JP4952773B2 - 燃料圧力センサーの異常診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの燃料系に設けられて燃料の圧力を検出する燃料圧力センサーの異常を検出する燃料圧力センサーの異常診断装置に関するものである。

コモンレールシステムを採用するディーゼルエンジンでは、蓄圧容器であるコモンレールに蓄圧された燃料を、噴射指令信号に基づいてインジェクターから噴射することで、気筒内への燃料供給がなされている。こうしたコモンレールシステムでは、コモンレール内の燃料圧力、いわゆるレール圧を燃料圧力センサーで検出するとともに、その検出結果に基づいて噴射期間を調整することで燃料噴射量の細密な制御を行うようにしている。またコモンレールシステムでは、レール圧センサーの検出値が目標値に近づくように、サプライポンプの作動をフィードバック制御することで、レール圧を適正な圧力に制御するようにしている。

一方、従来においては、特許文献１に見られるように、インジェクターに設けられた燃料圧力センサーの検出した燃料圧力の推移波形に基づいてインジェクターの噴射異常を検出する噴射異常の検出装置が提案されている。この検出装置では、インジェクターにその内部の燃料圧力を検出するセンサーを設けるとともに、そのセンサーの検出した燃料圧力の推移波形と想定される推移波形とを比較し、両者に有意な差が認められたときには、噴射孔の詰りやニードル弁の摺動不良等による噴射異常が発生したと判定している。なお、このときの異常の有無の判定には、燃料圧力検出値の推移曲線の軌跡長やその時間積分値を用いている。

特開２００９−８５１６４号公報

ところで、上記のようなコモンレールシステムでは、燃料圧力（レール圧）の検出結果をインジェクターや燃料ポンプの制御に使用しており、燃料圧力センサーに異常が発生して正しい検出値が得られなくなると、要求圧力と実圧力とが乖離してしまい、ドライバビリティーの悪化やエミッションの悪化等の不都合が生じることがある。そのため、燃料圧力センサーの挙動を監視し、その異常の有無を確認することが重要となっている。

従来における燃料圧力センサーの異常診断手法としては、例えば次の態様で異常を検出する手法が提案されている。すなわち、従来においては、燃料圧力センサーとその回路とをそれぞれ２つずつ設置した二重系として燃料圧力の検出系を構成するとともに、両者の燃料圧力の検出値に有意な差異が認められるか否かによって燃料圧力センサーの異常診断を行うことがなされている。こうした場合には、確かに燃料圧力センサーの異常を検出することが可能にはなる。ただし、センサー及びその回路が２組必要となり、その分、製造コストが増大してしまう。また両センサーの検出値に差異が生じても、いずれかのセンサーが故障していることが判るだけで、どちらのセンサーが故障しているかを特定することまでは行えない。そのため、２つのセンサーのいずれかが故障してしまえば、その時点で正常な運行は行えなくなってしまうことから、燃料圧力検出系の信頼性が低くなる。

なおこうした問題は、コモンレールシステムを採用するディーゼルエンジンに限らず、蓄圧容器の燃料圧力の検出に燃料圧力センサーを使用するエンジン全般に共通したものとなっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃料圧力センサーの異常をより的確に検出することのできる燃料圧力センサーの異常診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、エンジンの燃料系に設けられた蓄圧容器の燃料圧力を検出する燃料圧力センサーの異常診断を行う燃料圧力センサーの異常診断装置としての請求項１の発明は、エンジンの過渡運転時に蓄圧容器の燃料圧力を過渡運転中に都度演算して推定する推定手段と、エンジンの過渡運転時における燃料圧力センサーの検出値の変化度合いの指標値と、同過渡運転時における推定手段による燃料圧力の推定値の変化度合いの指標値との比較に基づいて燃料圧力センサーの異常の有無を判定する判定手段とを備え、変化度合いの各指標値として、検出される燃料圧力の推移曲線の軌跡長及び都度演算して推定される燃料圧力の推移曲線の軌跡長を含むようにしている。

蓄圧容器の燃料圧力は、蓄圧容器からの燃料のリーク量、蓄圧容器への燃料の圧送量、燃料噴射量などに基づいてある程度の精度で推定することができる。ただし、蓄圧容器の燃料圧力は、燃料ポンプ等の燃料系構成部材のクリアランスなどの差異によって大きく異なり、個体差や経時変化が大きいため、あまり高い精度での推定は困難となっている。そのため、燃料圧力センサーに異常が無くとも、その検出値が蓄圧容器燃料圧力の推定値と大きく乖離することがあり、蓄圧容器燃料圧力の検出値と推定値とを単純に比較しただけでは、燃料圧力センサーの異常の有無を判定することは困難となっている。

一方、燃料圧力センサーが正常であれば、蓄圧容器の燃料圧力が大きく変化する過渡運転時には、実際の燃料圧力の変化に追従してセンサー検出値も大きく変化する。これに対して燃料圧力センサーに異常があれば、実際の燃料圧力の変化に追従したセンサー検出値の変化は明確には表れない。したがって、エンジンの過渡運転時における燃料圧力センサーの検出値の変化度合いを見れば、燃料圧力センサーの異常の有無を容易且つ的確に確認することが可能となる。

その点、上記構成では、エンジンの過渡運転時における燃料圧力センサーの検出値の変化度合いの指標値と、同過渡運転時における推定手段による燃料圧力の推定値の変化度合いの指標値との比較に基づいて燃料圧力センサーの異常の有無を判定するように判定手段が構成されている。そのため、燃料圧力センサーの異常をより的確に検出することができるようになる。

なお、判定手段がその判定に使用する変化度合いの指標値としては、請求項１によるように、燃料圧力の推移曲線の軌跡長を含むことに加え、請求項２によるように、燃料圧力の推移曲線の時間面積を含むようにすることも可能である。

また燃料圧力センサーに異常がなくても、一時的には、その検出値の変化度合いと蓄圧容器燃料圧力の推定値の変化度合いとの間に比較的大きな乖離が生じることがある。そのため、より正確に異常診断を行いたいのであれば、請求項３によるように規定の判定期間における指標値の積算値に基づいて異常の有無の判定を行うべく判定手段を構成するようにすると良い。

とは言え、診断の正確性を期すべく、判定期間として長い時間を設定すれば、バースト等に繋がる瞬時故障に対する対応が遅れることがある。こうした瞬時故障に対応するには、請求項４によるように、検出値の変化度合いの指標値と推定値の変化度合いの指標値との偏差が過大となったときには、その時点で直ちに異常有りとの判定を行うように判定手段を構成すると良い。

また診断の正確性を期すべく判定期間を長く設定すれば、過渡運転が長時間連続して継続されるときにしか診断を実施できなくなり、診断の機会が少なくなってしまう。そこで請求項５によるように、規定の判定期間の間、エンジンの過渡運転状態が継続したときの前記検出値及び推定値の変化度合いの比較により異常の有無を判定するとともに、エンジンの過渡運転が断続して行われ、連続した過渡運転の継続時間が前記判定期間に満たないときには、過渡運転が成立した期間の前記変化度合いの指標値の断片値を積算したものを用いて異常診断を実施するように判定手段を構成すれば、長時間連続して過渡運転が継続されなくても診断を実施可能となり、診断の機会を増やすことができるようになる。

本発明の燃料圧力センサーの異常診断装置の第１実施形態についてその適用対象となるエンジンの燃料系の構成全体構成を模式的に示す略図。 レール圧推定値と正常な燃料圧力センサー及び異常な燃料圧力センサーのセンサー検出値の推移をそれぞれ示すグラフ。 同実施形態での軌跡長の演算態様を示すグラフ。 同実施形態の採用する燃料圧力センサーの異常診断ルーチンにおけるエンジン制御ユニットの処理手順を示すフローチャート。 本発明の燃料圧力センサーの異常診断装置の第３実施形態での時間面積の演算態様を示すグラフ。 同実施形態の採用する燃料圧力センサーの異常診断ルーチンにおけるエンジン制御ユニットの処理手順を示すフローチャート。 本発明の燃料圧力センサーの異常診断装置の第４実施形態における燃料圧力センサーの正常、異常の判定範囲を示すグラフ。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の燃料圧力センサーの異常診断装置を具体化した第１の実施の形態を、図１〜図４を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態の適用対象となる内燃機関の燃料系の構成を示している。本実施の形態の燃料圧力センサーの異常診断装置は、コモンレール式のディーゼルエンジンに適用されるものとなっている。

同図に示すように、このディーゼルエンジンの燃料系には、燃料タンク１から燃料を汲み上げるとともに、加圧して吐出するサプライポンプ２が設けられている。サプライポンプ２は、高圧燃料を、蓄圧容器であるコモンレール３に供給する。またサプライポンプ２は、排気系に燃料を添加する燃料添加弁４にも高圧燃料の供給を行っている。

コモンレール３には、ディーゼルエンジンの各気筒のインジェクター５が接続されている。またコモンレール３には、コモンレール３内の燃料圧力（レール圧）を一定値以下とする減圧弁７と、レール圧を検出する燃料圧力センサー８とが設けられている。

インジェクター５は、チェックバルブ９を介して燃料タンク１に接続されており、このチェックバルブ９を介して余剰した燃料が燃料タンク１に戻されるようになっている。またインジェクター５は、フィードバルブ６を介してサプライポンプ２に接続されており、エンジン始動時にこのフィードバルブ６を介してサプライポンプ２から直接燃料が供給されるようになっている。

こうした燃料系を備えるディーゼルエンジンは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０により制御されている。ＥＣＵ１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読込専用メモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）を備えるコンピューターユニットとして構成されている。ここでＣＰＵは、エンジン制御に係る各種の演算処理を実施し、ＲＯＭは、エンジン制御に用いるプログラムやデータを記憶する。またＲＡＭは、ＣＰＵの演算結果やセンサーの検出結果等を一時的に記憶し、Ｉ／Ｏは、外部との信号の授受を媒介する。なおＥＣＵ１０には、燃料圧力センサー８の検出したレール圧に加え、エンジン回転速度やアクセル操作量、吸入空気量、排気圧力、吸気圧等の検出結果が入力されている。

本実施の形態の異常診断装置では、ＥＣＵ１０は、エンジン制御の一環として、燃料圧力センサー８の検出結果等に基づいて、必要なレール圧が確保されるようにサプライポンプ２の作動制御を行っている。またＥＣＵ１０は、駆動回路（ＥＤＵ）１１に指令信号を出力することで、インジェクター５の燃料噴射を制御するようにもしている。

以上の如く構成された本実施の形態では、ＥＣＵ１０は、上記燃料圧力センサー８の異常診断制御を実施する。以下、本実施の形態での燃料圧力センサー８の異常診断制御の詳細を説明する。

燃料圧力センサー８の異常診断手法としては、燃料系の作動状況からレール圧を推定し、その推定値と燃料圧力センサー８の検出値とを比較することで、異常診断を行うことが考えられる。すなわち、コモンレール３からの燃料リーク量やサプライポンプ２からコモンレール３への燃料圧送量、コモンレール３からインジェクター５への燃料供給量などを求めるとともに、その求められた値からレール圧を推定するようにする。そして燃料圧力センサー８の検出値が、現状の燃料系の作動状況から推定される値に対して大きく乖離していれば、現状のセンサー検出値は不適切な値を示しており、燃料圧力センサー８に異常が有ると診断することができる。

ところが、こうした診断手法には、次の問題がある。すなわち、燃料系の燃料リーク量や燃料圧送量は、サプライポンプ２等の燃料系構成部材のクリアランスの微妙な差異により大きく左右される。そのため、燃料系の燃料リーク量や燃料圧送量には、個体差や経時変化が大きく、それ故、コモンレール３のレール圧は、あまり高い精度で推定できないものとなっている。したがって、図２に示すように、燃料圧力センサー８に異常がなくても、その検出値と推定値とが大きく乖離することがあり、レール圧の検出値と推定値とを単純に比較しただけでは、燃料圧力センサー８の異常の有無を判定することは困難となっている。

一方、同図２に示すように、レール圧が大きく変化する過渡運転時には、燃料圧力センサー８が正常であれば、実際のレール圧の変化に追従してセンサー検出値も大きく変化することになる。これに対して燃料圧力センサー８に異常があれば、実際のレール圧の変化に追従したセンサー検出値の明確な変化は表れないことになる。したがって、エンジンの過渡運転時における燃料圧力センサー８の検出値の変化度合いを見れば、燃料圧力センサー８の異常の有無を容易且つ的確に確認することが可能となる。

そこで本実施の形態では、ＥＣＵ１０は、レール圧の推定を行うとともに、エンジンの過渡運転時における燃料圧力センサー８の検出値の変化度合いと、同過渡運転時におけるレール圧推定値の変化度合いとの比較に基づいて燃料圧力センサー８の異常の有無を判定するようにしている。

ちなみに本実施の形態では、レール圧推定値Ｐ（ｉ）を、下式（１）を用いて演算するようにしている。下式（１）の「ＩｎｊＱ」は、インジェクター５での燃料噴射に供される燃料の体積を、「リークＱ」は、コモンレール３からリークする燃料の体積を、「ＰｕｍｐＱ」は、サプライポンプ２から供給される燃料の体積をそれぞれ示している。また「高圧部容積」は、コモンレール３の容積を、「Ｐ（ｉ−１）」は、前回の演算周期におけるレール圧推定値の演算値をそれぞれ示している。

なお、本実施の形態では、こうした異常の有無の判定に使用するセンサー検出値やレール圧推定値の変化度合いの指標値として、センサー検出値及びレール圧推定値の推移曲線の軌跡長を用いるようにしている。ここでは、そうした推移曲線の軌跡長の演算を規定の演算周期（例えば８０ミリ秒）毎に行うようにしている。

本実施の形態での上記推移曲線の軌跡長の演算は、下式（２）を用いて行われる。すなわち、軌跡長は、前回の演算周期におけるセンサー検出値又はレール圧推定値の値ｐi-1 と今回の演算周期における同値ｐi との差の二乗値と、演算周期の二乗値との加算値の平方根として演算されている。

そして本実施の形態では、ＥＣＵ１０は、規定の判定期間（例えば２０秒程度）におけるセンサー検出値の軌跡長Ａの積算値とレール圧推定値の軌跡長Ｂの積算値とを求め、それら積算値の比に基づいて燃料圧力センサー８の異常の有無を判定している。すなわち、図３に示すように、ＥＣＵ１０は、各演算周期において求められたセンサー検出値の軌跡長の値Ｌａ_1，Ｌａ_2，…，Ｌａ_nの判定期間における積算値と、各演算周期において求められたレール圧推定値の軌跡長の値Ｌｂ_1，Ｌｂ_2，…，Ｌｂ_nの判定期間における積算値とをそれぞれ求めるようにしている。そしてＥＣＵ１０は、それら積算値の比を求め、その比が規定の正常範囲、例えば０．８から１．２の範囲にあれば、正常と判定し、その範囲外にあれば、異常と判定するようにしている。

図４は、こうした本実施の形態の採用する燃料圧力センサー８の異常診断ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＥＣＵ１０により、エンジンの運転中、上記軌跡長の演算周期毎に実施されるものとなっている。

さて本ルーチンが開始されると、ＥＣＵ１０はまずステップＳ１００において、異常診断条件が成立しているか否かを確認する。ここでの異常診断条件には、燃料圧力センサー８の異常診断の前提となる条件が設定されており、例えばエンジンの暖機が完了していることや、診断に使用される燃料圧力センサー８以外のセンサーに異常がないこと、などがある。ここで異常診断条件が不成立であれば（Ｓ１００：ＮＯ）、ＥＣＵ１０はステップＳ１０２に移り、そのステップＳ１０２においてセンサー検出値及びレール圧推定値の軌跡長の積算値を共にクリア（「０」にリセット）して、今回の本ルーチンの処理を終了する。

一方、異常診断条件が成立していれば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０１に移行し、そのステップＳ１０１において過渡運転状態にあるか否かを確認する。ここでの過渡運転であるか否かの判定は、エンジン回転速度、アクセル操作量、吸入空気量、排気圧力及び吸気圧のいずれかに一定値以上の変化があったか否かに基づいて行われる。ここで過渡運転状態になければ（Ｓ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１０はステップＳ１０２に移り、そのステップＳ１０２においてセンサー検出値及びレール圧推定値の軌跡長の積算値を共にクリア（「０」にリセット）して、今回の本ルーチンの処理を終了する。

一方、過渡運転状態であれば（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０はステップＳ１０３に移行し、そのステップＳ１０３において、前回の演算周期から今回の演算周期までの期間におけるセンサー検出値の推移曲線の軌跡長Ａを演算する。またＥＣＵ１０は、ステップＳ１０４において、前回の演算周期から今回の演算周期までの期間におけるレール圧推定値の推移曲線の軌跡長Ｂを演算する。そしてＥＣＵ１０は、ステップＳ１０５において、上記軌跡長Ａ，Ｂの積算値をそれぞれ演算する。なお、このときの積算値の演算は、同積算値の前回値に、今回演算した軌跡長Ａ，Ｂを加算することで行われる。

こうして軌跡長Ａ，Ｂの積算値を演算した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０６において、判定期間が経過したか否かを、すなわち軌跡長Ａ，Ｂの積算期間が判定期間を超えたか否かを確認する。ここで判定期間が経過していなければ（Ｓ１０６：ＮＯ）、ＥＣＵ１０はそのまま今回の本ルーチンの処理を終了する。

一方、判定期間が経過していれば（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０７に移行し、そのステップＳ１０７において、センサー検出値の軌跡長Ａの積算値とレール圧推定値の軌跡長Ｂの積算値との比が規定の正常範囲内にあるか否かを確認する。そして上記比が正常範囲内にあれば（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０はステップＳ１０８において正常判定を行なって、今回の異常診断を完了する。またＥＣＵ１０は、上記比が正常範囲内になければ（Ｓ１０７：ＮＯ）、ステップＳ１０９において異常判定を行なって、今回の異常診断を完了する。

なお、こうした本実施の形態では、ＥＣＵ１０が上記推定手段及び判定手段に相当する構成となっている。
以上説明した本実施の形態の燃料圧力センサーの異常診断装置によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）本実施の形態では、ＥＣＵ１０は、レール圧の推定を行うとともに、エンジンの過渡運転時におけるセンサー検出値の推移曲線の軌跡長と、同過渡運転時におけるレール圧推定値の推移曲線の軌跡長との比較に基づいて燃料圧力センサー８の異常の有無を判定するようにしている。レール圧推定値の推定精度が低くても、過渡運転時におけるセンサー検出値及びレール圧推定値の変化傾向を比較すれば、燃料圧力センサー８の的確な異常診断が可能となる。その点、本実施の形態では、センサー検出値及びレール圧推定値の推移曲線の軌跡長を変化度合いの指標値として用い、その過渡運転時の積算値の比較により異常診断を行っている。そのため、本実施の形態によれば、燃料圧力センサー８の異常をより的確に検出することができるようになる。

（第２の実施形態）
続いて、本発明の燃料圧力センサーの異常診断装置を具体化した第２の実施の形態を説明する。なお本実施の形態において第１の実施の形態と共通する要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

第１の実施の形態では、上記判定期間に比較的長い時間を設定しているため、バースト等に繋がる瞬時故障に対する対応が遅れることがある。そこで本実施の形態では、センサー検出値の推移曲線の軌跡長とレール圧推定値の推移曲線の軌跡長との偏差が過大となったときには、その時点で直ちに異常有りとの判定を行うようにしている。具体的には、ＥＣＵ１０は、上記判定期間に比して短い期間（例えば１秒）のセンサー検出値及びレール圧推定値の軌跡長の積算値を求めている。そしてＥＣＵ１０は、それら積算値の比が、正常範囲、例えば０．３から１．７の範囲を逸脱した場合には、その時点で直ちに異常判定を行うようにしている。

こうした本実施の形態によれば、センサー検出値の推移曲線の軌跡長とレール圧推定値の推移曲線の軌跡長との偏差が過大となったときには、判定期間の完了を待たずに異常判定を行うことができるため、バースト等に繋がる瞬時故障に対応することができるようになる。

（第３の実施の形態）
続いて、本発明の燃料圧力センサーの異常診断装置を具体化した第３の実施の形態を説明する。なお本実施の形態において上記実施の形態と共通する要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

上記実施の形態では、センサー検出値及びレール圧推定値の変化度合いの指標値として、それら値の推移曲線の軌跡長を用いるようにしていた。本実施の形態では、そうした指標値を、センサー検出値及びレール圧推定値の推移曲線の時間面積を用いるようにしている。

本実施の形態での上記時間面積の演算は、下式（３）を用いて行われる。すなわち、時間面積は、現在のセンサー検出値又はレール圧の値ｐnow と前回の演算周期の最後におけるそれらの値ｐi-1 との差分の時間積分値として演算されている。

そして本実施の形態では、ＥＣＵ１０は、エンジンの過渡運転中における規定の判定期間（例えば２０秒程度）のセンサー検出値の時間面積Ａの積算値とレール圧推定値の時間面積Ｂの積算値とを求め、それら積算値の比に基づいて燃料圧力センサー８の異常の有無を判定している。すなわち、図５に示すように、ＥＣＵ１０は、各演算周期において求められたセンサー検出値の軌跡長の値Ａａ_1，Ａａ_2，…，Ａａ_nの判定期間における積算値と、各演算周期において求められたレール圧推定値の軌跡長の値Ａｂ_1，Ａｂ_2，…，Ａｂ_nの判定期間における積算値とをそれぞれ求めるようにしている。そしてＥＣＵ１０は、それら積算値の比を求め、その比が規定の正常範囲、例えば０．７から１．３の範囲にあれば、正常と判定し、その範囲外にあれば、異常と判定するようにしている。

図６は、こうした本実施の形態の採用する燃料圧力センサー８の異常診断ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、ＥＣＵ１０により、エンジンの運転中、上記軌跡長の演算周期毎に実施されるものとなっている。

さて本ルーチンが開始されると、ＥＣＵ１０はまずステップＳ２００において、異常診断条件が成立しているか否かを確認する。ここでの異常診断条件には、燃料圧力センサー８の異常診断の前提条件が設定されており、例えばエンジンの暖機が完了していること、診断に使用される燃料圧力センサー８以外のセンサーに異常がないこと、などがある。ここで異常診断条件が不成立であれば（Ｓ２００：ＮＯ）、ＥＣＵ１０はステップＳ２０２に移り、そのステップＳ２０２においてセンサー検出値及びレール圧推定値の時間面積の積算値を共にクリア（「０」にリセット）して、今回の本ルーチンの処理を終了する。

一方、異常診断条件が成立していれば（Ｓ２００：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０１に移行し、そのステップＳ２０１において過渡運転状態にあるか否かを確認する。ここでの過渡運転であるか否かの判定は、エンジン回転速度、アクセル操作量、吸入空気量、排気圧力及び吸気圧のいずれかに一定値以上の変化があったか否かに基づいて行われる。ここで過渡運転状態になければ（Ｓ２０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１０はステップＳ２０２において、センサー検出値及びレール圧推定値の時間面積の積算値を共にクリア（「０」にリセット）して、今回の本ルーチンの処理を終了する。

一方、過渡運転状態であれば（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０はステップＳ２０３に移行し、そのステップＳ２０３において、前回の演算周期から今回の演算周期までの期間におけるセンサー検出値の推移曲線の時間面積Ａを演算する。またＥＣＵ１０は、ステップＳ２０４において、前回の演算周期から今回の演算周期までの期間におけるレール圧推定値の推移曲線の時間面積Ｂを演算する。そしてＥＣＵ１０は、ステップＳ２０５において、上記時間面積Ａ，Ｂの積算値をそれぞれ演算する。なお、このときの積算値の演算は、同積算値の前回値に、今回演算した時間面積Ａ，Ｂを加算することで行われる。

こうして時間面積Ａ，Ｂの積算値を演算した後、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０６において、判定期間が経過したか否かを、すなわち時間面積Ａ，Ｂの積算期間が判定期間を超えたか否かを確認する。ここで判定期間が経過していなければ（Ｓ２０６：ＮＯ）、ＥＣＵ１０はそのまま今回の本ルーチンの処理を終了する。

一方、判定期間が経過していれば（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０７に移行し、そのステップＳ２０７において、センサー検出値の時間面積Ａの積算値とレール圧推定値の時間面積Ｂの積算値との比が規定の正常範囲内にあるか否かを確認する。そして上記比が正常範囲内にあれば（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０はステップＳ２０８において正常判定を行なって、今回の異常診断を完了する。またＥＣＵ１０は、上記比が正常範囲内になければ（Ｓ２０７：ＮＯ）、ステップＳ２０９において異常判定を行なって、今回の異常診断を完了する。

以上説明した本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様に、燃料圧力センサー８の異常をより的確に検出することが可能である。
なお、こうした本実施の形態では、上記判定期間に比較的長い時間を設定しているため、バースト等に繋がる瞬時故障に対する対応が遅れることがある。こうした瞬時故障に対応したいのであれば、センサー検出値の推移曲線の時間面積とレール圧推定値の推移曲線の時間面積との偏差が過大となったときには、その時点で直ちに異常有りとの判定を行うようにしている。具体的には、上記判定期間に比して短い期間（例えば１秒）のセンサー検出値及びレール圧推定値の時間面積の積算値を求め、それら積算値の比が、正常範囲、例えば０．２から１．９の範囲を逸脱した場合には、その時点で直ちに異常判定を行うようにする。こうした場合、センサー検出値の推移曲線の時間面積とレール圧推定値の推移曲線の時間面積との偏差が過大となったときには、判定期間の完了を待たずに異常判定を行うことができるため、バースト等に繋がる瞬時故障に速やかに対応することができるよになる。

（第４の実施形態）
続いて、本発明の燃料圧力センサーの異常診断装置を具体化した第４の実施の形態を説明する。なお本実施の形態において上記実施の形態と共通する要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

第１及び第２の実施の形態では、センサー検出値及びレール圧推定値の推移曲線の軌跡長を用いて燃料圧力センサー８の異常診断を行うようにしていた。また第３の実施の形態では、センサー検出値及びレール圧推定値の推移曲線の時間面積を用いて燃料圧力センサー８の異常診断を行うようにしていた。これに対して本実施の形態では、軌跡長及び時間面積の双方を用いて燃料圧力センサー８の異常診断を行うようにしている。

本実施の形態では、エンジンの過渡運転中にＥＣＵ１０は、規定の判定期間（例えば２０秒程度）におけるセンサー検出値の軌跡長の積算値とレール圧推定値の軌跡長の積算値とを求めるようにしている。またＥＣＵ１０は、これと並行して、規定の判定期間におけるセンサー検出値の時間面積の積算値とレール圧推定値の時間面積の積算値とを求めるようにしている。そして判定期間の終了後、ＥＣＵ１０は、センサー検出値の軌跡長の積算値とレール圧推定値の軌跡長の積算値との比（軌跡長比）と、センサー検出値の時間面積の積算値とレール圧推定値の時間面積の積算値との比（時間面積比）を演算し、それらの比に基づいて燃料圧力センサー８の正常、異常の判定を行う。

図７に、本実施の形態における燃料圧力センサー８の正常、異常の判定範囲を示す。今回の異常診断に際して演算された軌跡長比と時間面積比とによって示される同図７上の座標点が同図に示される領域ｒ１にあるときには、燃料圧力センサー８は正常であると判定される。また今回の異常診断に際して演算された軌跡長比と時間面積比とによって示される同図７上の座標点が同図に示される領域ｒ２にあるときには、燃料圧力センサー８は異常であると判定される。一方、判定期間に比して短い期間（例えば１秒）の軌跡長比と時間面積比とによって示される同図７上の座標点が同図に示される領域ｒ３にあるときには、その時点で直ちに燃料圧力センサー８は異常であると判定されるようになる。

こうした本実施の形態では、異常診断の精度をより高めることができる。また異常診断の時間を短くすることが可能にもなる。
（第５の実施の形態）
上記各実施の形態では、判定期間として比較的を長い時間（２０秒程度）を設定していた。そのため、過渡運転が長時間連続して継続されるときにしか診断を完了することができず、診断の機会が自ずと制限されてしまっている。そこで本実施の形態では、エンジンの過渡運転が断続して行われ、連続した過渡運転の継続時間が前記判定期間に満たないときにも、異常診断を実施可能としている。

すなわち、本実施の形態では、過渡運転が成立した期間におけるセンサー検出値及びレール圧推定値の推移曲線の軌跡長や時間面積の断片値を求めるとともに、その断片値を積算したものを用いて異常診断を実施するようにしている。ここでの断片値とは、過渡運転の成立期間における上記軌跡長や時間面積の積算値のことである。そして判定期間分の断片値の総計を用いて異常診断を行うこととすれば、判定期間の間、過渡運転が連続して継続されなくとも、診断を実施可能となる。そのため、本実施の形態によれば、診断の機会を増やすことができるようになる。

なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・第１及び第２の実施の形態では、上式（２）を用いてセンサー検出値及びレール圧推定値の軌跡長の演算を行うようにしていたが、これとは異なる数式を用いてそれらの演算を行うことも可能である。例えばセンサー検出値及びレール圧推定値の変化量の時間積分を行うことでも軌跡長の演算を行うことが可能である。

・第３の実施の形態では、上式（３）を用いてセンサー検出値及びレール圧推定値の時間面積の演算を行うようにしていたが、これとは異なる数式を用いてそれらの演算を行うことも可能である。例えばセンサー検出値及びレール圧推定値の時間積分を行うことでも時間面積の演算を行うことが可能である。

・上記実施の形態では、エンジン回転速度、アクセル操作量、吸入空気量、排気圧力及び吸気圧のいずれかに一定値以上の変化があることを条件としてエンジンが過渡運転にあるとの判定を行っていた。こうした過渡運転の判定条件は、これに限らず適宜に変更しても良い。

・上記実施の形態では、推移曲線の軌跡長や時間面積を、センサー検出値及びレール圧推定値の変化度合いの指標値として用いて、燃料圧力センサー８の異常診断を行うようにしていた。もっとも、センサー検出値やレール圧推定値の変化度合いを表わすパラメーター、例えばセンサー検出値やレール圧推定値の単位時間当りの変化量などであれば、そのパラメーターを上記指標値として用いて異常診断を行うことも可能である。

・上記実施の形態では、コモンレール式ディーゼルエンジンのレール圧を検出する燃料圧力センサーを対象に本発明の実施した場合を説明したが、本発明の異常診断装置は、そうしたディーゼルエンジン以外のエンジンに設けられる燃料圧力センサーにも適用することができる。要はエンジンの燃料系に設けられた蓄圧容器の燃料圧力を検出する燃料圧力センサーであれば、任意のセンサーの異常診断装置として本発明を具体化することができる。

１…燃料タンク、２…サプライポンプ、３…コモンレール、４…燃料添加弁、５…インジェクター、６…フィードバルブ、７…減圧弁、８…燃料圧力センサー、９…チェックバルブ、１０…電子制御ユニット（ＥＣＵ：推定手段、判定手段）。

Claims (5)

1. エンジンの燃料系に設けられた蓄圧容器の燃料圧力を検出する燃料圧力センサーの異常診断を行う燃料圧力センサーの異常診断装置において、
   前記エンジンの過渡運転時に前記蓄圧容器の燃料圧力を過渡運転中に都度演算して推定する推定手段と、
   前記エンジンの過渡運転時における前記燃料圧力センサーの検出値の変化度合いの指標値と、同過渡運転時における前記推定手段による前記燃料圧力の推定値の変化度合いの指標値との比較に基づいて前記燃料圧力センサーの異常の有無を判定する判定手段とを備え、
   前記変化度合いの各指標値として、前記検出される燃料圧力の推移曲線の軌跡長及び前記都度演算して推定される燃料圧力の推移曲線の軌跡長を含む
   ことを特徴とする燃料圧力センサーの異常診断装置。
2. 前記変化度合いの各指標値として、前記検出される燃料圧力の推移曲線の時間面積及び前記都度演算して推定される燃料圧力の推移曲線の時間面積を含む
   請求項１に記載の燃料圧力センサーの異常診断装置。
3. 前記判定手段は、規定の判定期間における前記指標値の積算値に基づいて前記判定を行う
   請求項１又は２に記載の燃料圧力センサーの異常診断装置。
4. 前記判定手段は、前記検出値の変化度合いの指標値と前記推定値の変化度合いの指標値との偏差が過大となったときには、その時点で直ちに異常有りとの判定を行う
   請求項３に記載の燃料圧力センサーの異常診断装置。
5. 前記判定手段は、規定の判定期間、過渡運転が継続したときの前記検出値及び推定値の変化度合いの比較により異常の有無を判定するとともに、前記エンジンの過渡運転が断続して行われ、連続した過渡運転の継続時間が前記判定期間に満たないときには、過渡運転が成立した期間の前記変化度合いの指標値の断片値を積算したものを用いて異常診断を実施する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料圧力センサーの異常診断装置。

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