JP2016217263A - Controller for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、燃料を昇圧する燃料昇圧ポンプの異常を判定する内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that determines an abnormality of a fuel boost pump that boosts fuel.
筒内噴射式の内燃機関においては、カムシャフトで駆動される燃料昇圧ポンプを用いて燃料を昇圧し、昇圧された燃料をインジェクタにより燃焼室に噴射している。 In a cylinder injection internal combustion engine, fuel is boosted using a fuel booster pump driven by a camshaft, and the boosted fuel is injected into a combustion chamber by an injector.
従来、この種の内燃機関の制御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。特許文献1に記載のものは、内燃機関の始動時において、燃料圧力が所定の始動判定閾値以上に昇圧されたことを条件として燃料噴射を開始するようになっている。 Conventionally, what was described in patent document 1 as a control apparatus of this kind of internal combustion engine is known. The device described in Patent Document 1 starts fuel injection when the internal combustion engine is started on the condition that the fuel pressure is increased to a predetermined start determination threshold value or more.
また、特許文献1に記載のものは、燃料昇圧ポンプによる燃料圧力の上昇と、燃料噴射による燃料圧力の下降とが繰り返されることで、燃料噴射中に燃料圧力が変動することから、燃料圧力に応じて燃料の噴射時期を変更することで燃料圧力の変動を抑制している。 In addition, since the fuel pressure fluctuates during fuel injection by repeating the increase of the fuel pressure by the fuel boost pump and the decrease of the fuel pressure by the fuel injection in the one described in Patent Document 1, the fuel pressure is increased. Accordingly, the fuel pressure fluctuation is suppressed by changing the fuel injection timing.
さらに、特許文献1に記載のものは、燃料圧力が始動判定閾値以上に昇圧されて燃料噴射が開始された後、燃料圧力が異常判定閾値未満に低下した場合は、燃料昇圧ポンプが異常であると判定するようになっている。 Furthermore, in the device described in Patent Document 1, if the fuel pressure drops below the abnormality determination threshold after the fuel pressure has been increased above the start determination threshold and fuel injection has started, the fuel boost pump is abnormal. It comes to judge.
ここで、内燃機関が冷機始動するときは、良好な始動性を確保するために燃料噴射量が増量側に補正されるため、燃料噴射の開始後に燃料噴射量の増量に起因して燃料圧力が低下する。 Here, when the internal combustion engine is cold-started, the fuel injection amount is corrected to the increase side in order to ensure good startability, so the fuel pressure is increased due to the increase in the fuel injection amount after the start of fuel injection. descend.
このような燃料昇圧ポンプを有するものでは、燃料昇圧ポンプが異常であると判定するための異常判定閾値よりも燃料圧力が低いと判定された場合に、燃料昇圧ポンプが異常であると判定している。しかしながら、極低温等の特殊状況下で内燃機関が冷機始動するとき、燃料噴射量の増量が大きいために燃料噴射後の燃料圧力の低下が大きく、燃料圧力が異常判定閾値を下回ってしまうことがあった。この現象は、燃料昇圧ポンプの性能に由来するものであり、燃料昇圧ポンプの異常ではない。 With such a fuel boost pump, if it is determined that the fuel pressure is lower than the abnormality determination threshold for determining that the fuel boost pump is abnormal, it is determined that the fuel boost pump is abnormal. Yes. However, when the internal combustion engine is cold-started under special conditions such as extremely low temperatures, the increase in the fuel injection amount is large, so that the fuel pressure after the fuel injection is greatly reduced, and the fuel pressure may fall below the abnormality determination threshold. there were. This phenomenon is derived from the performance of the fuel booster pump and is not an abnormality of the fuel booster pump.
したがって、燃料昇圧ポンプが異常でないにも関わらず異常であると誤判定されるおそれがあった。 Therefore, there is a possibility that the fuel boost pump is erroneously determined to be abnormal although it is not abnormal.
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、燃料昇圧ポンプが異常であると誤判定されるのを防止できる内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can prevent a fuel boost pump from being erroneously determined to be abnormal.
上記課題を解決するための本発明の態様は、燃料を昇圧させる燃料昇圧ポンプと、前記燃料昇圧ポンプにより昇圧された燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射するインジェクタと、を備える内燃機関の制御装置であって、前記燃料昇圧ポンプを駆動しつつ前記インジェクタによる燃料噴射を行っているときに、前記燃料昇圧ポンプにより昇圧された燃料圧力が異常判定閾値未満となったことを条件として、前記燃料昇圧ポンプが異常であると判定する異常判定部と、前記内燃機関の状態に応じて前記異常判定閾値を設定する異常判定閾値設定部と、を備えるものから構成される。 An aspect of the present invention for solving the above-described problem is a control apparatus for an internal combustion engine, comprising: a fuel boost pump that boosts fuel; and an injector that injects fuel boosted by the fuel boost pump into a combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel boosting is performed on the condition that the fuel pressure boosted by the fuel boosting pump is less than an abnormality determination threshold when the fuel boosting pump is driven and fuel injection is performed by the injector. An abnormality determination unit that determines that the pump is abnormal, and an abnormality determination threshold setting unit that sets the abnormality determination threshold according to the state of the internal combustion engine.
本発明の態様によれば、異常判定閾値が固定値ではなく内燃機関の状態に応じた値に設定される。このため、内燃機関の状態に起因して燃料圧力が一時的に低下したような場合は、燃料圧力が異常判定閾値未満となることがないため、燃料昇圧ポンプが異常であると判定されない。この結果、燃料昇圧ポンプが異常であると誤判定されるのを防止できる。 According to the aspect of the present invention, the abnormality determination threshold value is set to a value corresponding to the state of the internal combustion engine instead of a fixed value. For this reason, when the fuel pressure is temporarily reduced due to the state of the internal combustion engine, the fuel pressure does not become less than the abnormality determination threshold value, so that the fuel boost pump is not determined to be abnormal. As a result, it can be prevented that the fuel boost pump is erroneously determined to be abnormal.
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置を車両1のエンジン2に適用した実施形態の内燃機関の制御装置について、図1ないし図5を参照して説明する。 Hereinafter, an internal combustion engine control apparatus according to an embodiment in which an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is applied to an engine 2 of a vehicle 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
まず、構成を説明する。車両1は、図1に示すように、内燃機関としてのエンジン2と、燃料タンク3とを含んで構成されている。車両1は、エンジンと、動力源となるモータとを備えたハイブリッド車であってもよい。
First, the configuration will be described. As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes an engine 2 as an internal combustion engine and a
エンジン2は、図1に示すように、シリンダヘッド9と、シリンダブロック11と、ピストン12と、コネクティングロッド13と、クランクシャフト14と、吸気装置15と、排気装置16と、点火装置17と、動弁装置18と、イグニッションスイッチ19とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the engine 2 includes a cylinder head 9, a
エンジン2は、例えば、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を行う4サイクルガソリンエンジンによって構成されている。 The engine 2 is constituted by, for example, a four-cycle gasoline engine that performs a series of four strokes including an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke.
シリンダヘッド9には、内部に燃焼室9nと、燃焼室9nに連通する吸気ポート9kおよび排気ポート9hと、エンジン2を冷却する冷却水を通すウォータジャケット9wとが形成されている。
The cylinder head 9 is formed with a
シリンダブロック11は、図示しない締結具により締結されシリンダヘッド9と一体化されており、内部にピストン12、コネクティングロッド13およびクランクシャフト14を収容している。ピストン12、コネクティングロッド13およびクランクシャフト14は連結されており、ピストン12の往復運動はクランクシャフト14の回転運動に変換されるようになっている。
The
シリンダブロック11には、ウォータジャケット11wが形成されており、ウォータジャケット11w内を流通する冷却水により、シリンダブロック11が冷却されるようになっている。ウォータジャケット11w内を流通する冷却水は、シリンダヘッド9のウォータジャケット9wに流入する。
A
吸気装置15は、シリンダヘッド9に連結され吸気ポート9kに連通する吸気通路15kを有する吸気マニホールド15mと、吸気管15pと、吸気管15p内を流通する吸入空気の流量を調節するスロットルバルブ15sと、吸気管15p内を流通する吸入空気の温度(吸気温度)を検出する吸気温度センサ15tと、吸入した空気をろ過する図示しないエアフィルタとを有している。
The
吸気装置15は、吸入した空気を燃焼室9n内に流通させるようになっている。スロットルバルブ15sは、後述するECU25に接続されており、ECU25により駆動制御されるようになっている。吸気温度センサ15tも、ECU25に接続されており、吸気温度センサ15tで検出した温度情報の信号は、ECU25に送られエンジン2の制御に使われる。
The
排気装置16は、シリンダヘッド9に連結され排気ポート9hに連通する排気通路16kを有する排気マニホールド16mと、排気管16pと、燃焼室9nから排気され、排気管16p内を流通する排気ガスを浄化する図示しない排気ガス浄化触媒と、排気音を消音する図示しないマフラーとを有している。排気装置16は、排気ガスを流通させ浄化および消音して排気管16pから大気に排気するようになっている。
The
点火装置17は、先端が燃焼室9nに露出してシリンダヘッド9に取り付けられたイグニッションプラグ17pを有しており、イグニッションプラグ17pにより燃焼室9n内の吸入空気と燃料との混合気に着火して燃焼を開始させるようになっている。
The
動弁装置18は、吸気ポート9kと燃焼室9nとの間を遮断および開放するようシリンダヘッドに支持された吸気バルブ18kと、排気ポート9hと燃焼室9nとの間を遮断および開放するようシリンダヘッド9に支持された排気バルブ18hとを有している。動弁装置18は、クランクシャフト14から伝達される動力で動作するようになっている。
The
イグニッションスイッチ19は、キー差込やキー回転タイプ、ユーザが携帯する無線認証タイプなどのスイッチからなり、後述するECU25に接続されている。イグニッションスイッチ19は、ユーザによって操作され、エンジン2の始動および停止を行うとともに、イグニッションスイッチ19のON、OFF状態の信号を出力するようになっている。
The
また、車両1は、燃料ポンプ21と、燃料昇圧ポンプ22と、インジェクタ23と、燃料供給パイプ24と、冷却水温度センサ26と、燃料圧力センサ27と、エンジン回転数センサ28と、内燃機関の制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)25とを含んで構成されている。
In addition, the vehicle 1 includes a
燃料ポンプ21は、燃料タンク3に設けられ、燃料タンク内の燃料を吸い上げて燃料供給パイプ24および燃料昇圧ポンプ22を介してインジェクタ23に送るようになっている。
The
燃料ポンプ21は、電動のポンプからなり、図示しないバッテリから供給される電力で駆動される。燃料ポンプ21は、比較的に低圧のいわゆるフィード圧、例えば、300kPa程度の圧力で燃料を送るようになっている。
The
また、燃料ポンプ21は、ECU25に接続されており、ECU25により駆動制御されるようになっている。
The
燃料昇圧ポンプ22は、燃料ポンプ21から燃料供給パイプ24を通して送られた燃料を機械的に昇圧させてインジェクタ23に送るようになっている。
The
燃料昇圧ポンプ22は、ハウジング31と、ポンプ本体32と、電磁スピル弁33と、タペット35と、タペットローラ36と、タペットスプリング37と、プランジャ38とを含んで構成されている。
The
ハウジング31は、内部にタペット35を昇降可能に収容するとともに、タペットスプリング37がタペット35を降下する方向に押圧するようタペットスプリング37を収容する。ハウジング31は、図示しない締結具によりエンジン2に設けられたポンプ取付部2pに締結されている。
The
ポンプ本体32は、ハウジング31に固定されており、電磁スピル弁33を収容するとともに、プランジャ38を昇降可能に収容している。また、ポンプ本体32には、燃料が流通する上流側の燃料供給パイプ24に接続され燃料を吸入する吸入ポート32kと、下流側の燃料供給パイプ24に接続され燃料を吐出する吐出ポート32tと、燃料を昇圧させる昇圧室32sとが形成されている。
The pump
電磁スピル弁33は、電磁石33eと、バルブ33vと、バルブシート33sと、バルブ33vをバルブシート33sから離隔するよう押圧するスプリング33cとを有している。
The
電磁石33eは、ECU25に接続されており、ECU25により電磁石33eに通電されると、バルブ33vを吸引しバルブ33vをバルブシート33sに着座させて吸入ポート32kを閉状態とする。すなわち、電磁スピル弁33は、非通電時にバルブ33vが開状態となるノーマリーオープン式のバルブである。
The
逆に、ECU25により電磁石33eへの通電が遮断されると、スプリング33cの押圧力によりバルブ33vをバルブシート33sから離隔させて吸入ポート32kを開状態とする。
On the contrary, when the energization to the
タペット35は、タペットローラ36を回転可能に支持し、タペットローラ36を介してエンジン2の排気カムシャフト2hに設けられた略三角形のポンプカム2cと接触している。タペットローラ36は、タペット35を介してタペットスプリング37に押圧されており、所定の押圧力でポンプカム2cを押圧している。
The
排気カムシャフト2hは、図1に示すエンジン2のクランクシャフト14に図示しないチェーンなどの動力伝達部材により連結されており、クランクシャフト14の2回転で1回転するようになっている。
The
したがって、排気カムシャフト2hのポンプカム2cは、クランクシャフト14の回転に伴って回転し、排気カムシャフト2hの1回転でタペットローラ36を介してタペット35を3回昇降させるようになっている。
Therefore, the
プランジャ38は、端部がタペット35に連結されており、タペット35とともに昇降するようになっている。図2に示すように、プランジャ38が下降する際に電磁スピル弁33が開状態であると、燃料が吸入ポート32kから昇圧室32sに吸入される吸入行程となる。
The end of the
図3に示すように、プランジャ38が上昇する際に電磁スピル弁33が閉状態であると、昇圧室32s内の燃料はプランジャ38の上昇により昇圧される昇圧行程となる。そして、昇圧行程で燃料の圧力が昇圧されると、吐出ポート32tから燃料供給パイプ24内に吐出される吐出行程となる。
As shown in FIG. 3, if the
一方、プランジャ38が上昇する際に電磁スピル弁33が開状態であると、昇圧室32s内の燃料は昇圧されずに、吸入ポート32kから燃料供給パイプ24内に戻されるか、または吐出ポート32tから燃料供給パイプ24内に吐出される。
On the other hand, if the
プランジャ38が上昇する際に電磁スピル弁33が開状態であると、いわゆる空振りの状態となり、燃料ポンプ21により送られるフィード圧がインジェクタ23に加わる。
If the
燃料昇圧ポンプ22は、前述の昇圧行程において、プランジャ38の上昇により、吸入された燃料を昇圧室32sで高圧に、例えば、最大で数MPaから十数MPa程度に昇圧する。昇圧された燃料は、吐出ポート32tから吐出される吐出行程を経て燃料供給パイプ24を流通しインジェクタ23に供給される。
The
燃料昇圧ポンプ22は、排気カムシャフト2hに設けられたポンプカム2cの回転に伴って、プランジャ38が昇降する。すなわち、プランジャ38は、時間の経過とともに、リフト量0からリフト量最大まで滑らかに昇降を繰り返す。
In the
プランジャ38の上昇による燃料の昇圧量は、プランジャ38の昇降のタイミングに対して電磁スピル弁33の開閉タイミングを調整することで制御される。
The amount of pressure increase of the fuel by raising the
インジェクタ23は、ECU25に接続された図示しない電磁コイルと、燃料を噴射するノズル23nとを有しており、一端部が燃料供給パイプ24に連結されるとともに、他端部がシリンダヘッド9の吸気ポート9kの下部で、ノズル23nが燃焼室9n内に露出するようシリンダヘッド9に取り付けられている。
The injector 23 has an electromagnetic coil (not shown) connected to the
インジェクタ23は、電磁コイルに流れる駆動電流により開弁状態と保持状態とを切り替えるようになっており、エンジン2の圧縮行程でピストン12が上昇する際にピストン12の上部に向けて燃料を噴射し微粒化する。インジェクタ23の駆動時間(sec)がECU25により補正されたときは、インジェクタ23は、補正された駆動時間で燃料を噴射させる。
The injector 23 is configured to switch between a valve opening state and a holding state by a drive current flowing in the electromagnetic coil, and injects fuel toward the upper portion of the
インジェクタ23の駆動時間は、インジェクタ23のノズル23nが開弁状態となってからノズル23nが閉じられて保持状態となるまでの時間をいう。インジェクタ23に供給される燃料の圧力が一定であれば、駆動時間が長いほど燃料の噴射量が大きくなり、駆動時間が短いほど噴射量が小さくなる関係にある。
The drive time of the injector 23 refers to the time from when the
また、駆動時間が同一であれば、インジェクタ23に供給される燃料の圧力が高いほど、燃料の噴射量が大きくなり、燃料の圧力が低いほど噴射量が小さくなる関係にある。 If the driving time is the same, the fuel injection amount increases as the fuel pressure supplied to the injector 23 increases, and the fuel injection amount decreases as the fuel pressure decreases.
燃料供給パイプ24は、燃料ポンプ21とインジェクタ23との間を連結しており、燃料ポンプ21から吐出される燃料を流通させ、インジェクタ23に送るよう中空のパイプで構成されている。燃料供給パイプ24には、燃料昇圧ポンプ22と燃料圧力センサ27が設けられている。
The
燃料供給パイプ24は、インジェクタ23に連結されインジェクタ23に安定した燃料圧力を供給するデリバリパイプを含んでいてもよい。この場合、燃料圧力センサ27はデリバリパイプ内の圧力を検出する。さらに、デリバリパイプ内の圧力を一定に保ち安定した燃料の噴射が得られるよう燃料圧力レギュレータを備えていてもよい。
The
冷却水温度センサ26は、サーミスタなどの温度検出素子からなり、シリンダヘッド9のウォータジャケット9wを流通する冷却水の温度を始動時水温Tsとして検出するようになっている。
The cooling
冷却水温度センサ26は、ECU25に接続されており、検出した始動時水温TsをECU25に出力する。冷却水温度センサ26は、シリンダブロック11のウォータジャケット11wを流通する冷却水の温度を検出するようにしてもよい。
The cooling
燃料圧力センサ27は、燃料昇圧ポンプ22とインジェクタ23との間に設けられ、燃料昇圧ポンプ22からインジェクタ23へ送られる燃料の圧力を検出する圧電素子や可変抵抗体などのデバイスで構成されるいわゆる燃料圧力センサからなる。燃料圧力センサ27は、ECU25に接続されており、検出された圧力情報の信号はECU25に送られる。
The
エンジン回転数センサ28は、クランクシャフト14の回転角を検出することでエンジン2のエンジン回転数Nrを検出するようになっている。回転数センサ28は、ECU25に接続されており、検出したエンジン回転数NrをECU25に出力するようになっている。
The
燃料タンク3は、エンジン2の燃料を貯留する中空の容器で構成され、車両1の図示しない車体に固定されている。
The
ECU25は、マイクロコンピュータによって構成されている。マイクロコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、ネットワークモジュールとを備えている。
The
ECU25は、ROM内に格納されたデータやプログラムに基づいて演算処理を実行することで、エンジン2を制御する。
The
ECU25は、エンジン2の始動時に、燃料昇圧ポンプ22を駆動しつつインジェクタ23による燃料噴射を行うようになっている。
The
ECU25は、エンジン2を始動するとき、始動時の燃料の噴射時間として始動時噴射時間を算出する。始動時噴射時間は、冷却水の温度により決定される始動時基本噴射時間に対して、吸気温度により決定される吸気温度補正係数を乗算し、さらにバッテリ電圧により決定される電圧補正時間を加算することで算出される。
When starting the engine 2, the
ここで、始動時噴射時間は、冷却水の温度が低いほど長くなるように定められている。吸気温度補正係数は、吸気温度が低いほど多くなるように定められている。このため、エンジン2の始動時の燃料噴射量は、冷却水の温度(始動時水温Ts)および吸気温度が低いほど多くなる。 Here, the starting injection time is set to be longer as the temperature of the cooling water is lower. The intake air temperature correction coefficient is determined so as to increase as the intake air temperature decreases. For this reason, the fuel injection amount at the start of the engine 2 increases as the temperature of the cooling water (starting water temperature Ts) and the intake air temperature decrease.
また、本実施形態では、ECU25は、エンジン2を始動するとき、高燃圧始動または低燃圧始動の何れかによりエンジン2を始動させるようになっている。高燃圧始動とは、燃料昇圧ポンプ22により昇圧された燃料をインジェクタ23から噴射してエンジン2を始動することである。高燃圧始動では、プランジャ38の昇降に応じて電磁スピル弁33の開閉が制御される。
In the present embodiment, when starting the engine 2, the
低燃圧始動とは、燃料昇圧ポンプ22を作動させずに、燃料ポンプ21により供給された燃料の圧力(フィード圧)でインジェクタ23から燃料を噴射してエンジン2を始動することである。
The low fuel pressure start is to start the engine 2 by injecting fuel from the injector 23 at the fuel pressure (feed pressure) supplied by the
低燃圧始動では、電磁スピル弁33を開状態に保持することで、燃料ポンプ21により供給された燃料を燃料昇圧ポンプ22を通過させてインジェクタ23に供給するようになっている。
In the low fuel pressure start, the
低燃圧始動では、インジェクタ23に供給される燃料圧力が高燃圧始動のときより低いため、排気行程、吸気行程、または圧縮行程の前半に燃料の噴射が行われる。 In the low fuel pressure start, since the fuel pressure supplied to the injector 23 is lower than that in the high fuel pressure start, fuel is injected in the first half of the exhaust stroke, the intake stroke, or the compression stroke.
ECU25は、エンジン2の始動時に、現在の燃料圧力と高燃圧始動判定燃料圧力Phとを比較し、燃料圧力が高燃圧始動判定燃料圧力Ph未満の場合は、低燃圧始動によりエンジン2を始動するようになっている。
The
また、ECU25は、エンジン2の始動時に、燃料圧力が高燃圧始動判定燃料圧力Ph以上であっても、燃料昇圧ポンプ22の状態が異常の場合は、低燃圧始動によりエンジン2を始動するようになっている。
Further, when starting the engine 2, the ECU 2 starts the engine 2 by starting the low fuel pressure if the
一方、ECU25は、燃料圧力が高燃圧始動判定燃料圧力Ph以上であり、かつ、燃料昇圧ポンプ22の状態が異常でない場合は、高燃圧始動によりエンジン2を始動させるようになっている。
On the other hand, when the fuel pressure is equal to or higher than the high fuel pressure start determination fuel pressure Ph and the state of the
このように、低燃圧始動は、燃料昇圧ポンプ22の状態が異常である等により高燃圧始動が不可能な場合のフェールセーフ機能として実施される。低燃圧始動によりエンジン2を始動した場合、燃費が悪化したり排気ガス中の煤が増大することがある。
As described above, the low fuel pressure start is performed as a fail-safe function when the high fuel pressure start is impossible due to an abnormal state of the
このため、燃料昇圧ポンプ22が異常であるか否かを正確に判定し、燃料昇圧ポンプ22が異常でないにも関わらず異常であると誤判定されることで低燃圧始動が実施されてしまうことを回避する必要がある。
For this reason, it is accurately determined whether or not the
ここで、極低温下でエンジン2が始動するときは、従来は、冷却水の温度が低く燃料噴射量が増加されるため燃料圧力が低下し、燃料昇圧ポンプ22が異常であると誤判定されるおそれがあった。
Here, when the engine 2 is started at an extremely low temperature, conventionally, since the temperature of the cooling water is low and the fuel injection amount is increased, the fuel pressure is lowered and the
そこで、本実施形態では、ECU25は、詳細を後述するように、燃料昇圧ポンプ22が異常であるか否かを判定するための昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを、固定値とせずに、エンジン2の状態に応じて設定している。
Therefore, in the present embodiment, as will be described in detail later, the
本実施形態では、ECU25は、異常判定部25Aおよび異常判定閾値設定部25Bを備えている。
In the present embodiment, the
異常判定部25Aは、燃料昇圧ポンプ22を駆動しつつインジェクタ23による燃料噴射を行っているときに、燃料昇圧ポンプ22により昇圧された燃料圧力が異常判定閾値としての昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perr未満となったことを条件として、燃料昇圧ポンプが異常であると判定するようになっている。
The
異常判定閾値設定部25Bは、エンジン2の状態に応じて昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを設定するようになっている。
The abnormality determination threshold
具体的には、異常判定閾値設定部25Bは、エンジン2の状態としての冷却水の温度(始動時水温Ts)に応じて、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを設定するようになっている。
Specifically, the abnormality determination threshold
ECU25のROMには、図示しない昇圧ポンプ異常判定燃料圧力設定テーブルが記憶されている。この昇圧ポンプ異常判定燃料圧力設定テーブルには、冷却水の温度と、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrとの相関が定められている。
A booster pump abnormality determination fuel pressure setting table (not shown) is stored in the ROM of the
昇圧ポンプ異常判定燃料圧力設定テーブルにおいて、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrは、エンジン2の冷却水の温度が低いほど低い値になるよう定められている。このため、異常判定閾値設定部25Bは、エンジン2の冷却水の温度が低いほど昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを低く設定する。
In the booster pump abnormality determination fuel pressure setting table, the booster pump abnormality determination fuel pressure Perr is determined to be lower as the coolant temperature of the engine 2 is lower. For this reason, the abnormality determination threshold
また、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrは、エンジン2の始動時に冷却水の温度が低く燃料噴射量が増加されたことに起因して燃料圧力が低下した場合であっても、この昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを下回らないような値に設定されている。 Further, the booster pump abnormality determination fuel pressure Perr is determined even when the fuel pressure is lowered due to the low coolant temperature at the start of the engine 2 and the increased fuel injection amount. The value is set so as not to fall below the fuel pressure Perr.
なお、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力設定テーブルにおいて、冷却水の温度と、吸気温度と、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrとの相関を定め、冷却水の温度や吸気温度のどちらか一方の温度が低いほど昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを低い値になるよう定めてもよい。すなわち、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrは、エンジン2の状態に応じて決定される値である。 In the booster pump abnormality determination fuel pressure setting table, correlations between the coolant temperature, the intake air temperature, and the booster pump abnormality determination fuel pressure Perr are determined, and either the coolant temperature or the intake air temperature is low. The boost pump abnormality determination fuel pressure Perr may be set to a lower value. That is, the booster pump abnormality determination fuel pressure Perr is a value determined according to the state of the engine 2.
ECU25は、イグニッションスイッチ19がオンにされてECU25へ電源が供給されると、後述するエンジン始動制御処理を実行する。
When the
次に、ECU25において実行されるエンジン始動制御処理について図4を参照して説明する。以下に説明する燃料噴射制御の処理は、ECU25においてイグニッションスイッチ19がオンであることが検知されたときに実行される。
Next, an engine start control process executed in the
まず、イグニッションスイッチ19がオンとなってECU25への電源供給が開始されると、ECU25は、ステップS1において、冷却水温度センサ26により始動時水温Tsを検出し、燃料圧力センサ27により現在の燃料圧力Prを検出する。
First, when the
さらに、ECU25は、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力テーブルを参照し、始動時水温Tsに応じた昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrの算出を開始する。
Further, the
次いで、ECU25は、クランキングを開始する(ステップS2)。ここでは、ECU25は、図示しない始動装置を作動させて、この始動装置によりクランクシャフト14を回転させる。
Next, the
クランクシャフト14が回転すると、排気カムシャフト2hを介して燃料昇圧ポンプ22が駆動されることで、燃料圧力Prが上昇する。
When the
次いで、ECU25は、現在の燃料圧力Prと高燃圧始動判定燃料圧力Phとを比較し、燃料圧力Prが高燃圧始動判定燃料圧力Ph以上であるか否かを判定する(ステップS3)。ステップS3の処理は、ステップS2の処理から所定時間の経過後に行われる。この所定時間とは、ステップS2の処理後から、通常、燃料圧力Prが高燃圧始動判定燃料圧力Ph以上となる時間であり、予め設定された時間である。
Next, the
ステップS3の判定がNO(燃料圧力Prが高燃圧始動判定燃料圧力Ph未満)の場合、ECU25は、ステップS7に移行し、エンジン2の低燃圧始動を開始する。
If the determination in step S3 is NO (the fuel pressure Pr is less than the high fuel pressure start determination fuel pressure Ph), the
一方、ステップS3の判定がYES(燃料圧力Prが高燃圧始動判定燃料圧力Ph以上)の場合、ECU25は、ステップS4に移行する。
On the other hand, if the determination in step S3 is YES (the fuel pressure Pr is equal to or higher than the high fuel pressure start determination fuel pressure Ph), the
ステップS4では、ECU25は、現在のエンジン回転数Nrと完爆判定エンジン回転数Npとを比較し、エンジン回転数Nrが完爆判定エンジン回転数Np以上であるか否かを判定する。
In step S4, the
ここで、完爆判定エンジン回転数Npとは、エンジン2が自立運転することが可能なエンジン回転数である。 Here, the complete explosion determination engine speed Np is an engine speed at which the engine 2 can operate independently.
ステップS4の判定がYES(エンジン回転数Nrが完爆判定エンジン回転数Np以上)の場合、ECU25は、ステップS8に移行し、エンジン2の高燃圧始動を開始する。
If the determination in step S4 is YES (the engine speed Nr is equal to or greater than the complete explosion determination engine speed Np), the
一方、ステップS4の判定がNO(エンジン回転数Nrが完爆判定エンジン回転数Np未満)の場合、ECU25は、ステップS5に移行し、現在の燃料圧力Prが昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perr未満であるか否かを判定する。
On the other hand, if the determination in step S4 is NO (the engine speed Nr is less than the complete explosion determination engine speed Np), the
ステップS5の判定がNO(燃料圧力Prが昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perr以上)の場合、ECU25は、ステップS4に戻る。
If the determination in step S5 is NO (the fuel pressure Pr is equal to or higher than the booster pump abnormality determination fuel pressure Perr), the
一方、ステップS5の判定がYES(燃料圧力Prが昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perr未満)の場合、ECU25は、燃料昇圧ポンプ22が異常であると判定し、エンジン2の高燃圧始動をキャンセルする。
On the other hand, if the determination in step S5 is YES (the fuel pressure Pr is less than the boost pump abnormality determination fuel pressure Perr), the
ステップS6の後、ECU25は、ステップS7でエンジン2の低燃圧始動を開始し、図4のフローチャートを終了する。
After step S6, the
次に、エンジン始動制御処理が実行されるときの燃料圧力Prの変化の一例について図5を参照して説明する。 Next, an example of a change in the fuel pressure Pr when the engine start control process is executed will be described with reference to FIG.
図5に示すタイミングチャートにおいて、横軸は時間を表し、縦軸はエンジン回転数Nrおよび燃料圧力Prを示している。 In the timing chart shown in FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the engine speed Nr and the fuel pressure Pr.
図5において、時間t11でイグニッションスイッチ19がオンにされたことにより始動装置がエンジン2のクランキングを開始すると、エンジン回転数Nrが0からクランキングによる回転数まで上昇する。
In FIG. 5, when the starter starts cranking of the engine 2 due to the
エンジン2がクランキングされると、排気カムシャフト2hを介して燃料昇圧ポンプ22が駆動され、燃料圧力Prが上昇する。
When the engine 2 is cranked, the
その後、時間t12において、燃料圧力Prが高燃圧始動判定燃料圧力Ph以上になったことで、インジェクタ23により燃料噴射が開始される。すなわち、時間t12において、燃料昇圧ポンプ22を駆動しつつインジェクタ23による燃料噴射を行っている状態になる。
Thereafter, at time t12, the fuel injection Pr is started by the injector 23 because the fuel pressure Pr becomes equal to or higher than the high fuel pressure start determination fuel pressure Ph. That is, at time t12, the
また、時間t12において、インジェクタ23により燃料噴射が開始されたことで、燃料圧力Prが低下し始める。このとき、冷却水の水温が低いほど、燃料噴射量の増量側への補正量が大きくなるため燃料圧力Prの低下量も大きくなる。 In addition, at time t12, fuel injection Pr is started by the injector 23, so that the fuel pressure Pr starts to decrease. At this time, the lower the coolant temperature, the larger the correction amount of the fuel injection amount to the increase side, and thus the decrease amount of the fuel pressure Pr also increases.
その後、時間t13において、エンジン回転数Nrが完爆判定エンジン回転数Np以上となり高燃圧始動が完了する。また、時間t13では、エンジン回転数Nrが完爆判定エンジン回転数Np以上となったことで、燃料昇圧ポンプ22の燃料昇圧能力が高まり、燃料圧力Prが上昇し始める。
Thereafter, at time t13, the engine speed Nr becomes equal to or higher than the complete explosion determination engine speed Np, and the high fuel pressure start is completed. Further, at time t13, the engine speed Nr becomes equal to or higher than the complete explosion determination engine speed Np, so that the fuel boosting capability of the
ここで、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrは、ECU25の異常判定閾値設定部25Bにより、冷却水の温度が低いほどを低く設定されているため、時間t13でエンジン回転数Nrが完爆判定エンジン回転数Np以上となるより前に、燃料圧力Prが昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを下回ることがない。
Here, the boost pump abnormality determination fuel pressure Perr is set to be lower as the cooling water temperature is lower by the abnormality determination
このため、冷却水の水温が低い状態でエンジン2が冷機始動された際に、燃料昇圧ポンプ22が異常でないにも関わらず、燃料噴射量が増加されたことに起因して燃料圧力Prが昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perr未満に低下したことで燃料昇圧ポンプ22が異常であると誤判定されることが防止される。
For this reason, when the engine 2 is cold-started in a state where the coolant temperature is low, the fuel pressure Pr is increased due to the increase in the fuel injection amount even though the
一方、従来の内燃機関の制御装置においては、図6に示すように、時間t21でクランキングが開始され、時間t22で燃料圧力は高燃圧始動判定燃料圧力に到達した後に低下し始める。そして、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力が固定値であるため、エンジン回転数が完爆判定エンジン回転数以上となるより前に、時間t23で燃料圧力が昇圧ポンプ異常判定燃料圧力を下回ってしまう。このため、燃料昇圧ポンプが異常であると誤判定されてしまう。また、燃料昇圧ポンプが異常であると判定されたことで、燃料昇圧ポンプの作動が停止される。この場合、燃料昇圧ポンプ22を用いない低燃圧始動を開始し、エンジン回転数Nrを完爆判定エンジン回転数Np以上に上昇させてエンジン2を始動させる。
On the other hand, in the conventional control device for an internal combustion engine, as shown in FIG. 6, cranking is started at time t21, and at time t22, the fuel pressure starts to decrease after reaching the high fuel pressure start determination fuel pressure. Since the boost pump abnormality determination fuel pressure is a fixed value, the fuel pressure falls below the boost pump abnormality determination fuel pressure at time t23 before the engine speed becomes equal to or higher than the complete explosion determination engine speed. For this reason, it is erroneously determined that the fuel boost pump is abnormal. Further, when it is determined that the fuel boost pump is abnormal, the operation of the fuel boost pump is stopped. In this case, a low fuel pressure start without using the
本実施形態の内燃機関の制御装置は、以上に説明したように構成されているので、次の効果が得られる。 Since the control apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment is configured as described above, the following effects can be obtained.
本実施形態において、ECU25は、燃料昇圧ポンプ22を駆動しつつインジェクタ23による燃料噴射を行っているときに、燃料昇圧ポンプ22により昇圧された燃料圧力Prが昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perr未満となったことを条件として、燃料昇圧ポンプ22が異常であると判定する異常判定部25Aと、エンジン2の状態に応じて昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを設定する異常判定閾値設定部25Bと、を備えている。
In the present embodiment, when the
この構成により、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrが、固定値ではなくエンジン2の状態に応じた値に設定される。このため、エンジン2の状態に起因して燃料圧力Prが一時的に低下したような場合は、燃料圧力Prが昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perr未満となることがないため、燃料昇圧ポンプ22が異常であると判定されない。 With this configuration, the booster pump abnormality determination fuel pressure Perr is set to a value corresponding to the state of the engine 2 instead of a fixed value. For this reason, when the fuel pressure Pr temporarily decreases due to the state of the engine 2, the fuel pressure Pr does not become lower than the booster pump abnormality determination fuel pressure Perr. It is not determined to be.
この結果、燃料昇圧ポンプ22が異常であると誤判定されるのを防止できる。
As a result, it can be prevented that the
また、本実施形態において、異常判定閾値設定部25Bは、エンジン2の冷却水の温度に応じて、昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを設定する。
In the present embodiment, the abnormality determination
この構成により、冷却水の温度に応じた値に昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrが設定されるため、燃料昇圧ポンプ22が異常であると誤判定されるのをより確実に防止できる。
With this configuration, since the booster pump abnormality determination fuel pressure Perr is set to a value corresponding to the temperature of the cooling water, it is possible to more reliably prevent erroneous determination that the
また、本実施形態において、異常判定閾値設定部25Bは、エンジン2の冷却水の温度が低いほど昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrを低く設定する。
In the present embodiment, the abnormality determination threshold
この構成により、冷却水の温度が低いほど昇圧ポンプ異常判定燃料圧力Perrが低く設定されるため、冷却水の温度が低いときにエンジン2が始動されて、燃料噴射量が始動時増量補正により多くなったことで、燃料圧力Prが一時的に低下したような場合は、燃料昇圧ポンプ22が異常であると判定されない。このため、燃料昇圧ポンプ22が異常であると誤判定されるのを防止できる。
With this configuration, the lower the cooling water temperature, the lower the boost pump abnormality determination fuel pressure Perr is set. Therefore, the engine 2 is started when the temperature of the cooling water is low, and the fuel injection amount is increased due to the increase correction at the time of starting. As a result, when the fuel pressure Pr temporarily decreases, the
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の各請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
2 エンジン(内燃機関)
9n 燃焼室
20 内燃機関の制御装置
22 燃料昇圧ポンプ
23 インジェクタ
25 ECU(内燃機関の制御装置)
25A 異常判定部
25B 異常判定閾値設定部
2 Engine (Internal combustion engine)
9n Combustion chamber 20 Control device for
25A
Claims (3)
前記燃料昇圧ポンプを駆動しつつ前記インジェクタによる燃料噴射を行っているときに、前記燃料昇圧ポンプにより昇圧された燃料圧力が異常判定閾値未満となったことを条件として、前記燃料昇圧ポンプが異常であると判定する異常判定部と、
前記内燃機関の状態に応じて前記異常判定閾値を設定する異常判定閾値設定部と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine, comprising: a fuel boost pump that boosts fuel; and an injector that injects fuel boosted by the fuel boost pump into a combustion chamber of the internal combustion engine,
When fuel injection is performed by the injector while driving the fuel boost pump, the fuel boost pump is abnormal on condition that the fuel pressure boosted by the fuel boost pump is less than an abnormality determination threshold. An abnormality determination unit that determines that there is,
A control device for an internal combustion engine, comprising: an abnormality determination threshold value setting unit that sets the abnormality determination threshold value according to a state of the internal combustion engine.
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the abnormality determination threshold value setting unit sets the abnormality determination threshold value lower as the temperature of the cooling water is lower.
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