JP2007040226A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 デリバリパイプから燃料タンクへ燃料を戻す電磁リリーフバルブの異常を安価にかつ的確に判定する。
【解決手段】 エンジンＥＣＵは、イグニッションスイッチがオンにされ（Ｓ１００にてＹＥＳ）、エンジンが始動すると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、エンジンが停止するまでの間における、インジェクタによる燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）を算出するステップ（Ｓ１２０）と、燃料タンクの残量レベルから燃料消費量ＦＬを検知するステップ（Ｓ１３０）と、Ｑ（ｉｎｊ）−ＦＬにより偏差ΔＦＬを算出するステップ（Ｓ１４０）と、偏差ΔＦＬが判定しきい値よりも大きいと（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、電磁リリーフバルブがエンジンＥＣＵから閉指令信号を受けても閉状態にならない開固着異常であると判定するステップ（Ｓ１６０）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）を備えた内燃機関、筒内に向けて高圧で燃料を噴射する燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）を備えた内燃機関またはこれら双方の燃料噴射手段を備えた内燃機関の燃料供給装置に関し、特に、内燃機関の停止時に燃料の漏れを防止するための機構の異常を的確に判定することができる、内燃機関の燃料供給装置に関する。

一般に、自動車用エンジンにおいては、燃料タンクから燃料ポンプおよび燃料配管を介してエンジン（内燃機関）に燃料を供給し、インジェクタを介してエンジンに燃料を噴射している。

ガソリンエンジンの燃焼室内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射弁（筒内噴射用インジェクタ）と、吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射弁（吸気通路噴射用インジェクタ）とを備え、エンジンの回転数や内燃機関の負荷に応じて、筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとで燃料を噴き分けるエンジンが公知である。また、ガソリンエンジンの燃焼室内に燃料を噴射するための燃料噴射弁（筒内噴射用インジェクタ）のみを備える直墳エンジンも公知である。筒内噴射用インジェクタを含む高圧燃料系統においては、高圧燃料ポンプで圧力が高められた燃料が高圧デリバリパイプを介して筒内噴射用インジェクタに供給され、筒内噴射用インジェクタは、内燃機関の各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射する。

このようなエンジンにおいて、エンジン始動時に高温再始動性を向上させるために、燃料配管内の燃料にベーパが発生するのを防止する必要がある。したがって、従来のエンジンの燃料噴射制御装置においては、燃料ポンプの吐出口側に逆止弁を設け、エンジン停止中も高圧デリバリパイプ内の燃料残圧を低下させずに、高い燃料圧力を保持するように構成されている。

しかしながら、エンジン停止中において、高圧デリバリパイプ内の燃料圧力を高圧に保持し続けると、インジェクタから燃料が吸気管内へ漏れ出るおそれがある。エンジン停止中においても高圧で保持された燃圧は、約６０分で大気圧相当値（＝０．１［ＭＰａ］）まで低下するが、その間のガソリン漏れ量は、燃料配管１本当たりで約２０ｍｃｃにも達する。

このような燃料漏れは、次回のエンジン始動時において排出ガス中の未燃ＨＣを増加させる原因となる。始動時におけるＨＣ排出量は、１秒程度の時間内で非常に多くなることがある。また、インジェクタからの燃料漏れ量は、管理不能なので、エンジン始動時における排ガス成分がばらつく要因となる。

さらに、吸気管に漏れ出た燃料は、自動車からの燃料蒸散ガスを増加させることにもなる。このような状態は、近年ますます厳しくなりつつある排ガス規制に対して、許容できないレベルとなってきている。

このような状況のもとでは、エンジン停止時には、高圧デリバリパイプ内の燃料を、燃料タンクに戻して、高圧デリバリパイプ内の燃料残圧を速やかに低下させて、高い燃料圧力を保持しないように構成される。このために、高圧デリバリパイプに燃料バイパスバルブ（リリーフバルブ）が設けられている。なお、以下に示す特許文献を含め、吸気通路噴射用インジェクタのみを有するエンジンにも排気エミッションの悪化を防止するために、デリバリパイプに燃料バイパスバルブ（リリーフバルブ）が設けられる。

特開２００３−９７３７４号公報（特許文献１）および特開２００３−８３１９０号公報（特許文献２）は、燃料分配管下流から燃料を燃料タンクに戻す経路を開閉する燃料バイパスバルブの異常診断装置を開示する。

特許文献１に開示された診断装置は、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射弁が接続される燃料分配管と燃料ポンプとを結ぶ燃料供給配管に介装され、燃料タンクへの燃料の戻し量を制御することで燃料圧力を調整するプレッシャレギュレータと、燃料分配管の下流側から燃料タンクへ燃料を戻す燃料戻し配管に介装され、燃料戻し配管を開閉する燃料バイパスバルブと、を備えたエンジンの燃料供給装置において、燃料バイパスバルブの閉制御状態における燃料分配管近傍での燃料温度と燃料バイパスバルブ近傍の燃料戻し配管での燃料温度との偏差に所定値以下であるときに、燃料バイパスバルブの開固着故障であると診断することができる。

この診断装置によると、燃料バイパスバルブが閉制御に対応して実際に閉じている場合には、燃料バイパスバルブが介装される部分で燃料戻し配管が閉塞される結果、燃料分配管よりもエンジンから離れている分だけ燃料バイパスバルブ近傍での燃料温度は低くなる。一方、燃料バイパスバルブが開固着していると、燃料分配管近傍でエンジンによって加熱された燃料が、燃料バイパスバルブに逐次流れ込む結果、燃料バイパスバルブ近傍での燃料温度が高くなって燃料分配管近傍での燃料温度に近づくことから、燃料分配管近傍での燃料温度と燃料バイパスバルブ近傍での燃料温度との偏差が所定値以下であるときに、燃料バイパスバルブの開固着故障が推定される。

特許文献２に開示された診断装置は、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射弁が接続される燃料分配管と燃料ポンプとを結ぶ燃料供給配管に介装され、燃料タンクへの燃料の戻し量を制御することで燃料圧力を調整するプレッシャレギュレータと、燃料分配管の下流側から燃料タンクへ燃料を戻す燃料戻し配管に介装され、燃料戻し配管を開閉する燃料バイパスバルブと、を備えたエンジンの燃料供給装置において、燃料バイパスバルブを通過する燃料流量を検出する流量検出手段を備え、燃料バイパスバルブの閉制御状態において、燃料バイパスバルブを通過して流れる燃料流量が所定流量以上であるときに、燃料バイパスバルブの開固着故障を判定する。

この診断装置によると、燃料バイパスバルブの閉制御状態であって、本来、バルブを介して燃料タンクに戻される燃料の流れがないはずの状態で、所定流量以上の燃料流量が検出されたときには、燃料バイパスバルブが閉制御にも関わらず実際には開いている開固着故障であると診断することができる。
特開２００３−９７３７４号公報 特開２００３−８３１９０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された診断装置では、エンジンの暖気後でなければ的確に燃料バイパスバルブの開固着異常であるか否かを判断できない。また、燃料温度を検知するためのセンサを２個設けなければならない。特許文献２に開示された診断装置では、燃料流量を検知するためのセンサを設けなければならない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、デリバリパイプから燃料タンクへ燃料を戻す機構の異常を安価にかつ的確に判定することができる、内燃機関の燃料供給装置を提供することである。

第１の発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、燃料タンクから供給された燃料を燃料噴射手段に供給するデリバリパイプと、デリバリパイプと燃料タンクとを連通状態／非連通状態に切換えるリリーフバルブと、内燃機関の運転時においては非連通状態にするように、内燃機関の停止時においては連通状態にするように、リリーフバルブを制御するための制御手段と、リリーフバルブの異常を判定するための判定手段とを含む。この判定手段は、内燃機関の運転開始時から運転停止時までの間の、燃料噴射手段による燃料消費量と、燃料タンクの残燃料の差とに基づいて、リリーフバルブの異常を判定するための手段を含む。

第１の発明によると、内燃機関の停止時には、リリーフバルブを開いてデリバリパイプと燃料タンクとを連通状態にして燃圧を下げて燃料漏れを回避できる。エンジンの運転中に燃料噴射手段からの燃料噴射量を計算により第１の燃料消費量として算出するとともに、内燃機関始動後の燃料タンクの燃料の残量レベルから内燃機関停止直後の燃料タンクの燃料の残量レベルを減算して実消費量を第２の燃料消費量として算出する。内燃機関の運転中にはリリーフバルブが閉じるように制御されているので、リリーフバルブが閉じていると２つの燃料消費量の差は少ない。しかしながら、この差が予め定められた判定しきい値よりも大きいと、リリーフバルブが開状態で固着しているとして、異常判定できる。その結果、デリバリパイプから燃料タンクへ燃料を戻す機構であるリリーフバルブの異常を安価にかつ的確に判定することができる。

第２の発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、第１の発明の構成に加えて、判定手段は、燃料噴射時間に基づいて算出された燃料噴射手段による燃料消費量と、検知された燃料タンクの残燃料の差とに基づいて、リリーフバルブの異常を判定するための手段を含む。

第２の発明によると、エンジンの運転中に計算された燃料噴射手段からの燃料噴射量と、燃料タンクの燃料の残量レベルから算出された実消費量との差が予め定められた判定しきい値よりも大きいと、たとえばリリーフバルブが開状態で固着しているとして、異常判定できる。

第３の発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、第２の発明の構成に加えて、判定手段は、燃料噴射手段による燃料消費量から、燃料タンクの残燃料の差を減算した値に基づいて、リリーフバルブの異常を判定するための手段を含む。

第３の発明によると、燃料噴射手段による燃料消費量から、燃料タンクの残燃料の差である実消費量を減算した値が、たとえば、判定しきい値よりも大きいと、リリーフバルブが異常であると判定できる。

第４の発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、第３の発明の構成に加えて、判定手段は、値が予め定められたしきい値よりも大きいと、リリーフバルブが異常であると判定するための手段を含む。

第４の発明によると、燃料噴射手段による燃料消費量から、燃料タンクの残燃料の差である実消費量を減算した値が、判定しきい値よりも大きいと、リリーフバルブが異常であると判定できる。

第５の発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、第４の発明の構成に加えて、判定手段は、値が予め定められたしきい値よりも大きいと、リリーフバルブが開状態に固着している異常であると判定するための手段を含む。

第５の発明によると、燃料噴射手段による燃料消費量から、燃料タンクの残燃料の差である実消費量を減算した値が、判定しきい値よりも大きいと、リリーフバルブが開状態で固着しているとして、異常判定できる。

第６の発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、燃料噴射手段は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段であって、内燃機関は、吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段をさらに含む。

第６の発明によると、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段のみを有する内燃機関のみならず、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段および吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段を有する内燃機関において、デリバリパイプから燃料タンクへ燃料を戻す機構であるリリーフバルブの異常を安価にかつ的確に判定することができる。

第７の発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、第６の発明の構成に加えて、第１の燃料噴射手段は、筒内噴射用インジェクタであって、第２の燃料噴射手段は、吸気通路噴射用インジェクタである。

第７の発明によると、第１の燃料噴射手段である筒内噴射用インジェクタと第２の燃料噴射手段である吸気通路噴射用インジェクタとを別個に設けて噴射燃料を分担する内燃機関において、デリバリパイプから燃料タンクへ燃料を戻す機構であるリリーフバルブの異常を安価にかつ的確に判定することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に、本発明の実施の形態に係るエンジンの燃料供給システム１０を示す。このエンジンは、Ｖ型８気筒のガソリンエンジンであって、各気筒の筒内に燃料を噴射する筒内噴射用インジェクタ１１０と、各気筒の吸気通路に燃料を噴射する吸気通路噴射用インジェクタ１２０とを有する。なお、本発明はこのようなエンジンに限定されて適用されるものではなく、他の形式のガソリンエンジンであって少なくとも筒内噴射用インジェクタ１１０を有するガソリンエンジン（後述する図２に示すエンジン）や、コモンレール式ディーゼルエンジンであってもよい。さらに、高圧燃料ポンプは２台に限定されない。さらに、エンジンの形式はＶ型８気筒に限定されず、Ｖ型６気筒、直列４気筒、直列６気筒などの形式であってもよい。さらに、高圧燃料ポンプを駆動するカムの形状は、以下に示す形状に限定されない（気筒数により変化する）。

図１に示すように、この燃料供給システム１０は、燃料タンクに設けられ、低圧（プレッシャーレギュレータ圧力である４００ｋＰａ程度）の吐出圧で燃料を供給するフィードポンプ１００と、第１のカム２１０により駆動される第１の高圧燃料ポンプ２００と、第１のカム２１０とは吐出の位相が異なる第２のカム３１０により駆動される第２の高圧燃料ポンプ３００と、筒内噴射用インジェクタ１１０に高圧燃料を供給するための左右のバンク毎に設けられた高圧デリバリパイプ１１２と、高圧デリバリパイプ１１２に設けられた左右のバンク各４個ずつの筒内噴射用インジェクタ１１０と、吸気通路噴射用インジェクタ１２０に燃料を供給するための左右のバンク毎に設けられた低圧デリバリパイプ１２２と、低圧デリバリパイプ１２２に設けられた左右のバンク各４個ずつの吸気通路噴射用インジェクタ１２０とを含む。

燃料タンクのフィードポンプ１００の吐出口は、低圧供給パイプ４００に接続され、低圧供給パイプ４００は、第１の低圧デリバリ連通パイプ４１０とポンプ供給パイプ４２０とに分岐する。第１の低圧デリバリ連通パイプ４１０は、Ｖ型バンクの片方のバンクの低圧デリバリパイプ１２２との分岐点より下流側で、第２の低圧デリバリ連通パイプ４３０となり、もう片方のバンクの低圧デリバリパイプ１２２に接続されている。

ポンプ供給パイプ４２０は、第１の高圧燃料ポンプ２００および第２の高圧燃料ポンプ３００の入り口にそれぞれ接続される。第１の高圧燃料ポンプ２００の入り口の手前には、第１のパルセーションダンパー２２０が、第２の高圧燃料ポンプ３００の入り口の手前には、第２のパルセーションダンパー３２０が、それぞれ設けられ、燃料脈動の低減を図っている。

第１の高圧燃料ポンプ２００の吐出口は、第１の高圧デリバリ連通パイプ５００に接続され、第１の高圧デリバリ連通パイプ５００は、Ｖ型バンクの片方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２に接続される。第２の高圧燃料ポンプ３００の吐出口は、第２の高圧デリバリ連通パイプ５１０に接続され、第２の高圧デリバリ連通パイプ５１０は、Ｖ型バンクのもう片方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２に接続される。Ｖ型バンクの片方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２ともう片方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２とは、高圧連通パイプ５２０により接続される。

高圧デリバリパイプ１１２に設けられた電磁リリーフバルブ１１４は、高圧デリバリリターンパイプ６１０を介して高圧燃料ポンプリターンパイプ６００に接続される。高圧燃料ポンプ２００および高圧燃料ポンプ３００のリターン口は、高圧燃料ポンプリターンパイプ６００に接続される。高圧燃料ポンプリターンパイプ６００は、リターンパイプ６２０およびリターンパイプ６３０に接続され、燃料タンクに接続される。

図２に、本発明の実施の形態に係る他のエンジンの燃料供給システム１２を示す。図２に示す燃料供給システム１２は、図１に示すエンジンの燃料供給システム１０の筒内噴射用インジェクタ１１０を有し、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を有さない。図２に示すエンジンの燃料供給システム１２においては、図１に示すエンジンの燃料供給システム１０と同じ機能を有する構成部品については同じ符号および名称としている。そのため、これらについての詳細な説明は、ここでは繰り返さない。なお、図２に示すエンジンにおいても図１に示すエンジンと同様、エンジンの形式はＶ型８気筒に限定されず、Ｖ型６気筒、直列４気筒、直列６気筒などの形式であってもよい。さらに、高圧燃料ポンプを駆動するカムの形状は、以下に示す形状に限定されない（気筒数により変化する）。

さらに、燃料供給システムは、図１に示すエンジンの燃料供給システム１０の吸気通路噴射用インジェクタ１２０を有し、筒内噴射用インジェクタ１１０を有さないものであってもよい。この場合、低圧デリバリパイプ１２２の端部に電磁リリーフバルブが設けられ、この電磁リリーフバルブが開くと低圧デリバリパイプ１２２とリターンパイプとが連通して、低圧デリバリパイプ１２２内の燃料が燃料タンクに戻される。

いずれにしても、本実施の形態においては、電磁リリーフバルブ１１４の異常を的確に判断することが特徴である。以下においては、図１または図２に示すように少なくとも筒内噴射用インジェクタ１１０を有するエンジンについて説明する。

図３に、図１および図２の第１の高圧燃料ポンプ２００付近の拡大図を示す。第２の高圧燃料ポンプ３００も同様であるがカムの位相が異なり吐出タイミングの位相をずらして脈動の発生を抑制している。また、第１の高圧燃料ポンプ２００と第２の高圧燃料ポンプ３００の特性は、同じでも異なってもよい。

高圧燃料ポンプ２００は、カム２１０で駆動され上下に摺動するポンププランジャー２０６と、電磁スピル弁２０２とリーク機能付きチェックバルブ２０４とを主な構成部品としている。

カム２１０によりポンププランジャー２０６が下方向に移動しているときであって電磁スピル弁２０２が開いているときに燃料が導入され（吸い込まれ）、カム２１０によりポンププランジャー２０６が上方向に移動しているときに電磁スピル弁２０２を閉じるタイミングを変更して、高圧燃料ポンプ２００から吐出される燃料量を制御する。ポンププランジャー２０６が上方向に移動している加圧行程中における電磁スピル弁２０２を閉じる時期が早いほど多くの燃料が吐出され、遅いほど少ない燃料が吐出される。この最も多く吐出される場合の電磁スピル弁２０２の駆動デューティを１００％とし、この最も少なく吐出される場合の電磁スピル弁２０２の駆動デューティを０％としている。電磁スピル弁２０２の駆動デューティが０％の場合には、電磁スピル弁２０２は閉じることなく開いたままの状態になり、第１のカム２１０が回転している限り（エンジンが回転している限り）ポンププランジャー２０６は上下方向に摺動するが、電磁スピル弁２０２が閉じないので、燃料は加圧されない。

加圧された燃料は、リーク機能付きチェックバルブ２０４（設定圧６０ｋＰａ程度）を押し開けて第１の高圧デリバリ連通パイプ５００を介して高圧デリバリパイプ１１２へ圧送される。このとき、高圧デリバリパイプ１１２に設けられた燃圧センサにより燃圧がフィードバック制御される。また、前述の通り、Ｖ型の一方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２と他方のバンクの高圧デリバリパイプ１１２とは、高圧連通パイプ５２０により連通している。

このような高圧燃料供給装置においては、エンジンの停止時には、高圧デリバリパイプ１１２に設けられた電磁リリーフバルブ１１４をエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）により開状態にして高圧デリバリパイプ１１２と燃料タンクとを連通状態にして燃圧を下げて筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料漏れを回避する。本実施の形態に係るエンジンの燃料供給システムは、このように用いられる電磁リリーフバルブ１１４が、エンジンＥＣＵから閉状態になるように制御信号を出力されても、開いたままの状態になる開固着故障を、安価にかつ的確に判定する。

以下、図４を参照して、エンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン状態であるか否かを判断する。運転者によりエンジンを始動させる要求があると、イグニッションスイッチがエンジンスタート位置まで回されたり、プッシュ式のエンジンスタートボタンが押されたりして、イグニッションスイッチがオン状態であると判断される。イグニッションスイッチがオン状態であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。

Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵは、エンジンが始動したか否かを判断する。エンジンが始動すると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１０へ戻される。

なお、Ｓ１２０以降の電磁リリーフバルブ１１４の異常モニタリング処理を実行できる条件として、このＳ１１０のエンジンが始動していることの他に、高圧デリバリパイプ１１２に設けられた燃圧センサが正常な動作をしていること、高圧燃料ポンプ２００，３００が正常な動作をしていること、燃料供給システム１０または燃料供給システム１２が正常な動作をしていることがある。

Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵは、インジェクタ（図１においては筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０、図２においては筒内噴射用インジェクタ１１０）の燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）を算出する。この処理は、エンジンが作動中であって電磁リリーフバルブ１１４に閉指令信号が出力されているという条件が満足されているときに、エンジンの１サイクル毎に筒内噴射用インジェクタ１１０の作動時間および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の作動時間から１サイクルにおける燃料消費量を算出して、エンジン始動後からエンジン停止直後までの燃料消費量の積算値を燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）として算出する。なお、筒内噴射用インジェクタ１１０しか有しない場合には、エンジンの１サイクル毎に筒内噴射用インジェクタ１１０の作動時間から１サイクルにおける燃料消費量を算出して、エンジン始動後からエンジン停止直後までの燃料消費量の積算値を、燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）として算出する。

Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵは、燃料タンクの残量レベルから燃料消費量ＦＬを算出する。この処理は、燃料レベルセンサが正常であることを条件として、燃料レベルセンサをモニタリングしておいて、エンジン始動後の燃料タンクの残量レベルからエンジン停止直後の燃料タンクの残量レベルとの差を、燃料消費量ＦＬとして算出する。

Ｓ１４０にて、エンジンＥＣＵは、Ｓ１２０にて算出された燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）からＳ１３０にて算出された燃料消費量ＦＬを減算して燃料消費量偏差ΔＦＬを算出する。なお、燃料消費量偏差ΔＦＬは、燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）と燃料消費量ＦＬとの差の絶対値としてもよい。

Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵは、燃料消費量偏差ΔＦＬが異常判定のための判定しきい値よりも大きいか否かを判断する。燃料消費量偏差ΔＦＬが異常判定のための判定しきい値よりも大きいと（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、処理はＳ１６０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１５０にてＮＯ）、処理はＳ１７０へ移される。なお、燃料消費量偏差ΔＦＬが異常判定のための判定しきい値以上であるか否かを判断するようにしてもよい。

Ｓ１６０にて、エンジンＥＣＵは、電磁リリーフバルブ１１４が異常であると判定する。このとき、エンジンＥＣＵから閉指令信号が電磁リリーフバルブ１１４に出力されていても、電磁リリーフバルブ１１４が開状態で閉状態にならない「開固着異常」であると判定する。その後、この処理は終了する。

Ｓ１７０にて、エンジンＥＣＵは、電磁リリーフバルブ１１４が正常であると判定する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るエンジンの燃料供給システムを制御するエンジンＥＣＵで制御されるエンジンの動作について説明する。

運転者がイグニッションスイッチをエンジンスタート位置にすると（その後、自動的にオン位置まで戻る）スタータが駆動されて、エンジンが始動される（Ｓ１００にてＹＥＳ、Ｓ１１０にてＹＥＳ）。エンジン始動後からエンジン停止直後までの間においては、電磁リリーフバルブ１１４が閉じるように、閉指令信号が出力されている。したがって、電磁リリーフバルブ１１４が正常であれば、閉じている状態になっている。

エンジン始動後からエンジン停止直後までの間において、インジェクタによる燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）が、エンジンの１サイクル毎に、筒内噴射用インジェクタ１１０が燃料を噴射するように作動している時間および吸気通路噴射用インジェクタ１２０が燃料を噴射するように作動している時間に基づいて燃料噴射量が算出される。１サイクル毎の燃料噴射量が、エンジン始動後からエンジン停止直後までの間積算されて、燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）が算出される（Ｓ１２０）。エンジン始動後の燃料タンクの残量レベルからエンジン停止直後の燃料タンクの残量レベルとの差が、燃料消費量ＦＬとして算出される（Ｓ１３０）。

エンジンの停止後に、燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）から燃料消費量ＦＬを減算した燃料消費量偏差ΔＦＬが算出される（Ｓ１４０）。この燃料消費量偏差ΔＦＬについては、エンジンの運転中においては、電磁リリーフバルブ１１４が正常であれば閉じている状態であるので、ほぼ０に等しくなる。ところが、電磁リリーフバルブ１１４に閉指令信号が出力されているにもかかわらず、電磁リリーフバルブ１１４がなんらかの原因で開状態であると、インジェクタによる燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）は、燃料タンクの残量レベルから算出された燃料消費量ＦＬに対して、判定しきい値よりも大きくなる。すなわち、本来であれば、電磁リリーフバルブ１１４が閉じた状態であって、インジェクタによる燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）分だけ燃料が消費されているはずであるのに、電磁リリーフバルブ１１４が開状態であると、インジェクタから燃料が噴射されることなく、（多量の）燃料が燃料タンクに戻ってきてしまう。このため、燃料タンクの残量レベルから算出された燃料消費量ＦＬが小さくなる。その結果、燃料消費量偏差ΔＦＬが大きくなる。

燃料消費量偏差ΔＦＬが判定しきい値よりも大きいと（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、電磁リリーフバルブ１１４が異常であると判定される。この異常は、閉指令信号が電磁リリーフバルブ１１４に出力されているにもかかわらず、電磁リリーフバルブ１１４が開状態になっている「開固着」の異常である。

以上のようにして、本実施の形態に係るエンジンの燃料供給システムを制御する装置であるエンジンＥＣＵによると、エンジンの停止時には、電磁リリーフバルブを開いて高圧デリバリパイプと燃料タンクとを連通状態にして燃圧を下げて筒内噴射用インジェクタからの燃料漏れを回避している。このときに、エンジンの運転中にインジェクタからの燃料噴射量を計算により燃料消費量Ｑ（ｉｎｊ）として算出するとともに、エンジン始動後の燃料タンクの燃料の残量レベルからエンジン停止直後の燃料タンクの燃料の残量レベルを減算して実消費量を燃料消費量ＦＬとして算出する。この２つの燃料消費量の偏差ΔＦＬ（＝Ｑ（ｉｎｊ）−ＦＬ）が予め定められた判定しきい値よりも大きいと、電磁リリーフバルブが開状態で固着しているとして、異常判定できる。その結果、筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタを有するエンジンにおいて、エンジンの停止時に筒内噴射用インジェクタからの燃料の漏れを防止するとともに、その燃料の漏れを防止する電磁リリーフバルブの異常を的確に判定できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係るガソリンエンジンの燃料供給システムの全体概要図である。 本発明の実施の形態に係る他のガソリンエンジンの燃料供給システムの全体概要図である。 図１および図２の部分拡大図である。 本発明の実施の形態に係るガソリンエンジンの燃料供給システムにおいて実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１０，１２ 燃料供給システム、１００ フィードポンプ、１１０ 筒内噴射用インジェクタ、１１２ 高圧デリバリパイプ、１１４ 電磁リリーフバルブ、１２０ 吸気通路噴射用インジェクタ、１２２ 低圧デリバリパイプ、２００ 第１の高圧燃料ポンプ、２０２ 電磁スピル弁、２０４ リーク機能付きチェックバルブ、２０６ ポンププランジャー、２１０ 第１のカム、２２０ 第１のパルセーションダンパー、３００ 第２の高圧燃料ポンプ、３１０ 第２のカム、３２０ 第２のパルセーションダンパー、４００ 低圧供給パイプ、４１０ 第１の低圧デリバリ連通パイプ、４２０ ポンプ供給パイプ、４３０ 第２の低圧デリバリ連通パイプ、５００ 第１の高圧デリバリ連通パイプ、５１０ 第２の高圧デリバリ連通パイプ、５２０ 高圧連通パイプ、６００ 高圧燃料ポンプリターンパイプ、６１０ 高圧デリバリリターンパイプ、６２０，６３０ リターンパイプ。

Claims (7)

1. 燃料タンクから燃料噴射手段に燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置であって、
   前記燃料タンクから供給された燃料を前記燃料噴射手段に供給するデリバリパイプと、
   前記デリバリパイプと前記燃料タンクとを連通状態／非連通状態に切換えるリリーフバルブと、
   前記内燃機関の運転時においては前記非連通状態にするように、前記内燃機関の停止時においては前記連通状態にするように、前記リリーフバルブを制御するための制御手段と、
   前記リリーフバルブの異常を判定するための判定手段とを含み、
   前記判定手段は、
   前記内燃機関の運転開始時から運転停止時までの間の、前記燃料噴射手段による燃料消費量と、前記燃料タンクの残燃料の差とに基づいて、前記リリーフバルブの異常を判定するための手段を含む、内燃機関の燃料供給装置。
2. 前記判定手段は、燃料噴射時間に基づいて算出された前記燃料噴射手段による燃料消費量と、検知された前記燃料タンクの残燃料の差とに基づいて、前記リリーフバルブの異常を判定するための手段を含む、請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
3. 前記判定手段は、前記燃料噴射手段による燃料消費量から、前記燃料タンクの残燃料の差を減算した値に基づいて、前記リリーフバルブの異常を判定するための手段を含む、請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
4. 前記判定手段は、前記値が予め定められたしきい値よりも大きいと、前記リリーフバルブが異常であると判定するための手段を含む、請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置。
5. 前記判定手段は、前記値が予め定められたしきい値よりも大きいと、前記リリーフバルブが開状態に固着している異常であると判定するための手段を含む、請求項４に記載の内燃機関の燃料供給装置。
6. 前記燃料噴射手段は、筒内に燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段であって、
   前記内燃機関は、吸気通路内に燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段をさらに含む、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置。
7. 前記第１の燃料噴射手段は、筒内噴射用インジェクタであって、
   前記第２の燃料噴射手段は、吸気通路噴射用インジェクタである、請求項６に記載の内燃機関の燃料供給装置。

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