JP2022184059A - 燃圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃圧センサの異常診断の精度が向上した燃圧制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関に供給される燃料の圧力を検出する燃圧センサの検出燃圧が、目標燃圧に一致するように燃料を供給する燃料ポンプをフィードバック制御する燃圧制御装置において、目標燃圧として設定された第１目標値よりも以前に設定された第２目標値を基準値として、第１目標値との差分が大きいほど、ディレイ時間を長く算出し且つ判定値を大きく算出する算出部と、目標燃圧が基準値から基準値以外の目標値に切り替えられてからのディレイ時間の経過後に、第１目標値に対する前記検出燃圧の乖離量が判定値よりも大きい場合に燃圧センサが異常であると診断する異常診断部と、目標燃圧として第１目標値が設定されるよりも以前に設定された複数の過去の目標値のうち、第１目標値との差分が最大となる過去の目標値を、基準値として選定する選定部と、を備えた内燃機関の燃圧制御装置。【選択図】図３

Description

本発明は、燃圧制御装置に関する。

燃圧センサにより検出された検出燃圧が目標燃圧に一致するように燃圧フィードバック制御を実施する燃圧制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２－０４７９８４号公報

このような燃圧制御装置には、燃圧センサの異常を診断するものがある。例えば、目標燃圧が前回の目標値から今回の目標値に設定された際に、燃圧センサにより検出された検出燃圧と今回の目標値との乖離量が判定値よりも大きい場合には、燃圧センサに異常が生じていると判定する。ここで、今回の目標値が設定されてから実際の燃圧が目標値に一致するまでには応答遅れがある。従って、このような応答遅れに対応したディレイ時間を算出し、今回の目標値が設定されてからディレイ時間が経過した後に、検出燃圧と今回の目標値との乖離量に基づいて燃圧センサの異常診断が実行される。ここで、前回の目標値と今回の目標値との差分が増大するほど、ディレイ時間は長く算出され、判定値も大きく算出される。

燃圧の高圧化に伴い、目標燃圧も大きく変化する場合がある。例えば、前回の目標値と今回の目標値との差分が大きい場合、ディレイ時間も長期となる。このため、例えば内燃機関の運転状態によっては、ディレイ時間を経過する前に目標値が再び異なる値に設定されてしまい、燃圧センサの異常診断を完了することができずに、異常診断の頻度が低下するおそれがある。

そこで、ディレイ時間を短く設定することにより、燃圧センサの異常診断の頻度を確保することが考えられる。この場合、例えば前々回の目標値から前回の目標値への変化量が大きく、前回の目標値から今回の目標値への変化量が小さい場合には、小さい変化量に応じて判定値も小さく算出され、異常診断が行われる。ここで、前回の目標値に設定されてから今回の目標値に設定されるまでが短時間であった場合、このような短時間での目標値の変化に実際の燃圧が追従できない場合が考えられる。このような場合においても、今回の目標値に設定されてから上述したように小さく算出された判定値に基づいて異常診断が行われるため、燃圧センサが実際には正常であっても、乖離量が判定値よりも大きくなり、燃圧センサに異常が生じているものとの誤診断がなされるおそれがある。

そこで本発明は、燃圧センサの異常診断の精度が向上した燃圧制御装置を提供することを目的とする。

上記目的は、内燃機関に供給される燃料の圧力を検出する燃圧センサの検出燃圧が、目標燃圧に一致するように、前記内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプをフィードバック制御する内燃機関の燃圧制御装置において、前記目標燃圧として設定された第１目標値よりも以前に設定された第２目標値を基準値として、前記第１目標値との差分が大きいほど、ディレイ時間を長く算出し且つ判定値を大きく算出する算出部と、前記目標燃圧が前記基準値から前記基準値以外の目標値に切り替えられてからの前記ディレイ時間の経過後に、前記第１目標値に対する前記検出燃圧の乖離量が前記判定値よりも大きい場合に前記燃圧センサが異常であると診断する異常診断部と、前記目標燃圧として前記第１目標値が設定されるよりも以前に設定された複数の過去の目標値のうち、前記第１目標値との差分が最大となる過去の目標値を、前記基準値として選定する選定部と、を備えた内燃機関の燃圧制御装置によって達成できる。

前記選定部は、前記第１目標値が設定された直前に設定された目標値との差分が、所定値以上の場合には前記基準値を再度選定し、前記所定値未満の場合に既に選定された前記基準値を用いてもよい。

前記第１目標値が設定された直前に設定された目標値との差分が、前記所定値未満の場合に、前記第１目標値を更新する更新部を備えてもよい。

前記選定部は、前記第１目標値が設定される以前であって燃料カット復帰後に設定された複数の過去の目標値のうち、前記第１目標値との差分が最大となる過去の目標値を、前記基準値として選定してもよい。

本発明によれば、燃圧センサの異常診断の精度が向上した燃圧制御装置を提供できる。

図１は、本実施例のエンジンシステムの概略構成図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、比較例の異常診断制御を示したタイミングチャートである。 図３Ａは、本実施例の異常診断制御を示したタイミングチャートの一例であり、図３Ｂは、図３Ａと同様に異常診断が行われる場合の一例を示したタイミングチャートである。 図４は、本実施例の異常診断制御の一例を示したフローチャートである。 図５Ａは、差分ΔＰとディレイ時間Ｄとの関係を規定したマップの一例であり、図５Ｂは、差分ΔＰと判定値αとの関係を規定したマップの一例である。 図６は、差分ΔＰの算出制御の一例を示したフローチャートである。 図７は、基準値Ｐｒの選定制御の一例を示したフローチャートである。 図８Ａ～図８Ｃは、基準値Ｐｒとしてそれぞれ最大目標値Ｐｍａｘ、最小目標値Ｐｍｉｎ、目標値Ｐ（ｎ－１）が選定される場合の一例を示したタイミングチャートである。 図９は、目標値Ｐ（ｎ）が更新される場合の一例を示したタイミングチャートである。

［エンジンシステムの概略構成］
図１は、本実施例のエンジンシステム１の概略構成図である。エンジンシステム１は、エンジン１０、及びエンジン１０を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０を含む。エンジン１０は、直列に配置された気筒１１１～１１４を含む気筒群１１、筒内噴射弁群３７、及びポート噴射弁群２７を備えた火花点火式の直列４気筒の内燃機関である。ＥＣＵ４０は、燃圧制御装置の一例である。

筒内噴射弁群３７は、気筒１１１～１１４内にそれぞれ燃料を噴射する筒内噴射弁３７１～３７４を含む。ポート噴射弁群２７は、気筒１１１～１１４に連通した吸気ポート１３内にそれぞれ燃料を噴射するポート噴射弁２７１～２７４を含む。筒内噴射弁群３７及びポート噴射弁群２７のそれぞれは、所定の通電期間で電磁コイルを通電して弁座から弁体を離隔させることにより燃料噴射量が調整される電磁駆動式の開閉弁である。

エンジン１０には、気筒群１１のそれぞれ対応する複数の吸気ポート１３を有する吸気通路１２と、不図示の複数の排気ポートを有する排気通路とが形成されている。気筒群１１のそれぞれでは、不図示のピストンが収納されて燃焼室が画定される。燃焼室は、吸気バルブ及び排気バルブにより開閉される。更にエンジン１０には、図示しない点火プラグを備えている。また、エンジン１０は、複数のピストンに連動したクランクシャフト１４、及びクランクシャフト１４に連動して吸気バルブを駆動する吸気カムシャフト１５を備えている。クランクシャフト１４の回転角を検出するクランク角センサ１４ａや、吸気通路１２に導入される吸入空気量Ｇａを検出するエアフロメータ１２ａが設けられている。

エンジンシステム１は、燃料タンク２１、低圧燃料ポンプ２２、プレッシャレギュレータ２３、低圧燃料配管２５、低圧デリバリパイプ２６、及び燃圧センサ２８を含む。燃料タンク２１には、燃料であるガソリンが貯留されている。低圧燃料ポンプ２２は、燃料を加圧して低圧燃料配管２５内に吐出する。プレッシャレギュレータ２３は、低圧燃料配管２５内に吐出される燃料を予め設定された低圧側の供給圧に調圧する。低圧燃料ポンプ２２は、ＥＣＵ４０により駆動が制御される。

低圧燃料配管２５及び低圧デリバリパイプ２６は、低圧燃料ポンプ２２から吐出された燃料をポート噴射弁群２７に供給する。低圧燃料ポンプ２２により所定の圧力レベルまで加圧されプレッシャレギュレータ２３により低圧側の供給圧に調圧された燃料は、低圧燃料配管２５を介して低圧デリバリパイプ２６に導入される。

ポート噴射弁群２７は、低圧デリバリパイプ２６に接続されており、気筒群１１にそれぞれ対応した吸気ポート１３内に燃料を噴射する。燃圧センサ２８は、低圧デリバリパイプ２６内の燃圧値を検出する。

エンジンシステム１は、高圧燃料ポンプ３１、高圧燃料配管３５、高圧デリバリパイプ３６、及び燃圧センサ３８を含む。高圧燃料ポンプ３１は、低圧燃料配管２５から分岐した分岐配管２５ａから燃料を吸入して、低圧燃料ポンプ２２からの供給圧レベルより高圧の高圧レベルに加圧する。分岐配管２５ａには、分岐配管２５ａ内の燃圧脈動を抑制するパルセーションダンパ２９が設けられている。

高圧燃料ポンプ３１は、具体的には、ポンプハウジング３１ｈと、ポンプハウジング３１ｈ内を摺動可能なプランジャ３１ｐと、ポンプハウジング３１ｈ及びプランジャ３１ｐ間で画定される加圧室３１ａとを含む。加圧室３１ａの容積は、プランジャ３１ｐの変位に応じて変化する。加圧室３１ａには、電磁弁３２が開いた状態で、低圧燃料ポンプ２２により加圧された燃料が分岐配管２５ａを介して導入される。加圧室３１ａ内の燃料は、プランジャ３１ｐにより高圧に加圧されて高圧燃料配管３５内に吐出される。

エンジン１０の吸気カムシャフト１５には、プランジャ３１ｐを駆動するポンプカム１９が装着されている。高圧燃料ポンプ３１は、ポンプカム１９により昇降されるフォロアリフタ３１ｆと、フォロアリフタ３１ｆをポンプカム１９側に付勢するポンプスプリング３１ｇとを有している。フォロアリフタ３１ｆにプランジャ３１ｐが連動し、フォロアリフタ３１ｆと共にプランジャ３１ｐも昇降する。

高圧燃料ポンプ３１の加圧室３１ａの燃料導入口部には、電磁弁３２が設けられている。電磁弁３２は、弁体３２ｖと、弁体３２ｖを駆動するコイル３２ｃと、弁体３２ｖを常に開方向に付勢するスプリング３２ｋとを有している。コイル３２ｃへの通電は、ＥＣＵ４０により制御される。コイル３２ｃが通電されると、弁体３２ｖは、スプリング３２ｋの付勢力に抗して低圧燃料配管２５の分岐配管２５ａと加圧室３１ａとを遮断する。コイル３２ｃが非通電の状態では、弁体３２ｖは、スプリング３２ｋの付勢力により開状態が維持される。

高圧燃料ポンプ３１と筒内噴射弁群３７との間の高圧燃料配管３５には、ばね付の逆止弁３４が設けられている。逆止弁３４は、高圧燃料ポンプ３１内の燃圧が高圧燃料配管３５内の燃圧より所定の分だけ高くなったときに開く。

高圧燃料ポンプ３１の吸入行程では、電磁弁３２が開きプランジャ３１ｐが下降して、燃料が低圧燃料配管２５の分岐配管２５ａから加圧室３１ａに充填される。加圧行程では、電磁弁３２が閉じプランジャ３１ｐの上昇に伴い加圧室３１ａの容積が減少し、加圧室３１ａ内の燃料が昇圧される。吐出行程では、加圧室３１ａ内の燃圧による力が逆止弁３４のばねの付勢力より大きくなったときに逆止弁３４が開き、昇圧された燃料が高圧燃料配管３５及び高圧デリバリパイプ３６へ供給される。上述したようにプランジャ３１ｐの昇降は、ポンプカム１９の回転により実現され、ポンプカム１９は吸気カムシャフト１５を介してクランクシャフト１４に連動しているため、高圧燃料ポンプ３１はクランクシャフト１４に連動して駆動される。

高圧デリバリパイプ３６には、高圧燃料ポンプ３１により加圧された高圧の燃料が高圧燃料配管３５を介して蓄圧されている。高圧燃料配管３５及び高圧デリバリパイプ３６は、高圧燃料ポンプ３１から筒内噴射弁３７１～３７４に高圧の燃料を供給する。

筒内噴射弁群３７は、高圧デリバリパイプ３６内から気筒１１１～１１４のそれぞれの内部に所定の順序で高圧燃料を直接に噴射する。燃圧センサ３８は、高圧デリバリパイプ３６内の燃圧を検出する。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、各種インタフェース回路等で構成されている。ＥＣＵ４０は、フラッシュＲＯＭ内に予め格納された制御プログラムに従って、センサからの情報や予めフラッシュＲＯＭやＥＥＰＲＯＭに格納されている情報等に基づいて、後述する異常診断制御を実行する。また、ＥＣＵ４０は、算出部、異常診断部、及び選定部を機能的に実現する。詳しくは後述する。ＥＣＵ４０には、アクセル操作量Ａｃｃを検出するためのアクセル操作量センサ４１や、イグニッションのＯＮ、ＯＦＦを検出するイグニッションスイッチ４２、その他上述した燃圧センサ２８及び３８が電気的に接続されている。

ＥＣＵ４０は、クランク角センサ１４ａによって検出されたエンジン１０の回転速度ＮＥと、アクセル操作量センサ４１によって検出されたアクセル操作量Ａｃｃとに基づいて、筒内噴射弁群３７とポート噴射弁群２７の燃料噴射の分担比率を決定する。次に、分担比率と回転速度ＮＥとアクセル操作量Ａｃｃとに基づいて、筒内噴射弁３７１～３７４の各目標噴射量Ｑｄｔと、筒内噴射弁３７１～３７４のそれぞれから燃料を噴射する際の高圧デリバリパイプ３６の燃圧の目標値である目標燃圧Ｐとを算出する。目標燃圧Ｐは、原則的に、回転速度ＮＥが高いときには低いときに比して高くなるように算出され、アクセル操作量Ａｃｃが多いときには小さいときに比して高くなるように算出される。次にＥＣＵ４０は、目標噴射量Ｑｄｔと目標燃圧Ｐとに基づいて、筒内噴射弁３７１～３７４の各燃料噴射の実行時間である噴射時間Ｆｄｉを算出する。ＥＣＵ４０は、所定のクランク角間隔で筒内噴射弁３７１、３７３、３７４、３７２の順に、算出された噴射時間Ｆｄｉだけ通電する。このようにして、筒内噴射弁３７１～３７４の各燃料噴射量が目標噴射量Ｑｄｔに制御される。

同様にＥＣＵ４０は、上述した分担比率と回転速度ＮＥとアクセル操作量Ａｃｃとに基づいて、ポート噴射弁２７１～２７４の各目標噴射量Ｑｐｔと、低圧デリバリパイプ２６での目標燃圧Ｐｐｔとを算出する。次にＥＣＵ４０は、目標噴射量Ｑｐｔと目標燃圧Ｐｐｔとに基づいて、ポート噴射弁２７１～２７４の噴射時間Ｆｐｉを算出する。ＥＣＵ４０は、所定のクランク角間隔でポート噴射弁２７１、２７３、２７４、２７２の順に、算出された噴射時間Ｆｐｉだけ通電する。このようにして、ポート噴射弁２７１～２７４の各燃料噴射量が目標噴射量Ｑｐｔに制御される。尚、目標燃圧Ｐ及びＰｐｔは、原則的には高負荷運転時には高い値に設定され、低負荷運転時には低い値に設定される。

ＥＣＵ４０は、燃圧センサ３８により検出された検出燃圧Ｐｄが高圧デリバリパイプ３６での目標燃圧Ｐに一致するように、高圧燃料ポンプ３１をフィードバック制御する。これにより、高圧デリバリパイプ３６での実燃圧を目標燃圧Ｐに一致させることができ、筒内噴射弁３７１～３７４のそれぞれの実噴射量を目標噴射量Ｑｄｔに一致させて、エンジン１０の運転状態を所望の運転状態に制御することができる。ここで燃圧センサ３８に異常が生じていた場合には、検出燃圧Ｐｄに基づいて高圧燃料ポンプ３１をフィードバック制御しても、高圧デリバリパイプ３６での実燃圧を目標燃圧Ｐに一致させることはできずに、エンジン１０の運転状態の制御精度が低下する。従って、ＥＣＵ４０は、燃圧センサ３８に異常が生じているか否かを診断する異常診断制御を実行する。最初に、本実施例の燃圧異常診断制御を説明する前に、比較例での燃圧異常診断制御について説明する。

［比較例の異常診断制御］
図２Ａ及び図２Ｂは、比較例の異常診断制御を示したタイミングチャートである。図２Ａ及び図２Ｂでは、縦軸は燃圧を示し横軸は時間を示す。また、図２Ａ及び図２Ｂでは、目標燃圧Ｐと検出燃圧Ｐｄの推移を示しており、目標燃圧Ｐは点線で示し、検出燃圧Ｐｄを実線で示している。また、図２Ａ及び図２Ｂでは、燃圧センサ３８が正常な場合を示している。

図２Ａでは、目標燃圧Ｐとして設定された目標値Ｐ（ｎ）、Ｐ（ｎ―１）、及びＰ（ｎ―２）を示している。目標値Ｐ（ｎ）は最新の目標値を示す。目標値Ｐ（ｎ－１）は、目標値Ｐ（ｎ）に設定される直前に設定されていた目標値を示す。目標値Ｐ（ｎ－２）は、目標値Ｐ（ｎ－１）に設定される直前に設定されていた目標値を示す。即ち、目標値Ｐ（ｎ－１）及びＰ（ｎ―２）は、過去に設定されていた目標値である。

図２Ａに示すように、時刻ｔ１で目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ－２）から、目標値Ｐ（ｎ－２）よりも低い目標値Ｐ（ｎ－１）に設定される。これにより、検出燃圧Ｐｄも目標燃圧Ｐの変更に追従するように徐々に低下して目標値Ｐ（ｎ―１）に収束する。その後の時刻ｔ２で目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ－１）よりも高く目標値Ｐ（ｎ－２）よりも低い目標値Ｐ（ｎ）に設定されると、検出燃圧Ｐｄも目標燃圧Ｐに追従して上昇して目標値Ｐ（ｎ）に収束する。

ここで、目標値Ｐ（ｎ）に対する検出燃圧Ｐｄの乖離量Ａに基づいて燃圧センサ３８の異常診断を行う場合について説明する。時刻ｔ２で目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ－１）から目標値Ｐ（ｎ）に設定されると、目標値Ｐ（ｎ－１）を基準値Ｐｒとして選定した場合の目標値Ｐ（ｎ）までの燃圧の変化量、即ち、目標値Ｐ（ｎ－１）と目標値Ｐ（ｎ）との差分ΔＰに基づいて、ディレイ時間Ｄ及び判定値αが算出される。目標燃圧Ｐとして目標値Ｐ（ｎ）が設定された時刻ｔ２からディレイ時間Ｄが経過した時刻ｔ３以降で、目標値Ｐ（ｎ）に対する検出燃圧Ｐｄの乖離量Ａが判定値αよりも大きいか否かに基づいて異常診断が行われる。ディレイ時間Ｄは、実燃圧の応答遅れに対応して定められた時間である。ディレイ時間Ｄが経過する前に乖離量Ａが判定値αよりも大きいか否かの判定を行うと、燃圧センサ３８が正常にも関わらず実燃圧の応答遅れにより、乖離量Ａが判定値αより大きくなり燃圧センサ３８が異常と診断されるおそれがあるからである。判定値αは、燃圧センサ３８が正常時での目標値Ｐ（ｎ）に対する検出燃圧Ｐｄの乖離量の上限値である。詳しくは後述するが、ディレイ時間Ｄは差分ΔＰが大きいほど長く算出され、判定値αは差分ΔＰが大きいほど大きく算出される。乖離量Ａが判定値αよりも大きい場合に、燃圧センサ３８に異常と診断される。乖離量Ａが判定値α以下の場合には、燃圧センサ３８は正常と診断される。図２Ａに示すように、時刻ｔ３で乖離量Ａは判定値α以下であるため、燃圧センサ３８は正常と診断される。尚、本明細書において「差分」とは絶対値を示す。

図２Ｂは、短時間で目標燃圧Ｐが切り替えられる場合を示している。図２Ｂに示した目標値Ｐ（ｎ－２）、Ｐ（ｎ―１）、及びＰ（ｎ）は、それぞれ図２Ａに示した目標値Ｐ（ｎ－２）、Ｐ（ｎ―１）、及びＰ（ｎ）と同じである。時刻ｔ１１で目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ－２）から目標値Ｐ（ｎ－１）に設定されてから短時間経過した、時刻ｔ１２で目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ－１）から目標値Ｐ（ｎ）に設定される。この場合も同様に時刻ｔ１２からディレイ時間Ｄが経過した時刻ｔ１３以降で、乖離量Ａが判定値αよりも大きいか否かに基づいて異常診断が行われる。ここで図２Ｂに示すように、目標燃圧Ｐが短時間で変化すると、実燃圧がこのような目標燃圧Ｐの変化に追従できない。このため、検出燃圧Ｐｄも追従できず、燃圧センサ３８が正常であっても乖離量Ａが判定値αよりも大きくなり、燃圧センサ３８に異常が生じているものと誤診断がなされる。このように比較例では、短時間で目標燃圧Ｐが変化した場合に、誤診断がなされるおそれがある。

［本実施例の異常診断制御］
図３Ａは、本実施例の異常診断制御を示したタイミングチャートの一例である。図３Ａは、図２Ｂに対応している。本実施例では、図２Ｂに示した比較例とは異なり、目標値Ｐ（ｎ－１）を基準値Ｐｒとするのではなく、目標値Ｐ（ｎ―２）を基準値Ｐｒとして、目標値Ｐ（ｎ―２）と目標値Ｐ（ｎ）との差分ΔＰを用いる。図２Ｂに示す比較例の差分ΔＰよりも、図３に示す本実施例の差分ΔＰの方が大きい。このため、比較例のディレイ時間Ｄよりも本実施例のディレイ時間Ｄの方が長く算出され、比較例の判定値αよりも本実施例の判定値αの方が大きく算出される。また、本実施例でのディレイ時間Ｄの計測開始時間は、目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ－１）から目標値Ｐ（ｎ）に設定された時刻ｔ１２ではなく、目標値Ｐ（ｎ―２）から目標値Ｐ（ｎ－１）に設定された時刻ｔ１１である。このため、時刻ｔ１１からディレイ時間Ｄが経過した時刻ｔ１３ａ以降で、異常診断が行われる。即ち、乖離量Ａが判定値αよりも大きいか否かが判定される。図３Ａに示すように、乖離量Ａは判定値α以下であるため、燃圧センサ３８は正常と診断される。

図３Ｂは、図３Ａと同様に異常診断が行われる場合の一例を示したタイミングチャートである。図３Ａでの検出燃圧Ｐｄの挙動は、図３Ｂに示すように時刻ｔ１１で目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ―２）から目標値Ｐ（ｎ）に切り替えられた場合と同様であり、図３Ａでの異常診断も図３Ｂの場合と同様である。このように本実施例では、差分ΔＰの算出の基準となる基準値Ｐｒとして、目標値Ｐ（ｎ）よりも過去に設定された複数の目標値の中から適切な目標値を選定する。これにより、基準値Ｐｒとしての目標値（図３Ａの例では目標値Ｐ（ｎ―２））が設定されてから目標値Ｐ（ｎ）が設定されるまでの間に設定された目標値（図３Ａの例では目標値Ｐ（ｎ－１））の影響を受けることなく、異常診断を行うことができる。このため、目標燃圧Ｐが短時間で変化する場合にも、精度よく燃圧センサ３８の異常診断を行うことができる。尚、基準値Ｐｒの選定については、詳しくは後述する。

［本実施例の異常診断制御の詳細］
図４は、本実施例の異常診断制御の一例を示したフローチャートである。本制御は、イグニッションがオンの間は繰り返し実行される。ＥＣＵ４０は、差分ΔＰに基づいてディレイ時間Ｄ及び判定値αを算出する（ステップＳ１）。図５Ａは、差分ΔＰとディレイ時間Ｄとの関係を規定したマップの一例である。図５Ａは、縦軸が差分ΔＰを示し横軸がディレイ時間Ｄを示している。図５Ｂは、差分ΔＰと判定値αとの関係を規定したマップの一例である。図５Ｂは、縦軸が差分ΔＰを示し横軸が判定値αを示している。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、差分ΔＰが増大するほどは長く算出され、判定値αは大きく算出される。ＥＣＵ４０はこれらのマップを参照してディレイ時間Ｄ及び判定値αを算出する。図５Ａ及び図５Ｂのマップでは、差分ΔＰに対してディレイ時間Ｄ及び判定値αは直線状に変化するが、これに限定されず、曲線状に変化してもよい。また、ディレイ時間Ｄ及び判定値αのそれぞれは、差分ΔＰを引数とする演算式により算出してもよい。尚、差分ΔＰの算出制御については詳しくは後述する。ステップＳ１は、算出部が実行する処理の一例である。

次に、ＥＣＵ４０は、目標燃圧Ｐとして過去に設定された目標値でもある基準値Ｐｒが他の目標値に切り替えられてからディレイ時間Ｄが経過したか否かを判定する（ステップＳ２）。基準値Ｐｒが他の目標値に切り替えられたタイミングについては後述する。ステップＳ２でＮｏの場合には本制御を終了する。ステップＳ２でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ４０は乖離量Ａが判定値αよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ４０は燃圧センサ３８に異常が発生しているものと診断する（ステップＳ４）。この場合、ＥＣＵ４０は例えば車室内に設けられている警告灯を点灯してフェールセーフ制御を実行してもよい。ステップＳ３でＮｏの場合にはＥＣＵ４０は、燃圧センサ３８は正常であると診断する（ステップＳ５）。ステップＳ２～Ｓ５は、異常診断部が実行する処理の一例である。

［差分ΔＰの算出制御］
図６は、差分ΔＰの算出制御の一例を示したフローチャートである。ＥＣＵ４０は燃料カット中であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。燃料カットとは、車両の走行中にアクセルペダルの踏み込みが解除された場合に、エンジン１０への燃料供給を停止する制御である。

ステップＳ１１でＮｏの場合、即ち通常通りに燃料噴射が行われている場合には、目標燃圧Ｐの変化量、即ち、目標値Ｐ（ｎ－１）と目標値Ｐ（ｎ）との差分が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。例えば、運転者の運転操作によりアクセルペダルの操作量が大きい場合、即ち加速要求や減速要求があった場合に、目標燃圧Ｐの変化量は所定値以上と判定される。また、定速走行時には、目標燃圧Ｐの変化量は所定値未満と判定される。

ステップＳ１２でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ４０は基準値Ｐｒを選定する（ステップＳ１３）。基準値Ｐｒの選定制御については詳しくは後述する。また、ＥＣＵ４０は、ディレイ時間Ｄの計測開始時点を当たらな目標値Ｐ（ｎ）が設定された時点に再設定する（ステップＳ１３ａ）。ＥＣＵ４０は、選定された基準値Ｐｒに基づいて差分ΔＰを算出する（ステップＳ１４）。差分ΔＰは、上述したように基準値Ｐｒと目標値Ｐ（ｎ）との差分である。

ステップＳ１２でＮｏの場合には、ＥＣＵ４０はディレイ時間Ｄの経過前であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ４０は目標値Ｐ（ｎ）を更新する（ステップＳ１６）。ＥＣＵ４０は、このように更新された目標値Ｐ（ｎ）に基づいて差分ΔＰを算出する（ステップＳ１４）。ステップＳ１５でＮｏの場合には、ＥＣＵ４０は差分ΔＰを算出する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１１でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ４０は選定済みの基準値Ｐｒ、最大目標値Ｐｍａｘ、及び最小目標値Ｐｍｉｎをリセットする（ステップＳ１７）。燃料カット中も最大目標値Ｐｍａｘ及び最小目標値Ｐｍｉｎの選定を継続すると、最大目標値Ｐｍａｘ及び最小目標値Ｐｍｉｎが必要以上に大きくなり、その結果ディレイ時間Ｄが必要以上に長くなり、検出精度に影響を及ぼすおそれがあるからである。尚、最大目標値Ｐｍａｘ、最小目標値Ｐｍｉｎについては後述する。

［基準値Ｐｒの選定制御］
図７は、基準値Ｐｒの選定制御の一例を示したフローチャートである。ＥＣＵ４０は、目標燃圧Ｐの履歴から最大目標値Ｐｍａｘ、最小目標値Ｐｍｉｎを選定する（ステップＳ２１）。最大目標値Ｐｍａｘは、燃料カット復帰後であって目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ－１）に設定される以前の過去の目標値のうちの最大値である。最大目標値Ｐｍａｘは、燃料カット復帰後であって目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ－１）に設定される以前の過去の目標値のうちの最小値である。即ち、目標値Ｐ（ｎ－１）は、最大目標値Ｐｍａｘ、及び最小目標値Ｐｍｉｎの候補から除かれる。尚、ステップＳ２１の代わりに、燃料カット復帰後、即ち燃料噴射が行われている運転状態において目標燃圧Ｐを監視して、最大目標値Ｐｍａｘ、最小目標値Ｐｍｉｎを随時更新してもよい。

次に差分ΔＰの候補として、ＥＣＵ４０は以下の式（１）～（３）で表される差分ΔＰ０、ΔＰ１、及びΔＰ２を算出する（ステップＳ２２）。
ΔＰ０＝｜Ｐ（ｎ－１）－Ｐ（ｎ）｜…（１）
ΔＰ１＝｜Ｐｍａｘ－Ｐ（ｎ）｜…（２）
ΔＰ２＝｜Ｐｍｉｎ－Ｐ（ｎ）｜…（３）

次にＥＣＵ４０は、差分ΔＰ０、ΔＰ１、及びΔＰ２のうち、差分ΔＰ０が最大であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ４０は基準値Ｐｒとして目標値Ｐ（ｎ－１）を選定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２３でＮｏの場合には、ＥＣＵ４０は差分ΔＰ１が最大であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ４０は基準値Ｐｒとして最大目標値Ｐｍａｘを選定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２５でＮｏの場合には、ＥＣＵ４０は基準値Ｐｒとして最小目標値Ｐｍｉｎを選定する（ステップＳ２７）。このようにＥＣＵ４０は、目標値Ｐ（ｎ－１）、最大目標値Ｐｍａｘ、及び最小目標値Ｐｍｉｎのうち、目標値Ｐ（ｎ）との差分が最大となる値を、基準値Ｐｒとして選定する。尚、図３の例では、差分ΔＰ１が最大と判定された場合を示している。ステップＳ２１～Ｓ２７は、選定部が実行する処理の一例である。

図８Ａ～図８Ｃは、基準値Ｐｒとしてそれぞれ最大目標値Ｐｍａｘ、最小目標値Ｐｍｉｎ、目標値Ｐ（ｎ－１）が選定される場合の一例を示したタイミングチャートである。図８Ａ～図８Ｃでは目標燃圧Ｐのみを示し、検出燃圧Ｐｄについては省略してある。また、図８Ａ～図８Ｃでは、時刻ｔ２１で目標燃圧Ｐが最大目標値Ｐｍａｘからそれ以外の値に設定され、時刻ｔ２２で目標燃圧Ｐが最小目標値Ｐｍｉｎからそれ以外の値に設定された場合を例に示している。

図８Ａでは、時刻ｔ２３でＰが目標値Ｐ（ｎ－１）から目標値Ｐ（ｎ）に設定された場合を示している。図８Ａでは、目標値Ｐ（ｎ－１）及び目標値Ｐ（ｎ）は共に最大目標値Ｐｍａｘよりも小さく最小目標値Ｐｍｉｎよりも大きい。また、目標値Ｐ（ｎ）は、目標値Ｐ（ｎ－１）よりも小さい。このため、差分ΔＰ１が最大となり差分ΔＰ２が最小である。従って、基準値Ｐｒとして最大目標値Ｐｍａｘが選定され、ディレイ時間Ｄ及び判定値αの算出に用いられる差分ΔＰとして差分ΔＰ１が用いられる。この場合、ディレイ時間Ｄの開始時刻は、目標燃圧Ｐが最大目標値Ｐｍａｘからそれ以外の値に設定された時刻ｔ２１であるが、図８Ａに示した例では、差分ΔＰ１が最大であることが算出されるのは時刻ｔ２３以降である。このため、時刻ｔ２３からディレイ時間Ｄが経過した後に異常診断が行われる。

図８Ｂでは、時刻ｔ２３で設定される目標値Ｐ（ｎ）が、目標値Ｐ（ｎ－１）よりも高いが最大目標値Ｐｍａｘよりも低い場合を示している。この場合、差分ΔＰ２が最大であり差分ΔＰ１が最小であるため、基準値Ｐｒとしては最小目標値Ｐｍｉｎが選定される。従って、差分ΔＰ２により算出されたディレイ時間Ｄの開始時刻は、Ｐが最小目標値Ｐｍｉｎからそれ以外の値に設定された時刻ｔ２２であるが、差分ΔＰ２が最大であることが算出されるのは時刻ｔ２３以降である。このため、時刻ｔ２３からディレイ時間Ｄが経過した後に異常診断が行われる。

図８Ｃは、時刻ｔ２３となる前に目標燃圧Ｐが最小目標値Ｐｍｉｎよりも小さい目標値Ｐ（ｎ－１）に設定され、その後の時刻ｔ２３で最大目標値Ｐｍａｘより小さいが最小目標値Ｐｍｉｎよりも大きい目標値Ｐ（ｎ）に設定されている。この場合、差分ΔＰ０が最大であるため、基準値Ｐｒとして目標値Ｐ（ｎ－１）が選定される。従って、差分ΔＰ０に基づいて算出されたディレイ時間Ｄの開始時刻は、目標値Ｐ（ｎ－１）から目標値Ｐ（ｎ）に設定された時刻ｔ２３から経過した後に異常診断が行われる。

以上のように、目標燃圧Ｐとして目標値Ｐ（ｎ）が設定されるよりも以前に設定された複数の過去の目標値のうち、目標値Ｐ（ｎ）との差分が最大となる過去の目標値が、基準値Ｐｒとして選定される。これにより、基準値Ｐｒが設定されてから目標値Ｐ（ｎ）が設定されるまでの間に設定された目標値の影響を受けることなく異常診断を行うことができるため、異常診断の精度が向上している。

尚、上記ステップＳ２１では、目標値Ｐ（ｎ－１）を含めずに、最大目標値Ｐｍａｘ及び最小目標値Ｐｍｉｎを選定しているが、これに限定されない。例えば、目標燃圧Ｐが目標値Ｐ（ｎ）に設定された直後に、目標値Ｐ（ｎ－１）を含めた、燃料カット復帰後であって目標値Ｐ（ｎ）が設定される前の間に設定された目標値から、最大目標値Ｐｍａｘ、及び最小目標値Ｐｍｉｎを選定してもよい。この場合、上述した式（２）及び（３）を用いて、差分ΔＰ１及びΔＰ２のどちらが大きいかを判定すればよい。

［目標値Ｐ（ｎ）の更新］
次に、目標値Ｐ（ｎ）の更新について説明する。図９は、目標値Ｐ（ｎ）が更新される場合の一例を示したタイミングチャートである。図９では目標燃圧Ｐのみを示し、検出燃圧Ｐｄについては省略してある。図９は、図３に対応している。時刻ｔ１２から目標値Ｐ（ｎ）が徐々に低下している。例えば、アクセルペダルの踏込み量が徐々に減少しているような場合には、図９に示すように目標値Ｐ（ｎ）は徐々に低下する。この場合、図６に示したステップＳ１２でＮｏ、ステップＳ１５でＹｅｓと判断され、目標値Ｐ（ｎ）は随時更新され（ステップＳ１６）、更新された目標値Ｐ（ｎ）に基づいて差分ΔＰが算出される（ステップＳ１４）。このようにして算出された差分ΔＰに基づいてディレイ時間Ｄが算出されるため、差分ΔＰは時刻ｔ１２以降徐々に増大し、ディレイ時間Ｄも徐々に長期化する。時刻ｔ１３ｂで時刻ｔ１２から随時算出されていたディレイ時間Ｄが経過すると、異常診断が行われる。但し、時刻ｔ１２から目標値Ｐ（ｎ）が徐々に増大するような場合は、ディレイ時間Ｄは一定のままである。時刻ｔ１２以降目標値Ｐ（ｎ）の増大に伴ってディレイ時間Ｄを短くすると、診断精度が低下するおそれがあるからである。以上のように、目標値Ｐ（ｎ）が徐々に低下又は増大するような運転操作がなされた場合にも、適切に燃圧センサ３８の異常診断を行うことができる。

上記実施例では、図６のステップＳ１３ａでディレイ時間Ｄの計測開始時期を目標値Ｐ（ｎ）に再設定し、具体的には、図３Ａ及び図９では、時刻ｔ１２からディレイ時間Ｄの計測が開始され、図８Ａ～８Ｃでは時刻ｔ２３からディレイ時間Ｄの計測が開始されるが、これに限定されない。例えば、ステップＳ１３ａを実行せずに、差圧ΔＰの基準となる基準圧Ｐｒが設定されてからディレイ時間Ｄの計測を開始してもよい。例えば、図３Ａ及び図９では時刻ｔ１１から、図８Ａでは時刻ｔ２１から、図８Ｂでは時刻ｔ２２から、図８Ｃでは時刻ｔ２３からディレイ時間Ｄの計測を開始してもよい。

上記実施例での燃圧制御装置は、車両用のエンジンシステム１に適用した例について説明したが、動力源としてエンジンを用いるものであれば適用可能であり、例えば、所謂ハイブリッド車や自動二輪車等に搭載されるエンジンシステムにも適用可能である。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ エンジンシステム
１０ エンジン
１１ 気筒群
１１１～１１４ 気筒
２２ 低圧燃料ポンプ
２５ 低圧燃料配管
２６ 低圧デリバリパイプ
２７ ポート噴射弁群
２７１～２７４ ポート噴射弁
２８、３８ 燃圧センサ
３１ 高圧燃料ポンプ
３５ 高圧燃料配管
３６ 高圧デリバリパイプ
３７ 筒内噴射弁群
３７１～３７４ 筒内噴射弁
４０ ＥＣＵ（算出部、異常診断部、選定部）
４２ イグニッションスイッチ

Claims (4)

1. 内燃機関に供給される燃料の圧力を検出する燃圧センサの検出燃圧が、目標燃圧に一致するように、前記内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプをフィードバック制御する内燃機関の燃圧制御装置において、
   前記目標燃圧として設定された第１目標値よりも以前に設定された第２目標値を基準値として、前記第１目標値との差分が大きいほど、ディレイ時間を長く算出し且つ判定値を大きく算出する算出部と、
   前記目標燃圧が前記基準値から前記基準値以外の目標値に切り替えられてからの前記ディレイ時間の経過後に、前記第１目標値に対する前記検出燃圧の乖離量が前記判定値よりも大きい場合に前記燃圧センサが異常であると診断する異常診断部と、
   前記目標燃圧として前記第１目標値が設定されるよりも以前に設定された複数の過去の目標値のうち、前記第１目標値との差分が最大となる過去の目標値を、前記基準値として選定する選定部と、を備えた内燃機関の燃圧制御装置。
2. 前記選定部は、前記第１目標値が設定された直前に設定された目標値との差分が、所定値以上の場合には前記基準値を再度選定し、前記所定値未満の場合に既に選定された前記基準値を用いる、請求項１の内燃機関の燃圧制御装置。
3. 前記第１目標値が設定された直前に設定された目標値との差分が、前記所定値未満の場合に、前記第１目標値を更新する更新部を備えた、請求項２の内燃機関の燃圧制御装置。
4. 前記選定部は、前記第１目標値が設定される以前であって燃料カット復帰後に設定された複数の過去の目標値のうち、前記第１目標値との差分が最大となる過去の目標値を、前記基準値として選定する、請求項１乃至３の何れかの内燃機関の燃圧制御装置。
   

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