JP3960260B2

JP3960260B2 - Engine control system

Info

Publication number: JP3960260B2
Application number: JP2003130740A
Authority: JP
Inventors: 敏美松村; 享史菊谷; 賢内山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2023-05-08
Also published as: DE10330824A1; DE10330824B4; JP2004092635A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの運転制御に用いられる電気回路の所定部位の電流値（あるいは電圧値）が予め設定された閾値に達しない時に、エンジンの運転を停止させる自己診断機能（ダイアグノーシス機能）を有するエンジン制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの運転制御に用いられる電気回路の所定部位の電流値（あるいは電圧値）が予め設定された閾値に達しない時に、エンジンの運転を停止させる自己診断機能を有するエンジン制御システムが知られている。
一方、エンジン制御システムは、最悪状態における保証温度をユーザ側における最悪の使用環境温度で決め、その決めた最悪の使用環境でエンジン制御部が作動することを実際の環境試験で確認し、保証温度範囲内における作動を保証している（特許文献無し）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような保証方法では、保証温度範囲外の極低温時の作動に対して保護手段を何ら持たない構成となっているため、保証温度範囲外の極低温時に信頼性が確保できないといった問題が生じてしまう。
具体的には、エンジンの運転制御に用いられる電気回路中に、保証温度範囲外の所定の温度以下（例えば、−３０℃以下）になると、所定部位の電流値（あるいは電圧値）が閾値に達しなくなる特定のコンデンサ（以下、特定電気素子と称す）が搭載される場合、その特定電気素子の温度が所定の温度以下になると電気回路自体に異常が無くても、自己診断機能によってエンジンの運転を停止させてしまう事態が発生する。
【０００４】
より具体的な例をインジェクタ駆動回路（エンジンの運転制御に用いられる電気回路の一例）を用いて説明する。
インジェクタ駆動回路に異常が生じてインジェクタ通電電流値（所定部位の電流値の一例）が所定値に達しないと、インジェクタの開弁動作に遅れが生じてしまい、出力が低下し、燃費が悪化し、エミッションが悪化する。
そこで、エンジン制御システムは、インジェクタの通電を開始した時に、インジェクタ通電電流値がある閾値（例えば、放電停止閾値）に達しない場合、自己診断機能によってエンジンを停止するようにしている。
【０００５】
しかし、インジェクタ駆動回路中に、例えば、−３０℃以下になると、インジェクタ通電電流値を閾値に達しなくさせる特定電気素子（例えば、チャージコンデンサ）が搭載される場合、インジェクタ駆動回路自体に異常が無くても、その特定電気素子が−３０℃以下になると自己診断機能によってエンジンの運転を停止させてしまう。
即ち、極低温でエンジンの始動を行う場合、インジェクタ駆動回路自体に異常が無くても、自己診断機能によってエンジンが始動しない事態が発生してしまう。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気回路自体には異常が無いのに、特定電気素子の温度が所定の温度以下であるために、自己診断機能が作動してエンジンを停止させてしまうという不具合のないエンジン制御システムの提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１の手段のエンジン制御システムは、特定電気素子の温度が所定の温度以下の時に、自己診断機能がエンジンの運転を停止しないようにするものである。
なお、自己診断機能がエンジンの運転を停止しないようにする手段としては、（１）特定電気素子の温度が所定の温度以下の時に自己診断機能自体を停止させる（即ち、閾値に達したか否かの判定を停止する）、（２）特定電気素子の温度が所定の温度以下の時に行った自己診断機能の判定を無効にする、（３）特定電気素子の温度が所定の温度以下の時に自己診断機能の判定基準となる閾値を特定電気素子の温度に対応させて自己診断機能が作動しないように変更するなどがある。
このように設けられることにより、電気回路自体には異常が無いのに、特定電気素子の温度が所定の温度以下であるために、自己診断機能が作動してエンジンを停止させてしまうという不具合が発生しない。このため、低温時の信頼性を高めることができる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段は、インジェクタの通電を開始した時のインジェクタ通電電流値が所定の閾値（例えば、放電停止閾値）に達しない場合、自己診断機能によってエンジンを停止するエンジン制御システムに適用されるものである。
即ち、チャージコンデンサ（特定電気素子）の温度が所定の温度以下（例えば、−３０℃以下）になると、インジェクタ駆動回路自体に異常が無くても、チャージコンデンサ（特定電気素子）の等価回路抵抗の増加によってインジェクタ通電電流値を閾値に達しなくさせてしまうが、チャージコンデンサ（特定電気素子）の温度が所定の温度以下（例えば、−３０℃以下）であっても、自己診断機能がエンジンの運転を停止しないため、エンジンの始動を行うことができる。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項３の手段のエンジン制御システムの温度検出手段は、特定電気素子に直接、もしくは近傍に取り付けられて、特定電気素子の温度を直接的に検出するものである。
このように設けることにより、特定電気素子の温度の測定誤差を低減でき、高い信頼性を得ることができる。
【００１０】
〔請求項４の手段〕
請求項４の手段のエンジン制御システムの温度検出手段は、特定電気素子が搭載された電気回路とは別の部位に配置されて、特定電気素子の温度を間接的に検出するものである。
このように設けることにより、エンジン制御用（あるいは空調制御用）の温度センサの出力を流用でき、特定電気素子の温度を直接検出するための直接温度検出手段が不要になるため、コストを抑えることができる。
【００１１】
〔請求項５の手段〕
上記請求項４の手段では、特定電気素子が搭載された電気回路とは別の部位に配置された温度検出手段によって、特定電気素子の温度を間接的に検出するため、特定電気素子が作動により発熱して所定の温度より上昇したか否かがわからない。
そこで、特定電気素子が搭載された電気回路が一定の作動（噴射回数や時間等）を行うことで特定電気素子の温度が所定の温度より上昇したことを判断することが可能であるが、安全マージンを考慮して自己診断機能がエンジンの運転を停止しないようにするダイアグ一時停止期間を長めに設定する必要がある。
【００１２】
上記の理由に鑑みて請求項５の手段のエンジン制御システムは、温度検出手段によって検出されるエンジンの始動開始時の特定電気素子の温度が所定の温度以下の時、ダイアグ一時停止期間を、エンジン始動開始時の検出温度が高い時に短く、逆にエンジン始動開始時の検出温度が低い時に長くなるように可変するものである。
このように設けることにより、特定電気素子が搭載された電気回路とは別の部位に配置された温度検出手段によって、特定電気素子の温度を間接的に検出する場合であっても、特定電気素子の温度が所定の温度より高くなったことを比較的正確に判断できるようになる。このため、安全マージンを減らすことができ、ダイアグ一時停止期間が無用に長くなる不具合がない。
【００１３】
〔請求項６の手段〕
特定電気素子が作動により発熱するため、特定電気素子の温度はインジェクタの燃料噴射回数に対して相関関係がある。
そこで、請求項６の手段のエンジン制御システムは、エンジン始動開始時にカウントを開始する燃料噴射回数が所定回数に達するまでの期間によってダイアグ一時停止期間を設定するものであり、その所定回数は、エンジン始動開始時の検出温度が高い時に少なく、逆にエンジン始動開始時の検出温度が低い時に多くなるように設定されるものである。
このように設けることにより、特定電気素子が搭載された電気回路とは別の部位に配置された温度検出手段によって、特定電気素子の温度を間接的に検出する場合であっても、特定電気素子の温度が所定の温度より高くなったことを比較的正確に判断できる。
【００１４】
〔請求項７の手段〕
特定電気素子が作動により発熱するため、特定電気素子の温度はエンジンの運転時間に対して相関関係がある。
そこで、請求項７の手段のエンジン制御システムは、エンジン始動開始時にカウントを開始する経過時間が所定時間に達するまでの期間によってダイアグ一時停止期間を設定するものであり、その所定時間は、エンジン始動開始時の検出温度が高い時に短く、逆にエンジン始動開始時の検出温度が低い時に長くなるように設定されるものである。
このように設けることにより、特定電気素子が搭載された電気回路とは別の部位に配置された温度検出手段によって、特定電気素子の温度を間接的に検出する場合であっても、特定電気素子の温度が所定の温度より高くなったことを比較的正確に判断できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、複数の実施例と変形例を用いて説明する。
［第１実施例］
第１実施例を図１〜図７を参照して説明する。この実施例は、本発明をコモンレール式燃料噴射システムに適用したものであり、このコモンレール式燃料噴射システムの構成を図２を参照して説明する。
【００１６】
コモンレール式燃料噴射システムは、例えばディーゼルエンジン（以下、エンジン）１に燃料噴射を行うシステムであり、コモンレール２、インジェクタ３、サプライポンプ４、ＥＣＵ５（エンジン・コントロール・ユニットの略）等から構成されている。
【００１７】
コモンレール２は、インジェクタ３に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、連続的に燃料噴射圧に相当するコモンレール圧が蓄圧されるように燃料配管（高圧燃料流路）６を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ４の吐出口と接続されている。なお、インジェクタ３からのリーク燃料は、リーク配管（燃料還流路）７を経て燃料タンク８にリターンされる。また、コモンレール２から燃料タンク８へのリリーフ配管（燃料還流路）９には、プレッシャリミッタ１１が取り付けられている。このプレッシャリミッタ１１は、コモンレール２内の燃料圧が限界設定圧を越えた際に開弁して、コモンレール２の燃料圧を限界設定圧以下に抑えるための圧力安全弁である。
【００１８】
インジェクタ３は、エンジン１の各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール２より分岐する複数の分岐管の下流端に接続されて、コモンレール２に蓄圧された高圧燃料を各気筒に噴射供給する燃料噴射ノズル、およびこの燃料噴射ノズル内に収容されたニードルのリフト制御を行う電磁弁等を搭載する。
そして、インジェクタ３のソレノイド（電磁弁に搭載される）は、図３に示すＥＣＵ５のインジェクタ駆動回路（ＩＮＪ駆動回路）２２ＡによってON-OFF制御されるものであり、ソレノイドの通電（ON）により高圧燃料を気筒内に噴射供給し、ソレノイドの通電停止（OFF ）により燃料噴射を停止するものである。
【００１９】
サプライポンプ４は、エンジン１のクランク軸１２の回転に伴ってポンプ駆動軸１３が回転することで燃料タンク８内の燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）を内蔵している。
このサプライポンプ４は、ポンプ駆動軸１３により駆動されるプランジャ（図示せず）、およびこのプランジャの往復運動により燃料を加圧する加圧室（プランジャ室：図示せず）を有している。そして、サプライポンプ４は、加圧室内に吸入された燃料を加圧して吐出口からコモンレール２へ高圧燃料を圧送するものである。
【００２０】
サプライポンプ４の加圧室へ燃料を導く燃料流路（図示せず）には、その燃料流路の開口度合を調整するための吸入調量弁（ＳＣＶ）１４が取り付けられている。
この吸入調量弁１４は、図３に示すＥＣＵ５のポンプ駆動回路２２Ｂによって例えばデューティ比制御されるものであり、サプライポンプ４のフィードポンプから加圧室に吸入される燃料の吸入量を調整して、コモンレール圧を変更および調整する。
なお、吸入調量弁１４は、サプライポンプ４のフィードポンプから加圧室への燃料流路の開度を変更するバルブ（弁体）と、ＥＣＵ５のポンプ駆動回路２２Ｂから与えられるポンプ駆動信号（吸入調量弁指令値）に応じてバルブの弁開度を調整するためのソレノイドを有するものであり、ソレノイドの通電が停止されると弁開度が全開状態となるノーマリオープンタイプの電磁弁である。
【００２１】
ＥＣＵ５は、図３の概略図に示されるように、制御部２１、燃料噴射系駆動回路２２（インジェクタ駆動回路２２Ａ、ポンプ駆動回路２２Ｂ）、エンジン制御用アクチュエータ駆動回路２３、センサ受け回路２４、コネクタ２５を備える。
この実施例では、図４（Ａ）に示されるように、ＥＣＵ５のケース内にインジェクタ駆動回路２２Ａを含むＥＤＵ（エンジン・ドライブ・ユニットの略）を組み込んだ例を示す。
【００２２】
制御部２１は、ＣＰＵ、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）を備えた制御の要であり、ＲＯＭ内に書き込まれたプログラムと、ＲＡＭ内に読み込まれた車両の運転状態や車両走行状態に応じて、ＣＰＵがインジェクタ３から噴射される燃料噴射量、噴射時期等の演算、サプライポンプ４からコモンレール２へ送られる高圧燃料供給量の演算など、各種の演算処理を行う。
燃料噴射系駆動回路２２は、制御部２１の指令値に応じてインジェクタ３のソレノイドに、開弁のための駆動信号を与えるインジェクタ駆動回路２２Ａと、制御部２１の指令値に応じて吸入調量弁１４のソレノイドに、閉弁のための駆動信号を与えるポンプ駆動回路２２Ｂとを備える。
【００２３】
エンジン制御用アクチュエータ駆動回路２３は、制御部２１の指令値に応じて、ＥＧＲ用アクチュエータ（図示せず）、吸気スロットル（図示せず）、可変ノズルターボ（図示せず）等のアクチュエータ類に駆動信号を与えるものである。センサ受け回路２４は、コネクタ２５を介して接続された各種センサの出力信号を処理する回路であり、アクセル、回転数、水温、吸気温度、大気圧、吸気圧等のセンシングを行っている。
【００２４】
コネクタ２５は、車両各部に取り付けられた各センサの接続部であるとともに、ＥＣＵ５によって駆動制御される各アクチュエータ等の接続部である。
なお、コネクタ２５に接続されるセンサ類は、図２に示されるように、アクセル開度を検出するアクセルセンサ２６ａ、エンジン回転速度を検出する回転数センサ２６ｂ、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ２６ｃ、吸気温度（大気の温度）を検出する吸気温センサ２６ｄ、コモンレール圧を検出する圧力センサ２６ｅ、インジェクタ３に供給される燃料温度を検出する燃温センサ２６ｆ、およびその他のセンサ類２６ｇがある。
【００２５】
次に、インジェクタ駆動回路２２Ａの一例を図５、図６を参照して説明する。
この実施例に示すインジェクタ駆動回路２２Ａは、エンジンの運転制御に用いられる電気回路に相当するものであり、図５のピーク電流Ａに示すように、インジェクタ３の開弁時にソレノイドを素早く開弁させるための大電力（高電圧・大電流）を与え、続いて図５の定電流Ｂ、Ｃに示すように、ソレノイドに与える電流値を第１定電流値、その第１定電流値より低い第２定電流値へと２段（例えば、８Ａ→４Ａ）に切り替えて与える複合回路であり、ソレノイドに高電圧・大電流を瞬時に与える回路と、ソレノイドに与える電流値を２段階に切り替える回路とを備えるとともに、電流を与えるソレノイド（インジェクタ３）を切り替える気筒振分用スイッチング素子３１（このスイッチング素子は制御部２１の出力で切り替えられる：図６中、気筒振分け）を備える。
【００２６】
「インジェクタ３のソレノイドに高電圧・大電流を瞬時に与える回路」は、図６に示すように、素早く開弁させるためにバッテリ電圧を高めて蓄えるチャージ回路３２と、放電制御用スイッチング素子３３と、この放電制御用スイッチング素子３３を断続制御する放電制御回路３４とで構成される。
この放電制御回路３４は、制御部２１から開弁信号（通電指令パルス）が与えられると、放電制御用スイッチング素子３３をONし、その後、電流検出部３５（モニター手段に相当する）によって検出されるインジェクタ３の通電電流値が所定の閾値（例えば、１７〜１８Ａ：放電停止閾値）に達したら、放電制御用スイッチング素子３３をOFF させるものである（図５のピーク電流Ａ参照）。
【００２７】
チャージ回路３２は、バッテリ電圧が供給されるコイル３６と、このコイル３６の断続を行うチャージ制御用スイッチング素子３７と、コイル３６の断続で発生した電圧を蓄えるチャージコンデンサ３８とを備える。チャージ制御用スイッチング素子３７は、チャージ制御回路３９によって断続制御される。
このチャージ制御回路３９は、電圧検出部４１によって検出されるチャージコンデンサ３８の電圧値（チャージ電圧）が所定の電圧値に達するようにチャージ制御用スイッチング素子３７を断続制御するものである。
【００２８】
「インジェクタ３のソレノイドに与える電流値を２段階に切り替える回路」は、バッテリ電圧が供給される定電流制御用スイッチング素子４２と、この定電流制御用スイッチング素子４２を断続制御する２段定電流制御回路４３とで構成される。
この２段定電流制御回路４３は、制御部２１から開弁信号（通電指令パルス）が与えられてから所定時間（例えば、５００μｓ）の間、電流検出部３５によって検出されるインジェクタ３の通電電流値が第１定電流値（例えば約８Ａ）以下に低下しないように定電流制御用スイッチング素子４２を断続制御し、所定時間（例えば、５００μｓ）が経過した後は、制御部２１から開弁信号（通電指令パルス）が与えられている期間（通電指令パルスがOFF するまで）、電流検出部３５によって検出されるインジェクタ３の通電電流値が第２定電流値（例えば約４Ａ）以下に低下しないように定電流制御用スイッチング素子４２を断続制御するものである。
【００２９】
なお、図６中の符号４４は、インジェクタ３への電力供給用のコモン電圧を検出する電圧検出部である。また、符号４５は、過電流がインジェクタ３のソレノイドに印加するのを防ぐために定電流制御用スイッチング素子４２に流れる電流値をモニターするための電流検出部である。
【００３０】
［第１実施例の特徴］
制御部２１のＲＯＭには、インジェクタ駆動回路２２Ａに開弁信号（通電指令パルス）を与えてから、所定の時間（例えば、１００〜２００μｓ）内に、電流検出部３５によって検出されるインジェクタ３の通電電流値が放電停止閾値（予め設定された閾値に相当する）に到達しない場合、インジェクタ３の開弁動作の遅れによって、出力低下、燃費悪化、エミッション悪化が発生するのを防止するために、燃料の噴射を停止させて、エンジン１の運転を停止させる自己診断機能がプログラミングされている。
【００３１】
ここで、チャージコンデンサ３８として、例えば、アルミ電解コンデンサを使用する場合、図７に示すように、温度が低下するほどチャージコンデンサ３８の等価回路抵抗値が大きくなる。このため、チャージコンデンサ３８自体の温度が低温になるに従い、放電時（インジェクタ駆動開始時）に自己抵抗で自身が放出する電力を消費するため、インジェクタ３に供給する電流値が上がらなくなってしまう。
即ち、インジェクタ駆動回路２２Ａ自体に故障が生じてなくても、チャージコンデンサ３８の温度が極低温（例えば、−３０℃以下）であると（極寒地の始動開始時等）、電流検出部３５によって検出されるインジェクタ３の通電電流値が放電停止閾値に達しなくなってしまい、自己診断機能によってエンジン１が始動できなくなってしまう。
【００３２】
そこで、この実施例では、チャージコンデンサ３８の温度を温度検出手段（後述するチャージコンデンサ温度センサ４６）で検出するように設けるとともに、その温度検出手段によって検出されるチャージコンデンサ３８の温度が所定の温度以下（例えば、−３０℃以下）の時に、自己診断機能がエンジン１の運転を停止しないようにするダイアグ制限機能（プログラム）が制御部２１のＲＯＭに書き込まれている。
【００３３】
なお、自己診断機能がエンジン１を停止しないようにする手段（プログラム）としては、（１）チャージコンデンサ３８の温度が所定の温度以下の時に自己診断機能自体を停止させる、（２）チャージコンデンサ３８の温度が所定の温度以下の時に行った自己診断機能の判定を無効にする、（３）チャージコンデンサ３８の温度が所定の温度以下の時に自己診断機能の判定基準となる閾値をチャージコンデンサ３８の温度に対応させて自己診断機能が作動しないように変更するなどがあり、この実施例では上記（１）のチャージコンデンサ３８の温度が所定の温度以下の時に自己診断機能自体を停止させる手段を採用している。
【００３４】
以下に具体的な構成を説明する。
ＥＣＵ５には、図３に示されるように、チャージコンデンサ３８の温度をほぼ直接的に検出するチャージコンデンサ温度センサ４６（特定電気素子の温度を直接的に検出する温度検出手段に相当する）が搭載されている。なお、このチャージコンデンサ温度センサ４６はインジェクタ駆動回路２２Ａ（特にチャージコンデンサ３８）に直接触れるように設けても良いし、チャージコンデンサ３８の温度を直接的に検出できる範囲（インジェクタ駆動回路２２Ａの近傍）に設けても良い。
【００３５】
そして、制御部２１のＲＯＭには、チャージコンデンサ温度センサ４６によって検出されるチャージコンデンサ３８の温度（以下、コンデンサ温度と称す）が所定の温度以下（例えば、−３０℃以下）の時にエンジン１を停止させないために自己診断機能自体を停止させるダイアグ制限機能（プログラム）が書き込まれており、そのダイアグ制限機能の制御例を図１のフローチャートを用いて説明する。
【００３６】
先ず、各センサからエンジン制御用のパラメータであるアクセル開度、エンジン回転数、水温、コンデンサ温度等を取り込む（ステップ100 ）。
次に、コンデンサ温度が所定の温度以下（例えば、−３０℃以下）であるか否かの判断を行う（ステップ101 ）。この判断結果がNOの場合（コンデンサ温度が所定の温度より高い場合）は、通常のエンジン制御用指令値を演算する（ステップ103 ）。
【００３７】
ステップ101 の判断結果がYES の場合（コンデンサ温度が所定の温度以下の場合）は、チャージコンデンサ３８の等価回路抵抗値が大きくなることによってインジェクタ３の通電電流値が放電停止閾値に達しなくなる。そこで、自己診断機能がエンジン１を停止しないようにするために自己診断機能自体を停止させる（ステップ104 ）。続いて、低温用エンジン制御（暖機促進用）指令値を演算する（ステップ105 ）。具体的には、エンジン１の熱負荷を増加するためのエンジン制御指令値を演算する。なお、ステップ105 では、インジェクタ３の通電電流値が放電停止閾値に達しなくなるため、インジェクタ３の開弁動作が遅れ、噴射量が減少してしまう。そこで、制御部２１は、インジェクタ３の開弁信号（通電指令パルス）の発生時期を早めるとともに、開弁時間（通電指令パルス間隔）を長くするように制御するものである。即ち、インジェクタ３の通電電流値の低下に応じた制御を実施するものである。
ステップ108 では、上記ステップ103 、105 で演算された指令値を出力段にセットする。その後、ステップ100 へ戻り、上記制御を繰り返す。
【００３８】
コンデンサ温度が所定の温度以下の場合、上述したステップ104 、105 の作動によりエンジン１が運転を開始する。すると、チャージコンデンサ３８が作動により発熱する。そして、チャージコンデンサ３８の発熱によって、チャージコンデンサ３８の温度が所定の温度より上昇すると、上述したステップ101 の判断結果がNOになり、通常の噴射制御を実施する。
なお、この実施例では、ステップ104 で自己診断機能の作動を禁止した後、ステップ105 で暖機を促進するための噴射制御へ移行した例を示したが、ステップ104 で自己診断機能の作動を禁止した後にステップ103 へ進んで通常運転の噴射制御を実施するようにしても良い。もちろん、その場合も、制御部２１は、インジェクタ３の通電電流値の低下に応じた制御（開弁信号の発生時期を早めるとともに、開弁時間を長くする制御）を実施するものである。
【００３９】
この第１実施例では、次の効果を奏することができる。
▲１▼チャージコンデンサ３８の温度が所定の温度以下（例えば、−３０℃以下）の時に自己診断機能の作動を一時的に禁止したことにより、インジェクタ駆動回路２２Ａ自体には異常が無いのに、チャージコンデンサ３８の温度が所定の温度以下であるために、自己診断機能が作動してエンジン１を停止させてしまうという不具合が発生しない。このため、極低温時であってもエンジン１の始動・運転ができ、車両の信頼性を高めることができる。
【００４０】
▲２▼チャージコンデンサ３８の温度が所定の温度以下の時は、低温用エンジン制御（暖機促進制御）を行ってコンデンサ温度を積極的に上げる制御を行っている。これによって、自己診断機能の作動を停止する期間（ダイアグ一時停止期間）が短くなる。即ち、自己診断機能の作動領域が広がるため、自己診断機能の信頼性が高められる。
▲３▼チャージコンデンサ温度センサ４６によってチャージコンデンサ３８の温度を直接的に検出している。これによって、チャージコンデンサ３８の温度を正確に検出でき、自己診断機能の作動を余分に禁止する安全マージン（ダイアグ一時停止期間の余剰分）を減らすことができる。即ち、自己診断機能の作動領域が広がるため、自己診断機能の信頼性が高められる。
【００４１】
［第２実施例］
以下の実施例において第１実施例と同一符号は、同一機能物を示すものである。
上記の第１実施例では、チャージコンデンサ３８の温度を検出するためにインジェクタ駆動回路２２Ａにチャージコンデンサ温度センサ４６を搭載した例を示した。
これに対し、この第２実施例では、エンジン１の始動を開始する時のチャージコンデンサ３８の温度は、始動開始前に駐車されていた環境温度に近いことを利用し、第１実施例で開示したチャージコンデンサ温度センサ４６を用いることなく、エンジン制御のために搭載される吸気温センサ２６ｄ（チャージコンデンサ３８の温度を間接的に検出する温度検出手段に相当する）の検出温度からエンジン１の始動を開始する時のチャージコンデンサ３８の温度（以下、始動開始時の温度）を間接的に推定するものである。なお、エンジン１の始動を開始する時（始動開始時）とは、エンジン始動のためにスタータを作動させ、燃料の噴射を開始した時点である。
【００４２】
吸気温センサ２６ｄの検出温度からチャージコンデンサ３８の温度を推定して行う制御の一例を図８のフローチャートを参照して説明する。
まず、第１実施例における図１のフローチャートとの大きな相違部分を説明する。
ステップ201-1,201-2 は、図１中のステップ101 に対応するものであり、このステップ201-1,201-2 ではチャージコンデンサ３８の温度をエンジン始動開始時の吸気温度（大気温）で代用するものであり、ステップ210 ではエンジン１の運転を実施したことによってチャージコンデンサ３８の温度が作動によって所定の温度（例えば、−３０℃）より高まったか否かの判断を始動開始からの燃料噴射回数で判断するものである。
【００４３】
続いて、図８のフローチャートの詳細を説明する。
先ず、各センサからエンジン制御用のパラメータを取り込む（ステップ200 ）。次に、エンジン１が停止状態であるか否かの判断を行う（ステップ209 ）。この判断結果がNOの場合（エンジン１が回っている状態）ならエンジン１の回転数（あるいはスタータの状態）からエンジン１が始動のためのクランキング時であるか否かを判断する（ステップ201-1 ）。この判断結果がYES の場合（クランキング時）であれば、吸気温度が所定の温度以下（例えば、−３０℃）であるか否かの判断を行う（ステップ201-2 ）。
【００４４】
このステップ201-2 の判断結果がYES の場合は、始動開始時のチャージコンデンサ３８の温度は所定の温度以下と推定される。次に、始動後の噴射回数が所定回数（ダイアグ一時停止期間を終了させる噴射回数）に達したか否かを判断する（ステップ210 ）。
【００４５】
ステップ210 の判断結果がNOの場合、チャージコンデンサ３８の発熱が少なく、チャージコンデンサ３８の温度は所定の温度以下と推定される。つまり、チャージコンデンサ３８の等価回路抵抗値が大きくなることによってインジェクタ３の通電電流値が放電停止閾値に達しない状態と推定される。
そこで、図１中のステップ104 、105 と同様の処理を実施する。つまり、自己診断機能の作動を一時的に禁止し（ステップ204 ）、低温用エンジン制御（暖機促進用）指令値を演算する（ステップ205 ）。
【００４６】
ステップ209 の判断結果がYES の場合（エンジン停止状態）は、次の始動開始時に備えて噴射回数のカウンタをリセットし（ステップ211 ）、エンジン停止用に噴射を無噴射とする（ステップ212 ）。
【００４７】
一方、ステップ201-1 の判断結果がNOの場合（クランキングが終了した完爆後のエンジン運転状態）は、始動開始時の吸気温度が所定の温度以下であったか否かの判断を行う（ステップ213 ）。この判断結果がYES の場合は、ステップ210 へ進み、チャージコンデンサ３８自身の発熱によってチャージコンデンサ３８の温度が所定の温度に上昇したかの判断を行う。
【００４８】
ステップ213 の判断結果がNOの場合、ステップ201-2 の判断結果がNOの場合、あるいはステップ210 の判断結果がYES の場合は、チャージコンデンサ３８の温度は所定の温度より高い（−３０℃より高い）と推定される。そこで、通常のエンジン制御用指令値を演算する（ステップ203 ）。
続く、ステップ208 では、上記ステップ203 、205 、212 で演算された指令値を出力段にセットする。その後、ステップ200 へ戻り、上記制御を繰り返す。
【００４９】
次に、エンジン１の始動開始時における吸気温センサ２６ｄの検出温度が所定の温度以下（−３０℃以下）の時のエンジン始動開始時の作動を図９のタイムチャートを参照して説明する。
イグニッションスイッチ（ＩＧ）がONされ、スタータスイッチ（ＳＴＡ）がONされた時に、スタータ（図示しない）が作動してエンジン１の始動を開始すると同時に、制御部２１は自己診断機能の作動を一時的に禁止するとともに、燃料の噴射回数のカウントを開始する。
【００５０】
このように、スタータスイッチ（ＳＴＡ）がONされると、エンジン１の回転数（ＮＥ）がスタータによる駆動速度（クランキング速度）に上昇するとともに、制御部２１でカウントされる燃料の噴射回数の積算値が上昇する。
エンジン１が完爆し、スタータスイッチ（ＳＴＡ）がOFF されると、エンジン１の回転数（ＮＥ）が上昇する。
その後、制御部２１によってカウントされる燃料の噴射回数の積算値が所定回数（ダイアグ一時停止期間を終了する噴射回数）に達すると、チャージコンデンサ３８の温度が発熱によって所定の温度より上昇したと判断して自己診断機能の作動の禁止を解除する。この時に、噴射回数をカウントするカウンタを次回の始動開始時に備えてリセットしても良い。
【００５１】
この第２実施例のように設けることにより、第１実施例で用いたチャージコンデンサ温度センサ４６を用いなくても、第１実施例で示した▲１▼、▲２▼と同等の効果を奏することができる。
また、第１実施例のチャージコンデンサ温度センサ４６を廃止できるため、コストを抑えることが可能になる。
【００５２】
［第３実施例］
上記の第２実施例では、エンジン１の始動開始時におけるチャージコンデンサ３８の温度を、ＥＣＵ５の外部に配置された吸気温センサ２６ｄ（温度検出手段の一例）によって間接的に検出するため、チャージコンデンサ３８が自身の作動によっていつ所定の温度より高くなったかがわからない。
そこで、この第３実施例では、第２実施例におけるステップ210 （図８参照）の噴射回数（ダイアグ一時停止期間を終了する噴射回数）を始動開始時の温度（例えば、始動開始時における吸気温）に応じて可変するように設けたものである。
【００５３】
具体的に、図１０のグラフに示すように、所定の温度以下で、始動開始時の温度が高い時はステップ210 （第２実施例：図８参照）における噴射回数を少なくし、逆に始動開始時の温度が低い時はステップ210 における噴射回数を多くするものである。
このように設けることにより、吸気温センサ２６ｄによってチャージコンデンサ３８の温度を間接的に検出する場合であっても、チャージコンデンサ３８の作動による発熱によってチャージコンデンサ３８の温度が所定の温度より高くなったことをほぼ正確に判断することができる。これによって、自己診断機能の作動を余分に禁止する安全マージン（ダイアグ一時停止期間の余剰分）を減らすことができ、自己診断機能の信頼性を高めることができる。
【００５４】
［第４実施例］
上記の第３実施例では、ダイアグ一時停止期間を噴射回数によって設定し、その噴射回数を吸気温センサ２６ｄの検出する始動開始時の温度によって可変する例を示した。
これに対し、この第４実施例は、ダイアグ一時停止期間をエンジン始動開始時点からの経過時間（制御部２１によってカウントされる時間）によって設定し、その経過時間を吸気温センサ２６ｄの検出した始動開始時の温度によって可変するように設けたものである。
【００５５】
具体的には、吸気温センサ２６ｄの検出する始動開始時の温度が所定の温度以下（例えば、−３０℃以下）の場合、始動開始後から所定時間が経過するまでの間、自己診断機能の作動を一時的に禁止するものである。
そして、ダイアグ一時停止期間は、所定の温度以下で、始動開始時の温度が高い時は短く設定され、逆に始動開始時の温度が低い時は長く設定されるものである。
このように設けることにより、第３実施例と同様、吸気温センサ２６ｄによってチャージコンデンサ３８の温度を間接的に検出する場合であっても、チャージコンデンサ３８の作動による発熱によってチャージコンデンサ３８の温度が所定の温度より高くなったことを判断することができる。これによって、自己診断機能の作動を余分に禁止する安全マージン（ダイアグ一時停止期間の余剰分）を減らすことができ、自己診断機能の信頼性を高めることができる。
【００５６】
［変形例］
上記の実施例では、図４（Ａ）に開示したように、ＥＣＵ５内にインジェクタ駆動回路２２Ａを含むＥＤＵを配置した例を示したが、図４（Ｂ）に開示されるように、ＥＣＵ５とは別体にＥＤＵ（インジェクタ駆動回路２２Ａを含む）を配置しても良い。
【００５７】
上記の実施例では、特定電気素子の一例としてチャージコンデンサ３８を例に示したが、本発明における特定電気素子はチャージコンデンサ３８に限定されるものではない。
即ち、所定の温度以下になると、電気回路における所定部位の電流値（または電圧値）を予め設定された閾値に達しない値にする電気素子（チャージコンデンサ３８以外の電気部品）を搭載する電気回路を具備するエンジン制御システムに本発明を適用しても良い。
【００５８】
上記の実施例では、電気回路における所定部位の電流値が予め設定された閾値に達しない時に、自己診断機能がエンジンの運転を停止させる例を示したが、電気回路における所定部位の電圧値が予め設定された閾値に達しない時に、自己診断機能がエンジンの運転を停止させるものに本発明を適用しても良い。
即ち、所定の温度以下になると、所定部位の電圧値が予め設定された閾値に達しない値にする特定電気素子が電気回路に搭載される場合、特定電気素子の温度が所定の温度以下の時に、自己診断機能がエンジンの運転を停止しないようにしても良い。
【００５９】
上記の実施例では、コモンレール式燃料噴射システムを搭載する車両に本発明を適用したが、分配式燃料噴射システム等のディーゼルエンジンを搭載する車両への適用はもちろん、ガソリンエンジンなど、他の形式のエンジンを搭載する車両に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイアグ制限機能の制御を示すフローチャートである（第１実施例）。
【図２】コモンレール式燃料噴射システムの概略図である。
【図３】ＥＣＵの概略図である。
【図４】ＥＣＵの概略図である。
【図５】インジェクタ駆動電流の波形図である。
【図６】インジェクタ駆動回路の回路図である。
【図７】チャージコンデンサの温度と等価回路抵抗との関係を示すグラフである。
【図８】ダイアグ制限機能の制御を示すフローチャートである（第２実施例）。
【図９】作動説明のタイムチャートである（第２実施例）。
【図１０】始動開始時の温度と自己診断機能の作動を禁止する噴射回数との関係を示すグラフである（第３実施例）。
【符号の説明】
１エンジン
３インジェクタ
５ＥＣＵ
２１制御部
２２Ａインジェクタ駆動回路（電気回路）
２６ｄ吸気温センサ（間接的な温度検出手段）
３５電流検出部（モニター手段）
３８チャージコンデンサ（特定電気素子）
４６チャージコンデンサ温度センサ（直接的な温度検出手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a self-diagnosis function (diagnostic function) for stopping the operation of the engine when the current value (or voltage value) of a predetermined part of the electric circuit used for engine operation control does not reach a preset threshold value. The present invention relates to an engine control system.
[0002]
[Prior art]
An engine control system having a self-diagnosis function for stopping the operation of an engine when a current value (or voltage value) of a predetermined portion of an electric circuit used for engine operation control does not reach a preset threshold value is known. .
On the other hand, the engine control system determines the guaranteed temperature in the worst state by the worst operating environment temperature on the user side, and confirms that the engine control unit operates in the determined worst operating environment by an actual environmental test, and the guaranteed temperature Operation within the range is guaranteed (no patent literature).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the guarantee method as described above has no protection means against operation at extremely low temperatures outside the guaranteed temperature range, so reliability cannot be ensured at extremely low temperatures outside the guaranteed temperature range. Problems arise.
Specifically, when an electric circuit used for engine operation control falls below a predetermined temperature outside the guaranteed temperature range (for example, −30 ° C. or lower), the current value (or voltage value) at the predetermined portion becomes the threshold value. Not reach Specific capacitors (hereinafter referred to as specific electrical elements) When the temperature of the specific electric element falls below a predetermined temperature, the engine operation is stopped by the self-diagnosis function even if there is no abnormality in the electric circuit itself.
[0004]
A more specific example will be described using an injector drive circuit (an example of an electric circuit used for engine operation control).
If an abnormality occurs in the injector drive circuit and the injector energization current value (an example of the current value at the predetermined portion) does not reach the predetermined value, the injector valve opening operation will be delayed, resulting in a decrease in output and fuel consumption. , Emission worsens.
Therefore, the engine control system stops the engine by the self-diagnosis function when the injector energization current value does not reach a certain threshold (for example, discharge stop threshold) when energization of the injector is started.
[0005]
However, when a specific electric element (for example, a charge capacitor) that prevents the injector energization current value from reaching the threshold value is mounted in the injector drive circuit, for example, at −30 ° C. or lower, there is no abnormality in the injector drive circuit itself. However, when the specific electric element becomes −30 ° C. or lower, the operation of the engine is stopped by the self-diagnosis function.
That is, when the engine is started at an extremely low temperature, there is a situation in which the engine is not started by the self-diagnosis function even if there is no abnormality in the injector drive circuit itself.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is that the self-diagnostic function is provided because the temperature of a specific electric element is equal to or lower than a predetermined temperature even though there is no abnormality in the electric circuit itself. The object is to provide an engine control system that does not have a problem of operating and stopping the engine.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
[Means of Claim 1]
The engine control system according to claim 1 prevents the self-diagnosis function from stopping the operation of the engine when the temperature of the specific electric element is equal to or lower than a predetermined temperature.
As means for preventing the self-diagnosis function from stopping the engine operation, (1) the self-diagnosis function itself is stopped when the temperature of the specific electric element is equal to or lower than a predetermined temperature (that is, whether or not a threshold value has been reached). (2) invalidate the determination of the self-diagnosis function performed when the temperature of the specific electric element is equal to or lower than the predetermined temperature, (3) when the temperature of the specific electric element is equal to or lower than the predetermined temperature For example, the threshold value that is a criterion for the self-diagnosis function is changed so that the self-diagnosis function does not operate in accordance with the temperature of the specific electric element.
By providing in this way, there is a problem that the self-diagnostic function is activated and the engine is stopped because the temperature of the specific electric element is equal to or lower than the predetermined temperature even though there is no abnormality in the electric circuit itself. Does not occur. For this reason, the reliability at the time of low temperature can be improved.
[0008]
[Means of claim 2]
The means of claim 2 is applied to an engine control system that stops the engine by a self-diagnosis function when the injector energization current value at the start of energization of the injector does not reach a predetermined threshold (for example, discharge stop threshold). Is.
That is, when the temperature of the charge capacitor (specific electric element) becomes a predetermined temperature or lower (for example, −30 ° C. or lower), the equivalent circuit resistance of the charge capacitor (specific electric element) can be reduced even if there is no abnormality in the injector drive circuit itself. Although the injector energization current value does not reach the threshold due to the increase, the self-diagnosis function operates the engine even when the temperature of the charge capacitor (specific electric element) is below a predetermined temperature (for example, −30 ° C. or below). Therefore, the engine can be started.
[0009]
[Means of claim 3]
According to a third aspect of the present invention, the temperature detection means of the engine control system is attached directly to or in the vicinity of the specific electric element and directly detects the temperature of the specific electric element.
By providing in this way, the measurement error of the temperature of a specific electric element can be reduced and high reliability can be obtained.
[0010]
[Means of claim 4]
According to a fourth aspect of the present invention, the temperature detection means of the engine control system is disposed in a part different from the electric circuit on which the specific electric element is mounted, and indirectly detects the temperature of the specific electric element.
By providing in this way, the output of the temperature sensor for engine control (or for air conditioning control) can be diverted, and the direct temperature detection means for directly detecting the temperature of the specific electric element is not required, thereby reducing the cost. Can do.
[0011]
[Means of claim 5]
According to the fourth aspect of the present invention, the temperature of the specific electric element is indirectly detected by the temperature detecting means arranged in a part different from the electric circuit on which the specific electric element is mounted. It is not known whether the temperature has risen above a predetermined temperature due to heat generation.
Therefore, it is possible to determine that the temperature of the specific electric element has risen above a predetermined temperature by performing a certain operation (the number of injections, time, etc.) of the electric circuit on which the specific electric element is mounted. Considering the margin, it is necessary to set a longer diagnosis pause period so that the self-diagnosis function does not stop the engine operation.
[0012]
In view of the above reason, the engine control system according to the means of claim 5 is configured such that when the temperature of the specific electric element at the start of engine start detected by the temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined temperature, It is variable so that it is short when the detected temperature at the start of the start is high, and conversely when the detected temperature at the start of the engine is low.
By providing in this way, even if the temperature of the specific electric element is indirectly detected by the temperature detecting means arranged in a part different from the electric circuit on which the specific electric element is mounted, the specific electric element It becomes possible to determine with relative accuracy that the temperature of the above has become higher than the predetermined temperature. For this reason, the safety margin can be reduced, and there is no problem that the diagnosis pause period becomes unnecessarily long.
[0013]
[Means of claim 6]
Since the specific electric element generates heat upon operation, the temperature of the specific electric element has a correlation with the number of fuel injections of the injector.
Therefore, the engine control system of the means of claim 6 sets the diagnosis pause period according to the period until the number of times of fuel injection to start counting at the start of engine start reaches the predetermined number. It is set so that it is low when the detected temperature at the start of the start is high, and conversely increases when the detected temperature at the start of the engine is low.
By providing in this way, even if the temperature of the specific electric element is indirectly detected by the temperature detecting means arranged in a part different from the electric circuit on which the specific electric element is mounted, the specific electric element It can be determined with relative accuracy that the temperature of the temperature has become higher than the predetermined temperature.
[0014]
[Means of Claim 7]
Since the specific electric element generates heat upon operation, the temperature of the specific electric element has a correlation with the operation time of the engine.
Therefore, the engine control system of the means of claim 7 sets the diagnosis pause period according to the period until the elapsed time to start counting at the start of engine start reaches the predetermined time, and the predetermined time It is set to be short when the detected temperature at the start is high, and conversely long when the detected temperature at the start of the engine is low.
By providing in this way, even if the temperature of the specific electric element is indirectly detected by the temperature detecting means arranged in a part different from the electric circuit on which the specific electric element is mounted, the specific electric element It can be determined with relative accuracy that the temperature of the temperature has become higher than the predetermined temperature.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described using a plurality of examples and modifications.
[First embodiment]
A first embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to a common rail fuel injection system, and the configuration of the common rail fuel injection system will be described with reference to FIG.
[0016]
The common rail fuel injection system is a system that injects fuel into, for example, a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 1, and includes a common rail 2, an injector 3, a supply pump 4, an ECU 5 (abbreviation of engine control unit), and the like. Yes.
[0017]
The common rail 2 is a pressure accumulating container for accumulating high-pressure fuel supplied to the injector 3, and high-pressure fuel via a fuel pipe (high-pressure fuel flow path) 6 so that a common rail pressure corresponding to the fuel injection pressure is continuously accumulated. Is connected to a discharge port of a supply pump 4 that discharges water. The leaked fuel from the injector 3 is returned to the fuel tank 8 via a leak pipe (fuel return path) 7. A pressure limiter 11 is attached to a relief pipe (fuel return path) 9 from the common rail 2 to the fuel tank 8. The pressure limiter 11 is a pressure safety valve that opens when the fuel pressure in the common rail 2 exceeds the limit set pressure, and keeps the fuel pressure in the common rail 2 below the limit set pressure.
[0018]
The injector 3 is mounted in each cylinder of the engine 1 and supplies fuel into each cylinder. The injector 3 is connected to the downstream ends of a plurality of branch pipes branched from the common rail 2 and accumulated in the common rail 2. A fuel injection nozzle that injects high-pressure fuel into each cylinder and an electromagnetic valve that performs lift control of a needle accommodated in the fuel injection nozzle are mounted.
The solenoid of the injector 3 (mounted on the solenoid valve) is ON / OFF controlled by an injector drive circuit (INJ drive circuit) 22A of the ECU 5 shown in FIG. Fuel is injected and supplied into the cylinder, and fuel injection is stopped by stopping energization (OFF) of the solenoid.
[0019]
The supply pump 4 incorporates a known feed pump (low pressure supply pump: not shown) that pumps up the fuel in the fuel tank 8 as the pump drive shaft 13 rotates as the crankshaft 12 of the engine 1 rotates. Yes.
The supply pump 4 has a plunger (not shown) driven by a pump drive shaft 13 and a pressurizing chamber (plunger chamber: not shown) that pressurizes fuel by the reciprocating motion of the plunger. The supply pump 4 pressurizes the fuel sucked into the pressurizing chamber and pumps the high-pressure fuel from the discharge port to the common rail 2.
[0020]
An intake metering valve (SCV) 14 for adjusting the opening degree of the fuel flow path is attached to a fuel flow path (not shown) for introducing fuel to the pressurizing chamber of the supply pump 4.
The intake metering valve 14 is, for example, duty ratio controlled by a pump drive circuit 22B of the ECU 5 shown in FIG. 3, and adjusts the intake amount of fuel sucked into the pressurizing chamber from the feed pump of the supply pump 4. Change and adjust the common rail pressure.
The intake metering valve 14 is a valve (valve element) that changes the opening of the fuel flow path from the feed pump of the supply pump 4 to the pressurizing chamber, and a pump drive signal (from the pump drive circuit 22B of the ECU 5). Normally open type solenoid valve that has a solenoid for adjusting the valve opening according to the intake metering valve command value) and that opens when the solenoid is de-energized It is.
[0021]
As shown in the schematic diagram of FIG. 3, the ECU 5 includes a control unit 21, a fuel injection system drive circuit 22 (an injector drive circuit 22A, a pump drive circuit 22B), an engine control actuator drive circuit 23, a sensor receiving circuit 24, a connector 25.
In this embodiment, as shown in FIG. 4A, an example in which an EDU (abbreviation of engine drive unit) including an injector drive circuit 22A is incorporated in the case of the ECU 5 is shown.
[0022]
The control unit 21 is the key to control including a CPU and a storage device (ROM, RAM, etc.), and depends on the program written in the ROM and the driving state and vehicle running state of the vehicle read in the RAM. The CPU performs various calculation processes such as calculation of the fuel injection amount injected from the injector 3, injection timing, and the like, and calculation of the high-pressure fuel supply amount sent from the supply pump 4 to the common rail 2.
The fuel injection system drive circuit 22 has an injector drive circuit 22A for supplying a drive signal for opening the valve to the solenoid of the injector 3 in accordance with a command value from the control unit 21, and an intake metering in accordance with the command value from the control unit 21. A pump drive circuit 22B that provides a drive signal for closing the valve to the solenoid of the valve 14 is provided.
[0023]
The engine control actuator drive circuit 23 is driven by actuators such as an EGR actuator (not shown), an intake throttle (not shown), and a variable nozzle turbo (not shown) in accordance with a command value of the control unit 21. It gives a signal. The sensor receiving circuit 24 is a circuit that processes output signals of various sensors connected via the connector 25, and performs sensing of accelerator, rotation speed, water temperature, intake air temperature, atmospheric pressure, intake pressure, and the like.
[0024]
The connector 25 is a connection part for each sensor attached to each part of the vehicle and a connection part for each actuator and the like that is driven and controlled by the ECU 5.
As shown in FIG. 2, sensors connected to the connector 25 include an accelerator sensor 26 a that detects the accelerator opening, a rotation speed sensor 26 b that detects the engine rotation speed, and a water temperature that detects the cooling water temperature of the engine 1. A sensor 26c, an intake air temperature sensor 26d for detecting an intake air temperature (atmospheric temperature), a pressure sensor 26e for detecting a common rail pressure, a fuel temperature sensor 26f for detecting a fuel temperature supplied to the injector 3, and other sensors 26g. is there.
[0025]
Next, an example of the injector drive circuit 22A will be described with reference to FIGS.
The injector drive circuit 22A shown in this embodiment corresponds to an electric circuit used for engine operation control, and quickly opens the solenoid when the injector 3 is opened as shown by the peak current A in FIG. Large electric power (high voltage and large current) is applied, and then, as shown by constant currents B and C in FIG. 5, the current value applied to the solenoid is a first constant current value, which is lower than the first constant current value. A composite circuit that switches and supplies two constant current values in two stages (for example, 8A → 4A), a circuit that instantaneously applies high voltage and large current to the solenoid, and a circuit that switches the current value applied to the solenoid to two stages And a switching element 31 for allocating cylinders for switching a solenoid (injector 3) for supplying a current (this switching element is switched by the output of the control unit 21: FIG. Includes a cylinder distribution).
[0026]
As shown in FIG. 6, “a circuit that instantaneously applies a high voltage and a large current to the solenoid of the injector 3” includes a charge circuit 32 that increases and stores the battery voltage to quickly open the valve, and a discharge control switching element 33. And a discharge control circuit 34 for intermittently controlling the discharge control switching element 33.
The discharge control circuit 34 turns on the discharge control switching element 33 when a valve opening signal (energization command pulse) is given from the control unit 21, and then is detected by the current detection unit 35 (corresponding to the monitoring means). When the energizing current value of the injector 3 reaches a predetermined threshold (for example, 17 to 18A: discharge stop threshold), the discharge control switching element 33 is turned off (see peak current A in FIG. 5).
[0027]
The charge circuit 32 includes a coil 36 to which a battery voltage is supplied, a charge control switching element 37 for intermittently connecting the coil 36, and a charge capacitor 38 for storing a voltage generated when the coil 36 is intermittently connected. The charge control switching element 37 is intermittently controlled by the charge control circuit 39.
The charge control circuit 39 intermittently controls the charge control switching element 37 so that the voltage value (charge voltage) of the charge capacitor 38 detected by the voltage detector 41 reaches a predetermined voltage value.
[0028]
The “circuit for switching the current value applied to the solenoid of the injector 3 in two stages” is a constant current control switching element 42 to which a battery voltage is supplied, and a two-stage constant current control for intermittently controlling the constant current control switching element 42. And circuit 43.
The two-stage constant current control circuit 43 is configured so that the energization current of the injector 3 detected by the current detection unit 35 for a predetermined time (for example, 500 μs) after the valve opening signal (energization command pulse) is given from the control unit 21. The constant current control switching element 42 is intermittently controlled so that the value does not decrease below the first constant current value (for example, about 8 A), and after a predetermined time (for example, 500 μs) has elapsed, the valve opening signal is transmitted from the control unit 21. During the period when the (energization command pulse) is given (until the energization command pulse is turned off), the energization current value of the injector 3 detected by the current detector 35 does not decrease below the second constant current value (for example, about 4 A) Thus, the constant current control switching element 42 is intermittently controlled.
[0029]
In addition, the code | symbol 44 in FIG. 6 is a voltage detection part which detects the common voltage for the electric power supply to the injector 3. FIG. Reference numeral 45 denotes a current detector for monitoring the value of the current flowing through the constant current control switching element 42 in order to prevent an overcurrent from being applied to the solenoid of the injector 3.
[0030]
[Features of the first embodiment]
In the ROM of the control unit 21, the injector 3 detected by the current detection unit 35 within a predetermined time (for example, 100 to 200 μs) after giving a valve opening signal (energization command pulse) to the injector drive circuit 22 </ b> A. When the energization current value does not reach the discharge stop threshold value (corresponding to a preset threshold value), in order to prevent the output decrease, fuel consumption deterioration, and emission deterioration from occurring due to the delay in the valve opening operation of the injector 3, A self-diagnosis function for stopping the fuel injection and stopping the operation of the engine 1 is programmed.
[0031]
Here, when an aluminum electrolytic capacitor is used as the charge capacitor 38, for example, as shown in FIG. 7, the equivalent circuit resistance value of the charge capacitor 38 increases as the temperature decreases. For this reason, as the temperature of the charge capacitor 38 itself becomes lower, the electric power released by itself is consumed by the self-resistance at the time of discharging (when the injector driving is started), so that the current value supplied to the injector 3 does not increase.
In other words, even if the injector drive circuit 22A itself has not failed, if the temperature of the charge capacitor 38 is extremely low (for example, −30 ° C. or lower) (when starting the start in a very cold region), the current detection unit 35 The detected energization current value of the injector 3 does not reach the discharge stop threshold value, and the engine 1 cannot be started by the self-diagnosis function.
[0032]
Therefore, in this embodiment, the temperature of the charge capacitor 38 is provided so as to be detected by a temperature detection means (charge capacitor temperature sensor 46 described later), and the temperature of the charge capacitor 38 detected by the temperature detection means is a predetermined temperature. In the following (for example, −30 ° C. or lower), a diagnosis limiting function (program) that prevents the self-diagnosis function from stopping the operation of the engine 1 is written in the ROM of the control unit 21.
[0033]
Means (program) for preventing the self-diagnosis function from stopping the engine 1 includes (1) stopping the self-diagnosis function itself when the temperature of the charge capacitor 38 is equal to or lower than a predetermined temperature. (2) the charge capacitor 38 The self-diagnostic function determination made when the temperature of the charge capacitor 38 is lower than the predetermined temperature is invalidated. (3) When the temperature of the charge capacitor 38 is lower than the predetermined temperature, a threshold value used as a determination criterion for the self-diagnostic function is set. In this embodiment, the self-diagnosis function itself is stopped when the temperature of the charge capacitor 38 is equal to or lower than a predetermined temperature. is doing.
[0034]
A specific configuration will be described below.
As shown in FIG. 3, the ECU 5 is equipped with a charge capacitor temperature sensor 46 (corresponding to temperature detecting means for directly detecting the temperature of a specific electric element) that detects the temperature of the charge capacitor 38 almost directly. Has been. The charge capacitor temperature sensor 46 may be provided so as to be in direct contact with the injector drive circuit 22A (especially the charge capacitor 38), or a range in which the temperature of the charge capacitor 38 can be directly detected (near the injector drive circuit 22A). May be provided.
[0035]
The ROM of the control unit 21 stores the engine 1 when the temperature of the charge capacitor 38 (hereinafter referred to as capacitor temperature) detected by the charge capacitor temperature sensor 46 is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, −30 ° C. or lower). A diagnosis limiting function (program) for stopping the self-diagnosis function itself so as not to stop is written, and a control example of the diagnosis limiting function will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0036]
First, an accelerator opening, an engine speed, a water temperature, a condenser temperature, and the like, which are parameters for engine control, are fetched from each sensor (step 100).
Next, it is determined whether or not the capacitor temperature is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, −30 ° C. or lower) (step 101). When the determination result is NO (when the capacitor temperature is higher than the predetermined temperature), a normal engine control command value is calculated (step 103).
[0037]
When the determination result in step 101 is YES (when the capacitor temperature is equal to or lower than a predetermined temperature), the current flowing through the injector 3 does not reach the discharge stop threshold because the equivalent circuit resistance value of the charge capacitor 38 increases. Therefore, the self-diagnosis function itself is stopped in order to prevent the self-diagnosis function from stopping the engine 1 (step 104). Subsequently, a low-temperature engine control (warming-up promotion) command value is calculated (step 105). Specifically, an engine control command value for increasing the thermal load of the engine 1 is calculated. In step 105, since the energization current value of the injector 3 does not reach the discharge stop threshold value, the valve opening operation of the injector 3 is delayed and the injection amount is reduced. Therefore, the control unit 21 performs control so that the valve opening signal (energization command pulse) generation timing of the injector 3 is advanced and the valve opening time (energization command pulse interval) is lengthened. That is, control according to a decrease in the energization current value of the injector 3 is performed.
In step 108, the command value calculated in steps 103 and 105 is set in the output stage. Thereafter, the process returns to step 100 and the above control is repeated.
[0038]
When the condenser temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the operation of the engine 1 is started by the operation of steps 104 and 105 described above. Then, the charge capacitor 38 generates heat by operation. When the temperature of the charge capacitor 38 rises above a predetermined temperature due to the heat generated by the charge capacitor 38, the determination result in step 101 described above becomes NO, and normal injection control is performed.
In this embodiment, after the operation of the self-diagnostic function is prohibited in step 104, an example is shown in which the control shifts to the injection control for promoting warm-up in step 105. After the prohibition, the routine may proceed to step 103 to perform the normal operation injection control. Of course, in this case as well, the control unit 21 performs control (control for increasing the valve opening time and increasing the valve opening time) in accordance with a decrease in the energization current value of the injector 3.
[0039]
In the first embodiment, the following effects can be achieved.
(1) Since the operation of the self-diagnosis function is temporarily prohibited when the temperature of the charge capacitor 38 is lower than a predetermined temperature (for example, −30 ° C. or lower), there is no abnormality in the injector drive circuit 22A itself. Since the temperature of the charge capacitor 38 is equal to or lower than the predetermined temperature, there is no problem that the self-diagnosis function is activated and the engine 1 is stopped. For this reason, the engine 1 can be started and operated even at extremely low temperatures, and the reliability of the vehicle can be improved.
[0040]
{Circle around (2)} When the temperature of the charge capacitor 38 is equal to or lower than a predetermined temperature, low temperature engine control (warm-up promotion control) is performed to control to positively increase the capacitor temperature. This shortens the period during which the operation of the self-diagnosis function is stopped (diagonal suspension period). That is, since the operation area of the self-diagnosis function is expanded, the reliability of the self-diagnosis function is improved.
(3) The charge capacitor temperature sensor 46 directly detects the temperature of the charge capacitor 38. As a result, the temperature of the charge capacitor 38 can be accurately detected, and the safety margin (the surplus of the diagnosis pause period) that prohibits the operation of the self-diagnosis function can be reduced. That is, since the operation area of the self-diagnosis function is expanded, the reliability of the self-diagnosis function is improved.
[0041]
[Second Embodiment]
In the following embodiments, the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same functional objects.
In the first embodiment, the charge capacitor temperature sensor 46 is mounted on the injector drive circuit 22A in order to detect the temperature of the charge capacitor 38.
On the other hand, in the second embodiment, the temperature of the charge capacitor 38 when starting the engine 1 is close to the environmental temperature parked before starting the start, and disclosed in the first embodiment. The engine 1 is started from the detected temperature of the intake air temperature sensor 26d (corresponding to temperature detecting means for indirectly detecting the temperature of the charge capacitor 38) mounted for engine control without using the charged capacitor temperature sensor 46. The temperature of the charge capacitor 38 at the time of starting the operation (hereinafter, the temperature at the start of the start) is indirectly estimated. It should be noted that the time when the engine 1 is started (when starting) is the time when the starter is operated to start the engine and fuel injection is started.
[0042]
An example of control performed by estimating the temperature of the charge capacitor 38 from the detected temperature of the intake air temperature sensor 26d will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, a significant difference from the flowchart of FIG. 1 in the first embodiment will be described.
Steps 201-1, 201-2 correspond to step 101 in FIG. 1, and in these steps 201-1, 201-2, the temperature of the charge capacitor 38 is substituted with the intake air temperature (atmospheric temperature) at the start of engine start. In step 210, whether or not the temperature of the charge capacitor 38 has risen above a predetermined temperature (for example, −30 ° C.) due to the operation of the engine 1 is determined based on the number of fuel injections from the start of starting. To do.
[0043]
Next, details of the flowchart of FIG. 8 will be described.
First, engine control parameters are fetched from each sensor (step 200). Next, it is determined whether or not the engine 1 is stopped (step 209). If this determination result is NO (in a state where the engine 1 is running), it is determined from the number of revolutions of the engine 1 (or the starter state) whether or not the engine 1 is at the time of cranking for starting (step 201). -1). If the determination result is YES (during cranking), it is determined whether the intake air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, −30 ° C.) (step 201-2).
[0044]
If the decision result in the step 201-2 is YES, the temperature of the charge capacitor 38 at the start of starting is estimated to be equal to or lower than a predetermined temperature. Next, it is determined whether or not the number of injections after the start has reached a predetermined number (the number of injections for ending the diagnosis pause period) (step 210).
[0045]
If the determination result in step 210 is NO, the charge capacitor 38 generates little heat, and the temperature of the charge capacitor 38 is estimated to be equal to or lower than a predetermined temperature. That is, it is presumed that the energization current value of the injector 3 does not reach the discharge stop threshold due to the increase of the equivalent circuit resistance value of the charge capacitor 38.
Therefore, the same processing as steps 104 and 105 in FIG. 1 is performed. That is, the operation of the self-diagnosis function is temporarily prohibited (step 204), and a low-temperature engine control (warming-up promotion) command value is calculated (step 205).
[0046]
If the determination result in step 209 is YES (engine stop state), the counter for the number of injections is reset in preparation for the start of the next start (step 211), and no injection is performed to stop the engine (step 212).
[0047]
On the other hand, if the judgment result in step 201-1 is NO (engine operation state after complete explosion after cranking is finished), it is judged whether or not the intake air temperature at the start of starting is equal to or lower than a predetermined temperature (step 213). If the determination result is YES, the process proceeds to step 210, where it is determined whether the temperature of the charge capacitor 38 has risen to a predetermined temperature due to the heat generated by the charge capacitor 38 itself.
[0048]
When the determination result of step 213 is NO, the determination result of step 201-2 is NO, or the determination result of step 210 is YES, the temperature of the charge capacitor 38 is higher than a predetermined temperature (from −30 ° C. High). Therefore, a normal engine control command value is calculated (step 203).
In step 208, the command value calculated in steps 203, 205 and 212 is set in the output stage. Thereafter, the process returns to step 200 and the above control is repeated.
[0049]
Next, the operation at the start of the engine when the detected temperature of the intake air temperature sensor 26d at the start of the engine 1 is not more than a predetermined temperature (−30 ° C. or less) will be described with reference to the time chart of FIG.
When the ignition switch (IG) is turned on and the starter switch (STA) is turned on, the starter (not shown) is activated to start the engine 1, and at the same time, the control unit 21 temporarily activates the self-diagnosis function. And counting of the number of fuel injections is started.
[0050]
Thus, when the starter switch (STA) is turned on, the rotational speed (NE) of the engine 1 increases to the drive speed (cranking speed) by the starter and the number of fuel injections counted by the control unit 21 is increased. The integrated value increases.
When the engine 1 is completely detonated and the starter switch (STA) is turned off, the rotational speed (NE) of the engine 1 increases.
Thereafter, when the integrated value of the number of fuel injections counted by the control unit 21 reaches a predetermined number (the number of injections for ending the diagnosis pause period), it is determined that the temperature of the charge capacitor 38 has risen from the predetermined temperature due to heat generation. To cancel the prohibition of the self-diagnosis function. At this time, a counter for counting the number of injections may be reset in preparation for the next start of starting.
[0051]
By providing like this 2nd Example, there exists an effect equivalent to (1), (2) shown in 1st Example, without using the charge capacitor temperature sensor 46 used in 1st Example. be able to.
Further, since the charge capacitor temperature sensor 46 of the first embodiment can be eliminated, the cost can be suppressed.
[0052]
[Third embodiment]
In the second embodiment described above, the temperature of the charge capacitor 38 at the start of the start of the engine 1 is indirectly detected by the intake air temperature sensor 26d (an example of the temperature detection means) arranged outside the ECU 5, so that the charge capacitor It is not known when 38 has become higher than a predetermined temperature by its operation.
Therefore, in the third embodiment, the number of injections in step 210 (see FIG. 8) in the second embodiment (the number of injections for ending the diagnosis pause period) is set to the temperature at the start of the start (for example, the intake air temperature at the start of the start). ) To be variable according to the
[0053]
Specifically, as shown in the graph of FIG. 10, when the temperature at the start of the start is high at a predetermined temperature or less, the number of injections in step 210 (second embodiment: see FIG. 8) is decreased and the start is reversed. When the temperature at the start is low, the number of injections in step 210 is increased.
By providing in this way, even when the temperature of the charge capacitor 38 is indirectly detected by the intake air temperature sensor 26d, the temperature of the charge capacitor 38 becomes higher than a predetermined temperature due to heat generated by the operation of the charge capacitor 38. This can be determined almost accurately. As a result, the safety margin for excessively prohibiting the operation of the self-diagnosis function (the surplus of the diagnostic pause period) can be reduced, and the reliability of the self-diagnosis function can be improved.
[0054]
[Fourth embodiment]
In the third embodiment described above, the diagnosis temporary stop period is set according to the number of injections, and the number of injections is varied according to the temperature at the start of the start detected by the intake air temperature sensor 26d.
On the other hand, in the fourth embodiment, the diagnosis temporary stop period is set by the elapsed time from the engine start start time (time counted by the control unit 21), and the elapsed time is detected by the intake air temperature sensor 26d. It is provided so as to vary depending on the temperature at the start.
[0055]
Specifically, when the temperature at the start of the start detected by the intake air temperature sensor 26d is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, −30 ° C. or lower), the self-diagnosis function is performed until a predetermined time elapses after the start of the start. Operation is temporarily prohibited.
The diagnosis pause period is set to be short when the temperature at the start of the start is high or lower than a predetermined temperature, and is set to be long when the temperature at the start of the start is low.
Thus, as in the third embodiment, even when the temperature of the charge capacitor 38 is indirectly detected by the intake air temperature sensor 26d, the temperature of the charge capacitor 38 is increased by the heat generated by the operation of the charge capacitor 38. It can be determined that the temperature is higher than the predetermined temperature. As a result, the safety margin for excessively prohibiting the operation of the self-diagnosis function (the surplus of the diagnostic pause period) can be reduced, and the reliability of the self-diagnosis function can be improved.
[0056]
[Modification]
In the above embodiment, as shown in FIG. 4A, an example in which an EDU including an injector drive circuit 22A is arranged in the ECU 5 is shown. However, as disclosed in FIG. Alternatively, EDU (including the injector drive circuit 22A) may be disposed separately.
[0057]
In the above embodiment, the charge capacitor 38 is shown as an example of the specific electric element, but the specific electric element in the present invention is not limited to the charge capacitor 38.
That is, an electric circuit on which an electric element (an electric component other than the charge capacitor 38) that makes a current value (or voltage value) of a predetermined portion in the electric circuit not reach a preset threshold when the temperature is lower than a predetermined temperature is mounted. The present invention may be applied to an engine control system including
[0058]
In the above embodiment, an example in which the self-diagnosis function stops the engine operation when the current value of the predetermined part in the electric circuit does not reach the preset threshold value is shown. However, the voltage value of the predetermined part in the electric circuit is The present invention may be applied to the case where the self-diagnosis function stops the operation of the engine when the preset threshold value is not reached.
That is, when a specific electric element is mounted in an electric circuit so that the voltage value of a predetermined part does not reach a preset threshold when the temperature is lower than a predetermined temperature, the temperature of the specific electric element is lower than the predetermined temperature. The self-diagnosis function may not stop the engine operation.
[0059]
In the above embodiment, the present invention is applied to a vehicle equipped with a common rail type fuel injection system. The present invention may be applied to a vehicle equipped with an engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing control of a diagnosis limiting function (first embodiment).
FIG. 2 is a schematic view of a common rail fuel injection system.
FIG. 3 is a schematic diagram of an ECU.
FIG. 4 is a schematic diagram of an ECU.
FIG. 5 is a waveform diagram of an injector drive current.
FIG. 6 is a circuit diagram of an injector drive circuit.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the temperature of the charge capacitor and the equivalent circuit resistance.
FIG. 8 is a flowchart showing control of a diagnosis limiting function (second embodiment).
FIG. 9 is a time chart for explaining the operation (second embodiment).
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the temperature at the start of startup and the number of injections that prohibits the operation of the self-diagnosis function (third embodiment).
[Explanation of symbols]
1 engine
3 Injector
5 ECU
21 Control unit
22A Injector drive circuit (electric circuit)
26d Intake air temperature sensor (indirect temperature detection means)
35 Current detector (monitoring means)
38 Charge capacitor (specific electric element)
46 Charge capacitor temperature sensor (Direct temperature detection means)

Claims

An electric circuit used for engine operation control;
Monitoring means for detecting a current value or a voltage value of a predetermined part in the electric circuit;
A control unit having a self-diagnosis function for stopping the operation of the engine when the detection value by the monitoring means does not reach a preset threshold value;
A specific capacitor that is provided in the electric circuit and when the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, the current value or the voltage value of the predetermined portion is a value that does not reach the threshold;
Temperature detection means for directly or indirectly detecting the temperature of this specific capacitor ;
A diagnosis limiting function that is provided in the control unit and prevents the self-diagnosis function from stopping the operation of the engine when the temperature of the specific capacitor detected by the temperature detection unit is equal to or lower than a predetermined temperature;
An engine control system comprising:

The engine control system according to claim 1,
The electrical circuit is an injector drive circuit that drives an injector that injects fuel into the engine;
The specific capacitor is a charge capacitor that stores a high voltage to be supplied to the solenoid of the injector, and this charge capacitor has a characteristic that an equivalent circuit resistance value increases as the temperature decreases, and the charge capacitor is When the temperature drops below the predetermined temperature, the energization current value at the start of energization of the injector is prevented from reaching the threshold value.

The engine control system according to claim 1 or 2,
It said temperature detecting means, engine control system, characterized in that said directly to a specific capacitor, or mounted in the vicinity of directly detecting a temperature of the particular capacitor.

The engine control system according to claim 1 or 2,
The engine control system, wherein the temperature detection means is arranged in a part different from the electric circuit on which the specific capacitor is mounted, and indirectly detects the temperature of the specific capacitor .

The engine control system according to claim 4,
When the temperature of the specific capacitor at the start of starting the engine detected by the temperature detection means is equal to or lower than a predetermined temperature,
The diagnosis limiting function is such that a diagnosis suspension period during which the self-diagnosis function does not stop the operation of the engine is short when the detected temperature at the start of the engine is high, and conversely, the detected temperature at the start of the engine is low. An engine control system characterized by being variable so as to be long sometimes.

The engine control system according to claim 5, wherein
The diagnosis pause period is a period until the number of fuel injections that starts counting at the start of engine start reaches a predetermined number of times,
The engine control system according to claim 1, wherein the predetermined number of times is set so that the predetermined number of times is small when the detected temperature at the start of the engine start is high and conversely increases when the detected temperature at the start of the engine start is low.

The engine control system according to claim 5, wherein
The diagnostic pause period is a period until the elapsed time to start counting at the start of engine start reaches a predetermined time,
The engine control system according to claim 1, wherein the predetermined time is set to be short when the detected temperature at the start of the engine start is high, and conversely long when the detected temperature at the start of the engine is low.