DE102016110270B4 - fuel filter device - Google Patents
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Abstract
Kraftstofffiltervorrichtung, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe (12) zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe (11) zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil (15) zum Einbringen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad (16a) bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist, wobei die Kraftstofffiltervorrichtung aufweist:einen Hauptfilter (31), welcher in einem Hauptpfad (21a) als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist;einen Sub-Filter (32), welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad (22a) zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist;einen Haupt-Kraftstoffdrucksensor (41) zum Erfassen eines Haupt-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad entspricht;einen Sub-Kraftstoffdrucksensor (42) zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub-Pfad entspricht; undeine Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit (S36), welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Hauptfilter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Hauptfilter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem Schwellenwert ist.A fuel filter device connected to a fuel supply system having a supply pump (12) for discharging a high-pressure fuel for use in combustion in an internal combustion engine, a feed pump (11) for discharging a low-pressure fuel having a lower pressure than the high-pressure fuel toward the feed pump, and a feed valve ( 15) adapted for introducing a part of the low-pressure fuel as a reducing agent into an air outlet path (16a) in the internal combustion engine, the fuel filter device comprising:a main filter (31) arranged in a main path (21a) as a fuel path from the feed pump to of the supply pump and adapted to receive a foreign matter contained in the low-pressure fuel;a sub-filter (32) disposed in a sub-path (22a) branching from the main path at an upstream portion of the main filter for supply of the low-pressure fuel is arranged toward the supply valve and adapted to receive a foreign substance contained in the low-pressure fuel;a main fuel pressure sensor (41) for detecting a main fuel pressure corresponding to a fuel pressure downstream of the main filter in the main path; a sub fuel pressure sensor (42) for detecting a sub fuel pressure corresponding to a fuel pressure downstream of the sub filter in the sub path; anda main pressure loss determining unit (S36) adapted to determine whether the main filter is in an abnormal state based on a difference between the main fuel pressure and the sub fuel pressure detected during a valve closing timing phase of the supply valve State is in which the main filter has a pressure drop that is greater than or equal to a threshold.
Description
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kraftstofffiltervorrichtung zum Aufnehmen von Fremdstoffen, die in einem Kraftstoff enthalten sind.The present disclosure relates to a fuel filter device for capturing foreign matter contained in fuel.
Die
Als ein Reinigungssystem zum Reduzieren und Reinigen bzw. Entfernen von NOx, welches in der Auslassluft bzw. dem Abgas enthalten ist, ist ein Reinigungssystem mit einer Katalysatorvorrichtung mit einem Reduktionskatalysator, der in einem Luftauslasspfad vorgesehen ist, und einem Additions- bzw. Zuführventil zum Einbringen bzw. Zuführen eines Reduktionsmittels in den Luftauslasspfad bei dessen stromaufwärtigen Abschnitt der Katalysatorvorrichtung bekannt. Ferner wird in einem Fall, bei welchem der Kraftstoff zur Verwendung bei der Verbrennung, der von der Förderpumpe abgeführt bzw. abgegeben wird, als das Reduktionsmittel verwendet wird, veranlasst, dass der Niederdruckkraftstoff von dem Hauptpfad, welcher dem Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe entspricht, abzweigt, und dieser wird ferner hin zu dem Zuführventil geführt.As a purification system for reducing and purifying NOx contained in the exhaust air or exhaust gas, there is a purification system having a catalyst device with a reduction catalyst provided in an air outlet path and an addition valve for introduction and supplying a reducing agent into the air outlet path at its upstream portion of the catalyst device, respectively. Further, in a case where the fuel for use in combustion discharged from the feed pump is used as the reducing agent, the low-pressure fuel is caused to flow from the main path leading to the fuel path from the feed pump toward corresponds to the supply pump, and this is further routed towards the supply valve.
In einigen Fällen kann jedoch veranlasst werden, dass der Luftauslasspfad höhere Drücke aufweist, wie in einem Fall, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine unter höheren Lasten arbeitet. In einem solchen Fall ist es notwendig zu veranlassen, dass das hin zu dem Zuführventil geführte Reduktionsmittel einen ausreichend höheren Druck aufweist, um das Reduktionsmittel in den Luftauslasspfad einzubringen.However, in some cases, the air discharge path may be caused to have higher pressures, such as in a case where the internal combustion engine operates under higher loads. In such a case, it is necessary to cause the reducing agent supplied to the supply valve to have a sufficiently higher pressure to introduce the reducing agent into the air discharge path.
Andererseits ist es in einem Fall, bei welchem der Niederdruckkraftstoff veranlasst wird, von dem Hauptpfad in Richtung hin zu dem Zuführventil abzuzweigen, notwendig zu veranlassen, dass der Niederdruckkraftstoff von einem Abschnitt stromabwärts des Filters abzweigt. Wenn der Filter einen größeren Betrag an Fremdstoffen aufgenommen hat und daher aufgrund einer Verstopfung des Films einen größeren Druckverlust aufweist, wird hervorgerufen, dass sich der hin zu dem Zuführventil geführte Niederdruckkraftstoff einen geringeren Druck aufweist. Daher kann in dem Fall, bei welchem der Niederdruckkraftstoff veranlasst wird, von dem Hauptpfad in Richtung hin zu dem Zuführventil abzuzweigen, wie vorstehend erläutert, veranlasst werden, dass der hin zu dem Zuführventil geführte Niederdruckkraftstoff aufgrund des FilteRaildruckverlusts einen geringeren Druck aufweist, was verhindern kann, dass das Reduktionsmittel in den Luftauslasspfad eingeführt bzw. eingebracht wird.On the other hand, in a case where the low-pressure fuel is caused to branch from the main path toward the supply valve, it is necessary to cause the low-pressure fuel to branch from a portion downstream of the filter. When the filter has captured a larger amount of foreign matter and therefore has a larger pressure loss due to clogging of the film, the low-pressure fuel fed to the supply valve is caused to have a lower pressure. Therefore, in the case where the low-pressure fuel is caused to branch off from the main path toward the supply valve as explained above, the low-pressure fuel guided toward the supply valve can be made to have a lower pressure due to the FilteRail pressure loss, which can prevent that the reducing agent is introduced or introduced into the air outlet path.
Ferner offenbart die
Die
Die
Zudem offenbart die
Weiterer relevanter Stand der Technik ist in den Druckschriften
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftstofffiltervorrichtung vorzusehen, welche in der Lage ist, die Wahrscheinlichkeit eines Fehlbetrags des Drucks eines zugeführten Kraftstoffes zu verringern, wenn der Kraftstoff zum Zuführen des Kraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad hin zu einem Zuführventil geführt wird.It is an object of the present disclosure to provide a fuel filter device capable of reducing the likelihood of a shortage in the pressure of a supplied fuel when the fuel for supplying the fuel as a reducing agent is supplied into an air discharge path toward a supply valve.
Um das vorgenannte Ziel zu erreichen, setzt die vorliegende Offenbarung die folgenden technischen Mittel ein.In order to achieve the above object, the present disclosure employs the following technical means.
Bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstofffiltervorrichtung vorgesehen, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil zum Einbringen bzw. Zuführen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist. Die Kraftstofffiltervorrichtung umfasst: einen Hauptfilter, welcher in einem Hauptpfad als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Filter, welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Haupt-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Haupt-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad entspricht; einen Sub-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub- Pfad entspricht; und eine Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Hauptfilter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Hauptfilter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem Schwellenwert ist.In a first aspect of the present disclosure, there is provided a fuel filter device which is connected to a fuel supply system having a supply pump for discharging a high-pressure fuel for use in combustion in an internal combustion engine, a feed pump for discharging a low-pressure fuel having a lower pressure than the high-pressure fuel to the feed pump, and a supply valve adapted for introducing a part of the low-pressure fuel as a reducing agent into an air discharge path in the internal combustion engine. The fuel filter device includes: a main filter arranged in a main path as a fuel path from the feed pump to the supply pump and adapted to capture a foreign substance contained in the low-pressure fuel; a sub-filter that is arranged in a sub-path branching from the main path at an upstream portion of the main filter for supplying the low-pressure fuel toward the supply valve and adapted to receive foreign matter contained in the low-pressure fuel; a main fuel pressure sensor for detecting a main fuel pressure corresponding to a fuel pressure downstream of the main filter in the main path; a sub fuel pressure sensor for detecting a sub fuel pressure corresponding to a fuel pressure downstream of the sub filter in the sub path; and a main pressure loss determination unit adapted to determine whether the main filter is in an abnormal state based on a difference between the main fuel pressure and the sub fuel pressure detected during a valve closing timing phase of the supply valve , in which the main filter has a pressure drop that is greater than or equal to a threshold value.
Neben dem in dem Hauptpfad hin zu der Zuführpumpe angeordneten Hauptfilter ist der Sub-Filter vorgesehen, welcher in dem Sub-Pfad hin zu dem Zuführventil angeordnet ist. Ferner zweigt der Sub-Pfad von dem Abschnitt davon stromaufwärts des Hauptfilters ab. Dies kann verhindern, dass der Druck des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Hauptfilters verringert wird.In addition to the main filter arranged in the main path to the feed pump, the sub-filter is provided, which is arranged in the sub-path to the feed valve. Further, the sub-path branches from the portion thereof upstream of the main filter. This can prevent the pressure of the fuel supplied to the supply valve from being reduced due to clogging of the main filter.
Ferner ist bei der vorliegenden Offenbarung zusätzlich zu dem Haupt-Kraftstoffdrucksensor der Sub-Kraftstoffdrucksensor vorgesehen, welcher die Bestimmung einer Anomalie des Druckverlusts (des Sub-Druckverlusts) bei dem Sub-Filter basierend auf dem erfassten Sub-Kraftstoffdruck ermöglicht. Dies ermöglicht es, einen Nutzer dazu zu bewegen, den Sub-Filter vor dem Auftreten eines Fehlbetrags des Drucks des zugeführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters zu ersetzen.Further, in the present disclosure, in addition to the main fuel pressure sensor, there is provided the sub fuel pressure sensor which performs the determination of abnormality of the pressure loss (des sub-pressure loss) at the sub-filter based on the detected sub-fuel pressure. This makes it possible to prompt a user to replace the sub-filter before the occurrence of a deficiency in the pressure of the fuel supplied due to clogging of the sub-filter.
Ferner wird bei der vorliegenden Offenbarung basierend auf der Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Hauptfilter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Druckverlust in dem Hauptfilter (der Haupt-Druckverlust) größer oder gleich dem Schwellenwert ist. In diesem Fall steht der während einer Ventilschließzeitphase des Zuführventils erfasste Sub-Kraftstoffdruck in starkem Zusammenhang mit dem Druck stromaufwärts des Hauptfilters. Insbesondere ist der Sub-Filter weniger anfällig dahingehend, dass bei diesem eine Verstopfung hervorgerufen wird, da die Strömungsrate des durch diesen strömenden Kraftstoffes kleiner ist als diese des Hauptfilters. Daher ist der Sub-Druckverlust kleiner und somit kann festgestellt werden, dass der Sub-Kraftstoffdruck mit dem Druck stromaufwärts des Hauptfilters in starkem Zusammenhang steht, wie vorstehend beschrieben ist. Daher steht die Differenz zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck in starkem Zusammenhang mit dem Haupt-Druckverlust. Daher ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung, bei welcher eine Anomalie des Haupt-Druckverlusts basierend auf der vorgenannten Differenz bestimmt wird, möglich, die Bestimmungsgenauigkeit im Vergleich zu Fällen des Bestimmens von Anomalien basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck ohne Verwendung des Sub-Kraftstoffdrucks zu verbessern.Further, in the present disclosure, it is determined whether the main filter is in an abnormal state in which the pressure loss in the main filter ( the main pressure drop) is greater than or equal to the threshold. In this case, the sub fuel pressure detected during a valve closing timing phase of the supply valve is closely related to the pressure upstream of the main filter. In particular, the sub-filter is less likely to be caused to become clogged because the flow rate of fuel flowing through it is smaller than that of the main filter. Therefore, the sub pressure loss is smaller, and thus it can be determined that the sub fuel pressure is strongly related to the pressure upstream of the main filter as described above. Therefore, the difference between the main fuel pressure and the sub fuel pressure is closely related to the main pressure loss. Therefore, according to the present disclosure, in which an abnormality of the main pressure loss is determined based on the aforementioned difference, it is possible to improve the determination accuracy compared to cases of determining abnormalities based on the main fuel pressure without using the sub fuel pressure .
Bei einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstofffiltervorrichtung vorgesehen, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil zum Zuführen bzw. Einbringen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist. Die Kraftstofffiltervorrichtung umfasst: einen Hauptfilter, welcher in einem Hauptpfad als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Filter, welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Haupt-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Haupt-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad entspricht; einen Sub-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub- Pfad entspricht; und eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Filter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem Schwellenwert ist.In a second aspect of the present disclosure, there is provided a fuel filter device which is connected to a fuel supply system having a supply pump for discharging a high-pressure fuel for use in combustion in an internal combustion engine, a feed pump for discharging a low-pressure fuel having a lower pressure than the high-pressure fuel to the feed pump, and a supply valve adapted for supplying part of the low-pressure fuel as a reducing agent into an air discharge path in the internal combustion engine. The fuel filter device includes: a main filter arranged in a main path as a fuel path from the feed pump to the supply pump and adapted to capture a foreign substance contained in the low-pressure fuel; a sub-filter that is arranged in a sub-path branching from the main path at an upstream portion of the main filter for supplying the low-pressure fuel toward the supply valve and adapted to receive foreign matter contained in the low-pressure fuel; a main fuel pressure sensor for detecting a main fuel pressure corresponding to a fuel pressure downstream of the main filter in the main path; a sub fuel pressure sensor for detecting a sub fuel pressure corresponding to a fuel pressure downstream of the sub filter in the sub path; and a sub-pressure loss determination unit adapted to determine whether the sub-filter is in an abnormal state based on the main fuel pressure and the sub-fuel pressure detected during a valve-opening timing phase of the supply valve, in which the sub-filter has a pressure drop greater than or equal to a threshold.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist neben dem Hauptfilter, welcher in dem Hauptpfad hin zu der Zuführpumpe angeordnet ist, der Sub-Filter vorgesehen, welcher in dem Sub-Pfad hin zu dem Zuführventil angeordnet ist. Ferner zweigt der Sub-Pfad von dem Abschnitt davon stromaufwärts des Hauptfilters ab. Dies kann verhindern, dass der Druck des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Hauptfilters verringert wird, und dies kann ferner die Wahrscheinlichkeit einer Abnahme des Drucks des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters verringern.According to the present disclosure, besides the main filter arranged in the main path toward the supply pump, the sub-filter arranged in the sub-path toward the supply valve is provided. Further, the sub-path branches from the portion thereof upstream of the main filter. This can prevent the pressure of the fuel sent to the supply valve from being reduced due to clogging of the main filter, and further reduce the likelihood of the pressure of the fuel sent to the supply valve decreasing due to clogging of the sub-filter.
Ferner wird basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck, welche während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils erfasst werden, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Druckverlust größer oder gleich dem Schwellenwert ist. In diesem Fall steht der Haupt-Kraftstoffdruck, welcher während der Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils erfasst wird, in starkem Zusammenhang mit dem Druck stromaufwärts des Sub-Filters. Ferner steht die Differenz zwischen dem Druck stromaufwärts des Sub-Filters und dem Druck stromabwärts des Sub-Filters (der Sub-Kraftstoffdruck) in starkem Zusammenhang mit dem Sub-Druckverlust. Entsprechend ist es möglich, basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck und dem Sub-Kraftstoffdruck einen physikalischen Wert zu berechnen, welcher mit dem Sub-Druckverlust in starkem Zusammenhang steht. Ferner ist es möglich, das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie des Sub-Druckverlusts basierend auf diesem physikalischen Wert mit höherer Genauigkeit zu bestimmen. Dies kann die Bestimmungsgenauigkeit im Vergleich zu Fällen des Bestimmens von Anomalien des Sub-Druckverlusts basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck ohne Verwendung des Haupt-Kraftstoffdrucks verbessern. Dies ermöglicht es, den Nutzer vor dem Auftreten eines Fehlbetrags des Drucks des zugeführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters exakt dazu zu bringen, den Sub-Filter zu ersetzen.Further, based on the main fuel pressure and the sub fuel pressure detected during a valve opening timing of the supply valve, it is determined whether the sub filter is in an abnormal state in which the sub pressure loss is greater than or equal to the threshold. In this case, the main fuel pressure detected during the valve opening timing of the supply valve is closely related to the pressure upstream of the sub-filter. Further, the difference between the pressure upstream of the sub-filter and the pressure downstream of the sub-filter (the sub-fuel pressure) is strongly related to the sub-pressure loss. Accordingly, it is possible to calculate a physical value that is strongly related to the sub pressure loss based on the main fuel pressure and the sub fuel pressure. Further, it is possible to determine the presence or absence of abnormality of the sub pressure loss based on this physical value with higher accuracy. This can improve the determination accuracy compared to cases of determining abnormalities of the sub pressure loss based on the sub fuel pressure without using the main fuel pressure improve. This makes it possible to accurately prompt the user to replace the sub-filter before the occurrence of a deficiency in the pressure of supply fuel due to clogging of the sub-filter.
Bei einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kraftstofffiltervorrichtung vorgesehen, welche an ein Kraftstoffzuführsystem mit einer Zuführpumpe zum Abführen eines Hochdruckkraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung in einer Verbrennungskraftmaschine, einer Förderpumpe zum Abführen eines Niederdruckkraftstoffes mit einem geringeren Druck als der Hochdruckkraftstoff hin zu der Zuführpumpe, und einem Zuführventil zum Zuführen bzw. Einbringen eines Teils des Niederdruckkraftstoffes als ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad bei der Verbrennungskraftmaschine angepasst ist. Die Kraftstofffiltervorrichtung umfasst: einen Hauptfilter, welcher in einem Hauptpfad als ein Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe hin zu der Zuführpumpe angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Filter, welcher in einem von dem Hauptpfad bei einem stromaufwärtigen Abschnitt des Hauptfilters abzweigenden Sub-Pfad zum Zuführen des Niederdruckkraftstoffes hin zu dem Zuführventil angeordnet und derart angepasst ist, dass dieser einen Fremdstoff aufnimmt, welcher in dem Niederdruckkraftstoff enthalten ist; einen Sub-Kraftstoffdrucksensor zum Erfassen eines Sub-Kraftstoffdrucks, welcher einem Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters in dem Sub- Pfad entspricht; und eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf einer Veränderung des Sub-Kraftstoffdrucks, welche durch einen Öffnungs- und Schließbetrieb des Zuführventils hervorgerufen wird, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Filter einen Druckverlust aufweist, der größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.In a third aspect of the present disclosure, there is provided a fuel filter device which is connected to a fuel supply system having a supply pump for discharging a high-pressure fuel for use in combustion in an internal combustion engine, a feed pump for discharging a low-pressure fuel having a lower pressure than the high-pressure fuel to the feed pump, and a supply valve adapted for supplying part of the low-pressure fuel as a reducing agent into an air discharge path in the internal combustion engine. The fuel filter device includes: a main filter arranged in a main path as a fuel path from the feed pump to the supply pump and adapted to capture a foreign substance contained in the low-pressure fuel; a sub-filter that is arranged in a sub-path branching from the main path at an upstream portion of the main filter for supplying the low-pressure fuel toward the supply valve and adapted to receive foreign matter contained in the low-pressure fuel; a sub fuel pressure sensor for detecting a sub fuel pressure corresponding to a fuel pressure downstream of the sub filter in the sub path; and a sub pressure loss determination unit adapted to determine whether the sub filter is in an abnormal state based on a change in the sub fuel pressure caused by an opening and closing operation of the supply valve, in which the sub-filter has a pressure drop that is greater than or equal to a predetermined value.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist neben dem Hauptfilter, welcher in dem Hauptpfad hin zu der Zuführpumpe angeordnet ist, der Sub-Filter vorgesehen, welche in dem Sub-Pfad hin zu dem Zuführventil angeordnet ist. Ferner zweigt der Sub-Pfad von dem Abschnitt davon stromaufwärts des Hauptfilters ab. Dies kann verhindern, dass der Druck des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Hauptfilters verringert wird, und dies kann ferner die Gefahr einer Abnahme des Drucks des hin zu dem Zuführventil geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters verringern.According to the present disclosure, besides the main filter arranged in the main path toward the supply pump, the sub-filter arranged in the sub-path toward the supply valve is provided. Further, the sub-path branches from the portion thereof upstream of the main filter. This can prevent the pressure of the fuel sent to the supply valve from being reduced due to clogging of the main filter, and further reduce the risk of the pressure of fuel sent to the supply valve decreasing due to clogging of the sub-filter.
Falls Ventilöffnungs- und -Schließbetätigungen des Zuführventils durchgeführt werden, tritt bei dem Sub-Kraftstoffdruck eine Pulsation bzw. eine Schwankung auf. Mit anderen Worten, falls ein Ventilöffnungsbetrieb oder ein Ventilschließbetrieb des Zuführventils durchgeführt wird, tritt in dem Pfad ausgehend von dem Einspritzloch bei dem Zuführventil hin zu dem Sub-Filter eine Pulsation des Kraftstoffdrucks auf. Beispielsweise wird unmittelbar nach dem Start eines Ventilöffnungsbetriebs des Zuführventils der Niederdruckkraftstoff nicht unmittelbar mit einem Betrag bzw. einer Menge gemäß dem Betrag des von dem Zuführventil zugeführten Kraftstoffes (dem Zuführbetrag bzw. der Zuführmenge) zu dem Sub-Pfad geführt, was eine temporäre Abnahme des Sub-Kraftstoffdrucks unmittelbar nach dem Start des Ventilöffnungsbetriebs hervorruft. Ferner wird der Niederdruckkraftstoff unmittelbar nach dem Start eines Ventilschließbetriebs des Zuführventils nicht unmittelbar hinsichtlich des Betrags verringert und der Niederdruckkraftstoff wird aufgrund der Trägheit kontinuierlich zugeführt. Dies führt zu einer temporären Zunahme des Sub-Kraftstoffdrucks unmittelbar nach dem Start des Ventilschließbetriebs. Ferner werden die vorgenannte temporäre Abnahme und Zunahme in Abhängigkeit der Größenordnung des Sub-Druckverlusts hinsichtlich der Geschwindigkeit, der Zeitphase und dergleichen variiert. Daher steht der Sub-Druckverlust in starkem Zusammenhang mit der vorgenannten Wellenform.If valve opening and closing operations of the supply valve are performed, pulsation occurs in the sub fuel pressure. In other words, if a valve-opening operation or a valve-closing operation of the supply valve is performed, pulsation of fuel pressure occurs in the path from the injection hole at the supply valve toward the sub-filter. For example, immediately after the start of a valve-opening operation of the supply valve, the low-pressure fuel is not immediately supplied to the sub-path in an amount corresponding to the amount of fuel supplied from the supply valve (the supply amount or the supply amount), resulting in a temporary decrease in the Sub fuel pressure immediately after the start of the valve opening operation. Further, the low-pressure fuel is not immediately decreased in amount immediately after the start of a valve-closing operation of the supply valve, and the low-pressure fuel is continuously supplied due to inertia. This leads to a temporary increase in the sub fuel pressure immediately after the start of the valve closing operation. Further, the aforesaid temporary decrease and increase are varied depending on the magnitude of the sub-pressure loss in terms of speed, time phase, and the like. Therefore, the sub-pressure loss is strongly related to the above waveform.
Bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird basierend auf der Veränderung des Sub-Kraftstoffdrucks, welche durch Öffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils hervorgerufen wird, bestimmt, ob sich der Sub-Filter in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Druckverlust größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Dies ermöglicht, dass der Nutzer exakt dazu bewegt wird, den Sub-Filter zu ersetzen, bevor ein Fehlbetrag des Drucks des durch diesen geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters auftritt.
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1 ist eine schematische Ansicht, welche eine Kraftstofffiltervorrichtung und ein Kraftstoffsystem, welches die Vorrichtung einsetzt, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. -
2 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Steuern von Betätigungen einer Zuführpumpe und einer Förderpumpe gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. -
3 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Steuern von Betätigungen eines Zuführventils gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. -
4 ist eine Ansicht, welche die Differenz zwischen einem Haupt-Kraftstoffdruck und einem Sub-Kraftstoffdruck in einem Zustand darstellt, bei welchem diese im Zeitverlauf verändert werden, gemäß der ersten Ausführungsform. -
5 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei einem Haupt-Druckverlust gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. -
6 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei dem Haupt-Druckverlust gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. -
7 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei einem Sub-Druckverlust gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. -
8 ist eine Ansicht, welche die Veränderung des Sub-Kraftstoffdrucks, welche durch Öffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils hervorgerufen wird, gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. -
9 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust gemäß der vierten Ausführungsform darstellt. -
10 ist ein Flussdiagramm, welches den Verarbeitungsablauf zum Diagnostizieren des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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1 12 is a schematic view illustrating a fuel filter device and a fuel system employing the device according to a first embodiment of the present disclosure. -
2 14 is a flowchart showing the flow of processing for controlling operations of a supply pump and a discharge pump according to the first embodiment. -
3 14 is a flowchart showing the flow of processing for controlling operations of a supply valve according to the first embodiment. -
4 12 is a view showing the difference between a main fuel pressure and a sub fuel pressure in a state in which these are changed with the passage of time according to the first embodiment. -
5 14 is a flowchart showing the flow of processing for diagnosing the presence or absence of an abnormality in a main pressure loss according to the first embodiment. -
6 14 is a flowchart showing the flow of processing for diagnosing the presence or absence of an abnormality in the main pressure loss according to a second embodiment of the present disclosure. -
7 14 is a flowchart showing the flow of processing for diagnosing the presence or absence of an abnormality in sub pressure loss according to a third embodiment of the present disclosure. -
8th -
9 14 is a flowchart showing the flow of processing for diagnosing the presence or absence of an abnormality in the sub pressure loss according to the fourth embodiment. -
10 14 is a flowchart showing the flow of processing for diagnosing the presence or absence of an abnormality in the sub pressure loss according to a fifth embodiment of the present disclosure.
Nachfolgend sind eine Mehrzahl von Ausführungsformen mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben. Bei jeder der Ausführungsformen sind Teile gemäß Gegenständen, welche bei den vorhergehenden Ausführungsform beschrieben wurden, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und diese können in einigen Fällen nicht wiederholend beschrieben sein. Bei jeder der Ausführungsformen können, wenn Strukturen lediglich hinsichtlich Abschnitten davon beschrieben sind, die anderen zuvor beschriebenen Ausführungsformen durch eine Bezugnahme darauf auf die anderen Abschnitte der Strukturen angewendet werden.A plurality of embodiments are described below with reference to the figures. In each of the embodiments, parts corresponding to items described in the previous embodiments are denoted by the same reference numerals, and these may not be described repeatedly in some cases. In each of the embodiments, when structures are described only in terms of portions thereof, the other embodiments described above may be applied to the other portions of the structures by reference thereto.
(Erste Ausführungsform)(First embodiment)
Eine Verdichtungs-Selbstzündungs-Dieselmaschine wird als die Verbrennungskraftmaschine eingesetzt und ein Kraftstoff mit einer Verdichtungs-Selbstzündfähigkeit, wie Leichtöl, wird als der Kraftstoff zur Verwendung bei der Verbrennung eingesetzt.A compression self-ignition diesel engine is used as the internal combustion engine, and a fuel having compression self-ignition ability such as light oil is used as the fuel for use in combustion.
Das Kraftstoffzuführsystem umfasst einen Kraftstofftank 10, eine Förderpumpe 11, eine Zuführpumpe 12, ein Common-Rail 13 und Kraftstoffeinspritzventile 14 und dergleichen. Ein flüssiger Kraftstoff in dem Kraftstofftank 10 wird durch die in dem Kraftstofftank 10 angeordnete Förderpumpe 10 gefördert und hin zu der Zuführpumpe 12 geführt. Der zugeführte Kraftstoff wird durch die Zuführpumpe 12 komprimiert bzw. verdichtet und anschließend hin zu dem Common-Rail 13 überführt. Beispielsweise wird eine Zahnradpumpe als die Förderpumpe 11 verwendet. Insbesondere wird eine Innenzahnradpumpe vom Trochoid-Typ oder vom Flügel-Typ als die Förderpumpe 11 verwendet. Eine Pumpe vom Kolbentyp wird als die Zuführpumpe 12 verwendet.The fuel supply system includes a
Die Förderpumpe 11 arbeitet durch einen nicht dargestellten Elektromotor als eine Antriebsleistungsquelle. Die Zuführpumpe 12 arbeitet durch die Rotationskraft, welche einer Antriebsleistungsquelle entspricht, einer Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine. Der von der Zuführpumpe 12 abgeführte Kraftstoff (der Hochdruckkraftstoff) weist einen höheren Druck auf als der von der Förderpumpe 11 abgeführte Kraftstoff (der Niederdruckkraftstoff). Die Zuführpumpe 12 umfasst ein nicht dargestelltes Stellventil. Dieses Stellventil passt den Betrag bzw. die Menge des in den bzw. durch den Kolben angesaugten Niederdruckkraftstoffes an (den Ansaugbetrag bzw. die Ansaugmenge). Daher wird der Betrag des von dem Kolben abgeführten Hochdruckkraftstoffes angepasst. Ferner wird der Rest des Kraftstoffes, welcher von der Förderpumpe 11 zugeführt wird und sich von dem Ansaugbetrag unterscheidet, über eine Rückführleitung 24 hin zu dem Kraftstofftank 10 zurückgeführt.The
Der von der Zuführpumpe 12 abgeführte Hochdruckkraftstoff wird durch das Common-Rail 13 aufgenommen und anschließend hin zu der Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzventilen 14 geführt und verteilt. Der verteilte Hochdruckkraftstoff wird über Einspritzlöcher in den Kraftstoffeinspritzventilen 14 durch den Ventilöffnungsbetrieb der Kraftstoffeinspritzventile 14 in die Verbrennungskammer bei der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt. Der eingespritzte Kraftstoff wird mit einer Einlassluft vermischt, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu bilden, und dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch wird verdichtet, um durch eine Selbstzündung in der Verbrennungskammer zu verbrennen. Die durch die Verbrennung hervorgerufene Auslassluft bzw. das Abgas wird durch das vorgenannte Reinigungssystem gereinigt.The high-pressure fuel discharged from the
Das Reinigungssystem umfasst ein Additions- bzw. Zuführventil 15, eine Reinigungsvorrichtung 17 und dergleichen. Die Reinigungsvorrichtung 17, welche bei einer Luftauslassleitung 16 montiert ist, umfasst einen Reduktionskatalysator. Das Zuführventil 15 ist bei der Luftauslassleitung 16 bei deren Abschnitt auf der stromaufwärtigen Seite der Auslassluftströmung mit Bezug auf die Reinigungsvorrichtung 17 montiert. Das Zuführventil 15 führt ein Reduktionsmittel in einen Luftauslasspfad 16a zu. Das Zuführventil 15 umfasst ein elektrisches Stellglied 15a und einen Ventilkörper 15b. Falls die Bestromung hin zu dem elektrischen Stellglied 15a angeschaltet wird, führt der Ventilkörper 15b einen Ventilöffnungsbetrieb durch, wodurch das Reduktionsmittel über ein Einspritzloch bei dem Zuführventil 15 in den Luftauslasspfad 16a eingespritzt (hinzugefügt bzw. addiert) wird. Falls die Bestromung hin zu dem elektrischen Stellglied 15a abgeschaltet wird, führt der Ventilkörper 15b einen Ventilschließbetrieb durch, wodurch die Einspritzung durch das Einspritzloch gestoppt wird. Das hinzugefügte Reduktionsmittel strömt zusammen mit der Auslassluft bzw. dem Abgas in die Reinigungsvorrichtung 17 und reduziert NOx, welches in der Auslassluft enthalten ist, bei dem Reduktionskatalysator. Als das von dem Zuführventil 15 in den Luftauslasspfad 16a zugeführte bzw. eingegebene Reduktionsmittel wird der Kraftstoff zur Verwendung bei der Verbrennung in der Verbrennungskraftmaschine, das heißt, der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 10, verwendet.The cleaning system includes an
In der nachfolgenden Beschreibung ist der Kraftstoffpfad ausgehend von der Förderpumpe 11 hin zu der Zuführpumpe 12 als ein Hauptpfad 21a bezeichnet, und die Leitung, welche den Hauptpfad 21a innen ausbildet, ist als eine Hauptleitung 21 bezeichnet. Ein Hauptfilter 31 zum Aufnehmen von Fremdstoffen, die in dem Niederdruckkraftstoff enthalten sind, ist bei der Hauptleitung 21 montiert.In the following description, the fuel path from the
Eine Zweigleitung 22, welche innen einen Sub-Pfad 22a ausbildet, ist mit dem Abschnitt der Hauptleitung 21 stromaufwärts des Hauptfilter 31 verbunden. Daher zweigt ein Teil des von der Förderpumpe 11 abgeführten Niederdruckkraftstoffes von dem Hauptpfad 21a ab und strömt durch den Sub-Pfad 22a. Eine Sub-Filter 32 zum Aufnehmen von Fremdstoffen, welche in dem Niederdruckkraftstoff enthalten sind, ist bei der Zweigleitung 22 montiert. Das vorgenannte Zuführventil 15 ist mit dem Abschnitt der Zweigleitung 22 stromabwärts des Sub-Filters 32 verbunden.A
Mit anderen Worten, ein Teil des von der Förderpumpe 11 geförderten Kraftstoffes wird durch den Hauptpfad 21a hin zu den Kraftstoffeinspritzventilen 14 geführt und anschließend als der Kraftstoff zur Verbrennung verwendet, während der andere Teil des Kraftstoffes über den Sub-Pfad 22a hin zu dem Zuführventil 15 geführt wird und anschließend als das Reduktionsmittel verwendet wird. Der Betrag des von dem Zuführventil 15 zugeführten Kraftstoffes ist kleiner als der von den Kraftstoffeinspritzventilen 14 eingespritzte Kraftstoffbetrag. Daher ist die Zweigleitung 22 durch eine engere Leitung aufgebaut als die Hauptleitung 21 und der Sub-Filter 32 ist durch einen kleineren Filter als der Hauptfilter 31 aufgebaut. Insbesondere ist der Filterbereich des Sub-Filters 32 kleiner als der Filterbereich des Hauptfilters 31. Ferner kann der Sub-Filter 32 einen geringeren Betrag an Fremdstoffen aufnehmen als der Hauptfilter 31 aufnimmt. Der Hauptfilter 31 besitzt eine Funktion zum Entfernen von Feuchtigkeit, welche in dem Kraftstoff enthalten ist, während der Sub-Filter 32 keine Feuchtigkeits-Entfernungsfunktion aufweist.In other words, part of the fuel delivered by the
Ein Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 ist bei dem Abschnitt der Hauptleitung 21 stromabwärts des Hauptfilters 31 montiert und ein Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 ist bei dem Abschnitt der Zweigleitung 22 stromabwärts des Sub-Filters 32 montiert. Der Kraftstoffdruck stromabwärts des Hauptfilters in dem Hauptpfad 21a ist als ein Haupt-Kraftstoffdruck P1 bezeichnet, und dieser Haupt-Kraftstoffdruck P1 wird durch den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 erfasst. Ferner ist der Kraftstoffdruck stromabwärts des Sub-Filters 32 in dem Sub-Pfad 22a als ein Sub-Kraftstoffdruck P2 bezeichnet, und dieser Sub-Kraftstoffdruck P2 wird durch den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfasst.A main
Eine ECU 50, welche einer elektronischen Steuerungsvorrichtung entspricht, umfasst einen Mikrocomputer einschließlich einem Speicher und einer CPU. Die CPU führt eine Vorgangsverarbeitung gemäß Programmen durch, die in dem Speicher gespeichert sind, welche die ECU 50 veranlasst, den Betrieb der Förderpumpe 11, der Zuführpumpe 12, der Kraftstoffeinspritzventile 14 und des Zuführventils 15 zu steuern. Ferner werden Signale von Werten, die durch den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41, den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42, einen Raildrucksensor 13a und einen Auslassluft-Temperatursensor 16b erfasst werden, bei der ECU 50 eingegeben. Der Raildrucksensor 13a erfasst den Druck des Kraftstoffes, welcher unter Druck durch das Common-Rail 13 aufgenommen wurde. Der Auslassluft-Temperatursensor 16b erfasst die Auslasslufttemperatur, welche der Temperatur der Innenseite des Luftauslasspfads 16a entspricht.An
Bei Schritt S10 in
Bei Schritt S12 wird der tatsächliche Raildruck PCact, welcher dem durch den Raildrucksensor 13a erfassten Wert entspricht, erlangt und die Zuführpumpe 12 wird durch eine Rückkopplung gesteuert, so dass der tatsächliche Raildruck PCact gleich dem Ziel-Raildruck PCtrg ist. Insbesondere wird ein Ziel-Ansaugbetrag durch das vorgenannte Stellventil basierend auf der Abweichung des tatsächlichen Raildrucks PCact von dem Ziel-Raildruck PCtrg berechnet. Ferner steuert die ECU 50 den Betrieb des Stellventils, um den Ziel-Ansaugbetrag zu erreichen, welches den Betrag des von der Zuführpumpe 12 abgeführten Hochdruckkraftstoffes steuert, wodurch der tatsächliche Raildruck PCact derart gesteuert wird, dass dieser gleich dem Ziel-Raildruck PCtrg ist.At step S12, the actual rail pressure PCact, which corresponds to the value detected by the
Bei Schritt S13 wird der Betrieb der Förderpumpe 11 gemäß dem Inhalt der Steuerung der Zuführpumpe 12 gesteuert. Insbesondere wird der Betrag an elektrischer Leistung, welche hin zu der Förderpumpe 11 geführt wird, basierend auf dem Ziel-Ansaugbetrag mit Bezug auf das Stellventil gesteuert. Beispielsweise berechnet die ECU 50 den Ziel-Förderbetrag der Förderpumpe 11 basierend auf dem Ziel-Ansaugbetrag, und diese gibt im Ansprechen auf den Ziel-Förderbetrag ein Duty- bzw. Einschaltsignal an einen Treiber 53 aus. Der Treiber 53 steuert die Bestromung der Förderpumpe 11 basierend auf dem Duty-Signal bzw. Einschaltsignal, wodurch der Betrag an elektrischer Leistung, welche hin zu der Förderpumpe 11 geführt wird, gesteuert wird.At step S<b>13 , the operation of the
Zunächst wird bei Schritt S20 in
Die ECU 50 schätzt den Druckverlust (den Haupt-Druckverlust ΔP 1) in dem Hauptfilter 31 und den Druckverlust (den Sub-Druckverlust ΔP2) in dem Sub-Filter 32 basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche durch den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 und den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfasst wurden, ab. Ferner dient der Mikrocomputer als eine Haupt-Druckverlust-Schätzeinheit 51, wenn der Haupt-Druckverlust ΔP1 abgeschätzt wird (siehe
Die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 erlangt die Strömungsrate des von der Förderpumpe 11 hin zu dem Sub-Filter 32 geführten Kraftstoffes (die Abzweig-Strömungsrate) während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15. Die Abzweig-Strömungsrate wird basierend auf den Betriebszuständen der Zuführpumpe 12 und der Förderpumpe 11 abgeschätzt. Der Abgabebetrag von der Förderpumpe 11 wird insbesondere basierend auf dem Duty-Signal bzw. Einschaltsignal (dem Befehlssignal), welches von der ECU 50 zu dem Treiber 53 ausgegeben wird, berechnet. Andererseits wird der Ansaugbetrag in die Zuführpumpe 12 basierend auf dem von der ECU 50 zu dem Stellventil ausgegebenen Befehlssignal berechnet. Ferner wird die Strömungsrate des hin zu dem Sub-Filter 32 geführten Kraftstoffes durch Subtrahieren des vorgenannten Ansaugbetrags von dem vorgenannten Abgabebetrag berechnet.The sub-pressure
Ferner erlangt die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 den durch den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfassten Sub-Kraftstoffdruck P2 während der Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15. Ferner schätzt die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 den Sub-Druckverlust ΔP2 basierend auf der Abzweig-Strömungsrate und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche erlangt wurden, ab. Beispielsweise werden die Werte der Sub-Druckverluste ΔP2 mit Bezug auf Abzweig-Strömungsraten und Sub-Kraftstoffdrücke P2 im Vorhinein durch Experimente abgebildet. Ferner wird der Sub-Druckverlust ΔP2 mit Bezug auf die Abzweig-Strömungsrate und den Sub-Kraftstoffdruck P2, welche erlangt wurden, mit Bezug auf das Kennfeld berechnet. Alternativ wird im Vorhinein eine Berechnungsformel zum Berechnen des Sub-Druckverlust ΔP2 aus der Abzweig-Strömungsrate und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 gespeichert. Danach werden die Abzweig-Strömungsrate und der Sub-Kraftstoffdruck P2, welche erlangt wurden, in die Berechnungsformel eingesetzt, um den Sub-Druckverlust ΔP2 zu berechnen.Further, the sub pressure
Falls der durch die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 abgeschätztes Sub-Druckverlust ΔP2 größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, welcher im Vorhinein eingestellt wurde, bestimmt die ECU 50, dass sich der Sub-Filter 32 in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Grad der Verstopfung des Sub-Filters 32 aufgrund von Fremdstoffen, die in dem Sub-Filter 32 aufgenommen sind, eine Grenze erreicht hat. Falls eine solche Anomalie bestimmt wird, wird eine Warnlampe erleuchtet oder es wird ein Warngeräusch ausgegeben, um einen Nutzer dazu zu bringen, den Sub-Filter 32 zu ersetzen.If the sub pressure loss ΔP2 estimated by the sub pressure
Die Haupt-Druckverlust-Schätzeinheit 51 schätzt den Haupt-Druckverlust ΔP1 basierend auf der Differenz ΔP1 zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche während der Ventilschließzeitphase des Zuführventils 15 erfasst wurden, ab. Während der Ventilschließzeitphase des Zuführventils 15 kann der Sub-Kraftstoffdruck P2 als im Wesentlichen gleich dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu des Hauptfilters 31 erachtet werden. Daher ist es möglich abzuschätzen, dass die vorgenannte Differenz ΔP1 dem Haupt-Druckverlust ΔP1 entspricht.The main pressure
In
Bei Schritt S30 in
In diesem Fall tritt, falls Ventilöffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils 15 durchgeführt werden, wie in
Mit Blick auf diese Tatsache wird bei Schritt S31 bestimmt, ob die vorliegende Zeit in die Übergangszeitphase Ta fällt. Falls bestimmt wird, dass die vorliegende Zeit nicht in die Übergangszeitphase Ta fällt, werden bei Schritt S32 die Abgabeströmungsrate Qf von der Förderpumpe 11, der Haupt-Kraftstoffdruck P1 und der Sub-Kraftstoffdruck P2 erlangt. Als der Haupt-Kraftstoffdruck P1 und der Sub-Kraftstoffdruck P2 werden die durch den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 und den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfassten Werte verwendet. Die Abgabeströmungsrate Qf wird basierend auf dem Steuerungsinhalt der Förderpumpe 11 bei Schritt S13 in
Mit Blick auf diese Tatsache wird bei Schritt S33 bestimmt, ob die bei Schritt S32 abgeschätzte Abgabeströmungsrate Qf größer oder gleich einem Schwellenwert Qth ist. Falls bestimmt wird, dass die Abgabeströmungsrate Qf größer oder gleich dem Schwellenwert Qth ist, wird bei Schritt S34 ein Schwellenwert TH1 basierend auf der Abgabeströmungsrate Qf eingestellt. Bei Schritt S35 wird die Differenz ΔP1 (der Haupt-Druckverlust) zwischen dem Sub-Kraftstoffdruck P2 und dem Haupt-Kraftstoffdruck P1, welche bei Schritt S32 erlangt wurden, berechnet. Bei Schritt S36 wird bestimmt, ob die bei Schritt S35 berechnete Differenz größer oder gleich dem bei Schritt S34 eingestellten Schwellenwert TH1 ist. Falls bestimmt wird, dass die Beziehung ΔP1 ≥ TH1 erfüllt ist, wird bei Schritt S37 erachtet, dass sich der Hauptfilter 31 in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Verstopfungsgrad des Hauptfilters 31 aufgrund von darin aufgenommenen Fremdstoffen eine Grenze erreicht hat, und es wird ein Haupt-Druckverlust-Anomaliekennzeichen auf An eingestellt. Bei Schritt S38 wird eine Warnleuchte erleuchtet oder es wird ein Warngeräusch ausgegeben, um den Nutzer dazu zu bringen, den Hauptfilter 31 zu ersetzen.In view of this fact, it is determined at step S33 whether the discharge flow rate Qf estimated at step S32 is greater than or equal to a threshold value Qth. If it is determined that the discharge flow rate Qf is greater than or equal to the threshold value Qth, a threshold value TH1 is set based on the discharge flow rate Qf at step S34. At step S35, the difference ΔP1 (the main pressure loss) between the sub fuel pressure P2 and the main fuel pressure P1 obtained at step S32 is calculated. At step S36, it is determined whether the difference calculated at step S35 is greater than or equal to the threshold value TH1 set at step S34. If it is determined that the relationship ΔP1 ≥ TH1 is satisfied, it is judged at step S37 that the
Wenn der Hauptfilter 31 durch einen neuen ersetzt wurde, wird bei Schritt S36 bestimmt, dass die Beziehung P1 < TH1 erfüllt ist. In diesem Fall wird das Haupt-Druckverlust-Anomaliekennzeichen bei Schritt S39 auf Aus eingestellt, was verhindert, dass die Warnung für den Nutzer erzeugt wird. Ferner wird die Verarbeitung in
Wie vorstehend beschrieben ist, umfasst die Kraftstofffiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Hauptfilter 31, den Sub-Filter 32, den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41, den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 und eine Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit. Mit anderen Worten, neben dem Hauptfilter 31, welcher in dem Hauptpfad 21a hin zu der Zuführpumpe 12 angeordnet ist, ist der Sub-Filter 32 vorgesehen, welcher in dem Sub-Pfad 22a hin zu dem Zuführventil 15 angeordnet ist. Ferner zweigt der Sub-Pfad 22a von dem Abschnitt stromaufwärts des Hauptfilters 31 ab. Dies kann verhindern, dass der Druck des hin zu dem Zuführventil 15 geführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Hauptfilters 31 verringert ist.As described above, the fuel filter device according to the present embodiment includes the
Ferner ist der Verbrauch des hin zu der Zuführpumpe 12 geführten Kraftstoffes bei einer herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine, das heißt, der Verbrauch des Kraftstoffes zur Verwendung bei der Verbrennung, hinsichtlich des Betrags wesentlich größer als der Verbrauch des Kraftstoffes, welcher als das Reduktionsmittel verwendet wird. Ferner durchläuft der hin zu der Zuführpumpe 12 geführte Kraftstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Sub-Filter 32 nicht. Dies reduziert die Gefahr hinsichtlich einer Verstopfung des Sub-Filters 32 im Vergleich zu dieser hinsichtlich des Hauptfilters 31. Mit anderen Worten, obwohl die Austauschhäufigkeit des Hauptfilter 31 äquivalent zu dieser bei herkömmlichen Strukturen ist, kann die Austauschhäufigkeit des Sub-Filters 32 im Vergleich zu der Austauschhäufigkeit des Hauptfilters reduziert werden. Ferner wird erwartet, dass der Sub-Filter 32 bei dem Ereignis des Austauschs des Hauptfilters 31 überprüft wird. Dies kann die Wahrscheinlichkeit eines Fehlbetrags des Drucks des zugeführten Kraftstoffes aufgrund der Nichtausführung von Überprüfungen des Sub-Filters 32 reduzieren.Further, the consumption of the fuel fed to the
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu dem Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41 der Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 vorgesehen, was ermöglicht, eine Anomalie des Druckverlusts (des Sub-Druckverlusts) bei dem Sub-Filter 32 basierend auf dem erfassten Sub-Kraftstoffdruck zu bestimmen. Dies ermöglicht es, den Nutzer dazu zu bringen, den Sub-Filter 32 vor dem Auftreten eines Fehlbetrags des Drucks des zugeführten Kraftstoffes aufgrund einer Verstopfung des Sub-Filters 32 zu ersetzen.Further, in the present embodiment, in addition to the main
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf der Differenz ΔP 1 zwischen dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P1, welche während der Ventilschließzeitphase des Zuführventils 15 erfasst wurden, bestimmt, ob sich der Haupt-Druckverlust in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Haupt-Druckverlust ΔP1 größer oder gleich dem Schwellenwert TH1 ist. Diese Haupt-Druckverlust-Bestimmungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S36 in
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es aufgrund des Vorsehens des Sub-Kraftstoffdrucksensors 42 möglich, das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust ΔP2 basierend auf dem erfassten Sub-Kraftstoffdruck P2 zu bestimmen. Mit anderen Worten, es kann festgestellt werden, dass die Genauigkeit der Bestimmung einer Anomalie des Haupt-Druckverlusts unter Verwendung des erfassten Werts des Sub-Kraftstoffdrucks P2 zur Verwendung bei der Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung verbessert ist.In the present embodiment, due to the provision of the sub
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Übergangszeit-Verhinderungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese die vorgenannte Anomaliebestimmung auch in der Ventilschließzeitphase in der Übergangszeitphase Ta ausgehend von dem Beginn des Schließens des Zuführventils 15 bis zu dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitphase verhindert. Die Übergangszeit-Verhinderungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S31 in
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Niedrigströmungsratenzeit-Verhinderungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese die vorgenannte Anomaliebestimmung auch in einer Ventilschließzeitphase verhindert, falls die Strömungsrate des Niederdruckkraftstoffes niedriger als ein vorbestimmter Wert ist. Die Niedrigströmungsratenzeit-Verhinderungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S34 in
(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Flussdiagramm in
Bei Schritt S310 in
Falls bestimmt wird, dass eine Anforderung für eine Diagnose erfolgte, wird die gleiche Verarbeitung wie bei den Schritten S30 und S31 in
Nach der Verarbeitung bei Schritt S320 wird in ähnlicher Art und Weise wie bei den Schritten S35 bis S39 in
Wie vorstehend beschrieben, ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Förderpumpen-Steuerungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese die Ziel-Strömungsrate des Niederdruckkraftstoffes von der Förderpumpe 11 basierend auf dem Betrag des hin zu der Verbrennungskraftmaschine zu führenden Hochdruckkraftstoffes berechnet, und welche ferner derart angepasst ist, dass diese den Betrieb der Förderpumpe 11 gemäß der Ziel-Strömungsrate steuert. Ferner ist eine Bestimmungs-Pumpensteuerungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese die Strömungsrate des Niederdruckkraftstoffes ungeachtet der Ziel-Strömungsrate der Förderpumpen-Steuerungseinheit zwingend auf einen vorbestimmten Wert oder größer einstellt. Die Förderpumpen-Steuerungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S13 in
In diesem Fall ist die Schätzgenauigkeit des Haupt-Druckverlusts ΔP1 verschlechtert, wenn die Abgabeströmungsrate Qf von der Förderpumpe 11 niedriger wird, wie vorstehend mit Bezug auf
(Dritte Ausführungsform)(Third embodiment)
Die Sub-Druckverlust-Schätzeinheit 52 gemäß der ersten Ausführungsform ist derart angepasst, dass diese das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Sub-Filter 32 durch Abschätzen des Sub-Druckverlusts ΔP2 basierend auf der Abzweig-Strömungsrate und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15 diagnostiziert. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Sub-Filter 32 andererseits durch Abschätzen des Sub-Druckverlusts ΔP2 basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche während einer Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15 erfasst wurden, diagnostiziert. Insbesondere wird eine Verarbeitung in
Bei Schritt S40 in
Bei Schritt S42 wird der stromaufwärtsseitige Druck Pu des Hauptfilter 31 basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1,dem Haupt-Druckverlust ΔP1 und der Haupt-Strömungsrate Q1, welche bei Schritt S41 erlangt wurden, berechnet. Beispielsweise wird eine Berechnungsformel zum Berechnen des stromaufwärtsseitigen Drucks Pu aus dem Haupt-Kraftstoffdruck P1,dem Haupt-Druckverlust ΔP 1 und der Haupt-Strömungsrate Q1 im Vorhinein gespeichert. Ferner werden der Haupt-Kraftstoffdruck P1, der Haupt-Druckverlust ΔP1 und die Haupt-Strömungsrate Q1, welche erlangt wurden, in die Berechnungsformel eingesetzt, um den stromaufwärtsseitigen Druck Pu zu berechnen.At step S42, the upstream pressure Pu of the
Bei Schritt S43 werden der Sub-Kraftstoffdruck P2 und die Abzweig-Strömungsrate Q2 erlangt. Als der Sub-Kraftstoffdruck P2 wird der durch den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 erfasste Wert verwendet. Die Abzweig-Strömungsrate Q2 wird basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck P2 und dem Öffnungsbereich des Einspritzlochs bei dem Zuführventil 15 berechnet.At step S43, the sub fuel pressure P2 and the branch flow rate Q2 are obtained. As the sub fuel pressure P2, the value detected by the sub
Bei Schritt S44 wird der Sub-Druckverlust ΔP2 basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck P2 und der Abzweig-Strömungsrate Q2, welche bei Schritt S43 erlangt wurden, und basierend auf dem bei Schritt S42 berechneten stromaufwärtsseitigen Druck Pu berechnet. Beispielsweise wird eine Berechnungsformel zum Berechnen des Sub-Druckverlusts ΔP2 aus dem Sub-Kraftstoffdruck P2, der Abzweig-Strömungsrate Q2 und dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu im Vorhinein gespeichert. Ferner werden der Sub-Kraftstoffdruck P2, die Abzweig-Strömungsrate Q2 und der stromaufwärtsseitige Druck Pu, welche erlangt wurden, in die Berechnungsformel eingesetzt, um den Sub-Druckverlust ΔP2 zu berechnen.At step S44, the sub pressure loss ΔP2 is calculated based on the sub fuel pressure P2 and the branch flow rate Q2 obtained at step S43 and based on the upstream side pressure Pu calculated at step S42. For example, a calculation formula for calculating the sub pressure loss ΔP2 from the sub fuel pressure P2, the branch flow rate Q2, and the upstream side pressure Pu is stored in advance. Further, the sub fuel pressure P2, the branch flow rate Q2, and the upstream side pressure Pu, which have been obtained, are substituted into the calculation formula to calculate the sub pressure loss ΔP2.
Bei Schritt S45 wird bestimmt, ob der bei Schritt S44 berechnete Sub-Druckverlust ΔP2 größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert TH2 ist. Falls bestimmt wird, dass die Beziehung ΔP2 ≥ TH2 erfüllt ist, wird bei Schritt S46 erachtet, dass sich der Sub-Filter 32 in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Grad der Verstopfung des Sub-Filters 32 aufgrund von darin aufgenommenen Fremdstoffen eine Grenze erreicht hat, und ein Sub-Druckverlust-Anomaliekennzeichen wird auf An eingestellt. Bei Schritt S47 wird eine Warnleuchte erleuchtet oder ein Warngeräusch wird ausgegeben, um den Nutzer dazu zu bringen, den Sub-Filter 32 zu ersetzen.At step S45, it is determined whether the sub pressure loss ΔP2 calculated at step S44 is greater than or equal to a predetermined threshold TH2. If it is determined that the relationship ΔP2 ≥ TH2 is satisfied, it is judged at step S46 that the sub-filter 32 is in an abnormal state in which the degree of clogging of the sub-filter 32 due to foreign matters received therein has reached a limit has reached, and a sub pressure loss abnormality flag is set to On. At step S47, a warning lamp is lit or a warning sound is emitted to prompt the user to replace the sub-filter 32.
Wenn der Sub-Filter 32 durch einen neuen ersetzt wurde, wird bei Schritt S45 bestimmt, dass die Beziehung ΔP2 < TH2 erfüllt ist. In diesem Fall wird das Sub-Druckverlust-Anomaliekennzeichen bei Schritt S48 auf Aus eingestellt, was verhindert, dass die Warnung für den Nutzer erzeugt wird. Ferner wird die Verarbeitung bei
Wie vorstehend beschrieben ist, umfasst die Kraftstofffiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Hauptfilter 31, den Sub-Filter 32, den Haupt-Kraftstoffdrucksensor 41, den Sub-Kraftstoffdrucksensor 42 und eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit. Diese Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welche die Verarbeitung bei Schritt S45 in
Der während der Ventilöffnungszeitphase des Zuführventils 15 erfasste Haupt-Kraftstoffdruck P 1 steht mit dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu des Hauptfilters 31 in starkem Zusammenhang, das heißt, dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu des Sub-Filters 32. Ferner steht die Differenz zwischen dem stromaufwärtsseitigen Druck Pu und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 mit dem Sub-Druckverlust ΔP2 in starkem Zusammenhang. Entsprechend ist es möglich, basierend auf dem Haupt-Kraftstoffdruck P1 und dem Sub-Kraftstoffdruck P2 den Sub-Druckverlust ΔP2 mit höherer Genauigkeit abzuschätzen, und daher ist es möglich, das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Sub-Druckverlust mit höherer Genauigkeit zu bestimmen. Entsprechend ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Genauigkeit der Bestimmung im Vergleich zu dem Fall des Bestimmens von Anomalien bei dem Sub-Druckverlust ΔP2 basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck P2 ohne Verwendung des Haupt-Kraftstoffdrucks P1 zu verbessern.The main
Ferner ist es bei der vorliegenden Ausführungsform aufgrund des Vorsehens des Haupt-Kraftstoffdrucksensors 41 möglich, das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie bei dem Haupt-Druckverlust ΔP1 basierend auf dem erfassten Haupt-Kraftstoffdruck P1 zu bestimmen. Mit anderen Worten, es kann festgestellt werden, dass die Genauigkeit der Bestimmung von Anomalien bei dem Sub-Druckverlust unter Verwendung des erfassten Werts des Haupt-Kraftstoffdrucks P1 zur Verwendung bei der Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung verbessert ist.Further, in the present embodiment, due to the provision of the main
(Vierte Ausführungsform)(Fourth embodiment)
Wie durch das Bezugszeichen Ta in
Bei einem Veränderungspunkt A1 bei der Kraftstoffdruck-Wellenform beginnt eine Abnahme des Kraftstoffdrucks einhergehend mit dem Start des Ventilöffnungsbetriebs (Abheben) des Ventilkörpers 15b bei dem Zuführventil 15. Danach kehrt sich der Kraftstoffdruck bei einem Veränderungspunkt A2, nachdem der Hubbetrag des Ventilkörpers 15b maximiert wurde, ausgehend von der abnehmenden Tendenz hin zu einer zunehmenden Tendenz um. Danach beendet der Kraftstoffdruck die Zunahme bei einem Veränderungspunkt A3 und der Kraftstoffdruck wird bis zu einem Veränderungspunkt A4 auf einem konstanten Wert gehalten. Danach beginnt eine Zunahme des Kraftstoffdrucks einhergehend mit dem Start eines Ventilschließbetriebs (Absenken) des Ventilkörpers 15b. Danach kehrt sich der Kraftstoffdruck bei einem Veränderungspunkt A5, nachdem der Hubbetrag des Ventilkörpers 15 zu null wurde, um das Schließen des Ventils abzuschlie-ßen, ausgehend von der zunehmenden Tendenz hin zu der abnehmenden Tendenz um. Danach wird der Kraftstoffdruck auf dem gleichen Wert wie dieser bei dem Veränderungspunkt A1 gehalten.At a change point A1 in the fuel pressure waveform, the fuel pressure starts to decrease accompanying the start of the valve opening (lifting) operation of the
Während der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A1 hin zu dem Veränderungspunkt A2 tritt das Phänomen einer temporären Abnahme des Kraftstoffdrucks aufgrund der Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzloch bei dem Zuführventil 15 auf. Dies entspricht einem Phänomen, welches durch die Tatsache hervorgerufen wird, dass der von der Förderpumpe 11 abgeführte Kraftstoff nicht unmittelbar hin zu der Umgebung des Einspritzlochs geführt wird. Während der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A2 hin zu dem Veränderungspunkt A3 tritt das Phänomen einer Zunahme des Kraftstoffdrucks auf, da der Betrag des durch das Einspritzloch eingespritzten Kraftstoffes durch den Kraftstoff von der Förderpumpe 11 kompensiert wurde. Während der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A3 hin zu dem Veränderungspunkt A4 tritt das Phänomen auf, dass der Kraftstoffdruck auf einem konstanten Wert (einem Halte-Kraftstoffdruck Pb) gehalten wird, da der durch das Einspritzloch eingespritzte Kraftstoffbetrag und der von der Förderpumpe 11 zugeführte Kraftstoffbetrag ausgeglichen wurden.During the period of time from the changing point A1 to the changing point A2, the phenomenon of a temporary decrease in fuel pressure due to fuel injection through the injection hole at the
Der durch das Einspritzloch eingespritzte Kraftstoffbetrag wird jedoch, wenn der Sub-Druckverlust ΔP2 größer ist, durch den Kraftstoff von der Förderpumpe 11 mit einer niedrigeren Geschwindigkeit kompensiert, was bewirkt, dass der Kraftstoffdruck ausgehend von dem Veränderungspunkt A2 moderat zunimmt, wie durch eine gestrichelte Linie in
Die später beschriebene Verarbeitung in
Bei Schritt S50 in
Falls die Zeitphase, während welcher Bestromung-An angewiesen wird, das heißt, die Zeitphase, während welcher die Ventilöffnung angewiesen wird, kürzer als die vorgenannte vorbestimmte Zeitphase ist, ist es nicht möglich, den Halte-Kraftstoffdruck Pb zu erlangen. In diesem Fall kann die Verarbeitung bei und nach Schritt S51 nicht ausgeführt werden und die Verarbeitung in
Bei Schritt S52 wird bestimmt, ob die Differenz zwischen dem Referenzwert Pa des Halte-Kraftstoffdrucks und dem bei Schritt S51 erlangten Halte-Kraftstoffdruck Pb größer oder gleich dem Schwellenwert TH3 ist. Der Referenzwert Pa kann basierend auf dem Sub-Kraftstoffdruck P2 kurz vor dem Öffnen des Ventils eingestellt sein. Der Sub-Kraftstoffdruck P2 kann beispielsweise zu der Zeit der Ausgabe des Bestromungs-An-Befehls hin zu dem Zuführventil 15 erlangt werden. Ferner kann der Referenzwert Pa durch Multiplizieren dieses Sub-Kraftstoffdrucks P2 mit einem vorbestimmten Faktor oder durch Reduzieren dieses Sub-Kraftstoffdrucks P2 um eine vorbestimmte Konstante berechnet werden.In step S52, it is determined whether the difference between the reference value Pa of the hold fuel pressure and the hold fuel pressure Pb obtained in step S51 is greater than or equal to the threshold value TH3. The reference value Pa may be set based on the sub fuel pressure P2 just before the valve opens. The sub fuel pressure P2 can be acquired at the time of outputting the energization-on command to the
Falls bestimmt wird, dass die vorgenannte Differenz größer oder gleich dem Schwellenwert TH3 ist, wird bei Schritt S53 erachtet, dass sich der Sub-Filter 32 in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Grad der Verstopfung des Sub-Filters 32 aufgrund der darin aufgenommenen Fremdstoffe eine Grenze erreicht hat, und ein Sub-Druckverlust-Anomaliekennzeichen wird auf An eingestellt. Bei Schritt S54 wird eine Warnleuchte erleuchtet oder es wird ein Warngeräusch ausgegeben, um den Nutzer dazu zu bringen, den Sub-Filter 32 zu ersetzen.If it is determined that the aforesaid difference is greater than or equal to the threshold value TH3, it is judged at step S53 that the sub-filter 32 is in an abnormal state in which the degree of clogging of the sub-filter 32 due to the captured therein Foreign matter has reached a limit, and a sub pressure loss anomaly flag is set to On. At step S54, a warning lamp is lit or a warning sound is emitted to prompt the user to replace the sub-filter 32.
Wenn der Sub-Filter 32 durch einen neuen ersetzt wurde, wird bei Schritt S52 bestimmt, dass die vorgenannte Differenz kleiner als der Schwellenwert TH3 ist. In diesem Fall wird das Sub-Druckverlust-Anomaliekennzeichen bei Schritt S55 auf Aus eingestellt, was verhindert, dass die Warnung für den Nutzer erzeugt wird. Ferner wird die Verarbeitung in
Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Fokussierung auf die Tatsache, dass die Pulsation bei dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche durch Öffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils 15 hervorgerufen wird, einen starken Zusammenhang mit dem Sub-Druckverlust ΔP2 aufweist, eine Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit vorgesehen, welche derart angepasst ist, dass diese basierend auf der Kraftstoffdruck-Wellenform bestimmt, ob sich der Sub-Druckverlust in einem abnormalen Zustand befindet, bei welchem der Sub-Druckverlust ΔP2 größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Diese Sub-Druckverlust-Bestimmungseinheit ist durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S52 in
Wie vorstehend beschrieben ist, wird der Kraftstoffdruck während der vorbestimmten Zeitphase ausgehend von der Ausgabe eines Bestromungs-An-Befehls hin zu dem Zuführventil 15 bis zu der Ausgabe eines Bestromungs-Aus-Befehls hin zu dem Zuführventil 15 ausgehend von dem Veränderungspunkt A3 hin zu dem Veränderungspunkt A4 auf einem konstanten Wert (dem Halte-Kraftstoffdruck Pb) gehalten, wie in
(Fünfte Ausführungsform)(Fifth embodiment)
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Flussdiagramm in
Bei Schritt S510 in
Falls bestimmt wird, dass eine Anforderung für eine Diagnose erfolgte, wird bei Schritt S50 bestimmt, ob eine Anforderung zum Öffnen des Zuführventils 15 vorliegt. Die Bestimmung wird beispielsweise in ähnlicher Art und Weise zu Schritt S30 in
Nach der Verarbeitung bei Schritt S520 wird in ähnlicher Art und Weise zu den Schritten S51 bis S55 in
In diesem Fall liegt eine längere Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A3 hin zu dem Veränderungspunkt A4, wie in
Ferner ist die Reinigungs-Zuführ-Steuerungseinheit durch den Mikrocomputer vorgesehen, welcher die Verarbeitung bei Schritt S23 in
(Weitere Ausführungsformen)(Further embodiments)
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorstehend beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt und diese kann durch das Vornehmen verschiedener Veränderungen bei den Ausführungsformen implementiert sein, wie später erläutert ist. Es ist möglich, Abschnitte bei den Ausführungsformen zu kombinieren, welche konkret dahingehend spezifiziert sind, dass diese miteinander kombiniert werden können, und es ist ebenso möglich, die Ausführungsformen teilweise miteinander zu kombinieren, insbesondere unter der Voraussetzung, dass solche Kombinationen kein Hindernis hervorrufen, auch wenn solche Kombinationen nicht spezifiziert sind.Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the aforementioned embodiments and can be implemented by making various changes to the embodiments as explained later. It is possible sections in the embodiments which are specifically specified to be able to be combined with each other, and it is also possible to partially combine the embodiments with each other, particularly provided that such combinations do not create any obstacle even if such combinations are not specified.
Bei der vorgenannten vierten Ausführungsform wird die Diagnose basierend auf dem Wert des Halte-Kraftstoffdrucks Pb, welcher bei der Pulsation auftritt, durchgeführt, um eine Anomalie bei dem Sub-Kraftstoffdruck basierend auf der Pulsation bei dem Sub-Kraftstoffdruck P2, welche durch Öffnungs- und Schließbetätigungen des Zuführventils 15 hervorgerufen wird, zu diagnostizieren. Andererseits ist es unter Fokussierung auf die Tatsache, dass die Geschwindigkeit (die Zunahmeneigung B1) der Zunahme des Kraftstoffdrucks während der Zeitphase ausgehend von dem Veränderungspunkt A2 hin zu dem Veränderungspunkt A3, wie in
Beim Durchführen der Druckverlust-Diagnosen in den
Die in
Der Ziel-Förderbetrag über die Förderpumpe 11 wird basierend auf dem Ziel-Ansaugbetrag bei Schritt S13
Obwohl bei den vorgenannten ersten und zweiten Ausführungsformen die Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung zusätzlich zu der Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung durchgeführt wird, ist es ebenso möglich, auf die Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung zu verzichten. Obwohl bei den vorgenannten dritten bis fünften Ausführungsformen die Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung zusätzlich zu der Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung durchgeführt wird, ist es ebenso möglich, auf die Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung zu verzichten. Ferner ist es möglich, die Haupt-Druckverlust-Anomaliebestimmung gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen und die Sub-Druckverlust-Anomaliebestimmung gemäß den dritten bis fünften Ausführungsformen durch Kombinieren derselben durchzuführen.Although the sub-pressure loss abnormality determination is performed in addition to the main pressure-loss abnormality determination in the aforementioned first and second embodiments, it is also possible to omit the sub-pressure loss abnormality determination. Although the main pressure loss abnormality determination is performed in addition to the sub pressure loss abnormality determination in the aforementioned third to fifth embodiments, it is also possible to omit the main pressure loss abnormality determination. Further, it is possible to perform the main pressure loss abnormality determination according to the first and second embodiments and the sub pressure loss abnormality determination according to the third to fifth embodiments by combining them.
Die durch die ECU 50 (die Steuerungsvorrichtung) vorgesehenen Funktionen können durch Software, welche in einem substantiellen Speichermedium aufgenommen ist, und einen Computer zum Ausführen derselben vorgesehen sein, oder lediglich durch Software, Hardware oder Kombinationen von diesen. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung, wenn die Steuerungsvorrichtung durch eine Schaltung vorgesehen ist, welche Hardware bildet, durch eine digitale Schaltung einschließlich einer Mehrzahl von logischen Schaltungen oder durch eine analoge Schaltung vorgesehen sein.The functions provided by the ECU 50 (the control device) may be provided by software recorded in a substantive storage medium and a computer for executing the same, or only by software, hardware, or combinations of these. For example, when the control device is provided by a circuit constituting hardware, the control device may be provided by a digital circuit including a plurality of logic circuits, or by an analog circuit.
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