(57)【要約】【課題】調量弁の作動に異常が生じている場合に、その異常の復旧を図った燃料ポンプの制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の出力トルクにより駆動してコモンレール（蓄圧容器）へ燃料を圧送する高圧ポンプと、高圧ポンプへ吸入される燃料の量を調整する電気駆動式の調量弁と、を有して構成される燃料ポンプの制御装置において、コモンレール内の燃料圧力が目標圧力となるよう調量弁の作動を指令する制御指令信号を出力するＥＣＵ（制御手段）と、調量弁の作動に異常が生じている旨を検出する異常検出手段と、を備え、ＥＣＵは、前記異常が検出されると、アイドルストップシステムによる自動停止に伴い高圧ポンプが停止しているポンプ停止期間中に、コモンレール内の燃料圧力とは無関係に調量弁を強制作動させる強制作動指令信号を出力する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄圧容器に蓄圧された燃料を燃料噴射弁から噴射させる内燃機関であって、自動停止及び自動再始動させるアイドルストップシステムを有する内燃機関に適用され、
前記内燃機関の出力トルクにより駆動して前記蓄圧容器へ燃料を圧送する高圧ポンプと、前記高圧ポンプへ吸入される燃料の量を調整する電気駆動式の調量弁と、を有して構成される燃料ポンプの制御装置において、
前記蓄圧容器内の燃料圧力が目標圧力となるよう前記調量弁の作動を指令する制御指令信号を出力する制御手段と、
前記調量弁の作動に異常が生じている旨を検出する異常検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記異常が検出されると、前記自動停止に伴い前記高圧ポンプが停止しているポンプ停止期間中に、前記蓄圧容器内の燃料圧力とは無関係に前記調量弁を強制作動させる強制作動指令信号を出力することを特徴とする燃料ポンプの制御装置。
【請求項２】
前記強制作動指令信号には、燃料の吸入量を増大させる側へ最大限に前記調量弁を変位させる信号、及び燃料の吸入量を減少させる側へ最大限に前記調量弁を変位させる信号の少なくとも一方が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項３】
前記強制作動指令信号は、燃料の吸入量を増大させる側へ前記調量弁を変位させる強制作動と、燃料の吸入量を減少させる側へ前記調量弁を変位させる強制作動とを交互に実施させる内容の信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項４】
前記異常検出手段は、
前記制御手段により前記調量弁の作動を制御している時の、前記目標圧力に対する実圧力の追従性異常を検出する手段を少なくとも有し、
前記追従性異常を検出した場合に前記調量弁の作動に異常が生じているとみなすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料ポンプの制御装置。
【請求項５】
前記異常検出手段は、
前記自動再始動を実施している時の機関回転速度の上昇速度異常を検出する手段を少なくとも有し、
前記上昇速度異常を検出した場合に前記調量弁の作動に異常が生じているとみなすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料ポンプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の出力トルクにより駆動して蓄圧容器へ燃料を圧送する高圧ポンプと、その高圧ポンプへ吸入される燃料の量を調整する電気駆動式の調量弁と、を有して構成される燃料ポンプの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コモンレール（蓄圧容器）に蓄圧された燃料を燃料噴射弁から噴射させるコモンレール式のディーゼル機関において、コモンレールへ燃料を圧送するプランジャ式の高圧ポンプ、及び高圧ポンプへ吸入される燃料の量を調整する調量弁を有して構成される燃料ポンプが知られている（特許文献１参照）。この種の燃料ポンプは、調量弁の作動を制御することで高圧ポンプからの圧送量を制御して、コモンレール内の燃料圧力が目標圧力となるように制御するのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７０５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、調量弁の作動に異常が生じている場合には、高圧ポンプからの圧送量を精度良く制御できなくなり、ひいてはコモンレール内の燃料圧力を目標圧力にすることができなくなる。
【０００５】
調量弁の作動の異常の具体例を以下に説明する。シリンダ内をスプールが摺動作動することで、シリンダに形成された流路の開度を調整するよう調量弁が構成されている場合において、スプールとシリンダとの摺動部で生じる磨耗粉がスプールとシリンダとの間に異物として噛み込んで、スプールがスムーズに摺動できなくなるといった調量弁の作動異常が挙げられる。また、燃料中の異物がスプールとシリンダとの間に噛み込んで、スプールがスムーズに摺動できなくなるといった調量弁の作動異常が挙げられる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、調量弁の作動に異常が生じている場合に、その異常の復旧を図った燃料ポンプの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００８】
請求項１記載の発明では、蓄圧容器に蓄圧された燃料を燃料噴射弁から噴射させる内燃機関であって、自動停止及び自動再始動させるアイドルストップシステムを有する内燃機関に適用され、前記内燃機関の出力トルクにより駆動して前記蓄圧容器へ燃料を圧送する高圧ポンプと、前記高圧ポンプへ吸入される燃料の量を調整する電気駆動式の調量弁と、を有して構成される燃料ポンプの制御装置において、前記蓄圧容器内の燃料圧力が目標圧力となるよう前記調量弁の作動を指令する制御指令信号を出力する制御手段と、前記調量弁の作動に異常が生じている旨を検出する異常検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記異常が検出されると、前記自動停止に伴い前記高圧ポンプが停止しているポンプ停止期間中に、前記蓄圧容器内の燃料圧力とは無関係に前記調量弁を強制作動させる強制作動指令信号を出力することを特徴とする。
【０００９】
これによれば、調量弁の作動異常が検出されると強制作動指令信号を出力するので、調量弁の作動異常時には蓄圧容器内の燃料圧力とは無関係に調量弁が強制的に作動する。よって、調量弁の摺動部に異物が噛み込んでいることが作動異常の原因となっている場合には、調量弁の強制作動により異物が摺動部から外れ出て、調量弁が作動異常の状態から復旧することが期待できる。しかも、このような強制作動を、自動停止に伴い高圧ポンプが停止しているポンプ停止期間中に実施するので、高圧ポンプから蓄圧容器への圧送量に影響を与えることなく調量弁の復旧を図ることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、前記強制作動指令信号には、燃料の吸入量を増大させる側へ最大限に前記調量弁を変位させる信号、及び燃料の吸入量を減少させる側へ最大限に前記調量弁を変位させる信号の少なくとも一方が含まれていることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、調量弁の強制作動時の変位量が最大限に大きくなるので、調量弁の摺動部から異物が外れ出て復旧する可能性を高めることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、前記強制作動指令信号は、燃料の吸入量を増大させる側へ前記調量弁を変位させる強制作動と、燃料の吸入量を減少させる側へ前記調量弁を変位させる強制作動とを交互に実施させる内容の信号であることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、調量弁が変位する向きが切り替わるように強制作動するので、調量弁の摺動部から異物が外れ出て復旧する可能性を高めることができる。
【００１４】
また、上記請求項２記載の発明と請求項３記載の発明とを組み合わせて、吸入量増大側へ最大限に変位させることと、吸入量減少側へ最大限に変位させることとを交互に実施させれば、調量弁の摺動部から異物が外れ出て復旧する可能性をより一層高めることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明では、前記異常検出手段は、前記制御手段により前記調量弁の作動を制御している時の、前記目標圧力に対する実圧力の追従性異常を検出する手段を少なくとも有し、前記追従性異常を検出した場合に前記調量弁の作動に異常が生じているとみなすことを特徴とする。
【００１６】
調量弁の作動異常が生じている場合には、調量弁を通じて高圧ポンプへ吸入される燃料の量を所望する量に直ぐに変化させることができなくなるので、目標圧力に対する実圧力の追従性が悪化する筈である。この点を鑑みた上記発明では、目標圧力に対する実圧力の追従性異常を検出した場合に調量弁の作動異常発生とみなすので、調量弁の作動異常を検出することを容易に実現できる。
【００１７】
請求項５記載の発明では、前記異常検出手段は、前記自動再始動を実施している時の機関回転速度の上昇速度異常を検出する手段を少なくとも有し、前記上昇速度異常を検出した場合に前記調量弁の作動に異常が生じているとみなすことを特徴とする。
【００１８】
ここで、燃料噴射弁からの燃料噴射をカットして内燃機関を自動停止させる際には、高圧ポンプへ吸入される燃料量をゼロにするよう調量弁を作動させるのが一般的である。つまり、次回の自動再始動時には、調量弁をゼロの位置から開弁位置まで作動させることが要求される。この時、調量弁の作動異常が生じていると、調量弁を迅速に開弁させることができなくなるので、高圧ポンプへ吸入される燃料の量を迅速に最適量にすることができない。その結果、自動再始動時における蓄圧容器内の燃料圧力が著しく低下した状態になる場合があり、その場合には、機関回転速度の上昇速度（立ち上がり）が遅くなって機関回転速度の上昇速度異常が検出されるようになる。
【００１９】
この点を鑑みた上記発明では、自動再始動時における機関回転速度の上昇速度異常を検出した場合に調量弁の作動異常発生とみなすので、調量弁の作動異常を検出することを容易に実現できる。なお、上昇速度異常の検出手法としては、自動再始動時の所定時間における機関回転速度の上昇量が所定値以下である場合や、自動再始動開始時点から所定時間が経過するまでの間に機関回転速度が所定値まで上昇しなかった場合に、上昇速度異常であると判定して検出することが具体例として挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】図１中の燃料ポンプの構成を示す断面図。
【図３】図２中の吸入調量弁の構成を示す断面図。
【図４】同実施形態にかかる燃料噴射制御に関する処理を示すブロック図。
【図５】同実施形態にかかる燃料ポンプの操作態様を示すタイムチャート。
【図６】同実施形態にかかる復旧制御の処理手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態にかかる異常検出処理の手順を示すフローチャート。
【図８】同実施形態にかかる異常検出処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明にかかる燃圧制御装置を車両用ディーゼル機関の燃圧制御装置に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。
【００２３】
図示されるように、燃料タンク１０内の燃料（軽油）は、クランク軸１２の回転に伴って駆動される機関駆動式の燃料ポンプ１４によって汲み上げられる。燃料ポンプ１４から吐出される燃料は、コモンレール１６に加圧供給（圧送）される。コモンレール１６は、燃料ポンプ１４から圧送された燃料を高圧状態で蓄え、これを高圧燃料通路１８を介して各気筒の燃料噴射弁２０に供給するための気筒間で共有される蓄圧容器である。
【００２４】
燃料噴射弁２０は、その噴射口２２がディーゼル機関の燃焼室に突出するようにして配置されている。そして、燃料噴射弁２０は、噴射口２２を開閉するノズルニードル２１を備えている。ノズルニードル２１には、コモンレール１６から高圧燃料通路１８を介して供給される高圧燃料の燃圧が印加される。詳しくは、ノズルニードル２１には、噴射口２２の開閉のそれぞれに対応した変位方向の双方に対して燃圧が印加される。ここで、ノズルニードル２１を閉弁させる側に圧力を印加する燃料を充填する背圧室２３は、電磁ソレノイド２４によって駆動されるバルブ２５の開弁によって、低圧系(低圧燃料通路１９、燃料タンク１０側)に連通される。こうした構成によれば、バルブ２５の開閉によって、ノズルニードル２１の変位方向のそれぞれに燃料が加える力の相対的な大小関係を調節することで、燃料噴射弁２０を開閉させることができる。
【００２５】
図２に、燃料ポンプ１４の構成を示す。
【００２６】
この燃料ポンプ１４は、基本的には、フィードポンプ４０によって上記燃料タンク１０から汲み上げられた燃料を高圧ポンプ５０にて加圧して吐出するものであり、且つ高圧ポンプ５０に吸入される燃料量が調量弁６０により調節されるものである。
【００２７】
フィードポンプ４０は、駆動軸４１の回転により駆動されるトロコイドポンプであり、上記燃料タンク１０の燃料を入口４２から吸引して高圧ポンプ５０へ送る低圧供給ポンプとして機能する。なお、駆動軸４１は、ディーゼル機関の上記クランク軸１２の回転に伴い回転駆動される。
【００２８】
レギュレータバルブ４３は、フィードポンプ４０の吐出圧が所定圧以上となるときにフィードポンプ４０の吐出側と供給側とを連通させるものであり、これにより、フィードポンプ４０の吐出圧が所定圧以下に制限される。
【００２９】
調量弁６０は、燃料通路４４を介してフィードポンプ４０から高圧ポンプ５０へ吸入される燃料量を調節する。
【００３０】
高圧ポンプ５０は、調量弁６０によって調量された燃料を加圧して外部へ吐出するプランジャポンプである。この高圧ポンプ５０は、駆動軸４１によって往復駆動されるプランジャ５１と、このプランジャ５１の往復動によって容積が変化する加圧室５２と、加圧室５２とフィードポンプ４０側とを連通及び遮断する吸入弁５３と、加圧室５２と上記コモンレール１６側とを連通及び遮断する吐出弁５４とを備える。
【００３１】
プランジャ５１は、駆動軸４１のエキセンカム５５の周囲に装着されたカムリング５６にスプリング５７によって押し付けられており、駆動軸４１が回転するとカムリング５６の偏心動作に伴ってプランジャ５１が圧送上死点と圧送下死点との間を往復動する。ここで、プランジャ５１の下降により加圧室５２内の圧力が低下すると、吐出弁５４が閉弁するとともに吸入弁５３が開弁する。これにより、調量弁６０を介してフィードポンプ４０から加圧室５２内に燃料が吸入される。逆に、プランジャ５１の上昇により加圧室５２内の圧力が上昇すると、吸入弁５３が閉弁する。そして、加圧室５２内の圧力が所定圧力に達すると吐出弁５４が開弁して加圧室５２内で加圧された高圧燃料が上記コモンレール１６へ向けて吐出（圧送）される。
【００３２】
図３に、上記調量弁６０の構成を示す。
【００３３】
調量弁６０は、電磁ソレノイドの非通電時に全閉状態となるノーマリークローズ式のものであり、電磁ソレノイドへの駆動電流を増加させることで上記フィードポンプ４０から高圧ポンプ５０へと燃料が流出する際の流路面積が増大される。
【００３４】
図示されるように、シリンダ６１内には、その軸方向に変位可能なスプール６２が収容されている。スプール６２には、その軸方向に延びる燃料導入路６３が形成されるとともに、径方向に延びる複数の連通路６４が形成されている。一方、シリンダ６１には複数の流路６５が形成されている。スプール６２はスプリング６６の弾性力により軸方向の一方（ここでは、図中、左側）に押されている。
【００３５】
上記シリンダ６１には、ハウジング６７が組みつけられており、シリンダ６１とハウジング６７との間に形成される環状の空間部には、ソレノイド６８が収容されている。なお、このソレノイド６８は、先の図１に示される電子制御装置（ＥＣＵ３０）によりコネクタ６９を介して通電される。
【００３６】
上記ソレノイド６８が通電されると、ソレノイド６８に生じる磁界によりスプール６２はソレノイド６８の内部へと吸引される。このため、スプール６２がスプリング６６の弾性力に抗して変位し、連通路６４と流路６５との間の流路面積が増大する（調量弁６０の開度が増大する）。この調量弁６０の開度は、ソレノイド６８に対する指令電流に応じて調節され、指令電流が大きいほど開度が増大する。
【００３７】
ちなみに、図３では、シリンダ６１の流路６５とスプール６２の連通路６４とが連通される調量弁６０の開弁状態を示している。この状態では、燃料導入路６３の入り口から導入される低圧燃料は、連通路６４と流路６５とを介して上記高圧ポンプ５０へ吸入される。また、ソレノイド６８への通電を遮断して調量弁６０の開度をゼロ（全閉）にした状態では、スプール６２の端面６２ａがシリンダ６１の当接部６１ａに当接（衝突）して、スプール６２の移動が制限された状態となる。換言すれば、スプール６２の端面６２ａがスプリング６６の弾性力により当接部６１ａへ押し付けられた状態となっている。
【００３８】
ＥＣＵ３０は、ディーゼル機関を制御対象とする制御装置である。図１に示すように、ＥＣＵ３０は、コモンレール１６内の燃圧を検出する燃圧センサ３２や、クランク軸１２の回転角度を検出するクランク角センサ３４、燃料ポンプ１４内の燃料の温度を検出する温度センサ３６等、エンジンシステムの各種状態を検出するセンサの検出値を取り込む。更に、ＥＣＵ３０は、ユーザによるアクセル操作部材（アクセルペダル）の操作量を検出するアクセルセンサ３８の出力信号を取り込む。
【００３９】
上記ＥＣＵ３０では、上記各種入力信号に基づき、ディーゼル機関の各種アクチュエータを操作することで、ディーゼル機関の燃料噴射制御を行う。図４に、ＥＣＵ３０（制御手段）の行う処理のうち、上記燃料噴射制御に関する処理を示す。
【００４０】
指令噴射量算出部Ｂ２は、ディーゼル機関の運転状態を示すパラメータに基づき、燃料噴射弁２０に対する噴射量の指令値（指令噴射量ＱＦＩＮ）を算出する。詳しくは、上記パラメータとして、ディーゼル機関の負荷を示すパラメータと回転速度ＮＥとを用いる。特に本実施形態では、負荷を示すパラメータとしてアクセル操作量ＡＣＣＰを用いている。なお、指令噴射量ＱＦＩＮは、負荷が大きいほど大きい値に設定する。
【００４１】
指令噴射期間算出部Ｂ４は、上記指令噴射量ＱＦＩＮに基づき、燃料噴射弁２０に対する噴射期間の指令値（指令噴射期間ＴＦＩＮ）を算出する。詳しくは、コモンレール１６内の燃圧の検出値（実圧力ＮＰＣ）と指令噴射量ＱＦＩＮとに基づき、指令噴射期間ＴＦＩＮを算出する。これにより、燃料噴射弁２０の開弁期間が操作される。
【００４２】
目標燃圧設定部Ｂ６は、ディーゼル機関の運転状態を示すパラメータに基づき、コモンレール１６内の燃圧の目標値（目標圧力ＰＦＩＮ）を設定する。詳しくは、上記パラメータとして、ディーゼル機関の負荷を示すパラメータと回転速度ＮＥとを用いる。特に本実施形態では、負荷を示すパラメータとして、指令噴射量ＱＦＩＮを用いている。なお、目標圧力ＰＦＩＮは、負荷が大きいほど高い値に設定する。
【００４３】
偏差算出部Ｂ８では、実圧力ＮＰＣに対する目標圧力ＰＦＩＮの偏差ΔＰを算出する。フィードバック制御部Ｂ１０では、実圧力ＮＰＣを目標圧力ＰＦＩＮにフィードバック制御するための操作量を算出する。ここで、操作量として、調量弁６０に対する燃料の調量量の指令値（指令調量量）を設定する。この処理は、本実施形態では、偏差ΔＰの比例積分微分演算にて行われる。操作部Ｂ１２では、指令調量量を、調量弁６０に対する通電量の指令電流に変換し、調量弁６０を通電操作する。
【００４４】
詳しくは、ソレノイド６８に対する通電は、図５（ａ）に示す所定の周波数の制御指令信号の投入として行なわれ、この制御指令信号の時比率（デューティ：Ｄｕｔｙ）により、ソレノイド６８に流れる実電流が図５（ｂ）に示す波形となるように調節される。すなわち、制御指令信号のＤｕｔｙによりソレノイド６８に流れる電流の平均値（平均電流）が、操作部Ｂ１２で算出した指令電流に調節される。
【００４５】
ここで、本実施形態にかかるディーゼル機関は、所定の停止条件が成立することで自動停止させ、所定の再始動条件が成立することで自動再始動させるアイドルストップシステム（ＩＳＳ）を有する。上記停止条件の具体例としては、車速が所定速度以下であること、ブレーキ操作が為されていること（運転者によって車両の制動力が要求されたこと）等が挙げられる。上記再始動条件の具体例としては、自動停止中においてブレーキ操作が為されていないこと、アクセルペダルが踏み込まれていること（運転者によって車両の走行が要求されたこと）等が挙げられる。
【００４６】
ＥＣＵ３０は、自動停止要求が発生した場合には、燃料噴射弁２０からの燃料噴射をカットするよう制御することで自動停止を実行する。この時、制御指令信号のデューティをゼロにしてソレノイド６８への通電を停止させることで、調量弁６０の開度をゼロにして高圧ポンプ５０への吸入量をゼロにする。なお、このようにデューティをゼロにする制御は、自動停止要求が発生した時点で実施してもよいし、機関回転速度がゼロになった時点で実施してもよい。また、自動再始動要求が発生した場合には、スタータのモータを駆動させてディーゼル機関をクランキングするように制御する。
【００４７】
ところで、スプール６２がシリンダ６１内を往復動する際には、スプール６２の外面６２ｂ（摺動部）がシリンダ６１の内面６１ｂ（摺動部）から抵抗（摺動抵抗）を受ける。すると、その摺動に伴い生じた磨耗粉が摺動部６２ｂ，６１ｂに噛み込んでスプール６２がスムーズに摺動できなくなるといった、調量弁６０の作動異常が生じるとの知見を本発明者は得た。
【００４８】
そこで本実施形態では、上述した調量弁６０の作動異常が検出される場合、コモンレール１６内の燃料圧力とは無関係に調量弁６０を強制作動させることで、摺動部６２ｂ，６１ｂに噛み込んでいる異物を取り除いて復旧させる制御（復旧制御）を実施する。但し、ディーゼル機関の運転中に復旧制御を実施すると、コモンレール１６内の実圧力ＮＰＣが目標圧力ＰＦＩＮから大きく乖離してしまい、燃料噴射弁２０による燃料噴射量を高精度で制御できなくなる。そこで本実施形態では、アイドルストップシステムによりディーゼル機関を自動停止させている期間、つまり高圧ポンプ５０が停止しているポンプ停止期間中に、上述した復旧制御による強制作動を実施する。
【００４９】
図６に、上記復旧制御の処理手順を示す。この処理は、ＥＣＵ３０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００５０】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、アイドルストップシステム（ＩＳＳ）による自動停止によりディーゼル機関が停止した状態であるか否かを判定する。ＩＳＳ停止中でないと判定されれば（Ｓ１０：ＮＯ）、ステップＳ１１に進み、先述した図４のフィードバック制御部Ｂ１０で算出された指令調量量にしたがって、調量弁６０をフィードバック制御する。
【００５１】
一方、ＩＳＳ停止中であると判定されれば（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み、調量弁６０の作動異常が検出されているか否かを判定する。この異常検出は、後述する図７及び図８の処理により別途実施されており、これらの異常検出処理の少なくとも一方により異常判定フラグがオンに設定されているか否かに基づき判定する。
【００５２】
調量弁６０の作動異常が検出されていなければ（Ｓ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３に進み、調量弁６０のソレノイド６８への通電を停止させる。なお、この通電停止に伴い、スプール６２はスプリング６６の弾性力により全閉位置へ移動して、スプール６２の端面６２ａがシリンダ６１の当接部６１ａへ押し付けられて当接した状態となる。一方、作動異常が検出されていれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、調量弁６０を強制作動させる。なお、ステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１４の処理が完了すると、この一連の処理を一旦終了する。
【００５３】
次に、ステップＳ１４による強制作動の詳細について説明する。ステップＳ１４により強制作動の実施フラグがオンに設定されると、ＥＣＵ３０は、先述した図４の操作部Ｂ１２から出力されるフィードバック制御用の制御指令信号に替えて、以下に説明する強制作動指令信号を調量弁６０のソレノイド６８へ出力する。
【００５４】
強制作動指令信号は、開弁させる側（図３の右側）へスプール６２を最大限移動（変位）させる開弁側強制作動と、閉弁させる側（図３の左側）へスプール６２を最大限移動（変位）させる閉弁側強制作動とを、複数回交互に実施させるものである。つまり強制作動指令信号は、コモンレール１６内の燃料圧力とは無関係に設定される信号であるため、調量弁６０はオープン制御されることとなる。
【００５５】
より詳細には、上記開弁側強制作動では、ソレノイド６８へ入力させる強制作動指令信号のデューティを１００％にし、その状態を所定時間継続させる。前記所定時間は、スプール６２を開弁側へ最大限移動させるのに十分な時間に予め設定しておく。
【００５６】
また、上記閉弁側強制作動では、ソレノイド６８へ入力させる強制作動指令信号のデューティを０％にし（つまり通電遮断し）、その状態を所定時間継続させる。前記所定時間は、スプール６２の端面６２ａをシリンダ６１の当接部６１ａへ衝突（当接）させるに十分な時間に予め設定しておく。
【００５７】
次に、調量弁６０の作動異常を検出する処理手順について説明する。
【００５８】
図７に示す異常検出処理（異常検出手段）では、フィードバック制御部Ｂ１０で算出された指令調量量にしたがって、調量弁６０をフィードバック制御している時の、目標圧力ＰＦＩＮに対する実圧力ＮＰＣの追従性異常を検出し、その追従性異常を検出した場合に、調量弁６０の作動異常が生じているとみなして異常判定フラグをオンに設定する。
【００５９】
詳細には、先ずステップＳ２０において、ディーゼル機関が通常に運転されて、調量弁６０がフィードバック制御された状態であるか否かを判定する。通常運転中であると判定されれば（Ｓ２０：ＹＥＳ）、続くステップＳ２１において、偏差算出部Ｂ８で算出されている実圧力ＮＰＣと目標圧力ＰＦＩＮとの偏差ΔＰを取得し、その偏差ΔＰが予め設定された閾値ΔＰｔｈより大きいか否かを判定する。
【００６０】
ΔＰ≦ΔＰｔｈであると判定されれば（Ｓ２１：ＮＯ）、次のステップＳ２２にて異常判定フラグをオフに設定するとともに、後述するタイマーＴ１の値をゼロにリセットする。一方、ΔＰ＞ΔＰｔｈであると判定されれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、次のステップＳ２３にてタイマーＴ１の値をカウントアップする。
【００６１】
そして、続くステップＳ２４にてタイマーＴ１の値が所定値Ｔａより大きくなっていると判定されれば（Ｓ２４：ＹＥＳ）、次のステップＳ２５にて異常判定フラグをオンに設定する。一方、タイマーＴ１の値が所定値Ｔａ以下であると判定されれば（Ｓ２４：ＮＯ）、ステップＳ２１に戻る。
【００６２】
要するに、偏差ΔＰが閾値ΔＰｔｈより大きい状態（Ｓ２１：ＹＥＳの状態）が所定値Ｔａ以上継続した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）に、追従性異常が生じていると判定して、調量弁６０の作動異常が生じていると判定する（Ｓ２５）。
【００６３】
図８に示す異常検出処理（異常検出手段）では、アイドルストップシステム（ＩＳＳ）による自動再始動を実施している時の回転速度ＮＥの上昇速度異常を検出し、その上昇速度異常を検出した場合に、調量弁６０の作動異常が生じているとみなして異常判定フラグをオンに設定する。
【００６４】
詳細には、先ずステップＳ３０において、アイドルストップシステム（ＩＳＳ）による自動再始動の要求が発生したことに伴い自動停止が解除されたか否かを判定する。自動停止解除と判定されると（Ｓ３０：ＹＥＳ）、続くステップＳ３１にてタイマーＴ２の値をカウントアップする。つまり、スタータを駆動させて自動再始動を開始させる時点からの経過時間を計測する。続くステップＳ３２では、現時点での回転速度ＮＥが予め設定された閾値ＮＥｔｈより大きいか否かを判定する。
【００６５】
ＮＥ≦ＮＥｔｈであると判定されれば（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ３１に戻りタイマーＴ２のカウントアップを継続させる。ＮＥ＞ＮＥｔｈであると判定されれば（Ｓ３２：ＹＥＳ）、続くステップＳ３３において、その時点でのタイマーＴ２の値が所定値Ｔｂより大きいか否かを判定する。要するに、自動再始動によりＮＥが閾値ＮＥｔｈまで上昇するのに要する時間をタイマーＴ２で計測し、その計測した時間Ｔ２が所定値Ｔｂ以内であるか否かを判定する。
【００６６】
Ｔ２≦Ｔｂと判定されれば（Ｓ３３：ＮＯ）、次のステップＳ３４にて異常判定フラグをオフに設定する。一方、Ｔ２＞Ｔｂと判定されれば（Ｓ３３：ＹＥＳ）、上昇速度異常が生じていると判定して、調量弁６０の作動異常が生じていると判定し、次のステップＳ３５にて異常判定フラグをオンに設定する。
【００６７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００６８】
（１）調量弁６０の作動異常が検出されると調量弁６０を強制的に作動させるので、調量弁６０の摺動部６２ｂ，６１ｂに異物が噛み込んでいることが作動異常の原因となっている場合には、調量弁６０の強制作動により異物が摺動部６２ｂ，６１ｂから外れ出ることが促されて、作動異常の状態から復旧することが期待できる。しかも、このような強制作動を、アイドルストップシステムの自動停止に伴い高圧ポンプ５０が停止しているポンプ停止期間中に実施するので、高圧ポンプ５０からコモンレール１６への圧送量に影響を与えることなく調量弁６０の復旧を図ることができる。
【００６９】
（２）フィードバック制御されるスプール６２の位置は、ディーゼル機関運転中の殆どの時間は中間位置となるよう制御されるのが実情であり、スプール６２が開弁側又は閉弁側へ最大限移動することは稀である。この点を鑑みた本実施形態での強制作動では、スプール６２を開弁側へ最大限移動させる開弁側強制作動、及び閉弁側へ最大限移動させる閉弁側強制作動を実施するので、強制作動時のスプール６２の変位量が最大限となる。よって、摺動部６２ｂ，６１ｂから異物が外れ出て復旧する可能性を高めることができる。しかも、上記開弁側強制作動及び閉弁側強制作動を、交互に複数回実施するので、摺動部６２ｂ，６１ｂから異物が外れ出る可能性をより一層高めることができる。
【００７０】
（３）上記閉弁側強制作動によりスプール６２を閉弁側へ最大限移動させると、スプール６２の端面６２ａがシリンダ６１の当接部６１ａへ衝突（当接）するように構成されている。そのため、閉弁側強制作動を実施するとスプール６２がシリンダ６１に衝突するので、その衝突による衝撃で異物が外れ出る可能性をより一層高めることができる。
【００７１】
（４）調量弁６０の作動異常が生じている場合には、指令調量量に対する実際の調量量の追従性が悪くなるので、目標圧力ＰＦＩＮに対する実圧力ＮＰＣの追従性が悪化する筈である。この点を鑑みた本実施形態では、目標圧力ＰＦＩＮに対する実圧力ＮＰＣの追従性異常を検出した場合に調量弁６０の作動異常発生とみなすので、調量弁６０の作動異常を検出することを容易に実現できる。
【００７２】
（５）調量弁６０の作動異常が生じている場合には、自動再始動時において調量弁６０を迅速に開弁させることができなくなるので、コモンレール１６内の燃料圧力（実圧力ＮＰＣ）が著しく低下した状態になる場合があり、その場合には、回転速度ＮＥの上昇速度（立ち上がり）が遅くなるといった上昇速度異常が検出されるようになる。この点を鑑みた本実施形態では、自動再始動時における回転速度ＮＥの上昇速度異常を検出した場合に調量弁６０の作動異常発生とみなすので、調量弁６０の作動異常を検出することを容易に実現できる。
【００７３】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。
【００７４】
・図６に示す異常検出処理では、自動再始動によりＮＥが閾値ＮＥｔｈまで上昇するのに要する時間Ｔ２が所定値Ｔｂより長い場合に上昇速度異常であると判定している。これに対し、例えば自動再始動によりＮＥが上昇している期間のうち、所定時間にＮＥが上昇した上昇量が閾値よりも少ない場合に上昇速度異常であると判定するようにしてもよい。
【００７５】
・上記実施形態では、開弁側強制作動及び閉弁側強制作動の両方を実施しているが、一方のみを実施するようにしてもよい。また、これらの強制作動を１回だけ実施してもよいし、複数回実施してもよい。
【００７６】
・上記実施形態にかかる開弁側強制作動及び閉弁側強制作動では、スプール６２を開弁側又は閉弁側へ最大限移動させているが、最大限移動させることなく中間位置にて強制的に往復動（振動）させるようにしてもよい。
【００７７】
・上記実施形態では、調量弁６０としてノーマリークローズ式のものを用いたが、ノーマリーオープン式のものを用いてもよい。
【００７８】
・調量弁６０へ出力する制御指令信号や強制作動指令信号は、時比率信号に限らず、アナログの電流信号であってもよい。
【００７９】
・内燃機関としては、ディーゼル機関に限らず、例えば筒内噴射式ガソリン機関であってもよい。こうした場合であっても、筒内噴射式内燃機関であるなら、蓄圧容器に高圧燃料を蓄える構成となりやすいため、本発明の適用が有効である。
【符号の説明】
【００８０】
１４…燃料ポンプ、１６…コモンレール（蓄圧容器）、２０…燃料噴射弁、３０…ＥＣＵ（制御手段）、５０…高圧ポンプ、６０…調量弁、Ｓ２０〜Ｓ２５，Ｓ３０〜Ｓ３５…異常検出手段。
【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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