JP6273904B2 - Pressure sensor abnormality detection device - Google Patents
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Description
本発明は、燃料供給ポンプが吐出する燃料を蓄圧容器で蓄圧してインジェクタから噴射する燃料噴射システムに適用され、蓄圧容器からインジェクタに供給される燃料圧力を検出する圧力センサの異常を検出する圧力センサ異常検出装置に関する。 The present invention is applied to a fuel injection system that accumulates fuel discharged from a fuel supply pump in an accumulator vessel and injects it from an injector, and a pressure that detects an abnormality of a pressure sensor that detects fuel pressure supplied from the accumulator vessel to the injector The present invention relates to a sensor abnormality detection device.
燃料供給ポンプが吐出する燃料をコモンレール等の蓄圧容器で蓄圧してインジェクタから噴射する蓄圧式燃料噴射システムが知られている。蓄圧式燃料噴射システムでは、蓄圧容器からインジェクタに供給される燃料圧力を圧力センサで検出し、検出された燃料圧力が目標圧になるように、燃料供給ポンプからの吐出量を制御している。そして、目標圧に制御された燃料圧力に基づいて、インジェクタの噴射量を制御する作動指令値として噴射指令信号のパルス幅を決定している。 2. Description of the Related Art An accumulator fuel injection system that accumulates fuel discharged from a fuel supply pump in an accumulator such as a common rail and injects it from an injector is known. In the accumulator fuel injection system, the fuel pressure supplied from the accumulator vessel to the injector is detected by a pressure sensor, and the discharge amount from the fuel supply pump is controlled so that the detected fuel pressure becomes the target pressure. Based on the fuel pressure controlled to the target pressure, the pulse width of the injection command signal is determined as an operation command value for controlling the injection amount of the injector.
このような蓄圧式燃料噴射システムにおいて圧力センサに異常が発生し、圧力センサが検出する燃料圧力と実際の燃料圧力とに誤差が生じると、燃料圧力を目標圧に制御できなくなる。その結果、インジェクタからの噴射量が目標噴射量からずれる。また、燃料圧力が過度に高圧になると、高圧部の部材に負荷が加わるという問題が生じる。そこで、圧力センサの異常を検出する技術が種々提案されている。 If an abnormality occurs in the pressure sensor in such an accumulator fuel injection system and an error occurs between the fuel pressure detected by the pressure sensor and the actual fuel pressure, the fuel pressure cannot be controlled to the target pressure. As a result, the injection amount from the injector deviates from the target injection amount. Further, when the fuel pressure becomes excessively high, a problem arises in that a load is applied to the member of the high pressure portion. Therefore, various techniques for detecting an abnormality of the pressure sensor have been proposed.
例えば、圧力センサを二重化し、両方の圧力センサの圧力検出値にずれが生じると、一方の圧力センサの異常であると判定する技術が知られている。しかし、圧力センサを二重化するので、製造コストが上昇するとともに、圧力検出値にずれが生じたときに、どちらの圧力センサが異常であるかを判定することができないという問題がある。 For example, a technique is known in which when a pressure sensor is duplicated and the pressure detection values of both pressure sensors are displaced, it is determined that one of the pressure sensors is abnormal. However, since the pressure sensors are duplicated, there are problems that the manufacturing cost increases and it is not possible to determine which pressure sensor is abnormal when the detected pressure value is deviated.
そこで、特許文献1に開示されている技術では、エンジンの過渡運転時における燃料圧力の変化度合いの推定値と、エンジンの過渡運転時に圧力センサが検出する燃料圧力の変化度合いとを比較して、圧力センサを二重化することなく圧力センサの異常を検出しようとしている。 Therefore, in the technique disclosed in Patent Document 1, the estimated value of the change degree of the fuel pressure during the transient operation of the engine is compared with the change degree of the fuel pressure detected by the pressure sensor during the transient operation of the engine. An attempt is made to detect an abnormality in the pressure sensor without duplicating the pressure sensor.
特許文献1に開示されている技術では、エンジンの過渡運転時における燃料圧力の変化度合いの推定値と、エンジンの過渡運転時に圧力センサが検出する燃料圧力の変化度合いとの比が許容範囲内であれば圧力センサは正常と判定し、許容範囲外であれば圧力センサは異常と判定している。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the ratio between the estimated value of the change in fuel pressure during the transient operation of the engine and the change in the fuel pressure detected by the pressure sensor during the transient operation of the engine is within an allowable range. If there is, the pressure sensor is determined to be normal, and if it is outside the allowable range, the pressure sensor is determined to be abnormal.
しかし、圧力センサが検出する燃料圧力は、圧力センサが異常またはアクチュエータの作動が異常のいずれでも異常となる。したがって、エンジンの過渡運転時における燃料圧力の変化度合いの推定値と、エンジンの過渡運転時に圧力センサが検出する燃料圧力の変化度合いとの比が許容範囲外の場合、アクチュエータが異常であるにも関わらず、圧力センサが異常であると誤判定するおそれがある。 However, the fuel pressure detected by the pressure sensor becomes abnormal regardless of whether the pressure sensor is abnormal or the actuator is abnormally operated. Therefore, if the ratio between the estimated value of the change in fuel pressure during transient operation of the engine and the change in fuel pressure detected by the pressure sensor during transient operation of the engine is outside the allowable range, the actuator is abnormal. Regardless, the pressure sensor may be erroneously determined to be abnormal.
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、圧力センサを二重化することなく、圧力センサの異常判定における誤判定を極力低減する圧力センサ異常検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a pressure sensor abnormality detection device that can reduce erroneous determination in abnormality determination of a pressure sensor as much as possible without duplicating the pressure sensor.
本発明の圧力センサ異常検出装置は、燃料供給ポンプが吐出する燃料を蓄圧容器で蓄圧してインジェクタから噴射する燃料噴射システムに適用され、蓄圧容器内の燃料圧力を検出する圧力センサの異常を検出する装置であって、変化量取得手段と、変化量判定手段と、異常判定手段と、を備える。 The pressure sensor abnormality detection device of the present invention is applied to a fuel injection system that accumulates fuel discharged from a fuel supply pump in an accumulator and injects it from an injector, and detects an abnormality of a pressure sensor that detects fuel pressure in the accumulator A change amount acquisition unit, a change amount determination unit, and an abnormality determination unit.
変化量取得手段は、圧力センサが検出する燃料圧力に基づいて、2種類以上の複数のアクチュエータがそれぞれ作動することにより変化する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変化量をアクチュエータ毎に取得する。 The change amount acquisition means determines, for each actuator, a change amount of either a fuel pressure or a physical quantity related to the fuel pressure that is changed by operating two or more types of actuators based on the fuel pressure detected by the pressure sensor. To get to.
変化量判定手段は、変化量取得手段がアクチュエータ毎に取得する変化量がアクチュエータ毎に指令される作動指令値に基づいてそれぞれ決定される許容範囲の上限値よりも大きいか否か、あるいは変化量が許容範囲の下限値よりも小さいか否かを判定する。 The change amount determination means determines whether the change amount acquired by the change amount acquisition means for each actuator is larger than an upper limit value of an allowable range determined based on an operation command value commanded for each actuator, or the change amount Is smaller than the lower limit value of the allowable range.
異常判定手段は、変化量が上限値よりもすべて大きいか、あるいは変化量が下限値よりもすべて小さいと変化量判定手段が判定すると、圧力センサは異常であると判定する。
この構成において、2種類以上の複数のアクチュエータのすべてに作動不良が発生し、すべてのアクチュエータが異常である可能性は非常に低い。
The abnormality determination means determines that the pressure sensor is abnormal when the change amount determination means determines that the change amounts are all larger than the upper limit value or that the change amounts are all smaller than the lower limit value.
In this configuration, malfunctions occur in all of the two or more types of actuators, and the possibility that all the actuators are abnormal is very low.
したがって、圧力センサが検出する燃料圧力に基づいて、各アクチュエータがそれぞれ作動することにより変化する燃料圧力または燃料圧力に関連する物理量の変化量が、アクチュエータ毎に指令される作動指令値に基づいてそれぞれ決定される許容範囲の上限値よりもすべて大きいか、あるいは許容範囲の下限値よりもすべて小さい異常時には、その原因はアクチュエータの異常ではなく、圧力センサの異常によるものであると判定できる。 Therefore, based on the fuel pressure detected by the pressure sensor, the amount of change in the fuel pressure or the physical quantity related to the fuel pressure that changes as each actuator operates is based on the operation command value commanded for each actuator. When the abnormality is all greater than the upper limit value of the allowable range to be determined or all smaller than the lower limit value of the allowable range, it can be determined that the cause is not the abnormality of the actuator but the abnormality of the pressure sensor.
これにより、圧力センサを二重化することなく、圧力センサの異常判定における誤判定を極力低減して圧力センサの異常を検出できる。 As a result, it is possible to detect an abnormality of the pressure sensor by reducing the erroneous determination in the abnormality determination of the pressure sensor as much as possible without duplicating the pressure sensor.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図1に示す蓄圧式の燃料噴射システム10は、燃料供給ポンプ20、コモンレール30、インジェクタ40、ECU(Electronic Control Unit)50等から構成されており、4気筒のディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」とも言う。)2に燃料を噴射するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A pressure accumulation type
燃料供給ポンプ20は、燃料タンク12から燃料を汲み上げるフィードポンプを内蔵している。燃料供給ポンプ20は、カムシャフトのカムの回転に伴いプランジャが往復移動することにより、フィードポンプから加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。燃料供給ポンプ20の燃料吐出量は調量弁22で調量される。
The
コモンレール30は、燃料供給ポンプ20から吐出される燃料を蓄圧する中空の蓄圧容器である。コモンレール30で蓄圧された燃料はインジェクタ40に供給される。コモンレール30には、内部の燃料圧力(コモンレール圧)を検出する圧力センサ32、および、コモンレール圧を減圧するためにコモンレール30内の燃料を流出させる減圧弁34が設けられている。
The
エンジン2には、運転状態を検出するセンサとして、エンジン回転数(NE)を検出する回転数センサ42が設置されている。さらに、運転状態を検出する他のセンサとして、運転者によるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度(ACCP)を検出するアクセルセンサ、吸入空気の温度(吸気温)と冷却水の温度(水温)とをそれぞれ検出する温度センサ等が燃料噴射システム10に設けられている。
The
インジェクタ40は、エンジン2の各気筒に設置されており、コモンレール30で蓄圧された燃料を気筒内に噴射する。インジェクタ40は、噴孔を開閉するノズルニードルのリフトを制御室の圧力で制御する公知の弁である。インジェクタ40の噴射量は、ECU50から指令される噴射指令信号のパルス幅によって制御される。噴射指令信号のパルス幅が長くなると噴射量が増加する。
The
ECU50は、CPU、RAM、ROM、フラッシュメモリなどを備えるマイクロコンピュータを搭載している。ECU50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、圧力センサ32、回転数センサ42を含む各種センサから取り込んだ出力信号に基づき、燃料噴射システム10の各種制御を実行する。
The ECU 50 is equipped with a microcomputer including a CPU, RAM, ROM, flash memory, and the like. The ECU 50 executes various control of the
例えば、ECU50は、圧力センサ32が検出するコモンレール圧が目標圧になるように燃料供給ポンプ20の吐出量を制御する。また、ECU50は、インジェクタ40の燃料噴射量、燃料噴射時期を制御する。
For example, the ECU 50 controls the discharge amount of the
ECU50は、インジェクタ40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、コモンレール圧の所定の圧力範囲毎にROMまたはフラッシュメモリに記憶している。
The
ECU50は、エンジン回転数およびアクセル開度に基づいてインジェクタ40の噴射量が決定されると、圧力センサ32が検出したコモンレール圧に応じて該当する圧力範囲のTQマップを参照し、インジェクタ40に決定された噴射量を指令する噴射指令信号のパルス幅をインジェクタ40に対する作動指令値としてTQマップから取得する。
When the injection amount of the
(圧力センサの異常)
例えば、図2に示すように、圧力センサ32に、正常時の検出特性200に対し、増加方向のオフセット異常特性210、または減少方向のオフセット異常特性212が生じると、ECU50は、圧力センサ32が検出するコモンレール圧に基づいて、燃料供給ポンプ20の吐出量、インジェクタ40の噴射量を高精度に制御できなくなる。したがって、圧力センサ32の異常を検出することが、燃料噴射システム10において重要となる。
(Abnormal pressure sensor)
For example, as shown in FIG. 2, when the
コモンレール圧は、コモンレール30に流入する燃料流量とコモンレール30から流出する燃料流量との収支で決定される。コモンレール30に燃料が流入するとコモンレール圧は上昇し、コモンレール30から燃料が流出するとコモンレール圧は低下する。
The common rail pressure is determined by the balance between the fuel flow rate flowing into the
したがって、減圧弁34を作動させて開弁させコモンレール30から燃料を流出させると、例えば減圧弁34に対する作動指令値であるデューティ比と作動時間とに応じて決定される目標流量からコモンレール圧の低下量が決定される。
Therefore, when the
言い換えれば、圧力センサ32が検出するコモンレール圧の低下量から、コモンレール圧に関連する物理量の変化量として、減圧弁34に対する作動指令値に応じてコモンレール30から流出する燃料流量を推定して取得できる。減圧弁34の作動時の燃料流量の推定値(Qprv)は次式(1)から算出する。
In other words, from the amount of decrease in the common rail pressure detected by the
Qprv=(コモンレール圧低下量/燃料体積弾性係数)×高圧部容積 ・・・(1)
圧力センサ32が正常であれば、減圧弁34に対する作動指令値から決定される目標流量に対し、コモンレール圧の低下量から推定される推定流量は所定の許容範囲内になるはずである。許容範囲の上限値、下限値は、減圧弁34に対する作動指令値に応じて決定される目標流量をQprvTRGとすると、次式(2)、(3)から算出する。式(2)の上限係数は1より大きい所定の値であり、式(2)の下限係数は1より小さい所定の値である。
Qprv = (common rail pressure drop / fuel volume modulus) × high pressure volume (1)
If the
上限値=QprvTRG×上限係数 ・・・(2)
下限値=QprvTRG×下限係数 ・・・(3)
インジェクタ40においても、圧力センサ32が検出するコモンレール圧の低下量から、コモンレール圧に関連する物理量の変化量として、インジェクタ40に対する作動指令値に対応する噴射量に応じてコモンレール30から流出する燃料流量を推定して取得できる。インジェクタ40の作動時の燃料流量の推定値(Qinj)は、減圧弁34と同様に次式(4)から算出する。
Upper limit value = QprvTRG × upper limit coefficient (2)
Lower limit value = QprvTRG × lower limit coefficient (3)
Also in the
Qinj=(コモンレール圧低下量/燃料体積弾性係数)×高圧部容積 ・・・(4)
インジェクタ40に対する作動指令値として噴射指令信号のパルス幅から決定される指令噴射量が、圧力センサ32の異常を検出する場合のインジェクタ40の作動時の目標流量になる。圧力センサ32が正常であれば、インジェクタ40の作動時の目標流量に対し、コモンレール圧の低下量から推定される推定流量は所定の許容範囲内になるはずである。
Qinj = (common rail pressure drop / fuel bulk modulus) × high pressure section volume (4)
The command injection amount determined from the pulse width of the injection command signal as the operation command value for the
許容範囲の上限値、下限値は、インジェクタ40に対する作動指令値に応じて決定される目標流量をQinjTRGとすると、次式(5)、(6)から算出する。式(5)の上限係数は1より大きい所定の値であり、式(6)の下限係数は1より小さい所定の値である。
The upper limit value and the lower limit value of the allowable range are calculated from the following equations (5) and (6), where QinjTRG is a target flow rate determined according to the operation command value for the
上限値=QinjTRG×上限係数 ・・・(5)
下限値=QinjTRG×下限係数 ・・・(6)
圧力センサ32が正常であれば、目標流量と推定流量との関係は、減圧弁34の作動時、インジェクタ40の作動時に関わらず図3に示す正常特性220になる。
Upper limit value = QinjTRG × upper limit coefficient (5)
Lower limit value = QinjTRG × lower limit coefficient (6)
If the
ここで、減圧弁34の作動ばらつきによる流量特性の境界230、ならびにインジェクタ40の作動ばらつきによる流量特性の境界232にマージンを考慮し、圧力センサ32の異常を検出するために、正常特性220に対する推定流量の許容範囲の上限値240および下限値242を設定する。
Here, in order to detect an abnormality of the
許容範囲の上限値240は、圧力センサ32が検出する燃料圧力が実際の燃料圧力よりも高くなりすぎるHi異常であるか否かを判定するための判定値であり、許容範囲の下限値242は、圧力センサ32が検出する燃料圧力が実際の燃料圧力よりも低くなりすぎるLo異常であるか否かを判定するための判定値である。
The
図3では、減圧弁34とインジェクタ40とでそれぞれ上限値240、下限値242を同じにしたが、減圧弁34とインジェクタ40とでそれぞれ異なる上限値240、下限値242を設定してもよい。
In FIG. 3, the
減圧弁34とインジェクタ40との両方について、目標流量に対し推定流量が上限値240よりも大きいと圧力センサ32はHi異常であり、推定流量が下限値242よりも小さいと圧力センサ32はLo異常であると判定する。
For both the
圧力センサ32の異常を検出するために減圧弁34およびインジェクタ40の目標流量および推定流量を取得する場合、減圧弁34およびインジェクタ40がそれぞれ作動するときに他のアクチュエータの作動が重複してコモンレール圧が変化することは、圧力センサ32の異常検出の精度を高めるために避けたい。
When the target flow rate and the estimated flow rate of the
そこで、目標流量および推定流量の取得対象が減圧弁34の場合には、図4に示すように、エンジン2の無噴射減速運転時において、減圧弁34を作動させてコモンレール圧を目標圧まで徐々に低下させるときに目標流量および推定流量を取得することが望ましい。
Thus, when the target flow rate and the estimated flow rate are to be acquired by the
エンジン2の無噴射減速運転時には、燃料供給ポンプ20から燃料は吐出されておらず、インジェクタ40から燃料は噴射されていないので、減圧弁34が作動して開弁することによりコモンレール30から流出する燃料流量によりコモンレール圧は変化する。
During the non-injection deceleration operation of the
減圧弁34の作動時のコモンレール圧は、図4の丸で示す角度同期タイミングで圧力センサ32の検出信号をAD変換して検出される。そして、角度同期タイミングで検出されるコモンレール圧の低下量から、減圧弁34の推定流量が算出される。ECU50は、コモンレール圧の低下量に基づいて減圧弁34に対する作動指令値を調整する。
The common rail pressure during operation of the
目標流量および推定流量の取得対象がインジェクタ40の場合には、通常運転時において、減圧弁34が作動しておらず、燃料供給ポンプ20から燃料が吐出されていないタイミングにおいて、目標流量および推定流量を取得することが望ましい。この場合、インジェクタ40が作動して噴射することによりコモンレール30から流出する燃料流量によりコモンレール圧は変化する。
When the target for obtaining the target flow rate and the estimated flow rate is the
例えば、2噴射1圧送の場合、本実施形態の4気筒のエンジン2であれば、図5に示すように、白い三角で表わされる噴射タイミングは燃料供給ポンプ20の吐出タイミングと重複している。
For example, in the case of 2-injection 1-pressure delivery, in the case of the 4-
そこで、白い三角で表わされる噴射タイミングのインジェクタ40の噴射と燃料供給ポンプ20の吐出とが終了し、コモンレール圧が高圧側で安定しているときのコモンレール圧を、図5の丸で示す角度同期タイミングで圧力センサ32の検出信号をAD変換して検出する。
Therefore, the common rail pressure when the injection of the
次に、斜線の三角で表わされる噴射タイミングのインジェクタ40が噴射しコモンレール圧が低下したときのコモンレール圧を、図5の四角で示す角度同期タイミングで圧力センサ32の検出信号をAD変換して検出する。そして、丸と四角の角度同期タイミングで検出されるコモンレール圧からコモンレール圧の低下量を求め、このコモンレール圧の低下量からインジェクタ40の推定流量が算出される。
Next, the common rail pressure when the
2噴射1圧送の場合、4個のインジェクタ40のうち2個のインジェクタ40は白い三角で表わされる噴射タイミングになり、2個のインジェクタ40は斜線の三角で表わされる噴射タイミングになる。また、インジェクタ40は、経時劣化および異物の噛み込みなどによる噴射量のばらつきが大きいので、斜線の三角で表わされる1個のインジェクタ40ではなく、斜線の三角で表わされる2個のインジェクタ40の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ32の異常を検出することが望ましい。
In the case of two injections and one pumping, two of the four
そして、減圧弁34と2個のインジェクタ40とのうち、減圧弁34の作動時の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ32の異常を仮判定し、その仮判定結果がHi異常であるかLo異常の場合にだけ、2個のインジェクタ40の作動時の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ32の異常を判定する。
Of the
本実施形態では、図6に示すように、減圧弁34の作動時の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ32のHi異常またはLo異常を仮判定し、インジェクタ40の作動時の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ32の異常を判定した結果、2個のインジェクタ40の作動に基づく異常判定結果が減圧弁34の作動に基づく異常判定結果と一致する場合、圧力センサ32の異常と判定する。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the Hi abnormality or Lo abnormality of the
減圧弁34と2個のインジェクタ40とのすべてに作動不良が発生しており異常である確率は非常に低いので、減圧弁34の作動に基づく異常判定結果と2個のインジェクタ40の作動に基づく異常判定結果とがHi異常またはLo異常で一致する場合、圧力センサ32が異常であると高精度に判定できる。
Since the malfunction is occurring in all of the
次に、ECU50がROMに記憶された制御プログラムに基づいて実行する圧力センサ32の異常検出処理について、図7および図8に基づいて説明する。図7は減圧弁34の作動時の燃料流量に基づく圧力センサ32の異常検出処理1を示しており、図8はインジェクタ40の作動時の燃料流量に基づく圧力センサ32の異常検出処理2を示している。図7および図8において「S」はステップを表わしている。
Next, the abnormality detection process of the
(異常検出処理1)
図7の異常検出処理1は減圧弁34が作動するときに所定の角度同期タイミングで実行される。後述する減圧弁34の作動時の燃料流量によりECU50が判定する圧力センサ32の異常判定結果の初期値は正常である。
(Abnormality detection process 1)
The abnormality detection process 1 in FIG. 7 is executed at a predetermined angle synchronization timing when the
S400においてECU50は、減圧弁34の作動時の燃料流量に基づいて圧力センサ32の異常を判定するために、以下の条件(1)〜(4)がすべて成立しているか否かを判定する。
(1)無噴射減速運転時
(2)燃料噴射システム10の燃料漏れ量が許容範囲内
(3)目標吐出量に対して燃料供給ポンプ20の吐出量が許容範囲内
(4)減圧弁34が正常
条件(1)〜(4)のいずれかが成立していない場合(S400:No)、ECU50は本処理を終了する。条件(1)〜(4)のすべてが成立している場合(S400:Yes)、ECU50は減圧弁34が作動することによりコモンレール30から流出する燃料流量(Qprv)をコモンレール圧の低下量から算出する(S402)。
In S400, the
(1) During non-injection deceleration operation (2) The fuel leakage amount of the
燃料流量(Qprv)が上限値よりも大きい場合(S404:Yes)、ECU50は、減圧弁34の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ32の異常判定結果をHi仮異常にする(S406)。
When the fuel flow rate (Qprv) is larger than the upper limit value (S404: Yes), the
尚、S404および後述するS408における異常判定は、1回の異常判定によって決定するのではなく、条件(1)〜(4)がすべて成立したときに、所定回数異常が連続したときに異常であると判定することが望ましい。 The abnormality determination in S404 and S408 described later is not determined by one abnormality determination, but is abnormal when the conditions (1) to (4) are all satisfied and the abnormality continues for a predetermined number of times. It is desirable to judge.
燃料流量(Qprv)が上限値以下であり(S404:No)、燃料流量(Qprv)が下限値よりも小さい場合(S408:Yes)、ECU50は、減圧弁34の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ32の異常判定結果をLo仮異常にする(S410)。
When the fuel flow rate (Qprv) is equal to or lower than the upper limit value (S404: No) and the fuel flow rate (Qprv) is smaller than the lower limit value (S408: Yes), the
燃料流量(Qprv)が下限値以上の場合(S408:No)、ECU50は、減圧弁34の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ32の異常判定結果を正常にする(S412)。
When the fuel flow rate (Qprv) is equal to or higher than the lower limit (S408: No), the
(異常検出処理2)
図8の異常検出処理2は、図5のコモンレール圧が低下したときの四角で示す角度同期タイミングで実行される。S420においてECU50は、図7の異常検出処理1の異常判定結果がHi仮異常であるか否かを判定する。Hi仮異常ではない場合(S420:No)、ECU50はS434に処理を移行する。
(Abnormality detection process 2)
The
Hi仮異常の場合(S420:Yes)、ECU50は、インジェクタ40の作動時の燃料流量に基づいて圧力センサ32の異常を判定するために、以下の条件(1)〜(4)がすべて成立しているか否かを判定する。
(1)燃料供給ポンプ20および減圧弁34を含み、作動するとコモンレール圧が変化する他のアクチュエータの作動と燃料噴射が重複していないこと
(2)燃料噴射システム10の燃料漏れ量が許容範囲内
(3)目標吐出量に対して燃料供給ポンプ20の吐出量のずれが許容範囲内
(4)インジェクタ40が正常
条件(1)〜(4)のいずれかが成立していない場合(S422:No)、ECU50は本処理を終了する。条件(1)〜(4)のすべてが成立している場合(S422:Yes)、ECU50は今回の角度同期タイミングにおいて判定対象気筒のインジェクタ40が作動することによりコモンレール30から流出する燃料流量(Qinj)をコモンレール圧の低下量から算出する(S424)。
In the case of a Hi temporary abnormality (S420: Yes), the
(1) The
燃料流量(Qinj)が上限値以下の場合(S426:No)、ECU50は、減圧弁34の作動時の燃料流量により圧力センサ32をHi仮異常とした異常判定結果と一致しないので圧力センサ32は正常であると判断し、本処理を終了する。
When the fuel flow rate (Qinj) is less than or equal to the upper limit value (S426: No), the
燃料流量(Qinj)が上限値よりも大きい場合(S426:Yes)、ECU50は、判定対象気筒のインジェクタ40の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ32の異常判定結果をHi仮異常にする(S428)。
When the fuel flow rate (Qinj) is larger than the upper limit value (S426: Yes), the
今回の判定対象気筒を含む2個のすべての判定対象気筒のインジェクタ40による異常判定結果がHi仮異常であれば(S430:Yes)、ECU50は、減圧弁34の作動時の燃料流量により圧力センサ32をHi仮異常とした異常判定結果と合わせ、図6に基づいて圧力センサ32はHi異常であると判定する(S432)。すべての判定対象気筒のインジェクタ40による異常判定結果がHi仮異常ではない場合(S430:No)、ECU50は、圧力センサ32は正常であると判断し、本処理を終了する。
If the abnormality determination result by the
尚、S430および後述するS444における異常判定は、2個の判定対象気筒のインジェクタ40による1回の異常判定によって決定するのではなく、所定回数異常が連続したときに異常であると判定することが望ましい。
It should be noted that the abnormality determination in S430 and S444 described later is not determined by one abnormality determination by the
S434においてECU50は、図7の異常検出処理1の異常判定結果がLo仮異常であるか否かを判定する。Lo仮異常ではない場合(S434:No)、ECU50は、圧力センサ32は正常であると判断し、本処理を終了する。
In S434, the
図7の異常検出処理1の異常判定結果がLo仮異常である場合(S434:Yes)、ECU50は、S422と同様に前述した条件(1)〜(4)がすべて成立しているか否かを判定する(S436)。
When the abnormality determination result of the abnormality detection process 1 in FIG. 7 is a Lo temporary abnormality (S434: Yes), the
条件(1)〜(4)のいずれかが成立していない場合(S436:No)、ECU50は本処理を終了する。条件(1)〜(4)のすべてが成立している場合(S436:Yes)、ECU50は判定対象気筒のインジェクタ40が作動することによりコモンレール30から流出する燃料流量(Qinj)をコモンレール圧の低下量から算出する(S438)。
When any of the conditions (1) to (4) is not satisfied (S436: No), the
燃料流量(Qinj)が下限値以上の場合(S440:No)、ECU50は、減圧弁34の作動時の燃料流量により圧力センサ32をLo仮異常とした異常判定結果と一致しないので圧力センサ32は正常であると判断し、本処理を終了する。
When the fuel flow rate (Qinj) is equal to or higher than the lower limit (S440: No), the
燃料流量(Qinj)が下限値よりも小さい場合(S440:Yes)、ECU50は、判定対象気筒のインジェクタ40の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ32の異常判定結果をLo仮異常にする(S442)。
When the fuel flow rate (Qinj) is smaller than the lower limit value (S440: Yes), the
今回の判定対象気筒を含む2個のすべての判定対象気筒のインジェクタ40による異常判定結果がLo仮異常であれば(S444:Yes)、ECU50は、減圧弁34の作動時の燃料流量により圧力センサ32をLo仮異常とした異常判定結果と合わせ、図6に基づいて圧力センサ32はLo異常であると判定する(S446)。すべての判定対象気筒のインジェクタ40による異常判定結果がLo仮異常ではない場合(S444:No)、ECU50は、圧力センサ32は正常であると判断し、本処理を終了する。
If the abnormality determination result by the
圧力センサ32の異常を検出すると、ECU50は、警告灯、警告音などで圧力センサ32の異常を報知するなどの適切な処理を実行する。
以上説明した本実施形態によると、作動することによりコモンレール圧が変化する2種類のアクチュエータとして減圧弁34と2個のインジェクタ40とを採用し、減圧弁34と2個のインジェクタ40とによる異常判定結果が異常で一致したときに、圧力センサ32を異常と判定している。これにより、圧力センサ32を二重化することなく、圧力センサ32の異常判定における誤判定を極力低減して圧力センサ32の異常を検出できる。
When the abnormality of the
According to the present embodiment described above, the
また、減圧弁34が作動する頻度はインジェクタ40が作動する頻度に比べて非常に低いので、本実施形態のように減圧弁34の作動時の燃料流量を算出し、算出した燃料流量に基づいて圧力センサ32の異常を仮判定し、その異常判定結果がHi異常またはLo異常の場合にインジェクタ40の作動時の燃料流量に基づいて圧力センサ32の異常を判定することにより、インジェクタ40の作動時の燃料流量を算出し、算出した燃料流量に基づいて圧力センサ32の異常を仮判定し、その異常判定結果がHi異常またはLo異常の場合に減圧弁34の作動時の燃料流量に基づいて圧力センサ32の異常を判定するよりも、圧力センサ32の異常検出処理の負荷を低減できる。
Further, since the frequency of operation of the
[他の実施形態]
上記実施形態では、圧力センサ32の異常を検出するために作動時の燃料流量を判定するアクチュエータとして、減圧弁34と2個のインジェクタ40とを用いた。これに対し、インジェクタ40は1個だけでもよい。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the
また、これらのアクチュエータのいずれかに代えて燃料供給ポンプ20を使用するか、あるいは、これらのアクチュエータに加えて燃料供給ポンプ20を使用し、圧力センサ32の異常を検出するために判定する作動時の燃料流量として燃料供給ポンプ20の吐出量を採用してもよい。
In addition, when the
上記実施形態では、圧力センサ32が検出するコモンレール圧に基づいて、減圧弁34およびインジェクタ40のそれぞれの作動時の燃料流量を推定し、推定流量が許容範囲外であるか否かに基づいて圧力センサ32の異常を判定した。
In the above embodiment, the fuel flow rate during operation of each of the
これに対し、減圧弁34およびインジェクタ40のそれぞれの作動時に圧力センサ32が検出するコモンレール圧の変化量が、減圧弁34およびインジェクタ40に対するそれぞれの作動指令値に基づいて決定される許容範囲外であるか否かに基づいて圧力センサ32の異常を判定してもよい。
In contrast, the amount of change in the common rail pressure detected by the
本発明は、上記実施形態で説明したディーゼルエンジン2のコモンレールシステム以外にも、燃料供給ポンプが吐出する燃料を蓄圧容器で蓄圧し蓄圧容器からインジェクタに供給される燃料圧力を圧力センサで検出するのであれば、どのような燃料噴射システムに適用してもよい。
In the present invention, in addition to the common rail system of the
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:エンジン、10:燃料噴射システム、20:燃料供給ポンプ、30:コモンレール、32:圧力センサ、34:減圧弁(アクチュエータ)、40:インジェクタ(アクチュエータ)、50:ECU(圧力センサ異常検出装置、変化量取得手段、変化量判定手段、異常判定手段) 2: engine, 10: fuel injection system, 20: fuel supply pump, 30: common rail, 32: pressure sensor, 34: pressure reducing valve (actuator), 40: injector (actuator), 50: ECU (pressure sensor abnormality detection device, Change amount acquisition means, change amount determination means, abnormality determination means)
Claims (3)
前記圧力センサが検出する前記燃料圧力に基づいて、作動頻度の低い第1のアクチュエータ(34)として前記燃料圧力を低下させるために前記蓄圧容器の燃料を流出させる減圧弁(34)と前記減圧弁よりも作動頻度の高い第2のアクチュエータとして前記インジェクタ(40)との2種類の複数のアクチュエータがそれぞれ作動することにより変化する前記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変化量を前記複数のアクチュエータ毎に取得する変化量取得手段(S400、S402、S422、S424、S436、S438)と、
前記変化量取得手段が取得する前記減圧弁の作動による前記変化量が前記減圧弁に指令される作動指令値に基づいて決定される第1の許容範囲の上限値よりも大きいか否か、あるいは前記減圧弁の作動による前記変化量が前記第1の許容範囲の下限値よりも小さいか否かを判定し、前記減圧弁の作動による前記変化量が前記第1の許容範囲の前記上限値よりも大きいか、あるいは前記減圧弁の作動による前記変化量が前記第1の許容範囲の前記下限値よりも小さい場合、前記変化量取得手段が取得する前記インジェクタの作動による前記変化量が前記インジェクタに指令される作動指令値に基づいて決定される第2の許容範囲の上限値よりも大きいか否か、あるいは前記インジェクタの作動による前記変化量が前記第2の許容範囲の下限値よりも小さいか否かを判定する変化量判定手段(S404、S408、S420、S426、S434、S440)と、
前記インジェクタの作動による前記変化量が前記第2の許容範囲の前記上限値よりも大きいか、あるいは前記インジェクタの作動による前記変化量が前記第2の許容範囲の前記下限値よりも小さいと前記変化量判定手段が判定すると、前記圧力センサは異常であると判定する異常判定手段(S406、S410、S428〜S432、S442〜S446)と、
を備えることを特徴とする圧力センサ異常検出装置。 The fuel supply pump (20) is applied to a fuel injection system (10) that accumulates fuel discharged from a pressure accumulator (30) and injects it from the injector (40), and the fuel pressure supplied from the pressure accumulator to the injector is A pressure sensor abnormality detection device (50) for detecting abnormality of a pressure sensor (32) to be detected,
Based on the fuel pressure detected by the pressure sensor, as a first actuator (34) having a low operating frequency, a pressure reducing valve (34) for causing the fuel in the pressure accumulating vessel to flow out in order to reduce the fuel pressure, and the pressure reducing valve The amount of change in either the fuel pressure or the physical quantity related to the fuel pressure, which is changed by the operation of two types of actuators with the injector (40) , as the second actuator having a higher frequency of operation, Change amount acquisition means (S400, S402, S422, S424, S436, S438) acquired for each of the plurality of actuators;
Whether or not the amount of change due to operation of the pressure reducing valve acquired by the amount of change acquiring means is greater than an upper limit value of a first allowable range determined based on an operation command value commanded to the pressure reducing valve , or the amount of change caused by the operation of the pressure reducing valve is determined whether less than the lower limit value of the first tolerance range, the variation caused by the operation of the pressure reducing valve than the upper limit of the first tolerance range Or when the amount of change due to the operation of the pressure reducing valve is smaller than the lower limit value of the first allowable range, the amount of change due to the operation of the injector acquired by the amount of change acquisition means is applied to the injector . whether larger than the upper limit of the second tolerance range determined based on the operation command value to be commanded, or a lower limit value of the change amount is the second tolerance range due to the operation of the injector And determining the change amount determining means for determining whether also small not (S404, S408, S420, S426, S434, S440),
If the amount of change due to the operation of the injector is larger than the upper limit value of the second allowable range, or the amount of change due to the operation of the injector is smaller than the lower limit value of the second allowable range, the change When the amount determining means determines, an abnormality determining means (S406, S410, S428 to S432, S442 to S446) for determining that the pressure sensor is abnormal,
A pressure sensor abnormality detection device comprising:
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