CN103874842A - 用于内燃机的诊断方法和装置 - Google Patents

Abstract

微型计算机（21）在第一监视例程（R2）中，基于在燃料喷射量控制例程（R1）中计算的要求喷射量，以及在该例程中用于要求喷射量的计算而使用的发动机操作状况的检测值，来确定在燃料喷射量控制例程（R1）中是否正常地计算要求喷射量，并且在第二监视例程（R3）中，基于在燃料喷射量控制例程（R1）中计算的要求喷射量，以及喷射器驱动电流的电流施加时段的测量结果，来确定是否基于要求喷射量正常地驱动喷射器14。

Description

用于内燃机的诊断方法和装置

技术领域

本发明涉及发动机控制单元的监视设备，其监视发动机控制单元是否正常地执行燃料喷射量控制，并且还涉及监视方法。

背景技术

在车辆上安装的发动机中，例如，控制燃料喷射量，使得根据驾驶员的要求等等，控制发动机输出或功率。由发动机控制单元执行发动机的燃料喷射量控制。发动机控制单元包括执行计算的微型计算机，以及驱动喷射器的电子驱动单元（EDU）。

在燃料喷射量控制中，微型计算机基于加速器操作量的检测值、发动机转速等等，计算要求喷射量。然后，微型计算机计算用于喷射与所计算的要求喷射量对应的燃料量所需的喷射器驱动电流的电流施加时段，并且将指示电流施加时段的命令发送到EDU。EDU使驱动电流通过喷射器达所命令的电流施加时段，使得喷射与发动机操作状况相称的适当燃料量，并将其供应到发动机。

已经提出了用于监视发动机的燃料喷射量控制系统的异常的一些类型的监视设备。例如，在例如日本专利申请公开No.11-190247（JP11-190247A）中描述了基于当打开每一喷射器的阀，同时使喷射器阀保持打开时测量的喷射器驱动电流的电流值，监视或确定EDU中是否存在故障的监视设备。在日本专利申请公开No.2008-309077（JP2008-309077A）中描述了从燃料喷射后的发动机转速的增加量得到实际喷射燃料量，并且基于实际喷射燃料量与命令量的偏离，监视或确定喷射器中是否存在故障的监视设备。在日本专利申请公开No.2003-120387（JP2003-120387A）中描述了测量喷射器驱动电流的电流施加时段，并且通过将作为从微型计算机到EDU的命令的驱动电流的电流施加时段与测量结果比较，来确定EDU中是否存在故障的监视设备。

如果未正常执行微型计算机的计算，以及未正确地计算要求喷射量和/或驱动电流的电流施加时段，即使EDU和喷射器正常地操作，也可能不正常地执行燃料喷射量控制。同样地这种情况下，EDU和喷射器根据微型计算机的命令操作，因此，可能确定在EDU和喷射器中“不存在异常”。

由此，还有必要监视微型计算机的计算功能中存在或不存在异常。例如，可以以下述方式确定存在这种异常。（1）监视系统使用由燃料喷射量控制系统使用以计算电流施加时段的参数（发动机转速、发动机负载等等），独立于燃料喷射量控制系统地计算电流施加时段，并且将由燃料喷射量控制系统和监视系统得到的电流施加时段的计算结果相互比较。（2）通过使用由燃料喷射量控制系统得到的电流施加时段的计算结果，监视系统逆向地计算用于该计算的参数，并且将计算结果与由燃料喷射量控制系统实际用于电流施加时段的计算的参数比较。

为严格地执行如上所述的监视，监视系统需要执行等效于由燃料喷射量控制系统执行的计算。关于这一点，用于燃料喷射量控制的计算逻辑复杂，并且要求高的计算负担。因此，对于监视系统来说现实或实际的是，使用比由燃料喷射控制量控制系统使用的计算逻辑更简单的计算逻辑用于计算电流施加时段，来执行如上所述的用于监视的计算，以便抑制计算负担的增加。

然而，如果简化监视系统的计算逻辑，可能增加由于计算逻辑之间的差异而引起的计算结果偏离。因此，可能难以保证足够高的异常检测精度。

发明内容

本发明提供了一种发动机控制单元的监视系统，其能以高精度确定是否正常地执行燃料喷射量控制，而不会显著地增加计算负担。

根据本发明的第一方面，提供一种发动机控制单元的监视设备，用于监视发动机控制单元的异常，发动机控制单元从发动机操作状况的检测值计算要求喷射量，并且基于要求喷射量来驱动喷射器，以便控制燃料喷射量，该监视设备包括第一异常确定单元，其基于由发动机控制单元计算的要求喷射量，以及用于要求喷射量的计算的发动机操作状况的检测值，来作出有关是否发动机控制单元正常地计算了要求喷射量的确定，以及第二异常确定单元，其基于由发动机控制单元计算的要求喷射量，以及喷射器的驱动状态，作出有关是否基于要求喷射量正常地驱动了喷射器的确定。在本发明的发动机控制单元中，当控制燃料喷射量时，基于发动机操作状况的检测值，诸如加速器操作量和发动机转速，来计算要求喷射量，并且基于要求喷射量的计算结果来执行喷射器的驱动控制。同时，在本发明的监视设备中，由第一异常确定单元监视发动机控制单元的用于计算要求喷射量的操作的异常，并且由第二异常确定单元监视发动机控制单元的用于驱动喷射器的操作的异常。

通过上述布置，将与燃料喷射量控制关联的发动机控制单元的控制操作分成被单独或分开地监视的两组操作。因此，即使简化用于异常确定的监视设备的计算逻辑，也能降低包含在监视设备的每一监视操作中的计算误差，并且异常检测精度不太可能恶化或防止其恶化。因此，根据本发明的发动机控制单元的监视设备能以高精度确定是否正常地执行燃料喷射量控制，而不会显著地增加计算负担。

在如上所述的监视设备中，可以当由第一异常确定单元检测出异常时，以第一方式在应用监视设备的发动机中执行故障安全操作(fail-safe operation)，并且当由第二异常确定单元检测出异常时，以不同于第一方式的第二方式，在发动机中执行故障安全操作。在这种情况下，能确定与燃料喷射量控制关联的发动机控制单元的异常出现在计算要求喷射量的过程期间，还是在基于要求喷射量驱动喷射器的过程期间。通过该布置，取决于异常出现的位置，能执行更适当的故障安全操作。

在如上所述的监视系统中，第二异常确定单元可以从将驱动电流施加到喷射器的电流施加时段的测量结果得到喷射器的驱动状态，以便作出确定。在这种情况下，第二异常确定单元确定在发动机控制单元的用于计算电流施加时段的功能中存在或不存在异常，并且基于计算结果确定在产生驱动电流的功能中存在或不存在异常。如果仅要求确定在发动机控制单元的用于计算电流施加时段的功能中存在或不存在异常，可以通过从由发动机控制单元计算的驱动电流的电流施加时段的值得到喷射器的驱动状态，来作出该确定。

在如上所述的监视设备中，第二异常确定单元可以分别获取施加驱动电流的开始和结束时间，以便作出上述确定，并且在与获取开始和结束时间的时间点（定时）不同的时间点（定时）作出确定并执行用于确定的计算。通过该布置，能减轻或避免操作集中，并且能抑制或减轻监视设备的峰值负荷。

供应到喷射器的燃料的压力取决于发动机操作状况，诸如发动机转速和发动机负载而改变。如果燃料的供应压力改变，即使将驱动电流施加到喷射器达相同时间段，将被喷射的燃料量也会改变。在如上所述的监视设备中，发动机控制单元可以在根据供应到喷射器的燃料的压力进行校正的同时，计算电流施加时段，并且第二异常确定单元可以参考燃料的压力来作出上述确定。通过该布置，能以提高的准确性确定异常。

在如上所述的监视设备中，第二异常确定单元可以分别获取施加驱动电流的开始和结束时间，以便作出确定，并且在与获取电流施加的开始和结束时间的任何一个的同时，获取燃料的压力。通过该布置，能防止用于获取数据的处理的中断的次数或频率增加，并且其他操作不太可能由于中断而延迟或防止其由于中断而延迟。

由于喷射器的喷射特性存在个体差异，因此，可以计算驱动电流的电流施加时段，同时通过用于补偿喷射器的喷射特性的个体差异的个体差异校正值来校正。在如上所述的监视设备中，发动机控制单元可以在使用用于补偿喷射器的喷射特性的个体差异的个体差异校正值进行校正的同时，计算电流施加时段，并且第二异常确定单元在作出确定时可以参考个体差异校正值。通过该布置，能以提高的准确性确定异常。

在如上所述的监视设备中，发动机控制单元可以在按照发动机冷却剂温度进行校正的同时，计算要求喷射量，并且第一异常确定单元在进行确定时可以参考发动机冷却剂温度。通过该布置，能以提高的准确性确定异常。

根据本发明的第二方面，一种监视发动机控制单元的异常的方法，该发动机控制单元从发动机操作状况的检测值计算要求喷射量，并且基于要求喷射量来驱动喷射器，以便控制燃料喷射量，该方法包括以下步骤：基于由发动机控制单元计算的要求喷射量，以及用于要求喷射量的计算的发动机操作状况的检测值，来确定是否发动机控制单元正常地计算了要求喷射量；并且基于由发动机控制单元计算的要求喷射量，以及喷射器的驱动状态，来确定是否基于要求喷射量正常地驱动了喷射器。

附图说明

在下文中，将参考附图，描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业重要性，其中，相同的数字表示相同的元件，其中，

图1是示意性地示例应用根据本发明的第一实施例的监视设备的发动机控制单元，以及由发动机控制单元控制的发动机的燃料供应系统的构造的图；

图2是示例与应用第一实施例的发动机控制单元的燃料喷射控制关联的操作和用于燃料喷射控制的计算功能的监视的流程的视图；

图3是示例在本发明的第一实施例中执行的要求喷射量监视值计算例程的流程图；

图4是指示发动机转速Ne，加速器操作量Accp以及要求喷射量监视值Qfinm之间的关系的图；

图5是示例在第一实施例中所执行的第一异常确定例程的流程图；

图6是指示第一实施例中，曲柄角信号、命令信号、喷射率和喷射监视信号的转变，以及由监视设备执行的每一操作的中断定时的时序图；

图7是示例第一实施例中执行的喷射量监视值计算例程的流程图；

图8是指示电流施加监视时段INJM，喷射压力Pcrinj以及喷射量监视值QM之间的关系的图；

图9是示例第一实施例中执行的第二异常确定例程的流程图；

图10是示例本发明的第二实施例中执行的喷射量监视值计算例程的流程图；

图11是示例本发明的第三实施例中执行的要求喷射量监视值计算例程的流程图；以及

图12是指示发动机转速Ne，发动机冷却剂温度Thw以及冷却剂温度校正值Qthwcm之间的关系的图。

具体实施方式

（第一实施例）

将参考图1至图9，详细地描述根据本发明的第一实施例的发动机控制单元的监视设备。本实施例的监视设备应用于安装在车辆上的柴油机的发动机控制单元。

首先参考图1，将描述应用本实施例的监视设备的发动机控制单元和由发动机控制单元控制的发动机的燃料供应系统的配置。如图1所示，应用本实施例的监视设备的发动机的燃料供应系统包括加压和排放从燃料箱10泵送的燃料的燃料泵11。用于控制将排出的燃料的压力的压力控制阀（PCV）12安装在燃料泵11中。将从燃料泵11递送的燃料在压力下馈送到共轨13，并贮存在共轨13中。共轨13中贮存的燃料被分配和供应到发动机的各个气缸的喷射器14。共轨13设置有将共轨13内的燃料返回到燃料箱10以便降低共轨13内的燃料的压力（轨压）的减压阀15。

由发动机控制单元20控制包括上述燃料供应系统的发动机。发动机控制单元20包括执行与发动机控制有关的各种计算的微型计算机21。发动机控制单元20还包括响应于来自微型计算机21的命令而驱动各个气缸的喷射器14的电子驱动单元（EDU）23。发动机控制单元20还包括响应于来自微型计算机21的命令而驱动PCV12和减压阀15的驱动电路24。

同时，发动机控制单元20从加速器位置传感器26、冷却剂温度传感器27、轨压传感器28、曲柄角传感器29等等接收检测信号。加速器位置传感器26检测加速器操作量Accp。冷却剂温度传感器27检测发动机冷却剂温度Thw。轨压传感器28检测轨压Pcr。曲柄角传感器29根据发动机的输出轴的旋转，以脉冲的形式输出曲柄角信号。在发动机控制单元20中提供的AD转换器（ADC）25将加速器位置传感器26、冷却剂温度传感器27和轨压传感器28的检测信号被转换成数字信号，然后被传输到微型计算机21。从曲柄角传感器29生成的曲柄角信号被直接传输到微型计算机21。

如上所述构造的发动机控制单元20执行燃料喷射量的控制，作为发动机控制的一个。接着，将详细地描述燃料喷射量控制。如图2所示，微型计算机21执行燃料喷射量控制例程R1的操作。燃料喷射量控制例程R1由要求喷射量计算P2、喷射量分割操作P3和电流施加时段计算P4组成。

在要求喷射量计算P2中，基于发动机转速Ne、加速器操作量Accp等等，计算要求喷射量Qfin。在计算要求喷射量Qfin的过程中，首先从发动机转速Ne和加速器操作量Accp，计算基本喷射量Qbse。基于在计算基本喷射量中使用的图来计算基本喷射量Qbse，该图存储在微型计算机21中。在该图中，存储了在发动机转速Ne和加速器操作量Accp以及基本喷射量Qbse之间的关系。通过根据发动机冷却剂温度Thw等等校正由此计算的基本喷射量Qbse，来计算要求喷射量Qfin。

在转速计算P1中，计算发动机转速Ne。在转速计算P1中，基于从曲柄角传感器29接收的曲柄角信号，计算发动机转速Ne。

在喷射量分割操作P3中，将要求喷射量Qfin分配给各个喷射，即引燃喷射、主喷射和后喷射，并且确定每一喷射的喷射量。根据在操作P3时检测的发动机操作条件，确定分配要求喷射量的喷射数和这些喷射当中的喷射量的分配比例。

在电流施加时段计算P4中，计算用于每一喷射的喷射器驱动电流的电流施加时段INJ。基于每一喷射的喷射量和轨压Pcr，确定每一喷射的电流施加时段INJ。然后，微型计算机21将指示每一喷射的计算电流施加时段INJ的命令发送到EDU23。

已经接收上述命令的EDU23基于每一喷射的所命令的电流施加时段INJ，来执行用于生成命令的命令信号生成操作P5。生成命令信号，使得其信号电平在电流施加时段开始的同时，上升到能打开相关的喷射器14的电磁阀的电平，并且该信号电平在电流施加时段结束的同时，下降到不能保持电磁阀打开的电平。由此生成的命令信号被传输到相应气缸的喷射器14。

EDU23还执行用于检测流过每一喷射器14的电磁阀的电流的监视信号生成操作P6，并且从检测结果生成喷射监视信号。将喷射监视信号生成为，在将驱动电流实际施加到喷射器14的电磁阀的期间，其信号电平为“高”，并且在无电流施加到电磁阀期间，其信号电平为“低”的脉冲信号。由此生成的监视信号被传输到微型计算机21。

接着，将描述与燃料喷射量控制相关联地执行的喷射压力控制。如图2所示，微型计算机21基于在转速计算P1中计算的发动机转速Ne，以及在要求喷射量计算P2中计算的要求喷射量Qfin，来执行用于计算目标轨压的目标轨压计算P7。然后，微型计算机21基于所计算的目标轨压，以及由轨压传感器28检测的实际轨压Pcr，来执行泵反馈（F/B）控制P8和减压阀控制P9。

在泵F/B控制P8中，根据在目标轨压和实际轨压Pcr之间的偏离或差异，计算PCV12的目标开度。将所计算的目标开度传输到驱动电路24。然后，驱动电路24驱动PCV12，以便提供目标开度，由此控制燃料泵11的排放压力。

在减压阀控制P9中，当实际轨压Pcr高于目标轨压时，将用于操作减压阀15的操作命令传输到驱动电路24。当接收到操作命令时，驱动电路24操作减压阀15，以便使得燃料从共轨13排出，由此降低轨压Pcr。

同时，与燃料喷射量控制并行，微型计算机21始终监视是否正常地执行燃料喷射量控制。在该实施例中，通过下述两个监视例程，进行燃料喷射量控制的监视。即，通过执行用于监视发动机控制单元20的用于计算要求喷射量Qfin的功能的第一监视例程R2，以及用于监视发动机控制单元20的、用于基于要求喷射量Qfin驱动喷射器14的功能的第二监视例程R3，来监视燃料喷射量控制。

将详细地描述第一监视例程R2。在第一监视例程R2中，基于要求喷射量Qfin的计算值，以及用于计算要求喷射量Qfin的发动机操作条件的检测值（发动机转速Ne，加速器操作量Accp），来确定是否正常地计算要求喷射量Qfin。即，在该实施例中，执行第一监视例程R2的微型计算机21的一部分对应于根据本发明的第一异常确定单元。

如图2所示，通过两个操作，即，喷射量监视值计算P10，以及第一异常确定P11，来执行第一监视例程R2。在喷射量监视值计算P10中，基于用于计算要求喷射量Qfin的发动机转速Ne和加速器操作量Accp，粗略地估计要求喷射量（要求喷射量监视值Qfinm）。在第一异常确定P11中，通过将在喷射量监视值计算P10中计算的要求喷射量监视值Qfinm与在燃料喷射量控制R1中计算的要求喷射量Qfin比较，来确定是否正常地计算要求喷射量Qfin。

接着，将详细地描述喷射量监视值计算P10和第一异常确定P11。通过如图3所示的喷射量监视值计算例程，执行喷射量监视值计算P10。每次计算要求喷射量Qfin时，由微型计算机21执行喷射量监视值计算例程。

如图3所示，只要启动该例程，在步骤S10读取发动机转速Ne和加速器操作量Accp。在下一步骤S11中，基于所读取的发动机转速Ne和加速器操作量Accp，计算要求喷射量监视值Qfinm，然后，图3的例程的当前循环结束。

基于在计算喷射量监视值中使用的图，进行步骤S11中的要求喷射量监视值Qfinm的计算，该图存储在微型计算机21中。在该图中，存储了在发动机转速Ne和加速器操作量Accp以及要求喷射量监视值Qfinm之间的关系，如图4所示。在用于在计算喷射量监视值Qfinm中使用的图中的、在发动机转速Ne和加速器操作量Accp以及要求喷射量监视值Qfinm之间的关系与在上述用于计算基本喷射量（Qbse）的图中的、在发动机转速Ne和加速器操作量Accp以及基本喷射量Qbse之间的关系相同。

通过图5所示的第一异常确定例程，执行第一异常确定操作P11。在执行喷射量监视值计算例程后，由微型计算机21执行第一异常确定例程。

如图5所示，只要启动该例程，在步骤S20中，读取在喷射量控制例程R1中计算的要求喷射量Qfin。在下一步骤S21中，确定在上述喷射量监视值计算P10中计算的要求喷射量监视值Qfinm是否偏离要求喷射量Qfin。在该实施例中，当要求喷射量Qfin大于它应该的值时，即，当待喷射的燃料量大于它应该的值时，确定需要故障安全操作的异常。因此，在该实施例中，当要求喷射量监视值Qfinm比要求喷射量Qfin大预定值α或更多时，确定出现要求喷射量监视值Qfinm偏离要求喷射量Qfin。

如果确定要求喷射量监视值Qfinm与要求喷射量Qfin无偏离（S21：否），则控制进行到步骤S22。在步骤S22，清零异常检测计数器C1（即，其值设定成0），然后，图5的例程的当前循环结束。异常检测计数器C1指示上述偏离出现的持续时间。

相反，如果确定要求喷射量监视值Qfinm偏离要求喷射量Qfin（S21：是），则控制进行到步骤S23。在步骤S23，递增异常检测计数器C1。在下一步骤S24中，确定异常检测计数器C1是否等于或大于指定的异常确定值β。如果异常检测计数器C1小于异常确定值β（S24：否），图5的例程的当前循环结束。

另一方面，如果异常检测计数器C1等于或大于异常确定值β（S24：是），则控制进行到步骤S25。在步骤S25中设定喷射量计算功能异常标志后，图5的例程的当前循环结束。当设定喷射量计算功能异常标志时，微型计算机21停止计算要求喷射量Qfin，并固定其值，作为故障安全操作。

接着，将详细地描述第二监视例程R3。在第二监视例程R3中，将从喷射器14实际喷射的燃料量（实际燃料喷射量）与由微型计算机21计算的要求喷射量比较，使得确定是否基于要求喷射量Qfin的计算结果正常地驱动喷射器14。即，在该实施例中，执行第二监视例程R3的微型计算机21的一部分对应于根据本发明的第二异常确定单元。

如图2所示，第二监视例程R3由三个操作，即，实际电流施加时段测量P20、喷射量转换P21和第二异常确定P22组成。在实际电流施加时段测量P20中，基于从EDU23接收的喷射监视信号，测量施加到喷射器14的驱动电流的时段。在喷射量转换P21中，从所测量的电流施加时段，计算从喷射器14喷射的实际燃料量。在第二异常确定P22中，将所计算的实际燃料喷射量与在燃料喷射量控制例程R1中计算的要求喷射量Qfin比较，使得确定是否基于要求喷射量Qfin正常地驱动喷射器14。

将详细地描述实际电流施加时段测量P20。图6示出了当喷射燃料时，曲柄角信号、命令信号、相关喷射器14的喷射率，以及喷射监视信号的转变的一个例子。如图6所示，如果从EDU23生成的、到喷射器14的命令信号的信号电平上升，则流过喷射器14的电磁阀的驱动电流以稍微的延迟增加到能打开电磁阀的电平，并且开始燃料喷射。在燃料喷射开始时，响应于驱动电流的增加，由EDU23生成的喷射监视信号的信号电平下降。接着，如果命令信号的信号电平下降，则以稍微延迟停止将驱动电流施加到喷射器14的电磁阀，并且停止从喷射器14的燃料喷射。此时，响应于停止施加驱动电流，喷射监视信号的信号电平上升。

如由图6中表示操作中断的箭头所示，作为中断处理，微型计算机21取得或读取对应于喷射监视信号的上升和下降的时间。即，微型计算机21基于喷射监视信号，获取每一喷射的开始和结束时间。然后，微型计算机21计算每一喷射中的驱动电流的施加时段，作为电流施加监视时段INJM。

在该实施例中，微型计算机21在读取每一喷射的开始和结束时间的同时，取得或读取供应到喷射器14的燃料的压力（轨压Pcr）。在该实施例中，得到在每一喷射的结束时间读取的轨压Pcr，作为每一喷射的喷射压力Pcrinj。

在该实施例中，在完成燃料喷射后的指定时间，执行喷射量转换P21和第二异常确定P22，作为曲柄角中断处理。在下文中，将详细地描述喷射量转换P21。通过如图7所示的喷射量监视值计算例程，执行喷射量转换P21。在完成来自相关的喷射器14的一系列燃料喷射后，执行图7的例程，作为曲柄角中断操作。

如图7所示，只要启动该例程，则基于每一喷射的电流施加监视时段INJM和喷射压力Pcrinj，在步骤S30中，将每一喷射的喷射量初始地计算为喷射量监视值QM。在微型计算机21中，存储指示在电流施加时段INJ和喷射压力Pcrinj以及与喷射量监视值QM之间的关系的计算图，如图8所示。在步骤S30中，参考该计算图，计算喷射量监视值QM。

接着，在步骤S31中，将各个喷射的喷射量监视值QM的总和设定成总喷射量监视值∑QM。然后，图7的例程的当前循环结束。由此得到的总喷射量监视值∑QM指示在当前循环的一系列燃料喷射中，从喷射器14实际喷射的总燃料量。

接着，将详细地描述第二异常确定P22。通过如图9所示的第二异常确定例程来执行第二异常确定P22。在如上所述的喷射量监视值计算例程后，微型计算机21执行图9的例程。

如图9所示，只要启动该例程，首先确定在喷射量转换P21中计算的总喷射量监视值∑QM是否偏离在燃料喷射量控制例程R1中计算的要求喷射量Qfin。在该实施例中，当实际燃料喷射量大于它应当的值时，检测到需要故障安全操作的异常。在步骤S40，当总喷射量监视值∑QM比要求喷射量Qfin大预定值α或更多时，确定总喷射量监视值∑QM偏离要求喷射量Qfin。

如果总喷射量监视值∑QM与要求喷射量无偏离（S40：否），则控制进行到步骤S41。在步骤S41中清零异常检测计数器C2后（即，将其值设定成0），该例程的当前循环结束。以给定时间间隔自动地递增异常检测计数器C2的值。因此，当总喷射量监视值∑QM偏离要求喷射量Qfin的状况继续时，异常检测计数器C2的值逐步增加。

另一方面，如果确定总喷射量监视值∑QM偏离要求喷射量Qfin（S41：是），则控制进行到步骤S42。在步骤S42中，确定异常检测计数器C2是否等于或大于指定的异常确定值γ。如果异常检测计数器C2小于异常确定值γ（S42：否），该例程的当前循环结束。

另一方面，如果异常检测计数器C2等于或大于异常确定值γ（S24：是），则控制进行到步骤S43。在步骤S43中设定电流施加时段计算功能异常标志后，该例程的当前循环结束。如果设定了电流施加时段计算功能异常标志，则微型计算机21暂停发生异常的气缸的操作，即，作为故障安全操作，停止将燃料喷射到气缸中。

将描述如上所述配置的该实施例的操作。在应用本实施例的发动机控制单元20中，微型计算机21基于发动机转速Ne、加速器操作量Accp等等，计算要求喷射量Qfin，并且基于要求喷射量Qfin，计算向每一喷射器14施加驱动电流的时段，以便控制燃料喷射量。然后，将指示所计算的电流施加时段的命令发送到EDU23，并且EDU23根据该命令使得驱动电流施加到喷射器14。

与上述操作并行，微型计算机21基于用于计算要求喷射量Qfin的发动机转速Ne和加速器操作量Accp，粗略地估算要求喷射量Qfin（计算要求喷射量监视值Qfinm）。微型计算机21通过将粗略估算值与要求喷射量Qfin比较，确定是否正常地计算要求喷射量Qfin。如果根据确定结果，发现微型计算机21未正常地计算要求喷射量Qfin，则作为故障完全操作，将要求喷射量Qfin固定或设定到固定值。

同时，微型计算机21基于根据驱动电流的测量结果生成的喷射监视信号，计算实际燃料喷射量（总喷射量监视值∑QM）。通过将所计算的值与要求喷射量Qfin比较，确定是否基于要求喷射量Qfin正常地驱动喷射器14。如果根据确定结果，发现基于要求喷射量Qfin未正常地驱动喷射器14，则作为故障安全操作，暂停异常气缸的操作。

根据如上所述的实施例的发动机控制单元的监视设备提供下述效果。在该实施例中，微型计算机21基于在燃料喷射量控制例程R1中计算的要求喷射量Qfin，以及用于计算要求喷射量Qfin的发动机操作条件的检测值（发动机转速Ne、加速器操作量Accp），确定是否正常地计算要求喷射量Qfin。同时，微型计算机21基于在燃料喷射量控制例程R1中计算的要求喷射量Qfin，以及喷射器14的驱动状态（实际燃料喷射量），确定是否基于要求喷射量Qfin正常地驱动喷射器14。由此，在该实施例中，将与燃料喷射量控制关联的发动机控制单元20的一系列操作分成被单独地监视的两组操作。因此，即使简化用于监视的计算逻辑，也减小与每一监视关联的计算误差，并且不太可能恶化异常检测精度或防止其恶化。因此，本实施例的发动机控制单元的监视设备使得可以以高精度确定是否正常地执行燃料喷射量控制，而不会增加计算负担。

在该实施例中，取决于在第一异常确定P11中检测到异常还是在第二异常确定P22中检测到异常，以不同的方式执行故障安全操作。因此，能根据异常的类型执行更适当的故障安全操作。

在该实施例中，从喷射器驱动电流的电流施加时段的测量结果确定喷射器14的驱动状态，并且在第二异常确定例程中确定异常。因此，能同时确定在微型计算机21的用于计算电流施加时段的功能中存在或不存在异常，以及在EDU23的用于产生驱动电流的功能中存在或不存在异常。

在该实施例中，在不同时间点，执行获取或读取施加喷射器驱动电流的开始和结束时间，以及异常确定和用于该确定的计算。由此，上述操作在时间上彼此分离或分开，因此，能降低微型计算机21的峰值负荷。

在该实施例中，使用供应到喷射器14的燃料的压力（轨压Pcr），确定在微型计算机21的用于计算电流施加时段的功能中的异常。因此，能考虑到由于轨压Pcr导致的电流施加时段的变化来作出异常确定，由此采用高异常确定精度。

在该实施例中，在得到施加喷射器驱动电流的开始和结束时间的同时，得到供应到喷射器14的燃料的压力（轨压Pcr）。因此，能防止获取数据的处理的中断的次数或频率增加，并且其他操作不太可能由于中断而延迟或防止其由于中断而延迟。

（第二实施例）

接着，将参考图10，描述本发明的第二实施例。在第二和第三实施例（稍后所述）中，相同的参考数字被指定给与第一实施例相同或相应的部件或单元，并且将不再详细地描述这些部件或单元。

喷射器14的喷射特性存在个体差异，并且在施加驱动电流的给定时段喷射的燃料量在各个喷射器14之间不同。因此，可以按照在喷射器14之间的个体差异来校正电流施加时段，使得能准确地控制燃料喷射量，而与喷射器14的喷射特性的个体差异无关。

在该实施例中，用下述方式，来按照个体差异校正电流施加时段。在发动机中安装喷射器14前，测量各个喷射器14的喷射特性，并且从测量结果，产生用于每一喷射器14的校正数据。在校正数据中，对每一电流施加时段和每一轨压Pcr，记录补偿喷射特性的个体差异所需的电流施加时段的校正量。当将喷射器14安装在发动机中时，将校正数据存储在微型计算机21中。以矩阵型二维码等等的形式的校正数据被附加到每一喷射器14，并且当喷射器14安装在发动机中时被通过扫描仪来读取。

在电流施加时段计算P4中，微型计算机21基于每一喷射的喷射量和轨压Pcr来计算每一喷射的电流施加时段，并且参考校正数据，从每一喷射的电流施加时段和轨压Pcr，计算用于每一喷射的个体差异校正值。然后，微型计算机21使用所计算的个体差异校正值，来校正每一喷射的电流施加时段。

在上述情况下，在燃料喷射量控制例程R1中得到的电流施加时段的计算结果包括对应于个体差异校正值的校正量。如果微型计算机21在喷射量转换P21中计算总喷射量监视值∑QM，而不考虑校正量，则即使发动机控制单元20适当地计算电流施加时段，在总喷射量监视值∑QM和要求喷射量Qfin之间，也出现对应于个体差异校正量的偏离。由此，在本实施例中，微型计算机21在第二监视例程R3中，考虑到用于补偿喷射器14的喷射特性的个体差异的个体差异校正值来进行确定，由此保证高确定精度。

在该实施例中，通过如图10所示的喷射器量监视值计算例程，执行喷射量转换P21。在完成来自相关喷射器14的一系列燃料喷射后，由微型计算机21执行图10的例程，作为曲柄角中断例程。

如图10所示，只要启动该例程，则在步骤S301中，首先基于每一喷射的电流施加监视时段INJM和喷射压力Pcrinj，计算用于每一喷射的个体差异校正值TINJMcm。在该步骤中，参考上述校正数据，计算个体差异校正值TINJMcm。

接着，在步骤S302中，使用用于每一喷射的所计算的个体差异校正值TINJMcm，校正每一喷射的电流施加监视时段INJM。然后，在步骤S303中，基于每一喷射的校正电流施加监视时段INJM和喷射压力Pcrinj，计算每一喷射的喷射量监视值QM。基本上以与第一实施例相同的方式，实施该步骤中的喷射量监视值QM的计算。

在步骤S304，将各个喷射的喷射量监视值QM的总和设定成总喷射量监视值∑QM。然后，该例程的当前循环结束。接着，将描述该实施例的操作。在该实施例中，在基于喷射量转换P21中的喷射器驱动电流的电流施加时段的测量结果，来计算实际燃料喷射量（总喷射量监视值∑QM）中，反映与喷射器14的喷射特性的个体差异相称的、电流施加时段INJ的个体差异校正量。因此，即使当电流施加时段INJ的个体差异校正量大时，也能适当地得到实际燃料喷射量，并且在第二异常确定P22中适当地进行异常确定。

除参考第一实施例如上所述的效果外，根据上述实施例的发动机控制单元的监视设备提供下述效果。在第二实施例中，在计算电流施加时段的功能的异常确定中使用用于补偿喷射器14的喷射特性的个体差异的个体差异校正值。更具体地说，使用个体差异校正值的校正被应用于基于将驱动电流施加到相关喷射器14的时段的测量结果来计算实际燃料喷射量（喷射量监视值QM）。因此，与取决于个体差异的电流施加时段的变化无关，能高精度地确定异常。

（第三实施例）

接着，将参考图11，描述本发明的第三实施例。如上所述，在要求喷射量Qfin的计算中，实施按照发动机冷却剂温度Thw的校正（冷却剂温度校正）。另一方面，当在第一实施例的第一监视例程R2中，粗略地估算要求喷射量Qfin时（即，当计算要求喷射量监视值Qfinm时），不考虑与冷却剂温度关联的校正量。因此，即使当微型计算机21适当地计算要求喷射量Qfin时，如果与冷却剂温度关联的校正量大时，要求喷射量Qfin和要求喷射量监视值Qfinm之间的偏离或差值变大，并且可能不能适当地作出异常确定。由此，在该实施例中，微型计算机21参考发动机冷却剂温度Thw，在第一监视例程R2中作出确定，以便确保高异常确定精度。

在该实施例中，通过如图11所示的要求喷射量监视值计算例程，执行喷射量监视值计算P10。每次在燃料喷射量控制例程R1中计算要求喷射量Qfin时，由微型计算机21执行图11的例程。

如图11所示，只要启动该例程，则在步骤S101中，读取发动机转速Ne、加速器操作量Accp和发动机冷却剂温度Thw。在下一步骤S102，基于所读取的发动机转速Ne和加速器操作量Accp，计算基本要求喷射量监视值Qfinmb。以基本上与第一实施例的要求喷射量计算例程的步骤S11中计算要求喷射量监视值Qfinm相同的方式，实施步骤S102中的基本要求喷射量监视值Qfinmb的计算。

在下一步骤S103，基于发动机冷却剂温度Thw，计算冷却剂温度校正值Qthwcm。参考微型计算机21中存储的计算图，计算冷却剂温度校正值Qthwcm。在计算图中，存储在发动机转速Ne和发动机冷却剂温度Thw以及冷却剂温度校正值Qthwcm之间的关系，如图12所示。该计算图与用于按照燃料喷射量控制例程R1的要求喷射量计算P2中的冷却剂温度来校正要求喷射量Qfin的图类似。在步骤S104，通过利用冷却剂温度校正值Qthwcm来校正基本要求喷射量监视值Qfinmb，来计算要求喷射量监视值Qfinm。

接着，将描述该实施例的操作。在该实施例中，在喷射量监视值计算P10中计算要求喷射量监视值Qfinm中，反映与发动机冷却剂温度Thw相称的要求喷射量Qfin的冷却剂温度校正量。因此，即使冷却剂温度校正量大，也能适当地得到要求喷射量监视值Qfinm，并且在第一异常确定P11中适当地作出异常确定。

除关于第一实施例如上所述的效果外，根据如上所述的实施例的发动机控制单元的监视设备提供下述效果。在第三实施例中，参考发动机冷却剂温度Thw，确定计算要求喷射量的功能的异常。更具体地说，除发动机转速Ne和加速器操作量Accp外，参考发动机冷却剂温度Thw，粗略地估算在燃料喷射量控制例程R1中，基于用于要求喷射量Qfin的计算的发动机操作状况的检测值的要求喷射量（即，计算要求喷射量监视值Qfinm）。因此，能以高精度确定异常，与由于冷却剂温度的变化而引起的要求喷射量Qfin的变化无关。

可以将所示实施例的每一个改进如下。在所示的实施例中，在获取或读取驱动电流施加到喷射器14的开始和结束时间的同时，获取或读取供应到喷射器14的燃料的压力（喷射压力Pcrinj）。然而，可以在与获取电流施加的开始和结束时间时的不同时间点，获取喷射压力Pcrinj。

在所示的实施例中，在与获取或读取驱动电流施加到喷射器14的开始和结束时间时的不同时间，执行实际电流施加时段测量P20中的电流施加时段的计算、喷射量转换P21中的总喷射量监视值∑QM的计算，以及第二异常确定P22中的确定。即，在与获取电流施加时段的开始和结束时间不同的时间，执行在计算电流施加时段的功能中的异常的确定和用于作出该确定的计算。如果微型计算机21具有足够高的计算能力，也可以并行或同时地执行开始和结束时间的获取、异常确定和用于该确定的计算。

尽管在所示的实施例中，仅当实际燃料喷射量大于它应当的值时检测异常，但也可以根据需要，当实际燃料喷射量小于它应当的值时检测异常。例如，通过在图5的步骤S21中，确定要求喷射量Qfin和要求喷射量监视值Qfinm之间的差的绝对值是否等于或大于预定值α，并且在图9的步骤S40中，确定要求喷射量Qfin和总喷射量监视值∑QM之间的差的绝对值是否等于或大于指定值α，来作出这种异常确定。

在所示的实施例中，微型计算机21基于用于在燃料喷射量控制例程R1中计算要求喷射量Qfin的发动机操作状况的检测值（发动机转速Ne、加速器操作量Accp等等），粗略地估算要求喷射量（计算要求喷射量监视值Qfinm）。然后，微型计算机21通过将在燃料喷射量控制例程R1中计算的要求喷射量Qfin与其粗略估算值（要求喷射量监视值Qfinm）比较，来确定是否正常地计算要求喷射量Qfin。通过从要求喷射量Qfin反向地计算用于要求喷射量Qfin的计算的发动机操作状况的检测值，并且将它们与实际用于在燃料喷射量控制例程R1中的要求喷射量Qfin的计算的发动机操作状况的检测值比较，来作出类似确定。例如，通过在第二监视例程R2中，基于要求喷射量Qfin和发动机转速Ne，估算用于要求喷射量Qfin的计算的加速器操作量Accp，并且确定所估算的值是否与实际使用的加速器操作量Accp一致，来作出类似的确定。

在所示的实施例中，通过从将驱动电流施加到喷射器14的时段的测量结果（喷射监视信号）得到实际燃料喷射量（总喷射量监视值∑QM），并且将实际燃料喷射量（∑QM）与要求喷射量Qfin比较，来确定是否基于要求喷射量Qfin正常地驱动喷射器14。如果以足够高精度得到实际燃料喷射量，例如，可以从喷射后的发动机转速Ne的变化量，得到通过燃烧所喷射的燃料产生的发动机转矩，并且通过从发动机转矩得到实际燃料喷射量，作出上述确定。

可以通过由微型计算机21计算的电流施加时段，计算实际燃料喷射量（总喷射量监视值∑QM），来代替对将驱动电流施加到喷射器14的时段的测量结果（喷射监视信号）。在这种情况下，在第二监视例程R3中，确定微型计算机21是否基于要求喷射量Qfin正常地计算电流施加时段。

在所示的实施例中，通过将实际燃料喷射量与要求喷射量Qfin比较，来确定微型计算机21的用于计算电流施加时段的功能的异常。通过由在燃料喷射量控制例程R1中计算的要求喷射量Qfin来估算将驱动电流施加到喷射器14的时段，并且将所估算的值与在燃料喷射量控制例程R1中计算的电流施加时段比较，来作出类似的异常确定。

在所示的实施例中，当发现计算要求喷射量的功能异常时，作为故障安全操作，固定要求喷射量Qfin，并且当发现计算电流施加时段的功能异常时，作为故障安全操作，暂停异常气缸的操作。然而，可以改变故障完全操作的内容。同时，无论发现何种异常，都可以执行相同的故障安全操作。

尽管在所示的实施例中，微型计算机21执行与燃料喷射量控制关联的计算，并且执行用于监视该控制的操作，可以由不同的微型计算机分开地执行这些计算和操作。可以由不同的微型计算机执行第一监视例程R2和第二监视例程R3。

尽管在所示的实施例中，用于监视燃料喷射控制异常的监视设备被结合在发动机控制单元20中，但可以在发动机控制单元20外部提供这种监视设备。即，可以由在发动机控制单元20外部提供的监视设备执行第一监视例程R2和第二监视例程R3。

Claims (9)

1.一种发动机控制单元的监视设备，用于监视所述发动机控制单元中的异常，所述发动机控制单元从发动机操作状况的检测值计算要求喷射量，并且基于所述要求喷射量来驱动喷射器，以便控制燃料喷射量，所述发动机控制单元的监视设备包括：

第一异常确定单元，所述第一异常确定单元基于由所述发动机控制单元计算的所述要求喷射量，以及用于所述要求喷射量的计算的所述发动机操作状况的检测值，来作出有关是否所述发动机控制单元正常地计算了所述要求喷射量的确定；以及

第二异常确定单元，所述第二异常确定单元基于由所述发动机控制单元计算的所述要求喷射量，以及所述喷射器的驱动状态，来作出有关是否基于所述要求喷射量正常地驱动了所述喷射器的确定。

2.根据权利要求1所述的发动机控制单元的监视设备，其中

在所述监视设备被应用到的发动机中，当由所述第一异常确定单元检测出异常时，以第一方式执行故障安全操作，并且当由所述第二异常确定单元检测出异常时，以不同于所述第一方式的第二方式执行故障安全操作。

3.根据权利要求1或2所述的发动机控制单元的监视设备，其中

所述第二异常确定单元从驱动电流被施加到所述喷射器的电流施加时段的测量结果，得到所述喷射器的驱动状态，以便作出所述确定。

4.根据权利要求3所述的发动机控制单元的监视设备，其中

所述第二异常确定单元分别获取施加所述驱动电流的开始和结束时间，以便作出所述确定，并且在与获取所述开始和结束时间的时间点不同的时间点作出所述确定并执行用于所述确定的计算。

5.根据权利要求3所述的发动机控制单元的监视设备，其中

所述发动机控制单元在根据供应到所述喷射器的燃料的压力进行校正的同时，计算所述电流施加时段，并且所述第二异常确定单元参考所述燃料的压力来作出所述确定。

6.根据权利要求5所述的发动机控制单元的监视设备，其中

所述第二异常确定单元分别获取施加所述驱动电流的开始和结束时间，以便作出所述确定，并且在与获取电流施加的所述开始和结束时间的任何一个相同的时间，获取所述燃料的压力。

7.根据权利要求3-6中的任何一项所述的发动机控制单元的监视设备，其中

所述发动机控制单元在使用用于补偿所述喷射器的喷射特性中的个体差异的个体差异校正值进行校正的同时，计算所述电流施加时段，并且所述第二异常确定单元在作出所述确定时参考所述个体差异校正值。

8.根据权利要求1-7中的任何一项所述的发动机控制单元的监视设备，其中

所述发动机控制单元在按照发动机冷却剂温度进行校正的同时，计算所述要求喷射量，并且所述第一异常确定单元在进行所述确定时参考所述发动机冷却剂温度。

9.一种监视发动机控制单元中的异常的方法，所述发动机控制单元从发动机操作状况的检测值计算要求喷射量，并且基于所述要求喷射量来驱动喷射器，以便控制燃料喷射量，所述方法包括：

基于由所述发动机控制单元计算的所述要求喷射量，以及用于所述要求喷射量的计算的所述发动机操作状况的检测值，来确定是否所述发动机控制单元正常地计算了所述要求喷射量；以及

基于由所述发动机控制单元计算的所述要求喷射量，以及所述喷射器的驱动状态，来确定是否基于所述要求喷射量正常地驱动了所述喷射器。

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