JPH11210532A - 内燃機関の高圧燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃圧センサに異常が生じた場合であれ、車両
の適正な退避走行を保証する内燃機関の高圧燃料供給装
置を提供する。 【解決手段】 エンジンＥに燃料を供給すべく備えられ
た高圧燃料噴射装置１０は、フィードポンプ１４及び高
圧ポンプ１１のポンプ動作に基づきデリバリパイプ５５
内の燃料を高圧に維持する。ＥＣＵ６０は、デリバリパ
イプ５５内の燃料圧力を検出するための燃圧センサ６１
に異常が発生した際には、高圧ポンプ１１の機能を停止
させる。また、これと同時に、燃圧センサ６１の異常発
生直前に検出された燃料圧力を初期値として、毎回の燃
料噴射によって低下する燃料圧力を推定しつつ燃料噴射
時間の制御を行い、エンジンＥを退避走行に見合った運
転状態へと移行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両に搭載され
た内燃機関に対して所要とされる高圧の燃料を供給する
内燃機関の高圧燃料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置は、燃料を燃料タン
ク内から装置内に汲み上げるための低圧ポンプと、同装
置内からエンジン（車載内燃機関）内に燃料を圧送する
過程で、燃料をさらに加圧するための高圧ポンプとの二
つのポンプを有し、両ポンプの動作によって装置内に導
入した燃料を高圧に維持するようにしている（例えば、
実開平５−６９３７４号公報参照）。

【０００３】図７に、この種の高圧燃料供給装置の一構
成例を示す。同図７に示すように、この高圧燃料供給装
置１００は低圧ポンプ（フィードポンプ）１０１と高圧
ポンプ１０２とを備えている。低圧燃料ポンプ１０１に
は燃料タンク１０３からの通路１０５が接続されてい
る。低圧燃料ポンプ１０１の吐出側通路１０６はフィル
タ１０７を介して低圧レギュレータ１０４に連通され、
更に低圧レギュレータ１０４から燃料タンク１０３に連
通されている。このような構成の低圧ポンプ系によって
ほぼ一定圧の低圧燃料が高圧ポンプ１０２に圧送供給さ
れる。

【０００４】高圧ポンプ１０２には低圧レギュレータ１
０４からの通路１０８が接続されている。高圧ポンプ１
０２の吐出側通路１０９はフィルタ１１０を介してコモ
ンレール１１１に連通されている。コモンレール１１１
から燃料タンク１０３に戻る通路１１３の途中には高圧
レギュレータ１１５が配設されている。

【０００５】コモンレール１１１にはバンクレール１１
８及びアキュムレータ１１６が接続されている。バンク
レール１１８にはインジェクタ１１７が装着されてい
る。このような高圧ポンプ系では高圧ポンプ１０２から
吐出される高圧の燃料がコモンレール１１１を介してバ
ンクレール１１８のインジェクタ１１７に圧送供給され
る。

【０００６】一方、このような高圧燃料供給装置１００
を制御する制御ユニット１２０は、上記コモンレール１
１１に配設されている燃圧センサ１２３をはじめ、アク
セル開度センサ１２４、エンジン回転数センサ１２５等
によって検出される検出値に基づき高圧レギュレータ１
１５による制御燃圧が目標燃圧に一致するようにフィー
ドバック制御する。そして、前記検出値に基づくフィー
ドバック補正値が所定範囲を超えた場合には、例えば燃
圧センサ１２３に異常が発生したとしてその旨を異常表
示手段１２６に出力するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な高圧燃料供給装置によって燃料供給されるエンジンに
あっては、燃圧センサ１２３の異常が検知されたとして
も、直ちにその運転を停止させるわけにはいかず、少な
くとも車両を退避走行させる間は運転状態を維持する必
要がある。すなわち、たとえ燃圧センサ１２３に異常が
生じても、燃料の圧送供給にかかる制御は何らかのかた
ちで継続する必要がある。

【０００８】そこで、燃圧センサ１２３に異常が発生し
た場合でも燃料の圧送供給を維持する方法として、高圧
ポンプ１０２の燃料圧力（燃圧）を強制的に所定圧力に
保持するとともに、この所定圧力に基づいて燃料噴射量
を抑制することが考えられる。例えば、高圧ポンプ１０
２による圧送動作を停止させるとともに、装置内の燃料
圧力を低圧ポンプ（フィードポンプ）１０１のポンプ動
作のみに依存するフィード圧まで下げ、このフィード圧
に基づいて噴射供給する燃料量を求めるものである。

【０００９】ところが、このように高圧ポンプ１０２の
圧送動作を停止させたとしても、燃料圧力は瞬時にはフ
ィード圧まで移行せず、ある程度の時間（一般には数秒
間）を経てフィード圧に移行する。このため、この燃料
圧力の移行期間中は実際に噴射供給される燃料量が適切
でなくなり、エンジンの燃焼状態が不安定となってしま
い、退避走行を適正に行うことができなくなるおそれが
ある。

【００１０】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、燃圧センサに
異常が生じた場合であれ、車両の適正な退避走行を保証
する内燃機関の高圧燃料供給装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、燃料タンクから移送され
る燃料を加圧する高圧ポンプと、該加圧された燃料の圧
力を検出する燃圧センサと、同加圧された燃料を内燃機
関に噴射供給する噴射弁とを有し、前記検出される燃料
圧力が目標圧力となるように前記加圧する燃料圧力をフ
ィードバック制御しつつ、前記噴射弁を通じて内燃機関
にその運転状態に応じた所定量の高圧燃料を供給する内
燃機関の高圧燃料供給装置において、前記燃圧センサの
異常を検出する検出手段と、前記燃圧センサの異常が検
出されることに基づき前記燃料圧力を強制的に所定圧力
に保持せしめる保持手段と、前記燃圧センサの異常が検
出されて後、前記燃料圧力が前記所定圧力に達するま
で、同燃料圧力を推定しつつ該推定される燃料圧力に基
づいて内燃機関に噴射供給する燃料量を制御する制御手
段とを備えることを要旨とする。

【００１２】上記構成によれば、燃圧センサに異常が発
生した際、燃料圧力を所定圧力へ移行保持させるととも
に、移行中の燃料圧力を適宜推定しつつ燃料噴射量を制
御することができるため、燃圧センサの異常発生に伴う
退避走行への移行を迅速且つ的確に行えるようになる。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の内
燃機関の高圧燃料供給装置において、前記燃料タンクか
ら前記高圧ポンプに燃料を移送するフィードポンプを備
え、前記保持手段は、前記所定圧力として、前記フィー
ドポンプによるフィード圧に保持せしめることを要旨と
する。

【００１４】上記構成によれば、燃料圧力を通常時より
低い状態に移行させることとなるため、退避運転時にお
ける装置各部への圧力的な負担は軽減されることとな
り、安定した退避走行を実現することができるようにな
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の内燃機関の高圧燃料供給装置において、前記制御
手段は、前記燃圧センサの異常が検出される直前に同燃
圧センサによって検出されている燃料圧力を初期値とし
て前記噴射供給する燃料量に基づいて燃料圧力を逐次推
定するものであることを要旨とする。

【００１６】上記請求項１又は２に記載した発明におい
ては、毎回の燃料噴射で失われる燃料量に従い、燃料圧
力は所定圧力へ移行することとなるものの、請求項３に
記載した発明によれば、燃料圧力の変化と直接的な関係
にある内燃機関への燃料噴射量から同燃料圧力の変化を
推定することから、所定圧力へ移行中の燃料圧力を高い
精度をもって推定することができるようになり、退避走
行への移行時における燃料噴射量の制御性も一層向上す
ることとなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明をガソリンエンジン
の高圧燃料供給装置に具体化した実施形態について説明
する。

【００１８】図１は、本実施形態における高圧燃料供給
装置（以下、単に燃料供給装置という）１０の概略構成
を示している。この燃料供給装置１０は、低圧ポンプ
（フィードポンプ）１４、高圧ポンプ１１、スピル弁４
１、燃料タンク１３、デリバリパイプ５５、インジェク
タ５６等を有して構成されている。すなわち、フィード
ポンプ１４は燃料タンク１３内の燃料を汲上げ、低圧油
路３０を介してこれを高圧ポンプ１１に送油する。高圧
ポンプ１１は、フィードポンプ１４から送油された燃料
を高圧に加圧し、その高圧燃料を高圧送油路３５を介し
てデリバリパイプ５５に圧送する。デリバリパイプ５５
は、高圧ポンプ１１から圧送されてきた高圧燃料をその
内部に蓄え、各インジェクタ５６を介して適宜エンジン
Ｅに噴射供給する。

【００１９】次に、こうした各部の詳細、並びにそれら
各部を通じた燃料の移送態様について同図１の参照のも
とに更に詳述する。まず、フィードポンプ１４によって
燃料タンク１３から汲上げられた燃料は、上記低圧送油
路３０を通じてスピル弁４１内の空間に導入される。ス
ピル弁４１は、低圧送油路３０に接続されている他、圧
力調節弁４０を介してスピル通路３９に、また孔４１ｂ
を介して高圧ポンプ１１の加圧室２２にそれぞれ接続さ
れている。圧力調節弁４０は、燃料タンク１３からスピ
ル弁４１側へ流れる燃料の逆流を規制するとともに、ス
ピル弁４１内の燃料圧力が所定圧力以上となった際に開
弁し、スピル通路３９を介して燃料を燃料タンク１３内
に戻す。スピル弁４１は定開式の電磁弁となっており、
その弁体４１ａは適宜の付勢部材によって常時開側に付
勢されている。そして、励磁部４１ｃに対し、ＥＣＵ６
０から駆動信号（デューティ信号）が印加されることに
よって弁体４１ａが上記付勢部材の付勢力に抗して閉側
に移動する。上記孔４１ｂは、弁体４１ａのこうした動
作に伴って開閉されるようになる。

【００２０】高圧ポンプ１１は燃料を高圧に加圧するた
めのものであり、シリンダ２０と、同シリンダ２０内で
往復動するプランジャ２１と、シリンダ２０の内周壁面
及びプランジャ２１の上端面により区画形成された加圧
室２２とを備えている。加圧室２２は、上記孔４１ｂを
介してスピル弁４１と連通している他、逆止弁３６を介
して高圧送油路３５とも連通している。高圧送油路３５
は、デリバリパイプ５５と接続されている。逆止弁３６
は、デリバリパイプ５５から加圧室２２への燃料の逆流
を規制する。プランジャ２１の下端（同図の下端）に取
り付けられたタペット２３は、スプリング（図示略）の
付勢力によりエンジンＥの例えば排気カムシャフト２４
に設けられたポンプ駆動カム２５に圧接されている。排
気カムシャフト２４の回転に伴ってポンプ駆動カム２５
が回転することにより、プランジャ２１がシリンダ２０
内を往復動して加圧室２２内の容積を変化させる。

【００２１】低圧送油路３０を通じてスピル弁４１内に
流入した燃料は、プランジャ２１がシリンダ２０内で下
動する際に孔４１ｂを通じて加圧室２２内に導入され
る。一方、プランジャ２１が上動する際には前記励磁部
４１ｃへの通電に基づき弁体４１ａが閉側に駆動されて
孔４１ｂを閉じ、加圧室２２内の燃料が高圧に加圧され
ることとなる。

【００２２】このように、高圧ポンプ１１の加圧室２２
内で加圧された高圧燃料は、高圧送油路３５を通じてデ
リバリパイプ５５に送油される。デリバリパイプ５５
は、燃料を高圧の状態に保持するとともに、その保持し
た燃料を各インジェクタ５６に分配供給するためのもの
である。

【００２３】各インジェクタ５６は、エンジンＥの各気
筒に対応して設けられており、それぞれがデリバリパイ
プ５５に接続されている。そして、これら各インジェク
タ５６がエンジンＥのＥＣＵ６０からの駆動信号に基づ
いて開閉することにより、エンジンＥの各気筒に対して
所定量の燃料が噴射供給されることとなる。

【００２４】また、デリバリパイプ５５は、リリーフ弁
３７を介してリリーフ通路に接続されている。リリーフ
弁３７は、同デリバリパイプ５５内の燃料圧力が所定圧
力以上にまで上昇すると開弁し、同デリバリパイプ５５
内の燃料のリリーフ通路３８への流出を許容する。リリ
ーフ通路３８はスピル通路３９の途中に合流するよう構
成されており、デリバリパイプ５５より流出した燃料
は、両通路３８、３９を順次経て燃料タンク１３へ戻さ
れる。本実施形態ではリリーフ弁３７が開弁される所定
圧は１２メガパスカル（ＭＰＡ）とされている。

【００２５】ちなみに、エンジンＥが通常の運転状態に
ある場合には、同図１中の燃料供給装置１０に配設され
た各通路、高圧ポンプ１１及びデリバリパイプ５５内の
空間のうち、黒点で塗られた部分は高圧の燃料、白抜き
部分は低圧の燃料で満たされることとなる。

【００２６】一方、デリバリパイプ５５には燃圧センサ
６１が取り付けられている。燃圧センサ６１はデリバリ
パイプ５５内の燃料圧力ＰＲを検出して、その圧力に応
じた信号をＥＣＵ６０に対して出力する。

【００２７】また、エンジンＥには回転速度センサ６２
が取り付けられている。回転速度センサ６２はエンジン
Ｅの図示しないクランクシャフトの回転数、すなわちエ
ンジンＥの回転数ＮＥに応じた信号をＥＣＵ６０に対し
て出力する。

【００２８】さらに、アクセルペダル６３にはアクセル
センサ６４が取り付けられている。アクセルセンサ６４
はアクセルペダル６３の踏み込み量を検出して、その踏
み込み量ＡＣＣＰに応じた信号をＥＣＵ６０に対して出
力する。

【００２９】次に、上記の燃料供給装置１０に備えられ
た高圧ポンプ１１の動作態様について、図２を参照して
説明する。図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）には、高圧ポ
ンプ１１の動作推移、その動作推移に対応するプランジ
ャ２１のリフト量推移及びスピル弁４１の開度推移の一
例を示す。

【００３０】なお、図２（ａ）に示す高圧ポンプ１１の
三つの動作は、図２（ｂ）に示すリフト量の推移のそれ
ぞれ矢指する点Ａ、Ｂ及びＣでの動作に相当する。ま
た、図２（ｂ）と図２（ｃ）とは、互いに同一スケール
の横軸（時刻ｔ）を用いている。

【００３１】図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、高圧
ポンプ１１はエンジン１１の排気カムシャフト２４後端
に設けられたポンプ駆動カム２５の回転と連動した動作
を行う。すなわち、プランジャ２１がシリンダ２０内を
上下動しつつ、フィードポンプ１４（図１参照）側から
フィード圧で送られてくる燃料を吸引し、これをシリン
ダ２０内で圧縮した後、高圧送油路３５に向けて吐出す
る動作を繰り返す。このとき、プランジャ２１がシリン
ダ２０内に燃料を吸引する際（図２（ｂ）点Ａ）には、
図２（ｃ）に示されるようにスピル弁４１が開弁してフ
ィードポンプ側からの燃料の流れを許容し、一方、同プ
ランジャ２１がシリンダ２０内の燃料の圧縮を開始する
と（図２（ｂ）点Ｂ）、同スピル弁４１は図２（ｃ）に
示される態様で閉弁して燃料の逆流を規制する。また、
圧力調節弁４０は、シリンダ２０内の燃料が所定圧力以
上となったときのみ開弁して、この蓄圧された高圧燃料
を高圧送油路３５に送油する（図２（ｂ）点Ｃ）。この
ような、プランジャ２１、スピル弁４１及び圧力調節弁
４０の一連の動作を通じて、デリバリパイプ５５（図１
参照）に対する高圧燃料の供給が行われることとなる。
また、図２（ｃ）に示すように、上記スピル弁４１の閉
弁時期及びその開度はＥＣＵ６０からの指令によりデュ
ーティ制御されており、これにより高圧ポンプ１１がデ
リバリパイプ５５へ供給する高圧燃料の加圧量が調節さ
れる。

【００３２】次に、上記のように構成された燃料供給装
置１０を駆動して燃料をエンジンＥへ噴射供給する際、
その燃料噴射時間を算出すべくＥＣＵ６０が実行するプ
ログラムについてフローチャートを参照して説明する。

【００３３】図３は、同プログラムの処理行程を示す
「燃料噴射時間算出ルーチン」であって、所定時間毎の
定時割り込みとしてＥＣＵ６０により実行される。処理
がこのルーチンに移行されると、ＥＣＵ６０はステップ
１００において、アクセルペダルの踏み込み量ＡＣＣＰ
及びエンジン回転数ＮＥ等の各種運転状態パラメータを
読み込む。

【００３４】続くステップ１０１においては、上記アク
セルペダルの踏み込み量ＡＣＣＰ及びエンジン回転数Ｎ
Ｅ等の運転状態パラメータに基づき目標燃料噴射量Ｑf
を決定する。この目標燃料噴射量Ｑfは、燃焼に供され
る一回の燃料噴射量を意味するものである。

【００３５】さらに続くステップ１０２においては、デ
リバリパイプ５５内の燃料圧力ＰＲとしてＥＣＵ６０が
記憶している最新値に基づき、図示しないマップを参照
して、補正係数Ｋprを算出する。この補正係数Ｋprは、
燃料噴射時間ＴＡＵを算出すべく燃料噴射量Ｑfに乗算
される係数であり、燃料圧力ＰＲが高くなるほど小さく
なる性質を有する。

【００３６】そして、続くステップ１０３においてＥＣ
Ｕ６０は、以下に示す式（１）に従い燃料噴射時間ＴＡ
Ｕを算出して、その後の処理を一旦終了する。 ＴＡＵ ＝ Ｑf×Ｋpr − β （１） 但し、βは定数。こうして、上記ステップ１００〜ステ
ップ１０３における一連の処理により算出された燃料噴
射時間ＴＡＵは、エンジンＥへ燃料が噴射される際のイ
ンジェクタ５６の開弁時間に相当する。

【００３７】次に、デリバリパイプ５５内の燃料圧力Ｐ
Ｒを算出すべくＥＣＵ６０が実行するプログラムについ
てフローチャートを参照して説明する。図４は、同プロ
グラムの処理手順を示す「燃料圧力算出ルーチン」であ
って、所定時間毎の定時割り込みとしてＥＣＵ６０によ
り実行される。

【００３８】処理がこのルーチンに移行されると、ＥＣ
Ｕ６０はステップ２０１において、燃圧センサ６１から
の検出信号の上下限チェックを行う。すなわち、燃圧セ
ンサ６１からの出力電圧ＶＰＲに応じて燃圧センサ６１
に異常があるか否かを判断する。

【００３９】本実施形態にあっては、燃圧センサ６１か
らの出力電圧ＶＰＲが下限値γから上限値δまでの所定
範囲内にあれば、燃圧センサ６１は正常に機能している
と判断して処理をステップ２０２に移行する。一方、同
出力電圧ＶＰＲが下限値γから上限値δまでの範囲内に
なければ、燃圧センサ６１に異常があると判断して処理
をステップ２０４に移行する。

【００４０】ステップ２０２においては、燃圧センサ異
常フラグＸＦＰＲを無設定（ＸＦＰＲ＝「０」）とし
て、処理をステップ２０３に移行する。そして、続くス
テップ２０３においてＥＣＵ６０は、今回検出された燃
圧センサ６１からの出力電圧ＶＰＲに基づき周知の手順
にて現在の燃料圧力ＰＲを算出し、これを最新値として
記憶するとともに、その後の処理を一旦終了する。

【００４１】一方、ステップ２０４においては、燃圧セ
ンサ異常フラグＸＦＰＲを「１」にする。ここで、燃圧
センサ異常フラグＸＦＰＲが「１」に設定されている限
り、ＥＣＵ６０は図示しない別途のルーチンを通じて制
御する高圧ポンプ１１のスピル弁４１の制御デューティ
を「０」とする。すなわちスピル弁４１は全開状態とな
る。

【００４２】そして続くステップ２０５においては、以
下の式（２）に従い、現在の燃料圧力ＰＲを算出（推
定）する。 ＰＲ ＝ ＰＲn-1 − Ｋ×Ｑf （２） 但し、 ＰＲn-1 ：前回のルーチンで算出された燃料圧力ＰＲ Ｋ ：燃料の性状や、燃料供給装置内に収容される
高圧燃料の容積等に基づき予め設定される定数 Ｑf ：目標燃料噴射量の最新値 すなわち、前記ステップ２０１で燃圧センサ６１の異常
が検知される直前、同燃圧センサ６１による検出信号Ｖ
ＰＲをもとに算出した燃料圧力ＰＲを初期値として、目
標燃料噴射量Ｑfの定数（Ｋ）倍ずつ燃料圧力ＰＲが低
下していくものとして同燃料圧力ＰＲを推定する。

【００４３】続くステップ２０６においては、前記ステ
ップ２０５において推定した燃料圧力ＰＲが所定圧力Ｐ
Ｒｆを下回っているか否かを判断する。この所定圧力Ｐ
Ｒｆは、前記フィードポンプ１４のみのポンプ動作によ
って維持しうるデリバリパイプ５５内の燃料圧力に相当
するものである。そしてＥＣＵ６０は、その判断が肯定
であれば処理をステップ２０７に移行し、その判断が否
定であれば、上記算出（推定）した燃料圧力ＰＲを最新
値として記憶するとともに、その後の処理を一旦終了す
る。

【００４４】ステップ２０７においてＥＣＵ６０は、上
記所定圧ＰＲｆを最新値として記憶し、その後の処理を
一旦終了する。すなわち、燃圧センサ異常フラグＸＦＰ
Ｒが「１」に設定された後は、上記ステップ２０５にお
いて推定する燃料圧力ＰＲの最小値を予め設定されるフ
ィード圧ＰＲｆとし、上記式（２）により算出した燃料
圧力ＰＲがフィード圧ＰＲｆを下回ったときには、燃料
圧力ＰＲ＝フィード圧ＰＲｆとみなして下限ガードす
る。

【００４５】図５に、燃圧センサ６１の異常発生時にお
ける上記燃圧センサ異常フラグＸＦＰＲの推移（図５
（ａ））、スピル弁４１の開閉動作に係る制御デューテ
ィの推移（図５（ｂ））、燃料供給装置１０のデリバリ
パイプ５５内における燃料圧力ＰＲの推移（図５
（ｃ））をそれぞれ示す。なお、同図５（ａ）〜（ｃ）
において、時間軸としての横軸は全て同一スケールとな
っている。

【００４６】すなわち、時刻ｔａ以前、燃圧センサ６１
が正常であるときには、図５（ａ）に示すように、燃圧
センサ異常フラグＸＦＰＲは無設定の状態（ＸＦＰＲ＝
「０」）を維持している。このときスピル弁４１は、Ｅ
ＣＵ６０の出力する所定範囲の制御デューティによって
開度調整されており（図５（ｂ））、同スピル弁４１の
開度に応じてデリバリパイプ５５内の燃料圧力ＰＲは所
定圧力ＰＲh（本実施形態では、１０ＭＰＡ）を保って
いる。

【００４７】ところが、時刻ｔａにおいて、燃圧センサ
６１に異常が発生すると、上記「燃料圧力算出ルーチ
ン」において説明したように、ＥＣＵ６０はその異常を
認識し、燃圧センサ異常フラグＸＦＰＲを「１」に設定
する（図５（ａ））。そして、このフラグ設定とともに
スピル弁４１の制御デューティを０％とし（図５
（ｂ））、高圧ポンプ１１のポンプ機能を停止させる。

【００４８】そして、時刻ｔａ以降は、高圧ポンプ１１
のポンプ機能停止に伴い、インジェクタ５６による一回
の燃料噴射毎に、その（目標）燃料噴射量Ｑｆに応じて
デリバリパイプ５５内の圧力が徐々に低下していくこと
となる。ただし、高圧ポンプ１１が機能していなくと
も、フィードポンプ１４のポンプ機能により、デリバリ
パイプ５５内の燃料圧力ＰＲは、少なくとも所定フィー
ド圧ＰＲｆ（本実施形態では、ほぼ０．３ＭＰＡ）には
維持されることとなる。このため、図５（ｃ）に示すよ
うに、時刻ｔａ以降所定時間が経過した後、デリバリパ
イプ内の燃料圧力ＰＲはこのフィード圧ＰＲｆに達して
定常状態となる。

【００４９】ちなみに、前記「燃料圧力算出ルーチン」
においては式（２）で示したように、燃料圧力ＰＲを推
定すべく目標燃料噴射量Ｑｆに乗算される係数Ｋは定数
としたため、高圧ポンプ１１のポンプ機能を停止した
後、毎回の目標燃料噴射量が一定であれば、同図５
（ｃ）に示すように、ＥＣＵ６０の推定する燃料圧力Ｐ
Ｒは、フィード圧ＰＲｆに達するまで毎回の処理ルーチ
ン毎に一定の率で（直線的に）減衰していくこととな
る。

【００５０】ここで、本実施形態にあっては上述のよう
に、ＥＣＵ６０は、燃圧センサ６１の異常の検知に基づ
き高圧ポンプ１１のポンプ機能を停止させた後、同燃圧
センサ６１に異常が発生する直前に検出された燃料圧力
を初期値として、上記定常状態に達するまでの燃料圧力
を逐次推定していくこととしている。しかも、この燃料
圧力の推定に際しては、エンジンへの燃料噴射が行われ
る毎に消耗するデリバリパイプ内の燃料圧力（変化圧Δ
ＰＲ）は、一回の燃料噴射量と一義的に関係し、そこ
で、その（目標）燃料噴射量Ｑｆに基づいて演算を行う
こととしている。すなわち、本実施形態においては、燃
料噴射毎のデリバリパイプ内の減圧量は目標燃料噴射量
Ｑｆの定数（Ｋ）倍としている。また、高圧ポンプ１１
のポンプ機能停止後にあっても、フィードポンプ１４に
よるデリバリパイプ５５への送油が持続されることを考
量し、フィード圧ＰＲｆを上記推定される燃料圧力ＰＲ
の終値（下限値）として設定している。

【００５１】このため、フィード圧ＰＲｆまでの移行期
間中においても、信頼性の高い推定燃料圧力を算出する
ことによって、同推定燃料圧力に基づく緻密な燃料噴射
制御を維持することができるようになる。また、燃料圧
力ＰＲがフィード圧ＰＲｆとなった後は、フィードポン
プ１４の動作により、この燃料圧力ＰＲもフィード圧Ｐ
Ｒｆとして安定する。したがって、燃圧センサ６１に異
常をきたした場合であれ、燃料供給装置１０を構成する
各部に圧力的な負担をかけることもなく、好適な退避走
行を実現することができるようになる。

【００５２】以上説明したように、上記態様で高圧燃料
供給の制御を行う本実施形態によれば、以下に列記する
効果が奏せられるようになる。 ・燃圧センサ６１に異常が発生した場合であれ、緻密な
燃料噴射制御を維持して、退避走行へ適正に移行するこ
とができる。 ・燃圧センサ６１の異常後は燃料圧力をフィード圧に保
持することとしたため、燃料供給装置を構成する各部に
圧力的な負担をかけることもなく、好適な退避走行を持
続することができる。

【００５３】なお、本実施形態は、本発明をガソリンエ
ンジンの高圧燃料供給装置として具体化するものであっ
たが、例えば、コモンレール式の高圧燃料供給装置を備
えたディーゼルエンジンにも本発明を適用することはで
きる。

【００５４】また、本実施形態では、スピル弁４１とし
て常開式の電磁弁を用いるようにしたが、常閉式の電磁
弁を採用することもできる。この場合、燃圧センサ６１
に異常が生じたときには、電磁弁の制御デューティを１
００％として全開状態を保持するように構成すればよ
い。さらに、燃圧センサ６１に異常が生じた際に、スピ
ル弁４１を全開状態とはせず、所定の制御デューティを
用いて半開状態、或いはわずかにスピル弁を開いた状態
にしておいてもよい。すなわち、デリバリパイプ５５内
の燃料圧力を、所定圧力以下で且つ一定の圧力に保持す
るように制御してもよい。

【００５５】さらに、本実施形態では、燃圧センサ６１
に異常が生じた際、デリバリパイプ５５内の燃料圧力を
フィード圧に低減するよう高圧ポンプ１１の機能を停止
させたが、逆に、高圧ポンプ１１の機能を維持すること
により、デリバリパイプ５５内の燃料圧力を最高燃料圧
力に保持するようにしてもよい。この場合、デリバリパ
イプ５５の燃料圧力は、リリーフ弁３７を開弁させるた
めの下限圧（本実施形態では、１２ＭＰＡ）に維持され
ることとなる。

【００５６】これらいずれの場合であれ、デリバリパイ
プやコモンレール内の燃料圧力が所定の圧力に達して定
常となるまで、上記実施形態に準じたかたちで同燃料圧
力を推定し、その推定した燃料圧力に基づいて燃料噴射
制御を行うことで、適正な退避走行を保証することがで
きるようになる。

【００５７】また、本実施形態では、燃圧センサ６１に
異常が生じた際、燃料圧力ＰＲの減衰量を毎回の目標燃
料噴射量Ｑｆから一義的に推定することとしたが、例え
ば冷却水温のように、燃料の物理的性状に影響を及ぼし
得るパラメータを加味してもよい。このように構成すれ
ば、燃料圧力の推定に係る信頼性が一層向上することと
なる。

【００５８】また、本実施形態では、図３に例示した
「燃料噴射時間算出ルーチン」及び図４に例示した「燃
料圧力算出ルーチン」において示したように、毎回の目
標燃料噴射量Ｑｆに基づいて燃料圧力（燃料圧力の減衰
量）を推定し、その推定燃料圧力に基づいて補正係数Ｋ
pr（目標燃料噴射量Ｑｆから燃料噴射時間ＴＡＵを算出
するための補正係数）を算出することとした。これに対
し、例えばアイドル運転、定常運転、加速運転等いくつ
かの運転モードに対応する燃料圧力ＰＲの推定変化率
（ΔＰＲ／燃料噴射）を定数として予め設定しておくこ
ととしてもよい。

【００５９】また、本実施形態において、デリバリパイ
プ５５内の燃料圧力ＰＲを算出するための「燃料圧力算
出ルーチン」（図４）は、燃料噴射時間ＴＡＵを算出す
るための「燃料噴射時間算出時間算出ルーチン」（図
３）とは基本的には独立したルーチンであり、定時割り
込みで実行されるものとした。これに対し、例えば図６
に示すように、メインルーチンとしての「燃料噴射時間
算出ルーチン」の処理手順中に、当該「燃料圧力算出ル
ーチン」に相当する処理をサブルーチン（ステップ２０
０）として組み込むこともできる。このように構成すれ
ば、当該メインルーチンで毎回決定される最終燃料噴射
量Ｑｆに基づいてサブルーチン中で確実に燃料圧力ＰＲ
が算出され、更に同最終燃料噴射量Ｑｆ及び燃料圧力Ｐ
Ｒに基づいて燃料噴射時間ＴＡＵを算出する処理が順次
確実に実行されるようになる。これによっても、燃圧セ
ンサ６１に異常が生じた際、エンジンＥの不安定な燃焼
状態を生じることもなく退避運転への移行を適正に行う
ことができるようになる。

【００６０】また、本実施形態では、燃圧センサ６１か
らの出力電圧ＶＰＲが所定範囲内になければ、同燃圧セ
ンサ６１に異常があるとの判断をするように制御ルーチ
ンを構成した。これは、この種の出力電圧異常が、燃圧
センサ６１に関わる電気系統の断線や短絡等に起因する
ものであることが多いからである。しかし、同燃圧セン
サ６１の異常検出には、それら電気系統の接続態様以外
の要因に基づき同センサ６１の異常の有無を検出する他
の検出方法を採用してもよい。

【００６１】最後に、上記各実施形態から把握できる請
求項以外の技術的思想について以下にその効果とともに
記載する。 （１）燃料タンクから移送される燃料を高圧ポンプにて
加圧するとともに、該加圧される燃料の圧力を燃圧セン
サにて検出し、この検出される燃料圧力が目標圧力とな
るように前記加圧する燃料圧力をフィードバック制御し
つつ、内燃機関の運転状態に応じた所定量の高圧燃料を
噴射弁から同機関に噴射供給するに際し、前記燃圧セン
サの異常が検出されるとき、前記燃料圧力を強制的に所
定圧力に保持するとともに、前記燃圧センサの異常が検
出されて後、前記燃料圧力が前記所定圧力に達するま
で、同燃料圧力を推定しつつ該推定される燃料圧力に基
づいて前記噴射供給する燃料量を制御する内燃機関の高
圧燃料供給方法。

【００６２】上記（１）の方法によれば、燃圧センサに
異常が発生した際、燃料圧力を所定圧力へ移行させると
ともに、移行中の燃料圧力を適宜推定しつつ燃料噴射量
を制御することができるため、燃圧センサの異常発生に
伴う退避運転への移行を迅速且つ的確に行えるようにな
る。

【００６３】（２）前記（１）記載の内燃機関の高圧燃
料供給方法において、前記燃圧センサの異常が検出され
るとき、前記燃料圧力を、前記燃料タンクから前記高圧
ポンプに燃料を移送するフィードポンプによるフィード
圧に保持することを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給
方法。

【００６４】上記（２）の方法によれば、燃料圧力を通
常時より低い状態に移行させることとなるため、退避運
転時における装置各部への負担は軽減されることとな
り、安定した退避走行状態を得ることができるようにな
る。

【００６５】（３）前記（１）または（２）記載の内燃
機関の高圧燃料供給方法において、前記燃圧センサの異
常が検出されるとき、該異常が検出される直前に同燃圧
センサによって検出されている燃料圧力を初期値として
前記噴射供給する燃料量に基づいて燃料圧力を逐次推定
することを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給方法。

【００６６】上記（１）又は（２）の方法では、毎回の
燃料噴射で失われる燃料量に従い、燃料圧力は所定圧力
へ移行することとなるものの、（３）の方法によれば、
燃料圧力の変化と直接的な関係にある内燃機関への燃料
噴射量から同燃料圧力の変化を推定することから、所定
圧力へ移行中の燃料圧力を高い精度をもって推定するこ
とができるようになり、退避走行への移行時における燃
料噴射量の制御性も一層向上することとなる。

【００６７】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、燃圧
センサに異常が発生した際、燃料圧力を所定圧力へ移行
保持させるとともに、移行中の燃料圧力を適宜推定しつ
つ燃料噴射量を制御することができるため、燃圧センサ
の異常発生に伴う退避走行への移行を迅速且つ的確に行
えるようになる。

【００６８】請求項２に記載した発明によれば、燃料圧
力を通常時より低い状態に移行させることとなるため、
退避運転時における装置各部への圧力的な負担は軽減さ
れこととなり、安定した退避走行を実現することができ
るようになる。

【００６９】また、上記請求項１又は２に記載した発明
においては、毎回の燃料噴射で失われる燃料量に従い、
燃料圧力は所定圧力へ移行することとなるものの、請求
項３に記載した発明によれば、燃料圧力の変化と直接的
な関係にある内燃機関への燃料噴射量から同燃料圧力の
変化を推定することから、所定圧力へ移行中の燃料圧力
を高い精度をもって推定することができるようになり、
退避走行への移行時における燃料噴射量の制御性も一層
向上することとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における高圧燃料供給装置を
示す概略構成図。

【図２】高圧ポンプの動作態様を示すタイムチャート。

【図３】同実施形態の燃料噴射時間算出手順を示すフロ
ーチャート。

【図４】同実施形態の燃料圧力算出手順を示すフローチ
ャート。

【図５】燃圧センサの異常検知前後に係る燃料圧力等の
変化態様を示すタイムチャート。

【図６】燃料噴射時間算出に係る他の処理手順を示すフ
ローチャート。

【図７】従来の高圧燃料供給装置の概略構成を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

１１…高圧ポンプ、１３…燃料タンク、１４…フィード
ポンプ（低圧ポンプ）、２０…シリンダ、２１…プラン
ジャ、２２…加圧室、３０…低圧送油路、３５…高圧送
油路、３７…リリーフ弁、３８…リリーフ通路、３９…
スピル通路、４０…圧力調整弁、４１…スピル弁、５５
…デリバリパイプ、５６…インジェクタ、６０…ＥＣＵ
（電子制御装置）、６１…燃圧センサ、Ｅ…エンジン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクから移送される燃料を加圧する
   高圧ポンプと、該加圧された燃料の圧力を検出する燃圧
   センサと、同加圧された燃料を内燃機関に噴射供給する
   噴射弁とを有し、前記検出される燃料圧力が目標圧力と
   なるように前記加圧する燃料圧力をフィードバック制御
   しつつ、前記噴射弁を通じて内燃機関にその運転状態に
   応じた所定量の高圧燃料を供給する内燃機関の高圧燃料
   供給装置において、 前記燃圧センサの異常を検出する検出手段と、 前記燃圧センサの異常が検出されることに基づき前記燃
   料圧力を強制的に所定圧力に保持せしめる保持手段と、 前記燃圧センサの異常が検出されて後、前記燃料圧力が
   前記所定圧力に達するまで、同燃料圧力を推定しつつ該
   推定される燃料圧力に基づいて内燃機関に噴射供給する
   燃料量を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の内燃機関の高圧燃料供給装
   置において、 前記燃料タンクから前記高圧ポンプに燃料を移送するフ
   ィードポンプを備え、前記保持手段は、前記所定圧力と
   して、前記フィードポンプによるフィード圧に保持せし
   めることを特徴とする内燃機関の高圧燃料供給装置。
3. 【請求項３】前記制御手段は、前記燃圧センサの異常が
   検出される直前に同燃圧センサによって検出されている
   燃料圧力を初期値として前記噴射供給する燃料量に基づ
   いて燃料圧力を逐次推定するものである請求項１または
   ２記載の内燃機関の高圧燃料供給装置。