(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧ポンプによって送られる燃料を高圧ポンプで加圧して複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールに圧送するとともに、前記燃料噴射弁を開閉制御することで内燃機関の気筒内に前記燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置に設けられ、前記燃料の温度を測定するための温度センサの異常の有無を診断するための温度センサの異常診断装置において、
前記高圧ポンプに送られる前記燃料を昇温させるための燃料昇温手段の動作制御を行う燃料昇温手段制御部と、
前記燃料昇温手段の動作制御を実行したときの前記温度センサの出力を見ることで、前記温度センサの異常の有無を診断するセンサ異常診断部と、を備え、
前記燃料の温度が上昇すべき状況において上昇しない場合に、前記温度センサの異常の有無の診断を実行し、前記燃料の温度が上昇すべき状況において上昇した場合に、前記温度センサの異常の有無の診断を禁止することを特徴とする温度センサの異常診断装置。
【請求項２】
前記センサ異常診断部は、前記燃料昇温手段の動作制御による前記燃料の温度の変動に伴って前記温度センサの出力が変動するか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常診断装置。
【請求項３】
前記燃料昇温手段制御部は、前記燃料昇温手段としての燃料ヒータの出力を変化させることで前記燃料の温度を変動させることを特徴とする請求項２に記載の温度センサの異常診断装置。
【請求項４】
前記燃料昇温手段制御部は、前記燃料昇温手段としての、前記高圧ポンプで加圧された燃料の一部を前記高圧ポンプの上流側に戻すための弁を開くことで前記燃料の温度を変動させることを特徴とする請求項２に記載の温度センサの異常診断装置。
【請求項５】
前記燃料昇温手段制御部は、前記燃料昇温手段としての燃料ヒータを作動させ、
前記センサ異常診断部は、前記燃料ヒータを作動させたにもかかわらず前記温度センサの出力が所定値未満の状態で変動しないときに前記温度センサに異常が生じていると判別することを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常診断装置。
【請求項６】
低圧ポンプによって送られる燃料を高圧ポンプで加圧して複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールに圧送するとともに、前記燃料噴射弁を開閉制御することで内燃機関の気筒内に前記燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置の制御を行うための内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記高圧ポンプの加圧室に供給される前記燃料の流量を調節することで前記コモンレールの圧力制御を行う供給量制御部と、
前記コモンレールからの燃料排出量を調節することで前記コモンレールの圧力制御を行う排出量制御部と、
前記燃料の温度を検出する温度センサの出力に基づいて前記供給量制御部又は前記排出量制御部あるいは両方の制御部による前記コモンレールの圧力制御を実行させる圧力制御部選択部と、
前記高圧ポンプに送られる前記燃料を昇温させるための燃料昇温手段の動作制御を行う燃料昇温手段制御部と、
前記燃料昇温手段の動作制御を実行したときの前記温度センサの出力を見ることで、前記温度センサの異常の有無を診断するセンサ異常診断部と、を備え、
前記燃料の温度が上昇すべき状況において上昇しない場合に、前記温度センサの異常の有無の診断を実行し、前記燃料の温度が上昇すべき状況において上昇した場合に、前記温度センサの異常の有無の診断を禁止することを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項７】
低圧ポンプによって送られる燃料を高圧ポンプで加圧して複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールに圧送するとともに、前記燃料噴射弁を開閉制御することで内燃機関の気筒内に前記燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置において、
前記燃料の温度を検出するための温度センサと、
前記高圧ポンプに送られる前記燃料を昇温するための燃料昇温手段と、
前記コモンレール内の圧力制御に用いられ前記高圧ポンプの加圧室に供給される前記燃料の流量を調節する流量制御弁と、
前記コモンレール内の圧力制御に用いられ前記コモンレールからの燃料排出量を調節する圧力制御弁と、
前記温度センサの出力に基づいて前記流量制御弁又は前記圧力制御弁あるいは両方を用いた前記コモンレールの圧力制御を実行させる制御装置と、を備えるとともに、
前記制御装置は、前記燃料の温度が上昇すべき状況において上昇しない場合に、前記燃料昇温手段の動作制御を実行したときの前記温度センサの出力を見ることによる、前記温度センサの異常の有無の診断を実行し、前記燃料の温度が上昇すべき状況において上昇した場合に、前記温度センサの異常の有無の診断を禁止することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄圧式燃料噴射装置に設けられた燃料の温度を測定するための温度センサの異常診断装置、及び内燃機関の気筒内への燃料噴射制御を行うための燃料噴射制御装置、並びに蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンをはじめとする内燃機関の気筒内に燃料を噴射する装置として、複数の燃料噴射弁が接続されるとともに高圧燃料が蓄積されるコモンレールを備え、高圧燃料が各燃料噴射弁に供給された状態で燃料噴射弁の通電制御を行うことによって、燃料の緻密な噴射が可能にされた蓄圧式燃料噴射装置が用いられている。【０００３】
このような蓄圧式燃料噴射装置は、低圧ポンプと、高圧ポンプと、コモンレールと、燃料噴射弁とを主たる要素として備えており、燃料タンク内の燃料が低圧ポンプによって高圧ポンプに圧送されるとともに高圧ポンプによって加圧されてコモンレールに圧送され、各燃料噴射弁に高圧燃料が供給される。この状態で燃料噴射弁への通電のオンオフによって燃料噴射弁の開弁時期及び開弁時間が制御されることで、内燃機関への様々な燃料噴射パターンが実現可能となっている。【０００４】
このような蓄圧式燃料噴射装置では、高圧ポンプの加圧室に供給する低圧燃料の流量を調節することでコモンレールへの高圧燃料の圧送量を調節したり、あるいは、コモンレールに圧送された高圧燃料の一部を燃料低圧系に戻したり、さらには、これらの制御を併用したりすることによって、コモンレール内の圧力（以下「レール圧」と称する。）が制御される。【０００５】
これらのレール圧を制御する手段にはそれぞれ利点がある。例えば、内燃機関の始動直後等の蓄圧式燃料噴射装置の温度が低い状態においては、コモンレールへの高圧燃料の圧送量を調節せずに大量の高圧燃料をコモンレールに圧送しつつ、レール圧の目標値に応じてコモンレールに接続された圧力制御弁を開閉して高圧燃料の一部を燃料タンクに戻す制御が行われる（以下、この制御を「排出量制御モード」と称する。）。このような圧力制御弁によるレール圧制御では、大量の高圧燃料が圧送されるとともにコモンレールから排出された高圧燃料が燃料タンクに戻され循環することによって燃料温度が上昇するために、燃料温度を速やかに適温まで上昇させることができる。【０００６】
一方、蓄圧式燃料噴射装置の温度が上昇した状態においては、圧力制御弁を閉じ、加圧室に送る低圧燃料の流量を制御する流量制御弁の開度をレール圧の目標値に応じて調節して、必要な量の高圧燃料をコモンレールに圧送する制御が行われる（以下、この制御を「供給量制御モード」と称する。）。このような流量制御弁によるレール圧制御では、必要な量の高圧燃料のみがコモンレールに圧送されるため燃料の利用効率が向上する。【０００７】
これらのレール圧の制御モードを使い分けるにあたり、蓄圧式燃料噴射装置のいずれかの位置に燃料温度を検出するための温度センサを設け、検出される燃料温度によって制御モードの切換えを行うように構成された蓄圧式燃料噴射装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３３９８３０号公報  （段落［００３６］〜［００３７］  図１１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、レール圧の制御モードの選択に用いられる温度センサが何らかの原因で故障すると、レール圧の制御モードの切換えが適切に行われなくなるおそれがある。例えば、温度センサが故障すると、燃料温度が制御モードが切換えられる所定温度以上になっていても排出量制御モードが継続されたり、あるいは、燃料温度が所定温度未満であるにもかかわらず供給量制御モードが継続されたりするおそれがある。【００１０】
排出量制御モードは、高圧ポンプから大量の高圧燃料が圧送され、高圧ポンプの駆動トルクが大きくなる状態であるために、排出量制御モードが継続されると燃費が悪化するとともに、燃料温度が上昇し続け燃料高圧系の損傷や燃料低圧系からの燃料漏れが引き起こされるおそれがある。一方、供給量制御モードは、燃料温度が上昇しにくい状態であるために、例えば、内燃機関の始動直後等の燃料温度が低い状態において供給量制御モードでレール圧の制御が行われると、燃料の粘度が高い状態となって燃料噴射量制御の精度が低下するおそれがある。【００１１】
蓄圧式燃料噴射装置に設けられる温度センサは、レール圧の制御モードの選択に用いられるだけでなく、燃料噴射量の演算や燃料噴射弁の開弁時間の補正等、さまざまな制御に用いられる場合があり、温度センサが故障すると、レール圧の制御モードの選択に限らず燃料温度が関与するさまざまな制御が適切に行われなくなるおそれがある。【００１２】
温度センサの異常診断は、例えば、始動時において、内燃機関の冷却水の水温センサと比較することで行われる場合があるが、この診断方法では、内燃機関の始動後に温度センサが故障した場合には異常を把握することができない。また、温度センサには、検出される電圧がゼロであったり、あるいは、最大値となったりしたときに故障が生じたことを判断する機能を有するものもあるが、このような故障検知機能では、温度センサの検出信号を送受信する回路の断線やバッテリーショート等の確認はできるものの、温度センサによってある一定の温度が継続的に検出されるような故障について検知することができない。【００１３】
そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、燃料を昇温可能な燃料昇温手段を駆動又は停止することによって燃料温度を変化させつつ燃料温度の検出に用いられる温度センサの出力を見ることにより、当該温度センサの異常の有無が診断可能になり、上述した問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明は、蓄圧式燃料噴射装置に設けられた燃料温度を検出するための温度センサの異常の有無を容易に診断することができる温度センサの異常診断装置及び燃料噴射制御装置並びに蓄圧式燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、低圧ポンプによって送られる燃料を高圧ポンプで加圧して複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールに圧送するとともに、燃料噴射弁を開閉制御することで内燃機関の気筒内に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置に設けられ、燃料の温度を測定するための温度センサの異常の有無を診断するための温度センサの異常診断装置において、高圧ポンプに送られる燃料を昇温させるための燃料昇温手段の動作制御を行う燃料昇温手段制御部と、燃料昇温手段の動作制御を実行したときの温度センサの出力を見ることで、温度センサの異常の有無を診断するセンサ異常診断部と、を備え、燃料の温度が上昇すべき状況において上昇しない場合に、温度センサの異常の有無の診断を実行し、燃料の温度が上昇すべき状況において上昇した場合に、温度センサの異常の有無の診断を禁止することを特徴とする温度センサの異常診断装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
【００１５】
また、本発明の温度センサの異常診断装置を構成するにあたり、センサ異常診断部は、燃料昇温手段の動作制御による燃料の温度の変動に伴って温度センサの出力が変動するか否かを判別することが好ましい。【００１６】
また、本発明の温度センサの異常診断装置を構成するにあたり、燃料昇温手段制御部は、燃料昇温手段としての燃料ヒータの出力を変化させることで燃料の温度を変動させることが好ましい。【００１７】
また、本発明の温度センサの異常診断装置を構成するにあたり、燃料昇温手段制御部は、燃料昇温手段としての、高圧ポンプで加圧された燃料の一部を高圧ポンプの上流側に戻すための弁を開くことで燃料の温度を変動させることが好ましい。【００１８】
また、本発明の温度センサの異常診断装置を構成するにあたり、燃料昇温手段制御部は、燃料昇温手段としての燃料ヒータを作動させ、センサ異常診断部は、燃料ヒータを作動させたにもかかわらず温度センサの出力が所定値未満の状態で変動しないときに温度センサに異常が生じていると判別することが好ましい。【００１９】
また、本発明の別の態様は、低圧ポンプによって送られる燃料を高圧ポンプで加圧して複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールに圧送するとともに、燃料噴射弁を開閉制御することで内燃機関の気筒内に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置の制御を行うための内燃機関の燃料噴射制御装置において、高圧ポンプの加圧室に供給される燃料の流量を調節することでコモンレールの圧力制御を行う供給量制御部と、コモンレールからの燃料排出量を調節することでコモンレールの圧力制御を行う排出量制御部と、燃料の温度を検出する温度センサの出力に基づいて供給量制御部又は排出量制御部あるいは両方の圧力制御部によるコモンレールの圧力制御を実行させる圧力制御部選択部と、高圧ポンプに送られる燃料を昇温させるための燃料昇温手段の動作制御を行う燃料昇温手段制御部と、燃料昇温手段の動作制御を実行したときの温度センサの出力を見ることで、温度センサの異常の有無を診断するセンサ異常診断部と、を備え、燃料の温度が上昇すべき状況において上昇しない場合に、温度センサの異常の有無の診断を実行し、燃料の温度が上昇すべき状況において上昇した場合に、温度センサの異常の有無の診断を禁止することを特徴とする燃料噴射制御装置である。
【００２０】
また、本発明のさらに別の態様は、低圧ポンプによって送られる燃料を高圧ポンプで加圧して複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールに圧送するとともに、燃料噴射弁を開閉制御することで内燃機関の気筒内に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置において、燃料の温度を検出するための温度センサと、高圧ポンプに送られる燃料を昇温するための燃料昇温手段と、コモンレール内の圧力制御に用いられ高圧ポンプの加圧室に供給される燃料の流量を調節する流量制御弁と、コモンレール内の圧力制御に用いられコモンレールからの燃料排出量を調節する圧力制御弁と、温度センサの出力に基づいて流量制御弁又は圧力制御弁あるいは両方を用いたコモンレールの圧力制御を実行させる制御装置と、を備えるとともに、
制御装置は、燃料の温度が上昇すべき状況において上昇しない場合に、燃料昇温手段の動作制御を実行したときの温度センサの出力を見ることによる、温度センサの異常の有無の診断を実行し、燃料の温度が上昇すべき状況において上昇した場合に、温度センサの異常の有無の診断を禁止することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の温度センサの異常診断装置によれば、燃料昇温手段制御部によって燃料昇温手段を制御し燃料温度を変化させるとともに、センサ異常診断部がそのときの温度センサの出力に基づいて温度センサの異常の有無を診断することで、温度センサの異常を容易に把握することができる。したがって、温度センサによって検出されるさまざまな制御が適切に行われる。【００２２】
また、本発明の燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射装置によれば、燃料昇温手段制御部によって燃料昇温手段を制御し燃料温度を変化させるとともに、センサ異常診断部がそのときの温度センサの出力に基づいて温度センサの異常の有無を診断することで、レール圧の制御モードの切換えに用いられる温度センサの異常が容易に把握される。したがって、レール圧の制御モードが適切に切換えられないで蓄圧式燃料噴射装置が使用され続けるおそれがなくなり、燃料高圧系の損傷や燃料低圧系からの燃料漏れの低減が図られ、さらには、燃料噴射制御の精度の低下が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる燃料噴射制御装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる温度センサの異常診断方法を説明するためのフロー図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる温度センサの異常診断方法を具体的に説明するためのフロー図である。
【図５】第１の実施の形態にかかる温度センサの異常診断方法を具体的に説明するためのフロー図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の構成例を示す図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる燃料噴射制御装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図８】第２の実施の形態にかかる温度センサの異常診断方法を具体的に説明するためのフロー図である。
【図９】第２の実施の形態にかかる温度センサの異常診断方法を具体的に説明するためのフロー図である。
【図１０】第２の実施の形態にかかる温度センサの異常診断方法を具体的に説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の温度センサの異常診断装置及び燃料噴射制御装置並びに蓄圧式燃料噴射装置に関する実施の形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施の形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
【００２５】
［第１の実施の形態］
１．蓄圧式燃料噴射装置
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置５０の全体構成を示している。この図１に示す蓄圧式燃料噴射装置５０は、車両のディーゼルエンジンの気筒内に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置であって、燃料タンク１と、低圧ポンプ２と、燃料フィルタ４と、高圧ポンプ５と、コモンレール１０と、燃料噴射弁１３等を主たる要素として備えている。
【００２６】
低圧ポンプ２と燃料フィルタ４、及び燃料フィルタ４と高圧ポンプ５は低圧燃料通路１８ａ、１８ｂで接続され、高圧ポンプ５とコモンレール１０、及びコモンレール１０と燃料噴射弁１３は高圧燃料通路３７、３９で接続されている。また、高圧ポンプ５やコモンレール１０、燃料噴射弁１３等には、排出される燃料を燃料タンク１に戻すための燃料リーク通路３０ａ〜３０ｃが接続されている。図１では、高圧燃料通路３７、３９が太線で示され、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂ及び高圧ポンプ５内の低圧燃料通路１８ｃが細線で示され、燃料リーク通路３０ａ〜３０ｃが破線で示されている。
【００２７】
低圧ポンプ２は、燃料タンク１内の低圧燃料を吸い上げ、低圧燃料通路１８ａ〜１８ｃを介して高圧ポンプ５の加圧室５ａに向けて低圧燃料を圧送する。図１に示される低圧ポンプ２は、低圧燃料が貯蔵された燃料タンク１内に備えられたインタンクの電動低圧ポンプであって、バッテリー又はオルタネータから供給される電圧によって駆動される。この低圧ポンプ２の燃料吸い込み口にはプレフィルタ３が備えられ、燃料タンク１内の燃料に異物が混入している場合に、それらの異物が低圧ポンプ２に吸い込まれないようにプレフィルタ３によって捕集される。
【００２８】
ただし、低圧ポンプ２はインタンクの電動低圧ポンプに限られるものではなく、燃料タンク１の外部に設けられる電動低圧ポンプであってもよいし、内燃機関の動力によって駆動されるギアポンプであってもよい。
【００２９】
燃料フィルタ４は、低圧ポンプ２と高圧ポンプ５とを接続する低圧燃料通路１８ａ、１８ｂの間に備えられている。この燃料フィルタ４によって低圧燃料中の異物が捕集され、高圧ポンプ５に異物が流入しないようになっている。
また、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置５０では、燃料フィルタ４に、燃料昇温手段としての燃料ヒータ２３が備えられている。この燃料ヒータ２３は、例えば、内燃機関の始動時等の燃料温度が低い状況において、燃料温度を速やかに上昇させるために備えられる。
【００３０】
高圧ポンプ５は、低圧ポンプ２によって圧送され、燃料吸入弁６を介して加圧室５ａに導入される低圧燃料をプランジャ７によって加圧し、高圧燃料を燃料吐出弁９及び高圧燃料通路３７を介してコモンレール１０に圧送する。図１に示す蓄圧式燃料噴射装置５０では、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂを介して高圧ポンプ５内に送られる低圧燃料は、一旦、カム１５が収容されたカム室１６内に流れ込み、そこからさらに低圧燃料通路１８ｃを介して加圧室５ａに送られる。
【００３１】
カム室１６と加圧室５ａとを接続する低圧燃料通路１８ｃの途中には流量制御弁８が備えられている。流量制御弁８は、例えば、供給されるパルス電圧の大きさによって弁体のストローク量が可変である電磁比例式の流量制御弁が用いられる。この流量制御弁８は、燃料温度が所定温度以上になっている場合において、要求されるコモンレール圧及び要求噴射量に応じて燃料噴射制御装置７０によって制御され、加圧室５ａに供給される低圧燃料の流量が調節される。
【００３２】
また、流量制御弁８よりも上流側の低圧燃料通路１８ｃから分岐した燃料通路が設けられ、この燃料通路には流量制御弁８と並列的に配置された圧力調整弁１４が備えられている。圧力調整弁１４はさらに燃料タンク１に通じる燃料リーク通路３０ａに接続されている。この圧力調整弁１４は、前後の差圧、すなわち、低圧燃料通路１８ｃ内の圧力と、燃料リーク通路３０ａ内の圧力との差が所定値を越えたときに開弁されるオーバーフローバルブが用いられている。したがって、電動低圧ポンプ２によって低圧燃料が圧送されている状態においては、低圧燃料通路１８ａ〜１８ｃ及びカム室１６内の圧力が、燃料リーク通路３０ａ内の圧力に対して所定の差圧分大きくなるように維持される。
【００３３】
また、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置５０では、高圧ポンプ５の低圧燃料通路１８ｃ内を流通する低圧燃料の温度を検出するための温度センサ２５が備えられている。ただし、燃料温度を検出するための温度センサ２５は、蓄圧式燃料噴射装置５０内の燃料通路のいずれの場所に備えられていても構わない。
【００３４】
高圧ポンプ５を駆動するカム１５は、内燃機関のドライブシャフトにギアを介して連結されたカムシャフトに固定されている。本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置５０の高圧ポンプ５は、二本のプランジャ７がカム１５によって押し上げられ、二つの加圧室５ａ内で低圧燃料が加圧されて、各加圧室５ａからコモンレール１０に対して高圧燃料が圧送される。
【００３５】
コモンレール１０は、高圧ポンプ５から圧送される高圧燃料を蓄積し、高圧燃料通路３９を介して接続された複数の燃料噴射弁１３に対して高圧燃料を供給する。このコモンレール１０にはレール圧センサ２１及び圧力制御弁１２が取り付けられている。レール圧センサ２１で検出されるレール圧の信号は燃料噴射制御装置７０に送られる。
【００３６】
圧力制御弁１２は、例えば、供給されるパルス電圧の大きさによって弁体のストローク量が可変である電磁比例式の制御弁が用いられる。この圧力制御弁１２は、燃料温度が所定温度に達していない場合において、要求されるコモンレール圧及び要求噴射量に応じて燃料噴射制御装置７０によって制御され、コモンレール１０から燃料リーク通路３０ｂに排出する燃料のリーク量が調節される。
【００３７】
コモンレール１０に接続された燃料噴射弁１３は、噴射孔が設けられたノズルボディと噴射孔を閉塞するノズルニードルとを備え、ノズルニードルの後端側に作用する背圧が逃されることによって噴射孔が開かれることで、コモンレール１０から供給される高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴射する。燃料噴射弁１３は、例えば、背圧制御部として電磁ソレノイドが備えられた電磁式の燃料噴射弁や、背圧制御部としてピエゾ素子が備えられた電歪式の燃料噴射弁が用いられる。
【００３８】
２．燃料噴射制御装置（温度センサの異常診断装置）
図２は、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置５０に備えられた燃料噴射制御装置７０の構成のうち、レール圧の制御モードの切換えを行う部分及び温度センサの異常診断を行う部分を機能的なブロックで表した構成例を示している。
この燃料噴射制御装置７０は、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、レール圧検出部７１と、目標レール圧演算部７２と、燃料温度検出部７３と、圧力制御部選択部７４と、供給量制御部７５と、排出量制御部７６と、燃料昇温手段制御部７７と、センサ異常診断部７８とを備えている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。
【００３９】
このうち、レール圧検出部７１は、コモンレール１０に備えられたレール圧センサ２１のセンサ値S1に基づき継続的にレール圧Prailを検出する。また、目標レール圧演算部７２は、内燃機関の気筒内への目標燃料噴射量Qtgtやアクセル操作量Acc等に基づき、目標レール圧Ptgtを算出する。検出されたレール圧Prail及び算出された目標レール圧Ptgtは、それぞれ供給量制御部７３及び排出量制御部７５に送られる。
【００４０】
燃料温度検出部７３は、高圧ポンプ５に備えられた温度センサ２５のセンサ値S2に基づき継続的に燃料温度Tfを検出する。検出された燃料温度Tfは圧力制御部選択部７４、燃料昇温手段制御部７７及びセンサ異常診断部７８に送られる。
【００４１】
圧力制御部選択部７４は、検出された燃料温度Tfに基づいて、供給量制御部７５及び排出量制御部７６のいずれの圧力制御部によってレール圧を制御するかを選択する。本実施形態の圧力制御部選択部７４では、燃料の粘度が所定値以下となるような燃料温度の閾値Tf0が設定されており、燃料温度Tfが閾値Tf0未満のときには排出量制御部７６が選択され、燃料温度Tfが閾値Tf0以上のときに供給量制御部７５が選択される。閾値Tf0は一例として１５℃に設定される。
【００４２】
また、本実施形態では、燃料温度Tfの閾値Tf0を基準として供給量制御部７５又は排出量制御部７７のいずれか一方が選択されるように構成されているが、圧力制御部を切換える閾値が複数設けられていてもよく、また、燃料温度Tfとそれ以外の要素とを併せて圧力制御部の切換えを選択するようにしてもよい。さらには、供給量制御部７５又は排出量制御部７７のいずれか一方が選択されるのみでなく、両方の圧力制御部をともに制御することでレール圧制御が行われるようにしてもよい。
【００４３】
供給量制御部７５は、高圧ポンプ５に備えられた流量制御弁８の制御を行うことでレール圧の制御を行う。具体的には、レール圧検出部７１で検出されるレール圧Prailが目標レール圧Ptgtとなるように、流量制御弁８のフィードバック制御を行う。
【００４４】
排出量制御部７６は、コモンレール１０に備えられた圧力制御弁１２の制御を行うことでレール圧の制御を行う。具体的には、レール圧検出部７１で検出されるレール圧Prailが目標レール圧Ptgtとなるように、圧力制御弁１２のフィードバック制御を行う。
【００４５】
燃料昇温手段制御部７７は、燃料フィルタ４に備えられた燃料ヒータ２３の駆動制御を行う。燃料昇温手段制御部７７は、基本的に、内燃機関の始動時や、燃料温度検出部７３で検出される燃料温度Tfがあらかじめ設定された基準温度Tfhよりも低くなった場合に、燃料ヒータ２３への通電信号を出力する。
【００４６】
また、本実施形態の燃料噴射制御装置７０の燃料昇温手段制御部７７は、内燃機関の始動時等、燃料温度検出部７３で検出される燃料温度Tfが上昇すべき状況において燃料温度Tfが上昇しない場合に、温度センサ２５の異常診断を行うために燃料ヒータ２３への通電又は通電停止の信号S3を出力する。温度センサ２５の異常診断を行うために燃料ヒータ２３への通電又は通電停止の信号S3を出力する際には、センサ異常診断部７８に対しても診断実行信号S4を送信する。
【００４７】
具体的に、温度センサ２５の異常診断を行うタイミングとしては、内燃機関の始動後、あらかじめ設定された所定時間を経過したにもかかわらず温度センサ２５で検出される燃料温度Tfの変化が基準変化量ΔTf0に満たない場合であってもよいし、さらに、燃料タンク１内の燃料の残量を考慮して所定時間が変更されるようにしてもよい。
さらには、内燃機関の始動後に限らず、燃料温度Tfが上昇しやすい、排出量制御部７６によってレール圧制御が行われている状況下において、温度センサ２５によって検出される燃料温度Tfの所定時間での変化量ΔTfが基準変化量ΔTf0に満たない場合に温度センサ２５の異常診断を行うようにしてもよい。
【００４８】
この基準変化量ΔTf0は、燃料ヒータ２３に通電されている状態か否かによって、さらには、燃料温度Tfの変化量ΔTfを算出する所定時間によって可変とされる値であってもよい。
【００４９】
また、燃料ヒータ２３に通電が行われている状態で温度センサ２５の出力に基づき検出される燃料温度Tfの変化量ΔTfが基準変化量ΔTf0に満たない時には、燃料昇温手段制御部７７は、燃料ヒータ２３への通電を停止させる。一方、燃料ヒータ２３に通電が行われていない状態で温度センサ２５の出力に基づき検出される燃料温度Tfの変化量ΔTfが基準変化量ΔTf0に満たない時には、燃料昇温手段制御部７７は、燃料ヒータ２３に対して通電を行う。このように燃料ヒータ２３への通電又は通電の停止を行うことで、燃料温度Tfが変化させられる。
【００５０】
センサ異常診断部７８は、燃料昇温手段制御部７７から診断実行信号S4を受信すると、燃料温度検出部７３で検出される燃料温度Tfを継続的に読み込み、燃料ヒータ２３による燃料温度の変化に対して温度センサ２５が応答しているか否かを見ることで、温度センサ２５の異常の有無を診断する。
【００５１】
具体的に、センサ異常診断部７８は、診断実行信号S4を受信した時に温度センサ２５で検出される燃料温度Tfdig1を読み込んで開始値として設定するとともに、タイマカウントを開始する。そして、タイマ値が所定の診断期間tdigを経過した時に再び温度センサ２５で検出される燃料温度Tfdig2を読み込んで燃料温度の変化量ΔTfdigを算出し、この変化量ΔTfdigが燃料ヒータ２３による燃料温度Tfの変化に見合う最低限の基準変化量ΔTfdig0よりも大きく変化したか否かを判別する。
【００５２】
このときの比較対象とされる基準変化量ΔTfdig0は、温度センサ２５の異常診断の実行にあたって、燃料ヒータ２３に対して通電が開始されているか、又は通電が停止されたかによって、正の値又は負の値に設定される。ただし、変化量ΔTfの絶対値｜ΔTf｜を基準変化量ΔTfdigと比較するようにしてもよい。
【００５３】
本実施形態の燃料噴射制御装置７０のセンサ異常診断部７８では、基準変化量ΔTfdig0の値は、燃料ヒータ２３への通電時間（診断期間tdig）と燃料タンク１内の燃料の残量Lに基づいて設定される。燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0よりも大きく変化している場合には温度センサ２５の異常は見られないと判断し、温度センサ２５の異常無しを示す信号Sokを出力する。一方、燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0に満たない場合には温度センサ２５の異常が見られると判断し、温度センサ２５の異常を示す信号Serrorを出力する。
【００５４】
ただし、診断実行信号S4を受信した時に温度センサ２５で検出される燃料温度Tfdig1を読み込んで開始値として設定した後、継続的に燃料温度Tfを読み込み、タイマ値が所定の診断期間tdigを経過する前に燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdigを上回ったところで温度センサ２５の異常無しを示す信号Sokを出力して診断を終了するようにしてもよい。
【００５５】
また、燃料昇温手段制御部７７によって燃料ヒータ２３に通電を行う際に、燃料タンク１内の燃料の残量等を考慮して、あらかじめ所定期間tdig経過後に燃料温度の変化量ΔTfdigが所定の変化量ΔTfdig0となるように燃料ヒータ２３への通電量又は通電時間を調節するのであれば、基準変化量ΔTfdig0は固定値とすることができる。
【００５６】
３．温度センサの異常診断方法
次に、図２に示す本実施形態の燃料噴射制御装置７０によって行われる温度センサ２５の異常診断のフローについて、図３〜図５のフローチャートに基づいて説明する。図３のフローチャートは、本実施形態の温度センサ２５の異常診断方法の概略を表しており、図４及び図５のフローチャートが、本実施形態の温度センサ２５の異常診断方法の具体例を表している。
【００５７】
図３に示すように、本実施形態の温度センサ２５の異常診断方法は、燃料噴射制御装置７０の電源がＯＮにされるとともに内燃機関が始動されるステップＳ１と、温度センサ２５の応答性を確認して異常診断を行うか否かを確認するステップＳ２と、温度センサ２５の異常診断を行うにあたり、燃料昇温手段をＯＮ又はＯＦＦにするステップＳ３と、温度センサ２５の出力に基づき検出される燃料温度の変化量を算出するステップＳ４と、燃料温度の変化量をもとにして温度センサ２５の異常判定を行うステップＳ５とからなる。
【００５８】
具体的には、図４及び図５に示すように、まず、スタート後のステップＳ１１において、燃料噴射制御装置７０の電源がＯＮになり、内燃機関が始動すると、ステップＳ１２で、レール圧の制御手段として排出量制御部を選択する。次いで、ステップＳ１３で、温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfstartが検出された後、ステップＳ１４で、燃料温度Tfstartが燃料ヒータ２３を作動させる基準温度Tfh以下になっているか否かが判別される。
【００５９】
燃料温度Tfstartが基準温度Tfh以下の場合には、ステップＳ１５に進み、燃料ヒータ２３に通電を開始するとともに、ステップＳ１６でタイマカウントが開始される。このとき、燃料温度Tfが急激に上昇し始める。その後、ステップＳ１７でタイマ値t1が経過したことを認識すると、ステップＳ１８で再度燃料温度Tfendが検出された後、ステップＳ１９で燃料温度の変化量ΔTf（＝Tfend−Tfstart）が算出される。
【００６０】
次いで、ステップＳ２０で、基準変化量ΔTf0として燃料ヒータ２３への通電時の基準変化量ΔTf01を選択した後、ステップＳ２１で、算出された燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf01未満であるか否かが判別される。燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf01以上になっていれば、温度センサ２５は、想定される燃料温度の上昇に応答していると判断されるため、ステップＳ４４で温度センサ２５の異常無しを示す信号Sokを出力して、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２１で燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf01未満である場合には、温度センサ２５の異常診断を実行すべく、次のステップＳ２８に進む。
【００６１】
一方、上述のステップＳ１４で、燃料温度Tfstartが基準温度Tfhを超えている場合には、ステップＳ２２に進み、燃料ヒータ２３に通電を行うことなくタイマカウントが開始される。このとき、燃料ヒータ２３に通電を行った場合に比べて上昇速度は小さいものの、燃料温度Tfは徐々に上昇する。
【００６２】
その後、ステップＳ２３でタイマ値t2が経過したことを認識すると、ステップＳ２４で再度燃料温度Tfendが検出された後、ステップＳ２５で燃料温度の変化量ΔTf（＝Tfend−Tfstart）が算出される。燃料温度Tfの上昇速度が小さいことを考慮して、タイマ値t2は、燃料ヒータ２３に通電を行った場合のタイマ値t1よりも大きいことが好ましい。
【００６３】
次いで、ステップＳ２６で、基準変化量ΔTf0として燃料ヒータ２３への通電を行わないときの基準変化量ΔTf02を選択した後、ステップＳ２７で、算出された燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf02未満であるか否かが判別される。燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf02以上になっていれば、温度センサ２５は、想定される燃料温度の上昇に応答していると判断されるため、ステップＳ４４で温度センサ２５の異常無しを示す信号Sokを出力して、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２７で燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf02未満である場合には、温度センサ２５の異常診断を実行すべく、次のステップＳ２８に進む。
【００６４】
ステップＳ２８では、燃料ヒータ２３に通電が行われているか否かが判別される。燃料ヒータ２３に通電が行われている状態では、ステップＳ２９に進み、燃料ヒータ２３への通電を停止する信号が出力される。そして、ステップＳ３０で温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfdig1が検出されるとともに、ステップＳ３１でタイマカウントが開始される。
【００６５】
次いで、ステップＳ３２でタイマ値tdigが経過したことを認識すると、ステップＳ３３で再び温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfdig2を検出し、ステップＳ３４で燃料温度の変化量ΔTfdig（＝Tfdig1−Tfdig2）が算出され、ステップＳ４１に進む。
【００６６】
一方、上述のステップＳ２８で、燃料ヒータ２３に通電が行われていないと判別されると、ステップＳ３５に進み燃料ヒータ２３への通電信号を出力し、ステップＳ３６で温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfdig1が検出されるとともに、ステップＳ３７でタイマカウントが開始される。
【００６７】
次いで、ステップＳ３８でタイマ値tdigが経過したことを認識すると、ステップＳ３９で再び温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfdig2を検出し、ステップＳ４０で燃料温度の変化量ΔTfdig（＝Tfdig2−Tfdig1）が算出され、ステップＳ４１に進む。
【００６８】
ステップＳ４１では、そのときの燃料タンク１内の燃料の残量Lを検出するとともに、ステップＳ４２で燃料の残量Lに基づき基準変化量ΔTfdig0（＞０）を設定する。本実施形態の基準変化量ΔTfdig0は、燃料温度の変化量ΔTfdigの絶対値を見るために正の値となっている。その後、ステップＳ４３で燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0以上であるか否かが判別される。燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0以上になっていれば、温度センサ２５は、燃料ヒータ２３への通電又は通電停止による燃料温度Tfの変化に応答していると判断されるため、ステップＳ４４で温度センサ２５の異常無しを示す信号Sokを出力して、本ルーチンを終了する。一方、燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0未満であれば、温度センサ２５は、燃料ヒータ２３への通電又は通電停止による燃料温度Tfの変化に応答していないと判断され、ステップＳ４５で温度センサ２５の異常を知らせる信号Serrorを出力して、本ルーチンを終了する。
【００６９】
以上のように温度センサ２５の異常診断を行うことにより、燃料温度Tfが変化すべき状況下において温度センサ２５の出力に基づいて検出される燃料温度Tfが変化していない場合に温度センサ２５の異常診断が行われ、温度センサ２５の異常の有無が容易に把握される。したがって、燃料噴射制御装置７０において燃料温度Tfに基づくレール圧の制御手段の切換えが正確に行われるため、燃料高圧系の損傷や燃料低圧系からの燃料漏れの低減が図られ、さらには、燃料噴射制御の精度の低下が防止される。
【００７０】
なお、本実施形態では、内燃機関の始動直後に温度センサの異常診断が行われる例を説明したが、温度センサの異常診断は内燃機関の始動直後でなくても実施することができる。
【００７１】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置１５０は、燃料フィルタ４に燃料ヒータを備えておらず、コモンレール１０から圧力制御弁１２を介して排出される燃料を高圧ポンプ５の上流側に戻すことで、温度センサ２５の配置位置を通過する燃料温度を昇温させるように構成されたものである。
【００７２】
１．蓄圧式燃料噴射装置
図６は、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置１５０の全体構成を示している。この図６に示す蓄圧式燃料噴射装置１５０は、第１の実施の形態の蓄圧式燃料噴射装置５０と同様に、燃料タンク１と、低圧ポンプ２と、燃料フィルタ４と、高圧ポンプ５と、コモンレール１０と、燃料噴射弁１３等を主たる要素として備えている。
【００７３】
これらの各要素は基本的に第１の実施の形態で説明したものと同様の構成を有している。ただし、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置１５０の燃料フィルタ４には、燃料ヒータが備えられていない。その代わりに、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置１５０では、コモンレール１０から排出される燃料が通過する燃料リーク通路３０ｄは三方弁２９に接続されており、この三方弁２９には、リーク燃料を燃料タンク１に導く燃料リーク通路３０ｅと、リーク燃料を低圧燃料通路１８ａに導くバイパス通路３１とが接続されている。
【００７４】
本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置１５０においては、この燃料リーク通路３０ｄ、バイパス通路３１、及び三方弁２９によって燃料昇温手段が構成されている。三方弁２９は制御装置１７０によって切換動作が行われ、コモンレール１０から排出された燃料を、燃料タンク１又は低圧燃料通路１８ａのいずれかに導くように流路が切り換えられる。そして、高圧で温度の高いコモンレール１０内の高圧燃料が、圧力制御弁１２を介して燃料リーク通路３０ｄに排出され、さらに、三方弁２９によって流路が切り換えられ、バイパス通路３１を介して低圧燃料通路１８ａに燃料が戻されることで、高圧ポンプ５に送られる燃料温度が速やかに昇温させられる。
【００７５】
２．燃料噴射制御装置
図７は、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置１５０に備えられた燃料噴射制御装置１７０の構成のうち、レール圧の制御モードの切換えを行う部分及び温度センサの異常診断を行う部分を機能的なブロックで表した構成例を示している。
この燃料噴射制御装置１７０は、レール圧検出部７１と、目標レール圧演算部７２と、燃料温度検出部７３と、圧力制御部選択部１７４と、供給量制御部７５と、排出量制御部７６と、燃料昇温手段制御部１７７と、センサ異常診断部７８とを備えている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。
【００７６】
これらの各部のうち、レール圧検出部７１、目標レール圧演算部７２、燃料温度検出部７３、供給量制御部７５、排出量制御部７６、センサ異常診断部７８の構成は、基本的に第１の実施の形態の燃料噴射制御装置７０の各部と同様の機能を有している。
【００７７】
また、本実施形態の燃料噴射制御装置１７０の圧力制御部選択部１７４は、通常のレール圧制御を行う際には、第１の実施の形態の燃料噴射制御装置７０と同様に、温度センサ２５で検出される燃料温度Tfの閾値Tf0を基準として、供給量制御部７５及び排出量制御部７６のいずれの圧力制御部によってレール圧を制御するかを選択する。
【００７８】
一方、本実施形態の圧力制御部選択部１７４は、後述する燃料昇温手段制御部１７７から温度センサ２５の異常診断の実行信号S4を受け取ると、そのときの燃料温度Tfにかかわらず、一時的に圧力制御弁１２からの高圧燃料の排出量の調節によってレール圧制御が行われるように、排出量制御部７６を選択する。具体的には、異常診断の実行信号S4を受け取った時に供給量制御部７５によってレール圧制御が行われていたとしても、少なくとも、温度センサ２５の異常診断が行われるあらかじめ設定された診断期間tdigの間、コモンレール１０内の高圧かつ比較的高温の燃料が三方弁２９を介して低圧燃料通路１８ａに戻されるように、排出量制御部７６が選択される。
【００７９】
燃料昇温手段制御部１７７は、三方弁２９の切換制御を行う。温度センサ２５の異常診断を行わない期間中、燃料昇温手段制御部１７７は、コモンレール１０に接続された燃料リーク通路３０ｄと、燃料タンク１に通じる燃料リーク通路３０ｅとを接続する。このとき、圧力制御弁１２を介してコモンレール１０から排出される燃料は、燃料タンク１に戻される。
【００８０】
一方、燃料昇温手段制御部１７７は、内燃機関の始動後等、燃料温度検出部７３で検出される燃料温度Tfが上昇すべき状況において燃料温度Tfが上昇しない場合に、温度センサ２５の異常診断を行うために三方弁２９に切換信号S5を出力し、コモンレール１０に接続された燃料リーク通路３０ｄと、低圧燃料通路１８ａに通じるバイパス通路３１とを接続する。
【００８１】
燃料昇温手段制御部１７７は、温度センサ２５の異常診断を行うために三方弁２９への切換信号S5を出力する際に、圧力制御部選択部１７４及びセンサ異常診断部１７８に対しても診断実行信号S4を送信する。温度センサ２５の異常診断を行うタイミングとしては、第１の実施の形態の燃料噴射制御装置１７０と同様に種々設定することができる。
【００８２】
燃料昇温手段制御部１７７によって三方弁２９が切換えられ、燃料リーク通路３０ｄとバイパス通路３１とが接続されるときには、レール圧の制御手段として、圧力制御部選択部１７４によって排出量制御部７６が選択されるために、コモンレール１０内の高圧かつ比較的高温の燃料が燃料リーク通路３０ｄに排出され、さらに、バイパス通路３１を流れて低圧燃料通路１８ａに戻される。その結果、温度センサ２５が設けられた低圧燃料通路１８ｃを流れる低圧燃料の温度が速やかに昇温され、この燃料の昇温に対して温度センサ２５が応答しているか否かを見ることで温度センサ２５の異常の有無を診断するセンサ異常診断部７８での異常診断が可能になる。
【００８３】
３．温度センサの異常診断方法
次に、図７に示す本実施形態の燃料噴射制御装置１７０によって行われる温度センサ２５の異常診断のフローの具体例について、図８〜図１０のフローチャートに基づいて説明する。本実施形態の温度センサ２５の異常診断方法も、基本的な概略は図３に示すフローチャートで表される。
【００８４】
まず、スタート後のステップＳ５１において、燃料噴射制御装置７０の電源がＯＮになり、内燃機関が始動すると、ステップＳ５２で、レール圧の制御手段として排出量制御部が選択される。次いで、ステップＳ５３で、温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfstartが検出された後、ステップＳ５４で、燃料温度Tfstartが、三方弁２９によって流路を切換え、燃料リーク通路３０ｄとバイパス通路３１とを接続することで、コモンレール１０から排出される比較的高温の燃料を低圧燃料通路１８ａに戻す基準温度Tfh以下になっているか否かが判別される。
【００８５】
燃料温度Tfstartが基準温度Tfh以下の場合には、ステップＳ５５に進み、三方弁２９を切換え、燃料リーク通路３０ｄとバイパス通路３１とを接続して、コモンレール１０から排出される比較的高温の燃料を低圧燃料通路１８ａに戻し始めるとともに、ステップＳ５６でタイマカウントが開始される。このとき、燃料温度Tfが次第に上昇し始める。その後、ステップＳ５７でタイマ値t1が経過したことを認識すると、ステップＳ５８で再度燃料温度Tfendが検出された後、ステップＳ５９で燃料温度の変化量ΔTf（＝Tfend−Tfstart）が算出される。
【００８６】
次いで、ステップＳ６０で、基準変化量ΔTf0として、コモンレール１０から排出される燃料が低圧燃料通路１８ａに戻される時の基準変化量ΔTf01を選択した後、ステップＳ６１で、算出された燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf01未満であるか否かが判別される。燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf01以上になっていれば、温度センサ２５は、想定される燃料温度の上昇に応答していると判断されるため、ステップＳ７９で温度センサ２５の異常無しを示す信号Sokを出力して、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ６１で燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf01未満である場合には、温度センサ２５の異常診断を実行すべく、次のステップＳ６９に進む。
【００８７】
一方、上述のステップＳ５４で、燃料温度Tfstartが基準温度Tfhを超えている場合には、ステップＳ６２に進み、三方弁２９によって流路を切換え、燃料リーク通路３０ｄを燃料タンク１に通じる燃料リーク通路３０ｅに接続した上で、ステップＳ６３でタイマカウントが開始される。このとき、燃料リーク通路３０ｄをバイパス通路３１に接続した場合に比べて上昇速度は小さいものの、内燃機関の始動直後は排出量制御部７７での制御が行われるため、燃料温度Tfは徐々に上昇する。
【００８８】
その後、ステップＳ６４でタイマ値t2が経過したことを認識すると、ステップＳ６５で再度燃料温度Tfendが検出された後、ステップＳ６６で燃料温度の変化量ΔTf（＝Tfend−Tfstart）が算出される。燃料温度Tfの上昇速度が小さいことを考慮して、タイマ値t2は、燃料リーク通路３０ｄをバイパス通路３１に接続した場合のタイマ値t1よりも大きいことが好ましい。
【００８９】
次いで、ステップＳ６７で、基準変化量ΔTf0として、コモンレール１０から排出される燃料が燃料タンク１に戻される時の基準変化量ΔTf02を選択した後、ステップＳ６８で、算出された燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf02未満であるか否かが判別される。燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf02以上になっていれば、温度センサ２５は、想定される燃料温度の上昇に応答していると判断されるため、ステップＳ７９で温度センサ２５の異常無しを示す信号Sokを出力して、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ６８で燃料温度の変化量ΔTfが基準変化量ΔTf02未満である場合には、温度センサ２５の異常診断を実行すべく、次のステップＳ６９に進む。
【００９０】
ステップＳ６９では、燃料リーク通路３０ｄがバイパス通路３１に接続されているか否かが判別される。燃料リーク通路３０ｄがバイパス通路３１に接続されている状態では、ステップＳ７０に進み、三方弁２９によって流路を切換え、燃料リーク通路３０ｄを燃料タンク１に通じる燃料リーク通路３０ｅに接続する信号が出力される。そして、ステップＳ７１で温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfdig1が検出されるとともに、ステップＳ７２でタイマカウントが開始される。
【００９１】
次いで、ステップＳ７３でタイマ値tdigが経過したことを認識すると、ステップＳ７４で再び温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfdig2を検出し、ステップＳ７５で燃料温度の変化量ΔTfdig（＝Tfdig1−Tfdig2）が算出され、ステップＳ７６に進む。
【００９２】
ステップＳ７６では、そのときの燃料タンク１内の燃料の残量Lを検出するとともに、ステップＳ７７で燃料の残量Lに基づき基準変化量ΔTfdig0（＞０）を設定する。その後、ステップＳ７８で燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0以上であるか否かが判別される。燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0以上になっていれば、温度センサ２５は、コモンレール１０から排出される燃料が、低圧燃料通路１８ａに直接戻されなくなったことによる燃料温度Tfの低下に応答していると判断されるため、ステップＳ７９で温度センサ２５の異常無しを示す信号Sokを出力して、本ルーチンを終了する。一方、燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0未満であれば、温度センサ２５は、コモンレール１０から排出される燃料が、低圧燃料通路１８ａに直接戻されなくなったことによる燃料温度Tfの低下に応答していないと判断され、ステップＳ８０で温度センサ２５の異常を知らせる信号Serrorを出力して、本ルーチンを終了する。
【００９３】
一方、上述のステップＳ６９で、燃料リーク通路３０ｄがバイパス通路３１に接続されているのではなく、燃料タンク１に通じる燃料リーク通路３０ｅに接続されていると判別されると、ステップＳ８１に進み、現在のレール圧の制御手段が排出量制御部が選択されているか否かが判別される。排出量制御部が選択されている場合にはそのままステップＳ８３に進む一方、供給量制御部が選択されている場合には、ステップＳ８２でレール圧の制御手段として排出量制御部を選択した上でステップＳ８３に進む。
【００９４】
ステップＳ８３では、三方弁２９によって流路を切換え、燃料リーク通路３０ｄをバイパス通路３１に接続するように通電信号を出力し、ステップＳ８４で温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfdig1が検出されるとともに、ステップＳ８５でタイマカウントが開始される。
次いで、ステップＳ８６でタイマ値tdigが経過したことを認識すると、ステップＳ８７で再び温度センサ２５の出力に基づき燃料温度Tfdig2を検出し、ステップＳ８８で燃料温度の変化量ΔTfdig（＝Tfdig2−Tfdig1）が算出され、ステップＳ８９に進む。
【００９５】
ステップＳ８９では、燃料リーク通路３０ｄをバイパス通路３１に接続した場合での基準変化量ΔTfdig0（＞０）を設定する。その後、ステップＳ９０で燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0以上であるか否かが判別される。燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0以上になっていれば、温度センサ２５は、コモンレール１０から排出される燃料が、低圧燃料通路１８ａに直接戻されることによる燃料温度Tfの上昇に応答していると判断されるため、ステップＳ９１で温度センサ２５の異常無しを示す信号Sokを出力して、本ルーチンを終了する。一方、燃料温度の変化量ΔTfdigが基準変化量ΔTfdig0未満であれば、温度センサ２５は、コモンレール１０から排出される燃料が、低圧燃料通路１８ａに直接戻されることによる燃料温度Tfの上昇に応答していないと判断され、ステップＳ９２で温度センサ２５の異常を知らせる信号Serrorを出力して、本ルーチンを終了する。
【００９６】
以上のように温度センサ２５の異常診断を行うことにより、燃料温度Tfが変化すべき状況下において温度センサ２５の出力に基づいて検出される燃料温度Tfが変化していない場合に温度センサ２５の異常診断が行われ、温度センサ２５の異常の有無が容易に把握される。したがって、燃料噴射制御装置７０において燃料温度Tfに基づくレール圧の制御手段の切換えが正確に行われるため、燃料高圧系の損傷や燃料低圧系からの燃料漏れの低減が図られ、さらには、燃料噴射制御の精度の低下が防止される。
【００９７】
ただし、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置１５０で温度センサ２５の異常診断を行うには、少なくとも温度センサ２５の異常診断を行う診断期間tdig中、コモンレール１０内の高圧燃料が低圧燃料通路１８ａに戻されればよいため、上述したように、燃料温度Tfにかかわらず一時的に圧力制御弁１２からの高圧燃料の排出量の調節によってレール圧制御が行われるように排出量制御部７６を選択するという方法にも、種々変更が可能である。
【００９８】
なお、本実施形態においても、内燃機関の始動直後に温度センサの異常診断が行われる例を説明したが、温度センサの異常診断は内燃機関の始動直後でなくても実施することができる。
【００９９】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置は、第１又は第２の実施の形態で説明した、コモンレールに備えられた圧力制御弁を制御することによる排出量制御、又は高圧ポンプに備えられた流量制御弁を制御することによる供給量制御のうちのいずれかの方法でのみレール圧の制御が可能に構成された蓄圧式燃料噴射装置である。本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置において、低圧燃料の温度を検出するための温度センサは、レール圧の制御手段を選択することには用いられないが、燃料噴射量の補正制御や燃料噴射弁の開弁時間の補正制御等、種々の制御に用いられる。温度センサによって検出される燃料温度が利用される制御は例示したものに限られない。
【０１００】
本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置においても、第１及び第２の実施の形態で例示したような燃料昇温手段が備えられている。また、本実施形態の制御装置は、第１及び第２の実施の形態で例示したような燃料温度検出部、燃料昇温手段制御部及びセンサ異常診断部が備えられている。本実施形態においても、内燃機関の始動時等、燃料温度検出部で検出される燃料温度が上昇すべき状況において燃料温度が上昇しない場合に、燃料昇温手段制御部が燃料昇温手段を作動させて燃料温度を変化させ、センサ異常診断部が温度センサの異常診断を行う。異常診断の具体的な実施方法は第１及び第２の実施の形態で説明した方法と同様である。
【０１０１】
ただし、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置は、排出量制御又は供給量制御のいずれかの方法でのみレール圧の制御が行われるものであるため、図４のステップＳ１２及び図８のステップＳ５２は省略される。
また、高圧ポンプに備えられた流量制御弁の制御による供給量制御によってのみレール圧を制御する蓄圧式燃料噴射装置の場合、コモンレールと低圧燃料通路とをバイパス通路で接続するとともにこのバイパス通路に開閉弁を設け、低圧燃料を昇温したいときにのみ開閉弁を開くように構成してもよい。
【０１０２】
本実施形態においても、第１及び第２の実施の形態と同様に温度センサの異常診断を行うことにより、燃料温度が変化すべき状況下において温度センサの出力に基づいて検出される燃料温度が変化していない場合に温度センサの異常診断が行われ、温度センサの異常の有無が容易に把握される。したがって、燃料温度が関与する種々の制御が正確に行われるようになる。なお、本実施形態においても、温度センサの異常診断は内燃機関の始動直後でなくても実施することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１：燃料タンク、２：電動低圧ポンプ、３：プレフィルタ、４：燃料フィルタ、５：高圧ポンプ、６：燃料吸入弁、７：プランジャ、８：流量制御弁、９：燃料吐出弁、１０：コモンレール、１２：圧力制御弁、１３：燃料噴射弁、１４：圧力調整弁、１５：カム、１６：カム室、１８ａ・１８ｂ・１８ｃ：低圧燃料通路、２１：レール圧センサ、２３：燃料ヒータ、２５：温度センサ、２９：三方弁、３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄ・３０ｅ：燃料リーク通路、３１：バイパス通路、３７・３９：高圧燃料通路、５０：蓄圧式燃料噴射装置、７０：燃料噴射制御装置、７１：レール圧検出部、７２：目標レール圧演算部、７３：燃料温度検出部、７４：圧力制御部選択部、７５：供給量制御部、７６：排出量制御部、７７：燃料昇温手段制御部、７８：センサ異常診断部、１５０：蓄圧式燃料噴射装置、１７０：燃料噴射制御装置、１７４：圧力制御部選択部、１７７：燃料昇温手段制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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