(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射制御用電磁弁の開弁によって、コモンレールからエンジンの各気筒に燃料を噴射する複数のインジェクタと、
燃料を圧縮するとともに、圧縮燃料の前記コモンレールへの吐出量を調整する吐出量制御手段を有するサプライポンプと、
コモンレール圧力に対応するセンサ出力を送出する圧力センサと、
コモンレール圧力が制限値を越えると機械的に開弁するプレッシャーリミッタと、
エンジンの運転状態と前記センサ出力から換算されるコモンレール圧力とに基づいて、各噴射制御用電磁弁、および前記サプライポンプの前記吐出量制御手段を制御するエンジン制御手段とを備える燃料噴射システムにおいて、
前記プレッシャーリミッタが作動して開弁する直前のセンサ出力と、前記プレッシャーリミッタの開弁後に一定値に収束したセンサ出力とに基づいて前記圧力センサの異常を判定する異常判定手段を設け、
この異常判定手段は、前記コモンレール圧力が、前記制限値および前記一定値になった時の各センサ出力に基づいて導き出される前記圧力センサの実特性と、前記圧力センサの正常特性との差異から前記圧力センサの異常およびその種別を判定することを特徴とする燃料噴射システム。
【請求項２】
前記プレッシャーリミッタの作動は、通常モード時にコモンレール圧力が前記制限値を越えた場合や、異常判定モードの選択によって、エンジン制御手段が前記コモンレールへの圧力指令値を前記制限値を越える値に設定した場合である請求項１記載の燃料噴射システム。
【請求項３】
前記圧力センサの異常が補正可能な種別の場合には、センサ出力値をコモンレール圧力に換算する換算係数を前記差異に基づいて補正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コモンレール式の燃料噴射システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コモンレール式の燃料噴射システム（特開昭６２- ２５８１６０号公報）は、エンジンの運転状態に応じて、噴射量、噴射タイミング、および噴射圧力を自由に制御できる特徴を有する。
【０００３】
そして、コモンレールに取り付けられた圧力センサによってコモンレール圧力を検出し、この圧力が指令値になる様にエンジン制御装置がサプライポンプを制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
圧力センサの異常の内、常に出力電圧が０または一定値になる場合には、出力値を監視すれば判定可能である。
しかし、出力特性の異常、つまり、増幅器のゲインやオフセットの変化によりコモンレール圧力- 出力電圧特性が変わる異常に対しては出力値の監視だけでは判定できない。
【０００５】
本発明の目的は、出力特性異常を含む圧力センサの異常を判定することができる燃料噴射システムの提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
［請求項１、２について］
複数のインジェクタは、噴射制御用電磁弁の開弁によって、コモンレールからエンジンの各気筒に燃料を噴射する。
【０００７】
サプライポンプは、燃料を圧縮するとともに、圧縮燃料のコモンレールへの吐出量を調整する吐出量制御手段を有する。
圧力センサは、コモンレール圧力に対応する強度のセンサ出力を送出する。
プレッシャーリミッタは、コモンレール圧力が制限値を越えると機械的に開弁する。
【０００８】
エンジン制御手段は、エンジンの運転状態とセンサ出力から換算されるコモンレール圧力とに基づいて、各噴射制御用電磁弁、およびサプライポンプの吐出量制御手段を制御する。
【０００９】
異常判定手段は、プレッシャーリミッタが作動して開弁する直前のセンサ出力と、プレッシャーリミッタの開弁後に一定値に収束したセンサ出力とに基づいて圧力センサの異常を判定する。
これにより、燃料噴射システムは、圧力センサが異常（出力特性異常を含む）であるか正常であるかを判定することができる。
【００１０】
プレッシャーリミッタは、以下の場合に作動する。
通常モード時にコモンレール圧力が制限値を越えた場合。
異常判定モードの選択によって、エンジン制御手段がコモンレールへの圧力指令値を制限値を越える値に設定し、コモンレール圧力が制限値を越えた場合。
【００１１】
また、異常判定手段は、コモンレール圧力が、制限値および一定値になった時の圧力センサの各センサ出力に基づいて導き出される圧力センサの実特性と、圧力センサの正常特性との差異から圧力センサの異常およびその種別を判定する。
これにより、圧力センサが正常であるか異常であるか、およびその種別（オフセット異常やゲイン異常）を判定することができる。
【００１２】
［請求項３について］
圧力センサの異常が補正可能な種別（オフセット異常やゲイン異常）の場合には、圧力センサの出力値をコモンレール圧に換算する換算係数を、実特性と正常特性との差異に基づいて補正する。
【００１３】
これにより、圧力センサの出力特性の異常が、オフセット異常やゲイン異常である場合には、圧力センサのセンサ出力が正しいコモンレール圧力に換算される様になるので、エンジン制御を正常に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例（請求項１〜３に対応）を図１に基づいて説明する。
図１に示す如く、燃料噴射システムＡは、噴射制御用電磁弁１、１…１の開弁によってエンジン２の各気筒に燃料を噴射するインジェクタ３、３…３と、吐出量制御装置４０を有する高圧供給ポンプ４と、圧力センサ５と、プレッシャーリミッタ６と、エンジン制御手段７とを備える。
【００１５】
インジェクタ３、３…３は、エンジン２の各気筒の燃焼室に対応して配置されている。
これらインジェクタ３から各気筒の燃焼室への燃料噴射は、噴射制御用電磁弁１の開閉によって制御される。
【００１６】
各インジェクタ３は、コモンレール９（高圧蓄圧配管）に接続され、噴射制御用電磁弁１が開弁している間、コモンレール９内の高圧燃料が各気筒の燃焼室へ噴射される。
【００１７】
高圧供給ポンプ４は、低圧供給ポンプ４１により燃料タンク４２から吸引された燃料４３を昇圧する。この高圧供給ポンプ４は、エンジン制御手段７が制御する吐出量制御装置４０により駆動される。
そして、この高圧供給ポンプ４により高圧になった燃料４３は、チェックバルブ４４および供給配管４５を経てコモンレール９に供給され、燃料噴射が可能な高圧圧力に常時、コモンレール９内が維持される。
尚、使用最大圧力は、１２０ＭＰａ〜１６０ＭＰａである。
【００１８】
圧力センサ５は、コモンレール９内の圧力を検出するためにコモンレール９の一端側に配設され、コモンレール圧力に対応するセンサ出力をエンジン制御手段７に送出する。そして、コモンレール圧力がエンジン制御手段７により検出される。
【００１９】
プレッシャーリミッタ６は、コモンレール９等の破損を防止するための安全装置であり、コモンレール内の圧力が制限値（使用最大圧力＋２０ＭＰａ〜３０ＭＰａに設定）を越えると機械的に開弁して異常高圧を開放する。
【００２０】
エンジン制御手段７は、エンジンの運転状態と、圧力センサ５が検出するコモンレール圧力とに基づいて、噴射制御用電磁弁１、１…１、および高圧供給ポンプ４の吐出量制御装置４０を制御する。
【００２１】
エンジンの運転状態は、エンジン回転を検出するための回転数センサ７１、車両負荷を検出するための負荷センサ７２等からのセンサ出力により把握される。
そして、把握されたエンジンの運転状態に最適な、噴射時期および噴射量（＝噴射期間）となる様に、エンジン制御手段７が噴射制御用電磁弁１、１…１に駆動信号を出力する。
【００２２】
また、検出された、車両負荷およびエンジン回転数に応じて噴射圧力が最適値になる様に、コモンレール圧力を監視しながらエンジン制御手段７が制御信号を吐出量制御装置４０に出力する。
【００２３】
つぎに、本実施例の燃料噴射システムＡのエンジン制御手段７の異常判定に係る作動を図２に基づいて説明する。
圧力センサ５の異常判定を行う場合には、エンジンン制御手段７は、ソフトガードを無効にし、圧力指令値を制限値（例えば、１４０ＭＰａ〜１９０ＭＰａ）を越える値（＋５ＭＰａ〜＋１０ＭＰａ）に設定する。
【００２４】
なお、以下の場合に、圧力センサ５の異常判定を行う。
・所定期間（数カ月）が経過すると、アイドル時に自動的に行う。
・運転者やサービスマンが、異常判定モードに切り替えて行う。
【００２５】
ステップｓ１で、プレッシャーリミッタ６が作動（開弁）したか否かを判定し、作動した場合（ＹＥＳ）にはステップｓ２に進み、作動していない場合（ＮＯ）には作動するまで待機する。
プレッシャーリミッタ６の作動の判定は、燃料タンクへ連通する配管へ排出される燃料圧力を検知するセンサ等で行う。
【００２６】
ステップｓ２で圧力計測を行う。
具体的には、エンジンン制御手段７は、制限値（例えば１６５ＭＰａ）で開弁する直前の圧力センサ５の出力電圧と、プレッシャーリミッタ６の開弁後に、数秒〜数十秒後に一定値（例えば２０ＭＰａ〜３０ＭＰａ）に収束する圧力センサ５の出力電圧とを計測する。
そして、（例えば１６５ＭＰａ、Ｖ1 ）と（収束値、Ｖ0 ）とから、計測したコモンレール圧力- 出力電圧特性５１〜５４を確定する。
【００２７】
ステップｓ３で、コモンレール圧力- 出力電圧特性の比較を行う。
具体的には、図３の破線で示す実特性（コモンレール圧力- 出力電圧特性５１〜５４）と、図３の実線で示す正常特性（コモンレール圧力- 出力電圧特性５０）とを比較する。
【００２８】
ステップｓ４で、圧力センサ５が正常か異常かを判定する。具体的には、実特性と正常特性との差異が許容範囲内であるか、許容範囲を越えているかを判定し、許容範囲内の場合（ＹＥＳ）にはステップｓ５に進み、許容範囲を越えている場合（ＮＯ）には圧力センサ５が正常であると判定（終了）する。
【００２９】
なお、許容範囲内であるか越えているかは、例えば、正常特性の傾きと実特性の傾きとの差異や、コモンレール圧力０となる正常特性の出力電圧値とコモンレール圧力０となる実特性の出力電圧値との差異で判定する。
【００３０】
ステップｓ５で、異常処理を行う。
具体的には、異常の種類（オフセット異常、ゲイン異常、出力一定値異常、出力ゼロ異常）を特定する。
【００３１】
ステップｓ６で、オフセット異常、ゲイン異常、およびオフセット＆ゲイン異常の場合に限り、異常処理を行う。
具体的には、センサ出力値をコモンレール圧力に換算する換算係数を、実特性と正常特性との差異に基づいて補正する。
【００３２】
本実施例の燃料噴射システムＡは、以下の利点を有する。
圧力センサ５が正常であるか、異常（オフセット異常、ゲイン異常、出力一定値異常、出力ゼロ異常）であるかを判定することができる。
また、異常である場合には、異常の種類（オフセット異常、ゲイン異常、出力一定値異常、出力ゼロ異常）を特定することができる。
【００３３】
更に、圧力センサ５の経年変化やセンサ回路の劣化等により、出力特性（コモンレール圧力- 出力電圧特性）がシフトした異常の場合には、換算係数が補正されるので、車両の運転を続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る燃料噴射システムのブロック図である。
【図２】その燃料噴射システムの異常判定に係る作動を示すフローチャートである。
【図３】正常なコモンレール圧力- 出力電圧特性、および異常なコモンレール圧力- 出力電圧特性を示すグラフである。
【符号の説明】
３  インジェクタ
４  高圧供給ポンプ（サプライポンプ）
５  圧力センサ
６  プレッシャーリミッタ
７  エンジン制御手段
９  コモンレール
４０  吐出量制御装置
５０  コモンレール圧力- 出力電圧特性（圧力センサの正常特性）
５１〜５４  コモンレール圧力- 出力電圧特性（圧力センサの実特性）
【図１】
0004380071.tif 000002
【図２】
0004380071.tif 000003
【図３】
0004380071.tif 000004