JP5630462B2 - Fuel injection control device - Google Patents

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Description

本発明は、電動の低圧ポンプから供給される燃料を加圧して圧送する高圧ポンプの圧送異常を判定する燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システムに関する。   The present invention relates to a fuel injection control device that determines a pumping abnormality of a high-pressure pump that pressurizes and feeds fuel supplied from an electric low-pressure pump, and a fuel injection system using the same.

従来、電動の低圧ポンプから供給される燃料を加圧して圧送する高圧ポンプの圧送量を調量弁で調量し、高圧ポンプで加圧された燃料を蓄圧室で蓄圧して燃料噴射弁から噴射する燃料噴射システムにおいて、蓄圧室の燃料圧力を圧力センサで検出し、検出した実圧力が目標圧力になるように高圧ポンプの圧送量を調量弁で調量することが行われている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a high-pressure pump that pressurizes and feeds fuel supplied from an electric low-pressure pump is metered by a metering valve, and fuel pressurized by a high-pressure pump is accumulated in a pressure accumulating chamber and then fed from a fuel injection valve. In a fuel injection system for injection, a fuel pressure in a pressure accumulating chamber is detected by a pressure sensor, and a pumping amount of a high-pressure pump is metered by a metering valve so that the detected actual pressure becomes a target pressure ( For example, see Patent Document 1.)

特許文献1では、蓄圧室の燃料圧力の検出結果に基づき、調量弁の作動不良等のために高圧ポンプの圧送量が過大になっているために蓄圧室の実圧力が目標圧力よりも過度に上昇していると判定すると、電動の低圧ポンプに加える電圧を低下させる。これにより、特許文献1では、低圧ポンプから高圧ポンプに供給される燃料量を減少して高圧ポンプの圧送量を減少させることにより、蓄圧室の実圧力が目標圧力よりも過度に上昇することを防止しようとしている。   In Patent Document 1, based on the detection result of the fuel pressure in the accumulator, the actual pressure in the accumulator is excessively higher than the target pressure because the pumping amount of the high-pressure pump is excessive due to malfunction of the metering valve. If it is determined that the voltage is increased, the voltage applied to the electric low-pressure pump is decreased. Accordingly, in Patent Document 1, the actual pressure in the pressure accumulating chamber rises excessively from the target pressure by reducing the amount of fuel supplied from the low pressure pump to the high pressure pump and reducing the pumping amount of the high pressure pump. Trying to prevent.

特開2010−255544号公報JP 2010-255544 A

しかしながら、高圧燃料を蓄圧する蓄圧室の燃料圧力を検出して高圧系の燃料圧力が過度に上昇していると判定する方式では、高圧ポンプの圧送量が過大になっているために高圧系の燃料圧力は既に過度に上昇している状態である。そして、電動の低圧ポンプに加える電圧を低下しても、低圧ポンプに加わる電圧が低下してから高圧ポンプに供給される燃料量が減少し、高圧ポンプの圧送量が減少することにより高圧系の燃料圧力が低下するまでの間には応答遅れがある。   However, in the method of determining that the fuel pressure of the high-pressure system has risen excessively by detecting the fuel pressure in the pressure accumulating chamber that accumulates high-pressure fuel, the amount of high-pressure pump is excessive, so The fuel pressure has already increased excessively. Even if the voltage applied to the electric low-pressure pump is reduced, the amount of fuel supplied to the high-pressure pump is reduced after the voltage applied to the low-pressure pump is reduced, and the pumping amount of the high-pressure pump is reduced. There is a response delay before the fuel pressure drops.

したがって、高圧系の燃料圧力が過度に上昇していると判定されてから高圧ポンプの圧送量が減少して高圧系の燃料圧力が低下するまでの間、高圧系において燃料圧力が過度に上昇している状態が継続するという問題がある。   Therefore, the fuel pressure rises excessively in the high pressure system from when it is determined that the fuel pressure of the high pressure system is excessively increased until the pumping amount of the high pressure pump decreases and the fuel pressure of the high pressure system decreases. There is a problem that the state continues.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、高圧ポンプの圧送異常を早期に検出する燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel injection control device that detects an abnormal pumping of a high-pressure pump at an early stage and a fuel injection system using the same.

高圧ポンプの圧送行程において調量弁が開弁している間は加圧室の燃料を低圧側に戻し、調量弁が閉弁すると加圧室において燃料の加圧が開始されることにより高圧ポンプの圧送量を調量弁が調量する構成では、圧送行程において調量弁が開弁して加圧室の燃料を低圧側に戻している間は低圧側の燃料圧力が上昇し、圧送行程において調量弁が閉弁し加圧された燃料を高圧側に圧送している間は低圧側の燃料圧力は低下する。   While the metering valve is open during the pumping stroke of the high-pressure pump, the fuel in the pressurizing chamber is returned to the low pressure side. When the metering valve is closed, the pressurization of the fuel is started in the pressurizing chamber. In a configuration in which the metering valve regulates the pumping amount of the pump, the fuel pressure on the low pressure side rises while the metering valve opens in the pumping stroke and the fuel in the pressurizing chamber is returned to the low pressure side. During the stroke, the fuel pressure on the low pressure side decreases while the metering valve is closed and the pressurized fuel is being pumped to the high pressure side.

高圧ポンプの圧送量は圧送行程において調量弁が閉弁している加圧期間により決定されるので、低圧系の燃料圧力の変化を検出すれば、高圧ポンプが圧送異常であるか否かを判定できる。   Since the pumping amount of the high-pressure pump is determined by the pressurization period during which the metering valve is closed during the pumping stroke, if a change in the fuel pressure in the low-pressure system is detected, whether or not the high-pressure pump is abnormal in pumping is determined. Can be judged.

そこで、本発明の燃料噴射制御装置によると、電動の低圧ポンプと高圧ポンプとの間の低圧系の燃料圧力または燃料圧力に関連する物理量のいずれかの検出値に基づいて高圧ポンプが圧送異常であるか否かを判定する。
高圧ポンプが圧送異常であるか否かを判定する場合、検出値に基づいて高圧ポンプの圧送量を推定し、推定された圧送量と、高圧ポンプから燃料噴射弁に至る高圧系で消費される燃料消費量とを比較し、推定された圧送量が燃料消費量に対して所定量以上である場合は高圧ポンプの過圧送と判定し、推定された圧送量が燃料消費量に対して所定量以下の場合は高圧ポンプの圧送不足と判定する。
あるいは、検出値が所定タイミングで変化しない場合、高圧ポンプの圧送異常と判定する。
Therefore, according to the fuel injection control device of the present invention, the high-pressure pump is abnormally pumped based on the detected value of either the low-pressure fuel pressure between the electric low-pressure pump and the high-pressure pump or the physical quantity related to the fuel pressure. It is determined whether or not there is.
When determining whether the high-pressure pump is abnormal in pumping, the pumping amount of the high-pressure pump is estimated based on the detected value, and the estimated pumping amount and the high-pressure system from the high-pressure pump to the fuel injection valve are consumed. Compared with the fuel consumption, if the estimated pumping amount is more than the predetermined amount with respect to the fuel consumption, it is determined that the high-pressure pump is overpressured, and the estimated pumping amount is the predetermined amount with respect to the fuel consumption. In the following cases, it is determined that the high pressure pump is insufficiently pumped.
Alternatively, when the detected value does not change at a predetermined timing, it is determined that the high pressure pump is abnormally pumped.

このように低圧系の燃料圧力そのものの検出値、あるいは低圧系の燃料圧力に関連し燃料圧力に応じて変化する物理量のいずれかの検出値に基づいて高圧ポンプが圧送異常であるか否かを判定するので、高圧ポンプの圧送異常のために高圧系の燃料圧力が異常になる前に、早期に高圧ポンプの圧送異常を検出できる。   In this way, whether or not the high-pressure pump is abnormally pumped is determined based on the detected value of the low-pressure fuel pressure itself or the detected value of the physical quantity that changes in accordance with the fuel pressure in relation to the low-pressure fuel pressure. Since the determination is made, it is possible to detect the abnormal pressure feeding of the high pressure pump at an early stage before the fuel pressure of the high pressure system becomes abnormal due to the abnormal pressure feeding of the high pressure pump.

これにより、高圧ポンプの圧送異常として、例えば圧送量が過度に上昇する過圧送が発生すると、電動の低圧ポンプから高圧ポンプへの燃料供給を停止するなどの適切な処理を速やかに実行できる。その結果、高圧ポンプの過圧送を速やかに解消し、高圧系において燃料圧力が過度に上昇することを防止できる。   As a result, when an overpressure that causes an excessive increase in the amount of pumping occurs as an abnormal pumping of the high-pressure pump, for example, appropriate processing such as stopping the fuel supply from the electric low-pressure pump to the high-pressure pump can be quickly executed. As a result, it is possible to quickly eliminate the overpressure of the high pressure pump and to prevent the fuel pressure from rising excessively in the high pressure system.

尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組合せにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。   The functions of the plurality of means provided in the present invention are realized by hardware resources whose functions are specified by the configuration itself, hardware resources whose functions are specified by a program, or a combination thereof. The functions of the plurality of means are not limited to those realized by hardware resources that are physically independent of each other.

本実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。The block diagram which shows the fuel-injection system by this embodiment. 高圧ポンプの構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of a high pressure pump. 調量弁電流、低圧ポンプ駆動電流、低圧系燃料圧力、カムリフトの関係を示すタイムチャート。The time chart which shows the relationship between metering valve current, low pressure pump drive current, low pressure fuel pressure, and cam lift. 高圧ポンプの圧送異常判定処理1を示すフローチャート。The flowchart which shows the pumping abnormality determination process 1 of a high pressure pump. 高圧ポンプの圧送異常判定処理2を示すフローチャート。The flowchart which shows the pumping abnormality determination process 2 of a high pressure pump.

(燃料噴射システム)
図1に示す燃料噴射システム2は、例えば、自動車用の多気筒のディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」ともいう。)に燃料を噴射するためのものである。燃料噴射システム2は、フィードポンプ(Feed Pump:FP)12と、高圧ポンプ20と、コモンレール40と、燃料噴射弁50と、電子制御装置(Electronic Control Unit:ECU)60とから主に構成されている。尚、図1では、複数の気筒のうち一つの気筒に対応する燃料噴射弁50だけを図示し、他の気筒の燃料噴射弁50の図示を省略している。
(Fuel injection system)
A fuel injection system 2 shown in FIG. 1 is for injecting fuel into, for example, a multi-cylinder diesel engine for automobiles (hereinafter also simply referred to as “engine”). The fuel injection system 2 is mainly composed of a feed pump (FP) 12, a high-pressure pump 20, a common rail 40, a fuel injection valve 50, and an electronic control unit (ECU) 60. Yes. In FIG. 1, only the fuel injection valve 50 corresponding to one cylinder among the plurality of cylinders is illustrated, and illustration of the fuel injection valves 50 of other cylinders is omitted.

FP12は、円板状の回転体の外周に複数の羽根を形成したインペラをモータにより回転させる電動ポンプである。FP12は、インペラが回転することにより燃料タンク10内の燃料を吸入し高圧ポンプ20側に供給する。FP12は、バッテリと直接接続されて駆動電流を供給されている。したがって、FP12の回転速度が一定であれば、FP12の駆動電流はほぼ一定になる。   The FP 12 is an electric pump that rotates, by a motor, an impeller having a plurality of blades formed on the outer periphery of a disk-shaped rotating body. The FP 12 sucks the fuel in the fuel tank 10 and supplies it to the high-pressure pump 20 side as the impeller rotates. The FP 12 is directly connected to the battery and supplied with a drive current. Therefore, if the rotation speed of the FP 12 is constant, the drive current of the FP 12 is substantially constant.

図2に示すように、高圧ポンプ20は、カムシャフトのカムの回転に伴いプランジャ22が往復移動することにより、FP12から低圧配管100を通って供給される燃料を加圧室200に吸入して加圧する公知のポンプである。   As shown in FIG. 2, the high-pressure pump 20 sucks fuel supplied from the FP 12 through the low-pressure pipe 100 into the pressurizing chamber 200 by reciprocating the plunger 22 as the camshaft cam rotates. This is a known pump for pressurization.

調量弁24は通電をオフされると開弁し、燃料入口26を開放する。これにより、プランジャ22が上死点から下死点に向けて下降する吸入行程において低圧配管100と加圧室200とが連通し、加圧室200に燃料が吸入される。   When the energization is turned off, the metering valve 24 is opened and the fuel inlet 26 is opened. As a result, the low pressure pipe 100 and the pressurizing chamber 200 communicate with each other in the suction stroke in which the plunger 22 descends from the top dead center toward the bottom dead center, and fuel is sucked into the pressurizing chamber 200.

調量弁24は通電をオンされると閉弁し、燃料入口26を閉じる。プランジャ22が下死点から上死点に向けて上昇する圧送行程において、調量弁24が閉弁して燃料入口26を閉じ低圧配管100と加圧室200との連通を遮断することにより、加圧室200の燃料の加圧が開始される。   When the energization is turned on, the metering valve 24 is closed and the fuel inlet 26 is closed. In the pressure feed stroke in which the plunger 22 rises from the bottom dead center toward the top dead center, the metering valve 24 closes, the fuel inlet 26 is closed, and the communication between the low pressure pipe 100 and the pressurizing chamber 200 is shut off. Pressurization of the fuel in the pressurizing chamber 200 is started.

吐出弁28は、加圧室200の燃料が加圧され所定の開弁圧以上になると開弁し、加圧室200の燃料を高圧配管104に圧送する。
図1に示すレギュレート弁30は、FP12から高圧ポンプ20に燃料を供給する低圧配管100と、高圧ポンプ20の余剰燃料を燃料タンク10にリターンするリターン配管102とを接続する配管に設置されている。レギュレート弁30は、所定の開弁圧で開弁することにより、低圧配管100の過剰燃料をリターン配管102から燃料タンク10にリターンする。これにより、レギュレート弁30と高圧ポンプ20との間の低圧配管100の燃料圧力の変動を抑制する。
The discharge valve 28 is opened when the fuel in the pressurizing chamber 200 is pressurized and exceeds a predetermined valve opening pressure, and the fuel in the pressurizing chamber 200 is pumped to the high-pressure pipe 104.
The regulating valve 30 shown in FIG. 1 is installed in a pipe connecting a low-pressure pipe 100 that supplies fuel from the FP 12 to the high-pressure pump 20 and a return pipe 102 that returns surplus fuel from the high-pressure pump 20 to the fuel tank 10. Yes. The regulator valve 30 is opened at a predetermined valve opening pressure, whereby excess fuel in the low pressure pipe 100 is returned from the return pipe 102 to the fuel tank 10. Thereby, the fluctuation | variation of the fuel pressure of the low pressure piping 100 between the regulator valve 30 and the high pressure pump 20 is suppressed.

本実施形態のように調量弁24が閉弁することにより加圧開始タイミングを決定して高圧ポンプ20の圧送量を調量する吐出調量式の調量弁24を使用する構成では、高圧ポンプ20の上流側の低圧系の燃料圧力は、吸入行程において加圧室200の容量分の燃料を吸入できる圧力以上であればよいので、吸入調量式の調量弁を使用する構成に比べ、レギュレート弁30の開弁圧は高く、流量は少なく、開閉応答性は遅くてもよい。   In the configuration using the discharge metering type metering valve 24 that determines the pressurization start timing by metering the metering valve 24 as in the present embodiment and metering the pumping amount of the high pressure pump 20, the high pressure The fuel pressure of the low pressure system upstream of the pump 20 only needs to be equal to or higher than the pressure at which the fuel corresponding to the capacity of the pressurizing chamber 200 can be sucked in the suction stroke, and therefore, compared with a configuration using a suction metering type metering valve. The valve opening pressure of the regulating valve 30 may be high, the flow rate may be small, and the opening / closing response may be slow.

圧力センサ32はレギュレート弁30と高圧ポンプ20との間の低圧配管100に設置されている。レギュレート弁30と高圧ポンプ20との間で高圧ポンプ20の上流側直近に圧力センサ32を設置することにより、FP12から供給される燃料による圧力の変動を排除しつつ、高圧ポンプ20の作動に伴う低圧系の燃料圧力の変化を圧力の減衰による影響を極力排除して高精度に検出できる。   The pressure sensor 32 is installed in the low pressure pipe 100 between the regulating valve 30 and the high pressure pump 20. By installing a pressure sensor 32 between the regulating valve 30 and the high-pressure pump 20 in the immediate vicinity of the upstream side of the high-pressure pump 20, the fluctuation of the pressure due to the fuel supplied from the FP 12 is eliminated and the operation of the high-pressure pump 20 is performed. The accompanying change in fuel pressure in the low-pressure system can be detected with high accuracy by eliminating the influence of pressure attenuation as much as possible.

コモンレール40は、高圧ポンプ20から圧送される燃料を蓄圧する蓄圧室を形成する中空の部材である。コモンレール40には、コモンレール内の燃料圧力を検出する高圧用の圧力センサ42が設置されている。   The common rail 40 is a hollow member that forms a pressure accumulating chamber that accumulates fuel pumped from the high-pressure pump 20. The common rail 40 is provided with a high pressure sensor 42 for detecting the fuel pressure in the common rail.

ECU60は、CPU、RAM、ROM、フラッシュメモリ等を中心とするマイクロコンピュータにて主に構成されている。ECU60は、ROMまたはフラッシュメモリに記憶されている制御プログラムをCPUが実行することにより、FP12の駆動電流の電流値、圧力センサ32、42等のエンジン運転状態を表わす各種情報を入力し、燃料噴射システム2の各種制御を実行する。   The ECU 60 is mainly configured by a microcomputer centering on a CPU, RAM, ROM, flash memory and the like. The ECU 60 executes the control program stored in the ROM or the flash memory, and inputs various information representing the engine operating state such as the current value of the driving current of the FP 12 and the pressure sensors 32 and 42, and the fuel injection. Various controls of the system 2 are executed.

例えば、ECU60は、圧力センサ42が検出するコモンレール圧力が目標圧力になるように調量弁24の閉弁タイミングを制御し、高圧ポンプ20の圧送量を調量する。
また、ECU60は、燃料噴射弁50の噴射量、噴射時期、ならびに、メイン噴射の前にパイロット噴射、プレ噴射、パイロット噴射の後にアフター噴射、ポスト噴射等を実施する多段噴射のパターンを制御する。
For example, the ECU 60 controls the valve closing timing of the metering valve 24 so that the common rail pressure detected by the pressure sensor 42 becomes the target pressure, and meteres the pumping amount of the high-pressure pump 20.
Further, the ECU 60 controls the injection amount of the fuel injection valve 50, the injection timing, and the pattern of multi-stage injection that performs pilot injection, pre-injection, after-injection, post-injection after the pilot injection, and the like.

ECU60は、燃料噴射弁50に噴射を指令する噴射指令信号のパルス幅(T)と噴射量(Q)との相関を示す所謂TQマップを、コモンレール圧力の所定の圧力領域毎にROMまたはフラッシュメモリに記憶している。そして、ECU60は、エンジン回転数およびアクセル開度に基づいて燃料噴射弁50の目標噴射量が決定されると、圧力センサ42が検出するコモンレール圧力に応じて該当する圧力領域のTQマップを参照し、目標噴射量を燃料噴射弁50に指令する噴射指令信号のパルス幅をTQマップから取得する。   The ECU 60 stores a so-called TQ map indicating the correlation between the pulse width (T) of the injection command signal that commands the fuel injection valve 50 and the injection amount (Q) in a ROM or flash memory for each predetermined pressure region of the common rail pressure. I remember it. Then, when the target injection amount of the fuel injection valve 50 is determined based on the engine speed and the accelerator opening, the ECU 60 refers to the TQ map of the corresponding pressure region according to the common rail pressure detected by the pressure sensor 42. The pulse width of the injection command signal for commanding the target injection amount to the fuel injection valve 50 is acquired from the TQ map.

(高圧ポンプ20の作動)
次に、高圧ポンプ20の作動、ならびに高圧ポンプ20の作動に伴うFP12の駆動電流、低圧系の燃料圧力の変化について説明する。
(Operation of high-pressure pump 20)
Next, the operation of the high-pressure pump 20 and changes in the driving current of the FP 12 and the low-pressure fuel pressure accompanying the operation of the high-pressure pump 20 will be described.

図3に示すように、ECU60は、高圧ポンプ20のプランジャ22がカムのプロフィールに応じて上死点から下死点に下降する吸入行程においては、調量弁24への通電をオフにする。これにより燃料入口26が開放されるので、低圧配管100の低圧燃料が燃料入口26を通り加圧室200に吸入される。このとき、圧力センサ32が検出する低圧系の燃料圧力は低下する。   As shown in FIG. 3, the ECU 60 turns off the power supply to the metering valve 24 in the intake stroke in which the plunger 22 of the high-pressure pump 20 descends from the top dead center to the bottom dead center according to the cam profile. As a result, the fuel inlet 26 is opened, and the low-pressure fuel in the low-pressure pipe 100 is sucked into the pressurizing chamber 200 through the fuel inlet 26. At this time, the low-pressure fuel pressure detected by the pressure sensor 32 decreases.

低圧系の燃料圧力が低下すると、FP12の回転を妨げる力が低下するのでFP12の回転数が上昇し、FP12のモータに発生する逆起電力が増加する。これにより、FP12を流れる駆動電流が低下する。   When the fuel pressure in the low-pressure system decreases, the force that hinders the rotation of the FP 12 decreases, so the rotation speed of the FP 12 increases and the back electromotive force generated in the motor of the FP 12 increases. As a result, the drive current flowing through the FP 12 decreases.

プランジャ22が下死点から上死点に向けて上昇する圧送行程において、ECU60は途中まで調量弁24への通電をオフにする。すると、加圧室200の燃料は、プランジャ22の上昇により燃料入口26から低圧配管100に戻される。このとき、圧力センサ32が検出する低圧系の燃料圧力は上昇する。   In the pumping stroke in which the plunger 22 rises from the bottom dead center toward the top dead center, the ECU 60 turns off the energization to the metering valve 24 halfway. Then, the fuel in the pressurizing chamber 200 is returned from the fuel inlet 26 to the low pressure pipe 100 by the raising of the plunger 22. At this time, the low-pressure fuel pressure detected by the pressure sensor 32 increases.

低圧系の燃料圧力が上昇すると、FP12の回転を妨げる力が増加するのでFP12の回転数が低下し、FP12のモータに発生する逆起電力が低下する。これにより、駆動電流が上昇する。   When the fuel pressure in the low-pressure system increases, the force that hinders the rotation of the FP 12 increases, so the rotation speed of the FP 12 decreases and the counter electromotive force generated in the motor of the FP 12 decreases. As a result, the drive current increases.

圧送行程の途中で調量弁24への通電がオンにされ調量弁24が閉弁すると燃料入口26が閉じるので、プランジャ22の上昇により加圧室200の燃料が加圧される。調量弁24が閉弁すると低圧配管100に加圧室200の燃料が戻されなくなるので、圧力センサ32が検出する低圧系の燃料圧力は急激に低下する。   When the energization of the metering valve 24 is turned on during the pumping stroke and the metering valve 24 is closed, the fuel inlet 26 is closed, so that the fuel in the pressurizing chamber 200 is pressurized as the plunger 22 moves up. When the metering valve 24 is closed, the fuel in the pressurizing chamber 200 is not returned to the low-pressure pipe 100, so that the low-pressure fuel pressure detected by the pressure sensor 32 rapidly decreases.

低圧系の燃料圧力が低下すると、FP12の回転数が上昇し、FP12のモータに発生する逆起電力が増加する。これにより、駆動電流が低下する。
加圧室200の燃料圧力が吐出弁28の開弁圧以上になると吐出弁28が開弁し、加圧室200の燃料が高圧配管104を通りコモンレール40に圧送される。
When the fuel pressure in the low-pressure system decreases, the rotation speed of the FP 12 increases and the back electromotive force generated in the motor of the FP 12 increases. As a result, the drive current decreases.
When the fuel pressure in the pressurizing chamber 200 becomes equal to or higher than the opening pressure of the discharge valve 28, the discharge valve 28 is opened, and the fuel in the pressurizing chamber 200 is pumped to the common rail 40 through the high-pressure pipe 104.

ECU60は、調量弁24への通電をオンにして所定時間が経過すると、プランジャ22が圧送行程の上死点に達する前に調量弁24への通電をオフにする。この場合、加圧室200の燃料圧力により調量弁24の弁部材は燃料入口26を閉じる閉弁方向に力を受けるので、調量弁24は閉弁状態を保持する。   The ECU 60 turns off the energization of the metering valve 24 before the plunger 22 reaches the top dead center of the pumping stroke when a predetermined time has elapsed after the energization of the metering valve 24 is turned on. In this case, the valve member of the metering valve 24 receives a force in the valve closing direction that closes the fuel inlet 26 due to the fuel pressure in the pressurizing chamber 200, so that the metering valve 24 maintains the closed state.

調量弁24への通電がオフされた状態でプランジャ22が上死点に達すると圧送行程は終了する。そして、プランジャ22が上死点から下降を開始すると、通電がオフにされている調量弁24が開弁し吸入行程が開始されるので、加圧室200に燃料が吸入される。   When the plunger 22 reaches the top dead center in a state where the energization to the metering valve 24 is turned off, the pumping stroke is finished. When the plunger 22 starts to descend from the top dead center, the metering valve 24 that is turned off is opened and the suction stroke is started, so that fuel is sucked into the pressurizing chamber 200.

ここで、例えば調量弁24が作動不良になり、ECU60からの指令に対して高圧ポンプ20の圧送量を正常に調量できなくなる圧送異常が発生すると、目標圧力に対してコモンレール40の燃料圧力が過度に上昇したり、過度に低下したりすることがある。   Here, for example, when the metering valve 24 malfunctions and a pumping abnormality that prevents the pumping amount of the high-pressure pump 20 from being properly metered in response to a command from the ECU 60 occurs, the fuel pressure of the common rail 40 with respect to the target pressure. May rise or fall excessively.

そこで本実施形態では、以下に説明するように、高圧ポンプ20の圧送異常を早期に検出するために、低圧系の燃料圧力、または低圧系の燃料圧力に関連する物理量の変化を検出して高圧ポンプ20の圧送量を推定し、高圧ポンプ20が圧送異常であるか否かを判定する。   Therefore, in the present embodiment, as described below, in order to detect an abnormal pumping of the high-pressure pump 20 at an early stage, a change in a physical quantity related to a low-pressure fuel pressure or a low-pressure fuel pressure is detected to detect high pressure. The pumping amount of the pump 20 is estimated, and it is determined whether or not the high-pressure pump 20 has a pumping abnormality.

(圧送量推定)
高圧ポンプ20の圧送量は、圧送行程において調量弁24が閉弁し加圧室200の燃料の加圧が開始されて吐出弁28が開弁してから、プランジャ22が上死点に達して圧送が終了するまでの加圧期間により決定される。
(Pumping amount estimation)
The pumping amount of the high-pressure pump 20 is such that the plunger 22 reaches the top dead center after the metering valve 24 is closed and the pressurization of the fuel in the pressurizing chamber 200 is started and the discharge valve 28 is opened. Thus, it is determined by the pressurizing period until the pumping is completed.

前述したように、圧送行程において、プランジャ22が下死点から上死点に向けて上昇を開始すると低圧系の燃料圧力が上昇し、調量弁24が閉弁して燃料圧送が開始すると低圧系の燃料圧力は急激に低下する。したがって、圧送行程において、低圧系の燃料圧力が上昇を開始してから急激に低下するまでの期間を圧力上昇期間とすると、加圧期間は、圧送行程の期間を表わす圧送行程期間から圧力上昇期間を減算した値である。   As described above, in the pumping stroke, when the plunger 22 starts to rise from the bottom dead center to the top dead center, the low-pressure fuel pressure rises, and when the metering valve 24 is closed and fuel pumping starts, the low pressure is started. The fuel pressure of the system drops rapidly. Accordingly, in the pumping stroke, when the period from when the low-pressure fuel pressure starts to rise to when it suddenly drops is the pressure rising period, the pressurizing period is from the pumping stroke period to the pressure rising period representing the pumping stroke period. Is a value obtained by subtracting.

カムシャフトを駆動するクランク軸の回転角度を表わすクランク角度で判断すると、圧力上昇期間は調量弁24の閉弁タイミングにより変化するが、圧送行程期間はエンジン回転速度に関わらず一定の固定値である。したがって、圧力上昇期間が分かれば加圧期間が決定され、加圧期間から高圧ポンプ20の圧送量を推定できる。圧送行程期間が固定値であるから、圧力上昇期間から高圧ポンプ20の圧送量を推定することもできる。   Judging from the crank angle that represents the rotation angle of the crankshaft that drives the camshaft, the pressure rise period varies depending on the valve closing timing of the metering valve 24, but the pumping stroke period is a fixed value regardless of the engine speed. is there. Therefore, if the pressure increase period is known, the pressurization period is determined, and the pumping amount of the high-pressure pump 20 can be estimated from the pressurization period. Since the pumping stroke period is a fixed value, the pumping amount of the high-pressure pump 20 can be estimated from the pressure rising period.

圧送量は、(1)圧力センサ32の検出圧力、または(2)FP12の駆動電流により次のようにして推定できる。
(1)圧力センサ32の検出圧力
圧力センサ32が低圧系の燃料圧力を検出することにより、低圧系の燃料圧力が上昇を開始してから上昇が終了し急激に低下するまでの圧力上昇期間Tpを直接求めることができる。低圧系の燃料圧力の上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとはECU60がサンプリングするときの時間で検出され、圧力上昇期間Tpも時間で求められる。
The pumping amount can be estimated as follows from (1) the detected pressure of the pressure sensor 32 or (2) the driving current of the FP 12.
(1) Pressure detected by the pressure sensor 32 When the pressure sensor 32 detects the low-pressure fuel pressure, the pressure increase period Tp from when the low-pressure fuel pressure starts to rise until the rise ends and rapidly decreases. Can be obtained directly. The rise start timing and the rise end timing of the low-pressure fuel pressure are detected by the time when the ECU 60 performs sampling, and the pressure rise period Tp is also obtained by time.

具体的には、高圧ポンプ20の圧送量Qは、燃料圧力の上昇開始タイミングをTG、上昇終了タイミングをTRとすると次式(1)から求められる。
Q=F(TG−TR) ・・・(1)
(TG−TR)は圧力上昇期間Tpを表わすパラメータである。前述したように、圧力上昇期間が分かれば加圧期間が決定される。関数Fは、(TG−TR)をパラメータとして、カムのプロフィールにより決定される圧送量を求める数式またはマップデータである。
Specifically, the pumping amount Q of the high-pressure pump 20 is obtained from the following equation (1), where TG is the fuel pressure rising start timing and TR is the rising end timing.
Q = F (TG-TR) (1)
(TG-TR) is a parameter representing the pressure increase period Tp. As described above, if the pressure increase period is known, the pressurization period is determined. The function F is a mathematical expression or map data for obtaining a pumping amount determined by the cam profile using (TG-TR) as a parameter.

ただし、時間で表わされた圧力上昇期間Tpのままでは圧送量を求めることができないので、時間で表わされた圧力上昇期間Tpをエンジン回転数に基づいてクランク角度に換算し、角度で表わされた圧力上昇期間Tpから圧送量を求める。   However, since the pumping amount cannot be obtained with the pressure increase period Tp expressed in time, the pressure increase period Tp expressed in time is converted into a crank angle based on the engine speed, and expressed in angle. The pumping amount is obtained from the passed pressure increase period Tp.

ここで、高圧ポンプ20の取付け角度に誤差がある場合、正常に高圧ポンプ20が取り付けられた場合のクランク角度に対して上昇開始タイミングTGと上昇終了タイミングTRとはずれていることがある。また、検出した上昇開始タイミングTGと上昇終了タイミングTRとは、圧力センサ32が検出する燃料圧力の伝播遅れにより実際の上昇開始タイミングTGと上昇終了タイミングTRとからずれていることがある。   Here, if there is an error in the mounting angle of the high-pressure pump 20, the rising start timing TG and the rising end timing TR may be different from the crank angle when the high-pressure pump 20 is normally mounted. Further, the detected rise start timing TG and rise end timing TR may deviate from the actual rise start timing TG and rise end timing TR due to the propagation delay of the fuel pressure detected by the pressure sensor 32.

しかし、式(1)のように上昇開始タイミングTGと上昇終了タイミングTRとの差分(TG−TR)を圧力上昇期間を表わすパラメータとして高圧ポンプ20の圧送量を求めることにより、高圧ポンプ20の取り付け角度の誤差および圧力の伝播遅れを相殺して圧送量を高精度に推定できる。   However, the attachment of the high-pressure pump 20 is obtained by obtaining the pumping amount of the high-pressure pump 20 by using the difference (TG-TR) between the rising start timing TG and the rising end timing TR as a parameter representing the pressure rising period as in the equation (1). The pumping amount can be estimated with high accuracy by offsetting the angle error and the pressure propagation delay.

尚、高圧ポンプ20の取付け角度の誤差、ならびに圧力センサ32が検出する燃料圧力の伝播遅れが無視できる程度であれば、上昇終了タイミングTRから圧送行程の上死点までの期間が加圧期間を表わすので、上昇終了タイミングTRだけから高圧ポンプ20の圧送量を推定してもよい。   If the error in the mounting angle of the high-pressure pump 20 and the propagation delay of the fuel pressure detected by the pressure sensor 32 are negligible, the period from the rising end timing TR to the top dead center of the pumping stroke is the pressurizing period. Therefore, the pumping amount of the high-pressure pump 20 may be estimated only from the rising end timing TR.

(2)駆動電流
FP12の駆動電流は、圧力センサ32が検出する低圧系の燃料圧力に対して時間遅れはあるものの、前述したように低圧系の燃料圧力に応じて変化する。駆動電流が上昇を開始する上昇開始タイミングTGと上昇を終了する上昇終了タイミングTRとの期間である電流上昇期間Tiは、圧力上昇期間Tpと同じ長さである。したがって、駆動電流の上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとから電流上昇期間Tiを求めることにより、圧力センサ32で低圧系の燃料圧力を検出する場合と同様に、式(1)から高圧ポンプ20の圧送量Qを求めることができる。
(2) Drive Current The drive current of the FP 12 changes according to the low-pressure fuel pressure as described above, although there is a time delay with respect to the low-pressure fuel pressure detected by the pressure sensor 32. The current increase period Ti, which is a period between the increase start timing TG at which the drive current starts increasing and the increase end timing TR at which the increase ends, is the same length as the pressure increase period Tp. Accordingly, by obtaining the current rise period Ti from the rise start timing and the rise end timing of the drive current, the high pressure pump 20 is pumped from the equation (1) in the same manner as when the pressure sensor 32 detects the low pressure fuel pressure. The quantity Q can be determined.

尚、高圧ポンプ20の作動により生じる低圧系の燃料圧力の変化は、高圧ポンプ20からFP12に伝播する間に配管長のために減衰する。この減衰が大きいと、FP12の駆動電流の変化から電流上昇期間Tiを高精度に求めることが困難になる。そこで、FP12に伝播する燃料圧力の減衰を極力低下させるために、低圧配管100に弾性係数の高い材質を使用することが望ましい。   Note that the change in the low-pressure fuel pressure caused by the operation of the high-pressure pump 20 attenuates due to the piping length while propagating from the high-pressure pump 20 to the FP 12. If this attenuation is large, it becomes difficult to obtain the current rising period Ti with high accuracy from the change in the driving current of the FP 12. Therefore, in order to reduce the attenuation of the fuel pressure propagating to the FP 12 as much as possible, it is desirable to use a material having a high elastic coefficient for the low-pressure pipe 100.

また、圧力センサ32が検出する低圧系の燃料圧力の値は、レギュレート弁30の機差、高圧ポンプ20の回転数、燃料噴射弁50の噴射量、低圧系に設置された燃料フィルタの異物捕集による圧損の程度、燃料性状、燃料温度等により変化する。したがって、圧力センサ32が検出する燃料圧力の値と固定の閾値とを比較しても、燃料圧力の上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを高精度に求めることはできない。   Further, the value of the low-pressure fuel pressure detected by the pressure sensor 32 is the difference between the regulator valve 30, the rotation speed of the high-pressure pump 20, the injection amount of the fuel injection valve 50, and the foreign matter of the fuel filter installed in the low-pressure system. It varies depending on the degree of pressure loss due to collection, fuel properties, fuel temperature, and the like. Therefore, even if the fuel pressure value detected by the pressure sensor 32 is compared with a fixed threshold value, the fuel pressure rise start timing and rise end timing cannot be obtained with high accuracy.

そこで、低圧系の燃料圧力の微分値、傾き、変化幅等、あるいはこれらの組合せで、上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを求めることにより、圧力上昇期間Tpを高精度に求めることができる。   Therefore, the pressure rise period Tp can be obtained with high accuracy by obtaining the rise start timing and the rise end timing using a differential value, a slope, a change width, or the like of the low-pressure fuel pressure.

同様に、FP12の駆動電流の上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを求める場合も、駆動電流の微分値、傾き、変化幅等、あるいはこれらの組合せで、上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを求めることにより、電流上昇期間Tiを高精度に求めることができる。   Similarly, when obtaining the rise start timing and rise end timing of the drive current of the FP 12, by obtaining the rise start timing and the rise end timing with a differential value, slope, change width, etc. of the drive current, or a combination thereof, The current rising period Ti can be obtained with high accuracy.

FP12の駆動電流の場合、FP12が燃料を圧送するときにインペラの外周に形成された羽根により生じる圧力脈動、ならびにモータの周方向の磁気むらにより生じる回転速度むらにより、図3に示すようにノイズが生じる。したがって、バンドパスフィルタによりこのノイズを除去してから、駆動電流の上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを求めることが望ましい。   In the case of the driving current of the FP 12, noise is generated as shown in FIG. 3 due to pressure pulsation generated by blades formed on the outer periphery of the impeller when the FP 12 pumps fuel, and rotational speed unevenness caused by magnetic unevenness in the circumferential direction of the motor. Occurs. Therefore, it is desirable to obtain the rise start timing and rise end timing of the drive current after removing this noise by the band pass filter.

次に、ECU60がROM等に記憶されている制御プログラムにより実行する高圧ポンプ20の圧送異常判定処理1、2について説明する。図4および図5のフローチャートにおいて「S」はステップを表わしている。   Next, the pumping abnormality determination processes 1 and 2 of the high-pressure pump 20 executed by the control program stored in the ROM or the like by the ECU 60 will be described. In the flowcharts of FIGS. 4 and 5, “S” represents a step.

(圧送異常判定処理1)
図4に示す圧送異常判定処理1では、FP12の駆動電流に基づいて高圧ポンプ20の圧送異常を判定する。
(Pressure abnormality determination process 1)
In the pumping abnormality determination process 1 shown in FIG. 4, the pumping abnormality of the high-pressure pump 20 is determined based on the driving current of the FP 12.

ECU60は、FP12の駆動電流を所定の時間間隔でサンプリングしてAD変換し(S400)、FP12の回転数とインペラの羽根の数、ならびにFP12のモータの磁気むらにより決定されるノイズ周波数帯域でAD変換値にバンドパスフィルタをかける(S402)。   The ECU 60 samples the drive current of the FP 12 at a predetermined time interval and performs AD conversion (S400), and performs AD conversion in a noise frequency band determined by the number of rotations of the FP 12 and the number of impeller blades and the magnetic unevenness of the FP 12 motor. A band pass filter is applied to the converted value (S402).

フィルタ通過後の駆動電流の前後の傾きと上昇幅との両方がそれぞれ所定の上昇範囲になったときに駆動電流の上昇開始タイミングTGであると判断し(S404)、フィルタ通過後の駆動電流の前後の傾きと減少幅との両方がそれぞれ所定の減少範囲になったときに駆動電流の上昇終了タイミングTRであると判断する(S406)。   It is determined that the drive current rise start timing TG is reached when both the forward and backward inclination and the rise width of the drive current after passing through the filter are in a predetermined rise range (S404). When both the forward and backward inclination and the decrease range are within the predetermined decrease ranges, it is determined that the drive current increase end timing TR is reached (S406).

S408においてECU60は、上昇開始タイミングTGおよび上昇終了タイミングTRに基づき式(1)から高圧ポンプ20の推定圧送量を求める。
推定圧送量が(システム消費量+最大システムばらつき)以上の過圧送であるか、あるいは推定圧送量が(システム消費量−最大システムばらつき)以下の圧送不足であれば(S410:Yes)、S412に処理を移行し、過圧送でもなく圧送不足でもない場合は(S410:No)、本処理を終了する。
In S408, the ECU 60 calculates the estimated pumping amount of the high-pressure pump 20 from the equation (1) based on the rising start timing TG and the rising end timing TR.
If the estimated pumping amount is overpressure (system consumption + maximum system variation) or more, or if the estimated pumping amount is (system consumption-maximum system variation) or less (S410: Yes), the process proceeds to S412. If the process is shifted to neither over-pressure feeding nor under-pumping (S410: No), this process is terminated.

S410の判定において使用するシステム消費量は、図1の燃料噴射システム2において、コモンレール圧等のエンジン運転状態に基づいて予め測定された高圧ポンプ20から燃料噴射弁50に至る高圧系のリーク量および燃料噴射弁50の噴射量で表わされる高圧系における基準の燃料消費量を表わしている。そして、システム消費量に燃料噴射システムの機差および経時変化を含んだ最大システムばらつきを考慮して、高圧ポンプ20の過圧送または圧送不足を判定する。   The system consumption used in the determination of S410 is the amount of leakage of the high-pressure system from the high-pressure pump 20 to the fuel injection valve 50 measured in advance in the fuel injection system 2 of FIG. The reference fuel consumption amount in the high-pressure system expressed by the injection amount of the fuel injection valve 50 is shown. Then, in consideration of the maximum system variation including the difference in fuel injection system and the change over time in the system consumption, it is determined whether the high-pressure pump 20 is over-pressured or insufficiently pumped.

S412において、過圧送がn回連続して発生していなければ(S412:No)、ECU60は本処理を終了する。過圧送がn回連続して発生していれば(S412:Yes)、ECU60はFP12への電力供給を停止してFP12を停止させる(S414)。   In S412, if overpressurization has not occurred continuously n times (S412: No), the ECU 60 ends this process. If overpressure feeding has occurred n times continuously (S412: Yes), the ECU 60 stops the power supply to the FP 12 and stops the FP 12 (S414).

FP12の駆動電流に基づいて高圧ポンプ20が過圧送であると判定しFP12を停止させることにより、コモンレール圧が過度に上昇する前にFP12から高圧ポンプ20への燃料供給を停止して高圧ポンプ20からの燃料圧送を停止し、コモンレール圧の上昇を防止できる。   By determining that the high pressure pump 20 is overpressure based on the driving current of the FP 12 and stopping the FP 12, the fuel supply from the FP 12 to the high pressure pump 20 is stopped before the common rail pressure rises excessively, and the high pressure pump 20 The pumping of fuel from the pump can be stopped to prevent the common rail pressure from rising.

S410の判定において圧送不足と判定される場合、調量弁24の閉弁開始タイミングを早くしてもよい。調量弁24の閉弁開始タイミングを早くして圧送不足が所定回数連続して解消されれば、調量弁24の閉弁応答性が経時変化等により低下したために圧送不足が生じたと判断できる。   When it is determined that the pressure feeding is insufficient in the determination of S410, the valve closing start timing of the metering valve 24 may be advanced. If the valve closing start timing of the metering valve 24 is advanced and the insufficient pumping is resolved for a predetermined number of times, it can be determined that insufficient pumping has occurred because the valve closing response of the metering valve 24 has decreased due to changes over time. .

FP12の駆動電流に基づいて高圧ポンプ20の圧送異常を判定する場合は、低圧配管100に設置する圧力センサ32を省略できる。
(圧送異常判定処理2)
図5に示す圧送異常判定処理2では、圧力センサ32が検出する低圧系の燃料圧力に基づいて高圧ポンプ20の圧送異常を判定する。
In the case of determining an abnormal pumping of the high-pressure pump 20 based on the driving current of the FP 12, the pressure sensor 32 installed in the low-pressure pipe 100 can be omitted.
(Pressure feed abnormality determination process 2)
In the pumping abnormality determination process 2 shown in FIG. 5, the pumping abnormality of the high-pressure pump 20 is determined based on the low-pressure fuel pressure detected by the pressure sensor 32.

ECU60は、低圧系の燃料圧力を検出する圧力センサ32の出力信号を所定の時間間隔でサンプリングしてAD変換する(S420)。そして、低圧系の燃料圧力の前後の傾きと上昇幅との両方がそれぞれ所定の上昇範囲になったときに低圧系の燃料圧力の上昇開始タイミングTGであると判断し(S422)、低圧系の燃料圧力の前後の傾きと減少幅との両方がそれぞれ所定の減少範囲になったときに低圧系の燃料圧力の上昇終了タイミングTRであると判断する(S424)。S426以降の処理は、図4のS408以降の処理と実質的に同一であるから説明を省略する。   The ECU 60 samples the output signal of the pressure sensor 32 that detects the low-pressure fuel pressure at predetermined time intervals and performs AD conversion (S420). Then, it is determined that it is the start timing TG of the low pressure fuel pressure when both the forward and backward inclination and the increase range of the low pressure fuel pressure are within a predetermined increase range (S422). It is determined that the low-pressure fuel pressure rise end timing TR is reached when both the fuel pressure gradient before and after and the reduction range are within the predetermined reduction ranges (S424). The processing after S426 is substantially the same as the processing after S408 in FIG.

図5の圧送異常判定処理2では、圧力センサ32で検出した低圧系の燃料圧力に基づいて高圧ポンプ20の圧送異常を判定するので、より高精度に高圧ポンプ20の圧送異常を判定できる。   In the pumping abnormality determination process 2 of FIG. 5, the pumping abnormality of the high-pressure pump 20 is determined based on the low-pressure fuel pressure detected by the pressure sensor 32. Therefore, the pumping abnormality of the high-pressure pump 20 can be determined with higher accuracy.

以上説明した本実施形態によると、低圧系の燃料圧力に関連して変化するFP12の駆動電流または低圧系の燃料圧力自体により高圧ポンプ20の圧送異常を判定するので、高圧系のコモンレール圧が過度に上昇する前に、低圧系の燃料圧力の変化に基づいて高圧ポンプ20の圧送異常を早期に検出できる。これにより、高圧ポンプ20が過圧送であると判定した場合には、FP12の駆動を停止することにより、コモンレール圧が過度に上昇することを防止できる。   According to the present embodiment described above, since the pumping abnormality of the high-pressure pump 20 is determined based on the driving current of the FP 12 that changes in relation to the low-pressure fuel pressure or the low-pressure fuel pressure itself, the high-pressure common rail pressure is excessive. Before the pressure rises, it is possible to detect an abnormal pumping of the high-pressure pump 20 at an early stage based on a change in the fuel pressure of the low-pressure system. Thereby, when it determines with the high pressure pump 20 being overpressure feeding, it can prevent that a common rail pressure rises excessively by stopping the drive of FP12.

また、低圧系の燃料圧力の変化に基づいて高圧ポンプ20の圧送異常を判定することにより、FP12の駆動を停止するなどの適切な処理を実行してコモンレール圧が過度に上昇することを防止するので、コモンレール40にプレッシャレギュレータを設置しない構成を採用できる。   Further, by determining the abnormal pressure feeding of the high-pressure pump 20 based on the change in the low-pressure fuel pressure, appropriate processing such as stopping the driving of the FP 12 is executed to prevent the common rail pressure from excessively rising. Therefore, the structure which does not install a pressure regulator in the common rail 40 is employable.

[他の実施形態]
上記実施形態では、低圧系の燃料圧力に関連する物理量としてFP12の駆動電流を検出した。これ以外にも、FP12の回転数または低圧配管100の流量等を検出できるのであれば、これらを低圧系の燃料圧力に関連する物理量として検出してもよい。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the driving current of the FP 12 is detected as a physical quantity related to the low-pressure fuel pressure. In addition to this, as long as the rotation speed of the FP 12 or the flow rate of the low-pressure pipe 100 can be detected, these may be detected as physical quantities related to the fuel pressure of the low-pressure system.

上記実施形態では、低圧系の燃料圧力またはFP12の駆動電流の上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとから高圧ポンプ20の圧送異常を判定した。これに対し、低圧系の燃料圧力またはFP12の駆動電流が所定タイミングで変化しない場合に、高圧ポンプ20の圧送異常と判定してもよい。   In the above-described embodiment, the abnormality in pumping of the high-pressure pump 20 is determined from the start timing and the end timing of the increase in the low-pressure fuel pressure or the driving current of the FP 12. On the other hand, when the low-pressure fuel pressure or the driving current of the FP 12 does not change at a predetermined timing, it may be determined that the high-pressure pump 20 is abnormally pumped.

例えば、低圧系の燃料圧力またはFP12の駆動電流の上昇終了タイミングがECU60で決定した所定タイミングよりも早くなる場合には高圧ポンプ20の過圧送と判定し、所定タイミングよりも遅くなる場合には高圧ポンプ20の圧送不足と判定できる。   For example, when the rising end timing of the low pressure fuel pressure or the driving current of the FP 12 is earlier than a predetermined timing determined by the ECU 60, it is determined that the high pressure pump 20 is overpressure fed, and when it is later than the predetermined timing, the high pressure is increased. It can be determined that the pump 20 is insufficiently pumped.

上記実施形態では、駆動電流または低圧系の燃料圧力の傾きと上昇幅または下降幅が表わす変化幅との両方に基づいて上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとを検出した。これに対し、駆動電流または低圧系の燃料圧力の傾きまたは変化幅だけに基づいて上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとを検出してもよい。また、傾きに代えて微分値を用いてもよい。   In the above embodiment, the rise start timing and the rise end timing are detected based on both the drive current or the slope of the low-pressure fuel pressure and the change width represented by the rise or fall width. On the other hand, the rise start timing and the rise end timing may be detected based only on the gradient or change width of the drive current or the low-pressure fuel pressure. Further, a differential value may be used instead of the slope.

上記実施形態では、FP12の駆動電流または低圧系の燃料圧力を所定の時間間隔でサンプリングし、上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとを検出した。これに対し、FP12の駆動電流または低圧系の燃料圧力をクランク角度に同期してサンプリングし、上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとを検出してもよい。   In the above embodiment, the driving current of the FP 12 or the fuel pressure of the low pressure system is sampled at predetermined time intervals, and the rising start timing and the rising end timing are detected. On the other hand, the driving current of the FP 12 or the low-pressure fuel pressure may be sampled in synchronization with the crank angle to detect the rising start timing and the rising end timing.

上記実施形態では、高圧ポンプ20が過圧送であると判定するとFP12を停止させたが、FP12に供給する駆動電流を可変に制御できるのであれば、過圧送の程度に応じて駆動電流を低下してもよい。   In the above embodiment, the FP 12 is stopped when it is determined that the high-pressure pump 20 is overpressure-feeding. However, if the drive current supplied to the FP12 can be variably controlled, the drive current is reduced according to the degree of overpressure-feeding. May be.

また、高圧系の燃料圧力の過度な上昇を防止するために、上記実施形態の処理に加え、コモンレール40にプレッシャレギュレータを設置してもよい。
本発明は、ディーゼルエンジン用のコモンレールシステムに限らず、デリバリパイプが形成する蓄圧室で燃料を蓄圧する直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射システムに適用してもよい。
Further, in order to prevent an excessive increase in the fuel pressure of the high pressure system, a pressure regulator may be installed on the common rail 40 in addition to the processing of the above embodiment.
The present invention is not limited to a common rail system for a diesel engine, and may be applied to a fuel injection system of a direct injection gasoline engine that accumulates fuel in a pressure accumulating chamber formed by a delivery pipe.

上記実施形態では、検出値取得手段、判定手段および圧送量推定手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるECU60により実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。   In the above embodiment, the functions of the detection value acquisition unit, the determination unit, and the pumping amount estimation unit are realized by the ECU 60 whose functions are specified by the control program. On the other hand, at least some of the functions of the plurality of means may be realized by hardware whose functions are specified by the circuit configuration itself.

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

2:燃料噴射システム、12:FP(低圧ポンプ)、20:高圧ポンプ、24:調量弁、32:圧力センサ、40:コモンレール、50:燃料噴射弁、60:ECU(燃料噴射制御装置、検出値取得手段、判定手段、圧送量推定手段) 2: fuel injection system, 12: FP (low pressure pump), 20: high pressure pump, 24: metering valve, 32: pressure sensor, 40: common rail, 50: fuel injection valve, 60: ECU (fuel injection control device, detection) Value acquisition means, determination means, pumping amount estimation means)

Claims (5)

電動の低圧ポンプ(12)から供給される燃料を高圧ポンプ(20)で加圧する加圧開始タイミングを調量弁(24)で制御して前記高圧ポンプの圧送量を調量し、前記高圧ポンプで加圧された燃料を蓄圧室(40)で蓄圧して燃料噴射弁(50)から噴射する燃料噴射システム(2)に適用される燃料噴射制御装置(60)であって、
前記低圧ポンプと前記高圧ポンプとの間の低圧系の燃料圧力または前記燃料圧力に関連する物理量のいずれかの検出値を取得する検出値取得手段(S400、S420)と、
前記検出値取得手段が取得する前記検出値に基づいて前記高圧ポンプの前記圧送量を推定する圧送量推定手段(S408、S426)と、
前記圧送量推定手段が推定する前記圧送量と、前記高圧ポンプから前記燃料噴射弁に至る高圧系で消費される燃料消費量とを比較し、前記圧送量が前記燃料消費量に対して所定量以上である場合は前記高圧ポンプの過圧送と判定し、前記圧送量が前記燃料消費量に対して所定量以下の場合は前記高圧ポンプの圧送不足と判定する判定手段(S410、S428)と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
The pressurization start timing for pressurizing the fuel supplied from the electric low-pressure pump (12) by the high-pressure pump (20) is controlled by the metering valve (24) to meter the pumping amount of the high-pressure pump, and the high-pressure pump A fuel injection control device (60) applied to a fuel injection system (2) for accumulating the fuel pressurized in the pressure accumulation chamber (40) and injecting the fuel from the fuel injection valve (50),
Detection value acquisition means (S400, S420) for acquiring a detection value of either a low-pressure fuel pressure between the low-pressure pump and the high-pressure pump or a physical quantity related to the fuel pressure;
Pumping amount estimating means (S408, S426) for estimating the pumping amount of the high-pressure pump based on the detection value acquired by the detection value acquiring means;
The pumping amount estimated by the pumping amount estimating means is compared with the fuel consumption consumed in the high pressure system from the high pressure pump to the fuel injection valve, and the pumping amount is a predetermined amount with respect to the fuel consumption. If it is above, it is determined that the high-pressure pump is over-pressured, and if the pressure-feeding amount is less than a predetermined amount with respect to the fuel consumption, determination means (S410, S428) that determines that the high-pressure pump is insufficiently pumped ,
A fuel injection control device comprising:
電動の低圧ポンプ(12)から供給される燃料を高圧ポンプ(20)で加圧する加圧開始タイミングを調量弁(24)で制御して前記高圧ポンプの圧送量を調量し、前記高圧ポンプで加圧された燃料を蓄圧室(40)で蓄圧して燃料噴射弁(50)から噴射する燃料噴射システム(2)に適用される燃料噴射制御装置(60)であって、
前記低圧ポンプと前記高圧ポンプとの間の低圧系の燃料圧力または前記燃料圧力に関連する物理量のいずれかの検出値を取得する検出値取得手段(S400、S420)と、
前記検出値取得手段が取得する前記検出値が所定タイミングで変化しない場合、前記高圧ポンプの圧送異常と判定する判定手段(S410、S428)と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
The pressurization start timing for pressurizing the fuel supplied from the electric low-pressure pump (12) by the high-pressure pump (20) is controlled by the metering valve (24) to meter the pumping amount of the high-pressure pump, and the high-pressure pump A fuel injection control device (60) applied to a fuel injection system (2) for accumulating the fuel pressurized in the pressure accumulation chamber (40) and injecting the fuel from the fuel injection valve (50),
Detection value acquisition means (S400, S420) for acquiring a detection value of either a low-pressure fuel pressure between the low-pressure pump and the high-pressure pump or a physical quantity related to the fuel pressure;
When the detection value acquired by the detection value acquisition means does not change at a predetermined timing, determination means (S410, S428) for determining that the high-pressure pump is abnormally pumped ,
A fuel injection control device comprising:
前記検出値取得手段(S400)は、前記低圧ポンプの駆動電流の検出値を前記物理量の検出値として取得することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device according to claim 1 or 2 , wherein the detection value acquisition means (S400) acquires a detection value of a driving current of the low-pressure pump as a detection value of the physical quantity. 前記検出値取得手段(S420)は、前記低圧系に設置された圧力センサから前記低圧系の前記燃料圧力の検出値を取得することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device according to claim 1 or 2 , wherein the detection value acquisition means (S420) acquires a detection value of the fuel pressure of the low pressure system from a pressure sensor installed in the low pressure system. . 電動の低圧ポンプと、
前記低圧ポンプから供給される燃料を加圧する加圧開始タイミングを調量弁で制御して圧送量を調量する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプから供給される燃料を蓄圧するコモンレールと、
前記コモンレールで蓄圧された燃料を噴射する燃料噴射弁と、
請求項1から4のいずれか一項に記載された燃料噴射制御装置と、
を備えることを特徴とする燃料噴射システム。
An electric low-pressure pump;
A high-pressure pump that controls the pressurization start timing for pressurizing the fuel supplied from the low-pressure pump with a metering valve to meter the pumping amount;
A common rail for accumulating fuel supplied from the high-pressure pump;
A fuel injection valve for injecting fuel accumulated in the common rail;
A fuel injection control device according to any one of claims 1 to 4 ,
A fuel injection system comprising:
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