JPH10299557A - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い範囲で燃料圧力が変動する場合にも燃料
噴射系統の正確な異常検出を行うことを可能とする。 【解決手段】 高圧燃料噴射ポンプ５からコモンレール
３に高圧燃料を供給し、コモンレールから各燃料噴射弁
１に燃料を供給する。制御回路（ＥＣＵ）２０は、燃料
圧力センサ３１で検出したコモンレール燃料圧力に基づ
いて燃料の体積弾性係数を算出するとともに、この体積
弾性係数と燃料噴射量とに基づいて燃料噴射前後のコモ
ンレール内圧力変動を推定する。そして、燃料圧力セン
サで実際に検出した圧力変動と推定した圧力変動との差
が大きい場合には燃料噴射系統の異常と判定する。この
ため、燃料圧力が広い範囲で変動する場合にもそれぞれ
の圧力に応じた体積弾性係数が使用され、正確な判定が
行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、詳細には燃料噴射系統の異常を検出する手
段を備えた燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧燃料ポンプから共通の蓄圧室（コモ
ンレール）に燃料を供給し、この蓄圧室に各気筒毎の燃
料噴射弁を接続して蓄圧室内の高圧燃料を各気筒に噴射
する、いわゆるコモンレール式の燃料噴射装置が知られ
ている。また、コモンレール式の燃料噴射装置におい
て、燃料噴射弁のスティックやコモンレールの燃料洩れ
等の燃料噴射系統の異常を検出する異常検出手段を備え
たものとしては、例えば特開平８−４５７７号公報に記
載されたものがある。

【０００３】同公報の装置では、コモンレール内の燃料
圧力を検出する圧力センサを設け、燃料噴射弁からの燃
料噴射開始前と終了後のコモンレール内燃料圧力の差、
すなわち燃料噴射によるコモンレール内の圧力降下を実
測している。また、同公報の装置は、更に機関運転状態
に基づいて燃料噴射開始前と終了後のコモンレール内の
燃料圧力を推定し、上記圧力降下の実測値と圧力降下の
推定値との間の偏差が予め定めた判定値より大きいとき
に燃料噴射系統に異常が生じたと判定する異常検出手段
を備えている。

【０００４】すなわち、上記装置では、内燃機関の運転
状態（負荷）から１回の燃料噴射における噴射量Ｑを算
出し、この燃料噴射量Ｑを用いて燃料噴射前後のコモン
レール内燃料圧力降下推定値ΔＰを、ΔＰ＝（Ｋ／Ｖ）
×Ｑとして算出する。ここで、上記式中のＫは燃料の体
積弾性係数、Ｖはコモンレール容積、コモンレールまで
の高圧供給配管容積、コモンレールから燃料噴射弁まで
の配管容積を含む高圧部容積であり、ＫとＶとは一定値
とされる。すなわち、燃料噴射前後のコモンレール圧力
降下は圧力降下検出期間内にコモンレールから流出する
燃料量に比例することになる。従って、実際に燃料噴射
前後にコモンレールから流出した燃料量がＱに等しけれ
ば、燃料噴射前後のコモンレール圧力降下実測値は上記
推定値ΔＰに等しくなるはずである。このため、コモン
レール内圧力降下の実測値と推定値ΔＰとの差が所定の
判定値以上である場合、例えば実際の圧力降下が推定値
ΔＰよりある程度以上大きい場合には、実際には燃料噴
射量の指令値Ｑより多くの量の燃料がコモンレールから
流出しているため、燃料噴射弁が開弁状態でスティック
した等の異常が生じていると判定することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
８−４５７７号公報の装置では運転中にコモンレール内
の燃料圧力が大幅に変化すると正確な異常判定ができな
くなる問題が生じる。すなわち、上記公報の装置では圧
力降下推定値ΔＰを算出する際に体積弾性係数Ｋを燃料
圧力にかかわらず一定であると仮定している。ところ
が、実際には体積弾性係数Ｋは燃料圧力や燃料温度に応
じて変化するため、コモンレール内の燃料圧力が大幅に
変化するような場合には、燃料噴射量Ｑが同一であって
も高圧時における圧力降下と低圧時における圧力降下と
が異なってくる。例えば、後述するように燃料の体積弾
性係数Ｋは高圧になるほど大きくなるため、燃料噴射量
Ｑが同一に維持されていても燃料噴射前後のコモンレー
ル内圧力降下はコモンレール内の圧力が高いほど大きく
なる。従って、体積弾性係数Ｋを一定値として圧力降下
推定値ΔＰを計算していると、コモンレール内圧力によ
っては正確な異常検出をできない場合が生じるのであ
る。

【０００６】しかも、コモンレール式燃料噴射装置では
燃料噴射量と噴射率との両方を制御するために燃料噴射
弁開弁時間に加えて燃料噴射圧力（コモンレール内燃料
圧力）を運転状態に応じて変化させる制御を行うものが
あり、この場合にはコモンレール内燃料圧力は極めて大
きな範囲で変化する（例えば運転状態に応じてコモンレ
ール内圧力を１０ＭＰａから１５０ＭＰａ程度の範囲で
変化させるコモンレール式燃料噴射装置も使用されてい
る）。このような燃料噴射装置では、運転状態に応じて
コモンレール内の燃料の体積弾性係数も大きな範囲で変
化することになり、体積弾性係数を一定値に固定してい
たのでは上記公報の方法では異常検出を行うことが不可
能になるおそれがある。

【０００７】本発明は、上記問題に鑑み燃料圧力が広い
範囲で変動するような場合にも燃料系統の異常を正確に
検出することができる手段を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、内燃機関に所定のタイミングで燃料を噴射する
燃料噴射弁と、該燃料噴射弁が接続される、加圧燃料を
貯留する蓄圧室と、該蓄圧室内の燃料圧力が所定値にな
るように所定のタイミングで蓄圧室に燃料を圧送する燃
料ポンプと、前記蓄圧室内の実際の燃料圧力を検出する
圧力検出手段と、前記蓄圧室内の燃料の圧力または温度
の少なくとも一方に基づいて、燃料の体積弾性係数を検
出する手段と、前記検出した体積弾性係数と内燃機関の
運転条件とに基づいて、前記燃料噴射弁からの燃料噴射
前後の前記蓄圧室内の燃料圧力変動、若しくは前記燃料
ポンプからの燃料圧送前後の前記蓄圧室内の燃料圧力変
動、の少なくとも一方を推定する圧力変動推定手段と、
該圧力変動推定手段により推定された燃料噴射前後の圧
力変動の推定値と前記圧力検出手段により検出された燃
料噴射前後の燃料圧力変動の実測値との偏差、若しくは
前記圧力変動推定手段により推定された燃料圧送前後の
圧力変動の推定値と前記圧力検出手段により検出された
燃料圧送前後の圧力変動の実測値との偏差、の少なくと
も一方に基づいて燃料噴射系統の異常を検出する異常検
出手段を備えた内燃機関の燃料噴射装置が提供される。

【０００９】すなわち、請求項１の発明では、燃料の体
積弾性係数は一定値に固定せず蓄圧室内の燃料圧力また
は燃料温度の少なくとも一方に基づいて算出される。こ
のため、コモンレール内燃料圧力や温度が運転条件によ
って大幅に変化するような場合にも、体積弾性係数は実
際の燃料圧力や温度条件に対応した値となる。また、本
発明では燃料噴射開始前と終了後のコモンレール内圧力
変動（圧力降下）と、燃料圧送開始前と終了後のコモン
レール内圧力変動（圧力上昇）とのうちいずれか一方ま
たは両方について、上記の体積弾性係数を用いて圧力変
動推定値を算出する。このため、算出された圧力変動推
定値は実際の燃料状態に対応した正確な値となり、圧力
変動推定値と圧力変動実測値との偏差に基づいて正確に
異常を検出することが可能となる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１の発明において前記圧力変動推定手段は、前記圧
力検出手段により検出された燃料圧力、燃料温度、機関
回転数、燃料噴射弁開弁時間のうち少なくとも一つに基
づいて、蓄圧室から燃料タンクに返戻されるリターン燃
料の量を算出するリターン燃料量算出手段を備え、前記
リターン燃料量と、内燃機関の運転条件により定まる燃
料噴射弁からの燃料噴射量とから前記燃料噴射前後の燃
料圧力変動を推定し、前記リターン燃料と、内燃機関の
運転条件により定まる燃料ポンプからの燃料圧送量とか
ら前記燃料圧送前後の燃料圧力変動を推定する、請求項
１に記載の燃料噴射装置が提供される。

【００１１】すなわち、請求項２の発明では、燃料噴射
量や燃料圧送量以外にコモンレール内の実際の圧力変動
に影響を与える要因としてリターン燃料量を考慮する。
リターン燃料量は燃料圧力、燃料温度、機関回転数、燃
料噴射時間等の各条件に応じて変化するため、本発明で
はこれらの条件のうち少なくとも一つに応じてリターン
燃料量を算出する。このように、燃料噴射量や燃料圧送
量以外にコモンレールから燃料タンクへのリターン燃料
量を考慮して圧力変動推定値を求めるようにしたことに
より、算出した圧力変動推定値がより正確になり、より
正確な異常検出が可能となる。

【００１２】更に、請求項３に記載の発明によれば、前
記リターン燃料量は前記燃料噴射弁からの燃料噴射動作
に起因して燃料タンクに返戻される動的リターン燃料量
と、それ以外の静的リターン燃料量との和として算出さ
れる請求項２に記載の燃料噴射装置。が提供される。ま
た、請求項４によれば、前記リターン燃料量算出手段
は、前記燃料噴射と燃料圧送との両方を停止していると
きに前記リターン燃料量を計測した結果を学習、記憶す
る学習手段を備え、該学習結果に基づいて静的リターン
燃料量を算出する請求項３に記載の燃料噴射装置が提供
される。

【００１３】すなわち、請求項３と請求項４の発明で
は、リターン燃料量は燃料噴射弁の燃料噴射動作を行わ
せるための動的リターン燃料量と、それ以外の、例えば
摺動部からのリーク等による静的リターン燃料量との和
として与えられる。ここで、機関運転条件が一定であれ
ば動的リターン燃料量はほぼ一定であるのに対して、静
的リターン燃料量は、摺動部のクリアランス変化等によ
り経時的に変化する。請求項４の発明では、燃料噴射と
燃料圧送との両方が行われておらず、コモンレールから
静的リターン燃料量に相当する量の燃料のみが流出して
いる状態で静的リターン燃料量を計測し、計測結果を学
習、記憶するとともに、最新の学習結果を用いて静的リ
ターン量を算出する。このため、請求項４の発明では機
関の経時変化等により静的リターン燃料量が変化した場
合でも、正確なリターン燃料量が算出されるので、機関
経時変化にかかわらず正確な異常検出が行われる。

【００１４】また、請求項５に記載の発明によれば、上
記請求項１から４の発明において、前記異常検出手段
は、前記燃料噴射前後の燃料圧力変動の推定値と実測値
との偏差に基づく燃料噴射時異常検出と、前記燃料圧送
前後の燃料圧力変動の推定値と実測値との偏差に基づく
燃料圧送時異常検出との両方を行う。すなわち、請求項
５の発明では、燃料圧送前後の圧力変動に基づく異常検
出と燃料圧送前後の燃料圧力変動に基づく異常検出との
両方が行われるため、異常検出動作を実行する頻度が大
幅に増加し、早期に燃料噴射系統の異常を検出すること
が可能となる。

【００１５】さらに、請求項６に記載の発明によれば、
請求項５の発明において、前記異常検出手段は更に、前
記燃料噴射時異常検出の結果と、前記燃料圧送時異常検
出の結果との両方に基づいて、異常の種類を判別する異
常状態判別手段を備えている。燃料噴射系統の異常は、
その種類により燃料噴射前後の圧力変動と燃料圧送前後
の圧力変動とに与える影響が異なるものがある。例え
ば、燃料噴射弁の異常により一回当たりの燃料噴射量が
増大したような場合には、燃料噴射前後の圧力変動が推
定値から大きく外れるようになるにもかかわらず燃料圧
送前後の圧力変動には大きな影響が現れない。このた
め、両方の異常検出結果を比較することにより異常の種
類を判別することが可能となる。

【００１６】また、請求項７に記載の発明によれば、請
求項６の燃料噴射装置は更に前記燃料ポンプ上流側の燃
料供給配管に配置された燃料フィルタと、該燃料フィル
タと前記燃料ポンプとの間の燃料供給配管内の圧力を検
出する燃料供給圧力検出手段とを備え、前記異常状態判
別手段は、前記燃料噴射時異常検出の結果と、前記燃料
圧送時異常検出の結果との両方に基づいて、少なくとも
前記燃料ポンプまたはその上流側の燃料供給系統に異常
が生じたか否かを判定し、燃料ポンプまたはその上流側
の燃料供給系統の異常が生じており、かつ前記燃料供給
圧力検出手段により検出した圧力が予め定めた判定値よ
り低い場合には、更に前記異常を燃料供給不足によるも
のと判別する。

【００１７】すなわち請求項７の発明では、請求項６に
おいて燃料ポンプまたはその上流側の燃料供給系統に異
常が生じていると判定されたときには、更に燃料供給圧
力に基づいて、この異常が燃料供給不足によるものか否
かを判別する。燃料ポンプまたはその上流側に異常が生
じている場合には、例えば燃料ポンプ自体から外部への
燃料洩れが生じていることも考えられるため、直ちに機
関を停止する必要がある。しかし、単なる燃料供給不足
による異常であれば機関の運転を継続しても大きな問題
は生じないため、車両などではいわゆる退避走行が可能
となる。このため、燃料供給不足による異常かそれ以外
の異常かを判別することにより、直ちに機関を停止すべ
きか否かを判定することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明を自動車用
ディーゼル機関に適用した場合の実施形態の概略構成を
示す図である。図１において、１は内燃機関１０（本実
施形態では４気筒ディーゼル機関）の各気筒内に燃料を
直接噴射する燃料噴射弁、３は各燃料噴射弁１が接続さ
れる共通の蓄圧室（コモンレール）を示す。コモンレー
ル３は、後述する高圧燃料噴射ポンプ５から供給される
加圧燃料を貯留し、各燃料噴射弁１に分配する機能を有
する。

【００１９】また、図１において７は機関１０の燃料
（本実施形態では軽油）を貯留する燃料タンク、９は高
圧燃料ポンプに燃料を供給する低圧フィードポンプ、９
ｂは低圧燃料ポンプ９から高圧燃料ポンプ５に燃料を供
給する燃料供給配管１３に設けられた燃料フィルタをそ
れぞれ示している。機関運転中、タンク７内の燃料は、
フィードポンプ９により一定圧力に昇圧され、燃料フィ
ルタ９ｂで異物、水分等を除去された後、燃料供給配管
１３を通って高圧燃料噴射ポンプ５に供給される。ま
た、高圧燃料噴射ポンプ５から吐出された燃料は、逆止
弁１５、高圧配管１７を通ってコモンレール３に供給さ
れ、コモンレール３から各燃料噴射弁１を介して内燃機
関の各気筒内に噴射される。

【００２０】なお、図１において１９で示したのは各燃
料噴射弁１からのリターン燃料を燃料タンク７に返戻す
るリターン燃料配管である。燃料噴射弁からのリターン
燃料については後述する。図１に２０で示すのは、機関
の制御を行うエンジン制御回路（ＥＣＵ）である。ＥＣ
Ｕ２０は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰ
Ｕ）、入出力ポートを双方向バスで接続した公知の構成
のディジタルコンピュータとして構成され、更にメイン
スイッチがオフにされている間も記憶内容を保持可能な
バックアップＲＡＭを備えている。ＥＣＵ２０は、後述
するように高圧燃料噴射ポンプ５の吸入弁５ａの開閉動
作を制御してコモンレール３内の燃料油圧力を機関負
荷、回転数等に応じて制御する燃料圧力制御を行い燃料
噴射弁の噴射率を機関負荷、回転数等に応じて調節する
とともに、燃料噴射弁１の開弁時間を制御して気筒内に
噴射される燃料量を制御する燃料噴射制御を行う。

【００２１】また、本実施形態では後述するように、Ｅ
ＣＵ２０はコモンレール内の圧力変動に基づいて燃料噴
射ポンプ５、コモンレール３、燃料噴射弁１等の燃料噴
射系統の異常を検出する異常検出手段として機能する。
上記制御のため、ＥＣＵ２０の入力ポートには、コモン
レール３に設けた燃料圧力センサ３１と燃料温度センサ
３３とから、それぞれコモンレール３内の燃料圧力と燃
料温度とに対応する電圧信号が、ＡＤ変換器３４を介し
て入力されている他、機関アクセルペダル（図示せず）
に設けたアクセル開度センサ３５からアクセルペダルの
操作量（踏み込み量）に対応する信号が同様にＡＤ変換
器３４を介して入力されている。また、燃料フィルタ９
ｂと高圧燃料ポンプ５との間の燃料供給配管１３に設け
られた燃料供給圧力センサ３９からは、同様にＡＤ変換
器３４を介してフィルタ９ｂ下流側の燃料供給配管１３
内の圧力に対応する電圧信号がＥＣＵ２０の入力ポート
に供給されている。更に、ＥＣＵ２０の入力ポートに
は、機関のディストリビュータ（図示せず）に設けたク
ランク角センサ３７から、クランク軸が基準回転位置
（例えば第１気筒の上死点）になったときに発生する基
準パルス信号とクランク回転角に応じて発生する、回転
パルス信号との２つの信号が入力されている。

【００２２】また、ＥＣＵ２０の出力ポートは、駆動回
路４０を介して燃料噴射弁１に接続され、各燃料噴射弁
１の作動を制御している他、駆動回路４０を介して高圧
燃料噴射ポンプ５の吸入弁５ａの開閉を制御するソレノ
イドアクチュエータに接続され、ポンプ５の吐出量を制
御している。本実施形態では、高圧燃料噴射ポンプ５は
２つのシリンダを有するピストンポンプの形式とされて
いる。ポンプ５の各シリンダ内のピストンは、ポンプ内
のピストン駆動軸に形成されたカムに押圧されてシリン
ダ内を往復運動する。また、各シリンダの吸入ポートに
は、ソレノイドアクチュエータにより開閉駆動される吸
入弁が設けられている。本実施形態ではピストン駆動軸
は機関１０のクランク軸（図示せず）により駆動され、
クランク軸と同期してクランク軸の２分の１の速度で回
転する。また、ポンプ５のピストン駆動軸には、それぞ
れのピストンと係合する部分に２つのリフト部を持つカ
ムが形成されており、ポンプ１０のピストンは機関１０
の各気筒のストロークに同期して燃料を吐出するように
なっている。すなわち、本実施形態では４気筒ディーゼ
ル機関が使用されているため、ポンプ１０の２つのシリ
ンダはクランク軸が７２０度回転する間にそれぞれ２回
ずつ、機関の気筒のストロークに同期して（例えば各気
筒の排気行程毎に）コモンレール３に燃料を圧送する。

【００２３】また、ＥＣＵ２０はポンプの各シリンダの
ピストンの上昇（圧送）行程における吸入弁５ａの閉弁
時期を変化させることによりポンプからの燃料油の吐出
流量を制御する。すなわち、ＥＣＵ２０は、各シリンダ
のピストン下降行程（吸入行程）の間、及びピストン上
昇行程（吐出行程）開始後所定の期間ソレノイドアクチ
ュエータへの通電を停止して吸入弁５ａを開弁状態に維
持する。これにより、各シリンダでピストンが吐出行程
に入ってもシリンダ内の燃料は吸入弁５ａからタンクに
逆流しシリンダ内の燃料圧力は上昇しない。そして、上
記期間経過後ＥＣＵ２０は吸入弁５ａのソレノイドアク
チュエータに通電して吸入弁５ａを閉弁する。これによ
りポンプピストンの上昇に伴いシリンダ内の圧力が上昇
し、シリンダ内圧力がコモンレール３内の圧力より高く
なると各シリンダの逆止弁１５が開弁し、シリンダ内の
高圧の燃料油が高圧配管１７を経由してコモンレール３
に圧送される。なお、吸入弁５ａは一旦閉弁するとシリ
ンダ内燃料圧力が高い間は燃料圧力に押されて閉弁状態
に保持される。従ってコモンレール３への燃料圧送量は
ポンプ５の吸入弁５ａの閉弁開始時期により定まる。こ
のため、ＥＣＵ２０はポンプ５の各シリンダの吸入弁５
ａの閉弁時間（ソレノイドアクチュエータへの通電時
間）を調節することにより、ポンプ５のピストン有効ス
トロークを変化させコモンレール３に圧送する燃料量を
制御している。

【００２４】本実施形態では、ＥＣＵ２０は機関負荷、
回転数に応じて予めＲＯＭに格納した関係に基づいて目
標コモンレール燃料圧力を設定するとともに、燃料圧力
センサ３１で検出したコモンレール燃料圧力が設定した
目標コモンレール燃料圧力になるようにポンプ５の吐出
量を制御する。また、ＥＣＵ２０は機関負荷、回転数に
応じて予めＲＯＭに格納した関係に基づいて燃料噴射弁
１の開弁時間（燃料噴射時間）を制御する。

【００２５】すなわち、本実施形態ではコモンレール３
の燃料圧力を機関運転条件に応じて変化させることによ
り、燃料噴射弁１の噴射率を運転条件に応じて調節し、
燃料圧力と燃料噴射時間とを変化させることにより燃料
噴射量を運転条件に応じて調節している。このため、本
実施形態のようなコモンレール式燃料噴射装置では、コ
モンレール内の燃料圧力は機関の運転条件（負荷、回転
数）に応じて極めて広い範囲で（例えば、本実施形態で
は１０ＭＰａから１５０ＭＰａ程度までの範囲で）変化
することになる。

【００２６】次に、本実施形態における燃料噴射系統の
異常検出原理について説明する。本実施形態では、燃料
噴射弁１からの燃料噴射開始前と終了後との間のコモン
レール３内の燃料圧力変動、又は燃料ポンプ５からコモ
ンレール３への燃料圧送開始前と終了後との間のコモン
レール３内の燃料圧力変動の少なくとも一方に基づいて
燃料噴射系統の異常を検出する。

【００２７】図２は、本実施形態での燃料噴射と燃料圧
送の１サイクルにおけるコモンレール３内の燃料圧力の
時間的変動の状況を模式的に示している。図２におい
て、ＰＤで示した期間はいずれかの燃料噴射弁１から燃
料噴射が行われる期間を、ＰＵで示した期間は燃料噴射
終了後燃料ポンプ５からコモンレール３に燃料が圧送さ
れる期間を示している。図２に示すように、本実施形態
では燃料噴射弁１からの燃料噴射と燃料ポンプ５からの
燃料圧送とは別々のタイミングで重複しないように実行
されている。

【００２８】図２において、ＰＣ１₀ は燃料噴射（Ｐ
Ｄ）が開始される前のコモンレール３燃料圧力、ＰＣ２
は燃料噴射終了後、かつ燃料ポンプ５からの燃料圧送
（ＰＵ）開始前のコモンレール３燃料圧力、ＰＣ１₁ は
燃料圧送終了後かつ次の燃料噴射開始前の圧力を示して
いる。本実施形態では、燃料圧力センサ３１で検出した
上記圧力ＰＣ１₀ 、ＰＣ２、ＰＣ１₁ から燃料噴射前後
（期間ＰＤ前後）のコモンレール３内圧力変動の実測値
ＤＰＣ１２＝ＰＣ２−ＰＣ１₀ 、または燃料圧送前後
（期間ＰＵ前後）のコモンレール３内圧力変動の実測値
ＤＰＣ２１＝ＰＣ１₁−ＰＣ２を算出し、実測値ＤＰＣ
１２と燃料噴射量から算出した燃料噴射前後のコモンレ
ール圧力変動ＤＰＤとを比較、または実測値ＤＰＣ２１
と燃料圧送量から算出した燃料圧送前後のコモンレール
圧力変動ＤＰＵとを比較することにより燃料噴射系統の
異常を判定する。

【００２９】次に、上記圧力変動の推定値ＤＰＤとＤＰ
Ｕとの算出方法について説明する。まず、燃料噴射前後
の圧力変動ＤＰＤについて考えると、ＤＰＤは期間ＰＤ
に燃料噴射弁１から噴射される燃料量ＱＦＩＮＣを用い
て、 ＤＰＤ＝−（Ｋ／ＶＰＣ）×ＱＦＩＮＣ として表される。ここで、Ｋは燃料の体積弾性係数、Ｖ
ＰＣはコモンレール３を含む高圧部の内容積である。ま
た、ＱＦＩＮＣは標準圧力（例えば０．１ＭＰａ）にお
ける体積で表される。前述のように、ＥＣＵ２０は機関
運転条件から燃料噴射量ＱＦＩＮＣを算出し、ＱＦＩＮ
Ｃの量の燃料が機関に噴射されるように燃料噴射弁１の
開弁時間を制御している。このため、燃料噴射弁１やコ
モンレール３に異常がない場合には実際の燃料噴射期間
ＰＤ内にコモンレール３から流出する燃料量はＱＦＩＮ
Ｃのみになるため上記推定値ＤＰＤと実測値ＤＰＣ１２
とは等しくなるはずである。一方、燃料噴射弁１やコモ
ンレール３に洩れが生じたような燃料噴射系統の異常で
は、期間ＰＤ内にコモンレール３から流出する燃料量は
燃料噴射目標値ＱＦＩＮＣより大きくなる。このため、
燃料噴射系統に洩れ等の異常が生じたような場合には、
実際の圧力変動ＰＣ１２の大きさは圧力変動推定値より
大きくなる。そこで、本実施形態では推測値ＤＰＤと実
測値ＤＰＣ１２との差ｄＤＰＤ（＝ＤＰＤ−ＤＰＣ１
２）をとり、このｄＤＰＤが予め定めた判定値Ｒ１（Ｒ
１＞０）を越えた場合に、すなわちｄＤＰＤ＞Ｒ１の場
合に燃料噴射系統に異常が生じたと判定するようにして
いる。

【００３０】また、燃料圧送前後の圧力変動ＤＰＵにつ
いては、上記と同様期間ＰＵに燃料ポンプ５からコモン
レール３に流入した燃料量ＱＰＭＤを用いて、 ＤＰＵ＝（Ｋ／ＶＰＣ）×ＱＰＭＤ として表される。本実施形態では、前述したようにＥＣ
Ｕ２０は機関運転条件に応じて燃料ポンプ５の吸入弁５
ａの閉弁開始時期（ソレノイドアクチュエータへの通電
開始時期）を決定しポンプ５からの燃料圧送量を制御し
ている。従って、燃料ポンプ５やコモンレール５に異常
がない場合には上記ＱＰＭＤはポンプ５のソレノイドア
クチュエータへの通電時間から算出される燃料ポンプ吐
出量（標準圧力における体積）に等しくなるはずであ
る。そこで、本実施形態では前述のｄＤＰＤと同様に、
上記推測値ＤＰＵと燃料圧送期間前後の圧力変動実測値
ＤＰＣ２１との差ｄＤＰＵ（＝ＤＰＵ−ＤＰＣ２１）を
とり、このｄＤＰＵの値が予め定めた判定値Ｒ２（但し
Ｒ２＞０）を越えた場合（ｄＤＰＵ＞Ｒ２の場合）に燃
料噴射系統が異常を生じたと判定するようにしている。

【００３１】上述のように燃料噴射前後の圧力変動（Ｄ
ＰＤ、ＤＰＣ１２）による異常検出と燃料圧送前後の圧
力変動（ＤＰＵ、ＤＰＣ２１）による異常検出とは、そ
れぞれ単独で用いることも可能である。また、両方の異
常検出を実行し、それらの結果を比較することにより発
生した異常の種類（異常発生箇所等）を特定することも
可能となる。これらの異常検出方法の詳細については後
述する。

【００３２】ところで、上記のように圧力変動の推定値
ＤＰＤ、ＤＰＵ等を用いて異常検出を行う場合には圧力
による燃料油の体積弾性係数の変化が問題になる。燃料
油の体積弾性係数は温度と圧力とによって変化する。図
３は、燃料油（軽油）の体積弾性係数の温度と圧力とに
よる一般的な変化を説明する図である。図３に示すよう
に、軽油の体積弾性係数は圧力が高いほど増大し、温度
が低いほど低下する。

【００３３】また、図３から判るように圧力、温度に対
する体積弾性係数の変化率はそれほど大きくない。この
ため、圧力、温度の変化幅があまり大きくない場合には
軽油の体積弾性係数を一定値で近似して前述の式から圧
力変動推定値ＤＰＤ、ＤＰＵを求めても大きな誤差は生
じない。しかし、圧力、温度の変化幅が大きい場合、特
に本実施形態のように燃料圧力が機関の運転状態に応じ
て極めて大きな幅（１０ＭＰａから１５０ＭＰａ程度の
範囲）で変化するような場合、には体積弾性係数の変化
も大きくなり、体積弾性係数を一定値に固定してＤＰ
Ｄ、ＤＰＵを算出すると大きな誤差を生じ、異常判定に
誤差を生じることになる。

【００３４】そこで、本実施形態では予め使用する軽油
の体積弾性係数を機関運転中に生じ得る範囲で圧力と温
度とを変えて測定し、その測定結果を温度、圧力を用い
た数値マップとしてＥＣＵ２０のＲＯＭに格納してあ
る。異常検出に際しては、燃料圧力センサ３１と燃料温
度センサ３３で検出したコモンレール３内の燃料圧力Ｐ
Ｃと燃料温度ＴＨＦとから、その圧力温度条件における
体積弾性係数をＲＯＭから読み出し、この体積弾性係数
を用いて上記の式から圧力変動推定値ＤＰＤ、ＤＰＵを
算出するようにしている。

【００３５】次に、図４、図５を用いてＥＣＵ２０の上
記異常検出動作の具体例について説明する。図４は、燃
料噴射前後の圧力変動（ＤＰＤ、ＤＰＣ１２）に基づく
燃料噴射系統の異常検出動作ルーチンを示すフローチャ
ートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２０により所定のタ
イミングで（例えば、機関クランク軸一定回転角毎
に）、実行される。

【００３６】図４においてルーチンがスタートすると、
ステップ４０１では、コモンレール内燃料圧力ＰＣ、燃
料温度ＴＨＦ、クランク軸回転角ＣＡが、燃料圧力セン
サ３１、燃料温度センサ３３、クランク角センサ３７か
らそれぞれ読み込まれる。次いで、ステップ４０３から
４０９では、現在クランク軸回転角ＣＡが所定値ＣＡ１
₀ （ステップ４０３）またはＣＡ２（ステップ４０７）
のいずれかにあるかが判定され、いずれのタイミングに
もない場合にはステップ４０７から直ちにルーチンを終
了する。

【００３７】ここで、上記クランク軸回転角ＣＡ１
₀ は、各気筒の燃料噴射開始直前のクランク軸回転角、
すなわち図２のＰＣ１₀ の計測タイミングに相当するク
ランク軸回転角であり、ＣＡ２は、燃料噴射終了後燃料
圧送が開始される前のクランク軸回転角、すなわち図２
のＰＣ２の計測タイミングに相当するクランク軸回転角
である。また、現在ＰＣ１₀ の計測タイミングであった
場合（ステップ４０３でＣＡ＝ＣＡ１₀ の場合）には、
ステップ４０１で読み込んだコモンレール燃料圧力ＰＣ
と燃料温度ＴＨＦの値がＰＣ１₀ 、ＴＨＦ１として記憶
され（ステップ４０５）、現在ＰＣ２の計測タイミング
であった場合（ステップ４０７でＣＡ＝ＣＡ２の場合）
には、ステップ４０１で読み込んだＰＣの値のみがＰＣ
２として記憶される（ステップ４０９）。

【００３８】次いで、ステップ４１１では、記憶したコ
モンレール燃料圧力力ＰＣ１₀ と燃料温度ＴＨＦ１とを
用いて、ＥＣＵ２０のＲＯＭに予め格納した数値マップ
から現在の燃料の体積弾性係数Ｋを算出し、ステップ４
１３ではこの体積弾性係数Ｋと燃料噴射量ＱＦＩＮＣと
から、圧力変動推定値ＤＰＤを、 ＤＰＤ＝−（Ｋ／ＶＰＣ）×ＱＦＩＮＣ として算出する。なお、燃料噴射量ＱＦＩＮＣは別途Ｅ
ＣＵ２０により実行される燃料噴射量演算ルーチン（図
示せず）により、機関回転数とアクセル開度とに基づい
て算出される。

【００３９】そして、ステップ４１５では、ステップ４
０５とステップ４０９とで記憶したＰＣ１₀ 、ＰＣ２か
ら、実際の圧力変動ＤＰＣ１２が、 ＤＰＣ１２＝ＰＣ２−ＰＣ１₀ として算出され、ステップ４１７ではステップ４１３で
求めた圧力変動推測値ＤＰＤとステップ４１５で求めた
実測値ＤＰＣ１２との差ｄＤＰＤが、 ｄＤＰＤ＝ＤＰＤ−ＤＰＣ１２ として算出される。さらに、ステップ４１９では上記に
より算出したｄＤＰＤの値が予め定めた判定値Ｒ１より
大きいか否かが判定され、ｄＤＰＤ＞Ｒ１である場合に
はコモンレールから流出する燃料量が正常な量以上に大
きくなっていることから燃料噴射系統に異常が生じたと
判定し、ステップ４２３で異常フラグＸＤの値を１にセ
ットしてルーチンを終了する。また、ｄＤＰＤ≦Ｒ１の
場合には燃料噴射系統に以上が生じていないと判定し、
ステップ４２１で異常フラグＸＤの値を０にセットして
ルーチンを終了する。なお、本実施形態では、異常フラ
グＸＤの値が１にセットされると、別途実行される図示
しないルーチンにより運転席の警告灯が点灯され運転者
に異常発生を報知するようになっている。また、判定結
果（フラグＸＤの値）をＥＣＵ２０のバックアップＲＡ
Ｍに格納し、将来の点検修理に備えるようにしてもよ
い。なお、本実施形態では燃料噴射開始前のコモンレー
ル燃料圧力（ＰＣ１₀ ）と温度に基づいて体積弾性係数
を検出しているが、燃料噴射によるコモンレール燃料圧
力と温度との変化は比較的小さいため、燃料噴射終了後
のコモンレール燃料圧力（ＰＣ２）と温度とに基づいて
体積弾性係数を検出するようにしても良い。また、同様
に燃料噴射前後の圧力平均値と温度平均値とに基づいて
体積弾性係数を検出するようにしても良い。

【００４０】図５は、燃料圧送前後の圧力変動（ＤＰ
Ｕ、ＤＰＣ２１）に基づく異常検出ルーチンを示すフロ
ーチャートである。本ルーチンは、図４のルーチンと同
様クランク軸一定回転角毎に実行される。本ルーチンで
は、図４のルーチンと類似の方法で算出した体積弾性係
数の値を用いて燃料圧送前後のコモンレール燃料圧力変
動の推測値ＤＰＵを算出し、実測値ＤＰＣ２１との差ｄ
ＤＰＵ＝ＤＰＵ−ＤＰＣ２１の値に基づいて燃料噴射系
統の異常の有無を判定している。

【００４１】図５のフローチャートの各ステップは図４
の各ステップに類似した操作であるので、ここでは相違
する点についてのみ説明する。図５ステップ５０３から
５０９は圧力ＰＣ１₁ とＰＣ２（図２）の読み込み動作
を示す。ステップ５０３のＣＡ２及びステップ５０７の
ＣＡ１₁ は、それぞれ燃料噴射終了後燃料圧送開始前の
タイミングに相当するクランク軸回転角と燃料圧送終了
直後のタイミングに相当するクランク軸回転角である。
また、本実施形態では燃料噴射終了後、圧送開始前の圧
力（ＰＣ２）と温度とに基づいて体積弾性係数Ｋを算出
する（ステップ５１１）が、前述のように、燃料圧送終
了後の圧力（ＰＣ１₁ ）と温度とを用いて体積弾性係数
を算出するようにしても良い。

【００４２】図５ステップ５１３では、燃料圧送前後の
圧力変動推測値ＤＰＵが、 ＤＰＵ＝（Ｋ／ＶＰＣ）×ＱＰＭＤ として算出される。ＱＰＭＤは機関運転条件に基づいて
別途図示しないルーチンにより算出されるポンプからの
燃料圧送量である。そして、ステップ５１５では圧力変
動の実測値ＤＰＣ２１が、ＤＰＣ２１＝ＰＣ２−ＰＣ１
₁ として算出され、ステップ５１７では推測値ＤＰＵと
実測値ＤＰＣ２１との差ｄＤＰＵが、ｄＤＰＵ＝ＤＰＵ
−ＤＰＣ２１として算出さされる。

【００４３】更に、ステップ５１９ではｄＤＰＵの値が
所定の判定値Ｒ２より大きいか否かに基づいて、異常フ
ラグＸＵの値が１（異常）（ステップ５２３）または０
（正常）（ステップ５２１）にセットされる。なお、図
４、図５の実施形態ではコモンレール内の燃料圧力と温
度との両方の実測値に基づいて体積弾性係数Ｋの値を算
出しているが、機関運転中のコモンレール内燃料圧力変
動が比較的小さい機関においては燃料温度のみに基づい
て（燃料圧力を一定値で近似して）、また温度変動が比
較的小さい機関では燃料圧力のみに基づいて（燃料温度
を一定値で近似して）それぞれ体積弾性係数Ｋを算出す
るようにしてもよい。

【００４４】次に、燃料噴射前後の圧力変動推定値ＤＰ
Ｄの上記とは別の算出方法について説明する。図４ステ
ップ４１３では燃料噴射前後の圧力変動は燃料噴射によ
りコモンレールから流出する燃料のみにより生じると仮
定し、燃料噴射量ＱＦＩＮＣを用いてＤＰＤ＝−（Ｋ／
ＶＰＣ）×ＱＦＩＮＣとして算出していた。しかし、実
際の燃料噴射系統では正常であっても燃料噴射前後の期
間にコモンレールから流出して燃料タンクに返戻される
リターン燃料が存在する。

【００４５】例えば、燃料噴射弁の形式によっては燃料
噴射弁の開弁動作を燃料油の圧力を利用して行うため燃
料噴射動作に伴って燃料噴射条件から定まる一定量の燃
料油が燃料タンクに返戻される形式のものがある。より
詳細には、このような形式の弁では、閉弁時には弁体の
下部（噴孔側）と上部との両方に燃料圧力を作用させる
ことにより燃料圧力により弁体に加わる力をバランスさ
せ、スプリングの力で弁体を弁座に押圧している。一
方、燃料噴射時には弁体上部の燃料油を電磁弁を経由し
てリターン配管に逃がすことにより弁体上部に作用する
圧力を低下させる。これにより、弁体下部に作用する燃
料油圧力により弁体がスプリングに抗して押し上げられ
噴孔が開放され噴射が行われる。すなわち、この形式の
燃料噴射弁では開弁（燃料噴射）期間中にリターン燃料
が発生する。

【００４６】また、上記開弁動作に伴うリターン燃料の
他に、常時燃料噴射弁の摺動部クリアランスからリーク
する燃料油があり、これらのリーク燃料も燃料タンクに
返戻される。これらのリターン燃料は各燃料噴射弁１と
燃料タンク７とを接続するリターン燃料配管１９を通っ
て燃料タンクに返戻されるが、本明細書では上記燃料噴
射弁の燃料噴射動作に伴って生じるリターン燃料を動的
リターン燃料、摺動部からのリーク燃料等のように燃料
噴射弁の燃料噴射動作とは関係なく常時コモンレールか
ら燃料タンクに返戻されるリターン燃料を静的リターン
燃料と呼ぶことにする。すなわち、燃料噴射前後の期間
には、燃料噴射量ＱＦＩＮＣ以外にも動的リターン燃料
と静的リターン燃料との和に相当する量のリターン燃料
がコモンレールから流出することになる。

【００４７】このため、このような燃料噴射弁を用いる
燃料噴射装置では圧力変動ＤＰＤを算出する際に燃料噴
射量ＱＦＩＮＣのみでなく、上記リターン燃料量をも考
慮する必要がある。そこで、以下の実施形態では燃料噴
射前後の圧力変動推定値ＤＰＤを算出する際に動的リタ
ーン燃料量と静的リターン燃料量とを考慮するようにし
ている。

【００４８】以下の実施形態では、動的リターン燃料量
ＱＩＬＤと静的リターン燃料量ＱＩＬＳとはそれぞれ以
下の方法で算出される。動的リターン燃料量ＱＩＬＤ
は、前述のように燃料噴射弁開弁中のみに発生するリタ
ーン燃料の量であり、燃料噴射１回当たりに燃料タンク
に返戻される燃料の量で表される。従って、ＱＩＬＤは
燃料噴射弁の弁体上部油圧を逃がす電磁弁の通電時間
（燃料噴射時間）ＴＱＦＩＮと燃料噴射直前の燃料油圧
力（すなわちＰＣ１₀ ）との関数になる。本実施形態で
は、予め燃料圧力と燃料噴射時間とを変えて１回の燃料
噴射期間に燃料タンクに戻されるリターン燃料量を実測
し、ＥＣＵ２０のＲＯＭに燃料圧力と燃料噴射時間とを
用いた数値マップとして記憶してある。動的リターン燃
料量ＱＩＬＤはＥＣＵ２０による燃料噴射時間（通電時
間）ＴＱＦＩＮと燃料圧力ＰＣ１₀ とを用いて、このマ
ップから算出される。

【００４９】また、静的リターン燃料量ＱＩＬＳは、燃
料噴射弁の各クリアランス部からのリーク燃料の量であ
り、ＰＣ１₀ 計測時からＰＣ２計測時までの時間にリー
クされる燃料の総量で表される。このため、ＱＩＬＳは
燃料圧力（ＰＣ１₀ ）と燃料温度ＴＨＦ１（燃料粘
度）、機関回転数ＮＥ（ＰＣ１₀ 計測時からＰＣ２計測
時までの所要時間）の関数となる。本実施形態では、Ｑ
ＩＬＳについても予め燃料圧力、温度、機関回転数の組
合せを変化させてリターン燃料量を実測し、燃料圧力、
温度、機関回転数を用いた数値マップとしてＥＣＵ２０
のＲＯＭに格納してある。そして、実際の運転時には静
的リターン燃料量ＱＩＬＳは、実測した燃料圧力（ＰＣ
１₀ ）、温度（ＴＨＦ１）、機関回転数ＮＥを用いて、
このマップから算出される。

【００５０】図６は、リターン燃料量ＱＩＬＤとＱＩＬ
Ｓとを考慮した場合の燃料噴射前後の圧力変動推定値Ｄ
ＰＤの演算ルーチンを示すフローチャートである。本ル
ーチンは、例えばサブルーチンとして図４のステップ４
１３で実行される。図６のサブルーチンにおいて、ステ
ップ６０１では、別途ＥＣＵ２０により実行される燃料
噴射弁制御ルーチン（図示せず）により算出される制御
弁開弁時間（通電時間）ＴＱＦＩＮと、機関回転数ＮＥ
が読みだされる。

【００５１】そして、ステップ６０３では、上記ＴＱＦ
ＩＮと図４ステップ４０５で記憶したコモンレール燃料
圧力ＰＣ１₀ とから、ＥＣＵ２０のＲＯＭに格納した数
値マップを用いて動的リターン燃料量ＱＩＬＤが算出さ
れる。次いで、ステップ６０５では、同様に、燃料圧力
ＰＣ１₀ 、機関回転数ＮＥ、図６ステップ４０５で記憶
した燃料温度ＴＨＦ１とから、ＥＣＵ２０のＲＯＭに格
納した数値マップを用いて静的リターン燃料量ＱＩＬＳ
が算出される。

【００５２】さらに、ステップ６０７では燃料噴射量Ｑ
ＦＩＮＣが読みだされ、ステップ６０９では、上記ＱＦ
ＩＮＣ、ＱＩＬＤ、ＱＩＬＳと図６ステップ４１１で算
出した体積弾性係数Ｋの値を用いて圧力変動ＤＰＤが、 ＤＰＤ＝−（Ｋ／ＶＰＣ）×（ＱＦＩＮＣ＋ＱＩＬＤ＋
ＱＩＬＳ） として算出される。（ＱＦＩＮＣ＋ＱＩＬＤ＋ＱＩＬ
Ｓ）は、（燃料噴射量＋リターン燃料の総量）、すなわ
ち燃料噴射前後の期間にコモンレールから流出する燃料
の総量を表している。上記サブルーチンを実行すること
により燃料噴射前後のコモンレール燃料圧力変動推定値
ＤＰＤが更に正確に算出されるため、図４のルーチンに
よる異常検出の精度が一層向上する。

【００５３】次に、燃料圧送前後の圧力変動推定値ＤＰ
Ｕの図５とは別の算出方法について説明する。上述のよ
うに、燃料噴射前後の圧力変動推定値ＤＰＤを算出する
際にコモンレールからのリターン燃料量を考慮すること
により一層正確な異常検出が可能となるが、燃料圧送前
後の圧力変動推定値ＤＰＵの算出についても同様のこと
が成り立つ。この場合、燃料圧送前後の期間には燃料噴
射は行われないため、ＤＰＤ算出の場合とは異なりリタ
ーン燃料量としては上記の静的リターン燃料量ＱＩＬＳ
のみを考慮すれば良い。また、その他に燃料ポンプ側で
のリーク燃料量量等を考慮して燃料圧送量ＱＰＭＤを算
出することにより、より正確なＤＰＵの値の算出が可能
となる。

【００５４】ポンプからの燃料圧送量ＱＰＭＤは、詳細
には次式で表される。 ＱＰＭＤ＝ＱＧ−ＱＤ−ＱＬ ここで、ＱＧはポンプの幾何学的燃料圧送量、すなわち
吸入弁５ａ閉弁中にポンプピストンが上昇する行程容積
に相当し、吸入弁５ａのソレノイドアクチュエータに通
電する標準通電開始時期（クランク軸回転角）ＴＦとこ
の標準通電時期に対して実際に通電を開始するまでの遅
れ時間ＴＦＤとの関数となる。

【００５５】また、ＱＤは、ポンプのデッドボリューム
損失、すなわちポンプピストンが上死点に達したときに
圧縮されてシリンダ内に残留する燃料量に相当する燃料
量であり、燃料圧送終了時の燃料圧力ＰＣ１₁ （または
燃料圧送開始時における燃料圧力ＰＣ２を近似的に使用
可能）、体積弾性係数Ｋとの関数となる。さらに、ＱＬ
はポンプ内部のリーク燃料量であり、燃料圧力ＰＣ１₁
（またはＰＣ２）と燃料温度ＴＨＦ₂ （燃料粘度）、ポ
ンプ回転数（機関回転数ＮＥ）の関数となる。

【００５６】本実施形態では、予めＱＧ、ＱＤ、ＱＬの
値をそれぞれ上記のパラメータを変えて実測し、ＱＧに
ついてはＴＦ、ＴＦＤを、ＱＤについてはＰＣ２、Ｋ
を、ＱＬについてはＰＣ２、ＴＨＦ₂ 、ＮＥを用いた数
値マップとしてそれぞれＥＣＵ２０のＲＯＭに格納して
あり、それぞれのパラメータからＱＧ、ＱＤ、ＱＬの値
を決定することにより正確な燃料圧送量ＱＰＭＤを算出
するようにしている。

【００５７】図７は、静的リターン量ＱＩＬＳと、Ｑ
Ｇ、ＱＤ、ＱＬを考慮した燃料圧送量ＱＰＭＤとを用い
た圧送前後の圧力変動ＤＰＵの算出ルーチンを示すフロ
ーチャートである。本ルーチンは、図５のルーチンのス
テップ５１３においてサブルーチンとして実行される。
図７において、ステップ７０１では、標準通電時期Ｔ
Ｆ、通電遅れ時間ＴＦＤ及び機関回転数ＮＥがそれぞれ
読み込まれる。通電時期ＴＦ及び遅れ時間ＴＦＤは、Ｅ
ＣＵ２０により別途実行されるポンプ制御ルーチン（図
示せず）により、機関運転条件に応じて算出される。

【００５８】次に、ステップ７０３では静的リターン燃
料量ＱＩＬＳが、図５ステップ５０５で記憶した燃料圧
力ＰＣ２、燃料温度ＴＨＦ２及び機関回転数ＮＥに基づ
いて前述したマップから決定される。また、ステップ７
０５では、ＴＦ及びＴＦＤから幾何学的圧送量ＱＧが、
ステップ７０７では図５ステップ５１１で算出した体積
弾性係数Ｋと燃料圧力ＰＣ２とからデッドボリューム損
失ＱＤが、ステップ７０９では、燃料圧力ＰＣ２、燃料
温度ＴＨＦ２、機関回転数ＮＥとからポンプ内部リーク
量ＱＬが、それぞれＥＣＵ２０に記憶した該当するマッ
プから算出される。また、ステップ７１１では、上記Ｑ
Ｇ、ＱＤ、ＱＬを用いて正確な燃料圧送量ＱＰＭＤが、
ＱＰＭＤ＝ＱＧ−ＱＰ−ＱＬとして算出される。

【００５９】そして、ステップ７１３では、図５ステッ
プ５１１で算出した体積弾性係数Ｋと上記により算出し
た静的リーク燃料量ＱＩＬＳと実際の燃料圧送量ＱＰＭ
Ｄとを用いて燃料圧送前後の圧力変動ＤＰＵが、 ＤＰＵ＝（Ｋ／ＶＰＣ）×（ＱＰＭＤ−ＱＩＬＳ） として算出される。ここで、ＱＰＭＤは燃料圧送前後の
期間にコモンレールに流入した燃料の量、ＱＩＬＳは流
出した燃料の量を表している。

【００６０】上記サブルーチンを実行することにより、
燃料圧送前後のコモンレール圧力変動推定値ＤＰＵがさ
らに正確に算出されることになるため、図５の異常検出
の精度が一層向上することになる。ところで、上述の図
６、図７の実施形態ではコモンレール３からの静的リタ
ーン燃料量ＱＩＬＳをコモンレール燃料圧力、燃料温
度、機関回転数から予め設定した数値マップを用いて求
めていた。このため、燃料圧力、燃料温度、機関回転数
が同一であれば、燃料噴射弁の使用状態にかかわらず静
的リターン燃料量ＱＩＬＳは常に同一の値になる。しか
し、前述したように静的リターン燃料は噴射弁摺動部等
のクリアランス部からリークする燃料の量である。この
ため静的リターン燃料量ＱＩＬＳは、運転条件が同一で
あっても機関稼働期間によるクリアランス変化に伴って
経時的に変化する。このため、上記のように静的リター
ン燃料量を予め設定した数値マップから読みだしている
と経時的変化による静的リターン燃料量の変化がＱＩＬ
Ｓの値に反映されず、圧力変動の推定値ＤＰＤ、ＤＰＵ
の値が不正確になるおそれがある。以下に説明する実施
形態では、機関運転中に実際のＱＩＬＳの値を計測し、
この計測結果を学習、記憶する。そして、ＤＰＤ、ＤＰ
Ｕの算出時に上記最新の学習結果を用いて静的リターン
燃料量ＱＩＬＳを決定する。これにより、静的リターン
燃料量ＱＩＬＳの経時的変化がＤＰＤ、ＤＰＵの算出に
反映され、より正確な異常検出が可能となる。

【００６１】図８は、上記の静的リターン燃料量ＱＩＬ
Ｓの学習ルーチンを説明するフローチャートである。本
ルーチンはＥＣＵ２０により一定時間毎に実行される。
本ルーチンでは、燃料噴射も燃料圧送も行われていない
期間でのコモンレール燃料圧力変動を実測し、この圧力
変動実測値に基づいて静的リターン燃料量ＱＩＬＳを算
出する。

【００６２】すなわち、燃料噴射も燃料圧送も行われて
いない状態ではコモンレール燃料圧力変動は静的リター
ン燃料に起因するもののみとなる。従って、燃料噴射も
燃料圧送も行われていない状態のある期間ΔＴ内の静的
リターン燃料量をＱＩＬＳとするとこの期間内のコモン
レール燃料圧力変動（降下）ΔＰは、 ΔＰ＝−（Ｋ／ＶＰＣ）×ＱＩＬＳ となる。また、燃料温度が一定である場合、期間ΔＴ内
の静的リターン燃料量の合計ＱＩＬＳは、例えばコモン
レール燃料圧力ＰＣの一次関数として、 ＱＩＬＳ＝ΔＴ×（ａ＋ｂ×ＰＣ） として表すことができる。ここで、ＰＣはコモンレール
燃料圧力、ａとｂは定数である。燃料温度が一定であり
燃料噴射も燃料圧送も行われていない状態での期間ΔＴ
内の圧力変動ΔＰは、 ΔＰ＝−（Ｋ／ＶＰＣ）×ΔＴ（ａ＋ｂ×ＰＣ） として表される。従って、或る燃料温度において燃料噴
射も燃料圧送もおこなわれていない状態での期間ΔＴに
おける圧力変動ΔＰを２回実測すれば、二元連立方程式
を解くことによりその温度条件における定数ａとｂとを
容易に求めることができる。このため、定期的に各燃料
温度領域において上記定数ａ、ｂを求めＥＣＵ２０のバ
ックアップＲＡＭに記憶しておき、ＤＰＤ、ＤＰＵ算出
時に記憶した定数を用いて静的リターン燃料量ＱＩＬＳ
を算出することにより、静的リターン燃料量の経時的変
化を学習することができる。

【００６３】本ルーチンでは、燃料噴射も燃料圧送も行
われていない状態として機関減速運転時のフュエルカッ
ト運転中を選び、フュエルカット運転中の本来であれば
燃料噴射が行われる期間の前後のコモンレール燃料圧力
変動実測値ＤＰＣ１２から定数ａ、ｂを算出する。すな
わち、図８においてルーチンがスタートすると、ステッ
プ８０１ではフラグＦＣの値が１にセットされているか
否かを判定する。フラグＦＣは別途ＥＣＵ２０により実
行されるフュエルカットルーチン（図示せず）により設
定されるフラグであり、ＦＣ＝１は現在フュエルカット
が実施されていることを表している。ステップ８０１で
現在フュエルカット運転が実施されていない（ＦＣ≠
１）場合にはステップ８０３以下で定数ａ、ｂを算出す
ることなく本ルーチンは直ちに終了する。

【００６４】ステップ８０１で現在フュエルカット実行
中であった場合、ステップ８０３で現在のコモンレール
燃料圧力ＰＣと温度ＴＨＦ、クランク軸回転角度位置Ｃ
Ａ及び機関回転数ＮＥが読みだされる。そして、ステッ
プ８０５から８１１では本来の燃料噴射タイミング直前
のコモンレール燃料圧力ＰＣ１₀ 、温度ＴＨＦ１及び燃
料噴射完了タイミング後のコモンレール燃料圧力ＰＣ２
（図２参照）が記憶される。更に、ステップ８１１でＰ
Ｃ２を記憶した後に、ステップ８１３では燃料圧力ＰＣ
１₀ と温度ＴＨＦ１とから体積弾性係数Ｋが算出され
る。ステップ８０３からステップ８１３は、図４ステッ
プ４０１から４１１とほぼ同様の操作である。

【００６５】次いで、ステップ８１５では圧力変動の実
測値ＤＰＣがＤＰＣ＝ＰＣ２−ＰＣ１₀ として求められ
る。前述したように、このルーチンはフュエルカット中
に実行されるため上記実測値ＤＰＣは燃料噴射も燃料圧
送も行われていない状態での圧力変動の値となる。次い
で、ステップ８１７では、上記実測値に基づいて静的リ
ターン燃料量ＱＩＬＳ算出のための定数ａ、ｂが求めら
れる。

【００６６】前述のように、燃料噴射も燃料圧送も行わ
れていないときのコモンレールの燃料圧力変動は、上記
ＤＰＣ、及びＫ、ＰＣ１₀ 、ＮＥの値を用いて、 ＤＰＣ＝−（Ｋ／ＶＰＣ）×ΔＴ（ａ＋ｂ×ＰＣ１₀ ） となる。ここで、ΔＴはＮＥから算出されるＰＣ２とＰ
Ｃ１₀ との計測タイミングの時間間隔、ΔＴ×（ａ＋ｂ
×ＰＣ１₀ ）は静的リターン燃料量ＱＩＬＳに相当す
る。

【００６７】ステップ８１７では、今回ルーチン実行時
及び前回ルーチン実行時に実測したＤＰＣの値を用い
て、以下の２元連立方程式を解くことにより定数ａ、ｂ
を求める。 ＤＰＣ＝−（Ｋ／ＶＰＣ）×ΔＴ（ａ＋ｂ×ＰＣ１₀ ） ＤＰＣ_(i-1) ＝−（Ｋ_(i-1) ／ＶＰＣ）×ΔＴ
_(i-1) （ａ＋ｂ×ＰＣ１_0(i-1)） ここで、添字（ｉ−１）を付した値は、前回ルーチン実
行時に実測または算出した値を示している。

【００６８】ステップ８１９では、上記により算出した
定数ａ、ｂをＥＣＵ２０のバックアップＲＡＭに燃料温
度ＴＨＦ１と対応させて記憶し、ステップ８２１では、
ＤＰＣ_(i-1) 、Ｋ_(i-1) 、ΔＴ_(i-1) 、ＰＣ１_0(i-1)の
各値を更新して次回のルーチン実行に備える。上述のよ
うに、本実施形態ではバックアップＲＡＭに燃料温度毎
に定数ａ、ｂが記憶されている。そして機関のフュエル
カット運転が実行される毎に実際のコモンレール圧力変
動に基づいてその時の燃料温度における定数ａ、ｂの値
が算出され、バックアップＲＡＭに記憶したその燃料温
度における定数ａ、ｂの値が更新される。このため、バ
ックアップＲＡＭには常時燃料噴射弁の摺動部クリアラ
ンスの経時変化に対応した定数ａ、ｂの値が格納される
ようになる。

【００６９】本実施形態では、図６または図７と同様の
異常検出を実行するが、ステップ６０５、ステップ７０
３で静的リターン燃料ＱＩＬＳを決定する際に、バック
アップＲＡＭからその時の燃料温度ＴＨＦに対応した定
数ａ、ｂを読み出し、この定数を用いて、燃料圧力ＰＣ
と機関回転数ＮＥ（時間ΔＴ）とからＱＩＬＳを、 ＱＩＬＳ＝ΔＴ×（ａ＋ｂ×ＰＣ） として算出し、算出したＱＩＬＳの値を用いてＤＰＤま
たはＤＰＵを算出する。これにより、図６、図７のルー
チンで算出される圧力変動推定値ＤＰＤ、ＤＰＵの値は
機関や燃料噴射弁の経時変化に対応した値となるため、
より正確な異常検出が行われるようになる。

【００７０】次に、本は発明の別の実施形態について説
明する。上述の実施形態では、コモンレールの燃料噴射
前後の圧力変動（ＤＰＤ、ＤＰＣ１２）に基づく異常検
出（図４）と燃料圧送前後の圧力変動（ＤＰＵ、ＤＰＣ
２１）に基づく異常検出（図５）について説明した。こ
れらの方法はそれぞれ単独で使用してもよいが、同時に
両方の異常検出方法を実行することにより、燃料噴射系
統の異常の種類（異常発生箇所等）を特定することが可
能となる。

【００７１】例えば、燃料噴射前後の圧力変動に基づく
異常検出では異常が検出されないにもかかわらず、燃料
圧送前後の圧力変動に基づく異常検出で異常が発見され
たような場合には、燃料噴射ポンプ５からコモンレール
３に至る経路での異常（例えば、ポンプ５の逆止弁１５
より上流側での洩れ発生、ポンプ５の吸入不良）等が考
えられる。また、逆に、燃料噴射前後の圧力変動に基づ
く異常検出で異常が検出されたにもかかわらず燃料圧送
前後の圧力変動に基づく異常検出では異常が発見されな
いような場合には、燃料噴射弁からの燃料噴射量が何ら
かの原因で過大になっていると考えられる。

【００７２】いま、燃料噴射前後の圧力変動に基づく異
常判定の結果をフラグＸＤ（図４）で、燃料圧送前後の
圧力変動に基づく異常判定の結果をフラグＸＵ（図５）
で表すと、それぞれの判定結果の組合せと異常の種類と
の関係は以下のようになる。 （Ａ）ＸＵ＝１（異常）の場合 (1)ＸＤ＝１（異常）…高圧配管１７系統またはコモン
レール３からの洩れ、異物噛み込み等による燃料噴射弁
の開弁スティック等 (2)ＸＤ＝０（正常）…ポンプ逆止弁１５上流側の燃料
系統の洩れ、ポンプ５の吸入量不足等 （Ｂ）ＸＵ＝０（正常）の場合 (3)ＸＤ＝１（異常）…燃料噴射弁１の燃料噴射量過大 (4)ＸＤ＝０（正常）…正常 以下に説明する実施形態では、燃料噴射前後の圧力変動
に基づく異常検出（図４のルーチン）と、燃料圧送前後
の圧力変動に基づく異常検出（図５のルーチン）との両
方を実行し、それぞれの判定結果に基づいて上記の (1)
から (4)のいずれに該当するかを判別するようにしてい
る。

【００７３】図９は、本実施形態の異常状態（種類）の
特定のためのルーチンを示すフローチャートである。本
ルーチンはＥＣＵ２０により一定時間毎に実行される。
図９のルーチンでは、図４と図５で設定される異常検出
フラグＸＤとＸＵとの組合せに応じて、異常パラメータ
ＦＸの値を１から４のいずれかに設定する。ＦＸの値１
から４は上記の異常の種類 (1)から (4)に対応している
（ＦＸ＝４は正常状態であることを表している）。ま
た、異常パラメータＦＸはＥＣＵ２０のバックアップＲ
ＡＭに格納し、将来の保守点検に備えるようにしても良
い。

【００７４】本ルーチンを実行することにより、図４と
図５とのルーチンの異常検出の結果から、異常の状態
（種類）が特定される。また、本実施形態によれば１気
筒の燃料噴射サイクルにつき図４と図５との異常検出を
それぞれ行うことになるため、１サイクル当り２回の異
常検出が行われ燃料噴射系統に異常が生じた場合にも早
期に検出できるという利点がある。

【００７５】次に、本発明の別の実施形態について説明
する。図９の実施形態では図４と図５とで設定される異
常検出フラグＸＤとＸＵとの組合せに応じて異常の種類
を判別することが可能となっている。これらの異常のう
ち上記 (1)及び (3)の異常は燃料噴射弁からの噴射量過
大や燃料系統から外部への燃料洩れに起因するものであ
るため、直ちに機関を停止することが好ましい。

【００７６】一方、上記 (2)の異常はポンプ逆止弁１５
上流側での燃料洩れやポンプの吸入量不足（ポンプへの
燃料供給不足）等のポンプ１５またはその上流側の燃料
供給系統の異常であり、必ずしも機関を直ちに停止させ
る必要がない場合が含まれている。例えば、上記 (2)の
異常のうち、逆止弁１５近傍やポンプ５本体からの外部
への燃料洩れが生じているような場合には、前述の
(1)、 (3)の異常と同様直ちに機関を停止させることが
好ましい。しかし、ポンプ５への燃料供給不足による異
常は、例えばフィルタ９ｂの詰まりや低圧燃料ポンプ９
の異常による吐出量低下等により生じるため外部に燃料
が洩れる可能性も低く直ちに機関を停止する必要はな
い。むしろ、この場合には自動車用機関等では運転を継
続したほうが車両の退避走行が可能となり好ましい。

【００７７】そこで、本実施形態では図９に示した異常
の種類の判別において前述の (2)の異常（ポンプ逆止弁
１５上流側の燃料系統の洩れ、またはポンプ５への燃料
供給不足）が生じていると判別された場合には、更にこ
の異常が燃料系統の洩れによるものなのか、ポンプ５へ
の燃料供給不足によるものなのかを判別するようにして
いる。

【００７８】次に、本実施形態におけるポンプ５への燃
料供給不足の有無判定方法について説明する。本実施形
態では、燃料供給配管１３に設けた燃料供給圧力センサ
３９で検出した圧力に基づいて燃料供給不足の判定を行
う。すなわち、燃料供給不足が生じておらず高圧ポンプ
５に十分な量の燃料が供給されている場合には高圧ポン
プ５の入口圧力は正圧になっている。ところが、燃料フ
ィルタ９ｂに詰まりが生じたり、低圧ポンプ９の吐出量
が低下するような異常が生じた場合には高圧ポンプ５の
入口圧力は負圧になる。そこで、本実施形態では図９の
異常種類判別において前述の (2)の異常が生じていると
判定された場合には、更に燃料供給圧力センサ３９で検
出した燃料ポンプ５入口圧力ＰＩＮが予め定めた圧力Ｐ
ＩＮ₀ （ＰＩＮ₀＜０）以下に低下しているか否かを判
定する。そして、ＰＩＮ≧ＰＩＮ₀ の場合には異常の種
類がポンプ５等からの燃料洩れによると判定し、ＰＩＮ
＜ＰＩＮ₀の場合には燃料供給不足によるものと特定す
る。

【００７９】図１０は本実施形態の異常種類特定判別操
作を説明するフローチャートである。本ルーチンは、図
９のルーチンと同様ＥＣＵ２０により一定時間毎に実行
される。図１０のフローチャートは、図９のフローチャ
ートにおけるステップ９０７をステップ１００１からス
テップ１００７に置換した以外は図９と同一であるの
で、ここでは相違点であるステップ１００１からステッ
プ１００７のみについて説明する。

【００８０】図１０において、ステップ９０３で異常フ
ラグＸＤの値が０であった場合、すなわち、前述の (2)
の種類の異常が生じている場合には、ステップ１００１
で燃料供給圧力センサ３９からポンプ入口圧力ＰＩＮを
読み込み、ステップ１００３で、圧力ＰＩＮが所定の判
定圧力ＰＩＮ₀ より低いか否かを判断する。そして、Ｐ
ＩＮ≧ＰＩＮ₀ であった場合にはステップ１００５に進
み異常パラメータＦＸの値を２１に設定し、逆にＰＩＮ
＜ＰＩＮ₀ であった場合にはステップ１００７に進み異
常パラメータＦＸの値を２２に設定する。ＦＸ＝２２は
本異常が燃料フィルタ９ｂの詰まりや低圧ポンプ９の吐
出量低下などにより生じた高圧ポンプ５への燃料供給不
足によるものであることを表しており、ＦＸ＝２１は高
圧ポンプ５または燃料供給系統からの燃料もれによるも
のであることを表している。

【００８１】なお、上記により設定された異常パラメー
タＦＸの値が、１、３、及び２１の場合には直ちに機関
１０を停止し、ＦＸの値が２２の場合には運転席の警告
灯を点灯するのみとして、機関の運転を継続するように
しても良い。また、図９の実施形態と同様、異常パラメ
ータＦＸの値をＥＣＵ２０のバックアップＲＡＭに格納
し将来の保守点検に備えるようにすることも可能であ
る。

【００８２】なお、上記の判定において、判定圧力ＰＩ
Ｎ₀ の値をある程度の負圧に設定しているのは、燃料供
給配管１３から外部に燃料洩れが生じたことによる燃料
供給不足の場合には異常パラメータＦＸの値を２１に設
定するようにしたためである。すなわち、燃料フィルタ
９ｂ、低圧ポンプ９ともに正常であっても燃料供給配管
１３から外部に燃料もれが生じた場合には、高圧ポンプ
５への燃料供給不足が生じる可能性がある。しかし、こ
の場合には外部への燃料洩れが生じているのであるから
同じ燃料供給不足であっても燃料フィルタ９ｂの詰まり
等の場合とは異なり、直ちに機関を停止することが好ま
しい。一方、燃料供給配管１３からの燃料洩れが生じた
場合には配管１３内の圧力は大気圧以下に低下すること
はない。

【００８３】そこで、本実施形態では配管１３内の圧力
が所定の負圧ＰＩＮ₀ より低くなった場合にのみ燃料供
給不足による異常が生じたと判定することにより、外部
への燃料洩れによる燃料供給不足が生じた場合と区別す
るようにしている。上記のように、本実施形態によれば
外部への燃料洩れを伴わない異常（ＦＸ＝２２）と外部
への燃料洩れや燃料噴射弁の噴射量過大等による異常
（ＦＸ＝１，３，２１）とを判別することが可能となる
ため、異常が生じた場合に機関を直ちに停止すべきか否
かの判断を容易に行うことが可能となる。

【００８４】

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、実際の
燃料の温度、圧力等の条件に基づいて燃料の体積弾性係
数を算出し、この体積弾性係数を用いて異常検出を実行
するようにしたことにより、機関運転中に燃料圧力等が
広い範囲で変動するような場合でも正確な異常検出を行
うことが可能となる効果を奏する。

【００８５】また、請求項２と３の発明では、上記異常
検出を行う際に蓄圧室から燃料タンクに返戻されるリタ
ーン燃料量を考慮するようにしたため、上記効果に加え
て、更に正確な異常検出を行うことが可能となる効果を
奏する。更に、請求項４の発明では、上記リターン燃料
量を学習記憶するようにしたことにより、請求項２と３
の発明の効果に加えて、リターン燃料量の経時的変化が
あった場合でも正確な異常検出を行うことが可能となる
効果を奏する。

【００８６】また、請求項５の発明では燃料噴射前後の
圧力変動に基づく異常検出と、燃料圧送前後の圧力変動
に基づく異常検出との両方を行うようにしたことによ
り、１回の気筒サイクルに２回異常検出を行うことがで
き、燃料噴射系統の異常を早期に検出することができる
という効果を奏する。さらに、請求項６の発明では、請
求項５において両方の異常検出の結果の組合わせに基づ
いて異常の種類を特定するようにしたため、請求項５の
効果に加えて、より詳細な異常検出が可能となる効果を
奏する。

【００８７】また、請求項７の発明によれば、請求項６
の効果に加えて、異常が生じた場合に、その故障が機関
を直ちに停止させる必要がある故障であるか否かを容易
に判定することが可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料噴射装置の一実施形態の構成概略
を説明する図である。

【図２】本発明の燃料噴射系統の異常検出原理を説明す
る図である。

【図３】軽油の体積弾性係数の温度と圧力による変化の
一例を示す図である。

【図４】本発明の異常検出動作の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。

【図５】本発明の異常検出動作の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。

【図６】本発明の異常検出動作の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。

【図７】本発明の異常検出動作の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。

【図８】本発明の異常検出動作の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。

【図９】本発明の異常検出動作の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】本発明の異常検出動作の (1)実施形態を説明
するフローチャートである。

【符号の説明】

１…燃料噴射弁 ３…蓄圧室（コモンレール） ５…燃料噴射ポンプ １０…内燃機関 ２０…制御回路（ＥＣＵ） ３１…燃料圧力センサ ３９…燃料供給圧力センサ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に所定のタイミングで燃料を噴
   射する燃料噴射弁と、 該燃料噴射弁が接続される、加圧燃料を貯留する蓄圧室
   と、 該蓄圧室内の燃料圧力が所定値になるように所定のタイ
   ミングで蓄圧室に燃料を圧送する燃料ポンプと、 前記蓄圧室内の実際の燃料圧力を検出する圧力検出手段
   と、 前記蓄圧室内の燃料の圧力または温度の少なくとも一方
   に基づいて、燃料の体積弾性係数を検出する手段と、 前記検出した体積弾性係数と内燃機関の運転条件とに基
   づいて、前記燃料噴射弁からの燃料噴射前後の前記蓄圧
   室内の燃料圧力変動、若しくは前記燃料ポンプからの燃
   料圧送前後の前記蓄圧室内の燃料圧力変動、の少なくと
   も一方を推定する圧力変動推定手段と、 該圧力変動推定手段により推定された燃料噴射前後の圧
   力変動の推定値と前記圧力検出手段により検出された燃
   料噴射前後の燃料圧力変動の実測値との偏差、若しくは
   前記圧力変動推定手段により推定された燃料圧送前後の
   圧力変動の推定値と前記圧力検出手段により検出された
   燃料圧送前後の圧力変動の実測値との偏差、の少なくと
   も一方に基づいて燃料噴射系統の異常を検出する異常検
   出手段を備えた内燃機関の燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 前記圧力変動推定手段は、前記圧力検出
   手段により検出された燃料圧力、燃料温度、機関回転
   数、燃料噴射弁開弁時間のうち少なくとも一つに基づい
   て、蓄圧室から燃料タンクに返戻されるリターン燃料の
   量を算出するリターン燃料量算出手段を備え、 前記リターン燃料量と、内燃機関の運転条件により定ま
   る燃料噴射弁からの燃料噴射量とから前記燃料噴射前後
   の燃料圧力変動を推定し、 前記リターン燃料と、内燃機関の運転条件により定まる
   燃料ポンプからの燃料圧送量とから前記燃料圧送前後の
   燃料圧力変動を推定する、請求項１に記載の燃料噴射装
   置。
3. 【請求項３】 前記リターン燃料量は前記燃料噴射弁か
   らの燃料噴射動作に起因して燃料タンクに返戻される動
   的リターン燃料量と、それ以外の静的リターン燃料量と
   の和として算出される請求項２に記載の燃料噴射装置。
4. 【請求項４】 前記リターン燃料量算出手段は、前記燃
   料噴射と燃料圧送との両方を停止しているときに前記リ
   ターン燃料量を計測した結果を学習、記憶する学習手段
   を備え、該学習結果に基づいて静的リターン燃料量を算
   出する請求項３に記載の燃料噴射装置。
5. 【請求項５】 前記異常検出手段は、前記燃料噴射前後
   の燃料圧力変動の推定値と実測値との偏差に基づく燃料
   噴射時異常検出と、前記燃料圧送前後の燃料圧力変動の
   推定値と実測値との偏差に基づく燃料圧送時異常検出と
   の両方を行う請求項１から請求項４のいずれか１項に記
   載の燃料噴射装置。
6. 【請求項６】 前記異常検出手段は更に、前記燃料噴射
   時異常検出の結果と、前記燃料圧送時異常検出の結果と
   の両方に基づいて、異常の種類を判別する異常状態判別
   手段を備えた請求項５に記載の燃料噴射装置。
7. 【請求項７】 更に、前記燃料ポンプに燃料を供給する
   燃料供給配管に配置された燃料フィルタと、該燃料フィ
   ルタと前記燃料ポンプとの間の燃料供給配管内の圧力を
   検出する燃料供給圧力検出手段とを備え、 前記異常状態判別手段は、前記燃料噴射時異常検出の結
   果と、前記燃料圧送時異常検出の結果との両方に基づい
   て、少なくとも前記燃料ポンプまたはその上流側の燃料
   供給系統に異常が生じたか否かを判定し、燃料ポンプま
   たはその上流側の燃料供給系統の異常が生じており、か
   つ前記燃料供給圧力検出手段により検出した圧力が予め
   定めた判定値より低い場合には、更に前記異常を燃料供
   給不足によるものと判別する請求項６に記載の燃料噴射
   装置。