專利名稱：燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
為了優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)的燃料利用率、排放等的性能，需要根據(jù)燃料的性狀將發(fā)動(dòng)機(jī)控制參數(shù)(例如燃料噴射量、空燃比、點(diǎn)火正時(shí)、燃料噴射正吋、EGR率等)的值修正為適當(dāng)?shù)闹?。因此，為了能夠根?jù)燃料性狀對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制而使其最優(yōu)化，以往提出有用于檢測(cè)燃料性狀的各種裝置。為了遵從必須具有車載式故障診斷系統(tǒng)(0BD系統(tǒng))的法規(guī)，存在如下情況判定上述燃料性狀檢測(cè)裝置是否正常工作，在發(fā)生了異常的情況下要求能夠迅速地檢測(cè)該異 常。在日本實(shí)開(kāi)平2 — 112949號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了如下技術(shù)當(dāng)由檢測(cè)こ醇混合燃料的こ醇濃度的傳感器檢測(cè)的濃度的變化量在規(guī)定值以上時(shí)輸出警告信號(hào)，在輸出了警告信號(hào)的情況下以規(guī)定時(shí)間監(jiān)視空燃比的變化，在檢測(cè)到空燃比的偏差的情況下判定為こ醇濃度傳感器發(fā)生異常。專利文獻(xiàn)I:日本實(shí)開(kāi)平2 — 112949號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2008 — 274825號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2007 — 248118號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)平10 — 266858號(hào)公報(bào)但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，在燃料性狀沒(méi)有變化而持續(xù)供給相同燃料的情況下，由于燃料性狀傳感器的檢測(cè)值未出現(xiàn)變化，因此無(wú)法檢測(cè)傳感器的故障。并且，即便傳感器本身沒(méi)有產(chǎn)生故障，當(dāng)因異物堵塞在傳感器的附近等而導(dǎo)致燃料的流動(dòng)紊亂的情況下，傳感器的檢測(cè)值也會(huì)發(fā)生變化。在該情況下，存在誤判定為燃料性狀傳感器的故障的憂慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供ー種能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)燃料性狀檢測(cè)裝置有無(wú)異常的異常檢測(cè)裝置。為了達(dá)成上述目的，第一技術(shù)方案涉及ー種燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在干，上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備燃料性狀檢測(cè)裝置，該燃料性狀檢測(cè)裝置具有配置于朝內(nèi)燃機(jī)供給燃料的燃料通路的傳感器部，并且該燃料性狀檢測(cè)裝置對(duì)通過(guò)上述燃料通路的燃料的性狀進(jìn)行檢測(cè)；溫度檢測(cè)單元，該溫度檢測(cè)單元對(duì)上述傳感器部附近的燃料溫度進(jìn)行檢測(cè)；加熱器，該加熱器能夠使上述傳感器部附近的燃料溫度上升；以及異常判定単元，該異常判定単元基于上述加熱器工作時(shí)由上述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的溫度，判定上述燃料性狀檢測(cè)裝置有無(wú)異常。
并且，第二技術(shù)方案的特征在于，在第一技術(shù)方案中，上述異常判定単元包括燃料流動(dòng)異常判定単元，該燃料流動(dòng)異常判定単元判定上述傳感器部附近的燃料流動(dòng)有無(wú)異常；以及故障判定単元，該故障判定単元判定上述燃料性狀檢測(cè)裝置本身有無(wú)故障，在利用上述燃料流動(dòng)異常判定単元判定為在上述傳感器部附近的燃料流動(dòng)不存在異常的情況下，執(zhí)行由上述故障判定單元進(jìn)行的判定。并且，第三技術(shù)方案的特征在于，在第一或者第二技術(shù)方案中，上述異常判定単元包括燃料流動(dòng)異常判定単元，該燃料流動(dòng)異常判定単元判定上述傳感器部附近的燃料流動(dòng)有無(wú)異常，上述燃料流動(dòng)異常判定單元包括流量取得単元，該流量取得単元取得通過(guò)上述燃料通路的燃料流量；能量投入量取得単元，該能量投入量取得単元取得由上述加熱器產(chǎn)生的能量投入量;溫度推定単元，該溫度推定単元基于上述能量投入量和上述燃料流量算出推定為將由上述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)的溫度；以及通過(guò)對(duì)由上述溫度推定単元算出的推定溫度與由上述溫度檢測(cè)單元實(shí)際檢測(cè)到的溫度進(jìn)行比較，來(lái)判定上述傳感器部附近的燃料流動(dòng)有無(wú)異常的単元。并且，第四技術(shù)方案的特征在于，在第二或者第三技術(shù)方案中，
上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備流量增加單元，該流量增加單元在上述燃料流動(dòng)異常判定單元執(zhí)行判定之前進(jìn)行使通過(guò)上述燃料通路的燃料流量増加的控制。并且，第五技術(shù)方案的特征在于，在第二或者第三技術(shù)方案中，上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備回避単元，在通過(guò)上述燃料通路的燃料流量比規(guī)定值低的情況下，該回避単元回避執(zhí)行由上述燃料流動(dòng)異常判定單元進(jìn)行的判定。并且,第六技術(shù)方案的特征在于，在第一至第五技術(shù)方案的任一技術(shù)方案中，上述異常判定単元包括故障判定単元，該故障判定単元判定上述燃料性狀檢測(cè)裝置本身有無(wú)故障，上述傳感器部對(duì)具有溫度依存特性的值進(jìn)行檢測(cè)，上述燃料性狀檢測(cè)裝置包括溫度修正単元，該溫度修正単元通過(guò)對(duì)由上述傳感器部檢測(cè)到的值實(shí)施基于由上述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的燃料溫度的修正處理，從而算出燃料性狀值，上述故障判定単元取得當(dāng)上述加熱器工作時(shí)在上述燃料溫度不同的多個(gè)點(diǎn)實(shí)施上述修正處理而得到的燃料性狀值，并基于上述各點(diǎn)的燃料性狀值間的誤差，判定上述燃料性狀檢測(cè)裝置有無(wú)故障。并且，第七技術(shù)方案的特征在于，在第六技術(shù)方案中，上述傳感器部配置于朝上述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的燃料噴射器分配燃料的燃料分配通路或者該燃料分配通路的附近，上述加熱器能夠?qū)ι鲜鋈剂戏峙渫穬?nèi)的燃料進(jìn)行加熱。并且，第八技術(shù)方案的特征在于，在第七技術(shù)方案中，上述故障判定単元利用在上述內(nèi)燃機(jī)的冷起動(dòng)時(shí)上述加熱器工作的機(jī)會(huì)來(lái)執(zhí)行上述判定。并且，第九技術(shù)方案的特征在于，在第七或者第八技術(shù)方案中，上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備在上述內(nèi)燃機(jī)的冷起動(dòng)時(shí)基于由上述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的燃料溫度來(lái)控制對(duì)上述加熱器的通電的單元。根據(jù)第一技術(shù)方案，通過(guò)利用加熱器使燃料性狀檢測(cè)裝置的傳感器部附近的燃料溫度上升，并對(duì)此時(shí)的傳感器部附近的溫度進(jìn)行檢測(cè)，能夠迅速且準(zhǔn)確地檢測(cè)燃料性狀檢測(cè)裝置有無(wú)異常。 根據(jù)第二技術(shù)方案，能夠準(zhǔn)確地區(qū)分并檢測(cè)是傳感器部附近的燃料流動(dòng)存在異常、還是燃料性狀檢測(cè)裝置本身發(fā)生故障。根據(jù)第三技術(shù)方案，通過(guò)對(duì)基于由加熱器產(chǎn)生的能量投入量和燃料通路的燃料流量推定出的溫度、與實(shí)際檢測(cè)到的溫度進(jìn)行比較，能夠判定傳感器部附近的燃料流動(dòng)有無(wú)異常。由此，能夠利用簡(jiǎn)單的方法準(zhǔn)確地檢測(cè)傳感器部附近的燃料流動(dòng)有無(wú)異常。根據(jù)第四技術(shù)方案，由于能夠在燃料通路的燃料流量高時(shí)執(zhí)行傳感器部附近的燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制，因此能夠提高檢測(cè)精度。根據(jù)第五技術(shù)方案，由于能夠在燃料通路的燃料流量高時(shí)執(zhí)行傳感器部附近的燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制，因此能夠提高檢測(cè)精度。根據(jù)第六技術(shù)方案，能夠迅速且準(zhǔn)確地檢測(cè)燃料性狀檢測(cè)裝置本身有無(wú)故障。根據(jù)第七技術(shù)方案，由于能夠使用用于對(duì)燃料分配通路內(nèi)的燃料進(jìn)行加熱的加熱器進(jìn)行燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)，因此，不需要在燃料性狀檢測(cè)裝置設(shè)置專用的加熱器。因此，能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造并降低成本。根據(jù)第八技術(shù)方案，故障判定単元能夠利用在內(nèi)燃機(jī)的冷起動(dòng)時(shí)對(duì)燃料分配通路內(nèi)的燃料進(jìn)行加熱的加熱器工作的機(jī)會(huì)來(lái)執(zhí)行燃料性狀檢測(cè)裝置的故障檢測(cè)。因此，不需要僅為了進(jìn)行燃料性狀檢測(cè)裝置的故障檢測(cè)而使加熱器工作，因此能夠抑制能量損失。根據(jù)第九技術(shù)方案，能夠基于檢測(cè)到的燃料溫度來(lái)控制朝對(duì)燃料分配通路內(nèi)的燃料進(jìn)行加熱的加熱器的通電。因此，由于能夠使冷起動(dòng)時(shí)朝內(nèi)燃機(jī)供給的燃料的溫度在必要充分的范圍上升，因此能夠可靠地防止燃料的氣化不良，并且能夠抑制能量損失。


圖I是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的裝置結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的裝置結(jié)構(gòu)的其他例的圖。圖3是示出含こ醇燃料的こ醇濃度、溫度以及靜電容量之間的關(guān)系的圖。圖4是在本發(fā)明的實(shí)施方式I中執(zhí)行的程序的流程圖。圖5是用于算出電極部推定溫度的映射。圖6是在本發(fā)明的實(shí)施方式I中執(zhí)行的程序的流程圖。圖7是在本發(fā)明的實(shí)施方式I中執(zhí)行的程序的流程圖。圖8是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的裝置結(jié)構(gòu)的圖。圖9是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的裝置結(jié)構(gòu)的其他例的圖。圖10是在本發(fā)明的實(shí)施方式2中執(zhí)行的程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)在各附圖中共通的要素標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)并省略重復(fù)的說(shuō)明。實(shí)施方式I.圖I是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的裝置結(jié)構(gòu)的圖。本實(shí)施方式的裝置搭載于使用含有來(lái)源于生物質(zhì)的成分(在本實(shí)施方式中為こ醇)的燃料的汽車，具有對(duì)所含有的成分的濃度進(jìn)行檢測(cè)的功能。如圖I所示，本實(shí)施方式的裝置具備電極10、12、溫度傳感器14、加熱器18以及ECU (Electronic Control Unit,電子控制單元)50。電極10、12以及溫度傳感器14分別與E⑶50電連接。E⑶50能夠?qū)Τ訜崞?8的通電進(jìn)行控制。此外，在E⑶50電連接有針對(duì)內(nèi)燃機(jī)(以下稱作“發(fā)動(dòng)機(jī)”)70設(shè)置的燃料噴射器、火花塞、節(jié)氣門等各種致動(dòng)器、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、空燃比傳感器等各種傳感器。 電極10、12設(shè)置于用于從未圖示的燃料箱朝發(fā)動(dòng)機(jī)70的燃料噴射器輸送燃料的燃料通路60的內(nèi)部。電極10、12均呈圓筒形，且以小徑的電極12插入于大徑的電極10的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)同心地配置。在圖示的結(jié)構(gòu)中，以電極10、12的中心線與燃料通路60的燃料流動(dòng)方向平行的方式配置。由此，燃料易于在電極10和電極12之間的間隙流動(dòng)，因此能夠可靠地防止燃料滯留于電極10和電極12之間的間隙。在電極10、12的附近設(shè)置有例如由熱敏電阻等構(gòu)成的溫度傳感器14。能夠利用該溫度傳感器14檢測(cè)介于電極10、12之間的燃料的溫度。在電極10、12的附近還設(shè)置有加熱器18。通過(guò)對(duì)該加熱器18通電來(lái)進(jìn)行加熱，能夠使介于電極10、12之間的燃料的溫度上升。圖2是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的裝置的其他結(jié)構(gòu)例的圖。在圖2所示的裝置中，均呈圓筒形且同心地配置的大徑的電極10和小徑的電極12以它們的中心線與燃料通路60的燃料流動(dòng)方向正交的方向配置。在圖2中，以剖視圖示出電極10、12。在外側(cè)的電極10的側(cè)面、且在與燃料流動(dòng)方向交叉的兩個(gè)部位形成有孔20。在燃料通路60流動(dòng)的燃料能夠通過(guò)上流側(cè)的孔20進(jìn)入電極10和電極12之間的間隙，并從下流側(cè)的孔20流出。由此，能夠使燃料易于在電極10和電極12之間的間隙流動(dòng)，能夠可靠地防止燃料滯留于電極10和電極12之間的間隙。在圖2所示的裝置中，在電極12的內(nèi)側(cè)設(shè)置有溫度傳感器14以及加熱器18。電極12的端部封閉，燃料不會(huì)進(jìn)入電極12的內(nèi)側(cè)。因此，溫度傳感器14以及加熱器18不會(huì)與燃料直接接觸。但是，由于位于電極10、12之間的間隙處的燃料的溫度與電極12的內(nèi)側(cè)的溫度大致相等，因此能夠?qū)⒂蓽囟葌鞲衅?4檢測(cè)到的檢測(cè)溫度看作是電極10、12之間的燃料溫度。并且，加熱器18所產(chǎn)生的熱傳遞至位于電極10、12之間的間隙處的燃料，因此，能夠利用加熱器18使介于電極10、12之間的燃料的溫度上升。圖2所示的裝置除了上述點(diǎn)以外都與圖I所示的裝置同樣。使用圖I所示的裝置結(jié)構(gòu)和圖2所示的裝置結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)均能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施方式。以下說(shuō)明的事項(xiàng)在圖I以及圖2中是共通的。E⑶50具有對(duì)電極10、12之間的靜電容量進(jìn)行檢測(cè)(測(cè)定)的功能。電極10、12之間的靜電容量(以下簡(jiǎn)稱為“靜電容量”)根據(jù)介于電極10、12之間的燃料的介電常數(shù)而變化。含こ醇燃料的介電常數(shù)根據(jù)所含的こ醇的濃度而變化。因此，靜電容量根據(jù)介于電極10、12之間的燃料的こ醇濃度而變化。并且，こ醇本身的介電常數(shù)具有根據(jù)溫度而變化的性質(zhì)。因此，靜電容量也根據(jù)溫度而變化。因而，靜電容量根據(jù)含こ醇燃料的濃度和溫度而變化。圖3是示出含こ醇燃料的こ醇濃度、溫度以及靜電容量之間的關(guān)系的圖。在ECU 50中預(yù)先存儲(chǔ)有圖3那樣的映射(以下稱作“こ醇濃度算出映射”)。ECU 50能夠基于檢測(cè)到的靜電容量、由溫度傳感器14檢測(cè)到的燃料溫度、以及圖3所示的こ醇濃度算出映射，算出こ醇濃度。然而，當(dāng)電極10、12之間的燃料的流動(dòng)(以下稱作“電極間燃料流動(dòng)”)因在電極
10、12之間的間隙夾入有異物等某些原因而受到妨礙的情況下，由于在電極10、12之間持續(xù)滯留有相同的燃料，所以無(wú)法檢測(cè)在燃料通路60流動(dòng)的燃料的準(zhǔn)確的こ醇濃度。因此，期望在萬(wàn)一發(fā)生了這樣的事態(tài)的情況下，能夠迅速地檢測(cè)該情況。因此，在本實(shí)施方式中，以下述方式對(duì)電極間燃料流動(dòng)的異常進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)利用加 熱器18對(duì)電極10、12之間的燃料進(jìn)行加熱時(shí)，利用溫度傳感器14檢測(cè)的電極10、12之間的燃料溫度(以下稱作“電極部溫度”)，取決于由加熱器18產(chǎn)生的加熱量(能量投入量)、和因燃料的流動(dòng)而帶走的熱量之間的平衡。因而，能夠基于由加熱器18產(chǎn)生的加熱量和燃料通路60的燃料流量來(lái)推定電極部溫度。另ー方面，在電極間燃料流動(dòng)因異常而受到妨礙的情況下，被帶走的熱量變少，因此，利用溫度傳感器14檢測(cè)到的電極部溫度變得比推定出的電極部溫度高。因而，通過(guò)對(duì)推定出的電極部溫度與利用溫度傳感器14檢測(cè)到的電極部溫度進(jìn)行比較，能夠判定電極間燃料流動(dòng)是正常還是異常。圖4是在判定電極間流動(dòng)有無(wú)異常時(shí)在本實(shí)施方式中ECU 50所執(zhí)行的程序的流程圖。根據(jù)圖4所示的程序，首先，在開(kāi)始對(duì)加熱器18通電之前，取得溫度傳感器14的檢測(cè)值(步驟100)。以下將此處的檢測(cè)值稱作“電極部初始溫度”，用標(biāo)號(hào)Ttl表示。接著，開(kāi)始對(duì)加熱器18通電(步驟102)。接著，執(zhí)行推定電極部溫度的處理(步驟104)。以下將此處的推定值稱作“電極部推定溫度”，用標(biāo)號(hào)Ts表示。在該步驟104中，基于在上述步驟102中取得的電極部初始溫度Ttl、對(duì)加熱器18的通電量(以下稱作“加熱器電力”)、以及燃料通路60的燃料流量，算出電極部推定溫度Ts。圖5是用于算出電極部推定溫度Ts的映射。認(rèn)為加熱器電力與由加熱器18產(chǎn)生的加熱量(能量投入量)相等。加熱量(加熱器電力)越大，則與電極部初始溫度Ttl相比，電極部溫度變得越高。但是，燃料通路60的燃料流量越大，被帶走的熱量變得越大，因此，電極部溫度變低。即，燃料流量越小，則電極部溫度變得越高。因此，能夠根據(jù)圖5所示的映射算出電極部推定溫度Ts。并且，由于燃料通路60的燃料流量與利用發(fā)動(dòng)機(jī)70消耗的燃料的量對(duì)應(yīng)，所以ECU 50能夠基于從燃料噴射器噴射的燃料噴射量算出燃料流量。接著，對(duì)在上述步驟104中算出的電極部推定溫度Ts、與該時(shí)刻的由溫度傳感器14檢測(cè)到的電極部溫度的實(shí)測(cè)值T進(jìn)行比較(步驟106)。具體而言，判定下式是否成立。Ts + a < T ...... (I)在上述(I)式中，a是作為可看做處于正常范圍內(nèi)的最大的誤差而預(yù)先設(shè)定的值。在上述步驟106中，在上述(I)式成立的情況下，能夠認(rèn)為電極部溫度的實(shí)測(cè)值T顯著高于電極部推定溫度Ts。在該情況下，能夠判斷為電極部溫度的實(shí)測(cè)值T與電極部推定溫度Ts之間的偏差起因于電極間燃料流動(dòng)的異常。因此，在該情況下，判定為電極間燃料流動(dòng)存在異常(步驟108)。另ー方面，在上述步驟106中，在上述(I)式不成立的情況下，電極部溫度的實(shí)測(cè)值T并不顯著高于電極部推定溫度Ts，因此，能夠判斷為燃料在電極10、12之間正常流動(dòng)。因此，在該情況下，判斷為電極間燃料流動(dòng)正常(步驟110)。只要是燃料在燃料通路60流動(dòng)的時(shí)候即可，隨時(shí)都能夠執(zhí)行上述的電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制。但是，燃料通路60的燃料流量大到一定程度的情況下，異常檢測(cè)精度高。這是因?yàn)樵谌剂贤?0的燃料流量小的情況下(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷小，燃料消耗量少的情況下)，電極間燃料流動(dòng)本來(lái)就慢，因此難以判別電極間燃料流動(dòng)是否存在異常。因此，在執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制的情況下，為了提高檢測(cè)精度，也可以進(jìn)行使燃料流量増加的控制。圖6是在進(jìn)行這樣的控制的情況下ECU 50所執(zhí)行的程序的流程圖。
根據(jù)圖6所示的程序，判定應(yīng)當(dāng)執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制的條件是否成立(步驟120)。應(yīng)當(dāng)執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制的時(shí)刻已預(yù)先確定，例如每隔規(guī)定時(shí)間執(zhí)行、或者從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)到停止的一次行駛的期間執(zhí)行一次等。在該步驟120中，判定應(yīng)當(dāng)執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制的時(shí)刻是否到來(lái)。在上述步驟120中，在判定為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制的情況下，執(zhí)行使燃料通路60的燃料流量増加的控制(步驟122)。該控制例如能夠按照如下方式執(zhí)行。(I)在并用發(fā)動(dòng)機(jī)70和電動(dòng)馬達(dá)的混合動(dòng)カ車輛的情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)70高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而使發(fā)電量増加，利用剰余的電カ對(duì)蓄電池充電。由此，發(fā)動(dòng)機(jī)70處的燃料消耗量増加，從而能夠使燃料通路60的燃料流量増加。(2)在具備使未由燃料噴射器噴射的剰余的燃料返回燃料箱的燃料返回通路的裝置的情況下，構(gòu)成為能夠在通常的燃料返回通路和高流量的燃料返回通路之間切換，切換至高流量的燃料返回通路。由此，即便不使發(fā)動(dòng)機(jī)70高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，也能夠使燃料通路60的燃料流量増加。在以上述方式執(zhí)行使燃料通路60的燃料流量増加的控制之后，執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制(步驟124)。S卩，在該步驟124中，執(zhí)行上述的圖4的程序的處理。根據(jù)上述的圖6的程序的控制，由于能夠在燃料流量高的狀態(tài)下執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制，所以能夠提高檢測(cè)精度。另外，在上述的控制中，在執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制之前，執(zhí)行使燃料流量強(qiáng)制性地増加的控制，但在等到燃料流量高的狀態(tài)到來(lái)之后執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制的情況下，也能夠得到同樣的效果。圖7是在進(jìn)行這樣的控制的情況下ECU 50所執(zhí)行的程序的流程圖。在圖7中，對(duì)與圖6所示的程序的步驟相同的步驟標(biāo)注相同的符號(hào)，并省略或者簡(jiǎn)化說(shuō)明。根據(jù)圖7所示的程序，當(dāng)在步驟120中判定為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制的條件成立的情況下，接著，取得當(dāng)前的燃料通路60的燃料流量，判定該燃料流量的值是否在規(guī)定值以上(步驟126)。該規(guī)定值是能否以足夠高的精度檢測(cè)電極間燃料流動(dòng)的異常的判定值。因此，在上述步驟126中，在當(dāng)前的燃料流量不足上述規(guī)定值的情況下，能夠預(yù)測(cè)無(wú)法得到足夠的檢測(cè)精度，因此，回避執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制。與此相對(duì)，在上述步驟126中，在當(dāng)前的燃料流量在上述規(guī)定值以上的情況下，能夠預(yù)測(cè)可得到足夠的檢測(cè)精度，因此執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制(步驟124)。通過(guò)這樣的控制，能夠在燃料流量高的狀態(tài)下執(zhí)行電極間燃料流動(dòng)的異常檢測(cè)控制，因此能夠提高檢測(cè)精度。在以上說(shuō)明的實(shí)施方式I中，對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于基于靜電容量檢測(cè)燃料性狀的裝置的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于此，例如也能夠應(yīng)用于通過(guò)測(cè)定燃料的折射率、吸光度等其他物理量來(lái)檢測(cè)燃料性狀的裝置。并且，在上述的實(shí)施方式I中，電極10、12相當(dāng)于上述第一技術(shù)方案中的“傳感器部”，こ醇濃度相當(dāng)于上述第一技術(shù)方案中的“燃料的性狀”，溫度傳感器14相當(dāng)于上述第一技術(shù)方案中的“溫度檢測(cè)單元”，靜電容量(介電常數(shù))相當(dāng)于上述第六技術(shù)方案中的“具有溫度依存特性的值”。并且，E⑶50通過(guò)執(zhí)行圖4的程序的處理而實(shí)現(xiàn)上述第二技術(shù)方案以及上述第三技術(shù)方案中的“燃料流動(dòng)異常判定単元”，通過(guò)執(zhí)行圖7的程序的處理而實(shí)現(xiàn)上述第四技術(shù)方案中的“流量增加單元”，通過(guò)執(zhí)行上述步驟120、126的處理而實(shí)現(xiàn)上述第 五技術(shù)方案中的“回避単元”，通過(guò)基于檢測(cè)到的靜電容量以及燃料溫度與圖3所示的映射算出こ醇濃度(燃料性狀值)而實(shí)現(xiàn)上述第六技術(shù)方案中的“溫度修正単元”。實(shí)施方式2.接著，參照?qǐng)D8至圖10對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明，以與上述的實(shí)施方式I的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于同樣的事項(xiàng)省略或者簡(jiǎn)化說(shuō)明。圖8是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的裝置結(jié)構(gòu)的圖。如圖8所示，設(shè)置于直列四缸型的發(fā)動(dòng)機(jī)70的各氣缸的燃料噴射器22與輸油管(燃料分配通路)24連接。從燃料箱輸送來(lái)的燃料通過(guò)輸油管24被分配至各氣缸的燃料噴射器22。在輸油管24設(shè)置有能夠?qū)斢凸?4內(nèi)的燃料進(jìn)行加熱的加熱器26。利用E⑶50控制對(duì)加熱器26的通電。在發(fā)動(dòng)機(jī)70中，在冷起動(dòng)時(shí)，通過(guò)對(duì)加熱器26通電，能夠?qū)斢凸?4內(nèi)的燃料進(jìn)行加熱。由此，能夠使朝燃料噴射器22供給的燃料的溫度上升。因此，SP便在使用低溫下難以氣化的高こ醇濃度的燃料的情況下，也能夠防止冷起動(dòng)時(shí)的燃料的氣化不良，因此能夠改善起動(dòng)性、排放特性。在輸油管24的入ロ附近的燃料通路30設(shè)置有燃料性狀傳感器単元28。燃料性狀傳感器単元28具備用于檢測(cè)靜電容量的電極；以及檢測(cè)電極間的燃料的溫度的溫度傳感器。該電極以及溫度傳感器的結(jié)構(gòu)例如與圖I或者圖2所示的結(jié)構(gòu)相同。但是，在燃料性狀傳感器単元28不具備加熱器18。圖9是示意性地示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的裝置結(jié)構(gòu)的其他例的圖。在本實(shí)施方式中，如圖9所示，可以將燃料性狀傳感器単元28設(shè)置于輸油管24本身。除該點(diǎn)以外，圖9的結(jié)構(gòu)與圖8的結(jié)構(gòu)相同?？梢允褂脠D8的結(jié)構(gòu)、圖9的結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方式。對(duì)于以下的說(shuō)明，只要沒(méi)有特別限定，在圖8的結(jié)構(gòu)以及圖9的結(jié)構(gòu)中是共通的。E⑶50能夠基于由燃料性狀傳感器単元28檢測(cè)的靜電容量以及燃料溫度、和圖3所示的こ醇濃度算出映射，算出通過(guò)燃料通路30朝發(fā)動(dòng)機(jī)70供給的燃料的こ醇濃度。在本實(shí)施方式中，能夠按照如下方式判定在該こ醇濃度檢測(cè)裝置是否存在異常。如上所述，由于こ醇的介電常數(shù)根據(jù)溫度而變化，所以即便在こ醇濃度相同的情況下，靜電容量也根據(jù)燃料溫度而變化。因此，實(shí)施使用圖3所示的こ醇濃度算出映射的、基于燃料溫度的修正處理，從而算出こ醇濃度。在本實(shí)施方式中，基于在燃料溫度不同的兩個(gè)點(diǎn)檢測(cè)到的靜電容量分別算出こ醇濃度，根據(jù)這兩個(gè)點(diǎn)處的こ醇濃度是否一致來(lái)判定こ醇濃度檢測(cè)裝置有無(wú)異常。如果こ醇濃度檢測(cè)裝置正常，則在燃料溫度不同的兩個(gè)點(diǎn)測(cè)定到的こ醇濃度應(yīng)當(dāng)一致。因此，在燃料溫度不同的兩個(gè)點(diǎn)測(cè)定到的こ醇濃度不一致的情況下，能夠判定為在こ醇濃度檢測(cè)裝置存在異常。并且，如果在こ醇濃度檢測(cè)裝置存在異常，則根據(jù)在燃料溫度不同的兩個(gè)點(diǎn)檢測(cè)到的不同的靜電容量值求出的兩個(gè)こ醇濃度的值偶然一致的可能性低。因此，如果在燃料溫度不同的兩個(gè)點(diǎn)測(cè)定到的こ醇濃度一致，則能夠判定為こ醇濃度檢測(cè)裝置正常。并且，在本實(shí)施方式中，利用在發(fā)動(dòng)機(jī)70的冷起動(dòng)時(shí)加熱器26工作的機(jī)會(huì)進(jìn)行上述的在燃料溫度不同的兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行的こ醇濃度的測(cè)定。即，由于燃料性狀傳感器単元28內(nèi)的燃料溫度在加熱器26工作前低，而在加熱器26工作后變高，因此，通過(guò)在各個(gè)時(shí)刻檢測(cè)こ醇濃度，能夠得到燃料溫度不同的兩個(gè)點(diǎn)處的こ醇濃度的測(cè)定值。圖10是為了實(shí)現(xiàn)上述的功能而在本實(shí)施方式中ECU 50在存在發(fā)動(dòng)機(jī)70的起動(dòng) 請(qǐng)求時(shí)執(zhí)行的程序的流程圖。根據(jù)圖10所示的程序，首先，判斷由未圖示的水溫傳感器檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度是否在規(guī)定的冷態(tài)判定值以下，以及由燃料性狀傳感器単元28內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)的燃料溫度是否在規(guī)定的冷態(tài)判定值以下(步驟200)。在上述步驟200中，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度以及燃料溫度中的至少一方大于冷態(tài)判定值的情況下，判定為發(fā)動(dòng)機(jī)70處于溫暖狀態(tài)。在該情況下，能夠判斷為即便不對(duì)輸油管24內(nèi)的燃料進(jìn)行預(yù)熱，也不會(huì)對(duì)起動(dòng)性、排放造成惡劣影響。因此，在該情況下，不對(duì)加熱器26通電而執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)70的起動(dòng)(步驟214)。與此相對(duì)，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度以及燃料溫度均在冷態(tài)判定值以下的情況下，判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)70處于冷態(tài)狀態(tài)，需要對(duì)輸油管24內(nèi)的燃料進(jìn)行預(yù)熱。在該情況下，首先，在此時(shí)的燃料溫度Tl下，利用燃料性狀傳感器単元28內(nèi)的電極檢測(cè)靜電容量，并基于こ醇濃度算出映射算出こ醇濃度El (步驟202)。接著，對(duì)加熱器26通電，從而對(duì)輸油管24內(nèi)的燃料進(jìn)行加熱(步驟204)。在圖9所示的結(jié)構(gòu)的情況下，通過(guò)對(duì)輸油管24內(nèi)的燃料進(jìn)行加熱，燃料性狀傳感器單元28內(nèi)的電極間的燃料溫度立即上升。并且，在圖8所示的結(jié)構(gòu)的情況下，在該時(shí)刻，由于是在發(fā)動(dòng)機(jī)70的起動(dòng)前且輸油管24以及燃料通路30內(nèi)的燃料不流動(dòng)，因此由加熱器26施加的熱容易傳遞至燃料性狀傳感器単元28，電極間的燃料溫度上升。另外，在上述步驟204中，也可以基于由燃料性狀傳感器単元28內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)的溫度，對(duì)加熱器26的通電量進(jìn)行控制，以使輸油管24內(nèi)的燃料溫度達(dá)到規(guī)定范圍內(nèi)。由此，能夠可靠地防止輸油管24內(nèi)的燃料溫度未上升至為了消除起動(dòng)時(shí)的氣化不良而需要的燃料溫度、或者上升至必要以上的溫度而造成能量損失的情況。在利用加熱器26對(duì)輸油管24內(nèi)的燃料進(jìn)行預(yù)熱之后，在此時(shí)檢測(cè)到的燃料溫度T2下，利用燃料性狀傳感器単元28內(nèi)的電極檢測(cè)靜電容量，并基于こ醇濃度算出映射算出こ醇濃度E2 (步驟206)。如上所述，由于因來(lái)自加熱器26的熱而燃料性狀傳感器単元28附近的燃料溫度上升，所以燃料溫度T2 >燃料溫度Tl。接著，判斷在上述步驟202中算出的こ醇濃度E1、與在上述步驟206中算出的こ醇濃度E2的差的絕對(duì)值I El — E2 I是否小于被確定為正常誤差范圍的規(guī)定值(步驟208)。在I El — E2 I小于上述規(guī)定值的情況下，能夠判斷燃料溫度Tl下的こ醇濃度El與燃料溫度T2下的こ醇濃度E2的差沒(méi)有意義，兩者一致。在該情況下，判定為こ醇濃度檢測(cè)裝置正常(步驟210)。與此相對(duì)，在上述步驟208中，當(dāng)I El — E2 I在上述規(guī)定值以上的情況下，能夠判斷在燃料溫度Tl下的こ醇濃度El與燃料溫度T2下的こ醇濃度E2之間存在非偶然的誤差。在該情況下，判斷為在こ醇濃度檢測(cè)存在異常，こ醇濃度檢測(cè)裝置發(fā)生故障(步驟212)。在該情況下，作為こ醇濃度檢測(cè)裝置的故障內(nèi)容，考慮靜電容量檢測(cè)值的異常、溫度修正處理的異常等。另外，在該例中，基于兩點(diǎn)的燃料溫度下的こ醇濃度檢測(cè)值進(jìn)行故障檢測(cè)，但也可以通過(guò)對(duì)在燃料溫度不同的三點(diǎn)以上檢測(cè)到的こ醇濃度的值進(jìn)行比較來(lái)進(jìn)行故障檢測(cè)。在以上述方式判定こ醇濃度檢測(cè)裝置是正常還是發(fā)生故障之后，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)70的起動(dòng)(步驟214)。
根據(jù)本實(shí)施方式，能夠高精度地判定こ醇濃度檢測(cè)裝置是正常還是發(fā)生故障。并且，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠利用冷起動(dòng)時(shí)的加熱器26的工作進(jìn)行上述故障檢測(cè)，不需要進(jìn)行僅用于故障檢測(cè)的燃料加熱，因此能量損失少。并且，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前的燃料未流動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行故障檢測(cè)，不存在當(dāng)在燃料溫度Tl下的算出こ醇濃度El時(shí)以及在燃料溫度T2下算出こ醇濃度E2時(shí)燃料性狀傳感器単元28附近的實(shí)際的こ醇濃度發(fā)生變化的可能性。因此，能夠可靠地防止誤判定。但是，在本發(fā)明中，并不限定于發(fā)動(dòng)機(jī)70的冷起動(dòng)時(shí)，也可以在發(fā)動(dòng)機(jī)70的運(yùn)轉(zhuǎn)中的任意時(shí)刻使加熱器26工作而進(jìn)行與上述同樣的故障檢測(cè)控制。并且，本實(shí)施方式中說(shuō)明的故障檢測(cè)控制并不限定于使用輸油管24的加熱器26來(lái)進(jìn)行。即，也可以與圖I或者圖2所示的裝置結(jié)構(gòu)同樣在燃料性狀傳感器単元28設(shè)置加熱器18，通過(guò)使該加熱器18工作，進(jìn)行與上述同樣的故障檢測(cè)控制。在該情況下，燃料性狀傳感器単元28的設(shè)置位置并沒(méi)有特別限定，也可以將燃料性狀傳感器単元28設(shè)置在輸油管24以外的位置。并且，在本實(shí)施方式中，對(duì)基于靜電容量進(jìn)行檢測(cè)燃料性狀的裝置的故障檢測(cè)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于靜電容量，只要是基于具有溫度依存特性的物性值或者物理量來(lái)檢測(cè)燃料性狀的裝置即可，不論是哪種裝置的故障都能夠與上述同樣地進(jìn)行檢測(cè)。并且，在本發(fā)明中，優(yōu)選利用上述的實(shí)施方式I中說(shuō)明的方法來(lái)檢測(cè)電極間燃料流動(dòng)(傳感器部附近的燃料流動(dòng))有無(wú)異常，在判定為電極間燃料流動(dòng)正常的情況下，利用本實(shí)施方式的方法判定こ醇濃度檢測(cè)裝置(燃料性狀檢測(cè)裝置)有無(wú)故障。這樣，在こ醇濃度檢測(cè)裝置本身沒(méi)有故障、而在電極間燃料流動(dòng)存在異常的情況下，能夠可靠地防止誤判定為こ醇濃度檢測(cè)裝置的故障的情況。即，能夠準(zhǔn)確地區(qū)分并檢測(cè)是在電極間燃料流動(dòng)存在異常、還是在こ醇濃度檢測(cè)裝置本身發(fā)生故障。另外，在上述的實(shí)施方式2中，燃料性狀傳感器単元28相當(dāng)于上述第一以及上述第七技術(shù)方案中的“傳感器部”。并且，E⑶50通過(guò)執(zhí)行圖10的程序的處理而實(shí)現(xiàn)上述第ニ技術(shù)方案以及上述第六技術(shù)方案中的“故障判定単元”。標(biāo)號(hào)說(shuō)明
10、12…電極；14…溫度傳感器；18 加熱器；20…孔；2 2…燃料噴射器；24…輸油管；26 加熱器；28…燃料性狀傳感器単元；30、60…燃料通路；50-ECU ;70…發(fā)動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.ー種燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在干， 所述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備 燃料性狀檢測(cè)裝置，該燃料性狀檢測(cè)裝置具有配置于朝內(nèi)燃機(jī)供給燃料的燃料通路的傳感器部，并且該燃料性狀檢測(cè)裝置對(duì)通過(guò)所述燃料通路的燃料的性狀進(jìn)行檢測(cè)； 溫度檢測(cè)單元，該溫度檢測(cè)單元對(duì)所述傳感器部附近的燃料溫度進(jìn)行檢測(cè)； 加熱器，該加熱器能夠使所述傳感器部附近的燃料溫度上升；以及異常判定単元，該異常判定単元基于所述加熱器工作時(shí)由所述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的溫度，判定所述燃料性狀檢測(cè)裝置有無(wú)異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在干， 所述異常判定単元包括 燃料流動(dòng)異常判定単元，該燃料流動(dòng)異常判定単元判定所述傳感器部附近的燃料流動(dòng)有無(wú)異常；以及 故障判定単元，該故障判定単元判定所述燃料性狀檢測(cè)裝置本身有無(wú)故障， 在利用所述燃料流動(dòng)異常判定単元判定為在所述傳感器部附近的燃料流動(dòng)不存在異常的情況下，執(zhí)行由所述故障判定單元進(jìn)行的判定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在干， 所述異常判定単元包括燃料流動(dòng)異常判定単元，該燃料流動(dòng)異常判定単元判定所述傳感器部附近的燃料流動(dòng)有無(wú)異常， 所述燃料流動(dòng)異常判定単元包括 流量取得単元，該流量取得単元取得通過(guò)所述燃料通路的燃料流量； 能量投入量取得単元，該能量投入量取得単元取得由所述加熱器產(chǎn)生的能量投入量；溫度推定単元，該溫度推定単元基于所述能量投入量和所述燃料流量算出推定為將由所述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)的溫度；以及 通過(guò)對(duì)由所述溫度推定単元算出的推定溫度與由所述溫度檢測(cè)單元實(shí)際檢測(cè)到的溫度進(jìn)行比較，來(lái)判定所述傳感器部附近的燃料流動(dòng)有無(wú)異常的単元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在干， 所述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備流量增加單元，該流量增加單元在所述燃料流動(dòng)異常判定單元執(zhí)行判定之前進(jìn)行使通過(guò)所述燃料通路的燃料流量増加的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在干， 所述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備回避単元，在通過(guò)所述燃料通路的燃料流量比規(guī)定值低的情況下，該回避単元回避執(zhí)行由所述燃料流動(dòng)異常判定單元進(jìn)行的判定。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述異常判定単元包括故障判定単元，該故障判定単元判定所述燃料性狀檢測(cè)裝置本身有無(wú)故障， 所述傳感器部對(duì)具有溫度依存特性的值進(jìn)行檢測(cè)， 所述燃料性狀檢測(cè)裝置包括溫度修正単元，該溫度修正単元通過(guò)對(duì)由所述傳感器部檢測(cè)到的值實(shí)施基于由所述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的燃料溫度的修正處理，從而算出燃料性狀值，所述故障判定単元取得當(dāng)所述加熱器工作時(shí)在所述燃料溫度不同的多個(gè)點(diǎn)實(shí)施所述修正處理而得到的燃料性狀值，并基于上述各點(diǎn)的燃料性狀值間的誤差，判定所述燃料性狀檢測(cè)裝置有無(wú)故障。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在干， 所述傳感器部配置于朝所述內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的燃料噴射器分配燃料的燃料分配通路或者該燃料分配通路的附近， 所述加熱器能夠?qū)λ鋈剂戏峙渫穬?nèi)的燃料進(jìn)行加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在干， 所述故障判定単元利用在所述內(nèi)燃機(jī)的冷起動(dòng)時(shí)所述加熱器工作的機(jī)會(huì)來(lái)執(zhí)行所述判定。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在干， 所述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備在所述內(nèi)燃機(jī)的冷起動(dòng)時(shí)基于由所述溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的燃料溫度來(lái)控制對(duì)所述加熱器的通電的單元。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供能準(zhǔn)確地檢測(cè)燃料性狀檢測(cè)裝置有無(wú)異常的異常檢測(cè)裝置。本發(fā)明的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備具有配置于燃料通路的傳感器部的燃料性狀檢測(cè)裝置；檢測(cè)傳感器部附近的燃料溫度的溫度檢測(cè)單元；能使傳感器部附近的燃料溫度上升的加熱器；以及基于加熱器工作時(shí)由溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到的溫度來(lái)判定燃料性狀檢測(cè)裝置有無(wú)異常的異常判定單元。異常判定單元包括判定傳感器部附近的燃料流動(dòng)有無(wú)異常的燃料流動(dòng)異常判定單元；以及判定燃料性狀檢測(cè)裝置本身有無(wú)故障的故障判定單元，優(yōu)選形成為在利用異常判定單元判定為在傳感器部附近的燃料流動(dòng)不存在異常的情況下，執(zhí)行由故障判定單元進(jìn)行的判定。
文檔編號(hào)F02D19/08GK102770643SQ20108006419
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2010年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者笹井美江, 若尾和弘 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社