JPWO2011007772A1 - 圧力センサ故障診断方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

故障診断のための専用の回路や新たな部品を設けることなく、簡易な構成で、従来に比して迅速で信頼性が高い圧力センサの故障診断を可能とする。車両が無負荷走行状態にある場合に（Ｓ２０２）、レール圧を、予め定められた複数の診断圧に設定するに要する圧力調整弁１２の通電電流が、所定回数以上、所定の許容範囲外となった場合に（Ｓ２０８〜２１２）、圧力センサ１１の故障としてエラー報知を行い（Ｓ２２０、Ｓ２２２）、所定の許容範囲は、予め設定された標準的な圧力調整弁の通電電流とレール圧との相関関係を表す標準相関関係を、実際の圧力調整弁１２の通電特性に基づいて補正して得られた基準相関関係を基準として定められたものとなっている。

Description

本発明は、センサの故障検出に係り、特に、迅速性、簡易性等の向上を図ったものに関する。

例えば、ディーゼルエンジンに代表される自動車の内燃機関の電子制御装置においては、様々なセンサが設けられており、その検出信号が内燃機関の動作制御に供されるようになっている。
そのようなセンサの一つとして、コモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧を検出する圧力センサは、適切な燃料噴射を実現する上で重要であり、故障検出のための方策が種々提案されている。

このようなコモンレール式燃料噴射制御装置における圧力センサの故障診断の一つとして、例えば、圧力センサの故障診断に際し、レール圧を意図的に上げる指令を行うと共に、インジェクタの通電時間の減少を指令することで、結果的に燃料噴射量の変化がなく、排ガス特性に変化が生じないと判定された場合に、圧力センサの故障はないと推定する方法などが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

しかしながら、上述の故障診断方法においては、圧力センサの故障検出のために、本来の燃料噴射とは無関係に不要なレール圧の引き上げを指令する必要があり、制御動作の冗長を招くだけでなく、何らかの原因により、不要なレール圧の上昇が実際に生じ、燃料噴射動作に影響を与えかねないという虞もある。
かかる問題を解決する技術として、本願出願人は、コモンレール式燃料噴射制御装置において、コモンレールの余剰燃料を燃料タンクへ戻す通路に設けられる圧力調整弁のばらつきを解消すべく、いわゆる学習処理によって得られたデータを基に、圧力調整弁の通電量の補正が行われる点に着目し、その学習処理により得られた補正量が、異常に大きい場合に、圧力調整弁、又は、レール圧を検出する圧力センサの故障と判定する診断方法を既に提案している（特願２００８−０７１９５５）。

かかる方法は、新たな電子部品を追加することなく、既存の装置を最大限活用できるという点で優れているが、なおも万全というものではない。例えば、故障診断を行う場合の、学習処理によって得られた補正値のずれをどの程度とするかは、実際には個々の装置の動作条件等を十分考慮して設定される必要があり、その調整作業が煩雑となる傾向にある。
また、学習処理が実行される時期が限定されており、その実行頻度が十分でないために、故障診断の迅速性が必ずしも十分でない等の問題がある。
特開平１０−３２５３５２号公報

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、故障診断のための専用の回路や新たな部品を設けることなく、簡易な構成で、迅速で信頼性が高く、しかも、車両動作に影響を与えることの無い圧力センサ故障診断方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置を提供するものである。

本発明の第１の形態によれば、コモンレールからの燃料の戻し通路に圧力調整弁が設けられ、圧力センサにより検出されたレール圧が、前記圧力調整弁の駆動制御により、エンジンの動作情報に基づいて算出された目標レール圧となるよう制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における前記圧力センサの故障診断方法であって、
複数のレール圧における実際の圧力調整弁の通電電流を検出し、当該通電電流と、予め設定された標準的な圧力調整弁の通電電流とレール圧との相関を表す標準相関関係から定まる前記複数のレール圧における通電電流との差分を求める一方、
車両の所定の運転条件の下、レール圧を、予め定められた複数の診断圧に設定するに要する前記圧力調整弁の通電電流が、所定回数以上、所定の許容範囲外となった場合に、圧力センサの故障と診断し、
前記所定の許容範囲は、前記標準相関関係を前記差分によって補正して求められる基準相関関係を基準として定められてなる圧力センサの故障診断方法が提供される。
本発明の第２の形態によれば、コモンレールに燃料を圧送する高圧ポンプ装置と、前記コモンレールからの燃料の戻し通路に設けられた圧力調整弁と、前記コモンレールの圧力を検出する圧力センサと、前記高圧ポンプ装置及び前記圧力調整弁の駆動を制御する電子制御ユニットとを具備し、
前記電子制御ユニットは、エンジンの動作情報に基づいて目標レール圧を算出し、前記圧力センサにより検出されたレール圧が、前記目標レール圧となるよう前記圧力調整弁を駆動制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
車両の所定の運転条件の下、レール圧を、予め定められた複数の診断圧に設定するに要する前記圧力調整弁の通電電流が、所定回数以上、所定の許容範囲外となった場合に、圧力センサの故障と診断するよう構成されてなり、
前記所定の許容範囲は、予め設定された標準的な圧力調整弁の通電電流とレール圧との相関関係を表す標準相関関係を、実際の圧力調整弁の通電特性に基づいて補正して得られた基準相関関係を基準として定められてなるコモンレール式燃料噴射制御装置が提供される。

本発明によれば、車両の動作制御に影響を与えることの無い状態にある場合に、圧力調整弁の通電を行い所定のレール圧を得るに要する通電電流が所定の許容範囲内にあるか否かによって、圧力センサの故障の有無を判定するようにしたので、故障診断のための専用の回路を設けることなく、簡易な構成で、従来に比して迅速に圧力センサの故障診断が実現でき、ひいては信頼性の高いコモンレール式燃料噴射制御装置を提供することができるという効果を奏するものである。

本発明の実施の形態における圧力センサの故障診断方法が適用される内燃機関噴射制御装置の構成例を示す構成図である。 図１に示された内燃機関噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにより実行される初期学習処理の手順を示すフローチャートである。 図１に示された内燃機関噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにより実行される圧力センサ故障診断処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。 本発明の実施の形態における圧力センサ故障診断処理において圧力調整弁の通電電流が許容範囲にあるか否かを判断する際の通電電流の許容範囲を説明するための特性線図である。 本発明の実施の形態における圧力センサ故障診断処理の実行の際のアクセル開度、燃料噴射量、及び、レール圧の変化例を模式的に示す模式図であり、図５（Ａ）は、アクセル開度の変化例を模式的に示す模式図、図５（Ｂ）は、燃料噴射量の変化例を模式的に示す模式図、図５（Ｃ）は、レール圧の変化例を模式的に示す模式図である。

１…コモンレール
２−１〜２−ｎ…燃料噴射弁
３…ディーゼルエンジン
４…電子制御ユニット
１１…圧力センサ
１２…圧力制御弁
５０…高圧ポンプ装置

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における圧力センサの故障診断方法が適用される内燃機関噴射制御装置の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
この図１に示された内燃機関噴射制御装置は、具体的には、特に、コモンレール式燃料噴射制御装置が構成されたものとなっている。

このコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置５０と、この高圧ポンプ装置５０により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール１と、このコモンレール１から供給された高圧燃料をディーゼルエンジン（以下「エンジン」と称する）３の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁２−１〜２−ｎと、燃料噴射制御処理や後述する圧力センサ故障診断処理などを実行する電子制御ユニット（図１においては「ＥＣＵ」と表記）４を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。

高圧ポンプ装置５０は、供給ポンプ５と、調量弁６と、高圧ポンプ７とを主たる構成要素として構成されてなる公知・周知の構成を有してなるものである。
かかる構成において、燃料タンク９の燃料は、供給ポンプ５により汲み上げられ、調量弁６を介して高圧ポンプ７へ供給されるようになっている。調量弁６には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット４に制御されることで、高圧ポンプ７への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ７の吐出量が調整されるものとなっている。

なお、供給ポンプ５の出力側と燃料タンク９との間には、戻し弁８が設けられており、供給ポンプ５の出力側の余剰燃料を燃料タンク９へ戻すことができるようになっている。
また、供給ポンプ５は、高圧ポンプ装置５０の上流側に高圧ポンプ装置５０と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク９内に設けるようにしても良いものである。
燃料噴射弁２−１〜２−ｎは、エンジン３の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール１から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット４による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。

本発明の実施の形態におけるコモンレール１には、余剰高圧燃料をタンク９へ戻すリターン通路（図示せず）に、圧力調整弁１２が設けられており、調量弁６と共にレール圧の制御に用いられるようになっている。
本発明の実施の形態においては、エンジン３の動作状態に応じて、調量弁６と圧力調整弁１２のそれぞれの動作状態を変えることで、適切なレール圧制御の実現を図っている。かかる調量弁６と圧力調整弁１２による本発明の実施の形態におけるレール圧制御について、概説すれば、まず、第１のレール圧制御の状態として、圧力調整弁１２を全閉状態、すなわち、コモンレール１からリターン通路への流路を閉じた状態とする一方、調量弁６からの燃料吐出量を調整することで、所望のレール圧を得るレール圧制御状態がある。

次に、第２のレール圧制御状態として、調量弁６を全開状態とする一方、圧力調整弁１２の弁開度をフィードバック制御により調整することで所望のレール圧を得るレール圧制御状態がある。
そして、第３のレール圧制御状態として、調量弁６、圧力調整弁１２を、それぞれ所定の弁開度にして、所望のレール圧を得るレール圧制御状態がある。
これらは、エンジン３の動作状態に応じて、択一的に選択されて実行されるものとなっている。

電子制御ユニット４は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ（図示せず）を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、燃料噴射弁２−１〜２−ｎを駆動するための駆動回路（図示せず）や、調量弁６や圧力調整弁１２への通電を行うための通電回路（図示せず）を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる電子制御ユニット４には、コモンレール１の圧力を検出する圧力センサ１１の検出信号が入力される他、エンジン回転数やアクセル開度などの各種の検出信号が入力され、エンジン３の動作制御や燃料噴射制御に供されるようになっている。

図２及び図３には、かかる電子制御ユニット４によって実行される圧力センサ故障診断処理の手順を示すサブルーチンフローチャートが示されており、以下、同図を参照しつつ本発明の実施の形態における圧力センサ故障診断処理について説明する。
まず、本発明の実施の形態における圧力センサ故障診断処理の概略を説明すれば、この圧力センサ故障診断は、圧力調整弁１２の通電電流と、その通電電流によって制御できるレール圧との相関関係に着目し、その相関関係が予め規定した範囲を逸脱した場合に、圧力調整弁１２又は圧力センサ１１の故障（エラー）発生とするものである。

そのため、まず、新車として工場出荷の際、又は、レールアッシイ(Rail Assy)と称される圧力調整弁１２を含むコモンレール１１等の構成品が故障などにより交換された際に、圧力調整弁１２の通電電流と、その通電電流によって制御できるレール圧との相関関係に関してデータ取得をし、これを基準の相関関係として電子制御ユニット４の記憶領域に記憶することが行われるようになっている。
そして、その後、車両が実際の使用に供された際には、所定の時期に、圧力調整弁１２に通電し、その際のレール圧が、上述のようにして予め記憶された基準の相関関係から所定量逸脱する場合に、圧力調整弁１２又は圧力センサ１１の故障（エラー）発生と判定されるようになっている。

以下、具体的に説明することとする。
まず、図２には、圧力調整弁１２の通電電流と、その通電電流によって制御できるレール圧との相関関係についての初期学習処理の手順がサブルーチンフローチャートに示されており、同図を参照しつつ初期学習処理の手順について説明する。
この初期学習処理は、電子制御ユニット４に予め記憶されている標準的な圧力調整弁の通電電流と、レール圧との相関関係（以下、便宜的に「標準相関関係」と称する）を、実際に装備されている圧力調整弁１２の通電電流と、その通電電流によって制御できるレール圧との相関関係に基づいて補正するためデータを取得するものである。最初に、この処理の概略を述べれば、複数のレール圧について、それぞれのレール圧を得るために圧力調整弁１２に実際に流れる電流値を取得し、標準相関関係から求められる電流値との差を、補正データとして記憶するものである。

この一連の処理は、先に述べたように、新車として工場出荷の際、又は、圧力調整弁１２が故障等によって交換された直後に実行されるものであるので、この一連の処理の実行開始は、工場において、例えば、処理開始のため予め定められた所定のコマンドが電子制御ユニット４に入力されること等の方法によって行われるものとするのが好適である。
また、圧力調整弁１２は、実際には、単体で交換することはなく、一般的には、圧力調整弁１２を含むコモンレール１１等の複数の構成品からなるレールアッシイ(Rail Assy)と称される構成全体が交換されるものとなっている。

しかして、電子制御ユニット４により処理が開始されると、車両が無負荷走行状態にあるか否かが判定される（図２のステップＳ１０２参照）。
このように無負荷走行状態を条件とするのは、基準の相関関係を取得するためには、レール圧が安定した状態が好ましいためである。
ここで、無負荷走行状態にあるか否かの具体的な判定基準としては、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量が好適であり、アクセルペダルが踏み込まれていない状態（踏込量０％）にある場合、無負荷走行状態とすることができる。

ステップＳ１０２において、無負荷走行状態であると判定されると（ＹＥＳの場合）、次いで、レール圧制御が、先に説明した第２のレール圧制御状態とされる（図２のステップＳ１０４参照）。すなわち、圧力調整弁１２によってレール圧が制御される状態とされる。
なお、図２においては、便宜的に、圧力調整弁１２を「ＰＣＶ」と表記しており、上述の第２のレール圧制御状態を「ＰＣＶモード」と表記している。

次いで、圧力調整弁１２の通電電流と、レール圧との相関関係を得るため、一つの測定点である所定のレール圧（検定圧力）となるよう圧力調整弁１２へ対する通電が行われる（図２のステップＳ１０６参照）。
次いで、電子制御ユニット４により、この時点における圧力センサ１１によって検出されたレール圧と、圧力調整弁１２の通電電流の比較が行われる（図２のステップＳ１０８参照）。
すなわち、圧力センサ１１によって検出された実際のレール圧（実レール圧）とステップＳ１０６において設定された検定圧力とが比較され、実レール圧が所定の検定圧力となるよう、圧力調整弁１２の通電電流が調整されることとなる。
そして、実レール圧が所定の検定圧に達したと判定されると、次述するステップＳ１１０の処理へ進むこととなる。

ステップＳ１１０においては、実レール圧を検定圧力とするためにステップＳ１０８において実際に通電された電流値（以下、便宜的に「実通電電流値」と称する）が、標準相関関係から定まる同じ検定圧力に対する通電電流（以下、便宜的に「標準通電電流」と称する）Ｉstxに対して、予め定められたずれの範囲（規定範範囲）にあるか否かが判定されることとなる。
すなわち、例えば、レール圧Ｐｘにおける実通電電流値をＩpcv(x)と仮定した場合、実通電電流値Ｉpcv(x)が、標準通電電流値Ｉstx(x=1〜n)に所定上限値Ｋ１を加算した値を超えず、かつ、標準通電電流値Ｉstx(x=1〜n)から所定下限値Ｋ２差し引いた値を下回らない範囲（Ｉstx＋Ｋ１＞Ｉpcv(x)＞Ｉstx＋Ｋ２）にあるか否かが判定されることとなる。
しかして、ステップＳ１１０において、所定の規定範囲内であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ１１２の処理へ進む一方、所定の規定範囲内にはないと判定された場合（ＮＯの場合）には、後述するステップＳ１１８の処理へ進むこととなる。

ステップＳ１１２においては、ステップＳ１０８において比較された実通電電流値と標準通電電流値Ｉstx(x=1〜n)との差分が電子制御ユニット４の所定の記憶領域、例えば、ＲＯＭ等の記憶素子の所定の領域に記憶される（差分記憶）こととなる。
次いで、予め定められた全ての検定圧点において上述のステップＳ１０８〜Ｓ１１２の処理が行われ、それぞれにおける実通電電流値Ｉpcv(x)と標準通電電流値Ｉstx(x=1〜n)との差分が記憶されたか否かが判定され（図２のステップＳ１１４参照）、全ての検定圧点において差分記憶がなされたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、初期学習が完了したとして、初期学習完了フラグが所定値、例えば、”１”に設定され（図２のステップＳ１１６参照）、一連の初期学習処理が終了されることとなる。

一方、ステップＳ１１４において、未だ全ての検定圧点における差分記憶が終了していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先のステップＳ１０６へ戻り、次の検定圧についてステップＳ１０８以降の処理が同様に繰り返されることとなる。

また、先のステップＳ１１０において、実通電電流値Ｉpcv(x)が所定の規定範囲にないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１１８において、その実通電電流値Ｉpcv(x)が、電子制御ユニット４の所定の記憶領域、例えば、ＲＯＭ等の記憶素子の所定の領域に記憶されることとなる。なお、この場合の電子制御ユニット４における記憶領域は、先のステップＳ１１２における差分の記憶が行われる記憶領域とは別の領域である。

次いで、先のステップＳ１１０の処理において、実通電電流値Ｉpcv(x)が所定の規定範囲にないと判定された回数（規定外回数）が所定数Ｎを超えたか否かが判定され（図２のステップＳ１２０参照）、所定回数Ｎを超えたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、圧力調整弁１２、又は、圧力センサ１１の異常（故障）であるとして、所定のエラー報知が行われ（図２のステップＳ１２２参照）、一連の処理が終了されることとなる。ここで、エラー報知としては、図示されない表示素子の点灯表示や文字表示、また、ブザー等の鳴動素子の鳴動などが好適であり、このような手段のいずれか、又は、それらの組合せのいずれを選択しても良いものである。
一方、ステップＳ１２０において、規定外回数がＮを超えていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先のステップＳ１０６へ戻り、次の検定圧についてステップＳ１０８以降の処理が同様に繰り返されることとなる。

上述の一連の処理によって、標準の圧力調整弁の通電電流とレール圧との標準の相関関係から定まる検定圧力に対する通電電流と、実際に用いられている圧力調整弁１２における検定圧力に対する通電電流との差分が記憶され、標準の相関関係は、この記憶された差分によって補正され、次述する圧力センサ故障診断処理に供されることとなる。すなわち、換言すれば、標準の相関関係は、初期学習によって得られる実際の圧力調整弁１２の通電電流とレール圧との基準相関関係によって実質的に書き換えられると等価な状態となる。

図３には、本発明の実施の形態における圧力センサ故障診断処理の手順がサブルーチンフローチャートに示されており、以下、同図を参照しつつ、その処理手順について説明する。
この一連の処理は、先の図２で説明した初期学習処理とは異なり、車両の動作中、後述するように所定の条件が満たされた際に繰り返し実行されるものとなっている。

以下、具体的に説明すれば、電子制御ユニット４による処理が開始されると、まず、車両が無負荷走行状態にあるか否かが判定される（図３のステップＳ２０２参照）。このように無負荷走行状態を条件とするのは、基準の相関関係を取得するためには、レール圧が安定した状態が好ましいためであり、その具体的な判定基準は、先に図２のステップＳ１０２で述べたと同様、アクセルペダルが踏み込まれていない状態（踏込量０％）にある場合、無負荷走行状態とすることができる。

ステップＳ２０２において、無負荷走行状態であると判定されると（ＹＥＳの場合）、次述するステップＳ２０４の処理へ進む一方、無負荷状態ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、圧力センサ故障診断を行うに適した状態ではないとして一連の処理は終了されて、一旦、図示されないメインルーチンへ戻り、所定の時間経過後に、再度、この図３のサブルーチンが実行されるようになっている。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、上述のように無負荷状態と判定される際のアクセル開度の変化例と燃料噴射量の変化例が示されている。
すなわち、ある時点でアクセル開度が零とされる（図５（Ａ）参照）ことに伴い燃料噴射量も零となる（図５（Ｂ））場合の変化例が示されており、かかる状態が無負荷状態である。
次に、ステップＳ２０４においては、初期学習完了フラグがセットされているか否かが判定される。初期学習完了フラグは、先に図２のステップＳ１１６で述べた通りのものであり、例えば、”１”に設定されている場合、初期学習完了フラグがセットされているとされる。

そして、ステップＳ２０４において、初期学習完了フラグがセットされていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、先に図２で説明した一連の処理が終了しているとして次述するステップＳ２０６の処理へ進む一方、初期学習完了フラグが未だセットされていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先の図２で説明した初期学習処理が実行されることとなる。

ステップＳ２０６においては、レール圧制御モードが先の図２のステップＳ１０４同様に、ＰＣＶモードに設定されることとなる。
次いで、診断を行う圧力として予め定められている複数の圧力（診断圧力）の一つの所定のレール圧となるよう圧力調整弁１２へ対する通電が行われる（図３のステップＳ２０８参照）。

図５（Ｃ）には、レール圧が診断圧力に変化せしめられる場合の変化例を示す特性線が示されており、同図においては、３箇所の診断圧力（Ｐ１〜Ｐ３）が定められている場合の例が示されている。
上述のステップＳ２０８においては、このステップＳ２０８が最初に実行される際には、図５（Ｃ）の例で言えば、レール圧が診断圧Ｐ１になるように圧力調整弁１２へ対する通電が行われることとなる。
ここで、レール圧として診断圧Ｐ１を得るために圧力調整弁１２への通電開始時に通電される通電電流の大きさは、先の初期学習処理（図２参照）の結果に基づいて設定されることとなる。なお、このようにして定められる通電電流を、以下、説明の便宜上、「基準通電電流」と称する。

すなわち、まず、先に説明した標準相関関係におけるレール圧Ｐ1に対する通電電流が求められる。すなわち、標準相関関係においてレール圧Ｐ1に対する標準通電電流が仮にＩst1と求められるとする。次に、電子制御ユニット４に記憶されている差分（図２のステップ１１０参照）において、レール圧Ｐ１における差分（標準相関関係で定まる通電電流と、圧力調整弁１２の実際の特性における通電電流との差分）が求められる。例えば、レール圧Ｐ1に対する差分が＋ΔＩp1であるとすると、この場合の基準通電電流は、（Ｉst1＋ΔＩp1）となる。なお、差分が負の値、すなわち、例えば、−ΔＩp1である場合には、基準通電電流は、（Ｉst1−ΔＩp1）となる。

次いで、電子制御ユニット４により、この時点における圧力センサ１１によって検出されたレール圧と、圧力調整弁１２の通電電流の比較が行われる（図３のステップＳ２１０参照）。
すなわち、圧力センサ１１によって検出された実際のレール圧（実レール圧）がステップＳ２０８において設定された診断圧力となるように、圧力調整弁１２の通電電流が調整されることとなる。
しかして、実レール圧が所定の検定圧に達したと判定されると、次述するステップＳ２１２の処理へ進むこととなる。

ステップＳ２１２においては、基準通電電流と実際に検出された通電電流との差が、予め定められた許容範囲にあるか否かが判定されることとなる。すなわち、先の診断圧力Ｐ１の例で言えば、基準通電電流（Ｉst1＋ΔＩp1）と、レール圧Ｐ１を得るために最終的に検出された圧力調整弁１２の通電電流（仮に、Ｉ1aとする）との差が予め定められた許容範囲にあるか否かが判定されることとなる。

ここで、上述の許容範囲について、図４を参照しつつ説明する。
図４は、基準相関関係に対する許容範囲の例を示した特性線図であり、横軸は、圧力調整弁１２の通電電流を、縦軸は、レール圧を、それぞれ示している。
同図において、実線の特性線は、基準相関関係を表したものである。すなわち、図２の説明の際に言及した標準相関関係に、差分（図２のステップＳ１１０参照）を加味したものである。ここで、加味するとは、上述したように標準相関関係においてレール圧Ｐ1に対する標準通電電流が仮にＩst1と求められる際に、レール圧Ｐ１に対する差分が＋ΔＩp1であるとすると、Ｉst1にΔＩp1を加算して、レール圧Ｐ1における基準通電電流を（Ｉst1＋ΔＩp1）と求めることを意味する。

そして、図４において、一点鎖線で表された特性線は、基準相関関係に対して許容範囲を示す特性線である。本発明の実施の形態においては、許容範囲は、このように一次関数として定義されたものとなっている。
この図４に示された例の場合、許容範囲を定める一次関数（以下、便宜的に「許容一次関数」と称する）は、基準相関関係に対して、一次関数の傾きが小さくなる側に規定されたものとなっている。
すなわち、具体的には、例えば、一つの診断圧力点におけるレール圧である診断圧力Ｐ1を得るために圧力調整弁１２に必要とされる基準相関関係から定まる通電電流に対して、許容一次関数から定まる同一レール圧Ｐ1における通電電流は、ΔＩ１大きいものとなっている。換言すれば、レール圧Ｐ1における圧力調整弁１２の通電電流が、基準相関関係から定まる通電電流に対して許容差ΔＩ１を超えない範囲であれば、正常と判定されることとなる。

他の診断圧力においても上述したと同様にして、各診断圧力点における圧力調整弁１２の通電電流が、許容一次関数から定まる通電電流を超えない範囲か否かによって、正常か否かが判定されることとなる。
なお、図４の例では、診断圧力点Ｐ2においては、許容差はΔＩ２であり、診断圧力点Ｐ3においては、許容差はΔＩ３となっている。

ここで、再び、図３の説明に戻れば、ステップＳ２１２において、上述のようにして圧力調整弁１２の実際の通電電流が許容範囲にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ２１４の処理へ進む一方、圧力調整弁１２の実際の通電電流が許容範囲にないと判定された場合（ＮＯの場合）には、後述するステップＳ２１８の処理へ進むこととなる。
ステップ２１４においては、基準通電電流と実際に検出された通電電流との差（以下、便宜的に「対基準相関差」と称する）が、電子制御ユニット４の所定の記憶領域、例えば、ＲＯＭ等の記憶素子の所定の領域に記憶されることとなる。

次いで、全ての診断圧力点において、上述のステップＳ２０８〜Ｓ２１４の処理が行われ、対基準相関差が記憶されたか否かが判定され（図３のステップＳ２１６参照）、全ての診断圧点において対基準相関差が記憶されたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、圧力センサ１１、圧力調整弁１２に異常は無いとして一連の処理が終了され、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。

一方、ステップＳ２１６において、未だ全ての診断圧点における対基準相関差は記憶されていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先のステップＳ２０８の処理へ戻り、次の診断圧についてステップＳ２１０以降の処理が同様に繰り返されることとなる。
例えば、先に示した図５（Ｃ）の例で言えば、これまでの処理が診断圧力Ｐ１におけるものであるとすると、ステップＳ２０８においては、レール圧が次の診断圧力Ｐ２（図５（Ｃ）参照）となるように圧力調整弁１２へ対する通電が行われることとなる。
なお、図５（Ｃ）においては、診断圧力の変化は、便宜的に直線的に変化する如くに表されているが、実際には、予め定められた変化特性にしたがって、レール圧が緩やかに上昇するように圧力変化を補正するいわゆるなまし補正を適用して診断圧力の設定を行うようにすると好適である。

一方、先のステップ２１２において、実通電電流値が所定の許容範囲にないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ２１８において、対基準相関差が電子制御ユニット４の所定の記憶領域、例えば、ＲＯＭ等の記憶素子の所定の領域に記憶されることとなる。なお、この場合の所定の記憶領域は、先のステップＳ２１４における記憶領域とは異なる領域である。

次いで、上述のステップＳ２１２の処理において、実通電電流値が所定の許容範囲にないと判定された回数（規定外回数）が所定数Ｎを超えたか否かが判定され（図３のステップＳ２２０参照）、所定回数Ｎを超えたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、圧力調整弁１２、又は、圧力センサ１１の異常（故障）であるとして、所定のエラー報知が行われ（図３のステップＳ２２２参照）、一連の処理が終了されることとなる。ここで、エラー報知としては、図示されない表示素子の点灯表示や文字表示、また、ブザー等の鳴動素子の鳴動などが好適であり、このような手段のいずれか、又は、それらの組合せいずれを選択しても良いものである。
一方、ステップＳ２２０において、規定外回数がＮを超えていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先のステップＳ２０８へ戻り、次の診断圧についてステップＳ２１０以降の処理が同様に繰り返されることとなる。

専用の回路を要することなく圧力センサの故障診断を可能としたので、圧力センサを有するコモンレール式燃料噴射制御装置に適用できる。

Claims (7)

1. コモンレールからの燃料の戻し通路に圧力調整弁が設けられ、圧力センサにより検出されたレール圧が、前記圧力調整弁の駆動制御により、エンジンの動作情報に基づいて算出された目標レール圧となるよう制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における前記圧力センサの故障診断方法であって、
   複数のレール圧における実際の圧力調整弁の通電電流を検出し、当該通電電流と、予め設定された標準的な圧力調整弁の通電電流とレール圧との相関を表す標準相関関係から定まる前記複数のレール圧における通電電流との差分を求める一方、
   車両の所定の運転条件の下、レール圧を、予め定められた複数の診断圧に設定するに要する前記圧力調整弁の通電電流が、所定回数以上、所定の許容範囲外となった場合に、圧力センサの故障と診断し、
   前記所定の許容範囲は、前記標準相関関係を前記差分によって補正して求められる基準相関関係を基準として定められてなることを特徴とする圧力センサ故障診断方法。
2. 所定の運転条件は、内燃機関が無負荷で車両が走行状態にあることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ故障診断方法。
3. アクセルの踏み込みが無く、且つ、燃料噴射量が零の場合に、内燃機関が無負荷で車両が走行状態にあると判定することを特徴とする請求項２記載の圧力センサ故障診断方法。
4. コモンレールに燃料を圧送する高圧ポンプ装置と、前記コモンレールからの燃料の戻し通路に設けられた圧力調整弁と、前記コモンレールの圧力を検出する圧力センサと、前記高圧ポンプ装置及び前記圧力調整弁の駆動を制御する電子制御ユニットとを具備し、
   前記電子制御ユニットは、エンジンの動作情報に基づいて目標レール圧を算出し、前記圧力センサにより検出されたレール圧が、前記目標レール圧となるよう前記圧力調整弁を駆動制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
   前記電子制御ユニットは、
   車両の所定の運転条件の下、レール圧を、予め定められた複数の診断圧に設定するに要する前記圧力調整弁の通電電流が、所定回数以上、所定の許容範囲外となった場合に、圧力センサの故障と診断するよう構成されてなり、
   前記所定の許容範囲は、予め設定された標準的な圧力調整弁の通電電流とレール圧との相関関係を表す標準相関関係を、実際の圧力調整弁の通電特性に基づいて補正して得られた基準相関関係を基準として定められてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
5. 所定の運転条件は、内燃機関が無負荷で車両が走行状態にあることを特徴とする請求項４記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
6. 電子制御ユニットによる実際の圧力調整弁の通電特性に基づく前記標準相関関係の補正は、同一のレール圧に対する標準相関関係に基づいて定まる通電電流と実際の圧力調整弁の通電電流との予め記憶された差分を、前記標準相関関係に基づいて定まる通電電流に加減算することによって行われることを特徴とする請求項５記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
7. 電子制御ユニットは、アクセルの踏み込みが無く、且つ、燃料噴射量が零の場合に、内燃機関が無負荷で車両が走行状態にあると判定するよう構成されてなることを特徴とする請求項６記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。

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