JP5353670B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、コモンレールで蓄圧された燃料を燃料噴射弁から内燃機関の各気筒に噴射する燃料噴射システムの燃料漏れを判定する燃料噴射制御装置に関する。

従来、コモンレールで蓄圧された燃料を燃料噴射弁から内燃機関の各気筒に噴射する燃料噴射システムにおいては、コモンレールの圧力（以下、コモンレール圧とも言う。）を目標コモンレール圧に一致させるために、燃料供給ポンプの圧送量を調量弁等により調整している。

このような燃料噴射システムにおいては、例えば燃料配管の損傷箇所から燃料が漏れるとコモンレール圧が低下するので、低下したコモンレール圧を目標コモンレール圧に一致させるために、燃料供給ポンプの圧送量を不必要に増加する制御が行われる。

そこで、燃料供給ポンプの圧送量、燃料噴射弁の噴射量およびリーク量、コモンレール圧の変化量から燃料の供給量と消費量との収支を算出し、算出した収支に基づいて燃料が漏れているか否かを判定することが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。

特許文献１、２においては、燃料供給ポンプの圧送量、燃料噴射弁の噴射量およびリーク量、コモンレール圧の変化量から、燃料の供給量と消費量の収支を算出する場合、燃料供給ポンプの圧送量を、圧送開始から圧送終了までの圧送行程が漏れ判定の対象となる圧送回数分完了しているものとして算出している。

例えば特許文献２では、燃料漏れを判定する判定期間として３６０°ＣＡを設定し、この判定期間中に２回の噴射に対して１回の圧送が完了しているものとして燃料の供給量と消費量の収支を算出し、この算出結果に基づいて燃料漏れを判定している。

特許第３５０８３５９号公報 特許第４０２６３６８号公報

しかしながら、設定した判定期間中において、例えば燃料噴射弁が１回以上の燃料噴射を完了しているのに対し、燃料供給ポンプは必ずしも１回以上の圧送行程を完了するとは限らない。燃料供給ポンプは、判定期間の判定開始時期または判定終了時期に圧送行程を実行中のときもある。

この場合に、燃料噴射弁からの１回以上の燃料噴射に対して燃料供給ポンプから１回以上の圧送行程が完了しているものとして燃料の供給量と消費量との収支を算出すると、収支を正確に算出できないので、燃料漏れを高精度に判定できない。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、燃料漏れを高精度に判定できる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

請求項１から４に記載の発明によると、燃料噴射弁が１回の燃料噴射を完了するように設定された判定開始時期から判定終了時期までの判定期間において、噴射量算出手段が算出する燃料噴射弁による１回の噴射量と、圧送量算出手段が算出する燃料供給ポンプの圧送量と、リーク量算出手段が算出する燃料噴射弁のリーク量と、圧力検出手段が検出する判定終了時期と判定開始時期とにおけるコモンレールの圧力差と、に基づいて燃料噴射システムの燃料漏れ量を漏れ量算出手段が算出する。

このように、燃料漏れを判定する判定期間を判定開始時期と判定終了時期とで規定し、判定開始時期から判定終了時期までの判定期間中において燃料供給ポンプから圧送される圧送量を算出するので、判定開始時期または判定終了時期において燃料供給ポンプが燃料を圧送中であっても、圧送量算出手段は判定期間中の圧送量を算出する。

これにより、判定期間中における、燃料噴射弁の噴射量およびリーク量と、燃料供給ポンプの圧送量と、判定終了時期と判定開始時期とにおけるコモンレールの圧力差とに基づいて、燃料の収支を正確に算出できる。その結果、判定期間中において、燃料漏れを高精度に判定できる。

ところで、燃料漏れが発生していると決定する場合は、１回の判定で燃料漏れを決定するのではなく、燃料漏れが発生していると判定される算出結果が複数回発生する場合に燃料漏れが発生していると決定することが望ましい。この場合、燃料噴射弁が複数回噴射する期間を判定期間とすると、判定を決定するために必要な回数の判定を実行する間に多くの燃料が漏れることになる。

そこで、請求項１から４に記載の発明によると、漏れ量算出手段は、判定期間中に燃料噴射弁が燃料を１回噴射するように判定開始時期と判定終了時期とを設定している。
これにより、１回の判定期間が短くなるので、複数回の判定を実行しても、極力短時間で燃料漏れが発生していると決定することができる。その結果、例えば燃料漏れを報知する警告音の発生、警告灯の点灯等、燃料漏れに対する適切なフェイルセーフ処理を速やかに実行できる。

請求項２に記載の発明によると、判定開始時期は燃料噴射弁に燃料噴射を指令する噴射指令信号の立ち上がり時期であり、判定終了時期は噴射指令信号の立ち下がり時期から燃料噴射弁の閉弁遅れを考慮した燃料噴射弁の閉弁時期である。

これにより、判定開始時期から判定終了時期の間で燃料噴射弁は確実に燃料を１回噴射する。したがって、この判定期間中において、燃料噴射弁の噴射量およびリーク量と、燃料供給ポンプの圧送量と、判定終了時期と判定開始時期とにおけるコモンレールの圧力差から算出する燃料損失量とに基づいて、燃料の収支を正確に算出できる。

請求項３に記載の発明によると、圧送量算出手段は、判定期間中において燃料供給ポンプの各プランジャによる圧送量を合計する。
これにより、判定期間中において、複数のプランジャから重なって燃料が圧送されても、燃料供給ポンプの圧送量を高精度に算出できる。

請求項４に記載の発明によると、圧送量算出手段は、判定開始時期および判定終了時期における燃料供給ポンプのプランジャの角度位置に基づいて判定期間中における各プランジャによる圧送量を算出する。

各プランジャから圧送される圧送量は、プランジャの変位量に応じて決定されるので、プランジャの角度位置に基づいて、判定期間中における各プランジャによる圧送量を高精度に算出できる。

尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。

第１実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。 噴射指令パルスと各プランジャのリフト量との関係を示すタイムチャート。 漏れ判定期間中の噴射指令パルスとプランジャのリフト量との関係を示すタイムチャート。 燃料漏れ判定ルーチンを示すフローチャート。 燃料供給ポンプの圧送量算出ルーチンを示すフローチャート。 第２実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。 噴射指令パルスと各プランジャのリフト量との関係を示すタイムチャート。 漏れ判定期間中の噴射指令パルスとプランジャのリフト量との関係を示すタイムチャート。 他の実施形態による６気筒エンジンにおける１噴射２圧送時および２噴射１圧送時の噴射指令パルスと各プランジャのリフト量との関係を示すタイムチャート。 他の実施形態による４気筒エンジンにおける１噴射２圧送時および２噴射１圧送時の噴射指令パルスと各プランジャのリフト量との関係を示すタイムチャート。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（燃料噴射システム１０）
図１に第１実施形態の燃料噴射システム１０を示す。燃料噴射システム１０は、例えば、自動車用の６気筒のディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう。）２に燃料を供給するためのものである。燃料噴射システム１０は、燃料供給ポンプ１４と、コモンレール２０と、燃料噴射弁３０と、電子制御装置(Electronic Control Unit：ＥＣＵ)４０とを備えている。

燃料供給ポンプ１４は、燃料タンク１２から燃料を汲み上げるフィードポンプを内蔵している。燃料供給ポンプ１４は、カムシャフトのカムの回転に伴いプランジャが往復移動することにより、フィードポンプから加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。

燃料供給ポンプ１４には、カムシャフトのカムの回転方向に１２０°間隔で３個のプランジャが設置されている。つまり、カムシャフトが１回転する間に、燃料供給ポンプ１４は燃料を３回圧送する。本実施形態では、クランクシャフトが１回転する間に燃料供給ポンプ１４のプランジャを駆動するカムシャフトも１回転する。

調量アクチュエータとしての調量弁１６は、燃料供給ポンプ１４の吸入側に設置されており、電流制御されることにより燃料供給ポンプ１４の各プランジャが吸入行程で吸入する燃料吸入量を調量する。燃料吸入量が調量されることにより、燃料供給ポンプ１４の各プランジャからの燃料圧送量が調量される。

コモンレール２０は、燃料供給ポンプ１４から圧送される燃料を蓄圧する中空の部材である。コモンレール２０には、内部の燃料圧力（コモンレール圧）を検出する圧力センサ２２、および、内部の燃料を燃料タンク１２側へ溢流させることでコモンレール圧を減圧する減圧弁２４が設けられている。減圧弁２４に代えてプレッシャリミッタを設置し、コモンレール圧が所定圧を超えると、コモンレール２０内の燃料を燃料タンク１２側に排出してコモンレール圧が所定圧を超えることを防止してもよい。

エンジン２には、運転状態を検出するセンサとして、エンジン回転数（ＮＥ）を検出する回転数センサ３２が設置されている。さらに、運転状態を検出する他のセンサとして、運転者によるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ、冷却水の温度（水温）、吸入空気の温度（吸気温）をそれぞれ検出する温度センサ等が燃料噴射システム１０に設けられている。

燃料噴射弁３０は、エンジン２の各気筒に設置されており、コモンレール２０で蓄圧された燃料を気筒内に噴射する。燃料噴射弁３０は、例えば、噴孔を開閉するノズルニードルのリフトを制御室の圧力で制御する公知の電磁弁である。燃料噴射弁３０の噴射量は、ＥＣＵ４０から指令される噴射指令信号のパルス幅によって制御される。噴射指令信号のパルス幅が長くなると、噴射量が増加する。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を中心とするマイクロコンピュータにて主に構成されている。ＥＣＵ４０は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、圧力センサ２２、回転数センサ３２を含む各種センサから取り込んだ出力信号に基づき、燃料噴射システム１０の各種制御を実行する。

例えば、ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２が検出するコモンレール圧が目標圧力になるように調量弁１６への通電量を制御し、燃料供給ポンプ１４の圧送量を調量する。ＥＣＵ４０は、調量弁１６を制御する電流値と圧送量との相関を表す特性マップに基づいて、調量弁１６を制御する電流値を設定する。

また、ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁３０の燃料噴射量、燃料噴射時期、およびメイン噴射の前後にパイロット噴射、ポスト噴射等を実施する多段噴射のパターンを制御する。
ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁３０に噴射を指令する噴射指令信号のパルス幅と噴射量との相関を示す噴射特性マップを、コモンレール圧の所定の圧力範囲毎にＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶している。そして、ＥＣＵ４０は、エンジン回転数およびアクセル開度に基づいて燃料噴射弁３０の噴射量が決定されると、圧力センサ２２が検出したコモンレール圧に応じて該当する圧力範囲の噴射特性マップを参照し、決定された噴射量を燃料噴射弁３０に指令する噴射指令信号のパルス幅を噴射特性マップから取得する。

（漏れ判定期間）
図２に、燃料噴射弁３０に対する噴射指令パルスと、燃料供給ポンプ１４の各プランジャのリフト量との関係を示す。噴射指令パルスの上の＃１〜＃６の数字は噴射する気筒番号を表している。本実施形態では、６気筒の燃料噴射弁３０から６回燃料を噴射する間に、燃料供給ポンプ１４から燃料が６回圧送される。つまり、平均すると、１回の燃料噴射に対して１回の燃料圧送が実行される。

本実施形態では、燃料噴射弁３０からの１回の燃料噴射を含む判定期間を設定している。つまり、判定期間中において１回の燃料噴射が開始および終了し、完了している。そして、設定された判定期間中において、燃料供給ポンプ１４が圧送する圧送量を算出し、燃料漏れを判定する。ここで、判定期間の長さ、または判定開始時期および判定終了時期によっては、１回の燃料噴射に対して１回の燃料圧送が対応するとは限らない。

図３に示すように、本実施形態では、噴射指令パルスの立ち上がり時期を判定開始時期Ｔｓとし、噴射パルスの立ち下がりから燃料噴射弁３０の閉弁遅れＴｃｄを考慮した閉弁時期を判定終了時期Ｔｅとして判定期間Ｔｐを設定している。噴射指令パルスの立ち上がり時期Ｔｓは、燃料供給ポンプ１４のプランジャの上死点（ＴＤＣ）よりも所定角度（ＴＦＩＮ）だけ進角側に設定されている。

図３においてＢＡＬＣＡは、燃料供給ポンプ１４のプランジャが下死点位置から上昇し、デリバリバルブが開弁して該当プランジャから燃料の圧送が開始される角度位置を表している。各プランジャの下死点から上死点までの１圧送行程は１８０°ＣＡである。また、プランジャ間の行程の位相差は１２０°ＣＡである。

（圧送量算出）
ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２の出力信号から実コモンレール圧を検出し、エンジン回転数、アクセル開度等の運転状態に基づいてコモンレールの目標コモンレール圧を設定する。そして、実コモンレール圧と目標コモンレール圧との偏差から、１プランジャ当たりの指令圧送量ＱＰＭＰを算出する。

そして、プランジャの下死点位置を０°ＣＡとし、プランジャの下死点からの角度位置をＰＬＩＦＴＣＡ（°ＣＡ）とすると、ＰＬＩＦＴＣＡの位置にあるプランジャが圧送行程のＴＤＣ（１８０°ＣＡ）までに圧送する圧送量ＱＰＭＰＪＤＢ（ＰＬＩＦＴＣＡ）は、次式（１）で表される。ただし、ＢＡＬＣＡ≦ＰＬＩＦＴＣＡ＜１８０°ＣＡである。
ＱＰＭＰＪＤＢ（ＰＬＩＦＴＣＡ）＝
ＱＰＭＰ−ＱＰＭＰ×（ＰＬＩＦＴＣＡ−ＢＡＬＣＡ）／（１８０°ＣＡ−ＢＡＬＣＡ）
・・・（１）
式（１）において（１８０°ＣＡ−ＢＡＬＣＡ）は、ＱＰＭＰを圧送するために要するＢＡＬＣＡから上死点までのプランジャのリフト角度量を表し、（ＰＬＩＦＴＣＡ−ＢＡＬＣＡ）はＢＡＬＣＡからＰＬＩＦＴＣＡまで移動するプランジャのリフト角度量を表している。

ＰＬＩＦＴＣＡの位置が０°ＣＡ≦ＰＬＩＦＴＣＡ＜ＢＡＬＣＡ、１８０°ＣＡ≦ＰＬＩＦＴＣＡ≦３６０°ＣＡの場合、ＱＰＭＰＪＤＢ（ＰＬＩＦＴＣＡ）＝０である。
次に、判定期間Ｔｐを規定する判定開始位置Ｔｓ、判定終了位置Ｔｅに応じた１プランジャ当たりの圧送量ＱＰＭＰＰＬｎ（ｎはプランジャ番号）を算出する式をそれぞれ示す。
（１）−１８０°ＣＡ＜Ｔｓ＜Ｔｅ＜ＢＡＬＣＡ
ＱＰＭＰＰＬｎ＝０
（２）０°ＣＡ＜Ｔｓ＜ＢＡＬＣＡ＜Ｔｅ＜１８０°ＣＡ
ＱＰＭＰＰＬｎ＝ＱＰＭＰＪＤＢ（ＢＡＬＣＡ）−ＱＰＭＰＪＤＢ（Ｔｅ）
（３）０°ＣＡ＜ＢＡＬＣＡ＜Ｔｓ＜Ｔｅ＜１８０°ＣＡ
ＱＰＭＰＰＬｎ＝ＱＰＭＰＪＤＢ（Ｔｓ）−ＱＰＭＰＪＤＢ（Ｔｅ）
（４）０°ＣＡ＜ＢＡＬＣＡ＜Ｔｓ＜１８０°ＣＡ＜Ｔｅ
ＱＰＭＰＰＬｎ＝ＱＰＭＰＪＤＢ（Ｔｓ）
図３のように、２個のプランジャが判定期間Ｔｐで重なって燃料を圧送する場合に燃料供給ポンプ１４が判定期間Ｔｐで圧送する圧送量の合計ＱＰＭＰＪＤは、次式（２）に示すように、判定期間Ｔｐにおける＃１プランジャの圧送量ＱＰＭＰＰＬ１と＃２プランジャの圧送量ＱＰＭＰＰＬ２との合計である。判定期間Ｔｐの設定によっては、＃３プランジャの圧送量も加算する場合がある。
ＱＰＭＰＪＤ＝ＱＰＭＰＰＬ１＋ＱＰＭＰＰＬ２ ・・・（２）
例えば、図３に示す判定期間ＴｐにおけるＱＰＭＰＪＤは、式（２）に次の各式（３）、（４）を代入して算出できる。
ＱＰＭＰＰＬ１＝ＱＰＭＰＪＤＢ（ＴＤＣ−ＴＦＩＮ） ・・・（３）
ＱＰＭＰＰＬ２＝ＱＰＭＰＪＤＢ（ＴＤＣ−１２０°ＣＡ−ＴＦＩＮ）−
ＱＰＭＰＪＤＢ（ＴＤＣ−１２０°ＣＡ−ＴＦＩＮ＋Ｔｐ）
・・・（４）
（漏れ判定）
次に、燃料噴射システム１０の漏れ判定について説明する。本実施形態においては、判定期間Ｔｐにおける燃料噴射システム１０の漏れ量ＱＬＥＡＫは、次式（５）で算出できる。
ＱＬＥＡＫ＝ＱＰＭＰＪＤ−（ＱＳＵＭ×ｎ＋ＱＩＮＪ＋ＱＰｃ） ・・・（５）
尚、ＱＩＮＪは次式（６）で表される。
ＱＩＮＪ＝ＱＩＬＳＪＤ×Ｔｐ／１８０°ＣＡ＋ＱＩＬＤＪＤ×ｎ ・・・（６）
式（５）、（６）において、前述したＱＰＭＰＪＤ以外の各パラメータは以下の意味を表している。
ＱＳＵＭ：１個の燃料噴射弁３０に対する１回の指令噴射量
ＱＩＮＪ：判定期間における全気筒の燃料噴射弁３０からのリーク量
ＱＩＬＳＪＤ：燃料供給ポンプ１４の１圧送当たりにおける６気筒の全燃料噴射弁３０の静リーク量
ＱＩＬＤＪＤ：１個の燃料噴射弁３０における１回の噴射当たりの動リーク量
ＱＰｃ：判定期間Ｔｐを規定する判定開始時期Ｔｓと判定終了時期Ｔｅとにおけるコモンレール圧の偏差ΔＰｃを燃料量に換算した値
ｎ：判定期間中の噴射回数（第１実施形態では、ｎ＝１）
つまり、判定期間Ｔｐにおいて、燃料供給ポンプ１４から圧送される燃料の圧送量（ＱＰＭＰＪＤ）から、燃料噴射弁３０から噴射される噴射量の合計｛ＱＳＵＭ×ｎ（ｎ＝１）｝と、燃料噴射弁３０のリーク量（ＱＩＮＪ）と、コモンレール圧の偏差に相当する燃料量（ＱＰｃ）との合計を減算したものが、燃料噴射システム１０の燃料漏れ量（ＱＬＥＡＫ）として表されている。

ＥＣＵ４０は、式（５）から算出される燃料漏れ量が所定量を超え、その判定結果が所定回数連続すると、燃料噴射システム１０に燃料漏れが発生していると決定する。
（燃料漏れ判定ルーチン）
図４に燃料漏れ判定ルーチンのフローチャートを示す。図４のルーチンは常時実行される。図４において「Ｓ」はステップを表している。

ＥＣＵ４０は、判定期間Ｔｐ中の燃料供給ポンプ１４の圧送量ＱＰＭＰＪＤを式（２）〜（４）に基づいて算出し（Ｓ４００）、判定期間Ｔｐ中の燃料噴射弁３０からのリーク量ＱＩＮＪを式（６）に基づいて算出し（Ｓ４０２）、判定期間Ｔｐ中の燃料噴射弁３０の噴射量ＱＳＵＭを算出する（Ｓ４０４）。圧送量ＱＰＭＰＪＤの算出ルーチンについては後述する。

さらに、ＥＣＵ４０は、判定期間Ｔｐを規定する判定開始時期Ｔｓと判定終了時期Ｔｅとにおけるコモンレール圧の偏差からコモンレール２０における燃料の流出量と流入量との収支を算出し（Ｓ４０６）、燃料漏れを判定する閾値ＱＬＪＤＡをコモンレール圧に基づいてマップ等から算出する（Ｓ４０８）。

次にＥＣＵ４０は、式（５）および（６）に基づいて燃料噴射システム１０の漏れ量ＱＬＥＡＫを算出する（Ｓ４１０）。そして、例えば、今回算出した漏れ量と、１回前に算出した漏れ量と、２回前に算出した漏れ量とにそれぞれ重み係数として適合値を乗算した合計を、漏れ量ＱＬＥＡＫをフィルタ処理した今回の漏れ量ＱＬＥＡＫＡとして算出する（Ｓ４１２）。

このように、今回を含み今まで複数回算出した漏れ量にフィルタ処理として重み付けを行って今回の漏れ量を算出することにより、センサ検出信号がノイズ等により適正値から外れた値となり今回算出した漏れ量が適正値から外れる場合にも、そのずれ量を小さくすることができる。その結果、燃料漏れを誤判定することを防止できる。

ＥＣＵ４０は、漏れ量ＱＬＥＡＫＡが漏れ判定閾値ＱＬＪＤＡより大きいか否かを判定し（Ｓ４１４）、ＱＬＥＡＫＡ≦ＱＬＪＤＡであれば（Ｓ４１４：Ｎｏ）、Ｓ４００に処理を移行する。

ＱＬＥＡＫＡ＞ＱＬＪＤＡであれば（Ｓ４１４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は判定フラグを１に設定し、漏れカウンタを＋１する（Ｓ４１６）。そして、漏れカウンタが所定回数を超えると（Ｓ４１８：Ｙｅｓ）、燃料噴射システム１０に漏れが発生していると決定し（Ｓ４２０）、本ルーチンを終了する。

漏れカウンタが所定回数以下の場合（Ｓ４１８：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０は本ルーチンを終了する。
漏れカウンタが所定回数を超えている場合、ＥＣＵ４０は、Ｓ４２０または他のルーチンで，警告音の発生、警告灯の点灯等の適切なフェイルセーフ処理を実行する。

（圧送量算出ルーチン）
図５に、図４のＳ４００で実行される圧送量算出ルーチンを示す。ＥＣＵ４０は、コモンレール圧と燃料供給ポンプ１４に対する指令圧送量とから、圧送行程における燃料供給ポンプ１４のデリバリバルブの開弁時期（ＢＡＬＣＡ）を算出する（Ｓ４３０）。

そして、ＥＣＵ４０は、判定期間Ｔｐを規定する判定開始時期Ｔｓと判定終了時期Ｔｅとにおける各プランジャのリフト量を算出する（Ｓ４３２）。ＥＣＵ４０は、デリバリバルブの開弁時期と、判定開始時期Ｔｓと判定終了時期Ｔｅとにおける各プランジャのリフト量とに基づいて、判定期間Ｔｐ中の燃料供給ポンプ１４の圧送量を算出し（Ｓ４３４）、本ルーチンを終了する
本実施形態では、燃料噴射システム１０の漏れを判定する場合に、最小単位となる燃料噴射弁３０の１回の噴射に対して燃料供給ポンプ１４の圧送量を算出し、燃料噴射システム１０の漏れ量を算出している。これにより、燃料噴射システム１０に漏れが発生していると判定するときに要する１回当たりの判定時間が短くなる。その結果、燃料漏れの判定結果が所定回数を超えて連続して発生し、燃料噴射システム１０に漏れが発生していると決定するまでに要する時間が短くなるので、燃料漏れに対して速やかに適切なフェイル処理を実行できる。

本実施形態では、ＥＣＵ４０が本発明の燃料噴射制御装置に相当し、エンジン２が本発明の内燃機関に相当する。また、図４のＳ４００および図５のＳ４３０〜Ｓ４３４の処理が本発明の圧送量算出手段が実行する機能に相当し、図４のＳ４０２の処理が本発明のリーク量算出手段が実行する機能に相当し、図４のＳ４０４の処理が本発明の噴射量算出手段が実行する機能に相当し、Ｓ４０６の処理が本発明の圧力検出手段が実行する機能に相当し、Ｓ４１０およびＳ４１２の処理が本発明の漏れ量算出手段が実行する機能に相当する。

また、図４のＳ４１４〜Ｓ４２０の処理は、燃料漏れ量に基づいて燃料噴射システム１０の燃料漏れを判定する漏れ判定手段が実行する機能に相当する。
そして、ＥＣＵ４０は、制御プログラムを実行することにより、圧力検出手段、噴射量算出手段、リーク量算出手段、圧送量算出手段、漏れ量算出手段、漏れ判定手段として機能する。

［第２実施形態］
第２実施形態による燃料噴射システムを図６に示す。燃料噴射システム５０は、自動車用の４気筒のディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう。）５２に燃料を供給するためのものである。

燃料供給ポンプ５４には、カムシャフトのカムに対して１８０°反対位置に２個のプランジャが設置されている。つまり、カムシャフトが１回転する間に、燃料供給ポンプ５４は燃料を２回圧送する。本実施形態では、クランクシャフトが１回転する間に燃料供給ポンプ５４のプランジャを駆動するカムシャフトも１回転する。

したがって、図７に示すように、クランクシャフトが２回回転し、４気筒の燃料噴射弁３０から合計４回噴射する間に、燃料供給ポンプ５４は４回燃料を圧送する。つまり、平均すると、１回の燃料噴射に対して１回の燃料圧送が実行される。各プランジャの下死点から上死点までの１圧送行程は第１実施形態と同様に１８０°ＣＡである。また、プランジャ間の行程の位相差は１８０°ＣＡである。

図８に示すように、第２実施形態の判定期間Ｔｐは、噴射指令パルスの立ち上がり時期を判定開始時期Ｔｓとし、次の噴射パルスの立ち上がり時期を判定終了時期Ｔｅとしている。噴射指令パルスの立ち上がり時期Ｔｓは、燃料供給ポンプ１４のプランジャの上死点（ＴＤＣ）よりも所定角度（ＴＦＩＮ）だけ進角側に設定されている。

第２実施形態において、２個のプランジャが判定期間Ｔｐで重なって燃料を圧送する場合に燃料供給ポンプ１４が判定期間Ｔｐで圧送する圧送量の合計ＱＰＭＰＪＤは、次式（７）〜（９）で表される。
ＱＰＭＰＪＤ＝ＱＰＭＰＰＬ１＋ＱＰＭＰＰＬ２ ・・・（７）
ＱＰＭＰＰＬ１＝ＱＰＭＰＪＤＢ（ＴＤＣ−ＴＦＩＮ） ・・・（８）
ＱＰＭＰＰＬ２＝ＱＰＭＰＪＤＢ（ＢＡＬＣＡ）−
ＱＰＭＰＪＤＢ（Ｔｐ−ＴＦＩＮ） ・・・（９）
以下、ＥＣＵ６０は、第１実施形態と同様の手順で、式（５）および（６）に基づいて燃料漏れ量を算出し、燃料噴射システム５０の漏れを判定する。

第２実施形態では、エンジン５２が本発明の内燃機関に相当し、ＥＣＵ６０が本発明の燃料噴射制御装置に相当する。
以上説明した上記実施形態では、燃料噴射システムの燃料漏れを判定する判定期間を判定開始時期と判定終了時期とで規定し、判定開始時期から判定終了時期までの間において、燃料供給ポンプから圧送される圧送量を算出している。

これにより、判定期間中における、燃料噴射弁の噴射量およびリーク量と、燃料供給ポンプの圧送量と、判定終了時期と判定開始時期とにおけるコモンレールの圧力差とに基づいて、燃料の収支を正確に算出できる。その結果、判定期間中において、燃料漏れを高精度に判定できる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、平均すると、燃料噴射弁の１回の燃料噴射に対して燃料供給ポンプの１回の燃料圧送が対応する燃料噴射システムの漏れ判定について説明した。

これに対し、第１実施形態と同様に、６気筒のエンジンと１２０°間隔で３個のプランジャが設置されている燃料供給ポンプとを備える燃料噴射システムにおいて、図９の（Ａ）に示すように、６回の燃料噴射に対して燃料供給ポンプから１２回の燃料圧送を実行させる場合にも、１回の燃料噴射を含む判定期間中における噴射量と圧送量とを算出し、式（５）、（６）から漏れ量を算出できる。そして、算出した漏れ量に基づいて燃料噴射システムの漏れを判定できる。

この燃料噴射システムでは、平均すると、燃料噴射弁の１回の燃料噴射に対して燃料供給ポンプの２回の燃料圧送が対応する。噴射回数と圧送回数との比率は、クランクシャフトとカムシャフトとの回転数の比率により決定される。図９の（Ａ）では、クランクシャフトが１回回転するときにカムシャフトは２回回転する。

また、図９の（Ｂ）に示すように、６回の燃料噴射に対して燃料供給ポンプから３回の燃料圧送を実行する燃料噴射システムにおいても、１回の燃料噴射を含む判定期間中における噴射量と圧送量とを算出し、式（５）、（６）から漏れ量を算出できる。そして、算出した漏れ量に基づいて燃料噴射システムの漏れを判定できる。

この燃料噴射システムでは、平均すると、燃料噴射弁の２回の燃料噴射に対して燃料供給ポンプの１回の燃料圧送が対応する。そして、クランクシャフトが２回回転するときにカムシャフトは１回回転する。

また、第２実施形態と同様に、４気筒のエンジンと１８０°反対に２個のプランジャが設置されている燃料供給ポンプとを備える燃料噴射システムにおいて、図１０の（Ａ）に示すように、４回の燃料噴射に対して燃料供給ポンプから８回の燃料圧送を実行する燃料噴射システムにおいても、１回の燃料噴射を含む判定期間中における噴射量と圧送量とを算出し、式（５）、（６）から漏れ量を算出できる。そして、算出した漏れ量に基づいて燃料噴射システムの漏れを判定できる。この燃料噴射システムでは、平均すると、燃料噴射弁の１回の燃料噴射に対して燃料供給ポンプの２回の燃料圧送が対応する。

また、図１０の（Ｂ）に示すように、４回の燃料噴射に対して燃料供給ポンプから２回の燃料圧送を実行する燃料噴射システムにおいても、１回の燃料噴射を含む判定期間中における噴射量と圧送量とを算出し、式（５）、（６）から漏れ量を算出できる。そして、算出した漏れ量に基づいて燃料噴射システムの漏れを判定できる。この燃料噴射システムでは、平均すると、燃料噴射弁の２回の燃料噴射に対して燃料供給ポンプの１回の燃料圧送が対応する。

尚、燃料漏れの判定期間は、１回の燃料噴射に限らず、複数回の燃料噴射を含む範囲で設定してもよい。また、判定期間を規定する判定開始時期および判定終了時期は、燃料噴射中でなければ、どの時期に設定してもよい。

また、上記実施形態では、燃料供給ポンプ１４の吸入側に調量弁１６が設置されており、燃料供給ポンプ１４が吸入行程で吸入する燃料吸入量を調量弁１６が調量することにより、燃料供給ポンプ１４の圧送量を調量した。これに対し、燃料供給ポンプ１４の吐出側に調量弁を設置し、燃料供給ポンプ１４の燃料圧送量を調量してもよい。

上記実施形態では、圧力検出手段、噴射量算出手段、リーク量算出手段、圧送量算出手段、漏れ量算出手段および漏れ判定手段の機能を制御プログラムにより機能が特定されるＥＣＵ４０、６０により実現している。これに対し、上記手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

２、５２：ディーゼルエンジン（内燃機関）、１０、５０：燃料噴射システム、１４、５４：燃料供給ポンプ、２０：コモンレール、３０：燃料噴射弁、４０、６０：ＥＣＵ（燃料噴射制御装置、圧力検出手段、噴射量算出手段、リーク量算出手段、圧送量算出手段、漏れ量算出手段、漏れ判定手段）

Claims (4)

1. 燃料供給ポンプから供給されコモンレールで蓄圧された燃料を内燃機関の各気筒に設置された燃料噴射弁から噴射する燃料噴射システムの漏れを判定する燃料噴射制御装置において、
   前記コモンレールの圧力を検出する圧力検出手段と、
   前記燃料噴射弁が１回の燃料噴射を完了するように設定された判定開始時期から判定終了時期までの判定期間内における前記燃料噴射弁の噴射量を算出する噴射量算出手段と、
   前記判定期間内の前記燃料噴射弁のリーク量を算出するリーク量算出手段と、
   前記判定期間内の前記燃料供給ポンプの圧送量を算出する圧送量算出手段と、
   前記判定期間内において、前記噴射量算出手段が算出する前記燃料噴射弁による１回の噴射量と、前記圧送量算出手段が算出する前記燃料供給ポンプの圧送量と、前記リーク量算出手段が算出する前記リーク量と、前記圧力検出手段が検出する前記判定終了時期と前記判定開始時期とにおける前記コモンレールの圧力差と、に基づいて前記燃料噴射システムの燃料漏れ量を算出する漏れ量算出手段と、
   を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 前記判定開始時期は前記燃料噴射弁に燃料噴射を指令する噴射指令信号の立ち上がり時期であり、前記判定終了時期は前記噴射指令信号の立ち下がり時期から前記燃料噴射弁の閉弁遅れを考慮した前記燃料噴射弁の閉弁時期であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
3. 前記燃料供給ポンプは複数のプランジャが往復移動することにより各プランジャに対応する加圧室で燃料を加圧して圧送し、
   前記圧送量算出手段は、前記判定期間中において各プランジャによる圧送量を合計する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
4. 前記燃料供給ポンプは複数のプランジャが往復移動することにより各プランジャに対応する加圧室で燃料を加圧して圧送し、
   前記圧送量算出手段は、前記判定開始時期および前記判定終了時期の前記プランジャの角度位置に基づいて前記判定期間中における各プランジャによる圧送量を算出する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。

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