JP2022034995A - Fuel injection control device and method of controlling the same - Google Patents

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Abstract

To determine abnormality of a low pressure pump in a fuel injection control device.SOLUTION: An electronic control unit of a fuel injection control device includes a flow control valve control section for executing feedback control so that a fuel pressure in a common rail becomes a target value by controlling a flow control valve, a discharge amount calculating section for calculating a discharge amount of a low pressure pump from a fuel temperature and a voltage value applied to the low pressure pump, a discharge amount reduction calculating section for calculating the reduction in the discharge amount of the low pressure pump caused by deterioration of a fuel filter, an actual discharge amount calculating section for calculating an actual discharge amount which is an actual discharge amount of the low pressure pump from the discharge amount of the low pressure pump calculated by the discharge amount calculating section and the reduction in the discharge amount of the low pressure pump calculated by the discharge amount reduction calculating section, a required discharge amount calculating section for calculating a required discharge amount which is a discharge amount of the low pressure pump required by the fuel injection control device, and a determination section for determining that the low pressure pump is abnormal when the actual discharge amount is lower than the required discharge amount.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、内燃機関の気筒内に燃料噴射を行うための燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device and a control method for a fuel injection control device for injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine.

従来、内燃機関に燃料を供給する装置として、蓄圧式燃料噴射制御装置が知られている。蓄圧式燃料噴射制御装置は、低圧ポンプ、高圧ポンプ、コモンレール、燃料噴射弁、電子制御ユニット（ＥＣＵ）等を主たる要素として備えている。蓄圧式燃料噴射制御装置においては、燃料タンク内の燃料が低圧ポンプによって高圧ポンプに送られるとともに高圧ポンプによって加圧されてコモンレールに圧送され、コモンレールから燃料噴射弁に高圧燃料が供給される。そして、この状態で燃料噴射弁への通電制御を行うことにより、内燃機関に燃料を供給する。 Conventionally, a pressure-accumulation type fuel injection control device is known as a device for supplying fuel to an internal combustion engine. The accumulator fuel injection control device includes a low-pressure pump, a high-pressure pump, a common rail, a fuel injection valve, an electronic control unit (ECU), and the like as main elements. In the accumulator fuel injection control device, the fuel in the fuel tank is sent to the high pressure pump by the low pressure pump, is pressurized by the high pressure pump and is pressure-fed to the common rail, and the high pressure fuel is supplied from the common rail to the fuel injection valve. Then, fuel is supplied to the internal combustion engine by controlling the energization of the fuel injection valve in this state.

蓄圧式燃料噴射制御装置における低圧ポンプとしては、電気により駆動する、電動ポンプが用いられることがある（例えば、特許文献１を参照）。 As the low-pressure pump in the accumulator type fuel injection control device, an electric pump driven by electricity may be used (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１１－２３６７９１号JP-A-2011-236791

電動式の低圧ポンプとして、バッテリあるいはオルタネータから印加される電圧により駆動し、運転中に吐出量の調節がなされることのない、比較的安価なタイプが用いられることがある。この様な低圧ポンプにおいては、バッテリあるいはオルタネータが劣化し、印加される電圧が低下すると、燃料の吐出量が低下する。また、低圧ポンプと高圧ポンプの間に配置された燃料フィルタの劣化により、通過する燃料に対する抵抗が増加し、低圧ポンプの吐出量が低下することがある。 As an electric low-pressure pump, a relatively inexpensive type that is driven by a voltage applied from a battery or an alternator and whose discharge amount is not adjusted during operation may be used. In such a low-pressure pump, when the battery or alternator deteriorates and the applied voltage decreases, the amount of fuel discharged decreases. Further, deterioration of the fuel filter arranged between the low-pressure pump and the high-pressure pump may increase the resistance to the passing fuel and reduce the discharge amount of the low-pressure pump.

低圧ポンプの吐出量が低下すると、必要とする燃料が高圧ポンプに供給されない状況が発生しうる。その結果、コモンレール内部の燃料圧力（以下、レール圧とも称する）の制御の精度が低下する虞がある。また、高圧ポンプが燃料により潤滑されるタイプの場合、高圧ポンプ内部の潤滑が正しく行われず、高圧ポンプ内部の部品の摩耗が促進される虞がある。 When the discharge rate of the low-pressure pump decreases, a situation may occur in which the required fuel is not supplied to the high-pressure pump. As a result, the accuracy of controlling the fuel pressure inside the common rail (hereinafter, also referred to as rail pressure) may decrease. Further, when the high-pressure pump is of a type lubricated by fuel, the inside of the high-pressure pump may not be lubricated correctly, and the wear of parts inside the high-pressure pump may be promoted.

本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、蓄圧式燃料噴射制御装置において、低圧ポンプの吐出量が不足した場合に、これを検出することを可能とするものである。 The present invention has been made against the background of the above-mentioned problems, and makes it possible to detect when the discharge amount of the low-pressure pump is insufficient in the accumulator type fuel injection control device.

本発明に係る燃料噴射制御装置は、
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した高圧燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
燃料タンクの燃料を前記高圧ポンプに供給する電動式の低圧ポンプと、
前記高圧ポンプに備えられ、前記高圧ポンプの燃料圧送量を調節する流量制御弁と、
電子制御ユニットと、
を備えた燃料噴射制御装置において、
前記電子制御ユニットは、
前記流量制御弁を制御することにより、前記コモンレール内の燃料圧力が目標値となる様にフィードバック制御を行う流量制御弁制御部と、
燃料温度と前記低圧ポンプに印加される電圧値とから前記低圧ポンプの吐出量を算出する吐出量算出部と、
燃料フィルタの劣化に起因する前記低圧ポンプの吐出量の低下分を算出する吐出量低下分算出部と、
前記吐出量算出部により算出された前記低圧ポンプの吐出量と前記吐出量低下分算出部により算出された前記低圧ポンプの吐出量の低下分とから前記低圧ポンプの実際の吐出量である実吐出量を算出する実吐出量算出部と、
前記燃料噴射制御装置が必要とする前記低圧ポンプの吐出量である必要吐出量を算出する必要吐出量算出部と、
前記実吐出量が、前記必要吐出量を下回った時に前記低圧ポンプが異常であると判定する判定部と、
を含むものである。 The fuel injection control device according to the present invention is
A fuel injection valve that supplies fuel to the internal combustion engine,
The common rail to which the fuel injection valve is connected and
A high-pressure pump that pumps pressurized high-pressure fuel to the common rail,
An electric low-pressure pump that supplies fuel from the fuel tank to the high-pressure pump,
A flow rate control valve provided in the high-pressure pump and adjusting the fuel pumping amount of the high-pressure pump,
Electronic control unit and
In the fuel injection control device equipped with
The electronic control unit is
A flow control valve control unit that performs feedback control so that the fuel pressure in the common rail becomes a target value by controlling the flow control valve.
A discharge amount calculation unit that calculates the discharge amount of the low pressure pump from the fuel temperature and the voltage value applied to the low pressure pump,
A discharge amount reduction calculation unit that calculates a reduction in the discharge amount of the low-pressure pump due to deterioration of the fuel filter, and a discharge amount reduction calculation unit.
Actual discharge, which is the actual discharge amount of the low-pressure pump, from the discharge amount of the low-pressure pump calculated by the discharge amount calculation unit and the decrease in the discharge amount of the low-pressure pump calculated by the discharge amount decrease calculation unit. The actual discharge amount calculation unit that calculates the amount, and
A required discharge amount calculation unit that calculates a required discharge amount, which is a discharge amount of the low-pressure pump required by the fuel injection control device, and a unit.
A determination unit that determines that the low-pressure pump is abnormal when the actual discharge amount is less than the required discharge amount.
Is included.

本発明に係る燃料噴射制御装置の制御方法は、
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した高圧燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
燃料タンクの燃料を前記高圧ポンプに供給する電動式の低圧ポンプと、
前記高圧ポンプに備えられ、前記高圧ポンプの燃料圧送量を調節する流量制御弁と、
電子制御ユニットと、
を備えた燃料噴射制御装置の制御方法であって、
流量制御弁制御部が、前記流量制御弁を制御することにより、前記コモンレール内の燃料圧力が目標値となる様にフィードバック制御を行う流量制御ステップと、
吐出量算出部が、燃料温度と前記低圧ポンプに印加される電圧値とから前記低圧ポンプの吐出量を算出する吐出量算出ステップと、
吐出量低下分算出部が、燃料フィルタの劣化に起因する前記低圧ポンプの吐出量の低下分を算出する吐出量低下分算出ステップと、
実吐出量算出部が、前記吐出量算出部により算出された前記低圧ポンプの吐出量と前記吐出量低下分算出部により算出された前記低圧ポンプの吐出量の低下分とから前記低圧ポンプの実際の吐出量である実吐出量を算出する実吐出量算出ステップと、
必要吐出量算出部が、前記燃料噴射制御装置が必要とする前記低圧ポンプの吐出量である必要吐出量を算出する必要吐出量算出ステップと、
判定部が、前記実吐出量が前記必要吐出量を下回った時に前記低圧ポンプが異常であると判定する判定ステップと、
を含むものである。 The control method of the fuel injection control device according to the present invention is
A fuel injection valve that supplies fuel to the internal combustion engine,
The common rail to which the fuel injection valve is connected and
A high-pressure pump that pumps pressurized high-pressure fuel to the common rail,
An electric low-pressure pump that supplies fuel from the fuel tank to the high-pressure pump,
A flow rate control valve provided in the high-pressure pump and adjusting the fuel pumping amount of the high-pressure pump,
Electronic control unit and
It is a control method of a fuel injection control device equipped with
A flow rate control step in which the flow rate control valve control unit controls the flow rate control valve to perform feedback control so that the fuel pressure in the common rail becomes a target value.
A discharge amount calculation step in which the discharge amount calculation unit calculates the discharge amount of the low pressure pump from the fuel temperature and the voltage value applied to the low pressure pump.
The discharge amount reduction calculation unit calculates the discharge amount reduction amount of the low-pressure pump due to the deterioration of the fuel filter, and the discharge amount reduction amount calculation step.
The actual discharge amount calculation unit is based on the discharge amount of the low-pressure pump calculated by the discharge amount calculation unit and the decrease in the discharge amount of the low-pressure pump calculated by the discharge amount decrease calculation unit. The actual discharge amount calculation step for calculating the actual discharge amount, which is the discharge amount of
The required discharge amount calculation unit calculates the required discharge amount, which is the discharge amount of the low-pressure pump required by the fuel injection control device, and the required discharge amount calculation step.
A determination step in which the determination unit determines that the low-pressure pump is abnormal when the actual discharge amount is less than the required discharge amount.
Is included.

本発明によれば、蓄圧式燃料噴射制御装置において、新たな装置を追加することなく、燃料タンクの燃料を高圧ポンプへ供給する電動式の低圧ポンプの吐出量が不足した際に、これを素早く検出することができる。 According to the present invention, in the accumulator fuel injection control device, when the discharge amount of the electric low-pressure pump that supplies the fuel of the fuel tank to the high-pressure pump is insufficient without adding a new device, this can be quickly performed. Can be detected.

本発明の実施の形態に係る、燃料噴射制御装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the fuel injection control device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る、低圧ポンプ２の特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic of the low pressure pump 2 which concerns on embodiment of this invention. 燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットのうち、本発明の実施に係る部分の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the part which concerns on the embodiment of this invention in the electronic control unit which constitutes a fuel injection control device. 本発明の実施の形態に係る、低圧ポンプ２の異常判定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the abnormality determination of the low pressure pump 2 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る、低圧ポンプ２の異常判定後の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process after abnormality determination of the low pressure pump 2 which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しつつ説明する。尚、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。また、それぞれの図中、同じ符号が付されているものは同一の要素を示しており、適宜説明が省略されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The members, arrangements, etc. described below are not limited to the present invention, and can be variously modified within the scope of the purpose of the present invention. Further, in each figure, those having the same reference numerals indicate the same elements, and the description thereof is omitted as appropriate.

図１は、本発明の実施の形態に係る燃料噴射制御装置の全体構成を示している。本発明の実施に係る燃料噴射制御装置は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０である。蓄圧式燃料噴射制御装置１０は、図示されない内燃機関の気筒内に燃料を噴射するための装置である。蓄圧式燃料噴射制御装置１０は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁９と、前記燃料噴射弁９が接続されたコモンレール８と、加圧した高圧燃料を前記コモンレール８に圧送する高圧ポンプ７と、燃料タンク１の燃料を前記高圧ポンプ７に供給する電動式の低圧ポンプ２と、低圧ポンプ２と高圧ポンプ７の間に備えられた燃料フィルタ３と、レール圧制御や噴射制御等を実行する電子制御ユニット５０とを備える。 FIG. 1 shows the overall configuration of the fuel injection control device according to the embodiment of the present invention. The fuel injection control device according to the implementation of the present invention is the accumulator type fuel injection control device 10. The accumulator fuel injection control device 10 is a device for injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine (not shown). The accumulator fuel injection control device 10 includes a fuel injection valve 9 for supplying fuel to the internal combustion engine, a common rail 8 to which the fuel injection valve 9 is connected, and a high pressure pump 7 for pressure-feeding pressurized high-pressure fuel to the common rail 8. An electric low-pressure pump 2 that supplies fuel from the fuel tank 1 to the high-pressure pump 7, a fuel filter 3 provided between the low-pressure pump 2 and the high-pressure pump 7, and rail pressure control, injection control, and the like are executed. The electronic control unit 50 is provided.

高圧ポンプ７は、内燃機関の駆動力によって駆動されるものであって、カム１８が固定されたカムシャフト１７は内燃機関のクランクシャフトに連結されている。この高圧ポンプ７は、プランジャ２９の下降時に、燃料吸入弁２７を介して低圧の燃料が加圧室１２に供給される一方、カム１８の回転によってプランジャ２９が押し上げられたときに、加圧室１２内の燃料が加圧され、燃料吐出弁２８を介して高圧の燃料がコモンレール８へと圧送されるように構成されている。 The high-pressure pump 7 is driven by the driving force of the internal combustion engine, and the camshaft 17 to which the cam 18 is fixed is connected to the crankshaft of the internal combustion engine. In the high pressure pump 7, low pressure fuel is supplied to the pressurizing chamber 12 through the fuel suction valve 27 when the plunger 29 is lowered, while the pressurizing chamber is pushed up by the rotation of the cam 18. The fuel in the 12 is pressurized, and the high-pressure fuel is pumped to the common rail 8 via the fuel discharge valve 28.

尚、本実施形態の蓄圧式燃料噴射制御装置１０に備えられた高圧ポンプ７は、３組のプランジャ２９及び加圧室１２を備えて構成されているが、プランジャ２９及び加圧室１２の組の数は特に限定されない。 The high-pressure pump 7 provided in the accumulator fuel injection control device 10 of the present embodiment includes three sets of the plunger 29 and the pressurizing chamber 12, but the set of the plunger 29 and the pressurizing chamber 12. The number of is not particularly limited.

また、高圧ポンプ７は、流量制御弁１９を備える。流量制御弁１９は、低圧ポンプ２と高圧ポンプ７の加圧室１２とを接続する燃料通路３１の途中に配置されており、加圧室１２に供給する低圧の燃料の流量を調節するために備えられている。この流量制御弁１９は、電子制御ユニット５０によって通電制御が行われ、電流値に応じて燃料通過面積が比例的に変化する電磁比例制御弁が用いられている。すなわち、流量制御弁１９に供給する電流値を制御することにより、加圧室１２に供給する燃料の流量が調節されるようになっている。 Further, the high pressure pump 7 includes a flow rate control valve 19. The flow rate control valve 19 is arranged in the middle of the fuel passage 31 connecting the low pressure pump 2 and the pressurizing chamber 12 of the high pressure pump 7, and is used to adjust the flow rate of the low pressure fuel supplied to the pressurizing chamber 12. It is prepared. As the flow rate control valve 19, an electromagnetic proportional control valve is used in which energization control is performed by the electronic control unit 50 and the fuel passing area changes proportionally according to the current value. That is, the flow rate of the fuel supplied to the pressurizing chamber 12 is adjusted by controlling the current value supplied to the flow rate control valve 19.

また、高圧ポンプ７は、流量制御弁１９と加圧室１２の間に、ゼロデリベリスロットル１６を備える。本実施形態における蓄圧式燃料噴射制御装置１０は、高圧ポンプ７の圧送量が零の場合であっても、少量の燃料が流量制御弁１９を通過する。ゼロデリベリスロットル１６は、この少量の燃料を高圧ポンプ７の外部へ排出する。 Further, the high pressure pump 7 includes a zero delivery throttle 16 between the flow rate control valve 19 and the pressurizing chamber 12. In the accumulator fuel injection control device 10 of the present embodiment, even when the pumping amount of the high pressure pump 7 is zero, a small amount of fuel passes through the flow rate control valve 19. The zero delivery throttle 16 discharges this small amount of fuel to the outside of the high pressure pump 7.

さらに高圧ポンプ７は、高圧ポンプ７へ流入する燃料の圧力を一定に保つため、オーバーフローバルブ１５を備える。オーバーフローバルブ１５は、燃料通路３１の、流量制御弁１９よりも上流の部分から枝分かれする油路に配置される。オーバーフローバルブ１５は、オリフィス１３と、燃料の圧力がばねのセット力を上回ると開弁する機械式のバルブ１４とを備える。 Further, the high-pressure pump 7 is provided with an overflow valve 15 in order to keep the pressure of the fuel flowing into the high-pressure pump 7 constant. The overflow valve 15 is arranged in an oil passage branching from a portion of the fuel passage 31 upstream of the flow control valve 19. The overflow valve 15 includes an orifice 13 and a mechanical valve 14 that opens when the fuel pressure exceeds the spring setting force.

オリフィス１３を通過した燃料は、カム１８及びカムシャフト１７を収容するカム室へ流入し、カム１８及びカムシャフト１７等、カム周辺の部材の冷却及び潤滑に供され、高圧ポンプ７のリターン通路３７から燃料タンク１へと排出される。 The fuel that has passed through the orifice 13 flows into the cam chamber accommodating the cam 18 and the camshaft 17, and is used for cooling and lubricating the members around the cam such as the cam 18 and the camshaft 17, and the return passage 37 of the high pressure pump 7. Is discharged to the fuel tank 1.

バルブ１４を通過した燃料の一部は、オリフィス１３を通過した燃料と共にカム室へ流入し、それ以外の、バルブ１４を通過した燃料は、ゼロデリベリスロットル１６を通過した燃料と共に、上述した高圧ポンプ７のリターン通路３７を通じて燃料タンク１へと排出される。 A part of the fuel that has passed through the valve 14 flows into the cam chamber together with the fuel that has passed through the orifice 13, and the other fuel that has passed through the valve 14 has the above-mentioned high pressure together with the fuel that has passed through the zero delivery throttle 16. It is discharged to the fuel tank 1 through the return passage 37 of the pump 7.

尚、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の運転中は、常に燃料がオーバーフローバルブ１５を通過するよう、低圧ポンプ２の吐出量が設定されている。また、高圧ポンプ７が燃料を圧送する際にも、ゼロデリベリスロットル１６から燃料が排出されるが、その量は高圧ポンプ７の加圧室へ入る燃料に比べ、ごくわずかである。 During the operation of the accumulator fuel injection control device 10, the discharge amount of the low pressure pump 2 is set so that the fuel always passes through the overflow valve 15. Further, when the high-pressure pump 7 pumps the fuel, the fuel is discharged from the zero delivery throttle 16, but the amount of the fuel is very small as compared with the fuel entering the pressurizing chamber of the high-pressure pump 7.

上記より、低圧ポンプ２から吐出された燃料（図１においてＡと表記）は以下の様に配分される。低圧ポンプ２から高圧ポンプ７へ供給された燃料は、流量制御弁１９を通過する分と、オーバーフローバルブ１５へ流入する分とに分かれる。オーバーフローバルブ１５へ流入した燃料は、一部はカム室へ流入し（図１においてＢと表記）、残りは外部へ排出される（図１においてＣと表記）。 From the above, the fuel discharged from the low pressure pump 2 (denoted as A in FIG. 1) is distributed as follows. The fuel supplied from the low-pressure pump 2 to the high-pressure pump 7 is divided into a portion that passes through the flow rate control valve 19 and a portion that flows into the overflow valve 15. A part of the fuel flowing into the overflow valve 15 flows into the cam chamber (denoted as B in FIG. 1), and the rest is discharged to the outside (denoted as C in FIG. 1).

流量制御弁１９を通過した燃料は、大部分が加圧室１２へ流入する一方、一部がゼロデリベリスロットル１６を通過（図１においてＤと表記）した後、外部へ排出される。加圧室１２へ流入した燃料は、大部分がコモンレール８へ圧送され（図１においてＦと表記）、一部はプランジャ２９周囲の摺動部からカム室へ入る（図１においてＥと表記）。加圧室１２からカム室へ入った燃料は、オーバーフローバルブ１５を経てカム室へ流入した燃料と共に、カム周辺の冷却及び潤滑に供され、その後高圧ポン７のリターン通路３７から燃料タンク１へと排出される。 Most of the fuel that has passed through the flow control valve 19 flows into the pressurizing chamber 12, while a part of the fuel passes through the zero delivery throttle 16 (denoted as D in FIG. 1) and then is discharged to the outside. Most of the fuel flowing into the pressurizing chamber 12 is pressure-fed to the common rail 8 (denoted as F in FIG. 1), and a part enters the cam chamber from the sliding portion around the plunger 29 (denoted as E in FIG. 1). .. The fuel that has entered the cam chamber from the pressurizing chamber 12 is used for cooling and lubrication around the cam together with the fuel that has flowed into the cam chamber through the overflow valve 15, and then from the return passage 37 of the high pressure pump 7 to the fuel tank 1. It is discharged.

上記より、低圧ポンプ２から高圧ポンプ７へ供給される燃料（Ａ）に対し、
Ａ＝Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ
の関係が成り立つ。 From the above, with respect to the fuel (A) supplied from the low pressure pump 2 to the high pressure pump 7.
A = B + C + D + E + F
The relationship is established.

コモンレール８は、レール圧センサ２５及び圧力制御弁２３を備える。レール圧センサ２５は、コモンレール８内の燃料の圧力（レール圧）を検出し、電子制御ユニット５０へ通知する。レール圧センサ２５により検出されたレール圧は、電子制御ユニット５０により実行されるレール圧制御に供される。 The common rail 8 includes a rail pressure sensor 25 and a pressure control valve 23. The rail pressure sensor 25 detects the fuel pressure (rail pressure) in the common rail 8 and notifies the electronic control unit 50. The rail pressure detected by the rail pressure sensor 25 is used for rail pressure control executed by the electronic control unit 50.

また、圧力制御弁２３は、コモンレール８内の高圧の燃料を低圧側に排出するためのものであり、排出される燃料はリターン通路３８を介して燃料タンク１へと戻されるようになっている。この圧力制御弁２３には、電子制御ユニット５０によって通電制御が行われ、電流値に応じて開弁圧力が比例的に変化する電磁比例制御弁が用いられている。すなわち、圧力制御弁２３に供給する電流値を制御することにより、保持可能なレール圧が調節されるようになっている。尚、圧力制御弁２３の代わりに、所定の圧力に達すると開弁する、機械式の安全弁を用いてもよい。 Further, the pressure control valve 23 is for discharging the high-pressure fuel in the common rail 8 to the low-pressure side, and the discharged fuel is returned to the fuel tank 1 via the return passage 38. .. The pressure control valve 23 uses an electromagnetic proportional control valve in which energization control is performed by the electronic control unit 50 and the valve opening pressure changes proportionally according to the current value. That is, the rail pressure that can be held is adjusted by controlling the current value supplied to the pressure control valve 23. Instead of the pressure control valve 23, a mechanical safety valve that opens when a predetermined pressure is reached may be used.

燃料噴射弁９は、噴射孔が設けられたノズルボディと、進退移動により噴射孔を開閉するノズルニードルとを備えている。燃料噴射弁９は、ノズルニードルの後端側に背圧を負荷することで噴射孔が閉じられる一方、負荷された背圧が逃されることで噴射孔が開かれる。燃料噴射弁９の背圧制御手段としては、ピエゾ素子が備えられた電歪型のアクチュエータや、電磁ソレノイド式のアクチュエータが用いられる。また、燃料噴射弁９において、噴射制御に利用された背圧燃料はリターン通路３９を介して燃料タンク１へと戻される。 The fuel injection valve 9 includes a nozzle body provided with an injection hole and a nozzle needle that opens and closes the injection hole by moving forward and backward. The fuel injection valve 9 closes the injection hole by applying a back pressure to the rear end side of the nozzle needle, while the injection hole is opened by releasing the applied back pressure. As the back pressure control means of the fuel injection valve 9, an electric strain type actuator equipped with a piezo element or an electromagnetic solenoid type actuator is used. Further, in the fuel injection valve 9, the back pressure fuel used for injection control is returned to the fuel tank 1 via the return passage 39.

電子制御ユニット５０は、公知の構成のマイクロコンピュータを中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子を有し、燃料噴射弁９を駆動するための駆動回路や、流量制御弁１９及び圧力制御弁２３への通電を行うための通電回路を備える。また、電子制御ユニット５０には、レール圧センサ２５の検出信号が入力される他、内燃機関の回転数やアクセル開度、燃料温度などの各種の検出信号が、内燃機関の動作制御や燃料噴射制御のために入力されるようになっている。 The electronic control unit 50 has a storage element such as RAM and ROM centered on a microcomputer having a known configuration, and is used for a drive circuit for driving a fuel injection valve 9, a flow control valve 19, and a pressure control valve 23. It is equipped with an energization circuit for energizing. Further, in addition to the detection signal of the rail pressure sensor 25 being input to the electronic control unit 50, various detection signals such as the rotation speed of the internal combustion engine, the accelerator opening degree, and the fuel temperature are used for operation control of the internal combustion engine and fuel injection. It is designed to be input for control.

次に、本実施形態に係る低圧ポンプ２について説明する。本発明の実施に係る低圧ポンプ２は、印加される電圧値が調整されることがなく、吐出量の調整がなされることのないタイプである。また、図１においては、低圧ポンプ２は燃料タンク１の内部に配置されているが、燃料タンク１の外に配置されていても構わない。 Next, the low pressure pump 2 according to the present embodiment will be described. The low-voltage pump 2 according to the implementation of the present invention is a type in which the applied voltage value is not adjusted and the discharge amount is not adjusted. Further, in FIG. 1, the low-pressure pump 2 is arranged inside the fuel tank 1, but may be arranged outside the fuel tank 1.

図２は、低圧ポンプ２の特性を説明するための図である。図２において、縦軸は低圧ポンプ２の単位時間当たりの燃料吐出量(l/h)、横軸は低圧ポンプ２の下流側の燃料圧力(Pa)、換言すれば、低圧ポンプ２と燃料フィルタ３の間の燃料圧力である。尚、以降の説明において、低圧ポンプ２の単位時間当たりの燃料吐出量(l/h)を、単に「低圧ポンプ２の吐出量」と称する場合がある。 FIG. 2 is a diagram for explaining the characteristics of the low pressure pump 2. In FIG. 2, the vertical axis is the fuel discharge amount (l / h) per unit time of the low-pressure pump 2, the horizontal axis is the fuel pressure (Pa) on the downstream side of the low-pressure pump 2, in other words, the low-pressure pump 2 and the fuel filter. Fuel pressure between three. In the following description, the fuel discharge amount (l / h) per unit time of the low pressure pump 2 may be simply referred to as “the discharge amount of the low pressure pump 2”.

図２において、破線は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が必要とする最低限の吐出量Ｓ(l/h)を示す。吐出量Ｓ(l/h)は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の仕様や、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が搭載される内燃機関の仕様により決定されるものである。すなわち、低圧ポンプ２の吐出量はＳ(l/h)を上回る必要がある。 In FIG. 2, the broken line indicates the minimum discharge amount S (l / h) required by the accumulator fuel injection control device 10. The discharge amount S (l / h) is determined by the specifications of the accumulator fuel injection control device 10 and the specifications of the internal combustion engine on which the accumulator fuel injection control device 10 is mounted. That is, the discharge amount of the low pressure pump 2 needs to exceed S (l / h).

図２における実線、一点鎖線、及び二点鎖線はそれぞれ、異なる条件における、低圧ポンプ２の吐出量と、低圧ポンプ２の下流側、すなわち低圧ポンプ２と燃料フィルタ３の間の燃料圧力との関係を示す。実線は、低圧ポンプ２に印加される電圧が１４Ｖ、燃料温度が４０℃の場合を示す。一点鎖線は、低圧ポンプ２に印加される電圧が１３Ｖ、燃料温度が４０℃の場合を示す。二点鎖線は、低圧ポンプ２に印加される電圧が１３Ｖ、燃料温度が８０℃の場合を示す。 The solid line, the alternate long and short dash line, and the alternate long and short dash line in FIG. 2 are the relationship between the discharge amount of the low pressure pump 2 and the fuel pressure on the downstream side of the low pressure pump 2, that is, between the low pressure pump 2 and the fuel filter 3, under different conditions. Is shown. The solid line shows the case where the voltage applied to the low pressure pump 2 is 14 V and the fuel temperature is 40 ° C. The alternate long and short dash line shows the case where the voltage applied to the low pressure pump 2 is 13 V and the fuel temperature is 40 ° C. The two-dot chain line shows the case where the voltage applied to the low-pressure pump 2 is 13 V and the fuel temperature is 80 ° C.

図２において、実線、一点鎖線、及び二点鎖線は、全て低圧ポンプ２の下流側の圧力が高くなるにつれ、燃料吐出量が減少する特性を示している。これは、以下の理由によるものである。低圧ポンプ２の下流側に備えられた燃料フィルタ３が劣化すると、すなわち、燃料中の異物等の捕集量が増加することにより燃料フィルタ３における燃料の流通性が悪くなると、低圧ポンプ２と燃料フィルタ３の間の燃料圧力が増加し、低圧ポンプ２の燃料吐出に対する抵抗が増加する。低圧ポンプ２は出力の調整ができないため、抵抗が増加すると、吐出量が減少する。 In FIG. 2, the solid line, the alternate long and short dash line, and the alternate long and short dash line all show the characteristic that the fuel discharge amount decreases as the pressure on the downstream side of the low pressure pump 2 increases. This is due to the following reasons. When the fuel filter 3 provided on the downstream side of the low-pressure pump 2 deteriorates, that is, when the flowability of the fuel in the fuel filter 3 deteriorates due to an increase in the amount of foreign matter collected in the fuel, the low-pressure pump 2 and the fuel The fuel pressure between the filters 3 increases and the resistance of the low pressure pump 2 to fuel discharge increases. Since the output of the low pressure pump 2 cannot be adjusted, the discharge amount decreases as the resistance increases.

よって、低圧ポンプ２に対する印加電圧が１４Ｖ、燃料温度が４０℃の条件においては、低圧ポンプ２の特性は、燃料フィルタ３の劣化の程度に応じて、図２の実線上を推移する。また、図２の一点鎖線は、実線に対し、バッテリあるいはオルタネータの劣化により、低圧ポンプ２に印加される電圧が１４Ｖから１３Ｖへ減少した状態を示す。印加電圧が減少すると、低圧ポンプ２の吐出量は減少することから、一点鎖線は実線から下方へオフセットした箇所に位置することとなる。よって、低圧ポンプ２に対する印加電圧が１３Ｖ、燃料温度が４０℃の条件においては、低圧ポンプ２の特性は、燃料フィルタ３の劣化の程度に応じて、図２の一点鎖線上を推移する。 Therefore, under the conditions that the applied voltage to the low-pressure pump 2 is 14 V and the fuel temperature is 40 ° C., the characteristics of the low-pressure pump 2 change on the solid line in FIG. 2 according to the degree of deterioration of the fuel filter 3. Further, the alternate long and short dash line in FIG. 2 shows a state in which the voltage applied to the low voltage pump 2 is reduced from 14V to 13V due to deterioration of the battery or the alternator with respect to the solid line. When the applied voltage decreases, the discharge amount of the low-pressure pump 2 decreases, so that the alternate long and short dash line is located at a position offset downward from the solid line. Therefore, under the conditions that the applied voltage to the low-pressure pump 2 is 13 V and the fuel temperature is 40 ° C., the characteristics of the low-pressure pump 2 change on the one-point chain line in FIG. 2 according to the degree of deterioration of the fuel filter 3.

図２の二点鎖線は、一点鎖線に対し、運転条件により燃料温度が４０℃から８０℃へ上昇した状態を示す。燃料温度が上昇すると、燃料の粘性が低下することにより、低圧ポンプ２の圧送効率が低下することから、低圧ポンプ２の圧送量が低下し、二点鎖線は一点鎖線に対し、下方へオフセットした箇所に位置することとなる。よって、低圧ポンプ２に対する印加電圧が１３Ｖ、燃料温度が８０℃の条件においては、低圧ポンプ２の特性は、燃料フィルタ３の劣化の程度に応じて、図２の二点鎖線上を推移する。 The two-dot chain line in FIG. 2 shows a state in which the fuel temperature has risen from 40 ° C. to 80 ° C. depending on the operating conditions with respect to the one-dot chain line. When the fuel temperature rises, the viscosity of the fuel decreases, and the pumping efficiency of the low-pressure pump 2 decreases. Therefore, the pumping amount of the low-pressure pump 2 decreases, and the two-dot chain line is offset downward with respect to the one-dot chain line. It will be located in a place. Therefore, under the conditions that the applied voltage to the low-pressure pump 2 is 13 V and the fuel temperature is 80 ° C., the characteristics of the low-pressure pump 2 change on the two-point chain line of FIG. 2 depending on the degree of deterioration of the fuel filter 3.

図２の二点鎖線の条件において、地点ａ１は、燃料フィルタ３が新品の時の低圧ポンプ２の特性を示す。そして、燃料フィルタ３が劣化すると、低圧ポンプ２の特性は、図２の二点鎖線上を右下へ移動してゆき、やがて地点ａ２に達する。この過程で低圧ポンプ２の特性は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が必要とする最低限の吐出量Ｓ(l/h)を下回る。本発明により、低圧ポンプ２の吐出量がＳ(l/h)を下回る状態を早期に検出することができる。 Under the two-dot chain line condition of FIG. 2, the point a1 shows the characteristics of the low-pressure pump 2 when the fuel filter 3 is new. Then, when the fuel filter 3 deteriorates, the characteristics of the low-pressure pump 2 move to the lower right on the two-point chain line in FIG. 2 and eventually reach the point a2. In this process, the characteristics of the low-pressure pump 2 are lower than the minimum discharge amount S (l / h) required by the accumulator fuel injection control device 10. According to the present invention, a state in which the discharge amount of the low pressure pump 2 is lower than S (l / h) can be detected at an early stage.

図３は、本発明に係る蓄圧式燃料噴射制御装置１０を構成する電子制御ユニット５０のうち、本発明の実施に係る部分の構成を示すブロック図である。電子制御ユニット５０は、流量制御弁制御部５００と、吐出量算出部５１０と、吐出量低下分算出部５２０と、実吐出量算出部５３０と、必要吐出量算出部５４０と、判定部５５０と、処理部５６０と、を備える。 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a portion of the electronic control unit 50 constituting the accumulator fuel injection control device 10 according to the present invention, according to the implementation of the present invention. The electronic control unit 50 includes a flow rate control valve control unit 500, a discharge amount calculation unit 510, a discharge amount reduction calculation unit 520, an actual discharge amount calculation unit 530, a required discharge amount calculation unit 540, and a determination unit 550. , And a processing unit 560.

流量制御弁制御部５００は、流量制御弁１９を制御することにより高圧ポンプ７の燃料圧送量を調節し、コモンレール８内部の燃料の圧力（レール圧）が目標値となる様フィードバック制御を行う。本制御は従来から実施されている。 The flow rate control valve control unit 500 adjusts the fuel pressure feed amount of the high pressure pump 7 by controlling the flow rate control valve 19, and performs feedback control so that the fuel pressure (rail pressure) inside the common rail 8 becomes a target value. This control has been practiced conventionally.

吐出量算出部５１０は、燃料温度と低圧ポンプ２に印加される電圧値とから、低圧ポンプ２の吐出量(l/h)を算出する。燃料温度は、高圧ポンプ７の燃料入口付近で測定されることが一般的であるが、それ以外の箇所で測定されたものでも構わない。低圧ポンプ２に印加される電圧値は、バッテリあるいはオルタネータの出力電圧であり、適宜な箇所で計測され、内燃機関の制御において様々な部分で使用されているため、それを流用することができる。燃料温度と、低圧ポンプ２に印加される電圧値と、低圧ポンプ２の吐出量との関係は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の開発段階において予め把握され、電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存されるものである。吐出量算出部５１０は、当該データを利用して、低圧ポンプ２の吐出量を算出する。 The discharge amount calculation unit 510 calculates the discharge amount (l / h) of the low pressure pump 2 from the fuel temperature and the voltage value applied to the low pressure pump 2. The fuel temperature is generally measured near the fuel inlet of the high-pressure pump 7, but it may be measured at other points. The voltage value applied to the low-voltage pump 2 is the output voltage of the battery or the alternator, is measured at an appropriate place, and is used in various parts in the control of the internal combustion engine, so that it can be diverted. The relationship between the fuel temperature, the voltage value applied to the low-pressure pump 2, and the discharge amount of the low-pressure pump 2 was grasped in advance at the development stage of the accumulator fuel injection control device 10, and was set in an appropriate region of the electronic control unit 50. It is to be preserved. The discharge amount calculation unit 510 uses the data to calculate the discharge amount of the low pressure pump 2.

吐出量低下分算出部５２０は、燃料フィルタ３の劣化に起因する低圧ポンプ２の吐出量の低下分(l/h)を算出する。蓄圧式燃料噴射制御装置１０が自動車の内燃機関に搭載される場合、吐出量低下分算出部５２０は、現在の燃料温度と、燃料フィルタ３の新品時からの、内燃機関の運転時間あるいは自動車の走行距離とに基づき、低圧ポンプ２の吐出量の低下分を算出する。一方、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が農建機等、自動車以外の内燃機関に搭載される場合、吐出量低下分算出部５２０は、現在の燃料温度と、燃料フィルタ３の新品時からの内燃機関の運転時間とに基づき、低圧ポンプ２の吐出量の低下分を算出する。燃料温度は、吐出量算出部５１０で使用されたものと同じ値が用いられる。 The discharge amount decrease calculation unit 520 calculates the discharge amount decrease (l / h) of the low pressure pump 2 due to the deterioration of the fuel filter 3. When the accumulator fuel injection control device 10 is mounted on the internal combustion engine of an automobile, the discharge amount reduction calculation unit 520 determines the current fuel temperature, the operating time of the internal combustion engine from the time when the fuel filter 3 is new, or the operating time of the automobile. The amount of decrease in the discharge amount of the low pressure pump 2 is calculated based on the mileage. On the other hand, when the accumulator type fuel injection control device 10 is mounted on an internal combustion engine other than an automobile such as an agricultural construction machine, the discharge amount reduction calculation unit 520 determines the current fuel temperature and the internal combustion of the fuel filter 3 from the time of new product. The amount of decrease in the discharge amount of the low-pressure pump 2 is calculated based on the operating time of the engine. As the fuel temperature, the same value as that used in the discharge amount calculation unit 510 is used.

ここで、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が農建機等、自動車以外の内燃機関に搭載される場合、低圧ポンプ２の吐出量の低下分を算出するにあたり、内燃機関の運転時間を使用する理由は以下の様なものである。すなわち、農建機等においては、車両が停止した状態で内燃機関が運転される時間が長いため、車両の走行距離よりも、内燃機関の運転時間を使用した方が、高い精度で低圧ポンプ２の吐出量の低下分を算出することができるからである。 Here, when the accumulator fuel injection control device 10 is mounted on an internal combustion engine other than an automobile such as an agricultural construction machine, the reason for using the operating time of the internal combustion engine in calculating the decrease in the discharge amount of the low pressure pump 2. Is as follows. That is, in agricultural construction machinery and the like, since the internal combustion engine is operated for a long time while the vehicle is stopped, it is more accurate to use the operating time of the internal combustion engine than the mileage of the vehicle. This is because it is possible to calculate the amount of decrease in the discharge amount of.

吐出量低下分算出部５２０が低圧ポンプ２の吐出量の低下分を算出するにあたり、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が搭載される自動車の走行距離を使用する場合、以下のような手法が採られる。まず、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が搭載される自動車の製造時、あるいは燃料フィルタ３の交換時に、燃料フィルタ３が新品である旨の情報が、電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存される。そして、燃料フィルタ３が新品となってからの、自動車の走行距離が吐出量低下分算出部５２０によってカウントされ、当該カウント値が電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存される。自動車の走行距離と低圧ポンプ２の吐出量の低下分との関係は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の開発段階において予め把握され、電子制御ユニット５０の適宜の領域に予め保存されている。吐出量低下分算出部５２０は、これらの情報から、自動車の運転時間に基づく低圧ポンプ２の吐出量の低下分を算出する。 When the discharge amount reduction calculation unit 520 calculates the discharge amount reduction of the low pressure pump 2 and uses the mileage of the automobile equipped with the accumulator fuel injection control device 10, the following method is adopted. .. First, when manufacturing an automobile equipped with a pressure-accumulation fuel injection control device 10 or when replacing a fuel filter 3, information that the fuel filter 3 is new is stored in an appropriate area of the electronic control unit 50. .. Then, the mileage of the automobile after the fuel filter 3 is new is counted by the discharge amount reduction calculation unit 520, and the count value is stored in an appropriate region of the electronic control unit 50. The relationship between the mileage of the automobile and the decrease in the discharge amount of the low-pressure pump 2 is grasped in advance at the development stage of the accumulator fuel injection control device 10, and is stored in advance in an appropriate region of the electronic control unit 50. From this information, the discharge amount reduction calculation unit 520 calculates the discharge amount reduction of the low-pressure pump 2 based on the operating time of the automobile.

吐出量低下分算出部５２０が低圧ポンプ２の吐出量の低下分を算出するにあたり、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が搭載される内燃機関の運転時間を使用する場合、以下のような手法が採られる。まず、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が搭載される内燃機関の製造時、あるいは燃料フィルタ３の交換時に、燃料フィルタ３が新品である旨の情報が、電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存される。そして、燃料フィルタ３が新品となってからの、内燃機関の運転時間が吐出量低下分算出部５２０によってカウントされ、当該カウント値が電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存される。内燃機関の運転時間と低圧ポンプ２の吐出量の低下分との関係は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の開発段階において予め把握され、電子制御ユニット５０の適宜の領域に予め保存されている。吐出量低下分算出部５２０は、これらの情報から、内燃機関の運転時間に基づく低圧ポンプ２の吐出量の低下分を算出する。 When the discharge amount reduction calculation unit 520 uses the operating time of the internal combustion engine equipped with the accumulator fuel injection control device 10 to calculate the discharge amount reduction of the low pressure pump 2, the following method is adopted. Be done. First, at the time of manufacturing the internal combustion engine on which the accumulator fuel injection control device 10 is mounted, or at the time of replacing the fuel filter 3, the information that the fuel filter 3 is new is stored in an appropriate area of the electronic control unit 50. To. Then, the operating time of the internal combustion engine after the fuel filter 3 is new is counted by the discharge amount reduction calculation unit 520, and the count value is stored in an appropriate region of the electronic control unit 50. The relationship between the operating time of the internal combustion engine and the decrease in the discharge amount of the low-pressure pump 2 is grasped in advance at the development stage of the accumulator type fuel injection control device 10, and is stored in advance in an appropriate region of the electronic control unit 50. From this information, the discharge amount reduction calculation unit 520 calculates the discharge amount reduction of the low pressure pump 2 based on the operating time of the internal combustion engine.

実吐出量算出部５３０は、吐出量算出部５１０により算出された低圧ポンプ２の吐出量(l/h)と、吐出量低下分算出部５２０により算出された低圧ポンプ２の吐出量の低下分(l/h)との差分から、低圧ポンプ２の実際の吐出量である実吐出量(l/h)を算出する。 The actual discharge amount calculation unit 530 is the discharge amount (l / h) of the low pressure pump 2 calculated by the discharge amount calculation unit 510 and the decrease in the discharge amount of the low pressure pump 2 calculated by the discharge amount decrease calculation unit 520. From the difference from (l / h), the actual discharge amount (l / h), which is the actual discharge amount of the low pressure pump 2, is calculated.

必要吐出量算出部５４０は、内燃機関の運転状態に基づき、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が必要とする低圧ポンプ２の吐出量である必要吐出量(l/h)を算出する。具体的には、必要吐出量は、流量制御弁１９を通過する燃料の量である第１の燃料量(l/h)と、オーバーフローバルブ１５から排出される燃料の量である第２の燃料量(l/h)の和として算出される。 The required discharge amount calculation unit 540 calculates the required discharge amount (l / h), which is the discharge amount of the low-pressure pump 2 required by the accumulator fuel injection control device 10, based on the operating state of the internal combustion engine. Specifically, the required discharge amount is the first fuel amount (l / h), which is the amount of fuel passing through the flow control valve 19, and the second fuel, which is the amount of fuel discharged from the overflow valve 15. Calculated as the sum of quantities (l / h).

流量制御弁１９を通過する燃料の量は、以下の様に決定される。すなわち、流量制御弁１９に供給される電流値は、レール圧を目標値とするためのフィードバック制御の中で、流量制御弁制御部５００により決定される。流量制御弁１９に供給される電流値と、流量制御弁１９を通過する燃料の量との関係は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の仕様により予め把握することが可能であり、当該関係は、電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存されている。よって、必要吐出量算出部５４０は、流量制御弁制御部５００により決定された、流量制御弁１９へ供給する電流値から、流量制御弁１９を通過する燃料の量を把握することができる。 The amount of fuel passing through the flow control valve 19 is determined as follows. That is, the current value supplied to the flow rate control valve 19 is determined by the flow rate control valve control unit 500 in the feedback control for setting the rail pressure as the target value. The relationship between the current value supplied to the flow rate control valve 19 and the amount of fuel passing through the flow rate control valve 19 can be grasped in advance from the specifications of the accumulator type fuel injection control device 10, and the relationship is known. It is stored in an appropriate area of the electronic control unit 50. Therefore, the required discharge amount calculation unit 540 can grasp the amount of fuel passing through the flow rate control valve 19 from the current value supplied to the flow rate control valve 19 determined by the flow rate control valve control unit 500.

オーバーフローバルブ１５から排出される燃料の量(l/h)は以下の様に決定される。すなわち、低圧ポンプ２やオーバーフローバルブ１５等の個体ごとのばらつきを考慮した、オーバーフローバルブ１５から排出される燃料の量の最大値が、電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存されている。これは蓄圧式燃料噴射制御装置１０の開発段階において予め試験等により把握されたものである。必要吐出量算出部５４０は、当該最大値を電子制御ユニット５０から読み出す。 The amount of fuel (l / h) discharged from the overflow valve 15 is determined as follows. That is, the maximum value of the amount of fuel discharged from the overflow valve 15 in consideration of individual variations such as the low pressure pump 2 and the overflow valve 15 is stored in an appropriate region of the electronic control unit 50. This was grasped in advance by a test or the like at the development stage of the accumulator type fuel injection control device 10. The required discharge amount calculation unit 540 reads the maximum value from the electronic control unit 50.

判定部５５０は、実吐出量算出部５３０において算出された、低圧ポンプ２の実吐出量と、必要吐出量算出部５４０において算出された、低圧ポンプ２の必要吐出量とを比較し、実吐出量が必要吐出量を下回った時に、低圧ポンプ２が異常であると判定する。 The determination unit 550 compares the actual discharge amount of the low pressure pump 2 calculated by the actual discharge amount calculation unit 530 with the required discharge amount of the low pressure pump 2 calculated by the required discharge amount calculation unit 540, and actually discharges. When the amount is less than the required discharge amount, it is determined that the low pressure pump 2 is abnormal.

処理部５６０は、判定部５５０において、低圧ポンプ２が異常であると判定された場合に、トルク制限等の処理を行う（詳細は後述）。 When the determination unit 550 determines that the low-pressure pump 2 is abnormal, the processing unit 560 performs processing such as torque limitation (details will be described later).

図４は、本発明の実施の形態における低圧ポンプ２の異常検出処理を機能的に表した機能ブロック図である。図４に示される処理は、所定の周期毎に繰り返される。 FIG. 4 is a functional block diagram functionally showing the abnormality detection process of the low pressure pump 2 according to the embodiment of the present invention. The process shown in FIG. 4 is repeated at predetermined intervals.

吐出量算出部５１０は、低圧ポンプ２に印加される電圧値と、燃料温度とを入力値として、低圧ポンプ２の吐出量を算出する。当該吐出量は、燃料フィルタ３の劣化による影響を含んでいない。 The discharge amount calculation unit 510 calculates the discharge amount of the low pressure pump 2 by using the voltage value applied to the low pressure pump 2 and the fuel temperature as input values. The discharge amount does not include the influence of deterioration of the fuel filter 3.

吐出量低下分算出部５２０は、燃料フィルタ３が新品となってからの、内燃機関の運転時間あるいは自動車の走行距離と、燃料温度を入力として、吐出量低下分を算出する。 The discharge amount reduction calculation unit 520 calculates the discharge amount reduction by inputting the operating time of the internal combustion engine or the mileage of the automobile and the fuel temperature after the fuel filter 3 is new.

実吐出量算出部５３０は、吐出量算出部５１０により算出された低圧ポンプ２の吐出量と、吐出量低下分算出部５２０により算出された吐出量低下分との差から、低圧ポンプ２の実吐出量を算出する。尚、図４において、実吐出量算出部５３０として、加算の記号が用いられているが、吐出量低下分は負の数として処理されるため、実際には減算処理となる。 The actual discharge amount calculation unit 530 is based on the difference between the discharge amount of the low pressure pump 2 calculated by the discharge amount calculation unit 510 and the discharge amount decrease amount calculated by the discharge amount decrease amount calculation unit 520. Calculate the discharge amount. In FIG. 4, the addition symbol is used as the actual discharge amount calculation unit 530, but the decrease in the discharge amount is processed as a negative number, so that the subtraction process is actually performed.

必要吐出量算出部５４０は、レール圧のフィードバック制御の結果算出された、流量制御弁１９を通過する燃料の量と、オーバーフローバルブ１５から排出される燃料の量の最大値とを加算することにより、低圧ポンプ２の必要吐出量を算出する。 The required discharge amount calculation unit 540 adds the amount of fuel passing through the flow rate control valve 19 calculated as a result of the feedback control of the rail pressure and the maximum value of the amount of fuel discharged from the overflow valve 15. , Calculate the required discharge amount of the low pressure pump 2.

判定部５５０は、実吐出量算出部５３０において算出された、低圧ポンプ２の実吐出量と、必要吐出量算出部５４０において算出された、低圧ポンプ２の必要吐出量とを比較し、実吐出量が必要吐出量を下回った時に、低圧ポンプ２が異常であると判定する。 The determination unit 550 compares the actual discharge amount of the low pressure pump 2 calculated by the actual discharge amount calculation unit 530 with the required discharge amount of the low pressure pump 2 calculated by the required discharge amount calculation unit 540, and actually discharges. When the amount is less than the required discharge amount, it is determined that the low pressure pump 2 is abnormal.

図５は、判定部５５０において低圧ポンプ２の異常判定が行われた後に、処理部５６０において行われる処理を示すサブルーチンフローチャートである。本サブルーチンフローチャートは、図４に示される低圧ポンプ２の異常検出処理と共に、所定の周期毎に繰り返される。 FIG. 5 is a subroutine flowchart showing the processing performed by the processing unit 560 after the abnormality determination of the low pressure pump 2 is performed by the determination unit 550. This subroutine flowchart is repeated at predetermined intervals together with the abnormality detection process of the low pressure pump 2 shown in FIG.

処理が開始されると、まずステップＳ１０２において、判定部５５０において低圧ポンプ２が異常と判定されたか否かが判定される。ステップＳ１０２においてＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１０４へ進む一方、ステップＳ１０２においてＮＯと判定された場合、処理部５６０における処理は必要ないとされ、図示されないメインルーチンへ一旦戻る。 When the process is started, first, in step S102, the determination unit 550 determines whether or not the low pressure pump 2 is determined to be abnormal. If YES is determined in step S102, the process proceeds to step S104, while if NO is determined in step S102, processing in the processing unit 560 is not required, and the process returns to the main routine (not shown).

尚、判定部５５０において低圧ポンプ２が異常と判定された後、直ちにステップＳ１０４へ進むのではなく、低圧ポンプ２が異常と判定された後、電子制御ユニット５０の内部に備えられたタイマをスタートさせ、低圧ポンプ２が異常と判定される状態が所定時間継続した時にステップＳ１０４へ進む様にしてもよい。その際の所定時間は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の開発段階において予め設定し、電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存しておくことが可能である。 After the low pressure pump 2 is determined to be abnormal by the determination unit 550, the process does not immediately proceed to step S104, but after the low pressure pump 2 is determined to be abnormal, the timer provided inside the electronic control unit 50 is started. Then, when the state in which the low pressure pump 2 is determined to be abnormal continues for a predetermined time, the process may proceed to step S104. The predetermined time at that time can be set in advance at the development stage of the accumulator type fuel injection control device 10 and stored in an appropriate area of the electronic control unit 50.

ステップＳ１０４においては、後述する第２制限処理が実行中であるか否かが判定される。ステップＳ１０４においてＮＯと判定された場合、ステップＳ１０６へ進む一方、ステップＳ１０４においてＹＥＳと判定された場合、その後の処理は行われず、図示されないメインルーチンへ一旦戻る。 In step S104, it is determined whether or not the second restriction process described later is being executed. If NO is determined in step S104, the process proceeds to step S106, while if YES is determined in step S104, the subsequent processing is not performed and the process returns to the main routine (not shown).

ステップＳ１０６においては、第１制限処理が実行される。第１制限処理においては、処理部５６０が、内燃機関の発生トルクを第１所定値以下に制限する。各運転条件における、燃料噴射量と発生トルクの関係は予め把握されているため、実際には、処理部５６０は、燃料噴射量を制限することにより、トルクの制限を行う。 In step S106, the first restriction process is executed. In the first limiting process, the processing unit 560 limits the torque generated by the internal combustion engine to the first predetermined value or less. Since the relationship between the fuel injection amount and the generated torque under each operating condition is known in advance, the processing unit 560 actually limits the torque by limiting the fuel injection amount.

続くステップＳ１０８においては、第１制限処理が実行されてから、予め定められた所定時間が経過したか否かが判定される。ステップＳ１０８においてＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１１０へ進む一方、ステップＳ１０８においてＮＯと判定された場合、所定の時間が経過するまで第１制限処理を継続する。尚、本ステップにおける所定時間は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の開発段階において予め設定され、電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存されているものである。 In the following step S108, it is determined whether or not a predetermined predetermined time has elapsed since the first restriction process was executed. If YES is determined in step S108, the process proceeds to step S110, while if NO is determined in step S108, the first restriction process is continued until a predetermined time elapses. The predetermined time in this step is set in advance at the development stage of the accumulator type fuel injection control device 10 and stored in an appropriate area of the electronic control unit 50.

ステップＳ１１０においては、実吐出量算出部５３０において算出された実吐出量が、必要吐出量算出部５４０において算出された、第１制限処理における必要吐出量に所定のしきい値を加算した量を上回るか否かが判定される。本ステップにおける所定のしきい値は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の開発段階において予め設定され、電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存されているものである。ステップＳ１１０においてＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１１２へ進む一方、ステップＳ１１０においてＮＯと判定された場合、ステップ１１４へ進む。 In step S110, the actual discharge amount calculated by the actual discharge amount calculation unit 530 is the amount obtained by adding a predetermined threshold value to the required discharge amount in the first limiting process calculated by the required discharge amount calculation unit 540. Whether or not it exceeds is determined. The predetermined threshold value in this step is set in advance in the development stage of the accumulator type fuel injection control device 10 and stored in an appropriate region of the electronic control unit 50. If YES is determined in step S110, the process proceeds to step S112, while if NO is determined in step S110, the process proceeds to step 114.

ステップＳ１１０における処理は、低圧ポンプ２の異常判定が一時的なものであるか否かを判定している。低圧ポンプ２の異常判定が一時的なものである場合とは、例えば、ノイズ等の影響により、センサの出力値が一時的に異常値となった場合や、何等かの理由により低圧ポンプ２への電力供給が一時的に変化する等、様々な要因が考えられる。 The process in step S110 determines whether or not the abnormality determination of the low pressure pump 2 is temporary. The case where the abnormality determination of the low-pressure pump 2 is temporary means that, for example, the output value of the sensor temporarily becomes an abnormal value due to the influence of noise or the like, or the low-pressure pump 2 is sent to the low-pressure pump 2 for some reason. Various factors can be considered, such as a temporary change in the power supply of the.

また、ステップＳ１１０においてＹＥＳと判定されるための条件が、実吐出量が必要吐出量を上回ることだけでなく、両者の差がしきい値を超えることが加えられているのは、以下の理由によるものである。第１制限処理においては、燃料噴射量が制限されているため、必要吐出量も少なく算出される。従って、実吐出量が必要吐出量を上回る状態になりやすく、この条件のみでは、低圧ポンプ２の異常判定が一時的であるか否かを判定するには不十分だからである。 Further, the condition for determining YES in step S110 is that not only the actual discharge amount exceeds the required discharge amount but also the difference between the two exceeds the threshold value for the following reasons. It is due to. In the first limiting process, since the fuel injection amount is limited, the required discharge amount is also calculated to be small. Therefore, the actual discharge amount tends to exceed the required discharge amount, and this condition alone is not sufficient to determine whether or not the abnormality determination of the low pressure pump 2 is temporary.

ステップＳ１１２においては、第１制限処理を停止し、内燃機関の運転を通常運転に戻す処理が行われる。これは、Ｓ１１０において、低圧ポンプ２の異常判定が一時的なものであったと判定されたためである。 In step S112, a process of stopping the first limiting process and returning the operation of the internal combustion engine to the normal operation is performed. This is because it was determined in S110 that the abnormality determination of the low pressure pump 2 was temporary.

ステップＳ１１４においては、第２制限処理が開始される。第２制限処理においては、処理部５６０が、第１制限処理よりもさらに燃料噴射量を低下させ、内燃機関の発生トルクを、第１制限処理における第１所定値よりもさらに小さな第２所定値以下に制限する。さらに、処理部５６０は、エラーランプ等により、ドライバーに対し異常を知らせる処理を行う。これは、ステップＳ１１０においてＮＯと判定されたことにより、低圧ポンプ２の異常判定が一時的なものではないことが確定したために行われる処理である。 In step S114, the second restriction process is started. In the second limiting process, the processing unit 560 further reduces the fuel injection amount as compared with the first limiting process, and the torque generated by the internal combustion engine is set to a second predetermined value smaller than the first predetermined value in the first limiting process. Limit to: Further, the processing unit 560 performs a process of notifying the driver of an abnormality by using an error lamp or the like. This is a process performed because it is determined that the abnormality determination of the low pressure pump 2 is not temporary because the determination is NO in step S110.

以上、説明した様に、本発明によれば、新たな装置を追加することなく、低圧ポンプ２の異常判定が実行可能となる。また、低圧ポンプ２の異常判定が一時的なものであるか否かの確認も行い、一時的なものではないと確認された後に異常確定とし、異常に対応した処理を実行することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to execute the abnormality determination of the low pressure pump 2 without adding a new device. In addition, it is possible to confirm whether or not the abnormality determination of the low-pressure pump 2 is temporary, and after confirming that it is not temporary, the abnormality is confirmed and the processing corresponding to the abnormality can be executed. Become.

１：燃料タンク、２：低圧ポンプ、３：燃料フィルタ、７：高圧ポンプ、８：コモンレール、９：燃料噴射弁、１５：オーバーフローバルブ、１９、流量制御弁、５０：電子制御ユニット、５００：流量制御弁制御部、５１０：吐出量算出部、５３０：実吐出量算出部、５４０：必要吐出量算出部、５５０：判定部、５６０：処理部
1: Fuel tank, 2: Low pressure pump, 3: Fuel filter, 7: High pressure pump, 8: Common rail, 9: Fuel injection valve, 15: Overflow valve, 19, Flow control valve, 50: Electronic control unit, 500: Flow rate Control valve control unit, 510: Discharge amount calculation unit, 530: Actual discharge amount calculation unit, 540: Required discharge amount calculation unit, 550: Judgment unit, 560: Processing unit

Claims (9)

内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した高圧燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
燃料タンクの燃料を前記高圧ポンプに供給する電動式の低圧ポンプと、
前記高圧ポンプに備えられ、前記高圧ポンプの燃料圧送量を調節する流量制御弁と、
電子制御ユニットと、
を備えた燃料噴射制御装置において、
前記電子制御ユニットは、
前記流量制御弁を制御することにより、前記コモンレール内の燃料圧力が目標値となる様にフィードバック制御を行う流量制御弁制御部と、
燃料温度と前記低圧ポンプに印加される電圧値とから前記低圧ポンプの吐出量を算出する吐出量算出部と、
燃料フィルタの劣化に起因する前記低圧ポンプの吐出量の低下分を算出する吐出量低下分算出部と、
前記吐出量算出部により算出された前記低圧ポンプの吐出量と前記吐出量低下分算出部により算出された前記低圧ポンプの吐出量の低下分とから前記低圧ポンプの実際の吐出量である実吐出量を算出する実吐出量算出部と、
前記燃料噴射制御装置が必要とする前記低圧ポンプの吐出量である必要吐出量を算出する必要吐出量算出部と、
前記実吐出量が、前記必要吐出量を下回った時に前記低圧ポンプが異常であると判定する判定部と、
を含む、燃料噴射制御装置。 A fuel injection valve that supplies fuel to the internal combustion engine,
The common rail to which the fuel injection valve is connected and
A high-pressure pump that pumps pressurized high-pressure fuel to the common rail,
An electric low-pressure pump that supplies fuel from the fuel tank to the high-pressure pump,
A flow rate control valve provided in the high-pressure pump and adjusting the fuel pumping amount of the high-pressure pump,
Electronic control unit and
In the fuel injection control device equipped with
The electronic control unit is
A flow control valve control unit that performs feedback control so that the fuel pressure in the common rail becomes a target value by controlling the flow control valve.
A discharge amount calculation unit that calculates the discharge amount of the low pressure pump from the fuel temperature and the voltage value applied to the low pressure pump,
A discharge amount reduction calculation unit that calculates a reduction in the discharge amount of the low-pressure pump due to deterioration of the fuel filter, and a discharge amount reduction calculation unit.
Actual discharge, which is the actual discharge amount of the low-pressure pump, from the discharge amount of the low-pressure pump calculated by the discharge amount calculation unit and the decrease in the discharge amount of the low-pressure pump calculated by the discharge amount decrease calculation unit. The actual discharge amount calculation unit that calculates the amount, and
A required discharge amount calculation unit that calculates a required discharge amount, which is a discharge amount of the low-pressure pump required by the fuel injection control device, and a unit.
A determination unit that determines that the low-pressure pump is abnormal when the actual discharge amount is less than the required discharge amount.
Including fuel injection control device. 前記吐出量低下分算出部は、前記燃料フィルタの劣化に起因する前記低圧ポンプの吐出量の低下分を、前記燃料フィルタの新品時からの前記内燃機関の運転時間に基づき算出する、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。 The calculation unit for a decrease in the discharge amount calculates the decrease in the discharge amount of the low-pressure pump due to the deterioration of the fuel filter based on the operating time of the internal combustion engine from the time when the fuel filter is new. The fuel injection control device according to. 前記吐出量低下分算出部は、前記燃料フィルタの劣化に起因する前記低圧ポンプの吐出量の低下分を、前記内燃機関を搭載する車両における、燃料フィルタの新品時からの走行距離に基づき算出する、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。 The discharge amount reduction calculation unit calculates the reduction in the discharge amount of the low-pressure pump due to the deterioration of the fuel filter based on the mileage of the fuel filter in the vehicle equipped with the internal combustion engine from the time when the fuel filter is new. , The fuel injection control device according to claim 1. 前記高圧ポンプは、前記低圧ポンプから供給された燃料の一部を外部へ排出することにより、前記高圧ポンプへ供給される燃料の圧力を一定に保つオーバーフローバルブを備え、
前記必要吐出量は、前記流量制御弁制御部が算出する、前記流量制御弁を通過すべき燃料の量である第１の燃料量と、前記オーバーフローバルブから排出される燃料の量である第２の燃料量とを含む、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。 The high-pressure pump includes an overflow valve that keeps the pressure of the fuel supplied to the high-pressure pump constant by discharging a part of the fuel supplied from the low-pressure pump to the outside.
The required discharge amount is a first fuel amount, which is the amount of fuel to pass through the flow rate control valve, calculated by the flow rate control valve control unit, and a second fuel amount, which is the amount of fuel discharged from the overflow valve. The fuel injection control device according to claim 1, which includes the fuel amount of the above. 前記第２の燃料量は、予め定められた固定値である、請求項４に記載の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device according to claim 4, wherein the second fuel amount is a predetermined fixed value. 前記電子制御ユニットは、前記判定部が、前記低圧ポンプが異常であると判定した場合、前記内燃機関の発生トルクを第１所定値以下に制限する第１制限処理を実行する処理部をさらに含む、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。 The electronic control unit further includes a processing unit that executes a first limiting process that limits the torque generated by the internal combustion engine to a first predetermined value or less when the determination unit determines that the low pressure pump is abnormal. , The fuel injection control device according to claim 1. 前記処理部は、前記第１制限処理の実行後、前記実吐出量が、前記第１制限処理における必要吐出量に所定のしきい値を加算した量を上回った場合、前記第１制限処理を停止する、請求項６に記載の燃料噴射制御装置。 After the execution of the first limiting process, the processing unit performs the first limiting process when the actual discharge amount exceeds the amount obtained by adding a predetermined threshold value to the required discharge amount in the first limiting process. The fuel injection control device according to claim 6, which is stopped. 前記処理部は、前記第１制限処理の実行後、前記実吐出量が、前記第１制限処理における必要吐出量に所定のしきい値を加算した量以下である場合、前記内燃機関の発生トルクを、前記第１所定値よりも低い第２所定値以下に制限する第２制限処理を実行する、請求項６に記載の燃料噴射制御装置。 After the execution of the first limiting process, the processing unit performs the torque generated by the internal combustion engine when the actual discharge amount is equal to or less than the amount obtained by adding a predetermined threshold value to the required discharge amount in the first limiting process. The fuel injection control device according to claim 6, wherein the fuel injection control device executes a second limiting process of limiting the amount to a second predetermined value lower than the first predetermined value. 内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した高圧燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
燃料タンクの燃料を前記高圧ポンプに供給する電動式の低圧ポンプと、
前記高圧ポンプに備えられ、前記高圧ポンプの燃料圧送量を調節する流量制御弁と、
電子制御ユニットと、
を備えた燃料噴射制御装置の制御方法であって、
流量制御弁制御部が、前記流量制御弁を制御することにより、前記コモンレール内の燃料圧力が目標値となる様にフィードバック制御を行う流量制御ステップと、
吐出量算出部が、燃料温度と前記低圧ポンプに印加される電圧値とから前記低圧ポンプの吐出量を算出する吐出量算出ステップと、
吐出量低下分算出部が、燃料フィルタの劣化に起因する前記低圧ポンプの吐出量の低下分を算出する吐出量低下分算出ステップと、
実吐出量算出部が、前記吐出量算出部により算出された前記低圧ポンプの吐出量と前記吐出量低下分算出部により算出された前記低圧ポンプの吐出量の低下分とから前記低圧ポンプの実際の吐出量である実吐出量を算出する実吐出量算出ステップと、
必要吐出量算出部が、前記燃料噴射制御装置が必要とする前記低圧ポンプの吐出量である必要吐出量を算出する必要吐出量算出ステップと、
判定部が、前記実吐出量が前記必要吐出量を下回った時に前記低圧ポンプが異常であると判定する判定ステップと、
を含む、燃料噴射制御装置の制御方法。
A fuel injection valve that supplies fuel to the internal combustion engine,
The common rail to which the fuel injection valve is connected and
A high-pressure pump that pumps pressurized high-pressure fuel to the common rail,
An electric low-pressure pump that supplies fuel from the fuel tank to the high-pressure pump,
A flow rate control valve provided in the high-pressure pump and adjusting the fuel pumping amount of the high-pressure pump,
Electronic control unit and
It is a control method of a fuel injection control device equipped with
A flow rate control step in which the flow rate control valve control unit controls the flow rate control valve to perform feedback control so that the fuel pressure in the common rail becomes a target value.
A discharge amount calculation step in which the discharge amount calculation unit calculates the discharge amount of the low pressure pump from the fuel temperature and the voltage value applied to the low pressure pump.
The discharge amount reduction calculation unit calculates the discharge amount reduction amount of the low-pressure pump due to the deterioration of the fuel filter, and the discharge amount reduction amount calculation step.
The actual discharge amount calculation unit is based on the discharge amount of the low-pressure pump calculated by the discharge amount calculation unit and the decrease in the discharge amount of the low-pressure pump calculated by the discharge amount decrease calculation unit. The actual discharge amount calculation step for calculating the actual discharge amount, which is the discharge amount of
The required discharge amount calculation unit calculates the required discharge amount, which is the discharge amount of the low-pressure pump required by the fuel injection control device, and the required discharge amount calculation step.
A determination step in which the determination unit determines that the low-pressure pump is abnormal when the actual discharge amount is less than the required discharge amount.
A method of controlling a fuel injection control device, including.
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