JP5273059B2 - 燃料供給システムの異常判定装置 - Google Patents

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Description

この発明は燃料供給システムの異常判定装置に関し、特に複数の燃料噴射弁が燃料配管を介して互いに連結されている燃料供給システムにおける燃料漏れの発生を判定する異常判定装置に関する。
特許文献１には、燃料噴射弁が接続されている燃料配管に燃料の圧力を検出する圧力センサを設け、この圧力センサによって検出される検出燃料圧力と、噴射指令等に基づいて推定される推定燃料圧力とを比較することにより、燃料供給システムに燃料漏れが生じているか否かを判定する異常判定装置が記載されている。
この異常判定装置にあっては、検出燃料圧力と推定燃料圧力との間に所定量以上の乖離が生じていることが判定された場合に、燃料供給システムに燃料漏れが発生していることを判定する。
特開２００２‐４７９８３号公報
ところで、こうした異常判定装置にあっては、燃料供給システムのどこかで燃料漏れが発生した場合に、この燃料漏れの影響によって燃料配管内の燃料圧力が低下し、圧力センサによって検出される検出燃料圧力と、推定燃料圧力とが所定量以上乖離するようになるまでは、燃料漏れが発生している旨の判定がなされない。すなわち、実際に燃料漏れが発生してから燃料漏れの発生が判定されるようになるまでに時間がかかってしまう。また、こうした異常判定装置にあっては、燃料漏れが発生しているか否かを判定することはできるものの、燃料供給システムのどこで燃料が漏れているのかを判定することが難しい。
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものでありその目的は、燃料供給システムにおける燃料漏れの発生を迅速に判定するとともに、燃料漏れの発生部位を判定することのできる異常判定装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、燃料ポンプと、同燃料ポンプから吐出された燃料が供給される燃料配管と、同燃料配管に接続された複数の燃料噴射弁とを備える燃料供給システムにおける燃料漏れの発生を判定する燃料供給システムの異常判定装置であって、前記燃料噴射弁に圧力センサを設け、同圧力センサによって検出される圧力の変化履歴から、同燃料噴射弁の開閉に伴う燃料の圧力変化の影響によって燃料供給経路内を伝播する圧力波の影響を含んだ圧力変動波形を取得し、取得した圧力変動波形と、燃料漏れが生じていないときに取得されることが想定される圧力変動波形である基準変動波形とを比較して、前記圧力変動波形における前記基準変動波形に対して振幅が減衰している部分が、前記燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近いときほど、前記燃料供給経路における同燃料噴射弁に近い部位で燃料漏れが発生していることを判定し、前記燃料供給経路上に複数の基準部位を設定し、各基準部位と、前記基準変動波形における前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分とをそれぞれ関連付けておき、前記基準変動波形における前記反射波による圧力変化に対応する部分の振幅に対して前記圧力変動波形における同じ部分の振幅が減衰していることが判定されたことに基づいて、振幅が減衰していることが判定された部分に関連付けられている前記基準部位において燃料漏れが発生していることを判定することをその要旨とする。
燃料噴射弁が開閉され、燃料噴射弁から燃料が噴射された場合には、噴射された燃料の分だけ燃料供給システム内の燃料の圧力が低下する。そして、この噴射に伴う燃料の圧力変化の影響によって圧力波が発生し、この圧力波が燃料供給システムの燃料供給経路内を伝播する。燃料供給経路内を伝播する圧力波は、燃料供給経路内の各部で反射し、その反射波が燃料供給経路内を伝播して燃料を噴射した燃料噴射弁に再び戻ってくる。
上記請求項１に記載の発明にあっては、燃料噴射弁に圧力センサを設け、同圧力センサによって検出される圧力の変化履歴から、こうした燃料供給経路内を伝播する圧力波（反射波）の影響を含んだ圧力変動波形を取得するようにしている。
燃料供給システムに燃料漏れが生じている場合には、燃料供給経路内を伝播する圧力波が燃料漏れの生じている部位で減衰するようになる。そのため、取得される圧力変動波形には、燃料漏れの発生部位に応じた変化が生じるようになる。そこで、上記請求項１に記載の発明にあっては、取得された圧力変動波形を、燃料漏れが生じていないときに取得されることが想定される基準変動波形と比較するようにしている。こうした構成によれば、圧力変動波形と基準変動波形との相違点に基づいて、燃料漏れが発生している部位を判定することができるようになる。
また、上記請求項１に記載の発明にあっては、圧力センサを燃料噴射弁に設けるようにしている。そのため、燃料配管における燃料噴射弁から離れた部位に圧力センサを設ける場合と比較して、燃料噴射に伴う燃料の圧力の変化を高い精度で、且つ速やかに検出することができる。
すなわち、上記請求項１に記載の発明によれば、燃料供給システムにおける燃料漏れの発生を迅速に判定するとともに、燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。
開閉された燃料噴射弁に近い部位で反射した反射波は、同燃料噴射弁に到達するまでに伝播する経路の長さが短いため、同燃料噴射弁から遠い部位で反射した反射波よりも先に同燃料噴射弁に到達する。そのため、燃料噴射弁に設けられた圧力センサによって検出される燃料の圧力の変化履歴から取得される圧力変動波形にあっては、同燃料噴射弁に近い部位から反射してくる反射波による圧力変化ほど、同燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に近い部分に現れるようになる。
また、上述したように燃料供給システムにおいて燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位で圧力波が減衰するようになる。そのため、燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位からの反射波が減衰するようになる。
この点、上記請求項１に記載の発明では、基準変動波形に対して振幅が減衰している部分と燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分との距離に基づき、開閉した燃料噴射弁からどれだけ離れた部位で燃料漏れが発生しているのかを推定することができ、燃料漏れが発生している部位を判定することができるようになる。
さらに、上記請求項１に記載の発明では、各基準部位と関連づけられた部分の振幅が減衰しているか否かを判定することにより、各基準部位において燃料漏れが発生しているか否かを速やかに判定することができるようになる。
ところで、燃料の温度が低いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料の温度が低いときほど、圧力変動波形における各基準部位での反射波による圧力変化は、燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近い位置に現れるようになる。
こうした燃料の温度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮した上で、より正確に燃料漏れの発生部位を判定するためには、請求項２に記載されているように、前記燃料供給経路内の燃料の温度が低いときほど、前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分を前記燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、関連付けられた前記各基準部位と前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分との関係を、前記燃料供給経路内の燃料の温度に基づいて調整することが望ましい。
こうした構成を採用すれば、燃料の温度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。
また、燃料の圧力が高いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料の圧力が高いときほど、圧力変動波形における各基準部位での反射波による圧力変化は、燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近い位置に現れるようになる。
こうした燃料の圧力の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮した上で、より正確に燃料漏れの発生部位を判定するためには、請求項３に記載されているように、前記燃料供給経路内の燃料の圧力が高いときほど、前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分を前記燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、関連付けられた前記各基準部位と前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分との関係を、前記燃料供給経路内の燃料の圧力に基づいて調整することが望ましい。
こうした構成を採用すれば、燃料の圧力の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。
また、燃料の密度が高いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料の密度が高いときほど、圧力変動波形における各基準部位での反射波による圧力変化は、燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近い位置に現れるようになる。
こうした燃料の密度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮した上で、より正確に燃料漏れの発生部位を判定するためには、請求項４に記載されているように、燃料の密度が高いときほど、前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分を前記燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、関連付けられた前記各基準部位と前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分との関係を、燃料性状に基づいて調整することが望ましい。
こうした構成を採用すれば、燃料の密度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。
上述したように開閉された燃料噴射弁に近い部位で反射した反射波は、同燃料噴射弁に到達するまでに伝播する経路の長さが短いため、同燃料噴射弁から遠い部位で反射した反射波よりも先に同燃料噴射弁に到達する。また、伝播経路が短いほど、短い周期で反射を繰り返すため、燃料噴射弁に設けられた圧力センサによって検出される燃料の圧力の変化履歴から取得される圧力変動波形にあっては、同燃料噴射弁に近い部位で反射した反射波による圧力変化ほど、周波数が高くなっている。
また、燃料供給システムにおいて燃料漏れが発生している場合には、上述したように燃料漏れが発生している部位で圧力波が減衰するようになる。そのため、燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位よりも遠い部位からの反射波が検出されにくくなり、圧力変動波形における低周波数側の強度が低下するようになる。
これに対して請求項５に記載の発明は、燃料ポンプと、同燃料ポンプから吐出された燃料が供給される燃料配管と、同燃料配管に接続された複数の燃料噴射弁とを備える燃料供給システムにおける燃料漏れの発生を判定する燃料供給システムの異常判定装置であって、前記燃料噴射弁に圧力センサを設け、同圧力センサによって検出される圧力の変化履歴から、同燃料噴射弁の開閉に伴う燃料の圧力変化の影響によって燃料供給経路内を伝播する圧力波の影響を含んだ圧力変動波形を取得し、取得した圧力変動波形と、燃料漏れが生じていない状態のときに取得されることが想定される圧力変動波形である基準変動波形とを比較して、これら変動波形の相違点に基づいて燃料漏れの発生部位を判定し、前記圧力変動波形を周波数解析し、周波数解析を通じて得られる同圧力変動波形の強度分布に基づいて、前記基準変動波形に対して強度が低下している周波数域を判定し、高周波数側から強度が低下しているときほど、前記燃料供給経路における同圧力変動波形を取得する際に前記変化履歴を参照した燃料噴射弁に近い部位で燃料漏れが発生していることを判定し、前記燃料供給経路上に複数の基準部位を設定し、各基準部位と、前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化が属する周波数域とをそれぞれ関連付けておき、前記基準変動波形における前記反射波による圧力変化が属する周波数域の強度に対して前記圧力変動波形における同じ周波数域の強度が低下していることが判定されたことに基づいて、強度が低下していることが判定された周波数域に関連付けられている前記基準部位よりも同圧力変動波形を取得する際に前記変化履歴を参照した燃料噴射弁に近い部位において燃料漏れが発生していることを判定することをその要旨としている。
こうした構成を採用すれば、高周波数側から強度が低下していることに基づいて、圧力センサに近い部位において燃料漏れが生じており、その部位よりも遠い部位からの反射波が検出されにくくなっていることを判定することができる。すなわち、強度がより高周波数側から低下しており、強度が低下している周波数域が広いときほど、燃料漏れが発生している部位が、この圧力変化を検出している圧力センサの設けられた燃料噴射弁に近いことを判定することができる。要するに、上記請求項５に記載の発明によれば、基準変動波形に対して強度が低下している周波数域の広さに基づき、燃料漏れの発生している部位を判定することができる。
また、上記構成では、各基準部位での反射波による圧力変化が属する周波数域における強度が低下しているか否かを判定することにより、各基準位置よりも前記燃料噴射弁に近い部位において燃料漏れが発生しているか否かを判定することができるようになる。
基準変動波形における強度に対して圧力変動波形における同じ周波数域の強度が低下しているか否かを判定する際には、請求項６に記載されているように高周波数側の周波数域から低周波数側の周波数域に向かって順に基準変動波形における強度と圧力変動波形における強度とを比較する構成を採用することが望ましい。
上述したように燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位よりも遠い部位からの反射波が検出されにくくなるため、圧力変動波形における低周波数側の強度が低下するようになる。そのため、いずれかの周波数域において圧力変動波形における強度が基準変動波形における強度よりも低下していることが判定された場合には、その周波数域よりも低周波数側の強度が全て低下していることが推定される。すなわち、上記のように高周波数側から低周波数側に向かって順に強度を比較する構成を採用すれば、いずれかの周波数域において強度が低下していることが判定された時点で、その周波数域よりも低周波数側の周波数域でも強度が低下していることを推定することができる。そのため、各周波数域の全てにおいて実際に強度を比較しなくても、各周波数域における強度が基準変動波形の強度に対して低下しているか否かを判定することができるようになる。
尚、このように高周波数側から低周波数側に向かって順に強度を比較する場合には、いずれかの周波数域において強度が低下していることが判定された時点で、その周波数域よりも高周波数側の周波数域ではいずれも強度が低下しておらず、その周波数域よりも低周波数側の周波数域ではいずれも強度が低下していることが推定される。そのため、請求項７に記載されているように、いずれかの前記周波数域において圧力変動波形における強度が基準変動波形における強度よりも低下していることが判定された時点で、その周波数域に関連付けられている基準部位と、その周波数域よりも１つ高周波数側の周波数域に関連付けられている基準部位との間において燃料漏れが発生していることを判定することができる。
また、請求項８に記載されているように低周波数側の周波数域から高周波数側の周波数域に向かって順に基準変動波形における強度と圧力変動波形における強度とを比較する構成を採用するようにしてもよい。
上記のように低周波数側から高周波数側に向かって順に強度を比較する構成を採用すれば、いずれかの周波数域において強度が低下していないことが判定された時点で、その周波数域よりも高周波数側の周波数域でも強度が低下していないことを推定することができる。そのため、各周波数域の全てにおいて実際に強度を比較しなくても、各周波数域における強度が基準変動波形の強度に対して低下しているか否かを判定することができるようになる。
尚、最も低周波数側の周波数域における強度を比較した際に、強度が低下していることが判定された場合には、いずれかの周波数域において強度が低下していないことが判定された時点で、その周波数域よりも低周波数側の周波数域ではいずれも強度が低下しており、その周波数域よりも高周波数側の周波数域ではいずれも強度が低下していないことが推定される。そのため、請求項９に記載されているように、いずれかの周波数域において圧力変動波形における強度が基準変動波形における強度に対して低下していないことが判定された時点で、当該周波数域に関連付けられている基準部位と、同周波数域よりも１つ低周波数側の前記周波数域に関連付けられている基準部位との間において燃料漏れが発生していることを判定することができる。
ところで、燃料の温度が低いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料の温度が低いときほど、圧力変動波形における各基準部位での反射波による圧力変化が短い周期で検出されるようになり、各基準部位での反射波による圧力変化が属する周波数域は高周波数側にずれるようになる。
こうした燃料の温度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮した上で、より正確に燃料漏れの発生部位を判定するためには、請求項１０に記載されているように、前記燃料供給経路内の燃料の温度が低いときほど、前記各基準部位に関連付けられた前記各周波数域を高周波数側にずらすように、関連付けられた前記各基準部位と前記各周波数域との関係を、前記燃料供給経路内の燃料の温度に基づいて調整することが望ましい。
こうした構成を採用すれば、燃料の温度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。
また、燃料の圧力が高いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料の圧力が高いときほど、圧力変動波形における各基準部位での反射波による圧力変化が短い周期で検出されるようになり、各基準部位での反射波による圧力変化が属する周波数域は高周波数側にずれるようになる。
こうした燃料の圧力の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮した上で、より正確に燃料漏れの発生部位を判定するためには、請求項１１に記載されているように、前記燃料供給経路内の燃料の圧力が高いときほど、前記各基準部位に関連付けられた前記各周波数域を高周波数側にずらすように、関連付けられた前記各基準部位と前記各周波数域との関係を、前記燃料供給経路内の燃料の圧力に基づいて調整することが望ましい。
こうした構成を採用すれば、燃料の圧力の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。
また、燃料の密度が高いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料の密度が高いときほど、圧力変動波形における各基準部位での反射波による圧力変化が短い周期で検出されるようになり、各基準部位での反射波による圧力変化が属する周波数域は高周波数側にずれるようになる。
こうした燃料の密度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮した上で、より正確に燃料漏れの発生部位を判定するためには、請求項１２に記載されているように、燃料の密度が高いときほど、前記各基準部位に関連付けられた前記各周波数域を高周波数側にずらすように、関連付けられた前記各基準部位と前記各周波数域との関係を、燃料性状に基づいて調整することが望ましい。
こうした構成を採用すれば、燃料の密度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の燃料供給システムの異常判定装置において、前記各基準部位には、前記燃料配管に接続された各燃料噴射弁が含まれていることをその要旨とする。
燃料配管に複数の燃料噴射弁が接続された燃料供給システムにあっては、特に各燃料噴射弁の接続部位や各燃料噴射弁の噴孔部分において燃料漏れが発生しやすい。また、燃料供給経路内を伝播する圧力波は各燃料噴射弁で反射して燃料を噴射した燃料噴射弁に戻ってくる。そのため、基準部位として燃料配管に接続された各燃料噴射弁を設定し、上記請求項１３に記載されているように、燃料供給経路上に設ける複数の基準部位に、少なくとも各燃料噴射弁が含まれるようにすることが望ましい。尚、各燃料噴射弁以外に基準部位を設定せずに、各燃料噴射弁のみを基準部位として設定するようにしてもよい。
この発明の第１の実施形態にかかる燃料供給システムの概略構成を示す模式図。 同実施形態にかかる燃料噴射弁の断面図。 （ａ）及び（ｂ）は圧力変動波形の変化と燃料漏れ発生部位との関係を説明する説明図。 第１の実施形態にかかる異常判定処理の一連の流れを示すフローチャート。 同異常判定処理における漏れ位置判定処理の一連の処理の流れを示すフローチャート。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は圧力変動波形における強度分布の変化と燃料漏れ発生部位との関係を説明する説明図。 第２の実施形態にかかる漏れ位置判定処理の一連の処理の流れを示すフローチャート。
（第１の実施形態）
以下、この発明にかかる燃料供給システムの異常判定装置を、ディーゼルエンジンの燃料供給システムに適用した第１の実施形態について、図１〜５を参照して説明する。尚、図１はこの発明にかかる燃料供給システムの概略構成を示す模式図である。
図１に示されるように本実施形態にかかる燃料供給システムは、ディーゼルエンジンの各気筒に対して１つずつ、合計４つの燃料噴射弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えている。各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄは、それぞれ分岐通路３１ａ〜３１ｄを介してコモンレール３０に接続されている。すなわち、第１気筒に設けられた燃料噴射弁２０ａは図１に示されるように分岐通路３１ａを介してコモンレール３０に接続されており、第２気筒に設けられた燃料噴射弁２０ｂは分岐通路３１ｂを介してコモンレール３０に接続されている。そして、第３気筒に設けられた燃料噴射弁２０ｃは分岐通路３１ｃを介してコモンレール３０に接続されており、第４気筒に設けられた燃料噴射弁２０ｄは分岐通路３１ｄを介してコモンレール３０に接続されている。
コモンレール３０は、供給通路３２を介して燃料タンク３３に接続されており、供給通路３２の途中には燃料ポンプ３４が設けられている。これにより、この燃料ポンプ３４によって圧送された燃料が、コモンレール３０内に蓄えられ、コモンレール３０及び分岐通路３１ａ〜３１ｄを介して各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄに供給されるようになっている。
また、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄには、リターン通路３５が接続されている。リターン通路３５は燃料タンク３３に接続されており、噴射されなかった燃料の一部がこのリターン通路３５を通じて燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄから燃料タンク３３に戻されるようになっている。
このように構成された本実施形態にかかる燃料供給システムは、ディーゼルエンジンを統括的に制御する電子制御ユニット４０によって制御される。電子制御ユニット４０には、機関冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ４１、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ４２、吸入空気量ＧＡを検出する吸気量センサ４３、車速ＳＰＤを検出する車速センサ４４、アクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルセンサ４５、燃料温度ＴＨＦを検出する燃料温度センサ４６等が接続されている。
また、図１に示されるように各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄには、供給されている燃料の圧力である燃料圧力ＰＱを検出する圧力センサ４７がそれぞれ設けられており、電子制御ユニット４０にはこの圧力センサ４７もそれぞれ接続されている。
電子制御ユニット４０は、これら各種センサ４１〜４７から出力される信号を取り込み、その信号に基づいて各種演算を行う。そして、その演算結果に応じて燃料噴射制御を実行する。
例えば、吸入空気量ＧＡや機関回転速度ＮＥ、燃料圧力ＰＱ、アクセル操作量ＡＣＣＰ等に基づいて、噴射パターンを選択し、同噴射パターンに即した噴射時期及び噴射量となるように各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄの開閉時期の目標値をそれぞれ算出する。そして、これらの目標値に対応するように各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄに噴射指令として開弁指令及び閉弁指令を出力し、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄを各別に開閉駆動する。これにより、そのときどきの機関運転状態に適した噴射パターンで同機関運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄから噴射されるようになる。
尚、本実施形態にかかる燃料供給システムにあっては、メイン噴射やパイロット噴射、アフター噴射等を組み合わせた複数の噴射パターンが予め設定されて電子制御ユニット４０に記憶されており、燃料噴射制御に際して、予め記憶されたこれらの噴射パターンの中からそのときどきの機関運転状態に適した噴射パターンが選択されるようになっている。
次に本実施形態にかかる燃料噴射弁２０ａの断面図である図２を参照して燃料噴射弁２０ａの内部構造及び圧力センサ４７の取り付け位置について説明する。尚、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄの構造は同じであるため、以下では燃料噴射弁２０ａの構造のみを詳しく説明し、燃料噴射弁２０ｂ〜２０ｄの構造についてはその説明を割愛する。
図２の下方に示されるように、燃料噴射弁２０ａのハウジング２１の内部には、ニードル弁２２を収容する収容空間２１ａが形成されている。また、ハウジング２１の先端部には、ハウジング２１を貫通して外部に連通する噴孔２１ｂが設けられている。
収容空間２１ａには、ニードル弁２２がその軸方向、すなわち図２における上下方向に摺動可能に収容されている。また、収容空間２１ａには、分岐通路３１ａと連通している導入通路２１ｃが接続されており、分岐通路３１ａを通じてコモンレール３０側から供給される燃料がこの導入通路２１ｃを通じて収容空間２１ａに導入される。図２の上方に示されるように、圧力センサ４７は燃料噴射弁２０ａの上部に設けられており、この導入通路２１ｃ内の燃料の圧力を燃料圧力ＰＱとして検出する。
尚、図２に示されるようにニードル弁２２は、スプリング２３によって図２の下方に向かって常に付勢されている。そして、図２に示されるようにニードル弁２２の先端部がハウジング２１の先端側の内周面に着座しているときには、収容空間２１ａ側から噴孔２１ｂ側への燃料の導入が停止され、燃料の噴射が停止されるようになっている。
ハウジング２１内におけるニードル弁２２の後端側の部分には、背圧室２１ｄが形成されている。この背圧室２１ｄは図２に示されるように制御室２１ｅを介して収容空間２１ａに連通されている。
制御室２１ｅには、リターン通路３５に接続された排出通路２１ｇに連通する排出孔２１ｆが設けられており、制御室２１ｅにはこの排出孔２１ｆを閉塞する制御弁２４が収容されている。尚、制御弁２４はスプリング２５によって排出孔２１ｆを閉塞する方向に常に付勢されている。
ハウジング２１内における排出孔２１ｆを挟んで制御弁２４と対向する位置には、圧電効果によって伸縮するピエゾ素子を積層したピエゾ素子アクチュエータ２６が配設されている。そして、このピエゾ素子アクチュエータ２６の先端部２６ａが、排出孔２１ｆの内部で制御弁２４に当接している。ピエゾ素子アクチュエータ２６は、図示しない駆動回路に電荷が充電されることによって伸長する一方、駆動回路に蓄えた電荷が放電されることによって収縮するアクチュエータであり、電子制御ユニット４０によって操作される駆動電流に応じて伸縮する。
駆動回路に電荷が蓄えられていないときには、ピエゾ素子アクチュエータ２６は収縮しており、図２に示されるように制御弁２４がスプリング２５の付勢力によって排出孔２１ｆを閉塞する位置に保持されている。これにより、導入通路２１ｃを通じて導入された燃料は収容空間２１ａ、制御室２１ｅ、背圧室２１ｄに充填されるようになり、ニードル弁２２の収容空間２１ａ側の部分に作用する燃料の圧力と、背圧室２１ｄ側の部分に作用する燃料の圧力がともに高い状態に保持される。
このとき、ニードル弁２２の収容空間２１ａ側の部分に作用する燃料の圧力と、ニードル弁２２の背圧室２１ｄ側の部分に作用する燃料の圧力との間には大きな差は生じないため、ニードル弁２２はスプリング２３の付勢力によってハウジング２１に着座した状態に保持される。
各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄから燃料を噴射するときには、電子制御ユニット４０は開弁指令としてピエゾ素子アクチュエータ２６の駆動回路に電荷を充電するように駆動電流を操作する。その結果、ピエゾ素子アクチュエータ２６が伸長し、ピエゾ素子アクチュエータ２６の先端部２６ａによって制御弁２４が図２における下方に向かって押圧されるようになる。その結果、押圧された制御弁２４がスプリング２５の付勢力に抗して開弁側に変位し、制御室２１ｅと排出通路２１ｇとが排出孔２１ｆを介して連通されるようになる。こうして制御室２１ｅと排出通路２１ｇとが連通されると、制御室２１ｅと連通している背圧室２１ｄの燃料が制御室２１ｅの燃料とともに排出通路２１ｇを通じてリターン通路３５に排出され、背圧室２１ｄの燃料の圧力が低下する。背圧室２１ｄの燃料の圧力が低下すると、ニードル弁２２に作用している燃料の圧力のバランスが崩れて、ニードル弁２２がスプリング２３の付勢力に抗して背圧室２１ｄの容積を減少させる方向、すなわち図２における上方に変位するようになる。こうしてニードル弁２２が変位することにより、ハウジング２１の先端側の内周面とニードル弁２２の先端との間に生じた隙間を通じて収容空間２１ａ側の燃料が噴孔２１ｂ側に流れ込み、噴孔２１ｂを通じて燃料が噴射されるようになる。
一方、燃料の噴射を停止するときには、電子制御ユニット４０は閉弁指令としてピエゾ素子アクチュエータ２６の駆動回路から電荷を放電するように駆動電流を操作する。その結果、ピエゾ素子アクチュエータ２６が収縮し、ピエゾ素子アクチュエータ２６の先端部２６ａによって押圧されていた制御弁２４がスプリング２５の付勢力によって図２における上方、すなわち閉弁側に変位するようになる。こうして制御弁２４が閉弁側に変位し、排出孔２１ｆが制御弁２４によって閉塞されると、制御室２１ｅ及び背圧室２１ｄからの燃料の排出が停止され、背圧室２１ｄの燃料の圧力が上昇する。その結果、ニードル弁２２が背圧室２１ｄの容積を増大させる方向、すなわち図２における下方に変位し、ニードル弁２２の先端部がハウジング２１の先端側の内周面に着座した状態になる。ニードル弁２２の先端部がハウジング２１の先端側の内周面に着座することにより、収容空間２１ａ側から噴孔２１ｂ側への燃料の導入が停止され、燃料の噴射が停止されるようになる。
本実施形態の燃料供給システムにあっては、上記のように各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄにそれぞれ圧力センサ４７を設け、導入通路２１ｃ内の燃料圧力ＰＱを検出するようにしている。そのため、従来のようにコモンレール３０や供給通路３２に圧力センサを設ける場合と比較して、燃料噴射の実行に伴う燃料供給経路内の燃料の圧力の変化をより迅速に、且つ高い精度で検出することができる。
次に、圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの変化態様と、燃料漏れ発生部位との関係について、図３を参照して説明する。尚、図３（ａ）は燃料漏れが発生していないときに燃料噴射弁２０ａに設けられた圧力センサ４７によって検出された燃料圧力ＰＱの変動波形を示すタイムチャートであり、図３（ｂ）は燃料漏れが発生しているときに同圧力センサ４７によって検出された燃料圧力ＰＱの変動波形を示すタイムチャートである。
燃料噴射制御を通じて燃料噴射弁２０ａに噴射指令がなされ、駆動電流が充電側に操作されると、これに伴ってニードル弁２２が開弁側に駆動され、燃料噴射弁２０ａが開弁される。燃料噴射弁２０ａが開弁されると、同燃料噴射弁２０ａから燃料が噴射され、同燃料噴射弁２０ａに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱは、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように噴射された燃料の分だけ低下する（時刻ｔ１〜ｔ２）。
そして、駆動電流が放電側に操作されると、これに伴ってニードル弁２２が閉弁側に駆動され、燃料噴射弁２０ａが閉弁される。燃料噴射弁２０ａが閉弁されると、燃料の噴射が停止されるため、燃料圧力ＰＱの低下が停止し、コモンレール３０側からの燃料の供給に伴って燃料圧力ＰＱが上昇して元の状態に近い水準まで回復するようになる（時刻ｔ２〜ｔ３）。
燃料噴射に伴うこうした燃料圧力ＰＱの変動の影響により、燃料噴射弁２０ａの導入通路２１ｃ内には、圧力波が生じるようになる。そして、導入通路２１ｃと接続されている分岐通路３１ａ及びコモンレール３０、更にコモンレール３０に接続されている他の分岐通路３１ｂ〜３１ｄや燃料噴射弁２０ｂ〜２０ｄの導入通路２１ｃ、供給通路３２等からなる燃料供給経路には、この圧力波が伝播するようになる。
燃料供給経路内を伝播する圧力波は、各燃料噴射弁２０ｂ〜２０ｄ及び燃料ポンプ３４において反射し、その反射波が燃料供給経路内を伝播して燃料噴射弁２０ａに再び戻ってくる。
そのため、燃料噴射を行った直後に燃料噴射弁２０ａの圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱには、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるようにこの反射波の影響による脈動が生じることとなる。
尚、燃料供給経路上における燃料噴射弁２０ａに近い部位で反射した反射波は、同燃料噴射弁２０ａに到達するまでに伝播する経路の長さが短いため、同燃料噴射弁２０ａから遠い部位で反射した反射波よりも先に同燃料噴射弁２０ａに到達する。そのため、燃料噴射弁２０ａに設けられた圧力センサ４７にあっては、図３（ａ）に示されるように、矢印Ａで示される同燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化が検出された後、まず矢印Ｂで示される燃料噴射弁２０ｂからの反射波による圧力変化が検出される。そして、それに続いて燃料噴射弁２０ｃからの反射波による圧力変化（矢印Ｃ）、燃料噴射弁２０ｄからの反射波による圧力変化（矢印Ｄ）、燃料ポンプ３４からの反射波による圧力変化（矢印Ｅ）が順に検出される。
すなわち、圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの変化履歴である図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるような変動波形にあっては、燃料噴射弁２０ａに近い部位から反射してくる反射波による圧力変化ほど、同燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化（矢印Ａ）に近い部分に現れる。
また、燃料漏れが発生している場合には、燃料供給経路内を伝播する圧力波が燃料漏れの生じている部位で減衰するようになる。そのため、燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位からの反射波が減衰するようになる。
本実施形態にあっては、この関係を利用して、燃料噴射弁２０ａに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの変化態様に基づいて燃料供給経路における燃料漏れの発生を判定するとともに、燃料漏れの発生部位を判定する異常判定処理を実行する。
具体的には、圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの変化履歴から反射波の影響による圧力変化を含んだ圧力変動波形を取得し、取得された圧力変動波形と、燃料漏れが発生していないときに予め取得しておいた基準変動波形とを比較してこれら変動波形の相違点に基づいて燃料漏れの発生部位を判定する。
すなわち、燃料噴射弁２０ｃにおいて燃料漏れが発生している場合には、燃料噴射弁２０ｃからの反射波が減衰するため、圧力変動波形にあっては図３（ｂ）に実線で示されるようにこの反射波による圧力変化（矢印Ｃ）に対応する振幅が破線で示される基準変動波形における振幅に対して減衰することとなる。
本実施形態の異常判定処理では、このように圧力変動波形において、予め設定しておいた基準部位からの反射波による圧力変化に対応する部分における振幅が、基準変動波形に対して減衰していることが判定されたときに、その基準部位において燃料漏れが発生していると判定する。
尚、本実施形態では、燃料噴射弁２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ、及び燃料ポンプ３４をそれぞれ基準部位として設定している。そして、図３（ａ）に示されるように、燃料漏れが発生していないときに燃料噴射弁２０ｂからの反射波による圧力変化（矢印Ｂ）が検出されることが想定される期間を第１判定期間Ｔａとし、燃料噴射弁２０ｃからの反射波による圧力変化（矢印Ｃ）が検出されることが想定される期間を第２判定期間Ｔｂとしている。また、燃料噴射弁２０ｄからの反射波による圧力変化（矢印Ｄ）が検出されることが想定される期間を第３判定期間Ｔｃとし、燃料ポンプ３４からの反射波による圧力変化（矢印Ｅ）が検出されることが想定される期間を第４判定期間Ｔｄとしている。
そして、各判定期間Ｔａ〜Ｔｄにおいて圧力変動波形の振幅が基準変動波形における振幅に対して減衰しているか否かを判定することにより、各基準部位において燃料漏れが発生しているか否かを判定する。
以下、図４及び図５を参照して本実施形態にかかる異常判定処理の流れについて具体的に説明する。尚、図４は異常判定処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートであり、図５は異常判定処理に伴って実行される漏れ位置判定処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態にかかる異常判定処理は、基準変動波形を取得したときと同じ噴射条件で燃料噴射弁２０ａから燃料が噴射されるたびに、電子制御ユニット４０によって繰り返し実行される。すなわち基準変動波形をアイドリング運転時の噴射条件で取得している場合には、アイドリング運転中に燃料噴射弁２０ａから燃料が噴射されるたびに、この異常判定処理が実行される。
尚、電子制御ユニット４０は、燃料噴射実行後にその燃料噴射に伴う燃料圧力ＰＱの変化態様を参照し、次回の燃料噴射時に各目標値を補正することができるように機関運転に伴って各圧力センサ４７から出力される燃料圧力ＰＱの値をメモリに逐次記憶している。本実施形態にかかる異常判定処理にあっては、メモリに記憶されている燃料圧力ＰＱの変化履歴から圧力変動波形を取得し、この圧力変動波形に基づいて燃料漏れが発生しているか否かを判定する。
具体的には、電子制御ユニット４０は異常判定処理を実行すると、まずステップＳ１００において、燃料噴射弁２０ａの圧力センサ４７によって検出された燃料圧力ＰＱの変化履歴から燃料噴射弁２０ａの開閉にかかる圧力変化とその圧力変化による各基準部位からの反射波の影響を含む圧力変動波形を取得する。そして、この圧力変動波形を読み込むとともに、予め取得しておいた基準変動波形を読み込む。
そして、ステップＳ２００へと進み、燃料温度センサ４６によって検出された燃料温度ＴＨＦを読み込み、ステップＳ３００において、読み込んだ燃料温度ＴＨＦに基づいて基準変動波形を調整する。
燃料温度ＴＨＦが低いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料温度ＴＨＦが低いときほど、圧力変動波形における各基準部位での反射波による圧力変化は、圧力変動波形における燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近い位置に現れるようになる。
そこで、ステップＳ３００では、こうした燃料温度ＴＨＦの変化による圧力波の伝播速度の変化に対応させるべく、燃料温度ＴＨＦが低いときほど、基準変動波形上の各反射波に対応する圧力変化を、燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、燃料温度ＴＨＦに基づいて基準変動波形を加工し、調整する。
そして、ステップＳ４００において、調整された基準変動波形と圧力変動波形とを比較し、基準変動波形に対して圧力変動波形が変化しているか否かを判定する。
ここで、基準変動波形に対して圧力変動波形が変化している旨の判定がなされた場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）には、燃料供給経路内で燃料漏れが発生していることを判定してステップＳ５００へと進み、漏れ位置判定処理を実行する。
一方、ステップＳ４００において、基準変動波形に対して圧力変動波形が変化していない旨の判定がなされた場合（ステップＳ４００：ＮＯ）には、ステップＳ６００へと進み、燃料漏れが発生していない旨の正常判定を行ってこの処理を一旦終了する。
尚、ステップＳ６００の正常判定に伴い、電子制御ユニット４０は、燃料漏れが発生していない旨の判定結果が得られたことを示す正常判定値をメモリに記憶する。
次に、図５を参照しながら漏れ位置判定処理の流れを説明する。この漏れ位置判定処理は、上述したように異常判定処理のステップＳ４００において圧力変動波形が変化している旨の判定がなされた場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）に実行される。
この漏れ位置判定処理が開始されると、電子制御ユニット４０はまずステップＳ５１０において、圧力変動波形の第１判定期間Ｔａにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰しているか否かを判定する。
尚、本実施形態の漏れ位置判定処理にあっては、第１判定期間Ｔａを、ステップＳ３００を通じて調整された基準変動波形において燃料噴射弁２０ｂからの反射波による圧力変化が検出されている期間と同じ期間に設定している。
このステップＳ５１０では、調整された基準変動波形の第１判定期間Ｔａにおける振幅と、圧力変動波形の第１判定期間Ｔａにおける振幅とを比較し、圧力変動波形の振幅が基準変動波形の振幅よりも所定量以上小さいときに、圧力変動波形の第１判定期間Ｔａにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰していることを判定する。一方で、圧力変動波形の振幅が基準変動波形の振幅よりも所定量以上小さくなっていないときには、圧力変動波形の第１判定期間Ｔａにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰していないことを判定する。
ステップＳ５１０において、第１判定期間Ｔａにおける振幅が減衰していることが判定された場合（ステップＳ５１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ５２０へと進み、燃料噴射弁２０ｂにおいて燃料漏れが発生している旨を判定する。そして、電子制御ユニット４０はこの判定結果に対応する異常判定値をメモリに記憶する。こうしてステップＳ５２０において燃料噴射弁２０ｂにおいて燃料漏れが発生している旨を判定すると、ステップＳ５３０へと進む。
一方、ステップＳ５１０において、第１判定期間Ｔａにおける振幅が減衰していないことが判定された場合（ステップＳ５１０：ＮＯ）には、ステップＳ５２０をスキップし、そのままステップＳ５３０へと進む。
ステップＳ５３０では、圧力変動波形の第２判定期間Ｔｂにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰しているか否かを判定する。
尚、本実施形態の漏れ位置判定処理にあっては、第２判定期間Ｔｂを、ステップＳ３００を通じて調整された基準変動波形において燃料噴射弁２０ｃからの反射波による圧力変動が検出されている期間と同じ期間に設定している。
このステップＳ５３０では、調整された基準変動波形の第２判定期間Ｔｂにおける振幅と、圧力変動波形の第２判定期間Ｔｂにおける振幅とを比較し、圧力変動波形の振幅が基準変動波形の振幅よりも所定量以上小さいときに、圧力変動波形の第２判定期間Ｔｂにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰していることを判定する。一方で、圧力変動波形の振幅が基準変動波形の振幅よりも所定量以上小さくなっていないときには、圧力変動波形の第２判定期間Ｔｂにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰していないことを判定する。
ステップＳ５３０において、第２判定期間Ｔｂにおける振幅が減衰していることが判定された場合（ステップＳ５３０：ＹＥＳ）には、ステップＳ５４０へと進み、燃料噴射弁２０ｃにおいて燃料漏れが発生している旨を判定する。そして、電子制御ユニット４０はこの判定結果に対応する異常判定値をメモリに記憶する。こうしてステップＳ５４０において燃料噴射弁２０ｃにおいて燃料漏れが発生している旨を判定すると、ステップＳ５５０へと進む。
一方、ステップＳ５３０において、第２判定期間Ｔｂにおける振幅が減衰していないことが判定された場合（ステップＳ５３０：ＮＯ）には、ステップＳ５４０をスキップし、そのままステップＳ５５０へと進む。
ステップＳ５５０では、圧力変動波形の第３判定期間Ｔｃにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰しているか否かを判定する。
尚、本実施形態の漏れ位置判定処理にあっては、第３判定期間Ｔｃを、ステップＳ３００を通じて調整された基準変動波形において燃料噴射弁２０ｄからの反射波による圧力変化が検出されている期間と同じ期間に設定している。
このステップＳ５５０では、調整された基準変動波形の第３判定期間Ｔｃにおける振幅と、圧力変動波形の第３判定期間Ｔｃにおける振幅とを比較し、圧力変動波形の振幅が基準変動波形の振幅よりも所定量以上小さいときに、圧力変動波形の第３判定期間Ｔｃにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰していることを判定する。一方で、圧力変動波形の振幅が基準変動波形の振幅よりも所定量以上小さくなっていないときには、圧力変動波形の第３判定期間Ｔｃにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰していないことを判定する。
ステップＳ５５０において、第３判定期間Ｔｃにおける振幅が減衰していることが判定された場合（ステップＳ５５０：ＹＥＳ）には、ステップＳ５６０へと進み、燃料噴射弁２０ｄにおいて燃料漏れが発生している旨を判定する。そして、電子制御ユニット４０はこの判定結果に対応する異常判定値をメモリに記憶する。こうしてステップＳ５６０において燃料噴射弁２０ｄにおいて燃料漏れが発生している旨を判定すると、ステップＳ５７０へと進む。
一方、ステップＳ５５０において、第３判定期間Ｔｃにおける振幅が減衰していないことが判定された場合（ステップＳ５５０：ＮＯ）には、ステップＳ５６０をスキップし、そのままステップＳ５７０へと進む。
ステップＳ５７０では、圧力変動波形の第４判定期間Ｔｄにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰しているか否かを判定する。
尚、本実施形態の漏れ位置判定処理にあっては、第４判定期間Ｔｄを、ステップＳ３００を通じて調整された基準変動波形において燃料ポンプ３４からの反射波による圧力変化が検出されている期間と同じ期間に設定している。
このステップＳ５７０では、調整された基準変動波形の第４判定期間Ｔｄにおける振幅と、圧力変動波形の第４判定期間Ｔｄにおける振幅とを比較し、圧力変動波形の振幅が基準変動波形の振幅よりも所定量以上小さいときに、圧力変動波形の第４判定期間Ｔｄにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰していることを判定する。一方で、圧力変動波形の振幅が基準変動波形の振幅よりも所定量以上小さくなっていないときには、圧力変動波形の第４判定期間Ｔｄにおける振幅が、基準変動波形の振幅に対して減衰していないことを判定する。
ステップＳ５７０において、第４判定期間Ｔｄにおける振幅が減衰していることが判定された場合（ステップＳ５７０：ＹＥＳ）には、ステップＳ５８０へと進み、燃料ポンプ３４、より正確には燃料ポンプ３４とコモンレール３０側の供給通路３２との接続部分近傍において燃料漏れが発生している旨を判定する。そして、電子制御ユニット４０はこの判定結果に対応する異常判定値をメモリに記憶する。こうしてステップＳ５８０において燃料ポンプ３４において燃料漏れが発生している旨を判定すると、電子制御ユニット４０はこの処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ５７０において、第４判定期間Ｔｄにおける振幅が減衰していないことが判定された場合（ステップＳ５７０：ＮＯ）には、ステップＳ５８０をスキップし、電子制御ユニット４０はこの処理を一旦終了する。
このように本実施形態にかかる異常判定処理にあっては、漏れ位置判定処理を通じて各判定期間Ｔａ〜Ｔｄのそれぞれにおいて振幅が減衰しているか否かを判定することにより、各基準部位において燃料漏れが発生しているか否かを判定するようにしている。
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）燃料漏れが生じている場合には、燃料供給経路内を伝播する圧力波が、燃料漏れの生じている部位で減衰するようになる。そのため、圧力センサ４７によって検出された燃料圧力ＰＱの変動履歴から取得される圧力変動波形には、燃料漏れの発生部位に応じた変化が生じるようになる。
上記第１の実施形態にあっては、燃料噴射弁２０ａに圧力センサ４７を設け、同圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの変化履歴から、燃料供給経路内を伝播する圧力波（反射波）の影響を含んだ圧力変動波形を取得するようにしている。そして、取得された圧力変動波形を、燃料漏れが生じていないときに予め取得しておいた基準変動波形と比較するようにしている。そのため、圧力変動波形と基準変動波形との相違点に基づいて、燃料漏れが発生している部位を判定することができる。
また、圧力センサ４７を燃料噴射弁２０ａに設けるようにしているため、燃料噴射弁２０ａから離れたコモンレール３０に圧力センサを設ける構成等と比較して、燃料噴射に伴う燃料の圧力の変化を高い精度で、且つ速やかに検出することができる。
すなわち、上記第１の実施形態によれば、燃料供給システムにおける燃料漏れの発生を迅速に判定するとともに、燃料漏れの発生部位を判定することができる。
（２）上記第１の実施形態にあっては、燃料噴射弁２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ及び燃料ポンプ３４を基準部位として設定している。そして、基準変動波形において各基準部位での反射波による圧力変化が検出されている期間を各判定期間Ｔａ〜Ｔｄとして設定することにより、これら各基準部位と、各基準部位での反射波による圧力変化に対応する部分とをそれぞれ関連付けている。そして、漏れ位置判定処理を通じて各判定期間Ｔａ〜Ｔｄのそれぞれにおいて振幅が減衰しているか否かを判定することにより、基準変動波形における反射波による圧力変化に対応する部分の振幅に対して圧力変動波形における同じ部分の振幅が減衰しているか否かを判定するようにしている。
そのため、漏れ位置判定処理を通じて各基準部位と関連づけられた部分の振幅が減衰しているか否かを判定し、その判定結果に基づいて各基準部位において燃料漏れが発生しているか否かを速やかに判定することができる。
（３）燃料温度ＴＨＦが低いときほど、基準変動波形上の各反射波に対応する圧力変化を、燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように基準変動波形を調整して、燃料温度ＴＨＦが低いときほど、各判定期間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄを、燃料噴射弁２０ａの開閉時期に近づけるようにしている。
そのため、燃料温度ＴＨＦの違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができる。
（４）コモンレールに複数の燃料噴射弁が接続された燃料供給システムにあっては、特に各燃料噴射弁の接続部位や各燃料噴射弁の噴孔部分において燃料漏れが発生しやすい。また、燃料供給経路内を伝播する圧力波は各燃料噴射弁で反射して燃料を噴射した燃料噴射弁に戻ってくる。そのため、本実施形態にあっては、基準部位としてコモンレール３０に接続された各燃料噴射弁２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ及び燃料ポンプ３４を設定し、燃料供給経路上に設ける複数の基準部位に、少なくとも各燃料噴射弁２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが含まれるようにしている。そのため、特に燃料漏れが発生しやすい燃料噴射弁２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにおいて燃料漏れが発生しているか否かを判定することができる。
（第２の実施形態）
以下、この発明にかかる燃料供給システムの異常判定装置を、ディーゼルエンジンの燃料供給システムに適用した第２の実施形態について図６及び図７を参照して説明する。尚、本実施形態は、上記第１の実施形態と異常判定処理における漏れ位置判定処理の内容のみが異なるものであり、その他の構成については第１の実施形態と同一である。そのため、以下では第１の実施形態と同様の部分についてはその説明を割愛し、漏れ位置判定処理の内容を詳しく説明する。
上述したように燃料噴射に伴って開閉された燃料噴射弁２０ａに近い部位で反射した反射波は、同燃料噴射弁２０ａに到達するまでに伝播する経路の長さが短いため、同燃料噴射弁２０ａから遠い部位で反射した反射波よりも先に同燃料噴射弁２０ａに到達する。
また、伝播経路が短いほど、短い周期で反射が繰り返されるため、燃料噴射弁２０ａに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料の圧力の変化履歴から取得される圧力変動波形にあっては、同燃料噴射弁２０ａに近い部位で反射した反射波による圧力変化ほど、その周波数が高くなる。
また、燃料供給経路上に燃料漏れが発生している場合には、上述したように燃料漏れが発生している部位で圧力波が減衰するようになる。そのため、燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位よりも遠い部位からの反射波は、燃料漏れが発生している部位を通る間に減衰してしまう。
したがって、燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位よりも遠い部位からの反射波による圧力変化が出されにくくなり、圧力変動波形における低周波数側の強度が低下するようになる。
そこで、本実施形態にかかる漏れ位置判定処理にあっては、この関係を利用して、燃料噴射弁２０ａに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの変化履歴から取得される圧力変動波形を周波数解析し、その強度分布に基づいて燃料漏れの発生部位を判定するようにしている。
具体的には、図６（ａ）に示されるように、圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの変化履歴から各基準部位での反射波の影響による圧力変化を含んだ圧力変動波形を取得する。そして、この圧力変動波形を高速フーリエ変換することによって図６（ｂ）や、図６（ｃ）に示されるような圧力変動波形の強度分布を得る。尚、図６（ｂ）は燃料漏れが発生していないときの圧力変動波形の強度分布であり、図６（ｃ）は燃料漏れが発生しているときの圧力変動波形の強度分布である。
上述したように燃料供給経路上に燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位よりも遠い部位からの反射波が減衰するため、図６（ｃ）に実線で示されるように低周波数側の強度が低下する。
また、強度が低下する周波数域の広さは、燃料漏れの発生部位によって変化し、燃料噴射弁２０ａに近い部位において燃料漏れが発生しているときほど、より広い範囲に亘って高周波数側まで強度が低下するようになる。したがって、強度が低下している周波数域と強度が低下していない周波数域との境目の周波数、すなわち図６（ｃ）において「Ｘ」で示される周波数は、圧力センサ４７と燃料漏れが発生している部位との距離に応じて変化する。
そこで、本実施形態の漏れ位置判定処理では、基準変動波形における燃料噴射弁２０ｂからの反射波による圧力変化が属している周波数域を第１判定周波数域Ａとしている。そして、燃料噴射弁２０ｃからの反射波による圧力変化が属している周波数域を第２判定周波数域Ｂとするとともに、燃料噴射弁２０ｄからの反射波による圧力変化が属している周波数域を第３判定周波数域Ｃとしている。尚、各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃの中では、第１判定周波数域Ａが最も高周波数側の周波数域であり、第２判定周波数域Ｂ、第３判定周波数域Ｃの順に低周波数側の周波数域になっていく。
そして、第１判定周波数域Ａからから低周波数側の判定周波数域に向かって順に基準変動波形における強度と、取得した圧力変動波形における強度を比較し、どの判定周波数域において圧力変動波形における強度が低下している旨の判定がなされるかを監視することにより、燃料漏れの発生部位を判定する。
例えば、第１判定周波数域Ａ及び第２判定周波数域Ｂでは強度が低下していない旨の判定がなされたのに対し、第３判定周波数域Ｃにおいて強度が低下している旨の判定がなされた場合には、燃料供給経路における燃料噴射弁２０ｃから燃料噴射弁２０ｄまでの間で燃料漏れが発生していることを判定する。尚、このような判定を行うのは、第１判定周波数域Ａ及び第２判定周波数域Ｂにおいて強度が低下していない旨の判定がなされていることに基づいて、燃料噴射弁２０ａから燃料噴射弁２０ｃまでの間には燃料漏れが発生していないことが推定されるためである。
以下、図７を参照して本実施形態にかかる漏れ位置判定処理の流れについて具体的に説明する。尚、図７は漏れ位置判定処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態にかかる漏れ位置判定処理は、第１の実施形態における漏れ位置判定処理と同様に、異常判定処理のステップＳ４００において圧力変動波形が変化している旨の判定がなされた場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）に実行される。
この漏れ位置判定処理が開始されると、電子制御ユニット４０はまずステップＳ５１５において、燃料噴射弁２０ａの圧力センサ４７によって検出された燃料圧力ＰＱの変化履歴から取得した圧力変動波形を高速フーリエ変換することにより、同圧力変動波形の周波数解析を実行する。
そして、ステップＳ５２５へと進み、周波数解析を通じて得られた圧力変動波形の強度分布に基づいて、圧力変動波形の第１判定周波数域Ａにおける強度が、基準変動波形の第１判定周波数域Ａにおける強度に対して低下しているか否かを判定する。
尚、本実施形態の漏れ位置判定処理にあっては、第１判定周波数域Ａを、異常判定処理のステップＳ３００を通じて調整された基準変動波形において燃料噴射弁２０ｂからの反射波による圧力変化が属している周波数域と同じ周波数域に設定している。
このステップＳ５２５では、調整された基準変動波形の第１判定周波数域Ａにおける強度と、圧力変動波形の第１判定周波数域Ａにおける強度とを比較し、圧力変動波形の強度が基準変動波形の強度よりも所定量以上小さいときに、圧力変動波形の第１判定周波数域Ａにおける強度が、基準変動波形の強度に対して低下していることを判定する。一方で、圧力変動波形の第１判定周波数域Ａにおける強度が基準変動波形の第１判定周波数域Ａにおける強度よりも所定量以上小さくなっていないときには、圧力変動波形の第１判定周波数域Ａにおける強度が、基準変動波形の強度に対して低下していないことを判定する。
ステップＳ５２５において、第１判定周波数域Ａにおける強度が低下していることが判定された場合（ステップＳ５２５：ＹＥＳ）には、ステップＳ５３５へと進み、燃料供給経路における燃料噴射弁２０ａから燃料噴射弁２０ｂまでの間で燃料漏れが発生している旨を判定する。そして、電子制御ユニット４０はこの判定結果に対応する異常判定値をメモリに記憶する。こうしてステップＳ５３５において燃料噴射弁２０ａから燃料噴射弁２０ｂまでの間で燃料漏れが発生している旨を判定すると、電子制御ユニット４０は、この処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ５２５において第１判定周波数域Ａにおける強度が低下していないことが判定された場合（ステップＳ５２５：ＮＯ）には、ステップＳ５４５へと進み、圧力変動波形の強度分布に基づいて、圧力変動波形の第２判定周波数域Ｂにおける強度が、基準変動波形の第２判定周波数域Ｂにおける強度に対して低下しているか否かを判定する。
尚、本実施形態の漏れ位置判定処理にあっては、第２判定周波数域Ｂを、異常判定処理のステップＳ３００を通じて調整された基準変動波形において燃料噴射弁２０ｃからの反射波による圧力変化が属している周波数域と同じ周波数域に設定している。
このステップＳ５４５では、調整された基準変動波形の第２判定周波数域Ｂにおける強度と、圧力変動波形の第２判定周波数域Ｂにおける強度とを比較し、圧力変動波形の強度が基準変動波形の強度よりも所定量以上小さいときに、圧力変動波形の第２判定周波数域Ｂにおける強度が、基準変動波形の強度に対して低下していることを判定する。一方で、圧力変動波形の第２判定周波数域Ｂにおける強度が基準変動波形の第２判定周波数域Ｂにおける強度よりも所定量以上小さくなっていないときには、圧力変動波形の第２判定周波数域Ｂにおける強度が、基準変動波形の強度に対して低下していないことを判定する。
ステップＳ５４５において、第２判定周波数域Ｂにおける強度が低下していることが判定された場合（ステップＳ５４５：ＹＥＳ）には、ステップＳ５５５へと進み、燃料供給経路における燃料噴射弁２０ｂから燃料噴射弁２０ｃまでの間で燃料漏れが発生している旨を判定する。そして、電子制御ユニット４０はこの判定結果に対応する異常判定値をメモリに記憶する。こうしてステップＳ５５５において燃料噴射弁２０ｂから燃料噴射弁２０ｃまでの間で燃料漏れが発生している旨を判定すると、電子制御ユニット４０は、この処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ５４５において第２判定周波数域Ｂにおける強度が低下していないことが判定された場合（ステップＳ５４５：ＮＯ）には、ステップＳ５６５へと進み、圧力変動波形の強度分布に基づいて、圧力変動波形の第３判定周波数域Ｃにおける強度が、基準変動波形の第３判定周波数域Ｃにおける強度に対して低下しているか否かを判定する。
尚、本実施形態の漏れ位置判定処理にあっては、第３判定周波数域Ｃを、異常判定処理のステップＳ３００を通じて調整された基準変動波形において燃料噴射弁２０ｄからの反射波による圧力変化が属している周波数域と同じ周波数域に設定している。
このステップＳ５６５では、調整された基準変動波形の第３判定周波数域Ｃにおける強度と、圧力変動波形の第３判定周波数域Ｃにおける強度とを比較し、圧力変動波形の強度が基準変動波形の強度よりも所定量以上小さいときに、圧力変動波形の第３判定周波数域Ｃにおける強度が、基準変動波形の強度に対して低下していることを判定する。一方で、圧力変動波形の第３判定周波数域Ｃにおける強度が基準変動波形の第３判定周波数域Ｃにおける強度よりも所定量以上小さくなっていないときには、圧力変動波形の第３判定周波数域Ｃにおける強度が、基準変動波形の強度に対して低下していないことを判定する。
ステップＳ５６５において、第３判定周波数域Ｃにおける強度が低下していることが判定された場合（ステップＳ５６５：ＹＥＳ）には、ステップＳ５７５へと進み、燃料供給経路における燃料噴射弁２０ｃから燃料噴射弁２０ｄまでの間で燃料漏れが発生している旨を判定する。そして、電子制御ユニット４０はこの判定結果に対応する異常判定値をメモリに記憶する。こうしてステップＳ５７５において燃料噴射弁２０ｃから燃料噴射弁２０ｄまでの間で燃料漏れが発生している旨を判定すると、電子制御ユニット４０は、この処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ５６５において、第３判定周波数域Ｃにおける強度が低下していないことが判定された場合（ステップＳ５６５：ＮＯ）には、ステップＳ５８５へと進み、燃料供給経路における燃料噴射弁２０ｄから燃料ポンプ３４までの間で燃料漏れが発生している旨を判定する。そして、電子制御ユニット４０はこの判定結果に対応する異常判定値をメモリに記憶する。こうしてステップＳ５８５において燃料噴射弁２０ｄから燃料ポンプ３４までの間で燃料漏れが発生している旨を判定すると、電子制御ユニット４０は、この処理を一旦終了する。
このように本実施形態にかかる漏れ位置判定処理にあっては、第１判定周波数域Ａからから第２判定周波数域Ｂ、第３判定周波数域Ｃへと順に基準変動波形における強度と、圧力変動波形における強度を比較し、どの判定周波数域において強度が低下している旨の判定がなされるかを監視することにより、燃料漏れの発生部位を判定するようにしている。
以上説明した第２の実施形態の燃料供給システムによれば、上記第１の実施形態における（１）及び（４）の効果に加えて以下の効果が得られるようになる。
（５）上述したように開閉された燃料噴射弁２０ａに近い部位で反射した反射波は、同燃料噴射弁２０ａに到達するまでに伝播する経路の長さが短いため、同燃料噴射弁２０ａから遠い部位で反射した反射波よりも先に同燃料噴射弁２０ａに到達する。また、伝播経路が短いほど、短い周期で反射を繰り返すため、燃料噴射弁２０ａに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの変化履歴から取得される圧力変動波形にあっては、同燃料噴射弁２０ａに近い部位で反射した反射波による圧力変化ほど、周波数が高くなっている。
また、燃料供給システムにおいて燃料漏れが発生している場合には、上述したように燃料漏れが発生している部位で圧力波が減衰するようになる。そのため、燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位よりも遠い部位からの反射波が検出されにくくなり、圧力変動波形における低周波数側の強度が低下するようになる。
これに対して上記第２の実施形態にあっては、圧力変動波形を周波数解析し、周波数解析を通じて得られる同圧力変動波形の強度分布に基づいて、基準変動波形に対して強度が低下している周波数域を判定するようにしている。そして、高周波数側から強度が低下しているときほど、燃料供給経路における燃料噴射弁２０ａに近い部位で燃料漏れが発生していることを判定するようにしている。
そのため、強度がより高周波数側から低下しており、強度が低下している周波数域が広いときほど、燃料漏れが発生している部位が、この圧力変化を検出している圧力センサ４７の設けられた燃料噴射弁２０ａに近いことを判定することができる。要するに、基準変動波形に対して強度が低下している周波数域の広さに基づき、燃料漏れの発生している部位を判定することができる。
（６）上記第２の実施形態にあっては、燃料噴射弁２０ｂ，燃料噴射弁２０ｃ，燃料噴射弁２０ｄを基準部位として設定し、各基準部位での反射波による圧力変化が属する周波数域を判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃとして設定することにより、各基準部位と、各基準部位での反射波による圧力変化が属する周波数域とをそれぞれ関連付けている。
そして、各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃにおける基準変動波形における強度に対して圧力変動波形における同じ判定周波数域の強度が低下していることが判定されたことに基づいて、同判定周波数域に関連付けられている基準部位よりも燃料噴射弁２０ａに近い部位において燃料漏れが発生していることを判定するようにしている。
そのため、各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃにおける強度が低下しているか否かを判定することにより、各基準位置よりも燃料噴射弁２０ａに近い部位において燃料漏れが発生しているか否かを速やかに判定することができる。
（７）上述したように燃料漏れが発生している場合には、燃料漏れが発生している部位よりも遠い部位からの反射波が検出されにくくなるため、圧力変動波形における低周波数側の強度が低下するようになる。そのため、いずれかの判定周波数域において圧力変動波形における強度が基準変動波形における強度よりも低下していることが判定された場合には、その判定周波数域よりも低周波数側の強度が全て低下していることが推定される。
そこで、上記第２の実施形態にあっては、各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃにおける圧力変動波形の強度が低下しているか否かを判定する際に、最も高周波数側の判定周波数域Ａから低周波数側の判定周波数域に向かって順に基準変動波形における強度と圧力変動波形における強度とを比較するようにしている。
こうした構成によれば、いずれかの判定周波数域において強度が低下していることが判定された時点で、その判定周波数域よりも低周波数側の判定周波数域でも強度が低下していることを推定することができる。そのため、各判定周波数域Ａ，Ｂ、Ｃの全てにおいて実際に強度を比較しなくても、いずれかの判定周波数域において強度が低下していることが判定された時点で、各判定周波数域Ａ、Ｂ，Ｃにおける強度が基準変動波形の強度に対して低下しているか否かを判定することができ、燃料漏れの発生部位を判定することができる。
具体的には、いずれかの判定周波数域において強度が低下していることが判定された時点で、その判定周波数域よりも高周波数側の判定周波数域ではいずれも強度が低下しておらず、その判定周波数域よりも低周波数側の判定周波数域ではいずれも強度が低下していることが推定される。そのため、いずれかの判定周波数域において圧力変動波形における強度が基準変動波形における強度よりも低下していることが判定された時点で、その判定周波数域に関連付けられている基準部位と、その判定周波数域よりも１つ高周波数側の判定周波数域に関連付けられている基準部位との間において燃料漏れが発生していることを判定することができる。
（８）燃料温度ＴＨＦが低いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料温度ＴＨＦが低いときほど、各基準部位での反射波による圧力変化が短い周期で検出されるようになり、各基準部位での反射波による圧力変化が属する周波数域は高周波数側にずれるようになる。
そこで、第２の実施形態では、燃料温度ＴＨＦが低いときほど、基準変動波形上の各反射波に対応する圧力変化を、燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、同基準変動波形を調整して、燃料温度ＴＨＦが低いときほど基準変動波形に基づいて設定される各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃを高周波数側にずらすようにしている。
そのため、燃料温度ＴＨＦの違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができる。
尚、上記第２の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第２の実施形態にあっては、燃料温度ＴＨＦが低いときほど、基準変動波形上の各反射波に対応する圧力変化を、燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、同基準変動波形を調整することにより、基準変動波形に基づいて設定される各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃを高周波数側にずらすようにしている。これに対して、燃料温度ＴＨＦの違いによる圧力波の伝播速度の変化に対応させるべく、燃料温度ＴＨＦが低いときほど各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃを高周波数側にずらす方法は適宜変更することができる。
例えば、予め基準変動波形に基づいて各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃを設定しておき、予め設定されている各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃを燃料温度ＴＨＦに応じてずらすようにしてもよい。
・各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃのうち、最も高周波数側の判定周波数域Ａから低周波数側に向かって順に圧力変動波形における強度が低下しているか否かを判定する構成を示したが、低周波数側の判定周波数域から高周波数側の判定周波数域に向かって順に強度を比較する構成を採用するようにしてもよい。
このように低周波数側から高周波数側に向かって順に強度を比較する構成を採用した場合には、いずれかの判定周波数域において強度が低下していないことが判定された時点で、その判定周波数域よりも高周波数側の判定周波数域でも強度が低下していないことを推定することができる。そのため、上記第２の実施形態と同様に、各判定周波数域Ａ，Ｂ、Ｃの全てにおいて実際に強度を比較しなくても、いずれかの判定周波数域において強度が低下していることが判定された時点で、各判定周波数域Ａ、Ｂ，Ｃにおける強度が基準変動波形の強度に対して低下しているか否かを判定することができ、燃料漏れの発生部位を判定することができる。
尚、こうした構成を採用した場合には、いずれかの判定周波数域において強度が低下していないことが判定された時点で、その判定周波数域よりも低周波数側の判定周波数域では強度が低下しており、その判定周波数域よりも高周波数側の判定周波数域では強度が低下していないことが推定される。
そのため、いずれかの判定周波数域において圧力変動波形における強度が低下していないことが判定された時点で、その判定周波数域に関連付けられている基準部位と、同判定周波数域よりも１つ低周波数側の判定周波数域に関連付けられている基準部位との間において燃料漏れが発生していることを判定することができる。
・また、上記のように各判定周波数域Ａ，Ｂ、Ｃにおける強度が低下しているか否かを高周波数側または低周波数側から順に判定することにより、燃料漏れの発生部位を判定する方法以外の方法を採用することもできる。例えば、判定を行う順序に拘わらず各判定周波数域Ａ，Ｂ，Ｃにおける強度が低下しているか否かを一通り判定した後に、それらの判定結果を参照して燃料漏れの発生部位を判定する方法等を採用することもできる。
その他、上記各実施形態に共通して変更可能は要素としては次のようなものがある。
・上記各実施形態にあっては、燃料漏れが発生していないときに予め取得しておいた圧力変動波形を、基準変動波形として利用する方法を例示したが、基準変動波形はコンピュータによるシミュレーションや予め行う実験等の結果に基づいて導出することもできる。また、燃料を噴射する条件（噴射指令等）に基づいて基準変動波形をその都度算出するようにしてもよい。すなわち、基準変動波形は、燃料漏れが発生していないときに取得されることが想定される圧力変動波形のモデルであるため、燃料漏れが発生していないときに取得されることが予測される圧力変動波形を、事前に得ることができる方法であれば、その取得方法は適宜変更することができる。
・上記各実施形態にあっては、燃料温度センサ４６を設け、燃料温度センサ４６によって燃料温度ＴＨＦを検出する構成を示したが、燃料温度ＴＨＦを取得することができれば、その方法は適宜変更することができる。例えば、燃料温度センサ４６を省略し、機関冷却水温ＴＨＷ等に基づいて燃料温度ＴＨＦを推定するようにしてもよい。
・上記各実施形態にあっては、燃料温度ＴＨＦの違いによる圧力波の伝播速度の変化に対応すべく、燃料温度ＴＨＦに基づいて基準変動波形を調整する構成を示した。これに対して、燃料供給経路を伝播する圧力波の伝播速度は、燃料温度ＴＨＦのみならず、燃料供給経路内の燃料の圧力によっても変化する。具体的には、燃料の圧力が高いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料供給経路内の燃料の圧力が高いときほど、圧力変動波形における各基準部位での反射波による圧力変化は、燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近い位置に現れるようになる。
こうした燃料の圧力の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮した上で、燃料漏れの発生部位を判定するためには、燃料供給経路内の燃料の圧力が高いときほど、各基準部位での反射波による圧力変化に対応する部分を燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、基準変動波形を調整することが望ましい。
そこで、ステップＳ３００において、燃料温度ＴＨＦに基づいて基準変動波形を調整する構成に替えて、または燃料温度ＴＨＦに基づいて基準変動波形を調整する構成に加えて、燃料の圧力に基づいて基準変動波形を調整する構成を採用してもよい。そして、こうして調整された基準変動波形に基づいて判定期間や判定周波数域を設定することが望ましい。
このように燃料の圧力に基づいて基準変動波形を調整する構成を採用すれば、燃料の圧力の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。尚、燃料供給経路内の燃料の圧力は、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱ等に基づいて推定することができる。
・また、燃料の密度が高いときほど、燃料供給経路内における圧力波の伝播速度は速くなる。そのため、燃料の密度が高いときほど、圧力変動波形における各基準部位での反射波による圧力変化は、燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近い位置に現れるようになる。
こうした燃料の密度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮した上で、燃料漏れの発生部位を判定するためには、燃料の密度が高いときほど、各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分を燃料噴射弁２０ａの開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、燃料性状に基づいて基準変動波形を調整することが望ましい。
そこで、ステップＳ３００において、燃料温度ＴＨＦに基づいて基準変動波形を調整する構成に替えて、または燃料温度ＴＨＦに基づいて基準変動波形を調整する構成に加えて、燃料の密度に基づいて基準変動波形を調整する構成を採用してもよい。そして、こうして調整された基準変動波形に基づいて判定期間や判定周波数域を設定することが望ましい。
このように燃料の密度に基づいて基準変動波形を調整する構成を採用すれば、燃料の密度の違いによる圧力波の伝播速度の変化を考慮して、より正確に燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。尚、燃料密度は、所定量の燃料を噴射したときに得られる出力を、燃料噴射量と機関回転速度ＮＥの変化とに基づいて算出すること等によって推定することができる。
・尚、上記各実施形態にあっては、図４を参照して説明した異常判定処理において、基準変動波形を読み込んでから、燃料温度ＴＨＦに基づいて基準変動波形を調整する構成を示した（ステップＳ１００〜Ｓ３００）。これに対して、燃料温度ＴＨＦや燃料の圧力、燃料の密度等をパラメータとして入力することにより、そのときの条件に適した基準変動波形を読み出すことのできる演算マップを予め作成しておく構成を採用することもできる。すなわち、ステップＳ２００及びステップＳ３００を通じて基準変動波形を調整する構成に替えて、異常判定処理のステップＳ１００において、この演算マップを参照することによって燃料温度ＴＨＦや燃料の圧力、燃料の密度等の違いによる反射波の伝播速度の変化に対応した基準変動波形を読み込むようにしてもよい。
・上記各実施形態にあっては、燃料噴射弁２０ａに設けられた圧力センサ４７によって検出された燃料圧力ＰＱの変化履歴に基づいて圧力変動波形を取得し、取得された圧力変動波形に基づいて燃料漏れの発生部位を判定する構成を示した。これに対して、他の燃料噴射弁２０ｂ〜２０ｄに設けられた圧力センサ４７によって検出された燃料圧力ＰＱの変動履歴から取得された圧力変動波形に基づいて、燃料漏れの発生部位を判定する構成を採用することもできる。
・また、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱに基づく燃料漏れ発生部位の判定結果を、それぞれ組み合わせて燃料漏れ発生部位を判定する構成を採用することもできる。
尚、燃料噴射弁２０ｂにあっては、燃料供給経路上において隣接する燃料噴射弁２０ａまでの距離と、燃料噴射弁２０ｃまでの距離とが略等しくなっている。そのため、燃料噴射弁２０ｂに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの圧力変動波形にあっては、燃料噴射弁２０ａからの反射波による圧力変化と、燃料噴射弁２０ｃからの反射波による圧力変化とが重なってしまい、この圧力変動波形からどちらの燃料噴射弁において燃料漏れが発生しているのかを判定することが難しい。
また、燃料噴射弁２０ｃにあっても、同様に燃料供給経路上において隣接する燃料噴射弁２０ｂまでの距離と、燃料噴射弁２０ｄまでの距離とが略等しくなっている。そのため、燃料噴射弁２０ｃに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱの圧力変動波形にあっては、燃料噴射弁２０ｂからの反射波による圧力変化と、燃料噴射弁２０ｄからの反射波による圧力変動とが重なってしまい、この圧力変動波形からどちらの燃料噴射弁において燃料漏れが発生しているのかを判定することも難しい。
そのため、特に、このように複数の基準部位からの反射波による圧力変動が重なってしまう場合には、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄに設けられた圧力センサ４７によって検出される燃料圧力ＰＱに基づく燃料漏れ発生部位の判定結果を、それぞれ組み合わせることによって燃料漏れ発生部位を判定する構成を採用することが望ましい。
・基準部位の設定態様は適宜変更することができる。例えば、燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄや燃料ポンプ３４以外の部分を基準部位とする構成や、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄ以外に基準部位を設定せずに、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄのみを基準部位として設定する構成等を採用することもできる。
・また、圧力センサ４７から離れた部位からの反射波は圧力センサ４７に到達するまでに減衰するため、圧力センサ４７から離れた部位からの反射波による圧力変化は、検出されにくい場合がある。そのため、的確に検出することのできる範囲までの圧力変動波形に基づいてその範囲における燃料漏れの発生を判定するようにしてもよい。例えば、燃料噴射弁２０ａに最も近い燃料噴射弁２０ｂと、その次に燃料噴射弁２０ａに近い燃料噴射弁２０ｃのみを基準部位として設定し、圧力変動波形に基づいて、燃料噴射弁２０ａから燃料噴射弁２０ｃまでの範囲に燃料漏れが発生しているか否かを判定するようにしてもよい。
・また、こうした構成を採用する場合には、各圧力センサ４７で的確に圧力変化を検出することのできる範囲までの燃料漏れをそれぞれ判定し、それらの判定結果を総合的に判断して、どの部位に燃料漏れが発生しているのかを判定するようにすることが望ましい。こうした構成を採用すれば、各圧力センサ４７によって判定を行うことのできる範囲が狭い場合であっても、それぞれの判定結果を組み合わせることにより広い範囲を網羅して燃料漏れの発生部位を判定することができるようになる。
・上記各実施形態にあっては、異常判定処理を通じて燃料漏れが発生していることが判定された場合に、その判定結果を異常判定値としてメモリに記憶する構成を示した。これに対して燃料漏れが発生していることが判定されたときに警告灯を点灯させる等して燃料漏れの発生を報知する構成を採用することもできる。
・上記各実施形態にあっては、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄの上部に圧力センサ４７を設ける構成を例示したが、各燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄに供給されている燃料の圧力を個別に検出することのできる構成であれば、圧力センサ４７の配設位置は適宜変更することができる。
・また、４つの燃料噴射弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの全てに圧力センサ４７を設ける構成を示したが、必ずしも全ての燃料噴射弁に圧力センサ４７を設ける必要はない。
・上記各実施形態にあっては、ピエゾ素子アクチュエータ２６を備えるピエゾ式の燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄを採用している燃料供給システムにおいて、燃料漏れの発生部位を判定する構成を例示した。これに対して、本発明はピエゾ式の燃料噴射弁に限定されるものではないため、ピエゾ式の燃料噴射弁２０ａ〜２０ｄに替えて、ソレノイドコイルにより駆動されるソレノイド式の燃料噴射弁を採用している燃料供給システムに本発明を適用することもできる。
・上記各実施形態にあっては、電子制御ユニット４０によって異常判定処理を実行する構成を採用し、電子制御ユニット４０に本発明にかかる異常判定装置としての機能を持たせる構成を例示した。これに対して、電子制御ユニット４０とは別に異常判定処理を実行するための電子制御装置を新たに設け、燃料供給システムとは別に、この電子制御装置と圧力センサ４７とによって本発明にかかる燃料供給システムの異常判定装置を構成するようにしてもよい。
・４つの気筒を有するディーゼルエンジンに限らず、２つの気筒を有するディーゼルエンジン、３つの気筒を有するディーゼルエンジン、あるいは５つ以上の気筒を有するディーゼルエンジンにも、本発明にかかる燃料供給システムの異常判定装置を適用することができる。
・上記各実施形態にあっては、本発明にかかる燃料供給システムの異常判定装置をディーゼルエンジンの燃料供給システムに適用した例を示したが、本発明にかかる燃料供給システムの異常判定装置は、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンや天然ガスエンジンの燃料供給システムにも適用することができる。
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…燃料噴射弁、２１…ハウジング、２１ａ…収容空間、２１ｂ…噴孔、２１ｃ…導入通路、２１ｄ…背圧室、２１ｅ…制御室、２１ｆ…排出孔、２１ｇ…排出通路、２２…ニードル弁、２３…スプリング、２４…制御弁、２５…スプリング、２６…ピエゾ素子アクチュエータ、３０…コモンレール、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…分岐通路、３２…供給通路、３３…燃料タンク、３４…燃料ポンプ、３５…リターン通路、４０…電子制御ユニット、４１…水温センサ、４２…回転速度センサ、４３…吸気量センサ、４４…車速センサ、４５…アクセルセンサ、４６…燃料温度センサ、４７…圧力センサ。

Claims (13)

  1. 燃料ポンプと、同燃料ポンプから吐出された燃料が供給される燃料配管と、同燃料配管に接続された複数の燃料噴射弁とを備える燃料供給システムにおける燃料漏れの発生を判定する燃料供給システムの異常判定装置であって、
    前記燃料噴射弁に圧力センサを設け、同圧力センサによって検出される圧力の変化履歴から、同燃料噴射弁の開閉に伴う燃料の圧力変化の影響によって燃料供給経路内を伝播する圧力波の影響を含んだ圧力変動波形を取得し、取得した圧力変動波形と、燃料漏れが生じていない状態のときに取得されることが想定される圧力変動波形である基準変動波形とを比較して、前記圧力変動波形における前記基準変動波形に対して振幅が減衰している部分が、前記燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近いときほど、前記燃料供給経路における同燃料噴射弁に近い部位で燃料漏れが発生していることを判定し、
    前記燃料供給経路上に複数の基準部位を設定し、各基準部位と、前記基準変動波形における前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分とをそれぞれ関連付けておき、
    前記基準変動波形における前記反射波による圧力変化に対応する部分の振幅に対して前記圧力変動波形における同じ部分の振幅が減衰していることが判定されたことに基づいて、振幅が減衰していることが判定された部分に関連付けられている前記基準部位において燃料漏れが発生していることを判定する
    ことを特徴とする燃料供給システムの異常判定装置。
  2. 前記燃料供給経路内の燃料の温度が低いときほど、前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分を前記燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、
    関連付けられた前記各基準部位と前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分との関係を、前記燃料供給経路内の燃料の温度に基づいて調整する
    請求項１に記載の燃料供給システムの異常判定装置。
  3. 前記燃料供給経路内の燃料の圧力が高いときほど、前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分を前記燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、
    関連付けられた前記各基準部位と前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分との関係を、前記燃料供給経路内の燃料の圧力に基づいて調整する
    請求項１又は請求項２に記載の燃料供給システムの異常判定装置。
  4. 燃料の密度が高いときほど、前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分を前記燃料噴射弁の開閉に伴う圧力変化に対応する部分に近づけるように、
    関連付けられた前記各基準部位と前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化に対応する部分との関係を、燃料性状に基づいて調整する
    請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給システムの異常判定装置。
  5. 燃料ポンプと、同燃料ポンプから吐出された燃料が供給される燃料配管と、同燃料配管に接続された複数の燃料噴射弁とを備える燃料供給システムにおける燃料漏れの発生を判定する燃料供給システムの異常判定装置であって、
    前記燃料噴射弁に圧力センサを設け、同圧力センサによって検出される圧力の変化履歴から、同燃料噴射弁の開閉に伴う燃料の圧力変化の影響によって燃料供給経路内を伝播する圧力波の影響を含んだ圧力変動波形を取得し、取得した圧力変動波形と、燃料漏れが生じていない状態のときに取得されることが想定される圧力変動波形である基準変動波形とを比較して、これら変動波形の相違点に基づいて燃料漏れの発生部位を判定し、
    前記圧力変動波形を周波数解析し、
    周波数解析を通じて得られる同圧力変動波形の強度分布に基づいて、前記基準変動波形に対して強度が低下している周波数域を判定し、
    高周波数側から強度が低下しているときほど、前記燃料供給経路における同圧力変動波形を取得する際に前記変化履歴を参照した燃料噴射弁に近い部位で燃料漏れが発生していることを判定し、
    前記燃料供給経路上に複数の基準部位を設定し、各基準部位と、前記各基準部位での前記圧力波の反射波による圧力変化が属する周波数域とをそれぞれ関連付けておき、
    前記基準変動波形における前記反射波による圧力変化が属する周波数域の強度に対して前記圧力変動波形における同じ周波数域の強度が低下していることが判定されたことに基づいて、強度が低下していることが判定された周波数域に関連付けられている前記基準部位よりも同圧力変動波形を取得する際に前記変化履歴を参照した燃料噴射弁に近い部位において燃料漏れが発生していることを判定する
    ことを特徴とする燃料供給システムの異常判定装置。
  6. 前記基準変動波形における前記反射波による圧力変化が属する周波数域の強度に対して前記圧力変動波形における同じ周波数域の強度が低下しているか否かを判定する際に、
    高周波数側の前記周波数域から低周波数側の前記周波数域に向かって順に前記基準変動波形における強度と前記圧力変動波形における強度とを比較する
    請求項５に記載の燃料供給システムの異常判定装置。
  7. 請求項６に記載の燃料供給システムの異常判定装置において、
    いずれかの前記周波数域において前記圧力変動波形における強度が前記基準変動波形における強度よりも低下していることが判定された時点で、その周波数域に関連付けられている前記基準部位と、その周波数域よりも１つ高周波数側の前記周波数域に関連付けられている前記基準部位との間において燃料漏れが発生していることを判定する
    ことを特徴とする燃料供給システムの異常判定装置。
  8. 前記基準変動波形における前記反射波による圧力変化が属する周波数域の強度に対して前記圧力変動波形における同じ周波数域の強度が低下しているか否かを判定する際に、
    低周波数側の前記周波数域から高周波数側の前記周波数域に向かって順に前記基準変動波形における強度と前記圧力変動波形における強度とを比較する
    請求項５に記載の燃料供給システムの異常判定装置。
  9. 最も低周波数側の前記周波数域における強度を比較した際に、前記基準変動波形における前記反射波による圧力変化が属する周波数域の強度に対して前記圧力変動波形における同じ周波数域の強度が低下していることが判定された場合には、その後、いずれかの前記周波数域において前記圧力変動波形における強度が前記基準変動波形における強度に対して低下していないことが判定された時点で、当該周波数域に関連付けられている前記基準部位と、同周波数域よりも１つ低周波数側の前記周波数域に関連付けられている前記基準部位との間において燃料漏れが発生していることを判定する
    請求項８に記載の燃料供給システムの異常判定装置。
  10. 前記燃料供給経路内の燃料の温度が低いときほど、前記各基準部位に関連付けられた前記各周波数域を高周波数側にずらすように、
    関連付けられた前記各基準部位と前記各周波数域との関係を、前記燃料供給経路内の燃料の温度に基づいて調整する
    請求項５〜９のいずれか一項に記載の燃料供給システムの異常判定装置。
  11. 前記燃料供給経路内の燃料の圧力が高いときほど、前記各基準部位に関連付けられた前記各周波数域を高周波数側にずらすように、
    関連付けられた前記各基準部位と前記各周波数域との関係を、前記燃料供給経路内の燃料の圧力に基づいて調整する
    請求項５〜１０のいずれか一項に記載の燃料供給システムの異常判定装置。
  12. 燃料の密度が高いときほど、前記各基準部位に関連付けられた前記各周波数域を高周波数側にずらすように、
    関連付けられた前記各基準部位と前記各周波数域との関係を、燃料性状に基づいて調整する
    請求項５〜１１のいずれか一項に記載の燃料供給システムの異常判定装置。
  13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の燃料供給システムの異常判定装置において、
    前記各基準部位には、前記燃料配管に接続された各燃料噴射弁が含まれている
    ことを特徴とする燃料供給システムの異常判定装置。
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