(57)【要約】【課題】リリーフ弁の故障を判定し、高圧燃料による燃料漏れを未然に防止する対策を的確に取れるようにする。【解決手段】目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力としてリリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に燃料圧力センサ１０４によって検出される燃料圧力よりリリーフ弁の故障判定を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、該コモンレールに蓄圧された燃料を機関燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁するリリーフ弁と、前記コモンレールの燃料圧力の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、該制御目標値設定手段によって設定された制御目標値に応じて前記高圧燃料ポンプの吐出圧を調整するポンプ制御手段と、を有する内燃機関の燃料供給装置であって、
前記コモンレールの燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
前記制御目標値設定手段によって目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力として前記リリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に前記燃料圧力検出手段によって検出される燃料圧力より前記リリーフ弁の故障判定を行う故障診断手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、該コモンレールに蓄圧された燃料を機関燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁するリリーフ弁と、前記コモンレールの燃料圧力の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、該制御目標値設定手段によって設定された制御目標値に応じて前記高圧燃料ポンプの吐出圧を調整するポンプ制御手段とを有する内燃機関の燃料供給装置であって、
前記リリーフ弁の開弁による燃料リリース量を検出する燃料リリース量検出検出手段と、
前記制御目標値設定手段によって目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力として前記リリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に前記燃料リリース量検出検出手段によって検出される燃料リリース量より前記リリーフ弁の故障判定を行う故障診断手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記燃料リリース量検出検出手段は、前記高圧燃料ポンプの制御量と前記燃料噴射弁の燃料噴射量より推定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記故障判定時目標燃料圧力は、前記リリーフ弁の開弁設定圧よりも大きく、且つ前記高圧燃料ポンプより前記コモンレールへ燃料を送る高圧配管系の耐圧燃料圧力よりも小さいことと前記燃料噴射弁の作動限界燃料圧力よりも小さいことの少なくとも何れか一方を満足する圧力値であ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内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記故障診断手段は、内燃機関の運転状態が所定の負荷以上である時に限定して故障判定を実施することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
前記故障診断手段は、前記燃料噴射弁の１回当たりの開弁期間あるいは燃料量が所定値以上の時に限定して故障判定を実施することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項７】
前記故障判定手段は、前記コモンレールの燃料圧力が所定値以上である時に限定して故障判定を実施することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項８】
前記故障判定手段が前記リリーフ弁の故障判定を行った時には、運転モードを通常時と異なる故障時運転モードに移行することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項９】
前記故障時運転モード時には前記高圧燃料ポンプの吐出量を制限することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１０】
前記高圧燃料ポンプの吐出力制限時には、内燃機関の回転数の所定の回転数以下に制限することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項１１】
前記高圧燃料ポンプの吐出力制限時には、前記制御目標値設定手段が設定する前記目標燃料圧力を所定圧力以下に制限することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に係り、特に、高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールを有するコモンレール方式の内燃機関の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直噴式ガソリンエンジン等の筒内燃料噴射式内燃機関の燃料供給装置は、燃料を蓄圧する蓄圧室として機能するコモンレールを含み、高圧燃料ポンプによって高圧加圧した燃料をコモンレールへ圧送し、コモンレールに接続された燃料噴射弁によって各気筒の燃焼室へ燃料を噴射する。このような燃料供給装置では、コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁して燃料を低圧配管側へリリースし、コモンレールの燃料圧力が所定値以下に維持するリリーフ弁（プレッシャレギュータ）が設けられる。
【０００３】
リリーフ弁が固着するなどしてリリーフ機能が低下すると、噴射噴射弁が開弁ぜず燃料噴射ができなく他、高圧配管系の燃料圧力が耐圧力を超え、燃料漏れなどを引き起こす可能性がある。
【０００４】
リリーフ弁の固着を防止する手段として、機関停止時に、コモンレールの目標燃料圧力をリリーフ弁の開弁設定圧力以上に設定し、高圧状態でリリーフ弁を強制的に開弁させることにより、リリーフ弁の固着状態の解消し、正常なリリーフ機能の回復を図る燃料供給系が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２４９１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の燃料供給装置は、リリーフ弁が固着等を起こして正常にリリーフ動作しない状態（リリーフ機能低下状態）に陥ったことを判別する故障診断機能を備えていない。このため、従来の燃料供給装置では、リリーフ弁のリリーフ機能低下によって高圧配管系が異常高燃圧になることを抑制する対策を取ることができず、結果、高圧燃料による燃料漏れを未然に防止することが困難となる。
【０００７】
本発明は前記解決しようとする課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、リリーフ弁のリリーフ機能の低下、すなわちリリーフ弁の故障を判定し、高圧燃料による燃料漏れを未然に防止する対策を的確に取れることを可能する内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の燃料供給装置は、燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、前記コモンレールに蓄圧された燃料を機関燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁するリリーフ弁と、前記コモンレールの燃料圧力の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、制御目標値設定手段によって設定された制御目標値に応じて前記高圧燃料ポンプの吐出圧を調整するポンプ制御手段とを有する内燃機関の燃料供給装置であって、前記コモンレールの燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、前記制御目標値設定手段によって目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力として前記リリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に前記燃料圧力検出手段によって検出される燃料圧力より前記リリーフ弁の故障判定を行う故障診断手段とを有する。
【０００９】
また、前記目的を達成するために、本発明による内燃機関の燃料供給装置は、燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄圧するコモンレールと、前記コモンレールに蓄圧された燃料を機関燃焼室に噴射する燃料噴射弁と、前記コモンレールの燃料圧力が所定値を超えると開弁するリリーフ弁と、前記コモンレールの燃料圧力の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、制御目標値設定手段によって設定された制御目標値に応じて前記高圧燃料ポンプの吐出圧を調整するポンプ制御手段とを有する内燃機関の燃料供給装置であって、前記リリーフ弁の開弁による燃料リリース量を検出する燃料リリース量検出検出手段と、前記制御目標値設定手段によって目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力として前記リリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に前記燃料リリース量検出検出手段によって検出される燃料リリース量より前記リリーフ弁の故障判定を行う故障診断手段とを有する。
【００１０】
本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記燃料リリース量検出検出手段が、前記高圧燃料ポンプの制御量と前記燃料噴射弁の燃料噴射量より推定する。
【００１１】
本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障判定時目標燃料圧力が、前記リリーフ弁の開弁設定圧よりも大きく、且つ前記高圧燃料ポンプより前記コモンレールへ燃料を送る高圧配管系の耐圧燃料圧力よりも小さいことと前記燃料噴射弁の作動限界燃料圧力よりも小さいことの少なくとも何れか一方を満足する圧力値である。
【００１２】
本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障診断手段が、内燃機関の運転状態が所定の負荷以上である時に限定して故障判定を実施する。
【００１３】
本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障診断手段が、前記燃料噴射弁の１回当たりの開弁期間あるいは燃料量が所定値以上の時に限定して故障判定を実施する。
【００１４】
本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障判定手段が、前記コモンレールの燃料圧力が所定値以上である時に限定して故障判定を実施する。
【００１５】
本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障判定手段が前記リリーフ弁の故障判定を行った時には、運転モードを通常時と異なる故障時運転モードに移行する。
【００１６】
本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記故障時運転モード時には前記高圧燃料ポンプの吐出量を制限する。
【００１７】
本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記高圧燃料ポンプの吐出力制限時には、内燃機関の回転数の所定の回転数以下に制限する。
【００１８】
本発明による内燃機関の燃料供給装置は、好ましくは、前記高圧燃料ポンプの吐出力制限時には、前記制御目標値設定手段が設定する前記目標燃料圧力を所定圧力以下に制限する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による内燃機関の燃料供給装置によれば、目標燃料圧力を故障判定時目標燃料圧力としてリリーフ弁の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に燃料圧力検出手段によって検出される燃料圧力よりリリーフ弁の故障判定を行うことできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による燃料供給装置を適用される直噴式ガソリンエンジンのシステム構成の一例を示す構成図。
【図２】本発明による燃料供給装置を適用される直噴式ガソリンエンジンのシステム構成の他の例を示す構成図。
【図３】リリーフ弁付き高圧燃料ポンプの詳細を示す構成図。
【図４】本実施形態による燃料供給装置の詳細を示すブロック図。
【図５】本実施形態によるリリーフ弁の故障診断の処理フローを示すフローチャート。
【図６】診断条件判定の処理フローを示すフローチャート。
【図７】故障診断時の目標燃圧変更の処理フローを示すフローチャート。
【図８】コモンレールの耐圧燃料圧力、インジェクタの作動限界燃料圧力、故障診断時の目標燃圧、通常時の燃圧範囲の関係を示した図。
【図９】故障診断判定の処理フローを示す図。
【図１０】正常判定時の状態を示した図。
【図１１】故障判定時の状態を示した図。
【図１２】他の実施形態による燃料供給装置の詳細を示すブロック図。
【図１３】図１２の実施形態による故障診断判定の処理フローを示すフローチャート。
【図１４】高圧燃料ポンプの理想吐出量特性を示したグラフ。
【図１５】高圧燃料ポンプの吐出量効率特性を示したグラフ。
【図１６】故障判定における、燃圧、ポンプ制御量、ポンプ推定吐出量、燃料噴射量、燃料リリース量の関係を示した図。
【図１７】故障判定後の処理フローを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明による内燃機関の燃料供給装置の実施形態を、図を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明による燃料供給装置を適用される直噴式ガソリンエンジンのシステム構成を示している。
【００２３】
燃料タンク１００内の燃料（液状のガソリン燃料）は、低圧燃料ポンプ１０１より汲み上げられ、燃料フィルタ（図示せず）を通過して低圧配管１０２Ｌによって高圧燃料ポンプ１０３に供給される。高圧燃料ポンプ１０３に供給される燃料の圧力は、低圧プレッシャレギュレータ（図示せず）よって、０．３〜０．５Ｍｐａに調圧されている。高圧燃料ポンプ１０３に供給された燃料は、３Ｍｐａ〜２０Ｍｐａ程度に昇圧（加圧）され、高圧配管１０２Ｈによってコモンレール１０５に送られ、高圧燃料としてコモンレール１０５に蓄圧される。
【００２４】
コモンレール１０５に蓄圧された燃料は、エンジン１０の各気筒に設置されたインジェクタ（燃料噴射弁）１０６によって燃焼室１１内に噴射される。
【００２５】
コモンレール１０５には燃料圧力を調整するリリーフ弁１０７が設置されている。リリーフ弁１０７は、機械式のものであり、コモンレール１０５の燃料圧力が予め設定された燃料圧力以上に上昇すると、開弁し、高圧燃料をリリーフ配管１０８を経由して低圧管１０２Ｌ側へリリースする。これにより、コモンレール１０５の燃料圧力が所定圧力以下に保たれる。
【００２６】
リリーフ弁１０７は、図２に示されているように、高圧燃料ポンプ２００内に設置することができる。つまり、高圧燃料ポンプをリリーフ弁付き燃料ポンプによって構成することができる。図３はリリーフ弁付きの高圧燃料ポンプ２００の詳細を示している。
【００２７】
高圧燃料ポンプ２００は、回転軸２０１に取り付けられた駆動カム２０２によって上下するピストン２０２を有するピストン式ポンプであり、吸入通路２０３より低圧燃料を吸入力し、高圧加圧した高圧燃料を吐出通路２０４へ吐出する。吐出通路２０４と吸入通路２０３とを連絡するようにリリーフ弁１０７が設けられている。
【００２８】
リリーフ弁付き高圧燃料ポンプ２００では、リリーフ弁１０７の開弁によってリリースされる燃料は、高圧燃料ポンプ２００の吸入通路２０３に戻されるから、リリーフ弁２００からリリースされる燃料を燃料タンク１０に戻すリターン配管を設置する必要がなく、併せて高圧燃料ポンプ２００の駆動エネルギを削減できる。
【００２９】
コモンレール１０５に蓄圧された燃料圧力は燃料圧力センサ１０４によって検出される。燃料圧力センサ１０４はＥＣＵ１１０に燃料圧力センサ信号を出力する。
【００３０】
ＥＣＵ１１０は、マイクロコンピュータによるものであり、燃料圧力センサ信号以外に、エンジン回転数、エンジン吸入空気量、アクセルポジション、エンジン水温等のエンジン状態を示す信号を取り込み、燃料噴射量、コモンレール１０５の燃料圧力の制御目標値である目標燃圧を算出する。
【００３１】
ＥＣＵ１１０は、通常時には、燃料圧力センサ１０４が検出する燃料圧力が、目標燃圧、例えば１０Ｍｐａとなるように、高圧燃料ポンプ１０３への制御信号を調整し、高圧燃料ポンプ１０３の吐出量を制御する。
【００３２】
リリーフ弁１０７の動作不良（故障）によってコモンレール１０５の燃料圧力がインジェクタ１０６の作動限界圧力（例えば２５Ｍｐａ）を超えると、インジェクタ１０６が正常な燃料噴射を行えなくなる。さらに、コモンレール１０５の燃料圧力が上昇し、燃料圧力がコモンレール１０５の耐圧（例えば３０Ｍｐａ）を超えると、高圧配管１０２Ｈから燃料が漏れ出すなどの事象が発生する虞がある。このような事態に陥ることは、未然に回避しなくてはならない。このため、リリーフ弁１０７のリリーフ機能の低下を判定し、故障判定された場合には、故障時の運転モードに移行させる必要がある。
【００３３】
次に、本実施形態による燃料供給装置の詳細を、図４を参照して説明する。
本実施形態による燃料供給装置は、ＥＣＵ１１０がコンピュータプログラムを実行することにより具現化されるものであり、制御目標値設定部５０と、ポンプ制御部５１と、故障診断部５２と、診断条件判定部５３とを有する。
【００３４】
制御目標値設定部５０は、コモンレール１０５の燃料圧力の制御目標値を設定する。制御目標値設定部５０が設定する制御目標値は、エンジン負荷に応じた燃圧を得る通常時の制御目標値と、それより高い診断用制御目標値（故障判定時目標燃料圧力）とがある。
【００３５】
診断用制御目標値は、リリーフ弁１０７のリリーフ弁の開弁設定圧よりも大きく、且つ高圧燃料ポンプより前記コモンレールへ燃料を送る高圧配管系の耐圧燃料圧力よりも小さいことと前記燃料噴射弁の作動限界燃料圧力よりも小さいことの少なくとも何れか一方を満足する圧力値である。
【００３６】
ポンプ制御部５１は、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出圧を調整するのであり、制御目標値設定部５０より制御目標値を与えられ、制御目標値に応じて高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出圧を調整する。
【００３７】
故障診断部５２は、診断条件判定部５３より診断条件成立の通知を受けることにより、起動し、制御目標値設定部５０が設定する目標燃料圧力を診断用制御目標値としてリリーフ弁１０７の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に燃料圧力センサ１０４によって検出される燃料圧力よりリリーフ弁１０４の故障判定を行う。
【００３８】
故障の判定に際しては、燃料圧力制御中に、制御目標の燃料圧力をリリーフ弁１０７の開弁圧力以上に設定し、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の圧送量を増加させることで、燃料圧力を上昇させる。
【００３９】
このとき、リリーフ弁１０７が正常に機能していれば、高圧燃料ポンプ１０７の圧送量が増加しても、燃料圧力はリリーフ弁１０７によって低圧配管側へリリースされる為、コモンレール１０５の内圧は、リリーフ弁１０７の設定以上の燃料圧力には達しない。
【００４０】
これに対し、リリーフ弁１０７のリリーフ機能が低下し、リリーフ量が減少すると、低圧配管側への燃料のリリース量が減少する為、燃料圧力が上昇する。
【００４１】
これにより、燃料圧力制御中に目標燃料圧力をリリーフ弁１０７の設定圧力以上に設定した時の実際の燃料圧力値によって、リリーフ弁１０７のリリーフ機能が正常か否かを判別できる。
【００４２】
診断条件判定部５３が判定する診断条件としては、エンジンの運転状態が所定の負荷以上である時、インジェクタ１０６の１回当たりの開弁期間あるいは燃料量が所定値以上の時、コモンレール１０５の燃料圧力が所定値以上である時の少なくとも一つ、あるいは、それらの組み合わせがある。
【００４３】
故障診断部５２の診断結果は運転モード設定部５４へ送られる。運転モード設定部５４が故障診断部５２より故障判定の情報を受けると、運転モード設定部５４は、運転モードを通常時と異なる故障時運転モードに移行する。
【００４４】
故障時運転モード時には高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を制限する。そして、高圧燃料ポンプ１０３の吐出力制限時には、エンジンの回転数の所定の回転数以下に制限、あるいは制御目標値設定部５０が設定する目標燃料圧力を所定圧力以下に制限するの少なくともいずれか一方を行う。
【００４５】
リリーフ弁１０７の開弁の状態を検出する為には、燃料圧力を大きく設定する必要があるが、コモンレール１０５の耐圧燃料圧力以上に設定すると、リリーフ弁１０７のリリーフ機能の低下によって異常高燃圧による燃料漏れを引き起こすか可能性があるため、診断用制御目標値は、上述の如く、リリーフ設定圧上かつ高圧配管の耐圧燃料圧力以下に設定することが必要である。また、リリーフ弁の開弁状態を検出する為には、燃料圧力を大きく設定する必要があるが、インジェクタ１０６の作動限界燃料圧力以上に設定すると、リリーフ弁１０７のリリーフ機能の低下によって異常高燃圧によりインジェクタ１０６より燃料噴射ができなくなり、より燃料圧力が上昇する可能性がある。このため、診断用制御目標値は、上述の如く、リリーフ設定圧上かつインジェクタ１０６の作動限界圧力以下に設定することも必要である。
【００４６】
故障診断のために、コモンレール１０５の燃料圧力を上昇させると、インジェクタ１０６からの最小燃料噴射量が大きくなる為、エンジン負荷が小さい運転領域では、要求燃料量よりインジェクタ１０６からの噴射量が大きくなり、空然比がリッチとなり、排気性能悪化の他運転性悪化を引き起こす可能性がある。したがって、本故障診断をエンジン要求される負荷が大きい時に実施することで、空然比リッチによる悪影響を防止できる。
【００４７】
同様に、インジェクタ１０６の開弁期間が小さい時に、本故障診断を実施すると、高燃圧によってインジェクタ１０６からの燃料量が大きくなり、空然比がリッチとなることで、排気性能悪化の他運転性悪化を引き起こす虞がある。したがって、本故障診断をインジェクタ１０６の開弁期間が所定期間以上で実施することで、空然比リッチによる悪影響を防止できる。
【００４８】
同様に、インジェクタ１０６からの噴射量が小さい時に本故障診断を実施すると、高燃圧によってインジェクタ１０６からの燃料量が大きくなり、空然比がリッチとなることで、排気性能悪化の他運転性悪化を引き起こす虞がある。したがって、本故障診断をインジェクタ１０６からの噴射量が所定期間以上で実施することで、空然比リッチによる悪影響を防止できる。
【００４９】
同様に、燃料圧力が小さい時に本故障診断を実施すると、診断実施させる前の燃料圧力と診断実施中の燃料圧力との圧力差が大きくなり、燃料圧力移行期間が長くなることで診断実施期間が延長するほか、コモンレール１０５の燃料圧力の圧力脈動が大きくなるなどが発生し、燃料噴射量が安定して実施できない等の影響がある。したがって、本故障診断を高圧燃料配管の燃料圧力が所定値以上に実施することで、前述の影響を排除できる。
【００５０】
上述の故障診断によってリリーフ弁１０７の故障を検出した場合には、故障判定時に限定した運転モードに移行することで、リリーフ機能低下に起因して燃料圧力が異常に上昇することによる燃料もれなどを防止することができる。故障判定時時の運転モードとして高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を制限し、燃料圧力が異常に上昇することを防止できる。また、エンジン回転数を燃料圧力を制限することで、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を抑制し、燃料圧力が異常に上昇することを防止できる。また、目標燃料圧力を制限することで、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を抑制し、燃料圧力が異常に上昇することを防止することができる。
【００５１】
次に、本実施形態によるリリーフ弁１０７の故障診断の処理フローを、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
まず、エンジンが故障診断に適した運転状態にあるかを判定する（ステップＳ３００）。次に、故障診断実行時には制御目標の燃料圧力を変更する（ステップＳ３０１）。次に、故障状態であるか否かを判定し（ステップＳ３０２）、判定結果によってエンジンの運転モードを切り換える（ステップＳ３０３）。
【００５３】
図６は、診断条件判定の処理フローを示している。診断条件判定ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００５４】
診断条件判定処理フローでは、まず、エンジンが始動してからの運転時間（始動後時間）ＴＭＥＮＧが所定値ＫＴＭＥＮＧ（例えば１２０秒）以上か否かを判定する（ステップＳ４００）。始動後時間ＴＭＥＮＧが所定値ＫＴＭＥＮＧより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。
【００５５】
始動後時間ＴＭＥＮＧが所定値ＫＴＭＥＮＧ以上であれば、燃料圧力制御であるか否かを判別する（ステップＳ４０１）。燃料圧力制御でなければ、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。
【００５６】
燃料圧力制御であれば、次に、エンジン冷却水温ＴＷが所定値ＫＴＷ（例えば８０℃）以上か否かを判定する（ステップＳ４０２）。エンジン冷却水温ＴＷが所定値ＫＴＷより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。
【００５７】
エンジン冷却水温ＴＷが所定値ＫＴＷ以上であれば、次に、車速ＶＳＰが所定値ＫＶＳＰ（例えば５０ｋｍ／ｈ）以上か否かを判定する（ステップＳ４０３）。車速ＶＳＰが所定値ＫＶＳＰより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。
【００５８】
車速ＶＳＰが所定値ＫＶＳＰ以上であれば、次に、スロットル開度ＴＨＶが所定値ＫＴＨＶ以上か否かを判定する（ステップＳ４０４）。スロットル開度ＴＨＶが所定値ＫＴＨＶより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。
【００５９】
スロットル開度ＴＨＶが所定値ＫＴＨＶ以上であれば、次に、目標燃料圧力ＴＦＰが所定値ＫＴＦＰ（例えば１０Ｍｐａ）以上か否かを判定する（ステップＳ４０５）。目標燃料圧力ＴＦＰが所定値ＫＴＦＰより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。
【００６０】
目標燃料圧力ＴＦＰが所定値ＫＴＦＰ以上であれば、次に、インジェクタ１０６の噴射期間ＴＩＯＵＴが所定値ＫＴＩＯＵＴ（例えば２ｍｓ）以上か否かを判定する（ステップＳ４０６）。噴射期間ＴＩＯＵＴが所定値ＫＴＩＯＵＴより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。
【００６１】
噴射期間ＴＩＯＵＴが所定値ＫＴＩＯＵＴ以上であれば、インジェクタ１０６の燃料噴射量ＩＮＪＲが所定値ＫＩＮＪＲ（例えば１０ｍｍ３／ｓｔ）以上か否かを判定する（ステップＳ４０７）。燃料噴射量ＩＮＪＲが所定値ＫＩＮＪＲより小さい時には、診断条件不成立のフラグを立てる（ステップＳ４０９）。
【００６２】
燃料噴射量ＩＮＪＲが所定値ＫＩＮＪＲ以上であれば、診断条件成立のフラグを立てる（ステップＳ４０８）。
【００６３】
図７は、故障診断時の目標燃圧変更の処理フローを示している。目標燃圧変更ルーチンは、診断条件成立のフラグが立つことによって呼び出される。
【００６４】
目標燃圧変更処理フローでは、まず、診断条件成立のフラグが立ってから、所定時間ＫＴＤＩＧ１（例えば５００ｍｓ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ５００）。
【００６５】
所定時間ＫＴＤＩＧ１が経過すれば、目標燃圧（目標燃料圧力）ＴＦＰを故障診断時の目標燃圧ＤＩＧＴＦＰ（例えば２０Ｍｐａ）に設定する（ステップＳ５０１）。そして、目標燃圧ＴＦＰを目標燃圧ＤＩＧＴＦＰに変更してから所定時間ＫＴＤＩＧ２が経過したか否かを判定し（ステップＳ５０２）、所定時間ＫＴＤＩＧ２が経過すれば、目標燃圧変更期間終了とする。
【００６６】
図８は、コモンレール１０５の耐圧燃料圧力、インジェクタ１０６の作動限界燃料圧力、故障診断時の目標燃圧、通常時（故障診断を行っていない時）の燃圧範囲の関係を示している。
【００６７】
故障診断時の目標燃圧を、コモンレール１０５の耐圧燃料圧力以下に設定すること、インジェクタ１０６の作動限界燃料圧力以下に設定することにより、本故障診断時にコモンレール１０５が異常高燃料圧力状態になることを防止できる。
【００６８】
図９は、故障診断判定の処理フローを示している。故障診断判定ルーチンは、目標燃圧変更期間終了によって呼び出される。
【００６９】
故障診断判定処理フローでは、まず、燃料圧力センサ１０４によって検出される燃料圧力ＦＰのモニタを開始する（ステップＳ６００）。
【００７０】
そして、燃料圧力モニタ開始後、所定時間ＫＴＤＩＧ３（例えば２ｓｅｃ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ６０１）。燃料圧力モニタ開始後、所定時間ＫＴＤＩＧ３が経過すれば、燃料圧力モニタを終了し（ステップＳ６０２）、燃料圧力モニタ期間中の平均燃料圧力ＭＦＰを算出する（ステップＳ６０３）。
【００７１】
次に、平均燃料圧力ＭＦＰが判定しきい値ＪＭＦＰを超えたか否かを判定する（ステップＳ６０４）。平均燃料圧力ＭＦＰ判定しきい値ＪＭＦＰを超えていない場合には、正常判定を行い（ステップＳ６０５）、超えていれば、故障判定を行う（ステップＳ６０６）。
【００７２】
図１０は正常判定時の燃圧状態を、図１１は故障判定時の燃圧状態を示している。
【００７３】
次に、もう一つの実施形態による燃料供給装置の詳細を、図１２を参照して説明する。
この実施形態による燃料供給装置も、ＥＣＵ１１０がコンピュータプログラムを実行することにより具現化されるものであり、制御目標値設定部５０と、ポンプ制御部５１と、故障診断部５２と、診断条件判定部５３と、燃料リリース量推定部５５とを有する。
【００７４】
制御目標値設定部５０とポンプ制御部５１と診断条件判定部５３については、前述の実施形態と同じであるので、その説明は省略する。
【００７５】
燃料リリース量推定部５５は、燃料リリース量検出検出手段であり、リリーフ弁１０７の開弁による燃料リリース量を、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の制御量とインジェクタ１０６の燃料噴射量より推定推定する。
【００７６】
故障診断部５２は、診断条件判定部５３より診断条件成立の通知を受けることにより、起動し、制御目標値設定部５０が設定する目標燃料圧力を診断用制御目標値としてリリーフ弁１０７の開弁設定圧以上に設定し、当該目標燃料圧力設定下に燃料リリース量推定部５５によって推定される燃料リリース量よりリリーフ弁１０４の故障判定を行う。
【００７７】
図１３は、燃料リリース量を用いた故障診断判定の処理フローを示している。故障診断判定ルーチンは、目標燃圧変更期間終了によって呼び出される。
【００７８】
まず、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量ＨＰＯＵＴを推定する（ステップＳ７００）。高圧燃料ポンプ吐出量は、下式（１）により算出される。
【００７９】
ＨＰＯＵＴ  ＝  ＨＰＯＵＴＲ・ＨＰＫ                              …（１）
【００８０】
高圧燃料ポンプ吐出量ＨＰＯＵＴＲは、図１４に示す高圧燃料ポンプ１０３（２００）のカム回転数（ポンプ制御量）に応じて線形増加する理想ポンプ吐出量である。ＨＰＫは、図１５に示す高圧燃料ポンプカム回転数に応じて低下するポンプ吐出量効率である。
【００８１】
次に、燃料リリース量ＲＯＵＴの推定を行う（ステップＳ７０１）。燃料リリース量ＲＦＯＵＴは、下式（２）により算出できる。
【００８２】
ＲＦＯＵＴ  ＝  ＨＰＯＵＴ―ＩＮＪＯＵＴ                          …（２）
【００８３】
ここで、ＩＮＪＯＵＴは全てのインジェクタ１０５から噴射される燃料量である。
【００８４】
次に、燃料リリース量の推定が開始されてから所定時間ＫＴＤＩＧ５が経過したか否かを判定する（ステップＳ７０２）。所定時間ＫＴＤＩＧ５が経過してれば、燃料リリース量の推定を終了する（ステップＳ７０３）。
【００８５】
次に、燃料リリース量推定期間中の平均燃料リリース量ＭＲＦＯＵＴを算出する（ステップＳ７０４）。
【００８６】
次に、平均燃料リリース量ＭＲＦＯＵＴが判定しきい値ＪＲＦＯＵＴ以上か否かを判定する（ステップＳ７０５）。平均燃料リリース量ＭＲＦＯＵＴが判定しきい値ＪＲＦＯＵＴ以上であれば、正常判定を行い（ステップＳ７０６）、平均燃料リリース量ＭＲＦＯＵＴが判定しきい値ＪＲＦＯＵＴより小さい場合には、故障判定を行う（ステップＳ７０７）。
【００８７】
図１６は、この故障判定における、燃圧、ポンプ制御量、ポンプ推定吐出量、燃料噴射量、燃料リリース量の関係を示している。
【００８８】
図１７は、故障判定後の処理フローを示している。
まず、故障判定結果が正常判定か否かを判定する（ステップＳ８００）。
正常の場合には、故障診断を終了し（ステップＳ８０１）、通常の燃料制御に復帰する（ステップＳ８０２）。
これに対し、故障と判定された場合には、故障情報をＥＣＵ内に記憶する（ステップＳ８０３）。次に、運転者に故障の状態を知られるため、インジケータの点灯等を実施する（ステップＳ８０４）。次に、ポンプカムの回転数を制限する等の故障時制御に移行する（ステップＳ８０５）。
【００８９】
上述したように、リリーフ弁１０７のリリーフ機能を判定し、故障と判定した場合には、高圧燃料ポンプ１０３（２００）の吐出量を制限する等の対応を取ることによって、高圧配管が異常高燃料圧力となることを防止し、燃料漏れなどの故障を未然に防止できる。
【符号の説明】
【００９０】
５０      制御目標値設定部
５１      ポンプ制御部
５２      故障診断部
５３      診断条件判定部
５４      運転モード設定部
５５      燃料リリース量推定部
１００    燃料タンク
１０１    低圧燃料ポンプ
１０２Ｌ  低圧燃料配管
１０２Ｈ  高圧配管
１０３    高圧燃料ポンプ
１０４    燃料圧力センサ
１０５    コモンレール
１０６    インジェクタ
１０７    リリーフ弁
１０８    リリーフ配管
１１０    ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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