JP2005344573A - 内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンプ異常故障の形態（ＳＣＶが全閉固着故障中であるか、ＳＣＶが中間・全開固着故障中であるか）を精度良く見極めて、適切な異常処置をとることのできるポンプ故障診断装置を備えたコモンレール式燃料噴射システムを提供することを課題とする。
【解決手段】 少なくとも実コモンレール圧力が目標コモンレール圧力よりも下回っており、しかもＥＣＵからＳＣＶ駆動回路に出力するＳＣＶ制御値が一定値よりも上回っている時、すなわち、２つのＳＣＶのうちのいずれか一方のＳＣＶの全閉固着故障診断を実施する条件が成立している時に、コモンレール圧力今回値がコモンレール圧力前回値よりも下回っている場合に、２つのＳＣＶのうちのいずれか一方のＳＣＶの全閉固着故障を検出する。そして、２つのＳＣＶのうちのいずれか一方のＳＣＶの全閉固着故障を検出した際に、ＳＣＶの全閉固着故障に対応した適正な異常処置を実施するようにしている。
【選択図】 図７

Description

本発明は、１つ以上の電磁弁を経て加圧室内に吸入した燃料を加圧して高圧化する複数の圧送系統を有する燃料供給ポンプを備えた内燃機関用燃料噴射装置のポンプ故障診断装置に関するもので、特に燃料供給ポンプより圧送供給された高圧燃料を蓄圧すると共に、この蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数のインジェクタに分配供給するコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置のポンプ故障診断装置に係わる。

［従来の技術］
従来より、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システムでは、コモンレール内に高圧燃料を蓄圧し、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数のインジェクタを介して所定のタイミングで内燃機関の各気筒の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。コモンレールには、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を常時蓄圧する必要があるために、燃料供給ポンプから燃料配管を経て高圧燃料が吐出され、この燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御することにより、コモンレール内の燃料圧力（実コモンレール圧力）が内燃機関の運転条件に対応して設定される目標コモンレール圧力と略一致するように、実コモンレール圧力と目標コモンレール圧力との圧力偏差値に基づいて燃料供給ポンプの燃料吐出量がフィードバック制御されている。

ここで、上記のようなコモンレール式燃料噴射システムに使用される可変吐出量型高圧供給ポンプの複数の圧送系統（第１、第２高圧ポンプ）毎の圧送不良故障または圧送不能故障を検出するポンプ故障診断装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、故障した圧送系統を特定するために、アイドル安定状態の時の基準圧力パターンを検出した後に、２つの電磁弁のうちの一方の第１電磁弁を強制的に閉弁して第１高圧ポンプの作動を停止し、また、２つの電磁弁のうちの他方の第２電磁弁を強制的に閉弁して第２高圧ポンプの作動を停止し、その前後で圧力パターンが変化しない場合、つまり第１停止圧力パターンまたは第２停止圧力パターンのいずれかと基準圧力パターンとが一致していると判断された場合に、その圧送系統の圧送不良故障を特定するように構成されている。

［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載のポンプ故障診断装置においては、故障検出のプロセスに電磁弁の停止動作を含むため、アイドル安定状態等の低圧力、低回転速度時に、正常な電磁弁を強制的に閉弁した結果として、コモンレール圧力の低下を招き、燃料噴射が不安定となったり、場合によってはエンジンが停止（例えばコモンレール圧力が下がり過ぎて、インジェクタが燃料をエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射できない場合等）する可能性があった。また、特許文献１に記載のポンプ故障診断装置においては、他の要因（例えばインジェクタまたは高圧供給ポンプからの異常過多燃料リーク等）を含んで圧送系統の異常故障を検出してしまい、ポンプ異常故障の形態が見極められず、適切な異常処置（フェイル対応）がとれなかった。また、特許文献１に記載のポンプ故障診断装置においては、電磁弁の全開固着故障等の過剰圧送故障を検出することができないという問題があった。
特許第３０３３２１４号公報（第１−７頁、図１１−図１３）

本発明の目的は、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因を含むことなく、ポンプ異常故障を精度良く検出することのできる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。また、ポンプ異常故障の形態を精度良く見極めて、適切な異常処置をとることのできる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。さらに、１つ以上の電磁弁の全閉固着故障等の圧送不能故障または全開固着故障等の過剰圧送故障を検出することのできる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、少なくとも燃料配管内の燃料圧力（実燃料圧力）が目標燃料圧力よりも下回っており、しかも燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御する１つ以上の電磁弁への電磁弁指令値が一定値よりも上回っている時に、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件を成立させるポンプ故障診断装置を備えている。そして、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時に、実燃料圧力の前回値から実燃料圧力の今回値を減算した圧力偏差値が判定値以上の場合に、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出することにより、ポンプ異常故障の形態を精度良く見極めることができるので、適切な異常処置（フェイル対応）をとることができる。

また、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因（例えば燃料噴射弁または燃料供給ポンプからの異常過多燃料リーク等）を含むことなく、燃料供給ポンプの圧送不良故障（特に燃料供給ポンプの圧送不能故障や１つ以上の電磁弁の閉弁固着故障等）を精度良く検出することが可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を設けたことにより、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した適切な異常処置をとることができる。例えば目標燃料圧力を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射量または指令噴射量を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射を中止する。あるいは内燃機関を停止する。

請求項３に記載の発明によれば、上記の燃料供給ポンプを、燃料圧送期間が重なることなく、連続して燃料圧送を行う２つの第１、第２圧送系統等によって構成しても良い。そして、上記の１つ以上の電磁弁を、第１圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第１電磁式流量制御弁、および第２圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第２電磁式流量制御弁等によって構成しても良い。
請求項４に記載の発明によれば、実燃料圧力の前回値から実燃料圧力の今回値を減算した圧力偏差値が判定値以上の場合、２つの第１、第２電磁式流量制御弁のうちの少なくとも１つの電磁式流量制御弁の全閉固着故障を検出する異常故障検出手段を設けても良い。この場合には、ポンプ異常故障の形態、つまり２つの第１、第２電磁式流量制御弁のうちの少なくとも１つの電磁式流量制御弁の全閉固着故障等の圧送不能故障を精度良く見極めることができる。

請求項５に記載の発明によれば、上記の２つの第１、第２電磁式流量制御弁として、燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更する常閉型の電磁式吸入調量弁を採用しても良い。また、吐出量制御装置に、電磁弁指令値に対応したポンプ駆動電流を電磁式吸入調量弁に印加して、電磁式吸入調量弁の開口面積を変更するポンプ駆動回路を設けても良い。

請求項６に記載の発明によれば、少なくとも燃料配管内の燃料圧力（実燃料圧力）が目標燃料圧力よりも上回っている時に、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件を成立させるポンプ故障診断装置を備えている。そして、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時に、燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御する１つ以上の電磁弁への電磁弁指令値から内燃機関の運転条件に対応して設定されるしきい値を減算した偏差値が判定値以下の場合に、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出することにより、ポンプ異常故障の形態を精度良く見極めることができるので、適切な異常処置（フェイル対応）をとることができる。

また、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因（例えば燃料噴射弁または燃料供給ポンプからの異常過多燃料リーク等）を含むことなく、燃料供給ポンプの圧送不良故障（特に燃料供給ポンプの過剰圧送故障や１つ以上の電磁弁の中間・開弁固着故障等）を精度良く検出することが可能となる。
請求項７に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を設けたことにより、燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した適切な異常処置をとることができる。例えば目標燃料圧力を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射量または指令噴射量を制限するか、あるいは内燃機関の気筒への燃料噴射を中止する。あるいは内燃機関を停止する。

請求項８に記載の発明によれば、上記の燃料供給ポンプを、燃料圧送期間が重なることなく、連続して燃料圧送を行う２つの第１、第２圧送系統等によって構成しても良い。そして、上記の１つ以上の電磁弁を、第１圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第１電磁式流量制御弁、および第２圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第２電磁式流量制御弁等によって構成しても良い。
請求項９に記載の発明によれば、電磁弁指令値からしきい値を減算した偏差値が判定値以下の場合、２つの第１、第２電磁式流量制御弁のうちの少なくとも１つの電磁式流量制御弁の中間・全開固着故障を検出する異常故障検出手段を設けても良い。この場合には、ポンプ異常故障の形態、つまり２つの第１、第２電磁式流量制御弁のうちの少なくとも１つの電磁式流量制御弁の中間・全開固着故障等の圧送不良故障または過剰圧送故障を精度良く見極めることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、上記の２つの第１、第２電磁式流量制御弁として、燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更する常閉型の電磁式吸入調量弁を採用しても良い。また、吐出量制御装置に、電磁弁指令値に対応したポンプ駆動電流を電磁式吸入調量弁に印加して、電磁式吸入調量弁の開口面積を変更するポンプ駆動回路を設けても良い。
請求項１１に記載の発明によれば、上記の内燃機関用燃料噴射装置として、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒に噴射供給する複数のインジェクタと、吸入した燃料を加圧して高圧化し、コモンレール内に圧送供給する燃料供給ポンプ（サプライポンプ）と、複数のインジェクタの電磁弁（アクチュエータ）およびサプライポンプの電磁弁（アクチュエータ）を電子制御するエンジン制御装置とを備えたコモンレール式燃料噴射システムを採用しても良い。

本発明を実施するための最良の形態は、ポンプ異常故障の形態を精度良く見極めて、適切な異常処置を行うという目的を、燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時にのみ燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施することで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図８は本発明の実施例１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成を示した図で、図２はサプライポンプのポンプハウジングに組み付けられたリニアソレノイドバルブを示した図で、図３はＮＥ信号パルス、サプライポンプのプランジャ＃１位置、サプライポンプのプランジャ＃２位置の推移を示したタイミングチャートである。

本実施例の内燃機関用燃料噴射装置は、自動車等の車両に搭載されるものであり、主として、例えばコモンレール式ディーゼルエンジン等の内燃機関（多気筒ディーゼルエンジン：以下エンジンと言う）用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）であり、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数個（本例では４個）の燃料噴射弁（インジェクタ）３を介してエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。

このコモンレール式燃料噴射システムは、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を所定のタイミングで噴射供給するインジェクタ３と、電磁式吸入調量弁（ＳＣＶ）６を経て加圧室内に吸入される燃料を加圧する吸入燃料調量方式の燃料供給ポンプ（サプライポンプ）５と、複数個のインジェクタ３の電磁弁４およびサプライポンプ５のＳＣＶ６を電子制御するエンジン制御ユニット（本発明の吐出量制御装置、ポンプ故障診断装置に相当する：ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。この図１では、４気筒エンジンの１つの気筒に対応するインジェクタ３のみを示し、他の気筒については図示を省略している。

エンジンの出力軸（例えばクランク軸：以下クランクシャフトと言う）は、図示しないクラッチ機構を介して、エンジンの回転動力（エンジン出力軸トルク）を駆動軸（ドライブシャフト）および駆動輪（ドライブホイール）に伝達するための動力伝達装置としてのトランスミッションの入力軸に連結されている。また、エンジンのクランクシャフトは、サプライポンプ５のドライブシャフトまたはカムシャフトをベルト駆動している。

コモンレール１は、本発明の燃料配管に相当するもので、燃料供給配管１２を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ５の吐出口と接続されている。また、コモンレール１から燃料タンク７へのリリーフ配管（燃料還流配管）１４には、燃料タンク７に連通する燃料排出路（燃料還流路）の開口度合を調整することが可能な常閉型の減圧弁２が設置されている。この減圧弁２は、減圧弁駆動回路を介してＥＣＵ１０から印加される減圧弁駆動電流によって電子制御されることにより、例えば減速時またはエンジン停止時に速やかにコモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧力）を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能に優れる電磁弁である。

減圧弁２は、コモンレール１から燃料タンク７へ燃料を還流させるための燃料還流路の開度を調整するバルブ（弁体：図示せず）、このバルブを開弁方向に駆動するソレノイドコイル（電磁コイル：図示せず）、およびバルブを閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段（図示せず）を有している。そして、減圧弁２は、減圧弁駆動回路を介してソレノイドコイルに印加される減圧弁駆動電流の大きさに比例して、コモンレール１内からリリーフ配管１４を経て燃料タンク７に還流される燃料の還流量（減圧弁流量）を調整して、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧力）を変更する。なお、減圧弁２の代わりに、リリーフ配管１４に、コモンレール１内の燃料圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁してコモンレール１内の燃料圧力を限界設定圧力以下に抑えるプレシャリミッタを取り付けるようにしても良い。

エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数個のインジェクタ３は、コモンレール１より分岐する複数の燃料供給配管（分岐管）１３の下流端に接続されて、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードル（図示せず）を開弁方向に駆動する電磁弁４、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ニードル付勢手段（図示せず）等から構成された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からエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射は、ノズルニードルと連動するコマンドピストンの動作制御を行う背圧制御室内の燃料圧力を増減制御する電磁弁４のソレノイドコイル（図示せず）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、インジェクタ３の電磁弁４のソレノイドコイルが通電されてノズルニードルがノズルボデーの先端部に形成された複数個の噴射孔を開弁している間、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料がエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。これにより、エンジンが運転される。また、インジェクタ３には、余剰燃料や背圧制御室から排出された燃料を燃料系の低圧側に溢流させるためのリークポートが設けられており、インジェクタ３からのリーク燃料は、リターン配管（燃料還流配管）１５を介して燃料タンク７に戻される。

サプライポンプ５は、吸入した低圧燃料を加圧する圧送系統を２つ以上備え、つまりポンプエレメントを２気筒以上備え、２つのＳＣＶ６で、２つの圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプの高圧供給ポンプである。このサプライポンプ５は、エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってポンプ駆動軸（ドライブシャフトまたはカムシャフト）が回転することで、燃料タンク７から低圧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、ポンプ駆動軸により回転駆動されるカム（図示せず）と、このカムに駆動されて上死点と下死点との間を往復運動する２個のプランジャ＃１、＃２と、これらのプランジャ＃１、＃２がポンプハウジング９に固定されたシリンダヘッド（図示せず）内を往復摺動することにより吸入された燃料を加圧して高圧化する２個の加圧室（プランジャ室：図示せず）と、各加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると閉弁する２個の吸入弁（図示せず）と、各加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する２個の吐出弁（図示せず）とを有している。

そして、サプライポンプ５は、各プランジャ＃１、＃２がシリンダヘッド（ポンプシリンダ）内を往復摺動することで、燃料タンク７から燃料供給配管１１を経て２個の加圧室内に吸入された低圧燃料を加圧して高圧化する。なお、燃料供給配管１１の途中には、燃料フィルタ８が設置されている。また、２個の吸入弁は、各加圧室よりも燃料の流れ方向の上流側、つまりフィードポンプから１個のＳＣＶ６を経て２個の加圧室に至る燃料吸入経路の途中に設置された逆止弁よりなる。また、２個の吐出弁は、各加圧室よりも燃料の流れ方向の下流側、つまり加圧室から吐出口に至る燃料吐出経路の途中に設置された逆止弁よりなる。また、サプライポンプ５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５からのリーク燃料は、燃料還流配管１６を経て燃料タンク７に戻される。

なお、サプライポンプ５においては、エンジンのクランクシャフトと同期して回転するポンプ駆動軸（ドライブシャフトまたはカムシャフト）により駆動される各プランジャ＃１、＃２がポンプシリンダ内を下死点位置から上死点位置まで上昇する期間がポンプ吐出周期とされ、また、各プランジャ＃１、＃２がポンプシリンダ内を上死点位置から下死点位置まで下降する期間がポンプ吸入周期とされている。また、サプライポンプ５は、図３に示したように、吸入弁が開弁している間、つまりプランジャ＃１、＃２がポンプシリンダ内を上死点（ＴＤＣ）位置から下死点位置を過ぎるまでの期間が各加圧室内に低圧燃料を吸入するポンプ吸入期間とされている。また、その後に、吐出弁が開弁している間、つまりプランジャ＃１、＃２がポンプシリンダ内を上死点（ＴＤＣ）位置に戻るまでの期間が各加圧室内で加圧された高圧燃料を圧送するポンプ圧送期間とされている。また、本実施例のサプライポンプ５は、図３に示したように、プランジャ＃１とポンプシリンダとによって構成される第１圧送系統（第１ポンプエレメント）の燃料圧送期間（ポンプ圧送期間）と、プランジャ＃２とポンプシリンダとによって構成される第２圧送系統（第２ポンプエレメント）の燃料圧送期間（ポンプ圧送期間）とが重なることなく、連続して燃料圧送を行うように構成されている。

ここで、サプライポンプ５内に形成される、フィードポンプから２個の吸入弁を経て２個の加圧室に至る燃料吸入経路（図示せず）の途中には、加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量する２個のＳＣＶ６がそれぞれ取り付けられている。これらのＳＣＶ６は、図示しないポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１０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５の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するノーマリクローズタイプ（常閉型）の第１、第２電磁式流量制御弁である。なお、本実施例では、プランジャ＃１とポンプシリンダとによって構成される第１圧送系統の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するＳＣＶ６は、第１電磁式流量制御弁（電磁式吸入調量弁、電磁式燃料吸入量制御弁）を構成し、また、プランジャ＃２とポンプシリンダとによって構成される第２圧送系統の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するＳＣＶ６は、第１電磁式流量制御弁（電磁式吸入調量弁、電磁式燃料吸入量制御弁）を構成する。

２個のＳＣＶ６は、図２に示したように、ポンプハウジング９に固定されたスリーブ状バルブハウジング２１と、このバルブハウジング２１の半径方向に開口した入口側ポート２２の開口面積を調整する弁体（スプール型バルブ：図示せず）２３、この弁体２３を開弁方向に駆動するリニアソレノイドアクチュエータ２４、および弁体２３を閉弁方向に付勢するリターンスプリング（弁体付勢手段）２５を有している。バルブハウジング２１の図示左端部には、燃料吸入経路の後半部分である、吸入弁を介して加圧室に連通する連通路２６に向けて開口する出口側ポート２７が形成されている。また、入口側ポート２２は、フィードポンプから２個の吸入弁を経て２個の加圧室に至る燃料吸入経路の途中に形成された燃料溜まり部２８に連通している。

リニアソレノイドアクチュエータ２４は、図２に示したように、バルブハウジング２１の図示右側部の外周にかしめ等の手段を用いて固定されたステータコア（固定コア）３１、弁体２３と連動して図示左右方向に往復移動するプランジャ３２、このプランジャ３２の外周に固定されて、ステータコア３１が磁化されるとステータコア３１側に吸引される円筒状のムービングコア（可動コア）３３、プランジャ３２とムービングコア３３を往復移動自在に保持するハウジング３４、このハウジング３４の外周に保持されたコイルボビン３５、このコイルボビン３５の外周に巻回されたソレノイドコイル３６、このソレノイドコイル３６の端末リード線（図示せず）に電気的に接続されたターミナル３７、ソレノイドコイル３６の外周側を覆う円筒状のハウジング３８、およびターミナル３７を保持するコネクタ３９等から構成されている。

なお、ステータコア３１は、ソレノイドコイル３６への通電時に、磁化されて電磁石となり、ムービングコア３３を吸引する。このステータコア３１の外周側に形成された略円環状のフランジ部（鍔状部）４０は、ポンプハウジング９の外壁面にスクリュー等の締結具４１を用いて締め付け固定されている。また、ポンプハウジング９の外壁面とステータコア３１のフランジ部４０との間には、燃料の漏れを防止するためのＯリング等のシール材４２が装着されている。また、ステータコア３１の図示右端部は、ムービングコア３３の側面への磁束漏れを少なくすると同時に、プランジャ３２とムービングコア３３のストローク方向への磁束分配量が多くなる形状となるようにテーパ形状に形成されている。そして、ソレノイドコイル３６は、通電を受けることにより起磁力を発生してステータコア３１を磁化することで、プランジャ３２とムービングコア３３をストローク方向に吸引すると共に、コイルボビン３５に、絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したコイルである。このソレノイドコイル３６は、コイルボビン３５の一対の鍔状部間に巻装されたコイル部、およびこのコイル部より取り出された一対の端末リード線（端末線）を有している。

そして、２個のＳＣＶ６は、ポンプ駆動回路を介してソレノイドコイル３６に印加されるＳＣＶ駆動電流の大きさに比例して、弁体２３、プランジャ３２およびムービングコア３３をストローク方向に移動させて、燃料吸入経路の一部を構成する入口側ポート２２の開口面積を調整する。これにより、フィードポンプから燃料吸入経路、吸入弁を経て加圧室内に吸入される燃料吸入量が調量される。したがって、サプライポンプ５の加圧室からコモンレール１内に吐出される燃料吐出量が、エンジンの運転条件に対応した最適値に調整され、インジェクタ３からエンジン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１内の燃料圧力、所謂コモンレール圧力が変更される。

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記憶装置（ＥＥＰＲＯＭまたはＲＯＭ、ＲＡＭまたはスタンバイ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（ＥＤＵ）、ポンプ駆動回路、減圧弁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、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、ＥＣＵ１０は、図１に示したように、燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）５５からの電圧信号や、その他の各種センサからのセンサ信号が、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。

また、ＥＣＵ１０は、エンジンをクランキングさせた後にエンジンキーをＩＧ位置に戻して、図示しないイグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、例えばインジェクタ３の電磁弁４およびサプライポンプ５のＳＣＶ６を電子制御するように構成されている。ここで、マイクロコンピュータには、エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段としての、エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するためのクランク角度センサ５１、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するためのアクセル開度センサ（エンジン負荷検出手段）５２、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）を検出するための冷却水温センサ５３、およびサプライポンプ５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５４等が接続されている。

上記のセンサのうちクランク角度センサ５１は、エンジンのクランクシャフト、あるいはサプライポンプ５のポンプ駆動軸に取り付けられたＮＥタイミングロータ（図示せず）の外周に対向するように設けられている。そのＮＥタイミングロータの外周面には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。なお、本実施例では、図３に示したように、エンジンの各気筒にそれぞれを対応させるように、基準とする各気筒の基準位置（上死点位置：気筒＃１のＴＤＣ位置、気筒＃３のＴＤＣ位置、気筒＃４のＴＤＣ位置、気筒＃２のＴＤＣ位置）を判別するための４個の凸状歯が所定角度（１８０°ＣＡ）毎に設けられている。また、サプライポンプ５の吸入開始時期（上死点位置：プランジャ＃１のＴＤＣ位置、プランジャ＃２のＴＤＣ位置）を判別するための２個の凸状歯が所定角度（３６０°ＣＡ）毎に設けられている。

そして、クランク角度センサ５１は、電磁ピックアップよりなり、ＮＥタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ５１に対して接近離反することにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号（ＮＥ信号パルス）、特にサプライポンプ５の回転速度（ポンプ回転速度）と同期したＮＥ信号パルスが出力される。なお、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ５１より出力された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）を検出する回転速度検出手段として働く。

そして、ＥＣＵ１０は、エンジンの運転条件に応じた最適な燃料噴射圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してＳＣＶ６のソレノイドコイル３６を駆動する吐出量制御装置（ポンプ制御装置、ＳＣＶ制御装置、減圧弁制御装置）を有している。これは、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）とによって目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出し、この目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を達成するために、ＳＣＶ６のソレノイドコイル３６に印加するＳＣＶ駆動電流を調整して、サプライポンプ５よりコモンレール１内へ吐出される燃料の吐出量（ポンプ吐出量）またはコモンレール１から燃料タンク７へ還流させる減圧弁流量（燃料還流量）を制御するように構成されている。

さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ５５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）がエンジンの運転条件に対応して設定される目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、ＰＩＤ制御を用いて、ポンプ駆動回路に出力するＳＣＶ制御値（パルス状のポンプ駆動信号）、およびＳＣＶ６のソレノイドコイル３６に印加するＳＣＶ駆動電流をフィードバック制御することが望ましい。
なお、パルス状のポンプ駆動信号は、デューティ（ＤＵＴＹ）制御により行うことが望ましい。すなわち、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて単位時間当たりのＳＣＶ制御値（パルス状のポンプ駆動信号）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、ＳＣＶ６のソレノイドコイル３６に印加するＳＣＶ駆動電流の平均電流値を制御することで、ＳＣＶ６の入口側ポート２２の開口面積を変化させるデューティ制御を用いる。これにより、高精度なデジタル制御が可能になり、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対するコモンレール圧力（ＰＣ）の制御応答性（圧力制御性）、追従性および圧力安定性を改善することができる。

［実施例１の制御方法］
次に、本実施例のポンプ駆動回路に出力するＳＣＶ制御値（パルス状のＳＣＶ制御値）の制御方法、およびＳＣＶ６のソレノイドコイル３６に印加するＳＣＶ駆動電流の制御方法を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。ここで、ＳＣＶ駆動電流を、公知の比例積分微分（ＰＩＤ）制御を用いて算出する方法を、図４および図５（ａ）の制御ロジックに示す。

ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ５１等の回転速度検出手段によって検出されるエンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度センサ５２によって検出されるアクセル開度（ＡＣＣＰ）とから基本噴射量（Ｑ）を算出する。そして、その算出した基本噴射量（Ｑ）に、冷却水温センサ５３によって検出されるエンジン冷却水温（ＴＨＷ）や燃料温度センサ５４によって検出される燃料温度（ＴＨＦ）等の噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する（噴射量決定手段）。そして、燃料圧力センサ５５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とから、インジェクタ３の電磁弁４のソレノイドコイルに印加するパルス状のインジェクタ駆動電流の通電時間（指令噴射期間：ＴＱ）を算出する（噴射期間決定手段）。また、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）とから指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する（噴射時期決定手段）。そして、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）とから目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出する（燃料圧力決定手段）。

また、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ５１等の回転速度検出手段によって検出されるエンジン回転速度（ＮＥ）と燃料圧力センサ５５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）と燃料リーク量の基準値との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップまたは演算式を用いて燃料リーク量の基準値を算出する。次に、燃料リーク量の基準値に、燃料温度センサ５４によって検出される燃料温度（ＴＨＦ）を考慮した燃料温度補正係数を乗算して燃料リーク量（ＱＬＥＡＫ）を算出する（燃料リーク量演算手段）。また、ＥＣＵ１０は、フィードバック補正量（フィードバック圧力量：ＰＦＢ）を算出する。

これは、先ずコモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（＝ΔＰ）にフィードバックゲインである比例ゲイン（ＧP ）を乗算して比例項を算出し、次に、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（＝ΔＰ）に基づいて変更される積分補償量にフィードバックゲインである積分ゲイン（ＧI ）を乗算して積分項を算出し、次に、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（＝ΔＰ）の時間微分値にフィードバックゲインである微分ゲイン（ＧD ）を乗算して微分項を算出する。そして、下記の数１の演算式に基づいて、これらの比例項と積分項と微分項とを加算してフィードバック圧力量（ＰＦＢ）を算出する。
〔数１〕
ＰＦＢ＝ＧP ×ΔＰ＋ＧI ×∫ΔＰ＋ＧD ×ｄ／ｄｔΔＰ
但し、ΔＰは目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とコモンレール圧力（ＰＣ）との圧力偏差である。

次に、フィードバック圧力量（ＰＦＢ）を、所定の変換係数（Ｋ１）を用いて、燃料噴射量（ＱＩＮＪ）、燃料リーク量（ＱＬＥＡＫ）および目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対応した要求吐出量に対して必要となるフィードバック燃料吐出量（ＱＦＢ）に変換する。例えばフィードバック圧力量（ＰＦＢ）に、体積弾性係数（Ｋα）をコモンレール内体積（Ｖ）で除したものを乗算してフィードバック燃料吐出量（ＱＦＢ）を算出する（補正量決定手段）。以上のフィードバック圧力量（ＰＦＢ）の算出処理、フィードバック圧力量（ＰＦＢ）からフィードバック燃料吐出量（ＱＦＢ）への変換処理が燃料吐出量によるフィードバック制御（燃料吐出量Ｆ／Ｂ：図４参照）に相当する。

次に、所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中の燃料噴射量（ＱＩＮＪ）と所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中の燃料リーク量（ＱＬＥＡＫ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対応した要求吐出量を算出する（要求吐出量決定手段）。ここで、所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中の燃料噴射量（ＱＩＮＪ）は、実際の噴射量を用いても良いが、便宜上指令噴射量（ＱＦＩＮ）×２を用いる。その要求吐出量と上記のフィードバック燃料吐出量（ＱＦＢ）とを加算して、目標となる燃料吐出量（目標吐出量：ＱＰＭＰ）を算出する（燃料吐出量決定手段）。次に、目標となる燃料吐出量（ＱＰＭＰ）を、所定の変換係数を用いて目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）に変換する。例えば目標となる燃料吐出量（ＱＰＭＰ）と燃料圧力とをパラメータとする２次元マップ（図示せず）を用いて、目標となる燃料吐出量（ＱＰＭＰ）を吸入指令量に変換し、更に、吸入量とエンジン回転速度（ＮＥ）とをパラメータとする２次元マップ（図示せず）を用いて、吸入指令量を目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）に変換する（燃料吐出量／目標駆動電流変換手段）。

そして、ＥＣＵ１０は、図３および図５（ａ）に示したように、クランク角度センサ５１より出力されるポンプ回転速度と同期したＮＥ信号パルスを読み込んで、エンジン回転速度（ＮＥ）を算出し、更にサプライポンプ５のプランジャ＃１のＴＤＣ位置判別信号およびプランジャ＃２のＴＤＣ位置判別信号を入力し、エンジン回転速度（ＮＥ）と２つのＴＤＣ位置判別信号とからサプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吸入周期（Ｔ）およびポンプ吐出周期（Ｔ）を算出する（ポンプ吸入周期演算手段、ポンプ吐出周期演算手段）。なお、図３のサプライポンプ５のプランジャ＃１位置およびプランジャ＃２位置の推移は、サプライポンプ５のカムプロフィールまたはカム位相であっても同様な波形を形成する。

次に、ＥＣＵ１０は、サプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吸入周期（Ｔ）およびポンプ吐出周期（Ｔ）に応じて、２個のＳＣＶ６の駆動電流周期を算出する（駆動電流周期決定手段）。そして、ＥＣＵ１０は、その駆動電流周期と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対して必要な目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）とからＳＣＶ駆動電流のＤＵＴＹ比を算出する（ＤＵＴＹ比決定手段）。このＤＵＴＹ比の算出方法は、ＥＣＵ１０内にて目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）とＤＵＴＹ値との関係を予め実験等により測定して作成した駆動電流値／ＤＵＴＹ値変換マップまたは演算式に基づいて、図５（ｂ）に示したように、ＳＣＶ駆動電流周期に対する通電時間（ＤＵＴＹ値）を算出する。

そして、ＥＣＵ１０は、２個のＳＣＶ６の駆動電流周期に対する通電時間（ＤＵＴＹ値）を所定の変換係数を用いてＳＣＶ制御値（ＳＣＶ制御指令値：パルス状のポンプ駆動信号）に変換する。そして、ＥＣＵ１０は、ＳＣＶ制御値を、ＳＣＶ駆動回路に出力する。そして、ＳＣＶ駆動回路は、ＳＣＶ制御値に対応したＳＣＶ駆動電流を、ＳＣＶ６のソレノイドコイル３６に印加する。これによって、ＳＣＶ駆動電流に対応してＳＣＶ６の弁体２３が開弁方向に駆動されて、ＳＣＶ６の入口側ポート２２の開口面積が調整される。これにより、フィードポンプから燃料吸入経路、吸入弁を経て加圧室内に吸入される燃料吸入量が調量される。したがって、サプライポンプ５の加圧室から燃料供給配管１２を経てコモンレール１へ加圧圧送される燃料吐出量が、エンジンの運転条件に対応した最適値にフィードバック制御される。すなわち、コモンレール１内のコモンレール圧力（ＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するようにフィードバック制御される。

ここで、本実施例の圧送不能故障等のポンプ故障診断方法、つまり全閉固着故障診断方法を、図６の制御ロジックに示す。ＥＣＵ１０は、エンジン始動時にオンされる始動判定フラグと、サプライポンプ５の全量圧送（フル圧送）状態等のポンプ駆動状態と、目標コモンレール圧力（目標燃料圧力：ＰＦＩＮ）と、実コモンレール圧力（実燃料圧力：ＰＣ）と、ＳＣＶ制御値とを読み込んでポンプ異常故障診断（全閉固着故障診断）を実施する条件（全閉固着判定条件）が成立しているか否かを判断する。そして、ＥＣＵ１０は、全閉固着故障診断を実施する条件が成立している時に、コモンレール圧力前回値とコモンレール圧力今回値との圧力偏差値を算出し、この圧力偏差値が判定値以上の場合に、２個のＳＣＶ６のうちの少なくとも一方のＳＣＶ６に全閉固着故障を発生していると判断するように構成されている。

次に、本実施例の圧送不能故障等のポンプ故障診断方法、つまり全閉固着故障診断方法を図６ないし図８に基づいて簡単に説明する。ここで、図７は、圧送不能故障等のポンプ故障診断方法、つまり全閉固着故障診断方法を示したフローチャートである。この図７の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、所定の演算タイミング（例えばプランジャ＃１のＴＤＣ位置、プランジャ＃２のＴＤＣ位置：３６０°ＣＡ）毎に実行される。

先ず、エンジンの運転条件を読み込む。具体的には、図６に示したように、始動判定フラグ、ポンプ駆動状態、目標コモンレール圧力、ＳＣＶ制御値を読み込む（ステップＳ１１）。次に、サプライポンプ５の第１圧送系統による燃料圧送が終了した時点（プランジャ＃１のＴＤＣ位置）の燃料圧力センサ５５からの電圧信号（以下第１圧力信号と言う）を取り込む。あるいはサプライポンプ５の第２圧送系統による燃料圧送が終了した時点（プランジャ＃２のＴＤＣ位置）の燃料圧力センサ５５からの電圧信号（以下第２圧力信号と言う）を取り込む（ステップＳ１２）。次に、燃料圧力センサ５５の第１圧力信号または第２圧力信号からコモンレール１内のコモンレール圧力（コモンレール圧力今回値：ＰＣｎ）を算出する（ステップＳ１３）。

次に、全閉固着故障診断を実施する条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、全閉固着故障診断を実施する条件が成立とは、以下の各条件が全て成立している時に、全閉固着故障診断を実施する条件が成立となる。具体的には、始動判定フラグがオン（ＦＬＡＧ・ＯＮ）されていると成立、始動判定フラグがオフ（ＦＬＡＧ・ＯＦＦ）されていると不成立。ここで、始動判定フラグは、キースイッチをＳＴ位置に投入してから所定時間が経過するまで、キースイッチをＳＴ位置に投入してから実コモンレール圧力（ＰＣ）が目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）以上に達するまでオン（ＦＬＡＧ・ＯＮ）される。なお、始動判定フラグを、スタータ通電フラグに変更しても良い。

また、ポンプ駆動状態がフル圧送状態であると成立、ポンプ駆動状態が定常状態であると不成立。また、図８（ａ）に示したように、ＥＣＵ１０からＳＣＶ駆動回路に出力するＳＣＶ制御値が一定値（バルブ開弁側制御指令値）よりも上回っていると成立、ＳＣＶ制御値が一定値以下の時は不成立。また、図８（ｂ）に示したように、実コモンレール圧力（ＰＣ）が目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）よりも下回っていると成立、実コモンレール圧力（ＰＣ）が目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）以上の時は不成立。なお、上記の条件が１つでも不成立の時に、全閉固着故障診断を実施する条件が不成立となる。

このステップＳ１４の判定結果がＮＯの場合、つまり全閉固着故障診断を実施する条件が不成立の場合には、コモンレール圧力今回値（ＰＣｎ）をコモンレール圧力前回値（ＰＣｎ−１）に変換してＥＥＰＲＯＭまたはスタンバイＲＡＭ等のメモリに記憶する（ステップＳ１９）。その後に、図７の制御ルーチンを抜ける。
また、ステップＳ１４の判定結果がＹＥＳの場合、つまり全閉固着故障診断を実施する条件が成立している場合には、コモンレール圧力前回値（ＰＣｎ−１）からコモンレール圧力今回値（ＰＣｎ）を減算して圧力偏差値（ΔＰ）を算出し、この圧力偏差値（ΔＰ）が判定値以上であるか否かを判定する。あるいは、コモンレール圧力今回値（ＰＣｎ）がコモンレール圧力前回値（ＰＣｎ−１）よりも下回っているか否かを判定する（ステップＳ１５）。この判定結果がＮＯの場合には、２個のＳＣＶ６のいずれも正常状態であると判断する（ステップＳ１６）。その後に、ステップＳ１９の処理に進む。

また、ステップＳ１５の判定結果がＹＥＳの場合には、２つの第１、第２圧送系統のいずれか一方の圧送系統に圧送不能故障（または圧送不良故障）が発生していると判断する。具体的には、２つのＳＣＶ６のうちのいずれか一方のＳＣＶ６に全閉固着故障が発生していると判断する（ステップＳ１７）。次に、インジェクタ３よりエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴射量（指令噴射量：ＱＦＩＮ）を所定値以下に制限する。あるいは目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）を所定値以下に制限する。あるいはエンジンを停止する。あるいは全閉固着故障情報をＥＥＰＲＯＭまたはスタンバイＲＡＭ等のメモリに記憶する。あるいは全閉固着故障情報をドライバに知らせる等の異常処置を実施する（ステップＳ１８）。その後に、ステップＳ１９の処理に進む。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、少なくとも始動判定フラグがオン（ＦＬＡＧ・ＯＮ）され、ポンプ駆動状態がフル圧送状態とされ、実コモンレール圧力（ＰＣ）が目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）よりも下回っており、しかもＥＣＵ１０からＳＣＶ駆動回路に出力するＳＣＶ制御値が一定値（バルブ開弁側制御指令値）よりも上回っている時（図８（ａ）の実線参照）、すなわち、２つのＳＣＶ６のうちのいずれか一方のＳＣＶ６の全閉固着故障診断（または２つの圧送系統のうちのいずれか一方の圧送系統の圧送不能故障診断）を実施する条件が成立している時に、コモンレール圧力前回値（ＰＣｎ−１）からコモンレール圧力今回値（ＰＣｎ）を減算して圧力偏差値（ΔＰ）を算出する。

そして、この圧力偏差値（ΔＰ）が判定値以上の場合、あるいはコモンレール圧力今回値（ＰＣｎ）がコモンレール圧力前回値（ＰＣｎ−１）よりも下回っている場合（図８（ｂ）の破線参照）に、２つの第１、第２圧送系統のいずれか一方の圧送系統に圧送不能故障（または圧送不良故障）が発生していると判断するようにしている。具体的には、コモンレール圧力前回値（ＰＣｎ−１）がＳＣＶ（第１電磁式流量制御弁）６を経て加圧室内に燃料が吸入される第１圧送系統による燃料圧送時（プランジャ＃１のＴＤＣ位置）のコモンレール圧力であり、コモンレール圧力今回値（ＰＣｎ）がＳＣＶ（第２電磁式流量制御弁）６を経て加圧室内に燃料が吸入される第２圧送系統による燃料圧送時（プランジャ＃２のＴＤＣ位置）のコモンレール圧力である場合には、ＳＣＶ（第２電磁式流量制御弁）６に全閉固着故障が発生していると判断するようにしている。

また、コモンレール圧力前回値（ＰＣｎ−１）がＳＣＶ（第２電磁式流量制御弁）６を経て加圧室内に燃料が吸入される第２圧送系統による燃料圧送時（プランジャ＃２のＴＤＣ位置）のコモンレール圧力であり、コモンレール圧力今回値（ＰＣｎ）がＳＣＶ（第１電磁式流量制御弁）６を経て加圧室内に燃料が吸入される第１圧送系統による燃料圧送時（プランジャ＃１のＴＤＣ位置）のコモンレール圧力である場合には、ＳＣＶ（第１電磁式流量制御弁）６に全閉固着故障（例えば弁体２３、プランジャ３２およびムービングコア３３の作動不良や、ポンプ駆動回路とＳＣＶ６のソレノイドコイル３６とを結線するワイヤーハーネスの断線等）が発生していると判断するようにしている。そして、２つのＳＣＶ６のうちのいずれか一方のＳＣＶ６に全閉固着故障が発生している場合には、ＳＣＶ６の全閉固着故障に対応した適正な異常処置を実施するようにしている。

これによって、サプライポンプ５の圧送不能故障診断時、つまりＳＣＶ６の全閉固着故障時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因（例えばインジェクタ３またはサプライポンプ５からの異常過多燃料リーク等）を含むことなく、サプライポンプ５の圧送不能故障、特にＳＣＶ６の全閉固着故障を精度良く検出することができる。また、ポンプ異常故障の形態（ＳＣＶ６が全閉固着故障中であるか、あるいは中間・全開固着故障中であるか）を精度良く見極めることができるので、燃料噴射量（指令噴射量：ＱＦＩＮ）を所定値以下に制限する。あるいは目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）を所定値以下に制限する。あるいはエンジンを停止する等の適切な異常処置をとることができる。

［実施例２の制御方法］
図９ないし図１１は本発明の実施例２を示したもので、中間・全開固着故障診断方法を、図９の制御ロジックに示す。ＥＣＵ１０は、目標コモンレール圧力（目標燃料圧力：ＰＦＩＮ）と、実コモンレール圧力（実燃料圧力：ＰＣ）とを読み込んでポンプ異常故障診断（中間・全開固着故障診断）を実施する条件（中間・全開固着判定条件）が成立しているか否かを判断する。そして、ＥＣＵ１０は、中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立している時に、ＳＣＶ制御値としきい値との偏差値を算出し、この偏差値が判定値以下の場合に、２個のＳＣＶ６のうちの少なくとも一方のＳＣＶ６に中間・全開固着故障を発生していると判断するように構成されている。

次に、本実施例の圧送不良故障または過剰圧送故障等のポンプ故障診断方法、つまり中間・全開固着故障診断方法を図９ないし図１１に基づいて簡単に説明する。ここで、図１０は、圧送不良故障または過剰圧送故障等のポンプ故障診断方法、つまり中間・全開固着故障診断方法を示したフローチャートである。この図１０の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）となった後に、所定の演算タイミング（例えば気筒＃４のＴＤＣ位置、気筒＃２のＴＤＣ位置、気筒＃１のＴＤＣ位置、気筒＃３のＴＤＣ位置：１８０°ＣＡ）毎に実行される。

先ず、エンジンの運転条件を読み込む。具体的には、図９に示したように、目標コモンレール圧力、ＳＣＶ制御値、指令噴射量、しきい値を読み込む（ステップＳ２１）。ここで、しきい値は、指令噴射量（ＱＦＩＮ）と目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）としきい値との関係を予め測定して作成した２次元マップ（図１１（ｃ）参照）に基づいて算出される。なお、２次元マップは、ＥＥＰＲＯＭまたはスタンバイＲＡＭ等のメモリに予め記憶されている。

次に、燃料圧力センサ５５からの電圧信号を取り込む（ステップＳ２２）。次に、燃料圧力センサ５５の電圧信号から実コモンレール圧力（ＰＣ）を算出する（ステップＳ２３）。次に、中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２４）。ここで、中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立とは、以下の条件が成立している時に、中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立となる。具体的には、図１１（ａ）に破線で示したように、実コモンレール圧力（ＰＣ）が目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）よりも上回っていると成立となり、また、実コモンレール圧力（ＰＣ）が目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）以下の時は不成立となる。

このステップＳ２４の判定結果がＮＯの場合、つまり中間・全開固着故障診断を実施する条件が不成立の場合には、図１０の制御ルーチンを抜ける。
また、ステップＳ２４の判定結果がＹＥＳの場合、つまり中間・全開固着故障診断を実施する条件が成立している場合には、ＳＣＶ制御値からしきい値を減算して偏差値を算出し、この偏差値が判定値以下であるか否かを判定する。あるいは、ＳＣＶ制御値がしきい値（図１１（ｂ）参照）よりも下回っているか否かを判定する（ステップＳ２５）。この判定結果がＮＯの場合には、２個のＳＣＶ６のいずれも正常状態であると判断する（ステップＳ２６）。その後に、図１０の制御ルーチンを抜ける。

また、ステップＳ２５の判定結果がＹＥＳの場合には、２つの第１、第２圧送系統のいずれか一方の圧送系統に圧送不良故障または過剰圧送故障が発生していると判断する。具体的には、２つのＳＣＶ６のうちのいずれか一方のＳＣＶ６に中間・全開固着故障が発生していると判断する（ステップＳ２７）。次に、インジェクタ３よりエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴射量（指令噴射量：ＱＦＩＮ）を所定値以下に制限する。あるいは目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）を所定値以下に制限する。あるいはエンジンを停止する。あるいは全閉固着故障情報をＥＥＰＲＯＭまたはスタンバイＲＡＭ等のメモリに記憶する。あるいは全閉固着故障情報をドライバに知らせる等の異常処置を実施する（ステップＳ２８）。その後に、図１０の制御ルーチンを抜ける。

［実施例２の効果］
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、少なくとも実コモンレール圧力（ＰＣ）が目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）よりも上回っている時（図１１（ａ）の破線参照）、すなわち、２つのＳＣＶ６のうちのいずれか一方のＳＣＶ６の中間・全開固着故障診断（または２つの圧送系統のうちのいずれか一方の圧送系統の圧送不良故障または過剰圧送故障診断）を実施する条件が成立している時に、ＳＣＶ制御値からしきい値を減算して偏差値を算出する。そして、この偏差値が判定値以下の場合、あるいはＳＣＶ制御値がしきい値よりも下回っている場合（図１１（ｂ）の実線参照）に、２つの第１、第２圧送系統のいずれか一方の圧送系統に圧送不良故障または過剰圧送故障が発生していると判断するようにしている。

具体的には、今回の実コモンレール圧力がＳＣＶ（第１電磁式流量制御弁）６を経て加圧室内に燃料が吸入される第１圧送系統による燃料圧送時（プランジャ＃１のＴＤＣ位置）のコモンレール圧力である場合には、ＳＣＶ（第１電磁式流量制御弁）６に中間・全開固着故障が発生していると判断するようにしている。また、今回の実コモンレール圧力がＳＣＶ（第２電磁式流量制御弁）６を経て加圧室内に燃料が吸入される第２圧送系統による燃料圧送時（プランジャ＃２のＴＤＣ位置）のコモンレール圧力である場合には、ＳＣＶ（第２電磁式流量制御弁）６に中間・全開固着故障（例えば弁体２３、プランジャ３２およびムービングコア３３の異物の噛み込みや、ポンプ駆動回路とＳＣＶ６のソレノイドコイル３６とを結線するワイヤーハーネスの断線等）が発生していると判断するようにしている。そして、２つのＳＣＶ６のうちのいずれか一方のＳＣＶ６に中間・全開固着故障が発生している場合には、ＳＣＶ６の中間・全開固着故障に対応した適正な異常処置を実施するようにしている。

これによって、サプライポンプ５の圧送不良故障または過剰圧送故障診断時、つまりＳＣＶ６の中間・全開固着故障時に電磁弁の停止動作を含むことなく、また、他の要因（例えばインジェクタ３またはサプライポンプ５からの異常過多燃料リーク等）を含むことなく、サプライポンプ５の圧送不能故障または過剰圧送故障、特にＳＣＶ６の中間・全開固着故障を精度良く検出することができる。また、ポンプ異常故障の形態（ＳＣＶ６が全閉固着故障中であるか、あるいは中間・全開固着故障中であるか）を精度良く見極めることができるので、燃料噴射量（指令噴射量：ＱＦＩＮ）を所定値以下に制限する。あるいは目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）を所定値（例えばリンプホームが可能な圧力値）以下に制限する等の適切な異常処置をとることができる。

［変形例］
本実施例では、フィードポンプから吸入弁を経て加圧室に至る燃料吸入経路の開口面積を調整して、フィードポンプから加圧室内に吸入される燃料吸入量をＳＣＶ駆動電流に応じて調量することで、サプライポンプ５より吐出される燃料吐出量を制御するＳＣＶ６を設けたが、このＳＣＶ６は、そのソレノイドコイル３６への通電停止時に全閉、つまり弁孔の開口面積が最小、リフト量が最小となるノーマリクローズタイプ（常閉型）の電磁式流量制御弁を用いても、あるいはソレノイドコイル３６への通電停止時に全開、つまり弁孔の開口面積が最大、リフト量が最小となるノーマリオープンタイプ（常開型）の電磁式流量制御弁を用いても良い。

本実施例では、燃料供給ポンプとして、吸入した低圧燃料を加圧するポンプエレメント（圧送系統）を２気筒以上備え、１つのＳＣＶ６で、全ての圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプのサプライポンプ５を用いたが、燃料供給ポンプとして、吸入した低圧燃料を加圧するポンプエレメント（圧送系統）を２気筒以上備え、２つ以上のＳＣＶ６で、対応した各圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプの高圧供給ポンプを用いても良い。また、燃料供給ポンプの各圧送系統の加圧室から吐出弁に至る燃料吐出経路の途中に電磁式流量制御弁を設けて、各加圧室から吐出される吐出燃料量を調量することで燃料供給ポンプより吐出される燃料吐出量を制御するようにしても良い。

本実施例では、本発明を、ＰＩＤ制御によってサプライポンプ５より吐出される燃料吐出量をフィードバック制御する方法に適用したが、本発明を、ＰＩ制御によってサプライポンプ５より吐出される燃料吐出量をフィードバック制御する方法に適用しても良い。また、燃料圧力検出手段を、サプライポンプ５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、サプライポンプ５の加圧室より吐出された燃料の吐出圧力（コモンレール圧力）、あるいはインジェクタ３内に供給されてエンジンの各気筒内に噴射される燃料の噴射圧力（コモンレール圧力）を検出するようにしても良い。

本実施例では、燃料圧力センサ５５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）がエンジンの運転条件に対応して設定される目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（ΔＰ）に基づいて、サプライポンプ５より吐出される燃料吐出量をフィードバック制御しているが、ＳＣＶ６のソレノイドコイル３６に印加されるＳＣＶ駆動電流をフィードバック制御しても良い。あるいは、サプライポンプ５の加圧室内に吸入される吸入燃料量をフィードバック制御しても良い。

本実施例では、ポンプ駆動軸（カムシャフトまたはドライブシャフト）の回転中心軸線方向（軸方向）に対して直径方向に位置するようにプランジャ＃１、＃２を設置したが、ポンプ駆動軸（カムシャフトまたはドライブシャフト）の周方向に等間隔で３つ以上のプランジャおよび加圧室を備えた高圧供給ポンプを用いても良い。また、ポンプ駆動軸（カムシャフトまたはドライブシャフト）の回転中心軸線方向（軸方向）に所定の間隔（例えば等間隔）で複数のプランジャが並列的に設置された高圧供給ポンプを用いても良い。

本実施例では、本発明の内燃機関用燃料噴射装置を、ポンプ故障診断装置を備えたコモンレール式燃料噴射システム（エンジン制御システム）に適用した例を示したが、本発明の内燃機関用燃料噴射装置を、コモンレールを備えず、電子制御方式の分配型燃料噴射ポンプまたは電子制御方式の列型燃料噴射ポンプ等を備えた内燃機関用燃料噴射装置（エンジン制御システム）に適用しても良い。また、本実施例では、電磁式燃料噴射弁よりなるインジェクタ３を用いた例を説明したが、圧電方式の燃料噴射弁よりなるインジェクタを用いても良い。また、アクチュエータを備えない燃料噴射ノズルのみで燃料噴射弁を構成しても良い。

また、１以上の圧送系統のうちの少なくとも１つの圧送系統の圧送不良故障または圧送不能故障時、すなわち１以上のＳＣＶ６のうちの少なくとも１つのＳＣＶ６の全閉固着判定時に、異常警告ランプ（インジケータランプ）を点灯して、ドライバ（運転者）にサプライポンプ５の修理交換を促すようにしても良い。また、１以上の圧送系統のうちの少なくとも１つの圧送系統の圧送不良故障または過剰圧送故障時、すなわち１以上のＳＣＶ６のうちの少なくとも１つのＳＣＶ６の中間・全開固着判定時に、異常警告ランプ（インジケータランプ）を点灯して、ドライバ（運転者）にサプライポンプ５の修理交換を促すようにしても良い。また、上記の全閉固着故障診断または上記の中間・全開固着故障診断を一定または可変の頻度（例えばエンジンの運転時間、車両の走行距離等）にて実施するようにしても良い。

また、本実施例では、弁体のリフト量または燃料吸入経路の開口面積を変更することで、燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御する電磁式吸入調量弁（ＳＣＶ）６を用いているが、弁体の開弁時間または駆動体（例えばソレノイドコイル）への通電開始時期（駆動パルスの出力時期）を変更することで、燃料供給ポンプの燃料吐出量を制御する電磁弁（ＰＣＶ）を用いても良い。

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（実施例１）。 サプライポンプのポンプハウジングに組み付けられたＳＣＶを示した断面図である（実施例１）。 ＮＥ信号パルス、サプライポンプのプランジャ＃１位置、サプライポンプのプランジャ＃２位置の推移を示したタイミングチャートである（実施例１）。 ＥＣＵの制御ロジックを示した図である（実施例１）。 （ａ）はＥＣＵの制御ロジックを示した図で、（ｂ）はＳＣＶ駆動電流波形を示した図である（実施例１）。 ＥＣＵの制御ロジックを示した図である（実施例１）。 ＳＣＶの全閉固着故障診断方法を示したフロチャートである（実施例１）。 （ａ）はＳＣＶ制御値の変化を示したタイミングチャートで、（ｂ）は目標コモンレール圧力に対する実コモンレール圧力の変化を示したタイミングチャートである（実施例１）。 ＥＣＵの制御ロジックを示した図である（実施例２）。 ＳＣＶの中間・全開固着故障診断方法を示したフロチャートである（実施例２）。 （ａ）は目標コモンレール圧力に対する実コモンレール圧力の変化を示したタイミングチャートで、（ｂ）はＳＣＶ制御値の変化を示したタイミングチャートで、（ｃ）は目標コモンレール圧力と指令噴射量に対するしきい値を示した特性図である（実施例２）。

符号の説明

１ コモンレール（燃料配管）
３ インジェクタ（燃料噴射弁）
４ インジェクタの電磁弁
５ サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
６ ＳＣＶ（第１、第２電磁式流量制御弁、電磁弁）
１０ ＥＣＵ（吐出量制御装置、ポンプ故障診断装置）

Claims (11)

1. （ａ）内燃機関の燃料噴射弁に接続する燃料配管と、
   （ｂ）吸入した燃料を加圧して高圧化し、前記燃料配管に圧送供給する燃料供給ポンプと、
   （ｃ）電磁弁指令値の増加に伴って前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を増加させる１つ以上の電磁弁と、
   （ｄ）前記燃料配管内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
   （ｅ）前記燃料圧力検出手段によって検出される実燃料圧力と前記内燃機関の運転条件に対応して設定される目標燃料圧力との圧力偏差に基づいて、前記電磁弁指令値を調整して、前記燃料供給ポンプの燃料吐出量をフィードバック制御する吐出量制御装置と
   を備えた内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記吐出量制御装置は、少なくとも前記実燃料圧力が前記目標燃料圧力よりも下回っており、しかも前記電磁弁指令値が一定値よりも上回っている時に、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件を成立させるポンプ故障診断装置を備え、
   前記ポンプ故障診断装置は、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時に、前記実燃料圧力の前回値から前記実燃料圧力の今回値を減算した圧力偏差値が判定値以上の場合、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出する異常故障検出手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記ポンプ故障診断装置は、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記燃料供給ポンプは、燃料圧送期間が重なることなく、連続して燃料圧送を行う２つの第１、第２圧送系統よりなり、
   前記１つ以上の電磁弁は、前記第１圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第１電磁式流量制御弁、および前記第２圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第２電磁式流量制御弁よりなることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記ポンプ故障診断装置は、
   前記実燃料圧力の前回値から前記実燃料圧力の今回値を減算した圧力偏差値が判定値以上の場合、前記２つの第１、第２電磁式流量制御弁のうちの少なくとも１つの電磁式流量制御弁の全閉固着故障を検出する異常故障検出手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記２つの第１、第２電磁式流量制御弁として、前記燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更する常閉型の電磁式吸入調量弁を採用し、
   前記吐出量制御装置は、前記電磁弁指令値に対応したポンプ駆動電流を前記電磁式吸入調量弁に印加して、前記電磁式吸入調量弁の開口面積を変更するポンプ駆動回路を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
6. （ａ）内燃機関の燃料噴射弁に接続する燃料配管と、
   （ｂ）吸入した燃料を加圧して高圧化し、前記燃料配管に圧送供給する燃料供給ポンプと、
   （ｃ）電磁弁指令値の増加に伴って前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を増加させる１つ以上の電磁弁と、
   （ｄ）前記燃料配管内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
   （ｅ）前記燃料圧力検出手段によって検出される実燃料圧力と前記内燃機関の運転条件に対応して設定される目標燃料圧力との圧力偏差に基づいて、前記電磁弁指令値を調整して、前記燃料供給ポンプの燃料吐出量をフィードバック制御する吐出量制御装置と
   を備えた内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記吐出量制御装置は、少なくとも前記実燃料圧力が前記目標燃料圧力よりも上回っている時に、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件を成立させるポンプ故障診断装置を備え、
   前記ポンプ故障診断装置は、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障診断を実施する条件が成立している時に、前記電磁弁指令値から前記内燃機関の運転条件に対応して設定されるしきい値を減算した偏差値が判定値以下の場合、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出する異常故障検出手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
7. 請求項６に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記ポンプ故障診断装置は、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障を検出した際に、前記燃料供給ポンプの圧送不良故障に対応した異常処置を行う異常処置手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記燃料供給ポンプは、燃料圧送期間が重なることなく、連続して燃料圧送を行う２つの第１、第２圧送系統よりなり、
   前記１つ以上の電磁弁は、前記第１圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第１電磁式流量制御弁、および前記第２圧送系統より吐出される燃料吐出量を変更する常閉型の第２電磁式流量制御弁よりなることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
9. 請求項８に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記ポンプ故障診断装置は、
   前記電磁弁指令値から前記しきい値を減算した偏差値が判定値以下の場合、前記２つの第１、第２電磁式流量制御弁のうちの少なくとも１つの電磁式流量制御弁の中間・全開固着故障を検出する異常故障検出手段を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
10. 請求項８または請求項９に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
    前記２つの第１、第２電磁式流量制御弁として、前記燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料吸入量を調整することで、前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更する常閉型の電磁式吸入調量弁を採用し、
    前記吐出量制御装置は、前記電磁弁指令値に対応したポンプ駆動電流を前記電磁式吸入調量弁に印加して、前記電磁式吸入調量弁の開口面積を変更するポンプ駆動回路を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
    前記内燃機関の燃料噴射弁は、前記内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数のインジェクタよりなり、
    前記燃料配管は、前記燃料供給ポンプより圧送供給された高圧燃料を蓄圧すると共に、この蓄圧された高圧燃料を前記複数のインジェクタに分配供給するコモンレールを備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
    

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