JP5206660B2 - 燃料供給系の異常判定装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料供給系の燃料漏れ異常の発生の判定と発生箇所の特定とを併せて行うことのできる燃料供給系の異常判定装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、昇圧された状態の燃料を蓄える蓄圧容器と多気筒内燃機関の気筒毎に設けられて前記蓄圧容器に各別に接続された燃料噴射弁とを有する燃料供給系の燃料漏れ異常の判定を行う異常判定装置において、前記気筒毎に設けられて、前記燃料供給系の内部における前記蓄圧容器より前記燃料噴射弁側の部位と同燃料噴射弁の噴射孔との間の部位の燃料圧力を検出する圧力検出手段と、前記気筒毎に設けられた燃料噴射弁のうちの一つからの燃料噴射を実行するとともに、その実行に伴う燃料圧力の変動波形を前記気筒毎に設けられた圧力検出手段により検出し、それら検出した変動波形に基づいて前記燃料漏れ異常の判定を行う判定手段とを備えることをその要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のうちのいずれか一項に記載の燃料供給系の異常判定装置において、前記判定手段は、前記燃料噴射を実行する燃料噴射弁に対応する圧力検出手段により検出した変動波形と他の複数の圧力検出手段により各別に検出した変動波形との位相差をそれぞれ算出し、それら算出した位相差に基づいて前記燃料漏れ異常の判定を行うことをその要旨とする。
請求項9に記載の発明は、請求項6〜8のうちのいずれか一項に記載の燃料供給系の異常判定装置において、前記判定手段は、複数の前記圧力検出手段により各別に検出した変動波形の振幅をそれぞれ算出し、それら算出した振幅に基づいて前記燃料漏れ異常の判定を行うことをその要旨とする。
図1に、本実施の形態にかかる異常判定装置が適用される内燃機関の概略構成を示す。
図2に、燃料噴射弁20の断面構造を示す。
同図2に示すように、燃料噴射弁20のハウジング21の内部にはニードル弁22が設けられている。このニードル弁22はハウジング21内において往復移動(同図の上下方向に移動)することの可能な状態で設けられている。ハウジング21の内部には上記ニードル弁22を噴射孔23側(同図の下方側)に常時付勢するスプリング24が設けられている。またハウジング21の内部には、上記ニードル弁22を間に挟んで一方側(同図の下方側)の位置にノズル室25が形成されており、他方側(同図の上方側)の位置に圧力室26が形成されている。
先ず、内燃機関10気筒11[♯1]に対応する圧力センサ41により検出された燃料圧力PQの変動波形とそれ以外の気筒11[♯2],11[♯3],11[♯4]に対応する圧力センサ41により各別に検出された燃料圧力PQの変動波形との位相差がそれぞれ算出される。
同図4に示すように、上記位相差の算出に際しては先ず、各圧力センサ41により検出される燃料圧力PQに基づいて同燃料圧力PQの時間波形(L1〜L4)がそれぞれ形成される。そして、それら時間波形について各別に、内燃機関10の気筒11[♯1]に対応する燃料噴射弁20からの燃料噴射の実行に伴う燃料圧力の変動が始まった後において燃料圧力PQが最初に極小値になる時期(時期T1〜T4)が算出される。その後、内燃機関10の気筒11[♯1]に対応する圧力センサ41により検出された燃料圧力PQの時間波形L1の時期T1とそれ以外の気筒11[♯2]〜11[♯4]に対応する圧力センサ41により各別に検出された燃料圧力PQの時間波形L2〜L4の時期T2〜T4との間隔が位相差ΔPとしてそれぞれ算出される。具体的には、時期T1と時期T2との間隔が位相差ΔP[♯1−2]として、時期T1と時期T3との間隔が位相差ΔP[♯1−3]として、時期T1と時期T4との間隔が位相差ΔP[♯1−4]としてそれぞれ算出される。
この判定では先ず、各圧力センサ41により各別に検出された燃料圧力PQについての時間波形(L1〜L4)の振幅W(具体的には、W[♯1]、W[♯2]、W[♯3]、W[♯4])がそれぞれ算出される。この振幅Wとしては、例えば図4中にW[♯1]で示すように、燃料噴射弁20からの燃料噴射の実行に伴う燃料圧力の変動が始まった後において最初に極小値になったときの燃料圧力PQと最初に極大値になったときの燃料圧力PQとの差が算出される。
(イ)各位相差ΔPについての判定結果が全て異常判定である場合には、内燃機関10の気筒11[♯1]に対応する燃料噴射弁20からコモンレール34までの部分における燃料漏れ異常の発生が疑われる。
(コ)各振幅Wについての判定結果が全て異常判定である場合には、内燃機関10の気筒11[♯1]に対応する燃料噴射弁20の噴射孔23から同気筒11[♯1]に対応する圧力センサ41の配設位置までの経路における燃料漏れ異常の発生が疑われる。
なお、このフローチャートに示す一連の処理は、上記異常判定処理の具体的な実行手順を概念的に示したものであり、実際の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット40により実行される。本実施の形態では、この異常判定処理が判定手段として機能する。
(1)内燃機関10の気筒11毎に設けられた燃料噴射弁20のうちの一つからの燃料噴射を実行するとともに、その実行に伴う燃料圧力の変動波形を気筒11毎に設けられた圧力センサ41により検出し、それら検出した変動波形に基づいて燃料漏れ異常の判定を行うようにした。そのため、燃料圧力PQの変動波形についての燃料漏れ異常の発生時と非発生時との差異が各圧力センサ41により検出した燃料圧力PQの変動波形のいずれかに生じていることをもって、燃料漏れ異常の発生を判定することができる。しかも、各圧力センサ41により検出した燃料圧力PQの変動波形をもとに実行した判定の結果に基づいて、内燃機関10の燃料供給系内において燃料漏れ異常が発生している可能性のある箇所を特定することもできる。したがって、燃料供給系内における燃料漏れ異常の発生の判定と発生箇所の特定とを併せて行うことができる。
(5)各位相差ΔPについての判定結果の組み合わせパターンをもとに燃料供給系内において燃料漏れ異常が発生している可能性のある箇所を特定することができ、その特定を広い範囲にわたり細かく行うことができる。
(9)各振幅Wについての判定結果の組み合わせパターンをもとに燃料供給系内において燃料漏れ異常が発生している可能性のある箇所を特定することができ、その特定を広い範囲にわたり細かく行うことができる。
・内燃機関10の燃料供給系に燃料漏れ異常が発生していると判定されたときに、警告灯を点灯することに限らず、その発生を報知することができるのであれば、ブザーを吹聴するなどしてもよい。また、そうした燃料漏れ異常の発生を報知するための構成を省略してもよい。
・位相差ΔPが所定値Jpより大きくなったときに燃料漏れ異常が発生したと判定することに代えて、位相差ΔPが所定範囲を外れたときに燃料漏れ異常が発生したと判定するようにしてもよい。同構成によれば、燃料漏れ異常の発生時における前記到達時間が同燃料漏れ異常の非発生時における到達時間より短くなることのある装置において、同燃料漏れ異常の判定を的確に行うことができる。
・各位相差ΔPについての判定結果により特定される燃料漏れ異常の発生箇所と各振幅Wについての判定結果により特定される燃料漏れ異常の発生箇所とが一致していることを条件に、燃料漏れ異常の発生の判定や発生箇所の特定を行うようにしてもよい。
・圧力センサ41の取り付け位置は、燃料供給系内部におけるコモンレール34より燃料噴射弁20側の部位と同燃料噴射弁20の噴射孔23との間の部位の燃料圧力を検出することができるのであれば、例えば分岐通路31aなど、任意に変更することができる。
Claims (12)
- 昇圧された状態の燃料を蓄える蓄圧容器と多気筒内燃機関の気筒毎に設けられて前記蓄圧容器に各別に接続された燃料噴射弁とを有する燃料供給系の燃料漏れ異常の判定を行う異常判定装置において、
前記気筒毎に設けられて、前記燃料供給系の内部における前記蓄圧容器より前記燃料噴射弁側の部位と同燃料噴射弁の噴射孔との間の部位の燃料圧力を検出する圧力検出手段と、
前記気筒毎に設けられた燃料噴射弁のうちの一つからの燃料噴射を実行するとともに、その実行に伴う燃料圧力の変動波形を前記気筒毎に設けられた圧力検出手段により検出し、それら検出した変動波形に基づいて前記燃料漏れ異常の判定を行う判定手段と
を備えることを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項1に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記判定手段は、前記燃料噴射を実行する燃料噴射弁に対応する圧力検出手段により検出した変動波形と他の圧力検出手段により検出した変動波形との位相差を算出するとともに同位相差に基づいて前記燃料漏れ異常の判定を行う
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項2に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記判定手段は、前記位相差が所定値より大きいときに前記燃料漏れ異常が発生したと判定する
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項3に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記燃料供給系内の燃料の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記判定手段は、前記温度検出手段により検出した温度に基づいて前記所定値を設定する
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項2〜4のうちのいずれか一項に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記判定手段は、前記燃料噴射を実行する燃料噴射弁に対応する圧力検出手段により検出した変動波形と他の複数の圧力検出手段により各別に検出した変動波形との位相差をそれぞれ算出し、それら算出した位相差に基づいて前記燃料漏れ異常の判定を行う
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記判定手段は、前記変動波形の振幅を算出するとともに同振幅に基づいて前記燃料漏れ異常の判定を行う
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項6に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記判定手段は、前記振幅が判定値より小さいときに前記燃料漏れ異常が発生したと判定する
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項7に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記燃料供給系内の燃料の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記判定手段は、前記温度検出手段により検出した温度に基づいて前記判定値を設定する
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項6〜8のうちのいずれか一項に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記判定手段は、複数の前記圧力検出手段により各別に検出した変動波形の振幅をそれぞれ算出し、それら算出した振幅に基づいて前記燃料漏れ異常の判定を行う
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項1〜9のうちのいずれか一項に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記判定手段は、前記内燃機関の排気行程において前記燃料噴射を実行する
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項10に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記判定手段は、前記内燃機関の運転のための同内燃機関に対する燃料供給を停止する燃料カット制御の実行中であることを条件に前記燃料噴射を実行する
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の燃料供給系の異常判定装置において、
前記検出手段は、前記燃料噴射弁に取り付けられた圧力センサである
ことを特徴とする燃料供給系の異常判定装置。
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