(57)【要約】【課題】分解の必要なく異常発生箇所を特定すること。【解決手段】異常診断装置１００は、燃料供給システム１において燃料タンク２からから汲み上げられた燃料を加圧して吐出する燃料ポンプ５の下流側で検出された下流側圧力値と、燃料ポンプ５の上流側で検出された上流側圧力値とを受け取る入力部１１０と、下流側圧力値が予め設定された第１閾値未満である場合、上流側圧力値が予め設定された第２閾値未満であるか否かを判定する判定部１２０と、を有する。判定部１２０は、上流側圧力値が第２閾値未満である場合、燃料ポンプ５よりも上流側に異常が発生したと判定し、上流側圧力値が第２閾値以上である場合、燃料ポンプ５に異常が発生したと判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給システムにおいて貯留部から汲み上げられた燃料を加圧して吐出する燃料ポンプの下流側で検出された下流側圧力値と、前記燃料ポンプの上流側で検出された上流側圧力値とを受け取る入力部と、
前記下流側圧力値が予め設定された第１閾値未満である場合、前記上流側圧力値が予め設定された第２閾値未満であるか否かを判定する判定部と、を有し、
前記判定部は、
前記上流側圧力値が前記第２閾値未満である場合、前記燃料ポンプよりも上流側に異常が発生したと判定し、
前記上流側圧力値が前記第２閾値以上である場合、前記燃料ポンプに異常が発生したと判定する、
異常診断装置。
【請求項２】
前記下流側圧力値は、前記燃料ポンプから吐出された燃料を蓄圧するコモンレール内の燃料の圧力値である、
請求項１に記載の異常診断装置。
【請求項３】
前記上流側圧力値は、前記燃料ポンプの上流側に設けられて前記燃料に含まれる異物を捕集する燃料フィルタと、前記燃料ポンプとの間を流れる燃料の圧力値である、
請求項１または２記載の異常診断装置。
【請求項４】
前記燃料ポンプは、
前記燃料の流量を調整する流量調整弁と、
流量が調整された前記燃料を加圧する高圧ポンプと、を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の異常診断装置。
【請求項５】
燃料供給システムにおいて貯留部から汲み上げられた燃料を加圧して吐出する燃料ポンプの下流側で検出された下流側圧力値と、前記燃料ポンプの上流側で検出された上流側圧力値とを受け取るステップと、
前記下流側圧力値が予め設定された第１閾値未満である場合、前記上流側圧力値が予め設定された第２閾値未満であるか否かを判定するステップと、
前記上流側圧力値が前記第２閾値未満である場合、前記燃料ポンプの上流側に異常が発生したと判定する一方、前記上流側圧力値が前記第２閾値以上である場合、前記燃料ポンプに異常が発生したと判定するステップと、を含む、
異常診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料供給システムの異常を診断する異常診断装置および異常診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンクに貯留されている燃料を内燃機関側（例えば、コモンレール）へ供給する燃料供給システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、燃料供給システムでは、フィードポンプによって燃料タンクから汲み上げられた燃料は、燃料フィルタを通過し、流量調整弁によって流量を調整された後、高圧ポンプによって加圧されて内燃機関側へ吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０５７９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した燃料供給システムにおいて異常が発生した場合、異常発生箇所を特定するためには、燃料供給システムを分解して調べる必要があるという問題がある。
【０００５】
本開示の目的は、分解の必要なく、異常発生箇所を特定することができる異常診断装置および異常診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る異常診断装置は、燃料供給システムにおいて貯留部から汲み上げられた燃料を加圧して吐出する燃料ポンプの下流側で検出された下流側圧力値と、前記燃料ポンプの上流側で検出された上流側圧力値とを受け取る入力部と、前記下流側圧力値が予め設定された第１閾値未満である場合、前記上流側圧力値が予め設定された第２閾値未満であるか否かを判定する判定部と、を有し、前記判定部は、前記上流側圧力値が前記第２閾値未満である場合、前記燃料ポンプよりも上流側に異常が発生したと判定し、前記上流側圧力値が前記第２閾値以上である場合、前記燃料ポンプに異常が発生したと判定する。
【０００７】
本開示の一態様に係る異常診断方法は、燃料供給システムにおいて貯留部から汲み上げられた燃料を加圧して吐出する燃料ポンプの下流側で検出された下流側圧力値と、前記燃料ポンプの上流側で検出された上流側圧力値とを受け取るステップと、前記下流側圧力値が予め設定された第１閾値未満である場合、前記上流側圧力値が予め設定された第２閾値未満であるか否かを判定するステップと、前記上流側圧力値が前記第２閾値未満である場合、前記燃料ポンプの上流側に異常が発生したと判定する一方、前記上流側圧力値が前記第２閾値以上である場合、前記燃料ポンプに異常が発生したと判定するステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、分解の必要なく、異常発生箇所を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の実施の形態に係る燃料供給システムおよび異常診断装置の構成の一例を示す図
【図２】本開示の実施の形態に係る異常診断装置の動作の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
本開示の実施の形態に係る燃料供給システム１および異常診断装置１００の構成について、図１を用いて説明する。
【００１２】
図１は、燃料供給システム１および異常診断装置１００の構成の一例を示す図である。図１において、実線の矢印は燃料の流れを示しており、破線の矢印は電気信号の流れを示している。
【００１３】
図１に示す燃料供給システム１および異常診断装置１００は、燃料（例えば、軽油）により駆動する内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン）を備えた車両に搭載される。燃料供給システム１は、内燃機関に燃料を供給するシステムであり、異常診断装置１００は、燃料供給システム１における異常の発生、および、異常発生箇所を特定する装置である。
【００１４】
まず、燃料供給システム１の構成について説明する。
【００１５】
燃料供給システム１は、燃料を貯留する燃料タンク２（貯留部の一例）、燃料タンク２から燃料を汲み上げるフィードポンプ３、燃料に含まれる異物を捕集する燃料フィルタ４、燃料をコモンレール８へ吐出する燃料ポンプ５を有する。
【００１６】
燃料ポンプ５は、燃料の流量を調整する流量調整弁６、および、燃料を高圧に加圧する高圧ポンプ７を有する。
【００１７】
流量調整弁６の開度は、コモンレール８に蓄えられた燃料の圧力（コモンレール圧）が運転状況（例えば、内燃機関の回転数およびアクセル開度）に基づいて決まる目標コモンレール圧となるように、図示しない制御装置（例えば、ＥＣＵ：Electric Control Unit）によって制御される。
【００１８】
コモンレール８には、随時、上述したコモンレール圧を検出し、検出されたコモンレール圧を示す値を異常診断装置１００へ出力する第１圧力センサ９が設けられている。この第１圧力センサ９により検出される圧力値は、燃料ポンプ５の下流側の圧力値であるので、以下、「下流側圧力値」という。
【００１９】
燃料フィルタ４の下流側かつ燃料ポンプ５の上流側には、随時、燃料フィルタ４の下流側かつ燃料ポンプ５の上流側の燃料の圧力を検出し、検出された圧力を示す値を異常診断装置１００へ出力する第２圧力センサ１０が設けられている。この第２圧力センサ１０により検出される圧力値は、燃料ポンプ５の上流側の圧力値であるので、以下、「上流側圧力値」という。
【００２０】
なお、図１では、フィードポンプ３が燃料フィルタ４の上流側に設けられる場合を図示したが、これに限定されず、フィードポンプ３は、例えば燃料ポンプ５に設けられてもよい。
【００２１】
また、図１において、燃料フィルタ４の上流側（例えば、燃料タンク２とフィードポンプ３との間）に、燃料フィルタ４とは別の燃料フィルタが設けられてもよい。
【００２２】
このように構成された燃料供給システム１では、燃料タンク２に貯留された燃料は、フィードポンプ３により汲み上げられ、燃料フィルタ４により異物が捕集された後、燃料ポンプ５へ流入する。そして、燃料は、流量調整弁６により内燃機関の運転状況に基づいた流量に調整され、高圧ポンプ７により高圧に加圧されてから、コモンレール８へ吐出される。コモンレール８に蓄えられた燃料は、内燃機関のインジェクタ（図示略）に供給される。
【００２３】
次に、異常診断装置１００の構成について説明する。
【００２４】
異常診断装置１００は、入力部１１０および判定部１２０を有する。
【００２５】
図示は省略するが、異常診断装置１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ、および通信回路を有する。後述する判定部１２０の機能は、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【００２６】
入力部１１０は、第１圧力センサ９から下流側圧力値を随時受け取る。また、入力部１１０は、第２圧力センサ１０から上流側圧力値を随時受け取る。
【００２７】
判定部１２０は、下流側圧力値が予め設定された第１閾値未満であるか否かを判定する。第１閾値は、例えば、内燃機関の回転数およびアクセル開度に応じて決まる圧力値である。第１閾値の例としては、上述した目標コモンレール圧が挙げられる。第１閾値は、予め実施された実験やシミュレーション等の結果に基づいて設定される。
【００２８】
なお、第１閾値は、入力部１１０が他の装置（例えばＥＣＵ）から受け取ってもよいし、判定部１２０が算出してもよい。後者の場合、例えば、まず、入力部１１０は、クランク角度センサ（図示略）の検出値およびアクセル開度センサ（図示略）の検出値を受け取る。次に、判定部１２０は、検出されたクランク角度に基づいて内燃機関の回転数を算出する。次に、判定部１２０は、内燃機関の回転数およびアクセル開度に応じて目標コモンレール圧が定められたマップから、算出された内燃機関の回転数および検出されたアクセル開度に対応する目標コモンレール圧を特定し、それを第１閾値として用いる。
【００２９】
また、判定部１２０は、下流側圧力値が第１閾値未満である場合、上流側圧力値が予め設定された第２閾値未満であるか否かを判定する。第２閾値は、例えば、内燃機関の回転数に応じて決まる圧力値である。第２閾値は、予め実施された実験やシミュレーション等の結果に基づいて設定される。
【００３０】
なお、第２閾値は、入力部１１０が他の装置（例えばＥＣＵ）から受け取ってもよいし、判定部１２０が算出してもよい。後者の場合、例えば、まず、入力部１１０は、クランク角度センサ（図示略）の検出値を受け取る。次に、判定部１２０は、検出されたクランク角度に基づいて内燃機関の回転数を算出する。次に、判定部１２０は、内燃機関の回転数に応じて圧力が定められたマップから、算出された内燃機関の回転数に対応する圧力を特定し、それを第２閾値として用いる。
【００３１】
そして、判定部１２０は、上流側圧力値が第２閾値未満である場合、燃料ポンプ５の上流側（例えば、燃料フィルタ４、または、燃料タンク２と燃料ポンプ５との間の配管）に異常が発生したと判定する。
【００３２】
一方、判定部１２０は、上流側圧力値が第２閾値以上である場合、燃料ポンプ５に異常が発生したと判定する。
【００３３】
そして、判定部１２０は、異常が発生した箇所（燃料ポンプ５、または、燃料ポンプ５の上流側）を示す診断結果情報を、所定の装置へ出力または無線送信する。
【００３４】
所定の装置は、例えば、車両に搭載された表示装置や記憶装置でもよいし、車両外に設置されたサーバ装置であってもよい。
【００３５】
記憶装置またはサーバ装置に出力された診断結果情報は、例えば、異常が発生したデバイスの製造者や、異常が発生したデバイスを修理または交換する修理者によって、利用される。例えば、所定の装置がサーバ装置である場合、そのサーバ装置から修理者の端末装置へ診断結果情報が送信されることにより、修理者は、車両の修理が持ち込まれる前に、異常発生箇所を把握することができる。
【００３６】
以上、燃料供給システム１および異常診断装置１００の構成について説明した。
【００３７】
次に、異常診断装置１００の動作について、図２を用いて説明する。図２は、異常診断装置１００の動作の一例を示す図である。
【００３８】
まず、入力部１１０は、第１圧力センサ９から下流側圧力値を受け取り、第２圧力センサ１０から上流側圧力値を受け取る（ステップＳ１１）。
【００３９】
次に、判定部１２０は、下流側圧力値が第１閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００４０】
下流側圧力値が第１閾値以上である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、フローは終了する。
【００４１】
一方、下流側圧力値が第１閾値未満である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、判定部１２０は、上流側圧力値が第２閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００４２】
判定部１２０は、上流側圧力値が第２閾値未満である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、燃料ポンプ５よりも上流側に異常が発生したと判定する（ステップＳ１４）。
【００４３】
一方、判定部１２０は、上流側圧力値が第２閾値以上である場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、燃料ポンプ５に異常が発生したと判定する（ステップＳ１５）。
【００４４】
その後、判定部１２０は、判定結果を示す診断結果情報を、所定の装置へ出力または無線送信する。
【００４５】
以上、異常診断装置１００の動作について説明した。
【００４６】
ここまで詳述したように、本実施の形態の異常診断装置１００は、下流側圧力値が第１閾値未満である場合、上流側圧力値が第２閾値未満であるか否かを判定する。そして、異常診断装置１００は、上流側圧力値が第２閾値未満である場合、燃料ポンプ５よりも上流側に異常が発生したと判定し、上流側圧力値が第２閾値以上である場合、燃料ポンプ５に異常が発生したと判定する。よって、燃料供給システム１において異常が発生した場合に、燃料供給システム１を分解して調べる必要がなく、燃料供給システム１における異常発生箇所を特定することができる。その結果、分解して異常発生箇所を特定する場合に比べて、時間や費用を削減できる。
【００４７】
なお、本開示は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。
【００４８】
［変形例１］
実施の形態では、異常診断装置１００が車両に搭載される場合を例に挙げて説明したが、異常診断装置１００は、車両の外部に備えられてもよい。
【００４９】
その場合、例えば、車両に搭載された無線通信装置（例えば、テレマティクスで用いられる装置）が、第１圧力センサ９から受け取った上流側圧力値と、第２圧力センサ１０から受け取った下流側圧力値とを、所定のネットワークを介して、異常診断装置１００へ無線送信する。そして、異常診断装置１００は、上流側圧力値および下流側圧力値を受信し、それらを用いて、上述した各判定処理を行う。
【００５０】
［変形例２］
実施の形態で説明した燃料供給システム１は、排気管内へ燃料を噴射するインジェクタ（以下、排気管噴射用インジェクタという）に燃料を供給できるように構成されてもよい。
【００５１】
その場合、例えば、燃料タンク２と燃料ポンプ５とを接続する配管から分岐する分岐管を設け、その分岐管と排気管噴射用インジェクタとを接続する。これにより、燃料は、分岐管を介して排気管噴射用インジェクタへ供給される。
【００５２】
分岐管は、例えば、燃料フィルタ４の上流側に設けられてもよいし、燃料フィルタ４の下流側に設けられてもよい。
【００５３】
また、例えば、分岐管において、シャットオフバルブ、第３圧力センサ、ドージングバルブ、第４圧力センサ、および排気管噴射用インジェクタがこの順に設けられてもよい。第３圧力センサは、シャットオフバルブとドージングバルブとの間の燃料の圧力を検出する。第４圧力センサは、ドージングバルブと排気管噴射用インジェクタとの間の燃料の圧力を検出する。そして、第３圧力センサまたは第４圧力センサによって検出された圧力値を、上述した上流側圧力値の代わりに用いてもよい。
【００５４】
［変形例３］
実施の形態において、燃料ポンプ５の上流側に異常が発生したと判定した場合、さらに、燃料ポンプ５の上流側における異常発生箇所を判定してもよい。この場合について、以下に説明する。
【００５５】
図１に示した燃料供給システム１において、フィードポンプ３の下流側かつ燃料フィルタ４の上流側の燃料の圧力を検出する第５圧力センサを設ける。
【００５６】
入力部１１０は、上述した下流側圧力値および上流側圧力値に加えて、第５圧力センサにより検出された圧力値（以下、最上流側圧力値という）を受け取る。
【００５７】
判定部１２０は、燃料ポンプ５の上流側に異常が発生したと判定した場合、最上流側圧力値が第３閾値未満であるか否かを判定する。第３閾値は、例えば、内燃機関の回転数に応じて決まる圧力値である。
【００５８】
判定部１２０は、最上流側圧力値が第３閾値未満である場合、燃料フィルタ４の上流側（例えば、フィードポンプ３、または、燃料タンク２と燃料フィルタ４との間の配管）に異常が発生したと判定する。
【００５９】
一方、判定部１２０は、最上流側圧力値が第３閾値以上である場合、燃料フィルタ４に異常が発生したと判定する。
【００６０】
その後、判定部１２０は、異常が発生した箇所（燃料フィルタ４、または、燃料フィルタ４の上流側）を示す診断結果情報を、所定の装置へ出力または無線送信する。
【００６１】
このように本変形例によれば、燃料ポンプ５の上流側の異常発生箇所を特定することができる。
【００６２】
以上、各変形例について説明した。なお、各変形例は、適宜組み合わせて実施されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本開示の異常診断装置および異常診断方法は、燃料供給システムにおける異常発生箇所の特定に有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１  燃料供給システム
２  燃料タンク
３  フィードポンプ
４  燃料フィルタ
５  燃料ポンプ
６  流量調整弁
７  高圧ポンプ
８  コモンレール
９  第１圧力センサ
１０  第２圧力センサ
１００  異常診断装置
１１０  入力部
１２０  判定部
【図１】
2019167836.tif 000003
【図２】
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