JP2000161172A

JP2000161172A - 蓄圧式燃料噴射装置

Info

Publication number: JP2000161172A
Application number: JP10335736A
Authority: JP
Inventors: Susumu Koketsu; 晋纐纈; Yoshiki Tanabe; 圭樹田邊
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2000-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄圧器の燃料圧を検出する燃圧検出手段の故
障を判定して、エンジン故障等を未然に防止するように
した蓄圧式燃料噴射装置を提供する。【解決手段】燃料ポンプ１で加圧された高圧燃料は、
蓄圧器３に貯溜され、燃料通路１０ａを介してエンジン
の燃焼室内に噴射する燃料噴射ノズル９に供給される。
判定手段８は、蓄圧器３の燃料圧を検出する燃圧検出手
段３ａの出力の時間に対する変化率の絶対値の平均値と
燃料検出手段３ａの出力の平均値との比が所定値以下
で、且つ燃圧検出手段３ａの出力値と蓄圧器３の設定圧
との差が所定値以上のとき、燃圧検出手段３ａが故障し
たと判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄圧式燃料噴射装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料噴射装置とし
て、蓄圧器に蓄圧した高圧燃料をエンジンの各気筒に安
定に供給して低速域から高速域までの広い運転領域にお
いてエンジン性能を向上可能とする蓄圧式燃料噴射装置
（コモンレールシステム）がある。このような燃料噴射
装置を用いた場合でも、燃料噴射開始直後における燃料
噴射率が過大であると、燃焼の初期に急激な爆発燃焼が
行われ、エンジン騒音が増大するばかりでなく排気ガス
中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が増大する。

【０００３】このような不具合を解消するため、各回の
燃料噴射サイクルの初期段階において、低めの燃料噴射
率で燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置が提案されてい
る。この提案に係わる燃料噴射装置は、例えば、低圧燃
料を貯溜する低圧蓄圧器と、高圧燃料を貯溜する高圧蓄
圧器と、低圧蓄圧器又は高圧蓄圧器をインジェクタ（燃
料噴射ノズル）に選択的に連通させて燃料噴射率を切り
換える切換弁と、インジェクタの圧力制御室と燃料タン
クとを連通・遮断して燃料噴射時期を制御する開閉弁と
を備えている。

【０００４】蓄圧器での燃圧形成に関して、例えば、エ
ンジンにより夫々駆動される低圧燃料ポンプ及び高圧燃
料ポンプを用いて低圧及び高圧の燃料を得るもの、或い
は、高圧燃料ポンプにより高圧燃料を得ると共に低圧蓄
圧器へ導入した高圧燃料を調圧して低圧燃料を得るもの
がある（例えば、特開平６−９３９３６）。また、高圧
蓄圧器の高圧燃料から低圧蓄圧器の低圧燃料を得るタイ
プの蓄圧式燃料噴射装置（例えば、ＷＯ９８／０９０６
８）では、例えば、各気筒のインジェクタに対応して設
置してある燃料噴射時期制御用の開閉弁を閉弁すると共
に燃料噴射率切換用の切換弁を低圧側へ切り換えること
により、インジェクタの燃料室（燃料溜まり）に低圧燃
料を満たすと共にインジェクタを閉弁状態に保持し、燃
料噴射開始時期が到来した時に開閉弁を開弁させてイン
ジェクタを開弁させて低圧燃料をノズルから噴射させて
低圧初期噴射（以下「低圧噴射」という）を行い、低圧
噴射期間が経過した時に切換弁を高圧側へ切り換え、高
圧蓄圧器からの高圧燃料をノズルから噴射させて高圧主
噴射（以下「高圧噴射」という）を行い、噴射終了時期
が到来すると切換弁を低圧側へ切り換えると共に開閉弁
を閉弁する。即ち、切換弁により低圧蓄圧器と高圧蓄圧
器を燃料噴射中に切り換えて燃料の噴射波形の制御を行
う。

【０００５】低圧蓄圧器では、前記切換弁が閉弁した後
当該切換弁とインジェクタの燃料室との間に溜まった高
圧燃料を調圧して低圧燃料を得る。即ち、低圧蓄圧器と
燃料タンクとの燃料通路に接続されている低圧蓄圧器の
圧力制御弁をデューティ制御して、低圧蓄圧器内の燃料
圧が所定圧となるように当該低圧蓄圧器内の燃料を燃料
タンク（大気開放側）に排出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】低圧蓄圧器と高圧蓄圧
器を燃料噴射中に切り換えて噴射波形の制御を行う上記
構成の蓄圧式燃料噴射装置において、高圧蓄圧器の燃料
圧を検知する圧力センサが故障した場合、信号出力が低
出力（低圧力）状態で故障したとき（例えば、断線等）
には、高圧蓄圧器の燃料圧を上げようと制御するため高
圧蓄圧器の燃料圧が上昇するが、最終的には高圧蓄圧器
に設置してあるリリーフ弁が作動し、高圧蓄圧器及び燃
料通路の損傷を防止することができる。

【０００７】しかしながら、常に、通常モードにおける
最高噴射圧以上の噴射圧で燃料を噴射することになり、
噴射量の増大、筒内最高圧力の増大、騒音振動の増大等
の不具合を招く。また、低圧蓄圧器の燃料圧を上げよう
とするため、高圧燃料ポンプが過剰な燃料圧送を繰り返
し、故障を招く虞がある。前記高圧蓄圧器の圧力センサ
が、信号出力が高出力（高圧力）状態で故障したときに
は、高圧蓄圧器の燃料圧を下げようと制御するため、高
圧燃料ポンプからの燃料圧送が無くなり、燃料噴射に必
要な高圧蓄圧器の燃料圧を得られなくなる。そのため、
エンジン運転ができなくなってしまう。

【０００８】また、低圧蓄圧器の燃料圧を検知する圧力
センサが故障した場合、信号出力が低出力（低圧力）状
態で故障したとき（例えば、断線等）には、低圧蓄圧器
の燃料圧を上げようと制御するため低圧蓄圧器の燃料圧
が上昇し、最終的には高圧蓄圧器の燃料圧と等しくな
る。それにより、噴射初期から高圧噴射となり、噴射量
が増大して過負荷運転となるため、そのままの異常な状
態でエンジンの運転を続けるとエンジンひいては車両に
損傷を与える場合が生ずる。また、低圧蓄圧器は、高圧
蓄圧器に対して、許容耐圧（許容圧力）が低く設定され
ているため、低圧蓄圧器内の燃料圧の過度な圧力上昇
は、低圧蓄圧器の損傷、燃料漏れ等を招く虞がある。

【０００９】前記低圧蓄圧器の圧力センサが、信号出力
が高出力（高圧力）状態で故障したときには、低圧蓄圧
器の燃料圧を下げようと制御するため、低圧噴射が不可
能な低圧蓄圧器圧力となり、高圧噴射のみとなる。その
ため、着火時期が遅れ、排気温度の上昇、トルク不足を
招き、エンジンに悪影響を及ぼす。このため、本発明で
は、蓄圧器の燃料圧を検出する燃圧検出手段の故障を判
定して、エンジン故障等を未然に防止するようにした蓄
圧式燃料噴射装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１では、加圧された高圧燃料は、蓄
圧器に貯溜され、燃料通路を介してエンジンの燃焼室内
に噴射する燃料噴射ノズルに供給される。判定手段は、
燃圧検出手段の出力の時間に対する変化率の絶対値の平
均値と前記燃圧検出手段の出力の平均値との比が所定値
以下で、且つ前記燃圧検出手段の出力値と前記蓄圧器の
設定圧との差が所定値以上のとき、前記燃圧検出手段が
故障したと判定する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。図１は、本発明
の実施形態としての蓄圧式燃料噴射装置の概略構成図、
図２は、図１に示す燃料噴射装置の主要要素とエンジン
の各気筒のインジェクタとの接続を示す概略図である。

【００１２】図１及び図２において、蓄圧式燃料噴射装
置は、例えば、直列６気筒のディーゼルエンジン（図示
せず）に搭載されるもので、高圧燃料ポンプ１は、例え
ば、図３に示すようなプランジャポンプ２０を２つ備
え、各プランジャポンプ２０は、前記直列６気筒エンジ
ンの前３気筒と後３気筒に夫々対応しており、前３気筒
のプランジャ２１、後３気筒のプランジャ２１を駆動す
る各カム２２は、夫々３つの山を備えており、高圧燃料
ポンプ軸が１回転する間に各プランジャ２１が３回の圧
送ストロークを実施して燃料を圧送するようになってい
る。圧送ストロークの調整は、プンランジャポンプ２０
の吐出側に設けられている電磁弁２３の閉弁時期を調整
することにより行われ、この電磁弁２３が開弁している
間は、プランジャポンプ２０の圧送動作が無効になるよ
うになっている。電磁弁２３は、後述する電子制御装置
８により制御される。

【００１３】図１に戻り、蓄圧式燃料噴射装置の制御手
段としての電子制御装置（ＥＣＵ）８は、エンジン回転
センサ８ａにより検出されたエンジン回転数Ｎｅと、ア
クセル開度センサ（図示せず）により検出されたアクセ
ルペダル踏込量（アクセル開度）Ａccとに応じて高圧燃
料ポンプ１の電磁弁２３を制御して圧送ストロークを可
変調整し、更に、高圧蓄圧器（第１蓄圧器）３に設けら
れている圧力センサ（第１燃圧検出手段）３ａにより検
出された燃料圧Ｐ_HPに応じて圧送ストローク（吐出圧）
をフィードバック制御することにより、エンジン運転状
態に適合する高圧燃料を得るようになっている。

【００１４】高圧燃料ポンプ１により加圧された燃料
は、高圧蓄圧器３に貯溜される。この高圧蓄圧器３は、
各気筒に共通するものであり、燃料通路１０ａに連通し
ている。燃料通路１０ａの途中には、例えば、二方電磁
弁から成る燃料噴射率切換用の切換弁（第１制御弁）５
が各気筒毎に設けられ（図２）、当該切換弁５の直ぐ下
流に上流側から下流側にのみ燃料の流れを許容する逆止
弁３２が設けられている。

【００１５】燃料通路１０ａには、逆止弁３２の下流に
おいて当該燃料通路１０ａから分岐した燃料通路１０ｂ
を介して各気筒に共通の低圧蓄圧器（第２蓄圧器）４が
接続されている。燃料通路１０ｂの途中には逆止弁６
と、当該逆止弁６をバイパスするバイパス通路が設けら
れており、このバイパス通路にオリフィス６ａが設けら
れている。逆止弁６は、低圧蓄圧器４から燃料通路１０
ａ方向にのみ燃料の流れを許容する。燃料通路１０ａ内
の燃料圧が燃料通路１０ｂ内の燃料圧よりも高い場合、
燃料通路１０ａ内の燃料がオリフィス６ａを通して燃料
通路１０ｂに流入し、更に低圧蓄圧器４に流入する。燃
料通路１０ｂの低圧蓄圧器４と燃料タンク１７との間に
は電子制御装置８の制御下で動作して低圧蓄圧器４の燃
料圧を制御する圧力制御弁（第２制御弁）３４が設けら
れている。また、図２に示すように低圧蓄圧器４には当
該低圧蓄圧器４内の燃料圧Ｐ_LPを検出する圧力センサ４
ａ（第２燃圧検出手段）が設けられている。

【００１６】電子制御装置８は、低圧蓄圧器４内の燃料
圧が、エンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量Ａcc
とによって表されるエンジン運転状態に適合した圧力に
なるように圧力センサ４ａにより検出した実圧力Ｐ_LPに
基づいて圧力制御弁３４を制御する。エンジンの各気筒
に設けられている燃料噴射ノズルとしてのインジェクタ
９は、燃料通路１０ａにオリフィス１５を介して接続さ
れた圧力制御室１１及び燃料室（燃料溜まり）１２を有
し、圧力制御室１１は、オリフィス１６、燃料戻り通路
１０ｃを介して燃料タンク１７に接続されている。そし
て、燃料戻り通路１０ｃの途中に例えば、二方電磁弁か
らなる燃料噴射時期制御用の開閉弁７が接続されてい
る。尚、開閉弁７は、インジェクタ内に設置されていて
もよい。

【００１７】インジェクタ９は、ノズル（噴孔）９ａを
開閉するニードル弁１３と、圧力制御室１１内に摺動可
能に収納された油圧ピストン１４とを有し、ニードル弁
１３は、スプリング（図示せず）によりノズル９ａ側に
付勢されて閉弁されている。燃料通路１０ａから圧力制
御室１１と燃料室１２とに燃料が供給されると共に噴射
時期制御用の開閉弁７が閉弁されている場合前記スプリ
ングのばね力と燃料圧との合力がニードル弁１３に加わ
り、当該ニードル弁１３は、燃料室１２内の燃料圧に抗
してノズル９ａを閉塞する。開閉弁７が開弁して圧力制
御室１１内の燃料が燃料タンク１７側（大気開放側）へ
排出されると、燃料室１２内の燃料圧によりニードル弁
１３が前記スプリングのばね力に抗して油圧ピストン１
４側へ移動してノズル９ａが開口し、燃料室１２内の燃
料がノズル９ａからエンジンの燃焼室へ噴射される。

【００１８】以下、上記構成の燃料噴射装置の通常モー
ドでの動作を説明する。電子制御装置８の制御下で、高
圧蓄圧器３内の燃料圧及び低圧蓄圧器４内の燃料圧がエ
ンジン運転状態に適合するように制御され、エンジン運
転状態（エンジン回転数、アクセルペダル踏込量等）に
応じて燃料噴射期間（燃料噴射開始・終了時期）及び低
圧噴射期間が設定される。

【００１９】図４に示すように、燃料噴射開始時期が到
来するまでの間、切換弁５及び開閉弁７は、共に閉弁さ
れており、切換弁５の下流側の燃料通路１０ａには低圧
蓄圧器４から低圧燃料が供給され、この低圧燃料がイン
ジェクタ９の圧力制御室１１及び燃料室１２に供給され
る。開閉弁７が閉弁されていることで圧力制御室１１内
に供給された燃料圧が油圧ピストン１４を介してニード
ル弁１３に加わり、当該ニードル弁１３によりノズル９
ａが閉塞されて閉弁されている。

【００２０】燃料噴射開始時期になると、開閉弁７のみ
が開弁され、インジェクタ９の圧力制御室１１内の低圧
燃料がオリフィス１６及び燃料戻り通路１０ｃを通して
燃料タンク１７に排出される。これにより油圧ピストン
１４を介してニードル弁１３に加わる燃圧とスプリング
のばね力との合力が、当該ニードル弁１３を押し上げる
ように作用する燃料室１２内の燃圧よりも小さくなった
時点でニードル弁１３が上昇してノズル９ａが開口さ
れ、ノズル９ａから低圧燃料が噴射される。即ち、噴射
初期において比較的小さい燃料噴射率（単位時間当たり
の燃料噴射量）での低圧噴射が実行される。この低圧噴
射により、燃料噴射期間の初期段階での燃焼は、比較的
緩慢に行われ、排気ガス中のＮＯｘ量の低減が図られ
る。

【００２１】低圧噴射を開始してから所定時間が経過す
ると、噴射時期制御用の開閉弁７が開弁された状態のま
ま、噴射率切換用の切換弁５が開弁され、燃料室１２に
高圧燃料が供給され、インジェクタ９から高圧燃料が噴
射される。即ち、低圧噴射での燃料噴射率よりも大きい
噴射率での高圧噴射が実行される。そして、燃料噴射終
了時期になると、噴射時期制御用の開閉弁７が閉弁さ
れ、燃料通路１０ａからオリフィス１５を通して圧力制
御室１１に供給された高圧燃料が油圧ピストン１４を介
してニードル弁１３に作用し、当該ニードル弁１３がノ
ズル９ａを閉塞し、ノズル９ａからの燃料噴射が終了す
る。燃料噴射終了時点で燃料噴射率が急速に立ち下がっ
てエンジンからの黒煙（スモーク）やパティキュレート
（粒状物質ＰＭ）の排出量が低減される。噴射率切換用
の切換弁５は、燃料噴射終了時期における開閉弁７の閉
弁と同時に閉弁され、或いは、燃料噴射時期終了時期か
ら所定時間が経過した時点で閉弁される。

【００２２】図５に示すようにインジェクタ９の燃料室
１２と噴射率切換用の切換弁５との間において、燃料通
路１０ａ内の高圧燃料は、燃料通路１０ｂのオリフィス
６ａを通して低圧蓄圧器４に流入し、これにより、燃料
通路１０ａ内の燃料圧は、各回の燃料噴射サイクルでの
燃料噴射が終了した時点から漸減して、次回の燃料噴射
サイクルでの燃料噴射が開始されるまでに圧力制御弁３
４により設定される低圧噴射に適合する燃料圧に低下
し、次回の低圧噴射での噴射率は、所要のものとなる。

【００２３】既に説明したように、高圧蓄圧器３の燃料
圧を検知する圧力センサ３ａが、信号出力が低出力（低
圧力）状態で故障したときには、図６に実線で示すよう
に常に、点線で示す通常モードにおける最高噴射圧以上
の噴射圧で燃料を噴射することになり、噴射量の増大、
筒内最高圧力の増大、騒音振動の増大等の不具合を招
く。また、低圧蓄圧器４の燃料圧を検知する圧力センサ
４ａが、信号出力が低出力（低圧力）状態で故障したと
きには、図６に１点鎖線で示すように噴射初期から高圧
噴射即ち、通常モードにおける最高噴射圧（点線で示
す）となり、噴射量が増大して過負荷運転となる。この
ように高圧蓄圧器３の燃料圧を検出する圧力センサ３
ａ、または、低圧蓄圧器４の燃料圧を検出する圧力セン
サ４ａが故障した場合には、低圧噴射と高圧噴射の組合
せができなくなり、噴射量が異常となる。図６は、高圧
蓄圧器３の燃圧を検出する圧力センサ３ａ、及び低圧蓄
圧器４の燃料圧を検出する圧力センサ４ａが、夫々信号
出力が低出力状態で故障した場合の燃料噴射波形、イン
ジェクタ９及び切換弁５の駆動を示すタイミングチャー
トを示す。

【００２４】そこで、本発明の蓄圧式燃料噴射装置で
は、電子制御装置８は、図８に示す蓄圧器圧力センサの
故障判定ルーチンを所定周期で実行する。図８に示す判
定ルーチンにおいて、高圧蓄圧器３の燃料圧を検出する
圧力センサ３ａが正常か否かを判定し（ステップＳ
１）、正常であるときには低圧蓄圧器４の燃料圧を検出
する圧力センサ４ａが正常か否かを判定し（ステップＳ
２）、圧力センサ４ａが正常であるときには通常制御モ
ードに移行し（ステップＳ４）、ステップＳ１で圧力セ
ンサ３ａが故障していると判定したときには故障時制御
モード（リンプホームモード）に移行する（ステップＳ
３）。

【００２５】ステップＳ１における圧力センサ３ａの故
障判定は、電子制御装置８により、圧力センサ３ａから
の高圧蓄圧器３の実圧力と指示圧力（設定圧）の、或る
一定値以上の差が継続する期間と、或る一定期間におけ
る圧力センサ３ａの時間変化率の絶対値の平均値と圧力
センサ３ａの平均値の比をモニタして判定する。即ち、
（１）高圧蓄圧器３の実圧力と指示圧力との差が或る一
定時間以上続く場合、（２）或る一定期間における圧力
センサ３ａの出力の時間に対する変化率の平均値と出力
の平均値の比が或る一定値以下の場合、の２つの故障条
件を同時に満足する場合に、圧力センサ３ａが故障して
いると判定する。

【００２６】図９は、高圧蓄圧器３の指示圧力と圧力セ
ンサ３ａの出力（実圧力）との関係を示す。図９におい
て実線は、圧力センサ３ａが正常な状態（実圧力＝指示
圧力）を示し、その両側に許容値（ヒステリシス）が設
定されて基準領域Ｉとされている。基準領域Ｉの下側の
領域IIは、実圧力が指示圧力よりも小さい領域、上側の
領域IIIは、実圧力が指示圧力よりも大きい領域であ
り、何れの領域においても圧力センサ３ａの第１の故障
条件が成立する。電子制御装置８は、領域II、IIの何れ
かの領域に或る一定時間以上継続した場合には、圧力セ
ンサ３ａが前記（１）の故障条件（第１の故障条件）に
該当するものと判定する。そして、領域II又はIIに或る
一定時間以上継続した場合に故障したと判定すること
で、圧力センサ３ａの故障を確実に判定する。

【００２７】更に、電子制御装置８は、図１０に示すよ
うに或る一定時間Ｔsにおける、圧力センサ３ａの出力
の時間に対する変化率の絶対値の平均値をＡdp、圧力セ
ンサ３ａの出力の平均値をＡpとし、これらの比Ｒ（＝
Ａp／Ａdp）が或る一定値α以下（Ｒ＜α）のとき、圧
力センサ３ａが前記（２）の故障条件（第２の故障条
件）に該当するものと判定する。圧力センサ３ａが正常
の時にはその出力値は時間と共に変化し、出力の時間に
対する変化率の絶対値の平均値Ａdp、出力の平均値Ａp
は、夫々点線で示すように変化するが、異常のときには
出力値は一定となり変化せず、実線で示すようになる。
尚、出力の平均値Ａpを、出力の時間に対する変化率の
絶対値の平均値Ａdpで割ることで、無次元化している。
図１０は、或る一定時間Ｔsにおける、圧力センサ４ａ
の出力の時間に対する変化率の絶対値の平均値Ａdp、圧
力センサ４ａの出力の平均値Ａpの一例を示す。

【００２８】また、ステップＳ２で行う圧力センサ４ａ
の故障判定についても高圧蓄圧器３の圧力センサ３ａの
故障判定と全く同様であり、説明を省略する。尚、図
９、図１０については括弧内の符号４ａを参照する。電
子制御装置８は、図８のステップＳ３の圧力センサ３ａ
の故障時制御モード（リンプホームモード）において、
燃料噴射量、噴射圧力、低圧蓄圧器４の圧力制御弁３４
を制御する各制御マップを故障モード用に切り換えて制
御する。即ち、図１１に実線で示すように燃料噴射量制
御は、点線で示す通常モード（最大値）に対して実線で
示すように最大噴射量・エンジンの最高回転数（最大
値）を制限する。図１１は、エンジン回転数と燃料噴射
量との関係を示す特性図である。

【００２９】更に、電子制御装置８は、図１２に実線で
示すように高圧蓄圧器３の最高圧力（燃料圧）を所定圧
（以下「設定圧」という）に制御する。この設定圧は、
圧力制御弁３４を全閉状態で保持制御すると共に、最高
圧力は、低圧蓄圧器４の圧力センサ４ａの検出値を用い
て高圧燃料ポンプ１のプランジャ２１（図１）の圧送ス
トロークの有効区間を調整して吐出圧の最大圧力が点線
で示す通常制御時における高圧蓄圧器３の圧力（最大圧
力）よりも低く、通常制御時における低圧蓄圧器４の圧
力（最大圧力）よりも高く、且つ低圧蓄圧器４の許容耐
圧以下に制御する。これにより、高圧蓄圧器３の圧力＝
低圧蓄圧器４の圧力となる。このように高圧蓄圧器３の
最大圧力（燃料圧）を低圧蓄圧器４の許容耐圧以下とす
ることで、低圧蓄圧器４の損傷や、燃料漏れ等が防止さ
れる。図１２は、エンジン回転数と高圧蓄圧器３及び低
圧蓄圧器４の各圧力（燃料圧）との関係を示す特性図で
ある。

【００３０】また、インジェクタ９・切換弁５の制御
は、通常制御時と同一マップを使用して制御の簡略化を
図る。高圧蓄圧器３の圧力＝低圧蓄圧器４の圧力となっ
ていることで、インジェクタ９の開弁時に噴射し、通常
モードに対する噴射時期の遅れは生じない。また、筒内
圧の上昇が防止される。図７は、圧力センサ３ａの故障
モード時における燃料噴射波形、インジェクタ９及び切
換弁５の駆動を示すタイミングチャートを示す。

【００３１】図８のステップＳ２に示す圧力センサ４ａ
の故障判定で故障と判断されステップＳ３の故障時制御
モード（リンプホームモード）になった場合も、高圧蓄
圧器３の最高圧力（燃料圧）を圧力制御弁３４を全閉状
態で保持制御すると共に、低圧蓄圧器４の許容耐圧以下
に制御する。これにより、高圧蓄圧器３の圧力＝低圧蓄
圧器４の圧力となる。他の制御についても先に説明した
圧力センサ３ａの故障時の場合と全く同様である。

【００３２】このように、電子制御装置８により高圧蓄
圧器３の燃料圧を検出する圧力センサ３ａ、又は低圧蓄
圧器４の燃料圧を検出する圧力センサ４ａの故障を判定
し、故障時にはリンプホームモードで適正制御をするこ
とで、エンジン過負荷運転、筒内圧の上昇、振動騒音の
増大、排気温度の上昇等を抑制することができ、修理工
場まで自走することが可能となる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、加圧された高圧の燃料
を貯溜する蓄圧器内の燃料圧を検出する燃圧検出手段の
出力の時間に対する変化率の絶対値の平均値と前記燃料
検出手段の出力の平均値との比が所定値以下で、且つ前
記燃圧検出手段の出力値と前記蓄圧器の設定圧との差が
所定値以上のとき、前記燃圧検出手段が故障したと判定
することで、エンジン運転領域を限定したリンプホーム
モードでエンジンを適正制御することが可能となり、エ
ンジンや車両の故障等を回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る蓄圧式燃料噴射装置
を示す概略図である。

【図２】図１に示す燃料噴射装置の主要要素とエンジン
の各気筒のインジェクタとの接続を示す概略図である。

【図３】図１に示す高圧燃料ポンプの概略図である。

【図４】通常モードで実施される一燃料噴射サイクルに
おける、時間経過に伴う噴射率の変化並びに噴射率切換
用の切換弁及び噴射時期制御用の開閉弁の各開閉状態の
変化を示す図である。

【図５】通常モードで実施される一燃料噴射サイクルに
おける、時間経過に伴うインジェクタと切換弁との間の
燃料通路内の燃料圧の変化を示す図である。

【図６】高圧蓄圧器の圧力センサ、又は低圧蓄圧器の圧
力センサが故障した場合の燃料噴射波形、インジェクタ
及び切換弁の駆動を示すタイミングチャートである。

【図７】高圧蓄圧器の圧力センサ、低圧蓄圧器の圧力セ
ンサの故障モード時における燃料噴射波形、インジェク
タ及び切換弁の駆動を示すタイミングチャートである。

【図８】図１に示す蓄圧式燃料噴射装置の高圧蓄圧器及
び低圧蓄圧器の圧力センサ故障判定ルーチンのフローチ
ャートである。

【図９】高圧蓄圧器の圧力センサの故障判定条件の１つ
を示し、高圧蓄圧器の指示圧力と圧力センサ出力（実圧
力）との関係を示す特性図である。

【図１０】蓄圧器の圧力センサの故障判定条件の１つを
示し、圧力センサ出力の変化を示すグラフである。

【図１１】エンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す
特性図である。

【図１２】エンジン回転数と高圧及び低圧蓄圧器の圧力
（燃料圧）との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１高圧燃料ポンプ３高圧蓄圧器（第１蓄圧器）４低圧蓄圧器（第２蓄圧器）３ａ圧力センサ（第１燃圧検出手段）４ａ圧力センサ（第２燃圧検出手段）５高圧・低圧蓄圧器（燃料噴射率）切換用の切換弁
（第１制御弁）７噴射時期制御用の開閉弁８電子制御装置（制御手段）９インジェクタ（燃料噴射ノズル）１０ａ、１０ｂ燃料通路２０プランジャポンプ２１プランジャ２２カム３４低圧蓄圧器の圧力制御弁（第２制御弁）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｍ 63/00 Ｆ０２Ｍ 63/00 ＣＦターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA24 BA25 BA28 CA01S CA04U CA09 CA20U CB07U CB09 CB11 CB12 CB16 CC06T CC08T CC14 CC26 CC64T CC66 CC67 CC68U CC70 CD25 CD26 CE02 DA12 DA14 DA16 DC04 DC09 DC18 3G301 HA02 HA04 HA06 JA24 JA25 JB01 JB08 LB11 LB16 LB17 LC01 LC08 MA11 MA27 MA28 NA01 NA05 NA06 NA08 ND02 NE26 PB08Z PE01Z PF03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加圧された燃料を貯溜した蓄圧器と、前記蓄圧器からエンジンの気筒に向かって延設される燃
料通路と、前記燃料通路端部に接続され燃料を前記気筒の燃焼室内
に噴射する燃料噴射ノズルと、前記蓄圧器内の燃料圧を検出する燃圧検出手段と、前記燃圧検出手段の出力の時間に対する変化率の絶対値
の平均値と前記燃料検出手段の出力の平均値との比が所
定値以下で、且つ前記燃圧検出手段の出力値と前記蓄圧
器の設定圧との差が所定値以上のとき、前記燃圧検出手
段が故障したと判定する判定手段とを有したことを特徴
とする蓄圧式燃料噴射装置。