JPH05272425A - ディーゼル機関の蓄圧式燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蓄圧室の燃料圧が高圧になると燃料を外部に
溢流させる安全弁を備えた蓄圧式燃料供給装置におい
て、燃料洩れを検出でき、しかも燃料洩れが安全弁によ
るものか燃料供給系の破損によるものかを識別できるよ
うにする。 【構成】 コモンレール圧を目標圧ＰＦに制御するため
の制御量ＴＦが基準値ＴＬ未満となって燃料洩れが判定
されると、その後所定時間、目標圧ＰＦを安全弁の閉弁
圧より小さい所定値ＰCLに設定することにより、コモン
レール圧を低下させて安全弁を閉弁させる（３２０〜３
８０）。次に目標圧ＰＦを安全弁の閉弁圧以上で開弁圧
より小さい所定圧ＰCHに設定することにより、コモンレ
ール圧を昇圧して（３９０〜４３０）、再度燃料洩れの
判定を行なう（４４０〜４７０）。そしてこの処理によ
り再度燃料洩れが判定されると、燃料供給系にパイプ割
れ等の異常があると判断して、目標圧ＰＦの上限値ＰＬ
を設定する（４８０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料供給ポンプから圧
送されてくる燃料を蓄圧室（コモンレール）内に高圧状
態で蓄え、その高圧燃料をディーゼル機関の各気筒に設
けられた燃料噴射弁に供給するディーゼル機関の蓄圧式
燃料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭５９−１６５８
５８号公報に開示されているように、燃料供給ポンプか
ら圧送されてくる燃料を一旦コモンレールに蓄え、これ
を燃料噴射弁を介してディーゼル機関に噴射供給する装
置が知られている。

【０００３】そしてこの種の装置においては、コモンレ
ール内の燃料圧力（コモンレール圧）により燃料噴射弁
からの燃料噴射圧が決定されるため、ディーゼル機関の
運転状態（回転速度，負荷等）に基づき目標燃料圧力を
算出し、コモンレール圧がその算出した目標燃料圧力と
なるように燃料供給ポンプからの燃料吐出量をフィード
バック制御している。

【０００４】またこの種の装置では、例えば燃料噴射弁
の動作不良や燃料配管の詰まり等により、コモンレール
圧を良好に制御できず、コモンレール圧が異常に上昇す
ることがある。そしてコモンレール圧が異常に上昇する
と、ディーゼル機関への燃料供給量を良好に制御できな
くなるだけでなく、燃料供給ポンプから燃料噴射弁に至
る燃料供給系に過大な圧力が生じ、燃料供給系から燃料
が洩れ出すことがあるので、コモンレール圧が所定の上
限圧力を越えると開弁して燃料を溢流させる安全弁を設
けた装置も知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、コモンレ
ールに高圧燃料を一旦蓄えるようにした装置では、コモ
ンレール圧により燃料噴射圧を制御でき、また燃料噴射
弁の開弁時間及び開弁時期により燃料噴射量及び燃料噴
射時期を夫々制御できるため、燃料噴射ポンプとノズル
からなる一般的な燃料噴射装置に比べて、燃料噴射制御
を緻密に行なうことができる。

【０００６】しかし、燃料供給ポンプから燃料噴射弁に
至る燃料供給系においてパイプ割れ等の異常が発生した
場合、コモンレール圧が低下するため、上記フィードバ
ック制御により燃料供給ポンプからの燃料の吐出量が増
加し、これにより燃料の洩れ量が更に増加する、といっ
た悪循環に陥ることがある。

【０００７】そこで本願出願人は、こうした燃料供給系
での燃料洩れを特別なセンサを使用することなく速やか
に検出可能な装置として、特願平３−９７３２４号等に
より、燃料ポンプからの燃料吐出量を決定する制御量等
から燃料洩れを判定するようにした装置を提案した。

【０００８】ところがこの提案の装置は、燃料ポンプの
制御量等から燃料供給系での燃料洩れを検出するもので
あるため、上記のようにコモンレールに安全弁を設け
て、コモンレール圧が上限圧力を越えたときに燃料を溢
流させるようにした場合には、安全弁の作動によっても
燃料洩れを検出してしまい、燃料洩れが安全弁の作動に
よるものなのか、パイプ割れ等，燃料供給系の破損によ
るものなのかを識別することができなかった。

【０００９】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、上記提案の装置のように燃料供給系での燃料洩れ
を特別なセンサを使用することなく検出することがで
き、しかもその燃料洩れが燃料供給系の破損によるもの
か、或は安全弁の作動によるものかを正確に識別するこ
とのできるディーゼル機関の蓄圧式燃料供給装置を提供
することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明は、図１に例示する如く、燃料
吐出制御弁により燃料の吐出量を調節可能な燃料供給ポ
ンプと、該燃料供給ポンプから吐出された燃料を高圧状
態で蓄え、高圧燃料をディーゼル機関の各気筒に設けら
れた燃料噴射弁に供給する蓄圧室と、該蓄圧室に設けら
れ、該蓄圧室内の燃料圧力が所定の上限圧力を越えると
開弁して蓄圧室から燃料を溢流させると共に、開弁時に
上記蓄圧室の燃料圧力が所定の下限圧力以下になると閉
弁する常閉型の安全弁と、ディーゼル機関の回転速度及
び負荷を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出
手段にて検出されたディーゼル機関の回転速度及び負荷
に基づき、上記蓄圧室内の目標燃料圧力を算出する目標
燃料圧力算出手段と、該算出された目標燃料圧力に基づ
き上記燃料供給ポンプに備えられた燃料吐出制御弁の基
本制御量を算出する基本制御量算出手段と、上記蓄圧室
内の実燃料圧力を検出する圧力検出手段と、該検出され
た実燃料圧力と上記目標燃料圧力との偏差に基づき上記
基本制御量の補正量を算出する補正量算出手段と、該算
出された補正量と上記基本制御量とに基づき上記燃料吐
出制御弁の目標制御量を算出する目標制御量算出手段
と、を備え、上記燃料吐出制御弁を上記目標制御量に応
じて駆動するよう構成してなるディーゼル機関の蓄圧式
燃料供給装置において、上記燃料吐出制御弁の目標制御
量及び上記補正量の少なくとも一つと予め設定された判
定基準値とを比較して、上記目標制御量又は上記補正量
が判定基準値からずれているとき燃料洩れを判定する第
１の判定手段と、該第１の判定手段にて燃料洩れが判定
されると、所定時間、上記目標燃料圧力算出手段にて算
出される上記蓄圧室内の目標燃料圧力を、上記安全弁が
閉弁する上記下限圧力以下の値に変更する目標燃料圧力
変更手段と、該目標燃料圧力変更手段の動作が終了する
と、上記目標燃料圧力を上記下限圧力より大きく上限圧
力以下の所定圧力に変更して、上記第１の判定手段にて
燃料洩れが判定されているか否かを判断し、上記第１の
判定手段にて燃料洩れが判定されている場合に、燃料供
給ポンプから燃料噴射弁への燃料供給系の破損を判定す
る第２の判定手段と、を設けたことを特徴とするディー
ゼル機関の蓄圧式燃料供給装置を要旨としている。

【００１１】

【作用】上記のように構成された本発明の蓄圧式燃料供
給装置においては、まず目標燃料圧力算出手段が、運転
状態検出手段にて検出されたディーゼル機関の回転速度
及び負荷に基づき蓄圧室内の目標燃料圧力を算出する。
すると基本制御量算出手段が、その算出された目標燃料
圧力に基づき燃料供給ポンプに備えられた燃料吐出制御
弁の基本制御量を算出し、補正量算出手段が、圧力検出
手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力と目標燃料圧
力との偏差に基づき基本制御量の補正量を算出し、目標
制御量算出手段が、その算出された補正量と基本制御量
とに基づき燃料吐出制御弁の目標制御量を算出する。そ
してこの算出された目標制御量に応じて燃料吐出制御弁
を駆動する。この結果、蓄圧室内の燃料圧は、目標燃料
圧力に制御される。

【００１２】またこうした制御にもかかわらず、何等か
の異常によって、蓄圧室内の燃料圧力が所定の上限圧力
を越えると、蓄圧室に設けられた安全弁が開弁して、蓄
圧室から燃料を溢流させる。そしてこの状態で、蓄圧室
の燃料圧力が所定の下限圧力以下になると、安全弁が閉
弁する。

【００１３】また本発明の蓄圧式燃料供給装置において
は、第１の判定手段が、燃料吐出制御弁の目標制御量及
び補正量の少なくとも一つと予め設定された判定基準値
とを比較して、目標制御量又は補正量が判定基準値から
ずれていれば燃料洩れを判定する。そしてこの第１の判
定手段にて燃料洩れが判定されると、目標燃料圧力変更
手段が、所定時間だけ、目標燃料圧力算出手段にて算出
される目標燃料圧力を、安全弁が閉弁する下限圧力以下
の値に変更し、その後第２の判定手段が、目標燃料圧力
を下限圧力より大きく上限圧力以下の所定圧力に変更し
て、上記第１の判定手段にて燃料洩れが判定されている
か否かを判断し、第１の判定手段にて燃料洩れが判定さ
れている場合に、燃料供給ポンプから燃料噴射弁への燃
料供給系の破損を判定する。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図２は実施例の蓄圧式燃料噴射装置全体の構成
を表す概略構成図である。図に示す如く本実施例の蓄圧
式燃料噴射装置１は、６気筒のディーゼルエンジン２
と、ディーゼルエンジン２の各気筒に燃料を噴射供給す
る燃料噴射弁（インジェクタ）３と、このインジェクタ
３に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧室（コモンレー
ル）４と、コモンレール４に高圧燃料を圧送する燃料供
給ポンプ５と、これらを制御する電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）６とを備える。

【００１５】ＥＣＵ６は、運転状態検出手段としての回
転速度センサ７及びアクセルセンサ８にて検出されるエ
ンジン回転速度ＮＥやエンジン負荷を表すアクセル開度
ＡＦを取り込み、ディーゼルエンジン２の燃焼状態がこ
の検出された運転状態に応じて最適となるような燃料噴
射圧を実現するための目標燃料圧力（後述の最終目標コ
モンレール圧ＰＦ）を算出し、コモンレール４に設けた
圧力検出手段としての圧力センサ９にて検出された実燃
料圧力（実コモンレール圧ＰＡ）が目標燃料圧力と一致
するように燃料供給ポンプ５を駆動制御する、コモンレ
ール圧のフィードバック制御を行う。

【００１６】燃料供給ポンプ５は、このＥＣＵ６からの
制御指令に従って、燃料タンク１０に蓄えられた燃料を
低圧ポンプ１１を経て吸入し、自身の内部にて高圧に加
圧し、この加圧された高圧燃料を供給配管１２を介して
コモンレール４に圧送する。各インジェクタ３は、配管
１３によって、高圧燃料を蓄圧したコモンレール４と連
結されている。そして、各インジェクタ３に配設された
コントロール弁１４を開閉動作することで、このコモン
レール４にて蓄圧されて目標燃料圧力となった高圧燃料
が、ディーゼルエンジン２の各気筒の燃焼室へ噴射され
る。このインジェクタ３のコントロール弁１４の開閉動
作は、ＥＣＵ６からのインジェクタ制御指令に基づいて
実行される。このインジェクタ制御指令は燃料噴射量や
燃料噴射時期を調節するためのものであって、回転速度
センサ７やアクセルセンサ８等からの検出信号に基づい
て算出され、回転速度センサ７や後述の気筒判別センサ
３８等の検出値に基づいて、所定のタイミングでＥＣＵ
６から出力される。なお、燃料供給ポンプ５に対する制
御指令も回転速度センサ７や後述の気筒判別センサ３８
等からの検出値に基づいた所定のタイミングで出力され
る。

【００１７】次に、燃料供給ポンプ５の構成を図３及び
図４に基づき説明する。燃料供給ポンプ５は、ハウジン
グ２０と、その下端部に配設されたカム室３０と、ハウ
ジング２０内に配設されたポンプシリンダ２１と、ポン
プシリンダ２１に連通し、前記低圧ポンプ１１から低圧
燃料の供給を受ける導入管２２と、ポンプシリンダ２１
の上端部に螺着された燃料吐出制御弁としての電磁弁６
０とを備える。

【００１８】ポンプシリンダ２１の内部にはプランジャ
２３が液密を保って摺動自在に嵌挿されている。プラン
ジャ２３は円柱形状をなし、その上端面はポンプシリン
ダ２１の内周面とによりポンプ室２４を形成する。ポン
プシリンダ２１には、コモンレール４への供給配管１２
が連結される吐出孔４１が穿設されている。

【００１９】また、ポンプシリンダ２１とハウジング２
０との間には燃料溜２６が形成され、導入管２２からハ
ウジング２０内へ導入された低圧燃料はここへ溜るよう
になっている。なお、燃料溜２６は、ポンプ室２４から
溢流する燃料の逃がしとしても作用する。

【００２０】吐出孔４１は、逆止弁４２を介して吐出口
４５に連通している。ポンプ室２４で加圧された燃料
は、この逆止弁４２の弁体４３を、リターンスプリング
４４の付勢力やコモンレール圧に抗して押し開くこと
で、吐出口４５から供給配管１２を通り、コモンレール
４に圧送されるのである。

【００２１】プランジャ２３の下端部は弁座３５に連結
され、弁座３５はプランジャスプリング２７によりカム
ローラ３３を備えたタペット３４に押圧されている。カ
ム室３０内には、ディーゼルエンジン２の回転速度の１
／２で回転するカム軸３１が挿通され、カム軸３１には
カムローラ３３と接触するカム３２が固定されている。
そして、カム軸３１の回転によりプランジャ２３は、カ
ムローラ３３，タペット３４を介してカム３２のカムプ
ロフィルに沿って上下に往復動する。

【００２２】カム３２は、カムプロフィルのプランジャ
２３の下死点をカム角度０度とすると、カム角度０度か
ら約３０度程度までの間をカム３２の外側に中心を有す
る曲率Ｒ1 の円弧状の凹曲面３２ｃと、カム３２の内側
に曲率の中心を有する曲面３２ｄとからなり、カム角度
９０度でプランジャ２３が上死点に至る様なカムプロフ
ィルを有するほぼ楕円形状のものである。

【００２３】ポンプシリンダ２１の上端に螺着された電
磁弁６０は、ポンプ室２４に開口する低圧通路６１を開
閉する弁体６２を備えている。弁体６２は、いわゆる外
開弁である。従って、弁体６２は、通常はスプリング６
５によりポンプ室２４内へ開いた状態となって低圧通路
６１を開口する状態にあり、通電されるとスプリング６
５の付勢力に抗して移動し、低圧通路６１とポンプ室２
４とを遮断する状態になる。また、弁体６２は、ポンプ
室２４の内部の燃料圧力を閉弁方向の圧力として受ける
ことになるので、燃料圧力が高くなるほど閉弁時のシー
ル性が良くなる。

【００２４】この弁体６２によって開閉される低圧通路
６１は、ギャラリー６３及び通路６４を介して燃料溜２
６に連通している。一方、プランジャ２３は、カム軸３
１の回転に伴ってポンプシリンダ２１内を上下動する。
なお、プランジャ２３の下降は、プランジャスプリング
２７の復帰力によってなされる。

【００２５】プランジャ２３が下降する際に、通常開弁
状態にある電磁弁６０を介して、低圧燃料が燃料溜２６
からポンプ室２４へと吸入される。ポンプ室２４へ吸入
された燃料はプランジャ２３の上昇に伴って加圧傾向に
なるが、電磁弁６０が通電されていない場合は、低圧通
路６１，ギャラリー６３及び通路６４を通って燃料溜２
６に溢流し、ポンプ室２４内の燃料の実質的な加圧は行
われない。

【００２６】これに対し、プランジャ２３の上昇中に電
磁弁６０に通電がなされると、弁体６２が低圧通路６１
を遮断するため、ポンプ室２４内の燃料は溢流すること
ができなくなり、加圧され始める。そして、ポンプ室２
４内の燃料圧力が上昇して、逆止弁４２のリターンスプ
リング４４の付勢力及び弁体４３に加わっているコモン
レール４の圧力に打ち勝つと、逆止弁４２が押し開か
れ、高圧燃料が吐出孔４１，吐出口４５及び供給配管１
２を通ってコモンレール４へ圧送される。

【００２７】カム軸３１には、図４に示す様に、一つの
タイミングギヤ３６と、ディーゼルエンジン２の気筒数
の１／２の個数の燃料供給ポンプ５（本実施例において
は３個）とが配設される。なお、図では便宜的に、燃料
供給ポンプの一つは省略し、２個の燃料供給ポンプ５
ａ，５ｂだけを示している。また、図３に示したものと
同じ構成には、それぞれ添字ａ，ｂを付してあるので、
それら添字ａ，ｂの付された構成の詳細な構造等は図３
を参照されたい。

【００２８】タイミングギヤ３６には、合計６個の突起
３７が配設されている。また、タイミングギヤ３６と近
接対向して、電磁ピックアップからなる気筒判別センサ
３８が設けられている。タイミングギヤ３６に設けられ
た突起３７は、カム軸３１が１回転する間の各カム３２
ａ，３２ｂ、…の作用によって、各高圧ポンプ５ａ，５
ｂ，…で実行されるプランジャ２３ａ，２３ｂ，…の上
昇行程の開始タイミング（即ち、下死点到達時期）を気
筒判別センサ３８にて検出するためのものである。この
気筒判別センサ３８で検出されたタイミング信号は、Ｅ
ＣＵ６に入力される。

【００２９】ＥＣＵ６は、この気筒判別センサ３８によ
るタイミング信号に基づいて電磁弁６０ａ，６０ｂ，…
へ駆動パルスを出力する。この駆動パルスは、図５に示
す様に、プランジャ２３の下死点位置で検出されるタイ
ミング信号を基準パルスとして、所定期間（後述の通電
開始時期）ＴＦだけ遅れて出力される。この駆動パルス
によって、電磁弁６０への通電が開始され、電流の立上
がりの関係で期間ＴＣだけ遅れて弁体６２の閉弁が実行
される。その後は、プランジャ２３の上昇に伴うポンプ
室２４の圧力上昇によって弁体６２の閉弁状態が維持さ
れるから、駆動パルスは短い期間ＴＯＮが経過するとオ
フにされ、消費電力の節約がなされている。外開弁故の
利点である。

【００３０】こうして弁体６２が閉弁した後、プランジ
ャ２３が上死点に至るまでの期間がポンプ室２４内の燃
料加圧期間となり、図示ハッチングの部分の面積に比例
する量の燃料がコモンレール４へと圧送されることにな
る。従って、この図において、ハッチング面積が大きく
なるように、駆動パルスの出力時期を早くすればより多
くの燃料がコモンレール４へ圧送され、逆に出力時期を
遅くすればコモンレール４への燃料圧送量が減少する。
つまり、コモンレール４の圧力は、駆動パルスの出力時
期（通電開始時期ＴＦ）によって調節することができる
のである。

【００３１】一方、本実施例のコモンレール４には、図
１に示す如く、コモンレール圧が所定の上限圧力を越え
たときに開弁して、コモンレール４内の燃料を燃料タン
ク１０に溢流させる安全弁７０が設けられている。以
下、この安全弁７０の構成を図６を用いて説明する。

【００３２】図６（ａ）に示す如く、安全弁７０は、中
空円筒状に形成されたハウジング７２と、ハウジング７
２内に摺動自在に設けられた弁体７４とを備えている。
そしてハウジング７２の一方の開放端には、コモンレー
ル４に接続される接続管７５がガスケット７６を介して
ねじ込まれ、他方の開放端には、燃料タンク１０に接続
されるパイプ７８がガスケット７９を介してねじ込まれ
ている。

【００３３】また弁体７４とパイプ７８との間には、ス
プリング８０が設けられており、弁体７４は、このスプ
リング８０により、接続管７５側に付勢されている。ま
たスプリング８０は、弁体７４の開弁圧調整用のシム８
０ａを介して弁体７４に当接されている。

【００３４】一方、接続管７５には、内部通路８２が形
成されており、ハウジング７２内には、この内部通路８
２を介してコモンレール４内の高圧燃料が導入される。
図６（ｂ）に示すように、内部通路８２のハウジング７
２側端部は、絞り通路８２ａとして形成され、この絞り
通路８２ａの開口部には、弁体７４に保持されたボール
弁８４によって開閉されるテーパ状のシート面８２ｂが
形成されている。

【００３５】また、弁体７４と接続管７５との間には、
燃料溜り室８６が形成されており、弁体７４の燃料溜り
室８６側の端部外周には、図６（ｃ）に示す如く、９０
°間隔に軸方向に４つの縦溝７４ａが形成されている。
またハウジング７２の内周には、環状の溝７２ａが形成
されており、弁体７４がスプリング８０の付勢力に抗し
て所定量移動すると、弁体７４に形成された縦溝７４ａ
がこの環状溝７２ａに連通する。また更に、弁体７４の
スプリング８０側の端部外周には、図６（ｄ）に示す如
く、９０°間隔に軸方向に４つの連通溝７４ｂが形成さ
れており、開弁後の燃料の流出通路が確保されている。

【００３６】このように構成された安全弁７０は、次の
ように動作する。まず、コモンレール圧がスプリング８
０によって規定されるボール弁８４の開弁圧以下の場合
には、ボール弁８４はシート面８２ｂに着座している。
この状態で、コモンレール圧が上昇して、ボール弁８４
の開弁圧（上限圧力）を越えると、ボール弁８４は、こ
のコモンレール圧によりスプリング８０の付勢力に抗し
て移動し、シート面８２ｂを開く。するとコモンレール
圧は弁体７４全体に加わるため、弁体７４はスプリング
８０の付勢力に抗して急速に移動し、その移動量が所定
量に達すると、弁体７４の縦溝７４ａがハウジング７２
の環状溝７２ａに連通する。この結果、内部通路８２か
ら導入されたコモンレール４内の燃料は、一斉に低圧側
に逃され、瞬時の内にコモンレール圧が低下する。

【００３７】またこうしたボール弁８４の移動により、
コモンレール圧が低下し、その圧力が、弁体７４の閉弁
圧（下限圧力）と略釣り合った状態となると、弁体７４
の縦溝７４ａとハウジング７２の環状溝７２ａとが非連
通状態となって、燃料が燃料溜り室８６に保持される。
このためコモンレール圧は弁体７４の閉弁圧近傍の一定
圧力に保たれ、コモンレール圧がこの閉弁圧以下になる
と、ボール弁８４がスプリング８０の付勢力によってシ
ート面８２ｂに着座する。

【００３８】つまり、安全弁７０は、コモンレール圧が
所定の上限圧力を越えると開弁して、コモンレール４内
の燃料を燃料タンク１０に溢流させて、コモンレール圧
を所定の下限圧力近傍の一定圧力に保持し、その後コモ
ンレール圧が下限圧力以下になると閉弁する。

【００３９】次に、コモンレール圧及び燃料噴射量を制
御するためにＥＣＵ６にて実行される制御量算出処理に
ついて、図７及び図８に示すフローチャートに沿って説
明する。制御量算出処理は、ＥＣＵ６にて繰り返し実行
される処理であり、図７に示すように、まずステップ１
１０にて、回転速度センサ７からの検出信号に基づき算
出したエンジン回転速度ＮＥと、アクセルセンサ８から
の検出信号に基づき算出したアクセル開度ＡＦとに基づ
き、図９に示す如き目標燃料噴射量算出マップを用いて
目標燃料噴射量ＱＳを算出する。また続くステップ１２
０では、この算出した目標燃料噴射量ＱＳとエンジン回
転速度ＮＥとに基づいて、図１０に示す如き目標コモン
レール圧算出マップを用いてコモンレール４内の目標燃
料圧力，即ち目標コモンレール圧ＰＳを算出する、制御
目標算出手段としての処理を実行する。

【００４０】次にステップ１３０では、後述の燃料洩れ
判定処理にてパイプ割れ等の燃料供給系の破損が判定さ
れたときにセットされるフラグＫがセットされているか
否かを判断する。そしてこのフラグＫがリセット状態で
あれば、ステップ１４０に移行して、上記ステップ１２
０にて求めた目標コモンレール圧ＰＳを、制御に実際に
用いる最終目標コモンレール圧（図には最終目標圧力と
記載）ＰＦとして設定する。

【００４１】一方、フラグＫがセットされており、現在
燃料供給系の破損に伴う燃料洩れが発生している場合に
は、ステップ１５０に移行する。そしてステップ１５０
では、上記ステップ１２０にて求めた目標コモンレール
圧ＰＳと、後述の燃料洩れ判定処理にて設定されたコモ
ンレール圧の上限値ＰＬとを比較し、その小さい方を制
御に用いる最終目標コモンレール圧ＰＦとして設定す
る。

【００４２】こうして、燃料噴射制御のための目標燃料
噴射量ＱＳ，最終目標コモンレール圧ＰＦが算出される
と、今度はステップ１６０に移行し、上記算出した最終
目標コモンレール圧ＰＦと目標燃料噴射量ＱＳとに基づ
き、図１１に示す如き基本通電開始時期算出マップを用
いて、電磁弁６０の基本通電開始時期ＴＳを算出する、
基本制御量算出手段としての処理を実行する。

【００４３】また続くステップ１７０では、圧力センサ
９からの検出信号に基づき実コモンレール圧ＰＡを検出
し、この値ＰＡと最終目標コモンレール圧ＰＦとの偏差
（ＰＡ−ＰＦ）に基づき、予め設定された演算式｛ＴＢ
＝ｆ（ＰＡ−ＰＦ）｝を用いて基本通電開始時期ＴＳに
対するフィードバック補正量ＴＢを算出する、補正量算
出手段としての処理を実行する。

【００４４】そして続くステップ１８０では、このフィ
ードバック補正量ＴＢと基本通電開始時期ＴＳとを加算
することにより、電磁弁６０を実際に駆動するのに使用
する目標通電開始時期ＴＦを算出する、目標制御量算出
手段としての処理を実行する。

【００４５】このように燃料供給ポンプ５からの燃料吐
出量を制御する電磁弁６０の目標通電開始時期ＴＦが算
出されると、今度はステップ１９０に移行して、現在デ
ィーゼルエンジン２を始動するスタータがＯＮ状態で、
エンジン回転速度ＮＥが所定値以下であるか否かによっ
て、ディーゼルエンジン２の始動時を判定する。そして
このステップ１９０にてディーゼルエンジン２の始動時
が判定されると、ステップ２００にて、燃料洩れの判定
に使用するカウンタＮをクリアし、更にステップ２１０
にてフラグＫをリセットした後、再度ステップ１１０に
移行する。

【００４６】次にステップ１９０にてディーゼルエンジ
ン２の始動時が判定されなければ、続くステップ２２０
に移行し、現在ディーゼルエンジン２は加速中であるか
否かを判定する。この加速判定は、アクセル開度ＡＦの
時間当りの変化率△ＡＦが所定値を超えたか否かによっ
て加速突入を検出し、その加速突入から所定時間経過す
るまでの期間を、ディーゼルエンジン２が加速中である
と判定する、といった手順で行なわれ、このステップ２
２０にて、ディーゼルエンジン２が加速中であると判定
されると、ステップ２３０にてカウンタＮをクリアした
後、ステップ１１０に移行する。

【００４７】一方、ステップ２２０にて、ディーゼルエ
ンジン２が加速中でないと判定されると、ステップ２４
０に移行し、ステップ１８０で求めた電磁弁６０の目標
通電開始時期ＴＦが予め設定された燃料洩れ判定用の基
準値ＴＬ未満であるかを判定する。そして目標通電開始
時期ＴＦが基準値ＴＬ未満でなければ、燃料洩れは発生
していないと判断して、上記ステップ２００及びステッ
プ２１０を実行した後、ステップ１１０に移行し、逆に
目標通電開始時期ＴＦが基準値ＴＬ未満であれば、燃料
洩れが発生している虞があると判断して、ステップ２５
０に移行する。

【００４８】なお上記ステップ１９０及びステップ２２
０の処理は、ディーゼルエンジン２の始動時や加速時に
は目標コモンレール圧ＰＳが急変（増加）し、最終目標
コモンレール圧ＰＦと実コモンレール圧ＰＡとの差が大
きくなって、ステップ２４０にて燃料洩れを誤判定する
可能性があるので、こうしたディーゼルエンジン２の運
転条件下では、ステップ２４０の判定処理を禁止するた
めに実行される処理である。

【００４９】次にステップ２５０では、カウンタＮが所
定値１０であるか否かを判断し、カウンタＮが所定値１
０でなければ、ステップ２６０にてカウンタＮをインク
リメントした後、ステップ１１０に移行し、カウンタＮ
が所定値１０であれば、燃料供給系で燃料洩れが発生し
ていると判定して、ステップ２７０に移行し、燃料洩れ
が安全弁７０の開弁によるものか或は燃料供給系の破損
によるものかを判定するための燃料洩れ判定処理を実行
する。

【００５０】なおステップ２５０の処理は、ステップ２
４０及びステップ２６０の処理と共に、前述の第１の判
定手段を構成しており、本実施例では、このステップ２
５０の処理により、ステップ２４０にて燃料洩れが１０
回継続して判定されたときに、燃料洩れが確実に発生し
ていると判定して、ステップ２７０の燃料洩れ判定処理
を実行するようにしている。

【００５１】次に、ステップ２７０の燃料洩れ判定処理
は、図８に示す如く実行される。なお、以下の説明にお
いて、′及び″を付した符号は、当該処理実行時に算出
される値を表しており、エンジン制御のために、図７に
示した符号と全く同様に使用されるものである。

【００５２】図８に示すように、燃料洩れ判定処理が開
始されると、まずステップ３１０にてカウンタＮ及びカ
ウンタＭをリセットし、続くステップ３２０にて、上記
ステップ１１０と同様、エンジン回転速度ＮＥとアクセ
ル開度ＡＦとに基づき目標燃料噴射量ＱＳ′を算出す
る。また次にステップ３３０では、最終目標コモンレー
ル圧ＰＦ′として、予め設定された安全弁７０の閉弁圧
力より低い所定圧力ＰCLを設定する、目標燃料圧力変更
手段としての処理を実行する。

【００５３】こうして、目標燃料噴射量ＱＳ′，最終目
標コモンレール圧ＰＦ′が設定されると、今度はステッ
プ３４０に移行して、上記ステップ１６０と同様、最終
目標コモンレール圧ＰＦ′と目標燃料噴射量ＱＳ′とに
基づき電磁弁６０の基本通電開始時期ＴＳ′を算出す
る、基本制御量算出手段としての処理を実行する。

【００５４】また次にステップ３５０では、上記ステッ
プ１７０と同様、実コモンレール圧ＰＡと今回算出した
最終目標コモンレール圧ＰＦ′との偏差（ＰＡ−Ｐ
Ｆ′）に基づき、上記基本通電開始時期ＴＳ′に対する
フィードバック補正量ＴＢ′を算出する、補正量算出手
段としての処理を実行する。

【００５５】そして続くステップ３６０では、上記ステ
ップ１８０と同様、この算出したフィードバック補正量
ＴＢ′と基本通電開始時期ＴＳ′とを加算することによ
り、目標通電開始時期ＴＦ′を算出する、目標制御量算
出手段としての処理を実行する。

【００５６】このように電磁弁６０の目標通電開始時期
ＴＦ′が算出されると、今度は上記ステップ３２０〜３
６０の一連の処理を１０回実行したかどうかを判断する
ために、上記ステップ３１０でリセットしたカウンタＭ
が所定値１０となったか否かを判断する。そしてカウン
タＭが所定値１０となっていなければ、ステップ３８０
に移行して、カウンタＭをインクリメントした後、再度
ステップ３２０に移行し、逆にカウンタＭが所定値１０
となっていれば、続くステップ３９０に移行する。

【００５７】ここで上記ステップ３２０〜ステップ３８
０の処理は、ステップ３２０〜ステップ３６０の処理を
所定回（本実施例では１０回）繰返し行なうことによ
り、図１２の領域ａに示す如く、実コモンレール圧ＰＡ
を、安全弁７０の閉弁圧より低い所定圧力ＰCLに設定し
た最終目標コモンレール圧ＰＦ′に制御するための処理
であり、この処理により、実コモンレール圧ＰＡが安全
弁７０の閉弁圧より低い所定圧力ＰCLとなって、安全弁
７０が必ず閉弁状態となる。

【００５８】次にステップ３９０では、上記ステップ１
１０及びステップ３２０と同様、エンジン回転速度ＮＥ
とアクセル開度ＡＦとに基づき目標燃料噴射量ＱＳ″を
算出する。また続くステップ４００では、最終目標コモ
ンレール圧ＰＦ″として、安全弁７０の閉弁圧力より大
きく開弁圧力より低い所定圧力ＰCHを設定する。そして
続くステップ４１０では、上記ステップ１６０及びステ
ップ３４０と同様、最終目標コモンレール圧ＰＦ″と目
標燃料噴射量ＱＳ″とに基づき電磁弁６０の基本通電開
始時期ＴＳ″を算出する、基本制御量算出手段としての
処理を実行する。

【００５９】また次にステップ４２０では、上記ステッ
プ１７０及びステップ３５０と同様、実コモンレール圧
ＰＡと今回算出した最終目標コモンレール圧ＰＦ″との
偏差（ＰＡ−ＰＦ″）に基づき、上記基本通電開始時期
ＴＳ″に対するフィードバック補正量ＴＢ″を算出す
る、補正量算出手段としての処理を実行し、続くステッ
プ４３０では、上記ステップ１８０及びステップ３６０
と同様、今回算出したフィードバック補正量ＴＢ″と基
本通電開始時期ＴＳ″とを加算することにより、目標通
電開始時期ＴＦ″を算出する、目標制御量算出手段とし
ての処理を実行する。

【００６０】このように電磁弁６０の目標通電開始時期
ＴＦ″が算出されると、今度はステップ４４０に移行し
て、上記ステップ２４０〜ステップ２６０と同様に第１
の判定手段としての処理を実行する。即ち、まずステッ
プ４４０にて、上記ステップ２４０と同様、今回算出し
た目標通電開始時期ＴＦ″が予め設定された燃料洩れ判
定用の基準値ＴＬ未満であるかを判定する。そして目標
通電開始時期ＴＦ″が基準値ＴＬ未満でなければ、燃料
洩れは発生していないと判断して、ステップ４５０にて
カウンタＮ及びフラグＫをリセットした後、当該燃料洩
れ判定処理を終了する。一方、目標通電開始時期ＴＦ″
が基準値ＴＬ未満であれば、燃料洩れが発生している虞
があると判断して、ステップ４６０に移行する。そして
ステップ４６０では、上記ステップ２５０と同様、カウ
ンタＮが所定値１０であるか否かを判断し、カウンタＮ
が所定値１０でなければ、ステップ４７０にてカウンタ
Ｎをインクリメントした後、再度ステップ３９０に移行
し、カウンタＮが所定値１０であれば、燃料洩れが発生
していると判断して、ステップ４８０に移行する。

【００６１】つまり上記ステップ３９０〜ステップ４７
０の一連の処理は、前述の第２の反転手段に相当する処
理であり、まず最終目標コモンレール圧ＰＦ″に、安全
弁７０の閉弁圧力より大きく開弁圧力より低い所定圧力
ＰCHを設定することにより、図１２の領域ｂに示す如
く、実コモンレール圧ＰＡを所定圧力ＰCHまで昇圧さ
せ、この状態で、ステップ３１０〜ステップ３８０の処
理により先に安全弁７０を閉弁状態にしたにもかかわら
ず、第１の判定手段としてのステップ４４０〜ステップ
４７０により燃料洩れが判定されたか否かを判断するこ
とにより、燃料洩れが、パイプ割れ等，燃料供給系の破
損によるものであるか否かを判断している。

【００６２】そしてこの一連の処理により、燃料洩れは
安全弁７０の開弁によるものではなく、燃料供給系の破
損によるものであると判断すると、ステップ４８０に移
行して、フラグＫをセットすると共に、燃料洩れ判定用
の基準値ＴＬから目標通電開始時期ＴＦ″を減じること
により燃料洩れ程度△Ｔを求め、この燃料洩れ程度△Ｔ
に基づき、予め設定された演算式｛ＰＬ＝ｆ（△Ｔ）｝
を用いて、燃料洩れ程度△Ｔが大きくなる程小さな値と
なるようにコモンレール圧の上限値ＰＬを算出し、当該
燃料洩れ判定処理を終了する。

【００６３】以上説明したように本実施例では、ステッ
プ１１０〜ステップ２６０の一連の処理により燃料供給
系での燃料洩れが判定されると、ステップ３１０〜ステ
ップ３８０にて、最終目標コモンレール圧ＰＦを安全弁
７０の閉弁圧より小さい所定圧力ＰCLに設定することに
より、一旦、実コモンレール圧ＰＡをその圧力ＰCLに制
御して安全弁７０を閉弁させ、その後、ステップ３９０
〜ステップ４７０にて、最終目標コモンレール圧ＰＦを
安全弁７０の閉弁圧力より大きく開弁圧力より低い所定
圧力ＰCHに設定することにより、実コモンレール圧ＰＡ
をその圧力ＰCHまで昇圧させ、再度燃料洩れを判定する
ことにより、先に判定した燃料洩れが安全弁７０の開弁
によるものであったか、或は燃料供給系の破損によるも
のであったかを判断するようにしている。このため本実
施例によれば、パイプ割れ等による燃料洩れを正確に判
定することができる。

【００６４】また本実施例では、燃料供給系の破損によ
る燃料洩れを判定した場合には、ステップ４８０にて、
目標通電開始時期ＴＦと基準値とから燃料洩れ程度△Ｔ
を求め、その値△Ｔに基づき、燃料洩れ程度△Ｔが大き
くなる程小さくなるよう上限値ＰＬを決定し、最終目標
コモンレール圧ＰＦをこの上限値ＰＬ以下に制限してい
る。このため、本実施例によれば、パイプ割れ等の発生
時には、コモンレール圧ＰＡの上昇、延いては燃料供給
ポンプ５からの燃料吐出量を抑制して、燃料の外部への
洩れ量を減少させることができ、安全性を確保すること
が可能となる。

【００６５】ここで上記実施例では、燃料洩れを判定し
て安全弁７０を閉弁させた後、実コモンレール圧ＰＡを
昇圧させるために、ステップ４００において、最終目標
コモンレール圧ＰＦに予め設定された所定圧力ＰCHを設
定するようにしたが、この圧力ＰCHとしては、例えばエ
ンジン回転速度ＮＥやアクセル開度ＡＦ等に応じて設定
するようにしてもよい。

【００６６】また上記実施例では、燃料供給系の破損に
よる燃料洩れを判定した場合に、最終目標コモンレール
圧ＰＦを上限値ＰＬ以下に制限する装置について説明し
たが、例えばステップ４６０にて燃料供給系の破損によ
る燃料洩れを判定した場合には、こうした最終目標コモ
ンレール圧ＰＦの制限と同時に、赤色の警告灯を点灯す
るようにし、またこれより前にステップ２５０にて燃料
洩れを判定した際には、黄色の警告灯を点灯するように
すれば、安全弁７０の開弁による燃料洩れと、燃料供給
系の破損による燃料洩れとを、各々識別可能に運転者に
報知することができ、より安全性を向上できる。なお運
転者への警告は、こうした警告灯の点灯以外に、ブザー
や文字表示等によっても行なうことができる。

【００６７】また次に上記実施例では、目標通電開始時
期ＴＦを用いて燃料洩れを判定したが、フィードバック
補正量ＴＢが所定値以上か否かによって燃料洩れを判定
するようにしてもよく、またこれらの組み合わせによ
り、燃料洩れを判定するようにしてもよい。

【００６８】また更に上記実施例では、燃料洩れ判定時
に、制御目標となる最終目標コモンレール圧ＰＦがこの
上限値ＰＬ以下になるように制限することにより、燃料
の洩れを抑制するようにしたが、燃料洩れ判定時には、
目標燃料噴射量ＱＳの上限を制限するようにしてもよ
く、またこの目標燃料噴射量ＱＳの算出動作を、エンジ
ン回転速度ＮＥが所定のアイドル回転速度となるように
算出する、周知のアイドルスピードコントロール（ＩＳ
Ｃ）或いはファーストアイドル制御等のエンジン回転フ
ィードバック制御に切り替えるようにしてもよく、更に
これら各制御を組み合わせて実行するようにしてもよ
い。

【００６９】なお、目標燃料噴射量ＱＳの上限を制限す
る場合には、例えば上記実施例と同様に、燃料洩れ程度
△Ｔに基づき目標燃料噴射量ＱＳの上限値ＱＬを設定
し、目標燃料噴射量ＱＳがこの上限値ＱＬを越えないよ
うにする方法、図８に示した目標燃料噴射量算出マップ
を用いて目標燃料噴射量ＱＳを求める際に使用するアク
セル開度ＡＦの上限を例えば５０％以下に制限する方
法、或いは目標燃料噴射量算出マップの特性を変更する
方法等、種々の方法が適用できる。また上記のように目
標燃料噴射量ＱＳの算出動作をエンジン回転フィードバ
ック制御に切り替えるようにした場合、ディーゼルエン
ジン２の加速は禁止されるが、低速回転できるので、デ
ィーゼルエンジン２が車両に搭載されている場合には、
燃料洩れ発生時に車両を待避走行させることができる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の蓄圧式燃
料供給装置においては、一旦燃料洩れを判定すると、そ
の後所定時間だけ、目標燃料圧力を安全弁が閉弁する下
限圧力以下の値に変更することにより安全弁を閉弁さ
せ、その後目標燃料圧力を安全弁が閉弁する下限圧力よ
り大きく安全弁が開弁する上限圧力以下の所定圧力に変
更して、再度燃料洩れを判定することにより、燃料供給
ポンプから燃料噴射弁への燃料供給系の破損を判定する
ようにしている。このため本発明によれば、燃料供給系
での燃料洩れを特別なセンサを使用することなく検出す
ることができると共に、その燃料洩れが、安全弁の作動
によるものなのか、或は、パイプ割れ等，燃料供給系の
破損によるものなのかを正確に識別することができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を例示するブロック図である。

【図２】 実施例の蓄圧式燃料噴射装置全体の構成を表
す概略構成図である。

【図３】 燃料供給ポンプの構成を表す断面図である。

【図４】 燃料供給ポンプの構成を模式化した模式図で
ある。

【図５】 燃料供給ポンプの作動を説明するタイミング
チャートである。

【図６】 安全弁の構成を説明する説明図である。

【図７】 ＥＣＵにて実行される制御量算出処理を表す
フローチャートである。

【図８】 図７のステップ２７０にて実行される燃料洩
れ判定処理を表すフローチャートである。

【図９】 目標燃料噴射量算出用のマップを表す線図で
ある。

【図１０】 目標コモンレール圧算出用のマップを表す
線図である。

【図１１】 基準通電開始時期算出用のマップを表す線
図である。

【図１２】 燃料洩れ判定処理実行時の実コモンレール
圧の変化を表すタイムチャートである。

【符号の説明】

１…蓄圧式燃料噴射装置 ２…ディーゼルエンジン
３…インジェクタ ４…コモンレール ５…燃料供給ポンプ ６…ＥＣ
Ｕ ７…回転速度センサ ８…アクセルセンサ ９…圧
力センサ ６０…電磁弁 ７０…安全弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料吐出制御弁により燃料の吐出量を調
   節可能な燃料供給ポンプと、 該燃料供給ポンプから吐出された燃料を高圧状態で蓄
   え、高圧燃料をディーゼル機関の各気筒に設けられた燃
   料噴射弁に供給する蓄圧室と、 該蓄圧室に設けられ、該蓄圧室内の燃料圧力が所定の上
   限圧力を越えると開弁して蓄圧室から燃料を溢流させる
   と共に、開弁時に上記蓄圧室の燃料圧力が所定の下限圧
   力以下になると閉弁する常閉型の安全弁と、 ディーゼル機関の回転速度及び負荷を検出する運転状態
   検出手段と、 該運転状態検出手段にて検出されたディーゼル機関の回
   転速度及び負荷に基づき、上記蓄圧室内の目標燃料圧力
   を算出する目標燃料圧力算出手段と、 該算出された目標燃料圧力に基づき上記燃料供給ポンプ
   に備えられた燃料吐出制御弁の基本制御量を算出する基
   本制御量算出手段と、 上記蓄圧室内の実燃料圧力を検出する圧力検出手段と、 該検出された実燃料圧力と上記目標燃料圧力との偏差に
   基づき上記基本制御量の補正量を算出する補正量算出手
   段と、 該算出された補正量と上記基本制御量とに基づき上記燃
   料吐出制御弁の目標制御量を算出する目標制御量算出手
   段と、 を備え、上記燃料吐出制御弁を上記目標制御量に応じて
   駆動するよう構成してなるディーゼル機関の蓄圧式燃料
   供給装置において、 上記燃料吐出制御弁の目標制御量及び上記補正量の少な
   くとも一つと予め設定された判定基準値とを比較して、
   上記目標制御量又は上記補正量が判定基準値からずれて
   いるとき燃料洩れを判定する第１の判定手段と、 該第１の判定手段にて燃料洩れが判定されると、所定時
   間、上記目標燃料圧力算出手段にて算出される上記蓄圧
   室内の目標燃料圧力を、上記安全弁が閉弁する上記下限
   圧力以下の値に変更する目標燃料圧力変更手段と、 該目標燃料圧力変更手段の動作が終了すると、上記目標
   燃料圧力を上記下限圧力より大きく上限圧力以下の所定
   圧力に変更して、上記第１の判定手段にて燃料洩れが判
   定されているか否かを判断し、上記第１の判定手段にて
   燃料洩れが判定されている場合に、燃料供給ポンプから
   燃料噴射弁への燃料供給系の破損を判定する第２の判定
   手段と、 を設けたことを特徴とするディーゼル機関の蓄圧式燃料
   供給装置。