JP4241629B2 - Abnormality detection device for fuel supply pump - Google Patents

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Description

本発明は、蓄圧式燃料噴射システムに用いられる燃料供給ポンプの異常検出装置に関する。   The present invention relates to an abnormality detection device for a fuel supply pump used in an accumulator fuel injection system.

従来、蓄圧式燃料噴射システムに用いられる燃料供給ポンプは、エンジンに駆動されて回転するカム軸と、このカム軸に駆動されて燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプと、このフィードポンプによって汲み上げられた燃料をシリンダ内に吸入して加圧するプランジャと、カム軸の回転運動を直線運動に変換してプランジャに伝達するカム手段等を備えている。
フィードポンプによって汲み上げられた燃料の一部は、カム手段を収容するカム室に供給されて、カム手段の摺動部等を潤滑する潤滑油として利用されている。
特開2003−293835号公報
Conventionally, a fuel supply pump used in an accumulator fuel injection system has been driven by an engine to rotate, a feed pump that is driven by the camshaft and pumps fuel from a fuel tank, and is pumped by the feed pump. A plunger that sucks and pressurizes fuel into the cylinder and a cam means that converts the rotational motion of the cam shaft into a linear motion and transmits the linear motion to the plunger are provided.
Part of the fuel pumped up by the feed pump is supplied to a cam chamber that houses the cam means, and is used as lubricating oil for lubricating the sliding portion of the cam means.
JP 2003-293835 A

ところで、上記の燃料供給ポンプは、日本国内だけでなく、海外でも広く使用され、多様な環境下で使われるようになっている。このため、粗悪燃料が使用されることもあり、その場合、燃料供給ポンプに悪影響を与える恐れがある。
例えば、水分の多い燃料が燃料供給ポンプに吸入されると、燃料の潤滑性が劣るため、カム手段に対する潤滑不良を招き、延いてはプランジャの作動不良を引き起して、燃料を吐出できなくなる恐れがあった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、潤滑不良に伴って発生する燃料供給ポンプの異常を検出できる異常検出装置を提供することにある。
By the way, the fuel supply pump described above is widely used not only in Japan but also overseas, and is used in various environments. For this reason, inferior fuel may be used, and in that case, the fuel supply pump may be adversely affected.
For example, if fuel with a high water content is sucked into the fuel supply pump, the lubricity of the fuel is inferior, leading to poor lubrication with respect to the cam means, and further causing malfunction of the plunger, making it impossible to discharge the fuel. There was a fear.
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide an abnormality detection device that can detect an abnormality of a fuel supply pump that occurs due to poor lubrication.

(請求項1の発明)
蓄圧式燃料噴射システムに用いられる燃料供給ポンプの異常検出装置において燃料供給ポンプは、エンジンに駆動されて回転するカム軸と、このカム軸に駆動されて燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプと、このフィードポンプによって汲み上げられた燃料をシリンダ内に吸入して加圧するプランジャと、カム軸の回転運動を直線運動に変換してプランジャに伝達するカム手段とを有し、このカム手段が収容されるカム室に、フィードポンプより吐出される燃料の一部が潤滑油として供給され、その潤滑油がカム室よりオーバフローする構成であって、燃料供給ポンプに吸入される燃料の温度を検出する第1の燃温センサと、カム室の燃料温度あるいはカム室からオーバフローした燃料の温度を検出する第2の燃温センサとを備え、第1の燃温センサで検出された燃料温度と、第2の燃温センサで検出された燃料温度との温度差を求める検出手段と、温度差が所定時間経過した時点でも閾値以上であるか否かを判定し、所定時間経過した時点でも閾値以上である時は、燃料供給ポンプが異常であると判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする。
(Invention of Claim 1)
In an abnormality detection device for a fuel supply pump used in an accumulator fuel injection system , the fuel supply pump is driven by an engine and rotated by a cam shaft, and a feed pump that is driven by the cam shaft and pumps fuel from a fuel tank; A plunger for sucking and pressurizing the fuel pumped up by the feed pump into the cylinder and a cam means for converting the rotational motion of the cam shaft into a linear motion and transmitting it to the plunger is accommodated. A part of the fuel discharged from the feed pump is supplied to the cam chamber as lubricating oil, and the lubricating oil overflows from the cam chamber, and detects the temperature of the fuel sucked into the fuel supply pump. And a second fuel temperature sensor that detects the temperature of the fuel in the cam chamber or the temperature of the fuel that has overflowed from the cam chamber. The detection means for obtaining the temperature difference between the fuel temperature detected by the first fuel temperature sensor and the fuel temperature detected by the second fuel temperature sensor, and the temperature difference is equal to or greater than the threshold even when a predetermined time has elapsed. And an abnormality determining means for determining that the fuel supply pump is abnormal when it is equal to or greater than the threshold even when a predetermined time has elapsed .

(請求項2の発明)
請求項1に記載した燃料供給ポンプの異常検出装置において、燃料供給ポンプが異常であると判定された時に、燃料供給ポンプの負荷を軽減するように制御する制御装置を備えることを特徴とする。
(Invention of Claim 2)
The fuel supply pump abnormality detection device according to claim 1, further comprising a control device that controls to reduce the load of the fuel supply pump when it is determined that the fuel supply pump is abnormal .

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.

図1は燃料供給ポンプの断面図、図2は燃料供給ポンプを含む蓄圧式燃料噴射システムの構成図である。
本実施例の蓄圧式燃料噴射システムは、例えば、4気筒のディーゼル機関に適用されるもので、図2に示す様に、燃料を蓄圧するコモンレール1と、このコモンレール1に燃料を圧送する燃料供給ポンプ2と、コモンレール1より供給される高圧燃料をディーゼル機関の筒内に噴射するインジェクタ3等を備え、電子制御ユニット(以下ECU4と呼ぶ)により制御される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuel supply pump, and FIG. 2 is a configuration diagram of an accumulator fuel injection system including the fuel supply pump.
The accumulator fuel injection system of this embodiment is applied to, for example, a four-cylinder diesel engine. As shown in FIG. 2, a common rail 1 that accumulates fuel and a fuel supply that pumps fuel to the common rail 1 are used. A pump 2 and an injector 3 that injects high-pressure fuel supplied from the common rail 1 into the cylinder of the diesel engine are controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU 4).

コモンレール1は、燃料供給ポンプ2より圧送された燃料を目標レール圧まで蓄圧する。目標レール圧は、ディーゼル機関の運転状態(例えば、アクセル開度とディーゼル機関の回転速度)に応じてECU4により算出される。
燃料供給ポンプ2は、図2に示す様に、軸受5を介してポンプハウジング6に回転自在に支持されるカム軸7と、このカム軸7に駆動されるフィードポンプ8と、このフィードポンプ8の吐出圧力を調整するレギュレートバルブ9と、ポンプハウジング6に液密に組み付けられるシリンダブロック10と、このシリンダブロック10に形成されたシリンダ11の内部に挿入されるプランジャ12と、カム軸7の回転運動を直線運動に変換してプランジャ12に伝達するカム手段(後述する)等より構成される。
The common rail 1 accumulates the fuel pumped from the fuel supply pump 2 up to the target rail pressure. The target rail pressure is calculated by the ECU 4 according to the operating state of the diesel engine (for example, the accelerator opening and the rotational speed of the diesel engine).
As shown in FIG. 2, the fuel supply pump 2 includes a cam shaft 7 that is rotatably supported by a pump housing 6 via a bearing 5, a feed pump 8 that is driven by the cam shaft 7, and the feed pump 8. A regulating valve 9 that adjusts the discharge pressure of the cylinder, a cylinder block 10 that is liquid-tightly assembled to the pump housing 6, a plunger 12 that is inserted into a cylinder 11 formed in the cylinder block 10, and a camshaft 7 It comprises cam means (described later) that converts the rotational motion into linear motion and transmits it to the plunger 12.

フィードポンプ8は、例えば、周知のトロコイドポンプによって構成され、カム軸7に駆動されて回転することで、燃料タンク13より燃料を汲み上げて吐出する。フィードポンプ8より吐出された燃料は、二方向に分岐して流れ、一方は吸入通路14を通ってシリンダ11の内部(加圧室15と呼ぶ)に供給され、他方はオーバーフロー通路16を通ってカム室17(後述する)に供給される。なお、フィードポンプ8からシリンダ11の加圧室15に供給される燃料は、吸入通路14の途中に設けられる電磁調量弁18によって調量される。この電磁調量弁18は、ディーゼル機関の運転状態に基づき、ECU4により開弁状態が制御される。   The feed pump 8 is configured by, for example, a well-known trochoid pump, and is driven by the camshaft 7 to rotate, thereby pumping up fuel from the fuel tank 13 and discharging it. The fuel discharged from the feed pump 8 branches and flows in two directions, one is supplied to the inside of the cylinder 11 (referred to as the pressurizing chamber 15) through the suction passage 14, and the other is passed through the overflow passage 16. It is supplied to a cam chamber 17 (described later). The fuel supplied from the feed pump 8 to the pressurizing chamber 15 of the cylinder 11 is metered by an electromagnetic metering valve 18 provided in the middle of the suction passage 14. The valve opening state of the electromagnetic metering valve 18 is controlled by the ECU 4 based on the operation state of the diesel engine.

シリンダブロック10には、吸入通路14を開閉する吸入弁19と、吐出通路20を開閉する吐出弁21とが組み付けられている。
吸入弁19は、加圧室15に燃料が吸入される時に開弁して、加圧室15からフィードポンプ8側へ燃料が逆流することを防止する逆止弁である。
吐出弁21は、加圧室15より燃料が吐出される時に開弁して、吐出された燃料が加圧室15へ逆流することを防止する逆止弁である。
The cylinder block 10 is assembled with a suction valve 19 that opens and closes the suction passage 14 and a discharge valve 21 that opens and closes the discharge passage 20.
The suction valve 19 is a check valve that opens when fuel is sucked into the pressurizing chamber 15 and prevents the fuel from flowing back from the pressurizing chamber 15 to the feed pump 8 side.
The discharge valve 21 is a check valve that opens when fuel is discharged from the pressurizing chamber 15 and prevents the discharged fuel from flowing back into the pressurizing chamber 15.

カム手段は、図1に示す様に、カム軸7に設けられた断面円形の偏心カム22と、この偏心カム22の外周にメタルブッシュ23を介して相対回転自在に嵌合するカムリング24と、このカムリング24の外周面に当接するタペット25等より構成され、このタペット25がプランジャ12の端部に一体に設けられると共に、スプリング26によってカムリング24の外周面に押圧されている。
偏心カム22は、カム軸7の回転中心Oaから所定距離だけずれた位置に回転中心Obが設けられ、カム軸7が回転すると、カム軸7の回転中心Oaに対し偏心回転する。
As shown in FIG. 1, the cam means includes an eccentric cam 22 having a circular cross section provided on the cam shaft 7, a cam ring 24 fitted to the outer periphery of the eccentric cam 22 via a metal bush 23 so as to be relatively rotatable, The tappet 25 abuts on the outer peripheral surface of the cam ring 24 and the like. The tappet 25 is integrally provided at the end of the plunger 12 and is pressed against the outer peripheral surface of the cam ring 24 by a spring 26.
The eccentric cam 22 is provided with a rotation center Ob at a position shifted from the rotation center Oa of the cam shaft 7 by a predetermined distance. When the cam shaft 7 rotates, the eccentric cam 22 rotates eccentrically with respect to the rotation center Oa of the cam shaft 7.

カムリング24は、タペット25が当接する外周面が平坦面として設けられ、カム軸7が回転すると、上記平坦面にタペット25が常時当接した状態で、偏心カム22に相対回転しながら偏心カム22と共に偏心回転する。
タペット25は、カムリング24の偏心回転に応じて、カムリング24の平坦面に摺接しながら上下動する。プランジャ12は、カムリング24の偏心回転がタペット25を介して直線運動に変換されることで、シリンダ11の内部を往復運動する。
The cam ring 24 is provided with a flat outer peripheral surface with which the tappet 25 abuts. When the camshaft 7 rotates, the eccentric cam 22 rotates relative to the eccentric cam 22 with the tappet 25 constantly abutting against the flat surface. And eccentric rotation.
The tappet 25 moves up and down while sliding on the flat surface of the cam ring 24 according to the eccentric rotation of the cam ring 24. The plunger 12 reciprocates in the cylinder 11 by converting the eccentric rotation of the cam ring 24 into a linear motion via the tappet 25.

ポンプハウジング6は、例えばアルミニウム製であり、シリンダブロック10を組み付けることで区画されるカム室17が形成され、このカム室17に前記カム手段が収容されている。カム室17には、フィードポンプ8より吐出された燃料の一部がオーバーフロー通路16を通って潤滑油として供給される。カム室17より溢れ出た燃料は、オーバーフロー通路16の下流端に接続されるオーバーフロー配管27(図2参照)を通って燃料タンク13へ戻される。   The pump housing 6 is made of, for example, aluminum. A cam chamber 17 is formed by assembling the cylinder block 10, and the cam means is accommodated in the cam chamber 17. A part of the fuel discharged from the feed pump 8 is supplied to the cam chamber 17 as lubricating oil through the overflow passage 16. The fuel overflowing from the cam chamber 17 is returned to the fuel tank 13 through an overflow pipe 27 (see FIG. 2) connected to the downstream end of the overflow passage 16.

この燃料供給ポンプ2の作動について説明する。
ディーゼル機関によりカム軸7が駆動されて回転すると、フィードポンプ8が燃料タンク13より燃料を汲み上げて、燃料フィルタ28(図2参照)で濾過された燃料をシリンダ11内の加圧室15およびカム室17へ吐出する。フィードポンプ8より加圧室15に向けて吐出される燃料は、レギュレートバルブ9により一定の圧力に調圧される。
The operation of the fuel supply pump 2 will be described.
When the camshaft 7 is driven and rotated by the diesel engine, the feed pump 8 draws fuel from the fuel tank 13 and the fuel filtered by the fuel filter 28 (see FIG. 2) is supplied to the pressurizing chamber 15 in the cylinder 11 and the cam. Discharge into chamber 17. The fuel discharged from the feed pump 8 toward the pressurizing chamber 15 is regulated to a constant pressure by the regulating valve 9.

一方、カム軸7の回転により、プランジャ12がシリンダ11の内部を上死点から下死点に向かって移動すると、加圧室15の圧力が低下するため、フィードポンプ8より吐出された燃料が吸入弁19を押し開いて加圧室15に吸入される。その後、下死点に到達したプランジャ12が上死点に向かってシリンダ11の内部を移動すると、加圧室15に吸入された燃料が加圧され、その燃料圧力が吐出弁21の開弁圧を超えると、吐出弁21が開弁して、加圧室15の燃料がコモンレール1へと圧送される。   On the other hand, when the plunger 12 moves in the cylinder 11 from the top dead center toward the bottom dead center due to the rotation of the camshaft 7, the pressure in the pressurizing chamber 15 decreases, so that the fuel discharged from the feed pump 8 is discharged. The suction valve 19 is pushed open to be sucked into the pressurizing chamber 15. Thereafter, when the plunger 12 that has reached the bottom dead center moves inside the cylinder 11 toward the top dead center, the fuel sucked into the pressurizing chamber 15 is pressurized, and the fuel pressure becomes the valve opening pressure of the discharge valve 21. When the pressure exceeds the value, the discharge valve 21 is opened, and the fuel in the pressurizing chamber 15 is pumped to the common rail 1.

インジェクタ3は、ディーゼル機関の各気筒にそれぞれ取り付けられ、図2に示す様に、高圧配管29を介してコモンレール1に接続されている。このインジェクタ3は、ECU4によって電子制御される電磁弁3aと、この電磁弁3aを介して燃料の噴射時期および噴射量が制御されるノズル3bとを有している。
電磁弁3aは、コモンレール1より高圧燃料が供給される制御室(図示せず)の燃料圧力を制御するもので、制御室に通じる低圧通路(図示せず)を開くことで、制御室の燃料圧力が低下し、低圧通路を閉じることで、制御室の燃料圧力が上昇する。
The injector 3 is attached to each cylinder of the diesel engine, and is connected to the common rail 1 via a high-pressure pipe 29 as shown in FIG. The injector 3 has an electromagnetic valve 3a electronically controlled by the ECU 4, and a nozzle 3b whose fuel injection timing and injection amount are controlled via the electromagnetic valve 3a.
The solenoid valve 3a controls the fuel pressure in a control chamber (not shown) to which high-pressure fuel is supplied from the common rail 1, and opens a low-pressure passage (not shown) that leads to the control chamber. The pressure decreases, and the fuel pressure in the control chamber increases by closing the low pressure passage.

ノズル3bは、噴孔(図示せず)を開閉するためのニードル(図示せず)を内蔵し、前記制御室の燃料圧力がニードルの背圧(ニードルを閉弁方向に付勢する力)として作用している。従って、電磁弁3aが低圧通路を開いて制御室の燃料圧力が低下し、ニードルを開弁方向に付勢する開弁力が制御室の燃料圧力を上回ると、ニードルが開弁して、コモンレール1より供給された高圧燃料が噴孔(図示せず)より噴射される。一方、電磁弁3aが低圧通路を閉じて制御室の燃料圧力が上昇し、ニードルを開弁方向に付勢する開弁力より制御室の燃料圧力の方が大きくなると、ニードルが閉弁して噴射が終了する。   The nozzle 3b incorporates a needle (not shown) for opening and closing a nozzle hole (not shown), and the fuel pressure in the control chamber is used as the back pressure of the needle (force that urges the needle in the valve closing direction). It is working. Therefore, when the solenoid valve 3a opens the low pressure passage, the fuel pressure in the control chamber decreases, and the valve opening force that urges the needle in the valve opening direction exceeds the fuel pressure in the control chamber, the needle opens and the common rail 1 is injected from a nozzle hole (not shown). On the other hand, when the solenoid valve 3a closes the low pressure passage and the fuel pressure in the control chamber rises, and the fuel pressure in the control chamber becomes larger than the valve opening force that biases the needle in the valve opening direction, the needle is closed. Injection ends.

ECU4は、ディーゼル機関の運転状態を検出する各種センサ類(例えば、ディーゼル機関の回転速度を検出するNEセンサ30、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ31、コモンレール1に蓄圧される燃料圧力を検出する圧力センサ32等)で検出されたセンサ情報を入力し、これらのセンサ情報を基に、コモンレール1に蓄圧される燃料圧力、インジェクタ3より噴射される噴射量および噴射時期等を制御する。
また、ECU4は、燃料供給ポンプ2のカム室17を通る燃料の温度変化を基に、燃料供給ポンプ2における異常の有無を判定する異常判定手段の機能を有している。
The ECU 4 includes various sensors for detecting the operating state of the diesel engine (for example, the NE sensor 30 for detecting the rotational speed of the diesel engine, the accelerator opening sensor 31 for detecting the accelerator opening, and the fuel pressure accumulated in the common rail 1). The sensor information detected by the pressure sensor 32 to be detected) is input, and based on these sensor information, the fuel pressure accumulated in the common rail 1, the injection amount injected from the injector 3, the injection timing, and the like are controlled.
Further, the ECU 4 has a function of abnormality determination means for determining whether or not there is an abnormality in the fuel supply pump 2 based on the temperature change of the fuel passing through the cam chamber 17 of the fuel supply pump 2.

次に、燃料供給ポンプ2の異常検出処理に係わるECU4の処理手順を図3に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップ10…燃温センサより温度情報を入力する。ECU4には、燃料供給ポンプ2に吸入される燃料の温度を検出する第1の燃温センサ(図示せず)と、燃料供給ポンプ2のカム室17の燃料温度を検出する第2の燃温センサ33(図2参照)より、それぞれ温度情報が入力される。
Next, the processing procedure of the ECU 4 related to the abnormality detection processing of the fuel supply pump 2 will be described based on the flowchart shown in FIG.
Step 10: Input temperature information from the fuel temperature sensor. The ECU 4 includes a first fuel temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the fuel drawn into the fuel supply pump 2 and a second fuel temperature that detects the fuel temperature in the cam chamber 17 of the fuel supply pump 2. Temperature information is input from each sensor 33 (see FIG. 2).

第1の燃温センサは、例えば、燃料供給ポンプ2の燃料吸入口34(図2参照)に接続される燃料配管35に取り付けて、燃料供給ポンプ2に吸入される燃料の温度を検出する。あるいは、燃料供給ポンプ2のポンプハウジング6に取り付けて、フィードポンプ8によって吸入される燃料の温度を検出する。
一方、第2の燃温センサ33は、例えば、図2に示す様に、燃料供給ポンプ2のポンプハウジング6に取り付けて、カム室17の燃料温度を検出する。あるいは、オーバーフロー配管27に取り付けて、カム室17からオーバーフローする燃料の温度を検出しても良い。
The first fuel temperature sensor is attached to, for example, a fuel pipe 35 connected to the fuel suction port 34 (see FIG. 2) of the fuel supply pump 2 and detects the temperature of the fuel sucked into the fuel supply pump 2. Alternatively, it is attached to the pump housing 6 of the fuel supply pump 2 to detect the temperature of the fuel sucked by the feed pump 8.
On the other hand, for example, as shown in FIG. 2, the second fuel temperature sensor 33 is attached to the pump housing 6 of the fuel supply pump 2 to detect the fuel temperature in the cam chamber 17. Alternatively, the temperature of the fuel overflowing from the cam chamber 17 may be detected by being attached to the overflow pipe 27.

ステップ20…第1の燃温センサで検出された燃料温度と第2の燃温センサ33で検出された燃料温度との温度差ΔTを求め、そのΔTが閾値ΔTk以上であるか否かを判定する。
ステップ30…ΔTがΔTkより小さい時は、「正常運転」と判定する。この場合、何も表示されることはなく、ディーゼル機関の運転状態に係わる制御指令値(例えば、機関回転数、レール圧、噴射量等)が変更されることもない。
ステップ40…ΔTがΔTk以上の時は、燃料供給ポンプ2に何らかの異常が発生したことを表示あるいは経歴を残す。
Step 20: A temperature difference ΔT between the fuel temperature detected by the first fuel temperature sensor and the fuel temperature detected by the second fuel temperature sensor 33 is obtained, and it is determined whether or not the ΔT is equal to or greater than a threshold value ΔTk. To do.
Step 30 ... When ΔT is smaller than ΔTk, it is determined as “normal operation”. In this case, nothing is displayed, and control command values (for example, engine speed, rail pressure, injection amount, etc.) relating to the operating state of the diesel engine are not changed.
Step 40 ... When ΔT is equal to or greater than ΔTk, a display or history is given that some abnormality has occurred in the fuel supply pump 2.

ステップ50…所定時間t(例えば5秒)経過したか否かを判定する。この判定処理は、ΔTの一時的な変動による誤判定を防止するために行われる。例えば、アイドルソーク等で高速高負荷運転から機関回転数とレール圧が急激に下がった場合は、定常運転時に対してポンプ潜熱量が高いため、第2の燃温センサ33で検出される燃料温度が一時的に上昇する。その結果、ΔTがΔTk以上となって「異常有り」と誤判定する恐れがある。そこで、所定時間tが経過するまで、燃温センサで検出された燃料温度を再度読み込んで、ステップ20の判定処理を繰り返し実行する。   Step 50: It is determined whether or not a predetermined time t (for example, 5 seconds) has elapsed. This determination process is performed in order to prevent erroneous determination due to a temporary variation in ΔT. For example, when the engine speed and the rail pressure suddenly drop due to idling soak or the like due to high-speed and high-load operation, the amount of latent heat of the pump is higher than that during steady operation, so the fuel temperature detected by the second fuel temperature sensor 33 Will rise temporarily. As a result, ΔT may be equal to or greater than ΔTk and may be erroneously determined as “abnormal”. Therefore, the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor is read again until the predetermined time t elapses, and the determination process of step 20 is repeatedly executed.

ステップ60…所定時間tが経過した時点で、ΔTがΔTk以上の時は、ΔTの一時的な変動による誤判定ではなく、燃料供給ポンプ2に何らかの異常(例えば、タペット25の焼き付き)が発生した結果、第2の燃温センサ33で検出される燃料温度が持続的に上昇していると判断できるので、燃料供給ポンプ2の負荷(吐出量)を軽くする方向(機関回転数、レール圧、噴射量等を抑制する待避モード)に制御する。   Step 60 ... When ΔT is equal to or greater than ΔTk at the time when the predetermined time t has elapsed, it is not a misjudgment due to a temporary fluctuation of ΔT, but some abnormality (for example, seizure of the tappet 25) has occurred in the fuel supply pump 2. As a result, since it can be determined that the fuel temperature detected by the second fuel temperature sensor 33 is continuously rising, the direction in which the load (discharge amount) of the fuel supply pump 2 is reduced (engine speed, rail pressure, Control is made to a retreat mode for suppressing the injection amount and the like.

(実施例1の効果)
例えば、燃料供給ポンプ2のカム室17に供給される燃料の潤滑性が悪くなると、カム手段に摺動不良(タペット25の摺動不良等)が発生して発熱量が増加するため、潤滑油である燃料の温度が急激に上昇する。そこで、カム室17に供給される燃料の温度変化をモニタすることで、燃料供給ポンプ2に異常が発生したか否かを早期に検出できる。すなわち、燃料供給ポンプ2の故障が大きくなる前(例えば作動停止する前)に、燃料供給ポンプ2に発生する異常(重大な故障ではなく、比較的に軽度な異常)を検出できるので、信頼性および安全性の高い燃料噴射システムを提供できる。
(Effect of Example 1)
For example, if the lubricity of the fuel supplied to the cam chamber 17 of the fuel supply pump 2 is deteriorated, a sliding failure (such as a sliding failure of the tappet 25) occurs in the cam means, and the amount of heat generated increases. That is, the temperature of the fuel suddenly rises. Therefore, by monitoring the temperature change of the fuel supplied to the cam chamber 17, it can be detected at an early stage whether or not an abnormality has occurred in the fuel supply pump 2. That is, before the failure of the fuel supply pump 2 becomes large (for example, before the operation is stopped), an abnormality occurring in the fuel supply pump 2 (not a serious failure but a relatively mild abnormality) can be detected. And a highly safe fuel injection system.

また、燃料供給ポンプ2の異常状態が進行して重大な故障に至る前に、保守点検を行うことができるので、市場でのメンテナンス費用を低減できる効果もある。
さらに、燃料供給ポンプ2に異常が検出された場合、待避モードに制御されるので、機関停止することなく、例えば、近くのサービスエリアまで待避モードのまま自力走行が可能である。
Further, since maintenance and inspection can be performed before the abnormal state of the fuel supply pump 2 progresses and causes a serious failure, there is also an effect that maintenance costs in the market can be reduced.
Further, when an abnormality is detected in the fuel supply pump 2, the vehicle is controlled in the save mode, so that, for example, it is possible to travel on its own to the nearby service area in the save mode without stopping the engine.

なお、実施例1では、ΔTをΔTkと比較して異常の有無を判定しているが、例えば、PV値の高い高速高負荷(高レール圧かつポンプ吐出量大)と、潤滑の不十分な低速高負荷(高レール圧かつポンプ吐出量大)とでタペット25の焼き付き等が発生する危険性が高くなるので、下記の例に示す様に、運転条件の変化を考慮してΔTkを決定することが望ましい。
Ne≧2500rpmでは、ΔT≧ΔTkが5秒以上継続した時に「異常」と判定する。
Ne<2500rpmでは、レール圧≧80MPaかつΔT≧ΔTkが5秒以上継続した時に「異常」と判定する。
In Example 1, ΔT is compared with ΔTk to determine whether there is an abnormality. For example, high-speed high-load (high rail pressure and high pump discharge amount) with a high PV value and insufficient lubrication. Since the risk of seizure of the tappet 25 occurs at low speed and high load (high rail pressure and large pump discharge amount), ΔTk is determined in consideration of changes in operating conditions as shown in the following example. It is desirable.
At Ne ≧ 2500 rpm, it is determined as “abnormal” when ΔT ≧ ΔTk continues for 5 seconds or more.
At Ne <2500 rpm, it is determined as “abnormal” when rail pressure ≧ 80 MPa and ΔT ≧ ΔTk continues for 5 seconds or more.

(変形例)
実施例1では、2個の燃温センサ(第1の燃温センサと第2の燃温センサ33)を使用してΔTを求め、そのΔTをΔTkと比較して異常の有無を判定しているが、第2の燃温センサ33だけを使用して異常の有無を判定する方法も可能である。つまり、第2の燃温センサ33で検出される燃料温度が、正常運転時では起こり得ない所定温度以上を示した時に「異常」と判定することができる。
(Modification)
In Example 1, ΔT is obtained by using two fuel temperature sensors (first fuel temperature sensor and second fuel temperature sensor 33), and ΔT is compared with ΔTk to determine whether there is an abnormality. However, it is also possible to use only the second fuel temperature sensor 33 to determine whether there is an abnormality. That is, it can be determined as “abnormal” when the fuel temperature detected by the second fuel temperature sensor 33 is equal to or higher than a predetermined temperature that cannot occur during normal operation.

また、実施例1では、タペット25の焼き付きによる燃料温度の上昇を検出する一例を記載しているが、フィードポンプ8に焼き付きが発生した場合でも、同様の方法で異常検出を行うことが可能である。
さらに、実施例1では、燃料の温度変化を基に異常を検出する方法を記載したが、熱伝導率の高いポンプハウジング6あるいはシリンダブロック10等の温度変化を基に異常検出することも可能である。
In the first embodiment, an example of detecting an increase in fuel temperature due to seizure of the tappet 25 is described. However, even when seizure occurs in the feed pump 8, it is possible to detect an abnormality by the same method. is there.
Further, in the first embodiment, the method for detecting an abnormality based on the temperature change of the fuel is described. However, it is also possible to detect the abnormality based on the temperature change of the pump housing 6 or the cylinder block 10 having a high thermal conductivity. is there.

燃料供給ポンプの断面図である。It is sectional drawing of a fuel supply pump. 燃料供給ポンプを含む蓄圧式燃料噴射システムの構成図である。It is a block diagram of the pressure accumulation type fuel injection system containing a fuel supply pump. 異常検出処理に係わるECUの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of ECU regarding an abnormality detection process.

符号の説明Explanation of symbols

2 燃料供給ポンプ
4 ECU(異常検出装置/異常判定手段)
6 ポンプハウジング
7 カム軸
8 フィードポンプ
11 シリンダ
12 プランジャ
13 燃料タンク
17 カム室
22 偏心カム(カム手段)
24 カムリング(カム手段)
25 タペット(カム手段)
33 第2の燃温センサ(温度検出手段)
2 Fuel supply pump 4 ECU (abnormality detection device / abnormality determination means)
6 Pump housing 7 Cam shaft 8 Feed pump 11 Cylinder 12 Plunger 13 Fuel tank 17 Cam chamber 22 Eccentric cam (cam means)
24 Cam ring (cam means)
25 Tappet (cam means)
33 Second fuel temperature sensor (temperature detection means)

Claims (2)

蓄圧式燃料噴射システムに用いられる燃料供給ポンプの異常検出装置において
前記燃料供給ポンプは、エンジンに駆動されて回転するカム軸と、このカム軸に駆動されて燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプと、このフィードポンプによって汲み上げられた燃料をシリンダ内に吸入して加圧するプランジャと、前記カム軸の回転運動を直線運動に変換して前記プランジャに伝達するカム手段とを有し、このカム手段が収容されるカム室に、前記フィードポンプより吐出される燃料の一部が潤滑油として供給され、その潤滑油が前記カム室よりオーバフローする構成であって、
前記燃料供給ポンプに吸入される燃料の温度を検出する第1の燃温センサと、前記カム室の燃料温度あるいは前記カム室からオーバフローした燃料の温度を検出する第2の燃温センサとを備え、
前記第1の燃温センサで検出された燃料温度と、前記第2の燃温センサで検出された燃料温度との温度差を求める検出手段と、前記温度差が所定時間経過した時点でも閾値以上であるか否かを判定し、所定時間経過した時点でも閾値以上である時は、燃料供給ポンプが異常であると判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする燃料供給ポンプの異常検出装置。
In the abnormality detecting device of a fuel supply pump used in the accumulator fuel injection system,
The fuel supply pump is driven by an engine and rotated by a camshaft, a feed pump that is driven by the camshaft and pumps fuel from a fuel tank, and fuel pumped by the feed pump is sucked into a cylinder and added. And a cam means for converting the rotational motion of the cam shaft into a linear motion and transmitting the linear motion to the plunger. One of the fuel discharged from the feed pump is contained in a cam chamber in which the cam means is accommodated. The portion is supplied as lubricating oil, and the lubricating oil overflows from the cam chamber,
A first fuel temperature sensor for detecting a temperature of fuel sucked into the fuel supply pump; and a second fuel temperature sensor for detecting a fuel temperature in the cam chamber or a temperature of fuel overflowed from the cam chamber. ,
Detection means for obtaining a temperature difference between the fuel temperature detected by the first fuel temperature sensor and the fuel temperature detected by the second fuel temperature sensor; and even when the temperature difference has exceeded a predetermined time An abnormality detection device for a fuel supply pump, comprising: an abnormality determination means for determining whether or not the fuel supply pump is abnormal when the predetermined time elapses or more. .
請求項1に記載した燃料供給ポンプの異常検出装置において、
前記燃料供給ポンプが異常であると判定された時に、前記燃料供給ポンプの負荷を軽減するように制御する制御装置を備えることを特徴とする燃料供給ポンプの異常検出装置。
In the fuel supply pump abnormality detection device according to claim 1,
An abnormality detection device for a fuel supply pump , comprising: a control device that controls to reduce the load on the fuel supply pump when it is determined that the fuel supply pump is abnormal.
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