JP5370685B2 - 筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、高圧ポンプから吐出される高圧の燃料を燃料噴射弁に供給する筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置に関する発明である。

気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンは、吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポート噴射式エンジンと比較して、噴射から燃焼までの時間が短く、噴射燃料を霧化させる時間を十分に稼ぐことができないため、噴射圧力を高圧にして噴射燃料を微粒化する必要がある。そのため、筒内噴射式エンジンでは、電動式の低圧ポンプで燃料タンクから汲み上げた燃料を、高圧ポンプ（例えばエンジンのカム軸で駆動される）に供給し、この高圧ポンプから吐出される高圧の燃料を燃料噴射弁へ圧送するようにしている。

このような筒内噴射式エンジンの燃料供給システムにおいては、例えば、特許文献１（特開２００２−２５６９４３号公報）に記載されているように、高圧ポンプから燃料噴射弁に高圧の燃料を供給する高圧燃料系内の燃圧（燃料圧力）が過度に高くなることを防止するために、高圧燃料系の所定箇所（例えばデリバリパイプ）にリリーフ弁を設け、高圧燃料系内の燃圧が所定のリリーフ圧よりも高くなったときに、リリーフ弁が開弁して高圧燃料系内の燃料を低圧燃料系に戻すことで、高圧燃料系内の燃圧を低下させるようにしたものがある。

更に、この特許文献１の技術では、エンジン停止直後の燃圧と、エンジン停止から所定時間経過後の燃圧との差（燃圧下がり代）を算出し、この燃圧下がり代が所定の故障判定値（基準燃圧下がり代）よりも大きい場合に、リリーフ弁の故障（異物を噛み込んで不完全な閉弁状態となる故障）有りと判定するようにしている。

特開２００２−２５６９４３号公報

しかし、上記特許文献１の技術は、エンジン停止後（つまり高圧ポンプの停止後）の燃圧に基づいてリリーフ弁の故障診断を行うものであるため、高圧ポンプの作動中にはリリーフ弁の故障診断を行うことができない。このため、もし、高圧ポンプの作動中にリリーフ弁の故障が発生していても、その故障を高圧ポンプの作動中（つまりエンジン運転中）に検出することができないという欠点がある。更に、この方法では、リリーフ弁の不完全閉弁の故障は検出できても、リリーフ弁が閉側で固着している状態を検出することができないという欠点もある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、高圧ポンプの作動中にリリーフ弁の故障診断を行うことができる筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、高圧ポンプから吐出される高圧の燃料を燃料噴射弁に供給する筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムに適用され、高圧ポンプから燃料噴射弁に燃料を供給する高圧燃料系内の燃料圧力（以下「燃圧」という）が所定のリリーフ圧よりも高くなったときに開弁して高圧燃料系内の燃圧を低下させるリリーフ弁を備えた筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置において、高圧燃料系内の目標燃圧をリリーフ圧よりも高い圧力に設定して、高圧燃料系内の燃圧を目標燃圧にするように高圧ポンプを制御する燃圧強制上昇制御を実行し、この燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に到達してから所定の待機期間が経過した後に、高圧燃料系内の燃圧を所定の故障判定燃圧と比較してリリーフ弁の故障の有無を判定する故障診断手段を備え、前記故障診断手段は、前記燃圧強制上昇制御時の目標燃圧を前記リリーフ圧よりも第１の所定値だけ高い圧力に設定すると共に、前記故障判定燃圧を前記リリーフ圧よりも第２の所定値だけ高い圧力に設定し、前記第１の所定値を前記第２の所定値よりも大きい値に設定することを特徴とするものである。

高圧燃料系内の燃圧をリリーフ圧よりも高い目標燃圧にするように高圧ポンプを制御する燃圧強制上昇制御を実行すると、高圧燃料系内の燃圧が目標燃圧（リリーフ圧よりも高い圧力）に向かって上昇するが、その際、リリーフ弁の正常時と故障時とでは、高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に到達した後の挙動が異なってくる。従って、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に到達した後の高圧燃料系内の燃圧を監視すれば、リリーフ弁の故障の有無を判定することができる。このようにすれば、高圧ポンプの作動中にリリーフ弁の故障診断を行うことができるため、もし、高圧ポンプの作動中にリリーフ弁の故障が発生していても、その故障を高圧ポンプの作動中に検出することができる。

本発明は、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に到達してから所定の待機期間が経過した後に、高圧燃料系内の燃圧を所定の故障判定燃圧と比較してリリーフ弁の故障の有無を判定することを第１の特徴とする。

燃圧強制上昇制御を実行すると、高圧燃料系内の燃圧が目標燃圧（リリーフ圧よりも高い圧力）に向かって上昇する。その際、リリーフ弁が正常に機能すれば、高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に到達した後に、高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧付近に維持されるが、もし、リリーフ弁が正常に開弁しない故障（例えばリリーフ弁が閉弁状態で固着する閉弁固着故障等）が発生していると、高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に到達した後に、更にリリーフ圧よりも高い目標燃圧付近まで高圧燃料系内の燃圧が上昇する。従って、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に到達してから所定の待機期間（例えばリリーフ弁の閉弁固着故障時に高圧燃料系内の燃圧が目標燃圧付近に上昇するまでに必要な期間）が経過した後に、高圧燃料系内の燃圧を所定の故障判定燃圧と比較すれば、リリーフ弁の故障の有無を精度良く判定することができる。

更に、本発明は、燃圧強制上昇制御時の目標燃圧をリリーフ圧よりも第１の所定値だけ高い圧力（＝リリーフ圧＋第１の所定値）に設定すると共に、故障判定燃圧をリリーフ圧よりも第２の所定値だけ高い圧力（＝リリーフ圧＋第２の所定値）に設定し、第１の所定値を第２の所定値よりも大きい値に設定することを第２の特徴とする。このようにすれば、燃圧強制上昇制御時の目標燃圧とリリーフ圧との間に、故障判定燃圧を設定することができる。

更に、請求項２のように、第１の所定値と第２の所定値を、それぞれリリーフ弁の開弁特性と高圧燃料系の設計仕様のうちの少なくとも一方に基づいて設定するようにしても良い。このようにすれば、燃圧強制上昇制御時の目標燃圧（＝リリーフ圧＋第１の所定値）と故障判定燃圧（＝リリーフ圧＋第２の所定値）を、それぞれリリーフ弁の開弁特性や高圧燃料系の設計仕様（例えば耐圧性能）等を考慮した適正値に設定することができる。

また、請求項３のように、内燃機関の回転速度に応じて待機期間を設定するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の回転速度に応じて高圧ポンプの吐出性能が変化して、例えばリリーフ弁の閉弁固着故障時に高圧燃料系内の燃圧が目標燃圧付近に上昇するまでに必要な期間が変化するのに対応して、待機期間を変化させることができ、待機期間を適正値に設定することができる。これにより、待機期間が必要以上に長くなることを回避して、リリーフ弁の故障診断を早期に完了することができる。

更に、請求項４のように、燃圧強制上昇制御を開始してから所定の許容期間が経過しても、高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に到達しない場合には、燃圧強制上昇制御を終了するようにしても良い。つまり、燃圧強制上昇制御を開始してから所定の許容期間（例えば高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に上昇するまでに必要な期間よりも少し長い期間）が経過したにも拘らず、高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に到達しない場合には、高圧ポンプや高圧ポンプの制御系等に何らかの異常が発生している可能性があると判断して、燃圧強制上昇制御を終了する。このようにすれば、燃圧強制上昇制御が無駄に長期間継続されることを未然に防止することができる。

この場合、請求項５のように、燃圧強制上昇制御開始時の高圧燃料系内の燃圧と、内燃機関の回転速度とに応じて許容期間を設定するようにしても良い。このようにすれば、燃圧強制上昇制御開始時の高圧燃料系内の燃圧や、内燃機関の回転速度（高圧ポンプの吐出性能）に応じて、高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に上昇するまでに必要な期間が変化するのに対応して、許容期間を変化させることができ、許容期間を適正値に設定することができる。

更に、請求項６のように、燃圧強制上昇制御開始時の内燃機関の冷却水温に応じて許容期間を補正するようにしても良い。このようにすれば、燃圧強制上昇制御開始時の内燃機関の冷却水温に応じて高圧ポンプの吐出性能が変化して、高圧燃料系内の燃圧がリリーフ圧に上昇するまでに必要な期間が変化するのに対応して、許容期間を適正に補正することができる。

本発明は、内燃機関の運転毎にリリーフ弁の故障診断を実行するようにしても良いが、リリーフ弁の故障診断の実行頻度が高くなり過ぎると、燃圧強制上昇制御に伴うリリーフ弁の開弁／閉弁の繰り返し動作の実行頻度が高くなり過ぎて、リリーフ弁の耐久寿命が低下する可能性がある。

そこで、請求項７のように、リリーフ弁の故障診断を前回実行してからの内燃機関の運転回数が所定回数に達したときに、次のリリーフ弁の故障診断を許可するようにしても良い。このようにすれば、リリーフ弁の故障診断の実行頻度を適度に抑えて、燃圧強制上昇制御に伴うリリーフ弁の開弁／閉弁の繰り返し動作の実行頻度を適度に抑えることができ、リリーフ弁の耐久寿命の低下を防止することができる。

また、請求項８のように、車両の点検のために所定のチェックモードに切り換えられた場合に、リリーフ弁の故障診断を許可するようにしても良い。つまり、通常の内燃機関の運転中はリリーフ弁の故障診断を禁止して、ディーラー等で車両の点検のためにチェックモードに切り換えられた場合にリリーフ弁の故障診断を許可する。このようにしても、リリーフ弁の故障診断の実行頻度を抑えて、燃圧強制上昇制御に伴うリリーフ弁の開弁／閉弁の繰り返し動作の実行頻度を抑えることができ、リリーフ弁の耐久寿命の低下を防止することができる。

また、請求項９のように、内燃機関の始動時にリリーフ弁の故障診断を実行する場合に、該リリーフ弁の故障診断が完了するまで燃料噴射弁の燃料噴射を停止するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の始動時にリリーフ弁の故障診断を実行する場合には、燃料噴射弁の燃料噴射を停止した状態（つまり高圧燃料系内の燃料を消費しない状態）で燃圧強制上昇制御を実行することができるため、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧を速やかに上昇させることができ、リリーフ弁の故障診断を早期に完了することができる。
本発明は、請求項１０のように、高圧燃料系内の燃料を高圧ポンプ内に戻す燃料戻し通路を備えた構成としても良い。

図１は本発明の実施例１における筒内噴射式エンジンの燃料供給システムの概略構成を示す図である。 図２は実施例１のリリーフ弁の故障診断を通常のエンジン始動時に実行した場合の実行例を説明するタイムチャートである。 図３は実施例１のリリーフ弁の故障診断を完全暖機後のエンジン再始動時に実行した場合の実行例を説明するタイムチャートである。 図４は実施例１のリリーフ弁の故障診断をエンジン運転中に実行した場合の実行例を説明するタイムチャートである。 図５は実施例１のリリーフ弁故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 図６は許容期間ＫＴ2 のマップの一例を概念的に示す図である。 図７は補正係数αのテーブルの一例を概念的に示す図である。 図８は待機期間ＫＴ1 のテーブルの一例を概念的に示す図である。 図９は実施例２のリリーフ弁の故障診断をエンジン運転中に実行した場合の実行例を説明するタイムチャートである。 図１０は実施例２のリリーフ弁故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 図１１は判定期間ＫＴ3 のテーブルの一例を概念的に示す図である。 図１２は故障判定値ΔＫＰf のテーブルの一例を概念的に示す図である。 図１３は他の実施例における筒内噴射式エンジンの燃料供給システムの概略構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図８に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて筒内噴射式のエンジン（内燃機関）の燃料供給システム全体の概略構成を説明する。

燃料を貯溜する燃料タンク１１内には、燃料を汲み上げる低圧ポンプ１２が設置されている。この低圧ポンプ１２は、バッテリ（図示せず）を電源とする電動モータ（図示せず）によって駆動される。この低圧ポンプ１２から吐出される燃料は、燃料配管１３を通して高圧ポンプ１４に供給される。燃料配管１３には、プレッシャレギュレータ１５が接続され、このプレッシャレギュレータ１５によって低圧ポンプ１２の吐出圧力（高圧ポンプ１４への燃料供給圧力）が所定圧力に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分が燃料戻し管１６により燃料タンク１１内に戻されるようになっている。

高圧ポンプ１４は、円筒状のポンプ室１８内でピストン１９を往復運動させて燃料を吸入／吐出するピストンポンプであり、ピストン１９は、エンジンのカム軸２０に嵌着されたカム２１の回転運動によって駆動される。このカム２１は、例えば、２つのカム山を有する２山カムを用いるようにしても良いが、これに限定されず、３つのカム山を有する３山カムや４つのカム山を有する４山カムを用いるようにしても良い。また、高圧ポンプ１４の駆動方法はカム軸２０により駆動される方式には限定しないものとする。

この高圧ポンプ１４の吸入口２２側には、燃圧制御弁２３が設けられている。この燃圧制御弁２３は、常開型の電磁弁であり、吸入口２２を開閉する弁体２４と、この弁体２４を開弁方向に付勢するスプリング２５と、弁体２４を閉弁方向に電磁駆動するソレノイド２６とから構成されている。

高圧ポンプ１４の吸入行程（ピストン１９の下降時）においては、燃圧制御弁２３が開弁されてポンプ室１８内に燃料が吸入され、高圧ポンプ１４の吐出行程（ピストン１９の上昇時）においては、燃圧制御弁２３の閉弁期間（閉弁開始時期からピストン１９の上死点までの閉弁状態のクランク角区間）を制御することで、高圧ポンプ１４の吐出量を制御して燃圧（吐出圧力）を制御する。

つまり、燃圧を上昇させるときには、燃圧制御弁２３の閉弁開始時期（通電時期）を進角させることで、燃圧制御弁２３の閉弁期間を長くして高圧ポンプ１４の吐出量を増加させ、逆に、燃圧を低下させるときには、燃圧制御弁２３の閉弁開始時期（通電時期）を遅角させることで、燃圧制御弁２３の閉弁期間を短くして高圧ポンプ１４の吐出量を減少させる。

一方、高圧ポンプ１４の吐出口２７側には、吐出した燃料の逆流を防止する逆止弁２８が設けられている。高圧ポンプ１４から吐出される燃料は、高圧燃料配管２９を通してデリバリパイプ３０に送られ、このデリバリパイプ３０からエンジンの各気筒に取り付けられた燃料噴射弁３１に高圧の燃料が分配される。デリバリパイプ３０（又は高圧燃料配管２９）には、高圧燃料配管２９やデリバリパイプ３０等の高圧燃料系内の燃圧（燃料圧力）を検出する燃圧センサ３２（燃圧検出手段）が設けられている。

また、高圧燃料系内の燃圧が過度に高くなることを防止するために、デリバリパイプ３０には、リリーフ弁３３が設けられ、このリリーフ弁３３の排出ポートがリリーフ配管３４を介して燃料タンク１１（又は低圧側の燃料配管１３）に接続されている。更に、リリーフ配管３４から分岐した分岐管３５が高圧ポンプ１４のポンプ室１８に接続されている。高圧燃料系内の燃圧が所定のリリーフ圧Ｐfrl よりも高くなったときに、リリーフ弁３３が開弁して高圧燃料系内の燃料をリリーフ配管３４を通して燃料タンク１１（又は低圧側の燃料配管１３）やポンプ室１８に戻すことで、高圧燃料系内の燃圧Ｐf が低下し、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl 以下になったときに、リリーフ弁３３が閉弁するようになっている。

また、エンジンには、吸入空気量を検出するエアフローメータ３６や、クランク軸（図示せず）の回転に同期して所定クランク角毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３７が設けられている。このクランク角センサ３７の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。

これら各種センサの出力は、電子制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３８に入力される。このＥＣＵ３８は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。

その際、ＥＣＵ３８は、エンジン運転状態（例えば、エンジン回転速度やエンジン負荷等）に応じて目標燃圧Ｐftg をマップ等により算出し、燃圧センサ３２で検出した高圧燃料系内の燃圧Ｐf を目標燃圧Ｐftg に一致させるように高圧ポンプ１４の吐出量（燃圧制御弁２３の通電時期）をフィードバック制御する燃圧フィードバック制御を実行する。

また、ＥＣＵ３８は、後述する図５のリリーフ弁故障診断ルーチンを実行することで、エンジン始動時又はエンジン運転中に所定のリリーフ弁３３の故障診断実行条件が成立したときに、高圧燃料系内の目標燃圧Ｐftg をリリーフ圧Ｐfrl よりも高い圧力に設定して、高圧燃料系内の燃圧Ｐf を目標燃圧Ｐftg にするように高圧ポンプ１４を制御する燃圧強制上昇制御を実行し、この燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから所定の待機期間ＫＴ1 が経過した後に、高圧燃料系内の燃圧Ｐf を所定の故障判定燃圧ＫＰf と比較してリリーフ弁３３の故障の有無を判定する。

高圧燃料系内の燃圧Ｐf をリリーフ圧Ｐfrl よりも高い目標燃圧Ｐftg にするように高圧ポンプ１４を制御する燃圧強制上昇制御を実行すると、高圧燃料系内の燃圧Ｐf が目標燃圧Ｐftg （リリーフ圧Ｐfrl よりも高い圧力）に向かって上昇するが、その際、リリーフ弁３３の正常時と故障時とでは、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した後の高圧燃料系内の燃圧Ｐf の挙動が異なってくる。

例えば、図２〜図４に実線で示すように、リリーフ弁３３が正常に機能すれば、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した後に、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl 付近に維持されるが、図２〜図４に破線で示すように、もし、リリーフ弁３３が正常に開弁しない故障（例えばリリーフ弁３３が閉弁状態で固着する閉弁固着故障等）が発生していると、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した後に、更にリリーフ圧Ｐfrl よりも高い目標燃圧Ｐftg 付近まで高圧燃料系内の燃圧Ｐf が上昇する。従って、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから所定の待機期間ＫＴ1 （例えばリリーフ弁３３の閉弁固着故障時に高圧燃料系内の燃圧Ｐf が目標燃圧Ｐftg 付近に上昇するまでに必要な期間）が経過した後に、高圧燃料系内の燃圧Ｐf を所定の故障判定燃圧ＫＰf と比較すれば、リリーフ弁３３の故障の有無を精度良く判定することができる。

この場合、燃圧強制上昇制御時の目標燃圧Ｐftg をリリーフ圧Ｐfrl よりも第１の所定値Ｐ1 だけ高い圧力（＝リリーフ圧Ｐfrl ＋第１の所定値Ｐ1 ）に設定すると共に、故障判定燃圧ＫＰf をリリーフ圧Ｐfrl よりも第２の所定値Ｐ2 だけ高い圧力（＝リリーフ圧Ｐfrl ＋第２の所定値Ｐ2 ）に設定し、第１の所定値Ｐ1 を第２の所定値Ｐ2 よりも大きい値に設定することで、燃圧強制上昇制御時の目標燃圧Ｐftg とリリーフ圧Ｐfrl との間に、故障判定燃圧ＫＰf を設定する。

ここで、第１の所定値Ｐ1 と第２の所定値Ｐ2 を、それぞれリリーフ弁３３の開弁特性と高圧燃料系の設計仕様（例えば高圧燃料配管２９やデリバリパイプ３０の耐圧性能）等に基づいて設定することで、燃圧強制上昇制御時の目標燃圧Ｐftg （＝リリーフ圧Ｐfrl ＋第１の所定値Ｐ1 ）と故障判定燃圧ＫＰf （＝リリーフ圧Ｐfrl ＋第２の所定値Ｐ2 ）を、それぞれリリーフ弁３３の開弁特性や高圧燃料系の設計仕様等を考慮した適正値に設定する。

以下、本実施例１でＥＣＵ３８が実行する図５のリリーフ弁故障診断ルーチンの処理内容を説明する。

図５に示すリリーフ弁故障診断ルーチンは、ＥＣＵ３８の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう故障診断手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、所定のリリーフ弁３３の故障診断実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、リリーフ弁３３の故障診断実行条件は、例えば、次の(1) 〜(3) の条件を全て満たすことである。

(1) 燃圧センサ３２及び高圧ポンプ１４が正常であること
(2) エンジン始動時又はエンジン定常運転中であること
(3) リリーフ弁３３の故障診断を前回実行してからのエンジン運転回数が所定回数（例えば３回）に達していること
尚、上記(2) の条件は、単に「エンジン始動時であること」としても良い。或は、単に「エンジン定常運転中であること」としても良い。

上記(1) 〜(3) の条件を全て満たせば、リリーフ弁３３の故障診断実行条件が成立するが、上記(1) 〜(3) の条件のうちいずれか１つでも満たさない条件があれば、リリーフ弁３３の故障診断実行条件が不成立となる。尚、リリーフ弁３３の故障診断実行条件は、上記(1) 〜(3) の条件に限定されず、適宜変更しても良い。

このステップ１０１で、リリーフ弁３３の故障診断実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、リリーフ弁３３の故障診断実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を次のようにして実行する。

まず、ステップ１０２で、エンジン始動時（始動完了前）であるか否かを判定し、エンジン始動時であると判定された場合には、ステップ１０３に進み、燃料噴射弁３１の燃料噴射を停止するが、エンジン始動時ではない（つまりエンジン始動完了後のエンジン運転中）と判定された場合には、燃料噴射弁３１の燃料噴射を継続する。

この後、ステップ１０４に進み、高圧燃料系内の目標燃圧Ｐftg をリリーフ圧Ｐfrl よりも第１の所定値Ｐ1 だけ高い圧力（＝リリーフ圧Ｐfrl ＋第１の所定値Ｐ1 ）に設定して、高圧燃料系内の燃圧Ｐf を目標燃圧Ｐftg にするように高圧ポンプ１４の吐出量を制御する燃圧強制上昇制御を実行する。この燃圧強制上昇制御では、例えば、予め目標燃圧Ｐftg を実現するように設定された制御量で高圧ポンプ１４の吐出量（燃圧制御弁２３の通電時期）を制御するようにしても良いし、或は、燃圧センサ３２で検出した高圧燃料系内の燃圧Ｐf を目標燃圧Ｐftg に一致させるように高圧ポンプ１４の吐出量（燃圧制御弁２３の通電時期）をフィードバック制御するようにしても良い。

この後、ステップ１０５に進み、燃圧強制上昇制御を開始してからの経過期間Ｔ2 が所定の許容期間ＫＴ2 以内であるか否かを判定する。ここで、許容期間ＫＴ2 は、例えば、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に上昇するまでに必要な期間よりも少し長い期間に設定される。尚、経過期間Ｔ2 と許容期間ＫＴ2 は、時間（ｍｓｅｃ等）で設定しても良いし、或は、クランク角（℃Ａ）で設定しても良い。

この場合、図６に示す許容期間ＫＴ2 のマップを参照して、燃圧強制上昇制御開始時の高圧燃料系内の燃圧Ｐf1と、エンジン回転速度Ｎe とに応じた許容期間ＫＴ2 を算出すると共に、図７に示す補正係数αのテーブルを参照して、燃圧強制上昇制御開始時のエンジンの冷却水温ＴＨＷに応じた補正係数αを算出した後、この補正係数αで許容期間ＫＴ2 を補正して最終的な許容期間ＫＴ2 を求める。

図６の許容期間ＫＴ2 のマップは、燃圧強制上昇制御開始時の高圧燃料系内の燃圧Ｐf1や、エンジン回転速度Ｎe （高圧ポンプ１４の吐出性能）に応じて、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に上昇するまでに必要な期間が変化することを考慮して、例えば、燃圧強制上昇制御開始時の高圧燃料系内の燃圧Ｐf1が低くなるほど許容期間ＫＴ2 が長くなり、エンジン回転速度Ｎe が高くなるほど許容期間ＫＴ2 が短くなるように設定されている。この許容期間ＫＴ2 のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ３８のＲＯＭに記憶されている。

また、図７の補正係数αのテーブルは、燃圧強制上昇制御開始時の冷却水温ＴＨＷに応じて高圧ポンプ１４の吐出性能が変化して、高圧燃料系内の燃圧Ｐf1がリリーフ圧Ｐfrl に上昇するまでに必要な期間が変化することを考慮して、例えば、燃圧強制上昇制御開始時の冷却水温ＴＨＷが低くなるほど補正係数αが大きくなって許容期間ＫＴ2 が長くなるように設定されている。この補正係数αのテーブルは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ３８のＲＯＭに記憶されている。

このステップ１０５で、燃圧強制上昇制御を開始してからの経過期間Ｔ2 が許容期間ＫＴ2 以内であると判定されれば、ステップ１０６に進み、燃圧センサ３２で検出した高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl 以上であるか否かを判定し、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl よりも低いと判定されれば、上記ステップ１０５に戻る。

その後、上記ステップ１０５で燃圧強制上昇制御を開始してからの経過期間Ｔ2 が許容期間ＫＴ2 を越えたと判定された場合、つまり、燃圧強制上昇制御を開始してから許容期間ＫＴ2 が経過したにも拘らず、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達しない場合には、高圧ポンプ１４や高圧ポンプ１４の制御系等に何らかの異常が発生している可能性があると判断して、ステップ１１１に進み、燃圧強制上昇制御を終了して、通常制御（例えば通常の燃圧フィードバック制御や燃料噴射制御）を実行する。この場合、リリーフ弁３３の故障診断は実行されない。

一方、上記ステップ１０６で高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl 以上であると判定された場合、つまり、燃圧強制上昇制御を開始してから許容期間ＫＴ2 が経過する前に、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した場合には、ステップ１０７に進み、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してからの経過期間Ｔ1 が所定の待機期間ＫＴ1 以上であるか否かを判定する。ここで、待機期間ＫＴ1 は、例えば、リリーフ弁３３の閉弁固着故障時に高圧燃料系内の燃圧Ｐf が目標燃圧Ｐftg 付近に上昇するまでに必要な期間に設定される。尚、経過期間Ｔ1 と待機期間ＫＴ1 は、時間（ｍｓｅｃ等）で設定しても良いし、或は、クランク角（℃Ａ）で設定しても良い。

この場合、図８に示す待機期間ＫＴ1 のテーブルを参照して、エンジン回転速度Ｎe に応じた待機期間ＫＴ1 を算出する。図８の待機期間ＫＴ1 のテーブルは、エンジン回転速度Ｎe に応じて高圧ポンプ１４の吐出性能が変化して、リリーフ弁３３の閉弁固着故障時に高圧燃料系内の燃圧Ｐf が目標燃圧付近Ｐftg に上昇するまでに必要な期間が変化することを考慮して、例えば、エンジン回転速度Ｎe が高くなるほど待機期間ＫＴ1 が短くなるように設定されている。この待機期間ＫＴ1 のテーブルは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ３８のＲＯＭに記憶されている。

このステップ１０７で、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してからの経過期間Ｔ1 が待機期間ＫＴ1 以上であると判定されたとき、つまり、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから待機期間ＫＴ1 が経過したと判定されたときに、ステップ１０８に進み、燃圧センサ３２で検出した高圧燃料系内の燃圧Ｐf を判定用燃圧Ｐf2として取得した後、ステップ１０９に進み、判定用燃圧Ｐf2が所定の故障判定燃圧ＫＰf （＝リリーフ圧Ｐfrl ＋第２の所定値Ｐ2 ）よりも低いか否かを判定する。

このステップ１０９で、判定用燃圧Ｐf2が故障判定燃圧ＫＰf よりも低いと判定された場合には、ステップ１１０に進み、リリーフ弁３３の故障無し（正常）と判定して異常フラグをＯＦＦに維持した後、ステップ１１１に進み、燃圧強制上昇制御を終了して、通常制御（例えば通常の燃圧フィードバック制御や燃料噴射制御）を実行する。

これに対して、上記ステップ１０９で、判定用燃圧Ｐf2が故障判定燃圧ＫＰf 以上であると判定された場合には、ステップ１１２に進み、リリーフ弁３３の故障（例えばリリーフ弁３３が閉弁状態で固着する閉弁固着故障）有りと判定して異常フラグをＯＮにセットし、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯したり、或は、運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード等）をＥＣＵ３８のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＣＵ３８の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能なメモリ）に記憶する。

この後、ステップ１１３に進み、フェールセーフ処理を実行する。このフェールセーフ処理では、例えば、高圧ポンプ１４の燃圧制御弁２３を開弁状態（通電オフ状態）に維持して高圧ポンプ１４の燃料吐出動作を停止する。或は、エンジンを停止して高圧ポンプ１４の作動を停止する。

以上説明した本実施例１のリリーフ弁３３の故障診断の実行例を図２乃至図４のタイムチャートを用いて説明する。ここで、図２は通常のエンジン始動時にリリーフ弁３３の故障診断を実行した場合の実行例を示し、図３は完全暖機後のエンジン再始動時にリリーフ弁３３の故障診断を実行した場合の実行例を示し、図４はエンジン運転中にリリーフ弁３３の故障診断を実行した場合の実行例を示している。

図２乃至図４のいずれの場合も、リリーフ弁３３の故障診断実行条件が成立したときに、燃圧強制上昇制御を実行する。この燃圧強制上昇制御では、目標燃圧Ｐftg をリリーフ圧Ｐfrl よりも第１の所定値Ｐ1 だけ高い圧力（＝リリーフ圧Ｐfrl ＋第１の所定値Ｐ1 ）に設定して、高圧燃料系内の燃圧Ｐf を目標燃圧Ｐftg にするように高圧ポンプ１４を制御する。尚、エンジン始動時（始動完了前）に故障診断実行条件が成立した場合（図２又は図３の場合）には、リリーフ弁３３の故障診断が終了するまで燃料噴射弁３１の燃料噴射を停止するが、エンジン運転中に故障診断実行条件が成立した場合（図４の場合）には、燃料噴射弁３１の燃料噴射を継続する。

この後、実際に燃圧強制上昇制御が開始された時点ｔ1 （実際に高圧ポンプ１４の制御量が変化した時点）から許容期間ＫＴ2 が経過する前に、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した場合には、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した時点ｔ2 から待機期間ＫＴ1 が経過した時点ｔ3 で、高圧燃料系内の燃圧Ｐf を判定用燃圧Ｐf2として取得し、この判定用燃圧Ｐf2を故障判定燃圧ＫＰf （＝リリーフ圧Ｐfrl ＋第２の所定値Ｐ2 ）と比較する。

その結果、判定用燃圧Ｐf2が故障判定燃圧ＫＰf よりも低いと判定された場合には、リリーフ弁３３の故障無し（正常）と判定するが、判定用燃圧Ｐf2が故障判定燃圧ＫＰf 以上であると判定された場合には、リリーフ弁３３の故障（例えばリリーフ弁３３が閉弁状態で固着する閉弁固着故障）有りと判定して、高圧ポンプ１４の燃料吐出動作を停止する（或は、エンジンを停止して高圧ポンプ１４の作動を停止する）。

尚、実際に燃圧強制上昇制御が開始された時点ｔ1 から許容期間ＫＴ2 が経過したにも拘らず、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達しない場合には、高圧ポンプ１４や高圧ポンプ１４の制御系等に何らかの異常が発生している可能性があると判断して、燃圧強制上昇制御を終了する。この場合、リリーフ弁３３の故障診断は実行されない。

以上説明した本実施例１では、高圧燃料系内の目標燃圧Ｐftg をリリーフ圧Ｐfrl よりも高い圧力に設定して、高圧燃料系内の燃圧Ｐf を目標燃圧Ｐftg にするように高圧ポンプ１４を制御する燃圧強制上昇制御を実行し、この燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから所定の待機期間ＫＴ1 が経過した後に、高圧燃料系内の燃圧Ｐf を所定の故障判定燃圧ＫＰf と比較してリリーフ弁３３の故障の有無を判定するようにしたので、高圧ポンプ１４の作動中にリリーフ弁３３の故障診断を行うことができる。このため、もし、高圧ポンプ１４の作動中にリリーフ弁３３の故障が発生していても、その故障を高圧ポンプ１４の作動中に検出することができる。

また、本実施例１では、エンジン回転速度Ｎe に応じて待機期間ＫＴ1 を設定するようにしたので、エンジン回転速度Ｎe に応じて高圧ポンプ１４の吐出性能が変化して、例えばリリーフ弁３３の閉弁固着故障時に高圧燃料系内の燃圧Ｐf が目標燃圧付近Ｐftg に上昇するまでに必要な期間が変化するのに対応して、待機期間ＫＴ1 を変化させることができ、待機期間ＫＴ1 を適正値に設定することができる。これにより、待機期間ＫＴ1 が必要以上に長くなることを回避して、リリーフ弁３３の故障診断を早期に完了することができる。

更に、本実施例１では、燃圧強制上昇制御を開始してから所定の許容期間ＫＴ2 が経過したにも拘らず、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達しない場合には、高圧ポンプ１４や高圧ポンプ１４の制御系等に何らかの異常が発生している可能性があると判断して、燃圧強制上昇制御を終了するようにしたので、燃圧強制上昇制御が無駄に長期間継続されることを未然に防止することができる。

また、本実施例１では、燃圧強制上昇制御開始時の高圧燃料系内の燃圧Ｐf1と、エンジン回転速度Ｎe とに応じて許容期間ＫＴ2 を設定するようにしたので、燃圧強制上昇制御開始時の高圧燃料系内の燃圧Ｐf1や、エンジン回転速度Ｎe （高圧ポンプ１４の吐出性能）に応じて、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に上昇するまでに必要な期間が変化するのに対応して、許容期間ＫＴ2 を変化させることができ、許容期間ＫＴ2 を適正値に設定することができる。

更に、本実施例１では、燃圧強制上昇制御開始時の冷却水温ＴＨＷに応じて許容期間ＫＴ2 を補正するようにしたので、燃圧強制上昇制御開始時の冷却水温ＴＨＷに応じて高圧ポンプ１４の吐出性能が変化して、高圧燃料系内の燃圧Ｐf1がリリーフ圧Ｐfrl に上昇するまでに必要な期間が変化するのに対応して、許容期間ＫＴ2 を適正に補正することができる。

また、本実施例１では、リリーフ弁３３の故障診断を前回実行してからのエンジン運転回数が所定回数に達していることをリリーフ弁３３の故障診断実行条件の１つとすることで、リリーフ弁３３の故障診断を前回実行してからのエンジン運転回数が所定回数に達したときに、次のリリーフ弁３３の故障診断を許可するようにしたので、リリーフ弁３３の故障診断の実行頻度を適度に抑えて、燃圧強制上昇制御に伴うリリーフ弁３３の開弁／閉弁の繰り返し動作の実行頻度を適度に抑えることができ、リリーフ弁３３の耐久寿命の低下を防止することができる。

また、本実施例１では、エンジン始動時にリリーフ弁３３の故障診断を実行する場合に、リリーフ弁３３の故障診断が完了するまで燃料噴射弁３１の燃料噴射を停止するようにしたので、エンジン始動時にリリーフ弁３３の故障診断を実行する場合には、燃料噴射弁３１の燃料噴射を停止した状態（つまり高圧燃料系内の燃料を消費しない状態）で燃圧強制上昇制御を実行することができる。これにより、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf を速やかに上昇させることができ、リリーフ弁３３の故障診断を早期に完了することができる。

次に、図９乃至図１２を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例２では、ＥＣＵ３８により後述する図１０のリリーフ弁故障診断ルーチンを実行することで、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから所定の待機期間ＫＴ1 が経過した後に、所定の判定期間ＫＴ3 内における高圧燃料系内の燃圧の変動量（振幅）ΔＰf を算出し、この燃圧の変動量ΔＰf を所定の故障判定値ΔＫＰf と比較してリリーフ弁３３の故障の有無を判定する。

燃圧強制上昇制御を実行すると、高圧燃料系内の燃圧Ｐf が目標燃圧Ｐftg （リリーフ圧Ｐfrl よりも高い圧力）に向かって上昇する。その際、例えば、図９に実線で示すように、リリーフ弁３３が正常に機能すれば、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した後に、リリーフ弁３３の開弁／閉弁が繰り返されて高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl 付近で変動（振動）するが、図９に破線で示すように、もし、リリーフ弁３３が正常に開弁しない故障（例えばリリーフ弁３３が閉弁状態で固着する閉弁固着故障等）が発生していると、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した後に、更にリリーフ圧Ｐfrl よりも高い目標燃圧Ｐftg 付近まで高圧燃料系内の燃圧Ｐf が上昇して目標燃圧Ｐftg 付近でほぼ安定する（尚、燃料噴射中は燃料噴射毎に高圧燃料系内の燃圧Ｐf が比較的小さく変動する）。従って、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから所定の待機期間ＫＴ1 （例えばリリーフ弁３３の閉弁固着故障時に高圧燃料系内の燃圧Ｐf が目標燃圧Ｐftg 付近に上昇するまでに必要な期間）が経過した後に、所定の判定期間ＫＴ3 内における高圧燃料系内の燃圧の変動量（振幅）ΔＰf を所定の故障判定値ΔＫＰf と比較すれば、リリーフ弁３３の故障の有無を精度良く判定することができる。

図１０のルーチンは、前記実施例１で説明した図５のルーチンのステップ１０８、１０９の処理をステップ１０８ａ、１０９ａの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図５と同じである。

以下、本実施例２でＥＣＵ３８が実行する図１０のリリーフ弁故障診断ルーチンの処理内容を説明する。本ルーチンでは、リリーフ弁３３の故障診断実行条件が成立したときに、高圧燃料系内の目標燃圧Ｐftg をリリーフ圧Ｐfrl よりも高い圧力に設定して、高圧燃料系内の燃圧Ｐf を目標燃圧Ｐftg にするように高圧ポンプ１４の吐出量を制御する燃圧強制上昇制御を実行する（ステップ１０１〜１０４）。

この後、燃圧強制上昇制御を開始してから許容期間ＫＴ2 が経過する前に、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した場合には、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してからの経過期間Ｔ1 が待機期間ＫＴ1 以上であるか否かを判定する（ステップ１０５〜１０７）。

この後、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してからの経過期間Ｔ1 が待機期間ＫＴ1 以上であると判定されたとき、つまり、高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから待機期間ＫＴ1 が経過したと判定されたときに、ステップ１０８ａに進み、所定の判定期間ＫＴ3 内における高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf を算出する。ここで、判定期間ＫＴ3 は、例えば、高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf を算出可能な最小期間に設定される。尚、判定期間ＫＴ1 は、時間（ｍｓｅｃ等）で設定しても良いし、或は、クランク角（℃Ａ）で設定しても良い。

この場合、図１１に示す判定期間ＫＴ3 のテーブルを参照して、エンジン回転速度Ｎe に応じた判定期間ＫＴ3 を算出する。図１１の判定期間ＫＴ3 のテーブルは、エンジン回転速度Ｎe に応じて、高圧燃料系内の燃圧Ｐf の変動周期が変化することを考慮して、例えば、エンジン回転速度Ｎe が高くなるほど判定期間ＫＴ3 が短くなるように設定されている。この判定期間ＫＴ3 のテーブルは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ３８のＲＯＭに記憶されている。

また、判定期間ＫＴ3 内における高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf は、例えば、判定期間ＫＴ3 内における高圧燃料系内の燃圧Ｐf の最大値と最小値との差を、高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf として算出する。或は、判定期間ＫＴ3 内における高圧燃料系内の燃圧Ｐf のピーク値の平均値とボトム値の平均値との差（又はピーク値とボトム値との差の平均値）を、高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf として算出するようにしても良い。

この後、ステップ１０９ａに進み、判定期間ＫＴ3 内における高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf が所定の故障判定値ΔＫＰf よりも大きいか否かを判定する。この場合、図１２に示す故障判定値ΔＫＰf のテーブルを参照して、エンジン回転速度Ｎe に応じた故障判定値ΔＫＰf を算出する。図１２の故障判定値ΔＫＰf のテーブルは、エンジン回転速度Ｎe に応じて高圧ポンプ１４の吐出性能が変化して、リリーフ弁３３の開弁／閉弁による高圧燃料系内の燃圧の変動量（振幅）ΔＰf が変化することを考慮して、例えば、エンジン回転速度Ｎe が高くなるほど故障判定値ΔＫＰf が大きくなるように設定されている。この故障判定値ΔＫＰf のテーブルは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ３８のＲＯＭに記憶されている。

このステップ１０９ａで、高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf が故障判定値ΔＫＰf よりも大きいと判定された場合には、リリーフ弁３３の故障無し（正常）と判定した後、燃圧強制上昇制御を終了して、通常制御を実行する（ステップ１１０、１１１）。

これに対して、上記ステップ１０９ａで、高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf が故障判定値ΔＫＰf 以下であると判定された場合には、リリーフ弁３３の故障（例えばリリーフ弁３３が閉弁状態で固着する閉弁固着故障）有りと判定した後、フェールセーフ処理を実行する（ステップ１１２、１１３）。

以上説明した本実施例２では、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから所定の待機期間ＫＴ1 が経過した後に、所定の判定期間ＫＴ3 内における高圧燃料系内の燃圧の変動量（振幅）ΔＰf を算出し、この燃圧の変動量ΔＰf を所定の故障判定値ΔＫＰf と比較してリリーフ弁３３の故障の有無を判定するようにしたので、高圧ポンプ１４の作動中にリリーフ弁３３の故障診断を行うことができ、前記実施例１とほぼ同じ効果を得ることができる。

また、本実施例２では、判定期間ＫＴ3 内における高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf を算出する際に、エンジン回転速度Ｎe に応じて判定期間ＫＴ3 を設定するようにしたので、エンジン回転速度Ｎe に応じて、高圧燃料系内の燃圧Ｐf の変動周期が変化するのに対応して、判定期間ＫＴ3 を変化させることができ、判定期間ＫＴ3 を適正値（例えば高圧燃料系内の燃圧の変動量ΔＰf を算出可能な最小期間）に設定することができる。

更に、本実施例２では、エンジン回転速度Ｎe に応じて故障判定値ΔＫＰf を設定するようにしたので、エンジン回転速度Ｎe に応じて高圧ポンプ１４の吐出性能が変化して、リリーフ弁３３の開弁／閉弁による高圧燃料系内の燃圧の変動量（振幅）ΔＰf が変化するのに対応して、故障判定値ΔＫＰf を変化させることができ、故障判定値ΔＫＰf を適正値に設定することができる。

尚、上記各実施例１，２では、リリーフ弁３３の故障診断を前回実行してからのエンジン運転回数が所定回数に達したときに、次のリリーフ弁３３の故障診断を許可するようにしたが、これに限定されず、例えば、リリーフ弁３３の故障診断を前回実行してからの走行時間、走行距離等が所定値に達したときに、次のリリーフ弁３３の故障診断を許可するようにしても良い。或は、通常のエンジン運転中はリリーフ弁３３の故障診断を禁止して、ディーラー等で車両の点検のためにチェックモードに切り換えられた場合に、リリーフ弁３３の故障診断を許可するようにしても良い。このようにしても、リリーフ弁３３の故障診断の実行頻度を抑えて、燃圧強制上昇制御に伴うリリーフ弁３３の開弁／閉弁の繰り返し動作の実行頻度を抑えることができ、リリーフ弁３３の耐久寿命の低下を防止することができる。しかしながら、リリーフ弁３３の耐久寿命があまり問題にならないような場合には、エンジン運転毎にリリーフ弁３３の故障診断を許可するようにしても良い。

また、上記各実施例１，２では、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから所定の待機期間ＫＴ1 が経過した後の高圧燃料系内の燃圧Ｐf や燃圧の変動量ΔＰf に基づいてリリーフ弁３３の故障の有無を判定するようにしたが、故障判定方法は、これに限定されず、適宜変更しても良く、例えば、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達した後の所定期間内における高圧燃料系内の燃圧Ｐf の上昇量を故障判定値と比較してリリーフ弁３３の故障の有無を判定するようにしたり、或は、燃圧強制上昇制御によって高圧燃料系内の燃圧Ｐf がリリーフ圧Ｐfrl に到達してから所定期間が経過した後の高圧燃料系内の燃圧Ｐf と目標燃圧Ｐftg との差（又は高圧燃料系内の燃圧Ｐf とリリーフ圧Ｐfrl との差）を故障判定値と比較してリリーフ弁３３の故障の有無を判定するようにしても良い。

また、上記各実施例１，２では、図１に示すように、高圧ポンプ１４と別体でリリーフ弁３３を設けたシステム（デリバリパイプ３０にリリーフ弁３３を設けたシステム）に本発明を適用したが、これに限定されず、燃料供給システムの構成を適宜変更しても良く、例えば、図１３に示すように、高圧ポンプ１４にリリーフ弁３３を一体的に設けたシステム（高圧ポンプ１４に、高圧燃料配管２９内の燃料をポンプ室１８へ戻す燃料戻し通路３９を一体的に設け、この燃料戻し通路３９の途中にリリーフ弁３３を設けたシステム）に本発明を適用しても良い。

１１…燃料タンク、１２…低圧ポンプ、１４…高圧ポンプ、１８…ポンプ室、１９…ピストン、２２…吸入口、２３…燃圧制御弁、２７…吐出口、２９…高圧燃料配管、３０…デリバリパイプ、３１…燃料噴射弁、３２…燃圧センサ、３３…リリーフ弁、３４…リリーフ配管、３８…ＥＣＵ（故障診断手段）

Claims (10)

1. 高圧ポンプから吐出される高圧の燃料を燃料噴射弁に供給する筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムに適用され、前記高圧ポンプから前記燃料噴射弁に燃料を供給する高圧燃料系内の燃料圧力（以下「燃圧」という）が所定のリリーフ圧よりも高くなったときに開弁して前記高圧燃料系内の燃圧を低下させるリリーフ弁を備えた筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置において、
   前記高圧燃料系内の目標燃圧を前記リリーフ圧よりも高い圧力に設定して、前記高圧燃料系内の燃圧を前記目標燃圧にするように前記高圧ポンプを制御する燃圧強制上昇制御を実行し、この燃圧強制上昇制御によって前記高圧燃料系内の燃圧が前記リリーフ圧に到達してから所定の待機期間が経過した後に、前記高圧燃料系内の燃圧を所定の故障判定燃圧と比較して前記リリーフ弁の故障の有無を判定する故障診断手段を備え、
   前記故障診断手段は、前記燃圧強制上昇制御時の目標燃圧を前記リリーフ圧よりも第１の所定値だけ高い圧力に設定すると共に、前記故障判定燃圧を前記リリーフ圧よりも第２の所定値だけ高い圧力に設定し、前記第１の所定値を前記第２の所定値よりも大きい値に設定することを特徴とする筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。
2. 前記故障診断手段は、前記第１の所定値と前記第２の所定値を、それぞれ前記リリーフ弁の開弁特性と前記高圧燃料系の設計仕様のうちの少なくとも一方に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。
3. 前記故障診断手段は、内燃機関の回転速度に応じて前記待機期間を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。
4. 前記故障診断手段は、前記燃圧強制上昇制御を開始してから所定の許容期間が経過しても、前記高圧燃料系内の燃圧が前記リリーフ圧に到達しない場合には、前記燃圧強制上昇制御を終了することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。
5. 前記故障診断手段は、前記燃圧強制上昇制御開始時の前記高圧燃料系内の燃圧と、内燃機関の回転速度とに応じて前記許容期間を設定することを特徴とする請求項４に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。
6. 前記故障診断手段は、前記燃圧強制上昇制御開始時の内燃機関の冷却水温に応じて前記許容期間を補正することを特徴とする請求項５に記載の筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。
7. 前記故障診断手段は、前記リリーフ弁の故障診断を前回実行してからの内燃機関の運転回数が所定回数に達したときに、次のリリーフ弁の故障診断を許可することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。
8. 前記故障診断手段は、車両の点検のために所定のチェックモードに切り換えられた場合に、前記リリーフ弁の故障診断を許可することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。
9. 前記故障診断手段は、内燃機関の始動時に前記リリーフ弁の故障診断を実行する場合に、該リリーフ弁の故障診断が完了するまで前記燃料噴射弁の燃料噴射を停止することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。
10. 前記高圧燃料系内の燃料を前記高圧ポンプ内に戻す燃料戻し通路を備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関の燃料供給システムの故障診断装置。

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