(57)【要約】【課題】本発明は、増圧機構の異常をすみやかに判断でき、的確にエンジン本体や車両の故障を回避できる増圧型燃料噴射装置を提供することにある。【解決手段】コモンレール６に貯留された燃料と、同燃料の供給を受けた増圧機構２１により増圧された増圧燃料とを切換えてインジェクタ５により燃焼室４に燃料噴射する燃料噴射装置において、エンジン２の運転状態に応じたクランクパルス信号Δθを出力するクランク角センサ３２と、各々のクランクパルス信号間のパルス幅Ｔｎを演算するパルス幅算出手段Ａ３と、パルス幅Ｔｎの変化量δｔが判定閾値δｔａを上回ると増圧機構２１が異常と判定する判定手段Ａ４とを備えたことを特徴とする。【選択図】　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄圧室に貯留された燃料と、同燃料の供給を受けた増圧機構により増圧された増圧燃料とを切換えてインジェクタにより燃焼室に燃料噴射する燃料噴射装置において、
エンジンの運転状態に応じたクランクパルス信号を出力するクランク角センサと、
上記クランクパルス信号各々の間のパルス幅を演算するパルス幅算出手段と、上記パルス幅の変化量が判定閾値を上回ると上記増圧機構が異常と判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする増圧型燃料噴射装置。
【請求項２】
燃料噴射ポンプの戻し燃料路に配備した調量弁の開閉操作により調圧され蓄圧室に貯留された燃料と、同燃料の供給を受けた増圧機構により増圧された増圧燃料とを切換えてインジェクタにより燃焼室に燃料噴射する燃料噴射装置において、
エンジンの運転状態に応じたクランクパルス信号を出力するクランク角センサと、
隣合う上記クランクパルス信号間のパルス幅を演算するパルス幅算出手段と、上記調量弁の実開閉駆動信号と上記蓄圧室の目標燃料圧相当の基準開閉駆動信号との偏差を演算する開閉駆動信号偏差算出手段と、
上記パルス幅の変化量が判定閾値を上回り、且つ、上記実開閉駆動信号の偏差が許容偏差幅を上回ると上記増圧機構が異常と判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする増圧型燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の増圧型燃料噴射装置において、
上記判定手段により上記増圧機構が異常と判定された際に、同増圧機構の作動を停止させることを特徴とする増圧型燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄圧室に貯留された燃料と増圧機構により増圧された増圧燃料とを切換えてインジェクタにより燃焼室に噴射する増圧型燃料噴射装置、特に、増圧機構の異常時にも的確に噴射処理できる増圧型燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃焼室にインジェクタにより燃料噴射する燃料噴射装置の一つに増圧型燃料噴射装置がある。この増圧型燃料噴射装置は、蓄圧室を成すコモンレールに燃料供給系からの高圧燃料を貯留し、このコモンレールに連結されるインジェクタのノズル部を燃焼室に対設している。しかも、コモンレールとインジェクタを結ぶ高圧燃料路の途中に分岐路を設けて増圧機構を連結する。この増圧機構は高圧燃料路の燃圧を分岐路を介してパワーピストンで受けて高圧燃料路のインジェクタ側に増圧燃料を供給するもので、パワーピストンの作動を増圧ピストン電磁弁で切換え作動している。この増圧型燃料噴射装置は、例えば、図９に示すように、インジェクタ電磁弁の駆動信号ｎ１がオン時ｔ０１に燃料噴射を開始し、増圧ピストン電磁弁の駆動信号ｎ２がオン時ｔ０２にコモンレール圧Ｐｃが増圧され、符号Ｐｈで示す増圧燃料の経時圧力を発生し、符号ｐｍで示す噴射率の燃料噴射作動を行う。
【０００３】
ここでインジェクタ電磁弁のオン時ｔ０１と増圧ピストン電磁弁のオン時ｔ０２の間で初期噴射ｊ１が、増圧ピストン電磁弁のオン時ｔ０２とインジェクタ電磁弁のオフ時ｔ０３の間で後噴射ｊ２が２段階で成され、これによりエンジンの排ガス特性改善や騒音低減を図るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、増圧型燃料噴射装置は蓄圧室へ高圧燃料を供給する燃料噴射ポンプの戻し燃料路に調量弁を配備し、増圧機構にパワーピストンや増圧機構の作動をオン・オフ切換えする増圧機構作動電磁弁や、分岐路のオリフィス等の油圧制御部材を配備する。
これらの油圧制御部材が全て適性作動することで増圧型燃料噴射装置は、蓄圧室に貯留された燃料と増圧機構により増圧された増圧燃料とを切換えてインジェクタにより燃焼室に燃料噴射するよう作動できる。ところが、このような油圧制御部材は経時劣化等により作動不良を生じる場合がある。例えば、パワーピストンの作動不良により増圧燃料の供給が滞り、適性噴射量を確保できない圧送不良が生じると、トルク変動、排気ガス性能悪化が生じる。
【０００５】
あるいは、増圧機構作動電磁弁が配備されたリターン通路に該電磁弁と直列に配備される流量調整オリフィスの亀裂や破損によりパワーピストンの過度な加圧作動が生じて過剰圧送を引き起こすと、トルク変動、黒煙発生、圧力許容値超過による高圧系の破損が生じる。
あるいはパワーピストンの磨耗によりリーク燃料増大が生じ、パワーピストンが的確に作動できず、増圧燃料の供給が滞り、圧送不良が生じると、トルク変動、排気ガス性能悪化、リターン燃料増加によるコモンレール圧力制御不良が生じる。
あるいは、増圧機構の作動を切換える増圧機構作動電磁弁の作動不良で、リターン燃料の流出が生じ、パワーピストンが的確に停止できずに過度な加圧作動が生じて過剰圧送を引き起こすと、トルク変動、黒煙発生が生じる。
【０００６】
なお、特開平５−１４１３０１号公報には増圧型燃料噴射装置を備えた多気筒エンジンにおいて、各気筒毎の燃圧値関連物理量を取り込み、その平均値に対する各気筒の偏差が所定値を越えると各気筒毎の増圧型燃料噴射装置の異常を判定する装置が開示されます。しかし、この場合、異常気筒の判断ができるのみであり、油圧制御部材か制御系か、その他の部位が作動不良かが不明で、的確な対策を取るのに手間取ることより、緊急時に的確な対策を取ることが難しく、エンジンひいては車両に損傷を与える可能性が高い。
【０００７】
本発明は、以上のような課題に基づき、増圧機構の異常をすみやかに判断でき、的確にエンジン本体や車両の故障を回避できる増圧型燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、蓄圧室に貯留された燃料と、同燃料の供給を受けた増圧機構により増圧された増圧燃料とを切換えてインジェクタにより燃焼室に燃料噴射する燃料噴射装置において、エンジンの運転状態に応じたクランクパルス信号を出力するクランク角センサと、上記クランクパルス信号各々の間のパルス幅を演算するパルス幅算出手段と、上記パルス幅の変化量が判定閾値を上回ると上記増圧機構が異常と判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
このように、エンジンの運転状態に応じたクランクパルス幅が異常と判定されることで増圧機構の異常を判定でき、異常判定を容易に行え、しかも、エンジン振動の発生や、排出ガス性能の悪化を招くことを回避できる。
好ましくは、上記判定手段はエンジンの運転状態に応じたクランクパルス幅が異常と判定された状態が一定時間を上回る場合に上記増圧機構が異常と判定するとしても良い。この場合、異常判定精度を向上できる。
【０００９】
請求項２の発明は、燃料噴射ポンプの戻し燃料路に配備した調量弁の開閉操作により調圧され蓄圧室に貯留された燃料と、同燃料の供給を受けた増圧機構により増圧された増圧燃料とを切換えてインジェクタにより燃焼室に燃料噴射する燃料噴射装置において、エンジンの運転状態に応じたクランクパルス信号を出力するクランク角センサと、隣合う上記クランクパルス信号間のパルス幅を演算するパルス幅算出手段と、上記調量弁の実開閉駆動信号と上記蓄圧室の目標燃料圧相当の基準開閉駆動信号との偏差を演算する開閉駆動信号偏差算出手段と、上記パルス幅の変化量が判定閾値を上回り、且つ、上記実開閉駆動信号の偏差が許容偏差幅を上回ると上記増圧機構が異常と判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
このように、エンジンの運転状態に応じたクランクパルス幅が異常で、且つ、実開閉駆動信号の偏差が許容偏差幅を上回ると判定されることで増圧機構の異常を的確に判定でき、異常判定を容易に行え、しかも、エンジン振動の発生や、排出ガス性能の悪化を招くことを回避できる。
好ましくは、上記許容偏差幅は上記蓄圧室の目標燃料圧の増加に応じて増加するように設定されても良い。この場合、目標燃料圧が増加するほど燃圧変動幅が大きくなり、上記パルス幅の変化量も大きくなると言う実情に応じて、判定幅を比較的大きく設定し、制御安定性を確保できる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載の増圧型燃料噴射装置において、上記判定手段により上記増圧機構が異常と判定された際に、同増圧機構の作動を停止させることを特徴とする。
このように、増圧機構の異常時に、増圧機構の作動を停止させることで、エンジンのトルク変動による振動を回避でき、しかも、蓄圧室に貯留された燃料を用いて低圧燃料噴射系を駆動させるように切換えることで、修理工場まで安全且つ速やかに自走でき、その際、エンジンの過負荷運転や排気温度上昇などを抑制して車両を走行できる。
【００１１】
好ましくは、上記判定手段により上記増圧機構が異常と判定された際に、上記蓄圧室に貯留される燃料は上記調量弁により許容最大燃料圧力に調圧された上で、インジェクタにより燃焼室に燃料噴射しても良い。
この場合、蓄圧室の燃料を許容最大燃料圧力に調圧できるのでスモークの発生を防止し、エンジンの過負荷運転や排気温度上昇などを確実に抑制することができ、その状態で車両を修理工場まで安全且つ速やかに自走でき、異常な状態のままでエンジンの運転を続けることでエンジンひいては車両に損傷を与えるということを確実に防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態としての増圧型燃料噴射装置を図１乃至図３を参照して説明する。
ここでの増圧型燃料噴射装置１は、図示しない車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）２に装着される。
エンジン２はそのエンジン本体３上に増圧型燃料噴射装置１を装着しており、エンジン本体３内の各燃焼室（１つのみ示した）４に増圧型燃料噴射装置１により後述のブーツ型噴射モードＭ１或いは矩形型噴射モードＭ２での増圧燃料噴射を行う。
【００１３】
増圧型燃料噴射装置１は、エンジン本体３内の各燃焼室４に燃料噴射を行うインジェクタ５と、各インジェクタ５に高圧燃料を供給するコモンレール６と、コモンレール６に高圧燃料を供給する高圧燃料供給装置７と、各インジェクタ５のインジェクタ電磁弁８を駆動制御するエンジン制御装置としてのコントローラ９を備える。
高圧燃料供給装置７は燃料タンク１１と、同燃料タンク１１の燃料をコモンレール６に圧送する供給管１２と、供給管１２上に配備され、同燃料タンク１１の燃料をフィルタ１３を介し吸入して高圧化し、コモンレール６に圧送する燃圧ポンプ１４とを備える。
【００１４】
燃圧ポンプ１４はポンプ本体内に各気筒と連結されるプランジャ室４０及び各プランジャ室４０内で加圧作動する各プランジャ４１を備え、各プランジャ４１はポンプカム軸４２、図示しない回転伝達系を介しエンジンのクランク軸４３により駆動される。
プランジャ室４０には供給管１２の流入部１２１と流出部１２２及び戻し路４４が連結され、戻し路４４は戻し電磁弁４５により所定デューティー比Ｄｕｒで開閉される。
【００１５】
これにより戻し路４４の戻し燃料量を調整し、蓄圧室であるコモンレール６の高圧燃料の燃圧を目標燃料圧である指示レール圧力ｐｃｒに増減調整する。
蓄圧室を成すコモンレール６は気筒配列方向（紙面垂直方向）に向けた状態でエンジン本体３に支持され、供給管１２からの高圧燃料を貯留し、各インジェクタ５との対向位置より同部に向う主噴射路１６を分岐して延出する。なお、このコモンレール６には高圧燃料の燃圧信号Ｐｃを出力する燃圧センサ４６が配備され、燃圧信号Ｐｃはコントローラ９に出力されている。
【００１６】
各インジェクタ５は同一構成を採り、ノズル部１７とインジェクタ電磁弁８と圧力調整部１９を備える。ノズル部１７は燃焼室４に燃料噴射可能にエンジン本体３に支持される。インジェクタ電磁弁８はコントローラ９の駆動信号でオンオフ作動して主噴射路１６の高圧燃料をノズル部１７を介し燃焼室４に噴射供給可能に構成される。
【００１７】
圧力調整部１９には主噴射路１６を形成され、しかも、主噴射路１６に分岐して接続される増圧機構２１を備える。増圧機構２１は、主噴射路１６に対し、並列状に大小の内径のシリンダ室２２、２３を備え、ここに大小の外径で一体化し或いは、２つの円筒で別体に形成された増圧ピストン２４１、２４２を収容する。大径のシリンダ室２２の端部は分岐路上流部４５１を介し主噴射路１６の上流分岐部（コモンレール側）ｂ１に連通し、小径のシリンダ室２３の端部は分岐路下流部４５２を介し主噴射路１６の下流分岐部（インジェクタ側）ｂ２に連通する。
大径シリンダ室２２の小径シリンダ室２３側部位には大径シリンダ室２２の燃圧を開放する増圧電磁弁２５を備えた開放路３０と、主噴射路１６の中間分岐部ｂ３に絞り２８を介し連通する調圧路２７とが接続される。
【００１８】
更に、主噴射路１６の下流分岐部ｂ１と中間分岐部ｂ３の間にはインジェクタ５側からコモンレール６側への燃料流動を防止する逆止弁２９が配設される。　大径のシリンダ室２２に形成された開放口３０１は開放路３０を介して燃料タンク１１に連通可能に形成され、その途中に増圧電磁弁２５を配備する。開放路３０には、大径シリンダ室２２から排出される高圧燃料の流動速度を調整して増圧ピストン２４１、２４２の加圧作動速度を規制する流量調整オリフィス４７が配備される。
増圧電磁弁２５はコントローラ９の駆動信号でオンオフ作動して開放路３０及び大径のシリンダ室２２を開閉し、大径増圧ピストン２４１の表裏面に圧力差を生じさせて大小径の増圧ピストン２４１、２４２を図中左側に加圧作動させ、小径シリンダ室２３及び下流分岐部（インジェクタ側）ｂ２側の燃圧を加圧できる。
【００１９】
コントローラ９はその入出力回路に多数のポートを有し、エンジンの運転情報を検出するための各種センサを接続しており、特に、エンジン２のアクセルペダル開度θａを検出するアクセルペダル開度センサ３１と、クランク軸４３に一体結合されたローターの気筒判別信号相当のクランク角パルスΔθを出力するクランク角センサ３２、水温ｗｔを検出する水温センサ３３とが接続される。ここでクランク角パルスΔθはコントローラ９において経時的に順次記憶処理され、前回クランク角パルスΔθｎ−１と今回のクランク角パルスΔθｎのパルス幅Ｔｎ（図２参照：気筒間の時間幅）を経時的に順次演算するのに用いられ、更に、エンジン回転数Ｎｅの導出にも用いられる。
【００２０】
コントローラ９は周知のエンジン制御処理機能を備え、特に、増圧型燃料噴射装置１の制御機能として、噴射制御手段Ａ１と、パルス幅算出手段Ａ２と、開閉駆動信号偏差算出手段Ａ３と、判定手段Ａ４としての機能を有する。
ここで増圧型燃料噴射装置１は、図２に示すように、インジェクタ電磁弁１８の駆動信号ｓ１がオンする開弁時期ｔａに燃料噴射を開始し、増圧電磁弁２５の駆動信号ｓ２がオンするオン開始時期ｔｂ（開弁時期）に主噴射路１６の下流分岐部（インジェクタ側）ｂ２の燃圧が増圧され、符号Ｐｈで示す増圧燃料の経時圧力を発生し、ブーツ型噴射モードＭ１、或いは２点鎖線で示す矩形型噴射モードＭ２で噴射作動を行う。
【００２１】
ブーツ型噴射モードＭ１で噴射作動した場合、インジェクタ電磁弁８の開弁時期ｔａと増圧電磁弁２５のオン開始時期ｔｂの間で初期噴射ｊ１が、増圧電磁弁２５のオン開始時期ｔｂとインジェクタ電磁弁のオフ時ｔｃの間で後噴射ｊ２が２段階で形成され、これによりシリンダ内圧力の急激な上昇を回避した適切な燃料状態が得られ、ＮＯｘ、ＰＭ、燃費の低減が図れる。
【００２２】
噴射制御手段Ａ１はその目標噴射量設定部ａ１でエンジン２の運転状態であるエンジン回転数Ｎｅ、アクセルペダル開度θａに応じた目標燃料噴射量ｑｔａｒｇｅｔを図示しない目標燃料噴射量マップより算出し、モード設定部ａ２ではエンジン回転数Ｎｅ及びアクセルペダル開度θａに基づきブーツ型噴射モードＭ１又は矩形型噴射モードＭ２を選択する。更に、開弁時期設定部ａ３ではインジェクタ５からの燃料噴射を噴射状態と非噴射状態とに切換えるインジェクタ電磁弁８の開弁時期ｔａと、増圧機構２１の作動をオン・オフ切換えする増圧電磁弁２５（増圧機構作動電磁弁）のオン開始時期ｔｂとの時間差Δｔｉｎｊ（前期噴射期間）を図示しない時間差マップより算出する。その上で、目標燃料噴射量ｑｔａｒｇｅｔを確保できる後期噴射期間Δｔｍａｉｎを時間差Δｔｉｎｊ（前期噴射期間）を考慮して設定し、更に、後期噴射期間Δｔｍａｉｎと時間差Δｔｉｎｊ（前期噴射期間）を加算してインジェクタ開弁期間Δｔを算出する。なお、矩形型噴射モードＭ２の場合も同様であり、説明を略す。
【００２３】
パルス幅設定部ａ２では、隣合うクランク角パルスΔθ間のパルス幅Ｔｎを演算する。ここでクランク角パルスΔθはコントローラ９において経時的に順次記憶処理され、前回クランク角パルスΔθｎ−１と今回のクランク角パルスΔθｎのパルス幅Ｔｎ（図２参照：気筒間の時間幅）を経時的に順次演算処理する。　開閉駆動信号偏差算出手段Ａ３は、調量弁４５の実開閉駆動信号であるデューティー比Ｄｕｔｙとコモンレール６の目標燃料圧相当の基準開閉駆動信号である基準デューティー比Ｄｕｔｙαとのデューティー偏差δＤを演算する。
【００２４】
判定手段Ａ４はパルス幅Ｔｎの変化量δｔが判定閾値δｔａを上回り、且つ、実開閉駆動信号であるデューティー比Ｄｕｔｙのデューティー偏差δＤが許容偏差幅δＤａを上回ると増圧機構２１が異常と判定する。
次に、図１の増圧型燃料噴射装置の作動をコントローラ９の制御処理に沿って説明する。
【００２５】
図示しない車両のエンジン２の駆動時において、コントローラ９は図示しないエンジン制御処理に入り、図示しないエンジン制御処理、例えば、燃料噴射系、燃料供給系で適宜駆動されている関連機器、センサ類の自己チェック結果を取込み、これが正常であったか否かを確認し、その途中で燃料噴射制御処理、異常判定制御処理、その他のエンジン制御処理を順次実行する実行する。
燃料噴射制御では目標燃料噴射量ｑｔａｒｇｅｔを図示しない目標燃料噴射量マップより算出し、ブーツ型噴射モードＭ１又は矩形型噴射モードＭ２のいずれかを選択し、その上で、インジェクタ電磁弁８の開弁時期ｔａと増圧電磁弁２５のオン開始時期ｔｂとの時間差Δｔｉｎｊとを算出し、その上で、後期噴射期間Δｔｍａｉｎを設定し、更に、後期噴射期間Δｔｍａｉｎと時間差Δｔｉｎｊを加算してインジェクタ開弁期間Δｔを算出する。
【００２６】
その上で、インジェクタ電磁弁８の開弁時期ｔａ、増圧電磁弁２５のオン開始時期ｔｂ、及び両電磁弁８、２５の閉弁時期ｔｃに相当する情報を含む出力を燃料噴射用ドライバ（図示せず）にセットする。これにより燃料噴射用ドライバは単位クランク信号δθに基き、インジェクタ電磁弁８に開弁時期ｔａを、増圧電磁弁２５にオン開始時期ｔｂを、更に両電磁弁に閉弁時期ｔｃをそれぞれカウントし、カウントアップ時に弁切換え出力を発し、ブーツ型噴射モードＭ１或いは矩形型噴射モードＭ２でインジェクタ５が噴射駆動する。
【００２７】
エンジン制御処理の図示しないメインルーチンの途中で異常判定ルーチンを実行する。
ここで、異常判定ルーチンではステップｓ１でクランク角パルス幅確認処理を、ステップｓ２で調量弁デューティー比Ｄｕｔｙの確認処理をこの順で実行し、その上でステップｓ３の故障内容判定処理、ステップｓ４の継続走行制御処理を実行する。
【００２８】
クランク角パルス幅確認ルーチンのステップａ１に達すると、パルス幅設定部として、順次取り込まれているクランク角パルスΔθの隣合う各クランク角パルスΔθ間のパルス幅Ｔｎを順次演算し、図２に示すようなモードで記憶処理する。ここでコントローラ９はクランク角パルスΔθを経時的に順次記憶処理しており、前回クランク角パルスΔθｎ−１と今回のクランク角パルスΔθｎのパルス幅Ｔｎ（各気筒間の時間幅）を順次演算し、そのデータを経時的に記憶する。
【００２９】
次いで、ステップａ２では今回のパルス幅Ｔｎと、前回、前々回の各パルス幅の平均値Ｔｆｎ｛例えば、（Ｔｎ−２＋Ｔｎ−１＋Ｔｎ）／３等｝を演算する。ここでは、今回、前回、前々回の各パルス幅の値は１制御周期毎に順送りして更新され、これに応じて今回の平均値Ｔｆｎも更新される。更に、今回平均値Ｔｆｎに対し、今までの平均値は前回の平均値Ｔｆｎ−１に順送りされる。
次いで、ステップａ３では、今回の平均値Ｔｆｎと前回の平均値Ｔｆｎ−１のよりパルス幅Ｔｎの変化量δｔ＝｜Ｔｆｎ−Ｔｆｎ−１｜を算出する。更に、ステップａ４ではパルス幅Ｔｎの変化量δｔが判定閾値δｔａを上回るか判断する。
【００３０】
ここではクランク角センサ３２からのパルス幅変化量δｔにより、特定気筒でのトルク変化を検出し、その気筒での噴射量過大または過小を判断する。即ち、特定気筒の気筒判別信号でもあるパルス信号Δθのパルス幅変化量δｔが大きくトルク不足の場合は、減速（噴射量過小）にあると見做し、パルス幅変化量δｔが過小でトルク過剰の場合は、加速（噴射量過大）にあると見做すこととなる。ここで、パルス幅変化量δｔが判定閾値δｔａより小さく変化がない場合はこの回の制御を終了し、上回るとステップａ５に進み、ここでは上回る状態が一定時間Ｔｉｍｅ１継続する（カウントアップ）を待ち、ステップａ６に達する。
【００３１】
ステップａ６では今回の平均値Ｔｆｎと前回の平均値Ｔｆｎ−１が対比され、Ｔｆｎ＜Ｔｆｎ−１では加速域と見做し、ステップａ７で、噴射量過剰（図４では噴射量過大と記した）になる傾向があるとして故障フラグＦｌｇＡを「１」に設定し、Ｔｆｎ＞Ｔｆｎ−１では減速域と見做し、ステップａ８で、噴射量過小になる傾向があるとして故障フラグＦｌｇＢを「１」に設定し、ステップｓ２（異常判定ルーチン）にリターンする。
【００３２】
調量弁デューティー比確認ルーチンのステップｂ１に達すると、コモンレール６の高圧燃料の目標燃料圧である指示レール圧力ｐｃｒと、現在の調量弁４５の実開閉駆動信号であるデューティー比Ｄｕｔｙを取り込む。ここでの調量弁４５のデューティー比Ｄｕｔｙはエンジン運転状態に応じて、燃料噴射制御処理で設定されている。
ステップｂ２では図３に示す調量弁デューティー比Ｄｕｔｙ−指示レール圧力ｐｃｒマップｍ１を用い、同マップに予め設定された正常Ｄｕｔｙ比基準ライン及び許容域に現在の指示レール圧力ｐｃｒ相当のデューティー比Ｄｕｔｙが位置するか否かの判断に入る。
【００３３】
ここで用いるデューティー比Ｄｕｔｙ−指示レール圧力ｐｃｒマップｍ１は、許容偏差幅がコモンレールの指示レール圧力ｐｃｒの増加に応じて増加するように設定される。この場合、指示レール圧力ｐｃｒが増加するほど燃圧変動幅が大きくなるように設定されており、これによって、パルス幅の変化量も大きくなると言う実情に応じて、判定幅を比較的大きく設定し、制御安定性を確保できるようにしている。
ここで、許容域に現在の指示レール圧力ｐｃｒ相当のデューティー比Ｄｕｔｙが位置する場合は、正常時と見做し、今回の制御を終了させ、ステップｓ３（異常判定ルーチン）に進む。
【００３４】
許容域に対し、現在の指示レール圧力ｐｃｒ相当のデューティー比Ｄｕｔｙが大きく（開き側ｅ１）、戻し燃料量が多く、レール燃料消費量小であると、ステップｂ３に進み、故障フラグＦｌｇａを「１」に設定し、許容域に対し現在の指示レール圧力ｐｃｒ相当の調量弁４５のデューティー比Ｄｕｔｙが小さく（閉じ側ｅ２）、戻し燃料量が少なく、レール燃料消費量大であると、ステップｂ４に進み、故障フラグＦｌｇｂを「１」に設定し、ステップｓ３（異常判定ルーチン）にリターンする。
【００３５】
この後、異常判定ルーチンの故障内容判定処理ステップｓ３では、故障フラグＦｌｇＡ、Ｂ及びＦｌｇａ、ｂの何れかが「１」で増圧機構が異常と判定された際に、同増圧機構２１の作動を停止させ、コモンレール６に貯留された燃料を用いて低圧燃料噴射系を駆動させるように切換えることでコモンレールの燃圧のみを増減調整して、リンプホームモードの運転域に入り、走行を継続させる。
【００３６】
即ち、図４に示すように、噴射量過剰の故障フラグＦｌｇＡとレール燃料消費量大の故障フラグＦｌｇｂでは、例えば、流量調整オリフィス４７の亀裂による増圧ピストン異常圧送と故障内容を判断する。噴射量過小の故障フラグＦｌｇＢとレール燃料消費量大の故障フラグＦｌｇｂでは、例えば、増圧電磁弁２５の閉鎖不良による開放路３０へのリーク量過大や、増圧ピストン摺動部隙間増による作動不良と故障内容を判断する。噴射量過小の故障フラグＦｌｇＢとレール燃料消費量小の故障フラグＦｌｇａでは、例えば、増圧ピストン摺動部隙間増による増圧ピストン作動不良と故障内容を判断する。
【００３７】
この後、異常判定ルーチンのステップｓ４に達する。ここでは、図５（ａ）に示すコモンレール圧力−エンジン回転数制御特性域Ｅ１での制御に切換え、コモンレール圧の低下を抑え、図５（ｂ）に示す噴射量−エンジン回転数制御特性域Ｅ２での制御に切換え、過度な燃料噴射量の増加を抑えるリンプホームモードでの運転を実効する。
このように増圧機構２１の作動を停止させることで、エンジン本体や車両の故障を回避できる。しかも、コモンレール６に貯留された燃料を用いて低圧燃料噴射系を駆動させるように切換えることで、修理工場まで安全且つ速やかに自走でき、その際、エンジンの過負荷運転や排気温度上昇などを抑制して車両を走行できる。
【００３８】
図１の増圧型燃料噴射装置の異常判定ルーチンでは、ステップｓ３が故障内容判定処理での判定手段として機能し、これにより、増圧機構２１が異常と判定された際に、同増圧機構２１の作動を停止させ、コモンレール６の燃圧及びインジェクタ電磁弁８の噴射量を制御している。ここでは、増圧機構２１の異常時に、この作動を停止させることで、エンジンのトルク変動による振動を回避でき、また、増圧機構を停止させ、蓄圧室に貯留された燃料を用いて低圧燃料噴射系を駆動させ、修理工場まで安全且つ速やかに自走でき、その際、エンジンの過負荷運転や排気温度上昇などを抑制して車両を走行できる。
【００３９】
なお、図５（ａ）に示すコモンレール圧力−エンジン回転数制御特性域Ｅ１は通常制御レール圧特性域よりエンジン回転数を抑え、コモンレール圧を比較的高く設定する。図５（ｂ）に示す噴射量−エンジン回転数制御特性域Ｅ２は通常制御レール圧特性域よりエンジン回転数を抑え、噴射量を抑えるように設定する。
【００４０】
このような設定により、コモンレールに貯留される燃料は調量弁４５により許容最大燃料圧力（図５（ａ）の符号Ｐｍａｘの制御目標ライン）に調圧された上で、インジェクタにより燃焼室に燃料噴射されることとなる。このため、スモークの発生を防止し、エンジンの過負荷運転や排気温度上昇などを確実に抑制した状態でコモンレールの燃料を許容最大燃料圧力に調圧でき、その状態で車両を修理工場まで安全且つ速やかに自走でき、異常な状態のままでエンジンの運転を続けることでエンジンひいては車両に損傷を与えるということを確実に防止できる。
【００４１】
図１の増圧型燃料噴射装置は、エンジンの運転状態に応じたクランクパルス幅Ｔｎの変動が大きく異常で、且つ、実デューティー比Ｄｕｔｙ（開閉駆動信号）のデューティー偏差δＤが許容偏差幅δＤａを上回ると判定されることで増圧機構の異常を的確に判定でき、異常判定を容易に行え、しかも、エンジン振動の発生や、排出ガス性能の悪化を回避できる。
図１の増圧型燃料噴射装置の異常判定ルーチンではステップｓ１でクランク角パルス幅確認処理を、ステップｓ２で調量弁Ｄｕｔｙ比確認処理をこの順で実行したが、場合により何れか一方のみを実行し、その上でステップｓ３の故障内容判定処理、ステップｓ４の継続走行制御処理を実行するようにして、装置の異常判定ルーチンの制御を簡素化しても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、エンジンの運転状態に応じたクランクパルス幅が異常と判定されることで増圧機構の異常を判定でき、異常判定を容易に行え、しかも、エンジン振動の発生や、排出ガス性能の悪化を招くことを回避できる。
【００４３】
請求項２の発明は、エンジンの運転状態に応じたクランクパルス幅が異常で、且つ、実開閉駆動信号の偏差が許容偏差幅を上回ると判定されることで増圧機構の異常を的確に判定でき、異常判定を容易に行え、しかも、エンジン振動の発生や、排出ガス性能の悪化を招くことを回避できる。
【００４４】
請求項３の発明は、増圧機構の異常時に、増圧機構の作動を停止させることで、エンジン本体や車両の故障を回避でき、しかも、蓄圧室に貯留された燃料を用いて低圧燃料噴射系を駆動させるように切換えることで、修理工場まで安全且つ速やかに自走でき、その際、スモークの発生を防止し、エンジンの過負荷運転や排気温度上昇などを抑制して車両を走行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての増圧型燃料噴射装置と同装置を装着するエンジンの概略構成図である。
【図２】図１の増圧型燃料噴射装置のクランク角パルス幅確認説明図である。
【図３】図１の増圧型燃料噴射装置が用いるデューティー比Ｄｕｔｙ−指示レール圧力ｐｃｒマップの特性線図である。
【図４】図１の増圧型燃料噴射装置が用いる故障内容判定説明図である。
【図５】図１の増圧型燃料噴射装置が異常判定時に用いる運転域を示す特性線図であり、（ａ）はコモンレール圧力−エンジン回転数制御特性域を、（ｂ）は噴射量−エンジン回転数制御特性域を示す。
【図６】図１の増圧型燃料噴射装置の異常判定ルーチンのフローチャートである。
【図７】図１の増圧型燃料噴射装置のクランク角パルス幅確認ルーチンのフローチャートである。
【図８】図１の増圧型燃料噴射装置の調量弁デューティー比確認ルーチンのフローチャートである。
【図９】燃料噴射装置の噴射率説明線図である。
【符号の説明】
１　　　　　増圧型燃料噴射装置
２　　　　　エンジン
５　　　　　インジェクタ
６　　　　　コモンレール
２１　　　　増圧機構
４５　　　　調量弁
δｔ　　　　変化量
δｔａ　　　判定閾値
δＤａ　　　許容偏差幅
δＤ　　　　デューティー偏差
Ａ２　　　　パルス幅算出手段
Ａ３　　　　開閉駆動信号偏差算出手段
Ａ４　　　　判定手段
Ｄｕｔｙ　　実開閉駆動信号であるデューティー比
Ｄｕｔｙα　基準デューティー比
Ｔｎ　　　　パルス幅
【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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