(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーを介して電源が供給される電動式の燃料ポンプと、前記燃料ポンプ下流側の燃料配管内における燃料圧力を検出する燃圧センサと、前記燃料配管内における燃料圧力を設定圧に調整するプレッシャレギュレータとを備え、エンジンに燃料を供給する燃料供給装置に適用される故障診断装置であって、
エンジンスイッチのオフ後における前記リレーのオン状態でかつ前記燃料ポンプに通電を遮断する操作量を出力している状態で、前記燃圧センサが検出した燃料圧力に基づいて前記燃料供給装置の故障診断を行う第１診断手段と、
前記第１診断手段で燃料圧力が低下しない異常を検出したときに、前記リレーのオフ状態で前記燃圧センサが検出した燃料圧力に基づいて前記燃料供給装置の故障診断を行う第２診断手段と、
を含むエンジンの故障診断装置。
【請求項２】
前記第１診断手段が、前記燃圧センサが検出する燃料圧力が前記プレッシャレギュレータの設定圧よりも低くなった場合に燃料漏れの発生を検出する、請求項１記載のエンジンの故障診断装置。
【請求項３】
前記第２診断手段が、前記リレーをオフしてから第２判定時間内で前記燃圧センサが検出する燃料圧力が前記プレッシャレギュレータの設定圧付近にまで低下した場合に、燃料ポンプの駆動系におけるショート故障の発生を検出し、前記リレーをオフしてから前記第２判定時間内で前記燃圧センサが検出する燃料圧力が前記プレッシャレギュレータの設定圧付近にまで低下しなかった場合に前記プレッシャレギュレータの閉固着故障の発生を検出する、請求項１又は２記載のエンジンの故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに燃料を供給する燃料供給装置に適用される故障診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料供給装置における燃料リークの発生を診断する装置として、エンジン停止後の燃料ポンプ駆動時の燃料圧力を検出すると共に、燃料ポンプを停止してから所定時間以上経過したときの燃料圧力を検出し、これらの燃料圧力の差が所定値以上になると燃料漏れがあると判定する診断装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３５０３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、駆動停止指令後も燃料ポンプに電源が供給され続けるショート故障や、プレッシャレギュレータからの燃料リリーフが不能になる閉固着故障などが、燃料漏れと共に発生すると、燃料ポンプの停止指令前後における圧力差からは故障部位を特定できず、誤診断が発生することがあった。
【０００５】
そこで、本願発明は、多重故障が発生しても故障部位を特定でき、信頼性の高い診断結果を得られる故障診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本願発明では、リレーを介して電源が供給される電動式の燃料ポンプと、前記燃料ポンプ下流側の燃料配管内における燃料圧力を検出する燃圧センサと、前記燃料配管内における燃料圧力を設定圧に調整するプレッシャレギュレータとを備え、エンジンに燃料を供給する燃料供給装置に適用される故障診断装置であって、エンジンスイッチのオフ後における前記リレーのオン状態でかつ前記燃料ポンプに通電を遮断する操作量を出力している状態で、前記燃圧センサが検出した燃料圧力に基づいて前記燃料供給装置の故障診断を行う第１診断手段と、前記第１診断手段で燃料圧力が低下しない異常を検出したときに、前記リレーのオフ状態で前記燃圧センサが検出した燃料圧力に基づいて前記燃料供給装置の故障診断を行う第２診断手段と、を含むようにした。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によると、リレーのオン状態での第１故障診断と、リレーのオフ状態での第２故障診断とを行うことで、多重故障が発生しても故障部位を特定でき、信頼性の高い診断結果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本願発明の実施形態におけるエンジンのシステム図である。
【図２】本願発明の実施形態における燃料供給装置の故障診断を示すフローチャートである。
【図３】本願発明の実施形態における燃料供給装置の故障診断を示すフローチャートである。
【図４】本願発明の実施形態における故障部位による燃圧変化の違いを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明に係る故障診断装置の実施形態を説明する。
図１は、実施形態における、燃料供給装置を含むエンジンのシステム図である。
図１において、エンジン（内燃機関）１は、吸気通路２に燃料噴射弁３を備え、燃料噴射弁３は、エンジン１の吸気通路２内に燃料を噴射する。
【００１０】
燃料噴射弁３が噴射した燃料は、空気と共に吸気バルブ４を介して燃焼室５内に吸引され、点火プラグ６による火花点火によって着火燃焼する。燃焼室５内の燃焼ガスは、排気バルブ７を介して排気通路８に排出される。
吸気通路２の燃料噴射弁３を配設した部分よりも上流側に、スロットルモータ９で開閉する電子制御スロットル１０を配し、この電子制御スロットル１０の開度によってエンジン１の吸入空気量を調整する。
【００１１】
また、エンジン１は、燃料タンク１１内の燃料を燃料ポンプ１２によって燃料噴射弁３に圧送する燃料供給装置１３を備える。
燃料供給装置１３は、燃料タンク１１、燃料ポンプ１２、プレッシャレギュレータ（圧力調整弁）１４、オリフィス１５、燃料ギャラリー配管１６、燃料供給配管１７、燃料戻し配管１８、ジェットポンプ１９、燃料移送管２０を含む。
【００１２】
燃料ポンプ１２は、モータでポンプインペラを回転駆動する電動式ポンプであり、燃料タンク１１内に設けてある。
燃料ポンプ１２の吐出口には燃料供給配管１７の一端が接続され、燃料供給配管１７の他端は燃料ギャラリー配管１６に接続され、更に、燃料ギャラリー配管１６に燃料噴射弁３の燃料供給口を接続してある。
【００１３】
燃料戻し配管１８は、燃料タンク１１内で燃料供給配管１７から分岐延設され、燃料戻し配管１８の他端は燃料タンク１１内に開口される。
燃料戻し配管１８には、上流側から順に、プレッシャレギュレータ１４、オリフィス１５、ジェットポンプ１９を設けてある。
【００１４】
プレッシャレギュレータ１４は、燃料戻し配管１８を開閉する弁体１４ａと、該弁体１４ａを燃料戻し配管１８上流側の弁座に向けて押圧するコイルスプリングなどの弾性部材１４ｂとで構成される。
そして、プレッシャレギュレータ１４は、燃料噴射弁３に供給される燃料圧力ＦＵＰＲ（燃料供給配管１７内の燃料圧力ＦＵＰＲ）が設定圧（開弁圧）よりも高い場合に開弁し、燃料供給配管１７内の燃料を燃料戻し配管１８を介して燃料タンク１１内にリリーフすることで、燃料圧力ＦＵＰＲを設定圧に向けて低下させ、燃料圧力ＦＵＰＲが設定圧にまで低下すると閉弁する。
【００１５】
前述のように、プレッシャレギュレータ１４は、燃料圧力ＦＵＰＲが設定圧よりも高くなると開弁するが、プレッシャレギュレータ１４の下流側に設けたオリフィス１５によって、燃料戻し配管１８を介して燃料タンク１１内に戻される燃料流量が絞られる。このため、燃料ポンプ１２からの燃料の吐出量を、戻し流量以上に増やすことで、設定圧を超える圧力にまで燃料圧力ＦＵＰＲを昇圧できるようになっている。
尚、燃料ポンプ１２の吐出量の制御によって、プレッシャレギュレータ１４の設定圧を超える燃料圧力ＦＵＰＲにまで昇圧できる程度に、燃料戻し配管１８によって燃料タンク１１内に戻される燃料量（リリーフ流量）が絞られるようになっていればよく、例えば、オリフィス１５を設けずに、プレッシャレギュレータ１４が流量（リリーフ流量）を絞る機能を備えることができる。
【００１６】
ジェットポンプ１９は、プレッシャレギュレータ１４、オリフィス１５を介して燃料タンク１１内に戻される燃料の流れによって、燃料移送管２０を介して燃料を移送させるものである。
燃料タンク１１は、底面の一部が盛り上がって底部空間を２つの領域１１ａ，１１ｂに隔てている所謂鞍型の燃料タンクであり、燃料ポンプ１２の吸い込み口は領域１１ａ内に開口するため、領域１１ｂ内の燃料を領域１１ａ側に移送させないと、領域１１ｂ内の燃料が残存することになってしまう。
【００１７】
そこで、ジェットポンプ１９は、プレッシャレギュレータ１４及びオリフィス１５を介して燃料タンク１１の領域１１ａ内に戻される燃料の流れによって、燃料移送管２０内に負圧を作用させ、燃料移送管２０が開口する領域１１ｂ内の燃料を、燃料移送管２０を介してジェットポンプ１９まで導き、プレッシャレギュレータ１４からの戻し燃料と共に領域１１ａ内に排出させる。
本実施形態では、上記のように、ジェットポンプ１９を備えるが、燃料タンク１１が所謂鞍型でない場合、即ち、燃料タンク１１の底部空間が隔成されずに、燃料ポンプ１２の吸い込み口から燃料タンク１１内の燃料を残量なく吸引できる場合には、ジェットポンプ１９及び燃料移送管２０を省略することができる。
【００１８】
マイクロコンピュータを備えるＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）３１は、燃料噴射弁３による燃料噴射、点火プラグ６による点火（点火コイルへの通電）、電子制御スロットル１０の開度などを制御する。
また、マイクロコンピュータを備えるＦＣＭ（フューエル・コントロール・モジュール）３０は、燃料ポンプ１２の駆動回路（モータ電流をオン，オフするトランジスタ回路）を備え、燃料ポンプ１２への電力供給を制御する。
【００１９】
ＥＣＭ３１とＦＣＭ３０とは相互に通信可能に構成され、ＥＣＭ３１は、燃料ポンプ１２の駆動デューティ（操作量）を指示する信号などをＦＣＭ３０に向けて送信する。
燃料ポンプ１２の駆動デューティ（％）は、燃料ポンプ１２を回転駆動するモータの電圧を制御する操作量であって、１周期当たりの通電時間割合（オン時間割合）を示し、駆動デューティが増大することで、モータの平均印加電圧が増加し、燃料ポンプ１２の吐出圧（吐出流量）が増大するものとする。
【００２０】
ＥＣＭ３１は、各種センサが出力する信号を入力する。
前記各種センサとしては、燃料ギャラリー配管１６内の燃料圧力ＦＵＰＲを検出する燃圧センサ３３、図外のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ３４、エンジン１の吸入空気流量ＱＡを検出するエアフローセンサ３５、エンジン１の回転速度ＮＥを検出する回転センサ３６、エンジン１の冷却水温度ＴＷ（エンジン温度）を検出する水温センサ３７、排気中の酸素濃度に応じてエンジン１における空燃比Ａ／Ｆを検出する空燃比センサ３８などを設けてある。
【００２１】
そして、ＥＣＭ３１は、吸入空気流量ＱＡとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて基本噴射パルス幅ＴＰを演算し、基本噴射パルス幅ＴＰをそのときの燃料圧力ＦＵＰＲに応じて補正する一方、空燃比センサ３８の出力に基づいて実際の空燃比を目標空燃比に近づけるための空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを演算し、燃料圧力ＦＵＰＲに応じて補正した基本噴射パルス幅ＴＰを、更に空燃比フィードバック補正係数LAMBDAなどで補正して、最終的な噴射パルス幅ＴＩを演算する。
そして、各気筒の噴射タイミングになると、燃料噴射弁３に対して噴射パルス幅ＴＩの噴射パルス信号を出力し、燃料噴射弁３による燃料噴射量及び噴射タイミングを制御する。
【００２２】
また、ＥＣＭ３１は、エンジン１の負荷を示す基本噴射パルス幅ＴＰや、エンジン回転速度ＮＥなどに基づいて点火時期（点火進角値）を演算し、当該点火時期において点火プラグ６による火花放電がなされるように、図外の点火コイルへの通電を制御する。
また、ＥＣＭ３１は、アクセル開度ＡＣＣなどから電子制御スロットル１０の目標開度を演算し、電子制御スロットル１０の実開度が目標開度に近づくようにスロットルモータ９への通電を制御する。
【００２３】
更に、ＥＣＭ３１は、燃圧センサ３３が検出した燃料圧力ＦＵＰＲ、及び、エンジン１の運転条件（エンジン始動、冷却水温度ＴＷ、加速、エンジン負荷、エンジン回転速度、エンジン停止など）に応じて算出した目標燃圧TGFUPRに基づき、燃料ポンプ１２の駆動デューティＤＵＴＹ（目標印加電圧）を算出し、この駆動デューティＤＵＴＹ（％）を示す信号を、ＦＣＭ３０に送信する。
そして、ＦＣＭ３０は、ＥＣＭ３１側から受信した駆動デューティＤＵＴＹの指示信号に基づき、燃料ポンプ１２の駆動回路（モータ電流をオン，オフするトランジスタ）をデューティ制御し、燃料ポンプ１２への電力供給を制御する。
【００２４】
ＥＣＭ３１には、エンジン１のメインスイッチであるイグニッションスイッチ（エンジンスイッチ）４１を介してバッテリ電源ＶＢが接続されると共に、電源リレー４２を介してバッテリ電源ＶＢが接続されており、電源リレー４２のオン，オフは、ＥＣＭ３１によって制御される。
そして、イグニッションスイッチ４１がオンしてバッテリ電源ＶＢが投入されるとＥＣＭ３１が起動し、起動したＥＣＭ３１は電源リレー４２をオンする。これにより、ＥＣＭ３１は、イグニッションスイッチ４１がオフされた後も電源リレー４２を介してバッテリ電源ＶＢの供給を受けることができ、イグニッションスイッチ４１のオフ後に電源リレー４２をオフして、バッテリ電源ＶＢの供給を自己遮断する。
【００２５】
また、ＦＣＭ３０には、電源リレー（ポンプリレー）４３を介してバッテリ電源ＶＢが接続されており、ＦＣＭ３０に内蔵される駆動回路は、電源リレー４３を介して接続されるバッテリ電源ＶＢを電源として、燃料ポンプ１２への電力供給を行う。電源リレー４３のオン，オフは、ＥＣＭ３１によって制御される。
【００２６】
ここで、ＥＣＭ３１は、燃料供給装置１３における故障の有無を診断する故障診断装置としての機能をソフトウェア的に備えており、以下では、係る故障診断装置としての機能を、図２及び図３のフローチャートに従って詳細に説明する。
図２及び図３のフローチャートに示す故障診断ルーチンにおいて、ステップＳ１０１では、イグニッションスイッチ（エンジンスイッチ）４１が運転者によってオフ操作されたか否かを判断する。
【００２７】
尚、イグニッションスイッチ４１がオン状態からオフ状態になると、ＥＣＭ３１は、燃料噴射弁３の噴射動作及び点火プラグ６の点火動作を停止してエンジン１を停止させると共に、ＦＣＭ３０に向けて、駆動デューティＤＵＴＹ（％）を０％とする指示、即ち、燃料ポンプ１２への通電を遮断する指示を出力する。但し、電源リレー４２，４３はオン状態に保持される。
【００２８】
ステップＳ１０１で、イグニッションスイッチ４１がオフされたことを判断すると、ステップＳ１０２へ進み、イグニッションスイッチ４１がオフになってからの経過時間ｔが、設定時間ＴＤ１（第１判定時間）以上になっているか否かを判断する。
前記設定時間ＴＤ１は、駆動デューティＤＵＴＹ（％）を０％として燃料ポンプ１２への通電を遮断した時点から、燃料配管内の燃料圧力ＦＵＰＲが、プレッシャレギュレータ１４における設定圧にまで降下するのに十分な時間として予め設定されている。
【００２９】
従って、燃料ポンプ１２への電源供給が実際に遮断されていて燃料ポンプ１２が停止しており、かつ、プレッシャレギュレータ１４が設定圧よりも高い燃料圧力ＦＵＰＲに感応して開弁している正常状態であれば、設定時間ＴＤ１が経過した時点で、燃圧センサ３３は、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近の圧力を検出することになる。
ステップＳ１０２で、イグニッションスイッチ４１のオフから、換言すれば、燃料ポンプ１２への通電を遮断する指示を出した時点から、設定時間ＴＤ１だけ経過したと判断すると、ステップＳ１０３へ進み、燃圧センサ３３の出力信号を読み込んで燃料圧力ＦＵＰＲを検出する。
【００３０】
次のステップＳ１０４では、そのときの燃料圧力ＦＵＰＲが、判定圧ＳＬＰＲ１以上であるか否かを判断する。
判定圧ＳＬＰＲ１は、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高い圧力に設定され（判定圧ＳＬＰＲ１＞Ｐ／Ｒ設定圧）、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで降下しない異常を判定できるようにしてある。より詳細には、設定時間ＴＤ１だけ経過した時点での燃料圧力のばらつきを考慮し、該ばらつき範囲の上限値よりも僅かに高い圧力に判定圧ＳＬＰＲ１を設定し、正常時には、設定時間ＴＤ１だけ経過した時点での燃料圧力ＦＵＰＲが、判定圧ＳＬＰＲ１を上回ることがないように設定してある。
【００３１】
ステップＳ１０４で、ステップＳ１０３で検出した燃料圧力ＦＵＰＲが、判定圧ＳＬＰＲ１よりも低いと判断された場合には、少なくとも燃料圧力ＦＵＰＲが下がらない異常はないものと判断できるが、燃料圧力ＦＵＰＲが燃料漏れによって異常に下がり過ぎている可能性がある。
即ち、燃料ポンプ１２への電源供給が実際に遮断されていて燃料ポンプ１２が停止しており、かつ、プレッシャレギュレータ１４が設定圧よりも高い燃料圧力ＦＵＰＲに感応して開弁している正常状態であれば、新たに燃料が配管内に供給されない状態で、プレッシャレギュレータ１４から燃料がリリーフされることで、設定時間ＴＤ１内で燃料圧力ＦＵＰＲはプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下する。
【００３２】
これに対し、駆動停止指令にも関わらず燃料ポンプ１２への電源供給が継続しているショート故障が駆動回路などで発生すると、たとえプレッシャレギュレータ１４が開弁状態を保持し燃料をリリーフしても、燃料ポンプ１２が燃料を吐出することで、燃料圧力ＦＵＰＲは設定時間ＴＤ１内でプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下することはない。
また、燃料圧力ＦＵＰＲが設定圧よりも高い条件でプレッシャレギュレータ１４が開弁しない閉固着故障が発生すると、たとえ燃料ポンプ１２が停止していても、燃料が配管内に閉じ込められることで、燃料圧力ＦＵＰＲは設定時間ＴＤ１内でプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下することはない。
【００３３】
従って、燃料ポンプ１２への通電を遮断する指示（駆動デューティ＝０％の指示）を出した時点から設定時間ＴＤ１だけ経過した状態での燃料圧力ＦＵＰＲが、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下していれば、少なくとも燃料ポンプ１２のショート故障及びプレッシャレギュレータ１４の閉固着故障は発生していないものと判断できる。
しかし、燃料漏れが発生している場合も、設定時間ＴＤ１内でプレッシャレギュレータ１４の設定圧まで低下するので、燃料漏れが発生している可能性がある。
そのため、ステップＳ１０５以降では、燃料漏れの有無を診断する。
【００３４】
ステップＳ１０５では、燃料ポンプ１２への通電を遮断する指示を出した時から設定時間ＴＤ１だけ経過した後に、判定圧ＳＬＰＲ２よりも燃料圧力ＦＵＰＲが低い状態が設定時間ＴＤ２以上継続したか否かを判定する。
前記判定圧ＳＬＰＲ２は、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも低い圧であって、燃料漏れが発生することで燃料圧力ＦＵＰＲが下回るようになる圧力に設定してある。また、設定時間ＴＤ２は、一時的な燃圧低下を排除し、継続的な燃料漏れによって圧力が徐々に低下する場合に、到達し得る時間に設定してある。
【００３５】
尚、詳細には、判定圧ＳＬＰＲ２に基づく最大診断時間（＞ＴＤ２）を設定し、この最大診断時間内で、燃料圧力ＦＵＰＲが判定圧ＳＬＰＲ２よりも低い状態が設定時間ＴＤ２以上継続していた場合に、燃料漏れが発生していると判定させることができる。
ここで、前記最大診断時間と設定時間ＴＤ２との差は、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近の燃料圧力ＦＵＰＲが、燃料漏れによって判定圧ＳＬＰＲ２を下回るようになるまでの時間に基づき設定される。
また、ステップＳ１０５で、燃料圧力ＦＵＰＲが、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも低い領域で徐々に減少変化しているか否かを、燃料圧力ＦＵＰＲの減少速度（設定時間での圧力低下幅）に基づいて判断し、燃料圧力ＦＵＰＲの減少速度が判定値を超える場合に、燃料漏れの発生を判定させることができる。
【００３６】
判定圧ＳＬＰＲ２よりも燃料圧力ＦＵＰＲが低い状態にならないか、又は、判定圧ＳＬＰＲ２よりも燃料圧力ＦＵＰＲが低い状態になっても、それが一時的で継続時間が設定時間ＴＤ２未満である場合（若しくは、燃料圧力ＦＵＰＲの減少速度が判定値未満である場合）であって、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近の圧力を維持している場合には、燃料漏れがない（若しくは燃料漏れ量が許容レベル内である）と判断し、ステップＳ１０６へ進んで、プレッシャレギュレータ１４、燃料配管１６，１７、燃料ポンプ１２、ポンプ駆動回路（ＦＣＭ３０）などの燃料供給装置を構成するデバイスが正常であると判定する。
【００３７】
即ち、プレッシャレギュレータ１４の設定圧にまで燃料圧力ＦＵＰＲが低下したことは、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも燃料圧力ＦＵＰＲが高いにも関わらずプレッシャレギュレータ１４が燃料戻し配管１８の閉状態を保持する閉固着故障が発生しておらず、また、駆動デューティを０％にしても燃料ポンプ１２に対する電力供給が継続されるショート故障も発生していないものと推定でき、更に、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近を維持したことは、許容レベルを超える燃料漏れが発生していないものと推定できる。
【００３８】
一方、ステップＳ１０５で、判定圧ＳＬＰＲ２よりも燃料圧力ＦＵＰＲが低い状態が設定時間ＴＤ２以上継続したと判断した場合（若しくは、燃料圧力ＦＵＰＲの減少速度が判定値以上であると判断した場合）には、ステップＳ１０７へ進み、燃料漏れの発生を判定する。
即ち、プレッシャレギュレータ１４の閉固着故障及び燃料ポンプ１２のショート故障が発生していない場合、燃料漏れの有無に関わらずにプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで燃料圧力ＦＵＰＲが降下し、燃料漏れがなければ、そのままプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近の燃料圧力ＦＵＰＲを維持するが、燃料漏れがあれば、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近に降下した後も燃料圧力ＦＵＰＲは降下を続けることになる。そこで、燃料圧力ＦＵＰＲが、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで降下した後に、設定圧を下回る状態を保持する場合や許容速度を超える速度で圧力低下する場合には、燃料漏れが発生しているものと推定する。
【００３９】
燃料漏れの発生を判定した場合、ＥＣＭ３１は、運転者に故障（燃料漏れ）の発生を警告ランプの点灯などで警告すると共に、燃料漏れの故障を判定した履歴を記憶する。
そして、ＥＣＭ３１は、故障履歴に基づき、エンジン１の再始動を禁止したり、再始動を許容するものの、目標燃圧の最大を正常時よりも低く制限するなどのフェイルセーフ処理を実施することができ、また、整備工場などで、前記故障履歴を作業者が読み出すことで、整備点検の対象とすべき部品（部位）を特定できる。
【００４０】
図４に示すように、時刻ｔ１の時点で、イグニッションスイッチ（エンジンスイッチ）４１がオフされ、駆動デューティを０％にして燃料ポンプ１２が停止すると、プレッシャレギュレータ１４から燃料がリリーフされることによって燃料圧力ＦＵＰＲは漸減することになり、時刻ｔ２の時点で燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下すると、その後はプレッシャレギュレータ１４が閉弁状態を保持するようになるので、燃料漏れが無ければ、燃料圧力ＦＵＰＲは、プレッシャレギュレータ（Ｐ／Ｒ）１４の設定圧付近の圧力を維持することになる。
【００４１】
時刻ｔ１から設定時間ＴＤ１が経過した時刻ｔ３における燃料圧力ＦＵＰＲが、判定圧ＳＬＰＲ１よりも低ければ、燃料ポンプ１２のショート及びプレッシャレギュレータ１４の閉固着故障の発生はないものと判断できるか、その後の設定時間ＴＤ２内で圧力降下を検出すれば、設定時間ＴＤ２が経過した時刻ｔ４の時点で燃料漏れの発生を判定する。
一方、設定時間ＴＤ２内で圧力降下がなければ、設定時間ＴＤ２が経過した時刻ｔ４の時点で、燃料ポンプ１２のショート及びプレッシャレギュレータ１４の閉固着故障の発生はなく、かつ、燃料漏れもない、正常状態であると判断する。
【００４２】
また、ステップＳ１０４で、燃料圧力ＦＵＰＲが、判定圧ＳＬＰＲ１以上であると判別した場合には、駆動デューティを０％にしても燃料ポンプ１２に対する電力供給が継続されるショート故障、又は、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも燃料圧力ＦＵＰＲが高いにも関わらずプレッシャレギュレータ１４が閉状態を保持する閉固着故障の発生が推定されるが、同時に燃料漏れが発生している可能性もあり、ステップＳ１０８以降では、これらの故障を区別して診断する。
【００４３】
まず、ステップＳ１０８では、電源リレー（ポンプリレー）４３をオフする。
即ち、前記ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７に示した第１診断手段は、電源リレー４３のオン状態で診断を行うのに対し、ステップＳ１０９以降に示す第２診断手段は、電源リレー４３のオフ状態で診断を行う。
【００４４】
ステップＳ１０８で電源リレー４３をオフすると、燃料ポンプ１２の駆動回路にショート故障が発生していても、燃料ポンプ１２への電源供給は遮断されることになり、燃料ポンプ１２を停止させることができる。
そして、次のステップＳ１０９では、燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下するのに要すると見込まれる設定時間ＴＤ３（第２判定時間）が、電源リレー４３をオフした時点から経過したか否かを判断する。
【００４５】
尚、設定時間ＴＤ１と設定時間ＴＤ３とを同等の値とすることができる。
そして、前記設定時間ＴＤ３が経過すると、ステップＳ１１０へ進み、燃圧センサ３３の出力信号を読み込んで燃料圧力ＦＵＰＲを検出する。
【００４６】
次のステップＳ１１１では、燃料圧力ＦＵＰＲに基づき、燃料圧力ＦＵＰＲに基づく診断に用いる閾圧α（判定条件）を設定する。
具体的には、電源リレー４３をオフした時点から時間ＴＤ３だけ経過した時点の燃料圧力ＦＵＰＲが高いほど閾圧α（判定条件）をより大きな値に設定する。
【００４７】
前記閾圧αは、燃料漏れによる燃料圧力ＦＵＰＲの降下代の基準値であり、後述するように、時間ＴＤ３経過した時点での燃圧よりも閾圧αだけ低い圧力よりも燃料圧力ＦＵＰＲが低い状態が設定時間ＴＤ４以上継続した場合に、燃料漏れと判断する。
尚、設定時間ＴＤ４は、設定時間ＴＤ２と同等の値に設定できる。
【００４８】
但し、燃料が漏れ出る開口の面積が同程度であっても、初期圧が高いほど圧力降下速度が速くなるため、初期圧の違いを考慮しないと、初期圧が高いことを要因とする圧力降下速度に基づき、燃料漏れを誤判断することになる。
そこで、初期圧に相当する、電源リレー４３をオフした時点から時間ＴＤ３だけ経過した時点の燃料圧力ＦＵＰＲが高いほど、より速い圧力降下が発生したときに燃料漏れの発生を検出するように、閾圧αを初期圧が高いほどより大きな値に変更するようにしてある。
【００４９】
ステップＳ１１２では、時間ＴＤ３だけ経過した時点での燃料圧力ＦＵＰＲから設定圧βを減算した判定圧ＳＬＰＲ３（ＳＬＰＲ３＝時間ＴＤ３経過時の燃料圧力ＦＵＰＲ−閾圧α）を下回る状態が、時間ＴＤ３経過後に設定時間ＴＤ４以上継続したか否かを判断する。
前記設定時間ＴＤ３は、前記設定時間ＴＤ２と同様に、一時的な燃圧低下を排除し、継続的な燃料漏れによって圧力が徐々に低下する場合に、到達し得る時間に設定してある。
【００５０】
ここで、時間ＴＤ３経過時から設定時間ＴＤ４内で、閾圧α以上の圧力降下があったか否かを判断させることができ、この場合の設定時間ＴＤ４は、燃料漏れと判断できる圧力降下速度を閾圧αと共に規定することになる。
尚、詳細には、判定圧ＳＬＰＲ３に基づく最大診断時間（＞ＴＤ４）を設定し、この最大診断時間内で、燃料圧力ＦＵＰＲが判定圧ＳＬＰＲ３よりも低い状態が設定時間ＴＤ４以上継続していた場合に、燃料漏れが発生していると判定させることができる。
燃料圧力ＦＵＰＲが判定圧ＳＬＰＲ３を下回るまで降下しなかった場合や、降下してもその継続時間が設定時間ＴＤ４に満たなかった場合には、燃料漏れはないものと推定でき、その場合には、ステップＳ１１３へ進み、そのときの燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近であるか、設定圧よりも高いかを判断する。
【００５１】
そして、そのときの燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近であれば、ステップＳ１１４へ進んで、燃料ポンプ１２のショート故障を判定する。
即ち、燃料ポンプ１２のショート故障発生時には、駆動デューティを０％にしても燃料ポンプ１２に電力が供給され続けるため、たとえプレッシャレギュレータ１４が正常に動作する状態であっても、燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高い値に保持されることになるが、電源リレー４３をオフして燃料ポンプ１２への電源供給を遮断すれば、燃料圧力ＦＵＰＲはプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下して保持されることになる。
【００５２】
従って、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高かった燃料圧力ＦＵＰＲが、電源リレー４３をオフすることで、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下したことは、燃料ポンプ１２のショート故障が発生していることに示すことになる。
一方、ステップＳ１１３で、燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高い状態（ＦＵＰＲ＞ＳＬＰＲ１）を保持していると判断した場合には、ステップＳ１１５へ進み、プレッシャレギュレータ１４の閉固着故障を判定する。
【００５３】
即ち、燃料ポンプ１２への電源供給が遮断され、燃料ポンプ１２が停止しているのに、燃料圧力ＦＵＰＲが降下しないのは、プレッシャレギュレータ１４が燃料をリリーフして圧力調整する機能に異常が発生しているためであり、より具体的には、プレッシャレギュレータ１４が燃料をリリーフしない閉固着状態になっているものと判断する。
また、ステップＳ１１２で、燃料漏れと認められる圧力降下を検出した場合には、ステップＳ１１６へ進み、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高い領域で圧力降下したか、設定圧よりも低い領域で圧力降下したかを判断する。
【００５４】
そして、設定圧よりも低い領域で圧力降下した場合には、電源リレー４３をオフして燃料ポンプ１２への電源供給を遮断した結果、駆動デューティを０％にしても停止しなかった燃料ポンプ１２が停止し、プレッシャレギュレータ１４の調圧機能によって燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで降下し、更にその後も、燃料漏れによって圧力降下が継続したものと推定する。
従って、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも低い領域で圧力降下した場合には、ステップＳ１１７へ進んで、燃料ポンプ１２のショート故障と燃料漏れとの双方（２重故障）が発生していると判定する。
【００５５】
図４に示すように、燃料ポンプ１２のショート故障と燃料漏れとの２重故障が発生している場合、時刻ｔ１の時点で駆動デューティを０％にしても、燃料ポンプ１２が運転を続ける結果、燃料圧力ＦＵＰＲはプレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高い値を保持することになる。
しかし、時刻ｔ４の時点で電源リレー４３をオフすると、たとえ駆動回路などにショートが発生していても、燃料ポンプ１２への電源供給を遮断して、燃料ポンプ１２を停止させることができ、電源リレー４３をオフしたことで、燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下すれば、燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高い圧力を保持していた要因が、駆動デューティを０％にしても実際には燃料ポンプ１２が駆動されていて燃料を吐出していたためであると判断できる。
【００５６】
そして、燃料圧力ＦＵＰＲがプレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで低下した時刻ｔ５の後で、燃料圧力ＦＵＰＲの降下が検出された場合には、燃料ポンプ１２のショート故障に加えて燃料漏れも発生していることになる。
一方、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高い領域で圧力降下した場合には、プレッシャレギュレータ１４の閉固着故障によって、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高い圧力に保持される圧力が、燃料漏れによって徐々に低下したものと推定できる。
【００５７】
従って、プレッシャレギュレータ１４の設定圧よりも高い領域で圧力降下した場合には、ステップＳ１１８へ進んで、プレッシャレギュレータ１４の閉固着故障と燃料漏れとの双方（２重故障）が発生していると判定する。
図４に示すように、プレッシャレギュレータ１４の閉固着故障と燃料漏れとの２重故障が発生している場合、時刻ｔ１の時点で駆動デューティを０％にして燃料ポンプ１２が停止しても、プレッシャレギュレータ１４からの燃料のリリーフが発生しないため、プレッシャレギュレータ１４の設定圧までの降下に必要十分な時間が経過した時刻ｔ３になっても、燃料圧力ＦＵＰＲは設定圧よりも高い値を保持することになる。
【００５８】
また、燃料ポンプ１２のショート故障は発生しておらず、時刻ｔ１の時点で既に燃料ポンプ１２は停止しているため、時刻ｔ４の時点で電源リレー４３をオフしても、燃料圧力ＦＵＰＲを急激に降下させることにはならず、時刻ｔ１の時点で駆動デューティを０％にした時点から、燃料漏れによる比較的緩やかな圧力降下を継続することになる。
従って、電源リレー４３をオフしても、燃料圧力ＦＵＰＲを降下させることにならなかったことから、プレッシャレギュレータ１４の閉固着故障を判定でき、また、その後の継続的な圧力降下から燃料漏れの発生を判定できる。
【００５９】
ステップＳ１１４，１１５，１１７，１１８で故障判定した場合には、故障の発生（ショート故障、閉固着故障、燃料漏れの別）を、警告ランプの点灯などによって運転者に警告すると共に、故障判定した履歴（故障部位の情報）を記憶させる。
そして、ＥＣＭ３１は、故障履歴に基づき、エンジン１の再始動を禁止したり、再始動を許容するものの、目標燃圧の最大を正常時よりも低く制限するなどのフェイルセーフ処理を実施させることができ、また、整備工場などで、前記故障履歴を作業者が読み出すことで、整備点検の対象とすべき部品（部位）を特定できる。
【００６０】
ステップＳ１０６，１０７，１１４，１１５，１１７，１１８のいずれかに進み、診断結果を出力すると、ＥＣＭ３１は、電源リレー４２をオフして電源を自己遮断して、オフ状態になる。
尚、電源リレー４３をオフした後の第２診断では、燃料漏れを示す圧力降下の有無を判定した後に、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで降下したか否かを判断させたが、設定時間ＴＤ３が経過した時点で、プレッシャレギュレータ１４の設定圧付近にまで降下したか否かを判断させることで、プレッシャレギュレータ１４の閉固着故障であるか燃料ポンプ１２のショート故障であるかを判定させ、その後の圧力降下の有無から、燃料漏れ故障も併せて発生しているか否かを判断することができる。
【００６１】
また、燃料噴射弁３の噴孔部からの漏れが発生している場合には、上記に示した燃料供給装置の故障診断において誤診断を生じる可能性があるので、エンジン１の運転中に空燃比フィードバック補正係数LAMBDAなどから燃料噴射弁３の漏れ故障の有無を診断し、燃料噴射弁３から漏れが発生している場合には、燃料供給装置の故障診断の実施を禁止することが好ましい。
【００６２】
上記のように、本実施形態によると、正常、燃料漏れ単独故障、燃料ポンプ１２のショート単独故障、プレッシャレギュレータ１４の閉固着単独故障、ショート及び燃料漏れの２重故障、閉固着及び燃料漏れの２重故障のいずれかに判別するので、故障部位を特定でき、例えば点検整備のための情報として出力すれば、故障箇所を適切に点検整備することができる。
また、電源リレー４３をオフした後の第２診断における燃料漏れの判断において、初期圧の違いを考慮して、圧力の降下速度を判定するので、燃料漏れの有無を精度良く判定できる。
尚、ＦＣＭ３０としての機能をＥＣＭ３１が備えるようにして、ＦＣＭ３０とＥＣＭ３１とを一体化させることができる。
【００６３】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
【００７１】
（イ）請求項１又は２記載のエンジンの故障診断装置において、
前記第２診断手段が、前記リレーをオフしてから設定時間経過後に、燃料圧力が、圧力降下を示した場合に、ショート故障又は閉固着故障と、燃料漏れとの２重故障の発生を判定するエンジンの故障診断装置。
【００７２】
上記発明によると、プレッシャレギュレータの設定圧まで降下するのに要する時間を過ぎても、圧力が降下を続ける場合には、ショート故障又は閉固着故障と共に燃料漏れが発生しているものと判断する。
【００７３】
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの故障診断装置において、
前記燃料供給装置が、前記プレッシャレギュレータからのリリーフ量を超える量の燃料を、前記燃料ポンプから吐出させることによって、燃料圧力を、前記プレッシャレギュレータの設定圧よりも高い圧力に制御する燃圧制御手段を備えたエンジンの故障診断装置。
【００７４】
上記発明によると、燃圧制御手段によって燃料圧力をプレッシャレギュレータの設定圧よりも高い圧力に制御している状態から、燃料ポンプの通電制御を停止する（駆動デューティを０％にする）ことで、燃料ポンプからの燃料吐出が停止すると、燃料圧力はプレッシャレギュレータの設定圧にまで低下することになり、実際に設定圧にまで燃料圧力が低下するか否かに基づき、プレッシャレギュレータの閉固着故障や、燃料ポンプのショート故障の有無を診断できる。
【符号の説明】
【００７５】
１…エンジン（内燃機関）、３…燃料噴射弁、１１…燃料タンク、１２…燃料ポンプ、１４…プレッシャレギュレータ、１５…燃料ギャラリー配管、１６…燃料供給配管、１７…燃料戻し配管、３０…ＦＣＭ（フューエル・コントロール・モジュール）、３１…ＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）、３３…燃圧センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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