JP2014088809A - Failure determination device of fuel temperature sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のコモンレールへの燃料供給路における燃料温度を検出する燃料温度センサの故障判定装置に関する。 The present invention relates to a failure determination device for a fuel temperature sensor that detects a fuel temperature in a fuel supply path to a common rail of an internal combustion engine.
従来、燃料温度センサの故障判定装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この故障判定装置では、同文献の図４に示す手法によって、燃料温度センサの故障が判定される。すなわち、まず、前回検出燃料温度の検出条件が成立しているときに、燃料温度センサの出力信号に基づいて前回検出燃料温度Ｔ（ｎ−１）を検出し、次いで、今回検出燃料温度の検出条件が成立しているときに、今回検出燃料温度Ｔ（ｎ）を検出する。そして、両者の偏差の絶対値｜Ｔ（ｎ−１）−Ｔ（ｎ）｜が所定温度以下となる状態がＮ回継続したときに、燃料温度センサが故障したと判定される（ステップＣ２０〜Ｃ９０）。
Conventionally, a device described in
上記従来の燃料温度センサの故障判定装置によれば、燃料温度センサの出力信号から検出した前回検出燃料温度及び今回検出燃料温度を用いて、故障判定が実行されるので、燃料温度センサの検出結果の信頼性が低い条件下では、誤判定が発生するおそれがある。すなわち、燃料温度センサが正常であるにもかかわらず、故障していると判定したり、燃料温度センサが故障しているにもかかわらず、正常であると判定したりするおそれがあり、その結果、故障判定の精度が低下してしまう。 According to the conventional fuel temperature sensor failure determination device, the failure determination is performed using the previously detected fuel temperature and the current detected fuel temperature detected from the output signal of the fuel temperature sensor, so the detection result of the fuel temperature sensor There is a possibility that erroneous determination occurs under the condition where the reliability is low. That is, it may be determined that the fuel temperature sensor is normal even though the fuel temperature sensor is normal, or may be determined normal although the fuel temperature sensor is faulty. The accuracy of failure determination is reduced.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、燃料温度センサの検出結果の信頼性が低い条件下でも、故障判定を精度よく実行することができる燃料温度センサの故障判定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a failure determination device for a fuel temperature sensor capable of accurately performing failure determination even under conditions where the detection result of the fuel temperature sensor is low. The purpose is to do.
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、燃料を燃料タンク１１からコモンレール１６に供給するための燃料供給路１２と、コモンレール１６内の燃料を燃料供給路１２内に戻すためのリターン路２１とを有する内燃機関３において、燃料供給路１２のリターン路２１との接続部分よりもコモンレール１６側に設けられ、燃料供給路１２内の燃料の温度を検出する燃料温度センサ３１の故障判定装置１であって、コモンレール１６内に供給される燃料量のうちの、リターン路２１を介してコモンレール１６から燃料供給路１２内に戻される燃料量の割合をリターン割合（リターン流量比ｒ＿ＰＣＶ）として算出するリターン割合算出手段（ＥＣＵ２、ステップ５６）と、算出されたリターン割合（リターン流量比ｒ＿ＰＣＶ）を用いて、燃料供給路１２の燃料温度センサ３１の部位における燃料の温度の推定値である推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍを算出する推定燃料温度算出手段（ＥＣＵ２、ステップ６０）と、算出された推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍと燃料温度センサ３１によって検出された燃料の温度である検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎとを用いて、燃料温度センサ３１の故障を判定する故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ３５〜３９）と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
この燃料温度センサの故障判定装置によれば、コモンレール内に供給される燃料量のうちの、リターン路を介してコモンレールから燃料供給路内に戻される燃料量の割合がリターン割合として算出され、算出されたリターン割合を用いて、燃料供給路の燃料温度センサの部位における燃料の温度の推定値である推定燃料温度が算出されるとともに、算出された推定燃料温度と燃料温度センサによって検出された燃料の温度である検出燃料温度とを用いて、燃料温度センサの故障が判定される。このように、検出燃料温度に加えて、そのような推定燃料温度を用いて、燃料温度センサの故障判定が実行されるので、検出燃料温度のみを用いる特許文献１の手法と比べて、故障判定を精度よく実行ことができ、判定精度を向上させることができる。
According to this fuel temperature sensor failure determination device, the ratio of the amount of fuel returned from the common rail to the fuel supply path via the return path out of the amount of fuel supplied to the common rail is calculated as the return ratio. An estimated fuel temperature, which is an estimated value of the fuel temperature at the fuel temperature sensor portion of the fuel supply path, is calculated using the calculated return ratio, and the estimated fuel temperature calculated and the fuel detected by the fuel temperature sensor A failure of the fuel temperature sensor is determined using the detected fuel temperature that is the temperature of the fuel. As described above, since the fuel temperature sensor failure determination is performed using the estimated fuel temperature in addition to the detected fuel temperature, the failure determination is performed as compared with the method of
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の燃料温度センサ３１の故障判定装置１において、故障判定手段は、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎよりも先に所定温度（所定の低温しきい値Ｔｌｏｗ）に達したときに、燃料温度センサ３１が故障していると判定する（ステップ３５，３９）ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the
この燃料温度センサの故障判定装置によれば、推定燃料温度が検出燃料温度よりも先に所定温度に達したときに、燃料温度センサが故障していると判定されるので、検出燃料温度が実際の燃料温度よりも低い状態で推移するような故障状態を精度よく判定することができる。 According to this fuel temperature sensor failure determination device, when the estimated fuel temperature reaches a predetermined temperature before the detected fuel temperature, it is determined that the fuel temperature sensor has failed. Therefore, it is possible to accurately determine a failure state that changes in a state lower than the fuel temperature of the fuel cell.
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の燃料温度センサ３１の故障判定装置１において、故障判定手段は、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが所定値Ｄｒｅｆ２以上変化したときに、変化した期間における検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎの変化分（検出温度偏差ＤＴｓｅｎ）及び推定燃料温度の変化分（推定温度偏差ＤＴｓｉｍ）の割合である温度割合（勾配Ｇｒａｄ）を算出する温度割合算出手段（ＥＣＵ２、ステップ７７）を有し、算出された温度割合が所定範囲内にないときに、燃料温度センサ３１が故障していると判定する（ステップ７８，８０）ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the
この燃料温度センサの故障判定装置によれば、推定燃料温度が所定値以上変化したときに、変化した期間における検出燃料温度の変化分及び推定燃料温度の割合である温度割合が算出され、算出された温度割合が所定範囲内にないときに、燃料温度センサが故障していると判定されるので、検出燃料温度が実際の燃料温度よりも低い状態で推移するような故障状態と、検出燃料温度が実際の燃料温度よりも高い状態で推移するような故障状態との双方を、精度よく判定することができる。 According to this fuel temperature sensor failure determination device, when the estimated fuel temperature changes by a predetermined value or more, a change in the detected fuel temperature in the changed period and a temperature ratio that is a ratio of the estimated fuel temperature are calculated and calculated. When the measured temperature ratio is not within the predetermined range, it is determined that the fuel temperature sensor has failed. Therefore, a failure state in which the detected fuel temperature changes in a state lower than the actual fuel temperature, and the detected fuel temperature It is possible to accurately determine both the failure state in which the fuel temperature changes in a state higher than the actual fuel temperature.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る燃料温度センサの故障判定装置について説明する。図１は、内燃機関３に燃料を供給する燃料供給装置１０の概略構成を示しており、この燃料供給装置１０には、本実施形態の故障判定装置１を適用した燃料温度センサ３１が設けられている。また、図２は、故障判定装置１の電気的な構成を示しており、同図に示すように、この故障判定装置１は、ＥＣＵ２を備えている。このＥＣＵ２は、後述するように、燃料温度センサ３１の故障判定処理を実行するとともに、エンジン３の運転状態に応じて、燃料噴射制御などの各種の制御処理を実行する。
Hereinafter, a failure determination device for a fuel temperature sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
エンジン３は、図示しない車両に搭載された直列４気筒型ディーゼルエンジンであり、４組の気筒及びピストン（いずれも図示せず）と、気筒ごとに設けられた燃料噴射弁４などを備えている。各燃料噴射弁４は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており（図２には１つのみ図示）、後述するように、ＥＣＵ２によって、その開弁時間及び開弁タイミング、すなわち燃料噴射量及び燃料噴射タイミングが制御される。
The
また、燃料供給装置１０は、燃料噴射弁４に高圧の燃料（軽油）を供給するものであり、燃料タンク１１及びコモンレール１６などを備えている。この燃料供給装置１０では、燃料タンク１１が燃料供給路１２を介してコモンレール１６に接続されており、この燃料供給路１２には、燃料タンク１１からコモンレール１６側に向かって順に、ストレーナ１３、低圧ポンプ１４、高圧ポンプ１５などが設けられている。
The
このストレーナ１３は、合成樹脂製のものであり、内蔵したフィルタエレメントによって、燃料内の不純物をろ過する。
The
また、低圧ポンプ１４は、互いに噛み合う２つの歯車を内蔵した歯車ポンプタイプのものであり、一方の歯車は、エンジン３のクランクシャフト（図示せず）に機械的に連結されている。それにより、エンジン運転中、低圧ポンプ１４は、エンジン３の動力によって駆動されることによって、燃料タンク１１からの燃料を所定の低圧状態で高圧ポンプ１５側に吐出する。
The
また、高圧ポンプ１５は、ケーシング１５ａ、カム１５ｂ、吸込路１５ｃ、吸込チェック弁１５ｄ、昇圧室１５ｅ、プランジャ１５ｆ及び吐出チェック弁１５ｇなどで構成されている。このカム１５ｂは、エンジン３のカムシャフト（図示せず）に連結されている。この高圧ポンプ１５では、エンジン３の運転中、カムシャフトの回転に伴って、カム１５ｂが回転し、このカム１５ｂによりプランジャ１５ｆが駆動される。それにより、吸込チェック弁１５ｄ及び吐出チェック弁１５ｇが所定の順序で開閉することによって、ケーシング１５ａ内の燃料が、吸込路１５ｃを介して昇圧室１５ｅに吸い込まれた後、昇圧された状態でコモンレール１６側に吐出される。
The high-
また、この高圧ポンプ１５の吸込路１５ｃには、流量制御弁（図では「ＭＰＲＯＰ」と記す）２０が設けられている。この流量制御弁２０は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、後述するように、ＥＣＵ２によって、その開度が制御される。それにより、高圧ポンプ１５におけるコモンレール１６側への吐出燃料量が制御される。
Further, a flow rate control valve (denoted as “MPROP” in the figure) 20 is provided in the
一方、コモンレール１６は、高圧ポンプ１５からの燃料を高圧状態で蓄えるものであり、４つの燃料路１６ａを介して４つの燃料噴射弁４に接続されている。コモンレール１６内の燃料は、燃料噴射弁４の開弁によって気筒内に噴射される。
On the other hand, the
このコモンレール１６には、レール圧センサ３０が取り付けられており、このレール圧センサ３０は、コモンレール１６内の燃料の圧力であるレール圧Ｐｒａｉｌを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、レール圧センサ３０の検出信号に基づき、レール圧Ｐｒａｉｌを算出する。
A
また、コモンレール１６は、リターン路２１を介して燃料供給路１２に接続されており、このリターン路２１には、圧力制御弁（図では「ＰＣＶ」と記す）２２が設けられている。この圧力制御弁２２は、リターン路２１を開閉するものであり、圧力制御弁２２が開弁状態にあるときに、コモンレール１６内の燃料は、リターン路２１を介して燃料供給路１２に戻される。この圧力制御弁２２は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、後述するように、ＥＣＵ２によって、その開度が制御される。それにより、コモンレール１６からリターン路２１を介して燃料供給路１２に戻される燃料量が制御される。
The
さらに、燃料供給路１２の、リターン路２１との接続部分よりもコモンレール１６側の部位には、燃料温度センサ３１が設けられている。この燃料温度センサ３１は、サーミスタタイプのものであり、燃料供給路１２内の燃料の温度を検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この燃料温度センサ３１の検出信号に基づき、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎを算出する。
Further, a
一方、燃料噴射弁４は、燃料戻し路２３を介して燃料タンク１１に接続されており、燃料噴射弁４のリーク燃料は、この燃料戻し路２３を介して燃料タンク１１に戻される。また、高圧ポンプ１５は、燃料逃がし路２４を介して燃料戻し路２３に接続されており、この燃料逃がし路２４には、オーバーフロー弁２５が設けられている。このオーバーフロー弁２５は、機械式のリリーフ弁タイプのものであり、高圧ポンプ１５内の燃料圧が所定の設定圧を超えたときに開弁し、高圧ポンプ１５内の燃料を燃料逃がし路２４に排出する。それにより、高圧ポンプ１５内の燃料が減圧される。
On the other hand, the fuel injection valve 4 is connected to the
また、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ３２及びアクセル開度センサ３３が電気的に接続されている。このクランク角センサ３２は、マグネットロータ及びＭＲＥピックアップで構成されており、クランクシャフトの回転に伴い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号及びＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば１゜）ごとに１パルスが出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。
Further, as shown in FIG. 2, a
また、ＴＤＣ信号は、各気筒のピストンが吸気行程のＴＤＣ位置よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、所定クランク角ごとに１パルスが出力される。さらに、アクセル開度センサ３３は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
The TDC signal is a signal indicating that the piston of each cylinder is at a predetermined crank angle position slightly ahead of the TDC position of the intake stroke, and one pulse is output for each predetermined crank angle. Further, the
ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ３０〜３３の検出信号などに応じて、以下に述べるように、燃料温度センサ３１の故障判定処理を実行するとともに、燃料噴射制御処理及びレール圧制御処理などを実行する。
The
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、リターン割合算出手段、推定燃料温度算出手段及び故障判定手段に相当する。
In the present embodiment, the
以下、図３を参照しながら、本実施形態における推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍの算出手法及びその原理について説明する。この推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍは、燃料供給路１２の燃料温度センサ３１の設置部位における燃料温度の推定値であり、後述するように、燃料温度センサ３１の故障判定処理において用いられる。
Hereinafter, the calculation method and principle of the estimated fuel temperature Tf_sim in the present embodiment will be described with reference to FIG. The estimated fuel temperature Tf_sim is an estimated value of the fuel temperature at the installation site of the
まず、燃料温度センサ３１の設置部位における燃料のエンタルピーをＨｆ＿ｓｉｍとし、燃料タンク１１側から供給される燃料の熱量をＨ＿ｆｅｅｄとし、リターン路２１から燃料供給路１２に戻される燃料の熱量をＨ＿ＰＣＶとすると、下式（１）が得られる。
ここで、図３に示すように、燃料タンク１１側から供給される燃料の単位流量（以下「フィード流量」という）をｄｍ＿Ｆｅｅｄとし、リターン路２１から燃料供給路１２に戻される燃料の単位流量（以下「リターン流量」という）をｄｍ＿ＰＣＶとし、燃料温度センサ３１の設置部位における燃料の単位熱量をｈｆ＿ｓｉｍとすると、下式（２）が得られる。なお、本実施形態の場合、単位流量及び単位熱量はそれぞれ、ＥＣＵ２による１回の演算周期の間における流量及び熱量に相当する。
この場合、フィード流量ｄｍ＿Ｆｅｅｄ及びリターン流量ｄｍ＿ＰＣＶはそれぞれ、下式（３），（４）のように定義される。 In this case, the feed flow rate dm_Feed and the return flow rate dm_PCV are respectively defined as the following equations (3) and (4).
上式（３）のｄｍ＿ＯＦＶは、オーバーフロー弁２５によって燃料逃がし路２４に排出された燃料の単位流量（以下「排出流量」という）であり、後述する手法により算出される。また、式（３）のｄｍ＿Ｉｎｊは、燃料噴射弁４から気筒内に噴射される燃料の単位流量（以下「噴射流量」という）であり、後述する手法により算出される。
The dm_OFV in the above equation (3) is a unit flow rate of fuel discharged to the
さらに、式（３）のｄｍ＿Ｌｅａｋは、燃料噴射弁４の開弁時におけるリーク燃料の単位流量（以下「リーク流量」という）であり、このリーク流量ｄｍ＿Ｌｅａｋは、下式（５）に示すように、静的リーク流量ｄｍ＿Ｌｅａｋ＿ＳＴと、動的リーク流量ｄｍ＿Ｌｅａｋ＿ＤＹの和として算出される。なお、静的リーク流量ｄｍ＿Ｌｅａｋ＿ＳＴ及び動的リーク流量ｄｍ＿Ｌｅａｋ＿ＤＹは後述する手法により算出される。
また、前述した式（４）のｄｍ＿Ｐｕｍｐは、高圧ポンプ１５によってコモンレール１６に供給される燃料の単位流量（以下「ポンプ流量」という）であり、後述する手法により算出される。
In addition, dm_Pump in the above-described formula (4) is a unit flow rate of fuel supplied to the
一方、燃料タンク１１側から供給される燃料の単位熱量（以下「フィード熱量」という）をｈ＿Ｆｅｅｄとし、リターン路２１から燃料供給路１２に戻される燃料の単位熱量（以下「リターン熱量」という）をｈ＿ＰＣＶとすると、下式（６），（７）が得られる。
以上の式（２），（６），（７）を前述した式（１）に代入すると、下式（８）が得られる。
この式（８）を値［ｄｍ＿ＰＣＶ／（ｄｍ＿Ｆｅｅｄ＋ｄｍ＿ＰＣＶ）］について整理すると、下式（９）が得られる。
ここで、値［ｄｍ＿ＰＣＶ／（ｄｍ＿Ｆｅｅｄ＋ｄｍ＿ＰＣＶ）］は、リターン流量ｄｍ＿ＰＣＶの、燃料温度センサ３１の設置部位の燃料流量（ｄｍ＿Ｆｅｅｄ＋ｄｍ＿ＰＣＶ）に対する比であるので、この値を、下式（１０）に示すようにリターン流量比ｒ＿ＰＣＶ（リターン割合）として定義する。
この式（１０）を式（９）に代入すると、下式（１１）が得られる。
ここで、燃料の比熱をＣとすると、下式（１２）が得られる。
さらに、燃料タンク１１側から供給される燃料の温度を所定の最低温度Ｔｍｉｎと仮定して、フィード熱量ｈ＿Ｆｅｅｄを、下式（１３）のように定義する。
なお、この所定の最低温度Ｔｍｉｎは、車両の推定環境温度のうちの最も低い値（例えば−２５℃）に設定されている。これは、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍの算出を開始したときに、燃料温度センサ３１が正常であれば、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎ以下の値に確実になるようにするためである。
The predetermined minimum temperature Tmin is set to the lowest value (for example, −25 ° C.) of the estimated environmental temperature of the vehicle. This is because when the calculation of the estimated fuel temperature Tf_sim is started, if the
次いで、燃料温度センサ３１からコモンレール１６までの経路において燃料の温度変化が存在しないものと仮定すると、下式（１４）が得られる。
この式（１４）のＴｆ＿ｓｉｍＺは、推定燃料温度の前回値（前回の演算タイミングにおける推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍの算出値）である。また、式（１４）のΔＴは、前回の演算タイミングから今回の演算タイミングまでの間において、圧力制御弁２２の開弁に起因してリターン路２１内の燃料温度が上昇した分（以下「温度上昇分」という）を示しており、後述する手法により算出される。
Tf_simZ in this equation (14) is the previous value of the estimated fuel temperature (the calculated value of the estimated fuel temperature Tf_sim at the previous calculation timing). In addition, ΔT in Expression (14) is the amount of increase in the fuel temperature in the
以上の式（１２）〜（１４）を式（１１）に代入し、左右両辺を値Ｃで除算すると、下式（１５）が得られる。
したがって、本実施形態では、後述する算出処理において、この式（１５）が用いて、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが算出される。 Therefore, in the present embodiment, the estimated fuel temperature Tf_sim is calculated using the equation (15) in the calculation process described later.
次に、ＥＣＵ２によって実行される各種の制御処理について説明する。なお、以下の制御処理において算出される各種の値は、制御処理の実行中、ＥＣＵ２のＲＡＭ内に記憶されるとともに、各種のフラグの値は、イグニッション・スイッチがＯＮからＯＦＦに切り換えられたときに、「０」にリセットされるものとする。
Next, various control processes executed by the
まず、図４を参照しながら、燃料噴射制御処理について説明する。この制御処理は、以下に述べるように、燃料噴射弁４から気筒内に噴射される燃料量である燃料噴射量Ｑ及びその噴射時期φＩｎｊを算出するものであり、ＴＤＣ信号の発生タイミングに同期して実行される。 First, the fuel injection control process will be described with reference to FIG. As will be described below, this control process calculates a fuel injection amount Q that is the amount of fuel injected into the cylinder from the fuel injection valve 4 and its injection timing φInj, and is synchronized with the generation timing of the TDC signal. Executed.
同図に示すように、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、エンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、要求トルクＴＲＱを算出する。 As shown in the figure, first, in step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), a required torque TRQ is searched by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the accelerator pedal opening AP. Is calculated.
次いで、ステップ２に進み、要求トルクＴＲＱ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、燃料噴射量Ｑを算出する。 Next, the routine proceeds to step 2, where a fuel injection amount Q is calculated by searching a map (not shown) according to the required torque TRQ and the engine speed NE.
次に、ステップ３で、燃料噴射量Ｑ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、噴射時期φＩＮＪを算出した後、本処理を終了する。燃料噴射量Ｑ及び噴射時期φＩＮＪが以上のように算出されると、これらに対応する制御入力信号が燃料噴射弁４に供給され、それにより、燃料噴射弁４の開弁タイミング及び開弁時間が燃料噴射量Ｑ及び噴射時期φＩＮＪに対応して制御される。
Next, in
次に、図５を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行されるレール圧制御処理について説明する。このレール圧制御処理は、以下に述べるように、ＰＣＶモード制御処理、ＣＰＣモード制御処理及びＭｅＵｎモード制御処理のいずれかの制御処理に切り換えて、レール圧Ｐｒａｉｌを制御するものであり、所定の制御周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。
Next, the rail pressure control process executed by the
同図に示すように、まず、ステップ１０で、センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧが「１」であるか否かを判別する。このセンサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧは、後述する故障判定処理において、燃料温度センサ３１が故障しているときに「１」に、正常であるときに「０」にそれぞれ設定される。
As shown in the figure, first, in
ステップ１０の判別結果がＹＥＳで、燃料温度センサ３１が故障しているときには、後述するＭｅＵｎモード制御処理の実行条件が成立していると判定して、ステップ１９に進み、それを表すために、ＣＰＣモードフラグＦ＿ＣＰＣ＿ｍｄ及びＰＣＶモードフラグＦ＿ＰＣＶ＿ｍｄをいずれも「０」に設定する。
When the determination result in
一方、ステップ１０の判別結果がＮＯで、燃料温度センサ３１が正常であるときには、ステップ１１に進み、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎが所定の低温しきい値Ｔｌｏｗ以上であるか否かを判別する。この所定の低温しきい値Ｔｌｏｗ（所定温度）は、燃料温度の常温域と低温域の境界を規定する値（例えば１０℃）に設定されている。
On the other hand, if the determination result in
ステップ１１の判別結果がＮＯで、Ｔｆ＿ｓｅｎ＜Ｔｌｏｗのときには、燃料温度が低温域にあり、後述するＰＣＶモード制御処理の実行条件が成立していると判定して、ステップ１７に進み、それを表すために、ＰＣＶモードフラグＦ＿ＰＣＶ＿ｍｄを「１」に設定するとともに、ＣＰＣモードフラグＦ＿ＣＰＣ＿ｍｄを「０」に設定する。
If the determination result in
一方、ステップ１１の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１２に進み、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎが所定の高温しきい値Ｔｈｉｇｈ以下であるか否かを判別する。この所定の高温しきい値Ｔｈｉｇｈは、燃料温度の常温域と高温域の境界を規定する値（例えば７０℃）に設定されている。
On the other hand, when the determination result of
ステップ１２の判別結果がＹＥＳで、Ｔｌｏｗ≦Ｔｆ＿ｓｅｎ≦Ｔｈｉｇｈのときには、燃料温度が常温域にあると判定して、ステップ１３に進み、エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに応じて、図６に示す常温域マップを検索することにより、エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑの組み合わせが、ＣＰＣモード域及びＭｅＵｎモード域のいずれにあるかを決定する。このＣＰＣモード域は、後述するＣＰＣモード制御処理を実行すべき領域に設定され、ＭｅＵｎモード域は、ＭｅＵｎモード制御処理を実行すべき領域に設定されている。
If the determination result in
次いで、ステップ１４に進み、上記ステップ１３の検索結果がＣＰＣモード域であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、ＣＰＣモード制御処理の実行条件が成立していると判定して、ステップ１８に進み、それを表すために、ＣＰＣモードフラグＦ＿ＣＰＣ＿ｍｄを「１」に設定するとともに、ＰＣＶモードフラグＦ＿ＰＣＶ＿ｍｄを「０」に設定する。
Next, the process proceeds to step 14, and it is determined whether or not the search result in
一方、ステップ１４の判別結果がＮＯで、上記ステップ１３の検索結果がＭｅＵｎモード域であるときには、ＭｅＵｎモード制御処理の実行条件が成立していると判定して、前述したように、ステップ１９を実行する。
On the other hand, if the determination result of
一方、ステップ１２の判別結果がＮＯで、Ｔｈｉｇｈ＜Ｔｆ＿ｓｅｎのときには、燃料温度が高温域にあると判定して、ステップ１５に進み、エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに応じて、図示しない高温域マップを検索することにより、エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑの組み合わせが、ＣＰＣモード域及びＭｅＵｎモード域のいずれにあるかを決定する。この高温域マップでは、図示しないが、上述した図６の常温域マップと比べて、ＣＰＣモード域がより狭い領域（具体的には極低負荷域）になるように設定されている。言い換えれば、ＭｅＵｎモード域がより広い領域になるように設定されている。
On the other hand, if the determination result in
次いで、ステップ１６に進み、ステップ１５の検索結果がＭｅＵｎモード域であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、ＣＰＣモード制御処理の実行条件が成立していると判定して、前述したように、ステップ１８を実行する。一方、ステップ１６の判別結果がＹＥＳのときには、ＭｅＵｎモード制御処理の実行条件が成立していると判定して、前述したように、ステップ１９を実行する。
Next, the process proceeds to step 16 to determine whether or not the search result of
以上のステップ１７〜１９のいずれかに続くステップ２０で、ＰＣＶモードフラグＦ＿ＰＣＶ＿ｍｄが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、ＰＣＶモード制御の実行条件が成立しているときには、ステップ２２に進み、ＰＣＶモード制御処理を実行する。このＰＣＶモード制御処理では、流量制御弁２０が全開状態に保持されるとともに、圧力制御弁２２が以下に述べるように制御される。
In
すなわち、エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄを算出する。次いで、レール圧Ｐｒａｉｌがこの目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄに収束するように、所定のフィードバック制御アルゴリズムにより、ＰＣＶ制御入力を算出した後、それに対応する制御入力信号を圧力制御弁２２に供給する。それにより、レール圧Ｐｒａｉｌがこの目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄに収束するように、圧力制御弁２２の開度がフィードバック制御される。
That is, the target rail pressure Prail_cmd is calculated by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the fuel injection amount Q. Next, after a PCV control input is calculated by a predetermined feedback control algorithm so that the rail pressure Prail converges to the target rail pressure Prail_cmd, a control input signal corresponding to the PCV control input is supplied to the
このＰＣＶモード制御処理の実行中、圧力制御弁２２が開弁すると、コモンレール１６内の燃料がリターン路２１に流れ出る際に、燃料の圧力エネルギが熱エネルギに変換されることで、燃料温度が上昇する。したがって、Ｔｆ＿ｓｅｎ＜Ｔｌｏｗが成立し、燃料温度が低温域にあるときには、ＰＣＶモード制御処理が継続して実行されることで、昇温された燃料がリターン路２１から燃料供給路１２に継続して戻される。その結果、燃料温度センサ３１が正常であれば、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎが上昇することになる。
If the
以上のように、ステップ２２で、ＰＣＶモード制御処理を実行した後、本処理を終了する。
As described above, after executing the PCV mode control process in
一方、ステップ２０の判別結果がＮＯのときには、ステップ２１に進み、ＣＰＣモードフラグＦ＿ＣＰＣ＿ｍｄが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、ＣＰＣモード制御処理の実行条件が成立しているときには、ステップ２３に進み、ＣＰＣモード制御処理を実行する。このＣＰＣモード制御処理では、以下に述べるように、流量制御弁２０及び圧力制御弁２２の協調制御が実行される。
On the other hand, when the determination result of
この協調制御では、流量制御弁２０の開度がフィードバック制御されるとともに、圧力制御弁２２の開度がフィードフォワード制御される。まず、流量制御弁２０の開度のフィードバック制御では、エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄを算出し、レール圧Ｐｒａｉｌが目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄに収束するように、所定のフィードバック制御アルゴリズムにより、ＭＰＲＯＰ制御入力を算出した後、それに対応する制御入力信号が流量制御弁２０に供給される。それにより、レール圧Ｐｒａｉｌが目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄに収束するように、流量制御弁２０の開度がフィードバック制御される。
In this cooperative control, the opening degree of the flow
また、圧力制御弁２２の開度のフィードフォワード制御では、前述した目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄに応じて、マップ検索によりＰＣＶ制御入力を算出した後、それに対応する制御入力信号が圧力制御弁２２に供給される。それにより、レール圧Ｐｒａｉｌが目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄになるように、圧力制御弁２２の開度がフィードフォワード制御される。
Further, in the feedforward control of the opening degree of the
以上のように、ステップ２３で、ＣＰＣモード制御処理を実行した後、本処理を終了する。
As described above, after executing the CPC mode control process in
一方、ステップ２１の判別結果がＮＯで、ＭｅＵｎモード制御処理の実行条件が成立しているときには、ステップ２４に進み、ＭｅＵｎモード制御処理を実行する。このＭｅＵｎモード制御処理では、圧力制御弁２２が閉弁状態に保持されるとともに、以下に述べるように、流量制御弁２０の開度がフィードバック制御される。
On the other hand, when the determination result in
すなわち、エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄを算出し、レール圧Ｐｒａｉｌが目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄに収束するように、所定のフィードバック制御アルゴリズムにより、ＭＰＲＯＰ制御入力を算出した後、それに対応する制御入力信号が流量制御弁２０に供給される。それにより、レール圧Ｐｒａｉｌが目標レール圧Ｐｒａｉｌ＿ｃｍｄに収束するように、流量制御弁２０の開度がフィードバック制御される。
That is, by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the fuel injection amount Q, the target rail pressure Trail_cmd is calculated, and predetermined feedback control is performed so that the rail pressure Rail converges to the target rail pressure Trail_cmd. After calculating the MPROP control input by the algorithm, a control input signal corresponding to the MPROP control input is supplied to the
以上のように、ステップ２４で、ＭｅＵｎモード制御処理を実行した後、本処理を終了する。
As described above, after executing the MeUn mode control process in
このレール圧制御処理の場合、前述したように、センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧ＝１で、燃料温度センサ３１が故障していると判定されているときには、ＭｅＵｎモード制御処理が実行される。これは以下の理由による。すなわち、燃料温度センサ３１が故障した場合、燃料温度が実際には高温域に達しているにもかかわらず、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎが所定の低温しきい値Ｔｌｏｗよりも低いと判定されることで、ＰＣＶモード制御処理が継続して実行され、その結果、燃料温度が極高温状態になる可能性がある。
In the case of this rail pressure control process, as described above, when the sensor failure flag F_SEN_NG = 1 and it is determined that the
その場合、前述したように、ストレーナ１３が合成樹脂製であるので、極高温の条件下では劣化が促進され、その寿命が短くなる可能性がある。一方、ＭｅＵｎモード制御処理中は、圧力制御弁２２が閉弁状態に保持されるので、リターン路２１からの高温の燃料が燃料供給路１２に戻されないことで、燃料温度の上昇が抑制され、極高温状態になるのを回避できることになる。したがって、本実施形態では、燃料温度センサ３１が故障していると判定されている場合、燃料温度が極高温域まで上昇するのを回避し、ストレーナ１３の寿命を延ばすために、ＭｅＵｎモード制御処理が実行される。
In this case, as described above, since the
次に、図７を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行される故障判定処理について説明する。この制御処理は、以下に述べるように、燃料温度センサ３１が故障しているか否かを判定するものであり、所定の制御周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。
Next, a failure determination process executed by the
同図に示すように、まず、ステップ３０で、センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧが「１」であるか否かを判別する。このセンサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧは、燃料温度センサ３１が正常であるか否かを表すものであり、以下に述べるように設定される。
As shown in the figure, first, in
このステップ３０の判別結果がＹＥＳで、今回の運転サイクルにおいて燃料温度センサ３１が故障していると判定済みであるときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ３０の判別結果がＮＯのときには、ステップ３１に進み、前述したＰＣＶモードフラグＦ＿ＰＣＶ＿ｍｄが「１」であるか否かを判別する。
If the determination result in
この判別結果がＮＯで、ＰＣＶモード制御を実行してないときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ３１の判別結果がＹＥＳで、ＰＣＶモード制御を実行中であるときには、ステップ３２に進み、ＰＣＶモードフラグの前回値Ｆ＿ＰＣＶ＿ｍｄＺが「１」であるか否かを判別する。
When the determination result is NO and the PCV mode control is not executed, the present process is terminated as it is. On the other hand, if the determination result in
この判別結果がＹＥＳで、今回の制御タイミングがＰＣＶモード制御の実行条件が成立した直後のタイミングであるときには、ステップ３４に進み、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍを前述した所定の最低温度Ｔｍｉｎに設定する。 When the determination result is YES and the current control timing is the timing immediately after the execution condition of the PCV mode control is established, the process proceeds to step 34, and the estimated fuel temperature Tf_sim is set to the predetermined minimum temperature Tmin described above.
一方、ステップ３２の判別結果がＮＯのとき、すなわち、前回以前の制御タイミングにおいてＰＣＶモード制御の実行条件が成立し、ＰＣＶモード制御が実行されていたときには、ステップ３３に進み、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍの算出処理を実行する。この算出処理は、具体的には、図８に示すように実行される。
On the other hand, when the determination result of
同図に示すように、まず、ステップ５０で、レール圧Ｐｒａｉｌに応じて、図示しないマップを検索することにより、前述した静的リーク流量ｄｍ＿Ｌｅａｋ＿ＳＴを算出する。その後、ステップ５１に進み、レール圧Ｐｒａｉｌ及び燃料噴射弁４への通電時間に応じて、図示しないマップを検索することにより、前述した動的リーク流量ｄｍ＿Ｌｅａｋ＿ＤＹを算出する。なお、この場合、燃料噴射弁４への通電時間は、前述した燃料噴射弁４の開弁時間に相当する。
As shown in the figure, first, in
次いで、ステップ５２で、前述した式（５）により、リーク流量ｄｍ＿Ｌｅａｋを算出する。その後、ステップ５３に進み、エンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、前述したポンプ流量ｄｍ＿Ｐｕｍｐを算出する。
Next, at
次に、ステップ５４で、燃料噴射量Ｑに応じて、図示しないマップを検索することにより、前述した噴射流量ｄｍ＿Ｉｎｊを算出する。その後、ステップ５５に進み、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍに応じて、図示しないマップを検索することにより、前述した排出流量ｄｍ＿ＯＦＶを算出する。
Next, in
ステップ５５に続くステップ５６で、前述した式（３）により、フィード流量ｄｍ＿Ｆｅｅｄを算出する。その後、ステップ５７に進み、前述した式（４）により、リターン流量ｄｍ＿ＰＣＶを算出する。
In
次いで、ステップ５８に進み、前述した式（１０）により、リターン流量比ｒ＿ＰＣＶを算出する。その後、ステップ５９で、ステップレール圧Ｐｒａｉｌに応じて、図９に示すマップを検索することにより、温度上昇分ΔＴを算出する。同図のマップは、温度上昇分ΔＴとレール圧Ｐｒａｉｌとの測定結果に基づいて作成されたものである。
Next, the routine proceeds to step 58, where the return flow ratio r_PCV is calculated by the above-described equation (10). Thereafter, in
次に、ステップ６０で、前述した式（１５）により、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍを算出した後、本処理を終了する。
Next, in
図７に戻り、ステップ３３では、以上のように、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが算出される。
Returning to FIG. 7, in
以上のステップ３３又は３４に続くステップ３５で、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが前述した所定の低温しきい値Ｔｌｏｗ以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、Ｔｆ＿ｓｉｍ＜Ｔｌｏｗのときには、ステップ３６に進み、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎが所定の低温しきい値Ｔｌｏｗ以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、Ｔｆ＿ｓｉｍ＜Ｔｌｏｗ，Ｔｆ＿ｓｅｎ＜Ｔｌｏｗが成立しているときには、そのまま本処理を終了する。
In
一方、ステップ３６の判別結果がＹＥＳのときには、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎの方が推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍよりも先に所定の低温しきい値Ｔｌｏｗに達したことで、燃料温度センサ３１が正常であると判定して、ステップ３７に進み、それを表すために、前述したセンサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧを「０」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
一方、ステップ３５の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ３８に進み、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎが所定の低温しきい値Ｔｌｏｗ以上であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍ及び検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎの双方が同時に所定の低温しきい値Ｔｌｏｗに達したことで、燃料温度センサ３１が正常であると判定して、前述したように、ステップ３７を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result of
一方、ステップ３８の判別結果がＮＯで、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍの方が検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎよりも先に所定の低温しきい値Ｔｌｏｗに達したときには、燃料温度センサ３１が故障していると判定して、ステップ３９に進み、それを表すために、センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧを「１」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result of
以上のように、この故障判定処理では、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍの方が検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎよりも先に所定の低温しきい値Ｔｌｏｗに達したときに、燃料温度センサ３１が故障していると判定される。これは、前述したように、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍの演算開始時の初期値が所定の最低温度Ｔｍｉｎに設定される関係上、燃料温度センサ３１が正常である限り、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎよりも先に所定の低温しきい値Ｔｌｏｗに達することがないためである。
As described above, in this failure determination process, it is determined that the
次に、図１０を参照しながら、以上の燃料噴射制御処理、レール圧制御処理及び燃料温度センサ３１の故障判定処理を実行したときの制御結果例について説明する。なお、同図は、燃料温度センサ３１が故障している場合において、エンジン始動時の実際の燃料温度が前述した所定の最低温度Ｔｍｉｎにある条件下で、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが実際の燃料温度と等しい値で推移したときの例を示している。
Next, an example of control results when the above fuel injection control process, rail pressure control process, and
同図に示すように、時刻ｔ１で、エンジン３が始動された場合、このタイミングでは、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが所定の最低温度Ｔｍｉｎに設定されるとともに、実際の燃料温度が所定の最低温度Ｔｍｉｎにあることで、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎも所定の最低温度Ｔｍｉｎを示す。それにより、前述したステップ１１の判別結果がＮＯとなり、前述したＰＣＶモード制御処理の実行条件が成立することで、ＰＣＶモードフラグＦ＿ＰＣＶ＿ｍｄが「１」に設定されるとともに、ＣＰＣモードフラグＦ＿ＣＰＣ＿ｍｄが「０」に設定される。
As shown in the figure, when the
それにより、エンジン始動後、ＰＣＶモード制御処理が継続して実行され、それに伴い、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが上昇するとともに、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎは故障していることで、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍよりも緩い勾配で上昇する。そして、時刻ｔ２で、Ｔｆ＿ｓｉｍ≧Ｔｌｏｗ，Ｔｆ＿ｓｅｎ＜Ｔｌｏｗが成立することで、前述したステップ３９の判別結果がＹＥＳとなり、燃料温度センサ３１が故障していると判定される。それにより、前述したセンサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧが「１」に設定されるとともに、前述した判定実行済みフラグＦ＿ＤＯＮＥが「１」に設定される。
Accordingly, after the engine is started, the PCV mode control process is continuously executed, and accordingly, the estimated fuel temperature Tf_sim is increased and the detected fuel temperature Tf_sen is broken, so that the gradient is gentler than the estimated fuel temperature Tf_sim. To rise. At time t2, when Tf_sim ≧ Tlow and Tf_sen <Tlow are satisfied, the determination result in
このように、センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧが「１」に設定されると、前述したステップ１０の判別結果がＹＥＳとなることで、ＰＣＶモードフラグＦ＿ＰＣＶ＿ｍｄ及びＣＰＣモードフラグＦ＿ＣＰＣ＿ｍｄがいずれも「０」に設定される。それにより、レール圧制御処理が、ＰＣＶモード制御処理からＭｅＵｎモード制御処理に切り換えられることで、燃料温度の上昇が抑制される。
As described above, when the sensor failure flag F_SEN_NG is set to “1”, the determination result in
以上のように、本実施形態の故障判定装置１によれば、リターン流量比ｒ＿ＰＣＶが、リターン流量ｄｍ＿ＰＣＶの、燃料温度センサ３１の設置部位の燃料流量（ｄｍ＿Ｆｅｅｄ＋ｄｍ＿ＰＣＶ）に対する比として算出され、このリターン流量比ｒ＿ＰＣＶを用いて、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが算出される。このように推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが算出されるので、圧力制御弁２２の開弁に伴って昇温された燃料がリターン路２１を介して燃料供給路１２に戻される度合を反映させながら、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍを精度よく算出することができる。さらに、推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎよりも先に所定の低温しきい値Ｔｌｏｗに達したときに、燃料温度センサ３１が故障していると判定されるので、検出燃料温度のみを用いる特許文献１の手法と比べて、燃料温度センサ３１の故障判定を精度よく実行することができ、判定精度を向上させることができる。
As described above, according to the
また、燃料温度センサ３１が故障していると判定されたときに、レール圧制御処理が、ＰＣＶモード制御処理からＭｅＵｎモード制御処理に切り換えられるので、燃料温度が上昇し続けるのを回避することができる。それにより、前述したように、ストレーナ１３に内蔵されたフィルタエレメントの寿命を延ばすことができ、ランニングコストを低減することができる。
Further, when it is determined that the
次に、本発明の第２実施形態に係る燃料温度センサの故障判定装置について説明する。第２実施形態の故障判定装置の場合、その機械的な構成及び電気的な構成は第１実施形態の故障判定装置１と同一であり、前述した図７の故障判定処理に代えて、図１１に示す故障判定処理を実行する点のみが異なっている。
Next, a failure determination device for a fuel temperature sensor according to a second embodiment of the present invention will be described. In the case of the failure determination device of the second embodiment, its mechanical configuration and electrical configuration are the same as those of the
したがって、以下の説明では、第１実施形態の燃料供給装置１０と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明は省略するとともに、図１１の故障判定処理についてのみ説明する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、リターン割合算出手段、推定燃料温度算出手段、故障判定手段及び温度割合算出手段に相当する。
Therefore, in the following description, the same components as those of the
図１１に示すにように、この故障判定処理の場合、ステップ７０〜７２の処理は、前述した図７のステップ３０〜３２の処理と同一になっている。また、ステップ７２の判別結果がＹＥＳで、今回の制御タイミングがＰＣＶモード制御の実行条件が成立した直後のタイミングであるときには、ステップ８１に進み、推定燃料温度の初期値Ｔｆ＿ｓｉｍｉｎｉを前述した所定の最低温度Ｔｍｉｎに設定する。 As shown in FIG. 11, in the case of this failure determination process, the process of steps 70-72 is the same as the process of steps 30-32 of FIG. If the determination result in step 72 is YES and the current control timing is the timing immediately after the execution condition of the PCV mode control is established, the process proceeds to step 81, and the initial value Tf_simini of the estimated fuel temperature is set to the predetermined minimum value described above. Set to temperature Tmin.
次いで、ステップ８２に進み、検出燃料温度の初期値Ｔｆ＿ｓｅｎｉｎｉをＲＡＭ内に記憶されている検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎに設定した後、本処理を終了する。 Next, the process proceeds to step 82, where the initial value Tf_senini of the detected fuel temperature is set to the detected fuel temperature Tf_sen stored in the RAM, and then this process is terminated.
一方、ステップ７２の判別結果がＮＯで、前回以前の制御タイミングにおいて、ＰＣＶモード制御が実行されていたときには、ステップ７３で、前述したステップ３３と同じ手法によって推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍを算出した後、ステップ７４に進み、推定温度偏差ＤＴｓｉｍを、推定燃料温度とその初期値との偏差（Ｔｆ＿ｓｉｍ−Ｔｆ＿ｓｉｍｉｎｉ）に設定する。この推定温度偏差ＤＴｓｉｍは、ＰＣＶモード制御処理の開始時点からの推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍの上昇分（変化分）に相当する。
On the other hand, if the determination result in step 72 is NO and PCV mode control has been executed at the control timing before the previous time, the estimated fuel temperature Tf_sim is calculated in
次いで、ステップ７５に進み、推定温度偏差ＤＴｓｉｍが所定値Ｄｒｅｆ２以上であるか否かを判別する。この所定値Ｄｒｅｆ２は、推定温度偏差ＤＴｓｉｍの算出結果において高い信頼性を確保できるような値（例えば５℃）に設定されている。 Next, the routine proceeds to step 75, where it is determined whether or not the estimated temperature deviation DTsim is greater than or equal to a predetermined value Dref2. The predetermined value Dref2 is set to a value (for example, 5 ° C.) that can ensure high reliability in the calculation result of the estimated temperature deviation DTsim.
このステップ７５の判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ７５の判別結果がＹＥＳで、ＤＴｓｉｍ≧Ｄｒｅｆ２のときには、ステップ７６に進み、検出温度偏差ＤＴｓｅｎを、検出燃料温度とその初期値との偏差（Ｔｆ＿ｓｅｎ−Ｔｆ＿ｓｅｎｉｎｉ）に設定する。この検出温度偏差ＤＴｓｅｎは、ＰＣＶモード制御処理の開始時点からの検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎの上昇分（変化分）に相当する。
When the determination result of this
次いで、ステップ７７に進み、勾配Ｇｒａｄ（温度割合）を、検出温度偏差と推定温度偏差との比ＤＴｓｅｎ／ＤＴｓｉｍに設定する。 Next, the routine proceeds to step 77, where the gradient Grad (temperature ratio) is set to the ratio DTsen / DTsim between the detected temperature deviation and the estimated temperature deviation.
次に、ステップ７８で、１−α≦Ｇｒａｄ≦１＋αが成立しているか否かを判別する。この値αは、０＜α＜１が成立するような所定値に設定されている。この判別結果がＹＥＳで、Ｇｒａｄ≒１又はＧｒａｄ＝１のときには、燃料温度センサ３１が正常であると判定して、ステップ７９に進み、それを表すために、センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧを「０」に設定した後、本処理を終了する。
Next, in
一方、ステップ７８の判別結果がＮＯで、Ｇｒａｄ＜１−α又は１＋α＜Ｇｒａｄが成立しているときには、燃料温度センサ３１が故障していると判定して、ステップ８０に進み、それを表すために、センサ故障フラグＦ＿ＳＥＮ＿ＮＧを「１」に設定した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in
以上のように、この故障判定処理では、勾配Ｇｒａｄにおいて、１−α≦Ｇｒａｄ≦１＋αが成立しているか否かに基づいて、燃料温度センサ３１の故障判定が実行される。この場合、勾配Ｇｒａｄは、検出温度偏差と推定温度偏差との比ＤＴｓｅｎ／ＤＴｓｉｍであるので、燃料温度センサ３１が正常であるときには、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎ及び推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが互いに同じ値を示しながら推移することになるので、図１２に実線で示すようにＧｒａｄ＝１が成立するか、又はＧｒａｄ≒１が成立することになる。
As described above, in this failure determination process, the failure determination of the
一方、燃料温度センサ３１が故障しているときには、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎ及び推定燃料温度Ｔｆ＿ｓｉｍが互いに離間しながら推移することになるので、図１２に破線で示すように１＋α＜Ｇｒａｄが成立したり、同図に１点鎖線で示すようにＧｒａｄ＜１−αが成立したりすることになる。すなわち、燃料温度センサ３１による検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎが実際の燃料温度をかなり下回るような故障状態と、実際の燃料温度をかなり上回るような故障状態とを精度よく判定することができる。
On the other hand, when the
以上のように、第２実施形態の故障判定装置によれば、第１実施形態の故障判定装置１と同様に、燃料温度センサ３１の故障判定を精度よく実行ことができ、判定精度を向上させることができる。これに加えて、燃料温度センサ３１による検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎが実際の燃料温度をかなり下回るような故障状態と、実際の燃料温度をかなり上回るがような故障状態とを精度よく判定することができるので、検出燃料温度Ｔｆ＿ｓｅｎが実際の燃料温度をかなり下回るような故障状態のみを判定する第１実施形態の手法と比べて、さらに高い商品性を確保することができる。
As described above, according to the failure determination device of the second embodiment, as in the
なお、第１及び第２実施形態は、燃料温度センサとして、サーミスタタイプのものを用いた例であるが、本発明の燃料温度センサはこれに限らず、燃料温度を検出できるものであればよい。例えば、燃料温度センサとして、熱電対タイプのものや、それ以外の電気的に燃料温度を検出できるものを用いてもよい。 In addition, although 1st and 2nd embodiment is an example using the thermistor type thing as a fuel temperature sensor, the fuel temperature sensor of this invention is not restricted to this, What is necessary is just what can detect fuel temperature. . For example, as the fuel temperature sensor, a thermocouple type sensor or another sensor that can electrically detect the fuel temperature may be used.
また、第１及び第２実施形態は、本発明の故障判定装置を車両用の内燃機関における燃料温度センサに適用した例であるが、本発明の故障判定装置は、これに限らず、船舶用の内燃機関や、他の産業機器用の内燃機関における燃料温度センサにも適用可能である。 The first and second embodiments are examples in which the failure determination device according to the present invention is applied to a fuel temperature sensor in an internal combustion engine for a vehicle. However, the failure determination device according to the present invention is not limited to this and is used for ships. The present invention is also applicable to a fuel temperature sensor in an internal combustion engine of this type or an internal combustion engine for other industrial equipment.
さらに、第１及び第２実施形態は、リターン割合として、リターン流量比ｒ＿ＰＣＶを用いた例であるが、本発明のリターン割合はこれに限らず、コモンレール内に供給される燃料量のうちの、リターン路を介してコモンレールから燃料供給路内に戻される燃料量の割合を表すものであればよい。例えば、リターン割合として、値（１−ｒ＿ＰＣＶ）や、リターン流量比ｒ＿ＰＣＶを百分率に変換した値、値（１−ｒ＿ＰＣＶ）を百分率に変換した値を用いてもよい。 Furthermore, although 1st and 2nd embodiment is an example using return flow ratio r_PCV as a return ratio, the return ratio of this invention is not restricted to this, Of the amount of fuel supplied in a common rail, Any ratio may be used as long as it represents the ratio of the amount of fuel returned from the common rail to the fuel supply path via the return path. For example, a value (1-r_PCV), a value obtained by converting the return flow rate ratio r_PCV into a percentage, or a value obtained by converting the value (1-r_PCV) into a percentage may be used as the return ratio.
一方、第２実施形態は、温度割合として、検出温度偏差と推定温度偏差との比ＤＴｓｅｎ／ＤＴｓｉｍである勾配Ｇｒａｄを用いた例であるが、本発明の温度割合はこれに限らず、推定燃料温度が所定値以上変化したときに、当該変化した期間における検出燃料温度の変化分及び推定燃料温度の変化分の割合を表すものであればよい。例えば、温度割合として、推定温度偏差と検出温度偏差との比ＤＴｓｉｍ／ＤＴｓｅｎや、これら２つの温度偏差の百分率（１００・ＤＴｓｉｍ／ＤＴｓｅｎ、または１００・ＤＴｓｅｎ／ＤＴｓｉｍ）などを用いてもよい。 On the other hand, although 2nd Embodiment is an example using gradient Grad which is ratio DTsen / DTsim of detected temperature deviation and estimated temperature deviation as a temperature ratio, the temperature ratio of this invention is not restricted to this, Estimated fuel What is necessary is just to represent the ratio of the change in the detected fuel temperature and the change in the estimated fuel temperature during the changed period when the temperature changes by a predetermined value or more. For example, a ratio DTsim / DTsen between the estimated temperature deviation and the detected temperature deviation, a percentage of these two temperature deviations (100 · DTsim / DTsen, or 100 · DTsen / DTsim) may be used as the temperature ratio.
１ 故障判定装置
２ ＥＣＵ（リターン割合算出手段、推定燃料温度算出手段、故障判定手段、温度割 合算出手段）
３ 内燃機関
１１ 燃料タンク
１２ 燃料供給路
１６ コモンレール
２１ リターン路
３１ 燃料温度センサ
ｒ＿ＰＣＶ リターン流量比（リターン割合）
Ｔｆ＿ｓｉｍ 推定燃料温度
Ｔｆ＿ｓｅｎ 検出燃料温度
Ｔｌｏｗ 所定の低温しきい値（所定温度）
ＤＴｓｅｎ 検出温度偏差（検出燃料温度の変化分）
ＤＴｓｉｍ 推定温度偏差（推定燃料温度の変化分）
Ｄｒｅｆ２ 所定値
Ｇｒａｄ 勾配（温度割合）
α 所定値（温度割合の所定範囲を規定する値）
1
3
Tf_sim Estimated fuel temperature Tf_sen Detected fuel temperature Tlow Predetermined low temperature threshold (predetermined temperature)
DTsen detected temperature deviation (change in detected fuel temperature)
DTsim estimated temperature deviation (change in estimated fuel temperature)
Dref2 predetermined value Grad gradient (temperature ratio)
α Predetermined value (value that defines a predetermined range of temperature ratio)
Claims (3)
前記コモンレール内に供給される燃料量のうちの、前記リターン路を介して前記コモンレールから前記燃料供給路内に戻される燃料量の割合をリターン割合として算出するリターン割合算出手段と、
当該算出されたリターン割合を用いて、前記燃料供給路の前記燃料温度センサの部位における燃料の温度の推定値である推定燃料温度を算出する推定燃料温度算出手段と、
当該算出された推定燃料温度と前記燃料温度センサによって検出された燃料の温度である検出燃料温度とを用いて、前記燃料温度センサの故障を判定する故障判定手段と、
を備えることを特徴とする燃料温度センサの故障判定装置。 In an internal combustion engine having a fuel supply path for supplying fuel from a fuel tank to a common rail and a return path for returning fuel in the common rail to the fuel supply path, the return path of the fuel supply path A fuel temperature sensor failure determination device that is provided closer to the common rail than the connection portion and detects the temperature of the fuel in the fuel supply path,
A return ratio calculating means for calculating, as a return ratio, a ratio of the amount of fuel returned from the common rail to the fuel supply path through the return path out of the amount of fuel supplied to the common rail;
Estimated fuel temperature calculating means for calculating an estimated fuel temperature, which is an estimated value of the temperature of the fuel in the fuel temperature sensor portion of the fuel supply path, using the calculated return ratio;
A failure determination means for determining a failure of the fuel temperature sensor using the calculated estimated fuel temperature and a detected fuel temperature that is a temperature of the fuel detected by the fuel temperature sensor;
A failure determination apparatus for a fuel temperature sensor, comprising:
前記推定燃料温度が所定値以上変化したときに、当該変化した期間における前記検出燃料温度の変化分及び当該推定燃料温度の変化分の割合である温度割合を算出する温度割合算出手段を有し、
当該算出された温度割合が所定範囲内にないときに、前記燃料温度センサが故障していると判定することを特徴とする請求項１に記載の燃料温度センサの故障判定装置。 The failure determination means includes
When the estimated fuel temperature changes by a predetermined value or more, there is a temperature ratio calculating means for calculating a temperature ratio that is a ratio of a change in the detected fuel temperature and a change in the estimated fuel temperature in the changed period,
2. The fuel temperature sensor failure determination device according to claim 1, wherein when the calculated temperature ratio is not within a predetermined range, it is determined that the fuel temperature sensor has failed. 3.
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