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JP4415912B2 - エンジン制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、エンジン制御システムに関するものであり、特にエンジン制御システムにおけるECU(エンジン・エレクトリック・コントロール・ユニットの略)に係わる。
(従来技術)
エンジン制御を行うECUは、エンジン制御に関わる多数の制御対象装置(例えば、燃料噴射装置、過給圧装置、EGR装置など)を制御するとともに、車両に搭載される一部の機能装置等(例えば、保安装置、快適性向上装置など)を制御するように設けられている。
ECUは、多数の制御対象装置のそれぞれをエンジンを含む車両の運転状態(以下、エンジン等の運転状態と称する)に応じて制御している。
そして、近年では、高精度な制御を達成するために、制御対象装置の制御が複雑化する傾向にある。
具体的に、制御対象装置の一例としてディーゼルエンジンの燃料噴射装置を例に示すと、近年、排気ガスの規制強化に伴って、パイロット噴射や多段噴射等の要求が高まっており、各噴射における噴射量および噴射時期の精度を高める要求がある。このため、各噴射毎に、多数の補正工程と、補正のためのデータ(マップ等)が必要となり、噴射毎の適合処理が複雑化して、ECUの演算負荷が大きくなる傾向にある。
このことは、燃料噴射装置だけでなく、過給圧装置やEGR装置(エンジン排気ガス再循環装置)など、他の制御対象装置についても、制御プログラムが複雑化する傾向にある。
(第1の問題点)
エンジン制御に関わる制御対象装置のうち、例えば1つの制御対象装置を異なるバージョンに変更する場合(例えば、これまでECUが制御していた制御対象装置を、新しく開発した制御対象装置や、他社の制御対象装置に乗せ変える場合など)が想定される。具体的な一例としては、制御対象装置の一例である燃料噴射装置を、新しく開発された高機能タイプに変更して、エンジン性能(排気浄化性能など)を高める場合が想定される。
このように、1つの制御対象装置を変更する場合でも、従来のECUは1つであったために、ECU全体を交換する必要が生じる。
ここで、1つのECUとは、1つのコンピュータを用いて構成される制御装置を指すものとする。
ECUは、上述したように、エンジン制御に関わる多数の制御対象装置と、車両に搭載される一部の機能装置を制御するものであるため、膨大な制御プログラムが必要となる。 このため、1つの制御対象装置を変更するためだけであっても、膨大な制御プログラムを必要とするECU全体を変更する必要が生じるため、多大な開発工数が必要となり、膨大なコストが必要となってしまう。この結果、1つの制御対象装置を他の制御対象装置に変更して、エンジン性能の向上を図ることが困難である。
(第2の問題点)
そこで、ECUを、基本演算を行うメインECUと、メインECUが求めた運転要求値に基づいて各制御対象装置を個別に制御するサブECUとに分割して、上記の不具合を解消することが考えられる。
しかし、メインECUが要求する運転要求値に基づき、サブECUが特定の制御対象装置の具体的な制御を行うように設けた場合、次の問題点が生じる。
例えば、サブECUが制御を行う制御対象装置の学習運転を行う場合、その制御対象装置の運転状態を学習に適した特殊運転状態にすることが要求される。
具体的に、燃料噴射装置が学習運転を行う場合、学習に適した特殊エンジン運転状態(特殊なアイドリング運転、点検指示による点検運転など)を作り出すことが要求されることが想定される。
この場合、学習に適した特殊エンジン運転状態を作り出すための運転要求値をメインECUが求める必要がある。この結果、メインECUと燃料噴射装置の直接的な関わり度合が大きいものとなり、サブECUを分けて設けることによる効果が消失してしまう。
即ち、メインECUと制御対象装置の直接的な関わり度合が大きくなってしまい、制御対象装置を直接制御するためのサブECUを設ける効果が消えてしまう。
(第3の問題点)
また、学習時に、学習に適した特殊エンジン運転状態をメインECUが作り出すため、「学習運転の開始から学習運転の終りの区間」は、メインECUの制御に依存することになる。
ここで、車両運転中に実施する学習運転は、機会が少ない上に、限られた短い時間であることが多く、学習が完結しない場合が多い。
このため、学習に適した運転条件になった場合に、より早く学習運転を実施することが要求される。
しかし、メインECUによって学習運転を実行させる場合、メインECUにおける制御ロジックの割り込み待ちに要する時間が発生するため、学習が完結する確率度合がより低いものとなる。
上記の学習運転で例示するように、ECUをメイン、サブECUに分けても、サブECUはメインECUの制御指示に依存することになり、2つのECUによって制御対象装置を自律運転させるものであるため、サブECUが制御対象装置を自由に制御することはできない。
即ち、サブECUによる制御対象装置の制御範囲がメインECUの作動によって常に制限されてしまうことになり、ECUをメイン、サブECUに分けた効果を十分に生かすことができない(特許文献等なし)。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン制御に関わる制御対象装置のうち、例えば1つの制御対象装置を異なるバージョンに変更する場合における開発工数を小さく抑えることができるエンジン制御システムの提供にある。
[請求項1の手段]
請求項1の手段を採用するエンジン制御システムのECUは、エンジン等の運転状態に応じて制御対象装置の運転要求値を算出するメインECUと、メインECUで算出した運転要求値を基にして、制御対象装置を直接的に制御するサブECUとに分けて設けられている。
ブECUは、メインECUとは異なる独立したコンピュータを搭載するものである。 そして、このサブECUは、メインECUの算出した運転要求値を実現するための演算処理を実施して、制御対象装置の作動を制御するものである
のように設けられることにより、エンジン制御に関わる制御対象装置のうち、例えば1つの制御対象装置を異なるバージョンに変更する場合は、変更した制御対象装置を制御するサブECUに交換すれば良く、メインECUに影響を与えない。
このため、交換されるサブECUを開発すれば良く、制御対象装置の変更に要するECUの開発工数を小さく抑えることができる。
また、請求項1の手段は、特殊ツールからメインECUに特殊信号が与えられることでメインECUがサブECUへ運転権限委譲指示を与えると、サブECUはメインECUとは独立して制御対象装置を自律制御する。
このように、サブECUは、メインECUとは独立して制御対象装置を自律制御できる。即ち、サブECUは、メインECUに依存せずに制御対象装置を制御することができる。
このため、メインECUと制御対象装置の直接的な関わりを無くすことができ、サブECUを分割した効果が消失することはない。
[請求項2の手段]
ブECUは、外部から所定の運転指示が与えられた場合(例えば、点検時等に外部から学習指令が与えられた場合など)、メインECUから運転委譲指示が与えられた場合(例えば、メインECUに不具合が生じてメインECUから退避走行のための指令が与えられた場合など)、あるいはエンジン等の運転状態が所定の運転状態の場合(例えば、車両の運転中に学習に適した運転状態になった場合など)に、メインECUとは独立して制御対象装置を自律制御するものである。
体的な一例を示すと、サブECUは、車両の運転中に学習に適した運転状態になった場合(エンジン等の運転状態が所定の運転状態となった場合の一例)に、メインECUとは独立して制御対象装置を自律制御することができる。
このため、燃料噴射装置の学習時は、学習に適した特殊なエンジン運転状態をサブECUが作り出すため、「学習運転の開始から学習運転の終りの区間」は、サブECUの制御に依存することになる。
ここで、車両運転中に実施する学習運転は、機会が少ない上に、限られた短い時間であることが多く、学習が完結しない場合が多い。
しかし、学習に適した運転条件になった場合に、サブECUが自律制御で学習運転を実施することで、メインECUにおける制御ロジックに学習運転を開始するための割り込み待ちに要する時間が発生しなくなり、より早く学習運転を実施することができる。これによって、学習が完結する確率度合が従来よりも高まる。
上記の学習運転で例示するように、サブECUはメインECUの制御指示に依存することなく、サブECUのみで制御対象装置を自律運転させることができるため、サブECUが制御対象装置を自由に制御することが可能になる。
即ち、サブECUによる制御対象装置の制御範囲がメインECUの作動によって制限されなくなり、ECUをメイン、サブECUに分けた効果を十分に高めることが可能になる。
請求項3の手段]
請求項3の手段を採用するエンジン制御システムのサブECUは、外部から学習指示が与えられた場合、あるいはエンジン等の運転状態が所定の学習運転状態の場合に、メインECUとは独立して制御対象装置を自律制御して、サブECUが作動を制御するアクチュエータに与える指令値と、そのアクチュエータの作動量との精度向上を行う学習機能を備えるものである。
そして、エンジン等の運転状態が所定の学習運転状態の場合は、上述したように、メインECUの作動に関係なくサブECUが学習運転を実行させることができるため、学習が完結する確率度合が従来よりも高まる。
請求項4の手段]
請求項4の手段を採用するエンジン制御システムにおける制御対象装置は、エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射装置であり、サブECUは、燃料噴射装置に搭載された全てのアクチュエータを制御する噴射制御用ECUである。
これによって、エンジン制御に関わる制御対象装置のうち、燃料噴射装置を異なるバージョンに変更する場合(例えば、これまでECUが制御していた燃料噴射装置を、新しく開発された燃料噴射装置や、他社の燃料噴射装置に乗せ変える場合など)は、変更した燃料噴射装置を制御するサブECU(噴射制御用ECU)に交換すれば良く、メインECUに影響を与えない。このため、燃料噴射装置の変更に要するECUの開発工数を小さく抑えることができる。
[請求項5の手段]
請求項5の手段を採用するエンジン制御システムの制御対象装置は、エンジンに加給圧を供給する過給圧装置であり、サブECUは、過給圧装置に搭載された全てのアクチュエータを制御する過給圧制御用ECUである。
これによって、エンジン制御に関わる制御対象装置のうち、過給圧装置を異なるバージョンに変更する場合(例えば、これまでECUが制御していた過給圧装置を、新しく開発された過給圧装置や、他社の過給圧装置に乗せ変える場合など)は、変更した過給圧装置を制御するサブECU(過給圧制御用ECU)に交換すれば良く、メインECUに影響を与えない。このため、過給圧装置の変更に要するECUの開発工数を小さく抑えることができる。
[請求項6の手段]
請求項6の手段を採用するエンジン制御システムの制御対象装置は、エンジンの排気ガスの一部を吸気側へ戻すEGR装置であり、サブECUは、EGR装置に搭載された全てのアクチュエータを制御するEGR制御用ECUである。
これによって、エンジン制御に関わる制御対象装置のうち、EGR装置を異なるバージョンに変更する場合(例えば、これまでECUが制御していたEGR装置を、新しく開発されたEGR装置や、他社のEGR装置に乗せ変える場合など)は、変更したEGR装置を制御するサブECU(EGR制御用ECU)に交換すれば良く、メインECUに影響を与えない。このため、EGR装置の変更に要するECUの開発工数を小さく抑えることができる。
[請求項7の手段]
請求項7の手段を採用するエンジン制御システムのサブECUは、メインECUから独立して制御対象装置を自律制御する際、その制御対象装置を自律制御しつつ、メインECUに代わって他の制御対象装置の運転要求値を求め、その運転要求値を他のサブECUに与える機能を持つものである。
このように設けることで、メインECUは、あるサブECUが学習制御状態に入った時専用の「他のECUに与える制御要求値」を演算する必要が無くなる。
一例を示すと、噴射制御用ECU(サブECU)が噴射系の学習制御を実施する場合、エンジンを特殊な状態に保つ場合が想定される。
このとき、例えば、学習を行う噴射制御用ECU(サブECU)が、過給圧装置を制御する過給圧制御用ECU(他のサブECU)に対して「過給圧装置がある特定の動作状態」になるように指示したり、EGR装置を制御するEGR制御用ECU(他のサブECU)に対して「EGR装置がある特定の動作状態」になるように指示するものである。
これによって、メインECUは、噴射制御用ECU(サブECU)が学習制御状態に入った時専用の「過給圧装置やEGR装置の制御要求値」を演算する必要が無くなる。
最良の形態1のエンジン制御システムは、エンジン制御に関わる制御対象装置と、エンジン等の運転状態に応じて制御対象装置の作動を制御するECUとを備える。
このECUは、エンジン等の運転状態に応じて制御対象装置の運転要求値を算出するメインECUと、メインECUで算出した運転要求値を基にして、制御対象装置を直接的に制御するサブECUとに分けて設けられている。
そして、サブECUは、メインECUとは異なる独立したコンピュータを搭載するものであり、このサブECUは、メインECUの算出した運転要求値を実現するための演算処理を実施して、制御対象装置の作動を直接的に制御するものである。
また、最良の形態1のエンジン制御システムは、
特殊ツールからメインECUに特殊信号を与えることにより、
メインECUは、サブECUへ運転権限委譲指示を与えるものであり、
サブECUは、メインECUから運転権限委譲指示が与えられると、メインECUとは独立して制御対象装置を自律制御するものである。
実施例1を図1〜図5を参照して説明する。
(実施例1の基本構成の説明)
エンジン制御システムは、エンジン制御に関わる複数の制御対象装置と、エンジン等の運転状態に応じて複数の制御対象装置の作動を制御するECUとを備える。
図1では、制御対象装置として、コモンレール式燃料噴射装置1、過給圧装置2、EGR装置3、吸気スロットル4、グロープラグ5、スワールコントロール装置6を例示している。
(コモンレール式燃料噴射装置1の説明)
コモンレール式燃料噴射装置1は、エンジン(例えばディーゼルエンジン)11に燃料噴射を行う噴射システムであり、コモンレール12、インジェクタ13、サプライポンプ14等で構成される。
コモンレール12は、インジェクタ13に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、連続的に燃料噴射圧に相当するレール圧が蓄圧されるようにポンプ配管(高圧燃料流路)を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ14の吐出口と接続されるとともに、各インジェクタ13へ高圧燃料を供給する複数のインジェクタ配管が接続されている。
インジェクタ13は、エンジン11の各気筒毎に搭載されて、各気筒内に燃料を噴射供給するものであり、コモンレール12より分岐する複数のインジェクタ配管の下流に接続されて、コモンレール12に蓄圧された高圧燃料を各気筒内に噴射供給する燃料噴射ノズル、およびこの燃料噴射ノズル内に収容されたニードルのリフト制御を行う電磁弁15などが搭載されており、この電磁弁15が通電されることで、インジェクタ13から燃料が噴射する。
サプライポンプ14は、コモンレール12へ高圧燃料を圧送する燃料ポンプであり、燃料タンク内の燃料をサプライポンプ14へ吸引するフィードポンプと、このフィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧に圧縮してコモンレール12へ圧送する高圧ポンプとを搭載しており、フィードポンプおよび高圧ポンプは共通のカムシャフトによって駆動されるものであり、そのカムシャフトはエンジン11の出力によって回転駆動される。
このサプライポンプ14には、高圧ポンプに吸引される燃料の量を調整するSCV(吸入調量弁)16が搭載されており、このSCV16の通電量が制御されることで、コモンレール12に蓄圧されるレール圧が調整される。
(過給圧装置2の説明)
この実施例に示す過給圧装置2は、VGT(可変ジオメトリターボ装置)であり、排気タービン21、吸気コンプレッサ22、過給圧可変用のターボアクチュエータ23等で構成されている。
排気タービン21は、その周囲を渦巻き状に覆うタービンハウジング21aに囲まれ、排気管24を通過する排気ガスの流れによって回転駆動される羽根車である。
吸気コンプレッサ22は、排気タービン21とシャフト25を介して連結されて排気タービン21と一体に回転する羽根車であり、その周囲を渦巻き状に覆うコンプレッサハウジング22aに囲まれ、排気タービン21の回転を受けて吸気管26内の空気をエンジン11内に向けて加圧供給する。なお、好ましくは、図1中破線に示すように、吸気コンプレッサ22の下流の吸気管26にインタークーラー27を介在させて、吸気コンプレッサ22の加圧により昇温した過給気を冷却した後にエンジン11へ導くことが望ましい。
ターボアクチュエータ23は、排気タービン21に排気ガスを吹き付けるフラップ23aの角度を調節することで、過給圧(吸気コンプレッサ22によって加圧される吸気圧)をコントロールするものである。
(EGR装置3の説明)
EGR装置3は、EGR経路31、EGRバルブ32等で構成されている。
EGR経路31は、ターボアクチュエータ23の排気上流側の排気ガスの一部をエンジン11の吸気側に還流させる排気ガスのリターン通路である。このEGR経路31は、その上流端が排気管24より分岐しており、またその下流端が吸気コンプレッサ22の吸気下流側の吸気管26に接続している。なお、好ましくは、図1中破線に示すように、EGR経路31にEGRクーラー33を介在させて、高温の排気ガスを冷却した後にエンジン11の吸気側へ戻すことが望ましい。
EGRバルブ32は、EGR経路31によって吸気側へ還流される排気ガスの量を調整することで、新気に対する排気ガスのEGR率を調節するものである。
(吸気スロットル4の説明)
吸気スロットル4は、吸気管26の内部に配置されたバタフライバルブ41の開度を調節することで、エンジン11に吸入される空気量(燃焼空気の量)を調整するものである。
(グロープラグ5の説明)
グロープラグ5は、通電されると発熱して、気筒内に噴射された燃料を加熱する始動補助装置であり、グローリレー51を介して通電が制御される。
(スワールコントロール装置6の説明)
スワールコントロール装置6は、燃焼室に近い吸気通路をメイン通路61とサブ通路62に分け、サブ通路62の開度をスワールバルブ63で調節することで、燃焼室内で発生するスワールを制御するものである。
<ECUの説明>
ECUは、エンジン等の運転状態に応じて各制御対象装置の作動を制御するものであり、エンジン等の運転状態を検出する手段として、ECUには多数のセンサ信号が入力される。
ECUに接続されるセンサ類には、エンジン回転数を検出する回転数センサ71(NEセンサ)、エンジンカムシャフト等に設けられて噴射気筒を検出する角度センサ72(Gセンサ)、吸気コンプレッサ22に導かれる新気の温度を検出する吸気温センサ73、吸気コンプレッサ22に導かれる新気量を検出するマスエアフローセンサ74、吸気コンプレッサ22の下流で過給圧を検出する空気圧センサ75、排気タービン21の下流で排気ガスの温度を検出する排気温センサ76、触媒(DPF)77の上流と下流の差圧を検出する差圧センサ78、エンジン11の冷却水温度を検出する水温センサ79、コモンレール12に蓄圧されたレール圧を検出するレール圧センサ81、サプライポンプ14で加圧された燃料温度(インジェクタ13に供給される燃料温度)を検出する燃料温度センサ82、乗員によって操作されるイグニッションスイッチ83、スタータスイッチ84、アクセル開度を検出するアクセルポジション85、クラッチの作動状態を検出するクラッチスイッチ86、ニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチ87、およびその他のセンサ類がある。
なお、図1中に示す符号88は、後述する噴射制御用ECU92の電源入力を行うメインリレーである。
(従来のECUの説明)
ここで、実施例1と従来技術を比較するために、従来のECUを説明する。
従来は、1つのECU(1つのコンピュータを備える制御装置)でコモンレール式燃料噴射装置1を制御するものであった。
従来のECUは、制御処理、演算処理を行う1つのCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置(ROM、スタンバイRAMまたはEEPROM、RAM等のメモリ)、入力回路、出力回路、電源回路を含んで構成されている周知構造のマイクロコンピュータで構成される。そして、ECUは、ECUに入力されるセンサ類の信号(エンジン等の運転状態:乗員の運転状態、エンジン11の運転状態、車両走行状態等の検出信号)に基づいて、多数の制御対象装置(コモンレール式燃料噴射装置1、過給圧装置2、EGR装置3、吸気スロットル4、グロープラグ5、スワールコントロール装置6)を制御していた。
従来のECUの機能を、以下の(1)〜(7)に箇条書きにして説明する。
(1)各種センサ入力、各種スイッチ入力の入力処理を行う機能。
これは、ドライバーの運転意志の検出、周辺環境状態の検出、エンジン運転状態の算出などを行う機能である。
(2)エンジンパラメータを算出する機能。
これは、アイドリング制御時の目標アイドル回転数、目標噴射量、目標噴射時期、目標レール圧、目標過給圧、目標EGR率、目標スロットル開度、グロープラグ5の通電の有無、スワール開度等の算出を行う機能である。
(3)エンジン補機、アクチュエータを駆動する機能。
これは、インジェクタ13(電磁弁15)の駆動、サプライポンプ14(SCV16)の駆動、ターボアクチュエータ23の駆動、EGRバルブ32の駆動、吸気スロットル4の駆動、グローリレー51の駆動、スワールバルブ63の駆動等を実行する機能である。
(4)各種の学習制御と、学習値の記憶処理機能。
(5)他の制御ユニット(例えば、エアコン制御装置、自動変速機であれば油圧制御装置など)との通信処理を行う機能。
(6)ダイアグフェイルセーフ処理を行う機能。
(7)エンジン停止時等におけるECUの後処理制御を行う機能。
(実施例1のECUの説明)
上記従来のECUに対し、この実施例1のECUは、メインECU(図1中、エンジン制御ECU)91、噴射制御用ECU(図1中、CRS−ECU:図3中、サブECU)92、過給圧制御用ECU(図1中、ターボECU)93、EGR制御用ECU(図1中、EGRECU)94で構成される。
コモンレール式燃料噴射装置1はメインECU91と噴射制御用ECU92によって制御され、過給圧装置2はメインECU91と過給圧制御用ECU93によって制御され、EGR装置3はメインECU91とEGR制御用ECU94によって制御される。
また、吸気スロットル4、グロープラグ5、スワールコントロール装置6は、メインECU91によって直接制御される。
メインECU91は、他のECU(噴射制御用ECU92、過給圧制御用ECU93、EGR制御用ECU94)とは独立したコンピュータであり、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置、入力回路、出力回路、電源回路等を含んで構成されている。なお、電源回路は他のECUと共通のものであっても良く、少なくとも他のECUとは独立して演算を実施できるコンピュータを備えるものである。
メインECU91は、エンジン等の運転状態に応じて、コモンレール式燃料噴射装置1の運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧等)、過給圧装置2の運転要求値(目標過給圧等)、EGR装置3の運転要求値(目標EGR率等)を算出し、それらの算出値を噴射制御用ECU92、過給圧制御用ECU93、EGR制御用ECU94に与えるとともに、エンジン等の運転状態に応じて吸気スロットル4、グロープラグ5、スワールコントロール装置6を直接制御するものである。
<コモンレール式燃料噴射装置1の制御の説明>
コモンレール式燃料噴射装置1は、上述したように、メインECU91と噴射制御用ECU92によって制御される。
(コモンレール式燃料噴射装置1の制御のためのメインECU91の機能)
メインECU91は、コモンレール式燃料噴射装置1の噴射制御の基本値となる運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧)を算出し、その運転要求値を噴射制御用ECU92に出力する。また、メインECU91は、運転要求値の他に、メインECU91に入力された水温情報、スイッチ情報、ダイアグ情報など、エンジン等の運転状態の情報も噴射制御用ECU92に出力する。
(噴射制御用ECU92の機能)
噴射制御用ECU92は、コモンレール式燃料噴射装置1に搭載された全てのアクチュエータを直接的に制御するものであり、他のECU(メインECU91、過給圧制御用ECU93、EGR制御用ECU94)とは独立したコンピュータを搭載しており、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置、入力回路、出力回路、電源回路等を含んで構成されている。なお、電源回路は他のECUと共通のものであっても良く、少なくとも他のECUとは独立して演算を実施できるコンピューター部を備えるものである。
この噴射制御用ECU92は、後述するように、メインECU91から入力された運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧)を実現するための演算処理を実施するものである。
また、噴射制御用ECU92は、コモンレール式燃料噴射装置1のセンサ信号が入力されるものであり、実レール圧、コモンレール式燃料噴射装置1のダイアグ情報など、コモンレール式燃料噴射装置1の運転情報をメインECU91に送信するように設けられている。
さらに、噴射制御用ECU92は、後述するように、特殊モード時にメインECU91とは独立してコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御可能なものであり、その自律制御のためのセンサ信号(スイッチ信号を含む)が、直接噴射制御用ECU92にも入力されるように設けられている。
噴射制御用ECU92は、上述した従来のECUの機能から次の機能を分離させたものである。
噴射制御用ECU92の機能を、以下の(1)〜(6)に箇条書きにして説明する。
(1)通常運転時の制御機能。
これは、メインECU91から入力された運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧)を実現するための演算処理を行う機能である
(2)ダイアグフェイルセーフ制御機能。
これは、インジェクタ13、サプライポンプ14など、コモンレール式燃料噴射装置1にかかるダイアグフェイルセーフ処理を行う機能である。
このダイアグフェイルセーフ制御機能は、メインECU91に不具合(故障等)が生じたことを噴射制御用ECU92が検知した場合に、噴射制御用ECU92に入力される各種のセンサ信号に基づいて、噴射制御用ECU92がインジェクタ13、サプライポンプ14などのコモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を自律制御するフェイルセーフ制御を行う機能である。このダイアグフェイルセーフ制御機能は後述する。
(3)特殊モード時の制御機能。
これは、インジェクタ13、サプライポンプ14など、コモンレール式燃料噴射装置1における各種学習制御を行う機能である。
この特殊モード時の制御機能は、噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御して、コモンレール式燃料噴射装置1に搭載されたアクチュエータの学習を行う制御機能である。この特殊モード時の制御機能は後述する。
(4)学習値の記憶機能。
これは、学習運転時に求めた学習値や、出荷時に入力された機差修正用の初期補正値などを記憶する機能である。
(5)コモンレール式燃料噴射装置1の各アクチュエータを駆動する機能。
これは、噴射制御用ECU92で求めたインジェクタ13の噴射開始時期(インジェクタ13における電磁弁15の通電開始時期)、噴射量(インジェクタ13の噴射期間:インジェクタ13における電磁弁15の通電期間)、高圧ポンプの燃料吐出量(SCV16の通電量)に基づいて、インジェクタ13(電磁弁15)、サプライポンプ14(SCV16)の駆動を行う機能である。
(6)他の制御ユニット(例えば、メインECU91など)との通信処理を行う機能。
(7)過給圧装置2およびEGR装置3の運転要求値を与える機能。
これは、噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する際に、メインECU91に代わって過給圧装置2およびEGR装置3の運転要求値を求め、その運転要求値を過給圧制御用ECU93、EGR制御用ECU94に与える機能である。
(ダイアグフェイルセーフ制御機能の説明)
メインECU91は、自身(メインECU91)が正常に作動しているか否かを診断する自己診断手段を搭載しており、自己診断手段が自身(メインECU91)の故障を判定した場合に、ランプ等の表示手段によって乗員に「故障が発生した旨」を表示するように設けられている。
一方、噴射制御用ECU92は、メインECU91に設けられた自己診断手段の診断結果(例えば、正常状態を示すフラグ)が入力されるように設けられており、メインECU91が故障していると判定された場合に、メインECU91から与えられる運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧)は無視し、噴射制御用ECU92に入力される各種のセンサ信号(現在の運転状態)に基づいて、噴射制御用ECU92がインジェクタ13、サプライポンプ14などのコモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を自律制御する制御プログラムである。
(ダイアグフェイルセーフ制御機能の制御例)
次に、上記ダイアグフェイルセーフ制御機能の制御例を図2を参照して説明する。
この制御ルーチンに侵入すると(スタート)、メインECU91に設けられた自己診断手段からメインECU91が正常状態であることを示す「正常状態フラグ」を噴射制御用ECU92に送信する(ステップA1)。
次に、噴射制御用ECU92においてメインECU91から「正常状態フラグ」が正常に送信されているか否かの判断を行う(ステップA2)。
このステップA2の判断結果がYESの場合(メインECU91は正常)は、正常時の制御を行う。即ち、メインECU91から与えられる運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧)に基づいて、コモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を制御する(ステップA3)。そして、この制御ルーチンを終了する(エンド)。
上記ステップA2の判断結果がNOの場合(メインECU91に異常発生)は、噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する。即ち、メインECU91の運転要求値は無視して、噴射制御用ECU92に入力される各種のセンサ信号(現在の運転状態)に基づいて、噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を自律制御し(ステップA4)、この制御ルーチンを終了する(エンド)。
(特殊モード時の制御機能の説明)
噴射制御用ECU92は、外部から学習指示が与えられた場合、あるいはエンジン等の運転状態が所定の学習運転状態の場合に、メインECU91とは独立してコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御して、噴射作動に関わるアクチュエータに与える指令値の補正値を求め、そのアクチュエータの作動精度の向上を行う学習機能を実施するように設けられている。
特殊モード時の制御機能は、(A)外部から所定の運転指示が与えられた場合に実施される学習機能と、(B)エンジン等の運転状態が所定の学習運転状態の場合に実施される学習機能とに大別される。
上記(A)の学習機能は、製造工場、ディーラー、サービス工場などで、特殊ツール(点検整備用のサービスツールなど)を用いて、特殊ツールからメインECU91または噴射制御用ECU92に特殊信号(点検整備用信号など)を与えることで(外部から学習指示が与えられた場合の一例)、メインECU91の運転要求値は無視し、メインECU91から独立して噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御して、噴射制御用ECU92が噴射作動を制御するアクチュエータの学習を実施する機能である。
ここで、上記(A)における噴射制御用ECU92の自律制御は、特殊信号によって与えられる学習内容に応じて異なるものであり、学習に適したエンジン運転状態を噴射制御用ECU92が作り出すものである。
上記(B)の学習機能は、通常運転中に、エンジン11の暖機が終了した状態で、且つ車両が停止している時のアイドリング時など、エンジン11の運転状態が学習に適したエンジン11の運転状態になると(エンジン等の運転状態が所定の学習運転状態の場合の一例)、メインECU91の運転要求値は無視し、メインECU91から独立して噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1を学習に適した運転状態に自律制御して、噴射制御用ECU92が作動を制御するアクチュエータの学習を実施する機能である。
なお、噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1を自律して学習運転させる場合は、学習運転を実施している旨の情報をメインECU91に送信することが望ましい。
また、上記(B)の学習機能は、噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する学習中に、ドライバーがアクセルを踏み込むなど、学習に適さない運転状態に変化した場合は、噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する学習を中断あるいは中止するように設けられている。具体的には、学習に適さない運転状態に変化した場合は、メインECU91が学習停止信号を噴射制御用ECU92に出力するように設け、噴射制御用ECU92は学習停止信号を受けるとコモンレール式燃料噴射装置1の自律制御を停止し、直ぐにメインECU91が要求する運転要求値に従ってコモンレール式燃料噴射装置1を制御する。
ここで、上記(B)における噴射制御用ECU92の自律制御は、学習に適した特殊なエンジン運転状態を作り出すものであるが、コモンレール式燃料噴射装置1の自律制御の範囲は、車両の走行状態に影響を与えない範囲で実施されるものである。
具体的には、学習時に噴射制御用ECU92がISC(アイドル・スピード・コントロール)、FCCB制御(噴射不均量補償制御)等の制御を実施して、学習に適したエンジン11の運転状態を作り出すものである。
(特殊ツールからメインECU91に信号を与えて学習制御を強制実施する制御例)
次に、上記(A)の学習機能の制御例のうち、特殊ツール(この例ではサービスツール)からメインECU91に特殊信号(この例ではサービスコード)を与えて学習制御を強制的に実施する制御例を図3を参照して説明する。
なお、メインECU91は、サービスツールから与えられた学習のための「サービスコード」を噴射制御用ECU92に送信可能であるとともに、噴射制御用ECU92の発生する学習の実行信号をサービスツールに送信可能に設けられている。
この制御ルーチンに侵入し(スタート)、サービスツールから送信された「特定のサービスコード(例えば、所定の学習を強制実施する要求コード)」をメインECU91が受信すると(ステップB1)、メインECU91は、噴射制御用ECU92に「噴射制御用ECU92が学習制御を実施」する指示(運転権限委譲指示)を与える(ステップB2)。
すると、噴射制御用ECU92は、各種ダイアグやエンジンの運転状態が、学習に適した状態であるか否かの判断を行う。(ステップB3)。
このステップB3の判断結果がNOの場合(運転状態が自律学習に適さない)は、学習のための自律運転が不可の状態であることを、メインECU91に送信する(ステップB4)。なお、メインECU91は、噴射制御用ECU92から自律運転不可状態の信号を受けると、サービスツールへ「学習未実施」の信号を送信する。これにより、サービスツールにおいて「学習未実施」を確認することができる。
次に、噴射制御用ECU92は、メインECU91から与えられる運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧)に基づいて、コモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を制御する(ステップB5)。そして、この制御ルーチンを終了する(エンド)。
上記ステップB3の判断結果がYESの場合(運転状態が自律学習に適する)は、メインECU91の運転要求値は無視して、噴射制御用ECU92が学習に適した運転状態(例えば、学習用の特殊モードの運転状態、あるいはリンプホームの運転状態など)となるように、コモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する(ステップB6)。
次に、指示された学習が完了したか否かの判断を行う(ステップB7)。
このステップB7の判断結果がNOの場合(学習未完了)は、ステップB6へ戻り学習のための自律運転を継続する。
上記ステップB7の判断結果がYESの場合(学習完了)は、(i)求めた学習値を噴射制御用ECU92の記憶装置に記憶(学習値の記憶機能)させ、(ii)学習が完了した旨をメインECU91を介してサービスツールに送信し、(iii)噴射制御用ECU92による自律制御を終了して、メインECU91から与えられる運転要求値に基づいてコモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を制御する通常制御に戻り(ステップB8)、この制御ルーチンを終了する(エンド)。
(特殊ツールから噴射制御用ECU92に信号を与えて学習制御を強制実施する制御例) 次に、上記(A)の学習機能の制御例のうち、特殊ツール(この例ではサービスツール)から噴射制御用ECU92に直接特殊信号(この例ではサービスコード)を与えて学習制御を強制的に実施する制御例を図4を参照して説明する。
この制御ルーチンに侵入し(スタート)、サービスツールから送信された「特定のサービスコード(例えば、所定の学習を強制実施する要求コード)」を噴射制御用ECU92が受信すると(ステップC1)、噴射制御用ECU92は、各種ダイアグやエンジンの運転状態が、学習に適した状態であるか否かの判断を行う。(ステップC2)。
このステップC2の判断結果がNOの場合(運転状態が自律学習に適さない)は、メインECU91から与えられる運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧)に基づいて、コモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を制御する(ステップC3)
に、サービスツールへ「学習未実施」の信号を送信し(ステップC4)、この制御ルーチンを終了する(エンド)。これによって、サービスツールにおいて「学習未実施」を確認することができる。
上記ステップC2の判断結果がYESの場合(運転状態が自律学習に適する)は、メインECU91の運転要求値は無視して、噴射制御用ECU92が学習に適した運転状態(例えば、学習用の特殊モードの運転状態、あるいはリンプホームの運転状態など)となるように、コモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する(ステップC5)。
次に、指示された学習が完了したか否かの判断を行う(ステップC6)。
このステップC6の判断結果がNOの場合(学習未完了)は、ステップC5へ戻り学習のための自律運転を継続する。
上記ステップC6の判断結果がYESの場合(学習完了)は、(i)求めた学習値を噴射制御用ECU92の記憶装置に記憶(学習値の記憶機能)させ、(ii)学習が完了した旨をサービスツールに送信し、(iii)噴射制御用ECU92による自律制御を終了して、メインECU91から与えられる運転要求値に基づいてコモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を制御する通常制御に戻り(ステップC7)、この制御ルーチンを終了する(エンド)。
(エンジンの運転中に学習制御を実施する場合の制御例)
次に、上記(B)の学習機能の制御例を図5を参照して説明する。
この制御ルーチンに侵入し(スタート)、メインECU91から与えられる運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧)に基づいてコモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を制御している通常運転の実施中(ステップD1)、エンジンの運転状態が学習に適した運転状態(例えば、車両の走行距離が所定の距離間隔に達し、且つエンジンの運転状態がアイドリングの安定状態)であるか否かの判断を行う(ステップD2)。
このステップD2の判断結果がNO(非成立:運転状態が学習に適さない)の場合は、メインECU91から与えられる運転要求値(目標噴射量、目標噴射タイミング、目標レール圧)に基づいてコモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を制御する(ステップD3)。そして、この制御ルーチンを終了する(エンド)。
上記ステップD2の判断結果がYES(成立:運転状態が学習に適する)の場合は、メインECU91の運転要求値は無視して、噴射制御用ECU92が学習に適した運転状態(例えば、学習用の運転モード)となるように、コモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する(ステップD4)。この時の自律制御は、車両の走行状態に影響を与えないものであり、例えば、ISCやFCCB制御等である。
次に、指示された学習が完了したか否かの判断を行う(ステップD5)。
このステップD5の判断結果がNOの場合(学習未完了)は、ステップD4へ戻り、学習のための自律運転を継続する。
上記ステップD5の判断結果がYESの場合(学習完了)は、求めた学習値を噴射制御用ECU92の記憶装置に記憶(学習値の記憶機能)させる(ステップD6)。次に、噴射制御用ECU92による学習のための自律制御を終了して、メインECU91から与えられる運転要求値に基づいてコモンレール式燃料噴射装置1の機能部品を制御する通常制御に戻り(ステップD7)、この制御ルーチンを終了する(エンド)。
(過給圧装置2およびEGR装置3の運転要求値を与える機能の説明)
噴射制御用ECU92には、メインECU91から独立してコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する際に、そのコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御しつつ、メインECU91に代わって過給圧装置2およびEGR装置3の運転要求値を算出し、その運転要求値を過給圧制御用ECU93、EGR制御用ECU94に与える機能が設けられている。
具体的には、噴射制御用ECU92がコモンレール式燃料噴射装置1の学習制御を実施する場合に、エンジン11を特殊な状態に保つ場合がある。
このとき、学習を行う噴射制御用ECU92が、過給圧制御用ECU93に対して過給圧装置2が「コモンレール式燃料噴射装置1の学習に適したある特定の動作状態」になるように指示したり、EGR制御用ECU94に対してEGR装置3が「コモンレール式燃料噴射装置1の学習に適したある特定の動作状態」になるように指示するものである。
なお、サブECU間の指示(信号)のやり取りは、例えば、既に車両に普及しているCAN(コントロール・エリア・ネットワーク)通信等を通して行うものである。
このように設けることで、メインECU91は、噴射制御用ECU92が学習制御状態に入った時専用の「過給圧装置2やEGR装置3の制御要求値」を演算する必要が無くなる。
(噴射制御用ECU92を用いる効果)
次に、コモンレール式燃料噴射装置1を、メインECU91と噴射制御用ECU92を用いて制御する効果を説明する。
この実施例1では、エンジン制御システムのECUを、エンジン等の運転状態に応じてコモンレール式燃料噴射装置1の運転要求値を算出するメインECU91と、メインECU91で算出した運転要求値に基づいてコモンレール式燃料噴射装置1を直接的に制御する噴射制御用ECU92とに分けている。
(第1の効果)
噴射制御用ECU92は、メインECU91とは異なる独立したコンピュータを搭載するものである。
そして、この噴射制御用ECU92は、メインECU91の算出した運転要求値を実現するための演算処理を実施して、コモンレール式燃料噴射装置1の作動を直接的に制御する。
この結果、コモンレール式燃料噴射装置1を異なるバージョンに変更する場合は、新しいコモンレール式噴射装置1と、新しい噴射制御用ECU92に交換すれば良く、メインECU91など、他のECUには影響を与えない。即ち、他のECUはそのまま使うことができる。
このため、コモンレール式燃料噴射装置1を変更する場合は、新しい噴射制御用ECU92を開発すれば良く、コモンレール式燃料噴射装置1の変更に要するECUの開発工数を小さく抑えることができる。
(第2の効果)
また、噴射制御用ECU92は、外部から所定の運転指示が与えられた場合(例えば、点検時等に外部から学習指令が与えられた場合など)、メインECU91から運転委譲指示が与えられた場合(例えば、メインECU91に不具合が生じてメインECU91から退避走行のための指令が与えられた場合など)、あるいはエンジン等の運転状態が所定の運転状態の場合(例えば、車両の運転中に学習に適した運転状態になった場合など)に、メインECU91とは独立してコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する。
即ち、噴射制御用ECU92は、メインECU91に依存せずにコモンレール式燃料噴射装置1を制御することができる。
このため、メインECU91とコモンレール式燃料噴射装置1の直接的な関わりを無くすことができ、噴射制御用ECU92を分割した効果が消失することがない。
(第3の効果)
さらに、噴射制御用ECU92は、外部から所定の運転指示が与えられた場合(例えば、点検時等に外部から学習指令が与えられた場合など)、メインECU91から運転委譲指示が与えられた場合(例えば、メインECU91に不具合が生じてメインECU91から退避走行のための指令が与えられた場合など)、あるいはエンジン等の運転状態が所定の運転状態の場合(例えば、車両の運転中に学習に適した運転状態になった場合など)に、メインECU91とは独立してコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する。
具体的には、上述したように、噴射制御用ECU92は、エンジン11の運転中に学習に適した運転状態になった場合に、メインECU91とは独立してコモンレール式燃料噴射装置1を自律制御する。
この結果、コモンレール式燃料噴射装置1の学習時は、学習に適した特殊なエンジン運転状態を噴射制御用ECU92が作り出すため、「学習運転の開始から学習運転の終りの区間」は、噴射制御用ECU92の制御に依存する。
車両運転中に実施する学習運転は、機会が少ない上に、限られた短い時間であることが多く、学習が完結しない場合が多い。
しかるに、実施例1では、学習に適した運転条件になった場合に、噴射制御用ECU92が自律制御で学習運転を実施できるため、メインECU91における制御ロジックに学習運転を開始するための割り込み待ちに要する時間が発生しなくなり、より早く学習運転を実施することができる。
これによって、学習が完結する確率度合を従来よりも高めることができる。
<過給圧装置2の制御の説明>
過給圧装置2は、上述したように、メインECU91と過給圧制御用ECU93によって制御される。
(過給圧装置2の制御のためのメインECU91の機能)
メインECU91は、過給圧装置2の制御のために、過給圧制御の基本値となる運転要求値(目標過給圧)を算出し、その運転要求値を過給圧制御用ECU93に出力する。
(過給圧制御用ECU93の機能)
過給圧制御用ECU93は、過給圧装置2に搭載された全てのアクチュエータ(この実施例1ではターボアクチュエータ23だけ)を直接的に制御するものであり、他のECU(メインECU91、噴射制御用ECU92、EGR制御用ECU94)とは独立したコンピュータを搭載しており、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置、入力回路、出力回路、電源回路等を含んで構成されている。なお、電源回路は他のECUと共通のものであっても良く、少なくとも他のECUとは独立して演算を実施できるコンピューター部を備えるものである。
この過給圧制御用ECU93は、メインECU91から入力された運転要求値(目標過給圧)を実現するための演算処理を実施して、過給圧装置2の作動を直接的に制御するものである。
また、過給圧制御用ECU93は、特殊モード時にメインECU91とは独立して過給圧装置2を自律制御可能なものである。
(過給圧制御用ECU93を用いる効果)
この実施例1では、過給圧装置2を、それぞれに独立したコンピュータを搭載するメインECU91と過給圧制御用ECU93で制御する。
この結果、過給圧装置2を異なるバージョンに変更する場合は、新しい過給圧装置2と、新しい過給圧制御用ECU93に交換すれば良く、メインECU91など他のECUには影響を与えない。即ち、他のECUはそのまま使うことができる。
このため、過給圧装置2を変更する場合は、新しい過給圧制御用ECU93を開発すれば良く、過給圧装置2の変更に要するECUの開発工数を極めて小さく抑えることができる。
<EGR装置3の制御の説明>
EGR装置3は、上述したように、メインECU91とEGR制御用ECU94によって制御される。
(EGR装置3の制御のためのメインECU91の機能)
メインECU91は、EGR装置3の制御のために、EGR制御の基本値となる運転要求値(目標EGR率)を算出し、その運転要求値をEGR制御用ECU94に出力する。
(EGR制御用ECU94の機能)
EGR制御用ECU94は、EGR装置3に搭載された全てのアクチュエータ(この実施例1ではEGRバルブ32だけ)を直接的に制御するものであり、他のECU(メインECU91、噴射制御用ECU92、過給圧制御用ECU93)とは独立したコンピュータを搭載しており、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置、入力回路、出力回路、電源回路等を含んで構成されている。なお、電源回路は他のECUと共通のものであっても良く、少なくとも他のECUとは独立して演算を実施できるコンピューター部を備えるものである。
このEGR制御用ECU94は、メインECU91から入力された運転要求値(目標EGR率)を実現するための演算処理を実施して、EGR装置3の作動を直接的に制御するものである。
また、EGR制御用ECU94は、特殊モード時にメインECU91とは独立してEGR装置3を自律制御可能なものである。
(EGR制御用ECU94を用いる効果)
この実施例1では、EGR装置3を、それぞれに独立したコンピュータを搭載するメインECU91とEGR制御用ECU94で制御する。
この結果、EGR装置3を異なるバージョンに変更する場合は、新しいEGR装置3と、新しいEGR制御用ECU94に交換すれば良く、メインECU91など他のECUには影響を与えない。即ち、他のECUはそのまま使うことができる。
このため、EGR装置3を変更する場合は、新しいEGR制御用ECU94を開発すれば良く、EGR装置3の変更に要するECUの開発工数を極めて小さく抑えることができる。
[変形例]
上記の実施例では、電磁弁15の作動によって噴射状態が制御される2ウェイタイプのインジェクタ13を搭載したコモンレール式燃料噴射装置1を開示したが、アクチュエータ(ピエゾアクチュエータ等)が直接的にニードルを駆動する直接駆動タイプのインジェクタや、3ウェイタイプのインジェクタなど、他のインジェクタを搭載したコモンレール式燃料噴射装置であっても良い。
上記の実施例では、燃料噴射装置の一例としてコモンレール式燃料噴射装置1を開示したが、コモンレールを用いない他のディーゼルエンジン用の燃料噴射装置はもちろん、ガソリンエンジン用の燃料噴射装置など、他の燃料噴射装置を搭載するエンジン制御システムに本発明を適用しても良い。
エンジン制御システムの構成図である。 ダイアグフェイルセーフ制御機能の制御例を示すフローチャートである。 特殊ツールからメインECUに信号を与えて学習制御を実施する場合の制御例を示すフローチャートである。 特殊ツールから噴射制御用ECUに信号を与えて学習制御を実施する場合の制御例を示すフローチャートである。 エンジンの運転中に学習制御を実施する場合の制御例を示すフローチャートである。
符号の説明
1 コモンレール式燃料噴射装置(制御対象装置の一例)
2 過給圧装置(制御対象装置の一例)
3 EGR装置(制御対象装置の一例)
4 吸気スロットル(制御対象装置の一例)
5 グロープラグ(制御対象装置の一例)
6 スワールコントロール装置(制御対象装置の一例)
11 エンジン
12 コモンレール
13 インジェクタ
14 サプライポンプ(高圧ポンプを搭載するポンプ)
91 メインECU
92 噴射制御用ECU(サブECUの一例)
93 過給圧制御用ECU(サブECUの一例)
94 EGR制御用ECU(サブECUの一例)

Claims (7)

  1. エンジン制御に関わる制御対象装置と、
    エンジンを含む車両の運転状態に応じて前記制御対象装置の作動を制御するECUと、を備えるエンジン制御システムにおいて、
    前記ECUは、
    前記エンジンを含む車両の運転状態に応じて前記制御対象装置の運転要求値を算出するメインECUと、
    このメインECUとは異なる独立したコンピュータを搭載し、前記メインECUの算出した運転要求値を実現するための演算処理を実施して、前記制御対象装置の作動を制御するサブECUとを備え、
    特殊ツールから前記メインECUに特殊信号を与えることにより、
    前記メインECUは、前記サブECUへ運転権限委譲指示を与え、
    前記サブECUは、前記メインECUから運転権限委譲指示が与えられると、前記メインECUから独立して前記制御対象装置を自律制御することを特徴とするエンジン制御システム。
  2. 請求項1に記載のエンジン制御システムにおいて、
    前記サブECUは、外部から所定の運転指示が与えられた場合、前記メインECUから運転委譲指示が与えられた場合、あるいは前記エンジンを含む車両の運転状態が所定の運転状態の場合に、前記メインECUとは独立して前記制御対象装置を自律制御することを特徴とするエンジン制御システム。
  3. 請求項2に記載のエンジン制御システムにおいて、
    前記サブECUは、外部から学習指示が与えられた場合、あるいは前記エンジンを含む車両の運転状態が所定の学習運転状態の場合に、前記メインECUとは独立して前記制御対象装置を自律制御して、前記サブECUが作動を制御するアクチュエータに与える指令値と、そのアクチュエータの作動量との精度向上を行う学習機能を備えることを特徴とするエンジン制御システム。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のエンジン制御システムにおいて、
    前記制御対象装置は、前記エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射装置であり、
    前記サブECUは、前記燃料噴射装置に搭載された全てのアクチュエータを制御する噴射制御用ECUであることを特徴とするエンジン制御システム。
  5. 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のエンジン制御システムにおいて、
    前記制御対象装置は、前記エンジンに加給圧を供給する過給圧装置であり、
    前記サブECUは、前記過給圧装置に搭載された全てのアクチュエータを制御する過給圧制御用ECUであることを特徴とするエンジン制御システム。
  6. 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のエンジン制御システムにおいて、
    前記制御対象装置は、前記エンジンの排気ガスの一部を吸気側へ戻すEGR装置であり、
    前記サブECUは、前記EGR装置に搭載された全てのアクチュエータを制御するEGR制御用ECUであることを特徴とするエンジン制御システム。
  7. 請求項2〜請求項6のいずれかに記載のエンジン制御システムにおいて、
    前記サブECUは、前記メインECUから独立して前記制御対象装置を自律制御する際、その制御対象装置を自律制御しつつ、前記メインECUに代わって他の制御対象装置の運転要求値を求め、その運転要求値を他のサブECUに与える機能を持つことを特徴とするエンジン制御システム。
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