(57)【要約】      （修正有）【課題】燃圧センサの異常判定を高精度に行う。【解決手段】燃圧センサの異常判定装置は、燃料供給経路であって燃圧変更部と燃料噴射弁との間に配設された燃圧センサ９２と、燃圧変更部を用いて燃料の圧力を上昇させるとともに燃圧センサの出力値の変化量に相関を有する燃圧変化相関値を取得し、取得された燃圧変化相関値と、所定閾値と、の比較結果に基づいて燃圧センサが異常であるか否かの異常判定を実行する判定部と、を備える。この判定部は、内燃機関が停止中である場合（ステップ３１０）に、内燃機関が停止してからの時間である経過時間ｔsoakが所定時間ｔsp以上であること（ステップ３２０）、及び、内燃機関の冷却水の温度Ｔhwが所定温度Ｔhwth以下であること（ステップ３３０）、の２条件が成立したとき前記異常判定を実行するように構成される。【選択図】図３
2016130475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料噴射弁と前記燃料タンクとを連通する燃料供給経路と、
前記燃料供給経路中に介装された燃料ポンプを含むとともに前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を変更可能な燃圧変更部と、
を備えた車両に適用され、
前記燃料供給経路であって前記燃圧変更部と前記燃料噴射弁との間に配設された燃圧センサと、
前記燃圧変更部を用いて前記燃料の圧力を上昇させるとともに前記燃圧センサの出力値の変化量に相関を有する燃圧変化相関値を取得し、前記取得された燃圧変化相関値と、所定閾値と、の比較結果に基づいて前記燃圧センサが異常であるか否かの異常判定を実行する判定部と、
を備えた、燃圧センサの異常判定装置において、
前記判定部は、
前記内燃機関が停止中である場合に、
前記内燃機関が停止してからの時間である経過時間が所定時間以上であること、及び、
前記内燃機関の冷却水の温度が所定温度以下であること、
の少なくとも一の条件が成立したとき、前記異常判定を実行するように構成された、
異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給経路に配設される燃圧センサ（燃料圧力センサ）が異常であるか否かを判定する燃圧センサの異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等に搭載される内燃機関に適用される「燃料供給装置」は、燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプを有している。この燃料ポンプは、燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力を、その燃料吐出量を変えることによって変更することができるようになっている。即ち、燃料供給装置は、燃料ポンプの燃料吐出量を変更することによって、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力（以下、「燃圧」とも称呼する。）を得るようになっている。
【０００３】
このような燃料供給装置には、燃圧を検出する燃圧センサが設けられている。この燃料供給装置は、例えば、この燃圧センサによって検出された検出結果に基づいて燃料吐出量のフィードバック制御を行う。
【０００４】
ところが、燃圧センサに、燃圧が変化してもその出力値が変わらない所謂「スタック故障」が生じた場合、燃料供給装置は、例えば、燃料吐出量の適正なフィードバック制御ができなくなってしまう。そこで、従来から燃圧センサの異常（スタック故障）を検出するための装置が提案されている。
【０００５】
例えば、従来の燃圧センサの異常判定装置の一つ（以下、「従来装置」と称呼する。）は、内燃機関の運転中又は停止中において、燃料ポンプの吐出量を大きくする。これによって、従来装置は燃料供給経路内の燃圧を変化させ、このときの燃圧センサの出力値に基づいて燃圧変化を算出し、その算出結果から燃圧センサが異常であるか否かを判定するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２３８２０２号公報
【発明の概要】
【０００７】
しかしながら、一般に、機関運転中においては、燃料中にベーパが発生しないように燃圧を比較的高い値に維持しておく必要がある。一方、機関停止中においては、燃圧は内燃機関が停止してから（即ち、燃料ポンプが停止してから）徐々に低下する。よって、機関が停止してからの経過時間が短い時期においては、燃圧は直ちに低下しない。従って、従来装置は、比較的高い燃圧から更に燃圧を上昇させ、その前後の燃圧センサの出力値により算出された燃圧変化に基づいて燃圧センサの異常判定を行う。しかし、この場合、燃圧センサの異常判定を行う燃圧変化の範囲は十分に広くないので、燃圧センサが正常であっても得られる燃圧変化の量は小さくなってしまう。従って、従来装置は、正常な燃圧センサを異常と、或いは異常な燃圧センサを正常と誤判定する虞がある。
【０００８】
本発明は上記問題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、燃圧センサの異常判定を高精度に行うことができる燃圧センサの異常判定装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の燃圧センサの異常判定装置（以下、「本発明装置」と称呼する。）は、内燃機関と、燃料噴射弁と、燃料タンクと、燃料供給経路と、燃圧変更部と、を備えた車両に適用され、燃圧センサと、判定部と、を備える。
【００１０】
前記燃料噴射弁は前記内燃機関に燃料を噴射する。前記燃料タンクは前記燃料を貯留する。前記燃料供給経路は前記燃料噴射弁と前記燃料タンクとを連通する。前記燃圧変更部は前記燃料供給経路中に介装された燃料ポンプを含むとともに前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を変更可能である。この燃圧変更部は、例えば、燃料タンクから燃料を汲み上げる周知の電動式の燃料ポンプ及びこの燃料ポンプの燃料吐出量を変更させる制御部により構成されていてもよいし、燃料吐出量が一定又は可変の燃料ポンプ、燃料供給経路中に備えられ燃料流量を変更可能な減量弁及びこの減量弁の通過流量を変更させる制御部により構成されていてもよい。
【００１１】
前記燃圧センサは前記燃料供給経路であって前記燃圧変更部と前記燃料噴射弁との間に配設される。
【００１２】
前記判定部は、前記燃圧変更部を用いて前記燃料の圧力を上昇させるとともに前記燃圧センサの出力値の変化量に相関を有する燃圧変化相関値を取得し、前記取得された燃圧変化相関値と、所定閾値と、の比較結果に基づいて前記燃圧センサが異常であるか否かの異常判定を実行する。
【００１３】
なお、「燃圧センサの出力値の変化量に相関を有する燃圧変化相関値」は、例えば、燃料の圧力を上昇させている期間であって燃料の圧力が比較的低い期間において取得された燃圧センサの出力値と、燃料の圧力が比較的高い期間において取得された燃圧センサの出力値と、の差、或いは、これらの差の逆数であってもよい。
【００１４】
更に、前記判定部は、前記内燃機関が停止中である場合に、
・前記内燃機関が停止してからの時間である経過時間が所定時間以上であること、及び、
・前記内燃機関の冷却水の温度が所定温度以下であること、
の少なくとも一の条件が成立したとき、前記異常判定を実行するように構成される。
【００１５】
内燃機関の停止後、燃圧変更部（例えば、燃料ポンプ）も一旦停止する。この燃圧変更部が停止すると燃圧は徐々に減少するので、内燃機関の停止からの経過時間が長いほど「燃圧が十分に低い状態となっている蓋然性が高い」と言える。更に、内燃機関の停止後、水温（内燃機関の冷却水の温度）は徐々に低下する。よって、水温が低いほど内燃機関の停止からの経過時間が長いと推定されるので、「燃圧が十分に低い状態となっている蓋然性が高い」と言える。異常判定の実行条件として、上記条件のうち、何れか一つが選ばれてもよいし、上記条件の二つの条件が選ばれてもよい。
【００１６】
そこで、本発明装置は、燃圧センサの異常判定を内燃機関の停止後、上記二つの条件のうち少なくとも一方が成立し、よって、燃圧が十分に低い状態となっている蓋然性が高い場合に行う。従って、本発明装置は、燃圧変更部によって燃圧を比較的低い状態から比較的高い状態（所定圧力状態）へと変化（上昇）させることができるので、比較的低い燃圧に対応する燃圧センサの出力値（低燃圧出力値）及び比較的高い燃圧に対応する燃圧センサの出力値（高燃圧出力値）を取得することができる。その結果、「燃圧変化相関値」、例えば、取得される「高燃圧出力値と低燃圧出力値との差」は、正常な燃圧センサの場合には大きな値を示す一方で、「スタック故障」が生じている燃圧センサの場合には極めて小さな値を示す。或いは、例えば、取得される「高燃圧出力値と低燃圧出力値との差の逆数」は、正常な燃圧センサの場合には小さな値を示す一方で、「スタック故障」が生じている燃圧センサの場合には極めて大きな値を示す。従って、本発明装置によれば、正常な燃圧センサと、「スタック故障」が生じている燃圧センサと、の判別が容易となり、「スタック故障」が生じている燃圧センサの異常判定を精度良く行うことができる。
【００１７】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る「燃圧センサの異常判定装置」が適用された内燃機関の概略構成図である。
【図２】図２（Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示した燃圧センサにおける燃圧と出力電圧の関係を示した図である（図２（Ａ）は燃圧センサが正常である場合、図２（Ｂ）は燃圧センサが「スタック故障」状態である場合）。
【図３】図３は、実施形態に係る異常判定装置の「フラグ設定ルーチン」を示したフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態に係る異常判定装置の「データ取得ルーチン」を示したフローチャートである。
【図５】図５は、実施形態に係る異常判定装置の「異常判定ルーチン」を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る燃圧センサの異常判定装置（以下、「本判定装置」とも称呼する。）について説明する。
【００２０】
（構成）
本判定装置は、図１に示した内燃機関１０（以下、「機関１０」とも称呼する。）を具備する車両に適用される。機関１０は、ポート噴射及び筒内噴射を併用した火花点火式の４サイクル・ピストン往復動型内燃機関である。機関１０は、機関本体部２０、燃料供給系統３０、吸気系統４０、排気系統５０を含んでいる。
【００２１】
機関本体部２０は、シリンダブロック２１ａ、シリンダヘッド２１ｂ及びクランクケース２１ｃを備える。シリンダブロック２１ａ、シリンダヘッド２１ｂ及びクランクケース２１ｃには、燃料噴射弁（ポート噴射弁）２２、燃料噴射弁（筒内噴射弁）２３、点火装置２４、吸気弁２５、排気弁２６及びピストン２７、クランクシャフト２８が配設されている。機関本体部２０には、シリンダブロック２１ａとシリンダヘッド２１ｂとピストン２７とによって燃焼室２９が画成される。
【００２２】
燃料噴射弁（ポート噴射弁）２２は、機関本体部２０の一部であって燃焼室２９と連通する吸気ポート２９ａに配設されている。ポート噴射弁２２は、所定の時期に燃料を吸気ポート２９ａに噴射する。
燃料噴射弁（筒内噴射弁）２３は、その噴孔を燃焼室２９内に露出するようにしてシリンダブロック２１ａに配設されている。筒内噴射弁２３は、ポート噴射弁２２とは異なる所定の時期に燃料を燃焼室２９内に噴射する。
【００２３】
点火装置２４は、火花発生部を燃焼室２９内に露出するようにしてシリンダヘッド２１ｂに配設されている。
吸気弁２５は、吸気カムシャフト２５ａとカムにより駆動される。
排気弁２６は、排気カムシャフト２６ａとカムにより駆動される。
【００２４】
燃料供給系統３０は、燃料タンク３１、燃料供給管３２、低圧デリバリパイプ３３、高圧デリバリパイプ３４、低圧燃料ポンプ３５、高圧燃料ポンプ３６、プレッシャレギュレータ３７及び減量弁３８等を含む。
燃料タンク３１は、ポート噴射弁２２及び／又は筒内噴射弁２３から噴射される燃料を貯留する。
燃料供給管３２は、燃料タンク３１と低圧デリバリパイプ３３及び高圧デリバリパイプ３４とを接続（連通）している。
【００２５】
低圧デリバリパイプ３３には、各気筒のポート噴射弁２２が接続されている。
高圧デリバリパイプ３４には、各気筒の筒内噴射弁２３が接続されている。なお、高圧デリバリパイプ３４には、図示しない高圧リリーフバルブが設けられている。高圧リリーフバルブは高圧デリバリパイプ３４内の燃圧が一定値（例えば、１５ＭＰａ）に上昇した場合に、燃料タンク３１へ燃料を還流させるようになっている。
【００２６】
低圧燃料ポンプ３５は、燃料供給管３２であって燃料タンク３１の近傍（低圧燃料供給管３２ａ）に介装される。低圧燃料ポンプ３５は、燃料タンク３１内に貯留された燃料を汲み上げ、その燃料を低圧燃料供給管３２ａを通して低圧デリバリパイプ３３及び後述の高圧燃料ポンプ３６へと送出する。低圧燃料ポンプ３５は、後述する電子制御装置１００の指示信号に対応した量の燃料を吐出する電動式ポンプである。低圧燃料ポンプ３５における燃料の吐出量Ｆout は、低圧燃料ポンプ３５のコントローラ（所謂ＦＰＣ；Fuel Pump Controller、図示省略。）によってパルス幅変調（ＰＷＭ；Pulse Width Modulation）駆動される。
【００２７】
高圧燃料ポンプ３６は、燃料供給管３２に介装されるとともにシリンダヘッド２１ｂのカバーに配設されている。高圧燃料ポンプ３６は、低圧燃料ポンプ３５から供給された燃料を更に昇圧するとともに、後述の電子制御装置１００の指示信号に対応した量の燃料を高圧デリバリパイプ３４へ向かう高圧燃料供給管３２ｂに吐出する。高圧燃料ポンプ３６は、排気カムシャフト２６ａ端部に設けられたカムによって駆動されるプランジャポンプである。高圧燃料ポンプ３６は筒内噴射弁２３における燃圧を目標圧に維持するための量を吐出するように電子制御装置によって制御される。
【００２８】
プレッシャレギュレータ３７は、低圧燃料供給管３２ａであって低圧燃料ポンプ３５の近傍に配設される。プレッシャレギュレータ３７は、低圧燃料供給管３２ａ内の燃圧が一定値（例えば、６３０ｋＰａ）を超えると開弁し、燃料タンク３１へ燃料を還流させるようになっている。
【００２９】
減量弁３８は、低圧燃料供給管３２ａであって低圧燃料ポンプ３５の近傍に配設される。減量弁３８は、後述する電子制御装置１００の指示信号（開弁の指示又は閉弁の指示）に基づいて開閉される。減量弁１８は、開弁状態にあるとき、低圧燃料ポンプ３５から吐出された燃料の一部を低圧燃料供給管３２ａから排出し、燃料タンク３１に還流させるようになっている。減量弁３８は、単位時間あたりの開弁時間を変更する（電子制御装置１００の指示信号をデューティ比信号とする）ＰＷＭ制御により、燃料の排出量（還流量）を変更できるようになっている。
【００３０】
吸気系統４０は、インテークマニホールド４１、吸気管４２及びスロットルバルブ４３を含んでいる。
インテークマニホールド４１の一端は吸気ポート２９ａに接続されている。吸気管４２の一端は、インテークマニホールド４１の他端と接続されている。
スロットルバルブ４３は、吸気管４２に配設される。
【００３１】
排気系統５０は、エキゾーストマニホールド５１、排気管５２及び排ガス浄化用触媒５３を含んでいる。
エキゾーストマニホールド５１の一端は排気ポート２９ｂに接続されている。
排気管５２の一端は、エキゾーストマニホールド５１の他端に接続されている。
排ガス浄化用触媒５３は、排気管５２に介装されている。
【００３２】
車両は、更に、電子制御装置（ＥＣＵ）１００を搭載している。ＥＣＵ１００は、周知のマイクロコンピュータを含む電子回路であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ（スタティックＲＡＭ又は不揮発性メモリ）及びインタフェース等を含む。
【００３３】
ＥＣＵ１００は、ポート噴射弁２２、筒内噴射弁２３、点火装置２４、低圧燃料ポンプ３５、高圧燃料ポンプ３６及び減量弁３８等と電気的に接続されている。更に、電子制御装置１００は、水温センサ９１、低圧燃圧センサ９２、高圧燃圧センサ９３及びイグニッション・キー・スイッチ９４等と電気的に接続されており、これらのセンサ等からの信号を受信するようになっている。
【００３４】
水温センサ９１は、シリンダブロック２１ａに配設され、機関１０の冷却水の温度（以下、「水温」とも称呼する。）を検出する。電子制御装置１００は、水温センサ９１の検出信号に基づいて水温Ｔhwを算出する。
【００３５】
低圧燃圧センサ（以下、単に「燃圧センサ」と称呼する。）９２は、低圧デリバリパイプ３３に配設される。図２（Ａ）に示したように燃圧センサ９２は、大気圧との差分量（所謂ゲージ圧）に対応した電圧が出力されるようになっている。大気圧との差分量が「０」のとき、燃圧センサ９２の出力は最小値を示す。このときの電圧はオフセット電圧Ｖofと称呼される。本実施形態において、オフセット電圧Ｖofは約０．５Ｖである。
【００３６】
一方、燃圧センサ９２の出力が最大値を示すときの電圧はフルスケール電圧Ｖfsと称呼される。本実施形態において、フルスケール電圧Ｖfsは約４．５Ｖである。燃圧センサ９２の出力は、燃料圧力に応じて、オフセット電圧Ｖofからフルスケール電圧Ｖfsまで線形的に変化する。
【００３７】
ところで、燃圧センサ９２の出力がその入力値によらず一定値に固着されてしまう故障は、所謂「スタック故障」と称呼される。この「スタック故障」は燃圧センサ９２自身の故障だけでなく、電気系統の故障によって発生することもある。「スタック故障」が発生した場合、燃圧センサ９２の出力値の取り得る範囲は、オフセット電圧Ｖofからフルスケール電圧Ｖfsまでの特定の値である（図２（Ｂ）参照。）。
【００３８】
例えば、図２（Ｂ）に示したように、ある燃圧センサ９２は直線Ｓ１に示したように実際の燃圧（燃圧センサ９２の入力値）にかかわらずフルスケール電圧Ｖfsに近い電圧を出力する。ある燃圧センサ９２は同様に直線Ｓ２に示したようにオフセット電圧Ｖofに近い電圧を出力する。ある燃圧センサ９２は同様に直線Ｓ３に示したようにオフセット電圧Ｖofと同じ電圧を出力する。
【００３９】
スタック故障が生じて、燃圧センサ９２の出力が図２（Ｂ）の直線Ｓ１に示したような出力を示すようになった場合、電子制御装置１００は、燃圧センサ９２の出力値が目標燃圧Ｐtgt に対応する目標値Ｖtgt （図２（Ａ）を参照。）よりも高い値を示していると判断する。そこで、電子制御装置１００は、低圧デリバリパイプ３３の燃圧Ｐflp を目標燃圧Ｐtgt （目標値Ｖtgt ）に近付けるために、低圧燃料ポンプ３５の吐出量Ｆout を減らすようＦＰＣに指示する。
【００４０】
しかし、ＦＰＣにより低圧燃料ポンプ３５の吐出量Ｆout が減らされても、燃圧センサ９２の出力値は変化せず目標値Ｖtgt （図２（Ａ）を参照。）に対して高い値を示したままである。よって、電子制御装置１００は、更に低圧燃料ポンプ３５の吐出量Ｆout を減らすようＦＰＣに指示する。このようにして、電子制御装置１００は適正なフィードバック制御ができなくなる。なお、この場合、実際の燃圧Ｐflp が目標燃圧Ｐtgt から大幅に低下し、低圧デリバリパイプ３３内にベーパが発生する虞がある。
【００４１】
一方、スタック故障により燃圧センサ９２の出力が図２（Ｂ）の直線Ｓ２又はＳ３に示したような出力を示すようになった場合、電子制御装置１００は、燃圧センサ９２の出力値が目標値Ｖtgt よりも低い値を示していると判断する。よって、上記と同様に、電子制御装置１００は、適正なフィードバック制御ができなくなる。
【００４２】
高圧燃圧センサ９３は、高圧デリバリパイプ３４に配設される。高圧燃圧センサ９３は、燃圧センサ９２と同様に、大気圧との差分量に比例した電圧が出力されるようになっている。
【００４３】
イグニッション・キー・スイッチ９４は、機関１０の始動を行うためのオン位置と停止を行うためのオフ位置とを備えたスイッチである。
【００４４】
ＥＣＵ１００は、図示しないバッテリから電力が供給されている間に車両１０内の各種装置及びセンサ等の異常診断を行っており、その診断結果を不揮発性メモリに記憶している。
【００４５】
ところで、これら装置及びセンサ等の異常診断制御は、機関１０の停止後に行われる場合がある。車両が静止・安定している状態において診断を行うと診断の精度を向上できる場合及び他の装置の駆動制御に影響を与えるほど診断に要する時間が長い場合等がこの場合に該当する。
【００４６】
このような異常診断制御は、車両の停止後、即ち、イグニッション・キー・スイッチ９４がオフ位置に変更された後にソークタイマによって一定期間毎（例えば、数時間毎から数日間毎）にＥＣＵ１００を起動させることによって行われる。ソークタイマとは、イグニッション・キー・スイッチ９４がオフ位置に変更されることにより、ＥＣＵ１００に実質的な動作電力が供給されなくなってからの経過時間（以下、「ソーク時間」と称呼する。）を計測するタイマである。
【００４７】
（作動の概要）
次に、本判定装置の作動の概要について説明する。本判定装置は、前述した燃圧センサ９２の「スタック故障」の検出（燃圧センサの異常検出）を次のとおりに行う。
【００４８】
（１）本判定装置は、機関１０の停止後、低圧デリバリパイプ３３内の燃圧が十分に低下した状態において異常判定を開始する。
【００４９】
（２）本判定装置は、燃圧が変更させられていない状態（低圧燃料ポンプ３５が停止しており且つ燃温が低下して燃圧が低くなっている状態）において燃圧センサ９２の出力値Ｐ（０）を取得する。
【００５０】
（３）本判定装置は、燃圧変更部を用いて（低圧燃料ポンプ３５を作動させて）燃圧を上昇させるとともに燃圧センサ９２の出力値を複数回（ｎ回）取得する。
【００５１】
（４）本判定装置は、出力値Ｐ（０）及び比較的燃圧が低い範囲にあるときの出力値Ｐ（１）〜Ｐ（ｋ）（ｋ＜ｎ）（低燃圧出力値）から最小値Ｐmin ＝Ｍｉｎ［Ｐ（０）〜Ｐ（ｋ）］を抽出する。更に、本判定装置は、比較的燃圧が高い範囲にあるときの出力値Ｐ（ｋ＋１）〜Ｐ（ｎ）（高燃圧出力値）から最大値Ｐmax ＝Ｍａｘ［Ｐ（ｋ＋１）〜Ｐ（ｎ）］を抽出する。
【００５２】
（５）本判定装置は、燃圧センサの出力値の変化量に相関を有する燃圧変化相関値（高燃圧出力値の最大値Ｐmax と低燃圧出力値の最小値Ｐmin との差）と、所定閾値（所定圧力差ΔＰth）と、の比較結果に基づいて燃圧センサ９２が異常であるか否かの異常判定を実行する。即ち、本判定装置は、上記差が所定圧力差ΔＰth以上であれば燃圧センサ９２は「正常」と、上記差が所定圧力差ΔＰth未満であれば燃圧センサ９２は「異常」と、判定する。
【００５３】
このような燃圧センサ９２の異常判定を開始するにあたり、燃圧が十分に低下したか否かを判定するための条件が、以下に述べる「異常判定実行条件」である。
【００５４】
（異常判定実行条件）
本判定装置は、以下に示す３つの「異常判定実行条件」を設定し、これらの条件を全て満たすとき、燃圧センサ９２の異常判定を実行（開始）する。
【００５５】
［条件１］内燃機関が停止中であること。
［条件２］内燃機関が停止してからの時間である経過時間が所定時間以上であること。
［条件３］内燃機関の冷却水の温度が所定温度以下であること。
以下、各条件について詳細に説明する。
【００５６】
［条件１］内燃機関が停止中であること。
機関運転中、即ち、イグニッション・キー・スイッチ９４がオン位置にある状態においては、燃圧は比較的高い状態である。前述したように、燃圧が比較的高い状態においては、燃圧センサ９２の「スタック故障」を精度良く検出できない。そこで、本判定装置は、燃圧が比較的低い状態（燃圧が変更させられていない状態）及び燃圧が比較的高い状態（燃圧が上昇させられた状態）の双方において、燃圧センサの出力値を取得することによって、精度良く燃圧センサの「スタック故障」を検出する。
【００５７】
燃圧を比較的低い状態にするためには、イグニッション・キー・スイッチ９４をオフ位置に変更して、機関１０を停止する必要がある。前述したように、機関運転中に燃圧を低い状態にすると燃料中にベーパが発生する虞があるからである。従って、機関１０を停止することが本判定装置における異常判定の実行条件の一つであり、且つ必須の条件である。なお、イグニッション・キー・スイッチ９４がオン位置からオフ位置に変更されると、ソーク時間ｔsoakを計測するソークタイマが起動されるようになっている。
【００５８】
［条件２］内燃機関が停止してからの時間である経過時間が所定時間以上であること。
機関１０が停止されたとき、燃料噴射弁２２は閉弁し、且つ低圧燃料ポンプ３５は停止しているので、低圧デリバリパイプ３３内は密閉された空間となっている。従って、低圧デリバリパイプ３３内の燃圧Ｐflp は、機関１０の停止によって燃料の飽和蒸気圧まで低下する（燃圧Ｐflp は燃料の飽和蒸気圧と等しくなる。）。
【００５９】
ところで、低圧デリバリパイプ３３における燃料の温度（以下、「燃温」と称呼する。）Ｔhfは、機関１０の運転中には機関１０から受熱し、比較的高くなっている。燃温Ｔhfは、水温センサ９１にて検出される機関１０の冷却水の温度（水温）Ｔhwよりも低いが、その時間変化は水温Ｔhwの時間変化と同様の変化を示す。
【００６０】
機関１０の停止後、低圧デリバリパイプ３３には低圧燃料ポンプ３５から比較的低温の燃料が供給されないので、低圧デリバリパイプ３３内の燃料は冷却されず、燃温Ｔhfは暫く上昇する。従って、燃料の飽和蒸気圧（燃圧Ｐflp ）は燃料の飽和蒸気圧特性に従い徐々に上昇することになる。やがて、機関１０の温度が低下を始めると、それに合わせて燃温Ｔhf及び燃圧Ｐflp が低下するようになる。
【００６１】
このように、燃圧Ｐflp は、機関１０停止後の初期段階（燃温Ｔhfが上昇する段階）を除き、機関１０の温度の低下とともに徐々に低下していく。つまり、機関停止からの経過時間（ソーク時間ｔsoak）が長いほど燃圧Ｐflp が低くなっている蓋然性が高い。そこで、本判定装置は、機関１０が停止してからの経過時間が所定時間以上であることを異常判定の実行条件の一つとして採用した。なお、本判定装置においては、所定時間（規定時間ｔsp）を５時間に設定し、燃温が十分に低下していると想定される時間としている。
【００６２】
［条件３］内燃機関の冷却水の温度が所定温度以下であること。
前述の説明から理解されるように、機関１０停止後の水温Ｔhwも、燃温Ｔhfと同様に、機関停止後一旦上昇してから機関１０の温度の低下とともに低下する。このように、水温Ｔhwは燃温Ｔhf及び燃圧Ｐflp と密接な関係がある。つまり、機関１０停止後の初期段階（水温Ｔhwが上昇する段階）を除き、水温Ｔhwが低いほど機関１０が停止してからの経過時間（ソーク時間ｔsoak）が長いと推定される。従って、水温Ｔhwが低いほど、燃温Ｔhfが低い状態となっている蓋然性が高く、燃圧Ｐflp が低い状態となっている蓋然性が高い。
【００６３】
そこで、本判定装置は、水温Ｔhwが所定温度（以下、「所定水温」とも称呼する。）Ｔhwth以下であることを異常判定の実行条件の一つとして採用した。なお、本判定装置においては、所定水温Ｔhwthを３５℃としている。
【００６４】
（具体的作動）
次に、ＣＰＵが燃圧センサの異常判定を行う際の実際の作動について図３乃至図５を参照しながら説明する。
【００６５】
ＣＰＵは、所定時間（ソーク時間ｔsoakと比べて極く短い時間）が経過する毎に図３にフローチャートにより示した「フラグ設定ルーチン」を実行する。更に、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図４にフローチャートにより示した「データ取得ルーチン」を実行する。加えて、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図５にフローチャートにより示した「異常判定ルーチン」を実行する。なお、以下の説明において、カウンタｎ及び異常判定実行フラグＸＤの初期値は「０」である。以下、実際の作動について場合分けをして説明を行う。
【００６６】
（Ａ）機関運転中である場合。
適当なタイミングにてＣＰＵは図３のステップ３００から処理を開始し、ステップ３１０に進んでイグニッション・キー・スイッチ９４がオフ位置にあるか否かを判定する。現時点において機関運転中であるので、イグニッション・キー・スイッチ９４はオン位置にある（即ち、ソークタイマによるソーク時間ｔsoakの計測は開始されていない）。よって、ＣＰＵはステップ３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ３９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００６７】
次に、適当なタイミングにてＣＰＵは図４のステップ４００から処理を開始し、ステップ４１０に進んで「異常判定実行フラグＸＤ」の値が「０」から「１」へ変化したか否かを判定する。現時点において、機関運転中であるので異常判定実行フラグＸＤの値は「０」のままである（「０」から「１」へ変化していない。）。よって、ＣＰＵはステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進み、異常判定実行フラグＸＤの値が「１」且つ低圧燃料ポンプ３５が駆動中であるか否かを判定する。
【００６８】
現時点において、異常判定実行フラグＸＤの値は「０」であり低圧燃料ポンプ３５は駆動中である。よって、ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００６９】
続いて、適当なタイミングにてＣＰＵは図５のステップ５００から処理を開始し、ステップ５１０に進んで「異常判定実行フラグＸＤ」の値が「１」から「０」へ変化したか否かを判定する。現時点において、機関運転中であるので異常判定実行フラグＸＤの値は「０」のままである（「１」から「０」へ変化していない。）。よって、ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００７０】
（Ｂ）機関停止直後の場合。
適当なタイミングにてＣＰＵは図３のステップ３００から処理を開始し、ステップ３１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２０に進み、ソーク時間ｔsoakが規定時間ｔsp以上であるか否かを判定する。現時点において、機関１０は停止直後であるので、ソーク時間ｔsoakは規定時間ｔsp未満である。よって、ＣＰＵはステップ３２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ３９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ソーク時間ｔsoakは、別途実行される図示しないソーク時間計測ルーチンにおいて、イグニッション・キー・スイッチ９４がオン位置に変更されるまで、所定時間経過毎にインクリメントされる。
【００７１】
次に、適当なタイミングにてＣＰＵは図４のステップ４００から処理を開始し、ステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進み、そのステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００７２】
続いて、適当なタイミングにてＣＰＵは図５のステップ５００から処理を開始し、ステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。このような状況が続くと、ソーク時間ｔsoakは徐々に増大し、やがて規定時間ｔspを超える。
【００７３】
（Ｃ）機関停止から十分な時間が経過した場合。
適当なタイミングにてＣＰＵは図３のステップ３００から処理を開始し、ステップ３１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２０に進む。現時点において、機関１０の停止から十分な時間が経過しているので、ソーク時間ｔsoakは規定時間ｔsp以上となっており、水温センサ９１によって検出される水温Ｔhwは所定水温Ｔhwth以下となっている。つまり、前述した異常判定実行条件は全て成立している。
【００７４】
よって、ＣＰＵはステップ３２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３３０に進み、水温センサ９１の検出値Ｔhwが所定水温Ｔhwth以下であるか否かを判定する。前述したように、現時点において、水温Ｔhwは所定水温Ｔhwth以下である。よって、ＣＰＵはステップ３３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３４０に進み、異常判定実行フラグＸＤの値を「１」に設定してステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、異常判定実行フラグＸＤの値は「０」から「１」へと変化する。なお、このとき、別途実行されるルーチンによってＥＣＵ１００への電力供給が開始される。
【００７５】
次に、適当なタイミングにてＣＰＵは図４のステップ４００から処理を開始し、ステップ４１０に進む。現時点において、異常判定実行フラグＸＤの値が「０」から「１」へと変化したので、ＣＰＵはステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２０に進み、燃圧センサ９２にて検出された燃圧Ｐflp をＰ（０）として取得してステップ４３０に進む。
【００７６】
その後、ＣＰＵはステップ４３０にて低圧燃料ポンプ３５を駆動してステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このとき、低圧燃料ポンプ３５の吐出量Ｆout は、燃圧Ｐflp が徐々に上昇し最終的に略４００ｋＰａとなるように制御される。この場合、上記燃圧変化を達成するのに必要な低圧燃料ポンプ３５の駆動条件が予めＲＯＭ等に記憶されており、この駆動条件に基づいて低圧燃料ポンプ３５の吐出量Ｆout についてフィードフォワード制御が行われる。即ち、燃圧センサ９２の出力値に基づくフィードバック制御は行われない。
【００７７】
続いて、適当なタイミングにてＣＰＵは図５のステップ５００から処理を開始し、ステップ５１０に進む。現時点において、異常判定実行フラグＸＤの値は「１」であるので、ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００７８】
その後、ＣＰＵは適当なタイミングになると、図４に示したルーチンを再び実行する。即ち、所定時間経過後、ＣＰＵは再び４００から処理を開始し、ステップ４１０に進む。現時点において、異常判定実行フラグＸＤの値は「１」であり、「０」から「１」へ変化していない。よって、ＣＰＵはステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進む。現時点において、異常判定実行フラグＸＤの値は「１」であり且つ低圧燃料ポンプ３５は駆動中である。よって、ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４５０に進み、燃圧センサ９２にて検出された燃圧Ｐflp をＰ（１）として取得し、カウンタｎの値を「１」カウントアップしてステップ４７０に進む。
【００７９】
ＣＰＵはステップ４７０にてカウンタｎの値がｎth以上であるか否かを判定する。現時点において、カウンタｎの値は「１」である。よって、ＣＰＵはステップ４７０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８０】
その後、ＣＰＵは適当なタイミングになると、図４に示したルーチンを再び実行する。即ち、所定時間経過後、ＣＰＵはステップ４１０に進み「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進む。ＣＰＵはステップ４４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４５０に進み、燃圧センサ９２にて検出された燃圧Ｐflp をＰ（２）として取得し、カウンタｎの値を「１」カウントアップしてステップ４７０に進む。そして、ＣＰＵはステップ４７０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８１】
以上から理解されるように、カウンタｎの値が所定閾値ｎthに到達するまでの期間においては、ＣＰＵはステップ４００、ステップ４１０、ステップ４４０、ステップ４５０、ステップ４６０、ステップ４７０及びステップ４９５の処理を繰り返し実行する。よって、カウンタｎの値は、適当なタイミングになると１つずつカウントアップされ、その後、ＣＰＵはカウンタｎの値が所定閾値ｎthとなるまでステップ４５０において燃圧センサ９２にて検出された燃圧Ｐflp をＰ（ｎ）として取得する。
【００８２】
カウンタｎの値が所定閾値ｎthに到達すると、ＣＰＵはステップ４７０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４８０に進み、異常判定フラグＸＤの値及びカウンタｎの値を「０」に設定し、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、異常判定実行フラグＸＤの値は「１」から「０」へと変化する。
【００８３】
よって、ＣＰＵが図５に示したステップ５００から処理を開始し、ステップ５１０に進むと、現時点において、異常判定実行フラグＸＤの値が「１」から「０」へと変化したので、ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５２０に進み、取得した燃圧Ｐ（０）乃至Ｐ（ｋ）の最小値であるＭｉｎ［Ｐ（０）〜Ｐ（ｋ）］（＝Ｐmin ）と取得した燃圧Ｐ（ｋ＋１）乃至Ｐ（ｎ）の最大値であるＭａｘ［Ｐ（ｋ＋１）〜Ｐ（ｎ）］（＝Ｐmax ）との差分（燃圧変化相関値）であるＰmax −Ｐmin を取得し、その差分が所定圧力差ΔＰth以上であるか否かを判定する。
【００８４】
燃圧センサ９２が異常（スタック故障）である場合、取得した燃圧の最大値と最小値との差分Ｐmax −Ｐmin は所定圧力差ΔＰth未満である。よって、ＣＰＵはステップ５２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５４０に進み、燃圧センサ９２は「異常」であると判定して、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このとき、ＣＰＵは車室内にある警告ランプを点灯させ、バックアップＲＡＭに「異常が発生した旨」を書き込む。
【００８５】
一方、燃圧センサ９２が正常である場合、取得した燃圧の最大値と最小値との差分Ｐmax −Ｐmin は所定圧力差ΔＰth以上である。よって、ＣＰＵはステップ５２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５３０に進み、燃圧センサ９２は「正常」であると判定して、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このとき、ＣＰＵはバックアップＲＡＭに「正常であると判定した旨」を書き込んでもよい。なお、燃圧センサ９２が「正常」又は「異常」であるとの判定がなされると（ステップ５３０又はステップ５４０）、本ルーチン終了後、別途実行されるルーチンによってＥＣＵ１００への電力供給が停止されるようになっている。
【００８６】
なお、ソーク時間ｔsoakが規定時間ｔsp以上であっても水温Ｔhwが所定水温Ｔhwthよりも低い場合は、異常判定実行条件が成立しないので、ＣＰＵは図３のステップ３３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ３９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８７】
このように、本判定装置によって取得される燃圧変化相関値は、正常な燃圧センサの場合には大きな値を示し、一方、異常な燃圧センサの場合には極めて小さな値を示す。従って、本判定装置は、正常な燃圧センサと異常な（スタック故障が生じている）燃圧センサとの判別を容易にし、「スタック故障」が生じている燃圧センサの異常判定を精度良く行うことができる。
【００８８】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
【００８９】
上記実施形態においては、燃圧が上昇させられている状態にてｎ個（Ｐ（１）乃至Ｐ（ｎ））の出力値が取得されるが、低圧燃料ポンプ３５の駆動が所定時間以上なされた時点における出力値のみが取得されてもよい。
【００９０】
更に、上記実施形態においては、燃圧変化相関値は、高燃圧出力値の最大値Ｐmax と低燃圧出力値の最小値Ｐmin との差であったが、燃圧変化相関値は、高燃圧出力値の最大値Ｐmax と低燃圧出力値の最小値Ｐmin との差の逆数（＝１／（Ｐmax −Ｐmin ））であってもよい。この場合、異常判定装置は、燃圧変化相関値が所定閾値以下であるとき「正常」であると判定し、燃圧変化相関値が所定閾値より大きいとき「異常」であると判定する。
【００９１】
加えて、異常判定実行条件は、前述した条件１乃至条件３の全てである必要はなく、条件１（内燃機関が停止していること）及び条件２（ソーク時間が規定時間以上であること）の組合せ、又は条件１及び条件３（内燃機関の冷却水の温度が所定温度以下であること）の組合せであってもよい。
【００９２】
上記実施形態において、異常判定装置は、低燃圧出力値及び高燃圧出力値を取得して低燃圧出力値の最小値Ｐmin と高燃圧出力値の最大値Ｐmax との差を燃圧変化相関値として算出し、燃圧変化相関値と所定閾値との比較結果に基づいて燃圧センサの異常判定を行ったが、それに加えて、次のように異常判定を行ってもよい。
【００９３】
異常判定装置は、異常判定開始後、予め定められた複数の異なる吐出量Ｆout に対応する燃圧センサの出力値を取得する。具体的には、異常判定装置は、予め定められた複数の吐出量Ｆout について、順に低圧燃料ポンプ３５の吐出量Ｆout を変更していき、それぞれ取得された燃圧センサの出力値が「初期に取得されている又は予めＲＯＭに記憶されている燃圧センサの出力値（初期値）」と適合するか否かを判定する。異常判定装置は、燃圧センサの出力値が初期値と適合する場合、燃圧センサが「正常」であると判定する。一方、燃圧センサの出力値が初期値と適合しない場合、燃圧センサが「異常」であると判定するとともに出力値の初期値からの乖離の程度を算出する。これによれば、異常判定装置は、燃圧センサの、低圧燃料ポンプ吐出量に対する特性を把握することができるので、燃圧センサの異常だけでなく、その劣化程度を確認することができる。
【００９４】
上記実施形態において、異常判定装置は、低圧燃料ポンプの吐出量を変更することによって燃料供給経路の燃圧を変更したが、燃料供給経路中に備えられた減量弁を用いて燃圧を変更してもよい。即ち、この実施形態においては、燃圧を変更するために、低圧燃料ポンプ３５が駆動されるとともに減量弁３８の開度が変更される。
【００９５】
これによれば、吐出量が固定の低圧燃料ポンプが備えられている場合又は低圧燃料ポンプの可変制御機能が故障した場合等においても、燃圧センサの異常判定を行うことができる。なお、減量弁３８の開度の変更は、減量弁３８の入力電圧のデューティ比を変更することによって行うことができる。
【００９６】
上記実施形態において、燃圧センサ９２は、大気圧との差分（ゲージ圧）に対応した電圧が出力される種類のセンサであったが、０気圧を基準として絶対圧力に対応した電圧が出力されるセンサが用いられてもよい。
【００９７】
上記実施形態において、低圧燃料ポンプ３５の制御方式は、ＰＷＭ制御方式であったが、その吐出量Ｆout が低圧燃料ポンプ３５の入力電圧を変更することによって変更される強度変調（ＡＭ；Amplitude Modulation）方式であってもよい。
【００９８】
上記実施形態において、内燃機関１０は、ポート噴射及び筒内噴射を併用した内燃機関であったが、ポート噴射のみを用いた内燃機関であってもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０…内燃機関、２２…ポート噴射弁、２３…筒内噴射弁、２４…点火装置、２６ａ…排気カム、２７…ピストン、２９…燃焼室、２９ａ…吸気ポート、３１…燃料タンク、３２…燃料供給管、３２ａ…低圧燃料供給管、３２ｂ…高圧燃料供給管、３３…低圧デリバリパイプ、３４…高圧デリバリパイプ、３５…低圧燃料ポンプ、３６…高圧燃料ポンプ、３７…プレッシャレギュレータ、３８…減量弁、９１…水温センサ、９２…低圧燃圧センサ（燃圧センサ）、９３…高圧燃圧センサ、１００…電子制御装置。
【図１】
2016130475.tif 000003
【図２】
2016130475.tif 000004
【図３】
2016130475.tif 000005
【図４】
2016130475.tif 000006
【図５】
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