JP5185147B2 - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel supply device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP5185147B2
JP5185147B2 JP2009013081A JP2009013081A JP5185147B2 JP 5185147 B2 JP5185147 B2 JP 5185147B2 JP 2009013081 A JP2009013081 A JP 2009013081A JP 2009013081 A JP2009013081 A JP 2009013081A JP 5185147 B2 JP5185147 B2 JP 5185147B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
pressure
common rail
fuel pressure
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009013081A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010169022A (en
Inventor
伸作 塚田
秀治 江原
修 向原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2009013081A priority Critical patent/JP5185147B2/en
Publication of JP2010169022A publication Critical patent/JP2010169022A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5185147B2 publication Critical patent/JP5185147B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

本発明は、内燃機関の燃料供給装置に係り、特に、高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールを有するコモンレール方式の内燃機関の燃料供給装置に関する。   The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel supply device for a common rail internal combustion engine having a common rail that accumulates fuel pressurized by a high-pressure fuel pump.

直噴式ガソリンエンジン等の筒内燃料噴射式内燃機関の燃料供給装置は、燃料を蓄圧する蓄圧室として機能するコモンレールを含み、高圧燃料ポンプによって高圧加圧した燃料をコモンレールへ圧送し、コモンレールに接続された燃料噴射弁によって各気筒の燃焼室へ燃料を噴射する。このような燃料供給装置では、コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁して燃料を低圧配管側へリリースし、コモンレールの燃料圧力が所定値以下に維持するリリーフ弁（プレッシャレギュータ）が設けられる。   A fuel supply device for a cylinder fuel injection internal combustion engine such as a direct-injection gasoline engine includes a common rail that functions as a pressure accumulating chamber for accumulating fuel. The fuel that has been pressurized by a high-pressure fuel pump is pumped to the common rail and connected to the common rail. The injected fuel is injected into the combustion chamber of each cylinder. In such a fuel supply device, when the fuel pressure of the common rail exceeds a predetermined value, the valve is opened to release the fuel to the low-pressure pipe side, and the common rail fuel pressure is maintained below the predetermined value (pressure regulator). Is provided.

リリーフ弁が固着するなどしてリリーフ機能が低下すると、噴射噴射弁が開弁ぜず燃料噴射ができなく他、高圧配管系の燃料圧力が耐圧力を超え、燃料漏れなどを引き起こす可能性がある。   If the relief function is reduced due to the relief valve becoming stuck, the injection valve will not open and fuel injection will not be possible, and the fuel pressure in the high-pressure piping system may exceed the pressure resistance, causing fuel leakage, etc. .

リリーフ弁の固着を防止する手段として、機関停止時に、コモンレールの目標燃料圧力をリリーフ弁の開弁設定圧力以上に設定し、高圧状態でリリーフ弁を強制的に開弁させることにより、リリーフ弁の固着状態の解消し、正常なリリーフ機能の回復を図る燃料供給系が知られている（例えば、特許文献１）。   As a means to prevent the relief valve from sticking, when the engine is stopped, the target fuel pressure of the common rail is set to be equal to or higher than the relief valve opening set pressure, and the relief valve is forcibly opened in a high pressure state. There is known a fuel supply system that eliminates the fixed state and restores a normal relief function (for example, Patent Document 1).

特開平６−２４９１０１号公報JP-A-6-249101

従来の燃料供給装置は、リリーフ弁が固着等を起こして正常にリリーフ動作しない状態（リリーフ機能低下状態）に陥ったことを判別する故障診断機能を備えていない。このため、従来の燃料供給装置では、リリーフ弁のリリーフ機能低下によって高圧配管系が異常高燃圧になることを抑制する対策を取ることができず、結果、高圧燃料による燃料漏れを未然に防止することが困難となる。   The conventional fuel supply device does not have a failure diagnosis function for determining that the relief valve is stuck or the like and does not normally perform a relief operation (relief function lowered state). For this reason, in the conventional fuel supply apparatus, it is not possible to take measures to suppress the high-pressure piping system from becoming an abnormally high fuel pressure due to a reduction in the relief function of the relief valve. As a result, fuel leakage due to the high-pressure fuel is prevented in advance. It becomes difficult.

本発明は前記解決しようとする課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、リリーフ弁のリリーフ機能の低下、すなわちリリーフ弁の故障を判定し、高圧燃料による燃料漏れを未然に防止する対策を的確に取れることを可能する内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the problems to be solved, and the object of the present invention is to determine a reduction in the relief function of the relief valve, that is, a failure of the relief valve, and to prevent fuel leakage due to high-pressure fuel. It is an object of the present invention to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can accurately take measures to prevent it.

前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の燃料供給装置は、燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、前記コモンレールに蓄圧された燃料を機関燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁するリリーフ弁と、前記コモンレールの燃料圧力の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、制御目標値設定手段によって設定された制御目標値に応じて前記高圧燃料ポンプの吐出圧を調整するポンプ制御手段とを有する内燃機関の燃料供給装置であって、前記コモンレールの燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、前記制御目標値設定手段によって目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力として前記リリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に前記燃料圧力検出手段によって検出される燃料圧力より前記リリーフ弁の故障判定を行う故障診断手段とを有する。   To achieve the above object, a fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a high-pressure fuel pump that pressurizes fuel, a common rail that accumulates fuel pressurized by the high-pressure fuel pump, and a pressure accumulated in the common rail. A fuel injection valve that injects fuel into the engine combustion chamber, a relief valve that opens when the fuel pressure of the common rail exceeds a predetermined value, a control target value setting means that sets a control target value of the fuel pressure of the common rail, A fuel supply device for an internal combustion engine having pump control means for adjusting a discharge pressure of the high-pressure fuel pump according to a control target value set by a control target value setting means, wherein the fuel detects a fuel pressure of the common rail The pressure detection means and the control target value setting means set the target fuel pressure as a target fuel pressure at the time of failure determination, and the relief valve opening set pressure Set up, and a failure diagnosis means than the fuel pressure detected by said fuel pressure detecting means under the target fuel pressure setting performs failure determination of the relief valve.

また、前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の燃料供給装置は、燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、前記コモンレールに蓄圧された燃料を機関燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁するリリーフ弁と、前記コモンレールの燃料圧力の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、制御目標値設定手段によって設定された制御目標値に応じて前記高圧燃料ポンプの吐出圧を調整するポンプ制御手段とを有する内燃機関の燃料供給装置であって、前記リリーフ弁の開弁による燃料リリース量を検出する燃料リリース量検出検出手段と、前記制御目標値設定手段によって目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力として前記リリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に前記燃料リリース量検出検出手段によって検出される燃料リリース量より前記リリーフ弁の故障判定を行う故障診断手段とを有する。   In order to achieve the above object, a fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention includes a high pressure fuel pump for pressurizing fuel, a common rail for accumulating fuel pressurized by the high pressure fuel pump, and an accumulator for the common rail. A fuel injection valve for injecting the injected fuel into the engine combustion chamber, a relief valve that opens when the fuel pressure of the common rail exceeds a predetermined value, and a control target value setting means for setting a control target value of the fuel pressure of the common rail And a pump control means for adjusting the discharge pressure of the high-pressure fuel pump in accordance with the control target value set by the control target value setting means, the fuel supply device for an internal combustion engine by opening the relief valve A fuel release amount detection detecting means for detecting a fuel release amount; and a target fuel pressure by the control target value setting means and a target fuel pressure at the time of failure determination. Failure diagnosis means for setting the relief valve to be higher than the valve opening set pressure, and determining failure of the relief valve from the fuel release amount detected by the fuel release amount detection detection means under the target fuel pressure setting. .

本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記燃料リリース量検出検出手段が、前記高圧燃料ポンプの制御量と前記燃料噴射弁の燃料噴射量より推定する。   In the fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the fuel release amount detection detecting means estimates from a control amount of the high pressure fuel pump and a fuel injection amount of the fuel injection valve.

本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障判定時目標燃料圧力が、前記リリーフ弁の開弁設定圧よりも大きく、且つ前記高圧燃料ポンプより前記コモンレールへ燃料を送る高圧配管系の耐圧燃料圧力よりも小さいことと前記燃料噴射弁の作動限界燃料圧力よりも小さいことの少なくとも何れか一方を満足する圧力値である。   The fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is preferably configured so that the target fuel pressure at the time of failure determination is larger than a valve opening set pressure of the relief valve, and fuel is sent from the high pressure fuel pump to the common rail. The pressure value satisfies at least one of the pressure pressure fuel pressure of the fuel injection valve and the pressure limit fuel pressure of the fuel injection valve.

本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障診断手段が、内燃機関の運転状態が所定の負荷以上である時に限定して故障判定を実施する。   In the fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the failure diagnosis means performs the failure determination only when the operation state of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined load.

本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障診断手段が、前記燃料噴射弁の１回当たりの開弁期間あるいは燃料量が所定値以上の時に限定して故障判定を実施する。   In the fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the failure diagnosis means performs the failure determination only when the fuel injection valve is opened or when the fuel amount is a predetermined value or more.

本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障判定手段が、前記コモンレールの燃料圧力が所定値以上である時に限定して故障判定を実施する。   In the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, the failure determination means performs the failure determination only when the fuel pressure of the common rail is equal to or higher than a predetermined value.

本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障判定手段が前記リリーフ弁の故障判定を行った時には、運転モードを通常時と異なる故障時運転モードに移行する。   In the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention, preferably, when the failure determination means makes a failure determination of the relief valve, the operation mode is shifted to a failure operation mode different from a normal time.

本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障時運転モード時には前記高圧燃料ポンプの吐出量を制限する。   The fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention preferably limits the discharge amount of the high-pressure fuel pump during the failure operation mode.

本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記高圧燃料ポンプの吐出力制限時には、内燃機関の回転数の所定の回転数以下に制限する。   The fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention preferably restricts the rotational speed of the internal combustion engine to a predetermined rotational speed or less when the discharge force of the high-pressure fuel pump is limited.

本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記高圧燃料ポンプの吐出力制限時には、前記制御目標値設定手段が設定する前記目標燃料圧力を所定圧力以下に制限する。   The fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention preferably limits the target fuel pressure set by the control target value setting means to a predetermined pressure or less when the discharge force of the high-pressure fuel pump is limited.

本発明による内燃機関の燃料供給装置によれば、目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力としてリリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に燃料圧力検出手段によって検出される燃料圧力よりリリーフ弁の故障判定を行うことできる。   According to the fuel supply apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the target fuel pressure is set as the target fuel pressure at the time of failure determination to be equal to or higher than the relief valve opening set pressure, and is detected by the fuel pressure detecting means under the target fuel pressure setting. The failure of the relief valve can be determined from the fuel pressure.

本発明による燃料供給装置を適用される直噴式ガソリンエンジンのシステム構成の一例を示す構成図。The block diagram which shows an example of the system configuration | structure of the direct-injection gasoline engine to which the fuel supply apparatus by this invention is applied. 本発明による燃料供給装置を適用される直噴式ガソリンエンジンのシステム構成の他の例を示す構成図。The block diagram which shows the other example of the system configuration | structure of the direct injection type gasoline engine to which the fuel supply apparatus by this invention is applied. リリーフ弁付き高圧燃料ポンプの詳細を示す構成図。The block diagram which shows the detail of a high pressure fuel pump with a relief valve. 本実施形態による燃料供給装置の詳細を示すブロック図。The block diagram which shows the detail of the fuel supply apparatus by this embodiment. 本実施形態によるリリーフ弁の故障診断の処理フローを示すフローチャート。The flowchart which shows the processing flow of the failure diagnosis of the relief valve by this embodiment. 診断条件判定の処理フローを示すフローチャート。The flowchart which shows the processing flow of diagnostic condition determination. 故障診断時の目標燃圧変更の処理フローを示すフローチャート。The flowchart which shows the processing flow of the target fuel pressure change at the time of failure diagnosis. コモンレールの耐圧燃料圧力、インジェクタの作動限界燃料圧力、故障診断時の目標燃圧、通常時の燃圧範囲の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the pressure | voltage resistant fuel pressure of a common rail, the operating limit fuel pressure of an injector, the target fuel pressure at the time of failure diagnosis, and the fuel pressure range at the time of normal. 故障診断判定の処理フローを示す図。The figure which shows the processing flow of failure diagnosis determination. 正常判定時の状態を示した図。The figure which showed the state at the time of a normal determination. 故障判定時の状態を示した図。The figure which showed the state at the time of failure determination. 他の実施形態による燃料供給装置の詳細を示すブロック図。The block diagram which shows the detail of the fuel supply apparatus by other embodiment. 図１２の実施形態による故障診断判定の処理フローを示すフローチャート。The flowchart which shows the processing flow of the failure diagnosis determination by embodiment of FIG. 高圧燃料ポンプの理想吐出量特性を示したグラフ。The graph which showed the ideal discharge amount characteristic of the high-pressure fuel pump. 高圧燃料ポンプの吐出量効率特性を示したグラフ。The graph which showed the discharge efficiency characteristic of the high-pressure fuel pump. 故障判定における、燃圧、ポンプ制御量、ポンプ推定吐出量、燃料噴射量、燃料リリース量の関係を示した図。The figure which showed the relationship of the fuel pressure, pump control amount, pump estimated discharge amount, fuel injection amount, and fuel release amount in failure determination. 故障判定後の処理フローを示すフローチャート。The flowchart which shows the processing flow after failure determination.

本発明による内燃機関の燃料供給装置の実施形態を、図を参照して詳細に説明する。   An embodiment of a fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明による燃料供給装置を適用される直噴式ガソリンエンジンのシステム構成を示している。   FIG. 1 shows a system configuration of a direct injection gasoline engine to which a fuel supply device according to the present invention is applied.

燃料タンク１００内の燃料（液状のガソリン燃料）は、低圧燃料ポンプ１０１より汲み上げられ、燃料フィルタ（図示せず）を通過して低圧配管１０２Ｌによって高圧燃料ポンプ１０３に供給される。高圧燃料ポンプ１０３に供給される燃料の圧力は、低圧プレッシャレギュレータ（図示せず）よって、０．３〜０．５Ｍｐａに調圧されている。高圧燃料ポンプ１０３に供給された燃料は、３Ｍｐａ〜２０Ｍｐａ程度に昇圧（加圧）され、高圧配管１０２Ｈによってコモンレール１０５に送られ、高圧燃料としてコモンレール１０５に蓄圧される。   The fuel (liquid gasoline fuel) in the fuel tank 100 is pumped up from the low-pressure fuel pump 101, passes through a fuel filter (not shown), and is supplied to the high-pressure fuel pump 103 through the low-pressure pipe 102L. The pressure of the fuel supplied to the high-pressure fuel pump 103 is adjusted to 0.3 to 0.5 Mpa by a low-pressure pressure regulator (not shown). The fuel supplied to the high-pressure fuel pump 103 is boosted (pressurized) to about 3 Mpa to 20 Mpa, sent to the common rail 105 through the high-pressure pipe 102H, and accumulated in the common rail 105 as high-pressure fuel.

コモンレール１０５に蓄圧された燃料は、エンジン１０の各気筒に設置されたインジェクタ（燃料噴射弁）１０６によって燃焼室１１内に噴射される。   The fuel accumulated in the common rail 105 is injected into the combustion chamber 11 by an injector (fuel injection valve) 106 installed in each cylinder of the engine 10.

コモンレール１０５には燃料圧力を調整するリリーフ弁１０７が設置されている。リリーフ弁１０７は、機械式のものであり、コモンレール１０５の燃料圧力が予め設定された燃料圧力以上に上昇すると、開弁し、高圧燃料をリリーフ配管１０８を経由して低圧管１０２Ｌ側へリリースする。これにより、コモンレール１０５の燃料圧力が所定圧力以下に保たれる。   The common rail 105 is provided with a relief valve 107 for adjusting the fuel pressure. The relief valve 107 is a mechanical type, and when the fuel pressure of the common rail 105 rises above a preset fuel pressure, the relief valve 107 opens and releases high-pressure fuel to the low-pressure pipe 102L side via the relief pipe 108. . Thereby, the fuel pressure of the common rail 105 is kept below a predetermined pressure.

リリーフ弁１０７は、図２に示されているように、高圧燃料ポンプ２００内に設置することができる。つまり、高圧燃料ポンプをリリーフ弁付き燃料ポンプによって構成することができる。図３はリリーフ弁付きの高圧燃料ポンプ２００の詳細を示している。   The relief valve 107 can be installed in the high-pressure fuel pump 200 as shown in FIG. That is, the high pressure fuel pump can be constituted by a fuel pump with a relief valve. FIG. 3 shows details of a high-pressure fuel pump 200 with a relief valve.

高圧燃料ポンプ２００は、回転軸２０１に取り付けられた駆動カム２０２によって上下するピストン２０２を有するピストン式ポンプであり、吸入通路２０３より低圧燃料を吸入力し、高圧加圧した高圧燃料を吐出通路２０４へ吐出する。吐出通路２０４と吸入通路２０３とを連絡するようにリリーフ弁１０７が設けられている。   The high-pressure fuel pump 200 is a piston-type pump having a piston 202 that moves up and down by a drive cam 202 attached to a rotary shaft 201. The high-pressure fuel pump 200 sucks and inputs low-pressure fuel from a suction passage 203, and discharges high-pressure pressurized high-pressure fuel into a discharge passage 204. To discharge. A relief valve 107 is provided so as to connect the discharge passage 204 and the suction passage 203.

リリーフ弁付き高圧燃料ポンプ２００では、リリーフ弁１０７の開弁によってリリースされる燃料は、高圧燃料ポンプ２００の吸入通路２０３に戻されるから、リリーフ弁２００からリリースされる燃料を燃料タンク１０に戻すリターン配管を設置する必要がなく、併せて高圧燃料ポンプ２００の駆動エネルギを削減できる。   In the high-pressure fuel pump 200 with the relief valve, the fuel released by opening the relief valve 107 is returned to the suction passage 203 of the high-pressure fuel pump 200, so that the fuel released from the relief valve 200 is returned to the fuel tank 10. There is no need to install piping, and the driving energy of the high-pressure fuel pump 200 can be reduced.

コモンレール１０５に蓄圧された燃料圧力は燃料圧力センサ１０４によって検出される。燃料圧力センサ１０４はＥＣＵ１１０に燃料圧力センサ信号を出力する。   The fuel pressure accumulated in the common rail 105 is detected by a fuel pressure sensor 104. The fuel pressure sensor 104 outputs a fuel pressure sensor signal to the ECU 110.

ＥＣＵ１１０は、マイクロコンピュータによるものであり、燃料圧力センサ信号以外に、エンジン回転数、エンジン吸入空気量、アクセルポジション、エンジン水温等のエンジン状態を示す信号を取り込み、燃料噴射量、コモンレール１０５の燃料圧力の制御目標値である目標燃圧を算出する。   The ECU 110 is based on a microcomputer. In addition to the fuel pressure sensor signal, the ECU 110 takes in signals indicating the engine state such as the engine speed, the engine intake air amount, the accelerator position, the engine water temperature, the fuel injection amount, and the fuel pressure of the common rail 105. The target fuel pressure that is the control target value of is calculated.

ＥＣＵ１１０は、通常時には、燃料圧力センサ１０４が検出する燃料圧力が、目標燃圧、例えば１０Ｍｐａとなるように、高圧燃料ポンプ１０３への制御信号を調整し、高圧燃料ポンプ１０３の吐出量を制御する。   The ECU 110 controls the discharge amount of the high-pressure fuel pump 103 by adjusting the control signal to the high-pressure fuel pump 103 so that the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 104 becomes a target fuel pressure, for example, 10 Mpa.

リリーフ弁１０７の動作不良（故障）によってコモンレール１０５の燃料圧力がインジェクタ１０６の作動限界圧力（例えば２５Ｍｐａ）を超えると、インジェクタ１０６が正常な燃料噴射を行えなくなる。さらに、コモンレール１０５の燃料圧力が上昇し、燃料圧力がコモンレール１０５の耐圧（例えば３０Ｍｐａ）を超えると、高圧配管１０２Ｈから燃料が漏れ出すなどの事象が発生する虞がある。このような事態に陥ることは、未然に回避しなくてはならない。このため、リリーフ弁１０７のリリーフ機能の低下を判定し、故障判定された場合には、故障時の運転モードに移行させる必要がある。   If the fuel pressure of the common rail 105 exceeds the operating limit pressure (for example, 25 Mpa) of the injector 106 due to malfunction (failure) of the relief valve 107, the injector 106 cannot perform normal fuel injection. Furthermore, when the fuel pressure of the common rail 105 rises and the fuel pressure exceeds the pressure resistance (for example, 30 Mpa) of the common rail 105, an event such as fuel leaking from the high-pressure pipe 102H may occur. This situation must be avoided in advance. For this reason, it is necessary to shift to the operation mode at the time of failure when it is determined that the relief function of the relief valve 107 is lowered and a failure is determined.

次に、本実施形態による燃料供給装置の詳細を、図４を参照して説明する。
本実施形態による燃料供給装置は、ＥＣＵ１１０がコンピュータプログラムを実行することにより具現化されるものであり、制御目標値設定部５０と、ポンプ制御部５１と、故障診断部５２と、診断条件判定部５３とを有する。 Next, details of the fuel supply apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The fuel supply apparatus according to the present embodiment is realized by the ECU 110 executing a computer program, and includes a control target value setting unit 50, a pump control unit 51, a failure diagnosis unit 52, and a diagnosis condition determination unit. 53.

制御目標値設定部５０は、コモンレール１０５の燃料圧力の制御目標値を設定する。制御目標値設定部５０が設定する制御目標値は、エンジン負荷に応じた燃圧を得る通常時の制御目標値と、それより高い診断用制御目標値（故障判定時目標燃料圧力）とがある。   The control target value setting unit 50 sets a control target value for the fuel pressure of the common rail 105. The control target value set by the control target value setting unit 50 includes a normal control target value for obtaining a fuel pressure corresponding to the engine load and a higher diagnostic control target value (failure determination target fuel pressure).

診断用制御目標値は、リリーフ弁１０７のリリーフ弁の開弁設定圧よりも大きく、且つ高圧燃料ポンプより前記コモンレールへ燃料を送る高圧配管系の耐圧燃料圧力よりも小さいことと前記燃料噴射弁の作動限界燃料圧力よりも小さいことの少なくとも何れか一方を満足する圧力値である。   The control target value for diagnosis is larger than the set opening pressure of the relief valve of the relief valve 107, and smaller than the pressure resistance fuel pressure of the high-pressure piping system that sends fuel from the high-pressure fuel pump to the common rail. It is a pressure value that satisfies at least one of smaller than the operating limit fuel pressure.

ポンプ制御部５１は、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出圧を調整するのであり、制御目標値設定部５０より制御目標値を与えられ、制御目標値に応じて高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出圧を調整する。   The pump control unit 51 adjusts the discharge pressure of the high-pressure fuel pump 103 (200), is given a control target value from the control target value setting unit 50, and the high-pressure fuel pump 103 (200) is controlled according to the control target value. Adjust the discharge pressure.

故障診断部５２は、診断条件判定部５３より診断条件成立の通知を受けることにより、起動し、制御目標値設定部５０が設定する目標燃料圧力を診断用制御目標値としてリリーフ弁１０７の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に燃料圧力センサ１０４によって検出される燃料圧力よりリリーフ弁１０４の故障判定を行う。   The failure diagnosis unit 52 is activated by receiving a notification that the diagnosis condition is established from the diagnosis condition determination unit 53, and opens the relief valve 107 with the target fuel pressure set by the control target value setting unit 50 as the diagnosis control target value. A failure is determined for the relief valve 104 based on the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor 104 under the target fuel pressure setting.

故障の判定に際しては、燃料圧力制御中に、制御目標の燃料圧力をリリーフ弁１０７の開弁圧力以上に設定し、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の圧送量を増加させることで、燃料圧力を上昇させる。   When determining the failure, the fuel pressure is increased by setting the control target fuel pressure to be equal to or higher than the opening pressure of the relief valve 107 and increasing the pumping amount of the high-pressure fuel pump 103 (200) during the fuel pressure control. Let

このとき、リリーフ弁１０７が正常に機能していれば、高圧燃料ポンプ１０７の圧送量が増加しても、燃料圧力はリリーフ弁１０７によって低圧配管側へリリースされる為、コモンレール１０５の内圧は、リリーフ弁１０７の設定以上の燃料圧力には達しない。   At this time, if the relief valve 107 is functioning normally, even if the pumping amount of the high-pressure fuel pump 107 increases, the fuel pressure is released to the low-pressure piping side by the relief valve 107. Therefore, the internal pressure of the common rail 105 is The fuel pressure exceeding the setting of the relief valve 107 is not reached.

これに対し、リリーフ弁１０７のリリーフ機能が低下し、リリーフ量が減少すると、低圧配管側への燃料のリリース量が減少する為、燃料圧力が上昇する。   On the other hand, when the relief function of the relief valve 107 is lowered and the relief amount is reduced, the fuel release amount to the low-pressure pipe side is reduced, so that the fuel pressure is increased.

これにより、燃料圧力制御中に目標燃料圧力をリリーフ弁１０７の設定圧力以上に設定した時の実際の燃料圧力値によって、リリーフ弁１０７のリリーフ機能が正常か否かを判別できる。   Thereby, it is possible to determine whether or not the relief function of the relief valve 107 is normal based on the actual fuel pressure value when the target fuel pressure is set to be equal to or higher than the set pressure of the relief valve 107 during the fuel pressure control.

診断条件判定部５３が判定する診断条件としては、エンジンの運転状態が所定の負荷以上である時、インジェクタ１０６の１回当たりの開弁期間あるいは燃料量が所定値以上の時、コモンレール１０５の燃料圧力が所定値以上である時の少なくとも一つ、あるいは、それらの組み合わせがある。   The diagnosis conditions determined by the diagnosis condition determination unit 53 include the fuel in the common rail 105 when the operating state of the engine is equal to or greater than a predetermined load, the valve opening period per time of the injector 106 or the fuel amount is equal to or greater than a predetermined value. There is at least one when the pressure is a predetermined value or more, or a combination thereof.

故障診断部５２の診断結果は運転モード設定部５４へ送られる。運転モード設定部５４が故障診断部５２より故障判定の情報を受けると、運転モード設定部５４は、運転モードを通常時と異なる故障時運転モードに移行する。   The diagnosis result of the failure diagnosis unit 52 is sent to the operation mode setting unit 54. When the operation mode setting unit 54 receives failure determination information from the failure diagnosis unit 52, the operation mode setting unit 54 shifts the operation mode to a failure operation mode different from the normal mode.

故障時運転モード時には高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を制限する。そして、高圧燃料ポンプ１０３の吐出力制限時には、エンジンの回転数の所定の回転数以下に制限、あるいは制御目標値設定部５０が設定する目標燃料圧力を所定圧力以下に制限するの少なくともいずれか一方を行う。   In the failure operation mode, the discharge amount of the high-pressure fuel pump 103 (200) is limited. When the discharge force of the high-pressure fuel pump 103 is limited, at least one of limiting the engine speed to a predetermined speed or less or limiting the target fuel pressure set by the control target value setting unit 50 to a predetermined pressure or less. I do.

リリーフ弁１０７の開弁の状態を検出する為には、燃料圧力を大きく設定する必要があるが、コモンレール１０５の耐圧燃料圧力以上に設定すると、リリーフ弁１０７のリリーフ機能の低下によって異常高燃圧による燃料漏れを引き起こすか可能性があるため、診断用制御目標値は、上述の如く、リリーフ設定圧上かつ高圧配管の耐圧燃料圧力以下に設定することが必要である。また、リリーフ弁の開弁状態を検出する為には、燃料圧力を大きく設定する必要があるが、インジェクタ１０６の作動限界燃料圧力以上に設定すると、リリーフ弁１０７のリリーフ機能の低下によって異常高燃圧によりインジェクタ１０６より燃料噴射ができなくなり、より燃料圧力が上昇する可能性がある。このため、診断用制御目標値は、上述の如く、リリーフ設定圧上かつインジェクタ１０６の作動限界圧力以下に設定することも必要である。   In order to detect the open state of the relief valve 107, it is necessary to set the fuel pressure to a large value. However, if the fuel pressure is set to be higher than the pressure-resistant fuel pressure of the common rail 105, the relief function of the relief valve 107 is reduced to cause an abnormally high fuel pressure. Since there is a possibility of causing fuel leakage, it is necessary to set the diagnostic control target value above the relief set pressure and below the pressure fuel pressure of the high-pressure pipe as described above. Further, in order to detect the open state of the relief valve, it is necessary to set the fuel pressure to a large value. However, if the fuel pressure is set to be higher than the operating limit fuel pressure of the injector 106, the relief function of the relief valve 107 is deteriorated to cause an abnormally high fuel pressure. As a result, fuel cannot be injected from the injector 106, and the fuel pressure may increase. For this reason, it is necessary to set the diagnostic control target value to be above the relief set pressure and below the operating limit pressure of the injector 106 as described above.

故障診断のために、コモンレール１０５の燃料圧力を上昇させると、インジェクタ１０６からの最小燃料噴射量が大きくなる為、エンジン負荷が小さい運転領域では、要求燃料量よりインジェクタ１０６からの噴射量が大きくなり、空然比がリッチとなり、排気性能悪化の他運転性悪化を引き起こす可能性がある。したがって、本故障診断をエンジン要求される負荷が大きい時に実施することで、空然比リッチによる悪影響を防止できる。   When the fuel pressure of the common rail 105 is increased for failure diagnosis, the minimum fuel injection amount from the injector 106 increases. Therefore, in the operation region where the engine load is low, the injection amount from the injector 106 becomes larger than the required fuel amount. The air-to-air ratio becomes rich, and there is a possibility that the exhaust performance deteriorates and the operability deteriorates. Therefore, by performing this fault diagnosis when the load required by the engine is large, it is possible to prevent an adverse effect due to air-fuel ratio richness.

同様に、インジェクタ１０６の開弁期間が小さい時に、本故障診断を実施すると、高燃圧によってインジェクタ１０６からの燃料量が大きくなり、空然比がリッチとなることで、排気性能悪化の他運転性悪化を引き起こす虞がある。したがって、本故障診断をインジェクタ１０６の開弁期間が所定期間以上で実施することで、空然比リッチによる悪影響を防止できる。   Similarly, when this failure diagnosis is performed when the valve opening period of the injector 106 is small, the fuel amount from the injector 106 increases due to the high fuel pressure, and the air-fuel ratio becomes rich. May cause deterioration. Therefore, by performing this failure diagnosis when the valve opening period of the injector 106 is equal to or longer than the predetermined period, it is possible to prevent an adverse effect due to the air-fuel ratio richness.

同様に、インジェクタ１０６からの噴射量が小さい時に本故障診断を実施すると、高燃圧によってインジェクタ１０６からの燃料量が大きくなり、空然比がリッチとなることで、排気性能悪化の他運転性悪化を引き起こす虞がある。したがって、本故障診断をインジェクタ１０６からの噴射量が所定期間以上で実施することで、空然比リッチによる悪影響を防止できる。   Similarly, if this failure diagnosis is performed when the injection amount from the injector 106 is small, the fuel amount from the injector 106 increases due to the high fuel pressure, and the air-fuel ratio becomes rich. There is a risk of causing. Therefore, by performing this failure diagnosis when the injection amount from the injector 106 is equal to or longer than the predetermined period, it is possible to prevent an adverse effect due to the air-fuel ratio richness.

同様に、燃料圧力が小さい時に本故障診断を実施すると、診断実施させる前の燃料圧力と診断実施中の燃料圧力との圧力差が大きくなり、燃料圧力移行期間が長くなることで診断実施期間が延長するほか、コモンレール１０５の燃料圧力の圧力脈動が大きくなるなどが発生し、燃料噴射量が安定して実施できない等の影響がある。したがって、本故障診断を高圧燃料配管の燃料圧力が所定値以上に実施することで、前述の影響を排除できる。   Similarly, if this failure diagnosis is performed when the fuel pressure is low, the pressure difference between the fuel pressure before the diagnosis is performed and the fuel pressure during the diagnosis is increased, and the period for performing the diagnosis is increased by extending the fuel pressure transition period. In addition to the extension, the pressure pulsation of the fuel pressure of the common rail 105 increases, and the fuel injection amount cannot be stably performed. Therefore, the above-described influence can be eliminated by carrying out this failure diagnosis so that the fuel pressure of the high-pressure fuel pipe is not less than a predetermined value.

上述の故障診断によってリリーフ弁１０７の故障を検出した場合には、故障判定時に限定した運転モードに移行することで、リリーフ機能低下に起因して燃料圧力が異常に上昇することによる燃料もれなどを防止することができる。故障判定時時の運転モードとして高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を制限し、燃料圧力が異常に上昇することを防止できる。また、エンジン回転数を燃料圧力を制限することで、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を抑制し、燃料圧力が異常に上昇することを防止できる。また、目標燃料圧力を制限することで、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を抑制し、燃料圧力が異常に上昇することを防止することができる。   When a failure of the relief valve 107 is detected by the above-described failure diagnosis, the fuel leakage due to an abnormal increase in fuel pressure due to a decrease in the relief function by shifting to an operation mode limited at the time of failure determination, etc. Can be prevented. As an operation mode at the time of failure determination, the discharge amount of the high-pressure fuel pump 103 (200) can be limited to prevent the fuel pressure from rising abnormally. Further, by limiting the fuel pressure to the engine speed, the discharge amount of the high-pressure fuel pump 103 (200) can be suppressed, and the fuel pressure can be prevented from rising abnormally. Further, by limiting the target fuel pressure, the discharge amount of the high-pressure fuel pump 103 (200) can be suppressed and the fuel pressure can be prevented from rising abnormally.

次に、本実施形態によるリリーフ弁１０７の故障診断の処理フローを、図５のフローチャートを参照して説明する。   Next, a processing flow for failure diagnosis of the relief valve 107 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、エンジンが故障診断に適した運転状態にあるかを判定する（ステップＳ３００）。次に、故障診断実行時には制御目標の燃料圧力を変更する（ステップＳ３０１）。次に、故障状態であるか否かを判定し（ステップＳ３０２）、判定結果によってエンジンの運転モードを切り換える（ステップＳ３０３）。   First, it is determined whether the engine is in an operating state suitable for failure diagnosis (step S300). Next, when the failure diagnosis is executed, the control target fuel pressure is changed (step S301). Next, it is determined whether or not there is a failure state (step S302), and the engine operation mode is switched according to the determination result (step S303).

図６は、診断条件判定の処理フローを示している。診断条件判定ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。   FIG. 6 shows a processing flow of diagnostic condition determination. The diagnosis condition determination routine is repeatedly executed every predetermined time.

診断条件判定処理フローでは、まず、エンジンが始動してからの運転時間（始動後時間）ＴＭＥＮＧが所定値ＫＴＭＥＮＧ（例えば１２０秒）以上か否かを判定する（ステップＳ４００）。始動後時間ＴＭＥＮＧが所定値ＫＴＭＥＮＧより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。   In the diagnostic condition determination process flow, first, it is determined whether or not the operation time (time after start) TMENG after the engine has started is equal to or greater than a predetermined value KTMENG (for example, 120 seconds) (step S400). When the post-start time TMENG is smaller than the predetermined value KTMENG, a flag indicating that the diagnosis condition is not satisfied is set (step S409).

始動後時間ＴＭＥＮＧが所定値ＫＴＭＥＮＧ以上であれば、燃料圧力制御であるか否かを判別する（ステップＳ４０１）。燃料圧力制御でなければ、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。   If the after-start time TMENG is equal to or greater than the predetermined value KTENNG, it is determined whether or not the fuel pressure control is performed (step S401). If it is not fuel pressure control, a flag indicating that the diagnosis condition is not satisfied is set (step S409).

燃料圧力制御であれば、次に、エンジン冷却水温ＴＷが所定値ＫＴＷ（例えば８０℃）以上か否かを判定する（ステップＳ４０２）。エンジン冷却水温ＴＷが所定値ＫＴＷより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。   If it is the fuel pressure control, it is next determined whether or not the engine coolant temperature TW is equal to or higher than a predetermined value KTW (for example, 80 ° C.) (step S402). When the engine coolant temperature TW is lower than the predetermined value KTW, a flag indicating that the diagnosis condition is not satisfied is set (step S409).

エンジン冷却水温ＴＷが所定値ＫＴＷ以上であれば、次に、車速ＶＳＰが所定値ＫＶＳＰ（例えば５０ｋｍ／ｈ）以上か否かを判定する（ステップＳ４０３）。車速ＶＳＰが所定値ＫＶＳＰより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。   If the engine coolant temperature TW is equal to or higher than the predetermined value KTW, it is next determined whether or not the vehicle speed VSP is equal to or higher than a predetermined value KVSP (for example, 50 km / h) (step S403). When the vehicle speed VSP is smaller than the predetermined value KVSP, a flag indicating that the diagnosis condition is not satisfied is set (step S409).

車速ＶＳＰが所定値ＫＶＳＰ以上であれば、次に、スロットル開度ＴＨＶが所定値ＫＴＨＶ以上か否かを判定する（ステップＳ４０４）。スロットル開度ＴＨＶが所定値ＫＴＨＶより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。   If the vehicle speed VSP is equal to or higher than the predetermined value KVSP, it is next determined whether or not the throttle opening THV is equal to or higher than the predetermined value KTHV (step S404). When the throttle opening THV is smaller than the predetermined value KTHV, a flag indicating that the diagnosis condition is not satisfied is set (step S409).

スロットル開度ＴＨＶが所定値ＫＴＨＶ以上であれば、次に、目標燃料圧力ＴＦＰが所定値ＫＴＦＰ（例えば１０Ｍｐａ）以上か否かを判定する（ステップＳ４０５）。目標燃料圧力ＴＦＰが所定値ＫＴＦＰより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。   If the throttle opening THV is greater than or equal to the predetermined value KTHV, it is next determined whether or not the target fuel pressure TFP is greater than or equal to a predetermined value KTFP (for example, 10 Mpa) (step S405). When the target fuel pressure TFP is smaller than the predetermined value KTFP, a diagnostic condition non-satisfied flag is set (step S409).

目標燃料圧力ＴＦＰが所定値ＫＴＦＰ以上であれば、次に、インジェクタ１０６の噴射期間ＴＩＯＵＴが所定値ＫＴＩＯＵＴ（例えば２ｍｓ）以上か否かを判定する（ステップＳ４０６）。噴射期間ＴＩＯＵＴが所定値ＫＴＩＯＵＴより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。   If the target fuel pressure TFP is greater than or equal to the predetermined value KTFP, it is next determined whether or not the injection period TIOUT of the injector 106 is greater than or equal to a predetermined value KTIOUT (for example, 2 ms) (step S406). When the injection period TIOUT is shorter than the predetermined value KTIOUT, a flag indicating that the diagnosis condition is not satisfied is set (step S409).

噴射期間ＴＩＯＵＴが所定値ＫＴＩＯＵＴ以上であれば、インジェクタ１０６の燃料噴射量ＩＮＪＲが所定値ＫＩＮＪＲ（例えば１０ｍｍ３／ｓｔ）以上か否かを判定する（ステップＳ４０７）。燃料噴射量ＩＮＪＲが所定値ＫＩＮＪＲより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。   If the injection period TIOUT is greater than or equal to the predetermined value KTIOUT, it is determined whether or not the fuel injection amount INJR of the injector 106 is greater than or equal to a predetermined value KINJR (for example, 10 mm3 / st) (step S407). When the fuel injection amount INJR is smaller than the predetermined value KINJR, a diagnostic condition non-satisfied flag is set (step S409).

燃料噴射量ＩＮＪＲが所定値ＫＩＮＪＲ以上であれば、診断条件成立のフラグを立てる（ステップＳ４０８）。   If the fuel injection amount INJR is equal to or greater than the predetermined value KINJR, a diagnostic condition satisfaction flag is set (step S408).

図７は、故障診断時の目標燃圧変更の処理フローを示している。目標燃圧変更ルーチンは、診断条件成立のフラグが立つことによって呼び出される。   FIG. 7 shows a processing flow for changing the target fuel pressure at the time of failure diagnosis. The target fuel pressure change routine is called when a diagnosis condition satisfaction flag is set.

目標燃圧変更処理フローでは、まず、診断条件成立のフラグが立ってから、所定時間ＫＴＤＩＧ１（例えば５００ｍｓ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ５００）。   In the target fuel pressure change processing flow, first, it is determined whether or not a predetermined time KTDIG1 (for example, 500 ms) has elapsed after the flag for the diagnosis condition is established (step S500).

所定時間ＫＴＤＩＧ１が経過すれば、目標燃圧（目標燃料圧力）ＴＦＰを故障診断時の目標燃圧ＤＩＧＴＦＰ（例えば２０Ｍｐａ）に設定する（ステップＳ５０１）。そして、目標燃圧ＴＦＰを目標燃圧ＤＩＧＴＦＰに変更してから所定時間ＫＴＤＩＧ２が経過したか否かを判定し（ステップＳ５０２）、所定時間ＫＴＤＩＧ２が経過すれば、目標燃圧変更期間終了とする。   If the predetermined time KTDIG1 has elapsed, the target fuel pressure (target fuel pressure) TFP is set to the target fuel pressure DIGTFP (for example, 20 Mpa) at the time of failure diagnosis (step S501). Then, it is determined whether or not the predetermined time KTDIG2 has elapsed since the target fuel pressure TFP was changed to the target fuel pressure DIGTFP (step S502). If the predetermined time KTDIG2 has elapsed, the target fuel pressure change period is ended.

図８は、コモンレール１０５の耐圧燃料圧力、インジェクタ１０６の作動限界燃料圧力、故障診断時の目標燃圧、通常時（故障診断を行っていない時）の燃圧範囲の関係を示している。   FIG. 8 shows the relationship among the pressure-resistant fuel pressure of the common rail 105, the operation limit fuel pressure of the injector 106, the target fuel pressure at the time of failure diagnosis, and the fuel pressure range at the normal time (when failure diagnosis is not performed).

故障診断時の目標燃圧を、コモンレール１０５の耐圧燃料圧力以下に設定すること、インジェクタ１０６の作動限界燃料圧力以下に設定することにより、本故障診断時にコモンレール１０５が異常高燃料圧力状態になることを防止できる。   By setting the target fuel pressure at the time of failure diagnosis below the pressure fuel pressure of the common rail 105 and below the operating limit fuel pressure of the injector 106, the common rail 105 will be in an abnormally high fuel pressure state at the time of this failure diagnosis. Can be prevented.

図９は、故障診断判定の処理フローを示している。故障診断判定ルーチンは、目標燃圧変更期間終了によって呼び出される。   FIG. 9 shows a processing flow of failure diagnosis determination. The failure diagnosis determination routine is called when the target fuel pressure change period ends.

故障診断判定処理フローでは、まず、燃料圧力センサ１０４によって検出される燃料圧力ＦＰのモニタを開始する（ステップＳ６００）。   In the failure diagnosis determination processing flow, first, monitoring of the fuel pressure FP detected by the fuel pressure sensor 104 is started (step S600).

そして、燃料圧力モニタ開始後、所定時間ＫＴＤＩＧ３（例えば２ｓｅｃ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ６０１）。燃料圧力モニタ開始後、所定時間ＫＴＤＩＧ３が経過すれば、燃料圧力モニタを終了し（ステップＳ６０２）、燃料圧力モニタ期間中の平均燃料圧力ＭＦＰを算出する（ステップＳ６０３）。   Then, after starting the fuel pressure monitoring, it is determined whether or not a predetermined time KTDIG3 (for example, 2 sec) has elapsed (step S601). If the predetermined time KTDIG3 has elapsed after the start of the fuel pressure monitoring, the fuel pressure monitoring is terminated (step S602), and the average fuel pressure MFP during the fuel pressure monitoring period is calculated (step S603).

次に、平均燃料圧力ＭＦＰが判定しきい値ＪＭＦＰを超えたか否かを判定する（ステップＳ６０４）。平均燃料圧力ＭＦＰ判定しきい値ＪＭＦＰを超えていない場合には、正常判定を行い（ステップＳ６０５）、超えていれば、故障判定を行う（ステップＳ６０６）。   Next, it is determined whether or not the average fuel pressure MFP has exceeded a determination threshold value JMFP (step S604). If the average fuel pressure MFP determination threshold value JMFP is not exceeded, a normal determination is made (step S605), and if it exceeds, a failure determination is made (step S606).

図１０は正常判定時の燃圧状態を、図１１は故障判定時の燃圧状態を示している。   FIG. 10 shows the fuel pressure state at the time of normal determination, and FIG. 11 shows the fuel pressure state at the time of failure determination.

次に、もう一つの実施形態による燃料供給装置の詳細を、図１２を参照して説明する。
この実施形態による燃料供給装置も、ＥＣＵ１１０がコンピュータプログラムを実行することにより具現化されるものであり、制御目標値設定部５０と、ポンプ制御部５１と、故障診断部５２と、診断条件判定部５３と、燃料リリース量推定部５５とを有する。 Next, details of a fuel supply apparatus according to another embodiment will be described with reference to FIG.
The fuel supply apparatus according to this embodiment is also embodied by the ECU 110 executing a computer program, and includes a control target value setting unit 50, a pump control unit 51, a failure diagnosis unit 52, and a diagnosis condition determination unit. 53 and a fuel release amount estimation unit 55.

制御目標値設定部５０とポンプ制御部５１と診断条件判定部５３については、前述の実施形態と同じであるので、その説明は省略する。   Since the control target value setting unit 50, the pump control unit 51, and the diagnosis condition determination unit 53 are the same as those in the above-described embodiment, the description thereof is omitted.

燃料リリース量推定部５５は、燃料リリース量検出検出手段であり、リリーフ弁１０７の開弁による燃料リリース量を、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の制御量とインジェクタ１０６の燃料噴射量より推定推定する。   The fuel release amount estimation unit 55 is a fuel release amount detection detecting means, and estimates and estimates the fuel release amount by opening the relief valve 107 from the control amount of the high pressure fuel pump 103 (200) and the fuel injection amount of the injector 106. .

故障診断部５２は、診断条件判定部５３より診断条件成立の通知を受けることにより、起動し、制御目標値設定部５０が設定する目標燃料圧力を診断用制御目標値としてリリーフ弁１０７の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に燃料リリース量推定部５５によって推定される燃料リリース量よりリリーフ弁１０４の故障判定を行う。   The failure diagnosis unit 52 is activated by receiving a notification that the diagnosis condition is established from the diagnosis condition determination unit 53, and opens the relief valve 107 with the target fuel pressure set by the control target value setting unit 50 as the diagnosis control target value. The pressure is set to be equal to or higher than the set pressure, and the failure of the relief valve 104 is determined based on the fuel release amount estimated by the fuel release amount estimation unit 55 under the target fuel pressure setting.

図１３は、燃料リリース量を用いた故障診断判定の処理フローを示している。故障診断判定ルーチンは、目標燃圧変更期間終了によって呼び出される。   FIG. 13 shows a processing flow of failure diagnosis determination using the fuel release amount. The failure diagnosis determination routine is called when the target fuel pressure change period ends.

まず、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量ＨＰＯＵＴを推定する（ステップＳ７００）。高圧燃料ポンプ吐出量は、下式（１）により算出される。   First, the discharge amount HPOUT of the high-pressure fuel pump 103 (200) is estimated (step S700). The discharge amount of the high pressure fuel pump is calculated by the following equation (1).

ＨＰＯＵＴ ＝ ＨＰＯＵＴＲ・ＨＰＫ …（１）   HPOUT = HPOUTR · HPK (1)

高圧燃料ポンプ吐出量ＨＰＯＵＴＲは、図１４に示す高圧燃料ポンプ１０３（２００）のカム回転数（ポンプ制御量）に応じて線形増加する理想ポンプ吐出量である。ＨＰＫは、図１５に示す高圧燃料ポンプカム回転数に応じて低下するポンプ吐出量効率である。   The high-pressure fuel pump discharge amount HPOUTR is an ideal pump discharge amount that linearly increases in accordance with the cam rotation speed (pump control amount) of the high-pressure fuel pump 103 (200) shown in FIG. HPK is the pump discharge rate efficiency that decreases with the high-pressure fuel pump cam rotation speed shown in FIG.

次に、燃料リリース量ＲＯＵＴの推定を行う（ステップＳ７０１）。燃料リリース量ＲＦＯＵＴは、下式（２）により算出できる。   Next, the fuel release amount ROUT is estimated (step S701). The fuel release amount RFOUT can be calculated by the following equation (2).

ＲＦＯＵＴ ＝ ＨＰＯＵＴ―ＩＮＪＯＵＴ …（２）   RFOUT = HPOUT−INJOUT (2)

ここで、ＩＮＪＯＵＴは全てのインジェクタ１０５から噴射される燃料量である。   Here, INJOUT is the amount of fuel injected from all the injectors 105.

次に、燃料リリース量の推定が開始されてから所定時間ＫＴＤＩＧ５が経過したか否かを判定する（ステップＳ７０２）。所定時間ＫＴＤＩＧ５が経過してれば、燃料リリース量の推定を終了する（ステップＳ７０３）。   Next, it is determined whether or not a predetermined time KTDIG5 has elapsed since the estimation of the fuel release amount was started (step S702). If the predetermined time KTDIG5 has elapsed, the estimation of the fuel release amount is terminated (step S703).

次に、燃料リリース量推定期間中の平均燃料リリース量ＭＲＦＯＵＴを算出する（ステップＳ７０４）。   Next, the average fuel release amount MRFOUT during the fuel release amount estimation period is calculated (step S704).

次に、平均燃料リリース量ＭＲＦＯＵＴが判定しきい値ＪＲＦＯＵＴ以上か否かを判定する（ステップＳ７０５）。平均燃料リリース量ＭＲＦＯＵＴが判定しきい値ＪＲＦＯＵＴ以上であれば、正常判定を行い（ステップＳ７０６）、平均燃料リリース量ＭＲＦＯＵＴが判定しきい値ＪＲＦＯＵＴより小さい場合には、故障判定を行う（ステップＳ７０７）。   Next, it is determined whether the average fuel release amount MRFOUT is greater than or equal to the determination threshold value JRFOUT (step S705). If the average fuel release amount MRFOUT is equal to or greater than the determination threshold value JRFOUT, a normal determination is made (step S706). If the average fuel release amount MRFOUT is smaller than the determination threshold value JRFOUT, a failure determination is made (step S707). .

図１６は、この故障判定における、燃圧、ポンプ制御量、ポンプ推定吐出量、燃料噴射量、燃料リリース量の関係を示している。   FIG. 16 shows the relationship among fuel pressure, pump control amount, pump estimated discharge amount, fuel injection amount, and fuel release amount in this failure determination.

図１７は、故障判定後の処理フローを示している。
まず、故障判定結果が正常判定か否かを判定する（ステップＳ８００）。
正常の場合には、故障診断を終了し（ステップＳ８０１）、通常の燃料制御に復帰する（ステップＳ８０２）。
これに対し、故障と判定された場合には、故障情報をＥＣＵ内に記憶する（ステップＳ８０３）。次に、運転者に故障の状態を知られるため、インジケータの点灯等を実施する（ステップＳ８０４）。次に、ポンプカムの回転数を制限する等の故障時制御に移行する（ステップＳ８０５）。 FIG. 17 shows a processing flow after failure determination.
First, it is determined whether or not the failure determination result is normal determination (step S800).
If normal, the failure diagnosis is terminated (step S801), and the normal fuel control is resumed (step S802).
On the other hand, when it is determined that there is a failure, the failure information is stored in the ECU (step S803). Next, since the driver is informed of the failure state, the indicator is turned on (step S804). Next, the control proceeds to failure control such as limiting the rotational speed of the pump cam (step S805).

上述したように、リリーフ弁１０７のリリーフ機能を判定し、故障と判定した場合には、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を制限する等の対応を取ることによって、高圧配管が異常高燃料圧力となることを防止し、燃料漏れなどの故障を未然に防止できる。   As described above, when the relief function of the relief valve 107 is determined and it is determined that a failure has occurred, the high-pressure pipe is made abnormally high fuel by taking measures such as limiting the discharge amount of the high-pressure fuel pump 103 (200). It is possible to prevent the occurrence of pressure and to prevent failures such as fuel leakage.

５０ 制御目標値設定部
５１ ポンプ制御部
５２ 故障診断部
５３ 診断条件判定部
５４ 運転モード設定部
５５ 燃料リリース量推定部
１００ 燃料タンク
１０１ 低圧燃料ポンプ
１０２Ｌ 低圧燃料配管
１０２Ｈ 高圧配管
１０３ 高圧燃料ポンプ
１０４ 燃料圧力センサ
１０５ コモンレール
１０６ インジェクタ
１０７ リリーフ弁
１０８ リリーフ配管
１１０ ＥＣＵ DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Control target value setting part 51 Pump control part 52 Failure diagnosis part 53 Diagnosis condition determination part 54 Operation mode setting part 55 Fuel release amount estimation part 100 Fuel tank 101 Low pressure fuel pump 102L Low pressure fuel pipe 102H High pressure pipe 103 High pressure fuel pump 104 Fuel Pressure sensor 105 Common rail 106 Injector 107 Relief valve 108 Relief piping 110 ECU

Claims (3)

燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、該コモンレールに蓄圧された燃料を機関燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁するリリーフ弁と、前記コモンレールの燃料圧力の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、該制御目標値設定手段によって設定された制御目標値に応じて前記高圧燃料ポンプの吐出圧を調整するポンプ制御手段と、前記コモンレールの燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、前記制御目標値設定手段によって目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力として前記リリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に前記燃料圧力検出手段によって検出される燃料圧力より前記リリーフ弁の故障判定を行う故障診断手段と、を有する内燃機関の燃料供給装置であって、
前記故障判定時目標燃料圧力は、前記リリーフ弁の開弁設定圧よりも大きく、且つ前記高圧燃料ポンプより前記コモンレールへ燃料を送る高圧配管系の耐圧燃料圧力よりも小さいことと前記燃料噴射弁の作動限界燃料圧力よりも小さいことの少なくとも何れか一方を満足する圧力値であり、
前記故障診断手段は、内燃機関の運転状態が所定の負荷以上であって、前記燃料噴射弁の１回当たりの開弁期間あるいは燃料量が所定値以上の時に限定して故障判定を実施し、
前記故障判定手段が前記リリーフ弁の故障判定を行った時には、運転モードを通常時と異なる故障時運転モードに移行させ、内燃機関の回転数を所定の回転数以下に制限して前記高圧燃料ポンプの吐出量を制限することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 A high-pressure fuel pump that pressurizes fuel; a common rail that accumulates fuel pressurized by the high-pressure fuel pump; a fuel injection valve that injects fuel accumulated in the common rail into an engine combustion chamber; and a fuel pressure of the common rail. A relief valve that opens when a predetermined value is exceeded, control target value setting means for setting a control target value of the fuel pressure of the common rail, and the high-pressure fuel according to the control target value set by the control target value setting means and pump control means for adjusting the discharge pressure of the pump, and the fuel pressure detection means for detecting a fuel pressure before Symbol common rail, opening of the relief valve the target fuel pressure as a failure determination time target fuel pressure by the control target value setting means Set to a valve set pressure or higher, and the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means under the target fuel pressure setting is set to the relief valve. A fuel supply system of the internal combustion engine having a failure diagnosis means for performing disabilities determination,
The target fuel pressure at the time of failure determination is larger than a valve opening set pressure of the relief valve and smaller than a pressure pressure fuel pressure of a high-pressure piping system that sends fuel from the high-pressure fuel pump to the common rail, and the fuel injection valve Ri pressure value der satisfying at least one of less than the operating limit fuel pressure,
The failure diagnosis means, the operating state of the internal combustion engine I der than a predetermined load, the valve opening period or fuel quantity per one of the fuel injection valve is carried out failure determination is limited when more than a predetermined value ,
It said failure when the judging means makes a fault determination of the relief valve, is shifted to the failure-time operation mode different operating modes and normal, limited to pre-Symbol high rotational speed of the internal combustion engine below a predetermined rotational speed A fuel supply device for an internal combustion engine, which limits a discharge amount of a fuel pump. 燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、該コモンレールに蓄圧された燃料を機関燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁するリリーフ弁と、前記コモンレールの燃料圧力の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、該制御目標値設定手段によって設定された制御目標値に応じて前記高圧燃料ポンプの吐出圧を調整するポンプ制御手段と、前記コモンレールの燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、前記制御目標値設定手段によって目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力として前記リリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に前記燃料圧力検出手段によって検出される燃料圧力より前記リリーフ弁の故障判定を行う故障診断手段と、を有する内燃機関の燃料供給装置であって、
前記故障判定時目標燃料圧力は、前記リリーフ弁の開弁設定圧よりも大きく、且つ前記高圧燃料ポンプより前記コモンレールへ燃料を送る高圧配管系の耐圧燃料圧力よりも小さいことと前記燃料噴射弁の作動限界燃料圧力よりも小さいことの少なくとも何れか一方を満足する圧力値であり、
前記故障診断手段は、内燃機関の運転状態が所定の負荷以上であって、前記コモンレールの燃料圧力が所定値以上である時に限定して故障判定を実施し、
前記故障判定手段が前記リリーフ弁の故障判定を行った時には、運転モードを通常時と異なる故障時運転モードに移行させ、内燃機関の回転数を所定の回転数以下に制限して前記高圧燃料ポンプの吐出量を制限することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 A high-pressure fuel pump that pressurizes fuel; a common rail that accumulates fuel pressurized by the high-pressure fuel pump; a fuel injection valve that injects fuel accumulated in the common rail into an engine combustion chamber; and a fuel pressure of the common rail. A relief valve that opens when a predetermined value is exceeded, control target value setting means for setting a control target value of the fuel pressure of the common rail, and the high-pressure fuel according to the control target value set by the control target value setting means and pump control means for adjusting the discharge pressure of the pump, and the fuel pressure detection means for detecting a fuel pressure before Symbol common rail, opening of the relief valve the target fuel pressure as a failure determination time target fuel pressure by the control target value setting means Set to a valve set pressure or higher, and the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means under the target fuel pressure setting is set to the relief valve. A fuel supply system of the internal combustion engine having a failure diagnosis means for performing disabilities determination,
The target fuel pressure at the time of failure determination is larger than a valve opening set pressure of the relief valve and smaller than a pressure pressure fuel pressure of a high-pressure piping system that sends fuel from the high-pressure fuel pump to the common rail, and the fuel injection valve Ri pressure value der satisfying at least one of less than the operating limit fuel pressure,
The failure diagnosis means, the operating state of the internal combustion engine I der than a predetermined load, the fuel pressure in the common rail is conducted failure determination is limited to when a predetermined value or more,
It said failure when the judging means makes a fault determination of the relief valve, is shifted to the failure-time operation mode different operating modes and normal, limited to pre-Symbol high rotational speed of the internal combustion engine below a predetermined rotational speed A fuel supply device for an internal combustion engine, which limits a discharge amount of a fuel pump. 前記高圧燃料ポンプの吐出力制限時には、前記制御目標値設定手段が設定する前記目標燃料圧力を所定圧力以下に制限することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料供給装置。 3. The fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the discharge force of the high-pressure fuel pump is limited, the target fuel pressure set by the control target value setting means is limited to a predetermined pressure or less.
JP2009013081A 2009-01-23 2009-01-23 Fuel supply device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP5185147B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009013081A JP5185147B2 (en) 2009-01-23 2009-01-23 Fuel supply device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009013081A JP5185147B2 (en) 2009-01-23 2009-01-23 Fuel supply device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010169022A JP2010169022A (en) 2010-08-05
JP5185147B2 true JP5185147B2 (en) 2013-04-17

Family

ID=42701395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009013081A Expired - Fee Related JP5185147B2 (en) 2009-01-23 2009-01-23 Fuel supply device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5185147B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112282922A (en) * 2020-10-27 2021-01-29 奇瑞汽车股份有限公司 Method and device for detecting faults of pressure release valve

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6308111B2 (en) 2014-11-21 2018-04-11 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
DE102015215688B4 (en) 2015-08-18 2017-10-05 Continental Automotive Gmbh A driving method for driving a fuel injection system and fuel injection system
KR101744732B1 (en) * 2015-12-07 2017-06-08 현대오트론 주식회사 Fault Diagnosis Based on Output Voltage of An Injector
US9970379B2 (en) * 2016-02-29 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for fuel rail pressure relief
JP2019039408A (en) * 2017-08-28 2019-03-14 株式会社デンソー Valve opening determining device of relief valve
FR3079882B1 (en) * 2018-04-10 2020-10-16 Continental Automotive France METHOD FOR MONITORING A PRESSURE SENSOR IN A DIRECT INJECTION SYSTEM
CN109209668B (en) * 2018-09-28 2021-05-18 潍柴动力股份有限公司 Oil injector clamping stagnation fault diagnosis method and device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19626689C1 (en) * 1996-07-03 1997-11-20 Bosch Gmbh Robert Common-rail fuel injection system monitoring method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112282922A (en) * 2020-10-27 2021-01-29 奇瑞汽车股份有限公司 Method and device for detecting faults of pressure release valve

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010169022A (en) 2010-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5185147B2 (en) Fuel supply device for internal combustion engine
JP4355346B2 (en) Control device for internal combustion engine
US7698931B2 (en) Fuel pressure sensor diagnosing device and method
JP2005337031A (en) Abnormality diagnosis apparatus for high pressure fuel system of cylinder injection type internal combustion engine
JP2010116881A (en) Control device for internal combustion engine
JP3972823B2 (en) Accumulated fuel injection system
JP4045594B2 (en) Accumulated fuel injection system
JP4348805B2 (en) Accumulated fuel injection control device
JP2000303887A (en) Fuel injector for internal combustion engine
JP2011064100A (en) Fuel supply system diagnostic device for internal combustion engine
JP2003239794A (en) Accumulator type fuel injection device
JP2010216279A (en) Fuel injection control device and accumulator fuel injection system using the same
JP5278290B2 (en) Failure diagnosis device for fuel injection system
JP5313846B2 (en) Abnormality diagnosis device for pressure sensor and accumulator fuel injection device
JP3941667B2 (en) Accumulated fuel injection system
JP3876694B2 (en) Common rail fuel injection system
JP2004225630A (en) Accumulator fuel injection system
JP6511889B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3587011B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2007309106A (en) Control device of internal combustion engine
JP4300582B2 (en) Fuel supply device
JP4730613B2 (en) Common rail fuel injection system
JP5370685B2 (en) Failure diagnosis device for fuel supply system of direct injection internal combustion engine
JP6823286B2 (en) Internal combustion engine fuel injection system
JP2011247123A (en) Device for diagnosis of failure in fuel temperature sensor, and accumulator fuel injection device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120403

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5185147

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160125

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees