DE102015111127B4

DE102015111127B4 - Motorsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102015111127B4
Application number: DE102015111127.6A
Authority: DE
Inventors: Kiyonori TAKAHASHI; Yoshiyasu Ito; Nobuyoshi Takigawa
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2019-12-05
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: US20160010579A1; US9771885B2; JP2016017504A; DE102015111127A1; FR3031768B1; JP6250886B2; FR3031768A1

Abstract

Steuervorrichtung für einen Motor, der einen Sensor enthält, mit einer Steuereinheit (10) zum(a) Berechnen einer Steuerdrehzahl aus einem durch den Sensor erhaltenen Erfassungsergebnis,(b) Berechnen einer Überwachungsdrehzahl aus einem durch den Sensor erhaltenen Erfassungsergebnis,(c) Berechnen einer erforderlichen Steuereinspritzmenge, die eine während einer tatsächlichen Treibstoffeinspritzmengensteuerung verwendete erforderliche Einspritzmenge ist, wobei die erforderliche Steuereinspritzmenge auf der Grundlage der Steuerdrehzahl berechnet wird,(d) Berechnen einer erforderlichen Überwachungseinspritzmenge, die eine während einer Überwachung verwendete erforderliche Einspritzmenge ist, wobei die erforderliche Überwachungseinspritzmenge auf der Grundlage der Überwachungsdrehzahl berechnet wird,(e) Bestimmen auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge, ob eine Abnormität in einer Berechnungsfunktion der Steuereinheit (10) aufgetreten ist oder nicht,(f) Berechnen der Steuerdrehzahl aus einem durch den Sensor bei einer ersten Zeiteinstellung erhaltenen Erfassungsergebnis,(g) Berechnen der Überwachungsdrehzahl aus einem durch den Sensor bei einer zweiten Zeiteinstellung erhaltenen Erfassungsergebnis, die von der ersten Zeiteinstellung verschieden ist, und(h) Bestimmen ohne Verwenden des Vergleichsergebnisses, ob die Abnormität aufgetreten ist oder nicht, wenn das Vergleichsergebnis während einer vorbestimmten Periode berechnet wird, wobei die vorbestimmte Periode eine Periode einer Verzögerung ist, die zwischen einer Aktualisierung eines jeweiliger Werte der Steuerdrehzahl und der Überwachungsdrehzahl und der Aktualisierung des anderen Werts aufgrund einer Differenz zwischen der ersten Zeiteinstellung und der zweiten Zeiteinstellung auftritt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorsteuervorrichtung, und insbesondere auf eine Verbesserung eines zur Überwachung einer Berechnungsfunktion der Motorsteuervorrichtung verwendeten Steuerungsaufbaus.
Beschreibung der verwandten Technik
Eine in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung JP H11 - 190 247 A beschriebene Vorrichtung ist als herkömmliche Motorsteuervorrichtung, die die vorstehend beschriebene Überwachung durchführt, verfügbar. Die in der JP H11 - 190 247 A beschriebene Motorsteuervorrichtung überwacht eine Einspritzansteuerschaltung auf eine Abnormität durch Vergleichen einer Energiezufuhrperiode, während der die Einspritzansteuerschaltung einer Einspritzeinrichtung tatsächlich Energie zuführt, und einer Energiezufuhrperiode, die als Befehl zu der Einspritzansteuerschaltung ausgegeben wird.
Die DE 10 2009 035 181 A1 offenbart eine Motorsteuervorrichtung, die einen einfacheren Aufbau hat, bei dem eine Überwachungsvorrichtung oder dergleichen, außer einem Mikrocomputer, nicht eine Mikrocomputerfunktion des Antreibens eines Injektors und einer Zündvorrichtung haben muss und die es ermöglicht, dass selbst im Fall, bei dem eine Abnormalität im Mikrocomputer auftritt und die Betriebe der Injektoren in einer Reihe von Zylindern unterbrochen werden, ein kontinuierlicher Antrieb ohne Unterbrechung des Motors erhalten wird, wenn der Mikrocomputer neu gestartet und durch Rücksetzen zum normalen Zustand wiederhergestellt wird.
Die DE 10 2007 049 711 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Steuergeräts zur Kontrolle einer Kraftstoffeinspritzung, bei dem für eine Fehlerdiagnose Daten für Umgebungsvariablen des Steuergeräts gespeichert werden, sobald eine Bedingung für einen Fehler erkannt wird.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Abnormität, die eine ungeeignete Menge an von der Einspritzeinrichtung einzuspritzendem Treibstoff verursacht, kann nicht nur aufgrund eines Ausfalls der Einspritzansteuerschaltung, sondern auch aufgrund einer Abnormität in einer Berechnungsfunktion der Motorsteuervorrichtung selbst auftreten.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Motorsteuervorrichtung, die ihre eigene Berechnungsfunktion bezüglich einer Abnormität geeignet überwachen kann.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung enthält eine Steuervorrichtung für einen Motor eine Steuereinheit. Der Motor enthält einen Sensor. Die Steuereinheit ist zur Berechnung einer Steuerdrehzahl aus einem durch den Sensor erhaltenen Erfassungsergebnis und Berechnung einer Überwachungsdrehzahl aus einem durch den Sensor erhaltenen Erfassungsergebnis eingerichtet. Die Steuereinheit ist zur Berechnung einer für die Steuerung erforderliche Einspritzmenge bzw. erforderlichen Steuereinspritzmenge eingerichtet. Die erforderliche Steuereinspritzmenge ist eine erforderliche Einspritzmenge, die während einer tatsächlichen Treibstoffeinspritzmengensteuerung verwendet wird. Die erforderliche Steuereinspritzmenge wird auf der Grundlage der Steuerdrehzahl berechnet. Die Steuereinheit ist zur Berechnung einer für die Überwachung erforderlichen Einspritzmenge bzw. erforderlichen Überwachungseinspritzmenge eingerichtet. Die erforderliche Überwachungseinspritzmenge ist eine erforderliche Einspritzmenge, die während der Überwachung verwendet wird. Die erforderliche Überwachungseinspritzmenge wird auf der Grundlage der Überwachungsdrehzahl berechnet. Die Steuereinheit bestimmt auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge, ob bei einer Berechnungsfunktion der Steuereinheit eine Abnormität aufgetreten ist oder nicht. Die Steuereinheit berechnet die Steuerdrehzahl aus einem durch den Sensor bei einer ersten Zeiteinstellung erhaltenen Erfassungsergebnis und berechnet die Überwachungsdrehzahl aus einem durch den Sensor bei einer zweiten Zeiteinstellung erhaltenen Erfassungsergebnis, die von der ersten Zeiteinstellung verschieden ist. Die Steuereinheit bestimmt ohne Verwendung des Vergleichsergebnisses, ob eine Abnormität bei der Berechnungsfunktion der Steuereinheit aufgetreten ist oder nicht, wenn das Vergleichsergebnis während einer vorbestimmten Periode berechnet wird. Die vorbestimmte Periode ist eine Periode einer Verzögerung, die zwischen einer Aktualisierung eines Werts jeweiliger Werte der Steuerdrehzahl und der Überwachungsdrehzahl und einer Aktualisierung des anderen Werts aufgrund einer Differenz zwischen der ersten Zeiteinstellung und der zweiten Zeiteinstellung auftritt.
Eine Abnormität kann in der Berechnungsfunktion der Motorsteuervorrichtung dahingehend auftreten, dass ein anormaler Wert als die erforderliche Einspritzmenge berechnet wird. Zu dieser Zeit ist es allerdings unwahrscheinlich, dass die Abnormität die jeweiligen für die Steuerung und die Überwachung verwendeten erforderlichen Einspritzmengen, die individuell unter Verwendung von Motordrehzahlen berechnet werden, die anhand von Erfassungsergebnissen berechnet werden, die durch den Sensor bei verschiedenen Zeiteinstellungen erhalten werden, auf perfekt identische Art und Weise beeinflusst. Tritt die Abnormität auf, tritt daher ein Unterschied zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge auf. Demnach kann das Vorhandensein der Abnormität auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen den jeweiligen Werten bestimmt werden.
Werden allerdings die bei den Berechnungen verwendeten Sensorerfassungszeiteinstellungen relativ zueinander verändert, tritt ein Zeitunterschied zwischen Zeiten auf, zu denen die jeweiligen Werte der Steuerdrehzahl und der Überwachungsdrehzahl aktualisiert werden. Infolgedessen ist eine Periode vorhanden, in der die Steuerdrehzahl oder die Überwachungsdrehzahl auf den neuesten Wert aktualisiert wurde, der andere Wert aber noch nicht auf den neuesten Wert aktualisiert wurde. Ändert sich die Motordrehzahl, nehmen die Steuerdrehzahl und die Überwachungsdrehzahl innerhalb dieser Periode verschiedene Werte an, was zu einer Differenz zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge führt, die unter Verwendung der Drehzahlwerte berechnet werden. In diesem Fall kann daher fälschlicherweise eine Abnormität bestimmt werden, selbst wenn keine Abnormität vorhanden ist.
Werden daher die erforderliche Steuereinspritzmenge und die erforderliche Überwachungseinspritzmenge bei der vorstehend beschriebenen Motorsteuervorrichtung innerhalb der Verzögerungsperiode zwischen den jeweiligen Aktualisierungszeiten der Werte der Steuerdrehzahl und der Überwachungsdrehzahl berechnet, wird das Vergleichsergebnis zwischen den erforderlichen Einspritzmengen zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Abnormität nicht verwendet, und daher kann eine fehlerhafte Bestimmung, wie die vorstehend beschriebene, unterdrückt werden. Infolgedessen kann die vorstehend beschriebene Motorsteuervorrichtung ihre eigene Berechnungsfunktion auf eine Abnormität hin geeignet überwachen.
Wenn Kurbelwinkel als die jeweiligen Zeiteinstellungen eingestellt sind, bei denen Erfassungsergebnisse von dem Sensor zur Verwendung während der Berechnung der Steuerdrehzahl und der Überwachungsdrehzahl erhalten werden, kann die vorstehend beschriebene Verzögerungsperiode auf der Grundlage des Kurbelwinkels überprüft werden.
Im Übrigen wird der Wert der erforderlichen Steuereinspritzmenge typischerweise bei jedem Zündzyklus des Motors aktualisiert.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann der Sensor einen Kurbelwinkelsensor (12) enthalten. Die Steuereinheit (10) kann zur Berechnung der Steuerdrehzahl und der Überwachungsdrehzahl in jedem Zündzyklus des Motors anhand Erfassungsergebnissen eingerichtet sein, die durch den Kurbelwinkelsensor jeweils bei der ersten Zeiteinstellung und der zweiten Zeiteinstellung innerhalb des Zündzyklus erhalten werden.
Solange sich die tatsächliche Motordrehzahl während der Aktualisierungsverzögerungsperiode nicht verändert, kann das Vergleichsergebnis zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge ohne Verursachung der vorstehend beschriebenen fehlerhaften Bestimmung selbst dann verwendet werden, wenn die jeweils erforderlichen Einspritzmengen während der Aktualisierungsverzögerungsperiode berechnet werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann die Steuereinheit zur Verwendung des Vergleichsergebnisses zwischen der während der vorbestimmten Periode berechneten erforderlichen Steuereinspritzmenge und der während der vorbestimmten Periode berechneten erforderlichen Überwachungseinspritzmenge zur Bestimmung eingerichtet sein, ob eine Abnormität in der Berechnungsfunktion der Steuereinheit aufgetreten ist oder nicht, wenn die Steuerdrehzahl und die Überwachungsdrehzahl während der vorbestimmten Periode übereinstimmen.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann die Steuereinheit zur Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge als feste Winkelunterbrechungsverarbeitung eingerichtet sein. Die feste Winkelunterbrechungsverarbeitung ist eine Verarbeitung, die implementiert wird, wenn ein Kurbelwinkel des Motors einen vorgeschriebenen Winkel erreicht. Ferner kann die Steuereinheit zur Berechnung der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge als feste Zeitunterbrechungsverarbeitung eingerichtet sein. Die feste Zeitunterbrechungsverarbeitung ist eine Verarbeitung, die jedes Mal dann implementiert wird, wenn eine vorgeschriebene Periode abläuft.
Die Berechnungszeiteinstellung der erforderlichen Steuereinspritzmenge und die Berechnungszeiteinstellung der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge können nicht synchronisiert werden, und daher ist es wahrscheinlich, dass eine falsche Erfassung einer Abnormität aufgrund einer Abweichung zwischen den Erhaltezeiteinstellungen der Sensorerfassungsergebnisse auftritt. Selbst in diesem Fall kann aber mit der vorstehend beschriebenen Motorsteuervorrichtung eine falsche Erfassung einer Abnormität aufgrund einer Abweichung zwischen den Erhaltezeiteinstellungen geeignet unterdrückt werden. Infolgedessen kann die Überwachung zur Erfassung des Vorhandenseins einer Abnormität geeignet implementiert werden.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und die technische sowie industrielle Bedeutung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines Ausführungsbeispiels einer Motorsteuervorrichtung zusammen mit einem Steuerungsaufbau zur Durchführung einer Treibstoffeinspritzmengensteuerung und Überwachung dieser Steuerung,
2 eine Darstellung einer Art und Weise, wie die Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel Zeitmessabschnitte einstellt, die zur Berechnung einer Steuerdrehzahl und einer Überwachungsdrehzahl verwendet werden,
3 ein Ablaufdiagramm von Verarbeitungsprozeduren einer für eine Steuerung erforderlichen Einspritzmengenberechnungsroutine bzw. erforderlichen Steuereinspritzmengenberechnungsroutine, die durch die Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird,
4 ein Ablaufdiagramm von Verarbeitungsprozeduren einer Überwachungsdrehzahlberechnungsroutine, die durch die Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird,
5 ein Ablaufdiagramm von Verarbeitungsprozeduren einer Berechnungsfunktionsabnormitätsbestimmungsroutine, die durch die Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, und
6 ein Zeitablaufdiagramm, das Übergänge der Steuer- und Überwachungsdrehzahlen und der für die Steuerung und die Überwachung erforderlichen Einspritzmengen bei der Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer Motorsteuervorrichtung unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 näher beschrieben. Wie in 1 gezeigt, enthält die Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Steuereinheit 10 und eine Einspritzansteuerschaltung 11.
Die Steuereinheit 10 enthält eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), die eine Berechnungsverarbeitungsvorrichtung darstellt, die verschiedene Arten von für eine Motorsteuerung erforderlichen Berechnungsverarbeitungen durchführt, einen Nurlesespeicher (ROM), der ein Nurlesespeichermedium darstellt, auf dem ein Programm und Daten gespeichert sind, die für die Motorsteuerung erforderlich sind, und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der ein wieder beschreibbares Speichermedium darstellt, auf dem durch die CPU erhaltene Berechnungsergebnisse, durch Sensoren erhaltene Erfassungsergebnisse usw. vorübergehend gespeichert werden. Ferner ist ein Zeitgeber in der Steuereinheit 10 eingebaut, sodass eine aktuelle Zeit erhalten werden kann.
Eine Signalleitung, auf der Erfassungssignale von Sensoren empfangen werden, wie von einem Kurbelwinkelsensor 12, der eine Drehphase (einen Kurbelwinkel) einer als Motorabtriebswelle dienenden Kurbelwelle erfasst, und von einem Gaspedalsensor 13, der ein Gaspedalherunterdrückausmaß (ein Gasherunterdrückausmaß ACCP) erfasst, ist mit der Steuereinheit 10 verbunden. Ferner ist eine elektrische Leitung mit der Einspritzansteuerschaltung 11 verbunden, auf der ein Ansteuerstrom zu jeweiligen Einspritzeinrichtungen 14 des Motors übertragen wird.
Die Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, steuert eine Menge an von der Einspritzeinrichtung 14 eingespritztem Treibstoff. Die Treibstoffeinspritzmengensteuerung wird über eine nachstehend beschriebene Verarbeitung durchgeführt, die durch die Steuereinheit 10 und die Einspritzansteuerschaltung 11 implementiert ist.
Die Steuereinheit 10 führt eine Steuerdrehzahlberechnungsverarbeitung P1 zur Berechnung einer aktuellen Motordrehzahl anhand des Erfassungssignals des Kurbelwinkelsensors 12 durch. Nachstehend wird die durch die Steuerdrehzahlberechnungsverarbeitung P1 berechnete Motordrehzahl als Steuerdrehzahl NE1 bezeichnet.
Ferner führt die Steuereinheit 10 eine für eine Steuerung erforderliche Einspritzmengenberechnungsverarbeitung bzw. erforderliche Steuereinspritzmengenberechnungsverarbeitung P2 zur Berechnung einer erforderlichen Einspritzmenge auf der Grundlage der während der Steuerdrehzahlberechnungsverarbeitung P1 berechneten Steuerdrehzahl NE1, dem durch den Gaspedalsensor 13 erfassten Gasherunterdrückausmaß ACCP, usw., durch. Die während der erforderlichen Steuereinspritzmengenberechnungsverarbeitung P2 berechnete erforderliche Einspritzmenge ist ein erforderlicher Wert der Treibstoffeinspritzmenge, die während einer tatsächlichen Treibstoffeinspritzmengensteuerung verwendet wird, und wird in der folgenden Beschreibung als erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 bezeichnet.
Ferner führt die Steuereinheit 10 eine Energiezufuhrperiodenberechnungsverarbeitung P3 zur Berechnung einer Energiezufuhrperiode durch, in der ein durch die Einspritzeinrichtung 14 erforderlicher Ansteuerstrom der Einspritzeinrichtung 14 zugeführt wird, um Treibstoff in einer Menge einzuspritzen, die der während der erforderlichen Steuereinspritzmengenberechnungsverarbeitung P2 berechneten erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 entspricht. Die Steuereinheit 10 führt auch eine Ansteuerimpulserzeugungsverarbeitung P4 zur Erzeugung eines Einspritzansteuerimpulses durch, der der während der Energiezufuhrperiodenberechnungsverarbeitung P3 berechneten Energiezufuhrperiode entspricht. Der Einspritzansteuerimpuls ist ein Impulssignal, das ansteigt, wenn eine Treibstoffeinspritzung startet, und fällt, wenn die Treibstoffeinspritzung endet. Der während der Ansteuerimpulserzeugungsverarbeitung P4 erzeugte Einspritzansteuerimpuls wird zu der Einspritzansteuerschaltung 11 ausgegeben.
Die Einspritzansteuerschaltung 11 führt unterdessen eine Ansteuerstrombeaufschlagungsverarbeitung P5 zum Beaufschlagen der Einspritzeinrichtung 14 mit dem Ansteuerstrom entsprechend dem von der Steuereinheit 10 eingegebenen Einspritzansteuerimpuls durch. Als Ergebnis wird die Einspritzeinrichtung 14 mit dem Ansteuerstrom beaufschlagt, der zum Einspritzen von Treibstoff in einer Menge erforderlich ist, die der durch die Steuereinheit 10 berechneten erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 entspricht.
Die Steuereinheit 10 führt die Steuerdrehzahlberechnungsverarbeitung P1, die erforderliche Steuereinspritzmengenberechnungsverarbeitung P2, die Energiezufuhrperiodenberechnungsverarbeitung P3 und die Ansteuerimpulserzeugungsverarbeitung P4 jeweils als feste Winkelunterbrechungsverarbeitung durch, die eine Verarbeitung darstellt, die ausgeführt wird, wenn der Kurbelwinkel des Motors einen vorgegebenen Winkel erreicht.
Die Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel überwacht die Treibstoffeinspritzsteuerung, die über die vorstehend beschriebene Verarbeitung ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob die Treibstoffeinspritzsteuerung normal durchgeführt wird oder nicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält die Überwachung eine Berechnungsfunktionsüberwachung, die hauptsächlich eine Überwachung einer Berechnungsfunktion der Steuereinheit 10 auf eine Abnormität hin beinhaltet, und eine Ansteuerfunktionsüberwachung, die hauptsächlich eine Überwachung einer Einspritzansteuerimpulserzeugungsfunktion der Steuereinheit 10 und einer Einspritzansteuerstrombeaufschlagungsfunktion der Einspritzansteuerschaltung 11 auf eine Abnormität hin beinhaltet.
Die Steuereinheit 10 führt eine Überwachungsdrehzahlberechnungsverarbeitung P6, eine für eine Überwachung erforderliche Einspritzmengenberechnungsverarbeitung bzw. erforderliche Überwachungseinspritzmengenberechnungsverarbeitung P7 und eine Berechnungsfunktionsabnormitätsbestimmungsverarbeitung P8 als Verarbeitung hinsichtlich der Berechnungsfunktionsüberwachung durch. Bei der Überwachungsdrehzahlberechnungsverarbeitung P6 berechnet die Steuereinheit 10 die aktuelle Motordrehzahl aus dem Erfassungssignal des Kurbelwinkelsensors 12. Die während der Überwachungsdrehzahlberechnungsverarbeitung P6 berechnete Motordrehzahl wird in der folgenden Beschreibung als Überwachungsdrehzahl NE2 bezeichnet.
Bei der Überwachungsdrehzahlberechnungsverarbeitung P6 wird die Motordrehzahl zu der in der Steuerdrehzahlberechnungsverarbeitung P1 berechneten Motordrehzahl unterschiedlich berechnet. Dieser Unterschied wird nachstehend näher beschrieben. Die Steuereinheit 10 führt die Überwachungsdrehzahlberechnungsverarbeitung P6 als feste Winkelunterbrechungsverarbeitung aus.
Bei der erforderlichen Überwachungseinspritzmengenberechnungsverarbeitung P7 berechnet die Steuereinheit 10 eine während der Überwachung verwendete erforderliche Einspritzmenge auf der Grundlage der während der Überwachungsdrehzahlberechnungsverarbeitung P6 berechneten Überwachungsdrehzahl NE2 und dem durch den Gaspedalsensor 13 erfassten Gasherunterdrückausmaß ACCP. Die während der erforderlichen Überwachungseinspritzmengenberechnungsverarbeitung P7 berechnete erforderliche Einspritzmenge wird in der folgenden Beschreibung als erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 bezeichnet. Die Steuereinheit 10 führt die erforderliche Überwachungseinspritzmengenberechnungsverarbeitung P7 als feste Zeitunterbrechungsverarbeitung aus, die eine Verarbeitung darstellt, die jedes Mal dann implementiert wird, wenn eine vorgeschriebene Periode abläuft.
Die Steuereinheit 10 gibt ein einen Wert der berechneten erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 angebendes Signal jedes Mal dann zu einer externen Überwachungsvorrichtung aus, wenn die erforderliche Überwachungseinspritzmengenberechnungsverarbeitung P7 durchgeführt wird. Die Überwachungsvorrichtung überwacht die Steuereinheit 10 und bestimmt dementsprechend, ob dieses Signal periodisch ohne Unterbrechung eingegeben wird oder nicht, ob die Steuereinheit 10 normal arbeitet oder nicht.
Als Verarbeitung hinsichtlich der Berechnungsfunktionsüberwachung führt die Steuereinheit 10 die Berechnungsfunktionsabnormitätsbestimmungsverarbeitung P8 zur Bestimmung, ob eine Abnormität in ihrer Berechnungsfunktion vorhanden ist oder nicht, anhand eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2, die während der erforderlichen Überwachungseinspritzmengenberechnungsverarbeitung P7 berechnet wird, und der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 durch, die während der erforderlichen Steuereinspritzmengenberechnungsverarbeitung P2 berechnet wird. Die Steuereinheit 10 führt die Berechnungsfunktionsabnormitätsbestimmungsverarbeitung P8 als feste Zeitunterbrechungsverarbeitung aus.
Währenddessen führt die Einspritzansteuerschaltung 11 als Verarbeitung bezüglich der Ansteuerfunktionsüberwachung eine Überwachungsansteuerimpulserzeugungsverarbeitung P9 zur Erzeugung eines Überwachungsansteuerimpulses durch, der einer Ansteuerstrombeaufschlagungsperiode entspricht. Der Überwachungsansteuerungsimpuls wird in der Form eines Impulssignals erzeugt, das ansteigt, wenn die Beaufschlagung der Einspritzeinrichtung 14 mit dem Ansteuerstrom beginnt, und fällt, wenn die Beaufschlagung mit dem Ansteuerstrom endet. Der während der Überwachungsansteuerimpulserzeugungsverarbeitung P9 erzeugte Überwachungsansteuerimpuls wird zu der Steuereinheit 10 ausgegeben.
Als Verarbeitung bezüglich der Ansteuerfunktionsüberwachung führt die Steuereinheit 10 eine Einspritzmengenberechnungsverarbeitung P10 zur Berechnung einer tatsächlichen Einspritzmenge Q3, die ein geschätzter Wert der Menge an tatsächlich durch die Einspritzeinrichtung 14 eingespritztem Treibstoff ist, aus dem von der Einspritzansteuerschaltung 11 eingegebenen Überwachungsansteuerimpuls durch. Die tatsächliche Einspritzmenge Q3 wird unter Berücksichtigung einer Treibstoffeinspritzperiode der Einspritzeinrichtung 14, die aus dem Überwachungsansteuerimpuls gelernt wird, und eines Drucks des der Einspritzeinrichtung 14 zugeführten Treibstoffs berechnet. Die Steuereinheit 10 führt die Einspritzmengenberechnungsverarbeitung P10 als feste Winkelunterbrechungsverarbeitung aus.
Als Verarbeitung bezüglich der Ansteuerfunktionsüberwachung führt die Steuereinheit 10 eine Ansteuerfunktionsabnormitätsbestimmungsverarbeitung P11 zur Bestimmung, ob eine Abnormität in der Ansteuerfunktion vorhanden ist oder nicht, anhand eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der während der Einspritzmengenberechnungsverarbeitung P10 berechneten tatsächlichen Einspritzmenge Q3 und der während der erforderlichen Steuereinspritzmengeberechnungsverarbeitung P2 berechneten erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 durch. Die Steuereinheit 10 führt die Ansteuerfunktionsabnormitätsbestimmungsverarbeitung P11 als feste Winkelunterbrechungsverarbeitung aus.
Als Nächstes wird ein Unterschied zwischen der zur Berechnung der Motordrehzahl jeweils während der Steuerdrehzahlberechnungsverarbeitung P1 und der Überwachungsdrehzahlberechnungsverarbeitung P6 verwendeten Berechnungslogik beschrieben. 2 zeigt ein Kurbelwinkelsignal, das durch die Durchführung einer Signalformung bei dem Erfassungssignal des Kurbelwinkelsensors 12 erhalten wird. Wie in der Figur gezeigt, ist das Kurbelwinkelsignal ein Impulssignal, das wiederholt an festen Kurbelwinkelintervallen steigt und fällt.
Bei der Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Zündungszyklus des Motors als einziger Zyklus verwendet, und Nummern (Kurbelnummern) sind an Impulsanstiegspositionen des Kurbelwinkelsignals in einer Sequenz ab einem oberen Kompressionsumkehrpunkt jedes Zylinders angefügt. Bei dem in der Figur gezeigten Kurbelwinkelsignal sind N Impulse in jedem Zündungszyklus des Motors vorhanden. Die Kurbelnummer an der Impulsanstiegsposition, die dem oberen Kompressionsumkehrpunkt jedes Zylinders entspricht, ist auf „0“ gesetzt, woraufhin Kurbelnummern jeweils an folgende Impulsanstiegspositionen in der Reihenfolge von „1“, „2“, „3“, ..., „N-2“, „N-1“ angefügt sind.
Indessen erhöht sich die Motordrehzahl im Ansprechen auf die der Zündung folgenden Verbrennung und verringert sich im Ansprechen auf ihre Konvergenz mit dem Ergebnis, dass die Motordrehzahl wiederholt innerhalb jedes Zündungszyklus schwankt. Die Steuerdrehzahl NE1 und die Überwachungsdrehzahl NE2 werden jeweils aus einem Messergebnis einer Periode berechnet, die sich von einem Startpunkt zu einem Endpunkt eines Messabschnitts erstreckt, der als Abschnitt mit einer festen Kurbelwinkelbreite eingestellt ist, wobei ein Zeitpunkt, zu dem die Schwankung der Motordrehzahl einen Spitzenwert erreicht, sich im Wesentlichen in der Mitte in dem Abschnitt befindet.
Jedoch haben die jeweils zur Berechnung der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 verwendeten Messabschnitte unterschiedliche Kurbelwinkelbreiten. In dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel ist der Messabschnitt (der nachstehend als NE1-Berechnungsmessabschnitt SEC1 bezeichnet wird) der Periode, in der die Steuerdrehzahl NE1 zu berechnen ist, derart eingestellt, dass seine Startposition S1 der Impulsanstiegsposition des Kurbelwinkelsignals mit der Kurbelnummer „N-4“ entspricht, und seine Endposition E1 der Impulsanstiegsposition mit der Kurbelnummer „1“ entspricht. Ferner ist der Messabschnitt (der nachstehend als NE2-Berechnungsmessabschnitt SEC2 bezeichnet wird), der zur Berechnung der Überwachungsdrehzahl NE2 verwendet wird, derart eingestellt, dass seine Startposition S2 der Impulsanstiegsposition des Kurbelwinkelsignals mit der Kurbelnummer „N-5“ entspricht, und seine Endposition E2 der Impulsanstiegsposition mit der Kurbelnummer „2“ entspricht. Daher wird bei der Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Überwachungsdrehzahl NE2 separat zu der Steuerdrehzahl NE1 unter Verwendung eines Erfassungsergebnisses berechnet, das durch den Kurbelwinkelsensor 12 bei einer Zeiteinstellung erhalten wird, die von einer bei der Berechnung der Steuerdrehzahl NE2 verwendeten Zeiteinstellung verschieden ist.
Als Nächstes wird eine durch die Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel durchgeführte Verarbeitung bezüglich der Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 näher beschrieben. Die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 wird über eine Verarbeitung einer erforderlichen Steuereinspritzmengenberechnungsroutine berechnet, die durch die Steuereinheit 10 als feste Winkelunterbrechungsverarbeitung ausgeführt wird.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm der erforderlichen Steuereinspritzmengenberechnungsroutine. Die Steuereinheit 10 führt die Verarbeitung dieser Routine an jeder Impulsanstiegsposition des Kurbelwinkelsignals aus.
In Schritt S100 der Routine wird beruhend auf der Kurbelwinkelnummer bestimmt, ob die aktuelle Impulsanstiegsposition des Kurbelwinkelsignals der Startposition S1 des NE1-Berechnungsmessabschnitts SEC1 entspricht oder nicht. Wenn die aktuelle Impulsanstiegsposition der Startposition S1 des NE1-Berechnungsmessabschnitts SEC1 entspricht (S100: JA), wird ein Wert einer Startzeit TS1 des Messabschnitts SEC1, der im RAM gespeichert ist, in Schritt S110 auf die von dem vorstehend angeführten Zeitgeber erhaltene aktuelle Zeit aktualisiert. In dem RAM gespeicherte Werte werden nachstehend als RAM-Werte bezeichnet.
In Schritt S120 der Routine wird bestimmt, ob die aktuelle Impulsanstiegsposition der Endposition E1 des NE1-Berechnungsmessabschnitts SEC1 entspricht oder nicht. Wenn die aktuelle Impulsanstiegsposition der Endposition E1 des Messabschnitts SEC1 entspricht (S120: JA), wird eine Verarbeitung der Schritte S130 und S140 durchgeführt, woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S150 übergeht. Ansonsten (S120: NEIN) geht die Verarbeitung unverändert zu Schritt S150 über.
In Schritt S130 wird der RAM-Wert einer Endzeit TE1 des NE1-Berechnungsmessabschnitts SEC1 auf die von dem Zeitgeber erhaltene aktuelle Zeit aktualisiert. Als Nächstes wird in Schritt S140 eine von dem Start bis zum Ende des NE1-Berechungsmessabschnitts SEC1 sich erstreckende Periode (ein NE1-Berechnungsperiodenmesswert T1) aus den RAM-Werten der Startzeit TS1 und der Endzeit TE1 bestimmt und im RAM gespeichert.
Wenn die Verarbeitung zu Schritt S150 übergeht, wird indessen die Steuerdrehzahl NE1 in Schritt S150 aus dem RAM-Wert des NE1-Berechnungsperiodenmesswerts T1 berechnet und im RAM gespeichert. Die Steuerdrehzahl NE1 wird durch Teilen einer vorgeschriebenen Konstante α durch den NE1-Berechnungsperiodenmesswert T1 berechnet. Die Verarbeitung in Schritt S150 entspricht der Steuerdrehzahlberechnungsverarbeitung P1.
Als Nächstes wird in Schritt S160 die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 aus dem RAM-Wert der Steuerdrehzahl NE1 und einem aktuellen Wert des durch den Gaspedalsensor 13 erfassten Gasherunterdrückausmaßes ACCP berechnet und im RAM gespeichert. Die Verarbeitung in Schritt S160 entspricht der erforderlichen Steuereinspritzmengenberechnungsverarbeitung P2. Die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 wird durch Bezugnahme auf eine Berechnungskarte, die ein Entsprechungsverhältnis zwischen der erforderlichen Einspritzmenge und der Motordrehzahl und dem Gasherunterdrückausmaß ausdrückt, wobei die Berechnungskarte im ROM gespeichert ist, unter Verwendung des RAM-Werts der Steuerdrehzahl NE1 und des aktuellen Werts des Gasherunterdrückausmaßes ACCP als Parameter berechnet.
Als Nächstes wird eine Verarbeitung bezüglich der Berechnungsfunktionsüberwachung näher beschrieben, die zur Überwachung der Steuereinheit 10 auf eine Abnormität in der zur Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 verwendeten Berechnungsfunktion durchgeführt wird. Die Berechnungsfunktionsüberwachung wird über eine durch die Steuereinheit 10 als feste Winkelunterbrechungsverarbeitung ausgeführte Überwachungsdrehzahlberechnungsroutine und eine durch die Steuereinheit 10 als feste Zeitunterbrechungsverarbeitung ausgeführte Berechnungsfunktionsabnormitätsbestimmungsroutine durchgeführt.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm der Überwachungsdrehzahlberechnungsroutine. Wie die vorstehend beschriebene erforderliche Steuereinspritzmengenberechnungsroutine führt die Steuereinheit 10 die Verarbeitung dieser Routine jedes Mal dann aus, wenn das Kurbelwinkelsignal ansteigt.
In Schritt S200 der Routine wird beruhend auf der Kurbelwinkelnummer bestimmt, ob die aktuelle Impulsanstiegsposition des Kurbelwinkelsignals der Startposition S2 des NE2-Berechungsmessabschnitts SEC2 entspricht oder nicht. Wenn die aktuelle Impulsanstiegsposition der Startposition S2 des NE2-Berechnungsmessabschnitts SEC2 entspricht (S200: JA), wird der RAM-Wert einer Startzeit TS2 des Messabschnitts SEC2 in Schritt S210 auf die von dem Zeitgeber erhaltene aktuelle Zeit aktualisiert.
In Schritt S220 der Routine wird bestimmt, ob die aktuelle Anstiegsposition des Kurbelwinkelsignals der Endposition E2 des NE2-Berechnungsmessabschnitts SEC2 entspricht oder nicht. Wenn die aktuelle Anstiegsposition des Kurbelwinkelsignals der Endposition E2 des Messabschnitts SEC2 entspricht (S220: JA), wird eine Verarbeitung der Schritte S230 und S240 durchgeführt, woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S250 übergeht. Ansonsten (S220: NEIN) geht die Verarbeitung unverändert zu Schritt S250 über.
In Schritt S230 wird zuerst der RAM-Wert einer Endzeit TE2 des Messabschnitts SEC2 auf die vom Zeitgeber erhaltene aktuelle Zeit aktualisiert. Als Nächstes wird eine sich vom Start bis zum Ende des NE2-Berechnungsmessabschnitts SEC2 erstreckende Periode (ein NE2-Berechnungsperiodenmesswert T2) aus den RAM-Werten der Startzeit TS2 und der Endzeit TE2 bestimmt und im RAM gespeichert.
Wenn die Verarbeitung zu Schritt S250 übergeht, wird indessen die Überwachungsdrehzahl NE2 aus dem NE2-Berechnungsperiodenmesswert T2, der im RAM gespeichert ist, in Schritt S250 berechnet und im RAM gespeichert. Die Überwachungsdrehzahl NE2 wird durch Teilen einer vorgeschriebenen Konstante β durch den NE2-Berechnungsperiodenmesswert T2 berechnet. Die Verarbeitung von Schritt S250 entspricht der Überwachungsdrehzahlberechnungsverarbeitung P6.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Berechnungsfunktionsabnormitätsbestimmungsroutine. Die Steuereinheit 10 führt die Verarbeitungsroutine zu vorgeschriebenen Zeitintervallen aus. Wird die Routine gestartet, wird in Schritt S300 zuerst die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 aus dem RAM-Wert der Überwachungsdrehzahl NE2 und dem aktuellen Wert des Gasherunterdrückausmaßes ACCP berechnet und im RAM gespeichert. Die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 wird unter Verwendung einer identischen Berechnungskarte wie der zur Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 verwendeten Berechnungskarte durch Bezugnahme auf die Berechnungskarte unter Verwendung des RAM-Werts der Überwachungsdrehzahl NE2 und des aktuellen Werts des Gasherunterdrückausmaßes ACCP als Parameter berechnet. Die Verarbeitung in Schritt S300 entspricht der erforderlichen Überwachungseinspritzmengenberechnungsverarbeitung P7.
In Schritt S305 wird beruhend auf der Kurbelnummer bestimmt, ob die aktuelle Impulsanstiegsposition des Kurbelwinkelsignals in einem Verzögerungsabschnitt zwischen jeweiligen Aktualisierungszeiteinstellungen der RAM-Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 bzw. in einem Abschnitt zwischen einer Endposition E1 und einer Endposition E2 liegt oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, ob gegenwärtig eine Verzögerungsperiode zwischen einer Aktualisierung des Werts der Steuerdrehzahl NE2 und einer Aktualisierung des Werts der Überwachungsdrehzahl NE2, die aufgrund eines Unterschieds zwischen den bei der Berechnung verwendeten Erfassungszeiteinstellungen des Kurbelwinkelsensors 12 auftritt, vorliegt oder nicht.
Liegt die aktuelle Impulsanstiegsposition nicht in der Verzögerungsperiode (S305: NEIN), geht die Verarbeitung zu Schritt S320 über, und in Schritt S320 wird ein Unterschied zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 als Einspritzmengenfehler ΔQ bestimmt. Als Nächstes wird in Schritt S320 bestimmt, ob der RAM-Wert des Einspritzmengenfehlers ΔQ einen vorgegebenen Bestimmungswert γ überschreitet oder nicht. Ist ein Wert des Einspritzmengenfehlers ΔQ groß, bedeutet dies, dass der Unterschied zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 groß ist. Das heißt, hier werden die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 und die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 verglichen.
Wenn der Wert des Einspritzmengenfehlers ΔQ kleiner oder gleich dem vorgegebenen Bestimmungswert γ ist (S330: NEIN), bzw. wenn die Differenz zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 klein ist, wird ein Wert eines Zählers C, der eine Dauer einer Bedingung ausdrückt, bei der die Differenz groß ist, in Schritt S360 auf „0“ gesetzt. Wenn der Wert des Einspritzmengenfehlers ΔQ andererseits den vorgegebenen Bestimmungswert γ überschreitet (S330: JA), bzw. wenn die Differenz zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 groß ist, wird der Wert des Zählers C in Schritt S340 inkrementiert.
Als Nächstes wird in Schritt S350 bestimmt, ob der Wert des Zählers C größer oder gleich einem vorgegebenen Bestimmungswert ξ ist oder nicht. Wenn der Wert des Zählers C kleiner als der Bestimmungswert ξ ist (S350: NEIN), wird die Verarbeitung der aktuellen Routine unverändert beendet. Ist der Wert des Zähler C andererseits größer oder gleich dem Bestimmungswert ξ (S350: JA), bzw. wenn die Differenz zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 zumindest über eine feste Periode kontinuierlich groß geblieben ist, wird die Berechnungsfunktion der Steuereinheit 10 in Schritt S370 als anormal bestimmt, woraufhin die Verarbeitung der aktuellen Routine beendet wird.
Wird in Schritt S305 bestimmt, dass die aktuelle Impulsanstiegsposition in dem vorstehend angeführten Verzögerungsabschnitt liegt (S305: JA), geht die Verarbeitung andererseits zu Schritt S310 über, und in Schritt S310 wird bestimmt, ob die jeweiligen Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 übereinstimmen oder nicht. Stimmen die zwei Werte überein (S310: JA), geht die Verarbeitung zu Schritt S320 über. In diesem Fall wird wie in einem Fall in Schritt S305, in dem eine negative Bestimmung (NEIN) erhalten wird, das Vergleichsergebnis (die Differenz zwischen) der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 zu der Zeit zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Abnormität verwendet.
Wenn die jeweiligen Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 nicht übereinstimmen (S310: NEIN), wird andererseits die Verarbeitung von Schritt S320 übersprungen, und die Verarbeitung geht zu Schritt S330 über. Das heißt, in diesem Fall wird der RAM-Wert des Einspritzmengenfehlers ΔQ nicht aktualisiert, und ein vorhergehender Wert wird als RAM-Wert beibehalten. Zu dieser Zeit wird daher die Bestimmung von Schritt S330 bzw. der Vergleich zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 auf der Grundlage jeweiliger Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 durchgeführt, die erhalten wurden, bevor die Werte nicht mehr zusammenpassten. Wenn die jeweils zur Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 verwendeten Werte der Motordrehzahlen nicht übereinstimmen, wird das Ergebnis des Vergleichs der Werte nicht zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Abnormität verwendet.
Mit dieser Routine wird eine Abnormität als Vorhanden bestimmt, wenn der Wert des Einspritzmengenfehlers ΔQ, der durch Subtrahieren der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 von der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 bestimmt wird, den Bestimmungswert γ zumindest für die feste Periode kontinuierlich überschreitet. Das heißt, hier wird eine Abnormität erfasst, die veranlasst, dass die Treibstoffeinspritzmenge des Motors exzessiv wird. Eine Abnormität, die verursacht, dass die Treibstoffeinspritzmenge des Motors zu gering wird, wird andererseits nicht erfasst, da diese Art von Abnormität als nicht dringend betrachtet wird.
Als Nächstes werden Aktivitäten der Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Wenn eine Abnormität in der Berechnungsfunktion der Steuereinheit 10 auftritt, nimmt die während der Treibstoffeinspritzmengensteuerung verwendete erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 einen anormalen Wert derart an, dass die Menge an in den Motor eingespritztem Treibstoff ungeeignet wird. In diesem Fall kann die Abnormität bis zu einem gewissen Ausmaß durch Berechnen der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 separat von der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und Vergleichen ihres Werts mit der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 erfasst werden.
Allerdings kann der berechnete Wert der Motordrehzahl auch einen anormalen Wert aufgrund eines Ausfalls des Kurbelwinkelsensors 12, einer Signalformungsschaltung, die eine Signalformung bei dessen Erfassungssignal implementiert, usw. annehmen. Zu diesem Zeitpunkt ist es unwahrscheinlich, dass der Ausfall die jeweiligen Berechnungsergebnisse der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2, die jeweils aus Erfassungsergebnissen berechnet werden, die durch den Kurbelwinkelsensor 12 bei verschiedenen Zeiteinstellungen erhalten werden, auf identische Art und Weise beeinflusst. Wenn diese Art von Ausfall auftritt, erscheint gleichermaßen ein Unterschied zwischen den jeweiligen Werten der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2, und entsprechend zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2. Unter normalen Umständen kann ein Ausfall dieser Art daher auch aus dem Ergebnis des Vergleichs zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 erfasst werden.
Selbst wenn diese Art Ausfall auftritt, können die Motordrehzahlwerte, die zur Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 verwendet werden, allerdings perfekt identisch sein, und in diesem Fall beeinflusst die Abnormität die Berechnungsergebnisse der zwei Werte auf identische Art und Weise, sodass zwischen den zwei Werten kein Unterschied auftritt. Infolgedessen kann die Abnormität nicht erfasst werden.
Daher werden bei diesem Ausführungsbeispiel die zur Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 verwendete Steuerdrehzahl NE1 und die zur Berechnung der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 verwendete Überwachungsdrehzahl NE2 individuell auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen berechnet, die durch den Kurbelwinkelsensor 12 bei verschiedenen Zeiteinstellungen im Zündungszyklus des Motors erhalten werden. Infolgedessen zeigen die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 und die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 eine verstärkte Unabhängigkeit, was zu einer Verbesserung der Präzision führt, mit der eine Abnormität erfasst wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 an vorgegebenen Kurbelwinkelintervallen berechnet, während die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 an vorgegebenen Zeitintervallen berechnet wird, und daher sind die jeweiligen Berechnungszeiteinstellungen der zwei Mengen nicht synchronisiert. In Abhängigkeit von der Zeiteinstellung, bei der die zwei Mengen verglichen werden, kann das Vorhandensein einer Abnormität daher auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 nach Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 unter Verwendung von Erfassungsergebnissen bestimmt werden, die durch den Kurbelwinkelsensor 12 in verschiedenen Zündungszyklen erhalten werden. Wenn sich die Motordrehzahl zwischen den Zündungszyklen ändert, kann ein Unterschied zwischen den Motordrehzahlwerten auftreten, die jeweils zur Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 verwendet werden. Infolgedessen kann ein Unterschied zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 auftreten, sodass eine Abnormität falsch diagnostiziert wird, obwohl keine Abnormität vorhanden ist.
6 zeigt Beispiele jeweiliger Übergänge der Steuerdrehzahl NE1, der Überwachungsdrehzahl NE2, der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2. Ferner sind in der Zeichnung Zeiten durch Dreiecke angegeben, zu denen die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 berechnet und die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 und die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Abnormität verglichen werden.
Wie in der Figur gezeigt, ist ein bezüglich des NE1-Berechnungsmessabschnittts SEC1 erhaltenes Periodenmessergebnis in dem RAM-Wert der Steuerdrehzahl NE1 an der Endposition E1 des Messabschnitts SEC1 wiedergegeben (d.h., der RAM-Wert ist aktualisiert), und ein bezüglich des NE2-Berechnungsmessabschnitts SEC2 erhaltenes Periodenmessergebnis ist in dem RAM-Wert der Überwachungsdrehzahl NE2 an der Endposition E2 des Messabschnitts SEC2 wiedergegeben (d.h., der RAM-Wert ist aktualisiert). Wie vorstehend beschrieben sind die Endposition E1 und die Endposition E2 an verschiedenen Kurbelnummern eingestellt, und daher existiert eine Verzögerung zwischen den jeweiligen Aktualisierungszeiteinstellungen der RAM-Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2.
Indessen wird der Vergleich zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 zur Bestimmung einer Abnormität als Zeitunterbrechungsverarbeitung durchgeführt. Der Vergleich kann daher in Abhängigkeit von der Zeiteinstellung in der Verzögerungsperiode zwischen den jeweiligen Aktualisierungszeiteinstellungen der RAM-Werte der Steuerdrehzahl NE2 und der Überwachungsdrehzahl NE2 ausgeführt werden.
In diesem Fall wird der Wert der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1, der auf der Grundlage eines durch den Kurbelwinkelsensor 12 im jüngsten Zündungszyklus erhaltenen Erfassungsergebnisses berechnet wird, mit dem Wert der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 verglichen, der auf der Grundlage eines durch den Kurbewinkelsensor 12 in einem unmittelbar vorhergehenden Zündungszyklus erhaltenen Erfassungswert berechnet wird. Ändert sich die Motordrehzahl zwischen den Zündungszyklen, kann daher eine Differenz zwischen den jeweiligen Werten der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 auftreten, und demnach zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2, die auf deren Grundlage berechnet werden, mit dem Ergebnis, dass eine Abnormität falsch erfasst wird, obwohl keine Abnormität vorhanden ist.
Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel bestimmt, ob die Verzögerungsperiode zwischen den jeweiligen Aktualisierungszeiteinstellungen der RAM-Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 im Gange ist, bevor das Vorhandensein einer Abnormität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 bestimmt wird. Ist die Verzögerungsperiode im Gange und passen die jeweiligen Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 nicht zusammen, wird das Vorhandensein einer Abnormität ohne Verwendung des Vergleichsergebnisses zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 bestimmt, die aus den nicht zusammenpassenden Werten berechnet sind. Mit der Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird daher eine falsche Erfassung einer Abnormität aufgrund einer Abweichung zwischen den Zeiteinstellungen, bei denen die bei der Berechnung verwendeten Erfassungsergebnisse von dem Kurbelwinkelsensor 12 erhalten werden, unterdrückt.
Mit der Motorsteuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wie vorstehend beschrieben können folgende Wirkungen erhalten werden. (1) Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1, die während der tatsächlichen Steuerung verwendet wird, und die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2, die bei dem Vergleich für eine Diagnose einer Abnormität verwendet wird, individuell anhand der Motordrehzahl und des Gasherunterdrückausmaßes berechnet, woraufhin das Vorhandensein einer Abnormität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses zwischen den zwei Mengen bestimmt wird. Als Ergebnis kann die Motorsteuervorrichtung ihre eigene Berechnungsfunktion auf eine Abnormität hin überwachen.
(2) Eine Abnormitätsdiagnose wird separat zu der vorstehend beschriebenen Diagnose auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der Beaufschlagungsperiode durchgeführt, während der die Einspritzansteuerschaltung 11 den Einspritzansteuerstrom beaufschlagt. Daher kann eine Abnormität auch in der Berechnungsfunktion der Steuereinheit 10 zur Berechnung der Energiezufuhrperiode, der Einspritzansteuerimpulserzeugungsfunktion der Steuereinheit 10 und der Einspritzansteuerstrombeaufschlagungsfunktion der Einspritzansteuerschaltung 11 diagnostiziert werden. Ferner werden die zwei Abnormitätsdiagnosen individuell durchgeführt, und daher kann der Ort der Abnormität bis zu einem gewissen Ausmaß bestimmt werden.
(3) Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die zur Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 verwendete Steuerdrehzahl NE1 und die zur Berechnung der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 verwendete Überwachungsdrehzahl NE2 individuell auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen berechnet, die durch den Kurbelwinkelsensor 12 bei verschiedenen Zeiteinstellungen im Zündungszyklus des Motors erhalten werden. Infolgedessen zeigen die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 und die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 eine verstärkte Unabhängigkeit, was eine Verbesserung der Präzision ermöglicht, mit der eine Abnormität erfasst wird.
(4) Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Steuerdrehzahl NE1 und die Überwachungsdrehzahl NE2 aus Erfassungsergebnissen berechnet, die durch den Kurbelwinkelsensor 12 bei verschiedenen Zeiteinstellungen erhalten werden. Wenn die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 und die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 während der Verzögerungsperiode zwischen der Aktualisierung eines der Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 und der Aktualisierung des anderen Werts berechnet werden, die aufgrund der Differenz zwischen den bei der Berechnung verwendeten Erfassungszeiteinstellungen des Kurbelwinkelsensors 12 auftritt, wird das Vorhandensein einer Abnormität ohne Verwendung des Vergleichsergebnisses zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 bestimmt. Als Ergebnis kann eine Abnormität erfasst werden, die verursacht, dass der berechnete Wert der Motordrehzahl einen anormalen Wert annimmt, während eine falsche Erfassung einer Abnormität aufgrund einer Abweichung zwischen den Zeiteinstellungen unterdrückt wird, bei denen die Erfassungsergebnisse der Motordrehzahl erhalten werden.
(5) Solange die jeweiligen Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 übereinstimmen, wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Vergleichsergebnis zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2, die anhand der übereinstimmenden Werte berechnet werden, zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Abnormität selbst während der Verzögerungsperiode verwendet. Solange sich die tatsächliche Motordrehzahl nicht verändert, tritt eine falsche Erfassung einer Abnormität aufgrund einer Abweichung zwischen den Zeiteinstellungen, bei denen die Erfassungsergebnisse der Motordrehzahl erhalten werden, selbst dann nicht auf, wenn eine Verzögerung zwischen den Aktualisierungszeiteinstellungen der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 vorhanden ist. In diesem Fall kann das Vergleichsergebnis zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Abnormität selbst während der vorstehend beschriebenen Verzögerungsperiode verwendet werden, und daher kann die Bestimmung in der Häufigkeit essentiell erhöht werden, mit dem Ergebnis, dass eine Abnormität früher und mit einem höheren Präzisionsgrad erfasst werden kann.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel kann mit folgender Modifikation implementiert werden. Eine Modifikation dahingehend kann angewendet werden, dass, wenn die erforderliche Steuereinspritzmenge Q1 und die erforderliche Überwachungseinspritzmenge Q2 während der Verzögerungsperiode zwischen den jeweiligen Aktualisierungszeiteinstellungen der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 berechnet werden, das Vergleichsergebnis zwischen den zwei Mengen nicht zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Abnormität verwendet wird, ungeachtet dessen, ob die jeweiligen Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 übereinstimmen oder nicht. Das heißt, die Bestimmungsverarbeitung von Schritt S310 in der in 5 gezeigten Berechnungsfunktionsabnormitätsbestimmungsroutine kann weggelassen werden. Gleichermaßen können in diesem Fall die in (1) bis (4) beschriebenen Wirkungen erhalten werden.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird nur eine Abnormität erfasst, die veranlasst, dass die Treibstoffeinspritzmenge des Motors zu hoch wird, aber eine Abnormität, die veranlasst, dass die Treibstoffeinspritzmenge zu gering wird, kann auch erfasst werden. Beispielsweise kann eine Abnormität, die verursacht, dass die Treibstoffeinspritzmenge zu gering wird, durch Bestimmen erfasst werden, ob ein Absolutwert des Einspritzmengenfehlers ΔQ den vorbestimmten Wert γ in Schritt S330 der Berechnungsfunktionsabnormitätsbestimmungsroutine überschreitet oder nicht.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird bestimmt, dass eine Abnormität existiert, wenn die Differenz zwischen den jeweiligen Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 zumindest für die feste Periode kontinuierlich groß bleibt, jedoch kann die Bedingung zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Abnormität auf der Grundlage der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 geeignet modifiziert werden. Beispielsweise kann das Vorhandensein einer Abnormität bestimmt werden, wenn die Differenz zwischen den Werten der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 zumindest eine feste Anzahl oft aufeinanderfolgend oder nicht aufeinanderfolgend als zu groß bestimmt wird. Alternativ dazu kann das Vorhandensein einer Abnormität bestimmt werden, wenn die Differenz zwischen den Werten nur ein Mal als groß bestimmt wird. Ferner kann das Vorhandensein einer Abnormität entsprechend der Häufigkeit der Bestimmung und der Größe der Differenz bestimmt werden.
Die Art und Weise, in der die Messabschnitte SEC1, SEC2 gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel eingestellt sind, kann geeignet modifiziert werden. Beispielsweise können die Messabschnitte SEC1, SEC2 derart eingestellt werden, dass nur die Startpositionen S1, S2 relativ zueinander verändert werden, oder derart eingestellt werden, dass nur die Endpositionen E1, E2 relativ zueinander verändert werden. Ferner können die Messabschnitte SEC1, SEC2 derart eingestellt werden, dass sie eine identische Kurbelwinkelbreite haben, oder derart eingestellt werden, dass ihre Startpositionen S1, S2 und Endpositionen E1, E2 jeweils um eine identische Kurbelwinkelbreite zueinander verschoben sind.
Wenn die jeweiligen Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel nicht zusammen passen, wird der bei der Abnormitätsbestimmung verwendete Vergleich unter Verwendung der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 durchgeführt, die vor der Nichtübereinstimmung berechnet wurden. Wenn eine Nichtübereinstimmung zwischen den Werten auftritt, kann stattdessen der Vergleich selbst und die Abnormitätsbestimmung beruhend auf dem Vergleichsergebnis vorübergehend ausgesetzt werden, bis die zwei Werte übereinstimmen. Gleichermaßen ist es in diesem Fall möglich sicherzustellen, dass bei Nichtübereinstimmung der jeweiligen Werte der Steuerdrehzahl NE1 und der Überwachungsdrehzahl NE2 das Vergleichsergebnis zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2, die anhand der nicht zusammenpassenden Werte berechnet werden, nicht zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Abnormität verwendet wird, und als Ergebnis kann eine falsche Erfassung einer Abnormität unterdrückt werden.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird neben der Überwachung der Berechnungsfunktion der Steuereinheit 10 auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge Q1 und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge Q2 die Ansteuerfunktion der Einspritzeinrichtung 14 auf der Grundlage des durch die Einspritzansteuerschaltung 11 ausgegebenen Überwachungsansteuerimpulses überwacht. Allerdings kann die Überwachung der Ansteuerfunktion weggelassen werden.
Eine Steuervorrichtung für einen Motor enthält eine Steuereinheit. Der Motor enthält einen Sensor. Die Steuereinheit bestimmt auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen einer erforderlichen Steuereinspritzmenge und einer erforderlichen Überwachungseinspritzmenge, ob eine Abnormität in einer Berechnungsfunktion der Steuereinheit aufgetreten ist oder nicht. Die Steuereinheit bestimmt ohne Verwendung des Vergleichsergebnisses, ob eine Abnormität in der Berechnungsfunktion der Steuereinheit aufgetreten ist oder nicht, wenn das Vergleichsergebnis während einer vorbestimmten Periode berechnet wird. Die vorbestimmte Periode ist eine Periode einer Verzögerung, die zwischen einer Aktualisierung eines jeweiliger Werte der Steuerdrehzahl und der Überwachungsdrehzahl und der Aktualisierung des anderen Werts aufgrund eines Unterschieds zwischen einer ersten Zeiteinstellung und einer zweiten Zeiteinstellung auftritt.

Claims

Steuervorrichtung für einen Motor, der einen Sensor enthält, mit einer Steuereinheit (10) zum (a) Berechnen einer Steuerdrehzahl aus einem durch den Sensor erhaltenen Erfassungsergebnis, (b) Berechnen einer Überwachungsdrehzahl aus einem durch den Sensor erhaltenen Erfassungsergebnis, (c) Berechnen einer erforderlichen Steuereinspritzmenge, die eine während einer tatsächlichen Treibstoffeinspritzmengensteuerung verwendete erforderliche Einspritzmenge ist, wobei die erforderliche Steuereinspritzmenge auf der Grundlage der Steuerdrehzahl berechnet wird, (d) Berechnen einer erforderlichen Überwachungseinspritzmenge, die eine während einer Überwachung verwendete erforderliche Einspritzmenge ist, wobei die erforderliche Überwachungseinspritzmenge auf der Grundlage der Überwachungsdrehzahl berechnet wird, (e) Bestimmen auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses zwischen der erforderlichen Steuereinspritzmenge und der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge, ob eine Abnormität in einer Berechnungsfunktion der Steuereinheit (10) aufgetreten ist oder nicht, (f) Berechnen der Steuerdrehzahl aus einem durch den Sensor bei einer ersten Zeiteinstellung erhaltenen Erfassungsergebnis, (g) Berechnen der Überwachungsdrehzahl aus einem durch den Sensor bei einer zweiten Zeiteinstellung erhaltenen Erfassungsergebnis, die von der ersten Zeiteinstellung verschieden ist, und (h) Bestimmen ohne Verwenden des Vergleichsergebnisses, ob die Abnormität aufgetreten ist oder nicht, wenn das Vergleichsergebnis während einer vorbestimmten Periode berechnet wird, wobei die vorbestimmte Periode eine Periode einer Verzögerung ist, die zwischen einer Aktualisierung eines jeweiliger Werte der Steuerdrehzahl und der Überwachungsdrehzahl und der Aktualisierung des anderen Werts aufgrund einer Differenz zwischen der ersten Zeiteinstellung und der zweiten Zeiteinstellung auftritt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sensor einen Kurbelwinkelsensor (12) enthält, und die Steuereinheit (10) zur Berechnung der Steuerdrehzahl und der Überwachungsdrehzahl in jedem Zündungszyklus des Motors aus Erfassungsergebnissen eingerichtet ist, die durch den Kurbelwinkelsensor jeweils bei der ersten Zeiteinstellung und der zweiten Zeiteinstellung in dem Zündungszyklus erhalten werden.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit (10) zur Verwendung des Vergleichsergebnisses zwischen der während der vorbestimmten Periode berechneten erforderlichen Steuereinspritzmenge und der während der vorbestimmten Periode berechneten erforderlichen Überwachungseinspritzmenge zur Bestimmung verwendet, ob die Abnormität aufgetreten ist oder nicht, wenn die Steuerdrehzahl und die Überwachungsdrehzahl während der vorbestimmten Periode zusammenpassen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinheit (10) zur Berechnung der erforderlichen Steuereinspritzmenge als feste Winkelunterbrechungsverarbeitung eingerichtet ist, die eine Verarbeitung ist, die implementiert wird, wenn ein Kurbelwinkel des Motors einen vorgegebenen Winkel erreicht, und Berechnung der erforderlichen Überwachungseinspritzmenge als feste Zeitunterbrechungsverarbeitung eingerichtet ist, die eine Verarbeitung ist, die jedes Mal dann implementiert wird, wenn eine vorgegebene Periode abläuft.