CN106246385B - 用于发动机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于发动机的控制系统。当在燃料压力传感器的异常诊断中第一异常判定条件成立并且判定异常出现时设定异常标志。在异常标志被保持清除的情况下，当燃料压力传感器的燃料压力检测值被保持固定持续规定时间T2或更长时间并且第二异常判定条件成立时，部分升程喷射被禁止，使得燃料喷射阀的喷射控制被执行，以便在不执行部分升程喷射的情况下执行燃料喷射。

Description

用于发动机的控制系统

技术领域

本发明涉及用于发动机的控制系统。

背景技术

设置在将被设置在车辆等中的发动机中的电磁燃料喷射阀被构造成使得通过对内置电磁螺线管通电而打开阀体以便喷射燃料。此外，在气缸喷射式等的发动机中，通过供给泵从燃料箱泵送上来的燃料被高压燃料泵加压，以便被供应到燃料喷射阀。在这样的发动机中，每单位通电时间的燃料喷射阀的喷射量取决于将从高压燃料泵供应到燃料喷射阀的燃料的压力(燃料压力)变化。因此，如在日本专利申请公开No.2014-015894(JP2014-015894A)中所见，检测燃料压力的燃料压力传感器被设置，使得燃料喷射阀的通电时间根据由燃料压力传感器检测出的燃料压力而设定。

同时，近年来，已知部分升程喷射技术作为通过如上所述的电磁燃料喷射阀来实现高精度极小量喷射的技术。部分升程喷射技术是阀体被打开到完全打开位置之前停止喷射从而避免由于阀体的弹跳运动导致喷射量精度减小的技术。阀体的弹跳运动通过当阀体达到完全打开位置时的碰撞引起。这种部分升程喷射技术被用于改善发动机的燃烧和排气性能。

发明内容

同时，在基于燃料压力传感器的检测值设定燃料喷射阀的通电时间的情况下，如果在燃料压力传感器中出现异常并且燃料压力传感器的检测值与实际值偏离，则燃料喷射阀的喷射量也与要求量偏离。其结果是，发动机的燃烧状态恶化，这可能导致不点火或发动机失速。因此，对燃料压力传感器执行异常诊断。如果其异常被确认，则作为故障安全处理，高压燃料泵的加压操作可以被停止，使得在不对燃料加压的情况下将由供给泵泵送上来的燃料供应到燃料喷射阀。

然而，燃料压力传感器的精确异常诊断需要一些时间。同时，供应到燃料喷射阀的燃料的压力变成对阀体的升程的阻力。因此，阀体的升程速度和直到阀体达到完全打开位置的时间取决于燃料压力变化。因此，与完全升程喷射相比，在喷射在阀体的升程期间内结束的部分升程喷射中，喷射压力大大影响喷射量精度。此外，在通过部分升程喷射确保发动机的燃烧状态的情况下，当在部分升程喷射的喷射量中出现偏差时，难以维持良好的燃烧状态。因此，在当执行部分升程喷射以运行发动机时在燃料压力传感器中出现异常的情况下，在异常的诊断结果被确认并且执行故障安全处理之前燃烧状态恶化，这可能导致不点火或发动机失速。

考虑上述情况已经完成本发明，并且本发明的目的是提供一种用于发动机的控制系统，该控制系统能够确保燃料压力传感器的异常诊断的精度并且能够抑制诊断期间发动机的燃烧的恶化。

用于解决该问题的控制系统被应用到发动机，该发动机包括：燃料喷射阀，该燃料喷射阀被构造成通过根据通电打开阀体来喷射燃料；燃料泵，该燃料泵被构造成向燃料喷射阀供应燃料；和燃料压力传感器，该燃料压力传感器被构造成检测燃料压力，该燃料压力是从燃料泵供应到燃料喷射阀的燃料的压力。该控制系统的电子控制单元基于根据发动机运行状态设定的要求喷射量和由燃料压力传感器检测到的检测值来设定燃料喷射阀的通电时间。电子控制单元通过部分升程喷射和完全升程喷射对燃料喷射阀执行喷射控制，部分升程喷射是在阀体被打开到完全打开位置之前停止喷射的喷射控制，完全升程喷射是在阀体被打开到完全打开位置之后停止喷射的喷射控制。此外，电子控制单元当第二异常判定条件成立时判定燃料压力传感器的暂时异常，并且当第一异常判定条件成立时判定所述燃料压力传感器的异常。在此，第一异常判定条件被设定成当燃料压力传感器中出现异常时成立的条件。此外，第二异常判定条件被设定成当燃料压力传感器可能具有异常时成立并且当燃料压力传感器中出现异常时在第一异常判定条件之前成立的条件。

当燃料压力传感器中出现异常并且不能发现正确的燃料压力时，不能适当设定燃料喷射阀的通电时间。鉴于此，在这样的情况下，即使不能正常获得燃料压力传感器的检测值也允许发动机继续运行的故障安全处理、通知用户出现异常的处理等处理被执行。

然而，有必要花费一些时间来以一定精度诊断燃料压力传感器的异常。即，在第一异常判定条件被设定使得诊断精度变高的情况下，当在燃料压力传感器中出现异常时，也需要一些时间来成立第一异常判定条件。

同时，当由于燃料压力传感器的检测值与实际值之间的偏差而导致部分升程喷射的喷射量偏离时，燃烧状态被大大影响。因此，当在执行部分升程喷射期间在燃料压力传感器中出现异常时，在其诊断被确认之前燃烧状态恶化，这可能导致不点火或发动机失速。

在此，在电子控制单元中，判定燃料压力传感器的暂时异常的第二异常判定条件是当燃料压力传感器可能具有异常时成立并且当燃料压力传感器中出现异常时在第一异常判定条件之前成立的条件。因此，当在燃料压力传感器中实际出现异常时，在第一异常判定条件成立并且燃料压力传感器的异常判定被确认之前进行暂时异常判定。

当判定暂时异常时，电子控制单元对燃料喷射阀执行喷射控制，以便在不执行部分升程喷射的情况下执行燃料喷射。即，即使在难以确认燃料压力传感器中出现异常的情况下，当怀疑其出现时，电子控制单元也禁止部分升程喷射。因此，即使当需要时间进行燃料压力传感器的异常判定时，燃烧状态的恶化也被抑制。因此，这使得能够确保燃料压力传感器的异常诊断精度，并抑制诊断期间发动机的燃烧恶化。

注意，在包括将从通过供给泵从燃料箱泵送上来的燃料进行加压并且将燃料供应到燃料喷射阀的高压燃料泵作为燃料泵的发动机中，电子控制单元基于燃料压力传感器的检测值控制高压燃料泵的操作，使得燃料压力传感器的检测值达到根据发动机运行状态设定的目标燃料压力。在这样的控制系统中，能够例如以下列方式在燃料压力传感器中出现异常时执行故障安全处理。即，当电子控制单元判定燃料压力传感器的异常时，电子控制单元停止高压燃料泵的加压操作。此外，当电子控制单元判定燃料压力传感器的异常时，电子控制单元通过使用供给泵的供给压力的设定值代替燃料喷射阀的检测值来设定燃料压力传感器的通电时间。当高压燃料泵的加压操作被停止时，通过供给泵泵送上来的燃料仅被供应到燃料喷射阀。在发动机操作期间，供给压力通常保持固定。在此，供给压力是通过供给泵泵送上来的燃料的压力。因此，此时电子控制单元通过使用供给泵的供给压力的设定值代替燃料压力传感器的检测值来设定燃料喷射阀的通电时间，由此能够使得燃料喷射阀执行与要求喷射量对应的燃料喷射。

同时，为了将燃料压力维持在目标燃料压力，对于电子控制单元有必要控制高压燃料泵的操作，使得将从高压燃料泵到燃料喷射阀的燃料供应量与燃料喷射阀通过喷射的燃料消耗量平衡。同时，在燃料压力传感器中出现异常并且燃料压力传感器的检测值与实际值偏离的情况下，即使基于该检测值来控制高压燃料泵的操作，燃料喷射阀的燃料供应量也不与燃料消耗量平衡。因此，燃料压力检测值不收敛到目标燃料压力。鉴于此，电子控制单元被构造成使得第一异常判定条件被设定成当燃料压力传感器的检测值与目标燃料压力之间的偏差是规定值或更大值持续规定异常判定时间或更长时间时成立。这使得能够对燃料压力传感器进行异常诊断。注意，为了在此时以高精度进行燃料压力传感器的异常判定，有必要将长达一定程度的时间设定成异常判定时间。

同时，燃料压力传感器的异常之一是堆栈异常，在该堆栈异常中，传感器输出，即最终燃料压力传感器的检测值变成固定。因此，电子控制单元可以将第二异常判定条件设定成当燃料压力传感器的检测值被保持固定持续规定时间或更长时间时成立。顺便指出，在这种情况下，没有必要确认堆栈异常，但应判定燃料压力传感器是否处于怀疑堆栈异常发生的状态。因此，规定时间可相对较短。如果燃料压力传感器的检测值被保持固定超过规定时间并且这样的状态进一步继续时，则燃料压力传感器的堆栈异常不久之后变得可确认。因此，如果电子控制单元将比第二异常判定条件成立的规定时间长的时间设定成堆栈异常判定时间，并且将第一异常判定条件设定成当燃料压力传感器的检测值被保持固定持续堆栈异常判定时间时成立，则能够对燃料压力传感器进行堆栈异常诊断。

另外，当发动机在燃料压力传感器中出现异常并且其检测值与实际值偏离的状态下运行时，发动机失速可能发生。鉴于此，电子控制单元可被构造成使得第二异常判定条件被设定成当发动机失速发生时成立。注意，当由于燃料压力传感器的异常导致燃烧大大恶化时，可以想到的是在异常诊断必要的时间期间不能继续发动机的运行。在这样的情况下，即使发动机被重新起动，发动机失速也在异常诊断完成之前再次发生。因此，即使发动机的重新起动被重复多次，异常诊断的结果也可能不被确认。在这方面，如果当发动机失速发生时部分升程喷射被禁止，则发动机重新起动之后燃烧的恶化被抑制。因此，即使在由于燃料压力传感器的异常导致发动机的燃烧恶化直到发动机失速发生为止的情况下，燃料压力传感器的异常也被容易地诊断。

另外，在基于被构造成检测在发动机中燃烧过的燃料/空气混合物的空燃比的空燃比传感器的检测值来修正要求喷射量使得该空燃比传感器的检测值达到目标空燃比的控制系统中，当由于燃料压力传感器的异常导致燃料喷射阀的喷射量与要求喷射量偏离时，该空燃比无法收敛到目标空燃比，使得要求喷射量的修正量的绝对值可能变大。因此，在控制系统中，电子控制单元可以将第二异常判定条件设定成当要求喷射量的修正量的绝对值是规定值或更大值时成立。

当没有成立第一异常判定条件，但成立第二异常判定条件时，期望电子控制单元禁止多级喷射，在该多级喷射中，与要求喷射量对应的燃料被分成数次喷射。同与要求喷射量对应的燃料通过一次燃料喷射进行喷射的情况相比，在与要求喷射量对应的燃料被划分成喷射数次的情况下，由于燃料压力传感器的检测值与实际燃料压力之间的偏差导致的燃料喷射量的偏差更大。因此，在怀疑燃料压力传感器中出现异常的状态下，多级喷射被禁止，以便当燃料压力传感器的检测值不能正常获得时减少燃料喷射量的偏差。这最终使得能够抑制发动机的燃烧由于该偏差而恶化。

注意，在净化排气的催化剂装置的预热期间和发动机的空转运行期间，电子控制单元通过由完全升程喷射在进气冲程期间的燃料喷射和由部分升程喷射在压缩冲程期间的燃料喷射来执行多级喷射控制。然后，通过将部分升程喷射所喷射的燃料聚集在火花塞周围，能够在燃料难以汽化的冷起动下稳定燃烧。此时在压缩冲程期间部分升程喷射的喷射量的偏差直接导致燃烧的恶化。因此，控制系统在执行这样的多级喷射的情况下产生显著影响。

同时，控制系统的发动机包括作为燃料泵的高压燃料泵，该高压燃料泵被构造成对通过供给泵从燃料箱泵送上来的燃料进行加压，并且还包括作为燃料喷射阀的气缸喷射阀，该气缸喷射阀被构造成将从高压燃料泵供应的燃料喷射到气缸中。此外，控制系统的发动机包括端口喷射阀，该端口喷射阀被构造成在不经过高压燃料泵的情况下将从供给泵供应的燃料喷射到进气口中。在发动机中，在气缸喷射阀的部分升程喷射被禁止的情况下，燃料喷射可以通过由气缸喷射阀的完全升程喷射的燃料喷射和由端口喷射阀的燃料喷射执行。同时，当在燃料压力传感器中出现异常时，难以适当地控制在高压燃料配管中的燃料压力，并且此外，难以检查燃料压力。因此，当在燃料压力传感器中出现异常时，在高压燃料配管中的燃料压力可能相对于要求燃料压力大大减小。当在高压燃料配管中的燃料压力减小时，由气缸喷射阀的燃料喷射的喷射压力也减小。在喷射时的气缸的内部压力变高的高负荷运行的情况下，喷射压力变得不足，这可能使得难以由气缸喷射阀执行燃料喷射。即使在这种情况下，电子控制单元也被构造成使得，在部分升程喷射被禁止的情况下，当发动机负荷率是规定值或更大值时，电子控制单元通过端口喷射阀的完全升程喷射来执行燃料喷射控制，但是当发动机负荷率小于规定值时，电子控制单元通过气缸喷射阀的完全升程喷射执行燃料喷射控制。通过执行这些喷射控制，即使高压燃料配管中的燃料压力变低，也能够避免燃料喷射由于喷射压力不足而变得不可能的情况。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是概略地示出应用有控制系统的第一实施例的发动机的构造的示意图；

图2是设置在发动机中的气缸喷射阀的剖视图；

图3是示出气缸喷射阀的喷射量及其变化与通电时间的关系的曲线图；

图4是在第一实施例的控制系统中执行的异常判定例程的流程图；

图5是在控制系统中执行的P/L喷射禁止判定例程的流程图；

图6是在控制系统中执行的喷射模式判定例程的流程图；

图7是在第二实施例的控制系统中执行的P/L喷射禁止判定例程的流程图；并且

图8是在第三实施例的控制系统中执行的P/L喷射禁止判定例程的流程图。

具体实施方式

下面参照图1至图6描述控制系统的第一实施例的细节。如图1所示，应用有本实施例的控制系统的发动机10的吸气通路11从上游侧依次设有空气滤清器12、空气流量计13、节气门14和进气歧管11A。空气滤清器12从流入吸气通路11中的吸入空气中过滤掉灰尘。空气流量计13检测吸入空气的流量(吸入空气量GA)。节气门14通过改变其气门开度来调整吸入空气量。吸气通路11在进气歧管11A处被分叉，并且然后通过为每个气缸设置的进气口15连接到每个气缸16。

同时，发动机10的排气通路17从上游侧依次设有排气歧管17A、空燃比传感器18和催化剂装置19。从各个气缸16排出到排气通路17的排气在排气歧管17A处一起流动，然后流入催化剂装置19中，从而在催化剂装置19中净化该排气。空燃比传感器18在流入催化剂装置19的排气燃烧时输出与空燃比对应的信号。

发动机10的这种控制系统包括供给泵21，供给泵21泵出燃料箱20中的燃料并且将燃料排出。供给泵21通过低压燃料通路22被连接到低压燃料配管23和高压燃料泵24。低压燃料配管23是燃料容器，在该燃料容器中存储从供给泵21输送的燃料，并且发动机10的各个气缸16的端口喷射阀25被连接到低压燃料配管23。端口喷射阀25被构造为根据通电将存储在低压燃料配管23中的燃料喷射到它的对应的发动机10的进气口15中的电磁燃料喷射阀。同时，高压燃料泵24进一步对从燃料泵23输送的燃料进行加压，从而将燃料排出到高压燃料配管26。注意，低压燃料通路22设有过滤器27和压力调节器28，过滤器27过滤通过供给泵21排出的燃料，并且压力调节器28在低压燃料通路22中的燃料压力(供给压力)超过规定的泄压压力时被打开，从而将低压燃料通路22内部的燃料释放到燃料箱20中。

两个容积部，即燃料库29和加压室30，被设置在高压燃料泵24内部。通过低压燃料通路22从供给泵21输送的燃料被引入燃料库29中。注意，在燃料库29内设有用于衰减燃料压力的脉动的脉动阻尼器。此外，高压燃料泵24设有柱塞34，柱塞34通过设置在发动机10的凸轮轴32中的泵驱动凸轮33往复运动，从而改变加压室30的容积。

燃料库29经由电磁溢流阀35连接到加压室30。电磁溢流阀35是根据通电关闭的常开阀。在打开时，电磁溢流阀35将燃料库29与加压室30连通，并且在关闭时，电磁溢流阀35阻断它们之间的连通。另外，加压室30经由止回阀36与高压燃料配管26连通。当加压室30达到比高压燃料配管26高的压力时，止回阀36被打开以允许燃料从加压室30排放到高压燃料配管26。同时，当高压燃料配管26达到比加压室30高的压力时，止回阀36被关闭以限制燃料从高压燃料配管26逆流到加压室30。

高压燃料配管26是存储从高压燃料泵24输送的高压燃料的燃料容器，并且设置在发动机10的各个气缸16中的气缸喷射阀37被连接到高压燃料配管26。气缸喷射阀37被构造为根据通电将存储在高压燃料配管26中的燃料喷射到它的对应的气缸16中的电磁燃料喷射阀。注意，检测高压燃料配管26内部的燃料压力(高压侧燃料压力)的燃料压力传感器38被附接到高压燃料配管26。另外，泄压阀39A被附接到高压燃料配管26。泄压阀39A在高压燃料配管26内部的压力过度增大时被打开，以便将高压燃料配管26内部的燃料经由释放通路39释放到燃料箱20中。

此外，该发动机的控制系统包括电子控制单元40。电子控制单元40包括：中央处理单元，该中央处理单元执行各种运算处理；只读存储器，该只读存储器中预先存储有用于运算处理的程序和数据；和随机存取存储器，该随机存取存储器暂时存储中央处理单元的运算结果、各种传感器的检测结果等。另外，电子控制单元40包括在电源关闭时保留数据的非易失性存储器。

来自除空气流量计13、空燃比传感器18和燃料压力传感器38之外的各种传感器诸如曲柄角传感器41和加速器踏板传感器42的检测信号被输入到电子控制单元40中。曲柄角传感器41检测发动机10的曲轴的旋转相位(曲柄角)。加速器踏板传感器42检测由驾驶员的加速器踏板的踩踏量。电子控制单元40基于这些传感器的检测结果控制高压燃料泵24的电磁溢流阀35、端口喷射阀25和气缸喷射阀37的打开和关闭。注意，电子控制单元40基于曲柄角传感器41的检测结果计算发动机转数NE，并基于空气流量计13和加速器踏板传感器42的检测结果计算发动机负荷率KL。注意，发动机负荷率KL指示当在正常吸气的情况下在当前发动机转数NE的气缸流入空气量的最大值被假定为“100％”时当前气缸流入空气量的比率。发动机负荷率KL被用作发动机负荷的指标值。

电子控制单元40通过控制高压燃料泵24的电磁溢流阀35的打开和关闭以多种方式控制高压燃料配管26中的燃料压力(高压侧燃料压力)。在此，首先描述高压燃料泵24的加压操作。注意，在以下描述中，柱塞34向加压室30的容积减小的方向移动被称为“向上移动”，并且柱塞34向加压室30的容积增加的方向移动被称为“向下移动”。

从供给泵21输送的燃料通过低压燃料通路22被引入高压燃料泵24的燃料库29。在此，当在电磁溢流阀35被打开的状态下柱塞34向下移动时，随着加压室30的容积逐渐增加，燃料被从燃料库29吸入到加压室30中。之后，当柱塞34从向下移动转换成向上移动时，加压室30的容积逐渐减小。如果此时电磁溢流阀35被保持打开，则燃料根据容积的减少从加压室30返回到燃料库29。当在柱塞34向上移动期间开始对电磁溢流阀35通电，则电磁溢流阀35关闭，使得加压室30被密封。因此，加压室30中的燃料压力根据容积的减少而增大。当加压室30中的燃料压力变得高于高压燃料配管26中的燃料压力时，止回阀36被打开，使得压力变高的加压室30中的燃料被强行供给到高压燃料配管26。之后，当在柱塞34从向上移动转换成向下移动时对电磁溢流阀35的通电被停止时，燃料被再次从燃料库29吸入到加压室30中。通过重复在柱塞34向下移动期间吸入燃料并且在其向上移动期间加压和排出燃料，高压燃料泵24执行对高压燃料配管26的燃料供应。

注意，当在柱塞34的向上移动期间对电磁溢流阀35通电的开始时间提前时，对于柱塞34的一个向上/向下移动操作从高压燃料泵24排出的燃料量(以下称为高压燃料泵24的燃料排出量)增加。同时，当对电磁溢流阀35通电的开始时间延迟时，高压燃料泵24的燃料排出量被减小。通过这样调整电磁溢流阀35的开始正时，电子控制单元40执行燃料压力可变控制以可变地控制高压燃料配管26中的燃料压力。

在燃料压力可变控制时，电子控制单元40首先基于发动机负荷率KL等计算目标燃料压力Pt。目标燃料压力Pt是高压燃料配管26中的燃料压力的目标值。当发动机负荷率KL低时，目标燃料压力Pt基本上被设定成低压，但是当发动机负荷率KL高时，目标燃料压力Pt被设定成高压。

然后，在柱塞34的向上移动期间，电子控制单元40根据燃料压力检测值Pm和目标燃料压力Pt之间的偏差调整电磁溢流阀35的通电开始正时，使得高压燃料配管26中的燃料压力传感器的检测值(以下称为燃料压力检测值Pm)接近目标燃料压力Pt。通过燃料压力传感器38检测高压燃料配管26中的燃料压力传感器的检测值。更具体地，当燃料压力检测值Pm比目标燃料压力Pt低时，电磁溢流阀35的通电开始正时被提前，以便增加高压燃料泵24的燃料排出量。此外，当燃料压力检测值Pm比目标燃料压力Pt高时，电磁溢流阀35的通电开始正时被延迟，以便减小高压燃料泵24的燃料排出量。因此，电子控制单元40将高压燃料配管26中的燃料压力保持在目标燃料压力Pt。

此外，电子控制单元40通过端口喷射阀25和气缸喷射阀37控制燃料喷射。以下列方式执行燃料喷射控制。

在燃料喷射控制时，电子控制单元40首先基于发动机10的运行状态(发动机转数NE、发动机负荷率KL等)计算要求喷射量Qt。要求喷射量Qt是对于一个燃烧循环要被喷射到每个气缸中的燃料的总要求值。另外，电子控制单元40基于发动机10的运行状态判定端口喷射阀25和气缸喷射阀37的各自的喷射速率。电子控制单元40根据各自的喷射速率在端口喷射量Qp和气缸喷射量Qd之间划分要求喷射量Qt。端口喷射量Qp是通过端口喷射阀25喷射的燃料量，并且气缸喷射量Qd是通过气缸喷射阀37喷射的燃料量。另外，电子控制单元40计算对于与端口喷射量Qp对应的燃料喷射的端口喷射阀25的必要的通电时间和对于与气缸喷射量Qd对应的燃料喷射的气缸喷射阀37的必要的通电时间。电子控制单元40执行对端口喷射阀25和气缸喷射阀37通电持续由此计算的相应的通电时间。

注意，如上所述，在将燃料供应到气缸喷射阀37的高压燃料配管26中的燃料压力被以可变方式控制。当燃料压力变化时，每单位时间通过气缸喷射阀37喷射的燃料量根据通电变化。因此，气缸喷射阀37的通电时间被计算如下：参照燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm，并且当高压燃料配管26中的燃料压力是燃料压力检测值Pm时，计算对于与气缸喷射量Qd对应的燃料喷射的必要的通电时间。

同时，与在较低压力下喷射燃料的端口喷射阀25相比，在较高压力下喷射燃料的气缸喷射阀37通过短时通电喷射更多燃料。在这样的气缸喷射阀37中，下列结构问题大大影响微量燃料喷射中的喷射量精度。

图2示出气缸喷射阀37的剖面结构。注意，在下面的讨论中，图中的下侧被称为气缸喷射阀37的前端侧。如图2所示，电磁螺线管51被设置在气缸喷射阀37的壳体50内部。电磁螺线管51包括固定到壳体50的固定芯52、围绕固定芯52设置的电磁线圈53和在前端侧设置成与固定芯52相邻的可动芯54。可动芯54被设置在壳体50中以便在图中的上下方向上能够移位。阀体55被连接到可动芯54，以便能够一起移位。另外，朝着前端侧偏压可动芯54的弹簧56被设置在壳体50内部。

同时，喷嘴本体57被附接到壳体50的前端侧部分，从而包围阀体55的前端。狭缝状喷射孔58被形成喷嘴本体57的前端中使得喷射孔58将喷嘴本体57的内部和外部连通。注意，从高压燃料配管26发送的燃料被引入到的燃烧室59被形成在壳体50内部。

在这样的气缸喷射阀37中，阀体55和可动芯54被弹簧56朝着前端侧偏压。在不执行对电磁螺线管51通电的状态下，由于弹簧56的偏压力，阀体55被移位到阀体55被座置在喷嘴本体57上的位置(以下称为完全关闭位置)，从而关闭喷射孔58。

当开始对电磁螺线管51通电时，固定芯52和可动芯54之间产生电磁吸力，使得阀体55和可动芯54朝着接近固定芯52一侧移位。当阀体55的前端从喷嘴本体57分开时，喷射孔58被打开，使得燃烧室59内部的燃料被喷射到外部。注意，阀体55能够朝着阀体55的前端从喷嘴本体57分开一侧向上移位到可动芯54与固定芯52邻接的位置(以下称为完全打开位置)。

当之后停止对电磁螺线管51通电时，阀体55朝着完全关闭位置移位。然后，当阀体55达到完全关闭位置时，喷射孔58被关闭，从而停止燃料喷射。注意，在以下描述中，阀体55的前端从喷嘴本体57的分开量被称为气缸喷射阀37的喷嘴升程量。

图3示出气缸喷射阀37的喷射量及其变化与相对于电磁螺线管51的通电时间的关系。在图3中，“T0”指示对于阀体55开始从喷嘴本体57分开(升程)必要的通电时间(升程开始通电时间)，并且“Tpmax”指示对于阀体55达到完全打开位置必要的通电时间(P/L最大通电时间)。

如图3所示，在从“T0到Tpmax”区间中，喷嘴升程量在通电期间变化。因此，气缸喷射阀37的喷射量相对于通电时间的变化率变得相对较大。同时，在“Tpmax”之后的区间中，喷嘴升程量被维持到完全打开时的量。因此，与从“T0到Tpmax”区间相比，气缸喷射阀37的喷射量关于通电时间的变化率变小。在下列描述中，其中阀体55未达到完全打开状态的从“T0到Tpmax”的区间被称为部分升程(P/L)区间。此外，其中阀体55已达到完全打开状态的“Tpmax”之后的区间被称为完全升程(F/L)区间。

通电开始之后但在阀体55开始升程之前的时间(升程开始通电时间T0)在一定程度上变化，并且该变化引起在P/L区间中的喷射量的变化。注意，升程开始通电时间T0的变化相对于喷射量的变化的影响随着喷射量增加而相对减小。因此，在P/L区间中的喷射量的变化根据通电时间的增加而减小。

同时，当阀体55达到可动芯54与固定芯52邻接的完全打开位置时，阀体55由于对可动芯54和固定芯52之间的碰撞的反应而弹跳。喷嘴升程量由于弹跳运动的微小振荡增大了喷射量的变化。这种完全打开时的阀体55的弹跳运动相对于喷射量的振荡的影响也随着喷射量增加而相对减小。为此，气缸喷射阀37的喷射量的变化在F/L区间之后一度增加，并且然后随着通电时间增加而减小。因此，如果电子控制单元40通过将通电时间设定成不小于规定时间(F/L最小通电时间Tfmin)来执行燃料喷射控制，该规定时间长于P/L最大通电时间Tpmax，则能够将喷射量的变化抑制成不大于容许值。

同时，如上所述，即使在P/L区间中，在恰好F/L区间之前的通电时间期间，喷射量的变化也相对较小。因此，即使电子控制单元40将通电时间设定成不小于规定时间(P/L最小通电时间Tpmin)但小于P/L最大通电时间Tpmax，也能够将喷射量的变化抑制成不大于容许值。在本实施例中，通过执行所谓部分升程喷射，能够以高喷射量精度执行通过气缸喷射阀37的微量燃料喷射，其中，部分升程喷射是阀体55没有达到完全打开状态且通电时间被设定在该范围内的燃料喷射。顺便指出，与部分升程喷射相反，阀体55达到完全打开状态的燃料喷射被称为完全升程喷射。

顺便指出，端口喷射阀25也有类似的结构问题。然而，即使当端口喷射量Qp是其控制范围的下限值时，端口喷射阀25的通电时间也长于端口喷射阀25的F/L最小通电时间Tfmin，因此通过阀体达到其完全打开位置的完全升程喷射来执行通过端口喷射阀25的所有燃料喷射。

在本实施例的控制系统中，电子控制单元40在发动机10冷起动时执行催化剂预热促进控制来促进催化剂装置19的预热。在这种催化剂预热促进控制中，执行部分升程喷射。

更具体地，在催化剂预热促进控制中，在催化剂装置19的预热未完成的状态下在发动机10的空转运行期间的燃料喷射通过多级喷射来执行，该多级喷射包括通过气缸喷射阀37的完全升程喷射在进气冲程期间的燃料喷射和通过气缸喷射阀37的部分升程喷射在压缩冲程期间的燃料喷射。此时，通过部分升程喷射在压缩冲程期间喷射的燃料通过气缸内部的气流被运送到火花塞附近。由此，燃料/空气混合物在气缸内部形成，使得燃料浓度在火花塞周围局部较高。即使在气缸壁温度较低并且燃料难以汽化的冷起动时，这也能实现成功燃烧。这增大了排气温度，从而促进在催化剂装置19中的温度上升。

如上所述，通过气缸喷射阀37的燃料喷射被执行，从而基于燃料压力传感器38检测到的燃料压力检测值Pm来计算实现与气缸喷射量Qd对应的燃料喷射的通电时间，并且对气缸喷射阀37的电磁螺线管51执行通电持续由此计算的通电时间。因此，如果在燃料压力传感器38中出现异常并且其燃料压力检测值Pm指示与高压燃料配管26中的实际燃料压力偏离的值，则将通过气缸喷射阀37实际喷射的燃料量与要求气缸喷射量Qd偏离，这可能导致燃烧恶化。

同时，如上所述，燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm被用于燃料压力可变控制。即，在燃料压力可变控制中，高压燃料泵24的加压操作被控制，使得燃料压力检测值Pm达到目标燃料压力Pt。当在燃料压力传感器38中出现异常时，难以通过燃料压力可变控制将燃料压力检测值Pm收敛到目标燃料压力Pt。鉴于此，在本实施例中，当燃料压力检测值Pm与目标燃料压力Pt之间的偏差被保持在规定值或更大值持续规定异常判定时间T1或更长时间时，则判定“出现异常”。由此，对燃料压力传感器38执行异常诊断。即，在本实施例中，第一异常判定条件被设定成当燃料压力检测值Pm与目标燃料压力Pt之间的偏差被保持在规定值或更大值持续规定异常判定时间T1或更长时间时成立。当第一异常判定条件成立时，判定在燃料压力传感器38中出现异常。

注意，即使在燃料压力传感器38中没有出现异常的情况下，燃料压力检测值Pm也可能暂时与目标燃料压力Pt偏离。因此，为了确保高诊断精度而没有误判定，有必要将长达一定程度的时间设定成异常判定时间T1。

在本实施例中，在判定燃料压力传感器38中出现异常时执行下列处理作为故障安全处理。即，高压燃料泵24的加压操作的停止和气缸喷射阀37的通电时间的计算模式的改变被执行作为故障安全处理。

图4示出用于异常诊断和故障安全处理执行的异常判定例程的流程图。在发动机10的运行期间的每个规定控制周期通过电子控制单元40重复执行该例程的处理。

当该例程的处理开始时，首先在步骤S100判定第一异常判定条件是否成立。即，判定燃料压力检测值Pm与目标燃料压力Pt之间的偏差(绝对值)被保持在规定值α或更大值的状态持续异常判定时间T1或更长时间。在此，如果没有成立第一异常判定条件(否)，则仅结束该例程的处理。另一方面，如果成立第一异常判定条件(是)，则处理前进到步骤S120。

当处理前进到步骤S120时，在步骤S120设定异常标志。异常标志是当确认燃料压力传感器38的异常出现时设定的标志，并且它的值被存储在电子控制单元40的非易失性存储器中。在将电子控制单元40组装到发动机10时，异常标志清除。一旦异常标志被设定，则异常标志被维持设定直到在修理厂的检查和修理完成为止。此时，用于通知驾驶员出现异常的指示器打开，并且燃料压力传感器38中出现异常的历史被记录在电子控制单元40的非易失性存储器中。

随后，在步骤S121和步骤S122，执行故障安全处理，并且之后，该例程的处理结束。即，在步骤S121停止高压燃料泵24的加压操作，在步骤S122改变气缸喷射阀37的通电时间的计算模式，从而使用供给压力设定值Pf代替燃料压力检测值Pm。部分升程喷射在故障安全处理中被禁止，这将在后面进行描述。

在当处理前进到步骤S121时的时间点已经执行故障安全处理的情况下，继续执行例程的处理。即，在电子控制单元40中，继续停止高压燃料泵24的加压操作和通过使用供给压力设定值Pf代替燃料压力检测值Pm来计算气缸喷射阀37的通电时间。

同时，在气缸喷射阀37中，燃烧室59中的燃料压力起对阀体55的升程的阻力的作用，其大大影响阀体55的打开操作。在阀体55的升程期间内结束喷射的部分升程喷射中，与完全升程喷射相比燃料压力大大影响喷射量精度。此外，在通过部分升程喷射确保发动机10的燃烧状态的情况下，当在部分升程喷射的喷射量中出现偏差时，就难以维持良好的燃烧状态。

另一方面，如上所述，燃料压力传感器38的准确异常诊断需要一定时间。在异常出现之后但确认诊断结果并开始故障安全处理之前的期间中，基于出现异常的燃料压力传感器38的不准确燃料压力检测值Pm来计算气缸喷射阀37的通电时间。因此，当在执行部分升程喷射期间在燃料压力传感器38中出现异常时，在故障安全处理开始之前燃烧状态恶化，这可能导致不点火或发动机失速。

在本实施例中，P/L喷射禁止控制(下面描述)被执行以便处理这样的问题。更具体地，在P/L喷射禁止控制中，当在燃料压力传感器38中出现异常时成立并且在当燃料压力传感器38中出现异常时的第一异常判定条件之前成立的条件被设定成第二异常判定条件。当成立第二异常判定条件时，部分升程喷射被禁止。即，当成立第二异常判定条件时，电子控制单元40对气缸喷射阀37和端口喷射阀25执行喷射控制，从而在不执行部分升程喷射的情况下执行燃料喷射。

在本实施例中，这样的第二异常判定条件被设定成当燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm被保持固定持续规定时间T2或更长时间时成立。原因如下。

燃料压力传感器38的异常之一是堆栈异常，在堆栈异常中，传感器输出变成固定。当这样的堆栈异常出现时，燃料压力检测值Pm被保持在固定值并且不变化。因此，当燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm被保持固定时，存在出现堆栈异常的可能性。注意，在P/L喷射禁止控制中，只要能够检测怀疑堆栈异常出现的状态，就没有必要确认堆栈异常。因此，比异常判定时间T1短的时间被设定成规定时间T2。

图5示出在P/L喷射禁止控制中执行P/L喷射禁止判定例程以判定禁止P/L喷射的必要性的流程图。在发动机10的运行期间的每个规定控制周期通过电子控制单元40重复执行该例程的处理。

当该例程的处理开始时，首先在步骤S200判定异常标志是否被清除。即，判定燃料压力传感器38是否被判定具有异常。在此，当异常标志被设定时，即当燃料压力传感器38具有异常的诊断结果已经被确认(否)时，处理前进到步骤S210。在步骤S210，部分升程喷射被禁止。即，在当执行故障安全处理时，除高压燃料泵24的加压操作的停止和气缸喷射阀37的通电时间的计算模式变化之外，还执行部分升程喷射的禁止。

同时，当异常标志被清除(S200：是)时，处理前进到步骤S201。在步骤S201，判定燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm是否保持固定持续规定时间T2或更长时间。在此，当作出肯定判定时，即，当判定第二异常判定条件成立(是)时，处理前进到步骤S210，在步骤S210中部分升程喷射被禁止。同时，当作出否定判定(否)时，处理前进到步骤S211，在步骤S211中部分升程喷射被允许。

图6示出基于P/L喷射禁止判定例程中的判定结果来判定通过气缸喷射阀37和端口喷射阀25进行的燃料喷射模式的喷射模式判定例程的流程图。在发动机10的运行期间的每个规定控制周期通过电子控制单元40重复执行该例程的处理。

当该例程的处理开始时，首先在步骤S300判定在P/L的喷射禁止判定例程中是否禁止部分升程喷射。当部分升程喷射不被禁止时，即，当部分升程喷射被允许(否)时，则结束该例程的处理。在这种情况下，燃料喷射控制被执行，并且根据需要执行包括气缸喷射阀37的部分升程喷射的多级喷射。

同时，当部分升程喷射被禁止(是)时，在步骤S301判定发动机负荷率KL是否是规定值γ或更大值。即使在通过气缸喷射阀37进行燃料喷射的喷射压力减小到供给压力时也能够通过气缸喷射阀37执行燃料喷射的发动机负荷率KL的范围的上限值被设定成规定值γ。

在此，当发动机负荷率KL是规定值γ或更大值(是)时，在步骤S302判定通过由端口喷射阀25的一次端口喷射来执行燃料喷射，并且之后，该例程的处理结束。同时，当发动机负荷率KL小于规定值γ(否)时，在步骤S303判定通过由气缸喷射阀37的完全升程喷射的一次气缸喷射来执行燃料喷射，并且之后，该例程的处理结束。即，在部分升程喷射被禁止时，多级喷射被禁止，并且通过一次端口喷射或一次气缸喷射执行燃料喷射。

接着，以下描述如上所述构成的本实施例的操作。在本实施例中，基于燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm执行控制高压燃料泵24的操作的燃料压力可变控制，使得燃料压力检测值Pm达到根据发动机运行状态设定的目标燃料压力Pt。因此，当燃料压力传感器38中出现异常并且燃料压力检测值Pm变成不准确值时，基于该值的燃料压力可变控制不被适当地执行，使得燃料压力检测值Pm与目标燃料压力Pt偏离。

在本实施例中，当燃料压力检测值Pm和目标燃料压力Pt之间的偏差被保持在规定值α或更大值持续规定异常判定时间T1或更长时间时，第一异常判定条件成立，从而执行故障安全处理。在故障安全处理中，维持对电磁螺线管51通电被停止的状态，并且停止高压燃料泵24的加压操作。此外，气缸喷射阀37的通电时间的计算模式被改变成通过使用供给压力设定值Pf代替燃料压力检测值Pm来计算通电时间。此外，当执行故障安全处理时，通过气缸喷射阀37的部分升程喷射的燃料喷射被禁止。

当停止高压燃料泵24的加压操作时，高压燃料泵24的在相对于止回阀36的上游侧的部分的燃料压力变成供给压力设定值Pf。在停止加压操作之后，高压燃料配管26中的燃料压力被维持成高于供给压力设定值Pf的压力持续一段时间。然而，此时，对高压燃料配管26的燃料供应被停止。因此，高压燃料配管26中的燃料压力根据通过气缸喷射阀37的燃料喷射的燃料消耗逐渐减小。当高压燃料配管26中的燃料压力变成供给压力设定值Pf或更小值时，止回阀36被打开，从而使燃料引入到高压燃料配管26中。由此，在高压燃料泵24的加压操作停止之后高压燃料配管26中的燃料压力被最终维持在供给压力设定值Pf。因此，即使当燃料压力传感器38中出现异常时，也能够掌握高压燃料配管26中的燃料压力。

同时，在此时，气缸喷射阀37的通电时间的计算模式被改变成通过使用供给压力设定值Pf代替燃料压力检测值Pm来计算通电时间。即，在供应到气缸喷射阀37的燃料的压力是供给压力设定值Pf的状态下，计算允许喷射与气缸喷射量Qd对应的燃料的通电时间。因此，即使当燃料压力传感器38中出现异常时，也能够通过气缸喷射阀37执行与气缸喷射量Qd对应的燃料喷射。

注意，在本实施例中，为了确保诊断精度，在一定程度上需要时间来进行燃料压力传感器38的异常诊断。此外，在燃料压力传感器38中出现异常之后直到燃料压力检测值Pm和目标燃料压力Pt之间的偏差增大到规定值α或更大值也需要时间。因此，即使在燃料压力传感器38中出现异常时，故障安全处理也不立即开始。如果在该期间执行燃料压力大大影响喷射量精度的部分升程喷射，则在开始故障安全处理之前燃料恶化，这可能导致不点火或发动机失速。特别地，在催化剂预热促进控制中通过气缸喷射阀37的部分升程喷射的在压缩冲程期间的燃料喷射中，如果喷射量与要求量偏离，则燃料喷雾行程距离变化。这使得难以通过气缸中的气流运送喷射的燃料，并且最终，难以将喷射的燃料聚集在火花塞周围。因此，如果基于出现异常的燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm来设定气缸喷射阀37的部分升程喷射的通电时间，则燃烧尤其容易恶化。

同时，如上所述，燃料压力传感器38的异常之一是堆栈异常，并且当出现堆栈异常时，燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm被保持在固定值并且不变化。在本实施例中，即使在不成立第一异常判定条件的情况下，如果燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm被保持固定持续规定时间T2或更长时间，则部分升程喷射被禁止，并且在没有气缸喷射阀37的部分升程喷射的情况下执行燃料喷射。早于在异常诊断中判定出现异常之后执行的开始故障安全处理而执行部分升程喷射的这种禁止。因此，在本实施例中，能够在开始故障安全处理之前抑制由于燃烧恶化造成的不点火或发动机失速的发生。

同时，在异常诊断中被判定为异常的燃料压力传感器38的异常包括例如如下异常，诸如燃料压力传感器38的响应速度降低以及堆栈异常。然而，在这些异常中，燃料压力检测值Pm在一定程度上随着高压燃料配管26中的燃料压力变化。因此，在除堆栈异常之外的异常的情况下，在对于异常诊断必要的时间期间，燃烧很少恶化到不点火或发动机失速发生的程度。

注意，在燃料压力传感器38中出现异常时，难以适当控制高压燃料配管26中的燃料压力，并且另外，难以检查燃料压力。因此，在燃料压力传感器38中出现异常时，高压燃料配管26中的燃料压力也可能相对于要求燃料压力大大减小。当高压燃料配管26中的燃料压力减小时，通过气缸喷射阀37的燃料喷射的喷射压力也减小。在喷射时气缸的内部压力变高的高负荷运行的情况下，喷射压力变得不足，这可能使得难以通过气缸喷射阀37执行燃料喷射。在这方面，在本实施例中，执行部分升程喷射被禁止时的燃料喷射使得：当发动机负荷率KL小于规定值γ时，执行通过气缸喷射阀37的完全升程喷射；当发动机负荷率KL是规定值γ或更大值时，执行通过端口喷射阀25的燃料喷射。因此，在本实施例中，即使在高压燃料配管26中的燃料压力由于燃料压力传感器38的异常变低，也能够避免这样的情况，即燃料喷射由于喷射压力不足而变得不可能。

同时，当燃料压力检测值Pm由于燃料压力传感器38的异常与实际值偏离时，气缸喷射阀37的每单位通电时间的喷射量变化，这导致燃料喷射量的偏差。此外，如上所述，当气缸喷射阀37的阀体55被打开时，燃烧室59中的燃料压力用作阻力。因此，当燃料压力变化时，升程开始通电时间T0和P/L最大通电时间Tpmax也变化。这样的变化也变成当燃料压力传感器38中出现异常时燃料喷射量的偏差的因素。同时，在与要求喷射量Qt对应的燃料被划分成喷射数次的多级喷射中，阀体55也被打开数次。因此，同与要求喷射量Qt对应的燃料通过一次燃料喷射来喷射的情况相比，在多级喷射的情况下，由于燃料压力检测值Pm中的偏差造成的在升程开始通电时间T0和P/L最大通电时间Tpmax中的变化，更大地影响气缸喷射阀37的喷射量精度。同时，在本实施例的控制系统中，在怀疑燃料压力传感器38的异常的状态下多级喷射被禁止。因此，这使得能够当在燃料压力传感器38中实际出现异常时进一步抑制燃烧的恶化。

同时，在故障安全处理期间，在高压燃料配管26中的燃料压力是供给压力设定值Pf的前提下执行气缸喷射阀37的燃料喷射控制。然而，在故障安全处理期间，即使高压燃料配管26中的燃料压力与供给压力设定值Pf偏离，也难以直接检查该偏差。因此，在故障安全处理期间，执行其中燃料压力大大影响喷射量精度和燃烧的部分升程喷射是有风险的。另外，在故障安全处理期间，通过气缸喷射阀37的燃料喷射的喷射压力低。因此，部分升程喷射的预期目的，诸如在催化剂预热促进控制时增加火花塞周围的燃料浓度，不能实现。鉴于此，在本实施例中，部分升程喷射在故障安全处理期间被禁止。

另外，在故障安全处理期间，通过气缸喷射阀37的燃料喷射的喷射压力低。因此，在气缸的内部压力高的高负荷运行时，燃料可能由于喷射压力不足而不能从气缸喷射阀37被适当地喷射。鉴于此，在本实施例中，在异常诊断期间与部分升程喷射的禁止类似，在其中部分升程喷射被禁止的故障安全处理期间执行燃料喷射使得：当发动机负荷率KL小于规定值γ时，执行通过气缸喷射阀37的完全升程喷射；当发动机负荷率KL是规定值γ或更大值时，执行通过端口喷射阀25的燃料喷射。

顺便指出，在确认诊断结果之前发生发动机失速的情况下，诊断被中途结束。这导致通过指示器的点亮通知驾驶员和在非易失性存储器中记录历史不被执行。在这样的情况下，驾驶员随后注意到异常或在修理时注意到异常位置的详情变得困难。在这方面，在本实施例中，在诊断期间能够抑制由于燃烧恶化导致的发动机失速的发生，从而使得能够在异常出现时更可靠地执行通知和历史记录。

注意，在本实施例中，高压燃料泵24具有与将燃料供应到燃料喷射阀的“燃料泵”对应的构造，并且气缸喷射阀37具有与这样的燃料泵向其供应燃料的“燃料喷射阀”对应的构造。另外，在本实施例中，电子控制单元40具有与“燃料压力控制部”、“喷射控制部”、“诊断部”和“空燃比控制部”对应的构造。

根据上述本实施例的控制系统，能够得到下列效果。在本实施例中，即使在当燃料压力传感器38中出现异常时成立的第一异常判定条件不成立的情况下，当在燃料压力传感器38中可能出现异常时成立的第二异常判定条件成立时，也能对气缸喷射阀37和端口喷射阀25执行喷射控制，从而在不执行部分升程喷射的情况下执行燃料喷射。此外，第二异常判定条件被设定成在燃料压力传感器38中出现异常时在第一异常判定条件之前成立的条件。这使得能够在诊断期间确保燃料压力传感器38的异常的诊断精度并且抑制发动机10的燃烧的恶化。

这使得能够抑制诊断由于发动机失速的发生而中途结束。因此，当出现异常时，能够更可靠地执行异常出现的通知和异常出现的历史记录。

在本实施例中，对燃料压力传感器38执行异常诊断，使得第一异常判定条件被设定成当燃料压力传感器38的燃料压力检测值Pm和目标燃料压力Pt之间的偏差被保持在规定值α或更大值持续规定异常判定时间T1或更长时间时成立。为了以一定精度执行异常诊断，有必要将长达一定程度的时间设定成异常判定时间T1。同时，在本实施例中，能够在异常出现之后但确认诊断之前的期间当执行部分升程喷射时抑制燃烧的恶化。因此，这使得能够将较长时间设定为异常判定时间T1并且提高诊断精度。

在本实施例中，第二异常判定条件被设定成当燃料压力检测值Pm被保持固定的状态持续规定时间T2或更长时间时成立。因此，在燃料压力传感器38中出现堆栈异常的情况下，能够在确认诊断结果之前的期间抑制燃烧恶化。

在本实施例中，在催化剂装置19预热时在发动机10的空转运行期间执行用于执行多级喷射的催化剂预热促进控制。多级喷射包括通过完全升程喷射在进气冲程期间的燃料喷射和通过部分升程喷射在压缩冲程期间的燃料喷射。在这样的催化剂预热促进控制中，在压缩冲程期间通过部分升程喷射确保在难以稳定燃烧的冷起动下的燃烧。因此，当在催化剂预热促进控制中的部分升程喷射的喷射量中出现偏差时，发生燃烧的严重恶化，这容易导致不点火或发动机失速。在这点上，在本实施例中，当第二异常判定条件成立并且怀疑燃料压力传感器38的异常时，禁止部分升程喷射。因此，即使在催化剂预热促进控制期间燃料压力传感器38中出现异常时，这也几乎不导致不点火或发动机失速。

在本实施例中，当禁止部分升程喷射时的燃料喷射被执行使得当发动机负荷率KL小于规定值γ时，执行通过完全升程喷射的气缸喷射阀37的气缸喷射；当发动机负荷率KL是规定值γ或更大值时，执行端口喷射阀25的燃料喷射。因此，即使在高压燃料配管26中的燃料压力由于燃料压力传感器38的异常减小，也能够避免这样的情况，即燃料喷射由于喷射压力不足而变得不可能。

在本实施例中，当成立第二异常判定条件时，与要求喷射量Qt对应的燃料被划分成喷射数次的多级喷射被禁止。因此，这使得当燃料压力传感器38中实际出现异常时能够更适当地抑制燃烧的恶化。

接下来将参照图7描述控制系统的第二实施例的细节。在本实施例和后述的第三实施例中，与第一实施例中的共有的构造由相同的附图标记来表示，并且省略其详细说明。本实施例的控制系统通过修改第二异常判定条件的内容获得，第二异常判定条件是第一实施例的控制系统中的P/L喷射禁止判定例程中的部分升程喷射禁止的条件。除例程的处理内容之外的其它部分与第一实施例相同。

本实施例的前提是执行空燃比反馈控制。空燃比反馈控制是使发动机10中燃烧的燃料/空气混合物的空燃比达到目标空燃比的控制。电子控制单元40基于从发动机转数NE和发动机负荷率KL建立的当前气缸流入空气量来计算要求喷射量，从而发动机10中的燃烧的燃料/空气混合物的空燃比大约达到目标空燃比。然而，由于发动机10的进气特性、喷雾特性等中的个体差异，要求喷射量的这种开放式控制导致实际空燃比和目标空燃比之间的微小偏差。鉴于此，在空燃比反馈控制中，根据空燃比传感器18的空燃比检测值和目标空燃比之间的偏差通过对要求喷射量执行反馈修正而将空燃比控制到目标空燃比。

这样的空燃比反馈控制通过电子控制单元40执行。即，在本实施例中，电子控制单元40具有与基于空燃比传感器18的检测值修正要求喷射量从而使空燃比传感器18的检测值达到目标空燃比的空燃比控制部对应的构造。

图7示出适用于本实施例的P/L喷射禁止判定例程的流程图。在发动机的运行期间的每个规定控制周期通过电子控制单元40重复执行该例程的处理。

当该例程的处理开始时，首先在步骤S200判定异常标志是否被清除。当异常标志被设定(否)时，处理前进到步骤S210。在步骤S210，部分升程喷射被禁止，并且之后，该例程的处理结束。

同时，当异常标志被清除(S200：是)时，处理前进到步骤S202。在步骤S202，判定空燃比反馈(F/B)修正量的绝对值是否是规定判定值β或更大值。在空燃比反馈控制中，空燃比反馈修正量是根据空燃比传感器18的空燃比检测值和目标空燃比之间的偏差获得的要求喷射量的修正量。

在此，当空燃比反馈修正量的绝对值是判定值β或更大值(是)时，处理前进到步骤S210，在步骤S210中部分升程喷射被禁止。之后，该例程的处理结束。同时，当空燃比反馈修正量的绝对值小于判定值β(NO)时，处理前进到步骤S211，在步骤S211中部分升程喷射被允许。该例程的过程在此结束。

接下来将描述本实施例的控制系统的操作。如上所述，当在燃料压力传感器38中出现异常时，电子控制单元40不能掌握高压燃料配管26中的燃料压力，并最终不能掌握通过气缸喷射阀37的燃料喷射的喷射压力，从而导致指令到气缸喷射阀37的喷射量与通过气缸喷射阀37的实际喷射量偏离。同时，如上所述，即使通过空燃比反馈控制修正之前，要求喷射量也被设定成空燃比大约达到目标空燃比的值。然而，当在燃料压力传感器38中出现异常时，指令的喷射量与实际喷射量偏离，所以空燃比反馈修正量的绝对值变大。因此，当空燃比反馈修正量的绝对值增大到超出该绝对值一般采取的范围时，怀疑燃料压力传感器38中出现异常。在本实施例中，在这样的情况下，部分升程喷射被禁止。因此，即使在燃料压力传感器38中实际出现异常，也能够在诊断期间抑制燃烧的恶化。根据本实施例，也可以实现上述效果。另外，在本实施例中，第二异常判定条件被设定成当空燃比反馈修正量的绝对值是规定值或更大值时成立。空燃比反馈修正量是通过空燃比控制部的要求喷射量的修正量。

接下来将参照图8描述控制系统的第三实施例的细节。与第二实施例类似，本实施例的控制系统也通过修改第二异常判定条件的内容获得，第二异常判定条件是第一实施例的控制系统中的P/L喷射禁止判定例程中的部分升程喷射禁止的条件。除例程的处理内容之外的其它部分与第一实施例相同。

图8示出适用于本实施例的P/L喷射禁止判定例程的流程图。在发动机的运行期间的每个规定控制周期通过电子控制单元40重复执行该例程的处理。

当该例程的处理开始时，首先在步骤S200判定异常标志是否被清除。当异常标志被设定(否)时，处理前进到步骤S210。在步骤S210，部分升程喷射被禁止，并且之后，该例程的处理结束。

同时，当异常标志被清除(S200：是)时，处理前进到步骤S203。在步骤S203，判定发动机失速重新起动标志是否被设定。发动机失速重新起动标志是当当前发动机起动是在发动机失速之后重新起动时设定并且当发动机10被正常停止时被清除的标志。在此，当发动机失速重新起动标志被设定(是)时，处理前进到步骤S210，在步骤S210中部分升程喷射被禁止。之后，该例程的处理结束。同时，当发动机失速重新起动标志被清除(否)时，处理前进到步骤S211，在步骤S211中部分升程喷射被允许。之后，该例程的处理结束。

接下来将描述本实施例的控制系统的操作/效果。如前面提到的，当在燃料压力传感器38中出现异常时，气缸喷射阀37的喷射量不能被适当控制，使得燃烧恶化。因此，当在燃料压力传感器38中出现异常时，发动机失速容易发生。因此，在发动机失速发生的情况下，存在燃料压力传感器38具有异常的可能性。在本实施例中，当发动机在发动机失速之后重新起动时，部分升程喷射被禁止。因此，当在燃料压力传感器38中出现异常时，能够在诊断期间抑制燃烧恶化，从而使得能够抑制发动机失速的再次发生，直到确认诊断并且开始故障安全处理为止。根据本实施例，也能够实现上述效果。注意，在本实施例中，第二异常判定条件被设定成当发动机失速时成立。

顺便指出，当燃烧由于燃料压力传感器38的异常而大大恶化时，可能在发动机10起动之后立即发生发动机失速。在这种情况下，在发动机10运行期间难以执行燃料压力传感器38的异常诊断直到最后为止，在异常诊断未被确认的情况下这可能重复发动机失速。在这点上，在本实施例中，当发动机失速发生时，部分升程喷射被禁止，从而在燃料压力传感器38中出现异常时在确认异常诊断的结果之前，抑制发动机10的燃烧恶化。因此，即使当发动机10的燃烧由于燃料压力传感器38的异常而恶化直到发动机失速发生，也能够容易地诊断异常。

上述实施例还可以通过添加如下所述的变化来实施。在第一实施例中，第二异常判定条件当燃料压力传感器的检测值被保持固定长达规定时间T2或更长时间时成立，从而部分升程喷射被禁止。当燃料压力传感器38可能具有异常时，应成立第二异常判定条件。因此，在确认堆栈异常之前规定时间T2被设定成相对短的时间。在燃料压力传感器的检测值被保持固定超过规定时间T2并且这样的状态进一步继续时，堆栈异常将很快在某个时候确认。因此，如果比规定时间T2长的时间被设定成堆栈异常判定时间并且第一异常判定条件被设定成当燃料压力传感器的检测值被保持固定持续堆栈异常判定时间时成立，则电子控制单元40可以对燃料压力传感器38进行堆栈异常诊断。此外，电子控制单元40可以将第一异常判定条件设定成在任一以下情况下成立，所述以下情况是燃料压力检测值Pm和目标燃料压力Pt之间的偏差被保持在规定值或更大值持续规定异常判定时间T1或更长时间的情况和燃料压力传感器的检测值保持被保持固定持续堆栈异常判定时间的情况。

在上述实施例中，在禁止部分升程喷射时的燃料喷射模式根据发动机负荷率KL被改变，但可以不执行这样的改变。例如，在禁止部分升程喷射时，燃料喷射可以总是仅通过端口喷射执行，或者可以在没有改变气缸喷射和端口喷射的各自的喷射速率的情况下仅通过添加与部分升程喷射对应的量到完全升程喷射来执行燃料喷射。

在上述实施例中，随着当成立第一异常判定条件并且判定燃料压力传感器38具有异常时执行故障安全处理，高压燃料泵24的加压操作的停止和气缸喷射阀37的通电时间计算模式的变化被执行。这种故障安全处理可以以另一种方式来执行。

在上述实施例中，当成立第二异常判定条件时，所有的多级喷射被禁止。如上所述，与部分升程喷射相比，燃料压力传感器38的异常相对于发动机10的燃烧的影响在完全升程喷射中较小。因此，即使在如果执行包括部分升程喷射的多级喷射时不点火或发动机失速发生的状态下，仅通过完全升程喷射的多级喷射也可以在不点火或发动机失速不发生的范围内抑制发动机10的燃烧恶化。在这种情况下，当成立第二异常判定条件时，不是所有的多级喷射，而是仅包括部分升程喷射的多级喷射可以被禁止，并且仅通过完全升程喷射的多级喷射可以被允许。

在每个上述实施例中，第二异常判定条件被设定成仅在列情况中对应的一个的情况下成立：(A)燃料压力检测值Pm被保持固定持续规定时间T2或更长时间的情况；(B)空燃比反馈修正量的绝对值是规定值γ或更大值的情况；和(C)发动机失速发生的情况。第二异常判定条件可以被设定成在从上述情况(A)至(C)中选择的任何两种情况下成立，或者第二异常判定条件可以被设定成在上述三种情况(A)至(C)中任一种情况下成立。此外，如果第二异常判定条件被设定成当在燃料压力传感器38可能具有异常时成立并且在当燃料压力传感器38中出现异常时的第一异常判定条件之前成立，则第二异常判定条件可以被设定成在除上述情况(A)至(C)之外的情况下成立，或者可以被设定成除上述情况(A)至(C)之外还包括情况(A)至(C)之外的情况下成立。

在上述实施例中，第一异常判定条件被设定成当燃料压力检测值Pm与目标燃料压力Pt之间的偏差被保持在规定值α或更大值持续规定异常判定时间T1或更长时间时成立。然而，这样的第一异常判定条件可以是其它条件，如果该条件当在燃料压力传感器38中出现异常时成立。

Claims (10)

1.一种用于发动机的控制系统，其特征在于包括：

发动机，所述发动机包括：

ⅰ)燃料喷射阀，所述燃料喷射阀被构造成通过根据通电打开阀体来喷射燃料；

ⅱ)燃料泵，所述燃料泵被构造成向所述燃料喷射阀供应燃料；和

ⅲ)燃料压力传感器，所述燃料压力传感器被构造成检测燃料压力，所述燃料压力是从所述燃料泵供应到所述燃料喷射阀的燃料的压力；和

电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：

ⅰ)基于根据发动机运行状态设定的要求喷射量和由所述燃料压力传感器检测到的检测值来设定所述燃料喷射阀的通电时间；

ii)通过部分升程喷射和完全升程喷射对所述燃料喷射阀执行喷射控制，所述部分升程喷射是在所述阀体被打开到完全打开位置之前停止喷射的喷射控制，所述完全升程喷射是在所述阀体被打开到所述完全打开位置之后停止喷射的喷射控制；

ⅲ)设定第一异常判定条件和第二异常判定条件，所述第一异常判定条件是当所述燃料压力传感器中出现异常时成立的条件，所述第二异常判定条件是当所述燃料压力传感器可能具有异常时成立并且当所述燃料压力传感器中出现异常时在所述第一异常判定条件之前成立的条件；

ⅳ)当所述第二异常判定条件成立时判定所述燃料压力传感器的暂时异常，并且当所述第一异常判定条件成立时判定所述燃料压力传感器的异常；并且

ⅴ)当判定所述燃料压力传感器的暂时异常时，对所述燃料喷射阀执行喷射控制，以便在没有所述部分升程喷射的情况下执行燃料喷射。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的控制系统，其特征在于：

所述燃料泵是高压燃料泵，所述高压燃料泵被构造成对由供给泵从燃料箱泵送上来的燃料进行加压；并且

所述电子控制单元被构造成：

ⅰ)基于由所述燃料压力传感器检测出的检测值控制所述高压燃料泵的操作，使得所述燃料压力传感器的所述检测值达到根据所述发动机运行状态设定的目标燃料压力；

ⅱ)当所述电子控制单元判定所述燃料压力传感器的异常时，停止所述高压燃料泵的加压操作；并且

ⅲ)当所述电子控制单元判定所述燃料压力传感器的异常时，通过使用所述供给泵的供给压力的设定值而不是所述燃料压力传感器的所述检测值来设定所述燃料喷射阀的所述通电时间。

3.根据权利要求2所述的用于发动机的控制系统，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成使得所述第一异常判定条件被设定成当所述燃料压力传感器的所述检测值与所述目标燃料压力之间的偏差被保持在规定值或更大值处持续规定的异常判定时间或更长时间时成立。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于发动机的控制系统，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成使得所述第二异常判定条件被设定成当所述燃料压力传感器的所述检测值被保持固定持续规定时间时成立。

5.根据权利要求4所述的用于发动机的控制系统，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成使得比所述规定时间长的时间被设定成堆栈异常判定时间，并且所述第一异常判定条件被设定成当所述燃料压力传感器的所述检测值被保持固定持续所述堆栈异常判定时间时成立。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于发动机的控制系统，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成使得所述第二异常判定条件被设定成当发动机失速发生时成立。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于发动机的控制系统，其特征在于进一步包括：

空燃比传感器，所述空燃比传感器被构造成检测所述发动机中燃烧的燃料/空气混合物的空燃比，其中：

所述电子控制单元被构造成基于所述空燃比传感器的检测值来修正所述要求喷射量，使得所述空燃比传感器的所述检测值达到目标空燃比；并且

所述电子控制单元被构造成使得所述第二异常判定条件被设定成当所述要求喷射量的修正量的绝对值为规定值或更大值时成立。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于发动机的控制系统，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成当所述第二异常判定条件成立时禁止多级喷射，所述多级喷射是与所述要求喷射量对应的燃料被分成数次喷射的喷射。

9.根据权利要求8所述的用于发动机的控制系统，其特征在于：

所述电子控制单元被构造成在催化剂装置的预热期间和在所述发动机的空转运行期间执行多级喷射控制，所述多级喷射控制包括通过所述完全升程喷射在进气冲程期间的燃料喷射和通过所述部分升程喷射在压缩冲程期间的燃料喷射，所述催化剂装置被构造成净化排气。

10.根据权利要求1所述的用于发动机的控制系统，其特征在于：

所述燃料泵是高压燃料泵，所述高压燃料泵被构造成对由供给泵从燃料箱泵送上来的燃料进行加压；

所述燃料喷射阀是气缸喷射阀，所述气缸喷射阀被构造成将从所述高压燃料泵供应的燃料喷射到气缸中；

所述发动机包括端口喷射阀，所述端口喷射阀被构造成在不经过所述高压燃料泵的情况下将从所述供给泵供应的燃料喷射到进气口中；

所述电子控制单元被构造成计算发动机负荷率；

所述电子控制单元被构造成使得在所述部分升程喷射被禁止的情况下，当所述发动机负荷率是规定值或更大值时，所述电子控制单元通过所述端口喷射阀执行燃料喷射控制，但是当所述发动机负荷率小于所述规定值时，所述电子控制单元通过所述气缸喷射阀的所述完全升程喷射来执行燃料喷射控制。