(57)【要約】  本発明は、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系の故障を精度良く検出することを課題とする。この課題を解決するために、本発明は、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、高圧燃料ポンプの吐出不良を検出した場合に、低圧燃料ポンプの吐出圧力を増加させた上で高圧燃料ポンプの吐出不良が発生するか否かを判別し、高圧燃料ポンプの吐出不良が発生した場合に高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系が故障していると判定するようにした。
2012147186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧燃料ポンプから吐出される燃料を高圧燃料ポンプにより昇圧させて燃料噴射弁へ供給する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
前記高圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力を検出する燃圧センサと、
前記高圧燃料ポンプの駆動タイミングに対する前記燃圧センサの検出値の変化量をパラメータとして、前記高圧燃料ポンプの吐出不良を検出する検出部と、
前記検出部が前記高圧燃料ポンプの吐出不良を検出したときに、前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を増加させる増圧部と、
前記増圧部が前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を上昇させた後に前記検出部が前記高圧燃料ポンプの吐出不良を再度検出した場合は、前記高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系が故障していると判定する判定部と、
を備える内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項２】
請求項１において、相互に連通された複数のデリバリパイプを更に備え、
前記高圧燃料ポンプは、前記した複数のデリバリパイプのそれぞれに設けられ、
前記燃圧センサは、前記した複数のデリバリパイプの何れか１つに取り付けられ、
前記検出部は、前記した複数の高圧燃料ポンプのそれぞれの駆動タイミングに対する前記燃圧センサの検出値の変化量をパラメータとして、前記した複数の高圧燃料ポンプのそれぞれの吐出不良を検出する内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項３】
請求項１または２において、前記増圧部が前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を上昇させた後に前記検出部が前記高圧燃料ポンプの吐出不良を再度検出しなければ、前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加させる補償部をさらに備える内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項４】
請求項３において、前記高圧燃料ポンプの吐出圧力が目標圧力に収束するように前記高圧燃料ポンプの駆動信号をフィードバック制御する制御部と、
前記フィードバック制御に用いられる補正項の値に応じて前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加補正または減少補正させる補正部と、
をさらに備え、
前記補正部は、前記補償部により前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加された後は目標吐出圧力が増加される前に比べ、単位時間当たりの減少補正量を少なくする内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項５】
請求項３において、前記高圧燃料ポンプの吐出圧力が目標圧力に収束するように前記高圧燃料ポンプの駆動信号をフィードバック制御する制御部と、
前記フィードバック制御に用いられる補正項の値に応じて前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を増加補正または減少補正させる補正部と、
をさらに備え、
前記補正部は、前記補償部により前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加された後は目標吐出圧力が増加される前に比べ、単位時間当たりの増加補正量を多くする内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項６】
請求項３において、前記高圧燃料ポンプの吐出圧力が目標圧力に収束するように前記高圧燃料ポンプの駆動信号をフィードバック制御する制御部と、
前記フィードバック制御に用いられる補正項の値に応じて前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を増加補正または減少補正させる補正部と、
をさらに備え、
前記補正部は、前記補償部により前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加された後は目標吐出圧力が増加される前に比べ、前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力の下限値を高くする内燃機関の燃料噴射制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
燃料タンクから燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプから吐出される燃料を昇圧させる高圧燃料ポンプと、を備えた内燃機関の燃料噴射制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
気筒内へ燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃料タンクから汲み上げた燃料を昇圧させる高圧ポンプと、高圧ポンプから吐出された燃料を燃料噴射弁へ導く高圧燃料通路と、モデル計算により高圧燃料通路内の燃料圧力を予測する燃圧予測手段と、高圧燃料通路内の燃料圧力を測定する燃圧センサと、燃圧予測手段により予測された燃料圧力と燃圧センサにより測定された燃料圧力との差が誤差の範囲を超えるときに高圧ポンプから燃料噴射弁へ至る高圧燃料系が異常であると判定する異常判定手段と、を備える筒内噴射式内燃機関の制御装置が提案されている（たとえば、特許文献１を参照）。【０００３】
特許文献２には、燃料タンクから燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプから吐出された燃料を昇圧させる高圧燃料ポンプと、を備えた内燃機関において、開制御及び閉ループ制御量によって高圧燃料ポンプを制御し、その際の制御量が限界値以上となったときに第２ポンプにおいてキャビテーションが発生していると判定する技術について記述されている。【０００４】
特許文献３には、高圧燃料ポンプの電磁スピンドル弁を作動させたときに、高圧燃料ポンプから吐出される燃料圧力の変化から高圧燃料ポンプの故障を判定する技術について記述されている。【０００５】
特許文献４には、燃料タンクから燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプから吐出された燃料を昇圧させる高圧燃料ポンプと、を備えた内燃機関において、高圧燃料ポンプの駆動デューティが所定値以上であるときは低圧燃料ポンプの吐出圧力（フィード圧）を上昇させる技術について記述されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１０３０５９号公報
【特許文献２】特開２００３−２２２０６０号公報
【特許文献３】特開２００６−０３７９２０号公報
【特許文献４】特開２０１０−０７１２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、高圧燃料ポンプの吐出不良は、高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系が故障した場合に加え、低圧燃料ポンプから高圧燃料ポンプへ至る燃料経路内で燃料のベーパ（蒸発）が発生した場合にも生じ得る。【０００８】
しかしながら、上記した特許文献１乃至４に記述されている方法によれば、高圧ポンプの吐出不良が発生した場合に、その要因が燃料噴射系の故障にあるか、或いは燃料のベーパにあるかを区別することができない。【０００９】
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系の故障を精度良く検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記した課題を解決するために、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、高圧燃料ポンプの吐出不良を検出した場合に、低圧燃料ポンプの吐出圧力を増加させた上で高圧燃料ポンプの吐出不良が発生するか否かを判別し、高圧燃料ポンプの吐出不良が発生した場合は高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系が故障していると判定するようにした。【００１１】
詳細には、本発明は、低圧燃料ポンプから吐出される燃料を高圧燃料ポンプにより昇圧させて燃料噴射弁へ供給する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
前記高圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力を検出する燃圧センサと、
前記高圧燃料ポンプの駆動タイミングに対する前記燃圧センサの検出値の変化量をパラメータとして、前記高圧燃料ポンプの吐出不良を検出する検出部と、
前記検出部が前記高圧燃料ポンプの吐出不良を検出したときに、前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を増加させる増圧部と、
前記増圧部が前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を上昇させた後に前記検出部が前記高圧燃料ポンプの吐出不良を再度検出した場合は、前記高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系が故障していると判定する判定部と、
を備えるようにした。【００１２】
本発明によれば、高圧燃料ポンプの駆動タイミング（吐出タイミング）に対する燃圧センサの検出値の変化量をパラメータとして、高圧燃料ポンプの吐出不良が検出される。たとえば、高圧燃料ポンプの駆動タイミングに同期して燃圧センサの検出値が増加しない場合或いは増加量が少ない場合に、高圧燃料ポンプの吐出不良が発生していると判別される。【００１３】
ここで、高圧燃料ポンプの吐出不良は、高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系が故障している場合（ワイヤーハーネスの断線や可動部の固着などが発生した場合）に加え、低圧燃料ポンプから高圧燃料ポンプへ至る燃料経路（以下、「低圧燃料通路」と称する）において燃料のベーパが発生した場合にも発生し得る。【００１４】
高圧燃料ポンプの吐出不良が燃料のベーパに起因する場合は、低圧燃料ポンプの吐出圧力を増加させることにより高圧燃料ポンプの吐出不良が解消される。一方、高圧燃料ポンプの吐出不良が燃料噴射系の故障に起因する場合は、低圧燃料ポンプの吐出圧力が増加されても、高圧燃料ポンプの吐出不良は解消しない。【００１５】
これに対し、本発明の内燃機関の燃料噴射制御システムは、高圧燃料ポンプの吐出不良が検出されたときに、低圧燃料ポンプの吐出圧力を増加させた上で、高圧燃料ポンプの吐出不良を検出するための処理を再度実行する。このような方法によれば、低圧燃料ポンプの吐出圧力が増加された後に高圧燃料ポンプの吐出不良が再度検出された場合は、高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系が故障していると判定することができる。一方、低圧燃料ポンプの吐出圧力が増加された後に高圧燃料ポンプの吐出不良が検出されない場合は、低圧燃料通路において燃料のベーパが発生していると判定することができる。【００１６】
したがって、本発明によれば、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備える内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系の故障を精度良く検出することができる。さらに、本発明によれば、高圧燃料ポンプの吐出不良が燃料噴射系の故障に因るものか、或いは低圧通路における燃料のベーパに因るものかを判別することもできる。【００１７】
本発明は、デリバリパイプと高圧燃料ポンプを複数組備える内燃機関にも有効である。デリバリパイプと高圧燃料ポンプを複数組備える内燃機関においては、複数のデリバリパイプを相互に連通させるとともに、複数のデリバリパイプの何れか１つのみに燃圧センサが設けられる場合がある。【００１８】
そのような場合は、燃圧センサの検出値をパラメータとして全ての高圧燃料ポンプの吐出圧力が制御されることになる。たとえば、燃圧センサの検出値が目標値と一致するように、全ての高圧燃料ポンプの吐出圧力がフィードバック制御されることになる。よって、一部の高圧燃料ポンプが吐出不良を発生している場合であっても、燃圧センサの検出値が目標値に収束してしまう可能性がある。そのような場合は、高圧燃料ポンプの吐出不良が検出され難くなる可能性がある。【００１９】
これに対し、本発明の検出部は、各高圧燃料ポンプの駆動タイミングに対する燃圧センサの検出値の変化量をパラメータとして吐出不良を検出するため、各高圧燃料ポンプの吐出不良を個別に検出することができる。その結果、一部の高圧燃料ポンプが吐出不良を起こした状態で作動し続ける事態を回避することができる。【００２０】
本発明の内燃機関の燃料噴射制御システムは、増圧部が低圧燃料ポンプの吐出圧力を上昇させた後に検出部が高圧燃料ポンプの吐出不良を再度検出しなければ、低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加させる補償部をさらに備えるようにしてもよい。すなわち、本発明の内燃機関の燃料噴射制御システムは、低圧燃料通路における燃料のベーパにより高圧燃料ポンプの吐出不良が発生している場合に、低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加させる補償部を更に備えるようにしてもよい。その場合、低圧燃料通路における燃料のベーパが抑制されるため、高圧燃料ポンプの吐出不良を解消させることができる。【００２１】
本発明は、高圧燃料ポンプの吐出圧力が目標圧力に収束するように高圧燃料ポンプの駆動信号をフィードバック制御する制御部と、フィードバック制御に用いられる補正項の値に応じて前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加補正または減少補正させる補正部と、をさらに備えるようにしてもよい。【００２２】
その場合、補正部は、補償部により低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加された後は増加される前に比べ、単位時間当たりの減少補正量を少なくするようにしてもよい。また、補正部は、補償部により低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加された後は目標吐出圧力が増加される前に比べ、単位時間当たりの増加補正量を多くするようにしてもよい。さらに、補正部は、補償部により低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加された後は目標吐出圧力が増加される前に比べ、低圧燃料ポンプの目標吐出圧力の下限値を高くしてもよい。【００２３】
上記したように減少補正量、増加補正量、或いは下限値が定められると、低圧燃料通路内で燃料のベーパが発生し難くなる。その結果、高圧燃料ポンプが吐出不良を起こす可能性も低くなる。よって、燃圧センサの検出値が目標値に収束し易くなるとともに、燃料噴射量が目標燃料噴射量から乖離し難くなる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系の故障を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施例における内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複しない場合において、クランクシャフトの回転位置（ＣＡ）に対する実燃圧Ｐｆａｃｔの変化を示す図である。
【図３】吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複する場合において、クランクシャフトの回転位置（ＣＡ）に対する実燃圧Ｐｆａｃｔの変化を示す図である。
【図４】故障検出処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】第２の実施例における内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成を示す図である。
【図６】吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複しない場合において、クランクシャフトの回転位置（ＣＡ）に対する実燃圧Ｐｆａｃｔの変化を示す図である。
【図７】吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複する場合において、クランクシャフトの回転位置（ＣＡ）に対する実燃圧Ｐｆａｃｔの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２７】
＜実施例１＞
先ず、本発明の第１の実施例について図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、本発明に係わる内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成を示す図である。図１に示す燃料噴射制御システムは、直列４気筒の内燃機関に適用される燃料噴射制御システムであり、低圧燃料ポンプ１と、高圧燃料ポンプ２とを備えている。なお、内燃機関の気筒数は、４つに限られず、５つ以上であってもよく、或いは３つ以下であってもよい。
【００２８】
低圧燃料ポンプ１は、燃料タンク３に貯留されている燃料を汲み上げるためのポンプであり、電力により駆動されるタービン式ポンプ（ウェスコ式ポンプ）である。低圧燃料ポンプ１から吐出された燃料は、低圧燃料通路４によって高圧燃料ポンプ２の吸入口へ導かれるようになっている。
【００２９】
高圧燃料ポンプ２は、低圧燃料ポンプ１から吐出された燃料を昇圧するためのポンプであり、内燃機関の動力（たとえば、カムシャフトの回転力）により駆動される往復式のポンプ（プランジャー式ポンプ）である。高圧燃料ポンプ２の吸入口には、該吸入口の導通と閉塞とを切り換える吸入弁２ａが設けられている。吸入弁２ａは、電磁駆動式の弁機構であり、プランジャの位置に対する開閉タイミングを変更することによって高圧燃料ポンプ２の吐出量を変更する。また、高圧燃料ポンプ２の吐出口には、高圧燃料通路５の基端が接続されている。高圧燃料通路５の終端は、デリバリパイプ６に接続されている。
【００３０】
デリバリパイプ６には、複数の燃料噴射弁７が接続されており、高圧燃料ポンプ２からデリバリパイプ６へ圧送された高圧の燃料が各燃料噴射弁７へ分配されるようになっている。燃料噴射弁７は、内燃機関の気筒内へ直接燃料を噴射する弁機構である。
【００３１】
なお、上記した燃料噴射弁７のような筒内噴射用の燃料噴射弁に加え、吸気通路（吸気ポート）内へ燃料を噴射するためのポート噴射用の燃料噴射弁が内燃機関に取り付けられている場合は、低圧燃料通路４の途中から分岐してポート噴射用のデリバリパイプへ低圧の燃料が供給されるように構成されてもよい。
【００３２】
上記した低圧燃料通路４の途中には、パルセーションダンパ１１が配置されている。パルセーションダンパ１１は、前記高圧燃料ポンプ２の動作（吸引動作と吐出動作）に起因する燃料の脈動を減衰するものである。また、上記した低圧燃料通路４の途中には、分岐通路８の基端が接続されている。分岐通路８の終端は、燃料タンク３に接続されている。分岐通路８の途中には、プレッシャーレギュレータ９が設けられている。プレッシャーレギュレータ９は、低圧燃料通路４内の圧力（燃料圧力）が所定値を超えたときに開弁することにより、低圧燃料通路４内の余剰の燃料が分岐通路８を介して燃料タンク３へ戻るように構成される。
【００３３】
上記した高圧燃料通路５の途中には、チェック弁１０が配置されている。チェック弁１０は、前記高圧燃料ポンプ２の吐出口から前記デリバリパイプ６へ向かう流れを許容し、前記デリバリパイプ６から前記高圧燃料ポンプ２の吐出口へ向かう流れを規制するワンウェイバルブである。
【００３４】
上記したデリバリパイプ６には、該デリバリパイプ６内の余剰の燃料を前記燃料タンク３へ戻すためのリターン通路１２が接続されている。リターン通路１２の途中には、該リターン通路１２の導通と遮断とを切り換えるリリーフ弁１３弁が配置されている。リリーフ弁１３は、電動式または電磁駆動式の弁機構であり、デリバリパイプ６内の燃料圧力が目標値を超えたときに開弁される。
【００３５】
前記リターン通路１２の途中には、連通路１４の終端が接続されている。前記連通路１４の基端は、前記高圧燃料ポンプ２に接続されている。この連通路１４は、前記高圧燃料ポンプ２から排出される余剰燃料を前記リターン通路１２へ導くための通路である。
【００３６】
ここで、本実施例における燃料供給システムは、上記した各機器を電気的に制御するためのＥＣＵ１５を備えている。ＥＣＵ１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどを備えた電子制御ユニットである。ＥＣＵ１５は、燃圧センサ１６、吸気温度センサ１７、アクセルポジションセンサ１８、クランクポジションセンサ１９などの各種センサと電気的に接続されている。
【００３７】
燃圧センサ１６は、デリバリパイプ６内の燃料圧力（高圧燃料ポンプの吐出圧力）に相関した電気信号を出力するセンサである。吸気温度センサ１７は、内燃機関に吸入される空気の温度に相関した電気信号を出力する。アクセルポジションセンサ１８は、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関した電気信号を出力する。クランクポジションセンサ１９は、内燃機関の出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関した電気信号を出力するセンサである。
【００３８】
ＥＣＵ１５は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、低圧燃料ポンプ１や吸入弁２ａを制御する。たとえば、ＥＣＵ１５は、燃圧センサ１６の出力信号（実燃圧）が目標値に収束するように、吸入弁２ａの開閉タイミングを調整する。その際、ＥＣＵ１５は、実燃圧と目標値との差に基づいて、吸入弁２ａの制御量である駆動デューティ（ソレノイドの通電時間と非通電時間との比）Ｄｈをフィードバック制御する。具体的には、ＥＣＵ１５は、吸入弁２ａの駆動デューティＤｈに対し、実燃圧と目標値との偏差に基づく比例積分制御（ＰＩ制御）を行う。なお、前記した目標値は、燃料噴射弁７の目標燃料噴射量に応じて定められる値である。
【００３９】
上記した比例積分制御において、ＥＣＵ１５は、目標燃料噴射量に応じて定まる制御量（フィードフォワード項）Ｔｆｆと、実燃圧と目標値との差（以下、「燃圧差」と称する）の大きさに応じて定める制御量（比例項）Ｔｐと、実燃圧と目標値との差の一部を積算した制御量（積分項）Ｔｉと、を加算することにより、駆動デューティＤｈを算出する。
【００４０】
なお、前記燃圧差とフィードフォワード項Ｔｆｆとの関係、および、前記燃圧差と比例項Ｔｐとの関係は、予め実験などを利用した適合作業によって定められるものとする。また、前記燃圧差のうち、積分項Ｔｉに加算される量の割合についても、予め実験などを利用した適合作業によって定められるものとする。
【００４１】
このような方法によりＥＣＵ１５が吸入弁２ａの駆動デューティＤｈを演算することにより、本発明に係わる制御部が実現される。
【００４２】
また、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の消費電力を可及的に低減するために、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力（フィード圧）を低下させる処理（低下処理）を実行する。具体的には、ＥＣＵ１５は、以下の式（１）にしたがって、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力（低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄ１）を演算する。
Ｄｌ＝Ｄ１ｏｌｄ＋ΔＴｉ＊Ｆ−Ｃｄｗｎ・・・（１）
式（１）中のＤ１ｏｌｄは、駆動信号Ｄｌの前回値である。式（１）中のΔＴｉは、前記比例積分制御に用いられる積分項Ｔｉの変化量（たとえば、駆動デューティＤｈの前回の演算に用いられた積分項Ｔｉｏｌｄと今回の演算に用いられた積分項Ｔｉとの差（Ｔｉ−Ｔｉｏｌｄ））である。式（１）中のＦは、補正係数である。なお、積分項Ｔｉの変化量ΔＴｉが正値であるときは１以上の増加係数Ｆｉが補正係数Ｆとして使用され、前記変化量ΔＴｉが負値であるときは１未満の減少係数Ｆｄが補正係数Ｆとして使用されるものとする。また、式（１）中のＣｄｗｎは、低下定数である。
【００４３】
上記した式（１）にしたがって低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが決定されると、前記積分項Ｔｉが増加傾向を示すとき（ΔＴｉ＞０）は低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが増加（吐出圧力が上昇）し、前記積分項Ｔｉが減少傾向を示すとき（ΔＴｉ＜０）は低圧燃料ポンプ１の駆動信号Ｄｌが減少（吐出圧力が低下）することになる。その結果、高圧燃料ポンプ２の吸引不良を抑制しつつ低圧燃料ポンプ１の吐出圧力を低下させることができる。
【００４４】
ところで、高圧燃料ポンプ２を含む燃料噴射系の故障（たとえば、ワイヤハーネスの断線、吸入弁２ａの固着、プランジャスティックなど）が発生すると、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生する。しかしながら、上記した低下処理の実行中は、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力が低下することにより、低圧燃料通路４内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧を下回る可能性がある。その場合、低圧燃料通路４内に燃料のベーパが発生する。その結果、高圧燃料ポンプ２の吸引不良が発生し、それに応じて高圧燃料ポンプ２の吐出不良も発生する。
【００４５】
したがって、上記した低下処理実行中に高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生した場合は、その要因が燃料噴射系の故障にあるか、或いは低圧燃料通路４内における燃料のベーパにあるかを判別する必要がある。
【００４６】
そこで、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御システムは、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生した場合に、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力を増加させるための増圧処理を行った上で、高圧燃料ポンプ２の吐出不良を検出するための処理を再度実行するようにした。
【００４７】
以下、本実施例における故障検出処理の実行方法について述べる。
【００４８】
先ず、ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ２の駆動タイミング（吐出タイミング）に対する燃圧センサ１６の検出値の変化量に基づいて、高圧燃料ポンプ２の吐出不良を検出する。図２は、クランクシャフトの回転位置（ＣＡ）に対する燃圧センサ１６の検出値（実燃圧Ｐｆａｃｔ）の変化を示す図である。図２中のＴｅｊは高圧燃料ポンプ２の駆動タイミング（吐出タイミング）を示し、図２中のＴｆｉｎｊは燃料噴射弁７の作動タイミング（燃料噴射タイミング）を示すものとする。なお、図２に示す例では、高圧燃料ポンプ２は、３６０°ＣＡ毎に燃料を吐出（２気筒分の燃料噴射に対して１回の吐出）するようになっているが、１８０°ＣＡ毎に燃料を吐出（１気筒分の燃料噴射に対して１回の吐出）するものであってもよい。
【００４９】
高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していないときは、図２中の（ａ）に示すように、高圧燃料ポンプ２の吐出タイミングＴｅｊにおいて実燃圧が増加し、燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊにおいて実燃圧が低下することになる。これに対し、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生しているときは、図２中の（ｂ）に示すように、高圧燃料ポンプ２の吐出タイミングＴｅｊにおいて実燃圧が殆ど増加しないことになる。よって、ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ２の吐出タイミングＴｅｊから所定期間における実燃圧Ｐｆａｃｔの増加量ΔＰｆａｃｔが規定値を下回る場合に、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していると判定することができる。
【００５０】
ここでいう「所定期間」は、たとえば、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していないときに、高圧燃料ポンプ２から吐出された燃料がデリバリパイプ６に到達するまでに要する時間に相当し、予め実験などを用いた適合処理により求められている。また、「規定値」は、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していないときに、前記所定期間における実燃圧Ｐｆａｃｔの増加量ΔＰｆａｃｔが取り得る最小値に相当する値であり、予め実験などを用いた適合処理によって求められている。
【００５１】
なお、図２に示す例では、高圧燃料ポンプ２の吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射弁７の燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複しない例を示したが、吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複する場合（吐出期間と燃料噴射期間とが部分的に重複する場合も含む）も考えられる。図３は、吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが同期する場合において、クランクシャフトの回転位置（ＣＡ）に対する実燃圧Ｐｆａｃｔの変化を示す図である。
【００５２】
高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していない場合は、図３中の（ａ）に示すように、吐出タイミングＴｅｊにおいて実燃圧が増加する。一方、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生しているときは、図３中の（ｂ）に示すように、吐出タイミングＴｅｊにおいて実燃圧が増加せず、燃料噴射される分だけ低下することになる。
【００５３】
よって、ＥＣＵ１５は、吐出タイミングＴｅｊから所定期間における実燃圧Ｐｆａｃｔの増加量ΔＰｆａｃｔが規定値を下回る場合に、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していると判定することができる。ただし、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していないときの増加量ΔＰｆａｃｔは、吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複しない場合より重複する場合の方が少なくなる。よって、吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複する場合の規定値は、吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複しない場合の規定値より少ない量に設定されることが好ましい。より好ましくは、吐出タイミングＴｅｊと燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複する場合の規定値は、高圧燃料ポンプ２の吐出量と燃料噴射弁７の燃料噴射量とをパラメータとして変更されることが望ましい。
【００５４】
次に、ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していると判定した場合は、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力を増加させる処理（増圧処理）を実行する。その際の増加量は、低圧燃料通路４内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧に対して十分に高くなるように定められる量であり、予め実験などを用いた適合処理によって求められている。
【００５５】
ＥＣＵ１５は、上記した増圧処理が実行された状態において、高圧燃料ポンプ２の吐出タイミングから所定期間における実燃圧Ｐｆａｃｔの増加量ΔＰｆａｃｔを再度検出し、再検出された増加量ΔＰｆａｃｔが前記規定値未満であるか否かを判別する。
【００５６】
ここで、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が燃料のベーパに起因したものであれば、前記増圧処理の実行により高圧燃料ポンプ２の吐出不良が解消されることになる。一方、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が燃料噴射系の故障に因るものであれば、前記増圧処理が実行されても高圧燃料ポンプ２の吐出不良は解消されないことになる。よって、ＥＣＵ１５は、前記増圧処理の実行中に再検出された増加量ΔＰｆａｃｔが規定値未満であれば、高圧燃料ポンプ２が故障していると判定する。また、ＥＣＵ１５は、前記増圧処理の実行中に再検出された増加量ΔＰｆａｃｔが規定値以上であれば、高圧燃料ポンプ２が正常であり、低圧燃料通路４内に燃料のベーパが発生していると判定する。
【００５７】
このような方法により故障検出処理が実行されると、高圧燃料ポンプ２を含む燃料噴射系の故障を正確に検出することができる。言い換えれると、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生した場合に、その要因が燃料噴射系の故障にあるか、或いは低圧燃料通路４内における燃料のベーパにあるかを判別することが可能になる。
【００５８】
高圧燃料ポンプ２の吐出不良が燃料噴射系の故障に因る場合は、ＥＣＵ１５は、ユーザ（たとえば、内燃機関を搭載した車両の運転者）に対して故障の発生を報知する。その際の報知方法としては、車室内に設けられたスピーカから警告音を出力させる方法、車室内に設けられた警告灯を点灯させる方法、或いは車室内に設けられたディスプレイ装置に警告メッセージを表示させる方法などを利用することができる。このような方法により故障の発生が報知されると、ユーザが内燃機関の運転を停止させたり、或いは車両を修理施設へ移動させたりすることができる。
【００５９】
一方、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が低圧燃料通路４内における燃料のベーパに因る場合は、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の目標吐出圧力を増加させたり、或いは上記した低下処理に用いられる補正係数Ｆ（増加係数Ｆｉ及び減少係数Ｆｄ）や低下定数Ｃｄｗｎを変更するとともに、低圧燃料ポンプ１の目標吐出圧力の下限値を変更させた上で、低下処理を実行してもよい。
【００６０】
たとえば、ＥＣＵ１５は、上記した故障検出処理の実行により低圧燃料通路４内における燃料のベーパ発生が検出されたときに、先ず増圧処理及び低下処理を終了させる。続いて、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の目標吐出圧力を一定量増加させる処理（補償処理）を実行する。この補償処理は、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が解消されるまで繰り返し実行される。つまり、低圧燃料ポンプ１の目標吐出圧力は、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が解消されるまで、段階的に増加されることになる。
【００６１】
ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が解消されると、補償処理の実行を終了するとともに、低下処理の実行を再開する。その際、ＥＣＵ１５は、補正係数Ｆ、低下定数Ｃｄｗｎ、及び下限値を変更した上で、低下処理の実行を再開する。詳細には、ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が検出される前に比して、減少係数Ｆｄ及び低下定数Ｃｄｗｎを小さくするとともに、増加係数Ｆｉ及び下限値を大きくする。このように、補正係数Ｆ、低下定数Ｃｄｗｎ、及び下限値が変更されると、低圧燃料通路４内における燃料のベーパや高圧燃料ポンプ２の吐出不良の再発を抑制しつつ低下処理を実行することが可能となる。
【００６２】
以下、本実施例における故障検出処理の実行手順について図４に沿って説明する。図４は、故障検出処理ルーチンを示すフローチャートである。故障検出処理ルーチンは、ＥＣＵ１５のＲＯＭに予め記憶されているルーチンであり、前記低下処理の実行中にＥＣＵ１５によって周期的に実行される。
【００６３】
故障検出ルーチンでは、ＥＣＵ１５は、先ずＳ１０１において吐出タイミングＴｅｊから所定期間における実燃圧の増加量ΔＰｆａｃｔを検出（演算）する。詳細には、ＥＣＵ１５は、クランクポジションセンサ１９の検出値から特定されるクランクシャフトの回転位置が吐出タイミングＴｅｊと一致したときに、燃圧センサ１６の検出値（以下、「第１実燃圧」と称する）を読み込む。次いで、ＥＣＵ１５は、クランクシャフトの回転位置が吐出タイミングＴｅｊと一致した時期から所定期間経過後に燃圧センサ１６の検出値（以下、「第２実燃圧」と称する）を再度読み込む。ＥＣＵ１５は、第２実燃圧から第１実燃圧を減算することにより、増加量ΔＰｆａｃｔを算出する。
【００６４】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０１で検出（演算）された増加量ΔＰｆａｃｔが規定値未満であるか否かを判別する。前記増加量ΔＰｆａｃｔが規定値以上であるときは、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していないことになる。よって、ＥＣＵ１５は、Ｓ１０２において否定判定された場合（ΔＰｆａｃｔ≧規定値）は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６５】
一方、前記増加量ΔＰｆａｃｔが規定値未満であるときは、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していることになる。よって、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０２において肯定判定された場合（ΔＰｆａｃｔ＜規定値）は、Ｓ１０３乃至Ｓ１１１において高圧燃料ポンプ２の吐出不良が燃料噴射系の故障に因るものであるか、或いは低圧燃料通路４における燃料のベーパに因るものであるかを判別する。なお、ＥＣＵ１５がＳ１０１及びＳ１０２の処理を実行することにより、本発明に係わる検出部が実現される。
【００６６】
Ｓ１０３では、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の目標吐出圧力を増加させるための増圧処理を実行する。その際、目標吐出圧力の増加量は、低圧燃料通路４内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧に比して十分に高くなるように定められる。ＥＣＵ１５がＳ１０３の処理を実行することにより、本発明に係わる増圧部が実現される。
【００６７】
Ｓ１０４では、ＥＣＵ１５は、吐出タイミングＴｅｊから所定期間における実燃圧の増加量ΔＰｆａｃｔを再度検出（演算）する。その際の検出（演算）方法は、前記Ｓ１０１における増加量ΔＰｆａｃｔの検出（演算）方法と同様である。
【００６８】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０４で再検出（演算）された増加量ΔＰｆａｃｔが規定値未満であるか否かを判別する。ここでいう規定値は、前記Ｓ１０２における規定値と同等の値である。
【００６９】
前記増圧処理の実行中は、低圧燃料通路４内における燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧に比して十分に高くなる。そのため、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が低圧燃料通路４における燃料のベーパに因るものであれば、前記Ｓ１０４で再検出された増加量ΔＰｆａｃｔは規定量以上となる。一方、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が燃料噴射系の故障に因るものであれば、前記Ｓ１０４で再検出された増加量ΔＰｆａｃｔは規定量未満となる。
【００７０】
よって、前記Ｓ１０４で再検出された増加量ΔＰｆａｃｔが規定量以上であれば、低圧燃料通路４内における燃料のベーパによって高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生したとみなすことができる。これに対し、前記Ｓ１０４で再検出された増加量ΔＰｆａｃｔが規定量未満であれば、燃料噴射系の故障によって高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生したとみなすことができる。
【００７１】
そこで、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０５において肯定判定された場合（ΔＰｆｃａｔ＜規定値）は、Ｓ１０６へ進み、高圧燃料ポンプ２を含む燃料噴射系が故障していると判定する。その際、ＥＣＵ１５は、燃料噴射系の故障をユーザへ報知してもよい。ＥＣＵ１５がＳ１０５及びＳ１０６の処理を実行することにより、本発明に係わる判定部が実現される。
【００７２】
一方、前記Ｓ１０５において否定判定された場合（ΔＰｆａｃｔ≧規定値）は、ＥＣＵ１５は、Ｓ１０７へ進む。Ｓ１０７では、ＥＣＵ１５は、増圧処理と低下処理の実行を終了する。
【００７３】
Ｓ１０８では、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の目標吐出圧力を一定量高める補償処理を実行する。ここでいう「一定量」は、前記増圧処理において低圧燃料ポンプ１の目標吐出圧力を増加させる際に用いられる増加量より小さい値であり、予め実験などを用いた適合処理によって定められた値である。なお、ＥＣＵ１５がＳ１０８の処理を実行することにより、本発明に係わる補償部が実現される。
【００７４】
Ｓ１０９では、ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が解消されたか否かを判別する。その際の判別方法は、前述したＳ１０１及びＳ１０２、またはＳ１０４及びＳ１０５で利用した方法と同様である。Ｓ１０９において否定判定された場合は、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０８へ戻り、補償処理を再度実行する。つまり、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の目標吐出圧力をさらに高める。このような補償処理は、高圧燃料ポンプ２の吐出不良が解消されるまで繰り返し実行される。
【００７５】
前記Ｓ１０９において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１５は、Ｓ１１０へ進む。Ｓ１１０では、ＥＣＵ１５は、低下処理の実行時に用いられる減少係数Ｆｄ、増加係数Ｆｉ、低下定数Ｃｄｗｎ、及び下限値を変更する。詳細には、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０２において高圧燃料ポンプ２の吐出不良が検出される前に比して、減少係数Ｆｄ及び低下定数Ｃｄｗｎを小さくするとともに、増加係数Ｆｉ及び下限値を大きくする。
【００７６】
Ｓ１１１では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１１０で変更された減少係数Ｆｄ、増加係数Ｆｉ、低下定数Ｃｄｗｎ、及び下限値を使用して、低下処理の実行を再開する。その場合、低圧燃料通路４における燃料のベーパや高圧燃料ポンプ２の吐出不良を抑制しつつ、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力を低下させることが可能になる。
【００７７】
以上述べた実施例によれば、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプを備えた内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、高圧燃料ポンプの故障を精度良く検出することができるとともに、低圧燃料通路における燃料のベーパに起因した高圧燃料ポンプの吐出不良を抑制しつつ、低下処理を行うことが可能になる。
【００７８】
＜実施例２＞
次に、本発明に係わる内燃機関の燃料噴射制御システムの第２の実施例について図５乃至図７に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００７９】
前述した第１の実施例と本実施例との相違点は、高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系が複数設けられる点にある。図５は、本実施例における内燃機関の燃料噴射制御システムの概略構成を示す図である。図５に示す燃料噴射制御システムは、Ｖ型８気筒の内燃機関に適用されるシステムである。なお、内燃機関は、Ｖ型８気筒に限られるものではなく、複数の気筒群と気筒群毎に独立した燃料噴射系を備える内燃機関であればよい。
【００８０】
図５において、低圧燃料通路４は、途中で２つに分岐して２つの高圧燃料ポンプ２、２０の吸入弁２ａ、２０ａにそれぞれ接続されている。低圧燃料通路４から分岐する２本の通路には、第１パルセーションダンパ１１と第２パルセーションダンパ１１０がそれぞれ配置されている。なお、以下では、高圧燃料ポンプ２を第１高圧燃料ポンプ２と称し、高圧燃料ポンプ２０を第２高圧燃料ポンプ２０と称する。また、吸入弁２ａを第１吸入弁２ａと称し、吸入弁２０ａを第２吸入弁２０ａと称するものとする。
【００８１】
第１高圧燃料ポンプ２の吐出口は、第１高圧燃料通路５を介して第１デリバリパイプ６に接続されている。第１高圧燃料通路５の途中には、第１チェック弁１０が配置されている。第１デリバリパイプ６には、４つの燃料噴射弁７が接続されている。これら４つの燃料噴射弁７は、内燃機関の一方のバンクに設けられた気筒内へ直接燃料を噴射する弁機構である。
【００８２】
第２高圧燃料ポンプ２０の吐出口は、第２高圧燃料通路５０を介して第２デリバリパイプ６０に接続されている。第２高圧燃料通路５０の途中には、第２チェック弁１００が配置されている。第２デリバリパイプ６０には、４つの燃料噴射弁７が接続されている。これら４つの燃料噴射弁７は、内燃機関の他方のバンクに設けられた気筒内へ直接燃料を噴射する弁機構である。
【００８３】
第１デリバリパイプ６と第２デリバリパイプ６０は、調圧通路６１により相互に接続されている。調圧通路６１は、第１デリバリパイプ６と第２デリバリパイプ６０の圧力差を解消するための通路である。つまり、第１デリバリパイプ６内の燃料圧力と第２デリバリパイプ６０内の燃料圧力は、調圧通路６１によって同等に保たれるようになっている。そのため、燃圧センサ１６は、第１デリバリパイプ６または第２デリバリパイプ６０の一方（図５に示す例では、第１デリバリパイプ６）のみに取り付けられている。
【００８４】
第１デリバリパイプ６には、該第１デリバリパイプ６内の余剰の燃料を前記燃料タンク３へ戻すためのリターン通路１２が接続されている。リターン通路１２の途中には、該リターン通路１２の導通と遮断とを切り換えるリリーフ弁１３弁が配置されている。リリーフ弁１３は、電動式または電磁駆動式の弁機構であり、デリバリパイプ６内の燃料圧力が目標値を超えたときに開弁される。
【００８５】
前記リターン通路１２の途中には、第１連通路１４及び第２連通路１４０が接続されている。第１連通路１４は、第１高圧燃料ポンプ２から排出される余剰燃料をリターン通路１２へ導くための通路である。また、第２連通路１４は、第２高圧燃料ポンプ２０から排出される余剰燃料をリターン通路１２へ導くための通路である。
【００８６】
このように構成された内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、ＥＣＵ１５は、燃圧センサ１６の検出値が目標値に収束するように、第１高圧燃料ポンプ２及び第２高圧燃料ポンプ２０の吐出圧力（第１吸入弁２ａ及び第２吸入弁２０ａの駆動デューティＤｈ）を制御することになる。
【００８７】
ところで、１つの燃圧センサ１６の検出値に基づいて２つの高圧燃料ポンプ２，２０の吐出圧力が制御されると、第１高圧燃料ポンプ２または第２高圧燃料ポンプ２０の何れか一方が吐出不良を起こしている場合であっても、燃圧センサ１６の検出値（実燃圧）が目標値に収束する可能性がある。すなわち、第１高圧燃料ポンプ２または第２高圧燃料ポンプ２０の何れか他方の吐出圧力が増加されることにより、一方の吐出不良が補われる可能性がある。そのような場合は、第１高圧燃料ポンプ２または第２高圧燃料ポンプ２０の吐出不良が検出されない状態で、内燃機関の運転が継続される可能性がある。その結果、吐出不良を起こしている高圧燃料ポンプ２，２０が潤滑不良の状態で作動されたり、高圧燃料ポンプ２，２０の故障検出が遅れたりする可能性もある。
【００８８】
これに対し、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御システムは、前述した第１の実施例と同様に、各高圧燃料ポンプ２，２０の駆動タイミング（吐出タイミングＴｅｊ）に対する燃圧センサ１６の検出値の変化量に基づいて、高圧燃料ポンプ２，２０の吐出不良を検出する。
【００８９】
図６は、高圧燃料ポンプ２，２０の吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２と燃料噴射弁７の燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複しない場合において、クランクシャフトの回転位置（ＣＡ）に対する燃圧センサ１６の検出値（実燃圧Ｐｆａｃｔ）の変化を示す図である。図６中のＴｅｊ１は第１高圧燃料ポンプ２の吐出タイミングを示し、Ｔｅｊ２は第２高圧燃料ポンプ２０の吐出タイミングを示す。また、図５中のＴｆｉｎｊは燃料噴射弁７の作動タイミング（燃料噴射タイミング）を示す。
【００９０】
なお、図６に示す例では、高圧燃料ポンプ２，２０は、３６０°ＣＡ毎に燃料を吐出（２気筒分の燃料噴射に対して１回の吐出）するようになっているが、１８０°ＣＡ毎に燃料を吐出（１気筒分の燃料噴射に対して１回の吐出）するものであってもよい。
【００９１】
高圧燃料ポンプ２の吐出不良が発生していないときは、図６中の（ａ）に示すように、高圧燃料ポンプ２，２０の吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２において実燃圧が増加し、燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊにおいて実燃圧が低下することになる。これに対し、高圧燃料ポンプ２，２０の何れか一方の吐出不良が発生しているときは、図６中の（ｂ）に示すように、高圧燃料ポンプ２，２０の何れか一方の吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２において実燃圧が殆ど増加しないことになる。なお、図６中の（ｂ）は、第２高圧燃料ポンプ２０の吐出不良が発生している場合を示している。
【００９２】
よって、ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ２，２０の何れか一方の吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２から所定期間における実燃圧Ｐｆａｃｔの増加量ΔＰｆａｃｔが規定値を下回る場合に、高圧燃料ポンプ２，２０の何れか一方の吐出不良が発生していると判定することができる。
【００９３】
次に、図７は、吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２と燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが同期する場合において、クランクシャフトの回転位置（ＣＡ）に対する実燃圧Ｐｆａｃｔの変化を示す図である。
【００９４】
高圧燃料ポンプ２，２０の吐出不良が発生していない場合は、図７中の（ａ）に示すように、吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２において実燃圧が増加する。一方、高圧燃料ポンプ２，２０の何れか一方の吐出不良が発生しているときは、図７中の（ｂ）に示すように、高圧燃料ポンプ２，２０の何れか一方の吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２において実燃圧が増加せず、燃料噴射される分だけ低下することになる。なお、図７中の（ｂ）は、第２高圧燃料ポンプ２０の吐出不良が発生している場合を示している。
【００９５】
よって、ＥＣＵ１５は、高圧燃料ポンプ２，２０の何れか一方の吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２から所定期間における実燃圧Ｐｆａｃｔの増加量ΔＰｆａｃｔが規定値を下回る場合に、高圧燃料ポンプ２，２０の何れか一方の吐出不良が発生していると判定することができる。
【００９６】
ただし、高圧燃料ポンプ２、２０の吐出不良が発生していないときの増加量ΔＰｆａｃｔは、吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２と燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複しない場合より重複する場合の方が少なくなる。そのため、吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２と燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複する場合の規定値は、吐出タイミングＴｅｊ１，Ｔｅｊ２と燃料噴射タイミングＴｆｉｎｊが重複しない場合の規定値より少ない量に設定されるものとする。
【００９７】
第１高圧燃料ポンプ２または第２高圧燃料ポンプ２０の吐出不良が検出された後の処理は、前述した第１の実施例と同様である。すなわち、ＥＣＵ１５は、低圧燃料ポンプ１の吐出圧力を増加させた上で、高圧燃料ポンプ２，２０の吐出不良を検出する処理を再度実行することにより、第１高圧燃料ポンプ２または第２高圧燃料ポンプ２０の吐出不良が燃料噴射系の故障に因るものか、或いは低圧燃料通路４における燃料のベーパに因るものかを判別する。第１高圧燃料ポンプ２または第２高圧燃料ポンプ２０の吐出不良が低圧燃料通路４における燃料のベーパに因る場合は、ＥＣＵ１５は、先ず補償処理を実行し、次いで減少係数Ｆｄ、増加係数Ｆｉ、低下定数Ｃｄｗｎ、及び下限値を変更した上で低下処理の実行を再開する。
【００９８】
以上述べた実施例によれば、第１高圧燃料ポンプ２または第２高圧燃料ポンプ２０の吐出不良を早期に検出することができるため、吐出不良を起こしている高圧燃料ポンプ２，２０が潤滑不良の状態で作動され続ける事態を回避することができる。また、高圧燃料ポンプ２，２０の吐出不良が燃料噴射系の故障に因るものであるか、或いは低圧燃料通路４における燃料のベーパに因るものであるかを判別することもできる。さらに、低圧燃料通路４における燃料のベーパによって高圧燃料ポンプ２，２０の吐出不良が発生した場合には、高圧燃料ポンプ２，２０の吐出不良を抑制しつつ低下処理を行うことも可能となる。
【符号の説明】
【００９９】
１     低圧燃料ポンプ
２     高圧燃料ポンプ（第１高圧燃料ポンプ）
２ａ   吸入弁（第１吸入弁）
３     燃料タンク
４     低圧燃料通路
５     高圧燃料通路（第１高圧燃料通路）
６     デリバリパイプ（第１デリバリパイプ）
７     燃料噴射弁
８     分岐通路
９     プレッシャーレギュレータ
１０   チェック弁
１１   パルセーションダンパ（第１パルセーションダンパ）
１２   リターン通路
１３   リリーフ弁
１４   連通路（第１連通路）
１６   燃圧センサ
１７   吸気温度センサ
１８   アクセルポジションセンサ
１９   クランクポジションセンサ
２０   第２高圧燃料ポンプ
２０ａ 第２吸入弁
５０   第２高圧燃料通路
６０   第２デリバリパイプ
６１   調圧通路
１００ 第２チェック弁
１１０ 第２パルセーションダンパ
１４０ 第２連通路
【図１】
2012147186.tif 000003
【図２】
2012147186.tif 000004
【図３】
2012147186.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012147186.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月27日(2012.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧燃料ポンプから吐出される燃料を高圧燃料ポンプにより昇圧させて燃料噴射弁へ供給する内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
前記高圧燃料ポンプから吐出される燃料の圧力を検出する燃圧センサと、
前記高圧燃料ポンプの駆動タイミングに対する前記燃圧センサの検出値の変化量をパラメータとして、前記高圧燃料ポンプの吐出不良を検出する検出部と、
前記検出部が前記高圧燃料ポンプの吐出不良を検出したときに、前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を増加させる増圧部と、
前記増圧部が前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を上昇させた後に前記検出部が前記高圧燃料ポンプの吐出不良を再度検出した場合は、前記高圧燃料ポンプを含む燃料噴射系が故障していると判定する判定部と、
を備える内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項２】
請求項１において、相互に連通された複数のデリバリパイプを更に備え、
前記高圧燃料ポンプは、前記した複数のデリバリパイプのそれぞれに設けられ、
前記燃圧センサは、前記した複数のデリバリパイプの何れか１つに取り付けられ、
前記検出部は、前記した複数の高圧燃料ポンプのそれぞれの駆動タイミングに対する前記燃圧センサの検出値の変化量をパラメータとして、前記した複数の高圧燃料ポンプのそれぞれの吐出不良を検出する内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項３】
請求項１または２において、前記増圧部が前記低圧燃料ポンプの吐出圧力を上昇させた後に前記検出部が前記高圧燃料ポンプの吐出不良を再度検出しなければ、前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加させる補償部をさらに備える内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項４】
請求項３において、前記高圧燃料ポンプの吐出圧力が目標圧力に収束するように前記高圧燃料ポンプの駆動信号をフィードバック制御する制御部と、
前記フィードバック制御に用いられる補正項の値に応じて前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加補正または減少補正させる補正部と、
をさらに備え、
前記補正部は、前記補償部により前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加された後は目標吐出圧力が増加される前に比べ、単位時間当たりの減少補正量を少なくする内燃機関
の燃料噴射制御システム。
【請求項５】
請求項３において、前記高圧燃料ポンプの吐出圧力が目標圧力に収束するように前記高圧燃料ポンプの駆動信号をフィードバック制御する制御部と、
前記フィードバック制御に用いられる補正項の値に応じて前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加補正または減少補正させる補正部と、
をさらに備え、
前記補正部は、前記補償部により前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加された後は目標吐出圧力が増加される前に比べ、単位時間当たりの増加補正量を多くする内燃機関の燃料噴射制御システム。
【請求項６】
請求項３において、前記高圧燃料ポンプの吐出圧力が目標圧力に収束するように前記高圧燃料ポンプの駆動信号をフィードバック制御する制御部と、
前記フィードバック制御に用いられる補正項の値に応じて前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力を増加補正または減少補正させる補正部と、
をさらに備え、
前記補正部は、前記補償部により前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力が増加された後は目標吐出圧力が増加される前に比べ、前記低圧燃料ポンプの目標吐出圧力の下限値を高くする内燃機関の燃料噴射制御システム。
【国際調査報告】
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2012147186.tif 000011
2012147186.tif 000012
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