專利名稱：燃料噴射閥的異常判定裝置及燃料噴射閥的異常判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料噴射閥的異常判定裝置，尤其是涉及判定對于內(nèi)燃機(jī)的多個氣缸分別設(shè)置的燃料噴射閥中的開啟粘固的發(fā)生的異常判定裝置及燃料噴射閥的異常判定方法。
背景技術(shù)：
作為判定燃料噴射閥保持為開閥而處于未閉閥的狀態(tài)的開啟粘固的發(fā)生的方法， 已知有如下的判定方法監(jiān)視共軌或輸送管內(nèi)的燃料的壓力即軌壓的變化、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，基于它們的變化形態(tài)，檢測是否違反閉閥指令而繼續(xù)噴射燃料，從而判定噴射閥發(fā)生開啟粘固。然而，在此種方法中，由于從發(fā)生開啟粘固到由于其影響而在軌壓、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生變動為止無法判定開啟粘固的發(fā)生，因此在判定發(fā)生開啟粘固之前會花費時間。另外，在對于多個氣缸分別設(shè)置的燃料噴射閥中，難以判別哪個噴射閥發(fā)生了開啟粘固。因此，在專利文獻(xiàn)1所記載的燃料噴射閥的異常判定裝置中，在對于多個氣缸分別設(shè)置的噴射閥上分別設(shè)置檢測向該噴射閥供給的燃料的壓力的壓力傳感器。并且，對每一個噴射閥監(jiān)視與噴射相伴的燃料壓力的變化，基于該變化形態(tài)來判定各噴射閥的異常。根據(jù)此種結(jié)構(gòu)，與噴射閥的開閉相伴的燃料壓力的小變動也能夠由設(shè)置于各噴射閥的壓力傳感器來迅速地檢測。因此，例如，雖然與燃料噴射的結(jié)束相伴的燃料壓力應(yīng)該上升但檢測到該噴射閥中的燃料壓力未上升時，基于此而能夠判定該噴射閥產(chǎn)生了開啟粘固。即，與基于軌壓、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而判定發(fā)生開啟粘固的情況相比，能夠迅速地判定開啟粘固的發(fā)生，并且能夠容易地判別哪個噴射閥發(fā)生了開啟粘固。專利文獻(xiàn)1 日本特開2009-85164號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，如上所述，在雖然燃料噴射結(jié)束但檢測到該噴射閥中的燃料壓力未上升時， 基于此立即判定開啟粘固的發(fā)生時，可能會產(chǎn)生向燃料壓力的檢測值的噪音的重疊等引起而產(chǎn)生對發(fā)生了開啟粘固的誤判定。另外，為了抑制此種誤判定的產(chǎn)生而變更燃料壓力的判定閾值等來使開啟粘固判定難于進(jìn)行時，雖然實際上發(fā)生了開啟粘固，但無法進(jìn)行開啟粘固判定。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制誤判定的發(fā)生并能夠迅速且高精度地判定開啟粘固的發(fā)生的燃料噴射閥的異常判定裝置及燃料噴射閥的異常判定方法。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài)，提供一種判定多個燃料噴射閥的異常的異常判定裝置。異常判定裝置具備壓力傳感器和判定部。對內(nèi)燃機(jī)的多個氣缸分別設(shè)置多個燃料噴射閥。壓力傳感器分別設(shè)置于所述燃料噴射閥。壓力傳感器檢測向?qū)?yīng)的燃料噴射閥供給的燃料的壓力。判定部基于由所述壓力傳感器檢測出的燃料的變化形態(tài)來判定所述燃料噴射閥的異常。判定部基于噴射了燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)和未噴射燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)來判定在噴射了燃料的燃料噴射閥發(fā)生了開啟粘固。根據(jù)本發(fā)明的第二形態(tài)，提供一種判定多個燃料噴射閥的異常的方法。對內(nèi)燃機(jī)的多個氣缸分別設(shè)置多個燃料噴射閥。該方法具備利用分別設(shè)置于所述燃料噴射閥的壓力傳感器來檢測向?qū)?yīng)的燃料噴射閥供給的燃料的壓力的工序；確認(rèn)在由設(shè)置于噴射了燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到該燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升的工序；確認(rèn)在由設(shè)置于未噴射燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到噴射了燃料的燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升的工序；及基于確認(rèn)了在噴射了燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)及未噴射燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)這雙方中未觀察到噴射了燃料的燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升這一情況，來判定在噴射了燃料的燃料噴射閥發(fā)生了開啟粘固的工序。


圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的燃料噴射裝置的簡要結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是圖1的燃料噴射裝置的燃料噴射閥的剖視圖。圖3是表示噴射了燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)與未噴射燃料的其他的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)的關(guān)系的時序圖。圖4是表示圖1的燃料噴射裝置的開啟粘固判定處理的一連串的處理的流程的流程圖。
具體實施例方式以下，參照圖1 4說明將本發(fā)明的燃料噴射閥的異常判定裝置適用于柴油機(jī)的燃料噴射裝置的一實施方式。如圖1所示，本實施方式的燃料噴射裝置相對于柴油機(jī)的各氣缸具備各1個、總計 4個燃料噴射閥20。各燃料噴射閥20分別經(jīng)由分支通路31a而與共軌34連接。共軌34經(jīng)由供給通路31b而與燃料罐32連接，在供給通路31b的中途設(shè)有燃料泵33。由此，由該燃料泵33壓送的燃料被蓄積在共軌34內(nèi)，且經(jīng)由共軌34及分支通路31a 而向各燃料噴射閥20供給。另外，在各燃料噴射閥20連接有返回通路35。返回通路35與燃料罐32連接，從燃料噴射閥20未噴射的燃料的一部分通過該返回通路35而返回至燃料罐32。如此構(gòu)成的本實施方式的燃料噴射裝置由集中地控制柴油機(jī)的電子控制單元 40(判定部)控制。在電子控制單元40連接有檢測內(nèi)燃機(jī)冷卻水溫THW的水溫傳感器41、 檢測內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速NE的轉(zhuǎn)速傳感器42、檢測柴油機(jī)的吸入空氣量GA的吸氣量傳感器43、檢測車速SPD的車速傳感器44、及檢測駕駛員對油門踏板的踏下量(加速器操作量)ACCP的油門踏板踏下量傳感器(加速器操作量傳感器)45等。另外，如圖1所示，在各燃料噴射閥20分別設(shè)有檢測向燃料噴射閥20供給的燃料的壓力即燃料壓力PQ的壓力傳感器46，在電子控制單元40上也分別連接有該壓力傳感器 46。電子控制單元40取入從這些各種傳感器41 46輸出的信號，并基于該信號進(jìn)行各種運算。并且，根據(jù)該運算結(jié)果，電子控制單元40執(zhí)行燃料噴射控制。例如，電子控制單元40基于吸入空氣量GA、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速NE、燃料壓力PQ、加速器操作量ACCP等，選擇噴射模式，以成為符合該噴射模式的噴射時期及噴射量的方式分別算出各燃料噴射閥20的開閉時期的目標(biāo)值。并且，電子控制單元40對應(yīng)于這些目標(biāo)值而向各燃料噴射閥20輸出開閥指令及閉閥指令作為噴射指令，分別對各燃料噴射閥20進(jìn)行開閉驅(qū)動。由此，以適合于該每一時刻的內(nèi)燃機(jī)運轉(zhuǎn)狀態(tài)的噴射模式從各燃料噴射閥20噴射符合該內(nèi)燃機(jī)運轉(zhuǎn)狀態(tài)的量的燃料。需要說明的是，在本實施方式的燃料噴射裝置中，預(yù)先設(shè)定將主噴射、先導(dǎo)噴射、 后噴射等組合而成的多個噴射模式并存儲在電子控制單元40中，在進(jìn)行燃料噴射控制時， 從預(yù)先存儲的噴射模式中選擇適合于該每一時刻的內(nèi)燃機(jī)運轉(zhuǎn)狀態(tài)的噴射模式。接下來，參照圖2，說明本實施方式的燃料噴射閥20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及壓力傳感器46 的安裝位置。需要說明的是，圖2是本實施方式的燃料噴射閥20的剖視圖。如圖2的下側(cè)所示，在燃料噴射閥20的殼體21的內(nèi)部形成有收容針閥22的收容空間21a。另外，在殼體21的前端部設(shè)有貫通殼體21而與外部連通的噴孔21b。在收容空間21a中收容有沿其軸向即圖2中的上下方向能夠滑動的針閥22。另夕卜，在收容空間21a連接有與分支通路31a連通的導(dǎo)入通路21c，該分支通路31a與共軌34 連接，從共軌34供給的燃料通過該導(dǎo)入通路21c而被導(dǎo)入到收容空間21a。如圖2的上側(cè)所示，壓力傳感器46設(shè)置在燃料噴射閥20的上部，并且檢測該導(dǎo)入通路21c內(nèi)的燃料的壓力作為燃料壓力PQ。需要說明的是，如圖2所示，針閥22被彈簧23朝著圖2的下方始終施力。并且， 如圖2所示，針閥22的前端部落座于殼體21的前端側(cè)的內(nèi)周面時，停止從收容空間21a向噴孔21b的燃料的導(dǎo)入，停止燃料的噴射。在殼體21內(nèi)的針閥22的后端側(cè)的部分設(shè)有背壓室21d。如圖2所示，該背壓室 21d經(jīng)由控制室21e而與收容空間21a連通。在控制室21e設(shè)有與排出通路21g連通的排出孔21f，該排出通路21g與返回通路 35連接，在控制室21e收容有對該排出孔21f進(jìn)行閉塞的控制閥24。需要說明的是，控制閥24由彈簧25向閉塞排出孔21f的方向始終施力。在殼體21內(nèi)的隔著排出孔21f而與控制閥24對置的位置上設(shè)置有壓電元件促動器26，該壓電元件促動器26是將因壓電效果而進(jìn)行伸縮的壓電元件層疊而形成的。壓電元件促動器26的前端部26a在排出孔21f的內(nèi)部與控制閥24抵接。壓電元件促動器26是通過向未圖示的驅(qū)動電路充電電荷而伸長，另一方面通過將蓄積在驅(qū)動電路中的電荷釋放而收縮的促動器，根據(jù)由電子控制單元40控制的驅(qū)動電流而伸縮。在驅(qū)動電路中未蓄積電荷時，壓電元件促動器26收縮，如圖2所示，控制閥24由彈簧25的作用力保持在閉塞排出孔21f的位置。由此，通過導(dǎo)入通路21c而被導(dǎo)入的燃料向收容空間21a、控制室21e、背壓室21d填充，作用在針閥22的收容空間21a側(cè)的部分的燃料的壓力和作用在該針閥22的背壓室21d側(cè)的部分的燃料的壓力均保持為高的狀態(tài)。此時，作用在針閥22的收容空間21a側(cè)的部分的燃料的壓力與作用在針閥22的背壓室21d側(cè)的部分的燃料的壓力之間不產(chǎn)生大的差，因此針閥22通過彈簧23的作用力而保持為落座于殼體21的狀態(tài)。
在從燃料噴射閥20噴射燃料時，電子控制單元40作為開閥指令而以向壓電元件促動器26的驅(qū)動電路充電電荷的方式操作驅(qū)動電流。其結(jié)果是，壓電元件促動器26伸長， 由壓電元件促動器26的前端部26a按壓的控制閥24克服彈簧25的作用力而向開閥側(cè)位移，經(jīng)由排出孔21f而將控制室2Ie和排出通路2Ig連通。如此將控制室2Ie和排出通路 21g連通時，與控制室21e連通的背壓室21d的燃料和控制室21e的燃料一起通過排出通路 21g而向返回通路35排出，背壓室21d的燃料的壓力下降。如此背壓室21d的燃料的壓力下降時，作用于針閥22的燃料的壓力的平衡破壞，針閥22克服彈簧23的作用力而向使背壓室21d的容積減少的方向即圖2的上方位移。由于針閥22如此位移，而燃料通過在針閥 22的前端與殼體21的前端側(cè)的內(nèi)周面之間產(chǎn)生的間隙從收容空間21a向噴孔21b流入，從噴孔21b噴射到對應(yīng)的氣缸內(nèi)。另一方面，在使燃料的噴射停止時，電子控制單元40作為閉閥指令而以從壓電元件促動器26的驅(qū)動電路釋放電荷的方式操作驅(qū)動電流。其結(jié)果是，壓電元件促動器26收縮，由壓電元件促動器26的前端部26a按壓的控制閥24通過彈簧25的作用力而向閉閥側(cè)位移，排出孔21f被控制閥24閉塞。由于排出孔21f如此被閉塞，而從控制室21e及背壓室21d向返回通路35的燃料的排出停止，背壓室21d的燃料的壓力上升，針閥22向使背壓室21d的容積增大的方向即圖2的下方位移。這樣針閥22位移，且針閥22的前端部落座于殼體21的前端部的內(nèi)周面，由此，從收容空間21a向噴孔21b的燃料的導(dǎo)入停止，從而燃料的噴射停止。接著，參照圖3，說明利用設(shè)置于各燃料噴射閥20的壓力傳感器46檢測出的燃料壓力PQ的變化形態(tài)。需要說明的是，圖3是表示噴射了燃料的燃料噴射閥20中的燃料壓力PQ的變化形態(tài)與未噴射燃料的其他的燃料噴射閥20中的燃料壓力PQ的變化形態(tài)的關(guān)系的時序圖。通過燃料噴射控制而對4個燃料噴射閥20中的1個作出噴射指令，如圖3的上段所示進(jìn)行驅(qū)動電流的充電及放電時，與此相伴，如上所述被作出了噴射指令的燃料噴射閥 20的針閥22被驅(qū)動，從而對燃料噴射閥20進(jìn)行開閉。當(dāng)打開燃料噴射閥20時，從該燃料噴射閥20噴射燃料，由設(shè)置于噴射了燃料的燃料噴射閥20的壓力傳感器46檢測出的燃料壓力PQ如圖3的中段所示下降了噴射了的燃料的量(時刻tl t2)。并且，當(dāng)燃料噴射閥20關(guān)閉時，燃料的噴射停止，因此燃料壓力 PQ的下降停止，伴隨著從共軌34的燃料的供給而燃料壓力PQ上升，燃料壓力PQ恢復(fù)到接近原來水準(zhǔn)的水準(zhǔn)(時刻t2 t3)。需要說明的是，從操作驅(qū)動電流起到燃料噴射閥20的針閥22位移并噴射燃料為止伴隨少許的延遲。因此，如圖3所示，燃料壓力PQ相對于驅(qū)動電流的變化伴隨著少許的延遲而變動。另外，由于與燃料噴射相伴的此種燃料壓力PQ的變動的影響，而在剛進(jìn)行了燃料噴射之后的燃料壓力PQ會產(chǎn)生圖3的中段右側(cè)所示的脈動(時刻t3 )。需要說明的是，該脈動隨著時間的經(jīng)過而逐漸收斂于規(guī)定的值。另外，未通過燃料噴射控制作出噴射指令、而由設(shè)置于未噴射燃料的其他的燃料噴射閥20的壓力傳感器46所檢測到的燃料壓力PQ受到上述的燃料噴射引起的共軌34內(nèi)的燃料壓力的下降的影響而如圖3的下段所示那樣變動。具體而言，伴隨著與上述的燃料噴射相伴的共軌34內(nèi)的燃料壓力的下降而由壓力傳感器46檢測到的燃料壓力PQ下降(時刻t4 t5)。然后，伴隨著與燃料噴射的停止相伴的共軌34內(nèi)的燃料壓力的上升而燃料壓力PQ上升，恢復(fù)至與噴射前的水準(zhǔn)大致相等的水準(zhǔn)(時刻t5 t6)。需要說明的是，在任一個燃料噴射閥20中，在從執(zhí)行燃料噴射起到將所述燃料噴射的影響引起的壓力變動傳播到經(jīng)由共軌34連接的其他的燃料噴射閥20之前會花費少許的時間。因此，在未噴射燃料的其他的燃料噴射閥20中的燃料壓力PQ發(fā)生上述的燃料噴射的影響引起的變動之前如圖3所示會伴隨著少許的延遲。另外，即使是由設(shè)置于未噴射燃料的其他的燃料噴射閥20的壓力傳感器46檢測到的燃料壓力PQ，在剛進(jìn)行燃料噴射之后也會如圖3的下段右側(cè)所示產(chǎn)生因燃料壓力PQ的變動的影響引起的脈動(時刻t6 )。然而，伴隨著燃料噴射的執(zhí)行而在針閥22等的可動部分混入異物，由此產(chǎn)生燃料噴射閥20保持開閥狀態(tài)而不閉閥的開啟粘固時，雖然作出閉閥指令而進(jìn)行驅(qū)動電流的放電，但是持續(xù)噴射燃料。因此，在發(fā)生如此的開啟粘固時，如圖3的中段及下段的雙點劃線所示，由各壓力傳感器46檢測出的燃料壓力PQ未朝向噴射前的水準(zhǔn)上升而持續(xù)下降。因此，在雖然進(jìn)行驅(qū)動電流的放電并作出閉閥指令但在由各壓力傳感器46檢測到的燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到相伴著閉閥的壓力上升時，推定為違反閉閥指令而燃料噴射閥20持續(xù)開閥。即這種情況下推定為在燃料噴射閥20產(chǎn)生了開啟粘固。在本實施方式的燃料噴射裝置中，利用該關(guān)系執(zhí)行開啟粘固判定處理，該開啟粘固判定處理基于由設(shè)置于各燃料噴射閥20的壓力傳感器46檢測到的燃料壓力PQ的變化形態(tài)來判定在燃料噴射閥20發(fā)生了開啟粘固。以下，參照圖4，說明本實施方式的開啟粘固判定處理。需要說明的是，圖4是表示開啟粘固判定處理的一連串的處理的流程的流程圖。該開啟粘固判定處理在每當(dāng)從各燃料噴射閥20噴射燃料時利用電子控制單元40反復(fù)執(zhí)行。需要說明的是，電子控制單元40在燃料噴射執(zhí)行后參照與該燃料噴射相伴的燃料壓力PQ的變化形態(tài)，將伴隨著內(nèi)燃機(jī)運轉(zhuǎn)而從各壓力傳感器46輸出的燃料壓力PQ的值依次存儲在存儲器中以能夠在下一次的燃料噴射時修正各目標(biāo)值。在本實施方式的開啟粘固判定處理中，參照存儲在存儲器中的燃料壓力PQ的變化形態(tài)來判定在燃料噴射閥20發(fā)生了開啟粘固。具體而言，電子控制單元40在任一燃料噴射閥20中執(zhí)行燃料噴射時，執(zhí)行圖4所示的開啟粘固判定處理。并且，首先在步驟SlOO中，讀出由設(shè)置于噴射了燃料的燃料噴射閥20的壓力傳感器46檢測到的燃料壓力PQ的變化形態(tài)，確認(rèn)在讀出的燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到與燃料噴射閥20的閉閥相伴的壓力上升。需要說明的是，作為確認(rèn)在燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到與燃料噴射閥20 的閉閥相伴的壓力上升的方法，可以采用各種方法。在本實施方式的開啟粘固判定處理中， 判定噴射了燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ在作出了閉閥指令后是否成為第一閾值X 以下，并基于該判定結(jié)果來確認(rèn)未觀察到壓力上升。S卩，在本實施方式的開啟粘固判定處理中，電子控制單元40參照讀出的燃料壓力 PQ的變化形態(tài)，并且判定在作出了閉閥指令之后燃料壓力PQ是否成為第一閾值X以下。并且，如圖3的中段的實線所示，在燃料壓力PQ未成為第一閾值X以下時，電子控制單元40 判定在該燃料壓力PQ的變化形態(tài)中觀察到與閉閥相伴的壓力上升。另一方面，如圖3的中段的雙點劃線所示，在作出了閉閥指令后燃料壓力PQ成為第一閾值X以下時，基于此，電子
8控制單元40判定在該燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到與閉閥相伴的壓力上升。需要說明的是，第一閾值X只要如下設(shè)定其大小即可能夠基于在作出閉閥指令后燃料壓力PQ成為該第一閾值X以下來判定在閉閥指令后燃料壓力PQ也持續(xù)下降。因此， 在本實施方式中，將第一閾值X設(shè)定成小于由與燃料噴射相伴的燃料噴射閥20的開閥期間推定的該燃料噴射閥20中的燃料壓力PQ的最小值的值，也就是說，小于圖3的中段所示將燃料噴射閥20正常關(guān)閉時的燃料壓力PQ的最小值即最小燃料壓力Pl的值。需要說明的是，越是將第一閾值X設(shè)定成接近最小燃料壓力Pl的值，越容易作出未觀察到壓力上升的判定。在步驟SlOO中，當(dāng)作出在噴射了燃料的燃料噴射閥20中的燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到與閉閥相伴的壓力上升的判定時(在步驟SlOO中為是)，向步驟S200前進(jìn)。并且，電子控制單元40讀出在未噴射燃料的其他的3個燃料噴射閥20中的、下一個要噴射燃料的燃料噴射閥20上設(shè)置的壓力傳感器46所檢測到的燃料壓力PQ的變化形態(tài)，并確認(rèn)在讀出的燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到與噴射燃料的燃料噴射閥20的閉閥相伴的壓力上升。如此參照未噴射燃料的3個燃料噴射閥20中的、下一個要噴射燃料的燃料噴射閥 20的燃料壓力PQ的變化形態(tài)來確認(rèn)未觀察到與閉閥相伴的壓力上升的理由是因為，在噴射了燃料的燃料噴射閥20的下一個要噴射燃料的燃料噴射閥20中由壓力傳感器46檢測到的燃料壓力PQ最穩(wěn)定。即，噴射了燃料的燃料噴射閥20的下一個噴射燃料的燃料噴射閥20是在對于各氣缸分別設(shè)置的燃料噴射閥20中距上一次噴射燃料經(jīng)過了最長時間的噴射閥。因此，在噴射了燃料的燃料噴射閥20的下一個要噴射燃料的燃料噴射閥20中，與該燃料噴射閥20的上一次的噴射相伴的燃料壓力PQ的脈動收斂，由設(shè)置于該燃料噴射閥20 的壓力傳感器46檢測出的燃料壓力PQ的檢測值穩(wěn)定。需要說明的是，在本實施方式的開啟粘固判定處理中，判定噴射了燃料的燃料噴射閥20的下一個要噴射燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ是否在作出了閉閥指令后成為第二閾值Y以下，基于該判定結(jié)果來確認(rèn)未觀察到壓力上升。S卩，在本實施方式的開啟粘固判定處理中，參照讀出的燃料壓力PQ的變化形態(tài)， 判定在作出了閉閥指令后燃料壓力PQ是否成為第二閾值Y以下，如圖3的下段的實線所示，在未成為第二閾值Y以下時，判定在該燃料壓力PQ的變化形態(tài)中觀察到與閉閥相伴的壓力上升。另一方面，如圖3的蛇管的雙點劃線所示，在作出了閉閥指令后燃料壓力PQ成為第二閾值Y以下時，基于此，判定在該燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到與閉閥相伴的壓力上升。需要說明的是，第二閾值Y與上述第一閾值X同樣地，只要如下設(shè)定其大小即可 能夠基于在作出了閉閥指令后燃料壓力PQ成為該第二閾值Y以下來判定在閉閥指令后燃料壓力PQ也持續(xù)下降。因此，在本實施方式中，將第二閾值Y設(shè)定為小于由伴隨著燃料噴射的燃料噴射閥20的開閥期間所推定的該燃料壓力PQ的最小值的值，也就是說，小于圖3 的下段所示燃料噴射閥20正常閉閥時的燃料壓力PQ的最小值即最小燃料壓力P2的值。需要說明的是，將第二閾值Y越是設(shè)定成接近最小燃料壓力P2的值，越容易作出未觀察到壓力上升的判定。當(dāng)在步驟S200中作出了在噴射了燃料的燃料噴射閥20的下一個要噴射燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到與閉閥相伴的壓力上升的判定時(在步驟S200中為是)，向步驟S300前進(jìn)。并且，在步驟S300中，電子控制單元40判定在噴射了燃料的燃料噴射閥20發(fā)生了開啟粘固，將該判定結(jié)果作為異常判定值存儲在存儲器中。如此，判定發(fā)生了開啟粘固時，電子控制單元40暫時結(jié)束該處理。另一方面，在步驟SlOO中作出了在噴射了燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的變化形態(tài)中觀察到與閉閥相伴的壓力上升的判定時(在步驟SlOO中為否)，電子控制單元 40跳過步驟S200及步驟S300而暫時結(jié)束該處理。另外，在步驟SlOO中雖然作出了未觀察到閉閥引起的壓力上升的判定(在步驟 SlOO中為是)，但在步驟S200中作出了觀察到閉閥引起的壓力上升的判定時(在步驟S200 中為否)，電子控制單元40跳過步驟S300，暫時結(jié)束該處理。S卩，在本實施方式的開啟粘固判定處理中，以在步驟SlOO及步驟S200這雙方確認(rèn)未觀察到閉閥引起的壓力上升的情況為條件，來判定在噴射了燃料的燃料噴射閥20發(fā)生了開啟粘固。在本實施方式的燃料噴射裝置中，通過此種開啟粘固判定處理，基于由設(shè)置于各燃料噴射閥20的壓力傳感器46檢測到的燃料壓力PQ，而判定在噴射了燃料的燃料噴射閥 20是否發(fā)生了開啟粘固。本實施方式具有以下的優(yōu)點。(1)不僅參照噴射了燃料的燃料噴射閥20中的燃料壓力PQ的變化形態(tài)，還參照未噴射燃料的燃料噴射閥20中的燃料壓力PQ的變化形態(tài)，在此基礎(chǔ)上，判定在噴射了燃料的燃料噴射閥20是否發(fā)生了開啟粘固。因此，從由各個壓力傳感器46檢測到的燃料壓力 PQ的變化形態(tài)來綜合性地判定是否發(fā)生了開啟粘固，所以會抑制噪音向壓力傳感器46的檢測值的重疊等引起的開啟粘固的誤判定的發(fā)生。另外，可以不必像僅基于噴射了燃料的燃料噴射閥20中的燃料壓力PQ的變化形態(tài)來判定燃料噴射閥20的開啟粘固的異常判定裝置那樣，為了抑制開啟粘固的誤判定而變更燃料壓力PQ的判定閾值等使開啟粘固判定難以作出。因此，在發(fā)生開啟粘固時能夠迅速地進(jìn)行是否發(fā)生了開啟粘固的判定。即，能夠抑制開啟粘固的誤判定的發(fā)生，并迅速且高精度地判定開啟粘固的發(fā)生。(2)以對在噴射了燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的變化形態(tài)和噴射了燃料的該燃料噴射閥20的下一個要噴射燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的變化形態(tài)雙方確認(rèn)未觀察到與閉閥相伴的壓力上升的情況為條件，判定在噴射了燃料的燃料噴射閥20 中發(fā)生了開啟粘固。因此，能夠高精度地判定開啟粘固的發(fā)生。(3)基于對于氣缸設(shè)置的4個燃料噴射閥20中、噴射了燃料的燃料噴射閥20的下一個要噴射燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的變化形態(tài)，來確認(rèn)在未噴射燃料的燃料噴射閥20中的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到閉閥引起的壓力上升。因此，不會受到該燃料噴射閥20中的與上一次的噴射相伴的燃料壓力PQ的脈動的影響而能夠確認(rèn)未觀察到閉閥引起的壓力上升，能夠提高開啟粘固判定的精度。需要說明的是，上述實施方式也可以利用對其進(jìn)行了適當(dāng)變更的以下的方式來實施。在上述實施方式中表示了如下構(gòu)成，即在通過開啟粘固判定處理來判定發(fā)生了開啟粘固時，將該判定結(jié)果作為異常判定值而存儲在存儲器中。相對于此，也可以采用在判定為發(fā)生了開啟粘固時使警告燈點亮等而通知開啟粘固的發(fā)生的結(jié)構(gòu)。在上述實施方式的開啟粘固判定處理中表示了如下構(gòu)成，首先，通過作為第一確認(rèn)部的電子控制單元40來執(zhí)行步驟S100，在步驟SlOO中作出了在噴射了燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到閉閥引起的壓力上升的判定時，通過作為第二確認(rèn)部的電子控制單元40來執(zhí)行步驟S200。相對于此，也可以調(diào)換開啟粘固判定處理中的步驟SlOO和步驟S200的順序。S卩，開啟粘固判定處理以通過第一確認(rèn)部和第二確認(rèn)部雙方來確認(rèn)未觀察到與閉閥相伴的壓力上升的情況為條件，只要判定在噴射了燃料的燃料噴射閥20中發(fā)生了開啟粘固即可，其處理順序可以適當(dāng)變更。另外，步驟S200只要確認(rèn)在未噴射燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到閉閥引起的壓力上升即可。因此，步驟S200也可以取代監(jiān)視噴射了燃料的燃料噴射閥20的下一個要噴射燃料的燃料噴射閥20，而監(jiān)視未噴射燃料的其他的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ，來確認(rèn)在噴射了燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到壓力上升。另外，除此之外，步驟S200也可以監(jiān)視未噴射燃料的多個燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的平均值，來確認(rèn)在未噴射燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ的平均值的變化形態(tài)中未觀察到與噴射了燃料的燃料噴射閥20的閉閥相伴的壓力上升。此外，也可以在未噴射燃料的燃料噴射閥20中的任一個中均未觀察到閉閥引起的壓力上升時，判定在未噴射燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ中未觀察到閉閥引起的壓力上升。另外，也可以在未噴射燃料的全部的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ中未觀察到閉閥引起的壓力上升時，判定在未噴射燃料的燃料噴射閥20的燃料壓力PQ中未觀察到閉閥引起的壓力上升。在上述實施方式中，示出了如下的例子在步驟SlOO及步驟S200中，作為確認(rèn)在燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到閉閥引起的壓力上升的單元，采用了判定在作出閉閥指令后燃料壓力PQ是否成為第一閾值X或第二閾值Y以下的結(jié)構(gòu)。相對于此，用于確認(rèn)在燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到閉閥引起的壓力上升的具體的單元可以適當(dāng)變更。此外，作為確認(rèn)在燃料壓力PQ的變化形態(tài)中未觀察到與燃料噴射閥20的閉閥相伴的壓力上升的方法，例如可以采用如下的構(gòu)成算出燃料壓力PQ的微分值，基于該微分值未成為正值來判定未觀察到與閉閥相伴的壓力上升。另外，可以采用如下的構(gòu)成等在從閉閥指令到經(jīng)過規(guī)定期間之間燃料壓力PQ未成為規(guī)定的閾值以上時，判定未觀察到與閉閥相伴的壓力上升。在上述實施方式中，例示了在燃料噴射閥20的上部設(shè)有壓力傳感器46的結(jié)構(gòu)，但只要是能夠分別檢測向各燃料噴射閥20供給的燃料的壓力的結(jié)構(gòu)即可，壓力傳感器46的設(shè)置位置可以適當(dāng)變更。在上述實施方式中，例示了在采用具備壓電元件促動器26的壓電式的燃料噴射閥20的燃料噴射裝置中判定燃料噴射閥20的開啟粘固的結(jié)構(gòu)。相對于此，本發(fā)明并未限定為壓電式的燃料噴射閥，因此也可以在取代壓電式的燃料噴射閥20而采用由螺線管線
11圈驅(qū)動的螺線管式的燃料噴射閥的燃料噴射裝置中適用本發(fā)明。在上述實施方式中，例示了采用由電子控制單元40來執(zhí)行開啟粘固判定處理的結(jié)構(gòu)，并使燃料噴射裝置具有作為本發(fā)明的異常判定裝置的功能的結(jié)構(gòu)。相對于此，也可以新設(shè)置用于與電子控制單元40單獨地執(zhí)行開啟粘固判定處理的電子控制裝置，與燃料噴射裝置單獨地通過該電子控制裝置和壓力傳感器46來構(gòu)成本發(fā)明的燃料噴射閥的異常判
定裝置。并不局限于具有4個氣缸的柴油機(jī)，也可以在具有2個氣缸的柴油機(jī)、具有3個氣缸的柴油機(jī)、或具有5個以上的氣缸的柴油機(jī)中適用本發(fā)明的燃料噴射閥的異常判定裝置。在上述實施方式中，示出了將本發(fā)明的燃料噴射閥的異常判定裝置適用于柴油機(jī)的燃料噴射裝置的例子，但本發(fā)明的燃料噴射閥的異常判定裝置并不局限于柴油機(jī)，也可以適用于汽油發(fā)動機(jī)、天然氣發(fā)動機(jī)。標(biāo)號說明20...燃料噴射閥，21...殼體，21a...收容空間，21b...噴孔，21c...導(dǎo)入通路，21d...背壓室，21e...控制室，21f...排出孔，21g...排出通路，22...針閥，23...彈簧，24...控制閥，25...彈簧，26...壓電元件促動器，31a...分支通路，31b...供給通路， 32...燃料罐，33...燃料泵，34...共軌，35...返回通路，40...電子控制單元，41...水溫傳感器，42...轉(zhuǎn)速傳感器，43...吸氣量傳感器，44...車速傳感器，45...油門踏板踏下量傳感器，46...壓力傳感器。
1權(quán)利要求
1.一種燃料噴射閥的異常判定裝置，用于判定對內(nèi)燃機(jī)的多個氣缸分別設(shè)置的多個燃料噴射閥的異常，所述異常判定裝置具備壓力傳感器，分別設(shè)置于所述燃料噴射閥，檢測向?qū)?yīng)的燃料噴射閥供給的燃料的壓力；及判定部，基于由所述壓力傳感器檢測出的燃料的變化形態(tài)來判定所述燃料噴射閥的異常，基于噴射了燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)和未噴射燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)來判定在噴射了燃料的燃料噴射閥發(fā)生了開啟粘固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常判定裝置，還具備第一確認(rèn)部，確認(rèn)在由設(shè)置于噴射了燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到該燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升；及第二確認(rèn)部，確認(rèn)在由設(shè)置于未噴射燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到噴射了燃料的燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升，所述判定部基于所述第一確認(rèn)部及所述第二確認(rèn)部雙方確認(rèn)了未觀察到噴射了燃料的燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升這一情況，來判定在噴射了燃料的燃料噴射閥發(fā)生了開啟粘固。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異常判定裝置，其中，所述第一確認(rèn)部基于由設(shè)置于噴射了燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力在對該燃料噴射閥作出了閉閥指令后成為第一閾值以下這一情況，來確認(rèn)在由設(shè)置于噴射了燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到該燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升，其中該第一閾值是小于由開閥期間推定的最小燃料壓力的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的異常判定裝置，其中，所述第二確認(rèn)部基于由設(shè)置于未噴射燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力在對噴射了燃料的燃料噴射閥作出了閉閥指令后成為第二閾值以下這一情況，來確認(rèn)在由設(shè)置于未噴射燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到噴射了燃料的燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升，其中該第二閾值是小于由伴隨著該燃料噴射的開閥期間推定的最小燃料壓力的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4中任一項所述的異常判定裝置，其中，所述第二確認(rèn)部監(jiān)視設(shè)置于未噴射燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器中的、在噴射了燃料的燃料噴射閥之后下一個要噴射燃料的燃料噴射閥上設(shè)置的壓力傳感器所檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)，來確認(rèn)在由該壓力傳感器檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到噴射了燃料的燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升。
6.一種方法，用于判定對內(nèi)燃機(jī)的多個氣缸分別設(shè)置的多個燃料噴射閥的異常，具備利用分別設(shè)置于所述燃料噴射閥的壓力傳感器來檢測向?qū)?yīng)的燃料噴射閥供給的燃料的壓力的工序；確認(rèn)在由設(shè)置于噴射了燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到該燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升的工序；確認(rèn)在由設(shè)置于未噴射燃料的燃料噴射閥的壓力傳感器檢測到的燃料壓力的變化形態(tài)中未觀察到噴射了燃料的燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升的工序；及基于確認(rèn)了在噴射了燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)及未噴射燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)這雙方中未觀察到噴射了燃料的燃料噴射閥的閉閥引起的壓力上升這一情況，來判定在噴射了燃料的燃料噴射閥發(fā)生了開啟粘固的工序。
全文摘要
提供一種判定多個燃料噴射閥的異常的異常判定裝置。異常判定裝置具備壓力傳感器和電子控制單元。電子控制單元基于由所述壓力傳感器檢測出的燃料的變化形態(tài)，來判定所述燃料噴射閥的異常。電子控制單元基于噴射了燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)和未噴射燃料的燃料噴射閥中的燃料壓力的變化形態(tài)，來判定噴射了燃料的燃料噴射閥發(fā)生了開啟粘固。
文檔編號F02D41/22GK102483006SQ201080038660
公開日2012年5月30日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者伊藤嘉康, 古谷啟裕, 土山牧男, 宮浦猛 申請人:豐田自動車株式會社