JPH11294238A - ディーゼルエンジンの燃料量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】如何なるエンジン運転状態でも電磁弁駆動系の
異常の誤判定を防止する。 【解決手段】ＥＣＵ（電子制御装置）１００は、ディー
ゼルエンジンの燃料噴射量に係わる噴射信号を演算し出
力する。駆動回路２００は、ＥＣＵ１００からの噴射信
号に従い電磁スピル弁３００を駆動させる。駆動回路２
００は、前記噴射信号に応じて電磁スピル弁３００に流
れる駆動電流と所定のしきい値とを比較してフェイルセ
ーフ信号を生成する。ＥＣＵ１００は、エンジン運転状
態に基づく異常判定の実施条件が成立するか否かを判別
する。例えば高回転・低負荷状態の場合には異常判定の
実施条件が不成立であるとする。ＥＣＵ１００は、異常
判定の実施条件が成立する場合、前記フェイルセーフ信
号のエッジの有無に基づいて異常判定を行い、異常判定
の実施条件が不成立の場合、前記異常判定を無効化す
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、ディーゼルエンジ
ンの燃料量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への燃料供給量を制
御するためのこの種の技術として、分配型燃料噴射ポン
プに電磁式燃料スピル弁を設け、この燃料スピル弁のＯ
Ｎ／ＯＦＦ時期を調整することで燃料噴射ノズルによる
燃料噴射量を適正に制御する装置が従来より知られてい
る。こうした装置では、例えばマイクロコンピュータを
主体とする電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という：El
ectric Contorol Unit）がその時々のエンジン運転状態
に基づいて最適なる燃料噴射量を演算し、その燃料噴射
量に対応する噴射信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）をスピル弁
駆動用の駆動回路（ＥＤＵ：Electric Driver Unit）に
対して送信する。そして、当該駆動回路は、ＥＣＵから
送信されてきた噴射信号に従い燃料スピル弁の電磁コイ
ルを通電又は非通電とし、燃料スピル弁を開弁又は閉弁
させる。

【０００３】また、駆動回路は、燃料スピル弁（電磁コ
イル）に流れる駆動電流を監視すると共に、その駆動電
流に基づいて異常の有無を表すフェイルセーフ信号を生
成し、そのフェイルセーフ信号をＥＣＵに対して送信す
る。フェイルセーフ信号は一般に、駆動電流の上昇と下
降とを所定のしきい値にて検知することで、論理ハイ又
はローの２値信号として生成される。かかる場合、異常
が発生していなければ、フェイルセーフ信号はその立ち
上がり及び立ち下がりの各タイミングがＥＣＵからの噴
射信号と略一致する。これに対し、異常が発生していれ
ば、フェイルセーフ信号が常に論理ハイレベル又は論理
ローレベルの信号となる。

【０００４】ＥＣＵは、前記フェイルセーフ信号に基づ
き異常判定を行うと共に、仮に異常有りの際にはその旨
をバックアップメモリに記憶させる。例えば噴射信号に
対応するフェイルセーフ信号のエッジが認識できれば異
常無しと判定され、同フェイルセーフ信号のエッジが認
識できなければ異常有りと判定される。バックアップメ
モリに記憶された異常情報は例えばダイアグチェッカな
どにより適宜読み出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記既
存の技術では、エンジン運転状態が変動する場合におい
て異常が誤判定されるおそれがあった。すなわち、例え
ば高回転・低負荷の場合、燃焼気筒間の時間間隔が短く
且つ、ＥＣＵから駆動回路に送信される噴射信号も比較
的短いＯＮ信号となる。一例としてエンジン回転数＝４
０００ｒｐｍ、噴射量＝５ｍｍ^3／ｓｔの場合、噴射信
号のＯＮ時間は約２ミリ秒となる。従って、駆動回路が
ＥＣＵから噴射信号を受けてそれに対応するフェイルセ
ーフ信号をＥＣＵへ返信する際、正常時であるにもかか
わらずフェイルセーフ信号が論理ハイ又は論理ローレベ
ルのまま固定されて同信号のエッジが認識できず、異常
有りと誤判定される。こうした異常発生の誤判定によ
り、必要でないのにエンジンが不用意に停止してしまう
おそれがあった。

【０００６】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、如何なるエンジ
ン運転状態でも、電磁弁駆動系の異常の誤判定を防止す
ることができるディーゼルエンジンの燃料量制御装置を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明におけるディーゼ
ルエンジンの燃料量制御装置は、エンジンの燃料供給量
に係わる制御指令を演算し出力する電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）と、該電子制御装置からの制御指令に従い電磁弁を
駆動させる駆動回路とを備える。そして、請求項１に記
載の発明において、前記駆動回路は、前記制御指令に応
じて電磁弁に適正な駆動電流が流れたか否かを監視す
る。また、前記電子制御装置は、エンジン運転状態に基
づく異常判定の実施条件が成立するか否かを判別して、
当該異常判定の実施条件が成立する場合、前記駆動電流
の監視結果に基づいて異常判定を行い、同実施条件が不
成立の場合、前記異常判定を無効化する。

【０００８】要するに、例えばエンジン気筒毎の燃料噴
射のたびに、駆動回路が駆動電流を監視し、その結果を
電子制御装置に送信する場合、エンジン運転状態によっ
ては電子制御装置が実際の駆動電流に即した信号を認識
できず、この不確かな信号を使って異常判定を行うと異
常判定の信頼性が著しく低下する。これに対し本発明で
は、エンジン運転状態に基づく異常判定の実施条件を判
別して、条件成立時にのみ異常判定を有効とし、条件不
成立時には異常判定を無効化した。その結果、如何なる
エンジン運転状態でも電磁弁駆動系の異常の誤判定を防
止し、異常判定の信頼性を向上させることができる。

【０００９】かかる場合、請求項２に記載したように、
駆動回路は、電磁弁に流れる駆動電流と所定のしきい値
とを比較してフェイルセーフ信号を生成し、電子制御装
置は、フェイルセーフ信号のエッジの有無に基づいて異
常判定を行うとよい。

【００１０】また実際には、次の請求項３，４のように
構成するとよい。つまり、 ・請求項３に記載の発明では、電子制御装置は、少なく
ともエンジン回転数に基づき前記異常判定の実施条件を
判別し、高回転域では異常判定を無効化する。 ・請求項４に記載の発明では、電子制御装置は、その時
々の燃料噴射量に対応する燃料スピル弁のＯＮ時間に基
づき前記異常判定の実施条件を判別し、該ＯＮ時間が所
定時間よりも短い場合に異常判定を無効化する。

【００１１】上記請求項３，４によれば、エンジン高回
転の場合や燃料スピル弁のＯＮ時間が短い場合（信号周
波数が高い場合）には、異常判定が無効化される。その
ため、電磁弁に流れる駆動電流が適正に監視できない
（フェイルセーフ信号のエッジが正しく検出できない）
と判断されると信頼性が低いままでの異常判定が禁止さ
れ、異常の誤判定が確実に防止できる。

【００１２】そして、請求項５に記載したように、前記
異常判定の結果が有効な場合において、異常発生時には
前記電磁弁の通電を停止させる、といったフェイルセー
フ処理を実施するとよい。上記の通り信頼性の高い異常
判定が行われる場合には、フェイルセーフ自体の信頼性
も向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態の燃料
噴射装置は例えば４気筒ディーゼルエンジンに適用さ
れ、エンジンの各気筒には分配型燃料噴射ポンプにより
圧縮された高圧燃料が給送されてその高圧燃料が燃料噴
射ノズルから燃焼室内に噴射供給される。

【００１４】燃料噴射装置については周知であるためそ
の図示を省略するが、その概略を簡単に説明すれば、分
配型燃料噴射ポンプは、例えばフェイスカム式或いはイ
ンナカム式の高圧ポンプからなり、プランジャの往復動
によりポンプ高圧室内の燃料を加圧する。同ポンプには
燃料スピル通路が設けられ、燃料スピル通路の途中には
電磁式燃料スピル弁（以下、電磁スピル弁という）が配
設される。電磁スピル弁は常開弁として構成され、同ス
ピル弁が通電されて閉弁状態にある時、ポンプ高圧室内
の燃料が加圧される。そして、その加圧燃料が燃料噴射
ノズルから噴射される。また、同スピル弁の通電が遮断
されて開弁状態になると、ポンプ高圧室内の燃料がスピ
ル（溢流）され、燃料噴射ノズルからの燃料噴射が停止
される。

【００１５】こうした基本構成の燃料噴射装置におい
て、電磁スピル弁の制御、すなわち燃料噴射量制御はＥ
ＣＵにより実施される。以下、ＥＣＵを主体とする燃料
噴射制御システムの概要を図１を用いて説明する。

【００１６】図１に示されるように、本制御システムは
大きくは、ディーゼルエンジンの運転制御に併せて電磁
スピル弁３００の制御指令である噴射信号を出力するた
めのＥＣＵ１００と、この出力される噴射信号に基づい
て電磁スピル弁３００に駆動電流を供給するための駆動
回路２００とを備えて構成されている。ＥＣＵ１００と
駆動回路２００とは互いに通信可能に接続されている。
ここで、電磁スピル弁３００は、エンジン各気筒の燃料
噴射毎に通電されて開弁及び閉弁動作を繰り返し実施す
る。

【００１７】ＥＣＵ１００は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等からなるマイクロコンピ
ュータを有し、吸気圧センサ１０１、アクセルセンサ１
０２、水温センサ１０３、基準位置センサ１０４、回転
数センサ１０５の検出値を逐次取り込む。ＥＣＵ１００
は、上記各センサ１０１〜１０５の検出結果から吸気圧
ＰＭ、アクセル開度ＡＣＣＰ、水温Ｔｗ、基準位置（Ｔ
ＤＣ）、エンジン回転数ＮＥなどのエンジン運転状態を
検知し、当該エンジン運転状態に基づいて最適なる燃料
噴射量や燃料噴射時期を演算する。そして、この演算し
た燃料噴射量に対応する噴射信号を駆動回路２００に対
して出力し、電磁スピル弁３００を駆動させる。また、
図示しないタイマ制御弁に対しても噴射時期制御信号を
適宜出力する。

【００１８】駆動回路２００も大きくは、上記噴射信号
に基づき電磁スピル弁３００を直接駆動する部分である
駆動部２１０と、電磁スピル弁３００の駆動に際して流
れる負荷電流（駆動電流）に基づきフェイルセーフ信号
を生成するためのフェイルセーフ信号生成部２２０との
２つの部分から構成されている。このフェイルセーフ信
号生成部２２０にて生成されたフェイルセーフ信号はＥ
ＣＵ１００に帰還され、そのＥＣＵ１００で、上記駆動
電流が適正なものであったか否かが診断される。すなわ
ち同実施の形態の装置において、ＥＣＵ１００は、診断
部としての機能も併せ備えている。

【００１９】また、図２は、本制御システムの詳細な構
成を示す電気回路図である。以下、駆動回路２００を構
成する駆動部２１０並びにフェイルセーフ信号生成部２
２０の構成についてその詳細を順次説明する。

【００２０】まず、駆動部２１０において、バッテリ１
からの出力電圧は、定電圧回路２に入力されて定電圧Ｖ
ｃｃに変換されると共に、コイル３に印加される。なお
ここで、バッテリ１と駆動回路２００との間には図示し
ないリレーが設けられており、ＩＧキー（イグニッショ
ンキー）がＯＮ操作されるとリレーが励磁されてバッテ
リ１から駆動回路２００に対して給電されるようになっ
ている。

【００２１】コイル３に印加される電圧は、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ４、トランジスタ５及び抵抗６からなる昇圧
回路を通じて昇圧され、これが逆流防止用のダイオード
７を介してコンデンサ８に充電される。このときＤＣ−
ＤＣコンバータ４では、少なくとも後述する単安定マル
チバイブレータ１２からワンショット信号が出力されて
いない期間、トランジスタ５をオンとしてコイル３に流
れる電流を抵抗６の端子電圧によってモニタしつつ、こ
れが所定の電流値に対応した値となる毎にトランジスタ
５をオフせしめる動作を繰り返す。そして、上記コンデ
ンサ８への充電電圧が電磁スピル弁３００を高速駆動さ
せうる所望の電圧に達した時、こうした昇圧動作を停止
する。

【００２２】ここで、トランジスタ１０は、単安定マル
チバイブレータ１２からワンショット信号が出力されて
いる期間だけオンとなって上記コンデンサ８に充電され
ている電圧やダイオード９を介して加えられるバッテリ
電圧を電磁スピル弁３００に印加するためのトランジス
タである。

【００２３】また、単安定マルチバイブレータ１２は、
上記ＥＣＵ１００から与えられる噴射信号の、波形整形
回路１１による波形整形信号に基づいて、その立上りか
ら一定の時間だけ能動となるワンショット信号を出力す
るための回路である。

【００２４】上述のように、ＤＣ−ＤＣコンバータ４
は、少なくとも単安定マルチバイブレータ１２によるワ
ンショット信号が出力されている期間、その昇圧動作を
停止し、トランジスタ１０は、同ワンショット信号が出
力されている期間だけオンとなる。

【００２５】一方、上記波形整形回路１１によって波形
整形された噴射信号は、定電流制御回路１３にも入力さ
れてこれを駆動する。定電流制御回路１３は、波形整形
された噴射信号が加えられている期間内において、その
とき電磁スピル弁３００に流れる駆動電流を抵抗１７の
端子電圧によりモニタしつつ、これが所定の電流値に維
持されるようトランジスタ１４のオン／オフを制御する
ための回路である。なおこのとき、電磁スピル弁３００
に流れる電流はダイオード１５を介して還流される。

【００２６】また、電磁弁駆動用のトランジスタ１６に
は、前記波形整形後の噴射信号が供給され、その能動レ
ベル（論理ハイレベル）の駆動信号により当該トランジ
スタ１６がオンとなる。上記噴射信号に基づいてトラン
ジスタ１６がオンとなる時、上記ワンショット信号に基
づきトランジスタ１０も併せてオンとなると、その当
初、電磁スピル弁３００には、上記コンデンサ８に充電
されている電荷が一気に放電されることに基づく大電流
がその駆動電流として流れる。こうした大電流が流れる
ことで電磁スピル弁３００の急峻な応答性が確保される
ようになる。ダイオード１８は、このような大電流がト
ランジスタ１４側に逆流されることを防止するためのダ
イオードである。

【００２７】なお後述するように、同駆動部２１０の実
際の動作に際しては、駆動電流として、先ず上述した大
電流が流れた後、引き続き上記ダイオード９を介してバ
ッテリ電圧に対応した電流が流れる。そしてその後、ワ
ンショット信号が非能動となることに基づいて、上記定
電流制御回路１３により制御される定電流が流れ、駆動
指令である噴射信号の立ち下がりと共に同駆動電流が遮
断される。

【００２８】他方、フェイルセーフ信号生成部２２０
は、上記抵抗１７の端子電圧を通じて抽出される駆動電
流に基づきフェイルセーフ信号を生成する部分であり、
以下のような構成となっている。

【００２９】フェイルセーフ信号生成部２２０は、比較
器２１，２２及びフリップフロップ２３を備える。そし
て、このフェイルセーフ信号生成部２２０において、上
記抽出される駆動電流（抵抗１７の端子電圧）は、抵抗
２４，２５を介して比較器２１，２２の各々の非反転入
力端子に取り込まれる。比較器２１の反転入力端子に
は、定電圧Ｖｃｃを抵抗２６，２７にて分圧して設定さ
れたしきい値Ｖｔｈ１が入力されると共に、比較器２２
の反転入力端子には、定電圧Ｖｃｃを抵抗２８，２９に
て分圧して設定されたしきい値Ｖｔｈ２が入力される。

【００３０】なお、本実施の形態の装置にあって、比較
器２１のしきい値電圧Ｖｔｈ１は、電磁スピル弁３００
の駆動電流として上記大電流が流れたことが検出できる
程度の電圧（例えば、５アンペア程度の電流値に対応し
た電圧）に設定され、比較器２２のしきい値電圧Ｖｔｈ
２は、同駆動電流として上記定電流制御される電流値の
約半分程度に対応した電圧（例えば、１アンペア程度の
電流値に対応した電圧）に設定されている。

【００３１】比較器２２の出力は２つに分岐され、その
一方はインバータ３０を介してＡＮＤ回路３１に入力さ
れると共に、他方はＮＡＮＤ回路３２に入力される。こ
のＮＡＮＤ回路３２には、上記比較器２２の出力信号に
加えて、前記波形整形後の噴射信号が入力される。そし
て、同ＮＡＮＤ回路３２は、入力信号が何れも論理ハイ
レベルの場合にのみその出力を論理ローレベルとし、入
力信号の何れかが論理ローレベルとなるとその出力を論
理ハイレベルに立ち上げる。

【００３２】ＮＡＮＤ回路３２の出力は、単安定マルチ
バイブレータ３３に入力される。この単安定マルチバイ
ブレータ３３は、ＮＡＮＤ回路３２の出力の立ち上がり
から一定時間（本実施の形態では、０．１ｍｓｅｃ程
度）だけ能動レベル（論理ハイレベル）となるワンショ
ット信号を出力するための回路として構成されている。

【００３３】また、ＡＮＤ回路３４には、前記単安定マ
ルチバイブレータ３３の出力が取り込まれると共に、イ
ンバータ３５を介して噴射信号の反転信号が取り込まれ
る。ＡＮＤ回路３４の出力は、前述のＡＮＤ回路３１に
入力される。

【００３４】フリップフロップ２３は、上記比較器２１
の出力が論理ハイレベルになることによってセットさ
れ、上記ＡＮＤ回路３１の出力が論理ハイレベルになる
ことによってリセットされる。このフリップフロップ２
３では非反転入力が取り出され、そのセット時には、論
理ハイレベルの信号がトランジスタ３６に対して出力さ
れる。

【００３５】そして、こうしたフェイルセーフ信号生成
部２２０において、トランジスタ３６のオープンコレク
タ出力が上記フェイルセーフ信号としてＥＣＵ１００に
取り込まれる。

【００３６】このため、該フェイルセーフ信号生成部２
２０にあって、そのフェイルセーフ信号は、 ・駆動電流として十分な電流が電磁スピル弁３００に供
給されることに基づいて非能動レベル（論理ローレベ
ル）に立ち下げられ、そして、 ・同駆動電流が適正なタイミングで遮断されることに基
づいて能動レベル（論理ハイレベル）に立ち上げられ
る、ことになる。

【００３７】図３は、本実施の形態の装置の動作例を示
したタイムチャートであり、次に、同図を参照して、電
磁スピル弁３００の駆動態様並びにフェイルセーフ信号
生成態様を更に詳述する。ここで、図３において、
（ａ）は、ＥＣＵ１００から出力される噴射信号の態様
を、（ｂ）は、電磁スピル弁３００の駆動電流と比較器
２１，２２に設定されるしきい値電圧Ｖｔｈ１及びＶｔ
ｈ２との関係を、（ｃ）は、比較器２１の出力を、
（ｄ）は、単安定マルチバイブレータ３３の出力を、
（ｅ）は、フリップフロップ２３に入力されるリセット
信号、すなわちＡＮＤ回路３１の出力を、（ｆ），
（ｇ）は、上記駆動電流やリセット信号と上記各しきい
値電圧との関係に基づき生成されるフェイルセーフ信号
を、それぞれ示している。

【００３８】以下には、図３について順を追って説明す
る。図３（ａ）に示されるように、時刻ｔ１でＥＣＵ１
００から噴射信号が出力されると、該噴射信号に基づき
トランジスタ１６がオンになり、電磁スピル弁３００に
駆動電流が流れる（図３（ｂ））。そして、駆動電流が
しきい値Ｖｔｈ１に達する時刻ｔ２では、図３（ｃ）に
示されるように、比較器２１の出力が論理ハイレベルに
立ち上がる。また、この時刻ｔ２をもって、図３（ｆ）
に示される態様で、フェイルセーフ信号が非能動レベル
（論理ローレベル）に立ち下がる。

【００３９】なお因みに、電磁スピル弁３００に流れる
駆動電流（正確には同電流に対応した抵抗１７の端子電
圧）がフェイルセーフ信号生成部２２０に設定されたし
きい値電圧Ｖｔｈ１に達しなかった場合には、フェイル
セーフ信号の生成（論理ローレベルへの立ち下げ）が行
われることはない。つまり、図３（ｇ）に示されるよう
に、駆動電流が微小であるといった異常発生時には、フ
ェイルセーフ信号が論理ハイレベルのままで固定され
る。

【００４０】そして、時刻ｔ３では、駆動電流がしきい
値Ｖｔｈ１を下回り、比較器２１の出力が論理ローレベ
ルに立ち下がる。その後、時刻ｔ４で噴射信号が立ち下
がると、フェイルセーフ信号生成部２２０においてＮＡ
ＮＤ回路３２の出力が論理ローレベルから論理ハイレベ
ルに立ち上がり、それに伴って図３（ｄ）に示されるよ
うに、単安定マルチバイブレータ３３が一定時間幅
（０．１ｍｓｅｃ）のワンショット信号を出力する。

【００４１】また、噴射信号の立ち下がりに伴って駆動
電流が遮断され、それにより時刻ｔ５では駆動電流がし
きい値Ｖｔｈ２を下回って比較器２２の出力が論理ロー
レベルに立ち下がる。このとき、単安定マルチバイブレ
ータ３３の出力信号が論理ハイレベルの状態下で、ＡＮ
Ｄ回路３１には何れも論理ハイレベルの信号が入力され
ることにより、フリップフロップ２３のリセット信号が
図３（ｅ）に示される態様で出力される。その結果、図
３（ｆ）に示される態様で、上記生成されたフェイルセ
ーフ信号が能動レベル（論理ハイレベル）に立ち上がる
ようになる。但し、図３（ｇ）に示されるように、異常
発生時には、時刻ｔ５でもその能動レベルが変化するこ
とはない。

【００４２】図４のフローチャートは、上記の如く生成
されるフェイルセーフ信号に基づき電磁弁駆動系の異常
の有無を判定するための異常判定ルーチンを示してお
り、同ルーチンはＥＣＵ１００により各気筒の燃料噴射
毎（本実施の形態では、１８０°ＣＡ毎）に実施され
る。

【００４３】図４のルーチンがスタートすると、ＥＣＵ
１００は、先ずステップ１０１で異常の有無を表すフェ
イルフラグＸＦＡＩＬが「０」であるか否かを判別す
る。ここで、フェイルフラグＸＦＡＩＬはＩＧキーのＯ
Ｎ操作に伴うＥＣＵ１００への電源投入時に「０」に初
期化されるフラグであって、ＸＦＡＩＬ＝０は異常無し
を、ＸＦＡＩＬ＝１は異常有りを、それぞれに表す。そ
して、ＸＦＡＩＬ＝０（異常無し）であることを条件
に、ＥＣＵ１００はステップ１０２に進み、駆動回路２
００から送信された最新のフェイルセーフ信号（直前の
燃焼気筒の信号）を読み込む。

【００４４】その後、ＥＣＵ１００は、ステップ１０３
でエンジン運転状態に基づく異常判定の実施条件が成立
するか否かを判別する。具体的には、例えば図５のマッ
プを用い、その時のエンジン回転数ＮＥ、アクセル開度
ＡＣＣＰ、噴射量Ｑといったエンジン運転状態が「異常
判定の禁止域（図の斜線域）」にあるか又は「異常判定
の許可域（斜線域以外の領域）」にあるかを判別する。
因みに、噴射量Ｑはその時々のＮＥ値及びＡＣＣＰ値に
基づき設定されるようになっている。例えばアクセル全
開に伴い回転上昇し、その後アクセル開度が減少する
時、エンジン運転状態が図の斜線域に達し、かかる場合
には異常判定が禁止される。

【００４５】ステップ１０３がＮＯの場合、すなわちエ
ンジン運転状態が異常判定の禁止域（図５の斜線域）に
ある場合、ＥＣＵ１００は異常判定を行わずそのまま本
ルーチンを一旦終了する。

【００４６】また、ステップ１０３がＹＥＳの場合、す
なわちエンジン運転状態が異常判定の許可域にある場
合、ＥＣＵ１００はステップ１０４に進み、前記読み込
んだフェイルセーフ信号に基づいて異常の有無を判定す
る。かかる場合、フェイルセーフ信号のエッジが認識で
きれば、ＥＣＵ１００は、異常発生していない、すなわ
ち電磁スピル弁３００に適正なる駆動電流が流れている
とみなし、そのまま本ルーチンを終了する。このとき、
少なくともフェイルセーフ信号の立ち下がりエッジの有
無を認識して異常判定を実施すればよいが、立ち上がり
及び立ち下がりの両エッジを認識して異常判定を実施し
てもよい。

【００４７】また、フェイルセーフ信号のエッジが認識
できなければ、ＥＣＵ１００は、異常発生している、す
なわち電磁スピル弁３００に適正なる駆動電流が流れて
いないとみなし、ステップ１０５で電磁スピル弁３００
の通電を強制的に遮断する。これにより、エンジンへの
燃料供給が停止される。また、ＥＣＵ１００は、続くス
テップ１０６でフェイルフラグＸＦＡＩＬに「１」をセ
ットし、その後本ルーチンを終了する。

【００４８】フェイルフラグＸＦＡＩＬに「１」がセッ
トされると、その情報がＥＣＵ１００内のバックアップ
ＲＡＭに記憶される。従って、ダイアグチェッカにより
異常情報を読み出すと異常内容が表示され、異常箇所が
特定できる。なお、フェイルフラグＸＦＡＩＬのセット
時には、例えば運転席の計器板に設けた異常警告灯を点
灯させるようにしてもよい。

【００４９】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。 （イ）本実施の形態では、フェイルセーフ信号に基づい
て電磁弁駆動系の異常判定を実施する際、例えば高回転
・低負荷域（ＮＥ＝高、且つＱ＝小）でないかといっ
た、エンジン運転状態に基づく実施条件が成立するか否
かを判別し、同実施条件が不成立の場合、異常判定を無
効化するようにした（実施しないようにした）。本構成
によれば、如何なるエンジン運転状態でも電磁弁駆動系
の異常の誤判定を防止し、異常判定の信頼性を向上させ
ることができる。

【００５０】（ロ）異常判定の実施条件が成立する場合
において、異常発生時には電磁スピル弁３００の通電を
停止させる、といったフェイルセーフ処理が実施され
る。上記の通り信頼性の高い異常判定が行われる場合に
は、フェイルセーフ自体の信頼性も向上する。従って、
異常発生の誤判定により、必要でないのにエンジンが不
用意に停止してしまうなどの不具合が解消される。

【００５１】（ハ）また、本構成によれば、異常診断の
信頼性向上のために、駆動回路２００の能力アップが強
いられることはない。そのため、既存の装置にも容易に
適用でき、高コスト化を招くこともない。

【００５２】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて具体化できる。上記実施の形態では、エン
ジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰと噴射量Ｑとに
より異常判定の実施条件を判別したが、この構成を変更
する。エンジン回転数ＮＥのみで異常判定の実施条件を
判別したり、エンジン回転数ＮＥと噴射量Ｑとで異常判
定の実施条件を判別したりしてもよい。基本的には、高
回転・低負荷（ＮＥ＝高、且つＱ＝小）である時に異常
判定を禁止する構成であればよい。

【００５３】また、例えばＥＣＵ１００にて生成される
噴射信号のＯＮ時間（電磁スピル弁のＯＮ時間）が所定
時間（例えば１ミリ秒）よりも長いかどうかを異常判定
の実施条件とする。この場合、噴射信号のＯＮ時間が所
定時間（１ミリ秒）よりも短ければ異常判定を実施しな
いこととする。

【００５４】上記実施の形態では、異常判定の実施条件
が成立した場合のみ、異常判定を実施するようにしたが
（前記図４のステップ１０４）、これを変更する。例え
ば異常判定の処理は燃料噴射毎に毎回実施する一方、異
常判定の実施条件が不成立であれば、その判定結果を無
効化する。この場合にも、上記実施の形態と同様に優れ
た効果が得られる。

【００５５】上記実施の形態では、フェイルセーフ信号
のエッジの有無を判定し（前記図４のステップ１０
４）、エッジが無いと異常発生とみなして直ちにフェイ
ルフラグＸＦＡＩＬをセットしたが、この構成を変更す
る。例えばエッジの無いフェイルセーフ信号が連続して
複数回（例えば５回）、ＥＣＵ１００に取り込まれれば
その際に異常発生とみなしてフェイルフラグＸＦＡＩＬ
をセットする。この場合、異常判定の信頼性がより一層
向上する。

【００５６】上記実施の形態では、異常発生の旨が判定
されると、直ちに電磁スピル弁３００の駆動を停止させ
たが、異常発生後、例えば修理工場まではエンジンの運
転を継続させるべく必要最小限の燃料供給を行わせるよ
うにしてもよい（いわゆる、リンプホーム機能を持たせ
る）。

【００５７】本発明をコモンレール式燃料噴射装置に適
用することも可能である。かかる場合、コモンレール
（蓄圧配管）に圧縮燃料を吐出するための可変吐出量高
圧ポンプに設けられる電磁弁を制御対象とし、その電磁
弁の異常を判定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態におけるディーゼルエンジン
の燃料噴射制御システムの概要を示す全体構成図。

【図２】駆動回路の詳細な構成を示す電気回路図。

【図３】動作の概要を示すタイムチャート。

【図４】異常判定ルーチンを示すフローチャート。

【図５】異常判定の許可域と禁止域とを示すマップ。

【符号の説明】

１００…ＥＣＵ（電子制御装置）、２００…駆動回路、
２１０…駆動部、２２０…フェイルセーフ信号生成部、
３００…電磁スピル弁。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの燃料供給量に係わる制御指令を
   演算し出力する電子制御装置と、該電子制御装置からの
   制御指令に従い電磁弁を駆動させる駆動回路とを備え、
   前記電子制御装置と駆動回路とが互いに通信可能に接続
   されるディーゼルエンジンの燃料量制御装置であって、 前記駆動回路は、前記制御指令に応じて電磁弁に適正な
   駆動電流が流れたか否かを監視し、 前記電子制御装置は、エンジン運転状態に基づく異常判
   定の実施条件が成立するか否かを判別して、当該異常判
   定の実施条件が成立する場合、前記駆動電流の監視結果
   に基づいて異常判定を行い、同実施条件が不成立の場
   合、前記異常判定を無効化することを特徴とするディー
   ゼルエンジンの燃料量制御装置。
2. 【請求項２】前記駆動回路は、電磁弁に流れる駆動電流
   と所定のしきい値とを比較してフェイルセーフ信号を生
   成し、 前記電子制御装置は、フェイルセーフ信号のエッジの有
   無に基づいて異常判定を行う請求項１に記載のディーゼ
   ルエンジンの燃料量制御装置。
3. 【請求項３】前記電子制御装置は、少なくともエンジン
   回転数に基づき前記異常判定の実施条件を判別し、高回
   転域では異常判定を無効化する請求項１又は請求項２に
   記載のディーゼルエンジンの燃料量制御装置。
4. 【請求項４】ディーゼルエンジンの各気筒に高圧燃料を
   分配供給するための燃料噴射ポンプに電磁式燃料スピル
   弁を設け、当該燃料スピル弁の開閉時期を調整してエン
   ジン気筒毎の燃料噴射量を制御する燃料量制御装置にお
   いて、 前記電子制御装置は、その時々の燃料噴射量に対応する
   燃料スピル弁のＯＮ時間に基づき前記異常判定の実施条
   件を判別し、該ＯＮ時間が所定時間よりも短い場合に異
   常判定を無効化する請求項１〜請求項３のいずれかに記
   載のディーゼルエンジンの燃料量制御装置。
5. 【請求項５】前記異常判定の結果が有効な場合におい
   て、異常発生時には前記電磁弁の通電を停止させる請求
   項１〜請求項４のいずれかに記載のディーゼルエンジン
   の燃料量制御装置。