(57)【要約】【課題】プレッシャリミッタ１６の開弁に長時間を必要としたり、プレッシャリミッタ１６が開弁させられないようなコモンレール２内の異常高圧状態が継続した場合に、これを精度良く検出することができ、且つシステムコストの増大を招くことなく、上記のコモンレール２内の異常高圧状態を速やかに回避する。【解決手段】コモンレール圧力（ＰＣ）が、第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）または第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を超過している異常高圧状態が長時間継続している場合には、燃料供給ポンプ４の異常故障であると判断して、その程度に応じて即時エンジン停止したり、所定時間経過後にエンジン停止したりすることで、コモンレール２内の異常高圧状態を速やかに回避すると共に、燃料供給ポンプ４の焼き付き等を防止することができる。これにより、コモンレール式燃料噴射システムの信頼性および安全性を確保する。【選択図】        図１
2004225673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより回転駆動される燃料供給ポンプによって加圧圧送された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、
前記コモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、インジェクタを介して前記エンジンの気筒内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射システムであって、
前記コモンレール内の燃料圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁して、前記コモンレール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を備えた蓄圧式燃料噴射システムにおいて、
（ａ）前記コモンレール内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
（ｂ）前記燃料圧力検出手段によって検出される前記コモンレール内の燃料圧力が、前記燃料供給ポンプの信頼性の低下に影響を与えるポンプ使用許容域、あるいは前記インジェクタの信頼性の低下に影響を与えるインジェクタ使用許容域を超える異常高圧状態が所定時間継続して発生した際に、前記異常高圧状態を回避するように、前記エンジンを制御するエンジン制御装置と
を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、前記燃料圧力検出手段によって検出される前記コモンレール内の燃料圧力が、前記ポンプ使用許容域に対応した第１判定値、あるいは前記第１判定値よりも高く、前記燃料供給ポンプの性能劣化に影響を与える第２判定値を超える異常高圧状態が所定時間継続した際に、前記燃料供給ポンプの異常故障を検出する異常診断装置を有し、
前記異常診断装置によって前記燃料供給ポンプの異常故障が検出された時点から所定時間経過後に前記エンジンの運転を停止することを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄圧式燃料噴射システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を有し、
前記燃料圧力検出手段によって検出される前記コモンレール内の燃料圧力が前記第１判定値または前記第２判定値を超え、且つ前記回転速度検出手段によって検出された前記エンジン回転速度が判定値を超える異常高圧状態が所定時間継続した時点で、直ちに前記エンジンの運転を停止することを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の蓄圧式燃料噴射システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を有し、
前記ポンプ使用許容域に対応した第１判定値、および前記燃料供給ポンプの性能劣化に影響を与える第２判定値は、前記燃料圧力検出手段によって検出される前記コモンレール内の燃料圧力と前記回転速度検出手段によって検出される前記エンジン回転速度とにより算出されることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
【請求項５】
請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、前記燃料圧力検出手段によって検出される前記コモンレール内の燃料圧力が、前記インジェクタ使用許容域に対応した判定値を超える異常高圧状態が所定時間継続した際に、前記インジェクタの異常故障を検出する異常診断装置を有し、
前記異常診断装置によって前記インジェクタの異常故障が検出された際に、前記エンジンの出力制限を要求するか、あるいはアイドルアップを要求することを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
【請求項６】
請求項５に記載の蓄圧式燃料噴射システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を有し、
前記インジェクタ使用許容域に対応した判定値は、前記回転速度検出手段によって検出される前記エンジン回転速度により算出されることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の蓄圧式燃料噴射システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、前記燃料供給ポンプまたは前記インジェクタの異常故障を検出する異常診断装置、およびこの異常診断装置によって前記燃料供給ポンプまたは前記インジェクタの異常故障が検出された際に、前記燃料供給ポンプまたは前記インジェクタの交換を促す視覚または聴覚表示手段を有していることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の蓄圧式燃料噴射システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、前記燃料圧力検出手段の異常故障を検出する第１異常診断装置、および前記燃料供給ポンプまたは前記インジェクタの異常故障を検出する第２異常診断装置を有し、
前記第１異常診断装置によって前記燃料圧力検出手段の異常故障を検出した際に、前記第２異常診断装置による前記燃料供給ポンプまたは前記インジェクタの異常故障の検出を禁止することを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の蓄圧式燃料噴射システムにおいて、
前記燃料供給ポンプは、燃料吸入経路を経て流入した燃料を加圧する加圧室、および前記燃料吸入経路の開口面積または弁体リフト量に応じて前記加圧室より前記コモンレール内に吐出される燃料吐出量を変更して前記コモンレール内の燃料圧力を調整する吸入調量弁を有し、
前記吸入調量弁は、通電を停止すると、全開する常開型の電磁弁であることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンにより回転駆動される燃料供給ポンプによって加圧圧送された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、そのコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を燃料噴射弁を介してエンジンの各気筒内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射システムに関するもので、特にコモンレール内の燃料圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁して、前記コモンレール内の燃料圧力を限界設定圧力以下に抑えるためのプレッシャリミッタを備えた蓄圧式燃料噴射システムに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンにより回転駆動される燃料供給ポンプによって加圧圧送された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、そのコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒毎に搭載された複数の燃料噴射弁を介してエンジンの各気筒内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射システムが公知である（例えば、特許文献１参照）。ここで、燃料供給ポンプの加圧室に至る燃料供給路には、燃料タンクからフィードポンプを経て加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整することで、燃料供給ポンプの加圧室からコモンレール内への高圧燃料の吐出量を変更する吸入調量弁（ＳＣＶ）が設けられている。なお、吸入調量弁としては、通電停止時に弁開度が全開となるノーマリオープンタイプ（常開型）の電磁弁が一般的に採用されている。
【０００３】
また、吸入調量弁を駆動するポンプ駆動信号送信用のワイヤハーネスの断線故障等によって吸入調量弁が全開異常故障になると、エンジンにより回転駆動される燃料供給ポンプが高圧燃料をコモンレール内に過剰圧送することになる。この場合には、燃料供給ポンプの加圧室からコモンレールを経て各気筒毎のインジェクタの高圧シール部までの高圧配管経路（システム）内の燃料圧力、特にコモンレール内の燃料圧力が限界設定圧力（システムが想定しない異常高圧）を超える可能性がある。このように、システムが想定しない異常高圧が発生した場合の配慮として、コモンレールの端部にプレッシャリミッタを設置して、システムに異常高圧が発生した場合には、速やかにプレッシャリミッタが機械的に開弁し、コモンレール内の異常高圧状態を回避できるように構成することで、蓄圧式燃料噴射システムの信頼性を保証していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９５６８５号公報（第１−７頁、図１−図６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、蓄圧式燃料噴射システムにおいては、上述したような吸入調量型の燃料供給ポンプであって、吸入調量弁がノーマリオープンのタイプを採用しているような場合、吸入調量弁を駆動するポンプ駆動信号送信用のワイヤハーネスの断線によって、吸入調量弁が全開異常故障となると、燃料供給ポンプが全量吐出状態となる。
【０００６】
この場合の断線に起因したコモンレール内の異常高圧状態は、吸入調量弁が回路導通性を失い、もはやＥＣＵにより制御不可能な状態になっている以上、機械的に開弁するプレッシャリミッタを設置しなければ、コモンレール内の異常高圧状態を回避し、蓄圧式燃料噴射システムの安全性および信頼性を確保することはできない。なお、プレッシャリミッタに代えて、ＥＣＵの指令に基づいて、電気的に動作可能な圧力制御弁や圧力リリーフ弁を設置しても、プレッシャリミッタと同様に、コモンレール内の異常高圧状態を回避しシステムの安全を確保することが可能となるが、システムコストが増大を招くという問題が生じる。
【０００７】
ここで、近年、搭載性向上を背景にした小型化の要求や、排出ガス規制強化を背景にしたより一層の高圧噴射化の要求が、年々強まっている。このため、近年の小型化および高圧噴射化の要求から、燃料供給ポンプの小型化に伴う、燃料供給ポンプの加圧室より吐出される燃料の吐出量の減少の傾向にあり、また、高圧噴射化に伴う、インジェクタリーク量の増大およびプレッシャリミッタの開弁設定圧の上昇の傾向にある。このため、従来では、コモンレール内の異常高圧状態を引き起こす故障が発生した場合には、燃料吐出量＞インジェクタリーク量であったため、プレッシャリミッタが速やかに開弁し、コモンレール内の異常高圧状態を回避していたものが、プレッシャリミッタが開弁するまでに長時間を必要とする可能性を考慮する必要が出てきた。
【０００８】
また、蓄圧式燃料噴射システムの燃料供給ポンプは、エンジン回転速度に同期して回転力を得て駆動されるため、特にエンジン回転速度が低速のような燃料吐出量が十分に確保されない運転領域においては、プレッシャリミッタの開弁設定圧に至る前の燃料圧力で、燃料吐出量≒インジェクタリーク量となり、プレッシャリミッタの開弁設定圧までコモンレール圧力を昇圧させられない可能性を考慮する必要が出てきた。すなわち、コモンレール内の異常高圧状態を回避する目的で、従来のプレッシャリミッタの設置に追加して、新しい異常診断装置が必要となってきている。
【０００９】
【発明の目的】
本発明の目的は、圧力安全弁の開弁に長時間を必要としたり、圧力安全弁が開弁させられないような異常高圧状態が継続した場合に、これを精度良く検出することができ、且つシステムコストの増大を招くことなく、上記の異常高圧状態を速やかに回避することのできる蓄圧式燃料噴射システムの提供にある。また、燃料供給ポンプの信頼性の低下を精度良く検出することができ、且つ信頼性の低下した燃料供給ポンプを正常な燃料供給ポンプに交換することを適切なタイミングでユーザに促すことのできる蓄圧式燃料噴射システムの提供にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、インジェクタや燃料供給ポンプの機能劣化による燃料リーク量の増加、あるいは近年の小型化および高圧噴射化の要求から、燃料供給ポンプの小型化に伴う燃料吐出量の減少、または高圧噴射化に伴う燃料リーク量の増大に起因して、蓄圧式燃料噴射システムの安全設計の要である圧力安全弁が開弁させられない結果、燃料圧力検出手段によって検出されるコモンレール内の燃料圧力が、燃料供給ポンプの信頼性の低下に影響を与えるポンプ使用許容域、あるいはインジェクタの信頼性の低下に影響を与えるインジェクタ使用許容域を超える異常高圧状態が所定時間継続して発生した場合に、これを精度良く検出し、上記の異常高圧状態を回避するように、エンジンを制御するようにしている。例えば低速高圧状態または高速高圧状態が継続することによる、燃料供給ポンプの性能劣化（機能劣化：例えば燃料供給ポンプの摺動部の燃料潤滑性の低下）を防止することを目的として、エマージェンシー処置（フェイルセーフ処置）を実施する。したがって、システムコストの増大を招くことなく、上記の異常高圧状態を速やかに回避することができ、且つ蓄圧式燃料噴射システムの安全性および信頼性を確保することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、コモンレール内の燃料圧力が、ポンプ使用許容域に対応した第１判定値、あるいは第１判定値よりも高く、燃料供給ポンプの性能劣化に影響を与える第２判定値を超える異常高圧状態が所定時間継続した際に、燃料供給ポンプの異常故障を検出する。そして、燃料供給ポンプの異常故障が検出された時点から所定時間経過後にエンジンの運転を停止する。例えば燃料供給ポンプの異常故障の発生によりコモンレール内の燃料圧力が異常高圧状態になるような状況においては、ユーザがスタータを回している限り、異常高圧状態が継続する恐れがある。このような場合、エマージェンシー処置（フェイルセーフ処置）によって、エンジンのクランキング中からエンジン停止処置を制御的に実施すると、ユーザがスタータを回してエンジンが完全に始動するまでクランキングを繰り返すことになるので、異常高圧状態が継続し、燃料供給ポンプの信頼性または機能性（性能）上不利になる恐れがある。このような場合には、一旦エンジン始動を許可してから、燃料供給ポンプの性能劣化（機能劣化：例えば燃料供給ポンプの摺動部の燃料潤滑性の低下や、燃料供給ポンプの摺動部の焼き付き）を防止することを目的として、所定時間経過後にエンジンの運転を停止するようにすることにより、不必要にエンジンのクランキングが繰り返されることによる燃料供給ポンプの信頼性または機能性（性能）上のダメージを小さくすることができる。また、何らかの異常発生により生じた異常高圧状態が、圧力安全弁の速やかな開弁により回避された場合、燃料供給ポンプの信頼性および性能劣化への影響を考慮する必要がないため、このような状況を除外する目的で、必要な積算開始のマスク時間を設け、第１判定値または第２判定値が所定時間継続しているか否かを判断することは非常に重要である。また、エア噛み始動による異常高圧状態をカウントしないように、積算開始のマスク時間を設けるようにしても良い。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、コモンレール内の燃料圧力が第１判定値または第２判定値を超え、且つエンジン回転速度が判定値を超える異常高圧状態が所定時間継続した時点で、直ちにエンジンの運転を停止する。例えば燃料供給ポンプの異常故障の発生によりコモンレール内の燃料圧力が異常高圧状態になるような状況においては、ユーザがスタータを回している限り、異常高圧状態が継続する恐れがある。このような場合、エマージェンシー処置（フェイルセーフ処置）によって、エンジンのクランキング中からエンジン停止処置を制御的に実施すると、ユーザがスタータを回してエンジンが完全に始動するまでクランキングを繰り返すことになるので、異常高圧状態が継続し、燃料供給ポンプの信頼性または機能性（性能）上不利になる恐れがある。このような場合には、一旦エンジン始動を許可して、その後も、コモンレール内の燃料圧力が第１判定値または第２判定値を超え、且つエンジン回転速度が判定値を超える異常高圧状態が所定時間継続していれば、燃料供給ポンプの性能劣化（機能劣化：例えば燃料供給ポンプの摺動部の燃料潤滑性の低下や、燃料供給ポンプの摺動部の焼き付き）を防止することを目的として、即時エンジン停止処置を実施することにより、不必要にエンジンのクランキングが繰り返されることによる燃料供給ポンプの信頼性または機能性（性能）上のダメージを小さくすることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、ポンプ使用許容域に対応した第１判定値、および燃料供給ポンプの性能劣化に影響を与える第２判定値を、コモンレール内の燃料圧力とエンジン回転速度とにより算出することにより、容易に第１判定値および第２判定値を設定できる。また、請求項５に記載の発明によれば、コモンレール内の燃料圧力が、インジェクタ使用許容域に対応した判定値を超える異常高圧状態が所定時間継続した際に、インジェクタの異常故障を精度良く検出できる。そして、インジェクタの異常故障が検出された際に、エンジンの出力制限を要求するか、あるいはアイドルアップを要求することにより、コモンレール内の異常高圧状態を回避できる。また、請求項６に記載の発明によれば、インジェクタ使用許容域に対応した判定値を、エンジン回転速度により算出することにより、容易に判定値を設定できる。
【００１４】
請求項７に記載の発明によれば、異常診断装置によって燃料供給ポンプまたはインジェクタの異常故障が検出された際に、燃料供給ポンプまたはインジェクタの交換を促す視覚または聴覚表示手段を設けることにより、燃料供給ポンプまたはインジェクタの信頼性の低下を精度良く検出することができ、且つ信頼性の低下した燃料供給ポンプまたはインジェクタを正常な燃料供給ポンプまたはインジェクタに交換することを適切なタイミングでユーザに促すことができる。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明によれば、第１異常診断装置によって燃料圧力検出手段の異常故障を検出した際に、第２異常診断装置による燃料供給ポンプまたはインジェクタの異常故障の検出を禁止することにより、コモンレール内の異常高圧状態の誤検出に基づく誤作動を防止することができる。また、請求項９に記載の発明によれば、燃料供給ポンプは、燃料吸入経路を経て流入した燃料を加圧する加圧室、および燃料吸入経路の開口面積または弁体リフト量に応じて加圧室より前記コモンレール内に吐出される燃料吐出量を変更してコモンレール内の燃料圧力を調整する吸入調量弁を有している。そして、その吸入調量弁は、通電を停止すると、全開する常開型の電磁弁であることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［実施形態の構成］
図１ないし図１０は本発明の実施形態を示したもので、図１はコモンレール式燃料噴射システムの全体構造を示した図である。
【００１７】
本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムは、多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）１の各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレール２と、エンジン１の各気筒毎に搭載された複数個（本例では４個）のインジェクタ３と、後記する吸入調量弁５を経て加圧室内に吸入される燃料を加圧してコモンレール２に圧送する燃料供給ポンプ４と、複数個のインジェクタ３のアクチュエータおよび吸入調量弁５のアクチュエータを電子制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。
【００１８】
コモンレール２には、連続的に燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料が蓄圧される必要があり、そのために燃料配管（高圧通路）１１を介して高圧燃料を吐出する燃料供給ポンプ４の吐出口と接続されている。なお、インジェクタ３および燃料供給ポンプ４からのリーク燃料は、リーク配管（燃料還流路）１２、１３、１４を経て燃料タンク６にリターンされる。また、コモンレール２から燃料タンク６へのリターン配管（燃料還流路）１５には、プレッシャリミッタ１６が取り付けられている。そのプレッシャリミッタ１６は、コモンレール２内の燃料圧力が限界設定圧力（プレッシャリミッタ開弁圧設定値：以下Ｐ／Ｌ開弁圧と言う）を超えた際に開弁してコモンレール２内の燃料圧力をＰ／Ｌ開弁圧以下に抑えるための圧力安全弁である。
【００１９】
エンジン１の各気筒毎に搭載された複数のインジェクタ３は、コモンレール２より分岐する複数の分岐管１７の下流端に接続されて、コモンレール２に蓄圧された高圧燃料をエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ（図示せず）、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するニードル付勢手段（図示せず）等よりなる電磁式燃料噴射弁である。そして、各気筒のインジェクタ３からエンジン１の各気筒の燃焼室内への燃料の噴射は、各分岐管１７の下流端に接続された電磁式アクチュエータとしての噴射制御用電磁弁への通電および通電停止（ＯＮ／ＯＦＦ）により電子制御される。つまり、各気筒のインジェクタ３の噴射制御用電磁弁が開弁している間、コモンレール２に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【００２０】
燃料供給ポンプ４は、エンジン１のクランク軸（クランクシャフト）２１の回転に伴ってポンプ駆動軸２２が回転することで燃料タンク６内の燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）と、ポンプ駆動軸２２により駆動されるプランジャ（図示せず）と、このプランジャの往復運動により燃料を加圧する加圧室（プランジャ室：図示せず）とを有している。そして、燃料供給ポンプ４は、燃料配管１９を経てフィードポンプにより吸い出された燃料を加圧して吐出口からコモンレール２へ高圧燃料を吐出するサプライポンプである。この燃料供給ポンプ４のフィードポンプから加圧室へ燃料を供給する燃料吸入経路の途中には、その燃料吸入経路の開口面積を変更する吸入調量弁（以下ＳＣＶと呼ぶ）５が取り付けられている。
【００２１】
ＳＣＶ５は、図示しないポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１０からのポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、燃料供給ポンプ４のフィードポンプから燃料吸入経路を経て加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するポンプ流量制御弁（吸入量調整用電磁弁）で、各インジェクタ３からエンジン１へ噴射供給する燃料の噴射圧力、つまりコモンレール２内の燃料圧力（コモンレール圧力）を変更する。ここで、本実施例のＳＣＶ５は、燃料吸入経路の開口面積を変更するバルブ（弁体）と、ポンプ駆動信号に応じて弁開度（弁孔の開口面積またはバルブのリフト量）を調整するためのソレノイドコイルとを有し、このソレノイドコイルへの通電が停止されると弁開度が全開状態となるノーマリオープンタイプの電磁弁である。
【００２２】
ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存するメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、ＥＣＵ電源の供給が成され、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、例えばインジェクタ３や燃料供給ポンプ４等の各制御部品のアクチュエータを電子制御するように構成されている。また、ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されてＥＣＵ電源の供給が断たれると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づく上記の制御が強制的に終了されるように構成されている。
【００２３】
ここで、各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ１０に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。そして、マイクロコンピュータには、エンジン１の運転状態または運転条件を検出する運転条件検出手段としての、エンジン回転速度（ＮＥ）を検出するための回転速度センサ３１、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するためのアクセル開度センサ３２、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）を検出するための冷却水温センサ３３、燃料供給ポンプ４内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）を検出するための燃料温度センサ３４等が接続されている。
【００２４】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）と予め実験等により測定して作成した特性マップとによって最適な基本噴射量（ＱＢＡＳＥ）を演算する基本噴射量決定手段と、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）やポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）等の運転条件により基本噴射量（Ｑ）に噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を演算する指令噴射量決定手段と、エンジン回転速度（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とによって指令噴射時期（Ｔ）を演算する噴射時期決定手段と、コモンレール圧力（ＰＣ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と予め実験等により測定して作成した特性マップとによってインジェクタ３の噴射制御用電磁弁の通電時間（噴射パルス長さ、噴射パルス幅、指令噴射期間）を演算する噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）を介して各気筒のインジェクタ３の噴射制御用電磁弁にパルス状のインジェクタ駆動電流（ＩＮＪ駆動電流値、インジェクタ噴射パルス）を印加するインジェクタ駆動手段とを有している。
【００２５】
また、ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転条件に応じた最適なコモンレール圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介して燃料供給ポンプ４のＳＣＶ５を駆動する吐出量制御手段を有している。すなわち、ＥＣＵ１０は、回転速度センサ３１によって検出されたエンジン回転速度（ＮＥ）およびアクセル開度センサ３２によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）等のエンジン運転情報、更には冷却水温センサ３３によって検出されたエンジン冷却水温（ＴＨＷ）や燃料温度センサ３４によって検出さたポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）の補正量を加味して目標コモンレール圧力（Ｐｔ）を演算し、この目標コモンレール圧力（Ｐｔ）を達成するために、燃料供給ポンプ４のＳＣＶ５へのポンプ駆動信号（ＳＣＶ駆動電流値）を調整して、燃料供給ポンプ４より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量）を制御するように構成されている。
【００２６】
さらに、より好ましくは、コモンレール圧力センサ３５をコモンレール２に取り付けて、そのコモンレール圧力センサ３５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）がエンジン１の運転条件または運転状態によって決定される目標コモンレール圧力（Ｐｔ）と略一致するように、燃料供給ポンプ４のＳＣＶ５のソレノイドコイルへのポンプ駆動信号（ＳＣＶ駆動電流値）をフィードバック制御することが望ましい。なお、ＳＣＶ５のソレノイドコイルへの駆動電流値の制御は、デューティ（ＤＵＴＹ）制御により行うことが望ましい。例えばコモンレール圧力（ＰＣ）と目標コモンレール圧力（Ｐｔ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて単位時間当たりのポンプ駆動信号のオン／オフの割合（通電時間割合・デューティ比）を調整して、ＳＣＶ５のバルブの弁開度を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能となる。
【００２７】
また、コモンレール圧力センサ３５は、本発明の燃料圧力センサに相当するもので、エンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当するコモンレール２内の燃料圧力（コモンレール圧力、実燃料圧力）に対応した電気信号を出力するように構成されている。
本実施形態では、コモンレール圧力センサ３５として歪みゲージ式圧力センサが使用されている。このため、ＥＣＵ１０は、コモンレール圧力センサ３５より出力される電気信号（電圧信号、圧力信号）からコモンレール圧力（実燃料圧力：ＰＣ）を算出する燃料圧力検出手段を有している。ここで、ＥＣＵ１０は、コモンレール圧力センサ３５より出力される電気信号が上限値（例えば５Ｖ）以上の場合には、センサ異常と判断して、後述するポンプ・インジェクタ異常診断を実施せず、コモンレール圧力センサ３５の出力を目標コモンレール圧力（Ｐｔ）に置き換える等の方法によりフィードバック制御を停止した上で、オープンループによるフェイルセーフ（リンプホーム走行）を実施する。あるいは即時エンジン停止要求を出力する。なお、コモンレール圧力センサ３５より出力される電気信号の通常使用する電圧範囲は、例えば０．５Ｖ〜４．５Ｖである。
【００２８】
［実施形態の制御方法］
次に、本実施形態の燃料供給ポンプ４およびインジェクタ３の異常診断方法を図１ないし図１０に基づいて簡単に説明する。ここで、図２はポンプ・インジェクタ異常診断方法を示したフローチャートである。この図２のメインルーチンは、所定時間毎（例えば１００ｍｓ毎）に実行される。
【００２９】
なお、本実施形態のフローチャートは、メモリに格納された制御プログラムに相当するもので、イグニッションスイッチがＯＦＦ→ＯＮへと切り換わってメインリレーがＯＮされてバッテリからＥＣＵ１０へＥＣＵ電源の供給が成された時点で起動されて所定時間毎に随時実行される。また、イグニッションスイッチがＯＮ→ＯＦＦへと切り換わってメインリレーがＯＦＦされてＥＣＵ１０へのＥＣＵ電源の供給が断たれた時には、強制的に終了されるものである。
【００３０】
先ず、図２のメインルーチンが起動すると、コモンレール圧力センサ３５より出力される電気信号に対応したコモンレール圧力（ＰＣ）を取り込む（ステップＳ１）。次に、コモンレール圧力センサ３５が正常であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、コモンレール圧力センサ３５の正常判断は、例えばコモンレール圧力センサ３５より出力される電気信号（出力電圧）が所定範囲内（通常使用する電圧範囲内：例えば０．５Ｖ〜４．５Ｖ）にあるか否かといった公知の方法で行われる。
【００３１】
そのステップＳ２の判定結果がＮＯの場合、つまりコモンレール圧力センサ３５が異常と判断された場合には、燃料供給ポンプ４およびインジェクタ３の異常診断を実施することなく、図２のメインルーチンを終了する。また、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの場合、つまりコモンレール圧力センサ３５が正常と判断された場合には、回転速度センサ３１によって検出されたエンジン回転速度（ＮＥ）を算出する（ステップＳ３）。
【００３２】
ここで、回転速度センサ３１としては、クランク角度センサが用いられる。そのクランク角度センサは、エンジン１のクランクシャフト２１に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランクシャフト２１が１回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータの外周に多数形成されたクランク角度検出用の歯と、これらの歯の接近と離間によってＮＥ信号パルスを発生する電磁ピックアップコイルよりなる。この電磁ピックアップコイルは、シグナルロータが１回転（クランクシャフト２１が１回転）する間に複数のＮＥ信号パルスを出力する。なお、ＥＣＵ１０は、ＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（ＮＥ）を検出できる。
【００３３】
次に、図３の補足説明図、図４ないし図６のサブルーチンに示されたポンプ許容判定制御を行う（ステップＳ４）。次に、図７の補足説明図、図８のサブルーチンに示されたインジェクタ許容判定制御を行う（ステップＳ５）。次に、図９および図１０のサブルーチンに示されたフェイルセーフ処置制御を行う（ステップＳ６）。これらの３つのステップＳ４〜Ｓ６は、本発明の重要な部分であり、以下の図２〜図１０を用いて詳述する。
【００３４】
次に、図２のステップＳ４のポンプ許容判定制御を図３ないし図６に基づいて説明する。ここで、図３はステップＳ４のポンプ許容判定制御を補足説明するための図である。通常、燃料供給ポンプ４は、「ポンプ使用許可域」で使用されることを前提に設計されているが、何らかの故障により、コモンレール圧力（ＰＣ）が上昇（例えば燃料吐出量が大となり、且つＥＣＵ１０によりＳＣＶ６が制御不能となるような異常故障）した場合、第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）を超過することが考えられる。このような場合、燃料供給ポンプ４の信頼性上の理由から、例えばエンジン１を停止するなどの方法により、速やかにコモンレール圧力（ＰＣ）を降下させることが望まれる。
【００３５】
また、通常、コモンレール式燃料噴射システムの燃料供給ポンプ４は、燃料である軽油を用いて、圧送機構部分の潤滑を確保する構成を採用する場合が多く、そのため、エンジン回転速度（ＮＥ）が非常に低い領域（図３中の図示左側の▲２▼）か、あるいは非常に高い領域（図３中の図示右側の▲２▼）においては、より信頼性への影響度が大きくなる。これらの図３中の▲２▼の領域では、燃料温度が過上昇することによって、インジェクタ温度またはインジェクタリーク温度が高温となり、インジェクタ３内のゴムシールやソレノイドコイルの絶縁皮膜等の耐熱信頼性の劣化が懸念される。
【００３６】
また、エンジン回転速度（ＮＥ）が所定値（例えば１０００ｒｐｍ）以下で、且つコモンレール圧力（ＰＣ）が低速高圧状態（図３中の図示左側の▲２▼）が長時間継続すると、あるいはエンジン回転速度（ＮＥ）が所定値（例えば５０００ｒｐｍ）以上で、且つコモンレール圧力（ＰＣ）が高速高圧状態（図３中の図示右側の▲２▼）が長時間継続すると、燃料供給ポンプ４の性能が劣化する可能性がある。この理由は、燃料供給ポンプ４のカム軸の摺接部とプランジャの摺接部との間に、通常はオイル潤滑膜が形成されているものが、低速高圧状態の時にはそのオイル潤滑膜を作り難くなるからである。
【００３７】
また、高速高圧状態の時には、そのオイル潤滑膜が切れ易いので、上記の摺動部の磨耗や発熱による焼き付き等が生じ易くなり、燃料供給ポンプ４の性能劣化が進行し易くなる。このような燃料潤滑の確保が困難になると予想される領域を示すため、第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を与える。また、図３中に２５０ＭＰａとして示したのは、コモンレール式燃料噴射システムの限界設定圧力（Ｐ／Ｌ開弁圧）である。本実施形態のプレッシャリミッタ１６は、コモンレール２内の燃料圧力がＰ／Ｌ開弁圧を超えた際に機械的に開弁するように構成されている。
【００３８】
ここで、図４ないし図６は、図３を例として与えられるポンプ使用許容域を超過する圧力領域での滞在を誤診断無く検出するためのサブルーチンを示したフローチャートで、図２のステップＳ４のポンプ許容判定制御の詳細に相当する。
【００３９】
先ず、ポンプ使用許可域に相当する第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）を算出する（ステップＳ１１）。次に、コモンレール圧力センサ３５によって検出されたコモンレール圧力（ＰＣ）が第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）を超過しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定結果がＹＥＳの場合、つまりコモンレール圧力（ＰＣ）が第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）を超過している場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ１Ｂ）が加算される（ステップＳ１３）。
また、ステップＳ１２の判定結果がＮＯの場合、つまりコモンレール圧力（ＰＣ）が第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）を超過していない場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ１Ｂ）がゼロにリセットされる（ステップＳ１４）。
【００４０】
次に、コモンレール圧力（ＰＣ）が第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）を超過してから所定時間が経過しているか否かを判定する。具体的には、コモンレール圧力（ＰＣ）が第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）を超過した場合に加算されるカウンタ（ＣＰＭＰ１Ｂ）が判定値［ＫＣＰＭＰ１Ｂ］を超過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。この判定結果がＹＥＳの場合には、コモンレール式燃料噴射システム内の異常高圧状態（具体的にはコモンレール２内の異常高圧状態）が連続的に印加されている際にセットされるフラグを立てる。すなわち、フラグをセット（ＸＣＰＭＰ１Ｂ＝１）する（ステップＳ１６）。
また、ステップＳ１５の判定結果がＮＯの場合には、コモンレール２内の異常高圧状態が連続的に印加されている際にセットされるフラグを倒す。すなわち、フラグをリセット（ＸＣＰＭＰ１Ｂ＝０）する（ステップＳ１７）。
【００４１】
ここで、コモンレール圧力（ＰＣ）が第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）を超過した場合に加算されるカウンタ（ＣＰＭＰ１Ｂ）の役割は、ステップＳ２０におけるカウンタ（ＣＰＭＰ１）の加算を未然防止するためのマスクであるが、次のような誤診断要因を排除する上で非常に重要である。
【００４２】
イ）コモンレール圧力センサ３５より出力される電気信号（コモンレール２内の燃料圧力に対応した圧力信号）に瞬時に重畳するノイズ等の誤診断要因を排除する上で、カウンタ（ＣＰＭＰ１）の加算を未然防止するために、ＣＰＭＰ１Ｂ＞［ＫＣＰＭＰ１Ｂ］の判断が必要である。
【００４３】
ロ）何らかの異常発生により生じたコモンレール２内の異常高圧状態が、プレッシャリミッタ１６の速やかな開弁により回避された場合、燃料供給ポンプ４の信頼性への影響を考慮する必要が無いため、この状況を除外するために必要なマスク時間としてＣＰＭＰ１Ｂ＞［ＫＣＰＭＰ１Ｂ］の判断が必要である。
【００４４】
ハ）例えばガス欠状態でのエンジン始動時には、コモンレール式燃料噴射システムのコモンレール圧力制御として一般的に用いられるＰＩ制御（比例・積分制御）またはＰＩＤ制御（比例・積分・微分制御）における積分項の過更新により、燃料供給再開からの所定時間、コモンレール圧力制御の制御性が悪化するが、この状況は非常に短時間で解消することが分かっている。このような状況下での、カウンタ（ＣＰＭＰ１）の加算を未然に防止するために、ＣＰＭＰ１Ｂ＞［ＫＣＰＭＰ１Ｂ］の判断が必要である。
【００４５】
次に、上記のフラグがセット（ＸＣＰＭＰ１Ｂ＝１）されているか否かを判定する（ステップＳ１８）。この判定結果がＮＯの場合には、直接ステップＳ２２の制御処理に進む。
また、ステップＳ１８の判定結果がＹＥＳの場合には、上記のフラグ（ＸＣＰＭＰ１Ｂ）の前回値が０か否かを判定する。すなわち、ＸＣＰＭＰ１Ｂ＝０→１に変化したか否かを判定する（ステップＳ１９）。この判定結果がＹＥＳの場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ１）が加算マスク時間［ＫＣＰＭＰ１Ｂ］だけ加算される（ステップＳ２０）。
また、ステップＳ１９の判定結果がＮＯの場合、すなわち、ＸＣＰＭＰ１Ｂ＝０→１の変化ではなく、ＸＣＰＭＰ１Ｂ＝１→１である場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ１）が「１」だけ加算される（ステップＳ２１）。
【００４６】
次に、ステップＳ２２からステップＳ３１およびステップＳ３２までのステップは、基本的にステップＳ１１からステップＳ２０およびステップＳ２１までのステップと同様であるが、コモンレール圧力（ＰＣ）が第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を超過したかどうかを評価するものである。
すなわち、第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を算出する（ステップＳ２２）。次に、コモンレール圧力センサ３５によって検出されたコモンレール圧力（ＰＣ）が第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を超過しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。この判定結果がＹＥＳの場合、つまりコモンレール圧力（ＰＣ）が第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を超過している場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ２Ｂ）が加算される（ステップＳ２４）。
また、ステップＳ２３の判定結果がＮＯの場合、つまりコモンレール圧力（ＰＣ）が第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を超過していない場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ２Ｂ）がゼロにリセットされる（ステップＳ２５）。
【００４７】
次に、コモンレール圧力（ＰＣ）が第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を超過してから所定時間が経過しているか否かを判定する。具体的には、コモンレール圧力（ＰＣ）が第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を超過した場合に加算されるカウンタ（ＣＰＭＰ２Ｂ）が判定値［ＫＣＰＭＰ２Ｂ］を超過したか否かを判定する（ステップＳ２６）。この判定結果がＹＥＳの場合には、コモンレール２内の異常高圧が連続的に印加されている際にセットされるフラグを立てる。すなわち、フラグをセット（ＸＣＰＭＰ２Ｂ＝１）する（ステップＳ２７）。
また、ステップＳ２６の判定結果がＮＯの場合には、コモンレール２内の異常高圧が連続的に印加されている際にセットされるフラグを倒す。すなわち、フラグをリセット（ＸＣＰＭＰ２Ｂ＝０）する（ステップＳ２８）。
【００４８】
次に、上記のフラグがセット（ＸＣＰＭＰ２Ｂ＝１）されているか否かを判定する（ステップＳ２９）。この判定結果がＮＯの場合には、直接ステップＳ３３の制御処理に進む。
また、ステップＳ２９の判定結果がＹＥＳの場合には、上記のフラグ（ＸＣＰＭＰ２Ｂ）の前回値が０か否かを判定する。すなわち、ＸＣＰＭＰ２Ｂ＝０→１に変化したか否かを判定する（ステップＳ３０）。この判定結果がＹＥＳの場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ２）が加算マスク時間［ＫＣＰＭＰ２Ｂ］×［ＫＷＥＩＧＨＴ］だけ加算される（ステップＳ３１）。
【００４９】
また、ステップＳ３０の判定結果がＮＯの場合、すなわち、ＸＣＰＭＰ２Ｂ＝０→１の変化ではなく、ＸＣＰＭＰ２Ｂ＝１→１である場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ２）が［ＫＷＥＩＧＨＴ］だけ加算される（ステップＳ３２）。ここで、第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）超過と第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）超過とでは、燃料供給ポンプ４の信頼性への影響が異なるため、ステップＳ３１およびステップＳ３２に示すように、カウンタ（ＣＰＭＰ２）を［ＫＷＥＩＧＨＴ］で重み付けして加算するようにしている。ここで、［ＫＷＥＩＧＨＴ］は１よりも大きい値（例えば５）等の値となる。
【００５０】
次に、ステップＳ２０、Ｓ２１およびステップＳ３１、Ｓ３２までに算出したカウンタ（ＣＰＭＰ１）およびカウンタ（ＣＰＭＰ２）の最大値がカウンタ（ＣＰＭＰ）として算出される（ステップＳ３３）。次に、カウンタ（ＣＰＭＰ）が判定値［ＫＣＰＭＰ］よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３４）。この判定結果がＹＥＳの場合、つまりＣＰＭＰ＞［ＫＣＰＭＰ］の場合には、プレッシャリミッタ１６が開弁しないか開弁に長時間を必要としている状況（異常高圧状態）のため、燃料供給ポンプ４の信頼性上、コモンレール圧力（ＰＣ）を降下させるフェイルセーフ処置が必要と判断される。このため、ダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ１）がセット（ＸＤＧＣＰＭＰ１＝１）される（ステップＳ３５）。
また、ステップＳ３４の判定結果がＮＯの場合には、ダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ１）がリセット（ＸＤＧＣＰＭＰ１＝０）される（ステップＳ３６）。
【００５１】
次に、ステップＳ３７からステップＳ４３は、特にエンジン始動時に、ＰＣ＞ＰＣＴＨ２を検出した場合の処置を行うため、ダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ３）の算出方法について述べている。先ず、コモンレール圧力センサ３５によって検出されたコモンレール圧力（ＰＣ）が第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を超過しているか否かを判定する（ステップＳ３７）。この判定結果がＹＥＳの場合には、回転速度センサ３１によって検出されるエンジン回転速度（ＮＥ）が判定値［ＫＮＥＣＰＭＰ３］よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３８）。
【００５２】
ステップＳ３７の判定結果がＹＥＳで、且つステップＳ３８の判定結果がＹＥＳの場合、つまりＰＣ＞（ＰＣＴＨ２）と判断され、且つＮＥ＞［ＫＮＥＣＰＭＰ３］と判断された場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ３）が加算される（ステップＳ３９）。また、ステップＳ３７またはステップＳ３８のいずれかがＮＯの場合には、カウンタ（ＣＰＭＰ３）がリセット（ＣＰＭＰ３＝０）される（ステップＳ４０）。
【００５３】
ここで、故障発生によりシステム内の圧力（コモンレール圧力）が異常高圧になるような状況においては、ユーザがエンジン１を始動するためのスタータを回している限り、異常高圧の状況が長時間継続する可能性がある。このような場合、後述するフェイルセーフ処置によって、エンジン１のクランキング中からエンジン停止処置を制御的に実施すると、ユーザがエンジン始動するまでクランキングを繰り返すことになるから、異常高圧の状況が長時間継続し、燃料供給ポンプ４の信頼性上不利になる。このような場合には、一旦エンジン始動を許可して、その後も、ＰＣ＞ＰＣＴＨ２になっているかを判断してエンジン停止処置するようにすれば、不必要にエンジン１のクランキングが繰り返されることによる、燃料供給ポンプ４の信頼性上のダメージを小さくすることができる。すなわち、ステップＳ３７からステップＳ４３は、ＰＣ＞ＰＣＴＨ２検出時のダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ１＝１、ＸＤＧＣＰＭＰ３＝１）を分けることで、後述するフェイルセーフ処置を分ける仕組みを提供することが目的のステップである。
【００５４】
次に、カウンタ（ＣＰＭＰ３）が判定値［ＫＣＰＭＰ３］を超過しているか否かを判定する（ステップＳ４１）。この判定結果がＹＥＳの場合には、ダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ３）がセット（ＸＤＧＣＰＭＰ３＝１）される（ステップＳ４２）。また、ステップＳ４１の判定結果がＮＯの場合には、ダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ３）がリセット（ＸＤＧＣＰＭＰ３＝０）される（ステップＳ４３）。その後に、図２のステップＳ４を抜ける。
【００５５】
次に、図２のステップＳ５のインジェクタ許容判定制御を図７および図８に基づいて説明する。ここで、図７は図２のステップＳ５のインジェクタ許容判定制御を補足説明する図である。インジェクタ３に関しては、インジェクタ３の信頼性への影響は、エンジン回転速度（ＮＥ）によらず、コモンレール圧力（ＰＣ）で与えることができるため、図７に示すように、インジェクタ許容判定スレッシュは固定値［ＫＩＮＪ］（ＭＰａ）としている。また、図７中に２５０ＭＰａとして示したのは、コモンレール式燃料噴射システムの限界設定圧力（Ｐ／Ｌ開弁圧）である。
【００５６】
ここで、図８は、図７を例として与えられるインジェクタ使用許容域を超過する圧力領域での滞在を誤診断無く検出するためのサブルーチンを示したフローチャートで、図２のステップＳ５のインジェクタ許容判定制御の詳細に相当する。先ず、コモンレール圧力センサ３５によって検出されたコモンレール圧力（ＰＣ）がインジェクタ許容判定スレッシュ［ＫＩＮＪ］を超過しているか否かを判定する（ステップＳ５１）。この判定結果がＹＥＳの場合、つまりＰＣ＞［ＫＩＮＪ］の場合には、カウンタ（ＣＩＮＪ）が加算される（ステップＳ５２）。また、ステップＳ５１の判定結果がＮＯの場合には、カウンタ（ＣＩＮＪ）がリセット（ＣＩＮＪ＝０）される（ステップＳ５３）。
【００５７】
次に、カウンタ（ＣＩＮＪ）が予め定めた許容値［ＫＣＩＮＪ］を超過したか否かを判定する（ステップＳ５４）。この判定結果がＹＥＳの場合には、ダイアグフラグ（ＸＤＧＩＮＪ）がセット（ＸＤＧＩＮＪ＝１）される（ステップＳ５５）。また、ステップＳ５４の判定結果がＮＯの場合には、ダイアグフラグ（ＸＤＧＩＮＪ）がリセット（ＸＤＧＩＮＪ＝０）される（ステップＳ５６）。
ここで、許容値［ＫＣＩＮＪ］をインジェクタ３が許容できる異常高圧の連続印加時間として設定することにより、例えばインジェクタ３の信頼性に影響しない短時間でのプレッシャリミッタ１６の開弁をダイアグフラグ（ＸＤＧＩＮＪ＝１）とする要因から除外することが可能となる。同様に、コモンレール圧力センサ３５より出力される電気信号（コモンレール２内の燃料圧力に対応した圧力信号）に重畳した瞬時ノイズを排除する効果も有する。
【００５８】
次に、図２のステップＳ６のフェイルセーフ処置制御を表１、図９および図１０に基づいて説明する。
【表１】
2004225673.tif 000003
【００５９】
ここで、上記の表１は、今回の実施形態で演算する３つのダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ１、ＸＤＧＣＰＭＰ３、ＸＤＧＩＮＪ）と、要求するフェイルセーフレベルの関係を示すものである。先ず、ＸＤＧＣＰＭＰ３の場合は、燃料供給ポンプ４の信頼性への影響が大きいため、即時にエンジン停止を要求する（ＸＦＳＥＮＧ１）。また、ＸＤＧＣＰＭＰ１の場合は、所定時間の間は、出力制限によるリンプホーム（退避走行）を許可し、所定時間経過後にエンジン停止を要求する（ＸＦＳＥＮＧ２）。また、ＸＤＧＩＮＪの場合は、エンジン停止処置は行わず、エンジン出力制限を要求する（ＸＦＳＱ）。なお、ＸＤＧＣＰＭＰ１の場合に、アイドルアップ（アイドルアップＯＮ：例えば８５０ｒｐｍ→１００ｒｐｍに変更する）を要求しても良い。ＸＤＧＣＰＭＰ１にて、即時エンジン停止処置を行わない有利さについては、上述のステップＳ３７からステップＳ４３までの説明部分で既に述べた通りである。
【００６０】
図９および図１０は、表１で示した要求フェイルセーフレベルを実現するためのサブルーチンであり、図２のステップＳ６のフェイルセーフ処置制御の詳細に相当する。先ず、ダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ３）がセット（ＸＤＧＣＰＭＰ３＝１）されているか否かを判定する（ステップＳ６１）。この判定結果がＹＥＳの場合、つまりＸＤＧＣＰＭＰ３＝１の場合には、即時エンジン停止要求フラグ（ＸＦＳＥＮＧ１）がセット（ＸＦＳＥＮＧ１＝１）される（ステップＳ６２）。
また、ステップＳ６１の判定結果がＮＯの場合には、即時エンジン停止要求フラグ（ＸＦＳＥＮＧ１）の取り下げ（ＸＦＳＥＮＧ１＝０）が行われる（ステップＳ６３）。
【００６１】
次に、ダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ１）がセット（ＸＤＧＣＰＭＰ１＝１）されているか否かを判定する（ステップＳ６４）。この判定結果がＹＥＳの場合、つまりＸＤＧＣＰＭＰ１＝１の場合には、所定時間後エンジン停止要求フラグ（ＸＦＳＥＮＧ２）と、エンジン停止までの所定時間中のエンジン出力制限を実現するためのエンジン出力制限要求フラグ（ＸＦＳＱ）がセット（ＸＦＳＥＮＧ２＝１）、（ＸＦＳＱ＝１）される。なお、ＸＦＳＱ＝１の代わりに、アイドルアップＯＮフラグをセットしても良い（ステップＳ６５）。
【００６２】
また、ステップＳ６４の判定結果がＮＯの場合には、所定時間後エンジン停止要求フラグ（ＸＦＳＥＮＧ２）の取り下げ（ＸＦＳＥＮＧ２＝０）、エンジン停止までの所定時間中のエンジン出力制限を実現するためのエンジン出力制限要求フラグ（ＸＦＳＱ）の取り下げ（ＸＦＳＱ＝０）が行われる。なお、ＸＦＳＱ＝０の代わりに、アイドルアップＯＦＦフラグをセットしても良い（ステップＳ６６）。
【００６３】
次に、ダイアグフラグ（ＸＤＧＩＮＪ）がセット（ＸＤＧＩＮＪ＝１）されているか否かを判定する（ステップＳ６７）。この判定結果がＹＥＳの場合、つまりＸＤＧＩＮＪ＝１の場合には、エンジン停止までの所定時間中のエンジン出力制限を実現するためのエンジン出力制限要求フラグ（ＸＦＳＱ）がセット（ＸＦＳＱ＝１）される（ステップＳ６８）。
【００６４】
また、ステップＳ６７の判定結果がＮＯの場合には、先に行われたステップＳ６４にてダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ）のセット（ＸＤＧＣＰＭＰ＝１）により既にエンジン出力制限要求（ＸＦＳＱ＝１）が成されているか否かを判定する（ステップＳ６９）。この判定結果がＹＥＳの場合には、既にダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ）がセット（ＸＤＧＣＰＭＰ＝１）されているので、直接ステップＳ７１の判定処理に進む。
【００６５】
また、ステップＳ６９の判定結果がＮＯの場合には、いずれのダイアグフラグも、エンジン停止までの所定時間中のエンジン出力制限を実現するためのエンジン出力制限要求フラグ（ＸＦＳＱ）のセットを要求していないことになるため、エンジン出力制限要求フラグ（ＸＦＳＱ）の取り下げ（ＸＦＳＱ＝０）が行われる（ステップＳ７０）。
【００６６】
次に、即時エンジン停止要求フラグ（ＸＦＳＥＮＧ１）がセット（ＸＦＳＥＮＧ１＝１）されているか否かを判定する（ステップＳ７１）。この判定結果がＹＥＳの場合には、即時エンジンを停止するため、エンジン停止カウンタ（ＣＦＳＥＮＧ）に所定値［ＫＣＦＳＥＮＧ］がセットされる（ステップＳ７２）。
また、ステップＳ７１の判定結果がＮＯの場合には、所定時間後エンジン停止要求フラグ（ＸＦＳＥＮＧ２）がセット（ＸＦＳＥＮＧ２＝１）されているか否かを判定する（ステップＳ７３）。この判定結果がＹＥＳの場合には、エンジン停止カウンタ（ＣＦＳＥＮＧ）が加算される（ステップＳ７４）。
また、ステップＳ７３の判定結果がＮＯの場合には、エンジン停止要求が無いため、エンジン停止カウンタ（ＣＦＳＥＮＧ）のリセット（ＣＦＳＥＮＧ＝０）を行う（ステップＳ７５）。
【００６７】
次に、エンジン停止カウンタ（ＣＦＳＥＮＧ）が所定値［ＫＣＦＳＥＮＧ］以上であるか否かを判定する（ステップＳ７６）。この判定結果がＹＥＳの場合には、エンジン１を停止するため、噴射量指令値を噴射量制限値（ＱＬＩＭＩＴ＝０：噴射量ゼロ）にセットする（ステップＳ７７）。
また、ステップＳ７６の判定結果がＮＯの場合には、エンジン停止までの所定時間中のエンジン出力制限を実現するためのエンジン出力制限要求フラグ（ＸＦＳＱ）がセット（ＸＦＳＱ＝１）されているか否かを判定する（ステップＳ７８）。この判定結果がＹＥＳの場合には、エンジン回転速度（ＮＥ）の１次元マップで与えられえる噴射量制限値をＱＬＩＭＩＴにセットする（ステップＳ７９）。
また、ステップＳ７８の判定結果がＮＯの場合には、噴射量指令値を噴射量制限値（ＱＬＩＭＩＴ＝１００ｍｍ３  ／ｓｔ）にセットする。ここで、１００ｍｍ３  ／ｓｔは例であり、実際はエンジン１の最大噴射量よりも大きい値で、噴射量が制限されない十分に大きい値として与える（ステップＳ８０）。
【００６８】
次に、最終噴射量、つまり指令噴射量（ＱＦＩＮ）が、噴射量制限値（ＱＬＩＭＩＴ）と基本噴射量（ＱＢＡＳＥ）との最小値として決定される（ステップＳ８１）。その後に、本ルーチンを終了する。ここで、基本噴射量（ＱＢＡＳＥ）は、エンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）と予め実験等により測定して作成した特性マップとに基づく公知の方法で算出される。
【００６９】
そして、ＥＣＵ１０は、コモンレール圧力（ＰＣ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と予め実験等により測定して作成した特性マップとに基づいてインジェクタ３の噴射制御用電磁弁の通電時間（指令噴射期間）を決定し、指令噴射時期となったら、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）を介して各気筒のインジェクタ３の噴射制御用電磁弁にパルス状のインジェクタ駆動電流を指令噴射期間が経過するまで印加する。これにより、インジェクタ３のノズルニードルが開弁して、指令噴射量（ＱＦＩＮ）に対応した燃料噴射量がエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給されて、エンジン１の回転速度が制御される。
【００７０】
［実施形態の特徴］
近年、搭載性向上を背景にした小型化の要求や、排出ガス規制強化を背景にしたより一層の高圧噴射化の要求が、年々強まっている。このため、近年の小型化および高圧噴射化の要求から、燃料供給ポンプ４の小型化に伴う燃料吐出量の減少、また、高圧噴射化に伴う燃料リーク量の増大またはプレッシャリミッタ１６の開弁設定圧の上昇の傾向にある。このため、コモンレール２内の異常高圧状態を引き起こす異常故障が発生した場合には、燃料吐出量＞燃料リーク量であったため、プレッシャリミッタ１６が速やかに開弁し、コモンレール２内の異常高圧状態を回避していたものが、プレッシャリミッタ１６が開弁するまでに長時間を必要とする恐れがある。
【００７１】
そこで、図３のグラフに示したように、燃料供給ポンプ４の信頼性を確保する上で重要なポンプ使用許容域の圧力上限値に対応した第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）、燃料供給ポンプ４の性能劣化（例えば摺動部の燃料潤滑性の低下による焼き付き等）のダメージを受けないようにするための第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）、図７のグラフに示したように、インジェクタ３の信頼性を確保する上で重要なインジェクタ使用許容域の圧力上限値に対応したインジェクタ許容判定スレッシュ（ＫＩＮＪ）を、エンジン回転速度（ＮＥ）の１次元マップ、およびコモンレール圧力（ＰＣ）とエンジン回転速度（ＮＥ）との２次元マップにより与えるようにしている。
【００７２】
そして、コモンレール圧力（ＰＣ）が、第１のスレッシュ（ＰＣＴＨ１）または第２のスレッシュ（ＰＣＴＨ２）を超過している異常高圧状態が長時間継続している場合には、燃料供給ポンプ４の異常故障に基づく異常高圧状態であると検出する。すなわち、プレッシャリミッタ１６の開弁に長時間を必要としたり、プレッシャリミッタ１６が開弁させられないようなコモンレール２内の異常高圧状態が長時間継続する状況を精度良く検出することができる。そして、燃料供給ポンプ４の焼き付き等を防止することを目的として、エマージェンシー処置（フェイルセーフ処置）を実施し、その程度に応じて即時エンジン停止したり、所定時間経過後にエンジン停止したりすることで、システムコストの増大を招くことなく、コモンレール２内の異常高圧状態を速やかに回避すると共に、燃料供給ポンプ４の焼き付き等を防止することができる。これにより、コモンレール式燃料噴射システムの信頼性および安全性を確保する。
【００７３】
また、コモンレール圧力（ＰＣ）が、インジェクタ許容判定スレッシュ（ＫＩＮＪ）を超過している異常高圧状態が長時間継続している場合には、インジェクタ３の異常故障であると判断して、異常故障に基づく異常高圧状態であると検出する。すなわち、プレッシャリミッタ１６の開弁に長時間を必要としたり、プレッシャリミッタ１６が開弁させられないようなコモンレール２内の異常高圧状態が長時間継続する状況を精度良く検出することができる。そして、コモンレール２内の異常高圧状態を回避することを目的として、エンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴射量を制限してエンジン回転速度を所定値以下に低速化したり、あるいはアイドルアップするためにアイドル運転時噴射量を所定値以上に増速化したりすることで、コモンレール２内の異常高圧状態を速やかに回避する。これにより、コモンレール式燃料噴射システムの信頼性および安全性を確保する。
【００７４】
なお、上記の表１に示されているようなダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ１，ＸＤＧＣＰＭＰ３）が検出されている時には、燃料供給ポンプ４の異常故障（例えばＳＣＶ５の弁孔への異物の噛み込み等、経年変化によるＳＣＶ５の機能劣化（性能低下）または特性異常、ポンプ駆動信号送信用ワイヤハーネスの断線、ＥＣＵ１０の制御異常等によるＳＣＶ５の全開異常）が発生していると判断できるので、ダイアグフラグ（ＸＤＧＣＰＭＰ１，ＸＤＧＣＰＭＰ３）が検出されている時に、異常警告ランプ（インジケータランプ）等の視覚表示手段や音声等の聴覚表示手段を用いてドライバーに燃料供給ポンプ４の交換を促すようにしても良い。これにより、燃料供給ポンプ４およびＳＣＶ５の信頼性の低下を精度良く検出することができ、且つ信頼性の低下した燃料供給ポンプ４およびＳＣＶ５を正常な燃料供給ポンプ４およびＳＣＶ５に交換することを適切なタイミングでユーザに促すことができる。
【００７５】
上記の表１に示されているようなダイアグフラグ（ＸＤＧＩＮＪ）が検出されている時には、インジェクタ３の異常故障（例えばインジェクタ３の高圧シール部への異物の噛み込み等、経年変化によるインジェクタ３の機能劣化（性能低下や信頼性の低下）または特性異常、インジェクタ駆動信号送信用ワイヤハーネスの断線、ＥＣＵ１０の制御異常等によるインジェクタ３の全開異常または全閉異常または無噴射）が発生していると判断できるので、ダイアグフラグ（ＸＤＧＩＮＪ）が検出されている時に、異常警告ランプ（インジケータランプ）等の視覚表示手段や音声等の聴覚表示手段を用いてドライバーにインジェクタ３の交換を促すようにしても良い。これにより、インジェクタ３の信頼性の低下を精度良く検出することができ、且つ信頼性の低下したインジェクタ３を正常なインジェクタ３に交換することを適切なタイミングでユーザに促すことができる。
【００７６】
［他の実施形態］
本実施形態では、コモンレール圧力センサ３５をコモンレール２に直接取り付けて、コモンレール２内の燃料圧力（コモンレール圧力、実燃料圧力）を検出するようにしているが、コモンレール圧力センサを燃料供給ポンプ４のプランジャ室（加圧室）からインジェクタ３内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、燃料供給ポンプ４の加圧室より吐出された燃料の吐出圧力、あるいはエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給される燃料の噴射圧力を検出するようにしても良い。
【００７７】
本実施形態では、燃料供給ポンプ４のプランジャ室（加圧室）内に吸入される燃料の吸入量を変更（調整）するＳＣＶ（吸入量調整用電磁弁）５を設けた例を説明したが、燃料供給ポンプ４のプランジャ室（加圧室）からコモンレール２への燃料の吐出量を変更（調整）する吐出量調整用電磁弁を設けても良い。また、本実施形態では、弁開度がその電磁弁への通電を停止した時に全開となるノーマリオープンタイプ（常開型）のＳＣＶ（吸入調量弁）５を用いたが、弁開度がその電磁弁への通電を停止した時に全開となるノーマリオープンタイプ（常開型）の吐出量調整用電磁弁を用いても良い。また、吐出量調整用電磁弁または吸入量調整用電磁弁の弁開度がその電磁弁を通電した時に全開となるノーマリクローズタイプ（常閉型）の電磁弁を用いても良い。
【００７８】
ここで、本実施形態では、エンジン１の運転条件を検出する運転条件検出手段として回転速度センサ３１、アクセル開度センサ３２、冷却水温センサ３３および燃料温度センサ３４を用いて指令噴射量（ＱＦＩＮ）、指令噴射時期（Ｔ）、目標コモンレール圧力（Ｐｔ）を演算するようにしているが、運転条件検出手段としてのその他のセンサ類（例えば吸気温センサ、吸気圧センサ、気筒判別センサ、噴射時期センサ等）からの検出信号（エンジン運転情報）を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）、指令噴射時期（Ｔ）、目標コモンレール圧力（Ｐｔ）を補正するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した概略図である（実施形態）。
【図２】ポンプ・インジェクタ異常診断方法を示したフローチャートである（実施形態）。
【図３】Ｐ／Ｌ開弁圧、ポンプ使用許容域、第１のスレッシュおよび第２のスレッシュを示した説明図である（実施形態）。
【図４】ポンプ許容判定制御を示したフローチャートである（実施形態）。
【図５】ポンプ許容判定制御を示したフローチャートである（実施形態）。
【図６】ポンプ許容判定制御を示したフローチャートである（実施形態）。
【図７】Ｐ／Ｌ開弁圧、インジェクタ使用許容域、インジェクタ許容判定スレッシュを示した説明図である（実施形態）。
【図８】インジェクタ許容判定制御を示したフローチャートである（実施形態）。
【図９】フェイルセーフ処置制御を示したフローチャートである（実施形態）。
【図１０】フェイルセーフ処置制御を示したフローチャートである（実施形態）。
【符号の説明】
１  エンジン
２  コモンレール
３  インジェクタ（燃料噴射弁）
４  燃料供給ポンプ（サプライポンプ）
５  ＳＣＶ（吸入調量弁）
１０  ＥＣＵ（エンジン制御装置、ポンプ・インジェクタ異常診断装置）
１６  プレッシャリミッタ（圧力安全弁）
３１  回転速度センサ（回転速度検出手段）
３５  コモンレール圧力センサ（燃料圧力検出手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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