JP6498000B2 - Pressure sensor failure diagnosis method and common rail fuel injection control device - Google Patents
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Description
本発明は、コモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧を検出する圧力センサの故障診断に係り、特に、診断の迅速性、信頼性の向上等を図ったものに関する。 The present invention relates to a failure diagnosis of a pressure sensor that detects a rail pressure in a common rail fuel injection control device, and more particularly to a device that improves diagnosis speed and reliability.
いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置において、圧力センサは、レール圧制御において必要とされる実レール圧の検出のため必須のものであり、その故障は、レール圧制御に大きな影響を与えるため、従来から種々の診断方法、装置などが、提案、実用化されている。
例えば、コモンレールの燃料圧が大気圧まで低下していると判断される状態において圧力センサの検出信号を得ると共に、その検出信号に対応する燃料圧力を算出し、算出された燃料圧力と大気圧との差が所定以上ある場合に圧力センサの故障と判断するいわゆるオフセットテストと称される方法などが提案されている(例えば、特許文献1等参照)。
In the so-called common rail fuel injection control device, the pressure sensor is indispensable for detecting the actual rail pressure required in the rail pressure control, and its failure has a great influence on the rail pressure control. Various diagnostic methods and devices have been proposed and put into practical use.
For example, the detection signal of the pressure sensor is obtained in a state where it is determined that the fuel pressure of the common rail has decreased to atmospheric pressure, the fuel pressure corresponding to the detection signal is calculated, and the calculated fuel pressure and atmospheric pressure are calculated. A method called a so-called offset test for determining that the pressure sensor has failed when the difference between the two is greater than or equal to a predetermined value has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述のオフセットテストは、その処理の実行タイミングが、車両の動作開始時、又は、車両動作停止時に限定されるため、車両走行中における圧力センサの故障発生を極力時間の遅延なく検出することができず、迅速性、即応性に欠けるという問題がある。 However, since the execution timing of the offset test described above is limited when the vehicle operation starts or when the vehicle operation is stopped, the occurrence of a pressure sensor failure during vehicle travel is detected without delay as much as possible. However, there is a problem that it is not quick and responsive.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、圧力センサの故障の有無を、極力遅滞なく、高精度で診断可能な圧力センサの故障診断方法、及び、コモンレール式燃料噴射装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a pressure sensor failure diagnosis method and a common rail fuel injection device capable of diagnosing the presence or absence of a pressure sensor failure with as little delay as possible. It is.
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る圧力センサ故障診断方法は、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介して内燃機関へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記コモンレールの圧力が、前記コモンレールの圧力を検出する圧力センサの検出信号に基づいて制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における圧力センサ故障診断方法であって、
前記燃料噴射弁の各々の燃料噴射時間を計測し、前記計測された燃料噴射時間の全てが、所定の標準噴射時間範囲外である場合に、前記圧力センサが故障、又は、異常であると診断するよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置は、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続されたインジェクタを介して内燃機関へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、電子制御ユニットにより前記コモンレールの圧力が、前記コモンレールの圧力を検出する圧力センサの検出信号に基づいて制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記燃料噴射弁の各々の燃料噴射時間を計測し、前記計測された燃料噴射時間の全てが、所定の標準噴射時間範囲外か否かを判定し、前記燃料噴射時間の全てが、所定の標準噴射時間範囲外であると判定された場合に、前記圧力センサが故障、又は、異常であると診断するよう構成されてなるものである。
In order to achieve the object of the present invention, a pressure sensor failure diagnosis method according to the present invention comprises:
The fuel in the fuel tank is pressurized and pumped to the common rail by a high pressure pump, and high pressure fuel can be injected into the internal combustion engine via a fuel injection valve connected to the common rail. A pressure sensor failure diagnosis method in a common rail fuel injection control device configured to be controllable based on a detection signal of a pressure sensor for detecting pressure,
Measure the fuel injection time of each of the fuel injection valves, and diagnose that the pressure sensor is faulty or abnormal when all of the measured fuel injection times are outside the predetermined standard injection time range It is comprised so that it may do.
In order to achieve the above object of the present invention, a common rail fuel injection control device according to the present invention includes:
The fuel in the fuel tank is pressurized and pumped to the common rail by a high pressure pump, and high pressure fuel can be injected into the internal combustion engine via an injector connected to the common rail, and the pressure of the common rail is controlled by the electronic control unit. A common rail fuel injection control device configured to be controllable based on a detection signal of a pressure sensor that detects a pressure of a common rail,
The electronic control unit is
The fuel injection time of each of the fuel injection valves is measured, it is determined whether all of the measured fuel injection times are outside a predetermined standard injection time range, and all of the fuel injection times are determined to be a predetermined standard. When it is determined that it is out of the injection time range, the pressure sensor is configured to be diagnosed as malfunctioning or abnormal.
本発明によれば、燃料噴射弁の燃料噴射時間を用いて圧力センサの故障の有無を診断可能としたので、従来と異なり、診断の実行が特定のタイミングや特定の動作条件に限定されることがなく、故障発生を極力遅滞無く知ることができ、その結果、迅速な対応を可能とし、装置動作の信頼性、安全性の確保に寄与することができるという効果を奏するものである。
また、従来と異なり、圧力センサの出力レベルが故障診断の安定性、確実性に基本的に影響を与えることが無いので、従来に比してより高精度で安定性のある故障診断を提供することができる。
According to the present invention, since the presence or absence of a pressure sensor failure can be diagnosed using the fuel injection time of the fuel injection valve, the execution of the diagnosis is limited to a specific timing or a specific operating condition unlike the conventional case. Therefore, it is possible to know the occurrence of a failure as much as possible, and as a result, it is possible to respond quickly and contribute to ensuring the reliability and safety of the operation of the apparatus.
Also, unlike conventional systems, the output level of the pressure sensor does not fundamentally affect the stability and certainty of failure diagnosis, providing a more accurate and stable failure diagnosis than in the past. be able to.
以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図3を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における圧力センサ故障診断方法が適用されるコモンレール式燃料噴射制御装置の構成例について図1を参照しつつ説明する。
このコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置50と、この高圧ポンプ装置50により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール1と、このコモンレール1から供給された高圧燃料をエンジン3の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁2−1〜2−nと、燃料噴射制御処理や後述するレール圧制御処理などを実行する電子制御ユニット(図1においては「ECU」と表記)4を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
First, a configuration example of a common rail fuel injection control device to which a pressure sensor failure diagnosis method according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.
The common rail fuel injection control device includes a high
Such a configuration itself is the same as the basic configuration of this type of fuel injection control apparatus that has been well known.
高圧ポンプ装置50は、供給ポンプ5と、調量弁6と、高圧ポンプ7とを主たる構成要素として構成されてなる公知・周知の構成を有してなるものである。
かかる構成において、燃料タンク9の燃料は、供給ポンプ5により汲み上げられ、調量弁6を介して高圧ポンプ7へ供給されるようになっている。調量弁6には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット4に制御されることで、高圧ポンプ7への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ7の吐出量が調整されるものとなっている。
The high-
In this configuration, the fuel in the fuel tank 9 is pumped up by the supply pump 5 and supplied to the high-pressure pump 7 through the metering valve 6. As the metering valve 6, an electromagnetic proportional control valve is used, and the amount of energization is controlled by the electronic control unit 4, so that the flow rate of fuel supplied to the high-pressure pump 7, in other words, the discharge of the high-pressure pump 7. The amount is to be adjusted.
なお、供給ポンプ5の出力側と燃料タンク9との間には、戻し弁8が設けられており、供給ポンプ5の出力側の余剰燃料を燃料タンク9へ戻すことができるようになっている。
また、供給ポンプ5は、高圧ポンプ装置50の上流側に高圧ポンプ装置50と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク9内に設けるようにしても良いものである。
燃料噴射弁2−1〜2−nは、エンジン3の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール1から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット4による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。
A return valve 8 is provided between the output side of the supply pump 5 and the fuel tank 9 so that surplus fuel on the output side of the supply pump 5 can be returned to the fuel tank 9. .
The supply pump 5 may be provided separately from the high-
The fuel injection valves 2-1 to 2-n are provided for each cylinder of the engine 3, and are supplied with high-pressure fuel from the common rail 1, and perform fuel injection by injection control by the electronic control unit 4. Yes.
本発明のコモンレール1には、余剰高圧燃料をタンク9へ戻すリターン通路(図示せず)に、電磁式比例制御弁による圧力制御弁12が設けられており、調量弁6と共にレール圧の制御に用いられるようになっている。
本発明の実施の形態においては、エンジン3の動作状態に応じて、調量弁6と圧力制御弁12のそれぞれの動作状態を適宜変えることで、適切なレール圧制御の実現が図られるようになっている。
The common rail 1 of the present invention is provided with a
In the embodiment of the present invention, appropriate rail pressure control can be realized by appropriately changing the operation states of the metering valve 6 and the
電子制御ユニット4は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ(図示せず)を中心に、RAMやROM等の記憶素子(図示せず)を有すると共に、燃料噴射弁2−1〜2−nを駆動するための駆動回路(図示せず)や、調量弁6や圧力制御弁12への通電を行うための通電回路(図示せず)を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる電子制御ユニット4には、コモンレール1の圧力を検出する圧力センサ11の検出信号が入力される他、エンジン回転数やアクセル開度、また、燃料温度などの各種の検出信号が、エンジン3の動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。
かかる構成自体は、従来から知られているこの種のコモンレール式燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。
The electronic control unit 4 has, for example, a microcomputer (not shown) having a known and well-known configuration, a storage element (not shown) such as a RAM and a ROM, and a fuel injection valve 2- A drive circuit (not shown) for driving 1 to 2-n and an energization circuit (not shown) for energizing the metering valve 6 and the
In addition to the detection signal of the
Such a configuration itself is the same as the basic configuration of this type of common rail fuel injection control device that has been conventionally known.
次に、電子制御ユニット4により実行される本発明の実施の形態における圧力センサ故障診断処理の手順について図2を参照しつつ説明する。
電子制御ユニット4による処理が開始されると、燃料噴射システムが安定動作しているか否かの判定が行われる(図2のステップS102参照)
すなわち、燃料噴射制御動作が安定状態にあるか否かが判定される。如何なる動作状態を安定とするかは、コモンレール式燃料噴射制御装置の具体的な仕様や車両の具体的な仕様を考慮して、試験結果やシュミレーション結果に基づいて定めるのが好適である。
Next, the procedure of the pressure sensor failure diagnosis process executed by the electronic control unit 4 in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
When the processing by the electronic control unit 4 is started, it is determined whether or not the fuel injection system is operating stably (see step S102 in FIG. 2).
That is, it is determined whether or not the fuel injection control operation is in a stable state. It is preferable to determine which operating state is stable based on the test results and simulation results in consideration of the specific specifications of the common rail fuel injection control device and the specific specifications of the vehicle.
例えば、通常、コモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧制御においては、いわゆるPID制御が用いられているが、かかるPID制御の制御状態が安定か否かを燃料噴射制御動作が安定か否かの判断指標の一つとすることが考えられる。すなわち、具体的には、PID制御における単位時間当たりのレール圧の変化量が所定の範囲内にあるか否かを判断指標とし、レール圧の変化量が所定の範囲内にある場合には、安定状態にあるとするものである。
なお、燃料噴射制御動作が安定か否かの判断には、一つの判断指標に依存するよりも複数の判断指標を用いて総合的に判断するのが好適である。
例えば、目標噴射量や目標レール圧が異常な指示値となっていないかや、その変化量が所定の変化量を超えていないか等の判断条件を加味するようにしても好適である。
For example, so-called PID control is normally used in rail pressure control in a common rail fuel injection control device. Whether or not the control state of the PID control is stable is determined whether or not the fuel injection control operation is stable. One of the indicators can be considered. That is, specifically, whether or not the change amount of the rail pressure per unit time in the PID control is within a predetermined range, and when the change amount of the rail pressure is within the predetermined range, It is assumed to be in a stable state.
It should be noted that it is preferable to make a comprehensive determination using a plurality of determination indexes rather than relying on one determination index for determining whether the fuel injection control operation is stable.
For example, it is also preferable to consider the determination conditions such as whether the target injection amount or the target rail pressure is an abnormal instruction value, or whether the change amount does not exceed a predetermined change amount.
しかして、ステップS102において、燃料噴射制御動作は安定していると判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS104の処理へ進む一方、燃料噴射制御動作は安定していないと判定された場合(NOの場合)には、以後の処理を実行するに適した状態ではないとして、一連の処理が終了され、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。 Therefore, if it is determined in step S102 that the fuel injection control operation is stable (in the case of YES), the process proceeds to step S104 described below, while the fuel injection control operation is not stable. If it is determined (NO), a series of processes are terminated and the process returns to the main routine (not shown) because it is not in a state suitable for executing the subsequent processes.
ステップS104、及び、ステップS106においては、各燃料噴射弁2−1〜2−nの燃料噴射時間が順次測定される。
すなわち、予め定められた測定順に従って、燃料噴射弁2−1〜2−nの燃料噴射時間がそれぞれ測定され(図2のステップS104参照)、その測定終了毎に、全ての燃料噴射弁2−1〜2−nの燃料噴射時間が測定されたか否かが判定され(図2のステップS106参照)、未だ全て測定されていないと判定された場合(NOの場合)には、次の測定順に該当する燃料噴射弁2−1〜2−nについてステップS104の処理が実行される一方、全ての燃料噴射弁2−1〜2−nの燃料噴射時間が測定されたと判定された場合(YESの場合)には、次述するステップS108の処理へ進むこととなる。
In step S104 and step S106, the fuel injection times of the fuel injection valves 2-1 to 2-n are sequentially measured.
That is, the fuel injection times of the fuel injection valves 2-1 to 2-n are respectively measured in accordance with a predetermined measurement order (see step S104 in FIG. 2), and every fuel injection valve 2- It is determined whether or not the fuel injection times 1 to 2-n have been measured (see step S106 in FIG. 2). If it is determined that all fuel injection times have not yet been measured (in the case of NO), the next measurement order is performed. When it is determined that the fuel injection time of all the fuel injection valves 2-1 to 2-n has been measured while the process of step S104 is executed for the corresponding fuel injection valves 2-1 to 2-n (YES) In the case), the process proceeds to step S108 described below.
ステップS108においては、燃料噴射弁2−1〜2−nの各々について測定された燃料噴射時間のいずれもが、予め定められた標準噴射時間範囲外にあるか否かが判定される。
ここで、燃料噴射時間は、燃料噴射弁2−1〜2−nにより燃料が噴射されている時間であるが、具体的な燃料噴射時間の規定の仕方としては、燃料噴射の開始時点と燃料噴射の終了時点の捉え方によって、次述するように2通りの規定を採ることが可能である。本発明の実施の形態における圧力センサ故障診断方法においては、これら2つの燃料噴射時間の規定のいずれを採るかは、任意であり、いずれか一方に限定されるものではない。
In step S108, it is determined whether or not any of the fuel injection times measured for each of the fuel injection valves 2-1 to 2-n is outside a predetermined standard injection time range.
Here, the fuel injection time is a time during which fuel is injected by the fuel injection valves 2-1 to 2-n. As a specific method for defining the fuel injection time, the fuel injection start time and the fuel Depending on how to grasp the end point of injection, it is possible to adopt two types of regulations as described below. In the pressure sensor failure diagnosis method according to the embodiment of the present invention, which of the two fuel injection times is taken is arbitrary, and is not limited to either one.
燃料噴射時間の具体的な規定の仕方の一つは、燃料噴射弁2−1〜2−nの電磁弁への通電開始からノズルの閉弁(ノズルニードルの着座)までの時間とする規定の仕方である。
ここで、通電開始のタイミングは、電子制御ユニット4において従来同様実行される燃料噴射制御処理において把握されるものであり、ステップS108において改めて取得する必要はなく、燃料噴射制御処理において取得されるデータを流用すれば足りるものである。
One of the specific ways of specifying the fuel injection time is to specify the time from the start of energization to the solenoid valves of the fuel injection valves 2-1 to 2-n to the closing of the nozzle (sitting of the nozzle needle). It is way.
Here, the timing of the start of energization is grasped in the fuel injection control process that is executed in the electronic control unit 4 as in the conventional case, and does not need to be acquired again in step S108, but is acquired in the fuel injection control process. It is enough to divert.
また、ノズルの閉弁タイミングは、 すなわち、燃料噴射弁2−1〜2−nのノズルニードル(図示せず)が弁座(図示せず)に着座した時点の取得は、従来から良く知られている手法を用いることで可能であり、特定の手法に限定される必要はなく、車両の具体的な仕様やコモンレール式燃料噴射制御装置の具体的な仕様等を考慮して、任意に選定されるべきものである。 In addition, the timing at which the nozzles are closed, that is, the acquisition of when the nozzle needles (not shown) of the fuel injection valves 2-1 to 2-n are seated on the valve seat (not shown) has been well known in the past. It is possible to use a specific method, and it is not necessary to be limited to a specific method. It is arbitrarily selected in consideration of the specific specification of the vehicle, the specific specification of the common rail fuel injection control device, etc. It should be.
なお、閉弁タイミングを知る従来から良く知られている手法としては、例えば、ノズルニードルの変位を圧電素子で検知し、閉弁時間(閉弁タイミング)を取得する方法等がある(例えば、特表2013−542373号公報)。なお、このノズルニードルの変位を用いた閉弁タイミングの取得方法について、補足すれば、この方法は、ノズルニードルの弁座への着座、離間を補助するため、弁座に着座するノズルニードルの端部と反対側の端部近傍に、高圧燃料の流入、流出が制御可能に形成された制御室における圧力の変化を圧電素子により検出するようにしたものである。すなわち閉弁直前のノズルニードルが弁座へ向かって下降している段階では、燃料がノズルから出ているため、上述の制御室の圧力はほぼ一定である。その後、ノズルニードルが弁座に着座して閉弁すると、ノズルから燃料が噴射されなくなるため制御室の圧力が上昇するようになっており、制御室内の圧力の変化に従ってノズルニードルの軸方向で変位可能に設けられた柱状部材による圧電素子へ対する押圧力の違いを圧電素子により検出することで、ノズルニードルが弁座に着座して閉弁したタイミングが閉弁タイミングとして検出されるものとなっている。 As a conventionally well-known method of knowing the valve closing timing, for example, there is a method of detecting the displacement of the nozzle needle with a piezoelectric element and acquiring the valve closing time (valve closing timing) (for example, a special feature). Table 2013-542373 gazette). In addition, if it supplements about the acquisition method of the valve closing timing using the displacement of this nozzle needle, this method will assist the seating and separation of the nozzle needle on the valve seat, so that the end of the nozzle needle seated on the valve seat A change in pressure in a control chamber formed so that inflow and outflow of high-pressure fuel can be controlled in the vicinity of the end portion on the opposite side of the portion is detected by a piezoelectric element. That is, at the stage where the nozzle needle immediately before closing the valve is descending toward the valve seat, the fuel is discharged from the nozzle, so that the pressure in the control chamber is almost constant. After that, when the nozzle needle is seated on the valve seat and closed, fuel is no longer injected from the nozzle, so that the pressure in the control chamber rises and is displaced in the axial direction of the nozzle needle according to the change in pressure in the control chamber. The timing at which the nozzle needle is seated on the valve seat and closed is detected as the valve closing timing by detecting the difference in the pressing force on the piezoelectric element by the columnar member provided as possible. Yes.
次に、燃料噴射時間の第2の規定の仕方は、ノズルの開弁から閉弁までの時間とする規定の仕方である。
ここで、ノズルの開弁のタイミングは、次述するように把握され得るものである。
図3には、燃料噴射弁2−1〜2−nによる燃料噴射のために通電を行った場合の通電電流波形を模式的に示した図(図3(A)参照)と共に、その際のノズルニードルの変位を模式的に示した図(図3(B)参照)が、それぞれ示されており、以下、同図を参照しつつ、ノズルの開弁のタイミングについて説明する。
まず、ノズルニードルは、通常、燃料噴射弁2−1〜2−nへの通電開始(図3(A)参照)の時点から、個々の燃料噴射弁2−1〜2−nの電気的特性によって定まるある時間Tだけ遅れた時点で上昇を開始するが、この遅れ時間Tは、試験やシミュレーションによって事前に把握できるものである。
一般に、ノズルの開弁タイミングは、燃料噴射開始タイミングに一致するので、上述のように予め開弁タイミングを取得し、電子制御ユニット4の適宜な記憶領域に記憶し、燃料噴射時間の算出に用いることができる。
Next, the second method of defining the fuel injection time is a method of defining the time from nozzle opening to valve closing.
Here, the valve opening timing can be grasped as described below.
FIG. 3 schematically shows an energization current waveform when energization is performed for fuel injection by the fuel injection valves 2-1 to 2-n (see FIG. 3A), and at that time FIGS. 3A and 3B schematically show the displacement of the nozzle needle (see FIG. 3B), and the timing for opening the nozzle will be described below with reference to FIG.
First, the nozzle needle normally has electrical characteristics of the individual fuel injection valves 2-1 to 2-n from the time of starting energization of the fuel injection valves 2-1 to 2-n (see FIG. 3A). Ascending starts at a time delayed by a certain time T determined by, and this delay time T can be grasped in advance by a test or simulation.
Generally, since the nozzle opening timing coincides with the fuel injection start timing, the valve opening timing is acquired in advance as described above, stored in an appropriate storage area of the electronic control unit 4, and used for calculating the fuel injection time. be able to.
また、標準噴射時間範囲は、燃料噴射弁2−1〜2−nの特性のばらつきや劣化等を考慮して、燃料噴射時間として正常値と判断できる時間範囲である。
かかる標準噴射時間範囲は、燃料噴射量とレール圧に依存してその適正な範囲が変化する。換言すれば、標準噴射時間範囲と燃料噴射量及びレール圧との間には一定の相対関係があり、具体的な値は、車両の具体的な仕様やコモンレール式燃料噴射制御装置の具体的な仕様を考慮して、試験結果やシミュレーション結果に基づいて定めるのが好適である。
The standard injection time range is a time range in which the fuel injection time can be determined to be a normal value in consideration of variations in characteristics of the fuel injection valves 2-1 to 2-n, deterioration, and the like.
The appropriate range of the standard injection time range varies depending on the fuel injection amount and the rail pressure. In other words, there is a certain relative relationship between the standard injection time range, the fuel injection amount, and the rail pressure, and the specific values are specific specifications of the vehicle and specific specifications of the common rail fuel injection control device. It is preferable to determine based on test results and simulation results in consideration of specifications.
本発明の実施の形態においては、標準噴射時間範囲の上限値を、便宜的に標準最大噴射時間と定義し、また、標準噴射時間範囲の下限値を、便宜的に標準最小噴射時間と定義し、これら標準最大噴射時間と標準最小噴射時間として適切な値を、ステップS108の実行の際に、予め設定された標準噴射時間読み出しマップからその都度読み出して標準噴射時間範囲が定められるようにしている。 In the embodiment of the present invention, the upper limit value of the standard injection time range is defined as the standard maximum injection time for convenience, and the lower limit value of the standard injection time range is defined as the standard minimum injection time for convenience. The standard injection time range is determined by reading appropriate values as the standard maximum injection time and the standard minimum injection time from the preset standard injection time readout map each time when executing step S108. .
すなわち、標準噴射時間読み出しマップは、種々の目標燃料噴射量と目標レール圧との組み合わせに対して、試験結果やシミュレーション結果等に基づいて選定された適切な標準最小噴射時間、及び、標準最大噴射時間を、目標燃料噴射量と目標レール圧を入力として読み出し可能に構成されたもので、電子制御ユニット4の適宜な記憶領域に記憶、保持させ、ステップS108の処理実行において用いられるようにしたものである。 That is, the standard injection time read-out map is an appropriate standard minimum injection time and standard maximum injection selected based on test results, simulation results, etc., for various combinations of target fuel injection amounts and target rail pressures. The time is configured to be readable by inputting the target fuel injection amount and the target rail pressure, and is stored and held in an appropriate storage area of the electronic control unit 4 so that it can be used in the execution of the process of step S108. It is.
なお、目標燃料噴射量、及び、目標レール圧は、電子制御ユニット4において、別個に従来同様実行される燃料噴射制御処理において演算算出されるものである。したがって、ステップS108においては、改めて演算算出する必要はなく、燃料噴射制御処理において算出された値を、上述のマップによる標準最小噴射時間、及び、標準最大噴射時間の読み出しに流用すれば良いものである。
また、上述のような標準噴射時間読み出しマップに代えて、目標燃料噴射量と目標レール圧に応じた標準最小噴射時間、及び、標準最大噴射時間を算出する演算式を設定し、それを用いるようにしても好適である。
The target fuel injection amount and the target rail pressure are calculated and calculated in the fuel injection control process that is separately executed in the electronic control unit 4 as in the prior art. Therefore, in step S108, it is not necessary to calculate and calculate again, and the values calculated in the fuel injection control process may be used for reading the standard minimum injection time and the standard maximum injection time according to the above map. is there.
Also, instead of the standard injection time readout map as described above, an arithmetic expression for calculating the standard minimum injection time and the standard maximum injection time according to the target fuel injection amount and the target rail pressure is set and used. Even so, it is preferable.
しかして、ステップS108において、全ての燃料噴射弁2−1〜2−nの各々の燃料噴射時間が、標準噴射時間範囲外である、すなわち、換言すれば、標準最小噴射時間を上回り、かつ、標準最大噴射時間を下回る範囲に無いと判定された場合(YESの場合)には、圧力センサ11が故障(又は異常)であると診断され(図2のステップS110参照)、一連の処理が終了されて、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
Therefore, in step S108, the fuel injection time of each of the fuel injection valves 2-1 to 2-n is outside the standard injection time range, that is, exceeds the standard minimum injection time, and If it is determined that the pressure is not within the range below the standard maximum injection time (in the case of YES), it is diagnosed that the
なお、上述のように全ての燃料噴射弁2−1〜2−nの各々の燃料噴射時間が、標準噴射時間範囲外にある場合に、圧力センサ11が故障、異常と診断できる根拠は、通常、全ての燃料噴射弁2−1〜2−nの燃料噴射時間が、ほぼ同時に標準噴射時間範囲外となるような故障状態、又は、異常な動作状態となることは希であり、寧ろ圧力センサ11が故障、異常状態である結果、不適切なレール圧が検出結果とされ、その不適切な検出レール圧に基づいて目標噴射量が演算算出され、その算出結果に基づいて燃料噴射制御が実行された結果、全ての燃料噴射弁2−1〜2−nの燃料噴射時間が本来の範囲を超えたと推察することが至当であると考えられることにある。
As described above, when the fuel injection times of all the fuel injection valves 2-1 to 2-n are out of the standard injection time range, the reason why the
なお、図示されないメインルーチンにおいては、圧力センサ11が故障、異常と診断された場合に、表示素子の点灯や鳴動素子の鳴動等による警報処理が従来同様実行されるようになっており、ステップS110の診断結果に基づいて、所定の警報処理が実行されることとなる。
In the main routine (not shown), when the
一方、ステップS108において、燃料噴射弁2−1〜2−nのそれぞれの燃料噴射時間が、いずれも、標準噴射時間範囲外にある状態ではないと判定された場合(NOの場合)、換言すれば、いずれかの燃料噴射弁の燃料噴射時間が、標準噴射時間範囲内にある場合、あるいは、全ての燃料噴射弁の燃料噴射時間が、標準噴射時間範囲内にある場合、圧力センサ11は正常であると診断され(図2のステップS112参照)、一連の処理が終了されて、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。
なお、燃料噴射時間が、標準噴射時間範囲外にある燃料噴射弁は、故障、異常状態である可能性が高いと考えることができる。
このように、個々の燃料噴射弁の診断結果により異常と判定されたものに対しては、噴射量を減少させることによりトルク制限を行いつつ、警告ランプの点灯や鳴動素子の鳴動等による警報処理を行うようにすることもできる。
On the other hand, if it is determined in step S108 that the fuel injection times of the fuel injection valves 2-1 to 2-n are not outside the standard injection time range (in the case of NO), in other words, For example, when the fuel injection time of any of the fuel injection valves is within the standard injection time range, or when the fuel injection times of all the fuel injection valves are within the standard injection time range, the
It can be considered that a fuel injection valve whose fuel injection time is outside the standard injection time range is highly likely to be in a malfunction or abnormal state.
In this way, for those that are determined to be abnormal based on the diagnostic results of the individual fuel injection valves, alarm processing is performed by turning on the warning lamp or ringing the ringing element while limiting the torque by reducing the injection amount. It is also possible to perform.
圧力センサの迅速で、高精度の故障診断が所望されるコモンレール式燃料噴射制御装置に適用できる。 The present invention can be applied to a common rail fuel injection control device in which a quick and highly accurate failure diagnosis of a pressure sensor is desired.
1…コモンレール
2−1〜2−n…燃料噴射弁
4…電子制御ユニット
11…圧力センサ
12…圧力制御弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Common rail 2-1-2-n ... Fuel injection valve 4 ...
Claims (8)
前記燃料噴射弁の各々の燃料噴射時間を計測し、前記計測された燃料噴射時間の全てが、所定の標準噴射時間範囲外である場合に、前記圧力センサが故障、又は、異常であると診断し、前記計測された燃料噴射時間の一部が、所定の標準噴射時間範囲外である場合に、当該標準噴射時間範囲外の燃料噴射時間が計測された燃料噴射弁が故障、又は、異常であると診断することを特徴とする圧力センサ故障診断方法。 The fuel in the fuel tank is pressurized and pumped to the common rail by a high pressure pump, and high pressure fuel can be injected into the internal combustion engine via a fuel injection valve connected to the common rail. A pressure sensor failure diagnosis method in a common rail fuel injection control device configured to be controllable based on a detection signal of a pressure sensor for detecting pressure,
Measure the fuel injection time of each of the fuel injection valves, and diagnose that the pressure sensor is faulty or abnormal when all of the measured fuel injection times are outside the predetermined standard injection time range If the measured fuel injection time is outside the predetermined standard injection time range, the fuel injection valve measured outside the standard injection time range has failed or is abnormal. A pressure sensor failure diagnosis method, characterized by diagnosing the presence.
前記電子制御ユニットは、
前記燃料噴射弁の各々の燃料噴射時間を計測し、前記計測された燃料噴射時間の全てが、所定の標準噴射時間範囲外か否かを判定し、前記燃料噴射時間の全てが、所定の標準噴射時間範囲外であると判定された場合に、前記圧力センサが故障、又は、異常であると診断し、前記燃料噴射時間の一部が、所定の標準噴射時間範囲外であると判定された場合に、当該標準噴射時間範囲外の燃料噴射時間が計測された燃料噴射弁が故障、又は、異常であると診断するよう構成されてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。 The fuel in the fuel tank is pressurized and pumped to the common rail by the high-pressure pump, and the high-pressure fuel can be injected into the internal combustion engine via the fuel injection valve connected to the common rail, and the pressure of the common rail is controlled by the electronic control unit. A common rail fuel injection control device configured to be controllable based on a detection signal of a pressure sensor that detects the pressure of the common rail,
The electronic control unit is
The fuel injection time of each of the fuel injection valves is measured, it is determined whether all of the measured fuel injection times are outside a predetermined standard injection time range, and all of the fuel injection times are determined to be a predetermined standard. When it is determined that it is outside the injection time range, the pressure sensor is diagnosed as malfunctioning or abnormal, and it is determined that a part of the fuel injection time is outside the predetermined standard injection time range. In this case, the common rail fuel injection control device is configured to diagnose that the fuel injection valve whose fuel injection time outside the standard injection time range is measured is faulty or abnormal .
前記標準噴射時間範囲を、目標噴射量及び目標レール圧との相対関係に基づいて設定するよう構成されてなることを特徴とする請求項6、又は、請求項7記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。 The electronic control unit is
8. The common rail fuel injection control device according to claim 6, wherein the standard injection time range is set based on a relative relationship between a target injection amount and a target rail pressure. .
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