JP2024034888A - 開弁判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リリーフ弁の通路径が小さい場合であってもリリーフ弁の開弁を精度よく判定することが可能な開弁判定装置を提供する。【解決手段】開弁判定装置６０は、燃料容器１１内の燃料を加圧して吐出する低圧ポンプ１２と、低圧ポンプから吐出された燃料を高圧化して吐出する高圧ポンプ２０と、高圧燃料を蓄える蓄圧容器１６と、低圧部の燃圧を検出する低圧側圧力センサ３２と、高圧部の燃圧を検出する高圧側圧力センサ３１と、高圧部に設けられ、当該高圧部の燃圧が異常高圧になることに伴い開弁し、高圧燃料を低圧部側に流出させるリリーフ弁１５と、を備える燃料供給システムに適用され、高圧側圧力センサにより検出された高圧部の燃圧と、低圧側圧力センサにより検出された低圧部の燃圧とに基づいて、リリーフ弁が開弁したか否かを判定する開弁判定部を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、開弁判定装置に関する。

特許文献１には、蓄圧式燃料供給システムにおいて、高圧燃料を低圧側に流出させるリリーフ弁が開弁したことを判定する開弁判定方法が記載されている。具体的には、高圧側に設置されたセンサにより蓄圧容器内の燃圧がリリーフ弁の開弁圧まで上昇したことが検出された場合に、その検出圧の変動幅と所定の幅判定値との比較を行い、比較結果に基づいてリリーフ弁の開弁を判定することが記載されている。

特開２０１９－６０３１５号公報

ところで、リリーフ弁の開弁に伴い低圧側に発生するスパイク燃圧を低減するには、リリーフ弁の通路径を小さくすることが考えられる。リリーフ弁にオリフィスが設けられている場合には、オリフィス径を小さくするとよい。しかしながら、リリーフ弁の通路径を小さくした場合、リリーフ弁を介して低圧側に流出する単位時間あたりの高圧燃料が少なくなる。これにより、高圧側に設置されたセンサによる検出圧の変動幅が小さくなり、特許文献１に記載の判定方法ではその精度が低下するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、リリーフ弁の通路径が小さい場合であってもリリーフ弁の開弁を精度よく判定することが可能な開弁判定装置を提供することを目的とする。

本発明は、
燃料容器内の燃料を加圧して吐出する低圧ポンプと、前記低圧ポンプから吐出された燃料を高圧化して吐出する高圧ポンプと、前記高圧ポンプから吐出される高圧燃料を蓄える蓄圧容器と、前記蓄圧容器内の高圧燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記高圧ポンプの吸入側である低圧部の燃圧を検出する低圧側圧力センサと、前記高圧ポンプよりも下流側の高圧部の燃圧を検出する高圧側圧力センサと、前記高圧部に設けられ、当該高圧部の燃圧が異常高圧になることに伴い開弁し、高圧燃料を前記低圧部側に流出させるリリーフ弁と、を備える燃料供給システムに適用され、
前記高圧側圧力センサにより検出された前記高圧部の燃圧と、前記低圧側圧力センサにより検出された前記低圧部の燃圧とに基づいて、前記リリーフ弁が開弁したか否かを判定する開弁判定部を備えることを特徴とする。

高圧部の燃圧が異常高圧になるとリリーフ弁が開弁し、そのリリーフ弁の開弁に伴い低圧部側にスパイク燃圧が発生する。ここで、リリーフ弁の通路径を小さくすると、スパイク燃圧を低減できる反面、リリーフ弁から低圧部側への高圧燃料の流出が制限されることで、高圧側圧力センサの検出結果によるリリーフ弁の開弁判定の精度が低下するおそれがある。これに対し、上記構成によれば、高圧側圧力センサの検出結果に加え、低圧側圧力センサの検出結果を用いて、リリーフ弁の開弁判定を行うようにしたため、リリーフ弁の通路径を小さくした場合であってもリリーフ弁の開弁を精度よく判定することが可能となる。

燃料供給システムの構成図。 高圧異常が生じた場合における高圧部の燃圧変化と低圧部の燃圧変化とを示すタイムチャート。 開弁判定処理を示すフローチャート。 エンジン回転速度及び燃温と係数Ｋとの関係を示す図。 開弁判定処理を具体的に説明するためのタイムチャート。 第２実施形態における開弁判定処理を具体的に説明するためのタイムチャート。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係る燃料供給システムについて、図面を参照しつつ説明する。図１に示す燃料供給システム１０は、車両に搭載されており、内燃機関としてのエンジン５０の気筒内に燃料を供給する。

燃料供給システム１０は、燃料を貯留する燃料タンク１１と、電動式の低圧ポンプ１２と、エンジン駆動式の高圧ポンプ２０と、蓄圧容器である高圧レール１６とを備えている。低圧ポンプ１２は、燃料タンク１１内の燃料を汲み上げて所定のフィード圧まで加圧し、その加圧した低圧燃料を、低圧配管１３を通じて高圧ポンプ２０に供給する。

高圧ポンプ２０は、低圧配管１３から供給される燃料を高圧化して、高圧配管１４に吐出する。高圧ポンプ２０のシリンダボディ２１には、低圧室２２及び加圧室２３が形成されている。低圧室２２は低圧配管１３に連通しており、低圧配管１３を通じて供給される燃料を蓄える。低圧室２２と加圧室２３とが連通する通路には調量弁２４が設けられている。調量弁２４は、低圧室２２から加圧室２３へ供給される燃料量を制御する。

加圧室２３には、回転軸２６の回転に伴い往復動するプランジャ２５が設けられており、そのプランジャ２５の往復動により、加圧室２３内の圧力が変化する。回転軸２６は、エンジン５０のクランク軸５１の回転に伴い回転する。クランク軸５１の回転に伴いカム２６ａが回転することにより、プランジャ２５が上死点と下死点との間で往復動する。

高圧ポンプ２０は、加圧室２３内で加圧された燃料を吐出する吐出弁２７を有している。吐出弁２７の吐出口は、高圧レール１６に繋がる高圧配管１４に連通されている。吐出弁２７は、加圧室２３から高圧配管１４へ燃料を流通させる逆止弁である。吐出弁２７は、加圧室２３内の燃圧が所定の吐出圧以上になると開弁状態となる。

調量弁２４が開弁状態となり、かつプランジャ２５が上死点から下死点に向かって移動することにより、低圧室２２内の燃料が加圧室２３へ吸入される。調量弁２４を開弁した状態でプランジャ２５が下死点から上死点に向かって移動すると、加圧室２３内の燃料が調量弁２４を介して低圧室２２へ戻される。プランジャ２５が下死点から上死点に向かって移動している状態において調量弁２４を閉弁すると、加圧室２３内の燃料が加圧される。その後、加圧室２３の圧力が吐出圧以上となることにより、吐出弁２７から燃料が吐出される。吐出弁２７から吐出された高圧燃料は、高圧配管１４を通じて高圧レール１６に供給される。

高圧レール１６は、高圧ポンプ２０から吐出された燃料を高圧状態で蓄える。高圧レール１６は、エンジン５０の各気筒に設けられた燃料噴射弁５２に接続されている。燃料噴射弁５２は、燃料を気筒内に直接噴射する筒内噴射式の燃料噴射弁である。エンジン５０のシリンダヘッドには、気筒ごとに点火プラグが取り付けられている。点火プラグは、火花放電によって気筒内の混合気に着火する。これにより、気筒内の混合気が燃焼に供される。

高圧配管１４と低圧室２２とは戻り配管１７を通じて連通されており、戻り配管１７にリリーフ弁１５が設けられている。リリーフ弁１５の入口側は高圧配管１４に連通され、出口側は低圧室２２に連通されている。リリーフ弁１５は、リリーフ弁１５の上流側圧力と下流側圧力との差分に応じて開閉動作する開閉弁である。具体的には、高圧配管１４の燃圧が所定の開弁圧まで上昇し、リリーフ弁１５の上流側と下流側との差圧が所定圧よりも大きくなると、リリーフ弁１５が開弁する。これにより、高圧配管１４内の高圧燃料がリリーフ弁１５を通じて低圧室２２へ流出し、高圧異常の状態が継続されないようになっている。

本実施形態の燃料供給システム１０では、戻り配管１７、低圧室２２及び低圧配管１３により「低圧部」が構成されている。戻り配管１７は、低圧配管１３に接続され、低圧配管１３に燃料を戻す構成であってもよい。また、高圧ポンプ２０よりも下流側の高圧配管１４及び高圧レール１６により「高圧部」が構成されている。

高圧レール１６には、高圧レール１６の燃圧であるレール圧Ｐｒを検出するレール圧センサ３１が設けられている。また、低圧配管１３には、低圧部の燃圧であるフィード圧Ｐｆを検出するフィード圧センサ３２が設けられている。燃料タンク１１には、燃料温度Ｔｆを検出する燃料温度センサ３３が設けられている。レール圧センサ３１が高圧側圧力センサに相当し、フィード圧センサ３２が低圧側圧力センサに相当する。その他、クランク軸５１にはエンジン５０の回転速度を検出する回転角センサ３４が設けられている。

燃料供給システム１０及びエンジン５０は、ＥＣＵ６０により制御される。ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、駆動回路、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータである。ＥＣＵ６０には、各センサ３１～３４の検出値が適宜入力される。ＥＣＵ６０は、レール燃圧の目標値である目標燃圧Ｐｔｇと、レール圧センサ３１により検出されたレール圧Ｐｒとの偏差に基づいて、高圧ポンプ２０の吐出量をフィードバック制御する。これにより、レール燃圧が目標燃圧Ｐｔｇで制御される。なお、目標燃圧Ｐｔｇは、エンジン負荷やエンジン回転速度に基づいて可変に設定されればよく、例えば高負荷又は高回転であるほど目標燃圧Ｐｔｇが高圧に設定され、低負荷又は低回転であるほど目標燃圧Ｐｔｇが低圧に設定される。

また本実施形態では、低圧ポンプ１２によるフィード圧Ｐｆを調整可能としており、ＥＣＵ６０は、フィード圧Ｐｆをエンジン負荷やエンジン回転速度に基づいて設定する。ただし、低圧ポンプ１２のフィード圧Ｐｆは固定値であってもよい。

燃料供給システム１０では、高圧部の高圧異常によりリリーフ弁１５が開弁すると、高圧部内の高圧燃料が一気に低圧部側に流れ込むため、低圧部内でスパイク燃圧が発生する。この場合、スパイク燃圧が低圧配管１３等の低圧部にダメージを与えることが懸念される。そこで、スパイク燃圧を低減すべく、リリーフ弁１５の通路径（オリフィス径）を小さくすることが考えられる。しかしながら、リリーフ弁１５の通路径を小さくした場合、リリーフ弁１５を介して低圧部側に流出する単位時間あたりの高圧燃料が少なくなる。そのため、高圧部の燃圧変化に基づいてリリーフ弁１５の開弁判定を行おうとする場合において、その判定の精度が低下するおそれがある。

そこで本実施形態では、レール圧センサ３１により検出された高圧部の燃圧に加えて、フィード圧センサ３２により検出された低圧部の燃圧を用いて、リリーフ弁１５の開弁判定を行うこととしている。その概要を図２を用いて説明する。図２は、高圧部に高圧異常が生じた場合における高圧部の燃圧変化と低圧部の燃圧変化とを示すタイムチャートである。

図２では、タイミングｔ１以前において、高圧部の燃圧（高圧レール１６のレール圧）が目標燃圧の近傍で制御されている。この場合、高圧ポンプ２０では、低圧部から断続的に燃料が吸入されるとともに、下流側への燃料吐出量に応じて低圧部側への燃料の逆流が生じる。そのため、低圧部の燃圧において設定圧（低圧ポンプ１２のフィード圧）を中心とする脈動が生じている。

その後、タイミングｔ１において、例えば高圧ポンプ２０が故障し、高圧ポンプ２０が最大吐出量で吐出を行うフル吐出異常が生じると、高圧ポンプ２０での燃料吐出ごとに高圧部の燃圧が上昇し、目標燃圧を大きく上回る。そして、タイミングｔ２において、高圧部の燃圧がリリーフ弁１５の開弁圧に到達すると、リリーフ弁１５の開弁に伴い高圧燃料が低圧部側へ流出し、高圧部の燃圧が一気に低下する。

リリーフ弁１５の開弁時における高圧部の燃圧低下の傾きは、単位時間あたりの燃料流出量に依存している。また、その燃料流出量は、リリーフ弁１５の通路径の大きさに応じたものとなっている。そのため、リリーフ弁１５の通路径が小さくなっている場合には、図２の実線のごとく高圧部の燃圧が低下し、リリーフ弁１５の通路径が比較的大きい場合（図２の一点鎖線）に比べて燃圧低下の傾きが緩やかになる。ここで、高圧部での燃圧低下は、燃料噴射弁５２の燃料噴射によっても生じることから、リリーフ弁１５の開弁時における高圧部の燃圧低下の傾きが緩やかであると、その燃圧低下がリリーフ弁１５の開弁によるものか、燃料噴射弁５２の燃料噴射によるものかの区別がしづらくなり、結果としてリリーフ弁１５の開弁判定の精度低下が生じることが懸念される。

これに対し、本実施形態では、レール圧センサ３１により検出された高圧部の燃圧（レール圧Ｐｒ）と、フィード圧センサ３２により検出された低圧部の燃圧（フィード圧Ｐｆ）とに基づいて、リリーフ弁１５の開弁判定を行うことにより、リリーフ弁１５の開弁判定の精度を高めるようにしている。具体的には、高圧部の燃圧が目標燃圧より高い所定の高圧判定値ＴＨ１まで上昇したと判定した後において、低圧部の燃圧が所定の低圧判定値ＴＨ２より大きくなったと判定した場合に、リリーフ弁１５が開弁したと判定することとしている。また特に、低圧部の燃圧に、高圧ポンプ２０の燃料吸入動作に応じた脈動が生じることに着目し、その脈動の大きさを示す脈動パラメータに基づいて、低圧判定値ＴＨ２を設定することとしている。なお、ＥＣＵ６０が「開弁判定部」、「燃圧制御部」、「取得部」、「設定部」に相当する。

次に、ＥＣＵ６０により実施されるリリーフ弁１５の開弁判定処理を、図３を用いて説明する。図３に示す開弁判定処理は、ＥＣＵ６０により所定周期で繰り返し実行される。

図３において、ステップＳ１１では、レール圧センサ３１により検出されたレール圧Ｐｒが目標燃圧Ｐｔｇより高い所定の高圧判定値ＴＨ１以上であるか否かを判定する。高圧判定値ＴＨ１は、高圧部が異常高圧になっていることを判定するための閾値であり、目標燃圧Ｐｔｇに対して所定値を上乗せした値となっている。そして、レール圧Ｐｒが高圧判定値ＴＨ１以上であればステップＳ１２に進み、レール圧Ｐｒが高圧判定値ＴＨ１未満であれば本処理を一旦終了する。

ステップＳ１２では、リリーフ弁１５の開弁判定を実施する期間であることを示す判定期間フラグをオンする。続いてステップＳ１３，Ｓ１４では、判定期間フラグのオンから所定時間ＴＡが経過するまでの期間において、低圧判定値ＴＨ２を設定するために用いる脈動パラメータを取得する。すなわち、ステップＳ１３では、脈動パラメータを取得し、続くステップＳ１４では、所定時間ＴＡが経過したか否かを判定する。そして、所定時間ＴＡが経過するまでの期間（ステップＳ１４が肯定されるまでの期間）で、脈動パラメータを繰り返し取得する。なお、所定時間ＴＡが経過するまでの期間は、高圧部の燃圧が高圧判定値ＴＨ１まで上昇したと判定した後であり、かつ低圧部でスパイク燃圧が生じる以前の取得期間に相当する。

本実施形態では、脈動パラメータとして、フィード圧センサ３２により検出されたフィード圧Ｐｆに基づいて脈動の片振幅ΔＡを取得する。片振幅ΔＡは、図２に示すように、フィード圧の設定値である脈動中心からピーク値までの振幅であり、例えば脈動のピーク値とボトム値との差（両振幅）の１／２の値として算出されるとよい。また、片振幅ΔＡは、所定時間ＴＡが経過するまでの期間における平均値として算出されるとよい。

その後、ステップＳ１５では、低圧判定値ＴＨ２を設定する。具体的には、下記の式１を用い、フィード圧の設定値ＰＡと、脈動の片振幅ΔＡと、係数Ｋとに基づいて低圧判定値ＴＨ２を算出する。
ＴＨ２＝ＰＡ＋ΔＡ×Ｋ …（式１）
係数Ｋは、エンジン回転速度や低圧部の燃温に基づいて算出されるとよく、例えば図４の関係を用いて算出される。図４では、エンジン回転速度が大きいほど、換言すれば高圧ポンプ２０の回転速度が大きいほど、係数Ｋとして小さい値が算出される関係が示されている。また、図４では、燃温が低いほど、係数Ｋとして大きい値が算出される関係が示されている。なお、係数Ｋは、低圧部の燃圧（設定圧）に基づいて算出されてもよい。具体的には、係数Ｋは、低圧部の燃圧が低いほど、大きい値として算出されてもよい。このように、係数Ｋは、エンジン回転速度、低圧部の燃温及び低圧部の燃圧のうち、少なくともいずれかに基づいて算出される構成であってもよい。

その後、ステップＳ１６では、フィード圧センサ３２により検出されたフィード圧Ｐｆが低圧判定値ＴＨ２以上であるか否かを判定する。そして、フィード圧Ｐｆが低圧判定値ＴＨ２以上であればステップＳ１７に進み、フィード圧Ｐｆが低圧判定値ＴＨ２未満であればステップＳ１８に進む。

ステップＳ１７では、リリーフ弁１５が開弁したと判定する。このとき、リリーフ弁１５が開弁したことを示す判定フラグをオンするとよい。この開弁判定時には、高圧異常が生じたことを報知する報知処理や、車両の走行速度を制限する走行制限処理等のフェイルセーフ処理が適宜実施される。

ステップＳ１８では、高圧部の燃圧が上昇から下降に転じ、高圧判定値ＴＨ１よりも低圧の所定の判定値ＴＨ３まで低下したと判定した後に、所定時間ＴＢが経過したか否かを判定する。所定時間ＴＢが経過していなければ、ステップＳ１６に戻り、フィード圧Ｐｆが低圧判定値ＴＨ２以上であるか否かを再び判定する。また、所定時間ＴＢが経過していれば、判定期間フラグをオフする。これにより、一連の開弁判定処理が終了される。

次に、本実施形態の開弁判定処理を、図５のタイムチャートを用いてより具体的に説明する。

図５では、既述の図２と同様に、タイミングｔ１１以前において、高圧部の燃圧が目標燃圧の近傍で制御されている。また、タイミングｔ１１において、高圧ポンプ２０の故障によりフル吐出異常が生じ、高圧部の燃圧が上昇する。

そして、タイミングｔ１２において、高圧部の燃圧（レール圧Ｐｒ）が高圧判定値ＴＨ１に達すると、判定期間フラグがオンされる。また、タイミングｔ１２から所定時間ＴＡが経過するまでの期間において、脈動パラメータとして脈動の片振幅ΔＡが取得され、所定時間ＴＡが経過したタイミングｔ１３では、フィード圧の設定値や、脈動の片振幅ΔＡ、エンジン回転速度（ポンプ回転速度）、低圧部の燃温に基づいて、低圧判定値ＴＨ２が設定される。

なお、高圧部の燃圧が目標燃圧よりも上昇する際において、燃圧の判定値を２段階で設けておくことも可能である。この場合、高圧部の燃圧が１段目（低圧側）の判定値に到達した時点で、脈動パラメータの取得が開始され、高圧部の燃圧が２段目（高圧側）の判定値に到達した時点で、判定期間フラグがオンされるようになっているとよい。

その後、高圧部の燃圧が上昇から下降に転じる一方、低圧部の燃圧がスパイク状に上昇してスパイク燃圧が発生する。タイミングｔ１５では、低圧部の燃圧（フィード圧Ｐｆ）が低圧判定値ＴＨ２以上となり、リリーフ弁１５が開弁したと判定される。これにより、判定フラグがオンされる。

なお、高圧部の燃圧が上昇から下降に転じ、タイミングｔ１４で高圧部の燃圧が所定の判定値ＴＨ３まで低下すると、そのタイミングｔ１４を起点として、タイミングｔ１４から所定時間ＴＢが経過したか否かが判定される。そして、仮に低圧部の燃圧が低圧判定値ＴＨ２より大きくなったと判定されずに所定時間ＴＢが経過した場合には、リリーフ弁１５の開弁判定処理を中止すべく、判定期間フラグがオフされる（タイミングｔ１６）。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

燃料供給システム１０において、リリーフ弁１５の通路径を小さくすると、スパイク燃圧を低減できる反面、リリーフ弁１５から低圧部側への高圧燃料の流出が制限されることで、高圧側圧力センサの検出結果によるリリーフ弁１５の開弁判定の精度が低下するおそれがある。これに対し、上記構成によれば、レール圧センサ３１の検出結果に加え、フィード圧センサ３２の検出結果を用いて、リリーフ弁１５の開弁判定を行うようにしたため、リリーフ弁１５の通路径を小さくした場合であってもリリーフ弁１５の開弁を精度よく判定することが可能となる。

高圧ポンプ２０の吐出異常により高圧部の燃圧が過上昇する場合には、その燃圧の過上昇が生じた後に、リリーフ弁１５の開弁に伴い低圧部側にスパイク燃圧が発生する。この点を考慮し、高圧部の燃圧が所定の高圧判定値ＴＨ１まで上昇したと判定した後において、低圧部の燃圧が所定の低圧判定値ＴＨ２より大きくなったと判定した場合に、リリーフ弁１５が開弁したと判定するようにした。これにより、リリーフ弁１５の開弁に伴うスパイク燃圧の発生を好適に判定でき、ひいてはリリーフ弁１５の開弁を適正に判定することができる。

高圧ポンプ２０における燃料の吸入及び吐出により低圧部の燃圧に脈動が生じると、その燃圧の脈動により、フィード圧センサ３２の検出結果を用いたリリーフ弁１５の開弁判定に影響が及ぶことが懸念される。具体的には、低圧部側のスパイク燃圧の発生を判定する低圧判定値ＴＨ２が高すぎると、スパイク燃圧の判定漏れが懸念され、逆に低圧判定値ＴＨ２が低すぎると、低圧部の燃圧脈動に起因する誤判定が懸念される。この点、脈動の大きさを示す脈動パラメータを取得し、その脈動パラメータに基づいて低圧判定値ＴＨ２を設定するようにした。これにより、低圧燃圧の脈動に起因するリリーフ弁１５の開弁判定の精度低下を抑制することが可能となる。

高圧ポンプ２０での燃料の吸入及び吐出により生じる低圧部での燃圧脈動は、各種要因に応じて大小変化することが考えられる。この点、リリーフ弁１５が閉弁状態である場合における低圧部の燃圧の脈動の振幅（片振幅ΔＡ）を取得し、その振幅に基づいて、低圧判定値ＴＨ２を設定するようにした。これにより、実際に生じている燃圧脈動に応じて適正に低圧判定値ＴＨ２を設定でき、ひいてはリリーフ弁１５の開弁判定の精度を高めることができる。

低圧部での燃圧脈動は、高圧ポンプ２０の回転速度、低圧部の燃温又は低圧部の燃圧（設定圧）に応じて変動する。これを考慮し、高圧ポンプ２０の回転速度、低圧部の燃温又は低圧部の燃圧に基づいて、低圧判定値ＴＨ２を設定することで、リリーフ弁１５の開弁判定の精度を高めることができる。

例えば高圧ポンプ２０のフル吐出異常により高圧部の燃圧が上昇する場合には、そのフル吐出異常が生じる前と後とで低圧部における燃圧の脈動の大きさが変化する。具体的には、フル吐出異常が生じる状態では、フル吐出異常が生じる前に比べて高圧ポンプ２０での低圧部側への燃料の戻りが減るため、脈動の振幅が小さくなる。この点を考慮し、高圧部の燃圧が高圧判定値ＴＨ１まで上昇したと判定した後であり、かつ低圧部でスパイク燃圧が生じる以前の取得期間（図５において所定時間ＴＡの経過に要する期間）において脈動パラメータを取得し、その取得期間で取得された脈動パラメータに基づいて低圧判定値ＴＨ２を設定するようにした。これにより、高圧ポンプ２０の異常発生状態で実際に生じている燃圧脈動を把握しつつ、適正な開弁判定を実施することができる。

高圧部の燃圧が、高圧判定値ＴＨ１まで上昇した後に降下に転じ、高圧判定値ＴＨ１よりも低圧の所定の判定値ＴＨ３まで低下したと判定した後、低圧部の燃圧が低圧判定値ＴＨ２より大きくなったと判定されずに所定時間ＴＢが経過した場合に、リリーフ弁１５の開弁判定処理を中止するようにした。この場合、スパイク燃圧が高圧部の燃圧変動に引き続いて生じるものであることを加味しつつ、適正な判定期間でリリーフ弁１５の開弁判定を実施することができる。

（第２実施形態）
以下に、第２実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、低圧部の燃圧判定において、低圧部の燃圧が低圧判定値ＴＨ２より大きくなり、かつその状態が所定時間継続した時点で、リリーフ弁１５が開弁したと判定する構成としている。

具体的には、ＥＣＵ６０は、図３の開弁判定処理においてステップＳ１６の処理を以下のように変更するとよい。すなわち、ステップＳ１６では、フィード圧センサ３２により検出されたフィード圧Ｐｆが低圧判定値ＴＨ２以上であり、かつその状態（Ｐｆ≧ＴＨ２の状態）が所定時間継続したか否かを判定する。そして、ステップＳ１６が肯定されることを条件に、ステップＳ１７においてリリーフ弁１５が開弁したと判定する。このとき、例えばフィード圧Ｐｆが低圧判定値ＴＨ２以上になった時点でタイマをスタートし、そのタイマ値が所定の閾値Ｘに到達するまで、Ｐｆ≧ＴＨ２の状態が継続されるか否かを判定するとよい。

なお、Ｐｆ≧ＴＨ２の状態での高圧ポンプ２０の吐出回数に基づいて、Ｐｆ≧ＴＨ２の状態での継続時間を判定することも可能である。

次に、本実施形態の開弁判定処理を、図６のタイムチャートを用いてより具体的に説明する。なおここでは、例えば低温環境下において、燃温が低く、燃料の体積弾性率が大きくなっていることにより、低圧部の燃圧の脈動が比較的大きくなっている状況を想定している。

図６において、タイミングｔ２１～ｔ２３では、既述の図５のタイミングｔ１１～ｔ１３と同様に、高圧部の燃圧の上昇に伴い判定期間フラグがオンされ、脈動パラメータが取得され、その脈動パラメータ等に基づいて低圧判定値ＴＨ２が設定される。そして、タイミングｔ２３以降において、低圧部の燃圧と低圧判定値ＴＨ２との比較により、リリーフ弁１５の開弁判定が行われる。

図６では、低圧部の燃圧の脈動（脈動の振幅）が大きくなっていることから、スパイク燃圧が発生する前のタイミングｔ２４で、低圧部の燃圧（フィード圧Ｐｆ）が低圧判定値ＴＨ２まで上昇する。この場合、低圧部の燃圧が低圧判定値ＴＨ２以上になることでタイマがスタートし、低圧部の燃圧が低圧判定値ＴＨ２以上になっている時間が計測される。つまり、タイミングｔ２４からタイミングｔ２５までの時間が計測される。ここでは、低圧部の燃圧の脈動により燃圧が低圧判定値ＴＨ２以上になっているものの、その継続時間が所定時間未満であるため、すなわちタイマ値が閾値Ｘ未満であるため、リリーフ弁１５が開弁したとは判定されない。

その後、タイミングｔ２６では、スパイク燃圧が発生する。このとき、低圧部の燃圧が低圧判定値ＴＨ２以上となり、タイマがスタートすることにより、低圧部の燃圧が低圧判定値ＴＨ２以上になっている時間が計測される。ここでは、低圧部の燃圧が低圧判定値ＴＨ２以上になっている状態が脈動時よりも長引いていることから、タイミングｔ２７でタイマ値が閾値Ｘに到達し、そのタイミングｔ２７においてリリーフ弁１５が開弁したと判定される。これにより、判定フラグがオンされる。

例えば低温環境下において燃温が低くなると、燃料の体積弾性率が大きくなることで圧力感度が高くなり、低圧部の燃圧の脈動が大きくなる。この場合、燃圧の脈動とスパイク燃圧との区別が困難になることが考えられる。そこで、高圧部の燃圧が高圧判定値ＴＨ１まで上昇したと判定した後において、低圧部の燃圧が低圧判定値ＴＨ２より大きくなり、かつその状態が所定時間継続したと判定した場合に、リリーフ弁１５が開弁したと判定するようにした。これにより、低温環境下などで脈動が大きくなる場合においてもリリーフ弁１５の開弁を適正に判定することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。

・上記実施形態では、脈動パラメータとして、リリーフ弁１５が閉弁状態である場合における低圧部の燃圧の脈動の振幅（片振幅ΔＡ）を用いる構成としたが、これに代えて、脈動のピーク値を用いる構成としてもよい。

・レール圧センサ３１は、高圧配管１４に設けられていてもよい。また、フィード圧センサ３２は、高圧ポンプ２０の低圧室２２に設けられていてもよい。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１１…燃料容器、１２…低圧ポンプ、１５…リリーフ弁、１６…高圧レール、２０…高圧ポンプ、３１…レール圧センサ、３２…フィード圧センサ、５２…燃料噴射弁、６０…ＥＣＵ。

Claims (7)

1. 燃料容器（１１）内の燃料を加圧して吐出する低圧ポンプ（１２）と、前記低圧ポンプから吐出された燃料を高圧化して吐出する高圧ポンプ（２０）と、前記高圧ポンプから吐出される高圧燃料を蓄える蓄圧容器（１６）と、前記蓄圧容器内の高圧燃料を噴射する燃料噴射弁（５２）と、前記高圧ポンプの吸入側である低圧部の燃圧を検出する低圧側圧力センサ（３２）と、前記高圧ポンプよりも下流側の高圧部の燃圧を検出する高圧側圧力センサ（３１）と、前記高圧部に設けられ、当該高圧部の燃圧が異常高圧になることに伴い開弁し、高圧燃料を前記低圧部側に流出させるリリーフ弁（１５）と、を備える燃料供給システムに適用され、
   前記高圧側圧力センサにより検出された前記高圧部の燃圧と、前記低圧側圧力センサにより検出された前記低圧部の燃圧とに基づいて、前記リリーフ弁が開弁したか否かを判定する開弁判定部を備える、開弁判定装置（６０）。
2. 前記蓄圧容器内の圧力を目標燃圧に制御する燃圧制御部を備え、
   前記開弁判定部は、前記高圧部の燃圧が前記目標燃圧より高い所定の高圧判定値まで上昇したと判定した後において、前記低圧部の燃圧が所定の低圧判定値より大きくなったと判定した場合に、前記リリーフ弁が開弁したと判定する、請求項１に記載の開弁判定装置。
3. 前記高圧ポンプは、前記低圧ポンプから吐出された燃料を吸入する加圧室（２３）と、回転軸（２６）の回転に伴い往復動し、前記加圧室内に吸入された燃料を圧縮状態で吐出するプランジャ（２５）とを有しており、
   前記高圧ポンプでの燃料の吸入及び吐出により前記低圧部で生じる脈動の大きさを示す脈動パラメータを取得する取得部と、
   前記脈動パラメータに基づいて、前記低圧判定値を設定する設定部と、
   を備える、請求項２に記載の開弁判定装置。
4. 前記取得部は、前記脈動パラメータとして、前記リリーフ弁が閉弁状態である場合における前記低圧部の燃圧の脈動の振幅又は脈動のピーク値を取得し、
   前記設定部は、前記取得部により取得された前記振幅又は前記ピーク値に基づいて、前記低圧判定値を設定する、請求項３に記載の開弁判定装置。
5. 前記設定部は、前記高圧ポンプの回転速度、前記低圧部の燃温及び前記低圧部の燃圧のうち、少なくともいずれかに基づいて、前記低圧判定値を設定する、請求項３に記載の開弁判定装置。
6. 前記取得部は、前記高圧部の燃圧が前記高圧判定値まで上昇したと判定した後であり、かつ前記低圧部でスパイク燃圧が生じる以前の取得期間において前記脈動パラメータを取得し、
   前記設定部は、前記取得期間で取得された前記脈動パラメータに基づいて前記低圧判定値を設定する、請求項３～５のいずれか１項に記載の開弁判定装置。
7. 前記開弁判定部は、前記高圧部の燃圧が前記高圧判定値まで上昇したと判定した後において、前記低圧部の燃圧が前記低圧判定値より大きくなり、かつその状態が所定時間継続したと判定した場合に、前記リリーフ弁が開弁したと判定する、請求項２に記載の開弁判定装置。

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