JP2003041998A

JP2003041998A - 内燃機関の燃料系診断兼制御装置

Info

Publication number: JP2003041998A
Application number: JP2001226447A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsufuji; 弘二松藤; Kosaku Shimada; 耕作嶋田; Takashi Okamoto; 多加志岡本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高圧燃料ポンプや燃料圧力センサ等の燃料系
に異常が生じた場合に、制御上の煩わしさを伴うことな
く、合理的に速やかに検知し、かつ異常部位を、均質燃
焼ストイキ運転を行うことなく、自動的に特定すること
が可能な内燃機関の燃料系診断兼制御装置を提供する。【解決手段】燃料噴射弁３０４と、高圧燃料ポンプ３
０７と、高圧燃料ポンプ３０７の吐出量を制御するポン
プ制御手段１０１と、燃料噴射弁３０４に供給される燃
料圧力センサと、ポンプ制御手段１０１の制御量が、正
常範囲内でないとき、燃料系に異常が生じたと判定する
燃料系異常判定手段１１０と、空燃比センサと、燃料系
異常判定手段１１０により燃料系に異常が生じたと判定
されたとき、空燃比センサにより検出された実空燃比に
基づいて、異常部位を特定する異常部位特定手段１１２
と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁に燃料
を供給する高圧燃料ポンプや燃料圧力センサ等で構成さ
れる燃料系の異常の有無を診断するとともに、異常が生
じたときにその対策をもとることができるようにされた
内燃機関の燃料系診断兼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、燃料を燃焼室内に直接噴射し、低
・中負荷領域では、燃料を圧縮行程で噴射することによ
り点火プラグ付近のみに可燃混合気を層状に生成して成
層燃焼を行い、これにより空燃比を大幅にリーンとした
燃焼を可能として燃費、排気浄化性能を大きく改善し、
一方、所定以上の高負荷領域では、燃料を吸気行程で噴
射して均質に混合した混合気を形成し、均質燃焼を行
い、これにより限られたシリンダ容積で要求トルクを確
保する内燃機関の開発がされている。

【０００３】かかる内燃機関では、燃焼方式の切り換え
に応じて燃料噴射時期におけるシリンダ内圧力が異なる
ため、これに応じて燃料噴射弁からの燃料噴射圧力を切
り換える必要がある。また、燃焼方式の切り換え以外で
も内燃機関の運転条件に応じて所望の燃料噴射圧力に制
御することが要求されている。

【０００４】この要求を満たすために、燃料ポンプの吐
出量の制御によって燃料圧力を制御する装置が不可欠で
ある。しかし、この燃料圧力を燃料ポンプの吐出量で制
御する手段や高圧燃料配管内の燃料圧力を検出する手段
が、万が一故障した場合に、燃料圧力を制御することが
不可能になる問題を有する。燃料圧力の異常を検出して
異常診断を実現する高圧燃料系異常検出装置として、特
開２０００−３０３８８６号公報が知られている。

【０００５】この公報には、高圧燃料系異常検出装置
は、燃料を高圧で吐出する高圧燃料ポンプと燃料を高圧
状態で蓄えておくコモンレール（蓄圧配管部）と、コモ
ンレール内の燃料の圧力を検出する燃料圧力センサと、
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と、異常検出処理を行う電子制御装
置（ＥＣＵ）と、を備えている。そして、ダイアグチェ
ッカからの指令により、電子制御装置が高圧燃料系異常
検出処理を開始すると、燃料供給ポンプを強制駆動し、
プレッシャリミッタスイッチが作動するまでのポンプ駆
動制御時間及び圧力センサ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ともに、異常個所の
特定を行うための手段を備えたことを特徴とする高圧燃
料系異常検出装置が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ダイグ
チェッカを用いて、ＥＣＵ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。つ
まり、高圧燃料系異常検出処理を、ダイグチェッカを用
いて強制駆動させた時に、高圧燃料ポンプを強制的に駆
動させて、コモンレール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が動作するまでのポンプ駆動
時間およびプレッシャリミッタスイッチが動作したとき
に燃料圧力センサ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っている公知例では、ユーザが
意識してダイアグチェッカを駆動させないと異常検出が
できないことになる。

【０００７】一方、特開平１１−６２６８８号公報に
は、ユーザーがダイアグチェッカ等を操作することを要
しないで自動的に燃料系の異常検出（異常判定、異常部
位の特定）を行うようにされた燃料系診断装置の技術が
提案されている。該技術の燃料系診断装置は、燃料ポン
プから燃料噴射弁に至る燃料系内の燃料圧力を検出する
燃料圧力センサを備え、該燃料圧力センサの検出値に基
づいて燃料圧力を燃料圧力制御系により目標燃料圧力に
フィードバック制御する内燃機関において、前記燃料圧
力センサで検出した燃料圧力が目標燃料圧力に収束しな
いときは，燃料系に異常が生じたと判定して、異常部位
を特定すべく、理論空燃比にフィードバック制御する均
質燃焼ストイキ運転を行い、該均質燃焼ストイキ運転中
の空燃比のずれに基づいて、前記燃料圧力センサの異常
か、燃料圧力センサ以外の異常かを判別するようにされ
ている。

【０００８】この場合、前記燃料圧力センサで検出した
燃料圧力が目標燃料圧力に収束しないという判別、つま
り、燃料系に異常が生じたか否かは、目標燃料圧力と検
出した燃料圧力との差圧が設定値以上の状態が所定時間
以上継続したかどうかで判定するようにされ、また、異
常部位を特定すべく、均質燃焼ストイキ運転時における
空燃比のずれ（理論空燃比と実空燃比とのずれ）を、フ
ィードバック補正量によって検出するようにされてい
る。

【０００９】しかしながら、かかる構成の燃料系診断装
置では、燃料系に異常が生じたか否かを判定するため
に、目標燃料圧力と検出した燃料圧力との差圧が設定値
以上の状態が所定時間以上継続したかどうかを見るよう
にされ、さらに、異常部位を特定するために、理論空燃
比にフィードバック制御する均質燃焼ストイキ運転を行
うことが必須とされているので、制御上の煩わしさを伴
う。

【００１０】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、高圧燃料ポンプや燃料圧
力センサ等で構成される燃料系に異常が生じた場合に
は、制御上の煩わしさを伴うことなく、合理的に速やか
に検知し、かつ異常が生じた部位を、均質燃焼ストイキ
運転を行うことなく、自動的に特定することが可能な
内燃機関の燃料系診断兼制御装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係る内燃機関の燃料系診断兼制御装置は、基本
的には、燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を供給する
高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプの吐出量を制御す
るポンプ制御手段と、前記燃料噴射弁に供給される燃料
の圧力を検出する燃料圧力センサと、に加えて、燃料系
異常判定手段を備える。

【００１２】前記燃料系異常判定手段としては、（１）
前記ポンプ制御手段の制御量（正常時には高圧燃料ポン
プの単位時間当たりの吐出量に相当する）が、前記燃料
噴射弁からの燃料噴射量に応じて定められる正常範囲内
でなくなったとき、前記高圧燃料ポンプや前記燃料圧力
センサ等で構成される燃料系に異常が生じたと判定する
もの、及び、（２）目標燃圧値と燃料圧力センサからの
燃圧検出値（実燃圧値）との偏差に基づいて算出される
燃圧フィードバック制御量が機関の運転状態に応じて定
められる正常範囲内でなくなったとき、前記高圧燃料ポ
ンプや前記燃料圧力センサ等で構成される燃料系に異常
が生じたと判定するもの、が挙げられる。

【００１３】このように、ポンプ制御手段の制御量、及
び、燃圧フィードバック制御量等に基づいて、燃料系の
異常の有無を判定するようにしたことにより、燃料系の
異常が生じたことを速やかにかつ確実に検知でき、燃料
系に故障が生じた際の対策（フェールセーフ）を直ちに
自動的にとることが可能となる。本発明の燃料系診断兼
制御装置の好ましい態様では、さらに、異常部位特定手
段を備える。

【００１４】この異常部位特定手段は、前記燃料系異常
判定手段により前記燃料系に異常が生じたと判定された
とき、空燃比センサにより検出された実空燃比に基づい
て、前記燃料系の異常部位を特定するようにされる。

【００１５】具体的な好ましい態様では、前記異常部位
特定手段は、燃料系異常判定手段により前記燃料系に異
常が生じたと判定された後、空燃比センサにより検出さ
れた実空燃比が、機関の運転状態に応じて設定される目
標空燃比の上限値と下限値との間の範囲内にあるか否か
を判定することにより、前記燃料系の異常部位を特定す
るようにされる。

【００１６】より具体的には、前記異常部位特定手段
は、前記燃料系異常判定手段により前記燃料系に異常が
生じたと判定された後、空燃比センサにより検出された
実空燃比が前記目標空燃比の上限値と下限値との間の範
囲内に所定時間以上あるとき、前記燃料系の異常部位は
高圧燃料ポンプであると特定し、前記空燃比センサによ
り検出された実空燃比が前記目標空燃比の上限値と下限
値との間の範囲外に所定時間以上あるとき、前記燃料系
の異常部位は燃料圧力センサであると特定するようにさ
れる。

【００１７】他の具体的な好ましい態様では、前記異常
部位特定手段は、前記燃料系異常判定手段により前記燃
料系に異常が生じたと判定された後、空燃比フィードバ
ック制御手段による空燃比フィードバック制御量が正常
範囲内にあるか否かを判定することにより、前記燃料系
の異常部位を特定するようにされる。

【００１８】より具体的には、前記異常部位特定手段
は、前記燃料系異常判定手段により前記燃料系に異常が
生じたと判定された後、前記空燃比フィードバック制御
量が正常範囲内に所定時間以上あるとき、前記燃料系の
異常部位は高圧燃料ポンプであると特定し、前記空燃比
フィードバック制御量が正常範囲外に所定時間以上ある
とき、前記燃料系の異常部位は燃料圧力センサであると
特定するようにされる。

【００１９】このように、空燃比あるいは空燃比フィー
ドバック制御量等に基づいて、燃料系の異常部位を特定
するようにしたことにより、燃料系に故障が生じた際の
対策（フェールセーフ）を一層適切にとることが可能と
なる。本発明の燃料系診断兼制御装置の他の好ましい態
様を以下に挙げる。

【００２０】下記の態様は、主として、燃料系に異常が
生じた際の対策（フェールセーフ）に関するものであ
る。

【００２１】・前記燃料系異常判定手段及び異常部位特
定手段により、前記燃料圧力センサに異常が生じている
と判定されたとき、前記ポンプ制御手段の制御量を固定
制御量にする制御量固定手段を備える。・・この場合、
前記制御量固定手段は、前記固定制御量を、零またはフ
ル制御量に設定する。

【００２２】・前記燃料系異常判定手段及び異常部位特
定手段により、前記高圧燃料ポンプに異常が生じている
と判定されたとき、前記ポンプ制御手段の制御量を任意
に変化させる制御量可変手段を備える。・・この場合、
前記制御量可変手段は、前記制御量を、零またはフル制
御量に変化させる。

【００２３】・空燃比センサと、機関の運転状態に応じ
た目標空燃比を設定する目標空燃比設定手段と、前記空
燃比センサにより検出された実空燃比と前記目標空燃比
設定手段により設定された目標空燃比との偏差とに基づ
いて、空燃比フィードバック制御を行なう空燃比フィー
ドバック制御手段と、を備え、前記燃料系異常判定手段
により、前記燃料系に異常が生じたと判定されたとき、
前記空燃比フィードバック制御手段が、前記空燃比セン
サにより検出された実空燃比がリーンはりつき状態か、
リッチはりつき状態かを求め、リーンはりつき状態であ
るときには空燃比をリッチ側に、リッチはりつき状態で
は空燃比をリーン側に制御するようにされる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明に係
る燃料系診断兼制御装置の一実施形態を備える内燃機関
の全体構成を示したものである。燃料系診断兼制御装置
１００は、エンジン２００により駆動される高圧燃料ポ
ンプ３０７を備えている。シリンダ２２９に導入される
吸入空気は、エアクリーナ２２０の入口部２１９から取
り入れられ、エンジンの運転状態計測手段の一つである
空気流量計（エアフロセンサ）２１８を通り、吸気流量
を制御する電制スロットル弁２２４が収容されたスロッ
トルボディ２２１を通ってコレクタ２２３に入る。前記
エアフロセンサ２１８からは、前記吸気流量を表す信号
がエンジン制御装置であるコントロールユニット３０１
に出力されている。

【００２５】また、前記スロットルボディ２２１には、
電制スロットル弁２２４の開度を検出するエンジンの運
転状態計測手段の一つであるスロットルセンサ２１７が
取り付けられており、その信号もコントロールユニット
３０１に出力されるようになっている。前記コレクタ２
２３に吸入された空気は、エンジン２００の各シリンダ
２２９に接続された各吸気管２２５に分配された後、前
記シリンダ２２９の燃焼室２２８に導かれる。

【００２６】一方、ガソリン等の燃料は、図２に加えて
図３を参照すればよくわかるように、燃料タンク３２０
から低圧燃料ポンプ３１９により一次加圧されて燃料圧
力レギュレータ３１８により一定の圧力（例えば３kg/c
m²）に調圧されるとともに、高圧燃料ポンプ３０７でよ
り高い圧力に二次加圧( 例えば５０ｋｇ/cm²) されて蓄
圧配管部（コモンレール）３０３へ圧送される。前記高
圧燃料は各シリンダ２２９に設けられている燃料噴射弁
３０４から燃焼室２２８に噴射される。該燃焼室２２８
に噴射された燃料は、点火コイル２１１で高電圧化され
た点火信号により点火プラグ２１５で着火される。ま
た、排気弁のカムシャフト２０２に取り付けられたカム
角センサ２０７は、カムシャフト２０２の位相を検出す
るための信号をコントロールユニット３０１に出力す
る。ここで、カム角センサは吸気弁側のカムシャフトに
取り付けてもよい。また、エンジンのクランクシャフト
２４０の回転と位相を検出するためにクランク角センサ
２３０をクランクシャフト軸上に設け、その出力をコン
トロールユニット３０１に入力する。

【００２７】さらに、排気管２０９中の触媒２１０の上
流に設けられた空燃比Ａ／Ｆセンサ２０８は、排気ガス
を検出し、その検出信号をコントロールユニット３０１
に出力する。該コントロールユニット３０１の主要部
は、図４に示すように、ＭＰＵ４０２、ＲＯＭ４０１、
ＲＡＭ４０３及びＡ／Ｄ変換器を含むＩ／ＯＬＳＩ４０
４等で構成され、エンジンの運転状態を計測（検出）す
る手段の一つであるエアフローセンサ２１８、燃料圧力
センサ３０２を含む各種のセンサ等からの信号を入力と
して取り込み、所定の演算処理を実行し、この演算結果
として算定された各種の制御信号を出力し、各燃料噴射
弁３０４、点火コイル２１１及び高圧ポンプ３０７の前
記アクチュエータ３０９（のソレノイド３０９ａ）に所
定の制御信号を供給して燃料供給量制御、点火時期制御
及び燃料圧力制御を実行するものである。

【００２８】図２、図３により、高圧燃料ポンプ３０７
の構成・動作の一例を説明する。ポンプ本体３０７Ａに
は、燃料吸入通路３１３、吐出通路３０６、加圧室３１
５が形成されている。加圧室３１５には、プランジャ３
１４が摺動可能に保持されている。吸入通路３１３及び
吐出通路３０６には、吸入弁３１１、吐出弁３１６が設
けられており、それぞればね３１２、３１７にて一方向
に保持され、燃料の流通方向を制限する逆止弁となって
いる。また、ソレノイド３０９ａ、吸引子３０９ｂ、ば
ね３０８、及びプランジャ型の係合部材３１０からなる
電磁式のアクチュエータ３０９がポンプ本体３０７Ａに
保持されている。前記係合部材３１０は、ソレノイド３
０９ａの通電がＯＦＦ時は、ばね３０８によって、吸入
弁３１１を開く方向に付勢力がかけられている。ばね３
０８の付勢力は、吸入弁ばね３１２の付勢力より大きく
なっているため、ソレノイド３０９ａの通電がＯＦＦ時
は、吸入弁３１１は開成状態となっている。燃料は、タ
ンク３２０から低圧ポンプ３１９にてポンプ本体３０７
Ａの燃料導入口へと、プレッシャレギュレータ３１８に
て一定の圧力で調圧されて、導かれている。その後、ポ
ンプ本体３０７Ａにて加圧され、燃料吐出通路３０６を
経て蓄圧配管部（コモンレール）３０３に圧送される。
蓄圧配管部３０３には、燃料噴射弁３０４、リリーフ弁
３０５、燃料圧力センサ３０２が装着されている。燃料
噴射弁３０４は、エンジンの気筒数にあわせて装着され
ており、エンジンのコントロールユニット３０１からの
駆動信号にて燃料噴射量の制御が行われている。また、
リリーフ弁３０５は、蓄圧配管部３０３内の圧力が所定
値を超えた際開弁し、配管系の破損を防止する。以上の
構成における動作を以下に説明する。

【００２９】プランジャ３１４の下端に設けられたリフ
タ３２１は、ばね３２２にてカム２０２に圧接されてい
る。プランジャ３１４は、エンジンの吸気弁または排気
弁のカムシャフト等により回転されるカム２０２によ
り、往復運動してポンプ室３１５内の容積を変化させ
る。プランジャ３１４が上昇するポンプ室３１５の圧縮
行程中に吸入弁３１１が閉弁すると、ポンプ室３１５内
圧力が上昇し、これにより吐出弁３１６が自動的に開弁
し、燃料を蓄圧配管部３０３に圧送する。

【００３０】吸入弁３１１は、ポンプ室３１５の圧力が
燃料導入口より低くなると自動的に開弁するが、閉弁に
関しては、ソレノイド３０９ａの動作により決定され
る。ソレノイド３０９ａがＯＮ（通電）状態を保持した
際は、ばね３０８の付勢力以上の電磁力を発生させ、係
合部材３１０を吸引子３０９ｂ側に引き寄せるため、係
合部材３１０と吸入弁３１１は分離される。この状態で
あれば、吸入弁３１１はプランジャ３１４の往復運動に
同期して開閉する自動弁となる。従って、圧縮行程中
は、吸入弁３１１は閉塞し、ポンプ室３１５の容積減少
分の燃料は、吐出弁３１６を押し開き蓄圧配管部３０３
へ圧送される。よって、ソレノイド３０９ａの応答性に
関係せずに、ポンプの最大吐出を行うことができる。

【００３１】これに対し、ソレノイド３０９ａがＯＦＦ
（無通電）を保持した際は、ばね３０８の付勢力によ
り、係合部材３１０は吸入弁３１１に係合し、吸入弁３
１１を開弁状態に保持する。従って、圧縮行程時におい
ても、ポンプ室３１５の圧力は燃料導入口部とほぼ同等
の低圧状態を保つため、吐出弁３１６を開弁することが
できず、ポンプ室３１５の容積減少分の燃料は、吸入弁
３１１を通り燃料導入口側（燃料タンク３２０側）へ戻
される。よって、ポンプ吐出量を０とすることができ
る。

【００３２】また、圧縮行程の途中で、ソレノイド３０
９ａをＯＮ状態とすれば、このときから、蓄圧配管部３
０３へ燃料圧送される。また、一度圧送が始まれば、ポ
ンプ室３１５内の圧力は上昇するため、その後、ソレノ
イド３０９ａをＯＦＦ状態にしても、吸入弁３１１は閉
塞状態を維持し、吸入行程の始まりと同期して自動開弁
する。よって、ソレノイド３０９ａのＯＮタイミングに
より、吐出量（蓄圧配管部３０３への供給量）を調節す
ることができる。

【００３３】以上により、圧縮行程におけるソレノイド
３０９ａのＯＮ時間又はＯＮタイミングをコントロール
することにより、蓄圧配管部３０３への吐出量を可変制
御することができる。また、燃料圧力センサ３０２の信
号に基づき、コントロールユニット３０１にて適切な吐
出タイミングを演算しソレノイド３０９ａをコントロー
ルすることにより、蓄圧配管部３０３の燃料圧力を目標
燃圧値にフィードバック制御することができる。

【００３４】つまり、高圧燃料ポンプによる燃料配管内
の燃料圧力は、燃料噴射弁で噴射される燃料量と高圧燃
料ポンプ３０７から蓄圧配管部３０３に供給される燃料
量（吐出量）の関係で決められる。

【００３５】燃料圧力の制御方法について説明する。燃
料圧力は、高圧燃料ポンプ３０７の吐出量と燃料噴射弁
３０４との関係から一義的にきまる。たとえば、燃料圧
力がＰ(MPa) の場合、目標燃料圧力をＰ(MPa) に維持す
るには、燃料噴射弁がＱ(l/h) の場合は、燃料ポンプの
吐出量をＱ(l/h) とすれば、燃料圧力を維持できるし、
また燃料圧力を下げるには、燃料噴射弁の噴射量がＱ(L
/h) の場合、燃料ポンプの吐出量をＱ- α(l/h) とすれ
ば、燃料圧力を下げることができる。逆に、燃料圧力を
上げるには、燃料噴射弁の噴射量がQ(l/h)とすれば、燃
料ポンプの吐出量をＱ+ α(l/h) とすれば、燃圧を上げ
ることができる。

【００３６】図７は、燃料噴射弁３０４の燃料噴射量と
高圧燃料ポンプ３０７の制御量（吐出量）の関係を示し
ている。例えば燃料ポンプの吐出量がＱＱ(l/h) の場
合、燃料噴射弁３０４の燃料噴射量がＱＱ(l/h) より大
きくなれば、燃料噴射弁３０４からの噴射量が多くな
り、燃料圧力が低くなり、燃燃料弁３０４の噴射量がＱ
Ｑ(L/h) より小さければ、燃料噴射弁３０４からの噴射
量が小さくなり、燃料圧力が高くなる。また高圧燃料ポ
ンプ３０７が１００％吐出をする場合、すなわち燃料圧
力が異常に高くなる。しかし、機械的なリリーフ弁３０
５でその上限が規制される。

【００３７】図６は、燃料圧力センサ３０２の特性を示
したもので、燃料圧力に対して比例する電気信号を出力
する。この燃料圧力信号は、コントロールユニット３０
１に入力される。

【００３８】次に、高圧燃料系が異常となった場合の挙
動を説明する。図７において、図中Ａで示す部分は、燃
料系が正常に動作している場合である。一方、図中Ｂま
たはＣの領域は、燃料系が正常に動作していない場合で
ある。例えば、Ｃの領域は、燃料噴射量に対して高圧燃
料ポンプ３０７の吐出量が多くなる場合である。これは
燃料ポンプ３０７に異常が生じた場合、もしくは、燃料
圧力センサ３０２が異常となった場合に起こる。燃料ポ
ンプ３０７が異常の場合、制御量に対して燃料ポンプ３
０７が過剰に燃料を吐出したことが原因である。また、
燃料圧力センサ３０２が異常となった場合は、燃料圧力
センサ３０２からの燃圧検出値が実際の燃料圧力値（実
燃圧値）より低く検出されることが原因である。

【００３９】次にＢの領域は、燃料噴射量に対して、高
圧燃料ポンプ３０７の吐出量が少なくなる場合である。
これも、燃料ポンプ３０７が異常となった場合、もしく
は燃料圧力センサ３０２が異常となった場合に起こる。
燃料ポンプ３０７が異常となった場合は、制御量に対し
て、吐出量が減少していることが原因である。また燃料
圧力センサ３０２が異常となった場合は、燃料圧力セン
サ３０２からの燃圧検出値が実際の燃料圧力値（実燃圧
値）より高く検出されることが原因である。

【００４０】高圧燃料ポンプ３０７の異常または、燃料
圧力センサ３０２の異常となった場合、高圧燃料ポンプ
３０７の制御量（吐出量）が燃料噴射弁３０４からの燃
料噴射量に応じて定められる正常範囲外、つまり、図７
におけるＡ燃料圧力維持範囲内にはないことになる。上
記した如くの事柄に着目して、本実施形態の燃料系診断
兼制御装置１００は、図５の機能ブロック図で表される
如くの基本構成となっている。

【００４１】すなわち、主要部として、燃料系異常判定
手段１１０と、異常部位特定手段１１２とを有し、これ
に加えて、高圧燃料ポンプの吐出量を制御するポンプ制
御手段１０１と、機関の運転状態に応じた目標燃圧値を
算出する目標燃圧値算出手段１０２と、該目標燃圧値算
出手段１０２により算出された目標燃圧値と前記燃料圧
力センサ３０２からの燃圧検出値との偏差を算出する燃
圧偏差算出手段１０３と、燃圧偏差算出手段１０３によ
り算出された偏差に基づいて燃圧フィードバック制御量
を算出する燃圧フィードバック制御量算出手段１０４
と、前記燃料噴射弁３０４の燃料噴射量の制御を行なう
燃料噴射制御手段１０５と、機関の運転状態に応じた目
標空燃比を設定する目標空燃比設定手段１０６と、前記
空燃比センサ２０８により検出された実空燃比と前記目
標空燃比設定手段１０６により設定された目標空燃比と
の偏差とに基づいて、空燃比フィードバック制御を行な
う空燃比フィードバック制御手段１０７と、を備える。

【００４２】そして、前記燃料系異常判定手段１１０
は、前記ポンプ制御手段１０１の制御量（正常時には高
圧燃料ポンプ３０７の単位時間当たりの吐出量に相当す
る）が、前記燃料噴射弁３０４からの燃料噴射量に応じ
て定められる正常範囲内でなくなったとき、前記高圧燃
料ポンプ３０７や前記燃料圧力センサ３０２等で構成さ
れる燃料系に異常が生じたと判定し、また、機関の運転
状態に応じた目標燃圧値と前記燃料圧力センサ３０２か
らの燃圧検出値との偏差が、機関の運転状態に応じて定
められる正常範囲内でなくなったとき、前記燃料系に異
常が生じたと判定し、さらに、目標燃圧値と燃料圧力セ
ンサ３０２からの燃圧検出値（実燃圧値）との偏差に基
づいて算出される燃圧フィードバック制御量が機関の運
転状態に応じて定められる正常範囲内でなくなったと
き、前記燃料系に異常が生じたと判定するようにされて
いる。

【００４３】また、前記異常部位特定手段１１２は、前
記燃料系異常判定手段１１０により前記燃料系に異常が
生じたと判定された後、前記空燃比センサ２０８により
検出された実空燃比が前記目標空燃比設定手段１０６に
より設定される目標空燃比の上限値と下限値との間の範
囲内に所定時間以上あるとき、前記燃料系の異常部位は
高圧燃料ポンプ３０７であると特定し、前記空燃比セン
サ２０８により検出された実空燃比が前記目標空燃比設
定手段１０６により設定される目標空燃比の上限値と下
限値との間の範囲外に所定時間以上あるとき、前記燃料
系の異常部位は燃料圧力センサ３０２であると特定する
ようにされ、さらに、前記異常部位特定手段１１２は、
前記燃料系異常判定手段１１２により前記燃料系に異常
が生じたと判定された後、前記空燃比フィードバック制
御手段による空燃比フィードバック制御量が正常範囲内
に所定時間以上あるとき、前記燃料系の異常部位は高圧
燃料ポンプ３０７であると特定し、前記空燃比フィード
バック制御量が正常範囲外に所定時間以上あるとき、前
記燃料系の異常部位は燃料圧力センサ３０２であると特
定するようにされる。

【００４４】さらに、本実施形態の燃料系診断兼制御装
置１００では、主として、燃料系に異常が生じた際の対
策（フェールセーフ）として、次のような構成を備え
る。すなわち、前記燃料系異常判定手段１１０及び異常
部位特定手段１１２により、前記燃料圧力センサ３０２
に異常が生じていると判定されたとき、前記ポンプ制御
手段１０１の制御量を固定制御量にする制御量固定手段
１１５を備える。この場合、前記制御量固定手段１１５
は、前記固定制御量を、零またはフル制御量に設定す
る。

【００４５】また、前記燃料系異常判定手段１１０及び
異常部位特定手段１１２により、前記高圧燃料ポンプ３
０７に異常が生じていると判定されたとき、前記ポンプ
制御手段１０１の制御量を任意に変化させる制御量可変
手段１１６を備える。この場合、前記制御量可変手段１
１６は、前記制御量を、零またはフル制御量に変化させ
る。

【００４６】さらに、空燃比センサ２０８により検出さ
れた実空燃比と前記目標空燃比設定手段１０６により設
定された目標空燃比との偏差とに基づいて、空燃比フィ
ードバック制御を行なう空燃比フィードバック制御手段
１０７を備え、前記燃料系異常判定手段１１０により、
前記燃料系に異常が生じたと判定されたとき、前記空燃
比フィードバック制御手段１０７が、前記空燃比センサ
２０８により検出された実空燃比がリーンはりつき状態
か、リッチはりつき状態かを求め、リーンはりつき状態
であるときには空燃比をリッチ側に、リッチはりつき状
態では空燃比をリーン側に制御するようにされる。

【００４７】以下、前記燃料系異常判定手段１１０、異
常部位特定手段１１２等の各手段の機能を有するコント
ロールユニット３０１の制御内容を詳細に説明する。図
８は、燃料系の異常の有無を判定するための制御プログ
ラムの一例を示すフローチャートであり、以下、流れに
沿って説明する。ステップＳ１１では、機関の回転速
度、負荷等の機関運転状態をもとに、機関の運転状態に
応じて設定されている制御燃料圧力のマップを検索し、
目標燃圧値TPFUELを算出する。ステップＳ１２では、燃
料圧力センサ３０２の出力電圧FPADをもとに、図６の燃
料圧力センサ３０２の出力電圧と燃料圧力関係より、実
燃圧値（燃圧検出値）PFUEL を算出する。ステップＳ１
３では、前記目標燃圧値TPFUELと前記燃料圧力センサ３
０２からの実燃圧値PFUEL （燃圧検出値）との偏差が、
機関の運転状態に応じて定められる正常範囲内にあるか
否かを判断し、正常範囲内にあると判断された場合には
ステップＳ１４に進み、正常範囲外であると判断された
場合には、ステップＳ２０に進み、「燃料系の異常」と
判定して、「燃料系異常」判定フラグを１にセットす
る。

【００４８】前記ステップＳ１４では、前記実燃圧値PF
UEL を目標燃圧値TPFUELに一致させるべく、実燃圧値PF
UEL と目標燃圧値TPFUELとの偏差を算出するとともに、
該偏差に基づいて燃圧フィードバック制御を行なう。続
くステップＳ１５では、機関回転速度、負荷等の機関運
転条件信号をもとに、機関の運転状態に応じて設定され
ている高圧燃料ポンプ３０７の制御量のマップを検索
し、ステップＳ１４で算出した燃圧フィードバック制御
量を加算して、燃料ポンプ３０７の制御量（吐出量）を
算出する。ステップＳ１６では、前記燃圧フィードバッ
ク制御量が機関の運転状態に応じて定められる正常範囲
内にあるか否かを判断し、正常範囲内にあると判断され
た場合にはステップＳ１７に進み、正常範囲外であると
判断された場合には、ステップＳ２０に進み、「燃料系
の異常」と判定して、「燃料系異常」判定フラグを１に
セットする。

【００４９】ステップＳ１７では、機関回転速度、負荷
等の機関運転条件信号をもとに、機関の運転状態に応じ
て決定さえている燃料噴射弁の燃料噴射量のマップを検
索し、ステップＳ１５で算出した高圧燃料ポンプ３０７
の制御量（吐出量）が、燃料噴射弁の燃料噴射量に相当
する燃料系故障判定の正常範囲内（上限制御量以上また
は下限制御量以下）であるか否かを判断する。ステップ
Ｓ１７において、燃料噴射弁の燃料噴射量に対する燃料
ポンプ３０７の制御量が故障判定の上下限以内であれ
ば、「燃料系異常無し」と判断し、燃料ポンプ３０７の
制御量が、燃料噴射弁の燃料噴射量に対する故障判定の
上下限外であれば、ステップＳ１８において、燃料ポン
プ３０７の制御量が、燃料噴射弁の燃料噴射量に対する
故障判定の上下限外の状態を連続して時間PTIME 以上経
過したかどうか判断し、時間PTIME以上経過していない
場合は、以下の制御をパスする。また、ステップＳ１８
において、燃料ポンプの制御量が、燃料噴射弁の燃料噴
射量に対する故障判定の上下限以外の状態を連続して時
間PTIME 以上経過したと判断された場合、「燃料系の異
常」と判定して、ステップＳ２０において、「燃料系異
常」判定フラグを１にセットする。

【００５０】次に、図９は図８で説明をした燃料系の異
常が生じていると判定された場合に、燃料系異常部位の
特定を行うための制御フローチャートである。以下流れ
に沿って説明をする。燃料系の異常部位の特定には、コ
ントロールユニットに入力される空燃比信号または、空
燃比フィードバック制御量などの空燃比状態信号を用い
て行う。

【００５１】空燃比センサ２０８を用いた場合：ステッ
プＳ２２において、機関の排気ガスより空燃比ABF を検
出する。続くステップＳ２３において、図８で説明した
「燃料系の異常」判定フラグが１にセットされているか
否かを判定し、「燃料系の異常」判定フラグが１にセッ
トされてなければ、以下の制御フローはパスする。ま
た、前記「燃料系の異常」判定フラグが１にセットされ
ている場合は、ステップＳ２４に進む。

【００５２】ステップＳ２４において、検出された実空
燃比ABF が、機関回転数、負荷等の機関運転条件信号を
もとに、機関の運転条件に応じて定められる正常範囲
（機関の燃焼を実現するための上限値BFmax または下限
値ABFmin）内にあるか否かを判断し、前記空燃比ABF が
正常範囲（上限値ABFmaxまたは下限値ABFmin）内にある
場合は、ステップＳ１５において、その状態が連続して
時間Tabf1 以上経過したかどうか判定し、経過していな
い場合は、ステップＳ２９において、「燃料系の異常」
判定フラグを１にセットしたままとする。また、ステッ
プＳ２４において、空燃比ＡＢＦが、機関の燃焼を実現
するための正常範囲（上限値ABFmaxまたは下限値ABFmi
n）内にあるか否かを判断し、前記空燃比ABF が正常範
囲（上限値ABFmaxまたは下限値ABFmin）内にある状態を
連続して時間Tabf1 以上経過した場合は、ステップＳ２
６において、「燃料ポンプの異常」判定フラグを１にセ
ットする。

【００５３】逆にステップＳ２４において、実空燃比AB
F が、機関の燃焼を実現するための正常範囲（上限値AB
Fmaxまたは下限値ABFmin）外にある場合は、ステップＳ
１７において、その状態が連続して時間Tabf2 以上経過
したかどうかを判定し、経過していない場合は、ステッ
プＳ２９において、「燃料系の異常」判定フラグを１に
セットしたままとする。また、ステップＳ２７におい
て、実空燃比ABF が機関の燃焼を実現するための所定の
空燃比範囲の上下限以外にある状態を連続して時間Tabf
2 以上経過した場合には、ステップＳ２８において、
「燃料圧力センサの異常」判定フラグを１にセットす
る。

【００５４】次に図１０を用いて、空燃比フィードバッ
ク制御量などの空燃比状態信号を用いた場合の実施例を
説明する。ステップＳ３２において、空燃比センサ２０
８により実空燃比を検出し、またステップＳ３３では、
機関回転数、負荷等の機関運転条件信号をもとに、機関
の運転条件に応じた目標空燃比を算出する。またステッ
プＳ３４では、実空燃比ABFが、目標空燃比と一致する
ように、実空燃比ABF の値と目標空燃比との偏差を算出
し、ステップＳ３５では、空燃比フィードバック制御を
実施し、そのときの空燃比フィードバック制御量ALPHA
を算出する。ステップＳ３６において、図８で説明した
「燃料系の異常」判定フラグが１にセットされているか
どうかチェックし、「燃料系の異常」判定フラグが１に
セットされていなければ、以下の制御フローはパスす
る。また、前記「燃料系の異常」判定フラグが１にセッ
トされている場合は、ステップＳ３７において、ステッ
プＳ３５で算出された空燃比フィードバック制御量ALPH
A が、空燃比フィードバック制御を可能にするための正
常範囲にあるか否やを判断する。ステップＳ３７におい
て、空燃比フィードバック制御量ALPHA が、空燃比フィ
ードバック制御を可能にするための正常範囲（制御量AL
PHA が制御量の上限値ALPmaxまたは制御量の下限値ALPm
in）内にある場合、ステップＳ３８において、その状態
を連続して時間Talp1 以上経過したかどうか判定する。
ステップＳ３８において、時間Talp1 以上経過していな
い場合は、ステップＳ４２において、「燃料系の異常」
判定フラグを１にセットしたままとする。また、空燃比
フィードバックの制御量ALPHA が、空燃比フィードバッ
ク制御を可能にするための正常範囲にある状態を連続し
て時間Talp1 以上経過した場合は、ステップＳ３９にお
いて「燃料ポンプの異常」判定フラグを１にセットす
る。逆に、ステップＳ３７において、空燃比フィードバ
ック制御量ALPHA が、空燃比フィードバック制御を可能
にするための正常範囲にない場合、つまり空燃比フィー
ドバック制御量の上下限値と等しくなっている場合は、
ステップＳ４０において、その状態を連続して時間Tal
p2以上経過したかどうか判定する。ステップＳ４０にお
いて、時間Talp2 以上経過していない場合は、ステップ
Ｓ４２において、「燃料系の異常」判定フラグを１にセ
ットしたままとする。また、空燃比フィードバックの制
御量ALPHA が、空燃比フィードバック制御を可能にする
ための正常範囲にない状態を連続して時間Talp2 以上経
過した場合、ステップＳ４１において、「燃料圧力セン
サの異常」判定フラグを１にセットする。

【００５５】この部分は図１１と図１２を用いて更に詳
しく説明する。図１２では、空燃比センサ２０８の検出
値を基に故障部位が特定できることを示す。吸入空気量
に応じて所定の燃料燃料量を燃料噴射弁より噴射するこ
とで、機関を所定の空燃比で運転する。しかし、燃料噴
射量は燃料圧力に応じて変化するので、燃料圧力センサ
３０２が異常の場合、検出した燃料圧力（検出燃圧値）
は実燃圧値とは異なるため、検出燃圧値を基に燃料噴射
を行うと、設定した空燃比に対して大きくずれることに
なる。つまり、燃料圧力センサ３０２の異常時は、実燃
圧値PFUEL とは異なる燃圧値PSngを検出し、検出した燃
圧値を基に燃料噴射パルス幅の補正を行うため、要求噴
射パルス幅と異なる燃料噴射パルス幅で燃料噴射するこ
とになる。よって、目標空燃比に対して実空燃比がずれ
てしまうことになる。これは、図１１に記載のＢ，Ｃの
燃料圧力検出異常領域にあることを示す。また、目標空
燃比とのずれに対して、過大の空燃比フィードバック制
御量ALPHA を必要とするので、空燃比フィードバック制
御量が上下限値まで至ってしまうことになる。

【００５６】一方、高圧燃料ポンプ３０７が異常の場
合、制御量に対して燃料圧力が制御できなくなった場合
でも、つまり、制御量に対して燃料圧力が上下限値以外
となった場合でも、燃料圧力に応じて燃料を噴射するた
め、目標空燃比に対して実空燃比が大きくずれることは
ない。これは、図１１に記載のＡの燃料圧力計測正常範
囲にあることになる。また、図１３に示すように、空燃
比フィードバック制御量ALPHA も、制御量の上限値ALPm
axまたは制御量の下限値ALPmin以内にあることになる。

【００５７】この特性を利用して空燃比が、機関の燃焼
を実現するための正常範囲内にあるか否かを判定し、前
記空燃比ABF が、正常範囲内にある場合、もしくは、空
燃比フィードバック制御量ALPHA が、制御量の上下限値
以内にある場合、「燃料ポンプの異常」と判定する。一
方、空燃比ABF が、機関の燃焼を実現するための正常範
囲外にある場合、もしくは、空燃比フィードバックの制
御量ALPHA が、空燃比フィードバックの制御量の上下限
値と等しくなっている場合は、「燃料圧力センサ３０２
の異常」と判定する。

【００５８】以上のように、本実施形態の燃料系診断兼
制御装置１００によれば、例えば、高圧燃料ポンプ３０
７の制御量（吐出量）が、前記内燃機関に燃料を噴射す
る燃料噴射弁３０４において噴射された燃料噴射量に応
じて定められる正常範囲外のとき等に、燃料系に異常が
生じたと判定し、また、例えば、実空燃比が正常範囲内
にあるか否かを判定することで、燃料系の異常部位を特
定するようにされる。

【００５９】このように、高圧燃料ポンプの制御量、目
標燃圧値と燃圧検出値（実燃圧値）との偏差、燃圧フィ
ードバック制御量等に基づいて、燃料系の異常の有無を
判定するようにしたことにより、燃料系の異常が生じた
ことを速やかにかつ確実に検知でき、燃料系に故障が生
じた際の対策（フェールセーフ）を直ちに自動的にとる
ことが可能となる。

【００６０】また、空燃比あるいは空燃比フィードバッ
ク制御量等に基づいて、燃料系の異常部位を特定するよ
うにしたことにより、燃料系に故障が生じた際の対策
（フェールセーフ）を一層適切にとることが可能とな
る。以上、本発明の一実施形態について記述したが、本
発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものであ
る。

【００６１】例えば、燃料圧力センサ故障による空燃比
のずれに関して、空燃比センサ信号がリーンはりつき状
態では、燃料噴射パルス幅を増加させて空燃比をリッチ
とする。一方、空燃比センサ信号がリッチはりつき状態
では燃料噴射パルス幅を減少させて空燃比をリーンとす
ることで、機関の運転を可能にすることができる。ま
た、燃料圧力センサ故障による空燃比のずれに関して、
空燃比センサ信号がリーンはりつき状態では電制スロッ
トル弁２２４を閉じ方向に制御して空燃比をリッチとす
る。一方、空燃比センサ信号がリッチはりつき状態では
スロットルを開き側に制御して空燃比をリーンとするこ
とで、機関の運転を可能にすることができる。

【００６２】また、燃料ポンプから吐出される燃料配管
内の燃料圧力は、安全弁であるリリーフバルブで所定燃
料圧力以上の上がらないように調圧されており、燃料ポ
ンプの制御量を１００％や０％等にすることによって、
機械的なリリーフバルブで調圧できるようになる。その
ため、燃料圧力センサが異常となった場合や、燃料ポン
プが制御できなくなった場合に、燃料圧力が調整可能で
ある。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明によれば、高圧燃料ポンプや燃料圧力センサ等で構成
される燃料系に異常が生じた場合には、それを速やかに
検知し、かつ異常が生じた部位を特定することが可能な
内燃機関の燃料系診断兼制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料系診断兼制御装置の一実施形態を
示す示す全体構成図。

【図２】高圧燃料ポンプの構成・動作の一例を示す図

【図３】高圧燃料ポンプの詳細構成を示す図。

【図４】コントロールユニットの主要部の一例を示す
図。

【図５】本発明に係る燃料系診断兼制御装置の一実施形
態の基本構成を示す機能ブロック図。

【図６】燃料圧力と燃料圧力センサの出力電圧との関係
を示すグラフ。

【図７】燃料噴射量と高圧燃料ポンプの吐出量との関係
を示す図。

【図８】燃料系の異常判定プログラムの一例を示すフロ
ーチャート。

【図９】異常部位特定プログラムの一例を示すフローチ
ャート。

【図１０】異常部位特定プログラムの他の例を示すフロ
ーチャート。

【図１１】設定空燃比と空燃比センサの出力との関係を
示すグラフ。

【図１２】燃料系異常判定及び異常部位特定に関する説
明に供されるタイムチャート。

【図１３】燃料系異常判定及び異常部位特定に関する説
明に供されるタイムチャート。

【符号の説明】

１００・・・燃料系診断兼制御装置１０１・・・ポンプ制御手段１０２・・・目標燃圧値算出手段１０３・・・燃圧偏差算出手段１０４・・・燃圧フィードバック制御量算出手段１０５・・・燃料噴射制御手段１０６・・・目標空燃比設定手段１０７・・・空燃比フィードバック制御手段１１０・・・燃料系異常判定手段１１２・・・異常部位特定手段１１５・・・制御量固定手段１１６・・・制御量可変手段２００・・・筒内噴射エンジン２０７・・・カム角センサ２０８・・・空燃比センサ２０９・・・排気管２１０・・・触媒２１１・・・点火コイル２１５・・・点火プラグ２１７・・・スロットルセンサ２１８・・・空気流量計（エアフローセンサ）２２０・・・エアークリーナ２２１・・・スロットルボディ２２３・・・コレクタ２２４・・・電制スロットル弁２２５・・・吸気管２２８・・・燃焼室２２９・・・シリンダ２３０・・・クランク角センサ３０１・・・コントロールユニット３０２・・・燃料圧力センサ３０３・・・蓄圧配管部（コモンレール）３０４・・・燃料噴射弁３０５・・・リリーフ弁３０６・・・燃料吐出通路３０７・・・高圧燃料ポンプ３０８，３１２，３１７・・・ばね３０９・・・電磁式アクチュエータ３０９ａ・・・ソレノイド３１０・・・係合部材３１１・・・吸入弁３１３・・・燃料吸入通路３１４・・・プランジャ３１５・・・ポンプ室３１６・・・吐出弁３１８・・・燃料圧力レギュレータ３１９・・・低圧燃料ポンプ３２０・・・燃料タンク

───────────────────────────────────────────────────── 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 51/00 Ｆ０２Ｍ 51/00 Ｇ 59/20 59/20 Ｄ 65/00 ３０７ 65/00 ３０７ (72)発明者岡本多加志茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内Ｆターム(参考） 3G060 AA03 AB05 AC08 BA20 BA23 BC02 BC09 CA01 CC01 CC02 DA01 DA02 DA03 DA08 FA06 GA01 GA03 GA04 GA14 GA16 GA19 3G066 AA01 AA02 AA05 AB02 AC01 AD02 AD07 AD12 BA10 BA28 BA29 BA51 BA69 CA09 CA18 CC01 CD03 CD26 CE02 CE13 DA01 DC04 DC05 DC11 DC18 DC24 3G084 AA04 BA13 BA14 DA04 DA12 DA28 DA30 DA31 EA07 EA11 EB01 EB06 EB12 EB22 EC03 FA07 FA10 FA26 FA28 FA38 3G301 HA01 HA04 HA15 HA16 JA04 JA21 JB01 JB02 JB03 JB07 JB09 LB04 LB06 LB13 LB17 LC01 LC10 MA11 NA08 NB05 NB14 NB18 NB20 ND02 ND05 NE13 NE15 NE18 NE20 PA01Z PA12Z PB03B PB03Z PB08Z PD01Z PE03Z PF03Z PF16Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を供
給する高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプの吐出量を
制御するポンプ制御手段と、前記燃料噴射弁に供給され
る燃料の圧力を検出する燃料圧力センサと、に加えて、前記ポンプ制御手段の制御量が、前記燃料噴射弁からの
燃料噴射量に応じて定められる正常範囲内でなくなった
とき、前記高圧燃料ポンプや前記燃料圧力センサ等で構
成される燃料系に異常が生じたと判定する燃料系異常判
定手段を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料系
診断兼制御装置。
【請求項２】燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を供
給する高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプの吐出量を
制御するポンプ制御手段と、前記燃料噴射弁に供給され
る燃料の圧力を検出する燃料圧力センサと、に加えて、機関の運転状態に応じた目標燃圧値を算出する目標燃圧
値算出手段と、該目標燃圧値算出手段により算出された
目標燃圧値と前記燃料圧力センサからの燃圧検出値との
偏差を算出する燃圧偏差算出手段と、該燃圧偏差算出手
段により算出された偏差に基づいて燃圧フィードバック
制御量を算出する燃圧フィードバック制御量算出手段
と、該燃圧フィードバック制御量算出手段により算出さ
れた燃圧フィードバック制御量が機関の運転状態に応じ
て定められる正常範囲内でなくなったとき、前記高圧燃
料ポンプや前記燃料圧力センサ等で構成される燃料系に
異常が生じたと判定する燃料系異常判定手段と、を備え
ていることを特徴とする内燃機関の燃料系診断兼制御装
置。
【請求項３】空燃比センサと、前記燃料系異常判定手
段により前記燃料系に異常が生じたと判定されたとき、
前記空燃比センサにより検出された実空燃比に基づい
て、前記燃料系の異常部位を特定する異常部位特定手段
と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の燃料系診断兼制御装置。
【請求項４】機関の運転状態に応じた目標空燃比を設
定する目標空燃比設定手段を備え、前記異常部位特定手
段は、前記燃料系異常判定手段により前記燃料系に異常
が生じたと判定された後、前記空燃比センサにより検出
された実空燃比が前記目標空燃比設定手段により設定さ
れる目標空燃比の上限値と下限値との間の範囲内にある
か否かを判定することにより、前記燃料系の異常部位を
特定するようにされていることを特徴とする請求項３に
記載の燃料系診断兼制御装置。
【請求項５】前記異常部位特定手段は、前記燃料系異
常判定手段により前記燃料系に異常が生じたと判定され
た後、前記空燃比センサにより検出された実空燃比が前
記目標空燃比設定手段により設定される目標空燃比の上
限値と下限値との間の範囲内に所定時間以上あるとき、
前記燃料系の異常部位は高圧燃料ポンプであると特定
し、前記空燃比センサにより検出された実空燃比が前記
目標空燃比設定手段により設定される目標空燃比の上限
値と下限値との間の範囲外に所定時間以上あるとき、前
記燃料系の異常部位は燃料圧力センサであると特定する
ようにされていることを特徴とする請求項４に記載の燃
料系診断兼制御装置。
【請求項６】機関の運転状態に応じた目標空燃比を設
定する目標空燃比設定手段と、前記空燃比センサにより
検出された実空燃比と前記目標空燃比設定手段により設
定された目標空燃比との偏差とに基づいて、空燃比フィ
ードバック制御を行なう空燃比フィードバック制御手段
と、を備え、前記異常部位特定手段は、前記燃料系異常
判定手段により前記燃料系に異常が生じたと判定された
後、前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比フ
ィードバック制御量が正常範囲内にあるか否かを判定す
ることにより、前記燃料系の異常部位を特定するように
されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料系診
断兼制御装置。
【請求項７】前記異常部位特定手段は、前記燃料系異
常判定手段により前記燃料系に異常が生じたと判定され
た後、前記空燃比フィードバック制御手段による空燃比
フィードバック制御量が正常範囲内に所定時間以上ある
とき、前記燃料系の異常部位は高圧燃料ポンプであると
特定し、前記空燃比フィードバック制御量が正常範囲外
に所定時間以上あるとき、前記燃料系の異常部位は燃料
圧力センサであると特定するようにされていることを特
徴とする請求項６に記載の燃料系診断兼制御装置。
【請求項８】前記燃料系異常判定手段及び異常部位特
定手段により、前記燃料圧力センサに異常が生じている
と判定されたとき、前記ポンプ制御手段の制御量を固定
制御量にする制御量固定手段を備えていることを特徴と
する請求項３ないし８のいずれかに記載の燃料系診断兼
制御装置。
【請求項９】前記制御量固定手段は、前記固定制御量
を、零またはフル制御量に設定することを特徴とする請
求項８に記載の燃料系診断兼制御装置。
【請求項１０】前記燃料系異常判定手段及び異常部位
特定手段により、前記高圧燃料ポンプに異常が生じてい
ると判定されたとき、前記ポンプ制御手段の制御量を任
意に変化させる制御量可変手段を備えていることを特徴
とする請求項３乃至９のいずれか一項に記載の燃料系診
断兼制御装置。
【請求項１１】前記制御量可変手段は、前記制御量
を、零またはフル制御量に変化させることを特徴とする
請求項１０に記載の燃料系診断兼制御装置。
【請求項１２】空燃比センサと、機関の運転状態に応
じた目標空燃比を設定する目標空燃比設定手段と、前記
空燃比センサにより検出された実空燃比と前記目標空燃
比設定手段により設定された目標空燃比との偏差とに基
づいて、空燃比フィードバック制御を行なう空燃比フィ
ードバック制御手段と、を備え、前記燃料系異常判定手
段により、前記燃料系に異常が生じたと判定されたと
き、前記空燃比フィードバック制御手段が、前記空燃比
センサにより検出された実空燃比がリーンはりつき状態
か、リッチはりつき状態かを求め、リーンはりつき状態
であるときには空燃比をリッチ側に、リッチはりつき状
態では空燃比をリーン側に制御するようにされているこ
とを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載
の燃料系診断兼制御装置。