JP2005133573A

JP2005133573A - Fuel supply controller for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2005133573A
Application number: JP2003367736A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Inoue; 政広井上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2005-05-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel supply controller for an internal combustion engine capable of reducing or dispensing with adaptation work. <P>SOLUTION: This fuel supply controller for the internal combustion engine is provided with a fuel injection means for injecting fuel on a suction passage or into a combustion chamber of the internal combustion engine, an injection control means for controlling fuel injection by the fuel injection means, a fuel pressure detection means for detecting fuel pressure on a fuel supply passage for supplying fuel to the fuel injection means, an inference means for inferring change amount of fuel in the fuel passage and the fuel injection means based on a mathematical model and a control signal of the fuel injection means by the injection control means and fuel pressure detected by the fuel pressure detection means, and an abnormality determining means for determining whether abnormality occurs in a fuel supply system or not based on the change amount of fuel detected by the inference means. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関の吸気通路上又は燃焼室内への燃料の供給を制御する燃料供給制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply control device that controls the supply of fuel to an intake passage of an internal combustion engine or to a combustion chamber.

内燃機関では、吸気通路上又は燃焼室内に燃料を供給して混合気を生成し、この混合気に点火プラグで点火したり圧縮による自然着火によって混合気を燃焼させ、この燃焼時の爆発力を利用して出力を得ている。現在、排ガス浄化の観点などから正確な燃料噴射制御が必要となっており、また、燃料供給系の異常時を正確に検出することも必要となっている。燃料噴射制御については、制御に必要なマップを予め実験などによって作成し（以下、この作業を適合作業と呼ぶこととする）、このマップに基づいて燃料供給制御を行うことで正確性を担保していることが多かった。異常検出についても同様であり、予め異常判定制御に必要な情報を予め実験などによって取得しておき（この作業についても、以下、適合作業と呼ぶこととする）、この情報に基づいて異常判定制御を行うことで正確性を担保していることが多かった。
特開平２００３−４７９８３号公報 In an internal combustion engine, fuel is supplied to an intake passage or a combustion chamber to generate an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture is ignited by a spark plug or burned by natural ignition by compression, and the explosive force at the time of combustion is increased. Use it to get output. At present, accurate fuel injection control is required from the viewpoint of exhaust gas purification, and it is also necessary to accurately detect when the fuel supply system is abnormal. For fuel injection control, a map required for control is created in advance by experimentation (hereinafter, this work is referred to as a conforming work), and fuel supply control is performed based on this map to ensure accuracy. There were many cases. The same applies to abnormality detection. Information necessary for abnormality determination control is obtained in advance by experiments or the like (this operation is also referred to as conforming work hereinafter), and abnormality determination control is performed based on this information. In many cases, the accuracy was guaranteed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-47983

しかし、このような適合作業には多くの時間が必要であり、また、内燃機関の形式が変わるたびに必要となるものであった。本発明の目的は、適合作業を少なく、あるいは、行わなくて済むようにすることが可能な内燃機関の燃料供給制御装置を提供することにある。 However, such adaptation work requires a lot of time and is required whenever the type of the internal combustion engine changes. An object of the present invention is to provide a fuel supply control device for an internal combustion engine that can reduce or eliminate the need for adaptation work.

請求項１に記載の内燃機関の燃料供給制御装置は、内燃機関の吸気通路上又は燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、燃料噴射手段による燃料噴射を制御する噴射制御手段と、燃料噴射手段に燃料を供給する燃料供給通路上の燃圧を検出する燃圧検出手段と、噴射制御手段による燃料噴射手段の制御信号及び燃圧検出手段によって検出された燃圧に基づいて、燃料通路及び燃料噴射手段における燃料変化量を数学的モデルに基づいて推定する推定手段と、推定手段によって検出された燃料変化量に基づいて燃料供給系に異常が生じているか否かを判定する異常判定手段とを備えていることを特徴としている。 The fuel supply control device for an internal combustion engine according to claim 1 is a fuel injection means for injecting fuel into an intake passage or a combustion chamber of the internal combustion engine, an injection control means for controlling fuel injection by the fuel injection means, and a fuel injection Based on the fuel pressure detecting means for detecting the fuel pressure on the fuel supply passage for supplying fuel to the means, the control signal of the fuel injection means by the injection control means and the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means, the fuel passage and the fuel injection means Estimating means for estimating the fuel change amount based on a mathematical model, and an abnormality determining means for determining whether or not an abnormality has occurred in the fuel supply system based on the fuel change amount detected by the estimating means. It is characterized by that.

請求項２に記載の内燃機関の燃料供給制御装置は、内燃機関の吸気通路上又は燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、燃料噴射手段による燃料噴射を制御する噴射制御手段と、燃料噴射手段に燃料を供給する燃料供給通路上の燃圧を検出する燃圧検出手段と、噴射制御手段による燃料噴射手段の制御信号及び燃圧検出手段によって検出された燃圧に基づいて、燃料通路及び燃料噴射手段における燃料変化量を数学的モデルに基づいて推定する推定手段とを備えており、噴射制御手段が、推定手段によって検出された燃料変化量に基づいて燃料噴射手段に供給する燃料量を補正することを特徴としている。 The fuel supply control device for an internal combustion engine according to claim 2 is a fuel injection means for injecting fuel into an intake passage or a combustion chamber of the internal combustion engine, an injection control means for controlling fuel injection by the fuel injection means, and a fuel injection Based on the fuel pressure detecting means for detecting the fuel pressure on the fuel supply passage for supplying fuel to the means, the control signal of the fuel injection means by the injection control means and the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means, the fuel passage and the fuel injection means Estimation means for estimating the fuel change amount based on a mathematical model, and the injection control means corrects the amount of fuel supplied to the fuel injection means based on the fuel change amount detected by the estimation means. It is a feature.

請求項１に記載の内燃機関の燃料供給制御装置によれば、燃料噴射手段の制御信号及び燃圧に基づいて、推定手段が燃料通路及び燃料噴射手段における燃料変化量を数学的モデルに基づいて推定するので、適合作業を少なく、あるいは、行わなくて済むようにすることが可能であると共に、燃料供給系に異常が生じているか否かの異常判定を正確に行うことができる。 According to the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, the estimation means estimates the fuel change amount in the fuel passage and the fuel injection means based on the mathematical model based on the control signal and the fuel pressure of the fuel injection means. Therefore, it is possible to reduce or eliminate the adaptation work, and to accurately determine whether or not an abnormality has occurred in the fuel supply system.

請求項２に記載の内燃機関の燃料供給制御装置によれば、燃料噴射手段の制御信号及び燃圧に基づいて、推定手段が燃料通路及び燃料噴射手段における燃料変化量を数学的モデルに基づいて推定し、これに基づいて燃料供給量を補正するため、適合作業を少なく、あるいは、行わなくて済むようにすることが可能であると共に、より正確な燃料供給制御を行うことができる。 According to the fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, the estimation means estimates the fuel change amount in the fuel passage and the fuel injection means based on the mathematical model based on the control signal and the fuel pressure of the fuel injection means. In addition, since the fuel supply amount is corrected based on this, it is possible to reduce or eliminate the adaptation work and to perform more accurate fuel supply control.

本発明の内燃機関の燃料供給制御装置の一実施形態について以下に説明する。本実施形態の内燃機関の燃料供給制御装置の構成を図１に示す。図１に示されるように、燃料は燃料タンク１内に貯留されており、燃料タンク１内の燃料は燃料通路２を介してインジェクタ（燃料噴射手段）３に供給される。本実施形態の内燃機関は直列四気筒のものであり、インジェクタ３は各気筒に一つずつ、合計四つ配設されている。インジェクタ３はデリバリパイプ４に取り付けられており、デリバリパイプ４内は後述する高圧燃料ポンプ５によって所定の燃圧に制御されている。なお、デリバリパイプ４は燃料の通路となり、燃料通路の一部であるが、燃料通路２とは別の符号を付して説明する。デリバリパイプ４内を所定の燃圧となるようにしておくことで、全てのインジェクタ３からの燃料噴射を高精度に行うことができる。デリバリパイプ４には、内部の燃圧を検出する燃圧センサ（燃圧検出手段）６が取り付けられている。 An embodiment of a fuel supply control device for an internal combustion engine of the present invention will be described below. FIG. 1 shows the configuration of a fuel supply control apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the fuel is stored in a fuel tank 1, and the fuel in the fuel tank 1 is supplied to an injector (fuel injection means) 3 through a fuel passage 2. The internal combustion engine of this embodiment is of an in-line four cylinder, and a total of four injectors 3 are provided, one for each cylinder. The injector 3 is attached to a delivery pipe 4, and the inside of the delivery pipe 4 is controlled to a predetermined fuel pressure by a high-pressure fuel pump 5 described later. The delivery pipe 4 serves as a fuel passage and is a part of the fuel passage, but will be described with a reference numeral different from that of the fuel passage 2. By making the inside of the delivery pipe 4 have a predetermined fuel pressure, fuel injection from all the injectors 3 can be performed with high accuracy. A fuel pressure sensor (fuel pressure detecting means) 6 for detecting the internal fuel pressure is attached to the delivery pipe 4.

燃料タンク１内の燃料は、低圧燃料ポンプ７によって燃料通路に送出される。低圧燃料ポンプ７によって送出された燃料は、プレッシャーレギュレータ８によって燃圧が一定に維持されている。プレッシャーレギュレータ８の下流側の燃料通路２上にはパルセーションダンパ９が配設されている。パルセーションダンパ９は、燃料通路２内に発生する脈動を抑制し、正確な燃料噴射を実現するためのものである。さらに、パルセーションダンパ９の下流側には高圧燃料ポンプ５が配設されており、燃料はこの高圧燃料ポンプによってさらに昇圧される。高圧燃料ポンプ５は、主としてスピル弁５ａとプランジャ５ｂとによって構成されている。スピル弁５ａは、燃料通路２と高圧燃料ポンプ５の内部との間を開閉する。 The fuel in the fuel tank 1 is sent to the fuel passage by the low-pressure fuel pump 7. The fuel delivered by the low-pressure fuel pump 7 is maintained at a constant fuel pressure by the pressure regulator 8. A pulsation damper 9 is disposed on the fuel passage 2 on the downstream side of the pressure regulator 8. The pulsation damper 9 is for suppressing pulsation generated in the fuel passage 2 and realizing accurate fuel injection. Further, a high-pressure fuel pump 5 is disposed on the downstream side of the pulsation damper 9, and the pressure of the fuel is further increased by the high-pressure fuel pump. The high-pressure fuel pump 5 is mainly composed of a spill valve 5a and a plunger 5b. The spill valve 5 a opens and closes between the fuel passage 2 and the inside of the high-pressure fuel pump 5.

スピル弁５ａの開閉制御は、後述する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０によって行われている。プランジャ５ｂは、高圧燃料ポンプ５の内部に往復運動可能に配設されており、高圧燃料ポンプ５の内部容積を変化させるものである。プランジャ５ｂは、カムシャフト５ｄに設けられた楕円状のカム５ｅによって、カムシャフト５ｄの回転数に応じて常に往復運動されている。内部にスピル弁５ａとプランジャ５ｂとを有する高圧燃料ポンプ５には、上述したデリバリパイプ４につながる配管が接続されており、この配管上にチェックバルブ１１が配されている。チェックバルブ１１は、逆止弁として機能し、チェックバルブ１１より下流側の燃圧を維持する役割がある。 Open / close control of the spill valve 5a is performed by an electronic control unit (ECU) 10 to be described later. The plunger 5 b is disposed inside the high-pressure fuel pump 5 so as to be able to reciprocate, and changes the internal volume of the high-pressure fuel pump 5. The plunger 5b is always reciprocated by an elliptical cam 5e provided on the camshaft 5d in accordance with the rotational speed of the camshaft 5d. A pipe connected to the delivery pipe 4 described above is connected to the high-pressure fuel pump 5 having a spill valve 5a and a plunger 5b inside, and a check valve 11 is arranged on this pipe. The check valve 11 functions as a check valve and has a role of maintaining the fuel pressure downstream of the check valve 11.

ここで、スピル弁５ａを閉じられると、プランジャ５ｂの図１中上方への移動によって、高圧燃料ポンプ５の内部容積が減らされて燃圧が上昇する。この燃圧上昇によって、チェックバルブ１１が開かれ、チェックバルブ１１より下流側に高い燃圧の燃料が供給される。また、スピル弁５ａが開かれたときにプランジャ５ｂが高圧燃料ポンプ５の図１中下方への移動によって、高圧燃料ポンプ５の内部容積が増やされると、新たな燃料が高圧燃料ポンプ５の内部に導入される。そして、再度スピル弁５ａが閉じられて昇圧されてチェックバルブ１１より下流側に高い燃圧の燃料が供給される。 Here, when the spill valve 5a is closed, the internal volume of the high-pressure fuel pump 5 is reduced and the fuel pressure is increased by the upward movement of the plunger 5b in FIG. Due to this increase in fuel pressure, the check valve 11 is opened, and fuel with a high fuel pressure is supplied downstream from the check valve 11. Further, when the internal volume of the high-pressure fuel pump 5 is increased by moving the high-pressure fuel pump 5 downward in FIG. 1 when the spill valve 5 a is opened, new fuel is supplied to the inside of the high-pressure fuel pump 5. To be introduced. Then, the spill valve 5 a is closed again to increase the pressure, and fuel with a high fuel pressure is supplied downstream from the check valve 11.

燃料通路２上において、低圧燃料ポンプ７から高圧燃料ポンプ５まで間が低圧側、高圧燃料ポンプ５からデリバリパイプ４までが高圧側となる。低圧側の圧力はプレッシャーレギュレータ８によって一定に保たれており、高圧側は高圧燃料ポンプ５を制御することで所定の圧力に制御される。上述したスピル弁５ａを駆動する電磁コイル５ｃ及び燃圧センサ６はＥＣＵ１０に接続されており、ＥＣＵ１０は燃圧センサ６によって燃圧を監視しつつ、スピル弁５ａの開閉制御を行っている。なお、カムシャフト５ｄには、その回転を検出するカムシャフトポジションセンサ１２も取り付けられており、カムシャフトポジションセンサ１２もＥＣＵ１０に接続されている。 On the fuel passage 2, the low pressure side is from the low pressure fuel pump 7 to the high pressure fuel pump 5, and the high pressure side is from the high pressure fuel pump 5 to the delivery pipe 4. The pressure on the low pressure side is kept constant by the pressure regulator 8, and the high pressure side is controlled to a predetermined pressure by controlling the high pressure fuel pump 5. The electromagnetic coil 5c and the fuel pressure sensor 6 that drive the spill valve 5a described above are connected to the ECU 10, and the ECU 10 controls the opening and closing of the spill valve 5a while monitoring the fuel pressure with the fuel pressure sensor 6. A camshaft position sensor 12 for detecting the rotation is also attached to the camshaft 5d, and the camshaft position sensor 12 is also connected to the ECU 10.

さらに、ＥＣＵ１０には、図示されないクランクポジションセンサも接続されている。クランクポジションセンサによってクランクアングル（ＣＡ）を検出し、これに基づいて各制御タイミングを同期させている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ・ＲＡＭ・ＲＯＭなどを有しており、後述する制御演算はＲＯＭ内に格納されたプログラムによって行われる。ＥＣＵ１０には上述したインジェクタ３も接続されており、インジェクタ３はＥＣＵ１０によって制御されている。インジェクタ３からの燃料噴射量は開弁時間に基づいてＥＣＵ１０によって制御されており、ＥＣＵ１０は噴射制御手段として機能している。本実施形態の内燃機関には、噴射されなかった余分な燃料をデリバリパイプ４から燃料タンク１（又は燃料通路２上）に戻すためのリターン配管１３も配設されている。リターン配管１３の一端は、デリバリパイプ４に接続され、他端は燃料タンク１の内部に位置している。 Further, a crank position sensor (not shown) is connected to the ECU 10. A crank angle (CA) is detected by a crank position sensor, and each control timing is synchronized based on the detected crank angle (CA). The ECU 10 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and a control calculation described later is performed by a program stored in the ROM. The above-described injector 3 is also connected to the ECU 10, and the injector 3 is controlled by the ECU 10. The fuel injection amount from the injector 3 is controlled by the ECU 10 based on the valve opening time, and the ECU 10 functions as an injection control means. The internal combustion engine of this embodiment is also provided with a return pipe 13 for returning excess fuel that has not been injected from the delivery pipe 4 to the fuel tank 1 (or on the fuel passage 2). One end of the return pipe 13 is connected to the delivery pipe 4, and the other end is located inside the fuel tank 1.

リターン配管１３のデリバリパイプ４への接続部近傍には、リリーフバルブ１４が取り付けられている。デリバリパイプ４に供給されたがインジェクタ３から噴射されずに余分となった燃料は、その燃圧上昇によってリリーフバルブ１４を開いてリターン配管１３を通して燃料タンク１に戻される。また、リターン配管１３は途中で分岐されており、その分岐された先はプランジャ５ｂ部分に接続されている。こちらの分岐されたリターン配管１３によって燃料通路２上に戻された燃料は、高圧燃料ポンプ５によって再度デリバリパイプ４に供給される。 A relief valve 14 is attached in the vicinity of the connection portion of the return pipe 13 to the delivery pipe 4. The excess fuel that has been supplied to the delivery pipe 4 but not injected from the injector 3 is opened to the fuel tank 1 through the return pipe 13 by opening the relief valve 14 due to the increase in fuel pressure. The return pipe 13 is branched in the middle, and the branched tip is connected to the plunger 5b portion. The fuel returned to the fuel passage 2 by the branched return pipe 13 is supplied again to the delivery pipe 4 by the high-pressure fuel pump 5.

次に、上述した構成の制御装置による燃圧制御と異常判定制御について説明する。まず、これらの制御の制御構成図を図２に示す。この構成図の一番上の列が、実際の燃料噴射制御を示していると言える。燃料噴射制御によって決定された燃圧目標値Ｐｒ_ref（及び後述する燃圧補正値Ｐｒ_hosei）に基づいてスピル弁５ａの駆動指示信号（開閉Ｄｕｔｙ比）Ｉ_dutyが生成される。そして、この駆動指示信号Ｉ_duty（燃料噴射手段の制御信号）に従って高圧燃料ポンプ５（スピル弁５ａ）が駆動される。このとき、高圧燃料ポンプ５によってデリバリパイプ４に対して圧送される燃料量を燃料ポンプ圧送量Ｑ_pmpとする。そして、デリバリパイプ４に圧送された燃料量である燃料ポンプ圧送量Ｑ_pmpから、インジェクタ３からの実燃料噴射量Ｑ_injと、高圧燃料ポンプ５から上流側に漏れたりインジェクタ３の閉弁時に噴射孔から漏れたりする実燃料漏れ量Ｑ_leakを差し引いたものが、デリバリパイプ４内の燃料変化量Ｑとなる。即ち、燃料変化量Ｑ＝燃料ポンプ圧送量Ｑpmp−（実燃料噴射量Ｑinj＋実燃料漏れ量Ｑleak）…（Ｉ）となる。 Next, fuel pressure control and abnormality determination control by the control device having the above-described configuration will be described. First, a control configuration diagram of these controls is shown in FIG. It can be said that the top row of this block diagram shows actual fuel injection control. A drive instruction signal (open / close duty ratio) I _{duty of} the spill valve 5a is generated based on the fuel pressure target value Pr _ref (and fuel pressure correction value Pr _hosei described later) determined by the fuel injection control. The high-pressure fuel pump 5 (spill valve 5a) is driven in accordance with the drive instruction signal I _duty (control signal for the fuel injection means). At this time, the amount of fuel pumped to the delivery pipe 4 by the high-pressure fuel pump 5 is defined as a fuel pump pumping amount Q _pmp . Then, from the fuel pump pumping amount Q _pmp which is the fuel amount pumped to the delivery pipe 4, the actual fuel injection amount Q _inj from the injector 3, and the fuel is injected when the injector 3 leaks upstream from the high pressure fuel pump 5 or when the injector 3 is closed. The fuel change amount Q in the delivery pipe 4 is obtained by subtracting the actual fuel leak amount Q _leak leaking from the hole. That is, fuel change amount Q = fuel pump pumping amount Qpmp− (actual fuel injection amount Qinj + actual fuel leakage amount Qleak) (I).

デリバリパイプ４内の燃料変化量Ｑ（体積）から、デリバリパイプ４内の実際の燃圧である実デリバリ燃圧Ｐｒ（圧力）を換算することが可能である。図２中の点線で囲まれた部分が、実際の燃料供給システムとなる。ここで、実際の燃料供給システムでは、高圧燃料ポンプ５（スピル弁５ａ）への駆動指示信号Ｉ_duty、及び、最終的に燃圧センサ６によって検出できる実デリバリ燃圧Ｐｒのみを知ることができる。実際には検出していないこれらの物理量Ｑ_pmp，Ｑ_inj，Ｑ_leak，Ｑを、後述する数学的モデル（物理量を物理現象に即して数学的演算によって推定するモデル）に基づいて推定し、この推定した値に基づいて燃圧制御及び異常判定を行うのが本実施形態である。 The actual delivery fuel pressure Pr (pressure) that is the actual fuel pressure in the delivery pipe 4 can be converted from the fuel change amount Q (volume) in the delivery pipe 4. A portion surrounded by a dotted line in FIG. 2 is an actual fuel supply system. Here, in the actual fuel supply system, only the drive instruction signal I _duty to the high-pressure fuel pump 5 (spill valve 5a) and the actual delivery fuel pressure Pr that can be finally detected by the fuel pressure sensor 6 can be known. In practice these quantities Q _pmp not detected is, Q _inj, Q _leak, the Q, is estimated based on a mathematical model described below (physical quantity model estimated by mathematical operations with reference to a physical phenomenon), In this embodiment, the fuel pressure control and the abnormality determination are performed based on the estimated value.

これらのモデルが、図２中上から二段目から四段目に示されている。なお、図２中、上述したモデルによる演算値（予測値：推定値）には、［Ｑ］や［Ｐｒ］のように［］を付して示すこととする。以下、これらのモデルによる演算を含めた燃圧制御及び異常判定制御について、図３〜図１４に示す。以下、図３〜図１４を参照しつつ、燃圧制御及び異常判定制御について説明する。まず、図３のフローチャートに示されるように、燃圧制御の初めのステップとして異常診断制御が行われる（ステップ３００）。まず、この異常診断制御について説明する。異常診断制御のフローチャートを、図４に示される。 These models are shown in the second to fourth stages from the top in FIG. In FIG. 2, the calculation values (predicted values: estimated values) obtained by the above-described model are indicated by adding [] such as [Q] and [Pr]. Hereinafter, fuel pressure control and abnormality determination control including calculation by these models are shown in FIGS. Hereinafter, fuel pressure control and abnormality determination control will be described with reference to FIGS. First, as shown in the flowchart of FIG. 3, abnormality diagnosis control is performed as the first step of fuel pressure control (step 300). First, the abnormality diagnosis control will be described. A flowchart of the abnormality diagnosis control is shown in FIG.

図４のフローチャートに示されるように、異常診断制御は大きな流れとして以下の順に行われる。
高圧ポンプ推定圧送量推定値［Ｑ_pmp］算出（ステップ４００：図２中＜１＞部）→燃料変化量推定値［Ｑ］算出（ステップ４０５：図２中＜２＞部）→配管外乱推定値［Ｑ_dis］算出（ステップ４１０：図２中＜３＞部）→燃料系漏れ異常判定（ステップ４１５：図２中＜４＞部）→デリバリ燃圧推定値［Ｐｒ］算出（ステップ４２０：図２中＜５＞部）→高圧燃料ポンプ異常判定（ステップ４２５） As shown in the flowchart of FIG. 4, the abnormality diagnosis control is performed in the following order as a large flow.
High pressure pump estimated pumping amount estimated value [Q _pmp ] calculation (step 400: <1> portion in FIG. 2) → fuel change amount estimated value [Q] calculation (step 405: <2> portion in FIG. 2) → pipe disturbance estimation Value [Q _dis ] calculation (step 410: <3> portion in FIG. 2) → Fuel system leakage abnormality determination (step 415: <4> portion in FIG. 2) → Delivery fuel pressure estimated value [Pr] calculation (step 420: FIG. 2 <5> part) → High pressure fuel pump abnormality determination (step 425)

即ち、ここでは、燃料供給系の漏れに関する異常判定（ステップ４１５）と、高圧燃料ポンプ５に関する異常判定（ステップ４２５）の二つの異常判定が行われる。以下、ステップ４００〜ステップ４２５の各ステップに関して、各ステップ毎に説明する。まず、ステップ４００の高圧燃料ポンプ５の圧送量推定値［Ｑ_pmp］算出に関して説明する。圧送量推定値［Ｑ_pmp］は、高圧燃料ポンプモデル（図２中の＜１＞部）によって算出される。この高圧燃料ポンプモデルのフローチャートを図５に示す。 That is, here, two abnormality determinations are performed, namely, an abnormality determination regarding the leakage of the fuel supply system (step 415) and an abnormality determination regarding the high pressure fuel pump 5 (step 425). Hereinafter, each step from step 400 to step 425 will be described for each step. First, calculation of the estimated pumping amount [Q _pmp ] of the high-pressure fuel pump 5 in step 400 will be described. The estimated pumping amount [Q _pmp ] is calculated by a high-pressure fuel pump model (<1> portion in FIG. 2). A flowchart of this high-pressure fuel pump model is shown in FIG.

上述したように、実際の燃料ポンプ圧送量Ｑ_pmpはセンサなどで検出されていない。そこで、この圧送量Ｑ_pmpを推定値［Ｑ_pmp］として算出する。これには、まず、図５のフローチャートに示されるように、内燃機関が始動されているか否かを判定する（ステップ５００）。始動されていなければ、高圧燃料ポンプ５によるデリバリパイプ４への燃料供給は始まっていないので、圧送量推定値［Ｑ_pmp］はゼロとなる（ステップ５０５）。一方、内燃機関が既に始動されている場合は、高圧燃料ポンプ５の内部容積の変化量を算出する（ステップ５１０）。このステップをさらに詳しく示すフローチャートを図６に示す。 As described above, the actual fuel pump pumping amount Q _pmp is not detected by a sensor or the like. Therefore, the pumping amount Q _pmp is calculated as an estimated value [Q _pmp ]. To this end, first, as shown in the flowchart of FIG. 5, it is determined whether or not the internal combustion engine has been started (step 500). If not started, fuel supply to the delivery pipe 4 by the high-pressure fuel pump 5 has not started, and the estimated pumping amount [Q _pmp ] becomes zero (step 505). On the other hand, if the internal combustion engine has already been started, the amount of change in the internal volume of the high-pressure fuel pump 5 is calculated (step 510). A flowchart showing this step in more detail is shown in FIG.

図６に基づいてステップ５１０における高圧燃料ポンプ５の内部容積の変化量算出について説明する。図６のフローチャートに示されるように、まず、高圧燃料ポンプ５のカム５ｅのリフト量（＝プランジャ５ｂの位置）を算出する（ステップ６００）。カムリフト量は、クランクポジションセンサやカムポジションセンサ１２の検出結果から得られる。なお、カムシャフト５ｄに対してバルブタイミング可変機構が組み込まれている場合は、バルブタイミング可変制御の制御信号なども考慮してカムリフト量が算出される。 Based on FIG. 6, the calculation of the amount of change in the internal volume of the high-pressure fuel pump 5 in step 510 will be described. As shown in the flowchart of FIG. 6, first, the lift amount of the cam 5e of the high-pressure fuel pump 5 (= the position of the plunger 5b) is calculated (step 600). The cam lift amount is obtained from the detection result of the crank position sensor or the cam position sensor 12. If a variable valve timing mechanism is incorporated in the camshaft 5d, the cam lift amount is calculated in consideration of a control signal for variable valve timing control.

次に、高圧燃料ポンプ５の状態が圧送行程であるのか、吸入行程であるのかを判定する（ステップ６０５）。カム５ｅの変位量は、今回のカムリフト量から前回のカムリフト量を差し引いて差分を求めることで得られる。このリフト変位量が正の値であれば、圧送行程であると判断できる（ここでは、変位量＝０も圧送行程とする）。圧送行程である場合は、フラグJudgeLiftを１とする。反対に、このリフト変位量が負である場合には吸入行程であると判断できる。吸入行程の場合は、フラグJudgeLiftを０とする。次に、高圧燃料ポンプ５の容積変化量Ｖ_pmp（体積）を算出する（ステップ６１０）。容積変化量Ｖ_pmpの算出は次の式（ＩＩ）による。
容積変化量Ｖ_pmp＝JudgeLift×π×（容積内半径）²×（リフト変位量）…（ＩＩ） Next, it is determined whether the state of the high-pressure fuel pump 5 is a pressure stroke or a suction stroke (step 605). The displacement amount of the cam 5e is obtained by subtracting the previous cam lift amount from the current cam lift amount to obtain a difference. If the lift displacement amount is a positive value, it can be determined that the stroke is a pumping stroke (here, the displacement amount = 0 is also a pumping stroke). In the case of the pumping stroke, the flag JudgeLift is set to 1. On the other hand, when the lift displacement amount is negative, it can be determined that the intake stroke is being performed. In the case of the intake stroke, the flag JudgeLift is set to 0. Next, the volume change amount V _pmp (volume) of the high-pressure fuel pump 5 is calculated (step 610). The volume change amount V _pmp is calculated according to the following equation (II).
The volumetric change V _pmp = JudgeLift × π × (volume within a radius) ² × (lift displacement amount) ... (II)

ここでは、高圧燃料ポンプ５による燃料の送出についてのみが問題となるため、高圧燃料ポンプ５が内部に燃料を吸入しているときの容積変化（容積拡大）については算出の必要がない。このため、高圧燃料ポンプ５が吸入行程にあり、JudgeLift＝０であるときは容積変化量Ｖ_pmp＝０となる。高圧燃料ポンプ５の構造から明らかなように、プランジャ５ｂはカムシャフト５ｄが回転していれば常に容積変化を生じている。しかし、デリバリパイプ４に対して燃料を送出するか否かは、スピル弁５ａの開閉状態に左右される。スピル弁５ａが閉じていなければ燃料はデリバリパイプ４に対して送出されない。そこで、図５のフローチャートのステップ５１０で容積変化量Ｖ_pmpを算出した後のステップ５１５〜ステップ５２５においてスピル弁５ａの状態を判定する。 Here, since only the fuel delivery by the high-pressure fuel pump 5 becomes a problem, there is no need to calculate the volume change (volume expansion) when the high-pressure fuel pump 5 sucks fuel into the inside. Therefore, when the high-pressure fuel pump 5 is in the intake stroke and JudgeLift = 0, the volume change amount V _pmp = 0. As is apparent from the structure of the high-pressure fuel pump 5, the plunger 5b always changes its volume as long as the camshaft 5d rotates. However, whether or not fuel is delivered to the delivery pipe 4 depends on the open / closed state of the spill valve 5a. If the spill valve 5a is not closed, fuel is not delivered to the delivery pipe 4. Therefore, the state of the spill valve 5a is determined in steps 515 to 525 after the volume change amount V _pmp is calculated in step 510 of the flowchart of FIG.

ステップ５１０に続いて、まず、スピル弁５ａの閉判定が行われる（ステップ５１５）。これは、スピル弁５ａが開状態から閉状態となったときにフラグCloseFLAGを１にセットし、それ以外（閉状態継続・開状態継続・閉状態→開状態）のときにフラグCloseFLAGを０にセットするものである。このステップをさらに詳しく示すフローチャートを図７に示す。図７に基づいてステップ５１５におけるスピル弁５ａの閉判定について説明する。まず、ここでは、クランクアングル（ＣＡ）に基づいて判定を行う。カムポジションセンサ１２の検出結果によって判定を行っても良い。クランクポジションセンサ及びカムポジションセンサ１２の検出分解能等を考慮して何れのセンサに基づいて判定するのか決定すればよい。 Following step 510, first, the spill valve 5a is closed (step 515). This is because the flag CloseFLAG is set to 1 when the spill valve 5a is changed from the open state to the closed state, and the flag CloseFLAG is set to 0 when the spill valve 5a is not closed (continuation of the closed state / continuation of the open state / closed state → open state) Set. A flowchart illustrating this step in more detail is shown in FIG. The closing determination of the spill valve 5a in step 515 will be described based on FIG. First, here, the determination is made based on the crank angle (CA). The determination may be made based on the detection result of the cam position sensor 12. It is only necessary to determine which sensor is used for determination in consideration of the detection resolution of the crank position sensor and the cam position sensor 12.

まず、クランクシャフトとスピル弁５ａとの同期について簡単に説明する。本実施形態の内燃機関は４ストロークエンジンであり、吸気バルブ又は排気バルブを開閉するカムシャフト５ｄは、クランクシャフトが二回転する間に一回転する。そして、カムシャフト５ｄには、図１から明らかなように二つのカム５ｅが１８０°隔てて設けられており、カムシャフト５ｄが一回転する間にプランジャ５ｂは二往復される。即ち、クランクシャフトが一回転する間にプランジャ５ｂは一往復する。プランジャ５ｂとスピル弁５ａとは同期されるため、クランクシャフトの一回転毎につきスピル弁５ａを一回開閉させることとなる。この開閉制御が、上述したスピル弁５ａの駆動指示信号Ｉ_dutyによって行われている。 First, the synchronization between the crankshaft and the spill valve 5a will be briefly described. The internal combustion engine of the present embodiment is a 4-stroke engine, and the camshaft 5d that opens and closes the intake valve or the exhaust valve rotates once while the crankshaft rotates twice. As shown in FIG. 1, the cam 5d is provided with two cams 5e separated by 180 °, and the plunger 5b is reciprocated twice while the cam shaft 5d rotates once. That is, the plunger 5b reciprocates once while the crankshaft rotates once. Since the plunger 5b and the spill valve 5a are synchronized, the spill valve 5a is opened and closed once for each rotation of the crankshaft. This opening / closing control is performed by the drive instruction signal I _duty of the spill valve 5a described above.

駆動指示信号Ｉ_dutyによってスピル弁５ａを閉じるタイミングとなるクランクアングルはCloseＣＡとして検出される。プランジャ５ｂ（クランクシャフト）とスピル弁５ａとを同期させて燃料をデリバリパイプ４に対して送出する場合、クランクシャフトの一回転（カムシャフト５ｄの半回転）につきスピル弁５ａは一回開かれるので、０°ＣＡ≦CloseＣＡ＜３６０°ＣＡの範囲にCloseＣＡが一回検出される。同様に、駆動指示信号Ｉ_dutyによってスピル弁５ａを開くタイミングとなるクランクアングルはOpenＣＡとして検出される。クランクシャフトの一回転（カムシャフト５ｄの半回転）につきスピル弁５ａは一回閉じられるので、０°ＣＡ≦OpenＣＡ＜３６０°ＣＡの範囲にOpenＣＡが一回設定される。 The crank angle that is the timing for closing the spill valve 5a by the drive instruction signal I _duty is detected as CloseCA. When the fuel is delivered to the delivery pipe 4 in synchronization with the plunger 5b (crankshaft) and the spill valve 5a, the spill valve 5a is opened once per crankshaft rotation (half rotation of the camshaft 5d). CloseCA is detected once in the range of 0 ° CA ≦ CloseCA <360 ° CA. Similarly, the crank angle at which the spill valve 5a is opened by the drive instruction signal I _duty is detected as OpenCA. Since the spill valve 5a is closed once per one rotation of the crankshaft (half rotation of the camshaft 5d), OpenCA is set once in the range of 0 ° CA ≦ Open CA <360 ° CA.

このOpenＣＡ，CloseＣＡは、駆動指示信号Ｉ_dutyに基づいて随時更新される。このOpenＣＡ，CloseＣＡの更新は、以下に説明する制御に対して随時割り込み更新処理される。なお、クランクシャフトの回転方向は決まっており、逆回転することはない。また、クランクアングルは、ある基準点を０°ＣＡとすれば、３６０°ＣＡ＝０°ＣＡとなる。例えば、ある時に検出したクランクアングルが３５０°ＣＡであり、次に検出したクランクアングルが１０°ＣＡであった場合、クランクアングルの値は小さくなるが、これは基準点をまたいでいるということである。 The OpenCA and CloseCA are updated as needed based on the drive instruction signal I _duty . The update of OpenCA and CloseCA is interrupt-updated as needed for the control described below. Note that the rotation direction of the crankshaft is fixed and does not rotate in the reverse direction. The crank angle is 360 ° CA = 0 ° CA if a certain reference point is 0 ° CA. For example, if the crank angle detected at a certain time is 350 ° CA and the next detected crank angle is 10 ° CA, the value of the crank angle becomes small, but this means that it crosses the reference point. is there.

上述したことを踏まえ、図６のフローチャートに基づいてスピル弁５ａの閉判定について説明する。ここでは、上述した駆動指示信号Ｉ_dutyによって制御されているスピル弁５ａの閉動作が行われたのかどうかを判定し、上述したCloseFLAGを設定する。まず、現在（今回）のクランクアングルが前回のクランクアングルよりも大きいか否かを判定する（ステップ７００）。これらの演算は所定の演算周期毎に行われており、ここでは、その前回ＣＡと今回（現在）ＣＡとに基づいて判定を行う。ステップ７００での判定は、言い換えれば、前回と現在との間に上述した基準点（０°ＣＡ）をまたいでいるか否かを判定していると言える。基準点（０°ＣＡ）またいでいなければ、クランクアングルの値がリセットされていないので前回値と現在値とをそのまま比較できるが、基準点（０°ＣＡ）またいでいる場合は、クランクアングルの値がリセットされていることを考慮して前回値と現在値とを比較しなくてはならない。 Based on the above, the closing determination of the spill valve 5a will be described based on the flowchart of FIG. Here, it is determined whether or not the closing operation of the spill valve 5a controlled by the drive instruction signal I _duty is performed, and the above-described CloseFLAG is set. First, it is determined whether or not the current (current) crank angle is larger than the previous crank angle (step 700). These calculations are performed every predetermined calculation cycle. Here, the determination is performed based on the previous CA and the current (current) CA. In other words, it can be said that the determination in Step 700 is determining whether or not the reference point (0 ° CA) described above is straddled between the previous time and the current time. If it does not cross the reference point (0 ° CA), the value of the crank angle is not reset, so the previous value can be compared with the current value as it is, but if it crosses the reference point (0 ° CA), the crank angle Considering that the value of is reset, the previous value and the current value must be compared.

ステップ７００が肯定される場合は、次に、現在ＣＡが上述したCloseＣＡを超える値であり、かつ、前回ＣＡがCloseＣＡ未満であるか否かを判定する（ステップ７０５）。これは、前回と現在との間にCloseＣＡをまたいでいるか否か、即ち、スピル弁５ａの閉動作が生じたのか否かを判定していると言える。ステップ７０５が肯定される場合は、スピル弁５ａが開状態から閉状態に移行したと判断して、CloseFLAGは１にセットされる（ステップ７１０）。一方、ステップ７０５が否定される場合は、スピル弁５ａが開状態から閉状態に移行する動作は行われなかったと判断して、CloseFLAGは０にセットされる（ステップ７１５）。 If step 700 is affirmed, it is next determined whether or not the current CA exceeds the above-described CloseCA and the previous CA is less than CloseCA (step 705). It can be said that it is determined whether or not the closing CA is straddled between the previous time and the present time, that is, whether or not the closing operation of the spill valve 5a has occurred. If step 705 is positive, it is determined that the spill valve 5a has shifted from the open state to the closed state, and CloseFLAG is set to 1 (step 710). On the other hand, if step 705 is negative, it is determined that the spill valve 5a has not been moved from the open state to the closed state, and CloseFLAG is set to 0 (step 715).

ステップ７００に戻り、ステップ７００が否定された場合について説明する。上述したように、ステップ７００が否定される場合は、前回と現在との間に上述した基準点（０°ＣＡ）をまたいでいると判断できる。この場合は、まず、現在ＣＡが上述したCloseＣＡを超える値であり、かつ、前回ＣＡがCloseＣＡ以上であるか否かを判定する（ステップ７２０）。ステップ７２０が肯定される場合は、基準点（０°ＣＡ）→CloseＣＡ→今回ＣＡ→前回ＣＡの順に大きくなる状況であり、前回ＣＡと今回ＣＡとの間にCloseＣＡが位置する。即ち、スピル弁５ａが開状態から閉状態に移行したと判断でき、CloseFLAGは１にセットされる（ステップ７１０）。 Returning to step 700, the case where step 700 is denied will be described. As described above, when step 700 is negative, it can be determined that the reference point (0 ° CA) is straddled between the previous time and the current time. In this case, first, it is determined whether or not the current CA exceeds the above-mentioned CloseCA and the previous CA is equal to or greater than CloseCA (step 720). When step 720 is affirmed, the condition increases in the order of reference point (0 ° CA) → Close CA → current CA → previous CA, and CloseCA is located between the previous CA and current CA. That is, it can be determined that the spill valve 5a has shifted from the open state to the closed state, and CloseFLAG is set to 1 (step 710).

一方、ステップ７２０が否定された場合は、基準点（０°ＣＡ）→今回ＣＡ→CloseＣＡ→前回ＣＡの順に大きくなる状況か、又は、基準点（０°ＣＡ）→今回ＣＡ→前回ＣＡ→CloseＣＡの順に大きくなる状況である。そこで、ステップ７２０が否定された場合は、現在ＣＡが上述したCloseＣＡ未満であり、かつ、前回ＣＡがCloseＣＡ以下であるか否かを判定する（ステップ７２５）。ステップ７２５が肯定される場合は、基準点（０°ＣＡ）→今回ＣＡ→前回ＣＡ→CloseＣＡの順に大きくなる状況であり、前回ＣＡと今回ＣＡとの間にCloseＣＡが位置する。即ち、スピル弁５ａが開状態から閉状態に移行したと判断でき、CloseFLAGは１にセットされる（ステップ７１０）。一方、ステップ７２５が否定される場合は、基準点（０°ＣＡ）→今回ＣＡ→CloseＣＡ→前回ＣＡの順に大きくなる状況であり、前回ＣＡと今回ＣＡとの間にCloseＣＡが位置しない。即ち、スピル弁５ａが開状態から閉状態に移行する動作は行われなかったと判断して、CloseFLAGは０にセットされる（ステップ７１５）。 On the other hand, if step 720 is negative, the situation increases in the order of reference point (0 ° CA) → current CA → Close CA → previous CA, or reference point (0 ° CA) → current CA → previous CA → Close CA. The situation becomes larger in the order of. Therefore, if step 720 is negative, it is determined whether the current CA is less than the above-mentioned CloseCA and the previous CA is less than or equal to CloseCA (step 725). When step 725 is affirmed, the condition increases in the order of the reference point (0 ° CA) → current CA → previous CA → Close CA, and CloseCA is positioned between the previous CA and current CA. That is, it can be determined that the spill valve 5a has shifted from the open state to the closed state, and CloseFLAG is set to 1 (step 710). On the other hand, when step 725 is negative, the situation is such that the reference point (0 ° CA) → current CA → Close CA → previous CA increases in this order, and Close CA is not located between the previous CA and current CA. That is, it is determined that the spill valve 5a has not been moved from the open state to the closed state, and CloseFLAG is set to 0 (step 715).

これで、図５のフローチャートのステップ５１５が終了したことになる。ステップ５１５に続いて、スピル弁５ａの開判定が行われる（ステップ５２０）。ここでは、上述した駆動指示信号Ｉ_dutyによって制御されているスピル弁５ａの開動作が行われたのかどうかを判定する。即ち、スピル弁５ａが閉状態から開状態となったときにフラグOpenFLAGを１にセットし、それ以外（閉状態継続・開状態継続・開状態→閉状態）のときにフラグOpenFLAGを０にセットするものである。このステップをさらに詳しく示すフローチャートを図８に示す。図８に基づいてステップ５２０におけるスピル弁５ａの開判定について説明する。なお、この開判定は、上述した閉判定に準じている。 This completes step 515 of the flowchart of FIG. Subsequent to step 515, it is determined whether the spill valve 5a is open (step 520). Here, it is determined whether or not the opening operation of the spill valve 5a controlled by the drive instruction signal I _duty described above has been performed. In other words, the flag OpenFLAG is set to 1 when the spill valve 5a is changed from the closed state to the open state, and the flag OpenFLAG is set to 0 when the spill valve 5a is changed from the closed state to the open state. To do. A flowchart showing this step in more detail is shown in FIG. The opening determination of the spill valve 5a in step 520 will be described based on FIG. This open determination is based on the above-described close determination.

まず、現在（今回）のクランクアングルが前回のクランクアングルよりも大きいか否かを判定する（ステップ８００）。これは、前回と現在との間にクランクアングルの基準点（０°ＣＡ）をまたいでいるか否かを判定している。ステップ８００が肯定される場合は、次に、現在ＣＡが上述したOpenＣＡを超える値であり、かつ、前回ＣＡがOpenＣＡ未満であるか否かを判定する（ステップ８０５）。これは、前回と現在との間にOpenＣＡをまたいでいるか否か、即ち、スピル弁５ａの開動作が生じたのか否かを判定している。ステップ８０５が肯定される場合は、スピル弁５ａが閉状態から開状態に移行したと判断して、OpenFLAGは１にセットされる（ステップ８１０）。一方、ステップ８０５が否定される場合は、スピル弁５ａが閉状態から開状態に移行する動作は行われなかったと判断して、OpenFLAGは０にセットされる（ステップ８１５）。 First, it is determined whether or not the current (current) crank angle is larger than the previous crank angle (step 800). This determines whether or not the crank angle reference point (0 ° CA) is straddled between the previous time and the current time. If step 800 is affirmed, it is next determined whether or not the current CA exceeds the above-described OpenCA and the previous CA is less than the OpenCA (step 805). This determines whether or not the OpenCA is straddled between the previous time and the present time, that is, whether or not the opening operation of the spill valve 5a has occurred. If step 805 is positive, it is determined that the spill valve 5a has shifted from the closed state to the open state, and OpenFLAG is set to 1 (step 810). On the other hand, if step 805 is negative, it is determined that the spill valve 5a has not moved from the closed state to the open state, and OpenFLAG is set to 0 (step 815).

ステップ８００に戻り、ステップ８００が否定される場合は、前回と現在との間に上述した基準点（０°ＣＡ）をまたいでいると判断できる。この場合は、まず、現在ＣＡが上述したOpenＣＡを超える値であり、かつ、前回ＣＡがOpenＣＡ以上であるか否かを判定する（ステップ８２０）。ステップ８２０が肯定される場合は、基準点（０°ＣＡ）→OpenＣＡ→今回ＣＡ→前回ＣＡの順に大きくなる状況であり、前回ＣＡと今回ＣＡとの間にOpenＣＡが位置する。即ち、スピル弁５ａが閉状態から開状態に移行したと判断でき、OpenFLAGは１にセットされる（ステップ８１０）。 Returning to step 800, if step 800 is negative, it can be determined that the reference point (0 ° CA) described above is straddled between the previous time and the present time. In this case, first, it is determined whether or not the current CA exceeds the above-described OpenCA and the previous CA is equal to or greater than OpenCA (step 820). When step 820 is affirmed, the situation is such that the reference point (0 ° CA) → Open CA → current CA → previous CA increases in this order, and OpenCA is located between the previous CA and current CA. That is, it can be determined that the spill valve 5a has shifted from the closed state to the open state, and OpenFLAG is set to 1 (step 810).

一方、ステップ８２０が否定された場合は、現在ＣＡが上述したOpenＣＡ未満であり、かつ、前回ＣＡがOpenＣＡ以下であるか否かを判定する（ステップ８２５）。ステップ８２５が肯定される場合は、基準点（０°ＣＡ）→今回ＣＡ→前回ＣＡ→OpenＣＡの順に大きくなる状況であり、前回ＣＡと今回ＣＡとの間にOpenＣＡが位置する。即ち、スピル弁５ａが閉状態から開状態に移行したと判断でき、OpenFLAGは１にセットされる（ステップ８１０）。一方、ステップ８２５が否定される場合は、基準点（０°ＣＡ）→今回ＣＡ→OpenＣＡ→前回ＣＡの順に大きくなる状況であり、前回ＣＡと今回ＣＡとの間にOpenＣＡが位置しない。即ち、スピル弁５ａが閉状態から開状態に移行する動作は行われなかったと判断して、OpenFLAGは０にセットされる（ステップ８１５）。なお、図７及び図８のフローチャートの制御において、クランクアングルの検出分解能は、内燃機関の回転数がどのような回転数であっても十分確保されている。また、クランクアングルの前回値検出と現在値検出との間に上述した基準値（０°ＣＡ）やCloseＣＡ，OpenＣＡのうちの二つ以上を一度に経過することがない演算周期で制御が実行されている。 On the other hand, if step 820 is negative, it is determined whether the current CA is less than the above-mentioned Open CA and the previous CA is less than or equal to Open CA (step 825). When step 825 is affirmed, the situation is such that the reference point (0 ° CA) → current CA → previous CA → Open CA increases in this order, and OpenCA is located between the previous CA and current CA. That is, it can be determined that the spill valve 5a has shifted from the closed state to the open state, and OpenFLAG is set to 1 (step 810). On the other hand, when step 825 is denied, the situation is such that the reference point (0 ° CA) → current CA → Open CA → previous CA increases in this order, and OpenCA is not positioned between the previous CA and current CA. That is, it is determined that the spill valve 5a has not been moved from the closed state to the open state, and OpenFLAG is set to 0 (step 815). In the control of the flowcharts of FIGS. 7 and 8, the crank angle detection resolution is sufficiently ensured regardless of the rotational speed of the internal combustion engine. In addition, control is executed at a calculation cycle in which two or more of the above-described reference value (0 ° CA), CloseCA, and OpenCA do not pass at a time between the previous detection of the crank angle value and the current value detection. ing.

これで、図５のフローチャートのステップ５２０が終了したことになる。ステップ５２０に続いて、スピル弁５ａの閉状態が継続している状態であるか否かの判定が行われる（ステップ５２５）。これは、スピル弁５ａが閉状態を維持しているときにフラグFullFLAGを１にセットし、それ以外（開状態継続・開状態→閉状態・閉状態→開状態）のときにフラグFullFLAGを０にセットするものである。このステップをさらに詳しく示すフローチャートを図９に示す。図９に基づいてステップ５２５におけるスピル弁５ａの閉継続判定について説明する。 This completes step 520 of the flowchart of FIG. Following step 520, a determination is made as to whether or not the closed state of the spill valve 5a is continuing (step 525). This sets the flag FullFLAG to 1 when the spill valve 5a is kept closed, and sets the flag FullFLAG to 0 when the spill valve 5a is kept closed (open state continued / open state → closed state / closed state → open state). Is set to A flowchart illustrating this step in more detail is shown in FIG. The closing continuation determination of the spill valve 5a in step 525 will be described based on FIG.

まず、前回のCloseFLAGが１であるか、即ち、スピル弁５ａが閉じられた次の状態であるか否かを判定する（ステップ９００）。ステップ９００が否定される場合は、前回のFullFLAGが１であるか否か、即ち、スピル弁５ａの閉状態が継続された次の状態であるか否かを判定する（ステップ９０５）。ステップ９００又はステップ９０５が肯定される場合は、今回もその閉状態が継続しているか否かを判定するために、図９のフローチャートの制御によって設定された今回のOpenFLAGが０であるか否か、即ち、今回スピル弁５ａが閉状態から開状態に変わったかどうかを判定する（ステップ９１０）。ステップ９１０が肯定される場合、即ち、今回のOpenFLAGが０であり、今回スピル弁５ａの開動作はなかった場合は、さらに、今回のCloseFLAGが０であるか否かを判定する（ステップ９１５）。 First, it is determined whether or not the previous CloseFLAG is 1, that is, whether or not the spill valve 5a is in the next state (step 900). If step 900 is negative, it is determined whether or not the previous FullFLAG is 1, that is, whether or not it is the next state in which the closed state of the spill valve 5a is continued (step 905). If step 900 or step 905 is affirmed, whether or not the current OpenFLAG set by the control of the flowchart of FIG. 9 is 0 in order to determine whether or not the closed state continues this time as well. That is, it is determined whether or not the spill valve 5a has changed from the closed state to the open state (step 910). If step 910 is affirmed, that is, if the current OpenFLAG is 0 and the current spill valve 5a has not been opened, it is further determined whether or not the current CloseFLAG is 0 (step 915). .

前回のCloseFLAGが１で、今回のCloseFLAGも１であるという状況が生じた場合は、閉状態が維持されているとはみなさない。このような状況を検出するため、ステップ９１５が設定されている。なお、CloseFLAGが１で、今回のCloseFLAGも１である状況は通常は発生しない。ここで、ステップ９１５が肯定される場合は、スピル弁５ａの閉状態が前回から今回まで継続していると判断できるので、FullFLAGが１にセットされる（ステップ９２０）。 When a situation occurs in which the previous CloseFLAG is 1 and the current CloseFLAG is 1, it is not considered that the closed state is maintained. In order to detect such a situation, step 915 is set. Note that a situation in which CloseFLAG is 1 and this time CloseFLAG is also 1 does not normally occur. Here, when step 915 is affirmed, it can be determined that the closed state of the spill valve 5a continues from the previous time to this time, and therefore, FullFLAG is set to 1 (step 920).

一方、（１）ステップ９０５が否定され、前回時に、スピル弁５ａが閉じられたり、閉じ状態が維持されたりしていない場合や、（２）ステップ９１０が否定され、今回スピル弁５ａの開動作が行われた場合、あるいは、（３）ステップ９１５が否定され、今回もスピル弁５ａの閉動作が行われた場合は、FullFLAGは０にセットされる（ステップ９２５）。これで、図５のフローチャートのステップ５２５が終了したことになる。ステップ５２５に続いて、上述したCloseFLAG，OpenFLAG，FullFLAGに基づいて、有効圧送容積Ｖ_effect（体積）を算出する（ステップ５３０）。前回と今回との間に、スピル弁５ａが開かれたり閉じられたりした場合、デリバリパイプ４に対して送出される燃料量は、ステップ５１０で算出された容積変化量Ｖ_pmp（体積）よりも目減りする。ステップ５３０では、この目減りした分を差し引いた有効圧送容積Ｖ_effectを上述したフラグを用いて正確に算出する。 On the other hand, (1) Step 905 is denied and the spill valve 5a is not closed or maintained at the previous time, or (2) Step 910 is denied and the spill valve 5a is opened this time. When (3) Step 915 is denied and the spill valve 5a is closed again this time, FullFLAG is set to 0 (Step 925). This completes step 525 of the flowchart of FIG. Following step 525, an effective pumping volume V _effect (volume) is calculated based on the above-mentioned CloseFLAG, OpenFLAG, and FullFLAG (step 530). If the spill valve 5a is opened or closed between the previous time and this time, the amount of fuel delivered to the delivery pipe 4 is larger than the volume change amount V _pmp (volume) calculated in step 510. Reduce your eyes. In step 530, the effective pumping volume V _effect obtained by subtracting the reduced amount is accurately calculated using the flag described above.

ステップ５３０をさらに詳しく示すフローチャートを図１０に示す。図１０に基づいてステップ５３０における有効圧送容積Ｖ_effectの算出について説明する。まず、CloseFLAGが１であるか否か、即ち、今回と前回との間にスピル弁５ａが閉じられたのか否かを判定する（ステップ１０００）。ステップ１０００が肯定される場合は、次の式（ＩＩＩ）に基づいてスピル弁５ａの閉動作時における有効容積変化量Ｖ_closeを算出する（ステップ１００５）なお、このとき、各ＣＡ間に基準値（０°ＣＡ）がある場合は式（ＩＩＩ）の演算時に考慮する必要がある。
Ｖ_close＝［（現在ＣＡ−CloseＣＡ）／（現在ＣＡ−前回ＣＡ）］×Ｖ_pmp…（ＩＩＩ）
即ち、ステップ５１０で算出された容積変化量Ｖ_pmpのうち、燃料送出に有効に寄与している分のみをスピル弁５ａの閉動作時における有効容積変化量Ｖ_closeとして算出している。そして算出された閉動作時有効容積変化量Ｖ_closeを有効圧送容積Ｖ_effectとする（ステップ１０１０）。 A flowchart showing the step 530 in more detail is shown in FIG. The calculation of the effective pumping volume V _effect in step 530 will be described based on FIG. First, it is determined whether or not CloseFLAG is 1, that is, whether or not the spill valve 5a is closed between this time and the previous time (step 1000). When step 1000 is affirmed, an effective volume change amount _Vclose when the spill valve 5a is closed is calculated based on the following formula (III) (step 1005). At this time, a reference value is set between the CAs. If there is (0 ° CA), it must be taken into account when calculating the formula (III).
V _close = [(current CA−Close CA) / (current CA−previous CA)] × V _pmp (III)
That is, of the volume change amount V _pmp calculated in step 510, only the amount that effectively contributes to fuel delivery is calculated as the effective volume change amount V _close when the spill valve 5a is closed. Then, the calculated effective volume change amount V _close during the closing operation is set as an effective pumping volume V _effect (step 1010).

一方、ステップ１０００が否定された場合は、次に、FullFLAGが１であるか否か、即ち、スピル弁５ａの閉状態が継続されている状況であるか否かを判定する（ステップ１０１５）。ステップ１０１５が肯定される場合は、ステップ５１０で算出された容積変化量Ｖ_pmpがすべて燃料送出に有効に寄与していると言えるので、この容積変化量Ｖ_pmpを有効圧送容積Ｖ_effectとする（ステップ１０２０）。 On the other hand, if step 1000 is negative, it is next determined whether or not FullFLAG is 1, that is, whether or not the closed state of the spill valve 5a is continued (step 1015). If step 1015 is affirmed, it can be said that all of the volume change amount V _pmp calculated in step 510 contributes effectively to fuel delivery, and thus this volume change amount V _pmp is set as an effective pumping volume V _effect ( Step 1020).

さらに、ステップ１０１５が否定された場合は、次に、OpenFLAGが１であるか否か、即ち、今回と前回との間にスピル弁５ａが開かれたのか否かを判定する（ステップ１０２５）。ステップ１０２５が肯定される場合は、次の式（ＩＶ）に基づいてスピル弁５ａの開動作時における有効容積変化量Ｖ_openを算出する（ステップ１０３０）。なお、このときも、各ＣＡ間に基準値（０°ＣＡ）がある場合は式（ＩＶ）の演算時に考慮する必要がある。
Ｖ_close＝［（OpenＣＡ−現在ＣＡ）／（現在ＣＡ−前回ＣＡ）］×Ｖ_pmp…（ＩＶ）
即ち、ステップ５１０で算出された容積変化量Ｖ_pmpのうち、燃料送出に有効に寄与している分のみをスピル弁５ａの開動作時における有効容積変化量Ｖ_openとして算出している。そして算出された開動作時有効容積変化量Ｖ_openを有効圧送容積Ｖ_effectとする（ステップ１０３５）。 Further, if step 1015 is negative, it is next determined whether or not OpenFLAG is 1, that is, whether or not the spill valve 5a has been opened between this time and the previous time (step 1025). When step 1025 is affirmed, the effective volume change amount V _open when the spill valve 5a is opened is calculated based on the following equation (IV) (step 1030). Also at this time, when there is a reference value (0 ° CA) between the CAs, it is necessary to take into consideration when calculating the formula (IV).
V _close = [(Open CA−current CA) / (current CA−previous CA)] × V _pmp (IV)
That is, of the volume change amount V _pmp calculated in step 510, only the amount that effectively contributes to fuel delivery is calculated as the effective volume change amount V _open when the spill valve 5a is opened. Then, the calculated effective volume change amount V _open during the opening operation is set as an effective pumping volume V _effect (step 1035).

最後に、ステップ１０２５が否定される場合は、CloseFLAG，OpenFLAG，FullFLAGの全てが０である場合であり、スピル弁５ａが開状態を維持されている状態となるのでデリバリパイプ４に対して燃料は送出されない。このため、ステップ１０２５が否定される場合は、有効圧送容積Ｖ_effectを０とする（ステップ１０４０）。これで、図５のフローチャートのステップ５３０がが終了したことになる。ステップ５３０に続いて、算出された有効圧送容積Ｖ_effectを燃料ポンプ圧送量推定値［Ｑ_pmp］とする。これで、図５のフローチャートの制御が全て終了し、図４のフローチャートにおけるステップ４００が終了し、高圧燃料ポンプモデル（図２中の＜１＞部）によって、燃料ポンプ圧送量推定値［Ｑ_pmp］が算出されたことになる。 Finally, when step 1025 is denied, all of CloseFLAG, OpenFLAG, and FullFLAG are 0, and the spill valve 5a is maintained in an open state, so that fuel is delivered to the delivery pipe 4. Not sent out. For this reason, when step 1025 is denied, the effective pumping volume V _{effect is set} to 0 (step 1040). This completes step 530 in the flowchart of FIG. Subsequent to step 530, the calculated effective pumping volume V _effect is set as the fuel pump pumping amount estimated value [Q _pmp ]. This completes the control of the flowchart of FIG. 5, and step 400 in the flowchart of FIG. 4 ends. The high-pressure fuel pump model (<1> portion in FIG. 2) uses the estimated fuel pump pumping amount [Q _pmp ] Is calculated.

ステップ４００の後、燃料変化量推定値［Ｑ］を算出する（ステップ４０５）。燃料変化量推定値［Ｑ］は、燃料配管デリバリ逆モデル（図２中の＜２＞部）によって算出される。この燃料配管デリバリ逆モデルのフローチャートを図１１に示す。上述したように、実際の燃料通路２及びデリバリパイプ４の内部の燃料変化量Ｑはセンサなどで検出されていない。そこで、この変化量Ｑを推定値［Ｑ］として算出する。これには、まず、図１１のフローチャートに示されるように、内燃機関が始動されているか否かを判定する（ステップ１１００）。始動されていなければ、高圧燃料ポンプ５によるデリバリパイプ４への燃料供給は始まっていないので、燃料変化量推定値［Ｑ］の算出は行われず、単に現在の燃圧センサ６の出力値Ｐｒを取り込み（ステップ１１２０）、これをＥＣＵ内のＲＡＭなどの記憶領域に記憶させる（ステップ１１２５）。 After step 400, an estimated fuel change amount [Q] is calculated (step 405). The estimated fuel change amount [Q] is calculated by a fuel pipe delivery inverse model (<2> portion in FIG. 2). A flowchart of this fuel pipe delivery inverse model is shown in FIG. As described above, the actual fuel change amount Q inside the fuel passage 2 and the delivery pipe 4 is not detected by a sensor or the like. Therefore, this change amount Q is calculated as an estimated value [Q]. For this purpose, first, as shown in the flowchart of FIG. 11, it is determined whether or not the internal combustion engine has been started (step 1100). If not started, the fuel supply to the delivery pipe 4 by the high-pressure fuel pump 5 has not started, so the fuel change amount estimated value [Q] is not calculated, and the current output value Pr of the fuel pressure sensor 6 is simply taken in. This is stored in a storage area such as a RAM in the ECU (step 1120) (step 1125).

一方、内燃機関が始動されている場合は、現在の燃圧センサ６の出力値Ｐｒ［単位Ｐａ］を取り込み（ステップ１１０５）、これを用いて次の式（Ｖ）式を用いて燃料変化量推定値［Ｑ］［単位：ｍ³／STEP（STEPは演算周期）］を算出する（ステップ１１１０）。
燃料変化量推定値［Ｑ］＝［（Ｖｐ＋Ｖｄ）／Ｋｆ］×（Ｐｒ_k−Ｐｒ_k-1）…（Ｖ）
ここで、Ｖｄはデリバリパイプ４内の容積［単位：ｍ³］、Ｖｐは燃料通路２内の容積［単位：ｍ³］、Ｋｆは燃料体積弾性率［単位：Ｐａ］、Ｐｒ_kは燃圧センサ６の出力値（今回値）［単位：Ｐａ］、Ｐｒ_k-1は燃圧センサ６の出力値（前回値）である。 On the other hand, when the internal combustion engine is started, the current output value Pr [unit Pa] of the fuel pressure sensor 6 is taken in (step 1105), and this is used to estimate the fuel change amount using the following equation (V). The value [Q] [unit: m ³ / STEP (STEP is the calculation cycle)] is calculated (step 1110).
Estimated value of fuel change [Q] = [(Vp + Vd) / Kf] × (Pr _k −Pr _k−1 ) (V)
Here, Vd is the volume in the delivery pipe 4 [unit: m ³ ], Vp is the volume in the fuel passage 2 [unit: m ³ ], Kf is the fuel bulk modulus [unit: Pa], and Pr _k is the fuel pressure sensor. 6 is an output value (current value) [unit: Pa], and Pr _k-1 is an output value (previous value) of the fuel pressure sensor 6.

上述した式（Ｉ）から分かるように、燃料変化量Ｑは、高圧燃料ポンプ５が送出した燃料ポンプ圧送量Ｑ_pmpから、噴射された燃料量である実燃料噴射量Ｑ_injと漏れ出た燃料量である実燃料漏れ量Ｑ_leakとの和を引いたものである。これをここでは、式（Ｖ）を用いることで、燃圧センサ６の出力値変化に基づいて燃料変化量推定値［Ｑ］として推定している。ステップ１１１０においてこのように燃料変化量推定値［Ｑ］を算出したら、次回の燃料変化量推定値［Ｑ］の算出のために現在の燃圧センサ６の出力値ＰｒをＥＣＵ内のＲＡＭなどの記憶領域に記憶させる（ステップ１１１５）。 As can be seen from the above-described equation (I), the fuel change amount Q is _{calculated from the} actual fuel injection amount Q _inj that is the amount of fuel injected from the fuel pump pumping amount Q _pmp sent by the high-pressure fuel pump 5 and the leaked fuel. This is a value obtained by subtracting the sum of the actual fuel leakage amount Q _{leak which} is the amount. Here, this is estimated as the fuel change amount estimated value [Q] based on the output value change of the fuel pressure sensor 6 by using the equation (V). When the fuel change amount estimated value [Q] is calculated in step 1110 in this way, the current output value Pr of the fuel pressure sensor 6 is stored in a RAM or the like in the ECU for the next calculation of the fuel change amount estimated value [Q]. It is stored in the area (step 1115).

これで、図１１のフローチャートの制御が全て終了し、図４のフローチャートにおけるステップ４０５が終了し、燃料配管デリバリ逆モデル（図２中の＜２＞部）によって、燃料変化量推定値［Ｑ］が算出されたことになる。ステップ４０５の後、配管外乱推定値［Ｑ_dis］を算出する（ステップ４１０）。この配管外乱推定値［Ｑ_dis］とは、上述した式（Ｉ）右辺における、噴射された燃料量である実燃料噴射量Ｑ_injと漏れ出た燃料量である実燃料漏れ量Ｑ_leakとの和の推定値にあたる。即ち、［Ｑ_dis］＝［Ｑ_inj］＋［Ｑ_leak］である（ここで、［Ｑ_inj］，［Ｑ_leak］の単位はｍ³／STEP）。 This completes the control of the flowchart of FIG. 11, and step 405 in the flowchart of FIG. 4 ends, and the fuel change amount estimated value [Q] by the fuel pipe delivery inverse model (<2> portion in FIG. 2). Is calculated. After step 405, a pipe disturbance estimated value [Q _dis ] is calculated (step 410). This estimated pipe disturbance value [Q _dis ] is the _difference between the actual fuel injection amount Q _inj that is the injected fuel amount and the actual fuel leakage amount Q _leak that is the leaked fuel amount on the right side of the above-described equation (I). This is the estimated value of the sum. That is, [Q _dis ] = [Q _inj ] + [Q _leak ] (where [Q _inj ] and [Q _leak ] are in m ³ / STEP).

この配管外乱推定値［Ｑ_dis］を、次式（ＶＩ）によって算出する（図２中の＜３＞部）。
配管外乱推定値［Ｑ_dis］＝燃料変化量推定値［Ｑ］−燃料ポンプ圧送量推定値［Ｑ_pmp］…（ＶＩ）
ここで、燃料変化量推定値［Ｑ］はステップ４０５で算出されたものであり、燃料ポンプ圧送量推定値［Ｑ_pmp］はステップ４００で算出されたものである。式（ＶＩ）は、式（Ｉ）を変形したＱ_inj＋Ｑ_leak＝Ｑ−Ｑ_pmpに対応するものである。 The pipe disturbance estimated value [Q _dis ] is calculated by the following equation (VI) (<3> portion in FIG. 2).
Pipe disturbance estimated value [Q _dis ] = fuel change amount estimated value [Q] _−fuel pump pumping amount estimated value [Q _pmp ] (VI)
Here, the estimated fuel change amount [Q] is calculated in step 405, and the estimated fuel pump pumping amount [Q _pmp ] is calculated in step 400. Formula (VI), which corresponds to the _{_{Q inj + Q leak = Q-}} Q pmp obtained by modifying the formula (I).

ステップ４１０の後、一つ目の異常判定である燃料系漏れ異常判定が行われる（ステップ４１５：図２中の＜４＞部）。この燃料系漏れ異常判定のフローチャートを図１２に示す。まず、内燃機関が始動され、インジェクタ３が正常に機能しているか否かが判定される（ステップ１２００）。ステップ１２００が否定される場合は、燃料系の漏れに関する異常判定を行えない状況であるためそのまま図１２のフローチャートの制御を終える。ステップ１２００が肯定される場合は、燃料漏れ量推定値［Ｑ_leak］を次式（ＶＩＩ）を用いて算出する（ステップ１２０５）。
燃料漏れ量推定値［Ｑ_leak］＝配管外乱推定値［Ｑ_dis］−要求燃料噴射量Ｑ_injref…（ＶＩＩ）
ここで、配管外乱推定値［Ｑ_dis］はステップ４１０で算出されたものであり、要求燃料噴射量Ｑ_injrefは、燃料噴射制御において決定された値である。燃料噴射制御は、ここで説明している制御と並行して実行されているもので、空燃比等を考慮して燃料噴射量を決定している。 After step 410, fuel system leakage abnormality determination, which is the first abnormality determination, is performed (step 415: <4> portion in FIG. 2). FIG. 12 shows a flowchart of this fuel system leakage abnormality determination. First, the internal combustion engine is started, and it is determined whether or not the injector 3 is functioning normally (step 1200). If the result of step 1200 is negative, the control of the flowchart of FIG. When step 1200 is affirmed, an estimated fuel leak amount [Q _leak ] is calculated using the following equation (VII) (step 1205).
Fuel leak amount estimated value [Q _leak ] = Pipe disturbance estimated value [Q _dis ] _−Required fuel injection amount Q _injref (VII)
Here, the estimated pipe disturbance value [Q _dis ] is calculated in step 410, and the required fuel injection amount Q _injref is a value determined in the fuel injection control. The fuel injection control is executed in parallel with the control described here, and the fuel injection amount is determined in consideration of the air-fuel ratio and the like.

ステップ１２０５の後、並列処理となる。まず、この漏れ量推定値［Ｑ_leak］の算出サイクルが所定サイクルに達したか否かを判定する（ステップ１２１０）。漏れ量の積算量が所定の期間（サイクル）中に基準値を超えた場合に燃料系での漏れが異常となっていると判定するためにサイクル数を判定している。ステップ１２１０が肯定され、漏れ量推定値［Ｑ_leak］の積算期間が所定サイクルに達しているようであれば、現在記憶されている漏れ量推定値［Ｑ_leak］の積算値Σ［Ｑ_leak］をリセットする（ステップ１２１５）。一方、ステップ１２１０が否定され、漏れ量推定値［Ｑ_leak］の積算期間が所定サイクルに達していないようであれば、現在の積算値Σ［Ｑ_leak］に対して今回の漏れ量推定値［Ｑ_leak］を加算して積算値Σ［Ｑ_leak］を更新する（ステップ１２２０）。 After step 1205, parallel processing is performed. First, it is determined whether or not the calculation cycle of the _leak amount estimated value [Q _leak ] has reached a predetermined cycle (step 1210). The number of cycles is determined to determine that the leakage in the fuel system is abnormal when the integrated amount of leakage exceeds a reference value during a predetermined period (cycle). If step 1210 is affirmed and the accumulation period of the _leak amount estimated value [Q _leak ] seems to have reached a predetermined cycle, the currently stored accumulated value Σ [Q _leak ] of the _leak amount estimated value [Q _leak ]. Is reset (step 1215). On the other hand, the step 1210 is negative, as long as the integration period of the leak rate estimate [Q _leak] has not reached the predetermined cycle, the current integrated value Σ current leakage amount estimation value for [Q _leak] [ Q _leak ] is added to update the integrated value Σ [Q _leak ] (step 1220).

ステップ１２１５及びステップ１２２０の後、積算値Σ［Ｑ_leak］が所定の基準値αを超えているか否かを判定し（ステップ１２２５）、超えていれば漏れ異常が発生している判断する（ステップ１２３０）。ステップ１２２５が否定されるようであれば、こちらの並列処理はそのまま判定制御を終える。ステップ１２０５の後のもう一方の並列処理に関してであるが、こちらでは積算値ではなく算出された漏れ量推定値［Ｑ_leak］に基づいて異常を判定する。積算値による漏れ判定では、僅かな漏れが常時進行している場合を検出し、一回毎の算出値による漏れ判定では、漏れが急激に進行した場合を検出することを意図している。ステップ１２０５の後、漏れ量推定値［Ｑ_leak］が所定の基準値βを超えているか否かを判定し（ステップ１２３５）、超えていれば漏れ異常が発生している判断する（ステップ１２３０）。ステップ１２３５が否定されるようであれば、こちらの並列処理はそのまま判定制御を終える。 After step 1215 and step 1220, it is determined whether or not the integrated value Σ [Q _leak ] exceeds a predetermined reference value α (step 1225), and if it exceeds, it is determined that a leak abnormality has occurred (step 12). 1230). If step 1225 is negative, this parallel processing ends the determination control as it is. Regarding the other parallel processing after step 1205, here, abnormality is determined based on the calculated leak amount estimated value [Q _leak ] instead of the integrated value. The leak determination based on the integrated value is intended to detect the case where a slight leak is constantly progressing, and the leak determination based on the calculated value for each time is intended to detect the case where the leak has progressed rapidly. After step 1205, it is determined whether or not the estimated leak amount [Q _leak ] exceeds a predetermined reference value β (step 1235), and if it exceeds, it is determined that a leakage abnormality has occurred (step 1230). . If step 1235 is negative, the parallel processing here ends the determination control as it is.

これで、図１２のフローチャートの制御が全て終了し、図４のフローチャートにおけるステップ４１５が終了し、燃料系の漏れ異常判定（図２中の＜４＞部）が終了したことになる。ステップ４１５の後、高圧燃料ポンプ５の異常を判定するために、燃料配管デリバリモデル（図２中の＜５＞部）を用いて、デリバリパイプ４内の燃圧推定値［Ｐｒ］を算出する（ステップ４２０）。この燃料配管デリバリモデルのフローチャートを図１３に示す。燃料配管デリバリモデルによって算出される燃圧推定値［Ｐｒ］は、燃圧センサ６によって直接検出される燃圧Ｐｒに対応するものである。 This completes the control of the flowchart of FIG. 12, the step 415 in the flowchart of FIG. 4 is completed, and the fuel system leakage abnormality determination (<4> portion in FIG. 2) is completed. After step 415, in order to determine the abnormality of the high-pressure fuel pump 5, the estimated fuel pressure value [Pr] in the delivery pipe 4 is calculated using a fuel pipe delivery model (<5> part in FIG. 2) ( Step 420). A flowchart of this fuel pipe delivery model is shown in FIG. The estimated fuel pressure value [Pr] calculated by the fuel pipe delivery model corresponds to the fuel pressure Pr directly detected by the fuel pressure sensor 6.

まず、ここでも、内燃機関が始動されているか否かを判定する（ステップ１３００）。始動されていなければ、高圧燃料ポンプ５によるデリバリパイプ４への燃料供給は始まっていないので、燃圧推定値［Ｐｒ］の算出は行われず、図１３のフローチャートの制御を終える。始動されている場合は、上述した要求燃料噴射量Ｑ_injrefを取り込み、（ステップ１３０５）、さらに、燃料ポンプ圧送量推定値［Ｑ_pmp］も取り込む（ステップ１３１０）。そして、次の式（ＶＩＩＩ）によって燃圧推定値［Ｐｒ］を算出する（ステップ１３１５）。
燃圧推定値［Ｐｒ］＝Ｐｒ_k-1＋｛［Ｋｆ／（Ｖｐ＋Ｖｄ）］×（［Ｑ_pmp］−Ｑ_injref）｝…（ＶＩＩＩ） First, also here, it is determined whether or not the internal combustion engine has been started (step 1300). If not started, the fuel supply to the delivery pipe 4 by the high-pressure fuel pump 5 has not started, so the fuel pressure estimated value [Pr] is not calculated, and the control of the flowchart of FIG. 13 is finished. If the engine has been started, the required fuel injection amount Q _injref described above is _fetched (step 1305), and the estimated fuel pump pumping amount [Q _pmp ] is also fetched (step 1310). Then, the estimated fuel pressure value [Pr] is calculated by the following equation (VIII) (step 1315).
Fuel pressure estimate value _{[Pr] = Pr k-1} + {[Kf / (Vp + Vd)] × ([Q pmp] -Q injref)} ... (VIII)

この式は、上述した式（Ｖ）を変形した次式（Ｖ’）に対応しているとも言える。
Ｐｒ_k＝Ｐｒ_k-1＋｛［Ｋｆ／（Ｖｐ＋Ｖｄ）］×［Ｑ］｝｝…（Ｖ’）
ここで、Ｐｒ_kを実測値から推定値［Ｐｒ］に置き換え、燃料通路２及びデリバリパイプ４の内部での燃料変化量推定値［Ｑ］を燃料ポンプ圧送量の推定値［Ｑ_pmp］から要求値としての燃料噴射量Ｑ_injrefを差し引いたものに置き換えたものとなる。図２中においては、［Ｑ_pmp］−Ｑ_injrefを燃料変化量推定値［Ｑ₁］と示してある。燃料変化量推定値［Ｑ₁］には、その算出に要求燃料噴射量Ｑ_injrefが用いられており、高圧燃料ポンプ５に異常があってもこれが反映されておらず、この点で燃料変化量推定値［Ｑ］とは異なる。 It can be said that this equation corresponds to the following equation (V ′) obtained by modifying the above-described equation (V).
Pr _k = Pr _k−1 + {[Kf / (Vp + Vd)] × [Q]}} (V ′)
Here, Pr _k is replaced with the estimated value [Pr] from the actual measurement value, and the estimated fuel change amount [Q] in the fuel passage 2 and the delivery pipe 4 is requested from the estimated value [Q _pmp ] of the fuel pump pumping amount. The value is replaced with a value obtained by subtracting the fuel injection amount Q _injref as a value. In the figure 2, there is shown a _[Q _pmp] -Q injref fuel variation estimating value [Q _1]. The required fuel injection amount Q _injref is used for the calculation of the estimated fuel change amount [Q ₁ ], and this is not reflected even if there is an abnormality in the high-pressure fuel pump 5. It is different from the estimated value [Q].

これで、図１３のフローチャートの制御が全て終了し、図４のフローチャートにおけるステップ４２０が終了し、燃圧推定値［Ｐｒ］が算出（図２中の＜５＞部）されたことになる。ステップ４２０の後、二つ目の異常判定である高圧燃料ポンプ５の異常判定が行われる（ステップ４２５：図２中の＜６＞部）。この燃料ポンプ異常判定のフローチャートを図１４に示す。まず、内燃機関が始動され、インジェクタ３が正常に機能しているか否かが判定される（ステップ１４００）。ステップ１４００が否定される場合は、高圧燃料ポンプ５に関する異常判定を行えない状況であるためそのまま図１４のフローチャートの制御を終える。ステップ１４００が肯定される場合は、ステップ４２０において算出した燃圧実測値Ｐｒ及び燃圧推定値［Ｐｒ］を取り込み（ステップ１４０５）、［Ｐｒ］−Ｐｒが所定の基準値γを超えているか否かを判定する（ステップ１４１０）。 This completes the control of the flowchart of FIG. 13, and step 420 in the flowchart of FIG. 4 ends, and the estimated fuel pressure value [Pr] is calculated (<5> portion in FIG. 2). After step 420, abnormality determination of the high-pressure fuel pump 5, which is a second abnormality determination, is performed (step 425: <6> portion in FIG. 2). A flowchart of this fuel pump abnormality determination is shown in FIG. First, the internal combustion engine is started and it is determined whether or not the injector 3 is functioning normally (step 1400). If step 1400 is negative, the abnormality determination regarding the high-pressure fuel pump 5 cannot be performed, and the control of the flowchart of FIG. If step 1400 is positive, the actual measured fuel pressure value Pr and the estimated fuel pressure value [Pr] calculated in step 420 are taken in (step 1405), and whether or not [Pr] −Pr exceeds a predetermined reference value γ. Determination is made (step 1410).

上述したように、燃圧推定値［Ｐｒ］には高圧燃料ポンプ５に異常があってもこの異常によって変化する燃圧分は反映されていない。一方、実測値であるデリバリ燃圧Ｐｒには高圧燃料ポンプ５に異常があればこの異常によって変化する燃圧分が反映される。そこで、両者の差分をとって基準値γと比較することで異常判定を行うことができる。ステップ１４１０が肯定されるようであれば漏れ異常が発生している判断する（ステップ１４１５）。ステップ１４１０が否定されるようであれば、そのまま判定制御を終える。 As described above, the estimated fuel pressure [Pr] does not reflect the amount of fuel pressure that changes due to this abnormality even if the high-pressure fuel pump 5 is abnormal. On the other hand, if there is an abnormality in the high-pressure fuel pump 5, the fuel pressure component that changes due to the abnormality is reflected in the delivery fuel pressure Pr that is an actual measurement value. Therefore, abnormality determination can be performed by taking the difference between the two and comparing the difference with the reference value γ. If step 1410 is positive, it is determined that a leakage abnormality has occurred (step 1415). If step 1410 is negative, the determination control is finished as it is.

これで、図１３及び図４のフローチャートの制御が全て終了し、図３のフローチャートにおけるステップ３００が終了したことになる。ステップ３００の後、スピル弁５ａの駆動制御に補正を行うべく、まず、配管外乱推定値［Ｑ_dis］を取り込む（ステップ３０５）。これは既に上述したステップ４１０において算出済みである。ステップ３０５の後、燃圧補正値Ｐｒ_hoseiを算出する（ステップ３１０：図２中の＜７＞部）。燃圧補正値Ｐｒ_hoseiの算出に際しては、まず、不足燃圧推定値Ｐｒ_lackが次の式（ＩＸ）によって算出される。そして、算出された不足燃圧推定値Ｐｒ_lackと燃圧センサ６によって検出された現在のデリバリ燃圧Ｐｒとに基づいて、予め作成されたマップから燃圧補正値Ｐｒ_hoseiが決定される。
不足燃圧推定値Ｐｒ_lack＝Ｋｆ×［Ｑ_dis］／（Ｖｐ＋Ｖｄ）…（ＩＸ） This completes the control of the flowcharts of FIGS. 13 and 4, and step 300 in the flowchart of FIG. 3 is completed. After step 300, in order to correct the drive control of the spill valve 5a, first, a pipe disturbance estimated value [Q _dis ] is captured (step 305). This has already been calculated in step 410 described above. After step 305, a fuel pressure correction value Pr _hosei is calculated (step 310: <7> part in FIG. 2). In calculating the fuel pressure correction value Pr _hosei , first, the insufficient fuel pressure estimated value Pr _lack is calculated by the following equation (IX). Then, based on the calculated insufficient fuel pressure estimated value Pr _lack and the current delivery fuel pressure Pr detected by the fuel pressure sensor 6, the fuel pressure correction value Pr _hosei is determined from a previously created map.
Insufficient fuel pressure estimated value Pr _lack = Kf × [Q _dis ] / (Vp + Vd) (IX)

上式（ＩＸ）から分かるように、不足燃圧推定値Ｐｒ_lackは配管外乱推定値［Ｑ_dis］＝［Ｑ_inj］＋［Ｑ_leak］に相当する燃圧であると言える。ステップ３１０の後、燃料噴射量制御によって算出された燃圧目標値Ｐｒ_refに対して算出した不足燃圧推定値Ｐｒ_lackを加算し（ステップ３１５）、これに基づいてスピル弁５ａの駆動指示信号Ｉ_dutyを生成する（ステップ３２０）。駆動指示信号Ｉ_duty生成時には、機関回転数なども考慮される。このように、インジェクタ３の制御信号Ｉ_dutyや燃圧センサ６によって検出されるデリバリ燃圧Ｐｒに基づいて、燃料通路２及びデリバリパイプ４やインジェクタ３における燃料変化量を数学的モデル（高圧燃料ポンプモデル、燃料配管デリバリ逆モデル、燃料配管デリバリ逆モデル）に基づいて推定し、これに基づいて異常判定や燃圧制御を行うので、適合作業を少なく、あるいは、行わなくて済むようにすることが可能であり、異常判定を正確に行うことができる。 As can be seen from the above formula (IX), it can be said that the insufficient fuel pressure estimated value Pr _lack is a fuel pressure corresponding to the pipe disturbance estimated value [Q _dis ] = [Q _inj ] + [Q _leak ]. After step 310, the calculated insufficient fuel pressure value Pr _lack is added to the target fuel pressure value Pr _ref calculated by the fuel injection amount control (step 315), and based on this, the drive instruction signal I _duty of the spill valve 5a is added. Is generated (step 320). When generating the drive instruction signal I _duty , the engine speed and the like are also taken into consideration. Thus, based on the control signal I _duty of the injector 3 and the delivery fuel pressure Pr detected by the fuel pressure sensor 6, the fuel change amount in the fuel passage 2, the delivery pipe 4, and the injector 3 is expressed by a mathematical model (high pressure fuel pump model, Fuel pipe delivery inverse model, fuel pipe delivery inverse model), and abnormality determination and fuel pressure control are performed based on this, so it is possible to reduce or eliminate the need for calibration work. The abnormality determination can be performed accurately.

なお、上述した実施形態において、ＥＣＵ１０が、噴射制御手段・推定手段・異常判定手段として機能している。また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においてはリターン配管１３が配設されていた。しかし、リターン配管を持たない、いわゆるリターンレスシステムに対しても本発明は適用可能である。リターンレスシステムは、内燃機関の熱によって暖められた燃料を燃料タンクに還流させることを行わずに、燃料タンク内の温度上昇を抑えて燃料の蒸発を抑えることを主たる目的としている。また、上述した実施形態ではデリバリパイプ４を例に説明したが、いわゆるコモンレール（ディーゼルエンジンの場合このように呼ばれることが多い）を有するものに対しても本発明は適用可能である。 In the embodiment described above, the ECU 10 functions as an injection control unit, an estimation unit, and an abnormality determination unit. The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, the return pipe 13 is provided. However, the present invention can also be applied to a so-called returnless system that does not have a return pipe. The main purpose of the returnless system is to prevent the fuel heated by the heat of the internal combustion engine from returning to the fuel tank, and to suppress the temperature rise in the fuel tank to suppress the evaporation of the fuel. Moreover, although the delivery pipe 4 was demonstrated to the example in embodiment mentioned above, this invention is applicable also to what has what is called a common rail (it is called in this way in the case of a diesel engine).

本発明の内燃機関の燃料供給制御装置の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the fuel supply control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 本発明の内燃機関の燃料供給制御装置の一実施形態における制御構成図である。It is a control block diagram in one Embodiment of the fuel supply control apparatus of the internal combustion engine of this invention. 燃圧制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows fuel pressure control. 異常診断制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows abnormality diagnosis control. 高圧ポンプ圧送量算出制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows high-pressure pump pumping amount calculation control. 高圧ポンプ容積変化量算出制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows high pressure pump volume variation | change_quantity calculation control. スピル弁閉判定制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows spill valve closing determination control. スピル弁開判定制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows spill valve opening determination control. スピル弁閉状態継続判定制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows spill valve closed state continuation determination control. 有効圧送容積算出制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows effective pumping volume calculation control. 配管内燃料変化量算出制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows fuel change amount calculation control in piping. 燃料系漏れ異常判定制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows fuel system leak abnormality determination control. デリバリ燃圧推定値算出制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows delivery fuel pressure estimated value calculation control. 高圧ポンプ異常判定制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows high pressure pump abnormality determination control.

Explanation of symbols

１…燃料タンク、２…燃料通路、３…インジェクタ（燃料噴射手段）、４…デリバリパイプ（燃料通路）、５…高圧燃料ポンプ、５ａ…スピル弁、５ａ…スピル弁、５ｂ…プランジャ、５ｃ…電磁コイル、５ｄ…カムシャフト、５ｅ…カム、６…燃圧センサ（燃圧検出手段）、７…低圧燃料ポンプ、８…プレッシャーレギュレータ、９…パルセーションダンパ、１０…ＥＣＵ（噴射制御手段、推定手段、異常判定手段）、１１…チェックバルブ、１２…カムシャフトポジションセンサ、１２…カムポジションセンサ、１３…リターン配管、１４…リリーフバルブ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel tank, 2 ... Fuel passage, 3 ... Injector (fuel injection means), 4 ... Delivery pipe (fuel passage), 5 ... High pressure fuel pump, 5a ... Spill valve, 5a ... Spill valve, 5b ... Plunger, 5c ... Electromagnetic coil, 5d ... camshaft, 5e ... cam, 6 ... fuel pressure sensor (fuel pressure detection means), 7 ... low pressure fuel pump, 8 ... pressure regulator, 9 ... pulsation damper, 10 ... ECU (injection control means, estimation means, Abnormality determination means), 11 ... check valve, 12 ... camshaft position sensor, 12 ... cam position sensor, 13 ... return piping, 14 ... relief valve.

Claims

Fuel injection means for injecting fuel on the intake passage of the internal combustion engine or into the combustion chamber;
Injection control means for controlling fuel injection by the fuel injection means;
Fuel pressure detection means for detecting a fuel pressure on a fuel supply passage for supplying fuel to the fuel injection means;
Estimation means for estimating a fuel change amount in the fuel passage and the fuel injection means based on a mathematical model based on a control signal of the fuel injection means by the injection control means and a fuel pressure detected by the fuel pressure detection means; ,
A fuel supply control device for an internal combustion engine, comprising: an abnormality determination unit that determines whether or not an abnormality has occurred in the fuel supply system based on a fuel change amount detected by the estimation unit.

Fuel injection means for injecting fuel on the intake passage of the internal combustion engine or into the combustion chamber;
Injection control means for controlling fuel injection by the fuel injection means;
Fuel pressure detection means for detecting a fuel pressure on a fuel supply passage for supplying fuel to the fuel injection means;
Estimation means for estimating a fuel change amount in the fuel passage and the fuel injection means based on a mathematical model based on a control signal of the fuel injection means by the injection control means and a fuel pressure detected by the fuel pressure detection means; With
The fuel supply control device for an internal combustion engine, wherein the injection control means corrects a fuel amount supplied to the fuel injection means based on a fuel change amount detected by the estimation means.