JP4341606B2 - 内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料ポンプから圧送されてくる燃料を蓄圧器内に一旦高圧状態で蓄え、蓄圧器内の高圧燃料をディーゼルエンジン（以下、内燃機関という）に噴射供給する燃料噴射装置に関するものである。

従来の蓄圧式の燃料噴射装置は、燃料ポンプにて燃料を加圧して高圧燃料を蓄圧器に供給し、蓄圧器内に蓄えられた高圧燃料を燃料噴射弁を介して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。そして、燃料ポンプから蓄圧器を介して燃料噴射弁に至る高圧燃料系統の異常を検知して、高圧燃料系統の異常時には、運転者への警告や内燃機関の出力制限等の対応をとるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２７３４４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、高圧燃料系統の異常は検知できるものの、燃料ポンプ、蓄圧器、および燃料噴射弁から排出される燃料を燃料タンクに導くリーク燃料系統の異常を検知することはできない。このため、リーク燃料系統で異常が発生しても対応することができないという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、蓄圧式の燃料噴射装置において、リーク燃料系統の異常を検知可能にして、異常時に適切な対応がとれるようにすることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、蓄圧器（１）および燃料噴射弁（２）から排出される燃料を受け入れる噴射系リーク配管（Ｌ１）を備える内燃機関用燃料噴射装置において、噴射系リーク配管（Ｌ１）内を流れる燃料の流量を検出する流量計（１０）と、非燃料カット運転中に流量計（１０）にて検出された燃料の流量が、直前の燃料カット運転中に流量計（１０）にて検出された燃料の流量よりも所定量以上増加しない場合は、異常が発生していると判定する判定手段（Ｓ３０３）を備えることを特徴とする。

正常時に燃料噴射弁から排出される燃料の量は、非燃料カット運転中の方が燃料カット運転中よりも多くなるが、非燃料カット運転中に噴射系リーク配管において流量計よりも上流側で燃料の外部漏れが発生した場合、排出燃料が流量計設置位置まで流れてこないため、流量計にて検出される燃料の流量が少なくなる。したがって、請求項１に記載の発明の特徴によると、リーク燃料系統の異常を検知して、警告等の適切な対応をとることができる。

請求項２に記載の発明は、蓄圧器（１）および燃料噴射弁（２）から排出される燃料を受け入れる噴射系リーク配管（Ｌ１）を備える内燃機関用燃料噴射装置において、噴射系リーク配管（Ｌ１）内を流れる燃料の流量を検出する流量計（１０）と、燃料カット運転中に流量計（１０）にて検出された燃料の流量が、直前の非燃料カット運転中に流量計（１０）にて検出された燃料の流量よりも所定量以上減少しない場合は、異常が発生していると判定する判定手段（Ｓ３０７）を備えることを特徴とする。

正常時に燃料噴射弁から排出される燃料の量は、燃料カット運転中の方が燃料カット運転中よりも少なくなるが、噴射系リーク配管において流量計よりも上流側で燃料の外部漏れが発生した場合、排出燃料が流量計設置位置まで流れてこないため、流量計にて検出される燃料の流量は燃料カット運転中であるか否かにかかわらずほぼ同等になる。したがって、請求項２に記載の発明の特徴によると、リーク燃料系統の異常を検知して、警告等の適切な対応をとることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、判定手段（Ｓ１０７、Ｓ１１２、Ｓ２０７、Ｓ２１２、Ｓ３０３、Ｓ３０７、Ｓ３０９）は、異常は噴射系リーク配管（Ｌ１）での燃料外部洩れであると判定することを特徴とする。

これによると、異常の発生場所や内容に応じたより適切な対応をとることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３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、非燃料カット運転中に流量計（１０）にて検出された燃料の流量が所定流量以下の場合は、噴射系リーク配管（Ｌ１）での燃料外部洩れが発生していると判定する洩れ判定手段（Ｓ３０９）を備えることを特徴とする。

正常時には燃料噴射弁から排出される燃料の量はある量以上になるが、噴射系リーク配管において流量計よりも上流側で燃料の外部漏れが発生した場合、排出燃料が流量計の設置位置まで流れてこないため、流量計にて検出される燃料の流量が少なくなる。したがって、請求項４に記載の発明の特徴によると、リーク燃料系統の異常を検知して、警告等の適切な対応をとることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４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、蓄圧器（１）の燃料圧力が異常圧力になると開弁して、蓄圧器（１）の高圧燃料を噴射系リーク配管（Ｌ１）に排出させるプレッシャリミッタ（７）と、流量計（１０）にて検出された燃料の流量が所定流量以上の場合は、プレッシャリミッタ（７）の開弁状態であると判定する開弁判定手段（Ｓ３１０、Ｓ３１４）とを備えることを特徴とする。

蓄圧器内が異常高圧になってプレッシャリミッタが開弁した場合は、正常時よりも多量の燃料が噴射系リーク配管に排出されるため、請求項５に記載の発明の特徴によると、リーク燃料系統の異常を検知して、警告等の適切な対応をとることができる。

請求項６に記載の発明は、蓄圧器（１）および燃料噴射弁（２）から排出される燃料を受け入れる噴射系リーク配管（Ｌ１）と、燃料ポンプ（５）から排出される燃料を受け入れるポンプ系リーク配管（Ｌ３）と、噴射系リーク配管（Ｌ１）とポンプ系リーク配管（Ｌ３）との合流部（Ａ）から燃料タンク（４）までを接続する共通リーク配管（Ｌ２）とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、噴射系リーク配管（Ｌ１）内を流れる燃料の流量を検出する第１流量計（１０）と、共通リーク配管（Ｌ２）内を流れる燃料の流量を検出する第２流量計（１１）と、第１流量計（１０）にて検出された燃料の流量が、第２流量計（１１）にて検出された燃料の流量を所定量以上超える場合は、異常が発生していると判定する判定手段（Ｓ４０１）を備えることを特徴とする。

正常時には共通リーク配管内を流れる燃料の量が噴射系リーク配管内を流れる燃料の量よりも多くなるが、ポンプ系リーク配管で燃料の外部洩れが発生した場合や、共通リーク配管において第２流量計よりも上流側で燃料の外部洩れが発生した場合は、排出燃料が第２流量計設置位置まで流れてこない。したがって、請求項６に記載の発明の特徴によると、リーク燃料系統の異常を検知して、警告等の適切な対応をとることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、判定手段（Ｓ４０１）は、異常はポンプ系リーク配管（Ｌ３）または共通リーク配管（Ｌ２）での燃料外部洩れであると判定することを特徴とする。

これによると、異常の発生場所や内容に応じたより適切な対応をとることができる。

請求項８に記載の発明は、蓄圧器（１）および燃料噴射弁（２）から排出される燃料を受け入れる噴射系リーク配管（Ｌ１）と、燃料ポンプ（５）から排出される燃料を受け入れるポンプ系リーク配管（Ｌ３）と、噴射系リーク配管（Ｌ１）とポンプ系リーク配管（Ｌ３）との合流部（Ａ）から燃料タンク（４）までを接続する共通リーク配管（Ｌ２）とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、噴射系リーク配管（Ｌ１）内を流れる燃料の流量を検出する第１流量計（１０）と、共通リーク配管（Ｌ２）内を流れる燃料の流量を検出する第２流量計（１１）と、第１流量計（１０）にて検出された燃料の流量と第２流量計（１１）にて検出された燃料の流量との差が所定値以下の場合は、異常が発生していると判定する判定手段（Ｓ４０４）を備えることを特徴とする。

正常時には、ポンプ系リーク配管を流れる燃料の分が、噴射系リーク配管内を流れる燃料流量と共通リーク配管内を流れる燃料流量との差となるが、ポンプ系リーク配管で燃料の外部洩れが発生した場合は、ポンプ系リーク配管に排出された燃料が第２流量計の設置位置まで流れてこない。したがって、請求項８に記載の発明の特徴によると、リーク燃料系統の異常を検知して、警告等の適切な対応をとることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、判定手段（Ｓ４０４）は、異常はポンプ系リーク配管（Ｌ３）での燃料外部洩れであると判定することを特徴とする。

これによると、異常の発生場所や内容に応じたより適切な対応をとることができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄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。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。

図１に示すように、燃料噴射装置は、高圧燃料が蓄圧される蓄圧器１を備えている。蓄圧器１には複数の燃料噴射弁２が接続され、燃料噴射弁２は、制御装置（以下、ＥＣＵという）３に制御されて所定の時期に所定の期間開弁して、内燃機関（図示せず）の各気筒内に燃料を噴射する。

燃料噴射弁２は、具体的には、その内部に形成された背圧室の燃料圧力が制御されることにより開弁・閉弁が制御されるようになっている。そして、燃料噴射弁２には噴射系リーク配管Ｌ１が接続されており、燃料噴射弁２の余剰燃料や背圧室から排出された燃料は、噴射系リーク配管Ｌ１および共通リーク配管Ｌ２を介して燃料タンク４に戻される。なお、共通リーク配管Ｌ２は、噴射系リーク配管Ｌ１と後述するポンプ系リーク配管Ｌ３との合流部Ａから、燃料タンク４までを接続する配管である。

燃料ポンプ５は、燃料タンク４から燃料を吸入し、吸入した燃料を高圧に加圧して蓄圧器１に供給する。ここで、燃料ポンプ５に吸入される燃料量が吸入調量弁６で調整されることにより、燃料ポンプ５の燃料吐出量が制御されるようになっている。燃料ポンプ５にはポンプ系リーク配管Ｌ３が接続されており、燃料ポンプ５から排出された燃料は、ポンプ系リーク配管Ｌ３および共通リーク配管Ｌ２を介して燃料タンク４に戻される。

蓄圧器１には、蓄圧器１内の燃料圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁して蓄圧器１内の燃料圧力を限界設定圧力以下に抑えるプレッシャリミッタ７が設けられている。プレッシャリミッタ７には噴射系リーク配管Ｌ１が接続されており、プレッシャリミッタ７の開弁により蓄圧器１から排出される燃料は、噴射系リーク配管Ｌ１および共通リーク配管Ｌ２を介して燃料タンク４に戻される。

噴射系リーク配管Ｌ１には、合流部Ａに近い部位に、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度を検出する温度センサ８が設けられている。

ＥＣＵ３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知の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。ＥＣＵ３には、温度センサ８からの信号が入力されるとともに、各種センサからエンジン回転数、アクセル開度等の種々の情報が随時入力される。

そして、ＥＣＵ３は、エンジンや車両の運転状態に応じた最適の噴射時期、噴射量（噴射期間）を算出して、各燃料噴射弁２の開弁時期および開弁期間を制御する。例えば、ＥＣＵ３は、減速時においてエンジン回転数が所定回転数以上の場合には、燃料噴射を停止した状態で内燃機関の運転を継続させる燃料カット運転を行う。また、ＥＣＵ３は、温度センサ８からの情報等に基づいて、リーク燃料系統の異常を検知する。なお、噴射系リーク配管Ｌ１、共通リーク配管Ｌ２、およびポンプ系リーク配管Ｌ３が、リーク燃料系統に相当する。

図２はリーク燃料系統の異常を検知するためにＥＣＵ３にて実行される異常検知処理の流れ図である。

ＥＣＵ３は、図２に示すように、内燃機関が始動されると温度センサ８からの信号に基づいて噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度を検出する（ステップＳ１００）。このステップＳ１００では、新しいデータを今回データとしてＲＡＭに記憶し、それまで今回データとして記憶されていたデータを前回データとしてＲＡＭに記憶する。また、直前の非燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度に関するデータや、後述する第１所定時間ｔ１経過前における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度に関するデータも、ＲＡＭに記憶する。

次いで、ステップＳ１０１にて燃料カット運転中か否かを判定し、燃料カット運転中の場合は（ステップＳ１０１が肯定判定）、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、ステップＳ１００で検出した噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の温度が直前の非燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度よりも所定量（例えば、５℃）以上上昇した状態が、所定時間継続したか否かを判定する。なお、この所定時間は、センサ特性を考慮して適宜決定される。

ここで、燃料カット運転中は、燃料噴射弁２から排出される燃料の量は非常に少なく且つ安定しているため、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度も低い温度で安定する。しかし、蓄圧器１内が異常高圧になってプレッシャリミッタ７が開弁した場合は、噴射系リーク配管Ｌ１に多量の燃料が排出されるため、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度が上昇する。したがって、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の温度が、直前の非燃料カット運転中の噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度よりも上昇した場合には（ステップＳ１０２が肯定判定）、蓄圧器１内の燃料圧力が限界設定圧力を超えてプレッシャリミッタ７が開弁した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ１０２が肯定判定された場合には、プレッシャリミッタ７が開弁したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ１０３）、プレッシャリミッタ７が開弁したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ１０４）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ１０５）。

次に、ステップＳ１０１が否定判定の場合、すなわち、非燃料カット運転中の場合はステップＳ１０６に進む。そして、ステップＳ１０６では、内燃機関が始動してから第１所定時間ｔ１以上経過したか否かを判定し、内燃機関が始動してから第１所定時間ｔ１以上経過していない場合には（ステップＳ１０６が否定判定）、ステップＳ１００に戻る。

一方、内燃機関が始動してから第１所定時間ｔ１以上経過している場合には（ステップＳ１０６が肯定判定）、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の温度が第１所定時間ｔ１経過前における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度よりも所定量（例えば、５℃）以上上昇した状態が、所定時間継続したか否かを判定する。

ここで、正常時には内燃機関が暖機されるのに伴って燃料の温度が上昇するが、噴射系リーク配管Ｌ１において温度センサ８よりも上流側で燃料の外部漏れが発生した場合は、外気温よりも高温である排出燃料が温度センサ８の設置位置まで流れてこないため、温度センサ８にて検出される燃料の温度は上昇しない。したがって、温度センサ８にて検出された現在の燃料の温度が、第１所定時間ｔ１経過前に温度センサ８にて検出された燃料の温度以下の場合、すなわち燃料の温度が上昇していない場合は（ステップＳ１０７が否定判定）、噴射系リーク配管Ｌ１において燃料の外部漏れが発生した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ１０７が否定判定された場合には、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料外部漏れが発生したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ１０８）、燃料外部漏れが発生したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ１０９）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ１０５）。

次に、ステップＳ１０７が肯定判定の場合、すなわち、温度センサ８にて検出された現在の燃料の温度が、第１所定時間ｔ１経過前に温度センサ８にて検出された燃料の温度よりも上昇している場合は、ステップＳ１１０に進む。そして、ステップＳ１１０では、内燃機関の定常運転状態が第２所定時間ｔ２以上継続しているか否かを判定し、内燃機関の定常運転状態継続時間が第２所定時間ｔ２に達するまでは（ステップＳ１１０が否定判定）、ステップＳ１１０の処理を繰り返す。なお、内燃機関の定常運転状態とは、内燃機関の負荷が略一定、換言すると、燃料噴射量が略一定の運転状態である。

内燃機関の定常運転状態継続時間が第２所定時間ｔ２に達すると（ステップＳ１１０が肯定判定）、温度センサ８からの信号に基づいて噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度を検出する（ステップＳ１１１）。このステップＳ１１１では、新しいデータを今回データとしてＲＡＭに記憶し、それまで今回データとして記憶されていたデータを前回データとしてＲＡＭに記憶する。

次いで、ステップＳ１１２では、内燃機関の定常運転状態が第２所定時間ｔ２以上継続している期間中に、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度が所定量（例えば、５℃）以上低下し、且つその温度低下状態が所定時間継続したか否かを判定する。

ここで、内燃機関の定常運転状態が第２所定時間ｔ２以上継続している場合は、燃料噴射弁２から排出される燃料の量は安定しているため、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度も安定する。しかし、噴射系リーク配管Ｌ１において温度センサ８よりも上流側で燃料の外部漏れが発生した場合は、外気温よりも高温である排出燃料が温度センサ８の設置位置まで流れてこないため、温度センサ８にて検出される燃料の温度は外気温程度まで低下する。したがって、内燃機関の定常運転状態が継続している状態で、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の温度が低下した場合は（ステップＳ１１２が肯定判定）、噴射系リーク配管Ｌ１において燃料の外部漏れが発生した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ１１２が肯定判定された場合には、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料外部漏れが発生したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ１０８）、燃料外部漏れが発生したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ１０９）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ１０５）。

本実施形態によると、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料の外部漏れや、蓄圧器１内の異常圧力上昇によるプレッシャリミッタ７の開弁など、リーク燃料系統の異常を検知して、警告やフェイルセーフ制御等の適切な対応をとることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図、図４はリーク燃料系統の異常を検知するためにＥＣＵ３にて実行される異常検知処理の流れ図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、図３に示すように、第１実施形態における温度センサ８を廃止し、噴射系リーク配管Ｌ１における合流部Ａに近い部位に、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力を検出する圧力センサ９が設けられている。そして、圧力センサ９からの信号がＥＣＵ３に入力されるようになっている。

ＥＣＵ３は、図４に示すように、内燃機関が始動されると圧力センサ９からの信号に基づいて噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力を検出する（ステップＳ２００）。このステップＳ２００では、新しいデータを今回データとしてＲＡＭに記憶し、それまで今回データとして記憶していたデータを前回データとしてＲＡＭに記憶する。また、直前の非燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力に関するデータや、後述する第１所定時間ｔ１経過前における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力に関するデータも、ＲＡＭに記憶する。

次いで、ステップＳ１０１にて燃料カット運転中か否かを判定し、燃料カット運転中の場合は（ステップＳ１０１が肯定判定）、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、ステップＳ２００で検出した噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の圧力が直前の非燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力よりも所定量（例えば、５ｋＰａ）以上上昇した状態が、所定時間継続したか否かを判定する。なお、この所定時間は、センサ特性を考慮して適宜決定される。

ここで、燃料カット運転中は、燃料噴射弁２から排出される燃料の量は非常に少なく且つ安定しているため、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力も低い圧力で安定する。しかし、蓄圧器１内が異常高圧になってプレッシャリミッタ７が開弁した場合は、噴射系リーク配管Ｌ１に多量の燃料が排出されるため、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力が上昇する。したがって、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の圧力が、直前の非燃料カット運転中の噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力よりも上昇した場合には（ステップＳ２０２が肯定判定）、蓄圧器１内の燃料圧力が限界設定圧力を超えてプレッシャリミッタ７が開弁した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ２０２が肯定判定された場合には、プレッシャリミッタ７が開弁したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ１０３）、プレッシャリミッタ７が開弁したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ１０４）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ１０５）。

次に、ステップＳ１０１が否定判定され、さらにステップＳ１０６が肯定判定された場合、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の圧力が第１所定時間ｔ１経過前における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力よりも所定量（例えば、５ｋＰａ）以上上昇した状態が、所定時間継続したか否かを判定する。

ここで、正常時には内燃機関が暖機されるのに伴って燃料の圧力が上昇するが、噴射系リーク配管Ｌ１において燃料の外部漏れが発生した場合は、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力は上昇しない。したがって、圧力センサ９にて検出された現在の燃料の圧力が、第１所定時間ｔ１経過前に圧力センサ９にて検出された燃料の圧力以下の場合、すなわち燃料の圧力が上昇していない場合は（ステップＳ２０７が否定判定）、噴射系リーク配管Ｌ１において燃料の外部漏れが発生した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ２０７が否定判定された場合には、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料外部漏れが発生したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ１０８）、燃料外部漏れが発生したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ１０９）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ１０５）。

次に、ステップＳ２０７が肯定判定の場合、すなわち、圧力センサ９にて検出された現在の燃料の圧力が、第１所定時間ｔ１経過前に圧力センサ９にて検出された燃料の圧力よりも上昇している場合は、ステップＳ１１０に進む。そして、内燃機関の定常運転状態継続時間が第２所定時間ｔ２に達すると（ステップＳ１１０が肯定判定）、圧力センサ９からの信号に基づいて噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力を検出する（ステップＳ２１１）。このステップＳ２１１では、新しいデータを今回データとしてＲＡＭに記憶し、それまで今回データとして記憶されていたデータを前回データとしてＲＡＭに記憶する。

次いで、ステップＳ２１２では、内燃機関の定常運転状態が第２所定時間ｔ２以上継続している期間中に、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力が所定量（例えば、５ｋＰａ）以上低下し、且つその圧力低下状態が所定時間継続したか否かを判定する。

ここで、内燃機関の定常運転状態が第２所定時間ｔ２以上継続している場合は、燃料噴射弁２から排出される燃料の量は安定しているため、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力も安定する。しかし、噴射系リーク配管Ｌ１において燃料の外部漏れが発生した場合は、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力が低下する。したがって、内燃機関の定常運転状態が継続している状態で、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の圧力が低下した場合は（ステップＳ２１２が肯定判定）、噴射系リーク配管Ｌ１において燃料の外部漏れが発生した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ２１２が肯定判定された場合には、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料外部漏れが発生したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ１０８）、燃料外部漏れが発生したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ１０９）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ１０５）。

本実施形態によると、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料の外部漏れや、蓄圧器１内の異常圧力上昇によるプレッシャリミッタ７の開弁など、リーク燃料系統の異常を検知して、警告やフェイルセーフ制御等の適切な対応をとることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図５は本発明の第３実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図、図６はリーク燃料系統の異常を検知するためにＥＣＵ３にて実行される異常検知処理の流れ図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、図５に示すように、第１実施形態における温度センサ８を廃止し、噴射系リーク配管Ｌ１における合流部Ａに近い部位に、噴射系リーク配管Ｌ１内を流れる燃料の流量を検出する第１流量計１０が設けられている。そして、第１流量計１０からの信号がＥＣＵ３に入力されるようになっている。

ＥＣＵ３は、図６に示すように、内燃機関が始動されると第１流量計１０からの信号に基づいて噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の流量を検出する（ステップＳ３００）。このステップＳ３００では、新しいデータを今回データとしてＲＡＭに記憶し、それまで今回データとして記憶されていたデータを前回データとしてＲＡＭに記憶する。また、直前の燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の流量に関するデータ、および直前の非燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の流量に関するデータも、ＲＡＭに記憶する。

次いで、ステップＳ３０１では、内燃機関の運転状態が、燃料カット運転から非燃料カット運転に変化したか否か、或いはその逆に変化したか否かを判定し、内燃機関の運転状態が変化した場合は（ステップＳ３０１が肯定判定）、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、内燃機関の運転状態が、燃料カット運転から非燃料カット運転に変化したか否かを判定する。そして、内燃機関の運転状態が、燃料カット運転から非燃料カット運転に変化した場合は（ステップＳ３０２が肯定判定）、ステップＳ３０３（判定手段）に進む。

ステップＳ３０３では、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の流量が直前の非燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の流量よりも所定量（例えば、５ｃｃ）以上増加しているか否かを判定する。

ここで、正常時に燃料噴射弁２から排出される燃料の量は、非燃料カット運転中の方が燃料カット運転中よりも多くなるが、非燃料カット運転中に噴射系リーク配管Ｌ１において第１流量計１０よりも上流側で燃料の外部漏れが発生した場合、排出燃料が第１流量計１０の設置位置まで流れてこないため、第１流量計１０にて検出される燃料の流量が少なくなる。したがって、第１流量計１０にて検出された現在の燃料の流量が、直前の非燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の流量以下の場合、すなわち燃料の流量が増加していない場合は（ステップＳ３０３が否定判定）、噴射系リーク配管Ｌ１において燃料の外部漏れが発生した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ３０３が否定判定された場合には、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料外部漏れが発生したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ３０４）、燃料外部漏れが発生したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ３０５）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ３０６）。

次に、ステップＳ３０２が否定判定された場合、すなわち、内燃機関の運転状態が、非燃料カット運転から燃料カット運転に変化した場合は、ステップＳ３０７（判定手段）に進む。

ステップＳ３０７では、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の流量が直前の燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の流量よりも所定量（例えば、５ｃｃ）以上減少しているか否かを判定する。

ここで、正常時に燃料噴射弁２から排出される燃料の量は、燃料カット運転中の方が燃料カット運転中よりも少なくなるが、噴射系リーク配管Ｌ１において第１流量計１０よりも上流側で燃料の外部漏れが発生した場合、排出燃料が第１流量計１０の設置位置まで流れてこないため、第１流量計１０にて検出される燃料の流量は燃料カット運転中であるか否かにかかわらずほぼ同等になる。したがって、第１流量計１０にて検出された現在の燃料の流量が、直前の燃料カット運転中における噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の流量以上の場合、すなわち燃料の流量が減少していない場合は（ステップＳ３０７が否定判定）、噴射系リーク配管Ｌ１において燃料の外部漏れが発生した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ３０７が否定判定された場合には、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料外部漏れが発生したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ３０４）、燃料外部漏れが発生したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ３０５）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ３０６）。

次に、ステップＳ３０１が否定判定された場合、すなわち、内燃機関の運転状態が変化していない場合は、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では、燃料カット運転中か否かを判定し、燃料カット運転中でない場合、すなわち非燃料カット運転中は（ステップＳ３０８が否定判定）、ステップＳ３０９（洩れ判定手段）に進む。ステップＳ３０９では、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の流量が第１所定流量Ｋ１以下か否かを判定する。

ここで、正常時には燃料噴射弁２から排出される燃料の量はある量以上になるが、噴射系リーク配管Ｌ１において第１流量計１０よりも上流側で燃料の外部漏れが発生した場合、排出燃料が第１流量計１０の設置位置まで流れてこないため、第１流量計１０にて検出される燃料の流量が少なくなる。したがって、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の流量が第１所定流量Ｋ１以下の場合は（ステップＳ３０９が肯定判定）、噴射系リーク配管Ｌ１において燃料の外部漏れが発生した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ３０９が肯定判定された場合には、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料外部漏れが発生したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ３０４）、燃料外部漏れが発生したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ３０５）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ３０６）。

次に、ステップＳ３０９が否定判定された場合には、ステップＳ３１０（開弁判定手段）に進む。ステップＳ３１０では、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の流量が第２所定流量Ｋ２以上か否かを判定する。なお、Ｋ１＜Ｋ２である。

ここで、蓄圧器１内が異常高圧になってプレッシャリミッタ７が開弁した場合は、正常時よりも多量の燃料が噴射系リーク配管Ｌ１に排出される。したがって、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の流量が第２所定流量Ｋ２以上の場合は（ステップＳ３１０が肯定判定）、蓄圧器１内の燃料圧力が限界設定圧力を超えてプレッシャリミッタ７が開弁した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ３１０が肯定判定された場合には、プレッシャリミッタ７が開弁したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ３１１）、プレッシャリミッタ７が開弁したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ３１２）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ３１３）。

次に、ステップＳ３０８が肯定判定された場合、すなわち、燃料カット運転中の場合は、ステップＳ３１４（開弁判定手段）に進む。ステップＳ３１４では、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の流量が第３所定流量Ｋ３以上か否かを判定する。なお、Ｋ２≧Ｋ３である。

ここで、蓄圧器１内が異常高圧になってプレッシャリミッタ７が開弁した場合は、正常時よりも多量の燃料が噴射系リーク配管Ｌ１に排出される。したがって、噴射系リーク配管Ｌ１内の現在の燃料の流量が第３所定流量Ｋ３以上の場合は（ステップＳ３１４が肯定判定）、蓄圧器１内の燃料圧力が限界設定圧力を超えてプレッシャリミッタ７が開弁した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ３１４が肯定判定された場合には、プレッシャリミッタ７が開弁したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ３１１）、プレッシャリミッタ７が開弁したことを例えば警告灯にてドライバーに警告し（ステップＳ３１２）、さらに、内燃機関の出力制限等のフェイルセーフ制御を行う（ステップＳ３１３）。

本実施形態によると、噴射系リーク配管Ｌ１での燃料の外部漏れや、蓄圧器１内の異常圧力上昇によるプレッシャリミッタ７の開弁など、リーク燃料系統の異常を検知して、警告やフェイルセーフ制御等の適切な対応をとることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図７は本発明の第４実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図、図８はリーク燃料系統の異常を検知するためにＥＣＵ３にて実行される異常検知処理の流れ図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、図７に示すように、第１実施形態における温度センサ８を廃止し、噴射系リーク配管Ｌ１における合流部Ａに近い部位に、噴射系リーク配管Ｌ１内を流れる燃料の流量を検出する第１流量計１０が設けられ、さらに、共通リーク配管Ｌ２における燃料タンク４に近い部位に、共通リーク配管Ｌ２内を流れる燃料の流量を検出する第２流量計１１が設けられている。そして、第１流量計１０および第２流量計１１からの信号がＥＣＵ３に入力されるようになっている。

ＥＣＵ３は、図８に示すように、内燃機関が始動されると第１流量計１０および第２流量計１１からの信号に基づいて、噴射系リーク配管Ｌ１内の燃料の流量Ｑ１（以下、噴射系リーク燃料量という）、および共通リーク配管Ｌ２内の燃料の流量Ｑ２（以下、共通リーク燃料量という）を検出する（ステップＳ４００）。

次いで、ステップＳ４０１（判定手段）では、噴射系リーク燃料量Ｑ１と共通リーク燃料量Ｑ２を比較する。ここで、正常時には共通リーク燃料量Ｑ２が噴射系リーク燃料量Ｑ１よりも多くなるが、ポンプ系リーク配管Ｌ３で燃料の外部洩れが発生した場合や、共通リーク配管Ｌ２において第２流量計１１よりも上流側で燃料の外部洩れが発生した場合は、排出燃料が第２流量計１１の設置位置まで流れてこない。したがって、噴射系リーク燃料量Ｑ１が共通リーク燃料量Ｑ２を所定量（例えば、５ｃｃ）以上超える場合は（ステップＳ４０１が肯定判定）、ポンプ系リーク配管Ｌ３または共通リーク配管Ｌ２において燃料の外部漏れが発生した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ４０１が肯定判定された場合には、ポンプ系リーク配管Ｌ３または共通リーク配管Ｌ２での燃料外部漏れが発生したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ４０２）、燃料外部漏れが発生したことを例えば警告灯にてドライバーに警告する（ステップＳ４０３）。

次に、ステップＳ４０１が否定判定された場合、すなわち、噴射系リーク燃料量Ｑ１が共通リーク燃料量Ｑ２以下の場合は、ステップＳ４０４（判定手段）に進む。

ステップＳ４０４では、噴射系リーク燃料量Ｑ１と共通リーク燃料量Ｑ２が略等しいか、換言すると、両者の流量の差が所定値以下であるか否かを判定する。

ここで、正常時には、ポンプ系リーク配管Ｌ３を流れる燃料の分が、噴射系リーク燃料量Ｑ１と共通リーク燃料量Ｑ２の流量の差となるが、ポンプ系リーク配管Ｌ３で燃料の外部洩れが発生した場合は、ポンプ系リーク配管Ｌ３に排出された燃料が第２流量計１１の設置位置まで流れてこない。したがって、噴射系リーク燃料量Ｑ１と共通リーク燃料量Ｑ２が略等しい場合は（ステップＳ４０４が肯定判定）、ポンプ系リーク配管Ｌ３において燃料の外部漏れが発生した異常状態であると推定される。

そこで、ステップＳ４０４が肯定判定された場合には、ポンプ系リーク配管Ｌ３での燃料外部漏れが発生したことをダイアグコードとしてＲＡＭに記憶し（ステップＳ４０５）、燃料外部漏れが発生したことを例えば警告灯にてドライバーに警告する（ステップＳ４０６）。

本実施形態によると、ポンプ系リーク配管Ｌ３または共通リーク配管Ｌ２での燃料外部漏れを検知して、警告やフェイルセーフ制御等の適切な対応をとることができる。

本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。 図１のＥＣＵ３にて実行される異常検知処理の流れ図である。 本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。 図３のＥＣＵ３にて実行される異常検知処理の流れ図である。 本発明の第３実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。 図５のＥＣＵ３にて実行される異常検知処理の流れ図である。 本発明の第４実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。 図７のＥＣＵ３にて実行される異常検知処理の流れ図である。

符号の説明

１…蓄圧器、２…燃料噴射弁、４…燃料タンク、５…燃料ポンプ、８…温度センサ、Ａ…合流部、Ｌ１…噴射系リーク配管、Ｌ２…共通リーク配管、Ｌ３…ポンプ系リーク配管、Ｓ１１２…判定手段。

Claims (9)

1. 燃料噴射を停止した状態で内燃機関の運転を継続させる燃料カット運転が行われる車両に搭載され、
   高圧燃料が蓄圧される蓄圧器（１）と、
   前記蓄圧器（１）の高圧燃料を前記内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁（２）と、
   燃料タンク（４）から燃料を吸入・加圧して前記蓄圧器（１）に高圧燃料を供給する燃料ポンプ（５）と、
   前記蓄圧器（１）および前記燃料噴射弁（２）から排出される燃料を受け入れる噴射系リーク配管（Ｌ１）と、
   前記燃料ポンプ（５）から排出される燃料を受け入れるポンプ系リーク配管（Ｌ３）と、
   前記噴射系リーク配管（Ｌ１）と前記ポンプ系リーク配管（Ｌ３）との合流部（Ａ）から前記燃料タンク（４）までを接続する共通リーク配管（Ｌ２）とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記噴射系リーク配管（Ｌ１）内を流れる燃料の流量を検出する流量計（１０）と、
   非燃料カット運転中に前記流量計（１０）にて検出された燃料の流量が、直前の燃料カット運転中に前記流量計（１０）にて検出された燃料の流量よりも所定量以上増加しない場合は、異常が発生していると判定する判定手段（Ｓ３０３）とを備えることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
2. 燃料噴射を停止した状態で内燃機関の運転を継続させる燃料カット運転が行われる車両に搭載され、
   高圧燃料が蓄圧される蓄圧器（１）と、
   前記蓄圧器（１）の高圧燃料を前記内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁（２）と、
   燃料タンク（４）から燃料を吸入・加圧して前記蓄圧器（１）に高圧燃料を供給する燃料ポンプ（５）と、
   前記蓄圧器（１）および前記燃料噴射弁（２）から排出される燃料を受け入れる噴射系リーク配管（Ｌ１）と、
   前記燃料ポンプ（５）から排出される燃料を受け入れるポンプ系リーク配管（Ｌ３）と、
   前記噴射系リーク配管（Ｌ１）と前記ポンプ系リーク配管（Ｌ３）との合流部（Ａ）から前記燃料タンク（４）までを接続する共通リーク配管（Ｌ２）とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記噴射系リーク配管（Ｌ１）内を流れる燃料の流量を検出する流量計（１０）と、
   燃料カット運転中に前記流量計（１０）にて検出された燃料の流量が、直前の非燃料カット運転中に前記流量計（１０）にて検出された燃料の流量よりも所定量以上減少しない場合は、異常が発生していると判定する判定手段（Ｓ３０７）とを備えることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
3. 前記判定手段（Ｓ３０３、Ｓ３０７）は、前記異常は前記噴射系リーク配管（Ｌ１）での燃料外部洩れであると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
4. 非燃料カット運転中に前記流量計（１０）にて検出された燃料の流量が所定流量以下の場合は、前記噴射系リーク配管（Ｌ１）での燃料外部洩れが発生していると判定する洩れ判定手段（Ｓ３０９）を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の内燃機関用燃料噴射装置。
5. 前記蓄圧器（１）の燃料圧力が異常圧力になると開弁して、前記蓄圧器（１）の高圧燃料を前記噴射系リーク配管（Ｌ１）に排出させるプレッシャリミッタ（７）と、
   前記流量計（１０）にて検出された燃料の流量が所定流量以上の場合は、前記プレッシャリミッタ（７）の開弁状態であると判定する開弁判定手段（Ｓ３１０、Ｓ３１４）とを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の内燃機関用燃料噴射装置。
6. 高圧燃料が蓄圧される蓄圧器（１）と、
   前記蓄圧器（１）の高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁（２）と、
   燃料タンク（４）から燃料を吸入・加圧して前記蓄圧器（１）に高圧燃料を供給する燃料ポンプ（５）と、
   前記蓄圧器（１）および前記燃料噴射弁（２）から排出される燃料を受け入れる噴射系リーク配管（Ｌ１）と、
   前記燃料ポンプ（５）から排出される燃料を受け入れるポンプ系リーク配管（Ｌ３）と、
   前記噴射系リーク配管（Ｌ１）と前記ポンプ系リーク配管（Ｌ３）との合流部（Ａ）から前記燃料タンク（４）までを接続する共通リーク配管（Ｌ２）とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記噴射系リーク配管（Ｌ１）内を流れる燃料の流量を検出する第１流量計（１０）と、
   前記共通リーク配管（Ｌ２）内を流れる燃料の流量を検出する第２流量計（１１）と、
   前記第１流量計（１０）にて検出された燃料の流量が、前記第２流量計（１１）にて検出された燃料の流量を所定量以上超える場合は、異常が発生していると判定する判定手段（Ｓ４０１）とを備えることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
7. 前記判定手段（Ｓ４０１）は、前記異常は前記ポンプ系リーク配管（Ｌ３）または前記共通リーク配管（Ｌ２）での燃料外部洩れであると判定することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
8. 高圧燃料が蓄圧される蓄圧器（１）と、
   前記蓄圧器（１）の高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁（２）と、
   燃料タンク（４）から燃料を吸入・加圧して前記蓄圧器（１）に高圧燃料を供給する燃料ポンプ（５）と、
   前記蓄圧器（１）および前記燃料噴射弁（２）から排出される燃料を受け入れる噴射系リーク配管（Ｌ１）と、
   前記燃料ポンプ（５）から排出される燃料を受け入れるポンプ系リーク配管（Ｌ３）と、
   前記噴射系リーク配管（Ｌ１）と前記ポンプ系リーク配管（Ｌ３）との合流部（Ａ）から前記燃料タンク（４）までを接続する共通リーク配管（Ｌ２）とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記噴射系リーク配管（Ｌ１）内を流れる燃料の流量を検出する第１流量計（１０）と、
   前記共通リーク配管（Ｌ２）内を流れる燃料の流量を検出する第２流量計（１１）と、
   前記第１流量計（１０）にて検出された燃料の流量と前記第２流量計（１１）にて検出された燃料の流量との差が所定値以下の場合は、異常が発生していると判定する判定手段（Ｓ４０４）とを備えることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
9. 前記判定手段（Ｓ４０４）は、前記異常は前記ポンプ系リーク配管（Ｌ３）での燃料外部洩れであると判定することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関用燃料噴射装置。

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