专利名称：燃料喷射阀的异常判定装置及燃料喷射阀的异常判定方法
技术领域：
本发明涉及燃料喷射阀的异常判定装置，尤其是涉及判定对于内燃机的多个气缸分别设置的燃料喷射阀中的开启粘固的发生的异常判定装置及燃料喷射阀的异常判定方法。
背景技术：
作为判定燃料喷射阀保持为开阀而处于未闭阀的状态的开启粘固的发生的方法， 已知有如下的判定方法监视共轨或输送管内的燃料的压力即轨压的变化、内燃机转速的变化，基于它们的变化形态，检测是否违反闭阀指令而继续喷射燃料，从而判定喷射阀发生开启粘固。然而，在此种方法中，由于从发生开启粘固到由于其影响而在轨压、内燃机转速产生变动为止无法判定开启粘固的发生，因此在判定发生开启粘固之前会花费时间。另外，在对于多个气缸分别设置的燃料喷射阀中，难以判别哪个喷射阀发生了开启粘固。因此，在专利文献1所记载的燃料喷射阀的异常判定装置中，在对于多个气缸分别设置的喷射阀上分别设置检测向该喷射阀供给的燃料的压力的压力传感器。并且，对每一个喷射阀监视与喷射相伴的燃料压力的变化，基于该变化形态来判定各喷射阀的异常。根据此种结构，与喷射阀的开闭相伴的燃料压力的小变动也能够由设置于各喷射阀的压力传感器来迅速地检测。因此，例如，虽然与燃料喷射的结束相伴的燃料压力应该上升但检测到该喷射阀中的燃料压力未上升时，基于此而能够判定该喷射阀产生了开启粘固。即，与基于轨压、内燃机转速的变化而判定发生开启粘固的情况相比，能够迅速地判定开启粘固的发生，并且能够容易地判别哪个喷射阀发生了开启粘固。专利文献1 日本特开2009-85164号公报
发明内容
然而，如上所述，在虽然燃料喷射结束但检测到该喷射阀中的燃料压力未上升时， 基于此立即判定开启粘固的发生时，可能会产生向燃料压力的检测值的噪音的重叠等引起而产生对发生了开启粘固的误判定。另外，为了抑制此种误判定的产生而变更燃料压力的判定阈值等来使开启粘固判定难于进行时，虽然实际上发生了开启粘固，但无法进行开启粘固判定。本发明的目的在于提供一种能够抑制误判定的发生并能够迅速且高精度地判定开启粘固的发生的燃料喷射阀的异常判定装置及燃料喷射阀的异常判定方法。为了实现上述目的，根据本发明的第一形态，提供一种判定多个燃料喷射阀的异常的异常判定装置。异常判定装置具备压力传感器和判定部。对内燃机的多个气缸分别设置多个燃料喷射阀。压力传感器分别设置于所述燃料喷射阀。压力传感器检测向对应的燃料喷射阀供给的燃料的压力。判定部基于由所述压力传感器检测出的燃料的变化形态来判定所述燃料喷射阀的异常。判定部基于喷射了燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态和未喷射燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态来判定在喷射了燃料的燃料喷射阀发生了开启粘固。根据本发明的第二形态，提供一种判定多个燃料喷射阀的异常的方法。对内燃机的多个气缸分别设置多个燃料喷射阀。该方法具备利用分别设置于所述燃料喷射阀的压力传感器来检测向对应的燃料喷射阀供给的燃料的压力的工序；确认在由设置于喷射了燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力的变化形态中未观察到该燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升的工序；确认在由设置于未喷射燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力的变化形态中未观察到喷射了燃料的燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升的工序；及基于确认了在喷射了燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态及未喷射燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态这双方中未观察到喷射了燃料的燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升这一情况，来判定在喷射了燃料的燃料喷射阀发生了开启粘固的工序。
图1是表示本发明的一实施方式的燃料喷射装置的简要结构的示意图。图2是图1的燃料喷射装置的燃料喷射阀的剖视图。图3是表示喷射了燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态与未喷射燃料的其他的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态的关系的时序图。图4是表示图1的燃料喷射装置的开启粘固判定处理的一连串的处理的流程的流程图。
具体实施例方式以下，参照图1 4说明将本发明的燃料喷射阀的异常判定装置适用于柴油机的燃料喷射装置的一实施方式。如图1所示，本实施方式的燃料喷射装置相对于柴油机的各气缸具备各1个、总计 4个燃料喷射阀20。各燃料喷射阀20分别经由分支通路31a而与共轨34连接。共轨34经由供给通路31b而与燃料罐32连接，在供给通路31b的中途设有燃料泵33。由此，由该燃料泵33压送的燃料被蓄积在共轨34内，且经由共轨34及分支通路31a 而向各燃料喷射阀20供给。另外，在各燃料喷射阀20连接有返回通路35。返回通路35与燃料罐32连接，从燃料喷射阀20未喷射的燃料的一部分通过该返回通路35而返回至燃料罐32。如此构成的本实施方式的燃料喷射装置由集中地控制柴油机的电子控制单元 40(判定部)控制。在电子控制单元40连接有检测内燃机冷却水温THW的水温传感器41、 检测内燃机转速NE的转速传感器42、检测柴油机的吸入空气量GA的吸气量传感器43、检测车速SPD的车速传感器44、及检测驾驶员对油门踏板的踏下量(加速器操作量)ACCP的油门踏板踏下量传感器(加速器操作量传感器)45等。另外，如图1所示，在各燃料喷射阀20分别设有检测向燃料喷射阀20供给的燃料的压力即燃料压力PQ的压力传感器46，在电子控制单元40上也分别连接有该压力传感器 46。电子控制单元40取入从这些各种传感器41 46输出的信号，并基于该信号进行各种运算。并且，根据该运算结果，电子控制单元40执行燃料喷射控制。例如，电子控制单元40基于吸入空气量GA、内燃机转速NE、燃料压力PQ、加速器操作量ACCP等，选择喷射模式，以成为符合该喷射模式的喷射时期及喷射量的方式分别算出各燃料喷射阀20的开闭时期的目标值。并且，电子控制单元40对应于这些目标值而向各燃料喷射阀20输出开阀指令及闭阀指令作为喷射指令，分别对各燃料喷射阀20进行开闭驱动。由此，以适合于该每一时刻的内燃机运转状态的喷射模式从各燃料喷射阀20喷射符合该内燃机运转状态的量的燃料。需要说明的是，在本实施方式的燃料喷射装置中，预先设定将主喷射、先导喷射、 后喷射等组合而成的多个喷射模式并存储在电子控制单元40中，在进行燃料喷射控制时， 从预先存储的喷射模式中选择适合于该每一时刻的内燃机运转状态的喷射模式。接下来，参照图2，说明本实施方式的燃料喷射阀20的内部结构及压力传感器46 的安装位置。需要说明的是，图2是本实施方式的燃料喷射阀20的剖视图。如图2的下侧所示，在燃料喷射阀20的壳体21的内部形成有收容针阀22的收容空间21a。另外，在壳体21的前端部设有贯通壳体21而与外部连通的喷孔21b。在收容空间21a中收容有沿其轴向即图2中的上下方向能够滑动的针阀22。另夕卜，在收容空间21a连接有与分支通路31a连通的导入通路21c，该分支通路31a与共轨34 连接，从共轨34供给的燃料通过该导入通路21c而被导入到收容空间21a。如图2的上侧所示，压力传感器46设置在燃料喷射阀20的上部，并且检测该导入通路21c内的燃料的压力作为燃料压力PQ。需要说明的是，如图2所示，针阀22被弹簧23朝着图2的下方始终施力。并且， 如图2所示，针阀22的前端部落座于壳体21的前端侧的内周面时，停止从收容空间21a向喷孔21b的燃料的导入，停止燃料的喷射。在壳体21内的针阀22的后端侧的部分设有背压室21d。如图2所示，该背压室 21d经由控制室21e而与收容空间21a连通。在控制室21e设有与排出通路21g连通的排出孔21f，该排出通路21g与返回通路 35连接，在控制室21e收容有对该排出孔21f进行闭塞的控制阀24。需要说明的是，控制阀24由弹簧25向闭塞排出孔21f的方向始终施力。在壳体21内的隔着排出孔21f而与控制阀24对置的位置上设置有压电元件促动器26，该压电元件促动器26是将因压电效果而进行伸缩的压电元件层叠而形成的。压电元件促动器26的前端部26a在排出孔21f的内部与控制阀24抵接。压电元件促动器26是通过向未图示的驱动电路充电电荷而伸长，另一方面通过将蓄积在驱动电路中的电荷释放而收缩的促动器，根据由电子控制单元40控制的驱动电流而伸缩。在驱动电路中未蓄积电荷时，压电元件促动器26收缩，如图2所示，控制阀24由弹簧25的作用力保持在闭塞排出孔21f的位置。由此，通过导入通路21c而被导入的燃料向收容空间21a、控制室21e、背压室21d填充，作用在针阀22的收容空间21a侧的部分的燃料的压力和作用在该针阀22的背压室21d侧的部分的燃料的压力均保持为高的状态。此时，作用在针阀22的收容空间21a侧的部分的燃料的压力与作用在针阀22的背压室21d侧的部分的燃料的压力之间不产生大的差，因此针阀22通过弹簧23的作用力而保持为落座于壳体21的状态。
在从燃料喷射阀20喷射燃料时，电子控制单元40作为开阀指令而以向压电元件促动器26的驱动电路充电电荷的方式操作驱动电流。其结果是，压电元件促动器26伸长， 由压电元件促动器26的前端部26a按压的控制阀24克服弹簧25的作用力而向开阀侧位移，经由排出孔21f而将控制室2Ie和排出通路2Ig连通。如此将控制室2Ie和排出通路 21g连通时，与控制室21e连通的背压室21d的燃料和控制室21e的燃料一起通过排出通路 21g而向返回通路35排出，背压室21d的燃料的压力下降。如此背压室21d的燃料的压力下降时，作用于针阀22的燃料的压力的平衡破坏，针阀22克服弹簧23的作用力而向使背压室21d的容积减少的方向即图2的上方位移。由于针阀22如此位移，而燃料通过在针阀 22的前端与壳体21的前端侧的内周面之间产生的间隙从收容空间21a向喷孔21b流入，从喷孔21b喷射到对应的气缸内。另一方面，在使燃料的喷射停止时，电子控制单元40作为闭阀指令而以从压电元件促动器26的驱动电路释放电荷的方式操作驱动电流。其结果是，压电元件促动器26收缩，由压电元件促动器26的前端部26a按压的控制阀24通过弹簧25的作用力而向闭阀侧位移，排出孔21f被控制阀24闭塞。由于排出孔21f如此被闭塞，而从控制室21e及背压室21d向返回通路35的燃料的排出停止，背压室21d的燃料的压力上升，针阀22向使背压室21d的容积增大的方向即图2的下方位移。这样针阀22位移，且针阀22的前端部落座于壳体21的前端部的内周面，由此，从收容空间21a向喷孔21b的燃料的导入停止，从而燃料的喷射停止。接着，参照图3，说明利用设置于各燃料喷射阀20的压力传感器46检测出的燃料压力PQ的变化形态。需要说明的是，图3是表示喷射了燃料的燃料喷射阀20中的燃料压力PQ的变化形态与未喷射燃料的其他的燃料喷射阀20中的燃料压力PQ的变化形态的关系的时序图。通过燃料喷射控制而对4个燃料喷射阀20中的1个作出喷射指令，如图3的上段所示进行驱动电流的充电及放电时，与此相伴，如上所述被作出了喷射指令的燃料喷射阀 20的针阀22被驱动，从而对燃料喷射阀20进行开闭。当打开燃料喷射阀20时，从该燃料喷射阀20喷射燃料，由设置于喷射了燃料的燃料喷射阀20的压力传感器46检测出的燃料压力PQ如图3的中段所示下降了喷射了的燃料的量(时刻tl t2)。并且，当燃料喷射阀20关闭时，燃料的喷射停止，因此燃料压力 PQ的下降停止，伴随着从共轨34的燃料的供给而燃料压力PQ上升，燃料压力PQ恢复到接近原来水准的水准(时刻t2 t3)。需要说明的是，从操作驱动电流起到燃料喷射阀20的针阀22位移并喷射燃料为止伴随少许的延迟。因此，如图3所示，燃料压力PQ相对于驱动电流的变化伴随着少许的延迟而变动。另外，由于与燃料喷射相伴的此种燃料压力PQ的变动的影响，而在刚进行了燃料喷射之后的燃料压力PQ会产生图3的中段右侧所示的脉动(时刻t3 )。需要说明的是，该脉动随着时间的经过而逐渐收敛于规定的值。另外，未通过燃料喷射控制作出喷射指令、而由设置于未喷射燃料的其他的燃料喷射阀20的压力传感器46所检测到的燃料压力PQ受到上述的燃料喷射引起的共轨34内的燃料压力的下降的影响而如图3的下段所示那样变动。具体而言，伴随着与上述的燃料喷射相伴的共轨34内的燃料压力的下降而由压力传感器46检测到的燃料压力PQ下降(时刻t4 t5)。然后，伴随着与燃料喷射的停止相伴的共轨34内的燃料压力的上升而燃料压力PQ上升，恢复至与喷射前的水准大致相等的水准(时刻t5 t6)。需要说明的是，在任一个燃料喷射阀20中，在从执行燃料喷射起到将所述燃料喷射的影响引起的压力变动传播到经由共轨34连接的其他的燃料喷射阀20之前会花费少许的时间。因此，在未喷射燃料的其他的燃料喷射阀20中的燃料压力PQ发生上述的燃料喷射的影响引起的变动之前如图3所示会伴随着少许的延迟。另外，即使是由设置于未喷射燃料的其他的燃料喷射阀20的压力传感器46检测到的燃料压力PQ，在刚进行燃料喷射之后也会如图3的下段右侧所示产生因燃料压力PQ的变动的影响引起的脉动(时刻t6 )。然而，伴随着燃料喷射的执行而在针阀22等的可动部分混入异物，由此产生燃料喷射阀20保持开阀状态而不闭阀的开启粘固时，虽然作出闭阀指令而进行驱动电流的放电，但是持续喷射燃料。因此，在发生如此的开启粘固时，如图3的中段及下段的双点划线所示，由各压力传感器46检测出的燃料压力PQ未朝向喷射前的水准上升而持续下降。因此，在虽然进行驱动电流的放电并作出闭阀指令但在由各压力传感器46检测到的燃料压力PQ的变化形态中未观察到相伴着闭阀的压力上升时，推定为违反闭阀指令而燃料喷射阀20持续开阀。即这种情况下推定为在燃料喷射阀20产生了开启粘固。在本实施方式的燃料喷射装置中，利用该关系执行开启粘固判定处理，该开启粘固判定处理基于由设置于各燃料喷射阀20的压力传感器46检测到的燃料压力PQ的变化形态来判定在燃料喷射阀20发生了开启粘固。以下，参照图4，说明本实施方式的开启粘固判定处理。需要说明的是，图4是表示开启粘固判定处理的一连串的处理的流程的流程图。该开启粘固判定处理在每当从各燃料喷射阀20喷射燃料时利用电子控制单元40反复执行。需要说明的是，电子控制单元40在燃料喷射执行后参照与该燃料喷射相伴的燃料压力PQ的变化形态，将伴随着内燃机运转而从各压力传感器46输出的燃料压力PQ的值依次存储在存储器中以能够在下一次的燃料喷射时修正各目标值。在本实施方式的开启粘固判定处理中，参照存储在存储器中的燃料压力PQ的变化形态来判定在燃料喷射阀20发生了开启粘固。具体而言，电子控制单元40在任一燃料喷射阀20中执行燃料喷射时，执行图4所示的开启粘固判定处理。并且，首先在步骤SlOO中，读出由设置于喷射了燃料的燃料喷射阀20的压力传感器46检测到的燃料压力PQ的变化形态，确认在读出的燃料压力PQ的变化形态中未观察到与燃料喷射阀20的闭阀相伴的压力上升。需要说明的是，作为确认在燃料压力PQ的变化形态中未观察到与燃料喷射阀20 的闭阀相伴的压力上升的方法，可以采用各种方法。在本实施方式的开启粘固判定处理中， 判定喷射了燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ在作出了闭阀指令后是否成为第一阈值X 以下，并基于该判定结果来确认未观察到压力上升。S卩，在本实施方式的开启粘固判定处理中，电子控制单元40参照读出的燃料压力 PQ的变化形态，并且判定在作出了闭阀指令之后燃料压力PQ是否成为第一阈值X以下。并且，如图3的中段的实线所示，在燃料压力PQ未成为第一阈值X以下时，电子控制单元40 判定在该燃料压力PQ的变化形态中观察到与闭阀相伴的压力上升。另一方面，如图3的中段的双点划线所示，在作出了闭阀指令后燃料压力PQ成为第一阈值X以下时，基于此，电子
8控制单元40判定在该燃料压力PQ的变化形态中未观察到与闭阀相伴的压力上升。需要说明的是，第一阈值X只要如下设定其大小即可能够基于在作出闭阀指令后燃料压力PQ成为该第一阈值X以下来判定在闭阀指令后燃料压力PQ也持续下降。因此， 在本实施方式中，将第一阈值X设定成小于由与燃料喷射相伴的燃料喷射阀20的开阀期间推定的该燃料喷射阀20中的燃料压力PQ的最小值的值，也就是说，小于图3的中段所示将燃料喷射阀20正常关闭时的燃料压力PQ的最小值即最小燃料压力Pl的值。需要说明的是，越是将第一阈值X设定成接近最小燃料压力Pl的值，越容易作出未观察到压力上升的判定。在步骤SlOO中，当作出在喷射了燃料的燃料喷射阀20中的燃料压力PQ的变化形态中未观察到与闭阀相伴的压力上升的判定时(在步骤SlOO中为是)，向步骤S200前进。并且，电子控制单元40读出在未喷射燃料的其他的3个燃料喷射阀20中的、下一个要喷射燃料的燃料喷射阀20上设置的压力传感器46所检测到的燃料压力PQ的变化形态，并确认在读出的燃料压力PQ的变化形态中未观察到与喷射燃料的燃料喷射阀20的闭阀相伴的压力上升。如此参照未喷射燃料的3个燃料喷射阀20中的、下一个要喷射燃料的燃料喷射阀 20的燃料压力PQ的变化形态来确认未观察到与闭阀相伴的压力上升的理由是因为，在喷射了燃料的燃料喷射阀20的下一个要喷射燃料的燃料喷射阀20中由压力传感器46检测到的燃料压力PQ最稳定。即，喷射了燃料的燃料喷射阀20的下一个喷射燃料的燃料喷射阀20是在对于各气缸分别设置的燃料喷射阀20中距上一次喷射燃料经过了最长时间的喷射阀。因此，在喷射了燃料的燃料喷射阀20的下一个要喷射燃料的燃料喷射阀20中，与该燃料喷射阀20的上一次的喷射相伴的燃料压力PQ的脉动收敛，由设置于该燃料喷射阀20 的压力传感器46检测出的燃料压力PQ的检测值稳定。需要说明的是，在本实施方式的开启粘固判定处理中，判定喷射了燃料的燃料喷射阀20的下一个要喷射燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ是否在作出了闭阀指令后成为第二阈值Y以下，基于该判定结果来确认未观察到压力上升。S卩，在本实施方式的开启粘固判定处理中，参照读出的燃料压力PQ的变化形态， 判定在作出了闭阀指令后燃料压力PQ是否成为第二阈值Y以下，如图3的下段的实线所示，在未成为第二阈值Y以下时，判定在该燃料压力PQ的变化形态中观察到与闭阀相伴的压力上升。另一方面，如图3的蛇管的双点划线所示，在作出了闭阀指令后燃料压力PQ成为第二阈值Y以下时，基于此，判定在该燃料压力PQ的变化形态中未观察到与闭阀相伴的压力上升。需要说明的是，第二阈值Y与上述第一阈值X同样地，只要如下设定其大小即可 能够基于在作出了闭阀指令后燃料压力PQ成为该第二阈值Y以下来判定在闭阀指令后燃料压力PQ也持续下降。因此，在本实施方式中，将第二阈值Y设定为小于由伴随着燃料喷射的燃料喷射阀20的开阀期间所推定的该燃料压力PQ的最小值的值，也就是说，小于图3 的下段所示燃料喷射阀20正常闭阀时的燃料压力PQ的最小值即最小燃料压力P2的值。需要说明的是，将第二阈值Y越是设定成接近最小燃料压力P2的值，越容易作出未观察到压力上升的判定。当在步骤S200中作出了在喷射了燃料的燃料喷射阀20的下一个要喷射燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ的变化形态中未观察到与闭阀相伴的压力上升的判定时(在步骤S200中为是)，向步骤S300前进。并且，在步骤S300中，电子控制单元40判定在喷射了燃料的燃料喷射阀20发生了开启粘固，将该判定结果作为异常判定值存储在存储器中。如此，判定发生了开启粘固时，电子控制单元40暂时结束该处理。另一方面，在步骤SlOO中作出了在喷射了燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ的变化形态中观察到与闭阀相伴的压力上升的判定时(在步骤SlOO中为否)，电子控制单元 40跳过步骤S200及步骤S300而暂时结束该处理。另外，在步骤SlOO中虽然作出了未观察到闭阀引起的压力上升的判定(在步骤 SlOO中为是)，但在步骤S200中作出了观察到闭阀引起的压力上升的判定时(在步骤S200 中为否)，电子控制单元40跳过步骤S300，暂时结束该处理。S卩，在本实施方式的开启粘固判定处理中，以在步骤SlOO及步骤S200这双方确认未观察到闭阀引起的压力上升的情况为条件，来判定在喷射了燃料的燃料喷射阀20发生了开启粘固。在本实施方式的燃料喷射装置中，通过此种开启粘固判定处理，基于由设置于各燃料喷射阀20的压力传感器46检测到的燃料压力PQ，而判定在喷射了燃料的燃料喷射阀 20是否发生了开启粘固。本实施方式具有以下的优点。(1)不仅参照喷射了燃料的燃料喷射阀20中的燃料压力PQ的变化形态，还参照未喷射燃料的燃料喷射阀20中的燃料压力PQ的变化形态，在此基础上，判定在喷射了燃料的燃料喷射阀20是否发生了开启粘固。因此，从由各个压力传感器46检测到的燃料压力 PQ的变化形态来综合性地判定是否发生了开启粘固，所以会抑制噪音向压力传感器46的检测值的重叠等引起的开启粘固的误判定的发生。另外，可以不必像仅基于喷射了燃料的燃料喷射阀20中的燃料压力PQ的变化形态来判定燃料喷射阀20的开启粘固的异常判定装置那样，为了抑制开启粘固的误判定而变更燃料压力PQ的判定阈值等使开启粘固判定难以作出。因此，在发生开启粘固时能够迅速地进行是否发生了开启粘固的判定。即，能够抑制开启粘固的误判定的发生，并迅速且高精度地判定开启粘固的发生。(2)以对在喷射了燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ的变化形态和喷射了燃料的该燃料喷射阀20的下一个要喷射燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ的变化形态双方确认未观察到与闭阀相伴的压力上升的情况为条件，判定在喷射了燃料的燃料喷射阀20 中发生了开启粘固。因此，能够高精度地判定开启粘固的发生。(3)基于对于气缸设置的4个燃料喷射阀20中、喷射了燃料的燃料喷射阀20的下一个要喷射燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ的变化形态，来确认在未喷射燃料的燃料喷射阀20中的燃料压力的变化形态中未观察到闭阀引起的压力上升。因此，不会受到该燃料喷射阀20中的与上一次的喷射相伴的燃料压力PQ的脉动的影响而能够确认未观察到闭阀引起的压力上升，能够提高开启粘固判定的精度。需要说明的是，上述实施方式也可以利用对其进行了适当变更的以下的方式来实施。在上述实施方式中表示了如下构成，即在通过开启粘固判定处理来判定发生了开启粘固时，将该判定结果作为异常判定值而存储在存储器中。相对于此，也可以采用在判定为发生了开启粘固时使警告灯点亮等而通知开启粘固的发生的结构。在上述实施方式的开启粘固判定处理中表示了如下构成，首先，通过作为第一确认部的电子控制单元40来执行步骤S100，在步骤SlOO中作出了在喷射了燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ的变化形态中未观察到闭阀引起的压力上升的判定时，通过作为第二确认部的电子控制单元40来执行步骤S200。相对于此，也可以调换开启粘固判定处理中的步骤SlOO和步骤S200的顺序。S卩，开启粘固判定处理以通过第一确认部和第二确认部双方来确认未观察到与闭阀相伴的压力上升的情况为条件，只要判定在喷射了燃料的燃料喷射阀20中发生了开启粘固即可，其处理顺序可以适当变更。另外，步骤S200只要确认在未喷射燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ的变化形态中未观察到闭阀引起的压力上升即可。因此，步骤S200也可以取代监视喷射了燃料的燃料喷射阀20的下一个要喷射燃料的燃料喷射阀20，而监视未喷射燃料的其他的燃料喷射阀20的燃料压力PQ，来确认在喷射了燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ的变化形态中未观察到压力上升。另外，除此之外，步骤S200也可以监视未喷射燃料的多个燃料喷射阀20的燃料压力PQ的平均值，来确认在未喷射燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ的平均值的变化形态中未观察到与喷射了燃料的燃料喷射阀20的闭阀相伴的压力上升。此外，也可以在未喷射燃料的燃料喷射阀20中的任一个中均未观察到闭阀引起的压力上升时，判定在未喷射燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ中未观察到闭阀引起的压力上升。另外，也可以在未喷射燃料的全部的燃料喷射阀20的燃料压力PQ中未观察到闭阀引起的压力上升时，判定在未喷射燃料的燃料喷射阀20的燃料压力PQ中未观察到闭阀引起的压力上升。在上述实施方式中，示出了如下的例子在步骤SlOO及步骤S200中，作为确认在燃料压力PQ的变化形态中未观察到闭阀引起的压力上升的单元，采用了判定在作出闭阀指令后燃料压力PQ是否成为第一阈值X或第二阈值Y以下的结构。相对于此，用于确认在燃料压力PQ的变化形态中未观察到闭阀引起的压力上升的具体的单元可以适当变更。此外，作为确认在燃料压力PQ的变化形态中未观察到与燃料喷射阀20的闭阀相伴的压力上升的方法，例如可以采用如下的构成算出燃料压力PQ的微分值，基于该微分值未成为正值来判定未观察到与闭阀相伴的压力上升。另外，可以采用如下的构成等在从闭阀指令到经过规定期间之间燃料压力PQ未成为规定的阈值以上时，判定未观察到与闭阀相伴的压力上升。在上述实施方式中，例示了在燃料喷射阀20的上部设有压力传感器46的结构，但只要是能够分别检测向各燃料喷射阀20供给的燃料的压力的结构即可，压力传感器46的设置位置可以适当变更。在上述实施方式中，例示了在采用具备压电元件促动器26的压电式的燃料喷射阀20的燃料喷射装置中判定燃料喷射阀20的开启粘固的结构。相对于此，本发明并未限定为压电式的燃料喷射阀，因此也可以在取代压电式的燃料喷射阀20而采用由螺线管线
11圈驱动的螺线管式的燃料喷射阀的燃料喷射装置中适用本发明。在上述实施方式中，例示了采用由电子控制单元40来执行开启粘固判定处理的结构，并使燃料喷射装置具有作为本发明的异常判定装置的功能的结构。相对于此，也可以新设置用于与电子控制单元40单独地执行开启粘固判定处理的电子控制装置，与燃料喷射装置单独地通过该电子控制装置和压力传感器46来构成本发明的燃料喷射阀的异常判
定装置。并不局限于具有4个气缸的柴油机，也可以在具有2个气缸的柴油机、具有3个气缸的柴油机、或具有5个以上的气缸的柴油机中适用本发明的燃料喷射阀的异常判定装置。在上述实施方式中，示出了将本发明的燃料喷射阀的异常判定装置适用于柴油机的燃料喷射装置的例子，但本发明的燃料喷射阀的异常判定装置并不局限于柴油机，也可以适用于汽油发动机、天然气发动机。标号说明20...燃料喷射阀，21...壳体，21a...收容空间，21b...喷孔，21c...导入通路，21d...背压室，21e...控制室，21f...排出孔，21g...排出通路，22...针阀，23...弹簧，24...控制阀，25...弹簧，26...压电元件促动器，31a...分支通路，31b...供给通路， 32...燃料罐，33...燃料泵，34...共轨，35...返回通路，40...电子控制单元，41...水温传感器，42...转速传感器，43...吸气量传感器，44...车速传感器，45...油门踏板踏下量传感器，46...压力传感器。
1权利要求
1.一种燃料喷射阀的异常判定装置，用于判定对内燃机的多个气缸分别设置的多个燃料喷射阀的异常，所述异常判定装置具备压力传感器，分别设置于所述燃料喷射阀，检测向对应的燃料喷射阀供给的燃料的压力；及判定部，基于由所述压力传感器检测出的燃料的变化形态来判定所述燃料喷射阀的异常，基于喷射了燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态和未喷射燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态来判定在喷射了燃料的燃料喷射阀发生了开启粘固。
2.根据权利要求1所述的异常判定装置，还具备第一确认部，确认在由设置于喷射了燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力的变化形态中未观察到该燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升；及第二确认部，确认在由设置于未喷射燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力的变化形态中未观察到喷射了燃料的燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升，所述判定部基于所述第一确认部及所述第二确认部双方确认了未观察到喷射了燃料的燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升这一情况，来判定在喷射了燃料的燃料喷射阀发生了开启粘固。
3.根据权利要求2所述的异常判定装置，其中，所述第一确认部基于由设置于喷射了燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力在对该燃料喷射阀作出了闭阀指令后成为第一阈值以下这一情况，来确认在由设置于喷射了燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力的变化形态中未观察到该燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升，其中该第一阈值是小于由开阀期间推定的最小燃料压力的值。
4.根据权利要求2或3所述的异常判定装置，其中，所述第二确认部基于由设置于未喷射燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力在对喷射了燃料的燃料喷射阀作出了闭阀指令后成为第二阈值以下这一情况，来确认在由设置于未喷射燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力的变化形态中未观察到喷射了燃料的燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升，其中该第二阈值是小于由伴随着该燃料喷射的开阀期间推定的最小燃料压力的值。
5.根据权利要求2 4中任一项所述的异常判定装置，其中，所述第二确认部监视设置于未喷射燃料的燃料喷射阀的压力传感器中的、在喷射了燃料的燃料喷射阀之后下一个要喷射燃料的燃料喷射阀上设置的压力传感器所检测到的燃料压力的变化形态，来确认在由该压力传感器检测到的燃料压力的变化形态中未观察到喷射了燃料的燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升。
6.一种方法，用于判定对内燃机的多个气缸分别设置的多个燃料喷射阀的异常，具备利用分别设置于所述燃料喷射阀的压力传感器来检测向对应的燃料喷射阀供给的燃料的压力的工序；确认在由设置于喷射了燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力的变化形态中未观察到该燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升的工序；确认在由设置于未喷射燃料的燃料喷射阀的压力传感器检测到的燃料压力的变化形态中未观察到喷射了燃料的燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升的工序；及基于确认了在喷射了燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态及未喷射燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态这双方中未观察到喷射了燃料的燃料喷射阀的闭阀引起的压力上升这一情况，来判定在喷射了燃料的燃料喷射阀发生了开启粘固的工序。
全文摘要
提供一种判定多个燃料喷射阀的异常的异常判定装置。异常判定装置具备压力传感器和电子控制单元。电子控制单元基于由所述压力传感器检测出的燃料的变化形态，来判定所述燃料喷射阀的异常。电子控制单元基于喷射了燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态和未喷射燃料的燃料喷射阀中的燃料压力的变化形态，来判定喷射了燃料的燃料喷射阀发生了开启粘固。
文档编号F02D41/22GK102483006SQ201080038660
公开日2012年5月30日 申请日期2010年12月21日 优先权日2009年12月24日
发明者伊藤嘉康, 古谷启裕, 土山牧男, 宫浦猛 申请人:丰田自动车株式会社