JP4372466B2

JP4372466B2 - 内燃機関の高圧燃料供給システムの異常診断装置

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Publication number: JP4372466B2
Application number: JP2003174193A
Authority: JP
Inventors: 大治磯部
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: DE102004029454A1; JP2005009398A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクから低圧ポンプで汲み上げられた燃料を高圧ポンプで高圧に加圧して燃料噴射弁に圧送する高圧燃料供給システムの異常の有無を判定する内燃機関の高圧燃料供給システムの異常診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンでは、燃焼性を確保するために、噴射圧力を高圧にして噴射燃料を微粒化する必要がある。そのため、筒内噴射エンジンでは、燃料タンクから低圧ポンプで汲み上げた燃料を、エンジンのカム軸で駆動される高圧ポンプで高圧に加圧して燃料噴射弁へ圧送するようにしている。このような高圧燃料供給システムでは、高圧ポンプから燃料噴射弁へ圧送する燃料の圧力（以下「高圧側燃圧」という）を燃圧センサで検出し、その検出燃圧と目標燃圧との偏差に基づいて高圧ポンプの燃料吐出量をフィードバック制御することで、高圧側燃圧を目標燃圧に制御するようにしている。この際、高圧ポンプの燃料吐出量の制御は、高圧ポンプのプランジャの１ストローク当たりの燃料吐出量を制御する流量制御弁の閉弁期間（プランジャの有効ストローク）を制御することで行うようにしている。
【０００３】
このような高圧燃料供給システムにおいても、異常診断機能を搭載したものがある。例えば、特許文献１（特開２０００−２７４３２２号公報）では、エンジン始動時に燃圧センサで検出した高圧側燃圧が所定値以下で、且つ、エンジン始動から所定時間経過後（高圧ポンプの昇圧作用が十分に発生する少し前）においても、燃圧センサで検出した高圧側燃圧が依然として所定圧以下であるときに、低圧ポンプの異常と判定するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７４３２２号公報（第１頁〜第２頁等）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１の異常診断方法は、エンジン始動から高圧ポンプの昇圧作用が十分に発生するまでの期間を利用して低圧ポンプの異常の有無を判定するものであるため、その後のエンジン運転中に低圧ポンプが異常になっても、その異常を早期に検出することができず、次の始動まで異常検出が持ち越されてしまうという欠点がある。しかも、低圧ポンプ以外の箇所が異常になっても、その異常は全く検出することができない。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、高圧燃料供給システムの異常が発生したときには、その異常を早期に検出できると共に、異常箇所の特定も可能になる内燃機関の高圧燃料供給システムの異常診断装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、燃料タンク内の燃料を汲み上げる低圧ポンプと、低圧ポンプから吐出される燃料を吸入口から吸入し高圧に加圧して燃料噴射弁に圧送する高圧ポンプと、低圧ポンプと高圧ポンプとをつなぐ低圧側燃料通路と、高圧ポンプと低圧側燃料通路との連結部分に配設され、低圧側燃料通路内の燃圧（以下「低圧側燃圧」という）の脈動を低減するパルセーションダンパとを備えた内燃機関の高圧燃料供給システムにおいて、低圧側燃圧を検出する燃圧検出手段を設け、この燃圧検出手段で検出した低圧側燃圧が正常範囲よりも低いときには、“第１の異常モード”と判定し、該低圧側燃圧が正常範囲よりも高いときには、低圧側燃圧の燃圧脈動低減効果が低下するパルセーションダンパの異常を含む“第２の異常モード”として判定するようにしたものである。この構成では、低圧側燃圧を検出する燃圧検出手段を設けているため、内燃機関の始動時に限らず、運転中でも、燃圧検出手段の検出値に基づいて低圧側燃圧が正常範囲内であるか否かを判定することができ、低圧側燃圧を調節する箇所に異常が発生すれば、その異常を早期に検出できる。しかも、低圧側燃圧が正常範囲よりも低い“第１の異常モード”と、低圧側燃圧が正常範囲よりも高い“第２の異常モード”とを区別して検出するようにしたので、異常箇所の特定も可能になる。
また、第２の所定時間内に低圧側燃圧が正常範囲よりも高いと判定された回数が第２の所定回数以上になったときに第２の異常モードと判定する。これにより、高圧ポンプの燃料吐出量（高圧側燃圧）に与える影響が少ない低圧側燃圧の瞬間的な上昇を第２の異常モードと判定せずに済み、異常検出の信頼性を向上することができる。
【０００８】
この場合、請求項２のように、第１の所定時間内に低圧側燃圧が正常範囲よりも低いと判定された回数が第１の所定回数以上になったときに第１の異常モードと判定するようにすると良い。このようにすれば、高圧ポンプの燃料吐出量（高圧側燃圧）に与える影響が少ない低圧側燃圧の瞬間的な落ち込みを第１の異常モードと判定せずに済み、異常検出の信頼性を向上することができる。
【００１１】
また、請求項３のように、第１の異常モード又は第２の異常モードと判定されたときに警告手段によって警告動作するようにすると良い。このようにすれば、異常発生時に直ちに運転者に異常発生を警告して修理を促すことができ、運転者が異常を知らずに長期間運転し続けてしまう事態を回避できる。
【００１２】
更に、請求項４のように、第１の異常モード又は第２の異常モードと判定されたときに、フェイルセーフ手段によってフェイルセーフ処理を実行するようにすると良い。このようにすれば、異常発生時にその異常状態が更に悪化する事態を回避できる。
【００１３】
この場合、請求項５のように、フェイルセーフ処理は、（１）低圧ポンプの停止、（２）燃料噴射弁の噴射停止、（３）高圧ポンプのプランジャの１ストローク当たりの燃料吐出量を制御する流量制御弁の常時開放のうちのいずれか１つ又は２つ以上を実行するようにすると良い。上記（１）〜（３）のいずれの処理も、内燃機関への燃料供給を停止することになるため、異常発生時に自動的に内燃機関の運転を停止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいて筒内噴射エンジン（内燃機関）の高圧燃料供給システムの構成を説明する。燃料を貯溜する燃料タンク１１内には、燃料を汲み上げる低圧ポンプ１２が配置されている。この低圧ポンプ１２は、バッテリ（図示せず）を電源とする電動モータ（図示せず）によって駆動される。この低圧ポンプ１２から吐出される燃料は、低圧側燃料配管１３（燃料通路）を通して高圧ポンプ１４に供給される。低圧側燃料配管１３の途中には、プレッシャレギュレータ１５が設けられ、このプレッシャレギュレータ１５によって低圧ポンプ１２の吐出圧（高圧ポンプ１４への燃料供給圧力）が所定圧力（例えば４００ｋＰａ程度）に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分は燃料戻し管１６により燃料タンク１１内に戻される。
【００１５】
図２に示すように、高圧ポンプ１４は、円筒状のポンプ室１８内でプランジャ１９を往復運動させて燃料を吸入／吐出するプランジャポンプであり、プランジャ１９は、エンジンのカム軸２０に嵌着されたカム２１の回転運動によって駆動される。これにより、図３に示すように、クランク角に応じてプランジャ１９のリフト量が周期的に変化する。
【００１６】
また、図２に示すように、ポンプ室１８の吸入口２３側には、流量制御弁２２が設けられている。この流量制御弁２２は、常開型の電磁弁であり、吸入口２３を開閉する弁体２６と、弁体２６を開弁方向に付勢するスプリング２７と、弁体２６を閉弁方向に電磁駆動するノレノイド２８とから構成されている。ソレノイド２８に駆動電流が通電されていないときには、スプリング２７の付勢力により弁体２６が開弁されて吸入口２３が開放される。一方、ソレノイド２８に駆動電流が通電されると、ソレノイド２８の電磁駆動力により弁体２６がスプリング２７の付勢力に抗して閉弁されて吸入口２３が閉塞される。
【００１７】
高圧ポンプ１４の吸入行程（プランジャ１９が上死点から下死点に移動する行程）で、流量制御弁２２が開弁されてポンプ室１８内に燃料が吸入され、吐出行程（プランジャ１９が下死点から上死点に移動する行程）で、流量制御弁２２の閉弁開始時期を制御することで、燃料吐出量を調節して高圧ポンプ１４の吐出燃料圧力（以下「高圧側燃圧」という）を制御する。
【００１８】
例えば、高圧側燃圧を上昇させるときには、流量制御弁２２の閉弁開始時期を例えば図３の実線から点線のタイミングに早めて、吐出行程終了までの閉弁期間（有効ストローク）を長くして燃料吐出量を増加させ、反対に、高圧側燃圧を低下させるときには、流量制御弁２２の閉弁開始時期を例えば図３の点線から実線のタイミングに遅らせて、吐出行程終了までの閉弁期間（有効ストローク）を短くして燃料吐出量を減少させる。この時、吐出行程のうちの流量制御弁２２が開弁している期間は、燃料が低圧側に逆流し、ポンピング作用により大きな脈動が発生するため、後述するパルセーションダンパ３４で脈動を吸収する。
【００１９】
一方、高圧ポンプ１４の吐出口２４側には、吐出した燃料の逆流を防止する逆止弁２５が設けられている。図１に示すように、高圧ポンプ１４から吐出された燃料は、高圧側燃料配管２９を通してデリバリパイプ３０に圧送され、このデリバリパイプ３０から各気筒の燃料噴射弁３１に高圧の燃料が分配される。デリバリパイプ３０には、高圧側燃圧を検出する高圧側燃圧センサ３２が設けられている。
【００２０】
また、低圧ポンプ１２と高圧ポンプ１４とをつなぐ低圧側燃料配管１３には、高圧ポンプ１４の吸入口２３側の燃圧（以下「低圧側燃圧」という）を検出する低圧側燃圧センサ３３（燃圧検出手段）が設けられている。高圧ポンプ１４の吸入口２３と低圧側燃料配管１３との連結部分には、低圧側燃圧の脈動を低減するパルセーションダンパ３４（燃圧脈動低減手段）が接続されている。このパルセーションダンパ３４は、ダイヤフラム（図示せず）を内蔵し、このダイヤフラムが低圧側燃圧の脈動を吸収して、低圧側燃料配管１３内の燃圧を安定させるようにしている。
【００２１】
上記高圧側燃圧センサ３２と低圧側燃圧センサ３３の出力信号（検出燃圧）がＥＣＵ３６に入力される。このＥＣＵ３６は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された燃圧制御ルーチン（図示せず）を実行することで、高圧側燃圧センサ３２で検出した高圧側燃圧を目標燃圧に一致させるように高圧ポンプ１４の流量制御弁２２の閉弁開始時期（有効ストローク）をフィードバック制御する。
【００２２】
更に、ＥＣＵ３６は、内蔵のＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された図４及び図５の異常診断ルーチンを実行することで、高圧燃料供給システムの異常診断を実行する。この異常診断では、高圧燃料供給システムのうちの低圧側燃圧を調整する箇所（低圧ポンプ１２、パルセーションダンパ３４、プレッシャレギュレータ１５）の異常の有無を判定する。例えば、図７に示すように、低圧ポンプ１２の吐出性能が異常に低下して低圧ポンプ１２から低圧側燃料配管１３内に吐出する燃料量が異常に減少すると、低圧側燃料配管１３内の燃圧（低圧側燃圧）が正常範囲よりも低くなる。また、パルセーションダンパ３４の燃料漏れが異常に増加した場合（ダイヤフラムの破孔大の場合）や、プレッシャレギュレータ１５の戻し燃料量が異常に増加した場合も、低圧側燃圧が正常範囲よりも低くなる。一方、パルセーションダンパ３４の燃圧脈動低減効果が異常に低下した場合（ダイヤフラムの破孔小の場合）は、低圧側燃圧が正常範囲よりも高くなる。また、プレッシャレギュレータ１５の燃料戻し機能が故障して燃料が燃料タンク１１内に戻されなくなった場合も、低圧側燃圧が正常範囲よりも高くなる。
【００２３】
但し、図７に示すように、低圧側燃圧は、高圧ポンプ１４の吐出行程で上昇し、吸入行程で低下するため、異常発生の初期段階では、低圧側燃圧が周期的に正常範囲から外れることになる。そこで、図４及び図５の異常診断ルーチンでは、第１の所定時間内に低圧側燃圧が正常範囲よりも低いと判定された回数をカウントし、そのカウント値が第１の所定回数以上になったときに“第１の異常モード”と判定する。低圧側燃圧が異常低下する第１の異常モードは、低圧ポンプ１２の吐出性能低下（低圧ポンプの燃料吐出量の異常減少）、パルセーションダンパ３４の異常（大量燃料漏れ）、プレッシャレギュレータ１５の異常（戻し燃料量の異常増加）によって発生するため、第１の異常モードと判定されれれば、低圧ポンプ１２の吐出性能低下又はパルセーションダンパ３４の異常又はプレッシャレギュレータ１５の異常と判定することができる。
【００２４】
更に、図４及び図５の異常診断ルーチンでは、第２の所定時間内に低圧側燃圧が正常範囲よりも高いと判定された回数をカウントし、そのカウント値が第２の所定回数以上になったときに“第２の異常モード”と判定する。低圧側燃圧が異常上昇する第２の異常モードは、パルセーションダンパ３４の異常（燃圧脈動低減効果の異常低下）やプレッシャレギュレータ１５の異常（燃料戻し機能不良）によって発生するため、第２の異常モードと判定されれば、パルセーションダンパ３４の異常又はプレッシャレギュレータ１５の異常と判定することができる。以下、図４及び図５の異常診断ルーチンの処理内容を説明する。
【００２５】
図４及び図５の異常診断ルーチンは、低圧側燃圧のほぼ最大値とほぼ最小値を検出するために、１８０℃Ａ毎（例えば高圧ポンプ１４の吐出行程終了時と吸入行程終了時毎）に起動される。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、低圧側燃圧センサ３３で検出した低圧側燃圧ＨＰを読み込んだ後、ステップ１０２に進み、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲内であるか否かを判定する。ここで、低圧側燃圧ＨＰの正常範囲は、プレッシャレギュレータ１５の目標燃圧（例えば４００ｋＰａ）±許容燃圧変動量α［ｋＰａ］である。
【００２６】
このステップ１０２で、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲内（４００−α＜ＨＰ＜４００＋α）であると判定されれば、ステップ１０３に進み、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲内と判定された回数（正常判定回数）をカウントする正常カウンタＣＮＯＲＭをインクリメントする。そして、次のステップ１０４で、正常カウンタＣＮＯＲＭのカウント値（正常判定回数）が所定回数Ｎ以上であるか否かを判定し、所定回数Ｎ未満であれば、そのまま本ルーチンを終了する。
【００２７】
これに対し、正常カウンタＣＮＯＲＭのカウント値（正常判定回数）が所定回数Ｎ以上であれば、低圧側燃圧ＨＰが正常と判断して、ステップ１０５に進み、低圧側燃圧ＨＰが異常（正常範囲外）と判定された回数（異常判定回数）をカウントする異常カウンタＣＦＡＩＬを０にリセットして、ステップ１０６に進み、異常状態の継続時間をカウントする異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬを０にリセットし、更に、次のステップ１０７で、異常判定フラグＸＦＡＩＬを０にリセットする。
【００２８】
一方、上記ステップ１０２で、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲外（ＨＰ≦４００−α又はＨＰ≧４００＋α）であると判定された場合は、図５のステップ１０８に進み、異常判定フラグＸＦＡＩＬを１にセットした後、ステップ１０９に進み、低圧側燃圧ＨＰが異常（正常範囲外）と判定された回数（異常判定回数）をカウントする異常カウンタＣＦＡＩＬをインクリメントする。この後、ステップ１１０に進み、正常カウンタＣＮＯＲＭを０にリセットし、次のステップ１１１で、異常カウンタＣＦＡＩＬのカウント値（異常判定回数）が所定回数Ｎ２以上であるか否かを判定する。その結果、異常カウンタＣＦＡＩＬのカウント値（異常判定回数）が所定回数Ｎ２未満と判定されれば、異常の判定を確定せずに、そのまま本ルーチンを終了する。
【００２９】
これに対し、異常カウンタＣＦＡＩＬのカウント値（異常判定回数）が所定回数Ｎ２以上と判定されれば、ステップ１１２に進み、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲よりも低い（ＨＰ＜４００−α）か否かを判定する。その結果、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲よりも低い（ＨＰ＜４００−α）と判定された場合は、ステップ１１３に進み、異常状態の継続時間をカウントする異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬの計測時間が第１の所定時間βよりも短いか否かを判定する。その結果、異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬの計測時間が第１の所定時間βよりも短いと判定されれば、ステップ１１４に進み、第１の異常モードフラグＸ１を１にセットする。この第１の異常モードフラグＸ１が１にセットされている場合は、低圧側燃圧が異常低下する“第１の異常モード”と判定し、低圧ポンプ１２の吐出性能低下（低圧ポンプの燃料吐出量の異常減少）又はパルセーションダンパ３４の異常（大量燃料漏れ）又はプレッシャレギュレータ１５の異常（戻し燃料量の異常増加）と判定する。
【００３０】
この後、ステップ１１９に進み、インストルメントパネル（図示せず）の警告ランプを点灯又は点滅させたり、又は、インストルメントパネルの表示部に警告表示して、運転者に異常発生を知らせると共に、次のステップ１２０で、フェイルセーフ処理を実行する。フェイルセーフ処理は、▲１▼低圧ポンプ１２の停止、▲２▼燃料噴射弁３１の噴射停止、▲３▼高圧ポンプ１４のプランジャ１９の１ストローク当たりの燃料吐出量を制御する流量制御弁２２の常時開放のうちのいずれか１つ又は２つ以上を実行する。いずれの処理も、エンジンへの燃料供給を停止することになるため、異常発生時に自動的にエンジンの運転を停止することができる。尚、フェイルセーフ処理において、退避走行を可能にする制御を所定時間実行した後、上記▲１▼〜▲３▼のうちのいずれか１つ又は２つ以上を実行するようにしても良い。上記ステップ１１９とステップ１２０は、それぞれ警告手段とフェイルセーフ手段として機能する。
【００３１】
上記ステップ１１３で「Ｎｏ」と判定された場合、つまり異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬの計測時間が第１の所定時間β以上である場合は、低圧側燃圧ＨＰが正常と判断して、ステップ１１５に進み、異常カウンタＣＦＡＩＬを０にリセットする。これらステップ１０２、１０８〜１１５の処理が特許請求の範囲でいう第１の異常モード判定手段としての役割を果たす。
【００３２】
一方、上記ステップ１１２で「Ｎｏ」と判定された場合、つまり、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲よりも高いと判定された場合は、ステップ１１６に進み、異常状態の継続時間をカウントする異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬの計測時間が第２の所定時間γよりも短いか否かを判定する。その結果、異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬの計測時間が第２の所定時間γよりも短いと判定されれば、ステップ１１７に進み、第２の異常モードフラグＸ２を１にセットする。これにより、低圧側燃圧が異常上昇する“第２の異常モード”と判定し、パルセーションダンパ３４の異常（燃圧脈動低減効果の異常低下）又はプレッシャレギュレータ１５の異常（燃料戻し機能不良）と判定する。尚、第２の所定時間γは、第１の所定時間βと同じ時間に設定しても良いし、異なる時間に設定しても良い。
【００３３】
この後、ステップ１２１に進み、インストルメントパネル（図示せず）の警告ランプを点灯又は点滅させたり、又は、インストルメントパネルの表示部に警告表示して、運転者に異常発生を知らせると共に、次のステップ１２２で、前記ステップ１２０と同様のフェイルセーフ処理を実行する。尚、ステップ１２１とステップ１２２は、それぞれ警告手段とフェイルセーフ手段として機能する。
【００３４】
上記ステップ１１６で「Ｎｏ」と判定された場合、つまり異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬの計測時間が第２の所定時間γ以上である場合は、低圧側燃圧ＨＰが正常と判断して、ステップ１１８に進み、異常カウンタＣＦＡＩＬを０にリセットする。これらステップ１０２、１０８〜１１２、１１６〜１１８の処理が特許請求の範囲でいう第２の異常モード判定手段としての役割を果たす。
【００３５】
図６の異常継続時間カウンタルーチンは、所定時間毎（例えば４ｍｓ毎）に起動され、異常状態の継続時間を次のようにしてカウントする。本ルーチンが起動されると、まずステップ２０１で、異常判定フラグＸＦＡＩＬが１（低圧側燃圧ＨＰが正常範囲外）であるか否かを判定し、異常判定フラグＸＦＡＩＬが１であれば、ステップ２０２に進み、異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬをインクリメントすることで、異常状態の継続時間をカウントする。尚、ステップ２０１で、異常判定フラグＸＦＡＩＬが０（低圧側燃圧ＨＰが正常範囲内）と判定されれば、何もせずに本ルーチンを終了する。
【００３６】
以上説明した本実施形態の異常診断の一例を図８のタイムチャートを用いて説明する。図８は、低圧側燃圧ＨＰが異常上昇する第２の異常モード（パルセーションダンパ３４の異常等）が発生した場合の制御例である。低圧側燃圧ＨＰが異常上昇して、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲より高くなると、その異常を検出するごとに、異常カウンタＣＦＡＩＬがインクリメントされる。
【００３７】
一旦、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲より高くなって、異常判定フラグＸＦＡＩＬが１にセットされると、低圧側燃圧ＨＰが正常範囲内である状態が所定回数Ｎ以上連続して検出されるまで、異常判定フラグＸＦＡＩＬが１に維持される。この異常判定フラグＸＦＡＩＬが１に維持されている期間は、異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬが所定周期でインクリメントされることで、異常状態の継続時間がカウントされる。
【００３８】
その後、異常継続時間カウンタＴＦＡＩＬの計測時間が第２の所定時間γに到達する前に、異常カウンタＣＦＡＩＬのカウント値（異常判定回数）が所定回数Ｎ２に到達すれば、その時点で、第２の異常モードフラグＸ２が１にセットされる。これにより、低圧側燃圧が異常上昇する第２の異常モードと判定され、パルセーションダンパ３４の異常（燃圧脈動低減効果の異常低下）又はプレッシャレギュレータ１５の異常（燃料戻し機能不良）と判定される。
【００３９】
第２の異常モードフラグＸ２が１にセットされると、フェイルセーフ処理を実行し、低圧ポンプ１２を停止させたり、燃料噴射弁３１の噴射を停止させたり、或は、高圧ポンプ１４の流量制御弁２２を常時開放状態にすることで、異常発生時に自動的にエンジンの運転を停止させると共に、インストルメントパネル（図示せず）の警告ランプを点灯又は点滅させたり、又は、インストルメントパネルの表示部に警告表示して、運転者に異常発生を知らせる。
【００４０】
以上説明した本実施形態によれば、低圧ポンプ１２と高圧ポンプ１４とをつなぐ低圧側燃料配管１３内の燃圧（低圧側燃圧ＨＰ）を検出する低圧側燃圧センサ３３を設け、この低圧側燃圧センサ３３で検出した低圧側燃圧ＨＰが正常範囲よりも低いときには、“第１の異常モード”と判定し、該低圧側燃圧ＨＰが正常範囲よりも高いときには、“第２の異常モード”と判定するようにしたので、エンジン始動時に限らず、エンジン運転中でも、低圧側燃圧センサ３３の検出値に基づいて低圧側燃圧ＨＰが異常低下する“第１の異常モード”と、低圧側燃圧ＨＰが異常上昇する“第２の異常モード”とを区別して検出することができ、異常箇所の特定も可能になる。
【００４１】
しかも、第１の所定時間β内に低圧側燃圧ＨＰが正常範囲よりも低いと判定された回数が所定回数Ｎ２以上になったときに第１の異常モードと判定するようにしたので、高圧ポンプ１４の燃料吐出量（高圧側燃圧）に与える影響が少ない低圧側燃圧ＨＰの瞬間的な落ち込みを第１の異常モードと判定せずに済み、異常検出の信頼性を向上することができる。
【００４２】
同様に、第２の所定時間γ内に低圧側燃圧ＨＰが正常範囲よりも高いと判定された回数が所定回数Ｎ２以上になったときに第２の異常モードと判定するようにしたので、高圧ポンプ１４の燃料吐出量（高圧側燃圧）に与える影響が少ない低圧側燃圧ＨＰの瞬間的な上昇を第２の異常モードと判定せずに済む。
【００４３】
尚、本実施形態では、第１の異常モードと判定するまでの判定回数（所定回数Ｎ２）と第２の異常モードと判定するまでの判定回数（所定回数Ｎ２）とが同一に設定されているが、両者の判定回数を異ならせるようにしても良い。
【００４４】
また、本実施形態では、低圧ポンプ１２の吐出側にプレッシャレギュレータ１５を設けて、このプレッシャレギュレータ１５によって低圧ポンプ１２の吐出圧（高圧ポンプ１４への燃料供給圧力）を目標燃圧（例えば４００ｋＰａ）に制御するようにしたが、このプレッシャレギュレータ１５を省略し、低圧側燃圧センサ３３で検出した低圧側燃圧ＨＰを目標燃圧（例えば４００ｋＰａ）に一致させるように低圧ポンプ１２の駆動モータの回転速度（吐出流量）をフィードバック制御するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における高圧燃料供給システムの概略構成を示す図
【図２】高圧ポンプの構成図
【図３】流量制御弁、高圧ポンプの挙動を示すタイムチャート
【図４】異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その１）
【図５】異常診断ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その２）
【図６】異常継続時間カウンタルーチンの処理の流れを示すフローチャート
【図７】第１の異常モードと第２の異常モードにおける低圧側燃圧ＨＰの挙動を示すタイムチャート
【図８】異常診断の一例を示すタイムチャート
【符号の説明】
１１…燃料タンク、１２…低圧ポンプ、１３…低圧側燃料配管（燃料通路）、１４…高圧ポンプ、１８…ポンプ室、１９…プランジャ、２０…カム軸、２１…カム、２２…流量制御弁、２３…吸入口、２４…吐出口、２５…逆止弁、２６…弁体、２７…スプリング、２８…ノレノイド、３１…燃料噴射弁、３２…高圧側燃圧センサ、３３…低圧側燃圧センサ（燃圧検出手段）、３４…パルセーションダンパ（燃圧脈動低減手段）、３６…ＥＣＵ（第１の異常モード判定手段，第２の異常モード判定手段，フェイルセーフ手段，警告手段）。

Claims

燃料タンク内の燃料を汲み上げる低圧ポンプと、前記低圧ポンプから吐出される燃料を吸入口から吸入し高圧に加圧して燃料噴射弁に圧送する高圧ポンプと、前記低圧ポンプと前記高圧ポンプとをつなぐ低圧側燃料通路と、前記高圧ポンプの前記吸入口と前記低圧側燃料通路との連結部分に接続され、前記低圧側燃料通路内の燃圧（以下「低圧側燃圧」という）の脈動を低減するパルセーションダンパとを備えた内燃機関の高圧燃料供給システムにおいて、
前記低圧側燃圧を検出する燃圧検出手段と、
前記燃圧検出手段で検出した低圧側燃圧が正常範囲よりも低いときに第１の異常モードと判定する第１の異常モード判定手段と、
前記燃圧検出手段で検出した低圧側燃圧が正常範囲よりも高いときに、低圧側燃圧の燃圧脈動低減効果が低下する前記パルセーションダンパの異常を含む第２の異常モードとして判定する第２の異常モード判定手段とを備え、
前記第２の異常モード判定手段は、第２の所定時間内に前記低圧側燃圧が正常範囲よりも高いと判定された回数が第２の所定回数以上になったときに第２の異常モードと判定することを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給システムの異常診断装置。
前記第１の異常モード判定手段は、第１の所定時間内に前記低圧側燃圧が正常範囲よりも低いと判定された回数が第１の所定回数以上になったときに第１の異常モードと判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の高圧燃料供給システムの異常診断装置。
前記第１の異常モード又は前記第２の異常モードと判定されたときに警告動作する警告手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の高圧燃料供給システムの異常診断装置。
前記第１の異常モード又は前記第２の異常モードと判定されたときにフェイルセーフ処理を実行するフェイルセーフ手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内燃機関の高圧燃料供給システムの異常診断装置。
前記フェイルセーフ処理は、（１）前記低圧ポンプの停止、（２）前記燃料噴射弁の噴射停止、（３）前記高圧ポンプのプランジャの１ストローク当たりの燃料吐出量を制御する流量制御弁の常時開放のうちのいずれか１つ又は２つ以上であることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の高圧燃料供給システムの異常診断装置。