JP4421451B2 - Abnormality detection device for fuel supply system for internal combustion engine - Google Patents

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この発明は、たとえば車両用の筒内噴射式ガソリンエンジンに使用される燃料供給システムの異常検出装置に関し、特に高圧の加圧燃料を噴射するための燃料噴射弁に燃料を供給する内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置に関するものである。   The present invention relates to an abnormality detection device for a fuel supply system used in, for example, an in-cylinder injection gasoline engine for vehicles, and more particularly to a fuel for an internal combustion engine that supplies fuel to a fuel injection valve for injecting high-pressure pressurized fuel. The present invention relates to an abnormality detection device for a supply system.

自動車用の内燃機関に使用される燃料供給システムは、内燃機関の各気筒に燃料を噴射する複数の燃料噴射弁と、これらの燃料噴射弁に燃料を供給するデリバリパイプと、デリバリパイプ内の圧力を調整する高圧レギュレータと、デリバリパイプに加圧燃料を供給する高圧ポンプと、燃料タンク内の燃料を高圧ポンプに供給する低圧ポンプと、燃料噴射弁への燃料噴射時期や噴射量などを制御する電子式コントロールユニットとにより構成されている。   A fuel supply system used for an internal combustion engine for an automobile includes a plurality of fuel injection valves for injecting fuel into each cylinder of the internal combustion engine, a delivery pipe for supplying fuel to these fuel injection valves, and a pressure in the delivery pipe A high-pressure regulator that adjusts fuel pressure, a high-pressure pump that supplies pressurized fuel to the delivery pipe, a low-pressure pump that supplies the fuel in the fuel tank to the high-pressure pump, and the timing and amount of fuel injected into the fuel injection valve It consists of an electronic control unit.

高圧ポンプは、シリンダおよびポンプピストンなどにより構成されている。
ポンプピストンは、内燃機関の回転軸(たとえば、カム軸)に設けられたポンプ駆動用カムにより駆動され、シリンダ内を往復動して、吸入行程では加圧室内に燃料を吸入し、吐出行程では加圧室内の燃料をデリバリパイプに圧送する。
The high-pressure pump is composed of a cylinder and a pump piston.
The pump piston is driven by a pump driving cam provided on a rotating shaft (for example, a cam shaft) of the internal combustion engine, reciprocates in the cylinder, and sucks fuel into the pressurized chamber in the suction stroke, and in the discharge stroke. The fuel in the pressurized chamber is pumped to the delivery pipe.

高圧レギュレータは、シリンダの一端に設けられたバルブの開閉により、高圧ポンプの吐出燃料のうちの余分な燃料を燃料タンク内に戻す流量を調整し、デリバリパイプ内の燃料圧力を所定の設定圧力に保持するようになっている。   The high-pressure regulator adjusts the flow rate of returning excess fuel from the high-pressure pump discharge fuel into the fuel tank by opening and closing a valve provided at one end of the cylinder, and adjusts the fuel pressure in the delivery pipe to a predetermined set pressure. It comes to hold.

しかしながら、上記のような高圧レギュレータの作動原理に起因して、高圧レギュレータが正常状態であっても、高圧レギュレータの流量が微量となる状態においては、バルブからの微小な漏れなどによって、燃料圧力を所定の設定圧力に保持することができなくなる場合がある。また、バルブの開閉をスプリングにより調節する機械式の高圧レギュレータにおいては、高圧レギュレータの流量に対して設定圧力に幾らかの勾配が生ずる。   However, due to the operating principle of the high-pressure regulator as described above, even if the high-pressure regulator is in a normal state, the fuel pressure is reduced due to a minute leak from the valve in a state where the flow rate of the high-pressure regulator is very small. In some cases, the pressure cannot be maintained at a predetermined set pressure. Further, in a mechanical high-pressure regulator that adjusts the opening and closing of a valve with a spring, a certain gradient occurs in the set pressure with respect to the flow rate of the high-pressure regulator.

一方、デリバリパイプ内の燃料圧力は、燃料供給システムの異常などに起因して、設定圧力から外れる場合もある。
このような異常の検出方法として、燃料圧力に加え、高圧ポンプ吐出量および噴射量指令値に基づいて、燃料供給システムの異常を検出する装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
On the other hand, the fuel pressure in the delivery pipe may deviate from the set pressure due to an abnormality in the fuel supply system.
As a method for detecting such an abnormality, an apparatus for detecting an abnormality of the fuel supply system based on the high pressure pump discharge amount and the injection amount command value in addition to the fuel pressure has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

この場合、高圧ポンプの吐出量積算値と燃料噴射弁からの噴射量積算値との比較値(大小関係)は、正常時の実燃圧の挙動を推定するパラメータとなるので、このパラメータ(比較値)と実際に検出された燃料圧力とを異常診断パラメータとして用いることにより、燃料供給システムの異常を判定することができる。   In this case, the comparison value (magnitude relationship) between the integrated value of the discharge amount of the high-pressure pump and the integrated value of the injection amount from the fuel injection valve is a parameter for estimating the behavior of the actual fuel pressure under normal conditions. ) And the actually detected fuel pressure as abnormality diagnosis parameters, it is possible to determine abnormality of the fuel supply system.

特開2002−47983号公報JP 2002-47983 A

しかし、上記特許文献1に記載された従来の内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置では、高圧ポンプの燃料吐出量を制御する方式の燃料供給システムを異常検出対象としており、高圧レギュレータから低圧側の燃料タンクに戻る燃料流量を考慮していないので、異常検出精度の悪化や異常状態の誤検出を生じる可能性があるという課題があった。
たとえば、高圧ポンプの吐出量と燃料噴射弁の噴射量との各積算値を比較した結果、吐出量積算値が噴射量積算値を上回っているにもかかわらず燃料圧力が低下した場合には異常状態と判定されるが、積算の間に高圧ポンプ吐出量よりも燃料噴射弁の噴射量が多くなる状態があれば、高圧ポンプ下流側の高圧レギュレータ特性によって、実際には正常であるにも関わらず燃料圧力が低下する場合があり、異常状態を誤判定する可能性があるという課題があった。
However, in the conventional abnormality detection device for a fuel supply system for an internal combustion engine described in Patent Document 1, an abnormality detection target is a fuel supply system that controls the fuel discharge amount of a high-pressure pump. Since the flow rate of the fuel returning to the fuel tank is not taken into consideration, there is a problem that the abnormality detection accuracy may be deteriorated or the abnormal state may be erroneously detected.
For example, if the integrated value of the discharge amount of the high-pressure pump and the injection amount of the fuel injection valve is compared, the fuel pressure drops even though the discharge amount integrated value exceeds the injection amount integrated value. If there is a state in which the injection amount of the fuel injection valve is larger than the discharge amount of the high-pressure pump during the integration, it is actually normal due to the high-pressure regulator characteristics on the downstream side of the high-pressure pump. Therefore, there is a problem that the fuel pressure may decrease and there is a possibility that an abnormal state may be erroneously determined.

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、異常検出用のパラメータとして、高圧ポンプの吐出燃料量と、噴射量から推定される高圧レギュレータの流量とを用いることにより、異常検出精度を向上させた内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置を得ることを目的とする。   This invention has been made to solve the above problems, and by using the amount of fuel discharged from the high-pressure pump and the flow rate of the high-pressure regulator estimated from the injection amount as parameters for abnormality detection, An object of the present invention is to obtain an abnormality detection device for a fuel supply system for an internal combustion engine with improved abnormality detection accuracy.

この発明による内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置は、
内燃機関の各気筒に個別に燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃料噴射弁に加圧燃料を供給するデリバリパイプと、内燃機関により駆動されるポンプ駆動カムと、ポンプ駆動カムにより駆動され、デリバリパイプに加圧燃料を吐出する高圧ポンプと、高圧ポンプの下流側に設けられ、高圧ポンプから吐出される燃料の圧力を調整する高圧レギュレータと、デリバリパイプ内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段とを備えた内燃機関の燃料供給システムにおいて、高圧レギュレータの流量に対応した高圧レギュレータ推定流量を求める高圧レギュレータ流量推定手段と、燃料供給システムの異常を検出する異常検出手段と、をさらに備え、高圧レギュレータ流量推定手段は、内燃機関の回転速度に基づいて算出される高圧ポンプの吐出推定燃料量と、内燃機関の運転状態に基づいて算出される要求噴射燃料量との燃料量偏差を用いて、高圧レギュレータ推定流量を求め、異常検出手段は、高圧レギュレータの設定燃料圧力よりも低く且つ高圧レギュレータ推定流量が減少するにつれて減少するように設定された異常判定値と燃料圧力とを比較し、異常判定値よりも燃料圧力が低い場合に、燃料供給システムが異常であると判定するとともに、高圧レギュレータの流量が少なくなることによって正常状態で調整目標となる設定燃料圧力を保持することができなくなる領域、を決定する所定流量よりも高圧レギュレータ推定流量が少ない場合には、燃料供給システムの異常検出を禁止するものである。
An abnormality detection device for a fuel supply system for an internal combustion engine according to the present invention comprises:
A fuel injection valve that individually injects fuel into each cylinder of the internal combustion engine, a delivery pipe that supplies pressurized fuel to the fuel injection valve, a pump drive cam that is driven by the internal combustion engine, and a pump drive cam that is driven by the pump drive cam. A high-pressure pump that discharges pressurized fuel to the pipe, a high-pressure regulator that is provided downstream of the high-pressure pump and adjusts the pressure of the fuel discharged from the high-pressure pump, and a fuel pressure detection means that detects the fuel pressure in the delivery pipe A high-pressure regulator flow estimation means for obtaining a high-pressure regulator estimated flow corresponding to the flow of the high-pressure regulator, and an abnormality detection means for detecting an abnormality in the fuel supply system. The regulator flow rate estimating means is a high-pressure pump discharge estimated fuel amount calculated based on the rotational speed of the internal combustion engine. , Using the fuel amount deviation between the required fuel injection amount which is calculated based on the operating state of the internal combustion engine, obtains a high-pressure regulator likely flow rate, the abnormality detecting means, and pressure regulator estimated lower than the set fuel pressure of the high-pressure regulator comparing the abnormality determination value and the fuel pressure is set so as to decrease as the flow rate decreases, when the fuel pressure is lower than the abnormality determination value, thereby determining the fuel supply system is abnormal, the high-pressure regulator When the estimated flow rate of the high-pressure regulator is lower than the predetermined flow rate that determines the region where the set fuel pressure that is the adjustment target in the normal state cannot be maintained when the flow rate decreases , the fuel supply system abnormality detection is prohibited. To do.

この発明によれば、高圧ポンプの吐出燃料量と、燃料噴射弁の噴射量から推定される高圧レギュレータの流量とを用いて、燃料供給システムの異常を高精度に検出することができる。   According to the present invention, an abnormality in the fuel supply system can be detected with high accuracy by using the amount of fuel discharged from the high-pressure pump and the flow rate of the high-pressure regulator estimated from the injection amount of the fuel injection valve.

実施の形態1.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1に係る内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置を示すブロック構成図であり、4気筒の筒内噴射式内燃機関に適用した例を示している。
また、図2は燃料供給システムのライン構成を図1内の各ブロックとともに図式的に示す系統図であり、特に高圧ポンプに関連した構成を具体的に示している。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an abnormality detection device for a fuel supply system for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an abnormality detection device for a fuel supply system for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention, showing an example applied to a four-cylinder direct injection internal combustion engine.
FIG. 2 is a system diagram schematically showing the line configuration of the fuel supply system together with each block in FIG. 1, and specifically shows the configuration related to the high-pressure pump.

図1において、車両用の内燃機関(エンジン)101には、吸気系および排気系とともに、燃料供給システム、点火系および制御系が設けられている。
内燃機関101の吸気系は、内燃機関101の吸入空気を浄化するエアクリーナ102と、内燃機関101への吸入空気量を計測するエアフローセンサ103と、吸入空気を内燃機関101へ送る吸気管104と、吸入空気量を調節するスロットルバルブ105とにより構成される。
In FIG. 1, an internal combustion engine (engine) 101 for a vehicle is provided with a fuel supply system, an ignition system, and a control system in addition to an intake system and an exhaust system.
The intake system of the internal combustion engine 101 includes an air cleaner 102 that purifies the intake air of the internal combustion engine 101, an air flow sensor 103 that measures the amount of intake air to the internal combustion engine 101, an intake pipe 104 that sends the intake air to the internal combustion engine 101, And a throttle valve 105 for adjusting the amount of intake air.

燃料供給システムは、燃料噴射弁106と、カム軸110に関連した高圧ポンプ140と、インジェクタドライバ151とにより構成される。
燃料噴射弁106は、内燃機関101の各気筒の燃焼室に個別に設けられており、ECU(電子式コントロールユニット)150の制御下で、インジェクタドライバ151を介して駆動されることにより、内燃機関101の運転状態に見合った噴射量の燃料を燃焼室内に供給する。
The fuel supply system includes a fuel injection valve 106, a high-pressure pump 140 associated with the camshaft 110, and an injector driver 151.
The fuel injection valve 106 is individually provided in the combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine 101, and is driven via an injector driver 151 under the control of an ECU (electronic control unit) 150, whereby the internal combustion engine An injection amount of fuel commensurate with the operation state 101 is supplied into the combustion chamber.

点火系を構成する点火プラグ130は、ECU150の制御下で、点火コイル131により駆動され、点火コイル131から供給される高電圧により火花を発生して、燃焼室内の混合気を燃焼させる。   The spark plug 130 constituting the ignition system is driven by the ignition coil 131 under the control of the ECU 150, generates a spark by the high voltage supplied from the ignition coil 131, and burns the air-fuel mixture in the combustion chamber.

内燃機関101の排気系は、燃焼室内で燃焼した排気ガスを排出する排気管107と、排気ガス内の酸素濃度を検出するO2センサ108と、排気ガスを浄化する三元触媒109とにより構成される。   The exhaust system of the internal combustion engine 101 includes an exhaust pipe 107 that exhausts exhaust gas burned in the combustion chamber, an O2 sensor 108 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas, and a three-way catalyst 109 that purifies the exhaust gas. The

内燃機関101により回転駆動されるクランク軸120には、信号板121が取り付けられており、信号板121には、電磁ピックアップからなるセンサ122が対向配置されている。
信号板121およびセンサ122は、クランク角センサを構成しており、センサ122は、信号板121の外周突起を検出することによりクランク角信号を発生する。
クランク角信号は、ECU150に入力されて、点火時期、燃料噴射時期および噴射量などの演算タイミングの基準となる。また、クランク角信号の周期からエンジン回転速度Neが得られる。
A signal plate 121 is attached to a crankshaft 120 that is rotationally driven by the internal combustion engine 101, and a sensor 122 made of an electromagnetic pickup is disposed opposite to the signal plate 121.
The signal plate 121 and the sensor 122 constitute a crank angle sensor, and the sensor 122 generates a crank angle signal by detecting an outer peripheral protrusion of the signal plate 121.
The crank angle signal is input to the ECU 150 and serves as a reference for calculation timing such as ignition timing, fuel injection timing, and injection amount. Further, the engine rotational speed Ne is obtained from the cycle of the crank angle signal.

カム軸110は、タイミングベルトなどの機械的伝達手段(図示せず)を介してクランク軸120と連結されており、クランク軸120が2回転する間に1回転する。
カム軸110には、信号板111が取り付けられており、信号板111には、電磁ピックアップからなるセンサ112が対向配置されている。
信号板111およびセンサ112は、カム角センサを構成しており、センサ112は、信号板111の外周突起を検出することによりカム信号を発生する。
カム信号は、ECU150に入力されて、気筒位置の基準となる。
The camshaft 110 is connected to the crankshaft 120 through mechanical transmission means (not shown) such as a timing belt, and rotates once while the crankshaft 120 rotates twice.
A signal plate 111 is attached to the camshaft 110, and a sensor 112 made of an electromagnetic pickup is disposed opposite to the signal plate 111.
The signal plate 111 and the sensor 112 constitute a cam angle sensor, and the sensor 112 generates a cam signal by detecting an outer peripheral protrusion of the signal plate 111.
The cam signal is input to the ECU 150 and serves as a cylinder position reference.

制御手段を構成するECU150は、CPUおよびメモリなど(図示せず)を含み、センサ112、122などの各種センサからの検出情報に基づいて内燃機関101の運転状態を判別し、燃料噴射弁106、点火コイル131、高圧ポンプ140内の電磁バルブ(図示せず)およびインジェクタドライバ151などの各種アクチュエータを駆動する。   The ECU 150 constituting the control means includes a CPU and a memory (not shown), determines the operating state of the internal combustion engine 101 based on detection information from various sensors such as the sensors 112 and 122, the fuel injection valve 106, Various actuators such as an ignition coil 131, an electromagnetic valve (not shown) in the high-pressure pump 140, and an injector driver 151 are driven.

図2において、燃料噴射弁106a〜106dは、内燃機関101の4気筒のそれぞれに個別に設けられ、各気筒の燃焼室にそれぞれ燃料を噴射するようになっている。
燃料噴射弁106a〜106dには、加圧燃料を燃料噴射弁106a〜106dに吐出するためのデリバリパイプ162が接続されている。
In FIG. 2, fuel injection valves 106a to 106d are individually provided for each of the four cylinders of the internal combustion engine 101, and inject fuel into the combustion chambers of the respective cylinders.
A delivery pipe 162 for discharging pressurized fuel to the fuel injection valves 106a to 106d is connected to the fuel injection valves 106a to 106d.

デリバリパイプ162は、高圧ポンプ140で加圧された燃料の圧力を目標圧力に保持して、燃料噴射弁106a〜106dに高圧燃料を供給する。
高圧ポンプ140は、ポンプ駆動カム146により駆動され、ポンプ駆動カム146は、内燃機関101によりカム軸110を介して駆動される。
デリバリパイプ162の一端には、燃料圧力センサ163が設けられており、燃料圧力センサ163は、デリバリパイプ162内の燃料圧力Fpを検出してECU150に入力する。
The delivery pipe 162 keeps the pressure of the fuel pressurized by the high pressure pump 140 at the target pressure, and supplies the high pressure fuel to the fuel injection valves 106a to 106d.
The high-pressure pump 140 is driven by a pump drive cam 146, and the pump drive cam 146 is driven by the internal combustion engine 101 via the cam shaft 110.
A fuel pressure sensor 163 is provided at one end of the delivery pipe 162, and the fuel pressure sensor 163 detects the fuel pressure Fp in the delivery pipe 162 and inputs it to the ECU 150.

高圧ポンプ140の下流側には、高圧レギュレータ141が設けられており、高圧レギュレータ141は、高圧ポンプ140から吐出される燃料の圧力を所定の設定圧力に調整する。高圧ポンプ140による調整圧力は、実質的にデリバリパイプ162内の燃料圧力Fpに相当する。   A high pressure regulator 141 is provided on the downstream side of the high pressure pump 140, and the high pressure regulator 141 adjusts the pressure of the fuel discharged from the high pressure pump 140 to a predetermined set pressure. The adjustment pressure by the high pressure pump 140 substantially corresponds to the fuel pressure Fp in the delivery pipe 162.

高圧ポンプ140内において、加圧用のシリンダは、加圧室142と、加圧室142の開口部を開閉するチェックバルブ143と、スプリング144を有するポンプピストン145とにより構成されている。   In the high-pressure pump 140, the pressurizing cylinder includes a pressurizing chamber 142, a check valve 143 that opens and closes an opening of the pressurizing chamber 142, and a pump piston 145 having a spring 144.

ポンプピストン145は、スプリング144により、シリンダから突出する方向に付勢されるとともに、カム軸110と一体のポンプ駆動カム146により、内燃機関101の回転に同期して先端部が押圧されて、シリンダ内を往復運動し、加圧室142内の燃料を加圧しながらデリバリパイプ162に向けて吐出させる。   The pump piston 145 is urged in a direction protruding from the cylinder by a spring 144, and a tip portion thereof is pressed in synchronization with the rotation of the internal combustion engine 101 by a pump drive cam 146 integrated with the camshaft 110. The inside of the pressurizing chamber 142 is reciprocated to discharge the fuel in the pressurizing chamber 142 toward the delivery pipe 162 while pressurizing the fuel.

高圧ポンプ140内の高圧レギュレータ141の燃料出口(後述する)は、燃料タンク160に連通されている。
また、高圧ポンプ140内のシリンダの燃料吸入口は、低圧ポンプ161を介して燃料タンク160に連通されている。
A fuel outlet (described later) of the high-pressure regulator 141 in the high-pressure pump 140 is in communication with the fuel tank 160.
Further, the fuel intake port of the cylinder in the high-pressure pump 140 is communicated with the fuel tank 160 via the low-pressure pump 161.

図2に示すように、高圧ポンプ140は、内燃機関101のカム軸110に設けられたポンプ駆動カム146により駆動されて、デリバリパイプ162に加圧燃料を供給する。
高圧ポンプ140において、ポンプピストン145は、ポンプ駆動カム146により駆動されてシリンダ内を往復運動し、加圧室142内に燃料を吸入して加圧し、スプリング144は、加圧室142が拡大する方向にポンプピストン145を常時付勢する。
As shown in FIG. 2, the high pressure pump 140 is driven by a pump drive cam 146 provided on the camshaft 110 of the internal combustion engine 101 to supply pressurized fuel to the delivery pipe 162.
In the high-pressure pump 140, the pump piston 145 is driven by a pump drive cam 146 to reciprocate in the cylinder, sucking fuel into the pressurizing chamber 142 and pressurizing, and the spring 144 expands the pressurizing chamber 142. The pump piston 145 is always urged in the direction.

すなわち、ポンプピストン145は、内燃機関101の回転にともなってポンプ駆動カム146のリフト部が上昇することにより、加圧室142内の燃料を加圧してデリバリパイプ162に吐出する。   That is, the pump piston 145 pressurizes the fuel in the pressurizing chamber 142 and discharges it to the delivery pipe 162 when the lift portion of the pump drive cam 146 rises as the internal combustion engine 101 rotates.

このとき、低圧ポンプ161は、燃料タンク160から高圧ポンプ140内のシリンダに燃料を供給する。
また、チェックバルブ143は、シリンダの燃料吸入口および燃料吐出口に配設されて、シリンダ内への燃料吸入およびシリンダからの燃料吐出を行う。
At this time, the low pressure pump 161 supplies fuel from the fuel tank 160 to the cylinder in the high pressure pump 140.
The check valve 143 is disposed at the fuel intake port and the fuel discharge port of the cylinder, and performs fuel intake into the cylinder and fuel discharge from the cylinder.

図3は高圧ポンプ140内の高圧レギュレータ141を具体的に示す断面図であり、目標燃料圧力が所定圧力に固定設定された形式の構成例を示している。
図3において、高圧レギュレータ141は、シリンダの燃料吐出口に連通されたバルブシート201および燃料入口202と、パイプ203と、パイプ203を開閉するバルブ204と、パイプ203内に設けられたスプリング205と、パイプ203の側面に設けられて燃料タンク160に連通された燃料出口206とを備えている。
FIG. 3 is a cross-sectional view specifically showing the high-pressure regulator 141 in the high-pressure pump 140, and shows an example of a configuration in which the target fuel pressure is fixedly set to a predetermined pressure.
In FIG. 3, the high pressure regulator 141 includes a valve seat 201 and a fuel inlet 202 communicated with a fuel discharge port of a cylinder, a pipe 203, a valve 204 that opens and closes the pipe 203, and a spring 205 provided in the pipe 203. And a fuel outlet 206 provided on the side surface of the pipe 203 and communicated with the fuel tank 160.

高圧レギュレータ141において、高圧(シリンダ吐出口)側からバルブシート201、燃料入口202およびバルブ204により形成される通路を介して導入されてきた燃料は、燃料圧力によるバルブ204への作用力とスプリング205の付勢力とのバランスによって流量が調整され、燃料出口206を介して低圧側の燃料タンク160に戻される。
この結果、高圧側の燃料圧力は、あらかじめ設定された所定圧力に調整される。
In the high pressure regulator 141, the fuel introduced from the high pressure (cylinder discharge port) side through the passage formed by the valve seat 201, the fuel inlet 202 and the valve 204 is applied to the valve 204 by the fuel pressure and the spring 205. The flow rate is adjusted according to the balance with the urging force, and is returned to the low-pressure side fuel tank 160 via the fuel outlet 206.
As a result, the fuel pressure on the high pressure side is adjusted to a predetermined pressure set in advance.

図4は高圧レギュレータ141の特性を示す説明図であり、高圧レギュレータ流量(横軸)に対する燃料圧力(縦軸)の関係を示している。
図4において、実線は設定燃料圧力(7[MPa])を調整目標とした燃料圧力を示し、1点鎖線は異常判定値Fp_failを示している。
高圧レギュレータ141の流量は、50[L/h]となるように設定され、高圧レギュレータ141の高圧側の燃料圧力は、7[MPa]となるように設定されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the characteristics of the high pressure regulator 141, and shows the relationship of the fuel pressure (vertical axis) to the high pressure regulator flow rate (horizontal axis).
In FIG. 4, the solid line indicates the fuel pressure with the set fuel pressure (7 [MPa]) as the adjustment target, and the one-dot chain line indicates the abnormality determination value Fp_fail.
The flow rate of the high pressure regulator 141 is set to 50 [L / h], and the fuel pressure on the high pressure side of the high pressure regulator 141 is set to 7 [MPa].

図4に示すように、高圧レギュレータ141の流量が約1[L/h]よりも少ない領域では、高圧側の燃料圧力を設定燃料圧力(=7[MPa])に保持することができなくなる。
また、燃料圧力(実線参照)は、高圧レギュレータ141の流量に対して、使用流量範囲内で1[MPa]程度の勾配が生ずる。
したがって、燃料圧力Fpに対する異常判定値Fp_failは、1[MPa]程度のばらつき分などの余裕代を考慮して設定される。
As shown in FIG. 4, in the region where the flow rate of the high pressure regulator 141 is less than about 1 [L / h], the high pressure fuel pressure cannot be maintained at the set fuel pressure (= 7 [MPa]).
In addition, the fuel pressure (see the solid line) has a gradient of about 1 [MPa] within the operating flow rate range with respect to the flow rate of the high pressure regulator 141.
Therefore, the abnormality determination value Fp_fail for the fuel pressure Fp is set in consideration of a margin such as a variation of about 1 [MPa].

図5は高圧ポンプ140の特性を示す説明図であり、エンジン回転速度Ne(横軸)に対する燃料吐出量(縦軸)の関係を示している。
図5において、高圧ポンプ140の燃料吐出量は、内燃機関101の低回転側で若干効率が落ちるものの、ほぼエンジン回転速度Neに比例した値となり、使用範囲で最大90[L/h]程度に達する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the characteristics of the high-pressure pump 140, and shows the relationship of the fuel discharge amount (vertical axis) to the engine rotational speed Ne (horizontal axis).
In FIG. 5, the fuel discharge amount of the high-pressure pump 140 is a value approximately proportional to the engine speed Ne, although the efficiency slightly decreases on the low rotation side of the internal combustion engine 101, and is about 90 [L / h] at the maximum in the use range. Reach.

ECU150は、高圧レギュレータ推定流量Qregを求める高圧レギュレータ流量推定手段と、燃料供給システムの異常を検出する異常検出手段とを備えている。
ECU150内の高圧レギュレータ流量推定手段は、エンジン回転速度Neに基づいて算出される高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpと、内燃機関101の運転状態に基づいて算出される要求噴射燃料量との燃料量偏差に基づいて、高圧レギュレータ推定流量Qregを求める。
The ECU 150 includes high pressure regulator flow rate estimating means for obtaining the high pressure regulator estimated flow rate Qreg, and abnormality detecting means for detecting an abnormality in the fuel supply system.
The high pressure regulator flow rate estimation means in the ECU 150 is a fuel of a discharge estimated fuel amount Qp of the high pressure pump 140 calculated based on the engine speed Ne and a required injection fuel amount calculated based on the operating state of the internal combustion engine 101. A high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is obtained based on the quantity deviation.

また、ECU150内の異常検出手段は、高圧レギュレータ流量推定手段により求められた高圧レギュレータ推定流量Qregと、燃料圧力センサ163により検出された燃料圧力Fpとに基づいて、燃料供給システムの異常を検出する。
具体的には、異常検出手段は、高圧レギュレータ推定流量Qregに応じて算出された異常判定値よりも燃料圧力Fpが低い場合に、燃料供給システムが異常であると判定する。
The abnormality detection means in the ECU 150 detects an abnormality of the fuel supply system based on the high pressure regulator estimated flow rate Qreg obtained by the high pressure regulator flow rate estimation means and the fuel pressure Fp detected by the fuel pressure sensor 163. .
Specifically, the abnormality detection means determines that the fuel supply system is abnormal when the fuel pressure Fp is lower than the abnormality determination value calculated according to the high pressure regulator estimated flow rate Qreg.

図6はこの発明の実施の形態1による各パラメータの挙動例を示すタイミングチャートであり、4気筒の筒内噴射式内燃機関における加減速運転状態での各パラメータの時間変化を示している。
図6において、エンジン回転速度Neの変化と関連して、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qp、1行程当りの噴射量Qcyl、要求噴射燃料量Qinj、高圧レギュレータ推定流量Qregおよび燃料圧力Fpは、それぞれ実線のように変化する。
FIG. 6 is a timing chart showing an example of the behavior of each parameter according to the first embodiment of the present invention, and shows the time change of each parameter in the acceleration / deceleration operation state in the four-cylinder direct injection internal combustion engine.
In FIG. 6, in relation to the change in the engine speed Ne, the estimated fuel amount Qp of the high-pressure pump 140, the injection amount Qcyl per stroke, the required injected fuel amount Qinj, the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg, and the fuel pressure Fp are Each changes like a solid line.

燃料圧力Fpは、異常時においては点線のように挙動し、異常判定値Fp_fail(1点鎖線参照)を下回る。
異常検出フラグf_failは、燃料圧力Fpが異常判定値Fp_fail以上であれば、「0(正常)」にクリアされているが、燃料圧力Fpが異常判定値Fp_failを下回ると、「1(異常)」にセットされる。
The fuel pressure Fp behaves like a dotted line at the time of abnormality, and is below the abnormality determination value Fp_fail (refer to the one-dot chain line).
The abnormality detection flag f_fail is cleared to “0 (normal)” if the fuel pressure Fp is equal to or higher than the abnormality determination value Fp_fail, but “1 (abnormal)” if the fuel pressure Fp falls below the abnormality determination value Fp_fail. Set to

ここで、図6内の各パラメータについて、上から順に説明する。
エンジン回転速度Neは、前述した通り、センサ122からのクランク角信号から求められる。
図6において、エンジン回転速度Neは、初期回転速度から加速により上昇して高回転状態となり、高回転状態を一定時間にわたって維持した後に、減速されて最初の回転速度に戻っている。
Here, each parameter in FIG. 6 will be described in order from the top.
The engine rotation speed Ne is obtained from the crank angle signal from the sensor 122 as described above.
In FIG. 6, the engine rotational speed Ne increases from the initial rotational speed due to acceleration and enters a high rotational state. After maintaining the high rotational state for a certain period of time, the engine rotational speed Ne is decelerated and returns to the initial rotational speed.

高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpは、図5の特性データおよびエンジン回転速度Neに応じて算出される。
なお、ECU150内のメモリには、図5に示した高圧ポンプ140の吐出量特性があらかじめデータとして記憶されている。
The estimated discharge fuel amount Qp of the high-pressure pump 140 is calculated according to the characteristic data of FIG. 5 and the engine speed Ne.
Note that the discharge amount characteristic of the high-pressure pump 140 shown in FIG. 5 is stored in advance in the memory in the ECU 150 as data.

内燃機関101の運転状態に見合った1行程当りの噴射量Qcylは、加速中においては、負荷が高くなることから増加し、一方、減速中においては、燃料カットが実行されることから「0」に設定される。
単位時間当りの要求噴射燃料量Qinjは、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpと比較するために、1行程当りの噴射量Qcylから求められる。
要求噴射燃料量Qinjは、たとえば加速中においては、エンジン回転速度Neが上昇して噴射回数が増加するので、1行程当りの噴射量Qcylが一定であっても、図示されたように増加する。
The injection amount Qcyl per stroke commensurate with the operating state of the internal combustion engine 101 increases because the load becomes high during acceleration, while “0” because fuel cut is executed during deceleration. Set to
The required injection fuel amount Qinj per unit time is obtained from the injection amount Qcyl per stroke for comparison with the estimated discharge fuel amount Qp of the high-pressure pump 140.
For example, during the acceleration, the required injection fuel amount Qinj increases as shown in the figure even if the injection amount Qcyl per stroke is constant because the engine rotation speed Ne increases and the number of injections increases.

高圧レギュレータ推定流量Qregは、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpから要求噴射燃料量Qinjを減算して求められる。
高圧レギュレータ推定流量Qregは、各パラメータ特性に応じて、低回転且つ高負荷の運転状態時には減少し、逆に、高回転且つ低負荷の運転状態になるほど増加する傾向にある。
The high pressure regulator estimated flow rate Qreg is obtained by subtracting the required injection fuel amount Qinj from the estimated discharge fuel amount Qp of the high pressure pump 140.
The high-pressure regulator estimated flow rate Qreg tends to decrease in a low-rotation and high-load operation state according to each parameter characteristic, and conversely, increases as the high-rotation and low-load operation state is reached.

燃料圧力センサ163により計測されるデリバリパイプ162内の燃料圧力Fpは、正常時においては、高圧レギュレータ141の特性(図4参照)にしたがって、高圧レギュレータ推定流量Qregの増加にともなって上昇し、高圧レギュレータ推定流量Qregの減少にともなって下降する。   Under normal conditions, the fuel pressure Fp in the delivery pipe 162 measured by the fuel pressure sensor 163 rises as the high pressure regulator estimated flow rate Qreg increases according to the characteristics of the high pressure regulator 141 (see FIG. 4). It drops as the regulator estimated flow rate Qreg decreases.

また、燃料圧力Fpと比較される異常判定値Fp_fail(1点鎖線参照)は、図4に示すように、高圧レギュレータ推定流量Qregに応じて求められる。
このように、高圧レギュレータ141の特性による燃料圧力Fpの変化に応じて、異常検出燃料圧力Fp_failを設定し、Fp<Fp_failとなった場合に異常状態であると判定することにより、燃料圧力Fpの変化によらず高精度の異常検出を実現することができる。
Further, the abnormality determination value Fp_fail (refer to the one-dot chain line) to be compared with the fuel pressure Fp is obtained according to the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg as shown in FIG.
As described above, the abnormality detection fuel pressure Fp_fail is set in accordance with the change of the fuel pressure Fp due to the characteristics of the high pressure regulator 141, and when Fp <Fp_fail, it is determined that the fuel pressure Fp is in an abnormal state. High-precision abnormality detection can be realized regardless of changes.

異常状態を示す異常検出フラグf_failは、正常時には「0」が設定されており、異常(Fp<Fp_fail)を示す場合には「1」が設定される。   The abnormality detection flag f_fail indicating an abnormal state is set to “0” when it is normal, and is set to “1” when indicating an abnormality (Fp <Fp_fail).

次に、図7〜図10を参照しながら、この発明の実施の形態1によるECU150の基本的な処理動作について説明する。
図7はクランク角信号を基準として180°[CA:クランク角]周期で実行されるECU150の処理手順を示すフローチャートである。
Next, a basic processing operation of ECU 150 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of the ECU 150 executed at a cycle of 180 ° [CA: crank angle] with reference to the crank angle signal.

図8は図7内の高圧レギュレータ推定流量演算処理(ステップS106)を示すフローチャート、図9は図7内の異常検出処理(ステップS107)を示すフローチャートである。
また、図10は1[msec]周期で実行される燃料圧力演算処理を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing the high-pressure regulator estimated flow rate calculation process (step S106) in FIG. 7, and FIG. 9 is a flowchart showing the abnormality detection process (step S107) in FIG.
FIG. 10 is a flowchart showing fuel pressure calculation processing executed at a cycle of 1 [msec].

まず、図7を参照しながら、ECU150の処理について説明する。
図7において、ECU150は、クランク角信号の周期からエンジン回転速度Neを算出するとともに(ステップS101)、燃料圧力サンプル用の変数FPsumおよびC_FPsumを用いて、以下の式により燃料圧力Fpを算出する(ステップS102)。
First, the processing of the ECU 150 will be described with reference to FIG.
In FIG. 7, the ECU 150 calculates the engine rotation speed Ne from the cycle of the crank angle signal (step S101), and calculates the fuel pressure Fp by the following equation using the variables FPsum and C_FPsum for fuel pressure sampling ( Step S102).

Fp=FPsum/C_FPsum   Fp = FPsum / C_FPsum

続いて、各変数FPsumおよびC_FPsumを0クリアして初期化し(ステップS103、S104)、噴射量演算処理(ステップS105)を実行する。
ステップS105においては、内燃機関101の運転状態に基づいて、1行程当りの噴射量Qcylが演算される。
最後に、異常検出処理で用いられる高圧レギュレータ推定流量Qregの演算処理(ステップS106)および異常検出処理(ステップS107)を実行する。
Subsequently, each variable FPsum and C_FPsum is cleared to 0 and initialized (steps S103 and S104), and an injection amount calculation process (step S105) is executed.
In step S105, the injection amount Qcyl per stroke is calculated based on the operating state of the internal combustion engine 101.
Finally, calculation processing (step S106) and abnormality detection processing (step S107) of the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg used in the abnormality detection processing are executed.

次に、図8を参照しながら、図7内の高圧レギュレータ推定流量Qregの演算処理(ステップS106)について説明する。
図8において、まず、ECU150は、エンジン回転速度Neをパラメータとしたマップデータmap1(Ne)を用いて、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpを算出する(ステップS201)。
このとき、マップデータmap1(Ne)は、高圧ポンプ140の吐出量特性(図4参照)に基づいて、ばらつき分を減量して設定することが望ましい。
Next, the calculation process (step S106) of the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg in FIG. 7 will be described with reference to FIG.
In FIG. 8, first, the ECU 150 calculates the estimated fuel amount Qp of the high-pressure pump 140 using map data map1 (Ne) using the engine speed Ne as a parameter (step S201).
At this time, it is desirable that the map data map1 (Ne) is set by reducing the variation based on the discharge amount characteristic of the high-pressure pump 140 (see FIG. 4).

続いて、図7内のステップS105で演算された1行程当りの噴射量Qcylと、エンジン回転速度Neとを用いて、以下の式により要求噴射燃料量Qinjを求める(ステップS202)。   Subsequently, the required injection fuel amount Qinj is obtained by the following equation using the injection amount Qcyl per stroke calculated in step S105 in FIG. 7 and the engine speed Ne (step S202).

Qinj=Qcyl×Ne×k   Qinj = Qcyl × Ne × k

ここで、係数kの値は、要求噴射燃料量Qinj[L/h]、1行程当りの噴射量Qcyl[mm]、エンジン回転速度Ne[r/min]に対して、k=1.2×10−4に設定される。
最後に、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpおよび要求噴射燃料量Qinjを用いて、以下の式のように高圧レギュレータ推定流量Qregを算出し(ステップS203)、図8の処理フローを終了する。
Here, the value of the coefficient k is k = 1.2 with respect to the required injection fuel amount Qinj [L / h], the injection amount Qcyl [mm 3 ] per stroke, and the engine speed Ne [r / min]. × 10 -4 is set.
Finally, using the estimated discharge fuel amount Qp and the required injection fuel amount Qinj of the high-pressure pump 140, the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is calculated as in the following equation (step S203), and the processing flow of FIG.

Qreg=Qp−Qinj   Qreg = Qp-Qinj

次に、図9を参照しながら、図7内の異常検出処理(ステップS107)について説明する。
まず、ECU150内の異常検出手段は、異常検出フラグf_failを「0」に初期化する(ステップS301)。
Next, the abnormality detection process (step S107) in FIG. 7 will be described with reference to FIG.
First, the abnormality detection means in the ECU 150 initializes the abnormality detection flag f_fail to “0” (step S301).

続いて、エンジン停止時および燃料圧力Fpの安定しない低回転時においては、異常検出処理を禁止するために、エンジン回転速度Neが500[r/min]を超えているか否かを判定する(ステップS302)。
ステップS302において条件不成立であって、Ne≦500[r/min](すなわち、NO)と判定されれば、異常検出処理を実行せずに図9の処理フローを終了する。
Subsequently, when the engine is stopped and when the fuel pressure Fp is not stable and the rotation is not stable, it is determined whether or not the engine rotational speed Ne exceeds 500 [r / min] in order to prohibit the abnormality detection processing (step S302).
If the condition is not satisfied in step S302 and it is determined that Ne ≦ 500 [r / min] (that is, NO), the abnormality detection process is not executed and the process flow of FIG. 9 is terminated.

一方、ステップS302において、Ne>500[r/min](すなわち、YES)と判定されれば、高圧レギュレータ推定流量Qregをパラメータとしたマップデータmap2(Qreg)を用いて、異常判定値Fp_failを算出する(ステップS303)。
このとき、マップデータmap2(Qreg)は、図4に示すように、高圧レギュレータ141の特性に基づいて、高圧レギュレータ141および燃料圧力センサ163のばらつき分などの余裕代を確保して設定することが望ましい。
On the other hand, if it is determined in step S302 that Ne> 500 [r / min] (that is, YES), the abnormality determination value Fp_fail is calculated using the map data map2 (Qreg) using the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg as a parameter. (Step S303).
At this time, as shown in FIG. 4, the map data map2 (Qreg) is set based on the characteristics of the high pressure regulator 141 while securing a margin such as a variation of the high pressure regulator 141 and the fuel pressure sensor 163. desirable.

次に、燃料圧力Fpが異常判定値Fp_failよりも小さいか否かを判定し(ステップS304)、条件不成立であって、Fp≧Fp_fail(すなわち、NO)と判定されれば、正常状態と見なして図9の処理フローを終了する。
一方、ステップS304において条件が成立し、Fp<Fp_fail(すなわち、YES)と判定されれば、異常状態が検出されたので、異常検出フラグf_failに「1」を設定して(ステップS305)、図9の処理フローを終了する。
Next, it is determined whether or not the fuel pressure Fp is smaller than the abnormality determination value Fp_fail (step S304). If the condition is not satisfied and it is determined that Fp ≧ Fp_fail (that is, NO), it is regarded as a normal state. The process flow of FIG. 9 is terminated.
On the other hand, if the condition is satisfied in step S304 and it is determined that Fp <Fp_fail (that is, YES), an abnormal state has been detected. Therefore, “1” is set to the abnormality detection flag f_fail (step S305). The process flow of 9 is terminated.

次に、図10を参照しながら、1[msec]ごとの処理について説明する。
図10において、まず、燃料圧力センサ163により繰り返し検出される燃料圧力Fpの検出値FP_rを燃料圧力積算値FPsumとして蓄積する(ステップS301)。
ここで、燃料圧力積算値FPsumは、前回までの燃料圧力積算値FPsum(i−1)と今回の燃料圧力検出値FP_rとを用いて、以下の式のように表される。
Next, processing for each 1 [msec] will be described with reference to FIG.
In FIG. 10, first, the detected value FP_r of the fuel pressure Fp repeatedly detected by the fuel pressure sensor 163 is accumulated as a fuel pressure integrated value FPsum (step S301).
Here, the fuel pressure integrated value FPsum is expressed by the following equation using the fuel pressure integrated value FPsum (i−1) up to the previous time and the current fuel pressure detected value FP_r.

FPsum=FPsum(i−1)+FP_r   FPsum = FPsum (i−1) + FP_r

続いて、燃料圧力検出値FP_rの積算回数C_FPsumを「1」だけインクリメントして(ステップS302)、図10の処理フローを終了する。   Subsequently, the cumulative number C_FPsum of the fuel pressure detection value FP_r is incremented by “1” (step S302), and the processing flow of FIG.

上記説明では、圧力固定式の高圧レギュレータ141の特性に基づいて異常判定値Fp_failを設定する場合を示したが、電磁バルブにより流量を調整する圧力可変式の高圧レギュレータに適用してもよい。
In the above description, the abnormality determination value Fp_fail is set based on the characteristics of the fixed pressure type high pressure regulator 141. However, the present invention may be applied to a variable pressure type high pressure regulator that adjusts the flow rate by an electromagnetic valve.

また、たとえば、高圧レギュレータ141のバルブ204(図3参照)の部分に異物を噛み込んだ場合、バルブ204の漏れ量が増加して高圧レギュレータ141の低流量域で燃料圧力の低下を生じ易くなるので、低流量域での異常判定値Fp_failを低めに設定することが望ましい。これにより、一時的な異物噛み込みによる異常検出を防止することができる。   Further, for example, when foreign matter is caught in the valve 204 (see FIG. 3) portion of the high pressure regulator 141, the amount of leakage of the valve 204 increases, and the fuel pressure is likely to decrease in the low flow rate region of the high pressure regulator 141. Therefore, it is desirable to set the abnormality determination value Fp_fail in the low flow rate range low. Thereby, the abnormality detection by temporary foreign object biting can be prevented.

以上の説明において、燃料供給システムの異常検出装置は、内燃機関101の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁106a〜106dと、燃料噴射弁106a〜106dに加圧燃料を供給するデリバリパイプ162と、内燃機関101により駆動されるポンプ駆動カム146と、ポンプ駆動カム146により駆動されてデリバリパイプ162に加圧燃料を吐出する高圧ポンプ140と、高圧ポンプ140の下流側に設けられて高圧ポンプ140から吐出される燃料の圧力を調整する高圧レギュレータ141と、デリバリパイプ162内の燃料圧力Fpを検出する燃料圧力センサ163とを備えている。
In the above description, the abnormality detection device of the fuel supply system includes the fuel injection valves 106a to 106d that inject fuel into each cylinder of the internal combustion engine 101, and the delivery pipe 162 that supplies pressurized fuel to the fuel injection valves 106a to 106d. A pump drive cam 146 driven by the internal combustion engine 101, a high pressure pump 140 driven by the pump drive cam 146 to discharge pressurized fuel to the delivery pipe 162, and a high pressure pump 140 provided downstream of the high pressure pump 140. A high pressure regulator 141 that adjusts the pressure of the fuel discharged from the fuel, and a fuel pressure sensor 163 that detects the fuel pressure Fp in the delivery pipe 162.

また、ECU150は、高圧レギュレータ推定流量Qregを求める高圧レギュレータ流量推定手段と、燃料供給システムの異常を検出する異常検出手段を備えている。
ECU150内の高圧レギュレータ流量推定手段は、エンジン回転速度Neに基づいて算出される高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpと、内燃機関101の運転状態に基づいて算出される要求噴射燃料量Qinjとの燃料量偏差(=Qp−Qinj)に基づいて高圧レギュレータ推定流量Qregを求める。
The ECU 150 also includes high pressure regulator flow rate estimating means for obtaining the high pressure regulator estimated flow rate Qreg, and abnormality detection means for detecting an abnormality in the fuel supply system.
The high pressure regulator flow rate estimation means in the ECU 150 is configured to calculate a discharge estimated fuel amount Qp of the high pressure pump 140 calculated based on the engine rotational speed Ne and a required injection fuel amount Qinj calculated based on the operating state of the internal combustion engine 101. The high pressure regulator estimated flow rate Qreg is obtained based on the fuel amount deviation (= Qp−Qinj).

また、ECU150内の異常検出手段は、高圧レギュレータ推定流量Qregと燃料圧力Fpとに基づいて燃料供給システムの異常を検出する。
すなわち、異常検出手段は、高圧レギュレータ推定流量Qregに応じて算出された異常判定値Fp_failよりも燃料圧力Fpが低い場合に燃料供給システムが異常であると判定する。
The abnormality detection means in the ECU 150 detects an abnormality in the fuel supply system based on the high pressure regulator estimated flow rate Qreg and the fuel pressure Fp.
That is, the abnormality detection means determines that the fuel supply system is abnormal when the fuel pressure Fp is lower than the abnormality determination value Fp_fail calculated according to the high pressure regulator estimated flow rate Qreg.

これにより、燃料圧力Fpのみに基づく異常検出に比べて、高圧レギュレータ141の流量に応じた特性変化を考慮することができり、精度よく異常を検出することができる。
また、高圧レギュレータ141の特性から決定される設定燃料圧力に合わせて異常判定値Fp_failを決めることができ、異常判定値Fp_failを適切に設定することができる。
さらに、異常判定値Fp_failは、高圧レギュレータ推定流量Qregが減少するにつれて減少するように設定されることにより、燃料圧力Fpが低くなる高圧レギュレータ141の低流量域では異常判定値Fp_failが低く設定されるので、正常状態での誤検出を防止することができる。
Thereby, compared with the abnormality detection based only on the fuel pressure Fp, the characteristic change according to the flow rate of the high-pressure regulator 141 can be taken into consideration, and the abnormality can be detected with high accuracy.
Further, the abnormality determination value Fp_fail can be determined according to the set fuel pressure determined from the characteristics of the high pressure regulator 141, and the abnormality determination value Fp_fail can be set appropriately.
Further, the abnormality determination value Fp_fail is set to decrease as the high pressure regulator estimated flow rate Qreg decreases, so that the abnormality determination value Fp_fail is set low in the low flow rate region of the high pressure regulator 141 where the fuel pressure Fp decreases. Therefore, it is possible to prevent erroneous detection in a normal state.

なお、上記説明では、高圧レギュレータ推定流量Qregとして、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpから要求噴射燃料量Qinjを減算した値をそのまま用いたが、燃料圧力Fpの応答時間を考慮して、高圧レギュレータ流量推定手段内にフィルタ処理手段を追加してもよい。
In the above description, the value obtained by subtracting the required fuel injection amount Qinj from the estimated fuel discharge amount Qp of the high-pressure pump 140 is used as it is as the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg , but the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is used in consideration of the response time of the fuel pressure Fp. Filter processing means may be added in the regulator flow rate estimation means.

この場合、ECU150内の高圧レギュレータ流量推定手段は、フィルタ処理手段を含み、フィルタ処理手段は、高圧レギュレータ推定流量Qregに対する異常判定値Fp_failの変化を抑制するように、高圧レギュレータ推定流量Qregに対してフィルタ処理による補正を行う。
また、フィルタ処理手段は、異常判定値Fp_failの減少側への変化に比べて、異常判定値Fp_failの増加側への変化の方が遅くなるように、高圧レギュレータ推定流量Qregに対してフィルタ処理による補正を行う。
In this case, the high-pressure regulator flow rate estimating means in the ECU 150 includes a filter processing means, and the filter processing means applies to the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg so as to suppress a change in the abnormality determination value Fp_fail with respect to the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg. Correction by filter processing is performed.
Further, the filter processing means performs filtering on the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg so that the change to the increase side of the abnormality determination value Fp_fail is slower than the change to the decrease side of the abnormality determination value Fp_fail. Make corrections.

図11はフィルタ処理手段を追加した参考例1による各パラメータの挙動を示すタイミングチャートであり、フィルタ無の場合(細線参照)と対比させて示している。
図11においては、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpが一定の状態で、高負荷状態から減速運転状態(燃料カット状態)に急変した場合の、各パラメータの時間変化が示されている。
FIG. 11 is a timing chart showing the behavior of each parameter according to Reference Example 1 to which filter processing means is added, and is shown in comparison with the case of no filter (see thin line).
FIG. 11 shows the time change of each parameter when the estimated fuel amount Qp of the high pressure pump 140 is constant and suddenly changes from a high load state to a deceleration operation state (fuel cut state).

前述のように、異常判定値Fp_failは、高圧レギュレータ推定流量Qregを用いて算出される。
ここで、図11に示すように、1行程当りの噴射量Qcylが高負荷状態での噴射量から燃料カット状態へと急変した場合に、フィルタ処理手段を有していなければ、高圧レギュレータ推定流量Qregは、細線で示すように急変する。
As described above, the abnormality determination value Fp_fail is calculated using the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg.
Here, as shown in FIG. 11, when the injection amount Qcyl per stroke suddenly changes from the injection amount in the high load state to the fuel cut state, if there is no filtering means, the high pressure regulator estimated flow rate Qreg changes suddenly as indicated by a thin line.

一方、デリバリパイプ162内の燃料圧力Fpは、高負荷状態から燃料カットへの移行時に増加するが、燃料圧力センサ163の検出遅れなどによって、図11に示すように、増加タイミングに応答遅れが発生する。   On the other hand, the fuel pressure Fp in the delivery pipe 162 increases at the time of transition from the high load state to the fuel cut, but due to the detection delay of the fuel pressure sensor 163, a response delay occurs in the increase timing as shown in FIG. To do.

すなわち、フィルタ無の場合には、高圧レギュレータ推定流量Qregの急峻な変化に対し、燃料圧力Fpの増加タイミングに遅れが生じて、燃料圧力Fpの変化タイミングよりも先に異常判定値Fp_failが変化する。
この結果、高圧レギュレータ推定流量Qregが増加する場合に、高圧レギュレータ推定流量Qregに対するフィルタ処理が実行されなければ、燃料圧力Fpと高圧レギュレータ推定流量Qregに追従する異常判定値Fp_fail(図11内の細線参照)との間の余裕代(破線の両方向矢印参照)が不足することになり、異常状態を誤検出する可能性がある。
That is, when there is no filter, the increase timing of the fuel pressure Fp is delayed with respect to the steep change of the high pressure regulator estimated flow rate Qreg, and the abnormality determination value Fp_fail changes before the change timing of the fuel pressure Fp. .
As a result, when the high pressure regulator estimated flow rate Qreg increases, if the filtering process for the high pressure regulator estimated flow rate Qreg is not executed, the abnormality determination value Fp_fail (following the thin line in FIG. 11) follows the fuel pressure Fp and the high pressure regulator estimated flow rate Qreg. Margin) (see the broken double-pointed arrow) is insufficient, and an abnormal state may be erroneously detected.

しかし、高圧レギュレータ推定流量Qregに対してフィルタ処理による補正を行うことにより、図11内の太線のように、燃料圧力Fpと異常判定値Fp_failとの間の余裕代を確保することができる。   However, it is possible to secure a margin between the fuel pressure Fp and the abnormality determination value Fp_fail as indicated by a thick line in FIG. 11 by correcting the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg by filtering.

ただし、高圧レギュレータ推定流量Qregが減少する場合には、逆に、異常判定値Fp_failの余裕代が増加して、フィルタ処理で補正を掛けすぎることにより余裕代が減少する。
したがって、フィルタ処理は、高圧レギュレータ推定流量Qregおよび異常判定値Fp_failの減少側への変化に比べて、高圧レギュレータ推定流量Qregおよび異常判定値Fp_failの増加側への変化が遅くなるように補正することが望ましい。
However, when the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg decreases, conversely, the margin of the abnormality determination value Fp_fail increases, and the margin is decreased by applying too much correction in the filter processing.
Therefore, the filtering process corrects so that the change to the increase side of the high pressure regulator estimated flow rate Qreg and the abnormality determination value Fp_fail is delayed as compared to the change to the decrease side of the high pressure regulator estimated flow rate Qreg and the abnormality determination value Fp_fail. Is desirable.

図12は参考例1による高圧レギュレータ推定流量Qregの演算処理手順を示すフローチャートであり、ステップS501〜S503は前述(図8参照)の各ステップS201〜S203と同様の処理である。なお、その他の処理フローについては、前述と同様なので、ここでは説明を省略する。
FIG. 12 is a flowchart showing the calculation processing procedure of the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg according to Reference Example 1. Steps S501 to S503 are the same processing as steps S201 to S203 described above (see FIG. 8). Since the other processing flows are the same as described above, description thereof is omitted here.

図12において、まず、前述と同様の演算処理(ステップS501〜S503)により、フィルタ補正前の高圧レギュレータ推定流量Qreg_rを算出する。
すなわち、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpから要求噴射燃料量Qinjを減算した値を高圧レギュレータ推定流量Qreg_rとして算出する。
In FIG. 12, first, the high pressure regulator estimated flow rate Qreg_r before filter correction is calculated by the same arithmetic processing (steps S501 to S503) as described above.
That is, a value obtained by subtracting the required injection fuel amount Qinj from the estimated discharge fuel amount Qp of the high-pressure pump 140 is calculated as the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg_r.

次に、フィルタ係数k_fの値を「0.5」に初期設定して(ステップS504)、前回の高圧レギュレータ推定流量Qreg(i−1)と、ステップS503で算出したフィルタ補正前の高圧レギュレータ推定流量Qreg_rとを比較し、Qreg_r>Qreg(i−1)(流量増加側)であるか否かを判定する(ステップS505)。   Next, the value of the filter coefficient k_f is initialized to “0.5” (step S504), the previous high-pressure regulator estimated flow rate Qreg (i−1), and the high-pressure regulator estimation before filter correction calculated in step S503. The flow rate Qreg_r is compared, and it is determined whether or not Qreg_r> Qreg (i−1) (flow rate increasing side) (step S505).

ステップS505において、Qreg_r≦Qreg(すなわち、NO)と判定されれば、流量が減少している状態なので、フィルタ係数k_fを変更することなく、ステップS507(後述する)に進む。
一方、ステップS505において、Qreg_r>Qreg(すなわち、YES)と判定されれば、流量が増加している状態なので、流量変化が遅くなるように、フィルタ係数k_fの値を「0.9」に増大設定する(ステップS506)。
If it is determined in step S505 that Qreg_r ≦ Qreg (that is, NO), the flow rate is decreasing, and the process proceeds to step S507 (described later) without changing the filter coefficient k_f.
On the other hand, if it is determined in step S505 that Qreg_r> Qreg (that is, YES), since the flow rate is increasing, the value of the filter coefficient k_f is increased to “0.9” so that the flow rate change becomes slow. Setting is made (step S506).

最後に、フィルタ係数k_fと、前回の高圧レギュレータ推定流量Qreg(i−1)と、フィルタ補正前の高圧レギュレータ推定流量Qreg_rとを用いて、以下の式のように、フィルタ補正を施した今回の高圧レギュレータ推定流量Qregを求め(ステップS507)、図12の処理フローを終了する。   Finally, using the filter coefficient k_f, the previous high-pressure regulator estimated flow rate Qreg (i−1), and the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg_r before filter correction, the current correction is performed as shown in the following equation. The high pressure regulator estimated flow rate Qreg is obtained (step S507), and the processing flow of FIG.

Qreg=k_f×Qreg(i−1)+(1−k_f)×Qreg_r   Qreg = k_f * Qreg (i-1) + (1-k_f) * Qreg_r

以上のように、参考例1によれば、ECU150内の高圧レギュレータ流量推定手段は、フィルタ処理手段を含み、高圧レギュレータ推定流量Qregに対して、変化が小さくなるようにフィルタ処理による補正を行うので、燃料圧力Fpの増加遅れ(図11参照)に起因した誤検出を抑制することができる。
As described above, according to the reference example 1 , the high pressure regulator flow rate estimating means in the ECU 150 includes the filter processing means, and corrects the high pressure regulator estimated flow rate Qreg by the filter processing so that the change becomes small. Further, it is possible to suppress erroneous detection due to an increase delay (see FIG. 11) in the fuel pressure Fp.

また、フィルタ処理手段は、異常判定値Fp_failの減少側への変化に比べて、異常判定値Fp_failの増加側への変化の方が遅くなるように、高圧レギュレータ推定流量Qregに対してフィルタ処理による補正を行うので、高圧レギュレータ推定流量Qregから求められる異常判定値Fp_failの余裕代を適切に確保することができる。   Further, the filter processing means performs filtering on the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg so that the change to the increase side of the abnormality determination value Fp_fail is slower than the change to the decrease side of the abnormality determination value Fp_fail. Since the correction is performed, it is possible to appropriately secure a margin for the abnormality determination value Fp_fail obtained from the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg.

なお、上記説明では、高圧レギュレータ推定流量Qregに対してそのままフィルタ処理による補正を施したが、高圧レギュレータ推定流量Qregを、低流量域、中流量域、高流量域などにレベル分けを行い、流量レベルの変化時にフィルタ処理手段によるディレイ処理を実行してもよい。
この場合、高流量側への変化時においては、低流量側への変化時よりも長いディレイ時間に設定すれば、前述と同等の作用効果を奏することができる。また、異常判定値Fp_failを流量レベルに応じて設定してもよい。
In the above description, the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is corrected by filtering as it is. However, the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is divided into levels such as a low flow rate region, a middle flow rate region, and a high flow rate region. Delay processing by the filter processing means may be executed when the level changes.
In this case, at the time of the change to the high flow rate side, if the delay time is set longer than that at the time of the change to the low flow rate side, the same effect as described above can be obtained. Further, the abnormality determination value Fp_fail may be set according to the flow level.

なお、上記説明では、特に言及しなかったが、高圧レギュレータ推定流量Qregが所定流量未満となった場合には、異常検出手段による燃料供給システムの異常検出処理を禁止することが望ましい。
以下、所定条件下で異常検出処理を禁止するようにしたこの発明の実施の形態1について説明する。
Although not particularly mentioned in the above description, it is desirable to prohibit the abnormality detection processing of the fuel supply system by the abnormality detection means when the high pressure regulator estimated flow rate Qreg is less than the predetermined flow rate .
Hereinafter, a first embodiment of the present invention in which the abnormality detection process is prohibited under a predetermined condition will be described.

前述のように、高圧レギュレータ141の特性(図4参照)から、高圧レギュレータ141の流量が所定流量(たとえば、1[L/h])よりも少ない領域では、設定燃料圧力を保持することができなくなる。
したがって、高圧レギュレータ141の特性に基づいて所定流量を設定しておき、高圧レギュレータ推定流量Qregが所定流量未満となった場合には、燃料供給システムの異常検出を禁止することが望ましい。
As described above, the set fuel pressure can be maintained in the region where the flow rate of the high pressure regulator 141 is less than a predetermined flow rate (for example, 1 [L / h]) due to the characteristics of the high pressure regulator 141 (see FIG. 4). Disappear.
Therefore, it is desirable to set a predetermined flow rate based on the characteristics of the high-pressure regulator 141 and prohibit detection of abnormality in the fuel supply system when the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is less than the predetermined flow rate.

したがって、この場合、ECU150内の異常検出手段は、高圧レギュレータ推定流量Qregが所定流量よりも少ない場合には、燃料供給システムの異常検出処理の実行を禁止するようになっている。   Therefore, in this case, the abnormality detection means in the ECU 150 prohibits execution of the abnormality detection process of the fuel supply system when the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is smaller than the predetermined flow rate.

なお、所定流量は、あらかじめ設定された所定燃料圧力(たとえば、7[MPa])を高圧レギュレータ141が正常状態で保持できなくなる流量に基づいて決定される。
また、異常検出手段は、所定流量に補正量を加算する所定流量補正手段を含み、所定流量補正手段は、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpが増加するにつれて補正量を増加させるようになっている。
The predetermined flow rate is determined based on a flow rate at which the high pressure regulator 141 cannot maintain a predetermined fuel pressure (for example, 7 [MPa]) set in advance in a normal state.
The abnormality detecting means includes predetermined flow rate correcting means for adding a correction amount to the predetermined flow rate, and the predetermined flow rate correcting means increases the correction amount as the estimated discharge fuel amount Qp of the high-pressure pump 140 increases. Yes.

一般に、高圧レギュレータ推定流量Qregが所定流量未満となる場合の条件としては、基本的に、要求噴射燃料量Qinjの増加(低温、高負荷)時が考えられる。
また、要求噴射燃料量Qinjの増加時におけるパラメータとして、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpに注目すると、吐出推定燃料量Qpの増加(高回転)時と、減少(低回転)時とがあげられる。
Generally, as a condition when the high pressure regulator estimated flow rate Qreg is less than a predetermined flow rate, basically, the required injection fuel amount Qinj is increased (low temperature, high load).
Further, when attention is paid to the estimated discharge fuel amount Qp of the high-pressure pump 140 as a parameter when the required injection fuel amount Qinj is increased, there are an increase (high rotation) and a decrease (low rotation) when the estimated discharge fuel amount Qp is increased. It is done.

なお、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpはエンジン回転速度Neにほぼ比例し、要求噴射燃料量Qinjは負荷に比例する。
また、高圧レギュレータ推定流量Qreg(=Qp−Qinj)は、高負荷になるほど減少する。
The estimated fuel amount Qp discharged from the high-pressure pump 140 is substantially proportional to the engine speed Ne, and the required injected fuel amount Qinj is proportional to the load.
Further, the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg (= Qp−Qinj) decreases as the load becomes higher.

一方、吐出推定燃料量Qpおよび要求噴射燃料量Qinjには、ばらつきが含まれるので、算出された高圧レギュレータ推定流量Qregにも、ばらつきによる誤差が含まれる。また、吐出推定燃料量Qpおよび要求噴射燃料量Qinjの値が大きければ大きいほど、ばらつきの影響も大きくなる。   On the other hand, since the estimated discharge fuel amount Qp and the required injection fuel amount Qinj include variations, the calculated high-pressure regulator estimated flow rate Qreg also includes errors due to variations. Further, the larger the values of the estimated discharge fuel amount Qp and the required injected fuel amount Qinj, the greater the influence of variation.

たとえば、高圧レギュレータ推定流量Qreg(=Qp−Qinj)が1[L/h]となる場合の、吐出推定燃料量Qpおよび要求噴射燃料量Qinjの組み合わせとして、以下の2通りの条件(1)、(2)を考える。
(1)Qp=50[L/h]、且つ、Qinj=49[L/h]
(2)Qp=5[L/h]、且つ、Qinj=4[L/h]
For example, when the estimated flow rate Qreg (= Qp−Qinj) of the high pressure regulator is 1 [L / h], the following two conditions (1) are given as combinations of the estimated fuel amount Qp and the required injected fuel amount Qinj: Consider (2).
(1) Qp = 50 [L / h] and Qinj = 49 [L / h]
(2) Qp = 5 [L / h] and Qinj = 4 [L / h]

ここで、吐出推定燃料量Qpおよび要求噴射燃料量Qinjの各ばらつき幅を「±10%」とすると、条件(1)の場合、吐出推定燃料量Qpおよび要求噴射燃料量Qinjの各ばらつき幅が5[L/h]程度となるので、高圧レギュレータ推定流量Qregのばらつき幅は、最大で10[L/h]程度となる。   Here, assuming that each variation width of the estimated discharge fuel amount Qp and the required injection fuel amount Qinj is “± 10%”, in the case of the condition (1), each variation width of the estimated discharge fuel amount Qp and the required injection fuel amount Qinj is Since it is about 5 [L / h], the variation width of the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is about 10 [L / h] at the maximum.

一方、条件(2)の場合、吐出推定燃料量Qpおよび要求噴射燃料量Qinjの各ばらつき幅が0.5[L/h]程度となるので、高圧レギュレータ推定流量Qregのばらつき幅は、最大で1[L/h]程度となる。   On the other hand, in the case of the condition (2), each variation width of the estimated discharge fuel amount Qp and the required injection fuel amount Qinj is about 0.5 [L / h], so the variation width of the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is the maximum. 1 [L / h] or so.

このように、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpが増加するにつれて、高圧レギュレータ推定流量Qregのばらつきによる誤差が多くなるので、所定流量に対して、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpが増加するにつれて増加する補正量を加算することが望ましい。   As described above, as the estimated discharge fuel amount Qp of the high-pressure pump 140 increases, an error due to variations in the estimated high-pressure regulator flow rate Qreg increases, so the estimated discharge fuel amount Qp of the high-pressure pump 140 increases with respect to the predetermined flow rate. It is desirable to add a correction amount that increases with time.

図13はこの発明の実施の形態1による異常検出処理手順を示すフローチャートであり、ステップS601、S602、S605〜S607は前述(図9参照)の各ステップS301〜S305と同様の処理である。なお、その他の処理フローについては、前述と同様なので、ここでは説明を省略する。
FIG. 13 is a flowchart showing an abnormality detection processing procedure according to the first embodiment of the present invention. Steps S601, S602, S605 to S607 are the same as steps S301 to S305 described above (see FIG. 9). Since the other processing flows are the same as described above, description thereof is omitted here.

図13において、まず、異常検出フラグf_failを「0」に初期設定し(ステップS601)、エンジン回転速度Neが500[r/min]を超えているか否かを判定する(ステップS602)。
ステップS602において、Ne≦500[r/min](すなわち、NO)と判定されれば、異常検出処理を実行せずに図13の処理フローを終了する。
In FIG. 13, first, the abnormality detection flag f_fail is initially set to “0” (step S601), and it is determined whether or not the engine rotational speed Ne exceeds 500 [r / min] (step S602).
If it is determined in step S602 that Ne ≦ 500 [r / min] (that is, NO), the abnormality detection process is not executed and the process flow of FIG. 13 is terminated.

一方、ステップS602において、Ne>500[r/min](すなわち、YES)と判定されれば、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpをパラメータとしたマップデータmap3(Qp)を用いて、異常検出禁止を判定するための所定流量Qreg_lowを算出する(ステップS603)。   On the other hand, if it is determined in step S602 that Ne> 500 [r / min] (that is, YES), abnormality detection is performed using the map data map3 (Qp) using the estimated fuel amount Qp of the high-pressure pump 140 as a parameter. A predetermined flow rate Qreg_low for determining prohibition is calculated (step S603).

続いて、高圧レギュレータ推定流量Qregと、ステップS603で算出した所定流量Qreg_lowとを比較して、Qreg≧Qreg_lowであるか否かにより、高圧レギュレータ推定流量Qregが、異常検出処理を実行するのに十分な流量であるか否かを判定する(ステップS604)。   Subsequently, the high pressure regulator estimated flow rate Qreg is compared with the predetermined flow rate Qreg_low calculated in step S603, and the high pressure regulator estimated flow rate Qreg is sufficient to execute the abnormality detection process depending on whether Qreg ≧ Qreg_low. It is determined whether the flow rate is high (step S604).

もし、高圧レギュレータ推定流量Qregが少なく、ステップS604において、Qreg<Qreg_low(すなわち、NO)と判定されれば、異常検出処理の禁止条件を満たすので、異常検出処理を実行せずに図13の処理フローを終了する。   If the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg is small and it is determined in step S604 that Qreg <Qreg_low (that is, NO), the prohibition condition of the abnormality detection process is satisfied, so the process of FIG. 13 is performed without executing the abnormality detection process. End the flow.

一方、ステップS604において、Qreg≧Qreg_low(すなわち、YES)と判定されれば、前述のステップS303〜S305と同様の異常検出処理(ステップS605〜S607)を実行して、図13の処理フローを終了する。   On the other hand, if it is determined in step S604 that Qreg ≧ Qreg_low (that is, YES), the abnormality detection processing (steps S605 to S607) similar to the above-described steps S303 to S305 is executed, and the processing flow of FIG. To do.

以上のように、この発明の実施の形態1によれば、ECU150内の異常検出手段は、高圧レギュレータ推定流量Qregが所定流量Qreg_lowよりも少ない場合には燃料供給システムの異常検出処理を禁止するので、正常状態での異常状態の誤検出を防止することができる。
また、所定流量Qreg_lowは、高圧レギュレータ141があらかじめ設定された燃料圧力を正常状態で保持できなくなる流量に基づいて決定されるので、高圧レギュレータ141の特性に見合った最適値に設定することができる。
さらに、所定流量Qreg_lowに補正量を加算するとともに、高圧ポンプ140の吐出推定燃料量Qpが多くなるにつれて、補正量を増加設定することにより、所定流量Qreg_lowに対する高圧ポンプ140および燃料噴射量のばらつきの影響を抑制することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the abnormality detection means in the ECU 150 prohibits the abnormality detection processing of the fuel supply system when the high pressure regulator estimated flow rate Qreg is smaller than the predetermined flow rate Qreg_low. It is possible to prevent erroneous detection of an abnormal state in a normal state.
Further, the predetermined flow rate Qreg_low is determined based on a flow rate at which the high pressure regulator 141 cannot maintain the fuel pressure set in advance in a normal state, and thus can be set to an optimum value that matches the characteristics of the high pressure regulator 141.
Further, the correction amount is added to the predetermined flow rate Qreg_low, and the correction amount is set to increase as the estimated fuel amount Qp of the high-pressure pump 140 increases, so that variations in the high-pressure pump 140 and the fuel injection amount with respect to the predetermined flow rate Qreg_low can be reduced. The influence can be suppressed.

なお、上記実施の形態1では、高圧レギュレータ推定流量Qregが所定流量Qreg_low以上の場合に異常検出処理を実行する際に、燃料圧力Fpの遅れ(図11参照)を考慮しなかったが、前述の参考例1と同様に、燃料圧力Fpの遅れに起因した誤検出を防止するために、高圧レギュレータ推定流量Qregに対してフィルタ処理を行い、ディレイ機能を付加してもよい。
さらに、この場合、高圧レギュレータ推定流量Qregが所定流量Qreg_low以上となってから所定時間が経過した後に異常検出処理を実行することが望ましい。
In the first embodiment , the delay in the fuel pressure Fp (see FIG. 11) is not taken into account when the abnormality detection process is executed when the high pressure regulator estimated flow rate Qreg is equal to or higher than the predetermined flow rate Qreg_low. Similarly to the reference example 1 , in order to prevent erroneous detection due to the delay of the fuel pressure Fp, the high pressure regulator estimated flow rate Qreg may be filtered to add a delay function.
Further, in this case, it is desirable to execute the abnormality detection process after a predetermined time has elapsed since the high-pressure regulator estimated flow rate Qreg becomes equal to or higher than the predetermined flow rate Qreg_low.

また、上記実施の形態1では、4気筒の筒内噴射式内燃機関について説明したが、6気筒などの任意気筒数の内燃機関にも適用可能である。
さらに、高圧レギュレータ141として、燃料圧力の設定をスプリング205(図3参照)の付勢力による流量調整で行う固定式を例にとって説明したが、この形式に限定されるものではなく、燃料圧力の設定を電磁バルブによる流量調整で行う可変式高圧レギュレータを用いてもよい。
In the first embodiment , the four-cylinder in-cylinder internal combustion engine has been described. However, the present invention is also applicable to an internal combustion engine having an arbitrary number of cylinders such as six cylinders.
Further, as the high pressure regulator 141, a fixed type in which the fuel pressure is set by adjusting the flow rate by the biasing force of the spring 205 (see FIG. 3) has been described as an example, but the present invention is not limited to this type. A variable high-pressure regulator that adjusts the flow rate by an electromagnetic valve may be used.

この発明の実施の形態1に係る内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置を概略的に示すブロック構成図である。1 is a block configuration diagram schematically showing an abnormality detection device for a fuel supply system for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. この発明の実施の形態1に適用される燃料供給システムを示す系統図である。1 is a system diagram showing a fuel supply system applied to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に適用される高圧レギュレータの内部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the high voltage | pressure regulator applied to Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に適用される高圧レギュレータの特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the characteristic of the high voltage | pressure regulator applied to Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に適用される高圧ポンプの特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the characteristic of the high pressure pump applied to Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に適用される4気筒の筒内噴射式内燃機関において加減速を行う運転状態での各パラメータの時間変化を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing temporal changes of parameters in an operating state in which acceleration / deceleration is performed in a four-cylinder direct injection internal combustion engine applied to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る所定周期ごとの処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation for every predetermined period which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る高圧レギュレータ推定流量の演算処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation process of the high voltage | pressure regulator estimated flow volume which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る異常検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality detection process which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る1[msec]ごとの演算処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the arithmetic processing for every 1 [msec] which concerns on Embodiment 1 of this invention. 参考例1に係る高圧レギュレータ推定流量の変化時での燃料圧力挙動を示すタイミングチャートである。 6 is a timing chart showing fuel pressure behavior when a high-pressure regulator estimated flow rate according to Reference Example 1 changes. 参考例1に係る高圧レギュレータ推定流量の演算処理を示すフローチャートである。 6 is a flowchart showing a calculation process of a high-pressure regulator estimated flow rate according to Reference Example 1 . この発明の実施の形態1に係る異常検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality detection process which concerns on Embodiment 1 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 内燃機関(エンジン)、106、106a〜106d 燃料噴射弁、110 カム軸、112、122 センサ、120 クランク軸、140 高圧ポンプ、141 高圧レギュレータ、146 ポンプ駆動カム、150 ECU(電子式コントロールユニット)、160 燃料タンク、161 低圧ポンプ、162 デリバリパイプ、163 燃料圧力センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Internal combustion engine (engine), 106, 106a-106d Fuel injection valve, 110 Cam shaft, 112, 122 Sensor, 120 Crank shaft, 140 High pressure pump, 141 High pressure regulator, 146 Pump drive cam, 150 ECU (electronic control unit) , 160 Fuel tank, 161 Low pressure pump, 162 Delivery pipe, 163 Fuel pressure sensor.

Claims (4)

内燃機関の各気筒に個別に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁に加圧燃料を供給するデリバリパイプと、
前記内燃機関により駆動されるポンプ駆動カムと、
前記ポンプ駆動カムにより駆動され、前記デリバリパイプに加圧燃料を吐出する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプの下流側に設けられ、前記高圧ポンプから吐出される燃料の圧力を調整する高圧レギュレータと、
前記デリバリパイプ内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と
を備えた前記内燃機関の燃料供給システムにおいて、
前記高圧レギュレータの流量に対応した高圧レギュレータ推定流量を求める高圧レギュレータ流量推定手段と、
前記燃料供給システムの異常を検出する異常検出手段と、をさらに備え、
前記高圧レギュレータ流量推定手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて算出される前記高圧ポンプの吐出推定燃料量と、前記内燃機関の運転状態に基づいて算出される要求噴射燃料量との燃料量偏差を用いて、前記高圧レギュレータ推定流量を求め、
前記異常検出手段は、
前記高圧レギュレータの設定燃料圧力よりも低く且つ前記高圧レギュレータ推定流量が減少するにつれて減少するように設定された異常判定値と前記燃料圧力とを比較し、前記異常判定値よりも前記燃料圧力が低い場合に、前記燃料供給システムが異常であると判定するとともに、
前記高圧レギュレータの流量が少なくなることによって正常状態で調整目標となる設定燃料圧力を保持することができなくなる領域、を決定する所定流量よりも前記高圧レギュレータ推定流量が少ない場合には、前記燃料供給システムの異常検出を禁止する
ことを特徴とする内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置。
A fuel injection valve that individually injects fuel into each cylinder of the internal combustion engine;
A delivery pipe for supplying pressurized fuel to the fuel injection valve;
A pump drive cam driven by the internal combustion engine;
A high pressure pump driven by the pump drive cam to discharge pressurized fuel to the delivery pipe;
A high-pressure regulator that is provided downstream of the high-pressure pump and adjusts the pressure of fuel discharged from the high-pressure pump;
In the fuel supply system of the internal combustion engine, comprising a fuel pressure detection means for detecting fuel pressure in the delivery pipe,
High pressure regulator flow rate estimating means for obtaining a high pressure regulator estimated flow rate corresponding to the flow rate of the high pressure regulator;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the fuel supply system,
The high-pressure regulator flow rate estimating means is a fuel amount between a discharge estimated fuel amount of the high-pressure pump calculated based on a rotational speed of the internal combustion engine and a required injection fuel amount calculated based on an operating state of the internal combustion engine. Using the deviation, find the high-pressure regulator estimated flow rate,
The abnormality detection means includes
The fuel pressure is compared with the abnormality determination value, which is lower than the fuel pressure set for the high pressure regulator and compared with the fuel pressure, which is set to decrease as the estimated flow rate of the high pressure regulator decreases. And determining that the fuel supply system is abnormal ,
When the estimated flow rate of the high pressure regulator is less than a predetermined flow rate that determines a region in which the set fuel pressure that is an adjustment target in a normal state cannot be maintained when the flow rate of the high pressure regulator decreases , the fuel supply An abnormality detection device for a fuel supply system for an internal combustion engine, wherein the abnormality detection of the system is prohibited.
前記高圧レギュレータ流量推定手段は、フィルタ処理手段を含み、
前記フィルタ処理手段は、前記高圧レギュレータ推定流量に対する前記異常判定値の変化を抑制するように、前記高圧レギュレータ推定流量に対してフィルタ処理による補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置。
The high pressure regulator flow rate estimating means includes a filter processing means,
2. The internal combustion engine according to claim 1 , wherein the filter processing unit corrects the high-pressure regulator estimated flow rate by filter processing so as to suppress a change in the abnormality determination value with respect to the high-pressure regulator estimated flow rate. Abnormality detection device for engine fuel supply system.
前記フィルタ処理手段は、前記異常判定値の減少側への変化に比べて、前記異常判定値の増加側への変化の方が遅くなるように、前記高圧レギュレータ推定流量に対してフィルタ処理による補正を行うことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置。 The filter processing means corrects the high-pressure regulator estimated flow rate by a filter process so that a change to the increase side of the abnormality determination value is slower than a change to the decrease side of the abnormality determination value. The abnormality detection device for a fuel supply system for an internal combustion engine according to claim 2 , wherein: 前記異常検出手段は、前記所定流量に補正量を加算する所定流量補正手段を含み、
前記所定流量補正手段は、前記高圧ポンプの吐出推定燃料量が増加するにつれて前記補正量を増加させることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の内燃機関用燃料供給システムの異常検出装置。
The abnormality detection means includes predetermined flow rate correction means for adding a correction amount to the predetermined flow rate,
The fuel for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined flow rate correction means increases the correction amount as the estimated discharge fuel amount of the high-pressure pump increases. Supply system abnormality detection device.
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