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JP6208048B2 - Common rail pressure abnormality judgment device - Google Patents
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JP6208048B2 - Common rail pressure abnormality judgment device - Google Patents

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Description

本開示の技術は、コモンレールにおける圧力異常の有無を判定するコモンレールの圧力異常判定装置に関する。   The technology of the present disclosure relates to a common rail pressure abnormality determination device that determines presence or absence of a pressure abnormality in a common rail.

従来から、例えば特許文献1のように、ディーゼルエンジンに搭載される燃料噴射システムとして、コモンレールに蓄圧された燃料を燃料噴射弁から噴射するコモンレール式の燃料噴射システムが知られている。コモンレール式の燃料噴射システムは、燃料タンク内の燃料をコモンレールへ圧送するサプライポンプと、サプライポンプからコモンレールへの燃料の圧送量を制御する制御弁と、コモンレール内の燃料の圧力である燃料圧力を検出する圧力センサーと、を備えている。燃料噴射システムでは、圧力センサーの検出値が目標値になるように制御弁の開度がフィードバック制御される。そして、コモンレールに圧送された燃料の過剰分は、コモンレールに取り付けられた圧力逃がし弁を通じて燃料タンクへと還流される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a common rail type fuel injection system that injects fuel accumulated in a common rail from a fuel injection valve is known as a fuel injection system mounted on a diesel engine, for example, as in Patent Document 1. The common rail fuel injection system includes a supply pump that pumps fuel in a fuel tank to the common rail, a control valve that controls the pumping amount of fuel from the supply pump to the common rail, and a fuel pressure that is the pressure of the fuel in the common rail. And a pressure sensor for detection. In the fuel injection system, the opening degree of the control valve is feedback-controlled so that the detected value of the pressure sensor becomes a target value. The excess amount of fuel pumped to the common rail is returned to the fuel tank through a pressure relief valve attached to the common rail.

ところで、近年では、コモンレール内の圧力に応じて開閉する機械式の圧力逃がし弁が対応可能な圧力よりも高い圧力までコモンレールの高圧化が進んでいる。そのため、圧力逃がし弁には、圧力センサーの検出値に応じて開閉が制御される電子制御式の圧力逃がし弁が採用されている。   Incidentally, in recent years, the pressure of the common rail has been increased to a pressure higher than a pressure that can be handled by a mechanical pressure relief valve that opens and closes according to the pressure in the common rail. For this reason, an electronically controlled pressure relief valve whose opening and closing is controlled according to the detection value of the pressure sensor is adopted as the pressure relief valve.

特開2013−24174号公報JP2013-24174A

電子制御式の圧力逃がし弁は圧力センサーの検出値に応じて開閉が制御されるため、圧力センサーの検出値に異常が生じると、コモンレールの燃料圧力が目標値と大きく異なる圧力異常が生じる。そのため、圧力センサーの検出値に異常が生じたとしても、コモンレールにおける圧力異常の有無を高い精度で判定可能な技術が望まれている。なお、こうした要望は、コモンレールに機械式の圧力逃がし弁が取り付けられた場合も共通する。   Since the electronically controlled pressure relief valve is controlled to open and close in accordance with the detection value of the pressure sensor, if an abnormality occurs in the detection value of the pressure sensor, a pressure abnormality in which the fuel pressure of the common rail greatly differs from the target value occurs. Therefore, there is a demand for a technique that can determine whether or not there is a pressure abnormality in the common rail with high accuracy even if an abnormality occurs in the detection value of the pressure sensor. Such a request is common even when a mechanical pressure relief valve is attached to the common rail.

本開示の技術は、コモンレールにおける圧力異常の有無を高い精度で判定することが可能なコモンレールの圧力異常判定装置を提供することを目的とする。   An object of the technology of the present disclosure is to provide a common rail pressure abnormality determination device capable of determining the presence or absence of a pressure abnormality in a common rail with high accuracy.

上記課題を解決するコモンレールの圧力異常判定装置は、燃料を圧送するサプライポンプと、前記サプライポンプの圧送量を制御する制御弁と、前記サプライポンプが圧送した燃料を蓄えるコモンレールと、前記コモンレール内の燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレールにおける燃料の圧力である燃料圧力を検出する圧力センサーと、を備えて前記圧力センサーの検出値が目標値となるように前記制御弁の開度をフィードバック制御する燃料噴射システムに適用され、前記コモンレールにおける圧力異常の有無を判定するコモンレールの圧力異常判定装置であって、前記サプライポンプの駆動量、前記制御弁の開度、前記サプライポンプが圧送する燃料の温度、及び、前記燃料噴射弁が噴射する燃料の目標噴射量をパラメーターとする多変量解析から構築された前記燃料圧力を表すモデルと、前記パラメーターの取得値とを用い、前記燃料圧力を推定する推定部と、前記推定部による推定値と前記目標値との乖離が許容範囲外であることを条件の1つとして前記コモンレールに対する異常判定を行う判定部と、を備える。   A common rail pressure abnormality determination device that solves the above problems includes a supply pump that pumps fuel, a control valve that controls a pumping amount of the supply pump, a common rail that stores fuel pumped by the supply pump, and a common rail in the common rail. A fuel injection valve that injects fuel and a pressure sensor that detects a fuel pressure that is the pressure of the fuel in the common rail, and feedback the opening of the control valve so that the detected value of the pressure sensor becomes a target value A common rail pressure abnormality determination device that is applied to a fuel injection system to be controlled and determines whether or not there is a pressure abnormality in the common rail, the drive amount of the supply pump, the opening of the control valve, and the fuel that the supply pump pumps And the target injection amount of fuel injected by the fuel injection valve as parameters. Using the model representing the fuel pressure constructed from multivariate analysis and the acquired value of the parameter, the estimation unit for estimating the fuel pressure, and the deviation between the estimation value by the estimation unit and the target value is in an allowable range And a determination unit that performs an abnormality determination on the common rail on the condition that it is outside.

上記構成によれば、燃料の温度はサプライポンプが吐出する燃料の動粘度に関わる要素であることから、サプライポンプの駆動量、制御弁の開度、及び燃料の温度は、サプライポンプの吐出量、すなわちコモンレールにおける燃料の増加量に関わる要素である。一方、目標噴射量はコモンレールにおける燃料の減少量に関わる要素である。   According to the above configuration, since the temperature of the fuel is an element related to the kinematic viscosity of the fuel discharged from the supply pump, the drive amount of the supply pump, the opening of the control valve, and the temperature of the fuel are determined by the discharge amount of the supply pump. That is, it is an element related to the amount of fuel increase in the common rail. On the other hand, the target injection amount is an element related to the amount of fuel decrease in the common rail.

そのため、サプライポンプの駆動量、燃料の温度、制御弁の開度、及び、目標噴射量をパラメーターとして含むモデルを用いて演算される燃料圧力の推定値は、圧力センサーの検出値に依存せず、また、実際の燃料圧力に対する精度が高い。こうした推定値と目標値との乖離に基づいてコモンレールにおける圧力異常の有無が判定されることで判定結果に対する精度が高まる。   For this reason, the estimated value of the fuel pressure calculated using a model including the supply pump drive amount, fuel temperature, control valve opening, and target injection amount as parameters does not depend on the detected value of the pressure sensor. Also, the accuracy with respect to the actual fuel pressure is high. By determining the presence or absence of pressure abnormality in the common rail based on the difference between the estimated value and the target value, the accuracy with respect to the determination result is increased.

上記コモンレールの圧力異常判定装置において、前記判定部は、前記乖離が前記許容範囲外である状態が所定時間継続していることを前記条件に含むことが好ましい。
上記構成のように、乖離が許容範囲外である状態が所定時間継続していることをさらなる条件とすることで、上記乖離に基づく異常判定に対する信頼度が高まる。
In the common rail pressure abnormality determination device, it is preferable that the determination unit includes the condition that the state where the deviation is outside the allowable range continues for a predetermined time.
As in the above-described configuration, the reliability of abnormality determination based on the divergence is increased by making the condition that the divergence is outside the allowable range continues for a predetermined time.

上記コモンレールの圧力異常判定装置において、前記判定部は、前記フィードバック制御において算出される積分項の値が許容範囲外であることを前記条件に含むとよい。
積分項は、燃料圧力の目標値と検出値との偏差の積算値に対して積分ゲインを乗算した値である。上記構成によれば、積分項の値が許容範囲外にある場合は、圧力センサーの検出値に異常が生じ、目標値に対して検出値が大きい状態あるいは小さい状態が継続していると考えられる。そのため、推定値と目標値との乖離だけでなく、積分項の値を加味したうえで圧力異常の有無が判定されることにより、異常判定に対する信頼度がより高まる。
In the common rail pressure abnormality determination device, the determination unit may include that the value of the integral term calculated in the feedback control is outside an allowable range.
The integral term is a value obtained by multiplying the integrated value of the deviation between the target value of the fuel pressure and the detected value by the integral gain. According to the above configuration, when the value of the integral term is out of the allowable range, an abnormality occurs in the detection value of the pressure sensor, and it is considered that the detection value is large or small with respect to the target value. . Therefore, not only the deviation between the estimated value and the target value but also the presence / absence of pressure abnormality is determined in consideration of the value of the integral term, thereby increasing the reliability of abnormality determination.

上記コモンレールの圧力異常判定装置において、前記判定部は、前記積分項の値が前記許容範囲外である状態が所定時間継続していることを前記条件に含むことが好ましい。
上記構成によれば、積分項の値が所定時間内に改善されない場合に異常判定がなされる。その結果、積分項の値に基づく異常判定に対する信頼度がさらに高まる。
In the common rail pressure abnormality determination device, it is preferable that the determination unit includes the condition that a state in which the value of the integral term is outside the allowable range continues for a predetermined time.
According to the above configuration, an abnormality determination is made when the value of the integral term is not improved within a predetermined time. As a result, the reliability for abnormality determination based on the value of the integral term is further increased.

上記コモンレールの圧力異常判定装置において、前記判定部は、バッテリーの出力電圧、エンジン回転数、及び、エンジンを冷却する冷却水温度の少なくとも1つに基づいて、前記燃料圧力が安定しているか否かを判定し、前記燃料圧力が安定していることを前記条件に含むことが好ましい。   In the common rail pressure abnormality determination device, the determination unit determines whether the fuel pressure is stable based on at least one of a battery output voltage, an engine speed, and a coolant temperature for cooling the engine. It is preferable that the condition includes that the fuel pressure is stable.

上記構成によれば、コモンレール内の燃料圧力が安定しているときにコモンレールにおける圧力異常の有無が判定される。その結果、コモンレールの異常判定に対する信頼度がより一層高まる。   According to the above configuration, whether or not there is a pressure abnormality in the common rail is determined when the fuel pressure in the common rail is stable. As a result, the reliability with respect to common rail abnormality determination is further increased.

本開示の技術におけるコモンレールの圧力異常判定装置を具体化した一実施形態を搭載した燃料噴射システムの概略構成を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing the schematic structure of the fuel injection system carrying one embodiment which materialized the common rail pressure abnormality judging device in the art of this indication. 第1判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a 1st determination process. 第2判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a 2nd determination process. 第3判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a 3rd determination process. 異常判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of an abnormality determination process.

図1〜図5を参照して、本開示におけるコモンレールの圧力異常判定装置の一実施形態についてその判定方法とともに説明する。
図1に示されるように、コモンレール式の燃料噴射システム20は、ディーゼルエンジン10(以下、単にエンジン10という。)の各気筒11に対し、コモンレール21内の燃料を噴射する燃料噴射弁22を有する。コモンレール21には、サプライポンプ23から燃料が圧送される。
With reference to FIGS. 1-5, one Embodiment of the pressure abnormality determination apparatus of the common rail in this indication is described with the determination method.
As shown in FIG. 1, a common rail fuel injection system 20 includes a fuel injection valve 22 that injects fuel in a common rail 21 to each cylinder 11 of a diesel engine 10 (hereinafter simply referred to as the engine 10). . Fuel is pumped from the supply pump 23 to the common rail 21.

サプライポンプ23は、エンジン10の駆動力が伝達される駆動軸を有する機械式のポンプである。サプライポンプ23は、燃料タンク24内の燃料を加圧し、その加圧した燃料をコモンレール21に圧送する。サプライポンプ23は、サプライポンプ23の吸入量、あるいは、サプライポンプ23からの吐出量を制限することでサプライポンプ23からコモンレール21への燃料の圧送量を制御する制御弁25を備える。   The supply pump 23 is a mechanical pump having a drive shaft to which the driving force of the engine 10 is transmitted. The supply pump 23 pressurizes the fuel in the fuel tank 24 and pumps the pressurized fuel to the common rail 21. The supply pump 23 includes a control valve 25 that controls the amount of fuel pumped from the supply pump 23 to the common rail 21 by limiting the suction amount of the supply pump 23 or the discharge amount from the supply pump 23.

コモンレール21には、減圧弁26が取り付けられている。減圧弁26は、開状態にあるときにコモンレール21内の燃料の一部を燃料タンク24へと還流することでコモンレール21内を減圧する。燃料噴射弁22の開閉、サプライポンプ23の制御弁25の開度、減圧弁26の開閉、これらはECU30によって制御される。   A pressure reducing valve 26 is attached to the common rail 21. The pressure reducing valve 26 reduces the pressure in the common rail 21 by returning a part of the fuel in the common rail 21 to the fuel tank 24 when the pressure reducing valve 26 is in the open state. The ECU 30 controls the opening and closing of the fuel injection valve 22, the opening degree of the control valve 25 of the supply pump 23, and the opening and closing of the pressure reducing valve 26.

ECU30は、中央処理装置(CPU)、不揮発性メモリー(ROM)、及び揮発性メモリー(RAM)を有するマイクロコンピューターを中心に構成されている。
ECU30は、各種センサーから入力される検出信号に基づいて各種情報を所定の制御周期で取得する。ECU30は、圧力センサー31からの検出信号によりコモンレール21内の燃料の圧力である燃料圧力の検出値である圧力検出値Pfを取得する。ECU30は、燃料温度センサー32からの検出信号により燃料タンク24からサプライポンプ23へ流れる燃料の温度である燃料温度Tfを取得する。ECU30は、開度センサー33からの検出信号により制御弁25の開度Aを取得する。ECU30は、回転数センサー34からの検出信号によりエンジン回転数Neを取得する。ECU30は、冷却水センサー35からの検出信号によりエンジン10を冷却する冷却水の温度である冷却水温度Twを取得する。ECU30は、アクセルセンサー36からの検出信号によりアクセル開度ACCを取得する。ECU30は、電圧センサー37からの検出信号によりバッテリーの出力電圧Eを取得する。
The ECU 30 is mainly configured by a microcomputer having a central processing unit (CPU), a nonvolatile memory (ROM), and a volatile memory (RAM).
The ECU 30 acquires various information at a predetermined control cycle based on detection signals input from various sensors. The ECU 30 acquires a detected pressure value Pf that is a detected value of the fuel pressure that is the pressure of the fuel in the common rail 21 based on a detection signal from the pressure sensor 31. The ECU 30 acquires a fuel temperature Tf that is the temperature of the fuel flowing from the fuel tank 24 to the supply pump 23 based on the detection signal from the fuel temperature sensor 32. The ECU 30 acquires the opening A of the control valve 25 based on the detection signal from the opening sensor 33. The ECU 30 acquires the engine speed Ne from the detection signal from the speed sensor 34. The ECU 30 acquires a coolant temperature Tw that is the temperature of coolant that cools the engine 10 based on a detection signal from the coolant sensor 35. The ECU 30 acquires the accelerator opening ACC based on the detection signal from the accelerator sensor 36. The ECU 30 acquires the battery output voltage E from the detection signal from the voltage sensor 37.

ECU30の噴射制御部40は、各燃料噴射弁22の駆動を制御する。噴射制御部40は、例えばエンジン回転数Ne及びアクセル開度ACCに基づいて目標噴射量Qfを演算する。そして、噴射制御部40は、エンジン回転数Neに基づいて選択される燃料噴射弁22から目標噴射量Qfだけの燃料が噴射されるように圧力検出値Pfに基づき燃料噴射弁22を駆動する。   The injection control unit 40 of the ECU 30 controls driving of each fuel injection valve 22. The injection control unit 40 calculates the target injection amount Qf based on, for example, the engine speed Ne and the accelerator opening ACC. Then, the injection control unit 40 drives the fuel injection valve 22 based on the detected pressure value Pf so that fuel corresponding to the target injection amount Qf is injected from the fuel injection valve 22 selected based on the engine speed Ne.

ECU30の開度制御部41は、圧力検出値Pfに基づくフィードバック制御により制御弁25の開度Aを制御することで、コモンレール21内の燃料の圧力を予め定めた一定値である目標値tPfに制御する。開度制御部41は、目標値tPfと圧力検出値Pfとの偏差に基づく目標開度tAへと制御弁25の開度Aを制御する。   The opening degree control unit 41 of the ECU 30 controls the opening degree A of the control valve 25 by feedback control based on the detected pressure value Pf, thereby setting the fuel pressure in the common rail 21 to a target value tPf that is a predetermined constant value. Control. The opening control unit 41 controls the opening A of the control valve 25 to the target opening tA based on the deviation between the target value tPf and the pressure detection value Pf.

ECU30の減圧弁制御部42は、減圧弁26の開閉を制御し、圧力検出値Pfが最大許容値Pfmaxよりも高いときに減圧弁26を開状態に制御する。
ECU30の推定部43は、燃料圧力の推定値である圧力推定値Pesを演算する。推定部43は、サプライポンプ23が機械式のポンプであることから、エンジン回転数Neをサプライポンプ23の駆動量として扱う。推定部43は、エンジン回転数Ne、燃料温度Tf、目標噴射量Qf、制御弁25の開度A、これらをパラメーターとするモデルに各値を代入することにより、圧力推定値Pesを演算する。モデルは、エンジン10に対して行った各種実験の結果から得られた燃料圧力と各種パラメーターとに基づいて多変量解析を行い、その解析結果から構築されたモデルである。
The pressure reducing valve control unit 42 of the ECU 30 controls the opening and closing of the pressure reducing valve 26, and controls the pressure reducing valve 26 to be in an open state when the detected pressure value Pf is higher than the maximum allowable value Pfmax.
The estimation unit 43 of the ECU 30 calculates a pressure estimated value Pes that is an estimated value of the fuel pressure. Since the supply pump 23 is a mechanical pump, the estimation unit 43 treats the engine speed Ne as the drive amount of the supply pump 23. The estimation unit 43 calculates the estimated pressure value Pes by substituting each value into a model having the engine speed Ne, the fuel temperature Tf, the target injection amount Qf, the opening A of the control valve 25, and these as parameters. The model is a model constructed from multivariate analysis based on the fuel pressure and various parameters obtained from the results of various experiments performed on the engine 10 and the analysis results.

エンジン回転数Ne及び制御弁25の開度Aは、サプライポンプ23からコモンレール21への燃料の圧送量に関するパラメーターである。燃料温度Tfは、サプライポンプ23に流入する燃料の動粘度に関わる要素であり、これもまたコモンレール21に対する燃料の圧送量に関するパラメーターである。目標噴射量Qfは、コモンレール21における燃料の減少量に関するパラメーターである。すなわち、上記の各種パラメーターは、コモンレール21における燃料の増減量に関わる要素である。   The engine speed Ne and the opening A of the control valve 25 are parameters relating to the amount of fuel pumped from the supply pump 23 to the common rail 21. The fuel temperature Tf is an element related to the kinematic viscosity of the fuel flowing into the supply pump 23, and this is also a parameter related to the amount of fuel pumped to the common rail 21. The target injection amount Qf is a parameter related to the amount of fuel decrease in the common rail 21. That is, the various parameters described above are elements related to the amount of fuel increase / decrease in the common rail 21.

ECU30の第1判定部44は、圧力推定値Pesと目標値tPfとの乖離に基づいてコモンレール21における圧力異常の有無を判定し、その判定結果を示す値を第1フラグF1に設定する第1判定処理を実行する。   The first determination unit 44 of the ECU 30 determines whether or not there is a pressure abnormality in the common rail 21 based on the difference between the estimated pressure value Pes and the target value tPf, and sets a value indicating the determination result to the first flag F1. Execute the judgment process.

第1判定部44は、目標値tPfが予め定めた一定値であることから、圧力推定値Pesと目標値tPfとの乖離を示す第1判定値として圧力推定値Pesをそのまま用いる。第1判定部44は、圧力推定値Pesが下限許容値PesLよりも大きく且つ上限許容値PesHよりも小さい許容範囲内であるか否かを判断する。下限許容値PesL及び上限許容値PesHは、エンジン10に対して予め行った各種実験の結果に基づいて設定される値であり、第1判定値に基づきコモンレール21における圧力異常の有無を判定するための値である。   Since the target value tPf is a predetermined constant value, the first determination unit 44 uses the pressure estimation value Pes as it is as a first determination value indicating a deviation between the pressure estimation value Pes and the target value tPf. The first determination unit 44 determines whether or not the estimated pressure value Pes is within an allowable range that is larger than the lower limit allowable value PesL and smaller than the upper limit allowable value PesH. The lower limit allowable value PesL and the upper limit allowable value PesH are values set based on the results of various experiments performed on the engine 10 in advance, and are used to determine the presence or absence of pressure abnormality in the common rail 21 based on the first determination value. Is the value of

圧力推定値Pesが許容範囲内である場合、第1判定部44は、コモンレール21に圧力異常が生じていないものとして、第1計時部である第1カウンター45のカウント値C1をリセットするとともに第1フラグF1の値を「0」に設定する。圧力推定値Pesが許容範囲外である場合、第1判定部44は、第1カウンター45のカウント値C1をインクリメントする。第1判定部44は、以後の制御周期において得られる圧力推定値Pesが許容範囲外であるうちはカウント値C1をインクリメントし続ける。第1判定部44は、カウント値C1が上限値C1maxを超えると、コモンレール21に圧力異常が生じていると判定して、第1フラグF1の値を「1」に設定する。なお、第1計時部は、圧力推定値Pesが許容範囲外である状態を計時できればよく、カウンターに限られない。   When the estimated pressure value Pes is within the allowable range, the first determination unit 44 resets the count value C1 of the first counter 45 that is the first time measuring unit and assumes that no pressure abnormality has occurred in the common rail 21 and The value of the 1 flag F1 is set to “0”. When the estimated pressure value Pes is outside the allowable range, the first determination unit 44 increments the count value C1 of the first counter 45. The first determination unit 44 continues to increment the count value C1 as long as the estimated pressure value Pes obtained in the subsequent control cycle is outside the allowable range. When the count value C1 exceeds the upper limit value C1max, the first determination unit 44 determines that a pressure abnormality has occurred in the common rail 21, and sets the value of the first flag F1 to “1”. In addition, the 1st time-measurement part should just be able to time the state whose pressure estimated value Pes is outside an allowable range, and is not restricted to a counter.

ECU30の第2判定部46は、開度制御部41にて演算される積分項の値を第2判定値Iとして取得する。そして、第2判定部46は、第2判定値Iに基づいてコモンレール21における圧力異常の有無を判定し、その判定結果を示す値を第2フラグF2に設定する第2判定処理を実行する。   The second determination unit 46 of the ECU 30 acquires the value of the integral term calculated by the opening degree control unit 41 as the second determination value I. And the 2nd determination part 46 determines the presence or absence of the pressure abnormality in the common rail 21 based on the 2nd determination value I, and performs the 2nd determination process which sets the value which shows the determination result to the 2nd flag F2.

第2判定部46は、第2判定値Iが下限許容値ILよりも大きく且つ上限許容値IHよりも小さい許容範囲内であるか否かを判断する。下限許容値IL及び上限許容値IHは、エンジン10に対して予め行った各種実験の結果に基づいて設定される値であり、第2判定値Iに基づきコモンレール21における圧力異常の有無を判定するための値である。   The second determination unit 46 determines whether or not the second determination value I is within an allowable range that is larger than the lower limit allowable value IL and smaller than the upper limit allowable value IH. The lower limit allowable value IL and the upper limit allowable value IH are values set based on the results of various experiments performed on the engine 10 in advance, and determine whether there is a pressure abnormality in the common rail 21 based on the second determination value I. It is a value for.

第2判定値Iが許容範囲内である場合、第2判定部46は、コモンレール21に圧力異常が生じていないものとして、第2計時部である第2カウンター47のカウント値C2をリセットするとともに第2フラグF2の値を「0」に設定する。第2判定値Iが許容範囲外である場合、第2判定部46は、第2カウンター47のカウント値C2をインクリメントする。第2判定部46は、以後の制御周期において得られる第2判定値Iが許容範囲外であるうちはカウント値C2をインクリメントし続ける。そして、第2判定部46は、カウント値C2が上限値C2maxを超えると、コモンレール21に圧力異常が生じていると判定して、第2フラグF2の値を「1」に設定する。なお、第2計時部は、第2判定値Iが許容範囲外である状態を計時できればよく、カウンターに限られない。   When the second determination value I is within the allowable range, the second determination unit 46 resets the count value C2 of the second counter 47, which is the second time measuring unit, assuming that no pressure abnormality has occurred in the common rail 21. The value of the second flag F2 is set to “0”. When the second determination value I is outside the allowable range, the second determination unit 46 increments the count value C2 of the second counter 47. The second determination unit 46 continues to increment the count value C2 as long as the second determination value I obtained in the subsequent control cycle is outside the allowable range. Then, when the count value C2 exceeds the upper limit value C2max, the second determination unit 46 determines that a pressure abnormality has occurred in the common rail 21, and sets the value of the second flag F2 to “1”. Note that the second timekeeping unit is not limited to the counter as long as it can count the state where the second determination value I is outside the allowable range.

ECU30の第3判定部48は、コモンレール21における圧力異常の有無を判定するうえで、ECU30の動作及びコモンレール21内の燃料圧力が安定しているか否か判定し、その判定結果を示す値を第3フラグF3に設定する第3判定処理を実行する。第3判定部48は、バッテリーの出力電圧E、エンジン回転数Ne、冷却水温度Twに基づいて第3判定処理を実行する。   The third determination unit 48 of the ECU 30 determines whether or not the operation of the ECU 30 and the fuel pressure in the common rail 21 are stable when determining whether or not there is a pressure abnormality in the common rail 21, and sets a value indicating the determination result to the first value. The third determination process set in the 3 flag F3 is executed. The third determination unit 48 performs a third determination process based on the battery output voltage E, the engine speed Ne, and the coolant temperature Tw.

第3判定部48は、出力電圧Eが所定の必要電圧Enよりも高いか否かを判断する。出力電圧Eが必要電圧Enよりも低い場合は、例えば、ECU30の対する電力供給が不十分であり、ECU30の動作が不安定であることが想定される。また例えば、運転者がキーオン操作をしているにも関わらずエンジン10が始動しないことでサプライポンプ23の吐出量が不安定であり、これにともないコモンレール21内の燃料圧力、すなわち燃料噴射量が不安定であることが想定される。出力電圧Eは、ECU30の動作が安定しているか否か、及び、エンジン10の状態に基づいてコモンレール21内の燃料圧力が安定しているか否かを判断するための値である。   The third determination unit 48 determines whether or not the output voltage E is higher than a predetermined required voltage En. When the output voltage E is lower than the required voltage En, for example, it is assumed that the power supply to the ECU 30 is insufficient and the operation of the ECU 30 is unstable. Further, for example, the discharge amount of the supply pump 23 is unstable because the engine 10 does not start even though the driver performs the key-on operation, and accordingly, the fuel pressure in the common rail 21, that is, the fuel injection amount is reduced. It is assumed that it is unstable. The output voltage E is a value for determining whether or not the operation of the ECU 30 is stable and whether or not the fuel pressure in the common rail 21 is stable based on the state of the engine 10.

第3判定部48は、エンジン回転数Neが所定の必要回転数Nenよりも大きいか否かを判断する。サプライポンプ23の吐出量が安定するうえでは、サプライポンプ23がある程度の駆動量で駆動されることが必要である。エンジン回転数Neは、コモンレール21内の燃料圧力が安定しているか否かをサプライポンプ23の駆動量に基づいて判断するための値である。   The third determination unit 48 determines whether or not the engine speed Ne is greater than a predetermined required speed Nen. In order to stabilize the discharge amount of the supply pump 23, the supply pump 23 needs to be driven with a certain amount of drive. The engine speed Ne is a value for determining whether the fuel pressure in the common rail 21 is stable based on the drive amount of the supply pump 23.

第3判定部48は、冷却水温度Twが下限温度TwLよりも高いか否かを判断する。冷却水温度Twが下限温度TwLよりも低い場合、エンジン10は冷間始動直後にある。このとき、エンジン10は、エンジンオイルの粘度に起因する抵抗が高い状態で駆動されている。こうした状況においては、エンジン回転数Neが不安定であるため、サプライポンプ23の吐出量も不安定になりやすい。すなわち、冷却水温度Twは、サプライポンプ23の駆動環境に基づいてコモンレール21内の燃料圧力が安定しているか否かを判断するための値である。   The third determination unit 48 determines whether or not the coolant temperature Tw is higher than the lower limit temperature TwL. When the cooling water temperature Tw is lower than the lower limit temperature TwL, the engine 10 is immediately after the cold start. At this time, the engine 10 is driven in a state where the resistance due to the viscosity of the engine oil is high. In such a situation, since the engine speed Ne is unstable, the discharge amount of the supply pump 23 tends to be unstable. That is, the coolant temperature Tw is a value for determining whether or not the fuel pressure in the common rail 21 is stable based on the drive environment of the supply pump 23.

第3判定部48は、上述した出力電圧E、エンジン回転数Ne、冷却水温度Tw、これらに関する要件のいずれか1つでも満たされないとき、ECU30の動作あるいはコモンレール21内の燃料圧力が不安定であるものとして第3フラグF3の値に「0」を設定する。第3判定部48は、上述した出力電圧E、エンジン回転数Ne、冷却水温度Tw、これらに関する要件の全てが満たされるとき、ECU30の動作及びコモンレール21内の圧力が安定しているものとして第3フラグF3の値に「1」を設定する。   When the output voltage E, the engine speed Ne, the cooling water temperature Tw, or any one of these requirements is not satisfied, the third determination unit 48 is unstable in the operation of the ECU 30 or the fuel pressure in the common rail 21. As a certain value, “0” is set to the value of the third flag F3. The third determination unit 48 assumes that the operation of the ECU 30 and the pressure in the common rail 21 are stable when the above-described output voltage E, engine speed Ne, cooling water temperature Tw, and all the requirements related to these are satisfied. The value of 3 flag F3 is set to “1”.

ECU30の異常判定部49は、第1〜第3フラグF1〜F3の値に基づいてコモンレール21における圧力異常の有無を判定する異常判定処理を行う。異常判定部49は、第1〜第3フラグF1〜F3の値の少なくとも1つが「0」である場合、コモンレール21内の燃料圧力が正常であるという正常判定を行う。異常判定部49は、第1〜第3フラグF1〜F3の値の全てが「1」である場合、コモンレール21内の燃料圧力が異常であるという異常判定を行う。   The abnormality determination unit 49 of the ECU 30 performs an abnormality determination process for determining whether there is a pressure abnormality in the common rail 21 based on the values of the first to third flags F1 to F3. The abnormality determination unit 49 performs a normal determination that the fuel pressure in the common rail 21 is normal when at least one of the values of the first to third flags F1 to F3 is “0”. The abnormality determination unit 49 performs abnormality determination that the fuel pressure in the common rail 21 is abnormal when all the values of the first to third flags F1 to F3 are “1”.

ECU30のランプ駆動部50は、異常判定処理において異常判定がなされると、例えば警報ランプ51を点灯させることなどにより、コモンレール21の圧力異常を運転者に通知する。なお、警報ランプ51の点灯は、圧力異常にともなうメンテナンスを行った作業者によって解除される。   When the abnormality determination is made in the abnormality determination process, the lamp driving unit 50 of the ECU 30 notifies the driver of the pressure abnormality of the common rail 21 by turning on the alarm lamp 51, for example. The lighting of the alarm lamp 51 is canceled by an operator who has performed maintenance accompanying abnormal pressure.

推定部43,第1判定部44、第2判定部46、第3判定部48、異常判定部49、及びランプ駆動部50は、コモンレールの圧力異常判定装置を構成する。
ECU30は、異常判定処理において異常判定がなされると保護動作を行う。保護動作は、エンジン10やコモンレール21を保護する動作である。保護動作においてECU30は、開度制御部41を通じて制御弁25の開度を制御することにより、サプライポンプ23からコモンレール21への燃料の圧送量を制限する。これにより、コモンレール21内が減圧されるため、コモンレール21に対する機械的な負荷が軽減されるとともにエンジン10の出力が制限される。
The estimation unit 43, the first determination unit 44, the second determination unit 46, the third determination unit 48, the abnormality determination unit 49, and the lamp drive unit 50 constitute a common rail pressure abnormality determination device.
The ECU 30 performs a protection operation when an abnormality determination is made in the abnormality determination process. The protection operation is an operation for protecting the engine 10 and the common rail 21. In the protection operation, the ECU 30 controls the opening degree of the control valve 25 through the opening degree control unit 41 to limit the amount of fuel pumped from the supply pump 23 to the common rail 21. As a result, the pressure in the common rail 21 is reduced, so that the mechanical load on the common rail 21 is reduced and the output of the engine 10 is limited.

図2を参照して、第1判定部44が実行する第1判定処理の処理手順について説明する。第1判定処理は、エンジン10が始動すると所定の制御周期毎に繰り返し行われる。エンジン10の始動時、第1カウンター45のカウント値C1の値はリセットされ、第1フラグF1の値は「0」に設定される。   With reference to FIG. 2, the process procedure of the 1st determination process which the 1st determination part 44 performs is demonstrated. The first determination process is repeatedly performed every predetermined control cycle when the engine 10 is started. When the engine 10 is started, the value of the count value C1 of the first counter 45 is reset, and the value of the first flag F1 is set to “0”.

図2に示されるように、ECU30は、最初のステップS11において、エンジン回転数Ne、燃料温度Tf、目標噴射量Qf、制御弁25の開度A、及び圧力検出値Pfを含む各種情報を取得する。次のステップS12においてECU30は、ステップS11にて取得した各値をモデルに代入することにより圧力推定値Pesを演算する。   As shown in FIG. 2, in the first step S11, the ECU 30 obtains various information including the engine speed Ne, the fuel temperature Tf, the target injection amount Qf, the opening A of the control valve 25, and the pressure detection value Pf. To do. In the next step S12, the ECU 30 calculates the estimated pressure value Pes by substituting the values acquired in step S11 into the model.

次に、ECU30は、圧力推定値Pesが許容範囲内であるか否かを判断する(ステップS13)。圧力推定値Pesが許容範囲内である場合(ステップS13:YES)、ECU30は、カウント値C1をリセットしたのち(ステップS14)、第1フラグF1の値に「0」に設定し(ステップS15)、一連の処理を一旦終了する。   Next, the ECU 30 determines whether or not the estimated pressure value Pes is within an allowable range (step S13). When the estimated pressure value Pes is within the allowable range (step S13: YES), the ECU 30 resets the count value C1 (step S14), and then sets the value of the first flag F1 to “0” (step S15). , The series of processes is temporarily terminated.

一方、圧力推定値Pesが許容範囲外である場合(ステップS13:NO)、ECU30は、カウント値C1をインクリメントしたのち(ステップS16)、カウント値C1が上限値C1maxよりも大きいか否かを判断する(ステップS17)。   On the other hand, when the estimated pressure value Pes is outside the allowable range (step S13: NO), the ECU 30 determines whether the count value C1 is larger than the upper limit value C1max after incrementing the count value C1 (step S16). (Step S17).

カウント値C1が上限値C1max以下である場合(ステップS17:NO)、ECU30は、ステップS15の処理に移行する。カウント値C1が上限値C1maxよりも大きい場合(ステップS17:YES)、ECU30は、第1フラグF1の値を「1」に設定し(ステップS18)、一連の処理を一旦終了する。   When the count value C1 is equal to or less than the upper limit value C1max (step S17: NO), the ECU 30 proceeds to the process of step S15. When the count value C1 is larger than the upper limit value C1max (step S17: YES), the ECU 30 sets the value of the first flag F1 to “1” (step S18), and once ends a series of processes.

図3を参照して、第2判定部46が実行する第2判定処理について説明する。第2判定処理は、エンジン10が始動すると所定の制御周期毎に繰り返し行われる。エンジン10の始動時、第2カウンター47はカウント値C2の値がリセットされ、第2フラグF2の値は「0」に設定される。   With reference to FIG. 3, the 2nd determination process which the 2nd determination part 46 performs is demonstrated. The second determination process is repeatedly performed every predetermined control cycle when the engine 10 is started. When the engine 10 is started, the count value C2 of the second counter 47 is reset, and the value of the second flag F2 is set to “0”.

図3に示されるように、ECU30は、最初のステップS21において、開度制御部41にて演算される積分項の値を第2判定値Iとして取得する。次のステップS22においてECU30は、第2判定値Iが許容範囲に含まれているか否かを判断する。   As shown in FIG. 3, the ECU 30 acquires the value of the integral term calculated by the opening degree control unit 41 as the second determination value I in the first step S21. In the next step S22, the ECU 30 determines whether or not the second determination value I is included in the allowable range.

第2判定値Iが許容範囲内である場合(ステップS22:YES)、ECU30は、第2カウンター47のカウント値C2をリセットしたのち(ステップS23)、第2フラグF2の値を「0」に設定し(ステップS24)、一連の処理を一旦終了する。   When the second determination value I is within the allowable range (step S22: YES), the ECU 30 resets the count value C2 of the second counter 47 (step S23), and then sets the value of the second flag F2 to “0”. The setting is made (step S24), and a series of processing is once ended.

一方、第2判定値Iが許容範囲外である場合(ステップS22:NO)、ECU30は、第2カウンター47のカウント値C2をインクリメントし(ステップS25)、カウント値C2が上限値C2maxよりも大きいか否かを判断する(ステップS26)。   On the other hand, when the second determination value I is outside the allowable range (step S22: NO), the ECU 30 increments the count value C2 of the second counter 47 (step S25), and the count value C2 is larger than the upper limit value C2max. Whether or not (step S26).

カウント値C2が上限値C2max以下である場合(ステップS26:NO)、ECU30は、ステップS24の処理に移行する。カウント値C2が上限値C2maxよりも大きい場合(ステップS26:YES)、ECU30は、第2フラグF2の値を「1」に設定し(ステップS27)、一連の処理を一旦終了する。   When the count value C2 is equal to or less than the upper limit value C2max (step S26: NO), the ECU 30 proceeds to the process of step S24. When the count value C2 is larger than the upper limit value C2max (step S26: YES), the ECU 30 sets the value of the second flag F2 to “1” (step S27), and once ends a series of processes.

図4を参照して、第3判定部48が実行する第3判定処理について説明する。第3判定処理は、エンジン10が始動すると所定の制御周期毎に繰り返し行われる。エンジン10の始動時、第3フラグF3の値は「0」に設定される。   With reference to FIG. 4, the 3rd determination process which the 3rd determination part 48 performs is demonstrated. The third determination process is repeated every predetermined control cycle when the engine 10 is started. When the engine 10 is started, the value of the third flag F3 is set to “0”.

図4に示されるように、ECU30は、最初のステップS31において、バッテリーの出力電圧E、エンジン回転数Ne、及び冷却水温度Twを含む各種情報を取得する。次のステップS32においてECU30は、ステップS31にて取得した各値に基づいて、ECU30の動作及びコモンレール21内の燃料圧力が安定しているか否かを判定する。   As shown in FIG. 4, in the first step S31, the ECU 30 acquires various types of information including the battery output voltage E, the engine speed Ne, and the coolant temperature Tw. In the next step S32, the ECU 30 determines whether the operation of the ECU 30 and the fuel pressure in the common rail 21 are stable based on the values acquired in step S31.

ECU30の動作及びコモンレール21内の燃料圧力の双方が安定している場合(ステップS32:YES)、ECU30は、第3フラグF3の値を「1」に設定して(ステップS33)一連の処理を一旦終了する。ECU30の動作及びサプライポンプ23の吐出量の少なくとも一方が不安定である場合(ステップS32:NO)、ECU30は、第3フラグF3の値を「0」に設定して(ステップS34)一連の処理を一旦終了する。   When both the operation of the ECU 30 and the fuel pressure in the common rail 21 are stable (step S32: YES), the ECU 30 sets the value of the third flag F3 to “1” (step S33) and performs a series of processes. Exit once. When at least one of the operation of the ECU 30 and the discharge amount of the supply pump 23 is unstable (step S32: NO), the ECU 30 sets the value of the third flag F3 to “0” (step S34). Is temporarily terminated.

図5を参照して、異常判定部49が実行する異常判定処理について説明する。異常判定処理は、エンジン10の始動で開始され、コモンレール21の異常判定で終了する。
図5に示されるように、ECU30は、最初のステップS41において、第1フラグF1の値が「1」であるか否かを判断する。第1フラグF1の値が「1」であった場合(ステップS41:YES)、ECU30は、次のステップS42において第2フラグF2の値が「1」であるか否かを判断する。第2フラグF2の値が「1」であった場合(ステップS42:YES)、ECU30は、次のステップS43において第3フラグF3の値が「1」であるか否かを判断する。そして、第3フラグF3の値が「1」であった場合(ステップS43:YES)、ECU30は、コモンレール21に対して異常判定を行い(ステップS44)異常検出処理を終了する。ECU30は、コモンレール21に対して異常判定がなされると、警報ランプ51を点灯させるとともに保護動作を行う。
With reference to FIG. 5, the abnormality determination process which the abnormality determination part 49 performs is demonstrated. The abnormality determination process starts when the engine 10 is started and ends when the abnormality of the common rail 21 is determined.
As shown in FIG. 5, the ECU 30 determines whether or not the value of the first flag F1 is “1” in the first step S41. When the value of the first flag F1 is “1” (step S41: YES), the ECU 30 determines whether or not the value of the second flag F2 is “1” in the next step S42. When the value of the second flag F2 is “1” (step S42: YES), the ECU 30 determines whether or not the value of the third flag F3 is “1” in the next step S43. If the value of the third flag F3 is “1” (step S43: YES), the ECU 30 makes an abnormality determination for the common rail 21 (step S44) and ends the abnormality detection process. When an abnormality is determined for the common rail 21, the ECU 30 turns on the alarm lamp 51 and performs a protective operation.

一方、第1フラグF1の値が「0」であった場合(ステップS41:NO)、第2フラグF2の値が「0」であった場合(ステップS42:NO)、第3フラグF3の値が「0」であった場合(ステップS43:NO)、ECU30は、コモンレール21に対して正常判定を行い(ステップS45)、再びステップS41の処理に移行する。すなわち、ECU30は、コモンレール21における圧力異常の有無を常時監視する。   On the other hand, if the value of the first flag F1 is “0” (step S41: NO), if the value of the second flag F2 is “0” (step S42: NO), the value of the third flag F3 Is “0” (step S43: NO), the ECU 30 makes a normal determination on the common rail 21 (step S45), and again proceeds to the process of step S41. That is, the ECU 30 constantly monitors the presence or absence of pressure abnormality in the common rail 21.

次に、上述したコモンレールの圧力異常判定装置の作用について説明する。
上述した圧力異常判定装置においては、各種実験の結果に基づく多変量解析の解析結果から構築されたモデルに各種パラメーターが代入されることで圧力推定値Pesが演算される。そして、圧力推定値Pesに基づく第1判定値、本実施の形態では圧力推定値Pesそのものに基づいて、コモンレール21における圧力異常の有無が判定される。
Next, the operation of the above-described common rail pressure abnormality determination device will be described.
In the pressure abnormality determination device described above, the estimated pressure value Pes is calculated by substituting various parameters into a model constructed from the results of multivariate analysis based on the results of various experiments. The presence or absence of pressure abnormality in the common rail 21 is determined based on the first determination value based on the estimated pressure value Pes, in the present embodiment, on the estimated pressure value Pes itself.

上記各種パラメーターは、コモンレール21に対する燃料の圧送量に関わるパラメーター、あるいは、コモンレール21における燃料の減少量に関わるパラメーターである。このようにモデルには、コモンレール21における燃料の増減量に関わる要素がパラメーターに設定されている。そのため圧力推定値Pesは、圧力検出値Pfに依存せず、また、実際の燃料圧力に対する精度が高い。こうした圧力推定値Pesに基づいてコモンレール21における圧力異常の有無が判定されることで判定結果に対する精度が高まる。   The various parameters are parameters related to the amount of fuel pumped to the common rail 21 or parameters related to the amount of fuel decrease in the common rail 21. Thus, in the model, elements related to the amount of increase / decrease in fuel in the common rail 21 are set as parameters. Therefore, the estimated pressure value Pes does not depend on the detected pressure value Pf, and the accuracy with respect to the actual fuel pressure is high. By determining the presence or absence of pressure abnormality in the common rail 21 based on the estimated pressure value Pes, the accuracy of the determination result is increased.

そのうえ、圧力推定値Pesに基づいて異常判定がなされる条件には、圧力推定値Pesが許容範囲外である状態が所定時間継続することが含まれる。すなわち、上記所定時間のうちに圧力推定値Pesが改善されない場合に圧力推定値Pesに基づく異常判定がなされる。これにより、圧力推定値Pesに基づく異常判定に対する信頼度が高まる。   In addition, the condition for determining abnormality based on the estimated pressure value Pes includes that the estimated pressure value Pes is outside the allowable range for a predetermined time. That is, when the estimated pressure value Pes is not improved within the predetermined time, an abnormality is determined based on the estimated pressure value Pes. Thereby, the reliability with respect to the abnormality determination based on the pressure estimated value Pes increases.

圧力異常判定装置は、第2判定値I、すなわち制御弁25のフィードバック制御の演算過程で得られる積分項の値に基づいて、コモンレール21における圧力異常の有無を判定する。積分項は、目標値tPfと圧力検出値Pfとの偏差の積算値に対して積分ゲインを乗算したものである。そのため、圧力センサー31に異常が生じると、目標値tPfと圧力検出値Pfとの間にはマイナスあるいはプラスの偏差が生じ続け、その偏差が時間の経過にともなって蓄積されることで積分項の絶対値は大きくなる。こうした特性を有する積分項の値である第2判定値Iに基づいてコモンレール21における圧力異常の有無が判定されることにより、コモンレール21の異常判定に対する信頼度が高まる。   The pressure abnormality determination device determines whether or not there is a pressure abnormality in the common rail 21 based on the second determination value I, that is, the value of the integral term obtained in the calculation process of the feedback control of the control valve 25. The integral term is obtained by multiplying the integrated value of the deviation between the target value tPf and the pressure detection value Pf by the integral gain. Therefore, if an abnormality occurs in the pressure sensor 31, a negative or positive deviation continues to occur between the target value tPf and the pressure detection value Pf, and the deviation is accumulated over time, so that the integral term The absolute value increases. By determining whether or not there is a pressure abnormality in the common rail 21 based on the second determination value I that is the value of the integral term having such characteristics, the reliability of the abnormality determination of the common rail 21 is increased.

そのうえ、第2判定値Iに基づいて異常判定がなされる条件には、第2判定値Iが許容範囲外である状態が所定時間継続することが含まれる。すなわち、上記所定時間のうちに第2判定値Iの値が改善されない場合に第2判定値Iに基づく異常判定がなされる。これにより、第2判定値Iに基づく異常判定に対する信頼度が高まる。   In addition, the condition for making the abnormality determination based on the second determination value I includes that the state where the second determination value I is outside the allowable range continues for a predetermined time. That is, an abnormality determination based on the second determination value I is made when the value of the second determination value I is not improved within the predetermined time. Thereby, the reliability with respect to the abnormality determination based on the 2nd determination value I increases.

圧力異常判定装置は、第3判定処理において、ECU30の動作、サプライポンプ23の吐出量、これらが安定しているか否かを判断している。そして圧力異常判定装置は、第1判定処理及び第2判定処理において異常判定がなされ、且つ、ECU30の動作及びサプライポンプ23の吐出量が安定していると判定された場合に、コモンレール21に対する異常判定を確定する。すなわち、ECU30の動作が安定しており各種演算結果に対する信頼度が高いこと、また、サプライポンプ23の吐出量が安定しておりコモンレール21内の燃料圧力が安定していること、これらの条件が満たされているときにコモンレール21に対する異常判定を確定する。その結果、圧力推定値Pesの精度が高まることから、コモンレール21の異常判定に対する信頼度がより一層高まる。   In the third determination process, the pressure abnormality determination device determines the operation of the ECU 30, the discharge amount of the supply pump 23, and whether these are stable. The pressure abnormality determination device performs abnormality determination on the common rail 21 when abnormality determination is made in the first determination processing and the second determination processing, and it is determined that the operation of the ECU 30 and the discharge amount of the supply pump 23 are stable. Confirm the decision. That is, the operation of the ECU 30 is stable and the reliability with respect to various calculation results is high, the discharge amount of the supply pump 23 is stable, and the fuel pressure in the common rail 21 is stable. When it is satisfied, the abnormality determination for the common rail 21 is confirmed. As a result, since the accuracy of the pressure estimated value Pes is increased, the reliability with respect to the abnormality determination of the common rail 21 is further increased.

上記実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
(1)コモンレール21の燃料の増減量に関わる要素をパラメーターに含むモデルを構築し、このモデルに基づいて圧力推定値Pesが演算される。その結果、圧力推定値Pesに基づく判定結果に対する精度が高まる。
According to the above embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) A model including elements related to the amount of increase / decrease in fuel of the common rail 21 as a parameter is constructed, and the estimated pressure value Pes is calculated based on this model. As a result, the accuracy with respect to the determination result based on the estimated pressure value Pes increases.

(2)異常判定の条件には、圧力推定値Pesが許容範囲外である状態が継続することが含まれる。その結果、圧力推定値Pesに基づく異常判定に対する信頼度が高まる。
(3)異常判定の条件には、目標値tPfと圧力検出値Pfとの偏差に基づく積分項の値である第2判定値Iが許容範囲外であることが含まれる。その結果、コモンレール21の異常判定に対する信頼度がさらに高まる。
(2) The abnormality determination condition includes a state in which the estimated pressure value Pes is outside the allowable range. As a result, the reliability with respect to the abnormality determination based on the pressure estimated value Pes is increased.
(3) The abnormality determination condition includes that the second determination value I, which is the value of the integral term based on the deviation between the target value tPf and the pressure detection value Pf, is outside the allowable range. As a result, the reliability with respect to the abnormality determination of the common rail 21 is further increased.

(4)異常判定の条件には、第2判定値Iが許容範囲外である状態が継続することが含まれる。その結果、第2判定値Iに基づく異常判定に対する信頼度が高まる。
(5)異常判定の条件には、ECU30の動作及びサプライポンプ23の吐出量の安定が含まれる。その結果、コモンレール21の異常判定に対する信頼度が高まる。
(4) The abnormality determination condition includes a state in which the second determination value I is outside the allowable range. As a result, the reliability with respect to the abnormality determination based on the second determination value I is increased.
(5) The condition for abnormality determination includes the operation of the ECU 30 and the stability of the discharge amount of the supply pump 23. As a result, the reliability with respect to the abnormality determination of the common rail 21 is increased.

(6)第1判定値と第2判定値Iとによって圧力検出値Pfが常時監視される。そのため、圧力センサー31の圧力検出値Pfが徐々にずれた場合であっても、第1判定値と第2判定値Iとに基づいて圧力センサー31の異常を検出することが可能である。   (6) The pressure detection value Pf is constantly monitored by the first determination value and the second determination value I. Therefore, even if the pressure detection value Pf of the pressure sensor 31 is gradually shifted, it is possible to detect an abnormality of the pressure sensor 31 based on the first determination value and the second determination value I.

(7)コモンレール21における圧力異常の有無を判定する他の方法としては、電源系統や圧力の検出が完全に独立した複数の圧力センサーをコモンレール21に取り付ける。そして、これら複数の圧力センサーの検出値に基づいて検出値の確からしさを確認したうえで圧力センサーの検出値に基づいて圧力異常の有無を判定する方法がある。しかしながら、こうした方法を具体化すると、例えば配線やソフトウェアの構成等に起因してシステム全体の構成が複雑になってしまう。この点、上記圧力異常判定装置は、圧力センサー31とは別の圧力センサーをコモンレール21に設ける必要がないばかりか、判定に必要とされるパラメーターも例えば燃料噴射といった他の制御に用いられるパラメーターであるため、装置全体の構成が簡素化される。   (7) As another method for determining the presence or absence of pressure abnormality in the common rail 21, a plurality of pressure sensors whose detection of power supply system and pressure are completely independent are attached to the common rail 21. There is a method of determining the presence or absence of pressure abnormality based on the detection value of the pressure sensor after confirming the certainty of the detection value based on the detection value of the plurality of pressure sensors. However, when such a method is embodied, the configuration of the entire system becomes complicated due to, for example, wiring and software configurations. In this respect, the pressure abnormality determination device does not require a pressure sensor other than the pressure sensor 31 to be provided on the common rail 21, and parameters required for the determination are parameters used for other controls such as fuel injection, for example. Therefore, the configuration of the entire apparatus is simplified.

(8)上記構成によれば、コモンレール21に対して異常判定がなされると、コモンレール21に対する燃料の圧送量を制限する保護動作が行われる。これにより、電子制御式及び機械式を含めた圧力逃がし弁によらずに燃料圧力の過度な上昇が抑えられる。   (8) According to the above configuration, when an abnormality is determined for the common rail 21, a protection operation is performed to limit the amount of fuel pumped to the common rail 21. As a result, an excessive increase in fuel pressure can be suppressed regardless of the pressure relief valve including the electronic control type and the mechanical type.

(9)また、機械式の圧力逃がし弁が不要となることで圧力逃がし弁に接続される配管等も必要なくなるため、燃料噴射システムの簡素化及びコストの低減が図られる。
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・第3判定部48は、バッテリーの出力電圧E、エンジン回転数Ne、及び冷却水温度Twの少なくとも1つに基づいて、第3フラグF3の値を設定してもよい。
(9) Further, since a mechanical pressure relief valve is not required, piping and the like connected to the pressure relief valve are not required, so that the fuel injection system can be simplified and the cost can be reduced.
In addition, the said embodiment can also be suitably changed and implemented as follows.
The third determination unit 48 may set the value of the third flag F3 based on at least one of the battery output voltage E, the engine speed Ne, and the coolant temperature Tw.

・第3判定部48は、コモンレール21内の燃料圧力に関わる要素に基づいて第3フラグF3の値を設定すればよい。そのため、第3判定部48は、バッテリーの出力電圧E、エンジン回転数Ne、及び冷却水温度Tw以外の情報に基づいて第3フラグF3を設定してもよい。この情報としては、例えば、サプライポンプ23が複数の制御モードを有するときにはその制御モード、減圧弁26の開閉状態、その他エンジン10の運転状態に関わる各種検出値、これらが挙げられる。   -The 3rd determination part 48 should just set the value of the 3rd flag F3 based on the element in connection with the fuel pressure in the common rail 21. FIG. Therefore, the third determination unit 48 may set the third flag F3 based on information other than the battery output voltage E, the engine speed Ne, and the coolant temperature Tw. As this information, for example, when the supply pump 23 has a plurality of control modes, the control mode, the open / close state of the pressure reducing valve 26, and other various detection values related to the operating state of the engine 10, etc.

・第3判定部48が割愛されてもよい。こうした構成においては、第1判定処理及び第2判定処理の双方において異常判定がなされた場合に、コモンレール21に対する異常判定が確定する。   -The 3rd determination part 48 may be omitted. In such a configuration, when an abnormality determination is made in both the first determination process and the second determination process, the abnormality determination for the common rail 21 is finalized.

・第2判定部46は、第2判定値Iが許容範囲外であることを以て第2フラグF2の値を「1」に設定してもよい。
・第2判定部46が割愛されてもよい。こうした構成においては、第1判定処理及び第3判定処理の判定結果に基づいて、コモンレール21に対する異常判定が確定する。
The second determination unit 46 may set the value of the second flag F2 to “1” because the second determination value I is outside the allowable range.
-The 2nd determination part 46 may be omitted. In such a configuration, the abnormality determination for the common rail 21 is determined based on the determination results of the first determination process and the third determination process.

・第2判定部46及び第3判定部48が割愛されてもよい。こうした構成においては、第1判定処理の判定結果に基づいてコモンレール21に対する異常判定が確定する。
・第1判定部44は、圧力推定値Pesが許容範囲外であることを以て第1フラグF1の値を「1」に設定してもよい。
-The 2nd determination part 46 and the 3rd determination part 48 may be omitted. In such a configuration, the abnormality determination for the common rail 21 is determined based on the determination result of the first determination process.
The first determination unit 44 may set the value of the first flag F1 to “1” because the estimated pressure value Pes is outside the allowable range.

・モデルにおいて、サプライポンプ23の駆動量を示すパラメーターは、エンジン回転数Neに代えて、例えば、サプライポンプ23の駆動軸の回転数そのものであってもよいし、サプライポンプ23が電動式である場合には消費電力であってもよい。   In the model, the parameter indicating the drive amount of the supply pump 23 may be, for example, the rotational speed of the drive shaft of the supply pump 23 instead of the engine rotational speed Ne, or the supply pump 23 is an electric type. In some cases, it may be power consumption.

・モデルにおいて、上述したパラメーター以外のパラメーターとしては、例えば、減圧弁26の開閉状態を示す値、エンジンオイルの温度、コモンレール21における燃料の温度等が挙げられる。減圧弁26の開閉状態を示す値については、減圧弁26が開閉式の弁である場合には開状態であるか否かに基づく値、減圧弁26が開度調整可能な弁である場合には開度に基づく値、これらがパラメーターとして設定される。コモンレール21における燃料の温度がパラメーターとして設定される場合には、コモンレール21における燃料について動粘度などの情報が得られることで圧力推定値Pesの精度も高まる。   In the model, parameters other than those described above include, for example, a value indicating the open / close state of the pressure reducing valve 26, the temperature of the engine oil, the temperature of the fuel in the common rail 21, and the like. The value indicating the open / close state of the pressure reducing valve 26 is a value based on whether or not the pressure reducing valve 26 is in an open state when the pressure reducing valve 26 is an open / closed valve, and when the pressure reducing valve 26 is a valve whose opening degree can be adjusted. Is a value based on the opening, and these are set as parameters. When the temperature of the fuel in the common rail 21 is set as a parameter, the accuracy of the pressure estimated value Pes is increased by obtaining information such as kinematic viscosity for the fuel in the common rail 21.

・ECU30は、圧力推定値Pesをコモンレール21に対する異常判定のみならず他の用途に用いてもよい。例えば、ECU30は、保護動作において、コモンレール21内の圧力を圧力推定値Pesとして燃料噴射弁22を駆動してもよい。また例えば、ECU30は、保護動作において、圧力推定値Pesに基づいて減圧弁26の開閉を行ってもよいし、圧力推定値Pesに基づいて制御弁25のフィードバック制御を行ってもよい。   The ECU 30 may use the estimated pressure value Pes not only for abnormality determination with respect to the common rail 21 but also for other uses. For example, the ECU 30 may drive the fuel injection valve 22 using the pressure in the common rail 21 as the estimated pressure value Pes in the protection operation. Further, for example, the ECU 30 may open and close the pressure reducing valve 26 based on the estimated pressure value Pes in the protection operation, or may perform feedback control of the control valve 25 based on the estimated pressure value Pes.

・目標値tPfは、一定の値に限らず、例えばエンジン回転数Ne及び目標噴射量Qfに基づいて演算される値であってもよい。この場合、第1判定部44は、圧力推定値Pesと目標値tPfとの乖離を演算し、その演算した乖離と当該乖離について設定される許容範囲とに基づいて判定する。   The target value tPf is not limited to a constant value, and may be a value calculated based on, for example, the engine speed Ne and the target injection amount Qf. In this case, the first determination unit 44 calculates a divergence between the estimated pressure value Pes and the target value tPf, and determines based on the calculated divergence and an allowable range set for the divergence.

F1…第1フラグ、F2…第2フラグ、F3…第3フラグ、10…ディーゼルエンジン、11…気筒、20…燃料噴射システム、21…コモンレール、22…燃料噴射弁、23…サプライポンプ、24…燃料タンク、25…制御弁、26…減圧弁、30…ECU、31…圧力センサー、32…燃料温度センサー、33…開度センサー、34…回転数センサー、35…冷却水温度センサー、36…アクセルセンサー、37…電圧センサー、40…噴射制御部、41…開度制御部、42…減圧弁制御部、43…推定部、44…第1判定部、45…第1カウンター、46…第2判定部、47…第2カウンター、48…第3判定部、49…異常判定部、50…ランプ駆動部、51…警報ランプ。   F1 ... 1st flag, F2 ... 2nd flag, F3 ... 3rd flag, 10 ... Diesel engine, 11 ... Cylinder, 20 ... Fuel injection system, 21 ... Common rail, 22 ... Fuel injection valve, 23 ... Supply pump, 24 ... Fuel tank, 25 ... Control valve, 26 ... Pressure reducing valve, 30 ... ECU, 31 ... Pressure sensor, 32 ... Fuel temperature sensor, 33 ... Opening sensor, 34 ... Revolution sensor, 35 ... Coolant temperature sensor, 36 ... Accelerator Sensor 37, voltage sensor 40, injection control unit 41 opening control unit 42 pressure reducing valve control unit 43 estimation unit 44 first determination unit 45 first counter 46 second determination Reference numeral 47: second counter 48: third determination section 49: abnormality determination section 50: lamp driving section 51: alarm lamp

Claims (5)

燃料を圧送するサプライポンプと、
前記サプライポンプの圧送量を制御する制御弁と、
前記サプライポンプが圧送した燃料を蓄えるコモンレールと、
前記コモンレール内の燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記コモンレールにおける燃料の圧力である燃料圧力を検出する圧力センサーと、
を備えて前記圧力センサーの検出値が目標値となるように前記制御弁の開度をフィードバック制御する燃料噴射システムに適用され、前記コモンレールにおける圧力異常の有無を判定するコモンレールの圧力異常判定装置であって、
前記サプライポンプの駆動量、前記制御弁の開度、前記サプライポンプが圧送する燃料の温度、及び、前記燃料噴射弁が噴射する燃料の目標噴射量をパラメーターとする多変量解析から構築された前記燃料圧力を表すモデルと、前記パラメーターの取得値とを用い、前記燃料圧力を推定する推定部と、
前記推定部による推定値と前記目標値との乖離が許容範囲外であることを条件の1つとして前記コモンレールに対する異常判定を行う判定部と、を備える
コモンレールの圧力異常判定装置。
A supply pump that pumps fuel,
A control valve for controlling the pumping amount of the supply pump;
A common rail for storing fuel pumped by the supply pump;
A fuel injection valve for injecting fuel in the common rail;
A pressure sensor that detects a fuel pressure that is a pressure of the fuel in the common rail;
A common rail pressure abnormality determination device that determines whether or not there is a pressure abnormality in the common rail, and is applied to a fuel injection system that feedback-controls the opening of the control valve so that the detected value of the pressure sensor becomes a target value. There,
Constructed from the multivariate analysis using as parameters the drive amount of the supply pump, the opening of the control valve, the temperature of the fuel pumped by the supply pump, and the target injection amount of fuel injected by the fuel injection valve An estimation unit that estimates the fuel pressure using a model representing fuel pressure and an acquired value of the parameter;
A common rail pressure abnormality determination device comprising: a determination unit that performs abnormality determination on the common rail on the condition that a deviation between an estimated value by the estimation unit and the target value is outside an allowable range.
前記判定部は、
前記乖離が前記許容範囲外である状態が所定時間継続していることを前記条件に含む
請求項1に記載のコモンレールの圧力異常判定装置。
The determination unit
The common rail pressure abnormality determination device according to claim 1, wherein the condition includes a state where the deviation is outside the allowable range for a predetermined time.
前記判定部は、
前記フィードバック制御において算出される積分項の値が許容範囲外であることを前記条件に含む
請求項1または2に記載のコモンレールの圧力異常判定装置。
The determination unit
The common rail pressure abnormality determination device according to claim 1, wherein the condition includes that an integral term value calculated in the feedback control is outside an allowable range.
前記判定部は、
前記積分項の値が前記許容範囲外である状態が所定時間継続していることを前記条件に含む
請求項3に記載のコモンレールの圧力異常判定装置。
The determination unit
The common rail pressure abnormality determination device according to claim 3, wherein the condition includes a state in which the value of the integral term is outside the allowable range for a predetermined time.
前記判定部は、
バッテリーの出力電圧、エンジン回転数、及び、エンジンを冷却する冷却水温度の少なくとも1つに基づいて、前記燃料圧力が安定しているか否かを判定し、前記燃料圧力が安定していることを前記条件に含む
請求項1〜4のいずれか一項に記載のコモンレールの圧力異常判定装置。
The determination unit
It is determined whether or not the fuel pressure is stable based on at least one of a battery output voltage, an engine speed, and a coolant temperature for cooling the engine, and the fuel pressure is stable. The common rail pressure abnormality determination device according to any one of claims 1 to 4, which is included in the condition.
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