JPH1047144A - 燃料噴射装置の異常診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁の挙動をより的確に把握することによ
って精確な異常診断を行うことが可能な燃料噴射装置の
異常診断装置を提供する。 【解決手段】 燃料噴射ポンプ２０の電磁スピル弁６７
は電子制御装置（ＥＣＵ）に接続され、ＥＣＵからの駆
動信号により駆動される。電磁スピル弁６７に対してＯ
ＦＦ信号が出力されると、電磁スピル弁６７が開弁状態
となり燃料加圧室の加圧燃料が環状通路６３、各スピル
孔９４〜９７、周溝９３、連通空間８７を通じて燃料ギ
ャラリ４１に溢流する。これにより、燃料ギャラリ４１
内における燃料圧力は増加する。噴射ポンプ２０のハウ
ジング３６に取り付けられた圧力センサ１００は、この
電磁スピル弁６７の開弁に伴う燃料ギャラリ４１内の圧
力増加を検出する。ＥＣＵは圧力センサ１００によって
検出された燃料ギャラリ４１内の燃料圧力変化に基づい
て、開弁時における電磁スピル弁６７の動作を把握す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射装置の異常
診断装置に係り、詳しくは、燃料噴射ポンプから内燃機
関に噴射供給される燃料の量を電磁弁の開閉動作によっ
て調節するようにした燃料噴射装置の異常を診断するた
めの装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子制御ディーゼルエンジンに用いられ
る燃料噴射ポンプにおいては、燃料室内の燃料が高圧室
内に吸入されるとともに、プランジャの往復動により高
圧に加圧される。そして、加圧された燃料は燃料ライン
を通じて燃料噴射ノズルに圧送され、同ノズルからエン
ジンの各気筒へ噴射供給される。燃料噴射ポンプには電
磁スピル弁が設けられている。電磁スピル弁が閉弁状態
にあって燃料噴射ノズルに燃料が圧送されている状態か
ら、同弁が開弁することにより高圧室内の燃料の一部が
燃料室に溢流（スピル）される。その結果、燃料噴射ノ
ズルに対する燃料の圧送が停止される。従って、燃料噴
射ノズルに圧送される燃料量、換言すればエンジンに供
給される燃料量は、電磁スピル弁の開閉弁時期を制御す
ることによって所定量に調節される。

【０００３】ここで、エンジンに供給される燃料量を正
確に制御するためには、電磁スピル弁に出力された駆動
信号に基づいて同弁の開閉弁動作が正確に行われなけれ
ばならない。しかしながら、電磁スピル弁においては、
種々の作動不良、例えば、電磁スピル弁における応答性
が極端に低下したり、或いは、電磁スピル弁が閉弁状態
のまま固着してしまうといった作動不良の発生が考えら
れる。そして、上記のような作動不良が電磁スピル弁に
発生すると、エンジンに対して燃料噴射ポンプから所定
量の燃料が供給されなくなるという虞があった。

【０００４】そこで、特開平６−２６４８０３号公報
は、電磁弁に発生する作動不良を的確に検出するととも
に、その作動不良に対応するための技術を開示してい
る。上記公報に記載された「燃料噴射装置の異常診断装
置」においては、燃料噴射ノズルに圧力センサが設けら
れている。そして、電磁スピル弁の開閉弁動作に応じて
変化する燃料圧力を圧力センサによって検出し、その燃
料圧力の変化から同弁の作動不良に起因した燃料噴射ポ
ンプの異常を診断するとともに、その異常に応じて適切
なフェイルセーフ処理が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記異常診断装置では
エンジンに供給される燃料の圧力変化を燃料噴射ノズル
に設けられた圧力センサにより求めるようにしている。
このため、電磁スピル弁の開閉弁動作に伴う圧力変化の
他、燃料噴射ノズルの開閉弁動作に伴う圧力変化（圧力
脈動）が同時に圧力センサによって検出されることにな
る。その結果、燃料圧力の変化から電磁スピル弁におけ
る実際の挙動を把握することが困難であった。例えば、
上記異常診断装置では、燃料圧力の波形変化に基づき実
際の電磁スピル弁の開弁時期を算出するようにしてい
る。しかしながら、その燃料圧力の波形変化には前記圧
力脈動の影響が存在し、更に、その影響の大きさが燃料
の温度や粘性、或いはエンジンの運転状態によって異な
ることから、算出された開弁時期の精度が低く、電磁ス
ピル弁の作動不良に起因した燃料噴射ポンプの異常を精
確に診断することが困難であるという問題があった。

【０００６】本発明は上記事情を鑑みてなされたもので
あり、その目的は、電磁弁の挙動をより的確に把握する
ことによって精確な異常診断を行うことが可能な燃料噴
射装置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に記載した第１の発明は、燃料貯溜室の燃
料を燃料加圧室にて加圧し、当該加圧燃料を燃料噴射ノ
ズルから内燃機関に噴射供給するための燃料噴射ポンプ
と、燃料貯溜室と燃料加圧室とを連通する溢流通路に設
けられ、当該溢流通路を弁体にて開放閉鎖することによ
り燃料噴射ノズルから内燃機関に噴射供給される燃料量
を調節するための電磁弁と、燃料量を所定量に制御すべ
く電磁弁に対して駆動信号を出力するための駆動制御手
段とを備えた燃料噴射装置の異常診断装置であって、電
磁弁よりも燃料貯溜室側の位置における溢流通路内の燃
料圧力又は燃料貯溜室内における燃料圧力を検出するた
めの燃圧検出手段と、駆動制御手段から電磁弁に対して
開弁信号が出力された後における燃料圧力の変化に基づ
いて電磁弁の異常判定を行うための判定手段とを備えた
ことをその趣旨とするものである。

【０００８】上記構成によれば、駆動制御手段から電磁
弁に対して開弁信号が出力され同弁が開弁状態となるこ
とにより、燃料加圧室にて加圧された燃料は溢流通路を
通じて燃料貯留室に溢流する。この際、燃料貯溜室側の
位置における溢流通路内の燃料圧力又は燃料貯溜室内に
おける燃料圧力は、加圧燃料が流れ込むことによって上
昇する。そして、このように上昇する燃料圧力が燃圧検
出手段により検出される。

【０００９】ここで、燃料貯溜室側の位置における溢流
通路内の燃料圧力又は燃料貯溜室内における燃料圧力
は、燃料噴射ノズルの開閉弁動作に伴う圧力脈動の影響
を直接受けることがなく、その影響が少ない。前記圧力
脈動は、溢流通路又は燃料貯留室にまで伝播する際に十
分に減衰するからである。

【００１０】従って、燃圧検出手段によって検出された
燃料圧力の変化は、電磁弁の開弁動作に則したものとな
る。判定手段は、この燃料圧力の変化に基づいて電磁弁
の異常判定を行う。

【００１１】請求項２に記載した第２の発明は、第１の
発明において、判定手段は、電磁弁に対して開弁信号が
出力された後に燃料圧力が所定圧力値まで上昇しない場
合に電磁弁を異常と判定するものであることをその趣旨
とするものである。また、請求項３に記載した第３の発
明は、第１の発明において、判定手段は、電磁弁に対し
て開弁信号が出力されてから燃料圧力が所定圧力値にま
で上昇するまでの経過時間が所定時間より長い場合に電
磁弁を異常と判定するものであることをその趣旨とする
ものである。

【００１２】上記第２の発明によれば、第１の発明にお
ける作用に加えて、電磁弁の開弁により燃料加圧室の加
圧燃料は溢流通路を通じて燃料貯留室に溢流し、溢流通
路及び燃料貯溜室内における燃料圧力は上昇する。ここ
で、燃料圧力が所定圧力値まで上昇しない場合には、電
磁弁が断線、弁体の固着等の故障が生じ正常に動作して
いないことになるため、判定手段はこの状態を電磁弁の
故障に起因した燃料噴射装置の異常として判定する。

【００１３】また、上記第３の発明によれば、電磁弁に
対して開弁信号が出力されてから燃料圧力が所定圧力値
にまで上昇するまでの経過時間が所定時間より長い場合
には、電磁弁の応答性が低下していることになるため、
判定手段はこの状態を電磁弁の故障に起因した燃料噴射
装置の異常として判定する。

【００１４】請求項４に記載した第４の発明は、燃料貯
溜室の燃料を燃料加圧室にて加圧し、当該加圧燃料を燃
料噴射ノズルから内燃機関に噴射供給するための燃料噴
射ポンプと、燃料貯溜室と燃料加圧室とを連通する溢流
通路に設けられ、当該溢流通路を弁体にて開放閉鎖する
ことにより燃料噴射ノズルから内燃機関に噴射供給され
る燃料量を調節するための電磁弁と、燃料量を所定量に
制御すべく電磁弁に対して駆動信号を出力するための駆
動制御手段とを備えた燃料噴射装置の異常診断装置であ
って、弁体に固定されたアーマチュアを収容するアーマ
チュア室における内圧を検出するための内圧検出手段
と、駆動制御手段から電磁弁に対して出力された駆動信
号の変化と内圧検出手段により検出された内圧の変化と
を比較することにより電磁弁の異常判定を行う判定手段
とを備えたことをその趣旨とするものである。

【００１５】上記構成によれば、電磁弁のアーマチュア
室には燃料加圧室から燃料貯留室に溢流する燃料の一部
が流入しており、そのアーマチュア室の内圧、即ち燃料
圧力は、電磁弁の開閉動作時におけるアーマチュアの動
きに応じて変化する。燃圧検出手段はそのアーマチュア
室内の内圧を検出する。ここで、アーマチュア室の内圧
変化は、燃料噴射ノズルの開閉弁動作に伴う圧力脈動の
影響を受けないため、アーマチュアの動作、換言すれば
電磁弁の開閉弁動作に則したものとなる。判定手段は、
この内圧変化と駆動制御手段から電磁弁に対して出力さ
れた開閉弁信号の変化とを比較することにより電磁弁の
異常判定を行う。

【００１６】請求項５に記載した第５の発明は、第４の
発明において、判定手段は、電磁弁に対して開弁信号又
は閉弁信号が出力された後に内圧が所定圧力値まで変化
しない場合に電磁弁を異常と判定するものであることを
その趣旨とするものである。また、請求項６に記載した
第６の発明は、第４の発明において、判定手段は、電磁
弁に対して開弁信号又は閉弁信号が出力されてから内圧
が所定圧力値にまで変化するまでの経過時間が所定時間
より長い場合に電磁弁を異常と判定するものであること
をその趣旨とするものである。

【００１７】上記第５の発明によれば、駆動制御手段か
ら電磁弁に対して開弁信号又は閉弁信号が出力されるこ
とにより、アーマチュアが開弁状態或いは閉弁状態に対
応した位置に移動し、そのアーマチュアの移動に応じて
アーマチュア室の内圧が変化する。従って、電磁弁に対
して開閉弁信号が出力された後に内圧検出手段により検
出された内圧が所定圧力値まで変化しない場合には、電
磁弁が断線、弁体の固着等の故障が生じ正常に動作して
いないことになるため、判定手段はこの状態を電磁弁の
故障に起因した燃料噴射装置の異常として判定する。

【００１８】また、上記第６の発明によれば、電磁弁に
対して開弁信号又は閉弁信号が出力されてから前記内圧
が所定圧力値にまで変化するまでの経過時間が所定時間
より長い場合には、電磁弁の応答性が低下してしている
ことになるため、判定手段はこの状態を電磁弁の故障に
起因した燃料噴射装置の異常として判定する。

【００１９】

【発明の実施の形態】

［第１の実施形態］以下、本発明に係る燃料噴射装置の
異常診断装置を車輌に搭載された電子制御式ディーゼル
エンジンに具体化した第１の実施形態について図面を参
照して詳細に説明する。

【００２０】図１はこの実施形態の電子制御式ディーゼ
ルエンジン１１のシステムを示す概略構成図である。内
燃機関としてのエンジン１１は燃焼室１２を含む複数の
気筒を有している。エンジン１１の吸入行程において、
各気筒毎に設けられた吸気ポート１３が吸気バルブ１４
により開かれることにより、エアクリーナ１５を通じて
吸気通路１６に吸入される外気が各燃焼室１２に流入す
る。各気筒毎に設けられた燃料噴射ノズル１７は、燃料
ライン１８を通じて分配型燃料噴射ポンプ（以下、「噴
射ポンプ」という）２０に接続されている。

【００２１】燃料噴射ノズル１７は、ニードル弁（図示
略）と同ニードル弁の開弁圧を調整するスプリング（図
示略）とを内蔵しており、燃料噴射ポンプ２０から燃料
ライン１８を通じて所定圧以上の燃料が圧送されると開
弁状態となり燃料を各燃焼室１２へ噴射供給する。

【００２２】エンジン１１の圧縮行程において、各燃焼
室１２における燃料及び外気がピストン２１の上動によ
り加圧されて爆発・燃焼することにより、ピストン２１
が下動してクランクシャフト２２が回転し、エンジン１
１に駆動力が得られる。エンジン１１の排気行程におい
て、各気筒毎に設けられた排気ポート２３が排気バルブ
２４により開かれることにより、各燃焼室１２で生じた
排気ガスが排気通路２５へ導出され、更に外部へ排出さ
れる。

【００２３】吸気通路１６に設けられたスロットルバル
ブ２７はアクセルペダル２８の操作に連動して作動する
ことにより、吸気通路１６を選択的に開閉する。このス
ロットルバルブ２７の作動により、吸気通路１６に吸入
される外気の量、即ち吸気量が調節される。

【００２４】スロットルバルブ２７の近傍に設けられた
スロットルセンサ２９は、同バルブ２７の開度をアクセ
ルペダル２８の操作量であるアクセル開度ＡＣＣＰとし
て検出し、その開度に応じた信号を出力する。吸気通路
１６に設けられた吸気圧センサ３０は、吸気通路１６に
おける吸気圧力ＰＭを検出し、その圧力に応じた信号を
出力する。エンジン１１に設けられた水温センサ３１
は、エンジン１１の冷却水温ＴＨＷを検出し、その温度
に応じた信号を出力する。また、車輌の運転席（図示し
ない）には、警告ランプ３４が設けられている。この警
告ランプ３４は、噴射ポンプ２０の異常を運転者に知ら
せるため異常報知手段に相当する。また、前述したスロ
ットルセンサ２９、吸気圧センサ３０、水温センサ３
１、及び後述する回転速度センサ３２により、エンジン
１１の運転状態を検出するための運転状態検出手段が構
成されている。

【００２５】噴射ポンプ２０は、燃料タンク（図示しな
い）内の燃料を高圧に加圧し、所要の量と時期をもって
各燃料噴射ノズル１７へ向けて吐出する。図２に示すよ
うに、噴射ポンプ２０はドライブシャフト３５を有して
おり、同シャフト３５は噴射ポンプ２０のハウジング３
６に固定されたベアリング３７によって回転可能に支持
されている。ドライブシャフト３５はエンジン１１のク
ランクシャフト２２に連結されている。従って、ドライ
ブシャフト３５はクランクシャフト２２の回転に同期し
て回転し、噴射ポンプ２０はエンジン１１の運転に連動
して駆動される。

【００２６】ハウジング３６内に設けられたベーン式ポ
ンプである燃料フィードポンプ３８は、ドライブシャフ
ト３５の回転によって駆動される。ハウジング３６には
燃料タンクに接続された燃料インレット（図示略）が設
けられており、同インレットからフィードポンプ３８の
吸入口３９に対して燃料が供給される。更に、燃料は、
フィードポンプ３８により所定圧力をもって同ポンプ３
８の吐出口４０から燃料通路（図示略）を通じて燃料貯
溜室としての燃料ギャラリ４１（後述する）内に供給さ
れる。

【００２７】ドライブシャフト３５の外周には円環状を
なすパルサ４２が一体回転可能に固定されている。ハウ
ジング３６にはパルサ４２に対して対向する位置にピッ
クアップコイル４３が配設されており、このピックアッ
プコイル４３及びパルサ４２によって回転速度センサ３
２が構成されている。パルサ４２は、その外周面に等角
度間隔に設けられた複数の突起４２ａを有している。ピ
ックアップコイル４３は、ドライブシャフト３５の回転
に伴う各突起４２ａの通過をパルス信号として出力す
る。このパルス信号に含まれる時間当たりのパルス数を
計測することにより、ドライブシャフト３５の回転速
度、即ち、エンジン１１の回転速度ＮＥが検出される。

【００２８】ハウジング３６の一端側（図２の右端側）
には、エンジン１１の気筒数と等しいデリバリバルブ４
４（図２では一つのみ示す）が設けられたヘッド４５が
固定されている。ヘッド４５にはシリンダ４６が固定さ
れており、同シリンダ４６には分配シャフト４７が回転
可能に支持されている。分配シャフト４７は複数のノッ
クピン４８によってドライブシャフト３５に連結されて
おり、同シャフト３５と一体に回転する。ハウジング３
６、ヘッド４５、及びシリンダ４６により区画された環
状空間により燃料ギャラリ４１が形成されている。ヘッ
ド４５にはキャップ４９が挿通され固定されており、同
キャップ４９は分配シャフト４７の端部に当接されてい
る。

【００２９】ヘッド４５及びキャップ４９等には、燃料
ギャラリ４１と燃料タンクとを連通するリリーフ通路５
０が設けられるとともに、同通路５０の途中にはチェッ
クバルブ５１が設けられている。燃料ギャラリ４１の燃
料圧力が所定圧以上に増加した場合、チェックバルブ５
１が開弁し同ギャラリ４１内の燃料はリリーフ通路５０
を通じて燃料タンクに戻される。

【００３０】分配シャフト４７の一端側には、同シャフ
ト４７の径方向に延びる支持孔５２が複数形成されてい
る。各支持孔５２にはプランジャ５３の内端部分が挿通
されるとともに摺動可能に支持されている。各プランジ
ャ５３の内端面と支持孔５２の内壁によって燃料加圧室
５５が区画形成されている。

【００３１】プランジャ５３の外端側には半円筒状をな
す保持部５６が形成されており、同保持部５６内にはロ
ーラ５７が回転自在に保持されている。ローラ５７の外
周側に配設されたインナカムリング５８は、ハウジング
３６により回転可能に支持されている。分配シャフト４
７に対するインナカムリング５８の回転角は、ハウジン
グ３６に設けられたタイマ装置６０によって調節される
ようになっている。タイマ装置６０は電磁式のタイマ制
御弁（ＴＣＶ）６１を備えており、同ＴＣＶ６１を通電
制御することにより、インナカムリング５８の回転角が
変更され、燃料加圧室５５における燃料吸入時期及び燃
料加圧時期が制御される。

【００３２】インナカムリング５８の内周面、即ちカム
面には、エンジン１１の気筒数に応じた複数のカム山が
形成されている。分配シャフト４７の回転に伴いローラ
５７がカム面に沿って移動することにより、プランジャ
５３は分配シャフト４７の径方向に往復動する。そし
て、このプランジャ５３の往復動に応じて燃料加圧室５
５の容積が増減することにより、燃料加圧室５５へ燃料
が吸入され、また、同室５５において燃料が加圧され
る。

【００３３】例えば、分配シャフト４７の回転に伴って
ローラ５７がカム山の頂部からカム山間へと移動するこ
とにより、各プランジャ５３は分配シャフト４７の径方
向外側に移動する。その結果、燃料加圧室５５の容積が
増加して、同室５５に燃料が吸入される。これに対し
て、分配シャフト４７の回転に伴ってローラ５７がカム
山間からカム山の頂部へと移動することにより、各プラ
ンジャ５３は分配シャフト４７の径方向内側に移動す
る。その結果、燃料加圧室５５の容積が減少して、同室
５５に吸入された燃料が加圧される。

【００３４】シリンダ４６の内周壁には周方向全体に延
びる周溝６２が形成され、同溝６２の内周壁と分配シャ
フト４７の外周壁によって囲まれた空間により環状通路
６３が形成されている。分配シャフト４７内には、一端
側が燃料加圧室５５に開口する燃料通路６４が形成され
ており、この燃料通路６４はその途中において環状通路
６３に開口するとともに、その他端側が分配シャフト４
７の外周壁にて開口している。また、シリンダ４６及び
ヘッド４５にはエンジン１１の気筒と同数の一対の連通
路６６（図２では、一組の連通路６６のみを示す）が形
成されており、この連通路６６は前記デリバリバルブ４
４に通じている。分配シャフト４７の回転に伴い燃料通
路６４の開口が各連通路６６の開口に選択的に一致する
ことによって、燃料加圧室５５とデリバリバルブ４４と
が両通路６４，６６により連通された状態となる。

【００３５】図３は図２の３−３線に沿った断面を示し
ている。図３に示すように、ハウジング３６には、噴射
ポンプ２０から各回毎に吐出される燃料の量、即ち各燃
料噴射ノズル１７からの燃料の噴射量を調整するための
電磁スピル弁６７が設けられている。この電磁スピル弁
６７は常開弁であって、弁体としてのニードル弁６８、
同ニードル弁６８に固定されたアーマチュア６９、ニー
ドル弁６８を摺動可能に支持するニードルボディ７０等
を備えている。本実施形態における電磁スピル弁６７
は、本発明の電磁弁に相当する。

【００３６】ハウジング３６にはネジ孔７１が形成され
ており、このネジ孔７１に電磁スピル弁６７のケース７
２が螺着されている。ケース７２内には内部に電磁コイ
ル７３を有するステータ７４が配設されている。電磁コ
イル７３は通電されることによりステータ７４を励磁す
るものであり、入力端子（図示略）を介して駆動信号が
入力されるようになっている。

【００３７】ステータ７４内には上下方向に延びる中心
孔７５が形成されている。この中心孔７５内に設けられ
たブッシュ７６によって、ニードル弁６８のロッド７７
が摺動可能に支持されている。また、ステータ７４の上
部にはカバー７８が載置されており、同カバー７８とス
テータ７４とによってアーマチュア室８０が形成されて
いる。カバー７８の上方には円環状をなす支持部８１
と、同支持部８１の内部に配置された一対のリング８
２，８３がそれぞれ配設され、これら各部材８１〜８３
によりカバー７８はステータ７４に押圧されている。

【００３８】アーマチュア室８０内にはロッド７７に固
定された円板状をなすアーマチュア６９が収容されてい
る。カバー７８の内部には支持孔８４ａを有するストッ
パ８４が配設されている。このストッパ８４によりロッ
ド７７の上端部分が摺動可能に支持されるとともに、ア
ーマチュア６９が上動する際の移動量が調節されてい
る。また、アーマチュア室８０の内部は、アーマチュア
６９によって２つの圧力室に区画されており、アーマチ
ュア６９よりも上方に位置する圧力室は第１圧力室８
５、下方に位置する圧力室は第２圧力室８６となってい
る。

【００３９】アーマチュア室８０内は、後述する連通空
間８７等からニードル弁６８及びニードルボディ７０間
等の微少な隙間を通じてリークした燃料によって満たさ
れている。カバー７８、ケース７２、及びハウジング３
６にはアーマチュア室８０に通じるリリーフ通路（図示
略）が形成されており、同通路は絞り（図示略）を介し
て燃料タンクに接続されている。アーマチュア６９がア
ーマチュア室８０内において移動する際には、燃料が同
室８０からリリーフ通路を通じて燃料タンクに戻され
る。従って、アーマチュア６９の動きがアーマチュア室
８０内の燃料によって大きく妨げられることはない。

【００４０】ニードル弁６８においてロッド７７よりも
下部側の部分は、ケース７２に形成された挿通孔９１内
に挿通されている。略円筒状をなすニードルボディ７０
は、シリンダ４６に形成された支持孔９２に挿通されて
いる。ニードルボディ７０の内周壁には周溝９３が形成
されている。この周溝９３はニードルボディ７０及びシ
リンダ４６にそれぞれ形成されたスピル孔９４，９５に
より前記環状通路６３に連通されている。

【００４１】また、ニードルボディ７０及びシリンダ４
６には別のスピル孔９６，９７が形成されている。ハウ
ジング３６には、これらスピル孔９６，９７と対向する
位置において圧力孔９８が形成されるとともに、同孔９
８に対応する位置に圧電素子を内蔵する圧力センサ１０
０が取り付けられている。圧力センサ１００は、圧力孔
９８を通じて作用する燃料ギャラリ４１内の燃料圧力
（燃圧）Ｐｇを検出し、その燃圧Ｐｇに応じた検出信号
を出力するためのものである。この圧力センサ１００
は、本発明における燃圧検出手段に相当する。また、本
実施形態における環状通路６３、燃料通路６４、各スピ
ル孔９４〜９７、周溝９３、及び連通空間８７（後述す
る）は本発明の溢流通路を構成している。

【００４２】ニードル弁６８の下端部には縮径部６８ａ
が形成されており、同縮径部６８ａの外周壁とニードル
ボディ７０の内周壁とにより連通空間８７が区画形成さ
れている。ニードル弁６８が上下方向に移動することに
より、周溝９３とニードルボディ７０のスピル孔９６が
連通空間８７により連通される。

【００４３】ニードルボディ７０内の下部には圧縮スプ
リング１０１が配設されており、同スプリング１０１に
よってニードル弁６８は上方に向けて付勢されている。
電磁スピル弁６７（電磁コイル７３）に入力される駆動
信号がＯＦＦ信号である場合、即ち、電磁コイル７３が
通電されずステータ７４が励磁されていない場合、ニー
ドル弁６８はストッパ８４がアーマチュア６９に当接し
た状態となるまで圧縮スプリング１０１の付勢力により
上方に移動する。これにより、ニードルボディ７０の周
溝９３及びスピル孔９６が連通され、電磁スピル弁６７
が開弁状態となる。その結果、燃料加圧室５５と燃料ギ
ャラリ４１とが燃料通路６４、環状通路６３、各スピル
孔９４〜９７、及び連通空間８７によって連通された状
態となる。

【００４４】これに対して、電磁スピル弁６７に入力さ
れる駆動信号がＯＮ信号である場合、即ち、電磁コイル
７３が通電され、ステータ７４が励磁されている場合、
アーマチュア６９がステータ７４に吸引されることによ
りニードル弁６８は圧縮スプリング１０１の付勢力に抗
して下方に移動する。これにより、図３に示すように、
アーマチュア６９はステータ７４と接触した状態とな
り、周溝９３と連通空間８７とがニードル弁６８によっ
て遮断され電磁スピル弁６７が閉弁状態となる。その結
果、燃料加圧室５５と燃料ギャラリ４１とが遮断された
状態となる。

【００４５】車輌に搭載された電子制御装置（ＥＣＵ）
１０４は、前述した各種センサ２９〜３２から出力され
る信号を入力する。ＥＣＵ１０４はこれらの入力信号に
基づき、噴射ポンプ２０の電磁スピル弁６７及びＴＣＶ
６１、並びに警告ランプ３４をそれぞれ制御する。電磁
スピル弁６７を制御するＥＣＵ１０４は、本発明の駆動
制御手段に相当する。

【００４６】ＥＣＵ１０４は、中央処理装置（ＣＰＵ）
１０５、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１０６、ランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０７、バックアップＲＡ
Ｍ１０８、外部入力回路１０９、及び外部出力回路１１
０を備えている。ＥＣＵ１０４はこれら各部１０５〜１
０８と、外部入力回路１０９と、外部出力回路１１０等
とをバス１１１により接続してなる論理演算回路を構成
する。ここで、ＣＰＵ１０５は演算制御の機能と、カウ
ンタの機能を兼ね備えている。ＲＯＭ１０６は所定の制
御プログラム等を予め記憶し、ＲＡＭ１０７はＣＰＵ１
０５の演算結果等を一時記憶している。バックアップＲ
ＡＭ１０７は予め記憶したデータを保存している。外部
入力回路１０９はバッファ、波形整形回路及びＡ／Ｄ変
換器等（いずれも図示略）により構成され、外部出力回
路１１０は駆動回路（図示略）等により構成されてい
る。各種センサ２９〜３２等は外部入力回路１０９に接
続され、電磁スピル弁６７、ＴＣＶ６１、及び警告ラン
プ３４は外部出力回路１１０に接続されている。

【００４７】ＥＣＵ１０４は外部入力回路１０９を介し
て各種センサ２９〜３２等からの信号を入力値として読
み込む。ＥＣＵ１０４はそれら入力値に基づき、燃料噴
射量制御、燃料噴射時期制御、及び噴射ポンプ２０の異
常診断に係る制御等を実行するため各部材６７，６１，
３４等を制御する。

【００４８】ここで、燃料の噴射量制御とは、エンジン
１１の運転状態に応じて噴射ポンプ２０から吐出される
燃料量を制御するために電磁スピル弁６７を制御するこ
とである。この噴射量制御において、ＥＣＵ１０４は各
種センサ２９〜３２等により検出される前記各種パラメ
ータＡＣＣＰ，ＰＭ，ＮＥ，ＴＨＷに基づき、電磁スピ
ル弁６７を制御するために使用される最終噴射量ＱＦＩ
Ｎを算出する。

【００４９】燃料噴射時期制御とは、エンジン１１の運
転状態に応じて噴射ポンプ２０から吐出される燃料の吐
出開始時期を制御するためにＴＣＶ６１（タイマ装置６
０）を制御することである。この噴射時期制御におい
て、ＣＰＵ１０５は各種センサ２９〜３２等により検出
される各種パラメータＡＣＣＰ，ＮＥ等に基づき、ＴＣ
Ｖ６１を制御するために使用される制御値を算出する。

【００５０】噴射ポンプ２０の異常診断に係る制御と
は、電磁スピル弁６７に出力される駆動信号及び圧力セ
ンサ１００によって検出される燃料ギャラリ４１の燃圧
Ｐｇの変化に基づいて、噴射ポンプ２０の異常を診断す
ることである。

【００５１】次に、噴射ポンプ２０による燃料噴射動作
について説明する。エンジン１１が始動されると、ドラ
イブシャフト３５の回転に伴って分配シャフト４７が回
転する。そして、分配シャフト４７の回転に伴って、プ
ランジャ５３が同シャフト４７の径方向に往復動するこ
とにより、燃料加圧室５５の容積が増減する。ここで、
燃料加圧室５５の容積が増加する際に、電磁スピル弁６
７が開弁位置（ＯＦＦ信号が同弁６７に出力されてい
る）にあると、燃料ギャラリ４１内の燃料は、各スピル
孔９４〜９７、連通空間８７、周溝９３を通じて環状通
路６３に導入されるとともに、燃料通路６４を通じて燃
料加圧室５５内に吸入される。

【００５２】燃料加圧室５５に吸入された燃料は、その
後、電磁スピル弁６７に対してＯＮ信号が出力されて同
弁６７が閉弁状態となった後に、同室５５の容積が減少
することにより加圧される。そして、燃圧が所定圧力以
上にまで加圧されることにより、デリバリバルブ４４及
び燃料噴射ノズル１７が開弁状態となる。その結果、燃
料加圧室５５内の燃料は、燃料通路６４、連通路６６、
デリバリバルブ４４、及び燃料ライン１８を通じて燃料
噴射ノズル１７に圧送され、同ノズル１７から対応する
気筒内に噴射供給される。

【００５３】このように、燃料加圧室５５から燃料噴射
ノズル１７に燃料が圧送されている状態から、所定のタ
イミングをもって電磁スピル弁６７に対しＯＦＦ信号が
出力されることにより、同弁６７が再び開弁状態となっ
て燃料加圧室５５と燃料ギャラリ４１とが連通される。
従って、燃料加圧室５５にて加圧されている燃料の一部
は、同室５５から燃料通路６４、環状通路６３、各スピ
ル孔９４〜９７等を通じて燃料ギャラリ４１に溢流され
る。この際、燃料ギャラリ４１内には加圧された高圧燃
料が流入するため、その燃圧Ｐｇが一時的に増加する。
このように、燃料加圧室５５内の燃料が燃料ギャラリ４
１へと溢流されることにより、同室５５における燃圧は
急激に低下する。その結果、デリバリバルブ４４が閉弁
状態となるため、燃料噴射ノズル１７に対する燃料の圧
送は停止され、気筒に対する燃料供給が終了する。

【００５４】以上のように、燃料の吸入、加圧、及び溢
流が分配シャフト４７の回転と電磁スピル弁６７の開閉
動作に伴って順次行われることにより、各気筒内には燃
料噴射ノズル１７から所定量の燃料が供給される。この
際、ＥＣＵ１０４は電磁スピル弁６７及びＴＣＶ６１を
制御することによって、燃料噴射量及び燃料噴射時期を
制御する。

【００５５】次に、ＥＣＵ１０４により実行される各種
制御のうち、噴射ポンプ２０の異常診断に係る制御の処
理内容について説明する。ＲＯＭ１０６には図４に示す
フローチャートに関する制御プログラムが予め記憶され
ている。ＥＣＵ１０４は同図に示す「異常診断ルーチ
ン」における処理を、ＣＰＵ１０５のタイマ機能により
計時された各時刻ｔ(0) 、ｔ(1) 、ｔ(2) 、ｔ(3) 、・
・・、ｔ(i)（ｔ(i) −ｔ(i-1) ＝△ｔ）に実行する。

【００５６】ステップ１０１において、ＥＣＵ１０４は
外部出力回路１１０から電磁スピル弁６７に対して出力
された駆動信号がＯＦＦ信号であるか否かを判定する。
この判定条件が満たされていない場合、ＥＣＵ１０４は
本ルーチンを一旦終了した後、所定の所定時間△ｔ後に
再び本ルーチンにおける処理を開始する。これに対して
判定条件が満たされている場合、即ち、駆動信号がＯＮ
信号からＯＦＦ信号に切り替わった場合、ＥＣＵ１０４
はステップ１０２に移行する。ステップ１０１の処理を
行うＥＣＵ１０４は、電磁スピル弁６７に対して出力さ
れる駆動信号を判別するための判別手段に相当する。

【００５７】ステップ１０２において、ＥＣＵ１０４は
現在の時刻ｔ(i)を開始時刻ｔｓとしてＲＡＭ１０７に
記憶する。この開始時刻は、駆動信号がＯＮ信号からＯ
ＦＦ信号に切り替わった時刻を示すものである。

【００５８】ステップ１０３において、ＥＣＵ１０４は
圧力センサ１００の検出信号から燃料ギャラリ４１内の
燃圧Ｐｇを読み込む。ステップ１０４において、ＥＣＵ
１０４は読み込まれた燃圧Ｐｇが予めＲＯＭ１０６に記
憶されている判定燃圧値Ｐｇ１以上であるか否かを判定
する。この判定燃圧値Ｐｇ１は、電磁スピル弁６７が閉
弁状態から開弁状態に移行した場合に、所定の開度まで
開弁したか否かを判定する際に用いられるものである。
ステップ１０４における処理を行うＥＣＵ１０４は、電
磁スピル弁６７に対して開弁信号（ＯＦＦ信号）された
後において同弁６７が所定開度まで開弁したか否かを判
定するための開度判定手段に相当する。

【００５９】ステップ１０４における判定条件が満たさ
れている場合、ＥＣＵ１０４はステップ１０５に移行し
て、現在の時刻ｔ(i)と開始時刻ｔｓとの時間差（ｔ(i)
−ｔｓ）を演算し、この時間差を時定数Ｔ１としてＲ
ＡＭ１０７に記憶する。この時定数Ｔ１は電磁スピル弁
６７の応答性を評価するためのものである。

【００６０】ステップ１０６において、ＥＣＵ１０４は
エンジン回転数ＮＥ及び最終燃料噴射量ＱＦＩＮをＲＡ
Ｍ１０７から読み込むとともに、これらの各パラメータ
ＮＥ，ＱＦＩＮに基づいて判定時間Ｔａを算出する。こ
の判定時間Ｔａは電磁スピル弁６７の応答性を評価する
ためのものである。

【００６１】ここで、最終燃料噴射量ＱＦＩＮは、燃料
噴射量制御を行うための処理ルーチンで別途算出され、
ＲＡＭ１０７に記憶されているものであり、例えば、以
下のようにして算出されている。まず、ＥＣＵ１０４は
各センサ２９〜３２からアクセル開度ＡＣＣＰ、吸気圧
ＰＭ、冷却水温ＴＨＷ、及びエンジン回転数ＮＥをそれ
ぞれ読み込む。ＲＯＭ１０６には、各パラメータＮＥ，
ＡＣＣＰと基本噴射量ＱＢＡＳＥとの関係が関数マップ
として記憶されている。ＥＣＵ１０４はこの関数マップ
を参照することにより、基本噴射量ＱＢＡＳＥを算出す
る。次に、ＥＣＵ１０４は基本噴射量ＢＡＳＥを冷却水
温ＴＨＷ及び吸気圧ＰＭの値に基づいて補正することに
より最終噴射量ＱＦＩＮを算出する。ＥＣＵ１０４は、
最終噴射量ＱＦＩＮの値をＲＡＭ１０７に記憶するとと
もに、この最終噴射量ＱＦＩＮの値に基づいて電磁スピ
ル弁６７の開閉時期を制御する。

【００６２】ＲＯＭ１０６には、各パラメータＮＥ，Ｑ
ＦＩＮと判定時間Ｔａとの関係が関数マップとして記憶
されている。ステップ１０６において、ＥＣＵ１０４は
この関数マップを参照することにより判定時間Ｔａを算
出する。このように、判定時間Ｔａを各パラメータＮ
Ｅ，ＱＦＩＮに応じて算出するようにしたのは、連通空
間８７等を通過する燃料からニードル弁６８に作用する
圧力（燃圧）がエンジン１１の運転状態によって異な
り、これによりニードル弁６８の移動速度、即ち電磁ス
ピル弁６７の応答性が変化するからである。

【００６３】ステップ１０７において、ＥＣＵ１０４は
前記時定数Ｔ１が判定時間Ｔａより長いか否かを判定す
る。この判定条件が満たされていない場合、ＥＣＵ１０
４は本ルーチンを終了する。即ち、この場合には、電磁
スピル弁６７に対してＯＦＦ信号が出力された後、判定
時間Ｔａが経過する前に燃圧Ｐｇが所定燃圧値Ｐｇ１以
上に増加したことになる。従って、ＥＣＵ１０４は電磁
スピル弁６７が応答遅れ時間が所定時間以内にあり同弁
６７が正常に動作しているため、噴射ポンプ２０は正常
であると診断する。前述したステップ１０４及びステッ
プ１０７の各処理を実行するＥＣＵ１０４は本発明の判
定手段に相当する。

【００６４】これに対して、ステップ１０７における判
定条件が満たされている場合には、ＥＣＵ１０４はステ
ップ１０８，１０９の各処理を順に実行する。この場合
には、前記時定数Ｔ１が判定時間Ｔａより大きく、従っ
て、電磁スピル弁６７の作動応答性が低下していると考
えられる。従って、ステップ１０８において、ＥＣＵ１
０４は警告ランプ３４を点灯させることにより、噴射ポ
ンプ２０に異常が発生した旨を運転者に対して知らせ
る。更に、ステップ１０９において、ＥＣＵ１０４は、
第２の異常判定フラグＦａ２を「１」に設定し、これを
ＲＡＭ１０７に記憶した後、本ルーチンを一旦終了す
る。

【００６５】この第２の異常判定フラグＦａ２が「１」
に設定されている場合には、電磁スピル弁６７の作動応
答性が低下していることを示す。従って、この場合、Ｅ
ＣＵ１０４は、電磁スピル弁６７の応答遅れを見越した
燃料噴射制御、例えば、燃料噴射制御の際に前記時定数
Ｔ１の大きさを考慮することにより同弁６７に対してよ
り早い時期に開弁信号を出力する等の制御を実行する。

【００６６】これに対して、ステップ１０４における判
定条件が満たされていない場合、ＥＣＵ１０４はステッ
プ１１０に移行する。ステップ１１０において、ＥＣＵ
１０４は現在の時刻ｔ(i)と開始時刻ｔｓとの時間差
（ｔ(i) −ｔｓ）を演算し、この時間差がＲＡＭ１０７
に予め記憶されている終了時間Ｔａｅ未満であるか否か
を判定する。この終了時間Ｔａｅは、電磁スピル弁６７
にＯＦＦ信号が出力された時から燃圧Ｐｇの増加が終了
すると想定される時までの最大の時間であり、同弁６７
の応答遅れを考慮して決定されている。

【００６７】ステップ１１０における判定条件が満たさ
れている場合、即ち、駆動信号がＯＦＦ信号に切り替わ
ってからの経過時間（ｔ(i) −ｔｓ）が終了時間Ｔａｅ
未満である場合には、ＥＣＵ１０４は本ルーチンを一旦
終了し、所定時間△ｔ後に本ルーチンを再開する。

【００６８】これに対して、ステップ１１０における判
定条件が満たされていない場合、ＥＣＵ１０４はステッ
プ１１１、１１２の各処理を順に実行する。ステップ１
１０の判定条件が満たされていない場合には、電磁スピ
ル弁６７に対してＯＦＦ信号が出力されてから終了時間
Ｔａｅが経過したにも拘わらず、燃圧Ｐｇが判定燃圧値
Ｐｇ１以上に増加しなかったことになる。従って、固着
等の原因によりニードル弁６８の動きが阻害され、電磁
スピル弁６７が所定の開度まで開弁しない状態、或い
は、断線等の原因によって電磁スピル弁６７が常時開弁
位置にあり、燃料噴射ポンプ２０における吸入・加圧が
正常に行われていない状態であると考えられる。また
は、圧力センサ１００に異常が発生し、燃圧Ｐｇが検出
不能となっていると考えられる。

【００６９】従って、ステップ１１１において、ＥＣＵ
１０４は警告ランプ３４を点灯させることにより、噴射
ポンプ２０に異常が発生した旨を運転者に対して知らせ
る。更に、ＥＣＵ１０４はステップ１１２に移行して、
第１の異常判定フラグＦａ１を「１」に設定し、これを
ＲＡＭ１０７に記憶した後、本ルーチンを一旦終了す
る。この第１の異常判定フラグＦａ１が「１」に設定さ
れている場合には、電磁スピル弁６７において所定の動
作が確保されず、適切な燃料噴射制御ができないことを
示している。従って、この場合、ＥＣＵ１０４は、例え
ば、燃料噴射量制御の際に燃料カット或いは燃料減量と
いったフェイルセーフ処理を実行する。

【００７０】図５は、電磁スピル弁６７に出力される駆
動信号及び燃圧Ｐｇの時間的変化を示している。同図に
示すように、電磁スピル弁６７への駆動信号及び燃圧Ｐ
ｇが変化した場合における異常診断の例について説明す
る。

【００７１】電磁スピル弁６７に対しＯＮ信号が出力さ
れている状態（時刻ｔ０〜ｔ１）から、時刻ｔ１におい
て同弁６７に対しＯＦＦ信号が出力されることにより、
電磁スピル弁６７が閉弁状態から開弁状態に移行し始め
る。その結果、燃料加圧室５５の燃料が燃料ギャラリ４
１に溢流されるため、同ギャラリ４１内の燃圧Ｐｇは初
期圧力Ｐｇ０から増加し始める。ここで、ＥＣＵ１０４
は、電磁スピル弁６７に対してＯＦＦ信号が出力された
時の時刻ｔ１を開始時刻ｔｓとして設定する。

【００７２】電磁スピル弁６７に対してＯＦＦ信号が出
力された場合、同弁６７は応答遅れを伴いながら開弁状
態となる。即ち、アーマチュア６９がステータ７４に吸
引されなくなると、ニードル弁６８は、圧縮スプリング
１０１の付勢力によってアーマチュア６９がストッパ８
４に当接する位置（以下、「当接位置」という）まで上
方に移動する。この際、ニードル弁６８が当接位置にま
で移動するには、同弁６８の慣性や、同弁６８及びニー
ドルボディ７０間における摺動抵抗等に起因して所定の
時間を要することになる。従って、図５に示すように、
燃圧Ｐｇはニードル弁６８の移動量に応じて徐々に増加
する。

【００７３】燃圧Ｐｇは一旦増加した後、若干の脈動を
伴いながら再び初期圧力Ｐｇ０にまで減少する。これ
は、燃料ギャラリ４１内の圧力が増加することにより前
記チェックバルブ５１が開弁し、前記リリーフ通路５０
を通じて燃料ギャラリ４１内の燃料が燃料タンクに戻さ
れるからである。

【００７４】燃圧Ｐｇが所定燃圧値Ｐｇ１以上にまで増
加すると（時刻ｔ２）、ＥＣＵ１０４はステップ１０５
において現在の時刻ｔ２と開始時間ｔｓとの時間差（＝
ｔ２−ｔｓ＝ｔ２−ｔ１）を時定数Ｔ１として設定す
る。そして、ＥＣＵ１０４はステップ１０６において判
定時間Ｔａを算出した後、ステップ１０７において、時
定数Ｔ１が判定時間Ｔａより長いか否かを判定する。図
５に示すように、本例では時定数Ｔ１が判定時間Ｔａ以
下であるため、ＥＣＵ１０４は噴射ポンプ２０に異常が
発生していないと診断する。

【００７５】これに対して、図５の二点鎖線で示すよう
に燃圧Ｐｇが所定燃圧値Ｐｇ１以上に増加した場合であ
っても、時定数Ｔ１１が判定時間Ｔａより長い場合に
は、ＥＣＵ１０４は、電磁スピル弁６７の応答性が低下
していると判断されることから、噴射ポンプ２０が異常
であると診断する。そして、ＥＣＵ１０４は、ステップ
１０８において警告ランプ３４を点灯させることにより
噴射ポンプ２０が異常である旨を運転者に知らせる。更
に、ステップ１０９において、ＥＣＵ１０４は、応答遅
れを考慮した燃料噴射制御を行う必要性があることを示
す第２の異常判定フラグＦａ２を「１」に設定する。

【００７６】また、図５の一点鎖線で示すように燃圧Ｐ
ｇが終了時間Ｔａｅ内に所定燃圧値Ｐｇ１以上に増加し
ない場合には、ステップ１０４，１１０における判定条
件がいずれも満たされない。従って、ＥＣＵ１０４は、
電磁スピル弁６７に断線、或いは固着といった動作不良
が生じていると判断されることから、噴射ポンプ２０が
異常であると診断する。そして、ＥＣＵ１０４はステッ
プ１１１において警告ランプ３４を点灯させることによ
り噴射ポンプ２０が異常である旨を運転者に知らせる。
更に、ステップ１１２においてフェイルセーフ処理の必
要性を示す第１の異常判定フラグＦａ１を「１」に設定
する。

【００７７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、圧力センサ１００により燃料ギャラリ４１内の燃圧
Ｐｇを検出し、電磁スピル弁６７に対してＯＦＦ信号が
出力されてからの燃圧Ｐｇの変化に基づいて電磁スピル
弁６７の動作を判定し、噴射ポンプ２０の異常を診断す
るようにしている。ここで、燃料ギャラリ４１内におけ
る燃圧Ｐｇの変化には、燃料噴射ノズル１７の開閉弁動
作に起因した圧力脈動の影響が少ない。これは、燃料ギ
ャラリ４１と燃料噴射ノズル１７とが離間して配置され
ているため、燃料噴射ノズル１７において圧力脈動が発
生した場合でも、その圧力脈動は燃料ライン１８、デリ
バリバルブ４４、連通路６６、燃料通路６４等を通過し
て燃料ギャラリ４１にまで伝播する間に十分に減衰する
からである。また、電磁スピル弁６７と燃料ギャラリ４
１とは極めて近接して配置されている。従って、燃料ギ
ャラリ４１内における燃圧Ｐｇは、電磁スピル弁６７の
開弁に伴うニードル弁６８の動きに応じて遅れることな
く変化するため、その燃圧Ｐｇの変化は電磁スピル弁６
７の挙動に即したものとなる。従って、この燃圧Ｐｇの
変化に基づいて電磁スピル弁６７の異常を判定すること
により、噴射ポンプ２０の異常を精確に診断することが
できる。

【００７８】本実施形態によれば、燃料ギャラリ４１内
の燃圧Ｐｇに基づいて電磁スピル弁６７の挙動を的確に
把握することができ、同弁６７の動作不良による噴射ポ
ンプ２０の異常を精確に診断することができる。更に、
本実施形態によれば、圧力センサ１００を電磁スピル弁
６７の開弁に伴って高圧燃料が吐出される各スピル孔９
６，９７に対向して設けるようにしている。従って、燃
料ギャラリ４１内における燃圧Ｐｇの増加を感度良く検
出することができる。即ち、各スピル孔から高圧燃料が
吐出された直後であって、燃料ギャラリ４１内の燃圧Ｐ
ｇが均一に増加していない過渡的な状態であっても、そ
の燃圧Ｐｇの変化をより早いタイミングで検出すること
ができる。その結果、噴射ポンプ２０の異常を更に精確
に診断することができる。

【００７９】本実施形態によれば、ＯＦＦ信号が電磁ス
ピル弁６７に出力されてから、燃圧Ｐｇが所定燃圧値Ｐ
ｇ１以上にまで増加したか否かを検出し、所定燃圧値Ｐ
ｇ１以上に増加しない場合には、電磁スピル弁６７に断
線、固着等による動作不良が発生したと判断して、第１
の異常判定フラグＦａ１を「１」に設定するようにして
いる。そして、燃圧Ｐｇが所定燃圧値Ｐｇ１以上にまで
増加した場合には、更に、前記時定数Ｔ１と判定時間Ｔ
ａとを比較することにより電磁スピル弁６７の応答性を
評価し、その応答性が低下している場合には第２の異常
判定フラグＦａ２を「１」に設定するようにしている。
従って、噴射ポンプ２０の異常を各異常判定フラグＦａ
１，Ｆａ２に基づいて、更に詳細に知ることができると
ともに、その異常の種類に応じた適切な処理が可能とな
る。更に、異常と診断された場合は、警告ランプ３４を
点灯させることにより、運転者に対してその異常の発生
を直ちに知らせることができる。

【００８０】加えて、本実施形態によれば、前記判定時
間Ｔａをエンジン回転数ＮＥ，最終噴射量ＱＦＩＮに応
じて算出するようにしている。従って、エンジン１１の
運転状態に応じて変化するニードル弁６８の移動速度を
考慮することができ、電磁スピル弁６７の応答性低下を
正確に判定することができる。

【００８１】［第２の実施形態］次に、本発明を具体化
した第２の実施形態について上記第１の実施形態との相
違点を中心に説明する。尚、上記第１の実施形態と同様
の構成については、同一の符号を付すとともにその説明
を省略する。

【００８２】本実施形態では、上記第１の実施形態にお
いてハウジング３６に設けられていた圧力センサ１００
が省略されている。そして、この圧力センサ１００に換
えて本実施形態では、アーマチュア室８０内の内圧を検
出する圧力センサ１１２が設けられている。即ち、図６
に示すように、前記リングの上端面にはＥＣＵ１０４の
外部入力回路１０９に接続された圧力センサ１１２が取
り付けられている。カバー７８、ケース７２及びハウジ
ング３６には前記第１圧力室８５と外部とを連通する連
通孔１１３，１１４，１１５がそれぞれ形成されてお
り、これら連通孔１１３〜１１５を通じて圧力センサ１
１２には第１圧力室８５内における内圧としての燃料圧
力（以下「燃圧Ｐｂ」という）が作用している。圧力セ
ンサ１１２は、第１圧力室８５内の燃圧Ｐｂを検出し、
その燃圧Ｐｂに応じた信号を外部入力回路１０９に出力
する。本実施形態の圧力センサ１１２は本発明の内圧検
出手段に相当する。

【００８３】電磁スピル弁６７を閉弁状態とするため
に、同弁６７に対してＥＣＵ１０４からＯＮ信号が出力
された場合、アーマチュア６９はステータ７４によって
吸引されアーマチュア室８０内を下方に移動する。この
移動に伴って第１圧力室８５の容積は増加するため、同
室８０内の燃圧Ｐｂは減少する。これに対して、電磁ス
ピル弁６７を開弁状態とするために同弁６７に対してＥ
ＣＵ１０４からＯＦＦ信号が出力された場合、ニードル
弁６８は圧縮スプリング１０１の付勢力により付勢され
るため、アーマチュア６９はアーマチュア室８０内を上
方に移動する。この移動に伴って第１圧力室８５の容積
は減少するため、同室８５内の燃圧Ｐｂは増加する。以
上のように、本実施形態では、電磁スピル弁６７の開閉
弁動作に伴って第１圧力室８５内の燃圧Ｐｂが変化し、
この燃圧変化が圧力センサ１１２によって検出される。

【００８４】次に、本実施形態における「開弁時異常診
断ルーチン」及び「閉弁時異常診断ルーチン」について
図７及び図８を参照して説明する。ＲＯＭ１０６には図
７，８に示すフローチャートに関する制御プログラムが
予め記憶されている。本実施形態における「開弁時異常
診断ルーチン」、「閉弁時異常診断ルーチン」の処理内
容は上記第１の実施形態における「異常診断ルーチン」
の処理内容と略同様であり、ステップ２０１〜２１２、
ステップ３０１〜３１２の各処理は前述したステップ１
０１〜ステップ１１２の各処理に順に対応している。

【００８５】上記第１の実施形態ではステップ１０３に
おいて、燃料ギャラリ４１内の燃圧Ｐｇを圧力センサ１
００によって検出するようにしたが、本実施形態の各ル
ーチンにおけるステップ２０３、３０３では、圧力セン
サ１１２によって第１圧力室８５内の燃圧Ｐｂが検出さ
れる。そして、「開弁時異常診断ルーチン」のステップ
２０４では、燃圧Ｐｂが所定燃圧値Ｐｂ１以上に増加し
たか否かが判定され、「閉弁時異常診断ルーチン」のス
テップ３０４では、燃圧Ｐｂが所定燃圧値Ｐｂ２以下に
まで減少したか否かが判定される。

【００８６】図９は、電磁スピル弁６７に出力される駆
動信号及び燃圧Ｐｂの時間的変化を示している。同図に
示すように、電磁スピル弁６７への駆動信号及び燃圧Ｐ
ｂが変化した場合における異常診断の例について説明す
る。

【００８７】まず、電磁スピル弁６７が開弁する際にお
ける異常診断処理について図７に示す「開弁時異常診断
ルーチン」を参照して説明する。電磁スピル弁６７に対
しＯＮ信号が出力されている状態（時刻ｔ０〜ｔ１）か
ら、時刻ｔ１において同弁６７に対しＯＦＦ信号が出力
されることにより、電磁スピル弁６７が閉弁状態から開
弁状態に移行し始める。その結果、アーマチュア６９の
上方への移動に伴って第１圧力室８５の容積は減少し、
その燃圧Ｐｂは増加し始める。ここで、ステップ２０２
において、ＥＣＵ１０４は電磁スピル弁６７に対してＯ
ＦＦ信号が出力された時の時刻ｔ１を開始時刻ｔｓ１と
して設定する。

【００８８】電磁スピル弁６７に対してＯＦＦ信号が出
力された場合、燃圧Ｐｂはアーマチュア６９の移動量に
応じて初期圧力Ｐｂ０から徐々に増加する。この際、図
９に示すように、燃圧Ｐｂは一旦増加した後、次第に初
期圧力Ｐｂ０にまで減少する。これは、第１圧力室８５
と第２圧力室８６間において若干量の燃料の移動が許容
されるためであり、燃圧Ｐｂの増加した第１圧力室８５
から第２圧力室８６側に燃料が移動するからである。

【００８９】燃圧Ｐｂが所定燃圧値Ｐｂ１以上にまで増
加すると（時刻ｔ２）、ＥＣＵ１０４はステップ２０５
において現在の時刻ｔ２と開始時間ｔｓ１との時間差
（＝ｔ２−ｔｓ１＝ｔ２−ｔ１）を時定数Ｔ２として設
定する。そして、ＥＣＵ１０４はステップ２０６におい
て判定時間Ｔｂを算出した後、ステップ２０７におい
て、時定数Ｔ２が判定時間Ｔｂより長いか否かを判定す
る。図９に示すように、本例では時定数Ｔ２が判定時間
Ｔｂ以下であるため、ＥＣＵ１０４は噴射ポンプ２０に
異常が発生していないと診断する。

【００９０】これに対して、図９の二点鎖線で示すよう
に燃圧Ｐｂが所定燃圧値Ｐｂ１以上に増加した場合であ
っても、時定数Ｔ２１が判定時間Ｔｂより長い場合に
は、第１の実施形態と同様に、電磁スピル弁６７の応答
性低下により噴射ポンプ２０に異常が発生していると診
断される。従って、ＥＣＵ１０４は、ステップ２０８に
おいて警告ランプ３４を点灯させた後、ステップ２０９
において第２の異常判定フラグＦｂ２を「１」に設定す
る。

【００９１】また、図９の一点鎖線で示すように燃圧Ｐ
ｂが終了時間Ｔｂｅ内に所定燃圧値Ｐｂ１以上に増加し
ない場合には、電磁スピル弁６７に断線、或いは固着と
いった動作不良が生じており、噴射ポンプ２０に異常が
発生していると診断される。従って、ＥＣＵ１０４は、
ステップ２１１において警告ランプ３４を点灯させた
後、ステップ２１２において第１の異常判定フラグＦｂ
１を「１」に設定する。

【００９２】次に、電磁スピル弁６７が閉弁する際にお
ける異常診断処理について図８に示す「閉弁時異常診断
ルーチン」を参照して説明する。図９で示すように、電
磁スピル弁６７に対する駆動信号がＯＦＦ信号である状
態（時刻ｔ１〜ｔ４）から、時刻ｔ４において同弁６７
に対しＯＮ信号が出力されることにより、電磁スピル弁
６７が開弁状態から閉弁状態に移行し始める。その結
果、アーマチュア６９はステータ７４に吸引され下方に
移動するため、第１圧力室８５の容積は増大し、その燃
圧Ｐｂは減少し始める。ここで、ステップ３０２におい
て、ＥＣＵ１０４は、電磁スピル弁６７に対してＯＮ信
号が出力された時の時刻ｔ４を開始時刻ｔｓ２として設
定する。

【００９３】電磁スピル弁６７に対してＯＮ信号が出力
された場合、燃圧Ｐｂはアーマチュア６９の移動量に応
じて初期圧力Ｐｂ０から徐々に減少する。そして、図９
に示すように、燃圧Ｐｂは一旦減少した後、次第に再び
初期圧力Ｐｂ０にまで増加する。これは、第１圧力室８
５と第２圧力室８６間において若干量の燃料の移動が許
容されることにより、燃圧Ｐｂが低圧となった第１圧力
室８５へ第２圧力室８６内の燃料が流入するからであ
る。

【００９４】燃圧Ｐｂが所定燃圧値Ｐｂ２以下にまで減
少すると（時刻ｔ５）、ＥＣＵ１０４はステップ３０５
において現在の時刻ｔ５と開始時間ｔｓ２との時間差
（＝ｔ５−ｔｓ＝ｔ５−ｔ４）を時定数Ｔ３として設定
する。そして、ステップ３０６において、ＥＣＵ１０４
は判定時間Ｔｃを算出し、ステップ３０７において、時
定数Ｔ３が判定時間Ｔｃより長いか否かを判定する。図
９に示すように、本例では時定数Ｔ３が判定時間Ｔｃ以
下であるため、ＥＣＵ１０４は噴射ポンプ２０に異常が
発生していないと診断する。

【００９５】これに対して、図９の二点鎖線で示すよう
に燃圧Ｐｂが所定燃圧値Ｐｂ２以下にまで減少した場合
であっても、時定数Ｔ３１が判定時間Ｔｃより長い場合
には、第１の実施形態と同様に、電磁スピル弁６７の応
答性低下により噴射ポンプ２０に異常が発生していると
診断される。従って、ＥＣＵ１０４は、ステップ３０８
において警告ランプ３４を点灯させた後、ステップ３０
９において第２の異常判定フラグＦｃ２を「１」に設定
する。

【００９６】また、図９の一点鎖線で示すように燃圧Ｐ
ｂが終了時間Ｔｃｅ内に所定燃圧値Ｐｂ２以下にまで減
少しない場合には、電磁スピル弁６７に断線、或いは固
着といった動作不良が生じており、噴射ポンプ２０に異
常が発生していると診断される。従って、ＥＣＵ１０４
は、ステップ３１１において警告ランプ３４を点灯させ
た後、ステップ３１２において第１の異常判定フラグＦ
ｃ１を「１」に設定する。

【００９７】以上、説明した本実施形態によれば、第１
の実施形態と同様の効果を奏することができ、噴射ポン
プ２０の異常を精確に診断することができる。特に、第
１圧力室８５における燃圧Ｐｂは、燃料噴射ノズル１７
の開閉弁動作に起因した圧力脈動の影響を受けることが
ない。更に、燃圧Ｐｂは、アーマチュア６９の動きに応
じて遅れることなく敏感に変化する。従って、本実施形
態によれば、電磁スピル弁６７の挙動をより的確に把握
することができ、噴射ポンプ２０の異常をより精確に診
断することができる。

【００９８】更に、本実施形態では、アーマチュア室８
０の第１圧力室８５における燃圧Ｐｂを圧力センサ１１
２によって検出するようにしている。この第１圧力室８
５の燃圧Ｐｂは、電磁スピル弁６７の開弁時及び閉弁時
のいずれの場合においても、アーマチュア６９の動きに
応じて変化する。従って、本実施形態では、開弁時及び
閉弁時の双方における電磁スピル弁６７の異常を検出す
ることができる。更に、開閉弁時における各時定数Ｔ
２，Ｔ３を算出するようにしているため、この各時定数
Ｔ２，Ｔ３に基づいて電磁スピル弁６７の駆動時期補正
を行うことができ、より高精度な燃料噴射制御を実現す
ることができる。

【００９９】本発明は、上記各実施形態の構成に限定さ
れることなく、以下に示す他の実施形態のように具体化
することもできる。 （１）上記第１の実施形態では、ハウジング３６に圧力
センサ１００を設け、同センサ１００によって燃料ギャ
ラリ４１内の燃圧Ｐｇを検出するようにした。これに対
して、ニードルボディ７０、シリンダ４６に形成された
各スピル孔９６，９７内の燃圧を圧力センサ１００によ
って検出するようにしてもよい。

【０１００】（２）上記各実施形態では、燃料ギャラリ
４１の燃圧Ｐｇ、或いはアーマチュア室８０の燃圧Ｐｂ
を圧電素子を内蔵する圧力センサ１００，１１２によっ
て検出するようにした。これに対して、燃圧Ｐｇ又は燃
圧Ｐｂに応じてＯＮ・ＯＦＦする圧力スイッチによって
各圧力Ｐｇ，Ｐｂの変化を検出することもできる。この
ような構成にすれば異常診断装置の低コスト化を図るこ
とができる。

【０１０１】（３）上記第２の実施形態では、アーマチ
ュア室８０において、アーマチュア６９の上方に位置す
る第１圧力室８５内の燃圧Ｐｂを検出するようにした。
これに対して、アーマチュア６９の下方に位置する第２
圧力室８６内の燃圧を検出するようにしてもよい。

【０１０２】（４）上記第２の実施形態では、「開弁時
異常診断ルーチン」及び「閉弁時異常診断ルーチン」を
行うことにより、電磁スピル弁６７の開閉弁時における
異常を判定するようにした。これに対して、各ルーチン
の一方のみを行うことにより、電磁スピル弁６７の開弁
時における異常、或いは閉弁時における異常のいずれか
一方のみを判定するようにしてもよい。

【０１０３】上記各実施形態から把握できる技術的思想
についてその効果とともに以下に記載する。 （イ）請求項３記載の燃料噴射装置の異常診断装置にお
いて、前記内燃機関の運転状態を検出するための運転状
態検出手段を更に備え、前記検出された運転状態に基づ
いて前記所定時間を設定するようにしたことを特徴とす
る。

【０１０４】上記構成によれば、内燃機関の運転状態に
応じて変化する弁体の移動速度を考慮して電磁弁におけ
る応答性の低下を判定することができ、正確な異常診断
を行うことができる。

【０１０５】

【発明の効果】請求項１に記載した第１の発明によれ
ば、電磁弁よりも燃料貯溜室側の位置における溢流通路
内の燃料圧力又は燃料貯溜室内における燃料圧力を検出
するとともに、電磁弁に対して開弁信号が出力された後
における燃料圧力の変化に基づいて電磁弁の異常を判定
するようにしている。燃料噴射ノズルの開閉弁動作に伴
う圧力脈動は、溢流通路又は燃料貯留室にまで伝播する
際に十分に減衰するため、検出された燃料圧力は圧力脈
動の影響が少なく、電磁弁の開閉弁動作に則したものと
なる。その結果、この燃料圧力の変化に基づいて電磁弁
の異常判定を行うことにより、電磁弁の挙動をより的確
に把握して精確な異常診断を行うことができる。

【０１０６】請求項２に記載した第２の発明によれば、
電磁弁に対して開弁信号が出力された後に燃料圧力が所
定圧力値まで上昇しない場合に電磁弁が異常であるとし
て判定するようにしている。従って、第１の発明におけ
る効果に加え、電磁弁に断線、弁体の固着等の故障が生
じ、同弁が所定の開度にまで開弁していないことを判定
することができ、更に詳細な異常診断を行うことができ
る。

【０１０７】請求項３に記載した第３の発明によれば、
電磁弁に対して開弁信号が出力されてから燃料圧力が所
定圧力値にまで上昇するまでの経過時間が所定時間より
長い場合に電磁弁が異常であるとして判定するようにし
ている。従って、第１の発明における効果に加え、電磁
弁における応答性の低下を同弁の異常として判定するこ
とができ、更に詳細な異常診断を行うことができる。

【０１０８】請求項４に記載した第４の発明によれば、
アーマチュアの動作に伴って内圧の変化するアーマチュ
ア室の内圧を検出し、この内圧の変化と電磁弁に対して
出力された駆動信号の変化とを比較することにより電磁
弁の異常判定を行うようにしている。アーマチュア室の
内圧は燃料噴射ノズルの開閉弁動作に伴う圧力脈動の影
響を受けないため、アーマチュアの動作、換言すれば電
磁弁の開閉弁動作に則したものとなる。その結果、この
内圧変化と駆動信号の変化とを比較することにより、電
磁弁の挙動をより的確に把握して精確な異常診断を行う
ことができる。

【０１０９】請求項５に記載した第５の発明によれば、
電磁弁に対して開弁信号又は閉弁信号が出力された後に
内圧が所定圧力値まで変化しない場合に電磁弁が異常で
あるとして判定するようにしている。従って、第４の発
明における効果に加え、電磁弁に断線、弁体の固着等の
故障が生じ、同弁が所定の開度とならないことを判定す
ることができ、更に詳細な異常診断を行うことができ
る。

【０１１０】請求項６に記載した第５の発明によれば、
電磁弁に対して開弁信号又は閉弁信号が出力されてから
内圧が所定圧力値にまで変化するまでの経過時間が所定
時間より長い場合に電磁弁が異常であるとして判定する
ようにしている。従って、第４の発明における効果に加
え、電磁弁における応答性の低下を同弁の異常として判
定することができ、更に詳細な異常診断を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディーゼルエンジンのシステム全体を示す概略
構成図。

【図２】噴射ポンプを示す断面図。

【図３】図２の３−３線に沿った断面図。

【図４】第１の実施形態における「異常診断ルーチン」
を示すフローチャート。

【図５】電磁スピル弁への駆動信号及び燃料ギャラリ内
の燃圧の時間的変化を示す線図。

【図６】第２の実施形態における電磁スピル弁等を示す
断面図。

【図７】「開弁時異常診断ルーチン」を示すフローチャ
ート。

【図８】「閉弁時異常診断ルーチン」を示すフローチャ
ート。

【図９】電磁スピル弁への駆動信号及び燃料ギャラリ内
の燃圧の時間的変化を示す線図。

【符号の説明】

１１…内燃機関としてのディーゼルエンジン、１７…燃
料噴射ノズル、２０…燃料噴射ポンプ、４１…燃料貯溜
室としての燃料ギャラリ、５５…燃料加圧室、６３…環
状通路、６４…燃料通路、８７…連通空間、周溝９３、
９４〜９７…スピル孔（６３、６４、８７、９３〜９７
により溢流通路が構成されている）、６７…電磁弁とし
ての電磁スピル弁、６８…弁体としてのニードル弁、６
９…アーマチュア、８０…アーマチュア室、１００…燃
圧検出手段としての圧力センサ、１０４…駆動制御手
段、判定手段としてのＥＣＵ、１１２…内圧検出手段と
しての圧力センサ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料貯溜室の燃料を燃料加圧室にて加圧
   し、当該加圧燃料を燃料噴射ノズルから内燃機関に噴射
   供給するための燃料噴射ポンプと、前記燃料貯溜室と前
   記燃料加圧室とを連通する溢流通路に設けられ、当該溢
   流通路を弁体にて開放閉鎖することにより前記燃料噴射
   ノズルから前記内燃機関に噴射供給される燃料量を調節
   するための電磁弁と、前記燃料量を所定量に制御すべく
   前記電磁弁に対して駆動信号を出力するための駆動制御
   手段とを備えた燃料噴射装置の異常診断装置であって、 前記電磁弁よりも前記燃料貯溜室側の位置における前記
   溢流通路内の燃料圧力又は前記燃料貯溜室内における燃
   料圧力を検出するための燃圧検出手段と、 前記駆動制御手段から前記電磁弁に対して開弁信号が出
   力された後における前記燃料圧力の変化に基づいて前記
   電磁弁の異常判定を行うための判定手段とを備えたこと
   を特徴とする燃料噴射装置の異常診断装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段は、前記電磁弁に対して開
   弁信号が出力された後に前記燃料圧力が所定圧力値まで
   上昇しない場合に前記電磁弁を異常と判定するものであ
   ることを特徴とする請求項１に記載した燃料噴射装置の
   異常診断装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段は、前記電磁弁に対して開
   弁信号が出力されてから前記燃料圧力が所定圧力値にま
   で上昇するまでの経過時間が所定時間より長い場合に前
   記電磁弁を異常と判定するものであることを特徴とする
   請求項１に記載した燃料噴射装置の異常診断装置。
4. 【請求項４】 燃料貯溜室の燃料を燃料加圧室にて加圧
   し、当該加圧燃料を燃料噴射ノズルから内燃機関に噴射
   供給するための燃料噴射ポンプと、前記燃料貯溜室と前
   記燃料加圧室とを連通する溢流通路に設けられ、当該溢
   流通路を弁体にて開放閉鎖することにより前記燃料噴射
   ノズルから前記内燃機関に噴射供給される燃料量を調節
   するための電磁弁と、前記燃料量を所定量に制御すべく
   前記電磁弁に対して駆動信号を出力するための駆動制御
   手段とを備えた燃料噴射装置の異常診断装置であって、 前記弁体に固定されたアーマチュアを収容するアーマチ
   ュア室における内圧を検出するための内圧検出手段と、 前記駆動制御手段から前記電磁弁に対して出力された駆
   動信号の変化と前記内圧検出手段により検出された内圧
   の変化とを比較することにより前記電磁弁の異常判定を
   行う判定手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射装置
   の異常診断装置。
5. 【請求項５】 前記判定手段は、前記電磁弁に対して開
   弁信号又は閉弁信号が出力された後に前記内圧が所定圧
   力値まで変化しない場合に前記電磁弁を異常と判定する
   ものであることを特徴とする請求項４に記載した燃料噴
   射装置の異常診断装置。
6. 【請求項６】 前記判定手段は、前記電磁弁に対して開
   弁信号又は閉弁信号が出力されてから前記内圧が所定圧
   力値にまで変化するまでの経過時間が所定時間より長い
   場合に前記電磁弁を異常と判定するものであることを特
   徴とする請求項４に記載した燃料噴射装置の異常診断装
   置。