特開 2022-61619 燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022061619

(43)【公開日】2022-04-19

(54)【発明の名称】燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20220412BHJP

   F02D 41/22 20060101ALI20220412BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 369

F02D41/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020169664

(22)【出願日】2020-10-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003333

【氏名又は名称】ボッシュ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】藤田 敬之

【テーマコード（参考）】

3G301

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G301JB09

3G301KA28

3G301NB05

3G301PB08Z

3G384BA16

3G384CA23

3G384DA42

3G384EC08

3G384ED04

3G384FA15B

(57)【要約】

【課題】燃料噴射制御装置において、レール圧センサの診断の頻度を上げる。
【解決手段】燃料噴射弁と、コモンレールと、高圧ポンプと、コモンレール内の燃料の圧力を測定するレール圧センサと、電子制御ユニットと、を備えた燃料噴射制御装置において、電子制御ユニットは、レール圧センサの出力値を取得するレール圧取得部と、内燃機関の停止後における単位時間当たりのレール圧低下量の推定値を、予め取得されたデータに基づき繰り返し算出するレール圧低下量算出部と、繰り返し算出される単位時間当たりのレール圧低下量の推定値の積算値を算出する積算部と、積算値が、内燃機関の停止時のレール圧以上となるまでの時間であるレール圧低下時間を推定するレール圧低下時間推定部と、内燃機関の始動時に、前回停止時からの経過時間がレール圧低下時間以上である場合、レール圧センサの診断を実行する診断部と、を含む。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
前記コモンレール内の燃料の圧力であるレール圧を測定するレール圧センサと、
電子制御ユニットと、
を備えた燃料噴射制御装置において、
前記電子制御ユニットは、
前記レール圧センサの出力値を取得するレール圧取得部と、
前記内燃機関の停止後における単位時間当たりのレール圧低下量の推定値を、予め取得されたデータに基づき繰り返し算出するレール圧低下量算出部と、
繰り返し算出される前記単位時間当たりのレール圧低下量の推定値の積算値を算出する積算部と、
前記積算値が、前記内燃機関の停止時のレール圧以上となるまでの時間であるレール圧低下時間を推定するレール圧低下時間推定部と、
前記内燃機関の始動時に、前回停止時からの経過時間が前記レール圧低下時間以上である場合、前記レール圧センサの診断を実行する診断部と、
を含む、燃料噴射制御装置。

【請求項2】

前記電子制御ユニットは、
前記高圧ポンプによって加圧された高圧燃料が満たされる領域である高圧領域の容積を記憶する記憶部と、
前記内燃機関の停止後における、前記高圧燃料の単位時間当たりの減少量であるリーク量を算出するリーク量算出部と、
燃料の体積弾性係数を算出する体積弾性係数算出部と、
を含み、
前記レール圧低下量算出部は、前記高圧領域の容積と、前記リーク量と、前記体積弾性係数と、に基づき、前記単位時間当たりのレール圧低下量の推定値を算出する、
請求項１に記載の燃料噴射制御装置。

【請求項3】

前記電子制御ユニットは、
燃料温度を取得する燃料温度取得部と、
前記内燃機関の停止直後に前記レール圧センサにより測定された実測レール圧から前記積算値を減算することによりレール圧推定値を算出するレール圧推定部と、
を含み、
前記レール圧低下量算出部が前記単位時間当たりのレール圧低下量の推定値を繰り返し算出する際に、前記リーク量算出部は、レール圧と前記燃料温度とに基づき前記リーク量を算出するものであり、
該レール圧は、１回目のリーク量の算出においては前記実測レール圧であり、２回目以降のリーク量の算出においては、直近に算出された前記レール圧推定値である、
請求項２に記載の燃料噴射制御装置。

【請求項4】

前記レール圧低下量算出部が前記単位時間当たりのレール圧低下量の推定値を繰り返し算出する際に、前記体積弾性係数算出部は、レール圧と前記燃料温度とに基づき前記体積弾性係数を算出するものであり、
該レール圧は、１回目の体積弾性係数の算出においては前記実測レール圧であり、２回目以降の体積弾性係数の算出においては、直近に算出された前記レール圧推定値である、
請求項３に記載の燃料噴射制御装置。

【請求項5】

内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
前記コモンレール内の燃料の圧力であるレール圧を測定するレール圧センサと、
電子制御ユニットと、
を備えた燃料噴射制御装置の制御方法であって、
レール圧取得部が、前記レール圧センサの出力値を取得するレール圧取得ステップと、
レール圧低下量算出部が、前記内燃機関の停止後における単位時間当たりのレール圧低下量の推定値を、予め取得されたデータに基づき繰り返し算出するレール圧低下量算出ステップと、
積算部が、繰り返し算出される前記単位時間当たりのレール圧低下量の推定値の積算値を算出する積算値算出ステップと、
レール圧低下時間推定部が、前記積算値が前記内燃機関の停止時のレール圧以上となるまでの時間であるレール圧低下時間を推定するレール圧低下時間推定ステップと、
診断部が、前記内燃機関の始動時に、前回停止時からの経過時間が前記レール圧低下時間以上である場合、前記レール圧センサの診断を実行する診断ステップと、
を含む、燃料噴射制御装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の気筒内に燃料噴射を行うための燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関に燃料を供給する装置として、蓄圧式燃料噴射制御装置が知られている。蓄圧式燃料噴射制御装置は、低圧ポンプ、高圧ポンプ、コモンレール、燃料噴射弁、電子制御ユニット（ＥＣＵ）等を主たる要素として備えている。蓄圧式燃料噴射制御装置においては、燃料タンク内の燃料が低圧ポンプによって高圧ポンプに送られるとともに高圧ポンプによって加圧されてコモンレールに圧送され、コモンレールから燃料噴射弁に高圧燃料が供給される。そして、この状態で燃料噴射弁への通電制御を行うことにより、内燃機関に燃料が供給される。

【0003】

蓄圧式燃料噴射制御装置は、コモンレール内の燃料の圧力（レール圧）を測定するためのレール圧センサを備える。蓄圧式燃料噴射制御装置においては、実レール圧が目標レール圧となる様、フィードバック制御が行われている。本フィードバック制御により、燃料噴射弁から内燃機関の燃焼室へ噴射される燃料の圧力を高精度に制御することが可能となる。従って、レール圧のフィードバック制御を実行するにあたり、レール圧センサが不可欠である。

【0004】

蓄圧式燃料噴射制御装置においては、レール圧センサの特性ずれの有無を診断することが行われている。具体的には、内燃機関が停止した後、所定時間経過後にレール圧を測定し、当該測定値と大気圧とを比較することにより、出力特性のずれの有無を診断する技術が公知である（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３－２２２０４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の発明は、レール圧センサの出力値が実際の圧力よりも上側、あるいは、下側へずれる、いわゆるオフセットずれに対する診断（以下、オフセット診断と称する）として有効である。しかしながら、蓄圧式燃料噴射制御装置においては、内燃機関の停止後、高圧ポンプや燃料噴射弁の摺動部において、高圧燃料が低圧側へ移動することにより、レール圧が徐々に低下してゆく。従って、内燃機関の停止後、レール圧が大気圧まで低下するまでの間はレール圧センサのオフセット診断ができない。

【0007】

レール圧センサのオフセット診断にあたっては、製品あるいは環境条件のばらつきを考慮し、内燃機関の停止後、レール圧が大気圧となるまで最も時間がかかるケースを想定し、さらに所定の余裕分を加えた時間を、レール圧センサのオフセット診断を禁止する期間とする必要がある。そのため、実際には既にレール圧が大気圧となっているにも関わらず、オフセット診断が実行できないケースが生じていた。その結果、内燃機関の停止後、当該診断禁止期間中に内燃機関の再始動が行われると、実際にはオフセット診断が実行できる条件であったにも関わらず、オフセット診断が実行されないこととなり、オフセット診断の機会を逸してしまうことがあった。

【0008】

また、蓄圧式燃料噴射制御装置の中には、コモンレールに電磁弁（以下、圧力制御弁とも称する）を備え、当該電磁弁を開弁し、コモンレール内の高圧燃料を低圧側へ排出することにより、レール圧制御の高い応答性を実現したタイプがある。この様なタイプにおいては、内燃機関の停止後、圧力制御弁を開弁することにより、レール圧を迅速に大気圧まで低下させることが可能であるため、上述したような診断頻度の低下を防ぐことができる。しかしながら、圧力制御弁を備えることはコスト上昇となるため、圧力制御弁を備える蓄圧式燃料噴射制御装置は、一部の車種やグレードに限られる。

【0009】

本発明は、この様な状況に鑑みなされたものであり、圧力制御弁を備えない蓄圧式燃料噴射制御装置において、レール圧センサのオフセット診断の頻度を上げることを可能とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
前記コモンレール内の燃料の圧力であるレール圧を測定するレール圧センサと、
電子制御ユニットと、
を備えた燃料噴射制御装置において、
前記電子制御ユニットは、
前記レール圧センサの出力値を取得するレール圧取得部と、
前記内燃機関の停止後における単位時間当たりのレール圧低下量の推定値を、予め取得されたデータに基づき繰り返し算出するレール圧低下量算出部と、
繰り返し算出される前記単位時間当たりのレール圧低下量の推定値の積算値を算出する積算部と、
前記積算値が、前記内燃機関の停止時のレール圧以上となるまでの時間であるレール圧低下時間を推定するレール圧低下時間推定部と、
前記内燃機関の始動時に、前回停止時からの経過時間が前記レール圧低下時間以上である場合、前記レール圧センサの診断を実行する診断部と、
を含む、燃料噴射制御装置が提供される。

【0011】

また、上記課題を解決するために、
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、
加圧した燃料を前記コモンレールに圧送する高圧ポンプと、
前記コモンレール内の燃料の圧力であるレール圧を測定するレール圧センサと、
電子制御ユニットと、
を備えた燃料噴射制御装置の制御方法であって、
レール圧取得部が、前記レール圧センサの出力値を取得するレール圧取得ステップと、
レール圧低下量算出部が、前記内燃機関の停止後における単位時間当たりのレール圧低下量の推定値を、予め取得されたデータに基づき繰り返し算出するレール圧低下量算出ステップと、
積算部が、繰り返し算出される前記単位時間当たりのレール圧低下量の推定値の積算値を算出する積算値算出ステップと、
レール圧低下時間推定部が、前記積算値が前記内燃機関の停止時のレール圧以上となるまでの時間であるレール圧低下時間を推定するレール圧低下時間推定ステップと、
診断部が、前記内燃機関の始動時に、前回停止時からの経過時間が前記レール圧低下時間以上である場合、前記レール圧センサの診断を実行する診断ステップと、
を含む、燃料噴射制御装置の制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、圧力制御弁を備えない蓄圧式燃料噴射制御装置において、新たな装置を追加することなく、レール圧センサのオフセット診断の頻度を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態に係る、燃料噴射制御装置の構成例を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る、燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットのうち、本発明の実施に係る部分の構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る、内燃機関の停止後における、レール圧と、高圧燃料の漏れ量と、燃料温度と、の関係を説明するための線図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る、内燃機関の停止後における、レール圧と、燃料の体積弾性係数と、燃料温度と、の関係を説明するための線図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る、内燃機関の停止後において、電子制御ユニットが実行する処理を示すサブルーチンフローチャートである。

【図6】本発明の実施の形態に係る、内燃機関の始動時において、電子制御ユニットが実行するレール圧センサの診断処理を示すサブルーチンフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しつつ説明する。尚、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。また、それぞれの図中、同じ符号が付されているものは同一の要素を示しており、適宜説明が省略されている。

【0015】

図１は、本実施形態に係る蓄圧式燃料噴射制御装置１０の全体構成を示している。蓄圧式燃料噴射制御装置１０は、車両に搭載された図示されない内燃機関の気筒内に燃料を噴射するための装置であって、燃料タンク１と、低圧ポンプ１１と、燃料フィルタ１２と、高圧ポンプ１３と、流量制御弁１９と、コモンレール１５と、安全弁２３と、レール圧センサ２５と、燃料噴射弁１７と、電子制御ユニット５０（ＥＣＵ）等を主たる要素として備えている。

【0016】

低圧ポンプ１１と高圧ポンプ１３とは低圧燃料通路３１で接続され、高圧ポンプ１３とコモンレール１５、及びコモンレール１５と燃料噴射弁１７はそれぞれ高圧燃料通路３３、３５で接続されている。また、高圧ポンプ１３、燃料噴射弁１７には、燃料噴射弁１７から噴射されない余剰燃料を燃料タンク１へ戻すためのリターン通路３７、３９がそれぞれ接続されている。さらに、コモンレール１５には、安全弁２３が備えられ、安全弁２３が開弁した時に、コモンレール１５内の燃料を燃料タンク１内へ戻すためのリターン通路３８が接続されている。

【0017】

低圧ポンプ１１は、燃料タンク１内の燃料を吸い上げて圧送し、低圧燃料通路３１を介して高圧ポンプ１３に燃料を供給する。この低圧ポンプ１１は燃料タンク１内に備えられたインタンク式の電動ポンプであって、バッテリから供給される電流によって作動する。ただし、低圧ポンプ１１は、燃料タンク１の外部に設けられるものであってもよく、また、高圧ポンプ１３と一体に設けられるものであってもよい。

【0018】

高圧ポンプ１３における、低圧燃料の入り口部分には、高圧ポンプの吐出量を調節するための流量制御弁１９が備えられている。流量制御弁１９には、例えば供給電流値によって弁部材のストローク量が可変とされ、燃料通過路の面積が調節可能な電磁比例式の制御弁が用いられる。

【0019】

高圧ポンプ１３は、低圧ポンプ１１によって、流量制御弁１９を介して導入される燃料を加圧し、高圧燃料通路３３を介してコモンレール１５に圧送する。

【0020】

コモンレール１５は、高圧ポンプ１３によって加圧された高圧状態の燃料を蓄積し、高圧燃料通路３５を介して接続された各燃料噴射弁１７に燃料を供給する。このコモンレール１５には、レール圧センサ２５、安全弁２３が取り付けられている。

【0021】

レール圧センサ２５は、コモンレール１５内の圧力（レール圧）を検出する。レール圧センサ２５のセンサ信号は電子制御ユニット５０へ送られる。

【0022】

安全弁２３は、弁体がスプリングによりシート部に押圧されることで、通常は閉弁している。安全弁２３は、何等かの異常により、コモンレール１５内の圧力が開弁圧を上回った時に開弁し、燃料を排出することで、コモンレール１５内の燃料圧力を下げる。

【0023】

燃料噴射弁１７は、噴射孔が設けられたノズルボディと、進退移動により噴射孔を開閉するノズルニードルとを備えている。燃料噴射弁１７は、ノズルニードルの後端側に背圧を負荷することで噴射孔が閉じられる一方、負荷された背圧が逃されることで噴射孔が開かれる。燃料噴射弁１７の背圧制御手段としては、ピエゾ素子が備えられた電歪型のアクチュエータや、電磁ソレノイド式のアクチュエータが用いられる。

【0024】

電子制御ユニット５０は、公知の構成のマイクロコンピュータを中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子を有し、燃料噴射弁１７を駆動するための駆動回路や、流量制御弁１９への通電を行うための通電回路を備える。また、電子制御ユニット５０には、レール圧センサ２５の検出信号が入力される他、内燃機関の回転数やアクセル開度、冷却水温などの各種の検出信号が、内燃機関の動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。また、電子制御ユニット５０は、図２に示す、本発明の実施に係る各種制御部を備える。

【0025】

図２は、本発明に係る蓄圧式燃料噴射制御装置１０を構成する電子制御ユニット５０のうち、本発明の実施に係る部分の構成を示すブロック図である。電子制御ユニット５０は、タイマ部５０１と、レール圧取得部５０２と、燃料温度取得部５０３と、記憶部５０４と、リーク量算出部５０５と、体積弾性係数算出部５０６と、レール圧低下量算出部５０７と、積算部５０８と、レール圧推定部５０９と、レール圧低下時間推定部５１０と、診断部５１１と、を備える。

【0026】

タイマ部５０１は、内燃機関が停止した後の経過時間を計測する。タイマ部５０１により計測された時間は、本実施形態におけるレール圧センサのオフセット診断の実行可否判断に使用される（詳細は後述）。

【0027】

レール圧取得部５０２は、レール圧センサ２５が検出したレール圧を取得する。

【0028】

燃料温度取得部５０３は、コモンレール内の燃料温度を取得する。燃料温度センサがコモンレール１５に装着されている場合、燃料温度取得部５０３は、当該燃料温度センサの出力値を取得する。燃料温度センサがコモンレール１５以外の箇所に装着されている場合、当該箇所の燃料温度と、コモンレール１５内の燃料温度との相関を予め把握しておくことにより、燃料温度取得部５０３は、燃料温度センサの出力値からコモンレール１５内の燃料温度を推定する。また、蓄圧式燃料噴射制御装置１０が燃料温度センサを備えていない場合、内燃機関の冷却水温と、コモンレール１５内の燃料温度との相関を予め把握しておくことにより、燃料温度取得部５０３は、当該冷却水温からコモンレール１５内の燃料温度を推定する。内燃機関の冷却水温は、電子制御ユニット５０が実行する様々な制御に利用されているため、燃料温度取得部５０３は、電子制御ユニット５０が把握している冷却水温を流用することができる。

【0029】

記憶部５０４は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０における、高圧ポンプ１３により加圧された高圧燃料の体積を記憶する。高圧燃料の体積とは、具体的には、コモンレール１５の内部と、高圧ポンプ１３における、燃料を圧送するプランジャよりも下流側と、燃料噴射弁１７における高圧部分と、高圧ポンプ１３とコモンレール１５とを接続する高圧燃料通路３３と、コモンレール１５と燃料噴射弁１７とを接続する高圧燃料通路３５と、の容積の和として計算される。当該容積は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の開発段階において、各部品の寸法等から予め算出され、記憶部５０４に保存される。

【0030】

リーク量算出部５０５は、内燃機関の停止後における、蓄圧式燃料噴射制御装置１０からの単位時間当たりの高圧燃料の漏れ量（減少量）であるリーク量を算出する。リーク量算出部５０５は、図３の関係を用いて、燃料温度とレール圧とから漏れ量を算出する。図３は、レール圧（ＭＰａ）と、漏れ量（ｍｍ３／ｓ）と、燃料温度（ｄｅｇ）と、の関係を模式的に示す図である。図３において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は燃料温度を示し、Ｔ１が１番高く、Ｔ２、Ｔ３の順で徐々に低下する。同一のレール圧において、燃料温度が高い程漏れ量が多くなる理由は、燃料温度が高くなると、燃料の粘性が低下するため、高圧ポンプ１３や燃料噴射弁１７の摺動部を燃料が通過しやすくなるためである。図３の線図は、蓄圧式燃料噴射制御装置１０の開発段階において予め取得され、電子制御ユニット５０の適宜の領域に保存されている。リーク量算出部５０５は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３以外の燃料温度に対しては、補間計算により漏れ量を算出する。また、図３においては、燃料温度がＴ１、Ｔ２、Ｔ３の３段階とされているが、予め取得される燃料温度の数はこれに限られるものではない。

【0031】

体積弾性係数算出部５０６は、内燃機関の停止後における高圧燃料の体積弾性係数を、燃料温度とレール圧とから算出する。図４は、レール圧（ＭＰａ）と、高圧燃料の体積弾性係数（Ｐａ）と、燃料温度（ｄｅｇ）との関係を模式的に示す図である。当該データは、電子制御ユニット５０の適宜の領域に予め保存されている。

【0032】

レール圧低下量算出部５０７は、内燃機関の停止後における、単位時間当たりのレール圧低下量の推定値ΔＰを、フックの法則により算出する。具体的には、レール圧低下量算出部５０７は、記憶部５０４が記憶している高圧燃料の体積と、リーク量算出部５０５が算出する単位時間当たりの高圧燃料の漏れ量（減少量）であるリーク量と、体積弾性係数算出部５０６が算出する高圧燃料の体積弾性係数とから、単位時間当たりのレール圧低下量の推定値を算出する。ここで、高圧燃料の体積をＶ、単位時間当たりの高圧燃料の漏れ量をΔＶ、高圧燃料の体積弾性係数をＥ、とすると、単位時間当たりのレール圧低下量の推定値ΔＰは、Ｅに対し、ΔＶをＶで除した値を乗算することにより得られる。すなわち、レール圧低下量算出部５０７は、内燃機関の停止後における、単位時間当たりのレール圧低下量の推定値ΔＰを、ΔＰ＝Ｅ×（ΔＶ／Ｖ）の式により算出する。レール圧低下量算出部５０７は、内燃機関の停止後、ΔＰを繰り返し算出する。尚、以下の説明において、ｎ回目に算出されるΔＰを、ΔＰｎとする。

【0033】

積算部５０８は、レール圧低下量算出部５０７が繰り返し算出する単位時間当たりのレール圧低下量の推定値ΔＰに対し積分処理を行うことにより、積算値Ｐｎを算出する。尚、以下の説明において、ｎ回目に算出された積算値をＰｎとする。

【0034】

尚、レール圧低下量算出部５０７がΔＰを繰り返し算出する際のレール圧としては、（換言すれば、リーク量算出部５０５及び体積弾性係数算出部５０６が処理を実行する際のレール圧としては、）以下の値が用いられる。すなわち、１回目の算出においては、内燃機関の停止直後におけるレール圧センサ２５の検出値であるＰ０が用いられる。また、２回目以降の算出においては、後述するレール圧推定部５０９において算出されるレール圧推定値が用いられる。

【0035】

レール圧推定部５０９は、内燃機関の停止直後にレール圧取得部５０２において取得されたレール圧Ｐ０から、積算部５０８において算出された積算値Ｐｎを減算することにより、レール圧の推定値を算出する。

【0036】

レール圧低下時間推定部５１０は、積算値Ｐｎと内燃機関の停止直後のレール圧Ｐ０とを比較する。ＰｎがＰ０よりも小さい場合、上述した、単位時間当たりのレール圧低下量の推定値ΔＰｎ及び積算値Ｐｎの算出を繰り返す。一方、ＰｎがＰ０以上となった場合、レール圧低下時間推定部５１０は、内燃機関の停止から、レール圧が大気圧まで低下するまでの時間の推定値である、レール圧低下時間ｔｎを算出する処理を行う。具体的には、レール圧低下時間推定部５１０は、レール圧低下量算出部５０７がΔＰを算出する時に使用した単位時間に、繰り返し回数のカウント値ｎを乗算することにより、レール圧低下時間ｔｎを算出する。当該単位時間は、特に限定されるものではないが、例えば単位時間が１秒であった場合、レール圧低下時間ｔｎは、単位時間１秒とカウント値ｎとの積から、「ｎ秒」と算出される。また、レール圧低下時間推定部５１０は、当該レール圧低下時間ｔｎを、後述する診断部５１１へ通知する。尚、電子制御ユニット５０の処理能力にもよるが、レール圧低下時間ｔｎは、内燃機関の停止後、短時間（例えば１秒、あるいはそれ未満）で算出される。

【0037】

診断部５１１は、内燃機関の始動時に、前回の内燃機関停止時から今回始動時までの時間ｔ０を、タイマ部５０１から受信する。そして診断部５１１は、前回の内燃機関停止後にレール圧低下時間推定部５１０から通知を受けたレール圧低下時間ｔｎとｔ０とを比較する。診断部５１１は、ｔ０がｔｎ以上であった時に、レール圧が大気圧まで低下したと判断し、レール圧センサのオフセット診断を行う。具体的には、診断部５１１は、レール圧センサの出力値が大気圧を中心とする所定の範囲内にあるか否かの診断を行う。

【0038】

図５は、本実施形態における、内燃機関停止後に電子制御ユニット５０が実行する処理を示すサブルーチンフローチャートである。電子制御ユニット５０は、図５に示される処理により、内燃機関停止後、レール圧が大気圧まで低下するまでの時間を推定する。以下、同図を参照しつつ、電子制御ユニット５０の処理について説明する。

【0039】

電子制御ユニット５０による処理が開始されると、ステップＳ１０２において、内燃機関が停止されたか否かが判定される。具体的には、電子制御ユニット５０は、ドライバーがイグニッションキーをオフとしたか否かを判定する。ステップＳ１０２においてＮＯと判定された場合、レール圧センサ２５の診断を実行する状況にはないと判定され、図示されないメインルーチンへ一旦戻る。一方、ステップＳ１０２においてＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１０４の処理へ進む。

【0040】

ステップＳ１０４においては、タイマ部５０１がタイマをスタートさせることにより、内燃機関停止後の時間を計測する。

【0041】

次いで、ステップＳ１０６において、レール圧取得部５０２が、レール圧センサ２５により検出されたレール圧Ｐ０を取得する。

【0042】

次いで、ステップＳ１０８において、燃料温度取得部５０３が、先に説明した手法により、コモンレール内の燃料温度を取得する。

【0043】

次いで、ステップＳ１１０において、リーク量算出部５０５が、先に説明した手法により、単位時間当たりの高圧燃料の漏れ量を算出する。尚、本フローチャートの開始後、最初にステップＳ１１０に到達した場合は、本ステップにおいて使用されるレール圧はステップＳ１０４において検出されたレール圧Ｐ０である。

【0044】

次いで、ステップＳ１１２において、体積弾性係数算出部５０６が、先に説明した手法により、高圧燃料の体積弾性係数を算出する。尚、本フローチャートの開始後、最初にステップＳ１１２に到達した場合は、本ステップにおいて使用されるレール圧はステップＳ１０４において検出されたレール圧Ｐ０である。

【0045】

次いで、ステップＳ１１４において、レール圧低下量算出部５０７が、先に説明した手法により、単位時間当たりのレール圧の低下量の推定値ΔＰｎを算出する。尚、本フローチャートの開始後、最初にステップＳ１１４に到達した場合は、本ステップにおいて算出される値はΔＰ１となる。

【0046】

次いで、ステップＳ１１６において、積算部５０８が、内燃機関の停止後、レール圧低下量算出部５０７が算出した単位時間当たりのレール圧低下量の推定値ΔＰの積算値Ｐｎを算出する。尚、本フローチャートの開始後、最初にステップＳ１１６に到達した場合は、本ステップにおいて算出される値はＰ１であり、当該Ｐ１は、ステップＳ１１４において算出されたΔＰ１とされる。

【0047】

次いで、ステップＳ１１８において、レール圧低下時間推定部５１０が、ステップＳ１１６において算出された積算値Ｐｎが、ステップＳ１０６において取得された、内燃機関の停止直後のレール圧Ｐ０以上となるか否かを判定する。ステップＳ１１８においてＮＯと判定された場合、ステップ１２０の処理へ進む。

【0048】

ステップＳ１２０においては、レール圧推定部５０９が、ステップＳ１０６において取得された、内燃機関の停止直後のレール圧Ｐ０から、ステップＳ１１６において算出された積算値Ｐｎを減算する処理を行い、カウント値ｎを１だけカウントアップする。ステップＳ１２０における、Ｐ０からＰｎを減算する処理は、ステップＳ１２０時点におけるレール圧推定値を算出する処理である。

【0049】

その後、ステップＳ１１８においてＹＥＳと判定されるまで、ステップＳ１１０からステップＳ１２０の処理を繰り返す。尚、２回目以降のステップＳ１１０及びステップＳ１１２の処理においては、直近のステップＳ１２０において算出された、レール圧の推定値が用いられる。ステップＳ１１８においてＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１２２の処理へ進む。

【0050】

ステップＳ１２２においては、レール圧低下時間推定部５１０が、ステップＳ１１８においてＹＥＳと判定された時のレール圧低下時間ｔｎを診断部５１１へ通知する。レール圧低下時間ｔｎを推定する手法については、先に述べた通りである。診断部５１１は、レール圧低下時間推定部５１０からレール圧低下時間ｔｎの通知を受けた場合、当該レール圧低下時間ｔｎを所定の領域に保存する。

【0051】

尚、本実施形態において、電子制御ユニット５０が実行する、内燃機関停止後の一連の処理はステップＳ１２２をもって終了となるが、タイマ部５０１による時間の計測は、この後も継続され、その計測値は、後述する内燃機関の始動時の処理に使用される。

【0052】

図６は、本実施形態における、内燃機関始動時に電子制御ユニット５０が実行する、レール圧センサ２５の診断処理を示すサブルーチンフローチャートである。以下、同図を参照しつつ、レール圧センサ２５の診断処理について説明する。

【0053】

まず、ステップＳ２０２において、電子制御ユニット５０は、ドライバーがイグニッションキーをオンとしたことを認識する。

【0054】

次いで、ステップＳ２０４において、診断部５１１が、ｔ０がｔｎ以上となっているか否かを判定する。ここで、ｔ０とは、前回の内燃機関停止時から、ステップＳ２０２におけるキーオンまでの時間であり、タイマ部５０１により計測される。また、ｔｎは、内燃機関の前回停止後にステップＳ１２２において診断部５１１が受信したレール圧低下時間である。ステップＳ２０４において、ＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２０６の処理へ進む。尚、ばらつき等を考慮し、ステップＳ２０４におけるレール圧低下時間ｔｎを、ｔｎよりも所定量大きな値であるｔｎ＋αとしてもよい。

【0055】

ステップＳ２０６においては、診断部５１１がレール圧センサ２５のオフセット診断を実行する。具体的には、診断部５１１は、レール圧センサの出力値が大気圧を中心とする所定の範囲内にあるか否かの診断を行う。また、診断部５１１は、レール圧センサ２５の診断後、ｔｎ及びｔ０をリセット（消去）する。

【0056】

ステップＳ２０６におけるレール圧センサ２５のオフセット診断後、ステップＳ２０８へ進み、電子制御ユニット５０は内燃機関を始動させる。

【0057】

一方、ステップＳ２０４において、ＮＯと判定された場合、レール圧センサ２５のオフセット診断を実行する状況にはないとして、オフセット診断を実行することなく、ステップＳ２０８の処理へ進み、内燃機関が始動される。

【0058】

尚、ステップＳ２０６の処理において、レール圧センサ２５の異常が検出された場合、予め定められた、レール圧センサ異常時に対応した処理が電子制御ユニット５０により実行される。

【0059】

以上、説明したように、本発明によれば、内燃機関の停止後、毎回レール圧低下時間ｔｎを算出するため、次回の内燃機関の始動時に、毎回、状況に応じたレール圧センサ２５の診断可否判断を行うことが可能となり、レール圧センサのオフセット診断の頻度を上げることができる。また、新たな装置等を追加する必要もない。

【符号の説明】

【0060】

１３：高圧ポンプ、１５：コモンレール、１７：燃料噴射弁、２５：レール圧センサ、５０：電子制御ユニット、５０１：タイマ部、５０２：レール圧取得部、５０３：燃料温度取得部、５０４：記憶部、５０５：リーク量算出部、５０６：体積弾性係数算出部、５０７：レール圧低下量算出部、５０８：積算部、５０９：レール圧推定部、５１０：レール圧低下時間推定部、５１１：診断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】