DE102005047723A1

DE102005047723A1 - Maschinensteuerungssystem

Info

Publication number: DE102005047723A1
Application number: DE102005047723A
Authority: DE
Inventors: Takashi Kariya Kikutani
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: JP4415912B2; FR2876745B1; FR2876745A1; JP2006132524A; US7167790B2; DE102005047723B4; US20060074542A1

Abstract

Ein Steuerungssystem zur Steuerung eines Steuerungszielgeräts (1-3), die für eine Brennkraftmaschine (11) vorgesehen ist, weist eine Haupt-ECU (91) und eine Unter-ECU (92-94) auf. Die Haupt-ECU (91) berechnet zumindest einen Betriebsbefehlswert entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (11). Der zumindest eine Betriebsbefehlswert wird zum Betrieb des Steuerungszielgeräts (1-3) verwendet. Die Unter-ECU (92-94) ist unabhängig von der Haupt-ECU (91) und steuert das Steuerungszielgerät (1-3) nicht autonom und autonom. In der nicht-autonomen Steuerung des Steuerungszielgeräts (1-3) korrigiert die Unter-ECU (92-94) den von der Haupt-ECU (91) berechneten zumindest einen Betriebsbefehlswert. Die Unter-ECU (92-94) steuert das Steuerungszielgerät (1-3) durch Verwendung des von der Unter-ECU (92-94) korrigierten zumindest einen Betriebsbefehlswerts nicht-autonom. In der autonomen Steuerung des Steuerungszielgeräts (1-3) steuert die Unter-ECU (92-94) das Steuerungszielgerät (1-3) unabhängig von der Haupt-ECU (91) autonom, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Maschinensteuerungssystem.

Eine ECU (eine ECU-Anordnung) zur Steuerung einer Brennkraftmaschine (nachstehend als Maschine bezeichnet) wird zur Steuerung mehrerer Steuerungszielgeräte (Regelungsgeräte), die sich auf eine Maschinensteuerung beziehen, und zur Steuerung eines Teils funktioneller Einheiten verwendet, die in einem Fahrzeug eingebaut sind. Die Steuerungszielgeräte umfassen ein Kraftstoffeinspritzgerät, einen Auflader (supercharger), ein EGR-Gerät (AGR-Gerät) usw. Die funktionellen Einheiten umfassen eine Sicherheitsvorrichtung, eine Annehmlichkeitsverbesserungsvorrichtung usw.

Die ECU steuert jedes der Steuerungszielgeräte gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine und dergleichen.

In letzter Zeit tendierte die Steuerung der Steuerungszielgeräte dazu, komplexer zu werden, um eine verbesserte Steuerung zu verwirklichen.

Insbesondere wird das Kraftstoffeinspritzgerät für eine Dieselbrennkraftmaschine als eines der Steuerungszielgeräte verwendet. Die Verschärfung der Regelungen für Abgase in letzter Zeit erhöht die Erfordernisse für Piloteinspritzungen (Voreinspritzungen) und mehrfache Einspritzungen. Ein Genauigkeitsgrad für die Einspritzmenge und den Einspritzzeitverlauf für jede Einspritzung muss ebenfalls verbessert werden. Somit sind mehrfache Korrekturprozesse und Daten zur Korrektur (beispielsweise ein Kennfeld) für jede Einspritzung erforderlich. Daher wird ein Optimierungsprozess für jede Einspritzung komplex. Dies führt zu einer Erhöhung in der Berechnungslast bzw. Verarbeitungslast der ECU.

Dies ist nicht auf das Kraftstoffeinspritzgerät beschränkt. Die Steuerungsprogramme für andere Geräte wie für den Auflader und ein Abgasrückführungsgerät (EGR (exhaust gas recirculation) -Gerät bzw. AGR-Gerät) tendieren ebenfalls dazu, komplex zu werden.

Dieser erste Nachteil ist nachstehend beschrieben. Es kann ein Fall auftreten, bei dem eines der Steuerungszielgeräte, die sich auf die Maschinensteuerung beziehen, durch ein Steuerungszielgerät einer anderen Version geändert wird. Beispielsweise wird das Steuerungszielgerät, das die ECU bis zu diesem Zeitpunkt gesteuert hat, mit einem neu entwickelten Steuerungszielgerät oder einem Steuerungszielgerät einer anderen Firma ersetzt. Insbesondere kann ein Fall angenommen werden, in dem das Kraftstoffeinspritzgerät, das eines der Steuerungszielgeräte ist, mit einem neu entwickelten verbesserten Gerät zur Verbesserung des Maschinenverhaltens (beispielsweise Abgasausstoßsteuerungsverhalten) ersetzt wird.

Selbst in diesem Fall, in dem lediglich ein Steuerungszielgerät gleichermaßen ersetzt wird, muss die gesamte ECU ersetzt werden, da eine herkömmliche ECU als einzige Einheit aufgebaut ist.

Die ECU als die einzige Einheit bedeutet, dass die Steuerungseinheit einen einzigen Computer aufweist.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, steuert die ECU mehrere Steuerungszielgeräte für die Maschinensteuerung und einen Teil der funktionellen Einheiten, die in dem Fahrzeug eingebaut sind. Somit benötigt die ECU eine enorme Menge an Steuerungsprogrammen.

Somit muss, wenn lediglich ein Steuerungszielgerät ersetzt werden muss, die gesamte ECU ersetzt werden, die die enorme Menge an Steuerungsprogrammen benötigt. Dies erfordert somit viel Arbeitskraft für die Entwicklung, und dies führt zu hohen Kosten. Dies erschwert die Verbesserung der Maschinenfunktion durch Ersetzen eines Steuerungszielgeräts mit einem anderen Steuerungszielgerät.

Nachstehend ist der zweite Nachteil beschrieben. Als Gegenmaßnahme für den vorstehend beschriebenen Nachteil kann die ECU in eine Haupt-ECU und Unter-ECUs unterteilt werden. Die Haupt-ECU führt eine grundsätzliche Berechnung bzw. Verarbeitung durch. Jede Unter-ECU steuert ein entsprechendes Steuerungszielgerät auf der Grundlage eines Betriebsbefehlswerts, der durch die Haupt-ECU berechnet wird.

Jedoch werden die nachstehend beschriebenen Nachteile bewirkt, wenn die Unter-ECU insbesondere ein spezielles Steuerungszielgerät auf der Grundlage des Betriebsbefehlswerts der Haupt-ECU steuert.

Wenn beispielsweise ein Lernvorgang des Steuerungszielgeräts, den die Unter-ECU steuert, durchgeführt wird, muss das Steuerungszielgerät in einem speziellen Betriebszustand betrieben werden, der für den Lernvorgang geeignet ist.

Wenn insbesondere der Lernvorgang für das Kraftstoffeinspritzgerät durchgeführt wird, kann es sein, dass ein spezieller Maschinenbetriebszustand eingestellt werden muss, der für den Lernvorgang geeignet ist. Der spezielle Maschinenbetriebszustand umfasst beispielsweise einen speziellen Leerlauf und einen Überprüfungsvorgang mit einem Überprüfungsbefehl.

In diesem Fall muss die Haupt-ECU den Betriebsbefehlswert berechnen, der den speziellen Maschinenbetrieb einstellt. Um dies zu erzielen, bezieht sich die Haupt-ECU näher auf das Kraftstoffeinspritzgerät. Dies kann den Vorteil durch den Einbau der unterteilten Unter-ECUs oder der Unter-ECU beseitigen, die direkt das Steuerungszielgerät steuert.

Nachstehend ist ein dritter Nachteil beschrieben. Wenn der Lernvorgang durchgeführt wird, stellt die Haupt-ECU den speziellen Maschinenbetriebszustand ein, der für den Lernvorgang geeignet ist. Somit hängt ein Betrieb des Steuerungszielgeräts während eines "Intervalls zwischen einem Start und einem Ende eines Lernvorgangs" von der Haupt-ECU ab.

Eine Gelegenheit zur Durchführung des Lernvorgangs beim Fahren des Fahrzeugs ist üblicherweise nicht oft gegeben und außerdem auf eine kurze Zeit begrenzt. Somit wird der Lernvorgang oft nicht beendet.

Wenn daher der Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet wird, muss der Lernvorgang so bald wie möglich durchgeführt werden.

Jedoch wird in einem Fall, in dem die Haupt-ECU den Lernvorgang durchführt, eine Möglichkeit der Beendigung des Lernvorgangs geringer, da eine Steuerungslogik-Unterbrechungslatenz (cobntrol logic interrupt latency) an der Haupt-ECU auftritt.

Wie es bei dem vorstehend beschriebenen Lernvorgang beschrieben ist, hängt die Unter-ECU von einem Steuerungsbefehl der Haupt-ECU ab, selbst wenn die ECU in die Haupt-ECU und die Unter-ECU unterteilt ist. Dies führt dazu, dass die zwei ECUs das Steuerungszielgerät steuern. Daher kann die Unter-ECU das Steuerungszielgerät nicht frei steuern.

Das heißt, dass ein Steuerungsbereich für die Unter-ECU zur Steuerung des Steuerungszielgeräts stets durch den Betrieb der Haupt-ECU begrenzt ist. Daher wird der Vorteil, der durch Unterteilung der ECU in die Haupt-ECU und die Unter-ECUs bewirkt wird, im Wesentlichen nicht maximiert.

Die vorliegende Erfindung betrifft die vorstehend beschriebenen Nachteile. Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Maschinensteuerungssystem anzugeben, das für einen Fall, in dem eines von Steuerungszielgeräten, die sich auf eine Maschinensteuerung beziehen, mit einem Steuerungszielgerät einer anderen Version ersetzt wird, die Arbeitskraft für die Entwicklung minimiert.

Um diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Steuerungssystem zur Steuerung eines Steuerungszielgeräts angegeben, das an einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Das Steuerungssystem weist eine Haupt-ECU und eine Unter-ECU auf. Die Haupt-ECU berechnet zumindest einen Betriebsbefehlswert entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, und der zumindest eine Betriebsbefehlswert wird zum Betrieb des Steuerungszielgeräts verwendet. Die Unter-ECU ist unabhängig von der Haupt-ECU und steuert das Steuerungszielgerät nicht-autonom und autonom. In der nicht-autonomen Steuerung des Steuerungszielgeräts korrigiert die Unter-ECU den zumindest einen Betriebsbefehlswert, der durch die Haupt-ECU berechnet wird, auf der Grundlage des Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder eines Korrekturwerts, der in einem Speicher der Unter-ECU gespeichert ist, um den zumindest einen Betriebsbefehlswert zu korrigieren. Die Unter-ECU steuert das Steuerungszielgerät nicht-autonom durch Verwendung des korrigierten zumindest einen Betriebsbefehlswerts, der durch die Unter-ECU korrigiert wird. In der autonomen Steuerung des Steuerungszielgeräts steuert die Unter-ECU autonom das Steuerungszielgerät unabhängig von der Haupt-ECU, wenn zumindest eine der folgenden drei Bedingungen erfüllt ist: ein vorbestimmter externer Betriebsbefehl, der die Unter-ECU zur autonomen Steuerung des Steuerungszielgeräts unabhängig von der Haupt-ECU steuert, wird der Unter-ECU zugeführt. Ein Betriebsdelegationsbefehl, der der Unter-ECU die autonome Steuerung des Steuerungszielgeräts unabhängig von der Haupt-ECU erlaubt, wird der Unter-ECU von der Haupt-ECU zugeführt. Die Brennkraftmaschine wird unter einem vorbestimmten Betriebszustand betrieben.

Die Erfindung wird nachstehend zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen anhand der nachstehenden Beschreibung, der beigefügten Patentansprüche und der beiliegenden Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines Maschinensteuerungssystems,
2 ein Flussdiagramm zur Steuerung einer Diagnoseausfallsicherungssteuerungsfunktion,
3 ein Flussdiagramm zur Durchführung einer Lernsteuerung durch Zuführung eines Signals zu einer Haupt-ECU aus einem speziellen Werkzeug,
4 ein Flussdiagramm zur Durchführung der Lernsteuerung durch Zuführung des Signals zu einer Einspritzsteuerungs-ECU aus dem speziellen Werkzeug, und
5 ein Flussdiagramm zur Durchführung der Lernsteuerung während eines Maschinenbetriebs.
Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen (1 bis 5) beschrieben.
Ein grundsätzlicher Bestandteil des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben. Ein Maschinensteuerungssystem weist eine Vielzahl von Steuerungszielgeräten sowie eine ECU (eine ECU-Anordnung) auf. Die Vielzahl der Steuerungszielgeräte bezieht sich auf eine Maschinensteuerung. Die ECU steuert den Betrieb der Vielzahl der Steuerungszielgeräte gemäß einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11.
1 zeigt Steuerungszielgeräte wie ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1, einen Auflader (supercharger) 2, ein EGR-Gerät (AGR-Gerät) 3, eine Ansaugdrosselklappe 4, eine Zündkerze 5 und ein Wirbelsteuerungsgerät 6.
Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 ist nachstehend beschrieben. Das Common-Rail- Kraftstoffeinspritzgerät 1 ist ein Einspritzsystem zum Einspritzen von Brennkraftstoff in die Brennkraftmaschine (beispielsweise eine Dieselbrennkraftmaschine) 11. Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 weist einen Common-Rail-Akkumulator 12, Injektoren (Einspritzvorrichtungen) 13 und eine Zufuhrpumpe 14 auf.
Der Common-Rail-Akkumulator 12 ist ein Akkumulator zum Akkumulieren von Hochdruck-Kraftstoff, der den Injektoren 13 zugeführt wird. Der Common-Rail-Akkumulator 12 ist mit einem Auslass der Zufuhrpumpe 14 über ein Pumpenrohr (ein Hochdruckkraftstoffrohr) zum kontinuierlichen Akkumulieren eines Rail-Drucks (Kraftstoffschienendrucks) verbunden, der einem Kraftstoffeinspritzdruck entspricht. Die Zufuhrpumpe 14 pumpt den Hochdruckkraftstoff. Eine Vielzahl von Injektorrohren, die jeweils Hochdruckkraftstoff einem entsprechenden Injektor 13 zuführen, ist mit dem Common-Rail-Akkumulator 12 verbunden.
Jeder Injektor 13, der an einem entsprechenden Zylinder der Brennkraftmaschine 11 angebracht ist, spritzt Kraftstoff in den Zylinder ein. Der Injektor 13 ist mit einem stromabwärtsseitigen Ende des entsprechenden Injektorrohrs verbunden, der von dem Common-Rail-Akkumulator 12 abzweigt. Der Injektor 13 weist eine Kraftstoffeinspritzdüse und ein Elektromagnetventil (Solenoidventil) 15 auf. Die Kraftstoffeinspritzdüse spritzt den Hochdruckkraftstoff, der in dem Common-Rail-Akkumulator 12 akkumuliert ist, in den Zylinder ein. Das Elektromagnetventil 15 führt eine Anhebungssteuerung einer Nadel durch, die innerhalb der Kraftstoffeinspritzdüse aufgenommen ist. Wenn das Elektromagnetventil 15 gespeist bzw. erregt wird, spritzt der Injektor 13 den Kraftstoff ein.
Die Zufuhrpumpe 14 ist eine Kraftstoffpumpe zum Pumpen des Hochdruckkraftstoffs in den Common-Rail-Akkumulator 12. Die Zufuhrpumpe 14 weist eine Förderpumpe und eine Hochdruckpumpe auf. Die Förderpumpe saugt den Kraftstoff aus einem Kraftstofftank in die Zufuhrpumpe 14 ein, und die Hochdruckpumpe komprimiert den Kraftstoff auf einen Hochdruck und pumpt den Kraftstoff in den Common-Rail-Akkumulator 12. Die Förderpumpe und die Hochdruckpumpe werden durch eine gemeinsame Nockenwelle angetrieben, die durch die Leistung der Brennkraftmaschine 11 in Drehung versetzt wird.
Die Zufuhrpumpe 14 weist ein Ansaugsteuerungsventil (SCV) 16 auf, das die Kraftstoffmenge justiert, die durch die Hochdruckpumpe gesaugt wird. Der Rail-Druck, der in dem Common-Rail-Akkumulator 12 akkumuliert wird, wird durch die Steuerung des dem SCV 16 zugeführten Stroms justiert.
Nachstehend ist der Auflader 2 beschrieben. Der Auflader 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Turbo mit variabler Geometrie (VGT, variable geometry turbo) und weist eine Abgasturbine 21, einen Ansaugkompressor 22 und ein Turbobetätigungsglied 23 zur Änderung eines Ladedrucks auf.
Die Abgasturbine 21 ist ein Flügelrad, die durch ein Turbinengehäuse 21a mit einer Spiralform umgeben ist. Die Abgasturbine 21 wird durch die Abgasströmung in Drehung versetzt, die durch ein Abgasrohr 24 gelangt.
Der Ansaugkompressor 22 ist ein Flügelrad, der mit der Abgasturbine 21 über eine Welle 25 verbunden ist, und rotiert einstückig mit der Abgasturbine 21. Der Ansaugkompressor 22 ist durch ein Turbinengehäuse 22a mit einer Spiralform umgeben. Der Ansaugkompressor 22 komprimiert Luft eines Ansaugrohrs 26 und führt die komprimierte Luft der Brennkraftmaschine 11 durch Verwendung einer Rotationsantriebskraft der Abgasturbine 21 zu. Es ist wünschenswert, dass ein Zwischenkühler 27 innerhalb des Ansaugrohrs 26 positioniert ist, der sich an einer stromabwärts gelegenen Seite des Ansaugkompressors 22 befindet, wie es durch gestrichelte Linien in 1 dargestellt ist. Dies kann in wünschenswerter Weise die aufgeladene Luft kühlen, die durch die Kompression der Luft durch den Ansaugkompressor 22 erhitzt wird, und danach kann die gekühlte aufgeladene Luft zu der Brennkraftmaschine 11 geleitet werden.
Das Turbobetätigungsglied 23 steuert den Ladedruck (Ansaugdruck, der durch den Ansaugkompressor 22 komprimiert wird) durch Justierung eines Winkels einer Klappe 23a, die das Abgas zu der Abgasturbine 21 bläst.
Das AGR-Gerät 3 ist nachstehend beschrieben. Das AGR-Gerät 3 weist einen AGR-Durchlass 31 und ein AGR-Ventil 32 auf.
Der AGR-Durchlass 31 ist ein Rückführungsdurchlass, der einen Teil des Abgases aus dem Abgasrohr 24 auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Turbobetätigungsglieds 23 entnimmt und diesen zu einer Ansaugseite der Brennkraftmaschine 11 zurückführt. Ein stromaufwärts gelegenes Ende des AGR-Durchlasses 31 verzweigt aus dem Abgasrohr 24, und ein stromabwärtsseitiges Ende des AGR-Durchlasses 31 ist mit dem Ansaugrohr 26 verbunden, der an einer stromabwärts gelegenen Seite des Ansaugkompressors 22 sich befindet. Es ist wünschenswert, dass ein AGR-Kühler 33 innerhalb des AGR-Durchlasses 31 positioniert ist, wie es durch gestrichelte Linien in 1 gezeigt ist. Dies kann in wünschenswerter Weise das heiße Abgas kühlen und dann das gekühlte Abgas zu der Ansaugseite der Brennkraftmaschine 11 zurückführen.
Das AGR-Ventil 32 justiert ein AGR-Verhältnis des Abgases zu der neu zugeführten frischen Luft durch Justierung der Menge des Abgases, die zu der Ansaugseite der Brennkraftmaschine 11 durch Verwendung des AGR-Durchlasses 31 zurückgeführt wird.
Die Ansaugdrosselklappe 4 ist nachstehend beschrieben. Die Ansaugdrosselklappe 4 justiert eine Luftmenge (eine Menge von verbrennbarer Luft), die in die Brennkraftmaschine 11 gesaugt wird, durch Justierung eines Öffnungsgrads einer Ventilklappe bzw. Absperrklappe 41, die innerhalb des Ansaugrohrs 26 angeordnet ist.
Die Zündkerze 5 ist nachstehend beschrieben. Die Zündkerze 5 ist ein Starthilfsmittel, das Wärme bei dessen Speisung erzeugt, und erhitzt den Kraftstoff, der innerhalb des Zylinders eingespritzt wird. Die Speisung bzw. Erregung der Zündkerze 5 wird durch ein Zündkerzenrelais 51 gesteuert.
Nachstehend ist das Wirbelsteuerungsgerät 6 beschrieben. Das Wirbelsteuerungsgerät 6 unterteilt eine Verbrennungskammerseite eines Einlassdurchlasses des Einlassrohrs 26 in einen Hauptdurchlass 61 und einen Nebendurchlass 62. Das Wirbelsteuerungsgerät 6 steuert durch Justierung eines Öffnungsgrads des Nebendurchlasses 62 unter Verwendung eines Wirbelventils 63 einen Wirbel, der innerhalb der Verbrennungskammer erzeugt wird.
Nachstehend ist die ECU beschrieben. Die ECU steuert den Betrieb jedes Steuerungszielgeräts gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11. Signale von Sensoren werden der ECU zur Erfassung des Betriebszustands der Brennkraftmaschine 11 zugeführt. Die Sensoren, die mit der ECU verbunden sind, weisen einen Umdrehungssensor 71 (NE-Sensor), einen Winkelsensor 72 (G-Sensor), einen Ansauglufttemperatursensor 73, einen Luftmassenstromsensor 74, einen Luftdrucksensor 75, einen Abgastemperatursensor 76, einen Differenzialdrucksensor 78, einen Kühlmitteltemperatursensor 79, einen Rail-Druck-Sensor 81, einen Kraftstofftemperatursensor 82, einen Zündschalter 83, einen Startschalter 84, einen Fahrpedalpositionssensor 85, einen Kupplungsschalter 86, einen Neutralschalter 87 und andere Sensoren auf. Der Umdrehungssensor 71 erfasst die Drehzahl der Maschine pro Zeiteinheit. Der Winkelsensor 72 ist an einer Maschinennockenwelle zur Bestimmung eines Einspritzzeitverlaufs angebracht. Der Ansauglufttemperatursensor 73 erfasst eine Temperatur der neuen Luft, die dem Ansaugkompressor 22 zugeführt wird. Der Luftmassenstromsensor 74 erfasst die Menge (Strömungsrate) von Luft, die dem Ansaugkompressor 22 zugeführt wird. Der Luftdrucksensor 75 erfasst den Ladedruck an einer stromabwärts gelegenen Seite des Ansaugkompressors 22. Der Abgastemperatursensor 76 erfasst eine Temperatur des Abgases an einer stromabwärts gelegenen Seite der Abgasturbine 21. Der Differenzialdrucksensor 78 erfasst eine Druckdifferenz zwischen einem Druck an einer stromaufwärts gelegenen Seite eines Katalysators (DPF) 77 und einen Druck an einer stromabwärts gelegenen Seite des Katalysators 77. Der Kühlmitteltemperatursensor 79 erfasst eine Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine 11. Der Rail-Druck-Sensor 81 erfasst den Rail-Druck, der in dem Common-Rail-Akkumulator 12 akkumuliert wird. Der Kraftstofftemperatursensor 82 erfasst die Temperatur von Kraftstoff, die durch die Zufuhrpumpe 14 komprimiert wird (eine Temperatur von Kraftstoff, die dem Injektor 13 zugeführt wird). Der Zündschalter 83 wird durch einen Insassen betätigt. Der Fahrpedalpositionssensor 85 erfasst den Öffnungsgrad des Fahrpedals. Der Kupplungsschalter 86 erfasst den Betriebszustand einer Kupplung. Der Neutralschalter 87 erfasst einen Neutralzustand.
Ein Hauptrelais 88 gemäß 1 führt Leistung bzw. Energie einer Einspritzsteuerungs-ECU 92 zu, die nachstehend beschrieben ist.
Nachstehend ist zum Vergleich des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit dem Stand der Technik eine herkömmliche ECU beschrieben.
Herkömmlich steuert eine einzige Einheit der ECU (ein Steuerungsgerät mit einem einzigen Computer) das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1.
Die herkömmliche ECU weist einen bekannten Mikrocomputer, der eine einzige CPU aufweist, eine Speichervorrichtung, eine Eingangsschaltung, eine Ausgangsschaltung und eine Leistungsschaltung auf. Die einzige CPU führt einen Steuerungsprozess und einen Berechnungsprozess durch. Die Speichervorrichtung (beispielweise eine ROM, ein Bereitschafts-RAM (Stand-by-RAM) oder ein Speicher wie ein EEPROM, ein RAM und dergleichen) speichert verschiedene Programme und Daten. Die herkömmliche ECU steuert die Vielzahl der Steuerungszielgeräte auf der Grundlage eingegebener Sensorsignale, die der herkömmlichen ECU zugeführt werden. Die Steuerungszielgeräte umfassen das Common-Rail- Kraftstoffeinspritzgerät 1, den Auflader 2, das AGR-Gerät 3, die Ansaugdrosselklappe 4, die Zündkerze 5 und das Wirbelsteuerungsgerät 6. Die eingegebenen Sensorsignale geben die Betriebszustände der Brennkraftmaschine 11 und dergleichen, wie einen Betriebszustand durch den Insassen, den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 und einen Fahrzustand des Fahrzeugs an.
Funktionen der herkömmlichen ECU sind nachstehend als die Funktionen (1) bis (7) beschrieben.

(1) Eine Funktion einer Eingabeverarbeitung für verschiedene Sensoreingänge und verschiedene Schalteingänge Diese Funktion dient zur Erfassung einer Fahrabsicht des Insassen, erfasst einen Umgebungszustand und berechnet einen Maschinenbetriebszustand.
(2) Eine Funktion der Berechnung von Maschinenparametern Diese Funktion berechnet eine Soll-Leerlaufdrehzahl während einer Leerlaufsteuerung, eine Soll-Einspritzmenge, einen Soll-Einspritzzeitverlauf, einen Soll-Rail-Druck, einen Soll-Ladedruck, ein Soll-AGR-Verhältnis, einen Soll-Drosselklappenwinkel, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Erregung der Zündkerze, einen Wirbelwinkel und dergleichen.
(3) Eine Funktion zum Betrieb von Maschinenzubehör und Betätigungsgliedern Diese Funktion betreibt den Injektor 13 (das Elektromagnetventil 15), die Zufuhrpumpe (14) (SCV 16), das Turbobetätigungsglied 23, das AGR-Ventil 32, die Ansaugdrosselklappe 4, das Zündkerzenrelais 51, das Wirbelventil 63 und dergleichen.
(4) Eine Funktion verschiedener Lernsteuerungen und eine Speicherverarbeitung der Lernwerte
(5) Eine Funktion einer Kommunikationsverarbeitung mit anderen Steuerungseinheiten (beispielsweise ein Klimasteuerungsgerät, ein Hydrauliksteuerungsgerät eines Automatikgetriebes und dergleichen)
(6) Eine Funktion einer Diagnoseausfallsicherungsverarbeitung
(7) Eine Funktion einer Nachbehandlungsverarbeitungssteuerung während eines Maschinenstopps Nachstehend ist die ECU gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Im Gegensatz zu der herkömmlichen ECU weist die ECU gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Haupt-ECU (eine Maschinensteuerungs-ECU gemäß 1) 91, die Einspritzsteuerungs-ECU (eine CRS-ECU gemäß 1, die Unter-ECU gemäß 3) 92, eine Aufladungssteuerungs-ECU (super boost control ECU) (eine Turbo-ECU gemäß 1) 93 und eine AGR-Steuerungs-ECU (AGR-ECU gemäß 1) 94 auf.

Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 wird durch die Haupt-ECU 91 und die Einspritzsteuerungs-ECU 92 gesteuert. Der Auflader 2 wird durch die Haupt-ECU 91 und die Aufladungssteuerungs-ECU 93 gesteuert. Das AGR-Gerät 3 wird durch die Haupt-ECU 91 und die AGR-Steuerungs-ECU 94 gesteuert.
Die Ansaugdrosselklappe 4, die Zündkerze 5 und das Wirbelsteuerungsgerät 6 werden direkt durch die Haupt-ECU 91 gesteuert.
Die Haupt-ECU 91 ist ein unabhängiger Computer, der unabhängig von den anderen ECUs (beispielsweise der Einspritzsteuerungs-ECU 92, der Aufladungssteuerungs-ECU 93 und der AGR-Steuerungs-ECU 94) ist. Die Haupt-ECU 91 weist eine CPU, eine Speichervorrichtung, eine Eingangsschaltung, eine Ausgangsschaltung und eine Leistungsschaltung auf. Die CPU führt einen Steuerungsprozess und einen Berechnungsprozess durch. Die Speichervorrichtung speichert verschiedene Programme und Daten. Die Leistungsschaltung kann gemeinsam mit anderen ECUs verwendet werden. Die Haupt-ECU 91 weist zumindest den Computer auf, der eine Berechnung unabhängig von den anderen ECUs durchführt.
Die Haupt-ECU 91 berechnet Betriebsbefehlswerte des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1, des Aufladers 2 und des AGR-Geräts 3 entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11. Dann führt die Haupt-ECU 91 die berechneten Betriebsbefehlswerte der Einspritzsteuerungs-ECU 92, der Aufladungssteuerungs-ECU 93 und der AGR-Steuerungs-ECU 94 zu. Außerdem steuert die Haupt-ECU 91 direkt die Ansaugdrosselklappe 4, die Zündkerze 5 und das Wirbelsteuerungsgerät 6 entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11. Die Betriebsbefehlswerte des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 weisen die Soll-Einspritzmenge, den Soll-Einspritzzeitverlauf und den Soll-Rail-Druck auf. Die Betriebsbefehlswerte des Aufladers 2 weisen den Soll-Ladedruck auf. Die Betriebsbefehlswerte des AGR-Geräts 3 weisen das Soll-AGR-Verhältnis auf.
Nachstehend ist die Steuerung des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 beschrieben. Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 wird durch die Haupt-ECU 91 und die Einspritzsteuerungs-ECU 92 beschrieben, wie es vorstehend beschrieben worden ist.
Eine Funktion der Haupt-ECU 91 zur Steuerung des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 ist nachstehend beschrieben. Die Haupt-ECU 91 berechnet die Betriebsbefehlswerte, die grundsätzliche Werte für eine Einspritzsteuerung des Commmon-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 sind. Die Betriebsbefehlswerte des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 weisen die Soll-Einspritzmenge, den Soll-Einspritzzeitverlauf und den Soll-Rail-Druck auf. Dann gibt die Haupt-ECU 91 die Betriebsbefehlswerte zu der Einspritzsteuerungs-ECU 92 aus. Außerdem gibt die Haupt-ECU 91 zusätzlich zu den Betriebsbefehlswerten die Betriebszustandsinformationen der Brennkraftmaschine 11 wie Kühlmitteltemperaturinformationen, Schaltinformationen und Diagnoseinformationen zu der Einspritzsteuerungs-ECU 92 aus.
Eine Funktion der Einspritzsteuerungs-ECU 92 ist nachstehend beschrieben. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 steuert direkt alle Betätigungsglieder, die an dem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 angebracht sind. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 weist einen unabhängigen Computer auf, der unabhängig von den anderen ECUs (der Haupt-ECU 91, der Aufladungssteuerungs-ECU 93 und der AGR-Steuerungs-ECU 94) ist. Außerdem weist die Einspritzsteuerungs-ECU 92 eine CPU, eine Speichervorrichtung, eine Eingangsschaltung, eine Ausgangsschaltung und eine Leistungsschaltung auf. Die CPU führt einen Steuerungsprozess und einen Berechnungsprozess aus. Die Speichervorrichtung speichert verschiedene Programme und Daten. Die Leistungsschaltung kann gemeinsam mit den anderen ECUs verwendet werden. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 weist zumindest den Computer auf, der eine Berechnung unabhängig von den anderen ECUs durchführt.
Die Einspritz-Steuerungs-ECU 92 führt eine Korrekturverarbeitung der Betriebsbefehlswerte (der Soll-Einspritzmenge, des Soll-Einspritzzeitverlaufs und des Soll-Rail-Drucks) durch, die von der Haupt-ECU 91 zugeführt werden, wie es nachstehend beschrieben ist.
Sensorsignale des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 werden der Einspritzsteuerungs-ECU 92 zugeführt. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 gibt Betriebsinformationen des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 wie einen gemessenen Rail-Druck und die Diagnoseinformationen des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 zu der Haupt-ECU 91 aus.
Wie es nachstehend beschrieben ist, steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 unabhängig von der Haupt-ECU 91 in einer besonderen Betriebsart. Sensorsignale, die ein Schaltsignal umfassen, für die autonome Steuerung, werden ebenfalls direkt der Einspritzsteuerungs-ECU 92 zugeführt.
Der Einspritzsteuerungs-ECU 92 weist die nachstehenden Funktionen auf, die von den vorstehend beschriebenen Funktionen der herkömmlichen ECU getrennt sind.
Die Funktionen der Einspritzsteuerungs-ECU 92 sind nachstehend unter (1) bis (7) beschrieben.

(1) Eine Steuerungsfunktion für einen allgemeinen Betriebszustand Diese Funktion führt die Korrekturverarbeitung der Betriebsbefehlswerte (der Soll-Einspritzmenge, des Soll-Einspritz-Zeitverlauf und des Soll-Rail-Drucks) durch, die von der Haupt-ECU 91 zugeführt werden. Insbesondere besteht die Steuerungsfunktion aus zwei Korrekturfunktionen. Die erste Korrekturfunktion korrigiert die Betriebsbefehlswerte (die Soll-Einspritzmenge, den Soll-Einspritz-Zeitverlauf und den Soll-Rail-Druck), die von der Haupt-ECU 91 zugeführt werden, auf der Grundlage der entweder von der Haupt-ECU 91 zugeführten oder direkt der Einspritzsteuerungs-ECU 92 zugeführten Betriebsinformation (des Betriebszustands der Brennkraftmaschine 11). Die zweite Korrekturfunktion korrigiert die von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte auf der Grundlage von Korrekturwerten (eines Lernwerts, eines Anfangskorrekturwerts zur Korrektur von Differenzen zwischen Vorrichtungen und dergleichen), die in der Speichervorrichtung gespeichert sind.
(2) Eine Diagnoseausfallsicherungssteuerungsfunktion Diese Funktion führt die Diagnoseausfallsicherungsverarbeitung für das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 wie für den Injektor 13 und die Zufuhrpumpe 14 aus. Mit dieser Diagnoseausfallsicherungssteuerungsfunktion steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 autonom funktionelle Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 wie den Injektor 13 und die Zufuhrpumpe 14 auf der Grundlage verschiedener Sensorsignale, die der Einspritzsteuerungs-ECU 92 zugeführt werden, in einem Fall, in dem die Einspritzsteuerungs-ECU 92 eine Fehlfunktion (beispielsweise einen Fehler) der Haupt-ECU 91 erfasst. Die Diagnoseausfallsicherungssteuerungsfunktion ist nachstehend beschrieben.
(3) Eine Steuerungsfunktion für eine spezielle Betriebsart Diese Funktion führt verschiedene Lernsteuerungen für das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 wie für den Injektor 13 und die Zufuhrpumpe 14 durch. Mit dieser Steuerungsfunktion für die spezielle Betriebsart steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 und es wird der Lernvorgang eines Betätigungsglieds durchgeführt, der an dem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 angebracht ist. Die Steuerungsfunktion für die spezielle Betriebsart ist später beschrieben.
(4) Eine Speicherfunktion zum Speichern des Lernwerts Dieses ist eine Funktion zum Speichern der Lernwerte, der Anfangskorrekturwerte und dergleichen. Die Lernwerte werden während des Lernvorgangs berechnet. Die anfänglichen Korrekturwerte werden bei der Auslieferung eingegeben und werden zur Korrektur von Differenzen zwischen Vorrichtungen verwendet.
(5) Eine Funktion zum Betrieb jedes Betätigungsglieds des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 Diese Funktion betreibt den Injektor 13 (das Elektromagnetventil 15) und die Zufuhrpumpe 14 (das SCV 16) auf der Grundlage des Einspritzstartzeitverlaufs des Injektors 13, der Einspritzmenge und einer Kraftstoffpumpmenge der Hochdruckpumpe. Der Einspritzstartzeitverlauf des Injektors 13 bezieht sich auf einen Erregungsstartzeitverlauf des Elektromagnetventils 15 des Injektors 13. Die Einspritzmenge bezieht sich auf die Einspritzzeitdauer des Injektors 13 oder eine Erregungszeitdauer des Elektromagnetventils 15 des Injektors 13. Die Kraftstoffpumpmenge der Hochdruckpumpe bezieht sich auf einen dem SCV 16 zugeführten Strom.
(6) Eine Funktion der Kommunikationsverarbeitung mit anderen Steuerungseinheiten (beispielsweise der Haupt-ECU 91)
(7) Eine Funktion zum Zuführen des Betriebsbefehlswerts zu dem Auflader 2 und dem AGR-Gerät 3 Mit dieser Funktion berechnet anstelle der Haupt-ECU 91 die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die Betriebsbefehlswerte des Aufladers 2 und des AGR-Geräts 3, wobei die Einspritzsteuerungs-ECU 92 den berechneten Betriebsbefehlswert zu der Aufladungssteuerungs-ECU 93 und der AGR-Steuerungs-ECU 94 zuführt, während die Einspritzsteuerungs-ECU 92 autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 steuert.

Nachstehend ist die Diagnoseausfallsicherungssteuerungsfunktion beschrieben. Die Haupt-ECU 91 weist eine Selbstdiagnoseeinrichtung zur Überprüfung auf, ob die Haupt-ECU 91 korrekt arbeitet. Falls die Selbstdiagnoseeinrichtung einen Fehler von sich selbst (der Haupt-ECU 91) ermittelt, wird eine Anzeigeeinrichtung (beispielsweise eine Lampe) zur Anzeige eines "Auftretens eines Fehlers" für den Insassen verwendet.
Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 ist zum Empfang von Diagnoseergebnissen (beispielsweise eines Flags, das einen normalen Zustand angibt) der Selbstdiagnoseeinrichtung ausgelegt, die in der Haupt-ECU 91 eingebaut ist. Falls ermittelt wird, dass die Haupt-ECU 91 einen Fehler aufweist, ignoriert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die Betriebsbefehlswerte (die Soll-Einspritzmenge-, den Soll-Einspritz-Zeitverlauf und den Soll-Rail-Druck), die von der Haupt-ECU 91 zugeführt werden. Statt dessen steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 autonom die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 wie den Injektor 13 und die Zufuhrpumpe 14 auf die Grundlage verschiedener Sensorsignale (gegenwärtige Betriebszustände), die der Einspritzsteuerungs-ECU 92 zugeführt werden.
Ein Beispiel für die vorstehend beschriebene Diagnoseausfallsicherungssteuerungsfunktion ist nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wenn die Steuerungsroutine gestartet wird (Start), überträgt die in der Haupt-ECU 91 eingebaute Selbstdiagnoseeinrichtung ein "Normalzustand-Flag", das angibt, dass die Haupt-ECU 91 im normalen Zustand betrieben wird, zu der Einspritzsteuerungs-ECU 92 (Schritt A1).
Dann wird in der Einspritzsteuerungs-ECU 92 bestimmt, ob das "Normalzustands-Flag" korrekt von der Haupt-ECU 91 übermittelt wird (Schritt A2).
Falls in Schritt A2 die Bestimmung JA ist (die Haupt-ECU 91 im normalen Zustand betrieben wird), wird die Steuerung für den normalen Zustand durchgeführt. Das heißt, dass die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 auf der Grundlage der von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte (die Soll-Einspritzmenge, der Soll-Einspritzzeitverlauf und der Soll-Rail-Druck) gesteuert werden (Schritt A3). Insbesondere werden die von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte durch die vorstehend beschriebene Steuerungsfunktion für den allgemeinen Betriebszustand korrigiert, und jedes Betätigungsglied des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 wird gesteuert, woraufhin die Steuerungsroutine beendet wird (ENDE).
Falls in Schritt A2 die Bestimmung NEIN ist (die Haupt-ECU 91 einen Fehler aufweist), steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1. Das heißt, dass die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die Betriebsbefehlswerte aus der Haupt-ECU 91 ignoriert. Statt dessen steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 auf der Grundlage verschiedener Sensorsignale (den gegenwärtigen Betriebszuständen), die der Einspritzsteuerungs-ECU 92 zugeführt werden (Schritt A4). Dann wird die Steuerungsroutine beendet (ENDE).
Nachstehend ist die Steuerungsfunktion für die spezielle Betriebsart beschrieben. Wenn ein externer Lernbefehl eingegeben wird, oder der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 ein vorbestimmter Lernbetriebszustand ist, führt die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die Lernfunktion durch, in der die Einspritzsteuerungs-ECU 92 autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 unabhängig von der Haupt-ECU 91 steuert. Dann bestimmt die Einspritzsteuerungs-ECU 92 den Korrekturwert, der zur Korrektur eines Anweisungswerts verwendet wird, der einem Einspritzvorgang zugehörigen Betätigungsglied zugeführt wird, um den Genauigkeitsgrad des Betriebs des Betätigungsglieds zu verbessern.
Die Steuerungsfunktion für die spezielle Betriebsart ist in (A) eine Lernfunktion, die durchgeführt wird, wenn ein externer Lernbefehl zugeführt wird, und (B) eine Lernfunktion unterteilt, die durchgeführt wird, wenn der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 ein vorbestimmter Lernbetriebszustand ist. In der Lernfunktion (A) wird ein spezielles Werkzeug (beispielsweise ein Service-Werkzeug zur Überprüfung und Wartung) in einer Fabrik, von einem Händler oder einer Werkstatt verwendet. Das spezielle Werkzeug führt ein spezielles Signal (beispielsweise ein Prüf- und Wartungssignal) der Haupt-ECU 91 oder der Einspritzsteuerungs-ECU 92 zu. Dies ist ein Beispiel von mehreren Beispielen, bei denen der externe Lernbefehl zugeführt wird. Dann ignoriert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die Betriebsbefehlswerte aus der Haupt-ECU 91 und steuert autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 unabhängig von der Haupt-ECU 91, um den Lernvorgang des Betätigungsglieds durchzuführen, dessen Einspritzbetrieb durch die Einspritzsteuerungs-ECU 92 gesteuert wird.
Die autonome Steuerung durch die Einspritzsteuerungs-ECU 92 in der Lernfunktion (A) variiert entsprechend den Lernvorgangsdetails, die durch die speziellen Signale gegeben sind. Durch die autonome Steuerung stellt die Einspritzsteuerungs-ECU 92 den Maschinenbetriebszustand ein, der zu dem Lernvorgang passt.
Während des allgemeinen Betriebszustands wird die Lernfunktion (B) durchgeführt, wenn der Betriebszustand der Brennkraftmaschine der vorbestimmte Lernbetriebszustand wird, wie beispielsweise, wenn ein Aufwärmen der Brennkraftmaschine 11 beendet ist als auch ein Leerlauf durchgeführt wird, während das Fahrzeug gestoppt ist. Dies ist ein Beispiel für den vorbestimmten Lernbetriebszustand der Brennkraftmaschine und dergleichen. Dann ignoriert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die Betriebsbefehlswerte aus der Haupt-ECU 91 und steuert autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 unabhängig von der Haupt-ECU 91, um den Lernvorgang für das Betätigungsglied durchzuführen, das von der Einspritzsteuerungs-ECU 92 gesteuert wird.
Wenn die Einspritzsteuerungs-ECU 92 autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 zur Durchführung des Lernvorgangs steuert, ist es wünschenswert, Informationen, die die Ausführung des Lernvorgangs angeben, zu der Haupt-ECU 91 zu senden.
Die Lernfunktion (B) ist ausgelegt, den Lernvorgang, in dem die Einspritzsteuerungs-ECU 92 autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 steuert, zu unterbrechen oder zu stoppen, falls der Betriebszustand während des Lernvorgangs, in dem die Einspritzsteuerungs-ECU 92 das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 autonom steuert, ungeeignet für den Lernvorgang wird, beispielsweise wenn der Insasse das Gaspedal (Fahrpedal) vollständig durchdrückt. Insbesondere ist die Haupt-ECU 91 ausgelegt, ein Lernstoppsignal zu der Einspritzsteuerungs-ECU 92 auszugeben, wenn der Betriebszustand für den Lernvorgang ungeeignet wird. Wenn die Einspritzsteuerungs-ECU 92 das Lernstoppsignal empfängt, stoppt die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die autonome Steuerung des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 und steuert unmittelbar das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 auf der Grundlage des von der Haupt-ECU 91 befohlenen Betriebsbefehlswerts.
In der Lernfunktion (B) stellt die autonome Steuerung durch die Einspritzsteuerungs-ECU 92 einen speziellen Maschinenbetriebszustand ein, der zu dem Lernvorgang passt. Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 wird autonom innerhalb eines Bereichs gesteuert, in dem die autonome Steuerung den Betriebszustand des Fahrzeugs nicht beeinflusst.
Insbesondere führt während des Lernvorgangs die Einspritzsteuerungs-ECU 92 Steuerungen wie eine Leerlaufdrehzahlsteuerung (ISC, idle speed control), eine FCCB-Steuerung (Steuerung zur Kompensation einer ungleichmäßigen Einspritzmenge) und dergleichen durch, um den Maschinenbetriebszustand einzustellen, der zu dem Lernvorgang passt.
Ein Steuerungsbeispiel einer erzwungenen Lernsteuerung durch Zufuhr eines Signals zu der Haupt-ECU 91 aus dem speziellen Werkzeug ist nachstehend beschrieben. Das Beispiel für die erzwungene Lernsteuerung, das eines der Beispiele für die Steuerungsbeispiele der Lernfunktion (A) ist, ist nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. In diesem Beispiel führt das spezielle Werkzeug (das Service-Werkzeug) das spezielle Signal (einen Servicecode) der Haupt-ECU 91 zu, um die Lernsteuerung erzwungen durchzuführen.
Die Haupt-ECU 91 ist ausgelegt, den von dem Service-Werkzeug zugeführten "Service-Code" für den Lernvorgang zu der Einspritzsteuerungs-ECU 92 zu senden. Außerdem ist die Haupt-ECU 91 ausgelegt, ein von der Einspritzsteuerungs-ECU 92 erzeugtes Lernvorgangsausführungssignal zu dem Service-Werkzeug zu senden.
Wenn die Steuerungsroutine gestartet wird (Start) und die Haupt-ECU 91 einen "spezifischen Service-Code (beispielsweise einen Befehlscode für eine erzwungene Ausführung eines vorbestimmten Lernvorgangs)" empfängt, das von dem Service-Werkzeug gesendet wird (Schritt B1), führt die Haupt-ECU 91 der Einspritzsteuerungs-ECU 92 einen Befehl zur Ausführung einer Lernsteuerung durch die Einspritzsteuerungs-ECU 92 (Betriebsdelegationsbefehl) zu (Schritt B2).
Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 bestimmt, ob der durch verschiedene Diagnoseinformationssätze und den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 angegebene Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet ist (Schritt B3).
Falls die Bestimmung in Schritt B3 NEIN ist (der Betriebszustand nicht für das autonome Lernen geeignet ist), sendet die Einspritzsteuerungs-ECU 92 zu der Haupt-ECU 91 ein Signal, das angibt, dass die autonome Steuerung für den Lernvorgang nicht ausgeführt werden kann (Schritt B4). Wenn die Haupt-ECU 91 das Signal, das angibt, dass die autonome Steuerung für den Lernvorgang nicht ausgeführt werden kann, von der Einspritzsteuerungs-ECU 92 empfängt, sendet die Haupt-ECU 91 ein Signal zu dem Service-Werkzeug, das einen "nicht ausgeführten Lernvorgang" angibt. Daher kann der "nicht ausgeführte Lernvorgang" durch das Service-Werkzeug bestätigt werden.
Dann steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 auf der Grundlage der Betriebsbefehlswerte (der Soll-Einspritzmenge, des Soll-Einspritzzeitverlaufs und des Soll-Rail-Drucks), die von der Haupt-ECU 91 zugeführt werden (Schritt B5). Insbesondere korrigiert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte auf der Grundlage der Steuerungsfunktion für den allgemeinen Betriebszustand, und steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 jedes Betätigungsglied des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1. Dann wird die Steuerungsroutine beendet (ENDE).
Falls die Bestimmung in Schritt B3 JA ist (der Betriebszustand für das autonome Lernen geeignet ist), ignoriert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte und steuert autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 derart, dass der Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet wird (Schritt B6). Die Betriebszustände, die für den Lernvorgang geeignet sind, umfassen den Betriebszustand für die spezielle Betriebsart für den Lernvorgang und den Betrieb in einer Notlaufbetriebsart (limp home mode).
Dann bestimmt die Einspritzsteuerungs-ECU 92, ob der befohlene Lernvorgang beendet ist (Schritt B7).
Falls die Bestimmung in Schritt B7 NEIN ist (unvollständiger Lernvorgang), führt die Einspritzsteuerungs-ECU 92 in Schritt B6 die autonome Steuerung fort.
Falls die Bestimmung in Schritt B7 JA ist (vollständiger Lernvorgang), werden die nachstehend beschriebenen drei Prozesse durchgeführt (Schritt B8).

(i) Der bestimmte Lernwert wird in der Speichervorrichtung der Einspritzsteuerungs-ECU 92 gespeichert (die Speicherfunktion zum Speichern des Lernwerts).
(ii) Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 sendet ein Signal, das den vollständigen bzw. abgeschlossenen Lernvorgang angibt, durch die Haupt-ECU 91 zu dem Service-Werkzeug.
(iii) Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 stoppt die autonome Steuerung und kehrt zu dem allgemeinen Betrieb zurück, in dem die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 auf der Grundlage der von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswert steuert. Dann wird die Steuerungsroutine beendet (ENDE).

Ein Steuerungsbeispiel für die erzwungene Lernsteuerung durch Zufuhr eines Signals zu der Einspritzsteuerungs-ECU 92 aus dem speziellen Werkzeug ist nachstehend beschrieben. Das Beispiel für die erzwungene Lernsteuerung, das eines der Steuerungsbeispiele der Lernfunktion (A) ist, ist nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. In diesem Beispiel gibt das spezielle Werkzeug (das Service-Werkzeug) direkt das spezielle Signal (den Service-Code) zu der Einspritzsteuerungs-ECU 92, um die Lernsteuerung erzwungen durchzuführen.
Wenn die Steuerungsroutine gestartet wird (START) und die Einspritzsteuerungs-ECU 92 den "spezifischen Service-Code (beispielsweise den Befehls-Code für die erzwungene Ausführung eines vorbestimmten Lernvorgangs)" empfängt, das von dem Service-Werkzeug gesendet wird (Schritt C1), bestimmt die Einspritzsteuerungs-ECU 92, ob der Betriebszustand, der durch die verschiedenen Diagnoseinformationssätze und den Betriebszustand der Brennkraftmaschine angegeben ist, für den Lernvorgang geeignet ist (Schritt C2).
Falls die Bestimmung in Schritt C2 NEIN ist (der Betriebszustand für die autonome Steuerung nicht geeignet ist), steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 auf der Grundlage der von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte (die Soll-Einspritzmenge, den Soll-Einspritzzeitverlauf und den Soll-Rail-Druck) (Schritt C3). Insbesondere korrigiert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Steuerungsfunktion für den allgemeinen Betriebszustand, und steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 jedes Betätigungsglied des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1.
Dann sendet die Einspritzsteuerungs-ECU 92 das den "nicht ausgeführten Lernvorgang" angebende Signal zu dem Service-Werkzeug (Schritt C4), und wird die Steuerungsroutine beendet (ENDE). Daher kann der "nicht ausgeführte Lernvorgang" durch das Service-Werkzeug bestätigt werden.
Falls die Bestimmung in Schritt C2 JA ist (der Betriebszustand für die autonome Steuerung geeignet ist), ignoriert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte und steuert autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1, so dass der Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet wird (Schritt C5). Die Betriebszustände, die für den Lernvorgang geeignet sind, umfassen den Betriebszustand für die spezielle Betriebsart für den Lernvorgang und den Betrieb in der Notlaufbetriebsart (limp home mode).
Dann bestimmt die Einspritzsteuerungs-ECU 92, ob ein befohlener Lernvorgang beendet ist (Schritt C6).
Falls die Bestimmung in Schritt C6 NEIN ist (unvollständiger Lernvorgang), setzt die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die autonome Steuerung in Schritt C5 fort.
Falls die Bestimmung in Schritt C6 JA ist (abgeschlossener Lernvorgang), werden die nachstehend beschriebenen drei Prozesse durchgeführt (Schritt C7).

(i) Der bestimmte Lernwert wird in der Speichervorrichtung der Einspritzsteuerungs-ECU 92 gespeichert (die Speicherfunktion zum Speichern des Lernwerts).
(ii) Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 sendet ein den abgeschlossenen Lernvorgang angebendes Signal zu dem Service-Werkzeug durch die Haupt-ECU 91.
(iii) Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 stoppt die autonome Steuerung und kehrt zu dem allgemeinen Betrieb zurück, in dem die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 auf der Grundlage der von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte steuert. Dann wird die Steuerungsroutine beendet (ENDE).

Ein Steuerungsbeispiel für die Lernsteuerung während des Maschinenbetriebs ist nachstehend beschrieben. Die vorstehend beschriebene Lernfunktion (B) ist unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Die Steuerungsroutine wird gestartet (START), und die Einspritzsteuerungs-ECU 92 steuert die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 auf der Grundlage der von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte (der Soll-Einspritzmenge, des Soll-Einspritzzeitverlaufs und des Soll-Rail-Drucks) (Schritt D1). Während dieses allgemeinen Betriebs (Schritt D1) bestimmt die Einspritzsteuerungs-ECU 92, ob der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 für den Lernvorgang geeignet ist (Schritt D2). Die Betriebszustände, die für den Lernvorgang geeignet sind, umfassen sowohl eine Situation, in der die Laufleistung des Fahrzeugs eine vorbestimmte Distanz erreicht, als auch wenn die Maschine 11 sich stabil im Leerlauf befindet.
Falls die Bestimmung in Schritt D2 NEIN ist (der Betriebszustand für den Lernvorgang nicht geeignet ist), steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 auf der Grundlage der von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte (der Soll-Einspritzmenge, des Soll- Einspritzzeitverlaufs und des Soll-Rail-Drucks) (Schritt D3). Insbesondere korrigiert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Steuerungsfunktion für den allgemeinen Betriebszustand, und steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 jedes Betätigungsglied des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1. Dann wird die Steuerungsroutine beendet (ENDE).
Falls die Bestimmung in Schritt D2 JA ist (der Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet ist), ignoriert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte und steuert autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 derart, dass der Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet wird (Schritt D4). Die Betriebszustände, die für den Lernvorgang geeignet sind, umfassen die Betriebsart für den Lernvorgang. Diese autonome Steuerung beeinträchtigt nicht den Betriebszustand des Fahrzeugs und umfasst die ISC (Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung) und FCCB-Steuerung.
Dann bestimmt die Einspritzsteuerungs-ECU 92, ob der befohlene Lernvorgang beendet ist (Schritt D5).
Falls die Bestimmung in Schritt D5 NEIN ist (unvollständiger Lernvorgang), setzt die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die autonome Steuerung in Schritt D4 fort.
Falls die Bestimmung in Schritt D5 JA ist (vollständiger Lernvorgang), wird der berechnete Lernwert in der Speichervorrichtung der Einspritzsteuerungs-ECU 92 gespeichert (die Speicherfunktion zum Speichern des Lernwerts) (Schritt D6). Dann wird die autonome Steuerung für den Lernvorgang durch die Einspritzsteuerungs-ECU 92 beendet. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 kehrt zu dem allgemeinen Betrieb zurück, in dem die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die funktionellen Komponenten des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 auf der Grundlage der von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswerte steuert (Schritt D7). Dann wird die Steuerungsfunktion beendet (ENDE).
Nachstehend ist die Funktion zum Zuführen der Betriebsbefehlswerte zu dem Auflader 2 und dem AGR-Gerät 3 beschrieben. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 weist die Funktionsberechnung der Betriebsbefehlswerte für den Auflader 2 und das AGR-Gerät 3 anstelle der Haupt-ECU 91 und zum Zuführen des berechneten Betriebsbefehlswerts zu der Aufladungssteuerungs-ECU 93 und der AGR-Steuerungs-ECU 94 auf, während die Einspritzsteuerungs-ECU 92 autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 unabhängig von der Haupt-ECU 91 steuert.
Insbesondere kann die Brennkraftmaschine 11 in einem speziellen Zustand gehalten werden, wenn die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die Lernsteuerung des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 durchführt.
In diesem Fall weist die Einspritzsteuerungs-ECU 92, die die Lernsteuerung durchführt, die Aufladungssteuerungs-ECU 93 derart an, dass der Auflader 2 unter einem "spezifischen Betriebszustand, der für den Lernvorgang des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 geeignet ist" betrieben wird. Außerdem weist die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die AGR-Steuerungs-ECU 94 derart an, dass das AGR-Gerät 3 unter einem "spezifischen Betriebszustand, der für den Lernvorgang des Common-Rail- Kraftstoffeinspritzgeräts 1 geeignet ist", betrieben wird.
Befehls-(Signal)-Kommunikation zwischen den Unter-ECUs wird über ein Steuerungsbereichsnetzwerk (CAN), das bereits allgemein in dem Fahrzeug eingebaut ist, und dergleichen durchgeführt.
Daher muss die Haupt-ECU 91 die besonderen "Betriebsbefehlswerte für den Auflader 2 und das AGR-Gerät 3" nicht berechnen. Die besonderen Betriebsbefehlswerte sind für den Betrieb besonders, in dem die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die Lernsteuerung durchführt.
Wirkungen der Steuerung des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 durch die Einspritzungssteuerungs-ECU 92 sind nachstehend beschrieben.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die ECU des Maschinensteuerungssystems unterteilt und weist die Haupt-ECU 91 und die Einspritzsteuerungs-ECU 92 auf. Die Haupt-ECU 91 berechnet die Betriebsbefehlswerte für das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 steuert direkt das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 auf der Grundlage der von der Haupt-ECU 91 berechneten Betriebsbefehlswerts.
Die erste Wirkung ist nachstehend beschrieben. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 weist den unabhängigen Computer auf, der sich von demjenigen der Haupt-ECU 91 unterscheidet.
Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 korrigiert die von der Haupt-ECU 91 berechneten Betriebsbefehlswerte auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine 11 oder der in der Speichervorrichtung gespeicherten Korrekturwerte. Dann steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 direkt den Betrieb des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1.
Daher müssen in einem Fall, in dem das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 durch ein Gerät einer anderen Version ersetzt wird, lediglich das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 und die Einspritzsteuerungs-ECU 92 mit entsprechenden neuen ersetzt werden. Die anderen ECUs wie die Haupt-ECU 91 werden nicht beeinflusst. Das heißt, dass die anderen ECUs unverändert weiter verwendet werden können.
Somit muss in einem Fall, in dem das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 geändert wird, lediglich die neue Einspritzsteuerungs-ECU entwickelt werden. Dies minimiert die Arbeitskraft zur Entwicklung der Änderung des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1.
Nachstehend ist die zweite Wirkung beschrieben. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 steuert autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 unabhängig von der Haupt-ECU 91, wenn ein vorbestimmter externer Betriebsbefehl angewiesen wird (beispielsweise ein Fall, in dem ein externer Lernbefehl während eines Überprüfungsvorgangs zugeführt wird), ein Betriebsdelegationsbefehl von der Haupt-ECU 91 angewiesen wird (beispielsweise ein Fall, in dem die Haupt-ECU 91 einen Fehler aufweist und die Haupt-ECU einen Befehl zum Antriebsabbruch zuführt, oder die Brennkraftmaschine 11 unter einem vorbestimmten Betriebszustand betrieben wird (beispielsweise wenn der Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet wird, während das Fahrzeug gefahren wird).
Das heißt, dass die Einspritzsteuerungs-ECU 92 das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 unabhängig von der Haupt-ECU 91 steuert.
Somit ist eine direkte Beziehung zwischen der Haupt-ECU 91 und dem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 begrenzt. Daher verbleibt die Wirkung der Trennung der Einspritzsteuerungs-ECU 92.
Nachstehend ist die dritte Wirkung beschrieben. Die Einspritzsteuerungs-ECU 92 steuert autonom das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 unabhängig von der Haupt-ECU 91, wenn der vorbestimmte externe Betriebsbefehl angewiesen wird (beispielsweise ein Fall, in dem der externe Lernbefehl während des Überprüfungsvorgangs zugeführt wird), der Betriebsdelegationsbefehl durch die Haupt-ECU 91 angewiesen wird (beispielsweise ein Fall, in dem die Haupt-ECU 91 einen Fehler aufweist und die Haupt-ECU den Befehl zum Antriebsabbruch zuführt), oder die Brennkraftmaschine 11 unter dem vorbestimmten Betriebszustand betrieben wird (beispielsweise der Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet wird, während das Fahrzeug angetrieben wird).
Insbesondere steuert die Einspritzsteuerungs-ECU 92 das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 autonom unabhängig von der Haupt-ECU 91, wenn der Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet wird, während die Brennkraftmaschine 11 betrieben wird.
Als Ergebnis stellt die Einspritzsteuerungs-ECU 92 während des Lernvorgangs des Common-Rail- Kraftstoffeinspritzgeräts 1 den speziellen Maschinenbetriebszustand ein, der für den Lernvorgang geeignet ist. Somit hängt der Betrieb des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgeräts 1 während eines "Intervalls zwischen einem Start und einem Ende des Lernvorgangs" von der Einspritzsteuerungs-ECU 92 ab.
Eine Gelegenheit zur Durchführung des Lernvorgangs während des Fahrens des Fahrzeugs ist üblicherweise nicht oft gegeben und ebenso auf eine kurze Zeit begrenzt. Somit wird der Lernvorgang oft nicht beendet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt die Einspritzsteuerungs-ECU 92 die autonome Steuerung durch, wenn der Betriebszustand für den Lernvorgang geeignet wird. Somit tritt eine Steuerungslogik-Unterberechnungslatenz an der Haupt-ECU 91 nicht auf, wenn der Lernvorgang gestartet werden muss. Daher kann der Lernvorgang früher gestartet werden.
Daher wird die Möglichkeit zur Beendigung des Lernvorgangs erhöht.
Die Steuerung des Aufladers 2 ist nachstehend beschrieben. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird der Auflader 2 durch die Haupt-ECU 91 und die Aufladungssteuerungs-ECU 93 gesteuert.
Eine Funktion der Haupt-ECU 91 zur Steuerung des Aufladers 2 ist nachstehend beschrieben. Die Haupt-ECU 91 berechnet einen Betriebsbefehlswert (einen Soll-Aufladungswert), der ein grundsätzlicher Wert für eine Aufladungssteuerung ist, um den Auflader 2 zu steuern. Dann gibt die Haupt-ECU 91 den Betriebsbefehlswert zu der Aufladungssteuerungs-ECU 93 aus.
Eine Funktion der Aufladungssteuerungs-ECU 93 ist nachstehend beschrieben. Die Aufladungssteuerungs-ECU 93 steuert direkt alle Betätigungsglieder, die an dem Auflader 2 eingebaut sind (gemäß dem Ausführungsbeispiel wird lediglich das Turbo-Betätigungsglied 23 gesteuert). Die Aufladungssteuerungs-ECU 93 weist einen unabhängigen Computer auf, der unabhängig von den anderen ECUs (der Haupt-ECU 91, der Einspritzsteuerungs-ECU 92 und der AGR-Steuerungs-ECU 94) ist. Die Aufladungssteuerungs-ECU 93 weist eine CPU, eine Speichervorrichtung, eine Eingangsschaltung, eine Ausgangsschaltung und eine Leistungsschaltung auf. Die CPU führt den Steuerungsprozess und den Berechnungsprozess durch. Die Speichervorrichtung speichert verschiedene Programme und Daten. Die Leistungsschaltung kann gemeinsam mit den anderen ECUs verwendet werden. Die Aufladungssteuerungs-ECU 93 weist zumindest den Computer auf, der eine Berechnung unabhängig von den anderen ECUs durchgeführt.
Die Aufladungssteuerungs-ECU 93 korrigiert den von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswert (den Soll-Aufladungswert).
Die Aufladungssteuerungs-ECU 93 steuert autonom den Auflader 2 unabhängig von der Haupt-ECU 91 in der speziellen Betriebsart.
Nachstehend ist eine Wirkung der Verwendung der Aufladungssteuerungs-ECU 93 beschrieben. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Auflader 2 durch die Haupt-ECU 91 und die Aufladungssteuerungs-ECU 93 gesteuert. Jeder der ECUs 91 und 93 weist den entsprechenden unabhängigen Computer auf.
Daher muss in einem Fall, in dem der Auflader 2 zu einem Auflader einer anderen Version geändert wird, lediglich der Auflader 2 und die Aufladungssteuerungs-ECU 93 mit entsprechenden neuen ersetzt werden. Die anderen ECUs, wie die Haupt-ECU 91, werden nicht beeinflusst. Das heißt, dass die anderen ECUs unverändert verwendet werden können.
Somit muss in einem Fall, in dem der Auflader 2 geändert wird, lediglich die neue Aufladungssteuerungs-ECU entwickelt werden. Dies minimiert die Arbeitskraft zur Entwicklung bei einer Änderung des Aufladers 2.
Nachstehend ist die Steuerung des AGR-Geräts 3 beschrieben. Das AGR-Gerät 3 wird durch die Haupt-ECU 91 und die AGR-Steuerungs-ECU 94 gesteuert.
Eine Funktion der Haupt-ECU 91 zur Steuerung des AGR-Geräts 3 ist nachstehend beschrieben. Die Haupt-ECU 91 berechnet einen Betriebsbefehlswert (ein Soll-AGR-Verhältnis), der ein grundsätzlicher Wert für die AGR-Steuerung ist, um das AGR-Gerät 3 zu steuern. Dann gibt die Haupt-ECU 91 den Betriebsbefehlswert zu der AGR-Steuerungs-ECU 94 aus.
Nachstehend ist eine Funktion der AGR-Steuerungs-ECU 94 beschrieben. Die AGR-Steuerungs-ECU 94 steuert direkt alle Betätigungsglieder, die an dem AGR-Gerät 3 eingebaut sind (gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird lediglich das AGR-Ventil 32 gesteuert). Die AGR-Steuerungs-ECU 94 weist einen unabhängigen Computer auf, der unabhängig von den anderen ECUs (der Haupt-ECU 91, der Einspritzsteuerungs-ECU 92 und der Aufladungssteuerungs-ECU 93) ist. Die AGR-Steuerungs-ECU 94 weist eine CPU, eine Speichervorrichtung, eine Eingangsschaltung, eine Ausgangsschaltung und eine Leistungsschaltung auf. Die CPU führt den Steuerungsprozess und den Berechnungsprozess durch. Die Speichervorrichtung speichert verschiedene Programme und Daten. Die Leistungsschaltung kann gemeinsam mit den anderen ECUs verwendet werden. Die AGR-Steuerungs-ECU 94 weist zumindest den Computer auf, der eine Berechnung unabhängig von den anderen ECUs durchgeführt.
Die AGR-Steuerungs-ECU 94 korrigiert den von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswert (das Soll-AGR-Verhältnis).
Die AGR-Steuerungs-ECU 94 steuert autonom das AGR-Gerät 3 unabhängig von der Haupt-ECU 91 in der speziellen Betriebsart.
Nachstehend ist eine Wirkung der Verwendung der AGR-Steuerungs-ECU 94 beschrieben. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das AGR-Gerät 3 durch die Haupt-ECU 91 und die AGR-Steuerungs-ECU 94 gesteuert. Jede der ECUs 91 und 94 weist den entsprechenden unabhängigen Computer auf.
Daher muss in einem Fall, in dem das AGR-Gerät 3 zu einem Gerät einer anderen Version geändert wird, lediglich das AGR-Gerät 3 und die AGR-Steuerungs-ECU 94 durch entsprechende neue ersetzt werden. Die anderen ECUs, wie die Haupt-ECU 91, werden nicht beeinflusst. Das heißt, dass die anderen ECUs unverändert verwendet werden können.
Somit muss in einem Fall, in dem das AGR-Gerät 3 geändert wird, lediglich die neue AGR-Steuerungs-ECU entwickelt werden. Dies minimiert die Arbeitsleistung zur Entwicklung bei einer Änderung des AGR-Geräts 3.
Nachstehend ist eine Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 offenbart, das einen Zweiwege-Injektor 13 aufweist. Ein Einspritzzustand des Zweiwege-Injektors 13 wird durch einen Betrieb des Elektromagnetventils 15 gesteuert. Jedoch kann das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 einen anderen Injektor wie einen Direktantriebsinjektor aufweisen, der ein Betätigungsglied (beispielsweise ein Piezo-Betätigungsglied) aufweist, das direkt eine Nadel antreibt, und einen Dreiwege-Injektor aufweisen.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1 offenbart, das als Beispiel für das Kraftstoffeinspritzgerät dient. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf ein Maschinensteuerungssystem angewandt werden, das ein anderes Kraftstoffeinspritzgerät wie ein Benzinmotor-Kraftstoffeinspritzgerät und ein Dieselmotor-Kraftstoffeinspritzgerät angewandt werden, das keinen Common-Rail-Akkumulator 12 aufweist.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen sind für den Fachmann verständlich. Die Erfindung in ihren breiteten Bedeutungen ist daher nicht auf die spezifischen Details, das repräsentative Gerät und die veranschaulichenden Beispiele beschränkt, die vorstehend gezeigt und beschrieben worden sind.
Ein Steuerungssystem zur Steuerung eines Steuerungszielgeräts (1–3), die für eine Brennkraftmaschine (11) vorgesehen ist, weist eine Haupt-ECU (91) und eine Unter-ECU (92–94) auf. Die Haupt-ECU (91) berechnet zumindest einen Betriebsbefehlswert entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (11). Der zumindest eine Betriebsbefehlswert wird zum Betrieb des Steuerungszielgeräts (1–3) verwendet. Die Unter-ECU (92–94) ist unabhängig von der Haupt-ECU (91) und steuert das Steuerungszielgerät (1–3) nicht-autonom und autonom steuert. In der nicht-autonomen Steuerung des Steuerungszielgeräts (1–3) korrigiert die Unter-ECU (92-94) den von der Haupt-ECU (91) berechneten zumindest einen Betriebsbefehlswert. Die Unter-ECU (92–94) steuert das Steuerungszielgerät (1–3) durch Verwendung des von der Unter-ECU (92–94) korrigierten zumindest einen Betriebsbefehlswerts nicht-autonom. In der autonomen Steuerung des Steuerungszielgeräts (1–3) steuert die Unter-ECU (92–94) das Steuerungszielgerät (1–3) unabhängig von der Haupt-ECU (91) autonom, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.

Claims

Steuerungssystem zur Steuerung eines Steuerungszielgeräts (1–3), die für eine Brennkraftmaschine (11) vorgesehen ist, wobei das Steuerungssystem aufweist: eine Haupt-ECU (91) zur Berechnung eines zumindest einen Betriebsbefehlswerts entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (11), wobei der zumindest eine Betriebsbefehlswert zum Betrieb des Steuerungszielgeräts (1–3) verwendet wird, und eine Unter-ECU (92–94), die unabhängig von der Haupt-ECU (91) ist, wobei die Unter-ECU (92–94) das Steuerungszielgerät (1–3) nicht-autonom und autonom steuert, in der nicht-autonomen Steuerung des Steuerungszielgeräts (1–3) die Unter-ECU (92–94) den von der Haupt-ECU (91) berechneten zumindest einen Betriebsbefehlswert auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine (11) und/oder eines Korrekturwerts korrigiert, der in einem Speicher der Unter-ECU (92–94) zur Korrektur des zumindest einen Betriebsbefehlswerts gespeichert ist, die Unter-ECU (92–94) das Steuerungszielgerät (1–3) durch Verwendung des von der Unter-ECU (92–94) korrigierten zumindest einen Betriebsbefehlswerts nicht-autonom steuert, und in einer autonomen Steuerung des Steuerungszielgeräts (1–3) die Unter-ECU (92–94) das Steuerungszielgerät (1–3) unabhängig von der Haupt-ECU (91) autonom steuert, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: ein vorbestimmter externer Betriebsbefehl, der die Unter-ECU (92–94) anweist, das Steuerungszielgerät (1–3) unabhängig von der Haupt-ECU (91) autonom zu steuern, wird der Unter-ECU (92-94) zugeführt, ein Betriebsdelegationsbefehl, der der Unter-ECU (92–94) erlaubt, das Steuerungszielgerät (1–3) unabhängig von der Haupt-ECU (91) autonom zu steuern, wird der Unter-ECU (92–94) von der Haupt-ECU (91) zugeführt, und/oder die Brennkraftmaschine (11) wird unter einem vorbestimmten Betriebszustand betrieben.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerungszielgerät (1–3) zumindest ein Betätigungsglied (15, 16, 23, 32) aufweist, das durch die Unter-ECU (92–94) gesteuert wird, und die Unter-ECU (92–94) einen Lernvorgang durchführt, in dem die Unter-ECU (92–94) die autonome Steuerung des Steuerungszielgeräts (1–3) durchführt, um einen Genauigkeitsgrad zu verbessern von: einem Anweisungswert, der dem zumindest einen Betätigungsglied (15, 16, 23, 32) zugeführt wird, und einer Betriebsgröße des zumindest einen Betätigungsglieds (15, 16, 23, 32), wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: ein externer Lernbefehl, der die Unter-ECU (92-94) zur Durchführung des Lernvorgangs anweist, wird der Unter-ECU (92–94) zugeführt, und die Brennkraftmaschine (11) wird unter einem vorbestimmten Lernbetriebszustand betrieben.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerungs-Soll-Gerät (1) ein Kraftstoffeinspritzgerät (1) zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine (11) ist, und die Unter-ECU (92) eine Einspritzsteuerungs-ECU (92) zur Steuerung des zumindest einen Betätigungsglieds (15, 16) ist, die in dem Kraftstoffeinspritzgerät (1) eingebaut ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 3, wobei das Kraftstoffeinspritzgerät (1) aufweist: eine Hochdruckpumpe (14) zum Pumpen eines Hochdruckkraftstoffs, einen Common-Rail-Akkumulator (12) zum Speichern des Hochdruckkraftstoffs, der von der Hochdruckpumpe (14) gepumpt wird, und einen Injektor (13) zum Einspritzen des Hochdruckkraftstoffs, der in dem Common-Rail-Akkumulator (12) gespeichert ist, wobei der zumindest eine Betriebsbefehlswert, der durch die Haupt-ECU (91) berechnet wird, eine Vielzahl von Betriebsbefehlswerten ist, die Vielzahl der Betriebsbefehlswerte ein Soll-Rail-Druck, ein Soll-Einspritzzeitverlauf und eine Soll-Einspritzmenge ist, in der nicht-autonomen Steuerung des Kraftstoffeinspritzgeräts (1) die Einspritzsteuerungs-ECU (92) die Vielzahl der Betriebsbefehlswerte auf der Grundlage von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (11) und/oder dem Korrekturwert korrigiert, der in dem Speicher der Einspritzsteuerungs-ECU (92) gespeichert ist, um die Vielzahl der Betriebsbefehlswerte zu korrigieren, die Einspritzsteuerungs-ECU (92) das Folgende durch Verwendung der Vielzahl der von der Einspritzsteuerungs-ECU (92) korrigierten Betriebsbefehlswerte nicht-autonom steuert: eine Menge gepumpten Kraftstoffs, die durch die Hochdruckpumpe (14) gepumpt wird, einen Einspritzstartzeitverlauf des Injektors (13) und eine Einspritzzeitdauer des Injektors (13), und in der autonomen Steuerung des Kraftstoffeinspritzgeräts (1) die Einspritzsteuerungs-ECU (92) das Folgende unabhängig von der Haupt-ECU (91) autonom steuert: die Menge gepumpten Kraftstoffs, die von der Hochdruckpumpe (14) gepumpt wird, den Einspritzstartzeitverlauf des Injektors (13) und die Einspritzzeitdauer des Injektors (13).
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerungszielgerät (2) ein Auflader (2) zum Aufladen der Brennkraftmaschine (11) ist, und die Unter-ECU (93) eine Aufladungssteuerungs-ECU (93) zur Steuerung des zumindest einen Betätigungsglieds (23) ist, das in dem Auflader (2) eingebaut ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerungszielgerät (3) ein Abgasrückführungsgerät (3) zur Rückführung eines Teils des Abgases der Brennkraftmaschine (11) zu einer Ansaugseite der Brennkraftmaschine (11) ist, und die Unter-ECU (94) eine Abgasrückführungssteuerungs-ECU (94) zur Steuerung des zumindest einen Betätigungsglieds (32) ist, das in dem Abgasrückführungsgerät (3) eingebaut ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerungszielgerät (1–3) ein erstes Steuerungszielgerät (1–3) ist, die Brennkraftmaschine (11) weiterhin mit einem zweiten Steuerungszielgerät (1–3) versehen ist, und die Unter-ECU (92–94) eine erste Unter-ECU (92–94) ist, die das erste Steuerungszielgerät (1–3) steuert, wobei das Steuerungssystem weiterhin eine andere Unter-ECU (92–94) aufweist, wobei die andere Unter-ECU (92–94) eine zweite Unter-ECU (92–94) ist, die das zweite Steuerungszielgerät (1–3) steuert, wobei in der autonomen Steuerung des ersten Steuerungszielgeräts (1–3) die erste Unter-ECU (92–94) das erste Steuerungszielgerät (1–3) unabhängig von der Haupt-ECU (91) autonom steuert, und die erste Unter-ECU (92–94) anstelle der Haupt-ECU (91) den zumindest einen Betriebsbefehlswert berechnet, den die zweite Unter-ECU (92–94) zum Betrieb des zweiten Steuerungszielgeräts (1–3) verwendet.