JP5867311B2 - Abnormality diagnosis device - Google Patents

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Description

本発明は、燃料性状または燃料噴射弁についての異常を診断する異常診断装置に関する。   The present invention relates to an abnormality diagnosing device for diagnosing an abnormality in a fuel property or a fuel injection valve.

近年、ガソリンにアルコールを混合させた混合燃料を用いることを想定した内燃機関の開発が進んでいる。この種の内燃機関では、規定値を超えたアルコール濃度の混合燃料を用いた場合、内燃機関に出力制限をかける等のフェールセーフ制御を実施することが望ましい。そのため、アルコール濃度を検出するセンサを設け、そのセンサにより混合燃料の異常(性状不良)を検出する旨が、特許文献1、2等にて開示されている。   In recent years, the development of an internal combustion engine that assumes the use of a mixed fuel in which alcohol is mixed with gasoline has been advanced. In this type of internal combustion engine, when a mixed fuel having an alcohol concentration exceeding a specified value is used, it is desirable to perform fail-safe control such as limiting the output of the internal combustion engine. For this reason, Patent Documents 1 and 2 disclose that a sensor for detecting the alcohol concentration is provided and an abnormality (proper property) of the mixed fuel is detected by the sensor.

また、このような混合燃料以外の場合においても、給油した燃料が性状不良の場合があるため、燃料の性状を検出するセンサを設け、そのセンサにより性状不良を検出し、フェールセーフ制御を実施することが望まれている。   Further, even in cases other than such a mixed fuel, the supplied fuel may be defective in properties, so a sensor for detecting the properties of the fuel is provided, the property failure is detected by the sensor, and fail-safe control is performed. It is hoped that.

特開20011−179459号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-179559 特開20010−190075号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2010-190075

しかしながら、上記センサ(性状センサ)は高価であるため、センサを用いることなく性状不良を検出する手法が従来より望まれている。また、性状センサが備えられている場合であっても、センサを用いることなく性状不良を検出できれば、性状センサの故障を検知することができる。   However, since the above-described sensor (property sensor) is expensive, a method for detecting a defective property without using a sensor has been desired. Even if a property sensor is provided, a failure of the property sensor can be detected if a property defect can be detected without using the sensor.

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、性状センサを用いることなく燃料の性状不良を判定可能にした異常診断装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、燃料噴射弁の異常発生箇所を判定可能にした異常診断装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an abnormality diagnosing apparatus that can determine fuel property failure without using a property sensor. Another object of the present invention is to provide an abnormality diagnosing device that can determine the abnormality occurrence location of a fuel injection valve.

上記目的を達成する発明は以下の点を特徴とする。すなわち、内燃機関の燃料噴射弁の内部で生じる燃料のリーク量であって、燃料噴射弁が噴射作動していない噴射停止時に生じる静リーク量を推定する静リーク量推定手段と、燃料噴射弁の内部で生じる燃料のリーク量であって、燃料噴射弁の噴射作動に起因して生じる動リーク量を推定する動リーク量推定手段と、推定した静リーク量および動リーク量に基づき、燃料が性状不良であるか否かの判定、および燃料噴射弁の異常発生箇所の判定の少なくとも一方を実施する異常原因判定手段と、燃料噴射弁へ供給される燃料の圧力を検出する燃圧センサと、噴射停止の状態において、圧力が所定時間で自然降下していく降下量、または圧力が所定量だけ自然降下するのに要する降下時間を、停止時降下値として取得する停止時取得手段と、噴射作動に伴い圧力が降下している状態において、圧力が所定時間で降下する降下量、または圧力が所定量だけ降下するのに要する降下時間を、作動時降下値として取得する作動時取得手段と、を備え、静リーク量推定手段は、停止時降下値に基づき静リーク量を推定し、動リーク量推定手段は、作動時降下値と停止時降下値との差分に基づき、動リーク量を推定し、停止時取得手段および作動時取得手段は、圧力が所定圧以上であることを条件として、停止時降下値および作動時降下値の計測を開始し、所定圧は、静リーク量が動リーク量以上になる値に設定されていることを特徴とする。 The invention for achieving the above object is characterized by the following points. That is, a leakage quantity of fuel occurring in the fuel injection valve of an internal combustion engine, a static leakage quantity estimation means for estimating the static leakage quantity generated during injection stop the fuel injection valve is not injected actuated fuel injection a leakage quantity of fuel occurring within the valve, fuel and dynamic leakage quantity estimation means for estimating the dynamic leakage quantity caused by the injection operation of the injection valve, the estimated static leakage quantity and dynamic leakage quantity the basis, the fuel is determined whether a property poor, and the abnormality cause determination means for performing at least one of the determination of the abnormality occurrence location fuel injection valve, the pressure of fuel supplied to the fuel injection valves The fuel pressure sensor that detects the pressure and the amount of time that the pressure naturally drops in a predetermined time in the injection stop state, or the time that the pressure naturally drops by the predetermined amount Time acquisition means and jet An operation time acquisition means for acquiring, as an operation drop value, a drop amount in which the pressure drops in a predetermined time or a drop time required for the pressure to drop by a predetermined amount in a state in which the pressure drops with operation; The static leak amount estimation means estimates the static leak amount based on the stop descent value, and the dynamic leak amount estimation means estimates the dynamic leak amount based on the difference between the descent value during operation and the descent value during stop The stop-time acquisition means and the operation-time acquisition means start the measurement of the stop-time drop value and the start-time drop value on condition that the pressure is equal to or higher than the predetermined pressure. It is characterized by being set to a value that exceeds the quantity .

ここで、燃料の粘性が想定を超えた規定外の値になるような性状不良の場合には、静リーク量および動リーク量のいずれもが異常値になる筈である。例えば、高粘性の場合には両リーク量のいずれもが少なくなり、低粘性の場合には両リーク量のいずれもが多くなる。これに対し、静リーク量が異常値であり動リーク量が正常値であれば、燃料噴射弁のうち静リークする部分に異常が発生しており、動リークする部分および燃料性状は正常の筈である。逆に、静リーク量が正常値であり動リーク量が異常値であれば、燃料噴射弁のうち動リークする部分に異常が発生しており、静リークする部分および燃料性状は正常の筈である。   Here, in the case of poor properties where the viscosity of the fuel becomes an unspecified value exceeding the assumption, both the static leak amount and the dynamic leak amount should be abnormal values. For example, if the viscosity is high, both the leakage amounts are reduced, and if the viscosity is low, both the leakage amounts are increased. On the other hand, if the static leak amount is an abnormal value and the dynamic leak amount is a normal value, an abnormality has occurred in the static leak portion of the fuel injection valve, and the dynamic leak portion and the fuel properties are normal. It is. Conversely, if the static leak amount is a normal value and the dynamic leak amount is an abnormal value, an abnormality has occurred in the portion of the fuel injection valve where the dynamic leak occurs, and the static leak portion and the fuel properties are normal. is there.

これらの点に着目し、上記発明では、静リーク量および動リーク量に基づき、燃料が性状不良であるか否かの判定、および燃料噴射弁の異常発生箇所の判定の少なくとも一方を実施するので、燃料の性状不良判定または燃料噴射弁の異常発生箇所判定を、性状センサを用いることなく実現できる。   Focusing on these points, in the above invention, at least one of the determination of whether or not the fuel has poor properties and the determination of the location where the fuel injection valve has failed is performed based on the static leak amount and the dynamic leak amount. Thus, it is possible to determine the fuel property failure or the fuel injection valve abnormality occurrence location without using a property sensor.

本発明の一実施形態である異常診断装置が適用される、燃料噴射システムの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the fuel-injection system with which the abnormality diagnosis apparatus which is one Embodiment of this invention is applied. 静リークに伴いレール圧が降下していく推移を示すグラフ。The graph which shows transition in which rail pressure falls with a static leak. 単発微小噴射に伴いレール圧が降下していく推移を示すグラフ。The graph which shows transition in which rail pressure falls with single shot micro injection. レール圧の降下時間および降下量と、燃料消費量との関係を示すマップ。A map showing the relationship between rail pressure drop time and drop, and fuel consumption. 性状不良判定および異常発生箇所判定の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of property defect determination and abnormality occurrence location determination. 図5のサブルーチン処理であって、静リーク量推定の処理手順を示すフローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine for estimating the amount of static leak in FIG. 5. レール圧変化の一態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the one aspect | mode of a rail pressure change. 図5のサブルーチン処理であって、動リーク量推定の処理手順を示すフローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for estimating a dynamic leak amount, which is the subroutine processing of FIG. 5. FIG. 動リーク量および静リーク量と、レール圧との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the amount of dynamic leaks and the amount of static leaks, and rail pressure.

以下、本発明にかかる異常診断装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an embodiment of an abnormality diagnosis apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示す燃料噴射弁10は内燃機関の燃焼に供する燃料を噴射するものであり、電子制御ユニット(ECU11)により制御されて、蓄圧容器12から供給される高圧燃料を噴射する。図1の例では、多気筒の内燃機関を想定しており、各気筒に設けられた燃料噴射弁10に、蓄圧容器12から高圧燃料が分配されている。   A fuel injection valve 10 shown in FIG. 1 injects fuel to be used for combustion of an internal combustion engine, and is controlled by an electronic control unit (ECU 11) to inject high-pressure fuel supplied from an accumulator vessel 12. In the example of FIG. 1, a multi-cylinder internal combustion engine is assumed, and high-pressure fuel is distributed from a pressure accumulating vessel 12 to a fuel injection valve 10 provided in each cylinder.

燃料噴射弁10は、以下に説明するボデー20、ニードル30、ピストン40、制御弁50、電磁コイル60等を備えて構成されている。ボデー20には、燃料を噴射する噴孔21と、蓄圧容器12から供給されてくる高圧燃料を噴孔21へ導く高圧通路22と、ボデー20の内部でリークする燃料を燃料タンク(図示せず)へ排出する低圧通路23とが形成されている。   The fuel injection valve 10 includes a body 20, a needle 30, a piston 40, a control valve 50, an electromagnetic coil 60, and the like described below. The body 20 has an injection hole 21 for injecting fuel, a high-pressure passage 22 for guiding the high-pressure fuel supplied from the pressure accumulating vessel 12 to the injection hole 21, and a fuel tank (not shown) that leaks fuel inside the body 20. ) Is formed.

ニードル30は、高圧通路22内に摺動可能な状態で配置されている。そして、ニードル30がリフトダウンしてボデー20のシート面22aに着座すると、高圧通路22が閉弁され、噴孔21からの燃料噴射が停止される。一方、ニードル30がリフトアップしてシート面22aから離座すると、高圧通路22が開弁されて噴孔21から燃料が噴射される。ニードル30には、スプリング31の弾性力およびピストン40の作動力が、閉弁力として閉弁方向(図1の下向き)に付与されており、また、高圧通路22の燃料溜り部22bの燃料圧力が、開弁力として開弁方向(図1の上向き)に付与されている。   The needle 30 is slidably disposed in the high pressure passage 22. When the needle 30 is lifted down and seated on the seat surface 22a of the body 20, the high pressure passage 22 is closed and fuel injection from the injection hole 21 is stopped. On the other hand, when the needle 30 is lifted up and separated from the seat surface 22 a, the high-pressure passage 22 is opened and fuel is injected from the injection hole 21. The elastic force of the spring 31 and the operating force of the piston 40 are applied to the needle 30 as the valve closing force in the valve closing direction (downward in FIG. 1), and the fuel pressure in the fuel reservoir 22b of the high pressure passage 22 is applied. Is provided as the valve opening force in the valve opening direction (upward in FIG. 1).

ピストン40は、ボデー20内部に摺動可能な状態で配置されている。ピストン40には、ボデー20内部に形成された背圧室24の燃料圧力(背圧)が、ニードル30を閉弁させる向き(図1の下向き)に付与されており、この背圧力が先述したピストン40の作動力となる。なお、背圧室24には、流入オリフィス24aを通じて高圧通路22内の高圧燃料が流入する。また、背圧室24内の高圧燃料は、流出オリフィス24bを通じて低圧通路23へ流出する。   The piston 40 is slidably disposed inside the body 20. The fuel pressure (back pressure) in the back pressure chamber 24 formed inside the body 20 is applied to the piston 40 in a direction (downward in FIG. 1) to close the needle 30, and this back pressure is described above. Acting force of the piston 40 is obtained. The high pressure fuel in the high pressure passage 22 flows into the back pressure chamber 24 through the inflow orifice 24a. The high pressure fuel in the back pressure chamber 24 flows out to the low pressure passage 23 through the outflow orifice 24b.

制御弁50は、流出オリフィス24bを開閉する弁体であり、ECU11が電磁コイル60に通電させて電磁力を生じさせると、その電磁力により制御弁50は吸引され、スプリング51の弾性力に抗して制御弁50は流出オリフィス24bを開弁する。一方、ECU11が電磁コイル60への通電をオフさせると、スプリング51の弾性力により制御弁50は流出オリフィス24bを閉弁する。   The control valve 50 is a valve body that opens and closes the outflow orifice 24 b. When the ECU 11 energizes the electromagnetic coil 60 to generate an electromagnetic force, the control valve 50 is attracted by the electromagnetic force and resists the elastic force of the spring 51. Then, the control valve 50 opens the outflow orifice 24b. On the other hand, when the ECU 11 turns off the energization of the electromagnetic coil 60, the control valve 50 closes the outflow orifice 24b by the elastic force of the spring 51.

次に、燃料噴射弁10の作動について説明する。   Next, the operation of the fuel injection valve 10 will be described.

ECU11が電磁コイル60を通電オンさせると、制御弁50が開弁作動して流出オリフィス24bから背圧室24の燃料が流出(動リーク)する。すると、背圧が徐々に低下していき、ピストン作動力が低下していく。そして、ニードル30の閉弁力(スプリング弾性力+ピストン作動力)が開弁力よりも小さくなった時点で、ニードル30はリフトアップを開始し、噴孔21からの燃料噴射が開始される。   When the ECU 11 energizes the electromagnetic coil 60, the control valve 50 opens and the fuel in the back pressure chamber 24 flows out (dynamic leak) from the outflow orifice 24b. Then, the back pressure gradually decreases and the piston operating force decreases. When the valve closing force (spring elastic force + piston operating force) of the needle 30 becomes smaller than the valve opening force, the needle 30 starts to lift up and fuel injection from the injection hole 21 is started.

一方、ECU11が電磁コイル60を通電オフさせると、制御弁50が閉弁作動して流出オリフィス24bからの流出(動リーク)が停止する。すると、背圧が徐々に上昇していき、ピストン作動力が増大していく。そして、ニードル30の閉弁力(スプリング弾性力+ピストン作動力)が開弁力よりも大きくなった時点で、ニードル30はリフトダウンを開始し、噴孔21からの燃料噴射が停止される。   On the other hand, when the ECU 11 turns off the electromagnetic coil 60, the control valve 50 closes and the outflow (dynamic leak) from the outflow orifice 24b stops. Then, the back pressure gradually increases, and the piston operating force increases. When the valve closing force (spring elastic force + piston operating force) of the needle 30 becomes larger than the valve opening force, the needle 30 starts to lift down, and fuel injection from the injection hole 21 is stopped.

なお、ニードル30がリフトダウンを開始した時点で噴射が停止される訳ではなく、ニードル30がリフトダウンを開始してからシート面22aに着座するまでの期間(閉弁作動期間)においても、噴孔21からは燃料が噴射され続けることとなる。このような閉弁作動期間における噴射量は、閉弁作動時におけるシート面22aからの動リーク量とみなす。或いは、電磁コイル60への通電オンから通電オフに切り替えた時点からニードル30がシート面22aに着座するまでの期間を閉弁作動期間とし、この閉弁作動期間における噴射量を動リーク量とみなしてもよい。   The injection is not stopped when the needle 30 starts to lift down, and the injection is also performed during the period from when the needle 30 starts to lift down until the needle 30 is seated on the seat surface 22a (valve closing operation period). Fuel will continue to be injected from the hole 21. The injection amount during such a valve closing operation period is regarded as the amount of dynamic leak from the seat surface 22a during the valve closing operation. Alternatively, the period from when the energization of the electromagnetic coil 60 is switched from energization on to the energization off until the needle 30 is seated on the seat surface 22a is defined as the valve closing operation period, and the injection amount during this valve closing operation period is regarded as the dynamic leak amount. May be.

要するに、閉弁作動期間におけるシート面22aからのリークと、流出オリフィス24bからのリークとが、燃料噴射弁10の内部で生じる主な動リークとして想定されている。また、ボデー20のうちピストン40が摺動する摺動面20aを通じて、背圧室24内の高圧燃料は低圧通路23へリークする。同様に、ボデー20のうちニードル30が摺動する摺動面20bを通じて、燃料溜り部22b内の高圧燃料は低圧通路23へリークする。これら摺動面20a、20bからのリークは、燃料噴射弁10の作動状態に拘わらず常時生じるものであり、燃料噴射弁10の内部で生じる主な静リークとして想定されている。   In short, a leak from the seat surface 22a and a leak from the outflow orifice 24b during the valve closing operation period are assumed as main dynamic leaks occurring inside the fuel injection valve 10. Further, the high pressure fuel in the back pressure chamber 24 leaks to the low pressure passage 23 through the sliding surface 20 a on which the piston 40 slides in the body 20. Similarly, the high-pressure fuel in the fuel reservoir 22 b leaks to the low-pressure passage 23 through the sliding surface 20 b on which the needle 30 slides in the body 20. These leaks from the sliding surfaces 20 a and 20 b always occur regardless of the operating state of the fuel injection valve 10, and are assumed as main static leaks that occur inside the fuel injection valve 10.

蓄圧容器12内の燃料圧力(レール圧)、つまり燃料噴射弁10へ供給される燃料の圧力は、噴孔21からの燃料噴射に伴い低下し、その噴射量が多いほどレール圧の低下量も多くなる。同様にして、先述した静リークおよび動リークに伴いレール圧は低下し、そのリーク量が多いほどレール圧の低下量も多くなる。
この点に着目し、本実施形態では、蓄圧容器12に備えられたレール圧センサ13(燃圧センサ)によりレール圧を検出し、リークに伴い生じるレール圧低下の推移に基づき、以下のように静リーク量および動リーク量をECU11が推定している。
The fuel pressure (rail pressure) in the pressure accumulator 12, that is, the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 10 decreases with fuel injection from the injection hole 21, and the amount of decrease in rail pressure increases as the injection amount increases. Become more. Similarly, the rail pressure decreases with the above-described static leak and dynamic leak, and the amount of decrease in rail pressure increases as the amount of leak increases.
Focusing on this point, in this embodiment, the rail pressure is detected by the rail pressure sensor 13 (fuel pressure sensor) provided in the pressure accumulating vessel 12, and based on the transition of the rail pressure drop caused by the leak, The ECU 11 estimates the leak amount and the dynamic leak amount.

図2は、静リークに伴いレール圧が降下していく推移を示すグラフであり、内燃機関が減速運転していることに起因して燃料噴射弁10からの燃料噴射を停止するよう噴射カット制御を実施している期間(減速無噴射期間)における、レール圧の推移である。図3は、減速無噴射時に、車両乗員が感知できない程度の微小量の燃料を1回だけ噴射し、その単発微小噴射に伴いレール圧が降下していく推移を示すグラフである。但し、このレール圧の降下には、動リークおよび静リークに伴い降下した分も含まれている。なお、レール圧が降下を開始するta時点以前、および降下が終了したtb時点以降においては、図示しない燃料ポンプから蓄圧容器12へ高圧燃料が圧送されてきたことにより、レール圧の降下が生じていない。   FIG. 2 is a graph showing a transition in which the rail pressure decreases due to a static leak, and the injection cut control is performed so as to stop the fuel injection from the fuel injection valve 10 due to the deceleration operation of the internal combustion engine. It is a transition of rail pressure in the period (deceleration no injection period) in which FIG. 3 is a graph showing a transition in which a small amount of fuel that cannot be detected by a vehicle occupant is injected once during deceleration-less injection, and the rail pressure decreases with the single micro-injection. However, this drop in rail pressure includes the amount of drop due to dynamic leak and static leak. In addition, before the time ta when the rail pressure starts to drop and after the time tb when the rail pressure ends, the high pressure fuel is pumped from the fuel pump (not shown) to the pressure accumulating vessel 12, and thus the rail pressure drops. Absent.

ECU11は、減速無噴射期間ta〜tbにおいて、レール圧の降下量ΔPaおよび降下時間ΔTaを計測する。図2の例では、所定量(降下量ΔPa)だけ圧力が降下するのに要した時間(降下時間ΔTa)を計測している。また、単発微小噴射を開始した以降に期間ta〜tbにおいて、レール圧の降下量ΔPbおよび降下時間ΔTbを計測する。図3の例では、微小噴射開始のtc時点から所定時間(降下時間ΔTb)が経過する間に生じた降下量ΔPbを計測している。   The ECU 11 measures the drop amount ΔPa and the drop time ΔTa of the rail pressure during the deceleration no-injection period ta to tb. In the example of FIG. 2, the time required for the pressure to drop by a predetermined amount (fall amount ΔPa) (fall time ΔTa) is measured. In addition, the rail pressure drop amount ΔPb and the drop time ΔTb are measured in the period ta to tb after the single micro injection is started. In the example of FIG. 3, the amount of decrease ΔPb that occurs during the elapse of a predetermined time (decrease time ΔTb) from the time point tc when the minute injection starts is measured.

さらにECU11は、計測した無噴射時の降下量ΔPaおよび降下時間ΔTaに基づき、図4に示すマップを用いて、燃料噴射弁10における無噴射時の燃料消費量Qaを算出する。図4のマップは、予め計測した試験結果に基づき作成したものであってもよいし、数値解析結果に基づき作成したものであってもよい。同様にして、計測した微小噴射時の降下量ΔPbおよび降下時間ΔTbに基づき、図4に示すマップを用いて微小噴射時の燃料消費量Qbを算出する。なお、降下量ΔPa、ΔPbが多いほど、降下時間ΔTa、ΔTbが長いほど、消費量Qa、Qbは多くなる。また、計測開始時点でのレール圧や燃料温度に応じて、算出した消費量Qa、Qbを補正してもよい。   Furthermore, the ECU 11 calculates the fuel consumption amount Qa when the fuel injection valve 10 is not in injection, using the map shown in FIG. 4, based on the measured decrease amount ΔPa and the decrease time ΔTa. The map of FIG. 4 may be created based on the test results measured in advance, or may be created based on the numerical analysis results. Similarly, based on the measured drop amount ΔPb and the drop time ΔTb at the time of micro injection, the fuel consumption amount Qb at the time of micro injection is calculated using the map shown in FIG. Note that the consumption amounts Qa and Qb increase as the drop amounts ΔPa and ΔPb increase and the drop times ΔTa and ΔTb increase. Further, the calculated consumption amounts Qa and Qb may be corrected according to the rail pressure and the fuel temperature at the start of measurement.

先述したように、微小噴射時の消費量Qbには、噴射量、動リーク量および静リーク量が含まれている。一方、無噴射時の消費量Qaは静リーク量しか含まれていない。この点に着目し、ECU11は、無噴射時の消費量Qaを静リーク量とみなす。また、微小噴射時の消費量Qb(作動時降下値)と無噴射時の消費量Qa(停止時降下値)との差分に基づき動リーク量を推定する。具体的には、微小噴射時の消費量Qbから、無噴射時の消費量Qaおよび微小噴射量を減算して得られた値を、動リーク量とみなす。   As described above, the consumption amount Qb at the time of minute injection includes the injection amount, the dynamic leak amount, and the static leak amount. On the other hand, the consumption Qa at the time of non-injection includes only the static leak amount. Focusing on this point, the ECU 11 regards the consumption amount Qa when there is no injection as the static leak amount. Further, the amount of dynamic leak is estimated based on the difference between the amount of consumption Qb during micro-injection (the drop value during operation) and the amount of consumption Qa during non-injection (the drop value during stop). Specifically, a value obtained by subtracting the non-injection consumption amount Qa and the minute injection amount from the consumption amount Qb at the time of minute injection is regarded as a dynamic leak amount.

さらに、ECU11は、上述の如く推定した動リーク量および静リーク量に基づき、燃料が性状不良であるか否かの判定、および燃料噴射弁10の異常発生箇所の判定を実施する。以下、ECU11が有するマイクロコンピュータにより実施される前記判定の手順を、図5を用いて説明する。   Further, the ECU 11 determines whether or not the fuel is defective in properties and determines where the abnormality has occurred in the fuel injection valve 10 based on the dynamic leak amount and the static leak amount estimated as described above. Hereinafter, the determination procedure executed by the microcomputer of the ECU 11 will be described with reference to FIG.

先ず、図5のステップS10において、内燃機関が初期状態であるか否かを判定する。具体的には、内燃機関の運転時間が所定時間未満、或いは車両の総走行距離が所定距離未満である場合に、前記初期状態であると判定する。初期状態でないと判定されれば(S10:NO)、前回の静リーク量および動リーク量の推定実施から所定距離走行したことを条件として(S11:YES)、先述した静リーク量の推定をステップS12(静リーク量推定手段)にて実施する。   First, in step S10 of FIG. 5, it is determined whether or not the internal combustion engine is in an initial state. Specifically, when the operating time of the internal combustion engine is less than a predetermined time or the total travel distance of the vehicle is less than a predetermined distance, it is determined that the initial state is set. If it is determined that the current state is not the initial state (S10: NO), the above-described estimation of the static leak amount is performed on the condition that the vehicle has traveled a predetermined distance from the previous estimation of the static leak amount and the dynamic leak amount (S11: YES). Implemented in S12 (static leak amount estimating means).

続くステップS13では、推定した静リーク量の値が正常範囲内にあるか否かの異常判定を実施する。異常と判定された場合(S13:YES)、続くステップS14にて静リーク異常フラグをオンに設定する。次に、先述した動リーク量の推定をステップS15(動リーク量推定手段)にて実施する。続くステップS16では、推定した動リーク量の値が正常範囲内にあるか否かの異常判定を実施する。異常と判定された場合(S16:YES)、続くステップS17にて動リーク異常フラグをオンに設定する。   In the subsequent step S13, abnormality determination is performed as to whether or not the estimated value of the static leak amount is within a normal range. If it is determined that there is an abnormality (S13: YES), the static leak abnormality flag is set to ON in the subsequent step S14. Next, the above-described estimation of the dynamic leak amount is performed in step S15 (dynamic leak amount estimation means). In the subsequent step S16, an abnormality determination is made as to whether or not the estimated value of the amount of dynamic leak is within the normal range. If it is determined that there is an abnormality (S16: YES), the dynamic leak abnormality flag is set to ON in the subsequent step S17.

次に、ステップS18〜S20において静リーク異常フラグおよび動リーク異常フラグの組み合わせを判定する。そして、その判定結果に応じて、燃料性状不良の有無および燃料噴射弁10の異常発生箇所を、ステップS21〜S24において判定する。なお、ステップS18〜S23が「異常原因判定手段」、ステップS18、S19、S21が「燃料性状判定手段」、ステップS18、S19、S22が「静リーク異常判定手段」、ステップS18、S20、S23が「動リーク異常判定手段」に相当する。   Next, in steps S18 to S20, the combination of the static leak abnormality flag and the dynamic leak abnormality flag is determined. Then, according to the determination result, the presence / absence of the fuel property defect and the abnormality occurrence location of the fuel injection valve 10 are determined in steps S21 to S24. Steps S18 to S23 are “abnormal cause determination means”, steps S18, S19, and S21 are “fuel property determination means”, steps S18, S19, and S22 are “static leak abnormality determination means”, and steps S18, S20, and S23 are This corresponds to “dynamic leak abnormality determination means”.

具体的には、静リーク異常フラグおよび動リーク異常フラグのいずれもがオンである場合(S18:YES、S19:YES)、ステップS21にて燃料が性状不良であると判定する。静リーク異常フラグがオンであり、かつ、動リーク異常フラグがオフである場合(S18:YES、S19:NO)、ステップS22において、燃料噴射弁10のうち静リークする部分(摺動面20a、20b)が異常発生箇所であると判定する。静リーク異常フラグがオフであり、かつ、動リーク異常フラグがオンである場合(S18:NO、S20:YES)、ステップS23において、燃料噴射弁10のうち動リークする部分(流出オリフィス24b、シート面22a)が異常発生箇所であると判定する。   Specifically, when both the static leak abnormality flag and the dynamic leak abnormality flag are on (S18: YES, S19: YES), it is determined in step S21 that the fuel has poor properties. When the static leak abnormality flag is on and the dynamic leak abnormality flag is off (S18: YES, S19: NO), in step S22, a portion (sliding surface 20a, 20b) is determined to be an abnormality occurrence location. When the static leak abnormality flag is off and the dynamic leak abnormality flag is on (S18: NO, S20: YES), in step S23, the portion of the fuel injection valve 10 that causes dynamic leakage (outflow orifice 24b, seat) It is determined that the surface 22a) is an abnormality occurrence location.

例えば、摺動面20a、20bの摩耗が想定を超えて著しく進行すると、静リーク量が正常範囲を超えて多くなる。また、摺動面20a、20bに異物が噛み込んだり付着したりすると、静リーク量が正常範囲を超えて少なくなる。同様に、流出オリフィス24b、シート面22aの摩耗が想定を超えて著しく進行すると、動リーク量が正常範囲を超えて多くなる。また、流出オリフィス24b、シート面22aに異物が噛み込んだり付着したりすると、動リーク量が正常範囲を超えて少なくなる。   For example, if the wear of the sliding surfaces 20a and 20b progresses significantly beyond the assumption, the amount of static leakage increases beyond the normal range. In addition, when foreign matter is bitten or adhered to the sliding surfaces 20a and 20b, the amount of static leakage is reduced beyond the normal range. Similarly, when the wear of the outflow orifice 24b and the seat surface 22a proceeds remarkably beyond the assumption, the amount of dynamic leakage increases beyond the normal range. Further, if foreign matter is bitten or adhered to the outflow orifice 24b and the sheet surface 22a, the amount of dynamic leakage decreases beyond the normal range.

なお、静リーク異常フラグおよび動リーク異常フラグのいずれもがオフである場合(S18:NO、S20:NO)、ステップS24において、動リーク部分および静リーク部分のいずれも正常であり、燃料性状も正常であると正常判定する。   When both the static leak abnormality flag and the dynamic leak abnormality flag are off (S18: NO, S20: NO), in step S24, both the dynamic leak portion and the static leak portion are normal, and the fuel property is also A normal judgment is made that it is normal.

次に、図6および図7を用いて、図5に示すステップS12のサブルーチン処理について説明する。先ず、図6のステップS30において減速無噴射の状態になるta時点(図7参照)まで待機する。減速無噴射の状態になると(S30:YES)、続くステップS31にて所定のディレイ時間が経過するt1時点まで待機する。この時、レール圧(実Pc)が所定圧力(開始Pc)以上でない場合には(S32:NO)、次回の減速無噴射時まで再び待機する。実Pc≧開始Pcであれば(S32:YES)、実Pc=開始Pcになるt2時点まで待機する。実Pc=開始Pcになると(S33:YES)、続くステップS34において、先述した降下時間ΔTaの計測を開始する。   Next, the subroutine processing in step S12 shown in FIG. 5 will be described with reference to FIGS. First, in step S30 in FIG. 6, the system waits until a time point ta (see FIG. 7) at which no deceleration is injected. When the vehicle is in the state of no deceleration deceleration (S30: YES), in the subsequent step S31, it waits until the time t1 when a predetermined delay time elapses. At this time, when the rail pressure (actual Pc) is not equal to or higher than the predetermined pressure (start Pc) (S32: NO), the process stands by again until the next deceleration no injection. If actual Pc ≧ start Pc (S32: YES), the process waits until time t2 when actual Pc = start Pc. When actual Pc = start Pc (S33: YES), in the subsequent step S34, the measurement of the descent time ΔTa described above is started.

その後、実Pcが所定圧力(終了Pc)にまで低下すると(S35:YES)、実Pc=終了Pcになったt3時点で降下時間ΔTaの計測を終了し、計測した時間、つまり開始Pcから終了Pcまでに要した降下時間ΔTaを記憶する(S36)。但し、図7中の点線に示すように、計測を開始してから上限時間が経過しても終了Pcまで低下しない場合には(S37:YES)、上限時間に達したt4時点で計測を強制的に終了させ、計測開始のt2時点からt4時点までに生じた圧力降下量ΔPaを記憶する(S38)。なお、上記ステップS34〜S38が「停止時取得手段」に相当する。   Thereafter, when the actual Pc drops to a predetermined pressure (end Pc) (S35: YES), the measurement of the descent time ΔTa is finished at the time t3 when the actual Pc = end Pc, and the measured time, that is, the start Pc ends. The descent time ΔTa required up to Pc is stored (S36). However, as indicated by the dotted line in FIG. 7, when the upper limit time has not elapsed until the end Pc has elapsed since the start of measurement (S37: YES), the measurement is forced at time t4 when the upper limit time is reached. And the pressure drop amount ΔPa generated from the time t2 to the time t4 of the measurement start is stored (S38). Note that the above steps S34 to S38 correspond to "stop time acquisition means".

続くステップS39では、これらの計測値ΔTa、ΔPa(停止時降下値)を燃料温度に基づき補正する。つまり、図4に示すマップは燃料温度に応じて変化するため、その温度変化分を補正する。続くステップS40では、図4のマップを用いて、温度補正後の計測値ΔTa、ΔPaに基づき、燃料消費量Qa(つまり静リーク量)を算出する。以上により、静リーク量が推定される。   In the subsequent step S39, these measured values ΔTa and ΔPa (the descent value at stop) are corrected based on the fuel temperature. That is, since the map shown in FIG. 4 changes according to the fuel temperature, the temperature change is corrected. In the subsequent step S40, the fuel consumption amount Qa (that is, the static leak amount) is calculated based on the measured values ΔTa and ΔPa after temperature correction using the map of FIG. From the above, the amount of static leak is estimated.

次に、図8を用いて、図5に示すステップS15のサブルーチン処理について、説明する。先ず、図8のステップS50において、各気筒の燃料噴射弁10の各々に対して降下時間ΔTbおよび降下量ΔPbを計測するにあたり、今回の計測が1気筒目であるか否かを判定する。1気筒目であれば(S50:YES)、続くステップS51において減速無噴射の状態になるまで待機する。減速無噴射の状態になると(S51:YES)、続くステップS52において、以下に例示する単発噴射条件を満たしているか否かを判定する。   Next, the subroutine processing in step S15 shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. First, in step S50 of FIG. 8, when measuring the drop time ΔTb and the drop amount ΔPb for each of the fuel injection valves 10 of each cylinder, it is determined whether or not the current measurement is the first cylinder. If it is the first cylinder (S50: YES), it waits until it becomes the state of no deceleration deceleration in the following step S51. If it is in the state of no deceleration deceleration injection (S51: YES), in the following step S52, it is determined whether or not a single injection condition exemplified below is satisfied.

すなわち、減速無噴射の状態になってから所定のディレイ時間が経過したこと、レール圧(実Pc)が所定圧力(開始Pc)であること、内燃機関の運転状態が単発噴射によって大きな影響を受けない状態(例えばEGR量が所定値未満、車速が所定値未満)であること等が、単発噴射条件として挙げられる。   That is, a predetermined delay time has elapsed since the deceleration-no-injection state, the rail pressure (actual Pc) is a predetermined pressure (start Pc), and the operating state of the internal combustion engine is greatly affected by the single injection. A single injection condition is that there is no state (for example, the EGR amount is less than a predetermined value and the vehicle speed is less than a predetermined value).

単発噴射条件を満たしていれば(S52:YES)、ステップS50で判定した気筒に該当する燃料噴射弁10から、予め決められた微小量の燃料を1回噴射させる、といった単発噴射を実施する(S53)。そして、ステップS54において、先述した降下時間ΔTbの計測を開始する。   If the single injection condition is satisfied (S52: YES), single injection is performed in which a predetermined minute amount of fuel is injected once from the fuel injection valve 10 corresponding to the cylinder determined in step S50 ( S53). In step S54, the above-described measurement of the drop time ΔTb is started.

その後、実Pcが所定圧力(終了Pc)にまで低下すると(S55:YES)、実Pc=終了Pcになった時点で降下時間ΔTbの計測を終了し、計測した時間、つまり開始Pcから終了Pcまでに要した降下時間ΔTbを記憶する(S56)。但し、計測を開始してから上限時間が経過しても終了Pcまで低下しない場合には(S57:YES)、上限時間に達した時点で計測を強制的に終了させ、計測開始から強制終了時点までに生じた圧力降下量ΔPbを記憶する(S58)。なお、上記ステップS54〜S58が「作動時取得手段」に相当する。   Thereafter, when the actual Pc drops to a predetermined pressure (end Pc) (S55: YES), the measurement of the descent time ΔTb is ended when the actual Pc = end Pc, and the measured time, that is, from the start Pc to the end Pc. The descent time ΔTb required until this time is stored (S56). However, if the upper limit time has not elapsed until the end Pc has elapsed since the start of measurement (S57: YES), the measurement is forcibly terminated when the upper limit time is reached, and the measurement is forcibly terminated. The pressure drop amount ΔPb generated until then is stored (S58). The above steps S54 to S58 correspond to “operation time acquisition means”.

続くステップS59では、これらの計測値ΔTb、ΔPb(作動時降下値)を燃料温度に基づき補正する。続くステップS60では、図4のマップを用いて、温度補正後の計測値ΔTb、ΔPbに基づき燃料消費量Qbを算出する。そして、今回算出した作動時の消費量Qbから、前回算出した停止時の消費量Qaおよび単発噴射量(微小量)を減算する。この減算により得られた値が動リーク量の推定値に相当する。   In the subsequent step S59, these measured values ΔTb and ΔPb (actuation drop values) are corrected based on the fuel temperature. In the subsequent step S60, the fuel consumption Qb is calculated based on the measured values ΔTb and ΔPb after temperature correction, using the map of FIG. Then, the previously calculated consumption amount Qa at the time of stoppage and the single injection amount (a minute amount) are subtracted from the consumption amount Qb at the time of operation calculated this time. The value obtained by this subtraction corresponds to the estimated value of the dynamic leak amount.

以上により、本実施形態によれば、図6および図8の処理により静リーク量および動リーク量を精度よく推定できる。そして、推定したこれらのリーク量が共に異常値になっている場合に燃料性状不良であると判定する(S21)。よって、燃料性状を直接検出するアルコール濃度センサ等を要すること無く、燃料性状不良を精度よく診断できる。   As described above, according to the present embodiment, the amount of static leak and the amount of dynamic leak can be accurately estimated by the processes of FIGS. Then, when both of the estimated leak amounts are abnormal values, it is determined that the fuel property is poor (S21). Therefore, it is possible to accurately diagnose a fuel property defect without requiring an alcohol concentration sensor or the like that directly detects the fuel property.

さらに、推定した静リーク量が異常値であり動リーク量が正常値であれば、燃料噴射弁10のうち静リークする部分(摺動面20a、20b)が異常発生箇所であると判定する(S22)。逆に、推定した静リーク量が正常値であり動リーク量が異常値であれば、燃料噴射弁10のうち動リークする部分(流出オリフィス24b、シート面22a)が異常発生箇所であると判定する(S23)。よって、燃料噴射弁10の異常発生個所を診断できるので、燃料噴射弁10を修理する作業者が、異常発生していない箇所の部品まで交換してしまうことの回避を促すことができる。   Further, if the estimated static leak amount is an abnormal value and the dynamic leak amount is a normal value, it is determined that the portion (sliding surfaces 20a, 20b) of the fuel injection valve 10 where static leak occurs is an abnormality occurrence location ( S22). On the contrary, if the estimated static leak amount is a normal value and the dynamic leak amount is an abnormal value, it is determined that the portion of the fuel injection valve 10 that dynamically leaks (outflow orifice 24b, seat surface 22a) is an abnormality occurrence location. (S23). Therefore, since the location where the fuel injection valve 10 is abnormal can be diagnosed, it is possible to urge the operator who repairs the fuel injection valve 10 to avoid replacing parts where no abnormality has occurred.

また、燃料性状不良の有無および異常発生箇所に応じて、内燃機関の出力制限をかける等のフェールセーフ制御の内容を変更できるので、異常状態に適したフェールセーフ制御を実施することを容易に実現できる。   In addition, the content of fail-safe control, such as limiting the output of the internal combustion engine, can be changed according to the presence or absence of fuel property failure and the location of the abnormality, making it easy to implement fail-safe control suitable for abnormal conditions it can.

さらに本実施形態によれば、以下に列挙する効果も発揮される。   Furthermore, according to this embodiment, the effects listed below are also exhibited.

(1)噴射停止の状態において、燃料圧力が所定時間で自然降下していく降下量ΔPa、または燃料圧力が所定量だけ自然降下するのに要する降下時間ΔTaを、停止時降下値として計測する。   (1) In the injection stop state, the amount of decrease ΔPa in which the fuel pressure naturally drops in a predetermined time, or the amount of time ΔTa required for the fuel pressure to naturally drop by a predetermined amount, is measured as a stop-time drop value.

これらの停止時降下値ΔPa、ΔTaと静リーク量とは相関が高いため、計測した停止時降下値ΔPa、ΔTaに基づき静リーク量を推定する本実施形態によれば、静リーク量を高精度で推定できる。しかも、減速無噴射時に計測するので、前記相関をより一層高めることができ、前記推定の精度を向上できる。   Since the drop values ΔPa and ΔTa at the time of stop and the static leak amount are highly correlated, according to the present embodiment for estimating the static leak amount based on the measured stop drop values ΔPa and ΔTa, the static leak amount is highly accurate. Can be estimated. In addition, since the measurement is performed at the time of no deceleration injection, the correlation can be further increased, and the estimation accuracy can be improved.

(2)噴射作動に伴い、流出オリフィス24bおよびシート面22aから動リークが生じることに起因して燃料圧力が降下している状態において、燃料圧力が所定時間で降下する降下量ΔPb、または燃料圧力が所定量だけ降下するのに要する降下時間ΔTbを、作動時降下値として計測する。   (2) In the state in which the fuel pressure is lowered due to the occurrence of dynamic leak from the outflow orifice 24b and the seat surface 22a due to the injection operation, the amount of decrease ΔPb in which the fuel pressure drops in a predetermined time, or the fuel pressure Is measured as the descent value during operation.

これらの作動時降下値ΔPb、ΔTbと燃料消費量Qb(静リーク量+動リーク+噴射量)とは相関が高いため、計測した停止時降下値ΔPb、ΔTbに基づき燃料消費量Qbを推定する本実施形態によれば、燃料消費量Qbを高精度で推定できる。さらに、このように算出した燃料消費量Qbから、静リーク量Qbおよび微小噴射量を減算して得られた値(減算値)を、動リーク量として推定するため、動リーク量を高精度で推定できる。しかも、噴射停止時に所定量(微小量)の燃料を噴射し、その噴射に伴い圧力が降下している期間中に作動時降下値ΔPb、ΔTbを計測するので、前記相関をより一層高めることができ、前記推定の精度を向上できる。   Since these operating drop values ΔPb, ΔTb and fuel consumption Qb (static leak amount + dynamic leak + injection amount) are highly correlated, the fuel consumption amount Qb is estimated based on the measured stop drop values ΔPb, ΔTb. According to the present embodiment, the fuel consumption Qb can be estimated with high accuracy. Furthermore, since the value (subtracted value) obtained by subtracting the static leak amount Qb and the minute injection amount from the fuel consumption amount Qb calculated in this way is estimated as the dynamic leak amount, the dynamic leak amount can be determined with high accuracy. Can be estimated. In addition, when the injection is stopped, a predetermined amount (a minute amount) of fuel is injected, and the operating drop values ΔPb and ΔTb are measured during the period in which the pressure drops with the injection, so that the correlation can be further enhanced. The accuracy of the estimation can be improved.

(3)ここで、図9に示すように、リーク時のレール圧が低いほど静リーク量および動リーク量はともに少なくなるが、両リーク量の総量に対する静リーク量の割合が小さくなる。そのため、レール圧が低い時に計測した降下値ΔPa、ΔTa、ΔPb、ΔTbの差分(消費量Qa、Qbの差分)で動リーク量を推定すると、推定精度が悪くなる。   (3) Here, as shown in FIG. 9, the lower the rail pressure at the time of the leak, the smaller the static leak amount and the dynamic leak amount, but the ratio of the static leak amount to the total amount of both leak amounts becomes smaller. Therefore, if the amount of dynamic leak is estimated by the difference between the drop values ΔPa, ΔTa, ΔPb, and ΔTb measured when the rail pressure is low (difference between the consumption amounts Qa and Qb), the estimation accuracy deteriorates.

この点を鑑みた本実施形態では、停止時取得手段S34〜S38および作動時取得手段S54〜S58は、圧力が所定圧以上であることを条件として、停止時降下値ΔPa、ΔTaおよび作動時降下値ΔPb、ΔTbの計測を開始する。そのため、上述した推定精度の悪化を回避できる。例えば、前記所定圧を、静リーク量が動リーク量以上になる値(図9の例では100MPa)に設定すれば、上述した推定精度の悪化を十分に回避でき、望ましい。   In view of this point, in the present embodiment, the stop time acquisition means S34 to S38 and the operation time acquisition means S54 to S58 are based on the condition that the pressure is equal to or higher than a predetermined pressure, and the stop time drop values ΔPa and ΔTa and the operation time drop. Measurement of values ΔPb and ΔTb is started. Therefore, the above-described deterioration in estimation accuracy can be avoided. For example, if the predetermined pressure is set to a value (100 MPa in the example of FIG. 9) at which the amount of static leak is equal to or greater than the amount of dynamic leak, the above-described deterioration in estimation accuracy can be sufficiently avoided.

(4)停止時取得手段S34〜S38および作動時取得手段S54〜S58は、停止時降下値ΔPa、ΔTaおよび作動時降下値ΔPb、ΔTbを計測するにあたり、レール圧の降下量が制限量に達した時点で前記計測を終了させ、前記制限量だけ圧力降下するのに要した時間ΔTa、ΔTbを停止時降下値および作動時降下値とする。なお、前記制限量は、図6および図8の例では開始Pcと終了Pcとの差分量に相当し、図7の例ではΔPaに相当する。   (4) When the stop time acquisition means S34 to S38 and the operation time acquisition means S54 to S58 measure the stop time drop values ΔPa and ΔTa and the operation drop values ΔPb and ΔTb, the rail pressure drop amount reaches the limit amount. At this point, the measurement is terminated, and the time ΔTa and ΔTb required for the pressure drop by the limit amount are set as the drop value at stop and the drop value at operation. Note that the limit amount corresponds to the difference amount between the start Pc and the end Pc in the examples of FIGS. 6 and 8, and corresponds to ΔPa in the example of FIG.

ここで、燃料の粘性が異常に低い場合には、静リーク量および動リーク量が異常に多くなるため、レール圧は短時間で急激に低下することとなる。この場合、計測開始から所定時間が経過するまでに生じた圧力降下量ΔPa、ΔPbを計測しようとすると、必要以上に圧力が降下するまで診断を待つことになり、燃料性状異常との診断が遅れ、フェールセーフ制御の開始が遅くなる。   Here, when the viscosity of the fuel is abnormally low, the static leak amount and the dynamic leak amount are abnormally increased, so that the rail pressure rapidly decreases in a short time. In this case, if an attempt is made to measure the pressure drop amounts ΔPa and ΔPb that have occurred from the start of measurement until the predetermined time has elapsed, the diagnosis will wait until the pressure drops more than necessary, and the diagnosis of fuel property abnormality is delayed. , Fail-safe control starts slowly.

この点を鑑みた本実施形態では、上述の如く、レール圧降下量が制限量に達した時点で計測を終了させ、制限量だけ圧力降下するのに要した時間ΔTa、ΔTbを、停止時降下値および作動時降下値として診断に用いる。そのため、必要以上に圧力が降下するまで診断を待つことを回避でき、燃料性状異常との診断結果を迅速に得ることができ、フェールセーフ制御の開始が遅くなることを抑制できる。   In view of this point, in the present embodiment, as described above, the measurement is terminated when the rail pressure drop amount reaches the limit amount, and the times ΔTa and ΔTb required for the pressure drop by the limit amount are reduced at the stop time. Value and operating drop value for diagnosis. Therefore, it is possible to avoid waiting for diagnosis until the pressure drops more than necessary, to quickly obtain a diagnosis result of fuel property abnormality, and to suppress the start of fail-safe control from being delayed.

(5)停止時取得手段S34〜S38および作動時取得手段S54〜S58は、停止時降下値ΔPa、ΔTaおよび作動時降下値ΔPb、ΔTbを計測するにあたり、計測時間が制限時間に達した時点で前記計測を終了させ、その制限時間で生じた圧力降下量ΔPa、ΔPbを停止時降下値および作動時降下値とする。なお、前記制限時間は、図6〜図8の例では上限時間t2〜t4に相当する。   (5) When the stop time acquisition means S34 to S38 and the operation time acquisition means S54 to S58 measure the stop time drop values ΔPa and ΔTa and the operation time drop values ΔPb and ΔTb, the measurement time reaches the time limit. The measurement is terminated, and the pressure drop amounts ΔPa and ΔPb generated during the time limit are set as a drop value at stop and a drop value at operation. The time limit corresponds to upper limit times t2 to t4 in the examples of FIGS.

ここで、燃料の粘性が異常に高い場合には、静リーク量および動リーク量が異常に少なくなるため、レール圧の低下速度は異常に遅くなる。この場合、所定量だけ圧力が降下するのに要した時間ΔTaを計測しようとすると、必要以上に計測時間が長くなり、燃料性状異常との診断が遅れ、フェールセーフ制御の開始が遅くなる。   Here, when the viscosity of the fuel is abnormally high, the static leak amount and the dynamic leak amount are abnormally reduced, so that the rail pressure decreasing speed is abnormally slow. In this case, if it is attempted to measure the time ΔTa required for the pressure to drop by a predetermined amount, the measurement time becomes longer than necessary, the diagnosis of the fuel property abnormality is delayed, and the start of fail-safe control is delayed.

この点を鑑みた本実施形態では、上述の如く、計測時間が制限時間に達した時点で計測を終了させ、制限時間で生じた圧力降下量ΔPa、ΔPbを停止時降下値および作動時降下値として診断に用いる。そのため、必要以上に計測時間が長くなることを回避でき、燃料性状異常との診断結果を迅速に得ることができ、フェールセーフ制御の開始が遅くなることを抑制できる。   In this embodiment in view of this point, as described above, the measurement is terminated when the measurement time reaches the time limit, and the pressure drop amounts ΔPa and ΔPb generated during the time limit are determined as the drop value during stop and the drop value during operation. Used for diagnosis. Therefore, it is possible to avoid an unnecessarily long measurement time, to quickly obtain a diagnosis result of fuel property abnormality, and to suppress the start of fail-safe control from being delayed.

(6)ここで、内燃機関の初期状態時には、燃料噴射弁10の各部位における摩耗等の経年劣化速度が速いので、異常発生箇所の診断頻度を多くすることが望ましい。この点を鑑みた上記実施形態では、図5のステップS10、S11に示す如く、内燃機関が初期状態でない場合には所定距離走行する毎に診断を実施するのに対し、初期状態の場合には所定距離走行していなくても診断を実施する。図5の例では、図5の処理を実行するトリガが発生する毎に診断を実施する。そのため、初期状態時の診断頻度を多くすることとなり、異常が発生した旨を迅速に検知できる。   (6) Here, in the initial state of the internal combustion engine, since the aging deterioration rate such as wear in each part of the fuel injection valve 10 is fast, it is desirable to increase the diagnosis frequency of the abnormality occurrence part. In the above embodiment in view of this point, as shown in steps S10 and S11 of FIG. 5, when the internal combustion engine is not in the initial state, diagnosis is performed every time the vehicle travels a predetermined distance, whereas in the initial state. Diagnosis is performed even if the vehicle is not traveling a predetermined distance. In the example of FIG. 5, the diagnosis is performed every time a trigger for executing the process of FIG. 5 occurs. Therefore, the diagnosis frequency in the initial state is increased, and it can be quickly detected that an abnormality has occurred.

(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows. Moreover, you may make it combine the characteristic structure of each embodiment arbitrarily, respectively.

・上記実施形態では、停止時取得手段および作動時取得手段による取得値を、圧力降下量ΔPa、ΔPbまたは降下時間ΔTa、ΔTbとしているが、圧力降下の傾きを取得値としてもよい。   In the above embodiment, the acquired values by the stop time acquisition means and the operation time acquisition means are the pressure drop amounts ΔPa and ΔPb or the drop times ΔTa and ΔTb, but the slope of the pressure drop may be the acquired value.

・内燃機関の初期状態時には、燃料噴射弁10の経年劣化速度が速いことは先述した通りであり、この点を鑑みて、車両の走行距離や内燃機関の運転時間等に応じて、静リーク量および動リーク量の異常判定(S13、S16)に用いる閾値であって、正常範囲の上限値および下限値を、可変設定してもよい。   In the initial state of the internal combustion engine, the aging deterioration rate of the fuel injection valve 10 is fast as described above. In view of this point, the amount of static leak depends on the travel distance of the vehicle, the operation time of the internal combustion engine, etc. Further, the upper limit value and the lower limit value of the normal range may be variably set as threshold values used in the dynamic leak amount abnormality determination (S13, S16).

・上記実施形態では、静リーク量および動リーク量の推定値に基づき、異常発生箇所の判定および燃料性状判定の両方を実施しているが、いずれか一方の判定を廃止してもよい。   In the above embodiment, both the determination of the abnormality occurrence point and the fuel property determination are performed based on the estimated values of the static leak amount and the dynamic leak amount, but either one of the determinations may be abolished.

・上記実施形態では、蓄圧容器12に設置されたセンサ13を用いて、異常発生箇所の判定および燃料性状判定に用いる圧力(燃料噴射弁10へ供給される燃料の圧力)を検出しているが、当該センサ13の設置位置は蓄圧容器12に限定されるものではなく、例えば燃料噴射弁10に設置した燃圧センサや、蓄圧容器12から燃料噴射弁10へ燃料を供給する高圧配管に設置した燃圧センサであってもよい。   In the above embodiment, the sensor 13 installed in the pressure accumulating vessel 12 is used to detect the pressure used to determine the location of the abnormality and the fuel property determination (pressure of fuel supplied to the fuel injection valve 10). The installation position of the sensor 13 is not limited to the pressure accumulating vessel 12, and for example, a fuel pressure sensor installed in the fuel injection valve 10 or a fuel pressure installed in a high-pressure pipe that supplies fuel from the pressure accumulating vessel 12 to the fuel injection valve 10. It may be a sensor.

S12…静リーク量推定手段、S15…動リーク量推定手段、S18、S19、S22…静リーク異常判定手段(異常原因判定手段)、S18、S20、S23…動リーク異常判定手段(異常原因判定手段)、S18、S19、S21…燃料性状判定手段(異常原因判定手段)。   S12 ... Static leak amount estimating means, S15 ... Dynamic leak amount estimating means, S18, S19, S22 ... Static leak abnormality determining means (abnormal cause determining means), S18, S20, S23 ... Dynamic leak abnormality determining means (abnormal cause determining means) ), S18, S19, S21... Fuel property determining means (abnormal cause determining means).

Claims (7)

内燃機関の燃料噴射弁(10)の内部で生じる燃料のリーク量であって、前記燃料噴射弁が噴射作動していない噴射停止時に生じる静リーク量を推定する静リーク量推定手段(S12)と、
前記燃料噴射弁の内部で生じる燃料のリーク量であって、前記燃料噴射弁の噴射作動に起因して生じる動リーク量を推定する動リーク量推定手段(S15)と、
推定した前記静リーク量および前記動リーク量に基づき、燃料が性状不良であるか否かの判定、および前記燃料噴射弁の異常発生箇所の判定の少なくとも一方を実施する異常原因判定手段(S18、S19、S20、S21、S22、S23)と、
前記燃料噴射弁へ供給される燃料の圧力を検出する燃圧センサ(13)と、
前記噴射停止の状態において、前記圧力が所定時間で自然降下していく降下量(ΔPa)、または前記圧力が所定量だけ自然降下するのに要する降下時間(ΔTa)を、停止時降下値として取得する停止時取得手段(S34〜S38)と、
前記噴射作動に伴い前記圧力が降下している状態において、前記圧力が所定時間で降下する降下量(ΔPb)、または前記圧力が所定量だけ降下するのに要する降下時間(ΔTb)を、作動時降下値として取得する作動時取得手段(S54〜S58)と、
を備え、
前記静リーク量推定手段は、前記停止時降下値に基づき前記静リーク量を推定し、
前記動リーク量推定手段は、前記作動時降下値と前記停止時降下値との差分に基づき、前記動リーク量を推定し、
前記停止時取得手段および前記作動時取得手段は、前記圧力が所定圧以上であることを条件として、前記停止時降下値および前記作動時降下値の計測を開始し、
前記所定圧は、前記静リーク量が前記動リーク量以上になる値に設定されていることを特徴とする異常診断装置。
Static leak amount estimation means (S12) for estimating the amount of fuel leak occurring inside the fuel injection valve (10) of the internal combustion engine, which is generated when the fuel injection valve is not in an injection operation and is stopped when the injection is stopped; ,
Dynamic leak amount estimation means (S15) for estimating the amount of fuel leak occurring inside the fuel injection valve, which is caused by the injection operation of the fuel injection valve;
Based on the estimated amount of static leak and the amount of dynamic leak, an abnormality cause determination means (S18, which performs at least one of determination of whether or not the fuel has poor properties and determination of an abnormality occurrence location of the fuel injection valve) S19, S20, S21, S22, S23),
A fuel pressure sensor (13) for detecting the pressure of fuel supplied to the fuel injection valve;
In the state where the injection is stopped, the amount of decrease (ΔPa) in which the pressure naturally decreases in a predetermined time, or the amount of time in which the pressure naturally decreases by a predetermined amount (ΔTa) is acquired as a decrease value at the time of stop. Stop time acquisition means (S34 to S38),
In a state in which the pressure is lowered due to the injection operation, a drop amount (ΔPb) in which the pressure drops in a predetermined time or a drop time (ΔTb) required for the pressure to drop by a predetermined amount is An operation time acquisition means (S54 to S58) for acquiring a drop value;
With
The static leak amount estimation means estimates the static leak amount based on the descent value at the time of stop,
The dynamic leak amount estimating means estimates the dynamic leak amount based on a difference between the operating drop value and the stop drop value,
The stop time acquisition means and the operation time acquisition means start measuring the stop time drop value and the operation drop value on condition that the pressure is equal to or higher than a predetermined pressure,
The abnormality diagnosis apparatus , wherein the predetermined pressure is set to a value at which the amount of static leak is equal to or greater than the amount of dynamic leak .
前記異常原因判定手段は、
前記静リーク量および前記動リーク量のいずれもが正常範囲を超えた異常値である場合に、燃料が性状不良であると判定する燃料性状判定手段(S18、S19、S21)を有することを特徴とする請求項1に記載の異常診断装置。
The abnormality cause determination means includes
Fuel property determination means (S18, S19, S21) for determining that the fuel is defective in property when both the static leak amount and the dynamic leak amount are abnormal values exceeding the normal range. The abnormality diagnosis apparatus according to claim 1.
前記異常原因判定手段は、
前記静リーク量が正常範囲を超えた異常値であり、かつ、前記動リーク量が正常範囲内である正常値である場合に、前記燃料噴射弁のうち静リークする部分が異常発生箇所であると判定する静リーク異常判定手段(S18、S19、S22)を有することを特徴とする請求項1または2に記載の異常診断装置。
The abnormality cause determination means includes
When the static leak amount is an abnormal value exceeding the normal range and the dynamic leak amount is a normal value within the normal range, the portion where the static leak occurs in the fuel injection valve is an abnormality occurrence location. The abnormality diagnosis apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a static leak abnormality determination unit (S18, S19, S22).
前記異常原因判定手段は、
前記動リーク量が正常範囲を超えた異常値であり、かつ、前記静リーク量が正常範囲内である正常値である場合に、前記燃料噴射弁のうち動リークする部分が異常発生箇所であると判定する動リーク異常判定手段(S18、S20、S23)を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の異常診断装置。
The abnormality cause determination means includes
When the dynamic leak amount is an abnormal value exceeding the normal range and the static leak amount is a normal value within the normal range, a portion where the dynamic leak occurs in the fuel injection valve is an abnormality occurrence location. The abnormality diagnosis apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising dynamic leak abnormality determination means (S18, S20, S23) for determining
前記作動時取得手段は、前記噴射停止時に所定量の燃料を噴射し、その噴射に伴い前記圧力が降下している期間中に前記作動時降下値を取得することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の異常診断装置。 The operation time acquisition means injects a predetermined amount of fuel when the injection is stopped, and acquires the operation decrease value during a period in which the pressure is reduced due to the injection . 5. The abnormality diagnosis device according to any one of 4 above. 前記停止時取得手段および前記作動時取得手段は、前記停止時降下値および前記作動時降下値を計測するにあたり、前記圧力の降下量が制限量に達した時点で前記計測を終了させ、前記制限量だけ圧力降下するのに要した時間を前記停止時降下値および前記作動時降下値とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の異常診断装置。 The stop time acquisition means and the operation time acquisition means, when measuring the stop time drop value and the operation drop value, terminate the measurement when the pressure drop amount reaches a limit amount, The abnormality diagnosis device according to any one of claims 1 to 5, wherein a time required for the pressure drop by an amount is set as the drop value at the time of stop and the drop value at the time of operation . 前記停止時取得手段および前記作動時取得手段は、前記停止時降下値および前記作動時降下値を計測するにあたり、計測時間が制限時間に達した時点で前記計測を終了させ、前記制限時間で生じた圧力降下量を前記停止時降下値および前記作動時降下値とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の異常診断装置 When the stop time acquisition means and the operation time acquisition means measure the stop time drop value and the operation time drop value, the measurement time ends when the measurement time reaches the time limit, and occurs at the time limit. abnormality diagnosis apparatus according to any one of claims 1 to 6 a pressure drop, characterized in that said stop drop values and the operating time of descent value.
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