JP6292143B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、燃料ポンプと、燃料ポンプから供給された燃料をエンジンに噴射する噴射弁と、燃料ポンプによる燃料の供給圧を検出する燃圧センサとを備える車両に関する。

特開２０１３−６８１２７号公報（特許文献１）には、燃料ポンプと、燃料ポンプから供給された燃料をエンジンに噴射する噴射弁と、燃料ポンプによる燃料の供給圧を検出する燃圧センサとを備える車両において、燃圧センサの故障診断を行なうことが開示されている。燃圧センサの故障診断においては、燃圧を通常使用時の燃圧よりも高い診断用燃圧に増加させ、このときの燃圧センサの出力が診断用燃圧を示す値であるか否かに基づいて燃圧センサの故障の有無を判定する。

特開２０１３−６８１２７号公報 特開２００１−９９０２７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された車両において、たとえばエンジン負荷率（吸入可能空気量に対する吸入空気量の比）が低い状況下で燃圧センサの故障診断を行なうと、エンジン負荷率が低い（吸入空気量が少ない）にも関わらず燃圧を診断用燃圧に増加させたことに起因して燃料過多（空燃比リッチ）となり、排気性能が悪化することが懸念される。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、排気性能を悪化させることなく燃圧センサの故障診断を行なうことである。

この発明に係る車両は、エンジンと、燃料ポンプと、燃料ポンプから供給された燃料をエンジンに噴射する噴射弁と、燃料ポンプによる燃料の供給圧を検出する燃圧センサと、燃料ポンプによる燃料の供給圧を第１燃圧よりも高い第２燃圧に増加させる燃圧増加処理を行ない、燃圧増加処理中の燃圧センサの検出値に基づいて燃圧センサの故障診断を行なう制御装置とを備える。制御装置は、燃圧増加処理中に噴射弁による燃料噴射量がエンジンの負荷率に対して過多となる場合、エンジンの負荷率を増加させるようにエンジンの動作点を変更する負荷率増加処理を行なう。

このような構成によれば、燃圧センサの故障診断を行なう際の燃圧増加処理によって燃料噴射量がエンジンの負荷率に対して過多となる場合には、負荷率増加処理によってエンジンの負荷率が増加される。これにより、吸入空気量が増加し、燃料過多（空燃比リッチ）となることが抑制される。その結果、排気性能を悪化させることなく燃圧センサの故障診断を行なうことができる。

好ましくは、負荷率増加処理は、エンジンの出力を維持しつつエンジンの回転速度を低下させてエンジンの負荷率を増加させる処理である。

このような構成によれば、負荷率増加処理によって、エンジンの出力を維持しつつ、エンジンの負荷率を増加させることができる。

好ましくは、噴射弁による燃料噴射量は、燃料ポンプによる燃料の供給圧と噴射弁の噴射時間との積に比例する。噴射弁の噴射時間の制御範囲は、最小噴射時間以上に制限される。制御装置は、吸入空気量と目標空燃比とによって決まる目標燃料噴射量が、第２燃圧と最小噴射時間とによって決まる最小噴射量を下回る場合に、噴射弁による燃料噴射量がエンジンの負荷率に対して過多となると判定して負荷率増加処理を行なう。

このような構成によれば、噴射弁の噴射時間が最小噴射時間以上に制限される場合においても、排気性能を悪化させることなく燃圧センサの故障診断を行なうことができる。

好ましくは、制御装置は、目標燃料噴射量が最小噴射量を超えるまで、負荷率増加処理を継続する。

このような構成によれば、負荷率増加処理によって、目標燃料噴射量を最小噴射量よりも確実に大きくすることができる。

好ましくは、第１燃圧は、燃圧センサの故障診断が行なわれない場合に用いられる制御用燃圧である。第２燃圧は、燃圧センサの故障診断が行なわれる場合に用いられる診断用燃圧である。

このような構成によれば、燃圧を通常の制御では用いられない診断用燃圧に増加させた場合でも、排気性能の悪化を防止することができる。

好ましくは、噴射弁は、エンジンの吸気通路に燃料の噴射を行なうポート噴射弁である。

このような構成によれば、排気性能を悪化させることなく、ポート噴射弁の燃圧を検出する燃圧センサの故障診断を行なうことができる。

車両の構成を示すブロック図である。 エンジンおよび燃料供給装置の構成を示した図である。 ポート噴射弁の噴射特性を示す図である。 低圧燃圧センサが正常である場合における、燃圧Ｐと低圧燃圧センサの出力電圧Ｖとの対応関係を示す図である。 燃圧Ｐと噴射時間Ｔと燃料噴射量Ｑとの関係を示す図である。 エンジン負荷率増加処理の内容を説明するための図である。 エンジンＥＣＵが低圧燃圧センサの故障診断を行なう場合の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［車両の基本構成］
図１は、本発明が適用される車両１の構成を示すブロック図である。図１を参照して、車両１は、エンジン１０と、燃料供給装置１５と、モータジェネレータ２０，３０と、動力分割機構４０と、リダクション機構５８と、駆動輪６２と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）６０と、バッテリ７０と、制御装置１００とを含む。

この車両１は、シリーズ・パラレル型のハイブリッド車両であり、エンジン１０およびモータジェネレータ３０の少なくとも一方を駆動源として走行可能に構成される。

エンジン１０とモータジェネレータ２０とモータジェネレータ３０とは、動力分割機構４０を介して相互に連結されている。動力分割機構４０に連結されるモータジェネレータ３０の回転軸１６には、リダクション機構５８が接続される。回転軸１６は、リダクション機構５８を介して、駆動輪６２と連結されるとともに、動力分割機構４０を介して、エンジン１０のクランクシャフトに連結される。

動力分割機構４０は、サンギヤ、ピニオンギヤ、キャリア、およびリングギヤを含む遊星歯車装置である。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１０に連結される。サンギヤはモータジェネレータ２０に連結される。リングギヤは回転軸１６を介してモータジェネレータ３０および駆動輪６２に連結される。

動力分割機構４０は、サンギヤの回転速度、キャリアの回転速度およびリングギヤの回転速度が共線図において直線で結ばれる関係（２つの値が決まれば残りのもう１つの値も決まる関係）になる特性を有する。したがって、サンギヤに連結されるモータジェネレータ２０の回転速度を適宜調整することによって、動力分割機構４０は、リングギヤに連結される駆動輪６２の回転速度（すなわち車速）とキャリアに連結されるエンジン１０の回転速度との比を無段階で切替可能な電気式の無段変速装置として機能する。

なお、本実施の形態においては、動力分割機構４０（電気式の無段変速装置）を備えるハイブリッド車両に本発明を適用する場合について説明するが、本発明を適用可能な車両は、車速に関わらずエンジン回転速度を調整可能な構成を有する車両であればよい。たとえばエンジンと駆動輪との間に機械式の無段変速装置を備えた車両にも本発明は適用可能である。

モータジェネレータ２０および３０は、いずれも発電機としても電動機としても作動しうる周知の同期発電電動機である。モータジェネレータ２０および３０は、ＰＣＵ６０に接続され、ＰＣＵ６０は、バッテリ７０に接続される。

制御装置１００は、パワーマネジメント用電子制御ユニット（Electronic Control Unit；以下、ＰＭ−ＥＣＵという）１４０と、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１４１と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）１４２と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）１４３とを含む。

ＰＭ−ＥＣＵ１４０は、エンジンＥＣＵ１４１と、モータＥＣＵ１４２と、バッテリＥＣＵ１４３とに、図示しない通信ポートを介して接続されている。ＰＭ−ＥＣＵ１４０は、エンジンＥＣＵ１４１と、モータＥＣＵ１４２と、バッテリＥＣＵ１４３と各種制御信号やデータのやり取りを行なう。

モータＥＣＵ１４２は、ＰＣＵ６０に接続され、モータジェネレータ２０および３０の駆動を制御する。バッテリＥＣＵ１４３は、バッテリ７０の充放電電流の積算値に基づいて、残容量（以下、ＳＯＣ（State of charge）という）を演算する。

エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０および燃料供給装置１５に接続されている。エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０の運転状態を検出する各種センサ（アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、エンジン回転速度センサ、エンジン水温センサ、空燃比センサなど）から信号を入力するとともに、入力した信号に応じて燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量制御などの運転制御を行なう。

たとえば、エンジンＥＣＵ１４１は、車速およびアクセル開度などに基づいてスロットル開度（吸入空気量）を制御する。また、エンジンＥＣＵ１４１は、排気通路に設けられた空燃比センサ（図示せず）によって検出された空燃比が目標空燃比（たとえば理論空燃比）となるように燃料噴射量をフィードバック制御する。たとえば吸入空気量が増加して空燃比が目標空燃比よりもリーン側の値となった場合には、エンジンＥＣＵ１４１は、空燃比を目標空燃比に近づけるために燃料噴射量を増加させる。

［燃料供給に関する構成］
図２は、燃料供給に関するエンジン１０および燃料供給装置１５の構成を示した図である。本実施の形態は、本発明が適用される車両を、内燃機関として筒内噴射とポート噴射とを併用するデュアル噴射タイプの内燃機関、例えば直列４シリンダのガソリンエンジンを採用するハイブリッド車両としている。

図２を参照して、エンジン１０は、吸気マニホールド３６と、スロットル弁３７と、吸気ポート２１と、シリンダブロックに設けられた４つのシリンダ１１とを含む。

吸入空気ＡＩＲは、各シリンダ１１の吸気工程において、吸気管から吸気マニホールド３６および吸気ポート２１を通って各シリンダ１１に吸入される。

各シリンダ１１に吸入される空気量（吸入空気量）は、スロットル弁３７の開度（スロットル開度θ）によって調節される。スロットル開度θは、エンジンＥＣＵ１４１からの制御信号によって制御される。以下の説明では、各シリンダ１１に吸入可能な空気量（吸入可能空気量）に対する吸入空気量の比を「エンジン負荷率」と称する。

燃料供給装置１５は、低圧燃料供給機構５０と、高圧燃料供給機構８０とを含む。低圧燃料供給機構５０は、燃料圧送部５１と、低圧燃料配管５２と、低圧デリバリーパイプ５３と、低圧燃圧センサ５３ａと、ポート噴射弁５４とを含む。

高圧燃料供給機構８０は、高圧ポンプ８１と、チェック弁８２ａと、高圧燃料配管８２と、高圧デリバリーパイプ８３と、高圧燃圧センサ８３ａと、筒内噴射弁８４とを含む。

筒内噴射弁８４は、噴孔部８４ａを各シリンダ１１の燃焼室内に露出する筒内噴射用インジェクタである。筒内噴射弁８４が開弁動作するとき、高圧デリバリーパイプ８３内の加圧された燃料が筒内噴射弁８４の噴孔部８４ａから燃焼室１６内に噴射される。

エンジンＥＣＵ１４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力インターフェース回路、出力インターフェース回路などを含んで構成される。エンジンＥＣＵ１４１は、図１のＰＭ−ＥＣＵからエンジン起動／停止指令を受けて、エンジン１０および燃料供給装置１５を制御する。

エンジンＥＣＵ１４１は、アクセル開度、吸入空気量（スロットル開度θ）、エンジン回転速度、空燃比などに基づいて燃焼毎に必要な燃料噴射量を算出する。また、エンジンＥＣＵ１４１は、算出した燃料噴射量に基づいて、ポート噴射弁５４および筒内噴射弁８４への噴射指令信号などを適時に出力する。

なお、本実施の形態においては、低圧燃料供給機構５０と高圧燃料供給機構８０とを備える場合について説明するが、本発明は高圧燃料供給機構８０を備えず低圧燃料供給機構５０を備える構成にも適用可能である。

以下、低圧燃料供給機構５０についてより詳細に説明する。燃料圧送部５１は、燃料タンク５１１と、フィードポンプ５１２と、サクションフィルタ５１３と、燃料フィルタ５１４と、リリーフ弁５１５とを含む。

燃料タンク５１１は、エンジン１０で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する。サクションフィルタ５１３は、異物の吸入を阻止する。燃料フィルタ５１４は、吐出燃料中の異物を除去する。

リリーフ弁５１５は、フィードポンプ５１２から吐出される燃料の圧力が上限圧力に達すると開弁し、燃料の圧力が上限圧力に満たない間は閉弁状態を維持する。

低圧燃料配管５２は、燃料圧送部５１から低圧デリバリーパイプ５３までを連結する。ただし、低圧燃料配管５２は、燃料パイプに限定されるものではなく、燃料通路が貫通形成される１つの部材や、互いの間に燃料通路が形成される複数の部材であってもよい。

低圧デリバリーパイプ５３は、シリンダ１１の直列配置方向の一端側で、低圧燃料配管５２に接続される。低圧デリバリーパイプ５３には、ポート噴射弁５４が連結される。低圧デリバリーパイプ５３には、内部の燃料圧力を検出する低圧燃圧センサ５３ａが装着されている。

ポート噴射弁５４は、噴孔部５４ａを各シリンダ１１に対応する吸気ポート２１内に露出するポート噴射用インジェクタである。ポート噴射弁５４は、エンジンＥＣＵ１４１からの制御信号によって通電されると開弁するニードル弁である。ポート噴射弁５４が開弁するとき、フィードポンプ５１２によって加圧された低圧デリバリーパイプ５３内の燃料が噴孔部５４ａから吸気ポート２１内に噴射される。

フィードポンプ５１２は、エンジンＥＣＵ１４１から発信される指令信号に基づいて、駆動および停止される。

フィードポンプ５１２は、燃料タンク５１１内から燃料を汲み上げ、汲み上げた燃料を加圧して吐出することが可能である。さらに、フィードポンプ５１２は、エンジンＥＣＵ１４１の制御により、単位時間当りの吐出量［ｍ^３／ｓｅｃ］や吐出圧［ｋＰａ：キロパスカル］を変化させることが可能である。

このようにフィードポンプ５１２を制御することは、以下の点で好ましい。まず、低圧デリバリーパイプ５３は、エンジンが高温となると内部の燃料が気化するのを防ぐため、気化しない程度に圧力をかけておく必要がある。しかし圧力を高くしすぎるとポンプの負荷が大きくエネルギロスが大きい。燃料の気化を防止するための圧力は温度によって変化するので必要な圧力を低圧デリバリーパイプ５３にかけることでエネルギロスを少なくすることができる。また、フィードポンプ５１２を適切に制御することによって、エンジンが消費した量に相当する分の燃料を送出するようにすれば、無駄に加圧するエネルギを節約することができる。したがって、一旦余分に加圧してからプレッシャレギュレータで圧力を一定にする構成よりも燃費を向上させる点で有利である。

［ポート噴射弁の噴射特性］
図３は、ポート噴射弁５４の噴射特性を示す図である。図３において、横軸はポート噴射弁５４の噴射時間Ｔ（開弁時間）であり、縦軸はポート噴射弁５４の燃料噴射量Ｑである。以下では、フィードポンプ５１２によって加圧された低圧デリバリーパイプ５３内の燃料の圧力を「燃圧Ｐ」と称する。

ポート噴射弁５４の燃料噴射量Ｑは、基本的には燃圧Ｐと噴射時間Ｔとの積に比例する。したがって、燃圧Ｐを一定とすると、燃料噴射量Ｑは噴射時間Ｔに応じて直線的に増加する特性（燃料噴射量Ｑの直線制御性）を有する。

しかし、ポート噴射弁５４は通電によって開弁するニードル弁であり、噴射時間Ｔ（通電時間）が非常に短い所定値Ｔ０未満の領域では上述の燃料噴射量Ｑの直線制御性が失われる。この点を考慮し、本実施の形態においては、噴射時間Ｔの制御範囲が、所定値Ｔ０よりも僅かに長い最小噴射時間Ｔｍｉｎ以上の範囲に制限される。これにより、燃料噴射量Ｑの直線制御性が担保され、噴射時間Ｔ（通電時間）を制御することによって燃料噴射量Ｑを精度良く制御することができる。

噴射時間Ｔの制御範囲が最小噴射時間Ｔｍｉｎ以上に制限される影響により、燃料噴射量Ｑは、燃圧Ｐと最小噴射時間Ｔｍｉｎとに基づいて決まる最小噴射量Ｑｍｉｎ以上に制限されることになる。

本実施の形態においては、後述するように、燃圧Ｐは、通常制御中（低圧燃圧センサ５３ａの故障診断を行なっていない場合）に使用される通常制御圧Ｐ１と、低圧燃圧センサ５３ａの故障診断中に用いられる診断圧Ｐ２（＞Ｐ１）との間で切り替えられる場合がある。噴射時間Ｔが最小噴射時間Ｔｍｉｎで一定とすると燃料噴射量Ｑは燃圧Ｐが高いほど多くなるため、図３に示すように、燃圧Ｐを通常制御圧Ｐ１としたときの最小燃料噴射量（以下「最小噴射量Ｑｍｉｎ１」ともいう）よりも、燃圧Ｐを診断圧Ｐ２としたときの最小燃料噴射量（以下「最小噴射量Ｑｍｉｎ２」ともいう）のほうが大きくなる。

［低圧燃圧センサ５３ａの故障診断］
フィードポンプ５１２による燃料の供給圧（燃圧Ｐ）を可変制御するには、ポート噴射を行なう燃料を貯留する低圧デリバリーパイプ５３に設けられた低圧燃圧センサ５３ａの検出値の信頼性を確保する必要がある。

このため、本実施の形態によるエンジンＥＣＵ１４１は、低圧燃圧センサ５３ａの故障診断を定期的に行なう。低圧燃圧センサ５３ａの故障診断においては、エンジンＥＣＵ１４１は、燃圧Ｐをリリーフ弁５１５の開弁圧に相当する診断圧Ｐ２にまで上昇させ、このときの低圧燃圧センサ５３ａが開弁圧を示す値を検出しているか否かに基づいて低圧燃圧センサ５３ａの故障の有無を判定する。

図４は、低圧燃圧センサ５３ａが正常である場合における、燃圧Ｐ［単位：ｋＰａ］と低圧燃圧センサ５３ａの出力電圧Ｖ［単位：Ｖ（ボルト）］との対応関係を示す図である。図４に示すように、低圧燃圧センサ５３ａが正常である場合、燃圧Ｐが高いほど低圧燃圧センサ５３ａの出力電圧Ｖは大きくなる。

通常制御中（低圧燃圧センサ５３ａの故障診断を行なっていない場合）においては、エンジンＥＣＵ１４１は、燃圧Ｐが通常制御圧Ｐ１（たとえば４００ｋＰａ）となるようにフィードポンプ５１２を制御する。この際、低圧燃圧センサ５３ａが正常であれば、低圧燃圧センサ５３ａの出力電圧Ｖは通常制御圧Ｐ１に対応する電圧Ｖ１を示す値となる。

一方、低圧燃圧センサ５３ａの故障診断を行なう場合、エンジンＥＣＵ１４１は、フィードポンプ５１２の出力を増加させることによって、燃圧Ｐを通常制御圧Ｐ１よりも高い診断圧Ｐ２（たとえば６５０ｋＰａ）に増加させる制御（以下「燃圧増加処理」ともいう）を行なう。具体的には、エンジンＥＣＵ１４１は、燃圧Ｐが診断圧Ｐ２となるようにフィードポンプ５１２をフィードフォワード制御する。診断圧Ｐ２は、リリーフ弁５１５の開弁圧に相当する燃圧である。

燃圧増加処理中において、低圧燃圧センサ５３ａが正常であれば、低圧燃圧センサ５３ａの出力電圧Ｖは、診断圧Ｐ２に対応する電圧Ｖ２を示す値となる。そのため、エンジンＥＣＵ１４１は、燃圧増加処理中の低圧燃圧センサ５３ａの検出値が診断圧Ｐ２に対応する電圧Ｖ２付近の値であるか否かに応じて、低圧燃圧センサ５３ａの故障の有無を判定する。

［故障診断中のエンジン負荷率増加処理］
上述のように、低圧燃圧センサ５３ａの故障診断を行なう場合、エンジンＥＣＵ１４１は、燃圧Ｐを診断圧Ｐ２に増加させる燃圧増加処理を行なう。しかしながら、燃圧Ｐを診断圧Ｐ２に増加させたことに伴って、燃料噴射量Ｑが必要以上に多くなり排気性能が悪化することが懸念される。

図５は、燃圧Ｐと噴射時間Ｔと燃料噴射量Ｑとの関係を示す図である。横軸を燃圧Ｐとし縦軸を噴射時間Ｔとすると、燃料噴射量Ｑは燃圧Ｐと噴射時間Ｔとの積に比例することから、燃料噴射量Ｑを一定とする曲線は図５に示すような反比例曲線で示される。

エンジン負荷率が低い場合、吸入空気量が少ないため、空燃比制御（空燃比を目標空燃比にするために燃料噴射量Ｑをフィードバック制御する処理）によって燃料噴射量Ｑも低い値に制御される。図５に示す例では、エンジン負荷率が低く燃料噴射量Ｑが比較的低い所定値Ｑ０となる場合が示されている。燃圧Ｐが通常制御圧Ｐ１である場合に、燃料噴射量Ｑを所定値Ｑ０にするには、噴射時間Ｔを時間Ｔ１（Ｑ＝Ｑ０を示す反比例曲線とＰ＝Ｐ１との交点）にする必要がある。この時間Ｔ１は、比較的短い時間であるが、最小噴射時間Ｔｍｉｎよりも僅かに高い。そのため、エンジンＥＣＵ１４１は、噴射時間Ｔを時間Ｔ１に設定することが可能である。

燃圧Ｐが通常制御圧Ｐ１から診断圧Ｐ２に増加されると、燃料噴射量Ｑを所定値Ｑ０にするには、噴射時間Ｔを時間Ｔ１よりもさらに短い時間Ｔ２（Ｑ＝Ｑ０を示す反比例曲線とＰ＝Ｐ２との交点）にする必要がある。しかしながら、この時間Ｔ２は最小噴射時間Ｔｍｉｎよりも短いため、噴射時間Ｔを時間Ｔ２よりも長い最小噴射時間Ｔｍｉｎに設定せざるを得ない。その結果、燃料噴射量Ｑが所定値Ｑ０よりも多い最小噴射量Ｑｍｉｎ２となり、エンジン負荷率に対して燃料噴射量Ｑが過多となるため、空燃比がリッチ状態となり、排気性能が悪化する。

そこで、エンジンＥＣＵ１４１は、燃圧増加処理中にエンジン負荷率に対して燃料噴射量Ｑが過多となる場合には、エンジン負荷率を増加させる制御（以下「エンジン負荷率増加処理」という）を行なう。

図６は、エンジン負荷率増加処理の内容を説明するための図である。図６に示すように、横軸をエンジン回転速度として縦軸をエンジン負荷率とすると、エンジン出力はエンジン回転速度とエンジン負荷率との積に比例することから、エンジン出力を一定とする曲線（エンジン等パワー曲線）は図６に示すような反比例曲線で示される。

エンジンＥＣＵ１４１は、このようなエンジン等パワー曲線上において、エンジン回転速度を低下させてエンジン負荷率を増加させるようにエンジン動作点を変更する。このように、低圧燃圧センサ５３ａの故障診断中にエンジン出力を維持しつつエンジン回転速度を低下させてエンジン負荷率を増加させるようにエンジン動作点を変更する処理が、上述の「エンジン負荷率増加処理」である。エンジン負荷率増加処理によってエンジン負荷率が増加されると、吸入空気量が増加して空燃比がリーン方向に変化するため、空燃比がリッチ状態となることが抑制される。その結果、排気性能を悪化させることなく低圧燃圧センサ５３ａの故障診断を行なうことができる。

なお、本実施の形態において、エンジン負荷率増加処理中におけるエンジン回転速度の低下を、モータジェネレータ２０の回転速度を調整することによって実現することができる。

図７は、エンジンＥＣＵ１４１が低圧燃圧センサ５３ａの故障診断を行なう場合の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、エンジンＥＣＵ１４１の作動中に所定周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、エンジンＥＣＵ１４１は、今回のトリップ中で既に低圧燃圧センサ５３ａの故障診断が行なわれているか否かを判定する。なお、トリップとは、１回の走行を表す単位であり、代表的にはユーザが車両システムを起動してから次に車両システムを停止させるまでの期間である。

今回のトリップ中で既に低圧燃圧センサ５３ａの故障診断が行なわれている場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１４１は、以降のＳ１１〜Ｓ１５の処理を行なわずに、そのまま処理を終了させる。これにより、１回のトリップ中に低圧燃圧センサ５３ａの故障診断が複数回行なわれることが回避される。つまり、低圧燃圧センサ５３ａの故障診断は、１回のトリップ中に１回の頻度で行なわれることになる。

今回のトリップ中で未だ低圧燃圧センサ５３ａの故障診断が行なわれてない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１４１は、Ｓ１１にて、診断条件が成立しているか否かを判定する。この判定は、現在の状況が低圧燃圧センサ５３ａの故障診断に適した状況であるか否かを判定するためのものである。たとえば、エンジンＥＣＵ１４１は、高地などにおいて気圧が所定値よりも低下している場合は、正しい診断結果が得られないことが想定されるため、診断条件が成立していないと判定する。診断条件が成立していない場合（Ｓ１１にてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１４１は、以降のＳ１２〜Ｓ１５の処理を行なわずに、そのまま処理を終了させる。

診断条件が成立している場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１４１は、Ｓ１２にて上述の燃圧増加処理を行なう。すなわち、エンジンＥＣＵ１４１は、燃圧Ｐを通常制御圧Ｐ１から診断圧Ｐ２に増加させるようにフィードポンプ５１２をフィードフォワード制御する。

Ｓ１３にて、目標燃料噴射量Ｑｔａｇがしきい値Ｑｓｈよりも大きいか否かを判定する。この判定は、Ｓ１２の燃圧増加処理によって燃圧Ｐが診断圧Ｐ２に増圧されたことによって燃料過多となるか否かを判定するためのものである。本実施の形態において、目標燃料噴射量Ｑｔａｇは、現在のスロットル開度（吸入空気量）で目標空燃比を実現するために必要な燃料噴射量である。すなわち、目標燃料噴射量Ｑｔａｇは、吸入空気量と目標空燃比とを用いて決定される値である。しきい値Ｑｓｈは、燃圧Ｐを診断圧Ｐ２としかつ噴射時間Ｔを最小噴射時間Ｔｍｉｎとしたときの燃料噴射量（すなわち最小噴射量Ｑｍｉｎ２）である（図３参照）。

目標燃料噴射量Ｑｔａｇがしきい値Ｑｓｈよりも小さい場合、目標空燃比を実現するためには噴射時間Ｔを最小噴射時間Ｔｍｉｎ未満にする必要があるが、実際には噴射時間Ｔは最小噴射時間Ｔｍｉｎまでしか短くできないため実際の燃料噴射量Ｑは目標燃料噴射量Ｑｔａｇよりも多くなる。

そのため、目標燃料噴射量Ｑｔａｇがしきい値Ｑｓｈよりも小さい場合（Ｓ１３にてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１４１は、Ｓ１４にて上述のエンジン負荷率増加処理を行なう。すなわち、エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン出力を維持しつつ（エンジン等パワー線上において）エンジン回転速度を所定値低下させてエンジン負荷率を所定値増加させるようにエンジン動作点を変更する（図６参照）。エンジン負荷率増加処理によってエンジン負荷率が増加することに伴い、吸入空気量も増加されるため、目標燃料噴射量Ｑｔａｇも増加する。

エンジン負荷率増加処理によるエンジン負荷率の増加（目標燃料噴射量Ｑｔａｇの増加）は、目標燃料噴射量Ｑｔａｇがしきい値Ｑｓｈよりも大きくなるまで（すなわち噴射時間Ｔが最小噴射時間Ｔｍｉｎよりも長い値になるまで）継続される。これにより、燃料過多となる状態が確実に抑制される。

エンジン負荷率増加処理によって目標燃料噴射量Ｑｔａｇがしきい値Ｑｓｈよりも大きくなった場合（Ｓ１３にてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１４１は、低圧燃圧センサ５３ａの故障診断処理を行なう。この故障診断処理において、エンジンＥＣＵ１４１は、低圧燃圧センサ５３ａの出力が診断圧Ｐ２に対応する電圧Ｖ２を示す値である場合に低圧燃圧センサ５３ａが正常であると判定し、そうでない場合に低圧燃圧センサ５３ａが故障していると判定する。

以上のように、本実施の形態によるエンジンＥＣＵ１４１は、低圧燃圧センサ５３ａの故障診断を行なう際、燃圧Ｐを診断圧Ｐ２に増加させるが、燃圧Ｐを診断圧Ｐ２に増加させたことによって燃料過多（空燃比リッチ）となる場合には、エンジン出力を維持しつつエンジン回転速度を低下させてエンジン負荷率を上昇させるようにエンジン動作点を変更する。これにより、エンジン出力を維持しつつ吸入空気量を増加させて、燃料が過多となる状態を抑制することができる。その結果、排気性能を悪化させることなく、燃圧センサの故障診断を行なうことができる。

なお、上述の実施の形態においては、Ｓ１２の燃圧増加処理を行なった後にＳ１４のエンジン負荷率増加処理を行なう場合を説明した。しかしながら、燃圧増加処理を行なう前にエンジン負荷率増加処理を行なうようにしてもよい。すなわち、燃圧増加処理によって目標燃料噴射量Ｑｔａｇがしきい値Ｑｓｈよりも小さくなるか否かを燃圧増加処理を行なう前に予測し、燃圧増加処理によって目標燃料噴射量Ｑｔａｇがしきい値Ｑｓｈよりも小さくなると予測される場合にエンジン負荷率増加処理を予め行ない、その後に燃圧増加処理を行なうようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ エンジン、１１ シリンダ、１５ 燃料供給装置、１６ 回転軸、２０，３０ モータジェネレータ、２１ 吸気ポート、３６ 吸気マニホールド、３７ スロットル弁、４０ 動力分割機構、５０ 低圧燃料供給機構、５１ 燃料圧送部、５２ 低圧燃料配管、５３ 低圧デリバリーパイプ、５３ａ 低圧燃圧センサ、５４ ポート噴射弁、５４ａ，８４ａ 噴孔部、５８ リダクション機構、６２ 駆動輪、７０ バッテリ、８０ 高圧燃料供給機構、８１ 高圧ポンプ、８２ 高圧燃料配管、８２ａ チェック弁、８３ 高圧デリバリーパイプ、８３ａ 高圧燃圧センサ、８４ 筒内噴射弁、１００ 制御装置、１４１ エンジンＥＣＵ、５１１ 燃料タンク、５１２ フィードポンプ、５１３ サクションフィルタ、５１４ 燃料フィルタ、５１５ リリーフ弁。

Claims (4)

1. エンジンと、
   燃料ポンプと、
   前記燃料ポンプから供給された燃料を前記エンジンの吸気通路に噴射するポート噴射弁と、
   前記燃料ポンプによる燃料の供給圧を検出する燃圧センサと、
   前記燃料ポンプによる燃料の供給圧を第１燃圧よりも高い第２燃圧に増加させる燃圧増加処理を行ない、前記燃圧増加処理中の前記燃圧センサの検出値に基づいて前記燃圧センサの故障診断を行なう制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記燃圧増加処理中に前記ポート噴射弁による燃料噴射量が前記エンジンの負荷率に対して過多となる場合、前記エンジンの負荷率を増加させるように前記エンジンの動作点を変更する負荷率増加処理を行ない、
   前記負荷率増加処理は、前記エンジンの出力を維持しつつ前記エンジンの回転速度を低下させて前記エンジンの負荷率を増加させる処理である、車両。
2. 前記ポート噴射弁による燃料噴射量は、前記燃料ポンプによる燃料の供給圧と前記ポート噴射弁の噴射時間との積に比例し、
   前記ポート噴射弁の噴射時間の制御範囲は、最小噴射時間以上に制限され、
   前記制御装置は、吸入空気量と目標空燃比とによって決まる目標燃料噴射量が、前記第２燃圧と前記最小噴射時間とによって決まる最小噴射量を下回る場合に、前記ポート噴射弁による燃料噴射量が前記エンジンの負荷率に対して過多となると判定して前記負荷率増加処理を行なう、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記目標燃料噴射量が前記最小噴射量を超えるまで、前記負荷率増加処理を継続する、請求項２に記載の車両。
4. 前記第１燃圧は、前記燃圧センサの故障診断が行なわれない場合に用いられる制御用燃圧であり、
   前記第２燃圧は、前記燃圧センサの故障診断が行なわれる場合に用いられる診断用燃圧である、請求項１〜３のいずれかに記載の車両。

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