JP2005163755A - インジェクタの不具合検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガス燃料用内燃機関に用いられるインジェクタ20に生じた不具合を検出するインジェクタの不具合検出装置であって、インジェクタが所定の駆動力で駆動される第1状態での前記インジェクタの開閉動作に関する特性値と、前記第1状態よりも前記インジェクタの駆動力が増加された第2状態での前記インジェクタの開閉動作に関する特性値とに基づいて、前記インジェクタに不具合が生じていることを検出する。インジェクタの駆動力が増加されたことで、インジェクタの開閉動作に関する特性値が、インジェクタの駆動力が増加される前に比べて大きく変化(改善)した場合には、インジェクタに不具合が発生していることが検出される。
【選択図】 図1
Description
ことを特徴としている。
本実施形態では、所定のタイミング又は定期的に、インジェクタの駆動力を増大させ、それによってエンジン回転数の変動(燃焼変動)が抑制される場合には、インジェクタに付着した燃料中のオイルによるインジェクタの特性変化が起きていると判断し、ユーザに告知する。このように、インジェクタの駆動力を増大させた前後でのエンジン回転数の変動の変化によって、インジェクタに固着の不具合が生じていることを検出することができる。本実施形態では、燃焼変動を示すパラメータとして、エンジン回転数の変動が用いられる。
(2)所定のタイミング又は定期的にガスインジェクタ20の駆動力が増大される。その増大の方法は、通電時間を延長する方法、又は大電流を流す方法のいずれが用いられてもよい。
図2の時刻t1では、エンジン21が始動される((a)参照)と同時に、ガスインジェクタ20が通常の駆動力で駆動される((b)参照)。そのガスインジェクタ20は、上記のように固着の問題が起きているので、エンジン21の始動と同時に、大きな回転変動が発生する((d)参照)。
次に、時刻t5〜t6では、ガスインジェクタ20の駆動力が増大された後の、エンジン21の回転数の変動が算出される((c)参照)。その算出結果は、相対的に小さな値L2である((d)参照)。
まず、ECU1では、インジェクタ特性チェック制御を開始するタイミングであるか否か、すなわち、前回、本制御が行われたときから予め定められた所定時間(A)が経過しているか否かが判定される。
ステップS20では、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1が開始される。このインジェクタ特性チェック制御ステップ1が開始されると、別ルーチンで、エンジン回転数の変動率(以下、回転変動率と称する)が積算される。即ち、ECU1では、エンジン回転数センサ28からエンジン21のエンジン回転数が入力され、そのエンジン回転数に基づいて、回転変動率が積算される。ここで、回転変動率とは、回転変動量/回転数である。また、ステップS20では、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1開始フラグ(exinjck1)が立てられる。次いで、ステップS30が行われる。
ステップS30では、ECU1により、上記第1カウンタCINJCKによるカウンタ値CINJCKと、上記第2カウンタCINJCK1によるカウンタ値CINJCK1がクリアされる。ステップS30の次に、本制御フローはリターンされる。
ステップS40では、ECU1により、既に、インジェクタ特性チェック制御ステップ1が実施中であるか否かが判定される。その判定は、インジェクタ特性チェック制御ステップ1開始フラグ(exinjck1)が立っている状態か否かに基づいて判定される。その判定の結果、インジェクタ特性チェック制御ステップ1が実施中であると判定された場合(ステップS40−Y)には、ステップS50が行われる。一方、ステップS40の判定の結果、インジェクタ特性チェック制御ステップ1が実施中ではないと判定された場合(ステップS40−N)には、ステップS90が行われる。
ステップS50では、ECU1により、第2カウンタCINJCK1によるカウンタ値CINJCK1に基づいて、インジェクタ特性チェック制御ステップ1が開始されてから予め定められた所定時間(B)が経過しているか否かが判定される。第2カウンタCINJCK1は、ステップS30においてクリアされてから経過した時間をカウントする。その判定の結果、インジェクタ特性チェック制御ステップ1が開始されてから所定時間(B)が経過している場合(ステップS50−Y)には、ステップS60が行われる。その判定の結果、インジェクタ特性チェック制御ステップ1が開始されてから所定時間(B)が経過していない場合(ステップS50−N)には、本制御フローはリターンされる。
ステップS60では、ECU1による、インジェクタ特性チェック制御ステップ1の制御が終了する。即ち、回転変動率の積算が終了される。ステップS60では、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1開始フラグ(exinjck1)がリセットされる。ステップS60の次には、ステップS70が行われる。
ステップS70では、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1において積算された回転変動率に基づいて、平均回転変動率(dlne1)が算出される。ステップS70では、ECU1により、上記第2カウンタCINJCKによるカウンタ値CINJCK1と、上記第3カウンタCINJCK2によるカウンタ値CINJCK2がクリアされる。ステップS70の次には、ステップS80が行われる。
ステップS80では、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ2が開始される。このインジェクタ特性チェック制御ステップ2が開始されると、別ルーチンでガスインジェクタ20の駆動力がアップされ、その状態での回転変動率の積算が開始される。即ち、ECU1では、エンジン回転数センサ28からエンジン21のエンジン回転数が入力され、そのエンジン回転数に基づいて、回転変動率が積算される。また、ステップS80では、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ2開始フラグ(exinjck2)が立てられる。次いで、本制御フローはリターンされる。
ステップS90では、ECU1により、既に、インジェクタ特性チェック制御ステップ2が実施中であるか否かが判定される。その判定は、インジェクタ特性チェック制御ステップ2開始フラグ(exinjck2)が立っている状態か否かに基づいて判定される。その判定の結果、インジェクタ特性チェック制御ステップ2が実施中であると判定された場合(ステップS90−Y)には、ステップS100が行われる。一方、ステップS90の判定の結果、インジェクタ特性チェック制御ステップ2が実施中ではないと判定された場合(ステップS90−N)には、当ルーチンが終了される。
ステップS100では、ECU1により、第3カウンタCINJCK2によるカウンタ値CINJCK2に基づいて、インジェクタ特性チェック制御ステップ2が開始されてから予め定められた所定時間(C)が経過しているか否かが判定される。第3カウンタCINJCK2は、ステップS70においてクリアされてから経過した時間をカウントする。その判定の結果、インジェクタ特性チェック制御ステップ2が開始されてから所定時間(C)が経過している場合(ステップS100−Y)には、ステップS110が行われる。その判定の結果、インジェクタ特性チェック制御ステップ2が開始されてから所定時間(C)が経過していない場合(ステップS100−N)には、本制御フローはリターンされる。
ステップS110では、ECU1による、インジェクタ特性チェック制御ステップ2が終了する。即ち、ガスインジェクタ20の駆動力が通常時の値に戻され、回転変動率の積算が終了する。ステップS110では、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ2開始フラグ(exinjck2)がリセットされる。ステップS110の次には、ステップS120が実行される。
ステップS120では、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ2において積算された回転変動率に基づいて、ガスインジェクタ20の駆動力がアップされたときの平均回転変動率(dlne2)が算出される。ステップS120では、ECU1により、上記第2カウンタCINJCK1によるカウンタ値CINJCK1と、上記第3カウンタCINJCK2によるカウンタ値CINJCK2がクリアされる。ステップS120の次には、ステップS130が行われる。
ステップS130では、ECU1により、通常通電時の平均回転変動率(dlne1)とガスインジェクタ20の駆動力がアップされたときの平均回転変動率(dlne2)とが比較される。その比較の結果、通常通電時の平均回転変動率(dlne1)よりも、ガスインジェクタ20の駆動力がアップされたときの平均回転変動率(dlne2)が、所定値(D)を超えて小さい場合(ステップS130−Y)には、ステップS140が行われる。一方、ステップS130の比較の結果、通常通電時の平均回転変動率(dlne1)よりも、ガスインジェクタ20の駆動力がアップされたときの平均回転変動率(dlne2)が、所定値(D)を超えて小さくない場合(ステップS130−N)には、本制御フローはリターンされる。
ステップS140では、ECU1により、ガスインジェクタ20の駆動力アップにより燃焼変動が改善された、即ち、ガスインジェクタ20の特性変化があると判断されて、ガスインジェクタ20に特性変化が生じている旨がユーザに告知される。そのユーザへの告知は、警告灯5bの点灯により行われることができる。
本変形例において、上記第1実施形態と共通する点についての説明は省略することとする。
ステップS75では、インジェクタ特性チェック制御ステップ1の結果として得られる、通常時(ガスインジェクタ20の駆動力が増大されていない時)の平均回転変動率(dlne1)が、予め定められたしきい値(E)を超えているか否かが判定される。ステップS75の判定の結果、通常時の平均回転変動率(dlne1)がしきい値(E)を超えていない場合(S75−N)には、本制御フローはリターンされる。ステップS75の判定の結果、通常時の平均回転変動率(dlne1)がしきい値(E)を超えた場合(S75−Y)に限って、インジェクタ特性チェック制御ステップ2(インジェクタの駆動力を増大させる制御)が行われる。
ステップS20Aでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1Aが開始される。このインジェクタ特性チェック制御ステップ1Aが開始されると、別ルーチンで、燃焼圧の変動率(以下、燃焼圧変動率と称する)が積算される。
ステップS60Aでは、ECU1による、インジェクタ特性チェック制御ステップ1Aの制御が終了する。即ち、燃焼圧変動率の積算が終了される。ステップS60Aでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1A開始フラグ(exinjck1A)がリセットされる。ステップS60Aの次には、ステップS70Aが行われる。
ステップS70Aでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1Aにおいて積算された燃焼圧変動率に基づいて、平均燃焼圧変動率(dlpc1)が算出される。ステップS70Aの次には、ステップS80Aが行われる。
ステップS80Aでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ2Aが開始される。このインジェクタ特性チェック制御ステップ2Aが開始されると、別ルーチンでガスインジェクタ20の駆動力がアップされ、その状態での燃焼圧変動率の積算が開始される。即ち、ECU1では、燃焼圧センサ26から燃焼圧が入力され、その燃焼圧に基づいて、燃焼圧変動率が積算される。
ステップS110Aでは、ECU1による、インジェクタ特性チェック制御ステップ2Aが終了する。即ち、ガスインジェクタ20の駆動力が通常時の値に戻され、燃焼圧変動率の積算が終了する。
ステップS120Aでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ2Aにおいて積算された燃焼圧変動率に基づいて、ガスインジェクタ20Aの駆動力がアップされたときの平均燃焼圧変動率(dlpc2)が算出される。
ステップS130Aでは、ECU1により、通常通電時の平均燃焼圧変動率(dlpc1)とガスインジェクタ20の駆動力がアップされたときの平均燃焼圧変動率(dlpc2)とが比較される。その比較の結果、通常通電時の平均燃焼圧変動率(dlpc1)よりも、ガスインジェクタ20の駆動力がアップされたときの平均燃焼圧変動率(dlpc2)が、所定値(F)を超えて小さい場合(ステップS130A−Y)には、ステップS140Aが行われる。
ステップS140Aでは、ECU1により、ガスインジェクタ20の駆動力アップにより燃焼変動が改善された、即ち、ガスインジェクタ20の特性変化があると判断されて、ガスインジェクタ20に特性変化が生じている旨がユーザに告知される。そのユーザへの告知は、警告灯5bの点灯により行われることができる。
図8の符号(b)は、デリバリガス圧力センサ18の検出圧力(DGP)の変化を表したものである。インジェクタバルブが閉じているときの検出圧力(P1)はプレッシャーレギュレータ14を出たガスの圧力とほぼ同じである。
ステップS20Bでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1Bが開始される。このインジェクタ特性チェック制御ステップ1Bが開始されると、別ルーチンで、デリバリガス圧力(DGP)が積算される。即ち、ECU1では、図8の時刻t1でのデリバリガス圧力センサ18の検出圧力(DGP)が入力され、その検出圧力(DGP)が積算される。その場合、固着があるガスインジェクタ20の時刻t1での検出圧力(DGP)は、P1となり、固着が無いガスインジェクタ20の時刻t1での検出圧力(DGP)も、同様にP1となる。また、ステップS20Bでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1B開始フラグ(exinjck1B)が立てられる。
ステップS60Bでは、ECU1による、インジェクタ特性チェック制御ステップ1Bの制御が終了する。即ち、デリバリガス圧力(DGP)の積算が終了される。ステップS60Bでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1B開始フラグ(exinjck1B)がリセットされる。ステップS60Bの次には、ステップS70Bが行われる。
ステップS70Bでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ1Bにおいて積算されたデリバリガス圧力(DGP)に基づいて、平均デリバリガス圧力(dldgp1)が算出される。ステップS70Bの次には、ステップS80Bが行われる。
ステップS80Bでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ2Bが開始される。このインジェクタ特性チェック制御ステップ2Bが開始されると、別ルーチンで、電磁コイルに対する通電時間の延長により、ガスインジェクタ20の駆動力がアップされ、その状態でのデリバリガス圧力(DGP)の積算が開始される。即ち、ECU1では、図9の時刻t2でのデリバリガス圧力センサ18の検出圧力(DGP)が入力され、その検出圧力(DGP)が積算される。その場合、固着があるガスインジェクタ20の時刻t2での検出圧力(DGP)は、P2となり、固着が無いガスインジェクタ20の時刻t2での検出圧力(DGP)は、P1となる。また、ステップS80Bでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ2B開始フラグ(exinjck2B)が立てられる。
ステップS110Bでは、ECU1による、インジェクタ特性チェック制御ステップ2Bが終了する。即ち、ガスインジェクタ20の駆動力(電磁コイルへの通電時間)が通常時の値に戻され、デリバリガス圧力(DGP)の積算が終了する。
ステップS120Bでは、ECU1により、インジェクタ特性チェック制御ステップ2Bにおいて積算されたデリバリガス圧力(DGP)に基づいて、平均デリバリガス圧力(dldgp2)が算出される。
ステップS130Bでは、ECU1により、通常通電時の平均デリバリガス圧力(dldgp1)とガスインジェクタ20の駆動力がアップされたときの平均デリバリガス圧力(dldgp2)とが比較される。
ステップS140Bでは、ECU1により、ガスインジェクタ20の駆動力アップにより燃焼変動が改善された、即ち、ガスインジェクタ20の特性変化があると判断されて、ガスインジェクタ20に特性変化が生じている旨がユーザに告知される。そのユーザへの告知は、警告灯5bの点灯により行われることができる。
第4実施形態において、上記実施形態と共通する部分についての説明は省略する。
5a 警告灯
17 デリバリパイプ
18 デリバリガス圧力センサ
20 ガスインジェクタ
21 エンジン
26 燃焼圧センサ
28 エンジン回転数センサ
35 スロットルセンサ
39 スタータスイッチ信号発生器
Claims (9)
- ガス燃料用内燃機関に用いられるインジェクタに生じた不具合を検出するインジェクタの不具合検出装置であって、
インジェクタが所定の駆動力で駆動される第1状態での前記インジェクタの開閉動作に関する特性値と、前記第1状態よりも前記インジェクタの駆動力が増加された第2状態での前記インジェクタの開閉動作に関する特性値とに基づいて、前記インジェクタに不具合が生じていることを検出する
ことを特徴とするインジェクタの不具合検出装置。 - 請求項1記載のインジェクタの不具合検出装置において、
前記インジェクタの開閉動作に関する特性値は、前記インジェクタによる燃料の噴射に関する噴射特性値である
ことを特徴とするインジェクタの不具合検出装置。 - 請求項2記載のインジェクタの不具合検出装置において、
前記噴射特性値は、前記インジェクタが設けられたエンジンの、エンジン回転数の変動、燃焼圧、及び燃料圧力の少なくともいずれか一つである
ことを特徴とするインジェクタの不具合検出装置。 - 請求項1記載のインジェクタの不具合検出装置において、
前記インジェクタの開閉動作に関する特性値は、前記インジェクタの開閉タイミングに関する特性値である
ことを特徴とするインジェクタの不具合検出装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のインジェクタの不具合検出装置において、
前記検出のための動作は、前記インジェクタが設けられたエンジンの始動直後に行われる
ことを特徴とするインジェクタの不具合検出装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のインジェクタの不具合検出装置において、
前記第1状態よりも前記インジェクタの駆動力が増加された第2状態は、前記インジェクタが設けられたエンジンの水温が所定値よりも低いときに、生成される
ことを特徴とするインジェクタの不具合検出装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載のインジェクタの不具合検出装置において、
前記第1状態よりも前記インジェクタの駆動力が増加された第2状態は、前記第1状態での前記インジェクタの開閉動作に関する特性値に基づいて、生成される
ことを特徴とするインジェクタの不具合検出装置。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載のインジェクタの不具合検出装置において、
前記インジェクタにおける不具合の発生に関する前記検出の結果は、ユーザに対して報知される
ことを特徴とするインジェクタの不具合検出装置。 - 請求項8記載のインジェクタの不具合検出装置において、
前記検出された前記インジェクタの不具合の程度によって、前記検出の結果が、ユーザに対して報知されるか、又は前記インジェクタが設けられたエンジンのECUに格納されるかが決定される
ことを特徴とするインジェクタの不具合検出装置。
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