CN1230613C - 发动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明可以得到一种能够避免因发动机控制用传感器的故障引起的发动机熄火的发动机控制装置。本发明的发动机控制装置具备：存储控制发动机(1)的空气流量传感器(9)正常时的基准电压VAFS_STD的基准电压存储装置(21)；比较发动机(1)停止时的空气流量传感器(9)的输出电压VAFS与基准电压VAFS_STD并且计算出偏差量ΔVAFS的比较装置(22)；以及根据偏差量ΔVAFS将空气流量传感器(9)的输出电压VAFS校正成基准电压VAFS_STD的校正装置(23)，根据由校正装置(23)获得的传感器的输出电压VAFS_OBJ计算燃料喷射量Tinj。

Description

发动机控制装置
技术领域
本发明涉及汽车的发动机控制装置，特别涉及避免发动机控制用传感器的故障引起的发动机熄灭。
背景技术
以往，在汽车用发动机中，采用发动机控制用传感器进行故障诊断，当诊断为故障时，不采用该传感器的输出而切换成使用替换装置的故障保安模式。
例如，对于检测吸入到发动机的空气流量的空气流量传感器，当产生断线或短路故障时，能够在发动机起动之前检测出该情况，然而，在因传感器本身劣化等而检测出输出异常时，为了避免对于正常设备产生错误判定，则在发动机运行时进行检测。在发动机运行状态下诊断为故障时，替代上述情况，采用根据节气门开度以及发动机转速的控制装置来确保缓行回家(limp home)性能。所谓缓行回家是指以必须的最低限度功能控制发动机并移动车辆。例如，即使在传感器故障的状态下，以最低限度功能避免发动机熄火或失控，并且能够将车开到车辆修理场。
然而，此时存在的问题是，由于传感器的故障模式不同，有时故障诊断控制条件会不成立，有时不能够转移到自动防故障模式，在发动机起动之后会产生发动机熄火。
例如，当空气流量传感器的输出沿空气量增加方向产生漂移的状态下发生故障时，存在这样的问题，即不仅不能够通过故障诊断检测出断线与短路，而且由于控制计算机识别为比实际吸入的空气量更多，则因供给超过需要量的燃料，会产生过量，在起动之后发动机的旋转会变得不稳定，会产生发动机熄火。
发明内容
本发明为了解决上述问题，目的在于提供一种能够避免因发动机控制用的传感器故障而产生发动机熄火情况的发动机控制装置。
根据本发明的第一方面，本发明的发动机控制装置具备：存储在断开燃料喷射装置电源时控制发动机的传感器正常时的基准电压值的基准电压值存储装置；比较接通上述燃料喷射装置电源且上述发动机停止时上述传感器的输出电压值与上述基准电压值并且计算出偏差量的比较装置；以及根据上述偏差量进行校正以使得上述传感器的输出电压值成为上述基准电压值的校正装置，根据由上述校正装置获得的上述传感器的输出电压值计算燃料喷射量。
因此，加以校正获得的传感器的输出电压值成为与正常的传感器相等的输出电压值，得到能够避免因传感器的故障引起发动机熄火的效果。
又，根据本发明的第二方面，具备传感器故障诊断装置，该传感器故障诊断装置根据由上述校正装置获得的上述传感器的输出电压值，在起动发动机之后，诊断上述传感器的故障。
因此，得到能够检测出产生发动机熄火那样的特性异常等的传感器故障的效果。
再者，根据本发明的第三方面，当利用上述传感器故障诊断装置检测出故障时，切换成利用替代装置的燃料喷射控制。
再者，根据本发明的第四方面，所述传感器是燃料喷射量计算所用的发动机负载检测用传感器。
因此，得到能够避免传感器故障引起的发动机熄火的效果。
再者，根据本发明第5方面，所述发动机负载检测用传感器是检测吸入到发动机的空气流量的空气流量传感器。
因此，得到能够避免传感器故障引起的发动机熄火的效果。
再者，根据本发明第6方面，所述发动机负载检测用传感器是检测吸入到发动机的空气压力的压力传感器。
因此，得到能够避免传感器故障引起的发动机熄火的效果。
再者，根据本发明第7方面，所述发动机负载检测用传感器是检测节气门开度的节气门传感器。
因此，得到能够避免传感器故障引起的发动机熄火的效果。
再者，根据本发明的第8方面，所述发动机负载检测用传感器是检测加速开度的加速传感器。
因此，得到能够避免传感器故障引起的发动机熄火的效果。
附图说明
图1是本发明实施形态1的发动机控制装置的全体结构图。
图2是表示本发明实施形态1的发动机控制装置动作的流程图。
图3是表示本发明实施形态2的发动机控制装置动作的流程图。
符号说明
1发动机，2进气管，3空气过滤器，4节气门阀，5调压水箱，6排气管，7燃料喷射阀，8曲柄转角传感器，9空气流量传感器，10氧气传感器，11水温传感器，12报警灯，20微机，21基准电压值存储装置，22比较装置，23校正装置
具体实施方式
实施形态1
图1是本发明实施形态1的发动机控制装置的全体结构图。在该图中，1是发动机，2是进气管，3是安装在进气管上的空气过滤器，4是调节空气流量的节气门阀，5是调压水箱，6是排气管。
发动机1设置的燃料喷射阀7是对每个气缸设置的，由内部装有微机20的电子控制燃料喷射装置(以下称作ECU)2，与发动机1旋转同步并且在规定时刻输出喷射脉冲信号，利用该喷射脉冲信号打开阀门，向发动机1喷射调节成规定压力的燃料。
为了进行燃料喷射量的计算，在ECU2上，连接着与发动机1的曲柄轴的旋转同步地输出脉冲信号并据此检测发动机1的转速N的曲柄转角传感器8、用于输出与设置在空气过滤器3下游侧的进气管2的吸入空气流量Q对应的电压值的空气流量传感器(以下，称作AFS)9、检测出排气中的氧气浓度的氧气传感器10、水温传感器11等。
ECU2将曲柄转角传感器8、AFS9、氧气传感器10、水温传感器11的输出信号作为输入并控制设置在发动机1的各气缸上的燃料喷射阀7，利用报警灯12发光，向司机通知空气流量传感器9的故障检测结果。
在ECU2内的微机20中，由下述部分构成，即存放空气流量传感器9正常时的基准电压值的基准电压值存储装置21、检测对ECU2接入电源时空气流量传感器9的输出电压值并且与基准电压值存储装置21所存储的电压值进行比较的比较装置22、根据由比较装置22计算出的传感器电压偏差量将传感器输出电压值校正成为正常时的电压的校正装置23。
由ECU2根据空气流量传感器9的输出电压值变换为吸入空气流量Q。ECU2从吸入空气流量Q与发动机转速N计算出基本燃料喷射量Tb，对其实施各种校正并且计算出最终的燃料喷射量Tinj，据此确定输入燃料喷射阀7的喷射脉冲信号的脉冲宽度。
其次，对于动作进行说明。图2表示本发明实施形态1的发动机控制装置动作的流程图。在该图中，在步骤S1中，判断是否向ECU2供给电源，在电源断开时，通过步骤S5，将检测吸入空气流量Q的空气流量传感器9正常时的输出基准值即基准电压VAFS_STD存储到微机20的基准电压存储装置21内的存储器中。在电源接通时移向步骤S2。
在步骤S2中，测量空气流量传感器9的输出值即输出电压值VAFS。在步骤S3中，判断发动机是否起动，在没有起动时，在步骤S4中，比较预先存放在基准电压值存储装置21内的存储器中的空气流量传感器9正常时的基准电压值VAFS_STD、与实际测量到的空气流量传感器9的输出电压VAFS。计算出从基准电压值VAFS_STD减去输出电压值VAFS的偏差量ΔVAFS并存放到存储器中。
在步骤S6中，将为了变换成吸入空气流量Q而使用的空气流量传感器9的输出电压值VAFS_OBJ作为VAFS+ΔVAFS，在步骤S7中计算吸入空气流量Q。在步骤S3中当判断为发动机起动时，不更新步骤S4中所存储的偏差量ΔVAFS值。
在步骤S8中，计算燃料喷射量Tinj。首先，从吸入空气流量Q以及发动机1的转速N计算出基本燃料喷射量Tb＝K×Q/N(K是常数)。对其进行各种校正并且计算出最终的燃料喷射量Tinj＝Tb×Kelse(Kelse是各种校正系数)。据此，确定提供给燃料喷射阀7的喷射脉冲信号的脉冲宽度，在步骤9中实施燃料喷射。
如此，根据本发明的第1方面，由于对空气流量传感器9的输出电压值VAFS加以校正，以使得其为空气流量传感器9为正常时的基准电压VAFS_STD，根据该校正后的空气流量传感器9的输出电压值VAFS_OBJ计算燃料喷射量Tinj，因此，加以校正获得的空气流量传感器9的输出值VAFS_OBJ成为与正常的空气流量传感器9相同的输出电压值，能够避免因空气流量传感器9的故障引起发动机熄火的情况。
又，在上述实施形态1中，是将检测吸入空气流量Q的传感器即空气流量传感器9作为传感器进行了说明，而对于传感器，也可以采用发动机负载检测用的各种传感器，例如检测吸入管2的压力(吸入负压)的压力传感器、检测节气门阀4的开度的节气门传感器、检测加速开度的加速传感器，对于它们各个输出电压值，都能够获得与上述实施形态1相同的效果。
实施形态2
图3是表示本发明实施形态2的发动机控制装置动作的流程图。在该图中，在步骤S11是在上述实施形态1的动作流程之后，确认发动机1起动并为稳定的运行状态。当发动机1起动并且成为稳定状态时，在步骤S12中，判断发动机1是否满足确实能够检测出故障的稳定的运行条件，例如是否满足当前运行状态为高速旋转、加速开度大区域中的运行条件。当满足运行条件时，在步骤S13中判定是故障还是正常。例如，在步骤S12中的上述运行条件下，若传感器的输出电压值(例如上述实施形态1中的VAFS)在规定的电压值以下，则判定为故障。
当判定为故障时，在步骤S14点亮报警灯12并向司机发出报警。在步骤15中，不采用按照上述实施形态1中图2所示流程图计算出的根据传感器的燃料喷射量，利用替代装置进行燃料喷射量计算，在目前采用的传感器为空气流量传感器9时，关于故障判定以后所采用的替代装置，例如，可以考虑采用根据发动机转速以及节气门传感器进行燃料喷射量计算的装置。
如上所述，根据本实施形态2，由于当诊断传感器的故障，并判定为故障时，利用替代装置进行燃料喷射量计算，故能够检测出产生发动机熄火那样的特性异常等的传感器故障，能够提高缓行回家功能。

Claims (8)

1.一种发动机控制装置，其特征在于，
具备：存储在断开燃料喷射装置电源时控制发动机的传感器正常时的基准电压值的基准电压值存储装置；比较接通上述燃料喷射装置电源且上述发动机停止时的上述传感器的输出电压值与上述基准电压值，并且计算出偏差量的比较装置；以及根据上述偏差量将上述传感器的输出电压值校正成上述基准电压值的校正装置，根据由上述校正装置获得的上述传感器的输出电压值计算燃料喷射量。
2.如权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
具备传感器故障诊断装置，该传感器故障诊断装置根据由上述校正装置获得的上述传感器的输出电压值，在起动发动机之后，诊断上述传感器的故障。
3.如权利要求2所述的发动机控制装置，其特征在于，
当利用上述传感器故障装置检测出故障时，切换成利用替代装置的燃料喷射控制。
4.如权利要求1～3任意一项所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述传感器是燃料喷射量的计算中所用的发动机负载检测用传感器。
5.如权利要求4所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述发动机负载检测用传感器是检测吸入到发动机的空气流量的空气流量传感器。
6.如权利要求4所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述发动机负载检测用传感器是检测吸入到发动机的空气压力的压力传感器。
7.如权利要求4所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述发动机负载检测用传感器是检测节气门开度的节气门传感器。
8.如权利要求4所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述发动机负载检测用传感器是检测加速开度的加速传感器。
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