JP2005344573A - 内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ポンプ異常故障の形態(SCVが全閉固着故障中であるか、SCVが中間・全開固着故障中であるか)を精度良く見極めて、適切な異常処置をとることのできるポンプ故障診断装置を備えたコモンレール式燃料噴射システムを提供することを課題とする。
【解決手段】 少なくとも実コモンレール圧力が目標コモンレール圧力よりも下回っており、しかもECUからSCV駆動回路に出力するSCV制御値が一定値よりも上回っている時、すなわち、2つのSCVのうちのいずれか一方のSCVの全閉固着故障診断を実施する条件が成立している時に、コモンレール圧力今回値がコモンレール圧力前回値よりも下回っている場合に、2つのSCVのうちのいずれか一方のSCVの全閉固着故障を検出する。そして、2つのSCVのうちのいずれか一方のSCVの全閉固着故障を検出した際に、SCVの全閉固着故障に対応した適正な異常処置を実施するようにしている。
【選択図】 図7
【解決手段】 少なくとも実コモンレール圧力が目標コモンレール圧力よりも下回っており、しかもECUからSCV駆動回路に出力するSCV制御値が一定値よりも上回っている時、すなわち、2つのSCVのうちのいずれか一方のSCVの全閉固着故障診断を実施する条件が成立している時に、コモンレール圧力今回値がコモンレール圧力前回値よりも下回っている場合に、2つのSCVのうちのいずれか一方のSCVの全閉固着故障を検出する。そして、2つのSCVのうちのいずれか一方のSCVの全閉固着故障を検出した際に、SCVの全閉固着故障に対応した適正な異常処置を実施するようにしている。
【選択図】 図7
Description
本発明は、1つ以上の電磁弁を経て加圧室内に吸入した燃料を加圧して高圧化する複数の圧送系統を有する燃料供給ポンプを備えた内燃機関用燃料噴射装置のポンプ故障診断装置に関するもので、特に燃料供給ポンプより圧送供給された高圧燃料を蓄圧すると共に、この蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数のインジェクタに分配供給するコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置のポンプ故障診断装置に係わる。
[従来の技術]
従来より、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システムでは、コモンレール内に高圧燃料を蓄圧し、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数のインジェクタを介して所定のタイミングで内燃機関の各気筒の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。コモンレールには、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を常時蓄圧する必要があるために、燃料供給ポンプから燃料配管を経て高圧燃料が吐出され、この燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御することにより、コモンレール内の燃料圧力(実コモンレール圧力)が内燃機関の運転条件に対応して設定される目標コモンレール圧力と略一致するように、実コモンレール圧力と目標コモンレール圧力との圧力偏差値に基づいて燃料供給ポンプの燃料吐出量がフィードバック制御されている。
従来より、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システムでは、コモンレール内に高圧燃料を蓄圧し、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数のインジェクタを介して所定のタイミングで内燃機関の各気筒の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。コモンレールには、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を常時蓄圧する必要があるために、燃料供給ポンプから燃料配管を経て高圧燃料が吐出され、この燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御することにより、コモンレール内の燃料圧力(実コモンレール圧力)が内燃機関の運転条件に対応して設定される目標コモンレール圧力と略一致するように、実コモンレール圧力と目標コモンレール圧力との圧力偏差値に基づいて燃料供給ポンプの燃料吐出量がフィードバック制御されている。
ここで、上記のようなコモンレール式燃料噴射システムに使用される可変吐出量型高圧供給ポンプの複数の圧送系統(第1、第2高圧ポンプ)毎の圧送不良故障または圧送不能故障を検出するポンプ故障診断装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、故障した圧送系統を特定するために、アイドル安定状態の時の基準圧力パターンを検出した後に、2つの電磁弁のうちの一方の第1電磁弁を強制的に閉弁して第1高圧ポンプの作動を停止し、また、2つの電磁弁のうちの他方の第2電磁弁を強制的に閉弁して第2高圧ポンプの作動を停止し、その前後で圧力パターンが変化しない場合、つまり第1停止圧力パターンまたは第2停止圧力パターンのいずれかと基準圧力パターンとが一致していると判断された場合に、その圧送系統の圧送不良故障を特定するように構成されている。
[従来の技術の不具合]
ところが、特許文献1に記載のポンプ故障診断装置においては、故障検出のプロセスに電磁弁の停止動作を含むため、アイドル安定状態等の低圧力、低回転速度時に、正常な電磁弁を強制的に閉弁した結果として、コモンレール圧力の低下を招き、燃料噴射が不安定となったり、場合によってはエンジンが停止(例えばコモンレール圧力が下がり過ぎて、インジェクタが燃料をエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射できない場合等)する可能性があった。また、特許文献1に記載のポンプ故障診断装置においては、他の要因(例えばインジェクタまたは高圧供給ポンプからの異常過多燃料リーク等)を含んで圧送系統の異常故障を検出してしまい、ポンプ異常故障の形態が見極められず、適切な異常処置(フェイル対応)がとれなかった。また、特許文献1に記載のポンプ故障診断装置においては、電磁弁の全開固着故障等の過剰圧送故障を検出することができないという問題があった。
特許第3033214号公報(第1−7頁、図11−図13)
ところが、特許文献1に記載のポンプ故障診断装置においては、故障検出のプロセスに電磁弁の停止動作を含むため、アイドル安定状態等の低圧力、低回転速度時に、正常な電磁弁を強制的に閉弁した結果として、コモンレール圧力の低下を招き、燃料噴射が不安定となったり、場合によってはエンジンが停止(例えばコモンレール圧力が下がり過ぎて、インジェクタが燃料をエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射できない場合等)する可能性があった。また、特許文献1に記載のポンプ故障診断装置においては、他の要因(例えばインジェクタまたは高圧供給ポンプからの異常過多燃料リーク等)を含んで圧送系統の異常故障を検出してしまい、ポンプ異常故障の形態が見極められず、適切な異常処置(フェイル対応)がとれなかった。また、特許文献1に記載のポンプ故障診断装置においては、電磁弁の全開固着故障等の過剰圧送故障を検出することができないという問題があった。
本発明の目的は、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因を含むことなく、ポンプ異常故障を精度良く検出することのできる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。また、ポンプ異常故障の形態を精度良く見極めて、適切な異常処置をとることのできる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。さらに、1つ以上の電磁弁の全閉固着故障等の圧送不能故障または全開固着故障等の過剰圧送故障を検出することのできる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明によれば、少なくとも燃料配管内の燃料圧力(実燃料圧力)が目標燃料圧力よりも下回っており、しかも燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御する1つ以上の電磁弁への電磁弁指令値が一定値よりも上回っている時に、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件を成立させるポンプ故障診断装置を備えている。そして、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時に、実燃料圧力の前回値から実燃料圧力の今回値を減算した圧力偏差値が判定値以上の場合に、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出することにより、ポンプ異常故障の形態を精度良く見極めることができるので、適切な異常処置(フェイル対応)をとることができる。
また、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因(例えば燃料噴射弁または燃料供給ポンプからの異常過多燃料リーク等)を含むことなく、燃料供給ポンプの圧送不良故障(特に燃料供給ポンプの圧送不能故障や1つ以上の電磁弁の閉弁固着故障等)を精度良く検出することが可能となる。
請求項2に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を設けたことにより、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した適切な異常処置をとることができる。例えば目標燃料圧力を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射量または指令噴射量を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射を中止する。あるいは内燃機関を停止する。
請求項2に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を設けたことにより、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した適切な異常処置をとることができる。例えば目標燃料圧力を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射量または指令噴射量を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射を中止する。あるいは内燃機関を停止する。
請求項3に記載の発明によれば、上記の燃料供給ポンプを、燃料圧送期間が重なることなく、連続して燃料圧送を行う2つの第1、第2圧送系統等によって構成しても良い。そして、上記の1つ以上の電磁弁を、第1圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第1電磁式流量制御弁、および第2圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第2電磁式流量制御弁等によって構成しても良い。
請求項4に記載の発明によれば、実燃料圧力の前回値から実燃料圧力の今回値を減算した圧力偏差値が判定値以上の場合、2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の全閉固着故障を検出する異常故障検出手段を設けても良い。この場合には、ポンプ異常故障の形態、つまり2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の全閉固着故障等の圧送不能故障を精度良く見極めることができる。
請求項4に記載の発明によれば、実燃料圧力の前回値から実燃料圧力の今回値を減算した圧力偏差値が判定値以上の場合、2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の全閉固着故障を検出する異常故障検出手段を設けても良い。この場合には、ポンプ異常故障の形態、つまり2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の全閉固着故障等の圧送不能故障を精度良く見極めることができる。
請求項5に記載の発明によれば、上記の2つの第1、第2電磁式流量制御弁として、燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更する常閉型の電磁式吸入調量弁を採用しても良い。また、吐出量制御装置に、電磁弁指令値に対応したポンプ駆動電流を電磁式吸入調量弁に印加して、電磁式吸入調量弁の開口面積を変更するポンプ駆動回路を設けても良い。
請求項6に記載の発明によれば、少なくとも燃料配管内の燃料圧力(実燃料圧力)が目標燃料圧力よりも上回っている時に、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件を成立させるポンプ故障診断装置を備えている。そして、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時に、燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御する1つ以上の電磁弁への電磁弁指令値から内燃機関の運転条件に対応して設定されるしきい値を減算した偏差値が判定値以下の場合に、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出することにより、ポンプ異常故障の形態を精度良く見極めることができるので、適切な異常処置(フェイル対応)をとることができる。
また、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因(例えば燃料噴射弁または燃料供給ポンプからの異常過多燃料リーク等)を含むことなく、燃料供給ポンプの圧送不良故障(特に燃料供給ポンプの過剰圧送故障や1つ以上の電磁弁の中間・開弁固着故障等)を精度良く検出することが可能となる。
請求項7に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を設けたことにより、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した適切な異常処置をとることができる。例えば目標燃料圧力を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射量または指令噴射量を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射を中止する。あるいは内燃機関を停止する。
請求項7に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を設けたことにより、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した適切な異常処置をとることができる。例えば目標燃料圧力を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射量または指令噴射量を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射を中止する。あるいは内燃機関を停止する。
請求項8に記載の発明によれば、上記の燃料供給ポンプを、燃料圧送期間が重なることなく、連続して燃料圧送を行う2つの第1、第2圧送系統等によって構成しても良い。そして、上記の1つ以上の電磁弁を、第1圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第1電磁式流量制御弁、および第2圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第2電磁式流量制御弁等によって構成しても良い。
請求項9に記載の発明によれば、電磁弁指令値からしきい値を減算した偏差値が判定値以下の場合、2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の中間・全開固着故障を検出する異常故障検出手段を設けても良い。この場合には、ポンプ異常故障の形態、つまり2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の中間・全開固着故障等の圧送不良故障または過剰圧送故障を精度良く見極めることができる。
請求項9に記載の発明によれば、電磁弁指令値からしきい値を減算した偏差値が判定値以下の場合、2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の中間・全開固着故障を検出する異常故障検出手段を設けても良い。この場合には、ポンプ異常故障の形態、つまり2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の中間・全開固着故障等の圧送不良故障または過剰圧送故障を精度良く見極めることができる。
請求項10に記載の発明によれば、上記の2つの第1、第2電磁式流量制御弁として、燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更する常閉型の電磁式吸入調量弁を採用しても良い。また、吐出量制御装置に、電磁弁指令値に対応したポンプ駆動電流を電磁式吸入調量弁に印加して、電磁式吸入調量弁の開口面積を変更するポンプ駆動回路を設けても良い。
請求項11に記載の発明によれば、上記の内燃機関用燃料噴射装置として、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒に噴射供給する複数のインジェクタと、吸入した燃料を加圧して高圧化し、コモンレール内に圧送供給する燃料供給ポンプ(サプライポンプ)と、複数のインジェクタの電磁弁(アクチュエータ)およびサプライポンプの電磁弁(アクチュエータ)を電子制御するエンジン制御装置とを備えたコモンレール式燃料噴射システムを採用しても良い。
請求項11に記載の発明によれば、上記の内燃機関用燃料噴射装置として、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒に噴射供給する複数のインジェクタと、吸入した燃料を加圧して高圧化し、コモンレール内に圧送供給する燃料供給ポンプ(サプライポンプ)と、複数のインジェクタの電磁弁(アクチュエータ)およびサプライポンプの電磁弁(アクチュエータ)を電子制御するエンジン制御装置とを備えたコモンレール式燃料噴射システムを採用しても良い。
本発明を実施するための最良の形態は、ポンプ異常故障の形態を精度良く見極めて、適切な異常処置を行うという目的を、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時にのみ燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施することで実現した。
[実施例1の構成]
図1ないし図8は本発明の実施例1を示したもので、図1はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図2はサプライポンプのポンプハウジングに組み付けられたリニアソレノイドバルブを示した図で、図3はNE信号パルス、サプライポンプのプランジャ#1位置、サプライポンプのプランジャ#2位置の推移を示したタイミングチャートである。
図1ないし図8は本発明の実施例1を示したもので、図1はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図2はサプライポンプのポンプハウジングに組み付けられたリニアソレノイドバルブを示した図で、図3はNE信号パルス、サプライポンプのプランジャ#1位置、サプライポンプのプランジャ#2位置の推移を示したタイミングチャートである。
本実施例の内燃機関用燃料噴射装置は、自動車等の車両に搭載されるものであり、主として、例えばコモンレール式ディーゼルエンジン等の内燃機関(多気筒ディーゼルエンジン:以下エンジンと言う)用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム(蓄圧式燃料噴射装置)であり、コモンレール1内に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数個(本例では4個)の燃料噴射弁(インジェクタ)3を介してエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。
このコモンレール式燃料噴射システムは、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール1と、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を所定のタイミングで噴射供給するインジェクタ3と、電磁式吸入調量弁(SCV)6を経て加圧室内に吸入される燃料を加圧する吸入燃料調量方式の燃料供給ポンプ(サプライポンプ)5と、複数個のインジェクタ3の電磁弁4およびサプライポンプ5のSCV6を電子制御するエンジン制御ユニット(本発明の吐出量制御装置、ポンプ故障診断装置に相当する:ECUと呼ぶ)10とを備えている。この図1では、4気筒エンジンの1つの気筒に対応するインジェクタ3のみを示し、他の気筒については図示を省略している。
エンジンの出力軸(例えばクランク軸:以下クランクシャフトと言う)は、図示しないクラッチ機構を介して、エンジンの回転動力(エンジン出力軸トルク)を駆動軸(ドライブシャフト)および駆動輪(ドライブホイール)に伝達するための動力伝達装置としてのトランスミッションの入力軸に連結されている。また、エンジンのクランクシャフトは、サプライポンプ5のドライブシャフトまたはカムシャフトをベルト駆動している。
コモンレール1は、本発明の燃料配管に相当するもので、燃料供給配管12を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ5の吐出口と接続されている。また、コモンレール1から燃料タンク7へのリリーフ配管(燃料還流配管)14には、燃料タンク7に連通する燃料排出路(燃料還流路)の開口度合を調整することが可能な常閉型の減圧弁2が設置されている。この減圧弁2は、減圧弁駆動回路を介してECU10から印加される減圧弁駆動電流によって電子制御されることにより、例えば減速時またはエンジン停止時に速やかにコモンレール1内の燃料圧力(コモンレール圧力)を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能に優れる電磁弁である。
減圧弁2は、コモンレール1から燃料タンク7へ燃料を還流させるための燃料還流路の開度を調整するバルブ(弁体:図示せず)、このバルブを開弁方向に駆動するソレノイドコイル(電磁コイル:図示せず)、およびバルブを閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段(図示せず)を有している。そして、減圧弁2は、減圧弁駆動回路を介してソレノイドコイルに印加される減圧弁駆動電流の大きさに比例して、コモンレール1内からリリーフ配管14を経て燃料タンク7に還流される燃料の還流量(減圧弁流量)を調整して、コモンレール1内の燃料圧力(コモンレール圧力)を変更する。なお、減圧弁2の代わりに、リリーフ配管14に、コモンレール1内の燃料圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁してコモンレール1内の燃料圧力を限界設定圧力以下に抑えるプレシャリミッタを取り付けるようにしても良い。
エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数個のインジェクタ3は、コモンレール1より分岐する複数の燃料供給配管(分岐管)13の下流端に接続されて、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードル(図示せず)を開弁方向に駆動する電磁弁4、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段(図示せず)等から構成された電磁式燃料噴射弁である。
そして、各気筒のインジェクタ3からエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射は、ノズルニードルと連動するコマンドピストンの動作制御を行う背圧制御室内の燃料圧力を増減制御する電磁弁4のソレノイドコイル(図示せず)への通電および通電停止(ON/OFF)により電子制御される。つまり、インジェクタ3の電磁弁4のソレノイドコイルが通電されてノズルニードルがノズルボデーの先端部に形成された複数個の噴射孔を開弁している間、コモンレール1内に蓄圧された高圧燃料がエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。これにより、エンジンが運転される。また、インジェクタ3には、余剰燃料や背圧制御室から排出された燃料を燃料系の低圧側に溢流させるためのリークポートが設けられており、インジェクタ3からのリーク燃料は、リターン配管(燃料還流配管)15を介して燃料タンク7に戻される。
サプライポンプ5は、吸入した低圧燃料を加圧する圧送系統を2つ以上備え、つまりポンプエレメントを2気筒以上備え、2つのSCV6で、2つの圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプの高圧供給ポンプである。このサプライポンプ5は、エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってポンプ駆動軸(ドライブシャフトまたはカムシャフト)が回転することで、燃料タンク7から低圧燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ(低圧供給ポンプ:図示せず)と、ポンプ駆動軸により回転駆動されるカム(図示せず)と、このカムに駆動されて上死点と下死点との間を往復運動する2個のプランジャ#1、#2と、これらのプランジャ#1、#2がポンプハウジング9に固定されたシリンダヘッド(図示せず)内を往復摺動することにより吸入された燃料を加圧して高圧化する2個の加圧室(プランジャ室:図示せず)と、各加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると閉弁する2個の吸入弁(図示せず)と、各加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する2個の吐出弁(図示せず)とを有している。
そして、サプライポンプ5は、各プランジャ#1、#2がシリンダヘッド(ポンプシリンダ)内を往復摺動することで、燃料タンク7から燃料供給配管11を経て2個の加圧室内に吸入された低圧燃料を加圧して高圧化する。なお、燃料供給配管11の途中には、燃料フィルタ8が設置されている。また、2個の吸入弁は、各加圧室よりも燃料の流れ方向の上流側、つまりフィードポンプから1個のSCV6を経て2個の加圧室に至る燃料吸入経路の途中に設置された逆止弁よりなる。また、2個の吐出弁は、各加圧室よりも燃料の流れ方向の下流側、つまり加圧室から吐出口に至る燃料吐出経路の途中に設置された逆止弁よりなる。また、サプライポンプ5には、内部の燃料温度が高温にならないように、リークポートが設けられており、サプライポンプ5からのリーク燃料は、燃料還流配管16を経て燃料タンク7に戻される。
なお、サプライポンプ5においては、エンジンのクランクシャフトと同期して回転するポンプ駆動軸(ドライブシャフトまたはカムシャフト)により駆動される各プランジャ#1、#2がポンプシリンダ内を下死点位置から上死点位置まで上昇する期間がポンプ吐出周期とされ、また、各プランジャ#1、#2がポンプシリンダ内を上死点位置から下死点位置まで下降する期間がポンプ吸入周期とされている。また、サプライポンプ5は、図3に示したように、吸入弁が開弁している間、つまりプランジャ#1、#2がポンプシリンダ内を上死点(TDC)位置から下死点位置を過ぎるまでの期間が各加圧室内に低圧燃料を吸入するポンプ吸入期間とされている。また、その後に、吐出弁が開弁している間、つまりプランジャ#1、#2がポンプシリンダ内を上死点(TDC)位置に戻るまでの期間が各加圧室内で加圧された高圧燃料を圧送するポンプ圧送期間とされている。また、本実施例のサプライポンプ5は、図3に示したように、プランジャ#1とポンプシリンダとによって構成される第1圧送系統(第1ポンプエレメント)の燃料圧送期間(ポンプ圧送期間)と、プランジャ#2とポンプシリンダとによって構成される第2圧送系統(第2ポンプエレメント)の燃料圧送期間(ポンプ圧送期間)とが重なることなく、連続して燃料圧送を行うように構成されている。
ここで、サプライポンプ5内に形成される、フィードポンプから2個の吸入弁を経て2個の加圧室に至る燃料吸入経路(図示せず)の途中には、加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量する2個のSCV6がそれぞれ取り付けられている。これらのSCV6は、図示しないポンプ駆動回路を介してECU10から印加されるSCV駆動電流によって電子制御されることにより、サプライポンプ5の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するノーマリクローズタイプ(常閉型)の第1、第2電磁式流量制御弁である。なお、本実施例では、プランジャ#1とポンプシリンダとによって構成される第1圧送系統の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するSCV6は、第1電磁式流量制御弁(電磁式吸入調量弁、電磁式燃料吸入量制御弁)を構成し、また、プランジャ#2とポンプシリンダとによって構成される第2圧送系統の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するSCV6は、第1電磁式流量制御弁(電磁式吸入調量弁、電磁式燃料吸入量制御弁)を構成する。
2個のSCV6は、図2に示したように、ポンプハウジング9に固定されたスリーブ状バルブハウジング21と、このバルブハウジング21の半径方向に開口した入口側ポート22の開口面積を調整する弁体(スプール型バルブ:図示せず)23、この弁体23を開弁方向に駆動するリニアソレノイドアクチュエータ24、および弁体23を閉弁方向に付勢するリターンスプリング(弁体付勢手段)25を有している。バルブハウジング21の図示左端部には、燃料吸入経路の後半部分である、吸入弁を介して加圧室に連通する連通路26に向けて開口する出口側ポート27が形成されている。また、入口側ポート22は、フィードポンプから2個の吸入弁を経て2個の加圧室に至る燃料吸入経路の途中に形成された燃料溜まり部28に連通している。
リニアソレノイドアクチュエータ24は、図2に示したように、バルブハウジング21の図示右側部の外周にかしめ等の手段を用いて固定されたステータコア(固定コア)31、弁体23と連動して図示左右方向に往復移動するプランジャ32、このプランジャ32の外周に固定されて、ステータコア31が磁化されるとステータコア31側に吸引される円筒状のムービングコア(可動コア)33、プランジャ32とムービングコア33を往復移動自在に保持するハウジング34、このハウジング34の外周に保持されたコイルボビン35、このコイルボビン35の外周に巻回されたソレノイドコイル36、このソレノイドコイル36の端末リード線(図示せず)に電気的に接続されたターミナル37、ソレノイドコイル36の外周側を覆う円筒状のハウジング38、およびターミナル37を保持するコネクタ39等から構成されている。
なお、ステータコア31は、ソレノイドコイル36への通電時に、磁化されて電磁石となり、ムービングコア33を吸引する。このステータコア31の外周側に形成された略円環状のフランジ部(鍔状部)40は、ポンプハウジング9の外壁面にスクリュー等の締結具41を用いて締め付け固定されている。また、ポンプハウジング9の外壁面とステータコア31のフランジ部40との間には、燃料の漏れを防止するためのOリング等のシール材42が装着されている。また、ステータコア31の図示右端部は、ムービングコア33の側面への磁束漏れを少なくすると同時に、プランジャ32とムービングコア33のストローク方向への磁束分配量が多くなる形状となるようにテーパ形状に形成されている。そして、ソレノイドコイル36は、通電を受けることにより起磁力を発生してステータコア31を磁化することで、プランジャ32とムービングコア33をストローク方向に吸引すると共に、コイルボビン35に、絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したコイルである。このソレノイドコイル36は、コイルボビン35の一対の鍔状部間に巻装されたコイル部、およびこのコイル部より取り出された一対の端末リード線(端末線)を有している。
そして、2個のSCV6は、ポンプ駆動回路を介してソレノイドコイル36に印加されるSCV駆動電流の大きさに比例して、弁体23、プランジャ32およびムービングコア33をストローク方向に移動させて、燃料吸入経路の一部を構成する入口側ポート22の開口面積を調整する。これにより、フィードポンプから燃料吸入経路、吸入弁を経て加圧室内に吸入される燃料吸入量が調量される。したがって、サプライポンプ5の加圧室からコモンレール1内に吐出される燃料吐出量が、エンジンの運転条件に対応した最適値に調整され、インジェクタ3からエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当するコモンレール1内の燃料圧力、所謂コモンレール圧力が変更される。
ECU10には、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記憶装置(EEPROMまたはROM、RAMまたはスタンバイRAM等のメモリ)、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路(EDU)、ポンプ駆動回路、減圧弁駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、各種センサからのセンサ信号は、A/D変換器でA/D変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。そして、ECU10は、図1に示したように、燃料圧力センサ(燃料圧力検出手段)55からの電圧信号や、その他の各種センサからのセンサ信号が、A/D変換器でA/D変換された後に、ECU10に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
また、ECU10は、エンジンをクランキングさせた後にエンジンキーをIG位置に戻して、図示しないイグニッションスイッチがオン(IG・ON)すると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、例えばインジェクタ3の電磁弁4およびサプライポンプ5のSCV6を電子制御するように構成されている。ここで、マイクロコンピュータには、エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段としての、エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するためのクランク角度センサ51、アクセル開度(ACCP)を検出するためのアクセル開度センサ(エンジン負荷検出手段)52、エンジン冷却水温(THW)を検出するための冷却水温センサ53、およびサプライポンプ5内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度(THF)を検出するための燃料温度センサ54等が接続されている。
上記のセンサのうちクランク角度センサ51は、エンジンのクランクシャフト、あるいはサプライポンプ5のポンプ駆動軸に取り付けられたNEタイミングロータ(図示せず)の外周に対向するように設けられている。そのNEタイミングロータの外周面には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。なお、本実施例では、図3に示したように、エンジンの各気筒にそれぞれを対応させるように、基準とする各気筒の基準位置(上死点位置:気筒#1のTDC位置、気筒#3のTDC位置、気筒#4のTDC位置、気筒#2のTDC位置)を判別するための4個の凸状歯が所定角度(180°CA)毎に設けられている。また、サプライポンプ5の吸入開始時期(上死点位置:プランジャ#1のTDC位置、プランジャ#2のTDC位置)を判別するための2個の凸状歯が所定角度(360°CA)毎に設けられている。
そして、クランク角度センサ51は、電磁ピックアップよりなり、NEタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ51に対して接近離反することにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号(NE信号パルス)、特にサプライポンプ5の回転速度(ポンプ回転速度)と同期したNE信号パルスが出力される。なお、ECU10は、クランク角度センサ51より出力されたNE信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度(NE)を検出する回転速度検出手段として働く。
そして、ECU10は、エンジンの運転条件に応じた最適な燃料噴射圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してSCV6のソレノイドコイル36を駆動する吐出量制御装置(ポンプ制御装置、SCV制御装置、減圧弁制御装置)を有している。これは、指令噴射量(QFIN)とエンジン回転速度(NE)とによって目標燃料圧力(PFIN)を算出し、この目標燃料圧力(PFIN)を達成するために、SCV6のソレノイドコイル36に印加するSCV駆動電流を調整して、サプライポンプ5よりコモンレール1内へ吐出される燃料の吐出量(ポンプ吐出量)またはコモンレール1から燃料タンク7へ還流させる減圧弁流量(燃料還流量)を制御するように構成されている。
さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ55によって検出されるコモンレール圧力(PC)がエンジンの運転条件に対応して設定される目標燃料圧力(PFIN)と略一致するように、PID制御を用いて、ポンプ駆動回路に出力するSCV制御値(パルス状のポンプ駆動信号)、およびSCV6のソレノイドコイル36に印加するSCV駆動電流をフィードバック制御することが望ましい。
なお、パルス状のポンプ駆動信号は、デューティ(DUTY)制御により行うことが望ましい。すなわち、コモンレール圧力(PC)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に応じて単位時間当たりのSCV制御値(パルス状のポンプ駆動信号)のオン/オフの割合(通電時間割合・デューティ比)を調整して、SCV6のソレノイドコイル36に印加するSCV駆動電流の平均電流値を制御することで、SCV6の入口側ポート22の開口面積を変化させるデューティ制御を用いる。これにより、高精度なデジタル制御が可能になり、目標燃料圧力(PFIN)に対するコモンレール圧力(PC)の制御応答性(圧力制御性)、追従性および圧力安定性を改善することができる。
なお、パルス状のポンプ駆動信号は、デューティ(DUTY)制御により行うことが望ましい。すなわち、コモンレール圧力(PC)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に応じて単位時間当たりのSCV制御値(パルス状のポンプ駆動信号)のオン/オフの割合(通電時間割合・デューティ比)を調整して、SCV6のソレノイドコイル36に印加するSCV駆動電流の平均電流値を制御することで、SCV6の入口側ポート22の開口面積を変化させるデューティ制御を用いる。これにより、高精度なデジタル制御が可能になり、目標燃料圧力(PFIN)に対するコモンレール圧力(PC)の制御応答性(圧力制御性)、追従性および圧力安定性を改善することができる。
[実施例1の制御方法]
次に、本実施例のポンプ駆動回路に出力するSCV制御値(パルス状のSCV制御値)の制御方法、およびSCV6のソレノイドコイル36に印加するSCV駆動電流の制御方法を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。ここで、SCV駆動電流を、公知の比例積分微分(PID)制御を用いて算出する方法を、図4および図5(a)の制御ロジックに示す。
次に、本実施例のポンプ駆動回路に出力するSCV制御値(パルス状のSCV制御値)の制御方法、およびSCV6のソレノイドコイル36に印加するSCV駆動電流の制御方法を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。ここで、SCV駆動電流を、公知の比例積分微分(PID)制御を用いて算出する方法を、図4および図5(a)の制御ロジックに示す。
ECU10は、クランク角度センサ51等の回転速度検出手段によって検出されるエンジン回転速度(NE)とアクセル開度センサ52によって検出されるアクセル開度(ACCP)とから基本噴射量(Q)を算出する。そして、その算出した基本噴射量(Q)に、冷却水温センサ53によって検出されるエンジン冷却水温(THW)や燃料温度センサ54によって検出される燃料温度(THF)等の噴射量補正量を加味して指令噴射量(QFIN)を算出する(噴射量決定手段)。そして、燃料圧力センサ55によって検出されるコモンレール圧力(PC)と指令噴射量(QFIN)とから、インジェクタ3の電磁弁4のソレノイドコイルに印加するパルス状のインジェクタ駆動電流の通電時間(指令噴射期間:TQ)を算出する(噴射期間決定手段)。また、指令噴射量(QFIN)とエンジン回転速度(NE)とから指令噴射時期(TFIN)を算出する(噴射時期決定手段)。そして、指令噴射量(QFIN)とエンジン回転速度(NE)とから目標燃料圧力(PFIN)を算出する(燃料圧力決定手段)。
また、ECU10は、クランク角度センサ51等の回転速度検出手段によって検出されるエンジン回転速度(NE)と燃料圧力センサ55によって検出されるコモンレール圧力(PC)と燃料リーク量の基準値との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップまたは演算式を用いて燃料リーク量の基準値を算出する。次に、燃料リーク量の基準値に、燃料温度センサ54によって検出される燃料温度(THF)を考慮した燃料温度補正係数を乗算して燃料リーク量(QLEAK)を算出する(燃料リーク量演算手段)。また、ECU10は、フィードバック補正量(フィードバック圧力量:PFB)を算出する。
これは、先ずコモンレール圧力(PC)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(=ΔP)にフィードバックゲインである比例ゲイン(GP )を乗算して比例項を算出し、次に、コモンレール圧力(PC)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(=ΔP)に基づいて変更される積分補償量にフィードバックゲインである積分ゲイン(GI )を乗算して積分項を算出し、次に、コモンレール圧力(PC)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(=ΔP)の時間微分値にフィードバックゲインである微分ゲイン(GD )を乗算して微分項を算出する。そして、下記の数1の演算式に基づいて、これらの比例項と積分項と微分項とを加算してフィードバック圧力量(PFB)を算出する。
〔数1〕
PFB=GP ×ΔP+GI ×∫ΔP+GD ×d/dtΔP
但し、ΔPは目標燃料圧力(PFIN)とコモンレール圧力(PC)との圧力偏差である。
〔数1〕
PFB=GP ×ΔP+GI ×∫ΔP+GD ×d/dtΔP
但し、ΔPは目標燃料圧力(PFIN)とコモンレール圧力(PC)との圧力偏差である。
次に、フィードバック圧力量(PFB)を、所定の変換係数(K1)を用いて、燃料噴射量(QINJ)、燃料リーク量(QLEAK)および目標燃料圧力(PFIN)に対応した要求吐出量に対して必要となるフィードバック燃料吐出量(QFB)に変換する。例えばフィードバック圧力量(PFB)に、体積弾性係数(Kα)をコモンレール内体積(V)で除したものを乗算してフィードバック燃料吐出量(QFB)を算出する(補正量決定手段)。以上のフィードバック圧力量(PFB)の算出処理、フィードバック圧力量(PFB)からフィードバック燃料吐出量(QFB)への変換処理が燃料吐出量によるフィードバック制御(燃料吐出量F/B:図4参照)に相当する。
次に、所定のクランク角度(例えば360°CA)期間中の燃料噴射量(QINJ)と所定のクランク角度(例えば360°CA)期間中の燃料リーク量(QLEAK)と目標燃料圧力(PFIN)に対応した要求吐出量を算出する(要求吐出量決定手段)。ここで、所定のクランク角度(例えば360°CA)期間中の燃料噴射量(QINJ)は、実際の噴射量を用いても良いが、便宜上指令噴射量(QFIN)×2を用いる。その要求吐出量と上記のフィードバック燃料吐出量(QFB)とを加算して、目標となる燃料吐出量(目標吐出量:QPMP)を算出する(燃料吐出量決定手段)。次に、目標となる燃料吐出量(QPMP)を、所定の変換係数を用いて目標駆動電流値(IPMP)に変換する。例えば目標となる燃料吐出量(QPMP)と燃料圧力とをパラメータとする2次元マップ(図示せず)を用いて、目標となる燃料吐出量(QPMP)を吸入指令量に変換し、更に、吸入量とエンジン回転速度(NE)とをパラメータとする2次元マップ(図示せず)を用いて、吸入指令量を目標駆動電流値(IPMP)に変換する(燃料吐出量/目標駆動電流変換手段)。
そして、ECU10は、図3および図5(a)に示したように、クランク角度センサ51より出力されるポンプ回転速度と同期したNE信号パルスを読み込んで、エンジン回転速度(NE)を算出し、更にサプライポンプ5のプランジャ#1のTDC位置判別信号およびプランジャ#2のTDC位置判別信号を入力し、エンジン回転速度(NE)と2つのTDC位置判別信号とからサプライポンプ5のプランジャ#1、#2のポンプ吸入周期(T)およびポンプ吐出周期(T)を算出する(ポンプ吸入周期演算手段、ポンプ吐出周期演算手段)。なお、図3のサプライポンプ5のプランジャ#1位置およびプランジャ#2位置の推移は、サプライポンプ5のカムプロフィールまたはカム位相であっても同様な波形を形成する。
次に、ECU10は、サプライポンプ5のプランジャ#1、#2のポンプ吸入周期(T)およびポンプ吐出周期(T)に応じて、2個のSCV6の駆動電流周期を算出する(駆動電流周期決定手段)。そして、ECU10は、その駆動電流周期と目標燃料圧力(PFIN)に対して必要な目標駆動電流値(IPMP)とからSCV駆動電流のDUTY比を算出する(DUTY比決定手段)。このDUTY比の算出方法は、ECU10内にて目標駆動電流値(IPMP)とDUTY値との関係を予め実験等により測定して作成した駆動電流値/DUTY値変換マップまたは演算式に基づいて、図5(b)に示したように、SCV駆動電流周期に対する通電時間(DUTY値)を算出する。
そして、ECU10は、2個のSCV6の駆動電流周期に対する通電時間(DUTY値)を所定の変換係数を用いてSCV制御値(SCV制御指令値:パルス状のポンプ駆動信号)に変換する。そして、ECU10は、SCV制御値を、SCV駆動回路に出力する。そして、SCV駆動回路は、SCV制御値に対応したSCV駆動電流を、SCV6のソレノイドコイル36に印加する。これによって、SCV駆動電流に対応してSCV6の弁体23が開弁方向に駆動されて、SCV6の入口側ポート22の開口面積が調整される。これにより、フィードポンプから燃料吸入経路、吸入弁を経て加圧室内に吸入される燃料吸入量が調量される。したがって、サプライポンプ5の加圧室から燃料供給配管12を経てコモンレール1へ加圧圧送される燃料吐出量が、エンジンの運転条件に対応した最適値にフィードバック制御される。すなわち、コモンレール1内のコモンレール圧力(PC)が目標燃料圧力(PFIN)と略一致するようにフィードバック制御される。
ここで、本実施例の圧送不能故障等のポンプ故障診断方法、つまり全閉固着故障診断方法を、図6の制御ロジックに示す。ECU10は、エンジン始動時にオンされる始動判定フラグと、サプライポンプ5の全量圧送(フル圧送)状態等のポンプ駆動状態と、目標コモンレール圧力(目標燃料圧力:PFIN)と、実コモンレール圧力(実燃料圧力:PC)と、SCV制御値とを読み込んでポンプ異常故障診断(全閉固着故障診断)を実施する条件(全閉固着判定条件)が成立しているか否かを判断する。そして、ECU10は、全閉固着故障診断を実施する条件が成立している時に、コモンレール圧力前回値とコモンレール圧力今回値との圧力偏差値を算出し、この圧力偏差値が判定値以上の場合に、2個のSCV6のうちの少なくとも一方のSCV6に全閉固着故障を発生していると判断するように構成されている。
次に、本実施例の圧送不能故障等のポンプ故障診断方法、つまり全閉固着故障診断方法を図6ないし図8に基づいて簡単に説明する。ここで、図7は、圧送不能故障等のポンプ故障診断方法、つまり全閉固着故障診断方法を示したフローチャートである。この図7の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)となった後に、所定の演算タイミング(例えばプランジャ#1のTDC位置、プランジャ#2のTDC位置:360°CA)毎に実行される。
先ず、エンジンの運転条件を読み込む。具体的には、図6に示したように、始動判定フラグ、ポンプ駆動状態、目標コモンレール圧力、SCV制御値を読み込む(ステップS11)。次に、サプライポンプ5の第1圧送系統による燃料圧送が終了した時点(プランジャ#1のTDC位置)の燃料圧力センサ55からの電圧信号(以下第1圧力信号と言う)を取り込む。あるいはサプライポンプ5の第2圧送系統による燃料圧送が終了した時点(プランジャ#2のTDC位置)の燃料圧力センサ55からの電圧信号(以下第2圧力信号と言う)を取り込む(ステップS12)。次に、燃料圧力センサ55の第1圧力信号または第2圧力信号からコモンレール1内のコモンレール圧力(コモンレール圧力今回値:PCn)を算出する(ステップS13)。
次に、全閉固着故障診断を実施する条件が成立しているか否かを判定する(ステップS14)。ここで、全閉固着故障診断を実施する条件が成立とは、以下の各条件が全て成立している時に、全閉固着故障診断を実施する条件が成立となる。具体的には、始動判定フラグがオン(FLAG・ON)されていると成立、始動判定フラグがオフ(FLAG・OFF)されていると不成立。ここで、始動判定フラグは、キースイッチをST位置に投入してから所定時間が経過するまで、キースイッチをST位置に投入してから実コモンレール圧力(PC)が目標コモンレール圧力(PFIN)以上に達するまでオン(FLAG・ON)される。なお、始動判定フラグを、スタータ通電フラグに変更しても良い。
また、ポンプ駆動状態がフル圧送状態であると成立、ポンプ駆動状態が定常状態であると不成立。また、図8(a)に示したように、ECU10からSCV駆動回路に出力するSCV制御値が一定値(バルブ開弁側制御指令値)よりも上回っていると成立、SCV制御値が一定値以下の時は不成立。また、図8(b)に示したように、実コモンレール圧力(PC)が目標コモンレール圧力(PFIN)よりも下回っていると成立、実コモンレール圧力(PC)が目標コモンレール圧力(PFIN)以上の時は不成立。なお、上記の条件が1つでも不成立の時に、全閉固着故障診断を実施する条件が不成立となる。
このステップS14の判定結果がNOの場合、つまり全閉固着故障診断を実施する条件が不成立の場合には、コモンレール圧力今回値(PCn)をコモンレール圧力前回値(PCn−1)に変換してEEPROMまたはスタンバイRAM等のメモリに記憶する(ステップS19)。その後に、図7の制御ルーチンを抜ける。
また、ステップS14の判定結果がYESの場合、つまり全閉固着故障診断を実施する条件が成立している場合には、コモンレール圧力前回値(PCn−1)からコモンレール圧力今回値(PCn)を減算して圧力偏差値(ΔP)を算出し、この圧力偏差値(ΔP)が判定値以上であるか否かを判定する。あるいは、コモンレール圧力今回値(PCn)がコモンレール圧力前回値(PCn−1)よりも下回っているか否かを判定する(ステップS15)。この判定結果がNOの場合には、2個のSCV6のいずれも正常状態であると判断する(ステップS16)。その後に、ステップS19の処理に進む。
また、ステップS14の判定結果がYESの場合、つまり全閉固着故障診断を実施する条件が成立している場合には、コモンレール圧力前回値(PCn−1)からコモンレール圧力今回値(PCn)を減算して圧力偏差値(ΔP)を算出し、この圧力偏差値(ΔP)が判定値以上であるか否かを判定する。あるいは、コモンレール圧力今回値(PCn)がコモンレール圧力前回値(PCn−1)よりも下回っているか否かを判定する(ステップS15)。この判定結果がNOの場合には、2個のSCV6のいずれも正常状態であると判断する(ステップS16)。その後に、ステップS19の処理に進む。
また、ステップS15の判定結果がYESの場合には、2つの第1、第2圧送系統のいずれか一方の圧送系統に圧送不能故障(または圧送不良故障)が発生していると判断する。具体的には、2つのSCV6のうちのいずれか一方のSCV6に全閉固着故障が発生していると判断する(ステップS17)。次に、インジェクタ3よりエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴射量(指令噴射量:QFIN)を所定値以下に制限する。あるいは目標コモンレール圧力(PFIN)を所定値以下に制限する。あるいはエンジンを停止する。あるいは全閉固着故障情報をEEPROMまたはスタンバイRAM等のメモリに記憶する。あるいは全閉固着故障情報をドライバに知らせる等の異常処置を実施する(ステップS18)。その後に、ステップS19の処理に進む。
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、少なくとも始動判定フラグがオン(FLAG・ON)され、ポンプ駆動状態がフル圧送状態とされ、実コモンレール圧力(PC)が目標コモンレール圧力(PFIN)よりも下回っており、しかもECU10からSCV駆動回路に出力するSCV制御値が一定値(バルブ開弁側制御指令値)よりも上回っている時(図8(a)の実線参照)、すなわち、2つのSCV6のうちのいずれか一方のSCV6の全閉固着故障診断(または2つの圧送系統のうちのいずれか一方の圧送系統の圧送不能故障診断)を実施する条件が成立している時に、コモンレール圧力前回値(PCn−1)からコモンレール圧力今回値(PCn)を減算して圧力偏差値(ΔP)を算出する。
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、少なくとも始動判定フラグがオン(FLAG・ON)され、ポンプ駆動状態がフル圧送状態とされ、実コモンレール圧力(PC)が目標コモンレール圧力(PFIN)よりも下回っており、しかもECU10からSCV駆動回路に出力するSCV制御値が一定値(バルブ開弁側制御指令値)よりも上回っている時(図8(a)の実線参照)、すなわち、2つのSCV6のうちのいずれか一方のSCV6の全閉固着故障診断(または2つの圧送系統のうちのいずれか一方の圧送系統の圧送不能故障診断)を実施する条件が成立している時に、コモンレール圧力前回値(PCn−1)からコモンレール圧力今回値(PCn)を減算して圧力偏差値(ΔP)を算出する。
そして、この圧力偏差値(ΔP)が判定値以上の場合、あるいはコモンレール圧力今回値(PCn)がコモンレール圧力前回値(PCn−1)よりも下回っている場合(図8(b)の破線参照)に、2つの第1、第2圧送系統のいずれか一方の圧送系統に圧送不能故障(または圧送不良故障)が発生していると判断するようにしている。具体的には、コモンレール圧力前回値(PCn−1)がSCV(第1電磁式流量制御弁)6を経て加圧室内に燃料が吸入される第1圧送系統による燃料圧送時(プランジャ#1のTDC位置)のコモンレール圧力であり、コモンレール圧力今回値(PCn)がSCV(第2電磁式流量制御弁)6を経て加圧室内に燃料が吸入される第2圧送系統による燃料圧送時(プランジャ#2のTDC位置)のコモンレール圧力である場合には、SCV(第2電磁式流量制御弁)6に全閉固着故障が発生していると判断するようにしている。
また、コモンレール圧力前回値(PCn−1)がSCV(第2電磁式流量制御弁)6を経て加圧室内に燃料が吸入される第2圧送系統による燃料圧送時(プランジャ#2のTDC位置)のコモンレール圧力であり、コモンレール圧力今回値(PCn)がSCV(第1電磁式流量制御弁)6を経て加圧室内に燃料が吸入される第1圧送系統による燃料圧送時(プランジャ#1のTDC位置)のコモンレール圧力である場合には、SCV(第1電磁式流量制御弁)6に全閉固着故障(例えば弁体23、プランジャ32およびムービングコア33の作動不良や、ポンプ駆動回路とSCV6のソレノイドコイル36とを結線するワイヤーハーネスの断線等)が発生していると判断するようにしている。そして、2つのSCV6のうちのいずれか一方のSCV6に全閉固着故障が発生している場合には、SCV6の全閉固着故障に対応した適正な異常処置を実施するようにしている。
これによって、サプライポンプ5の圧送不能故障診断時、つまりSCV6の全閉固着故障時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因(例えばインジェクタ3またはサプライポンプ5からの異常過多燃料リーク等)を含むことなく、サプライポンプ5の圧送不能故障、特にSCV6の全閉固着故障を精度良く検出することができる。また、ポンプ異常故障の形態(SCV6が全閉固着故障中であるか、あるいは中間・全開固着故障中であるか)を精度良く見極めることができるので、燃料噴射量(指令噴射量:QFIN)を所定値以下に制限する。あるいは目標コモンレール圧力(PFIN)を所定値以下に制限する。あるいはエンジンを停止する等の適切な異常処置をとることができる。
[実施例2の制御方法]
図9ないし図11は本発明の実施例2を示したもので、中間・全開固着故障診断方法を、図9の制御ロジックに示す。ECU10は、目標コモンレール圧力(目標燃料圧力:PFIN)と、実コモンレール圧力(実燃料圧力:PC)とを読み込んでポンプ異常故障診断(中間・全開固着故障診断)を実施する条件(中間・全開固着判定条件)が成立しているか否かを判断する。そして、ECU10は、中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立している時に、SCV制御値としきい値との偏差値を算出し、この偏差値が判定値以下の場合に、2個のSCV6のうちの少なくとも一方のSCV6に中間・全開固着故障を発生していると判断するように構成されている。
図9ないし図11は本発明の実施例2を示したもので、中間・全開固着故障診断方法を、図9の制御ロジックに示す。ECU10は、目標コモンレール圧力(目標燃料圧力:PFIN)と、実コモンレール圧力(実燃料圧力:PC)とを読み込んでポンプ異常故障診断(中間・全開固着故障診断)を実施する条件(中間・全開固着判定条件)が成立しているか否かを判断する。そして、ECU10は、中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立している時に、SCV制御値としきい値との偏差値を算出し、この偏差値が判定値以下の場合に、2個のSCV6のうちの少なくとも一方のSCV6に中間・全開固着故障を発生していると判断するように構成されている。
次に、本実施例の圧送不良故障または過剰圧送故障等のポンプ故障診断方法、つまり中間・全開固着故障診断方法を図9ないし図11に基づいて簡単に説明する。ここで、図10は、圧送不良故障または過剰圧送故障等のポンプ故障診断方法、つまり中間・全開固着故障診断方法を示したフローチャートである。この図10の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)となった後に、所定の演算タイミング(例えば気筒#4のTDC位置、気筒#2のTDC位置、気筒#1のTDC位置、気筒#3のTDC位置:180°CA)毎に実行される。
先ず、エンジンの運転条件を読み込む。具体的には、図9に示したように、目標コモンレール圧力、SCV制御値、指令噴射量、しきい値を読み込む(ステップS21)。ここで、しきい値は、指令噴射量(QFIN)と目標コモンレール圧力(PFIN)としきい値との関係を予め測定して作成した2次元マップ(図11(c)参照)に基づいて算出される。なお、2次元マップは、EEPROMまたはスタンバイRAM等のメモリに予め記憶されている。
次に、燃料圧力センサ55からの電圧信号を取り込む(ステップS22)。次に、燃料圧力センサ55の電圧信号から実コモンレール圧力(PC)を算出する(ステップS23)。次に、中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立しているか否かを判定する(ステップS24)。ここで、中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立とは、以下の条件が成立している時に、中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立となる。具体的には、図11(a)に破線で示したように、実コモンレール圧力(PC)が目標コモンレール圧力(PFIN)よりも上回っていると成立となり、また、実コモンレール圧力(PC)が目標コモンレール圧力(PFIN)以下の時は不成立となる。
このステップS24の判定結果がNOの場合、つまり中間・全開固着故障診断を実施する条件が不成立の場合には、図10の制御ルーチンを抜ける。
また、ステップS24の判定結果がYESの場合、つまり中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立している場合には、SCV制御値からしきい値を減算して偏差値を算出し、この偏差値が判定値以下であるか否かを判定する。あるいは、SCV制御値がしきい値(図11(b)参照)よりも下回っているか否かを判定する(ステップS25)。この判定結果がNOの場合には、2個のSCV6のいずれも正常状態であると判断する(ステップS26)。その後に、図10の制御ルーチンを抜ける。
また、ステップS24の判定結果がYESの場合、つまり中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立している場合には、SCV制御値からしきい値を減算して偏差値を算出し、この偏差値が判定値以下であるか否かを判定する。あるいは、SCV制御値がしきい値(図11(b)参照)よりも下回っているか否かを判定する(ステップS25)。この判定結果がNOの場合には、2個のSCV6のいずれも正常状態であると判断する(ステップS26)。その後に、図10の制御ルーチンを抜ける。
また、ステップS25の判定結果がYESの場合には、2つの第1、第2圧送系統のいずれか一方の圧送系統に圧送不良故障または過剰圧送故障が発生していると判断する。具体的には、2つのSCV6のうちのいずれか一方のSCV6に中間・全開固着故障が発生していると判断する(ステップS27)。次に、インジェクタ3よりエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴射量(指令噴射量:QFIN)を所定値以下に制限する。あるいは目標コモンレール圧力(PFIN)を所定値以下に制限する。あるいはエンジンを停止する。あるいは全閉固着故障情報をEEPROMまたはスタンバイRAM等のメモリに記憶する。あるいは全閉固着故障情報をドライバに知らせる等の異常処置を実施する(ステップS28)。その後に、図10の制御ルーチンを抜ける。
[実施例2の効果]
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、少なくとも実コモンレール圧力(PC)が目標コモンレール圧力(PFIN)よりも上回っている時(図11(a)の破線参照)、すなわち、2つのSCV6のうちのいずれか一方のSCV6の中間・全開固着故障診断(または2つの圧送系統のうちのいずれか一方の圧送系統の圧送不良故障または過剰圧送故障診断)を実施する条件が成立している時に、SCV制御値からしきい値を減算して偏差値を算出する。そして、この偏差値が判定値以下の場合、あるいはSCV制御値がしきい値よりも下回っている場合(図11(b)の実線参照)に、2つの第1、第2圧送系統のいずれか一方の圧送系統に圧送不良故障または過剰圧送故障が発生していると判断するようにしている。
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、少なくとも実コモンレール圧力(PC)が目標コモンレール圧力(PFIN)よりも上回っている時(図11(a)の破線参照)、すなわち、2つのSCV6のうちのいずれか一方のSCV6の中間・全開固着故障診断(または2つの圧送系統のうちのいずれか一方の圧送系統の圧送不良故障または過剰圧送故障診断)を実施する条件が成立している時に、SCV制御値からしきい値を減算して偏差値を算出する。そして、この偏差値が判定値以下の場合、あるいはSCV制御値がしきい値よりも下回っている場合(図11(b)の実線参照)に、2つの第1、第2圧送系統のいずれか一方の圧送系統に圧送不良故障または過剰圧送故障が発生していると判断するようにしている。
具体的には、今回の実コモンレール圧力がSCV(第1電磁式流量制御弁)6を経て加圧室内に燃料が吸入される第1圧送系統による燃料圧送時(プランジャ#1のTDC位置)のコモンレール圧力である場合には、SCV(第1電磁式流量制御弁)6に中間・全開固着故障が発生していると判断するようにしている。また、今回の実コモンレール圧力がSCV(第2電磁式流量制御弁)6を経て加圧室内に燃料が吸入される第2圧送系統による燃料圧送時(プランジャ#2のTDC位置)のコモンレール圧力である場合には、SCV(第2電磁式流量制御弁)6に中間・全開固着故障(例えば弁体23、プランジャ32およびムービングコア33の異物の噛み込みや、ポンプ駆動回路とSCV6のソレノイドコイル36とを結線するワイヤーハーネスの断線等)が発生していると判断するようにしている。そして、2つのSCV6のうちのいずれか一方のSCV6に中間・全開固着故障が発生している場合には、SCV6の中間・全開固着故障に対応した適正な異常処置を実施するようにしている。
これによって、サプライポンプ5の圧送不良故障または過剰圧送故障診断時、つまりSCV6の中間・全開固着故障時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因(例えばインジェクタ3またはサプライポンプ5からの異常過多燃料リーク等)を含むことなく、サプライポンプ5の圧送不能故障または過剰圧送故障、特にSCV6の中間・全開固着故障を精度良く検出することができる。また、ポンプ異常故障の形態(SCV6が全閉固着故障中であるか、あるいは中間・全開固着故障中であるか)を精度良く見極めることができるので、燃料噴射量(指令噴射量:QFIN)を所定値以下に制限する。あるいは目標コモンレール圧力(PFIN)を所定値(例えばリンプホームが可能な圧力値)以下に制限する等の適切な異常処置をとることができる。
[変形例]
本実施例では、フィードポンプから吸入弁を経て加圧室に至る燃料吸入経路の開口面積を調整して、フィードポンプから加圧室内に吸入される燃料吸入量をSCV駆動電流に応じて調量することで、サプライポンプ5より吐出される燃料吐出量を制御するSCV6を設けたが、このSCV6は、そのソレノイドコイル36への通電停止時に全閉、つまり弁孔の開口面積が最小、リフト量が最小となるノーマリクローズタイプ(常閉型)の電磁式流量制御弁を用いても、あるいはソレノイドコイル36への通電停止時に全開、つまり弁孔の開口面積が最大、リフト量が最小となるノーマリオープンタイプ(常開型)の電磁式流量制御弁を用いても良い。
本実施例では、フィードポンプから吸入弁を経て加圧室に至る燃料吸入経路の開口面積を調整して、フィードポンプから加圧室内に吸入される燃料吸入量をSCV駆動電流に応じて調量することで、サプライポンプ5より吐出される燃料吐出量を制御するSCV6を設けたが、このSCV6は、そのソレノイドコイル36への通電停止時に全閉、つまり弁孔の開口面積が最小、リフト量が最小となるノーマリクローズタイプ(常閉型)の電磁式流量制御弁を用いても、あるいはソレノイドコイル36への通電停止時に全開、つまり弁孔の開口面積が最大、リフト量が最小となるノーマリオープンタイプ(常開型)の電磁式流量制御弁を用いても良い。
本実施例では、燃料供給ポンプとして、吸入した低圧燃料を加圧するポンプエレメント(圧送系統)を2気筒以上備え、1つのSCV6で、全ての圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプのサプライポンプ5を用いたが、燃料供給ポンプとして、吸入した低圧燃料を加圧するポンプエレメント(圧送系統)を2気筒以上備え、2つ以上のSCV6で、対応した各圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプの高圧供給ポンプを用いても良い。また、燃料供給ポンプの各圧送系統の加圧室から吐出弁に至る燃料吐出経路の途中に電磁式流量制御弁を設けて、各加圧室から吐出される吐出燃料量を調量することで燃料供給ポンプより吐出される燃料吐出量を制御するようにしても良い。
本実施例では、本発明を、PID制御によってサプライポンプ5より吐出される燃料吐出量をフィードバック制御する方法に適用したが、本発明を、PI制御によってサプライポンプ5より吐出される燃料吐出量をフィードバック制御する方法に適用しても良い。また、燃料圧力検出手段を、サプライポンプ5のプランジャ室(加圧室)からインジェクタ3内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サプライポンプ5の加圧室より吐出された燃料の吐出圧力(コモンレール圧力)、あるいはインジェクタ3内に供給されてエンジンの各気筒内に噴射される燃料の噴射圧力(コモンレール圧力)を検出するようにしても良い。
本実施例では、燃料圧力センサ55によって検出されるコモンレール圧力(PC)がエンジンの運転条件に対応して設定される目標燃料圧力(PFIN)と略一致するように、コモンレール圧力(PC)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に基づいて、サプライポンプ5より吐出される燃料吐出量をフィードバック制御しているが、SCV6のソレノイドコイル36に印加されるSCV駆動電流をフィードバック制御しても良い。あるいは、サプライポンプ5の加圧室内に吸入される吸入燃料量をフィードバック制御しても良い。
本実施例では、ポンプ駆動軸(カムシャフトまたはドライブシャフト)の回転中心軸線方向(軸方向)に対して直径方向に位置するようにプランジャ#1、#2を設置したが、ポンプ駆動軸(カムシャフトまたはドライブシャフト)の周方向に等間隔で3つ以上のプランジャおよび加圧室を備えた高圧供給ポンプを用いても良い。また、ポンプ駆動軸(カムシャフトまたはドライブシャフト)の回転中心軸線方向(軸方向)に所定の間隔(例えば等間隔)で複数のプランジャが並列的に設置された高圧供給ポンプを用いても良い。
本実施例では、本発明の内燃機関用燃料噴射装置を、ポンプ故障診断装置を備えたコモンレール式燃料噴射システム(エンジン制御システム)に適用した例を示したが、本発明の内燃機関用燃料噴射装置を、コモンレールを備えず、電子制御方式の分配型燃料噴射ポンプまたは電子制御方式の列型燃料噴射ポンプ等を備えた内燃機関用燃料噴射装置(エンジン制御システム)に適用しても良い。また、本実施例では、電磁式燃料噴射弁よりなるインジェクタ3を用いた例を説明したが、圧電方式の燃料噴射弁よりなるインジェクタを用いても良い。また、アクチュエータを備えない燃料噴射ノズルのみで燃料噴射弁を構成しても良い。
また、1以上の圧送系統のうちの少なくとも1つの圧送系統の圧送不良故障または圧送不能故障時、すなわち1以上のSCV6のうちの少なくとも1つのSCV6の全閉固着判定時に、異常警告ランプ(インジケータランプ)を点灯して、ドライバ(運転者)にサプライポンプ5の修理交換を促すようにしても良い。また、1以上の圧送系統のうちの少なくとも1つの圧送系統の圧送不良故障または過剰圧送故障時、すなわち1以上のSCV6のうちの少なくとも1つのSCV6の中間・全開固着判定時に、異常警告ランプ(インジケータランプ)を点灯して、ドライバ(運転者)にサプライポンプ5の修理交換を促すようにしても良い。また、上記の全閉固着故障診断または上記の中間・全開固着故障診断を一定または可変の頻度(例えばエンジンの運転時間、車両の走行距離等)にて実施するようにしても良い。
また、本実施例では、弁体のリフト量または燃料吸入経路の開口面積を変更することで、燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御する電磁式吸入調量弁(SCV)6を用いているが、弁体の開弁時間または駆動体(例えばソレノイドコイル)への通電開始時期(駆動パルスの出力時期)を変更することで、燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御する電磁弁(PCV)を用いても良い。
1 コモンレール(燃料配管)
3 インジェクタ(燃料噴射弁)
4 インジェクタの電磁弁
5 サプライポンプ(燃料供給ポンプ)
6 SCV(第1、第2電磁式流量制御弁、電磁弁)
10 ECU(吐出量制御装置、ポンプ故障診断装置)
3 インジェクタ(燃料噴射弁)
4 インジェクタの電磁弁
5 サプライポンプ(燃料供給ポンプ)
6 SCV(第1、第2電磁式流量制御弁、電磁弁)
10 ECU(吐出量制御装置、ポンプ故障診断装置)
Claims (11)
- (a)内燃機関の燃料噴射弁に接続する燃料配管と、
(b)吸入した燃料を加圧して高圧化し、前記燃料配管に圧送供給する燃料供給ポンプと、
(c)電磁弁指令値の増加に伴って前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を増加させる1つ以上の電磁弁と、
(d)前記燃料配管内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
(e)前記燃料圧力検出手段によって検出される実燃料圧力と前記内燃機関の運転条件に対応して設定される目標燃料圧力との圧力偏差に基づいて、前記電磁弁指令値を調整して、前記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吐出量制御装置と
を備えた内燃機関用燃料噴射装置において、
前記吐出量制御装置は、少なくとも前記実燃料圧力が前記目標燃料圧力よりも下回っており、しかも前記電磁弁指令値が一定値よりも上回っている時に、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件を成立させるポンプ故障診断装置を備え、
前記ポンプ故障診断装置は、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時に、前記実燃料圧力の前回値から前記実燃料圧力の今回値を減算した圧力偏差値が判定値以上の場合、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出する異常故障検出手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 請求項1に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記ポンプ故障診断装置は、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 請求項1または請求項2に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料供給ポンプは、燃料圧送期間が重なることなく、連続して燃料圧送を行う2つの第1、第2圧送系統よりなり、
前記1つ以上の電磁弁は、前記第1圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第1電磁式流量制御弁、および前記第2圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第2電磁式流量制御弁よりなることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 請求項3に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記ポンプ故障診断装置は、
前記実燃料圧力の前回値から前記実燃料圧力の今回値を減算した圧力偏差値が判定値以上の場合、前記2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の全閉固着故障を検出する異常故障検出手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 請求項3または請求項4に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記2つの第1、第2電磁式流量制御弁として、前記燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更する常閉型の電磁式吸入調量弁を採用し、
前記吐出量制御装置は、前記電磁弁指令値に対応したポンプ駆動電流を前記電磁式吸入調量弁に印加して、前記電磁式吸入調量弁の開口面積を変更するポンプ駆動回路を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - (a)内燃機関の燃料噴射弁に接続する燃料配管と、
(b)吸入した燃料を加圧して高圧化し、前記燃料配管に圧送供給する燃料供給ポンプと、
(c)電磁弁指令値の増加に伴って前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を増加させる1つ以上の電磁弁と、
(d)前記燃料配管内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
(e)前記燃料圧力検出手段によって検出される実燃料圧力と前記内燃機関の運転条件に対応して設定される目標燃料圧力との圧力偏差に基づいて、前記電磁弁指令値を調整して、前記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吐出量制御装置と
を備えた内燃機関用燃料噴射装置において、
前記吐出量制御装置は、少なくとも前記実燃料圧力が前記目標燃料圧力よりも上回っている時に、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件を成立させるポンプ故障診断装置を備え、
前記ポンプ故障診断装置は、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時に、前記電磁弁指令値から前記内燃機関の運転条件に対応して設定されるしきい値を減算した偏差値が判定値以下の場合、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出する異常故障検出手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 請求項6に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記ポンプ故障診断装置は、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 請求項6または請求項7に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料供給ポンプは、燃料圧送期間が重なることなく、連続して燃料圧送を行う2つの第1、第2圧送系統よりなり、
前記1つ以上の電磁弁は、前記第1圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第1電磁式流量制御弁、および前記第2圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第2電磁式流量制御弁よりなることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 請求項8に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記ポンプ故障診断装置は、
前記電磁弁指令値から前記しきい値を減算した偏差値が判定値以下の場合、前記2つの第1、第2電磁式流量制御弁のうちの少なくとも1つの電磁式流量制御弁の中間・全開固着故障を検出する異常故障検出手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 請求項8または請求項9に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記2つの第1、第2電磁式流量制御弁として、前記燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更する常閉型の電磁式吸入調量弁を採用し、
前記吐出量制御装置は、前記電磁弁指令値に対応したポンプ駆動電流を前記電磁式吸入調量弁に印加して、前記電磁式吸入調量弁の開口面積を変更するポンプ駆動回路を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 - 請求項1ないし請求項10のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記内燃機関の燃料噴射弁は、前記内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数のインジェクタよりなり、
前記燃料配管は、前記燃料供給ポンプより圧送供給された高圧燃料を蓄圧すると共に、この蓄圧された高圧燃料を前記複数のインジェクタに分配供給するコモンレールを備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
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JP2004163651A JP2005344573A (ja) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | 内燃機関用燃料噴射装置 |
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