JP2000303886A

JP2000303886A - 高圧燃料系異常検出装置

Info

Publication number: JP2000303886A
Application number: JP11112220A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Nakamura; 秀伸中村; Hiroshi Yamakita; 宏山北
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】高圧燃料系の異常を検出すると共に、圧力セ
ンサ自体の異常検出が可能で、異常箇所が特定可能であ
る高圧燃料系異常検出装置を提供すること。【解決手段】高圧燃料系異常検出装置１は、燃料を高
圧で出力する燃料供給ポンプ１３と、燃料を高圧状態で
蓄えておくコモンレール１５と、コモンレール１５内の
圧力を検出する圧力センサ１７と、コモンレール圧を一
定値以下に維持するためのプレッシャリミッタスイッチ
１９と、異常検出処理を行う電子制御装置（以下、ＥＣ
Ｕ）２５と、を備えている。そして、ダイアグチェッカ
２７からの指令により、ＥＣＵ２５が高圧燃料系異常検
出処理を開始すると、燃料供給ポンプ１３を強制駆動
し、プレッシャリミッタスイッチ１９が動作するまでの
ポンプ駆動時間および圧力センサ１７が検出する測定値
に基づいて、高圧燃料系の異常検出を行うと共に、異常
箇所の特定を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射装置における高圧燃料系の異常検出を行う高圧燃料系
異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の各気筒に燃料を噴
射供給する燃料噴射装置の一つとして、燃料供給ポンプ
から供給された燃料をコモンレール（蓄圧室）に蓄え、
コモンレールからインジェクタ（燃料噴射弁）に高圧状
態の燃料を供給して、インジェクタのノズルを開放する
ことにより、燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置が知ら
れている。

【０００３】ここで、燃料噴射装置は、内燃機関の運転
状態（回転数や負荷など）に基づいて、コモンレール内
の燃料圧力（以下、コモンレール圧という）、燃料噴射
量および燃料噴射時期の目標値を算出し、コモンレール
圧がその算出した目標値となるよう燃料供給ポンプの燃
料吐出量をフィードバック制御すると共に、上記算出し
た燃料噴射量および燃料噴射時期に応じて、インジェク
タのノズルを開閉制御することで燃料噴射量の制御を行
っている。

【０００４】このように燃料噴射装置は、電子制御によ
る精度の高い燃料制御が可能であるため、内燃機関の出
力増大、各シリンダへの燃料の正確な分配、空燃比制御
の精度向上などの利点があり、近年の内燃機関では広く
用いられている。そして、この燃料噴射量の制御精度
は、インジェクタのノズルの開閉制御のみならず、コモ
ンレール圧の制御にも依存している。そのため、コモン
レール圧が異常に上昇または低下した場合には、燃料噴
射量が過剰または過少となって、算出した目標値から大
きく離れてしまう。このため、燃料噴射量を正確に制御
することが出来なくなり、内燃機関の運転の安定性を損
なうことになる。

【０００５】このような障害を避けるため、蓄圧室の燃
料が適正な圧力状態に維持されていることを監視する必
要があり、燃料噴射装置には、通常、高圧燃料系の異常
を検出するための高圧燃料系異常検出装置が備えられて
いる。そして、高圧燃料系異常検出装置における検出方
法としては、例えば、特表平８−５０３０５３号公報に
記載のように、圧力センサにより測定されたコモンレー
ル内の圧力が、最大許容値を上回る、あるいは最小許容
値を下回ると高圧燃料系が異常であると判定する方法、
燃料供給ポンプに設けられた圧力調整器を制御するサイ
クルが、所定の最大値を越える、あるいは所定の最小値
を下回ると高圧燃料系が異常であると判定する方法、そ
して、圧力調整器を制御するサイクルと圧力センサによ
り測定された圧力との関係が許容範囲を逸脱すると高圧
燃料系が異常であると判定する方法、が提案されてい
る。

【０００６】このような方法によれば、燃料の圧力が正
常範囲を逸脱して異常に上昇または異常に低下した場合
など、燃料噴射装置の高圧燃料系が異常状態であること
を検出でき、内燃機関の運転の安全性を向上させること
が出来る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の高圧燃料系異常検出装置では、圧力センサ
が検出する圧力測定値を用いて異常検出を行っているた
め、圧力センサ自体が異常となり、不正な圧力測定値を
検出してしまう場合には、正確な異常検出処理が不可能
となるという問題があった。つまり、実際の燃料圧力が
正常範囲内であるのに、圧力センサが異常であるために
正常範囲外の圧力測定値を検出してしまい、誤って異常
判定してしまう場合や、反対に、実際の燃料圧力が正常
範囲外であるにも拘らず、圧力センサが異常状態である
ために正常範囲内の圧力測定値を検出してしまい、異常
判定できない場合である。

【０００８】また、従来の方法では、燃料噴射装置の高
圧燃料系が異常状態であることは検出できるが、その異
常箇所が特定できないという問題があった。つまり、前
記異常検出処理によって、高圧燃料系の異常が検出され
た場合に、その異常が、燃料漏れ、燃料供給ポンプ異常
あるいは圧力センサ異常等のいずれが原因となって発生
したのかが特定されて異常通知されていないのである。
そのため、異常箇所を特定するための診断作業を改めて
実施する必要があり、異常箇所究明のための時間が必要
となってしまう。

【０００９】そこで、本発明は、このような問題に鑑み
なされたものであり、高圧燃料系の異常を検出すると共
に、圧力センサ自体の異常検出が可能で、異常箇所が特
定可能である高圧燃料系異常検出装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明の高圧燃料系異常検
出装置では、まず、外部からの指令信号に従い、ポンプ
強制駆動手段が、前記燃料供給ポンプを強制駆動して前
記蓄圧室の圧力を上昇させ、圧力制限動作検出手段が、
前記ポンプ強制駆動手段により前記燃料供給ポンプが強
制駆動された後、前記圧力制限手段による圧力制限動作
を検出し、駆動時間計測手段が、前記ポンプ強制駆動手
段により前記燃料供給ポンプが強制駆動されてから、前
記圧力制限動作検出手段により前記圧力制限手段の動作
が検出されるまでのポンプ駆動時間を計測し、異常箇所
特定手段が、前記圧力制限動作検出手段により前記圧力
制限手段の動作が検出されたときに前記圧力検出手段に
より検出される圧力と、前記駆動時間計測手段により計
測されたポンプ駆動時間とに基づいて、高圧燃料系の異
常を検出すると共に、異常箇所を特定する。

【００１１】ここで、燃料噴射装置において、例えば、
燃料漏れが発生している場合には、燃料供給ポンプを駆
動しても燃料が漏れてしまい、蓄圧室内の燃料圧力を、
燃料噴射制御のための所定の圧力値まで上昇させること
が出来ない。また、燃料供給ポンプが異常状態となり燃
料を過剰に供給してしまう場合には、蓄圧室内の燃料圧
力を急速に上昇させてしまい、高圧燃料系への負担を大
きくしてしまう。さらに、圧力検出手段が異常となった
場合には、蓄圧室内の実際の圧力値とは異なる圧力値、
すなわち、誤った圧力値を検出してしまい、この圧力値
を用いて行われる燃料噴射制御等に悪影響を与えてしま
う。

【００１２】そして、このような異常が発生している燃
料噴射装置では、前記燃料供給ポンプを強制的に駆動さ
せた後、圧力制限手段が動作するまでに、前記駆動時間
計測手段にて計測されるポンプ駆動時間および圧力検出
手段にて検出される圧力は、正常時の燃料噴射装置にお
いて計測されるポンプ駆動時間および検出される圧力と
は異なる値となる。このため、これらポンプ駆動時間お
よび検出される圧力に基づき、燃料噴射装置を高圧燃料
系の異常を検出することが出来る。また、ポンプ駆動時
間および検出される圧力は、各異常原因毎にそれぞれ値
が異なることから、異常箇所を特定することが可能とな
る。さらに、圧力制限手段が圧力制限動作を行う圧力
と、その時に圧力検出手段が検出する圧力とを比較する
ことで、圧力検出手段の異常を検出することが出来る。

【００１３】このことから、請求項１では、これらポン
プ駆動時間および検出される圧力に基づいて、燃料噴射
装置の高圧燃料系における異常を検出するように構成さ
れている。これにより、従来の高圧燃料系異常検出装置
では、圧力検出手段の異常検出や異常箇所の特定を実施
できなかったが、請求項１に記載の高圧燃料系異常検出
装置を用いることで、異常検出を行うと共に、圧力検出
手段の異常検出も可能であり、さらに、高圧燃料系の中
の異常箇所を特定することが可能となる。

【００１４】したがって、圧力検出手段が異常であるた
めに、誤って高圧燃料系が異常検出されてしまうこと
や、反対に、高圧燃料系が異常状態であるにも拘らず異
常検出が行われないということを防止できる。また、高
圧燃料系の中の異常箇所を特定できるため、異常箇所を
特定するための診断作業を省略でき、あるいは、診断作
業が必要な場合でも、本発明の装置による異常検出結果
によって、予め診断対象を絞り込むことができるため、
作業時間の短縮を図ることが出来る。

【００１５】そして、このように燃料噴射装置の高圧燃
料系の異常および異常箇所を検出するためには、具体的
には、請求項２に記載のように、前記異常箇所特定手段
が、燃料漏れ異常検出手段、ポンプ不良異常検出手段、
および、圧力検出異常検出手段と、を備えるとよい。

【００１６】つまり、燃料漏れ異常検出手段が、前記駆
動時間計測手段により計測される前記ポンプ駆動時間
が、予め設定された上限値を越えたときに、燃料漏れ検
出を行い、ポンプ不良異常検出手段が、前記圧力制限動
作検出手段により前記圧力制限手段の動作が検出された
ときに、前記駆動時間計測手段により計測された前記ポ
ンプ駆動時間が、予め設定された下限値よりも小さい場
合に、ポンプ異常の検出を行い、圧力検出異常検出手段
が、前記圧力制限動作検出手段により前記圧力制限手段
の動作が検出されたときに、前記駆動時間計測手段によ
り計測された前記ポンプ駆動時間が、前記上限値と前記
下限値とから定められる正常範囲に含まれ、かつ、前記
圧力検出手段にて検出された圧力が、予め設定された圧
力正常範囲を逸脱している場合に、圧力検出手段の異常
検出を行うのである。

【００１７】これにより、本発明によれば、燃料噴射装
置の高圧燃料系の異常を検出すると共に、圧力検出手段
の異常検出も可能であり、また、その異常箇所を特定す
ることが可能となる。このため、圧力検出手段が異常で
あるために、誤って高圧燃料系が異常検出されてしまう
ことや、反対に、高圧燃料系が異常状態であるにも拘ら
ず異常検出が行われないということを防止できる。ま
た、高圧燃料系の中の異常箇所を特定できるため、異常
箇所を特定するための診断作業を省略でき、あるいは、
診断作業が必要な場合でも、本発明の装置による異常検
出結果によって、予め診断対象を絞り込むことができる
ため、作業時間の短縮を図ることが出来る。

【００１８】ところで、圧力制限動作検出手段での圧力
制限手段の動作判定については、圧力制限手段の動作を
検出するセンサを設け、当該センサから出力される状態
信号、つまり、圧力制限動作が検出されたことを通知す
る状態信号に基づいて判定することで、動作判定を実現
できるが、請求項３に記載のように、最大圧力学習手段
を備えて、内燃機関の通常運転時に前記圧力検出手段に
て検出される最大圧力値を学習しておき、圧力制限動作
検出手段が、圧力検出手段にて検出される圧力が、前記
最大圧力学習手段により学習された最大圧力値に達した
ときに、前記圧力制限手段の動作を検出するようにして
もよい。

【００１９】ここで、蓄圧室の圧力は、圧力制限手段に
よって上限圧力以下に制限されているため、圧力検出手
段にて検出される圧力は、圧力制限手段の動作によっ
て、ある一定圧力以下の値に制限されていることにな
る。そして、その一定圧力は、最大圧力学習手段により
学習された最大圧力値であり、圧力検出手段が検出する
圧力が、この最大圧力値に達したときには、圧力制限手
段が動作していると判断できる。

【００２０】このため、圧力制限動作検出手段は、圧力
制限手段の動作を表す状態信号を入力する必要がなくな
り、高圧燃料系異常検出装置としては、圧力制限手段の
動作を表す状態信号の入力のための配線や入力端子を省
略することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。図１は、本発明が適用された第１実施例の
蓄圧式燃料噴射装置の構成を表す概略構成図である。

【００２２】図１に示すように本実施例の蓄圧式燃料噴
射装置は、燃料タンク１１から汲み上げた燃料を高圧で
出力する燃料供給ポンプ１３と、燃料供給ポンプ１３か
ら供給される燃料を高圧状態で蓄えておくコモンレール
１５と、コモンレール１５内の圧力を検出する圧力セン
サ（ＰＣセンサ）１７と、コモンレール１５内の燃料を
排出させて圧力を上限圧力以下に制限するためのプレッ
シャリミッタスイッチ１９と、コモンレール１５から供
給される燃料を４気筒の各々に噴射するインジェクタ２
１と、インジェクタ２１を駆動させる駆動装置（以下、
ＥＤＵという）２３と、燃料噴射制御を行うと共に、異
常検出処理を行う電子制御装置（以下、ＥＣＵという）
２５と、を備えている。そして、本実施例の高圧燃料系
異常検出装置１は、燃料供給ポンプ１３と、コモンレー
ル１５と、圧力センサ１７と、プレッシャリミッタスイ
ッチ１９と、ＥＣＵ２５により実現される。

【００２３】なお、コモンレール１５は特許請求の範囲
における蓄圧室に相当し、圧力センサ１７およびプレッ
シャリミッタスイッチ１９は、それぞれ圧力検出手段お
よび圧力制限手段により実現される。そして、燃料タン
ク１１に蓄えられている燃料は、燃料内に含まれている
不純物を取り除くためのストレーナ３１を備えた燃料導
管３３を通じて燃料供給ポンプ１３に汲み上げられ、ま
た、燃料供給ポンプ１３からコモンレール１５へは、燃
料導管３５を通じて、コモンレール１５から各インジェ
クタ２１へは、燃料導管３７を通じて、それぞれ燃料が
供給される。そして、燃料供給ポンプ１３、コモンレー
ル１５およびインジェクタ２１の余剰燃料は、排出導管
３９によって燃料タンク１１に戻される。

【００２４】また、ＥＣＵ２５は、内燃機関の通常運転
時には、燃料噴射制御を行うために、内燃機関の運転状
態（回転数や負荷など）に基づいて、コモンレール１５
内の燃料圧力（以下、コモンレール圧という）、燃料噴
射量および燃料噴射時期の目標値を算出する。そして、
ＥＣＵ２５は、圧力センサ１７にて検出される圧力測定
値を入力し、また、燃料供給ポンプ１３に指令信号を出
力することで、コモンレール圧がその算出した目標値と
なるよう、燃料供給ポンプ１３の燃料吐出量をフィード
バック制御すると共に、上記算出した燃料噴射量および
燃料噴射時期に応じて、インジェクタのノズルを開閉制
御するようＥＤＵ２３に指令信号を出力する。そして、
ＥＤＵ２３は、ＥＣＵ２５からの指令信号に基づき、イ
ンジェクタ２１の各々に対して、燃料噴射時期になると
駆動信号を出力することで燃料噴射を実行させる。

【００２５】このとき、燃料供給ポンプ１３からコモン
レール１５を介してインジェクタ２１に至る高圧燃料系
における燃料圧力が過度に上昇して、高圧燃料系が破損
することを防止するために、コモンレール圧が一定圧力
値以上になると、プレッシャリミッタスイッチ１９が、
コモンレール１５内の燃料を排出させてコモンレール圧
を上限圧力以下に制限している。プレッシャリミッタス
イッチ１９により排出された余剰燃料は排出導管３９を
通じて燃料タンク１１に戻される。また、プレッシャリ
ミッタスイッチ１９には、その動作を表す状態信号を出
力するセンサが設けられており、プレッシャリミッタス
イッチ１９が動作すると、その状態信号が、ＥＣＵ２５
に入力される。

【００２６】また、ＥＣＵ２５は、内燃機関が停止して
いる状態で、ダイアグチェッカ２７が接続され、ダイア
グチェッカ２７から高圧燃料系異常検出指令が入力され
ると、通常制御モードから高圧燃料系異常検出モードと
なり、高圧燃料系異常検出処理を開始する。そして、本
高圧燃料系異常検出処理は、高圧燃料系異常検出モード
が継続している間、繰り返し実行される。

【００２７】この高圧燃料系異常検出モードは、正常あ
るいは異常の判定結果を表すコード信号が、ＥＣＵ２５
からダイアグチェッカ２７へ送信されるまで継続してお
り、ダイアグチェッカ２７へのコード信号の送信が行わ
れると、高圧燃料系異常検出モードが解除され、ＥＣＵ
２５は通常制御モードとなり、高圧燃料系異常検出処理
は実行されなくなる。

【００２８】次に、ＥＣＵ２５が実行する高圧燃料系異
常検出処理を、図２に示すフローチャートに従って説明
する。図２に示すように、本処理（高圧燃料系異常検出
処理）が起動されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップ
を表す）では、燃料供給ポンプ１３を強制的に駆動させ
て、続くＳ１２０では、燃料供給ポンプ１３を強制駆動
してからプレッシャリミッタスイッチ１９が動作するま
でのポンプ駆動時間Ｔｐを計測するためのカウントを開
始させる。なお、このあと、高圧燃料系異常検出モード
が継続する間、本高圧燃料系異常検出処理が繰り返し実
行されることで、再度Ｓ１２０に処理が移行した場合に
は、ポンプ駆動時間Ｔｐの計測処理は継続して行われる
ようになっており、後述するＳ２３０での処理が実行さ
れるまでポンプ駆動時間Ｔｐは継続して計測される。

【００２９】そして、Ｓ１３０では、プレッシャリミッ
タスイッチ１９の動作を表す状態信号に基づき、プレッ
シャリミッタスイッチ１９が動作したか否かを判定して
おり、肯定判定されると、ポンプ駆動時間Ｔｐおよび圧
力測定値を記憶してＳ１４０に処理を移行し、否定判定
されるとＳ２１０に処理が移行する。

【００３０】ここで、Ｓ１３０で肯定判定されてＳ１４
０に移行すると、Ｓ１４０では、Ｓ１３０で記憶された
ポンプ駆動時間Ｔｐが予め設定されている正常範囲内に
あるか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ１５０
に移行し、否定判定されるとＳ１７０に移行する。

【００３１】このＳ１４０での判定は、具体的には、正
常に動作する燃料供給ポンプ１３が強制駆動されてか
ら、プレッシャリミッタスイッチ１９が動作するまでの
所要時間を予め求めておき、この所要時間が設定された
プレッシャリミッタ作動理論時間Ｃを用いて行われる。
つまり、プレッシャリミッタ作動理論時間Ｃから許容範
囲だけ下方および上方にそれぞれ設定された時間許容下
限値Ｃｌおよび時間許容上限値Ｃｈと間の範囲を正常範
囲とし、この正常範囲内にＳ１３０で記憶されたポンプ
駆動時間Ｔｐの値が存在するか否かを判定する。

【００３２】そして、Ｓ１４０で否定判定され、Ｓ１７
０に移行すると、ポンプ不良異常検出処理を実行する。
ここで、実際にＳ１４０で否定判定されるのは、プレッ
シャリミッタスイッチ１９が動作するまでのポンプ駆動
時間Ｔｐが、時間許容下限値Ｃｌよりも小さい場合であ
り、これは、燃料供給ポンプ１３が異常状態となり、燃
料を過剰供給してしまうために発生する。そして、Ｓ１
７０のポンプ不良異常検出処理では、フェールセーフの
ためのアクセル開度制限処理と、ポンプ不良を表すコー
ド信号のダイアグチェッカ２７への送信が行われ、その
あとＳ２３０に移行する。

【００３３】ここで、図３は、高圧燃料系異常検出処理
の検出結果を表すグラフであり、横軸としてポンプ駆動
時間が、縦軸として圧力センサ測定値が設定されてい
る。図３では、横軸上に、プレッシャリミッタ作動理論
時間Ｃが記載され、また、ポンプ駆動時間の正常範囲を
表す時間許容下限値Ｃｌおよび時間許容上限値Ｃｈが記
載されている。そして、縦軸上には、プレッシャリミッ
タスイッチ１９が動作する上限圧力であるプレッシャリ
ミッタ作動理論圧力ＣＰが記載され、また、プレッシャ
リミッタ作動理論圧力ＣＰから許容範囲だけ下方および
上方に、それぞれ設定された圧力許容下限値ＣＰｌおよ
び圧力許容上限値ＣＰｈが記載されている。そして、プ
レッシャリミッタスイッチ１９が動作したことを表すプ
レッシャリミッタ作動点が、○印で表されている。

【００３４】なお、図３におけるプレッシャリミッタ作
動点のうち、Ｓ１７０で検出されるポンプ不良を表す作
動点はＲ１であり、Ｒ１は、ポンプ駆動時間が時間許容
下限値Ｃｌよりも小さい位置に存在している。また、Ｓ
１４０で肯定判定され、Ｓ１５０に移行すると、Ｓ１５
０では、Ｓ１３０で記憶された圧力測定値が、予め設定
されている下限値より小さいか否かを判定しており、肯
定判定されるとＳ１８０に移行し、否定判定されるとＳ
１６０に移行する。このＳ１５０での判定は、具体的に
は、Ｓ１３０で記憶された圧力測定値が、圧力許容下限
値ＣＰｌよりも小さいか否かを判定して行われる。

【００３５】そして、Ｓ１５０で肯定判定され、Ｓ１８
０に移行すると、圧力センサ異常検出処理を実行する。
ここで、Ｓ１５０で肯定判定されるのは、ポンプ駆動時
間Ｔｐが正常範囲内であり、かつ、プレッシャリミッタ
スイッチ１９が動作したときに圧力センサ１７が検出す
る圧力測定値が、圧力許容下限値ＣＰｌよりも小さい場
合である。つまり、圧力センサ１７が異常状態となり、
誤った圧力測定値を検出したときにＳ１５０で肯定判定
される。そして、Ｓ１８０の圧力センサ異常検出処理で
は、Ｓ１３０で記憶された圧力測定値と実際のコモンレ
ール圧との誤差を補正する処理を行うことで、ＥＣＵ２
５が各種制御処理に使用する圧力測定値が正常な値とな
るよう補正するとともに、圧力センサ異常を表すコード
信号をダイアグチェッカ２７へ送信し、Ｓ２３０に移行
する。

【００３６】なお、図３におけるプレッシャリミッタ作
動点のうち、Ｓ１８０にて検出される圧力センサ異常を
表す作動点はＲ４であり、Ｒ４は、ポンプ駆動時間が正
常範囲であり、かつ、圧力センサ測定値が圧力許容下限
値ＣＰｌよりも小さい位置に存在している。

【００３７】また、Ｓ１５０で否定判定され、Ｓ１６０
に移行すると、Ｓ１６０では、Ｓ１３０で記憶された圧
力測定値が、予め設定されている上限値より小さいか否
かを判定しており、肯定判定されるとＳ１９０に移行
し、否定判定されるとＳ２００に移行する。Ｓ１６０で
の判定は、具体的には、Ｓ１３０で記憶された圧力測定
値が、圧力許容上限値ＣＰｈよりも大きいか否かを判定
して行われる。

【００３８】そして、Ｓ１６０で肯定判定され、Ｓ１９
０に移行すると、圧力センサ異常検出処理を実行する。
ここで、Ｓ１６０で肯定判定されるのは、ポンプ駆動時
間Ｔｐが正常範囲内であり、かつ、プレッシャリミッタ
スイッチ１９が動作したときに圧力センサ１７が検出す
る圧力測定値が、圧力許容上限値ＣＰｈよりも大きい場
合である。つまり、圧力センサ１７が異常状態となり、
誤った圧力測定値を検出したときにＳ１６０で肯定判定
される。そして、Ｓ１９０の圧力センサ異常検出処理で
は、Ｓ１８０での処理と同様に、Ｓ１３０で記憶された
圧力測定値と実際のコモンレール圧との誤差を補正する
処理を行うことで、ＥＣＵ２５が各種制御処理に使用す
る圧力測定値が正常な値となるよう補正するとともに、
圧力センサ異常を表すコード信号をダイアグチェッカ２
７へ送信し、Ｓ２３０に移行する。

【００３９】なお、図３におけるプレッシャリミッタ作
動点のうち、Ｓ１９０にて検出される圧力センサ異常を
表す作動点はＲ２であり、Ｒ２は、ポンプ駆動時間が正
常範囲であり、かつ、圧力センサ測定値が圧力許容上限
値ＣＰｈよりも大きい位置に存在している。

【００４０】また、Ｓ１６０で否定判定され、Ｓ２００
に移行すると、正常検出処理を実行する。ここで、Ｓ１
６０で否定判定されるのは、ポンプ駆動時間Ｔｐが正常
範囲内であり、かつ、プレッシャリミッタスイッチ１９
が動作したときに圧力センサ１７が検出する圧力測定値
が、圧力許容下限値ＣＰｌと圧力許容上限値ＣＰｈとで
決定される正常範囲内に存在する場合であり、これは、
高圧燃料系が正常状態であることを表している。そのた
め、Ｓ２００の正常検出処理では、高圧燃料系異常情報
をクリアするとともに、圧力センサ正常を表すコード信
号をダイアグチェッカ２７へ送信し、Ｓ２３０に移行す
る。

【００４１】なお、図３におけるプレッシャリミッタ作
動点のうち、Ｓ２００にて検出される高圧燃料系正常を
表す作動点はＲ３であり、Ｒ３は、ポンプ駆動時間が正
常範囲であり、かつ、圧力センサ測定値が正常範囲であ
る位置に存在している。一方、Ｓ１３０において否定判
定されて、Ｓ２１０に移行すると、Ｓ２１０では、Ｓ１
３０で記憶されたポンプ駆動時間Ｔｐが予め設定されて
いる上限値よりも大きいか否かを判定しており、肯定判
定されるとＳ２２０に移行し、否定判定されると本処理
を終了する。Ｓ２１０での判定は、具体的には、Ｓ１４
０での判定に用いた許容上限値、すなわち、時間許容上
限値Ｃｈよりも、Ｓ１３０で記憶されたポンプ駆動時間
Ｔｐの値が大きいか否かを判定して行われる。

【００４２】そして、Ｓ２１０で肯定判定され、Ｓ２２
０に移行すると、燃料漏れ異常検出処理を実行する。こ
こで、Ｓ２１０で肯定判定されるのは、プレッシャリミ
ッタスイッチ１９が動作しておらず、かつ、ポンプ駆動
時間Ｔｐが時間許容上限値Ｃｈよりも大きい場合であ
り、これは、燃料漏れによりコモンレール１５内の圧力
が上昇せず、プレッシャリミッタスイッチ１９が動作す
る一定圧力値に達しない場合に発生する。そして、Ｓ２
２０の燃料漏れ異常検出処理では、まず、燃料供給ポン
プ１３の駆動停止処理を行うことで無駄な燃料漏れを早
期に回避し、また、インジェクタ２１の駆動制御を行っ
ているＥＤＵ２３の電源オフ処理を行うとともに、燃料
漏れ異常を表すコード信号をダイアグチェッカ２７へ送
信し、Ｓ２３０に移行する。

【００４３】なお、Ｓ２２０にて検出される燃料漏れ異
常では、プレッシャリミッタスイッチ１９は作動しない
ため、図３では、燃料漏れ異常が検出されるポイントを
×で示しており、Ｒ５が燃料漏れ異常の検出点を表して
いる。そして、Ｒ５は、ポンプ駆動時間が時間許容上限
値Ｃｈよりも大きい位置に存在している。

【００４４】そして、Ｓ１７０、Ｓ１８０、Ｓ１９０、
Ｓ２００またはＳ２２０のいずれかの処理が実行され、
Ｓ２３０に移行すると、Ｓ２３０では、ポンプ駆動時間
Ｔｐの計測を停止して値をクリアし、続くＳ２４０で
は、燃料供給ポンプ１３の駆動停止処理を実行し、本高
圧燃料系異常検出処理を終了する。なお、Ｓ２４０の処
理が実行される前にＳ２２０の処理が実行された場合に
は、燃料供給ポンプ１３の駆動は停止されているため、
Ｓ２４０ではポンプ停止処理は行わない。

【００４５】なお、本高圧燃料系異常検出処理は、前述
したように、ＥＣＵ２５が高圧燃料系異常検出モードで
あるときは繰り返し実行されている。よって、Ｓ１７
０、Ｓ１８０、Ｓ１９０、Ｓ２００またはＳ２２０のい
ずれかの処理が実行されることで、正常あるいは異常を
表すコード信号がダイアグチェッカ２７へ送信され、Ｅ
ＣＵ２５が高圧燃料系異常検出モードから通常制御モー
ドになると、高圧燃料系異常検出処理は完全に終了す
る。

【００４６】また、本高圧燃料系異常検出処理におい
て、Ｓ１１０は、特許請求の範囲におけるポンプ強制駆
動手段に相当し、Ｓ１２０は駆動時間計測手段に相当
し、Ｓ１３０は圧力制限動作検出手段に相当し、Ｓ１７
０、Ｓ１８０、Ｓ１９０、およびＳ２２０は、異常箇所
特定手段にそれぞれ相当する。そして、このうち、Ｓ１
７０は、ポンプ不良異常検出手段に、Ｓ１８０およびＳ
１９０は、圧力検出異常検出手段に、Ｓ２２０は、燃料
漏れ異常検出手段に、それぞれ相当する。

【００４７】以上説明したように、本実施例の高圧燃料
系異常検出装置においては、ダイアグチェッカ２７を用
いて、ＥＣＵ２５を高圧燃料系異常検出モードにするこ
とで高圧燃料系異常検出処理を行っている。そして、高
圧燃料系異常検出処理では、燃料供給ポンプ１３を強制
的に駆動させて、コモンレール１５内の圧力を上昇させ
ていき、プレッシャリミッタスイッチ１９が動作するま
でのポンプ駆動時間Ｔｐおよびプレッシャリミッタスイ
ッチ１９が動作したときに圧力センサ１７が検出する圧
力測定値に基づいて、高圧燃料系の異常検出を行なうと
共に、異常箇所の特定を行っている。

【００４８】また、高圧燃料系に異常が検出された場合
には、例えば、ポンプ不良の場合にはアクセル開度制限
処理を行ない、また、圧力センサ異常の場合には誤差を
補正する処理を行う等のフェールセーフ処理を実施する
ことで、異常時の影響を最小限に抑えるようにしてい
る。

【００４９】したがって、本実施例の高圧燃料系異常検
出装置１によれば、燃料噴射装置の高圧燃料系の異常を
検出すると共に、圧力センサ１７の異常検出も可能であ
り、また、その異常箇所を特定することが可能となる。
このため、圧力センサ１７が異常状態であるために、誤
って高圧燃料系が異常検出されてしまうことや、反対に
異常状態であるにも拘らず高圧燃料系の異常検出が行わ
れないということを防止できる。また、高圧燃料系の中
の異常箇所を特定できるため、異常箇所を特定するため
の診断作業を省略でき、あるいは、更に詳細原因を究明
するための診断作業が必要な場合でも、本発明の装置に
よる異常検出結果によって、予め診断対象を絞り込むこ
とができるため、作業時間の短縮を図ることが出来る。

【００５０】以上、本発明の第１実施例について説明し
たが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。そこで、次に、本発明
の第２実施例として、プレッシャリミッタスイッチ１９
の動作を表す状態信号がＥＣＵ２５に入力されていない
高圧燃料系異常検出装置について説明する。

【００５１】第２実施例の高圧燃料系異常検出装置の構
成は、プレッシャリミッタスイッチ１９からＥＣＵ２５
への信号経路が無いこと以外は、第１実施例の高圧燃料
系異常検出装置と同様である。また、高圧燃料系異常検
出処理についても、第１実施例と同様に、内燃機関が停
止している状態で、ダイアグチェッカ２７からＥＣＵ２
５に対して高圧燃料系異常検出指令が送信されると、Ｅ
ＣＵ２５が高圧燃料系異常検出モードになり、高圧燃料
系異常検出処理を開始する。そして、正常あるいは異常
の判定結果を表すコード信号がダイアグチェッカ２７へ
送信されると、ＥＣＵ２５の高圧燃料系異常検出モード
が解除され、ＥＣＵ２５は通常制御モードとなり、高圧
燃料系異常検出処理を繰り返し実行することを終了す
る。

【００５２】ここで、第２実施例では、プレッシャリミ
ッタスイッチ１９の動作検出を、圧力センサが検出する
圧力測定値（以下、圧力センサ測定値という）と圧力セ
ンサ比較値との値を比較することで行っており、圧力セ
ンサ比較値は、内燃機関の通常運転時に、ＥＣＵ２５で
周期的に実行される圧力センサ最大値検出処理によって
設定されている。

【００５３】ここで、図４に、圧力センサ最大値検出処
理のフローチャートを記し、本処理について説明する。
図４に示すように、本処理（圧力センサ最大値検出）が
起動されると、まず、Ｓ３１０では、圧力センサ測定値
が圧力センサ所定値よりも大きいか否かを判定してお
り、肯定判定されるとＳ３２０に移行し、否定判定され
るとＳ３４０に移行する。ここで、Ｓ３１０での判定に
用いる圧力センサ所定値は、予め設定された固定値であ
り、例えば、コモンレール１５の理論上の最大圧力値を
設定しておくとよい。

【００５４】そして、Ｓ３１０で肯定判定されて、Ｓ３
２０に移行すると、Ｓ３２０では、圧力センサ測定値が
圧力センサ比較値よりも大きいか否かを判定しており、
肯定判定されるとＳ３３０に移行し、否定判定されると
本処理を終了する。ここで、圧力センサ比較値は、本圧
力センサ最大値検出処理によって値が設定されるものの
であり、Ｓ３１０およびＳ３２０での判定結果にしたが
って、後述するＳ３３０またはＳ３４０にて値が設定さ
れる。

【００５５】そして、Ｓ３２０にて肯定判定されてＳ３
３０に移行すると、圧力センサ測定値の値を、圧力セン
サ比較値に代入して、本処理を終了する。また、Ｓ３１
０にて否定判定されてＳ３４０に移行すると、Ｓ３４０
では、圧力センサ所定値の値を、圧力センサ比較値に代
入して、本処理を終了する。

【００５６】このような処理を行う圧力センサ最大値検
出処理は、内燃機関の通常運転時に周期的に実行され
て、圧力センサ比較値の値を設定している。そして、圧
力センサ比較値には、通常運転時に圧力センサ１７が検
出する圧力センサ測定値の最大値が設定されることにな
る。また、圧力センサ測定値が圧力センサ所定値よりも
小さい値となるときには、理論上の最大圧力値である圧
力センサ所定値が圧力センサ比較値に設定される。

【００５７】なお、本圧力センサ最大値検出処理は、特
許請求の範囲における最大圧力学習手段に相当する。こ
こで、コモンレール圧は、プレッシャリミッタスイッチ
１９によって上限圧力以下に制限されているため、圧力
センサ１７が検出する圧力センサ測定値は、ある一定圧
力以下の値に制限されており、そして、その一定圧力
が、圧力センサ最大値検出処理により圧力センサ比較値
に設定される。したがって、圧力センサ最大値検出処理
が実行されると、圧力センサ比較値には、プレッシャリ
ミッタスイッチ１９が動作するときに圧力センサ１７が
検出する圧力センサ測定値が設定されることになる。

【００５８】次に、第２実施例のＥＣＵ２５が実行する
高圧燃料系異常検出処理を、図５に示すフローチャート
に従って説明する。なお、本高圧燃料系異常検出処理
は、第１実施例と同様に、ＥＣＵ２５が高圧燃料系異常
検出モードの間、繰り返し実行される。

【００５９】第２実施例の高圧燃料系異常検出処理は、
第１実施例の高圧燃料系異常検出処理とほぼ同等である
が、Ｓ１３０での処理内容が異なっており、また、Ｓ１
５０およびＳ１８０の処理が無いという点で異なってい
る。そこで、処理の異なる部分について以下に説明す
る。

【００６０】第２実施例のＳ１３０では、圧力センサ測
定値が、前述の圧力センサ最大値検出処理にて設定され
た圧力センサ比較値以上であるか否かを判定しており、
肯定判定されるとＳ１４０に移行し、否定判定されると
Ｓ２１０に移行する。ここで、圧力センサ比較値は、前
述のようにプレッシャリミッタスイッチ１９が動作する
ときの圧力値に設定されていることから、圧力センサ１
７が検出する圧力センサ測定値が圧力センサ比較値以上
となれば、プレッシャリミッタスイッチ１９が動作して
いると判断できる。よって、第２実施例のＳ１３０のよ
うに、圧力センサ測定値と圧力センサ比較値とを比較す
ることで、プレッシャリミッタスイッチ１９の動作判定
を行うことが出来る。

【００６１】また、圧力センサ比較値は、圧力センサ最
大値検出処理の処理内容から、コモンレール１５の理論
上の最大圧力値である圧力センサ所定値よりも小さい値
が設定されることは無い。したがって、圧力センサ比較
値は、圧力許容下限値ＣＰｌよりも小さい値が設定され
ることはないため、第１実施例におけるＳ１５０の処理
は常に否定判定されることとなり、Ｓ１５０の処理、お
よびＳ１５０で肯定判定された後の処理であるＳ１８０
の処理は実行不要である。よって、第２実施例では、Ｓ
１５０およびＳ１８０の処理を省略している。そのた
め、第２実施例では、Ｓ１４０で肯定判定されるとＳ１
６０に処理が移行する。

【００６２】そして、第２実施例の高圧燃料系異常検出
処理では、Ｓ１７０にてポンプ不良を、Ｓ１９０にて圧
力センサ異常を、Ｓ２００にて高圧燃料系正常を、Ｓ２
２０にて燃料漏れ異常を、それぞれ検出することが出来
る。以上説明したように、第２実施例の高圧燃料系異常
検出装置においては、第１実施例と同様に、ポンプ異
常、圧力センサ異常、燃料漏れ異常、および高圧燃料系
正常をそれぞれ検出することができる。よって、燃料噴
射装置の高圧燃料系の異常を検出すると共に、圧力セン
サ１７の異常検出も可能であり、また、その異常箇所を
特定することが可能となる。

【００６３】また、第２実施例の高圧燃料系異常検出装
置においては、プレッシャリミッタスイッチ１９の動作
判定を、圧力センサ１７の圧力センサ測定値に基づいて
行っているため、ＥＣＵ２５は、プレッシャリミッタス
イッチ１９の動作を表す状態信号を入力する必要がなく
なり、圧力制限手段の動作を表す状態信号の入力のため
の配線や入力端子を省略することができ、装置の簡略化
を実現出来る。

【００６４】よって、第２実施例の高圧燃料系異常検出
装置によれば、燃料噴射装置の高圧燃料系の異常を検出
すると共に、圧力センサの異常検出も可能であり、ま
た、その異常箇所を特定することが可能となるという第
１実施例と同等の効果を奏すると共に、装置の簡略化が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の高圧燃料系異常検出装置の構成
を示す概略構成図である。

【図２】第１実施例の高圧燃料系異常検出処理のフロ
ーチャートである。

【図３】高圧燃料系異常検出処理の検出結果を表す線
図である。

【図４】第２実施例の圧力センサ最大値検出処理のフ
ローチャートである。

【図５】第２実施例の高圧燃料系異常検出処理のフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１…高圧燃料系異常検出装置、１１…燃料タンク、１３
…燃料供給ポンプ、１５…コモンレール、１７…圧力セ
ンサ、１９…プレッシャリミッタスイッチ、２１…イン
ジェクタ、２３…ＥＤＵ、２５…電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）、２７…ダイアグチェッカ、３１…ストレーナ、３
３…燃料導管、３５…燃料導管、３７…燃料導管、３９
…排出導管。

───────────────────────────────────────────────────── 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 55/02 ３５０Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０Ｅ 63/00 63/00 ＣＪＲＦターム(参考） 3G066 AA07 AC09 AD02 BA29 BA30 BA31 CB12 CB15 CB16 CC05U CD25 CD26 CE22 CE29 DA01 DA04 DC18 3G084 AA01 BA13 BA15 DA26 DA27 DA33 EA04 EA07 EA11 EB10 EB17 EB22 EC01 FA00 3G301 HA02 JA08 JB01 JB02 JB07 JB09 LB13 MA11 MA18 NA08 NC01 ND21 NE17 NE19 NE23 PB08B PB08Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンク内の燃料を汲み上げ、高圧力
で出力する燃料供給ポンプと、該燃料供給ポンプから供給される燃料を高圧状態で蓄
え、高圧状態の当該燃料を燃料噴射弁に供給する蓄圧室
と、前記蓄圧室内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記蓄圧室内の圧力が予め設定された上限圧力に達した
際に、前記蓄圧室内の燃料を排出させることで、前記蓄
圧室内の圧力を上限圧力以下に制限する圧力制限手段
と、を備えた内燃機関の燃料噴射装置に設けられ、外部から
の指令信号に従い、前記燃料供給ポンプから前記燃料噴
射弁に至る高圧燃料系の異常検出を行う高圧燃料系異常
検出装置において、外部からの指令信号に従い、前記燃料供給ポンプを強制
駆動して、前記蓄圧室の圧力を上昇させるポンプ強制駆
動手段と、前記ポンプ強制駆動手段により前記燃料供給ポンプが強
制駆動された後、前記圧力制限手段による圧力制限動作
を検出する圧力制限動作検出手段と、前記ポンプ強制駆動手段により前記燃料供給ポンプが強
制駆動されてから、前記圧力制限動作検出手段により前
記圧力制限手段の動作が検出されるまでのポンプ駆動時
間を計測する駆動時間計測手段と、前記圧力制限動作検出手段により前記圧力制限手段の動
作が検出されたときに、前記圧力検出手段にて検出され
た圧力と、前記駆動時間計測手段にて計測されたポンプ
駆動時間とに基づき、高圧燃料系の異常および異常箇所
を検出する異常箇所特定手段と、を備えることを特徴とする高圧燃料系異常検出装置。
【請求項２】前記異常箇所特定手段が、前記駆動時間計測手段により計測される前記ポンプ駆動
時間が、予め設定された上限値を越えたときに、燃料漏
れ検出を行う燃料漏れ異常検出手段と、前記圧力制限動作検出手段により前記圧力制限手段の動
作が検出されたときに、前記駆動時間計測手段により計
測された前記ポンプ駆動時間が、予め設定された下限値
よりも小さい場合に、ポンプ異常の検出を行うポンプ不
良異常検出手段と、前記圧力制限動作検出手段により前記圧力制限手段の動
作が検出されたときに、前記駆動時間計測手段により計
測された前記ポンプ駆動時間が、前記上限値と前記下限
値とから定められる正常範囲に含まれ、かつ、前記圧力
検出手段にて検出された圧力が、予め設定された圧力正
常範囲を逸脱している場合に、圧力検出手段の異常検出
を行う圧力検出異常検出手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の高圧燃料系
異常検出装置。
【請求項３】内燃機関の通常運転時に前記圧力検出手
段にて検出される圧力の最大値を学習する最大圧力学習
手段を備え、前記圧力制限動作検出手段は、前記圧力検出手段にて検
出される圧力が、前記最大圧力学習手段が学習した最大
圧力値に達したときに、前記圧力制限手段の動作を検出
すること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載
の高圧燃料系異常検出装置。