestimmungsroutine
begonnen, die grundlegend dieselbe ist wie die, die in Fig. 7 bis Fig. 9
gezeigt ist. Diese Ausfallbestimmungsroutine ist verschieden von der in
den Fig. 7 bis 9 gezeigten Routine in dem Teil bzw. Abschnitt, der in
den Fig. 12 und 13 gezeigt ist.
Bei der Ausfallbestimmungsroutine, wie im Fall des ersten Ausführungs
beispiels, wird dieselbe Prozedur wie die von Schritt S1 von Fig. 7 bis
Schritt S12 von Fig. 8 in Reihenfolge verwirklicht. Spezifischer ausge
drückt, nachdem die Flags und die Zeitgeber initialisiert sind, wird die
EGR AUS-geschaltet, wenn der Motor in der EGR-Prüfzone eine spezifi
zierte Zeit T₁ oder länger betrieben wird. Wenn eine spezifizierte Zeit
T₂ seit dem Moment verstrichen ist, als die EGR AUS-geschaltet wurde,
wird des weiteren in dem Schritt S12 von Fig. 8 bestimmt, ob der Wert
des Flags F₄ "1" ist.
Zum Zeitpunkt, bei dem die Zeit (T₁ + T₂) seit dem Moment des
Eintritts in die EGR-Prüfzone verstrichen ist, d. h. an dem Punkt, wo der
Zustand zum Ausführen der EGR-Ausfallbestimmung erfüllt worden ist,
wird das Bestimmungsergebnis in Schritt S12 negativ. Somit speichert die
Steuereinheit 15 die Ausgabe des Drucksensors in dem Speicher als den
Einlaßleitungsdruck P₂, der zu Beginn der EGR-Prüfung erhalten wird
(wenn die EGR AUS ist) und bestimmt, ob der Modus mit Kraftstoff
abschaltung ausgewählt worden ist für einen oder mehrere Zylinder als
dann der Kraftstoffsteuermodus. Des weiteren speichert gemäß dem
Bestimmungsergebnis die Steuereinheit eine Programmvariable MF1, die
den Kraftstoffsteuermodus zu Beginn der EGR-Prüfung in dem Speicher
kennzeichnet (Schritt S101 von Fig. 12). Die Programmvariable MF1 ist
auf den Wert "0" gesetzt, wenn der Modus mit Kraftstoffabschaltung für
einen oder mehrere Zylinder zu Beginn der EGR-Prüfung ausgewählt
worden ist, während er auf den Wert "1" gesetzt wird, wenn der Modus
ohne Kraftstoffabschaltung für alle Zylinder ausgewählt worden ist.
Anschließend setzt die elektronische Steuereinheit 15 den Wert des Flags
F₄ auf "1" (Schritt S102), bestimmt, ob der Modus mit Kraftstoffabschal
tung zu der gegenwärtigen Zeit ausgewählt ist, und setzt gemäß dem
Bestimmungsergebnis eine Programmvariable MF3, die repräsentativ für
den aktuellen Kraftstoffsteuermodus in der gleichen Art wie für die Pro
grammvariable MF1 ist, wobei diese Programmvariable in dem Speicher
gespeichert wird (Schritt S103).
Des weiteren bestimmt die Steuereinheit 15, ob die Programmvariablen
MF1 und MF3 dieselben Werte haben (Schritt S104). Wenn das Bestim
mungsergebnis negativ ist, bestimmt dann die Steuereinheit, daß der
Kraftstoffsteuermodus sich geändert hat nach dem Start der EGR-Prüfung
und verwirft somit die EGR-Prüfung, um dadurch eine fehlerhafte Be
stimmung zu verhindern, die durch die Änderung in dem Kraftstoffsteuer
modus bewirkt wird. In diesem Fall geht die Routine zurück zu Schritt
S1 von Fig. 7, und deshalb wird die EGR-Prüfung neu begonnen, nach
dem die Initialisierung dieses Schrittes beendet ist. Auf der anderen
Seite, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S104 bejahend ist, d. h.
wenn bestimmt wird, daß der Kraftstoffsteuermodus sich nicht nach dem
Start der EGR-Prüfung geändert hat, schaltet die Steuereinheit 15 den
Elektromagneten des EGR-Magnetventils 10 EIN, um das Ventil 10 zu
schließen, um dadurch das EGR-Ventil 9 zu öffnen, um die EGR EIN-
zuschalten (Schritt S105) und bestimmt, ob das Flag F₁ "1" ist (Schritt
S106).
Unmittelbar nach einem Verstellen in den EGR-EIN-Zustand ist das
Bestimmungsergebnis in Schritt S106 negativ; und deshalb wird der
Zeitgeber erneut gestartet, um die Messung der Zeit zu beginnen, die
seit dem Moment verstreicht, seit die EGR EIN-geschaltet ist, und der
Wert des Flags F₁ wird auf "1" gesetzt (Schritt S107). Dann bestimmt
die Steuereinheit, ob die gemessene Zeit gleich oder größer als eine
spezifizierte Zeit T₃ ist, die lang genug ist, um zu entscheiden, daß die
EGR EIN ist (Schritt S108). Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist,
geht diese Routine zurück zu Schritt S2 von Fig. 7.
Danach werden, solange der Motor in der EGR-Prüfzone läuft, die
Schritte S2 und S3 von Fig. 7 und S108 von Fig. 13 wiederholt ver
wirklicht. Wenn die Steuereinheit in Schritt S108 bestimmt, daß die
spezifizierte Zeit T₃ seit dem Start des EGR-EIN-Zustandes verstrichen
ist, speichert die Steuereinheit 15 die Ausgabe des Drucksensors in dem
Speicher als den Einlaßleitungsdruck P₂, der am Ende der EGR-Prüfung
erhalten wird (wenn die EGR EIN ist) und bestimmt, ob der Modus mit
Kraftstoffabschaltung ausgewählt worden ist als dann der Kraftstoffsteuer
modus für einen oder mehrere Zylinder. Des weiteren setzt gemäß dem
Bestimmungsergebnis die Steuereinheit eine Programmvariable MF2, die
den Kraftstoffsteuermodus bei der Beendigung der EGR-Prüfung in der
gleichen Art wie für die Programmvariablen MF1 und MF3 bezeichnet,
und speichert sie in den Speicher (Schritt S109). Als nächstes schaltet
die Steuereinheit 15 den Elektromagneten des EGR-Magnetventils 10
AUS, um das Ventil 10 zu öffnen, und dadurch das EGR-Ventil 9 zu
schließen, so daß die EGR AUS-geschaltet wird. (Schritt S110).
Dann liest die Steuereinheit 15 die Programmvariablen MF1 und MF2,
die jeweils die Kraftstoffsteuermoden zu Beginn und am Ende der EGR-
Prüfung bezeichnen, die in dem Speicher in den Schritten S101 bzw.
S109 gespeichert werden, und bestimmt, ob die zwei variablen Werte
einander identisch sind (Schritt S111).
Wenn das Bestiminungsergebnis von Schritt S111 negativ ist, dann be
stimmt die elektronische Steuereinheit 15, daß eine fehlerhafte Bestim
mung das Ergebnis sein kann infolge einer Änderung in dem Kraftstoff
steuermodus, wenn sie die Ausfallbestimmung an der EGR-Vorrichtung
ausführt, und sie verwirft deshalb die Ausführung der Ausfallbestimmung
an der EGR-Vorrichtung. In diesem Fall geht die Routine vor dem
Verarbeiten des Schrittes S2 zurück zu Schritt S1 von Fig. 1 zum In
itialisieren und wird danach wiederum für eine weitere EGR-Prüfung im
plementiert.
Auf der anderen Seite, wenn die Steuereinheit 15 in dem Schritt S111
bestimmt, daß der Kraftstoffsteuermodus unverändert von dem Start bis
zum Ende der EGR-Prüfung geblieben ist und daß es keine Gefahr
einer fehlerhaften Bestimmung gibt, die durch eine Änderung in dem
Kraftstoffsteuermodus bewirkt wird, dann bestimmt sie die Differenz ΔP
(= P₂ - P₁) zwischen dem Einlaßleitungsdruck P₂ am Ende der EGR-
Prüfung und dem Einlaßleitungsdruck P₁ zu Beginn der EGR-Prüfung
und bestimmt, ob die Differenz ΔP gleich oder größer als ein Ausfall
bestimmungswert ΔPEGR ist (Schritt 22 von Fig. 9).
Anschließend wird ein Ausfall der EGR-Vorrichtung gemäß dem Bestim
mungsergebnis in der Art wie für das erste Ausführungsbeispiel bestimmt.
Spezifischer ausgedrückt, bestimmt die Steuereinheit, daß die EGR-Vor
richtung zuverlässig arbeitet, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt
S22 bejahend ist, und bewirkt, daß die EGR-Prüflampe 19 AUS-geht
(Schritt S23). Wenn die Steuereinheit 15 bestimmt, daß die Differenz ΔP
zwischen den Einlaßleitungsdruckniveaus unter den Ausfallbestimmungs
wert ΔPEGR ist, dann bestimmt sie, daß ein Ausfall aufgetreten ist in
der EGR-Vorrichtung, und bewirkt, daß die EGR-Prüflampe 19 EIN-
geschaltet wird (Schritt S24).
Nachfolgend wird das Ausfallbestimmungsverfahren gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Das Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ähnlich den Ver
fahren gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel dahinge
hend, daß es so ausgelegt ist, daß Ausfallbestimmungsfehler, die durch
eine Änderung des Motorbetriebszustandes bewirkt werden, der vorliegt
bzw. vorhanden ist, während die Ausfallbestimmung gerade ausgeführt
wird, eliminiert werden, unterscheidet sich jedoch von dem ersten oder
dem zweiten Ausführungsbeispiel, wo eine Änderung der Motordrehzahl
oder des Kraftstoffzufuhrzustandes während des Ausfallbestimmungsprozes
ses überwacht wird als ein Grund einer fehlerhaften Bestimmung, dahin
gehend, daß eine Änderung des Zustandes einer Sekundärluftzufuhr über
das ISC-Ventil während des Ausfallbestimmungsprozesses als ein Grund
für eine fehlerhafte Bestimmung überwacht wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, und zwar zum Zwecke der Ausfallbe
stimmung, öffnet und schließt die elektronische Steuereinheit 15, die als
die Ausfallbestimmungseinrichtung dient, das EGR-Ventil 9 zeitweilig, um
die EGR-Menge zu ändern, und bestimmt, ob die EGR-Vorrichtung
einen Ausfall in Abhängigkeit von einer Änderung des Druckes in dem
Druckausgleichsbehälter aufweist, der durch die Änderung der EGR-
Menge bewirkt wird, wie es der Fall ist bei dem ersten und dem zwei
ten Ausführungsbeispiel. Um eine fehlerhafte Bestimmung zu verhindern,
die durch die Änderung des Sekundärluftzufuhrzustandes während des
Ausfallbestimmungsprozesses bewirkt wird, wird die Ausfallbestimmung
verworfen, wenn die Differenz zwischen den ISC-Ventilöffnungsgraden, die
zu Beginn und bzw. zum Ende der Ausfallbestimmung erfaßt werden, als
signifikant gefunden wird.
Nachfolgend wird eine detaillierte Erklärung dieses Ausfallbestimmungs
verfahrens dargestellt.
Wenn der Motor gestartet wird, wird die Ausfallbestimmungsroutine
begonnen, die grundlegend dieselbe ist wie die, die in den Fig. 7 bis 9
gezeigt ist. Diese Ausfallbestimmungsroutine ist verschieden von der in
den Fig. 7 bis 9 gezeigten Routine in dem in Fig. 14 gezeigten Ab
schnitt.
Bei der Ausfallbestimmungsroutine, wie es der Fall bei dem ersten und
dem zweiten Ausführungsbeispiel ist, wird dieselbe Prozedur wie die von
Schritt S1 von Fig. 7 bis Schritt S12 von Fig. 8 in Reihenfolge imple
mentiert. Spezifischer ausgedrückt, nachdem die Flags und der Zeitgeber
initialisiert sind, wenn der Motor in der EGR-Prüfzone eine spezifizierte
Zeit T₁ oder länger betrieben wird, wird die EGR AUS-geschaltet. Wenn
die spezifizierte Zeit T₂ seit dem Moment verstrichen ist, wo die EGR
AUS-geschaltet wurde, wird in dem Schritt S12 von Fig. 8 bestimmt, ob
der Wert des Flags F₄ "1" ist.
Zu dem Zeitpunkt, bei dem die spezifizierte Zeit T₂ verstrichen ist, ist
das Bestimmungsergebnis negativ. In diesem Fall speichert die Steuer
einheit 15 in dem Speicher die Ausgabe des Drucksensors als den
Einlaßsammeldruck P₁, der erhalten wird, wenn die EGR AUS ist, und
speichert in dem Speicher einen ISC-Ventilöffnungsgrad Θ₁, der erhalten
wird, wenn die EGR AUS ist, wobei der Öffnungsgrad bestimmt wird
durch Bezugnahme auf eine Steuerausgabe, die an den Schrittmotor zum
Antreiben des ISC-Ventils 5 angelegt wird (Schritt S201 von Fig. 14).
Die Steuereinheit setzt dann den Wert des Flags F₄ auf "1" (Schritt 202).
Anschließend führt wie bei dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels die
Steuereinheit 15 in Reihenfolge die Schritte S203 bis S206 von Fig. 14
aus, die den Schritten S15 bis S17 von Fig. 8 und dem Schritt S18 von
Fig. 9 entsprechen. Spezifischer ausgedrückt öffnet die Steuereinheit 15
das EGR-Ventil 9, um die EGR EIN-zuschalten (Schritt S203), bestimmt,
daß das Flag F₁ nicht "1" ist (Schritt S204), startet den Zeitgeber erneut,
um die Messung der Zeit zu beginnen, die seit dem Moment verstreicht,
bei dem die EGR EIN-geschaltet wird, setzt den Wert des Flags F₁ auf
"1" (Schritt S205) und bestimmt des weiteren, daß die gemessene Zeit,
die die Zeit anzeigt, die seit dem Moment verstrichen ist, bei dem die
EGR EIN-geschaltet wurde, nicht die spezifizierte Zeit T₃ übersteigt
(Schritt S206). Danach werden, solange der Motor in der EGR-Prüfzone
läuft, die Schritte S2 und S3 von Fig. 7 und der Schritt S206 von Fig.
14 wiederholt verwirklicht.
Wenn die Steuereinheit 15 in Schritt 206 bestimmt, daß die spezifizierte
Zeit T₃ seit dem Moment verstrichen ist, bei dem die EGR EIN-geschal
tet wurde, dann speichert sie in dem Speicher die Ausgabe des Druck
sensors als den Einlaßleitungsdruck P₂, der am Ende der EGR-Prüfung
erhalten wird (wenn die EGR EIN ist), bestimmt einen ISC-Ventilöff
nungsgrad Θ₂, der am Ende der EGR-Prüfung erhalten wird, und spei
chert ihn in dem Speicher (Schritt S207). Dann bewirkt die Steuereinheit,
daß das EGR-Ventil 9 schließt, um dadurch die EGR AUS-zuschalten
(Schritt S208).
Als nächstes liest die Steuereinheit 15 von dem Speicher den ISC-Ventil
öffnungsgrad Θ₂, der an dem Ende der EGR-Prüfung erhalten wird, und
den ISC-Ventilöffnungsgrad Θ₁ am Beginn der EGR-Prüfung und be
stimmt, ob der Absolutwert |Θ₂ -Θ₁| der Differenz zwischen den zwei
Ventilöffnungsgraden kleiner ist als ein Bestimmungswert ΔΘEGR (Schritt
S209). Der Bestimmungswert ΔΘEGR kennzeichnet einen zulässigen Be
reich einer Variation des ISC-Ventilöffnungsgrades, der zuläßt, daß die
Bestimmung eines Ausfalls der EGR-Vorrichtung ausgeführt wird, ohne
daß eine fehlerhafte Bestimmung gemacht wird.
Wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S209 negativ ist, dann be
stimmt die elektronische Steuereinheit 15, daß eine fehlerhafte Bestim
mung infolge einer Änderung des Sekundärluftzufuhrzustandes das Ergeb
nis sein kann, der durch eine Änderung des ISC-Ventilöffnungsgrades
hervorgerufen wird, wenn sie die Ausfallbestimmung auf der EGR-Vor
richtung ausführt, und verwirft somit die Ausführung der Ausfallbestim
mung an der EGR-Vorrichtung. In diesem Fall geht die Routine vor
dem Verarbeiten des Schrittes S2 zurück zu Schritt S1 von Fig. 7 zur
Initialisierung und wird danach wieder implementiert.
Auf der anderen Seite, wenn die Steuereinheit 15 in Schritt S209 be
stimmt, daß der Absolutwert |Θ₂ - Θ₁| der Differenz zwischen dem ISC-
Ventilöffnungsgrad Θ₂ am Ende der EGR-Prüfung und dem ISC-Ventilöff
nungsgrad Θ₁ am Beginn der EGR-Prüfung kleiner ist als der Bestim
mungswert ΔΘEGR und es deshalb keine Gefahr einer fehlerhaften Be
stimmung gibt, die durch eine Änderung in dem Sekundärluftzufuhrzu
stand hervorgerufen wird, bestimmt dann die Steuereinheit die Differenz
ΔP (= P₂ - P₁) zwischen dem Einlaßleitungsdruck P₂ am Ende der
EGR-Prüfung und dem Einlaßleitungsdruck P₁ am Beginn der EGR-
Prüfung und bestimmt, ob die Differenz ΔP gleich oder größer als der
Ausfallbestimmungswert ΔPEGR ist (Schritt S22 von Fig. 9).
Wie im Fall des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels bestimmt
dann, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S22 bejahend ist, die
Steuereinheit, daß die EGR-Vorrichtung zuverlässig arbeitet, und bewirkt
somit, daß die EGR-Prüflampe 19 AUS-geht (Schritt S23). Wenn das
Bestimmungsergebnis negativ ist, bestimmt dann die Steuereinheit, daß
die EGR-Vorrichtung ausgefallen ist und bewirkt, daß die EGR-Prüflam
pe 19 EIN-geschaltet wird (Schritt S24).
Nachfolgend wird das Ausfallbestimmungsverfahren gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Das Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem Ver
fahren gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel dahingehend,
daß es so ausgelegt ist, daß es Ausfallbestimmungsfehler beseitigt, die
durch eine Änderung des Motorbetriebszustandes bewirkt werden, der
stattfindet, während die Ausfallbestimmung gerade ausgeführt wird, unter
scheidet sich jedoch von dem ersten, zweiten oder dritten Ausführungs
beispiel, bei denen die Ausfallbestimmung verworfen wird, wenn eine
Änderung des Motorbetriebszustandes (Motordrehzahl, Kraftstoffzufuhrzu
stand oder Sekundärluftzufuhrzustand) stattfindet, dahingehend, daß die
Ausfallbestimmung gemäß einer Variation des Einlaßleitungsdruckes
ausgeführt wird, der gemäß der Variation der Motordrehzahl korrigiert
worden ist, selbst wenn die Motordrehzahl, die kennzeichnend für einen
Motorbetriebszustand ist, sich ändert.
Bei diesem Ausfallbestimmungsverfahren wird, wenn der Motor gestartet
ist, die Ausfallbestimmungsroutine begonnen, die grundlegend dieselbe ist
wie die, die in Fig. 7 bis 9 gezeigt ist. Diese Ausfallbestimmungsroutine
ist verschieden von der in den Fig. 7 bis 9 gezeigten Routine in dem
Teil, der in Fig. 15 gezeigt ist.
Bei der Ausfallbestimmungsroutine, wie es der Fall bei dem ersten
Ausführungsbeispiel ist, wird dieselbe Prozedur wie die von Schritt S1
von Fig. 1 bis Schritt S20 von Fig. 8 in Reihenfolge implementiert.
Spezifischer ausgedrückt, nachdem die Flags und der Zeitgeber initiali
siert sind, wenn der Motor in der EGR-Prüfzone die spezifizierte Zeit
T₁ oder länger betrieben worden ist, wird die EGR AUS-geschaltet. Zum
Zeitpunkt der EGR-Prüfung, bei dem die spezifizierte Zeit T₂ seit dem
Moment verstrichen ist, bei dem die EGR AUS-geschaltet wurde, werden
der Einlaßleitungsdruck T₁ und die Motordrehzahl Ne₁ erfaßt, und die
EGR wird EIN-geschaltet. Des weiteren werden an dem Endpunkt der
EGR-Prüfung, bei dem die spezifizierte Zeit T₃ seit dem Moment ver
strichen ist, bei dem EGR EIN-geschaltet war, der Einlaßleitungsdruck P₂
und die Motordrehzahl Ne₂ erfaßt, und die EGR wird AUS-geschaltet
(Schritt S20 von Fig. 9).
In einem Schritt S301 von Fig. 15, der dem Schritt S20 folgt, bestimmt
die elektronische Steuereinheit 15 die Differenz zwischen der Motor
drehzahl Ne₂ ans Ende der EGR-Prüfung und die Motordrehzahl Ne₁
am Beginn der EGR-Prüfung, und auf der Basis der Differenz (Ne₂ -
Ne₁) berechnet die Steuereinheit einen Korrekturwert PCNE gemäß der
Differenz zwischen den Motordrehzahlen (Ne₂ - Ne₁) aus einem (Ne₂ -
Ne₁) - PCNE-Kennfeld, das in Fig. 17 gezeigt ist. Wie in Fig. 16 gezeigt,
ist die Variation der Motordrehzahl etwa proportional der Variation des
Einlaßleitungsdruckes. Das zuvor erwähnte Kennfeld wird zuvor festgelegt
gemäß dieser proportionalen Beziehung und in dem Speicher gespeichert.
Als nächstes bestimmt die Steuereinheit 15 die Differenz ΔP (P₂ - P₁)
zwischen dem Einlaßleitungsdruck P₂ am Ende der EGR-Prüfung und
dem Einlaßleitungsdruck P₁ am Beginn der EGR-Prüfung und addiert
den Korrekturwert PCNE, der in dem Schritt S301 bestimmt wurde, zu
der Differenz ΔP wodurch eine korrigierte Differenz zwischen dem
Einlaßleitungsdrücken (P₂ - P₁ + PCNE) bestimmt wird (Schritt S302).
Ein Herstellen eines derartigen Korrekturwertes eliminiert die Einflüsse,
die durch eine Änderung ausgeübt werden, die bei der Motordrehzahl
während der EGR-Prüfung stattfindet, auf den Einleitungsdruck und die
Einlaßleitungs-Druckdifferenz ΔP.
Wenn z. B. wie in Fig. 18 gezeigt, die Motordrehzahl von 2500 Umdre
hungen pro Minute auf 1500 Umdrehungen pro Minute während der
Zeitperiode vom Start der EGR-Prüfung zum Ende der EGR-Prüfung
fällt, dann steigt der Einlaßleitungsdruck demgemäß von Punkt A zu
Punkt B auf der durchgezogenen Linie, die in Fig. 18 gezeigt ist. Auf
der anderen Seite, wenn ein derartiger Abfall der Motordrehzahl zu
einer negativen Drehzahldifferenz (Ne₂ - Ne₁) führt, dann wird der
Korrekturwert PCNE auf einen negativen Wert gesetzt (Fig. 17). Im Fall
von Fig. 18 wird somit die Einlaßleitungs-Druckdifferenz für eine Kor
rektur verringert, indem der Korrekturwert PCNE verwendet wird, der der
Absenkung der Motordrehzahl um 1000 min-1 entspricht, wodurch der
Einfluß auf die Druckdifferenz ΔP entfernt wird, der durch die Absen
kung der Motordrehzahl ausgeübt wird. In anderen Worten, die Korrek
tur der Druckdifferenz, die vorgenommen wird durch Verwendung des
Korrekturwertes PCNE, bewirkt, daß der Einlaßleitungsdruck bei der
Beendigung der EGR-Prüfung verringernd korrigiert wird vom Punkt B
auf der durchgezogenen Linie zu Punkt B′ auf der Zweipunkt-Strich-Linie
von Fig. 18. Im Ergebnis wird die Erhöhung des Einlaßleitungsdruckes,
die durch den Abfall der Motordrehzahl bewirkt wird, durch die Korrek
tur der Druckdifferenz korrigiert, so daß der Einlaßleitungsdruck bei der
Beendigung der EGR-Prüfung zu Punkt B′ korrigiert wird (wenn die
EGR-Vorrichtung fehlerhaft ist).
Wie in Fig. 10 gezeigt, fällt dann, wenn die Motordrehzahl von 1500
Umdrehung pro Minute auf 2500 Umdrehung pro Minute während der
Periode vom Start der EGR-Prüfung zum Ende der EGR-Prüfung an
steigt, der Einlaßleitungsdruck entsprechend von Punkt B zu Punkt A auf
der durchgezogenen Linie, was in Fig. 19 gezeigt ist. Andererseits wird
der Korrekturwert PCNE auf einen positiven Wert gesetzt, wenn ein
derartiger Anstieg der Motordrehzahl zu einer positiven Motordrehzahldif
ferenz führt. Im Fall von Fig. 19 wird somit die Einlaßleitungs-Druckdif
ferenz zur Korrektur durch Verwendung des Korrekturwertes PCNE
erhöht, was dem Anstieg der Motordrehzahl um 1000 min-1 entspricht,
wodurch der Einfluß auf die Druckdifferenz ΔP beseitigt wird, der durch
den Anstieg der Motordrehzahl ausgeübt wird. In anderen Worten, die
Korrektur der Druckdifferenz, die vorgenommen wird unter Verwendung
des Korrekturwertes PCNE, bewirkt, daß der Einlaßleitungsdruck am Ende
der EGR-Prüfung vom Punkt A auf der durchgezogenen Linie zu Punkt
A′ auf der Zweipunkt-Strich-Linie von Fig. 19 erhöhend korrigiert wird.
Im Ergebnis wird die Verringerung des Einlaßleitungsdruckes, die durch
den Anstieg der Motordrehzahl bewirkt wird, durch die Korrektur der
Druckdifferenz korrigiert, so daß der Einlaßleitungsdruck am Ende der
EGR-Prüfung auf Punkt A korrigiert wird.
In einem Schritt S302 bestimmt die elektronische Steuereinheit 15, ob
die Einlaßleitungs-Druckdifferenz (P₂ - P₁ + PCNE), die gemäß der
Differenz zwischen der Motordrehzahl zu Beginn der EGR-Prüfung und
der Motordrehzahl zum Ende der EGR-Prüfung korrigiert worden ist,
gleich oder größer als der Ausfallbestimmungswert ΔPEGR ist. Wenn das
Bestimmungsergebnis bejahend ist, dann bestimmt die Steuereinheit, daß
die EGR-Vorrichtung zuverlässig arbeitet (Schritt S303). Wenn das
Bestimmungsergebnis negativ ist, dann bestimmt die Steuereinheit, daß
die EGR ausgefallen ist, und bewirkt, daß die EGR-Prüflampe 19 auf
EIN geschaltet wird (Schritt S304).
Nachfolgend wird das Ausfallbestimmungsverfahren gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Das Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem des
vierten Ausführungsbeispiels dahingehend, daß, selbst wenn der Motorbe
triebszustand sich während der EGR-Prüfung ändert, die Ausfallbestim
mung gemäß der Variation des Einlaßleitungsdruckes ausgeführt wird, der
gemäß der Änderung des Motorbetriebszustandes korrigiert worden ist, es
unterscheidet sich jedoch von dem des vierten Ausführungsbeispiels, bei
dem die Korrektur auf der Basis der Variation der Motordrehzahl
ausgeführt wird, dahingehend, daß die Korrektur auf der Basis der
Variation des ISC-Ventilöffnungsgrades während der EGR-Prüfung ausge
führt wird. Des weiteren ist das Verfahren dieses Ausführungsbeispiels
ähnlich dem Verfahren des dritten Ausführungsbeispiels dahingehend, daß
die Variation des ISC-Ventilöffnungsgrades während der EGR-Prüfung
erfaßt wird.
Bei der Ausfallbestimmungsroutine wird, wenn der Motor gestartet wird,
die Ausfallbestimmungsroutine begonnen, die grundlegend dieselbe ist wie
die in den Fig. 14 und 15 gezeigte. Diese Ausfallbestimmungsroutine
unterscheidet sich von der Routine der Fig. 14 und 15 in einem Ab
schnitt, der in Fig. 20 gezeigt ist.
Bei dieser Ausfallbestimmungsroutine sind dieselben Schritte wie die von
Schritt S1 von Fig. 7 bis Schritt S12 von Fig. 8 und die Schritte S201
bis S208 von Fig. 14 in Reihenfolge implementiert. Spezifischer ausge
drückt, nachdem die Flags und der Zeitgeber initialisiert sind, wenn der
Motor in der EGR-Prüfzone eine spezifizierte Zeit T₁ oder länger
betrieben wird, wird die EGR AUS-geschaltet. An dem Startpunkt der
EGR-Prüfung, bei dem die spezifizierte Zeit T₂ seit dem Moment ver
strichen ist, bei dem die EGR AUS-geschaltet wurde, werden der Ein
laßleitungsdruck P₁ und der ISC-Ventilöffnungsgrad Θ₁ erfaßt, und die
EGR wird EIN-geschaltet. Am Endpunkt der EGR-Prüfung, an dem die
spezifizierte Zeit T₃ seit dem Moment verstrichen ist, bei dem die EGR
EIN-geschaltet wurde, werden des weiteren der Einlaßleitungsdruck P₂
und der ISC-Ventilöffnungsgrad Θ₂ erfaßt, und die EGR wird AUS-
geschaltet.
In einem Schritt S401 von Fig. 20, der dem Schritt S208 von Fig. 14
folgt, bestimmt die elektronische Steuereinheit 15 die Differenz zwischen
dem ISC-Ventilöffnungsgrad Θ₂ am Ende der EGR-Prüfung und den ISC-
Ventilöffnungsgrad Θ₁ zu Beginn der EGR-Prüfung, und die Steuereinheit
berechnet auf der Basis der Differenz (Θ₂ - Θ₁) den Korrekturwert PCNE
gemäß der Differenz zwischen den ISC-Ventilöffnungsgraden (Θ₂ - Θ₁)
aus einem (Θ₂ - Θ₁) - PCNE-Kennfeld, das in Fig. 22 gezeigt ist. Wie
in Fig. 21 gezeigt, ist die Variation der Schritt des ISC-Ventils 5 (die
Anzahl von Schritten des Schrittmotors) etwa proportional der Variation
des Einlaßleitungsdruckes. Das zuvor erwähnte Kennfeld wird zuvor
festgelegt gemäß dieser proportionalen Beziehung und in dem Speicher
gespeichert.
Als nächstes addiert wie im Fall des vierten Ausführungsbeispiels die
Steuereinheit 15 den Korrekturwert PCNE, der in Schritt S401 bestimmt
wurde, zu der Differenz ΔP zwischen dem Einlaßleitungsdruck P₂ am
Ende der EGR-Prüfung und dem Einlaßleitungsdruck P₁ am Beginn der
EGR-Prüfung, wodurch eine korrigierte Differenz zwischen den Einlaß
leitungsdrücken (P₂ - P₁ + PCNE) bestimmt wird (Schritt S302).
Ein Ausführen einer derartigen Korrektur eliminiert die Einflüsse, die
durch eine Änderung in der Menge der Sekundärluft infolge einer Ände
rung des ISC-Ventilöffnungsgrades, der während der EGR-Prüfung auf
tritt, ausgeübt wird, auf den Einlaßleitungsdruck und die Einlaßleitungs-
Druckdifferenz ΔP.
Z.B. steigt dann, wie in Fig. 23 gezeigt, wenn der ISC-Ventilöffnungsgrad,
der auf einen größeren Wert als ein Referenzöffnungsgrad zu Beginn der
EGR-Prüfung gesetzt wurde, sich auf den Referenzöffnungsgrad während
der EGR-Prüfung verringert, der Einlaßleitungsdruck dementsprechend
von Punkt A auf der durchgezogenen Linie zu Punkt A′′ auf der Zwei
punkt-Strich-Linie, wie in Fig. 23 gezeigt, wegen des EGR-EIN-Zustandes.
Dann sinkt der Einlaßleitungsdruck von dem Niveau auf Punkt A auf
der durchgezogenen Linie, wenn der ISC-Ventilöffnungsgrad sinkt. Auf
der anderen Seite wird dann, wenn eine derartige Verringerung des
Ventilöffnungsgrades zu einer negativen Ventilöffnungsgrad-Differenz (Θ₂-
Θ₁) führt, der Korrekturwert PCNE auf einen positiven Wert gesetzt (Fig. 22).
Somit wird in dem Fall von Fig. 23 die Einlaßleitungs-Druckdiffe
renz für eine Korrektur durch Verwendung des Korrekturwertes PCNE,
erhöht, der in der Größe der Verringerung des ISC-Ventilöffnungsgrades
entspricht, wodurch der Einfluß auf die Druckdifferenz ΔP beseitigt wird,
der durch die Verringerung des ISC-Ventilöffnungsgrades ausgeübt wird.
In anderen Worten, die Druckdifferenzkorrektur, die durch Verwendung
des Korrekturwertes PCNE vorgenommen wird, bewirkt, daß der Ein
laßleitungsdruck am Ende der EGR-Prüfung von Punkt A auf der durch
gezogenen Linie zu Punkt A′ auf der Zweipunkt-Strich-Linie erhöhend
korrigiert wird.
Wie in Fig. 24 gezeigt, erhöht sich, wenn der ISC-Ventilöffnungsgrad, der
auf den Bezugsöffnungsgrad zu Beginn der EGR-Prüfung gesetzt wurde,
sich erhöhend auf einen Öffnungsgrad ändert, der größer als der Bezugs
öffnungsgrad während der EGR-Prüfung ist, der Einlaßleitungsdruck
dementsprechend von Punkt A zu Punkt A′ auf der durchgezogenen
Linie, wie in Fig. 24 gezeigt, wegen des Anstiegs des Öffnungsgrades des
ISC-Ventils. Auf der anderen Seite, wenn ein derartiger Anstieg des
Ventilöffnungsgrades zu einer positiven Ventilöffnungsgrad-Differenz (Θ₂-
Θ₁) führt, wird der Korrekturwert PCNE auf einen negativen Wert gesetzt
(Fig. 22). Somit wird in dem Fall von Fig. 24 die Einlaßleitungs-Druck
differenz durch den Korrekturwert PCNE verringernd korrigiert, der in
der Größe der Erhöhung des ISC-Ventilöffnungsgrades entspricht, wo
durch der Einfluß auf die Druckdifferenz ΔP beseitigt wird, der durch
die Erhöhung des ISC-Ventilöffnungsgrades ausgeübt wird. In anderen
Worten, die Druckdifferenzkorrektur, die durch den Korrekturwert PCNE
vorgenommen wird, bewirkt, daß der Einlaßleitungsdruck am Ende der
EGR-Prüfung von Punkt A auf der durchgezogenen Linie zu Punkt A′
auf der Zweipunkt-Strich-Linie von Fig. 24 verringernd korrigiert wird.
In einem Schritt S402 bestimmt die elektronische Steuereinheit 15, ob
die Differenz zwischen den Einlaßleitungsdrücken (P₂ - P₁ + PCNE), die
gemäß der Differenz zwischen dem ISC-Ventilöffnungsgrad zu Beginn der
EGR-Prüfung und dem ISC-Ventilöffnungsgrad zum Ende der EGR-
Prüfung korrigiert worden ist, gleich oder größer als der Ausfallbestim
mungswert ΔPEGR ist. Wenn das Bestimmungsergebnis bejahend ist, dann
bestimmt die Steuereinheit, daß die EGR-Vorrichtung zuverlässig arbeitet
(Schritt S403). Wenn das Bestimmungsergebnis negativ ist, dann bestimmt
die Steuereinheit, daß die EGR ausgefallen ist, und bewirkt somit, daß
die EGR-Prüflampe 19 auf EIN geschaltet wird (Schritt S404). Die
korrigierte Einlaßleitungs-Druckdifferenz wird verwendet zur Ausfallbestim
mung, um die Einflüsse auf die Druckdifferenz ΔP zu beseitigen, die
durch eine Änderung des ISC-Ventilöffnungsgrades ausgeübt werden, und
deshalb wird die Möglichkeit einer fehlerhaften Bestimmung eliminiert.
Nachfolgend wird das Ausfallbestimmungsverfahren gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Das Verfahren dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich denen der ersten
bis fünften Ausführungsbeispiele, die oben beschrieben wurden, dahinge
hend, daß die Ausfallbestimmung gemäß der Variation des Einlaßleitungs
druckes während der EGR-Prüfung verwirklicht wird, unterscheidet sich
jedoch von diesen Ausführungsbeispielen dahingehend, daß eine Änderung
des ISC-Ventilöffnungsgrades (eine Änderung des Motorbetriebszustandes
im breiten Sinne), der Einflüsse auf die Änderung des Einlaßleitungs
druckes während der EGR-Prüfung ausübt, verhindert wird.
Bei diesem Ausfallbestimmungsverfahren wird, wenn der Motor gestartet
ist, die Ausfallbestimmungsroutine begonnen, die typischerweise dieselbe
ist wie die, die in Fig. 7 bis Fig. 9 gezeigt ist.
Bei dieser Ausfallbestimmungsroutine werden, wie im Falle des ersten
Ausführungsbeispiels, dieselben Schritte wie die von Schritt S1 von Fig.
7 bis Schritt S11 von Fig. 8 in Reihenfolge implementiert. Spezifischer
ausgedrückt, nachdem die Flags und die Zeitgeber initialisiert sind, wenn
der Motor in der EGR-Prüfzone die spezifizierte Zeit T₁ oder länger
betrieben wird, wird die EGR AUS-geschaltet. Wenn der Startpunkt der
EGR-Prüfung erreicht ist, nachdem die spezifizierte Zeit T₂ seit dem
Moment verstrichen ist, bei dem die EGR AUS-geschaltet wurde, be
stimmt dann die Steuereinheit in Schritt S12 von Fig. 8, ob das Flag F₄
den Wert "1" hat, was die Beendigung der Messung an den Startpunkt
der EGR-Prüfung anzeigt.
Wenn die elektronische Steuereinheit 15 in Schritt S12 bestimmt, daß die
Messung des Startpunktes der EGR-Prüfung noch nicht beendet worden
ist, legt sie eine Steuerausgabe fest, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt
zum Schrittmotor zum Antreiben des ISC-Ventils 5 geliefert wird (Schritt
S501 von Fig. 25), erfaßt die Ausgabe des Drucksensors als den Ein
laßleitungsdruck P₁ bei dem Startpunkt der EGR-Prüfung und speichert
die Sensorausgabe in dem Speicher (Schritt S502).
Anschließend werden die Schritte S503 bis S507 jeweils entsprechend den
Schritten S14 bis S18 von Fig. 8 in Reihenfolge ausgeführt, um dadurch
zu bewirken, daß die EGR EIN-geschaltet wird. Danach wird der EGR-
EIN-Zustand beibehalten, bis die spezifizierte Zeit T₃ (z. B. 1 Sekunde)
seit dem Moment verstrichen ist, seit die EGR EIN-geschaltet ist. An
dem Punkt der Beendigung der EGR-Prüfung, wo die spezifizierte Zeit
T₃ verstrichen ist, wird der Einlaßleitungsdruck P₂ erfaßt und gespeichert
(Schritt S508), und die EGR wird AUS-geschaltet (Schritt S509).
Des weiteren bestimmt wie in den Fällen der zuvor genannten Aus
führungsbeispiele die Steuereinheit, daß die EGR-Vorrichtung normal ist,
wenn die Differenz ΔP (= P₂ - P₁) zwischen dem Einlaßleitungsdruck P₂
am Ende der EGR-Prüfung und dem Einlaßleitungsdruck P₁ zu Beginn
der EGR-Prüfung gleich oder größer als der Ausfallbestimmungswert
ΔPEGR ist, während sie bestimmt, daß die EGR-Vorrichtung ausgefallen
ist, wenn die Druckdifferenz ΔP unter dem Ausfallbestimmungswert
ΔPEGR ist (Schritte S510 bis S512 von Fig. 26). In einem Schritt S513,
der dem Ausfallbestimmungsschritt S511 oder S112 folgt, gibt die Steu
ereinheit die feste Einstellung des ISC-Ventilöffnungsgrades frei, bevor sie
die Ausfallbestimmungsroutine beendet.
In dieser Art wird der ISC-Ventilöffnungsgrad während der EGR-Prüfung
gehalten, wodurch verhindert wird, daß sich die Menge an Sekundärluft,
die dem Motor 1 über den Bypaßstrang 4 zugeführt wird, ändert. Im
Ergebnis tritt keine fehlerhafte Ausfallbestimmung auf, die durch eine
Änderung der Menge der Sekundärluft bewirkt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obenbeschriebenen ersten bis
sechsten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in verschiedenen
Arten modifiziert werden.
Z.B. wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel an dem Startpunkt der
EGR-Prüfung, wo die spezifizierte Zeit T₂ seit dem Moment verstrichen
ist, bei dem die EGR EIN-geschaltet wurde, der Wert, der kennzeich
nend für den dann vorhandenen Kraftstoffsteuermodus ist, als die Pro
grammvariable MF1 in dem Schritt S101 von Fig. 12 gesetzt, um so die
Bestimmung des Kraftstoffsteuermodus zu starten. In alternativer Weise
kann die Bestimmung des Kraftstoffsteuermodus begonnen werden, bevor
die EGR-Prüfung gestartet wird. Z.B. wird in diesem Fall die Programm
variable MF1 jedesmal festgesetzt, wenn der Motorbetrieb in der EGR-
Prüfungszone in Schritt S2 von Fig. 7 bestimmt wird. Des weiteren wird
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Kraftstoffsteuermodus in Schritt
S104 von Fig. 12 während der EGR-Prüfung bestimmt, diese Bestimmung
kann jedoch weggelassen werden. In diesem Fall sind die Schritte S103
und S104 von Fig. 12 unnötig.
Bei dem vierten oder fünften Ausführungsbeispiel wird die Variation ΔP
des Einlaßleitungsdruckes während der EGR-Prüfung korrigiert durch
Verwendung des Korrekturwertes PCNE gemäß der Variation der Motor
drehzahl (Ne₂ - Ne₁) oder der Variation des ISC-Ventilöffnungsgrades
(Θ₂ - Θ₁) während der EGR-Prüfung, wodurch eine fehlerhafte Bestim
mung verhindert wird, die durch eine Änderung des Einlaßleitungsdruckes
infolge einer Änderung der Motordrehzahl oder einer Änderung des ISC-
Ventilöffnungsgrades bewirkt wird. In alternativer Weise kann der Aus
fallbestimmungswert ΔPEGR gemaß der Variation der Motordrehzahl oder
der Variation des ISC-Ventilöffnungsgrades während der EGR-Prüfung
korrigiert werden.
Des weiteren unterliegt bei den zuvor genannten Ausführungsbeispielen
der Schrittmotor zum Antreiben des ISC-Ventils der offen-prozeßgekop
pelten Steuerung, um den ISC-Ventilöffnungsgrad einzustellen, der Motor
kann jedoch in alternativer Weise einer Rückkopplungssteuerung unter
liegen, um den Ventilöffnungsgrad einzustellen. In diesem Fall wird ein
ISC-Ventilöffnungsgrad-Sensor für die Erfassung des ISC-Ventilöffnungs
grades in dem Schritt S201 von Fig. 14 usw. verwendet.
Aus den obenbeschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung modifiziert wer
den kann, wie es sich für einen Fachmann darstellen würde, ohne von
dem Gedankengut und dem Umfang der vorliegenden Erfindung ab
zuweichen, die einzig durch die beigefügten Ansprüche definiert sein
sollte. Alle diese Modifikationen, wie sie für einen Durchschnittsfachmann
offensichtlich sein würden, sollen nicht als ein Entfernen von dem Ge
dankengut und dem Umfang der Erfindung angesehen werden, und sollen
vom Umfang der Erfindung eingeschlossen sein, wie sie einzig durch die
angefügten Ansprüche definiert ist.
Claims (33)
1. Verfahren zum Bestimmen eines Ausfalls einer EGR-
Vorrichtung einschließlich eines EGR-Steuerventils zum
Einstellen einer Abgasmenge, die von einem Abgasstrang
eines Motors zu dessen Einlaßstrang zirkuliert wird, und
einer EGR-Steuereinrichtung zum Steuern des EGR-Steuer
ventils in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des
Motors, und zwar durch Erfassen eines Einlaßzustandes in
dem Einlaßstrang des Motors durch eine Einrichtung zum
Erfassen des Einlaßzustandes, während bewirkt wird, daß
das EGR-Steuerventil zeitweilig geöffnet und geschlossen
wird, während der Motor in einer spezifizierten
Betriebszone arbeitet, und durch Vornehmen einer
Bestimmung auf der Basis des Einlaßzustandes, der erfaßt
wird, wenn das EGR-Steuerventil geschlossen ist, und des
Einlaßzustandes, der erfaßt wird, wenn das EGR-Steuer
ventil geöffnet ist, gekennzeichnet durch:
Ausführen eines der Schritte (a1) und (a2), wenn ein Ausfall der EGR-Vorrichtung bestimmt wird, wodurch ein Fehler beim Bestimmen eines Ausfalls der EGR-Vorrichtung verhindert wird;
wobei der Schritt (a1) ein Erfassen einer Änderung des Motorbetriebszustandes, im Gegensatz zum Einlaß zustand, der durch die Einrichtung zum Erfassen des Einlaßzustandes erfaßt wird, und ein Einschränken der Bestimmung eines Ausfalls der EGR-Vorrichtung, gemäß einer Änderung des so erfaßten Motorbetriebszustandes einschließt; und
wobei der Schritt (a2) ein Einschränken einer Änderung des Motorbetriebszustandes einschließt, im Gegensatz zum Einlaßzustand, durch die Einrichtung zum Erfassen des Einlaßzustandes erfaßt wird.
Ausführen eines der Schritte (a1) und (a2), wenn ein Ausfall der EGR-Vorrichtung bestimmt wird, wodurch ein Fehler beim Bestimmen eines Ausfalls der EGR-Vorrichtung verhindert wird;
wobei der Schritt (a1) ein Erfassen einer Änderung des Motorbetriebszustandes, im Gegensatz zum Einlaß zustand, der durch die Einrichtung zum Erfassen des Einlaßzustandes erfaßt wird, und ein Einschränken der Bestimmung eines Ausfalls der EGR-Vorrichtung, gemäß einer Änderung des so erfaßten Motorbetriebszustandes einschließt; und
wobei der Schritt (a2) ein Einschränken einer Änderung des Motorbetriebszustandes einschließt, im Gegensatz zum Einlaßzustand, durch die Einrichtung zum Erfassen des Einlaßzustandes erfaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifizierte Betriebszone eine
Zone verzögerten Betriebs des Motors ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Motorbetriebs
zustandes eine Änderung der Motorumdrehungsinformation ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Motorumdre
hungsinformation eine Variation der Motordrehzahl ist, die während einer
spezifizierten Zeitperiode erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Motordrehzahl
eine Differenz ist zwischen einer Motordrehzahl, die erhalten wird, wenn
das EGR-Steuerventil geschlossen ist, und einer Motordrehzahl, die
erhalten wird, wenn das EGR-Steuerventil offen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Motorbe
triebszustandes eine Änderung eines Zustandes der Kraftstoffzufuhr zu
dem Motor ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Zustandes der
Kraftstoffzufuhr eine Änderung des Steuermotors ist, der stattfindet, wenn
ein einer Vielzahl von Steuermoden, die zuvor festgelegt sind, in Zuord
nung zur Steuerung einer zu dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge
ausgewählt wird, wobei die Steuerung durch eine Kraftstoffzufuhr-Steuer
einrichtung ausgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß entweder ein Steuermodus, bevor
die Änderung des Steuermodus stattfindet, oder ein Steuermodus, nach
dem die Änderung des Steuermodus stattfindet, ein Modus mit Kraftstoff
abschaltung ist, bei dem die Kraftstoffzufuhr zum Motor unterbrochen ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Motorbetriebs
zustandes eine Änderung der Einlaßinformation in einem Bypaßstrang ist,
wobei die Änderung stattfindet, wenn eine zu dem Motor über den
Bypaßstrang zugeführte Luftmenge durch ein Bypaßsteuerventil eingestellt
wird, wobei der Bypaßstrang in dem Einlaßstrang vorgesehen ist, und um
ein Drosselventil herumführt, das in dem Einlaßstrang vorgesehen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Einlaßinforma
tion in dem Bypaßstrang eine Variation des Öffnungsgrades des Bypaß
steuerventils während einer spezifizierten Zeitperiode ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation des Öffnungs
grades des Bypaßsteuerventils eine Differenz zwischen einem Öffnungs
grad des Bypaßsteuerventils, wenn das EGR-Steuerventil geschlossen ist,
und einem Öffnungsgrad des Bypaßsteuerventils ist, wenn das EGR-
Steuerventil offen ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a1) ein Beschränken
der Ausfallbestimmung durch Verwerfen der Ausfallbestimmung ein
schließt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifizierte Betriebszone
eine Zone verzögerten Betriebes des Motors ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a1) ein Bestimmen
einschließt, ob die erfaßte Änderung des Motorbetriebszustandes Einflüsse
auf den Einlaßzustand in dem Einlaßstrang ausübt, und ein Verwerfen
der Ausfallbestimmung der EGR-Vorrichtung einschließt, wenn bestimmt
wird, daß die Änderung des Motorbetriebszustandes Einflüsse auf den
Einlaßzustand in dem Einlaßstrang ausübt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Motorbe
triebszustandes eine Änderung der Motorumdrehungsinformation ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmt wird, daß die Ände
rung des Motorbetriebszustandes Einflüsse auf den Einlaßzustand in dem
Einlaßstrang ausübt, wenn die Änderung der Motorumdrehungsinformation
größer ist als ein vorher festgelegter Referenzwert.
17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Motorbe
triebszustandes eine Änderung des Zustandes der Kraftstoffzufuhr zum
Motor ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Zustandes der
Kraftstoffzufuhr eine Änderung des Steuermodus ist, die stattfindet, wenn
ein aus einer Vielzahl von Steuermoden, die zuvor festgesetzt sind, in
Zuordnung zu einer Steuerung einer Kraftstoffmenge, die zum Motor
zugeführt wird, ausgewählt wird, wobei die Steuerung durch eine Kraft
stoffzufuhr-Steuereinrichtung ausgeführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß entweder ein Steuermodus,
bevor eine Änderung des Steuermodus stattfindet, oder ein Steuermodus,
nachdem die Änderung des Steuermodus stattfindet, ein Modus mit
Kraftstoffabschaltung ist, bei dem die Kraftstoffzufuhr zum Motor unter
brochen ist.
20. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Änderung der Einlaßinfor
mation in einem Bypaßstrang, wobei die Änderung stattfindet, wenn eine
an den Motor über den Bypaßstrang zugeführte Luftmenge durch ein
Bypaßsteuerventil eingestellt wird, als die Änderung des Motorbetriebs
zustandes erfaßt wird, wobei der Bypaßstrang in dem Einlaßstrang vor
gesehen ist und um ein Drosselventil herumführt, das in dem Einlaß
strang angeordnet ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Einlaßinfor
mation in dem Bypaßstrang eine Variation eines Öffnungsgrades des
Bypaßsteuerventils in einer spezifizierten Zeitperiode ist.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation des Öffnungs
grades des Bypaßsteuerventils eine Differenz zwischen einem Öffnungs
grad des Bypaßsteuerventils, wenn das EGR-Steuerventil geöffnet ist, und
einem Öffnungsgrad des Bypaßsteuerventils ist, wenn das EGR-Steuerven
til offen ist.
23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a1) ein Einschränken
der Ausfallbestimmung durch Korrigieren eines Einlaßzustandes ein
schließt, der durch eine Einrichtung zum Erfassen des Einlaßzustandes
erfaßt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifizierte Betriebszone
eine Zone verzögerten Betriebes des Motors ist.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der erfaßte Einlaßzustand
korrigiert wird gemäß der Änderung des Motorbetriebszustandes.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Motorbe
triebszustandes eine Änderung der Motorumdrehungsinformation ist.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Motorumdre
hungsinformation eine Variation der Motordrehzahl in einer spezifizierten
Zeitperiode ist.
28. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Änderung der Einlaßinfor
mation in einem Bypaßstrang, wobei die Änderung stattfindet, wenn eine
zu dem Motor über den Bypaßstrang zugeführte Luftmenge durch ein
Bypaßsteuerventil eingestellt wird, als die Änderung des Motorbetriebs
zustandes erfaßt wird, wobei der Bypaßstrang in dem Einlaßstrang vor
gesehen ist und um ein Drosselventil herumführt, das in dem Einlaß
strang angeordnet ist.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Informationen
auf dem Einlaß in dem Bypaßstrang eine Variation eines Öffnungsgrades
des Bypaßsteuerventils in einer spezifizierten Zeitperiode ist.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation des Öffnungs
grades des Bypaßsteuerventils eine Differenz zwischen einem Öffnungs
grad des Bypaßsteuerventils, wenn das EGR-Steuerventil geschlossen ist,
und einem Öffnungsgrad des Bypaßsteuerventils ist, wenn das EGR-
Steuerventil offen ist.
31. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a2) ein Einschränken
der Änderung des Motorbetriebszustandes durch Verhindern einer Ände
rung der Einlaßinformation in einem Bypaßstrang einschließt, der in dem
Einlaßstrang vorgesehen ist, und um ein Drosselventil herumführt, das in
dem Einlaßstrang angeordnet ist.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Einlaßinfor
mation eine Änderung eines Öffnungsgrades eines Bypaßsteuerventils ist,
wobei die Änderung stattfindet, wenn eine dem Motor über den Bypaß
strang zugeführte Luftmenge durch ein Bypaßsteuerventil eingestellt wird.
33. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßzustand in dem Einlaß
strang ein Einlaßdruck in dem Einlaßstrang ist.
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