JP2017193226A - 燃圧センサ診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動走行を行うハイブリッド車両における燃圧センサの診断機会を好適に確保することのできる燃圧センサ診断装置を提供する。
【解決手段】診断部３５は、車両走行用の動力源としてエンジンとモータとを備えるハイブリッド車両における、エンジンの回転を停止してのモータの動力による電動走行中に、電動フィードポンプ２４を駆動する。そして、診断部３５は、その電動フィードポンプ２４の駆動開始後に、低圧側燃圧センサ２７の出力電圧Ｖｐｆが正常範囲内の値となっているか否かの判定を行い、その判定の結果に基づいて低圧側燃圧センサ２７の異常の有無を診断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンの回転を停止してのモータの動力による電動走行を行うハイブリッド車両に搭載されたエンジンの燃料供給システムに設置されて、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を検出する燃圧センサの診断を行う燃圧センサ診断装置に関する。

従来、燃料供給システムの診断装置として、特許文献１に記載の装置が知られている。同文献に記載の診断装置が適用される燃料供給システムは、エンジンの動力を受けて燃料を圧送する機械式の燃料ポンプと、同燃料ポンプが圧送した燃料を蓄えて燃料噴射弁に供給する高圧燃料配管と、を備えている。また、同燃料供給システムは、高圧燃料配管内の燃料の圧力、すなわち燃料ポンプが燃料噴射弁に供給する燃料の圧力（以下、燃料供給圧と記載する）を検出する燃圧センサを備えている。こうした燃料ポンプ、高圧燃料配管、及び燃圧センサを備える同燃料供給システムでは、燃圧センサの検出結果に基づき、燃料供給圧が目標とする値となるように、燃料ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御している。そして、特許文献１に記載の燃圧センサ診断装置は、エンジンの燃料カット中の上記フィードバック制御の制御状態に基づいて、燃料供給システムの異常の有無を診断している。

特開２０１１−１８５１５８号公報

ところで、燃料供給システムにおける診断として、燃圧センサによる燃料供給圧の検出結果と実際の燃料供給圧とが整合しているか否かの診断、いわゆる同燃圧センサのラショナリティの診断を行うことがある。上記従来の診断装置では、エンジンの燃料カット中に燃料供給システムの診断を行っているが、こうした燃圧センサのラショナリティの診断も、燃料カット中に行うことが望ましいものとなっている。すなわち、エンジンの運転中は、燃料噴射毎に高圧燃料配管内の燃料圧力が下がり、燃料供給圧が絶えず変動しているため、燃圧センサの検出結果と実際の燃料供給圧との対応の確認が困難となる。これに対して、燃料カット中は、燃料噴射が停止されており、同燃料噴射に伴う燃料供給圧の変動が生じないため、燃圧センサの検出結果と実際の燃料供給圧との対応を容易且つ的確に確認することができる。

ところが、エンジンの回転を停止してのモータによる電動走行を行うハイブリッド車両の場合、以下に記載するように、エンジンにおいて燃料カットが行われる頻度が低いため、燃料カット中に診断を行うとすれば、燃圧センサのラショナリティの診断機会が限られてしまう。すなわち、燃料カット中は、一定以上のエンジン回転数を維持して復帰時のエンジンストールを防止する必要があり、燃料カット中も、エンジン回転数の維持に一定のエネルギが費やされる。このとき、モータによる電動走行に切り替えてしまえば、エンジン回転数の維持のためのエネルギ消費が不要となり、車両のエネルギ効率が高くなる。そのため、電動走行が可能なハイブリッド車両では、燃料カットの実施の頻度は低くなっており、燃圧センサの診断を燃料カット中に行うとすれば、診断の機会が限定されてしまう。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、電動走行を行うハイブリッド車両における燃圧センサの診断機会を好適に確保することのできる燃圧センサ診断装置を提供することにある。

上記課題を解決する燃圧センサ診断装置は、電力により駆動されて、エンジンの燃料噴射弁に燃料を供給する電動式の燃料供給装置と、同燃料供給装置が燃料噴射弁に供給する燃料の圧力である燃料供給圧を規定の上限圧以下に保持する調圧部と、を備える燃料供給システムに設けられて、上記燃料供給圧を検出する燃圧センサの診断を行う。なお、上記エンジンは、車両を走行させるための動力源として同エンジンとモータとを備えるとともに同エンジンの回転を停止してのモータの動力による電動走行を行うハイブリッド車両に搭載されている。ここで、燃圧センサの正常時における、燃料供給圧が上記上限圧であるときの同燃圧センサの出力の想定範囲を正常範囲とする。想定範囲は、例えば、燃料供給圧が上限圧であるときの正常な燃圧センサの出力の想定値から、検出精度要求などにより定められた許容誤差範囲内の値の範囲とするとよい。このとき、上記燃圧センサ診断装置は、ハイブリッド車両の電動走行中に、燃料供給装置を駆動するとともに、同燃料供給装置の駆動開始後に燃圧センサの出力が上記正常範囲内の値となっているか否かを判定し、その判定の結果に基づき同燃圧センサの異常の有無を診断する診断部を備えている。

こうした燃圧センサ診断装置において診断部は、ハイブリッド車両の電動走行中に、電動式の燃料供給装置を駆動する。このときのエンジンの回転は停止しており、燃料噴射弁の燃料噴射による燃料消費がないため、燃料供給圧は、燃料供給装置による燃料噴射弁への燃料供給に応じて次第に上昇する。ただし、この燃料供給システムには、燃料供給圧を上限値以下に保持する調圧部が設けられており、このときの燃料供給圧は、上限圧に達するまでは上昇し、その後は上限圧に保持される。よって、上記燃料供給装置の駆動を開始してからある程度の時間が経過した後の燃料供給圧は上限圧となり、燃圧センサが正常に機能していれば、そのときの同燃圧センサの出力は、上限圧に相当する値となる筈である。

上記燃圧センサ診断装置において診断部は、上記燃料供給装置の駆動開始後に、燃圧センサの出力が正常範囲内の値となっているか否かを判定し、その判定の結果に基づいて同燃圧センサの異常の有無を診断する。上記のように、燃圧センサが正常であれば、燃料供給装置の駆動開始後の同燃圧センサの出力はいずれ正常範囲内の値となる筈である。そのため、燃圧センサの出力が正常範囲内の値となっていれば、同燃圧センサの出力と実際の燃料供給圧とが整合していると判断することができる。よって、上記判定の結果から燃圧センサの異常の有無を診断することができる。

上記態様によれば、エンジンの回転が停止する電動走行中にも、燃圧センサの診断が可能となる。そして、電動走行を行うハイブリッド車両において、燃料カットよりも高頻度の実施が期待できる電動走行中に診断を行えば、同診断の機会を確保し易くなる。したがって、上記燃圧センサ診断装置によれば、電動走行を行うハイブリッド車両での燃圧センサの診断機会を好適に確保することができる。

なお、電動走行中に診断を行わない場合には、エンジンの回転停止に応じて燃料供給装置も停止する。そのため、電動走行中に、診断のために燃料供給装置が駆動されると、同燃料供給装置の駆動音が乗員に違和を感じさせる虞がある。一方、車両の走行に伴う、風切音やロードノイズなどの暗騒音は、走行速度の上昇と共に大きくなる。そこで、上記燃圧センサ診断装置における診断部が、診断のための燃料供給装置の駆動を、ハイブリッド車両の走行速度が規定値以上であることを条件に行うようにすれば、診断時の燃料供給装置の駆動音を暗騒音に紛れさせて、同駆動音による違和を感じ難くすることができる。

上記燃圧センサ診断装置において診断部は、燃圧センサの出力が規定の正常範囲内の値となっているか否かの判定結果に基づき、燃圧センサの異常の有無を診断している。ただし、ハイブリッド車両の電力使用量が急増して燃圧センサの入力電圧が一時的に降下した場合などには、燃圧センサの出力にも一時的な乱れが生じることがある。そのため、一回きりの判定結果に基づき診断を行うと、一時的な乱れが生じたときの出力を用いた判定の結果がそのまま診断結果に反映されてしまい、誤診断を招く虞がある。これに対しては、診断部が、燃圧センサの異常の有無の診断を、複数回の判定の結果に基づいて行うようにすることで、そうした誤診断を抑えることができる。

上記のような複数回の判定結果に基づく診断の具体的な態様としては、例えば、次の態様がある。すなわち、上記診断部が、燃料供給装置の駆動開始後に、規定の周期毎に上記判定を行い、次のように正常／異常の診断を行うようにする。すなわち、上記判定の回数が規定回数に達する前に、燃圧センサの出力が正常範囲内の値となっていないと判定された回数である逸脱回数が規定の異常診断回数に達した場合、燃圧センサは異常であると診断する。また、逸脱回数が異常診断回数に達する前に、上記判定の回数が上記規定回数に達した場合、燃圧センサは正常であると診断する。

燃圧センサ診断装置の一実施形態が搭載されたハイブリッド車両の駆動システムの構成を模式的に示す図。 同燃圧センサ診断装置が診断を行う燃圧センサが設けられた燃料供給システムの構成を模式的に示す図。 同燃圧センサ診断装置の構成を模式的に示す図。 同燃圧センサ診断装置において実行される診断処理の処理手順の一部を示すフローチャート。 同診断処理の処理手順の残りの部分を示すフローチャート。 同燃圧センサ診断装置による燃圧センサ診断の実施態様を示すタイムチャート。

以下、燃圧センサ診断装置の一実施形態を、図１〜図６を参照して詳細に説明する。本実施形態の燃圧センサ診断装置が診断を行う燃圧センサは、外部電源からの高圧バッテリ充電が可能なプラグイン方式のハイブリッド車両に搭載されたエンジンの燃料系に設置されている。

図１に示すように、ハイブリッド車両１０の駆動システムは、燃料を燃焼して動力を発生するエンジン１１を備える。また、同駆動システムは、給電に応じて動力を発生するとともに、外部から動力を受けて発電する、２つの発電電動機（第１発電電動機１２、第２発電電動機１３）を備える。エンジン１１、第１発電電動機１２、及び第２発電電動機１３は、遊星歯車により構成された動力分割機構１４を介して相互に駆動連結されている。さらに、動力分割機構１４の出力側は、減速機構１５を介して、ハイブリッド車両１０の駆動輪１６に駆動連結されている。

第１発電電動機１２及び第２発電電動機１３はそれぞれ、インバータ１７を介して高圧バッテリ１８に電気接続されている。インバータ１７は、高圧バッテリ１８からの直流電流を交流電流に変換して、第１発電電動機１２や第２発電電動機１３に供給するとともに、第１発電電動機１２や第２発電電動機１３が発電した交流電流を直流電流に変換して高圧バッテリ１８に供給する。なお、このハイブリッド車両１０には、高圧バッテリ１８を外部電源に接続するための充電用インレット１８ａが設けられている。

こうしたハイブリッド車両１０において、第１発電電動機１２は主に、エンジン１１の動力による発電を行う。また、第１発電電動機１２は、エンジン１１の始動時にはスタータモータとして機能する。

一方、第２発電電動機１３は主に、ハイブリッド車両１０の走行のための動力を発生する走行用のモータとしての役割を担う。これに加え、第２発電電動機１３は、車両減速時には、回生ブレーキによる発電を行ってもいる。こうしたハイブリッド車両１０では、第２発電電動機１３が、車両を走行させるための動力源としてのモータとして機能する。

さらに、ハイブリッド車両１０の駆動システムは、パワーコントロールユニット１９ａを備える。パワーコントロールユニット１９ａは、ハイブリッド車両１０の運転状況や高圧バッテリ１８の充電状況に応じてエンジン１１、第１発電電動機１２及び第２発電電動機１３の各要求出力をそれぞれ算出して、エンジンコントロールユニット１９ｂ及びＭＧコントロールユニット１９ｃにそれぞれ送信する。エンジンコントロールユニット１９ｂは、受信したエンジン１１の要求出力に従って、エンジン１１の出力を制御する。また、ＭＧコントロールユニット１９ｃは、受信した第１発電電動機１２及び第２発電電動機１３の各要求出力に従って、インバータ１７を駆動して、第１発電電動機１２及び第２発電電動機１３を制御する。なお、第１発電電動機１２及び第２発電電動機１３は、要求出力が正の値である場合には、力行運転されて動力を発生し、要求出力が負の値である場合には、回生運転されて発電を行う。

なお、このハイブリッド車両１０では、発進時や低速走行時にあって、高圧バッテリ１８の充電量が規定値以上の場合、エンジン１１の回転を停止し、高圧バッテリ１８からの給電により第２発電電動機１３が発生した動力によって走行を、すなわち電動走行を行う。このときのパワーコントロールユニット１９ａは、エンジン１１及び第１発電電動機１２の要求出力を０とするとともに、ハイブリッド車両１０の全駆動力が第２発電電動機１３の動力のみで賄われるように、同第２発電電動機１３の要求出力を設定する。なお、パワーコントロールユニット１９ａは、電動走行を行っている期間、電動走行中であることを示すＥＶモード信号Ｓｅｖをエンジンコントロールユニット１９ｂに送信している。

図２に、エンジン１１の燃料供給システムの構成を示す。エンジン１１の各気筒には、吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁であるポート噴射弁２０と、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁である筒内噴射弁２１とが、それぞれ設けられている。同図には、エンジン１１が４つの気筒を備える場合を示しており、ポート噴射弁２０及び筒内噴射弁２１は、それぞれ４つずつ図示されている。こうしたエンジン１１には、ポート噴射弁２０に燃料を供給する低圧側燃料供給システム２２と、筒内噴射弁２１に燃料を供給する高圧側燃料供給システム２３との２系統の燃料供給システムが設けられている。

低圧側燃料供給システム２２は、電動フィードポンプ２４と、プレッシャレギュレータ２５と、を備える。電動フィードポンプ２４は、上記高圧バッテリ１８（図１）よりも出力電圧が低い低圧バッテリ２４ａからの給電により駆動して、燃料タンク２６に蓄えられた燃料を、燃料中の不純物を濾過するフィルタ２７を介して汲み上げる。そして、電動フィードポンプ２４は、その汲み上げた燃料を、低圧燃料通路２８を介して、各気筒のポート噴射弁２０が接続された低圧側デリバリパイプ２９に供給する。低圧側デリバリパイプ２９には、内部に蓄えられた燃料の圧力を、すなわち電動フィードポンプ２４が各ポート噴射弁２０に供給する燃料の圧力（燃料供給圧）を検出するための低圧側燃圧センサ３０が設けられている。この低圧側燃圧センサ３０は、燃料供給圧に応じて電圧が変化する検出信号を出力しており、この検出信号の電圧（以下、出力電圧Ｖｐｆと記載する）から燃料供給圧を確認できるようになっている。

また、プレッシャレギュレータ２５は、低圧燃料通路２８内の燃料の圧力が規定のレギュレータ設定圧Ｐ１を超えたときに開弁して、同低圧燃料通路２８内の燃料を燃料タンク２６に戻す。これにより、プレッシャレギュレータ２５は、低圧燃料通路２８を通じて電動フィードポンプ２４がポート噴射弁２０に供給する燃料の圧力を、規定の上限圧であるレギュレータ設定圧Ｐ１以下に保持している。なお、以下では、ポート噴射弁２０に対する電動フィードポンプ２４の燃料供給圧を、フィード圧ＰＦと記載する。

一方、高圧側燃料供給システム２３は、機械式の高圧燃料ポンプ３１を備える。高圧燃料ポンプ３１は、エンジン１１の動力により駆動して、低圧燃料通路２８から吸引した燃料を加圧して、各気筒の筒内噴射弁２１が接続された高圧側デリバリパイプ３２に圧送する。

より詳しくは、高圧燃料ポンプ３１は、プランジャ３１ａ、加圧室３１ｂ、電磁スピル弁３１ｃ、及びチェック弁３１ｄを備える。プランジャ３１ａは、エンジン１１のカムシャフト１１ａに設けられたカム１１ｂにより往復駆動され、その往復駆動に応じて加圧室３１ｂの容積を変化させる。電磁スピル弁３１ｃは、通電に応じて閉弁して、加圧室３１ｂと低圧燃料通路２８との間の燃料の流通を遮断するとともに、通電の停止に応じて開弁して、加圧室３１ｂと低圧燃料通路２８との間の燃料の流通を許容する。チェック弁３１ｄは、加圧室３１ｂから高圧側デリバリパイプ３２への燃料吐出を許容するとともに、高圧側デリバリパイプ３２から加圧室３１ｂへの燃料の逆流を禁止する。

こうした高圧燃料ポンプ３１は、プランジャ３１ａが加圧室３１ｂの容積を拡大する側に動くときに、電磁スピル弁３１ｃを開弁した状態とすることで、低圧燃料通路２８内の燃料を加圧室３１ｂに吸引する。そして、プランジャ３１ａが加圧室３１ｂの容積を縮小する側に動くときに、電磁スピル弁３１ｃを閉弁した状態とすることで、加圧室３１ｂに吸引された燃料を加圧して高圧側デリバリパイプ３２に吐出する。なお、プランジャ３１ａが加圧室３１ｂの容積を縮小する側に動く期間における、電磁スピル弁３１ｃを閉弁している期間の割合を変化させることで、高圧燃料ポンプ３１の燃料吐出量が調整されている。

なお、高圧側デリバリパイプ３２には、同高圧側デリバリパイプ３２内の燃料の圧力を検出するための高圧側燃圧センサ３３が設けられている。さらに、高圧側燃料供給システム２３には、同高圧側デリバリパイプ３２内の燃料の圧力が規定のリリーフ圧を超えたときに開弁して、同高圧側デリバリパイプ３２内の燃料を燃料タンク２６に戻すリリーフバルブ３４が設けられている。

ちなみに、このハイブリッド車両１０では、電動走行を開始すると、電力消費を抑えるため、電動フィードポンプ２４の駆動（給電）を停止している。そして、電動走行が終了してエンジン１１の運転を再開するときに、電動フィードポンプ２４の駆動（給電）を再開するようにしている。

本実施形態の燃圧センサ診断装置は、上記低圧側燃料供給システム２２に設けられた低圧側燃圧センサ３０の診断を行うものとなっている。こうした本実施形態の燃圧センサ診断装置では、電動フィードポンプ２４が、電力により駆動されて、エンジン１１の燃料噴射弁であるポート噴射弁２０に燃料を供給する電動式の燃料供給装置に相当する。また、プレッシャレギュレータ２５が、同燃料供給装置（電動フィードポンプ２４）が燃料噴射弁（ポート噴射弁２０）に供給する燃料の圧力である燃料供給圧（フィード圧ＰＦ）を規定の上限圧であるレギュレータ設定圧Ｐ１以下に保持する調圧部に相当する。

図３に、本実施形態の燃圧センサ診断装置の構成を示す。同図に示すように、燃圧センサ診断装置は、診断部３５を備える。診断部３５は、エンジンコントロールユニット１９ｂに設けられており、エンジン１１の自己診断を行う役割を担っている。そして、診断部３５は、エンジン１１の自己診断の一環として、低圧側燃圧センサ３０の異常診断を行っている。

こうした診断部３５には、パワーコントロールユニット１９ａからＥＶモード信号Ｓｅｖが、ハイブリッド車両１０に設置された速度センサ３６からハイブリッド車両１０の走行速度ＳＰＤの検出信号が、低圧側燃圧センサ３０から同低圧側燃圧センサ３０の出力電圧Ｖｐｆがそれぞれ入力されている。また、診断部３５は、電動フィードポンプ２４の給電量を制御してもいる。診断部３５により給電が停止されると、電動フィードポンプ２４も停止される。また、診断部３５により給電量が増加されると、電動フィードポンプ２４の燃料吐出量も増加される。

（低圧側燃圧センサ３０の診断）
以下、こうした診断部３５が行う、低圧側燃圧センサ３０の診断について説明する。
図４及び図５に、診断処理のフローチャートを示す。診断部３５は、エンジンコントロールユニット１９ｂの起動完了後、本処理を開始する。なお、パワーコントロールユニット１９ａ、エンジンコントロールユニット１９ｂ、及びＭＧコントロールユニット１９ｃは、イグニッションスイッチがオンとされたときに起動され、オフとされたときに停止される。

本処理が開始されると、まずステップＳ１００において、診断に使用するカウンタである逸脱回数ＣＥ及び判定回数ＣＤの値が０に初期化される。これらカウンタの詳細は、後述する。

続いて、ステップＳ１０１において、ハイブリッド車両１０が電動走行中であるか否かが、すなわちパワーコントロールユニット１９ａからＥＶモード信号Ｓｅｖが入力されているか否かが判定される。また、ステップＳ１０２において、走行速度ＳＰＤが規定の診断実施速度α以上であるか否かが判定される。なお、診断実施速度αには、車室内において、電動フィードポンプ２４の駆動音よりも、風切音やロードノイズなどの車両の走行に伴う暗騒音の方が大きくなる走行速度ＳＰＤの下限値が設定されている。

ステップＳ１０１及びステップＳ１０２のいずれかにおいて否定判定（ＮＯ）された場合、規定の周期ＴＢ分の時間が経過した後に、ステップＳ１０１に処理が戻される。一方、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２の双方において肯定判定（ＹＥＳ）された場合、ステップＳ１０３に処理が進められる。

ステップＳ１０３に処理が進められると、そのステップＳ１０３において、電動走行の開始と共に停止された電動フィードポンプ２４の駆動が開始される。このときの電動フィードポンプ２４の駆動は、同電動フィードポンプ２４の給電量を上限まで高めた状態で行われる。すなわち、このときの電動フィードポンプ２４は、最大の燃料吐出量で駆動される。

そして、続くステップＳ１０４において、電動フィードポンプ２４の駆動開始から規定の待機時間ＴＡが経過するのを待って、ステップＳ１１０に処理が進められる（以下、図５参照）。なお、待機時間ＴＡには、電動フィードポンプ２４の駆動を開始する前のフィード圧ＰＦが、電動走行中における同フィード圧ＰＦの想定変化範囲の下限にある場合にも、同フィード圧ＰＦを確実にレギュレータ設定圧Ｐ１まで昇圧可能な電動フィードポンプ２４の駆動時間が設定されている。

ステップＳ１１０に処理が進められると、そのステップＳ１１０において、現時点の低圧側燃圧センサ３０の出力電圧Ｖｐｆが読み込まれ、続くステップＳ１１１において、その読み込まれた出力電圧Ｖｐｆが正常範囲内の値であるか否かが判定される。正常範囲は、低圧側燃圧センサ３０の正常時における、フィード圧ＰＦがレギュレータ設定圧Ｐ１であるときの出力電圧Ｖｐｆの想定範囲として設定されている。具体的には、フィード圧ＰＦがレギュレータ設定圧Ｐ１であるときの出力電圧Ｖｐｆの想定値Ｖｔから規定の許容誤差β以内の値の範囲、すなわち「Ｖｔ−β」以上、「Ｖｔ＋β」以下の範囲に設定されている。また、許容誤差βの値は、低圧側燃圧センサ３０の検出精度の要求に応じて定められている。

ここで、低圧側燃圧センサ３０の出力電圧Ｖｐｆが正常範囲内の値であれば（ＹＥＳ）、そのままステップＳ１１３に処理が進められる。一方、出力電圧Ｖｐｆが正常範囲内の値でなければ（ＮＯ）、ステップＳ１１２において、逸脱回数ＣＥの値がカウントアップされた後、ステップＳ１１３に処理が進められる。なお、逸脱回数ＣＥは、今回の診断において、出力電圧Ｖｐｆが正常範囲内の値になっていないと判定された回数をカウントするためのカウンタとなっている。

ステップＳ１１３に処理が進められると、そのステップＳ１１３において、逸脱回数ＣＥが規定の異常診断回数γ以上であるか否かが判定される。ここで、逸脱回数ＣＥが異常診断回数γ未満であれば（ＮＯ）、ステップＳ１１４において判定回数ＣＤの値がカウントアップされた後、ステップＳ１１５に処理が進められる。なお、判定回数ＣＤは、今回の診断において、ステップＳ１１１での判定が行われた回数をカウントするためのカウンタとなっている。そして、続くステップＳ１１５において、判定回数ＣＤが規定の診断終了回数ε以上であるか否かが判定され、判定回数ＣＤが診断終了回数ε未満であれば（ＮＯ）、上記周期ＴＢ分の時間が経過した後に、ステップＳ１１０に処理が戻される。すなわち、ステップＳ１１０からステップＳ１１５までの処理は、ループとなっており、ステップＳ１１３又はステップＳ１１５での肯定判定によりループを抜けるまで、規定の周期ＴＢ毎に繰り返し実行される。

判定回数ＣＤが診断終了回数εに達するまでに、逸脱回数ＣＥが異常診断回数γに達した場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０に処理が進められる。そして、そのステップＳ１２０において、低圧側燃圧センサ３０が異常であると診断された後、ステップＳ１２２において電動フィードポンプ２４の駆動を停止した上で、今回の診断処理を終了する。このときの診断部３５は、エンジンコントロールユニット１９ｂのメモリに、低圧側燃圧センサ３０が異常と診断された旨の履歴を記憶する。そして、その後はエンジンコントロールユニット１９ｂにより、異常が発生した低圧側燃圧センサ３０の検出結果を用いずにエンジン１１を制御すべく、フェールセーフ処理が行われる。

一方、逸脱回数ＣＥが異常診断回数γに達する前に、判定回数ＣＤが診断終了回数εに達した場合（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１２１に処理が進められる。そして、そのステップＳ１２１において、低圧側燃圧センサ３０が正常であるとの診断された後、ステップＳ１２２において電動フィードポンプ２４の駆動を停止した上で、今回の診断処理を終了する。このときの診断部３５は、エンジンコントロールユニット１９ｂのメモリに、低圧側燃圧センサ３０が正常と診断された旨の履歴を記憶する。

なお、診断部３５は、ステップＳ１０３において電動フィードポンプ２４の駆動を開始してから、本処理を終了するまでの期間に、電動走行が終了となってエンジン１１の運転が再開されたり、走行速度ＳＰＤが診断実施速度αを下回ったりした場合、電動フィードポンプ２４の駆動を停止した上で、本処理を始めからやり直す。

こうした本診断処理での低圧側燃圧センサ３０の診断は、エンジンコントロールユニット１９ｂの起動毎に、すなわち、イグニッションスイッチがオンとされてからオフとされるまでのハイブリッド車両１０のトリップ毎に１回ずつ行われる。これに対して、同診断を１トリップに複数回行う場合には、診断を行う回数、本診断処理を実行すればよい。

（作用）
続いて、以上のように構成された本実施形態の燃圧センサ診断装置の作用を説明する。
図６に、本実施形態の燃圧センサ診断装置による低圧側燃圧センサ３０の診断態様を示す。なお、同図には、低圧側燃圧センサ３０が正常である場合の出力電圧Ｖｐｆ、及び逸脱回数ＣＥの推移が実線で示されている。また、同図には、低圧側燃圧センサ３０が異常である場合の出力電圧Ｖｐｆ、及び逸脱回数ＣＥの推移が二点鎖線で併せ示されている。

時刻ｔ０において、診断実施速度α以上の走行速度ＳＰＤでのハイブリッド車両１０の電動走行が開始されると、その時刻ｔ１に、電動走行の開始と共に停止された電動フィードポンプ２４の駆動が開始される。このときのエンジン１１は停止しており、ポート噴射弁２０の燃料噴射により低圧側デリバリパイプ２９内の燃料が消費されることがないため、電動フィードポンプ２４の駆動に応じてフィード圧ＰＦが次第に上昇するようになる。フィード圧ＰＦの上昇は、プレッシャレギュレータ２５のレギュレータ設定圧Ｐ１に達するまで続き、以後はレギュレータ設定圧Ｐ１に保持される。

なお、上述のように待機時間ＴＡは、確実にフィード圧ＰＦをレギュレータ設定圧Ｐ１に昇圧可能な電動フィードポンプ２４の駆動時間に設定されている。そのため、時刻ｔ１から待機時間ＴＡが経過した時刻ｔ２以降には、低圧側燃圧センサ３０の検出結果に依らずとも、フィード圧ＰＦがレギュレータ設定圧Ｐ１であることが明らかな状態となる。

なお、本実施形態では、このときの電動フィードポンプ２４を最大の燃料吐出量で駆動している。そしてこれにより、レギュレータ設定圧Ｐ１へのフィード圧ＰＦの速やかな上昇を可能として、待機時間ＴＡの短縮を、ひいては診断時間の短縮を図るようにしている。

本実施形態では、診断部３５は、そうした時刻ｔ２以降、上記周期ＴＢ毎に、低圧側燃圧センサ３０の出力電圧Ｖｐｆを読み込むとともに、その出力電圧Ｖｐｆの値が正常範囲内にあるか否かを判定することを繰り返す。そして、診断部３５は、判定が行われる毎に、判定回数ＣＤの値をカウントアップするとともに、同判定において出力電圧Ｖｐｆの値が正常範囲内にないと判定される毎に、逸脱回数ＣＥの値をカウントアップする。

上記のように、このときのフィード圧ＰＦはレギュレータ設定圧Ｐ１となっており、低圧側燃圧センサ３０が正常に動作していれば、このときの出力電圧Ｖｐｆは、レギュレータ設定圧Ｐ１に相当する値（想定値Ｖｔ）となる筈である。そして、上記正常範囲は、そうした想定値Ｖｔから許容誤差β以内の値の範囲とされている。よって、低圧側燃圧センサ３０が正常であれば、このときの出力電圧Ｖｐｆは正常範囲内の値となっている筈で、逸脱回数ＣＥの値はカウントアップされず、判定回数ＣＤの値のみがカウントアップされていく。

ただし、ハイブリッド車両１０での電力使用量の急増により低圧側燃圧センサ３０の入力電圧が一時的に降下した場合などには、低圧側燃圧センサ３０の出力電圧Ｖｐｆにも一時的な乱れが生じることがある。そのため、低圧側燃圧センサ３０が正常であっても、このときの出力電圧Ｖｐｆが一時的に正常範囲を逸脱した値となることもある。同図に実線で示す正常時の例では、時刻ｔ２において、出力電圧Ｖｐｆが一時的に正常範囲を逸脱しており、その結果、逸脱回数ＣＥの値がカウントアップされている。

ただし、そうした出力電圧Ｖｐｆの乱れは、そう度々に生じるものではない。そして、上述の異常診断回数γは、低圧側燃圧センサ３０が正常に動作しているときの、診断終了までの期間、すなわち判定回数ＣＤが診断終了回数εに達するまでの期間における逸脱回数ＣＥの想定最大値よりも大きい値に設定されている。そのため、低圧側燃圧センサ３０が正常の場合、逸脱回数ＣＥの値が異常診断回数γに達する前に、判定回数ＣＤの値が診断終了回数εに達するようになる。同図に実線で示す正常時の例では、時刻ｔ４に、判定回数ＣＤの値が診断終了回数εに達して、低圧側燃圧センサ３０が正常であると診断されている。

一方、低圧側燃圧センサ３０に異常が発生している場合、判定回数ＣＤの値が診断終了回数εに達する前に、逸脱回数ＣＥの値が異常診断回数γに達するようになる。同図に二点鎖線で示す異常時の例では、時刻ｔ３に、逸脱回数ＣＥの値が異常診断回数γに達して、低圧側燃圧センサ３０は異常であると診断されている。

このように、燃料噴射が停止した状態で、電動フィードポンプ２４を駆動すれば、すなわち、燃料消費が行われない状態で、低圧側燃料供給システム２２への燃料供給を行えば、フィード圧ＰＦが確実にレギュレータ設定圧Ｐ１となる状況を作ることができる。そして、そうした状況において、低圧側燃圧センサ３０の出力電圧Ｖｐｆが正常範囲内の値、すなわちレギュレータ設定圧Ｐ１相当の値となっているか否かを確認することで、同低圧側燃圧センサ３０によるフィード圧ＰＦの検出値が実際の値から乖離した値となる異常の有無の診断を、いわゆるラショナリティ診断を行うことが可能となる。

なお、上述したように、ハイブリッド車両１０の電力消費量の急増などのため、低圧側燃圧センサ３０の出力電圧Ｖｐｆに一時的な乱れが生じることがある。そうした乱れにより、低圧側燃圧センサ３０が正常であっても、上記ステップＳ１１０で読み込まれて、ステップＳ１１１での判定に使用される出力電圧Ｖｐｆの値が正常範囲を逸脱した値となることがある。そのため、診断中に、上記判定を一回きりしか行わなければ、一時的な乱れが生じたときの出力電圧Ｖｐｆがそのまま診断結果に反映されてしまい、誤診断を招く虞がある。これに対して、本実施形態において診断部３５は、低圧側燃圧センサ３０の異常の有無の診断を、複数回の判定の結果に基づいて行うようにしているため、上述したような出力電圧Ｖｐｆの一時的な乱れによる誤診断は生じにくくなっている。

また、上述のように、本実施形態での低圧側燃圧センサ３０の診断は、ハイブリッド車両１０の電動走行中に、電動フィードポンプ２４を駆動して行っている。電動走行中は、エンジン音がなく、また診断中以外は、電動フィードポンプ２４は停止しているため、診断のため、電動フィードポンプ２４を駆動すると、その駆動音により乗員が違和を感じる虞がある。これに対して、本実施形態では、走行速度ＳＰＤが診断実施速度α以上であり、電動フィードポンプ２４の駆動音よりも、風切音やロードノイズなどの車両の走行に伴う暗騒音の方が大きくなっていることを条件に、診断のための電動フィードポンプ２４の駆動を行うようにしている。そのため、診断に伴う電動フィードポンプ２４の駆動音が目立ち難くなり、乗員も違和を感じにくくなる。

ちなみに、エンジン１１の運転中は、ポート噴射弁２０による燃料噴射の都度、フィード圧ＰＦが低下する。そのため、同様の診断をエンジン１１の運転中に行うとすれば、上記のような判定を行う期間のフィード圧ＰＦがレギュレータ設定圧Ｐ１に安定して保持されず、診断精度が悪化する。

一方、エンジン１１の燃料カット中も、電動走行中と同様に、燃料噴射が停止する。しかしながら、同様の診断を燃料カット中に行うとすると、次のような問題が生じる。
まず、上記のような電動走行を行うハイブリッド車両１０では、エンジン１１において燃料カットが行われる頻度が低く、診断の機会が限られるという問題がある。燃料カット中に、エンジン１１の回転数が低下し過ぎると、燃料カット復帰時の燃料噴射の再開に際して燃焼を成立できずにエンジンストールが発生してしまうため、燃料カット中も、一定以上のエンジン回転数を維持する必要がある。その結果、燃料カット中は、エンジン回転数の維持に、第２発電電動機１３の動力の一部が使われることになり、エンジン１１の回転を停止して電動走行に切り換えた方が、ハイブリッド車両１０のエネルギ効率が高くなる。そのため、電動走行が可能なハイブリッド車両１０では、燃料カットの実施の頻度は低くなっており、低圧側燃圧センサ３０の診断を燃料カット中に行うとすれば、同診断の機会が限定されてしまう。そのため、電動走行を行うハイブリッド車両１０では、燃料カット中に診断を行うよりも、電動走行中に診断を行う方が、診断の機会の確保が容易となる。

もっとも、燃料カット中に診断を行うようにした場合にも、診断が完了するまで電動走行の実施を制限すれば、診断機会の確保は可能である。しかしながら、そうした場合には、診断の完了まで、よりエネルギ効率の良い電動走行が、よりエネルギ効率の悪い燃料カットに置き換えられてしまうため、ハイブリッド車両１０のエネルギ効率の悪化を招いてしまう。

また、燃料カット中の診断の実施には、次の問題もある。燃料カット中には、エンジン１１の排気通路を流れる排気が新気に置き換わるため、排気の酸素過剰／不足率に応じた信号を出力する、空燃比センサや酸素センサのラショナリティ診断の好機となる。すなわち、燃料カット中の空燃比／酸素センサの出力が、新気に相当する値となっているか否かにより、同センサの異常の有無を診断することができる。

一方、上記のような低圧側燃圧センサ３０の診断において、燃料噴射を停止した状態のまま、フィード圧ＰＦがレギュレータ設定圧Ｐ１に保持されると、ポート噴射弁２０から燃料が漏れ出ることがある。そうした場合、その漏れ出た燃料が吸気に混じるため、排気通路内が完全な新気とはならなくなってしまう。そのため、低圧側燃圧センサ３０の診断と空燃比／酸素センサの診断とは、同時に行えず、燃料カット中に低圧側燃圧センサ３０の診断を行うとすれば、ただでさえ頻度の低い燃料カットの機会を、双方の診断で分け合わなければならなくなる。これに対して、電動走行中であれば、そうした空燃比／酸素センサの診断と競合することはなく、その点でも、低圧側燃圧センサ３０の診断機会の確保が容易である。

さらに、燃料カット中の診断の実施には、次の問題もある。燃料カット中も、エンジン１１は回転しており、高圧燃料ポンプ３１のプランジャ３１ａの往復駆動は続けられる。そのため、電磁スピル弁３１ｃへの通電を停止して、高圧燃料ポンプ３１の燃料吐出を停止したとしても、高圧燃料ポンプ３１の加圧室３１ｂと低圧燃料通路２８との間での燃料の吸い込み、吸い戻しは続くことになる。そして、そうした高圧燃料ポンプ３１による燃料の吸い込み、吸い戻しによって、フィード圧ＰＦに脈動が生じてしまう。そのため、燃料カット中に低圧側燃圧センサ３０の診断を行うとすれば、そうした高圧燃料ポンプ３１の動作に伴うフィード圧ＰＦの脈動の影響で、診断精度が悪化する虞がある。これに対して、電動走行中は、エンジン１１の回転が停止しており、高圧燃料ポンプ３１のプランジャ３１ａの往復駆動も止まる。そのため、電動走行中であれば、そうしたプランジャ３１ａの往復駆動に伴うフィード圧ＰＦの脈動のない状態で診断を行うことができ、燃料カット中に診断を行う場合よりも、正確な診断が可能となる。

一方、ハイブリッド車両１０がソーク状態にあるとき、すなわちイグニッションスイッチがオフとされているときにも、燃料噴射が停止した状態となっている。ただし、ハイブリッド車両１０が走行からソーク状態に移るときには、低圧側燃料供給システム２２の環境温度が急変し、低圧側燃料供給システム２２内の燃料の温度にも急激な変化が生じることがある。そのため、本実施形態と同様の低圧側燃圧センサ３０の診断を、ハイブリッド車両１０がソーク状態にあるときに行うとすると、温度変化に伴う燃料の熱膨張／収縮の影響のため、診断を正確に行えないことがある。

例えば、厳寒時に屋外を走行後、ハイブリッド車両１０を屋内に駐車した場合、外気温よりも駐車場所の室温が高ければ、駐車後、低圧側燃料供給システム２２内の燃料の熱膨張によって、フィード圧ＰＦが上昇するようになる。このときのフィード圧ＰＦの上昇は、電動フィードポンプ２４の燃料供給に応じた同フィード圧ＰＦの上昇よりも急激となることがあり、プレッシャレギュレータ２５によるフィード圧ＰＦの降圧がその上昇に追い付かず、フィード圧ＰＦがレギュレータ設定圧Ｐ１を超えて上昇することがある。こうした状態で診断が行われると、低圧側燃圧センサ３０が正常に動作していても、診断中の出力電圧Ｖｐｆが正常範囲の上限よりも高い値となって、異常と誤診断されてしまう虞がある。

これとは逆に、外気温よりも駐車場所の室温が低い場合には、駐車後、低圧側燃料供給システム２２内の燃料に熱収縮が生じ、フィード圧ＰＦが低下するようになる。こうした状態で診断が行われると、待機時間ＴＡ分の電動フィードポンプ２４の駆動では、フィード圧ＰＦをレギュレータ設定圧Ｐ１まで昇圧できないことがあり、やはり診断を正確に行えなくなる虞がある。

これに対して、電動走行中には、低圧側燃料供給システム２２の環境温度の急激な変化は生じにくい。そのため、ハイブリッド車両１０がソーク状態にあるときよりも、電動走行中の方が、より正確な診断が可能となる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、ハイブリッド車両１０の電動走行中に、走行速度ＳＰＤが診断実施速度α以上であることを条件に、電動フィードポンプ２４を駆動して低圧側燃圧センサ３０の診断を行うようにしていたが、同診断を、走行速度ＳＰＤの高低に関わらず行うようにしてもよい。そうした場合にも、駆動音の小さい電動フィードポンプ２４を採用している場合には、診断中の電動フィードポンプ２４の駆動音による乗員の違和感が問題となることはない。

・上記実施形態では、診断中に、電動フィードポンプ２４を、給電量を最大として駆動していたが、このときの給電量を最大よりも小さい給電量としてもよい。そうした場合、電動フィードポンプ２４の駆動音が小さくなるため、駆動音による違和感を抑えるための走行速度ＳＰＤによる、診断中の電動フィードポンプ２４の駆動制限を緩和したり、撤廃したりすることが可能となり、そうした場合には、診断機会が更に増える。

・上記実施形態では、電動フィードポンプ２４の給電量を、待機時間ＴＡの経過の前後で同じとしていた。待機時間ＴＡの経過前までは、レギュレータ設定圧Ｐ１にフィード圧ＰＦの早期昇圧のため、電動フィードポンプ２４の燃料の吐出流量を、許容可能な範囲で多くすることが求められるが、待機時間ＴＡの経過後は、フィード圧ＰＦをレギュレータ設定圧Ｐ１に保持できればよいため、あまり多くの吐出流量は必要ない。そのため、また、待機時間ＴＡの経過後の電動フィードポンプ２４の給電量を、同待機時間ＴＡの経過前よりも少なくするようにしてもよい。さらに、電動フィードポンプ２４を停止しても、フィード圧ＰＦをレギュレータ設定圧Ｐ１に保持できるのであれば、待機時間ＴＡの経過した時点で電動フィードポンプ２４の駆動を停止するようにしてもよい。

・上記実施形態では、診断の途中で電動走行が終了すると、それまでの出力電圧Ｖｐｆが正常範囲内の値であるか否かの判定（以下、出力判定と記載する）の結果を破棄して診断を始めからやり直すようにしていた。こうした場合、継続時間が短い電動走行が続くと、診断を何度もやり直しすることになる。これに対しては、診断途中で電動走行が終了しても、その時点の判定回数ＣＤ及び逸脱回数ＣＥの値を保持して、次回の電動走行時に引き継ぐようにするとよい。

・上記実施形態では、逸脱回数ＣＥが異常診断回数γに達する前に判定回数ＣＤが診断終了回数εに達した場合に正常と診断し、判定回数ＣＤが診断終了回数εに達する前に逸脱回数ＣＥが異常診断回数γに達した場合に異常と診断するようにしていた。こうした診断の態様を適宜変更してもよい。例えば、回数の上限を固定せずに出力判定を行い、判定回数ＣＤに対する逸脱回数ＣＥの割合が規定値未満であるか否かにより、正常／異常の診断を行うようにすることが考えられる。こうした場合にも、複数回の出力判定の結果に基づいて診断が行われるため、一時的な出力電圧Ｖｐｆの乱れによる誤診断を抑えることができる。

・上記実施形態では、出力電圧Ｖｐｆの現在値（瞬時値）を用いて出力判定を行うようにしていたが、一定の期間における出力電圧Ｖｐｆの平均値やなまし値を用いて出力判定を行うようにしてもよい。こうした場合、出力判定の回数が少なくても、一時的な出力電圧Ｖｐｆの乱れによる誤診断を抑えることが可能である。

・上記実施形態では、複数回の出力判定の結果に基づき、正常／異常の診断を行うようにしていたが、同診断を、１回の出力判定の結果に基づき行うようにしてもよい。
・上記実施形態では、図５の診断処理のフローチャートのステップＳ１１２において、低圧側燃圧センサ３０の出力電圧Ｖｐｆを用いて出力判定を行っていたが、出力電圧Ｖｐｆの代わりに低圧側燃圧センサ３０の圧力検出値を用いて、出力判定を行うようにしてもよい。ここでの圧力検出値とは、正常時の低圧側燃圧センサ３０の出力特性に応じて、出力電圧Ｖｐｆを、同出力電圧Ｖｐｆに相当する圧力に換算した値であり、出力電圧Ｖｐｆと実質同様の値である。こうした場合にも、低圧側燃圧センサ３０が正常であれば、出力判定時の低圧側燃圧センサ３０の圧力検出値は、レギュレータ設定圧Ｐ１となる筈である。そのため、レギュレータ設定圧Ｐ１から誤差分以内の値の範囲を正常範囲に設定すれば、低圧側燃圧センサ３０の出力として同低圧側燃圧センサ３０の圧力検出値を用いて出力判定を行うことが可能である。

・高圧燃料ポンプ３１として電動式の燃料ポンプが採用されている場合には、エンジン１１の回転が停止するハイブリッド車両１０の電動走行中にも、高圧燃料ポンプ３１を駆動することが可能となる。こうした場合、上記実施形態において診断部３５が実施するものと同様の診断処理を、高圧側燃圧センサ３３の診断にも適用することが可能である。この場合には、電動走行中の、エンジン１１の回転が停止し、筒内噴射弁２１の燃料噴射が停止した状態において、電動フィードポンプ２４及び電動式の高圧燃料ポンプ３１の双方を駆動して、高圧側燃圧センサ３３の診断を行うことになる。このとき、電動フィードポンプ２４及び電動式の高圧燃料ポンプ３１の双方を駆動すると、高圧側デリバリパイプ３２内の燃料圧力は、リリーフバルブ３４のリリーフ圧に達するまで昇圧され、それ以降は、同リリーフ圧に保持される。よって、このときの高圧側燃圧センサ３３の出力（出力電圧、又は圧力検出値）がリリーフ圧時の値から許容誤差以内の範囲の値となっているか否かを判定し、その判定の結果に基づくことで高圧側燃圧センサ３３の異常の有無を診断することができる。こうした場合、電動フィードポンプ２４、及び電動式の高圧燃料ポンプの双方により、電動式の燃料供給装置が構成される。また、こうした場合には、リリーフバルブ３４が、筒内噴射弁２１に供給される燃料の圧力（高圧側デリバリパイプ３２内の燃料圧力）を、規定の上限圧であるリリーフ圧以下に保持する調圧部に相当する構成となる。

・上記実施形態の燃圧センサ診断装置における診断部３５による低圧側燃圧センサ３０の診断処理は、高圧側燃料供給システム２３が設けられておらず、低圧側燃料供給システム２２のみを備えるエンジンの燃料供給システムに設けられた燃圧センサの診断にも適用することができる。

１０…ハイブリッド車両、１１…エンジン、１２…第１発電電動機、１３…第２発電電動機（モータ）、２０…ポート噴射弁（燃料噴射弁）、２２…低圧側燃料供給システム（燃料供給システム）、２４…電動フィードポンプ（電動式の燃料供給装置）、３０…低圧側燃圧センサ（燃圧センサ）、３５…診断部、３６…速度センサ。

Claims (4)

1. 電力により駆動されて、エンジンの燃料噴射弁に燃料を供給する電動式の燃料供給装置と、同燃料供給装置が前記燃料噴射弁に供給する燃料の圧力である燃料供給圧を規定の上限圧以下に保持する調圧部と、を備える燃料供給システムに設けられて前記燃料供給圧を検出する燃圧センサの診断を行う燃圧センサ診断装置において、
   前記エンジンは、車両を走行させるための動力源として同エンジンとモータとを備えるとともに同エンジンの回転を停止しての前記モータの動力による電動走行を行うハイブリッド車両に搭載されており、
   前記燃圧センサの正常時における、前記燃料供給圧が前記上限圧であるときの同燃圧センサの出力の想定範囲を正常範囲としたとき、
   当該燃圧センサ診断装置は、前記ハイブリッド車両の前記電動走行中に、前記燃料供給装置を駆動するとともに、同燃料供給装置の駆動開始後に前記燃圧センサの出力が前記正常範囲内の値となっているか否かを判定し、その判定の結果に基づき同燃圧センサの異常の有無を診断する診断部を備える
   ことを特徴とする燃圧センサ診断装置。
2. 前記診断部は、前記診断のための前記燃料供給装置の駆動を、前記ハイブリッド車両の走行速度が規定値以上であることを条件に行う
   請求項１に記載の燃圧センサ診断装置。
3. 前記診断部は、前記燃圧センサの異常の有無の診断を、複数回の前記判定の結果に基づいて行う
   請求項１又は２に記載の燃圧センサ診断装置。
4. 前記診断部は、前記燃料供給装置の駆動開始後に、規定の周期毎に前記判定を行うとともに、同判定の回数が規定回数に達する前に、前記燃圧センサの出力が前記正常範囲内の値となっていないと判定された回数である逸脱回数が規定の異常診断回数に達した場合に前記燃圧センサは異常であると診断し、前記逸脱回数が前記異常診断回数に達する前に、前記判定の回数が前記規定回数に達した場合に前記燃圧センサは正常であると診断する
   請求項３に記載の燃圧センサ診断装置。

Images