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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Störungsdiagnosewächter gemäß dem Oberbegriff
des Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Ermitteln einer Störung eines
Drucksensors.
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Bei
einem Verbrennungsmotor sind Sensoren, wie etwa ein Drucksensor,
zum Ermitteln eines Ansaugverteilerdrucks und ein Temperatursensor zum
Ermitteln der Ansauglufttemperatur in dem Ansaugsystem derart angebracht,
dass ein Betriebszustand des Verbrennungsmotors diagnostiziert wird. Der
vorstehend genannte Drucksensor weist einen Relativdrucksensor auf,
der zum Ermitteln einer Veränderung
eines Ansaugstutzendrucks eines Abgasrückführsystems (EGR-System) in dessen Ein-/Aus-Betrieb
verwendet wird, um zu diagnostizieren, ob das EGR-System sich in
einem normalen Betriebszustand befindet oder nicht. Wie in 17 und 18 gezeigt,
weist der Relativdrucksensor eine Eigenschaft bzw. Kennlinie derart
auf, dass er eine spezielle Ausgangsspannung (V) als Funktion eines Eingangsdrucks
(mm Hg) bereitstellt, wobei eine spezielle Verteilung oder ein Muster
bzw. ein Bild für die
Kennlinien vorliegt, wie in 19 gezeigt.
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Wie
in 19 gezeigt, gibt der Relativdrucksensor die Kennlinie
wieder, demnach der Eingangsdruck hoch ist, wenn die Motorlast hoch
ist, und demnach der Eingangsdruck niedrig ist, wenn die Motorlast
niedrig ist. Der Relativdrucksensor diagnostiziert demnach den Betriebszustand
als anormal, wenn die Ausgangsspannung 0,5 Volt oder niedriger ist,
wenn die Motorlast "a" oder mehr beträgt, und
wenn die Ausgangsspannung 4,5 Volt oder mehr beträgt, wenn die
Motorlast "b" oder niedriger ist
(siehe die in 19 schraffiert gezeigten Bereiche).
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Ein
Verfahren zum Diagnostizieren einer Störung eines solchen bzw. mittels
eines solchen Sensors ist beispielsweise in der japanischen Patentschrift
JP-A-6-58210 offenbart. Demnach verhindert dieses Verfahren eine
Fehldiagnose aufgrund eines anormalen Zustands oder Modus, wie beispielsweise aufgrund
des Einfrierens des Drucksensors, indem ein Beurteilungsschritt
bereitgestellt wird, zu beurteilen, ob wenigstens die Kühlwassertemperatur,
die Ansauglufttemperatur oder die Öltemperatur beim Starten des
Motors niedriger als ein vorbestimmter Wert entsprechend der unteren
Grenztemperatur in einem normalen Betriebszustand des Drucksensorsystems
ist oder nicht, wodurch ein Fehlerdiagnose-Ausführungsschritt ungültig gemacht
wird, wenn wenigstens eine dieser drei Temperaturen niedriger als
der vorbestimmte Wert ist.
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Eine
Anomalität
des Sensors kann jedoch durch das vorstehend erläuterte herkömmliche Diagnoseverfahren nicht
präzise
diagnostiziert werden, wobei eine Erhöhung der vorstehend genannten
Beurteilungsspannungen von 0,5 Volt und 4,5 Volt die Wahrscheinlichkeit
einer Fehldiagnose erhöht,
was von Nachteil ist.
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Die
Störung
des Drucksensors betrifft auch einige Abweichungen der Kennlinie,
obwohl die Spannung von dem Drucksensor erzeugt wird. Diese Situation
macht es unmöglich,
eine Anormalität
des Drucksensors zu diagnostizieren, was ebenfalls nachteilig ist.
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Wenn
Feuchtigkeit in einen Schlauch eintritt, der in Verbindung mit dem
Drucksensor und dem Ansaugsystem steht, und zwar aufgrund von Störungen bzw.
Pannen bei extrem kalter Temperatur, sowie dann, wenn die Feuchtigkeit
einfriert, ist es wahrscheinlich, dass der Drucksensor diesen Zustand
als anormal diagnostiziert, so dass das EGR-System als anormal diagnostiziert
werden kann.
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Auch
dann, wenn der Drucksensor trotz anormaler Kennlinien des Drucksensors
als normal diagnostiziert wird, diagnostiziert sich das EGR-System
zum Diagnostizieren von Anormalitäten unter Verwendung dieses
Drucksensors selbst als anormal. Dies kann zur Folge haben, dass
von dem an sich normal arbeitenden EGR-System Teile ersetzt bzw.
ausgetauscht werden, obwohl dies nicht erforderlich ist, und dass
eine unnötige
Wartung durchgeführt
wird, und zwar auf Grundlage einer unbekannten Ursache, was zu einer
Erhöhung
der Wartungskosten führt,
was wiederum zur Folge hat, dass sich bei einem Eigentümer eines
entsprechenden Fahrzeugs Misstrauen gegenüber der Werkstätte aufbaut, was
einen weiteren Nachteil darstellt.
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DE 32 26 849 C2 offenbart
einen Störungsdiagnosewächter für einen
Drucksensor zum Messen eines Ansaugstutzendrucks mit einer Drosselklappenschaltung,
welche bei geschlossener Drosselklappe ein logisches Signal erzeugt,
und einer Schaltungsanordnung, die im Störungsfall Alarmmittel betätigt und
bei gleichzeitigem Auftreten des logischen Signals und eines im
störungsfreien
Fall bei geschlossener Drosselklappe physikalisch unmöglichen
Sensorsignals die Alarmmittel auslöst.
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DE 31 46 510 A1 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beurteilung des Betriebszustands
eines Drucksensors zum Messen eines Ansaugstutzendrucks eines Verbrennungsmotors,
demnach zu Beginn eines Regelvorgangs für die Kraftzufuhr zu dem Motor
der Drucksensor als ausgefallen betrachtet wird, woraufhin ein erstes
Ausgangssignal des Drucksensors zu Beginn des genannten Regelungsvorgangs
gespeichert und mit dem darauf folgenden Ausgangssignal verglichen
wird, wobei in dem Fall, dass zwischen den beiden Ausgangssignalen
eine Differenz vorliegt, die einen bestimmten Wert überschreitet,
angenommen wird, dass der Drucksensor sich im Normalbetrieb befindet.
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Aus
EP-0 569 608 A1 ist ein Diagnoseverfahren für einen Drucksensor im Brennraum
eines Motors bekannt, nach welchem Bezugswerte für den Brennraumdruck lastabhängig in
einem Kennfeld abgespeichert sind, wobei aktuelle Messwerte mit
diesen Bezugswerten verglichen werden, aus dem Vergleich ein Abweichwert
ge wonnen und gespeichert wird, und bei Erreichen einer Anzahl von
außerhalb eines
Toleranzbereichs liegenden Abweichwerten eine Fehleranzeige ausgelöst wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehend genannten Probleme
gemacht worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, einen Fehlerdiagnosewächter
für einen Drucksensor
zu schaffen, der gewährleistet,
dass Fehldiagnosen vermieden werden. Außerdem soll durch die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer anormalen Arbeitsweise
oder einer Störung
eines Drucksensors in einem Verbrennungsmotor geschaffen werden,
das eine zuverlässige
Störungsdiagnose
gewährleistet.
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Gelöst wird
diese Aufgabe hinsichtlich des Störungsdiagnosewächters durch
die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Störungsdiagnoseverfahrens
durch die Merkmale des Anspruchs 6. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gegenstand
der Erfindung bildet demnach ein Störungsdiagnosewächter, der
diagnostiziert, dass der Drucksensor sich in einem Störungsmodus befindet,
wenn die Ansauglufttemperatur gemessen wird bzw. sich im Messzustand
befindet, und wenn eine integrierte Last des Verbrennungsmotors
ausgehend vom Motorstartzeitpunkt ein Kriterium der integrierten
Last übersteigt.
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Der
erfindungsgemäße Störungsdiagnosewächter diagnostiziert,
dass der Drucksensor in einen Störungsmodus
eingetreten ist, wenn die Ansauglufttemperatur sich in einem Messzustand
befindet, und wenn die integrierte Last des Verbrennungsmotors beginnend
mit der Startzeit ein Kriterium für die integrierte Last übersteigt,
wodurch Anormalitäten
des Drucksensors mit hoher Präzision
diagnostiziert, eine Fehldiagnose von Anormalitäten vermieden und Konfusionen
hinsichtlich Wertung und Misstrauen des Fahrzeugeigentümers sowie
ein unnötiger
Wartungsaufwand vermieden werden können.
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Die
Erfindung betrifft somit insbesondere einen Störungsdiagnosewächter für einen
Drucksensor, der in der Lage ist, Anomalitäten eines Relativdrucksensors
präzise
zu diagnostizieren, der in einem Ansaugsystem eines Verbrennungsmotors
angebracht ist.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert; es
zeigen:
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1 ein
Flußdiagramm
einer Gesamtstörungsdiagnoseprozedur
für einen
Relativdrucksensor,
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2 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung, wie
eine Ansauglufttemperatur erfolgreich gemessen werden kann,
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3 die
Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ansauglufttemperatur,
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4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung, wie
eine angesammelte Last erfolgreich gemessen werden kann,
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5 die
Beziehung zwischen der Ansauglufttemperatur und der angesammelten
Lastmenge bzw. -größe,
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6 die
Beziehung zwischen der Ansaugluftmenge und der angesammelten Lastmenge,
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7 ein
Flußdiagramm
eines ersten Beispiels zur Diagnose des Relativdrucksensors,
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8 die
Beziehung zwischen einer Motorlast und einem Ansaugdruck,
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9 die
Beziehung zwischen einer Motorgeschwindigkeit und der Motorlast,
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10 die
Beziehung zwischen der Motorgeschwindigkeit und der Motorlast,
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11 die
Beziehung zwischen Veränderungsmengen
bzw. -größen des
Motorlasts und des Ansaugdrucks,
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12 ein
zweites Beispiel der Diagnose für den
Relativdrucksensor,
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13 die
Beziehung zwischen Druckwerten und dem Betriebszustand des Motors,
insbesondere des Ansaugverteilerdrucks (PEG) als Funktion der Zeit,
einschließlich
dem Zeitpunkt: Zündschal ter eingeschaltet
(1), Starter eingeschaltet (2) und Abgasstart (3),
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14 die
Störungsdiagnose
für den
Relativdrucksensor,
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15 die
Beziehung zwischen dem Eingangsdruck und der Ausgangsspannung,
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16 die
Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der Motorlast,
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17 die
Ausgangskennlinie des Relativdrucksensors beim Stand der Technik,
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18 die
Ausgangsspannungskennlinie des Relativdrucksensors beim Stand der
Technik,
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19 die
Kennlinie des Relativdrucksensors beim Stand der Technik, und
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20 ein
Schaltschema eines Motors mit Störungsdiagnosewächter.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird zunächst anhand von 20 erläutert, die
einen Verbrennungsmotor 2 zeigt, der in einem (nicht gezeigten)
Fahrzeug angebracht ist und einen Zylinderblock 4, einen
Zylinderkopf 6, eine Ölwanne 8,
eine Kurbelwelle 10, einen Luftreiniger 12, ein
Ansaugrohr 14, einen Drosselkörper 16, ein Drosselventil 18,
einen Druckausgleichbehälter 20,
einen Ansaugstutzen 22, einen Auspuffkrümmer 24, einen vorderen
Katalysator 26, ein Auspuffrohr 28, einen hinteren
Katalysator 30 und einen Kraftstofftank 32 aufweist.
Der Kraftstofftank 32 ist mit einem Niveaumeßgerät 34 versehen.
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Ein
Wächter 36 für verdampften
Kraftstoff ist zwischen dem Druckausgleichbehälter 20 und dem Kraftstofftank 32 vorgesehen. In
dem Wächter 36 für verdampften
Kraftstoff ist ein Kanister 42 zwischen einem Durchlaß 38 für verdampften
Kraftstoff, der mit dem Kraftstofftank 32 in Verbindung
steht, und einem Abführ-
bzw. Spüldurchlaß 40 vorgesehen,
der mit dem Druckausgleichbehälter 20 in
Verbindung steht. Ausgehend vom Kraftstofftank 32 sind
ein Tankinnendrucksensor 44, ein Abscheider 46 und
ein Drucksteuerventil 48 in dem Durchlaß 38 für verdampften Kraftstoff
vorgesehen. Das Drucksteuerventil 48 steht über einem
Druckdurchlaß 50 in
Verbindung mit dem Druckausgleichbehälter 20. Der Druckdurchlaß 50 ist
mit einem Unterdrucksteuerventil 42 versehen. Der Abführdurchlaß 40 ist
mit einem Abführventil 54 versehen.
Der Kanister 42 ist mit einem Atmosphärensteuerventil 56 vorgesehen.
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Bei
dem Ansaugsystem für
den Verbrennungsmotor 2 ist eine Abgasrückführ(EGR)einheit 58 vorgesehen,
die dem Ansaugsystem einen Teil eines Abgases zuführt. Die
EGR-Einheit 58 weist ein EGR-Steuerventil 60,
ein Auspuffdruck- bzw. Rückstauregelventil 62 und
ein EGR-Beurteilungsventil 64 auf.
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Der
Druckausgleichbehälter 20 ist
durch bzw. über
einen Filter 66 mit einem Relativdrucksensor 68 zum
Ermitteln eines Ansaugstutzendrucks versehen. Der Relativdrucksensor 68 gibt
eine Kennlinie, eine spezifische Ausgangsspannung (V) als Funktion
des Eingangsdurcks (mmHg) aus, wie in 17 bis 19 gezeigt.
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Der
Verbrennungsmotor 2 ist mit einem Kurbelwinkelsensor 70 versehen.
Der Kurbelwinkelsensor 70 dient auch als Motordrehzahlsensor
und weist eine Kurbelwinkelplatte 74 mit mehreren Zähnen 72 an
ihrem Rand bzw. Umfang auf, die auf der Kurbel welle 10 angebracht
ist, und einen elektromagnetischen Abtaster 76, der an
dem Zylinderblock 4 angebracht ist. Der Kurbelwinkelsensor 70 steht
mit einer elektronischen Steuereinheit oder -einrichtung (ECU) 78 in
Verbindung.
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Die
Steuereinrichtung 78 steht mit einem Kühlmitteltemperatursensor 80 in
Verbindung, der an dem Zylinderkopf 6 angebracht ist, einem
Ansauglufttemperatursensor 82, der an dem Ansaugrohr 14 angebracht
ist, einem Drosselbewegungssensor 74, der an dem Drosselkörper 16 angebracht
ist, einer Zündeinheit 86,
dem Niveaumeßgerät 34,
dem Relativdrucksensor 68, dem Tankinnendrucksensor 44, dem
Unterdrucksteuerventil 52, dem Atmosphärensteuerventil 56,
dem Abführventil 54,
dem EGR-Steuerventil 60, dem EGR-Beurteilungsventil 64,
einem vorderen Sauerstoffsensor 88, der an dem Auspuffkrümmer 24 angebracht
ist, einem hinteren Sauerstoffsensor 90, der an dem Auspuffrohr 28 stromab von
dem hinteren Katalysator 30 angebracht ist, einem Atmosphärendrucksensor 92 zum
Ermitteln des Atmosphärendrucks,
einem Zündschalter 94 und
einem Starter 96. Die Steuereinrichtung 78 ist
mit einer Störungsdiagnoseeinheit 78a versehen.
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Die
Steuereinheit 78 diagnostiziert, ob der Relativdrucksensor 68 sich
in einem Störungsmodus befindet,
wenn die Ansauglufttemperatur sich in einem gemessenen Zustand befindet,
und wenn eine integrierte Last, beginnend mit dem Starten des Verbrennungsmotors 2,
ein Kriterium für
die integrierte Last übersteigt.
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Die
Steuereinrichtung 78 diagnostiziert ferner, daß der Relativdrucksensor 68 sich
in einem abgetrennten oder Kurzschluß modus befindet, wenn ein Ansaugstutzendruck
sich nicht in einem Bereich zwischen einer oberen und einer unteren
Grenze des Kriteriumsbereichs befindet, und daß der Relativdrucksensor 68 sich
in einem funktional anormalen Modus befindet, wenn eine Druckveränderung
als Funktion der Motorlastveränderung
außerhalb
des Kriteriumbereichs liegt.
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Ferner
mißt die
Steuereinrichtung 78 den Ansaugstutzendruck, wenn der Zündschalter
EIN-geschaltet ist, den Atmosphärenluftdruck,
einen ersten Druck, wenn der Starter 26 sich von AUS zu
EIN dreht, und einen zweiten Druck einer vollständigen Explosion im Zylinder,
wenn der Starter 96 sich von EIN zu AUS dreht. Die Steuereinrichtung
diagnostiziert, daß der
Relativdrucksensor 68 abgeschlossen bzw. unterbrochen ist,
wenn der Ansaugstutzendruck niedriger als das Bezugskriterium ist.
Die Steuereinrichtung diagnostiziert, daß der Relativdrucksensor 68 kurzgeschlossen
ist, wenn der erste Druck niedriger ist als ein erster Kriteriumswert,
oder wenn der zweite Druck niedriger ist als ein zweiter Kriteriumswert.
Die Steuereinrichtung diagnostiziert, daß der Relativdrucksensor 68 funktional
anormal ist, wenn der erste Druck niedriger als ein dritter Kriteriumswert ist,
oder wenn der zweite Druck niedriger als ein vierter Kriteriumswert
ist. Die Steuereinrichtung stellt einen Korrekturfaktor auf Grundlage
des Ansaugstutzendrucks und des Atmosphärenluftdrucks ein und einen
korrigierten Eingangsdruck auf der Grundlage eines Eingangsdrucks
des Relativdrucksensors 68 und des vorstehend genannten
Korrekturfaktors. Die Steuereinrichtung diagnostiziert auch, daß der Relativdrucksensor 68 kurzgeschlossen
ist, wenn eine Ausgangsspannung höher ist als eine untere Grenze zur
Beurteilung, wenn der Kraftstoff nicht zuge führt wird, und sie diagnostiziert,
daß der
Relativdrucksensor 68 unterbrochen ist, wenn eine Motorlast
höher als
ein Sollwert oder die Ausgangsspannung niedriger als eine hohe Grenze
zur Beurteilung ist.
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Die
Steuereinrichtung 78 mißt außerdem die Ansauglufttemperatur,
wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit für eine spezifische Zeitlänge oder
länger
mit einer Sollfahrzeuggeschwindigkeit fortdauert, die Ansauglufttemperatur
immer dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorstehend genannte spezielle
Zeitlänge
erfüllt,
und sie führt
eine statistische Verarbeitung der Ansauglufttemperatur durch.
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Außerdem verzögert die
Steuereinrichtung 78 die Diagnose des Relativdrucksensors 68 ausgehend
vom Starten des Verbrennungsmotors 2 abhängig von
der integrierten Last und verändert
den Kriteriumsbereich der integrierten Last in Übereinstimmung mit der Ansauglufttemperatur.
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Die
Arbeitsweise dieser Ausführungsform wird
nunmehr in Bezug auf das in 1 gezeigte Flußdiagramm
erläutert.
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Wenn
der Verbrennungsmotor 2 gestartet wird (Schritt 102),
wird zunächst
beurteilt (Schritt 104), ob der Ansauglufttemperatursensor 82 die
Ansauglufttemperatur messen kann oder nicht. Wenn der Schritt 104 JA
ergibt, wird der Meßprozeß für die Ansauglufttemperatur
ausgeführt
(Schritt 106).
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Der
Meßprozeß für die Ansauglufttemperatur im
Schritt 106 wird in Übereinstimmung
mit dem in 2 gezeigten Flußdiagramm ausgeführt. Wenn der
Verbrennungsmotor 2 zu laufen beginnt und das Programm
startet (Schritt 202), wird zunächst beurteilt (Schritt 204),
ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (SPD) (auf die der Einfachheit halber
als Geschwindigkeit Bezug genommen wird) höher als das Geschwindigkeitskriterium
(SPD1) ist oder nicht, bei dem es sich um die Sollgeschwindigkeit
handelt, d.h., es wird beurteilt, ob SPD ≥ SPD1 oder nicht. Wenn der Schritt 204 NEIN
ergibt, wird dieser Beurteilungsprozeß kontinuierlich wiederholt.
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Wenn
der Schritt 204 JA ergibt, wird ein Beurteilungsprozeß bezüglich der
Bedingung vorbereitet (Schritt 206), ob der Zustand SPD ≥ SPD1 eine längere Zeit
als eine spezielle Zeitlänge
(ts) andauert oder nicht, und der nächste Schritt 208 setzt
voraus, daß die
Bedingung erfüllt
ist. Dies dient dazu, zu verhindern, daß eine Korrekturmessung der
Ansauglufttemperatur unmöglich
wird, wenn die Umgebungstemperatur im Bereich des Ansauglufttemperatursensors 82 aufgrund
dessen zunimmt, daß der
Motor im Leerlauf belassen ist (d.h., das Fahrzeug bewegt sich nicht).
Wenn der Schritt 208 NEIN ergibt, kehrt der Prozeß zum Schritt 204 zurück.
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Wenn
der Schritt 208 JA ergibt, wird die Ansauglufttemperatur
gemessen und die gemessene Ansauglufttemperatur (THA) wird erhalten
(Schritt 210).
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Nachdem
der Verbrennungsmotor 2 zu laufen begonnen hat, wird die
Beurteilung vorbereitet (Schritt 212), ob die erste Ansauglufttemperaturmessung
durchgeführt
wird oder nicht, und der nächste Schritt 214 beurteilt,
ob es sich bei den gemessenen Daten um die erste Messung der Ansauglufttemperatur
handelt oder nicht. Wenn der Schritt 214 JA ergibt, wird
die gemessene Ansauglufttemperatur (THA) als Ansauglufttemperatur
(THAn) festgelegt, d.h., sie wird zur Korrektur verwendet (Schritt 216).
Wenn andererseits der Schritt 214 NEIN ergibt, wird die
zur Korrektur (THAn) verwendete Ansauglufttemperatur als (THAo +
THA)/2 → THAn
festgelegt; THAo ist dabei die für
die vorausgehende Korrektur verwendete Ansauglufttemperatur und
THA ist die aktuell gemessene Ansauglufttemperatur (Schritt 218).
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Nachdem
die Schritte 216 und 218 durchgeführt bzw.
verarbeitet wurden, wird der Ansauglufttemperaturmeßprozeß wiederholt
(Schritt 220).
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Bei
dem Ansauglufttemperaturmeßprozeß in 2 wird
deshalb die Ansauglufttemperatur gemessen, wenn die Geschwindigkeit
(SPD) größer als
das Geschwindigkeitskriterium (SPD1) ist, und er wird für mehr als
die festgelegte Zeitlänge
(ts) fortgesetzt, wie in 3 gezeigt, und die Ansauglufttemperaturmessung
wird immer dann ausgeführt,
wenn die vorausgehende Bedingung erfüllt ist und ihre statistische Verarbeitung
wird durchgeführt.
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Nach
der Ansauglufttemperaturmessung (Schritt 106) wird als
nächstes
in 1 eine integrierte Lastmessung durchgeführt (Schritt 108).
Die integrierte Lastmessung gemäß Schritt 108 wird
in Übereinstimmung
mit dem in 4 gezeigten Flußdiagramm
durchgeführt.
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Wenn
der Verbrennungsmotor 2 zu laufen beginnt und das Programm
startet (Schritt 302), wird zunächst beurteilt (Schritt 304), ob
die Kühlmitteltemperatur
(THW) höher
als ein Kriterium für
die Kühlmitteltemperatur
(THW1) ist oder nicht, bei der es sich um eine Solltemperatur handelt,
d.h., es wird beurteilt, ob die Gleichung THW ≥ THW1 gilt oder nicht. Wenn der
Schritt 304 NEIN ergibt, wird dieser Beurteilungsprozeß kontinuierlich
wiederholt.
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Wenn
der Schritt 304 JA ergibt, wird die Motorlast des Verbrennungsmotors 2 integriert
und die Menge bzw. Größe der integrierten
Last (Wert der integrierten Last) (KLOAD) erfaßt (Schritt 306).
Die integrierte Last (KLOAD) wird beispielsweise aus einem Ansaugluftstrom
erhalten, wie in 6 gezeigt. Die integrierte Last
(KLOAD), die derart erhalten wird, wird dahingehend beurteilt, ob
sie größer als
ein Kriterium (KLOAD1) der integrierten Last ist (Schritt 308).
Das Kriterium (KLOAD1) der integrierten Last wird abhängig vom
Zustand der Ansaugluft beurteilt, die zur Korrektur (THAn) verwendet
wird, wie vorstehend erläutert
und wie in 5 gezeigt. Wenn der Schritt 308 NEIN
ergibt, kehrt der Fluß des
Prozesses zum Schritt 304 zurück.
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Wenn
der Schritt 308 JA ergibt, wird die integrierte Last (KLOAD)
beibehalten, bis der Verbrennungsmotor 2 stoppt (Schritt 310)
und der Schritt 312 beendet das Programm.
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Beim
integrierten Lastmeßprozeß in 4 wird deshalb die Diagnose des Relativdrucksensors 68 ausgehend
vom Start des Verbrennungsmotors 2 mittels der integrierten
Last (KLOAD) verzögert,
und in der Zwischenzeit wird die Diagnose nicht ausgeführt. Dies
dient dazu, eine Fehlbeurteilung selbst dann zu verhindern, wenn
Feuchtigkeit in einem Schlauch (nicht gezeigt), der mit dem Relativdrucksensor 68 mit
bzw. in dem Ansaugsystem in Verbindung steht, bei extrem kaltem
Wetter friert. Das Kriterium für
die integrierte Last (KLOAD1) durch die Ansauglufttemperatur wird
mit einer ausreichenden Zeitverzögerung
eingestellt, um die gefrorene Feuchtigkeit zu schmelzen.
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Nach
der integrierten Lastmessung (Schritt 108) wird als nächstes die
integrierte Last (KLOAD) mit dem Kriterium für die integrierte Last (KLOAD1) verglichen,
und es wird beurteilt (Schritt 110), ob die Gleichung KLOAD ≥ KLOAD1 erfüllt ist.
Wenn der Schritt 110 NEIN ergibt, kehrt der Fluß des Prozesses zum
Schritt 104 zurück.
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Wenn
der Schritt 110 JA ergibt, wird der Relativdrucksensor 68 diagnostiziert
(Schritt 112). Beispielsweise kann das in 7 als
Beispiel 1 gezeigte Flußdiagramm
oder das in 12 als Beispiel 2 gezeigte Flußdiagramm
auf die Diagnose des Relativdrucksensors 68 angewendet
werden.
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Die
Diagnose des Relativdrucksensors 68 in Beispiel 1 erfolgt
in Übereinstimmung
mit dem in 7 gezeigten Flußdiagramm.
Wenn die Diagnose des Relativdrucksensors 68 startet (Schritt 402),
wird der Ansaugstutzendruck (PEG) gemessen (Schritt 404).
Ob der Ansaugstutzendruck (PEG) innerhalb des Kriteriums liegt oder
nicht, wird beurteilt (Schritt 406).
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Wie
in 8 gezeigt, ist das Kriterium für den Ansaugstutzendruck (PEG)
abhängig
von der Last des Verbrennungsmotors 2, und es wird durch das
höhere
Kriterium (PEGH) und das niedrigere Kriterium (PEGL) ermittelt,
und der Bereich (d.h. der Kriteriumsbereich) zwischen dem höheren und
dem niedrigeren Kriterium wird als normal bezeichnet bzw. festgelegt.
Die Daten in 8 werden bei einer konstanten
Motordrehzahl von 1500 UpM erfaßt.
In der Mitte des Bereichs zwischen dem hohen Kriterium (PEGH) und
dem niedrigen Kriterium (PEGL) wird ein Standardwert ermittelt.
Das heißt,
wenn die Motordrehzahl konstant ist, kommt die Korrelation zwischen
der Motorlast und dem Ansaugstutzendruck (PEG) in einem Bereich
zwischen dem hohen Kriterium (PEGH) und dem niedrigen Kriterium
(PEGL) zu liegen, unter Abweichung von dem Standardwert, aufgrund
der charakteristischen Streuung des Relativdrucksensors 68.
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Obwohl
das höhere
Kriterium (PEGH) und das niedrigere Kriterium (PEGL) in einem Beurteilungsverzeichnis
mittels des Ansaugstutzendrucks und der Motorlast in 8 eingestellt
werden, wird ein Anormalitätsbeurteilungsverzeichnis
für das
höhere
Kriterium (PEGH) mittels der Motordrehzahl (Ne) und der Motorlast
ausgedrückt
(9), und ein Anormalitätsbeurteilungsverzeichnis für das niedrigere
Kriterium (PEGL) wird mittels der Motordrehzahl (Ne) und der Motorlast
ausgedrückt
(10).
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Wenn
PEGL ≤ PEG ≤ PEGH beim
Schritt 408 nicht erfüllt
ist, ergibt dieser Schritt ein NEIN-Ergebnis und diagnostiziert,
daß der
Relativdrucksensor 68 abgetrennt und/oder kurzgeschlossen
ist, und der Schritt 408 beurteilt ihn als anormal.
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Wenn
PEGL ≤ PEG ≤ PEGH beim
Schritt 406 erfüllt
ist und dieser Schritt ein JA-Ergebnis erbringt, werden eine Veränderung
des Ansaugstutzendrucks (DPEG) und eine Veränderung der Motorlast (DLOAD)
gemessen (Schritt 410). Auf Grundlage eines Korrekturverzeichnisses,
wie in 11 gezeigt, das sich auf die
Veränderung
des Ansaugstutzendrucks (DPEG) als Funktion der Veränderung
der Motorlast (DLOAD) bezieht, wird die Diagnose einer Normalität und/oder
Anormalität
für den
funktionellen bzw. die Funktion des Relativdrucksensors 68 ausgeführt (Schritt 412).
In 11 wird die Störung
des Relativdrucksensors 68 abhängig davon diagnostiziert, ob
die Veränderung
des Ansaugstutzendrucks (DPEG) als Funktion der Veränderung
der Motorlast (DLOAD) sich im normalen Beurteilungsbereich befindet.
Der normale Beurteilungsbereich ist zwischen dem höheren Kriterium
(DPEGH) und dem niedrigeren Kriterium (DPEGL) festgelegt. Ein Standardwert ist
in der Mitte des Beurteilungsbereichs zwischen dem höheren Kriterium
(DPEGH) und dem niedrigeren Kriterium (DPEGL) festgelegt.
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Der
Schritt 414 beurteilt, ob die Veränderung des Ansaugstutzendrucks
(DPEG) als Funktion der Veränderung
der Motorlast (DLOAD) mit DPEGL ≤ DPEG ≤ DPEGH erfüllt ist.
Wenn der Schritt 414 NEIN ergibt, beurteilt der Schritt 408 die
Funktion des Relativdrucksensors 68 als anormal. Wenn der Schritt 414 JA
ergibt, beurteilt der nächste
Schritt 416 den Relativdrucksensor 68 als normal.
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Nach
den Schritten 408 und 416 zur Beurteilung der
Anormalität
und Normalität
des Relativdrucksensors 68 wird dieses Programm wiederholt ausgeführt, bis
der Verbrennungsmotor 2 stoppt (Schritt 418) und
der Schritt 420 beendet das Programm.
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Im
Beispiel 1 der Diagnose des Relativdrucksensors 68 werden
die Druckkennlinien des Relativdrucksensors 68, obwohl
die Ausgangsspannung des Relativdrucksensors 68 normal
ist, auf der Grundlage der Veränderung
des Ansaugstutzendrucks (DPEG) als nicht normal beurteilt. Die Beziehung
zwischen der Veränderung
der Motorlast (DLOAD) und der Veränderung des Ansaugstutzendrucks
(DPEG) ist in 11 gezeigt. Die Werte des höheren Kriteriums
(DPEGH) und des niedrigeren Kriteriums (DPEGL) werden durch jeweiliges
Addieren und Subtrahieren eines Veränderungsfaktors zu bzw. von
dem Ansaugstutzendruck erhalten, beispielsweise 0,8 (± 0,8),
wobei der Bereich dazwischen die Streuung oder Veränderung
der Kennlinien des Relativdrucksensors 68 relativ zu dem
Standardwert darstellt. Wenn die Veränderung des Ansaugstutzendrucks
(DPEG) als Funktion der Veränderung
der Motorlast (DLOAD)) außerhalb
des Bereichs DPEGL ≤ DPEG ≤ DPEGH liegt,
wird die Funktion des Relativdrucksensors 68 als anormal
beurteilt.
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Die
Diagnose des Relativdrucksensors 68 im Beispiel 2 wird
außerdem
in Übereinstimmung
mit dem Flußdiagramm
in 12 durchgeführt.
In 12 ist „PE" der Eingangsdruck
des Drucksensors und „TPE" ist der korrigierte
Eingangsdruck. Wenn das Programm zur Diagnose des Relativsensors 68 startet
(Schritt 502), wird zunächst,
wie in 13 und 14 gezeigt,
der Ansaugstutzendruck (PEG) gemessen, wenn der Zündschalter 94 EIN
geschaltet ist (Schritt 504), wie in 13 bei „1" bezeichnet, und der
Atmosphärendruck
(PA) wird gemessen (Schritt 506). Der Ansaugstutzendruck
ist, wenn der Zündschalter 94 EIN-geschaltet ist, äquivalent
zum Atmosphärenluftdruck,
da der Verbrennungsmotor 2 noch nicht gestartet ist.
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Ein
erster Druck (DPEG1), wenn der Starter 96 von AUS zu EIN
gedreht wird, wird gemessen, und ein zweiter Druck (DPEG2) wird
bei einer vollständigen
Explosion gemessen, wenn der Starter 96 von EIN zu AUS
gedreht wird (Schritt 508), wie bei „2" in 13 bezeichnet.
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Der
Schritt 510 beurteilt, ob PEG ≥ KPEG erfüllt ist, wobei KPEG ein Bezugskriterium
für den
Ansaugstutzendruck (PEG) ist. Wenn der Schritt 510 ein NEIN-Ergebnis
ergibt, zeigt dies, daß der
Ansaugstutzendruck (PEG) niedriger als das Bezugskriterium (KPEG)
ist, und der Schritt 510 diagnostiziert den Relativdrucksensor 68 als
unterbrochen und der Schritt 512 bezeichnet ihn als normal
bzw. legt ihn als anormalm fest.
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Wenn
der Schritt 510 ein JA-Ergebnis erbringt, wird der erste
Druck (DPEG1) mit dem ersten Bezugskriterium (KDPEG1) verglichen
(13), und es wird beurteilt, ob DPEG1 ≥ KDPEG1 (Schritt 514).
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Wenn
der Schritt 514 ein NEIN-Ergebnis erbringt, zeigt dies,
daß der
erste Druck (DPEG1) niedriger ist als das erste Bezugskriterium
(KDPEG1) und der Schritt 514 diagnostiziert den Relativdrucksensor 68 als
kurzgeschlossen und der Schritt 512 bezeichnet ihn als
anormal.
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Wenn
der Schritt 514 ein JA-Ergebnis erbringt, wird der zweite
Druck (DPEG2) mit dem zweiten Bezugskriterium (KDPEG2) verglichen
(13), und es wird beurteilt, ob DPEG2 ≥ KDPEG2 (Schritt 516).
Wenn der Schritt 516 NEIN ergibt, zeigt dies, daß der zweite
Druck (DPEG2) niedriger als das zweite Bezugskriterium (KDPEG2)
ist, und der Schritt 516 diagnostiziert den Relativdrucksensor 68 als kurzgeschlossen
und der Schritt 512 bezeichnet ihn als anormal.
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Wenn
der Schritt 516 ein JA-Ergebnis erbringt, wird der erste
Druck (DPEG1) mit einem dritten Bezugskriterium (KDPEG3) verglichen
(14) und es wird beurteilt, ob DPEG1 ≥ KDPEG3 (Schritt 518).
Wenn der Schritt 518 NEIN ergibt, zeigt dies, daß der erste
Druck (DPEG1) niedriger als das dritte Bezugskriterium (KDPEG3)
ist, und der Schritt 512 bezeichnet den Relativdrucksensor 68 als
funktionell anormal.
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Wenn
der Schritt 518 JA ergibt, wird der zweite Druck (DPEG2)
mit einem vierten Bezugskriterium (KDPEG4) verglichen (14)
und es wird beurteilt, ob DPEG2 ≥ KDPEG4
(Schritt 520). Wenn der Schritt 520 NEIN ergibt,
zeigt dies, daß der
zweite Druck (DPEG2) niedriger als das vierte Bezugskriterium (KDPEG4)
ist, und der Schritt 512 bezeichnet den Relativdrucksensor 68 als
funktionell anormal.
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Wenn
der Schritt 520 JA ergibt, wird ein Korrekturfaktor (TPEG)
aus dem Ansaugstutzendruck (PEG) erfaßt, geteilt durch den Atmosphärenluftdruck
(PA) (Schritt 522).
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Der
korrigierte Eingangsdruck (TPE) wird aus dem Eingangsdruck (PE)
des Relativdrucksensor-Korrekturfaktors (TPEG) ermittelt (Schritt 524). Der
Korrekturfaktor (TPEG) wird in einem Sicherungsspeicher gespeichert,
wenn der Zündschalter 94 EIN-geschaltet ist, und
statistisch in Form von TPEG = TPEG alt Koeffizient (beispielsweise
0,9) + TPEG neu · Koeffizient
(beispielsweise 0,1) verarbeitet. „TPEG alt" ist ein vorausgehender Korrekturfaktor, „TPEG neu" ist ein aktueller
Korrekturfaktor und die Koeffizienten 0,9 und 0,1 stellen eine Art
von Glüh-
bzw. Abkühlkoeffizient
(annealing coefficient) dar. Mittels des Korrekturfaktors (TPEG),
der durch einen Atmosphärenluftdruck
(PA) und den Relativdruck (PE) nach einer vollständigen Explosion des Verbrennungsmotors 2 erhalten
wird, wird der Relativdruck (PE) in einen Absolutdruck (TPE) umgewandelt.
Wie in 15 gezeigt, werden die Druckkennlinien,
die in 17 und 18 gezeigt
sind, in den „Konstruktionsmitten"-Wert („design center" rating) korrigiert.
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Die
Ausgangsspannung (PV) des Relativdrucksensors 68 während der
Zeit, zu welcher der Verbrennungsmotor 2 nicht mit Kraftstoff
in der Verbrennungskammer versorgt wird, wird mit dem höheren Kriterium
(PVH) und dem niedrigeren Kriterium (PVL) des Beurteilungsbereichs
verglichen (Schritt 526), während der Motor läuft. Wie
in 15 gezeigt, die die Ausgangsspannung (PV) als
Funktion des Eingangsdrucks (TPE) darstellt, werden in diesem Beurteilungsbereich
das höhere
Kriterium (PVH) und das niedrigere Kriterium (PVL) eingestellt,
und der „Konstruktionsmitten"-Wert ("design center" rating) wird in
der Mitte des Bereichs zwischen dem Maximalwert (MAX) und dem Minimalwert
(MIN) ermittelt, und dadurch kann die Streuung der Kennlinien des Relativdrucksensors 68 in
die Konstruktionsmitte (Pvmittel) durch den Korrekturfaktor (TPEG)
korrigiert werden. Der Schritt 526 dient zum Diagnostizieren
von Anormalitäten
des Relativdrucksensors 68 während er in einer kurzen Periode
läuft,
während der
Relativdrucksensor 68 während
der Zeit, wäh rend
welcher dem Motor kein Kraftstoff zugeführt wird, wobei PV ≤ PVL zutrifft,
als kurzgeschlossen diagnostiziert wird. Wenn eine Betriebsbedingung
für den
Motor, wenn die integrierte Motorlast (KLOAD) ≥ das Kriterium für die integrierte
Last (KLOAD1) zutrifft, und wenn die Ausgangsspannung (PV) ≤ das höhere Kriterium
(PVH) zutrifft, wird der Relativdrucksensor 68 als abgeschlossen
bzw. unterbrochen diagnostiziert.
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Der
Schritt 528 diagnostiziert, ob der Relativdrucksensor 68 normal
arbeitet bzw. ist oder nicht. Wenn der Schritt 528 NEIN
ergibt, beurteilt der Schritt 512 den Relativdrucksensor 68 als
anormal. Wenn der Schritt 528 JA ergibt, ist der Relativdrucksensor 68 normal
bzw. arbeitet normal und der Schritt 530 beendet das Programm.
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Wenn
der Schritt 512 den Relativdrucksensor 68 als
anormal beurteilt, beendet der Schritt 520 das Programm.
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Bei
der Diagnose des Relativdrucksensors 68, wie in 16 gezeigt,
mittels der Motordrehzahl (Ne) und der Motorlast (KLOAD), kann die
Konstruktionsmitte (design center) für den korrigierten Eingangsdruck
(TPE) durch das Verzeichnis in 16 eingestellt
werden, und es ist möglich,
zu diagnostizieren, daß der
Relativdrucksensor 68 funktionell anormal ist, wenn der
korrigierte Eingangsdruck (TPE) entsprechend der Motordrehzahl (Ne)
und der Motorlast (KLOAD) höher
als TPE +/– einem
speziellen Fehlerwert (X) beispielsweise ± 100 mmHg ist.
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Gemäß dem Beispiel
2 der Diagnose des Relativdrucksensors 68 kann der Relativdrucksensor 68 deshalb
als unterbrochen oder kurzgeschlossen, abhängig von der Veränderung
des Ansaugstutzendrucks diagnostiziert werden, wenn der Zündschalter 94 EIN-geschaltet ist, die
funktionelle Anormalität kann
diagnostiziert werden, und der Relativdrucksensor 68 kann
selbst dann diagnostiziert werden, wenn eine Anormalität auftritt,
wenn der Motor läuft,
nachdem der Verbrennungsmotor anläuft bzw. angelaufen ist.
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Als
nächstes
beurteilt der Schritt 114 in 1, ob der
Relativdrucksensor 68 normal ist bzw. funktioniert oder
nicht. Wenn der Schritt 114 ein NEIN-Ergebnis erbringt,
wird eine Anormalitätsanzeigeeinheit,
wie etwa eine Lampe (nicht gezeigt), zum Aufleuchten gebracht, um über die
Anormalität
des Relativdrucksensors 68 zu informieren (Schritt 116).
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Wenn
andererseits der Schritt 114 JA ergibt, diagnostiziert
der nächste
Schritt 118 das EGR-System. Wenn der Schritt 120 NEIN
ergibt, zeigt der Schritt 116 eine Anormalität an. Wenn
der Schritt 120 JA ergibt und der Schritt 116 den
Prozeß beendet, beendet
der Schritt 122 das Programm.
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In Übereinstimmung
mit dieser Ausführungsform
kann der Relativdrucksensor 68 präzise ausgehend von den Zuständen der
Ansaugstutzentemperatur und der Motorlast diagnostiziert werden,
um eine Anormalität
zu ermitteln, wie beispielsweise eine Unterbrechung oder einen Kurzschluß, oder
die funktionelle Anormalität
des Sensors.
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Das
System gemäß dieser
Ausführungsform führt nicht
zu einer inkorrekten Anormalitätsbeurteilung
des Relativdrucksensors 68 aufgrund gefrorener Feuchtigkeit
in einem Schlauch, der den Relativdurcksensor 68 mit dem
Ansaugsystem verbindet, was in einem extrem kalten Gebiet auftreten
kann, oder einer falschen Anormalitätsdiagnose des EGR-Systems
und dergleichen, in welchem der Relativdrucksensor 68 verwendet
wird. Deshalb können ein
Irrtum bei der Wartung und eine Verwirrung des Eigentümers des
Kraftfahrzeugs vermieden werden.
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Außerdem erleichtert
das System eine präzise
Diagnose, wodurch das Mißtrauen
eines Fahrzeugbenutzers aufgrund einer falschen Diagnose und die
Durchführung
einer unnötigen
Wartungsarbeit verhindert werden können.
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Das
vorstehend erläuterte
Verfahren wird in einer geeigneten elektronischen Einrichtung durchgeführt, die
dazu ausgelegt ist, die geeigneten Eingangssignale zu empfangen,
die Vergleiche durchzuführen
und ein entsprechendes Ergebnissignal auszugeben. Beispiele geeigneter
elektronischer Einrichtungen sind integrierte Schaltungen oder ein elektronischer
Schaltkreis.
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Wie
aus der vorstehenden detaillierten Erläuterung klar hervorgeht, ist
es möglich,
Anormalitäten
des Drucksensors präzise
zu diagnostizieren, eine falsche Anormalitätsdiagnose zu vermeiden, die Unsicherheiten
eines Benutzers bzw. Kraftfahrzeuginhabers bezüglich der Wartung zu vermeiden,
das damit verbundene Mißtrauen
des Benutzers gegenüber
einem Werkstattinhaber zu unterbinden und eine unnötige Wartung
zu vermeiden, indem die Steuereinrichtung installiert wird, welche
den Drucksensor hinsichtlich einer Störung diagnostiziert, wenn die Ansauglufttemperatur
in einem zu messenden Zustand befindet, und die inte grierte Last
des Verbrennungsmotors ausgehend von dessen Start ein Kriterium
der integrierten Last übersteigt.
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Obwohl
eine besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung zu Illustrationszwecken offenbart wurde, versteht
es sich, daß verschiedene Abwandlungen
und Modifikationen der erläuterten Vorrichtung
vorgenommen werden können,
einschließlich
einer anderen Anordnung der Teile, und zwar im Umfang der vorliegenden
Erfindung.