JP2020148199A - 燃圧センサ異常診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃圧センサの診断実行条件に係る、内燃機関の運転継続時間に応じて増加するパラメータの規定値を、より正確に算出する。【解決手段】クランクシャフトの回転によって駆動される高圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプが吐出した燃料が流通する高圧燃料通路と、高圧燃料通路内の燃料圧力ＰＨを検出する燃圧センサと、クランクシャフトの回転位置を検出するクランク角センサとを備えた車両に適用され、内燃機関の総吸気量ＫＧＡが総吸気量規定値Ｚ１を越えていることを実行条件の一つとして、燃圧センサの異常の有無を診断する（ステップＳ３１０，Ｓ３２０）。総吸気量規定値Ｚ１は、クランクシャフトの回転位置が変化しなくなったタイミングで燃圧センサが検出した燃料圧力ＰＨに応じて決定される（ステップＳ２００，Ｓ２２０）。【選択図】図３

Description

この発明は、燃圧センサ異常診断装置に関する。

特許文献１に開示された内燃機関は、気筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁を備えている。筒内噴射弁には、燃料タンクから延びる燃料供給通路が接続されている。燃料供給通路の途中には、燃料を昇圧する高圧ポンプが設けられている。また、燃料供給通路には、高圧ポンプで昇圧した燃料の圧力を検出する燃圧センサが取り付けられている。

内燃機関の制御装置は、内燃機関の温度を反映するパラメータである内燃機関の運転中の総吸気量が、暖機完了温度に相当する所定の規定値を越えているか否かを判定する。そして、総吸気量が所定の規定値を超えている場合には、内燃機関の停止後、内燃機関が停止されてから所定の設定時間が経過していることを条件に、燃圧センサの異常診断を実行する。この設定時間は、燃料供給通路内の燃料圧力が大気圧相当の圧力にまで低下するのに要する時間として予め定められている。

特開２０１５−１２４７４２号公報

特許文献１の技術において、内燃機関停止時の燃料圧力が過度に高い場合がある。このような場合、内燃機関が停止されてから所定の設定時間が経過しても、燃料圧力が大気圧相当の圧力にまで低下せず、燃圧センサの異常判定の精度に影響を与えるおそれがある。そこで、例えば、内燃機関停止時の燃料圧力が高い場合に、設定時間を長くすることが考えられる。

ここで、内燃機関の停止後、燃料圧力は、燃料温度が低下するのにしたがって低下する。このとき、燃料温度の下限は概ね外気温であるため、燃料温度が外気温に達した後は、いくら時間が経過したとしても、燃料圧力は低下しにくい。したがって、上記の設定時間を長くしたとしても、依然として、燃料圧力が大気圧相当の圧力にまで低下しないことがあり得る。

上記課題を解決するための燃圧センサ異常診断装置は、内燃機関のクランクシャフトの回転によって駆動されて燃料タンク内の燃料を昇圧して吐出する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプが吐出した燃料が流通する高圧燃料通路と、前記高圧燃料通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、前記クランクシャフトの回転位置を検出するクランク角センサとを備えた車両に適用され、前記内燃機関の運転継続時間に応じて増加するパラメータが規定値を越えていること、及び前記内燃機関の停止から一定の時間が経過していることを実行条件として、前記燃圧センサの異常の有無を診断する燃圧センサ異常診断装置であって、前記クランクシャフトの回転位置が変化しなくなったタイミングで前記燃圧センサが検出した燃料圧力が高いほど前記規定値を大きくする。

上記構成によれば、燃圧センサが検出した燃料圧力が高いほど規定値が大きくなり、この規定値が大きくなるほど、燃圧センサの異常診断を実行するために必要な内燃機関の運継続転時間が長くなる。そして、内燃機関の運転継続時間が長ければ、内燃機関停止時の燃料温度が高くなる蓋然性が高い。このように内燃機関停止時の燃料温度として相応に高い温度を確保しておけば外気温との差が大きくなるので、燃料温度が外気温へと低下するのにしたがって、燃料圧力を所望の圧力にまで低下させることができる。

ところで、クランクシャフトの回転が完全に止まるまでは、当該クランクシャフトの回転に伴って高圧燃料ポンプが駆動されることから、燃料の加圧は継続され得る。この点、上記構成では、クランクシャフトの回転が完全に止まるまでの燃料の加圧分を規定値に反映させることができる。そのため、上記構成では、単に内燃機関の停止時における燃料圧力に応じた規定値を設定するというだけでなく、内燃機関の停止に応じてクランクシャフトの回転が完全に止まるまでの燃料圧力の加圧分までも加味した規定値を設定できる。

燃圧センサ異常診断装置において、前記パラメータを前記クランクシャフトの回転位置が変化しなくなったタイミングで取得して保持値として記憶し、記憶されている前記保持値が前記規定値を越えていることを実行条件の一つとして、前記燃圧センサの異常の有無を診断し、前記クランクシャフトの回転位置が変化し始めたときに、前記保持値をクリアしてもよい。

上記構成において、車両のシステムメインスイッチがオフに操作されてからクランクシャフトの回転位置が変化しなくなるまでに相応の時間を要することがある。仮に、クランクシャフトが完全に停止する前に、車両のシステムがシャットダウンされてしまうと、新たな保持値を記憶することができず、既に記憶されている古い保持値に基づいて実行条件の成立の可否が判断されてしまい、実行条件が満たされていないのに満たされていると誤判定されるおそれがある。上記構成によれば、クランクシャフトの回転位置が変化し始めるタイミングで保持値がクリアされる。そのため、上記のような事態が発生しても、保持値が規定値を超えていると判定されることはなく、実行条件が満たされていると誤判定されることはない。

内燃機関の概略構成図。 燃料供給システムの概略図。 診断用処理の処理手順を表したフローチャート。 システムメインスイッチがオフにされる前後での各パラメータのタイムチャート。

以下、燃圧センサ異常診断装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
先ず、ハイブリッド車両における内燃機関の概略構成を説明する。
図１に示すように、ハイブリッド車両には、当該車両の駆動源としての内燃機関１１が搭載されている。内燃機関１１は、ピストン４２が往復動可能に収容された気筒４１を備えている。なお、気筒４１は複数設けられているが、図１では一つのみ示している。ピストン４２は、コネクティングロッド４４を介してクランクシャフト４５に連結されている。ピストン４２の往復動に応じてクランクシャフト４５は回転する。クランクシャフト４５には、図示しないモータジェネレータが駆動連結されている。モータジェネレータは、バッテリからの電力供給を受けて駆動し、クランクシャフト４５に回転トルクを与える。

クランクシャフト４５の近傍には、当該クランクシャフト４５の回転位置であるクランク位置Ｓｃｒを検出するクランク角センサ５４が配置されている。また、気筒４１内には、当該気筒４１内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁５０の先端が位置している。また、内燃機関１１の内部における気筒４１の周囲には、当該気筒４１を冷却する冷却水が流通するウォータジャケットが区画されている。内燃機関１１には、このウォータジャケットにおける出口部の冷却水の水温Ｔｗを検出する水温センサ５３が取り付けられている。

気筒４１には、当該気筒４１内に外部から吸気を導入する吸気通路４６が接続されている。吸気通路４６の途中には、当該吸気通路４６内を流通する吸気量ＧＡを検出するエアフロメータ５２が取り付けられている。吸気通路４６における、エアフロメータ５２よりも下流側には、気筒４１内に導入する吸気量ＧＡを調節するスロットルバルブ５１が設けられている。また、気筒４１からは、当該気筒４１内の排気を外部へ排出する排気通路４７が延びている。

内燃機関１１には、筒内噴射弁５０に燃料を供給する燃料供給システム１００が搭載されている。図２に示すように、燃料供給システム１００の燃料タンク１１１内には、燃料を圧送するフィードポンプ１１２が配置されている。フィードポンプ１１２には、低圧燃料配管１１５が接続されている。

低圧燃料配管１１５の下流端には、フィードポンプ１１２から圧送される燃料をさらに昇圧して吐出する高圧燃料ポンプ１５１が接続されている。高圧燃料ポンプ１５１は、低圧燃料配管１１５と連通している略円筒状のシリンダ１５２を有する。シリンダ１５２内には、当該シリンダ１５２内を往復動可能な円柱状のプランジャ１５３が配置されている。このプランジャ１５３の先端面（図２において上端面）とシリンダ１５２の内壁面とによって、燃料を加圧するための加圧室Ｒが区画されている。プランジャ１５３の末端（図２において下端）は、カムフォロア１５４を介してカム１５５に押し付けられている。カム１５５は内燃機関１１のクランクシャフト４５の回転に応じて回転する。このカム１５５の動作に応じてプランジャ１５３がシリンダ１５２内を往復動する。

シリンダ１５２における加圧室Ｒと低圧燃料配管１１５との接続部分には、加圧室Ｒと低圧燃料配管１１５との間の燃料の流通を許容または遮断する電磁スピル弁１５６が設けられている。また、加圧室Ｒからは、高圧燃料配管１５７が延びている。高圧燃料配管１５７の途中には、燃料の逆流を規制するチェック弁１５８が設けられている。

高圧燃料配管１５７におけるチェック弁１５８よりも上流側からは、分岐配管１５７ａが分岐している。分岐配管１５７ａは、高圧燃料配管１５７におけるチェック弁１５８よりも下流側に接続されている。分岐配管１５７ａの途中には、リリーフ弁１５９が設けられている。リリーフ弁１５９は、高圧燃料配管１５７におけるチェック弁１５８よりも下流側の燃料圧力が過大となったときに開弁して燃料を高圧燃料配管１５７におけるチェック弁１５８よりも上流側に戻す。

高圧燃料配管１５７の下流端には、高圧燃料ポンプ１５１で昇圧された燃料を一定量貯めておく高圧デリバリパイプ１６１が接続されている。高圧デリバリパイプ１６１には、筒内噴射弁５０が接続されている。また、高圧デリバリパイプ１６１には、当該高圧デリバリパイプ１６１内の燃料圧力ＰＨを検出する燃圧センサ１４３が取り付けられている。なお、高圧燃料配管１５７及び高圧デリバリパイプ１６１は、高圧燃料ポンプ１５１が吐出した燃料が流通する高圧燃料通路となっている。

次に、内燃機関１１及びモータジェネレータの制御構成について説明する。
内燃機関１１及びモータジェネレータは、電子制御ユニット１０で制御される。電子制御ユニット１０は、各種のプログラムが格納された不揮発性の記憶部、プログラムの実行に際してデータが一時的に記憶される揮発性のＲＡＭ等を備えたコンピュータである。図１に示すように、電子制御ユニット１０には、ハイブリッド車両に設けられた各種センサからの信号が入力される。具体的には、電子制御ユニット１０には、ハイブリッド車両に設けられた車速センサ２２１が検出する当該車両の車速ＳＰや、ハイブリッド車両に設けられたアクセル開度センサ２２２が検出するアクセルペダル操作量ＡＣＣの信号が入力される。また、電子制御ユニット１０には、エアフロメータ５２が検出する吸気量ＧＡ、水温センサ５３が検出する水温Ｔｗ、及び燃圧センサ１４３が検出する燃料圧力ＰＨに関する信号が入力される。また、電子制御ユニット１０には、クランク角センサ５４が検出するクランク位置Ｓｃｒに関する信号が入力される。電子制御ユニット１０は、クランク位置Ｓｃｒに基づいて、単位時間当たりのクランクシャフト４５の回転数である機関回転数を算出する。

電子制御ユニット１０は、内燃機関１１及びモータジェネレータの駆動を制御する駆動制御部１２を備えている。駆動制御部１２は、アクセルペダル操作量ＡＣＣや車速ＳＰ等に基づいて内燃機関１１及びモータジェネレータが出力すべき要求トルクを計算し、その要求トルク応じて内燃機関１１及びモータジェネレータの駆動を制御する。駆動制御部１２は、ハイブリッド車両の走行停止中において内燃機関１１を間欠停止状態にするアイドリングストップを行う。

電子制御ユニット１０は、燃圧センサ１４３の異常の有無を診断する診断実行部１４を備えている。診断実行部１４は、予め定められた診断実行条件が成立した場合に、燃圧センサ１４３の診断を実行する。診断実行条件には、内燃機関１１の運転継続時間に応じて増加するパラメータが規定値を越えていることが含まれている。内燃機関１１の運転継続時間に応じて増加するパラメータとは、この実施形態では、内燃機関１１の吸気量ＧＡの積算値である総吸気量ＫＧＡ、及び内燃機関１１の運転時間の積算値である総運転時間ＫＤである。ハイブリッド車両のシステムメインスイッチがオンにされてからオフにされるまでの間を１トリップとしたとき、診断実行部１４は、１トリップの間の総吸気量ＫＧＡが総吸気量規定値Ｚ１を越えていることを条件に、燃圧センサ１４３の診断を実行する。また、診断実行部１４は、１トリップの間の総運転時間ＫＤが総運転時間規定値Ｚ２を越えていることを条件に、燃圧センサ１４３の診断を実行する。なお、総吸気量ＫＧＡ及び総運転時間ＫＤは、内燃機関１１の温度、すなわち燃料温度を反映するパラメータとなっている。

診断実行部１４は、総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２を、１トリップの終了時の燃料圧力ＰＨに応じた値に設定する。ここで、燃圧センサ１４３の診断は、１トリップの終了後、燃料圧力ＰＨが大気圧近傍にまで低下していることを前提として行われる。こうした事情を考慮して、診断実行部１４は、上記総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２を、１トリップの終了後に燃料圧力ＰＨが大気圧にまで低下可能となる値として設定する。ここで、１トリップが終了した後の燃料圧力ＰＨは、燃料温度が低下するのにしたがって低下する。そのため、燃料圧力ＰＨを大気圧にまで低下させる上では、１トリップの終了時の燃料圧力ＰＨが高いほど、つまり１トリップの終了時の燃料圧力ＰＨと大気圧との差が大きいほど、燃料温度の低下幅を大きく確保する必要がある。１トリップの終了後において燃料温度が低下していく際の燃料温度の下限値は概ね外気温であることから、燃料温度の低下幅は、１トリップの終了時の燃料温度が高いほど大きくなる。そして、１トリップの終了時の燃料温度は、総吸気量ＫＧＡ及び総運転時間ＫＤが長いほど高くなる。つまり、総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２を大きな値に設定するほど、燃圧センサ１４３の診断を実行する上で必要になる燃料温度の低下幅を大きく確保すことになる。こうした事情から、診断実行部１４は、１トリップの終了時の燃料圧力ＰＨが高いほど、総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２を大きな値に設定する。

総吸気量規定値Ｚ１は、具体的には、つぎのような値として定められる。すなわち、１トリップの終了時の燃料圧力ＰＨを大気圧にまで低下させる上で必要となる燃料温度の低下幅を要求低下幅としたとき、外気温に基づいて設定される所定の最低燃料温度に対して上記の要求低下幅分の燃料温度を加算した燃料温度に対応する総吸気量ＫＧＡが、総吸気量規定値Ｚ１である。こうした総吸気量規定値Ｚ１と、１トリップの終了時の燃料圧力ＰＨとの関係性を表した第１規定マップを、診断実行部１４は予め記憶している。第１規定マップにおいては、燃料圧力ＰＨが高いほど、総吸気量規定値Ｚ１が大きくなっている。第１規定マップは、実験等に基づいて作成されている。また、総運転時間規定値Ｚ２は、上記の最低燃料温度に対して上記の要求低下幅分の燃料温度を加算した燃料温度に対応する総運転時間ＫＤである。こうした総運転時間規定値Ｚ２と、１トリップの終了時の燃料圧力ＰＨとの関係性を表した第２規定マップを、診断実行部１４は予め記憶している。第２規定マップにおいては、燃料圧力ＰＨが高いほど、総運転時間規定値Ｚ２が大きくなっている。第２規定マップは、実験等に基づいて作成されている。

さて、ハイブリッド車両においては、１トリップの間に内燃機関１１の運転状態と間欠停止状態とが繰り返される。診断実行部１４は、内燃機関１１が運転中であるか停止中であるかといった稼働状況を、クランク角センサ５４の検出信号に基づいて判別する。具体的には、診断実行部１４は、クランク位置Ｓｃｒが変化しなくなったタイミングを、内燃機関１１の運転が停止されたタイミングとして扱う。また、診断実行部１４は、クランク位置Ｓｃｒが変化し始めたタイミングを、内燃機関１１の運転が開始されたタイミングとして扱う。こうした判別を実現するためのフラグとして、診断実行部１４はクランク回転フラグＦ１を設定する。ここで、クランクシャフト４５が回転している場合、電子制御ユニット１０には、クランク角センサ５４から例えば矩形波状のパルス信号が連続して入力される。一方、クランクシャフト４５が停止している場合、電子制御ユニット１０には、一定の信号が入力される。診断実行部１４は、クランク角センサ５４からパルス信号が入力されている場合、クランク回転フラグＦ１をオンにセットする。一方、診断実行部１４は、クランク角センサ５４から一定の信号が入力されている場合、クランク回転フラグＦ１をオフにセットする。

診断実行部１４は、クランク位置Ｓｃｒが変化しなくなったタイミングで総吸気量ＫＧＡ及び総運転時間ＫＤを取得して吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤとして記憶する。そして、記憶されている吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤを、燃圧センサ１４３の診断実行条件の成立判定に利用する。診断実行部１４は、クランク位置Ｓｃｒが変化し始める度に、吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤをゼロにクリアする。一方、診断実行部１４は、クランク位置Ｓｃｒが変化しなくなる度に、最新の吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤを記憶する。

次に、診断実行部１４が実行する診断用処理について説明する。
診断用処理は、燃圧センサ１４３の診断に係る処理である。診断実行部１４は、ハイブリッド車両のシステムメインスイッチがオンにされると、診断用処理を開始する。診断実行部１４は、診断用処理を一旦開始すると、ハイブリッド車両のシステムメインスイッチがオンになっている間も、オフになっている間も診断用処理を実行する。診断実行部１４は、ハイブリッド車両のシステムメインスイッチがオンになっている間は、所定時間毎に診断用処理を実行する。この所定時間は、例えば数１０[ｍｓｅｃ]である。また、診断実行部１４は、ハイブリッド車両のシステムメインスイッチがオフになっている間は、一度のみ診断用処理を実行する。具体的には、診断実行部１４は、システムメインスイッチがオフに切り替わってから所定の設定時間が経過したときに自動的に起動して、診断用処理を実行する。診断実行部１４が起動した場合、診断用処理を実行する上で必要となる情報を検出するためのセンサも起動する。上記の設定時間は、燃料温度の低下幅が相応に確保されていることを前提に、１トリップの終了時点で燃料圧力ＰＨが過度に高くなっている場合に当該燃料圧力ＰＨが大気圧にまで低下するのに要する時間よりも長い時間として、実験等により定められている。設定時間は、例えば５[ｈｒ]である。なお、システムメインスイッチがオンにされて診断用処理が開始されるときには、１トリップの間において内燃機関１１が初めて運転を開始したことを示すフラグである初回完了フラグＦ２はオフになっている。

図３に示すように、診断実行部１４は、診断用処理を開始すると、ステップＳ１０の処理を実行する。ステップＳ１０において、診断実行部１４は、システムメインスイッチがオンになっているか否かを判定する。診断実行部１４は、システムメインスイッチがオンになっている場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１５に進める。

ステップＳ１５において、診断実行部１４は、クランク位置Ｓｃｒが変化し始めたか否か、すなわち内燃機関１１が運転を開始したか否かを判定する。診断実行部１４は、クランク回転フラグＦ１に基づいてこの判定を行う。前回の診断用処理においてクランク回転フラグＦ１がオフであり、今回の診断用処理においてクランク回転フラグＦ１がオンである場合、ステップＳ１５の判定はＹＥＳとなり、そうでない場合にはステップＳ１５の判定はＮＯとなる。診断実行部１４は、ステップＳ１５の判定がＹＥＳである場合、処理をステップＳ２０に進める。

ステップＳ２０において、診断実行部１４は、後述するステップＳ３１０で診断実行条件の成立判定を行う際に利用する判定値である吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤをゼロにクリアする。この後、診断実行部１４は、処理をステップＳ２５に進める。

ステップＳ２５において、診断実行部１４は、クランク位置Ｓｃｒが変化し始めた（ステップＳ１５：ＹＥＳ）のが、システムメインスイッチがオンになってから初めてであるか否かを判定する。診断実行部１４は、初回完了フラグＦ２に基づいてこの判定を行う。初回完了フラグＦ２がオフであれば、ステップＳ２５の判定はＹＥＳであり、そうでなければステップＳ２５の判定はＮＯである。ステップＳ２５の判定がＮＯである場合、診断実行部１４は、一連の処理を一旦終了し、ステップＳ１０の処理に戻る。一方、ステップＳ２５の判定がＹＥＳである場合、診断実行部１４は、処理をステップＳ３０に進める。

ステップＳ３０において、診断実行部１４は、初回完了フラグＦ２をオンに切り替える。この後、診断実行部１４は、処理をステップＳ３５に進める。
ステップＳ３５において、診断実行部１４は、総吸気量ＫＧＡ及び総運転時間ＫＤをゼロにクリアする。診断実行部１４は、ステップＳ３５の処理を実行すると、一連の処理を一旦終了し、ステップＳ１０の処理に戻る。

さて、ステップＳ１５において、診断実行部１４は、当該ステップＳ１５の判定がＮＯである場合、処理をステップＳ１００に進める。ステップＳ１００において、診断実行部１４は、クランクシャフト４５が回転中であるか否か、すなわち内燃機関１１が運転中であるか否かを判定する。診断実行部１４は、クランク回転フラグＦ１に基づいてこの判定を行う。前回の診断用処理においてクランク回転フラグＦ１がオンであり、今回の診断用処理においてもクランク回転フラグＦ１がオンである場合、ステップＳ１００の判定はＹＥＳとなり、そうでない場合にはステップＳ１００の判定はＮＯとなる。診断実行部１４は、ステップＳ１００の判定がＹＥＳである場合、処理をステップＳ１１０に進める。

ステップＳ１１０において、診断実行部１４は、総吸気量ＫＧＡ及び総運転時間ＫＤを更新する。具体的には、診断実行部１４は、前回の診断用処理が終了した時点での総吸気量ＫＧＡに、ステップＳ１１０に処理が進んだ時点でのエアフロメータ５２による吸気量ＧＡの検出値を加算する。また、ステップＳ１１０において、診断実行部１４は、前回の診断用処理が終了した時点での総運転時間ＫＤに、診断用処理の実行時間間隔である第１所定時間を加算する。診断実行部１４は、ステップＳ１１０の処理を実行すると、一連の処理を一旦終了する。そして、診断実行部１４は、ステップＳ１０の処理に戻る。

一方、ステップＳ１００において、診断実行部１４は、当該ステップＳ１００の判定がＮＯである場合、処理をステップＳ２００に進める。ステップＳ２００において、診断実行部１４は、クランク位置Ｓｃｒが変化しなくなったか否か、すなわち内燃機関１１の運転が停止されたか否かを判定する。診断実行部１４は、クランク回転フラグＦ１に基づいてこの判定を行う。前回の診断用処理においてクランク回転フラグＦ１がオンであり、今回の診断用処理においてクランク回転フラグＦ１がオフである場合、ステップＳ２００の判定はＹＥＳとなり、そうでない場合にはステップＳ２００の判定はＮＯとなる。診断実行部１４は、ステップＳ２００の判定がＮＯである場合、一連の処理を一旦終了し、ステップＳ１０の処理に戻る。ステップＳ２００の判定がＮＯである状況は、前回の診断用処理においてクランク回転フラグＦ１がオフであり、今回の診断用処理においてもクランク回転フラグＦ１がオフである状況、すなわち内燃機関１１が間欠停止中の状況である。一方、診断実行部１４は、ステップＳ２００の判定がＹＥＳである場合、処理をステップＳ２１０に進める。

ステップＳ２１０において、診断実行部１４は、吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤを記憶し直す。具体的には、診断実行部１４は、現時点での総吸気量ＫＧＡを取得して吸気量保持値ＷＧＡとして記憶する。また、診断実行部１４は、現時点での総運転時間ＫＤを取得して運転時間保持値ＷＤとして記憶する。診断実行部１４は、ステップＳ２１０の処理を実行すると、処理をステップＳ２２０に進める。

ステップＳ２２０において、診断実行部１４は、総吸気量規定値Ｚ１を算出する。具体的には、診断実行部１４は、ステップＳ２２０に処理が進んだ時点で燃圧センサ１４３によって検出される燃料圧力ＰＨ、すなわちクランク位置Ｓｃｒが変化しなくなったタイミングの燃料圧力ＰＨに基づいて、総吸気量規定値Ｚ１を算出する。診断実行部１４は、燃料圧力ＰＨと総吸気量規定値Ｚ１の関係性を規定する第１規定マップを参照する。そして、診断実行部１４は、ステップＳ２２０に処理が進んだ時点の燃料圧力ＰＨに対応する総吸気量規定値Ｚ１を算出する。そして、診断実行部１４は、算出した総吸気量規定値Ｚ１を、最新の総吸気量規定値Ｚ１として記憶する。

また、ステップＳ２２０において、診断実行部１４は、総運転時間規定値Ｚ２を算出する。具体的には、診断実行部１４は、ステップＳ２２０に処理が進んだ時点で燃圧センサ１４３によって検出される燃料圧力ＰＨに基づいて、総運転時間規定値Ｚ２を算出する。診断実行部１４は、燃料圧力ＰＨと総運転時間規定値Ｚ２の関係性を規定する第２規定マップを参照する。そして、診断実行部１４は、ステップＳ２２０に処理が進んだ時点の燃料圧力ＰＨに対応する総運転時間規定値Ｚ２を算出する。そして、診断実行部１４は、算出した総運転時間規定値Ｚ２を、最新の総運転時間規定値Ｚ２として記憶する。診断実行部１４は、ステップＳ２２０の処理を実行すると、一連の処理を一旦終了する。そして、診断実行部１４は、ステップＳ１０の処理に戻る。なお、ステップＳ２００〜ステップＳ２２０の処理によれば、診断実行部１４は、１トリップの間において内燃機関１１の運転が停止される度に、吸気量保持値ＷＧＡ、運転時間保持値ＷＤ、総吸気量規定値Ｚ１、及び総運転時間規定値Ｚ２を記憶し直す。

さて、診断実行部１４は、ステップＳ１０においてシステムメインスイッチがオフである場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、処理をステップＳ３００に進める。ステップＳ３００において、診断実行部１４は、初回完了フラグＦ２をオフにセットする。この後、診断実行部１４は、処理をステップＳ３１０に進める。

ステップＳ３１０において、診断実行部１４は、燃圧センサ１４３の診断実行条件が成立しているか否かを判定する。診断実行条件は以下の４つである。
（Ａ）吸気量保持値ＷＧＡが、総吸気量規定値Ｚ１よりも大きい。
（Ｂ）運転時間保持値ＷＤが、総運転時間規定値Ｚ２よりも長い。
（Ｃ）ステップＳ３１０を実行する時点での内燃機関１１の水温Ｔｗが、規定水温より低い。
（Ｄ）ステップＳ３１０を実行する時点でのバッテリの電圧が、規定電圧よりも高い。

上記（Ａ）の条件が成立している場合、燃料圧力ＰＨを大気圧にまで低下させるのに必要な燃料温度の低下幅を確保する上で必要となる条件の一つが満たされていることになる。

上記（Ｂ）の条件が成立している場合、燃料圧力ＰＨを大気圧にまで低下させるのに必要な燃料温度の低下幅を確保する上で必要となる条件の他の一つが満たされていることになる。

上記（Ｃ）に関して、規定水温は、内燃機関１１が暖機状態である場合に比較して、内燃機関１１の温度が十分に低下していることを示す閾値であり、実験等により予め定められている。つまり、上記（Ｃ）の条件が成立している場合、１トリップの終了後、内燃機関１１の温度、すなわち燃料温度が十分に低下していることになる。

上記（Ｄ）に関して、規定電圧は、燃圧センサ１４３を適正に動作させることができる閾値であり、実験等により予め定められている。つまり、上記（Ｄ）の条件が成立している場合、燃圧センサ１４３は適正に動作する。

診断実行部１４は、（Ａ）〜（Ｄ）のいずれかの診断実行条件が成立していない場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、一連の処理を終了する。一方、診断実行部１４は、（Ａ）〜（Ｄ）の全ての診断実行条件が成立している場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３２０に進める。

ステップＳ３２０において、診断実行部１４は、燃圧センサ１４３の診断を実行する。具体的には、診断実行部１４は、ステップＳ３２０に処理が進んだ時点で燃圧センサ１４３によって検出される燃料圧力ＰＨが、大気圧近傍の範囲の値として予め定められた正常範囲内の値になっているか否かを判定する。診断実行部１４は、燃料圧力ＰＨが正常範囲内に収まっていれば、燃圧センサ１４３は正常であると判定し、そうでない場合には、燃圧センサ１４３に異常が生じていると判定する。診断実行部１４は、燃圧センサ１４３に異常が生じている場合には、その旨を電子制御ユニット１０の記憶部に記憶する。診断実行部１４は、ステップＳ３２０の処理を実行すると、一連の処理を終了する。この場合、診断実行部１４は、次にシステムメインスイッチがオンにされるまで、診断用処理を実行しない。なお、診断実行部１４は、燃圧センサ１４３に異常が生じている場合には、次にシステムメインスイッチがオンになった時点で車室内の報知ランプを点灯させる。

次に、診断用処理の作用として、燃圧センサ１４３の診断実行に至るまでの流れを各保持値や規定値の時間進展と合わせて説明する。
図４の（ｂ）に示すように、ハイブリッド車両においては、１トリップの間に、内燃機関１１が運転状態と間欠停止状態とを繰り返す。上記の診断用処理によれば、図４の（ｃ）に示すように、内燃機関１１が運転中である間は、ステップＳ１１０の処理により、総吸気量ＫＧＡや総運転時間ＫＤが逐次更新される。そして、図４の矢印Ａで示すように、内燃機関１１の運転が停止される度に、ステップＳ２１０の処理により、その時点での総吸気量ＫＧＡ及び総運転時間ＫＤが吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤとして記憶される。また、ステップＳ２２０の処理により、新たな総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２が記憶される。一方、内燃機関１１の運転が開始される度に、ステップＳ２０の処理により、吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤはゼロにクリアされる。こうした処理が１トリップの間に繰り返される。そして、１トリップが終了した時点で記憶されている吸気量保持値ＷＧＡや総吸気量規定値Ｚ１を利用して、１トリップの終了後に、ステップＳ３１０にて燃圧センサ１４３の診断実行条件の成立判定が行われ、診断実行条件が成立していれば、ステップＳ３２０で燃圧センサ１４３の診断が実行される。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）１トリップの終了後、燃料圧力ＰＨは、燃料温度が低下するのにしたがって低下する。このとき、燃料温度の下限は概ね外気温であるため、燃料温度が外気温に達した後は、いくら時間が経過したとしても、燃料圧力ＰＨは低下しにくい。したがって、１トリップの終了後に診断用処理を実行するための上記設定時間を相当に長くしたとしても、燃料圧力ＰＨが大気圧近傍にまで低下しないことがあり得る。

この点、上記構成では、１トリップの終了時の燃料圧力ＰＨが高いほど総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２を大きく設定する。ここで、これら総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２が大きくなるほど、燃圧センサ１４３の診断を実行するために必要な内燃機関１１の運継続転時間は長くなる。そして、内燃機関１１の運転継続時間が長ければ、１トリップの終了時の燃料温度も高くなる。つまり、上記構成によれば、１トリップの終了時の燃料圧力ＰＨが高いほど、燃料温度の低下幅を大きく確保できる。したがって、燃料圧力ＰＨを大気圧近傍にまで低下させた上で燃圧センサ１４３の診断を実行できる。

ところで、高圧燃料ポンプ１５１は、クランクシャフト４５によって駆動される。そのため、クランクシャフト４５の回転が完全に止まるまでは、当該クランクシャフト４５の回転に伴って、高圧燃料ポンプ１５１で燃料の加圧が継続される。ここで、仮に、内燃機関１１の運転が停止されると判定するタイミングを、クランクシャフト４５の回転が完全に止まる停止タイミングｔ２よりも前のタイミングであって、機関回転数が所定の停止機関回転数に至った事前タイミングｔ１として定めるものとする。上記したクランクシャフト４５の回転と燃料の加圧との関係から、図４の（ａ）に示すように、事前タイミングｔ１での燃料圧力ＰＨは、停止タイミングｔ２での燃料圧力ＰＨよりも低い。そのため、事前タイミングｔ１での燃料圧力ＰＨに基づいて定められる総吸気量規定値Ｚ１は、停止タイミングｔ２に基づいて定められる総吸気量規定値Ｚ１よりも小さくなる。総運転時間規定値Ｚ２についても同様である。総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２が小さいと、燃圧センサ１４３の診断実行条件の成立判定をしたときに、燃料圧力ＰＨを大気圧近傍にまで低下させる上で必要となる燃料温度の低下幅を確保できていないにも拘わらず、診断実行条件が成立してしまうおそれがある。こうした状況下で燃圧センサ１４３の診断を行った場合には、適切な診断結果を得るには至らない。

この点、上記構成では、クランクシャフト４５の回転が完全に止まった停止タイミングｔ２での燃料圧力ＰＨに基づいて総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２を決定している。そのため、総吸気量規定値Ｚ１及び総運転時間規定値Ｚ２が、より正確になる。したがって、燃圧センサ１４３の診断に関して適切な診断結果を得ることができる。

（２）図４の（ｂ）の二点鎖線で示すように、ハイブリッド車両においては、システムメインスイッチがオフにされたオフタイミングｔ３の後も暫くの間に亘ってクランクシャフト４５の回転が継続される回転継続制御が実施されることがある。回転継続制御としては、次にシステムメインスイッチがオンにされて内燃機関１１が始動したときに当該内燃機関１１を駆動するのに必要な力が最小となるように、ピストン４２の位置合わせをする場合に実施される処理が挙げられる。また、回転継続制御としては、吸気通路４６を開閉する吸気バルブと吸気通路４６の内壁との間に隙間を確保できるように、吸気バルブを位置合わせする場合に実施される処理が挙げられる。こうした隙間は、外気温が低い場合に、吸気通路４６の内壁で結露した凝結水の通過を許容し、当該凝結水が吸気バルブに付着して凍結してしまうことを防止する。同様の処理は、排気通路４７を開閉する排気バルブについても行われる。

上記のような回転継続制御が、システムメインスイッチがオフにされたオフタイミングt３の後、長く継続されると、クランクシャフト４５の回転が完全に止まるタイミングよりも前の段階で、ハイブリッド車両のシステムがシャットダウンしてしまってクランク角センサ５４からの検出信号が電子制御ユニット１０に入力されなくなる事態が生じ得る。この場合、診断実行部１４は、クランクシャフト４５の回転が完全に止まるタイミングを判別できない。上記構成では、クランクシャフト４５の回転が完全に止まったタイミングで総吸気量ＫＧＡを取得して吸気量保持値ＷＧＡとして記憶するとともに、総運転時間ＫＤを取得して運転時間保持値ＷＤとして記憶する。このことから、回転継続制御が長い場合には、１トリップにおける最後の内燃機関１１の運転停止に合わせて吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤを記憶し直すことができない。

ここで、仮に、吸気量保持値ＷＧＡを、内燃機関１１が運転状態に切り替わる度にクリアしないものとする。この場合、図４の（ｄ）の二点鎖線で示すように、１トリップにおける最後から２番目の内燃機関１１の運転停止時ｔａに記憶した吸気量保持値ＷＧＡである仮保持値が、システムメインスイッチのオフタイミングｔ３まで維持される。つまり、この仮保持値が、１トリップの最終的な吸気量保持値ＷＧＡとなる。この仮保持値は、１トリップにおける最後の内燃機関１１の運転期間の吸気量ＧＡを含んでおらず、１トリップの間の吸気量ＧＡの総量を反映した値にはなっていない。したがって、仮保持値は、１トリップの最終的な吸気量保持値ＷＧＡとして適切な値とはいえず、この仮保持値によって１トリップの終了後に診断実行条件の成立判定を行うと、適切な判定結果が得られない。すなわち、診断実行条件が本来は成立していないのに成立していると誤判定されるおそれがある。

この点、本実施形態では、内燃機関１１の運転が開始される度に吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤをクリアする。したがって、上記のようにクランクシャフト４５の回転が完全に止まるタイミングを判別できない場合には、図４の（ｄ）の一点鎖線で示すように、１トリップの最後の内燃機関１１の運転開始時ｔｂにクリアされた吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤがシステムメインスイッチのオフタイミングｔ３まで維持される。そして、１トリップの最終的な吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤがゼロとして定められる。１トリップの最終的な吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤがゼロであれば、燃圧センサ１４３の診断実行条件の成立判定を行った際に、当該判定の結果は不成立となる。したがって、クランクシャフト４５の回転が完全に止まるタイミングを判別できないことに起因して１トリップの最終的な吸気量保持値ＷＧＡ及び運転時間保持値ＷＤを適切に定められない状況下において、燃圧センサ１４３の診断を実行してしまうことはない。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・燃料温度の低下幅を確保するためのパラメータは、少なくとも一つあればよい。つまり、総吸気量ＫＧＡ及び総運転時間ＫＤのいずれか一方を省略してもよい。

・総吸気量ＫＧＡ及び総運転時間ＫＤに代えて、または加えて、他のパラメータを燃料温度の低下幅を確保するためのパラメータとして採用してもよい。総吸気量ＫＧＡ及び総運転時間ＫＤに代わる他のパラメータとしては、内燃機関１１の運転継続時間とともに増加するパラメータである内燃機関１１の水温Ｔｗが挙げられる。

・燃圧センサ１４３の診断実行条件は、上記実施形態の例に限定されない。診断実行条件は、燃料温度の低下幅を確保するためのパラメータが、燃料温度の低下幅を確保する上で必要となる規定値を越えている、という条件を含んでいればよい。例えば、上記実施形態における条件（Ｃ）や（Ｄ）を省略してもよい。

・診断用処理の処理内容は変更可能である。診断用処理は、内燃機関１１の運転が停止されるタイミングをクランク位置Ｓｃｒに基づいて判定することを前提として、つぎの構成を含んでいればよい。すなわち、内燃機関１１の運転が停止されたときの燃料圧力ＰＨに基づいて燃料温度の低下幅を確保するためのパラメータの規定値を算出し、当該パラメータが規定値を越えている場合に、燃圧センサ１４３の診断を行う。診断用処理の処理内容を変更する場合の例として、例えば、総吸気量規定値Ｚ１を、ステップＳ３１０で診断実行条件の成立判定を行う際に算出してもよい。この場合、ステップＳ２００に処理が進んだ時点で燃圧センサ１４３によって検出される燃料圧力ＰＨ、すなわちクランク位置Ｓｃｒが変化しなくなったタイミングの燃料圧力ＰＨを、ステップＳ３１０の処理を実行するまで記憶しておけばよい。総運転時間規定値Ｚ２についても、ステップＳ３１０で診断実行条件の成立判定を行う際に算出してもよい。

・診断用処理の処理内容を変更する場合の他の例として、診断実行条件の成立判定及び燃圧センサ１４３の診断を行うタイミングを上記実施形態の態様から変更してもよい。例えば、内燃機関１１の間欠停止が比較的に長い場合には、その間欠停止の間に診断実行条件の成立判定及び燃圧センサ１４３の診断を行ってもよい。また、１トリップの終了後、次のトリップが始まってから診断実行条件の成立判定及び燃圧センサ１４３の診断を行ってもよい。

・診断用処理を適用する車両は、ハイブリッド車両に限定されない。例えば、内燃機関１１のみを駆動源とした車両に診断用処理を適用してもよい。
・第１規定マップは、燃料圧力ＰＨと総吸気量規定値Ｚ１との関係性を表した関数で構成されていてもよい。第２規定マップについても同様である。

・総吸気量規定値Ｚ１や総運転時間規定値Ｚ２を定める上での最低燃料温度は、外気温に基づいて定めた値でなくてもよい。
・燃圧センサ１４３の診断を、大気圧とは異なる所定の燃料圧力ＰＨを基準として行うのであれば、当該基準となる燃料圧力ＰＨにまで燃料圧力ＰＨを低下させるのに必要な燃料温度の低下幅を確保できるように、総吸気量規定値Ｚ１や総運転時間規定値Ｚ２を定めればよい。

・システムメインスイッチがオフにされている間において、診断用処理を複数回行ってもよい。こうした態様とすれば、燃圧センサ１４３の診断の実行機会を多く確保できる。
・上記実施形態の内燃機関１１の構成は一例である。内燃機関１１は、筒内噴射弁５０を有するとともに、当該筒内噴射弁５０に供給する高圧燃料を吐出する高圧燃料ポンプ１５１や燃圧センサ１４３を有する燃料供給システムを搭載していればよい。また、内燃機関１１は、クランク角センサ５４を有していればよい。高圧燃料配管１５７に燃圧センサ１４３を取り付けてもよい。

Ｚ１…総吸気量規定値、Ｚ２…総運転時間規定値、１１…内燃機関、４５…クランクシャフト、５４…クランク角センサ、１１１…燃料タンク、１４３…燃圧センサ、１５１…高圧燃料ポンプ、１５７…高圧燃料配管、１６１…高圧デリバリパイプ。

Claims (2)

1. 内燃機関のクランクシャフトの回転によって駆動されて燃料タンク内の燃料を昇圧して吐出する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプが吐出した燃料が流通する高圧燃料通路と、前記高圧燃料通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、前記クランクシャフトの回転位置を検出するクランク角センサとを備えた車両に適用され、前記内燃機関の運転継続時間に応じて増加するパラメータが規定値を越えていること、及び前記内燃機関の停止から一定の時間が経過していることを実行条件として、前記燃圧センサの異常の有無を診断する燃圧センサ異常診断装置であって、前記クランクシャフトの回転位置が変化しなくなったタイミングで前記燃圧センサが検出した燃料圧力が高いほど前記規定値を大きくする
   燃圧センサ異常診断装置。
2. 前記パラメータを前記クランクシャフトの回転位置が変化しなくなったタイミングで取得して保持値として記憶し、記憶されている前記保持値が前記規定値を越えていることを実行条件の一つとして、前記燃圧センサの異常の有無を診断し、
   前記クランクシャフトの回転位置が変化し始めたときに、前記保持値をクリアする
   請求項１に記載の燃圧センサ異常診断装置。