JP2015161288A - 圧力センサ異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力センサを二重化することなく、圧力センサの異常判定における誤判定を極力低減する圧力センサ異常検出装置を提供する。【解決手段】圧力センサ異常検出装置は、減圧弁を作動させたときに圧力センサが検出するコモンレール圧の低下量に基づいて算出された燃料流量が許容範囲の上限値よりも大きいＨｉ仮異常であるか（Ｓ４２０：Ｙｅｓ）、許容範囲の下限値よりも小さいＬｏ仮異常であり（Ｓ４３４：Ｙｅｓ）、所定の判定条件が成立したときに（Ｓ４２２：Ｙｅｓ、Ｓ４３６：Ｙｅｓ）、インジェクタを作動させたときに圧力センサが検出するコモンレール圧の低下量に基づいて算出された燃料流量が許容範囲の上限値よりも大きいＨｉ異常か（Ｓ４２６：Ｙｅｓ）、許容範囲の下限値よりも小さいＬｏ異常であり（Ｓ４４０：Ｙｅｓ）、減圧弁による判定結果と一致すると、圧力センサはＨｉ異常（Ｓ４３２）またはＬｏ異常（Ｓ４４６）であると判定する。【選択図】図８

Description

本発明は、燃料供給ポンプが吐出する燃料を蓄圧容器で蓄圧してインジェクタから噴射する燃料噴射システムに適用され、蓄圧容器からインジェクタに供給される燃料圧力を検出する圧力センサの異常を検出する圧力センサ異常検出装置に関する。

燃料供給ポンプが吐出する燃料をコモンレール等の蓄圧容器で蓄圧してインジェクタから噴射する蓄圧式燃料噴射システムが知られている。蓄圧式燃料噴射システムでは、蓄圧容器からインジェクタに供給される燃料圧力を圧力センサで検出し、検出された燃料圧力が目標圧になるように、燃料供給ポンプからの吐出量を制御している。そして、目標圧に制御された燃料圧力に基づいて、インジェクタの噴射量を制御する作動指令値として噴射指令信号のパルス幅を決定している。

このような蓄圧式燃料噴射システムにおいて圧力センサに異常が発生し、圧力センサが検出する燃料圧力と実際の燃料圧力とに誤差が生じると、燃料圧力を目標圧に制御できなくなる。その結果、インジェクタからの噴射量が目標噴射量からずれる。また、燃料圧力が過度に高圧になると、高圧部の部材に負荷が加わるという問題が生じる。そこで、圧力センサの異常を検出する技術が種々提案されている。

例えば、圧力センサを二重化し、両方の圧力センサの圧力検出値にずれが生じると、一方の圧力センサの異常であると判定する技術が知られている。しかし、圧力センサを二重化するので、製造コストが上昇するとともに、圧力検出値にずれが生じたときに、どちらの圧力センサが異常であるかを判定することができないという問題がある。

そこで、特許文献１に開示されている技術では、エンジンの過渡運転時における燃料圧力の変化度合いの推定値と、エンジンの過渡運転時に圧力センサが検出する燃料圧力の変化度合いとを比較して、圧力センサを二重化することなく圧力センサの異常を検出しようとしている。

特開２０１１−９９３４３号公報

特許文献１に開示されている技術では、エンジンの過渡運転時における燃料圧力の変化度合いの推定値と、エンジンの過渡運転時に圧力センサが検出する燃料圧力の変化度合いとの比が許容範囲内であれば圧力センサは正常と判定し、許容範囲外であれば圧力センサは異常と判定している。

しかし、圧力センサが検出する燃料圧力は、圧力センサが異常またはアクチュエータの作動が異常のいずれでも異常となる。したがって、エンジンの過渡運転時における燃料圧力の変化度合いの推定値と、エンジンの過渡運転時に圧力センサが検出する燃料圧力の変化度合いとの比が許容範囲外の場合、アクチュエータが異常であるにも関わらず、圧力センサが異常であると誤判定するおそれがある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、圧力センサを二重化することなく、圧力センサの異常判定における誤判定を極力低減する圧力センサ異常検出装置を提供することを目的とする。

本発明の圧力センサ異常検出装置は、燃料供給ポンプが吐出する燃料を蓄圧容器で蓄圧してインジェクタから噴射する燃料噴射システムに適用され、蓄圧容器内の燃料圧力を検出する圧力センサの異常を検出する装置であって、変化量取得手段と、変化量判定手段と、異常判定手段と、を備える。

変化量取得手段は、圧力センサが検出する燃料圧力に基づいて、２種類以上の複数のアクチュエータがそれぞれ作動することにより変化する燃料圧力または燃料圧力に関連する物理量のいずれかの変化量をアクチュエータ毎に取得する。

変化量判定手段は、変化量取得手段がアクチュエータ毎に取得する変化量がアクチュエータ毎に指令される作動指令値に基づいてそれぞれ決定される許容範囲の上限値よりも大きいか否か、あるいは変化量が許容範囲の下限値よりも小さいか否かを判定する。

異常判定手段は、変化量が上限値よりもすべて大きいか、あるいは変化量が下限値よりもすべて小さいと変化量判定手段が判定すると、圧力センサは異常であると判定する。
この構成において、２種類以上の複数のアクチュエータのすべてに作動不良が発生し、すべてのアクチュエータが異常である可能性は非常に低い。

したがって、圧力センサが検出する燃料圧力に基づいて、各アクチュエータがそれぞれ作動することにより変化する燃料圧力または燃料圧力に関連する物理量の変化量が、アクチュエータ毎に指令される作動指令値に基づいてそれぞれ決定される許容範囲の上限値よりもすべて大きいか、あるいは許容範囲の下限値よりもすべて小さい異常時には、その原因はアクチュエータの異常ではなく、圧力センサの異常によるものであると判定できる。

これにより、圧力センサを二重化することなく、圧力センサの異常判定における誤判定を極力低減して圧力センサの異常を検出できる。

本実施形態による燃料噴射システムを示す機能ブロック図。 圧力センサの異常の一例を示す特性図。 減圧弁とインジェクタとの燃料流量の許容範囲を示す特性図。 減圧弁作動時のコモンレール圧の変化を示すタイムチャート。 インジェクタ作動時のコモンレール圧の変化を示すタイムチャート。 減圧弁とインジェクタによる異常判定結果に基づく異常判定を示す説明図。 減圧弁作動時の異常検出処理１を示すフローチャート。 インジェクタ作動時の異常検出処理２を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１に示す蓄圧式の燃料噴射システム１０は、燃料供給ポンプ２０、コモンレール３０、インジェクタ４０、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０等から構成されており、４気筒のディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」とも言う。）２に燃料を噴射するものである。

燃料供給ポンプ２０は、燃料タンク１２から燃料を汲み上げるフィードポンプを内蔵している。燃料供給ポンプ２０は、カムシャフトのカムの回転に伴いプランジャが往復移動することにより、フィードポンプから加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。燃料供給ポンプ２０の燃料吐出量は調量弁２２で調量される。

コモンレール３０は、燃料供給ポンプ２０から吐出される燃料を蓄圧する中空の蓄圧容器である。コモンレール３０で蓄圧された燃料はインジェクタ４０に供給される。コモンレール３０には、内部の燃料圧力（コモンレール圧）を検出する圧力センサ３２、および、コモンレール圧を減圧するためにコモンレール３０内の燃料を流出させる減圧弁３４が設けられている。

エンジン２には、運転状態を検出するセンサとして、エンジン回転数（ＮＥ）を検出する回転数センサ４２が設置されている。さらに、運転状態を検出する他のセンサとして、運転者によるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ、吸入空気の温度（吸気温）と冷却水の温度（水温）とをそれぞれ検出する温度センサ等が燃料噴射システム１０に設けられている。

インジェクタ４０は、エンジン２の各気筒に設置されており、コモンレール３０で蓄圧された燃料を気筒内に噴射する。インジェクタ４０は、噴孔を開閉するノズルニードルのリフトを制御室の圧力で制御する公知の弁である。インジェクタ４０の噴射量は、ＥＣＵ５０から指令される噴射指令信号のパルス幅によって制御される。噴射指令信号のパルス幅が長くなると噴射量が増加する。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどを備えるマイクロコンピュータを搭載している。ＥＣＵ５０は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、圧力センサ３２、回転数センサ４２を含む各種センサから取り込んだ出力信号に基づき、燃料噴射システム１０の各種制御を実行する。

例えば、ＥＣＵ５０は、圧力センサ３２が検出するコモンレール圧が目標圧になるように燃料供給ポンプ２０の吐出量を制御する。また、ＥＣＵ５０は、インジェクタ４０の燃料噴射量、燃料噴射時期を制御する。

ＥＣＵ５０は、インジェクタ４０に噴射を指令する噴射指令信号のパルス幅（Ｔ）と噴射量（Ｑ）との相関を示す所謂ＴＱマップを、コモンレール圧の所定の圧力範囲毎にＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶している。

ＥＣＵ５０は、エンジン回転数およびアクセル開度に基づいてインジェクタ４０の噴射量が決定されると、圧力センサ３２が検出したコモンレール圧に応じて該当する圧力範囲のＴＱマップを参照し、インジェクタ４０に決定された噴射量を指令する噴射指令信号のパルス幅をインジェクタ４０に対する作動指令値としてＴＱマップから取得する。

（圧力センサの異常）
例えば、図２に示すように、圧力センサ３２に、正常時の検出特性２００に対し、増加方向のオフセット異常特性２１０、または減少方向のオフセット異常特性２１２が生じると、ＥＣＵ５０は、圧力センサ３２が検出するコモンレール圧に基づいて、燃料供給ポンプ２０の吐出量、インジェクタ４０の噴射量を高精度に制御できなくなる。したがって、圧力センサ３２の異常を検出することが、燃料噴射システム１０において重要となる。

コモンレール圧は、コモンレール３０に流入する燃料流量とコモンレール３０から流出する燃料流量との収支で決定される。コモンレール３０に燃料が流入するとコモンレール圧は上昇し、コモンレール３０から燃料が流出するとコモンレール圧は低下する。

したがって、減圧弁３４を作動させて開弁させコモンレール３０から燃料を流出させると、例えば減圧弁３４に対する作動指令値であるデューティ比と作動時間とに応じて決定される目標流量からコモンレール圧の低下量が決定される。

言い換えれば、圧力センサ３２が検出するコモンレール圧の低下量から、コモンレール圧に関連する物理量の変化量として、減圧弁３４に対する作動指令値に応じてコモンレール３０から流出する燃料流量を推定して取得できる。減圧弁３４の作動時の燃料流量の推定値（Ｑｐｒｖ）は次式（１）から算出する。

Ｑｐｒｖ＝（コモンレール圧低下量／燃料体積弾性係数）×高圧部容積 ・・・（１）
圧力センサ３２が正常であれば、減圧弁３４に対する作動指令値から決定される目標流量に対し、コモンレール圧の低下量から推定される推定流量は所定の許容範囲内になるはずである。許容範囲の上限値、下限値は、減圧弁３４に対する作動指令値に応じて決定される目標流量をＱｐｒｖＴＲＧとすると、次式（２）、（３）から算出する。式（２）の上限係数は１より大きい所定の値であり、式（２）の下限係数は１より小さい所定の値である。

上限値＝ＱｐｒｖＴＲＧ×上限係数 ・・・（２）
下限値＝ＱｐｒｖＴＲＧ×下限係数 ・・・（３）
インジェクタ４０においても、圧力センサ３２が検出するコモンレール圧の低下量から、コモンレール圧に関連する物理量の変化量として、インジェクタ４０に対する作動指令値に対応する噴射量に応じてコモンレール３０から流出する燃料流量を推定して取得できる。インジェクタ４０の作動時の燃料流量の推定値（Ｑｉｎｊ）は、減圧弁３４と同様に次式（４）から算出する。

Ｑｉｎｊ＝（コモンレール圧低下量／燃料体積弾性係数）×高圧部容積 ・・・（４）
インジェクタ４０に対する作動指令値として噴射指令信号のパルス幅から決定される指令噴射量が、圧力センサ３２の異常を検出する場合のインジェクタ４０の作動時の目標流量になる。圧力センサ３２が正常であれば、インジェクタ４０の作動時の目標流量に対し、コモンレール圧の低下量から推定される推定流量は所定の許容範囲内になるはずである。

許容範囲の上限値、下限値は、インジェクタ４０に対する作動指令値に応じて決定される目標流量をＱｉｎｊＴＲＧとすると、次式（５）、（６）から算出する。式（５）の上限係数は１より大きい所定の値であり、式（６）の下限係数は１より小さい所定の値である。

上限値＝ＱｉｎｊＴＲＧ×上限係数 ・・・（５）
下限値＝ＱｉｎｊＴＲＧ×下限係数 ・・・（６）
圧力センサ３２が正常であれば、目標流量と推定流量との関係は、減圧弁３４の作動時、インジェクタ４０の作動時に関わらず図３に示す正常特性２２０になる。

ここで、減圧弁３４の作動ばらつきによる流量特性の境界２３０、ならびにインジェクタ４０の作動ばらつきによる流量特性の境界２３２にマージンを考慮し、圧力センサ３２の異常を検出するために、正常特性２２０に対する推定流量の許容範囲の上限値２４０および下限値２４２を設定する。

許容範囲の上限値２４０は、圧力センサ３２が検出する燃料圧力が実際の燃料圧力よりも高くなりすぎるＨｉ異常であるか否かを判定するための判定値であり、許容範囲の下限値２４２は、圧力センサ３２が検出する燃料圧力が実際の燃料圧力よりも低くなりすぎるＬｏ異常であるか否かを判定するための判定値である。

図３では、減圧弁３４とインジェクタ４０とでそれぞれ上限値２４０、下限値２４２を同じにしたが、減圧弁３４とインジェクタ４０とでそれぞれ異なる上限値２４０、下限値２４２を設定してもよい。

減圧弁３４とインジェクタ４０との両方について、目標流量に対し推定流量が上限値２４０よりも大きいと圧力センサ３２はＨｉ異常であり、推定流量が下限値２４２よりも小さいと圧力センサ３２はＬｏ異常であると判定する。

圧力センサ３２の異常を検出するために減圧弁３４およびインジェクタ４０の目標流量および推定流量を取得する場合、減圧弁３４およびインジェクタ４０がそれぞれ作動するときに他のアクチュエータの作動が重複してコモンレール圧が変化することは、圧力センサ３２の異常検出の精度を高めるために避けたい。

そこで、目標流量および推定流量の取得対象が減圧弁３４の場合には、図４に示すように、エンジン２の無噴射減速運転時において、減圧弁３４を作動させてコモンレール圧を目標圧まで徐々に低下させるときに目標流量および推定流量を取得することが望ましい。

エンジン２の無噴射減速運転時には、燃料供給ポンプ２０から燃料は吐出されておらず、インジェクタ４０から燃料は噴射されていないので、減圧弁３４が作動して開弁することによりコモンレール３０から流出する燃料流量によりコモンレール圧は変化する。

減圧弁３４の作動時のコモンレール圧は、図４の丸で示す角度同期タイミングで圧力センサ３２の検出信号をＡＤ変換して検出される。そして、角度同期タイミングで検出されるコモンレール圧の低下量から、減圧弁３４の推定流量が算出される。ＥＣＵ５０は、コモンレール圧の低下量に基づいて減圧弁３４に対する作動指令値を調整する。

目標流量および推定流量の取得対象がインジェクタ４０の場合には、通常運転時において、減圧弁３４が作動しておらず、燃料供給ポンプ２０から燃料が吐出されていないタイミングにおいて、目標流量および推定流量を取得することが望ましい。この場合、インジェクタ４０が作動して噴射することによりコモンレール３０から流出する燃料流量によりコモンレール圧は変化する。

例えば、２噴射１圧送の場合、本実施形態の４気筒のエンジン２であれば、図５に示すように、白い三角で表わされる噴射タイミングは燃料供給ポンプ２０の吐出タイミングと重複している。

そこで、白い三角で表わされる噴射タイミングのインジェクタ４０の噴射と燃料供給ポンプ２０の吐出とが終了し、コモンレール圧が高圧側で安定しているときのコモンレール圧を、図５の丸で示す角度同期タイミングで圧力センサ３２の検出信号をＡＤ変換して検出する。

次に、斜線の三角で表わされる噴射タイミングのインジェクタ４０が噴射しコモンレール圧が低下したときのコモンレール圧を、図５の四角で示す角度同期タイミングで圧力センサ３２の検出信号をＡＤ変換して検出する。そして、丸と四角の角度同期タイミングで検出されるコモンレール圧からコモンレール圧の低下量を求め、このコモンレール圧の低下量からインジェクタ４０の推定流量が算出される。

２噴射１圧送の場合、４個のインジェクタ４０のうち２個のインジェクタ４０は白い三角で表わされる噴射タイミングになり、２個のインジェクタ４０は斜線の三角で表わされる噴射タイミングになる。また、インジェクタ４０は、経時劣化および異物の噛み込みなどによる噴射量のばらつきが大きいので、斜線の三角で表わされる１個のインジェクタ４０ではなく、斜線の三角で表わされる２個のインジェクタ４０の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ３２の異常を検出することが望ましい。

そして、減圧弁３４と２個のインジェクタ４０とのうち、減圧弁３４の作動時の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ３２の異常を仮判定し、その仮判定結果がＨｉ異常であるかＬｏ異常の場合にだけ、２個のインジェクタ４０の作動時の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ３２の異常を判定する。

本実施形態では、図６に示すように、減圧弁３４の作動時の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ３２のＨｉ異常またはＬｏ異常を仮判定し、インジェクタ４０の作動時の目標流量と推定流量とに基づいて圧力センサ３２の異常を判定した結果、２個のインジェクタ４０の作動に基づく異常判定結果が減圧弁３４の作動に基づく異常判定結果と一致する場合、圧力センサ３２の異常と判定する。

減圧弁３４と２個のインジェクタ４０とのすべてに作動不良が発生しており異常である確率は非常に低いので、減圧弁３４の作動に基づく異常判定結果と２個のインジェクタ４０の作動に基づく異常判定結果とがＨｉ異常またはＬｏ異常で一致する場合、圧力センサ３２が異常であると高精度に判定できる。

次に、ＥＣＵ５０がＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて実行する圧力センサ３２の異常検出処理について、図７および図８に基づいて説明する。図７は減圧弁３４の作動時の燃料流量に基づく圧力センサ３２の異常検出処理１を示しており、図８はインジェクタ４０の作動時の燃料流量に基づく圧力センサ３２の異常検出処理２を示している。図７および図８において「Ｓ」はステップを表わしている。

（異常検出処理１）
図７の異常検出処理１は減圧弁３４が作動するときに所定の角度同期タイミングで実行される。後述する減圧弁３４の作動時の燃料流量によりＥＣＵ５０が判定する圧力センサ３２の異常判定結果の初期値は正常である。

Ｓ４００においてＥＣＵ５０は、減圧弁３４の作動時の燃料流量に基づいて圧力センサ３２の異常を判定するために、以下の条件（１）〜（４）がすべて成立しているか否かを判定する。
（１）無噴射減速運転時
（２）燃料噴射システム１０の燃料漏れ量が許容範囲内
（３）目標吐出量に対して燃料供給ポンプ２０の吐出量が許容範囲内
（４）減圧弁３４が正常
条件（１）〜（４）のいずれかが成立していない場合（Ｓ４００：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は本処理を終了する。条件（１）〜（４）のすべてが成立している場合（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は減圧弁３４が作動することによりコモンレール３０から流出する燃料流量（Ｑｐｒｖ）をコモンレール圧の低下量から算出する（Ｓ４０２）。

燃料流量（Ｑｐｒｖ）が上限値よりも大きい場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、減圧弁３４の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ３２の異常判定結果をＨｉ仮異常にする（Ｓ４０６）。

尚、Ｓ４０４および後述するＳ４０８における異常判定は、１回の異常判定によって決定するのではなく、条件（１）〜（４）がすべて成立したときに、所定回数異常が連続したときに異常であると判定することが望ましい。

燃料流量（Ｑｐｒｖ）が上限値以下であり（Ｓ４０４：Ｎｏ）、燃料流量（Ｑｐｒｖ）が下限値よりも小さい場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、減圧弁３４の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ３２の異常判定結果をＬｏ仮異常にする（Ｓ４１０）。

燃料流量（Ｑｐｒｖ）が下限値以上の場合（Ｓ４０８：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、減圧弁３４の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ３２の異常判定結果を正常にする（Ｓ４１２）。

（異常検出処理２）
図８の異常検出処理２は、図５のコモンレール圧が低下したときの四角で示す角度同期タイミングで実行される。Ｓ４２０においてＥＣＵ５０は、図７の異常検出処理１の異常判定結果がＨｉ仮異常であるか否かを判定する。Ｈｉ仮異常ではない場合（Ｓ４２０：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０はＳ４３４に処理を移行する。

Ｈｉ仮異常の場合（Ｓ４２０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、インジェクタ４０の作動時の燃料流量に基づいて圧力センサ３２の異常を判定するために、以下の条件（１）〜（４）がすべて成立しているか否かを判定する。
（１）燃料供給ポンプ２０および減圧弁３４を含み、作動するとコモンレール圧が変化する他のアクチュエータの作動と燃料噴射が重複していないこと
（２）燃料噴射システム１０の燃料漏れ量が許容範囲内
（３）目標吐出量に対して燃料供給ポンプ２０の吐出量のずれが許容範囲内
（４）インジェクタ４０が正常
条件（１）〜（４）のいずれかが成立していない場合（Ｓ４２２：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は本処理を終了する。条件（１）〜（４）のすべてが成立している場合（Ｓ４２２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は今回の角度同期タイミングにおいて判定対象気筒のインジェクタ４０が作動することによりコモンレール３０から流出する燃料流量（Ｑｉｎｊ）をコモンレール圧の低下量から算出する（Ｓ４２４）。

燃料流量（Ｑｉｎｊ）が上限値以下の場合（Ｓ４２６：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、減圧弁３４の作動時の燃料流量により圧力センサ３２をＨｉ仮異常とした異常判定結果と一致しないので圧力センサ３２は正常であると判断し、本処理を終了する。

燃料流量（Ｑｉｎｊ）が上限値よりも大きい場合（Ｓ４２６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、判定対象気筒のインジェクタ４０の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ３２の異常判定結果をＨｉ仮異常にする（Ｓ４２８）。

今回の判定対象気筒を含む２個のすべての判定対象気筒のインジェクタ４０による異常判定結果がＨｉ仮異常であれば（Ｓ４３０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、減圧弁３４の作動時の燃料流量により圧力センサ３２をＨｉ仮異常とした異常判定結果と合わせ、図６に基づいて圧力センサ３２はＨｉ異常であると判定する（Ｓ４３２）。すべての判定対象気筒のインジェクタ４０による異常判定結果がＨｉ仮異常ではない場合（Ｓ４３０：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、圧力センサ３２は正常であると判断し、本処理を終了する。

尚、Ｓ４３０および後述するＳ４４４における異常判定は、２個の判定対象気筒のインジェクタ４０による１回の異常判定によって決定するのではなく、所定回数異常が連続したときに異常であると判定することが望ましい。

Ｓ４３４においてＥＣＵ５０は、図７の異常検出処理１の異常判定結果がＬｏ仮異常であるか否かを判定する。Ｌｏ仮異常ではない場合（Ｓ４３４：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、圧力センサ３２は正常であると判断し、本処理を終了する。

図７の異常検出処理１の異常判定結果がＬｏ仮異常である場合（Ｓ４３４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、Ｓ４２２と同様に前述した条件（１）〜（４）がすべて成立しているか否かを判定する（Ｓ４３６）。

条件（１）〜（４）のいずれかが成立していない場合（Ｓ４３６：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は本処理を終了する。条件（１）〜（４）のすべてが成立している場合（Ｓ４３６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は判定対象気筒のインジェクタ４０が作動することによりコモンレール３０から流出する燃料流量（Ｑｉｎｊ）をコモンレール圧の低下量から算出する（Ｓ４３８）。

燃料流量（Ｑｉｎｊ）が下限値以上の場合（Ｓ４４０：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、減圧弁３４の作動時の燃料流量により圧力センサ３２をＬｏ仮異常とした異常判定結果と一致しないので圧力センサ３２は正常であると判断し、本処理を終了する。

燃料流量（Ｑｉｎｊ）が下限値よりも小さい場合（Ｓ４４０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、判定対象気筒のインジェクタ４０の作動時の燃料流量により判定する圧力センサ３２の異常判定結果をＬｏ仮異常にする（Ｓ４４２）。

今回の判定対象気筒を含む２個のすべての判定対象気筒のインジェクタ４０による異常判定結果がＬｏ仮異常であれば（Ｓ４４４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、減圧弁３４の作動時の燃料流量により圧力センサ３２をＬｏ仮異常とした異常判定結果と合わせ、図６に基づいて圧力センサ３２はＬｏ異常であると判定する（Ｓ４４６）。すべての判定対象気筒のインジェクタ４０による異常判定結果がＬｏ仮異常ではない場合（Ｓ４４４：Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、圧力センサ３２は正常であると判断し、本処理を終了する。

圧力センサ３２の異常を検出すると、ＥＣＵ５０は、警告灯、警告音などで圧力センサ３２の異常を報知するなどの適切な処理を実行する。
以上説明した本実施形態によると、作動することによりコモンレール圧が変化する２種類のアクチュエータとして減圧弁３４と２個のインジェクタ４０とを採用し、減圧弁３４と２個のインジェクタ４０とによる異常判定結果が異常で一致したときに、圧力センサ３２を異常と判定している。これにより、圧力センサ３２を二重化することなく、圧力センサ３２の異常判定における誤判定を極力低減して圧力センサ３２の異常を検出できる。

また、減圧弁３４が作動する頻度はインジェクタ４０が作動する頻度に比べて非常に低いので、本実施形態のように減圧弁３４の作動時の燃料流量を算出し、算出した燃料流量に基づいて圧力センサ３２の異常を仮判定し、その異常判定結果がＨｉ異常またはＬｏ異常の場合にインジェクタ４０の作動時の燃料流量に基づいて圧力センサ３２の異常を判定することにより、インジェクタ４０の作動時の燃料流量を算出し、算出した燃料流量に基づいて圧力センサ３２の異常を仮判定し、その異常判定結果がＨｉ異常またはＬｏ異常の場合に減圧弁３４の作動時の燃料流量に基づいて圧力センサ３２の異常を判定するよりも、圧力センサ３２の異常検出処理の負荷を低減できる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、圧力センサ３２の異常を検出するために作動時の燃料流量を判定するアクチュエータとして、減圧弁３４と２個のインジェクタ４０とを用いた。これに対し、インジェクタ４０は１個だけでもよい。

また、これらのアクチュエータのいずれかに代えて燃料供給ポンプ２０を使用するか、あるいは、これらのアクチュエータに加えて燃料供給ポンプ２０を使用し、圧力センサ３２の異常を検出するために判定する作動時の燃料流量として燃料供給ポンプ２０の吐出量を採用してもよい。

上記実施形態では、圧力センサ３２が検出するコモンレール圧に基づいて、減圧弁３４およびインジェクタ４０のそれぞれの作動時の燃料流量を推定し、推定流量が許容範囲外であるか否かに基づいて圧力センサ３２の異常を判定した。

これに対し、減圧弁３４およびインジェクタ４０のそれぞれの作動時に圧力センサ３２が検出するコモンレール圧の変化量が、減圧弁３４およびインジェクタ４０に対するそれぞれの作動指令値に基づいて決定される許容範囲外であるか否かに基づいて圧力センサ３２の異常を判定してもよい。

本発明は、上記実施形態で説明したディーゼルエンジン２のコモンレールシステム以外にも、燃料供給ポンプが吐出する燃料を蓄圧容器で蓄圧し蓄圧容器からインジェクタに供給される燃料圧力を圧力センサで検出するのであれば、どのような燃料噴射システムに適用してもよい。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

２：エンジン、１０：燃料噴射システム、２０：燃料供給ポンプ、３０：コモンレール、３２：圧力センサ、３４：減圧弁（アクチュエータ）、４０：インジェクタ（アクチュエータ）、５０：ＥＣＵ（圧力センサ異常検出装置、変化量取得手段、変化量判定手段、異常判定手段）

Claims (5)

1. 燃料供給ポンプ（２０）が吐出する燃料を蓄圧容器（３０）で蓄圧してインジェクタ（４０）から噴射する燃料噴射システム（１０）に適用され、前記蓄圧容器から前記インジェクタに供給される燃料圧力を検出する圧力センサ（３２）の異常を検出する圧力センサ異常検出装置（５０）であって、
   前記圧力センサが検出する前記燃料圧力に基づいて、２種類以上の複数のアクチュエータ（３４、４０）がそれぞれ作動することにより変化する前記燃料圧力または前記燃料圧力に関連する物理量のいずれかの変化量を前記アクチュエータ毎に取得する変化量取得手段（Ｓ４００、Ｓ４０２、Ｓ４２２、Ｓ４２４、Ｓ４３６、Ｓ４３８）と、
   前記変化量取得手段が前記アクチュエータ毎に取得する前記変化量が前記アクチュエータ毎に指令される作動指令値に基づいてそれぞれ決定される許容範囲の上限値よりも大きいか否か、あるいは前記変化量が前記許容範囲の下限値よりも小さいか否かを判定する変化量判定手段（Ｓ４０４、Ｓ４０８、Ｓ４２０、Ｓ４２６、Ｓ４３４、Ｓ４４０）と、
   前記変化量が前記上限値よりもすべて大きいか、あるいは前記変化量が前記下限値よりもすべて小さいと前記変化量判定手段が判定すると、前記圧力センサは異常であると判定する異常判定手段（Ｓ４０６、Ｓ４１０、Ｓ４２８〜Ｓ４３２、Ｓ４４２〜Ｓ４４６）と、
   を備えることを特徴とする圧力センサ異常検出装置。
2. 前記変化量取得手段（Ｓ４００、Ｓ４２２、Ｓ４３６）は、前記変化量の取得対象になる一つの前記アクチュエータの作動と、取得対象になる一つの前記アクチュエータ以外の前記２種類以上の複数のアクチュエータを含み、作動することにより前記燃料圧力が変化する他のアクチュエータの作動とが重複しないときに、取得対象になる一つの前記アクチュエータについて前記変化量を取得することを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ異常検出装置。
3. 前記変化量取得手段は、前記インジェクタと前記燃料圧力を低下させるために前記蓄圧容器の燃料を流出させる減圧弁（３４）とについて前記変化量を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサ異常検出装置。
4. 前記変化量取得手段は、２個の前記インジェクタについて前記変化量を取得することを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ異常検出装置。
5. 前記変化量判定手段（Ｓ４２０、Ｓ４３４）は、前記減圧弁が作動するときの前記変化量が前記減圧弁に指令される前記作動指令値に基づいて決定される前記上限値よりも大きいかまたは前記下限値よりも小さい場合、前記インジェクタが作動するときの前記変化量が前記インジェクタに指令される前記作動指令値に基づいて決定される前記上限値よりも大きいか否か、あるいは前記下限値よりも小さいか否かを判定することを特徴とする請求項３または４に記載の圧力センサ異常検出装置。

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