JP2008128125A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃圧システム系に異常が生じたときに、安全性を確保しつつ安定的に機関の運転を継続させる。
【解決手段】燃圧システム系（燃料ポンプ、燃料配管、リリーフ弁、燃料噴射弁、燃圧センサ等）に故障が生じると、機関運転条件に応じて設定される通常の目標燃圧を、上限値ＭＡＸ以下かつ下限値ＭＩＮ以上の領域内に制限し、該制限された範囲内の目標燃圧に実際の燃圧が近づくように、燃料ポンプの吐出量をフィードバック制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、目標燃圧に基づいて燃料ポンプを駆動して、内燃機関に燃料を圧送する内燃機関の燃料供給装置に関する。

特許文献１には、内燃機関に対する始動操作がなされた後に、前記内燃機関が始動されたか否かを判別し、始動されていないと判断された場合に、カウント値をカウントアップし、前記カウント値が所定値に達したときに、始動に用いた燃料ポンプの駆動を禁止する燃料ポンプの異常検出装置が開示されている。
特開平１０−１９６４８０号広報

ところで、複数の燃料ポンプを備えるシステムでは、異常判定された燃料ポンプの駆動を禁止して、正常な燃料ポンプを用いて機関の始動・運転を実現できるものの、燃料ポンプを１つだけ備えるシステムでは、異常検出に基づいて燃料ポンプの駆動を禁止してしまうと、機関への燃料供給が不能になって車両を走行させることができなくなり、車両を路肩に退避させる運転（リンプホーム）も行えなくなってしまうという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料供給系に異常が生じたときに、安全性を確保しつつ安定的に機関の運転を継続させ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を目的とする。

そのため請求項１記載の発明は、燃料供給系の異常を判定したときに、目標燃圧を異常時用の目標値に切り換えて燃料ポンプを駆動することを特徴とする。
上記発明によると、燃料供給系に異常が生じても、目標燃圧を異常時に対応する値に切り換えた上で燃料ポンプの駆動を継続させる。
従って、燃料供給系に異常が生じても、機関の運転を安全かつ安定的に継続させることが可能となる。

請求項２記載の発明は、前記異常時用の目標値を、予め設定された一定値とすることを特徴とする。
上記発明によると、燃料供給系に異常が生じると、目標燃圧を通常の値から、予め設定された異常時用の一定値に切り換え、燃料ポンプの駆動を継続させる。
従って、燃料供給系の異常時に、予め特定された燃圧状態で燃料供給の継続を図ることになり、異常時における燃料供給を安全かつ安定的に行わせることが可能となる。

請求項３記載の発明は、前記異常時用の目標値を、正常時の目標燃圧を所定範囲内に制限した値とすることを特徴とする。
上記発明によると、正常時に目標燃圧が運転条件などから変更される場合に、燃料供給系に異常が生じると、目標燃圧の可変範囲をより狭い範囲に限定し、この限定された範囲内の目標燃圧に基づいて燃料ポンプの駆動を継続させる。

従って、燃料供給系に異常が生じたときに、通常の目標燃圧が不適切な範囲まで変化させられる場合に、これを制限して、異常時に対応する範囲内で目標燃圧を変更させることができる。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における車両用内燃機関の燃料供給装置のシステム構成図である。
図１において、燃料タンク１１は、内燃機関１６と共に図示省略した車両に搭載され、内燃機関１６に供給する燃料（ガソリン等）を貯留する。
前記燃料タンク１１内には、電動式の燃料ポンプ１２が設置され、該燃料ポンプ１２は、燃料タンク１１内の燃料を吸い込んで、燃料供給配管１３を介して燃料ギャラリーパイプ１４に燃料を圧送する。

前記燃料ギャラリーパイプ１４からは、複数の燃料噴射弁１５に燃料が分配供給され、各燃料噴射弁１５は、内燃機関１６の各気筒の吸気ポート１７内に燃料を噴射する。
前記燃料供給配管１３の途中から燃料を燃料タンク１１内に戻すためのリリーフ配管１８が設けられており、該リリーフ配管１８を介した燃料のリリーフは、電磁弁１９によって制御される。

前記電磁弁１９を開弁すると、燃料供給配管１３から燃料タンク１１内へ燃料がリリーフされることで、燃料供給配管１３内の圧力を積極的に低下させることができる。
また、前記燃料ギャラリーパイプ１４には、燃料の圧力を検出する燃圧センサ２０及び燃料の温度を検出する燃温センサ２１が設けられている。
燃圧制御コントローラ２２は、前記燃圧センサ２０及び燃温センサ２１からの検出信号を入力する一方、前記燃料ポンプ１２の印加電圧（駆動電流）及び電磁弁１９のオン・オフを制御して燃料の供給圧を調整する。

一方、前記燃料噴射弁１５による燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御するエンジン・コントロール・モジュール（ＥＣＭ）２３が設けられており、該ＥＣＭ２３には、内燃機関１６の運転条件（負荷・回転・水温など）を検出する各種センサ２４からの検出信号が入力される。
前記燃圧制御コントローラ２２及びＥＣＭ２３は、共にマイクロコンピュータを含んで構成され、相互に通信可能に構成され、燃圧制御コントローラ２２からＥＣＭ２３へは燃圧の情報などが送信され、ＥＣＭ２３から燃圧制御コントローラ２２へは、内燃機関１６の運転条件（負荷・回転・水温など）の情報などが送信される。

そして、ＥＣＭ２３では、燃料噴射弁１５の単位開弁時間当たりの噴射量が、燃圧で変化することに対応して、燃料噴射弁１５の開弁時間を制御する一方、燃圧制御コントローラ２２では、内燃機関１６の運転条件（負荷・回転・水温など）や油温条件などから目標燃圧を可変に設定し、燃圧センサ２０で検出される実際の燃圧が前記目標燃圧になるように、前記燃料ポンプ１２の印加電圧（通電デューティ）及び前記電磁弁１９の開閉を制御する。

また、燃圧制御コントローラ２２は、燃料供給系（燃圧システム系）の異常を判定し、異常時には、前記燃圧制御を通常時用の制御から異常時用の制御に切り換えるようになっており、係るフェイル制御の第１実施形態を、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Ｓ１０１では、燃圧システム系の故障の有無（燃料供給系の異常の有無）を判定する。

前記燃料供給系（燃圧システム系）を構成する部品としては、燃料ポンプ１２，燃料供給配管１３，燃料噴射弁１５，電磁弁１９（リリーフ弁），燃圧センサ２０，燃温センサ２１などが含まれ、これら部品のいずれかに故障・異常が見つかった場合に、これを燃料供給系（燃圧システム系）の故障と判定する。
尚、燃料供給系（燃圧システム系）を構成する各部品の具体的な診断方法については、後で詳細に説明する。

ステップＳ１０１で、前記燃料供給系（燃圧システム系）を構成する部品のいずれもが正常であると判断された場合には、ステップＳ１０２へ進んで、通常に、内燃機関１６の運転条件（負荷・回転）や燃温などから目標燃圧を設定し、前記燃圧センサ２０で検出される燃圧が前記目標燃圧に近づくように、前記燃料ポンプ１２の印加電圧（通電デューティ）をフィードバック制御し、また、前記電磁弁１９を開閉制御する。

一方、前記燃料供給系（燃圧システム系）を構成する部品のいずれかが故障していると判断された場合には、ステップＳ１０３へ進んで、目標燃圧を、予め燃料供給系（燃圧システム系）の故障時に対応して記憶されている所定値（１）に固定する。
前記所定値（１）としては、例えば、燃料供給系（燃圧システム系）の正常時に、内燃機関１６の運転条件などに応じて可変に設定される目標燃圧の可変範囲の中間値とすることができる。

また、故障時の目標燃圧として、予め複数種の値を記憶しておき、どのような故障であるか（どの部品が故障しているか）によって、故障時用の目標燃圧を切り換えることができる。
例えば、燃温センサ２１が故障したときには高めの目標を設定し、電磁弁１９の閉固着時には低めの目標を設定させ、更に、燃料噴射弁１５の油密性能が低下している場合には、目標を低めに設定することができる。

尚、燃圧センサ２０が故障したときには、燃料配管内から持ち去られる燃料量に相当する内燃機関１６の要求燃料流量と、燃料配管内に新たに供給される燃料量である燃料ポンプ１２の吐出量とから燃圧を推定し、前記推定値が目標に近づくように燃料ポンプ１２をフィードバック制御させることができる。
上記のように、燃料供給系（燃圧システム系）の故障時に、予め故障時用に設定された一定の目標燃圧に固定して燃料ポンプ１２をフィードバック制御させるので、故障時に過不足のない燃圧に制御することができ、内燃機関１６の運転を安全かつ安定的に継続させて、リンプホームを可能にできる。

即ち、目標燃圧が高くなると、それだけ燃料噴射弁１５における油密漏れが多くなり、逆に、目標燃圧が低くなると、それだけベーパが発生し易くなってしまい、更に、燃料噴射弁１５における燃料噴射量の計量精度を確保する必要もあるため、これらの要求を略満足させることができる故障時用の目標燃圧を予め設定しておく。
故障時用の目標燃圧は一定値であるため、例えば、微粒化の促進・ベーパの抑制に有利な高燃圧と、燃費性能・リニアリティの確保に有利な低燃圧とを、運転条件によって使い分けることができなくなるが、大きな過不足のない燃圧によって必要な燃料を機関１６に供給して、安定的に機関１６を運転させることが可能である。

尚、燃料供給系（燃圧システム系）に故障が発生していること、及び／又は、目標燃圧を制限していることを、車両の運転者に対してランプ等で警告することができる。
図３のフローチャートは、燃圧システム系のフェイル制御の第２実施形態を示す。
ステップＳ２０１では、通常に機関１６の運転条件などに基づいて目標燃圧を算出する。

次のステップＳ２０２では、燃圧システム系の故障の有無（燃料供給系の異常の有無）を判定する。
そして、前記燃料供給系（燃圧システム系）を構成する部品のいずれもが正常であると判断された場合には、そのまま本ルーチンを終了させることで、ステップＳ２０１で算出した目標燃圧を用いて燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。

一方、前記燃料供給系（燃圧システム系）を構成する部品のいずれかが故障していると判断された場合には、ステップＳ２０３へ進む。
ステップＳ２０３では、ステップＳ２０１で算出した目標燃圧が予め記憶された上限値ＭＡＸを超えているか否かを判断する。
ここで、ステップＳ２０１で算出した目標燃圧が前記上限値ＭＡＸ以下であるときには、そのまま本ルーチンを終了させることで、ステップＳ２０１で算出した目標燃圧を用いて燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。

一方、ステップＳ２０１で算出した目標燃圧が前記上限値ＭＡＸを超えているときには、ステップＳ２０４へ進み、目標燃圧に前記上限値ＭＡＸをセットし、上限値ＭＡＸを目標に燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。
即ち、燃圧システム系に故障が発生しているときには、機関運転条件に基づいて算出される目標燃圧の可変範囲を前記上限値ＭＡＸ以下に制限し、上限値ＭＡＸ以下の領域を故障時用の目標燃圧として燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。

上記上限値ＭＡＸは、運転条件に基づき設定される目標燃圧の最大値よりも低い値であって、機関１６の要求量に対して吐出量が不足することがなく、かつ、燃料噴射弁１５からの燃料漏れを抑制でき、更に、燃料ポンプ１２における印加電圧と吐出量との相関や燃料噴射弁１５における開弁時間と噴射量との相関においてリニアリティが確保できる値に設定する。

また、異常判定時における実際の燃圧を上限値ＭＡＸとしたり、故障部品に応じて上限値ＭＡＸを変更させたりすることもできる。
上記実施形態によると、燃圧システム系に故障が発生しているときに、最大燃圧を抑制するので油密漏れを低減でき、また、機関１６に対して必要量の燃料を安定的に供給でき、少なくとも最小限の走行性を確保できる。

図４のフローチャートは、燃圧システム系のフェイル制御の第３実施形態を示す。
ステップＳ３０１では、通常に機関１６の運転条件などに基づいて目標燃圧を算出する。
次のステップＳ３０２では、燃圧システム系の故障の有無（燃料供給系の異常の有無）を判定する。

そして、前記燃料供給系（燃圧システム系）を構成する部品のいずれもが正常であると判断された場合には、そのまま本ルーチンを終了させることで、ステップＳ３０１で算出した目標燃圧を用いて燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。
一方、前記燃料供給系（燃圧システム系）を構成する部品のいずれかが故障していると判断された場合には、ステップＳ３０３へ進む。

ステップＳ３０３では、ステップＳ３０１で算出した目標燃圧が予め記憶された上限値ＭＡＸを超えているか否かを判断する。
ステップＳ３０１で算出した目標燃圧が前記上限値ＭＡＸを超えているときには、ステップＳ３０４へ進み、目標燃圧に前記上限値ＭＡＸをセットし、上限値ＭＡＸを目標に燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。

一方、ステップＳ３０１で算出した目標燃圧が前記上限値ＭＡＸ以下であるときには、ステップＳ３０５へ進み、ステップＳ３０１で算出した目標燃圧が予め記憶された下限値ＭＩＮを下回っているか否かを判断する。
ステップＳ３０１で算出した目標燃圧が前記下限値ＭＩＮを下回っているときには、ステップＳ３０６へ進み、目標燃圧に前記下限値ＭＩＮをセットし、下限値ＭＩＮを目標に燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。

一方、ステップＳ３０１で算出した目標燃圧が前記下限値ＭＩＮ以上であるとき、即ち、ステップＳ３０１で算出した目標燃圧が前記下限値ＭＩＮ以上でかつ前記上限値ＭＡＸ以下であるときには、そのまま本ルーチンを終了させることで、ステップＳ３０１で算出した目標燃圧をそのまま用いて燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。
上記のように、第３実施形態では、燃圧システム系に故障が発生しているときには、機関運転条件に基づいて算出される目標燃圧の可変範囲を前記上限値ＭＡＸ以下かつ下限値ＭＩＮ以上のより狭い範囲に制限し、上限値ＭＡＸ以下でかつ下限値ＭＩＮ以上の領域を故障時用の目標燃圧として燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。

上記上限値ＭＡＸは、前述のように、機関１６の要求量に対して吐出量が不足することがなく、かつ、燃料噴射弁１５からの燃料漏れを抑制でき、更に、燃料ポンプ１２における印加電圧と吐出量との相関や燃料噴射弁１５における開弁時間と噴射量との相関においてリニアリティが確保できる値に設定する。
また、下限値ＭＩＮは、運転条件に基づき設定される目標燃圧の最小値よりも高い値であって、燃料ベーパの発生を抑制でき、かつ、燃料ポンプ１２における印加電圧と吐出量との相関や燃料噴射弁１５における開弁時間と噴射量との相関においてリニアリティが確保できる値に設定する。

上記実施形態によると、燃圧システム系に故障が発生しているときに、過大・過小な燃圧に制御されて油密漏れやベーパ発生を起こることを回避しつつ、機関１６に対して必要量の燃料を安定的に供給でき、少なくとも最小限の走行性を確保できる。
図５のフローチャートは、燃圧システム系のフェイル制御の第４実施形態を示す。
ステップＳ４０１では、通常に機関１６の運転条件などに基づいて目標燃圧を算出する。

次のステップＳ４０２では、燃圧システム系の故障の有無（燃料供給系の異常の有無）を判定する。
そして、前記燃料供給系（燃圧システム系）を構成する部品のいずれもが正常であると判断された場合には、そのまま本ルーチンを終了させることで、ステップＳ４０１で算出した目標燃圧をそのまま用いて燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。

一方、前記燃料供給系（燃圧システム系）を構成する部品のいずれかが故障していると判断された場合には、ステップＳ４０３へ進む。
ステップＳ４０３では、ステップＳ４０１で算出した目標燃圧が予め記憶された下限値ＭＩＮを下回っているか否かを判断する。
ここで、ステップＳ４０１で算出した目標燃圧が前記下限値ＭＩＮ以上であるときには、そのまま本ルーチンを終了させることで、ステップＳ４０１で算出した目標燃圧を用いて燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。

一方、ステップＳ４０１で算出した目標燃圧が前記下限値ＭＩＮを下回っているときには、ステップＳ４０４へ進み、目標燃圧に前記下限値ＭＩＮをセットし、下限値ＭＩＮを目標に燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。
即ち、燃圧システム系に故障が発生しているときには、機関運転条件に基づいて算出される目標燃圧の可変範囲を前記下限値ＭＩＮ以上に制限し、下限値ＭＩＮ以上の領域を故障時用の目標燃圧として燃料ポンプ１２をフィードバック制御させる。

前記下限値ＭＩＮは、前述のように、燃料ベーパの発生を抑制でき、かつ、燃料ポンプ１２における印加電圧と吐出量との相関や燃料噴射弁１５における開弁時間と噴射量との相関においてリニアリティが確保できる値に設定する。
従って、燃料ベーパの発生を回避しつつ、機関１６に必要量の燃料を精度良く供給して、機関１６の運転を安全かつ安定的に継続させることができる。

図６のフローチャートは、燃圧システム系の故障診断に含まれる燃料ポンプ１２の故障診断の例を示す。
ステップＳ６０１では、機関１６の要求燃料流量の前回値と今回値との偏差の絶対値、即ち、単位時間当たりの要求燃料流量の変化量の絶対値が、閾値Ａ以下であるか否かを判断する。

前記要求燃料流量は、機関１６の負荷・回転から求めることができる。
そして、要求燃料流量の変化量の絶対値が閾値Ａ以下であれば、ステップＳ６０２へ進み、燃圧センサ２０で検出される実際の燃圧とそのときの目標燃圧との偏差の絶対値が閾値Ｂ以上であるか否かを判断する。
燃圧偏差の絶対値が閾値Ｂ以上であって、目標に収束できていない状態であるときには、更に、ステップＳ６０３へ進んで、燃料ポンプ１２が全開で駆動されているか否か（駆動デューティが１００％であるか否か）を判断する。

燃料ポンプ１２が全開で駆動されている場合には、次のステップＳ６０４で、実際の燃圧が目標に収束しないまま燃料ポンプ１２が全開で駆動されている状態が、所定時間以上継続しているか否かを判別する。
ここで、実際の燃圧が目標に収束しないまま燃料ポンプ１２が全開で駆動されている状態が、所定時間以上継続している場合には、ステップＳ６０５へ進んで、燃料ポンプ１２の故障を判定する。

前記所定時間は、燃料ポンプ１２が正常であれば、燃圧を目標に昇圧させるのに必要充分な時間として設定されており、前記所定時間だけ燃料ポンプ１２を全開駆動しても目標に収束しない場合には、燃料ポンプ１２が全開駆動に見合う量の燃料を吐出させていないものと推定して、燃料ポンプ１２の故障（吐出量の異常低下）を判定するものである。
ステップＳ６０１〜ステップＳ６０４のいずれかでＮＯの判定がなされたときには、故障判定の条件が揃っていないので、故障判定を行うことなく、そのまま本ルーチンを終了させる。

尚、ステップＳ６０１〜ステップＳ６０４のいずれかでＮＯの判定がなされたときに、燃料ポンプ１２は正常であると判定させることができる。
また、燃料ポンプ１２の駆動回路にリレーが介装される場合には、該リレーのオフ状態では、前記図６のフローチャートに示される故障判定をキャンセルさせるようにする。
図７のフローチャートは、燃圧システム系の故障診断に含まれる燃料配管の異常診断の例を示す。

ステップＳ７０１では、燃料噴射弁１５，燃料ポンプ１２，電磁弁１９，燃圧センサ２０が個々の診断で正常であると診断されているか否か（異常判定されていないか否か）を判断する。
前記構成部品の正常時であれば、ステップＳ７０２へ進み、燃料ポンプ１２の吐出量（駆動デューティ）の今回値と前回値との偏差に所定値αを乗算することで、吐出量の変化による燃圧変化推定量Ｐを算出する。

次のステップＳ７０３では、燃圧センサ２０で検出された実際の燃圧の今回値と前回値との偏差として求められる実際の燃圧変化と、前記燃圧変化推定量Ｐとの偏差の絶対値が、閾値Ｃ以上であるか否かを判別する。
実際の燃圧変化と前記燃圧変化推定量Ｐとの偏差の絶対値が閾値Ｃ以上である場合には、燃料ポンプ１２からの吐出量の変化に見合う圧力変化が生じていないことになり、ステップＳ７０４では、このような状態が所定時間以上継続しているか否かを判別する。

燃料ポンプ１２からの吐出量の変化に見合う圧力変化が生じない状態が所定時間以上継続すると、ステップＳ７０５へ進んで、燃料配管の異常（燃料配管における詰まり・漏れなどの発生）を判定する。
一方、ステップＳ７０１，Ｓ７０３，Ｓ７０４のいずれかでＮＯの判定がなされた場合には、ステップＳ７０６へ進んで、燃料配管は正常であると判定する。

尚、燃料配管の異常が判定された場合には、燃料ポンプ１２の駆動を継続させることで、多くの燃料が漏れ出す可能性があるので、燃料ポンプ１２の駆動を停止して機関１６を強制的に停止させるようにすることができる。
また、燃料配管の異常診断方法としては、燃料ギャラリーパイプ１４に設けた燃圧センサ２０の他に、燃料ポンプ１２の直下にも燃圧センサを設けて、２つの燃圧センサによる検出燃圧の違いに基づいて異常の有無を診断させることができる。

燃圧システム系の故障診断に含まれる燃料噴射弁１５の故障診断としては、例えば実開平３−０１７１７３号公報に開示される方法を採用できる。
前記公報に開示される燃料噴射弁の診断方法は、燃料噴射弁に流れる駆動電流の微分波形を出力する回路と、微分回路の出力のピークを検出するピーク検出回路とを備え、前記ピーク検出回路によって所定レベル以上のピークが検出されないときに、燃料噴射弁の故障を判定するものである。

図８のフローチャートは、燃圧システム系の故障診断に含まれる電磁弁１９（リリーフ弁）の異常診断の例を示す。
ステップＳ８０１では、電磁弁１９の作動状態（開制御状態）であるか否かを判別する。
電磁弁１９の開制御状態であれば、ステップＳ８０２へ進み、燃料ポンプ１２や燃圧センサ２０などの他の部品が正常であるか否かを判別する。

燃料ポンプ１２や燃圧センサ２０などの他の部品が正常であれば、次にステップＳ８０３へ進み、燃料ポンプ１２の駆動デューティの今回値と前回値との偏差の絶対値が閾値Ｄ以下であるか否かを判別する。
駆動デューティの変化量の絶対値が閾値Ｄ以下であれば、燃料ポンプ１２の吐出量の変化が殆どない状態であると判断して、ステップＳ８０４へ進む。

ステップＳ８０４では、燃圧センサ２０で検出された実際の燃圧の今回値と前回値との偏差が閾値Ｅ以上であるか否かを判別する。
電磁弁１９が開状態であってリリーフ配管１８を介して燃料が燃料タンク１１内にリリーフされる状態において、燃料ポンプ１２の吐出量が殆ど変化しなければ、燃圧は減少変化することになる。

従って、電磁弁１９が正常に開状態になっていれば、ステップＳ８０４では、燃圧センサ２０で検出された実際の燃圧の今回値と前回値との偏差が閾値Ｅを下回っていると判断されることになり、換言すれば、燃圧センサ２０で検出された実際の燃圧の今回値と前回値との偏差が閾値Ｅ以上であるときには、電磁弁１９が正常に開動作しておらず、燃料のリリーフが正常に行われていないものと推定される。

そこで、燃圧センサ２０で検出された実際の燃圧の今回値と前回値との偏差が閾値Ｅ以上であると判別されると、次のステップＳ８０５ではその継続時間を判断することで、燃圧が減少変化しない状況が一時的なものであるか、電磁弁１９の故障（閉固着）によるものであるかを判定する。
燃圧センサ２０で検出された実際の燃圧の今回値と前回値との偏差が閾値Ｅ以上である状態が所定時間以上継続すると、電磁弁１９の閉固着によって燃料がリリーフされていないものと推定し、ステップＳ８０６で電磁弁１９（リリーフ弁）の故障を判定する。

尚、ステップＳ８０１〜Ｓ８０５のいずれかでＮＯと判断されたときに、電磁弁１９（リリーフ弁）が正常であると判定させることができる。
図９のフローチャートは、燃圧システム系の故障診断に含まれる燃温センサ２１の異常診断の例を示す。
ステップＳ９０１では、燃温センサ２１の検出信号を入力する。

次のステップＳ９０２では、スタータモータを起動させるスタータスイッチのオン・オフを判別することで、機関１６の始動中（クランキング中）であるか始動後であるかを判断する。
スタータスイッチのオンである始動中（クランキング中）においては、燃温センサ２１の故障を判定することなく、本ルーチンをそのまま終了させる。

一方、スタータスイッチがオフである始動後の状態においては、ステップＳ９０３へ進み、燃温センサ２１で検出された燃温が所定温度αよりも低いか否かを判別する。
燃温センサ２１で検出された燃温が所定温度αよりも低い場合には、ステップＳ９０４へ進み、その継続時間が所定時間に到達しているか否かを判別する。
燃料ギャラリーパイプ１４内の燃料の温度は、機関温度の上昇に伴って上昇するから、燃温センサ２１が正常であれば、機関の始動後に、燃温の検出値が所定温度αよりも低い状態が所定時間以上に継続することはない。

そこで、燃温センサ２１による燃温の検出値が所定温度αよりも低い状態が所定時間以上継続していると判断されたときには、ステップＳ９０７へ進んで、燃温センサ２１の故障を判定する。
また、ステップＳ９０３で、燃温センサ２１で検出された燃温が所定温度α以上であると判断されたときには、ステップＳ９０５へ進んで、燃温センサ２１で検出された燃温が所定温度β（＞α）以上であるか否かを判別する。

前記所定温度βは、燃温が超えることのない上限温度であり、燃温センサ２１で検出された燃温が所定温度β以上であれば、ステップＳ９０６へ進んで、燃温の検出値が所定温度β以上である状態の継続時間が所定時間以上になっているか否かを判別する。
そして、燃温センサ２１による燃温の検出値が所定温度β以上である状態が所定時間以上継続している場合には、ステップＳ９０７へ進んで、燃温センサ２１の故障を判定する。

図１０のフローチャートは、燃圧システム系の故障診断に含まれる燃圧センサ２０の異常診断の例を示す。
ステップＳ１００１では、燃圧センサ２０の検出信号を読み込み、燃圧センサ２０による検出圧力をＰとする。
ステップＳ１００２では、スタータスイッチのオン・オフを判別する。

スタータスイッチがオンであるクランキング中においては、ステップＳ１００６へ進み、ステップＳ１００１で検出した燃圧Ｐを、燃圧センサ２０の故障発生前のデータとして保存する。
前記故障発生前の燃圧データは、前記上限値ＭＡＸとして用いられる。
一方、スタータスイッチがオフである始動後においては、ステップＳ１００３へ進み、燃圧センサ２０の検出圧力Ｐが下限圧よりも低いか否かを判別する。

前記下限圧は、通常の燃圧制御における最小目標圧よりも低い値であって、通常は、始動直後に超える値に設定されている。
従って、燃圧センサ２０の検出圧力Ｐが下限圧よりも低い場合には、燃圧センサ２０が燃圧を誤検出している可能性があるので、ステップＳ１００４へ進んで、燃圧センサ２０の検出圧力Ｐが下限圧よりも低い状態が所定時間以上継続しているか否かを判断する。

そして、燃圧センサ２０の検出圧力Ｐが下限圧よりも低い状態が所定時間以上継続している場合には、ステップＳ１００８へ進んで、燃圧センサ２０の故障を判定する。
一方、燃圧センサ２０の検出圧力Ｐが下限圧以上であるときには、ステップＳ１００３からステップＳ１００５へ進み、燃圧センサ２０の検出圧力Ｐが上限圧（＞下限圧）以上であるか否かを判別する。

前記上限圧は、通常の燃圧制御における最大目標圧よりも高い値であって、通常は、実際の燃圧が超えることがない値に設定されている。
従って、燃圧センサ２０の検出圧力Ｐが上限圧以上である場合には、燃圧センサ２０が燃圧を誤検出している可能性があるので、ステップＳ１００７へ進んで、燃圧センサ２０の検出圧力Ｐが上限圧以上である状態が所定時間以上継続しているか否かを判断する。

そして、燃圧センサ２０の検出圧力Ｐが上限圧以上である状態が所定時間以上継続している場合には、ステップＳ１００８へ進んで、燃圧センサ２０の故障を判定する。
尚、上記では、燃料ポンプ１２、燃料配管、燃料噴射弁１５、電磁弁１９（リリーフ弁）、燃温センサ２１、燃圧センサ２０それぞれについて故障診断方法を示したが、これらの診断方法に限定されるものでないことは明らかであり、公知の種々の診断方法を適用できる。

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。
（イ）請求項３記載の内燃機関の燃料供給装置において、
正常時の目標燃圧を所定の上限値及び下限値に基づいて制限して、前記燃料ポンプを駆動することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。

上記発明によると、異常時には、正常時の目標燃圧を上限値及び下限値に基づいて制限し、前記上限値及び下限値で挟まれるより狭い範囲内の圧力を目標に燃料ポンプを駆動する。
従って、吐出量不足を回避し、油漏れやベーパの発生を抑制し、かつ、燃料ポンプや燃料噴射弁における制御信号と燃料量との相関のリニアリティを確保できる目標燃圧の設定が行え、機関の運転を安定的に継続させることができる。
（ロ）請求項３記載の内燃機関の燃料供給装置において、
異常判定直前の燃圧を上限値として設定し、正常時の目標燃圧を前記上限値以下に制限して前記燃料ポンプを駆動することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。

上記発明によると、異常判定される直前での燃圧を上限値とし、その後は、正常時の目標燃圧を前記上限値以下に制限して、燃料ポンプを駆動する。
従って、異常状態で実現できる最大燃圧を上限値として、異常時に燃料ポンプを駆動制御できる。
（ハ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置において、
燃料配管の異常が判定されたときに、前記燃料ポンプの駆動を強制的に停止させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。

上記発明によると、燃料配管の異常が判定された場合は、燃料ポンプの駆動を強制的に停止させ、機関を停止させる。
従って、燃料配管の異常によって配管途中からの燃料漏れが発生する可能性がある状態で、燃料ポンプが駆動され、多量の燃料が漏れ出すことを回避できる。
（ニ）請求項２記載の内燃機関の燃料供給装置において、
異常判定されたデバイスの種類に応じて、異なる目標燃圧を設定することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。

上記発明によると、燃料供給系の異常がどのデバイスの故障に因るものであるかによって、燃料ポンプの駆動制御における目標燃圧が切り換えられる。
従って、故障したデバイスの種類毎に最適な目標燃圧を設定でき、安定的な機関運転の実現と、安全性の確保とを高い次元で両立させることができる。

実施形態における車両用内燃機関の燃料供給装置のシステム構成図。 フェイル制御の第１実施形態を示すフローチャート。 フェイル制御の第２実施形態を示すフローチャート。 フェイル制御の第３実施形態を示すフローチャート。 フェイル制御の第４実施形態を示すフローチャート。 燃料ポンプの故障診断を示すフローチャート。 燃料配管の故障診断を示すフローチャート。 電磁弁（リリーフ弁）の故障診断を示すフローチャート。 燃温センサの故障診断を示すフローチャート。 燃圧センサの故障診断を示すフローチャート。

符号の説明

１１…燃料タンク、１２…燃料ポンプ、１３…燃料供給配管、１４…燃料ギャラリーパイプ、１５…燃料噴射弁、１６…内燃機関、１７…吸気ポート、１８…リリーフ配管、１９…電磁弁（リリーフ弁）、２０…燃圧センサ、２１…燃温センサ、２２…燃圧制御コントローラ、２３…エンジン・コントロール・モジュール（ＥＣＭ）、２４…各種センサ

Claims (3)

1. 目標燃圧に基づいて燃料ポンプを駆動して、内燃機関に燃料を圧送する内燃機関の燃料供給装置であって、
   燃料供給系の異常を判定したときに、前記目標燃圧を異常時用の目標値に切り換えて前記燃料ポンプを駆動することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. 前記異常時用の目標値が、予め設定された一定値であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置。
3. 前記異常時用の目標値が、正常時の目標燃圧を所定範囲内に制限した値であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置。

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