WO2012123985A1 - 燃料供給システムの異常検出装置 - Google Patents

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    • F02M37/0052—Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
    • F02M37/0058—Returnless fuel systems, i.e. the fuel return lines are not entering the fuel tank

Definitions

  • the present invention relates to an abnormality detection device for a fuel supply system, and more particularly to an abnormality of a fuel supply system suitable for detecting an abnormality of the switching operation in a fuel supply system capable of switching the pressure of fuel supplied to an internal combustion engine by a fuel pump.
  • the present invention relates to a detection device.
  • MIL Abnormal Warning Light
  • the fuel injection amount is set to a very small amount so that exhaust emission can be suppressed to the minimum while responding to the required operation input from the driver, and advanced fuel consumption reduction requirements can be met. Fine control is required in a wide injection amount range from large to large. Furthermore, it is necessary to quickly and reliably detect an abnormality that causes the exhaust emission to deviate from the legal regulation range by the OBD function of the ECU.
  • a fuel supply system in which the pressure of the fuel supplied to the internal combustion engine (hereinafter also simply referred to as a fuel pressure) can be switched to an arbitrary fuel pressure among a plurality of different fuel pressures, and various abnormalities for detecting an abnormality in the fuel supply system A detection device has been proposed.
  • an abnormality detection device that performs failure determination of a fuel pressure control system based on a relationship between a detection value of a fuel pressure sensor that detects a fuel pressure and a drive duty value of a variable pressure regulator that adjusts the fuel pressure.
  • fuel pressure feedback control is started when the output value of the fuel pressure sensor reaches the critical fuel pressure below the lower limit line or above the upper limit line of the failure detection dead zone, and under the condition that the fuel pressure feedback control is performed, the fuel pressure sensor If the output value of the fuel reaches the dangerous fuel pressure for more than the predetermined time, or the fuel pressure change rate (the range of fuel pressure change per predetermined time) or the integrated value of the fuel pressure deviation with respect to the target fuel pressure exceeds the predetermined value, the fuel It is determined that the control system has failed (for example, see Patent Document 1).
  • valve closing switch of the pressure regulating valve that adjusts the fuel pressure is detected by the valve contact switch. Due to the deterioration of the fuel pump, the fuel discharge pressure becomes a predetermined value or less, and the pressure regulating valve keeps closing. In such a case, the abnormal state is detected based on the detection information of the valve contact switch (see, for example, Patent Document 3).
  • the fuel pump is abnormal when the energization duty of the fuel pump is equal to or greater than the set duty value and the actual energization current of the fuel pump is smaller than the set current value by an allowable error or longer.
  • a fuel pump such as a fuel pipe or a fuel flow control member when the value of the air-fuel ratio is abnormally large and the rotational speed of the fuel pump drive motor is determined to be normal.
  • JP-A-11-190240 Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-119572 Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-010744 JP 2008-038718 A JP 2008-121594 A JP 2004-162529 A JP 2007-192198 A
  • the conventional fuel supply system abnormality detection device using the above-described fuel pressure sensor has a problem that the cost of the abnormality detection device is increased because the fuel pressure sensor is expensive.
  • the present invention provides a low-cost abnormality detection device for a fuel supply system that can reliably detect abnormality in the fuel pressure switching operation in a fuel supply system capable of switching fuel pressure.
  • an abnormality detection device for a fuel supply system includes (1) a fuel pump driven by a pump drive motor to supply fuel to a fuel consumption unit, and the fuel consumption from the fuel pump.
  • a variable fuel pressure adjusting valve capable of adjusting the pressure of the fuel to any one set pressure among a plurality of different set pressures, and introducing the one set pressure to the plurality of settings
  • Operating means for operating the variable fuel pressure regulating valve to switch to another set pressure of the pressure, the fuel supply amount per unit time to the fuel consumption unit is substantially constant
  • the operating means is operated to switch the set pressure of the variable fuel pressure adjusting valve from the first set pressure to the second set pressure of the plurality of set pressures, and the pump after the set pressure is switched Drive
  • a state change detecting means for detecting a change in a state applied to the power supply of the motor, and determining whether or not an abnormality has occurred in the switching of the set pressure of the variable fuel pressure adjusting valve based on detection information of the state change detecting means
  • the set pressure of the variable fuel pressure adjusting valve is switched from the first set pressure to the second set pressure, and the energization of the pump drive motor after the switch is performed. Is detected by the state change detection means, and the abnormality determination means determines whether or not an abnormality has occurred in the switching of the fuel pressure (set pressure) by the variable fuel pressure adjustment valve based on the detection information of the state change detection means Is done. Therefore, it is possible to reliably detect abnormality in the fuel pressure switching operation without using an expensive fuel pressure sensor or using detection information of the air-fuel sensor.
  • the change in the state of energization of the pump drive motor here is a change in the current flowing through the pump drive motor or a change in the terminal voltage of the pump drive motor. It may be detected indirectly as a change.
  • the fact that the fuel supply amount becomes substantially constant means that the fuel supply amount can vary within a range in which a required detection accuracy can be ensured (within a predetermined error range).
  • the state change detecting means detects a change in an energization current of the pump drive motor after the set pressure is switched. It is. Therefore, when the rotational load of the fuel pump changes due to switching of the set pressure, and the current flowing to the pump drive motor changes with respect to the same drive voltage, whether or not the switching of the set pressure is normal depending on whether or not this current change has occurred. Is reliably determined.
  • the change in the energization current can be detected not only as a change in voltage across the shunt resistor connected in series to the pump drive motor, but also by various known detection methods. Further, for example, it can be detected as a change in the number of rotations of the pump under a constant pump voltage.
  • the fuel consuming unit is a fuel injection unit of an internal combustion engine
  • the state change detection means is connected to the fuel injection unit during operation of the internal combustion engine. It is preferable to detect a change in the state of energization of the pump drive motor during idle operation where the fuel injection amount is substantially constant.
  • the fuel pressure when the fuel pressure is switched normally and the load torque of the pump drive motor changes, the rotational speeds of the fuel pump and the pump drive motor change, and the current flowing through the pump drive motor changes.
  • the pump drive voltage when the fuel injection amount is substantially constant, the pump drive voltage can be substantially constant, and the current flowing to the pump drive motor can be clearly changed according to the change in fuel pressure. Can be detected. Therefore, it is possible to reliably detect whether the fuel pressure switching operation is normal or abnormal based on whether there is a change in the current flowing through the pump drive motor, without using a fuel pressure sensor or using detection information of the air-fuel sensor.
  • the fuel consuming unit is a fuel injection unit of an internal combustion engine
  • the state change detection means is connected to the fuel injection unit during operation of the internal combustion engine. It is also preferable to detect a change in the state of energization of the pump drive motor at the time of fuel cut when fuel injection is temporarily stopped.
  • the load torque of the pump drive motor that is driven also changes during the fuel cut, and the rotation speed of the fuel pump and the pump drive motor changes, and the pump drive The current flowing through the motor changes.
  • the pump drive voltage is further constant, the current flowing to the pump drive motor changes clearly according to the change in the fuel pressure. Can be detected with low noise. Therefore, it is possible to reliably detect whether the fuel pressure switching operation is normal or abnormal based on whether there is a change in the current flowing through the pump drive motor, without using a fuel pressure sensor or using detection information of the air-fuel sensor.
  • the fuel consuming unit is a fuel injection unit of an internal combustion engine
  • the operating means is configured to control the variable fuel pressure adjusting valve when the internal combustion engine is stopped.
  • the set pressure is switched from a low set pressure to a high set pressure among the set pressures, and the state change detecting means is applied to energize the pump drive motor when the internal combustion engine is stopped. It is preferable to detect a change in state.
  • the set pressure of the variable fuel pressure adjustment valve becomes high when the internal combustion engine is stopped, and the high set pressure is maintained after the internal combustion engine is stopped. Is effectively suppressed, and the startability of the internal combustion engine is improved. Further, by using the change of the fuel pressure (set pressure) by the variable fuel pressure adjusting valve when the internal combustion engine is stopped, the change of the state applied to the pump drive motor is detected by the state change detecting means, so that the fuel pressure is switched. Whether the operation is normal or abnormal can be reliably detected. Therefore, even if the internal combustion engine is stopped after continuing operation at a low fuel pressure, if an abnormality in the fuel pressure switching operation has occurred before the stop, it is surely ensured by the end of the operation. Thus, the abnormality cannot be detected until after the next start of the internal combustion engine.
  • the state change detection means gives an instruction to stop the pump drive motor when the pump drive motor is stopped to stop the internal combustion engine. You may detect the change of the state concerning the energization of the said pump drive motor in the stop time from the generation
  • the state change detecting means detects a required stop time when the pump drive motor is stopped based on a change in current or voltage of the pump drive motor.
  • the abnormality determining means determines whether or not an abnormality has occurred in the switching of the set pressure of the variable fuel pressure adjusting valve based on the detected required stop time.
  • the required stop time at the time of stopping power supply to the pump drive motor differs depending on whether or not an abnormality has occurred in the switching of the fuel pressure (set pressure) by the variable fuel pressure adjustment valve.
  • the detectable time can be increased, and if an abnormality in the fuel pressure switching operation has occurred before the internal combustion engine is stopped, the abnormality can be reliably detected by the end of operation.
  • the state change detecting means detects the change in the state related to the energization of the fuel, and performs an abnormality determination as to whether or not an abnormality has occurred in the switching of the fuel pressure by the variable fuel pressure adjustment valve based on the detection information.
  • Abnormal fuel pressure switching operation can be reliably detected without using expensive fuel pressure sensor or detection information of air fuel sensor, and abnormal fuel pressure switching operation in fuel supply system that can switch fuel pressure can be detected reliably It is possible to provide an abnormality detection device for a low-cost fuel supply system that can be performed.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel supply system according to a first embodiment of the present invention. It is a schematic block block diagram of the abnormality detection apparatus of the fuel supply system which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is the sectional view showing the composition of the variable fuel pressure regulating valve in the fuel supply system concerning a 1st embodiment of the present invention. It is explanatory drawing of the fuel pressure switching abnormality detection operation
  • FIG. 3 is a schematic flowchart showing a control procedure of a fuel pressure switching abnormality detection operation that is executed when the fuel injection amount becomes substantially constant in the abnormality detection device for a fuel supply system according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing of the fuel pressure switching abnormality detection operation performed just before an engine stop with the abnormality detection apparatus of the fuel supply system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is the schematic flowchart which shows the one aspect
  • (First embodiment) 1 to 5 show a first embodiment of an abnormality detection device for a fuel supply system according to the present invention.
  • the present invention is applied to a fuel supply system for an internal combustion engine for a vehicle.
  • this fuel supply system has a subtank in a fuel tank and a fuel pump or the like arranged in the subtank, and a fuel that introduces fuel into the subtank by the amount of fuel consumed successively by the engine.
  • a known jet pump (not shown) is provided as a transfer means.
  • the fuel supply system of this embodiment includes a fuel tank 2 that stores fuel consumed by an engine 1 (fuel consumption unit), for example, gasoline, and a sub tank 2a (hereinafter simply referred to as a fuel tank 2).
  • a fuel pumping mechanism 10 that pumps and supplies fuel stored in a fuel tank 2 to a plurality of injectors 3 (a fuel injection section and a fuel consumption section of the internal combustion engine) of the engine 1, and the fuel pumping mechanism 10 to the injector 3
  • the system pressure P1 is adjusted to a preset system pressure P1, and the system pressure P1 is set to any one of a plurality of set pressures, for example, a set pressure on the high pressure side and a set pressure on the low pressure side
  • a pressure regulator 20 (variable fuel pressure regulating valve) that can be switched to any one of the pressures, and a current set pressure (optional) of the pressure regulator 20
  • Setting pressure switching operation that can switch the pressure regulator 20 by the three-way solenoid valve 45 so that the setting pressure is switched to another setting pressure different
  • the engine 1 is a multi-cylinder internal combustion engine mounted on an automobile, for example, a four-cycle gasoline engine.
  • An injector 3 provided corresponding to a plurality of cylinders 1c of the engine 1 is, for example, an end portion on the injection hole side. 3a is exposed in the intake port 1a corresponding to each cylinder 1c. Further, the fuel from the fuel pumping mechanism 10 is distributed to each injector 3 via the delivery pipe 4.
  • the fuel pumping mechanism 10 includes a fuel pump unit 11 that pumps up and discharges fuel in the fuel tank 2, a suction filter 12 that prevents foreign matter from being sucked on the suction port side of the fuel pump unit 11, and a fuel pump unit 11.
  • the fuel filter 13 removes foreign matter in the discharged fuel on the discharge port side, and the check valve 14 (check valve) located upstream or downstream of the fuel filter 13.
  • the fuel pump unit 11 includes, for example, a fuel pump 11p having an impeller for operating the pump, and a pump drive motor 11m that is a built-in DC motor that rotationally drives the fuel pump 11p.
  • the fuel pump unit 11 is driven and stopped by controlling energization of the pump drive motor 11m by an ECU (electronic control unit) 51 described later.
  • the fuel pump unit 11 can pump up fuel from the fuel tank 2, pressurize and discharge the fuel, and change the rotational speed [rpm] of the pump drive motor 11m according to the load torque with respect to the same supply voltage.
  • the discharge amount and discharge pressure per unit time can be changed by changing the rotation speed of the pump drive motor 11m corresponding to the change of the supply voltage.
  • the check valve 14 opens in the direction of fuel supply from the fuel pump unit 11 to the injector 3 side, while the check valve 14 is closed in the reverse flow direction of fuel from the injector 3 side to the fuel pump unit 11 side, and pressurized supply It is designed to prevent fuel backflow.
  • the pressure regulator 20 includes a housing 21 having a fluid inlet 21a through which fuel is introduced and a fluid outlet 21b through which the fuel is discharged.
  • the housing 21 is a pair of concave housings.
  • the members 18 and 19 are formed by caulking and joining at their outer peripheral portions.
  • the pressure regulating member 22 includes a partition wall portion 24 that forms a pressure regulating chamber 23 that communicates with the fluid introduction port 21a between the pressure regulating member 22 and the pressure regulating chamber 23 at an opening degree corresponding to the fuel pressure in the pressure regulating chamber 23.
  • a partition wall portion 24 that forms a pressure regulating chamber 23 that communicates with the fluid introduction port 21a between the pressure regulating member 22 and the pressure regulating chamber 23 at an opening degree corresponding to the fuel pressure in the pressure regulating chamber 23.
  • the partition wall portion 24 of the pressure regulating member 22 is also formed with a back pressure chamber 26 that applies back pressure to the pressure regulating chamber 23 side with the housing 21 on the other surface side.
  • a compression coil spring 27 (elastic member) for urging the movable valve body 25 of the pressure regulating member 22 in the valve closing direction.
  • at least one atmospheric pressure introduction hole 19 a is formed in the other housing member 19 that forms the back pressure chamber 26 together with the pressure regulating member 22.
  • the partition wall portion 24 of the pressure adjusting member 22 is configured by a flexible diaphragm in which a rubber layer that is unlikely to deteriorate with respect to fuel is integrally bonded to the base material layer, for example.
  • the movable valve body portion 25 is formed of, for example, a metal disc-like valve body plate supported at the center portion of the partition wall portion 24.
  • first valve seat portion 31 and the second valve seat portion 32 are concentrically disposed inside the housing 21 so as to face the movable valve body portion 25 of the pressure regulating member 22 inside the pressure regulating chamber 23.
  • the first valve seat portion 31 and the second valve seat portion 32 are constituted by an outer cylindrical member 35 and an inner cylindrical member 36 that have different diameters and are arranged coaxially.
  • the first valve seat portion 31 forms a discharge passage 31h communicating with the fluid discharge port 21b on the inner peripheral side thereof
  • the second valve seat portion 32 has the first valve seat portion 31 on the inner peripheral side thereof.
  • An operating pressure introduction passage 32h is formed between the two.
  • the housing 21, the pressure regulating member 22, and the outer cylindrical member 35 of the pressure regulator 20 introduce the fuel discharged from the fuel pump unit 11 from the radially outer fluid introduction port 21 a and receive the fuel pressure in the partition wall 24.
  • An annular introduction side passage 37 is formed.
  • the discharge passage 31h inside the first valve seat portion 31 communicates with the fluid discharge port 21b of the housing 21, and an operation pressure introduction passage 32h between the first valve seat portion 31 and the second valve seat portion 32. Is communicated with the operation pressure introducing hole 21 c of the housing 21.
  • the fluid introduction port 21a of the housing 21 is connected to a fuel passage 15 which is a circuit portion downstream of the check valve 14 of the fuel pressure feeding mechanism 10 via a branch passage 15a, and an operation pressure introduction hole 21c of the housing 21 is connected. Is connected via a three-way solenoid valve 45 to a branch passage 16 which is a circuit portion upstream of the check valve 14 of the fuel pressure feeding mechanism 10.
  • the three-way solenoid valve 45 constituting the set pressure switching operation mechanism 40 includes a first port 45 a connected to the branch passage 16 of the fuel pressure feeding mechanism 10 and a second port 45 b connected to the operation pressure introduction hole 21 c of the housing 21. And a third port 45 c corresponding to a drain port opened in the fuel tank 2.
  • the three-way electromagnetic valve 45 supplies the first port 45a and the second port 45b so as to introduce the fuel pressurized by the fuel pressure feeding mechanism 10 into the operation pressure introduction passage 32h, and closes the third port 45c. Switchable to any one of the state and the drain state in which the second port 45b and the third port 45c are communicated to open the operating pressure introduction passage 32h into the fuel tank 2 and the first port 45a is closed. It is a valve.
  • the three-way solenoid valve 45 is controlled to be switched between the supply state and the drain state by controlling the energization / excitation state of the electromagnetic operation unit 45d by the ECU 51.
  • the branch passage 16, The ECU 51 and the three-way solenoid valve 45 constitute a set pressure switching operation mechanism 40 that executes control for switching the set pressure of the pressure regulator 20.
  • the pressure receiving area of the pressure adjusting member 22 includes not only the annular pressure receiving surface 24a of the partition wall 24 but also the annular pressure receiving surface region (not shown) facing the second valve seat portion 32 and the operating pressure introduction passage 32h. It will be included. Accordingly, the area of the pressure receiving region of the pressure regulating member 22 varies depending on whether or not the operating pressure (pressurized fuel) is supplied to the operating pressure introduction passage 32h. When the area of the pressure receiving region of the pressure adjusting member 22 increases, the fuel pressure for opening the pressure adjusting member 22 against the biasing force of the compression coil spring 27 can be reduced. The fuel pressure regulation level decreases.
  • the pressure regulator 20 thus has a pressure adjusting function for adjusting the fuel introduced into the annular introduction side passage 37 in the pressure adjusting chamber 23 to a preset set pressure, and is discharged from the fuel pump unit 11.
  • the set pressure is set between the preset pressure on the high pressure side and the preset pressure on the low pressure side. It is possible to switch to any one set pressure.
  • the set pressure on the high pressure side of the pressure regulator 20 is set to a fuel pressure (usually a gauge pressure of 324 kPa or more) at which fuel vapor hardly occurs even when the fuel temperature in the delivery pipe 4 becomes high immediately after the engine is stopped. It is a value.
  • the set pressure on the low pressure side is, for example, 200 kPa as a gauge pressure, and is a fuel pressure set value at which fuel vapor hardly occurs when the fuel temperature in the delivery pipe 4 becomes relatively low during traveling.
  • the ECU 51 includes an input interface in addition to a backup memory including a non-volatile memory such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an EEPROM (Electrically, Erasable and Programmable Read Only Memory).
  • the ECU 51 is configured to include an output interface circuit and the like.
  • the ECU 51 receives an on / off signal of an ignition switch of the vehicle, and power is supplied from the battery 100 as shown in FIG. It has become.
  • various sensor groups are connected to the input interface circuit of the ECU 51, and sensor information from these sensor groups is taken into the ECU 51 through an input interface circuit including an A / D converter and the like.
  • the output interface circuit of the ECU 51 includes a relay switch for controlling actuators such as the injector 3, the fuel pump unit 11, and the three-way solenoid valve 45, a switching element for variably controlling the drive current of the fuel pump unit 11, and the like. Is connected.
  • the ECU 51 can execute known electronic throttle control, fuel injection amount control, ignition timing control, fuel cut control, variable valve timing control, and the like by executing a control program stored in the ROM. For example, the ECU 51 calculates the basic injection amount required for each combustion based on the intake air amount detected by the air flow meter and the engine speed detected by the crank angle sensor, and further according to the operating state of the engine 1. The fuel injection amount subjected to various corrections, air-fuel ratio feedback correction, and the like is calculated, and the injector 3 corresponding to the fuel injection time corresponding to the fuel injection amount is driven to open. The fuel injection time here is set so as to maintain the stoichiometric air-fuel ratio according to the set value of the fuel pressure supplied to the injector 3.
  • the ECU 51 generates a command value for the drive voltage of the pump drive motor 11m corresponding to the discharge amount so as to optimize the discharge amount of the fuel pump unit 11 according to the fuel injection amount required for the operation of the engine 1.
  • it has a function of feedback-controlling the drive voltage of the pump drive motor 11m in cooperation with a fuel pump controller 52 described later.
  • the ECU 51 repeatedly determines the load state during operation of the engine 1 based on sensor information from various sensor groups and setting values and map information stored in advance in the ROM, and 3 in the partial load operation region.
  • the fuel from the fuel pump unit 11 is regulated to the set pressure on the low pressure side of the pressure regulator 20 as a non-excited state (hereinafter referred to as OFF state) in which the one-way solenoid valve 45 is returned to the supply state.
  • OFF state non-excited state
  • the ECU 51 sets the three-way electromagnetic valve 45 in the drain state (hereinafter referred to as an ON state) to pressure the fuel from the fuel pump unit 11.
  • the regulator 20 is switched to a set pressure on the high pressure side.
  • the setting values stored in the ROM and the backup memory of the ECU 51 include the setting value on the high pressure side and the setting value on the low pressure side of the fuel pressure, respectively.
  • the map information stored in the ROM and the backup memory includes the driving value. A map and the like for load determination and fuel pressure switching control according to the determination result are included.
  • the ECU 51 constantly diagnoses whether or not the exhaust emission can be suppressed within the legal regulation range during operation of the engine 1, and the exhaust emission within the legal regulation range. It has a function of turning on an MIL (abnormal warning lamp) (not shown) when an abnormality such as a failure that deviates from the inside occurs.
  • MIL abnormal warning lamp
  • a fuel pump controller 52 for controlling the operation of the fuel pump unit 11 is provided in the upper part of the fuel tank 2, and the fuel pump controller 52 includes a pump drive motor 11m.
  • a voltage detection unit 53 that detects a terminal voltage and a current detection unit 54 that detects a current flowing through the pump drive motor 11m are mounted.
  • the fuel pump controller 52 responds to the deviation between the pump control signal from the ECU 51 (command input for the above-described voltage feedback control) and the detection signal of the voltage detection unit 53 that detects the terminal voltage of the pump drive motor 11m.
  • a diagnostic signal (Diag signal in FIG. 2) corresponding to the operating state of the pump drive motor 11m for controlling the voltage applied to the pump drive motor 11m of the unit 11 and for diagnosing abnormality of the fuel pumping mechanism 10 is sent to the ECU 51. Or can be supplied.
  • the fuel pump controller 52 is supplied with power from the battery 100, and an ECU 51 is communicably connected thereto.
  • the fuel pump controller 52 includes a relay switch circuit that switches on / off the energization of the pump drive motor 11m of the fuel pump unit 11 in accordance with a pump control signal from the ECU 51, a voltage applied to the pump drive motor 11m, or a pump A switching element or the like (not shown) for variably controlling the energy supplied to the drive motor 11m is incorporated.
  • the switching element here is composed of, for example, a MOS-FET type transistor that variably controls the energy supplied to the coil of the pump drive motor 11m of the fuel pump unit 11 in accordance with a PWM (Pulse Width Modulation) input signal.
  • the fuel pump controller 52 has a rotation speed detection unit that detects the rotation speed [rpm] of the pump drive motor 11m under a substantially constant drive voltage of the pump drive motor 11m, instead of the current detection unit 54. Also good.
  • the ECU 51 changes the state of energization of the pump drive motor 11m after the set pressure of the pressure regulator 20 is switched, as a fuel pump controller 52. It is determined whether or not an abnormality has occurred in the switching of the set pressure of the pressure regulator 20 based on the state change detection unit 51a (state change detection means) that is detected by the diagnostic signal from and the detection information of the state change detection unit 51a An abnormality determination unit 51b (abnormality determination means).
  • the state change detection unit 51a of the ECU 51 has a substantially constant fuel injection amount [g / sec] of the injector 3 of the engine 1 which is a fuel consumption unit, and the fuel supply amount per unit time of the fuel pump unit 11 and the pump drive.
  • the set pressure of the pressure regulator 20 is changed from the set pressure on the low pressure side, which is the first set pressure among the set pressures, to the set pressure.
  • the three-way solenoid valve 45 of the set pressure switching operation mechanism 40 is operated so as to switch to the set pressure on the high pressure side, which is the second set pressure, and the change in the energization current of the pump drive motor 11m due to the switching of the set pressure is fueled. It is detected by a diagnostic signal from the pump controller 52.
  • the abnormality determination unit 51b of the ECU 51 determines the excitation state of the three-way solenoid valve 45 under the operation pressure introduction passage 32h under a specific condition in which the fuel injection amount from the injector 3 (fuel supply amount to the injector 3) is substantially constant.
  • a fuel pressure switching operation for switching from an OFF state in which the operating pressure is supplied to the ON state to release the operating pressure to switch the set pressure (fuel pressure) of the pressure regulator 20 from the set pressure on the low pressure side to the set pressure on the high pressure side, at least A voltage holding operation that keeps the pump drive voltage applied to the pump drive motor 11m of the fuel pump unit 11 constant within a fixed time before and after the fuel pressure switching operation, and a diagnostic signal from the state change detection unit 51a.
  • the abnormality determination process here is a change in the state of energization of the pump drive motor 11m according to the switching of the set pressure of the pressure regulator 20, for example, a clear change in the energization current of the pump drive motor 11m after the set pressure is switched ( If there is a significant change exceeding the fluctuation error range), it is determined that the fuel pressure has been switched normally, and if the energization current of the pump drive motor 11m does not change clearly after the set pressure has been switched. It is determined that some abnormality that hinders fuel pressure switching has occurred.
  • this abnormality determination process not a clear change in the energization current of the pump drive motor 11m after switching the set pressure of the pressure regulator 20, but a clear change in the rotation speed of the pump drive motor 11m corresponding thereto has occurred. For example, it can be determined that the fuel pressure has been switched normally, and if such a clear change in the rotational speed has not occurred, it can be determined that some abnormality that prevents the fuel pressure switching has occurred.
  • the specific condition in which the fuel supply amount per unit time to the injector 3 is substantially constant is, for example, a state in which the fuel injection amount in the injector 3 is substantially constant below a certain amount.
  • an idle operation state after completion of warm-up of the engine 1 (ii) fuel in which fuel injection from the injectors 3 corresponding to at least some cylinders is temporarily stopped during operation of the engine 1 during deceleration of the vehicle A cut operation state or a cylinder deactivation operation state, or (iii) a low-speed rotation state immediately before the engine 1 is stopped and a fuel pressure switchable state in which the rotation of the fuel pump unit 11 is continued.
  • the energization of the pump drive motor 11m and the three-way electromagnetic valve 45 of the fuel pump unit 11 is stopped while the engine 1 is stopped.
  • pressurized fuel is not supplied to the operation pressure introduction passage 32h of the pressure regulator 20, but the ECU 51 temporarily turns on the pressure of the three-way solenoid valve 45 immediately before the engine 1 enters the current stop state. Since the regulator 20 is stopped after being switched to the set pressure on the high pressure side, the fuel pressure in the fuel pressure holding section from the check valve 14 to the injector 3 is maintained at a relatively high fuel pressure that is unlikely to generate fuel vapor.
  • the fuel pump unit 11 When the engine 1 is started, the fuel pump unit 11 is started by the ECU 51. At this time, the three-way solenoid valve 45 is turned on, and the pressure regulator 20 is switched to the set pressure on the high pressure side. Therefore, when the discharge pressure of the fuel pump unit 11 rises and the fuel from the fuel pump unit 11 is introduced into the annular introduction side passage 37 in the pressure regulating chamber 23, the pressure of the fuel is quickly set to the high pressure side.
  • the pressure reaches, for example, 400 [kPa], and the high fuel pressure system pressure P 1 is supplied to the delivery pipe 4 through the fuel passage 15. Therefore, when fuel pumping by the fuel pumping mechanism 10 is resumed, fuel supply with sufficient fuel pressure can be started immediately.
  • a set pressure on the low pressure side is required in terms of fuel economy and the reliability of the fuel pump unit 11.
  • the three-way solenoid valve 45 is in an OFF state in which the operation pressure is supplied to the operation pressure introduction passage 32h, and the fuel pump is in a state where the set pressure of the pressure regulator 20 is switched to the set pressure on the low pressure side. The operation of the unit 11 is continued.
  • the three-way solenoid valve 45 is turned on, and the fuel from the fuel pump unit 11 is regulated to the set pressure on the high pressure side in the introduction side passage 37 in the pressure regulating chamber 23.
  • the ECU 51 determines whether or not the exhaust emission of the engine 1 can be suppressed within the legally regulated range by a procedure as shown in FIG. Is diagnosed at least once during the operation period of the engine 1.
  • the state change detection unit 51a of the ECU 51 first changes the set pressure of the pressure regulator 20 from the set pressure on the low pressure side to the set pressure on the high pressure side.
  • the three-way solenoid valve 45 is turned on so as to switch to (step S11), and the energization current of the pump drive motor 11m after the switching of the set pressure is detected based on the diagnostic signal from the fuel pump controller 52, respectively.
  • the abnormality determination unit 51b adds the fuel pressure to the energization current of the pump drive motor 11m after the set pressure is switched based on the driving connection of the pump drive motor 11m input as a diagnostic signal from the state change detection unit 51a. Depending on whether or not there is a clear change corresponding to the switching, an abnormality determination process is performed to determine whether the fuel pressure switching by switching the set pressure of the pressure regulator 20 has been performed normally or whether an abnormality has occurred in the fuel pressure switching ( Step S12).
  • the pressure regulator 20 becomes high pressure as the three-way solenoid valve 45 is switched to the ON state, as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (f).
  • the fuel pressure in the fuel pressure holding section from the check valve 14 to the injector 3 increases, while the rotational load (load torque) of the pump drive motor 11m of the fuel pump unit 11 after the set pressure is switched.
  • load torque load torque
  • the pump speed decreases, the back electromotive force of the pump drive motor 11m proportional to it decreases, and the current flowing through the pump drive motor 11m increases.
  • step S12 when there is a clear change in the energization current of the pump drive motor 11m according to the switching of the set pressure of the pressure regulator 20 (YES in step S12), the switching of the set pressure of the pressure regulator 20 is normally performed.
  • step S13 when it is determined that the flow has been completed (step S13), and no clear change has occurred in the energization current of the pump drive motor 11m according to the switching of the set pressure of the pressure regulator 20 (NO in step S12), It is determined that there is an abnormality occurrence state in which switching of the set pressure of the pressure regulator 20 cannot be completed normally due to the abnormality (step S14).
  • the substantially constant applied voltage to the pump drive motor 11m here is Ev [V]
  • the counter electromotive force coefficient in the pump drive motor 11m is Ke
  • the rotation speed of the pump drive motor 11m is N [rpm]
  • the pump drive motor 11m Is I and the internal resistance of the pump drive motor 11m is R
  • Em Ke ⁇ N
  • the current I and the rotational speed N have a 1: 1 proportional relationship in which the current I decreases as the rotational speed N increases.
  • the rotational speeds of the fuel pump unit 11 and the pump drive motor 11m change, and the pump drive.
  • the current I flowing through the motor 11m changes.
  • the pump drive voltage Ev can be made substantially constant, and the current I flowing through the pump drive motor 11m can be clearly changed according to the change in fuel pressure.
  • the clear change of the current I can be detected with low noise. Therefore, it is possible to reliably detect whether the fuel pressure switching operation is normal or abnormal based on whether there is a change in the current flowing through the pump drive motor 11m without using the fuel pressure sensor or the detection information of the air / fuel sensor.
  • the state change detection unit 51a of the ECU 51 when the state change detection unit 51a of the ECU 51 is in a fuel cut state during which the engine 1 is in operation and fuel injection from the injector 3 is temporarily stopped, the energization current of the pump drive motor 11m or a state change corresponding thereto is detected. Since it can be detected, the fuel injection amount becomes zero or substantially constant, the pump drive voltage can be made substantially constant, and in this state, the current flowing through the pump drive motor 11m can be clearly changed according to the change in fuel pressure. Therefore, a change in the energization current of the pump drive motor 11m can be detected with low noise, and whether the fuel pressure switching operation is normal or abnormal can be reliably detected.
  • the set pressure of the pressure regulator 20 is switched from the set pressure on the low pressure side to the set pressure on the high pressure side prior to the stop.
  • the generation of fuel vapor at the start is effectively suppressed, and the startability of the engine 1 is improved.
  • the change in the state of energization of the pump drive motor 11m is detected by the state change detection unit 51a of the ECU 51 using the change of the set pressure of the pressure regulator 20 when the engine 1 is stopped, the fuel pressure changeover operation is performed. Whether it is normal or abnormal can be reliably detected.
  • the abnormality can be reliably detected by the time, and the problem that the abnormality cannot be detected until after the next start of the engine 1 does not occur.
  • the set pressure of the pressure regulator 20 is increased from the set pressure on the low pressure side.
  • the state change detector 51a detects a change in the state of energization of the pump drive motor 11m after the change, and based on the detected information, has an abnormality occurred in the change of the fuel pressure by the pressure regulator 20? Since abnormality determination of whether or not is performed, it is possible to reliably detect abnormality of the fuel pressure switching operation without using an expensive fuel pressure sensor or using detection information of the air fuel sensor, and fuel pressure switching is possible.
  • the difference in the low-cost fuel supply system that can reliably detect the abnormality of the fuel pressure switching operation in the fuel supply system It is possible to provide a detection apparatus.
  • FIGS. 6 to 9 are views showing a second embodiment of the abnormality detection device for a fuel supply system according to the present invention.
  • the present embodiment has an overall configuration substantially similar to that of the first embodiment described above, and only the abnormality detection method in the abnormality detection apparatus is different from the first embodiment. Therefore, for the same configuration as in the first embodiment, the reference numerals of the corresponding components in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are used, and only differences from the first embodiment will be described below.
  • the ECU 51 is in a low-speed rotation state immediately before the operation of the engine 1 is stopped and the fuel pump unit 11 continues to rotate.
  • the three-way solenoid valve 45 is turned on so that the pressure is switched from the set pressure on the low pressure side to the set pressure on the high pressure side.
  • the state change detection unit 51a of the ECU 51 starts from a time point when the pump drive voltage decreases (a time point when a signal instructing the pump drive motor 11m to stop) is generated.
  • a change in the state of energization of the pump drive motor 11m within a required stop time until the pump drive motor 11m actually stops is detected based on a diagnostic signal from the fuel pump controller 52.
  • the pressure regulator 20 is set to the high pressure side when the three-way solenoid valve 45 is switched to the ON state, as shown in FIGS. 6 (a) to 6 (f).
  • the fuel pressure in the fuel pressure holding section from the check valve 14 to the injector 3 increases, while the rotational load (load torque) of the pump drive motor 11m of the fuel pump unit 11 increases by switching the set pressure.
  • the pump speed decreases, the back electromotive force of the pump drive motor 11m proportional to the pump speed decreases, and the current flowing through the pump drive motor 11m temporarily increases.
  • the pump drive voltage is switched to zero after the current flowing through the pump drive motor 11m once increases due to the set pressure switching of the pressure regulator 20 (see FIG. 6C).
  • the state change detector 51a of the ECU 51 causes the pressure regulator 20 to move as shown in FIG. 6B and FIG.
  • the three-way solenoid valve 45 is switched to the ON state so as to switch the set pressure from the set pressure on the low pressure side to the set pressure on the high pressure side (timing indicated by t1 in FIG. 6B; step S21).
  • the ECU 51 reduces the pump drive voltage to zero so that the pump drive motor 11m is stopped to stop the engine 1, thereby stopping the pump drive motor 11m. Instructed (timing indicated by t2 in FIG. 6C; step S22).
  • a substantially constant applied voltage to the pump drive motor 11m is Ev [V]
  • the counter electromotive force coefficient in the pump drive motor 11m is Ke
  • the rotation speed of the pump drive motor 11m is N [ rpm]
  • the current flowing through the pump drive motor 11m is I [A]
  • the internal resistance of the pump drive motor 11m is R [ ⁇ ]
  • the applied voltage Ev of the pump drive motor 11m is 0 during the operation of the fuel pump unit 11.
  • Steps S23, S24 refer to the solid line in FIG. 6C.
  • the voltage change amount immediately after the stop instruction of the pump drive motor 11m is a large change amount Em ′ exceeding the specified value va, the normal state is obtained. It can be determined that an abnormal state has occurred in which some abnormality that prevents the fuel pressure from being switched (steps S23 and S25; see the broken line in FIG. 6C).
  • Step S21 and S22 when a current change amount due to the counter electromotive force immediately after the stop instruction of the pump drive motor 11m occurs, the pump drive motor 11m from the time when the power supply to the pump drive motor 11m is stopped. If the required stop time until the point at which the actual rotation stops becomes a required stop time Tm within a specified time Ta (for example, about 0.1 second), it can be determined that the fuel has been switched normally. (Steps S33, S34; see solid line in FIG. 6C) On the other hand, the required stop time from the time when power supply to the pump drive motor 11m is stopped to the time when the pump drive motor 11m stops its actual rotation is a specified time Ta. If the required stop time Tm ′ exceeds, it can be determined that there is an abnormal state in which some abnormality that hinders normal fuel pressure switching occurs. See the broken line in FIG. 6 (c));-up S33, S35.
  • step S21 and S22 if the amount of current change due to the back electromotive force immediately after the stop instruction of the pump drive motor 11m becomes the amount of change im below the specified value ia, normal fuel pressure switching is performed. It can be determined that the normal state has been made (steps S43 and S44; see the solid line in FIG. 6 (f)). On the other hand, the amount of current change immediately after the stop instruction of the pump drive motor 11m exceeds the specified value ia If it is im ′, it can be determined that there is an abnormal state in which some abnormality that prevents normal fuel pressure switching has occurred (steps S43 and S45; see the broken line in FIG. 6F).
  • the state change detector 51a of the ECU 51 detects the amount of change in voltage, current, or required stop time caused by the counter electromotive force in the pump drive motor 11m when the pump drive motor 11m is stopped. Based on the detected change amount, the abnormality determination unit 51b of the ECU 51 determines whether an abnormality has occurred in the switching of the set pressure of the pressure regulator 20.
  • the current detector 54 when detecting the voltage changes Em and Em ′ due to the back electromotive force immediately after the stop instruction of the pump drive motor 11m, the current detector 54 can be omitted, and the manufacturing cost is reduced. it can.
  • the current change amount when detecting the current change amounts im and im ′ due to the counter electromotive force immediately after the stop instruction of the pump drive motor 11m, the current change amount can be detected with high accuracy, so that the abnormality detection accuracy can be improved.
  • the ON and OFF times are not the absolute values of voltage and current. Therefore, it is possible to accurately detect the current change due to the back electromotive force and to ensure the required abnormality detection accuracy.
  • the change in energization current can be detected not only as a change in voltage across the electric resistance connected in series with the pump drive motor, but also as a change in pump speed under a constant pump voltage, for example. Of course, it is also possible.
  • the state change detection unit 51a of the ECU 51 switches the fuel pressure according to the current change of the pump drive motor 11m when the fuel pressure is switched under a specific condition in which the fuel supply amount to the injector 3 is constant.
  • the two types of inspections may be used together, or a plurality of types of voltage change amounts Em and Em ′, current change amounts im and im ′, and required stop times Tm and Tm ′ may be combined in the second embodiment. Needless to say, abnormality detection can be performed using a plurality of change amounts.
  • a change in the energization state of the pump drive motor 11m when the set pressure on the low pressure side is switched to the set pressure on the high pressure side is detected, but the set pressure on the high pressure side is changed to the set pressure on the low pressure side. It is also possible to detect a change in the energization state of the pump drive motor 11m at the time of switching.
  • the present invention is applicable to a fuel supply system of a variable fuel pressure adjustment system in which the set pressure is not controlled in two stages but controlled in multiple stages.
  • the pressure regulator 20 is excited in the single case having the operation pressure supply / discharge passage in addition to the pressure adjustment passage and the discharge passage.
  • the present invention is not limited to the system, and a plurality of fluid circuit elements may be used in combination as long as it can be switched to an arbitrary set pressure among a plurality of different set pressures.
  • the amount of fuel supplied to the injector 3 in the operating state of the engine 1 is as follows.
  • the drive voltage of the pump drive motor 11m does not have to be strictly constant, and can vary within a range where an abnormality can be detected with a somewhat good S / N ratio. That is, the fact that the fuel supply amount is substantially constant means that the fuel supply amount can vary within a range in which the required detection accuracy can be ensured (within a predetermined error range). Is within a range narrower than the fluctuation range of the exhaust fuel flow rate from the pressure regulator 20 within the set pressure range.
  • the abnormality detection device for the fuel supply system changes the set pressure of the variable fuel pressure adjusting valve from the first set pressure to the second set value when the fuel supply amount to the fuel consumption unit becomes substantially constant.
  • the change in the state of energization of the pump drive motor after the switching is detected by the state change detection means, and whether or not an abnormality has occurred in the fuel pressure switching by the variable fuel pressure adjustment valve based on the detected information Therefore, it is possible to reliably detect an abnormality in the fuel pressure switching operation without using an expensive fuel pressure sensor or using detection information from the air / fuel sensor.
  • an abnormality detection device for a low-cost fuel supply system that can reliably detect an abnormality in the fuel pressure switching operation in the supply system.

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Abstract

　燃圧切換え可能な燃料供給システムにおける燃圧切換え動作の異常を確実に検出することができる低コストの燃料供給システムの異常検出装置を提供するため、エンジン（１）のインジェクタ（３）に燃料を供給する燃料ポンプユニット（１１）と、その燃圧を異なる複数の設定圧のうち任意の設定圧に調整可能なプレッシャレギュレータ（２０）と、設定圧を切り換えるようプレッシャレギュレータ（２０）を操作する設定圧切換操作機構（４０）とを備えた燃料供給システムにあって、インジェクタ（３）への燃料供給量が略一定となるときに設定圧を低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換えるよう設定圧切換操作機構（４０）を作動させ、その切換え後のポンプ駆動モータ（１１ｍ）の通電にかかる状態変化を検出する状態変化検出部（５１ａ）と、その検出情報に基づいて設定圧の切換えに異常が生じたか否かを判定する異常判定部（５１ｂ）とを備えている。

Description

燃料供給システムの異常検出装置
　本発明は、燃料供給システムの異常検出装置、特に燃料ポンプによって内燃機関に供給される燃料の圧力を切換え可能な燃料供給システムにおいてその切換え動作の異常を検出するのに好適な燃料供給システムの異常検出装置に関する。
　近時、内燃機関を動力源とする自動車等の車両においては、内燃機関を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）のＯＢＤ（オンボード診断システム）機能の一部として、内燃機関の運転中に排気エミッションが法規制範囲内に抑制され得る状態であるか否かを常時診断することや、排気エミッションを法規制範囲内から逸脱させてしまうような故障等の異常が生じたときにはＭＩＬ（異常警告灯）を点灯させることが、要求されるようになってきた。
　このような車両に搭載される内燃機関においては、ドライバからの要求操作入力に応えつつ排気エミッションを最小限に抑制し、かつ、高度な燃費低減要求にも応え得るよう、燃料噴射量を微小量から大量までの広い噴射量範囲できめ細かく制御することが要求される。さらに、排気エミッションを法規制範囲内から逸脱させてしまうような異常を、ＥＣＵのＯＢＤ機能によって迅速にかつ確実に検出する必要がある。
　そこで、内燃機関に供給される燃料の圧力（以下、単に燃圧ともいう）を異なる複数の燃圧のうち任意の燃圧に切換え可能にした燃料供給システムや、燃料供給システムにおける異常を検知する各種の異常検出装置が提案されている。
　例えば、燃圧を検出する燃圧センサの検出値とその燃圧を調整する可変プレッシャレギュレータの駆動デューティ値との関係を基に、燃圧制御系の故障判定を行う異常検出装置が知られている。この装置では、燃圧センサの出力値が故障判定不感帯の下限ライン以下または上限ライン以上の危険燃圧に達したときに燃圧フィードバック制御を開始し、その燃圧フィードバック制御を行っている条件下において、燃圧センサの出力値が危険燃圧に達した状態が所定時間以上継続したり、燃圧の変化速度（所定時間当りの燃圧変化の幅）や目標燃圧に対する燃圧偏差の積分値が所定値を超えたりすると、燃料制御系の故障と判断するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
　また、燃料ポンプの吐出量を小流量から大流量に切り換えた後の排気空燃比を空燃比センサによって検出し、その検出値が所定値よりリッチ側にならないときには、燃料ポンプの吐出量を切り換える切換機構に故障が生じていると判定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
　さらに、燃圧を調整する調圧弁（プレッシャレギュレータ）の閉弁を弁接触スイッチによって検出し、燃料ポンプの劣化によりその燃料吐出圧が所定値以下になって調圧弁が閉弁し続ける異常状態になったとき、弁接触スイッチの検出情報に基づいてその異常状態を検出するようにしたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
　その他、燃料ポンプの通電デューティが設定デューティ値以上であって燃料ポンプの実際の通電電流が設定電流値よりも許容誤差以上小さくなる状態が所定時間継続されたときに燃料ポンプが異常であると判定するもの（例えば、特許文献４参照）、空燃比の値が異常に大きく、かつ、燃料ポンプ駆動モータの回転数が正常であると判定された場合に燃料配管や燃料流制御部材等、燃料ポンプ以外の燃料系に異常が発生していると判定するもの（例えば、特許文献５参照）、燃料ポンプ駆動モータに流れる電流とそのモータ回転数が指定電流－回転数データマップに基づいて得られる適正範囲内か否かを判定することで、配管の詰まりや配管からの燃料漏れによって燃料ポンプ駆動モータの負荷および回転数が正常範囲から外れたときにこれを検出するようにしたもの（例えば、特許文献６参照）、燃料ポンプ駆動モータの駆動電流および駆動電圧を検出して燃料吐出圧力と燃料吐出量を算出し、燃料供給系の作動状態を診断するもの（例えば、特許文献７参照）等も知られている。
特開平１１－１９０２４０号公報 特開平０７－１１９５７２号公報 特開平０６－０１０７４４号公報 特開２００８－０３８７１８号公報 特開２００８－１２１５９４号公報 特開２００４－１６２５２９号公報 特開２００７－１９２１９８号公報
　しかしながら、上述の燃圧センサを用いる従来の燃料供給システムの異常検出装置にあっては、その燃圧センサが高価であるために異常検出装置のコスト高を招いてしまうという問題があった。
　また、既存の空燃センサを用いる従来の燃料供給システムの異常検出装置にあっては、空燃センサの検出素子が加熱や暖機を必要とするため、エンジンの冷間始動時にＨＣ（未燃ガス）濃度が高くなっても異常検出できないという問題があった。
　さらに、従来の燃料供給システムの異常検出装置にあっては、いずれも内燃機関に供給される燃料の圧力を異なる複数の燃圧のうち任意の燃圧に切換え可能にした燃料供給システムにおける燃圧切換え動作の異常を検出するのに適していなかった。そのため、例えば車両走行中に燃料に混入した異物によって燃圧切換え用のバルブ等に故障が生じても、その燃圧のまま運転が継続されると、異常検出できないままエンジンの運転が終了してしまい、次の始動後まで異常検出できない可能性があった。
　このように、従来の燃料供給システムの異常検出装置にあっては、燃圧切換え可能な燃料供給システムにおいて、燃圧切換え動作の異常を確実に検出することが困難であるか、異常検出装置がコスト高のものになってしまうという問題があった。
　そこで、本発明は、燃圧切換え可能な燃料供給システムにおけるその燃圧切換え動作の異常を確実に検出することができる低コストの燃料供給システムの異常検出装置を提供するものである。
　上記課題を解決するため、本発明に係る燃料供給システムの異常検出装置は、（１）燃料消費部に燃料を供給するようポンプ駆動モータによって駆動される燃料ポンプと、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に供給される燃料を導入し、該燃料の圧力を異なる複数の設定圧のうち任意の１つの設定圧に調整可能な可変燃圧調整弁と、前記任意の１つの設定圧を前記複数の設定圧のうち他の１つの設定圧に切り換えるよう前記可変燃圧調整弁を操作する操作手段と、を備えた燃料供給システムにあって、前記燃料消費部への単位時間当りの燃料供給量が略一定となるときに前記可変燃圧調整弁の設定圧を前記複数の設定圧のうち第１の設定圧から第２の設定圧に切り換えるよう前記操作手段を作動させ、該設定圧の切換え後の前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出する状態変化検出手段と、前記状態変化検出手段の検出情報に基づいて前記可変燃圧調整弁の前記設定圧の切換えに異常が生じたか否かを判定する異常判定手段と、を備えたことを特徴とする。
　この構成により、燃料消費部への燃料供給量が略一定となると、可変燃圧調整弁の設定圧が第１の設定圧から第２の設定圧に切り換えられ、その切換え後のポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化が状態変化検出手段によって検出され、その状態変化検出手段の検出情報に基づいて可変燃圧調整弁による燃圧（設定圧）の切換えに異常が生じたか否かが異常判定手段によって判定される。したがって、高価な燃圧センサを用いたり空燃センサの検出情報を用いたりすることなく燃圧切換え動作の異常を確実に検出可能となる。なお、ここにいうポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化は、ポンプ駆動モータに流れる電流の変化あるいは、そのポンプ駆動モータの端子電圧の変化であり、その変化に伴うポンプ駆動モータの作動状態の変化として間接的に検出されるものであってもよい。また、燃料供給量が略一定となるとは、所要の検出精度を確保できる範囲内（所定の誤差範囲内）で燃料供給量が変動し得ることを意味している。
　本発明の燃料供給システムの異常検出装置は、好ましくは、（２）前記状態変化検出手段が、前記設定圧の切換え後における前記ポンプ駆動モータの通電電流の変化を検出することを特徴とするものである。したがって、設定圧の切換えにより燃料ポンプの回転負荷が変化し、同一の駆動電圧に対しポンプ駆動モータに流れる電流が変化するとき、この電流変化が生じたか否かで設定圧の切換えが正常か否かが確実に判定されることになる。なお、通電電流の変化は、ポンプ駆動モータに直列に接続されたシャント抵抗の両端間の電圧の変化として検出できるだけでなく、公知の各種の検出法で検出できる。また、例えばポンプ電圧一定の状態下におけるポンプ回転数の変化としても検出できる。
　本発明の燃料供給システムの異常検出装置においては、（３）前記燃料消費部が、内燃機関の燃料噴射部であり、前記状態変化検出手段は、前記内燃機関の運転中に燃料噴射部からの燃料噴射量が略一定となるアイドル運転時に前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出することが好ましい。
　この場合、燃料の圧力が正常に切り換えられてポンプ駆動モータの負荷トルクが変化すると、燃料ポンプおよびポンプ駆動モータの回転数が変化し、ポンプ駆動モータに流れる電流が変化する。また、燃料噴射量が略一定となる状態では、ポンプ駆動電圧を略一定にでき、燃圧の変化に応じてポンプ駆動モータに流れる電流を明確に変化させることができることから、この電流変化を低ノイズで検出できる。したがって、燃圧センサを用いたり空燃センサの検出情報を用いたりすることなく、燃圧切換え動作が正常か異常かをポンプ駆動モータに流れる電流の変化の有無によって確実に検出可能となる。
　本発明の燃料供給システムの異常検出装置においては、（４）前記燃料消費部が、内燃機関の燃料噴射部であり、前記状態変化検出手段は、前記内燃機関の運転中に燃料噴射部からの燃料噴射が一時的に停止される燃料カット時に前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出するものであっても好ましい。
　この場合も、異常検出処理に際して燃料の圧力が正常に切り換えられると、燃料カット中も駆動されるポンプ駆動モータの負荷トルクが変化し、燃料ポンプおよびポンプ駆動モータの回転数が変化し、ポンプ駆動モータに流れる電流が変化する。また、燃料噴射量がゼロまたは略一定となる燃料カット状態では、さらにポンプ駆動電圧が一定であれば、燃圧の変化に応じてポンプ駆動モータに流れる電流が明確に変化することから、この電流変化を低ノイズで検出できる。したがって、燃圧センサを用いたり空燃センサの検出情報を用いたりすることなく、燃圧切換え動作が正常か異常かをポンプ駆動モータに流れる電流の変化の有無によって確実に検出可能となる。
　本発明の燃料供給システムの異常検出装置においては、（５）前記燃料消費部が、内燃機関の燃料噴射部であり、前記操作手段が、前記内燃機関が停止されるときに前記可変燃圧調整弁の設定圧を前記複数の設定圧のうち低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換えるとともに、前記状態変化検出手段が、前記内燃機関が停止されるときの前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出することが好ましい。
　この構成により、内燃機関の停止時に可変燃圧調整弁の設定圧が高圧となり、内燃機関の停止後に高設定圧の状態が保持されることから、内燃機関の停止直後や始動時における燃料ベーパの発生が有効に抑制され、内燃機関の始動性が向上する。また、この内燃機関の停止に際しての可変燃圧調整弁による燃圧（設定圧）の切換えを利用して、状態変化検出手段によりポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化が検出されることで、燃圧切換え動作が正常か異常かが確実に検出可能となる。したがって、内燃機関が低燃料圧力での運転が続いた後に停止されるような場合であっても、その停止までに燃圧切換え動作の異常が発生していればその運転の終了時までに確実に検出できることになり、内燃機関の次の始動後までその異常が検知できないといったことがない。
　本発明の燃料供給システムの異常検出装置においては、（６）前記状態変化検出手段は、前記内燃機関の停止のために前記ポンプ駆動モータが停止されるとき、該ポンプ駆動モータの停止を指示する信号の発生時点から前記ポンプ駆動モータが停止する時点までの停止時間内における前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出するものであってもよい。
　この場合、ポンプ駆動モータの停止を指示する信号の発生時、例えば運転中のポンプ駆動電圧から給電停止時電圧への切換え時点である給電停止時点において、ポンプ駆動モータにはその直前の負荷トルクおよび回転数に応じた逆起電力が生じる。したがって、給電停止時点においてポンプ駆動モータに流れる電流や、給電停止時点からポンプ駆動モータがその実回転を停止する時点までの所要停止時間は、停止指示時点直前におけるポンプ駆動モータの回転数や負荷トルクに応じたものとなる。その結果、燃圧切換え動作の異常を検出可能な時期を増やすことができるとともに、内燃機関の停止までに燃圧切換え動作の異常が発生していれば、その異常を運転終了時までに確実に検出できることになる。
　本発明の燃料供給システムの異常検出装置においては、（７）前記状態変化検出手段は、前記ポンプ駆動モータを停止させるときの所要停止時間を前記ポンプ駆動モータの電流または電圧の変化に基づいて検出し、前記異常判定手段は、検出された前記所要停止時間に基づいて前記可変燃圧調整弁の前記設定圧の切換えに異常が生じたか否かを判定することを特徴とする。
　この構成により、可変燃圧調整弁による燃圧（設定圧）の切換えに異常が生じたか否かによって、ポンプ駆動モータへの給電停止時点における所要停止時間が相違することになり、燃圧切換え動作の異常を検出可能な時期を増やすことができ、しかも、内燃機関の停止までに燃圧切換え動作の異常が発生していれば、その異常を運転終了時までに確実に検出できることになる。
　本発明によれば、燃料消費部への燃料供給量が略一定になるとき、可変燃圧調整弁の設定圧を第１の設定圧から第２の設定圧に切り換え、その切換え後のポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を状態変化検出手段により検出して、その検出情報に基づいて可変燃圧調整弁による燃圧の切換えに異常が生じたか否かの異常判定を実行するようにしているので、高価な燃圧センサを用いたり空燃センサの検出情報を用いたりすることなく燃圧切換え動作の異常を確実に検出することでき、燃圧切換え可能な燃料供給システムにおけるその燃圧切換え動作の異常を確実に検出することができる低コストの燃料供給システムの異常検出装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る燃料供給システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料供給システムの異常検出装置の概略ブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料供給システムにおける可変燃圧調整弁の構成を示すその断面図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料供給システムの異常検出装置で燃料噴射量が略一定となるときに実行される燃圧切換え異常検出動作の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料供給システムの異常検出装置で燃料噴射量が略一定となるときに実行される燃圧切換え異常検出動作の制御手順を示す概略フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る燃料供給システムの異常検出装置でエンジン停止直前に実行される燃圧切換え異常検出動作の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る燃料供給システムの異常検出装置でエンジン停止直前に燃料ポンプを停止させるときに実行される燃圧切換え異常検出動作の制御手順の一態様を示すその概略フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る燃料供給システムの異常検出装置でエンジン停止直前に燃料ポンプを停止させるときに実行される燃圧切換え異常検出動作の制御手順の別の一態様を示すその概略フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る燃料供給システムの異常検出装置でエンジン停止直前に燃料ポンプを停止させるときに実行される燃圧切換え異常検出動作の制御手順の他の態様を示すその概略フローチャートである。
　以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
　（第１実施形態）
　図１～図５は、本発明に係る燃料供給システムの異常検出装置の第１実施形態を示している。なお、本実施形態は、本発明を車両用の内燃機関の燃料供給システムに適用したものである。また、この燃料供給システムは、燃料タンク内にサブタンクを設け、そのサブタンク内に燃料ポンプ等を配したものであり、エンジンで遂次消費される燃料消費量分だけサブタンク内に燃料を導入する燃料移送手段として図示しない公知のジェットポンプを有している。
　まず、その燃料供給システムの構成について説明する。
　図１に示すように、本実施形態の燃料供給システムは、エンジン１（燃料消費部）で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する燃料タンク２と、その燃料タンク２のサブタンク２ａ（以下、単に燃料タンク２という）内に貯留された燃料をエンジン１の複数のインジェクタ３（内燃機関の燃料噴射部、燃料消費部）に圧送・供給する燃料圧送機構１０と、この燃料圧送機構１０からインジェクタ３に供給される燃料を導入して予め設定されたシステム圧Ｐ１に調圧するとともに、そのシステム圧Ｐ１を複数の設定圧のうち任意の１つの設定圧、例えば高圧側の設定圧と低圧側の設定圧のうちいずれか一方に切り換えることができるプレッシャレギュレータ２０（可変燃圧調整弁）と、プレッシャレギュレータ２０の現在の設定圧（任意の１つの設定圧）を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とのうち現在とは異なる他の設定圧に切り換えるよう３方電磁弁４５によってプレッシャレギュレータ２０を切換え操作することができる設定圧切換操作機構４０（操作手段）と、を備えている。
　エンジン１は、自動車に搭載される多気筒の内燃機関、例えば４サイクルガソリンエンジンであり、このエンジン１の複数の気筒１ｃに対応して設けられたインジェクタ３は、例えばその噴孔側の端部３ａを各気筒１ｃに対応する吸気ポート１ａ内に露出している。また、燃料圧送機構１０からの燃料は、デリバリーパイプ４を介して各インジェクタ３に分配されるようになっている。
　燃料圧送機構１０は、燃料タンク２内の燃料を汲み上げるとともに加圧して吐出する燃料ポンプユニット１１と、燃料ポンプユニット１１の吸入口側で異物の吸入を阻止するサクションフィルタ１２と、燃料ポンプユニット１１の吐出口側で吐出燃料中の異物を除去する燃料フィルタ１３と、その燃料フィルタ１３の上流側または下流側に位置するチェック弁１４（逆止弁）と、を含んで構成されている。
　燃料ポンプユニット１１は、詳細を図示しないが、例えばポンプ作動用の羽根車を有する燃料ポンプ１１ｐと、その燃料ポンプ１１ｐを回転駆動する内蔵直流モータであるポンプ駆動モータ１１ｍとを有している。この燃料ポンプユニット１１は、そのポンプ駆動モータ１１ｍへの通電を後述するＥＣＵ（電子制御ユニット）５１により制御されることで駆動および停止されるようになっている。
　また、燃料ポンプユニット１１は、燃料タンク２内から燃料を汲み上げ加圧して吐出することができるとともに、同一の供給電圧に対しそのポンプ駆動モータ１１ｍの回転速度［ｒｐｍ］を負荷トルクに応じて変化させたり、供給電圧の変化に対応してポンプ駆動モータ１１ｍの回転速度を変化させたりすることで、その単位時間当りの吐出量や吐出圧を変化させることができるようになっている。
　チェック弁１４は、燃料ポンプユニット１１からインジェクタ３側への燃料供給方向に開弁する一方、インジェクタ３側から燃料ポンプユニット１１側への燃料の逆流方向には閉弁し、加圧された供給燃料の逆流を阻止するようになっている。
　図３に示すように、プレッシャレギュレータ２０は、燃料が導入される流体導入口２１ａおよびその燃料が排出される流体排出口２１ｂを有するハウジング２１を備えており、このハウジング２１は一対の凹状のハウジング部材１８、１９をそれらの外周部でかしめ結合して形成されている。
　ハウジング２１の内部には、ハウジング２１の内部を２室に区画する隔壁状の調圧部材２２が設けられている。この調圧部材２２は、ハウジング２１との間に流体導入口２１ａに連通する調圧室２３を形成する隔壁部２４と、調圧室２３内の燃料圧に応じた開度で調圧室２３を流体排出口２１ｂに連通させる開弁方向に変位する可動弁体部２５とを一体化したものであり、隔壁部２４はその一面側で調圧室２３内の燃料圧を常時受圧するようになっている。調圧部材２２の隔壁部２４は、また、その他面側でハウジング２１との間に調圧室２３側に背圧を付与する背圧室２６を形成しており、その背圧室２６内には、調圧部材２２の可動弁体部２５を閉弁方向に付勢する圧縮コイルばね２７（弾性部材）が設けられている。また、調圧部材２２と共に背圧室２６を形成する他方のハウジング部材１９には、少なくとも１つの大気圧導入穴１９ａが形成されている。
　調圧部材２２の隔壁部２４は、具体的には、例えば基布材料層に燃料に対し劣化し難いゴム層を一体的に接着した可撓性のダイヤフラムで構成されており、調圧部材２２の可動弁体部２５は、隔壁部２４の中央部に支持された例えば金属製の円板状の弁体プレートで構成されている。
　一方、ハウジング２１の内部には、調圧室２３の内部で調圧部材２２の可動弁体部２５に対向するように第１弁座部３１および第２弁座部３２が同心に配置されており、第１弁座部３１および第２弁座部３２は、互いに径が異なり同軸に配置された外側筒状部材３５および内側筒状部材３６によって構成されている。ここで、第１弁座部３１はその内周側に流体排出口２１ｂに連通する排出通路３１ｈを形成しており、第２弁座部３２は、その内周側で第１弁座部３１との間に操作圧導入通路３２ｈを形成している。
　プレッシャレギュレータ２０のハウジング２１、調圧部材２２および外側筒状部材３５は、燃料ポンプユニット１１から吐出された燃料を径方向外側の流体導入口２１ａから導入して隔壁部２４にその燃料圧を受圧させる環状の導入側通路３７を形成している。また、第１弁座部３１の内側の排出通路３１ｈは、ハウジング２１の流体排出口２１ｂに連通しており、第１弁座部３１および第２弁座部３２の間の操作圧導入通路３２ｈは、ハウジング２１の操作圧導入孔２１ｃに連通している。
　また、ハウジング２１の流体導入口２１ａは、燃料圧送機構１０のチェック弁１４より下流側の回路部分である燃料通路１５に分岐通路１５ａを介して接続されており、ハウジング２１の操作圧導入孔２１ｃは、燃料圧送機構１０のチェック弁１４より上流側の回路部分である分岐通路１６に３方電磁弁４５を介して接続されている。
　設定圧切換操作機構４０を構成する３方電磁弁４５は、燃料圧送機構１０の分岐通路１６に接続された第１ポート４５ａと、ハウジング２１の操作圧導入孔２１ｃに接続された第２ポート４５ｂと、燃料タンク２内に開放されたドレーンポート相当の第３ポート４５ｃとを有している。この３方電磁弁４５は、燃料圧送機構１０で加圧された燃料を操作圧導入通路３２ｈ内に導入するよう第１ポート４５ａおよび第２ポート４５ｂを連通させるとともに第３ポート４５ｃを閉止する供給状態と、操作圧導入通路３２ｈを燃料タンク２内に開放するよう第２ポート４５ｂおよび第３ポート４５ｃを連通させるとともに第１ポート４５ａを閉止するドレーン状態とのうち任意の一方に切換え可能な電磁弁である。
　また、３方電磁弁４５は、電磁操作部４５ｄの通電・励磁状態をＥＣＵ５１により制御されることで、前述の供給状態とドレーン状態とに切換え制御されるようになっており、分岐通路１６、ＥＣＵ５１および３方電磁弁４５によって、プレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換え制御を実行する設定圧切換操作機構４０が構成されている。
　この設定圧切換操作機構４０の３方電磁弁４５が前記ドレーン状態となるとき、すなわち、操作圧導入通路３２ｈの内部の燃料圧Ｐｗが燃料タンク２内の圧力と同等な低圧になるときには、調圧部材２２の実質的な受圧領域の面積が可動弁体部２５の周囲の隔壁部２４の環状受圧面２４ａ側のみとなる。一方、この３方電磁弁４５が供給状態となるとき、すなわち、操作圧導入通路３２ｈに加圧された燃料が供給されることで操作圧導入通路３２ｈの内部の燃料圧Ｐｗが高圧になるときには、調圧部材２２の受圧領域の面積が、隔壁部２４の環状受圧面２４ａのみならず、第２弁座部３２および操作圧導入通路３２ｈに対向する環状の受圧面領域（図示せず）を含むものとなる。したがって、操作圧導入通路３２ｈに操作圧（加圧された燃料）が供給されるか否かによって調圧部材２２の受圧領域の面積が変化する。そして、調圧部材２２のこの受圧領域の面積が増大すると、圧縮コイルばね２７の付勢力に対抗して調圧部材２２を開弁させる燃圧が小さくて済むので、環状の導入側通路３７内の燃料の調圧レベルが低下する。逆に、操作圧導入通路３２ｈが燃料タンク２内に開放され、調圧部材２２の受圧領域の面積が縮小されると、圧縮コイルばね２７の付勢力に対抗して調圧部材２２を開弁させるのに大きな燃圧が必要になるので、環状の導入側通路３７内の燃料の調圧レベルが上昇するようになっている。
　プレッシャレギュレータ２０は、このように、調圧室２３内の環状の導入側通路３７に導入される燃料を予め設定された設定圧に調整する調圧機能を有するとともに、燃料ポンプユニット１１から吐出されインジェクタ３に供給される燃料を調圧室２３内の操作圧導入通路３２ｈに選択的に導入することで、その設定圧を予め設定された高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とのうち任意の一方の設定圧に切り換えることができる。
　なお、プレッシャレギュレータ２０の高圧側の設定圧は、エンジン停止直後等にデリバリーパイプ４内の燃料温度が高温になっても、燃料ベーパが生じ難い燃料圧（通常、ゲージ圧で３２４ｋＰａ以上）の設定値となっている。また、低圧側の設定圧は、例えばゲージ圧で２００ｋＰａであり、走行中にデリバリーパイプ４内の燃料温度が比較的低温になったとき、燃料ベーパが生じ難い燃料圧設定値となっている。
　ＥＣＵ５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリからなるバックアップメモリに加えて、入力インターフェース回路および出力インターフェース回路等を含んで構成されており、このＥＣＵ５１には車両のイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号が取り込まれるとともに、図２に示すように、バッテリ１００からの電源供給がなされるようになっている。さらに、ＥＣＵ５１の入力インターフェース回路には、各種センサ群が接続されており、これらセンサ群からのセンサ情報がＡ／Ｄ変換器等を含む入力インターフェース回路を通してＥＣＵ５１に取り込まれるようになっている。ＥＣＵ５１の出力インターフェース回路には、インジェクタ３や燃料ポンプユニット１１、３方電磁弁４５等のアクチュエータ類を制御するためのリレースイッチや、燃料ポンプユニット１１の駆動電流を可変制御するためのスイッチング素子等が接続されている。
　このＥＣＵ５１は、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムを実行することで、公知の電子スロットル制御、燃料噴射量制御、点火時期制御、燃料カット制御、可変バルブタイミング制御等を実行することができる。例えば、ＥＣＵ５１は、エアフローメータにより検出される吸入空気量とクランク角センサにより検出されるエンジン回転数とに基づいて燃焼毎に必要な基本噴射量を算出し、さらにエンジン１の運転状態に応じた各種補正や空燃比フィードバック補正等を施した燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に対応する燃料噴射時間だけ対応するインジェクタ３を開弁駆動する。なお、ここでの燃料噴射時間は、インジェクタ３に供給される燃圧の設定値に応じて理論空燃比を保つよう設定される。
　また、ＥＣＵ５１は、エンジン１の運転に要求される燃料噴射量に応じて燃料ポンプユニット１１の吐出量を最適値にするようその吐出量に対応するポンプ駆動モータ１１ｍの駆動電圧をコマンド値を生成し、後述する燃料ポンプコントローラ５２と協働してポンプ駆動モータ１１ｍの駆動電圧をフィードバック制御する機能を有している。
　さらに、ＥＣＵ５１は、各種センサ群からのセンサ情報およびＲＯＭに予め格納された設定値やマップ情報に基づいて、エンジン１の運転中にその負荷状態を繰返し判定し、部分負荷の運転領域においては３方電磁弁４５を供給状態に復帰させる非励磁状態（以下、ＯＦＦ状態という）として、燃料ポンプユニット１１からの燃料をプレッシャレギュレータ２０の低圧側の設定圧に調圧させるようになっている。一方、ＥＣＵ５１は、エンジン１の始動時やエンジン１の停止直前には、３方電磁弁４５を前記ドレーン状態にする励磁状態（以下、ＯＮ状態という）として、燃料ポンプユニット１１からの燃料をプレッシャレギュレータ２０を高圧側の設定圧に切り換えるようになっている。そのため、ＥＣＵ５１のＲＯＭおよびバックアップメモリに格納される設定値には、燃料圧の高圧側の設定値および低圧側の設定値がそれぞれ含まれ、ＲＯＭおよびバックアップメモリに格納されるマップ情報には、運転負荷の判定とその判定結果に応じた燃料圧の切換制御のためのマップ等が含まれている。
　ＥＣＵ５１は、また、そのＯＢＤ機能の一部として、エンジン１の運転中にその排気エミッションが法規制範囲内に抑制され得る状態であるか否かを常時診断する機能と、排気エミッションを法規制範囲内から逸脱させてしまうような故障等の異常が生じたときには図外のＭＩＬ（異常警告灯）を点灯させる機能と、を有している。
　図１および図２に示すように、燃料タンク２の上部には、燃料ポンプユニット１１の動作を制御する燃料ポンプコントローラ５２が設けられており、この燃料ポンプコントローラ５２には、ポンプ駆動モータ１１ｍの端子電圧を検出する電圧検出部５３と、ポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流を検出する電流検出部５４とが装着されている。
　燃料ポンプコントローラ５２は、ＥＣＵ５１からのポンプ制御信号（前述の電圧フィードバック制御のコマンド入力）と、ポンプ駆動モータ１１ｍの端子電圧を検出する電圧検出部５３の検出信号との偏差に応じて、燃料ポンプユニット１１のポンプ駆動モータ１１ｍに印加する電圧を制御したり、燃料圧送機構１０の異常診断のためのポンプ駆動モータ１１ｍの作動状態に応じた診断用信号（図２中のＤｉａｇ信号）をＥＣＵ５１に供給したりすることができるようになっている。
　この燃料ポンプコントローラ５２には、バッテリ１００からの電源供給がなされるようになっているとともに、ＥＣＵ５１が通信可能に接続されている。また、燃料ポンプコントローラ５２には、ＥＣＵ５１からのポンプ制御信号に応じて燃料ポンプユニット１１のポンプ駆動モータ１１ｍに対する通電をＯＮ／ＯＦＦ切替えするリレースイッチ回路や、ポンプ駆動モータ１１ｍに印加する電圧またはポンプ駆動モータ１１ｍへの供給エネルギを可変制御するための図示しないスイッチング素子等が内蔵されている。ここにいうスイッチング素子は、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）入力信号に応じて燃料ポンプユニット１１のポンプ駆動モータ１１ｍのコイルへの供給エネルギを可変制御するＭＯＳ－ＦＥＴ形のトランジスタで構成されている。なお、燃料ポンプコントローラ５２は、電流検出部５４に代えて、ポンプ駆動モータ１１ｍの略一定の駆動電圧下でポンプ駆動モータ１１ｍの回転数［ｒｐｍ］を検出する回転速度検出部を有していてもよい。
　一方、ＥＣＵ５１は、そのＲＯＭ内に格納された制御プログラムにより実現される複数の機能部として、プレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換え後におけるポンプ駆動モータ１１ｍの通電にかかる状態の変化を燃料ポンプコントローラ５２からの診断用信号によって検出する状態変化検出部５１ａ（状態変化検出手段）と、その状態変化検出部５１ａの検出情報に基づいてプレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えに異常が生じたか否かを判定する異常判定部５１ｂ（異常判定手段）と、を有している。
　また、ＥＣＵ５１の状態変化検出部５１ａは、燃料消費部であるエンジン１のインジェクタ３の燃料噴射量［ｇ／ｓｅｃ］が略一定となり、燃料ポンプユニット１１の単位時間当りの燃料供給量およびポンプ駆動モータ１１ｍの端子電圧がそれぞれ略一定となる特定の条件下において、プレッシャレギュレータ２０の設定圧を複数の設定圧のうち第１の設定圧である低圧側の設定圧から、複数の設定圧のうち第２の設定圧である高圧側の設定圧に切り換えるよう、設定圧切換操作機構４０の３方電磁弁４５を作動させるとともに、その設定圧の切換えによるポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流の変化を燃料ポンプコントローラ５２からの診断用信号によって検出するようになっている。
　ＥＣＵ５１の異常判定部５１ｂは、インジェクタ３からの燃料噴射量（インジェクタ３への燃料供給量）が略一定となる特定の条件下において、３方電磁弁４５の励磁状態を、操作圧導入通路３２ｈに操作圧を供給するＯＦＦ状態からその操作圧を解放するＯＮ状態に切り換えて、プレッシャレギュレータ２０の設定圧（燃圧）を低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換える燃圧切換え操作と、少なくともその燃圧切換え操作の前後にわたる一定時間内において燃料ポンプユニット１１のポンプ駆動モータ１１ｍに印加するポンプ駆動電圧を一定に保持し続ける電圧保持操作と、状態変化検出部５１ａからの診断用信号として入力されるポンプ駆動モータ１１ｍの駆動連流［Ａ］を基に（またはポンプ駆動モータ１１ｍの回転数［ｒｐｍ］を基に）、プレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えによる燃圧切換えが正常になされたのか、その燃圧切換えに異常が生じたのかを判定する異常判定処理と、をそれぞれ実行するようになっている。
　ここでの異常判定処理は、プレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えに応じたポンプ駆動モータ１１ｍの通電にかかる状態の変化、例えば設定圧の切換え後におけるポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流の明確な変化（変動誤差範囲を超える有意の変化）が生じていれば、正常に燃圧が切り換えられていると判定し、その設定圧の切換え後におけるポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流の明確な変化が生じていなければ、燃圧切換えを妨げる何らかの異常が生じたと判定するものである。あるいは、この異常判定処理において、プレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換え後におけるポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流の明確な変化でなく、それに相当するポンプ駆動モータ１１ｍの回転数の明確な変化が生じていれば正常に燃圧が切り換えられていると判定し、そのような回転数の明確な変化が生じていなければ燃圧切換えを妨げる何らかの異常が生じたと判定することもできる。
　インジェクタ３への単位時間当りの燃料供給量が略一定となる特定の条件下とは、例えばインジェクタ３における燃料噴射量が一定量以下で略一定である状態であり、具体的には、（ｉ）エンジン１の暖機完了後のアイドル運転状態、（ii）車両の減速時等におけるエンジン１の運転中に少なくとも一部の気筒に対応するインジェクタ３からの燃料噴射が一時的に停止される燃料カット運転状態もしくは気筒休止運転状態、あるいは、（iii）エンジン１の運転停止の直前の低速回転状態であって燃料ポンプユニット１１の回転が継続されている燃圧切換え可能な状態である。
　次に、作用について説明する。
　上述のように構成された本実施形態の燃料供給システムでは、エンジン１の停止中、燃料ポンプユニット１１のポンプ駆動モータ１１ｍおよび３方電磁弁４５への通電はそれぞれ停止されている状態にある。
　このとき、プレッシャレギュレータ２０の操作圧導入通路３２ｈには加圧された燃料が供給されないが、ＥＣＵ５１は、エンジン１の現在の停止状態に入る直前に３方電磁弁４５を一旦ＯＮ状態にしてプレッシャレギュレータ２０を高圧側の設定圧に切り換えた後で停止しているので、チェック弁１４からインジェクタ３までの燃圧保持区間における燃圧は、燃料ベーパを生じ難い比較的高い燃圧に維持されている。
　エンジン１が始動されるときには、ＥＣＵ５１により燃料ポンプユニット１１が起動されるが、このとき、３方電磁弁４５がＯＮ状態となり、プレッシャレギュレータ２０が高圧側の設定圧に切り換えられる。したがって、燃料ポンプユニット１１の吐出圧が上昇するとともに燃料ポンプユニット１１からの燃料が調圧室２３内の環状の導入側通路３７に導入されると、その燃料の圧力が速やかに高圧側の設定圧、例えば４００［ｋＰａ］に達し、燃料通路１５を通し高燃料圧のシステム圧Ｐ１がデリバリーパイプ４に供給される。したがって、燃料圧送機構１０による燃料圧送の再開時に、即座に十分な燃料圧での燃料供給を開始することができる。
　エンジン１の始動から一定時間が経過した後の通常の運転状態、例えばその部分負荷運転時には燃費や燃料ポンプユニット１１の信頼性の面から低圧側の設定圧が要求される。この部分負荷運転時においては、３方電磁弁４５が操作圧導入通路３２ｈに操作圧を供給するＯＦＦ状態となり、プレッシャレギュレータ２０の設定圧が低圧側の設定圧に切り換えられた状態で、燃料ポンプユニット１１の運転が継続される。
　一方、高負荷要求時には、３方電磁弁４５がＯＮ状態となり、燃料ポンプユニット１１からの燃料が調圧室２３内の導入側通路３７において高圧側の設定圧に調圧される。
　ところで、このようなエンジン１の運転中、エンジン１の排気エミッションを法規制範囲内から逸脱させてしまうような故障等の異常が生じたときには、図外のＭＩＬを点灯させる必要がある。
　そこで、エンジン１の運転に極力影響を与えることなく確実に異常検出を行うべく、ＥＣＵ５１は、図５に示すような手順で、エンジン１の排気エミッションが法規制範囲内に抑制され得るか否かをエンジン１の運転期間中に少なくとも１度は診断する。
　すなわち、インジェクタ３への燃料供給量が略一定となる特定の条件、例えばエンジン１のアイドル運転状態、燃料カット運転状態、気筒休止運転状態、あるいは、エンジン１の運転停止の直前の低速回転状態であって燃料ポンプユニット１１の回転が継続されている燃圧切換え可能な状態になると、ＥＣＵ５１の状態変化検出部５１ａが、まず、プレッシャレギュレータ２０の設定圧を低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換えるよう３方電磁弁４５をＯＮ状態にするとともに（ステップＳ１１）、その設定圧の切換え後におけるポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流をそれぞれ燃料ポンプコントローラ５２からの診断用信号に基づいて検出する。
　次いで、異常判定部５１ｂが、状態変化検出部５１ａからの診断用信号として入力されるポンプ駆動モータ１１ｍの駆動連流を基に、設定圧の切換え後のポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流に燃圧の切換えに対応する明確な変化が生じているか否かによって、プレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えによる燃圧切換えが正常になされたか、その燃圧切換えの異常が生じたかを判定する異常判定処理を実行する（ステップＳ１２）。
　このとき、燃圧の切換えが正常に完了していれば、図４（ａ）～図４（ｆ）に示すように、３方電磁弁４５のＯＮ状態への切換えに伴ってプレッシャレギュレータ２０が高圧側の設定圧に切り換わることで、チェック弁１４からインジェクタ３までの燃圧保持区間における燃圧が上昇する一方、設定圧の切換え後で燃料ポンプユニット１１のポンプ駆動モータ１１ｍの回転負荷（負荷トルク）が増加することでポンプ回転数が低下し、それに比例するポンプ駆動モータ１１ｍの逆起電力が低下し、ポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流が増加する。
　したがって、ポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流にプレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えに応じた明確な変化が生じているときは（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、プレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えが正常に完了したと判定され（ステップＳ１３）、一方、ポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流にプレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えに応じた明確な変化が生じていないときは（ステップＳ１２でＮＯの場合）、何らかの異常によってプレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えが正常に完了できない異常発生状態であると判定される（ステップＳ１４）。
　すなわち、ポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流にプレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えに応じた明確な変化が生じているか否かにより、高価な燃圧センサを用いたり空燃センサの検出情報を用いたりすることなく、燃圧切換え動作の異常が確実に検出可能となる。
　なお、ここでのポンプ駆動モータ１１ｍに対する略一定の印加電圧をＥｖ［Ｖ］、ポンプ駆動モータ１１ｍにおける逆起電力係数をＫｅ、ポンプ駆動モータ１１ｍの回転数をＮ［ｒｐｍ］、ポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流をＩ、ポンプ駆動モータ１１ｍの内部抵抗をＲとすると、Ｅｍ＝Ｋｅ×Ｎとなり、Ｅｖ－Ｅｍ＝Ｒ×Ｉとなる。したがって、Ｉ＝（Ｅｖ－Ｋｅ×Ｎ）／Ｒで表すことができ、電流Ｉと回転数Ｎは、回転数Ｎが大きくなるほど電流Ｉが小さくなる１：１の比例関係となる。
　上述の作用に加えて、本実施形態では、燃料の圧力が正常に切り換えられてポンプ駆動モータ１１ｍの負荷トルクが変化すると、燃料ポンプユニット１１およびポンプ駆動モータ１１ｍの回転数が変化し、ポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流Ｉが変化する。また、インジェクタ３への燃料供給量が略一定となる状態では、ポンプ駆動電圧Ｅｖを略一定にでき、燃圧の変化に応じてポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流Ｉを明確に変化させることができることから、この電流Ｉの明確な変化を低ノイズで検出できる。したがって、燃圧センサを用いたり空燃センサの検出情報を用いたりすることなく、燃圧切換え動作が正常か異常かをポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流の変化の有無によって確実に検出可能となる。
　さらに、ＥＣＵ５１の状態変化検出部５１ａが、エンジン１の運転中にあってインジェクタ３からの燃料噴射が一時的に停止される燃料カット時に、ポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流またはそれに相当する状態変化を検出することができるので、燃料噴射量がゼロまたは略一定となりポンプ駆動電圧を略一定にでき、その状態で燃圧の変化に応じてポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流を明確に変化させることができる。したがって、ポンプ駆動モータ１１ｍの通電電流の変化を低ノイズで検出でき、燃圧切換え動作が正常か異常かを確実に検出できる。
　また、本実施形態では、エンジン１が停止されるときに、その停止に先立ってプレッシャレギュレータ２０の設定圧が低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換えられることから、エンジン１の停止直後や始動時における燃料ベーパの発生が有効に抑制され、エンジン１の始動性が向上する。しかも、このエンジン１の停止時におけるプレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えを利用し、ＥＣＵ５１の状態変化検出部５１ａによってポンプ駆動モータ１１ｍの通電にかかる状態の変化が検出されるので、燃圧切換え動作が正常か異常かが確実に検出可能となる。したがって、エンジン１が低燃料圧力での運転の継続後に停止されるような場合であっても、その停止までに燃圧切換え動作の異常が発生していれば、その運転の停止処理が終了する時までに確実に異常検出できることになり、エンジン１の次の始動後までその異常が検知できないといった問題が生じることがない。
　このように、本実施形態においては、エンジン１のインジェクタ３における燃料噴射量（燃料消費部への燃料供給量）が略一定になるとき、プレッシャレギュレータ２０の設定圧を低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換え、その切換え後のポンプ駆動モータ１１ｍの通電にかかる状態の変化を状態変化検出部５１ａにより検出し、その検出情報に基づいてプレッシャレギュレータ２０による燃圧の切換えに異常が生じたか否かの異常判定を実行するようにしているので、高価な燃圧センサを用いたり空燃センサの検出情報を用いたりすることなく燃圧切換え動作の異常を確実に検出することでき、燃圧切換え可能な燃料供給システムにおけるその燃圧切換え動作の異常を確実に検出することができる低コストの燃料供給システムの異常検出装置を提供することができる。
　（第２実施形態）
　図６～図９は、本発明に係る燃料供給システムの異常検出装置の第２実施形態を示す図である。なお、本実施形態は、上述の第1実施形態と略同様の全体構成を有しており、その異常検出装置における異常検出方法のみが第1実施形態と相違するものである。したがって、第1実施形態と同様の構成については図１～図５に示した第1実施形態の対応する構成要素の参照符号を用い、第1実施形態との相違点についてのみ以下に説明する。
　本実施形態においては、ＥＣＵ５１が、エンジン１の運転停止の直前の低速回転状態であって燃料ポンプユニット１１の回転が継続されている燃圧切換え可能な特定の状態下において、プレッシャレギュレータ２０の設定圧を低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換えるよう３方電磁弁４５をＯＮ状態にする。そして、ＥＣＵ５１の状態変化検出部５１ａが、エンジン１の停止のためにポンプ駆動モータ１１ｍが停止されるとき、ポンプ駆動電圧の低下時点（ポンプ駆動モータ１１ｍの停止を指示する信号の発生時点）からポンプ駆動モータ１１ｍが実際に停止する時点までの所要停止時間内におけるポンプ駆動モータ１１ｍの通電にかかる状態の変化を燃料ポンプコントローラ５２からの診断用信号に基づいて検出するようになっている。
　燃圧の切換えが正常に完了していれば、図６（ａ）～図６（ｆ）に示すように、３方電磁弁４５のＯＮ状態への切換えに伴ってプレッシャレギュレータ２０が高圧側の設定圧に切り換わることで、チェック弁１４からインジェクタ３までの燃圧保持区間における燃圧が上昇する一方、設定圧の切換えにより燃料ポンプユニット１１のポンプ駆動モータ１１ｍの回転負荷（負荷トルク）が増加することでポンプ回転数が低下し、それに比例するポンプ駆動モータ１１ｍの逆起電力が低下し、ポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流が一旦増加する。
　本実施形態では、プレッシャレギュレータ２０の設定圧切換えによりポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流が一旦増加した後に、ポンプ駆動電圧がゼロに切り換えられる（図６（ｃ）参照）。
　具体的には、図６（ａ）に示すように、インジェクタ３への燃料供給量が噴射量ゼロに対応する略一定の値となる特定の条件下、例えばエンジン１の運転停止の直前の低速回転状態であって燃料ポンプユニット１１の回転が継続されている燃圧切換え可能な状態になると、ＥＣＵ５１の状態変化検出部５１ａによって、図６（ｂ）および図７に示すように、プレッシャレギュレータ２０の設定圧を低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換えるよう３方電磁弁４５がＯＮ状態に切り換えられる（図６（ｂ）中にｔ１で示すタイミング；ステップＳ２１）。
　次いで、図６（ｃ）および図７に示すように、ＥＣＵ５１がエンジン１の停止のためにポンプ駆動モータ１１ｍを停止させるようポンプ駆動電圧をゼロに低下させることで、ポンプ駆動モータ１１ｍの停止が指示される（図６（ｃ）中にｔ２で示すタイミング；ステップＳ２２）。
　そして、このポンプ駆動電圧の低下時点ｔ（停止指示信号発生時点）からポンプ駆動モータ１１ｍが実際に停止する時点までの所要停止時間内におけるポンプ駆動モータ１１ｍの通電にかかる状態の変化、例えばポンプ駆動モータ１１ｍの端子電圧が、燃料ポンプコントローラ５２からの診断用信号に基づいて検出される。
　ところで、ポンプ駆動モータ１１ｍの停止を指示する信号の発生時、すなわち、運転中のポンプ駆動電圧Ｅｖから給電停止時電圧Ｅｖ＝０［Ｖ］への切換え時点である給電停止時点においては、図６（ｃ）に示すように、回転中のポンプ駆動モータ１１ｍにその直前の回転数に応じた逆起電力Ｅｍが生じることになる。
　すなわち、第１実施形態の場合と同様に、ポンプ駆動モータ１１ｍに対する略一定の印加電圧をＥｖ［Ｖ］、ポンプ駆動モータ１１ｍにおける逆起電力係数をＫｅ、ポンプ駆動モータ１１ｍの回転数をＮ［ｒｐｍ］、ポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流をＩ［Ａ］、ポンプ駆動モータ１１ｍの内部抵抗をＲ［Ω］とした場合、燃料ポンプユニット１１の運転中にポンプ駆動モータ１１ｍの印加電圧Ｅｖを０［Ｖ］にすると、その時点からわずかの時間内において、ポンプ駆動モータ１１ｍにその回転数に応じた逆起電力Ｅｍ＝Ｋｅ・Ｎが生じる。このときのポンプ駆動モータ１１ｍの端子電圧や電流は、図６（ｃ）および図６（ｆ）に示すように、ポンプ駆動モータ１１ｍの回転数を反映したものとなり、正常な燃圧切換えがなされた場合（同図中の実線）と、正常な燃圧切換えを妨げる何らかの異常が発生している場合（同図中の点線）とでは、明確に相違することになる。
　このように、給電停止時点においてポンプ駆動モータ１１ｍに流れる電流Ｉや逆起電力Ｅｍにより増大する電圧変化量、さらにその給電停止時点からポンプ駆動モータ１１ｍがその実回転を停止する時点までの所要停止時間は、停止指示時点の直前におけるポンプ駆動モータ１１ｍの回転数や通電電流に応じたものとなる。
　そこで、図７に示すように、ポンプ駆動モータ１１ｍの停止指示直後の逆起電力による電圧変化量が規定値ｖａ以下の変化量Ｅｍとなれば、正常な燃圧切換えがなされた正常状態と判定することができ（ステップＳ２３，Ｓ２４；図６（ｃ）中の実線参照）、一方、ポンプ駆動モータ１１ｍの停止指示直後の電圧変化量が規定値ｖａを超える大きな変化量Ｅｍ´となれば、正常な燃圧切換えを妨げる何らかの異常が発生した異常状態と判定することができる（ステップＳ２３，Ｓ２５；図６（ｃ）中の破線参照）。
　あるいは、図８に示すように、ステップＳ２１，Ｓ２２の後、ポンプ駆動モータ１１ｍの停止指示直後の逆起電力による電流変化量が生じるとき、ポンプ駆動モータ１１ｍへの給電停止時点からポンプ駆動モータ１１ｍがその実回転を停止する時点までの所要停止時間が規定時間Ｔａ（例えば、０．１秒程度）以内の所要停止時間Ｔｍとなれば、正常な燃圧切換えがなされた正常状態と判定することができ（ステップＳ３３，Ｓ３４；図６（ｃ）中の実線参照）、一方、そのポンプ駆動モータ１１ｍへの給電停止時点からポンプ駆動モータ１１ｍがその実回転を停止する時点までの所要停止時間が規定時間Ｔａを超える所要停止時間Ｔｍ´となれば、正常な燃圧切換えを妨げる何らかの異常が発生した異常状態と判定することができる（ステップＳ３３，Ｓ３５；図６（ｃ）中の破線参照）。
　さらに、図９に示すように、ステップＳ２１，Ｓ２２の後、ポンプ駆動モータ１１ｍの停止指示直後の逆起電力による電流変化量が規定値ｉａ以下の変化量ｉｍとなれば、正常な燃圧切換えがなされた正常状態と判定することができ（ステップＳ４３，Ｓ４４；図６（ｆ）中の実線参照）、一方、ポンプ駆動モータ１１ｍの停止指示直後の電流変化量が規定値ｉａを超える大きな変化量ｉｍ´となれば、正常な燃圧切換えを妨げる何らかの異常が発生した異常状態と判定することができる（ステップＳ４３，Ｓ４５；図６（ｆ）中の破線参照）。
　このように、本実施形態では、ＥＣＵ５１の状態変化検出部５１ａによって、ポンプ駆動モータ１１ｍを停止させるときにポンプ駆動モータ１１ｍに逆起電量によって生じる電圧、電流または所要停止時間の変化量が検出され、その検出されたその変化量に基づいて、ＥＣＵ５１の異常判定部５１ｂによりプレッシャレギュレータ２０の設定圧の切換えに異常が生じたか否かが判定される。
　したがって、燃圧切換え動作の異常を検出可能な時期を第１実施形態の場合よりも増やすことができるとともに、エンジン１の停止までに燃圧切換え動作の異常が発生していれば、その異常を運転終了時までに確実に検出できることになる。
　なお、本実施形態においては、ポンプ駆動モータ１１ｍの停止指示直後の逆起電力による電圧変化量Ｅｍ，Ｅｍ´を検出する場合には、電流検出部５４を省略することができ、製造コストが低減できる。また、ポンプ駆動モータ１１ｍの停止指示直後の逆起電力による電流変化量ｉｍ，ｉｍ´を検出する場合には、電流変化量を精度良く検出できることから、異常検出精度を高めることができる。さらに、ポンプ駆動モータ１１ｍへの給電停止時点からポンプ駆動モータ１１ｍがその実回転を停止する時点までの所要停止時間Ｔｍ，Ｔｍ´を検出する場合も、電圧や電流の絶対値でなくＯＮ、ＯＦＦ時間で検出できるので、逆起電力による電流変化を精度良く検出して所要の異常検出精度を確保できる。
　なお、通電電流の変化は、ポンプ駆動モータに直列に接続された電気抵抗の両端間の電圧の変化として検出し得るだけでなく、例えばポンプ電圧一定の状態下におけるポンプ回転数の変化としても検出することも勿論可能である。
　また、ＥＣＵ５１の状態変化検出部５１ａは、第１実施形態においては、インジェクタ３への燃料供給量が一定なる特定の条件下で燃圧切換えがなされたときのポンプ駆動モータ１１ｍの電流変化によって燃圧切換えに異常がないかを検査し、第２実施形態では、燃料ポンプ停止直後のポンプ駆動モータ１１ｍに逆起電量によって生じる電圧、電流または所要停止時間の変化を検出して燃圧切換えに異常がないかを検査するものとしたが、両者の検査を併用したり、第２実施形態における複数種の電圧変化量Ｅｍ，Ｅｍ´、電流変化量ｉｍ，ｉｍ´、所要停止時間Ｔｍ，Ｔｍ´等を組み合わせた複数の変化量を用いて異常検出を行うことができることはいうまでもない。さらに、各実施形態では、低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換えたときのポンプ駆動モータ１１ｍの通電状態の変化等を検出したが、高圧側の設定圧から低圧側の設定圧に切り換えたときのポンプ駆動モータ１１ｍの通電状態の変化等を検出することも可能である。
　本発明は、設定圧が２段階でなく、多段階に切換え制御される可変燃圧調整方式の燃料供給システムにも適用可能である。
　また、上述の各実施形態においては、プレッシャレギュレータ２０が単一のケース内に調圧用の通路および排出用の通路とは別に操作圧給排用の通路を有するものを励磁したが、特に特定の方式に限定されるものではなく、異なる複数の設定圧のうち任意の設定圧に切換え可能なものであれば、複数の流体回路素子を併用するものであってもよい。
　さらに、上述の各実施形態においては、説明の便宜上、ポンプ駆動モータ１１ｍの駆動電圧が一定の状態で燃圧切換えを行う場合について説明したが、エンジン１の運転状態でインジェクタ３への燃料供給量が略一定となる場合等においては、ポンプ駆動モータ１１ｍの駆動電圧が厳密に一定である必要はなく、或る程度良好なＳ／Ｎ比で異常検出できる範囲内で変動し得るものである。すなわち、燃料供給量が略一定となるとは、所要の検出精度を確保できる範囲内（所定の誤差範囲内）で燃料供給量が変動し得ることを意味しており、その変動量は、例えば同一の設定圧の範囲内におけるプレッシャレギュレータ２０からの排出燃料流量の変動範囲より狭い範囲内である。
　以上説明したように、本発明に係る燃料供給システムの異常検出装置は、燃料消費部への燃料供給量が略一定になるとき、可変燃圧調整弁の設定圧を第１の設定圧から第２の設定圧に切り換え、その切換え後のポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を状態変化検出手段により検出して、その検出情報に基づいて可変燃圧調整弁による燃圧の切換えに異常が生じたか否かの異常判定を実行するようにしているので、高価な燃圧センサを用いたり空燃センサの検出情報を用いたりすることなく燃圧切換え動作の異常を確実に検出することでき、燃圧切換え可能な燃料供給システムにおけるその燃圧切換え動作の異常を確実に検出することができる低コストの燃料供給システムの異常検出装置を提供することができるという効果を奏するものであり、燃料ポンプによって内燃機関に供給される燃料の圧力を切換え可能な燃料供給システムにおいてその切換え動作の異常を検出するのに好適な燃料供給システムの異常検出装置全般に有用である。
　１　エンジン（内燃機関）
　２　燃料タンク
　２ａ　サブタンク
　３　インジェクタ（燃料消費部）
　４　デリバリーパイプ
　１０　燃料圧送機構
　１１　燃料ポンプユニット
　１１ｍ　ポンプ駆動モータ
　１１ｐ　燃料ポンプ
　１５　燃料通路
　１６　分岐通路
　２０　プレッシャレギュレータ（可変燃圧調整弁）
　２１　ハウジング
　２２　調圧部材
　２６　背圧室
　３１　第１弁座部
　３２　第２弁座部
　４０　設定圧切換操作機構
　４５　３方電磁弁
　４５ａ　第１ポート
　４５ｂ　第２ポート
　４５ｃ　第３ポート
　４５ｄ　電磁操作部
　５１　ＥＣＵ（電子制御ユニット）
　５１ａ　状態変化検出部（状態変化検出手段）
　５１ｂ　異常判定部（異常判定手段）
　５２　燃料ポンプコントローラ
　５３　電圧検出部
　５４　電流検出部
　Ｐ１　システム圧
　Ｐｗ　操作圧
 

Claims (7)

  1. 　燃料消費部に燃料を供給するようポンプ駆動モータによって駆動される燃料ポンプと、
    　前記燃料ポンプから前記燃料消費部に供給される燃料を導入し、該燃料の圧力を異なる複数の設定圧のうち任意の１つの設定圧に調整可能な可変燃圧調整弁と、
    　前記任意の１つの設定圧を前記複数の設定圧のうち他の１つの設定圧に切り換えるよう前記可変燃圧調整弁を操作する操作手段と、を備えた燃料供給システムにあって、
    　前記燃料消費部への単位時間当りの燃料供給量が略一定となるときに前記可変燃圧調整弁の設定圧を前記複数の設定圧のうち第１の設定圧から第２の設定圧に切り換えるよう前記操作手段を作動させ、該設定圧の切換え後の前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出する状態変化検出手段と、
    　前記状態変化検出手段の検出情報に基づいて前記可変燃圧調整弁の前記設定圧の切換えに異常が生じたか否かを判定する異常判定手段と、を備えたことを特徴とする燃料供給システムの異常検出装置。
  2. 　前記状態変化検出手段が、前記設定圧の切換え後における前記ポンプ駆動モータの通電電流の変化を検出することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給システムの異常検出装置。
  3. 　前記燃料消費部が、内燃機関の燃料噴射部であり、
    　前記状態変化検出手段は、前記内燃機関の運転中に燃料噴射部からの燃料噴射量が略一定となるアイドル運転時に前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料供給システムの異常検出装置。
  4. 　前記燃料消費部が、内燃機関の燃料噴射部であり、
    　前記状態変化検出手段は、前記内燃機関の運転中に燃料噴射部からの燃料噴射が一時的に停止される燃料カット時に前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の燃料供給システムの異常検出装置。
  5. 　前記燃料消費部が、内燃機関の燃料噴射部であり、
    　前記操作手段が、前記内燃機関が停止されるときに前記可変燃圧調整弁の設定圧を前記複数の設定圧のうち低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り換えるとともに、
    　前記状態変化検出手段が、前記内燃機関が停止されるときの前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１の請求項に記載の燃料供給システムの異常検出装置。
  6. 　前記状態変化検出手段は、前記内燃機関の停止のために前記ポンプ駆動モータが停止されるとき、該ポンプ駆動モータの停止を指示する信号の発生時点から前記ポンプ駆動モータが停止する時点までの停止時間内における前記ポンプ駆動モータの通電にかかる状態の変化を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の燃料供給システムの異常検出装置。
  7. 　前記状態変化検出手段は、前記ポンプ駆動モータを停止させるときの所要停止時間を前記ポンプ駆動モータの電流または電圧の変化に基づいて検出し、
    　前記異常判定手段は、検出された前記所要停止時間に基づいて前記可変燃圧調整弁の前記設定圧の切換えに異常が生じたか否かを判定することを特徴とする請求項７に記載の燃料供給システムの異常検出装置。
     
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