JP2018145854A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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勝正 安達
Katsumasa Adachi
勝正 安達
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform fail-safe processing.SOLUTION: A control device of an internal combustion engine having a variable mechanism for changing a lifting amount of a plunger of a fuel pump, and a pressure regulation mechanism for regulating a pressure of the fuel of which the pressure is increased by the fuel pump, regulates a pressure of the fuel according to a discharged fuel pressure by controlling the pressure regulation mechanism while minimizing the lifting amount of the plunger by controlling the variable mechanism when a discharged fuel pressure of the fuel discharged from the fuel pump to a fuel injection valve is less than a prescribed value, on the other hand, changes the lifting amount of the plunger according to the discharged fuel pressure by controlling the variable mechanism while fixing the pressure to a pressure regulation level at the prescribed value by controlling the pressure regulation mechanism when the discharged fuel pressure is the prescribed value or more. Whether the variable mechanism or the pressure regulation mechanism is failed or not is determined on the basis of a condition of an actual fuel pressure Pa, so that the control of failed one is stopped, and the other normal one is controlled so that the actual fuel pressure Pa becomes a prescribed fuel pressure Ps not over an injection limit fuel pressure of the fuel injection valve even when a rotating speed of the internal combustion engine is increased, when the occurrence of the failure is determined.SELECTED DRAWING: Figure 22

Description

本発明は、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.

筒内噴射式の内燃機関には、内燃機関により駆動されるカム機構で、タペットをカムに押し付けているスプリングの付勢力に抗してプランジャをリフトさせる、機械式の燃料ポンプに付随して、プランジャのリフト量を変更する可変機構と、燃料ポンプで昇圧された燃料を調圧する調圧機構と、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。かかる内燃機関の制御装置は、要求燃圧が比較的高い運転領域において、可変機構によりプランジャのリフト量を変更させて燃料を調圧する一方、要求燃圧が比較的低い運転領域において、可変機構によりプランジャのリフト量を最小にして保持しつつ、調圧機構により燃料ポンプで昇圧された燃料が低圧側に戻る割合を変更して燃料を調圧している。これにより、プランジャのリフト量を上昇させる頻度を低減してカム機構の負荷を抑制している。   The in-cylinder injection internal combustion engine is accompanied by a mechanical fuel pump that lifts the plunger against a biasing force of a spring pressing the tappet against the cam by a cam mechanism driven by the internal combustion engine. A mechanism including a variable mechanism for changing the lift amount of the plunger and a pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of the fuel boosted by the fuel pump is known (see, for example, Patent Document 1). Such a control device for an internal combustion engine adjusts the fuel by changing the lift amount of the plunger by the variable mechanism in the operation region where the required fuel pressure is relatively high, while the variable mechanism operates the plunger in the operation region where the required fuel pressure is relatively low. While keeping the lift amount to a minimum, the fuel is regulated by changing the rate at which the fuel boosted by the fuel pump by the pressure regulating mechanism returns to the low pressure side. Thereby, the frequency which raises the lift amount of a plunger is reduced, and the load of a cam mechanism is suppressed.

そして、上記の燃料ポンプは、燃料ポンプから燃料噴射弁へ吐出される燃料の圧力すなわち吐出燃圧が、燃料ポンプの制御上限である規定圧力を超えたときに開弁して燃料を低圧側に戻すリリーフ弁を備え、吐出燃圧が噴射限界燃圧を超えないようにしている。   The fuel pump is opened when the pressure of the fuel discharged from the fuel pump to the fuel injection valve, that is, the discharge fuel pressure exceeds a specified pressure which is the upper limit of control of the fuel pump, and returns the fuel to the low pressure side. A relief valve is provided so that the discharge fuel pressure does not exceed the injection limit fuel pressure.

特開2016−160822号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-160822

しかしながら、機関回転速度が上昇するに従って、燃料ポンプの吐出流量が増大していくと、リリーフ弁を開弁させるための吐出燃圧は規定圧力よりも高くなっていく。また、調圧機構の故障により燃料ポンプで昇圧された燃料が低圧側に戻る割合が些少となったり、可変機構の故障によりプランジャのリフト量が最大のまま固定されたりすると、燃料ポンプの吐出流量が正常時よりも増大する。したがって、調圧機構又は可変機構に故障が発生した状態で機関回転速度が上昇した場合には、リリーフ弁を開弁させるための吐出燃圧が規定圧力よりも高くなっていき、噴射限界燃圧を超えてしまう可能性が高くなる。   However, when the discharge flow rate of the fuel pump increases as the engine speed increases, the discharge fuel pressure for opening the relief valve becomes higher than the specified pressure. In addition, if the rate of fuel boosted by the fuel pump returns to the low pressure side due to a malfunction of the pressure adjustment mechanism, or if the plunger lift amount is fixed at the maximum due to a malfunction of the variable mechanism, the discharge flow rate of the fuel pump Increases more than normal. Therefore, when the engine speed increases with a failure in the pressure adjustment mechanism or variable mechanism, the discharge fuel pressure for opening the relief valve becomes higher than the specified pressure, exceeding the injection limit fuel pressure. There is a high possibility that

そこで、本発明は、調圧機構及び可変機構における故障の有無を診断して、故障モードに応じたフェールセーフ処理が可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that diagnoses the presence or absence of a failure in a pressure adjusting mechanism and a variable mechanism and can perform fail-safe processing according to a failure mode.

このため、本発明に係る内燃機関の制御装置では、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、内燃機関で駆動されるカム機構によって、スプリングの付勢力に抗してプランジャをリフトさせ、燃料を昇圧して燃料噴射弁へ吐出する燃料ポンプと、プランジャのリフト量を変更する可変機構と、燃料ポンプで昇圧された燃料を調圧する調圧機構と、を有する内燃機関を制御するものであって、燃料ポンプから燃料噴射弁に吐出される燃料の圧力である吐出燃圧が所定値未満のとき、可変機構を制御してプランジャのリフト量を最小にしつつ、調圧機構を制御して燃料を吐出燃圧に応じて調圧する一方、吐出燃圧が所定値以上のとき、調圧機構を制御して所定値における調圧レベルに固定しつつ、可変機構を制御してプランジャのリフト量を吐出燃圧に応じて変更し、吐出燃圧の状態に基づいて、可変機構又は調圧機構に故障が発生しているか否かを判定し、故障が発生していると判定した場合には、故障が発生していると判定した一方の制御を停止して、その一方に対する他方を、内燃機関の回転速度が上昇しても吐出燃圧が燃料噴射弁の噴射限界燃圧を超えない所定燃圧となるように制御する。   For this reason, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the fuel is lifted by the fuel injection valve that injects fuel into the cylinder and the cam mechanism that is driven by the internal combustion engine to lift the plunger against the urging force of the spring. The internal combustion engine having a fuel pump that boosts the pressure of the fuel and discharges it to the fuel injection valve, a variable mechanism that changes the lift amount of the plunger, and a pressure regulating mechanism that regulates the pressure boosted by the fuel pump. When the discharge fuel pressure, which is the pressure of the fuel discharged from the fuel pump to the fuel injection valve, is less than a predetermined value, the variable mechanism is controlled to minimize the lift amount of the plunger and the pressure adjustment mechanism is controlled to control the fuel. While the pressure is adjusted according to the discharge fuel pressure, when the discharge fuel pressure is equal to or higher than the predetermined value, the variable mechanism is controlled to control the pressure adjustment mechanism and the pressure adjustment level at the predetermined value is controlled. If there is a failure in the variable mechanism or pressure regulating mechanism based on the state of the discharged fuel pressure, and if it is determined that a failure has occurred, a failure has occurred. One control determined to be stopped is stopped, and the other control is controlled so that the discharge fuel pressure becomes a predetermined fuel pressure that does not exceed the injection limit fuel pressure of the fuel injection valve even if the rotational speed of the internal combustion engine increases. .

本発明の内燃機関の制御装置によれば、調圧機構及び可変機構における故障の有無を診断して、故障モードに応じたフェールセーフ処理が可能となる。   According to the control device for an internal combustion engine of the present invention, it is possible to diagnose the presence / absence of a failure in the pressure adjusting mechanism and the variable mechanism and perform fail-safe processing according to the failure mode.

燃料噴射システムの一例を示す概要図である。It is a schematic diagram showing an example of a fuel injection system. 可変機構の第1実施例の概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline | summary of 1st Example of a variable mechanism. プランジャのリフト量を増加させる方法の説明図である。It is explanatory drawing of the method of increasing the lift amount of a plunger. プランジャのリフト量を減少させる方法の説明図である。It is explanatory drawing of the method to reduce the lift amount of a plunger. プランジャのリフト量を保持する方法の説明図である。It is explanatory drawing of the method of hold | maintaining the lift amount of a plunger. プランジャのリフト量を最小にした場合の作用の説明図である。It is explanatory drawing of an effect | action at the time of making the lift amount of a plunger the minimum. プランジャのリフト量を最大にした場合の作用の説明図である。It is explanatory drawing of an effect | action at the time of maximizing the lift amount of a plunger. 可変機構の第2実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 2nd Example of a variable mechanism. 可変機構の第2実施例を示す側面図である。It is a side view which shows 2nd Example of a variable mechanism. プランジャのリフト量を最小にした場合の作用の説明図である。It is explanatory drawing of an effect | action at the time of making the lift amount of a plunger the minimum. プランジャのリフト量を最大にした場合の作用の説明図である。It is explanatory drawing of an effect | action at the time of maximizing the lift amount of a plunger. 燃料ポンプ制御装置の内部構造の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the internal structure of a fuel pump control apparatus. 調圧機構及び可変機構による通常燃圧調整範囲の説明図である。It is explanatory drawing of the normal fuel pressure adjustment range by a pressure regulation mechanism and a variable mechanism. 高圧燃料ポンプの通常燃圧制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the normal fuel pressure control process of a high pressure fuel pump. 所定値を設定する方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the method of setting a predetermined value. 調圧機構の全閉故障時の可変機構による燃圧調整の説明図であり、(a)正常時、(b)故障時の燃圧調整可能範囲、(c)フェール燃圧調整範囲である。It is explanatory drawing of the fuel pressure adjustment by the variable mechanism at the time of the fully-closed failure of a pressure regulation mechanism, (a) When normal, (b) The fuel pressure adjustable range at the time of failure, (c) Fail fuel pressure adjustment range. リリーフ弁による吐出燃圧の制限特性の説明図である。It is explanatory drawing of the restriction | limiting characteristic of the discharge fuel pressure by a relief valve. 可変機構の最大リフト故障時の調圧機構による燃圧調整の説明図であり、(a)正常時、(b)故障時の燃圧調整可能範囲、(c)フェール燃圧調整範囲である。It is explanatory drawing of the fuel pressure adjustment by the pressure regulation mechanism at the time of the maximum lift failure of a variable mechanism, (a) When normal, (b) Fuel pressure adjustable range at the time of failure, (c) Fail fuel pressure adjustment range. 調圧機構の全開故障時の可変機構による燃圧調整の説明図であり、(a)正常時、(b)故障時の燃圧調整可能範囲、(c)フェール燃圧調整範囲である。It is explanatory drawing of the fuel pressure adjustment by the variable mechanism at the time of the fully open failure of a pressure regulation mechanism, (a) When normal, (b) Fuel pressure adjustable range at the time of failure, (c) Fail fuel pressure adjustment range. 可変機構の最小リフト故障時の調圧機構による燃圧調整の説明図であり、(a)正常時、(b)故障時の燃圧調整可能範囲、(c)フェール燃圧調整範囲である。It is explanatory drawing of the fuel pressure adjustment by the pressure regulation mechanism at the time of the minimum lift failure of a variable mechanism, (a) At the time of normality, (b) The fuel pressure adjustable range at the time of failure, (c) Fail fuel pressure adjustment range. 故障診断及びフェールセーフ処理の第1実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 1st Embodiment of a failure diagnosis and a fail safe process. 故障診断及びフェールセーフ処理の第1実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 1st Embodiment of a failure diagnosis and a fail safe process. 故障診断及びフェールセーフ処理の第2実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 2nd Embodiment of failure diagnosis and fail safe processing.

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<第1実施形態>
図1は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射システムの一例を示し、本発明の第1実施形態に係る制御装置は当該燃料噴射システムに適用される。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows an example of a fuel injection system that directly injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine, and the control device according to the first embodiment of the present invention is applied to the fuel injection system.

自動車に搭載された内燃機関100のシリンダヘッド110には、シリンダブロック120の各気筒内に燃料を直接噴射する、電子制御式の燃料噴射弁200が取り付けられている。燃料噴射弁200は、外部からの作動信号に応答して、スプリングにより閉弁方向に付勢されているプランジャがリフトすることで、先端部の噴口から燃料を気筒内に噴射する。ここで、内燃機関100としては、例えば、直列4気筒の筒内噴射式のガソリンエンジン又はディーゼルエンジンを使用することができる。   An electronically controlled fuel injection valve 200 that directly injects fuel into each cylinder of the cylinder block 120 is attached to the cylinder head 110 of the internal combustion engine 100 mounted on the automobile. In response to an operation signal from the outside, the fuel injection valve 200 lifts a plunger biased in the valve closing direction by a spring, thereby injecting fuel into the cylinder from the nozzle hole at the tip. Here, as the internal combustion engine 100, for example, an in-line four-cylinder in-cylinder gasoline engine or a diesel engine can be used.

燃料を貯蔵する燃料タンク300の内部には、その底部から燃料を吸入して圧送するフィードポンプ(低圧燃料ポンプ)400が取り付けられている。フィードポンプ400の燃料吐出口410は、低圧燃料配管500を介して、燃料を所定圧力まで昇圧する高圧燃料ポンプ600の燃料供給口600Aに連通されている。高圧燃料ポンプ600の燃料吐出口600Bは、途中で複数に分岐する高圧燃料配管520を介して、各燃料噴射弁200の燃料供給口210に夫々連通されている。   A feed pump (low-pressure fuel pump) 400 that sucks fuel from the bottom and pressure-feeds the fuel tank 300 for storing fuel is attached. A fuel discharge port 410 of the feed pump 400 is connected to a fuel supply port 600A of a high-pressure fuel pump 600 that boosts the fuel to a predetermined pressure via a low-pressure fuel pipe 500. The fuel discharge port 600B of the high-pressure fuel pump 600 communicates with the fuel supply port 210 of each fuel injection valve 200 via a high-pressure fuel pipe 520 that branches into a plurality of portions on the way.

したがって、燃料タンク300に貯蔵された燃料は、フィードポンプ400により吸い上げられ、低圧燃料配管500を通って高圧燃料ポンプ600へと供給される。また、高圧燃料ポンプ600へと供給された燃料は、所定圧力まで昇圧された後、高圧燃料配管520を通って各燃料噴射弁200へと供給される。なお、高圧燃料ポンプ600が、燃料ポンプの一例として挙げられる。   Therefore, the fuel stored in the fuel tank 300 is sucked up by the feed pump 400 and supplied to the high-pressure fuel pump 600 through the low-pressure fuel pipe 500. The fuel supplied to the high-pressure fuel pump 600 is boosted to a predetermined pressure and then supplied to each fuel injection valve 200 through the high-pressure fuel pipe 520. The high-pressure fuel pump 600 is an example of a fuel pump.

ここで、高圧燃料ポンプ600の一例について説明する。
ポンプ本体610の内部には、フィードポンプ400から供給された燃料の脈動を平滑化する低圧ダンパ610A、プランジャ620が往復動可能に嵌挿されたシリンダ610B、及び、燃料を加圧する加圧室610Cが夫々形成されている。低圧ダンパ610Aと加圧室610Cとを連通する低圧燃料通路610Dには、低圧ダンパ610Aから加圧室610Cへと燃料が流入する向きにのみ開弁する、スプリング630A及び弁体630Bを有する吸入弁630が配設されている。
Here, an example of the high-pressure fuel pump 600 will be described.
Inside the pump body 610, a low-pressure damper 610A that smoothes the pulsation of fuel supplied from the feed pump 400, a cylinder 610B in which a plunger 620 is reciprocably fitted, and a pressurizing chamber 610C that pressurizes the fuel. Are formed respectively. An intake valve having a spring 630A and a valve body 630B that opens only in a direction in which fuel flows from the low pressure damper 610A to the pressurizing chamber 610C, in the low pressure fuel passage 610D that communicates the low pressure damper 610A and the pressurizing chamber 610C. 630 is disposed.

また、吸入弁630には、スプリング630Aの付勢力に抗して弁体630Bを強制的に開弁させる、ソレノイドアクチュエータ640が併設されている。加圧室610Cと燃料吐出口600Bとを連通する高圧燃料通路610Eには、加圧室610Cから燃料吐出口600Bへと燃料が流出する向きにのみ開弁する、スプリング650A及び弁体650Bを有する吐出弁650が配設されている。   Further, the suction valve 630 is provided with a solenoid actuator 640 that forcibly opens the valve body 630B against the urging force of the spring 630A. The high-pressure fuel passage 610E that connects the pressurizing chamber 610C and the fuel discharge port 600B has a spring 650A and a valve body 650B that opens only in the direction in which the fuel flows from the pressurization chamber 610C to the fuel discharge port 600B. A discharge valve 650 is provided.

プランジャ620の下端部、即ち、加圧室610Cと反対側に位置する端部には、内燃機関100のクランクシャフト、カムシャフトなどの回転力によって駆動するカム機構660の回転運動を直線運動に変換するタペット670が取り付けられている。タペット670は、カム機構660のカム660Aと接触するように、圧縮コイルばねなどのスプリング680によってカム660Aに押し付けられている。   At the lower end of the plunger 620, that is, at the end opposite to the pressurizing chamber 610C, the rotational motion of the cam mechanism 660 driven by the rotational force of the crankshaft, camshaft, etc. of the internal combustion engine 100 is converted into linear motion. A tappet 670 is attached. The tappet 670 is pressed against the cam 660A by a spring 680 such as a compression coil spring so as to come into contact with the cam 660A of the cam mechanism 660.

したがって、カム機構660のカム660Aが回転すると、その回転運動がタペット670によって直線運動に変換され、プランジャ620が往復動する。プランジャ620が下降すると、加圧室610Cの容積が増加するため、加圧室610Cの燃料の圧力(以下「燃圧」という)が低下して吸入弁630が開弁し、低圧ダンパ610Aから加圧室610Cへと燃料が流入する。一方、プランジャ620が上昇すると、加圧室610Cの容積が減少するため、加圧室610Cの燃圧が上昇し、吸入弁630が閉弁すると共に吐出弁650が開弁する。吐出弁650が開弁すると、加圧室610Cの燃料は、高圧燃料通路610Eを経て燃料吐出口600Bから吐出される。   Therefore, when the cam 660A of the cam mechanism 660 rotates, the rotational motion is converted into a linear motion by the tappet 670, and the plunger 620 reciprocates. When the plunger 620 descends, the volume of the pressurizing chamber 610C increases, so that the fuel pressure (hereinafter referred to as “fuel pressure”) in the pressurizing chamber 610C decreases, the intake valve 630 opens, and pressure is applied from the low pressure damper 610A. Fuel flows into the chamber 610C. On the other hand, when the plunger 620 is raised, the volume of the pressurizing chamber 610C is decreased, so that the fuel pressure in the pressurizing chamber 610C is increased, the intake valve 630 is closed, and the discharge valve 650 is opened. When the discharge valve 650 is opened, the fuel in the pressurizing chamber 610C is discharged from the fuel discharge port 600B through the high-pressure fuel passage 610E.

プランジャ620の下降時に加圧室610Cに流入した燃料は、プランジャ620の上昇時に吸入弁630が開弁していれば、低圧燃料通路610Dを経て加圧室610Cから低圧ダンパ610A(低圧側)へと戻される。このため、ソレノイドアクチュエータ640によって、プランジャ620の上昇時に吸入弁630の閉弁タイミングを変更することで、低圧側へと戻される燃料と昇圧される燃料との割合を変化させ、高圧燃料ポンプ600から燃料噴射弁200へ吐出される燃料の燃圧(以下、「吐出燃圧」という)を調整することができる。吸入弁630の閉弁タイミングは、ソレノイドアクチュエータ640への通電により常時開弁した状態である全開状態から、ソレノイドアクチュエータ640へ通電しないことで閉弁タイミングを変更しない状態である全閉状態までの間で変更可能である。ここで、吸入弁630及びソレノイドアクチュエータ640が、調圧機構645の一例として挙げられる。したがって、ソレノイドアクチュエータ640により変更される吸入弁630の閉弁タイミングが、調圧機構645による調圧レベルの一例となる。   If the intake valve 630 is opened when the plunger 620 is lifted, the fuel that has flowed into the pressure chamber 610C when the plunger 620 is lowered passes through the low pressure fuel passage 610D to the low pressure damper 610A (low pressure side). Is returned. Therefore, by changing the valve closing timing of the intake valve 630 when the plunger 620 is raised by the solenoid actuator 640, the ratio of the fuel returned to the low pressure side and the fuel to be boosted is changed. The fuel pressure of the fuel discharged to the fuel injection valve 200 (hereinafter referred to as “discharge fuel pressure”) can be adjusted. The closing timing of the suction valve 630 is from a fully open state where the solenoid actuator 640 is always open to a fully closed state where the solenoid actuator 640 is not energized and the valve closing timing is not changed. Can be changed. Here, the suction valve 630 and the solenoid actuator 640 are cited as examples of the pressure adjustment mechanism 645. Therefore, the closing timing of the suction valve 630 changed by the solenoid actuator 640 is an example of the pressure regulation level by the pressure regulation mechanism 645.

また、低圧ダンパ610Aと吐出弁650の下流の高圧燃料通路610Eとは、高圧燃料通路610Eから低圧ダンパ610Aへと燃料が流出する向きにのみ開弁する、スプリング690A及び弁体690Bを有するリリーフ弁690を介して連通されている。   Further, the low pressure damper 610A and the high pressure fuel passage 610E downstream of the discharge valve 650 are opened only in the direction in which fuel flows out from the high pressure fuel passage 610E to the low pressure damper 610A, and a relief valve having a spring 690A and a valve body 690B. 690 communicates.

リリーフ弁690は、吐出燃圧が高圧燃料ポンプ600の制御上限である規定圧力を超えると、スプリング690Aの付勢力に抗して弁体690Bが移動して開弁し、高圧燃料通路610Eから低圧ダンパ610Aへと燃料を排出する。このため、吐出燃圧が規定圧力以下に制限され、例えば、その下流に位置する燃料噴射弁200や配管などを保護することができる。   When the discharge fuel pressure exceeds a specified pressure that is the upper limit of control of the high-pressure fuel pump 600, the relief valve 690 moves and opens the valve body 690B against the biasing force of the spring 690A, and the relief valve 690 opens from the high-pressure fuel passage 610E to the low-pressure damper. Drain the fuel to 610A. For this reason, discharge fuel pressure is restrict | limited to below regulation pressure, for example, the fuel injection valve 200, piping, etc. which are located in the downstream can be protected.

さらに、高圧燃料ポンプ600には、プランジャ620のリフト量を変更する可変機構700が取り付けられている。   Further, a variable mechanism 700 that changes the lift amount of the plunger 620 is attached to the high-pressure fuel pump 600.

図2は、可変機構700の第1実施例を示す。
プランジャ620は、その基端部(下端部)において軸線方向に相対変位可能なように、加圧室610Cを臨む第1の構造体622と、タペット670に着座する第2の構造体624と、に二分割されている。第1の構造体622の下部には、作動油の一例として挙げられる油圧の供給を受けて、第2の構造体624に対して第1の構造体622を離間する方向に移動させる第1の作動室622Aが形成されている。また、第2の構造体624の内部には、油圧の供給を受けて、第2の構造体624に対して第1の構造体622を近接する方向に移動させるリング状の第2の作動室624Aが形成されている。ここで、第1の作動室622A及び第2の作動室624Aは、第1の構造体622の受圧面積が等しくなるような形状に形成されている。
FIG. 2 shows a first embodiment of the variable mechanism 700.
The plunger 620 includes a first structure 622 that faces the pressurizing chamber 610C, a second structure 624 that sits on the tappet 670, and a base end (lower end) that can be relatively displaced in the axial direction. It is divided into two. The first structure body 622 is provided with a hydraulic pressure, which is an example of hydraulic oil, and moves the first structure body 622 away from the second structure body 624 in a direction away from the first structure body 622. A working chamber 622A is formed. Further, in the second structure body 624, a ring-shaped second working chamber that receives supply of hydraulic pressure and moves the first structure body 622 in the direction of approaching the second structure body 624. 624A is formed. Here, the first working chamber 622A and the second working chamber 624A are formed in a shape such that the pressure receiving areas of the first structure body 622 are equal.

従って、図3に示すように、第1の作動室622Aに油圧を供給すると、第2の構造体624に対して第1の構造体622が離間する方向に移動し、プランジャ620のリフト量を増加させることができる。また、図4に示すように、第2の作動室624Aに油圧を供給すると、第2の構造体624に対して第1の構造体622が近接する方向に移動し、プランジャ620のリフト量を減少させることができる。なお、プランジャ620のリフト量を保持する場合には、図5に示すように、第1の作動室622A及び第2の作動室624Aに油圧を夫々供給すると、プランジャ620を図中の上方及び下方へと移動させる力が釣り合って、その位置を保持することができる。   Therefore, as shown in FIG. 3, when hydraulic pressure is supplied to the first working chamber 622A, the first structure 622 moves away from the second structure 624, and the lift amount of the plunger 620 is increased. Can be increased. In addition, as shown in FIG. 4, when hydraulic pressure is supplied to the second working chamber 624A, the first structure 622 moves toward the second structure 624 and the lift amount of the plunger 620 is increased. Can be reduced. In order to maintain the lift amount of the plunger 620, as shown in FIG. 5, when the hydraulic pressure is supplied to the first working chamber 622A and the second working chamber 624A, the plunger 620 is moved upward and downward in the drawing. The force to move to the balance can be balanced and the position can be maintained.

このため、プランジャ620のリフト量を最小にしたままカム機構660を駆動すると、図6に示すように、プランジャ620のストローク量が最小となり、スプリング680を押し込む押し込み量が最小となって、メカニカルフリクションを軽減することができる。また、カム機構660の駆動に伴って、図7に示すように、燃料吐出行程の終期(上死点)ではプランジャ620のリフト量を最大にし、燃料吐出行程の始期(下死点)ではプランジャ620のリフト量を最小にすると、プランジャ620のストローク量が最大となる。そして、プランジャ620のストローク量が最大となることから、吐出燃圧を最大にすることができる。なお、上死点におけるプランジャ620のリフト量を最小から最大の間で変更することで、高圧燃料ポンプ600から吐出される燃料の吐出量を変化させて、吐出燃圧を任意に変更することができる。   Therefore, when the cam mechanism 660 is driven while the lift amount of the plunger 620 is minimized, as shown in FIG. 6, the stroke amount of the plunger 620 is minimized, the pushing amount for pushing the spring 680 is minimized, and mechanical friction is obtained. Can be reduced. As the cam mechanism 660 is driven, as shown in FIG. 7, the lift amount of the plunger 620 is maximized at the end of the fuel discharge stroke (top dead center), and the plunger at the start of the fuel discharge stroke (bottom dead center). When the lift amount of 620 is minimized, the stroke amount of the plunger 620 is maximized. And since the stroke amount of the plunger 620 becomes the maximum, the discharge fuel pressure can be maximized. In addition, by changing the lift amount of the plunger 620 at the top dead center between the minimum and the maximum, the discharge amount of the fuel discharged from the high-pressure fuel pump 600 can be changed, and the discharge fuel pressure can be arbitrarily changed. .

図8及び図9は、可変機構700の第2実施例を示す。
可変機構700は、内燃機関100のクランクシャフトと連動して回転する駆動軸710と、駆動軸710の外周に相対回転可能に取り付けられた搖動カム720と、駆動軸710の外周に固定された偏心カム730と、偏心カム730に相対回転可能に外嵌するリング状リンク740と、駆動軸710と略平行に配設された制御軸750と、制御軸750の外周に偏心して固定された制御カム760と、制御カム760に相対回転可能に外嵌し、その一端部がリング状リンク740に連結されたロッカアーム770と、ロッカアーム770の他端部と搖動カム720とを連結するロッド状リンク780と、を有する。そして、ブラシレスモータなどのモータ790によって、ギヤ列792を介して制御軸750を回転させると、その回転角度に応じてロッカアーム770の搖動中心が変化する。ロッカアーム770の搖動中心が変化すると、搖動カム720によって往復動されるプランジャ620のリフト量を変更することができる。
8 and 9 show a second embodiment of the variable mechanism 700. FIG.
The variable mechanism 700 includes a drive shaft 710 that rotates in conjunction with the crankshaft of the internal combustion engine 100, a peristaltic cam 720 that is rotatably mounted on the outer periphery of the drive shaft 710, and an eccentric that is fixed to the outer periphery of the drive shaft 710. A cam 730, a ring-shaped link 740 that is externally fitted to the eccentric cam 730, a control shaft 750 that is disposed substantially parallel to the drive shaft 710, and a control cam that is eccentrically fixed to the outer periphery of the control shaft 750 760, a rocker arm 770 that is fitted to the control cam 760 so as to be relatively rotatable and has one end connected to the ring-shaped link 740, and a rod-like link 780 that connects the other end of the rocker arm 770 and the swing cam 720. Have. When the control shaft 750 is rotated via the gear train 792 by a motor 790 such as a brushless motor, the rocking center of the rocker arm 770 changes according to the rotation angle. When the rocking center of the rocker arm 770 changes, the lift amount of the plunger 620 reciprocated by the rocking cam 720 can be changed.

このため、プランジャ620のリフト量を最小にしたまま駆動軸710を駆動すると、図10に示すように、プランジャ620のストローク量が最小となり、スプリング680を押し込む押し込み量が最小となって、メカニカルフリクションを軽減することができる。また、プランジャ620のリフト量を最大にしたまま駆動軸710を駆動すると、図11に示すように、プランジャ620のストローク量が最大となり、吐出燃圧を最大にすることができる。なお、プランジャ620のリフト量を最小から最大の間で変更することで、吐出燃圧を任意に変更することができる。   Therefore, when the drive shaft 710 is driven while the lift amount of the plunger 620 is minimized, as shown in FIG. 10, the stroke amount of the plunger 620 is minimized, the pushing amount for pushing the spring 680 is minimized, and mechanical friction is obtained. Can be reduced. When the drive shaft 710 is driven while the lift amount of the plunger 620 is maximized, the stroke amount of the plunger 620 is maximized as shown in FIG. 11, and the discharge fuel pressure can be maximized. Note that the discharge fuel pressure can be arbitrarily changed by changing the lift amount of the plunger 620 from the minimum to the maximum.

なお、可変機構700は、図2〜図7で説明した第1実施例、図8〜図11で説明した第2実施例に限らず、高圧燃料ポンプ600のプランジャ620のリフト量を変更可能であれば、如何なる構成をなしていてもよい。   The variable mechanism 700 is not limited to the first embodiment described with reference to FIGS. 2 to 7 and the second embodiment described with reference to FIGS. 8 to 11, and the lift amount of the plunger 620 of the high-pressure fuel pump 600 can be changed. Any configuration may be used as long as it is present.

次に、高圧燃料ポンプ600の制御系について説明する。
高圧燃料配管520には、吐出燃圧の実際値(実燃圧)Paを検出する燃圧センサ800が取り付けられている。燃圧センサ800の出力信号は、マイクロコンピュータを内蔵した燃料ポンプ制御装置810に入力されている。また、燃料ポンプ制御装置810は、目標燃圧Pt、内燃機関100の回転速度Ne及び負荷Qを適宜読み込み可能なように、例えば、CAN(Controller Area Network)などの車載ネットワーク820を介して、内燃機関100を電子制御するエンジン制御装置830と通信可能に接続されている。エンジン制御装置830は、例えば、内燃機関100の回転速度Ne及び負荷Qに応じて目標燃圧Ptを求め、これを燃料ポンプ制御装置810へと送信する。なお、燃料ポンプ制御装置810が、制御装置の一例として挙げられる。
Next, a control system of the high pressure fuel pump 600 will be described.
A fuel pressure sensor 800 that detects an actual value (actual fuel pressure) Pa of the discharged fuel pressure is attached to the high-pressure fuel pipe 520. The output signal of the fuel pressure sensor 800 is input to a fuel pump control device 810 having a built-in microcomputer. In addition, the fuel pump control device 810 can be configured to read the target fuel pressure Pt, the rotational speed Ne of the internal combustion engine 100, and the load Q, for example, via an in-vehicle network 820 such as a CAN (Controller Area Network). The engine control device 830 that electronically controls 100 is communicably connected. For example, the engine control device 830 obtains the target fuel pressure Pt according to the rotational speed Ne and the load Q of the internal combustion engine 100, and transmits this to the fuel pump control device 810. The fuel pump control device 810 is an example of the control device.

内燃機関100の負荷Qとしては、例えば、吸気流量、吸入負圧、過給圧、アクセル開度など、内燃機関100のトルクと密接に関連する状態量を使用することができる。また、燃料ポンプ制御装置810は、エンジン制御装置830から回転速度Ne及び負荷Qを読み込む代わりに、公知のセンサから回転速度Ne及び負荷Qを読み込むこともできる。   As the load Q of the internal combustion engine 100, for example, a state quantity closely related to the torque of the internal combustion engine 100 such as an intake flow rate, a suction negative pressure, a boost pressure, and an accelerator opening can be used. Further, the fuel pump control device 810 can read the rotation speed Ne and the load Q from a known sensor instead of reading the rotation speed Ne and the load Q from the engine control device 830.

燃料ポンプ制御装置810及びエンジン制御装置830は、図12に示すように、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサAと、フラッシュROM(Read Only Memory)などの不揮発性メモリBと、RAM(Random Access Memory)などの揮発性メモリCと、外部機器とのインターフェースとなる入出力回路Dと、これらを相互に通信可能に接続するバスEと、を有する。   As shown in FIG. 12, the fuel pump control device 810 and the engine control device 830 include a processor A such as a CPU (Central Processing Unit), a non-volatile memory B such as a flash ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access). A volatile memory C such as a memory), an input / output circuit D serving as an interface with an external device, and a bus E that connects these to each other so that they can communicate with each other.

燃料ポンプ制御装置810は、不揮発性メモリBに格納された制御プログラムによって、実燃圧Pa、目標燃圧Pt、回転速度Ne及び負荷Qに基づいて、ソレノイドアクチュエータ640及び可変機構700の操作量を夫々求める。そして、燃料ポンプ制御装置810は、操作量に応じた作動信号をソレノイドアクチュエータ640及び可変機構700に出力することで、これらを内燃機関100の運転状態に応じて電子制御する。   The fuel pump control device 810 obtains the operation amounts of the solenoid actuator 640 and the variable mechanism 700 based on the actual fuel pressure Pa, the target fuel pressure Pt, the rotational speed Ne, and the load Q by a control program stored in the nonvolatile memory B, respectively. . The fuel pump control device 810 outputs an operation signal corresponding to the operation amount to the solenoid actuator 640 and the variable mechanism 700, thereby electronically controlling them according to the operating state of the internal combustion engine 100.

燃料ポンプ制御装置810は、具体的には、図13に示すように、実燃圧Paが所定値未満である場合には、可変機構700によりプランジャ620のリフト量を最小に固定しつつ(最小リフト固定)、ソレノイドアクチュエータ640により吸入弁630の閉弁タイミングを変更することで吐出燃圧を調整し、これによりスプリング680のメカニカルフリクションを軽減している。一方、燃料ポンプ制御装置810は、実燃圧Paが所定値以上である場合には、ソレノイドアクチュエータ640により吸入弁630の閉弁タイミングを実燃圧Paが所定値であるときの中間閉弁タイミングに固定しつつ(中間開度固定)、実燃圧Paに応じて可変機構700によりプランジャ620のリフト量を最小から最大の範囲で変更することで吐出燃圧を調整する。所定値は、可変機構700によってプランジャ620のリフト量を増加させる必要があるか否かを判定するための閾値である。   Specifically, as shown in FIG. 13, when the actual fuel pressure Pa is less than a predetermined value, the fuel pump control device 810 fixes the lift amount of the plunger 620 to the minimum by the variable mechanism 700 (minimum lift). Fixed), the discharge fuel pressure is adjusted by changing the valve closing timing of the intake valve 630 by the solenoid actuator 640, thereby reducing the mechanical friction of the spring 680. On the other hand, when the actual fuel pressure Pa is greater than or equal to a predetermined value, the fuel pump control device 810 uses the solenoid actuator 640 to fix the closing timing of the intake valve 630 to the intermediate valve closing timing when the actual fuel pressure Pa is a predetermined value. However, the discharge fuel pressure is adjusted by changing the lift amount of the plunger 620 from the minimum to the maximum range by the variable mechanism 700 according to the actual fuel pressure Pa (fixed at the intermediate opening). The predetermined value is a threshold value for determining whether or not the variable mechanism 700 needs to increase the lift amount of the plunger 620.

図13において、プランジャ620のリフト量が最小であり、かつ、吸入弁630が全開状態であるときに、実燃圧Paが高圧燃料ポンプ600の制御下限である最低燃圧Pminとなる一方、プランジャ620のリフト量が最大であり、かつ、吸入弁630の閉弁タイミングが中間閉弁タイミングであるときに、実燃圧Paが高圧燃料ポンプ600の制御上限である最高燃圧Pmaxとなる。したがって、調圧機構645及び可変機構700が正常であるときに、調圧機構645による吐出燃圧の調整範囲である通常燃圧調整範囲は、最低燃圧Pmin以上かつ所定値未満となり、可変機構700による吐出燃圧の調整範囲である通常燃圧調整範囲は、所定値以上かつ最高燃圧Pmax以下となる。   In FIG. 13, when the lift amount of the plunger 620 is minimum and the intake valve 630 is fully open, the actual fuel pressure Pa becomes the minimum fuel pressure Pmin that is the control lower limit of the high-pressure fuel pump 600, while the plunger 620 When the lift amount is the maximum and the closing timing of the intake valve 630 is the intermediate closing timing, the actual fuel pressure Pa becomes the maximum fuel pressure Pmax that is the upper limit of control of the high-pressure fuel pump 600. Therefore, when the pressure adjusting mechanism 645 and the variable mechanism 700 are normal, the normal fuel pressure adjustment range, which is the adjustment range of the discharge fuel pressure by the pressure adjusting mechanism 645, is equal to or higher than the minimum fuel pressure Pmin and less than a predetermined value. The normal fuel pressure adjustment range, which is the fuel pressure adjustment range, is not less than a predetermined value and not more than the maximum fuel pressure Pmax.

[通常燃圧制御処理]
図14は、イグニッションの操作に連動して燃料ポンプ制御装置810が起動されたことを契機として、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが所定時間ごとに繰り返し実行する、高圧燃料ポンプ600の通常燃圧制御処理の一例を示す。
[Normal fuel pressure control processing]
FIG. 14 shows the normal fuel pressure control of the high-pressure fuel pump 600 that is repeatedly executed at predetermined time intervals by the processor A of the fuel pump control device 810 when the fuel pump control device 810 is started in conjunction with the ignition operation. An example of processing is shown.

ステップS1(図では「S1」と略記する。以下同様。)では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、燃圧センサ800から読み込んだ実燃圧Paが目標燃圧に未到達であるか否か、要するに、フィードバック制御によって実燃圧Paが目標燃圧Ptに収束しているか否かを判定する。すなわち、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、目標燃圧Ptが低下する場合、実燃圧Paが目標燃圧Ptまで低下したか否か、目標燃圧Ptが上昇する場合、実燃圧Paが目標燃圧Ptまで上昇したか否かを判定する。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、実燃圧Paが目標燃圧Ptに未到達であると判定した場合には(YES)、処理をステップS2へと進める。一方、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、実燃圧Paが目標燃圧Ptに到達していると判定した場合には(NO)、その状態を保持すべく、高圧燃料ポンプ600の通常燃圧制御処理を終了させる。   In step S1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), it is determined whether or not the actual fuel pressure Pa read from the fuel pressure sensor 800 by the processor A of the fuel pump control device 810 has not reached the target fuel pressure. Then, it is determined whether or not the actual fuel pressure Pa has converged to the target fuel pressure Pt by feedback control. That is, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether or not the actual fuel pressure Pa has decreased to the target fuel pressure Pt when the target fuel pressure Pt decreases, or whether the actual fuel pressure Pa has decreased to the target fuel pressure Pt. Determine if it has risen. When the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the actual fuel pressure Pa has not reached the target fuel pressure Pt (YES), the process proceeds to step S2. On the other hand, when the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the actual fuel pressure Pa has reached the target fuel pressure Pt (NO), the normal fuel pressure control process of the high-pressure fuel pump 600 is performed to maintain the state. End.

ステップS2では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、実燃圧Paが所定値以上であるか否かを判定する。所定値は、前述のように、可変機構700によってプランジャ620のリフト量を増加させる必要があるか否かを判定するための閾値であって、以下に示すように設定される。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、実燃圧Paが所定値以上であると判定した場合には(YES)、処理をステップS3へと進める。一方、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、実燃圧Paが所定値未満であると判定した場合には(NO)、処理をステップS6へと進める。   In step S2, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether or not the actual fuel pressure Pa is equal to or greater than a predetermined value. As described above, the predetermined value is a threshold for determining whether or not it is necessary to increase the lift amount of the plunger 620 by the variable mechanism 700, and is set as follows. If the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the actual fuel pressure Pa is equal to or higher than the predetermined value (YES), the process proceeds to step S3. On the other hand, if the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the actual fuel pressure Pa is less than the predetermined value (NO), the process proceeds to step S6.

(所定値の設定方法)
高圧燃料ポンプ600から吐出される燃料の実燃圧Paは、吸入弁630の開度及びプランジャ620のリフト量が一定の場合、内燃機関100の回転速度Ne及び負荷Qによって変化する。即ち、高圧燃料ポンプ600のプランジャ620は、内燃機関100の回転速度Neに比例した周期で往復動して燃料を昇圧すると共に、プランジャ620の往復動により昇圧された燃料は、内燃機関100の負荷Qに応じて消費される。このため、可変機構700によってリフト量を変更する必要があるか否かは、内燃機関100の回転速度Ne及び負荷Qに応じて変化する。
(Preset value setting method)
The actual fuel pressure Pa of the fuel discharged from the high-pressure fuel pump 600 varies depending on the rotational speed Ne and the load Q of the internal combustion engine 100 when the opening degree of the intake valve 630 and the lift amount of the plunger 620 are constant. That is, the plunger 620 of the high-pressure fuel pump 600 reciprocates at a cycle proportional to the rotational speed Ne of the internal combustion engine 100 to boost the fuel, and the fuel boosted by the reciprocation of the plunger 620 is a load on the internal combustion engine 100. Consumed according to Q. For this reason, whether or not the lift amount needs to be changed by the variable mechanism 700 varies depending on the rotational speed Ne and the load Q of the internal combustion engine 100.

そこで、実験などを通して、図15に示すように、内燃機関100の回転速度及び負荷に応じて変化する、可変機構700の固定領域と作動領域との境界を規定する所定値を求め、これをマップ化して不揮発性メモリBに格納しておく。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、このマップを参照し、内燃機関100の回転速度Ne及び負荷Qに応じた所定値を求める。なお、図21に示す所定値は、単なる一例であって、必ずしも図示の特性で変化するとは限らない。   Therefore, through experiments and the like, as shown in FIG. 15, a predetermined value that defines the boundary between the fixed region and the operating region of the variable mechanism 700, which changes according to the rotational speed and load of the internal combustion engine 100, is obtained and mapped. And stored in the nonvolatile memory B. Then, the processor A of the fuel pump control device 810 refers to this map to obtain a predetermined value corresponding to the rotational speed Ne and the load Q of the internal combustion engine 100. Note that the predetermined value shown in FIG. 21 is merely an example, and does not necessarily change with the illustrated characteristics.

ステップS3では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、実燃圧Paが目標燃圧Pt付近にあるか否か、すなわち、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値(|Pt−Pa|)が機構選択閾値ΔPb以下であるか否かを判定する。機構選択閾値ΔPbは、実燃圧Paと目標燃圧Ptとの偏差が微小であるか否かに応じて、調圧機構645及び可変機構700からなる燃圧調整機構のうちいずれで燃圧調整を行うのかを判別するための閾値である。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値が機構選択閾値ΔPb以下であると判定した場合には(YES)、処理をステップS4へと進める。一方、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値が機構選択閾値ΔPbよりも大きいと判定した場合には(NO)、処理をステップS5へと進める。   In step S3, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether or not the actual fuel pressure Pa is near the target fuel pressure Pt, that is, the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa (| Pt−Pa |). Is less than or equal to the mechanism selection threshold value ΔPb. The mechanism selection threshold value ΔPb indicates which of the fuel pressure adjustment mechanisms including the pressure adjustment mechanism 645 and the variable mechanism 700 performs fuel pressure adjustment according to whether or not the deviation between the actual fuel pressure Pa and the target fuel pressure Pt is very small. This is a threshold value for discrimination. If the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is equal to or less than the mechanism selection threshold value ΔPb (YES), the process proceeds to step S4. . On the other hand, when the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is larger than the mechanism selection threshold value ΔPb (NO), the process proceeds to step S5. .

ステップS4では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、調圧機構645により燃圧調整を行う。すなわち、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、吸入弁630の閉弁タイミングの調整によって燃圧を微調整すべく、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差に応じて、ソレノイドアクチュエータ640に供給する、PWM(Pulse Width Modulation)のデューティ比を変化させる。これによって、高圧燃料ポンプ600の吐出燃圧は、目標燃圧Ptへ向けてフィードバック制御される。   In step S <b> 4, the processor A of the fuel pump control device 810 performs fuel pressure adjustment by the pressure adjustment mechanism 645. That is, the processor A of the fuel pump control device 810 supplies the fuel pressure to the solenoid actuator 640 according to the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa in order to finely adjust the fuel pressure by adjusting the closing timing of the intake valve 630. Change the duty ratio of PWM (Pulse Width Modulation). Thereby, the discharge fuel pressure of the high-pressure fuel pump 600 is feedback-controlled toward the target fuel pressure Pt.

ステップS5では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、可変機構700によって燃圧調整を行うべく、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差に応じて、可変機構700の作動量を変化させる。これによって、高圧燃料ポンプ600の吐出燃圧は、目標燃圧Ptへ向けてフィードバック制御される。   In step S <b> 5, the processor A of the fuel pump control device 810 changes the operation amount of the variable mechanism 700 in accordance with the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa in order to adjust the fuel pressure by the variable mechanism 700. Thereby, the discharge fuel pressure of the high-pressure fuel pump 600 is feedback-controlled toward the target fuel pressure Pt.

ステップS6では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、例えば、可変機構700の制御状態を介して、可変機構700によってプランジャ620のリフト量が最小になっているか否かを判定する。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、プランジャ620のリフト量が最小であると判定した場合には(YES)、処理をステップS7へと進める。一方、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、プランジャ620のリフト量が最小でないと判定した場合には(NO)、処理をステップS8へと進める。   In step S <b> 6, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether the lift amount of the plunger 620 is minimized by the variable mechanism 700, for example, via the control state of the variable mechanism 700. If the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the lift amount of the plunger 620 is the minimum (YES), the process proceeds to step S7. On the other hand, if the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the lift amount of the plunger 620 is not the minimum (NO), the process proceeds to step S8.

ステップS7では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、調圧機構645により燃圧調整を行う。すなわち、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、吸入弁630の閉弁タイミングの調整によって燃圧調整を行うべく、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差に応じて、ソレノイドアクチュエータ640に供給するデューティ比をフィードバック制御する。これによって、高圧燃料ポンプ600の吐出燃圧は、目標燃圧Ptへ向けてフィードバック制御される。   In step S <b> 7, the processor A of the fuel pump control device 810 performs fuel pressure adjustment by the pressure adjustment mechanism 645. In other words, the processor A of the fuel pump control device 810 supplies a duty ratio to the solenoid actuator 640 in accordance with the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa in order to adjust the fuel pressure by adjusting the closing timing of the intake valve 630. Feedback control. Thereby, the discharge fuel pressure of the high-pressure fuel pump 600 is feedback-controlled toward the target fuel pressure Pt.

ステップS8では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、プランジャ620のリフト量を最小にすべく、可変機構700の作動量を変化させる。プランジャ620のリフト量が最小になると、カム機構660のカム660Aによりリフトされるプランジャ620のストロークが小さくなり、スプリング680の付勢力に起因するメカニカルフリクション軽減することができる。   In step S8, the processor A of the fuel pump control device 810 changes the operation amount of the variable mechanism 700 so as to minimize the lift amount of the plunger 620. When the lift amount of the plunger 620 is minimized, the stroke of the plunger 620 lifted by the cam 660A of the cam mechanism 660 is reduced, and mechanical friction due to the biasing force of the spring 680 can be reduced.

[燃圧調整機構故障時の燃圧調整可能範囲]
ここで、図16〜図20を参照して、調圧機構645又は可変機構700が故障したときの高圧燃料ポンプ600による燃圧調整可能範囲について説明する。
[Fuel pressure adjustment range when the fuel pressure adjustment mechanism fails]
Here, the range in which the fuel pressure can be adjusted by the high-pressure fuel pump 600 when the pressure regulating mechanism 645 or the variable mechanism 700 fails will be described with reference to FIGS.

図16(b)は、調圧機構645及び可変機構700の正常時における高圧燃料ポンプ600の通常燃圧調整範囲を示す図16(a)に対し、調圧機構645の全閉故障時における高圧燃料ポンプ600の燃圧調整可能範囲を示す。調圧機構645の全閉故障(故障モード1)は、プランジャ620が下降したときの加圧室610Cの燃圧低下により吸入弁630が開弁するが、ソレノイドアクチュエータ640への通電遮断等によりプランジャ620が上昇したときに吸入弁630が閉弁する閉弁タイミングを変更できなくなって、プランジャ620が下降から上昇に転じたときに吸入弁630が閉弁してしまう故障である。調圧機構645の全閉故障時における高圧燃料ポンプ600による燃圧調整可能範囲は、可変機構700による燃圧調整可能範囲となる。   FIG. 16B shows the normal fuel pressure adjustment range of the high-pressure fuel pump 600 when the pressure regulating mechanism 645 and the variable mechanism 700 are normal. FIG. 16B shows the high-pressure fuel when the pressure regulating mechanism 645 is fully closed. The fuel pressure adjustable range of the pump 600 is shown. In the fully closed failure (failure mode 1) of the pressure adjusting mechanism 645, the suction valve 630 opens due to a decrease in the fuel pressure in the pressurizing chamber 610C when the plunger 620 descends. The valve closing timing at which the intake valve 630 closes when the valve rises cannot be changed, and the intake valve 630 closes when the plunger 620 changes from descending to ascending. The range in which the fuel pressure can be adjusted by the high-pressure fuel pump 600 when the pressure regulating mechanism 645 is fully closed is the range in which the fuel pressure can be adjusted by the variable mechanism 700.

調圧機構645の全閉故障時には、プランジャ620の下降時に加圧室610Cに流入した燃料は吸入弁630を介して低圧側へ殆ど戻らなくなって、加圧室610Cに流入した燃料の殆ど全てが加圧室610Cから燃料吐出口600Bへ向けて流出する状態(全吐出状態)となる。そして、調圧機構645の全閉故障時における可変機構700による燃圧調整可能範囲は、正常時の通常燃圧調整範囲と異なり、プランジャ620のリフト量を最小にしつつ吸入弁630を全閉状態にしたときの燃圧P1以上の範囲となる。   When the pressure regulating mechanism 645 is fully closed, the fuel that flows into the pressurizing chamber 610C when the plunger 620 descends hardly returns to the low pressure side via the suction valve 630, and almost all the fuel that flows into the pressurizing chamber 610C is lost. It will be in the state (all discharge state) which flows out out of the pressurizing chamber 610C toward the fuel discharge port 600B. The range in which the variable pressure mechanism 700 can adjust the fuel pressure when the pressure regulating mechanism 645 is fully closed is different from the normal fuel pressure adjustment range during normal operation, and the intake valve 630 is fully closed while the lift amount of the plunger 620 is minimized. It becomes the range of the fuel pressure P1 or more.

図17は、内燃機関100の回転速度に対し、リリーフ弁690の開弁によって制限される吐出燃圧の変化を示した、リリーフ弁690による吐出燃圧の制限特性を示す。図17によると、内燃機関100の回転速度が比較的低い場合には、吐出燃圧は最高燃圧Pmaxに設定された規定圧力に制限される。しかし、内燃機関100の回転速度が高くなるに従って、加圧室610Cから燃料吐出口600Bへ向けて流出する燃料が増大すると、リリーフ弁690が高圧燃料通路610Eの過剰燃料を低圧ダンパ610Aへ排出する排出能力が加圧室610Cからの流出量に追従できなくなる。このため、吐出燃圧は、内燃機関100の回転速度によっては、規定圧力を上回るだけでなく燃料噴射弁200の噴射限界燃圧Plimを超えることも想定される。   FIG. 17 shows the discharge fuel pressure limiting characteristic by the relief valve 690, which shows the change in the discharge fuel pressure limited by the opening of the relief valve 690 with respect to the rotational speed of the internal combustion engine 100. According to FIG. 17, when the rotational speed of the internal combustion engine 100 is relatively low, the discharged fuel pressure is limited to a specified pressure set to the maximum fuel pressure Pmax. However, when the fuel flowing out from the pressurizing chamber 610C toward the fuel discharge port 600B increases as the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases, the relief valve 690 discharges excess fuel in the high pressure fuel passage 610E to the low pressure damper 610A. The discharge capacity cannot follow the outflow amount from the pressurizing chamber 610C. For this reason, depending on the rotational speed of the internal combustion engine 100, the discharged fuel pressure is assumed not only to exceed the specified pressure but also to exceed the injection limit fuel pressure Plim of the fuel injection valve 200.

このようなリリーフ弁690による吐出燃圧の制限特性を考慮すると、調圧機構645の全閉故障時における全吐出状態では、調圧機構645の正常時と比べて加圧室610Cからの流出量が増大し、これに加えて、可変機構700によるプランジャ620のリフト量を増大させ、内燃機関100の回転速度を上昇させれば、流出量は更に増大するため、高圧燃料ポンプ600の吐出燃圧が燃料噴射弁200の噴射限界燃圧Plimを超えてしまうおそれがある。   Considering such a restriction characteristic of the discharge fuel pressure by the relief valve 690, in the fully discharged state at the time of the fully closed failure of the pressure adjusting mechanism 645, the outflow amount from the pressurizing chamber 610C is larger than when the pressure adjusting mechanism 645 is normal. In addition to this, if the lift amount of the plunger 620 by the variable mechanism 700 is increased and the rotational speed of the internal combustion engine 100 is increased, the outflow amount is further increased. Therefore, the discharge fuel pressure of the high-pressure fuel pump 600 becomes the fuel. There is a risk of exceeding the injection limit fuel pressure Plim of the injection valve 200.

一方、調圧機構645の全閉故障時に、目標燃圧Pt(図中の白抜きダイヤ印)が燃圧P1以下である場合には、実燃圧Pa(図中の黒丸印)は、可変機構700による燃圧調整可能範囲の下限値である燃圧P1までしか低下しない。この場合、実燃圧Paは目標燃圧Pt以上となる。   On the other hand, when the target fuel pressure Pt (the white diamond in the figure) is equal to or lower than the fuel pressure P1 when the pressure regulating mechanism 645 is fully closed, the actual fuel pressure Pa (the black circle in the figure) is determined by the variable mechanism 700. It only decreases to the fuel pressure P1, which is the lower limit value of the adjustable fuel pressure range. In this case, the actual fuel pressure Pa is equal to or higher than the target fuel pressure Pt.

図18(b)は、調圧機構645及び可変機構700の正常時における高圧燃料ポンプ600の通常燃圧調整範囲を示す図18(a)に対し、可変機構700の最大リフト故障時における高圧燃料ポンプ600の燃圧調整可能範囲を示す。可変機構700の最大リフト故障(故障モード2)は、可変機構700のリフト量が最大の状態で固定してしまう故障であり、可変機構700の最大リフト故障時における高圧燃料ポンプ600による燃圧調整可能範囲は、調圧機構645による燃圧調調整可能範囲となる。   FIG. 18B shows the normal fuel pressure adjustment range of the high pressure fuel pump 600 when the pressure regulating mechanism 645 and the variable mechanism 700 are normal, whereas FIG. 18B shows the high pressure fuel pump when the variable mechanism 700 is at the maximum lift failure. The fuel pressure adjustable range of 600 is shown. The maximum lift failure (failure mode 2) of the variable mechanism 700 is a failure in which the lift amount of the variable mechanism 700 is fixed at the maximum state, and the fuel pressure can be adjusted by the high-pressure fuel pump 600 when the maximum lift failure of the variable mechanism 700 occurs. The range is a fuel pressure adjustment adjustable range by the pressure adjustment mechanism 645.

可変機構700の最大リフト故障時には、調圧機構645による燃圧調整可能範囲は、正常時の通常燃圧調整範囲とは異なり、最低燃圧Pminよりも高い燃圧P2から所定値までとなる。しかし、実燃圧Paが所定値となると、ソレノイドアクチュエータ640により吸入弁630の閉弁タイミングは実燃圧Paが所定値であるときの中間閉弁タイミングに固定されるが、プランジャ620のリフト量は常に最大に固定されているため、内燃機関100の回転速度が上昇することで、リリーフ弁690の排出能力が加圧室610Cからの流出量に追従できなくなり、高圧燃料ポンプ600の吐出燃圧が燃料噴射弁200の噴射限界燃圧Plimを超えてしまうおそれがある(図中の太破線参照)。   At the time of the maximum lift failure of the variable mechanism 700, the fuel pressure adjustable range by the pressure regulating mechanism 645 is different from the normal fuel pressure adjustment range at the normal time, from the fuel pressure P2 higher than the minimum fuel pressure Pmin to a predetermined value. However, when the actual fuel pressure Pa reaches a predetermined value, the valve closing timing of the suction valve 630 is fixed to the intermediate valve closing timing when the actual fuel pressure Pa is a predetermined value by the solenoid actuator 640, but the lift amount of the plunger 620 is always constant. Since the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases, the discharge capacity of the relief valve 690 cannot follow the outflow amount from the pressurizing chamber 610C, and the discharge fuel pressure of the high-pressure fuel pump 600 is fuel injection. There is a risk of exceeding the injection limit fuel pressure Plim of the valve 200 (see the thick broken line in the figure).

一方、可変機構700の最大リフト故障時に、目標燃圧Pt(図中の白抜きダイヤ印)が燃圧P2以下である場合には、実燃圧Pa(図中の黒丸印)は、調圧機構645による燃圧調整可能範囲の下限値である燃圧P2までしか低下しない。この場合、実燃圧Paは目標燃圧Pt以上となる。   On the other hand, when the target fuel pressure Pt (white diamond in the figure) is equal to or lower than the fuel pressure P2 at the time of the maximum lift failure of the variable mechanism 700, the actual fuel pressure Pa (black circle in the figure) is determined by the pressure adjusting mechanism 645. It only decreases to the fuel pressure P2, which is the lower limit value of the adjustable fuel pressure range. In this case, the actual fuel pressure Pa is equal to or higher than the target fuel pressure Pt.

図19(b)は、調圧機構645及び可変機構700の正常時における高圧燃料ポンプ600の通常燃圧調整範囲を示す図19(a)に対し、調圧機構645の全開故障時における高圧燃料ポンプ600の燃圧調整可能範囲を示す。調圧機構645の全開故障(故障モード3)は、吸入弁630が全開状態のまま閉弁できなくなる故障である。   FIG. 19B shows a normal fuel pressure adjustment range of the high-pressure fuel pump 600 when the pressure regulating mechanism 645 and the variable mechanism 700 are normal, whereas FIG. 19B shows a high-pressure fuel pump when the pressure regulating mechanism 645 is fully open. The fuel pressure adjustable range of 600 is shown. The fully open failure (failure mode 3) of the pressure regulating mechanism 645 is a failure in which the intake valve 630 cannot be closed with the valve fully open.

調圧機構645の全開故障時に、実燃圧Paが所定値以上であれば、可変機構700による燃圧調整が行われるが、実燃圧Paにかかわらず可変機構700により燃圧調整を行うことができるとしても、その燃圧調整可能範囲は、最低燃圧Pminから燃圧P2まででしかないため(図中の太破線参照)、実燃圧Paは所定値未満となってしまう。また、実燃圧Paが所定値未満であれば、前述のように可変機構700による燃圧調整を行わないようにしているので、結局、実燃圧Paは最低燃圧Pminまで低下してしまう。この場合、目標燃圧Ptが最低燃圧Pminよりも大きい値であるとすると、実燃圧Paは目標燃圧Pt未満となる。   If the actual fuel pressure Pa is equal to or greater than a predetermined value when the pressure adjusting mechanism 645 is fully opened, the fuel pressure is adjusted by the variable mechanism 700. Even if the fuel pressure can be adjusted by the variable mechanism 700 regardless of the actual fuel pressure Pa. Since the fuel pressure adjustable range is only from the minimum fuel pressure Pmin to the fuel pressure P2 (see the thick broken line in the figure), the actual fuel pressure Pa is less than a predetermined value. If the actual fuel pressure Pa is less than the predetermined value, the fuel pressure adjustment by the variable mechanism 700 is not performed as described above, so that the actual fuel pressure Pa eventually decreases to the minimum fuel pressure Pmin. In this case, if the target fuel pressure Pt is a value greater than the minimum fuel pressure Pmin, the actual fuel pressure Pa is less than the target fuel pressure Pt.

図20(b)は、調圧機構645及び可変機構700の正常時における高圧燃料ポンプ600の通常燃圧調整範囲を示す図20(a)に対し、可変機構700の最小リフト故障時における高圧燃料ポンプ600の燃圧調整範囲を示す。可変機構700の最小リフト故障(故障モード4)とは、可変機構700のリフト量が最小の状態で固定してしまう故障であり、可変機構700の最小リフト故障時における高圧燃料ポンプ600による燃圧調整可能範囲は、調圧機構645による燃圧調調整可能範囲となる。   FIG. 20B shows the normal fuel pressure adjustment range of the high pressure fuel pump 600 when the pressure adjusting mechanism 645 and the variable mechanism 700 are normal, whereas FIG. 20B shows the high pressure fuel pump when the variable mechanism 700 is at the minimum lift failure. A fuel pressure adjustment range of 600 is shown. The minimum lift failure (failure mode 4) of the variable mechanism 700 is a failure in which the lift amount of the variable mechanism 700 is fixed in a minimum state, and the fuel pressure adjustment by the high-pressure fuel pump 600 when the minimum lift failure of the variable mechanism 700 occurs. The possible range is a fuel pressure adjustment adjustable range by the pressure adjustment mechanism 645.

可変機構700の最小リフト故障時には、調圧機構645による燃圧調整可能範囲は、正常時の通常燃圧調整範囲と同様に、最低燃圧Pmin以上かつ所定値未満となる。目標燃圧Ptが所定値未満であれば、正常時と同様に、実燃圧Paを目標燃圧Ptに近づけることが可能であるが、目標燃圧Ptが所定値以上であれば、目標燃圧Ptが調圧機構645による燃圧調整可能範囲を上回っているので、実燃圧Pa(図中の黒丸印)は所定値以上には上昇しない。この場合、実燃圧Paは目標燃圧Pt未満となる。   At the time of the minimum lift failure of the variable mechanism 700, the fuel pressure adjustable range by the pressure regulating mechanism 645 is equal to or more than the minimum fuel pressure Pmin and less than a predetermined value, like the normal fuel pressure adjustment range at normal time. If the target fuel pressure Pt is less than the predetermined value, the actual fuel pressure Pa can be brought close to the target fuel pressure Pt as in the normal state, but if the target fuel pressure Pt is equal to or greater than the predetermined value, the target fuel pressure Pt is regulated. Since the fuel pressure adjustable range by the mechanism 645 is exceeded, the actual fuel pressure Pa (black circle in the figure) does not rise above a predetermined value. In this case, the actual fuel pressure Pa is less than the target fuel pressure Pt.

このように、調圧機構645又は可変機構700が故障したときの高圧燃料ポンプ600による燃圧調整可能範囲を考慮すると、特に、故障モード1及び2により、高圧燃料ポンプ600の吐出燃圧が噴射限界燃圧Plimを超えることが想定される。このため、燃料ポンプ制御装置810は、不揮発性メモリBに格納された制御プログラムによって、以下の故障診断及びフェールセーフ処理を実行することで、調圧機構645及び可変機構700からなる燃圧調整機構に故障があるか否かを、故障モード1〜4のいずれであるのかを特定しつつ診断したうえで、故障モードに応じたフェールセーフ処理を行う。   Thus, considering the range in which the fuel pressure can be adjusted by the high-pressure fuel pump 600 when the pressure regulating mechanism 645 or the variable mechanism 700 fails, in particular, according to the failure modes 1 and 2, the discharge fuel pressure of the high-pressure fuel pump 600 becomes the injection limit fuel pressure. It is assumed that Plim is exceeded. For this reason, the fuel pump control device 810 performs the following failure diagnosis and fail-safe processing according to the control program stored in the nonvolatile memory B, so that the fuel pressure adjustment mechanism including the pressure regulating mechanism 645 and the variable mechanism 700 is obtained. After diagnosing whether or not there is a failure while specifying which of failure modes 1 to 4, fail-safe processing corresponding to the failure mode is performed.

[故障診断及びフェールセーフ処理]
図21及び図22は、イグニッションキーの操作に連動して燃料ポンプ制御装置810が起動されたことを契機として、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが所定時間ごとに繰り返し実行する、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理の一例を示す。
[Fault diagnosis and fail-safe processing]
21 and 22 show a fuel pressure adjustment mechanism that is repeatedly executed by the processor A of the fuel pump control device 810 every predetermined time when the fuel pump control device 810 is started in conjunction with the operation of the ignition key. An example of failure diagnosis and fail-safe processing is shown.

まず、図21において、ステップS11では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、燃圧センサ800から読み込んだ実燃圧Paがフェール判定燃圧Pf以下であるか否かを判定する。フェール判定燃圧Pfは、実燃圧Paが燃料噴射弁200の噴射限界燃圧Plimに達する可能性があるか否かを判定するための閾値であり、例えば、最高燃圧Pmax又はリリーフ弁690の規定圧力よりも高く噴射限界燃圧Plimよりも低い圧力値に設定することができる。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、実燃圧Paがフェール判定燃圧Pf以下であると判定した場合には(YES)、処理をステップS12へ進める。一方、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、実燃圧Paがフェール判定燃圧Pfより高いと判定した場合には(NO)、処理をステップS15へ進める。   First, in FIG. 21, in step S11, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether or not the actual fuel pressure Pa read from the fuel pressure sensor 800 is equal to or lower than the fail determination fuel pressure Pf. The fail determination fuel pressure Pf is a threshold value for determining whether or not the actual fuel pressure Pa may reach the injection limit fuel pressure Plim of the fuel injection valve 200. For example, from the maximum fuel pressure Pmax or the specified pressure of the relief valve 690 The pressure value can be set higher than the injection limit fuel pressure Plim. When the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the actual fuel pressure Pa is equal to or less than the fail determination fuel pressure Pf (YES), the process proceeds to step S12. On the other hand, if the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the actual fuel pressure Pa is higher than the fail determination fuel pressure Pf (NO), the process proceeds to step S15.

ステップS12では、ステップS1と同様に、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、燃圧センサ800から読み込んだ実燃圧Paが目標燃圧Ptに未到達であるか否かを判定する。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、実燃圧Paが目標燃圧Ptに未到達であると判定した場合には(YES)、処理をステップS13へと進める。一方、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、実燃圧Paが目標燃圧Ptに到達していると判定した場合には(NO)、その状態を保持すべく、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了させる。   In step S12, similarly to step S1, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether or not the actual fuel pressure Pa read from the fuel pressure sensor 800 has not reached the target fuel pressure Pt. When the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the actual fuel pressure Pa has not reached the target fuel pressure Pt (YES), the process proceeds to step S13. On the other hand, when the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the actual fuel pressure Pa has reached the target fuel pressure Pt (NO), in order to maintain the state, failure diagnosis and fail-safe of the fuel pressure adjusting mechanism are performed. End the process.

ステップS13では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差が0を含む所定範囲内に入っているか否か、すなわち、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値(|Pt−Pa|)がフェール判定差圧値ΔPc以下であるか否かを判定する。フェール判定差圧値ΔPcは、吸入弁630及びソレノイドアクチュエータ640を含む調圧機構645又は可変機構700の故障により実燃圧Paが目標燃圧Ptから乖離しているか否かを判定するための閾値であり、ステップS3の機構選択閾値ΔPbよりも大きい値である。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値がフェール判定差圧値ΔPc以下であると判定した場合には(YES)、処理をステップS14へ進める。一方、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値がフェール判定差圧値ΔPcより大きいと判定した場合には(NO)、処理をステップS16へ進める。   In step S13, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether or not the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is within a predetermined range including 0, that is, the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa. It is determined whether or not the absolute value (| Pt−Pa |) is equal to or less than the fail determination differential pressure value ΔPc. The fail determination differential pressure value ΔPc is a threshold value for determining whether or not the actual fuel pressure Pa deviates from the target fuel pressure Pt due to a failure of the pressure regulating mechanism 645 including the intake valve 630 and the solenoid actuator 640 or the variable mechanism 700. The value is larger than the mechanism selection threshold value ΔPb in step S3. If the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is equal to or less than the fail determination differential pressure value ΔPc (YES), the process proceeds to step S14. Proceed. On the other hand, if the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is greater than the fail determination differential pressure value ΔPc (NO), the process proceeds to step S16. .

ステップS14では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、調圧機構645及び可変機構700からなる燃圧調整機構が正常であると判定し、高圧燃料ポンプ600の通常燃圧制御処理が停止していればこれを再開し、あるいは、通常燃圧制御処理が停止していなければこれを継続して、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了する。   In step S14, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the fuel pressure adjusting mechanism including the pressure adjusting mechanism 645 and the variable mechanism 700 is normal, and if the normal fuel pressure control process of the high pressure fuel pump 600 is stopped. This is resumed, or if the normal fuel pressure control process is not stopped, this is continued, and the failure diagnosis of the fuel pressure adjusting mechanism and the fail safe process are terminated.

ステップS15では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、調圧機構645及び可変機構700からなる燃圧調整機構において、故障モード1又は故障モード2の故障が発生していると判定して、さらにフェールセーフ処理を行うべく図22のステップS37へ処理を進める。   In step S15, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the failure in the failure mode 1 or the failure mode 2 has occurred in the fuel pressure adjusting mechanism including the pressure adjusting mechanism 645 and the variable mechanism 700, and further fails. The process proceeds to step S37 in FIG. 22 to perform the safe process.

ステップS16では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値がフェール判定差圧値ΔPcより大きい状態(|Pt−Pa|>ΔPc)がフェール判定時間Tfとなるまで継続しているか否かを判定する。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値がフェール判定差圧値ΔPcより大きい状態がフェール判定時間Tfとなるまで継続していると判定した場合には(YES)、処理をステップS17へ進める。一方、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値がフェール判定差圧値ΔPcより大きい状態がフェール判定時間Tfとなるまで継続していないと判定した場合には(NO)、処理をステップS14へ進める。   In step S16, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is greater than the fail determination differential pressure value ΔPc (| Pt−Pa |> ΔPc). It is determined whether the process continues until Tf is reached. Then, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the state in which the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is greater than the fail determination differential pressure value ΔPc continues until the fail determination time Tf. In the case (YES), the process proceeds to step S17. On the other hand, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the state where the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is greater than the fail determination differential pressure value ΔPc does not continue until the fail determination time Tf is reached. In the case (NO), the process proceeds to step S14.

ステップS17では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、調圧機構645及び可変機構700からなる燃圧調整機構に故障が発生していると判定し、さらにフェールセーフ処理を行うべく図22のステップS18へ処理を進める。   In step S17, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that a failure has occurred in the fuel pressure adjusting mechanism including the pressure adjusting mechanism 645 and the variable mechanism 700, and further performs step S18 in FIG. Proceed to the process.

次に、図22を参照して、ステップS18では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、フェールセーフ処理として、図14に示される高圧燃料ポンプ600の通常燃圧制御処理を停止する。これにより、調圧機構645が正常であれば吸入弁630の閉弁タイミングは全閉状態となり、可変機構700が正常であればプランジャ620のリフト量は最小となる。   Next, referring to FIG. 22, in step S18, the processor A of the fuel pump control device 810 stops the normal fuel pressure control process of the high-pressure fuel pump 600 shown in FIG. 14 as the fail-safe process. Accordingly, when the pressure adjusting mechanism 645 is normal, the closing timing of the suction valve 630 is fully closed, and when the variable mechanism 700 is normal, the lift amount of the plunger 620 is minimized.

ステップS19では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、前ステップで通常燃圧制御処理を停止したときの目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値である第1偏差ΔPd1(=|Pt−Pa|)を演算して、RAMなどの揮発性メモリCに記憶する。第1偏差ΔPd1は、ステップS18により、吸入弁630が全閉状態となってから、あるいは、プランジャ620のリフト量が最小となってから、演算される。   In step S19, the first deviation ΔPd1 (= | Pt−), which is the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa when the processor A of the fuel pump control device 810 stops the normal fuel pressure control process in the previous step. Pa |) is calculated and stored in a volatile memory C such as a RAM. The first deviation ΔPd1 is calculated after the intake valve 630 is fully closed or the lift amount of the plunger 620 is minimized in step S18.

ステップS20では、通常燃圧制御処理を停止した状態で、実燃圧Paが目標燃圧Pt以上であるか否かを判定する。図21のステップS16において、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの偏差の絶対値がフェール判定差圧値ΔPcより大きい状態がフェール判定時間Tfとなるまで継続しているので、ステップS20の判定を行うことで、このような目標燃圧Ptと実燃圧Paとの乖離状態がどのような故障モードにより継続しているのかを特定する。   In step S20, it is determined whether or not the actual fuel pressure Pa is equal to or higher than the target fuel pressure Pt while the normal fuel pressure control process is stopped. In step S16 of FIG. 21, since the state where the absolute value of the deviation between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is greater than the fail determination differential pressure value ΔPc continues until the fail determination time Tf, the determination in step S20 is performed. Thus, it is specified in which failure mode the deviation state between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa is continued.

図16〜図20を参照して前述したように、目標燃圧Ptと実燃圧Paとの乖離状態が継続している場合で、実燃圧Paが目標燃圧Pt以上となるのは、調圧機構645の全閉故障(故障モード1)又は可変機構700の最大リフト故障(故障モード2)のいずれかである一方、実燃圧Paが目標燃圧Pt未満となるのは、調圧機構645の全開故障(故障モード3)又は可変機構700の最小リフト故障(故障モード4)のいずれかである。したがって、実燃圧Paが目標燃圧Pt以上であるか否かを判定することで、燃圧調整機構の故障が、故障モード1若しくは故障モード2であるか又は故障モード3若しくは故障モード4であるか、のいずれか一方であることを特定することができる。   As described above with reference to FIGS. 16 to 20, when the deviation state between the target fuel pressure Pt and the actual fuel pressure Pa continues, the actual fuel pressure Pa becomes equal to or higher than the target fuel pressure Pt. The fully closed failure (failure mode 1) of the variable mechanism 700 or the maximum lift failure (failure mode 2) of the variable mechanism 700, while the actual fuel pressure Pa is less than the target fuel pressure Pt is the fully open failure of the pressure regulating mechanism 645 ( Either failure mode 3) or minimum lift failure of variable mechanism 700 (failure mode 4). Therefore, by determining whether or not the actual fuel pressure Pa is equal to or higher than the target fuel pressure Pt, whether the failure of the fuel pressure adjustment mechanism is failure mode 1 or failure mode 2, failure mode 3 or failure mode 4, It can be specified that it is either one of these.

ステップS20において、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、実燃圧Paが目標燃圧Pt以上であると判定した場合には(YES)、燃圧調整機構の故障が故障モード1又は故障モード2であることを特定しつつ、処理をステップS21へ進める一方、実燃圧Paが目標燃圧Pt未満であると判定した場合には(NO)、燃圧調整機構の故障が故障モード3又は故障モード4であることを特定しつつ、処理をステップS29へ進める。   In step S20, if the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the actual fuel pressure Pa is equal to or higher than the target fuel pressure Pt (YES), the failure of the fuel pressure adjustment mechanism is failure mode 1 or failure mode 2. While determining that the actual fuel pressure Pa is less than the target fuel pressure Pt (NO), it is determined that the failure of the fuel pressure adjustment mechanism is failure mode 3 or failure mode 4. The process proceeds to step S29 while specifying.

ステップS21では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、吸入弁630の現在の閉弁タイミングを強制的に変更すべく、調圧機構645のソレノイドアクチュエータ640に対して所定操作量に応じた作動信号を出力する(調圧機構への作動信号出力)。   In step S21, the processor A of the fuel pump control device 810 activates the solenoid actuator 640 of the pressure regulating mechanism 645 according to a predetermined operation amount in order to forcibly change the current valve closing timing of the intake valve 630. Is output (operation signal output to the pressure adjustment mechanism).

ステップS22では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、ステップS18で通常燃圧制御処理を停止したときの目標燃圧Ptと、前ステップで調圧機構645へ作動信号を出力してからの実燃圧Paと、の偏差の絶対値である第2偏差ΔPd2(=|Pt−Pa|)を演算し、この第2偏差ΔPd2が、ステップS19で揮発性メモリCに記憶された第1偏差ΔPd1に対して変化したか否かを判定する。燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、例えば、第1偏差ΔPd1と第2偏差ΔPd2との偏差の絶対値が所定の閾値以上であるか否かによって、第2偏差ΔPd2が第1偏差ΔPd1に対して変化したか否かを判定することができる。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、第2偏差ΔPd2が第1偏差ΔPd1に対して変化したと判定した場合には(YES)、処理をステップS23へ進める一方、第2偏差ΔPd2が第1偏差ΔPd1に対して変化していないと判定した場合には(NO)、処理をステップS26へ進める。   In step S22, the processor A of the fuel pump control device 810 sets the target fuel pressure Pt when the normal fuel pressure control process is stopped in step S18, and the actual fuel pressure Pa after the operation signal is output to the pressure adjustment mechanism 645 in the previous step. The second deviation ΔPd2 (= | Pt−Pa |), which is the absolute value of the deviation, is calculated, and this second deviation ΔPd2 is calculated with respect to the first deviation ΔPd1 stored in the volatile memory C in step S19. Determine if it has changed. For example, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether the second deviation ΔPd2 is greater than the first deviation ΔPd1 depending on whether the absolute value of the deviation between the first deviation ΔPd1 and the second deviation ΔPd2 is equal to or greater than a predetermined threshold. It can be determined whether or not it has changed. If the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the second deviation ΔPd2 has changed with respect to the first deviation ΔPd1 (YES), the process proceeds to step S23, while the second deviation ΔPd2 is If it is determined that there is no change with respect to 1 deviation ΔPd1 (NO), the process proceeds to step S26.

ステップS23では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、可変機構700の最大リフト故障(故障モード2)が発生していると診断する。そして、続くステップS24において、フェールセーフ処理として、可変機構700の制御停止を決定して可変機構700に対して作動信号を出力せず、さらに調圧機構645による燃圧調整を行うべく、処理をステップS25へ進める。   In step S23, the processor A of the fuel pump control device 810 diagnoses that the maximum lift failure (failure mode 2) of the variable mechanism 700 has occurred. In subsequent step S24, as a fail-safe process, the control stop of the variable mechanism 700 is determined and an operation signal is not output to the variable mechanism 700, and the process is further performed to adjust the fuel pressure by the pressure adjusting mechanism 645. Proceed to S25.

ステップS25では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、フェールセーフ処理として、調圧機構645により実燃圧Paが所定燃圧Psとなるようにフィードバック制御を行う。可変機構700の最大リフト故障時のフェールセーフ処理として調圧機構645が燃圧調整を行うフェール燃圧調整範囲は、図18(c)に示すように、通常燃圧制御範囲とは異なり、プランジャ620のリフト量が最大の状態で、吸入弁630が全開状態となるときの燃圧P2から全閉状態となるときまでの燃圧までとなる。しかし、所定燃圧Psは、調圧機構645によるフェール燃圧調整範囲のうち、内燃機関100の回転速度が上昇しても、吐出燃圧が噴射限界燃圧Plimを超えないような燃圧を上限として任意に設定される。燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、例えば、通常燃圧制御処理を停止したときの目標燃圧Ptが燃圧P2よりも低い場合には、所定燃圧Psを燃圧P2に設定することができる(図中の三角形)。ステップS25の実行後、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了する。   In step S25, the processor A of the fuel pump control device 810 performs feedback control as a fail-safe process so that the actual fuel pressure Pa becomes the predetermined fuel pressure Ps by the pressure adjustment mechanism 645. As shown in FIG. 18C, the fail fuel pressure adjustment range in which the pressure adjustment mechanism 645 adjusts the fuel pressure as a fail safe process at the time of the maximum lift failure of the variable mechanism 700 is different from the normal fuel pressure control range, as shown in FIG. From the fuel pressure P2 when the intake valve 630 is fully opened to the fuel pressure until the fully closed state is reached in the maximum amount state. However, the predetermined fuel pressure Ps is arbitrarily set within the range of the fail fuel pressure adjustment by the pressure adjusting mechanism 645, with an upper limit of the fuel pressure that does not exceed the injection limit fuel pressure Plim even if the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases. Is done. For example, when the target fuel pressure Pt when the normal fuel pressure control process is stopped is lower than the fuel pressure P2, the processor A of the fuel pump control device 810 can set the predetermined fuel pressure Ps to the fuel pressure P2 (in the drawing). triangle). After the execution of step S25, the failure diagnosis and fail-safe processing of the fuel pressure adjustment mechanism are terminated.

ステップS26では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、調圧機構645の全閉故障(故障モード1)が発生していると診断する。そして、続くステップS27において、フェールセーフ処理として、調圧機構645の制御停止を決定して調圧機構645に対する作動信号を出力せず、さらに可変機構700による燃圧調整を行うべく、処理をステップS28へ進める。   In step S26, the processor A of the fuel pump control device 810 diagnoses that a fully closed failure (failure mode 1) of the pressure regulating mechanism 645 has occurred. In subsequent step S27, as a fail-safe process, the control stop of the pressure regulating mechanism 645 is determined and an operation signal is not output to the pressure regulating mechanism 645, and the process is performed in order to adjust the fuel pressure by the variable mechanism 700. Proceed to

ステップS28では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、フェールセーフ処理として、可変機構700により実燃圧Paが所定燃圧Psとなるようにフィードバック制御を行う。調圧機構645の全閉故障時のフェールセーフ処理として可変機構700が燃圧調整を行うフェール燃圧調整範囲は、図16(c)に示すように、通常燃圧制御範囲とは異なり、吸入弁630の全閉状態で、プランジャ620のリフト量が最小となるときの燃圧P1から最大となるときの燃圧までとなる。しかし、所定燃圧Psは、可変機構700によるフェール燃圧調整範囲(燃圧P1以上)のうち、内燃機関100の回転速度が上昇しても、吐出燃圧が噴射限界燃圧Plimを超えないような燃圧を上限として任意に設定される。なお、フェール燃圧調整範囲は、図16(b)の燃圧調整可能範囲と同じとなる。燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、例えば、通常燃圧制御処理を停止したときの目標燃圧Ptが燃圧P1よりも低い場合には、所定燃圧Psを燃圧P1に設定することができる(図中の三角形)。ステップS28の実行後、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了する。   In step S28, the processor A of the fuel pump control device 810 performs feedback control so that the actual fuel pressure Pa becomes the predetermined fuel pressure Ps by the variable mechanism 700 as fail-safe processing. As shown in FIG. 16C, the fail fuel pressure adjustment range in which the variable mechanism 700 performs fuel pressure adjustment as a fail-safe process at the time of a fully closed failure of the pressure regulating mechanism 645 is different from the normal fuel pressure control range, as shown in FIG. In the fully closed state, the fuel pressure is from the fuel pressure P1 when the lift amount of the plunger 620 is minimum to the fuel pressure when it is maximum. However, the predetermined fuel pressure Ps is the upper limit of the fuel pressure within the fail fuel pressure adjustment range (fuel pressure P1 or more) by the variable mechanism 700 so that the discharge fuel pressure does not exceed the injection limit fuel pressure Plim even if the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases. Is set arbitrarily. The fail fuel pressure adjustment range is the same as the fuel pressure adjustment range shown in FIG. For example, when the target fuel pressure Pt when the normal fuel pressure control process is stopped is lower than the fuel pressure P1, the processor A of the fuel pump control device 810 can set the predetermined fuel pressure Ps to the fuel pressure P1 (in the drawing). triangle). After execution of step S28, the failure diagnosis and fail-safe processing of the fuel pressure adjustment mechanism are terminated.

ステップS29では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、プランジャ620のリフト量を強制的に変更すべく、可変機構700に対して所定操作量に応じた作動信号を出力する(可変機構への作動信号出力)。   In step S29, the processor A of the fuel pump control device 810 outputs an operation signal corresponding to a predetermined operation amount to the variable mechanism 700 in order to forcibly change the lift amount of the plunger 620 (operation to the variable mechanism). Signal output).

ステップS30では、ステップS22と同様に、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、ステップS18で通常燃圧制御処理を停止したときの目標燃圧Ptと、前ステップで可変機構700へ作動信号を出力してからの実燃圧Paと、の偏差の絶対値である第2偏差ΔPd2を演算し、この第2偏差ΔPd2が、ステップS19で揮発性メモリCに記憶された第1偏差ΔPd1に対して変化したか否かを判定する。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、第2偏差ΔPd2が第1偏差ΔPd1に対して変化したと判定した場合には(YES)、処理をステップS31へ進める一方、第2偏差ΔPd2が第1偏差ΔPd1に対して変化していないと判定した場合には(NO)、処理をステップS34へ進める。   In step S30, as in step S22, the processor A of the fuel pump control device 810 outputs a target fuel pressure Pt when the normal fuel pressure control process is stopped in step S18 and an operation signal to the variable mechanism 700 in the previous step. The second deviation ΔPd2 that is the absolute value of the deviation from the actual fuel pressure Pa from the above is calculated, and whether this second deviation ΔPd2 has changed with respect to the first deviation ΔPd1 stored in the volatile memory C in step S19 Determine whether or not. If the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the second deviation ΔPd2 has changed with respect to the first deviation ΔPd1 (YES), the process proceeds to step S31, while the second deviation ΔPd2 is If it is determined that there is no change with respect to 1 deviation ΔPd1 (NO), the process proceeds to step S34.

ステップS31では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、調圧機構645の全開故障(故障モード3)が発生していると診断する。そして、続くステップS32において、フェールセーフ処理として、調圧機構645の制御停止を決定して調圧機構645に対する作動信号を出力せず、さらに可変機構700による燃圧調整を行うべく、処理をステップS33へ進める。   In step S31, the processor A of the fuel pump control device 810 diagnoses that a fully open failure (failure mode 3) of the pressure regulating mechanism 645 has occurred. Then, in subsequent step S32, as a fail-safe process, the control stop of the pressure regulating mechanism 645 is determined and an operation signal for the pressure regulating mechanism 645 is not output, and the process is performed in order to perform fuel pressure adjustment by the variable mechanism 700 in step S33. Proceed to

ステップS33では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、フェールセーフ処理として、可変機構700により実燃圧Paが所定燃圧Psとなるようにフィードバック制御を行う。調圧機構645の全開故障時のフェールセーフ処理として可変機構700が燃圧調整を行うフェール燃圧調整範囲は、図19(c)に示すように、通常燃圧制御範囲とは異なり、吸入弁630の全開状態で、プランジャ620のリフト量が最小となるときの最低燃圧Pminから最大となるときの燃圧P2までとなる。しかし、所定燃圧Psは、可変機構700によるフェール燃圧調整範囲のうち、内燃機関100の回転速度が上昇しても、吐出燃圧が噴射限界燃圧Plimを超えないような燃圧を上限として任意に設定される。燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、例えば、通常燃圧制御処理を停止したときの目標燃圧Ptが燃圧P2よりも高い場合には、所定燃圧Psを燃圧P2に設定することができる(図中の三角形)。ステップS33の実行後、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了する。   In step S33, the processor A of the fuel pump control device 810 performs feedback control so that the actual fuel pressure Pa becomes the predetermined fuel pressure Ps by the variable mechanism 700 as fail-safe processing. As shown in FIG. 19C, the fail fuel pressure adjustment range in which the variable mechanism 700 performs the fuel pressure adjustment as a fail-safe process when the pressure regulating mechanism 645 is fully opened is different from the normal fuel pressure control range, as shown in FIG. In this state, the minimum fuel pressure Pmin when the lift amount of the plunger 620 is the minimum is the fuel pressure P2 when the maximum is the maximum. However, the predetermined fuel pressure Ps is arbitrarily set within the fail fuel pressure adjustment range by the variable mechanism 700, with the upper limit being a fuel pressure that does not exceed the injection limit fuel pressure Plim even if the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases. The For example, when the target fuel pressure Pt when the normal fuel pressure control process is stopped is higher than the fuel pressure P2, the processor A of the fuel pump control device 810 can set the predetermined fuel pressure Ps to the fuel pressure P2 (in the drawing). triangle). After the execution of step S33, the failure diagnosis and fail-safe processing of the fuel pressure adjustment mechanism are terminated.

ステップS34では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、可変機構700の最小リフト故障(故障モード4)が発生していると診断する。そして、続くステップS35において、フェールセーフ処理として、可変機構700の制御停止を決定して可変機構700に対する作動信号を出力せず、さらに調圧機構645による燃圧調整を行うべく、処理をステップS36へ進める。   In step S34, the processor A of the fuel pump control device 810 diagnoses that the minimum lift failure (failure mode 4) of the variable mechanism 700 has occurred. Then, in subsequent step S35, as a fail-safe process, the control stop of the variable mechanism 700 is determined and an operation signal for the variable mechanism 700 is not output, and the process proceeds to step S36 in order to adjust the fuel pressure by the pressure adjusting mechanism 645. Proceed.

ステップS36では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、フェールセーフ処理として、調圧機構645により実燃圧Paが所定燃圧Psとなるようにフィードバック制御を行う。可変機構700の最小リフト故障時のフェールセーフ処理として調圧機構645が燃圧調整を行うフェール燃圧調整範囲は、図20(c)に示すように、通常燃圧制御範囲とは異なり、プランジャ620のリフト量が最小の状態で、吸入弁630が全開状態となるときの最低燃圧Pminから全閉状態となるときまでの燃圧P1までとなる。しかし、所定燃圧Psは、調圧機構645によるフェール燃圧調整範囲のうち、内燃機関100の回転速度が上昇しても、吐出燃圧が噴射限界燃圧Plimを超えないような燃圧を上限として任意に設定される。燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、例えば、通常燃圧制御処理を停止したときの目標燃圧Ptが燃圧P1よりも高い場合には、所定燃圧Psを燃圧P1に設定することができる(図中の三角形)。ステップS36の実行後、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了する。   In step S36, the processor A of the fuel pump control device 810 performs feedback control so that the actual fuel pressure Pa becomes the predetermined fuel pressure Ps by the pressure adjustment mechanism 645 as fail-safe processing. As shown in FIG. 20C, the fail fuel pressure adjustment range in which the pressure adjustment mechanism 645 adjusts the fuel pressure as a fail safe process at the time of the minimum lift failure of the variable mechanism 700 is different from the normal fuel pressure control range, as shown in FIG. From the minimum fuel pressure Pmin when the intake valve 630 is fully opened to the fuel pressure P1 until the fully closed state is reached with the amount being minimum. However, the predetermined fuel pressure Ps is arbitrarily set within the range of the fail fuel pressure adjustment by the pressure adjusting mechanism 645, with an upper limit of the fuel pressure that does not exceed the injection limit fuel pressure Plim even if the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases. Is done. For example, when the target fuel pressure Pt when the normal fuel pressure control process is stopped is higher than the fuel pressure P1, the processor A of the fuel pump control device 810 can set the predetermined fuel pressure Ps to the fuel pressure P1 (in the drawing). triangle). After execution of step S36, the failure diagnosis and fail-safe processing of the fuel pressure adjusting mechanism are terminated.

ステップS37及びステップS38については、ステップS18及びステップS19と同様の処理を行うので、その処理内容の説明を省略する。ステップS37及びステップS38は、図21のステップS15において燃圧調整機構に故障モード1又は故障モード2の故障が発生していると判定された後に実行される処理であるため、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、ステップS38の実行後、ステップS20を省略して、処理をステップS21へ進める。   About step S37 and step S38, since the process similar to step S18 and step S19 is performed, description of the processing content is abbreviate | omitted. Since Step S37 and Step S38 are processes executed after it is determined in Step S15 of FIG. 21 that the failure of the failure mode 1 or the failure mode 2 has occurred in the fuel pressure adjusting mechanism, the fuel pump control device 810 After executing step S38, processor A skips step S20 and advances the process to step S21.

このような第1実施形態の燃料ポンプ制御装置810によれば、プランジャ620のリフト量を変更する可変機構700と、吸入弁630の閉弁タイミングを変更する調圧機構645と、からなる燃圧調整機構のうちいずれに故障が発生しているのかを、吐出燃圧(実燃圧Pa)の状態に基づいて故障モード1〜4を特定しつつ診断している。そして、燃料ポンプ制御装置810は、フェールセーフ処理として、燃圧調整機構のうち故障と診断された一方の制御を停止し、正常である他方によって、実燃圧Paが、故障モードに応じたフェール燃圧調整範囲のうち、内燃機関100の回転速度が上昇しても吐出燃圧が噴射限界燃圧Plimを超えないような燃圧を上限として任意に設定される所定燃圧Psとなるようにフィードバック制御を行う。したがって、第1実施形態の燃料ポンプ制御装置810によれば、燃圧調整機構に故障が発生しても、内燃機関100の運転継続を可能にしつつ、高圧燃料ポンプ600の吐出燃圧が燃料噴射弁200の噴射限界燃圧Plimを超えてしまうことを抑制できる。   According to the fuel pump control device 810 of the first embodiment as described above, the fuel pressure adjustment including the variable mechanism 700 that changes the lift amount of the plunger 620 and the pressure adjustment mechanism 645 that changes the valve closing timing of the intake valve 630. Which of the mechanisms is malfunctioning is diagnosed while identifying the failure modes 1 to 4 based on the state of the discharge fuel pressure (actual fuel pressure Pa). Then, the fuel pump control device 810 stops the control of one of the fuel pressure adjustment mechanisms diagnosed as a failure as a fail-safe process, and the normal fuel pressure Pa is adjusted according to the failure mode by the other one that is normal. In the range, feedback control is performed so that the predetermined fuel pressure Ps is arbitrarily set with the fuel pressure at which the discharge fuel pressure does not exceed the injection limit fuel pressure Plim even if the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases. Therefore, according to the fuel pump control device 810 of the first embodiment, even if a failure occurs in the fuel pressure adjusting mechanism, the fuel pressure discharged from the high-pressure fuel pump 600 is changed to the fuel injection valve 200 while allowing the internal combustion engine 100 to continue operating. Exceeding the injection limit fuel pressure Plim can be suppressed.

<第2実施形態>
次に、図1の燃料噴射システムに適用される本発明の第2実施形態に係る制御装置について説明する。なお、第1実施形態と共通の構成については同一の符号を付すことで説明を省略又は簡略化する。
Second Embodiment
Next, a control device according to a second embodiment of the present invention applied to the fuel injection system of FIG. 1 will be described. In addition, about the structure which is common in 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted or simplified by attaching | subjecting the same code | symbol.

燃料ポンプ制御装置810は、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理において、第1実施形態と異なる処理を実行する。   The fuel pump control device 810 executes processing different from that of the first embodiment in failure diagnosis and fail-safe processing of the fuel pressure adjustment mechanism.

図23は、イグニッションキーの操作に連動して燃料ポンプ制御装置810が起動されたことを契機として、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが所定時間ごとに繰り返し実行する、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理の一例を示す。   FIG. 23 shows a failure diagnosis of the fuel pressure adjustment mechanism, which is repeatedly executed every predetermined time by the processor A of the fuel pump control device 810 when the fuel pump control device 810 is activated in conjunction with the operation of the ignition key. An example of fail-safe processing is shown.

ステップS101では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、燃圧センサ800から読み込んだ第1実燃圧Pa1をRAMなどの揮発性メモリCに記憶する。   In step S101, the processor A of the fuel pump control device 810 stores the first actual fuel pressure Pa1 read from the fuel pressure sensor 800 in a volatile memory C such as a RAM.

ステップS102では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、燃圧調整機構のうち調圧機構645又は可変機構700のいずれかが所定時間Td以上連続して燃圧調整を行っているか否かを判定する。すなわち、図14の高圧燃料ポンプ600の通常燃圧制御処理の実行毎に、ステップS4又はステップS7を繰り返すことで、調圧機構645が連続して燃圧調整を行った時間が所定時間Td以上であるか否か、あるいは、ステップS5又はステップS8を繰り返すことで、可変機構700が連続して燃圧調整を行った時間が所定時間Td以上であるか否かを判定する。所定時間Tdは、フィードバック制御により実燃圧Paが目標燃圧Ptに到達していると推定される時間である。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、調圧機構645又は可変機構700のいずれかが所定時間Td以上連続して燃圧調整を行っていると判定した場合には(YES)、処理をステップS103へ進める一方、調圧機構645又は可変機構700のいずれかが所定時間Td以上連続して燃圧調整を行っていないと判定した場合には(NO)、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了する。   In step S102, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether either the pressure adjustment mechanism 645 or the variable mechanism 700 among the fuel pressure adjustment mechanisms has continuously adjusted the fuel pressure for a predetermined time Td or longer. That is, each time the normal fuel pressure control process of the high pressure fuel pump 600 in FIG. 14 is executed, the time during which the pressure regulating mechanism 645 continuously adjusts the fuel pressure is equal to or longer than the predetermined time Td by repeating Step S4 or Step S7. Or by repeating Step S5 or Step S8, it is determined whether or not the time during which the variable mechanism 700 continuously performs fuel pressure adjustment is equal to or longer than the predetermined time Td. The predetermined time Td is a time estimated that the actual fuel pressure Pa has reached the target fuel pressure Pt by feedback control. If the processor A of the fuel pump control device 810 determines that either the pressure adjusting mechanism 645 or the variable mechanism 700 has continuously adjusted the fuel pressure for a predetermined time Td or longer (YES), the process is stepped. On the other hand, if it is determined that either the pressure adjustment mechanism 645 or the variable mechanism 700 has not performed fuel pressure adjustment continuously for a predetermined time Td or longer (NO), the failure diagnosis and fail-safe processing of the fuel pressure adjustment mechanism are performed. Exit.

ステップS103では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAが、燃圧センサ800から読み込んだ現在の第2実燃圧Pa2がステップS101で揮発性メモリCに記憶された第1実燃圧Pa1と比べて変化していないか否かを判定する。燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、例えば、第1実燃圧Pa1と第2実燃圧Pa2との偏差の絶対値が所定の閾値以下であるか否かによって、第2実燃圧Pa2が第1実燃圧Pa1に比べて変化していないか否かを判定することができる。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、第2実燃圧Pa2が第1実燃圧Pa1に比べて変化していないと判定した場合には(YES)、処理をステップS104へ進める一方、第2実燃圧Pa2が第1実燃圧Pa1に比べて変化したと判定した場合には(NO)、処理をステップS105へ進める。   In step S103, the current second actual fuel pressure Pa2 read from the fuel pressure sensor 800 by the processor A of the fuel pump control device 810 changes compared to the first actual fuel pressure Pa1 stored in the volatile memory C in step S101. Judge whether or not there is. For example, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether the second actual fuel pressure Pa2 is the first actual fuel pressure Pa2 depending on whether the absolute value of the deviation between the first actual fuel pressure Pa1 and the second actual fuel pressure Pa2 is equal to or less than a predetermined threshold. It can be determined whether or not the fuel pressure Pa1 has changed. If the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the second actual fuel pressure Pa2 has not changed compared to the first actual fuel pressure Pa1 (YES), the process proceeds to step S104, while the second If it is determined that the actual fuel pressure Pa2 has changed compared to the first actual fuel pressure Pa1 (NO), the process proceeds to step S105.

ステップS104では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、調圧機構645及び可変機構700からなる燃圧調整機構に故障が発生していると判定して、図14に示される高圧燃料ポンプ600の通常燃圧制御処理を停止しつつ、さらにフェールセーフ処理を行うべくステップS106へ処理を進める。   In step S104, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that a failure has occurred in the fuel pressure adjusting mechanism including the pressure adjusting mechanism 645 and the variable mechanism 700, and the normal operation of the high pressure fuel pump 600 shown in FIG. While stopping the fuel pressure control process, the process proceeds to step S106 to further perform the fail-safe process.

ステップS105では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、調圧機構645及び可変機構700からなる燃圧調整機構が正常であると判定し、高圧燃料ポンプ600の通常燃圧制御処理が停止していればこれを再開し、あるいは、通常燃圧制御処理が停止していなければこれを継続して、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了する。   In step S105, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the fuel pressure adjusting mechanism including the pressure adjusting mechanism 645 and the variable mechanism 700 is normal, and if the normal fuel pressure control process of the high pressure fuel pump 600 is stopped. This is resumed, or if the normal fuel pressure control process is not stopped, this is continued, and the failure diagnosis of the fuel pressure adjusting mechanism and the fail safe process are terminated.

ステップS106では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、燃圧調整機構のうち、ステップS102により所定時間Td以上連続して燃圧調整を行っていると判定されたものが、可変機構700であるか否かを判定する。そして、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、連続して燃圧調整を行っていたものが可変機構700であると判定した場合には(YES)、処理をステップS107へ進める一方、連続して燃圧調整を行っていたものが可変機構700ではないと判定した場合には(NO)、処理をステップS110へ進める。   In step S106, the processor A of the fuel pump control device 810 determines whether or not the variable pressure mechanism 700 determines that the fuel pressure adjustment has been performed continuously for the predetermined time Td or longer in step S102 among the fuel pressure adjustment mechanisms. Determine whether. If the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the fuel pressure that has been continuously adjusted is the variable mechanism 700 (YES), the process proceeds to step S107, while the fuel pressure is continuously adjusted. If it is determined that what has been adjusted is not the variable mechanism 700 (NO), the process proceeds to step S110.

ステップS107では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、可変機構700に故障モード2又は故障モード4のいずれかが発生していると診断する。そして、続くステップS108において、フェールセーフ処理として、可変機構700の制御停止を決定して可変機構700に対する作動信号を出力せず、さらに調圧機構645による燃圧調整を行うべく、処理をステップS109へ進める。   In step S107, the processor A of the fuel pump control device 810 diagnoses that either the failure mode 2 or the failure mode 4 has occurred in the variable mechanism 700. In subsequent step S108, as a fail-safe process, the control stop of the variable mechanism 700 is determined and an operation signal is not output to the variable mechanism 700, and the process proceeds to step S109 in order to perform fuel pressure adjustment by the pressure adjusting mechanism 645. Proceed.

ステップS109では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、フェールセーフ処理として、調圧機構645により実燃圧Paが所定燃圧Psとなるようにフィードバック制御を行う。所定燃圧Psは、故障モード2における調圧機構645によるフェール燃圧調整範囲(図18(c)参照)及び故障モード4における調圧機構645によるフェール燃圧調整範囲(図20(c)参照)のうち、内燃機関100の回転速度が上昇しても、吐出燃圧が噴射限界燃圧Plimを超えないような燃圧を上限として任意に設定される。ステップS109の実行後、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了する。   In step S109, the processor A of the fuel pump control device 810 performs feedback control so that the actual fuel pressure Pa becomes the predetermined fuel pressure Ps by the pressure adjustment mechanism 645 as fail-safe processing. The predetermined fuel pressure Ps is a failure fuel pressure adjustment range by the pressure adjustment mechanism 645 in the failure mode 2 (see FIG. 18C) and a failure fuel pressure adjustment range by the pressure adjustment mechanism 645 in the failure mode 4 (see FIG. 20C). Even if the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases, the fuel pressure is set arbitrarily so that the discharged fuel pressure does not exceed the injection limit fuel pressure Plim. After the execution of step S109, the failure diagnosis and fail-safe processing of the fuel pressure adjustment mechanism is terminated.

ステップS110では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、調圧機構645に故障モード1又は故障モード3のいずれかが発生していると診断する。そして、続くステップS111において、フェールセーフ処理として、調圧機構645に対して作動信号を出力しないことで調圧機構645の制御を停止する。   In step S110, the processor A of the fuel pump control device 810 diagnoses that either the failure mode 1 or the failure mode 3 has occurred in the pressure regulating mechanism 645. Then, in the subsequent step S111, the control of the pressure regulating mechanism 645 is stopped by not outputting an operation signal to the pressure regulating mechanism 645 as fail-safe processing.

ステップS112では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、フェールセーフ処理として、可変機構700により実燃圧Paが所定燃圧Psとなるようにフィードバック制御を行う。所定燃圧Psは、故障モード1における可変機構700のフェール燃圧調整範囲(図16(c)参照)及び故障モード3における可変機構700のフェール燃圧調整範囲(図19(c)参照)のうち、内燃機関100の回転速度が上昇しても、吐出燃圧が噴射限界燃圧Plimを超えないような燃圧を上限として任意に設定される。ステップS112の実行後、燃圧調整機構の故障診断及びフェールセーフ処理を終了する。   In step S112, the processor A of the fuel pump control device 810 performs feedback control so that the actual fuel pressure Pa becomes the predetermined fuel pressure Ps by the variable mechanism 700 as fail-safe processing. The predetermined fuel pressure Ps is an internal combustion error in the failure fuel pressure adjustment range of the variable mechanism 700 in the failure mode 1 (see FIG. 16C) and the failure fuel pressure adjustment range of the variable mechanism 700 in the failure mode 3 (see FIG. 19C). Even if the rotational speed of the engine 100 is increased, the fuel pressure is set arbitrarily so that the discharged fuel pressure does not exceed the injection limit fuel pressure Plim. After execution of step S112, the failure diagnosis and fail-safe processing of the fuel pressure adjustment mechanism are terminated.

このような第2実施形態の燃料ポンプ制御装置810によれば、可変機構700及び調圧機構645からなる燃圧調整機構のうちいずれに故障が発生しているのかを吐出燃圧(実燃圧Pa)の状態に基づいて診断している。そして、燃料ポンプ制御装置810は、フェールセーフ処理として、燃圧調整機構のうち故障と診断された一方の制御を停止し、正常である他方によって、実燃圧Paが、目標燃圧Ptに代えて設定される所定燃圧Psとなるようにフィードバック制御を行う。ここで、所定燃圧Psは、正常である他方によるフェール燃圧調整範囲のうち、内燃機関100の回転速度が上昇しても吐出燃圧が噴射限界燃圧Plimを超えないような燃圧を上限として任意に設定される。したがって、第2実施形態の燃料ポンプ制御装置810によれば、第1実施形態と同様に、燃圧調整機構に故障が発生しても、内燃機関100の運転継続を可能にしつつ、高圧燃料ポンプ600の吐出燃圧が燃料噴射弁200の噴射限界燃圧Plimを超えてしまうことを抑制できる。   According to the fuel pump control device 810 of the second embodiment as described above, which of the fuel pressure adjusting mechanisms including the variable mechanism 700 and the pressure adjusting mechanism 645 has failed is determined based on the discharge fuel pressure (actual fuel pressure Pa). Diagnosis is based on the condition. Then, the fuel pump control device 810 stops the control of one of the fuel pressure adjustment mechanisms diagnosed as a failure as a fail-safe process, and the actual fuel pressure Pa is set in place of the target fuel pressure Pt by the other that is normal. The feedback control is performed so that the predetermined fuel pressure Ps is reached. Here, the predetermined fuel pressure Ps is arbitrarily set within the fail fuel pressure adjustment range of the other, which is normal, with the fuel pressure at which the discharge fuel pressure does not exceed the injection limit fuel pressure Plim as the upper limit even if the rotational speed of the internal combustion engine 100 increases. Is done. Therefore, according to the fuel pump control device 810 of the second embodiment, as in the first embodiment, even if a failure occurs in the fuel pressure adjustment mechanism, the high-pressure fuel pump 600 can be operated while allowing the internal combustion engine 100 to continue operating. Can be prevented from exceeding the injection limit fuel pressure Plim of the fuel injection valve 200.

また、第2実施形態の燃料ポンプ制御装置810によれば、故障モード1〜4を特定せずに調圧機構645又は可変機構700のいずれに故障が発生しているのかを診断しているため、第1実施形態と比較すると、燃料ポンプ制御装置810における処理負担が軽減される。   In addition, according to the fuel pump control device 810 of the second embodiment, it is diagnosed which of the pressure adjusting mechanism 645 and the variable mechanism 700 has failed without specifying the failure modes 1 to 4. Compared with the first embodiment, the processing load on the fuel pump control device 810 is reduced.

以上、本発明者にとってなされた発明を上記の第1実施形態及び第2実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のように、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。   As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the first embodiment and the second embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and is as follows. Various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

第1実施形態の故障診断及びフェールセーフ処理(図22参照)のうち、ステップS22又はステップS30において、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、現在の第2偏差ΔPd2がステップS19で記憶された第1偏差ΔPd1から変化しているか否かを判定しているが、これに代えて、ステップS19で第1実燃圧Pa1を記憶した後、ステップS22又はステップS30において、現在の第2実燃圧Pa2がステップS19で記憶された第1実燃圧Pa1から変化しているか否かを判定してもよい。   In step S22 or step S30 of the failure diagnosis and fail-safe processing (see FIG. 22) of the first embodiment, the processor A of the fuel pump control device 810 stores the current second deviation ΔPd2 stored in step S19. Although it is determined whether or not it has changed from 1 deviation ΔPd1, instead of storing the first actual fuel pressure Pa1 in step S19, the current second actual fuel pressure Pa2 is determined in step S22 or step S30. It may be determined whether or not there is a change from the first actual fuel pressure Pa1 stored in step S19.

第1実施形態の故障診断及びフェールセーフ処理(図22参照)のうち、ステップS22又はステップS30において、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、内燃機関100の運転状態が、ステップS19において第1偏差ΔPd1を演算したときと同等になっていることを条件として、第2偏差ΔPd2を演算してもよい。   Of the failure diagnosis and fail-safe processing (see FIG. 22) of the first embodiment, in step S22 or step S30, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the operating state of the internal combustion engine 100 is the first deviation in step S19. The second deviation ΔPd2 may be calculated on condition that ΔPd1 is equivalent to that calculated.

第1実施形態の故障診断又はフェールセーフ処理(図22参照)のうち、ステップS18において、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、高圧燃料ポンプ600の通常燃圧制御処理を停止して、調圧機構645が正常であれば吸入弁630の閉弁タイミングは全閉状態となり、可変機構700が正常であればプランジャ620のリフト量は最小となるようにしていたが、これに代えて、以下のようにしてもよい。すなわち、ステップS18において、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、ソレノイドアクチュエータ640へ供給するPWMのデューティ比を保持して調圧機構645による吸入弁630の閉弁タイミングを固定すると共に、可変機構700の作動量を保持してプランジャ620のリフト量を現在の状態で固定することで、高圧燃料ポンプ600の吐出燃圧を目標燃圧Ptに向けて調整するフィードバック制御を停止してもよい。   In step S18, the processor A of the fuel pump control device 810 stops the normal fuel pressure control process of the high-pressure fuel pump 600 in the failure diagnosis or fail-safe process (see FIG. 22) of the first embodiment. If 645 is normal, the closing timing of the intake valve 630 is fully closed. If the variable mechanism 700 is normal, the lift amount of the plunger 620 is minimized. Instead, the following is performed. It may be. That is, in step S18, the processor A of the fuel pump control device 810 holds the duty ratio of PWM supplied to the solenoid actuator 640 to fix the closing timing of the intake valve 630 by the pressure adjusting mechanism 645, and the variable mechanism 700. The feedback control for adjusting the discharge fuel pressure of the high-pressure fuel pump 600 toward the target fuel pressure Pt may be stopped by holding the operation amount and fixing the lift amount of the plunger 620 in the current state.

第1実施形態の故障診断又はフェールセーフ処理(図22参照)では、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、ステップS21において調圧機構645への作動信号を出力する一方、ステップS29において可変機構700への作動信号を出力していたが、これに代えて、ステップS21及びステップS29のいずれにおいても、調圧機構645又は可変機構700のいずれか一方に作動信号を出力してもよい。あるいは、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、ステップS21において可変機構700へ作動信号を出力する一方、ステップS29において調圧機構645へ作動信号を出力してもよい。   In the failure diagnosis or fail-safe process of the first embodiment (see FIG. 22), the processor A of the fuel pump control device 810 outputs an operation signal to the pressure regulating mechanism 645 in step S21, while the variable mechanism 700 in step S29. However, instead of this, in either step S21 or step S29, the operation signal may be output to either the pressure regulating mechanism 645 or the variable mechanism 700. Alternatively, the processor A of the fuel pump control device 810 may output an operation signal to the pressure adjusting mechanism 645 in step S29 while outputting an operation signal to the variable mechanism 700 in step S21.

第2実施形態の故障診断及びフェールセーフ処理(図23参照)のうち、ステップS103において、燃料ポンプ制御装置810のプロセッサAは、内燃機関100の運転状態が、ステップS101において第1実燃圧Pa1を記憶したときと同等になったことを条件として、現在の第2実燃圧Pa2と第1実燃圧Pa1とを比較してもよい。   Of the failure diagnosis and fail-safe processing (see FIG. 23) of the second embodiment, in step S103, the processor A of the fuel pump control device 810 determines that the operating state of the internal combustion engine 100 is the first actual fuel pressure Pa1 in step S101. The current second actual fuel pressure Pa2 and the first actual fuel pressure Pa1 may be compared on the condition that they are equivalent to those stored.

第1実施形態及び第2実施形態において、故障診断及びフェールセーフ処理は燃料ポンプ制御装置810において実行していたが、これに代えて、エンジン制御装置830又はその他の制御装置において実行してもよい。あるいは、燃料ポンプ制御装置810及びエンジン制御装置830の機能を統合した1つの制御装置で故障診断及びフェールセーフ処理を実行してもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the failure diagnosis and fail-safe processing are executed in the fuel pump control device 810, but instead, may be executed in the engine control device 830 or other control device. . Alternatively, failure diagnosis and fail-safe processing may be executed by a single control device in which the functions of the fuel pump control device 810 and the engine control device 830 are integrated.

100…内燃機関、200…燃料噴射弁、600…高圧燃料ポンプ、620…プランジャ、630…吸入弁、640…ソレノイドアクチュエータ、645…調圧機構、660…カム機構、680…スプリング、700…可変機構、810…燃料ポンプ制御装置、Pa,Pa1,Pa2…実燃圧、Ne…内燃機関の回転速度、Plim…噴射限界燃圧、Ps…所定燃圧、Pt…目標燃圧、ΔPc…フェール判定差圧値、Tf…フェール判定時間、ΔPd1…第1偏差、ΔPd2…第2偏差 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Internal combustion engine, 200 ... Fuel injection valve, 600 ... High pressure fuel pump, 620 ... Plunger, 630 ... Suction valve, 640 ... Solenoid actuator, 645 ... Pressure regulation mechanism, 660 ... Cam mechanism, 680 ... Spring, 700 ... Variable mechanism 810: Fuel pump controller, Pa, Pa1, Pa2: Actual fuel pressure, Ne: Rotational speed of internal combustion engine, Plim: Injection limit fuel pressure, Ps: Predetermined fuel pressure, Pt: Target fuel pressure, ΔPc: Fail judgment differential pressure value, Tf ... Fail determination time, ΔPd1 ... first deviation, ΔPd2 ... second deviation

Claims (10)

気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、内燃機関で駆動されるカム機構によって、スプリングの付勢力に抗してプランジャをリフトさせ、燃料を昇圧して前記燃料噴射弁へ吐出する燃料ポンプと、前記プランジャのリフト量を変更する可変機構と、前記燃料ポンプで昇圧された燃料を調圧する調圧機構と、を有する内燃機関の制御装置であって、
前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁に吐出される燃料の圧力である吐出燃圧が所定値未満のとき、前記可変機構を制御して前記プランジャのリフト量を最小にしつつ、前記調圧機構を制御して燃料を前記吐出燃圧に応じて調圧する一方、前記吐出燃圧が前記所定値以上のとき、前記調圧機構を制御して前記所定値における調圧レベルに固定しつつ、前記可変機構を制御して前記プランジャのリフト量を前記吐出燃圧に応じて変更し、
前記吐出燃圧の状態に基づいて、前記可変機構又は前記調圧機構に故障が発生しているか否かを判定し、前記故障が発生していると判定した場合には、前記故障が発生していると判定した一方の制御を停止して、前記一方に対する他方を、前記内燃機関の回転速度が上昇しても前記吐出燃圧が前記燃料噴射弁の噴射限界燃圧を超えない所定燃圧となるように制御する、内燃機関の制御装置。
A fuel injection valve that injects fuel into the cylinder, and a fuel pump that lifts the plunger against the urging force of the spring by a cam mechanism driven by the internal combustion engine, boosts the fuel, and discharges the fuel to the fuel injection valve; A control device for an internal combustion engine, comprising: a variable mechanism for changing a lift amount of the plunger; and a pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of the fuel boosted by the fuel pump,
When the discharged fuel pressure, which is the pressure of fuel discharged from the fuel pump to the fuel injection valve, is less than a predetermined value, the variable pressure mechanism is controlled to minimize the lift amount of the plunger, and the pressure regulating mechanism is controlled. The fuel is regulated according to the discharged fuel pressure, and when the discharged fuel pressure is equal to or greater than the predetermined value, the variable mechanism is controlled while controlling the pressure regulating mechanism to fix the pressure regulated level at the predetermined value. And changing the lift amount of the plunger according to the discharge fuel pressure,
Based on the state of the discharged fuel pressure, it is determined whether or not a failure has occurred in the variable mechanism or the pressure regulating mechanism, and if it is determined that the failure has occurred, the failure has occurred. One control determined to be stopped is stopped, and the other one is set to a predetermined fuel pressure at which the discharge fuel pressure does not exceed the injection limit fuel pressure of the fuel injection valve even if the rotational speed of the internal combustion engine increases. A control device for an internal combustion engine for controlling.
前記吐出燃圧の状態は、前記吐出燃圧が目標燃圧から乖離した状態の継続時間を含む、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the state of the discharged fuel pressure includes a duration of a state in which the discharged fuel pressure deviates from a target fuel pressure. 前記吐出燃圧の状態は、更に、前記目標燃圧と前記吐出燃圧との大小関係を含む、請求項2に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the state of the discharge fuel pressure further includes a magnitude relationship between the target fuel pressure and the discharge fuel pressure. 前記吐出燃圧の状態は、更に、前記可変機構及び前記調圧機構の制御を停止したときの前記目標燃圧及び前記吐出燃圧間の第1偏差と、前記停止したときから前記可変機構又は前記調圧機構の一方を強制的に作動させたときの前記目標燃圧及び前記吐出燃圧間の第2偏差と、の間の変化状態を含む、請求項3に記載の内燃機関の制御装置。   The state of the discharge fuel pressure further includes a first deviation between the target fuel pressure and the discharge fuel pressure when the control of the variable mechanism and the pressure adjustment mechanism is stopped, and the variable mechanism or the pressure adjustment from the stop. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, including a change state between the target fuel pressure and the second deviation between the discharged fuel pressure when one of the mechanisms is forcibly operated. 前記第2偏差は、前記吐出燃圧と前記目標燃圧との比較に基づいて前記可変機構又は前記調圧機構の一方を選択し、選択された一方を強制的に作動させたときに演算される、請求項4に記載の内燃機関の制御装置。   The second deviation is calculated when one of the variable mechanism or the pressure regulating mechanism is selected based on a comparison between the discharged fuel pressure and the target fuel pressure, and the selected one is forcibly activated. The control device for an internal combustion engine according to claim 4. 前記第2偏差は、前記吐出燃圧が前記目標燃圧以上である場合には、前記調圧機構を強制的に作動させたときに演算される一方、前記吐出燃圧が前記目標燃圧未満である場合には、前記可変機構を強制的に作動させたときに演算される、請求項5に記載の内燃機関の制御装置。   The second deviation is calculated when the pressure regulating mechanism is forcibly operated when the discharged fuel pressure is equal to or higher than the target fuel pressure, while when the discharged fuel pressure is less than the target fuel pressure. Is calculated when the variable mechanism is forcibly operated. The control device for an internal combustion engine according to claim 5. 前記吐出燃圧が前記目標燃圧以上であると判定し、かつ、前記第2偏差が前記第1偏差から変化していると判定した場合に、前記吐出燃圧が前記所定燃圧となるように前記調圧機構を制御する、請求項6に記載の内燃機関の制御装置。   When it is determined that the discharged fuel pressure is equal to or higher than the target fuel pressure, and the second deviation is determined to have changed from the first deviation, the pressure adjustment is performed so that the discharged fuel pressure becomes the predetermined fuel pressure. The control device for an internal combustion engine according to claim 6, which controls the mechanism. 前記吐出燃圧が前記目標燃圧以上であると判定し、かつ、前記第2偏差が前記第1偏差から変化していないと判定した場合に、前記吐出燃圧が前記所定燃圧なるように前記可変機構を制御する、請求項6に記載の内燃機関の制御装置。   When it is determined that the discharged fuel pressure is equal to or higher than the target fuel pressure and it is determined that the second deviation has not changed from the first deviation, the variable mechanism is set so that the discharged fuel pressure becomes the predetermined fuel pressure. The control device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the control device is controlled. 前記吐出燃圧が前記目標燃圧未満であると判定し、かつ、前記第2偏差が前記第1偏差から変化していると判定した場合に、前記吐出燃圧が前記所定燃圧となるように前記可変機構を制御する、請求項6に記載の内燃機関の制御装置。   When it is determined that the discharged fuel pressure is less than the target fuel pressure and it is determined that the second deviation has changed from the first deviation, the variable mechanism is configured so that the discharged fuel pressure becomes the predetermined fuel pressure. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, which controls the engine. 前記吐出燃圧が前記目標燃圧未満であると判定し、かつ、前記第2偏差が前記第1偏差から変化していると判定した場合に、前記吐出燃圧が前記所定燃圧となるように前記調圧機構を制御する、請求項6に記載の内燃機関の制御装置。   When it is determined that the discharged fuel pressure is less than the target fuel pressure and it is determined that the second deviation has changed from the first deviation, the pressure adjustment is performed so that the discharged fuel pressure becomes the predetermined fuel pressure. The control device for an internal combustion engine according to claim 6, which controls the mechanism.
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