JP2011052664A - 蓄圧式燃料噴射システム - Google Patents

Abstract

【課題】静リーク量が異常なインジェクタを判別できる蓄圧式燃料噴射システムを提供する。
【解決手段】複数のインジェクタのそれぞれに対して、インジェクタからのリーク燃料の温度Ｔｘを検出するリーク燃料用温度センサを設ける。そして、インジェクタ毎に、リーク燃料用温度センサで検出したリーク燃料の温度Ｔｘと、燃料供給ポンプの燃料出口での燃料温度Ｔｙおよびコモンレール内の高圧燃料の圧力Ｐに基づいて決定したしきい値Ｔｔｈ１とを比較することにより、インジェクタ４０の静リーク量が異常であるか否かを判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、蓄圧式燃料噴射システムに関するものである。

特許文献１には、サプライポンプからコモンレールを経てインジェクタまでの高圧配管経路のバースト等の異常故障を検出する技術が記載されている。この特許文献１に記載の技術では、高圧配管経路からの燃料漏れ量を算出し、算出した燃料漏れ量を用いて異常故障を検出している。

特開２００３−１５５９４８号公報

ところで、蓄圧式燃料噴射システムでは、高圧配管経路だけでなく、劣化、不具合等によるインジェクタの燃料洩れの異常を検出できることが望ましい。

ここで、インジェクタは、正常な場合であっても、インジェクタから低圧側の燃料配管に燃料が流れる燃料洩れ（燃料リーク）が生じており、この燃料リークの種類には動リークと静リークとがある。動リークは、インジェクタの燃料噴射時に、インジェクタから低圧側の燃料配管に出て行く燃料洩れのことである。一方、静リークは、インジェクタの燃料噴射にかかわらず、定常的に、インジェクタの摺動部等のわずかな隙間から低圧側の燃料配管への燃料洩れのことである。

このうち静リークは、インジェクタの搭載状態によって生じる歪み（搭載歪み）によって、経時変化とともに上述の隙間が増加することで、リーク量が増加するものである。また、燃料清浄が悪い燃料（ダストなどの異物が含まれた燃料）が用いられた場合、異物を含んだ状態でインジェクタに燃料が供給されてしまうと、この異物によってインジェクタ内部の隙間が増加し、静リークによるリーク量（以下、静リーク量と呼ぶ）が増加する懸念がある。

ここで、従来では、静リーク量の変化よりも動リークによるリーク量（以下、動リーク量と呼ぶ）の変化の方がエンジン性能への影響が大きいことから、動リーク量の増加は問題視されていたが、静リークによるエンジン性能への影響は小さいので、静リーク量の増加は特に問題視されていなかった。

しかし、静リーク量が増加し過大となると、インジェクタに燃料を供給するポンプの負荷が増加するため、燃費が悪化してしまうという問題がある。また、昨今では、地域（国）によって供給される燃料の質（清浄の程度）が異なっていることから、静リークの増加量が地域によって想定していた増加量よりも大きくなってしまうという問題が生じることがわかった。

本発明は上記点に鑑みて、静リーク量が正常な量よりも多い異常なインジェクタを判別できる蓄圧式燃料噴射システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数のインジェクタ（４０）のそれぞれに対応して設けられ、１つのインジェクタ（４０）からのリーク燃料の温度を検出するリーク燃料温度検出手段（４３）と、
リーク燃料温度検出手段（４３）で検出したリーク燃料の温度を用いて、リーク燃料の温度が高いほどリーク燃料の量が多いというリーク燃料の温度とリーク燃料の量との関係に基づいて、インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であるかを判定する異常判定手段（Ｓ５、Ｓ２３、Ｓ３１）とを備えることを特徴としている。

インジェクタからのリーク燃料の量が多いほど、リーク燃料の温度が高いという関係から、静リーク量が正常時よりも多い異常時でのリーク燃料の温度は、正常時のリーク燃料の温度よりも高くなる。したがって、本発明のように、インジェクタ毎にリーク燃料の温度を検出し、検出したリーク燃料の温度を用いて静リーク量の異常判定をすることで、静リーク量が異常であるインジェクタを判別できる。

請求項１に記載の発明における具体的な構成としては、例えば、請求項２〜５に記載の発明を採用できる。

請求項２に記載の発明では、インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の温度を検出する高圧燃料温度検出手段（１５）と、
内燃機関の暖機運転後であって、記高圧燃料の圧力を所定圧力で一定として、内燃機関が所定時間運転された後に、高圧燃料温度検出手段（１５）で検出した温度と、所定圧力とに基づいて、リーク燃料温度のしきい値（Ｔｔｈ１）を決定するしきい値決定手段（Ｓ４）とを備え、
異常判定手段（Ｓ５）は、リーク燃料温度検出手段（４３）で検出したリーク燃料の温度（Ｔｘ）がしきい値（Ｔｔｈ１）よりも高い場合に、インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であると判定することを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明では、インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の温度を検出する高圧燃料温度検出手段（１５）と、
インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の圧力を検出する高圧燃料圧力検出手段（２２）と、
高圧燃料温度検出手段（１５）で検出した温度と、燃料圧力検出手段（２２）で検出した圧力とに基づいて、リーク燃料温度のしきい値（Ｔｔｈ１）を決定するしきい値決定手段（Ｓ４）とを備え、
異常判定手段（Ｓ５）は、リーク燃料温度検出手段（４３）で検出したリーク燃料の温度（Ｔｘ）がしきい値（Ｔｔｈ１）よりも高い場合に、インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であると判定することを特徴としている。

ここで、静リーク量が異常時でのリーク燃料の温度は、正常時のリーク燃料の温度よりも高くなる。したがって、請求項２、３に記載の発明のように、リーク燃料の温度（Ｔｘ）としきい値（Ｔｔｈ１）とを比較することで、静リーク量が異常であるインジェクタを判別できる。

また、請求項４に記載の発明では、リーク燃料温度検出手段（４３）で検出した複数のインジェクタ（４０）のリーク燃料の温度のうち、最大温度と最小温度の温度差を算出する温度差算出手段（Ｓ２２）を備え、
異常判定手段（Ｓ２３）は、温度差算出手段（Ｓ２２）で算出した温度差が、予め定められた所定温度差（Ｔｔｈ２）よりも大きい場合に、複数のインジェクタ（４０）のうち、少なくとも最大温度であるインジェクタ（４０）に対して、インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であると判定することを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明では、インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の温度を検出する高圧燃料温度検出手段（１５）と、
インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の圧力を検出する高圧燃料圧力検出手段（２２）と、
高圧燃料温度検出手段（１５）で検出した温度と、燃料圧力検出手段（２２）で検出した圧力とに基づいて、リーク燃料温度のしきい値（Ｔｔｈ１）を決定するしきい値決定手段（Ｓ４）とを備え、
異常判定手段（Ｓ２３、Ｓ３１）は、温度差算出手段（Ｓ２２）で算出した温度差が、予め定められた所定温度差（Ｔｔｈ２）よりも大きい場合であって、最大温度がしきい値（Ｔｔｈ１）よりも高い場合に、複数のインジェクタ（４０）のうち、少なくとも最大温度であるインジェクタ（４０）に対して、インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であると判定することを特徴としている。

ここで、複数のインジェクタ４０のうち一部のインジェクタ４０に静リーク量の異常が生じている場合、複数のインジェクタ４０におけるリーク燃料の最大温度と最小温度との温度差は、複数のインジェクタ４０の全てが正常である場合の温度差よりも大きくなる。したがって、請求項４、５に記載の発明のように、複数のインジェクタ（４０）におけるリーク燃料の温度の最大温度と最小温度の温度差と、所定温度差（Ｔｔｈ２）とを比較することで、静リーク量が異常であるインジェクタを判別できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における蓄圧式燃料噴射システムの全体構成を示す模式図である。 図１中のエンジンＥＣＵが実行する静リーク量の異常判定処理のフローチャートである。 図２中のステップＳ４で用いるしきい値マップである。 第２実施形態におけるエンジンＥＣＵが実行する静リーク量の異常判定処理のフローチャートである。 第３実施形態におけるエンジンＥＣＵが実行する静リーク量の異常判定処理のフローチャートである。 第４実施形態におけるエンジンＥＣＵが実行する静リーク量の異常判定処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に、本実施形態における蓄圧式燃料噴射システムの全体構成図を示す。図１の蓄圧式燃料噴射システム１は、内燃機関としてのディーゼルエンジンに燃料を噴射するものであり、燃料供給ポンプ１０と、コモンレール２０と、ＥＤＵ３０と、インジェクタ４０と、燃料噴射制御装置としてのエンジンＥＣＵ５０とを備えている。

燃料供給ポンプ１０は、コモンレール２０に高圧燃料を圧送するものである。具体的には、燃料供給ポンプ１０は、吸入配管６１を介して燃料タンク７０から燃料を汲み上げるフィードポンプ１１と、エンジンＥＣＵ５０から入力される制御信号に応じてフィードポンプ１１からポンプシリンダへ供給される燃料流量を調整する吸入調量弁１２と、エンジンによって回転するカム軸とともにカムが回転するとポンプシリンダの内部に液密を保って摺動するプランジャ１３と、燃料の逆流を防止する逆止弁１４とを備えている。

このような燃料供給ポンプ１０では、フィードポンプ１１にて燃料タンク７０から汲み上げられた燃料が吸入調量弁１２によって調整され、図示しないポンプ室に吸入されるようになっている。また、カムの回転に応じてプランジャ１３がポンプシリンダ内を摺動することでポンプ室内の燃料が加圧される。そして、加圧された燃料圧力が逆止弁１４の開弁圧を超えると、加圧された燃料が供給配管６２を介してコモンレール２０に供給される。

さらに、燃料供給ポンプ１０の燃料出口には、高圧燃料用温度センサ１５が設けられている。この温度センサ１５によって、コモンレール２０に供給される高圧燃料の温度が検出され、当該温度に応じた信号がエンジンＥＣＵ５０に入力されるようになっている。この高圧燃料用温度センサ１５が本発明の高圧燃料温度検出手段を構成する。

そして、燃料供給ポンプ１０内の過剰な燃料は、燃料供給ポンプ１０に接続されているリーク配管６３を介して燃料タンク７０に戻される。また、吸入配管６１には、燃料タンク７０より吸入された燃料を濾過して異物を除去するフェールフィルタ６４が配置されている。

コモンレール２０は、燃料供給ポンプ１０より供給された高圧燃料を目標圧力、すなわち、目標レール圧に保持して蓄える畜圧手段である。この目標レール圧は、例えば、アクセル開度信号、エンジン回転数信号といったディーゼルエンジンの運転状態に基づいて、エンジンＥＣＵ５０によって決定される。

また、コモンレール２０には、コモンレール２０内の燃料圧力が予め定めた上限値を超えたときに開弁してコモンレール２０の燃料圧力を逃がすプレッシャリミッタ２１が取り付けられている。プレッシャリミッタ２１より流出した燃料は、コモンレール２０に接続されているリーク配管６３を介して燃料タンク７０に戻される。

さらに、コモンレール２０にはレール圧センサ２２が設けられており、コモンレール２０内の実コモンレール圧、すなわち、実レール圧に応じた信号がエンジンＥＣＵ５０に入力されるようになっている。このレール圧センサ２２が本発明の高圧燃料圧力検出手段を構成する。

ＥＤＵ３０は、エンジンＥＣＵ５０から入力される駆動信号に基づいて、インジェクタ４０の燃料噴射弁を開閉させる開閉信号をインジェクタ４０に入力する駆動装置である。

インジェクタ４０は、ディーゼルエンジンの気筒に取り付けられ、ＥＤＵ３０から入力される開閉信号に基づいて燃料噴射弁を開閉することで、気筒内に燃料を噴射するものである。

インジェクタ４０は、燃料噴射弁を構成するべく、周知の通り、燃料を噴射するノズル部（ノズルボディとノズルニードル）と、噴射量を制御する電磁弁と、噴射率を制御するオリフィスおよびコマンドピストンとを備えている。

このようなインジェクタ４０は、コモンレール２０からの高圧燃料が導入される燃料入口部４１を備えている。この燃料入口部４１には、コモンレール２０から供給される高圧燃料が流れる高圧配管６５が接続されている。

また、インジェクタ４０は、燃料噴射口とは別の燃料出口であって、インジェクタ４０の内部から燃料を燃料タンク７０に向けて流出させる燃料出口部４２を備えている。ここで、燃料出口部４２から流れ出る燃料が、静リークや動リークによる燃料であり、以下では、リーク燃料と呼ぶ。そして、燃料出口部４２には、リーク燃料が燃料タンク７０に向けて流れるリーク配管６３が接続されている。この燃料出口部４２に接続されているリーク配管６３が、本発明のリーク燃料通路を構成する。

また、インジェクタ４０の燃料出口部４２には、インジェクタ４０の燃料出口部４２から流れ出るリーク燃料の温度を検出するリーク燃料用温度センサ４３が設けられている。リーク燃料用温度センサ４３としては、例えば、熱電対を用いることができる。このリーク燃料用温度センサ４３が本発明のリーク燃料温度検出手段を構成する。

なお、図１では、このようなインジェクタ４０が１つのみ示されているが、インジェクタ４０は、ディーゼルエンジンの気筒数に応じて各気筒に備え付けられている。

そして、複数のインジェクタ４０の各燃料出口部４２に接続されたリーク配管６３は、例えば、図示しない集合リーク配管に接続されており、複数のインジェクタ４０からのリーク燃料は、集合リーク管で合流した後、コモンレール２０からの余剰燃料や、燃料ポンプ１０からの余剰燃料と共に、燃料タンク７０に向かって流れるようになっている。

また、上述したリーク燃料用温度センサ４３は、複数のインジェクタ４０のそれぞれに対応して設けられており、１つのリーク燃料用温度センサ４３は、１つのインジェクタ４０からのリーク燃料の温度を測定する。ここで、１つのインジェクタ４０からのリーク燃料の温度とは、１つのインジェクタ４０の内部から流出するリーク燃料であって、他のインジェクタ４０の内部から流出するリーク燃料や、コモンレール２０から流出する余剰燃料や、燃料供給ポンプ１０から流出する余剰燃料等と合流する前のリーク燃料の温度を意味する。

エンジンＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。

このエンジンＥＣＵ５０には、センサ類から信号が入力されるようになっており、エンジンＥＣＵ５０は、これらの入力信号等に基づいて、燃料噴射制御や静リーク量の異常判定処理を行うようになっている。

ここで、センサ類としては、上述の高圧燃料用温度センサ１５、レール圧センサ２２、リーク燃料用温度センサ４３の他に、ディーゼルエンジンに備えられたエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ８０、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ８１等が挙げられる。

燃料噴射制御は、上述の通り、ディーゼルエンジンの運転状態に基づいて、コモンレール２０の目標レール圧（指令コモンレール圧）や、インジェクタ４０の燃料噴射量（指令噴射量）、噴射時期等を演算し、その演算結果に基づいて、燃料供給ポンプ１０およびインジェクタ４０を作動させる制御である。

静リーク量の異常判定処理は、劣化や不具合による静リーク量が過大なインジェクタが存在するかを確認するためのものであり、静リーク量の異常を判定した場合に、ドライバ、サービスマン等にその旨を知らせてインジェクタの交換を促し、燃費の悪化を防ぐために実行されるものである。ちなみに、静リークは、インジェクタ内部の摺動部に存在する隙間や、閉塞部に発生したわずかな隙間からの燃料洩れである。経時変化や燃料事情によって、インジェクタ内部の隙間が増加したり、隙間が拡大したりすると、この静リーク量が増大する。

以下、この静リーク量の異常判定処理について詳細に説明する。

この静リーク量の異常判定は、静リーク量を算出せず、１つのインジェクタ４０からのリーク燃料の温度から静リーク量の異常判定を行うものである。

リーク燃料の温度は、燃料供給ポンプ１０の出口で測定した燃料温度と異なっている。これは、静リークの発生時、すなわち、インジェクタ４０に供給された燃料がインジェクタ内部の摺動部や密閉部に存在する隙間を通過することで、燃料温度が変わるからである。 インジェクタに供給される燃料の温度、圧力等の条件が同じ場合、リーク燃料の量が多いほど、リーク燃料の温度が高い傾向があるため、静リーク量が正常時よりも多い異常時でのリーク燃料の温度は、正常時のリーク燃料の温度よりも高くなる。

そこで、本実施形態では、下記の図２のように、測定したインジェクタのリーク温度を用いて、リーク燃料の温度が高いほどリーク燃料の量が多いというリーク燃料の温度とリーク燃料の量との関係に基づいて、静リーク量の異常を判定する。

図２に、この静リーク量の異常判定処理のフローチャートを示す。この静リーク量の異常判定処理は、エンジンの始動後、ユーザによる車両の走行中に、車両の走行状態に関わらず、所定間隔で実施されるものである。また、この静リーク量の異常判定処理は、各インジェクタ４０毎に実施されるものである。例えば、第１のインジェクタに対して図２の判定処理が実施された後、第２のインジェクタに対して図２の判定処理が実施されるように、複数のインジェクタ４０に対して１つずつ、図２の判定処理が実施される。

まず、ステップＳ１では、リーク燃料の温度Ｔｘを検出する。具体的には、リーク燃料用温度センサ４３が検出した燃料温度に関する信号を読み込む。また、本実施形態では、リーク燃料の温度として、インジェクタ４０の燃料噴射時のリーク燃料、すなわち、動リークと静リークとの総和である総リーク燃料の温度を検出する。静リーク量が過大となって静リーク量が異常になれば、総リーク量も過大となるので、総リーク燃料の温度から静リーク量の異常が判別可能である。

続いて、ステップＳ２では、燃料供給ポンプ１０の燃料出口での燃料温度Ｔｙを検出する。具体的には、高圧燃料用温度センサ４３で検出した燃料温度に関する信号を読み込む。これにより、インジェクタ４０に供給される高圧燃料の温度Ｔｙを検出する。

続いて、ステップＳ３では、コモンレール２０に蓄えられている高圧燃料の圧力Ｐを検出する。具体的には、レール圧センサ２２が検出した高圧燃料の圧力に関する信号を読み込む。これにより、インジェクタ４０に供給される高圧燃料の圧力Ｐを検出する。

続いて、ステップＳ４では、ステップＳ２、Ｓ３で検出した高圧燃料の温度Ｔｙと圧力Ｐに基づいて、異常判定に用いるリーク温度のしきい値Ｔｔｈ１を決定する。このステップＳ４が本発明におけるしきい値決定手段に相当する。このしきい値Ｔｔｈ１は、エンジンＥＣＵ５０に予め記憶されている図３に示すしきい値マップを参照して決定されるものである。図３に示すしきい値Ｔｔｈ１は、総リーク量が正常であると言える範囲での最大リーク量となるときのリーク燃料の温度であり、実験等により予め調べられたものである。

なお、図３に示すしきい値マップとしては、運転条件にかかわらず、同じものを使用したり、運転条件に応じて作成したものを使用したりすることもできる。例えば、運転条件にかかわらず、同じものを使用する場合、しきい値が最も高くなる運転条件時のしきい値マップを用いれば良い。

続いて、ステップＳ５では、ステップＳ１で検出したリーク燃料の温度Ｔｘが、ステップＳ４で決定したしきい値Ｔｔｈ１よりも高いか否かを判定する。このステップＳ５が本発明における異常判定手段に相当する。

このとき、リーク燃料の温度Ｔｘがしきい値Ｔｔｈ１よりも高い場合（Ｔｘ＞Ｔｔｈ１）、ＹＥＳと判定して、ステップＳ６に進み、インジェクタ４０の静リーク量が異常であると決定する。その後、ステップＳ７に進み、複数のインジェクタ４０のうち、今回の静リーク量の異常判定の対象であったインジェクタ４０は、静リーク量が異常であることを、ダイアグコードとして記憶し、警告灯を点灯させる等によりドライバに警告する。

一方、ステップＳ５において、リーク燃料の温度Ｔｘがしきい値Ｔｔｈ１よりも低い場合（Ｔｘ＜Ｔｔｈ１）、ＮＯと判定して、静リーク量の異常判定処理を終了する。

このように、各インジェクタ４０の燃料出口部４２に、インジェクタ４０からのリーク燃料の温度を検出するリーク燃料用温度センサ４３を設け、インジェクタ４０毎に、リーク燃料用温度センサ４３で検出したリーク燃料の温度Ｔｘを、しきい値Ｔｔｈ１と比較することで、静リーク量が異常なインジェクタ４０を判別できる。
（第２実施形態）
第１実施形態では、ユーザの車両の走行中に走行状態にかかわらずエンジンＥＣＵ５０が異常判定処理を実行していたが、本実施形態では、所定の判定実施条件でのエンジン運転後に、エンジンＥＣＵ５０が異常判定処理を実行する。

図４に、本実施形態におけるエンジンＥＣＵ５０が実行する静リーク量の異常判定処理のフローチャートを示す。図４に示す静リーク量の異常判定処理は、例えば、車両メンテナンス等の検査時に、サービスマンがインジェクタ４０の異常検出を行うために、エンジンＥＣＵ５０によって実行されるものである。以下では、第１実施形態と異なる点を主に説明する。

まず、ステップＳ１１では、判定実施条件下でのエンジン運転時のリーク燃料温度Ｔｘを検出する。

この判定実施条件とは、エンジンの暖機運転後、一定の目標レール圧、すなわち、高圧燃料の圧力を所定圧力としたエンジン運転が所定時間経過し、そのレール圧でのエンジン運転が継続していることである。これは、エンジンの暖機運転後であれば、インジェクタ４０に供給される高圧燃料の温度およびインジェクタ４０からのリーク燃料の温度が安定し、一定のレール圧で所定時間運転した後であれば、インジェクタ４０からのリーク燃料の量が一定になり、リーク燃料の温度が安定するからである。例えば、アイドル安定状態で１０分運転後、目標レール圧を１６０ＭＰａで一定として１０分間運転した後、そのレール圧を維持した運転時におけるリーク燃料温度Ｔｘを検出する。

実際には、例えば、このような判定実施条件を満たすように、サービスマンが車両をテスト走行させ、判定実施条件を満たした後に、手動で、静リーク量の異常判定処理の開始スイッチをＯＮさせたときに、ステップＳ１１で、リーク燃料温度Ｔｘを検出する。

続いて、ステップＳ２で、第１実施形態と同様に、エンジンＥＣＵ５０がインジェクタ４０に供給される高圧燃料の温度Ｔｙを検出する。

続いて、ステップＳ４に進み、第１実施形態と同様に、異常判定に用いるリーク温度のしきい値Ｔｔｈ１を決定する。このしきい値Ｔｔｈ１も、エンジンＥＣＵ５０に予め記憶されている図３に示すしきい値マップを参照して決定されるが、本実施形態で用いるしきい値マップは、判定実施条件として定められたレール圧、本例では１６０ＭＰａの際の高圧燃料の温度Ｔｙとしきい値Ｔｔｈ１との関係が示されたものである。したがって、本実施形態では、高圧燃料の圧力Ｐが決まっているので、ポンプ出口での燃料温度Ｔｙからしきい値Ｔｔｈ１を決定できる。なお、本実施形態のステップＳ４が本発明のしきい値決定手段に相当する。

その後は、第１実施形態と同様に、ステップＳ５〜Ｓ７を実施する。

次に、本実施形態の特徴を説明すると、エンジンＥＣＵ５０は、ステップＳ１１で、エンジンの暖機運転後、さらに、一定のレール圧での所定時間運転後に、リーク燃料温度Ｔｘを検出している。

ここで、一般道路の走行中のように、ユーザが車両を運転する通常の車両走行中では、インジェクタ４０の噴射条件は、常に一定ではなく、頻繁に変化するものである。インジェクタ４０の噴射条件が変化すると、インジェクタからのリーク燃料の量が変化し、リーク燃料の温度も変化する。このため、リーク燃料用温度センサ４３がリーク燃料の温度を検出するために要する時間が長いと、検出したリーク燃料の温度に誤差が生じ、インジェクタの静リーク量の異常検出精度が低下する。

これに対して、本実施形態では、一定のレール圧でのエンジン運転が所定時間経過した後に、リーク燃料の温度Ｔｘを検出するので、リーク燃料の温度が安定している状態で、リーク燃料の温度を測定することができる。このため、温度の検出時間が長いリーク燃料用温度センサ４３を用いても、リーク燃料の温度を高精度に検出することができる。

したがって、本実施形態によれば、通常の車両走行中に静リーク量の異常判定処理を実施する第１実施形態と比較して、インジェクタ４０の静リーク量の異常検出精度を高めることができる。

なお、本実施形態では、判定実施条件でのレール圧を１６０ＭＰａとしたが、他の圧力に変更しても良い。この場合、高圧燃料の圧力が高いほどインジェクタ４０からのリーク燃料の量が多くなり、インジェクタ４０の異常時と正常時で、リーク量の違いが大きく、リーク燃料の温度の違いが顕著となる。よって、レール圧はアイドル安定状態よりも高い方が好ましく、最大圧に設定することがより好ましい。

また、本実施形態では、サービスマンが手動で静リーク量の異常判定処理の開始スイッチをＯＮさせたときに、ステップＳ１１で、リーク燃料温度Ｔｘを検出するようにしたが、ステップＳ１１を実行する前に、エンジンＥＣＵ５０が判定実施条件を満たすか否かを判定しても良い。すなわち、エンジンの暖機運転後、さらに、一定のレール圧でのエンジン運転が所定時間経過したか否かを判定し、ＹＥＳ判定した場合に、ステップＳ１１で、リーク燃料温度Ｔｘを検出するようにしても良い。

（第３実施形態）
図５に、本実施形態におけるエンジンＥＣＵ５０が実行する静リーク量の異常判定処理のフローチャートを示す。本実施形態の静リーク量の異常判定処理は、エンジンの始動後、ユーザによる車両の走行中に、車両の走行状態に関わらず、所定間隔で実施される。

まず、ステップＳ２１では、複数のインジェクタ４０のそれぞれのリーク燃料温度Ｔｘを検出する。

続いて、ステップＳ２２では、検出した複数のリーク燃料の温度を相対比較し、最大温度Ｔｘ＿ｍａｘと最小温度Ｔｘ＿ｍｉｎとの温度差Ｔｘ＿ｍａｘ−Ｔｘ＿ｍｉｎを算出する。このステップＳ２２が本発明の温度差算出手段に相当する。

ここで、複数のインジェクタ４０のうち１つのインジェクタ４０に静リーク量の異常が生じている場合、複数のインジェクタ４０におけるリーク燃料の最大温度と最小温度との温度差は、複数のインジェクタ４０の全てが正常である場合の温度差よりも大きくなる。したがって、リーク燃料の最大温度と最小温度との温度差と、予め定められた所定温度差とを比較することで、静リーク量が異常であるインジェクタ４０の存在の有無を判断できる。さらに、その温度差が所定温度差よりも大きい場合に、最大温度であるインジェクタ４０を静リーク量が異常であると判断できる。

そこで、ステップＳ２３では、算出した温度差Ｔｘ＿ｍａｘ−Ｔｘ＿ｍｉｎがしきい値Ｔｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。このステップＳ２３が本発明の異常判定手段に相当する。

ステップＳ２３で用いるしきい値Ｔｔｈ２は、複数のインジェクタ４０の全てが正常である場合に、各インジェクタ４０におけるリーク燃料の量のバラツキを考慮して、許容される温度差として、予め、実験等によって定められたものである。

このとき、算出した温度差がしきい値Ｔｔｈ２よりも小さければ、正常であると判断できるので、ＮＯと判定して、静リーク量の異常判定処理を終了する。一方、算出した温度差がしきい値Ｔｔｈ２よりも大きければ、ＹＥＳと判定して、ステップＳ２４に進み、最大温度Ｔｘ＿ｍａｘであったインジェクタ４０を異常であると決定する。

その後、ステップＳ２５で、図２のステップＳ７と同様に、インジェクタ４０の静リーク量が異常であることを、ダイアグコードとして記憶し、警告灯を点灯させる等によりドライバに警告する。このようにして、静リーク量の異常判定処理が実行される。

このように、複数のインジェクタ４０におけるリーク燃料の温度を相互比較して、最大温度と最小温度の温度差を算出し、算出した温度差としきい値Ｔｔｈ２とを比較することで、複数のインジェクタ４０のうち１つのインジェクタ４０に静リーク量の異常が生じている場合に、異常が生じているインジェクタ４０を判別できる。

（第４実施形態）
図６に、本実施形態におけるエンジンＥＣＵ５０が実行する静リーク量の異常判定処理のフローチャートを示す。

本実施形態の静リーク量の異常判定処理が、第３実施形態と異なる点は、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ２３でＹＥＳ判定した後であって、ステップＳ２４を実行する前に、ステップＳ３１を実行する点である。なお、その他は第３実施形態と同じである。

具体的には、ステップＳ２３で、算出した温度差Ｔｘ＿ｍａｘ−Ｔｘ＿ｍｉｎがしきい値Ｔｔｈ２よりも大きいと判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３１に進む。

そして、ステップＳ３１では、ステップＳ２１で検出したリーク燃料の温度のうち最大温度Ｔｘ＿ｍａｘが、図３に示すしきい値マップから決定されるしきい値Ｔｔｈ１よりも高いか否かを判定する。このしきい値Ｔｈ１の決定の仕方は、第１実施形態で説明した図２のステップＳ４と同様である。なお、本実施形態のステップＳ２３およびステップＳ３１が本発明の異常判定手段に相当する。

このとき、最大温度Ｔｘ＿ｍａｘがしきい値Ｔｈ１よりも高い場合、ＹＥＳと判定して、ステップＳ２４に進み、最大温度Ｔｘ＿ｍａｘであったインジェクタ４０を異常であると決定する。一方、最大温度Ｔｘ＿ｍａｘがしきい値Ｔｈ１よりも低い場合、ＮＯと判定して、静リーク量の異常判定処理を終了する。

このようにしても、複数のインジェクタ４０のうち１つのインジェクタ４０に静リーク量の異常が生じている場合に、異常が生じているインジェクタ４０を判別できる。

また、本実施形態では、第３実施形態の図５に示す静リーク量の異常判定処理に対して、ステップＳ３１を追加しているので、第３実施形態よりも異常判定の精度を高めることができる。

なお、本実施形態では、ステップＳ３１で、ステップＳ２１で検出した複数のリーク燃料の温度のうち最大温度Ｔｘ＿ｍａｘのみを、しきい値Ｔｔｈ１と比較したが、ステップＳ２１で検出した複数のリーク燃料の温度のうち、最小温度Ｔｘ＿ｍｉｎ以外のリーク燃料の温度を、それぞれ、しきい値Ｔｔｈ１と比較しても良い。これにより、複数のインジェクタ４０のうち一部のインジェクタ４０に静リーク量の異常が生じている場合に、異常が生じているインジェクタ４０を判別できる。

（他の実施形態）
（１）第１〜第４実施形態では、リーク燃料用温度センサ４３として、熱電対を用いたが、他の温度センサを用いても良い。

また、上述の第１〜第４実施形態では、リーク燃料用温度センサ４３の設置場所を、インジェクタ４０の燃料出口部４２としたが、１つのインジェクタ４０からのリーク燃料の温度が測定できれば、他の場所に変更しても良い。すなわち、リーク燃料用温度センサ４３の設置場所は、１つのインジェクタ内部の摺動部および密閉部から、そのインジェクタの燃料出口部に連通するリーク配管における他のインジェクタからのリーク燃料との合流部位までの間であれば、任意に変更可能である。

（２）第１〜第４実施形態では、インジェクタ４０の燃料噴射時におけるインジェクタ４０からのリーク燃料の温度を検出したが、無噴射時のリーク燃料の温度を検出しても良い。この場合、インジェクタ４０からのリーク燃料は、静リークによるリーク燃料となるので、静リークによるリーク燃料の温度を検出することとなる。よって、燃料の無噴射時のリーク燃料の温度を検出すれば、検出した温度から静リーク量の変化を検出できるので、静リーク量の異常を直接判別することができる。

（３）上述の各実施形態では、ディーゼルエンジンに燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射システムに本発明を適用していたが、ガソリンを蓄圧して内燃機関にガソリン燃料を直噴する蓄圧式燃料噴射システムに本発明を適用しても良い。

１ 蓄圧式燃料噴射システム
１５ 高圧燃料用温度センサ（高圧燃料温度検出手段）
２０ コモンレール
２２ レール圧センサ（高圧燃料圧力検出手段）
４０ インジェクタ
４３ リーク燃料用温度センサ（リーク燃料温度検出手段）
５０ エンジンＥＣＵ
６３ リーク配管（リーク燃料通路）

Claims (5)

1. 燃料タンク（７０）から吸入した燃料を圧送する燃料供給ポンプ（１０）と、
   前記燃料供給ポンプから圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール（２０）と、
   前記コモンレール（２０）に蓄えられた高圧燃料を内燃機関に噴射する複数のインジェクタ（４０）と、
   前記複数のインジェクタ（４０）のそれぞれから前記燃料タンク（７０）に向けてリーク燃料が流れるリーク燃料通路（６３）とを備える蓄圧式燃料噴射システム（１）において、
   前記複数のインジェクタ（４０）のそれぞれに対応して設けられ、１つの前記インジェクタ（４０）からの前記リーク燃料の温度を検出するリーク燃料温度検出手段（４３）と、
   前記リーク燃料温度検出手段（４３）で検出した前記リーク燃料の温度を用いて、前記リーク燃料の温度が高いほど前記リーク燃料の量が多いという前記リーク燃料の温度と前記リーク燃料の量との関係に基づいて、前記インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であるかを判定する異常判定手段（Ｓ５、Ｓ２３、Ｓ３１）とを備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
2. 前記インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の温度を検出する高圧燃料温度検出手段（１５）と、
   前記内燃機関の暖機運転後であって、高圧燃料の圧力を所定圧力で一定として、前記内燃機関が所定時間運転された後に、前記高圧燃料温度検出手段（１５）で検出した温度と、前記所定圧力とに基づいて、リーク燃料温度のしきい値（Ｔｔｈ１）を決定するしきい値決定手段（Ｓ４）とを備え、
   前記異常判定手段（Ｓ５）は、前記リーク燃料温度検出手段（４３）で検出した前記リーク燃料の温度（Ｔｘ）が前記しきい値（Ｔｔｈ１）よりも高い場合に、前記インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射システム。
3. 前記インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の温度を検出する高圧燃料温度検出手段（１５）と、
   前記インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の圧力を検出する高圧燃料圧力検出手段（２２）と、
   前記高圧燃料温度検出手段（１５）で検出した温度と、前記燃料圧力検出手段（２２）で検出した圧力とに基づいて、リーク燃料温度のしきい値（Ｔｔｈ１）を決定するしきい値決定手段（Ｓ４）とを備え、
   前記異常判定手段（Ｓ５）は、前記リーク燃料温度検出手段（４３）で検出した前記リーク燃料の温度（Ｔｘ）が前記しきい値（Ｔｔｈ１）よりも高い場合に、前記インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射システム。
4. 前記リーク燃料温度検出手段（４３）で検出した前記複数のインジェクタ（４０）のリーク燃料の温度のうち、最大温度と最小温度の温度差を算出する温度差算出手段（Ｓ２２）を備え、
   前記異常判定手段（Ｓ２３）は、前記温度差算出手段（Ｓ２２）で算出した温度差が、予め定められた所定温度差（Ｔｔｈ２）よりも大きい場合に、前記複数のインジェクタ（４０）のうち、少なくとも前記最大温度である前記インジェクタ（４０）に対して、前記インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射システム。
5. 前記インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の温度を検出する高圧燃料温度検出手段（１５）と、
   前記インジェクタ（４０）に供給される高圧燃料の圧力を検出する高圧燃料圧力検出手段（２２）と、
   前記高圧燃料温度検出手段（１５）で検出した温度と、前記燃料圧力検出手段（２２）で検出した圧力とに基づいて、リーク燃料温度のしきい値（Ｔｔｈ１）を決定するしきい値決定手段（Ｓ４）とを備え、
   前記異常判定手段（Ｓ２３、Ｓ３１）は、前記温度差算出手段（Ｓ２２）で算出した温度差が、予め定められた所定温度差（Ｔｔｈ２）よりも大きい場合であって、前記最大温度が前記しきい値（Ｔｔｈ１）よりも高い場合に、前記複数のインジェクタ（４０）のうち、少なくとも前記最大温度である前記インジェクタ（４０）に対して、前記インジェクタ（４０）内部での静リーク量が異常であると判定することを特徴とする請求項４に記載の蓄圧式燃料噴射システム。

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