JP5278472B2 - 燃料噴射弁の異常診断装置 - Google Patents

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Description

本発明は、蓄圧容器の吐出口から燃料噴射弁の噴孔に至るまでの燃料通路に燃圧センサが設けられた燃料噴射システムにおける、燃料噴射弁の異常診断装置に関する。
近年、コモンレール(蓄圧容器)の吐出口から燃料噴射弁の噴孔に至るまでの燃料通路に、通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサを設け、燃料噴射に伴い生じた圧力変化を検出する燃料噴射システムが開発されてきている(特許文献1等参照)。そして、特許文献1記載の発明では、検出した圧力変化を示す波形が、想定される波形と比べて大きく異なる形状になっていれば、燃料噴射弁の弁体が開弁位置で固着して燃料噴射を終了させることができない噴放し異常に陥っていると異常判定している。
特開2009−85164号公報
しかし、このような異常判定の技術を多気筒エンジンに適用させる場合には、複数の燃料噴射弁の各々に対して燃圧センサを備えることとなり、多くの燃圧センサを要するので多大なコストアップを招く。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃圧センサの個数削減を図りつつ、その削減対象となった燃料噴射弁における異常の有無を診断可能にした燃料噴射弁の異常診断装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
第1の発明では、内燃機関の第1気筒に備えられた第1燃料噴射弁と、第2気筒に備えられた第2燃料噴射弁と、蓄圧した高圧燃料を前記第1燃料噴射弁および前記第2燃料噴射弁へ分配する蓄圧容器と、を備える燃料噴射システムに適用され、前記蓄圧容器の吐出口から前記第1燃料噴射弁の噴孔に至るまでの第1燃料通路には、通路内の燃料圧力を検出する第1燃圧センサが設けられているのに対し、前記蓄圧容器の吐出口から前記第2燃料噴射弁の噴孔に至るまでの第2燃料通路には、通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサが設けられていない場合であることを前提とする。
そして、前記第2燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い、前記第1燃料通路内の燃料圧力が所定量以上上昇する圧力復帰が生じたか否かを、前記第1燃圧センサの検出値に基づき判定する圧力復帰判定手段を備え、前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じたと判定されれば、前記第2燃料噴射弁は、燃料噴射を終了させることができない噴放し異常にはなっていないと判定することを特徴とする。
ここで、第2燃料噴射弁が正常に作動して第2燃料噴射弁からの燃料噴射が終了すると、第2燃料通路内の燃料圧力は上昇する。その後、その第2燃料通路内で生じた燃圧上昇の現象は、第2燃料通路から蓄圧容器を通じて第1燃料通路へ伝播していく。そのため、第2燃料通路内の燃圧が上昇した後に、第1燃料通路内の燃圧も上昇する。したがって、第2燃料噴射弁が正常に作動していれば、第2燃料噴射弁からの燃料噴射が終了して所定時間が経過した時点で、第1燃料通路に設けられた第1燃圧センサは所定量以上上昇(圧力復帰)する筈である。これに対し、第2燃料噴射弁へ閉弁を指令しているにも拘らず噴射終了できない噴放し異常が生じた場合には、前記圧力復帰は生じない。
この点を鑑みた上記発明では、要するに、第2燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い第1燃料通路内で圧力復帰が生じたか否かを、第1燃料通路に設けられた第1燃圧センサの検出値に基づき判定し、前記圧力復帰が生じたと判定されれば第2燃料噴射弁は噴放し異常にはなっていないと判定する。そのため、第2燃料通路に燃圧センサを設けることを不要にして燃圧センサの個数削減を図りつつ、第1燃料通路に設けられた第1燃圧センサを用いて第2燃料噴射弁が噴放し異常になっていないことを診断できる。
第2の発明では、前記第1燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い、前記第1燃料通路内の燃料圧力が所定量以上上昇する自噴射圧力復帰が生じたか否かを、前記第1燃圧センサの検出値に基づき判定する自噴射圧力復帰判定手段を備え、前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていると判定されれば、前記第2燃料噴射弁は、前記噴放し異常になっていると判定することを特徴とする。
ここで、圧力復帰判定手段により圧力復帰が生じていないと判定された場合であっても、この判定だけでは「第2燃料噴射弁が噴放し異常である」と診断することはできない。すなわち、例えば蓄圧容器や燃料配管等から燃料が漏れ出る異常(漏れ異常)が生じている場合や、第1燃料噴射弁が噴放し異常になっている場合には、第2燃料噴射弁が噴放し異常でない場合であっても、第2燃料噴射弁の噴射終了後における第1燃料通路内の燃圧は所定量以上上昇(圧力復帰)しなくなる。
しかし、前記漏れ異常や第1燃料噴射弁で噴放し異常が生じていれば、第1燃料噴射弁を噴射終了させた直後に生じる第1燃料通路内の燃圧上昇が、所定量以上は上昇(自噴射圧力復帰)しなくなる。そのため、圧力復帰判定手段により圧力復帰が生じていないと判定された場合において、前記自噴射圧力復帰があれば「第2燃料噴射弁が噴放し異常である」と診断できる。
この点を鑑みた上記発明では、要するに、第1燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い第1燃料通路内で圧力復帰(自噴射圧力復帰)が生じたか否かを、第1燃料通路に設けられた第1燃圧センサの検出値に基づき判定し、圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、自噴射圧力復帰が生じていると判定されれば、第2燃料噴射弁は噴放し異常になっていると判定する。そのため、第2燃料通路に燃圧センサを設けることを不要にして燃圧センサの個数削減を図りつつ、第1燃料通路に設けられた第1燃圧センサを用いて第2燃料噴射弁が噴放し異常になっていることを診断できる。
第3第6の発明では、前記燃料噴射システムは、前記蓄圧容器から分配される高圧燃料を噴射する第3燃料噴射弁を第3気筒に備えており、前記蓄圧容器の吐出口から前記第3燃料噴射弁の噴孔に至るまでの第3燃料通路には、通路内の燃料圧力を検出する第3燃圧センサが設けられている場合であることを前提とする。
そして、前記第2燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い生じる、前記第1燃料通路および前記第2燃料通路内の燃料圧力の各々の挙動を、前記第1燃圧センサおよび前記第3燃圧センサの検出値に基づき取得する圧力挙動取得手段と、前記圧力挙動取得手段により取得された前記第1燃料通路内の燃料圧力の挙動と、前記第3燃料通路内の燃料圧力の挙動とに所定以上の違いが有るか否かを判定する挙動判定手段と、を備える。
さらに、第3の発明では、前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記挙動判定手段により挙動に所定以上の違いが有ると判定された場合には、前記第1燃料噴射弁は、燃料噴射を終了させることができない噴放し異常であると判定することを特徴とする。また、第5の発明では、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記挙動判定手段により挙動に所定以上の違いが有ると判定された場合には、前記第1燃料噴射弁は、燃料噴射を終了させることができない噴放し異常であると判定することを特徴とする。
一方、第4の発明では、前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記挙動判定手段により挙動に所定以上の違いがないと判定された場合には、噴放し異常ではなく、いずれかの部分から高圧燃料が漏れ出ている漏れ異常になっていると判定することを特徴とする。また、第6の発明では、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記挙動判定手段により挙動に所定以上の違いがないと判定された場合には、噴放し異常ではなく、いずれかの部分から高圧燃料が漏れ出ている漏れ異常になっていると判定することを特徴とする。
ここで、圧力復帰判定手段により圧力復帰が生じていないと判定された場合において、自噴射圧力復帰判定手段により自噴射圧力復帰が生じていないと判定された場合であっても、これらの判定だけでは「第1燃料噴射弁が噴放し異常である」と診断することはできない。すなわち、例えば蓄圧容器や燃料配管等から燃料が漏れ出る異常(漏れ異常)が生じている場合には、第1燃料噴射弁が噴放し異常でない場合であっても、第1燃料噴射弁の噴射終了後における第1燃料通路内の燃圧は所定量以上上昇(自噴射圧力復帰)しなくなる。
しかし、第1燃料噴射弁が噴放し異常であれば、第2燃料噴射弁を噴射終了させた直後に生じる第1燃料通路内の燃圧変化と第3燃料通路内の燃圧変化とは異なる挙動(例えば所定期間における燃圧変化量や、燃圧変化速度等)となる。そのため、圧力復帰判定手段により圧力復帰が生じていないと判定された場合において、自噴射圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、第1燃料通路内と第3燃料通路内とで燃圧挙動に所定以上の違いが有れば、「第1燃料噴射弁が噴放し異常である」と診断できる。
この点を鑑みた上記第3第6の発明では、要するに、第2燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い生じた第1燃料通路内の燃圧挙動および第3燃料通路内の燃圧挙動を、第1燃料通路および第3燃料通路に設けられた燃圧センサにより検出する。そして、挙動に所定以上の違いがあると判定されれば、第1燃料噴射弁は噴放し異常になっていると判定し(第3の発明第5の発明)、挙動に所定以上の違いがないと判定されれば、第1燃料噴射弁は噴放し異常になっていると判定する。そのため、第2燃料通路に燃圧センサを設けることを不要にして燃圧センサの個数削減を図りつつ、第1燃料通路および第3燃料通路に設けられた各々の燃圧センサを用いて第1燃料噴射弁が噴放し異常になっていることを診断できる。
一方、挙動に所定以上の違いがないと判定されれば、噴放し異常ではなく、いずれかの部分から高圧燃料が漏れ出ている漏れ異常になっていると判定する(第4の発明第6の発明)。そのため、第2燃料通路に燃圧センサを設けることを不要にして燃圧センサの個数削減を図りつつ、第1燃料通路および第3燃料通路に設けられた各々の燃圧センサを用いて漏れ異常になっていることを診断できる。
ちなみに、いずれにも異常が生じていない場合において、第2燃料噴射弁での噴射終了時における第1燃料通路内での圧力復帰の上昇量(復帰量)は、第1燃料噴射弁での噴射終了時における第1燃料通路内での圧力復帰の上昇量(自噴射圧力復帰量)に比べて小さい。したがって、圧力復帰判定手段の判定で用いる「所定量」は、自噴射圧力復帰判定手段の判定で用いる「所定量」よりも小さい値に設定することが望ましい。
本発明の一実施形態にかかる燃料噴射弁の異常診断装置が適用される、燃料噴射システムの概略を示す図である。 噴射指令信号に対応する噴射率および燃圧の変化を示す図である。 上記実施形態において、燃圧センサが搭載された燃料噴射弁(#1,#4)に対する噴射指令信号を設定する手法を説明するブロック図である。 上記実施形態において、噴射時燃圧波形Wa、非噴射時燃圧波形Wu、および噴射波形Wbを示す図である。 上記実施形態において、燃圧センサが搭載されている燃料噴射弁(#1)に対して、噴放し異常の有無を診断する手順を示すフローチャートである。 燃料噴射弁(#1)が噴放し異常である場合における燃圧波形を示す図である。 上記実施形態において、燃圧センサが搭載されていない燃料噴射弁(#3)に対して、噴放し異常の有無を診断する手順を示すフローチャートである。 燃料噴射弁(#3)が噴放し異常である場合における燃圧波形を示す図である。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する燃料噴射弁の異常診断装置は、車両用のエンジン(内燃機関)に搭載されたものであり、当該エンジンには、複数の気筒#1〜#4について高圧燃料を噴射して圧縮自着火燃焼させるディーゼルエンジンを想定している。
図1は、上記エンジンの各気筒に搭載された燃料噴射弁10、各々の燃料噴射弁10に搭載された燃圧センサ20、及び車両に搭載された電子制御装置であるECU30等を示す模式図である。
先ず、燃料噴射弁10を含むエンジンの燃料噴射システムについて説明する。燃料タンク40内の燃料は、燃料ポンプ41によりコモンレール42(蓄圧容器)に圧送されて蓄圧され、各気筒の燃料噴射弁10(#1〜#4)へ分配供給される。複数の燃料噴射弁10(#1〜#4)は、予め設定された順番で燃料の噴射を順次行う。本実施形態では、#1→#3→#4→#2の順番で噴射することを想定している。
なお、燃料ポンプ41にはプランジャポンプが用いられているため、プランジャの往復動に同期して燃料は圧送される。そして、当該燃料ポンプ41はエンジン出力を駆動源としてクランク軸により駆動するので、#1→#3→#4→#2の順番で噴射される期間中に決められた回数だけ燃料ポンプ41から燃料を圧送することとなる。
燃料噴射弁10は、以下に説明するボデー11、ニードル形状の弁体12及びアクチュエータ13等を備えて構成されている。ボデー11は、内部に高圧通路11aを形成するとともに、燃料を噴射する噴孔11bを形成する。弁体12は、ボデー11内に収容されて噴孔11bを開閉する。
ボデー11内には弁体12に背圧を付与する背圧室11cが形成されており、高圧通路11a及び低圧通路11dは背圧室11cと接続されている。高圧通路11a及び低圧通路11dと背圧室11cとの連通状態は制御弁14により切り替えられており、電磁コイルやピエゾ素子等のアクチュエータ13へ通電して制御弁14を図1の下方へ押し下げ作動させると、背圧室11cは低圧通路11dと連通して背圧室11c内の燃料圧力は低下する。その結果、弁体12へ付与される背圧力が低下して弁体12はリフトアップ(開弁作動)する。これにより、弁体12のシート面12aがボデー11のシート面11eから離座して、噴孔11bから燃料が噴射される。
一方、アクチュエータ13への通電をオフして制御弁14を図1の上方へ作動させると、背圧室11cは高圧通路11aと連通して背圧室11c内の燃料圧力は上昇する。その結果、弁体12へ付与される背圧力が上昇して弁体12はリフトダウン(閉弁作動)する。これにより、弁体12のシート面12aがボデー11のシート面11eに着座して、噴孔11bからの燃料噴射が停止される。
したがって、ECU30がアクチュエータ13への通電を制御することで、弁体12の開閉作動が制御される。これにより、コモンレール42から高圧通路11aへ供給された高圧燃料は、弁体12の開閉作動に応じて噴孔11bから噴射される。
燃圧センサ20は、全ての燃料噴射弁10に搭載されているわけではないが、最低でも2つの燃料噴射弁10に搭載されている。要するに、燃圧センサ20の搭載数は、燃料噴射弁10の数より少なく、かつ、2つ以上である。本実施形態では、#1,#4の燃料噴射弁10に燃圧センサ20が搭載され、#3,#2の燃料噴射弁10には燃圧センサ20が搭載されていない。
なお、#1気筒の燃料噴射弁10(#1)は第1燃料噴射弁、#3気筒の燃料噴射弁10(#3)は第2燃料噴射弁、#4気筒の燃料噴射弁10(#4)は第3燃料噴射弁に相当する。また、コモンレール42の吐出口42aと燃料噴射弁10(#1)とを接続する高圧配管42bにより形成される燃料通路と、燃料噴射弁10(#1)のボデー11内部に形成された高圧通路11aとは、第1燃料通路に相当する。また、燃料噴射弁10(#3)とコモンレール42とを接続する高圧配管および燃料噴射弁10(#3)の高圧通路とは第3燃料通路に相当する。燃料噴射弁10(#4)とコモンレール42とを接続する高圧配管および燃料噴射弁10(#4)の高圧通路とは第3燃料通路に相当する。また、燃料噴射弁10(#1)に搭載された燃圧センサ20(#1)は第1燃圧センサに相当し、燃料噴射弁10(#4)に搭載された燃圧センサ20(#4)は第3燃圧センサに相当する。
燃圧センサ20は、以下に説明するステム21(起歪体)及び圧力センサ素子22等を備えて構成されている。ステム21はボデー11に取り付けられており、ステム21に形成されたダイヤフラム部21aが高圧通路11aを流通する高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する。圧力センサ素子22はダイヤフラム部21aに取り付けられており、ダイヤフラム部21aで生じた弾性変形量に応じて圧力検出信号をECU30へ出力する。
ECU30は、アクセルペダルの操作量やエンジン負荷、エンジン回転速度NE等に基づき目標噴射状態(例えば噴射段数、噴射開始時期、噴射終了時期、噴射量等)を算出する。例えば、エンジン負荷及びエンジン回転速度に対応する最適噴射状態を噴射状態マップにして記憶させておく。そして、現状のエンジン負荷及びエンジン回転速度に基づき、噴射状態マップを参照して目標噴射状態を算出する。そして、算出した目標噴射状態に対応する噴射指令信号t1、t2、Tq(図2(a)参照)を、後に詳述する噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxに基づき設定し、燃料噴射弁10へ出力することで燃料噴射弁10の作動を制御する。
次に、燃圧センサ20が搭載された燃料噴射弁10(#1,#4)から燃料を噴射させる場合における噴射制御の手法について、図2および図3を用いて以下に説明する。
例えば#1気筒の燃料噴射弁10(#1)で燃料噴射した時には、燃圧センサ20(#1)の検出値に基づき、噴射に伴い生じた燃料圧力の変化を燃圧波形(図2(c)参照)として検出する。そして、検出した燃圧波形に基づき単位時間当たりの燃料噴射量の変化を表した噴射率波形(図2(b)参照)を演算して噴射状態を検出する。そして、検出した噴射率波形(噴射状態)を特定する噴射率パラメータRα,Rβ,Rmaxを学習するとともに、噴射指令信号(パルスオン時期t1、パルスオフ時期t2及びパルスオン期間Tq)と噴射状態との相関関係を特定する噴射率パラメータtd,teを学習する。
具体的には、燃圧波形のうち、噴射開始に伴い燃圧降下を開始する変曲点P1から降下が終了する変曲点P2までの降下波形を、最小二乗法等により直線に近似した降下近似直線Lαを算出する。そして、降下近似直線Lαのうち基準値Bαとなる時期(LαとBαの交点時期LBα)を算出する。この交点時期LBαと噴射開始時期R1とは相関が高いことに着目し、交点時期LBαに基づき噴射開始時期R1を算出する。例えば、交点時期LBαよりも所定の遅れ時間Cαだけ前の時期を噴射開始時期R1として算出すればよい。
また、燃圧波形のうち、噴射終了に伴い燃圧上昇を開始する変曲点P3から降下が終了する変曲点P5までの上昇波形を、最小二乗法等により直線に近似した上昇近似直線Lβを算出する。そして、上昇近似直線Lβのうち基準値Bβとなる時期(LβとBβの交点時期LBβ)を算出する。この交点時期LBβと噴射終了時期R4とは相関が高いことに着目し、交点時期LBβに基づき噴射終了時期R4を算出する。例えば、交点時期LBβよりも所定の遅れ時間Cβだけ前の時期を噴射終了時期R4として算出すればよい。
次に、降下近似直線Lαの傾きと噴射率増加の傾きとは相関が高いことに着目し、図2(b)に示す噴射率波形のうち噴射増加を示す直線Rαの傾きを、降下近似直線Lαの傾きに基づき算出する。例えば、Lαの傾きに所定の係数を掛けてRαの傾きを算出すればよい。同様にして、上昇近似直線Lβの傾きと噴射率減少の傾きとは相関が高いので、噴射率波形のうち噴射減少を示す直線Rβの傾きを、上昇近似直線Lβの傾きに基づき算出する。
次に、噴射率波形の直線Rα,Rβに基づき、噴射終了を指令したことに伴い弁体12がリフトダウンを開始する時期(閉弁作動開始時期R23)を算出する。具体的には、両直線Rα,Rβの交点を算出し、その交点時期を閉弁作動開始時期R23として算出する。また、噴射開始時期R1の噴射開始指令時期t1に対する遅れ時間(噴射開始遅れ時間td)を算出する。また、閉弁作動開始時期R23の噴射終了指令時期t2に対する遅れ時間(噴射終了遅れ時間te)を算出する。
また、降下近似直線Lα及び上昇近似直線Lβの交点に対応した圧力を交点圧力Pαβとして算出し、後に詳述する基準圧力Pbaseと交点圧力Pαβとの圧力差ΔPγを算出し、この圧力差ΔPγと最大噴射率Rmaxとは相関が高いことに着目し、圧力差ΔPγに基づき最大噴射率Rmaxを算出する。
具体的には、圧力差ΔPγに相関係数Cγを掛けることで最大噴射率Rmaxを算出する。但し、圧力差ΔPγが所定値ΔPγth未満である小噴射の場合には、上述の如くRmax=ΔPγ×Cγとする一方で、ΔPγ≧ΔPγthである大噴射の場合には、予め設定しておいた値(設定値Rγ)を最大噴射率Rmaxとして算出する。また、燃圧波形のうち、噴射開始に伴い燃圧が降下を開始するまでの期間に対応する部分の波形(基準波形)に基づき、その基準波形の平均燃圧を基準圧力Pbaseとして算出する。
なお、上記「小噴射」とは、噴射率がRγに達する前に弁体12がリフトダウンを開始する態様の噴射を想定しており、シート面11e,12aで燃料が絞られて噴射量が制限されている時の噴射率が最大噴射率Rmaxとなる。一方、上記「大噴射」とは、噴射率がRγに達した後に弁体12がリフトダウンを開始する態様の噴射を想定しており、噴孔11bで燃料が絞られて噴射量が制限されている時の噴射率が最大噴射率Rmaxとなる。要するに、噴射指令期間Tqが十分に長く、最大噴射率に達した以降も開弁状態を継続させる場合においては、図2(b)に示す噴射率波形は台形となる。一方、最大噴射率に達する前に閉弁作動を開始させるような小噴射の場合には、噴射率波形は三角形となる。
大噴射時の最大噴射率Rmaxである上記設定値Rγは、燃料噴射弁10の経年変化に伴い変化していく。例えば、噴孔11bにデポジット等の異物が堆積して噴射量が減少するといった経年劣化が進行すると、図2(c)に示す圧力降下量ΔPは小さくなっていく。また、シート面11e,12aが磨耗して噴射量が増大するといった経年劣化が進行すると、圧力降下量ΔPは大きくなっていく。なお、圧力降下量ΔPとは、噴射率上昇に伴い生じた検出圧力の降下量のことであり、例えば、基準圧力Pbaseから変曲点P2までの圧力降下量、又は、変曲点P1から変曲点P2までの圧力降下量のことである。
そこで本実施形態では、大噴射時の最大噴射率Rmax(設定値Rγ)と圧力降下量ΔPとは相関が高いことに着目し、圧力降下量ΔPの検出結果から設定値Rγを算出して学習する。つまり、大噴射時における最大噴射率Rmaxの学習値は、圧力降下量ΔPに基づく設定値Rγの学習値に相当する。
以上により、燃圧波形から噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxを算出することができる。そして、これらの噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxの学習値に基づき、噴射指令信号(図2(a)参照)に対応した噴射率波形(図2(b)参照)を算出することができる。なお、このように算出した噴射率波形の面積(図2(b)中の網点ハッチ参照)は噴射量に相当するので、噴射率パラメータに基づき噴射量を算出することもできる。
要するに、噴射指令信号に対する実際の噴射状態(つまり噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmax)を検出して学習し、その学習値に基づき、目標噴射状態に対応する噴射指令信号を設定する。そのため、実際の噴射状態に基づき噴射指令信号がフィードバック制御されることとなり、先述した経年劣化が進行しても、実噴射状態が目標噴射状態に一致するよう燃料噴射状態を高精度で制御できる。特に、実噴射量が目標噴射量となるように、噴射率パラメータに基づき噴射指令期間Tqを設定するようフィードバック制御することで、実噴射量が目標噴射量となるように補償している。
以下の説明では、燃料噴射弁10から燃料を噴射させている気筒を噴射気筒(表気筒)、この噴射気筒が燃料を噴射している時に燃料噴射させていない気筒を非噴射気筒(裏気筒)とし、かつ、噴射気筒に対応する燃圧センサ20を噴射時燃圧センサ、非噴射気筒に対応する燃圧センサ20を非噴射時燃圧センサと呼ぶ。
噴射時燃圧センサにより検出された燃圧波形である噴射時燃圧波形Wa(図3(a)参照)は、噴射による影響のみを表しているわけではなく、以下に例示する噴射以外の影響で生じた波形成分をも含んでいる。すなわち、燃料タンク40の燃料をコモンレール42へ圧送する燃料ポンプ41がプランジャポンプの如く間欠的に燃料を圧送するものである場合には、燃料噴射中にポンプ圧送が行われると、そのポンプ圧送期間中における噴射時燃圧波形Waは全体的に圧力が高くなった波形となる。つまり、噴射時燃圧波形Wa(図3(a)参照)には、噴射による燃圧変化を表した燃圧波形である噴射波形Wb(図3(c)参照)と、ポンプ圧送による燃圧上昇を表した燃圧波形(図3(b)中の実線Wu参照)とが含まれていると言える。
また、このようなポンプ圧送が燃料噴射中に行われなかった場合であっても、燃料を噴射した直後は、その噴射分だけ噴射システム内全体の燃圧が低下する。そのため、噴射時燃圧波形Waは全体的に圧力が低くなった波形となる。つまり、噴射時燃圧波形Waには、噴射による燃圧変化を表した噴射波形Wbの成分と、噴射システム内全体の燃圧低下を表した燃圧波形(図3(b)中の点線Wu’参照)の成分とが含まれていると言える。
そこで本実施形態では、非噴射気筒センサにより検出される非噴射時燃圧波形Wu(Wu’)はコモンレール内の燃圧(噴射システム内全体の燃圧)の変化を表していることに着目し、噴射気筒センサにより検出された噴射時燃圧波形Waから、非噴射気筒センサによる非噴射時燃圧波形Wu(Wu’)を差し引いて噴射波形Wbを演算している。なお、図2(c)に示す燃圧波形は噴射波形Wbである。
また、多段噴射を実施する場合には、前段噴射にかかる燃圧波形の脈動Wc(図2(c)参照)が燃圧波形Waに重畳する。特に、前段噴射とのインターバルが短い場合には、燃圧波形Waは脈動Wcの影響を大きく受ける。そこで、非噴射時燃圧波形Wu(Wu’)に加えて脈動Wcを燃圧波形Waから差し引く処理を実施して、噴射波形Wbを算出することが望ましい。
以上、燃圧センサ20が搭載された燃料噴射弁10(#1,#4)に対する噴射制御の手法について説明してきたが、燃圧センサ20が搭載されていない燃料噴射弁10(#3,#2)に対する噴射制御については、当該燃料噴射弁10(#3,#2)にかかる噴射率パラメータtd,te,Rα,Rβ,Rmaxは、燃料噴射弁10(#1,#4)にかかる噴射率パラメータと同じであるとみなして噴射指令信号を設定する。
ところで、燃料噴射中の燃料噴射弁10に対し、噴射終了の指令信号t2を出力して燃料噴射を終了させようとしても、ボデー11の摺動面11fと弁体12との間に異物が噛み込む等に起因して、弁体12が開弁位置で固着してしまい、燃料噴射を終了させることができない噴放し異常に陥る場合がある。
図4は、燃圧センサ20が搭載された燃料噴射弁10(#1,#4)に対して、噴放し異常の有無を診断する手順を示すフローチャートであり、図7は、燃圧センサ20が搭載されていない燃料噴射弁10(#3,#2)に対して、噴放し異常の有無を診断する手順を示すフローチャートである。
なお、図5は、いずれの燃料噴射弁10も噴放し異常が生じておらず、また、コモンレール42や高圧配管42b等、燃料噴射弁10へ高圧燃料を供給する経路から燃料が漏れ出ている漏れ異常も生じていない正常状態における、ボデー11の高圧通路11a内の燃圧変化を示す図である。図5中の噴射気筒における波形は図3(c)に示す噴射波形Wbに相当し、非噴射気筒における波形は図3(b)に示す非噴射時燃圧波形Wu’に相当する。ただし、燃料噴射弁10(#3,#2)については燃圧センサ20が備えられていないため、これらの噴射波形Wbおよび非噴射時燃圧波形Wu’を検出することはできない。
図5に示すように、正常状態であれば、噴射波形Wbにて噴射開始に伴い生じる燃圧降下の開始時点P1から伝播遅れ時間d1が経過した時点で、非噴射時燃圧波形Wu’は燃圧降下を開始する。また、噴射波形Wbにて閉弁作動開始に伴い生じる燃圧上昇の開始時点P3から伝播遅れ時間d2が経過したP3u時点で、非噴射時燃圧波形Wu’は燃圧上昇を開始する。
先ず、燃圧センサ20が搭載されている燃料噴射弁10(#1)に対する噴放し異常の診断手順を説明する。なお、#4気筒の燃料噴射弁10(#4)に対する噴放し異常の診断手順は、#1気筒の燃料噴射弁10(#1)に対する以下の診断手順と同じである。
図4のステップS10(自噴射圧力復帰判定手段)において、燃料噴射弁10(#1)(第1燃料噴射弁)からの燃料噴射を終了させることに伴い、燃圧センサ20(#1)(第1燃圧センサ)により検出された噴射波形Wbに、P3時点から所定量以上圧力上昇する自噴射圧力復帰があるか否かを判定する。
例えば、燃料噴射弁10(#1)へ噴射終了を指令したt2時点(図2(a)参照)から所定時間以内に圧力上昇の変曲点P3(図5、図6左欄参照)が現れなければ自噴射圧力復帰がないと判定する。また、変曲点P3が現れたとしても、その後所定量以上の圧力上昇がなければ自噴射圧力復帰がないと判定する。なお、基準圧力Pbaseに基づき復帰判定圧力を設定し、当該復帰判定圧力にまで上昇した場合に、「所定量以上の圧力上昇」があったとみなして自噴射圧力復帰したと判定する。
図6中の実線および一点鎖線は、燃料噴射弁10(#1)にて噴放し異常が生じている場合の燃圧波形を示しており、図6左欄に示すように、燃料噴射弁10(#1)への噴射終了を指令した後、燃圧センサ20(#1)により検出された噴射波形Wbには点線に示すような圧力上昇(自噴射圧力復帰)がなく、徐々に燃圧が低下していく。この燃圧低下に伴い、燃圧センサ20(#4)により検出された非噴射時燃圧波形Wu’も、燃料噴射弁10(#1)への噴射終了を指令した後、徐々に燃圧が低下していく。
ただし、燃料噴射弁10(#1)にて噴放し異常が生じている場合の他、コモンレール42等にて先述した漏れ異常が生じた場合にも、図6左欄と同様の波形、つまり自噴射圧力復帰がない波形になる。
これらの点を鑑みて、ステップS10にて自噴射圧力復帰(図6左欄参照)が有ると判定されれば(S10:YES)、続くステップS11において、燃料噴射弁10(#1)における噴放し異常は生じておらず、かつ、コモンレール42等における漏れ異常も生じていないと正常判定する。
一方、ステップS10にて自噴射圧力復帰が無いと判定されれば(S10:NO)、「自噴射圧力復帰が無い」ことの原因が、コモンレール42等における漏れ異常および燃料噴射弁10(#1)における噴放し異常のいずれであるのかを、以降のステップS12〜S14で判定する。
すなわち、ステップS12(圧力挙動取得手段、挙動判定手段)において、燃圧センサ20が搭載されていない燃料噴射弁10(#3,#2)(第2燃料噴射弁)から燃料噴射させている期間における、図6右欄の実線K1に示す非噴射時燃圧波形Wu’(#1)の形状(挙動)と、図6右欄の実線K4に示す非噴射時燃圧波形Wu’(#4)の形状(挙動)とを、両燃圧センサ20(#1,#4)(第1および第3燃圧センサ)により取得する。そして、これらの両挙動に違いが生じているか否かを判定する。
例えば、燃料噴射弁10(#3)へ噴射開始を指令信したt1時点(図2(a)参照)以降の所定時期において、非噴射時燃圧波形Wu’(#1)の傾きΔK1と非噴射時燃圧波形Wu’(#4)の傾きΔK4とを比較し、両傾きの差が所定以上あれば、両挙動に違いが生じていると判定する。なお、前記所定時期はP3u以降の圧力上昇が終了した以降の時期であることが望ましい。
或いは、燃料噴射弁10(#3)へ噴射開始を指令信したt1時点(図2(a)参照)以降の所定期間における、非噴射時燃圧波形Wu’(#1)の圧力降下量と非噴射時燃圧波形Wu’(#4)の圧力降下量とを比較し、両圧力降下量の差が所定以上あれば、両挙動に違いが生じていると判定する。なお、前記所定期間はP3u以降の圧力上昇が終了した以降の期間であることが望ましい。
図6右欄の実線に示す例では、傾きΔK1が傾きΔK4よりも所定以上大きくなっており、両挙動に違いが生じていると判定されるケースであり、図6右欄の一点鎖線に示す例では、両傾きΔK1,ΔK4が同じであり両挙動に違いが生じていないと判定されるケースである。
ここで、コモンレール42等にて漏れ異常が生じていれば、実線K1,K4に示す両挙動は同じになる筈である。一方、燃料噴射弁10(#1)に噴放し異常が生じていれば、実線K1に示す非噴射時燃圧波形Wu’(#1)は、実線K4に示す非噴射時燃圧波形Wu’(#4)に比べて圧力降下速度が大きくなるので、両挙動に違いが生じる筈である。
この点を鑑み、ステップS12にて両挙動に違いが生じていると判定されれば(S12:YES)、続くステップS13において、燃料噴射弁10(#1)に噴放し異常が生じていると判定する。つまり、「自噴射圧力復帰が無い」ことの原因が、燃料噴射弁10(#1)における噴放し異常であると特定する。
一方、両挙動に違いが生じていないと判定されれば(S12:NO)、続くステップS14において、燃料噴射弁10(#1)に噴放し異常が生じていないと判定するとともに、コモンレール42等にて漏れ異常が生じていると判定する。つまり、「自噴射圧力復帰が無い」ことの原因が、コモンレール42等での漏れ異常であると特定する。
次に、燃圧センサ20が搭載されていない燃料噴射弁10(#3)に対する噴放し異常の診断手順を説明する。なお、#2気筒の燃料噴射弁10(#2)に対する噴放し異常の診断手順は、#3気筒の燃料噴射弁10(#3)に対する以下の診断手順と同じである。
図7のステップS20(圧力復帰判定手段)において、燃料噴射弁10(#3)(第2燃料噴射弁)からの燃料噴射を終了させることに伴い、燃圧センサ20(#1)(第1燃圧センサ)、或いは燃圧センサ20(#4)(第3燃圧センサ)により検出された噴射波形Wbに、P3u時点から所定量以上圧力上昇する圧力復帰があるか否かを判定する。
例えば、燃料噴射弁10(#3)へ噴射終了を指令したt2時点(図2(a)参照)から所定時間以内に圧力上昇の変曲点P3u(図5、図8左欄参照)が現れなければ圧力復帰がないと判定する。また、変曲点P3uが現れたとしても、その後所定量以上の圧力上昇がなければ圧力復帰がないと判定する。なお、基準圧力Pbaseに基づき復帰判定圧力を設定し、当該復帰判定圧力にまで上昇した場合に、「所定量以上の圧力上昇」があったとみなして圧力復帰したと判定する。
図8中の実線および一点鎖線は、燃料噴射弁10(#3)にて噴放し異常が生じている場合の燃圧波形を示しており、図8左欄に示すように、燃料噴射弁10(#3)への噴射終了を指令した後、燃料噴射弁10(#3)の高圧通路11a(第2燃料通路)内の圧力には点線に示すような圧力上昇がなく、徐々に燃圧が低下していく。この燃圧低下に伴い、燃圧センサ20(#1)により検出された非噴射時燃圧波形Wu’および燃圧センサ20(#4)により検出された非噴射時燃圧波形Wu’も、燃料噴射弁10(#1)への噴射終了を指令した後、点線に示すような圧力上昇(圧力復帰)がなく、徐々に燃圧が低下していく。
ただし、燃料噴射弁10(#3)にて噴放し異常が生じている場合の他、他の燃料噴射弁10(#1、#4)にて噴放し異常が生じている場合や、コモンレール42等にて先述した漏れ異常が生じた場合にも、図8左欄と同様の波形、つまり圧力復帰がない波形になる。
これらの点を鑑みて、ステップS20にて圧力復帰(図8左欄参照)が有ると判定されれば(S20:YES)、続くステップS21において、燃料噴射弁10(#3)における噴放し異常は生じておらず、かつ、コモンレール42等における漏れ異常も生じていないと正常判定する。
一方、ステップS20にて圧力復帰が無いと判定されれば(S20:NO)、「圧力復帰が無い」ことの原因が、燃料噴射弁10(#3)における噴放し異常であるのかを、以降のステップS22〜S24で判定する。
すなわち、ステップS22(自噴射圧力復帰判定手段)において、燃料噴射弁10(#1)(第1燃料噴射弁)からの燃料噴射を終了させることに伴い、燃圧センサ20が搭載されている燃圧センサ20(#1)(第1燃圧センサ)により検出された噴射波形Wbに、P3時点から所定量以上圧力上昇する自噴射圧力復帰(図8右欄参照)があるか否かを判定する。当該ステップS22での判定処理は、図4のステップS10での判定処理と同じである。ちなみに、ステップS20による圧力復帰判定で用いられる所定量は、ステップS20による自噴射圧力復帰判定で用いられる所定量よりも小さい値に設定されている。
ステップS22にて自噴射圧力復帰が有ると判定されれば(S22:YES)、続くステップS23において、燃料噴射弁10(#3)に噴放し異常が生じていると判定する。つまり、「圧力復帰が無い」ことの原因が、燃料噴射弁10(#3)における噴放し異常であると特定する。
一方、自噴射圧力復帰が無いと判定されれば(S22:NO)、続くステップS24において、燃料噴射弁10(#3)に噴放し異常が生じていないと判定する。但し、これらのステップS20,S22の判定だけでは、「圧力復帰が無い」ことの原因が、コモンレール42等での漏れ異常および他の燃料噴射弁10(#1)での噴放し異常のいずれであるかを特定することはできない。
そこで、自噴射圧力復帰が無いと判定された場合(S22:NO)には、「圧力復帰が無い」ことの原因の特定を、図4のステップS12の判定に委ねる。つまり、ステップS20にて圧力復帰が無いと判定された場合(S20:NO)において、ステップS10にて自噴射復帰無しと判定(S10:NO)され、かつ、ステップS12にて挙動の違い有りと判定(S12:YES)された場合には、「圧力復帰が無い」ことの原因が、他の燃料噴射弁10(#1)における噴放し異常であると特定する。一方、S20:NO、かつS10:NO、かつS12:NOと判定された場合には、「圧力復帰が無い」ことの原因が、コモンレール42等での漏れ異常であると特定する。
以上により、本実施形態によれば、燃圧センサが搭載されていない燃料噴射弁10(#3、#2)の噴放し異常の有無を、他の燃料噴射弁10(#1、#4)に備えられた燃圧センサ20(#1、#4)の検出値に基づき判定できる。よって、燃料噴射弁10(#3)に燃圧センサを設けることを不要にして燃圧センサの個数削減を図りつつ、燃料噴射弁10(#3、#2)の噴放し異常の有無を診断できる。
また、燃圧センサが搭載されている燃料噴射弁10(#1、#4)の噴放し異常、およびコモンレール42等での漏れ異常のいずれが生じているかを、全ての燃料噴射弁10(#1〜#4)に燃圧センサを設けることなく特定できる。
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
・図4のステップS12では、非噴射時燃圧波形Wu’が燃圧上昇を開始するP3u時点以降の波形に基づき、挙動の違いを判定しているが、P3u時点以前の波形に基づき判定してもよい。但し、P3u時点以降の波形であれば、圧力変化が少なく安定しているので、挙動の違いを精度良く判定できる。
・図4および図7では、噴射気筒の燃圧波形Waから裏気筒の燃圧波形Wuを差し引いて得られた噴射波形Wbに基づき、噴放し異常の有無、およびいずれの燃料噴射弁で噴放し異常が生じているかを特定する診断を実施しているが、裏気筒の燃圧波形Wuが差し引かれていない燃圧波形Waに基づき前記診断を実施してもよい。
・上記実施形態では、4気筒エンジンを想定しているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば6気筒や8気筒のエンジンにも適用できる。なお、図4の診断においては、少なくとも2つの燃料噴射弁10に対して燃圧センサ20を設けることが要求され、図7の診断においては、少なくとも1つの燃料噴射弁10に対して燃圧センサ20を設けることが要求される。
・図1に示す上記実施形態では、燃圧センサ20を燃料噴射弁10に搭載しているが、コモンレール42の吐出口42aから噴孔11bに至るまでの燃料供給経路内に燃圧センサを配置してもよい。よって、例えばコモンレール42と燃料噴射弁10とを接続する高圧配管42bに燃圧センサを搭載してもよい。
42…コモンレール(蓄圧容器)、10(#1)…第1燃料噴射弁、10(#3)…第2燃料噴射弁、10(#4)…第3燃料噴射弁、11b…噴孔、20(#1)…第1燃圧センサ、20(#4)…第3燃圧センサ、S22,S10…自噴射圧力復帰判定手段、S12…圧力挙動取得手段、挙動判定手段、S20…圧力復帰判定手段。

Claims (3)

  1. 内燃機関の第1気筒に備えられた第1燃料噴射弁と、第2気筒に備えられた第2燃料噴射弁と、蓄圧した高圧燃料を前記第1燃料噴射弁および前記第2燃料噴射弁へ分配する蓄圧容器と、を備える燃料噴射システムに適用され、
    前記蓄圧容器の吐出口から前記第1燃料噴射弁の噴孔に至るまでの第1燃料通路には、通路内の燃料圧力を検出する第1燃圧センサが設けられているのに対し、前記蓄圧容器の吐出口から前記第2燃料噴射弁の噴孔に至るまでの第2燃料通路には、通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサが設けられていない場合において、
    前記第2燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い、前記第1燃料通路内の燃料圧力が所定量以上上昇する圧力復帰が生じたか否かを、前記第1燃圧センサの検出値に基づき判定する圧力復帰判定手段を備え、
    前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じたと判定されれば、前記第2燃料噴射弁は、燃料噴射を終了させることができない噴放し異常にはなっていないと判定し、
    前記第1燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い、前記第1燃料通路内の燃料圧力が所定量以上上昇する自噴射圧力復帰が生じたか否かを、前記第1燃圧センサの検出値に基づき判定する自噴射圧力復帰判定手段を備え、
    前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていると判定されれば、前記第2燃料噴射弁は、前記噴放し異常になっていると判定し、
    前記燃料噴射システムは、前記蓄圧容器から分配される高圧燃料を噴射する第3燃料噴射弁を第3気筒に備えており、
    前記蓄圧容器の吐出口から前記第3燃料噴射弁の噴孔に至るまでの第3燃料通路には、通路内の燃料圧力を検出する第3燃圧センサが設けられている場合において、
    前記第2燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い生じる、前記第1燃料通路および前記第3燃料通路内の燃料圧力の各々の挙動を、前記第1燃圧センサおよび前記第3燃圧センサの検出値に基づき取得する圧力挙動取得手段と、
    前記圧力挙動取得手段により取得された前記第1燃料通路内の燃料圧力の挙動と、前記第3燃料通路内の燃料圧力の挙動とに所定以上の違いが有るか否かを判定する挙動判定手段と、
    を備え、
    前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記挙動判定手段により挙動に所定以上の違いが有ると判定された場合には、前記第1燃料噴射弁は、燃料噴射を終了させることができない噴放し異常であると判定することを特徴とする燃料噴射弁の異常診断装置。
  2. 記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記挙動判定手段により挙動に所定以上の違いがないと判定された場合には、噴放し異常ではなく、いずれかの部分から高圧燃料が漏れ出ている漏れ異常になっていると判定することを特徴とする請求項に記載の燃料噴射弁の異常診断装置。
  3. 内燃機関の第1気筒に備えられた第1燃料噴射弁と、第2気筒に備えられた第2燃料噴射弁と、蓄圧した高圧燃料を前記第1燃料噴射弁および前記第2燃料噴射弁へ分配する蓄圧容器と、を備える燃料噴射システムに適用され、
    前記蓄圧容器の吐出口から前記第1燃料噴射弁の噴孔に至るまでの第1燃料通路には、通路内の燃料圧力を検出する第1燃圧センサが設けられているのに対し、前記蓄圧容器の吐出口から前記第2燃料噴射弁の噴孔に至るまでの第2燃料通路には、通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサが設けられていない場合において、
    前記第2燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い、前記第1燃料通路内の燃料圧力が所定量以上上昇する圧力復帰が生じたか否かを、前記第1燃圧センサの検出値に基づき判定する圧力復帰判定手段を備え、
    前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じたと判定されれば、前記第2燃料噴射弁は、燃料噴射を終了させることができない噴放し異常にはなっていないと判定し、
    前記第1燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い、前記第1燃料通路内の燃料圧力が所定量以上上昇する自噴射圧力復帰が生じたか否かを、前記第1燃圧センサの検出値に基づき判定する自噴射圧力復帰判定手段を備え、
    前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていると判定されれば、前記第2燃料噴射弁は、前記噴放し異常になっていると判定し、
    前記燃料噴射システムは、前記蓄圧容器から分配される高圧燃料を噴射する第3燃料噴射弁を第3気筒に備えており、
    前記蓄圧容器の吐出口から前記第3燃料噴射弁の噴孔に至るまでの第3燃料通路には、通路内の燃料圧力を検出する第3燃圧センサが設けられている場合において、
    前記第2燃料噴射弁からの燃料噴射を終了させることに伴い生じる、前記第1燃料通路および前記第3燃料通路内の燃料圧力の各々の挙動を、前記第1燃圧センサおよび前記第3燃圧センサの検出値に基づき取得する圧力挙動取得手段と、
    前記圧力挙動取得手段により取得された前記第1燃料通路内の燃料圧力の挙動と、前記第3燃料通路内の燃料圧力の挙動とに所定以上の違いが有るか否かを判定する挙動判定手段と、
    を備え、
    前記圧力復帰判定手段により前記圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記自噴射圧力復帰判定手段により前記自噴射圧力復帰が生じていないと判定され、かつ、前記挙動判定手段により挙動に所定以上の違いがないと判定された場合には、噴放し異常ではなく、いずれかの部分から高圧燃料が漏れ出ている漏れ異常になっていると判定することを特徴とする燃料噴射弁の異常診断装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9435289B2 (en) * 2014-04-01 2016-09-06 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for minimizing throughput
US9458789B2 (en) * 2014-04-01 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Missed fuel injection diagnostic systems and methods
US9663096B2 (en) * 2015-02-20 2017-05-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for mitigating fuel injector leak
DE102017206416B3 (de) * 2017-04-13 2018-08-02 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines dauereinspritzenden Brennraums, Einspritzsystem und Brennkraftmaschine mit einem solchen Einspritzsystem
JP6915364B2 (ja) * 2017-04-27 2021-08-04 株式会社デンソー 燃圧モデル波形算出装置
CN115387923B (zh) * 2022-09-15 2023-09-12 一汽解放汽车有限公司 发动机的喷射器的故障检测方法、装置、设备及介质

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4321342B2 (ja) * 2004-04-22 2009-08-26 株式会社デンソー コモンレール式燃料噴射装置
JP4840288B2 (ja) 2006-11-14 2011-12-21 株式会社デンソー 燃料噴射装置及びその調整方法
US8459234B2 (en) 2007-08-31 2013-06-11 Denso Corporation Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same
JP4420097B2 (ja) 2007-10-02 2010-02-24 株式会社デンソー 噴射異常検出装置及び燃料噴射システム
US20090250038A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-08 Wenbin Xu Flow sensing fuel system
JP2010216383A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Honda Motor Co Ltd 燃料噴射制御装置の異常判定装置

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