CN100404834C

CN100404834C - 发动机控制***

Info

Publication number: CN100404834C
Application number: CNB2005101086142A
Authority: CN
Inventors: 菊谷享史
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2005-10-08
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2025-10-08
Also published as: CN1757896A

Abstract

一种控制***，用于控制提供给发动机(11)的受控目标设备(1-3)，该控制***包括主ECU(91)和子ECU(92-94)。该主ECU根据发动机的操作状态计算至少一个操作命令值。该至少一个操作命令值用于操作受控目标设备。该子ECU独立于主ECU，并且非自主和自主地控制受控目标设备。在非自主控制受控目标设备中，子ECU校正由主ECU计算的该至少一个操作命令值。子ECU通过利用由子ECU校正的该校正的至少一个操作命令值来非自主地控制受控目标设备。在自主控制受控目标设备中，当满足预定条件时，子ECU独立于主ECU自主地控制受控目标设备。

Description

发动机控制***

发明领域

本发明涉及一种发动机控制***。

现有技术

用于控制发动机的ECU(ECU配置)被用来控制与发动机控制相关的多个受控目标设备，以及控制安装在车辆中的部分功能单元。受控目标设备包括喷油设备、增压器、EGR设备等。功能单元包括安全装置、舒适提高装置等。

ECU根据发动机的操作状态等来控制每一个受控目标设备。

近来，对受控目标设备的控制趋向于变得更加复杂，以获得更高级的控制。

特别地，用于柴油发动机的喷油设备被用作一个受控目标设备。近期对于废气法规的加强增加了对于预喷射(pilot injection)和多点喷射(multiple injections)的需要。每次喷射的喷射量和喷射定时的精确度也需要提高。这样，需要每次喷射的多重校正处理以及用于校正的数据(比如，图表)。因此，每次喷射的优化处理变得复杂。这导致ECU计算负载量的增加。

这并不局限于柴油发动机。诸如用于增压器和废气再循环(EGR)设备这样的其它设备的控制程序，也都趋向于变得复杂。

描述第一个缺陷。可以存在一种情况，其中与发动机控制相关的一个受控目标设备更换为不同版本的受控目标设备。例如，ECU一直控制其到现在的受控目标设备被新研制的受控目标设备或者其它公司的受控目标设备所取代。特别地，可以存在一种假定的情况，其中作为受控目标设备之一的喷油设备被新研制的先进设备所取代，以提高发动机的性能(例如，废气排放控制性能)。

即便其中仅有一个控制目标装置被类似取代的情况下，也需要替换整个ECU，因为传统的ECU形成为一个单一的单元。

作为单一的单元的ECU意味着控制单元包括单一的计算机。

如上所述，ECU控制用于发动机控制的多个受控目标设备以及部分安装在车辆中的功能单元。这样，ECU需要大量的控制程序。

因此，当仅一个受控目标设备需要替换时，也需要替换需要大量控制程序的整个ECU。所以，这需要用于研制的大量人力，这会导致大的成本。这使通过利用其它受控目标设备来替换一个受控目标设备以提高发动机的功能很困难。

描述第二个缺陷。作为用于上述不利的应对措施，ECU可以分为主ECU和子ECU。主ECU实施基本的计算。每一个子ECU根据由主ECU计算出来的操作命令值来控制相应的受控目标设备。

然而，当子ECU根据主ECU的操作命令值专门控制特定的受控目标设备时会引起下面的问题。

例如，当实施子ECU所控制的受控目标设备的训练操作(learningoperation)时，需要使该受控目标装置在适合于训练操作的特定操作状态下操作。

具体而言，当对喷油设备实施训练操作时，需要设定适合于训练操作的特定发动机操作状态。例如，该特定发动机操作状态包括特定的空载以及具有检验命令的检验操作。

在这种情况下，主ECU需要计算操作命令值，该操作命令值建立特定的发动机操作。为了获得这，主ECU与喷油设备更紧密相关。这就去除了安装分开的子ECU，或者直接控制受控目标设备的子ECU的优势。

描述第三个缺陷。当实施训练操作时，主ECU建立特定的发动机操作状态，该状态适合于训练操作。这样，在“训练操作的起始和结束之间的间隔”期间受控目标的操作依赖于主ECU。

驱动车辆时实施训练操作的机会通常并不频繁并且被限制在短时间内。这样，训练操作经常不被完成。

因此，当操作状态变得适于训练操作时，需要尽可能快的实施训练操作。

然而，在主ECU实施训练操作的情况下，完成训练操作的可能性变得较低，因为在主ECU中存在控制逻辑中断等待时间。

如上面的训练操作中所描述的，即使ECU被划分为主ECU和子ECU，子ECU也依赖于主ECU的控制命令。这会造成两个ECU来控制受控目标设备。因此，子ECU不能自由控制受控目标设备。

换言之，子ECU控制受控目标设备的控制范围总是受到主ECU的操作来限制。因此，没有充分最大化将ECU划分成主ECU和子ECU所带来的优势。

发明内容

本发明解决上述问题。因此，本发明的一个目的是提供一种发动机控制***，在与发动机控制的一个受控目标设备更换为不同版本的受控目标设备的情况下，其最小化用于研发的人力。

为了实现本发明的目的，提供了一种控制***，用于控制提供给发动机的受控目标设备。该控制***包括主ECU和子ECU。主ECU根据发动机的操作状态计算至少一个操作命令值，并且该至少一个操作命令值用于操作受控目标设备。子ECU独立于主ECU，并且非自主和自主地控制受控目标设备。在非自主控制受控目标设备中，子ECU根据下面内容的至少一个来校正由主ECU计算的至少一个操作命令值：发动机的操作状态，以及校正值，该校正值存储在子ECU中以校正该至少一个操作命令值。子ECU通过利用由子ECU校正的该校正的至少一个操作命令值来非自主地控制受控目标设备。在自主控制受控目标设备中，当下面三个条件的至少一个满足时，子ECU独立于主ECU自主地控制该受控目标设备：预定的外部操作命令被发送给子ECU，该外部操作命令命令子ECU独立于主ECU自主地控制受控目标设备；操作委托命令由主ECU被发送给子ECU，该操作委托命令允许子ECU独立于主ECU自主地控制受控目标设备；发动机在预定的操作状态下操作。

附图简述

从下面的说明书、附加的权利要求书以及附图中，本发明以及附加的目的、特征和有益效果将得到充分的理解，其中：

图1是示出发动机控制***的示意图；

图2是用于控制诊断故障安全控制功能的流程图；

图3是用于通过从专用工具中给主ECU发送信号来实施训练控制的流程图；

图4是用于通过从专用工具中给喷射控制ECU发送信号来实施训练控制的流程图；以及

图5是在发动机操作期间实施训练控制的流程图。

发明详述

(实施例)

将参照附图(图1-5)来描述本发明的实施例。

将描述本实施例的基本组成。发动机控制***包括多个受控目标设备以及ECU(ECU配置)。该多个受控目标设备与发动机控制相关。该ECU根据发动机11的操作状态来控制该多个受控目标设备的操作。

图1示出了受控目标设备，诸如共轨喷油设备1，增压器2，EGR设备3，进气节流阀4，电热塞5和涡流控制设备6。

将描述共轨喷油设备1。共轨喷油设备1是用于将燃油喷射到发动机(例如柴油发动机)11中的喷射***。共轨喷油设备1包括共轨储蓄器12，喷射器13和供给泵14。

共轨储蓄器12是用于储蓄将提供给喷射器13的高压燃油的储蓄器。共轨储蓄器12通过泵管(高压油管)与供给泵14的出口相连接，以不断地储蓄轨道压力，该轨道压力对应于燃油喷射压力。供给泵14泵送高压燃油。多根喷射器管道连接至共轨储蓄器12，其中每根喷射器管道将高压燃油供给喷射器13中的相应喷射器。

每个喷射器13安装在发动机11的相应汽缸上，将燃油喷射给该汽缸。该喷射器13连接到从共轨储蓄器12中分叉出来的相应喷油管道的下游端。该喷射器13具有喷油嘴和电磁阀15。该喷油嘴将在共轨储蓄器12中所储蓄的高压燃油喷射进汽缸。电磁阀15执行喷针的提升控制，该喷针容纳在喷油嘴内。当电磁阀15被通电时，喷射器13喷射燃油。

供给泵14是用于将高压燃油泵送给共轨储蓄器12的燃油泵。供给泵14包括进给泵和高压泵。进给泵将燃油箱中的燃油汲取进供给泵14，而高压泵压缩燃油至高压并将该燃油泵送给共轨储蓄器12。进给泵和高压泵由通用的凸轮轴驱动，该凸轮轴由发动机11提供的功率来转动。

供给泵14包括抽吸控制阀(SCV)16，其调节由高压泵抽取燃油量。通过控制提供给SCV16的电流来调节储蓄在共轨储蓄器12中的轨道压力。

将描述增压器2。本实施例的增压器2是可变几何形状增压涡轮(VGT)，且包括废气涡轮机21，进气压缩机22和用于改变增压压力的涡轮促动器23。

废气涡轮机21是叶轮，其由具有螺旋形状的涡轮外壳21a环绕。废气涡轮机21由通过废气管道24的废气流来转动。

进气压缩机22是叶轮，其通过轴25与废气涡轮机21连接，并且与废气涡轮机21整体地转动。进气压缩机22由具有螺旋形状的涡轮外壳22a环绕。进气压缩机22压缩进气管道26的气体，并通过利用废气涡轮机21的转动驱动力将该压缩的气体供给发动机11。理想的情况是，中间冷却器27位于进气管道26之内，该进气管道位于进气压缩机22的下游侧，如图1中的虚线所示。这可以令人满意地冷却增压气体，该增气体通过进气压缩机22压缩空气而被加热，然后该冷却的增压空气可以导入发动机11。

涡轮促动器23通过调节挡板23a的角度来控制增压压力(进气压力，其由进气压缩机22压缩)，所述挡板推动废气进入废气涡轮机21。

将描述EGR设备3。EGR设备3包括EGR通道31和EGR阀32。

EGR通道31是回转通道，该通道从位于涡轮促动器23的上游侧的废气管道24中取得部分废气并将它们送回到发动机11的进气侧。EGR通道31的上游端从废气管道24分支出来，且EGR通道的下游端与位于进气压缩机22的下游侧的进气管道26相连接。理想情况下，EGR冷却器33位于EGR通道31之内，如图1中的虚线所示。这可以令人满意地冷却热废气并且然后将冷却的废气送回到发动机11的进气侧。

EGR阀32通过调节利用EGR通道31送回到发动机11的进气侧的废气的量来调节废气与新供给的新鲜气体的EGR比率。

将描述进气节流阀4。进气节流阀4通过调节位于进气管道26内部的蝶形阀41的开度来调节送入发动机11的气体量(可燃气体的量)。

将描述电热塞5。电热塞5是启动辅助，一旦对其通电就产生热，并加热被喷射到汽缸内部的燃油。由热继电器51控制电热塞5的通电。

将描述涡流控制设备6。涡流控制设备6将进气管道26的进气通道的燃烧室侧划分成主通道61和子通道62。涡流控制设备6通过利用涡流阀63调节子通道62的开度来控制在燃烧室内产生的涡流。

将描述ECU。ECU根据发动机11的操作状态控制每一个受控目标设备的操作。传感器的信号被输入ECU以感知发动机11的操作状态。

连接到ECU的传感器包括转数传感器71(NE传感器)，角度传感器(G传感器)，进气温度传感器73，整体气流传感器74，气压传感器75，废气温度传感器76，压差传感器78，冷却液温度传感器79，轨道压力传感器81，燃油温度传感器82，点火开关83，启动器开关84，加速器位置传感器85，离合器开关86，空档开关87以及其它传感器。转数传感器71感知每单位时间发动机的转数。角度传感器72安装在用于确定喷射定时的发动机凸轮轴上。进气温度传感器73感知供给进气压缩机22的新气体的温度。整体气流传感器74感知供给进气压缩机22的气体量(流速)。气压传感器75感知进气压缩机22下游侧的增压压力。废气温度传感器76感知废气涡轮机21的下游侧的废气温度。压差传感器78感知在催化剂(DPF)77的上游侧的压力和在催化剂(DPF)77的下游侧的压力之间的压差。冷却液温度传感器79感知发动机11的冷却液的温度。轨道压力传感器81感知在共轨储蓄器12中储存的轨道压力。燃油温度传感器82感知由供给泵14压缩的燃油的温度(供给喷射器13的燃油的温度)。点火开关83由乘客操作。加速器位置传感器85感测到加速器的开度。离合器开关86感测到离合器的操作状态。空档开关87感测中点状态。

图1中的主继电器88向下面将说明的喷射控制ECU92输入功率。

描述传统的ECU以比较本实施例和现有技术。

通常，ECU的单个单元(具有单个计算机的控制设备)控制共轨喷油设备1。

传统的ECU包括公知的微型计算机，所述微型计算机包括单个CPU、存储装置、输入电路、输出电路和电源电路。该单个CPU执行控制处理和计算处理。存储装置(例如ROM、备用RAM或者诸如EEPROM、RAM等这样的存储器)，存储各种程序和数据。传统的ECU根据输入到传统ECU中的输入的传感器信号来控制多个受控目标设备。受控目标设备包括共轨喷油设备1，增压器2，EGR设备3，进气节流阀4，电热塞5和涡流控制设备6。所输入的传感器信号指示出发动机11的操作状态等，例如乘客的操作状态，发动机11的操作状态和车辆的操作状态。

将传统ECU的功能简要描述为下面的(1)到(7)。

(1)用于各种传感器输入和各种开关输入的输入处理的功能

该功能用于感知用户的驾驶意图，感知周围的环境状态以及计算出发动机操作状态。

(2)计算发动机参数的功能

该功能计算在空载控制期间的目标空转速度、目标喷射量、目标喷射定时、目标轨道压力、目标增压压力、目标EGR比率、目标节流阀角度、是否给电热塞通电、涡轮角度等。

(3)操作发动机辅助设备和促动器的功能

该功能操作喷射器13(电磁阀15)，供给泵14(SCV16)，涡轮促动器23，EGR阀32，进气节流阀4，热继电器51，涡流阀63等。

(4)各种训练控制和训练值的存储处理的功能

(5)与其它控制单元(例如空调控制设备，自动变速的液压控制设备等)进行通信处理的功能

(6)诊断故障安全处理的功能

(7)在发送机停止期间的后处理处置控制的功能

将说明本实施例的ECU。与传统ECU相比，本实施例的ECU包括主ECU(图1中的发动机控制ECU)91、喷射控制ECU(图1中的CRS-ECU，图3中的子ECU)92、增压控制ECU(图1中的涡轮ECU)93和EGR控制ECU(图1中的EGR ECU)94。

通过主ECU91和喷油控制ECU 92来控制共轨喷油设备1。通过主ECU 91和增压控制ECU 93来控制增压器2。通过主ECU 91和EGR控制ECU 94来控制EGR设备3。

通过主ECU 91来直接控制进气节流阀4、电热塞5和涡流控制设备6。

主ECU 91是独立于其它的ECU(例如喷射控制ECU 92，增压控制ECU 93和EGR控制ECU 94)的独立的计算机。主ECU 91包括CPU、存储装置、输入电路、输出电路和电源电路。CPU执行控制处理和计算处理。存储装置存储各种程序和数据。电源电路由其它ECU共同使用。主ECU 91至少包括独立于其它ECU执行计算的计算机。

主ECU 91根据发动机11的操作状态计算共轨喷油设备1、增压器2和EGR设备3的操作命令值。之后，主ECU 91将计算的操作命令值送给喷射控制ECU 92、增压控制ECU 93和EGR控制ECU 94。此外，主ECU 91根据发动机11的操作状态直接控制进气节流阀4、电热塞5和涡流控制设备6。共轨喷油设备1的操作命令值包括目标喷射量、目标喷射定时和目标轨道压力。增压器2的操作命令值包括目标增压压力。EGR设备3的操作命令值包括目标EGR比率。

将说明共轨喷油设备1的控制。如上所述由主ECU 91和喷射控制ECU 92来控制共轨喷油设备1。

将说明用于控制共轨喷油设备1的主ECU 91的功能。主ECU 91计算操作命令值，该操作命令值是用于共轨喷油设备1的喷射控制的基础值。共轨喷油设备1的操作命令值包括目标喷射量、目标喷射定时和目标轨道压力。之后，主ECU 91将该操作命令值输出到喷射控制ECU92。而且，除了操作命令值，主ECU 91向喷射控制ECU 92输出发动机11的操作状态信息，诸如冷却液温度信息、开关信息和诊断信息。

将说明喷射控制ECU 92的功能。喷射控制ECU 92直接控制安装在共轨喷油设备1上的所有促动器。喷射控制ECU92包括独立于其它的ECU(主ECU 91、增压控制ECU 93和EGR控制ECU 94)的独立的计算机。同样，喷射控制ECU92包括CPU、存储装置、输入电路、输出电路和电源电路。CPU执行控制处理和计算处理。存储装置存储各种程序和数据。电源电路由其它ECU共同使用。喷射控制ECU 92至少包括独立于其它ECU执行计算的计算机。

正如后面所述的，喷射控制ECU92执行由主ECU 91输入的操作命令值(目标喷射量、目标喷射定时和目标轨道压力)的校正处理。

共轨喷油设备1的传感器信号被输入到喷射控制ECU 92。喷射控制ECU 92向主ECU 91输出共轨喷油设备1的操作信息，比如共轨喷油设备1的测量的轨道压力和诊断信息。

正如后面描述的，喷射控制ECU 92以特定的方式独立于主ECU 91自主地控制共轨喷油设备1。用于自主控制的包括开关信号的传感器信号也被直接输入到喷射控制ECU 92。

喷射控制ECU 92包括与传统ECU 92的上述功能分离的以下功能。

将喷射控制ECU 92的功能简要描述成下面的(1)到(7)。

(1)用于通常操作状态的控制功能

该功能执行由主ECU 91输入的操作命令值(目标喷射量、目标喷射定时和目标轨道压力)的校正处理。

具体而言，该控制功能由两个校正功能组成。第一校正功能根据由主ECU 91给出的或者直接输入到喷射控制ECU 92的操作信息(发动机11的操作状态)，来校正由主ECU 91输入的操作命令值(目标喷射量，目标喷射定时和目标轨道压力)。第二校正功能根据存储在存储装置中的校正值(训练值、用于校正在装置等之间的差值的初始校正值)，来校正由主ECU 91输入的操作命令值。

(2)诊断故障安全功能

该功能执行用于共轨喷油设备1的诊断故障安全处理，诸如用于喷射器13和供给泵14的诊断故障安全处理。

用该诊断故障安全控制功能，在喷射控制ECU 92感知主ECU 91的故障(例如失效)的情况下，喷射控制ECU 92根据由喷射控制ECU92输入的各种传感器信号，来自主地控制共轨喷油设备1的功能组件，诸如喷射器13和供给泵14。后面将描述诊断故障安全控制功能。

(3)用于特定模式的控制功能

该功能执行用于共轨喷油设备1的各种训练控制，诸如用于喷射器13和供给泵14的各种训练控制。

利用用于特定模式的控制功能，喷射控制ECU92自主地控制共轨喷油设备1，并且执行安装在共轨喷油设备1上的促动器的训练操作。后面将描述用于特定模式的控制功能。

(4)用于存储训练值的存储功能

这是用于存储训练值、初始校正值等的功能。训练值在训练操作期间计算，初始校正值在工厂生成时被输入，并用于校正在装置之间的差值。

(5)操作共轨喷油设备1的每个促动器的功能

该功能根据喷射器13的喷射开始定时、喷射量和高压泵的泵油量来操作喷射器13(电磁阀15)和供给泵14(SCV16)。喷射器13的喷射开始定时与喷射器13的电磁阀15的通电开始定时相关。喷射量与喷射器13的喷射周期或者喷射器13的电磁阀15的通电周期相关。高压泵的泵油量与提供给SCV16的电流相关。

(6)与其它控制单元(例如主ECU 91)进行通信处理的功能

(7)用于将操作命令值送给增压强2和EGR设备3的功能

利用该功能，代替ECU 91，喷射控制ECU 92计算增压器2和EGR设备3的操作命令值，并且当喷射控制ECU 92自主地控制共轨喷油设备1时，喷射控制ECU92将计算的操作命令值送入增压控制ECU 93和EGR控制ECU 94。

将说明诊断故障安全控制功能。主ECU 91具有自诊断装置以检测主ECU 91是否正常操作。如果自检测装置检测到其自身(主ECU 91)的故障，指示装置(例如灯)用于向乘客显示“发生故障”。

喷射控制ECU 92被设计成接受安装在主ECU 91中的自诊断装置的诊断结果(例如指示正常状态的标志)。如果主ECU 91被确定有故障，则喷射控制ECU92将忽略由主ECU 91输入的操作命令值(目标喷射量、目标喷射定时以及目标轨道压力)。相反，喷射控制ECU 92根据被输入到喷射控制ECU 92的各种传感器信号(当前的操作状态)，来自主地控制共轨喷油设备1的功能组件，诸如喷射器13和供给泵14。

将参照附图2来说明上述诊断故障安全控制功能的实例。当控制程序启动(开始)时，安装在主ECU 91中的自诊断装置将指示主ECU 91在正常状态下操作的“正常状态标志”发送给喷射控制ECU 92(步骤A1)。

之后，在喷射控制ECU 92，确定“正常状态标志”是否从主ECU91正确发送(步骤A2)。

如果在步骤A2该确定为是(主ECU 91在正常状态下操作)，则执行对于正常状态的控制。换句话说，根据由主ECU 91给出的操作命令值(目标喷射量、目标喷射定时和目标轨道压力)来控制共轨喷油设备1的功能组件(步骤A3)。具体而言，通过上述用于通常操作状态的控制功能来校正由主ECU91给出的操作命令值，控制共轨喷油设备1的每个促动器，然后完成控制程序(结束)。

如果在步骤A2该确定为否(主ECU 91有故障)，则喷射控制ECU92自主地控制共轨喷射设备1。换句话说，喷射控制ECU92忽略来自主ECU 91的操作命令值。取而代之，喷射控制ECU 92根据输入到喷射控制ECU92的各种传感器信号(当前的操作状态)来自主地控制共轨喷油设备1的功能组件(步骤A4)。然后完成控制程序(结束)。

将说明用于特定模式的控制功能。当给出外部训练命令，或者发动机11的操作状态为预定的训练操作状态时，喷射控制ECU92执行训练功能，其中喷射控制ECU92独立于主ECU91自主地控制共轨喷油设备1。然后，喷射控制ECU92确定校正值，该校正值用于校正提供给与喷射操作相关的促动器的命令值，以提高促动器操作的准确度。

用于特定模式的控制功能划分为(A)训练功能，当给出外部训练命令时执行该训练功能，以及(B)训练功能，当发动机11的操作状态为预定的训练操作状态时执行该训练功能。在(A)训练功能中，在厂家、经销商和服务商那里使用特定工具(例如用于检测和维护的工具)。该特定工具将特定信号(例如检测和维护信号)传送给主ECU91或喷射控制ECU92。这是给出外部训练命令的实例之一。然后，喷射控制ECU92忽略来自主ECU91的操作命令值，且独立于主ECU91自主地控制共轨喷油设备1，以执行促动器的训练操作，该促动器的喷射操作由喷射控制ECU92控制。

在(A)训练功能中喷射控制ECU92的自主控制根据由特定信号给出的训练操作细节而变化。通过自主控制，喷射控制ECU92建立适合于训练操作的发动机操作状态。

在通常操作状态期间，当发动机的操作状态变为预定的训练操作状态时，诸如在发动机停止期间完成发动机11的预热并进行空转时，执行(B)训练功能。这是发动机等的预定训练操作状态的一个实例。之后，喷射控制ECU92忽略来自主ECU91的操作命令值，且独立于主ECU91自主地控制共轨喷油设备1，以执行由喷射控制ECU92控制的促动器的训练操作。

当喷射控制ECU92自主地控制共轨喷油设备1以执行训练操作时，理想情况是将指示执行训练操作的信息传送给主ECU91。

在其中喷射控制ECU92自主地控制共轨喷油设备1的训练操作期间，如果操作状态变得不适合于训练操作，诸如乘客完全踩下加速踏板，则(B)训练功能被设计成中断或停止其中喷射控制ECU92自主地控制共轨喷油设备1的训练操作。具体而言，当操作状态变得不适合于训练操作时，主ECU91被设计成将训练停止信号输出给喷射控制ECU92。当喷射控制ECU92接收到训练停止信号时，喷射控制ECU92停止共轨喷油设备1的自主控制，并立即根据主ECU91命令的操作命令值来控制共轨喷油设备1。

在(B)训练功能中，喷射控制ECU92的自主控制建立适合于训练操作的特定的发动机操作状态。在其中自主控制不影响车辆操作状态的范围内自主地控制共轨喷油设备1。

具体而言，在训练操作期间，喷射控制ECU92执行诸如空转速度控制(ISC)、FCCB控制(不均匀喷射量补偿控制)等这样的控制，以建立适合于训练操作的发动机操作状态。

描述通过从特定工具给主ECU91发送信号的强行训练控制的一个实例。将参照图3描述该强行训练控制实例，其为(A)训练功能的控制实例之一。在该实例中，该特定工具(服务工具)将特定信号(服务信号)传送给主ECU91以强制执行训练控制。

主ECU91被设计成将由服务工具给出的用于训练操作的“服务代码”传送给喷射控制ECU92。同样，主ECU91被设计成将喷射控制ECU92产生的训练操作执行信号传送给服务工具。

当控制程序启动(开始)，且主ECU91接收到由服务工具传送的“特定服务代码(例如，用于预定训练操作的强制执行的命令代码)”时(步骤B1)，主ECU91将“喷射控制ECU92训练控制执行”命令(操作委托命令)发送给喷射控制ECU92(步骤B2)。

喷射控制ECU92确定由不同的诊断信息集合和发动机11的操作状态所指示的操作状态是否适合于训练操作(步骤B3)。

如果在步骤B3该确定为否(操作状态不适合于自主训练)，则喷射控制ECU92将指示用于训练操作的自主控制不能执行的信号传送给主ECU91(步骤B4)。当主ECU91从喷射控制ECU92接收到指示用于训练操作的自发控制不能执行的信号时，主ECU91将指示“不执行训练操作”的信号传送给服务工具。因此，通过服务工具可以确认“不执行训练操作”。

之后，喷射控制ECU92根据由主ECU91给出的操作命令值(目标喷射量、目标喷射定时和目标轨道压力)来控制共轨喷油设备1的功能组件(步骤B5)。具体而言，喷射控制ECU92根据用于通常操作状态的控制功能，来校正由主ECU91给出的操作命令值，并且喷射控制ECU92控制共轨喷油设备1的每一个促动器。之后，完成控制程序(结束)。

如果在步骤B3该确定为是(操作状态适合于自主训练)，则喷射控制ECU92忽略由主ECU91给出的操作命令值，并且自主地控制共轨喷油设备1，从而使操作状态变得适合于训练操作(步骤B6)。适合于训练操作的操作状态包括用于训练操作和勉强驾驶(1imp home)模式中的操作的特定模式的操作状态。

之后，喷射控制ECU92确定是否完成所命令的训练操作(步骤B7)。

如果在步骤B7该确定为否(未完成训练操作)，则喷射控制ECU92在步骤B6继续自主地控制。

如果在步骤B7该确定为是(完成训练操作)，则执行以下三个处理(步骤B8)。

(i)在喷射控制ECU92的存储装置中储存所确定的训练值(用于存储训练值的存储功能)。

(ii)喷射控制ECU92将指示完成训练操作的信号通过主ECU91传送给服务工具。

(iii)喷射控制ECU92停止自主控制并且返回到通常操作，其中喷射控制ECU92根据由主ECU91给出的操作命令值来控制共轨喷油设备1的功能组件。之后，完成控制程序(结束)。

将说明通过从特定工具给喷射控制ECU92发送信号的强行训练控制的一个控制实例。将参照图4描述强行训练控制实例，其是(A)训练功能的一个控制实例。在这个实例中，特定工具(服务工具)将特定信号(服务信号)直接传送给喷射控制ECU92以强制执行训练控制。

当控制程序启动(开始)，且喷射控制ECU92接收到由服务工具传送的“特定服务代码(例如用于预定训练操作的强制执行的命令代码)”(步骤C1)时，喷射控制ECU92确定由不同的诊断信息集合和发动机的操作状态所指示的操作状态是否适合于训练操作(步骤C2)。

如果在步骤C2该确定为否(操作状态适合于自主控制)，则喷射控制ECU92根据由主ECU91送出的操作命令值(目标喷射量、目标喷射定时和目标轨道压力)来控制共轨喷油设备1的功能组件(步骤C3)。具体而言，喷射控制ECU92根据用于通常操作状态的上述控制功能，校正由主ECU91给出的操作命令值，并且喷射控制ECU92控制共轨喷油设备1的每一个促动器。

之后，喷射控制ECU92将指示“不执行训练操作”的信号传送给服务工具(步骤C4)，并且完成控制程序(结束)。因此，通过服务工具能够确定“不执行训练操作”。

如果在步骤C2该确定为是(操作状态适合于自主控制)，则喷射控制ECU92忽略由主ECU91给出的操作命令值，并且自主地控制共轨喷油设备1，从而使操作状态变得适合于训练操作(步骤C5)。适合于训练操作的操作状态包括用于训练操作和勉强驾驶模式中操作的特定模式的操作状态。

之后，喷射控制ECU92确定是否完成所命令的训练操作(步骤C6)。

如果在步骤C6该确定为否(未完成训练操作)，则喷射控制ECU92在步骤C5继续自主控制。

如果在步骤C6该确定为是(完成训练操作)，则执行以下三个处理(步骤C7)。

(i)在喷射控制ECU92的存储装置中储存确定的训练值(用于存储训练值的存储功能)

将说明发动机操作期间的训练控制的一个控制实例。将参照图5描述上述的(B)训练功能。

控制程序启动(开始)，喷射控制ECU92根据由主ECU91送出的操作命令值(目标喷射量、目标喷射定时和目标轨道压力)来控制共轨喷油设备1的功能组件(步骤D1)。在该通常操作期间(步骤D1)，喷射控制ECU92确定发动机11的操作状态是否适合于训练操作(步骤D2)。适合于训练操作的操作状态包括车辆的里程数达到预定距离且发动机11平稳空转的情形。

如果在步骤D2该确定为否(操作状态不适合于训练操作)，则喷射控制ECU92根据由主ECU91送出的操作命令值(目标喷射量、目标喷射定时和目标轨道压力)来控制共轨喷油设备1的功能组件(步骤D3)。具体而言，喷射控制ECU92根据用于通常操作状态的上述控制功能，校正由主ECU91给出的操作命令值，并且喷射控制ECU92控制共轨喷油设备1的每一个促动器。之后，完成控制程序(结束)。

如果在步骤D2该确定为是(操作状态适合于训练操作)，则喷射控制ECU92忽略由主ECU91给出的操作命令值，并且自主地控制共轨喷油设备1，从而使操作状态变得适合于训练操作(步骤D4)。适合于训练操作的操作状态包括用于训练操作的操作模式。该自主控制不影响车辆的操作状态，并且包括ISC和FCCB控制。

之后，喷射控制ECU92确定是否完成所命令的训练操作(步骤D5)。

如果在步骤D5该确定为否(未完成训练操作)，则喷射控制ECU92在步骤D4继续自主控制。

如果在步骤D5该确定为是(完成训练操作)，则在喷射控制ECU92的存储装置中储存计算的训练值(用于存储训练值的存储功能)(步骤D6)。之后，完成由喷射控制ECU92进行的用于训练操作的自主控制。喷射控制ECU92返回到通常操作，其中喷射控制ECU92根据由主ECU91给出的操作命令值来控制共轨喷油设备1的功能组件(步骤D7)。之后，完成控制程序(结束)。

将说明用于向增压器2和EGR设备3传送操作命令值的功能。当喷射控制ECU92独立于主ECU91自主地控制共轨喷油设备1时，替代主ECU91，喷射控制ECU92包括计算用于增压器2和EGR设备3的操作命令值的功能，以及将计算的操作命令值传送给增压控制ECU93和EGR控制ECU94的功能。

具体而言，当喷射控制ECU92执行共轨喷油设备1的训练控制时，发动机11可以保持在特定状态下。

在这种情形下，执行训练控制的喷射控制ECU92命令增压控制ECU93从而使增压器2在“适合于共轨喷油设备1的训练操作的特定操作状态”下操作。此外，喷射控制ECU92命令EGR控制ECU94从而使EGR设备3在“适合于共轨喷油设备1的训练操作的特定操作状态”下操作。

通过通常已经安装在车辆中的控制域网(CAN)等，执行在子ECU之间的命令(信号)通信。

因此，不需要主ECU91来计算专用的“用于增压器2和EGR设备3的操作命令值”。该专用的操作命令值专用于其中喷射控制ECU92执行训练控制的操作。

将说明通过喷射控制ECU92控制共轨喷油设备1的效果。

在本实施例中，发动机控制***的ECU被划分并且包括主ECU91和喷射控制ECU92。主ECU91根据发动机11的操作状态计算用于共轨喷油设备1的操作命令值。喷射控制ECU92根据由主ECU91计算的操作命令值直接控制共轨喷油设备1。

将说明第一个效果。喷射控制ECU92包括与主ECU91的计算机不同的独立的计算机。

喷射控制ECU92根据发动机11的操作状态或者存储在存储装置中的校正值来校正由主ECU91计算的操作命令值。之后，喷射控制ECU92直接控制共轨喷油设备1的操作。

因此，在共轨喷油设备1变更为不同版本的设备的情况下，仅仅需要将共轨喷油设备1和喷射控制ECU92更换为新的相应的设备。诸如主ECU91这样的其它ECU不受影响。换句话说，其它ECU可以使用而不必更换。

这样，在变更共轨喷油设备1的情形下，仅仅需要研发新的喷射控制ECU。这就使得在更换共轨喷油设备1时最小化用于研发的人力。

将说明第二个效果。当指示预定的外部操作命令(例如在检测操作期间给出外部训练命令的情形)，主ECU91指示操作委托命令(例如主ECU 91有故障并且主ECU91给出用于取消驱动的命令的情形)，或者发动机11在预定的操作状态下操作(例如当车辆行驶时操作状态变得适合于训练操作)时，喷射控制ECU92独立于主ECU91自主地控制共轨喷油设备1。

换句话说，喷射控制ECU92不依赖主ECU91来控制共轨喷油设备1。

这样，限制在主ECU91和共轨喷油设备1之间的直接关系。因此，保持了喷射控制ECU 92的分离效果。

将描述第三个效果。当指示预定的外部操作命令(例如在检测操作期间给出外部训练命令的情形)，主ECU91指示操作委托命令(例如主ECU 91有故障并且主ECU91给出用于取消驱动的命令的情形)，或者发动机11在预定的操作状态下操作(例如当车辆行驶时操作状态变得适合于训练操作)时，喷射控制ECU92独立于主ECU91自主地控制共轨喷油设备1。

具体而言，在发动机11运转的同时操作状态变得适合于训练操作时，喷射控制ECU92独立于主ECU91自主地控制共轨喷有设备1。

结果，在共轨喷油设备1的训练操作期间，喷射控制ECU92建立适合于训练操作的特定操作状态。这样，在“训练操作的开始和结束之间的间隔”期间内共轨喷油设备1的操作依赖于喷射控制ECU92。

在驱动车辆时执行训练操作的机会并不经常并且还限制在短时间内。这样，训练操作经常不被完成。

在本实施例中，当操作状态变得适合于训练操作时，喷射控制ECU92执行自主控制。这样，当需要启动训练操作时，不存在主ECU91中的控制逻辑中断等待时间。因此，能够很快启动训练操作。

因此，增加完成训练操作的可能性。

将描述对于增压器2的控制。如上所述，由主ECU91和增压控制ECU93来控制增压器2。

将说明用于控制增压器2的主ECU91的功能。主ECU91计算操作命令值(目标增压值)以控制增压器2，该操作命令值是用于增压控制的基础值。之后，主ECU91将操作命令值输出给增压控制ECU93。

将说明增压控制ECU93的功能。增压控制ECU93直接控制安装在增压器2上的所有促动器(在本实施例中，仅仅控制涡轮促动器23)。增压控制ECU93具有独立于其它ECU(主ECU91、喷射控制ECU92以及EGR控制ECU94)的独立的计算机。增压控制ECU93包括CPU、存储装置、输入电路、输出电路和电源电路。CPU执行控制处理和计算处理。存储装置存储各种程序和数据。电源电路由其它ECU共同使用。增压控制ECU93至少包括独立于其它ECU执行计算的计算机。

增压控制ECU93校正由主ECU91输入的操作命令值(目标增压值)。

增压控制ECU93在特定模式中独立于主ECU91自主地控制增压器2。

将说明采用增压控制ECU93的效果。在本实施例中，由主ECU91和增压控制ECU93来控制增压器2。ECU91、93的每一个包括相应的独立的计算机。

因此，在增压器2更换为不同版本的增压器的情况下，仅仅需要将增压器2和增压控制ECU93更换为新的相应设备。比如主ECU91这样的其它ECU不会受到影响。换句话说，其它ECU能够使用不需更换。

这样，在更换增压器2的情形下，仅需要研发新的增压控制ECU。这使得在更换增压器2中最小化用于研发的人力。

将说明EGR设备3的控制。由主ECU91和EGR控制ECU94来控制EGR设备3。

将说明用于控制EGR设备3的主ECU91的功能。主ECU91计算操作命令值(目标EGR比率)以控制EGR设备3，该操作命令值是用于EGR控制的基础值。之后，主ECU91将操作命令值输出给EGR控制ECU94。

将说明EGR控制ECU94的功能。EGR控制ECU94直接控制安装在EGR设备3上的所有促动器(在本实施例中，仅仅控制EGR阀32)。EGR控制ECU94包括独立于其它ECU(主ECU91、喷射控制ECU92以及增压控制ECU93)的独立的计算机。EGR控制ECU94包括CPU、存储装置、输入电路、输出电路和电源电路。CPU执行控制处理和计算处理。存储装置存储各种程序和数据。电源电路由其它ECU共同使用。EGR控制ECU94至少包括独立于其它ECU执行计算的计算机。

EGR控制ECU94校正由主ECU91输入的操作命令值(目标EGR比率)。

EGR控制ECU94在特定模式中独立于主ECU91自主地控制EGR设备3。

将说明采用EGR控制ECU94的效果。在本实施例中，由主ECU91和EGR控制ECU94来控制EGR设备3。ECU91、93的每一个包括相应的独立的计算机。

因此，在EGR设备3更换为不同版本的设备的情况下，仅仅需要将EGR设备3和EGR控制ECU94更换为新的相应设备。比如主ECU91这样的其它ECU不会受到影响。换句话说，其它ECU能够使用不需更换。

这样，在更换EGR设备3的情形下，仅仅需要研发新的EGR控制ECU。这使得在更换EGR设备3中最小化用于研发的人力。

将说明本实施例的变形。在上述实施例中，公开了具有两路喷射器13的共轨喷油设备1。通过电磁阀15的操作来控制两路喷射器13的喷射状态。然而，共轨喷油设备1可以包括其它喷射器，比如包括直接驱动喷针的促动器(例如压电促动器)的直接驱动喷射器以及三路喷射器。

在上述实施例中，公开了作为喷油设备的实例的共轨喷油设备1。然而，可以将本发明应用于具有诸如汽油发动机喷油设备和不包括共轨储蓄器12的柴油发动机喷油设备这样的其它喷油设备的发动机控制***。

对于本领域的技术人员，其它的有益效果和变形是显而易见的。因此较宽范围的本发明不局限于已经展示和描述的特定细节、代表性的设备以及示例的例子。

Claims

1.一种控制***，用于控制提供给发动机(11)的受控目标设备(1-3)，所述控制***包括：

主ECU(91)，用于根据所述发动机(11)的操作状态来计算至少一个操作命令值，其中所述至少一个操作命令值用于操作所述受控目标设备(1-3)；以及

子ECU(92-94)，其独立于所述主ECU(91)，其中：

所述子ECU(92-94)非自主和自主地控制所述受控目标设备(1-3)；

在非自主控制所述受控目标设备(1-3)中，所述子ECU(92-94)根据以下的至少一个来校正由所述主ECU(91)计算的所述至少一个操作命令值：

所述发动机(11)的操作状态；以及

校正值，其存储在所述子ECU(92-94)的存储器中以校正所述至少一个操作命令值；

所述子ECU(92-94)通过利用由所述子ECU(92-94)校正的所述校正的至少一个操作命令值，来非自主地控制所述受控目标设备(1-3)；以及

在自主控制所述受控目标设备(1-3)中，当满足以下条件的至少一个时，所述子ECU(92-94)独立于所述主ECU(91)来自主地控制所述受控目标设备(1-3)：

命令所述子ECU(92-94)独立于所述主ECU(91)来自主地控制所述受控目标设备(1-3)的预定外部操作命令，被发送给所述子ECU(92-94)；

允许所述子ECU(92-94)独立于所述主ECU(91)来自主地控制所述受控目标设备(1-3)的操作委托命令，被所述主ECU(91)发送给所述子ECU(92-94)；以及

所述发动机(11)在预定的操作状态下操作。

2.如权利要求1所述的控制***，其中：

所述受控目标设备(1-3)包括由所述子ECU(92-94)控制的至少一个促动器(15、16、23、32)；以及

所述子ECU(92-94)执行训练操作，在所述训练操作中所述子ECU(92-94)执行所述受控目标设备(1-3)的自主控制以提高下列值的准确度：

命令值，其被发送给所述至少一个促动器(15、16、23、32)；以及

当满足以下条件的至少一个时，所述至少一个促动器(15、16、23、32)的操作量：

命令所述子ECU(92-94)执行所述训练操作的外部训练命令被发送给所述子ECU(92-94)；以及

所述发动机(11)在预定训练操作状态下操作。

3.如权利要求1所述的控制***，其中：

所述受控目标设备(1)是用于将燃油喷射到所述发动机(11)的喷油设备(1)；以及

所述子ECU(92)是用于控制安装在所述喷油设备(1)中的至少一个促动器(15、16)的喷射控制ECU(92)。

4.如权利要求3所述的控制***，其中：

所述喷油设备(1)包括：

用于泵送高压燃油的高压泵(14)；

用于存储由所述高压泵(14)泵送的高压燃油的共轨储蓄器(12)；以及

用于喷射储存在所述共轨储蓄器(12)中的高压燃油的喷射器(13)；

由所述主ECU(91)计算的所述至少一个操作命令值是多个操作命令值；

所述多个操作命令值是目标轨道压力、目标喷射定时以及目标喷射量；

在非自主控制所述喷油设备(1)中，所述喷射控制ECU(92)根据以下的至少一个来校正所述多个操作命令值：

所述发动机(11)的操作状态；以及

所述校正值，其存储在所述喷射控制ECU(92)的所述存储器中以校正所述多个操作命令值；

通过利用由所述喷射控制ECU(92)校正的所述多个校正的操作命令值，喷射控制ECU(92)非自主地控制以下内容：

由所述高压泵(14)泵送的被泵送的燃油量；

所述喷射器(13)的喷射开始定时；以及

所述喷射器(13)的喷油周期；以及

在自行控制所述喷油设备(1)中，所述喷射控制ECU(92)独立于所述主ECU(91)自行地控制以下内容：

由所述高压泵(14)泵送的被泵送的燃油量；

所述喷射器(13)的喷射开始定时；以及

所述喷射器(13)的喷油周期。

5.如权利要求1所述的控制***，其中：

所述受控目标设备(2)是用于使所述发动机(11)增压的增压器(2)；以及

所述子ECU(93)是用于控制安装在所述增压器(2)中的至少一个促动器(23)的增压控制ECU(93)。

6.如权利要求1所述的控制***，其中：

所述受控目标设备(3)是用于将所述发动机(11)的部分废气送回到所述发动机(11)的进气侧的EGR设备(3)；以及

所述子ECU(94)是用于控制安装在所述EGR设备(3)中的至少一个促动器(32)的EGR控制ECU(94)。

7.如权利要求1所述的控制***，其中：

所述受控目标设备(1-3)是第一受控目标设备(1-3)；

所述发动机(11)进一步设置有第二受控目标设备(1-3)；以及

所述子ECU(92-94)是控制所述第一受控目标设备(1-3)的第一子ECU(92-94)，所述控制***进一步包括另一子ECU(92-94)，其中所述另一子ECU(92-94)是控制所述第二受控目标设备(1-3)的第二子ECU(92-94)，其中：

在自主控制所述第一受控目标设备(1-3)中，所述第一子ECU(92-94)独立于所述主ECU(91)自主地控制所述第一受控目标设备(1-3)；以及

所述第一子ECU(92-94)代替所述主ECU(91)来计算至少一个操作命令值，所述第二子ECU(92-94)使用所述至少一个操作命令值来操作所述第二受控目标设备(1-3)。