JPH11210533A - コモンレール式燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インジェクタ断線時の不具合を解消することが
できるコモンレール式燃料噴射制御装置を提供する。 【解決手段】サプライポンプはディーゼルエンジンによ
り駆動され、コモンレールにサプライポンプによる高圧
燃料が蓄えられる。マイコン２６は、サプライポンプの
圧送行程における所定の期間、トランジスタ３２をオン
して吐出量制御弁を閉弁し、その閉弁に伴うサプライポ
ンプによるコモンレールへの燃料吐出量を制御する。電
磁コイルへの通電を終了した時に発生するフライバック
エネルギーがコンデンサ３３，３４にインジェクタＩＮ
Ｊ１〜ＩＮＪ６の駆動源として蓄積される。マイコン２
６は、各インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の断線の有無
を判定し、インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の断線が有
ったときには、当該インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６に
同期した吐出量制御弁の駆動を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンにおけるコモンレール式燃料噴射制御装置に係り、
より詳しくは、ディーゼルエンジンのインジェクタ駆動
に必要なエネルギーをサプライポンプに設けた吐出量制
御弁（ＰＣＶ）のコイルを通電することにより蓄積する
機能を有するコモンレール式燃料噴射制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンにおけるコモンレー
ル式電子制御燃料噴射システムは、図１１に示すよう
に、高圧サプライポンプ６０の駆動により高圧燃料を生
成してコモンレール６１に蓄え、コモンレール６１から
気筒毎の各インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６に供給でき
るようにし、各インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の電磁
弁６２の開閉によって燃料を噴射するシステムである。
ここで、サプライポンプ６０には電磁式吐出量制御弁
（ＰＣＶ）６３が設けられ、吐出量制御弁６３の制御に
よりサプライポンプ６０からコモンレール６１に高圧燃
料を圧送する。

【０００３】このシステムにおいてインジェクタの電磁
弁６２への駆動電流供給通路に昇圧コンデンサを設け、
昇圧コンデンサに蓄積したエネルギーをインジェクタ駆
動時に放電させ高速に応答させることが行われている。
つまり、昨今、エンジン性能を高めるためにインジェク
タを高電圧・大電流駆動して、瞬時にインジェクタを開
弁して燃料を噴射するニーズが高まっており、この時の
インジェクタ駆動電圧は図１２に示すように１００ボル
ト以上、電流は８アンペア程度必要になる。そのため
に、昇圧コンデンサに蓄積したエネルギーをインジェク
タ駆動時に放電する。

【０００４】さらに、このコンデンサ充電方式として、
専用の昇圧コンデンサを用いるとともに昇圧回路を用い
ると、どうしても大がかりになってしまうので、小型化
を図るべく吐出量制御弁６３を駆動した後のフライバッ
クエネルギーを回収することが知られている（例えば、
特開平８−２１０１７０号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、各気筒毎の
インジェクタのうちのいずれかが断線した場合、昇圧コ
ンデンサに蓄積されたエネルギーが放電されず、次の吐
出量制御弁６３の駆動時のフライバックエネルギーが昇
圧コンデンサに再充電され、過充電状態となってしま
う。つまり、図１３に示す断線が無いときには、吐出量
制御弁６３の電磁コイルによるコンデンサの充電が行わ
れるとともに各インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６が駆動
してコンデンサの放電が行われ、コンデンサ電圧は一定
値を超えることはない。しかし、図１４に示すように、
インジェクタＩＮＪ３が断線した場合には、昇圧コンデ
ンサに蓄積されたエネルギーが放電されずに次の吐出量
制御弁６３の駆動時（図のｔ７０のタイミング）のフラ
イバックエネルギーが昇圧コンデンサに再充電され、過
充電状態となってしまう。これにより、コンデンサの耐
圧Ｖm を超えてしまったり周辺素子の耐圧を超えてしま
うといった新たな問題が発生する。

【０００６】そのため、インジェクタ断線時に昇圧コン
デンサに加わる電圧を抑えることが必要となる。そこ
で、この発明の目的は、インジェクタ断線時の不具合を
解消することができるコモンレール式燃料噴射制御装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のコモン
レール式燃料噴射制御装置は、各インジェクタの断線の
有無を判定する判定手段と、前記判定手段によりインジ
ェクタの断線が有ったときには、当該インジェクタに同
期した前記吐出量制御弁の駆動を禁止する駆動禁止手段
と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】このような構成を採用することにより、判
定手段にて各インジェクタの断線の有無が判定され、駆
動禁止手段にて、判定手段によりインジェクタの断線が
有ったときには、当該インジェクタに同期した吐出量制
御弁の駆動が禁止される。

【０００９】よって、複数のインジェクタのうちのいず
れかが断線した場合、充電手段に蓄積されたエネルギー
が放電されずに次の吐出量制御弁の駆動時のフライバッ
クエネルギーが充電手段（コンデンサ等）に再充電され
ようとするが、吐出量制御弁の駆動が禁止され、充電手
段（コンデンサ等）への再充電が禁止される。その結
果、過充電状態となることがなく、コンデンサの耐圧を
超えてしまったり周辺素子の耐圧を超えてしまうことが
未然に防止される。

【００１０】このようにして、インジェクタ断線時の不
具合を解消することができる。ここで、請求項２に記載
のように、前記判定手段を、インジェクタの駆動指令に
伴う充電手段の充電状態の低下により各インジェクタの
断線の有無を判定するものとすると、実用上好ましいも
のとなる。

【００１１】また、請求項３に記載のように、前記サプ
ライポンプを、インジェクタからの燃料の１回噴射に対
し１回の圧送を行うものとすると、実用上好ましいもの
となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。図１には、コモンレー
ル式燃料噴射制御装置（ディーゼルエンジン燃料噴射シ
ステム）の全体構成を示す。本装置は自動車に搭載され
る。つまり、車載用ディーゼルエンジンに適用されるも
のである。

【００１３】本装置には１シリンダ方式のサプライポン
プ（高圧ポンプ）１が備えられている。図２は、サプラ
イポンプ１の具体的構成を示す断面図である。図１にお
いて、サプライポンプ１にはドライブシャフト２が設け
られ、このドライブシャフト２は６気筒ディーゼルエン
ジン３のクランクシャフト４と駆動連結されている。ま
た、ドライブシャフト２には三角形状のカム５が固定さ
れている。さらに、サプライポンプ１にはシリンダ６が
設けられ、シリンダ６内にはカム５のカム面を接触しな
がら摺動するプランジャー７が配置されている。そし
て、カム５の回転に伴うプランジャー７の下動によりシ
リンダ６内のプランジャー室（加圧室）８にフィードポ
ンプ（低圧ポンプ）９を介してタンク１０内の燃料が吸
入される。

【００１４】ここで、フィードポンプ９は図２に示すよ
うにポンプ本体に内蔵され、ドライブシャフト２の駆動
に伴うベーンの移動によりタンク１０の燃料をプランジ
ャー室８に供給するものである。

【００１５】図１のシリンダ６の上部にはノーマルオー
プンタイプの電磁式吐出量制御弁（ＰＣＶ）１１が配置
され、同吐出量制御弁１１はフィードポンプ９からの燃
料の供給通路を開閉するものである。つまり、吐出量制
御弁１１は弁体１２とスプリング１３と電磁コイル（ソ
レノイドコイル）１４とを備えており、電磁コイル１４
の通電によりそれまでの開弁状態からスプリング１３の
付勢力に抗して弁体１２を移動させて閉じる。そして、
吐出量制御弁１１を閉じた状態でプランジャー７が上動
するとプランジャー室８で燃料の加圧動作（圧送動作）
が行われる。この加圧動作中での吐出量制御弁１１の閉
弁時期を調節することにより燃料吐出量が調節できるよ
うになっている。

【００１６】また、図１においてサプライポンプ１のプ
ランジャー室８は燃料供給管１５により各気筒共通の高
圧蓄圧配管、いわゆるコモンレール１６が接続されてい
る。燃料供給管１５のポンプ側端部には逆止弁１７が設
けられ、この逆止弁１７によりサプライポンプ１側から
コモンレール１６側への燃料の供給を許容し、かつ、コ
モンレール１６側からサプライポンプ１側への燃料の通
過が規制される。

【００１７】コモンレール１６には分岐管１８によりデ
ィーゼルエンジン３の各気筒毎のインジェクタ（燃料噴
射弁）ＩＮＪ１，ＩＮＪ２，ＩＮＪ３，ＩＮＪ４，ＩＮ
Ｊ５，ＩＮＪ６が接続されている。また、インジェクタ
ＩＮＪ１〜ＩＮＪ６には三方電磁弁１９，２０，２１，
２２，２３，２４が設けられ、この電磁弁１９〜２４を
制御することによりインジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６か
らコモンレール１６からの高圧燃料を各気筒に噴射でき
るようになっている。

【００１８】ここで、サプライポンプ１のドライブシャ
フト２とディーゼルエンジン３のクランクシャフト４と
は回転比が１対１で連結されており、サプライポンプ１
のカム５の山は３つある。つまり、本例は、３山カムの
サプライポンプを用い、６気筒エンジンに適用したもの
である。よって、１回の燃料噴射に対しサプライポンプ
１の１回の圧送動作が行われる。このように、１噴射１
圧送方式となっている。

【００１９】電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）
２５は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンとい
う）２６と駆動回路２７を備え、マイコン２６はクラン
ク角センサ２８、気筒判別センサ２９及びアクセル開度
センサ３０により気筒判別とエンジン回転数とアクセル
開度の情報が入力される。ここで、気筒判別センサ２９
は、図２に示すようにポンプのドライブシャフト２に固
定されるギヤ２９ａを有しており、ドライブシャフト２
の回転に伴うギヤ２９ａの通過の際にパルス信号が生成
される。そして、マイコン２６は、これらの信号により
エンジン状態を判断し、エンジン状態に応じて決定され
る最適の噴射時期および噴射量となるよう駆動回路２７
を介して三方電磁弁１９〜２４を駆動制御するようにな
っている。

【００２０】より詳しくは、マイコン２６はディーゼル
エンジン３の運転状態（エンジン回転数とアクセル開
度）に応じた時期及び量の燃料を噴射すべくインジェク
タＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の三方電磁弁１９〜２４を開閉制
御してコモンレール１６内の燃料をディーゼルエンジン
３の各気筒に噴射する。ここで、本例では各気筒での燃
料噴射の際には、メイン噴射とそれに先立つパイロット
噴射を行う。つまり、図４においてインジェクタの噴射
パルスとして、パイロット噴射信号Ｐとメイン噴射信号
Ｍが生成される。

【００２１】さらに、図１のマイコン２６には駆動回路
２７を介して吐出量制御弁１１の電磁コイル１４が接続
され、電磁コイル１４を通電あるいは非通電状態にして
吐出量制御弁１１を開閉制御することができるようにな
っている。また、マイコン２６はコモンレール１６に設
けたコモンレール圧センサ３１からのコモンレール圧検
出信号を入力し、コモンレール圧がアクセル開度や回転
数に応じて設定した最適値となるように吐出量制御弁１
１を制御してサプライポンプ１の吐出量を調整する。

【００２２】より詳しくは、ディーゼルエンジン３の始
動によりサプライポンプ１のカム５が回転し、この回転
に伴いプランジャー７が往復動してフィードポンプ９か
らの燃料がサプライポンプ１に供給されるとともに高圧
燃料が燃料供給管１５を通してコモンレール１６に供給
され、コモンレール１６に燃料が蓄圧される。ここで、
マイコン２６はコモンレール圧センサ３１によるコモン
レール圧がアクセル開度や回転数に応じて設定した最適
値となるようにサプライポンプ１の吐出量を制御する。

【００２３】以下、前述のマイコン２６と駆動回路２７
とからなるＥＣＵ２５を説明する。図３には、ＥＣＵ２
５の具体的構成を示す。概略を説明すると、燃料噴射制
御用のマイコン２６と、サプライポンプ１に設置された
吐出量制御弁の電磁コイル１４を通電するためのＭＯＳ
トランジスタ３２と、このトランジスタ３２をスイッチ
ングした時のフライバックエネルギーを蓄積する充電手
段としてのコンデンサ３３，３４と、この蓄積されたエ
ネルギーを使いインジェクタの電磁弁１９〜２４を駆動
するＭＯＳトランジスタ３５〜４０等を備えている。

【００２４】バッテリー端子＋Ｂには、吐出量制御弁１
１の電磁コイル１４とＭＯＳトランジスタ３２が直列に
接続されている。電磁コイル１４とトランジスタ３２と
の間の接続点ａは、ダイオードＤ１を介してパイロット
噴射用コンデンサ３３が接続されるとともに、ダイオー
ドＤ２を介してメイン噴射用コンデンサ３４が接続され
ている。

【００２５】パイロット噴射用コンデンサ３３にはパイ
ロット噴射電圧切り離し用ＭＯＳトランジスタ４１を通
して各インジェクタの三方電磁弁１９〜２４が並列に接
続されている。より詳しくは、トランジスタ４１にはコ
モン端子５３と５４が接続され、コモン端子５３に三方
電磁弁１９，２１，２３が接続されるとともにコモン端
子５４に三方電磁弁２０，２２，２４が接続されてい
る。同様に、メイン噴射用コンデンサ３４にはメイン噴
射電圧切り離し用ＭＯＳトランジスタ４２を通して各イ
ンジェクタの三方電磁弁１９〜２４が並列に接続されて
いる。より詳しくは、トランジスタ４２には前述のコモ
ン端子５３を介して三方電磁弁１９，２１，２３が接続
されるとともにコモン端子５４を介して三方電磁弁２
０，２２，２４が接続されている。各三方電磁弁１９〜
２４にはＭＯＳトランジスタ３５，３６，３７，３８，
３９，４０がそれぞれ直列に接続されている。

【００２６】パイロット噴射用コンデンサ３３には分圧
抵抗４３，４４が接続され、接続点ｂはコンデンサ電圧
に応じた電位となる。接続点ｂには比較器４５が接続さ
れ、比較器４５において分圧抵抗４６，４７による所定
電圧と比較される。そして、パイロット噴射用コンデン
サ３３の電圧が予め設定した所定電位（１１８ボルト）
よりも高くなると比較器４５の出力がＨレベルとなる。
同様に、メイン噴射用コンデンサ３４には分圧抵抗４
８，４９が接続され、接続点ｃはコンデンサ電圧に応じ
た電位となる。接続点ｃには比較器５０が接続され、比
較器５０において分圧抵抗４６，４７による予め設定し
た所定電圧と比較される。そして、メイン噴射用コンデ
ンサ３４の電圧が予め設定した所定電位（１１８ボル
ト）よりも高くなると比較器５０の出力がＨレベルとな
る。

【００２７】比較器４５，５０の出力端子はアンドゲー
ト５１を通してマイコン２６に接続され、パイロット噴
射用コンデンサ３３の電圧とメイン噴射用コンデンサ３
４の電圧が共に所定電圧（１１８ボルト）よりも高くな
るとＨレベル信号がマイコン２６に出力される。マイコ
ン２６はこの信号ラインの電位（アンドゲート５１の出
力レベル）によりコンデンサ３３，３４の電圧が１１８
ボルトより高くなっているか否か検知できるようになっ
ている。このように本例のマイコン２６は、アンドゲー
ト５１の出力レベルにより、コンデンサ３３，３４の電
圧（充電状態）の低下を検知することができる。

【００２８】また、各インジェクタの三方電磁弁１９〜
２４には定電流回路５２が接続され、この定電流回路５
２により図１２の開弁保持のための定電流（２アンペ
ア）が供給されるようになっている。

【００２９】マイコン２６は前述のトランジスタ３２，
３５〜４０，４１，４２のゲート端子と接続され、マイ
コン２６は各トランジスタをオン・オフ制御する。つま
り、トランジスタ３２をオンすることにより電磁コイル
１４を通電して吐出量制御弁１１を閉弁する。このと
き、トランジスタ３２をオン・オフ制御することにより
電磁コイル１４への通電を終了した時に発生するフライ
バックエネルギーがコンデンサ３３，３４に蓄積され
る。つまり、コンデンサ３３にパイロット噴射のための
エネルギーが蓄えられ、コンデンサ３４にメイン噴射の
ためのエネルギーが蓄えられる。

【００３０】さらに、各インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ
６に対応するトランジスタ３５〜４０をオンすることに
よりコンデンサ３３，３４のうちのいずれかのエネルギ
ーを三方電磁弁１９〜２４に供給してインジェクタＩＮ
Ｊ１〜ＩＮＪ６から燃料を噴射できる。このとき、トラ
ンジスタ４１と４２のうちのいずれかをオンすることに
よりコンデンサを選択する。つまり、パイロット噴射用
コンデンサ３３、メイン噴射用コンデンサ３４にエネル
ギーが蓄えられた状態から、メイン噴射電圧切り離し用
トランジスタ４２をオフにしパイロット噴射電圧切り離
し用トランジスタ４１をオンにしてパイロット噴射電圧
を切り離した状態でいずれかの三方電磁弁１９〜２４に
コンデンサ電圧を供給してインジェクタＩＮＪ１〜ＩＮ
Ｊ６から燃料のパイロット噴射を行う。また、パイロッ
ト噴射電圧切り離し用トランジスタ４１をオフにしメイ
ン噴射電圧切り離し用トランジスタ４２をオンにしてメ
イン噴射電圧を切り離した状態でいずれかの三方電磁弁
１９〜２４にコンデンサ電圧を供給してインジェクタＩ
ＮＪ１〜ＩＮＪ６から燃料のメイン噴射を行う。

【００３１】本実施形態においては、マイコン２６にて
燃料吐出量制御手段、インジェクタ制御手段を構成して
いる。また、トランジスタ３２にてスイッチング素子を
構成している。

【００３２】次に、このように構成したコモンレール式
燃料噴射制御装置の作用を説明する。図４には、サプラ
イポンプ１のカムリフト、吐出量制御弁１１の開閉状
態、吐出量制御弁１１の駆動パルス、吐出量制御弁１１
のソレノイド通電電流、各三方電磁弁１９〜２４の駆動
パルス（インジェクタ駆動信号）を示す。

【００３３】図５には、サプライポンプ１のカムリフ
ト、気筒判別センサ信号（Ｇ信号）、クランク角パルス
（Ｎｅ信号）、吐出量制御弁１１のスイッチング信号、
インジェクタ駆動信号（燃料噴射信号）、インジェクタ
ソレノイド電流、メイン噴射電圧切り離し用トランジス
タ４１の駆動信号（Ｍ−ＳＥＴ信号）、パイロット噴射
電圧切り離し用トランジスタ４２の駆動信号（Ｐ−ＳＥ
Ｔ信号）、パイロット噴射用コンデンサ３３の両端電
圧、メイン噴射用コンデンサ３４の両端電圧、アンドゲ
ート５１の出力信号（充電検出信号）を示す。

【００３４】図４において、カムリフトに伴いサプライ
ポンプ１の燃料吸入行程においては、ポンプ１に設置さ
れた吐出量制御弁１１を開弁して燃料タンク１０内から
燃料を吸入する。その後のカムリフトにてサプライポン
プ１は燃料圧送行程に入る。燃料圧送行程においては、
ポンプ１内の燃料を圧送カム５により所望の燃料圧力ま
で上昇させる。そして、マイコン２６は、エンジン回転
数等により規定される燃料吸入・圧送タイミングで（図
４のｔ１〜ｔ２の期間）、図３のトランジスタ３２をオ
ンする。これにより、吐出量制御弁１１の電磁コイル１
４が通電されて吐出量制御弁１１が図４のｔ１’〜ｔ
２’の期間、閉弁する。これにより、所定量の加圧燃料
がサプライポンプ１からコモンレール１６に圧送され
る。このようにマイコン２６は吐出量制御弁１１を閉弁
して、その閉弁に伴うサプライポンプ１によるコモンレ
ール１６への燃料吐出量を制御する。

【００３５】また、マイコン２６は、コモンレール１６
での燃料が所望の圧力まで上昇した時点で、エンジン運
転状態（エンジン回転数等）に応じた燃料量をインジェ
クタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６から噴射すべく、インジェクタ
の駆動用トランジスタ３５〜４０の駆動信号および電圧
切り離し用トランジスタ４１，４２の駆動信号を出力す
る。この駆動信号により、図４のｔ３〜ｔ４の期間、お
よびｔ５〜ｔ６の期間、燃料噴射対象気筒に対応するト
ランジスタ３５〜４０をオンして三方電磁弁１９〜２４
のコイルを通電して三方電磁弁１９〜２４を開弁する。
これにより、燃料噴射対象気筒のインジェクタＩＮＪ１
〜ＩＮＪ６が開弁してパイロットおよびメイン噴射が行
われる。

【００３６】より詳しくは、図５に示すように、ｔ１０
〜ｔ１１の期間およびｔ１２〜ｔ１３の期間、吐出量制
御弁１１の電磁コイル１４を通電する信号が出される。
この信号のオフエッジのタイミングｔ１１にてフライバ
ックエネルギーが発生しパイロット噴射用コンデンサ３
３に蓄えられコンデンサ電圧が上昇する。また、ＰＣＶ
駆動信号のオフエッジのタイミングｔ１３にてフライバ
ックエネルギーが発生しメイン噴射用コンデンサ３４に
蓄えられコンデンサ電圧が上昇する。そして、パイロッ
ト噴射用コンデンサ３３の電圧が閾値Ｖth1 以上ならば
アンドゲート５１の出力信号（充電検出信号）がＨレベ
ルとなる（ｔ２０〜ｔ２１を除く期間）。また、メイン
噴射用コンデンサ３４の電圧が閾値Ｖth2 以上ならばア
ンドゲート５１の出力信号（充電検出信号）がＨレベル
となる（ｔ２２〜ｔ２３を除く期間）。一方、ｔ３０〜
ｔ１１の期間、パイロット噴射電圧切り離し用トランジ
スタ４１のオン信号（Ｐ−ＳＥＴ）が出され、この期間
に電磁コイル１４の通電が行われる。また、ｔ４０〜ｔ
１３の期間、メイン噴射電圧切り離し用トランジスタ４
２のオン信号（Ｍ−ＳＥＴ）が出され、この期間に電磁
ソレノイトド１４の通電が行われる。

【００３７】ここで、マイコン２６はポンプの行程を含
めたポンプおよびエンジンの運転状況を、気筒判別セン
サ信号とクランク角パルスを用いて判断している。つま
り、図１のセンサ２８からのパルス信号（クランク角パ
ルス信号）をエンジンの基準回転角パルスとして用い、
センサ２９からの信号（気筒判別パルス信号）を用いて
パルス数をカウントし、対応エンジンに応じたパルス番
号のカウントにてＰＣＶ圧送開始・圧送終了・燃料噴射
開始・気筒を判断している。

【００３８】また、インジェクタ駆動の際には、燃料噴
射タイミングに合わせて、トランジスタ３５〜４０を駆
動するが、この際、図１２に示すように、充電用コンデ
ンサ３３，３４から１００ボルト以上の充電エネルギー
がインジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の電磁弁１９〜２４
に印加される。この時、インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ
６の電磁弁１９〜２４には８アンペア程度の電流が流
れ、インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６は開弁され燃料が
噴射される。インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６を高電圧
駆動した後、図３の定電流回路５２によりインジェクタ
ＩＮＪ１〜ＩＮＪ６に定電流が流れて一定期間閉弁状態
が保持される。

【００３９】このような処理が行われている間におい
て、マイコン２６はインジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の
断線の有無を判定するとともに、断線が有った場合には
これに関する処理を実行する。

【００４０】図６，７は、マイコン２６が実行する処理
内容を示すフローチャートである。図８には、各インジ
ェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６でのコイル（ソレノイド）電
流、ＰＣＶコイル通電電流、コンデンサ３３，３４での
充電電圧を示す。

【００４１】図６において、マイコン２６はステップ１
００でパイロット噴射電圧切り離し用トランジスタ４１
の駆動信号（ＳＥＰ信号）のオフエッジを検出したか否
か判定しパイロット噴射用コンデンサ３３の放電終了タ
イミングか否か判定する（図５のｔ１１のタイミン
グ）。そして、マイコン２６はＳＥＰ信号のオフエッジ
を検出すると、ステップ１０１に移行してアンドゲート
５１の出力（充電検出端子）がＬレベルか否か、即ち、
パイロット噴射用コンデンサ３３が未充電状態か否か判
定する。そして、アンドゲート５１の出力（充電検出端
子）がＬレベルであると、インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮ
Ｊ６の断線が無いとして同処理を終了する。

【００４２】このインジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の断
線が無い状態においては、図８に示すように、吐出量制
御弁１１（ＰＣＶコイル）が駆動される毎にコンデンサ
３３，３４が昇圧される（図中、ｔ５１，５２等で示す
タイミング）。一方、各インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ
６が駆動される毎に三方電磁弁１９〜２４のコイルに電
流が流れ、コンデンサ充電電圧がその都度低下する（図
中、ｔ６１，６２等で示すタイミング）。このコンデン
サの昇圧および低下が繰り返され、コンデンサ電圧は一
定値Ｖc1以下となっている。

【００４３】図６のステップ１０１においてアンドゲー
ト５１の出力（充電検出端子）がＬレベルでないと、マ
イコン２６はインジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の断線が
発生したとしてステップ１０２に移行する。つまり、図
９に示すように、インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６が断
線すると、コンデンサ３３，３４の電荷が抜けないので
満充電状態となる。つまり、断線気筒のパイロットおよ
びメイン充電電圧が放電されない。故に、燃料噴射信号
を送出したにもかかわらず、インジェクタソレノイド電
流が流れずアンドゲート５１の出力（充電電圧）はＨレ
ベルのままである。そして、マイコン２６は図６のステ
ップ１０２で気筒判別センサ２９およびクランク角セン
サ２８からの信号により、当該気筒番号（ｎ気筒）を識
別した後、ステップ１０３でｎ気筒目のインジェクタで
あることを示すインジェクタ断線検出フラグＦＡＬ
（ｎ）をセット（＝１）する。

【００４４】また、図３におけるコモン端子５３，５４
が断線した時においては、全気筒のうちの半分の気筒の
インジェクタＩＮＪ１，３，５と残り気筒のインジェク
タＩＮＪ２，４，６での放電が行われない（充電電圧が
放電されない）。よって、この場合には、多数の気筒の
インジェクタが断線したとして多数の断線検出フラグが
セットされる。つまり、フラグＦＡＬ（１），ＦＡＬ
（３），ＦＡＬ（５）＝１、あるいはＦＡＬ（２），Ｆ
ＡＬ（４），ＦＡＬ（６）＝１となる。

【００４５】なお、図６のステップ１００，１０１にお
いてはパイロット噴射の際（図５のｔ１１のタイミン
グ）の充電電圧をモニタしたが、メイン噴射の際（図５
のｔ１３のタイミング）の充電電圧をモニタしたり、あ
るいは、パイロットとメインの両方の噴射の際の充電電
圧をモニタして断線の有無を判定してもよい。

【００４６】一方、図７において、マイコン２６はステ
ップ２００でフラグＦＡＬ（ｎ）がセット（＝１）され
ているか否か、即ち、インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６
の断線が発生したか否か判定する。そして、フラグＦＡ
Ｌ（ｎ）がセット（＝１）されていると、マイコン２６
はステップ２０１〜２０６において気筒番号を特定し、
ステップ２０７〜２１２において断線したインジェクタ
ＩＮＪ１〜ＩＮＪ６に同期した吐出量制御弁１１の駆動
を禁止（停止）する。

【００４７】このインジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の断
線が有る状態においては、図１０に示すように、例えば
インジェクタＩＮＪ３が断線した時にはインジェクタＩ
ＮＪ３の駆動に同期した吐出量制御弁１１の駆動が禁止
（停止）されるので、コンデンサの昇圧がなくコンデン
サ電圧は一定値Ｖc1以下となっている。よって、従来方
式では図１４のようにフライバックエネルギーの再充電
により耐圧Ｖm を超えてしまうこともあり得るが、本実
施形態ではコンデンサの電圧は断線発生時でも満充電電
圧程度であり、コンデンサ３３，３４の耐圧を超えてし
まったり周辺素子（図３におけるダイオードＤ１，Ｄ
２、抵抗４３，４４，４８，４９）の耐圧を超えてしま
うことが未然に防止できる。

【００４８】このように本実施の形態は、下記の特徴を
有する。 （イ）判定手段および駆動禁止手段としてのマイコン２
６により、各インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の断線の
有無を判定し、インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の断線
が有ったときには、当該インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ
６に同期した吐出量制御弁１１の駆動を禁止するように
した。よって、複数のインジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６
のうちのいずれかが断線した場合、コンデンサ３３，３
４に蓄積されたエネルギーが放電されずに次の吐出量制
御弁１１の駆動時のフライバックエネルギーがコンデン
サ３３，３４に再充電されようとするが、吐出量制御弁
１１の駆動が停止（禁止）され、コンデンサ３３，３４
への再充電が禁止される。その結果、過充電状態となる
ことがなく、インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の断線時
の不具合を解消することができる。 （ロ）判定方法として、図３での符号４３〜５１の素子
を用いてアンドゲート５１の出力をモニタすることによ
りインジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の駆動指令に伴うコ
ンデンサ３３，３４の充電状態の検知し、充電状態の低
下により各インジェクタＩＮＪ１〜ＩＮＪ６の断線の有
無を判定するので、実用上好ましいものとなる。 （ハ）サプライポンプ１を、インジェクタＩＮＪ１〜Ｉ
ＮＪ６からの燃料の１回噴射に対し１回の圧送を行うも
のとしたので、実用上好ましいものとなる。

【００４９】これまで説明した実施の形態以外にも下記
のように実施してもよい。充電手段としてコンデンサを
用いたが、他の機器を用いてもよい。また、スイッチン
グ素子としてＭＯＳトランジスタを用いたが、他にもバ
イポーラトランジスタを用いたりＩＧＢＴを用いてもよ
い。

【００５０】前述した例ではパイロット噴射とメイン噴
射を行う場合について説明し、パイロット噴射用コンデ
ンサ３３とメイン噴射用コンデンサ３４を用いたが、パ
イロット噴射を行わず１つの充電用コンデンサを使用し
たシステムに具体化してもよい。

【００５１】前記実施形態ではサプライポンプが１シリ
ンダ方式で、エンジンが６気筒の例で示したが、シリン
ダ数、気筒数は限定されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射
制御装置の全体構成図。

【図２】 サプライポンプの具体的構成を示す断面図。

【図３】 ＥＣＵの具体的構成図。

【図４】 動作説明のためのタイミングチャート。

【図５】 動作説明のためのタイミングチャート。

【図６】 作用を説明するためのフローチャート。

【図７】 作用を説明するためのフローチャート。

【図８】 動作説明のためのタイミングチャート。

【図９】 動作説明のためのタイミングチャート。

【図１０】 動作説明のためのタイミングチャート。

【図１１】 コモンレール式燃料噴射制御装置の全体構
成図。

【図１２】 インジェクタ駆動のための波形図。

【図１３】 従来のコモンレール式燃料噴射制御装置の
動作を説明するためのタイミングチャート。

【図１４】 従来のコモンレール式燃料噴射制御装置の
動作を説明するためのタイミングチャート。

【符号の説明】

１…サプライポンプ、３…ディーゼルエンジン、１１…
吐出量制御弁、１４…電磁コイル、１６…コモンレー
ル、２６…マイコン、３２…トランジスタ、３３…パイ
ロット噴射用コンデンサ、３４…メイン噴射用コンデン
サ、ＩＮＪ１…インジェクタ、ＩＮＪ２…インジェク
タ、ＩＮＪ３…インジェクタ、ＩＮＪ４…インジェク
タ、ＩＮＪ５…インジェクタ、ＩＮＪ６…インジェク
タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 59/02 Ｆ０２Ｍ 59/02 59/46 59/46 Ｍ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンにより駆動され、燃
   料を吸入・圧送するサプライポンプと、 前記サプライポンプによる高圧燃料を蓄えるコモンレー
   ルと、 ディーゼルエンジンの各気筒に装着され、前記コモンレ
   ールの高圧燃料の供給を受けるインジェクタと、 前記サプライポンプに設置された吐出量制御弁の電磁コ
   イルに接続され、オン動作にて該コイルが通電されるス
   イッチング素子と、 前記サプライポンプの圧送行程における所定の期間、前
   記スイッチング素子をオンして前記吐出量制御弁を閉弁
   し、その閉弁に伴う前記サプライポンプによるコモンレ
   ールへの燃料吐出量を制御する燃料吐出量制御手段と、 前記電磁コイルへの通電を終了した時に発生するフライ
   バックエネルギーを前記インジェクタの駆動源として蓄
   積する充電手段と、 前記各気筒のインジェクタを駆動して燃料を当該インジ
   ェクタから各気筒に噴射させるインジェクタ制御手段
   と、 を備えたコモンレール式燃料噴射制御装置において、 前記各インジェクタの断線の有無を判定する判定手段
   と、 前記判定手段によりインジェクタの断線が有ったときに
   は、当該インジェクタに同期した前記吐出量制御弁の駆
   動を禁止する駆動禁止手段と、を備えたことを特徴とす
   るコモンレール式燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段は、インジェクタの駆動指
   令に伴う充電手段の充電状態の低下により各インジェク
   タの断線の有無を判定するものである請求項１に記載の
   コモンレール式燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】 前記サプライポンプは、インジェクタか
   らの燃料の１回噴射に対し１回の圧送を行うものである
   請求項１に記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。