JP5083045B2 - Abnormality diagnosis device for fuel injection valve - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの燃料噴射装置の故障診断装置に関し、特に、1気筒当たり2本の燃料噴射弁を備えるエンジンの故障診断装置に関する。   The present invention relates to a failure diagnosis device for an engine fuel injection device, and more particularly to an engine failure diagnosis device provided with two fuel injection valves per cylinder.

1気筒当たり2本の燃料噴射弁を備えるエンジンが特許文献1に開示されている。当該エンジンでは、1気筒当たり1本の燃料噴射弁の場合に比べて、燃料噴射弁1本当たりの噴射量を少なくできるので、噴射した燃料の霧化がより促進される。また、吸気2弁式エンジンの場合は、各燃料噴射弁の噴射方向をそれぞれ吸気弁方向に設定することができるので、吸気ポート壁面に衝突する燃料噴霧量を低減することができる。   An engine including two fuel injection valves per cylinder is disclosed in Patent Document 1. In the engine, since the injection amount per fuel injection valve can be reduced as compared with the case of one fuel injection valve per cylinder, atomization of the injected fuel is further promoted. Further, in the case of an intake two-valve engine, the injection direction of each fuel injection valve can be set to the intake valve direction, so that the amount of fuel spray colliding with the intake port wall surface can be reduced.

すなわち、吸気ポート内の壁流量を低減することができ、結果として、排気性能や燃費性能を向上させることができる。
特開昭61−250381号公報
That is, the wall flow rate in the intake port can be reduced, and as a result, exhaust performance and fuel consumption performance can be improved.
JP-A 61-250381

ところで、1気筒当たり2本の燃料噴射弁を設けると、2本の燃料噴射弁のうちいずれか一方のみが劣化等により正常でなくなった場合に、一般的な異常診断方法では異常な燃料噴射弁を特定できないという問題がある。ここでいう一般的な異常診断方法とは、エンジンの回転変動を検出し、回転速度が低下する期間がある場合には、クランク角センサ及びカム角センサの信号に基づいて当該期間に膨張行程にある気筒を判別し、その気筒の燃料噴射弁が異常であると判定するものである。   By the way, when two fuel injection valves are provided per cylinder, when only one of the two fuel injection valves becomes abnormal due to deterioration or the like, an abnormal fuel injection valve is used in a general abnormality diagnosis method. There is a problem that cannot be identified. The general abnormality diagnosis method referred to here is the detection of engine rotation fluctuation, and when there is a period during which the rotation speed decreases, the expansion stroke is detected during the period based on the signals of the crank angle sensor and the cam angle sensor. A certain cylinder is discriminated and it is judged that the fuel injection valve of that cylinder is abnormal.

しかしながら、特許文献1では、異常な燃料噴射弁の特定法について記載されていない。   However, Patent Document 1 does not describe a method for identifying an abnormal fuel injection valve.

そこで、本発明では、1気筒当たり2本の燃料噴射弁を備えるエンジンにおいて、いずれの燃料噴射弁が劣化等により正常でなくなった場合にも、これを正確に検知することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to accurately detect any fuel injection valve that becomes abnormal due to deterioration or the like in an engine having two fuel injection valves per cylinder.

本発明の燃料噴射弁の異常診断装置は、複数気筒エンジンのそれぞれの気筒に備えられた第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の異常診断装置であって、気筒毎に燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の作動・停止及び噴射量を制御する噴射弁制御手段と、燃焼状態検出手段により、いずれかの気筒に燃焼状態の悪化が検知された場合に、噴射弁制御手段により第1燃料噴射弁若しくは第2燃料噴射弁のいずれかを停止した状態での燃焼状態に基づいて第1燃料噴射弁若しくは第2燃料噴射弁のいずれに異常が発生したかを検知する異常噴射弁検知手段と、を備え、前記燃焼状態検出手段は、所定のクランク角度毎に出力される信号をカウントすることによって燃焼行程に対応するクランク角度だけ回転するのに要する時間である燃焼行程通過時間を気筒別に計測し、前記第1燃料噴射弁及び前記第2燃料噴射弁の両方を作動させた状態での燃焼行程通過時間に基づいて燃焼状態の検出を行い、前記異常噴射弁検知手段は、第1燃料噴射弁を停止させた状態での前記燃焼行程通過時間である第1燃焼行程通過時間及び第2燃料噴射弁を停止させた状態での前記燃焼行程通過時間である第2燃焼行程通過時間に基づいて前記第1燃料噴射弁若しくは前記第2燃料噴射弁のいずれに異常が発生したかを検知する。 An abnormality diagnosis device for a fuel injection valve according to the present invention is an abnormality diagnosis device for a first fuel injection valve and a second fuel injection valve provided in each cylinder of a multi-cylinder engine, and detects a combustion state for each cylinder. The combustion state detection means, the injection valve control means for controlling the operation / stop of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve, and the injection amount, and the combustion state detection means detect the deterioration of the combustion state in any cylinder. In this case, either the first fuel injection valve or the second fuel injection valve is abnormal based on the combustion state in a state where either the first fuel injection valve or the second fuel injection valve is stopped by the injection valve control means. There comprising an abnormality injector detecting means for detecting whether it has occurred, and the combustion state detecting means, rotates by a crank angle corresponding to the combustion stroke by counting the signal outputted every predetermined crank angle The combustion stroke passage time, which is the time required for the combustion, is measured for each cylinder, and the combustion state is detected based on the combustion stroke passage time when both the first fuel injection valve and the second fuel injection valve are operated. The abnormal injection valve detection means performs the first combustion stroke passage time that is the combustion stroke passage time when the first fuel injection valve is stopped and the second fuel injection valve when the second fuel injection valve is stopped. Based on the second combustion stroke passage time, which is the combustion stroke passage time, it is detected whether an abnormality has occurred in the first fuel injection valve or the second fuel injection valve.

本発明によれば、2本の燃料噴射弁を作動させた状態での回転変動に基づく燃焼状態の診断(一般的な失火診断)と、片方の燃料噴射弁を停止した状態での回転変動に基づく燃焼状態の診断を行うので、異常な燃料噴射弁が備えられた気筒を特定し、さらに異常な燃料噴射弁を特定することができる。   According to the present invention, the combustion state diagnosis (general misfire diagnosis) based on the rotational fluctuation with the two fuel injection valves operated, and the rotational fluctuation with one of the fuel injection valves stopped. Since the diagnosis of the combustion state based on this is performed, it is possible to identify the cylinder provided with the abnormal fuel injection valve, and further specify the abnormal fuel injection valve.

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態を適用するエンジンの、1つの気筒の吸気通路を示す図である。1は吸気通路、2a及び2bは燃料噴射弁(第1燃料噴射弁、第2燃料噴射弁)、3a及び3bは吸気通路1の燃焼室側開口部、4は燃料噴射弁2a、2bの作動・停止及び噴射量についての制御や点火時期等の制御を実行するコントロールユニット(噴射弁制御手段、異常噴射弁検知手段、運転領域制限手段)、5はクランク角センサ、6はカム角センサである。なお、開口部3a及び3bに配置される吸気バルブは省略してある。   FIG. 1 is a view showing an intake passage of one cylinder of an engine to which this embodiment is applied. 1 is an intake passage, 2a and 2b are fuel injection valves (first fuel injection valve and second fuel injection valve), 3a and 3b are openings on the combustion chamber side of the intake passage 1, and 4 is an operation of the fuel injection valves 2a and 2b. A control unit (injection valve control means, abnormal injection valve detection means, operation region restriction means) that executes control for stop and injection amount and control of ignition timing, etc., 5 is a crank angle sensor, and 6 is a cam angle sensor . The intake valves arranged in the openings 3a and 3b are omitted.

図1に示すように、1気筒当たり2本の燃料噴射弁2a、2bを設ける。そして、各燃料噴射弁2a、2bからの燃料噴霧(図中の破線)は、それぞれ開口部3a、3bを指向する。   As shown in FIG. 1, two fuel injection valves 2a and 2b are provided per cylinder. Fuel sprays (broken lines in the figure) from the fuel injection valves 2a and 2b are directed to the openings 3a and 3b, respectively.

図2は、燃料噴射弁の異常診断制御のフローチャートである。この異常診断制御は、始動時暖機運転時を除く定常運転時や加減速時に、例えば10msごとのように、所定の微小間隔ごとに繰り返し実行する。   FIG. 2 is a flowchart of abnormality diagnosis control of the fuel injection valve. This abnormality diagnosis control is repeatedly executed at predetermined minute intervals, for example, every 10 ms during steady operation or acceleration / deceleration except during warm-up operation at start-up.

ステップS1では、一般的な失火診断を行う。具体的には、まず、クランク角センサ5及びカム角センサ6の信号に基づいて、エンジンの回転速度(クランクシャフトの回転速度)を検知し、これと並行して、各気筒の運転状態を検知する。   In step S1, a general misfire diagnosis is performed. Specifically, first, the engine rotation speed (crankshaft rotation speed) is detected based on the signals of the crank angle sensor 5 and the cam angle sensor 6, and in parallel with this, the operation state of each cylinder is detected. To do.

燃料噴射弁が燃料を噴射しない場合、又は噴射量が目標値より少ない場合には、トルクを発生しない、又は正常な気筒に比べて発生トルクが小さくなる。このため、当該気筒が膨張行程となる期間は、他の気筒が膨張行程となる期間に比べてクランクシャフト回転速度が低くなる、いわゆる失火状態となり、回転変動が生じる。そこで、回転変動を検知した場合にはステップS2に進む。   When the fuel injection valve does not inject fuel or when the injection amount is less than the target value, no torque is generated or the generated torque is smaller than that of a normal cylinder. For this reason, the period during which the cylinder is in the expansion stroke is a so-called misfire state in which the crankshaft rotational speed is lower than the period during which the other cylinders are in the expansion stroke, and rotational fluctuation occurs. Therefore, if rotation fluctuation is detected, the process proceeds to step S2.

ステップS1で失火を検知しなかった場合は、処理を終了する。   If no misfire is detected in step S1, the process ends.

ステップS2では、クランク角センサ5及びカム角センサ6の検出信号に基づいて、失火状態となった期間中に膨張行程であった気筒を特定し、当該気筒が失火していると判定する。   In step S2, based on the detection signals of the crank angle sensor 5 and the cam angle sensor 6, the cylinder that was in the expansion stroke during the misfire period is specified, and it is determined that the cylinder has misfired.

ここでの失火気筒の判別は、一般的なエンジンにおける気筒判別と同様の方法で行う。すなわち、クランク角を示すクランク角センサ5の検出信号と、気筒番号に応じた信号数となるカム角センサ6の検出信号との組み合わせで、気筒を判別する。   Here, the misfire cylinder is discriminated by the same method as cylinder discrimination in a general engine. That is, the cylinder is determined by a combination of a detection signal of the crank angle sensor 5 indicating the crank angle and a detection signal of the cam angle sensor 6 having the number of signals corresponding to the cylinder number.

なお、クランク角センサ5及びカム角センサ6の検出信号とクランク角度との関係は、図3に示すようになる。クランク角センサ5の検出信号は、クランク角度で180度ごとに欠け歯部分を有するパルス波となり、カム角センサ6の検出信号は、気筒番号に応じた数のパルス波となる。クランク角度は、1番気筒の圧縮上死点位置を基準(ゼロ度)として、クランク角センサ5の検出信号をカウントする。   The relationship between the detection signals of the crank angle sensor 5 and the cam angle sensor 6 and the crank angle is as shown in FIG. The detection signal of the crank angle sensor 5 is a pulse wave having a missing tooth portion every 180 degrees in the crank angle, and the detection signal of the cam angle sensor 6 is a pulse wave of a number corresponding to the cylinder number. As for the crank angle, the detection signal of the crank angle sensor 5 is counted with the compression top dead center position of the first cylinder as a reference (zero degree).

なお、カム角センサ6信号が入力された後に最初に検出した歯欠け部から、所定数のパルス信号(図3では5番目のパルス信号)が入力されたときが、カム角センサ6信号で入力された気筒の圧縮上死点位置となり、これに基づいて点火時期制御等を行うことができる。   When a predetermined number of pulse signals (fifth pulse signal in FIG. 3) are input from the tooth missing portion detected first after the cam angle sensor 6 signal is input, the cam angle sensor 6 signal is input. The compression top dead center position of the cylinder is set, and ignition timing control or the like can be performed based on this.

ステップS3では、回転変動が生じたときの運転状態(エンジン回転速度、負荷等)を記憶する。   In step S3, the operating state (engine speed, load, etc.) when the rotational fluctuation occurs is stored.

ステップS4では、現在の運転状態が燃料噴射弁の異常診断可能領域であるか否かを判定する。具体的には、図4に示すような運転領域マップを予め作成しておき、これを用いて判定する。   In step S4, it is determined whether or not the current operation state is a region where the abnormality of the fuel injection valve can be diagnosed. Specifically, an operation region map as shown in FIG. 4 is created in advance and the determination is made using this map.

なお、エンジン回転数は、クランク角センサ5の検出値から求まり、負荷は図示しないアクセル開度センサの検出値から求まる。図4の縦軸はエンジントルク、横軸はエンジン回転速度、実線は負荷曲線であり、網掛けをした領域Aが異常診断可能領域である。   The engine speed is obtained from the detected value of the crank angle sensor 5, and the load is obtained from the detected value of an accelerator opening sensor (not shown). The vertical axis in FIG. 4 is the engine torque, the horizontal axis is the engine rotation speed, the solid line is the load curve, and the shaded area A is the area where abnormality can be diagnosed.

異常診断領域は、1気筒に設けた2本の燃料噴射弁のうち、いずれか一方の燃料噴射弁のみで、運転状態に応じて定まる目標噴射量だけ燃料を噴射することが可能な運転領域である。エンジン回転速度が低いほど、噴射時間を長くとることができるので、異常診断領域の上限値は、図4に示すように、低回転領域では負荷曲線に沿い、そこから回転速度が高くなるにつれて低くなっている。   The abnormality diagnosis area is an operation area where only one of the two fuel injection valves provided in one cylinder can inject fuel by a target injection amount determined according to the operation state. is there. The lower the engine speed, the longer the injection time. Therefore, as shown in FIG. 4, the upper limit value of the abnormality diagnosis area is along the load curve in the low speed area, and decreases as the speed increases from there. It has become.

判定の結果、異常診断可能領域であればステップS5に進み、そうでなければ異常診断可能領域になるまでステップS4の判定を繰り返す
ステップS5では、燃料噴射弁2aを停止し、燃料噴射弁2bの噴射量に、本来なら燃料噴射弁2aから噴射するはずであった分を加算する。つまり、燃料噴射弁2bの噴射量を2倍にする。噴射量を2倍にする方法としては、例えば、燃料噴射時間を2倍にする方法がある。
As a result of the determination, if the abnormality diagnosis is possible, the process proceeds to step S5. Otherwise, the determination in step S4 is repeated until the abnormality diagnosis possible area is reached. In step S5, the fuel injection valve 2a is stopped. The amount that should have been injected from the fuel injection valve 2a is added to the injection amount. That is, the injection amount of the fuel injection valve 2b is doubled. As a method of doubling the injection amount, for example, there is a method of doubling the fuel injection time.

これにより、燃料噴射弁2aを停止しても、目標噴射量を確保することができる。   Thereby, even if the fuel injection valve 2a is stopped, the target injection amount can be ensured.

なお、便宜上、燃料噴射弁2aを左側、燃料噴射弁2bを右側とする。そして、上記のように燃料噴射弁2bの噴射量を2倍にすることを「右2倍片噴き」ということにする。   For convenience, the fuel injection valve 2a is on the left side and the fuel injection valve 2b is on the right side. Then, doubling the injection amount of the fuel injection valve 2b as described above is referred to as “right double shot”.

また、右2倍片噴きは、少なくともステップS2で確定した失火気筒について行えばよいが、ここでは制御の簡素化のため、全気筒について行うこととする。   In addition, the right double single jet may be performed for at least the misfired cylinder determined in step S2, but here it is performed for all the cylinders in order to simplify the control.

ステップS6では、失火レベル診断を行う。失火レベル診断とは、失火によりエンジン回転速度がどの程度低下したのかを診断するものである。   In step S6, a misfire level diagnosis is performed. The misfire level diagnosis is a diagnosis of how much the engine speed has been reduced due to misfire.

具体的には、ステップS2で確定した失火気筒について、クランクシャフトが180度回転するのに要する時間(右片噴き時ウィンドウ通過時間)Trnを計測する(nは気筒番号を示す)。   Specifically, the time required for the crankshaft to rotate 180 degrees (right-side injection window passage time) Trn is measured for the misfired cylinder determined in step S2 (n indicates the cylinder number).

なお、ここでの180度は、失火気筒の圧縮上死点前90度から圧縮上死点後90度までとする。   180 degrees here is from 90 degrees before the compression top dead center of the misfire cylinder to 90 degrees after the compression top dead center.

ステップS7では、ステップS4と同様の処理を行う。診断可能領域であればステップS8に進み、そうでなければこの処理を繰り返す。   In step S7, the same process as in step S4 is performed. If it is a diagnosable area, the process proceeds to step S8, and if not, this process is repeated.

ステップS8では、右2倍片噴きとは逆に、右側の燃料噴射弁2bを停止し、左側の燃料噴射弁2aの噴射量を2倍にする「左2倍片噴き」を行う。   In step S8, the right fuel injection valve 2b is stopped and the left fuel injection valve 2a is doubled by performing "left double fuel injection" contrary to the right double fuel injection.

ステップS9では、ステップS6と同様に、失火レベル診断を行い、左片噴き時ウィンドウ通過時間Tlnを計測する。   In step S9, as in step S6, a misfire level diagnosis is performed, and a window passage time Tln during left side injection is measured.

なお、ステップS5、S6とステップS8、S9は、いずれを先に行ってもよい。つまり、右2倍片噴きと左2倍片噴きは、いずれを先に行ってもよい。   Note that any of steps S5 and S6 and steps S8 and S9 may be performed first. That is, either the right double shot or the left double shot may be performed first.

ステップS10では、右片噴き時ウィンドウ通過時間Trnから左片噴き時ウィンドウ通過時間Tlnを引くことにより、左右のウィンドウ通過時間差ΔTnを算出する。   In step S10, the left-right window passage time difference ΔTn is calculated by subtracting the left-side jet window passing time Tln from the right-side jet window passing time Trn.

図5は、直列4気筒エンジンで、2番気筒の右側の燃料噴射弁2bが異常な場合の例を示す図である。縦軸は失火判定用のウィンドウ通過時間、横軸はウィンドウ時間を測定する気筒である。なお、点火順序は1番気筒−3番気筒−4番気筒−2番気筒である。   FIG. 5 is a diagram showing an example in which the right fuel injection valve 2b of the second cylinder is abnormal in an in-line four-cylinder engine. The vertical axis represents the window passage time for misfire determination, and the horizontal axis represents the cylinder for measuring the window time. The ignition order is No. 1 cylinder, No. 3 cylinder, No. 4 cylinder, and No. 2 cylinder.

左側の燃料噴射弁2aは正常なので、左2倍片噴き実行時の2番気筒のウィンドウ通過時間Tl2は、他の気筒とほぼ同じになる。これに対して、右2倍片噴き実行時には、2番気筒のウィンドウ通過時間Tr2が他気筒に比べて長くなる。   Since the fuel injection valve 2a on the left side is normal, the window passage time Tl2 of the second cylinder when the left double injection is performed is substantially the same as the other cylinders. On the other hand, the window passage time Tr2 of the second cylinder is longer than that of the other cylinders when the right double shot is executed.

そして、左右のウィンドウ通過時間差ΔT2は、Tr2からTl2を引いたものである。   The left and right window passage time difference ΔT2 is obtained by subtracting Tl2 from Tr2.

ステップS11では、時間差ΔTnと右失火クライテリアMFRとの比較を行い、時間差ΔTnの方が小さければステップS12に進み、大きければステップS13に進む。右失火クライテリアMFRは、許容し得る失火レベルにおける左右のウィンドウ通過時間差として予め設定した値である。   In step S11, the time difference ΔTn is compared with the right misfire criteria MFR. If the time difference ΔTn is smaller, the process proceeds to step S12, and if larger, the process proceeds to step S13. The right misfire criterion MFR is a value set in advance as the difference between the left and right window passage times at an acceptable misfire level.

ステップS12では、右側の燃料噴射弁2bは正常であると判断し、ステップS14に進む。   In step S12, it is determined that the right fuel injection valve 2b is normal, and the process proceeds to step S14.

ステップS13では、右側の燃料噴射弁2bが異常であると判断し、右側失火フラグFMFRnをたててステップS14に進む。なお、FMFRnのnは気筒番号であり、例えば失火気筒が1番気筒であれば、FMFR1となる。   In step S13, it is determined that the right fuel injection valve 2b is abnormal, a right misfire flag FMFRn is set, and the process proceeds to step S14. In addition, n of FMFRn is a cylinder number. For example, if the misfire cylinder is the first cylinder, it becomes FMFR1.

ステップS14では、時間差ΔTnと左失火クライテリアMFLとの比較を行い、時間差ΔTnの方が大きければステップS15に進み、小さければステップS16に進む。左失火クライテリアMFLは、右失火クライテリアMFRと同様に、許容し得る失火レベルにおける左右のウィンドウ通過時間差として予め設定した値である。   In step S14, the time difference ΔTn is compared with the left misfire criteria MFL. If the time difference ΔTn is larger, the process proceeds to step S15, and if smaller, the process proceeds to step S16. The left misfire criteria MFL is a value set in advance as the difference between the left and right window passage times at an acceptable misfire level, as with the right misfire criteria MFR.

ステップS15では、左側の燃料噴射弁2aは正常であると判断し、ステップS17に進む。   In step S15, it is determined that the left fuel injection valve 2a is normal, and the process proceeds to step S17.

ステップS16では、左側の燃料噴射弁2aが異常であると判断し、左側失火フラグFMFLnをたててステップS17に進む。   In step S16, it is determined that the left fuel injection valve 2a is abnormal, the left misfire flag FMFLn is set, and the process proceeds to step S17.

なお、ステップS11〜S13とステップS14〜S16は、いずれを先に実行しても構わない。   Note that any of steps S11 to S13 and steps S14 to S16 may be executed first.

ステップS17では、右側失火フラグFMFRn、左側失火フラグFMFLnの少なくとも一方のフラグが立っているか否かを判定し、立っている場合はステップS18に進み、いずれも立っていない場合はステップS20に進む。   In step S17, it is determined whether or not at least one of the right misfire flag FMFRn and the left misfire flag FMFLn is set. If yes, the process proceeds to step S18. If none is set, the process proceeds to step S20.

ステップS18では、失火フラグに基づいて異常な燃料噴射弁を特定する。ステップS19では、フェイルセーフ制御として、異常な燃料噴射弁を停止し、正常な燃料噴射弁の噴射量を2倍にする。例えば、右側の燃料噴射弁2bが異常である場合には、燃料噴射弁2bを停止して、左2倍片噴きを行う。   In step S18, an abnormal fuel injection valve is identified based on the misfire flag. In step S19, as the fail-safe control, the abnormal fuel injection valve is stopped and the injection amount of the normal fuel injection valve is doubled. For example, when the right fuel injection valve 2b is abnormal, the fuel injection valve 2b is stopped and the left double injection is performed.

これにより、燃料噴射量の指令値と実際の噴射量を一致させることができる。   Thereby, the command value of the fuel injection amount and the actual injection amount can be matched.

そして、運転領域が図4の診断可能領域内となるような制限を行う。例えば、加速要求等があった場合でも、目標エンジントルクは診断可能領域内での上限値に制限する。これは、片噴きでは2本の燃料噴射弁2a、2bを使用する場合に比べて、噴射可能量が制限されてしまうからである。   And a restriction | limiting is performed so that a driving | operation area | region will be in the diagnosis possible area | region of FIG. For example, even when there is an acceleration request or the like, the target engine torque is limited to the upper limit value within the diagnosis possible region. This is because the amount of fuel that can be injected is limited in a single injection as compared with the case where two fuel injection valves 2a and 2b are used.

なお、フェイルセーフ制御実行時には、燃料噴射弁異常時用のMILを点灯する。   When the fail safe control is executed, the MIL for when the fuel injection valve is abnormal is turned on.

ステップS20では、燃料噴射弁異常時用とは別のMIL、つまり他の機器が劣化した場合に点灯する通常のMILを点灯する。これは、両方の燃料噴射弁2a、2bが異常である可能性の他に、燃料噴射弁2a、2bは正常で点火系等に問題がある可能性もあり、そのいずれかを特定することができないからである。   In step S20, a MIL different from that for when the fuel injection valve is abnormal, that is, a normal MIL that is turned on when other equipment deteriorates is lit. In addition to the possibility that both of the fuel injection valves 2a and 2b are abnormal, there is a possibility that the fuel injection valves 2a and 2b are normal and there is a problem in the ignition system. It is not possible.

上記のように、本実施形態の異常診断は、まず通常の失火診断により異常な燃料噴射弁を備える気筒を特定し、その後で、片方の燃料噴射弁を停止して行う失火レベル診断を左右両方について行うことにより、異常な燃料噴射弁を特定する。なお、ステップS1、S2が失火気筒特定手段に相当し、ステップS4〜S18が異常噴射弁特定手段に相当し、ステップS19が運転領域制限手段に相当する。   As described above, the abnormality diagnosis of the present embodiment first identifies a cylinder having an abnormal fuel injection valve by a normal misfire diagnosis, and then performs a misfire level diagnosis performed by stopping one fuel injection valve on both the left and right sides. To identify abnormal fuel injectors. Steps S1 and S2 correspond to the misfire cylinder specifying means, steps S4 to S18 correspond to the abnormal injection valve specifying means, and step S19 corresponds to the operation region limiting means.

以上により本実施形態では、次のような効果を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)通常の失火診断により失火気筒を特定し、その後、右片噴き時ウィンドウ通過時間Trnと左片噴き時ウィンドウ通過時間Tlnに基づいて燃料噴射弁2a、2bの異常診断を行うので、異常な燃料噴射弁を特定することができる。   (1) Since the misfire cylinder is specified by the normal misfire diagnosis, and thereafter the abnormality diagnosis of the fuel injection valves 2a and 2b is performed based on the right side jet window passing time Trn and the left side jet window passing time Tln. A fuel injection valve can be identified.

(2)右片噴き時ウィンドウ通過時間Trnと左片噴き時ウィンドウ通過時間Tlnの時間差ΔTnを演算し、この時間差ΔTnを右失火クライテリアMFRと左失火クライテリアMFLのそれぞれと比較し、時間差ΔTnが両失火クライテリアMFR、MFLのいずれよりも小さい場合には、燃料噴射弁2a、2bは正常であると判断し、時間差ΔTnの方が両クライテリアMFR、MFLのいずれか一方より大きい場合には、右失火クライテリアMFRより大きければ燃料噴射弁2bが、左失火クライテリアMFLより大きければ燃料噴射弁2aが、それぞれ異常であると判断するので、異常な燃料噴射弁を的確に特定することができる。   (2) The time difference ΔTn between the window passing time Trn at the right side jet and the window passing time Tln at the left side jet is calculated, and this time difference ΔTn is compared with each of the right misfire criteria MFR and the left misfire criteria MFL. If it is smaller than either of the misfire criteria MFR and MFL, it is determined that the fuel injection valves 2a and 2b are normal, and if the time difference ΔTn is larger than either of the both criteria MFR and MFL, the right misfire If the fuel injection valve 2b is larger than the criterion MFR and the fuel injection valve 2a is determined to be abnormal if it is larger than the left misfire criterion MFL, it is possible to accurately identify the abnormal fuel injection valve.

(3)時間差ΔTnが両クライテリアMFR、MFLのいずれよりも大きい場合には、異常な燃料噴射弁を特定せずにMILを点灯するので、燃料噴射弁2a、2bの劣化と点火系等の劣化とを区別することができる。   (3) When the time difference ΔTn is larger than both of the criteria MFR and MFL, the MIL is turned on without specifying an abnormal fuel injection valve, so that the fuel injection valves 2a and 2b are deteriorated and the ignition system is deteriorated. And can be distinguished.

(4)異常診断を、運転状態に応じて定まる要求燃料量を燃料噴射弁2a又は2bのいずれか一方のみで確保することができる運転領域(異常診断可能領域)でのみ実行するので、異常診断のために運転性を犠牲にすることがない。   (4) Abnormality diagnosis is executed only in an operating region (abnormality diagnosable region) in which the required fuel amount determined according to the operating state can be secured only by either one of the fuel injection valves 2a or 2b. For no driving sacrifice.

(5)異常な燃料噴射弁が特定された場合には、異常な燃料噴射弁を停止し、かつ正常な燃料噴射弁の噴射量を増量補正するので、燃料噴射弁が劣化した場合の運転性を確保することができる。   (5) When an abnormal fuel injection valve is identified, the abnormal fuel injection valve is stopped and the injection amount of the normal fuel injection valve is corrected to increase, so that the operability when the fuel injection valve deteriorates Can be secured.

(6)燃料噴射弁の劣化が検知された場合には、運転領域を異常診断可能領域に制限するので、燃料噴射弁2a又は2bが劣化した場合に、燃料噴射量不足による排気性能等の低下を防止することができる。   (6) When the deterioration of the fuel injection valve is detected, the operation region is limited to a region where abnormality can be diagnosed. Therefore, when the fuel injection valve 2a or 2b deteriorates, the exhaust performance or the like decreases due to insufficient fuel injection amount. Can be prevented.

なお、本実施形態では、ウィンドウ通過時間に基づく失火診断を利用して異常な燃料噴射弁を特定したが、これ以外にも、例えば空燃比の変化や所定期間中のエンジン回転数変動量に基づく失火診断を利用してもよい。   In the present embodiment, an abnormal fuel injection valve is identified using a misfire diagnosis based on the window passage time. However, other than this, for example, based on a change in the air-fuel ratio or an engine speed fluctuation amount during a predetermined period. Misfire diagnosis may be used.

また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

本実施形態を適用するエンジンの吸気通路を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the intake passage of the engine to which this embodiment is applied. 異常診断のための制御のフローチャートである。It is a flowchart of control for abnormality diagnosis. クランク角センサ及びカム角センサの検出値とクランク角度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the detected value of a crank angle sensor and a cam angle sensor, and a crank angle. 診断可能領域を示す運転領域マップである。It is a driving | operation area | region map which shows a diagnosis possible area | region. 失火判定用ウィンドウ通過時間の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the window passage time for misfire determination.

符号の説明Explanation of symbols

1 吸気通路
2a、2b 燃料噴射弁
3a、3b 吸気ポート開口部
1 Intake passage 2a, 2b Fuel injection valve 3a, 3b Intake port opening

Claims (7)

複数気筒エンジンのそれぞれの気筒に備えられた第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の異常診断装置であって、
気筒毎に燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、
前記第1燃料噴射弁及び前記第2燃料噴射弁の作動・停止及び噴射量を制御する噴射弁制御手段と、
前記燃焼状態検出手段により、いずれかの気筒に燃焼状態の悪化が検知された場合に、前記噴射弁制御手段により前記第1燃料噴射弁若しくは前記第2燃料噴射弁のいずれかを停止した状態での燃焼状態に基づいて前記第1燃料噴射弁若しくは前記第2燃料噴射弁のいずれに異常が発生したかを検知する異常噴射弁検知手段と、
を備え
前記燃焼状態検出手段は、所定のクランク角度毎に出力される信号をカウントすることによって燃焼行程に対応するクランク角度だけ回転するのに要する時間である燃焼行程通過時間を気筒別に計測し、前記第1燃料噴射弁及び前記第2燃料噴射弁の両方を作動させた状態での燃焼行程通過時間に基づいて燃焼状態の検出を行い、
前記異常噴射弁検知手段は、第1燃料噴射弁を停止させた状態での前記燃焼行程通過時間である第1燃焼行程通過時間及び第2燃料噴射弁を停止させた状態での前記燃焼行程通過時間である第2燃焼行程通過時間に基づいて前記第1燃料噴射弁若しくは前記第2燃料噴射弁のいずれに異常が発生したかを検知することを特徴とする燃料噴射弁の異常診断装置。
An abnormality diagnosis device for a first fuel injection valve and a second fuel injection valve provided in each cylinder of a multi-cylinder engine,
Combustion state detection means for detecting the combustion state for each cylinder;
Injection valve control means for controlling the operation / stop of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve and the injection amount;
When the combustion state detection means detects deterioration of the combustion state in any of the cylinders, either the first fuel injection valve or the second fuel injection valve is stopped by the injection valve control means. An abnormal injection valve detecting means for detecting which of the first fuel injection valve or the second fuel injection valve is abnormal based on the combustion state of
Equipped with a,
The combustion state detection means measures a combustion stroke passage time, which is a time required for rotation by a crank angle corresponding to a combustion stroke, by counting a signal output for each predetermined crank angle for each cylinder. Detecting a combustion state based on a combustion stroke passage time in a state where both the first fuel injection valve and the second fuel injection valve are operated;
The abnormal injection valve detection means includes a first combustion stroke passage time that is the combustion stroke passage time when the first fuel injection valve is stopped and the combustion stroke passage when the second fuel injection valve is stopped. An abnormality diagnosis device for a fuel injection valve that detects whether an abnormality has occurred in the first fuel injection valve or the second fuel injection valve based on a second combustion stroke passage time that is a time .
前記異常噴射弁検知手段は、前記第1燃焼行程通過時間と前記第2燃焼行程通過時間の偏差を演算し、この偏差を前記第1燃料噴射弁の異常診断用の第1閾値及び前記第2燃料噴射弁の異常診断用の第2閾値のそれぞれと比較し、前記偏差が前記第1閾値及び前記第2閾値のいずれよりも小さい場合には、前記第1燃料噴射弁及び前記第2燃料噴射弁は正常であると判断し、前記偏差の方が前記第1閾値又は前記第2閾値のいずれか一方より大きい場合には、前記第1閾値より大きければ前記第1燃料噴射弁が、前記第2閾値より大きければ前記第2燃料噴射弁が、それぞれ異常であると判断することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁の異常診断装置。 The abnormal injection valve detection means calculates a deviation between the first combustion stroke passage time and the second combustion stroke passage time, and uses the deviation as a first threshold for abnormality diagnosis of the first fuel injection valve and the second. When the deviation is smaller than both the first threshold value and the second threshold value as compared with each of the second threshold values for abnormality diagnosis of the fuel injection valve, the first fuel injection valve and the second fuel injection The valve is determined to be normal, and if the deviation is greater than either the first threshold value or the second threshold value, the first fuel injection valve is greater than the first threshold value. 2. The abnormality diagnosis device for a fuel injection valve according to claim 1 , wherein the second fuel injection valve is determined to be abnormal if it is greater than two threshold values. 前記異常噴射弁検知手段は、前記偏差が前記第1閾値及び前記第2閾値のいずれよりも大きい場合には、異常である燃料噴射弁を特定せずに運転者に警告を発することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料噴射弁の異常診断装置。 When the deviation is larger than both the first threshold value and the second threshold value, the abnormal injection valve detection means issues a warning to the driver without specifying an abnormal fuel injection valve. The abnormality diagnosis device for a fuel injection valve according to claim 1 or 2 . 複数気筒エンジンのそれぞれの気筒に備えられた第1燃料噴射弁及び第2燃料噴射弁の異常診断装置であって、
気筒毎に燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、
前記第1燃料噴射弁及び前記第2燃料噴射弁の作動・停止及び噴射量を制御する噴射弁制御手段と、
前記燃焼状態検出手段により、いずれかの気筒に燃焼状態の悪化が検知された場合に、前記噴射弁制御手段により前記第1燃料噴射弁若しくは前記第2燃料噴射弁のいずれかを停止した状態での燃焼状態に基づいて前記第1燃料噴射弁若しくは前記第2燃料噴射弁のいずれに異常が発生したかを検知する異常噴射弁検知手段と、
を備え
前記異常噴射弁検知手段による異常噴射弁の検知は、運転状態に応じて定まる要求燃料量を前記第1燃料噴射弁又は前記第2燃料噴射弁のいずれか一方のみで確保することができる運転領域でのみ実行することを特徴とする燃料噴射弁の異常診断装置。
An abnormality diagnosis device for a first fuel injection valve and a second fuel injection valve provided in each cylinder of a multi-cylinder engine,
Combustion state detection means for detecting the combustion state for each cylinder;
Injection valve control means for controlling the operation / stop of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve and the injection amount;
When the combustion state detection means detects deterioration of the combustion state in any of the cylinders, either the first fuel injection valve or the second fuel injection valve is stopped by the injection valve control means. An abnormal injection valve detecting means for detecting which of the first fuel injection valve or the second fuel injection valve is abnormal based on the combustion state of
Equipped with a,
The detection of the abnormal injection valve by the abnormal injection valve detecting means is an operation region in which the required fuel amount determined according to the operating state can be ensured by only one of the first fuel injection valve and the second fuel injection valve. An abnormality diagnosis device for a fuel injection valve, which is executed only in
前記噴射弁制御手段は、前記異常噴射弁検知手段により異常な燃料噴射弁が特定された場合には、異常である燃料噴射弁を停止し、かつ正常な燃料噴射弁の噴射量を増量補正することを特徴とする請求項1から4のいずれ一つに記載の燃料噴射弁の異常診断装置。 When an abnormal fuel injection valve is specified by the abnormal injection valve detection means, the injection valve control means stops the abnormal fuel injection valve and corrects the injection amount of the normal fuel injection valve to be increased. The abnormality diagnosis device for a fuel injection valve according to any one of claims 1 to 4 , wherein: 前記正常な燃料噴射弁の噴射量の増量補正は、噴射量を2倍に増量するものであることを特徴とする請求項5に記載の燃料噴射弁の異常診断装置。 6. The abnormality diagnosis device for a fuel injection valve according to claim 5 , wherein the increase correction of the injection amount of the normal fuel injection valve is to increase the injection amount by a factor of two. 運転領域を制限し得る運転領域制限手段を備え、
前記異常噴射弁検知手段によりいずれかの燃料噴射弁が異常であると判断された場合には、前記運転領域制限手段は、運転領域を前記所定の運転領域に制限することを特徴とする請求項5または6に記載の燃料噴射弁の異常診断装置。
An operation area limiting means capable of limiting the operation area is provided,
Claim If any of the fuel injection valve is determined to be abnormal by the abnormality injector detecting means, said operation range limiting means, characterized in that to limit the operating region in the predetermined operating region The abnormality diagnosis device for a fuel injection valve according to 5 or 6 .
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