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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Maschinensteuerungssystem.
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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.
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Die
ECU steuert jedes der Steuerungszielgeräte gemäß einem Betriebszustand der
Brennkraftmaschine und dergleichen.
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In
letzter Zeit tendierte die Steuerung der Steuerungszielgeräte dazu,
komplexer zu werden, um eine verbesserte Steuerung zu verwirklichen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
ECU als die einzige Einheit bedeutet, dass die Steuerungseinheit
einen einzigen Computer aufweist.
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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.
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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.
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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.
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Jedoch
werden die nachstehend beschriebenen Nachteile bewirkt, wenn die
Unter-ECU insbesondere ein spezielles Steuerungszielgerät auf der Grundlage
des Betriebsbefehlswerts der Haupt-ECU steuert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Wenn
daher der Betriebszustand für
den Lernvorgang geeignet wird, muss der Lernvorgang so bald wie
möglich
durchgeführt
werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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:
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1 eine
Darstellung eines Maschinensteuerungssystems,
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2 ein
Flussdiagramm zur Steuerung einer Diagnoseausfallsicherungssteuerungsfunktion,
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3 ein
Flussdiagramm zur Durchführung einer
Lernsteuerung durch Zuführung
eines Signals zu einer Haupt-ECU aus einem speziellen Werkzeug,
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4 ein
Flussdiagramm zur Durchführung der
Lernsteuerung durch Zuführung
des Signals zu einer Einspritzsteuerungs-ECU aus dem speziellen Werkzeug,
und
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5 ein
Flussdiagramm zur Durchführung der
Lernsteuerung während
eines Maschinenbetriebs.
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Ausführungsbeispiel
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Nachstehend
ist ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen (1 bis 5) beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
AGR-Gerät 3 ist
nachstehend beschrieben. Das AGR-Gerät 3 weist
einen AGR-Durchlass 31 und ein AGR-Ventil 32 auf.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
Hauptrelais 88 gemäß 1 führt Leistung
bzw. Energie einer Einspritzsteuerungs-ECU 92 zu, die nachstehend
beschrieben ist.
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Nachstehend
ist zum Vergleich des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit dem Stand
der Technik eine herkömmliche
ECU beschrieben.
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Herkömmlich steuert
eine einzige Einheit der ECU (ein Steuerungsgerät mit einem einzigen Computer)
das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzgerät 1.
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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.
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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.
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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.
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Die
Ansaugdrosselklappe 4, die Zündkerze 5 und das
Wirbelsteuerungsgerät 6 werden
direkt durch die Haupt-ECU 91 gesteuert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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Daher
wird die Möglichkeit
zur Beendigung des Lernvorgangs erhöht.
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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.
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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.
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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.
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Die
Aufladungssteuerungs-ECU 93 korrigiert den von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswert
(den Soll-Aufladungswert).
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Die
Aufladungssteuerungs-ECU 93 steuert autonom den Auflader 2 unabhängig von
der Haupt-ECU 91 in der speziellen Betriebsart.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
AGR-Steuerungs-ECU 94 korrigiert den von der Haupt-ECU 91 zugeführten Betriebsbefehlswert
(das Soll-AGR-Verhältnis).
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Die
AGR-Steuerungs-ECU 94 steuert autonom das AGR-Gerät 3 unabhängig von
der Haupt-ECU 91 in der speziellen Betriebsart.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.