WO2009107175A1 - コモンレールシステムの異常時制御装置 - Google Patents

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岡安孝治
佐々木裕二
大西宏征
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本田技研工業株式会社
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    • F02D2250/31—Control of the fuel pressure

Definitions

  • the present invention relates to an abnormality control device for a common rail system, and relates to a technique for suppressing misjudgment in cold weather.
  • an electronic device that can control the fuel injection pressure, injection timing, and injection period (injection amount) with high accuracy in order to reduce harmful exhaust gas components and improve fuel efficiency.
  • an electronically controlled fuel injection system for a diesel engine uses a low-pressure pump (feed pump) that sucks up fuel in a fuel tank and adds this fuel to a mechanical (engine-driven) high-pressure pump (supply pump).
  • feed pump low-pressure pump
  • supply pump high-pressure pump
  • a common rail system is used in which fuel is supplied from the common rail to the fuel injection valve of each cylinder after being compressed and stored in the common rail.
  • the discharge amount of the supply pump is feedback controlled so that the pressure in the common rail (rail pressure) becomes a constant value. Therefore, when a fuel leak occurs in the path from the supply pump to the fuel injection valve, there is a problem that the discharge amount of the supply pump increases to maintain the rail pressure and the fuel leak amount further increases. Therefore, in the common rail system, for example, the target control amount (or pressure correction amount) of the fuel discharge control valve that controls the discharge amount of the supply pump is compared with a predetermined reference value, and fuel leak is detected based on the comparison result.
  • An abnormality determination device for determining is provided (see Patent Document 1). This abnormality determination device temporarily prohibits the determination of fuel leak in order to prevent erroneous determination due to fluctuations in the target control amount and pressure correction amount when the engine operating state in which the fuel supply system pressure changes suddenly. ing. Japanese Patent No. 3147460
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to provide an abnormality control device for a common rail system that suppresses misjudgment in cold weather.
  • a first invention is a supply pump that pressurizes fuel to a predetermined pressure, a common rail that stores fuel pressurized by the supply pump, a fuel injection valve that injects fuel in the common rail into a combustion chamber of an internal combustion engine, Rail pressure detection means for detecting the pressure in the common rail as rail pressure, and discharge amount control means for controlling the discharge amount of the supply pump in accordance with a comparison result between the detection result of the rail pressure detection means and the target rail pressure It is determined that an abnormality has occurred when the difference between the detection result of the rail pressure detection means and the target rail pressure exceeds a predetermined abnormality determination threshold value, and a predetermined abnormality process is executed.
  • the fuel temperature detection means for detecting the temperature of the fuel, and the detection result of the fuel temperature detection means are a predetermined judgment.
  • a abnormality processing stop means to stop the execution of the abnormality processing characterized in that a abnormality processing stop means to stop the execution of the abnormality processing.
  • the supply pump is connected to the discharge amount control unit.
  • the abnormal-time process stop means stops the execution of the abnormal-time process until a predetermined time elapses after the internal combustion engine is started.
  • the third invention is characterized in that in the common rail system abnormality control device according to the first invention, lighting of a warning lamp is included.
  • a fourth invention is a control device for an abnormality of a common rail system according to the first invention, wherein the common rail system includes a fuel heating means.
  • the abnormal time process stop means is also determined when it is determined that a fuel leak has occurred.
  • the execution of the abnormal process is stopped, and a situation such as anxiety to the driver by turning on the fuel leakage warning lamp is avoided.
  • the discharge amount is reduced, so that the load on the supply pump is reduced, while the processing at the time of abnormality is performed in the rail. Since it is performed after the pressure has risen sufficiently, it is difficult to make an erroneous determination of leakage.
  • the driver can recognize an abnormality in the fuel supply system and take measures such as leaving the automobile at a maintenance shop. Further, according to the fourth aspect of the invention, the fuel temperature gradually rises as the operation of the engine is continued, and the blockage of the fuel pipe due to the waxing is easily solved.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine system according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram showing a connection state between each device and an engine ECU according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a first embodiment. It is a block diagram which shows schematic structure of the abnormality determination part which concerns on.
  • the engine system 1 of the first embodiment includes an air cleaner 2, an intake pipe 3, an intake manifold 4, etc., with an inline 4-cylinder diesel engine (internal combustion engine: hereinafter simply referred to as an engine) E as a core.
  • An intake system, an exhaust system including an exhaust manifold 5 and an exhaust pipe 6, and a fuel supply / injection system (common rail system) including a common rail 7 and an electronically controlled fuel injection valve 8 are provided.
  • an engine ECU (Electronic Control Unit: hereinafter simply referred to as ECU) 9 that controls the engine system 1 is installed in the passenger compartment, and an accelerator pedal 10 that is operated by the driver is provided in the driver's seat. is set up.
  • the engine E is equipped with a glow plug 48 that heats the cylinder head when cold.
  • a variable capacity turbocharger (hereinafter referred to as VG turbo) 11 is installed between the intake pipe 3 and the exhaust pipe 6, and air pressurized by the energy of the exhaust gas is supplied to the engine E.
  • an electric swirl control valve 14 is provided between the intake pipe 3 and the intake manifold 4 to increase the intake air flow velocity by reducing the cross-sectional area of the flow path in a low rotation / low load operation region or the like.
  • the intake manifold 4 and the exhaust manifold 5 are connected via an EGR (Exhaust Gas Recirculation) passage 21 so as to guide high temperature exhaust gas to the combustion chamber.
  • EGR exhaust Gas Recirculation
  • An intermediate portion of the EGR passage 21 is branched into an EGR cooler 21a and a bypass passage 21b, and a switching valve 22 is provided at the junction thereof, while an exhaust gas (EGR gas) that flows into the combustion chamber downstream of the switching valve 22 is provided. ) Is provided.
  • the exhaust pipe 6 has a DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 31, DPF (Diesel Particulate Filter) 32, and LNC (Lean NOx Catalyst: lean NOx catalyst) as exhaust purification means. ) 33 is provided along with the flow of exhaust, and an exhaust purification device 34 is installed.
  • DOC Diesel Oxidation Catalyst
  • DPF Diesel Particulate Filter
  • LNC Lean NOx Catalyst: lean NOx catalyst
  • the engine E is provided with a crank angle sensor 41 for detecting the crank angle, a water temperature sensor 42 for detecting the cooling water temperature, and the like. Further, the accelerator pedal 10 is provided with an accelerator pedal sensor 43 that detects the amount of depression.
  • an intake air amount sensor 44 and an outside air temperature sensor 45 are installed immediately after the air cleaner 2, and an upstream intake air pressure sensor 46 and an upstream intake air temperature sensor 47 are installed between the intercooler 12 and the intake shutter 13.
  • an intake air pressure sensor 46 and an upstream intake air temperature sensor 47 are installed between the intercooler 12 and the intake shutter 13.
  • a downstream intake pressure sensor that detects the intake pressure downstream of the intake shutter 13
  • a downstream-side intake air temperature sensor for detecting the intake air temperature is installed.
  • a first exhaust temperature sensor 51 and a first LAF (Linear Air Fuel ratio) sensor 52 are installed immediately after the VG turbo 11, and a second exhaust temperature sensor is provided between the DOC 31 and the DPF 32. 53, a second LAF sensor 54 is installed between the DPF 32 and the LNC 33, and a third exhaust temperature sensor 55 and a third LAF sensor 56 are installed downstream of the LNC 33.
  • a first LAF (Linear Air Fuel ratio) sensor 52 are installed immediately after the VG turbo 11
  • a second exhaust temperature sensor is provided between the DOC 31 and the DPF 32.
  • a second LAF sensor 54 is installed between the DPF 32 and the LNC 33
  • a third exhaust temperature sensor 55 and a third LAF sensor 56 are installed downstream of the LNC 33.
  • the common rail system includes a feed pump 62 installed in a fuel tank 61, a fuel filter 64 that separates moisture and impurities in the fuel, an engine-driven supply pump (two-cylinder plunger pump) 65 that pressurizes the fuel, A common rail 7 that stores high-pressure fuel is a main component.
  • the fuel filter 64 is provided with a fuel heater 71 for heating the fuel at a low temperature.
  • the supply pump 65 is equipped with a discharge amount control valve 72 for controlling the discharge amount and a fuel temperature sensor 73 for detecting the fuel temperature.
  • the common rail 7 is provided with a rail pressure control valve 74 for controlling the rail pressure and a rail pressure sensor (rail pressure detecting means) 75 for detecting the rail pressure.
  • the feed pump 62, the fuel filter 64, and the supply pump 65 are connected by feed pipes 81 and 82, the supply pump 65 and the common rail 7 are connected by supply pipes 83 and 84, and the common rail 7 and the fuel injection valve 8 are delivery pipes. 85 is connected. Further, the discharge amount control valve 72 and the rail pressure control valve 74 are connected to the fuel tank 61 by a drain pipe 86 in order to return excess fuel to the fuel tank 61.
  • the engine ECU 9 includes a microcomputer, ROM, RAM, peripheral circuits, input / output interfaces, various drivers, and the like. As shown in FIG. 2, detection signals from the above-described sensors are input to the engine ECU 9, while the above-described controlled devices (the fuel injection valve 8, the VG turbo 11, the supply pump 65, etc.) are input from the engine ECU 9. A drive signal is output. Although many sensors and engine control devices are connected to the engine ECU 9 in addition to those described above, the description thereof is omitted to avoid complicated explanation.
  • the engine ECU 9 accommodates an abnormality determination unit (abnormality determination means) 91 whose schematic configuration is shown in FIG.
  • the abnormality determination unit 91 includes a differential pressure detection unit 92, a waxing determination unit (determination invalidating means) 93, and fuel determination based on the determination results of the differential pressure detection unit 92 and the waxing determination unit 93.
  • a fuel leak determination unit 94 that performs a leak determination.
  • the differential pressure detection unit 92 calculates a differential pressure ⁇ Pr between the target rail pressure and the rail pressure detection value, and outputs this to the fuel leak determination unit 94.
  • the waxing determination unit 93 outputs a waxing determination signal to the fuel leak determination unit 94 and outputs a discharge amount reduction flag to the discharge amount control unit when the fuel temperature is low.
  • the engine ECU 9 starts the engine E in response to a driver's key operation, and then, based on detection signals from the various sensors described above, the target fuel injection amount and the target overload from a map (not shown). After searching / setting the supply pressure and the target rail pressure, the fuel injection valve 8, the VG turbo 11, and the supply pump 65 are driven to control the operation of the engine E. Then, the engine ECU 9 of the present embodiment repeatedly executes a fuel leak determination process whose procedure is shown in the flowchart of FIG. 4 at a predetermined processing interval (for example, 10 ms) in parallel with the start and operation control of the engine E.
  • a predetermined processing interval for example, 10 ms
  • step S1 of FIG. 4 the target rail pressure Prtgt input from the rail pressure setting unit (not shown) and the rail pressure detection value Prr input from the rail pressure sensor 75 are displayed. Then, in step S2, it is determined whether or not the differential pressure ⁇ Pr exceeds a predetermined rail pressure decrease determination threshold (abnormality determination threshold) Prth. If this determination is No, the abnormality determination unit 91 assumes that no abnormality has occurred in the fuel system, and resets a discharge amount reduction flag Ffc (described later) having an initial value 0 to 0 in step S3, and then in step S4. Then, a fuel leak flag Ffl (described later) with an initial value of 0 is reset to 0 (if it is the first time, the processing of steps S3 and S4 is not actually performed), and the process returns to the start.
  • a predetermined rail pressure decrease determination threshold abnormality determination threshold
  • the abnormality determination unit 91 sets the abnormality code Cerr to 1 in step S5, sets the discharge amount reduction flag Ffc to 1 in step S6, and then sets the fuel temperature sensor 73 in step S7. It is determined whether or not the fuel temperature Tf input from above exceeds the waxing determination threshold value Tfth.
  • the abnormality code Cerr is a code indicating that there is a possibility that a leak has occurred in the fuel system, and is stored in storage means (not shown) in the engine ECU 9.
  • the discharge amount reduction flag Ffc is a flag output to a discharge amount control unit (not shown) in the engine ECU 9, and when the value becomes 1, the discharge amount control unit discharges to the discharge amount control valve 72. Even when an amount reduction command is sent and the fuel pipe is blocked due to waxing, an excessive load on the supply pump 65 is suppressed.
  • the abnormality determination unit 91 sets the fuel leak flag Ffl to 1 in step S8, assuming that a leak has occurred in the fuel system.
  • the fuel leak flag Ffl is a flag that is output to a fuel leak processing unit (not shown) in the engine ECU 9, and when the value is 1, an abnormality processing (when a fuel leak warning lamp is lit or a leak occurs). Rail pressure control etc.) is executed. As a result, the driver can recognize the abnormality by turning on the fuel leakage warning lamp in the instrument panel and take measures such as leaving the car at a maintenance shop.
  • step S7 when the fuel temperature Tf is low during cold weather or the like and the determination in step S7 is No, the abnormality determination unit 91 is blocked by the fuel piping (feed pipes 81 and 82 and the supply pipe 83) due to waxing. Since there is a possibility, the fuel leak flag Ffl is set to 0 in step S4 to return to the start in order to prevent erroneous determination.
  • the fuel supplied from the feed pump 62 to the supply pump 65 in accordance with the operation of the engine E is discharged from the discharge amount control valve 72 and the rail pressure control valve 74 except for the amount supplied from the common rail 7 to the fuel injection valve 8. It returns to the fuel tank 61 via the drain pipe 86.
  • the recirculated fuel is heated by the fuel heater 71 attached to the fuel filter 64 and the like, so that the fuel temperature Tf gradually rises as the operation of the engine E continues.
  • the abnormality determination unit 91 resets the discharge amount reduction flag Ffc to 0 in step S3 and returns to the start. .
  • the output of the discharge amount reduction command to the discharge amount control valve 72 is stopped, and the supply pump 65 discharges fuel according to the target rail pressure Prtgt and the like.
  • the abnormality code Cerr is not reset at this time, and is therefore stored in the storage means in the engine ECU 9 until the engine E is stopped, for example.
  • the abnormality determination unit 91 sets the fuel leak flag Ffl to 1 in step S8. In this case, as described above, the driver can recognize the abnormality by turning on the fuel leakage warning lamp in the instrument panel and take measures such as leaving the automobile at a maintenance shop.
  • the second embodiment adopts the same configuration as that of the first embodiment described above except for a part of the procedure of the fuel leak determination process, and therefore redundant description including a flag and the like in the fuel leak determination process is omitted. To do.
  • the abnormality determination unit 91 When the fuel leak determination process is started, the abnormality determination unit 91 first calculates a differential pressure ⁇ Pr between the target rail pressure Prtgt and the rail pressure detection value Prr in step S11 of FIG. Next, the abnormality determination unit 91 determines whether or not the differential pressure ⁇ Pr exceeds the rail pressure decrease determination threshold value Prth in step S2, and if this determination is No, similarly to the first embodiment, step S13 is performed. In step S14, the discharge amount reduction flag Ffc is reset to 0. In step S14, the fuel leak flag Ffl is reset to 0, and the process returns to the start.
  • the abnormality determination unit 91 sets the abnormality code Cerr to 1 in step S15, sets the discharge amount reduction flag Ffc to 1 in step S16, and then sets the fuel temperature Tf in step S17. It is determined whether or not the waxing determination threshold value Tfth is exceeded. If the determination in step S17 is also Yes, the abnormality determination unit 91 sets the fuel leak flag Ffl to 1 in step S18. As a result, the driver can recognize the abnormality by turning on the fuel leakage warning lamp in the instrument panel and take measures such as leaving the car at a maintenance shop.
  • the abnormality determination unit 91 increments the determination delay timer Td having an initial value 0 by 1 in step S19, and then in step S20. It is determined whether or not the value of the determination delay timer Td has reached the count-up value Tdmax. Note that the count-up value Tdmax is set to a value at which the fuel temperature becomes sufficiently high as the engine E is operated. Since the first determination in step S20 is No, the abnormality determination unit 91 sets the fuel leak flag Ffl to 0 in step S14 in order to prevent an erroneous determination that there is a possibility that the fuel pipe is blocked due to waxing. Return to start.
  • the abnormality determination unit 91 resets the discharge amount reduction flag Ffc to 0 in step S13 and returns to the start. .
  • the output of the discharge amount reduction command to the discharge amount control valve 72 is stopped, and the supply pump 65 discharges fuel appropriately according to the target rail pressure Prtgt and the like.
  • the abnormality determination unit 91 increments the determination delay timer Td having the initial value 0 by 1 in step S19, and then determines whether or not the value of the determination delay timer Td has reached the count-up value Tdmax in step S20. judge. Note that the count-up value Tdmax is set to a value at which the fuel temperature becomes sufficiently high as the engine E is operated. Since the first determination in step S20 is No, the abnormality determination unit 91 sets the fuel leak flag Ffl to 0 in step S14 and returns to the start.
  • the abnormality determination unit 91 sets the fuel leak flag Ffl to 1 in step S18. As a result, the driver can recognize the abnormality by turning on the fuel leakage warning lamp in the instrument panel and take measures such as leaving the car at a maintenance shop.
  • an in-line four-cylinder diesel engine is exemplified as the internal combustion engine.
  • the present invention can be applied to other types of engines including other types of diesel engines.
  • the specific configuration of the engine system and the abnormality determination unit, the specific procedure of the fuel leak determination process, and the like can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.
  • 1 is a schematic configuration diagram of an engine system according to a first embodiment. It is a block diagram which shows the connection state of each apparatus and engine ECU which concern on 1st Embodiment. It is a block diagram which shows schematic structure of the abnormality determination part which concerns on 1st Embodiment. It is a flowchart which shows the procedure of the fuel leak determination process which concerns on 1st Embodiment. It is a flowchart which shows the procedure of the fuel leak determination process which concerns on 2nd Embodiment.

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Abstract

【課題】寒冷時における誤判定等を抑制したコモンレールシステムの異常時制御装置を提供する。 【解決手段】異常判定部９１は、燃料リーク判定処理を開始すると、ステップＳ１で、目標レール圧Ｐｒｔｇｔとレール圧検出値Ｐｒｒとの差圧ΔＰｒを算出した後、ステップＳ２で差圧ΔＰｒがレール圧低下判定閾値Ｐｒｔｈを超えているか否かを判定する。ステップＳ２の判定がＹｅｓであった場合、異常判定部９１は、ステップＳ５で異常コードＣｅｒｒを１とし、ステップＳ６で吐出量低減フラグＦｆｃを１とした後、ステップＳ７で燃温センサ７３から入力した燃料温度Ｔｆがワキシング判定閾値Ｔｆｔｈを超えているか否かを判定する。燃料温度Ｔｆが比較的高く、ステップＳ７の判定がＹｅｓとなった場合、異常判定部９１は、燃料系にリークが生じたとして、ステップＳ８で燃料リークフラグＦｆｌを１とする。

Description

コモンレールシステムの異常時制御装置
　本発明は、コモンレールシステムの異常時制御装置に係り、寒冷時における誤判定等を抑制する技術に関する。
　近年、自動車等に搭載されるディーゼルエンジンでは、有害排出ガス成分の低減や燃費の向上等を実現すべく、燃料の噴射圧力や噴射時期、噴射期間（噴射量）を高精度に制御可能な電子制御燃料噴射システムを適用したものが多くなっている。一般に、ディーゼルエンジン用の電子制御燃料噴射システムとしては、燃料タンク内の燃料を電動式の低圧ポンプ（フィードポンプ）によって吸い上げ、この燃料を機械式（エンジン駆動）の高圧ポンプ（サプライポンプ）で加圧してコモンレールに蓄えた後、コモンレールから各気筒の燃料噴射弁に燃料を供給するコモンレールシステムが採用されている。
　コモンレールシステムでは、コモンレール内の圧力（レール圧）が一定値となるようにサプライポンプの吐出量をフィードバック制御している。そのため、サプライポンプから燃料噴射弁に至る経路で燃料のリークが起きた場合、レール圧を維持すべくサプライポンプの吐出量が増大し、燃料のリーク量が更に多くなってしまう問題があった。そこで、コモンレールシステムには、例えば、サプライポンプの吐出量を制御する燃料吐出制御弁の目標制御量（あるいは、圧力補正量）を所定の基準値と比較し、その比較結果に基づいて燃料リークを判定する異常判定装置が設けられている（特許文献１参照）。なお、この異常判定装置では、燃料供給系の圧力が急変するエンジンの運転状態においては、目標制御量や圧力補正量の変動による誤判定を防止すべく、燃料リークの判定を一時的に禁止している。
特許３１４７４６０号公報
　上述した特許文献１の異常判定装置においても、燃料である軽油に潤滑用のパラフィンが含まれていることに起因して、寒冷時においては正常な判定が行えないことがあった。すなわち、外気温の低下によって燃料供給系内でワキシング（Ｗａｘｉｎｇ：パラフィン成分の固化）が生じ、エンジン始動直後等に燃料配管が部分的に閉塞した場合、燃料のリークが起きていないにも拘わらずレール圧が規定値まで上昇し難くなり、異常判定装置が燃料のリークが起きたと誤判定してしまうことがある。異常判定装置によってこの種の誤判定がなされた場合、運転者は、燃料漏れ警告灯の点灯により不安感を憶え、自動車を整備工場に預ける等の不要な処置をとらされる虞があった。
　本発明は、上記状況に鑑みなされたものであり、寒冷時における誤判定等を抑制したコモンレールシステムの異常時制御装置を提供することを目的とする。
　第１の発明は、燃料を所定の圧力に加圧するサプライポンプと、前記サプライポンプで加圧された燃料を蓄えるコモンレールと、前記コモンレール内の燃料を内燃機関の燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレール内の圧力をレール圧として検出するレール圧検出手段と、前記レール圧検出手段の検出結果と目標レール圧との比較結果に応じて前記サプライポンプの吐出量を制御する吐出量制御手段とを有するコモンレールシステムに設けられ、前記レール圧検出手段の検出結果と目標レール圧との差が所定の異常判定閾値を超えたことをもって異常が発生したと判定し、所定の異常時処理を実行するコモンレールシステムの異常時制御装置において、燃料の温度を検出する燃温検出手段と、前記燃温検出手段の検出結果が所定の判定変更閾値を下回った場合、前記異常時処理の実行を中止する異常時処理中止手段とを備えたことを特徴とする。
　また、第２の発明は、第１の発明に係るコモンレールシステムの異常時制御装置において、前記燃温検出手段の検出結果が前記判定禁止閾値を下回った場合、前記吐出量制御手段に前記サプライポンプの吐出量を低減させ、前記異常時処理中止手段が前記内燃機関の始動後に所定時間が経過するまで前記前記異常時処理の実行を中止することを特徴とする。
　また、第３の発明は、第１の発明に係るコモンレールシステムの異常時制御装置において、警告灯の点灯を含むことを特徴とする。
　また、第４の発明は、第１の発明に係るコモンレールシステムの異常時制御装置において、前記コモンレールシステムは、燃料加熱手段を含むことを特徴とする。
　第１の発明によれば、例えば燃料供給系内でワキシングが生じてレール圧が規定値まで上昇し難くなるような寒冷時には、燃料のリークが起きたと判定された場合にも異常時処理中止手段によって異常時処理の実行が中止され、燃料漏れ警告灯の点灯によって運転者に不安を与える等の事態が回避される。また、第２の発明によれば、ワキシングによって燃料配管に部分的な閉塞等が生じても、吐出量が低減させられるためにサプライポンプの負荷等が減少する一方、異常時処理の実行がレール圧の充分に上昇した後に行われるためにリークの誤判定がなされ難くなる。また、第３の発明によれば、運転者は、燃料供給系の異常を認識し、自動車を整備工場に預ける等の処置をとることができる。また、第４の発明によれば、エンジンの運転が継続されることによって燃料温度が次第に上昇し、ワキシングによる燃料配管の閉塞が解消されやすくなる。
　以下、図面を参照して、本発明を自動車用ディーゼルエンジンのコモンレールシステムに適用した２つの実施形態を詳細に説明する。
［第１実施形態］
　図１は第１実施形態に係るエンジンシステムの概略構成図であり、図２は第１実施形態に係る各機器とエンジンＥＣＵとの接続状態を示すブロック図であり、図３は第１実施形態に係る異常判定部の概略構成を示すブロック図である。
≪第１実施形態の構成≫
　図１に示すように、第１実施形態のエンジンシステム１は、直列４気筒ディーゼルエンジン（内燃機関：以下単にエンジンと記す）Ｅを中核に、エアクリーナ２や吸気管３、吸気マニホールド４等からなる吸気系と、排気マニホールド５や排気管６等からなる排気系と、コモンレール７や電子制御式の燃料噴射弁８等からなる燃料供給・噴射系（コモンレールシステム）とを備えている。本実施形態の自動車では、車室内にエンジンシステム１を統括制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit：以下、単にＥＣＵと記す）９が設置され、運転席には運転者によって操作されるアクセルペダル１０が設置されている。また、エンジンＥには、冷機時にシリンダヘッドを加熱するグロープラグ４８が装着されている。
＜吸排気系の構成＞
　吸気管３と排気管６との間には可変容量型ターボチャージャ（Variable Geometry Turbocharger:以下、ＶＧターボと記す）１１が設置され、排気ガスのエネルギーによって加圧された空気がエンジンＥに供給される。吸気管３の管路には、ＶＧターボ１１で加圧されて高温となった空気を冷却するインタクーラ１２と、所定の運転領域でエンジンＥの吸気量を絞る電動式のインテークシャッタ１３とが設置されてる。また、吸気管３と吸気マニホールド４との間には、低回転低負荷運転域等で流路断面積を絞って吸気流速を高める電動式のスワールコントロール弁１４が設けられている。
　吸気マニホールド４と排気マニホールド５とは、高温の排気ガスを燃焼室に導くべく、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気ガス再循環）通路２１を介して連結されている。ＥＧＲ通路２１の中間部はＥＧＲクーラー２１ａとバイパス通路２１ｂとに分岐しており、その合流部に切換弁２２が設けられる一方、切換弁２２の下流には燃焼室に流入する排気ガス（ＥＧＲガス）の量を調節するＥＧＲ制御弁２３が設けられている。
　一方、排気管６の管路には、排気浄化手段であるＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst：ディーゼル酸化触媒）３１とＤＰＦ（Diesel Particulate Filter：ディーゼルパティキュレートフィルタ）３２とＬＮＣ（Lean NOx Catalyst：リーンＮＯｘ触媒）３３とを排気の流れに沿って連設してなる排気浄化装置３４が設置されている。
　エンジンＥには、そのクランク角度を検出するクランク角センサ４１や、冷却水温を検出する水温センサ４２等が設置されている。また、アクセルペダル１０には、その踏込量を検出するアクセルペダルセンサ４３が付設されている。
　吸気系には、エアクリーナ２の直後に吸気量センサ４４と外気温センサ４５とが設置され、インタクーラ１２とインテークシャッタ１３との間に上流側吸気圧センサ４６と上流側吸気温センサ４７とが設置されている。また、図示はしないが、吸気系には、インテークシャッタ１３の開度を検出するシャッタ開度センサの他、インテークシャッタ１３の下流における吸気圧力を検出する下流側吸気圧センサ、インテークシャッタ１３の下流における吸気温度を検出する下流側吸気温センサ等が設置されている。
　排気系には、ＶＧターボ１１の直後に第１排気温センサ５１と第１ＬＡＦ（Linear Air Fuel ratio：比例型空燃比）センサ５２とが設置され、ＤＯＣ３１とＤＰＦ３２との間に第２排気温センサ５３が設置され、ＤＰＦ３２とＬＮＣ３３との間に第２ＬＡＦセンサ５４が設置され、ＬＮＣ３３の下流に第３排気温センサ５５と第３ＬＡＦセンサ５６とが設置されている。
＜コモンレールシステムの構成＞
　コモンレールシステムは、燃料タンク６１内に設置されたフィードポンプ６２と、燃料中の水分や不純物を分離する燃料フィルタ６４と、燃料を加圧するエンジン駆動式のサプライポンプ（２気筒プランジャポンプ）６５と、高圧の燃料を蓄えるコモンレール７とを主要構成要素としている。
　燃料フィルタ６４には、低温時に燃料を加熱する燃料ヒータ７１が付設されている。また、サプライポンプ６５には、吐出量を制御する吐出量制御弁７２と、燃料温度を検出する燃温センサ７３とが装着されている。また、コモンレール７には、レール圧を制御するレール圧制御弁７４と、レール圧を検出するレール圧センサ（レール圧検出手段）７５とが装着されている。
　フィードポンプ６２と燃料フィルタ６４とサプライポンプ６５とはフィードパイプ８１，８２によって接続され、サプライポンプ６５とコモンレール７とはサプライパイプ８３，８４によって接続され、コモンレール７と燃料噴射弁８とはデリバリパイプ８５によって接続されている。また、吐出量制御弁７２とレール圧制御弁７４とは、余剰燃料を燃料タンク６１に還流させるべく、ドレインパイプ８６によって燃料タンク６１に接続されている。
＜エンジンＥＣＵ＞
　エンジンＥＣＵ９は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されている。図２に示すように、エンジンＥＣＵ９には上述した各センサからの検出信号が入力する一方、エンジンＥＣＵ９からは上述した各被制御機器（燃料噴射弁８やＶＧターボ１１、サプライポンプ６５等）に駆動信号が出力される。なお、エンジンＥＣＵ９には、上述したもの以外にも多数のセンサやエンジン制御機器が接続されているが、説明が煩雑になることを避けるためにそれらについての記載を省略する。
＜異常判定部＞
　エンジンＥＣＵ９には、図３にその概略構成を示す異常判定部（異常判定手段）９１が収容されている。同図に示すように、異常判定部９１は、差圧検出部９２と、ワキシング判定部（判定無効化手段）９３と、差圧検出部９２およびワキシング判定部９３の判定結果に基づいて燃料のリーク判定を行う燃料リーク判定部９４とを有している。なお、差圧検出部９２は、目標レール圧とレール圧検出値との差圧ΔＰｒを算出し、これを燃料リーク判定部９４に出力する。また、ワキシング判定部９３は、燃料温度が低い場合にワキシング判定信号を燃料リーク判定部９４に出力するとともに吐出量低減フラグを吐出量制御部に出力する。
≪第１実施形態の作用≫
　エンジンシステム１が起動されると、エンジンＥＣＵ９は、運転者のキー操作に応じてエンジンＥを始動した後、上述した各種センサの検出信号等に基づき、図示しないマップから目標燃料噴射量や目標過給圧、目標レール圧を検索／設定した後、燃料噴射弁８やＶＧターボ１１、サプライポンプ６５を駆動することでエンジンＥを運転制御する。そして、本実施形態のエンジンＥＣＵ９は、エンジンＥの始動や運転制御と並行して、図４のフローチャートにその手順を示す燃料リーク判定処理を所定の処理インターバル（例えば、１０ｍｓ）で繰り返し実行する。
＜燃料リーク判定処理＞
　異常判定部９１は、燃料リーク判定処理を開始すると、先ず、図４のステップＳ１で、図示しないレール圧設定部から入力した目標レール圧Ｐｒｔｇｔと、レール圧センサ７５から入力したレール圧検出値Ｐｒｒとの差圧ΔＰｒを算出した後、ステップＳ２で差圧ΔＰｒが所定のレール圧低下判定閾値（異常判定閾値）Ｐｒｔｈを超えているか否かを判定する。そして、この判定がＮｏであれば、異常判定部９１は、燃料系に異常が発生していないとして、ステップＳ３で初期値０の吐出量低減フラグＦｆｃ（後述）を０にリセットし、ステップＳ４で初期値０の燃料リークフラグＦｆｌ（後述）を０にリセットし（初回であった場合、ステップＳ３，Ｓ４の処理は実際には行われない）、スタートに戻る。
　また、ステップＳ２の判定がＹｅｓであった場合、異常判定部９１は、ステップＳ５で異常コードＣｅｒｒを１とし、ステップＳ６で吐出量低減フラグＦｆｃを１とした後、ステップＳ７で燃温センサ７３から入力した燃料温度Ｔｆがワキシング判定閾値Ｔｆｔｈを超えているか否かを判定する。異常コードＣｅｒｒは、燃料系にリークが生じた虞があることを示すコードであり、エンジンＥＣＵ９内の図示しない記憶手段に記憶される。また、吐出量低減フラグＦｆｃはエンジンＥＣＵ９内の吐出量制御部（図示せず）に出力されるフラグであり、その値が１になると、吐出量制御部から吐出量制御弁７２に対して吐出量低減指令が送られ、ワキシングによる燃料配管の閉塞が生じていたような場合においても、サプライポンプ６５の負荷が過大となること等が抑制される。
　燃料温度Ｔｆが比較的高く、ステップＳ７の判定がＹｅｓとなった場合、異常判定部９１は、燃料系にリークが生じたとして、ステップＳ８で燃料リークフラグＦｆｌを１とする。燃料リークフラグＦｆｌは、エンジンＥＣＵ９内の燃料リーク時処理部（図示せず）に出力されるフラグであり、その値が１となった場合、異常時処理（燃料漏れ警告灯の点灯やリーク時レール圧制御等）が実行される。これにより、運転者は、インストルメントパネル内の燃料漏れ警告灯の点灯によって異常を認識し、自動車を整備工場に預ける等の処置をとることができる。
　一方、寒冷時等において燃料温度Ｔｆが低く、ステップＳ７の判定がＮｏとなった場合、異常判定部９１は、ワキシングによる燃料配管（フィードパイプ８１，８２やサプライパイプ８３）の閉塞が生じている可能性があるとして、誤判定を防止すべくステップＳ４で燃料リークフラグＦｆｌを０としてスタートに戻る。
（燃料温度の上昇）
　エンジンＥの運転に伴ってフィードポンプ６２からサプライポンプ６５に送給された燃料は、コモンレール７から燃料噴射弁８に供給された分を除いて、吐出量制御弁７２やレール圧制御弁７４からドレインパイプ８６を経由して燃料タンク６１に還流する。還流した燃料は、燃料フィルタ６４に付設された燃料ヒータ７１等によって加熱されているため、エンジンＥの運転が継続されると燃料温度Ｔｆは次第に上昇してくる。
　燃料温度Ｔｆの上昇によってワキシングが解消され、差圧ΔＰｒが小さくなってステップＳ２の判定がＮｏになると、異常判定部９１は、ステップＳ３で吐出量低減フラグＦｆｃを０にリセットしてスタートに戻る。これにより、吐出量制御弁７２に対する吐出量低減指令の出力が中止され、サプライポンプ６５が目標レール圧Ｐｒｔｇｔ等に応じた燃料の吐出を行うようになる。なお、異常コードＣｅｒｒは、この際にリセットされないため、例えばエンジンＥが停止されるまでエンジンＥＣＵ９内の記憶手段に記憶される。
　なお、燃料温度Ｔｆがワキシング判定閾値Ｔｆｔｈを超えた時点でもレール圧検出値Ｐｒｒが低いままで推移し、差圧ΔＰｒがレール圧低下判定閾値Ｐｒｔｈを超えた場合、ステップＳ２，Ｓ７の判定がともにＹｅｓとなるため、異常判定部９１は、ステップＳ８で燃料リークフラグＦｆｌを１とする。この場合、上述したように、運転者は、インストルメントパネル内の燃料漏れ警告灯の点灯によって異常を認識し、自動車を整備工場に預ける等の処置をとることができる。
［第２実施形態］
　第２実施形態については、燃料リーク判定処理の手順の一部を除いて上述した第１実施形態と同様の構成を採っているため、燃料リーク判定処理におけるフラグ等を含めて重複する説明を省略する。
＜燃料リーク判定処理＞
　異常判定部９１は、燃料リーク判定処理を開始すると、先ず、図５のステップＳ１１で、目標レール圧Ｐｒｔｇｔとレール圧検出値Ｐｒｒとの差圧ΔＰｒを算出する。次に、異常判定部９１は、ステップＳ２で差圧ΔＰｒがレール圧低下判定閾値Ｐｒｔｈを超えているか否かを判定し、この判定がＮｏであれば、第１実施形態と同様に、ステップＳ１３で吐出量低減フラグＦｆｃを０にリセットし、ステップＳ１４で燃料リークフラグＦｆｌを０にリセットしてスタートに戻る。
　また、ステップＳ１２の判定がＹｅｓであった場合、異常判定部９１は、ステップＳ１５で異常コードＣｅｒｒを１とし、ステップＳ１６で吐出量低減フラグＦｆｃを１とした後、ステップＳ１７で燃料温度Ｔｆがワキシング判定閾値Ｔｆｔｈを超えているか否かを判定する。そして、ステップＳ１７の判定もＹｅｓとなった場合、異常判定部９１は、ステップＳ１８で燃料リークフラグＦｆｌを１とする。これにより、運転者は、インストルメントパネル内の燃料漏れ警告灯の点灯によって異常を認識し、自動車を整備工場に預ける等の処置をとることができる。
　一方、寒冷時等において燃料温度Ｔｆが低く、ステップＳ１７の判定がＮｏとなった場合、異常判定部９１は、ステップＳ１９で初期値０の判定遅延タイマＴｄを１だけインクリメントした後、ステップＳ２０で判定遅延タイマＴｄの値がカウントアップ値Ｔｄｍａｘに達したか否かを判定する。なお、カウントアップ値Ｔｄｍａｘは、エンジンＥの運転によって燃料の温度が十分に高くなる値に設定されている。ステップＳ２０の初回の判定はＮｏとなるため、異常判定部９１は、ワキシングによる燃料配管の閉塞が生じている可能性があるとして、誤判定を防止すべくステップＳ１４で燃料リークフラグＦｆｌを０としてスタートに戻る。
（燃料温度の上昇）
　燃料温度Ｔｆの上昇によってワキシングが解消され、差圧ΔＰｒが小さくなってステップＳ１２の判定がＮｏになると、異常判定部９１は、ステップＳ１３で吐出量低減フラグＦｆｃを０にリセットしてスタートに戻る。これにより、吐出量制御弁７２に対する吐出量低減指令の出力が中止され、サプライポンプ６５が目標レール圧Ｐｒｔｇｔ等に応じた適切な燃料の吐出を行うようになる。
　一方、燃料温度Ｔｆがワキシング判定閾値Ｔｆｔｈを超えた時点でもレール圧検出値Ｐｒｒが低いままで推移し、差圧ΔＰｒがレール圧低下判定閾値Ｐｒｔｈを超えた場合、ステップＳ１２，Ｓ１７の判定がともにＹｅｓとなるため、異常判定部９１は、ステップＳ１９で初期値０の判定遅延タイマＴｄを１だけインクリメントした後、ステップＳ２０で判定遅延タイマＴｄの値がカウントアップ値Ｔｄｍａｘに達したか否かを判定する。なお、カウントアップ値Ｔｄｍａｘは、エンジンＥの運転によって燃料の温度が十分に高くなる値に設定されている。ステップＳ２０の初回の判定はＮｏとなるため、異常判定部９１は、ステップＳ１４で燃料リークフラグＦｆｌを０としてスタートに戻る。
　エンジンＥの始動後に所定時間が経過してもレール圧検出値Ｐｒｒが低いままで推移し、差圧ΔＰｒがレール圧低下判定閾値Ｐｒｔｈを超えていた場合、ステップＳ１２，Ｓ２０の判定がともにＹｅｓとなるため、異常判定部９１は、ステップＳ１８で燃料リークフラグＦｆｌを１とする。これにより、運転者は、インストルメントパネル内の燃料漏れ警告灯の点灯によって異常を認識し、自動車を整備工場に預ける等の処置をとることができる。
　両実施形態では、上述した構成を採ったことにより、ワキシングによって燃料配管が部分的に閉塞した場合においても燃料のリーク判定が高精度に行われるようになり、誤判定によって運転者が不安感を憶えて自動車を整備工場に預ける等の不要な処置をとらされる虞が少なくなる。
　以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、内燃機関として直列４気筒ディーゼルエンジンを例示したが、本発明は、他の形式のディーゼルエンジンを始め、他種のエンジン等にも適用可能である。その他、エンジンシステムや異常判定部の具体的構成や燃料リーク判定処理の具体的手順等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
第１実施形態に係るエンジンシステムの概略構成図である。 第１実施形態に係る各機器とエンジンＥＣＵとの接続状態を示すブロック図である。 第１実施形態に係る異常判定部の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る燃料リーク判定処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る燃料リーク判定処理の手順を示すフローチャートである。
符号の説明
　１　　　エンジンシステム
　７　　　コモンレール
　８　　　燃料噴射弁
　９　　　エンジンＥＣＵ
　６５　　サプライポンプ
　７１　　燃料ヒータ
　７２　　吐出量制御弁
　７３　　燃温センサ
　９１　　常判定部（異常判定手段）
　９２　　差圧検出部
　９３　　ワキシング判定部（判定無効化手段）
　９４　　燃料リーク判定部
　Ｅ　　　エンジン

Claims (4)

  1. 　燃料を所定の圧力に加圧するサプライポンプと、前記サプライポンプで加圧された燃料を蓄えるコモンレールと、前記コモンレール内の燃料を内燃機関の燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレール内の圧力をレール圧として検出するレール圧検出手段と、前記レール圧検出手段の検出結果と目標レール圧との比較結果に応じて前記サプライポンプの吐出量を制御する吐出量制御手段とを有するコモンレールシステムに設けられ、前記レール圧検出手段の検出結果と目標レール圧との差が所定の異常判定閾値を超えたことをもって異常が発生したと判定し、所定の異常時処理を実行するコモンレールシステムの異常時制御装置において、
    　燃料の温度を検出する燃温検出手段と、
    　前記燃温検出手段の検出結果が所定の判定変更閾値を下回った場合、前記異常時処理の実行を中止する異常時処理中止手段と
    を備えたことを特徴とするコモンレールシステムの異常時制御装置。
  2. 　前記燃温検出手段の検出結果が前記判定禁止閾値を下回った場合、前記吐出量制御手段に前記サプライポンプの吐出量を低減させ、前記異常時処理中止手段が前記内燃機関の始動後に所定時間が経過するまで前記前記異常時処理の実行を中止することを特徴とする、請求項１に記載されたコモンレールシステムの異常時制御装置。
  3. 　前記異常時処理は、警告灯の点灯を含むことを特徴とする、請求項１に記載されたコモンレールシステムの異常時制御装置。
  4. 　前記コモンレールシステムは、燃料加熱手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載されたコモンレールシステムの異常時制御装置。
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