JP4281225B2

JP4281225B2 - Fuel system abnormality detection device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4281225B2
Application number: JP2000210953A
Authority: JP
Inventors: 敬信森政
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: JP2002021630A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料系の異常発生を検出することができる内燃機関の燃料系異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の燃料系異常検出装置に関連する先行技術文献としては、特開平１０−９０２８号公報にて開示されたものが知られている。このものでは、燃料噴射期間中でないにもかかわらず、燃圧が設定燃圧を下回る状態が所定時間以上となったときには燃料系に異常が発生していると判定する技術が示されている。
【０００３】
また、特開平１０−８９１３５号公報にて開示されたものが知られている。このものでは、燃料噴射を挟まない２つの期間における燃圧センサによる燃圧偏差に基づき高圧燃料ポンプ（高圧ポンプ）の異常を検出する技術が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の特開平１０−９０２８号公報では、燃料系の異常発生が分かっても、異常箇所を特定することができないという不具合があった。また、前述の特開平１０−８９１３５号公報では、燃圧センサ（コモンレール圧センサ）が正常であることが前提条件であり、燃圧センサが正常でないと高圧燃料ポンプの異常を検出することができないという不具合があった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、燃料系の異常発生を検出すると共に、その異常箇所を特定可能な内燃機関の燃料系異常検出装置の提供を課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関の燃料系異常検出装置によれば、燃圧フィードバック制御手段によって少なくとも２つの異なる目標燃圧に切換えたときの燃圧フィードバック制御手段で燃圧検出手段からの燃圧が目標燃圧となるようフィードバック制御する際の燃圧フィードバック補正値と、空燃比検出手段で検出された空燃比に基づき空燃比フィードバック制御手段で燃料噴射弁からの燃料噴射量が目標燃料噴射量となるようフィードバック制御する際の空燃比フィードバック補正値との遷移状態が検出される。これら燃圧フィードバック補正値及び空燃比フィードバック補正値の検出、即ち、目標燃圧を２つの異なる値にて変化させたときの燃圧挙動及び空燃比挙動に基づく簡単な判定処理にて、燃料ポンプまたは燃圧検出手段の燃料系異常を正確に特定することができる。
また、異常検出手段においては、目標燃圧を少なくとも２つの異なる値にて変化させたとき、燃圧フィードバック制御における燃圧フィードバック補正値が所定範囲内にあって大きな挙動変化を伴わず、一方、空燃比フィードバック制御における空燃比フィードバック補正値が所定範囲を超え大きく挙動変化しているとき、燃圧検出手段が異常であるために空燃比フィードバック補正値が所定範囲内になく大きく挙動変化していると考えられる。このため、燃圧検出手段が異常であると正確に判定することができ、燃圧検出手段の異常に伴って燃圧フィードバック制御が停止される。
【００１０】
請求項２の内燃機関の燃料系異常検出装置によれば、燃圧フィードバック制御手段によって少なくとも２つの異なる目標燃圧に切換えたときの燃圧フィードバック制御手段で燃圧検出手段からの燃圧が目標燃圧となるようフィードバック制御する際の燃圧フィードバック補正値と、空燃比検出手段で検出された空燃比に基づき空燃比フィードバック制御手段で燃料噴射弁からの燃料噴射量が目標燃料噴射量となるようフィードバック制御する際の空燃比フィードバック補正値との遷移状態が検出される。これら燃圧フィードバック補正値及び空燃比フィードバック補正値の検出、即ち、目標燃圧を２つの異なる値にて変化させたときの燃圧挙動及び空燃比挙動に基づく簡単な判定処理にて、燃料ポンプまたは燃圧検出手段の燃料系異常を正確に特定することができる。
また、上記異常検出手段では、目標燃圧を少なくとも２つの異なる値にて変化させたとき、燃圧フィードバック制御における燃圧フィードバック補正値が所定範囲を超え大きく挙動変化しており、更に、空燃比フィードバック制御における空燃比フィードバック補正値も所定範囲を超え大きく挙動変化しているとき、燃料系が異常と判定できるが、燃圧検出手段または燃料ポンプの異常であるかが特定できないため、誤った燃圧フィードバック制御が続行されることのないよう停止される。
そして、上記異常検出手段では、燃圧フィードバック制御の停止状態において、目標燃圧を少なくとも２つの異なる値にて変化させたとき、空燃比フィードバック制御における空燃比フィードバック補正値が所定範囲内にあって大きな挙動変化を伴わないとき、燃圧検出手段のみが異常であるためと考えられる。このため、燃圧検出手段は異常であるが燃料ポンプは正常であると正確に判定することができる。
更に、上記異常検出手段では、燃圧フィードバック制御の停止状態において、目標燃圧を少なくとも２つの異なる値にて変化させたとき、空燃比フィードバック制御における空燃比フィードバック補正値が所定範囲を超え大きく挙動変化しているときには、燃圧検出手段の異常に加えて燃料ポンプも異常であるためと考えられる。このため、燃圧検出手段及び燃料ポンプが共に異常であると正確に判定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の燃料系異常検出装置が適用された内燃機関の全体構成を示す概略図である。
【００１５】
図１において、内燃機関１０に吸入される空気は、エアクリーナ１１の入口部１１ａから取入れられ、エアフローメータ１２を通り、吸気量を制御するスロットルバルブ１３が収容されたスロットルボデー１４を通りサージタンク１５に導入される。この吸入された空気は内燃機関１０の各シリンダ１０ａに接続された各吸気通路１６に分配され、内燃機関１０の各シリンダ１０ａ内に導入される。また、スロットルバルブ１３は電動モータ１７により開／閉駆動される。
【００１６】
また、ガソリン等の燃料は、燃料タンク２１から低圧燃料ポンプ２２により１次加圧されたのち、高圧燃料ポンプ２３により２次加圧され、インジェクタ（燃料噴射弁）２４が配管されている燃料系に供給される。１次加圧された燃料は、燃圧レギュレータ２５により一定の圧力（例えば、３〔kgf/cm² 〕）に調圧され、より高い圧力に２次加圧された燃料は燃圧レギュレータ２６により一定の圧力（例えば、７０〔kgf/cm² 〕）に調圧される。つまり、高圧燃料ポンプ２３で２次加圧された燃圧は、燃圧センサ２７によって検出され、燃圧レギュレータ２６により調圧される。そして、各シリンダ１０ａに設けられているインジェクタ２４からシリンダ１０ａとピストン１０ｂとで形成される燃焼室１０ｃ内に直接、噴射供給された燃料は、点火コイル３１で高電圧化された点火信号により点火プラグ３２によって着火される。このように、本実施例の内燃機関１０としては、シリンダ１０ａ内に直接、燃料噴射供給する所謂、直噴エンジンが想定されている。
【００１７】
そして、エアフローメータ１２からは吸気量を表す信号が出力され、ＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）４０に入力される。更に、スロットルボデー１４にはスロットルバルブ１３の開度を検出するスロットル開度センサ１８が取付けられ、この出力もＥＣＵ４０に入力される。また、シリンダ１０ａには内燃機関１０の冷却水温を検出する水温センサ２８が配設され、この出力もＥＣＵ４０に入力される。そして、燃圧センサ２７からの燃圧信号もＥＣＵ４０に入力される。
【００１８】
３３はカムシャフト３４に取付けられたカム角センサでクランクシャフトの回転位置を表す基準角度信号と機関回転数検出用の角度信号とが出力され、これらの信号もＥＣＵ４０に入力される。３５は排気通路３６中の触媒３７の上流側に設けられたＡ／Ｆ（空燃比）センサ、３８はアクセル開度センサで、これらの信号もＥＣＵ４０に入力される。
【００１９】
ＥＣＵ４０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、各種データを格納するＲＡＭ、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ、入出力回路及びそれらを接続するバスライン等からなる論理演算回路として構成されている。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の燃料系異常検出装置で使用されているＥＣＵ４０における燃料系異常判定の処理手順を示す図２及び図３のフローチャートに基づき、図４〜図９を参照して説明する。ここで、図４〜図７は図２の処理に対応する目標燃圧に対する燃圧フィードバック（以下、『Ｆ／Ｂ』と記す）補正値及び空燃比Ｆ／Ｂ補正値の遷移状態を示すタイムチャートであり、図８及び図９は図３の処理に対応する目標燃圧に対する空燃比Ｆ／Ｂ補正値の遷移状態を示すタイムチャートである。なお、この燃料系異常判定ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ４０にて繰返し実行される。
【００２１】
図２において、まず、ステップＳ１０１で、空燃比Ｆ／Ｂ実行中であるかが判定される。ステップＳ１０１の判定条件が成立せず、即ち、内燃機関１０の冷間始動時等で空燃比Ｆ／Ｂが実行されていないときには、何もすることなく本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０１の判定条件が成立、即ち、空燃比Ｆ／Ｂ実行中であるときにはステップＳ１０２に移行し、燃圧Ｆ／Ｂ実行中であるかが判定される。
【００２２】
ステップＳ１０２の判定条件が成立、即ち、燃圧Ｆ／Ｂ実行中であるときにはステップＳ１０３に移行し、図４〜図７に示すように、目標燃圧を例えば、それまでの１２〔ＭＰa 〕から一旦、所定期間だけ１０〔ＭＰa 〕に変化させたのち再び１２〔ＭＰa 〕に戻すような目標燃圧ステップ変化処理が実行される。次にステップＳ１０４に移行して、ステップＳ１０３による目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が検出される。
【００２３】
次にステップＳ１０５に移行して、ステップＳ１０３による目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における燃圧Ｆ／Ｂ補正値が、上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ１０５の判定条件が成立、即ち、図４及び図５に示すように、燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあるときにはステップＳ１０６に移行し、目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が、上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ１０６の判定条件が成立、即ち、図４に示すように、空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあるときにはステップＳ１０７に移行し、燃圧センサ２７が正常であると判定される。そして、ステップＳ１０８に移行し、図４に示すように、燃圧Ｆ／Ｂ補正値も所定範囲内にあるため、高圧燃料ポンプ２３も正常であると判定されたのちに、本ルーチンを終了する。
【００２４】
一方、ステップＳ１０６の判定条件が成立せず、即ち、図５に示すように、目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあるにもかかわらず空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内になく、例えば、上限ガード値にへばりついているときにはステップＳ１０９に移行し、燃圧センサ２７が異常であると判定される。そして、ステップＳ１１０に移行し、燃料系異常判定及び燃圧Ｆ／Ｂ強制停止処理が実行されたのちに、本ルーチンを終了する。
【００２５】
ここで、ステップＳ１０５の判定条件が成立せず、即ち、図６及び図７に示すように、目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内になく、例えば、下限ガード値にへばりついているときにはステップＳ１１１に移行する。ステップＳ１１１では、目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が、上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ１１１の判定条件が成立、即ち、図６に示すように、空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあるときにはステップＳ１１２に移行し、燃圧センサ２７が正常であると判定される。そして、ステップＳ１１３に移行し、図６に示すように、空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあるにもかかわらず燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内になく、例えば、下限ガード値にへばりついているときには、高圧燃料ポンプ２３が異常であると判定されたのちに、本ルーチンを終了する。
【００２６】
一方、ステップＳ１１１の判定条件が成立せず、即ち、図７に示すように、目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内になく、例えば、下限ガード値にへばりついており、かつ、空燃比Ｆ／Ｂ補正値も所定範囲内になく、例えば、上限ガード値にへばりついているときにはステップＳ１１４に移行し、燃料系異常判定及び燃圧Ｆ／Ｂ強制停止処理が実行されたのち、本ルーチンを終了する。
【００２７】
ここで、上述のステップＳ１１０またはステップＳ１１４で、燃料系異常判定及び燃圧Ｆ／Ｂ強制停止処理が実行されたときには、次回の処理タイミングではステップＳ１０２の判定条件が成立せず、即ち、燃圧Ｆ／Ｂ実行中でないためステップＳ１１５に移行し、後述の高圧燃料ポンプ２３に対する劣化検出処理が実行されたのち、本ルーチンを終了する。
【００２８】
次に、上述のステップＳ１１５における高圧燃料ポンプ２３に対する劣化検出の処理手順について図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２９】
図３において、ステップＳ２０１では、空燃比Ｆ／Ｂ実行中であるかが判定される。ステップＳ２０１の判定条件が成立せず、即ち、内燃機関１０の冷間始動時等で空燃比Ｆ／Ｂが実行されていないときには、何もすることなく本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２０１の判定条件が成立、即ち、空燃比Ｆ／Ｂ実行中であるときにはステップＳ２０２に移行し、図８及び図９に示すように、目標燃圧を例えば、それまでの１２〔ＭＰa 〕から一旦、所定期間だけ１０〔ＭＰa 〕に変化させたのち再び１２〔ＭＰa 〕に戻すような目標燃圧ステップ変化処理が実行される。次にステップＳ２０３に移行して、ステップＳ２０２による目標燃圧ステップ変化時における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が検出される。
【００３０】
次にステップＳ２０４に移行して、燃料系異常判定が実行された後であるかが判定される。ステップＳ２０４の判定条件が成立せず、即ち、未だ燃料系異常と判定されていないときには、何もすることなく本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２０４の判定条件が成立、即ち、既に燃料系異常と判定されているときにはステップＳ２０５に移行し、目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が、上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ２０５の判定条件が成立、即ち、図８に示すように、目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあるときにはステップＳ２０６に移行し、上述の図２のステップＳ１１４で燃料系異常判定及び燃圧Ｆ／Ｂ強制停止処理が実行されているが、ここでの燃圧Ｆ／Ｂ制御により燃圧が目標燃圧に調整されることで、高圧燃料ポンプ２３が正常であると判定される。そして、ステップＳ２０７に移行し、燃圧センサ２７が異常であると判定されたのちに、本ルーチンを終了する。
【００３１】
一方、ステップＳ２０５の判定条件が成立せず、即ち、図９に示すように、目標燃圧ステップ変化時の所定期間内における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内になく、例えば、上限ガード値にへばりついているときにはステップＳ２０８に移行し、上述の図２のステップＳ１０９で既に、燃圧センサ２７が異常であると判定されているのに加え、高圧燃料ポンプ２３も異常であると判定されたのちに、本ルーチンを終了する。
【００３２】
このように、本実施例の内燃機関の燃料系異常検出装置は、内燃機関１０の排気通路３６に配設され、排気通路３６中のガス濃度に基づきシリンダ１０ａ内のＡ／Ｆ（空燃比）を検出する空燃比検出手段としてのＡ／Ｆセンサ３５と、内燃機関１０に燃料噴射供給するインジェクタ（燃料噴射弁）２４と、Ａ／Ｆセンサ３５で検出されたＡ／Ｆに基づきインジェクタ２４からの燃料噴射量が目標燃料噴射量となるようＦ／Ｂ（フィードバック）制御するＥＣＵ４０にて達成される空燃比Ｆ／Ｂ制御手段と、燃料タンク２１から燃料をインジェクタ２４に圧送する高圧燃料ポンプ２３と、高圧燃料ポンプ２３とインジェクタ２４との燃料配管中の燃料の圧力である燃圧を検出する燃圧検出手段としての燃圧センサ２０と、燃圧センサ２７で検出された燃圧が目標燃圧となるようＦ／Ｂ制御するＥＣＵ４０にて達成される燃圧Ｆ／Ｂ制御手段と、前記燃圧Ｆ／Ｂ制御手段によって２つの異なる目標燃圧である１２〔ＭＰa 〕と１０〔ＭＰa 〕とを切換え、このときの燃圧Ｆ／Ｂ補正値と前記空燃比Ｆ／Ｂ制御手段による空燃比Ｆ／Ｂ補正値との遷移状態に基づき高圧燃料ポンプ２３または燃圧センサ２７の異常を判定するＥＣＵ４０にて達成される異常判定手段とを具備するものである。
【００３３】
つまり、目標燃圧を２つの異なる１２〔ＭＰa 〕と１０〔ＭＰa 〕とでステップ的に切換えたときの燃圧Ｆ／Ｂ補正値と空燃比Ｆ／Ｂ補正値との遷移状態が検出される。このように、目標燃圧を２つの異なる値にて変化させたときの燃圧挙動及び空燃比挙動に基づく簡単な判定処理にて、高圧燃料ポンプ２３または燃圧センサ２７の燃料系異常を正確に特定することができる。
【００３４】
また、本実施例の内燃機関の燃料系異常検出装置のＥＣＵ４０にて達成される異常判定手段は、燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあり、かつ空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあるときには、燃圧センサ２７及び高圧燃料ポンプ２３を共に正常と判定するものである。つまり、目標燃圧を２つの異なる値にて変化させたとき、燃圧Ｆ／Ｂ制御における燃圧Ｆ／Ｂ補正値が上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲内にあり、空燃比Ｆ／Ｂ制御における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲内にあって共に大きな挙動変化を伴わないときには、燃圧センサ２７及び高圧燃料ポンプ２３が共に正常であると正確に判定することができる。
【００３５】
そして、本実施例の内燃機関の燃料系異常検出装置のＥＣＵ４０にて達成される異常判定手段は、燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあり、かつ空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲を超えているときには、燃圧センサ２７を異常と判定し、燃圧Ｆ／Ｂ制御を停止するものである。つまり、目標燃圧を２つの異なる値にて変化させたとき、燃圧Ｆ／Ｂ制御における燃圧Ｆ／Ｂ補正値が上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲内にあって大きな挙動変化を伴わず、一方、空燃比Ｆ／Ｂ制御における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲を超え大きく挙動変化しているときには、燃圧センサ２７が異常であるために空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲を設定する上限ガード値または下限ガード値にへばりついていると考えられる。このため、燃圧センサ２７が異常であると正確に判定することができ、燃圧センサ２７の異常に伴って燃圧Ｆ／Ｂ制御が停止される。
【００３６】
更に、本実施例の内燃機関の燃料系異常検出装置のＥＣＵ４０にて達成される異常判定手段は、燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲を超え、かつ空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあるときには、燃圧センサ２７を正常、高圧燃料ポンプ２３を異常とそれぞれ判定するものである。つまり、目標燃圧を２つの異なる値にて変化させたとき、燃圧Ｆ／Ｂ制御における燃圧Ｆ／Ｂ補正値が上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲を超え大きく挙動変化しており、一方、空燃比Ｆ／Ｂ制御における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲内にあって大きな挙動変化を伴わないときには、高圧燃料ポンプ２３が異常であるために燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲を設定する上限ガード値または下限ガード値にへばりついていると考えられる。このため、燃圧センサ２７が正常であって、高圧燃料ポンプ２３が異常であると正確に判定することができる。
【００３７】
また、本実施例の内燃機関の燃料系異常検出装置のＥＣＵ４０にて達成される異常判定手段は、燃圧Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲を超え、かつ空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲を超えているときには、燃圧Ｆ／Ｂ制御を停止するものである。つまり、目標燃圧を２つの異なる値にて変化させたとき、燃圧Ｆ／Ｂ制御における燃圧Ｆ／Ｂ補正値が上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲を超え大きく挙動変化しており、更に、空燃比Ｆ／Ｂ制御における空燃比Ｆ／Ｂ補正値も上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲を超え大きく挙動変化しているときには、燃料系が異常と判定できるが、燃圧センサ２７または高圧燃料ポンプ２３の異常であるかが特定できないため、誤った燃圧Ｆ／Ｂ制御が続行されることのないよう停止される。
【００３８】
そして、本実施例の内燃機関の燃料系異常検出装置のＥＣＵ４０にて達成される異常判定手段は、燃圧Ｆ／Ｂ制御を停止後、空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲内にあるときには、高圧燃料ポンプ２３を正常、燃圧センサ２７を異常とそれぞれ判定するものである。つまり、燃圧Ｆ／Ｂ制御の停止状態において、目標燃圧を２つの異なる値にて変化させたとき、空燃比Ｆ／Ｂ制御における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲内にあって大きな挙動変化を伴わないときには、燃圧センサ２７のみが異常であるためと考えられる。即ち、燃圧センサ２７は異常であるが高圧燃料ポンプ２３は正常であると正確に判定することができる。
【００３９】
また、本実施例の内燃機関の燃料系異常検出装置のＥＣＵ４０にて達成される異常判定手段は、燃圧Ｆ／Ｂ制御を停止後、空燃比Ｆ／Ｂ補正値が所定範囲を超えているときには、燃圧センサ２７の異常に加え高圧燃料ポンプ２３も異常と判定するものである。つまり、燃圧Ｆ／Ｂ制御の停止状態において、目標燃圧を２つの異なる値にて変化させたとき、空燃比Ｆ／Ｂ制御における空燃比Ｆ／Ｂ補正値が上限ガード値及び下限ガード値にて設定される所定範囲を超え大きく挙動変化しているときには、燃圧センサ２７の異常に加えて高圧燃料ポンプ２３も異常であるためと考えられる。このため、燃圧センサ２７及び高圧燃料ポンプ２３が共に異常であると正確に判定することができる。
【００４０】
ところで、上記実施例では、インジェクタからシリンダ内に直接、燃料噴射供給する直噴エンジンへの適用について述べたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、インジェクタから吸気ポートに向けて燃料噴射供給する内燃機関にも適用することができ、同様に、燃料系の異常判定を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の燃料系異常検出装置が適用された内燃機関の全体構成を示す概略図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の燃料系異常検出装置で使用されているＥＣＵにおける燃料系異常判定の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は図２の高圧燃料ポンプ劣化検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は図２の処理に対応する目標燃圧に対する燃圧Ｆ／Ｂ補正値及び空燃比Ｆ／Ｂ補正値の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図５】図５は図２の処理に対応する目標燃圧に対する燃圧Ｆ／Ｂ補正値及び空燃比Ｆ／Ｂ補正値の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図６】図６は図２の処理に対応する目標燃圧に対する燃圧Ｆ／Ｂ補正値及び空燃比Ｆ／Ｂ補正値の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図７】図７は図２の処理に対応する目標燃圧に対する燃圧Ｆ／Ｂ補正値及び空燃比Ｆ／Ｂ補正値の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図８】図８は図３の処理に対応する目標燃圧に対する空燃比Ｆ／Ｂ補正値の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図９】図９は図３の処理に対応する目標燃圧に対する空燃比Ｆ／Ｂ補正値の遷移状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０内燃機関
１０ａシリンダ
２１燃料タンク
２３高圧燃料ポンプ
２４インジェクタ（燃料噴射弁）
２７燃圧センサ（燃圧検出手段）
３５Ａ／Ｆセンサ（空燃比検出手段）
４０ＥＣＵ（電子制御ユニット）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel system abnormality detection device for an internal combustion engine that can detect the occurrence of a fuel system abnormality.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a prior art document related to a fuel system abnormality detection device for an internal combustion engine, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-9028 is known. This technique shows a technique for determining that an abnormality has occurred in the fuel system when the fuel pressure is lower than the set fuel pressure for a predetermined time or longer, not during the fuel injection period.
[0003]
Moreover, what was disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 10-89135 is known. This technique shows a technique for detecting an abnormality of a high-pressure fuel pump (high-pressure pump) based on a fuel pressure deviation by a fuel pressure sensor in two periods in which fuel injection is not sandwiched.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-9028, there is a problem that even if the occurrence of an abnormality in the fuel system is known, the abnormal part cannot be specified. Moreover, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-89135, it is a precondition that the fuel pressure sensor (common rail pressure sensor) is normal, and the malfunction of the high-pressure fuel pump cannot be detected unless the fuel pressure sensor is normal. was there.
[0005]
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a fuel system abnormality detection device for an internal combustion engine capable of detecting the occurrence of abnormality in the fuel system and identifying the abnormality part.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the fuel system abnormality detection device for an internal combustion engine of claim 1, feedback is performed so that the fuel pressure from the fuel pressure detection means becomes the target fuel pressure by the fuel pressure feedback control means when the fuel pressure feedback control means switches to at least two different target fuel pressures. Based on the fuel pressure feedback correction value at the time of control and the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means, the air-fuel ratio feedback control means uses the air-fuel ratio feedback control so that the fuel injection amount from the fuel injection valve becomes the target fuel injection amount. A transition state with the fuel ratio feedback correction value is detected. Detection of the fuel pressure feedback correction value and the air-fuel ratio feedback correction value, that is, a simple determination process based on the fuel pressure behavior and the air-fuel ratio behavior when the target fuel pressure is changed at two different values. The fuel system abnormality of the means can be accurately identified.
Further, in the abnormality detection means, when the target fuel pressure is changed by at least two different values, the fuel pressure feedback correction value in the fuel pressure feedback control is within a predetermined range and does not cause a large behavior change. It is considered that when the air-fuel ratio feedback correction value in the control greatly changes in behavior beyond the predetermined range, the air-fuel ratio feedback correction value does not fall within the predetermined range because the fuel pressure detection means is abnormal. For this reason, it can be accurately determined that the fuel pressure detection means is abnormal, and the fuel pressure feedback control is stopped along with the abnormality of the fuel pressure detection means.
[0010]
According to the fuel system abnormality detection device for an internal combustion engine of claim 2, feedback is performed so that the fuel pressure from the fuel pressure detection means becomes the target fuel pressure by the fuel pressure feedback control means when the fuel pressure feedback control means switches to at least two different target fuel pressures. Based on the fuel pressure feedback correction value at the time of control and the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means, the air-fuel ratio feedback control means uses the air-fuel ratio feedback control so that the fuel injection amount from the fuel injection valve becomes the target fuel injection amount. A transition state with the fuel ratio feedback correction value is detected. Detection of the fuel pressure feedback correction value and the air-fuel ratio feedback correction value, that is, a simple determination process based on the fuel pressure behavior and the air-fuel ratio behavior when the target fuel pressure is changed at two different values. The fuel system abnormality of the means can be accurately identified.
Further, in the abnormality detection means, when the target fuel pressure is changed at at least two different values, the fuel pressure feedback correction value in the fuel pressure feedback control greatly changes beyond the predetermined range, and further in the air-fuel ratio feedback control. When the air-fuel ratio feedback correction value also exceeds the predetermined range and changes significantly, it can be determined that the fuel system is abnormal, but it cannot be determined whether the fuel pressure detection means or the fuel pump is abnormal, so erroneous fuel pressure feedback control continues. Stopped from being done.
In the abnormality detection means, when the target fuel pressure is changed by at least two different values in the stopped state of the fuel pressure feedback control, the air-fuel ratio feedback correction value in the air-fuel ratio feedback control is within a predetermined range and a large behavior is obtained. It is considered that only the fuel pressure detection means is abnormal when there is no change. For this reason, it can be accurately determined that the fuel pressure detection means is abnormal but the fuel pump is normal.
Further, in the abnormality detection means, when the target fuel pressure is changed by at least two different values in the stopped state of the fuel pressure feedback control, the behavior of the air / fuel ratio feedback correction value in the air / fuel ratio feedback control greatly changes beyond the predetermined range. This is because the fuel pump is abnormal in addition to the abnormality of the fuel pressure detecting means. For this reason, it can be accurately determined that both the fuel pressure detecting means and the fuel pump are abnormal.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.
[0014]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an internal combustion engine to which a fuel system abnormality detection device for an internal combustion engine according to an example of an embodiment of the present invention is applied.
[0015]
In FIG. 1, air taken into the internal combustion engine 10 is taken in from an inlet portion 11a of an air cleaner 11, passes through an air flow meter 12, passes through a throttle body 14 in which a throttle valve 13 for controlling the intake air amount is housed, and a surge tank 15 To be introduced. The sucked air is distributed to each intake passage 16 connected to each cylinder 10a of the internal combustion engine 10 and introduced into each cylinder 10a of the internal combustion engine 10. The throttle valve 13 is opened / closed by an electric motor 17.
[0016]
Fuel such as gasoline is first pressurized from a fuel tank 21 by a low pressure fuel pump 22 and then secondarily pressurized by a high pressure fuel pump 23, and a fuel system in which an injector (fuel injection valve) 24 is piped. To be supplied. The primary pressurized fuel is regulated to a constant pressure (for example, 3 [kgf / cm ² ]) by the fuel pressure regulator 25, and the fuel secondarily pressurized to a higher pressure is regulated by the fuel pressure regulator 26. The pressure is adjusted to a pressure (for example, 70 [kgf / cm ² ]). That is, the fuel pressure secondarily pressurized by the high-pressure fuel pump 23 is detected by the fuel pressure sensor 27 and regulated by the fuel pressure regulator 26. The fuel directly injected from the injector 24 provided in each cylinder 10a into the combustion chamber 10c formed by the cylinder 10a and the piston 10b is ignited by an ignition signal that is increased in voltage by the ignition coil 31. It is ignited by the plug 32. Thus, as the internal combustion engine 10 of the present embodiment, a so-called direct injection engine that supplies fuel directly into the cylinder 10a is assumed.
[0017]
A signal representing the intake air amount is output from the air flow meter 12 and input to an ECU (Electronic Control Unit) 40. Further, a throttle opening sensor 18 for detecting the opening of the throttle valve 13 is attached to the throttle body 14, and this output is also input to the ECU 40. The cylinder 10a is provided with a water temperature sensor 28 for detecting the cooling water temperature of the internal combustion engine 10, and this output is also input to the ECU 40. A fuel pressure signal from the fuel pressure sensor 27 is also input to the ECU 40.
[0018]
A cam angle sensor 33 attached to the camshaft 34 outputs a reference angle signal indicating the rotational position of the crankshaft and an angle signal for detecting the engine speed, and these signals are also input to the ECU 40. 35 is an A / F (air-fuel ratio) sensor provided upstream of the catalyst 37 in the exhaust passage 36, 38 is an accelerator opening sensor, and these signals are also input to the ECU 40.
[0019]
The ECU 40 includes a CPU as a central processing unit that executes various known arithmetic processes, a ROM that stores control programs, a RAM that stores various data, a B / U (backup) RAM, an input / output circuit, and a bus line that connects them. It is configured as a logical operation circuit made up of and the like.
[0020]
Next, based on the flowcharts of FIG. 2 and FIG. 3 showing the processing procedure of the fuel system abnormality determination in the ECU 40 used in the fuel system abnormality detection device of the internal combustion engine according to an example of the embodiment of the present invention. A description will be given with reference to FIGS. 4 to 7 are time charts showing transition states of the fuel pressure feedback (hereinafter referred to as “F / B”) correction value and the air-fuel ratio F / B correction value with respect to the target fuel pressure corresponding to the processing of FIG. FIG. 8 and FIG. 9 are time charts showing the transition state of the air-fuel ratio F / B correction value with respect to the target fuel pressure corresponding to the processing of FIG. This fuel system abnormality determination routine is repeatedly executed by the ECU 40 every predetermined time.
[0021]
In FIG. 2, first, in step S101, it is determined whether the air-fuel ratio F / B is being executed. When the determination condition of step S101 is not satisfied, that is, when the air-fuel ratio F / B is not executed, such as when the internal combustion engine 10 is cold started, this routine is terminated without doing anything. On the other hand, when the determination condition of step S101 is satisfied, that is, when the air-fuel ratio F / B is being executed, the routine proceeds to step S102, where it is determined whether the fuel pressure F / B is being executed.
[0022]
When the determination condition of step S102 is satisfied, that is, when the fuel pressure F / B is being executed, the process proceeds to step S103, and the target fuel pressure is temporarily changed from, for example, 12 [MPa] until then, as shown in FIGS. A target fuel pressure step changing process is executed in which the pressure is changed to 10 [MPa] for a predetermined period and then returned to 12 [MPa] again. Next, the process proceeds to step S104, and the air-fuel ratio F / B correction value within a predetermined period when the target fuel pressure step changes in step S103 is detected.
[0023]
Next, the process proceeds to step S105, where it is determined whether the fuel pressure F / B correction value within a predetermined period when the target fuel pressure step is changed in step S103 is within a predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value. Is done. When the determination condition in step S105 is satisfied, that is, as shown in FIGS. 4 and 5, when the fuel pressure F / B correction value is within the predetermined range, the process proceeds to step S106, and the empty condition within the predetermined period when the target fuel pressure step changes is determined. It is determined whether the fuel ratio F / B correction value is within a predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value. When the determination condition in step S106 is satisfied, that is, as shown in FIG. 4, the air-fuel ratio F / B correction value is within a predetermined range, the process proceeds to step S107, and it is determined that the fuel pressure sensor 27 is normal. Then, the process proceeds to step S108, and as shown in FIG. 4, since the fuel pressure F / B correction value is also within the predetermined range, the routine is terminated after it is determined that the high-pressure fuel pump 23 is also normal.
[0024]
On the other hand, the determination condition of step S106 is not satisfied, that is, as shown in FIG. 5, the air-fuel ratio F is equal to the fuel pressure F / B correction value within the predetermined range within the predetermined period when the target fuel pressure step changes. When the / B correction value is not within the predetermined range, for example, when the value exceeds the upper limit guard value, the routine proceeds to step S109, where it is determined that the fuel pressure sensor 27 is abnormal. Then, the process proceeds to step S110, and after the fuel system abnormality determination and the fuel pressure F / B forced stop process are executed, this routine is finished.
[0025]
Here, the determination condition of step S105 is not satisfied, that is, as shown in FIGS. 6 and 7, the fuel pressure F / B correction value within the predetermined period at the time of the target fuel pressure step change is not within the predetermined range. When it is stuck to the lower limit guard value, the process proceeds to step S111. In step S111, it is determined whether the air-fuel ratio F / B correction value within a predetermined period when the target fuel pressure step changes is within a predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value. When the determination condition in step S111 is satisfied, that is, as shown in FIG. 6, the air-fuel ratio F / B correction value is within a predetermined range, the process proceeds to step S112, and it is determined that the fuel pressure sensor 27 is normal. Then, the process proceeds to step S113, and as shown in FIG. 6, the fuel pressure F / B correction value is not within the predetermined range even though the air-fuel ratio F / B correction value is within the predetermined range. If it is determined that the high pressure fuel pump 23 is abnormal, this routine is terminated.
[0026]
On the other hand, the determination condition of step S111 is not satisfied, that is, as shown in FIG. 7, the fuel pressure F / B correction value within the predetermined period at the time of the target fuel pressure step change is not within the predetermined range. If the air-fuel ratio F / B correction value is not within the predetermined range, for example, if the air-fuel ratio F / B correction value has reached the upper limit guard value, the routine proceeds to step S114, where fuel system abnormality determination and fuel pressure F / B forced stop processing are executed. Then, this routine is terminated.
[0027]
Here, when the fuel system abnormality determination and the fuel pressure F / B forced stop processing are executed in the above-described step S110 or step S114, the determination condition of step S102 is not satisfied at the next processing timing, that is, the fuel pressure F / B Since B is not being executed, the routine proceeds to step S115, where a deterioration detection process for the high pressure fuel pump 23 described later is executed, and then this routine is ended.
[0028]
Next, the processing procedure for detecting the deterioration of the high-pressure fuel pump 23 in step S115 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0029]
In FIG. 3, in step S201, it is determined whether the air-fuel ratio F / B is being executed. When the determination condition of step S201 is not satisfied, that is, when the air-fuel ratio F / B is not executed, such as when the internal combustion engine 10 is cold started, this routine is terminated without doing anything. On the other hand, when the determination condition of step S201 is satisfied, that is, when the air-fuel ratio F / B is being executed, the routine proceeds to step S202, and the target fuel pressure is set to, for example, 12 [MPa] up to that point, as shown in FIGS. Then, the target fuel pressure step changing process is executed in which the pressure is changed to 10 [MPa] for a predetermined period and then returned to 12 [MPa] again. Next, the process proceeds to step S203, and the air-fuel ratio F / B correction value at the time of the target fuel pressure step change in step S202 is detected.
[0030]
Next, the process proceeds to step S204, where it is determined whether or not the fuel system abnormality determination is executed. If the determination condition in step S204 is not satisfied, that is, if it is not yet determined that the fuel system is abnormal, this routine is terminated without doing anything. On the other hand, when the determination condition of step S204 is satisfied, that is, when it is already determined that the fuel system is abnormal, the routine proceeds to step S205, where the air-fuel ratio F / B correction value within the predetermined period when the target fuel pressure step changes is the upper guard value. And it is determined whether it is within a predetermined range set by the lower limit guard value. When the determination condition of step S205 is satisfied, that is, as shown in FIG. 8, when the air-fuel ratio F / B correction value within the predetermined period at the time of the target fuel pressure step change is within the predetermined range, the routine proceeds to step S206, In step S114 of FIG. 2, the fuel system abnormality determination and the fuel pressure F / B forcible stop processing are executed. By adjusting the fuel pressure to the target fuel pressure by the fuel pressure F / B control here, the high-pressure fuel pump 23 is normal. It is determined that And it transfers to step S207, and after determining with the fuel pressure sensor 27 being abnormal, this routine is complete | finished.
[0031]
On the other hand, the determination condition in step S205 is not satisfied, that is, as shown in FIG. 9, the air-fuel ratio F / B correction value within the predetermined period when the target fuel pressure step changes is not within the predetermined range. If it is determined that the fuel pressure sensor 27 is abnormal in addition to the fact that the fuel pressure sensor 27 has already been determined to be abnormal in step S109 of FIG. Finally, this routine ends.
[0032]
As described above, the fuel system abnormality detection device for the internal combustion engine of the present embodiment is disposed in the exhaust passage 36 of the internal combustion engine 10, and the A / F (air-fuel ratio) in the cylinder 10 a based on the gas concentration in the exhaust passage 36. From the A / F sensor 35 as air-fuel ratio detecting means for detecting the fuel, the injector (fuel injection valve) 24 for supplying fuel to the internal combustion engine 10, and the injector 24 based on the A / F detected by the A / F sensor 35 An air-fuel ratio F / B control means that is achieved by an ECU 40 that performs F / B (feedback) control so that the fuel injection amount of the fuel becomes the target fuel injection amount, and a high-pressure fuel pump 23 that pumps fuel from the fuel tank 21 to the injector 24. And a fuel pressure sensor 20 as a fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that is a pressure of fuel in a fuel pipe between the high pressure fuel pump 23 and the injector 24, and a fuel pressure sensor 27. The fuel pressure F / B control means achieved by the ECU 40 that performs F / B control so that the obtained fuel pressure becomes the target fuel pressure, and two different target fuel pressures 12 [MPa] and 10 [ MPa], and the abnormality of the high-pressure fuel pump 23 or the fuel pressure sensor 27 is determined based on the transition state between the fuel pressure F / B correction value at this time and the air-fuel ratio F / B correction value by the air-fuel ratio F / B control means. And an abnormality determination means achieved by the ECU 40.
[0033]
That is, the transition state between the fuel pressure F / B correction value and the air-fuel ratio F / B correction value when the target fuel pressure is switched stepwise between two different 12 [MPa] and 10 [MPa] is detected. As described above, the fuel system abnormality of the high-pressure fuel pump 23 or the fuel pressure sensor 27 is accurately identified by simple determination processing based on the fuel pressure behavior and the air-fuel ratio behavior when the target fuel pressure is changed at two different values. be able to.
[0034]
Further, the abnormality determination means achieved by the ECU 40 of the fuel system abnormality detection device for the internal combustion engine of the present embodiment has a fuel pressure F / B correction value within a predetermined range and an air-fuel ratio F / B correction value within a predetermined range. When the fuel pressure is within the range, both the fuel pressure sensor 27 and the high pressure fuel pump 23 are determined to be normal. That is, when the target fuel pressure is changed at two different values, the fuel pressure F / B correction value in the fuel pressure F / B control is within a predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value, and the air-fuel ratio F When the air-fuel ratio F / B correction value in the / B control is within a predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value, and both do not have a large behavior change, both the fuel pressure sensor 27 and the high pressure fuel pump 23 are normal. Can be accurately determined.
[0035]
The abnormality determination means achieved by the ECU 40 of the fuel system abnormality detection device for the internal combustion engine of the present embodiment has the fuel pressure F / B correction value within a predetermined range and the air-fuel ratio F / B correction value within a predetermined range. When the value exceeds the value, the fuel pressure sensor 27 is determined to be abnormal, and the fuel pressure F / B control is stopped. That is, when the target fuel pressure is changed at two different values, the fuel pressure F / B correction value in the fuel pressure F / B control is within a predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value, and the behavior changes greatly. On the other hand, when the air-fuel ratio F / B correction value in the air-fuel ratio F / B control greatly changes beyond the predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value, the fuel pressure sensor 27 is abnormal. Therefore, it is considered that the air-fuel ratio F / B correction value is stuck to the upper guard value or the lower guard value that sets the predetermined range. Therefore, it can be accurately determined that the fuel pressure sensor 27 is abnormal, and the fuel pressure F / B control is stopped in accordance with the abnormality of the fuel pressure sensor 27.
[0036]
Further, the abnormality determination means achieved by the ECU 40 of the fuel system abnormality detection device for the internal combustion engine of the present embodiment is such that the fuel pressure F / B correction value exceeds a predetermined range and the air-fuel ratio F / B correction value is within the predetermined range. In this case, the fuel pressure sensor 27 is determined to be normal and the high-pressure fuel pump 23 is determined to be abnormal. That is, when the target fuel pressure is changed at two different values, the fuel pressure F / B correction value in the fuel pressure F / B control greatly changes beyond the predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value. On the other hand, when the air-fuel ratio F / B correction value in the air-fuel ratio F / B control is within a predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value and does not involve a large behavior change, the high pressure fuel pump 23 is It is considered that the fuel pressure F / B correction value is stuck to an upper limit guard value or a lower limit guard value that sets a predetermined range because it is abnormal. Therefore, it can be accurately determined that the fuel pressure sensor 27 is normal and the high-pressure fuel pump 23 is abnormal.
[0037]
Further, the abnormality determination means achieved by the ECU 40 of the fuel system abnormality detection device for the internal combustion engine of the present embodiment is such that the fuel pressure F / B correction value exceeds the predetermined range and the air-fuel ratio F / B correction value exceeds the predetermined range. When it exceeds, the fuel pressure F / B control is stopped. That is, when the target fuel pressure is changed at two different values, the fuel pressure F / B correction value in the fuel pressure F / B control greatly changes beyond the predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value. In addition, when the air-fuel ratio F / B correction value in the air-fuel ratio F / B control is greatly changed beyond the predetermined range set by the upper limit guard value and the lower limit guard value, it can be determined that the fuel system is abnormal. However, since it cannot be specified whether the fuel pressure sensor 27 or the high-pressure fuel pump 23 is abnormal, the fuel pressure F / B control is stopped so as not to continue.
[0038]
Then, the abnormality determination means achieved by the ECU 40 of the fuel system abnormality detection device for the internal combustion engine of the present embodiment is that when the air-fuel ratio F / B correction value is within a predetermined range after stopping the fuel pressure F / B control, The high pressure fuel pump 23 is determined to be normal, and the fuel pressure sensor 27 is determined to be abnormal. That is, when the target fuel pressure is changed at two different values in the stop state of the fuel pressure F / B control, the air-fuel ratio F / B correction value in the air-fuel ratio F / B control is the upper limit guard value and the lower limit guard value. It is considered that only the fuel pressure sensor 27 is abnormal when there is no significant behavior change within the predetermined range. That is, it can be accurately determined that the fuel pressure sensor 27 is abnormal but the high-pressure fuel pump 23 is normal.
[0039]
Further, the abnormality determination means achieved by the ECU 40 of the fuel system abnormality detection device for the internal combustion engine of the present embodiment is when the air-fuel ratio F / B correction value exceeds a predetermined range after the fuel pressure F / B control is stopped. In addition to the abnormality of the fuel pressure sensor 27, the high-pressure fuel pump 23 is also determined to be abnormal. That is, when the target fuel pressure is changed at two different values in the stop state of the fuel pressure F / B control, the air-fuel ratio F / B correction value in the air-fuel ratio F / B control is the upper limit guard value and the lower limit guard value. When the behavior is greatly changed beyond the predetermined range, it is considered that the high-pressure fuel pump 23 is abnormal in addition to the abnormality of the fuel pressure sensor 27. For this reason, it can be accurately determined that both the fuel pressure sensor 27 and the high-pressure fuel pump 23 are abnormal.
[0040]
By the way, in the above-described embodiment, the application to the direct injection engine in which the fuel is directly injected from the injector into the cylinder has been described. However, the present invention is not limited to this, and the intake air from the injector is not limited thereto. The present invention can also be applied to an internal combustion engine that injects fuel toward the port, and similarly, abnormality determination of the fuel system can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an internal combustion engine to which a fuel system abnormality detection device for an internal combustion engine according to an example of an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a fuel system abnormality determination processing procedure in an ECU used in an internal combustion engine fuel system abnormality detection device according to an example of an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for detection of deterioration of the high-pressure fuel pump in FIG. 2;
4 is a time chart showing transition states of a fuel pressure F / B correction value and an air-fuel ratio F / B correction value with respect to a target fuel pressure corresponding to the processing of FIG.
FIG. 5 is a time chart showing transition states of a fuel pressure F / B correction value and an air-fuel ratio F / B correction value with respect to a target fuel pressure corresponding to the processing of FIG.
6 is a time chart showing transition states of a fuel pressure F / B correction value and an air-fuel ratio F / B correction value with respect to a target fuel pressure corresponding to the processing of FIG.
7 is a time chart showing transition states of a fuel pressure F / B correction value and an air-fuel ratio F / B correction value with respect to a target fuel pressure corresponding to the processing of FIG.
FIG. 8 is a time chart showing a transition state of the air-fuel ratio F / B correction value with respect to the target fuel pressure corresponding to the processing of FIG. 3;
FIG. 9 is a time chart showing a transition state of the air-fuel ratio F / B correction value with respect to the target fuel pressure corresponding to the processing of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 10a Cylinder 21 Fuel tank 23 High-pressure fuel pump 24 Injector (fuel injection valve)
27 Fuel pressure sensor (Fuel pressure detection means)
35 A / F sensor (air-fuel ratio detection means)
40 ECU (Electronic Control Unit)

Claims

内燃機関の排気通路に配設され、前記排気通路中のガス濃度に基づきシリンダ内の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記内燃機関に燃料噴射供給する燃料噴射弁と、
前記空燃比検出手段で検出された前記空燃比に基づき前記燃料噴射弁からの燃料噴射量が目標燃料噴射量となるようフィードバック制御する空燃比フィードバック制御手段と、
燃料タンクから燃料を前記燃料噴射弁に圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプと前記燃料噴射弁との燃料配管中の燃料の圧力である燃圧を検出する燃圧検出手段と、
前記燃圧検出手段で検出された前記燃圧が目標燃圧となるようフィードバック制御する燃圧フィードバック制御手段と、
前記燃圧フィードバック制御手段によって、少なくとも、２つの異なる前記目標燃圧に切換え、このときの燃圧フィードバック補正値と前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィードバック補正値との遷移状態に基づき前記燃料ポンプまたは前記燃圧検出手段の異常を判定する異常判定手段とを具備し、
前記異常判定手段は、前記燃圧フィードバック補正値が所定範囲内にあり、かつ、前記空燃比フィードバック補正値が所定範囲を超えているとき、前記燃圧検出手段を異常と判定し、燃圧フィードバック制御を停止することを特徴とする内燃機関の燃料系異常検出装置。An air-fuel ratio detecting means which is disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine and detects an air-fuel ratio in the cylinder based on a gas concentration in the exhaust passage;
A fuel injection valve for supplying fuel to the internal combustion engine;
Air-fuel ratio feedback control means for performing feedback control so that the fuel injection amount from the fuel injection valve becomes a target fuel injection amount based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means;
A fuel pump that pumps fuel from a fuel tank to the fuel injection valve;
Fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that is a pressure of fuel in a fuel pipe between the fuel pump and the fuel injection valve;
Fuel pressure feedback control means for performing feedback control so that the fuel pressure detected by the fuel pressure detection means becomes a target fuel pressure;
Switching to at least two different target fuel pressures by the fuel pressure feedback control means, and the fuel pump or the fuel pressure based on the transition state between the fuel pressure feedback correction value at this time and the air fuel ratio feedback correction value by the air fuel ratio feedback control means An abnormality determination means for determining an abnormality of the detection means ,
The abnormality determination means determines that the fuel pressure detection means is abnormal when the fuel pressure feedback correction value is within a predetermined range and the air-fuel ratio feedback correction value exceeds a predetermined range, and stops the fuel pressure feedback control. A fuel system abnormality detection device for an internal combustion engine.

内燃機関の排気通路に配設され、前記排気通路中のガス濃度に基づきシリンダ内の空燃比を検出する空燃比検出手段と、
前記内燃機関に燃料噴射供給する燃料噴射弁と、
前記空燃比検出手段で検出された前記空燃比に基づき前記燃料噴射弁からの燃料噴射量が目標燃料噴射量となるようフィードバック制御する空燃比フィードバック制御手段と、
燃料タンクから燃料を前記燃料噴射弁に圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプと前記燃料噴射弁との燃料配管中の燃料の圧力である燃圧を検出する燃圧検出手段と、
前記燃圧検出手段で検出された前記燃圧が目標燃圧となるようフィードバック制御する燃圧フィードバック制御手段と、前記燃圧フィードバック制御手段によって、少なくとも、２つの異なる前記目標燃圧に切換え、このときの燃圧フィードバック補正値と前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィードバック補正値との遷移状態に基づき前記燃料ポンプまたは前記燃圧検出手段の異常を判定する異常判定手段とを具備し、
前記異常判定手段は、前記燃圧フィードバック補正値が所定範囲を超え、かつ、前記空燃比フィードバック補正値が所定範囲を超えているとき、前記燃圧フィードバック制御を停止し、また、前記燃圧フィードバック制御を停止後、前記空燃比フィードバック補正値が所定範囲内にあるとき、前記燃料ポンプを正常、前記燃圧検出手段を異常とそれぞれ判定し、また、前記燃圧フィードバック制御を停止後、前記空燃比フィードバック補正値が所定範囲を超えているとき、前記燃圧検出手段の異常に加え前記燃料ポンプも異常と判定することを特徴とする内燃機関の燃料系異常検出装置。An air-fuel ratio detecting means which is disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine and detects an air-fuel ratio in the cylinder based on a gas concentration in the exhaust passage;
A fuel injection valve for supplying fuel to the internal combustion engine;
Air-fuel ratio feedback control means for performing feedback control so that the fuel injection amount from the fuel injection valve becomes a target fuel injection amount based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means;
A fuel pump that pumps fuel from a fuel tank to the fuel injection valve;
Fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that is a pressure of fuel in a fuel pipe between the fuel pump and the fuel injection valve;
The fuel pressure feedback control means that performs feedback control so that the fuel pressure detected by the fuel pressure detection means becomes the target fuel pressure, and the fuel pressure feedback control means switches to at least two different target fuel pressures, and the fuel pressure feedback correction value at this time And an abnormality determination means for determining an abnormality of the fuel pump or the fuel pressure detection means based on a transition state between the air-fuel ratio feedback correction value by the air-fuel ratio feedback control means ,
The abnormality determination unit stops the fuel pressure feedback control when the fuel pressure feedback correction value exceeds a predetermined range and the air-fuel ratio feedback correction value exceeds a predetermined range, and stops the fuel pressure feedback control. Thereafter, when the air-fuel ratio feedback correction value is within a predetermined range, it is determined that the fuel pump is normal and the fuel pressure detection means is abnormal, and after the fuel pressure feedback control is stopped, the air-fuel ratio feedback correction value is A fuel system abnormality detection device for an internal combustion engine , wherein when it exceeds a predetermined range, the fuel pump is also judged to be abnormal in addition to the abnormality of the fuel pressure detection means .