JP3879293B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に関し、特に、ポンプ室に燃料を供給する供給流路に介装された燃料遮断弁と、前記ポンプ室から燃料を逃し又はポンプ室に燃料を供給するスピル流路に介装されたスピル弁とを備えた燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば内燃機関（ディーゼルエンジン）の燃料噴射装置には、ディーゼル燃料噴射ポンプが用いられており、このポンプには、プランジャの往復動により拡縮するポンプ室が設けられている。
【０００３】
前記燃料噴射装置は、ポンプ室に燃料を供給する供給流路に介装された燃料遮断弁と、ポンプ室から燃料を逃し又はポンプ室に燃料を供給するスピル流路に介装されたスピル弁とを備え、ポンプ室からの燃料圧送途中にスピル弁を開閉制御して燃料噴射量を制御する。
【０００４】
また、近年、上述したポンプは、低公害、低燃費の社会的ニーズから高噴射圧化が進んでいる。それに伴い、ポンプ室の高圧化に対応し、スピル弁の高応答性と高保持力が要求されて、スピル弁が大型化すると共に、スピル弁のソレノイドへの駆動電流が増大している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来の装置では、通電電流の増加は、スピル弁及び通電回路の発熱を促進し、その対策として冷却装置が必要となる。
また、この発熱対策として、スピル弁への通電時間を短くするために、閉弁時期をできるだけ遅らせている。この様な状態で、燃料遮断弁が閉故障（閉弁した状態で故障）すると、低速域では、スピル弁からの燃料吸入が充分に行われるため、燃料遮断弁の閉故障による噴射量異常が現れないが、高速域では、燃料遮断弁の閉故障による燃料吸入不足から、ポンプの破損を招く場合がある。
【０００６】
この対策として、燃料遮断弁の閉故障を検出する技術が考えられる。例えば、ポンプ室に燃料を供給する供給流路がポンプ室と連通し、燃料吸入する時期に、例えばアイドル時や始動時において、一時的にスピル弁の閉弁時期を早めることで、スピル弁側からの燃料吸入を遮断し、それによりエンストが発生した場合には、閉故障したと判断することができる。
【０００７】
ところが、この技術では、センサ精度による誤認識（例えばアイドル時等を検出するためのニュートラルスイッチの故障）や、エンジン系の故障又は外乱等によりエンストした場合には、燃料遮断弁の閉故障であると誤判定する可能性がある。
【０００８】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、燃料遮断弁の故障を正確に判断できる燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）かかる目的を達成するための請求項１の発明は、
プランジャの往復動により拡縮するポンプ室に燃料を供給する供給流路に介装された燃料遮断弁と、前記ポンプ室から燃料を逃し又はポンプ室に燃料を供給するスピル流路に介装されたスピル弁とを備え、内燃機関に燃料を噴射するための噴射量指令値に応じて前記スピル弁の開閉を制御する燃料噴射装置において、前記内燃機関のアイドル運転時に、前記スピル弁側からの燃料の吸入を抑制し、それにより発生する内燃機関の運転状態の変化から、前記燃料遮断弁の異常を判定するアイドル運転時異常判定手段と、前記内燃機関の始動時に、前記スピル弁側からの燃料の吸入を抑制し、それにより発生する内燃機関の運転状態の変化から、前記燃料遮断弁の異常を判定する始動時異常判定手段と、を備え、前記内燃機関のアイドル運転時又は始動時に対応して、前記アイドル運転時異常判定手段と前記始動時異常判定手段とを切り換えて、前記燃料遮断弁の異常を検出することを特徴とする燃料噴射装置を要旨とする。
【００１０】
本発明では、アイドル運転時であるか始動時であるかを区別し、アイドル運転時の場合には、アイドル運転時異常判定手段を実行し、始動時の場合には、始動時異常判定手段を実行する。
具体的には、アイドル運転時異常判定手段により、スピル弁側からの燃料の吸入を抑制し、それにより発生する内燃機関の運転状態の変化（例えば内燃機関の停止（エンスト）の発生）から、燃料遮断弁の異常を判定する。
【００１１】
つまり、燃料遮断弁が閉故障している場合に、スピル弁側からの燃料の吸入を抑制すると、ポンプ室内に導入される燃料が少なくなり、結果として噴射量が低減して例えばエンストが発生する。よって、ここでは、スピル弁側からの燃料の吸入を抑制し、それにより例えばエンストが発生した場合には、燃料遮断弁に閉故障が発生したと判断するものである。
【００１２】
同様な原理により、始動時異常判定手段により、スピル弁側からの燃料の吸入を抑制し、それにより発生する内燃機関の運転状態の変化（例えばエンストの発生）から、燃料遮断弁の異常を判定することができる。
この様に、本発明では、アイドル運転時の場合には、アイドル運転時異常判定手段を実行し、始動時の場合には、始動時異常判定手段を実行するので、速やかに且つ確実に燃料遮断弁の異常を判定することができる。
【００１３】
つまり、両異常判定手段を適宜切り換えて実行することにより、異常判定を行うタイミングが速くなり、しかも複数回異常判定を行う場合には、その判定の頻度が大きくなるので、速やかな判定が可能となる。また、アイドル運転時と始動時の様に、異なる状況において異常判定を行うことにより、誤差やノイズ等の影響を排除して、正確な異常判定を行うことができる。
【００１４】
（２）請求項２の発明は、
前記燃料の吸入を抑制する手段は、前記供給流路が前記ポンプ室と連通し、燃料吸入する時期にまで、前記スピル弁の閉弁時期を一時的に早める前出し制御手段であることを特徴とする前記請求項１に記載の燃料噴射装置を要旨とする。
【００１５】
本発明は、燃料の吸入を抑制する手段を例示したものであり、ここでは、前出し制御手段により、供給流路がポンプ室と連通し、燃料吸入する時期にまで、スピル弁の閉弁時期を一時的に早める。
例えば図３に示す様に、供給流路の開かれている期間（詳しくはカムリフトの吸入が行われる期間）まで、スピル弁の閉弁時期を早める。これにより、供給流路が開いている場合であっても、スピル弁側からは、燃料の吸入が抑制されるので、仮に供給流路に配置された燃料遮断弁が閉故障している場合には、例えばエンストが発生する。従って、このエンストの発生の有無により、燃料遮断弁の異常を判定することができる。
【００１６】
（３）請求項３の発明は、
前記スピル弁側からの燃料の供給を抑制した場合に、前記内燃機関の運転状態が変化したときには、その変化の回数をカウントし、該カウント数に基づいて、前記燃料遮断弁の異常の程度を判断することを特徴とする前記請求項１又は２に記載の燃料噴射装置を要旨とする。
【００１７】
本発明は、燃料遮断弁の異常の程度を判定する手段を例示したものである。例えばアイドル運転時異常判定手段や始動時異常判定手段により、燃料の供給を抑制した場合に、運転状態の変化（例えばエンスト）が発生したときには、１回で結論をだすのでなく、各異常判定手段を実行した際に例えばエンストした回数をカウントしてゆく。従って、例えば、カウント数が多くなった場合には、燃料遮断弁が完全に故障していると判断でき、それほどカウント数が多くない場合には、燃料遮断弁の故障の可能性があると判断することができる。よって、そのカウント数に対応した判断結果に応じて、例えば噴射量の低減等の適切な対応策を実施することができる。
【００１８】
（４）請求項４の発明は、
前記アイドル運転時異常判定手段を実行し、それにより前記内燃機関の運転状態が変化した場合には、次に前記始動時異常判定手段を実行することを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の燃料噴射装置を要旨とする。
【００１９】
本発明では、アイドル運転時異常判定手段のみを連続的に実施するのではなく、アイドル運転時異常判定手段の実行によって運転状態の変化（例えばエンスト）が発生した直後には、始動時異常判定手段を実行する。
例えば、一旦エンストした場合には、通常は始動がなされるので、例えばエンスト直後に、始動時異常判定手段を実施することにより、次にアイドル運転時異常判定手段を実施した場合に比べて、速やかな異常判定が可能となる。
【００２０】
（５）請求項５の発明は、
前記内燃機関の運転状態が変化した回数をカウントし、そのカウント数に応じて、前記アイドル運転時異常判定手段と前記始動時異常判定手段とを切り換えることを特徴とする前記請求項４に記載の燃料噴射装置を要旨とする。
【００２１】
本発明は、前記請求項４の発明を例示したものである。例えばアイドル運転時異常判定手段により運転状態の変化（例えばエンスト）が発生した直後には、（そのアイドル運転時からカウントすると）カウント数は１であるので、カウント数が１の場合に、始動時異常判定手段を実施するのである。但し、ここでは、それより前のカウント数とは別なカウント数を用いた場合を考えている。
【００２２】
尚、両異常判定手段の実施における例えば全エンスト数が０の場合には、燃料遮断弁が故障していないか、まだ判定していないため、頻度の高いアイドル運転時異常判定手段を実施することが望ましい。
（６）請求項６の発明は、
前記スピル弁側からの燃料の供給を抑制した場合に、前記内燃機関の運転状態が変化したときには、ポンプの破損を防止可能な程度まで、前記噴射量を低減することを特徴とする前記請求項１〜５のいずれかに記載の燃料噴射装置を要旨とする。
【００２３】
本発明では、スピル弁側からの燃料の供給を抑制した場合に、運転状態の変化（例えばエンスト）が発生したときには、燃料遮断弁に閉故障が発生したと判断して、ポンプの破損を防止可能な程度まで、噴射量を低減する。
つまり、燃料遮断弁に閉故障が発生しているときに、通常（燃料遮断弁の正常時）と同様に、多くの燃料を噴射しようとすると、特定条件（高回転高負荷）で、燃料吸入不足によりプランジャが油膜切れとなり固着するという問題が生じ、ポンプが破損する可能性があるので、本発明では、その様な場合には、燃料の噴射量を低減するのである。これにより、始動不能等の不具合の発生を防止することができる。
【００２４】
（７）請求項７の発明は、
前記内燃機関の運転状態が変化した回数をカウントし、そのカウント数が、第１判定値以上の場合に、ポンプの破損を防止可能な程度まで、前記噴射量を低減することを特徴とする前記請求項６に記載の燃料噴射装置を要旨とする。
【００２５】
本発明は、前記請求項６の発明を例示したものである。ここでは、運転状態が変化（例えばエンスト）した回数をカウントし、そのカウント数が第１判定値（例えば１回）以上の場合に、ポンプの破損を防止可能な程度まで、噴射量を低減するので、確実にポンプの破損を防止できる。
【００２６】
（８）請求項８の発明は、
前記スピル弁側からの燃料の供給を抑制した場合に、前記内燃機関の運転状態が変化したときには、車両の退避行動が可能な程度まで、前記噴射量を低減することを特徴とする前記請求項１〜７のいずれかに記載の燃料噴射装置を要旨とする。
【００２７】
本発明では、スピル弁側からの燃料の供給を抑制した場合に、運転状態の変化（例えばエンスト）が発生したときには、燃料遮断弁に閉故障が発生したと判断して、車両の退避行動が可能な程度まで、噴射量を低減する。
つまり、燃料遮断弁に閉故障が発生しているときでも、危険の回避等のために、車両を走行させたい場合があるので、本発明では、その様な場合には、例えばスピル弁を調節して、ポンプの破損を起こさないレベルにおいて、車両の退避行動が可能な程度まで燃料の噴射量を低減するのである。これにより、安全性が向上する。
【００２８】
（９）請求項９の発明は、
前記内燃機関の運転状態が変化した回数をカウントし、そのカウント数が、前記第１判定値を上回る第２判定値以上の場合には、車両の退避行動が可能な程度まで、前記噴射量を低減することを特徴とする前記請求項８に記載の燃料噴射装置を要旨とする。
【００２９】
本発明は、前記請求項８の発明を例示したものである。ここでは、運転状態が変化（例えばエンスト）した回数をカウントし、そのカウント数が第１判定値を上回る第２判定値（例えば１０回）以上の場合に、車両の退避行動が可能な程度まで、噴射量を低減するので、一層安全な走行が可能である。
【００３０】
（１０）請求項１０の発明は、
前記ポンプの破損を防止可能な程度まで噴射量を低減する場合における最大噴射量よりも、前記車両の退避行動が可能な程度まで噴射量を低減する場合における最大噴射量を低減することを特徴とする前記請求項６〜９のいずれかに記載の燃料噴射装置を要旨とする。
【００３１】
本発明は、噴射量の低減の程度を例示したものである。ここでは、例えば図８に例示する様に、ポンプの破損を防止可能な程度まで噴射量を低減する場合における最大噴射量よりも、車両の退避行動が可能な程度まで噴射量を低減する場合における最大噴射量を低減している。
【００３２】
よって、例えば図８の領域▲１▼にまで噴射量を低減することにより、ポンプの破損を防止できる。また、たとえ、燃料遮断弁が完全に故障している場合でも、領域▲２▼まで噴射量を低減することにより、ポンプの破損を防止するとともに、スピル弁を調節することにより、車両の退避行動が可能となる。
【００３３】
尚、スピル弁側からの燃料の供給を抑制した場合に、内燃機関の運転状態が変化（例えばエンスト）したときには、例えば故障ランプを点灯して、運転者に異常を報知することが望ましい。その場合には、例えばエンストした回数をカウントし、そのカウント数が所定の報知判定値以上の場合には、異常を報知する手段を採用できる。
【００３４】
尚、前記各請求項において、内燃機関の運転状態の変化としては、例えば内燃機関の停止（エンスト）が挙げられる。
また、前記エンスト以外に、内燃機関の運転状態の変化としては、例えばエンジン回転数の落込みの程度の変化（即ち過度の落込み）が挙げられる。従って、例えば前出し制御手段によりスピル弁の閉弁時期を一時的に早めた場合に、実際に発生したエンジン回転数の落込み量が、（燃料遮断弁が正常の場合に）前出し制御手段により発生する落込み量より大きいときには、燃料遮断弁の閉故障であると判断することができる。
【００３５】
更に、前記スピル弁側からの燃料の吸入を抑制する方法としては、スピル弁側からの燃料吸入の禁止（カット）が挙げられるが、上述した内燃機関の運転状態の変化を検出できる程度まで、燃料の吸入量を低減する方法も考えられる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の燃料噴射装置の実施の形態の例（実施例）を、図面に基づいて詳細に説明する。
（実施例）
ａ）図１に示すように、本実施例の燃料噴射装置は、内燃機関（ディーゼルエンジン）に燃料を噴射供給する装置であり、そのため、図示しない燃料室から燃料を汲み上げる噴射ポンプ（ディーゼル燃料噴射ポンプ）１を備えている。
【００３７】
前記噴射ポンプ１には、往復動可能に支持されたプランジャ３が設けられており、このプランジャ３には、カムプレート５が取り付けられ、カムプレート５に対向してカムローラ７が設けられている。
よって、図示しない内燃機関の駆動軸の回転と共にカムプレート５が回転すると、カムプレート５はプランジャ３と共に往復動する。このプランジャ３の往復動により、ポンプ室９の容積が拡縮し、ポンプ室９内の燃料が加圧されて、燃料噴射弁１１に供給される。燃料噴射弁１１に供給された燃料は、図示しない燃焼室内に噴射される。
【００３８】
前記ポンプ室９には、供給流路１３とスピル流路１５とが接続されており、供給流路１３とスピル流路１５とは図示しない燃料室に連通されている。
また、供給流路１３には、燃料遮断弁（ＦＣＶ）１７が介装されており、スピル流路１５には、スピル弁（ＳＰＶ）１９が介装されている。本実施例では、燃料遮断弁１７は、励磁信号が入力されたときに開弁し、常時は、図示しないばねの付勢力により閉弁する構造（常閉弁）であり、スピル弁１９は、励磁信号が入力されたときに閉弁し、常時は、図示しないばねの付勢力により開弁する構造（常開弁）である。
【００３９】
更に、上述した構造の燃料噴射装置を制御するために、電子制御回路（ＥＣＵ）が設けられている。この電子制御回路２１は、周知のＣＰＵ２３、ＲＯＭ２５、ＲＡＭ２７を論理演算回路の中心として構成され、外部と入出力を行う入出力回路２９をコモンバス３１を介して相互に接続されている。
【００４０】
前記入出力回路２９には、内燃機関の運転状態を検出するために、車速を検出する車速センサ３３、冷却水温を検出する水温センサ３５、エンジン回転数を検出する回転数センサ３７、運転者により操作される図示しないアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサ３９、ギヤのニュートラルを検出するニュートラススイッチ（ＳＷ）４１、イグニッションキーのオン・オフを検出するＩＧスイッチ４３等が接続されている。
【００４１】
また、入出力回路２９には、運転者に（燃料遮断弁１７の）異常の発生を報知する故障ランプ４５、燃料噴射弁１１やスピル弁１９を駆動するドライブ回路４７等が接続されている。
従って、電子制御回路２１のＣＰＵ２３では、各センサやスイッチからの信号を入出力回路２９を介して入力し、これらの信号及びＲＯＭ２５、ＲＡＭ２７内のデータや予め記憶された制御プログラムに基づいて、内燃機関の運転状態に応じた燃料噴射量等を算出し、その算出値に基づいて入出力回路２９を介してドライブ回路４７に駆動信号を出力する。
【００４２】
よって、ドライブ回路４７では、駆動信号を受けて、燃料噴射弁１７やスピル弁１９に励磁信号を出力して、燃料噴射弁１１やスピル弁１９の開閉状態を制御して、燃料噴射量を調節する。
ｂ）次に、前述した電子制御回路４７において行われる制御処理について説明する。
【００４３】
(i)まず、スピル弁１９の基本的な制御処理（ＳＰＶ開閉制御処理）について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
図２に示す様に、まず、内燃機関の運転が開始されると、ステップ（Ｓ）１００にて、回転数センサ３７により検出されたエンジン回転数ＮＥとアクセルセンサ３２により検出されたアクセル開度ＡＣＣＰＦとから、図示しないマップ等に基づいて噴射量指令値ＱＦＩＮを算出する。
【００４４】
次に、ステップ１１０にて、スピル弁１９の閉弁時期ＱＰＡＮＧＦを、回転数センサ３７により検出されたエンジン回転数ＮＥと前回の開弁時期ＱＡＮＧＦとから算出する。
そして、ステップ１２０にて、スピル弁１９の開弁時期ＱＡＮＧＦを、回転数センサ３７により検出されたエンジン回転数ＮＥと噴射量指令値ＱＦＩＮとから算出する。
【００４５】
続いて、ステップ１３０にて、この算出した閉弁時期ＱＰＡＮＧＦと開弁時期ＱＡＮＧＦとに応じた駆動信号を、ドライブ回路４７に出力する。ドライブ回路６７は、この駆動信号を受けてスピル弁１９に駆動電流を出力する。
本実施例では、図３に示すように、供給流路１３は、ポンプ室９が圧縮された後に、プランジャ３の回転及びプランジャ３先端のスリットにより連通されて、プランジャ３の後退と共に、ポンプ室９には、供給流路１３及びスピル流路１５から燃料が吸入される。そして、ポンプ室９が拡張された後、供給流路１３は遮断される。
【００４６】
スピル弁１９は、プランジャ３がポンプ室９を圧縮し始める閉弁時期ＱＰＡＮＧＦに閉弁され、これによりポンプ室９から圧縮された燃料が燃料噴射弁１１に供給される。また、開弁時期ＱＡＮＧＦとなると、スピル弁１９が開弁されて、ポンプ室９からスピル流路１５を通って燃料が燃料室に戻される。よって、閉弁時期ＱＰＡＮＧＦと開弁時期ＱＡＮＧＦとの間の期間で燃料噴射弁１１から燃料が噴射される。
【００４７】
そして、上述したＳＰＶ開閉制御処理が繰り返し実行されている間、後に詳述する様に、図３（ハ）の点線で示すスピル弁１９の前出し制御処理が繰り返し実行される。
(ii)次に、燃料遮断弁１７の基本的な制御処理（ＦＣＶ開閉制御処理）について、図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００４８】
図４に示す様に、まず、ステップ２００にて、イグニッションキーがオン（ＯＮ）されたか否かを、ＩＧスイッチ４３がオンであるか否かによって判定する。
ここで肯定判断されると、ステップ２１０にて、ドライブ回路４７により、燃料遮断弁１７に通電し、供給流路１３を開いて、燃料をポンプ室９に供給する。これにより、燃料はカムリフトに応じて吸入される。
【００４９】
一方、ステップ２２０では、イグニッションキーがオフ（ＯＦＦ）されたか否かを、ＩＧスイッチ４３がオフであるか否かによって判定する。
ここで肯定判断されると、ステップ２３０にて、ドライブ回路４７により、燃料遮断弁１７への通電を停止し、供給流路１３を閉じて、燃料のポンプ室９への供給を中止する。これにより、燃料の吸入がカットされる。
【００５０】
(iii)次に、本実施例の制御処理の要部である燃料遮断弁１７の故障判定処理（ＦＣＶ閉故障判定処理）について説明する。
図５のフローチャートに示す様に、ステップ３００にて、故障カウンタが、完全な故障であることを示す第２判定値ＫＦＣＶ２（例えば１０回）未満であるか否かを判定する。ここで否定判断されると、後述するステップ３５０に進み、一方肯定判断されると、ステップ３１０に進む。尚、この故障カウンタとは、後述する（Ａ），（Ｂ）の両異常判定処理に伴うエンストが発生する毎に計数されるカウンタである。
【００５１】
ステップ３１０では、故障カウンタが、両判定の切替タイミングを示すＫＲＵＮ（例えば１回）を下回るか否かによって、次にどちらの異常判定処理を行うべきかを判定する。ここで肯定判断されると、ステップ３２０に進み、一方否定判断されると、ステップ３３０に進む。
【００５２】
つまり、故障カウンタがＫＲＵＮを下回る場合（即ち故障カウンタが０の場合）には、燃料遮断弁１７が故障していないか、或は、まだ異常判定を実施していないかであるので、その時には、頻度の高い（Ａ）アイドル運転時異常判定手段を実施するためにステップ３２０に進み、そうでない場合には、（Ｂ）始動時異常判定処理を実施するためにステップ３３０に進むのである。
【００５３】
従って、ステップ３２０では、後に図６にて詳述するように、（Ａ）アイドル時異常判定処理を行う、一方、ステップ３３０では、後に図７にて詳述するように、（Ｂ）始動時異常判定処理を行う。
続くステップ３４０では、故障カウンタが第２判定値ＫＦＣＶ２（例えば１０回）以上であるか否かを判定する。ここで肯定判断されると、ステップ３５０に進み、一方否定判断されると、ステップ３６０に進む。
【００５４】
ステップ３５０では、故障カウンタ数が１０回以上と多く、完全な故障の発生、即ち燃料遮断弁１７が確実に閉故障していると判断されたので、その対策を実施する。
具体的には、最大噴射量ＦＵＬＬＱを車両の退避走行が可能な程度に低減する。例えば図８の１点鎖線で示すように、最大噴射量ＦＵＬＬＱを低減して、噴射量を領域▲２▼内の少ない範囲に設定する。また、運転者への警告（ウォーニング）にために故障ランプ４５を点灯するとともに、異常の内容をダイアグコードに記憶する。
【００５５】
一方、ステップ３５０では、故障カウンタが前記第２判定値より小さい第１判定値ＫＦＣＶ１（例えば１回）以上であるか否かを判定する。ここで肯定判断されると、ステップ３７０に進み、一方否定判断されると、ステップ３８０に進む。
【００５６】
ステップ３６０では、故障カウンタ数が１〜９回であり、燃料遮断弁１７の閉故障の可能性が高いので、その対策を実施する。
具体的には、最大噴射量ＦＵＬＬＱを噴射ポンプ１の破損を防止できる程度に低減する。例えば図８の破線で示すように、最大噴射量ＦＵＬＬＱを低減して、噴射量を領域▲１▼以下（▲２▼を含むこともある）内の少ない範囲に設定する。また、異常の内容をダイアグコードに記憶する。
【００５７】
一方、ステップ３８０では、故障カウンタ数が０回であり、燃料遮断弁１７は正常であると判断できるので、例えば図８の実線で示すように、通常の最大噴射量以下の領域で噴射量を設定する。
(iv)次に、前記ステップ３２０にて実施される（Ａ）アイドル時異常判定処理について、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００５８】
図６のステップ４００にて、まず、アイドル運転時（アイドル時）であるかどうかを、アイドル条件を満たすか否かにより判定する。ここで肯定判断されるとステップ４１０に進み、一方否定判断されると、一旦本処理を終了する。
このアイドル条件とは、例えばアクセルセンサ３２により検出されたアクセル開度が０％、車速センサ３３により検出された車速が０ｋｍ／ｈ、ニュートラルＳＷ４１がギアのニュートラルを示すＯＮ、回転数センサ３０により検出されたエンジン回転数が所定のアイドル回転数の範囲内、水温センサ３５により検出された水温が６０℃以上であり、それらの全ての条件を満たした場合に、アイドル時であると判定する。
【００５９】
そして、アイドル時であると判断されると、ステップ４１０にて、スピル弁１９の閉弁時期ＱＰＡＮＧＦを、ＫＴＳＰＶ１時間（例えば１．５秒）前出しする処理を実行する。この前出し制御処理では、前記ステップ１１０の処理の実行により算出した閉弁時期ＱＰＡＮＧＦを、図３（ハ）に破線で示すように、供給流路１３が連通してポンプ室９へ燃料を吸入する工程の時期にまで早める処理を行う。
【００６０】
本実施例では、供給流路１３が連通した直後の時期にまでスピル弁１９の閉弁時期を早めている。尚、供給流路１３が連通する前の時期にまでスピル弁１９の閉弁時期を早めると、ポンプ室９への燃料供給は供給流路１３のみとなる。この状態において、燃料遮断弁１７が閉状態で故障している場合、ポンプ室９にはまったく燃料が供給されなくなる。
【００６１】
つまり、燃料遮断弁１７が閉弁した状態で故障したときには、供給流路１３からポンプ室８には燃料が供給されなくなり、また、スピル弁１９の閉弁時期を早めることにより、スピル流路１５からもポンプ室９に燃料が供給されなくなるので、前記前出し制御処理によって、エンストを起こすのである。尚、エンストを起こしても、アイドル運転中であるので、安全性が害されることはない。
【００６２】
次に、ステップ４２０では、判定時間ＫＴＥＮＳＴ１（例えば２．５秒）内に、エンストしているか否かを判断する。ここで肯定判断されるとステップ４３０に進み、一方否定判断されるとステップ４５０に進む。尚、エンストしたか否かは、回転数センサ３０により検出されるエンジン回転数ＮＥが０となったか否か等により判断すればよい。
【００６３】
ステップ４３０では、エンストしたので、燃料遮断弁１７に閉故障が発生したと判断し、続くステップ４４０にて、故障カウンタをインクリメントし、一旦本処理を終了する。
一方、ステップ４５０では、エンストしないので、燃料遮断弁１７は正常に動作していると判断して、続くステップ４６０にて、故障カウンタをクリアして、一旦本処理を一旦終了する。
【００６４】
(v)次に、前記ステップ３３０にて実施される（Ｂ）始動時異常判定処理について、図７のフローチャートに基づいて説明する。
図７にステップ５００にて、まず、始動時であるかどうかを、始動条件を満たすか否かにより判定する。ここで肯定判断されるとステップ５１０に進み、一方否定判断されると、一旦本処理を終了する。
【００６５】
この始動条件とは、例えばＩＧＳＷ４３がＯＮ（即ちスタータの始動を示すＯＮ）、回転数センサ３０により検出されたエンジン回転数が所定の７００ｒｐｍ以上、水温センサ３５により検出された水温が６０℃以上であり、それらの全ての条件を満たした場合に、始動時であると判定する。
【００６６】
そして、始動時であると判断されると、ステップ５１０にて、スピル弁１９の閉弁時期ＱＰＡＮＧＦを、ＫＴＳＰＶ２時間（例えば１．５秒）前出しする処理を実行する。
次に、ステップ５２０では、判定時間ＫＴＥＮＳＴ２（例えば２．５秒）内に、エンストしているか否かを判断する。ここで肯定判断されるとステップ５３０に進み、一方否定判断されるとステップ５５０に進む。
【００６７】
ステップ５３０では、エンストしたので、燃料遮断弁１７に閉故障が発生したと判断し、続くステップ５４０にて、故障カウンタをインクリメントし、一旦本処理を終了する。
一方、ステップ５５０では、エンストしないので（即ち始動できたので）、燃料遮断弁１７は正常に動作していると判断して、続くステップ５６０にて、故障カウンタをクリアして、一旦本処理を一旦終了する。
【００６８】
尚、この場合でも、同様に燃料遮断弁１７の故障を検出できると共に、始動時に判断するので、安全性が害されることはない。
ｃ）以上詳述した様に、本実施例では、故障カウンタのカウント数に応じて、アイドル時異常判定処理と始動時判定処理とを切り換えて実行しているので、燃料遮断弁１７の閉故障を迅速に且つ正確に検出することができる。
【００６９】
例えば、まず、アイドル時異常判定処理により故障を判定することで、判定処理の回数が多くなり（通常の運転状態では、始動１個に対してアイドル数個のため）、それにより、早めに異常を検出することができる。また、アイドル時異常判定処理によりエンストが発生した場合には、次に始動がなされるはずであるので、この様に、アイドル時異常判定処理の直後に始動時異常判定処理を実行することにより、連続してアイドル時異常判定処理を実行する場合と比較して、速やかに異常の検出ができる。
【００７０】
また、同じ様なアイドル時異常判定処理を繰り返す場合には、何等かの原因（例えばアイドル時に特有の異常やノイズ）により、正確に判定が行えない可能性もあるが、始動時異常判定処理も行うことにより、判定の精度が向上するという効果がある。
【００７１】
更に、本実施例では、故障カウンタのカウンタ数が１〜９回のそれほど多くない場合には、燃料遮断弁１７の閉故障の可能性があると判断して、噴射ポンプ１が破損しない程度に最大噴射量を低減している。これにより、噴射ポンプ１の破損を防止できるので、始動不能等の不具合を回避できる。
【００７２】
その上、本実施例では、故障カウンタのカウンタ数が１０回以上と多い場合には、燃料遮断弁１７が完全に故障していると判断して、車両の退避走行が可能な程度に大きく最大噴射量を低減している。これにより、噴射ポンプ１の破損を防止しつつ、車両の退避走行できるので、安全性が向上する。
【００７３】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の燃料噴射装置の概略構成図である。
【図２】 実施例の電子制御回路で行われるＳＰＶ開閉制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】 実施例のスピル弁と供給流路の開閉タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】 実施例の電子制御回路で行われるＦＣＶ開閉制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】 実施例の電子制御回路で行われるＦＣＶ閉故障判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】 実施例の電子制御回路で行われるアイドル時異常判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】 実施例の電子制御回路で行われる始動時異常判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】 実施例の電子制御回路に記憶された燃料噴射量のマップの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１…噴射ポンプ ３…プランジャ
９…ポンプ室 １１…燃料噴射弁
１３…供給流路 １５…スピル流路
１７…燃料遮断弁 １９…スピル弁
２１…電子制御回路 ３３…車速センサ
３５…水温センサ ３７…アクセルセンサ
３９…回転数センサ ４１…ニュートラルスイッチ
４３…ＩＧスイッチ ４５…故障ランプ

Claims (10)

1. プランジャの往復動により拡縮するポンプ室に燃料を供給する供給流路に介装された燃料遮断弁と、前記ポンプ室から燃料を逃し又はポンプ室に燃料を供給するスピル流路に介装されたスピル弁とを備え、
   内燃機関に燃料を噴射するための噴射量指令値に応じて前記スピル弁の開閉を制御する燃料噴射装置において、
   前記内燃機関のアイドル運転時に、前記スピル弁側からの燃料の吸入を抑制し、それにより発生する内燃機関の運転状態の変化から、前記燃料遮断弁の異常を判定するアイドル運転時異常判定手段と、
   前記内燃機関の始動時に、前記スピル弁側からの燃料の吸入を抑制し、それにより発生する内燃機関の運転状態の変化から、前記燃料遮断弁の異常を判定する始動時異常判定手段と、
   を備え、
   前記内燃機関のアイドル運転時又は始動時に対応して、前記アイドル運転時異常判定手段と前記始動時異常判定手段とを切り換えて、前記燃料遮断弁の異常を検出することを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記燃料の吸入を抑制する手段は、前記供給流路が前記ポンプ室と連通し、燃料吸入する時期にまで、前記スピル弁の閉弁時期を一時的に早める前出し制御手段であることを特徴とする前記請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記スピル弁側からの燃料の供給を抑制した場合に、前記内燃機関の運転状態が変化したときには、その変化した回数をカウントし、該カウント数に基づいて、前記燃料遮断弁の異常の程度を判断することを特徴とする前記請求項１又は２に記載の燃料噴射装置。
4. 前記アイドル運転時異常判定手段を実行し、それにより前記内燃機関の運転状態が変化した場合には、次に前記始動時異常判定手段を実行することを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の燃料噴射装置。
5. 前記内燃機関の運転状態が変化した回数をカウントし、そのカウント数に応じて、前記アイドル運転時異常判定手段と前記始動時異常判定手段とを切り換えることを特徴とする前記請求項４に記載の燃料噴射装置。
6. 前記スピル弁側からの燃料の供給を抑制した場合に、前記内燃機関の運転状態が変化したときには、ポンプの破損を防止可能な程度まで、前記噴射量を低減することを特徴とする前記請求項１〜５のいずれかに記載の燃料噴射装置。
7. 前記内燃機関の運転状態が変化した回数をカウントし、そのカウント数が、第１判定値以上の場合に、ポンプの破損を防止可能な程度まで、前記噴射量を低減することを特徴とする前記請求項６に記載の燃料噴射装置。
8. 前記スピル弁側からの燃料の供給を抑制した場合に、前記内燃機関の運転状態が変化したときには、車両の退避行動が可能な程度まで、前記噴射量を低減することを特徴とする前記請求項１〜７のいずれかに記載の燃料噴射装置。
9. 前記内燃機関の運転状態が変化した回数をカウントし、そのカウント数が、前記第１判定値を上回る第２判定値以上の場合には、車両の退避行動が可能な程度まで、前記噴射量を低減することを特徴とする前記請求項８に記載の燃料噴射装置。
10. 前記ポンプの破損を防止可能な程度まで噴射量を低減する場合における最大噴射量よりも、前記車両の退避行動が可能な程度まで噴射量を低減する場合における最大噴射量を低減することを特徴とする前記請求項６〜９のいずれかに記載の燃料噴射装置。

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