(57)【要約】【課題】燃料ポンプの吐出量をフィードバック制御することで燃圧を目標燃圧に調整する構成の燃料供給装置において、燃圧制御機能の故障を精度良く診断する。【解決手段】燃圧が安定しているときに（Ｓ１１）、そのときの燃料ポンプの印加電圧と燃圧とを記憶する（Ｓ１２）。係る状態から印加電圧を強制的に増大させ（Ｓ１３）、所定時間経過後（Ｓ１４）に燃料ポンプの印加電圧と燃圧とを記憶させる記憶させる（Ｓ１５）。そして、印加電圧の単位変化量当たりの燃圧変化量ΔＰを演算し（Ｓ１６）、前記変化量ΔＰが所定範囲内であれば正常を判定し（Ｓ１７→Ｓ１８）、前記変化量ΔＰが所定範囲外であれば故障を判定する（Ｓ１７→Ｓ１９）。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに供給される燃料の圧力を燃圧センサで検出し、該燃圧センサで検出される燃料圧力が目標圧力になるように、燃料ポンプの吐出量を制御する構成のエンジンの燃料供給装置において、
前記燃料ポンプの吐出量制御信号の変化に対する燃料圧力の変化に基づいて、故障診断を行うことを特徴とするエンジンの燃料供給装置における故障診断装置。
【請求項２】
前記燃料ポンプの吐出量制御信号を強制的に変化させ、このときの制御信号の変化幅、及び、前記制御信号を変化させる前の燃料圧力と変化後所定時間が経過した時点での燃料圧力との偏差に基づいて、故障診断を行うことを特徴とする請求項１記載のエンジンの燃料供給装置における故障診断装置。
【請求項３】
燃料圧力の変動幅が所定値以下の燃料圧力の安定状態において、前記吐出量制御信号を強制的に変化させることを特徴とする請求項２記載のエンジンの燃料供給装置における故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ポンプの吐出量を制御することで、エンジンに供給される燃料の圧力を調整する構成のエンジンの燃料供給装置における故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンに供給される燃料の圧力を燃圧センサで検出し、該検出結果が目標圧力になるように、燃料ポンプの吐出量をフィードバック制御する構成のエンジンの燃料供給装置が知られている。
上記構成の燃料供給装置において、例えば特開平１０−３１８０３２号公報のものでは、燃圧センサで検出された燃料噴射前後における燃料圧力変化の実測値と、燃料噴射量から予測される燃料圧力変化の予測値とに基づいて、燃料の漏洩を判断する構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、燃料噴射量からは燃料圧力変化を精度良く予測することが困難であり、結果、燃料漏洩などの故障を精度良く診断することが困難であり、また、故障判定される要因が燃料噴射弁及び燃料噴射弁の駆動系にまで広がり、燃圧制御機能に特定した故障診断が行えないという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料供給装置における燃圧制御機能を精度良く診断できる故障診断装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１記載の発明では、燃料ポンプの吐出量制御信号の変化に対する燃料圧力の変化に基づいて、故障診断を行う構成とした。
上記構成によると、燃料ポンプの吐出量を制御する信号（例えば駆動電圧制御信号）の変化に対する燃料圧力の変化を検出して、故障の有無を診断する。
【０００６】
従って、燃料ポンプの吐出量が制御信号の変化に対応して変化しているかが判断されることになり、燃圧制御機能における故障の有無を精度良く診断できる。請求項２記載の発明では、燃料ポンプの吐出量制御信号を強制的に変化させ、このときの制御信号の変化幅、及び、前記制御信号を変化させる前の燃料圧力と変化後所定時間が経過した時点での燃料圧力との偏差に基づいて、故障診断を行う構成とした。
【０００７】
上記構成によると、燃料ポンプの制御信号を強制的に変化させることで、燃料ポンプの吐出量を変化させて燃圧を変化させ、所定時間で吐出量の変化に見合った燃料圧力の変化が発生したか否かに基づいて、故障診断を行う。
従って、制御信号の変化による燃料圧力の変化を精度良く判定し、燃圧制御機能における故障の有無を精度良く診断できる。
【０００８】
請求項３記載の発明では、燃料圧力の変動幅が所定値以下の燃料圧力の安定状態において、前記制御信号を強制的に変化させる構成とした。
上記構成によると、燃料圧力が安定している状態から燃料ポンプの吐出量を変化させ、かつ、制御信号を変化させた後の所定時間後の燃料圧力を診断に用いる。
【０００９】
従って、制御信号の変化による燃料圧力の変化を精度良く判定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態における車両用エンジンの燃料供給装置のシステム概略図である。
この図１において、燃料タンク１には、電動式の燃料ポンプ２が内設され、該燃料ポンプ２の吐出口に一端が接続される燃料供給管３の他端は、エンジン４のシリンダヘッド付近にシリンダ列方向に沿って固定される燃料ギャラリーパイプ５に接続され、前記燃料ポンプ２により燃料タンク１から吸い込まれた燃料が、前記燃料ギャラリーパイプ５に圧送される。
【００１１】
前記燃料ギャラリーパイプ５には、エンジン４の気筒毎（本実施形態では４気筒）に設けられる燃料噴射弁６ａ〜６ｄが接続され、該燃料噴射弁６ａ〜６ｄによって各気筒に対して個別に燃料が供給される。
前記燃料ポンプ２の印加電圧（吐出量）、前記燃料噴射弁６ａ〜６ｄの噴射時期・噴射量は、マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと略す）７によって制御される。
【００１２】
前記ＥＣＵ７には、各種センサからの検出信号が入力され、これらの検出信号に基づく演算処理によって、前記燃料ポンプ２の印加電圧（吐出量）を制御する電圧制御信号（吐出量制御信号）、及び、各燃料噴射弁６ａ〜６ｄの噴射時期・噴射量を制御する噴射パルス信号を出力する。
前記各種センサとしては、前記燃料ギャラリーパイプ５において燃料噴射弁６ａ〜６ｄに供給される燃料の圧力Ｐを検出する燃圧センサ１１、エンジン４の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１２、エンジン４の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ１３、エンジン４の回転速度Ｎｅを検出する回転センサ１４などが設けられる。
【００１３】
更に、前記ＥＣＵ７には、スタートスイッチ１５のＯＮ・ＯＦＦ信号が入力される。
ここで、前記ＥＣＵ７による燃料ポンプ２の制御を、図２のフローチャートに従って説明する。
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、上記各種センサ及びスイッチで検出される運転条件の読み込みを行う。
【００１４】
ステップＳ２では、前記燃圧センサ１１の故障診断を行う。
前記故障診断は、燃料ポンプ２の駆動電圧が所定範囲内であるときに、燃圧センサ１１の出力（電圧）が、下限値を下回るとき、又は、上限値を上回る場合に、燃圧センサ１１の故障を判定する。
但し、燃圧センサ１１の故障診断を上記構成のものに限定するものではなく、公知の全ての故障診断を適用できる。
【００１５】
ステップＳ３では、燃圧センサ１１の故障が判定されているか否かを判別する。
そして、燃圧センサ１１が故障しているときには、ステップＳ４のフェイルセーフ（１）を実行する。
前記ステップＳ４のフェイルセーフ（１）では、燃料ポンプ２の印加電圧（吐出量）を一定に固定したり、又は、エンジン負荷に応じて前記印加電圧（吐出量）をフィードフォワード制御する。
【００１６】
一方、ステップＳ３で燃圧センサ１１が正常であると判別されたときには、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ５では、図３のフローチャートに示す燃圧制御機能の故障判定を行う。
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１１では、燃圧センサ１１で検出される燃圧が安定しているか否かを判別する。
【００１７】
具体的には、一定時間内における燃圧検出値の最大値と最小値との差（変化幅）が所定値以下であるときに、燃圧が安定していると判断する。
燃圧が安定した状態になると、ステップＳ１２へ進み、現状の燃圧及び燃料ポンプ２の印加電圧（駆動電圧）を、それぞれ燃圧（０），印加電圧（０）として記憶する。
【００１８】
ステップＳ１３では、燃料ポンプ２の印加電圧を強制的に所定割合（例えば１０％）だけ増大させる。
尚、前記ステップＳ１３で、印加電圧を強制的に低下させる構成としても良いが、印加電圧を増大させた場合に比べて、変化後の印加電圧に見合う燃圧に安定するまでに時間がかかるので、印加電圧を強制的に増大させる構成とすることが好ましい。
【００１９】
そして、ステップＳ１４では、ステップＳ１３で印加電圧を強制的に変化させてから、所定時間が経過したか否かを判別する。
ステップＳ１４で所定時間が経過したことが判別されるとステップＳ１５へ進み、現状の燃圧及び燃料ポンプ２の印加電圧（駆動電圧）を、それぞれ燃圧（１），印加電圧（１）として記憶する。
【００２０】
ステップＳ１６では、印加電圧の単位変化量に対する燃圧の変化量ΔＰを演算する。
変化量ΔＰ＝｜（燃圧１−燃圧０）／（電圧１−電圧０）｜
ステップＳ１７では、前記変化量ΔＰが所定範囲内であるか否かを判別する。
所定値０≦変化量ΔＰ≦所定値１
ここで、所定値０≦変化量ΔＰ≦所定値１であると判別されたときには、印加電圧（駆動電圧）の変化に見合う燃圧変化が発生したものと判断し、ステップＳ１８へ進んで、燃圧制御機能が正常であると判定する。
【００２１】
一方、所定値０≦変化量ΔＰ≦所定値１でないと判別されたときには、印加電圧（駆動電圧）の変化に見合う燃圧変化が発生しなかったことになり、この場合には、燃料ポンプ２の故障や燃料配管からの燃料漏れなどの故障が推定され、ステップＳ１９へ進んで、燃圧制御機能の故障を判定する。
図２のフローチャートのステップＳ５で上記のようにして、燃圧制御機能の故障判定を行うと、次のステップＳ６では、ステップＳ５で故障が判定されたか否かを判別する。
【００２２】
そして、正常判定されていたときには、ステップＳ７へ進んで、通常に、燃圧センサ１１を用いた燃圧フィードバック制御を行う。
前記フィードバック制御においては、例えば始動直後の所定時間内と、該所定時間経過後とに判別し、始動直後においては温度条件に応じて目標燃圧を設定する一方、前記所定時間経過後は、エンジン負荷及びエンジン回転速度に基づいて目標燃圧を設定する。
【００２３】
そして、前記燃圧センサ１１で検出される実際の燃圧が、前記目標燃圧に一致するように、燃料ポンプ２の印加電圧をフィードバック制御する。
尚、燃料ポンプ２は印加電圧に比例して吐出量が変化するポンプであり、前記フィードバック制御によって、目標燃圧が得られる吐出量にフィードバック制御されることになる。
【００２４】
一方、燃圧制御機能の故障が判定されてときには、ステップＳ８へ進んで、フェイルセーフ（２）を実行する。
前記ステップＳ８のフェイルセーフ（２）では、燃圧フィードバック制御を禁止し、燃料ポンプ２の印加電圧を故障判定時の値に固定する一方、燃圧の検出値に応じた噴射パルス幅補正値の制限範囲を通常時よりも拡大し、前記固定印加電圧で得られる燃圧に応じて燃料噴射弁６ａ〜６ｄの燃料噴射量が補正されるようにする。
【００２５】
尚、前記ステップＳ５における故障判定を、特定のエンジン負荷・回転の条件で行わせるようにすれば、前記変化量ΔＰの正常範囲をより限定した範囲として、故障判定の精度を向上させることができる。
また、故障判定を行う条件を限定する代わりに、前記変化量ΔＰと比較させる所定値０及び所定値１を、エンジン運転条件に応じて変化させても良い。
【００２６】
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの燃料供給装置における故障診断装置において、燃圧センサの故障の有無を診断し、燃圧センサが正常であるときに、前記燃料ポンプの吐出量制御信号の変化に対する燃料圧力の変化に基づいて故障診断を行うことを特徴とするエンジンの燃料供給装置における故障診断装置。
【００２７】
上記構成によると、燃圧センサが正常であることを条件に、吐出量制御信号の変化に対する燃料圧力の変化に基づいて故障診断を行う。
従って、燃圧センサの故障による燃圧異常と、燃料ポンプの故障や燃料配管からの燃料漏れなどによる燃圧制御機能の故障とを区別して診断できる。
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの燃料供給装置における故障診断装置において、故障の発生が判定されたときに、前記燃圧センサで検出される燃料圧力を目標圧力に一致させる燃料ポンプの吐出量制御を禁止して、前記燃料ポンプの吐出量制御信号を一定値に固定し、前記燃圧センサで検出される燃料の圧力に応じて、エンジンに燃料をする燃料噴射弁の噴射パルス幅を補正することを特徴とするエンジンの燃料供給装置における故障診断装置。
【００２８】
上記構成によると、故障発生時に、燃圧のフィードバック制御を禁止して、吐出量制御信号を一定値に固定する。
従って、燃圧が大きく変動することを回避でき、かつ、燃圧の検出値に基づく噴射パルス幅の補正によって所望の燃料量をエンジンに供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態におけるエンジンの燃料供給装置のシステム構成図。
【図２】実施の形態における燃料ポンプ制御を示すフローチャート。
【図３】実施の形態における燃圧制御機能の故障判定を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…燃料タンク、２…燃料ポンプ、３…燃料供給管、４…エンジン、５…燃料ギャラリーパイプ、６ａ〜６ｄ…燃料噴射弁、７…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、１１…燃圧センサ、１２…水温センサ、１３…エアフローメータ、１４…回転センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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