JP2022070101A - 燃圧制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】吐出正常時に使用する燃圧の上限を、より高く設定できるようにする。
【解決手段】制御装置は、仮に昇圧ポンプに吐出異常Ａが発生すると、異常対処Ａｃにより高圧系の燃圧上昇が止まるまでに、高圧系の燃圧Ｐが所定の閾圧Ｐｘを超えるおそれがある状態としての要警戒状態Ｗであるか否かの状態判定を行う。そして、要警戒状態Ｗであると判定したことを条件に、警戒制御Ａｃを開始する。それにより、たとえ吐出異常Ａが発生しても、異常対処Ａｃにより燃圧上昇が止まるまでに高圧系３０の燃圧Ｐが閾圧Ｐｘを超えることのない状態としての警戒状態Ｗにする。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンジンのインジェクタに燃料を供給する燃料供給系の燃圧を制御する燃圧制御システムに関する。

燃圧制御システムの中には、燃料供給系の一部としての高圧系の燃圧を上昇させる昇圧ポンプと、高圧系を減圧させる減圧機構と、それら昇圧ポンプ及び減圧機構を制御する制御装置と、を有するものがある。そして、このような技術を示す文献としては、次の特許文献１がある。

特開２０１０－１９０１４７号公報

このような燃圧制御システムでは、昇圧ポンプの吐出流量が正常時よりも大きくなる異常としての吐出異常が発生して高圧系の燃圧上昇が始まると、減圧機構により所定の異常対処が実行されることにより当該燃圧上昇が止まる。そのため、吐出異常による燃圧上昇の開始から止まるまでのタイムラグに、高圧系の燃圧がある程度上昇する。そのため、その上昇後の燃圧に耐え得るだけの耐圧が、高圧系に要求される。そのため、そのタイムラグによる燃圧上昇分のマージンだけ、吐出異常が発生していない吐出正常時において使用する高圧系の燃圧の上限を、低く設定しなければならなくなってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、吐出正常時に使用する燃圧の上限を、より高く設定できるようにすることを、主たる目的とする。

本発明の燃圧制御システムは、エンジンのインジェクタに燃料を供給する燃料供給系の燃圧を制御する。前記燃圧制御システムは、前記燃料供給系の一部としての高圧系に燃料を吐出することにより、前記高圧系の燃圧を上昇させる昇圧ポンプと、前記高圧系を減圧させる減圧機構と、前記昇圧ポンプ及び前記減圧機構を制御する制御装置と、を有する。そして、前記燃圧制御システムは、前記昇圧ポンプの吐出流量が正常時よりも大きくなる異常としての吐出異常が発生して前記高圧系の燃圧上昇が始まると、前記減圧機構により所定の異常対処が実行されることにより前記燃圧上昇が止まるように構成されている。

前記制御装置は、仮に前記吐出異常が発生すると、前記異常対処により前記燃圧上昇が止まるまでに、前記高圧系の燃圧が当該高圧系の耐圧以下の所定の閾圧を超えるおそれがある状態としての要警戒状態であるか否かの状態判定を行う状態判定部を有する。そして、前記制御装置は、前記要警戒状態であると判定したことを条件に、たとえ前記吐出異常が発生しても、前記異常対処により前記燃圧上昇が止まるまでに前記高圧系の燃圧が前記閾圧を超えることのない状態としての警戒状態にする警戒制御を開始する。

本発明によれば、仮に前記吐出異常が発生すると高圧系の燃圧が当該高圧系の耐圧以下の所定の閾圧を超えるおそれがある要警戒状態であるか否かの状態判定を行い、要警戒状態であると判定したことを条件に警戒制御を開始する。その警戒制御により、たとえ吐出異常が発生しても高圧系の燃圧が当該高圧系の耐圧以下の所定の閾圧を超えることのない警戒状態にする。そのため、吐出異常により高圧系が到達し得る燃圧の上限を、高圧系の耐圧以下に抑えることができる。

そしてこのように、要警戒状態では警戒制御が実行されるので、要警戒状態ではない通常状態の時には、要警戒状態において吐出異常が発生した時のことまで考慮する必要がない。それにより、吐出正常時における通常状態の時には、使用する燃圧の上限をより高く設定できるようになる。

第１実施形態の燃圧制御システム及びその周辺を示す概略図 状態判定の基準を示す図 制御装置による制御を示すフローチャート 警戒制御を実行しその後に解除した際の各値の推移を示すグラフ 警戒制御を実行しその後に異常対処を実行した際の各値の推移を示すグラフ 第２実施形態の燃圧制御システム及びその周辺を示す概略図 警戒制御を実行しその後に解除した際の各値の推移を示すグラフ 警戒制御を実行しその後に異常対処を実行した際の各値の推移を示すグラフ

次に本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。

［第１実施形態］
まず、本実施形態の要点について説明する。図１に示す燃圧制御システム９１は、エンジン９０のインジェクタ３５に燃料を供給する燃料供給系９０ｆの燃圧Ｐを制御するシステムであって、昇圧ポンプ２９と減圧機構３７と制御装置５０とを有する。

昇圧ポンプ２９は、エンジン９０により駆動される。その昇圧ポンプ２９は、高圧系３０に燃料を吐出することにより、当該高圧系３０の燃圧Ｐを上昇させる。他方、減圧機構３７は、高圧系３０を減圧させる機構である。制御装置５０は、昇圧ポンプ２９及び減圧機構３７を制御する。具体的には、制御装置５０は、目標燃圧Ｐｔを算出する目標燃圧算出部６２を有し、その算出した目標燃圧Ｐｔに、インジェクタ３５の燃料噴射開始タイミングにおける高圧系３０の燃圧Ｐを近づけるように制御する。

そして、制御装置５０は、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが正常時よりも大きくなる異常としての吐出異常Ａが発生して高圧系３０の燃圧上昇が始まると、減圧機構３７により所定の異常対処Ａｃを実行することにより高圧系３０の燃圧上昇を止めるように構成されている。

そして、制御装置５０は、所定の要警戒状態Ｗｑであるか否かの状態判定を行う状態判定部６１を有する。その要警戒状態Ｗｑは、図５（ｂ）に破線で示す比較例の状態、すなわち、制御装置５０が所定の警戒制御Ｗｃを実行していない状態において、昇圧ポンプ２９に吐出異常Ａが発生すると、異常対処Ａｃにより高圧系３０の燃圧上昇が止まるまでに、高圧系３０の燃圧Ｐが当該高圧系３０の耐圧以下の所定の閾圧Ｐｘを超えるおそれがある状態、である。

状態判定は、図２に示すように、エンジン９０の回転速度と、所定の吐出関係量と、所定部の温度との３つのパラメータに基づいて行う。吐出関係量は、昇圧ポンプ２９の一燃焼サイクルあたりの吐出量又はインジェクタ３５の一燃焼サイクルあたりの燃料噴射量である。通常、それら一燃焼サイクルあたりの吐出量と燃料噴射量とは略同程度になる。所定部の温度は、燃料や、エンジン９０の冷却水や、エンジン９０の潤滑油や、外気等の温度である。

状態判定では、図２の横軸方向に違いを示すように、エンジン９０の回転速度が遅い場合（左寄り）よりも速い場合（右寄り）に、要警戒状態Ｗｑであると判定する縦軸方向の範囲が広くなり、要警戒状態Ｗｑであると判定し易くなる。

さらに、その状態判定では、図２の縦軸方向に違いを示すように、吐出関係量が多い場合（上寄り）よりも少ない場合（下寄り）に、要警戒状態Ｗｑであると判定する横軸方向の範囲が広くなり、要警戒状態Ｗｑであると判定し易くなる。

さらに、その状態判定では、図２に実線の境界線Ｘと破線の境界線Ｘとで違いを示すように、所定部の温度が高い場合（右側の実線の境界線Ｘ）に比べて当該所定部の温度が低い場合（左側の破線の境界線Ｘ）に、要警戒状態Ｗｑであると判定する領域が広くなり、要警戒状態Ｗｑであると判定し易くなる。

そして、図１に示す制御装置５０は、警戒制御Ｗｃを実行していない通常制御Ｎｃの状態において、状態判定部６１により要警戒状態Ｗｑであると判定したことを条件に、警戒制御Ｗｃを開始する。その警戒制御Ｗｃは、図５（ｂ）に実線で示す状態、すなわち、たとえ吐出異常Ａが発生しても、異常対処Ａｃにより燃圧上昇が止まるまでに高圧系３０の燃圧Ｐが閾圧Ｐｘを超えることのない状態、としての警戒状態Ｗにするものである。

具体的には、警戒制御Ｗｃでは、図４（ｂ）に一点鎖線で示すように、当該警戒制御Ｗｃを行わない通常制御Ｎｃの場合と同じ目標燃圧Ｐｔを維持しつつ、図４（ｄ）に示すように、減圧機構３７による減圧を実行する。それにより必然的に、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが、図４（ｃ）に示すように、当該減圧による高圧系３０の燃圧Ｐの減少を相殺するために増加する。

それにより、図４（ｂ）に示すように、高圧系３０の燃圧Ｐを、通常制御Ｎｃが実行されている場合と同じに維持したまま、図４（ｃ）に示すように、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑと、当該昇圧ポンプ２９により最大限吐出可能な流量としての最大吐出流量Ｑｘと、の差である増加可能流量ΔＱが減少する。それにより、前述の図５（ｂ）に実線で示す警戒状態Ｗ、すなわち、たとえ昇圧ポンプ２９に吐出異常Ａが発生しても、異常対処Ａｃにより燃圧上昇が止まるまでに高圧系３０の燃圧Ｐが閾圧Ｐｘを超えることのない状態、になる。

次に、以上に示した本実施形態の要点を補足する形で、本実施形態の詳細について説明する。

図１は、本実施形態の燃圧制御システム９１及びその周辺を示す概略図である。燃料供給系９０ｆは、上記の高圧系３０に加えて、第１低圧系１０と、第２低圧系２０とを有する。そして、第１低圧系１０と第２低圧系２０との間には、第１低圧系１０の燃料を第２低圧系２０に供給するためのフィードポンプ１９が設置され、第２低圧系２０と高圧系３０との間には、第２低圧系２０の燃料を昇圧して高圧系３０に供給するための上記の昇圧ポンプ２９が設置されている。

第１低圧系１０は、燃料を蓄える燃料タンク１１と、その燃料タンク１１の燃料をフィードポンプ１９に吸い上げるための第１配管１２とを有する。第２低圧系２０は、フィードポンプ１９と昇圧ポンプ２９とを互いに接続している第２配管２２を有する。

高圧系３０は、第３配管３２と蓄圧室３３と第４配管３４とインジェクタ３５とを有する。第３配管３２は、昇圧ポンプ２９と蓄圧室３３とを互いに接続している。第４配管３４は、蓄圧室３３とインジェクタ３５とを互いに接続している。

減圧機構３７は、蓄圧室３３と第２配管２２とを互いに接続するリターン配管３９と、そのリターン配管３９を開閉する減圧弁３８とを有する。その減圧弁３８は、例えば蓄圧室３３におけるリターン配管３９との接続部分や、リターン配管３９等に設けられている。減圧弁３８は、例えばソレノイド弁であってもよいし、バタフライ弁であってもよい。

減圧弁３８は、ソレノイド弁である場合、通電されると電磁ソレノイド（図示略）により弁体（図示略）を引き寄せることにより開弁し、通電が停止されると当該引き寄せを解除することにより閉弁する。また、減圧弁３８は、バタフライ弁である場合、リターン配管３９内等に設けられたディスク（図示略）が回動調節されることにより、開弁量が調節される。

そして、エンジン９０に対しては、蓄圧室３３内の燃圧Ｐを検出するための燃圧センサ４３や、その他の各種センサ４０が設置されている。それらの各種センサ４０としては、例えば、クランク角センサ、流量センサ（エアフローメータ）、各種圧力センサ、各種温度センサ、空燃比センサ、アクセル開度センサ等が挙げられる。

より具体的には、各種圧力センサとしては、吸気圧を検出する吸気圧センサ、排気圧を検出する排気圧センサ、燃焼室内の圧力を検出する内圧センサ、第２低圧系の燃圧を検出する燃圧センサ等が挙げられる。また、各種温度センサとしては、冷却水の温度を検出する水温センサ、燃料の温度を検出する燃温センサ、潤滑油の温度を検出する油温センサ、吸気される気体の温度を検出する吸気温センサ、排気される気体の温度を検出する排気温センサ、外気の温度を検出する外気温センサ等が挙げられる。

制御装置５０は、これら各センサ４０，４３から入力される情報に基づいて、インジェクタ３５、昇圧ポンプ２９、減圧弁３８等を制御する。

制御装置５０は、インジェクタ３５を制御するための部位として、吸気量算出部５１と目標空燃比算出部５２と噴射量算出部５３と噴射制御部５５とを有する。吸気量算出部５１は、吸気圧やエンジン９０の回転速度等に基づいて、吸気量を算出する。その算出された吸気量やエンジン９０の回転速度やアクセル開度等に基づいて、目標空燃比算出部５２が目標空燃比を算出する。それら算出された吸気量や目標空燃比等に基づいて、噴射量算出部５３が、一燃焼サイクルあたりの目標燃料噴射量を算出する。その算出された目標燃料噴射量等に基づいて、噴射制御部５５が、インジェクタ３５による燃料噴射を制御する。

制御装置５０は、昇圧ポンプ２９を制御するための部位として、目標燃圧算出部６２と吐出量算出部６４とポンプ制御部６５とを有する。目標燃圧算出部６２は、アクセル開度や吸気量やエンジン９０の回転速度等に基づいて、目標燃圧Ｐｔを算出する。その算出された目標燃圧Ｐｔや現在の燃圧Ｐやエンジン９０の回転速度等に基づいて、吐出量算出部６４が、一燃焼サイクルあたりの昇圧ポンプ２９による目標吐出量を算出する。その算出された目標吐出量に基づいて、ポンプ制御部６５が昇圧ポンプ２９を制御する。

制御装置５０は、減圧弁３８を制御するための部位として、開弁要否判定部７２と開弁度算出部７３と弁制御部７５とを有する。開弁要否判定部７２は、開弁の要否を判定する。具体的には、開弁要否判定部７２は、例えば、上記の吐出異常Ａであると判定した場合には、開弁要と判定する。その吐出異常Ａであるか否かの判定は、例えば、高圧系３０の燃圧Ｐの上昇速度や、昇圧ポンプ２９の状態等の判定に基づいて行うことができる。

また例えば、開弁要否判定部７２は、自身が搭載されている車両が駐車される状況下である場合、高圧系３０の燃圧Ｐを下げる必要があるため、開弁要と判定する。また例えば、開弁要否判定部７２は、高圧系３０の燃圧Ｐが、目標燃圧Ｐｔよりもかなり高く、インジェクタ３５による燃料噴射のみでは、なかなか燃圧Ｐが目標燃圧Ｐｔにまで下がらないと想定される所定の状況下でも、開弁要と判定する。

そして、開弁要否判定部７２により開弁要と判定された場合や、上記の状態判定部６１により要警戒状態Ｗｑであると判定された場合には、開弁度算出部７３が、必要とされる目標開弁度を、現在の高圧系３０の燃圧Ｐやエンジン９０の回転速度等の各パラメータに基づいて算出する。その算出は、それらの各パラメータと目標開弁度との関係を示すマップを用いて行ってもよいし、当該関係を示す数式を用いて行ってもよい。

目標開弁度は、目標開弁デューティであってもよいし、目標開弁量であってもよい。具体的には、例えば、減圧弁３８がソレノイド弁等の開弁か閉弁かの２択で制御されるものである場合、開弁度算出部７３は、開弁度として、単位時間内において減圧弁３８を開弁すべき時間の割合としての目標開弁デューティを算出する。また例えば、減圧弁３８がバタフライ弁等の開弁量を調整可能なものである場合、開弁度算出部７３は、目標開弁度として、減圧弁３８を開くべき量としての目標開弁量を算出する。

そして、開弁度算出部７３により算出された目標開弁度に基づいて、弁制御部７５が減圧弁３８を制御する。

次に警戒制御Ｗｃについて説明する。警戒制御Ｗｃは、状態判定部６１により要警戒状態Ｗｑであると判定された場合に、開弁度算出部７３と弁制御部７５と吐出量算出部６４とポンプ制御部６５とにより実行される。他方、警戒制御Ｗｃの実行に関わらない目標燃圧算出部６２は、状態判定部６１により要警戒状態Ｗｑであると判定された場合においても、警戒制御Ｗｃを行わない通常制御Ｎｃの場合と同じ目標燃圧Ｐｔを算出する。

具体的には、状態判定部６１により要警戒状態Ｗｑであると判定された場合、開弁度算出部７３は、警戒制御Ｗｃを実行するのに必要な目標開弁度を算出する。それにより、吐出量算出部６４は、必然的に、警戒制御Ｗｃを行わない通常制御Ｎｃの場合と同じ燃圧Ｐを維持するために、通常制御Ｎｃの場合よりも大きい昇圧ポンプ２９の目標吐出量を算出することになる。

以上により、警戒制御Ｗｃでは、弁制御部７５が減圧弁３８を開弁させると共に、ポンプ制御部６５が昇圧ポンプ２９の吐出量を増加させる。

次に、異常対処Ａｃについて説明する。異常対処Ａｃは、開弁要否判定部７２により吐出異常Ａであると判定された場合に、開弁度算出部７３と弁制御部７５とにより実行される。具体的には、開弁要否判定部７２により吐出異常Ａであると判定された場合、開弁度算出部７３は、目標開弁度として、異常対処Ａｃに必要な開弁度を算出する。その算出された目標開弁度に基づいて、開弁度算出部７３が減圧弁３８を開弁させる。それにより、高圧系３０の燃圧上昇が止まり、その後、燃圧Ｐが目標燃圧Ｐｔまで減少することになる。

図２（ａ）は、状態判定部６１による状態判定の基準、すなわち、要警戒状態Ｗｑであるか否かの判定基準の例を示すグラフである。このグラフの横軸は、エンジン９０の回転速度を示し、縦軸は、上記の吐出関係量、すなわち一燃焼サイクルあたりの昇圧ポンプ２９の吐出量又はインジェクタ３５の燃料噴射量を示している。このように、エンジン９０の回転速度が速いほど、すなわち横軸方向右側に行くほど、要警戒状態Ｗｑであると判定され易くなり、また、吐出関係量が小さいほど、すなわち縦軸方向下側に行くほど、要警戒状態Ｗｑであると判定され易くなる。

そして、要警戒状態Ｗｑと判定されるか否かの境界線Ｘは、燃料や冷却水や潤滑油や外気等の所定部の温度によって変化する。すなわち、当該所定部の温度が低いほど、境界線Ｘは左にシフトし、当該所定部の温度が高いほど、境界線Ｘは右にシフトする。そのため、所定部の温度が低いほど、要警戒状態Ｗｑであると判定され易くなる。なお、ここでの所定部の温度は、より精度よく状態判定を行い易くなる点で、燃料の温度であることが好ましく、より具体的には、高圧系３０における燃料の温度であることが好ましい。

図３は、制御装置５０による制御を示すフローチャートである。まず、状態判定部６１が要警戒状態Ｗｑであるか否かを判定する（Ｓ１０１）。Ｓ１０１で要警戒状態Ｗｑであると判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、警戒制御Ｗｃを実行して（Ｓ１０２）、Ｓ２０１に進む。すなわち、警戒制御Ｗｃを実行していなかった場合には、警戒制御Ｗｃを開始してＳ２０１に進む。他方、既に警戒制御Ｗｃを実行している場合には、警戒制御Ｗｃを継続しつつＳ２０１に進む。

他方、図３のＳ１０１において、要警戒状態Ｗｑではないと判定した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、警戒制御Ｗｃを実行せずに、次のＳ２０１に進む。すなわち、警戒制御Ｗｃを実行していない通常制御Ｎｃの状態であった場合には、通常制御Ｎｃを維持したまま、次のＳ２０１に進む。他方、既に警戒制御Ｗｃを実行している場合には、警戒制御Ｗｃを終了して通常制御Ｎｃに戻してから、次のＳ２０１に進む。

Ｓ２０１では、開弁要否判定部７２が吐出異常Ａであるか否かを判定する。吐出異常Ａであると判定した場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、異常対処Ａｃを実行して（Ｓ２０２）、フローを終了する。すなわち、異常対処Ａｃを実行していなかった場合には、異常対処Ａｃを開始してフローを終了する。他方、既に異常対処Ａｃを実行している場合には、異常対処Ａｃを維持しつつフローを終了する。

他方、図３のＳ２０１において、吐出異常Ａではないと判定した場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、異常対処Ａｃを実行せずに、フローを終了する。すなわち、異常対処Ａｃを実行していなかった場合には、その状態を維持したまま、フローを終了することになる。他方、異常対処Ａｃを実行していた場合には、異常対処Ａｃを終了して、フローを終了する。

そして、フローを終了した場合には、再びＳＴＡＲＴに戻って、同じフローを繰り返す。

図４は、通常状態Ｎから要警戒状態Ｗｑに移行して、通常制御Ｎｃから警戒制御Ｗｃに移行したが、吐出異常Ａが発生しないまま、再び要警戒状態Ｗｑから通常状態Ｎに移行した場合における、各値の推移を示すグラフである。なお、図４（ｂ）～（ｄ）に示す破線は、要警戒状態Ｗｑになっても、通常制御Ｎｃを維持した場合の比較例を示している。

高圧系３０の燃圧Ｐは、図４（ｂ）に示すＶ字状の推移の前半のように、インジェクタ３５により燃料が噴射されると低下するが、その後の、Ｖ字状の推移の後半のように、昇圧ポンプ２９が燃料を吐出すると回復する。よって、このＶ字状の推移の前半の付け根の部分が、インジェクタ３５の燃料噴射開始タイミングとなる。制御装置５０は、通常制御Ｎｃ及び警戒制御Ｗｃのいずれの制御においても、この燃料噴射開始タイミングにおける高圧系３０の燃圧Ｐを目標燃圧Ｐｔに近づけるように制御する。

図４（ａ）に示すように、例えば、エンジン９０の回転速度が上がると、通常状態Ｎから要警戒状態Ｗｑに移行して、通常制御Ｎｃから警戒制御Ｗｃに移行する。それにより、図４（ｄ）に示すように、減圧弁３８が開弁して、減圧機構３７による戻し流量が増加する。このとき、図４（ｂ）に一点鎖線で示すように、目標燃圧Ｐｔは変更されない。そのため、図４（ｃ）に示すように、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが、高圧系３０の燃圧Ｐを通常制御Ｎｃの場合と同じ流量に維持するために必然的に増加する。それにより、その昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが、最大吐出流量Ｑｘに近づいて、増加可能流量ΔＱが減少する。

その後、図４（ａ）に示すように、例えば、エンジン９０の回転速度が下がると、要警戒状態Ｗｑから通常状態Ｎに移行して、警戒制御Ｗｃから通常制御Ｎｃに移行する。それにより、図４（ｄ）に示すように、減圧弁３８が閉弁して、減圧機構３７による戻り流量が零になる。それにより、図４（ｃ）に示すように、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが減少して、元の吐出流量Ｑに戻る。

図５は、通常状態Ｎから要警戒状態Ｗｑに移行して、通常制御Ｎｃから警戒制御Ｗｃに移行した後に、吐出異常Ａが発生した場合における、各値の推移を示すグラフである。なお、図５（ｂ）～（ｄ）に示す破線は、要警戒状態Ｗｑになっても、通常制御Ｎｃが維持された場合の比較例を示している。

通常状態Ｎから要警戒状態Ｗｑになって、通常制御Ｎｃから警戒制御Ｗｃに移行すると、上記の場合と同じく、図５（ｃ）に示すように、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが増加して、増加可能流量ΔＱが減少する。そのため、その後に吐出異常Ａが発生しても、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑの異常増加量が、当該減少した増加可能流量ΔＱの範囲内に抑えられる。そのため、図５（ｂ）に示すように、高圧系３０の燃圧上昇が比較例に比べて抑えられる。

その後、図５（ｄ）に示すように異常対処Ａｃが実行されると、減圧弁３８の開弁度が増加する。それにより、減圧機構３７による戻り流量が増加すると、図５（ｂ）に示すように、高圧系３０の燃圧Ｐが閾圧Ｐｘに達する前に、高圧系３０の燃圧Ｐが減少に転じる。以上により、高圧系３０の燃圧Ｐが閾圧Ｐｘを超えないように抑えられる。

以下では、出願当初の請求項１の実施に関わる効果を第１効果とし、出願当初の請求項２の実施に関わる効果を第２効果とし、以下同様に、出願当初の請求項３～８の実施に関わる効果を第３～第８効果とする。

本実施形態によれば、次の第１効果が得られる。図１に示す燃圧制御システム９１は、吐出異常Ａが発生すると、図５（ｂ）に破線で示すように、高圧系３０の燃圧Ｐが当該高圧系３０の耐圧以下の所定の閾圧Ｐｘを超えるおそれがある要警戒状態Ｗｑであるか否かを判定する。そして要警戒状態Ｗｑであると判定したことを条件に、図４（ｂ）に実線で示すように、警戒制御Ｗｃを開始する。その警戒制御Ｗｃにより、図５（ｂ）に実線で示すように、たとえ吐出異常Ａが発生しても高圧系３０の燃圧Ｐが当該高圧系３０の耐圧以下の所定の閾圧Ｐｘを超えることのない警戒状態Ｗにする。そのため、吐出異常Ａにより高圧系３０が到達し得る燃圧Ｐの上限を、高圧系３０の耐圧以下に抑えることができる。

そしてこのように、要警戒状態Ｗｑでは警戒制御Ｗｃが実行されるので、要警戒状態Ｗｑではない通常状態Ｎの時には、要警戒状態Ｗｑにおいて吐出異常Ａが発生した時のことまで考慮する必要がない。それにより、吐出正常時における通常状態Ｎの時には、使用する燃圧Ｐの上限をより高く設定できるようになる。

また、次の第２効果も得られる。警戒制御Ｗｃでは、図４（ｄ）に示すように、減圧機構３７により減圧を行うと共に、図４（ｃ）に示すように、当該警戒制御Ｗｃを行わない比較例に比べて昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑを増加させる。それにより、図４（ｂ）に示すように、当該減圧による高圧系３０の燃圧減少及び吐出流量Ｑの増加による高圧系３０の燃圧増加の各方を他方により相殺しつつ、図４（ｃ）に示すように、吐出流量Ｑの増加により、当該警戒制御Ｗｃを行わない場合に比べて、当該吐出流量Ｑとの最大吐出流量Ｑｘとの差である増加可能流量ΔＱを減少させる。

そのため、吐出異常Ａが発生した際には、その減少した増加可能流量ΔＱの範囲内で吐出流量Ｑが異常増加することになり、高圧系３０の燃圧上昇が抑えられる。また、その警戒制御Ｗｃでは、減圧による高圧系３０の燃圧減少及び吐出流量Ｑの増加による高圧系３０の燃圧増加の各方を他方により相殺するため、所望の燃圧Ｐに維持したまま、警戒制御Ｗｃを実行することができる。

また、次の第３効果も得られる。警戒制御Ｗｃでは、図４（ｂ）に一点鎖線で示すように、目標燃圧Ｐｔを変更することなく、図４（ｄ）に示す場合のように、減圧機構３７による減圧を実行する。それにより必然的に、図４（ｃ）に示すように、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが、当該減圧による高圧系３０の燃圧Ｐの減少を相殺するために増加する。そのため、簡単に、高圧系３０の燃圧Ｐを維持しつつ警戒状態Ｗにすることができる。

また、次の第６効果も得られる。昇圧ポンプ２９は、エンジン９０により駆動されるため、エンジン９０の回転速度が速い場合には、その最大吐出流量Ｑｘも大きくなる。そのため、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが同じなら、エンジン９０の回転速度が速いほど、増加可能流量ΔＱが大きくなる。さらに、エンジン９０の回転速度が速いほど、吐出力が強くなり脈動等が生じ易くなることにより、最大燃圧が大きくなり易くなる。その点、図２に示すように、状態判定では、エンジン９０の回転速度が遅い場合（左寄り）に比べて速い場合（右寄り）に、要警戒状態Ｗｑであると判定し易くなる。このようにエンジン９０の回転速度に着目することにより、効率的に要警戒状態Ｗｑであるか否かを判定できる。

また、次の第７効果も得られる。エンジン９０の回転速度が同じなら、昇圧ポンプ２９の一燃焼サイクルあたりの吐出量が少ないほど、増加可能流量ΔＱが大きくなる。そして、その昇圧ポンプ２９の一燃焼サイクルあたりの吐出量と、インジェクタ３５の一燃焼サイクルあたりの燃料噴射量とは略同程度になる。その点、図２に示すように、状態判定では、昇圧ポンプ２９の一燃焼サイクルあたりの吐出量又はインジェクタ３５の一燃焼サイクルあたりの燃料噴射量としての吐出関係量が、多い場合（上寄り）に比べて少ない場合（下寄り）に、要警戒状態Ｗｑであると判定し易くなる。このように吐出関係量に着目することにより、効率的に要警戒状態Ｗｑであるか否かを判定できる。

また、次の第８効果も得られる。燃料の温度が低い場合には、燃料の体積弾性率が高くなることにより燃圧Ｐに脈動等が大きく発生し易くなり、最大燃圧が大きくなり易くなる。そして、冷却水や潤滑油や外気等の温度が低い場合には、燃料の温度も低くなり易い。その点、図２に示すように、状態判定では、燃料や冷却水や潤滑油や外気等の所定部の温度が高い場合（実線の境界線Ｘ）に比べて低い場合（破線の境界線Ｘ）に、要警戒状態Ｗｑであると判定し易くなる。このように所定部の温度に着目することにより、効率的に要警戒状態Ｗｑであるか否かを判定できる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。以下の実施形態においては、その以前の実施形態のものと同一の又は対応する部材等については、同一の符号を付する。ただし、燃料噴射システム自体については、実施形態毎に異なる符号を付する。本実施形態については、第１実施形態をベースに、これと異なる構成を中心に説明する。

図７（ｂ）に破線で示すように、本実施形態における警戒制御Ｗｃでは、当該警戒制御Ｗｃを行わない通常制御Ｎｃの場合に比べて、目標燃圧Ｐｔを低く設定して、高圧系３０の燃圧Ｐを低くする。そのため、現在の高圧系３０の燃圧Ｐと閾圧Ｐｘとの差である燃圧マージンΔＰが大きくなる。それにより、上記の警戒状態Ｗ、すなわち、たとえ昇圧ポンプ２９に吐出異常Ａが発生しても高圧系３０の燃圧Ｐが上記の閾圧Ｐｘを超えない状態にする。より詳しくは、以下の通りである。

図６は、本実施形態の燃圧制御システム９２及びその周辺を示す概略図である。本実施形態では、目標燃圧算出部６２も警戒制御Ｗｃの実行に関わる。他方、開弁度算出部７３と弁制御部７５とは、警戒制御Ｗｃには関わらない。そのため、警戒制御Ｗｃは、目標燃圧算出部６２と、吐出量算出部６４、ポンプ制御部６５とにより実行される。具体的には、目標燃圧算出部６２は、状態判定部６１により要警戒状態Ｗｑであると判定された場合、警戒制御Ｗｃとして、通常制御Ｎｃの場合よりも小さい目標燃圧Ｐｔを算出する。それにより、吐出量算出部６４及びポンプ制御部６５は、燃圧Ｐを下げるように、昇圧ポンプ２９を制御することになる。

図７は、通常状態Ｎから要警戒状態Ｗｑに移行して、通常制御Ｎｃから警戒制御Ｗｃに移行したが、吐出異常Ａが発生しないまま、再び要警戒状態Ｗｑから通常状態Ｎに移行した場合における、各パラメータの推移を示すグラフである。

図７（ａ）に示すように、例えば、エンジン９０の回転速度が上がると、通常状態Ｎから要警戒状態Ｗｑに移行して、通常制御Ｎｃから警戒制御Ｗｃに移行する。それにより、図７（ｂ）に破線で示す目標燃圧Ｐｔが下がる。それにより、図７（ｃ）に示すように、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが一瞬低下する。それにより、図７（ｂ）に示すように、高圧系３０の燃圧Ｐが、警戒制御Ｗｃにおける目標燃圧Ｐｔにまで下がる。それにより、燃圧マージンΔＰが増加する。

その後、図７（ａ）に示すように、例えば、エンジン９０の回転速度が下がると、要警戒状態Ｗｑが終了して、警戒制御Ｗｃから通常制御Ｎｃに戻る。それにより、図７（ｂ）に破線で示す目標燃圧Ｐｔが元の状態まで上がる。それにより、図７（ｃ）に示すように、昇圧ポンプ２９の吐出流量Ｑが一瞬増加する。それにより、図７（ｂ）に示すように、高圧系３０の燃圧Ｐが通常制御Ｎｃにおける目標燃圧Ｐｔにまで増加する。

図８は、通常状態Ｎから要警戒状態Ｗｑに移行して、通常制御Ｎｃから警戒制御Ｗｃに移行した後、吐出異常Ａが発生した場合における、各パラメータの推移を示すグラフである。

通常状態Ｎから要警戒状態Ｗｑに移行して、通常制御Ｎｃから警戒制御Ｗｃに移行すると、上記の場合と同じく、図８（ｂ）に破線で示すように、目標燃圧Ｐｔが下がり、高圧系３０の燃圧Ｐが下がることにより、燃圧マージンΔＰが増加する。そのため、その後に吐出異常Ａが発生して高圧系３０の燃圧Ｐが上昇を開始しても、図８（ｂ）に示すように、高圧系３０の燃圧Ｐが閾圧Ｐｘに到達する前に、図８（ｄ）に示すように、異常対処Ａｃが実行され、図８（ｂ）に示すように、高圧系３０の燃圧上昇が減少に転じる。それにより、高圧系３０の燃圧Ｐが閾圧Ｐｘを超えないように抑えられる。

本実施形態によれば、上記の第１効果及び第６～第８効果に加えて、次の第４効果が得られる。図７（ｂ）に示すように、警戒制御Ｗｃでは、高圧系３０の燃圧Ｐを下げることにより、燃圧マージンΔＰを増加させ、それにより警戒状態Ｗにする。そのため、シンプルな構成で警戒状態Ｗを実現できる。

また、次の第５効果も得られる。図７（ｂ）に示すように、警戒制御Ｗｃでは、目標燃圧Ｐｔを低く設定する。それにより高圧系３０の燃圧Ｐが下がる。そのため、シンプルな構成で高圧系３０の燃圧Ｐを下げることができる。

［他の実施形態］
以上の実施形態は、例えば次のように変更して実施することもできる。例えば、図１等に示すように、各実施形態では、リターン配管３９の基端（戻し元側の端）は、蓄圧室３３に接続されているが、これに代えて、リターン配管３９の基端を第３配管３２に接続すると共に、そのリターン配管３９における第３配管３２との接続部分等に減圧弁３８を設けてもよい。

また、リターン配管３９の先端（戻し先側の端）は、第２配管２２に接続されているが、これに代えて、昇圧ポンプ２９やフィードポンプ１９や第１配管１２や燃料タンク１１に接続してもよい。また、例えば、第３配管３２や、蓄圧室３３における第３配管３２との接続部等に逆止弁が設けられている場合において、リターン配管３９の先端を、第３配管３２における逆止弁よりも昇圧ポンプ２９側に接続してもよい。

また例えば、減圧機構３７は、リターン配管３９と減圧弁３８とから構成されているが、これに代えて、インジェクタ３５により減圧機構３７を構成するようにしてもよい。すなわち、蓄圧室３３の燃圧Ｐを減少させる際には、インジェクタ３５により、余分に燃料を噴射することにより、当該燃圧Ｐを減少させるようにしてもよい。

また例えば、図２に示すように、各実施形態では、エンジン９０の回転速度と吐出関係量と温度との３つのパラメータに基づいて、状態判定を行っているが、このうちの２つ又は１つのパラメータのみに基づいて、状態判定を行うようにしてもよい。また、これら３つのパラメータとは別のパラメータを、追加で又はこれら３つのパラメータのいずれかに代えて用いて、状態判定を行うようにしてもよい。

また例えば、図３等に示すように、各実施形態では、吐出異常Ａであるか否かを判定し（Ｓ２０１）、吐出異常Ａであると判定したこと（Ｓ２０１：ＹＥＳ）を条件に、異常対処Ａｃを実行している（Ｓ２０２）。これに代えて、燃圧フィードバック制御等により、吐出異常Ａであるか否かを判定（Ｓ２０１）しなくても、高圧系３０の燃圧Ｐが異常に上昇すれば自動的に異常対処Ａｃが実行されるようにしてもよい。

また例えば、図４（ｂ）等に示すように、第１実施形態における警戒制御Ｗｃでは、目標燃圧Ｐｔを通常制御Ｎｃの場合と同じに維持しているが、目標燃圧Ｐｔを若干変更するようにしてもよい。それにより、通常制御Ｎｃから警戒制御Ｗｃに移行した際には、減圧機構３７による減圧による高圧系３０の燃圧減少及び吐出流量Ｑの増加による高圧系３０の燃圧増加のうちの一方が他方よりも若干大きくなるようにして、当該一方の一部のみを他方により相殺するようにしてもよい。

２９…昇圧ポンプ、３０…高圧系、３５…インジェクタ、３７…減圧機構、５０…制御装置、６１…状態判定部、９０…エンジン、９０ｆ…燃料供給系、９１，９２…燃圧制御システム、Ａ…吐出異常、Ａｃ…異常対処、Ｐ…燃圧、Ｐｘ…閾圧、Ｗ…警戒状態、Ｗｃ…警戒制御、Ｗｑ…要警戒状態。

Claims (8)

1. エンジン（９０）のインジェクタ（３５）に燃料を供給する燃料供給系（９０ｆ）の燃圧を制御する燃圧制御システム（９１，９２）であって、
   前記燃料供給系の一部としての高圧系（３０）に燃料を吐出することにより、前記高圧系の燃圧（Ｐ）を上昇させる昇圧ポンプ（２９）と、前記高圧系を減圧させる減圧機構（３７）と、前記昇圧ポンプ及び前記減圧機構を制御する制御装置（５０）と、を有し、
   前記昇圧ポンプの吐出流量が正常時よりも大きくなる異常としての吐出異常（Ａ）が発生して前記高圧系の燃圧上昇が始まると、前記減圧機構により所定の異常対処（Ａｃ）が実行されることにより前記高圧系の燃圧上昇が止まるように構成されている、燃圧制御システム（９１，９２）において、
   前記制御装置は、仮に前記吐出異常が発生すると、前記異常対処により前記燃圧上昇が止まるまでに、前記高圧系の燃圧が当該高圧系の耐圧以下の所定の閾圧（Ｐｘ）を超えるおそれがある状態としての要警戒状態（Ｗｑ）であるか否かの状態判定を行う状態判定部（６１）を有し、
   前記制御装置は、前記要警戒状態であると判定したことを条件に、たとえ前記吐出異常が発生しても、前記異常対処により前記燃圧上昇が止まるまでに前記高圧系の燃圧が前記閾圧を超えることのない状態としての警戒状態（Ｗ）にする警戒制御（Ｗｃ）を開始する、燃圧制御システム。
2. 前記制御装置は、前記警戒制御として、前記減圧機構により減圧を行うと共に、当該警戒制御を行わない場合に比べて前記昇圧ポンプの吐出流量（Ｑ）を増加させ、それにより、前記減圧による前記高圧系の燃圧減少及び前記吐出流量の増加による前記高圧系の燃圧増加のうちの一方の少なくとも一部を他方により相殺しつつ、前記吐出流量の増加により、当該警戒制御を行わない場合に比べて、当該吐出流量と、前記昇圧ポンプにより最大限吐出可能な流量としての最大吐出流量（Ｑｘ）との差である増加可能流量（ΔＱ）を減少させることにより、前記警戒状態にする、請求項１に記載の燃圧制御システム。
3. 前記制御装置は、目標燃圧（Ｐｔ）を算出する目標燃圧算出部（６２）を有し、算出した前記目標燃圧に前記高圧系の燃圧を近づけるように制御するものであり、
   前記制御装置は、前記警戒制御として、当該警戒制御を行わない場合と同じ前記目標燃圧を維持しつつ、前記減圧機構により減圧を行うことにより、当該警戒制御を行わない場合に比べて前記昇圧ポンプの吐出流量を増加させて、前記警戒状態にする、請求項２に記載の燃圧制御システム。
4. 前記制御装置は、前記警戒制御として、当該警戒制御を行わない場合に比べて、前記高圧系の燃圧を下げることにより、前記高圧系の燃圧と前記閾圧との差である燃圧マージン（ΔＰ）を増加させ、それにより前記警戒状態にする、請求項１に記載の燃圧制御システム。
5. 前記制御装置は、目標燃圧（Ｐｔ）を算出する目標燃圧算出部（６２）を有し、算出した前記目標燃圧に前記高圧系の燃圧を近づけるように制御するものであり、
   前記制御装置は、警戒制御として、当該警戒制御を行わない場合に比べて前記目標燃圧を低く設定することにより、当該警戒制御を行わない場合に比べて前記高圧系の燃圧を下げて、前記警戒状態にする、請求項４に記載の燃圧制御システム。
6. 前記昇圧ポンプは、前記エンジンにより駆動されるものであり、
   前記状態判定部は、少なくとも前記エンジンの回転速度に基づいて前記状態判定を行い、前記状態判定では、前記回転速度が所定速度の場合に比べて、前記回転速度が当該所定速度よりも速い場合に、前記要警戒状態であると判定し易くなる、請求項１～５のいずれか１項に記載の燃圧制御システム。
7. 前記状態判定部は、少なくとも、前記昇圧ポンプの一燃焼サイクルあたりの吐出量としての又は前記インジェクタの一燃焼サイクルあたりの燃料噴射量としての吐出関係量に基づいて前記状態判定を行い、前記状態判定では、前記吐出関係量が所定量の場合に比べて前記吐出関係量が当該所定量よりも少ない場合に、前記要警戒状態であると判定し易くなる、請求項１～６のいずれか１項に記載の燃圧制御システム。
8. 前記状態判定部は、少なくとも所定部の温度に基づいて前記状態判定を行い、前記状態判定では、前記所定部の温度が所定温度の場合に比べて、前記所定部の温度が当該所定温度よりも低い場合に、前記要警戒状態であると判定し易くなる、請求項１～７のいずれか１項に記載の燃圧制御システム。

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