DE4231316A1 - Stoerungsdiagnoseeinrichtung und verfahren zum betreiben einer abgasrueckfuehrungssteuereinrichtung - Google Patents

Stoerungsdiagnoseeinrichtung und verfahren zum betreiben einer abgasrueckfuehrungssteuereinrichtung

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
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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.
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.
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.
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.
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