(57)【要約】【課題】高価な圧力センサが不要な燃料噴射システムのフィルタ異常警告方法を提供する。【解決手段】エンジン１のアイドリング運転中において、前記電動燃料ポンプ１５に予め定めた所定電圧（バッテリの定格電圧）を印加し、蓄圧容器２内の燃料圧を吸入調圧弁１８または蓄圧容器２に設けられた減圧弁１１で略一定にしながら、電動燃料ポンプ１５の電流または回転速度を測定または演算し、電流または回転速度が、フィルタとして正常品が使用されているときのアイドリング時における電動燃料ポンプ１５の正規電流範囲または正規回転速度範囲に対して外れているとＥＣＵ５内で判定されたときに、フィルタ１６が異常であることをメータのディスプレイ３７にて表示する。これにより、フィルタ１６の目詰まり異常、またはフィルタエレメント１６ａの中抜き不正品を検出して表示することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内に設置された電動燃料ポンプからの燃料を、燃料噴射弁を介してエンジン内に噴射し、前記電動燃料ポンプと前記燃料噴射弁との間にフィルタを有する燃料噴射システムにおいて、
前記エンジンのアイドリング運転中において、前記電動燃料ポンプに予め定めた所定電圧を印加し、前記電動燃料ポンプの電流または回転速度を取得し、
前記電流または回転速度が、前記フィルタとして正常品が使用されているときの前記アイドリング時における前記電動燃料ポンプの正規電流範囲または正規回転速度範囲に対して外れているときに、前記フィルタが異常であることを表示手段にて表示することを特徴とする燃料噴射システムのフィルタ異常警告方法。
【請求項２】
前記燃料噴射システムは、前記電動燃料ポンプからの燃料を吸入調量弁と高圧供給ポンプ本体を介して蓄圧容器に蓄圧し、蓄圧された燃料が前記燃料噴射弁を介して前記エンジンに噴射され、前記電動燃料ポンプの下流側に前記フィルタを有する蓄圧式燃料噴射システムから成り、
前記電動燃料ポンプの前記電流または前記回転速度を取得するときに、前記蓄圧容器内の燃料圧を前記吸入調圧弁、または前記蓄圧容器に設けられた減圧弁で制御しながら、前記電動燃料ポンプの前記電流または前記回転速度を取得することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射システムのフィルタ異常警告方法。
【請求項３】
前記電流または回転速度が、前記フィルタとして正常品が使用されているときの前記アイドリング時における前記電動燃料ポンプの正規電流範囲または正規回転速度範囲に対して外れているか否かを、予め定めた少なくとも一つの閾値を超えているか否かで判断することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射システムのフィルタ異常警告方法。
【請求項４】
前記エンジンのアイドリング運転中において、前記電動燃料ポンプに印加する予め定めた電圧は、前記バッテリの定格電圧の８０％から１００％の範囲内の電圧であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の燃料噴射システムのフィルタ異常警告方法。
【請求項５】
前記アイドリング時における前記電動燃料ポンプの電流が正規電流より少ない、または、前記回転速度が正規回転速度よりも高いときに、前記フィルタが異常であることを表示手段にて表示することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の蓄圧式燃料噴射システムのフィルタ異常警告方法。
【請求項６】
前記アイドリング時における前記電動燃料ポンプの電流が正規電流より多いか、または、前記回転速度が正規回転速度よりも低いときに、前記フィルタが異常であることを表示手段にて表示することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の燃料噴射システムのフィルタ異常警告方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の燃料を電動燃料ポンプによりフィルタを介して蓄圧容器に供給する、燃料噴射システムにおけるフィルタ異常警告方法に関するものである。特に、フィルタからフィルタエレメントが抜き出された、所謂中抜きされた不正品を検出する蓄圧式燃料噴射システムのフィルタ異常警告方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載のフィルタ目詰まり検出装置が知られている。この特許文献１の装置は、フィルタの入口圧及び出口圧の変化を検知するために，フィルタエレメントの差圧を感知する圧力センサが取り付けられている。
【０００３】
この圧力センサを利用して、フィルタの目詰まりの他、フィルタのケース内からフィルタエレメントを抜き取る等のフィルタの不正品の取り付けである、所謂中抜きを検出することが可能である。
【０００４】
即ち、フィルタからフィルタエレメントが抜きとられると、燃料がフィルタエレメントを通過するときの圧力損失が少なくなり、その結果、上記差圧が小さくなり、フィルタの不正品が取り付けられていることを見破ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭６３−２４４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の技術によると、フィルタの差圧を感知するためにセンサが必要となる。そして、センサを取り付けるためのフィルタ構造、及びセンサに圧力を供給する通路を形成する必要もあり、構造が複雑になりコストアップの要因になる。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、フィルタの形状をセンサ取り付けのために変更する必要がなく、フィルタに付属した圧力センサが不要な燃料噴射システムのフィルタ異常警告方法を提供することにある。
【０００８】
従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、燃料タンク内に設置された電動燃料ポンプからの燃料を、燃料噴射弁を介してエンジン内に噴射し、電動燃料ポンプと燃料噴射弁との間にフィルタを有する燃料噴射システムにおいて、エンジンのアイドリング運転中において、電動燃料ポンプに予め定めた所定電圧を印加し、電動燃料ポンプの電流または回転速度を測定または演算し、電流または回転速度が、フィルタとして正常品が使用されているときのアイドリング時における電動燃料ポンプの正規電流範囲または正規回転速度範囲に対して外れているときに、フィルタが異常であることを表示手段にて表示することを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、フィルタが修理工場等において取りつけられた後、エンジンがアイドリング状態の所定低速回転状態になった時には、電動燃料ポンプに予め定めた所定電圧を印加するように電動燃料ポンプの印加電圧が調節される。フィルタが正常な場合は、電動燃料ポンプの電流または回転速度は、所定の範囲内になるが、フィルタに異常や不正がある場合は、フィルタの流体抵抗の変化により、電動燃料ポンプの電流または回転速度が、所定の範囲内から外れることにより、フィルタに異常または不正があることを表示手段にて表示することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、燃料噴射システムは、電動燃料ポンプからの燃料を吸入調量弁と高圧供給ポンプ本体を介して蓄圧容器に蓄圧し、蓄圧された燃料が燃料噴射弁を介してエンジンに噴射され、電動燃料ポンプの下流側にフィルタを有する蓄圧式燃料噴射システムから成り、電動燃料ポンプの電流または回転速度を取得するときに、蓄圧容器内の燃料圧を吸入調圧弁、または蓄圧容器に設けられた減圧弁で制御しながら、電動燃料ポンプの電流または回転速度を取得することを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、蓄圧式燃料噴射システムに使用されるフィルタが修理工場等において取りつけられた後、エンジンがアイドリング状態の所定低速回転状態になった時には、電動燃料ポンプに予め定めた所定電圧を印加するように電動燃料ポンプの印加電圧が調節される。フィルタが正常な場合は、電動燃料ポンプの電流または回転速度は、所定の範囲内になるが、フィルタに異常や不正がある場合は、フィルタの流体抵抗の変化により、電動燃料ポンプの電流または回転速度が、所定の範囲内から外れることにより、フィルタに異常または不正があることを表示手段にて表示することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、電流または回転速度が、フィルタとして正常品が使用されているときのアイドリング時における電動燃料ポンプの正規電流範囲または正規回転速度範囲に対して外れているか否かを、予め定めた少なくとも一つの閾値を超えているか否かで判断することを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、予め定めた閾値を使用して、簡単にフィルタが正常か否かを判別することが出来る。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、エンジンのアイドリング運転中において、電動燃料ポンプに印加する予め定めた電圧は、バッテリの定格電圧の８０％から１００％の範囲内の電圧であることを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、アイドリング時には、バッテリの比較的高い電圧（定格電圧の８０％から１００％の電圧）を印加して、フィルタ内の通過燃料を多くして、フィルタの異常または不正の影響が、電流または回転速度に現れやすくしているため、容易にフィルタに異常または不正があることを判別することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、アイドリング時における電動燃料ポンプの電流が正規電流より少ない、または、回転速度が正規回転速度よりも高いときに、フィルタが異常であることを表示手段にて表示することを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、フィルタ内のフィルタエレメントが中抜きされた不正品が使用されているときは、フィルタの流体抵抗が少なく、アイドリング時における電動燃料ポンプの電流が正規電流よりも少なくなる、または、アイドリング時における電動燃料ポンプの回転速度が正規回転速度よりも高くなる。よってこれらのうちいずれかを検出して、異常を報知することにより、フィルタの中抜きを発見することが出来る。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、アイドリング時における電動燃料ポンプの電流が正規電流より多いか、または、回転速度が正規回転速度よりも低いときに、フィルタが異常であることを表示手段にて表示することを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、フィルタ内のフィルタエレメントが異物で詰ったとき、あるいは、フィルタとして流体抵抗の大きい異常品が装着されたときには、フィルタの流体抵抗が大きいためアイドリング時における電動燃料ポンプの電流が正規電流よりも大きくなる、または、アイドリング時における電動燃料ポンプの回転速度が正規回転速度よりも低くなる。よってこれらのいずれかを検出して、異常を報知することにより、フィルタの目詰まり等の不良を発見することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態における蓄圧式燃料噴射システムの全体構造図である。
【図２】上記実施形態におけるフィルタ中抜きの不正品検出方法における手順を示すフローチャートである。
【図３】上記実施形態における電動燃料ポンプの吐出量である流量とフィルタでの圧力損失の関係を示す特性図である。
【図４】上記実施形態における電動燃料ポンプの吐出圧力と電動燃料ポンプへの電流の値である電流値との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の第２実施形態における蓄圧式燃料噴射システムの全体構造図である。
【図６】本発明の第３実施形態における蓄圧式燃料噴射システムの全体構造図である。
【図７】本発明の第４実施形態における蓄圧式燃料噴射システムの全体構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。
【００２３】
各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、蓄圧式燃料噴射システムの全体構造図である。本実施形態の蓄圧式燃料噴射システムは、例えば、自動車等の車両に搭載された４気筒ディーゼルエンジン１（以下、単にエンジン１ともいう）の各気筒に燃料を噴射供給する装置である。
【００２５】
この燃料噴射システムは、各気筒に噴射供給する燃料噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧式燃料噴射システムの蓄圧容器（コモンレールという）２と、このコモンレール２内に蓄圧された高圧燃料を、エンジン１の各気筒に噴射供給するための複数個（本例では４個）の電磁式の燃料噴射弁（以下インジェクタともいう）３を有する。
【００２６】
なお、この図１では、４気筒エンジン１の１つの気筒に対応するインジェクタ３のみを図示し、他の気筒については、図示を省略している。また一点鎖線で示す矢印は、燃料が流れる方向である。
【００２７】
また、エンジン１により回転駆動され、吸入した燃料を加圧してコモンレール２に圧送するフィードポンプ付き吸入調量型のサプライポンプ（高圧供給ポンプともいう）４と、複数個のインジェクタ３等を電子制御するエンジン電子式制御ユニット（以下、単にＥＣＵともいう）５とを備えている。
【００２８】
コモンレール２には、連続的に燃料噴射圧力に相当する高い圧力が蓄圧される必要がある。そのため、コモンレール２に蓄圧される高圧燃料は、高圧配管６を介してサプライポンプ本体７から供給されている。
【００２９】
コモンレール２には、燃料タンク８に連通する燃料排出路９へ通じるコモンレール用燃料排出路１０が設けられている。コモンレール２とコモンレール用燃料排出路１０との間には、コモンレール２内の燃料圧力が限界設定圧力を超えることがないように、燃料圧力を逃がすための減圧弁（ＰＲＶとも呼ばれる）１１が取り付けられている。
【００３０】
減圧弁１１は、装置内の燃料圧力、すなわち、コモンレール２内の燃料圧力（コモンレール圧）が限界設定圧力を超えた際に開弁して、装置内の燃料圧力を限界設定圧力以下に抑えるための圧力安全弁である。そして、この減圧弁１１には、圧力レギュレート機能が備えられている。
【００３１】
エンジン１の各気筒に搭載されたインジェクタ３は、コモンレール２より分岐する複数の分岐管１２の下流端に接続され、周知の様に、図示しない噴射孔を開閉するノズルニードルを収容する燃料噴射ノズル、ノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁弁、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等の付勢手段等により構成されている。また、インジェクタ３からエンジン１の各気筒への燃料噴射は、上記電磁弁への通電および通電停止により電子制御される。
【００３２】
つまり、各気筒のインジェクタ３の電磁弁が開弁している間、コモンレール２内に蓄圧された高圧燃料が、エンジン１の各気筒に噴射供給される。ここで、インジェクタ３からのリーク燃料または背圧制御室からの排出燃料（リターン燃料）は、インジェクタ用燃料排出路１４から燃料排出路９を経て、燃料タンク８に還流される。
【００３３】
サプライポンプ本体７は、燃料タンク８からインタンク式の電動燃料ポンプ１５とフィルタ１６とフィードポンプ１７と吸入調量弁（ＳＣＶとも呼ばれる）１８とを介して吸入した低圧燃料を加圧して、送出口からコモンレール２へ、高圧燃料を送出する高圧供給ポンプ本体である。フィードポンプ１７は、例えば、トロコイドポンプより成り、エンジン１によって駆動されるポンプである。７ａは固定絞りである。また、１６ｂは第１リリーフ弁である。
【００３４】
このサプライポンプ本体７は、エンジン１のクランク軸の回転に伴ってポンプ駆動軸が回転する。燃料タンク８内の低圧燃料は、インタンク式の電動燃料ポンプ１５とフィルタ１６とを介してフィードポンプ１７によってサプライポンプ本体７に供給される。１７ａは第２リリーフ弁である。
【００３５】
サプライポンプ本体７内では、図示しないポンプ駆動軸により回転駆動されるカムと、このカムに駆動されて上死点と下死点との間を往復移動する１個以上のプランジャと、１個以上のプランジャが１個以上のシリンダ内を往復移動することにより、燃料流路を経て吸入された燃料を加圧する１個以上の加圧室と、この加圧室内の燃料圧力が所定以上に上昇すると開弁する１個以上の送出弁２３とを備えている。
【００３６】
また、サプライポンプ本体７には、内部の燃料温度が高温にならないように、リークポートが設けられており、サプライポンプ本体７からのリーク燃料は、サプライポンプ用燃料排出路１９から、燃料排出路９を経て燃料タンク８に還流される。
【００３７】
フィードポンプ１７からサプライポンプ本体７内の加圧室に至る燃料流路２０には、その燃料流路２０の開口度合を調整することで、サプライポンプ本体７からコモンレール２への燃料の送出量を変更して、コモンレール２内の燃料圧力（コモンレール圧）を制御するための送出量制御弁としての吸入調量弁（ＳＣＶ）１８が取り付けられている。なお、上記開口度合とは、弁体のリフト量、弁孔の開口面積または弁孔の開口時間のことである。
【００３８】
吸入調量弁１８は、ＥＣＵ５から印加されるＳＣＶ駆動電流によって電子制御されることにより、サプライポンプ本体７の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する。
【００３９】
この吸入調量弁１８は、フィードポンプ１７から上記加圧室内へ燃料を送るための燃料流路２０の開度を調整する図示しないバルブ、このバルブを閉弁方向に駆動するソレノイドコイル、および上記バルブを開弁方向に付勢するスプリング等の付勢手段を備えている。
【００４０】
また、吸入調量弁１８は、ＥＣＵ５内のＳＣＶ駆動回路を介して、上記ソレノイドコイルに印加されるＳＣＶ駆動電流の大きさに比例して、サプライポンプ本体７の加圧室から、コモンレール２へ送出される高圧燃料の送出量を調整して、コモンレール２内の実燃料圧力としての燃料圧力（実コモンレール圧ＰＣ）、つまり各インジェクタ３からエンジン１の各気筒へ噴射供給する燃料噴射圧力を制御する。
【００４１】
ＥＣＵ５には、制御処理及び演算処理を行うＣＰＵ、各種制御プログラム及びデータを保存する記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路、並びにＳＣＶ駆動回路等の機能部を含んで構成される周知のマイクロコンピュータが設けられている。
【００４２】
そして、ＥＣＵ５には、図示しないエンジン回転速度センサ、アクセル開度センサ、冷却水温センサ、及びコモンレール内の圧力を検出する圧力センサ等の、エンジン運転状態や運転条件を検出するための各種センサ３５が接続されている。
【００４３】
この各種センサ３５からのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換機でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ５内のマイクロコンピュータに入力される。ＥＣＵ５は、これら各種センサ３５からの信号に基づいて、エンジン運転状態に応じた最適な噴射時期や噴射量等を演算し、その演算結果に基づき、インジェクタ駆動回路によって各インジェクタ３を駆動する。
【００４４】
また、ＥＣＵ５は、各種センサ３５内の圧力センサにより検出される実コモンレール圧（ＰＣ）が、エンジン運転状態に応じた最適な燃料圧力、すなわち目標燃料圧力（目標コモンレール圧（ＰＣＴ））に追従するように、サプライポンプ本体７からの送出量を演算し、その演算結果に基づき、ＳＣＶ駆動回路によって吸入調量弁１８を駆動し、実コモンレール圧（ＰＣ）を、例えば特開２００６−２００５１７号公報のようにフィードバック制御する。
【００４５】
以下、この制御に関係する部分の概要のみを説明する。ＥＣＵ５には、目標コモンレール圧演算部、指令送出量演算手段としての指令送出量演算部、ＳＣＶ駆動回路、及び異常判定手段としての異常判定部を含んで構成されている。
【００４６】
目標コモンレール圧演算部は、エンジン回転速度センサから入力されるエンジン回転速度（ＮＥ）と、アクセル開度センサから入力されるアクセル開度（ＡＣＣ）とに基づき、目標コモンレール圧（ＰＣＴ）を演算し、その目標コモンレール圧（ＰＣＴ）を指令送出量演算部に出力する。
【００４７】
指令送出量演算部は、圧力センサから入力される実コモンレール圧（ＰＣ）と、目標コモンレール圧（ＰＣＴ）とに基づき指令送出量（ＱＰＴ）を演算し、その指令送出量（ＱＰＴ）をＳＣＶ駆動回路に出力する。
【００４８】
ＳＣＶ駆動回路は、指令送出量（ＱＰＴ）に応じた吸入調量弁１８の開口度合となるようにＳＣＶ駆動電流に変換し、そのＳＣＶ駆動電流を吸入調量弁１８に出力する。
【００４９】
なお、このＳＣＶ駆動電流は、使用する吸入調量弁１８の形態に応じて適切なものとする。例えば、吸入調量弁１８が電流値に応じて開口度合を調整することができる比例制御弁タイプの電磁弁であれば、ＳＣＶ駆動電流は、指令送出量（ＱＰＴ）に応じた電流値とする。
【００５０】
吸入調量弁１８がソレノイドコイルに通電される時間に応じて開口度合を調整することができるオンオフ制御弁タイプの電磁弁であれば、ＳＣＶ駆動電流は、指令送出量（ＱＰＴ）に応じたデューティ比とされる。異常判定部は、エンジン回転速度センサからのエンジン回転速度（ＮＥ）を監視することで、エンジン１が異常回転速度となるオーバーラン運転状態にあるか否かを判定する。
【００５１】
以下、更に細部の構成について説明する。上述したように、コモンレール２内の燃料圧力が限界設定圧力を超えることがないように、燃料圧力を逃がすための減圧弁１１が取り付けられている。当該減圧弁１１は、サプライポンプ４の吸入調量弁１８による吐出量調整とは別に、ＥＣＵ５からの信号により駆動制御され、コモンレール圧を所定圧力に調節することが可能である。減圧弁１１には燃料タンク８に通じる燃料配管１０が接続されている。減圧弁１１が開弁すると、コモンレール２に蓄えられた燃料は、燃料配管１０を通って燃料タンク８に戻る。
【００５２】
上述したように、この第１実施形態のディーゼルエンジンの蓄圧式燃料噴射システムは、燃料タンク８内の燃料を汲み上げ、予備加圧するインタンク式の電動燃料ポンプ１５と、この電動燃料ポンプ１５から吐出された燃料中に含まれる異物を除去するフィルタ１６と、電動燃料ポンプ１５より予備加圧された燃料が供給され、当該燃料を更に加圧してコモンレール４０に圧送するフィードポンプ１７及びサプライポンプ本体７と、電動燃料ポンプ１５からサプライポンプ本体（高圧燃料供給ポンプ本体）７へ供給される燃料量としての吐出量を調整する吸入調量弁１８とを備えている。
【００５３】
吸入通路２０には、上記サプライポンプ本体７の加圧室に燃料が吸入されるときに開弁する吸入弁２１（第１逆止弁２１ともいう）が設けられ、吐出通路２２には、上記加圧室より燃料が吐出されるときに開弁する送出弁２３（第２逆止弁２３ともいう）が設けられている。また、吐出通路２２には、送出弁２３を介してコモンレール２に接続されている燃料配管６が接続されている。
【００５４】
サプライポンプ本体７の吸入側に設けられた第１逆止弁２１を介して、サプライポンプ本体７はエンジン１により機械的に駆動され、フィードポンプ１７から吐出された燃料を更に加圧する。サプライポンプ本体７で加圧された燃料は、第２逆止弁２３を介して燃料を蓄えるためのコモンレール２に供給される。
【００５５】
インタンク式の電動燃料ポンプ１５は、燃料タンク８内に収容されており、例えば通電により駆動する周知の再生ポンプから成る非容積型ポンプである。この電動燃料ポンプ１５は、エンジン１によって駆動されないため、エンジン１の運転状態に関係なく、駆動制御でき、ひいては電動燃料ポンプ１５よりの吐出量を調整することが可能である。
【００５６】
フィルタ１６内のフィルタエレメント１６ａは、例えば不織布などから構成されており、異物の除去能力に優れたフィルタである。言い換えると、フィルタ１６のフィルタエレメント１６ａは、図１の燃料噴射システムにおいて異物などの微細な物質粒子の通過を許容するメッシュの大きさが、インタンク式の電動燃料ポンプ１５のサクション側に設けられた図示しない周知の他のプレフィルタのメッシュよりも小さく形成されている。
【００５７】
フィルタ１６の入口側（上流側）には、図１に示すように、電動燃料ポンプ１５の燃料配管２６が接続されている。フィルタ１６の出口側（下流側）には、フィードポンプ１７の吸入通路２７に向けて燃料を供給する燃料通路２８が接続されている。
【００５８】
上記電動燃料ポンプ１５は、直流電動機１５ａでインペラが回転駆動されるウエスコポンプ（再生ポンプ）から構成されている。そして上記直流電動機１５ａには、図示しないコネクタを介して電流がＥＣＵ５から供給されている。また、車載のバッテリ３６からの電圧をデューティ比制御することにより、直流電動機１５ａへの印加電圧を可変できる。３６ａはキースイッチから成る運転スイッチである。
【００５９】
以下、燃料噴射システムの作動について説明する。エンジン１の停止時、エンジン１の始動時、及びエンジン１の通常運転時、及びエンジン１のアイドリング時におけるフィルタ１６の異常判別に分けて説明する。
【００６０】
（エンジン１の停止時）
エンジン１を停止するときは、ＥＣＵ５の図示しない制御回路により、サプライポンプ４、コモンレール２、及びインジェクタ３の各駆動制御が停止される。
【００６１】
（エンジン１の始動時）
エンジン１の始動時には、ＥＣＵ５の図示しない制御回路により、電動燃料ポンプ１５、サプライポンプ４、コモンレール２、及びインジェクタ３が駆動制御され、電動燃料ポンプ１５及びサプライポンプ４が作動し、それぞれ、燃料を圧送する。
【００６２】
電動燃料ポンプ１５からの吐出燃料は、燃料配管２６を通じてフィルタ１６内の燃料通路へ流入し、フィルタエレメント１６ａでろ過される。
【００６３】
（エンジン１の通常運転時）
通常運転時、言い換えるとエンジンストールしないエンジン１の運転状態では、コモンレール２に蓄えられ、かつインジェクタ３に供給される高圧燃料は、その運転状態に適した目標燃料噴射圧（目標レール圧）に設定され、サプライポンプ４で圧送される。
【００６４】
フィルタ１６の目詰まりが万が一生じる場合があると、エンジン１へ供給する燃料の流量が少なくなるため、エンジンストール等に陥り、エンジン１の正常な運転状態が維持できないという懸念がある。フィルタ１６の目詰まりが進行し、必要な燃料の流量を供給できなくなる状態では、フィルタ１６の流体抵抗が大きくなる。
【００６５】
（エンジン１のアイドリング時）
アクセルが踏み込まれずエンジン１がアイドリング状態に成ると、従来のインタンク式の電動燃料ポンプ１５の制御においては、電動燃料ポンプ１５に印加する直流電圧のデューティ比を低下させ、余剰の燃料の供給をセーブするものがあるが、この第１実施形態では、アイドリング時において、電動燃料ポンプ１５を駆動する直流電動機１５ａに、車載のバッテリ３６の定格電圧である１２ボルトを印加する。
【００６６】
これによって、アイドリング状態のエンジン１が消費する燃料以上の燃料量を電動燃料ポンプ１５が吐出し、この吐出された燃料がフィルタ１６内を流れる。この吐出された高流量によってフィルタ１６の流体抵抗が増加する。
【００６７】
ここで、検出すべきフィルタ１６の異常とは、フィルタ１６の目詰まりの他、フィルタ１６からフィルタエレメント１６ａを故意に中抜きした不正フィルタの使用である。正規のフィルタ１６の場合は、上記流体抵抗は適切な範囲内にあるが、目詰まりが異常に進行すると流体抵抗が大きくなり、異常な範囲内のものと成る。また、フィルタ１６からフィルタエレメント１６ａを抜き取る中抜きがあると、流体抵抗が異常に小さな範囲内と成る。
【００６８】
従って、アイドリング時において、意図的に電動燃料ポンプ１５の吐出量を増加させ、流体抵抗を調べることにより、フィルタ１６の不正や異常を見分けることが出来る。この流体抵抗は、電動燃料ポンプ１５を駆動する直流電動機１５ａへの電流値、上記直流電動機１５ａの回転速度つまりは電動燃料ポンプ１５の回転速度によって判別できる。
【００６９】
インタンク式の電動燃料ポンプ１５を駆動する直流電動機１５ａは、整流子及びブラシ付きのマグネット界磁を持つ直流電動機から成り、ＥＣＵ５内の電源回路から配線３０を介して、アイドリング時に１２ボルトの直流電圧が印加される。これによって、配線３０内を電流が流れる。この電流の大きさは、ＥＣＵ５内の電源回路によって測定される。具体的には電流が流れる図示しないシャント抵抗（低抵抗）の両端の電圧降下を測定することによって電流値を計測する。
【００７０】
フィルタ１６に中抜きの不正が有る場合は、フィルタ１６での流体抵抗が少ないため、電流が第１所定量より少ないことで、フィルタ１６の中抜きの不正があることが検出できる。これにより、ＥＣＵ５から車両内の多重通信線路を介して、図示しないメータＥＣＵ及び計器盤のディスプレイ３７に信号を送り、計器盤のディスプレイ３７にて、フィルタ１６が不正品であることを表示する。
【００７１】
また、フィルタ１６に所定量以上の目詰まりが有る場合は、フィルタ１６での流体抵抗が大きいため、吐出流量が減少し、電流が第２所定量より大きくなることで、フィルタ１６の目詰まり不良があることが検出できる。これにより、ＥＣＵ５から車両内の多重通信線路を介して図示しないメータＥＣＵに信号を送り、計器盤のディスプレイ３７にフィルタ１６が目詰まりであることを表示する。
【００７２】
また、アイドリング状態では、エンジン１の燃料消費量が少ないため、電動燃料ポンプ１５のアイドリング時の入力電力を制限することが考えられるが、この第１実施形態においては、アイドリング時にバッテリ３６の比較的高い電圧を電動燃料ポンプ１５の直流電動機１５ａに印加して、吐出量を増加させている。そして不要な燃料は、最終的に燃料タンク８内に戻る構成としている。アイドリング時において、吐出量が少ないと、フィルタ１６のフィルタエレメント１６ａが中抜きされていても、フィルタ１６の純正品と不正品との圧力損失にあまり違いがなく、異常を検出することが困難である。このために、比較的高い電圧である、例えば定格電圧を印加して、吐出量を増加させ、意図的にフィルタ１６の通過流量を大きくしている。
【００７３】
このようにすると，純正品は圧力損失が大きくなるが、不正品は配管損失程度しか圧力損失がないので、電動燃料ポンプ１５にかかる負荷が異なり、電動燃料ポンプ１５の電流や回転速度の値に違いが現れる。
【００７４】
そして、この第１実施形態の様に、電流値を検出することで、フィルタの不正品を感度よく検出することができる。また、電動燃料ポンプ１５で流量を多くすると、サプライポンプ４に供給される燃料が多くなることにより、コモンレール２内の圧力が上昇しようとするが、吸入調量弁１８の開口面積を通常よりも小さくして圧力上昇を抑えることが出来る。あるいは、減圧弁１１によりコモンレール内の圧力を一定に保つように制御出来る。
【００７５】
このように、電動燃料ポンプ１５と吸入調量弁１８および／または減圧弁１１を協調制御することにより、例えば、燃料フィルタ１６の中身をくり貫いた不正品をフィルタ１６内にセンサを搭載することなく検出することができる。
【００７６】
また、この方法は、サプライポンプ４に備えるフィードポンプ１７の有無にかかわらず適用できる。なお、この実施形態においては、主な目的は、フィルタ１６の中抜きの不正品を検出することであり、異物による目詰まり検出は無くもよい。
【００７７】
以下において、特にフィルタ１６中抜きの不正品検出方法における手順を、図２から図４を用いて説明する。図２は、第１実施形態におけるフィルタ中抜きの不正品検出方法における手順を示すフローチャートである。図２において、エンジンの運転スイッチである例えばキースイッチ３６ａ（図１）を投入して、エンジン１が始動され、制御がスタートする。
【００７８】
ステップＳ１において、アイドリング状態であるか否かを確認する。即ち、アイドリング時のエンジン回転速度が安定している状態であるか否かを判断する。所定のアイドリング状態で無い場合は制御を終了する。所定のアイドリング状態であるときは、ステップＳ２に進み、電動燃料ポンプ１５に１２ボルトの定格電圧を印加して、電動燃料ポンプ１５の吐出量を増加させる。
【００７９】
次に、ステップＳ３において、吸入調量弁（ＳＣＶ）１８および／または減圧弁（ＰＲＶ）１１を制御して、コモンレール２内の燃料圧力を一定に保持する。つまり、吸入調量弁１８の場合は、吸入調量弁１８内の燃料通路の開口面積を通常よりも小さくして、コモンレール２内の圧力上昇を抑制する。減圧弁１１の場合は、減圧弁１１を開弁して、コモンレール２内の燃料圧力を一定に保つ。
【００８０】
ステップＳ４では、電動燃料ポンプ１５の電流を検出して、この検出電流の大きさを予め定めている閾値である不正品判定電流の大きさと比較する。電動燃料ポンプ１５の吐出量が多い場合、フィルタ１６の純正品の圧力損失は大きくなるが、フィルタエレメント１６ａが中抜きされたフィルタ１６の不正品の圧力損失は、配管損失程度しかないので、純正品と不正品とでは、圧力損失に大きな差が生じる。
【００８１】
そして、フィルタ１６の圧力損失が小さくなると、電動燃料ポンプ１５の吐出圧力も小さくなるので、電動燃料ポンプ１５にかかる負荷が小さくなる。電動燃料ポンプ１５の負荷の減少により、電動燃料ポンプ１５内の再生ポンプを構成するインペラの回転速度、及び、インペラを駆動する電動燃料ポンプ１５内の直流電動機１５ａの回転速度が増加し、直流電動機１５ａのアーマチャ内で発生する逆起電力が大きくなるため、電動燃料ポンプ１５内の直流電動機１５ａに流れこむ電流の値が小さくなる。
【００８２】
これより、純正品に比べて不正品では、電動燃料ポンプ１５の電流の値が小さくなるので、検出電流の値が閾値となる不正品判定電流の値より小さくなり、ステップＳ５にて不正品検出結果を運転者等のユーザに報知することができる。
【００８３】
次に、図３及び図４を用いて、更に上述の作用効果を説明する。図３は第１実施形態において、電動燃料ポンプ１５の吐出量である流量Ｑを横軸にとり、縦軸にフィルタ１６での圧力損失ＰＬをとった特性図である。
【００８４】
電動燃料ポンプ１５の吐出量である流量Ｑを増加させていくと、フィルタエレメント１６ａが抜かれたフィルタ１６の中抜きの不正品は、白丸印の様に、流量Ｑの増大にかかわらず圧力損失ＰＬはわずかしか増加しないが、純正のフィルタ１６は三角印の様に、流量Ｑの増大によって圧力損失ＰＬは大きく変化する。よって、フィルタ１６の中抜きの不正品の検出は、流量Ｑを大きくして、そのときの圧力損失ＰＬの変化を捉えることが重要に成る。
【００８５】
図４は、第１実施形態において、電動燃料ポンプ１５の吐出圧力ＰＤを横軸にとり、縦軸に電動燃料ポンプ１５の電流Ｉの値（電流値）をとった特性図である。電動燃料ポンプ１５への入力電圧（印加電圧）を１２ボルト一定にして直流電動機１５ａで駆動したときの吐出圧力ＰＤは、フィルタエレメント１６が抜かれたフィルタ１６の中抜きの不正品では、白丸印の様に、吐出圧力ＰＤが比較的低く電流値Ｉも少ない。
【００８６】
しかし、純正のフィルタ１６では三角印の様に、吐出圧力ＰＤが高くなり、かつ、電流Ｉの大きさも比較的大きくなる。従って、電流量Ｉを判定する閾値ＳＩを設定することにより、この閾値ＳＩを越える電流量Ｉが流れたか否かによって、フィルタ１６の不正品と純正品との区別が可能となる。
【００８７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。図５は、第２実施形態における蓄圧式燃料噴射システムの全体構造図である。なお以下の実施形態においては、図１のエンジン１、インジェクタ３、ＥＣＵ５、直流電動機１５ａ、各種センサ３５、バッテリ３６、キースイッチから成る運転スイッチ３６ａ、ディスプレイ３７は図示を省略することがあるが、これらは、ことわりのない限り、第１実施形態と同様である。
【００８８】
図５において、第１実施形態と比較すると、フィードポンプ（図１の１７）及び第２リリーフ弁（図１の１７ａ）が設けられていない。この様に、フィードポンプ並びに第２リリーフ弁が無くても、閾値ＳＩを越える電流量Ｉが流れたか否かによって、フィルタ１６の不正品と純正品と区別が可能となる。
【００８９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。図６は、第３実施形態における蓄圧式燃料噴射システムの全体構造図である。図６において、コモンレール２の減圧弁（図１の１１）が除去されており、フィードポンプ１７付きサプライポンプ４が使用されている。この様に減圧弁が無くても、閾値ＳＩを越える電流量Ｉが流れたか否かによって、フィルタ１６の不正品と純正品との区別が可能となる。
【００９０】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。図７は、第４実施形態における蓄圧式燃料噴射システムの全体構造図である。図７において、フィードポンプ（図１の１７）が無いフィードポンプレスサプライポンプ４が使用されており、減圧弁（図１の１１）も除去されている。この様にフィードポンプ及び減圧弁が無くても、閾値ＳＩを越える電流量Ｉが流れたか否かによって、フィルタ１６の不正品と純正品との区別が可能となる。
【００９１】
（その他の実施形態）
本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の第１実施形態では、整流子及びブラシの付いた直流電動機を使用したが、交流電動機、またはブラシレス直流電動機を使用することが出来る。
【００９２】
閾値を越える電流量が流れたか否かによって、フィルタの不正品と純正品との区別を可能としたが、電動燃料ポンプの回転速度を測定または演算できれば、所定の閾値を越える回転速度で電動燃料ポンプが駆動されたか否かによって、フィルタの不正品と純正品との区別を可能とすることが出来る。また、回転速度の検出は、電動燃料ポンプ内のポンプ駆動用電動機の中に回転センサが設けられている場合は、その回転センサの信号から回転速度を演算することが出来る。
【００９３】
また、別の方法では、ブラシと整流子を持つ直流電動機に供給される電流を検出し、この電流から整流に起因する交流成分（リップル）を検出し、この交流成分の周波数を計数して、回転速度を演算することが出来る。このような手法は、例えば、特許第３２３２７４５号公報等で知られている。このように電流値を計測して、電流値の閾値で定まる所定範囲内か否かでフィルタの状態を検出する代わりに、回転速度の閾値で定まる所定範囲内か否かでフィルタの状態を検出することも出来る。
【００９４】
また、閾値は単一でなくても良く、複数の閾値を用いて、所望の範囲内に検出値または演算値が入っているか否かを判定し、フィルタの状態を判定しても良い。
【００９５】
更に、本発明は、ガソリンエンジンに対しても適応することが出来る。コモンレールが無い場合は、吸入調量弁および／または減圧弁も必要ではない。エンジンにとって不要な燃料はリリーフ弁等の圧力調整弁を介して燃料タンクに戻される。また、電動燃料ポンプは、再生ポンプ以外のポンプ、例えば遠心ポンプ等であっても良い。
【００９６】
更に、アイドリング時に常に電動燃料ポンプに定格電圧１２ボルトを印加すると、車両燃費が悪化するため、フィルタの異常判別を行うときのみ（例えば、所定走行距離ごとに一回、あるいは、所定の検査用入力信号がＥＣＵに入力されたときに一回）、定格電圧を印加するようにしてフィルタ異常判定処理が行われるようにしてもよい。そして、通常のアイドリング時には、エンジンの燃料消費量に合致した低めの電圧を電動燃料ポンプに印加しても良い。
【００９７】
あるいは、運転スイッチが投入された直後のアイドリング運転時において、所定時間だけ、フィルタ異常判定処理が行われるようにしてもよい。また、１２ボルト定格のバッテリの定格電圧（１２ボルト）を印加し、デューティ比として１００％の電圧を印加したが、デューティ比８０％から１００％（好ましくは９０％から１００％）の電圧を電動燃料ポンプに印加してフィルタの異常判定処理を行っても良い。
【００９８】
なお、本発明に言うアイドリング運転とは、エンジンが無負荷で、アクセルが開放されているときのエンジン状態である。本発明方法を実施するときに、強制的にエンジンを所定の回転速度に設定して、アイドリング運転の状態にしてもよいし、予め定めた条件を満たしたときに、本発明のアイドリング運転の状態であるとしても良い。
【符号の説明】
【００９９】
１  エンジン
２  コモンレール（蓄圧容器）
３  インジェクタ（燃料噴射弁）
４  サプライポンプ（高圧供給ポンプ）
７  サプライポンプ本体（高圧供給ポンプ本体）
８  燃料タンク
１１  減圧弁（ＰＲＶ）
１５  電動燃料ポンプ
１６  フィルタ
１６ａ  フィルタエレメント
１７  フィードポンプ
１８  吸入調量弁（ＳＣＶ）
３６  バッテリ
【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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