JP2001173507A - 蓄圧式燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン始動時に燃料圧センサ４４の故障に
より良好にエンジン始動を行うことができない場合、燃
料圧センサの出力値のみで、瞬時に誤診断無く、燃料圧
センサ自身の故障を診断することのできる燃料圧センサ
故障診断装置を提供する。 【解決手段】 エンジン始動時のエンジン冷却水温また
は燃料温度の検出値が、記憶装置に記憶されているエン
ジン冷却水温または燃料温度の記憶値に比べて所定値
（例えば１０℃以上）低下している場合には、コモンレ
ール４内の燃料圧力、つまりコモンレール圧力が大気圧
相当であると判断することができる。これにより、この
ときの燃料圧センサ自身の出力電圧がそのコモンレール
圧力よりも異常に大きい値（例えば２Ｖ）の場合には、
燃料圧センサ４４が故障していると判断するようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばディーゼル
エンジンの蓄圧式燃料噴射制御装置に関するもので、特
にディーゼルエンジンの蓄圧式燃料噴射制御システムに
おける燃料圧センサの故障を誤検出なく診断することが
可能な燃料圧センサ故障診断装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばディーゼルエンジンの
蓄圧式燃料噴射システムは、燃料タンクからの燃料を高
圧圧送する燃料噴射ポンプと、この燃料噴射ポンプより
圧送された高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、このコ
モンレールより供給された燃料をディーゼルエンジンの
気筒内に噴射するインジェクタと、コモンレール内に蓄
圧された高圧燃料の燃料圧力を検出する燃料圧センサ
と、エンジン回転速度センサ、アクセル開度センサ、ク
ランク角センサ、燃料温度センサ、カム角センサ等の各
種センサからのセンサ信号に基づいて、燃料噴射量と燃
料噴射時期の制御を行う燃料噴射制御装置（ＥＣＵ）と
から構成されている。

【０００３】なお、燃料噴射制御装置は、各種センサか
らのセンサ信号に基づいて、燃焼温度を下げてＮＯｘの
発生を抑制させる排気ガス再循環量（ＥＧＲ量）の制
御、および気筒内の充填効率を向上させるバリアブルノ
ズルターボ（以下ＶＮＴと呼ぶ）等の過給機の制御も行
う。そして、その燃料噴射制御装置は、エンジン回転速
度およびアクセル開度等に基づいて目標燃料噴射量を算
出し、その目標燃料噴射量を達成するために、コモンレ
ール圧力実施値からインジェクタの開弁時間を決定して
いる。そして、燃料噴射制御装置は、目標燃料噴射量、
ディーゼルエンジンのシリンダへの吸入空気量、吸入空
気圧から最適なＥＧＲ率、ＶＮＴ等の過給量を決定し、
それぞれのＥＧＲ量およびノズル変位量を制御してい
る。

【０００４】そのために、目標燃料噴射量と実際の燃料
噴射量とが異なるような燃料圧センサ故障になった場合
には、燃料噴射制御装置は、本来設計された燃料噴射制
御を行うことができずに、ディーゼルエンジンの出力
値、ＥＧＲ率、吸入空気過給量も本来の設定値と異なっ
て運転されることになるので、ディーゼルエンジンの出
力およびエミッションを悪化させる要因となる。

【０００５】そのために、センサ等は、２重系等にして
相互監視させることで、センサの故障検出およびディー
ゼルエンジンの正常運転を実施できるようにする構成が
考えられる。例えばアクセル開度センサは、２重系に
し、常にアクセル開度の小さい方の出力値で燃料噴射制
御を行うことによって、アクセル開度センサの故障時の
危険度を低減している。しかも、片方のアクセル開度セ
ンサが故障した場合、目標燃料噴射量は一般に、アクセ
ル開度とエンジン回転速度から決まるために、目標燃料
噴射量と実際の燃料噴射量との偏差は基本的には存在し
ないためにディーゼルエンジンの運転に致命的な打撃を
及ぼす可能性は極めて小さい。しかし、上記のアクセル
開度センサのように、燃料圧センサを２重系にした場
合、２系統の出力のどちらかが故障であるか否かを特定
することが非常に困難である。

【０００６】燃料圧センサは、蓄圧式燃料噴射システム
の心臓部分のセンサであるために、ハード側でセンサ故
障が極力小さくなるように作り込むことに加えて、特開
平１０−３２５３５２号公報に示されたように、排気酸
素濃度センサ等、他のセンサの信号から燃料圧センサの
故障診断を行うようにする燃料圧センサ故障診断装置が
提案されている。この燃料圧センサ故障診断装置の場合
には、通常燃料噴射制御には必要としない新たなセンサ
を追加する必要があるために、コスト的にも不利、且つ
他のセンサで燃料圧センサの故障診断を行うために他の
要因、例えばインジェクタの故障、燃料噴射ポンプの故
障、ＥＧＲ装置の故障または劣化などの影響を受け易
く、燃料圧センサのみを分解しての故障診断は非常に困
難であった。

【０００７】その解決案として、燃料圧センサ自身の出
力値で、燃料圧センサの故障診断を行う燃料圧センサ故
障診断装置が、特開平８−２８４７２２号公報に記載さ
れている。この従来の技術は、エンジンストップ時の燃
料圧センサの出力値が圧力値０まで減少したか否かで、
燃料圧センサの故障診断を試みるものであり、エンジン
ストップを生じさせるような高い圧力を示す電圧値が出
力され続ける故障の検出を、燃料圧センサ独自の出力値
で燃料圧センサの故障検出を狙ったものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
の燃料圧センサ故障診断装置においては、高い圧力を示
す電圧値が出力され続ける燃料圧センサの故障が生じた
時、燃料噴射制御装置は既に充分なコモンレール圧力が
蓄圧できていると判断し、燃料噴射ポンプが圧送量を低
減する方向に作動するため、燃料噴射に必要な圧力が得
られずにエンジンストップに至る。

【０００９】このときの燃料圧センサの出力値に基づ
き、燃料圧センサの故障と判断するとあるが、燃料噴射
に必要な燃料圧力は約１５ＭＰａ以上であり、エンジン
ストップ時、コモンレール内の燃料圧力は、圧力値０で
はなく、まだ蓄圧された状態（約１５ＭＰａ）である。
さらに、蓄圧された高圧燃料の燃料圧力が大気圧力まで
減圧するのに必要な減圧時間は、リーク穴径とコモンレ
ール内外との圧力差で決まるために、エンジンストップ
時の蓄圧燃料の圧力値０の安定した出力を得るには、通
常、数十秒の時間が必要となる。

【００１０】そのために、エンジンストップ時に燃料圧
センサの出力値で故障診断を行う場合、誤診断し易く、
また誤診断なく故障診断するためにはコモンレール圧力
が抜けきり、圧力値０を安定して示すであろう時間後の
出力値で故障診断する必要があるという問題があった。
さらに、運転者はエンジン始動のためにスタータを作動
し続けるために、上述の圧力値０の出力の検出の可能性
は非常に低いという問題があった。

【００１１】また、燃料性状や温度等で燃料粘度が変化
するために上記、圧力値０までの減圧時間にばらつきが
生じ、正確な故障診断が難しいという問題、さらに、パ
ニックブレーキなどでエンジンストップした場合、コモ
ンレールが蓄圧されたままエンジンストップするために
燃料圧センサの出力値が高い電圧値を示すため、燃料圧
センサが故障していない場合でも容易に故障と判断して
しまうという問題があった。

【００１２】

【発明の目的】本発明の目的は、エンジン始動時に燃料
圧センサの故障により良好にエンジン始動を行うことが
できない場合、燃料圧センサの出力値のみで、瞬時に誤
診断無く、燃料圧センサ自身の故障を診断することので
きる蓄圧式燃料噴射制御装置を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、エンジン始動時のエンジン温度の値が、記憶手
段に記憶されている記憶値に比べて所定値以上低下して
いる場合に、燃料圧センサの故障診断を行うようにして
いる。例えばエンジン始動時のエンジン温度がエンジン
停止時のエンジン温度よりも所定値以上低下している場
合には、コモンレール圧力が大気圧相当であると判断す
ることができる。これにより、燃料圧センサ自身の出力
値がそのコモンレール圧力よりも異常に大きい値の場合
には、燃料圧センサが故障していると診断することがで
きる。

【００１４】それによって、他のアクチュエータの影響
を受けることなく、燃料圧センサ自身の出力値のみで、
燃料圧センサ自身の故障診断を行うことができるため
に、他のセンサが不要となり安価で、誤検出の少ない検
出精度の大きい燃料圧センサの故障診断を行うことがで
きる。

【００１５】請求項２に記載の発明によれば、エンジン
始動時のエンジン温度の値が、記憶手段に記憶されてい
るエンジン停止時のエンジン温度の記憶値に比べて所定
値以上低下している場合に、燃料圧センサの故障診断を
行うようにしている。それによって、エンジン温度が、
エンジン停止時のエンジン温度に比べて十分低下してい
る状態は、明らかに、エンジン停止からコモンレール圧
力が大気圧相当にまで低下するのに十分な時間が経過し
ていることを示しており、コモンレール圧力が大気圧相
当であることを的確に判断することができる。これによ
り、燃料圧センサの故障検出がコモンレールに蓄圧され
た状態で行われるような誤検出を防止できるので、検出
精度を向上することができる。

【００１６】請求項３に記載の発明によれば、エンジン
始動時のエンジン温度とは、エンジン始動時のエンジン
冷却水温、燃料温度、外気温度、車室内の内気温度、エ
ンジンの表面温度またはエンジン周囲の雰囲気温度のう
ちの少なくとも１つ以上の値であることを特徴とする。
例えばエンジン始動時のエンジン冷却水温または燃料温
度等のエンジン温度がエンジン停止時のエンジン冷却水
温または燃料温度等のエンジン温度よりも所定値以上低
下している場合には、コモンレール圧力が大気圧相当で
あると判断することができる。それによって、燃料圧セ
ンサ自身の出力値がそのコモンレール圧力よりも異常に
大きい値の場合には、燃料圧センサが故障していると診
断することができる。

【００１７】請求項４に記載の発明によれば、コモンレ
ール内に蓄圧される高圧燃料の燃料圧力を強制減衰させ
るコモンレール圧低減手段が作動中または作動後に、燃
料圧センサの故障診断を行うようにしている。それによ
って、如何なる運転履歴においても、エンジン始動時に
コモンレール圧力が大気圧相当、燃料圧センサの出力値
が「０」の状態を強制的に実現することができる。これ
により、他のアクチュエータの影響なしに，燃料圧セン
サ自身の出力のみで、燃料圧センサ自身の故障診断を行
うことができるので、他のセンサ等を追加すること無く
安価で、誤検出の少ない検出精度の大きい、燃料圧セン
サの故障診断を行うことができる。

【００１８】請求項５に記載の発明によれば、インジェ
クタを無噴射作動させることで、エンジンの気筒内への
燃料噴射無にしてリリーフ配管からコモンレール圧力を
減圧させることにより、新たなアクチュエータを追加す
ること無く、容易にコモンレール圧力を大気圧相当であ
る「０」出力に保持することができるので、燃料圧セン
サの故障検出の誤検出を防止することができる。

【００１９】請求項６に記載の発明によれば、エンジン
始動時の大気温度、エンジン冷却水温および燃料温度の
うち少なくとも２つの検出値が所定温度範囲内にある場
合に、前記燃料圧センサの故障診断を行うようにしてい
る。それによって、他のセンサ等を追加すること無く、
エンジン停止後、コモンレール圧力が大気圧相当にまで
十分に低下している状態を検出することができる。その
結果、必ず燃料圧センサの出力値が小さい、大気圧力相
当の「０」出力からの偏差で故障判断できるため、劣化
などによる燃料圧センサの出力値の微少変化をも検出で
きるので、燃料圧センサの故障検出の検出精度を確保す
ることができる。

【００２０】請求項７に記載の発明によれば、エンジン
始動時、コモンレールへの燃料圧送までの期間に燃料圧
センサの故障診断を行う第１の所定値、およびスタータ
作動時に燃料圧センサの故障診断を行う第２の所定値を
持つことにより、エンジン始動が不可能な出力値の大き
い燃料圧センサの故障をも検出できる。これにより、ク
ランキングは行えるが、エンジンが完爆できない燃料圧
センサが故障の時に、原因が分からないまま運転者がス
タータを作動させ続けバッテリが上がるような最悪の事
態に至るまえに、的確に運転者に燃料圧センサの故障を
表示することもできる。

【００２１】請求項８に記載の発明によれば、燃料圧セ
ンサの出力は、入力電圧に大きく作用される。一般的に
エンジンコンピュータや燃料噴射制御手段等のエンジン
制御手段（機関運転条件検出制御手段）によって、入力
電圧を５Ｖ一定になるように制御している。エンジン始
動時などは、比較的に低温の場合が多く、且つオルタネ
ータやレギュレータ等の充電装置が作動していないため
に、入力電圧が低下してしまうことがあった。そのため
に、余分な電気負荷を削除した状態で燃料圧センサの故
障診断を行うことで、バッテリ電圧の低下による誤検出
も排除することができる。

【００２２】したがって、バッテリ電圧の低下を抑制す
るバッテリ電圧低下抑制手段が作動している時の燃料圧
センサの出力値に基づいて、燃料圧センサの故障診断を
行うようにしている。それによって、新たなアクチュエ
ータを追加すること無く、寒冷時からのバッテリ電圧の
確保が難しい状態で、且つバッテリを充電する充電装置
が始動していない状態からのエンジン始動時であっても
燃料圧センサの故障を検出することができる。

【００２３】請求項９に記載の発明によれば、エンジン
始動補助装置、照明装置、音響装置等の電気負荷のうち
の少なくとも１つ以上を駆動するための駆動電流を強制
的に停止させている時の燃料圧センサの出力値に基づい
て、燃料圧センサの故障診断を行うようにしている。そ
れによって、バッテリ電圧の低下による誤検出も排除す
ることができ、請求項８に記載の発明と同様な効果を達
成することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図４は本発明の第１実
施例を示したもので、図１はディーゼルエンジン用蓄圧
式燃料噴射制御システムの全体構成を示した図である。

【００２５】ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御
システムは、一般にコモンレールシステムと呼ばれてお
り、多気筒のディーゼルエンジン（以下エンジンと略
す）１の運転状態、車両の走行状態および運転者の操作
量（意思）を各種センサにより検出して、電子式コント
ロールユニット（以下ＥＣＵと言う）１０に伝えて、各
種センサからの情報により最適な燃料噴射量および燃料
噴射時期を演算し、それぞれを制御するアクチュエータ
に指令するように構成されている。

【００２６】ここで、ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料
噴射制御システムの燃料配管系には、燃料タンク２内の
燃料を汲み上げるフイードポンプを内蔵し、このフィー
ドポンプにより吸い出された燃料を加圧して高圧燃料を
圧送する燃料噴射ポンプ３と、この燃料噴射ポンプ３よ
り圧送された高圧燃料を蓄圧する蓄圧室であるコモンレ
ール４と、高圧パイプ５を介してコモンレール４に接続
されて、エンジン１の各気筒に取り付けられた複数個
（本例では６個）の燃料噴射弁（以下インジェクタと言
う）６とが配設されている。

【００２７】そして、燃料噴射ポンプ３に取り付けられ
たアクチュエータとしての調整用電磁弁７は、ＥＣＵ１
０からの制御信号により電子制御されることにより、燃
料噴射ポンプ３から燃料配管８を経てコモンレール４へ
の高圧燃料の圧送量を調整することで、コモンレール圧
力を変更する。

【００２８】コモンレール４は、比較的に高い圧力（コ
モンレール圧力）の高圧燃料を蓄えるサージタンクの一
種で、燃料配管を形成する高圧パイプ５を介して各イン
ジェクタ６に接続されている。コモンレール４から燃料
タンク２への燃料のリターン配管９は、コモンレール圧
力が、限界蓄圧圧力を超えることがないようにプレッシ
ャリミッタ１７からも圧力を逃がせるように構成されて
いる。

【００２９】複数個のインジェクタ６は、エンジン１の
各気筒に個別に対応して取り付けられている。そして、
各インジェクタ６からエンジン１への燃料噴射量および
燃料噴射時期等は、アクチュエータとしての調整用電磁
弁２５への通電および通電停止をＥＣＵ１０で電子制御
することにより決められる。

【００３０】ＥＣＵ１０は、本発明の燃料噴射制御手
段、記憶手段、燃料圧センサ故障検出手段に相当するも
ので、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラ
ムおよびデータを保存するＲＯＭ、ＲＡＭ、入力回路、
出力回路、電源回路および駆動回路等より構成されてい
る。

【００３１】そして、ＥＣＵ１０に入力する基本センサ
としては、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回
転速度センサ（本発明の運転状態検出手段に相当する）
４１、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を
検出するアクセル開度センサ（本発明の運転状態検出手
段に相当する）４２、エンジン１の冷却水温度を検出す
るエンジン冷却水温センサ（本発明の運転状態検出手段
に相当する）４３、コモンレール４内に蓄圧された高圧
燃料の燃料圧力を検出する燃料圧センサ４４等がある。

【００３２】その他に、エンジン１のクランク軸に取り
付けられて、クランク軸の回転角度を検出するクランク
角センサ（本発明の回転パルス発生手段に相当する）４
５、エンジン１のカム軸に取り付けられて、カム軸の回
転角度を検出するカム角センサ（本発明の回転パルス発
生手段に相当する）４６、リターン配管３４に取り付け
られて、燃料温度を検出する燃料温度センサ４７等があ
る。

【００３３】また、吸気圧センサ４８、吸入空気量セン
サ４９、吸入空気温度センサ５０、ＥＧＲバルブ開口度
センサ５１、ＶＮＴ駆動量センサ５２等を使用しても良
い。なお、燃料温度センサ４７は、検出精度を上げるた
めに各インジェクタ６のリターン配管３４の集合部分に
できる限り近い位置に搭載することが望ましい。

【００３４】ここで、ＥＣＵ１０は、クランク角センサ
４５とカム軸センサ４６からのクランク軸回転パルス、
カム軸回転パルスの信号を基準にして、インジェクタ６
の燃料噴射時期（開弁時期）や、燃料噴射ポンプ３の燃
料圧送期間を決定することで、コモンレール圧力を所定
の圧力値に保持するように制御する。そして、エンジン
回転速度センサ４１とアクセル開度センサ４２や、エン
ジン冷却水温センサ４３で測定した値から燃料噴射量を
算出し、この算出した燃料噴射量を達成するために、運
転状態毎にコモンレール４内の燃料圧力から算出された
開閉指令でインジェクタ６を駆動することで、エンジン
１が運転される。

【００３５】ここで、エンジン１の運転中で気筒（シリ
ンダ）内で燃焼した排気ガスは、排気管１１を通り、バ
リアブルノズルターボ（ＶＮＴ）１２のタービンの駆動
源となった後、触媒１３、マフラー１４を経て排出され
る。また、そのＶＮＴ１２の制御は、吸気圧センサ４８
とＶＮＴ駆動量センサ５２の信号に基づいて行われる。

【００３６】また、ＶＮＴ１２で過給された吸入空気
は、吸気管１５を経てエンジン１の気筒へと導入され
る。そして、吸入空気は、エミッションを低減するため
に、運転状態毎に設定された所定のＥＧＲ量になるよう
にＥＧＲバルブ１６の開口度を制御され、排気管１１か
らの排気ガスとミキシングされる。そのＥＧＲ量は、吸
入空気量センサ４９、吸入空気温度センサ５０およびＥ
ＧＲバルブ開口度センサ５１からの信号で、所定のＥＧ
Ｒ量を保持できるようにＥＣＵ１０によってフィードバ
ック制御している。

【００３７】〔第１実施例の特徴〕次に、本実施例のデ
ィーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御システムの特徴
を図１および図２に基づいて簡単に説明する。

【００３８】ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御
システムは、各種センサまたはアクチュエータの信号に
基づいてエンジン１を運転する。一般に、エンジン回転
速度、アクセル開度等から、エンジン冷却水温の補正な
どを加味して燃料噴射量を算出する。

【００３９】この算出した燃料噴射量を目標燃料噴射量
と呼ぶが、この目標燃料噴射量を実現するために蓄圧し
たコモンレール圧力を検出する燃料圧センサ４４の検出
信号に基づいてインジェクタ６の開弁時期を決定し制御
する。そのため燃料圧センサ４４が故障し実際のコモン
レール圧力が検出（出力）できない場合には、エンジン
１の燃料噴射制御自体が正常に作動できないことにな
る。特にディーゼルエンジン１の場合は、ガソリンエン
ジンと異なり、燃料噴射量のみでエンジン出力を制御す
るようにしている。

【００４０】そのため、燃料圧センサ４４の故障はエン
ジン出力を正確に制御できないことを意味し、燃料圧セ
ンサ４４の故障の程度によりエンジン１に致命的な打撃
を与えかねないことが予測できる。そのため、燃料圧セ
ンサ４４は、蓄圧式ディーゼルエンジン１においては、
まさに心臓部に位置付けられる部品である。

【００４１】そのために、燃料圧センサ４４の故障検出
は非常に重要である。本実施例では、コモンレール圧力
が必ず小さい条件で、考えられない程大きな燃料圧セン
サ４４の出力値を確認した場合に燃料圧センサ４４が故
障であることを燃料圧センサ自身の出力値から診断する
ことを目的としている。

【００４２】したがって、コモンレール圧力が必ず小さ
い条件で、燃料圧センサ４４の故障検出を行うために、
エンジン停止後十分に時間が経過したコモンレール４に
蓄圧されていない条件で燃料圧センサ４４の故障検出を
行う必要がある。

【００４３】エンジン１が運転されている状態からエン
ジン１が停止すると、コモンレール圧力はインジェクタ
６の構造的な静リークによって低下する。エンジン１の
運転中の高圧から大気圧相当まで低下するにはかなり時
間が必要である。そのため、燃料圧センサ４４の故障診
断は、コモンレール４内の燃料圧力が十分に低減した後
に行う必要がある。

【００４４】一般的に、エンジン１が始動すると、気筒
内での燃焼によってエンジン冷却水温および燃料温度等
のエンジン温度が上昇する。予め、例えばＲＯＭ等の記
憶装置にエンジン停止後のエンジン冷却水温または燃料
温度等のエンジン温度を記憶しておく。

【００４５】そして、エンジン始動時のエンジン冷却水
温または燃料温度等のエンジン温度と、記憶しているエ
ンジン冷却水温または燃料温度等のエンジン温度とを比
較して所定値以上に温度低下している場合に、十分にコ
モンレール圧力が低下する程、エンジン１を停止してか
ら時間が経過した後のエンジン始動時であると判断する
ことができる。

【００４６】このとき、燃料圧センサ４４の出力値が所
定値（例えば２Ｖ：燃料圧力は５０ＭＰａ相当）以上の
場合には、燃料圧センサ４４が故障していると判断す
る。したがって、コモンレール４内の燃料圧力が十分に
低減した後に燃料圧センサの故障診断を行うことができ
るので、燃料圧センサ４４の故障診断の誤診断を防止で
きる。

【００４７】ここで、例えばＲＯＭ等の記憶装置に記憶
させるエンジン冷却水温または燃料温度等のエンジン温
度の記憶タイミングを、エンジン停止時、例えばイグニ
ッションスイッチのＯＮからＯＦＦ時と設定し、エンジ
ン始動時のエンジン冷却水温または燃料温度等のエンジ
ン温度が、記憶装置に記憶したエンジン冷却水温または
燃料温度等のエンジン温度よりも所定値以上低下してい
る場合に、燃料圧センサ４４の故障診断を行うようにし
ている。

【００４８】我々の実験によって、エンジン停止時のコ
モンレール圧力の減少は、図２のグラフに示したよう
に、３０ＭＰａから０ＭＰａまでの減圧時間は約３０秒
間程度必要となる。一方、そのときのエンジン冷却水温
は、エンジン停止でウォータポンプが停止することでラ
ジエータでの熱交換効率が極度に低下する。そのため、
エンジン停止直後からエンジン冷却水温は一時、上昇す
ることになる。その後に、エンジン温度の低下に伴っ
て、エンジン冷却水温が低下する現象が確認されてい
る。

【００４９】その上昇したエンジン冷却水温がエンジン
停止時の冷却水温に戻るまで、約２０分間程度必要であ
った。一方、燃料温度はエンジン冷却水温よりも比熱が
小さいために冷却速度は速いが同様な挙動を示す。つま
り、エンジン始動時のエンジン冷却水温または燃料温度
がエンジン停止時の温度に比べて、十分に低下していれ
ば十分にコモンレール圧力は低下していることが実験に
より確認できた。

【００５０】その結果、コモンレール４が蓄圧されたエ
ンジン始動時に燃料圧センサ故障診断を行うと、誤検出
の可能性がある。例えば「エンジン始動できなかった
場合の既に蓄圧された状態」、「運転中にイグニッシ
ョンスイッチをＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮに切り換え、コモン
レール４内が車両走行中の燃料圧力に保持されたままの
状態」、および「イグニッションスイッチＯＮのまま
ブレーキによりエンジン停止したパニックブレーキ時か
ら再始動する状態」といった状況では、故障検出を行わ
ないことになり、燃料圧センサ故障診断の誤検出を抑制
することができる。

【００５１】加えて、車両走行時に、燃料圧センサ４４
が突然故障し、車両停止に至った場合、イグニッション
スイッチを、一旦ＯＦＦにしてから後、ＯＮにしてエン
ジン始動を試みた場合は、上述の故障診断ロジックで
は、燃料圧センサ４４の故障診断ができない。

【００５２】上記のように車両走行中にエンジン１が停
止するような燃料圧センサ４４の故障は、燃料圧センサ
４４の出力が実際の圧力よりも高い圧力を示す故障の時
に生じる。前述の実際の圧力よりも高い圧力を示す燃料
圧センサ４４の故障の場合、目標コモンレール圧力を達
成するために、燃料噴射ポンプ３が減圧する方向に作用
するために、インジェクタ６の燃料噴射に必要な最低圧
力を確保できなくなるためである。

【００５３】つまり、スタータを回すが、インジェクタ
６の噴射に必要な燃料圧力が得られないので、エンジン
ストールしてしまう燃料圧センサ故障の検出は、クラン
キングするが、インジェクタ６が噴射できない状態を検
出することで診断できる。つまり、クランキング時に考
えられない大きな燃料圧センサ出力が所定時間連続した
時に、燃料圧センサ故障と判断することで検出できる。

【００５４】〔第１実施例の作用〕次に、本実施例のデ
ィーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御システムの心臓
部となる燃料圧センサ４４の故障検出方法を図１ないし
図４に基づいて簡単に説明する。ここで、図３はコモン
レール４内の燃料圧力（コモンレール圧力）と燃料圧セ
ンサ４４の出力との関係を示したグラフである。

【００５５】この図３のグラフからも確認できるよう
に、燃料圧センサ４４の出力は、コモンレール４内の燃
料圧力に対してリニアである。具体的には、燃料圧セン
サ４４の出力値が１Ｖの時に燃料圧力は０ＭＰａで、燃
料圧センサ４４の出力値が２Ｖの時に燃料圧力は５０Ｍ
Ｐａで、燃料圧センサ４４の出力値が３Ｖの時に燃料圧
力は１００ＭＰａである。

【００５６】ここで、図４は本実施例の燃料圧センサ４
４の故障診断方法を示したフローチャートである。な
お、このフローチャートは、イグニッションスイッチが
ＯＦＦ→ＯＮへとの切り換わったときに起動され、燃料
圧センサ４４の故障なく正常であって、エンジン１が運
転されている場合は、後述のステップＳ５にて待機して
いるものである。そして、イグニッションスイッチがＯ
ＦＦされ、ＥＣＵ１０への電源の供給が断たれたときに
は、強制的に終了されるものである。

【００５７】先ず、図４のフローチャートに基づいて燃
料圧センサ４４の故障診断条件の検出について述べる。
イグニッションスイッチがＯＦＦ→ＯＮへと切り換わっ
たか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定結果が
ＮＯの場合には、ステップＳ１の判定処理を繰り返す。

【００５８】また、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの
場合、すなわち、イグニッションスイッチのＯＦＦから
ＯＮへの切り換わりを確認した場合には、クランク角セ
ンサ４５の最初の入力である、クランク軸回転（Ｎｅ）
パルスの最初のパルス入力を確認していないか否かを判
定する（ステップＳ２）。

【００５９】この判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、
Ｎｅパルスの最初の入力を確認していない場合には、エ
ンジン冷却水温センサ４３にて検出したエンジン冷却水
温度ＴＨＷが所定範囲内、例えば０℃≦ＴＨＷ≦８０℃
の範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ３）。こ
の判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ５の判定処理
を行う。

【００６０】また、ステップＳ３の判定結果がＹＥＳの
場合には、ＲＯＭ（記憶装置）内に記憶してあるエンジ
ン冷却水温ＴＨＷ（Ｍ）とエンジン冷却水温センサ４３
にて検出したエンジン冷却水温度ＴＨＷとの温度偏差を
算出する。

【００６１】そして、温度偏差（ＴＨＷ（Ｍ）−ＴＨ
Ｗ）が所定値（例えば１０℃）以上であるか否かを判定
する。すなわち、検出値であるエンジン冷却水温度ＴＨ
Ｗが記憶値であるエンジン冷却水温ＴＨＷ（Ｍ）に比べ
て所定値（例えば１０℃）以上低下しているか否かを判
定する（ステップＳ４）。この判定結果がＮＯの場合に
は、ステップＳ５の判定処理を行う。

【００６２】また、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの
場合には、ステップＳ７以降の故障診断に入る。上記の
ステップＳ２で、最初のクランク軸回転パルス入力が無
いということは、スタータスイッチがＯＮされて、スタ
ータによってエンジン１のクランク軸が回転し、クラン
ク角センサ４５からパルスが発生するまでの状態を示
す。

【００６３】ステップＳ３の判定条件は、燃料圧センサ
４４の検出精度は、温度によって変化する。特に、低温
側、高温側に行き過ぎると、出力のバラツキが大きくな
るため、燃料圧センサ４４の出力が温度の影響を受け難
い温度範囲で故障検出するために設けた条件である。

【００６４】また、ステップＳ４の判定条件は、エンジ
ン冷却水温ＴＨＷが、記憶装置に記憶されているエンジ
ン冷却水温ＴＨＷ（Ｍ）に比べて所定値以上に低下して
おればエンジン停止後から十分時間が経過していること
を示している。つまり、コモンレール圧力が大気圧相当
に低減している状態を保証する条件である。

【００６５】ここで、エンジン冷却水温ＴＨＷ（Ｍ）を
記憶装置に記憶するタイミングについて説明する。エン
ジン冷却水温はエンジン始動後、エンジン１の発熱によ
り徐々に上昇する。記憶装置に記憶するエンジン冷却水
温の記憶タイミングを、イグニッションスイッチのＯＦ
Ｆ時と設定することで、車両走行後の比較的高温のエン
ジン冷却水温を記憶することができる。

【００６６】エンジン始動時のエンジン冷却水温が、上
記記憶したエンジン冷却水温よりも小さければ、エンジ
ン停止後から十分時間が経過したことを示している。実
際の実験データでは、コモンレール圧力の大気圧相当圧
までの低下時間が数十秒に対し、エンジン冷却水温の低
下時間は数時間ということが確認されている。

【００６７】そのため、エンジン始動時のエンジン冷却
水温が、エンジン停止時のエンジン冷却水温から所定値
以上低下していれば（具体的には約１０℃以上あれば良
い）、コモンレール圧力は十分大気圧相当にまで低下し
ていると言える。したがって、ステップＳ１〜Ｓ４によ
って、前述の〜で示したようなエンジン始動時、コ
モンレール蓄圧済みである状況下で、イグニッションス
イッチがＯＦＦ→ＯＮへと切り換えられて、図４のフロ
ーチャートが起動されても、特にステップＳ４にてＮＯ
と判定されるため、ステップＳ７の故障判定へ進むこと
が除外される。このため、燃料圧センサ４４の故障誤検
出を防止でき、診断精度を向上できる。

【００６８】次に、燃料圧センサの故障診断方法につい
て述べる。ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が成立した
後、燃料圧センサ自身の出力値で故障診断を行う。上記
条件が成立しているということは燃料圧センサ４４の出
力値が大気圧相当で、０出力である条件であることを示
している。

【００６９】そこで、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４
が成立した後、燃料圧センサ４４の出力値が設定された
第１の所定値（例えば２Ｖ）以上であるか否かを判定す
る（ステップＳ７）。この判定結果がＮＯの場合には、
燃料圧センサ４４の出力は正常であると判断されて、ス
テップＳ５の判定処理を実行する。

【００７０】また、ステップＳ７の判定結果がＹＥＳの
場合、すなわち、燃料圧センサ４４の出力値が第１の所
定値以上の大きい出力である場合には、燃料圧（Ｐｃ）
センサ４４が故障であると診断する（ステップＳ９）。
その後に、燃料圧センサ４４の故障診断を終了する。

【００７１】一方、ステップＳ１でイグニッションスイ
ッチのＯＦＦからＯＮへの切り換わりを確認した後、ス
テップＳ２でクランク軸回転パルスの入力を確認した場
合には、エンジン回転速度センサ４１にて検出したエン
ジン１の回転速度Ｎｅが例えば５０ｒｐｍ以上２００ｒ
ｐｍ以下の範囲内で、且つ１０秒間連続しているか否か
を判定する（ステップＳ５）。この判定結果がＮＯの場
合には、ステップＳ５の判定処理を繰り返す。

【００７２】また、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの
場合には、エンジン冷却水温センサ４３にて検出したエ
ンジン冷却水温度ＴＨＷが所定範囲内、例えば０℃≦Ｔ
ＨＷ≦８０℃の範囲内にあるか否かを判定する（ステッ
プＳ６）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ
５の判定処理を繰り返す。

【００７３】ここで、ステップＳ５の判定処理を繰り返
すということは、イグニッションスイッチＯＮ状態から
のスタータによるエンジン始動を試みることを示す。上
記のステップＳ５、Ｓ６で、車両走行中の燃料圧センサ
故障でエンジン１が停止した場合に、エンジン停止時か
らのエンジン始動時に、クランキングはできるが完爆し
ない状態を検出できる。

【００７４】一般に、エンジン１が始動できない燃料圧
センサ４４の故障は、出力値が大きい状態で固定してし
まう状態、あるいは正規出力特性に対し、出力値が大き
くなる方向に平行移動するような切片が大きくなる状態
を示す。

【００７５】燃料圧センサ４４の出力値が大きくなる故
障では、エンジン始動時のポンプＯＰＥＮ制御から、燃
料圧センサ４４の出力でのフィードバック制御に移行し
た時、燃料圧センサ４４が実際のコモンレール圧力の対
応した出力よりも大きな出力を示すために、燃料噴射ポ
ンプ３による高圧燃料の圧送を減少させる方向に作動す
る。そのため、インジェクタ６による燃料噴射に必要な
燃料圧力を保持することができずに、エンジンストール
する。燃料噴射に必要な燃料圧力は、一般に１５ＭＰａ
程度である。

【００７６】特に、エンジン１が完爆できない燃料圧セ
ンサ４４の故障が生じると、運転者はスタータスイッチ
でのエンジン再始動を繰り返し試みるが、エンジン１が
始動できないために最終的には、バッテリ上がりに到
る。

【００７７】そのため、エンジン１のクランキング時を
ステップＳ５、Ｓ６で判断し、上記現象に至る燃料圧セ
ンサ４４の故障をステップＳ８で診断する。ステップＳ
８では、クランキング時の燃料圧センサ４４の出力値
を、第２の所定値（例えば３Ｖ）よりも大きいか否かを
判定する。

【００７８】このように、燃料圧センサ４４の出力値が
第２の所定値よりも大きいと判定した場合には、燃料圧
センサ４４が故障していると診断する（ステップＳ９）
ことにより，運転者に即座に燃料圧センサ４４の故障を
表示することもでき、致命傷となるバッテリ上がりを防
止できる大きな利点がある。このとき、第２の所定値
は、ステップＳ７の第１の所定値よりも大きく設定する
ことは言うまでもない。

【００７９】これは、クランキング中であるため、燃料
噴射ポンプ３からコモンレール４へ燃料が少なからず送
出され、コモンレール圧力が増大しているからである。
この圧力上昇分を見込んで、第２の所定値を第１の所定
値よりも大きく設定しているのである。

【００８０】〔第１実施例の効果〕以上のように、本実
施例のディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御システ
ムにおいては、エンジン始動時に燃料圧センサの故障に
より良好にエンジン始動を行うことができない場合、エ
ンジン始動時のエンジン冷却水温が十分エンジン停止時
の冷却水温よりも低下している時に、コモンレール圧力
は大気圧相当であると判断し、燃料圧センサ故障検出を
行い、燃料圧センサ４４自身の出力電圧（検出圧力値）
が異常に大きい場合に燃料圧センサ４４の故障と診断す
るようにしている。

【００８１】なお、エンジン冷却水温または燃料温度等
のエンジン温度が、エンジン停止時のエンジン冷却水温
または燃料温度等のエンジン温度に比べて十分低下して
いる状態は、明らかに、エンジン停止からコモンレール
圧力が大気圧相当にまで低下するのに十分な時間が経過
していることを示しており、コモンレール圧力が大気圧
相当であることを的確に判断でき、燃料圧センサ４４の
故障検出がコモンレール４に蓄圧された状態で行われる
ような誤検出を防止し検出精度を向上できる効果を備え
る。

【００８２】そして、上記のエンジン冷却水温を記憶装
置に記憶するタイミングをイグニッションスイッチＯＦ
Ｆ時にすることで、如何なる運転履歴においてもエンジ
ン始動時に蓄圧されていない燃料圧センサ出力「０」の
状態を検出することができる。

【００８３】その結果、他のアクチュエータの影響を受
けることなく、燃料圧センサ自身の出力値のみで、燃料
圧センサ自身の故障診断を行うことができるので、他の
センサなどが不要となる。したがって、安価で、誤検出
の少ない検出精度の非常に大きい燃料圧センサ故障診断
方法を提供することができる。

【００８４】加えて、車両走行中に燃料圧センサ故障に
よってエンジン停止した状態からエンジン始動したエン
ジン１のクランキング時に、考えられないような燃料圧
センサ４４の出力を検出した場合に、燃料圧センサ４４
が故障と診断することで、燃料圧センサ４４の故障診断
の精度向上を図ることができる。

【００８５】これにより、エンジン１のクランキングは
行えるが、エンジン１が完爆できない燃料圧センサ４４
の故障が運転中に生じ、車両停止した場合に、原因がわ
からないまま運転者がイグニッションスイッチをＯＦＦ
にしないでＯＮのままスタータスイッチをＯＮし続ける
ことでスタータを作動し続け、前述の燃料圧センサ故障
診断ロジックに入らず、燃料圧センサ故障診断されない
まま、バッテリが上がるような最悪の事態に至る前に、
クランキング時に燃料圧センサ４４の故障を診断するこ
とで、的確に運転者に燃料圧センサ４４の故障を表示す
ることもできる。

【００８６】〔第２実施例の構成〕図５ないし図９は本
発明の第２実施例を示したもので、図５および図６はイ
ンジェクタの作動状態を示した図である。

【００８７】本実施例のインジェクタ６は、図５および
図６に示したように、エンジン１の各気筒内に高圧燃料
を噴射する複数個の噴射孔２１を有するシリンダー２２
と、このシリンダー２２内に摺動自在に支持されるピス
トン２３と、このピストン２３を閉弁方向に付勢するコ
イルスプリング２４と、上記の調整用電磁弁２５とを備
えている。

【００８８】シリンダー２２には、高圧パイプ５より高
圧燃料が流入する燃料導入口２６、およびこの燃料導入
口２６より燃料通路２７を経て高圧燃料が導入される燃
料溜まり部２８等が形成されている。また、シリンダー
２２には、燃料導入口２６より燃料通路２９を経て高圧
燃料が導入される制御室３０、およびこの制御室３０よ
り燃料通路３１を経て高圧燃料が排出される燃料排出口
３２等が形成されている。

【００８９】なお、制御室３０と燃料通路３１との間に
は、調整用電磁弁２５により開閉される絞り孔３３が設
けられている。また、燃料排出口３２は、リターン配管
（リリーフ配管）３４を経て燃料タンク２または燃料噴
射ポンプ３の低圧部に連通している。

【００９０】ピストン２３の先端側には、複数個の噴射
孔２１を開閉するバルブ３５、およびこのバルブ３５の
連結するピストンロッド３６等が一体的に設けられてい
る。コイルスプリング２４は、ピストンロッド３６の周
囲に配設されて、一端がバルブ３５の背面に保持され、
他端がシリンダー２２の円環状区画壁３７に保持されて
いる。

【００９１】調整用電磁弁２５は、ＥＣＵ１０からの制
御信号により電子制御される電磁ソレノイド（電磁コイ
ル）３８、この電磁ソレノイド３８に吸引されて絞り孔
３３を開くソレノイドバルブ３９、およびこのソレノイ
ドバルブ３９を閉弁方向に付勢するリターンスプリング
（図示せず）等から構成されている。

【００９２】次に、本実施例のディーゼルエンジン用蓄
圧式燃料噴射制御システムのコモンレール圧力低減手段
を図５ないし図７に基づいて簡単に説明する。

【００９３】インジェクタ６は、構造上、制御室３０の
圧力を減圧することにより、ピストン２３を作動させて
燃料を気筒内に噴射する構造をとる。その制御室３０の
減圧は、図７のタイムチャートに示したように、調整用
電磁弁２５の電磁ソレノイド３８への通電（ＯＮ）によ
って行われる（図５（ａ）参照）。

【００９４】すなわち、電磁ソレノイド３８がＯＮされ
ると、電磁ソレノイド３８に吸引されてソレノイドバル
ブ３９が上昇して絞り孔３３を開口し、制御室３０内の
燃料をリターン配管（リリーフ配管）３４から逃がす
（図５（ｂ）参照）。これにより、ピストン２３が上昇
してバルブ３５が噴射孔２１を開き、燃料溜まり部２８
内の燃料をエンジン１の気筒内へコモンレール４の燃料
圧力によって噴射する（図５（ｃ）参照）。

【００９５】また、制御室３０の増圧は、調整用電磁弁
２５の電磁ソレノイド３８への通電停止（ＯＦＦ）によ
って行われる（図６（ａ）参照）。すなわち、電磁ソレ
ノイド３８がＯＦＦされると、リターンスプリングの付
勢力によってソレノイドバルブ３９が下降して絞り孔３
３を閉塞し、コモンレール４から高圧パイプ５、燃料導
入口２６および燃料通路２９を経て制御室３０内に燃料
を導入する（図６（ａ）参照）。これにより、ピストン
２３が下降してバルブ３５が噴射孔２１を閉じ、エンジ
ン１の気筒内への燃料噴射が終了する（図５（ｃ）参
照）。

【００９６】したがって、インジェクタ６の構造上（絞
り孔３３の存在により）、ソレノイドバルブ３９の開口
後、制御室３０の室内圧力が低下しピストン２３の上昇
までには応答遅れが存在する。この応答遅れ期間中に、
ピストン２３が上昇してバルブ３５が噴射孔２１を開か
ないように、ソレノイドバルブ３９を微小開閉させるこ
とで、エンジン１の気筒内へ燃料を噴射しないで（イン
ジェクタ６を無噴射作動させて）、リターン配管３４か
ら圧力を逃がすことができる。

【００９７】したがって、本実施例では、エンジン始動
時に、上記の現象（インジェクタ６の無噴射作動）を用
いることで、コモンレール圧力を短時間で低減させるこ
とができる。これにより、新たなアクチュエータを追加
することなく、低コストで、コモンレール圧力を大気圧
相当に低減するコモンレール圧力低減手段を構成するこ
とができる。

【００９８】〔第２実施例の特徴〕次に、本実施例のデ
ィーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御システムの特徴
を図５ないし図８に基づいて簡単に説明する。

【００９９】本実施例のディーゼルエンジン用蓄圧式燃
料噴射制御システムによれば、上記のコモンレール圧力
低減手段を作動させた時または作動中に、燃料圧センサ
４４の故障検出を行うことにより、大気圧相当の出力値
である燃料圧力「０」である条件を強制的に作り出すこ
とで、エンジンストール時のコモンレール４に燃料が既
に蓄圧されている状態からでも短時間後に、燃料圧セン
サ４４の故障検出を行うことができる。

【０１００】車両発進時、運転者のクラッチペダルの操
作ミスによってエンジンストップした場合、コモンレー
ル４の内部の燃料圧力は、インジェクタ６の構造による
静リークによって低下を始める。しかし、エンジン１の
アイドリング時の燃料圧力から大気圧相当の圧力まで低
下するのに必要な時間は数十秒間必要であることが我々
の実験で確認されている（使用燃料：ＪＩＳ２、雰囲気
温度：２５℃、図８のタイムチャート参照）。

【０１０１】一方、運転者は、クラッチペダルの操作ミ
スによってエンジンストップした後、コモンレール圧力
が十分に低下する前に、スタータスイッチを作動させる
ことによりエンジン始動を試みる。そのために、エンジ
ン始動時に燃料圧センサ４４の故障診断を行う場合、燃
料圧センサ４４の出力電圧が高いままなので誤診断して
しまう可能性がある。

【０１０２】本実施例では、エンジン始動時、スタータ
が作動する前に、例えばリリーフバルブ等のコモンレー
ル圧力低減手段（本例ではインジェクタ６の無噴射作
動）によって確実にコモンレール４内の燃料圧力を大気
圧相当の「０」出力まで減圧させて燃料圧センサ４４の
故障診断を行うことで、運転者のクラッチペダルの操作
ミス等で生じたコモンレール４に蓄圧された状態からで
も容易にしかも迅速にコモンレール圧力を大気圧相当ま
で低下できる。これにより、燃料圧センサ４４の故障判
定のための所定値の範囲を小さくすることが可能とな
り、燃料圧センサ４４の故障検出の検出精度を飛躍的に
高めることができる。

【０１０３】〔第２実施例の作用〕次に、本実施例のデ
ィーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御システムの心臓
部となる燃料圧センサ４４の故障検出方法を図５ないし
図９に基づいて簡単に説明する。ここで、図９は本実施
例の燃料圧センサ４４の故障診断方法を示したフローチ
ャートである。

【０１０４】本実施例の特徴は、エンジン始動時に、大
気圧相当にまで強制的にコモンレール圧力を低減させる
ことで、燃料圧センサ４４の出力値が大気圧相当の出力
値にまで戻ったか否かを判定した後に、燃料圧センサ４
４の故障診断を行う点を特徴としている。

【０１０５】先ず、イグニッションスイッチのＯＦＦ→
ＯＮへの切り換わりを確認しているか否かを判定する
（ステップＳ１１）。この判定結果がＮＯの場合には、
ステップＳ１１の判定処理を繰り返す。

【０１０６】また、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳ
の場合、すなわち、イグニッションスイッチのＯＮを確
認している場合には、クランク角センサ４５の最初の入
力である、クランク軸回転（Ｎｅ）パルスの最初のパル
ス入力を確認していないか否かを判定する（ステップＳ
１２）。この判定結果がＮＯの場合には、燃料圧センサ
４４の故障診断を終了する。

【０１０７】また、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳ
の場合、すなわち、Ｎｅパルスの最初の入力を確認して
いない場合には、エンジン冷却水温センサ４３にて検出
したエンジン冷却水温度ＴＨＷが所定範囲内、例えば０
℃≦ＴＨＷ≦８０℃の範囲内にあるか否かを判定する
（ステップＳ１３）。この判定結果がＮＯの場合には、
燃料圧センサ４４の故障診断を終了する。以上、ステッ
プＳ１１からＳ１３までは、第１実施例の図４のフロー
チャートのステップＳ１からＳ３までと同様である。

【０１０８】また、ステップＳ１３の判定結果がＹＥＳ
の場合には、コモンレール圧力を強制的に減圧させる。
コモンレール圧力の減圧方法は、コモンレール４に搭載
されたリリーフバルブの作動、またはインジェクタ６の
空打ち（無噴射作動）でも良い。このコモンレール圧力
の強制的な低減時間が所定時間（例えば１秒間）連続し
て行われたか否かを判定する（ステップＳ１４）。この
判定結果がＮＯの場合には、燃料圧センサ４４の故障診
断を終了する。

【０１０９】また、コモンレール圧力の強制的な低減時
間が所定時間（例えば１秒間）連続して行われたことを
確認した後は、コモンレール４内の燃料圧力が大気圧相
当または十分に低下したと判断することができる。

【０１１０】そこで、ステップＳ１４の判定結果がＹＥ
Ｓの場合には、燃料圧センサ４４の出力値が本来ありえ
ない出力値（異常値）である所定値（例えば２Ｖ、５０
ＭＰａ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１
５）。この判定結果がＮＯの場合には、燃料圧センサ４
４の故障診断を終了する。

【０１１１】また、ステップＳ１５の判定結果がＹＥＳ
の場合には、燃料圧センサ４４が故障であると診断する
（ステップＳ１６）。その後に、燃料圧センサ４４の故
障診断を終了する。

【０１１２】〔第２実施例の効果〕以上のように、本実
施例のディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御システ
ムにおいては、如何なる運転履歴においても、インジェ
クタ６を無噴射作動させることにより、エンジン始動時
にコモンレール圧力が大気圧相当の出力値である圧力
「０」の状態を強制的に実現することができるので、他
のアクチュエータの影響を受けることなく、燃料圧セン
サ自身の出力のみで、燃料圧センサ自身の故障診断を行
うことができる。これにより、他のセンサ等が不要とな
り、安価で、誤検出の少ない検出精度の大きい燃料圧セ
ンサ４４の故障診断を行うことができる。

【０１１３】また、インジェクタ６を無噴射作動させる
ことにより、リリーフバルブ等の新たなアクチュエータ
を追加することなく、容易にコモンレール圧力を大気圧
相当の出力値である圧力「０」に保持できるので、燃料
圧センサ４４の故障検出の誤検出を防止することができ
る。

【０１１４】〔第３実施例の特徴〕図１０は本発明の第
３実施例を示したものである。

【０１１５】本実施例によれば、エンジン１が始動する
と、燃焼によってエンジン冷却水温の上昇、並びに燃料
圧送および燃料噴射により燃料温度が上昇する。そのた
めに、エンジン始動時に大気温度、エンジン冷却水温、
燃料温度のうち少なくとも２つの検出値が同じ温度また
は誤差を加味した所定範囲内の温度を示している時は、
必ず最も近いエンジン停止後から十分時間が経過してお
り、コモンレール圧力も大気圧相当である。

【０１１６】上記条件が成立した時に、燃料圧センサ４
４の出力がありえない異常値であれば燃料圧センサ４４
の故障と診断することで、エンジン再始動時の燃料圧セ
ンサの故障診断の誤検出を防止することができる。

【０１１７】本実施例では、エンジン始動時に確実に燃
料圧センサ４４の出力が十分に小さい条件を検知でき、
燃料圧センサ自身の出力が所定値範囲内の出力を示して
いるか否かで、燃料圧センサの故障を診断する。

【０１１８】〔第３実施例の作用〕次に、本実施例のデ
ィーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御システムの心臓
部となる燃料圧センサ４４の故障検出方法を図１０に基
づいて簡単に説明する。ここで、図１０は本実施例の燃
料圧センサ４４の故障診断方法を示したフローチャート
である。

【０１１９】本実施例の特徴は、エンジン始動時のコモ
ンレール圧力が蓄圧されていない毎朝のエンジン始動時
を特定する条件を、吸入空気温度と燃料温度またはエン
ジン冷却水温の温度差が所定値以下の場合、コモンレー
ル圧力が蓄圧されていないエンジン始動時の条件である
と判断する点を特徴としている。

【０１２０】先ず、イグニッションスイッチのＯＦＦ→
ＯＮへの切り換わりを確認しているか否かを判定する
（ステップＳ２１）。この判定結果がＮＯの場合には、
ステップＳ２１の判定処理を繰り返す。

【０１２１】また、ステップＳ２１の判定結果がＹＥＳ
の場合、すなわち、イグニッションスイッチのＯＮを確
認している場合には、クランク角センサ４５の最初の入
力である、クランク軸回転（Ｎｅ）パルスの最初のパル
ス入力を確認していないか否かを判定する（ステップＳ
２２）。この判定結果がＮＯの場合には、燃料圧センサ
４４の故障診断を終了する。

【０１２２】また、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳ
の場合、すなわち、Ｎｅパルスの最初の入力を確認して
いない場合には、エンジン冷却水温センサ４３にて検出
したエンジン冷却水温度ＴＨＷが所定範囲内、例えば０
℃≦ＴＨＷ≦８０℃の範囲内にあるか否かを判定する
（ステップＳ２３）。この判定結果がＮＯの場合には、
燃料圧センサ４４の故障診断を終了する。

【０１２３】以上、ステップＳ２１からＳ２３までは、
第１実施例の図４のフローチャートのステップＳ１から
Ｓ３まで、および第２実施例の図９のフローチャートの
ステップＳ１１からＳ１３までと同様である。

【０１２４】また、ステップＳ２３の判定結果がＹＥＳ
の場合には、燃料温度センサ４７にて検出した燃料温度
ＴＨＦと吸入空気温度センサ５０にて検出した吸入空気
温度ＴＨＡとの温度偏差が第１の所定値（例えば３℃）
以下であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。この
判定結果がＮＯの場合には、燃料圧センサ４４の故障診
断を終了する。

【０１２５】また、ステップＳ２４の判定結果がＹＥＳ
の場合には、エンジン冷却水温センサ４３にて検出した
エンジン冷却水温度ＴＨＷと燃料温度センサ４７にて検
出した燃料温度ＴＨＦとの温度偏差が第２の所定値（例
えば５℃）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２
５）。この判定結果がＮＯの場合には、燃料圧センサ４
４の故障診断を終了する。

【０１２６】また、ステップＳ２５の判定結果がＹＥＳ
の場合には、エンジン停止後、十分に時間が経過してい
ることを示している。その後、燃料圧センサ４４の出力
値が本来ありえない出力値（異常値）である所定値（例
えば２Ｖ、５０ＭＰａ）以上であるか否かを判定する
（ステップＳ２６）。この判定結果がＮＯの場合には、
燃料圧センサ４４の故障診断を終了する。

【０１２７】また、ステップＳ２６の判定結果がＹＥＳ
の場合には、燃料圧センサ４４が故障であると診断する
（ステップＳ２７）。その後に、燃料圧センサ４４の故
障診断を終了する。以上の判定処理により、本実施例で
は、毎朝、エンジン始動時に燃料圧センサ４４の故障検
出を行うことができる。

【０１２８】〔第３実施例の効果〕以上により、本実施
例のディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御システム
においては、他のセンサ等を追加することなく、毎朝の
エンジン始動を検出することができる。その結果、必ず
燃料圧センサ４４の出力が小さい、大気圧相当の「０」
出力からの出力偏差で燃料圧センサ４４の故障診断を行
うことができるので、劣化などによる燃料圧センサ４４
の出力の微少変化をも検出できる検出精度を確保できる
効果がある。

【０１２９】〔変形例〕本実施例の故障診断方法は、第
１〜第３実施例に追加されるもので、グロープラグ等の
エンジン始動補助装置、前照灯や室内灯等の照明装置、
オーディオ等の音響装置などの電気負荷を強制停止させ
る機能を付加したところにある。つまり、図４中のステ
ップＳ７、Ｓ８、図９中のステップＳ１５、図１０中の
ステップＳ２６での故障診断の時に、グロープラグ等の
電気負荷を強制的に停止させた時の燃料圧センサ４４の
出力値で故障診断するところに特徴がある。以上により
電圧の影響を削除することができ、燃料圧センサ４４の
故障検出の誤検出を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射制御シス
テムの全体構成を示した概略構成図である（第１実施
例）。

【図２】イグニッションスイッチのＯＦＦ後のエンジン
回転速度、コモンレール圧力および温度の変化を示した
タイムチャートである（第１実施例）。

【図３】コモンレール内の燃料圧力と燃料圧センサ出力
との関係を示したグラフである（第１実施例）。

【図４】燃料圧センサの故障診断方法を示したフローチ
ャートである（第１実施例）。

【図５】（ａ）〜（ｃ）はインジェクタの作動状態を示
した説明図である（第２実施例）。

【図６】（ａ）、（ｂ）はインジェクタの作動状態を示
した説明図である（第２実施例）。

【図７】インジェクタの開弁指令に対するインジェクタ
の実噴射の応答遅れを示したタイムチャートである（第
２実施例）。

【図８】エンジン停止後のコモンレール圧力の変化を示
したタイムチャートである（第２実施例）。

【図９】燃料圧センサの故障診断方法を示したフローチ
ャートである（第２実施例）。

【図１０】燃料圧センサの故障診断方法を示したフロー
チャートである（第３実施例）。

【符号の説明】

１ ディーゼルエンジン ２ 燃料タンク ３ 燃料噴射ポンプ ４ コモンレール ５ 高圧パイプ ６ インジェクタ １０ ＥＣＵ ３４ リターン配管 ４１ エンジン回転速度センサ（運転状態検出手段） ４２ アクセル開度センサ（運転状態検出手段） ４３ エンジン冷却水温センサ（運転状態検出手段） ４４ 燃料圧センサ ４５ クランク角センサ（回転パルス発生手段） ４６ カム角センサ（回転パルス発生手段） ４７ 燃料温度センサ ４８ 吸気圧センサ ４９ 吸入空気量センサ ５０ 吸入空気温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｄ 41/38 Ｆ０２Ｄ 41/38 Ａ Ｆ０２Ｍ 47/00 Ｆ０２Ｍ 47/00 Ｐ 55/02 ３５０ 55/02 ３５０Ｅ ３５０Ｕ (72)発明者 原口 寛 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 BA69 CC01 CC63 DB01 DC04 DC09 DC11 DC14 DC15 DC18 DC19 DC26 3G084 AA01 BA00 BA13 BA28 CA01 DA27 EA11 EB09 FA00 FA02 FA07 FA10 FA11 FA20 FA33 FA36 FA38 FA39 3G301 HA02 JB01 JB09 KA01 LB06 NA08 NC04 NE17 NE19 PA01Z PA07Z PA10Z PA11Z PB01Z PB08Z PE00Z PE01Z PE03Z PE08Z PF11Z PF16Z PG00Z

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）燃料噴射ポンプとインジェクタとの
   間に設けられて、前記燃料噴射ポンプから圧送された高
   圧燃料を蓄圧するコモンレールと、 （ｂ）このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料の燃料
   圧力を検出する燃料圧センサと、 （ｃ）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 （ｄ）前記燃料圧センサの検出値および前記運転状態検
   出手段の検出値に基づいて、前記燃料噴射ポンプおよび
   前記インジェクタを制御する燃料噴射制御手段と、 （ｅ）所定のエンジン運転条件下のエンジン温度を記憶
   する記憶手段と、 （ｆ）エンジン始動時のエンジン温度の値が、前記記憶
   手段に記憶されている記憶値に比べて所定値以上低下し
   ている場合に、前記燃料圧センサの故障診断を行う燃料
   圧センサ故障検出手段とを備えた蓄圧式燃料噴射制御装
   置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置
   において、 前記記憶手段は、エンジン停止時のエンジン温度を記憶
   し、 前記燃料圧センサ故障検出手段は、エンジン始動時のエ
   ンジン温度の値が前記記憶手段に記憶されている記憶値
   に比べて所定値以上低下している場合に、前記燃料圧セ
   ンサの故障診断を行うことを特徴とする蓄圧式燃料噴射
   制御装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の蓄圧式燃
   料噴射制御装置において、 エンジン始動時のエンジン温度を検出するエンジン温度
   検出手段を備え、 前記エンジン始動時のエンジン温度とは、エンジン始動
   時のエンジン冷却水温、燃料温度、外気温度、車室内の
   内気温度、エンジンの表面温度またはエンジン周囲の雰
   囲気温度のうちの少なくとも１つ以上の値であることを
   特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。
4. 【請求項４】（ａ）燃料噴射ポンプとインジェクタとの
   間に設けられて、前記燃料噴射ポンプから圧送された高
   圧燃料を蓄圧するコモンレールと、 （ｂ）このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料の燃料
   圧力を検出する燃料圧センサと、 （ｃ）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 （ｄ）前記燃料圧センサの検出値および前記運転状態検
   出手段の検出値に基づいて、前記燃料噴射ポンプおよび
   前記インジェクタを制御する燃料噴射制御手段と、 （ｅ）前記コモンレール内に蓄圧される高圧燃料の燃料
   圧力を強制減衰させるコモンレール圧低減手段と、 （ｆ）コモンレール圧力低減手段が作動中または作動後
   に、前記燃料圧センサの故障診断を行う燃料圧センサ故
   障検出手段とを備えた蓄圧式燃料噴射制御装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置
   において、 前記コモンレール圧力低減手段は、前記インジェクタ、
   およびこのインジェクタから燃料を排出するリリーフ配
   管を有し、 前記インジェクタを無噴射作動させることで、エンジン
   の気筒内への燃料噴射無にして前記リリーフ配管からコ
   モンレール圧力を減圧させることを特徴とする蓄圧式燃
   料噴射制御装置。
6. 【請求項６】（ａ）燃料噴射ポンプとインジェクタとの
   間に設けられて、前記燃料噴射ポンプから圧送された高
   圧燃料を蓄圧するコモンレールと、 （ｂ）このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料の燃料
   圧力を検出する燃料圧センサと、 （ｃ）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 （ｄ）前記燃料圧センサの検出値および前記運転状態検
   出手段の検出値に基づいて、前記燃料噴射ポンプおよび
   前記インジェクタを制御する燃料噴射制御手段と、 （ｅ）エンジン始動時の大気温度、エンジン冷却水温お
   よび燃料温度のうち少なくとも２つの検出値が所定温度
   範囲内にある場合に、前記燃料圧センサの故障診断を行
   う燃料圧センサ故障検出手段とを備えた蓄圧式燃料噴射
   制御装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６のうちいずれかに
   記載の蓄圧式燃料噴射制御装置において、 前記エンジンを始動させるためのスタータと、このスタ
   ータの作動指令を出力するスタータスイッチとを備え、 前記燃料圧センサ故障検出手段は、エンジン始動時、前
   記コモンレールへの燃料圧送までの期間に前記燃料圧セ
   ンサの故障診断を行う第１の所定値、およびスタータ作
   動時に前記燃料圧センサの故障診断を行う第２の所定値
   を有することを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。
8. 【請求項８】請求項１ないし請求項７のうちいずれかに
   記載の蓄圧式燃料噴射制御装置において、 バッテリ電圧の低下を抑制するバッテリ電圧低下抑制手
   段を備え、 前記燃料圧センサ故障検出手段は、前記バッテリ電圧低
   下抑制手段が作動している時の前記燃料圧センサの出力
   値に基づいて、前記燃料圧センサの故障診断を行うこと
   を特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。
9. 【請求項９】請求項８に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置
   において、 前記バッテリ電圧低下抑制手段は、エンジン始動補助装
   置、照明装置、音響装置等の電気負荷のうちの少なくと
   も１つ以上を駆動するための駆動電流を強制的に停止さ
   せることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。