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Zusatzluftzufuhrsystem und Abnormalitätsdiagnoseverfahren des Zusatzluftzufuhrsystems - Dokument DE102004058398B4
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004058398B4 19.07.2007
Titel Zusatzluftzufuhrsystem und Abnormalitätsdiagnoseverfahren des Zusatzluftzufuhrsystems
Anmelder Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota, Aichi, JP
Erfinder Koyama, Hiroyasu, Toyota, Aichi, JP;
Oi, Yasuhiro, Toyota, Aichi, JP
Vertreter TBK-Patent, 80336 München
DE-Anmeldedatum 03.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004058398
Offenlegungstag 14.07.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.07.2007
IPC-Hauptklasse F01N 3/30(2006.01)A, F, I, 20070115, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F01N 3/22(2006.01)A, L, I, 20070115, B, H, DE   F01N 11/00(2006.01)A, L, I, 20070115, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Zusatzluftzufuhrsystem und genauer ein Zusatzluftzufuhrsystem mit einer Zusatzluftzufuhrleitung, die in zwei Zweigabschnitte geteilt ist, von denen jeder ein Luftsteuerventil aufweist und zu jedem von zwei Abgassystemen einer Brennkraftmaschine mit zwei Bänken verbunden ist. Die Erfindung betrifft ein Zusatzluftzufuhrsystem, das Zusatzluft zu einem Abschnitt stromaufwärts von einer Abgasabgabesteuervorrichtung zuführt, die in einem Abgasdurchgang der Brennkraftmaschine bereitgestellt ist, um eine Abnormalität der Bauteile des Zusatzluftzufuhrsystems zu erfassen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Abnormalitätsdiagnoseverfahren des oben genannten Zusatzluftzufuhrsystems.

Allgemein ist ein Katalysator zum Reinigen von Abgas eingesetzt, das von der Brennkraftmaschine abgegeben wird. Die Katalysatortemperatur muss von dem Zustand tiefer Temperatur bei dem Start so schnell wie möglich gehoben werden, um die Reinigungsrate zu verbessern. Der Katalysator wird wegen des Steigens der Sauerstoffkonzentration des Abgases zum Erhöhen der Katalysatortemperatur aktiviert. In dem zuvor erwähnten Fall wird ein Zusatzluftzufuhrsystem eingesetzt, um Luft in das Abgas zuzuführen, um so zum Erhöhen der Katalysatortemperatur gemischt zu werden. Das zuvor erwähnte Zusatzluftzufuhrsystem führt Luft von einer Luftpumpe über eine Zusatzluftzufuhrleitung in das damit verbundene Abgasrohr zu.

Der Katalysator wird nicht zu einer geeigneten Zeit aktiviert, außer Zusatzluft kann zugeführt werden, wenn sie benötigt wird. Falls die Zusatzluft jedoch in einem Zustand zugeführt wird, bei dem der Katalysator bereits bei einer ausreichend hohen Temperatur aktiviert wurde, kann der Katalysator übermäßig erhitzt werden. Dann ist die Zusatzluftzufuhrleitung mit einem Luftsteuerventil bereitgestellt, das die Zufuhr der Zusatzluft derart steuert, dass eine geeignete Menge von Zusatzluft zu dem Abgasrohr zugeführt wird.

Fall das Luftsteuerventil eine Abnormalität aufweist, kann die geeignete Menge von Zusatzluft nicht zugeführt werden was entweder eine Verschlechterung der Abgasabgabe oder ein übermäßiges Erhitzen des Katalysators bewirkt. Zum Beispiel offenbart die JP 2003-83 048 A das Zusatzluftzufuhrsystem, das eine Diagnose der Abnormalität in dem Luftsteuerventil erlaubt. In dem zuvor erwähnten System ist ein Drucksensor zwischen dem Luftsteuerventil und der Luftpumpe bereitgestellt, um so eine Abnormalität in dem Luftsteuerventil basierend auf einer durch den Drucksensor bei dem Betrieb des Luftsteuerventils erfassten Druckschwankung zu erfassen.

Es gibt eine Brennkraftmaschine, die eine Vielzahl von Bänken von zum Beispiel zwei Zylindergruppen aufweist, von denen jede eine Vielzahl von Zylindern hat, wie zum Beispiel eine V-Bauartmaschine, wobei jede der Bänke mit einem Abgasrohr bereitgestellt ist. In dem Fall, bei dem Zusatzluft zu den entsprechenden Abgasleitungen der V-Bauartmaschine zugeführt wird, ist es möglich, Zusatzluft unabhängig zu den entsprechenden Abgasrohren zuzuführen. In diesem Fall sind jedoch zwei Pumpen erforderlich, was in einem Kostenanstieg resultiert.

In dem in der JP 05-86 848 A offenbarten Gerät wird Zusatzluft über zwei Zweigabschnitte des Zusatzluftzufuhrrohrs von dessen Anschlussabschnitt zu zwei Abgasventilen zugeführt. Das Luftsteuerventil ist für jeden der Zweigabschnitte des Zusatzluftzufuhrrohrs bereitgestellt. In diesem Fall sind die zwei Zweigabschnitte des Zusatzluftzufuhrrohrs stromabwärts angeschlossen, und die durch die entsprechenden Zweigabschnitte fließende Zusatzluft kann einander beeinflussen.

Ein Zusatzluftzufuhrsystem, das eine genaue Abnormalitätsdiagnose der zwei Luftsteuerventile zu niedrigen Kosten erlaubt, wurde nie entwickelt (siehe JP 2003-83 048 A).

In der bekannten Abgasabgabesteuervorrichtung der Brennkraftmaschine ist ein die Oxidationsfunktion ausstellender Katalysator innerhalb des Abgasdurchgangs so bereitgestellt, um das Abgas durch das Reduzieren des Inhalts des Abgases zu reinigen, nämlich Karbonmonoxid (CO), Hydrokarbon (HC), und Stickoxide (NOx). Es gibt ein bekanntes Zusatzluftzufuhrgerät, in dem Luft unter Druck von der Luftpumpe zu einem Zusatzluftzufuhrdurchgang zugeführt wird, der ein Ventil aufweist und mit dem Abgasdurchgang verbunden ist, um Zusatzluft in das Abgasrohr zuzuführen, um so die Sauerstoffkonzentration zu erhöhen. Dann werden HC, CO, die innerhalb des Abgases enthalten sind, oxidiert, um die Reinigung des Abgases zu verbessern. In dem zuvor erwähnten Zusatzluftzufuhrgerät kann die Abgasreinigungsrate in dem Fall verringert werden, um die Abgabe zu verschlechtern, bei dem eine Abnormalität in Bauteilen wie zum Beispiel der Luftpumpe oder den Luftsteuerventilen erfasst wird. Deswegen ist ein Drucksensor in dem Zusatzluftzufuhrdurchgang bereitgestellt, um die Abnormalität in den Bauteilen basierend auf dem durch den Drucksensor erfassten Druckwert zu erfassen (siehe JP 09-125 946 A).

Falls die Brennkraftmaschine zwei Bänke hat, wie zuvor erwähnt wurde, ist die Abgasabgabesteuervorrichtung für jede Bank bereitgestellt, um das Abgas durch das Oxidieren von HC und CO zu reinigen, die innerhalb des Abgases in dem Abgasdurchgang von den entsprechenden Bänken enthalten sind. Dann ist das Zusatzluftzufuhrrohr des Zusatzluftzufuhrsystems in zwei Zweigabschnitte geteilt. In diesem Fall ist ein Hilfsluftsteuerventil für einen Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs stromaufwärts von den Zweigabschnitten bereitgestellt, und zwei Luftsteuerventile sind für die entsprechenden Zweigabschnitte bereitgestellt.

19 zeigt ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb des zuvor erwähnten Zusatzluftzufuhrsystems darstellt, und ein Verhältnis zwischen Zeit und Druck mit Bezug auf den Betrieb des Zusatzluftzufuhrsystems darstellendes Diagramm. Wenn die bei dem Anschlussabschnitt des Zusatluftzufuhrrohrs bereitgestellte Luftpumpe angetrieben ist und das Hilfsluftsteuerventil bei der stromaufwärtigen Seite geöffnet wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, erhöht sich der Druck P innerhalb des Zusatzluftzufuhrrohrs auf P0. Wenn das in einem der Zweigabschnitte bereitgestellte Luftsteuerventil geöffnet wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird der Druck P auf den Druck P1 reduziert. Wenn das andere Luftsteuerventil, das in dem anderen Zweigabschnitt bereitgestellt ist, geöffnet wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird der Druck P auf P2 reduziert. Dann wird Zusatzluft zu dem Abschnitt des Abgasdurchgangs stromaufwärts von der Abgasabgabesteuervorrichtung zugeführt. Der Druck Pon wegen der Zufuhr der Zusatzluft wird für einen Zeitraum TPon gemessen. Nach dem Messen des Drucks Pon wird die Pumpe angehalten und das zuerst und das als Zweites geöffnete Luftsteuerventil bei der stromabwärtigen Seite werden gleichzeitig geschlossen. Dann wird die Zufuhr der Zusatzluft angehalten. Der Druck Poff in dem Zustand, bei dem die Zusatzluft nicht zugeführt wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen wurde, wird für einen Zeitraum TPoff gemessen. Das Zusatzluftsteuerventil wird dann geschlossen.

Dann wird bestimmt, ob eine Abnormalität in den Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems basierend auf dem Druckunterschied &Dgr;P1 zwischen dem bei dem Öffnen des Hilfsluftsteuerventils erfassten Drucks und dem bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (zuerst geöffnetes Luftsteuerventil) erfassten Druck, nämlich (P0–P1) der Druckunterschied &Dgr;P2 zwischen dem bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils erfassten Druck und dem (als Zweites geöffneten Luftsteuerventil) Druck, der bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils erfasst wurde, nämlich (P1–P2) und dem Druck Poff, der bei dem Anhalten des Zusatzluftzufuhrsystems gemessen wurde.

Wie aus 19 ersichtlich ist, kann die Abnormalität in den Bauteilen einfach erfasst werden, da der Druckunterschied &Dgr;P1 bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils bei der stromabwärtigen Seite nach dem Öffnen des Hilfsluftsteuerventils bei der stromaufwärtigen Seite relativ groß ist. In der Zwischenzeit ist es außerdem schwierig, die Abnormalität in dem Bauteil zu bestimmen, zum Beispiel in dem zweiten Luftsteuerventil ausgehend von dem Druckunterschied &Dgr;P2 verglichen mit der Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf andere Bauteile, da der Druckunterschied &Dgr;P2 bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils und dann des zweiten Luftsteuerventils relativ klein ist.

Die Zusatzluft wird zu dem Abgassystem in der Brennkraftmaschine durch den Anschlussabschnitt und die entsprechenden Zweigabschnitte des Zusatzluftzufuhrrohrs bei der Aktivierung der Luftpumpe zugeführt. Die Abgabeleistung des Rohrs kann auf Grund von Alterung für einen ausgedehnten Betriebszeitraum verschlechtert werden. Im Fall der Verschlechterung der Pumpenleistung wird der Druck P0 nach dem Öffnen des Hilfsluftsteuerventils durch das Antreiben der Luftpumpe verschlechtert. Jeder der Druckunterschiede &Dgr;P1 und &Dgr;P2 wird entsprechend verschlechtert. Es kann außerdem schwierig sein, die Abnormalität in den Bauteilen basierend auf den Druckunterschieden &Dgr;P1, &Dgr;P2 zu bestimmen, insbesondere in dem zweiten Luftsteuerventil.

Ein Zusatzluftzufuhrsystem gemäß der Erfindung ist mit einem Zusatzluftzufuhrrohr bereitgestellt, das in zwei Zweigabschnitte für zwei Abgassysteme in der Brennkraftmaschine mit zwei Bänken geteilt ist, und ein Luftsteuerventil ist für jeden der entsprechenden Zweigabschnitte des Zusatzluftzufuhrrohrs bereitgestellt. Das Zusatzluftzufuhrsystem erlaubt eine genaue Diagnose mit Bezug auf eine Abnormalität in diesen beiden Luftsteuerventilen zu geringen Kosten.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung führt ein Zusatzluftzufuhrsystem Zusatzluft über ein Zusatzluftzufuhrrohr mit einem Anschlussabschnitt und zwei Zweigabschnitten, die von dem Anschlussabschnitt verteilt sind, zu jedem an jeder von zwei Bänken einer Brennkraftmaschine angebrachten Auspuffrohr zu. Das Zusatzluftzufuhrsystem hat zwei Luftsteuerventile, die entsprechend in den beiden Zweigabschnitten bereitgestellt sind, und einen in dem Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs bereitgestellten Drucksensor. Eine Abnormalitätsdiagnose wird mit Bezug auf die zwei Luftsteuerventile ausgeführt, nämlich ein erstes Luftsteuerventil, das zuerst geöffnet wird, und ein zweites Luftsteuerventil, das als Zweites geöffnet wird, die zu verschiedenen Zeiten geöffnet werden, basierend auf einer Kombination einer Druckschwankung (Druckänderung) in dem Anschlussabschnitt, die durch den Drucksensor bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils und einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt, die durch den Drucksensor bei dem Öffnen eines zweiten Luftsteuerventils erfasst wird.

In dem wie oben konstruierten Zusatzluftzufuhrsystem wird jedes für den Zweigabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs bereitgestellte Luftsteuerventil zu verschiedenen Zeiten geöffnet. Dann wird die Abnormalität in einem der beiden Luftsteuerventile basierend auf der Kombination von Druckschwankungen in dem Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs diagnostiziert, die zu den entsprechenden Zeiten durch den Drucksensor erfasst werden.

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird das zweite Luftsteuerventil geöffnet, während das erste Luftsteuerventil offen gehalten wird. In diesem Fall kann eine Erfassung der Druckschwankung schnell durchgeführt werden, da das zweite Luftsteuerventil geöffnet wird, während das erste Luftsteuerventil offengehalten ist. Dies ermöglicht es, die Zeit für die Diagnose zu reduzieren. In dem zuvor erwähnten Fall ist die Erfassungsgenauigkeit bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils relativ höher als es wahrscheinlich ist, dass die Druckschwankung höher wird. Die Erfassungsgenauigkeit bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils ist relativ niedriger als es wahrscheinlich ist, dass die Druckschwankung niedriger wird als die des ersten Luftsteuerventils.

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Ventilöffnungsreihenfolge zum Öffnen der zwei Luftsteuerventile in einem aktuellen Zyklus der Abnormalitätsdiagnose in einem folgenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose umgekehrt. In diesem Fall kann der Einfluss ausgelöscht werden, der durch den aus der zuvor erwähnten Reihenfolge resultierenden Unterschied bewirkt wurde, und somit die Genauigkeit der Diagnose verbessert werden, da die Reihenfolge zum Öffnen des Luftsteuerventils in dem vorhandenen Diagnosezyklus in dem folgenden Zyklus umgekehrt wird.

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ist das als eine Abnormalität aufweisend diagnostizierte Luftsteuerventil in dem folgenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose zuerst zu öffnen, wenn eines der zwei Luftsteuerventile in einem vorliegenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose als eine Abnormalität aufweisend diagnostiziert wird. Wenn eines der Steuerventile in dem vorliegenden Diagnosezyklus als eine Abnormalität aufweisend bestimmt wird, wird ein solches Steuerventil, das als eine Abnormalität aufweisend diagnostiziert wurde, in dem folgenden Zyklus zuerst geöffnet. Dies ermöglich es, das Luftsteuerventil genau zu untersuchen, das als eine Abnormalität aufweisend diagnostiziert wurde.

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird das erste Luftsteuerventil bei dem Vervollständigen einer Messung der Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils geschlossen, und danach das zweite Luftsteuerventil geöffnet. Wenn die Diagnose des ersten Luftsteuerventils beendet ist, wird das zweite Luftsteuerventil geöffnet, nachdem das erste Luftsteuerventil geschlossen wurde. In diesem Fall kann die Druckschwankung unabhängig von dem Ventilöffnungsreihenfolge erhalten werden, und somit die Genauigkeit der Diagnose verbessert werden, da die Druckschwankung in dem zweiten Luftsteuerventil auf gleiche Weise groß wird wie in dem ersten Luftsteuerventil.

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung, wenn bestimmt wird, dass zumindest eines der beiden Luftsteuerventile eine Abnormalität aufweist, wird eine Art der Abnormalität mit einer Abnormalität in offenem Zustand und einer Abnormalität in geschlossenem Zustand bestimmt, basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen der Druckschwankung, die beim Öffnen des ersten Luftsteuerventils erfasst wird, und der Druckschwankung, die beim Öffnen des zweiten Luftsteuerventils erfasst wird. Dies ermöglicht es, nicht nur das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Abnormalität in den Luftsteuerventilen zu diagnostizieren, sondern ebenfalls die Art der Abnormalität mit einer Abnormalität in offenem Zustand (verursacht in dem Zustand, bei dem das Ventil nicht geschlossen werden kann oder offen bleibt) und einer Abnormalität in geschlossenem Zustand (verursacht bei dem Zustand, bei dem das Ventil nicht geöffnet werden kann oder geschlossen bleibt).

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird bestimmt, ob die beiden Luftsteuerventile normal betätigt sind, das erste Luftsteuerventil eine Abnormalität aufweist und das zweite Luftsteuerventil normal betätigt ist, das erste Luftsteuerventil normal betätigt ist und das zweite Luftsteuerventil eine Abnormalität aufweist, oder die beiden Luftsteuerventile eine Abnormalität aufweisen, basierend auf einer Kombination von einem aus Abwesenheit und Vorhandensein der Druckschwankung, die bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils auftritt, und einem aus Abwesenheit und Vorhandensein der Druckschwankung, die bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils auftritt.

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Hilfsluftsteuerventil bei einem Abschnitt stromabwärts bei dem Drucksensor in dem Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs bereitgestellt. In diesem Fall dient das Hilfsluftsteuerventil dazu, Bauteile wie zum Beispiel einen Drucksensor bei einer stromaufwärtigen Seite davor zu bewahren durch das Abgas beschädigt zu werden, sogar falls zumindest eines der zwei Luftsteuerventile in dem Zustand der Abnormalität in offenem Zustand gebracht ist (es bleibt offen).

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird das letzte der zwei Luftsteuerventile, die als eine Abnormalität aufweisend diagnostiziert sind, als eine Abnormalität in geschlossenem Zustand aufweisend bestimmt, wenn zumindest eines der zwei Luftsteuerventile als eine Abnormalität aufweisend diagnostiziert wird, und eine Druckschwankung von Abgas durch den Drucksensor bei einem Befehl zum Schließen der zwei Luftsteuerventile und Öffnen des Hilfsluftsteuerventils erfasst wird. In diesem Fall wird bestimmt, ob eine Abgasschwankung bei einem Befehl zum Schließen von beiden Luftsteuerventilen und Öffnen des Hilfsluftsteuerventils vorliegt oder nicht, derart, dass die Abnormalitätsdiagnose teilweise ausgehend von der Kombination der Druckschwankung verifiziert werden kann, die gemessen wurden, wenn die zwei Luftsteuerventile zu verschiedenen Zeiten geöffnet wurden.

In dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung sind entsprechend für die zwei Zweigabschnitte des Zusatzluftzufuhrrohrs bereitgestellte Luftsteuerventile zu verschiedenen Zeiten derart geöffnet, dass eine Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf diese Luftsteuerventile basierend auf einer Kombination der Druckschwankungen in dem Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs, die durch den Drucksensor erfasst wurde, durchgeführt wird. Entsprechend kann nur ein Drucksensor eingesetzt werden, um die Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf die Luftsteuerventile zu niedrigeren Kosten durchzuführen. Solch eine Abnormalitätsdiagnose wird basierend auf der Kombination der zwei Werte der Druckschwankung eher durchgeführt als auf der Druckschwankung von einem der zwei Luftsteuerventile und somit die Genauigkeit verbessert.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung hat das Zusatzluftzufuhrsystem eine Pumpe, die bei dem Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs bereitgestellt ist, um Zusatzluft zuzuführen, und ein Hilfsluftsteuerventil, das stromabwärts von der Pumpe zum Öffnen und schließen des Anschlussabschnitts bereitgestellt ist. Der Drucksensor ist zwischen der Pumpe und dem Hilfsluftsteuerventil zum Messen eines Drucks in dem Anschlussabschnitt derart bereitgestellt, dass eine Abnormalität der Bauteile des Zusatzluftzufuhrsystems basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert, die durch den Drucksensor erfasst wurden, erfasst wird. Wenn der Druckänderungswert zwischen dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils und dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils kleiner ist als ein vorbestimmter Wert bei dem Öffnen der zwei Luftsteuerventile zu verschiedenen Zeiten, während die Pumpe angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil öffnet, wird die Abnormalität in dem zweiten Luftsteuerventil basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt in einem Zustand diagnostiziert, in dem das zweite Luftsteuerventil geschlossen ist und das erste Luftsteuerventil geschlossen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des zweiten Luftsteuerventils herbeigeführt wurde.

In dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung, in dem zwei Zweigabschnitte sich entsprechend von zwei Bänken in der Brennkraftmaschine erstrecken, wird es in dem Fall schwierig die Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf das zweite Luftsteuerventil durchzuführen, bei dem die Schwankung zwischen dem bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils und dem bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils erfassten Drücken während des Öffnens des Hilfsluftsteuerventils kleiner ist als ein vorbestimmter Wert. In diesem Fall werden das Hilfsluftsteuerventil und beide Luftsteuerventile geöffnet, um Zusatzluft zuzuführen, um so gezwungen den Zustand zu realisieren, bei dem das erste Luftsteuerventil geschlossen ist und das zweite Luftsteuerventil und das Hilfsluftsteuerventil geöffnet sind. In dem zuvor erwähnten Fall kann die Druckschwankung in dem Abgasdurchgang der Brennkraftmaschine durch den mit dem zweiten Luftsteuerventil bereitgestellten Zweigabschnitt und den Anschlussabschnitt des zweiten Luftsteuerventils übertragen werden. Entsprechend wird bestimmt, dass das zweite Luftsteuerventil die Schließabnormalität aufweist, falls die Schwankung nicht erfasst wird. Es ist nämlich die Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf das Luftsteuerventil, das während der Zufuhr der Zusatzluft zuletzt geöffnet wurde, nämlich des zweiten Luftsteuerventils, mit Genauigkeit verbessert.

Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung hat das Zusatzluftzufuhrsystem eine Pumpe, die auf dem Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs zum Zuführen der Zusatzluft bereitgestellt ist, und ein Hilfsluftsteuerventil, das zum Öffnen und Schließen des Anschlussabschnitts stromabwärts der Pumpe bereitgestellt ist. Der Drucksensor ist zwischen der Pumpe und dem Hilfsluftsteuerventil bereitgestellt, um einen Druck in dem Anschlussabschnitt derart zu messen, dass eine Abnormalität in Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert erfasst wird, die durch den Drucksensor erfasst werden. Wenn ein durch den Drucksensor erfasster Druck während des Antreibens der Pumpe und Schließen des Hilfsluftsteuerventils kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wird eine Abnormalität in dem zweiten Luftsteuerventil basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt in einem Zustand erfasst, bei dem die zwei Luftsteuerventile zu unterschiedlichen Zeiten geöffnet sind, während die Pumpe angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil geöffnet wird, und das erste Luftsteuerventil geschlossen wird und das zweite Luftsteuerventil geöffnet ist, und der durch das Übschreiten einer Zeit zum Schließen des zweiten Luftsteuerventils herbeigeführt wurde.

In dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung, in dem zwei Zweigabschnitte sich entsprechend von zwei Bänken in der Brennkraftmaschine erstrecken, wird die Druckschwankung zwischen dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils und dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils in dem Fall klein, bei dem die Pumpe angetrieben ist und das Hilfsluftsteuerventil geschlossen ist, wenn der durch den Drucksensor erfasste Druck kleiner ist als ein vorbestimmter Wert. Entsprechend wird die Abnormalitätsbestimmung mit Bezug auf das zweite Luftsteuerventil schwierig. In diesem Fall werden das Hilfsluftsteuerventil und alle Luftsteuerventile geöffnet, um Zusatzluft zuzuführen, und so erzwungen den Zustand zu realisieren, bei dem das erste Luftsteuerventil geschlossen ist und das zweite Luftsteuerventil und das Hilfsluftsteuerventil geöffnet sind. Die Druckschwankung in dem Abgasdurchgang der Brennkraftmaschine kann durch den Zweigabschnitt übertragen werden, der mit dem zweiten Luftsteuerventil bereitgestellt ist, und durch den Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs. Entsprechend wird bestimmt, dass das zweite Luftsteuerventil die Schließabnormalität aufweist, falls die Schwankung nicht erfasst wird. Es wird nämlich die Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf das Luftsteuerventil nämlich des zweiten Luftsteuerventils, mit Genauigkeit verbessert, das zuletzt während der Zufuhr von Zusatzluft geöffnet wurde. In diesem Fall muss die Zusatzluftzufuhrsteuerung nicht durchgeführt werden, falls der durch den Drucksensor erfasste Druck gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Wert, wenn die Pumpe angetrieben ist und das Hilfsluftsteuerventil geschlossen ist. Dies macht es möglich, eine extreme Verschlechterung der Abgabe zu vermeiden.

Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung hat das Zusatzluftzufuhrsystem eine Pumpe, die bei dem Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs zum Zuführen der Zusatzluft bereitgestellt ist, und das Hilfsluftsteuerventil, das stromabwärts von der Pumpe zum Öffnen und Schließen des Anschlussabschnitts bereitgestellt ist. Der Drucksensor ist zwischen der Pumpe und dem Hilfsluftsteuerventil zum Messen eines Drucks in dem Anschlussabschnitt derart bereitgestellt, dass eine Abnormalität in Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert erfasst wird, die durch den Drucksensor erfasst werden. Wenn der Druckänderungswert zwischen dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt vor dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils und der Druckwert in dem Anschlussabschnitt nach dem Öffnen des zuerst geöffneten Luftsteuerventils kleiner ist als ein vorbestimmter Wert bei dem Öffnen der zwei Luftsteuerventile zu unterschiedlichen Zeiten, während die Pumpe angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil geöffnet wird, wird eine Abnormalität in dem ersten Luftsteuerventil basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt in einem Zustand diagnostiziert, bei dem das erste Luftsteuerventil geöffnet ist und das zweite Luftsteuerventil geschlossen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des ersten Luftsteuerventils herbeigeführt wurde.

In dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung, in dem die Zweigabschnitte sich von zwei Bänken entsprechend in der Brennkraftmaschine erstrecken, wird die Abnormalitätsbestimmung mit Bezug auf das erste Luftsteuerventil in dem Fall schwierig, bei dem die Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils kleiner ist als der vorbestimmte Wert. In diesem Fall wird der Zustand erzwungen realisiert, bei dem das zweite Luftsteuerventil geschlossen ist und das erste Luftsteuerventil und das Hilfsluftsteuerventil geöffnet sind. In diesem Fall kann die Druckschwankung in dem Abgasdurchgang der Brennkraftmaschine durch den Zweigabschnitt des ersten Luftsteuerventils und den Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs übertragen werden. Entsprechend wird bestimmt, dass das erste Luftsteuerventil die Schließabnormalität aufweist, falls die Schwankung nicht erfasst wird. Die Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf das Luftsteuerventil, das zuerst während der Zufuhr der Zusatzluft geöffnet wird, nämlich des ersten Luftsteuerventils wird nämlich mit Genauigkeit verbessert.

Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung hat das Zusatzluftzufuhrsystem eine Pumpe, die bei dem Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs zu Zuführen der Zusatzluft bereitgestellt ist, und ein Hilfsluftsteuerventil, das stromabwärts der Pumpe bereitgestellt ist, um den Anschlussabschnitt zu öffnen und zu schließen. Der Drucksensor ist zwischen der Pumpe und dem Hilfsluftsteuerventil bereitgestellt, um einen Druck in dem Anschlussabschnitt derart zu messen, dass eine Abnormalität in Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems ausgehend von einem Druckwert und einem Druckänderungswert erfasst wird, die durch den Drucksensor erfasst wurden. Wenn ein durch den Drucksensor erfasster Druck während des Antreibens der Pumpe und des Schließens des Hilfsluftsteuerventils kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wird eine Abnormalität in dem ersten Luftsteuerventil basierend auf einer Druckschwankung in dem Verbindungsabschnitt in einem Zustand diagnostiziert, bei dem die zwei Luftsteuerventile zu verschiedenen Zeiten geöffnet sind, während die Pumpe angetrieben ist und das Hilfsluftsteuerventil geöffnet ist, und das erste Luftsteuerventil wird geöffnet und das zweite Luftsteuerventil wird geschlossen, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des ersten Luftsteuerventils herbeigeführt wurde.

In dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung, in dem zwei Zweigabschnitte sich entsprechend von zwei Bänken in der Brennkraftmaschine erstrecken, wird die Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils in dem Fall klein, bei dem die Pumpe angetrieben ist und das Hilfsluftsteuerventil geschlossen ist, wenn der durch den Drucksensor erfasste Druck kleiner ist als ein vorbestimmter Wert. Entsprechend wird die Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf das erste Luftsteuerventil schwierig. In diesem Fall wird der Zustand, bei das zweite Luftsteuerventil geschlossen ist und das erste Luftsteuerventil und das Hilfsluftsteuerventil geöffnet sind erzwungen realisiert. In diesem Fall kann die Druckschwankung in dem Abgasdurchgang der Brennkraftmaschine durch den Zweigabschnitt des ersten Luftsteuerventils und den Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs übertragen werden. Entsprechend wird bestimmt, dass das erste Luftsteuerventil die Schließabnormalität aufweist, falls die Schwankung nicht erfasst wird. Es ist nämlich die Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf das Luftsteuerventil, das zuerst während der Zusatzluftzufuhr geöffnet wird, nämlich das erste Luftsteuerventil mit Genauigkeit verbessert. In diesem Fall, falls der durch den Drucksensor während des Antreibens der Pumpe und Schließens des Hilfsluftsteuerventils erfasste Druck gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, muss die Zusatzluftzufuhrsteuerung nicht durchgeführt werden. Dies ermöglicht es, eine übermäßige Verschlechterung der Abgabe zu vermeiden.

Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung kann die Genauigkeit der Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf die entsprechenden Luftsteuerventile verbessert werden, die bei der Zufuhr der Zusatzluft verwendet werden.

1 ist eine schematische Ansicht der Konstruktion eines Zusatzluftzufuhrsystem gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung;

2 zeigt Zeitdiagramme, die jeweils Betätigungen einer Luftpumpe, eines Hilfsluftsteuerventils, eines ersten Luftsteuerventils und eines zweiten Luftsteuerventils darstellen;

3 ist ein Diagramm und zeigt eine Druckschwankung, wenn das erste und das zweite Luftsteuerventil normal betätigt sind;

4 zeigt Diagramme, die jeweils eine Druckschwankung darstellen, wenn das erste Luftsteuerventil eine Abnormalität aufweist und das zweite Luftsteuerventil normal betätigt ist, 4A stellt eine Abnormalität in offenem Zustand des ersten Luftsteuerventils dar (offen bleibend), und 4B stellt eine Abnormalität in geschlossenem Zustand des ersten Luftsteuerventils dar (geschlossen bleibend);

5 zeigt Diagramme, die jeweils eine Druckschwankung darstellten, wenn das erste Luftsteuerventil normal betätigt ist und das zweite Luftsteuerventil eine Abnormalität aufweist, 5A stellt eine Abnormalität in offenem Zustand des zweiten Luftsteuerventils dar (geschlossen bleibend), und 5B stellt eine Abnormalität in geschlossenem Zustand des zweiten Luftsteuerventils dar (geschlossen bleibend);

6 zeigt Diagramme, die jeweils eine Druckschwankung darstellen, wenn sowohl das erste als auch das zweite Luftsteuerventil eine Abnormalität aufweisen, 6A stellte jeweils eine Abnormalität in offenem Zustand von beiden Luftsteuerventilen dar (offen bleibend), und 6B stellt jeweils eine Abnormalität in geschlossenem Zustand von beiden Luftsteuerventilen dar (geschlossen bleibend);

7 ist ein Flussdiagramm einer Abnormalitätsdiagnose gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

8 ist ein Flussdiagramm, einer im Schritt S111 des in 7 gezeigten Flussdiagramms durchgeführten Unterroutine zum Bestimmen, ob eine Abnormalität vorliegt oder welche Art der Abnormalität vorliegt;

9 ist ein Flussdiagramm einer Abnormalitätsdiagnose gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform;

10A und 10B sind Flussdiagramme einer Abnormalitätsdiagnose gemäß einem anderen modifizierten Beispiel der Ausführungsform;

11 ist ein Flussdiagramm einer Abnormalitätsdiagnose eines abermals anderen modifizierten Beispiels der Ausführungsform;

12 ist eine schematische Ansicht eines Zusatzluftzufuhrsystems basierend auf einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

13 ist ein Flussdiagramm einer Betätigung zum Erfassen der Abnormalität in einem Zusatzluftzufuhrsystem gemäß der Ausführungsform;

14 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb zum Erfassen der Abnormalität in dem Zusatzluftzufuhrsystem gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;

15A ist ein Flussdiagramm und zeigt eine erste OBD0 Verarbeitung der Erfindung und 15B ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen Zeit und Druck darstellt;

16A ist ein Flussdiagramm, das eine zweite OBD0 Verabreitung in der Erfindung zeigt, und 16B ist eine Ansicht, die ein Verhältnis zwischen Zeit und Druck darstellt;

17 ist Flussdiagramm, das eine andere Routine zum Erfassen der Abnormalität in dem Zusatzluftzufuhrsystem gemäß der Erfindung zeigt;

18 ist ein Zeitdiagramm, das eine andere Routine zum Erfassen der Abnormalität in dem Zusatzluftzufuhrsystem gemäß der Erfindung zeigt; und

19 ist ein Zeitdiagramm, das eine allgemeine Betätigung des Zusatz-Steuergeräts und ein Diagramm zum Darstellen eines Verhältnisses zwischen Zeit und Druck zeigt.

Die entsprechenden Ausführungsformen und modifizierten Beispiele gemäß der Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Mit Bezug auf 1 wird eine allgemeine Konstruktion der zuvor erwähnten Ausführungsformen erklärt.

In 1 sind Zylinder einer Brennkraftmaschine der V-Bauart 1 mit zwei Bänken 1a, 1b in zwei Zylindergruppen unterteilt. Ein Einlassrohr 3 ist an der Maschine 1 angebracht, und ein Luftreiniger 2 ist bei einem Einlass des Einlassrohrs 3 bereitgestellt.

Abgaskrümmer 4a, 4b sind entsprechend an den Bänken 1a, 1b angebracht. Abgasrohre 7a, 7b sind mit den Abgaskrümmern 4a, 4b entsprechend verbunden. Katalytische Umwandler 5a, 5b, die jeweils einen Drei-Wege-Katalysator tragen, sind innerhalb der Abgasrohre 7a, 7b entsprechend so bereitgestellt, dass HC, CO und NOx entfernt werden, die in dem Abgas enthalten sind. O2 Sensoren 6a, 6b sind an den Abgasrohren 7a, 7b stromaufwärts von den katalytischen Umwandlern 5a, 5b entsprechend angebracht, um jeweils eine Sauerstoffkonzentration zu erfassen. Das durch die katalytischen Umwandler 5a, 5b gereinigte Abgas fließt durch ein Abgasrohr 9, um so abgegeben zu werden.

Zusatzlufteinlässe 8a, 8b sind in den Abgasrohren 7a, 7b ausgebildet und mit entsprechenden unteren Enden der Zweigabschnitte 12a, 12b eines Zusatzluftzufuhrrohrs 12 verbunden. Die Zweigabschnitte 12a, 12b, schließen bei einem stromaufwärtigen Ende an und sind mit einem Anschlussabschnitt 12c des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 verbunden. Das obere Ende des Anschlussabschnitts 12c des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 ist mit einem Auslass einer Luftpumpe 10 verbunden. Ein Einlass der Luftpumpe 10 ist mit einem Luftreiniger 2 über eine Einlassluftleitung 11 verbunden.

Ein Drucksensor 20 und ein Hilfsluftsteuerventil 21 stromabwärts davon sind auf dem Anschlussabschnitt 12c des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 bereitgestellt. Luftsteuerventile 22a, 22b sind in den Zweigabschnitten 12a, 12b entsprechend bereitgestellt. In der Ausführungsform der Erfindung dient das Hilfsluftsteuerventil 21, um zu vermeiden, dass der Drucksensor 20, die Luftpumpe 10 und Ähnliches durch das Rückfließen von Abgas durch zumindest eines der Luftsteuerventile 22a, 22b beschädigt wird, die während eines Hochlastbetriebs offen bleiben können.

Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30 ist als Mikrocomputer mit einem Sicherungs-RAM ausgebildet, das Daten behält, nachdem der Strom ausgeschaltet wurde. Die ECU 30, verbunden mit dem Drucksensor 20, dem Hilfsluftsteuerventil 21, den Luftsteuerventilen 22a, 22b und Ähnlichem, dient um die im Folgenden beschriebene Abnormalitätsdiagnose als auch verschiedene Arten von Steuerung durchzuführen.

Die Steuerung für die Abnormalitätsdiagnose, die in dem oben konstruierten System ausgeführt wird, wird beschrieben.

Der Hintergrund der Abnormalitätsdiagnose wird im Folgenden erklärt.

Die Diagnose wird grundlegend durch das Öffnen von zwei Luftsteuerventilen nämlich 22a und 22b zu unterschiedlichen Zeiten in einem Diagnosezyklus durchgeführt. Dann kann das Vorhandensein oder Abwesendsein einer Abnormalität oder die Art der Abnormalität basierend auf der Druckschwankung diagnostiziert werden, die bei dem Öffnen dieser Ventile auftritt.

2 ist ein Zeitdiagramm, das die Betriebszeit von jeweils der Luftpumpe 10, dem Hilfsluftsteuerventil 21, dem Luftsteuerventil, das zuerst geöffnet wird, und dem Luftsteuerventil, das als Zweites geöffnet wird, darstellt.

Mit Bezug auf 2 wird die Luftpumpe 10 zuerst eingeschaltet und das Hilfsluftsteuerventil 21 geöffnet. Eines der Luftsteuerventile, nämlich das erste Luftsteuerventil wird zuerst zu einer Zeit t1 geöffnet, und das andere Luftsteuerventil, nämlich das zweite Luftsteuerventil wird als zweites zu einer Zeit t2 hinter der Zeit t1 geöffnet. Die Luftpumpe 10 wird zu einer Zeit t3 ausgeschaltet, und das zuerst geöffnete und das als Zweites geöffnete Luftsteuerventil werden zugleich geschlossen. Dann wird das Hilfsluftsteuerventil 21 zu einer Zeit t4 geschlossen.

In der im Folgenden beschriebenen Ausführungsform wird die durch den Drucksensor 20 erfasste Druckschwankung zu der Zeit t1 beziehungsweise t2 gemessen, wobei basierend auf dieser das Vorhandensein oder Abwesendsein der Abnormalität oder die Art der Abnormalität diagnostiziert werden. Die Größenordnung der Druckschwankung wird von dem Unterschied zwischen dem Druck vor der Schwankung und dem Druck nach der Schwankung abgeleitet. Entsprechend werden die Drücke vor und nach der Schwankung berechnet.

3 zeigt die Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt des Zusatzluftzufuhrrohrs 12, die durch den Drucksensor 20 erfasst wird, wenn das erste und das zweite Luftsteuerventil normal betätigt sind.

Wenn die Luftpumpe 10 in dem Zustand aktiviert ist, bei dem das Hilfsluftsteuerventil 21, die Luftsteuerventile 22a, 22b alle geschlossen sind, beginnt der Druck in dem Anschlussabschnitt 12c des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 zu steigen. Wenn das Hilfsluftsteuerventil 21 geöffnet ist, steigt jedes Volumen zwischen dem Hilfsluftsteuerventil 21 und dem Luftsteuerventil 22a, 22b, und der Druck fällt zeitweise. Da die Luftsteuerventile 22a, 22b noch immer geschlossen sind, beginnt der Druck wieder zu steigen. Zu der Zeit t1 wird eines der Luftsteuerventile zuerst geöffnet, um einen Durchgang für die Luft auszubilden, und somit fällt der Druck. Zu der Zeit t2 wird das andere Luftsteuerventil als Zweites geöffnet, um so den Durchgang für die Luft in beiden Luftsteuerventilen auszubilden, und somit fällt der Druck weiter.

Wie zuvor erwähnt wurde, wird der Druck fallen, falls das erste und zweite Luftsteuerventil normal betätigt wird, wenn das erste Luftsteuerventil geöffnet wird und wenn das zweite Luftsteuerventil geöffnet wird.

4A zeigt die Druckschwankung in dem Fall, bei dem das zweite Steuerventil normal betätigt wird, und das erste Steuerventil eine Abnormalität in offenem Zustand (es bleibt offen) aufweist. 4B zeigt die Druckschwankung in dem Fall, bei dem das zweite Steuerventil normal betätigt wird, und das erste Steuerventil die Abnormalität in geschlossenem Zustand aufweist (es bleibt geschlossen). In beiden Fällen gibt es bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils keine Druckschwankung und der Druck fällt bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils. Der Druckabfall des zweiten Luftsteuerventils im Fall der Abnormalität in geschlossenem Zustand ist größer als in dem Fall der Abnormalität in offenem Zustand. In dem Fall der Abnormalität in geschlossenem Zustand fällt der Druck von dem höheren Wert als in dem Fall der Abnormalität in offenem Zustand.

5A zeigt die Druckschwankung in dem Fall, bei dem das erste Steuerventil normal betätigt wird, und das zweite Steuerventil eine Abnormalität in offenem Zustand aufweist (es bleibt offen). 5B zeigt die Druckschwankung in dem Fall, bei dem das erste Steuerventil normal betätigt wird und das zweite Steuerventil eine Abnormalität in geschlossenem Zustand aufweist (es bleibt geschlossen). In beiden Fällen wird bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils die Druckschwankung beobachtet, und bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils wird keine Druckschwankung beobachtet. Der Druckabfall des ersten Luftsteuerventils ist in dem Fall der Abnormalität in geschlossenem Zustand größer als in dem Fall der Abnormalität in offenem Zustand. In dem Fall der Abnormalität in geschlossenem Zustand fällt der Druck von dem höheren Wert als in dem Fall der Abnormalität in offenem Zustand.

Mit Bezug auf 6A wird in dem Fall keine Druckschwankung beobachtet, bei dem das erste und das zweite Luftsteuerventil eine Öffnungsabnormalität aufweisen (sie bleiben offen). Mit Bezug auf 6B wird keine Druckschwankung in dem Fall beobachtet, bei dem das erste und das zweite Luftsteuerventil die Schließabnormalität aufweisen (sie bleiben geschlossen). In beiden Fällen schwankt der Druck nicht bei dem Öffnen des ersten oder des zweiten Luftsteuerventils. In dem Fall der Schließabnormalität des ersten und des zweiten Luftsteuerventils wird der Druck höher gehalten als in dem Fall der Öffnungsabnormalität (offen bleibend).

Wie oben beschrieben wurde, können die Arten der Abnormalität in dem Luftsteuerventil als einer der unten klassifizierten Fälle bestimmt werden.

  • Fall A: Das erste und das zweite Luftsteuerventil werden normal betätigt, falls es eine Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils gibt und falls es ebenfalls eine Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils gibt.
  • Fall B: Das erste Luftsteuerventil weist eine Abnormalität auf, falls es keine Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils gibt, und es eine Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils gibt.
  • Fall B1: Die zuvor erwähnte Abnormalität wird bei dem Zustand verursacht, bei dem das erste Luftsteuerventil nicht geschlossen werden kann oder offen gehalten wird, falls die Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils klein ist oder der Druck von dem unteren Druckwert fällt.
  • Fall B2: Die zuvor erwähnte Abnormalität wird bei dem Zustand verursacht, bei dem das erste Luftsteuerventil nicht geöffnet oder geschlossen gehalten werden kann, falls die Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils größer ist oder der Druck von dem höheren Druckwert fällt.
  • Fall C: Das zweite Luftsteuerventil weist eine Abnormalität auf, falls es bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils eine Druckschwankung gibt und falls es bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils keine Druckschwankung gibt.
  • Fall C1: Die zuvor erwähnte Abnormalität wird bei dem Zustand verursacht, bei dem das zweite Luftsteuerventil nicht geschlossen oder offen gelassen werden kann, falls die Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils klein ist oder der Druck von dem unteren Druckwert fällt.
  • Fall C2: Die zuvor erwähnte Abnormalität wird bei dem Zustand verursacht, bei dem das zweite Luftsteuerventil nicht geöffnet werden oder geschlossen bleiben kann, falls die Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils groß ist oder der Druck von dem höheren Druckwert fällt.
  • Fall D: Sowohl das erste als auch das zweite Luftsteuerventil weisen eine Abnormalität auf, falls keine Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten und zweiten Luftsteuerventils vorliegt.
  • Fall D1: Die zuvor erwähnte Abnormalität wird bei dem Zustand verursacht, bei dem sowohl das erste als auch das zweite Luftsteuerventil nicht geschlossen werden können oder offen bleiben, falls der Druck niedriger gehalten wird.
  • Falls D2: Die zuvor erwähnte Abnormalität wird bei dem Zustand verursacht, bei dem sowohl das erste als auch das zweite Luftsteuerventil nicht geöffnet werden können oder geschlossen bleiben, falls der Druck höher gehalten ist.

In der ersten Ausführungsform ist die Art der Abnormalität durch das Durchführen der in dem Flussdiagramm der 7 gezeigten Steuerung diagnostiziert.

Jeder Schritt der in dem Flussdiagramm der 7 gezeigten Steuerung wird beschrieben.

In Schritt S101 wird ein Ventilöffnungsreihenfolge zum Öffnen der Luftsteuerventile gelesen, die in dem RAM der ECU 30 gespeichert ist. In Schritt S102 wird bestimmt, ob die Druckschwankungsmessung des ersten Luftsteuerventils unbeendet ist. Falls in Schritt S102 Ja erhalten wird, schreitet der Prozess zu Schritt S103 voran, bei dem das erste Luftsteuerventil geöffnet ist und der Prozess schreitet zu Schritt S104 voran, bei dem bestimmt wird, ob die Druckschwankungsmessungsbedingungen für das erste Luftsteuerventil eingerichtet worden sind. Diese Bedingungen umfassen:

  • (1) Betriebsbedingungen, die eine Zusatzluftzufuhr erfordern:

    (1a) innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums von der Zeit des Startens;

    (1b) die Temperatur des Maschinenkühlwassers befindet sich innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs;
  • (2) die Luftpumpe 10 ist in Betrieb;
  • (3) das Hilfsluftsteuerventil 21 ist geöffnet; und
  • (4) das zu diagnostizierende Luftsteuerventil ist geöffnet.

Wenn in Schritt S104 ein Nein erhalten wird, endet die Steuerroutine. Wenn in Schritt S104 ein Ja erhalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S105 voran, bei dem die Druckschwankung des ersten Luftsteuerventils gemessen wird und das Ergebnis gespeichert wird. In Schritt S106 wird bestimmt, ob die Druckschwankungsmessung beendet ist. Wenn in Schritt S106 ein Nein erhalten wird, endet die Steuerroutine. Wenn in Schritt S106 ein Ja erhalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S107 voran, bei dem das zweite Luftsteuerventil geöffnet wird, und schreitet weiter zu Schritt S108 voran. In Schritt S108 wird bestimmt, ob die Bedingungen für die Druckschwankungsmessung des zweiten Luftsteuerventils eingeführt sind. Die Bedingungen sind die gleichen wie die in Schritt S104 beschriebenen, mit Ausnahme dass das zweite Luftsteuerventil zu diagnostizieren ist. Die gleichen Verarbeitungen wie die in Schritten S104 und S105 ausgeführten werden mit Bezug auf das zweite Luftsteuerventil in Schritten S109 und S110 ausgeführt, und dann schreitet die Verarbeitung zu Schritt S111 voran. In Schritt S111 wird das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer Abnormalität in dem Luftsteuerventil oder die Art der Abnormalität basierend auf den Messergebnissen der Druckschwankung des ersten und des zweiten Luftsteuerventils bestimmt, die in Schritt S105 beziehungsweise S109 gespeichert wurden.

Das Flussdiagramm in 8 zeigt die Unterroutine zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Abwesendseins der Abnormalität und der Art der Abnormalität des Luftsteuerventils, die in Schritt S111 des in 7 gezeigten Flussdiagramms ausgeführt wird.

In Schritt S201 wird bestimmt, ob die Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils auftritt. Wenn in Schritt S201 ein ja erhalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S202 voran, bei dem bestimmt wird, ob die Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils auftritt. Wenn in Schritt S201 ein Nein erhalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S203 voran, bei dem bestimmt wird, ob die Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils auftritt.

Bei dem Fall, bei dem keine Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils auftritt, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S203 voran. Bevorzugt schreitet die Verarbeitung jedoch zu Schritt S203 voran, nachdem der Zustand der Nichtdruckschwankung sichergestellt ist, nämlich bestätigend, dass solch ein Zustand für einen vorbestimmten Zeitraum fortgesetzt wurde.

Wenn in Schritt S202 ein Ja erhalten wird, nämlich wenn die Druckschwankung bei dem Öffnen von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Steuerventil auftritt, wie aus 3 ersichtlich ist, (Fall A), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S207 voran, bei dem bestimmt wird, dass beide Luftsteuerventile normal betätigt sind. Die Verarbeitung endet dann.

Wenn in Schritt S202 ein Nein erhalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S204 voran. In dem Fall, bei dem die Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils auftritt, und keine Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils auftritt, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S204 voran. Bevorzugt schreitet die Verarbeitung jedoch zu Schritt S204 voran, nachdem der Zustand der Nichtdruckschwankung sichergestellt ist, nämlich, bestätigend, dass solch ein Zustand für einen vorbestimmten Zeitraum fortgesetzt ist.

In dem Fall, bei dem Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils auftritt, und keine Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils auftritt, nämlich, bei dem das zweite Luftsteuerventil die Abnormalität aufweist, wie aus 5A oder 5B (Fall C1 oder Fall C2) ersichtlich ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S204 voran. In diesem Zustand kann jedoch nicht bestimmt werden, ob die Abnormalität eine Öffnungsabnormalität oder eine Schließabnormalität ist. In Schritt S204 wird bestimmt, ob die Größenordnung der Druckschwankung des ersten Luftsteuerventils größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert, oder ob die Druckschwankung des ersten Luftsteuerventils bei dem Start der Druckschwankung größer ist als beim vorbestimmten Schwellwert.

Wenn in Schritt S204 ein Ja erhalten wird, wird die Abnormalität als Fall C2 bestimmt, wie in 5B gezeigt. Die Verarbeitung schreitet dann zu Schritt S208 voran, bei dem bestimmt wird, dass das zweite Luftsteuerventil eine Schließabnormalität aufweist (es bleibt geschlossen), und die Routine endet.

Wenn in Schritt S204 ein Nein erhalten wird, wird die Abnormalität als der Fall C1 bestimmt, der in 5A gezeigt ist. Die Verarbeitung schreitet dann zu Schritt S209 voran, bei dem bestimmt wird, dass das zweite Luftsteuerventil die Öffnungsabnormalität aufweist (es bleibt offen), und die Routine endet.

Wenn in Schritt S201 ein Nein erhalten wird und die Verarbeitung zu Schritt S203 voranschreitet, wird bestimmt, ob die Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils auf gleiche Weise auftritt wie in Schritt S202. Wenn in Schritt S203 ein Ja erhalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S205 voran. Wenn in Schritt S203 ein Nein erhalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S206 voran. In dem Fall, bei dem keine Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten und zweiten Luftsteuerventils auftritt, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S206 voran. Bevorzugt schreitet die Verarbeitung jedoch zu Schritt S206 voran, nachdem der Zustand der Nichtdruckschwankung sichergestellt ist, nämlich, bestätigend dass solch ein Zustand für einen vorbestimmten Zeitraum fortgesetzt wurde.

In dem Fall, bei dem keine Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils auftritt, und die Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils auftritt, nämlich, wenn das erste Luftsteuerventil die Abnormalität aufweist, wie in 4A oder 4B gezeigt ist (Fall B1 oder Fall B2), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S205 voran. In diesem Zustand kann jedoch nicht bestimmt werden, ob die Abnormalität die Öffnungsabnormalität oder die Schließabnormalität ist. In Schritt S205 wird bestimmt, ob die Größenordnung der Druckschwankung des zweiten Luftsteuerventils größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert, oder ob der Druck des zweiten Luftsteuerventils bei dem Start der Druckschwankung größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.

Wenn in Schritt S205 ein Ja erhalten wird, wird die Abnormalität als Fall B2 bestimmt, der in 4B gezeigt ist. Dann schreitet die Verarbeitung zu Schritt S210 voran, bei dem bestimmt wird, dass das erste Luftsteuerventil die Schließabnormalität aufweist (es bleibt geschlossen), und die Routine endet.

Wenn in Schritt S205 ein Nein erhalten wird, wird die Abnormalität als Fall B1 bestimmt, der in 4A gezeigt ist. Dann schreitet die Verarbeitung zu Schritt S211 voran, bei dem bestimmt wird, dass das erste Luftsteuerventil eine Öffnungsabnormalität aufweist (es bleibt offen), und die Routine endet.

Bei dem Fall, bei dem keine Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils auftritt, und die Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils auftritt, nämlich bei dem das erste und das zweite Luftsteuerventil die Abnormalität aufweisen, wie in 6A oder 6B gezeigt ist (Fall D1 oder Fall D2), wird in Schritt S203 ein Nein erhalten, und die Verarbeitung schreitet zu dem oben beschriebenen Schritt S206 voran. In diesem Zustand kann jedoch nicht bestimmt werden, ob die Abnormalität eine Öffnungsabnormalität oder eine Schließabnormalität ist. In Schritt S206 wird bestimmt, ob der Wert des Drucks ohne Schwankung größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert.

Wenn in Schritt S206 ein Ja erhalten wird, wird die Abnormalität als der Fall D2 bestimmt, der in 6B gezeigt ist, und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S212 voran, bei dem bestimmt wird, dass sowohl das erste als auch das zweite Luftsteuerventil eine Schließabnormalität aufweisen (sie bleiben geschlossen), und die Routine endet.

Wenn in Schritt S206 ein Nein erhalten wird, wird die Abnormalität als Fall D1 bestimmt, der in 6A gezeigt ist, und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S213 voran, bei dem bestimmt wird, dass sowohl das erste als auch das zweite Luftsteuerventil die Öffnungsabnormalität aufweisen (sie bleiben offen), und dann endet die Routine.

Die Ausführungsform macht es möglich, nicht nur das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer Abnormalität in dem Luftsteuerventil sondern ebenfalls die Abnormalitätsart zu bestimmen, nämlich die Öffnungsabnormalität (offen bleibend) oder die Schließabnormalität (geschlossen bleibend) basierend auf der Kombination der Druckschwankungen bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils und des zweiten Luftsteuerventils. Die Ausführungsform erfordert nur einen Drucksensor zum Ausführen der zuvor erwähnten Diagnose basierend auf der Kombination dieser zwei Ventile der Druckschwankung zu niedrigen Kosten mit höherer Genauigkeit.

Eine Abnormalitätsdiagnose als ein erstes modifiziertes Beispiel der Ausführungsform wird mit Bezug auf 9 beschrieben. Das modifizierte Beispiel ist im Wesentlichen das gleiche wie die Ausführungsform mit Ausnahme, dass die Routine nach der Ausführung von Schritt S112 folgend auf Schritt S111 endet. In Schritt S112 wird der Befehl zum Umkehren der Ventilöffnungsreihenfolge in den vorliegenden Diagnosezyklus gegeben, um so für den folgenden Diagnosezyklus fortgesetzt zu werden, und der umgekehrte Befehl wird in dem nicht flüchtigen Speicher der ECU 30 gespeichert.

In dem Fall, bei dem das Luftsteuerventil 22a zuerst geöffnet wird, und dann das Luftsteuerventil 22b als Zweites in dem vorliegenden Zyklus geöffnet wird, ist die Ventilöffnungsreihenfolge derart umgekehrt, dass das Luftsteuerventil 22b zuerst geöffnet wird und das Steuerventil 22a in dem folgenden Zyklus als Zweites geöffnet wird.

Die Größenordnung der Druckschwankung bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils ist größer als die der Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils. Entsprechend kann die in 3 und 4A gezeigte Schwankung nicht genau bestimmt werden. In dem ersten modifizierten Beispiel kann die in dem vorliegenden Zyklus als klein erfasste Druckschwankung in dem folgenden Zyklus als groß erfasst werden, was eine genauere Diagnose ergibt als in dem vorangehenden Zyklus.

Eine Abnormalitätsdiagnose als zweites modifiziertes Beispiel der Ausführungsform wird beschrieben. 10A und 10B sind Flussdiagramme einer Steuerroutine, die in dem zweiten modifizierten Beispiel ausgeführt wird. Das modifizierte Beispiel ist im Wesentlichen das gleiche wie die Ausführungsform mit Ausnahme, dass die Steuerroutine die Schritte S112a, 113 und 114 folgend auf Schritt S111 ausführt.

In Schritt S112a wird bestimmt, ob nur eines nämlich das erste oder das zweite Luftsteuerventil die Abnormalität aufweisen, nämlich wird die Art der Abnormalität bestimmt eine der Fälle B1, B2, C1 oder C2 zu sein.

Wenn in Schritt S112a ein Ja erhalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S113 voran, bei dem der Befehl zum zuerst Öffnen des Luftsteuerventils gegeben wird, das als die Abnormalität aufweisend bestimmt wurde, und solch ein Befehl wird in dem Back-Up RAM der ECU 30 gespeichert.

Falls zum Beispiel das Luftsteuerventil 22a in dem vorliegenden Zyklus als die Abnormalität aufweisend bestimmt wird, wird das Luftsteuerventil 22a in dem folgenden Zyklus zuerst geöffnet, und das Luftsteuerventil 22b wird als Zweites geöffnet.

Entsprechend dem modifizierten Beispiel wird die Bestimmung in dem folgenden Zyklus weiter genauer, sogar falls das Luftsteuerventil, das als die Abnormalität aufweisend bestimmt wurde, in dem vorliegenden Zyklus zuerst oder als Zweites geöffnet wird.

Wenn in Schritt S112a ein Nein erhalten wird, nämlich die Abnormalität als Fall A, D1 oder D2 klassifiziert wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S114 voran, bei dem die Ventilöffnungsreihenfolge in dem vorliegenden Zyklus für den folgenden Zyklus umgekehrt wird wie in Schritt S112 des ersten modifizierten Beispiels, und die Reihenfolge wird in dem Back-Up RAM der ECU 30 gespeichert. Die Routine endet dann. Die sich ergebenden Auswirkungen sind die gleichen wie die oben beschriebenen.

Eine Abnormalitätsdiagnose als ein drittes modifiziertes Beispiel der Ausführungsform wird beschrieben. 11 zeigt ein Flussdiagramm einer Steuerroutine, die in dem modifizierten Beispiel ausgeführt wird. Das modifizierte Beispiel ist im Wesentlichen gleich wie die Ausführungsform, mit Ausnahme, dass das Steuerventil Schritt S106a zwischen den Schritten S106 und S107 ausführt. In Schritt S106a wird das erste Luftsteuerventil geschlossen.

In dem modifizierten Beispiel wird bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils Zusatzluft nicht zu dem Zusatzluftzufuhrrohr zugeführt, welches das erste Luftsteuerventil aufweist. Entsprechend kann das zweite Luftsteuerventil zu einem relativ höheren Druck geöffnet werden, was eine größere Druckschwankung ergibt. Dies ermöglicht es die Bestimmungsgenauigkeit zu verbessern.

In der Ausführungsform und ihren modifizierten Beispielen gemäß der Erfindung wird jede durch den Drucksensor 20 erfasste Druckschwankung zu verschiedenen Zeiten t1 und t2 gemessen, und basierend darauf kann das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Abnormalität oder die Art der Abnormalität diagnostiziert werden.

Das Ergebnis der zuvor erwähnten Diagnose in der Ausführungsform und in den modifizierten Beispielen kann teilweise durch das Bestimmen der Druckschwankung während des Öffnens der entsprechenden Steuerventile bestätigt werden.

Zum Beispiel wird in dem Fall bestimmt, bei dem diagnostiziert wird, dass zumindest eines der Luftsteuerventile eine Abnormalität aufweist, wenn eine Schwankung des Abgases durch den Drucksensor bei dem Befehl zu Schließen von beiden Luftsteuerventilen 22a und 22b und zum Öffnen des Luftsteuerventils 21 gegeben wird, erfasst wird, dass zumindest eines der als eine Abnormalität aufweisenden Luftsteuerventile die Öffnungsabnormalität aufweist (offen bleibend).

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind die gleichen Elemente wie die in der ersten Ausführungsform gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In den Zeichnungen ist der Maßstab geeignet abgeändert, um das Verständnis zu erleichtern.

12 ist eine schematische Ansicht, die ein Zusatzluftzufuhrsystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ein Zusatzluftzufuhrsystem 100 ist für eine Brennkraftmaschine 1 bereitgestellt, zum Beispiel für eine Benzinmaschine mit vielen Zylindern einer V-Bauart.

Mit Bezug auf 12 sind Zylinder auf linken und rechten Bänken der Brennkraftmaschine mit Abgasrohren 7a, 7b entsprechend über Abgaskrümmer 4a, 4b verbunden. Katalytische Umwandler 5a, 5b, von denen jeder einen Katalysator trägt, der eine Oxidationsfunktion ausstellt, sind entsprechend in den Abgasrohren 7a, 7b bereitgestellt. Zusatzlufteinlässe 8a, 8b sind in den Abgasrohren 7a, 7b stromaufwärts von den katalytischen Umwandlern 5a, 5b ausgebildet. Die Zusatzlufteinlässe 8a, 8b sind mit zwei Zweigabschnitten 12a, 12b eines Zusatzluftzufuhrrohrs 12 verbunden, das später beschrieben wird. In den Abgasrohren 7a, 7b sind O2 Sensoren 6a, 6b stromaufwärts von den katalytischen Umwandlern 5a, 5b bereitgestellt, und O2 Sensoren 16a, 16b sind entsprechend stromabwärts von den katalytischen Umwandlern 5a, 5b bereitgestellt. Jede von den katalytischen Umwandlern 5a, 5b verbrauchte Sauerstoffmenge kann durch das Erfassen der Sauerstoffkonzentration bei Abschnitten stromaufwärts und stromabwärts von den katalytischen Umwandlern 5a, 5b berechnet werden. Ein Drosselventil 3a ist in einem Einlassrohr 3 bereitgestellt, das Einlassgas in Zylinder der linken und rechten Bänke der Brennkraftmaschine zuführt. Das Einlassrohr 3 ist mit einem Luftreiniger 2 verbunden. Ein Luftflussmesser 3b zum Erfassen der Hauptluftmenge ist zwischen dem Luftreiniger 2 und dem Drosselventil 3a bereitgestellt. Ein Temperatursensor 3c ist in dem Einlassrohr 3 zum Erfassen einer Einlasslufttemperatur bereitgestellt.

Ein Einlassluftrohr 11, das sich von einer Position zwischen dem Drosselventil 3a in dem Einlassrohr 3 und dem Luftreiniger 2 erstreckt, ist in dem Zusatzluftzufuhrsystem 100 bereitgestellt. Das Einlassluftrohr 11 ist mit einer stromgetriebenen Luftpumpe 10 verbunden, von der sich ein Anschlussabschnitt 12c des Zusatzluftzufuhrrohrs 12erstreckt. Mit Bezug auf 12 ist das Zusatzluftzufuhrrohr 12 in zwei Zweigabschnitte 12a, 12b geteilt, die jeweils mit den Zusatzlufteinlässen 8a, 8b in den Abgasrohren 7a, 7b entsprechend verbunden sind. Wie aus 12 ersichtlich ist, ist der Zweigabschnitt 12a mit einem Luftsteuerventil 22a bereitgestellt, beziehungsweise ist der Zweigabschnitt 12b mit einem Luftsteuerventil 22b bereitgestellt. Der Anschlussabschnitt 12c des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 ist mit einem Hilfsluftsteuerventil 21 bereitgestellt. Jedes dieser Luftsteuerventile 21, 22a, 22a ist als Luftschaltventil (ASV) oder als Vakuumschaltventil (VSV) ausgebildet, das betätigt wird, um die Menge der Zusatzluft durch die ECU 30 zu steuern, die durch die Zweigabschnitte 12a, 12b und den Anschlussabschnitt 12c des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 fließt. Ein Drucksensor 20 ist in dem Zusatzluftzufuhrrohr 12 zwischen dem Hilfsluftsteuerventil 21 und der stromgetriebenen Luftpumpe 10 bereitgestellt. Der Drucksensor 20 ist stromaufwärts von dem Hilfsluftsteuerventil 21 bereitgestellt. Obwohl 12 zeigt, dass Zusatzluft aus dem Einlassrohr 3 genommen wird, kann sie direkt von der Umgebungsluft genommen werden.

Die ECU 30 ist als digitaler Computer ausgebildet, der mit einem ROM (Nur-Lesespeicher), einem RAM (Random Access Speicher) 43, einer CPU (Mikroprozessor) 44, einem Eingabeanschluss 45, einem Ausgabeanschluss 46, die miteinander über einen bidirektionalen Bus 41 verbunden sind, ausgebildet. Mit Bezug auf 12 werden Ausgabesignale von den O2 Sensoren 6a, 6b stromaufwärts der katalytischen Umwandler 5a, 5b und von den O2 Sensoren 16a, 16b stromabwärts von den katalytischen Umwandlern 5a, 5b in den Eingabeanschluss 45 über entsprechende AD Umwandler 47 entsprechend eingegeben. Signalausgaben von dem Temperatursensor 3c in dem Einlassdurchgang und von einem Maschinenkühlwassertemperatursensor (nicht gezeigt) werden über entsprechende AD Umwandler 47 entsprechend zu dem Eingangsanschluss 45 eingegeben. Ein Lastsensor 51 ist mit einem Beschleunigerpedal 50 verbunden, um so eine Ausgangsspannung proportional zu dem Ausmaß L der Niederdrückung des Beschleunigerpedals 50 zu erzeugen. Die Ausgangsspannung des Lastsensors 51 wird über entsprechende A/D Umwandler 47 in den Eingabeanschluss 45 eingegeben. Der Eingabeanschluss 45 ist mit einem Kurbelwinkelsensor 52 verbunden, der bei jeder Drehung einer Kurbelwelle einen Ausgangsimpuls von zum Beispiel 30 Grad erzeugt. Ein Ausgangsimpuls eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 53, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet, wird in den Eingabeanschluss 45 eingeben. In der Zwischenzeit wird der Ausgangsanschluss 46 mit einem Brennstoffeinspritzventil (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine 1, einem Schrittmotor (nicht gezeigt) zum Steuern des Drosselventils 3a, dem Hilfsluftsteuerventil 21, das in dem Zusatzluftzufuhrrohr 12 bereitgestellt ist, Zweigabschnitten 12a, 12b, Luftsteuerventilen 22a, 22b, die darin bereitgestellt sind, und der stromgetriebenen Luftpumpe 10 über entsprechende Antriebsschaltkreise 48 entsprechend verbunden.

Als die Oxidationsfunktion ausstellender Katalysator, der in den katalytischen Umwandlern 5a, 5b bereitgestellt ist, kann ein Oxidationskatalysator, ein Drei-Wege-Katalysator, ein Absorptionsreduktionsart NOx Katalysator zum Reduzieren durch Freisetzen von NOx, das absorbiert wurde oder Ähnliches eingesetzt werden. Der NOx Katalysator funktioniert durch Freisetzen von NOx, wenn das durchschnittliche Luft/Brennstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer fett wird. Der NOx Katalysator setzt Aluminium als seinen Träger ein, das eine Kombination von zumindest einem der Elemente ausgewählt aus alkalischen Metallen wie zum Kalium K, Lithium Li, Cäsium Cs und Ähnliches, alkalischen Erden wie zum Barium Ba, Calcium Ca, und Ähnliches, seltene Erden wie zum Beispiel Lanthan, Yttrium und Ähnliches und Edelmetall wie zum Beispiel Platin Pt ausgewählt wird.

Das Zusatzluftzufuhrsystem 100 wird in dem Zustand betätigt, bei dem die Abgasabgabesteuervorrichtung ihre Funktion nicht erfüllen kann, nämlich die Brennstoffkonzentration während des Kaltstarts ist hoch, das Luft/Brennstoff-Verhältnis ist niedrig, und die Temperatur der katalytischen Umwandler 5a, 5b als Abgasabgabesteuervorrichtung wurde nicht ausreichend erhöht. Die Sauerstoffkonzentration in den katalytischen Umwandlern 5a, 5b kann durch das Zuführen von Zusatzluft in diese erhöht werden. Dies ermöglicht es CO, HC und NOx zu entfernen, die in dem Abgas enthalten sind.

13 ist ein Flussdiagramm, und zeigt eine Steuerroutine zum Erfassen einer Abnormalität in dem Zusatzluftzufuhrsystem gemäß der Ausführungsform der Erfindung. 14 ist ein Zeitdiagramm und zeigt den Betrieb zum Erfassen der Abnormalität in dem Zusatzluftzufuhrsystem gemäß der Erfindung. Der Betrieb zum Erfassen der Abnormalität in dem Zusatzluftzufuhrsystem gemäß der Erfindung ist mit Bezug auf 13 und 14 beschrieben. Jeder Druckwert P00, P0, P1, P2, Pon und Poff und Druckunterschiede &Dgr;P1, &Dgr;P2 (später beschrieben), die in der zuvor erwähnten Steuerroutine erfasst werden, können in einer anderen Steuerroutine zum Erfassen der Abnormalität verwendet werden. Entsprechend können Schritte zum Messen anderer Druck- und Druckunterschiedswerte mit Ausnahme der für die Erfindung erforderlichen ausgelassen werden.

Mit Bezug auf das Flussdiagramm der 13 wird in Schritt 1000a der Steuerroutine 1000 bestimmt, ob eine Zusatzluftzufuhrsteuerung (im Folgenden in der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen einfach als AI bezeichnet) nicht durchgeführt ist. In diesem Fall kann bestimmt werden, dass die AI bei dem Einführen der Bedingungen ausgeführt ist, bei denen die Luftsteuerventile 22a, 22b bei stromabwärtigen Seiten geöffnet sind, das Hilfsluftsteuerventil 21 bei der stromaufwärtigen Seite geöffnet ist, und die stromgetriebene Luftpumpe 10 angetrieben ist, um Zusatzluft zu den katalytischen Umwandlern 5a beziehungsweise 5b zuzuführen.

Falls in Schritt 1000a bestimmt wird, dass die AI nicht durchgeführt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 1010 voran. Falls in der Zwischenzeit in Schritt 1000a bestimmt ist, dass die AI durchgeführt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 1000b voran, bei dem der Betrieb wartet bis die AI Verarbeitung vollständig ist und die Verarbeitung schreitet zu Schritt 1010 voran.

In Schritt 1010 wird die stromgetriebene Luftpumpe 10 des Zusatzluftzufuhrsystems 100 aktiviert. Mit Bezug auf 14 wird die Zeit, zu der die stromgetriebene Luftpumpe 10 aktiviert wird, auf T0 gesetzt. Dann schreitet die Verarbeitung zu Schritt 1020 voran, bei dem der Druck P0 innerhalb des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 zu einer Zeit direkt vor der Zeit T1 durch den Drucksensor 20 erfasst wird. Dann wird in Schritt 1030 bestimmt, ob der Druck P0 kleiner als ein vorbestimmter Wert P0X ist, nämlich ob P0 < P0X. Wenn bestimmt wird, dass der Druck P0 kleiner ist als der vorbestimmte Wert P0X, wird bestimmt, dass die Abgabefähigkeit der stromgetriebenen Luftpumpe 10 wegen Alterung verschlechtert ist. Die Verarbeitung schreitet dann zu Schritt 1040b voran. Wenn bestimmt wird, dass der Druck P0 größer ist als der vorbestimmte Wert P0X, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 1040a voran. Ein Anfangsdruck P00 vor der Aktivierung der stromgetriebenen Luftpumpe 10 kann vorübergehend erfasst werden, um so zu bestimmen, ob der Druckunterschied &Dgr;P0 zwischen dem Anfangsdruck P00 und dem Druck P0 nämlich P00–P0 kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.

In Schritt 1040a wird das Hilfsluftsteuerventil 21 bei der stromaufwärtigen Seite in dem Anschlussabschnitt 12c des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 geöffnet. Mit Bezug auf 14 fällt der Druck P vorläufig, da das Hilfsluftsteuerventil 21 geöffnet wird. Jedoch wird er wieder auf den Druck P0 erhöht. Die Verarbeitung schreitet zu Schritt 1050a voran, bei dem das Luftsteuerventil 22a bei der stromabwärtigen Seite von der Zeit T1 an geöffnet wird, das in dem Anschlussabschnitt 12a bereitgestellt ist, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nämlich die Zeit T2. Entsprechend fällt der druck P des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 von dem Druck P0 auf den Druck P1. Dann wird der Druck P1 in dem Schritt 1060a gemessen. Die Verarbeitung schreitet zu Schritt 1070a voran, bei dem das Luftsteuerventil 22b bei der stromabwärtigen Seite, das in dem Anschlussabschnitt 12b bereitgestellt ist, von der Zeit T2 geöffnet wird bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist nämlich zu Zeit T3. Entsprechend fällt der Druck P weiter von dem Druck P1 auf den Druck P2. Dann wird der Druck P2 in Schritt 1080a gemessen. Die Verarbeitung schreitet zu Schritt 1090a voran, bei der der Druckunterschied &Dgr;P1 (= P0–P1) zwischen den Drücken P0 und P1 und der Druckunterschied &Dgr;P2 (P1–P2)

zwischen den Drücken P1 und P2 berechnet werden.

Mit Bezug auf 14 ist der Druckunterschied &Dgr;P2 zwischen den Drücken P1 und P2 kleiner als der Druckunterschied &Dgr;P1 zwischen den Drücken P0 und P1, wenn das Luftsteuerventil 22b geöffnet wird, nachdem das Luftsteuerventil 22a geöffnet wurde. In dem Fall, bei dem die Bestimmung mit Bezug auf Abnormalität in jedem der Luftsteuerventile 22, 22b basierend auf der Bestimmung gemacht wird, ob der Druckunterschied &Dgr;P1 oder &Dgr;P2 größer ist als ein vorbestimmter Wert, kann die geeignete Bestimmung mit Bezug auf den Druckunterschied &Dgr;P1 gemacht werden, der relativ groß ist. Da der relativ kleine Druckunterschied &Dgr;P2 kleiner ist als der als der vorbestimmte Wert (tatsächlich ist er nicht so klein verglichen mit dem Druckunterschied &Dgr;P1), ist es wahrscheinlich, das bestimmt wird, das eine Abnormalität vorliegt. Entsprechend wird bestimmt, ob der Druckunterschied &Dgr;P2 kleiner ist als ein vorbestimmter Wert &Dgr;P2X nämlich &Dgr;P2 < &Dgr;P2X in Schritt 1100. Die Verarbeitung schreitet nur zu Schritt 1160a voran, wenn bestimmt ist, dass der Druckunterschied &Dgr;P2 größer ist als der vorbestimmte Wert &Dgr;P2X. Wenn der Druckunterschied &Dgr;P2 kleiner ist als der vorbestimmte Wert &Dgr;P2X, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 1110b voran. In Schritt 1130 wird eine OBD0 Verarbeitung ausgeführt (später beschrieben).

In Schritt 1110a wird der Druck Pon in dem Zusatzluftzufuhrrohr 12 während der Zusatzluftzufuhr von der Zeit T3 bis zum Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraums gemessen (Bezug auf den Zeitraum TPon, der in 19 gezeigt ist). Dann wird in Schritt 1140 die stromgetriebene Luftpumpe 10 angehalten und die Luftsteuerventile 22a, 22b bei den stromabwärtigen Seiten werden im Wesentlichen zur gleichen Zeit geschlossen (Bezug auf 19). In Schritt 1150a wird der Druck Poff in dem Zusatzluftzufuhrrohr 12 gemessen, während die Zusatzluft nicht für einen vorbestimmten Zeitraum nach einem vorbestimmten Verstreichen einer Zeit vom Schließen der Luftsteuerventile 22a, 22b zugeführt (Bezug auf den Zeitraum TPoff in 19) wird. In Schritt 1160a wird das Hilfsluftsteuerventil 21 geschlossen und die Routine endet. Diese Druckwerte von Pon, Poff und Ähnlichen können in der anderen OBD Verarbeitung eingesetzt werden.

Wenn in Schritt 1030 bestimmt wird, dass der Druck P0 kleiner ist als der vorbestimmt Wert P0X, schreitet die Verarbeitung in dem Flussdiagramm der 13 zu Schritt 1040b voran. Da jede Verarbeitung von den Schritten 1040b bis 1090b gleich sind wie die von den Schritten 1040a bis 1090a, wie zuvor erwähnt wurde, wird die Erklärung dieser Schritte ausgelassen. Obwohl die normale AI Verarbeitung in den Schritten 1040a bis 1090a ausgeführt wird, kann die Menge der Zusatzluft durch das Verkürzen der Zeit zum Öffnen der Luftsteuerventile in den Schritten von 1040b bis 1090b reduziert werden. Die Verarbeitung schreitet zu Schritt 1040b voran, da bestimmt wird, dass die Abgabefähigkeit der stromgetriebenen Luftpumpe 10 wegen Alterung verschlechtert wurde. Entsprechend werden die Druckunterschiede &Dgr;P1 und &Dgr;P2 kleiner, die in Schritt 1090b berechnet wurden, als die die in Schritt 1090a berechnet wurden. In dem Fall, bei dem die Bestimmung mit Bezug auf die Abnormalität der Luftsteuerventile 22a, 22b gemacht wird, indem eine Bestimmung gemacht wird, ob jeder der Druckunterschiede &Dgr;P1 und &Dgr;P2 größer ist als der vorbestimmte Wert ist es wahrscheinlich, dass bestimmt wird, dass die Luftsteuerventile 22a, 22b eine Abnormalität gegenüber dem tatsächlichen Zustand aufweisen, bei dem sie normal betätigt sind. Nach der Berechnung der Druckunterschiede &Dgr;P1 und &Dgr;P2 in Schritt 1090b schreitet die Verarbeitung zu Schritt 1110b voran und in Schritt 1130 wird die OBD0 Verarbeitung (später beschrieben) durchgeführt. Bei dem Fall, bei dem die OBD0 Verarbeitung entsprechend dem Wert des Drucks P0 durchgeführt wird, muss die Zusatzluftzufuhrsteuerung nicht durchgeführt werden.

Deswegen wird die Zeit zum Öffnen der Luftsteuerventile 22a, 22b so eingestellt, um eine extreme Verschlechterung der Abgabe zu vermeiden.

Wenn in Schritt 1100 bestimmt wird, dass der Druckunterschied &Dgr;P2 kleiner ist als der vorbestimmt Wert &Dgr;P2X, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 1110b voran, bei dem der Druck Pon gemessen wird wie in Schritt 1110a. Dann wird in Schritt 1120 das Luftsteuerventil 22a bei der stromabwärtigen Seite nur zu einer Zeit T4 geschlossen, das als Erstes geöffnet wurde. Entsprechend werden in Schritt 1120 die stromgetriebene Luftpumpe 10 angetrieben und das Hilfsluftsteuerventil 21 bei der stromaufwärtigen Seite und das Luftsteuerventil 22b bei der stromabwärtigen Seite geöffnet. Wie aus 14 ersichtlich ist, wird der Druck P in dem Zusatzluftzufuhrrohr 12 wieder durch das Schließen des Luftsteuerventils 22a erhöht. Dann wird in Schritt 1130 die OBD0 Verarbeitung wie die OBD0 Verarbeitung gemäß der Erfindung durchgeführt. Bei der Vollendung der OBD0 Verarbeitung schreitet die Verarbeitung zu Schritt 1170 voran, bei dem die stromgetriebene Luftpumpe 10 angehalten und das Luftsteuerventil 22b zu einer Zeit t5 geschlossen wird. Entsprechend fällt der Druck P auf den Anfangsdruck P00. Der Zeitraum, für den eines der Luftsteuerventile nämlich 22a geschlossen ist, und das andere Luftsteuerventil 22b von der Zeit T4 zu der Zeit T5 geöffnet ist, wird als TA bezeichnet. Die Verarbeitung schreitet weiter zu Schritt 1160b voran, bei dem das Hilfsluftsteuerventil 21 zu einer Zeit T6 geschlossen wird und die Routine endet.

Die OBD0 Verarbeitung gemäß der Erfindung wird beschrieben. 15A ist ein Flussdiagramm und zeigt eine erste OBD0 Verarbeitung gemäß der Erfindung. In Schritt 1210 der ersten OBD0 Verarbeitung 1200 wird der Druck P in dem Zusatzluftzufuhrrohr 12 während des Zeitraums TA durch den Drucksensor 20 für einen vorbestimmten Zeitraum erfasst. Dann wird in Schritt 1220 der Unterschied &Dgr;PA durch die ECU 30 basierend auf dem in Schritt 1210 erfassten Druck P berechnet. Die Abweichung &Dgr;PA wird mit Bezug auf 15 beschrieben, die ein Verhältnis zwischen Zeit und Druck darstellt. Die Achse der Abszisse in dem Diagramm der 15B stellt die Zeit dar, und eine Achse der Ordinate stellt den Druck P dar, der durch den Drucksensor 20 erfasst wird. Wie aus 15B ersichtlich ist, schwankt der Druck P, wobei er eine im Wesentlichen sinusförmige Welle mit Bezug auf die Zeit zeichnet. Wenn der Maximalwert und der Minimalwert des Drucks P zu der Vorbestimmten Zeit auf PAmax beziehungsweise MAmin eingestellt sind, ist der unterschied &Dgr;PA äquivalent zum dem Unterschied zwischen PAmax und PAmin (PAmax–PAmin). Falls der Druck P schwankt und eine ähnliche sinusförmige Welle ohne Amplitudenvariation zeichnet, kann der Druckunterschied &Dgr;PA auf einen Wert eingestellt werden, der dem zweifachen der Amplitude entspricht.

Die Verarbeitung schreitet zu Schritt 1230 voran, bei dem bestimmt wird, ob der Unterschied &Dgr;PA kleiner ist als der vorbestimmte Wert PAX, nämlich &Dgr;PA < PAX. Während der Ausführung der OBD0 Verarbeitung gemäß der Erfindung wird eines der Luftsteuerventile bei der stromabwärtigen Seite nämlich 22a geschlossen und das andere Luftsteuerventil 22b geöffnet. Da das Hilfsluftsteuerventil bei der stromaufwärtigen Seite im zuvor erwähnten Zustand geöffnet ist, wird die Druckschwankung des Abgases, die in den Abgasrohren 7a, 7b der Brennkraftmaschine 1 erzeugt wird, durch den Drucksensor 20 durch das Steuerventil 22b auf der stromabwärtigen Seite und das Hilfsluftsteuerventil 21 auf der stromaufwärtigen Seite gemessen. Falls die Druckschwankung nicht erfasst wird, nämlich falls der Druckunterschied &Dgr;PA kleiner ist als der vorbestimmte Wert PAX, kann bestimmt werden, dass die Druckschwankung nicht durch das Luftsteuerventil 22b durchgegangen ist. Mit anderen Worten weist das Luftsteuerventil 22b auf der stromabwärtigen Seite die Schließabnormalität auf (geschlossen bleibend). Entsprechend schreitet die Verarbeitung zu Schritt 1240 voran, bei dem ein Flag FV2c auf 1 gesetzt wird, der die Schließabnormalität des Luftsteuerventils 22b anzeigt, und die Routine endet. In der Erfindung kann eine Genauigkeit beim Bestimmen der Abnormalität mit Bezug auf das zweite Luftsteuerventil, nämlich 22b, das folgend auf das Öffnen des ersten Luftsteuerventils, nämlich 22a, geöffnet wird, verbessert werden. Wenn bestimmt wird, dass der Unterschied &Dgr;PA größer ist als der vorbestimmte Wert PAX in Schritt 1230, kann bestimmt werden, dass das Luftsteuerventil 22b normal betätigt wird, da es den Durchgang der Druckschwankung gestattet. Die Routine endet dann.

16A ein Flussdiagramm, und zeigt eine zweite OBD0 Verarbeitung gemäß der Erfindung. In Schritt 1310 der zweiten OBD0 Verarbeitung 1300 wird der Druck P innerhalb des Zusatzluftzufuhrrohrs 12 zu der Zeit TA durch den Drucksensor 20 für einen vorbestimmten Zeitraum ähnlich Schritt 1210 der ersten OBD0 Verarbeitung 1200 gemessen. Die Verarbeitung schreitet dann zu Schritt 1320 voran, bei dem ein Druckbereich &Sgr;Fn von dem in Schritt 1310 gemessenen Druck P durch die ECU 30 abgeleitet wird. Der Druckbereich &Sgr;Fn wird mit Bezug auf 16B beschrieben, die konzeptuell ähnlich zu 15B ist, die das Verhältnis zwischen Zeit und Druck darstellt. Mit Bezug auf 16B sind Abschnitte jeweils durch den Mittelpunkt der Vibration des Drucks P und die Trajektrorie des Drucks P als F1, F2, ..., Fn aufeinanderfolgend innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums bezeichnet. Jeder Bereich dieser Abschnitte F1 bis Fn wird berechnet und aufsummiert. Die &Sgr;Fn entsprichten den gesamten Bereich der Abschnitt von F1 bis Fn (F1 + F2 + ... + Fn).

Die Verarbeitung schreitet weiter zu Schritt 1330 voran, bei dem bestimmt wird, ob der gesamte Bereich &Sgr;Fn kleiner ist als ein vorbestimmter Wert F0, nämlich &Sgr;Fn < F0. Ähnlich der zuvor erwähnten Ausführungsform wird die Druckschwankung des Abgases, die in den Abgasrohren 7a, 7b der Brennkraftmaschine 1 erzeugt wird, durch den Drucksensor 20 durch das Steuerventil 22b auf der stromabwärtigen Seite und das Hilfsluftsteuerventil 21 auf der stromaufwärtigen Seite erfasst. Entsprechend kann in dem Fall, bei dem die Druckschwankung nicht erfasst werden kann, nämlich ist der gesamte Bereich &Sgr;Fn kleiner als ein vorbestimmter Wert F0, bestimmt werden, dass die Druckschwankung nicht durch das stromabwärtige Luftsteuerventil 22b durchgegangen ist. Dann kann nämlich bestimmt werden, dass das stromabwärtige Luftsteuerventil 22b eine Schließabnormalität aufweist. Die Verarbeitung schreitet weiter zu Schritt 1340, bei dem das Flag FV2c auf 1 gesetzt wird, das anzeigt, dass das stromabwärtige Luftsteuerventil 22b die Schließabnormalität aufweist. Die Routine endet dann. Dies ermöglicht es Auswirkungen bereitzustellen, die den oben beschriebenen gleich sind. Wenn bestimmt wird, dass der gesamte Bereich &Sgr;Fn größer ist als ein vorbestimmter Wert F0, wird bestimmt, dass die Druckschwankung durch das Luftsteuerventil 22b durchgegangen ist. Entsprechend wird bestimmt, dass das Luftsteuerventil 22b normal betätigt ist, und die Routine endet.

17 ist ein Flussdiagramm und zeigt eine andere Routine zum Erfassen einer Abnormalität des Zusatzluftzufuhrsystems gemäß der Erfindung. 18 ist ein anderes Zeitdiagramm, das den Vorgang zum Erfassen der Abnormalität des Zusatzluftzufuhrsystems gemäß der Erfindung zeigt. Die andere Betriebsroutine zum Erfassen der Abnormalität wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Mit Bezug auf die Schritte des Flussdiagramms in 17 sind die Schritte den in 13 gezeigten Schritten gleich, wenn sie mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Entsprechend wird die Erklärung solcher Schritte ausgelassen. In der anderen Betriebsroutine wird angenommen, dass der Druckunterschied &Dgr;P1 zwischen den Drücken P0 und P1 kleiner wird als der vorbestimmte Wert &Dgr;P1X, wie durch Schritt 1100' des in 17 gezeigten Flussdiagramms gezeigt ist. Mit anderen Worten wird in der Betriebsroutine die OBD0 Verarbeitung ausgeführt, die mit Bezug auf 15A, 15B, 16A und 16B beschrieben wurde, wenn der Druckunterschied &Dgr;P1 kleiner ist als der vorbestimmte Wert &Dgr;P1X. In Schritt 1120' des Flussdiagramms in 17 und 14 ist bei dem Beginn der OBD0 Verarbeitung das Luftsteuerventil 22b nur zu der Zeit T4 geschlossen, um so den Zustand herbeizuzwingen, bei dem die Luftpumpe 10 angetrieben wird, und das stromaufwärtige Hilfsluftsteuerventil 21 und das stromabwärtige Luftsteuerventil 22a sind geöffnet. Dann wird die OBD0 Verarbeitung wie zuvor erwähnt mit Bezug auf Druck P durchgeführt. Wenn die Druckschwankung nicht erfasst wird, wird bestimmt, dass das Luftsteuerventil 22a die Schließabnormalität aufweist. Dies macht es möglich die Genauigkeit zum Erfassen der Abnormalität in dem Luftsteuerventil 22a zu verbessern. Wie aus Schritt 1170' ersichtlich ist, wird die stromgetriebene Luftpumpe 10 zur Zeit T5 angehalten und das Luftsteuerventil 22a geschlossen.

Die Brennkraftmaschine 1, die mit Bezug auf 12 beschrieben wurde weist zwei Bänke auf. Die Zweigabschnitte 12a, 12b sind mit den Abgasrohren 7a, 7b verbunden, die sich von den entsprechenden Bänken erstrecken. In dem Fall, bei dem eine einzelne Bank in der Brennkraftmaschine mit einer relativ großen Anzahl von Zylindern bereitgestellt ist, können zwei Abgasrohre (nicht gezeigt) für jede einzelne Bank bereitgestellt sein. Die Betriebsroutine zum Erfassen der Abnormalität gemäß der Erfindung kann auf die zuvor erwähnte Konstruktion angewendet werden.

In dem Fall, bei dem die Anzahl der Abgasrohre (nicht gezeigt), die in der Brennkraftmaschine bereitgestellt ist n (N > 3) ist, ist das Zusatzluftzufuhrrohr 12 in Zweigabschnitte durch die Anzahl gleich der der Abgasrohre geteilt. Zusätzlich ist jeder der sich ergebenden Zweigabschnitte mit jedem entsprechenden Luftsteuerventil VX1 bis VXn (nicht gezeigt) entsprechend bereitgestellt. Ähnlich kann die Brennkraftmaschine mit drei oder mehr Bänken mit drei oder mehr Luftsteuerventilen VX1 bis VXn bereitgestellt sein, die sich jeweils von der entsprechenden Bank erstrecken. In der wie oben konstruierten Brennkraftmaschine wird die stromgetriebene Luftpumpe 10 aktiviert, um das Hilfsluftsteuerventil 21 in dem Zusatzluftzufuhrrohr 12 zu aktivieren, und dann werden die Luftsteuerventile VX1 bis VXn in der Reihenfolge derart geöffnet, dass folgend der Druck durch den Drucksensor 20 erfasst wird. Wenn der Unterschied zwischen dem erfassten Druck bei dem Öffnen der Luftsteuerventile VXn – 1, das als Zweites zum dem letzten Luftsteuerventil geöffnet wurde und dem Druck, der bei dem Öffnen des letzten Luftsteuerventils VXn erfasst wurde, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, ist das Luftsteuerventil VXn nur geöffnet, während die stromgetriebene Luftpumpe 10 angetrieben ist und die Luftsteuerventile VX0, VX1 bis VXn – 1 geschlossen sind. Wie zuvor erwähnt wurde, kann mit Bezug auf 15A, 15B, 16A, 16B bestimmt werden, dass das Luftsteuerventil VXn eine Schließabnormalität wegen des oben erwähnten Grunds aufweist, wenn die sich ergebende Druckschwankung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert. Wenn in der Zwischenzeit der Unterschied zwischen dem Druck bei dem Öffnen des Luftsteuerventils VX1, das zuerst geöffnet wurde, und dem Druck bei dem Öffnen des Luftsteuerventils VX2, das als Zweites geöffnet wurde, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wird das Luftsteuerventil VXn nur geöffnet, während die stromgetriebene Luftpumpe 10 angetrieben ist, und die Luftsteuerventile VX0, VX2 bis VXn – 1 geschlossen sind. Wie zuvor erwähnt wurde, kann mit Bezug auf 15A, 15B, 16A, 16B bestimmt werden, dass das Luftsteuerventil VX1 eine Schließabnormalität wegen der zuvor erwähnten Gründe aufweist, wenn die resultierende Druckschwankung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.

In einem Zusatzluftzufuhrsystem ist jeder von zwei Zweigabschnitten (12a, 12b) eines Zusatzluftzufuhrrohrs (12), das von einem Anschlussabschnitt (12c) abgeteilt ist, mit einem Luftsteuerventil (22a, 22b) bereitgestellt, und der Anschlussabschnitt ist mit einem Drucksensor und einem Hilfsluftsteuerventil bereitgestellt. Die Luftsteuerventile werden zu verschiedenen Zeiten derart geöffnet, dass Druckschwankungen in dem Anschlussabschnitt bei dem Öffnen des zuerst und des als Zweites geöffneten Luftsteuerventils gemessen werden. Eine Abnormalitätsdiagnose wird mit Bezug auf die zwei Luftsteuerventile basierend auf Kombinationen der zuvor erwähnten zwei Druckschwankungen durchgeführt.


Anspruch[de]
Zusatzluftzufuhrsystem, das Zusatzluft über ein Zusatzluftzufuhrrohr (12) mit einem Anschlussabschnitt (12c) und zwei Zweigabschnitten (12a, 12b), die von den Anschlussabschnitt (12c) abgeteilt sind, zu jedem von zwei Abgasrohren (7a, 7b) zuführt, die jeweils an zwei Bänken (1a, 1b) einer Brennkraftmaschine (1) angebracht sind, mit: zwei Luftsteuerventilen (22a, 22b), die entsprechend in den zwei Zweigabschnitten bereitgestellt sind, und einem Drucksensor (20), der in dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) bereitgestellt ist, wobei das Zusatzluftzufuhrsystem dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) ausgeführt wird, die zu verschiedenen Zeiten geöffnet werden, wobei die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) ein erstes Luftsteuerventil (22a) haben, das zuerst geöffnet wird, und ein zweites Luftsteuerventil (22b), das als Zweites geöffnet wird, basierend auf einer Kombination einer durch den Drucksensor (20) bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) erfassten Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c) und einer durch den Drucksensor (20) bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils (22b) erfassten Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c). Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Luftsteuerventil (22b) geöffnet wird, während das erste Luftsteuerventil (22a) offen gehalten ist. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilöffnungsreihenfolge zum Öffnen der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) in einem vorliegenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose in einem folgenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose umgekehrt wird. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eines der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) in einem vorliegenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose als eine Abnormalität aufweisend diagnostiziert wird, das als eine Abnormalität aufweisend diagnostizierte Luftsteuerventil in einem folgenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose zuerst zu öffnen ist. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Luftsteuerventil (22a) bei der Vollendung einer Messung der Druckschwankung bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) geschlossen wird, und das zweite Luftsteuerventil (22b) danach geöffnet wird. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn zumindest eines der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) als eine Abnormalität aufweisend bestimmt wird, wobei die Abnormalität eine Abnormalität in geöffnetem Zustand oder eine Abnormalität in geschlossenem Zustand ist, die basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen der Druckschwankung, die beim Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) erfasst wird, und der Druckschwankung, die beim Öffnen des zweiten Luftsteuerventils (22b) erfasst wird, bestimmt wird. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmt wird, ob die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) normal betätigt sind, das erste Luftsteuerventil (22a) eine Abnormalität aufweist und das zweite Luftsteuerventil (22b) normal betätigt ist, das erste Luftsteuerventil (22a) normal betätigt ist und das zweite Luftsteuerventil (22b) eine Abnormalität aufweist, oder dass zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) eine Abnormalität aufweisen, basierend auf einer Kombination von entweder einer Abwesenheit oder einem Vorhandensein der Druckschwankung, die bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) auftritt, und einer Abwesenheit oder einem Vorhandensein der Druckschwankung, die bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils (22b) auftritt. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfsluftsteuerventil (21) bei einem Abschnitt stromabwärts von dem Drucksensor (20) in dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) bereitgestellt ist. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn zumindest eines der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) als eine Abnormalität aufweisend diagnostiziert ist, eine Druckschwankung eines Abgases durch den Drucksensor (20) bei einem Befehl zum Schließen der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) und Öffnen des Hilfsluftsteuerventils (21) erfasst wird, wobei bestimmt wird, dass das zumindest eine der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b), bei dem eine Abnormalität diagnostiziert wird, eine Abnormalität in geöffnetem Zustand aufweist. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 1, außerdem mit einer Pumpe (10), die bei dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) zum Zuführen von Zusatzluft bereitgestellt ist, und mit einem Hilfsluftsteuerventil (21), das stromabwärts von der Pumpe (10) bereitgestellt ist, um den Anschlussabschnitt (12c) zu öffnen und zu schließen, wobei der Drucksensor (20) zwischen der Pumpe (10) und dem Hilfsluftsteuerventil (21) in dem Anschlussabschnitt (12c) derart zum Messen eines Drucks bereitgestellt ist, dass eine Abnormalität in Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems erfasst wird, basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert, die durch den Drucksensor (20) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Druckänderungswert zwischen dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt (12c) bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) und dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt (12c) bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils (22b) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert bei dem Öffnen der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) zu unterschiedlichen Zeiten, während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil (21) offen ist, die Abnormalität in dem zweiten Luftsteuerventil (22b) basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c) in einem Zustand diagnostiziert wird, bei dem das zweite Luftsteuerventil (22b) geschlossen ist und das erste Luftsteuerventil (22a) geschlossen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des zweiten Luftsteuerventils (22b) herbeigeführt wurde. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 1, außerdem mit einer Pumpe (10), die bei dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) zum Zuführen von Zusatzluft bereitgestellt ist, und mit einem Hilfsluftsteuerventil (21), das stromabwärts von der Pumpe (10) bereitgestellt ist, um den Anschlussabschnitt (12c) zu öffnen und zu schließen, wobei der Drucksensor (20) zwischen der Pumpe (10) und dem Hilfsluftsteuerventil in dem Anschlussabschnitt (12c) derart zum Messen eines Drucks bereitgestellt ist, dass eine Abnormalität in Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems erfasst wird, basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert, die durch den Drucksensor (20) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein durch den Drucksensor (20) erfasster Druck während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil geschlossen wird kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, eine Abnormalität in dem zweiten Luftsteuerventil (22b) basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c) in einem Zustand erfasst wird, bei dem die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) zu verschiedenen Zeiten geöffnet werden, während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil (21) offen ist, und das erste Luftsteuerventil (22a) geschlossen ist und das zweite Luftsteuerventil (22b) offen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des zweiten Luftsteuerventils (22b) herbeigeführt wurde. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 1, außerdem mit einer Pumpe (10), die bei dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) zum Zuführen von Zusatzluft bereitgestellt ist, und mit einem Hilfsluftsteuerventil (21), das stromabwärts von der Pumpe (10) bereitgestellt ist, um den Anschlussabschnitt (12c) zu öffnen und zu schließen, wobei der Drucksensor (20) zwischen der Pumpe (10) und dem Hilfsluftsteuerventil in dem Anschlussabschnitt (12c) derart zum Messen eines Drucks bereitgestellt ist, dass eine Abnormalität in Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems erfasst wird, basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert, die durch den Drucksensor (20) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Druckänderungswert zwischen dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt (12c) vor dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) und der Druckwert in dem Anschlussabschnitt (12c) nach dem Öffnen des zuerst geöffneten Luftsteuerventils kleiner ist als ein vorbestimmter Wert bei dem Öffnen der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) zu den unterschiedlichen Zeiten während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil (21) offen ist, eine Abnormalität in dem ersten Luftsteuerventil (22a) basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c) in einem Zustand diagnostiziert wird, bei dem das erste Luftsteuerventil (22a) offen ist und das zweite Luftsteuerventil (22b) geschlossen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des ersten Luftsteuerventils (22a) herbeigeführt wurde. Zusatzluftzufuhrsystem nach Anspruch 1, außerdem mit einer Pumpe (10), die bei dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) zum Zuführen von Zusatzluft bereitgestellt ist, und mit einem Hilfsluftsteuerventil (21), das stromabwärts von der Pumpe (10) bereitgestellt ist, um den Anschlussabschnitt (12c) zu öffnen und zu schließen, wobei der Drucksensor (20) zwischen der Pumpe (10) und dem Hilfsluftsteuerventil zum Messen eines Drucks in dem Anschlussabschnitt (12c) derart bereitgestellt ist, dass eine Abnormalität in Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems erfasst wird, basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert, die durch den Drucksensor (20) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein durch den Drucksensor (20) erfasster Druck während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil geschlossen ist kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, eine Abnormalität in dem ersten Luftsteuerventil (22a) basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c) in einem Zustand diagnostiziert wird, bei dem die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) zu unterschiedlichen Zeiten geöffnet sind, während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil (21) geöffnet ist, und das erste Luftsteuerventil (22a) geöffnet ist und das zweite Luftsteuerventil (22b) geschlossen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des ersten Luftsteuerventils (22a) herbeigeführt wurde. Abnormalitätsdiagnoseverfahren eines Zusatzluftzufuhrsystems, das Zusatzluft über ein Zusatzluftzufuhrrohr (12) mit einem Anschlussabschnitt (12c) und zwei Zweigabschnitten (12a, 12b), die von dem Anschlussabschnitt (12c) abgeteilt sind, zu jedem von zwei Abgasrohren (7a, 7b) zuführt, die jeweils an zwei Bänken einer Brennkraftmaschine (1) angebracht sind, wobei das Zusatzluftzufuhrsystem außerdem zwei entsprechend in den zwei Zweigabschnitten bereitgestellte Luftsteuerventile (22a, 22b) hat, und ein Drucksensor (20) in dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) bereitgestellt ist, wobei das Abnormalitätsdiagnoseverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Abnormalitätsdiagnose mit Bezug auf die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) ausgeführt wird, die zu verschiedenen Zeiten geöffnet werden, und die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) ein erstes Luftsteuerventil (22a) haben, das zuerst geöffnet wird und ein zweites Luftsteuerventil (22b), das als Zweites geöffnet wird, basierend auf einer Kombination einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c), die durch den Drucksensor (20) bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) erfasst wird, und einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c), die durch den Drucksensor (20) bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils (22b) erfasst wird. Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch das weitere Umfassen des Öffnens des zweiten Luftsteuerventils (22b), während das erste Luftsteuerventil (22a) geöffnet gehalten wird. Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch das weitere Umfassen von Umkehren einer Ventilöffnungsreihenfolge zum Öffnen der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) in einem vorliegenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose für einem folgenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose. Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch das weitere Umfassen von zuerst Öffnen des Luftsteuerventils in einem folgenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose, das als eine Abnormalität aufweisend diagnostiziert wurde, wenn eines der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) in einem vorliegenden Zyklus der Abnormalitätsdiagnose als eine Abnormalität aufweisend diagnostiziert wird. Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch das weitere Umfassen von Schließen des ersten Luftsteuerventils (22a) bei der Vollendung einer Messung der Druckschwankung bei der Öffnung des ersten Luftsteuerventils (22a), und danach Öffnen des zweiten Luftsteuerventils (22b). Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn zumindest eines der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b), wobei die Abnormalität entweder eine Abnormalität in geöffnetem Zustand oder eine Abnormalität in geschlossenem Zustand ist, die basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen der Druckschwankung, die bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) erfasst wird, und der Druckschwankung, die bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils (22b) erfasst wird, bestimmt wird. Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmt wird, ob die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) normal betätigt sind, das erste Luftsteuerventil (22a) die Abnormalität aufweist und das zweite Luftsteuerventil (22b) normal betätigt ist, das erste Luftsteuerventil (22a) normal betätigt ist und das zweite Luftsteuerventil (22b) die Abnormalität aufweist, oder die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) die Abnormalität aufweisen, basierend auf einer Kombination von einem aus Abwesenheit oder Vorhandensein der Druckschwankung, die bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) auftritt, und einem aus Abwesendsein und Vorhandensein der Druckschwankung, die bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils (22b) auftritt. Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 14, wobei das Zusatzluftzufuhrsystem außerdem eine Pumpe (10) hat, die bei dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) zum Zuführen der Zusatzluft bereitgestellt ist, und ein Hilfsluftsteuerventil (21) das stromabwärts von der Pumpe (10) zum Öffnen und Schließen des Anschlussabschnitts (12c) bereitgestellt ist, wobei der Drucksensor (20) zwischen der Pumpe (10) und dem Hilfsluftsteuerventil in dem Anschlussabschnitt (12c) derart zum Messen eines Drucks bereitgestellt ist, dass eine Abnormalität in Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems erfasst wird, basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert, die durch den Drucksensor (20) erfasst werden, wobei das Abnormalitätsdiagnoseverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass, wenn der Druckänderungswert zwischen dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt (12c) bei dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) und dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt (12c) bei dem Öffnen des zweiten Luftsteuerventils (22b) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert bei dem Öffnen der zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) zu unterschiedlichen Zeiten, während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil (21) offen ist, die Abnormalität in dem zweiten Luftsteuerventil (22b) basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c) in einem Zustand diagnostiziert wird, bei dem das zweite Luftsteuerventil (22b) geschlossen ist und das erste Luftsteuerventil (22a) geschlossen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des zweiten Luftsteuerventils (22b) herbeigeführt wurde. Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 14, wobei das Zusatzluftzufuhrsystem außerdem eine Pumpe (10) hat, die auf dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) zum Zuführen der Zusatzluft bereitgestellt ist, und ein Hilfsluftsteuerventil (21) das stromabwärts von der Pumpe (10) zum Öffnen und Schließen des Anschlussabschnitts (12c) bereitgestellt ist, wobei der Drucksensor (20) zwischen der Pumpe (10) und dem Hilfsluftsteuerventil in dem Anschlussabschnitt (12c) derart zum Messen eines Drucks bereitgestellt ist, dass eine Abnormalität in den Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems erfasst wird, basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert, die durch den Drucksensor (20) erfasst wurden, wobei das Abnormalitätsdiagnoseverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass, wenn ein durch den Drucksensor (20) erfasster Druck während des Antreibens der Pumpe (10) und Schließens des Hilfsluftsteuerventils (21) kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, eine Abnormalität in dem zweiten Luftsteuerventil (22b) basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c) in einem Zustand erfasst, bei dem die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) zu unterschiedlichen Zeiten geöffnet sind, während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil (21) offen ist, und das erste Luftsteuerventil (22a) geschlossen ist und das zweite Luftsteuerventil (22b) offen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des zweiten Luftsteuerventils (22b) herbeigeführt wurde. Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 14, wobei das Zusatzluftzufuhrsystem außerdem eine Pumpe (10) hat, die auf dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) zum Zuführen der Zusatzluft bereitgestellt ist, und ein Hilfsluftsteuerventil (21) das stromabwärts von der Pumpe (10) zum Öffnen und Schließen des Anschlussabschnitts (12c) bereitgestellt ist, wobei der Drucksensor (20) zwischen der Pumpe (10) und dem Hilfsluftsteuerventil zum Messen eines Drucks in dem Anschlussabschnitt (12c) derart bereitgestellt ist, dass eine Abnormalität in den Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems erfasst wird, basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert, die durch den Drucksensor (20) erfasst wurden, wobei das Abnormalitätsdiagnoseverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass, wenn der Druckänderungswert zwischen dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt (12c) vor dem Öffnen des ersten Luftsteuerventils (22a) und dem Druckwert in dem Anschlussabschnitt (12c) nach dem Öffnen des zuerst geöffneten Luftsteuerventils kleiner ist als ein vorbestimmter Wert bei dem Öffnen der Luftsteuerventile (22a, 22b) zu unterschiedlichen Zeiten, während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil (21) offen ist, eine Abnormalität in dem ersten Luftsteuerventil (22a) basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c) in einem Zustand diagnostiziert wird, bei dem das erste Luftsteuerventil (22a) offen ist und das zweite Luftsteuerventil (22b) geschlossen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des ersten Luftsteuerventils (22a) herbeigeführt wurde. Abnormalitätsdiagnoseverfahren nach Anspruch 14, wobei das Zusatzluftzufuhrsystem außerdem eine Pumpe (10) hat, die auf dem Anschlussabschnitt (12c) des Zusatzluftzufuhrrohrs (12) zum Zuführen der Zusatzluft bereitgestellt ist, und ein Hilfsluftsteuerventil (21) das stromabwärts von der Pumpe (10) zum Öffnen und Schließen des Anschlussabschnitts (12c) bereitgestellt ist, wobei der Drucksensor (20) zwischen der Pumpe (10) und dem Hilfsluftsteuerventil zum Messen eines Drucks in dem Anschlussabschnitt (12c) derart bereitgestellt ist, dass eine Abnormalität in den Bauteilen des Zusatzluftzufuhrsystems erfasst wird, basierend auf einem Druckwert und einem Druckänderungswert, die durch den Drucksensor (20) erfasst wurden, wobei das Abnormalitätsdiagnoseverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass, wenn ein durch den Drucksensor (20) erfasster Druck während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil geschlossen ist kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, eine Abnormalität in dem ersten Luftsteuerventil (22a) basierend auf einer Druckschwankung in dem Anschlussabschnitt (12c) in einem Zustand diagnostiziert wird, bei dem die zwei Luftsteuerventile (22a, 22b) zu verschiedenen Zeiten geöffnet werden, während die Pumpe (10) angetrieben wird und das Hilfsluftsteuerventil (21) offen ist, und das erste Luftsteuerventil offen ist und das zweite Luftsteuerventil (22b) geschlossen ist, und der durch das Überschreiten einer Zeit zum Schließen des ersten Luftsteuerventils herbeigeführt wurde.






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