JP2000282932A

JP2000282932A - 高圧燃料噴射系の異常判定方法

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Publication number: JP2000282932A
Application number: JP11083824A
Authority: JP
Inventors: Tatsumasa Sugiyama; 辰優杉山; Yuichiro Kato; 裕一郎加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-10
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: EP1039117B1; JP4158272B2; DE60014997D1; DE60014997T2; ES2228321T3; EP1039117A2; EP1039117A3

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料圧送時期や燃料噴射時期の変更可能な範囲
を拡大でき、且つ、正確な異常判定をすることのできる
高圧燃料噴射系の異常判定方法を提供する。【解決手段】電子制御装置（ＥＣＵ）６０は、インジェ
クタ１２の燃料噴射と燃料ポンプ３０の燃料圧送の双方
が実行される第１の判定期間でのコモンレール２０内の
燃料圧変化（レール圧変化）を検出するとともに、同レ
ール圧変化を噴射指令値や圧送指令値等に基づいて推定
し、これら検出値及び推定値に基づいて第１の異常判定
を実行する。この第１の異常判定において異常がある旨
判定されると、ＥＣＵ６０は第２の判定期間において燃
料噴射のみが実行されるように燃料圧送の開始時期を制
限する。そして、この第２の判定期間でのレール圧変化
の検出値と噴射指令値等に基づいて推定される同レール
圧変化の推定値とを比較して第２の異常判定を更に実行
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃料ポンプから
蓄圧配管に高圧燃料を圧送するとともに、この蓄圧配管
内の燃料を燃料噴射弁から内燃機関に噴射供給する高圧
燃料噴射系の異常判定方法に係り、特に蓄圧配管内の燃
料状態についての実測値と推定値との比較のもとに異常
を判定するようにした高圧燃料噴射系の異常判定方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンや筒内燃料噴射式の
ガソリンエンジンに適用される高圧燃料噴射系として
は、燃料ポンプから高圧の燃料を蓄圧配管に圧送すると
ともに、この蓄圧配管に接続された燃料噴射弁から機関
燃焼室に燃料を噴射供給するようにした、いわゆる蓄圧
式の高圧燃料噴射系が知られている。

【０００３】こうした蓄圧式高圧燃料噴射系の異常を判
定する方法としては、例えば特開平１０−２３８３９２
号公報に記載される方法が知られている。この異常判定
方法では、燃料圧送前後の蓄圧配管内における燃料圧変
化を検出するとともに、燃料ポンプの圧送指令値に基づ
いて燃料圧送前後の燃料圧変化を推定し、これら燃料圧
変化の実測値と推定値との偏差を算出している。更に、
燃料噴射前後の燃料圧変化を検出するとともに、燃料噴
射弁の噴射指令値に基づいて燃料噴射前後の燃料圧変化
を推定し、これら燃料圧変化の実測値と推定値との偏差
を算出している。そして、こうして算出される偏差のう
ち、燃料圧送時の偏差が所定の判定値を越えた場合に
は、燃料ポンプに係る異常が発生していると判断し、燃
料噴射時の偏差が所定の判定値を越えた場合には、燃料
噴射弁に係る異常が発生しているとそれぞれ判断するよ
うにしている。

【０００４】ところで、燃料ポンプの燃料圧送時期や燃
料噴射弁の燃料噴射時期は、通常、機関運転状態に基づ
いて変更される。このため、こうした燃料圧送時期や燃
料噴射時期の変更に伴って燃料圧送と燃料噴射とが同時
に行われるようになると、上記異常判定方法にあって
は、燃料圧送に伴う燃料圧変化と燃料噴射に伴う燃料圧
変化とが区別できなくなり、異常判定精度の悪化を招く
おそれがある。

【０００５】例えば、燃料圧送前後の燃料圧変化を検出
する際に、燃料噴射によって燃料圧が減少することがあ
ると、検出される燃料圧変化が小さくなり、燃料圧送が
正常に行われているにも拘わらず燃料ポンプに異常が発
生していると誤判定されることがある。また、燃料噴射
前後の燃料圧変化を検出する際に燃料圧送によって燃料
圧が増大することがあると、検出される燃料圧変化が小
さくなり、燃料噴射が正常に行われているにも拘わらず
燃料噴射弁に異常が発生していると誤判定されることも
ある。

【０００６】そこで、従来では、上記特開平１０−２３
８３９２号公報に記載されるように、燃料圧送時期及び
燃料噴射時期を燃料圧送と燃料噴射とが別々の期間に行
われるようにそれぞれ制限した上で設定するようにして
いる。その結果、上記のような異常判定精度の悪化を回
避することができるようになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに燃料圧送時期と燃料噴射時期とを設定するようにす
ると、異常判定を行わないときでも燃料圧送時期や燃料
噴射時期が常に制限されるようになる。このため、蓄圧
配管内の燃料圧を機関運転状態に応じた圧力にまで速や
かに昇圧させることができなくなったり、機関運転状態
に応じた最適な時期に燃料を噴射することができなくな
ったりするおそれがあった。

【０００８】この発明はこうした従来の実情に鑑みてな
されたものであり、その目的は、燃料圧送時期や燃料噴
射時期の変更可能な範囲を拡大でき、且つ、正確な異常
判定をすることのできる高圧燃料噴射系の異常判定方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１に記載した発明では、燃料ポンプから蓄圧配管に圧
送された高圧燃料を該蓄圧配管に接続された燃料噴射弁
から内燃機関に噴射供給する高圧燃料噴射系に適用さ
れ、所定の判定期間での前記蓄圧配管内の実燃料状態と
前記高圧燃料噴射系の動作に基づき推定される推定燃料
状態との比較のもとに前記高圧燃料噴射系の異常を判定
する高圧燃料噴射系の異常判定方法であって、前記判定
期間に前記燃料ポンプの燃料圧送及び前記燃料噴射弁の
燃料噴射の双方が実行される第１の状態と、前記判定期
間に前記燃料圧送及び前記燃料噴射の何れか一方のみが
実行される第２の状態とに対応した各別の判定手順に従
って前記異常判定を行うようにしている。

【００１０】上記異常判定方法では、異常を判定する判
定期間に燃料ポンプの燃料圧送及び燃料噴射弁の燃料噴
射の双方が実行される場合であれ、同判定期間において
燃料圧送及び燃料噴射の何れか一方のみが実行される場
合であれ、それぞれ対応した各別の判定手順に従って異
常が判定されるため、その判定についての誤判定が回避
されるようになる。また、こうした異常判定を行わない
ときの燃料圧送時期や燃料噴射時期の変更可能な範囲が
制限されることはなく、機関側の要求等に応じた最適な
時期にこれら各時期を設定することも可能になる。

【００１１】従って、請求項１に記載した異常判定方法
によれば、燃料圧送時期や燃料噴射時期の変更可能な範
囲を拡大でき、且つ高圧燃料噴射系の異常を正確に判定
することができるようになる。

【００１２】尚、上記のように実燃料状態と推定燃料状
態との比較のもとに異常を判定する際の態様には、蓄圧
配管の燃料圧変化量についての実測値と推定値との比較
結果に基づいて異常を判定する態様の他、同燃料圧の変
化速度や変化パターンについての実測値と推定値との比
較結果に基づいて異常を判定する態様も含まれる。

【００１３】また、このように各別の判定手順に従って
高圧燃料噴射系の異常を判定する際には、請求項２に記
載した発明によるように、請求項１に記載した高圧燃料
噴射系の異常判定方法において、前記実燃料状態として
の実燃料圧変化と前記推定燃料状態としての推定燃料圧
変化との偏差を前記第１の状態及び前記第２の状態にお
いてそれぞれ求め、これら各偏差と前記第１の状態及び
前記第２の状態に対応した各別の判定値とを比較するこ
とにより前記異常判定を行うといった異常判定方法を採
用することができる。

【００１４】請求項３に記載した発明では、請求項１又
は２に記載した高圧燃料噴射系の異常判定方法におい
て、前記判定期間に前記燃料圧送及び前記燃料噴射の双
方が実行されるときに第１の異常判定を行い、該判定に
おいて異常がある旨判定されたことを条件に前記判定期
間に前記燃料圧送及び前記燃料噴射の何れか一方のみが
実行されるように燃料圧送時期と燃料噴射時期との関係
を変更した後に第２の異常判定を行うようにしている。

【００１５】こうした異常判定方法において、燃料ポン
プの燃料圧送に係る異常及び燃料噴射弁の燃料噴射に係
る異常の少なくとも一方が発生している場合、第１の異
常判定により異常がある旨判定される。そして、このよ
うに第１の異常判定により異常がある旨判定されると、
上記判定期間に燃料圧送及び燃料噴射の何れか一方のみ
が実行されるように燃料圧送時期と燃料噴射時期との関
係が変更され、その後に第２の異常判定が行われる。従
って、この第２の異常判定は、燃料ポンプの燃料圧送に
係る異常及び燃料噴射弁の燃料噴射に係る異常の少なく
とも一方が発生していることを前提として行われること
となる。

【００１６】そして、例えば判定期間に燃料圧送のみが
実行されるときに第２の異常判定が行われ、異常がある
旨判定される場合には、燃料ポンプの燃料圧送に係る異
常が発生していると判断することができ、異常がない旨
判定される場合には、燃料噴射弁の燃料噴射に係る異常
が発生していると判断することができる。同様に、判定
期間に燃料噴射のみが実行されるときに第２の異常判定
が行われ、異常がある旨判定される場合には、燃料噴射
に係る異常が発生していると判断することができ、異常
がない旨判定される場合には、燃料圧送に係る異常が発
生していると判断することができる。

【００１７】また、第１の異常判定において異常がない
旨判定される場合には、燃料圧送に係る異常及び燃料噴
射に係る異常は何れも発生していないと判断され、燃料
圧送時期と燃料噴射時期との関係は変更されず、従って
燃料圧送時期や燃料噴射時期の変更可能な範囲が制限さ
れることはない。

【００１８】このように、請求項３に記載した異常判定
方法によれば、請求項１又は２に記載した発明の作用効
果に加えて、更に高圧燃料噴射系の異常として燃料ポン
プの燃料圧送に係る異常が発生しているのか、或いは燃
料噴射弁の燃料噴射に係る異常が発生しているのかを判
断することができるようになる。

【００１９】また、第２の異常判定を行う前に燃料圧送
時期と燃料噴射時期との関係が変更されるとはいえ、こ
うした変更は燃料圧送に係る異常や燃料噴射に係る異常
が発生しているときに限って行われるため、燃料圧送時
期や燃料噴射時期の変更可能な範囲が制限されるのを極
力回避することができる。

【００２０】請求項４に記載した発明では、請求項１又
は２に記載した高圧燃料噴射系の異常判定方法におい
て、前記判定期間に前記燃料圧送及び前記燃料噴射の双
方が実行されるときに第１の異常判定を行い、該判定に
おいて異常である旨判定されたことを条件に前記判定期
間に前記燃料圧送及び前記燃料噴射の何れか一方のみが
実行されるかを判断し、該判断において前記燃料圧送及
び前記燃料噴射の何れか一方のみが実行される旨判断さ
れたことを条件に第２の異常判定を行うようにしてい
る。

【００２１】こうした異常判定方法において、燃料ポン
プの燃料圧送に係る異常及び燃料噴射弁の燃料噴射に係
る異常の少なくとも一方が発生している場合、第１の異
常判定により異常がある旨判定される。このように第１
の異常判定により異常がある旨判定されると、上記判定
期間に燃料圧送及び燃料噴射の何れか一方のみが実行さ
れるかが判断され、それらのうち一方のみが実行された
ことを条件に第２の異常判定が行われる。そして、請求
項３に記載した発明と同様にして、この第２の異常判定
により燃料ポンプの燃料圧送に係る異常が発生している
か、或いは燃料噴射弁の燃料噴射に係る異常が発生して
いるかが判断される。

【００２２】また、この第２の異常判定は上記判定期間
に燃料圧送及び燃料噴射の何れか一方のみが実行される
ことが判断されたことを条件にして行われるため、同異
常判定を行うにあたり燃料圧送時期や燃料噴射時期の変
更可能な範囲が制限されることはない。

【００２３】このように、請求項４に記載した異常判定
方法によれば、請求項１又は２に記載した発明の作用効
果に加えて、更に高圧燃料噴射系の異常として燃料ポン
プの燃料圧送に係る異常が発生しているのか、或いは燃
料噴射弁の燃料噴射に係る異常が発生しているのかを判
断することができるようになる。

【００２４】また、異常判定を行わない場合のみなら
ず、同判定を行う場合であっても燃料圧送時期や燃料噴
射時期の変更可能な範囲が制限されることがないため、
同範囲を確実に拡大することができるようにもなる。

【００２５】請求項５に記載した発明では、燃料ポンプ
から蓄圧配管に圧送された高圧燃料を該蓄圧配管に接続
された燃料噴射弁から内燃機関に噴射供給する高圧燃料
噴射系に適用され、所定の判定期間での前記蓄圧配管内
の実燃料状態と前記高圧燃料噴射系の動作に基づき推定
される推定燃料状態との比較のもとに前記高圧燃料噴射
系の異常を判定する高圧燃料噴射系の異常判定方法であ
って、前記判定期間に前記燃料ポンプの燃料圧送及び前
記燃料噴射弁の燃料噴射の何れか一方のみが実行される
ように燃料圧送時期と燃料噴射時期との関係を変更した
後に前記異常判定を行うようにしている。

【００２６】こうした異常判定方法では、異常を判定す
る判定期間に燃料ポンプの燃料圧送及び燃料噴射弁の燃
料噴射の何れか一方のみが実行されるように燃料圧送時
期と燃料噴射時期との関係を変更した後に異常判定を行
うようにしているため、燃料圧送に伴う燃料状態変化
と、燃料噴射に伴う燃料状態変化との干渉に起因する誤
判定が回避されるようになる。また、燃料圧送時期と燃
料噴射時期との関係を変更するとはいえ、その変更は異
常判定を行う際に限られるため、燃料圧送時期や燃料噴
射時期の変更可能な範囲が常に制限されることはなく、
異常判定を行わないときには、機関側の要求等に応じた
最適な時期にこれら各時期を設定することが可能にな
る。

【００２７】このように請求項５に記載した異常判定方
法によれば、燃料圧送時期や燃料噴射時期の変更可能な
範囲を拡大でき、且つ高圧燃料噴射系の異常を正確に判
定することができるようになる。

【００２８】請求項６に記載した発明では、請求項３又
は５に記載した高圧燃料噴射系の異常判定方法におい
て、前記燃料圧送時期と前記燃料噴射時期との関係の変
更を前記燃料圧送時期の変更のみに基づいて行うように
している。

【００２９】燃料圧送時期を変更した場合、その変更に
伴って燃料噴射時における蓄圧配管内の燃料圧が変化し
なければ機関燃焼状態に悪影響を及ぼすことは殆どな
い。これに対して、燃料噴射時期を変更した場合には、
その変更に伴って機関燃焼状態の悪化を招くおそれがあ
る。

【００３０】上記異常判定方法によれば、請求項３又は
５に記載した発明の作用効果に加え、燃料圧送時期及び
燃料噴射時期の関係を変更するに際して燃料圧送時期の
みを変更するようにしているため、上記変更に伴う機関
燃焼状態の悪化を極力回避することができるようにな
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下、本発明
に係る異常判定方法を４気筒直噴式ディーゼルエンジン
（以下、単に「エンジン」という）に備えられた高圧燃
料噴射系に適用するようにした第１の実施形態について
説明する。

【００３２】図１は、エンジン１０及びその高圧燃料噴
射系の概略構成を示している。同図に示すように、この
高圧燃料噴射系は、エンジン１０の各気筒＃１〜＃４に
対応してそれぞれ設けられたインジェクタ１２、これら
各インジェクタ１２が接続されたコモンレール２０、燃
料タンク１４内の燃料をコモンレール２０に圧送する燃
料ポンプ３０、及び電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と
いう）６０を備えて構成されている。

【００３３】コモンレール２０は燃料ポンプ３０から供
給される燃料を所定圧力に蓄圧する機能を有するもので
あり、その内部の燃料圧（レール圧）に基づいてインジ
ェクタ１２の燃料噴射圧が決定される。

【００３４】このコモンレール２０にはリリーフバルブ
２２が取り付けられている。このリリーフバルブ２２
は、何らかの異常によりレール圧が予め設定されている
上限設定圧以上にまで上昇したときに開弁状態となり、
レール圧を強制的に低下させる。

【００３５】インジェクタ１２はＥＣＵ６０により開閉
駆動される電磁弁であり、コモンレール２０から供給さ
れる燃料を各気筒＃１〜＃４の燃焼室（図示略）内に噴
射する。これら各インジェクタ１２はリリーフ通路２１
によって燃料タンク１４にも接続されている。インジェ
クタ１２が全て閉弁状態となっている場合でも、コモン
レール２０から各インジェクタ１２に供給される燃料の
一部は、インジェクタ１２の内部に定常的にリークして
おり、このようにリークした燃料はリリーフ通路２１を
通じて燃料タンク１４に戻されるようになっている。

【００３６】ＥＣＵ６０は燃料ポンプ３０の燃料圧送
や、インジェクタ１２の燃料噴射に係る制御を実行する
ものであり、各種制御プログラムや関数データ等が記憶
されるメモリ６４、各種演算処理を実行するＣＰＵ６２
等を備えて構成されている。

【００３７】また、このＥＣＵ６０にはエンジン１０の
運転状態やコモンレール２０内の燃料圧等を検出するた
めの各種センサが接続されており、これら各センサから
の検出信号がそれぞれ入力される。

【００３８】例えば、エンジン１０のクランクシャフト
（図示略）の近傍には回転数センサ６５が、カムシャフ
ト（図示略）の近傍には気筒判別センサ６６がそれぞれ
設けられている。ＥＣＵ６０はこれら各センサ６５，６
６から入力される検出信号に基づいてクランクシャフト
の回転速度（機関回転速度ＮＥ）と、同クランクシャフ
トの回転角度（クランク角ＣＡ）とをそれぞれ検出す
る。

【００３９】また、アクセルペダル（図示略）の近傍に
はアクセルセンサ６７が設けられており、同アクセルセ
ンサ６７からはアクセルペダルの踏込量（アクセル開度
ＡＣＣＰ）に応じた検出信号が出力される。コモンレー
ル２０には燃圧センサ６８が設けられており、同燃圧セ
ンサ６８からはレール圧に応じた検出信号が出力され
る。燃料ポンプ３０の吐出ポート３８近傍には燃温セン
サ６９が設けられており、同燃温センサ６９からは燃料
の温度（燃料温ＴＨＦ）に応じた検出信号が出力され
る。ＥＣＵ６０はこれら各センサ６７〜６９からの検出
信号に基づいてアクセル開度ＡＣＣＰ、レール圧、及び
燃料温ＴＨＦをそれぞれ検出する。

【００４０】燃料ポンプ３０は、エンジン１０のクラン
クシャフトにより回転駆動されるドライブシャフト４
０、ドライブシャフト４０の回転に基づいて作動するフ
ィードポンプ３１、ドライブシャフト４０に形成された
環状のカム４２によって駆動される一対のサプライポン
プ（第１のサプライポンプ５０ａ及び第２のサプライポ
ンプ５０ｂ）等を備えている。

【００４１】フィードポンプ３１は燃料タンク１４内の
燃料を吸入通路２４を通じて吸入ポート３４から吸入す
るとともに、その燃料を所定のフィード圧をもって第１
のサプライポンプ５０ａ及び第２のサプライポンプ５０
ｂにそれぞれ供給する。このように吸入ポート３４から
吸入された燃料のうち、各サプライポンプ５０ａ，５０
ｂの何れにも供給されない余剰燃料は、リリーフポート
３６からリリーフ通路２１を通じて燃料タンク１４に戻
されるようになっている。

【００４２】第１のサプライポンプ５０ａ及び第２のサ
プライポンプ５０ｂは何れも、いわゆるインナカム式の
ポンプであり、フィードポンプ３１から供給される燃料
をプランジャ（図示略）の往復動に基づいて更に高圧
（例えば２５〜１８０ＭＰａ）に加圧し、その加圧した
燃料を吐出ポート３８から吐出通路２３を通じてコモン
レール２０に圧送する。

【００４３】燃料ポンプ３０には、これら各サプライポ
ンプ５０ａ，５０ｂの燃料圧送量を調整するための第１
の調整弁７０ａ及び第２の調整弁７０ｂが設けられてい
る。これら各調整弁７０ａ，７０ｂは何れもＥＣＵ６０
により通電駆動される電磁弁である。

【００４４】図２は、定常時におけるレール圧の変化態
様、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂによる燃料の吸入
・圧送タイミング、燃料噴射タイミング等を示すタイミ
ングチャートである。

【００４５】同図（ａ）に示すように、レール圧は、各
インジェクタ１２による燃料噴射（同図（ｂ）参照）
と、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂによる燃料圧送
（同図（ｄ），（ｆ）参照）とが実行されることにより
変動している。また、燃料圧送や燃料噴射が行われてい
ない期間においてもレール圧が僅かに減少しているが、
これは前述したようにコモンレール２０から各インジェ
クタ１２に供給される燃料の一部が、リリーフ通路２１
を通じて燃料タンク１４に戻されているためである。

【００４６】同図（ｄ），（ｆ）に示すように、各サプ
ライポンプ５０ａ，５０ｂによる燃料の吸入は、各ポン
プ５０ａ，５０ｂ毎で位相が１８０°ＣＡ（ＣＡ:Crank
Angle）ずれた状態で交互に行われている。これら各サ
プライポンプ５０ａ，５０ｂによる燃料の圧送に関して
も同様に、位相が１８０°ＣＡずれた状態で交互に行わ
れている。

【００４７】同図（ｃ），（ｅ）に示すように、各調整
弁７０ａ，７０ｂは、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂ
の吸入行程中に開弁して燃料の吸入を開始させる一方、
所定の時期（クランク角ＣＡ）に閉弁してその燃料の吸
入を停止させる。こうして吸入された燃料は全て、吸入
行程に続く圧送行程において加圧され、各サプライポン
プ５０ａ，５０ｂからコモンレール２０に圧送される。

【００４８】このように各サプライポンプ５０ａ，５０
ｂから圧送される燃料の量は、吸入行程中における各調
整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期（クランク角ＣＡ）の変
更に基づいて調節される。

【００４９】例えば、同図（ｃ），（ｄ）に一点鎖線で
示すように、第１の調整弁７０ａの閉弁時期を遅らせ
（遅角させ）てその開弁期間を増大させると、第１のサ
プライポンプ５０ａの燃料吸入期間が長くなり、燃料吸
入量が増大するようになる。そして、その閉弁時期の遅
角分だけ圧送開始時期が早められ（進角され）て燃料圧
送期間が長くなる結果、燃料圧送量が増加するようにな
る。

【００５０】これに対して、同図（ｃ），（ｄ）に二点
鎖線で示すように、第１の調整弁７０ａの閉弁時期を進
角させてその開弁期間を減少させると、第１のサプライ
ポンプ５０ａの燃料吸入期間が短くなり、燃料吸入量が
減少するようになる。そして、その閉弁時期の進角分だ
け圧送開始時期が遅角され燃料圧送期間が短くなる結
果、燃料圧送量が減少するようになる。

【００５１】第２のサプライポンプ５０ｂ（同図（ｆ）
参照）に関しても同様に、第２の調整弁７０ｂ（同図
（ｅ）参照）の閉弁時期を遅角或いは進角させることに
より、その燃料圧送量を増減させることができる。

【００５２】また、このように燃料圧送量を変更する際
には、燃料吸入の終了時期及び燃料圧送の開始時期がそ
れぞれ変更されるが、燃料吸入の開始時期及び燃料圧送
の終了時期については何れも常に一定の時期（クランク
角ＣＡ）に設定されている。また、燃料ポンプ３０の単
位クランク角ＣＡ当たりの燃料圧送量は、燃料圧送の開
始時期等によらず一定に設定されている。従って、各調
整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期から燃料圧送の開始時期
及び燃料圧送期間（クランク角ＣＡ）をそれぞれ求める
ことができ、更にこの燃料圧送期間に基づいて一回の燃
料圧送についての燃料圧送量を求めることができる。

【００５３】因みに、こうした燃料ポンプ３０の燃料圧
送量は、燃料ポンプ３０の燃料圧送が終了した直後に検
出されるレール圧の値（以下、「圧送後燃料圧ＰＣＲ
Ｐ」という）と、機関運転状態に基づいて設定されるレ
ール圧の目標圧とに基づいて、ＥＣＵ６０によりフィー
ドバック制御されている。

【００５４】例えば、圧送後燃料圧ＰＣＲＰが目標圧よ
りも低い場合には、燃料噴射量及び燃料リーク量の総和
よりも多い量の燃料が圧送されるように燃料ポンプ３０
が制御され、逆に圧送後燃料圧ＰＣＲＰが目標圧よりも
高い場合には、燃料噴射量及び燃料リーク量の総和より
も少ない量の燃料が圧送されるように燃料ポンプ３０が
制御される。従って、こうした圧送後燃料圧ＰＣＲＰと
目標圧とが異なる過渡時にあっては、圧送後燃料圧ＰＣ
ＲＰは徐々に増大或いは減少して目標圧に近づくように
変化する。これに対して、圧送後燃料圧ＰＣＲＰと目標
圧とが等しい場合には、燃料噴射量及び燃料リーク量の
総和と等しい量の燃料が圧送されるように燃料ポンプ３
０が制御される。従って、こうした圧送後燃料圧ＰＣＲ
Ｐと目標圧とが等しい定常時にあっては、例えば図２
（ａ）に示すように、圧送後燃料圧ＰＣＲＰは略一定の
値に保持されるようになる。

【００５５】同図（ｇ）は、この圧送後燃料圧ＰＣＲＰ
の検出タイミングを示している。同図（ｇ）に示すよう
に、その検出タイミングは燃料ポンプ３０による燃料圧
送が終了した直後の所定タイミング（例えばクランク角
ＣＡが同図においてＣＡＡ０，ＣＡＡ１，ＣＡＡ２，Ｃ
ＡＡ３，・・に達する時期）に設定されている。

【００５６】また、同図（ｈ）は噴射後燃料圧ＰＣＲＩ
の検出タイミングを示している。この噴射後燃料圧ＰＣ
ＲＩは、各気筒＃１〜＃４での燃料噴射が終了した後の
レール圧の値であり、その検出タイミングは機関運転状
態に応じて燃料噴射時期や燃料噴射期間が変更された場
合でも常に、燃料噴射終了後のタイミング（例えばクラ
ンク角ＣＡが同図においてＣＡＢ１，ＣＡＢ２，ＣＡＢ
３，・・・に達する時期）となるように設定されてい
る。

【００５７】これら圧送後燃料圧ＰＣＲＰ及び噴射後燃
料圧ＰＣＲＩは何れも、ＥＣＵ６０によって所定のクラ
ンク角（１８０°ＣＡ）毎に実行される各別の処理ルー
チンを通じて検出され、同ＥＣＵ６０のメモリ６４に記
憶されている。

【００５８】次に、上記高圧燃料噴射系の異常判定処理
について説明する。この異常判定処理では、レール圧変
化量の実測値と、燃料圧送量等に基づいて推定される同
レール圧変化量の推定値とを比較することにより、高圧
燃料噴射系の異常を判定するようにしている。

【００５９】以下、こうした異常判定の詳細な処理手順
について、図３及び図４に示すフローチャートを参照し
て詳細に説明する。このフローチャートに示す「異常判
定ルーチン」は、ＥＣＵ６０によって所定クランク角毎
（１８０°ＣＡ毎）の割込処理として実行され、また、
その割込タイミングは圧送後燃料圧ＰＣＲＰの検出タイ
ミング（図２に示すタイミングＣＡＡ０〜ＣＡＡ３）に
設定されている。

【００６０】まず、ＥＣＵ６０は、ステップ１１０にお
いて、圧送後燃料圧ＰＣＲＰ、同燃料圧ＰＣＲＰの前回
値ＰＣＲＰＯＬＤ、及び噴射後燃料圧ＰＣＲＩをそれぞ
れメモリ６４から読み込んだ後、ステップ１２０におい
て、異常判定禁止条件が成立しているか否かを判断す
る。ここでの異常判定禁止条件としては、燃圧センサ６
８に異常が発生していること、機関回転速度ＮＥが所定
回転数（例えばアイドル回転数）以下であること、無効
噴射制御が実行されていること等々が挙げられる。これ
ら異常判定禁止条件が成立している場合には正確な異常
判定を行うことができないため、ＥＣＵ６０は本ルーチ
ンを一旦終了する。因みに、上記無効噴射制御とは、各
インジェクタ１２をその無効噴射期間内で駆動すること
によりレール圧の排圧を行って同レール圧を目標圧近傍
にまで低下させる制御である。

【００６１】一方、異常判定禁止条件が成立していない
場合、ＥＣＵ６０は、ステップ１３０において仮異常フ
ラグＸＴＦＡＩＬが「ＯＮ」であるか否かを判断する。
この仮異常フラグＸＴＦＡＩＬは、高圧燃料噴射系に異
常が発生していることを示すフラグであり、後述する第
１の異常判定を通じて燃料ポンプ３０やインジェクタ１
２等に異常が発生していると判定される場合に「ＯＮ」
に設定される。

【００６２】この仮異常フラグＸＴＦＡＩＬが「ＯＦ
Ｆ」である場合、即ち前回行われた異常判定処理では異
常が検出されていないと判断した場合、ＥＣＵ６０は、
次のステップ１４０〜１６０の各処理を通じて第１の異
常判定を実行する。

【００６３】まず、ステップ１４０において、ＥＣＵ６
０は以下の演算式（１）に従って実燃料圧変化量△ＰＣ
Ｒを算出する。 △ＰＣＲ＝ＰＣＲＰ−ＰＣＲＰＯＬＤ・・・（１）ＰＣＲＰ：圧送後燃料圧ＰＣＲＰＯＬＤ：圧送後燃料圧ＰＣＲＰの前回値例えば、今回の割込タイミングが図２に示すタイミング
ＣＡＡ２である場合、このタイミングＣＡＡ２で検出さ
れた圧送後燃料圧ＰＣＲＰと、前回の割込タイミングで
あるタイミングＣＡＡ１で検出された圧送後燃料圧ＰＣ
ＲＰの前回値ＰＣＲＰＯＬＤとの偏差（ＰＣＲＰ−ＰＣ
ＲＰＯＬＤ）が上記実燃料圧変化量△ＰＣＲとして算出
されることとなる。

【００６４】こうして算出される実燃料圧変化量△ＰＣ
Ｒは、図２に示すように、圧送後燃料圧ＰＣＲＰの検出
タイミング（ＣＡＡ０，ＣＡＡ１，ＣＡＡ２，ＣＡＡ
３，・・・）間における各期間（ＣＡＡ０〜ＣＡＡ１，
ＣＡＡ１〜ＣＡＡ２，ＣＡＡ２〜ＣＡＡ３，・・・。以
下、「第１の異常判定期間ＡＰＣＲ１」という）での実
際のレール圧変化量に相当している。この第１の異常判
定期間ＡＰＣＲ１では、燃料圧送や燃料噴射が他の制御
によって停止されない限り、燃料圧送及び燃料噴射の双
方が実行されている。従って、上記実燃料圧変化量△Ｐ
ＣＲは、この第１の異常判定期間ＡＰＣＲ１での燃料噴
射及び燃料リークによるレール圧の低下分と、同期間Ａ
ＰＣＲ１での燃料圧送によるレール圧の上昇分とに応じ
て変化するものとなっている。

【００６５】次に、ＥＣＵ６０は処理をステップ１５０
に移行し、以下の手順に従って推定燃料圧変化量△ＰＣ
ＲＣＡＬを算出する。この推定燃料圧変化量△ＰＣＲＣ
ＡＬは、第１の異常判定期間ＡＰＣＲ１でのレール圧変
化量の推定値であり、ここでは同期間ＡＰＣＲ１におけ
る燃料圧送量、燃料噴射量、及び燃料リーク量に基づい
て推定される。

【００６６】ＥＣＵ６０は、まず各調整弁７０ａ，７０
ｂの閉弁時期指令値に基づいて燃料ポンプ３０の燃料圧
送量ＱＰＵＭＰを算出する。尚、燃料圧送量ＱＰＵＭＰ
は燃料圧送が開始される以前の吸入行程で設定された各
調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期に基づいて変化するた
め、ここで燃料圧送量ＱＰＵＭＰを算出するに際して
は、本ルーチンの割込タイミングよりも以前に設定され
た閉弁時期指令値が用いられる。

【００６７】例えば、ＥＣＵ６０は、今回の割込タイミ
ングが図２に示すタイミングＣＡＡ２であり、同タイミ
ングＣＡＡ２の直前まで行われていた燃料圧送が第２の
サプライポンプ５０ｂによるものである場合には、タイ
ミングＣＡＡ０からタイミングＣＡＡ１までの期間に設
定された第２の調整弁７０ｂに対する閉弁時期指令値に
基づいて燃料圧送量ＱＰＵＭＰを算出する。同様に、今
回の割込タイミングが、タイミングＣＡＡ３であり、同
タイミングＣＡＡ３の直前まで行われていた燃料圧送が
第１のサプライポンプ５０ａによるものである場合に
は、タイミングＣＡＡ１からタイミングＣＡＡ２までの
期間に設定された第１の調整弁７０ａに対する閉弁時期
指令値に基づいて燃料圧送量ＱＰＵＭＰを算出する。

【００６８】次に、ＥＣＵ６０は、クランク角ＣＡとし
て定義されている第１の異常判定期間ＡＰＣＲ１を機関
回転速度ＮＥに基づいて時間に換算し、その時間換算値
と圧送後燃料圧ＰＣＲＰ、燃料温ＴＨＦに基づいて燃料
リーク量ＱＬＥＡＫを算出する。これら時間換算値等と
燃料リーク量ＱＬＥＡＫとの関係は予め実験等により求
められ、同燃料リーク量ＱＬＥＡＫの算出用データとし
てＥＣＵ６０のメモリ６４に記憶されている。

【００６９】更に、ＥＣＵ６０は、燃料噴射量ＱＩＮＪ
をメモリ６４から読み込む。この燃料噴射量ＱＩＮＪ
は、本ルーチンとは別の燃料噴射制御ルーチンにおい
て、アクセル開度ＡＣＣＰ及び機関回転速度ＮＥ等に基
づいて設定され、メモリ６４に記憶されている値であ
る。

【００７０】そして、ＥＣＵ６０は、以下の演算式
（２）に従って、これら燃料圧送量ＱＰＵＭＰ、燃料リ
ーク量ＱＬＥＡＫ、及び燃料噴射量ＱＩＮＪから推定燃
料圧変化量△ＰＣＲＣＡＬを算出する。

【００７１】 △ＰＣＲＣＡＬ＝Ｅ・（ＱＰＵＭＰ−ＱＬＥＡＫ−ＱＩＮＪ）／ＶＣＲ・・・（２）Ｅ：体積弾性係数ＶＣＲ：コモンレール２０の容積尚、上記体積弾性係数Ｅは、コモンレール２０内の燃料
の体積弾性係数であり、圧送後燃料圧ＰＣＲＰ及び燃温
ＴＨＦに基づいて本ルーチンとは別の処理ルーチンを通
じて算出される値である。

【００７２】こうして実燃料圧変化量△ＰＣＲ及び推定
燃料圧変化量△ＰＣＲＣＡＬをそれぞれ算出した後、Ｅ
ＣＵ６０はステップ１６０において、推定燃料圧変化量
△ＰＣＲＣＡＬと実燃料圧変化量△ＰＣＲとの偏差（△
ＰＣＲＣＡＬ−△ＰＣＲ）と第１の判定値α（＞０）と
を比較する。

【００７３】この第１の判定値αは、高圧燃料噴射系
に、（イ）燃料ポンプ３０の圧送量が不足（燃料ポンプ３０
の圧送能力低下）（ロ）インジェクタ１２の燃料噴射量が過大（過剰噴
射）（ハ）インジェクタ１２等からの燃料リーク量が過大
（燃料洩れ）といった異常が発生しているか否かを判定するためのも
のである。これら（イ）〜（ハ）の各異常のうち何れか
が発生すると、レール圧が例えば図５（ａ）〜（ｃ）の
実線（正常時におけるレール圧の変化態様を同図に二点
鎖線で示す）で示すように変化し、実燃料圧変化量△Ｐ
ＣＲが正常時よりも減少するようになるため、上記偏差
（△ＰＣＲＣＡＬ−△ＰＣＲ）が増大するようになる。
従って、この偏差（△ＰＣＲＣＡＬ−△ＰＣＲ）が上記
第１の判定値α以上になった場合には、（イ）〜（ハ）
の各異常のうち何れかが発生したものと判断することが
できる。因みに、上記（ハ）の燃料洩れとしては、イン
ジェクタ１２の燃料リーク量が過大になった場合の他、
例えばコモンレール２０内の燃料がリリーフバルブ２２
から漏れて燃料タンク１４に戻されているような場合も
含まれる。

【００７４】このステップ１６０において高圧燃料噴射
系に異常が発生していないと判断すると、ＥＣＵ６０は
本ルーチンを一旦終了する。一方、高圧燃料噴射系に異
常がある旨判断すると（ステップ１６０：ＹＥＳ）、Ｅ
ＣＵ６０は、ステップ１７０に処理を移行し、前記仮異
常フラグＸＴＦＡＩＬを「ＯＮ」に設定する。

【００７５】そして、ステップ１８０において、燃料圧
送の開始時期が常に噴射後燃料圧ＰＣＲＩの検出タイミ
ング（図２のタイミングＣＡＢ１，ＣＡＢ２，ＣＡＢ
３，・・・）よりも遅角側となるように、燃料ポンプ３
０における燃料吸入の終了時期、即ち各調整弁７０ａ，
７０ｂの閉弁時期を制限する。

【００７６】このように燃料吸入の終了時期が制限され
ることによって、圧送後燃料圧ＰＣＲＰの検出タイミン
グ（ＣＡＡ０，ＣＡＡ１，ＣＡＡ２，ＣＡＡ３，・・
・）から噴射後燃料圧ＰＣＲＩの検出タイミング（ＣＡ
Ｂ１，ＣＡＢ２，ＣＡＢ３，・・・）までの間の各期間
（ＣＡＡ０〜ＣＡＢ１，ＣＡＡ１〜ＣＡＢ２，ＣＡＡ２
〜ＣＡＡ３，・・・。以下、「第２の異常判定期間ＡＰ
ＣＲ２」という）では、燃料圧送は実行されず、燃料噴
射のみが実行されるようになる。尚、こうした燃料吸入
に係る制限は、後述するステップ２８０において同制限
が解除されるまで継続される。

【００７７】また、上記のように仮異常フラグＸＴＦＡ
ＩＬが「ＯＮ」に設定されると、先のステップ１３０に
おいて肯定判断されるようになる。この場合、ＥＣＵ６
０は処理を図４に示すステップ２００に移行する。

【００７８】ステップ２００において、ＥＣＵ６０は、
カウンタ値ＣＴＦＡＩＬを「１」だけインクリメントす
る。このカウンタ値ＣＴＦＡＩＬは、仮異常フラグＸＴ
ＦＡＩＬが「ＯＮ」に設定され、燃料吸入に係る制限が
開始されてからの本ルーチンの起動回数に相当するもの
である。そして、続くステップ２１０において、このカ
ウンタ値ＣＴＦＡＩＬが「２」に設定されているか否か
を判断する。

【００７９】ここでカウンタ値ＣＴＦＡＩＬが「２」未
満である場合には、先のステップ１８０において開始さ
れた燃料吸入に係る制限が、燃料圧送の開始時期の制限
として未だ反映されていないため、本ルーチンを一旦終
了する。

【００８０】一方、カウンタ値ＣＴＦＡＩＬが「２」に
設定されている場合には、燃料圧送の開始時期が噴射後
燃料圧ＰＣＲＩの検出タイミングよりも遅角側のタイミ
ングに制限されたと判断し、ステップ２２０でカウンタ
値ＣＴＦＡＩＬを「０」にリセットした後、ステップ２
３０〜２５０の各処理を通じて第２の異常判定を実行す
る。

【００８１】まず、ステップ２３０において、ＥＣＵ６
０は以下の演算式（３）に従って実燃料圧変化量△ＰＣ
ＲＩを算出する。 △ＰＣＲＩ＝ＰＣＲＰＯＬＤ−ＰＣＲＩ・・・（３）ＰＣＲＰＯＬＤ：圧送後燃料圧ＰＣＲＰの前回値ＰＣＲＩ：噴射後燃料圧例えば、今回の割込タイミングが図２に示すタイミング
ＣＡＡ２である場合、前回の割込タイミングであるタイ
ミングＣＡＡ１で検出された圧送後燃料圧ＰＣＲＰの前
回値ＰＣＲＰＯＬＤと、タイミングＣＡＢ２で検出され
た噴射後燃料圧ＰＣＲＩとの偏差（ＰＣＲＰＯＬＤ−Ｐ
ＣＲＩ）が実燃料圧変化量△ＰＣＲＩとして算出される
こととなるここで算出される実燃料圧変化量△ＰＣＲＩ
は、上記第２の異常判定期間ＡＰＣＲ２での実際のレー
ル圧変化量に相当している。第２の異常判定期間ＡＰＣ
Ｒ２では燃料噴射のみが実行されるため、この実燃料圧
変化量△ＰＣＲＩは第２の異常判定期間ＡＰＣＲ２での
燃料噴射及び燃料リークによるレール圧の低下分にのみ
応じて変化するものとなる。

【００８２】次に、ＥＣＵ６０は処理をステップ２４０
に移行し、第２の異常判定期間ＡＰＣＲ２での燃料噴射
量ＱＩＮＪ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫに基づいて推定
燃料圧変化量△ＰＣＲＩＣＡＬを推定する。この推定燃
料圧変化量△ＰＣＲＣＡＬは、第２の異常判定期間ＡＰ
ＣＲ２でのレール圧変化量の推定値であり、以下の演算
式（４）に従って算出される。

【００８３】 △ＰＣＲＩＣＡＬ＝Ｅ・（ＱＬＥＡＫ＋ＱＩＮＪ）／ＶＣＲ・・・（４）Ｅ：体積弾性係数ＶＣＲ：コモンレール２０の容積こうして実燃料圧変化量△ＰＣＲＩ及び推定燃料圧変化
量△ＰＣＲＩＣＡＬをそれぞれ算出した後、ＥＣＵ６０
はステップ２５０において、実燃料圧変化量△ＰＣＲＩ
及び推定燃料圧変化量△ＰＣＲＩＣＡＬの偏差（△ＰＣ
ＲＩ−△ＰＣＲＩＣＡＬ）と第２の判定値β（＞０）と
を比較する。

【００８４】この第２の判定値βは、高圧燃料噴射系に
発生している異常が、（ａ）燃料ポンプ３０の圧送能力低下（ｂ）過剰噴射又は燃料洩れの何れかであるかを判定するためのものである。例え
ば、第１の異常判定で判定された異常が、上記（ａ）の
燃料ポンプ３０の圧送能力低下によるものであり、上記
（ｂ）の過剰噴射又は燃料洩れが発生していない場合、
実燃料圧変化量△ＰＣＲＩと推定燃料圧変化量△ＰＣＲ
ＩＣＡＬとは略等しくなるため、上記偏差（△ＰＣＲＩ
−△ＰＣＲＩＣＡＬ）は略「０」となる。一方、第１の
異常判定で判定された異常が、上記（ｂ）の過剰噴射又
は燃料洩れによるものである場合、実燃料圧変化量△Ｐ
ＣＲＩは推定燃料圧変化量△ＰＣＲＩＣＡＬよりも大き
くなり上記偏差（△ＰＣＲＩ−△ＰＣＲＩＣＡＬ）は増
大するようになる。

【００８５】従って、第２の判定値βを適宜設定するこ
とにより、上記偏差（△ＰＣＲＩ−△ＰＣＲＩＣＡＬ）
が第２の判定値βよりも小さい場合には、燃料ポンプ３
０の圧送能力が低下していると判定することができ、上
記偏差（△ＰＣＲＩ−△ＰＣＲＩＣＡＬ）が第２の判定
値βよりも大きい場合には、過剰噴射又は燃料洩れが発
生していると判定することができる。

【００８６】因みに、この第２の判定値βは、「０」よ
りも大きく且つ上記第１の判定値αよりも小さい値（０
＜β＜α）に設定されている。第１の判定値αは燃料圧
送量ＱＰＵＭＰ、燃料噴射量ＱＩＮＪ、及び燃料リーク
量ＱＬＥＡＫの推定誤差を予め見越して設定されるのに
対して、この第２の判定値βの設定に際しては、燃料圧
送量ＱＰＵＭＰの推定誤差を考慮する必要がない。この
ため、第１の判定値α及び第２の判定値βは、上記のよ
うな大小関係が満たされるようにそれぞれ設定されてい
る。

【００８７】ステップ２５０において、燃料洩れ又は過
剰噴射が発生していると判定した場合（ステップ２５
０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ６０は処理をステップ２６０に移
行し、この異常内容に対応した第１の異常フラグＸＦＡ
ＩＬ１を「ＯＮ」に設定する。そして、続くステップ２
７０では、過剰噴射や燃料洩れが発生したまま機関運転
が継続されるのを回避すべく、燃料噴射を停止させてエ
ンジン１０の運転を強制的に停止させる。その後、ＥＣ
Ｕ６０は本ルーチンを一旦終了する。

【００８８】一方、ステップ２５０において、燃料ポン
プ３０の圧送能力が低下していると判定した場合（ステ
ップ２５０：ＮＯ）、ＥＣＵ６０は処理をステップ２６
５に移行し、この異常内容に対応した第２の異常フラグ
ＸＦＡＩＬ２を「ＯＮ」に設定する。そして、ＥＣＵ６
０は、続くステップ２８０において燃料吸入終了時期の
制限を解除する。そして、ＥＣＵ６０は、ステップ２９
０において仮異常フラグＸＴＦＡＩＬを「ＯＦＦ」にリ
セットした後、本ルーチンを一旦終了する。

【００８９】以上説明したように、本実施形態に係る異
常判定処理では、燃料圧送及び燃料噴射の双方が実行さ
れる第１の異常判定期間ＡＰＣＲ１では、上記演算式
（２）に従って推定燃料圧変化量△ＰＣＲＣＡＬを算出
し、この推定燃料圧変化量△ＰＣＲＣＡＬと実燃料圧変
化量△ＰＣＲとの偏差（△ＰＣＲＣＡＬ−△ＰＣＲ）と
第１の異常判定値αとを比較して異常判定（第１の異常
判定）を行うようにしている。一方、燃料噴射のみが実
行される第２の異常判定期間ＡＰＣＲ２では、上記演算
式（４）に従って推定燃料圧変化量△ＰＣＲＩＣＡＬを
算出し、この推定燃料圧変化量△ＰＣＲＩＣＡＬと実燃
料圧変化量△ＰＣＲＩとの偏差（△ＰＣＲＩ−△ＰＣＲ
ＩＣＡＬ）と第２の異常判定値βとを比較して異常判定
（第２の異常判定）を行うようにしている。

【００９０】このように燃料圧送及び燃料噴射の双方が
実行される第１の異常判定期間ＡＰＣＲ１と燃料噴射の
みが実行される第２の異常判定期間ＡＰＣＲ２とにそれ
ぞれ対応した判定手順に従って異常を判定することによ
り、その判定についての誤判定が回避されるようにな
る。また、こうした異常判定を行わないときには、燃料
圧送時期や燃料噴射時期の変更可能な範囲が制限されて
しまうことがないため、機関側の要求等に応じた最適な
時期にこれら各時期を設定することが可能になる。

【００９１】（１）従って、上記異常判定処理によれ
ば、燃料圧送時期や燃料噴射時期の変更可能な範囲を拡
大でき、且つ高圧燃料噴射系の異常を正確に判定するこ
とができるようになる。

【００９２】（２）更に、上記異常判定処理によれば、
単に高圧燃料噴射系の異常の有無だけではなく、燃料ポ
ンプ３０の圧送能力が低下しているのか、或いは過剰噴
射又は燃料洩れが発生しているのかまで判断することが
できるようになる。その結果、こうした異常の内容に対
応した適切なフェイルセイフ処理を実行することができ
るようになり、メンテナンス時の故障解析を容易なもの
とすることも可能になる。

【００９３】（３）また、上記異常判定処理では、第２
の異常判定の前処理として燃料圧送時期と燃料噴射時期
との関係が変更されるとはいえ、こうした変更は、第１
の異常判定において異常がある旨判断されるときに限っ
て行われる。このため、異常判定処理の実行により燃料
圧送時期や燃料噴射時期の変更可能な範囲が頻繁に制限
されてしまうのを極力回避することができるようにな
る。

【００９４】（４）特に、上記のように燃料圧送時期と
燃料噴射時期との関係を変更するにあたり、機関燃焼状
態に対して影響を与え易い燃料噴射時期については変更
せず、燃料吸入の終了時期に対してのみ制限を与えるよ
うにしているため、機関燃焼状態の悪化を極力回避する
ことができ、機関出力の低下や排気性状の悪化等々を抑
制することができる。

【００９５】（５）更に、上記異常判定処理を燃料圧送
及び燃料噴射が実行される度毎に実行するようにしてい
るため、高圧燃料噴射系に異常が発生したことをより早
い時期に判定することができるようになる。

【００９６】［第２の実施形態］次に、本発明に係る第
２の実施形態について上記第１の実施形態との相違点を
中心に説明する。

【００９７】第１の実施形態では、第１の異常判定にお
いて異常がある旨判定したときに、第２の異常判定の前
処理として燃料吸入の終了時期を制限するようにした
が、本実施形態では、こうした制限に代えて、第２の異
常判定期間ＡＰＣＲ２に燃料噴射のみが実行されるか否
かを判断し、燃料噴射のみが実行されると判断したとき
にのみ、第２の異常判定を実行するようにしている。

【００９８】図６及び図７は、こうした本実施形態にお
ける異常判定の処理手順を示すフローチャートである。
以下、これら各図を参照して本実施形態の異常判定処理
について詳細に説明する。尚、これら図６及び図７にお
いて、先の図３及び図４と同一の符号を付したステップ
については処理内容が同一であるため説明を省略する。

【００９９】ＥＣＵ６０は、図６に示すステップ１１０
〜ステップ１５０の処理を実行した後、ステップ１６０
にて高圧燃料噴射系に異常が発生していると判断する
と、ステップ１７０において仮異常フラグＸＴＦＡＩＬ
を「ＯＮ」に設定する。このように仮異常フラグＸＴＦ
ＡＩＬが「ＯＮ」に設定されると、ＥＣＵ６０はステッ
プ１３０から処理を図７に示すステップ２１５に移行す
る。

【０１００】そして、ステップ２１５において、ＥＣＵ
６０は、第２の異常判定期間ＡＰＣＲ２において燃料噴
射のみが実行されるか否か、換言すれば、燃料圧送の開
始時期が第２の異常判定期間ＡＰＣＲ２が経過した後の
時期に設定されているか否かを判断する。ここで、第２
の異常判定期間ＡＰＣＲ２において燃料圧送及び燃料噴
射の双方が実行されると判断すると、ＥＣＵ６０は本ル
ーチンを一旦終了する。

【０１０１】一方、ステップ２１５において第２の異常
判定期間ＡＰＣＲ２に燃料噴射のみが実行されると判断
すると、ＥＣＵ６０は、ステップ２３０以降の処理を通
じて第２の異常判定を実行するとともに、異常の内容に
対応した各異常フラグＸＦＡＩＬ１，ＸＦＡＩＬ１を
「ＯＮ」に設定し、必要に応じてエンジン１０の運転を
強制的に停止させた後、本ルーチンの処理を一旦終了す
る。

【０１０２】以上説明した本実施形態の異常判定処理に
よれば、第２の異常判定期間ＡＰＣＲ２に燃料噴射のみ
が実行されるか否かを判断し、燃料噴射のみが実行され
ると判断したことを条件に第２の異常判定を実行するよ
うにしている。

【０１０３】従って、上記第１の実施形態において記載
した（１），（２），（４），（５）の作用効果に加え
て、（６）異常判定を行わない場合のみならず、同異常判定
を行う場合であっても燃料圧送時期や燃料噴射時期の変
更可能な範囲が制限されることがないため、同範囲を確
実に拡大することができるようになる。

【０１０４】［その他の実施形態］以上説明した各実施
形態の異常判定処理は以下のようにその処理手順を変更
して実施することもできる。

【０１０５】・上記第１の実施形態では、第１の異常判
定において異常がある旨判断したことを条件に、第２の
異常判定期間ＡＰＣＲ２に燃料噴射のみが実行されるよ
うに燃料圧送時期と燃料噴射時期との関係を変更するよ
うにした。これに対して、異常判定処理時に、こうした
変更を常に実行するようにし、第２の異常判定期間ＡＰ
ＣＲ２において燃料噴射に係る異常を、噴射後燃料圧Ｐ
ＣＲＩの検出タイミングから次の圧送後燃料圧ＰＣＲＰ
の検出タイミングまでの期間（図２のＣＡＢ１〜ＣＡＡ
１，ＣＡＢ２〜ＣＡＡ２，ＣＡＢ３〜ＣＡＡ３，・・の
期間）では燃料圧送に係る異常の有無をそれぞれ判断す
るようにしてもよい。

【０１０６】但し、この場合、異常判定処理を前述した
タイミング（ＣＡＡ０，ＣＡＡ１，ＣＡＡ２，ＣＡＡ
３，・・）で実行すると、燃料圧送時期或いは燃料噴射
時期が常に制限されるようになるため、異常判定処理が
実行される回数を制限し、例えば機関始動後の特定の時
期にのみ、同異常判定処理を実行するようにする。

【０１０７】このように異常判定の処理手順を変更して
も、燃料圧送時期や燃料噴射時期の変更可能な範囲を拡
大でき、且つ高圧燃料噴射系の異常を正確に判定するこ
とができるようになる。

【０１０８】・更に、上記異常判定処理において、燃料
圧送時期と燃料噴射時期との関係を変更するにあたり、
上記第１の実施形態と同様、燃料吸入の終了時期のみを
制限するようにすれば、機関燃焼状態の悪化を極力回避
することができ、機関出力の低下や排気性状の悪化等々
を抑制することができるようになる。

【０１０９】・上記第１の実施形態では、第２の異常判
定期間ＡＰＣＲ２において燃料噴射のみが実行されるよ
うに燃料圧送時期と燃料噴射時期との関係を変更する際
に、燃料吸入の終了時期を制限するようにしたが、燃料
噴射時期を制限するようにし、或いはこれら各時期の双
方を制限するようにしてもよい。

【０１１０】・上記各実施形態において、第２の異常判
定時に、噴射後燃料圧ＰＣＲＩの検出タイミングから次
の圧送後燃料圧ＰＣＲＰの検出タイミングまでの期間
（図２のＣＡＢ１〜ＣＡＡ１，ＣＡＢ２〜ＣＡＡ２，Ｃ
ＡＢ３〜ＣＡＡ３，・・の期間）におけるレール圧変化
量を実測するとともに、同期間でのレール圧変化量を燃
料圧送量及び燃料リーク量に基づいて推定し、この実測
値と推定値との偏差（＝推定値−実測値）が所定の判定
値を上回ったときに異常と判定するようにしてよい。そ
して、この場合、第２の異常判定において異常があると
判定されれば、燃料ポンプ３０の圧送能力が低下してい
る或いは燃料洩れが発生していると異常内容を判断する
ことができ、異常がないと判定されれば、インジェクタ
１２の過剰噴射が発生していると異常内容を判断するこ
とができる。

【０１１１】・上記各実施形態では、レール圧の変化量
についての実測値と推定値とを比較することにより異常
の有無を判定するようにしたが、例えば、レール圧の変
化する際の変化速度や変化パターンについての実測値と
推定値との比較に基づいて異常の有無を判定するように
してもよい。

【０１１２】・上記各実施形態では、内燃機関としてデ
ィーゼルエンジンを例示したが、例えば、燃料を燃焼室
に直接噴射する筒内燃料噴射式のガソリンエンジンにお
ける高圧燃料噴射系の異常判定方法として本発明を適用
することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディーゼルエンジンの高圧燃料噴射系を示す概
略構成図。

【図２】定常時におけるレール圧の変化態様等を示すタ
イミングチャート。

【図３】第１の実施形態における異常判定の処理手順を
示すフローチャート。

【図４】同じく異常判定の処理手順を示すフローチャー
ト。

【図５】異常発生時のレール圧の変化態様等を示すタイ
ミングチャート。

【図６】第２の実施形態における異常判定の処理手順を
示すフローチャート。

【図７】同じく異常判定の処理手順を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１０…エンジン、１２…インジェクタ、１４…燃料タン
ク、２０…コモンレール、２１…リリーフ通路、２２…
リリーフバルブ、２３…吐出通路、２４…吸入通路、３
０…燃料ポンプ、３１…フィードポンプ、３４…吸入ポ
ート、３６…リリーフポート、３８…吐出ポート、４０
…ドライブシャフト、４２…カム、５９…バッテリ、６
０…ＥＣＵ、６２…ＣＰＵ、６３…ドライバ、６４…メ
モリ、６５…回転数センサ、６６…気筒判別センサ、６
７…アクセルセンサ、６８…燃圧センサ、６９…水温セ
ンサ、５０ａ…第１のサプライポンプ、５０ｂ…第２の
サプライポンプ、７０ａ…第１の調整弁、７０ｂ…第２
の調整弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｍ 65/00 ３０７Ｆ０２Ｍ 65/00 ３０７Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AA07 AC09 AD02 BA29 BA31 BA33 BA35 CB12 CC06U CD03 CD26 CE22 CE29 DA04 DA06 DC04 DC05 DC09 DC15 DC18 3G084 AA01 BA14 BA15 DA25 DA26 DA27 DA33 EA05 EA11 EB11 FA00 FA10 FA17 FA33 FA38 FA39 3G301 HA02 HA04 JB02 JB07 JB09 LB04 LB17 LC01 LC10 MA18 NA08 NB02 NB03 NB11 ND01 NE11 NE23 PB01Z PB05Z PB08A PB08B PB08Z PE01Z PE03Z PE04Z PE05Z PF03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料ポンプから蓄圧配管に圧送された高圧
燃料を該蓄圧配管に接続された燃料噴射弁から内燃機関
に噴射供給する高圧燃料噴射系に適用され、所定の判定
期間での前記蓄圧配管内の実燃料状態と前記高圧燃料噴
射系の動作に基づき推定される推定燃料状態との比較の
もとに前記高圧燃料噴射系の異常を判定する高圧燃料噴
射系の異常判定方法であって、前記判定期間に前記燃料ポンプの燃料圧送及び前記燃料
噴射弁の燃料噴射の双方が実行される第１の状態と、前
記判定期間に前記燃料圧送及び前記燃料噴射の何れか一
方のみが実行される第２の状態とに対応した各別の判定
手順に従って前記異常判定を行うことを特徴とする高圧
燃料噴射系の異常判定方法。
【請求項２】請求項１に記載した高圧燃料噴射系の異常
判定方法において、前記実燃料状態としての実燃料圧変化と前記推定燃料状
態としての推定燃料圧変化との偏差を前記第１の状態及
び前記第２の状態においてそれぞれ求め、これら各偏差
と前記第１の状態及び前記第２の状態に対応した各別の
判定値とを比較することにより前記異常判定を行うこと
を特徴とする高圧燃料噴射系の異常判定方法。
【請求項３】請求項１又は２に記載した高圧燃料噴射系
の異常判定方法において、前記判定期間に前記燃料圧送及び前記燃料噴射の双方が
実行されるときに第１の異常判定を行い、該判定におい
て異常がある旨判定されたことを条件に前記判定期間に
前記燃料圧送及び前記燃料噴射の何れか一方のみが実行
されるように燃料圧送時期と燃料噴射時期との関係を変
更した後に第２の異常判定を行うことを特徴とする高圧
燃料噴射系の異常判定方法。
【請求項４】請求項１又は２に記載した高圧燃料噴射系
の異常判定方法において、前記判定期間に前記燃料圧送及び前記燃料噴射の双方が
実行されるときに第１の異常判定を行い、該判定におい
て異常である旨判定されたことを条件に前記判定期間に
前記燃料圧送及び前記燃料噴射の何れか一方のみが実行
されるかを判断し、該判断において前記燃料圧送及び前
記燃料噴射の何れか一方のみが実行される旨判断された
ことを条件に第２の異常判定を行うことを特徴とする高
圧燃料噴射系の異常判定方法。
【請求項５】燃料ポンプから蓄圧配管に圧送された高圧
燃料を該蓄圧配管に接続された燃料噴射弁から内燃機関
に噴射供給する高圧燃料噴射系に適用され、所定の判定
期間での前記蓄圧配管内の実燃料状態と前記高圧燃料噴
射系の動作に基づき推定される推定燃料状態との比較の
もとに前記高圧燃料噴射系の異常を判定する高圧燃料噴
射系の異常判定方法であって、前記判定期間に前記燃料ポンプの燃料圧送及び前記燃料
噴射弁の燃料噴射の何れか一方のみが実行されるように
燃料圧送時期と燃料噴射時期との関係を変更した後に前
記異常判定を行うことを特徴とする高圧燃料噴射系の異
常判定方法。
【請求項６】請求項３又は５に記載した高圧燃料噴射系
の異常判定方法において、前記燃料圧送時期と前記燃料噴射時期との関係の変更を
前記燃料圧送時期の変更のみに基づいて行うことを特徴
とする高圧燃料噴射系の異常判定方法。