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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025022103
(43)【公開日】2025-02-14
(54)【発明の名称】エンジンの燃料系異常診断装置
(51)【国際特許分類】
F02D 41/22 20060101AFI20250206BHJP
F02D 41/38 20060101ALI20250206BHJP
F02D 17/04 20060101ALI20250206BHJP
【ＦＩ】
F02D41/22
F02D41/38
F02D17/04 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023126365
(22)【出願日】2023-08-02
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】狩川 信吾
(72)【発明者】
【氏名】白井 裕久
(72)【発明者】
【氏名】橋坂 明
(72)【発明者】
【氏名】菅 俊也
【テーマコード（参考）】
3G092
3G301
【Ｆターム（参考）】
3G092BB08
3G092DE06Y
3G092DF07
3G092DG01
3G092EA09
3G092EA11
3G092EA16
3G092FA31
3G092FA44
3G092FB03
3G092FB06
3G092GA01
3G092HB03Y
3G092HE01Y
3G092HF05Y
3G092HF19Y
3G301JA08
3G301JB09
3G301KA01
3G301LB13
3G301NE22
3G301PB08B
3G301PE01B
3G301PF16B
(57)【要約】
【課題】エンジンの動作不良の抑制と、高燃圧ポンプのより正確な故障判定と、を両立する。
【解決手段】コントローラ１０は、エンジンＥの始動に際してリリーフ弁２５が開弁したと判定された場合には、高燃圧ポンプ２３における故障の有無の決定を保留してエンジンＥを停止するとともに、リリーフ弁２５の閉弁を待つように、該停止から所定期間にわたって待機した後にエンジンＥを再始動し、その再始動に際してリリーフ弁２５が開弁したと再び判定された場合には、高燃圧ポンプ２３に故障が生じていると決定する。
【選択図】図７
【解決手段】コントローラ１０は、エンジンＥの始動に際してリリーフ弁２５が開弁したと判定された場合には、高燃圧ポンプ２３における故障の有無の決定を保留してエンジンＥを停止するとともに、リリーフ弁２５の閉弁を待つように、該停止から所定期間にわたって待機した後にエンジンＥを再始動し、その再始動に際してリリーフ弁２５が開弁したと再び判定された場合には、高燃圧ポンプ２３に故障が生じていると決定する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンの駆動軸に連結され、燃料を高圧化して吐出する高燃圧ポンプと、
前記高燃圧ポンプから吐出される高圧燃料を流通させる燃料配管と、
前記燃料配管に接続され、高圧燃料を噴射するインジェクタと、
前記燃料配管内の燃圧が所定の開弁圧まで上昇したときに開弁する一方、所定の閉弁圧まで下降したときに閉弁する機械式のリリーフ弁と、
前記高燃圧ポンプから吐出された前記燃料配管内の燃圧を検出する燃圧センサと、
前記燃圧センサが検出した燃圧に基づいて、該燃圧が前記開弁圧に到達し得るか否かを判定するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記燃料配管内の燃圧が前記開弁圧に到達し得ると判定された後に該燃圧が所定の第１閾値を下回った場合に、前記リリーフ弁が開弁したと判定するとともに、該判定結果に基づいて前記高燃圧ポンプにおける故障の有無を決定し、
前記コントローラは、
前記エンジンの始動に際し、前記リリーフ弁が開弁したと判定された場合には、前記故障の有無の決定を保留して前記エンジンを停止するとともに、前記リリーフ弁の閉弁を待つように、該停止から所定期間にわたって待機した後に前記エンジンを再始動し、
前記エンジンの再始動に際し、前記リリーフ弁が開弁したと再び判定された場合には、前記高燃圧ポンプに故障が生じていると決定する
ことを特徴とするエンジンの燃料系異常診断装置。
前記高燃圧ポンプから吐出される高圧燃料を流通させる燃料配管と、
前記燃料配管に接続され、高圧燃料を噴射するインジェクタと、
前記燃料配管内の燃圧が所定の開弁圧まで上昇したときに開弁する一方、所定の閉弁圧まで下降したときに閉弁する機械式のリリーフ弁と、
前記高燃圧ポンプから吐出された前記燃料配管内の燃圧を検出する燃圧センサと、
前記燃圧センサが検出した燃圧に基づいて、該燃圧が前記開弁圧に到達し得るか否かを判定するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記燃料配管内の燃圧が前記開弁圧に到達し得ると判定された後に該燃圧が所定の第１閾値を下回った場合に、前記リリーフ弁が開弁したと判定するとともに、該判定結果に基づいて前記高燃圧ポンプにおける故障の有無を決定し、
前記コントローラは、
前記エンジンの始動に際し、前記リリーフ弁が開弁したと判定された場合には、前記故障の有無の決定を保留して前記エンジンを停止するとともに、前記リリーフ弁の閉弁を待つように、該停止から所定期間にわたって待機した後に前記エンジンを再始動し、
前記エンジンの再始動に際し、前記リリーフ弁が開弁したと再び判定された場合には、前記高燃圧ポンプに故障が生じていると決定する
ことを特徴とするエンジンの燃料系異常診断装置。
【請求項2】
請求項１に記載されたエンジンの燃料系異常診断装置において、
前記エンジンは、単気筒エンジンであり、
前記コントローラは、前記エンジンの始動及び再始動に際し、始動装置によってエンジン回転数を常用回転まで上昇させる
ことを特徴とするエンジンの燃料系異常診断装置。
前記エンジンは、単気筒エンジンであり、
前記コントローラは、前記エンジンの始動及び再始動に際し、始動装置によってエンジン回転数を常用回転まで上昇させる
ことを特徴とするエンジンの燃料系異常診断装置。
【請求項3】
請求項２に記載されたエンジンの燃料系異常診断装置において、
前記エンジンは、車両の駆動輪に対して非連結とされた、発電専用のエンジンである
ことを特徴とするエンジンの燃料系異常診断装置。
前記エンジンは、車両の駆動輪に対して非連結とされた、発電専用のエンジンである
ことを特徴とするエンジンの燃料系異常診断装置。
【請求項4】
請求項２に記載されたエンジンの燃料系異常診断装置において、
前記開弁圧以下であり、かつ前記第１閾値以上の圧力値を第２閾値とすると、
前記コントローラは、前記エンジンの始動又は再始動に際して前記エンジン回転数が上昇している最中に前記燃圧が前記第２閾値を超えた場合に、前記燃料配管内の燃圧が前記開弁圧に到達し得ると判定する
ことを特徴とするエンジンの燃料系異常診断装置。
前記開弁圧以下であり、かつ前記第１閾値以上の圧力値を第２閾値とすると、
前記コントローラは、前記エンジンの始動又は再始動に際して前記エンジン回転数が上昇している最中に前記燃圧が前記第２閾値を超えた場合に、前記燃料配管内の燃圧が前記開弁圧に到達し得ると判定する
ことを特徴とするエンジンの燃料系異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、エンジンの燃料系異常診断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、リリーフ弁の開弁判定装置が開示されている。この開弁判定装置は、燃料を高圧化して吐出する高燃圧ポンプ（燃料ポンプ）と、蓄圧容器内における高圧燃料の燃圧を検出する圧力センサと、その燃圧が所定の開弁圧まで上昇することで開弁するリリーフ弁と、を備えている。
【0003】
前記特許文献１に係る開弁判定装置は、圧力センサの検出圧が開弁圧まで上昇したと判定した場合において、その検出圧が上昇から低下に転じた後の圧力低下の傾き又はその相関値を示す圧力低下パラメータを取得する。前記開弁判定装置は、取得した圧力低下パラメータに基づいて、リリーフ弁が開弁状態にあることを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－０５２６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記特許文献１に記載されているようにリリーフ弁が開弁状態にあることを判定することで、高燃圧ポンプ、例えばその吐出系に故障が生じていると判断することが知られている。
【0006】
ところが、エンジンの構成次第では、高燃圧ポンプに係る燃料系統の容積が小さく、前記燃圧が上昇し易くなる。加えて、エンジンの停止時には、燃料の温度が上昇し、燃圧の高圧化を招く可能性がある。
【0007】
前述した要因と、エンジンの始動装置に起因したリリーフ弁の振動とが相まって、エンジンの始動時に、リリーフ弁が開弁してしまう可能性があることが新たにわかった。そうした開弁は、高燃圧ポンプの故障に起因したものではない。
【0008】
始動時におけるリリーフ弁の開弁は、エンジンの動作不良を招くばかりでなく、前述のように、高燃圧ポンプの故障判定に際して誤判定を招くことになるため不都合である。
【0009】
本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの動作不良の抑制と、高燃圧ポンプのより正確な故障判定と、を両立することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示は、エンジンの燃料系異常診断装置に関する。この燃料系異常診断装置は、エンジンの駆動軸に連結され、燃料を高圧化して吐出する高燃圧ポンプと、前記高燃圧ポンプから吐出される高圧燃料を流通させる燃料配管と、前記燃料配管に接続され、高圧燃料を噴射するインジェクタと、前記燃料配管内の燃圧が所定の開弁圧まで上昇したときに開弁する一方、所定の閉弁圧まで下降したときに閉弁する機械式のリリーフ弁と、前記高燃圧ポンプから吐出された前記燃料配管内の燃圧を検出する燃圧センサと、前記燃圧センサが検出した燃圧に基づいて、該燃圧が前記開弁圧に到達し得るか否かを判定するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記燃料配管内の燃圧が前記開弁圧に到達し得ると判定された後に該燃圧が所定の第１閾値を下回った場合に、前記リリーフ弁が開弁したと判定するとともに、該判定結果に基づいて前記高燃圧ポンプにおける故障の有無を決定する。
【0011】
そして、本開示によれば、前記コントローラは、前記エンジンの始動に際し、前記リリーフ弁が開弁したと判定された場合には、前記故障の有無の決定を保留して前記エンジンを停止するとともに、前記リリーフ弁の閉弁を待つように、該停止から所定期間にわたって待機した後に前記エンジンを再始動し、前記エンジンの再始動に際し、前記リリーフ弁が開弁したと再び判定された場合には、前記高燃圧ポンプに故障が生じていると決定する。
【0012】
前記構成によると、コントローラは、エンジンの始動に際してリリーフ弁が開弁していることが判定された場合には、エンジンを停止して待機した後に、これを再始動する。これにより、リリーフ弁の閉弁を待ってからエンジンを再始動することができるため、エンジンの動作不良を抑制することができる。
【0013】
さらに、前記構成によると、コントローラは、エンジンの再始動に際してリリーフ弁が開弁していることが再び判定された場合には、高燃圧ポンプになんらかの故障が生じていると判断する。これにより、燃料の温度上昇、始動装置等から受ける振動等による開弁を誤判定することなく、高燃圧ポンプのより正確な故障判定を実現することができる。
【0014】
また、前記エンジンは、単気筒エンジンであり、前記コントローラは、前記エンジンの始動及び再始動に際し、始動装置によってエンジン回転数を常用回転まで上昇させる、としてもよい。
【0015】
前記構成によると、エンジンは単気筒エンジンであるから、複数気筒のエンジンと比べて、燃料供給系全体の容積はコンパクトなものとなる。この場合、燃圧は相対的に高まり易くなるから、燃料の温度上昇等の事情と相まって、燃圧の高圧化を招き易くなる。そのため、前述の如き正確な故障判定が、取り分け有効なものとなる。
【0016】
また、前記エンジンは、車両の駆動輪に対して非連結とされた、発電専用のエンジンである、としてもよい。
【0017】
前記構成によると、エンジンは発電専用のエンジンであるから、車両走行用のエンジンと比べて、燃料供給系全体の容積はコンパクトなものとなる。この場合、燃圧は相対的に高まり易くなるから、燃料の温度上昇等の事情と相まって、燃圧の高圧化を招き易くなる。そのため、前述の如き正確な故障判定が、取り分け有効なものとなる。
【0018】
また、発電専用のエンジンであるから、その始動をリトライしたとしても、車両走行用のエンジンと比べて、走行フィーリングに与える影響を、可能な限り抑えることができる。
【0019】
また、前記開弁圧以下であり、かつ前記第１閾値以上の圧力値を第２閾値とすると、前記コントローラは、前記エンジンの始動又は再始動に際して前記エンジン回転数が上昇している最中に前記燃圧が前記第２閾値を超えた場合に、前記燃料配管内の燃圧が前記開弁圧に到達し得ると判定する、としてもよい。
【0020】
前記構成は、高燃圧ポンプのより正確な故障判定に資する。
【発明の効果】
【0021】
以上説明したように、本開示によれば、エンジンの動作不良の抑制と、高燃圧ポンプのより正確な故障判定と、を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明は例示である。図１は、エンジンＥを備えた車両１００を例示する図である。図２は、エンジンＥの概略構成を例示する図である。図３は、エンジンＥの燃料系異常診断装置１の構成を例示する機能ブロック図である。
【0025】
（全体構成）
車両１００は、いわゆるシリーズハイブリッド自動車である。車両１００は、駆動装置Ｐと、コントローラ１０と、を備えている。駆動装置Ｐは、電力を利用して車両１００を走行させるための電気駆動ユニット１１０と、発電用のエンジンＥと、を有している。コントローラ１０は、駆動装置Ｐと電気的に接続されており、該駆動装置Ｐの各機能を制御する。
車両１００は、いわゆるシリーズハイブリッド自動車である。車両１００は、駆動装置Ｐと、コントローラ１０と、を備えている。駆動装置Ｐは、電力を利用して車両１００を走行させるための電気駆動ユニット１１０と、発電用のエンジンＥと、を有している。コントローラ１０は、駆動装置Ｐと電気的に接続されており、該駆動装置Ｐの各機能を制御する。
【0026】
電気駆動ユニット１１０は、モータ１１１と、減速機１１２と、ジェネレータ１１３と、を有している。モータ１１１は、電力供給を受けて作動する。減速機１１２は、モータ１１１の出力を減速させる。ジェネレータ１１３は、モータ１１１に供給する電気を発電する。
【0027】
ここで、ジェネレータ１１３は、始動装置と発電機を兼ね備えたスタータジェネレータである。ジェネレータ１１３は、エンジンＥを始動させる始動装置として機能するとともに、エンジンＥから動力を受けて発電する発電機としても機能する。後述の図３に示すように、エンジンＥは、燃料供給システム２によってインジェクタ３から高圧燃料を噴射するとともに、点火プラグ４によって点火することで運転を開始する。
【0028】
エンジンＥは、単気筒エンジンである。エンジンＥは、例えば１ロータのロータリエンジンである。詳細は後述するが、コントローラ１０は、エンジンＥの始動及び再始動に際し、始動装置としてのジェネレータ１１３によってエンジン回転数を常用回転まで上昇させる。ここでいう「常用回転」とは、エンジンＥによる発電に適した回転域をいう。
【0029】
エンジンＥは、車両１００の駆動輪１０１（ここでは前輪）に対して非連結とされた、発電専用のエンジンである。すなわち、車両１００を走行させるための動力は、モータ１１１により生成される。モータ１１１により生成された動力は、減速機１１２により変速された後、デファレンシャル装置を介して駆動輪１０１（ここでは前輪）に伝達される。
【0030】
車両１００は、バッテリＢを備えている。バッテリＢは、ジェネレータ１１３によって発電された電気を、発電用のインバータを介して充電する。バッテリＢは、そこに充電された電気をモータ用のインバータによって変換し、モータ１１１に出力する。
【0031】
（エンジンの概略構成）
図２に示すように、本実施形態に係るエンジンＥは、発電用の燃料をインジェクタ３から噴射させるための燃料供給システム２と、コントローラ１０と、を備えている。この燃料供給システム２は、前述のインジェクタ３に加えて、燃料タンク２１と、低燃圧ポンプ２２と、高燃圧ポンプ２３と、燃料配管２４と、リリーフ弁２５と、を備えている。
図２に示すように、本実施形態に係るエンジンＥは、発電用の燃料をインジェクタ３から噴射させるための燃料供給システム２と、コントローラ１０と、を備えている。この燃料供給システム２は、前述のインジェクタ３に加えて、燃料タンク２１と、低燃圧ポンプ２２と、高燃圧ポンプ２３と、燃料配管２４と、リリーフ弁２５と、を備えている。
【0032】
ここで、燃料配管２４は、低圧側配管２４ａと、高圧側配管２４ｂと、バイパス配管２４ｃと、を有している。低圧側配管２４ａは、低燃圧ポンプ２２及び高燃圧ポンプ２３を接続している。高圧側配管２４ｂは、高燃圧ポンプ２３及びインジェクタ３を接続している。バイパス配管２４ｃは、高燃圧ポンプ２３をバイパスして高圧側配管２４ｂ及び低圧側配管２４ａを接続している。
【0033】
燃料タンク２１は、発電用の燃料を貯留する。燃料タンク２１は、車両１００内に配置されている。
【0034】
低燃圧ポンプ２２は、燃料タンク２１内の燃料を吸入し、これを加圧した後に吐出する。低燃圧ポンプ２２は、燃料タンク２１の内部に配置されている。低燃圧ポンプ２２は、例えばバッテリＢから電力を受けて作動する。低燃圧ポンプ２２から吐出された燃料は、低圧側配管２４ａを介して高燃圧ポンプ２３に供給される。
【0035】
高燃圧ポンプ２３は、エンジンＥの駆動軸Ｅ１に連結され、燃料を高圧化して吐出するように構成されている。具体的に、この高燃圧ポンプ２３は、圧力室２３ａと、スピル弁２３ｂと、プランジャ２３ｃと、吐出弁２３ｄと、を有している。
【0036】
圧力室２３ａは、低圧側配管２４ａから燃料を受け入れる。圧力室２３ａにおける燃料の入口は、スピル弁２３ｂによって開閉される。圧力室２３ａは、高圧側配管２４ｂに燃料を吐出する。圧力室２３ａにおける燃料の出口は、吐出弁２３ｄによって開閉される。圧力室２３ａは、「プランジャ室」と呼ぶこともできる。
【0037】
スピル弁２３ｂは、コントローラ１０に電気的に接続された電磁弁である。スピル弁２３ｂの閉弁時期、ひいては圧力室２３ａへの燃料の供給量は、コントローラ１０からスピル弁２３ｂに入力される制御信号によって制御される。
【0038】
プランジャ２３ｃは、圧力室２３ａ内の圧力を変化させる。プランジャ２３ｃは、カム２３ｅに連結されている。このカム２３ｅは、エンジンＥの駆動軸Ｅ１に連結されており、エンジンＥの回転数（エンジン回転数）に応じて回転する。カム２３ｅが回転することで、プランジャ２３ｃが下降と上昇を繰り返す。プランジャ２３ｃが動作することで、圧力室２３ａ内の燃料が高圧化される。
【0039】
吐出弁２３ｄは、逆止弁である。吐出弁２３ｄが前記出口を開放することで、プランジャ２３ｃによって高圧化された燃料が、圧力室２３ａから高圧側配管２４ｂへと吐出される。吐出弁２３ｄは、高圧側配管２４ｂから圧力室２３ａへの燃料の逆流を防止する。吐出弁２３ｄは、「チェック弁」と呼ぶこともできる。
【0040】
高圧燃料の吐出メカニズムについて説明する。
【0041】
高燃圧ポンプ２３は、プランジャ２３ｃが下降する行程でスピル弁２３ｂを開き、低圧側から圧力室２３ａに燃料を吸入する。その後、プランジャ２３ｃが上昇する行程初期ではスピル弁２３ｂは開かれているので、圧力室２３ａに吸入した燃料は、上昇行程初期では低圧側に流出する（燃料が戻る）。その後、燃料の吐出量に見合ったタイミングでスピル弁２３ｂを閉じると、低圧側への燃料の流出が遮断されて圧力室２３ａ内の燃料が昇圧し、吐出側のチェック弁（逆止弁２３ｄ）が開かれて燃料が吐出される。高圧燃料が吐出されるタイミングでは、スピル弁２３ｂは閉じられるようになっている
燃料配管２４の高圧側配管２４ｂは、高燃圧ポンプ２３から吐出される高圧燃料を流通させる。高圧側配管２４ｂには、高圧燃料を噴射するインジェクタ３が接続されている。本実施形態に係るエンジンＥは、前述のように単気筒エンジンである。したがって、１つのインジェクタ３のみが、高圧側配管２４ｂに接続されている。
燃料配管２４の高圧側配管２４ｂは、高燃圧ポンプ２３から吐出される高圧燃料を流通させる。高圧側配管２４ｂには、高圧燃料を噴射するインジェクタ３が接続されている。本実施形態に係るエンジンＥは、前述のように単気筒エンジンである。したがって、１つのインジェクタ３のみが、高圧側配管２４ｂに接続されている。
【0042】
図２に示すように、燃料配管２４のバイパス配管２４ｃは、高圧側配管２４ｂに接続される上流端部と、高燃圧ポンプ２３を迂回して低圧側配管２４ａに接続される下流端部と、を有している。このバイパス配管２４ｃには、リリーフ弁２５が設けられている。
【0043】
具体的に、本実施形態に係るリリーフ弁２５は、高圧側配管２４ｂ内の燃圧が所定の開弁圧まで上昇したときに開弁する一方、所定の閉弁圧まで下降したときに閉弁する機械式のリリーフ弁である。リリーフ弁２５が開弁することで、高圧側配管２４ｂ内の高圧燃料が、バイパス配管２４ｃを通じて低圧側配管２４ａへと戻り、高圧側配管２４ｂ内の燃圧が低下する。
【0044】
また、高圧側配管２４ｂには、燃圧センサ１１が設けられている。この燃圧センサ１１は、高燃圧ポンプ２３から吐出された高圧側配管２４ｂ内の燃圧を検出するように構成されている。そして、燃圧センサ１１の検出信号は、コントローラ１０に送られるようになっている。なお、燃圧センサ１１は、インジェクタ３内の燃圧を検出したり、バイパス配管２４ｃ内におけるリリーフ弁２５の上流側（バイパス配管２４ｃの入口側）の燃圧を検出したりするものであってもよい。なお、燃圧センサ１１の出力上限Ｐｌは、例えば図８に示すように、リリーフ弁２５の開弁圧以下であってもよい。
【0045】
（車両の制御系）
図３は、エンジンＥの燃料系異常診断装置１の構成を例示する機能ブロック図である。この燃料系異常診断装置１は、燃圧センサ１１と、エンジンＥの燃料供給システム２、インジェクタ３及び点火プラグ４と、コントローラ１０と、を備えている。
図３は、エンジンＥの燃料系異常診断装置１の構成を例示する機能ブロック図である。この燃料系異常診断装置１は、燃圧センサ１１と、エンジンＥの燃料供給システム２、インジェクタ３及び点火プラグ４と、コントローラ１０と、を備えている。
【0046】
コントローラ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力バス等を有するマイクロコンピュータである。コントローラ１０は、バッテリ用のモジュール、パワートレイン全体を司るモジュール、モータ１１１用のモジュール、ジェネレータ１１３用のモジュール、エンジンＥ用のモジュール等、複数のモジュールを組み合わせたものであってもよい。
【0047】
コントローラ１０には、前記燃圧センサ１１の検出信号に加え、バッテリＢの電圧センサ１２及び電流センサ１３それぞれの検出信号と、車両１００のアクセル開度センサ１４及び車速センサ１５それぞれの検出信号と、エンジンＥの回転数を検出するエンジン回転センサ１６の検出信号と、が入力されるようになっている。
【0048】
コントローラ１０は、各種センサから入力された検出信号に基づいて、車両１００を構成する各アクチュエータに制御信号を入力する。制御信号の入力対象には、電気駆動ユニット１１０と、エンジンＥの燃料供給システム２、インジェクタ３及び点火プラグ４と、が含まれている。それらアクチュエータに制御信号を入力することで、コントローラ１０が、車両１００の走行を制御する。
【0049】
これらのセンサ及びアクチュエータは、それぞれ、通信経路５を介してコントローラ１０に接続されている。通信経路５は、各センサ及びアクチュエータと、コントローラ１０との間で信号を送受させる。通信経路５における通信プロトコロルには、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）を採用してもよい。
【0050】
【0051】
まず、図４のステップＳ１において、コントローラ１０は、車両１００が起動状態にあるか否か（Ｒｅａｄｙ ＯＮ？）を判定する。この判定がＹＥＳになるまで、コントローラ１０はステップＳ１の判定を繰り返す。
【0052】
続くステップＳ２において、コントローラ１０は、電圧センサ１２及び電流センサ１３の検出信号に基づいて、バッテリＢのＳＯＣと、を決定する。また、このステップＳ２において、コントローラ１０は、後述の発電禁止フラグも読み込む。
【0053】
続くステップＳ３において、コントローラ１０は、アクセル開度センサ１４及び車速センサ１５の検出信号に基づいて、モータ１１１の要求駆動力を計算する。なお、このステップＳ３、又は、後続のステップＳ４において、前記発電禁止フラグを読み込んでもよい。ステップＳ２とステップＳ３の順番を入れ替えてもよい。
【0054】
続くステップＳ４において、コントローラ１０は、ステップＳ２で計算したＳＯＣと、ステップＳ３で計算した要求駆動力とに基づいて、モータ１１１の要求電力量を算出し、その算出結果に基づいてエンジンＥによる発電の要否を判定する。この判定がＮＯの場合（つまり、エンジンＥの運転が不要な場合）、コントローラ１０は、後述のステップＳ５及びステップＳ６をスキップして、制御プロセスをステップＳ７へと進める。
【0055】
一方、ステップＳ４の判定がＹＥＳの場合（つまり、エンジンＥの運転が必要な場合）、コントローラ１０は、制御プロセスをステップＳ５に進める。
【0056】
ステップＳ５において、コントローラ１０は、ステップＳ３で読み込んだ発電禁止フラグに基づいて、エンジンＥによる発電が許容されているか否か（発電許容？）を判定する。発電禁止フラグが０の場合、コントローラ１０は、エンジンＥによる発電が許容されていると判断する。発電禁止フラグが１の場合、コントローラ１０は、エンジンＥによる発電が禁止されていると判断する。ステップＳ５の判定がＮＯの場合（つまり、エンジンＥによる発電が禁止されている場合）、コントローラ１０は、ステップＳ６をスキップして、制御プロセスをステップＳ７に進める。
【0057】
なお、本実施形態では、エンジンＥの燃料供給システム２、特にその高燃圧ポンプ２３に故障が生じたときに、エンジンＥによる発電が禁止されるようになっている。
【0058】
一方、ステップＳ５の判定がＹＥＳの場合（つまり、エンジンＥによる発電が禁止されていない場合）、コントローラ１０は、制御プロセスをステップＳ６に進める。
【0059】
続くステップＳ６において、コントローラ１０は、ジェネレータ１１３の要求発電量を計算するとともに、その要求発電量を実現するように、エンジンＥの要求エンジン駆動力を計算する。その後、コントローラ１０は、それらの計算結果に基づいて、エンジンＥを駆動させる。コントローラ１０は、エンジンＥの要求エンジン駆動力に基づいて、燃料供給システム２における高圧燃料の目標燃圧を定め、その目標燃圧を実現するように、スピル弁２３ｂの閉弁時期等を定める。コントローラ１０は、そうして定めた閉弁時期等に基づいて、高燃圧ポンプ２３の各部を作動させる。これにより、エンジンＥが駆動される。
【0060】
続くステップＳ７において、コントローラ１０は、ステップＳ３で算出した要求駆動力を実現するように、モータ１１１等のアクチュエータに制御信号を入力し、これを駆動する。
【0061】
（燃料系の異常診断に関する処理）
続いて、燃料系の異常診断（特に、燃料供給システム２の故障判定）に関する処理について、図５－図８を参照して詳細に説明する。ここで、図５は、エンジンＥの始動処理と、リリーフ弁２５の開弁判定と、その判定結果に基づいた故障判定に関する処理を例示するフローチャートである。また、図６は、前記開弁判定に関する処理を例示するフローチャートであり、図７は、前記開弁判定のリトライに関する処理を例示するフローチャートである。
続いて、燃料系の異常診断（特に、燃料供給システム２の故障判定）に関する処理について、図５－図８を参照して詳細に説明する。ここで、図５は、エンジンＥの始動処理と、リリーフ弁２５の開弁判定と、その判定結果に基づいた故障判定に関する処理を例示するフローチャートである。また、図６は、前記開弁判定に関する処理を例示するフローチャートであり、図７は、前記開弁判定のリトライに関する処理を例示するフローチャートである。
【0062】
【0063】
まず、図５のステップＳ１０１において、コントローラ１０は、エンジンＥの発電が要求されているという条件と、エンジンＥの発電が禁止されていないという条件と、が双方とも満足されているか否かを判定する。この判定は、図４のフローにおいて、ステップＳ４及びステップＳ２５を経由してステップＳ６に進む条件が整っているか否かを判断することに等しい。
【0064】
ステップＳ１０１の判定がＮＯの場合、コントローラ１０は、ステップＳ１０１の判定に戻る。ステップＳ１０１の判定がＹＥＳの場合、コントローラ１０は、制御プロセスをステップＳ１０２に進める。コントローラ１０は、ステップＳ１０１の判定がＹＥＳになるまで、同ステップの判定を繰り返す。
【0065】
ステップＳ１０２において、コントローラ１０は、エンジンＥの始動処理を実行する。具体的に、コントローラ１０は、始動装置としてのジェネレータ１１３によってエンジンＥを始動させ、そのエンジン回転数を常用回転数に向けて立ち上げる。エンジンＥの始動に伴いプランジャ２３ｃが動作を開始することになるから、その開始と前後してスピル弁２３ｂを作動させることで、前述した吐出メカニズムに基づき、高圧側配管２４ｂに高圧燃料が吐出される。エンジン回転数の立ち上げ完了後、コントローラ１０は、インジェクタ３から高圧燃料を吐出させ、点火プラグ４によって高圧燃料に点火することで、エンジンＥの運転を開始させる。
【0066】
エンジンＥの運転を開始する前に、コントローラ１０は、ステップＳ１０２から続くステップＳ１０３の処理を実行する。ステップＳ１０３の処理は、例えば、エンジンＥの始動と同期して開始されるようになっている。
【0067】
具体的に、コントローラ１０は、ステップＳ１０３において第１タイマ１０ａによるカウントを開始する。このカウント時間は、エンジンＥの始動を開始してからの経過時間に相当する。
【0068】
続くステップＳ１０４において、コントローラ１０は、燃圧センサ１１の検出信号に基づいて、第１タイマ１０ａによるカウント開始時点（つまり、エンジンＥの始動開始時点）における燃圧の値を記録する。
【0069】
続くステップＳ１０５において、コントローラ１０は、リリーフ弁２５が開弁したか否かを判定する。詳しくは、ステップＳ１０５において、コントローラ１０は、燃圧センサ１１が検出した燃圧に基づいて、該燃圧がリリーフ弁２５の開弁圧Ｐｏに到達し得るか否かを判定する。
【0070】
さらに、ステップＳ１０５において、コントローラ１０は、燃料配管２４内における高圧側の燃圧が開弁圧Ｐｏに到達し得ると判定された後に、該燃圧が所定の第１閾値Ｐ１を下回った場合に、リリーフ弁２５が開弁したと判定する。
【0071】
具体的に、ステップＳ１０５では、図６に示すフローが実行される。このフローでは、まず、そのステップＳ２０１において、各種センサの検出信号が読み込まれる。ステップＳ２０１で読み込まれる検出信号には、例えば、エンジン回転センサ１６の検出信号と、燃圧センサ１１の検出信号と、が含まれる。
【0072】
続くステップＳ２０２において、コントローラ１０は、例えばジェネレータ１１３がエンジンＥを始動させたことで、エンジンＥの駆動軸Ｅ１が回転中であるか否かを判定する。
【0073】
ここで、前記駆動軸Ｅ１が回転中であるということは、高燃圧ポンプ２３のプランジャ２３ｃが動作していると判断することができる。その場合、高燃圧ポンプ２３のスピル弁２３ｂが仮に故障しているならば、該高燃圧ポンプ２３から多量の高圧燃料が吐出されて、その結果、リリーフ弁２５が開弁する可能性があると判断することができる。一方、前記駆動軸Ｅ１が回転していない場合、そもそも高燃圧ポンプ２３は作動しておらず、リリーフ弁２５が開弁する可能性はないと判断することができる。
【0074】
そこで、ステップＳ２０２の判定がＹＥＳの場合、コントローラ１０は、リリーフ弁２５が開弁し得ると判断し、制御プロセスをステップＳ２０３に進める。一方、ステップＳ２０２の判定がＮＯの場合、リリーフ弁２５が開弁する可能性はないと判断し、図６に示すフローからリターンする。後者の場合、コントローラ１０は、「リリーフ弁２５は開弁していない」と判断する。
【0075】
続いて、ステップＳ２０３において、コントローラ１０は、燃圧センサ１１によって検出された燃圧が、所定の第２閾値Ｐ２を超えたか否かを判定する。第２閾値Ｐ２は、リリーフ弁２５の開弁圧及び燃圧センサ１１の出力上限Ｐｌ以下であり、かつ後述の第１閾値Ｐ１以上の値としてもよい（図８を参照）。
【0076】
ステップＳ２０３の処理を言い換えると、コントローラ１０は、エンジンＥの始動又は再始動に際してエンジン回転数が上昇している最中に、燃圧が第２閾値Ｐ２と交差して該第２閾値Ｐ２を超えた場合に、燃料配管２４、特にその高圧側配管２４ｂ内の燃圧が開弁圧に到達し得ると判定することになる。
【0077】
ステップＳ２０３の判定がＹＥＳの場合、コントローラ１０は、制御プロセスをステップＳ２０４に進める。このステップＳ２０４において、コントローラ１０は、エンジンＥの始動又は再始動に際して燃圧が第２閾値Ｐ２を超えたことを経験したことを示す、経験フラグを１にする。この経験フラグは、例えば、エンジンＥが始動される度に、その値がゼロにリセットされるようになっている。その後、コントローラ１０は、制御プロセスをステップＳ２０５に進める。
【0078】
一方、ステップＳ２０３の判定がＮＯの場合、コントローラ１０は、ステップＳ２０４をスキップして、制御プロセスをステップＳ２０５に進める。
【0079】
ステップＳ２０５において、コントローラ１０は、前記経験フラグが１であるか否かを判定し、この判定がＹＥＳの場合は制御プロセスをステップＳ２０６に進め、ＮＯの場合は制御プロセスをステップＳ２０２に戻す。
【0080】
つまり、エンジンＥが回転している限り、燃圧が前記第２閾値Ｐ２を超えたことが一度でも経験されると、ステップＳ２０５からステップＳ２０６に制御プロセスが進むことになる。一方、燃圧が前記第２閾値Ｐ２を超えない限り、ステップＳ２０５からステップＳ２０６に制御プロセスが進まないようになっている。
【0081】
ステップＳ２０６において、コントローラ１０は、燃圧センサ１１によって検出された燃圧が、所定の第１閾値Ｐ１を下まわったか否かを判定する。第１閾値Ｐ１は、リリーフ弁２５の開弁圧及び燃圧センサ１１の出力上限Ｐｌ未満の値であって、かつ前述の第１閾値Ｐ１未満の値としてもよい。
【0082】
ステップＳ２０６の判定がＹＥＳの場合、コントローラ１０は、制御プロセスをステップＳ２０７に進める。このステップＳ２０７において、コントローラ１０は、第２タイマ１０ｂによるタイムカウントを開始する。このカウント時間は、燃圧が第１閾値Ｐ１を下まわってからの経過時間に相当する。
【0083】
一方、ステップＳ２０６の判定がＮＯの場合、コントローラ１０は、制御プロセスを、ステップＳ２０６からステップＳ２０２に戻す。
【0084】
そして、ステップＳ２０８において、コントローラ１０は、第２タイマ１０ｂによるカウントを開始してから所定の第１期間Ｔ１内に、燃圧センサ１１によって検出された燃圧が、高圧燃料の目標燃圧未満の第３閾値Ｐ３以下になったことと、第２タイマ１０ｂによるカウントを開始してから所定の第２期間Ｔ２（＞第１期間Ｔ１）に至るまで、前記燃圧が、前記第３閾値Ｐ３以下になって以降、その状態を維持していることと、をそれぞれ判定する（図８を参照）。
【0085】
ここで、第１期間Ｔ１は、後述の第３期間及び第４期間よりも短い。第１期間Ｔ１は、例えば１２０ｍｓ以上２４０ｍｓ以下、さらに詳細には１５０ｍｓ以上２１０ｍｓ以下としてもよい。一方、第２期間Ｔ２は、第１期間Ｔ１よりも長く、かつ第３期間及び第４期間よりも短い。第２期間Ｔ２は、例えば４００ｍｓ以上８００ｍｓ以下、さらに詳細には５００ｍｓ以上７００ｍｓ以下としてもよい（図８を参照）。
【0086】
ステップＳ２０８の条件が双方とも満足された場合、コントローラ１０は、「リリーフ弁２５は開弁している（リリーフ弁：開弁）」と判断する（ステップＳ２０９）。一方、ステップＳ２０８の条件の少なくとも一方が満足されなかった場合、コントローラ１０は、「リリーフ弁２５は開弁していない（リリーフ弁：閉弁）」と判断する（ステップＳ２１０）。
【0087】
続いて、図６に示すフローから、図５のフローに戻る。そして、ステップＳ１０６以降の処理において、コントローラ１０は、ステップＳ１０５でリリーフ弁２５が開弁したと判定された場合に、該判定結果に基づいて高燃圧ポンプ２３における故障の有無を決定する。
【0088】
具体的に、ステップＳ１０５から続くステップＳ１０６において、コントローラ１０は、リリーフ弁２５が開弁しているか否か（リリーフ有り？）を判定する。この判定がＮＯの場合、コントローラ１０は、高燃圧ポンプ２３に故障は生じていないと判定すべく、制御プロセスをステップＳ１１２に進める。それに続くステップＳ１１３において、コントローラ１０は、前記発電禁止フラグに０を代入する。
【0089】
一方、ステップＳ１０６の判定がＹＥＳの場合、コントローラ１０は、制御プロセスをステップＳ１０８に進め、ステップＳ１０５及び図６に例示したリリーフ判定のリトライ条件を判定する。
【0090】
その後、続くステップＳ１０７－ステップＳ１１５において、コントローラ１０は、エンジンＥの始動に際してリリーフ弁２５が開弁したと判定された場合には、故障の有無の決定を保留してエンジンＥを停止するとともに、リリーフ弁２５の閉弁を待つように、該停止から所定の第３期間にわたって待機した後にエンジンＥを再始動する。そして、コントローラ１０は、エンジンＥの再始動に際し、リリーフ弁２５が開弁したと再び判定された場合には、高燃圧ポンプ２３に故障が生じていると決定する。
【0091】
具体的に、ステップＳ１０７では、図７に示すフローが実行される。このフローでは、まず、そのステップＳ３０１において、各種センサの検出信号が読み込まれる。ステップＳ３０１で読み込まれる検出信号には、例えば、第１タイマ１０ａによるカウントと、燃圧センサ１１の検出信号と、が含まれる。
【0092】
続くステップＳ３０２において、コントローラ１０は、図５のステップＳ１０４で記録したエンジン始動時の燃圧が、所定の第３閾値Ｐ３以上であったか否かを判定する。第３閾値Ｐ３は、例えば、前記第１閾値Ｐ１以上、かつ燃圧センサ１１の出力上限Ｐｌ以下の値としてもよい（図８を参照）。このステップＳ３０２の判定は、必須ではない。
【0093】
ステップＳ３０２の判定がＹＥＳの場合、燃圧が始動時にある程度高まっていたことに起因して、リリーフ弁２５が開弁してしまったと判断することができる。この場合、コントローラ１０は、後述の要因に起因してリリーフ弁２５が開弁した、すなわち、燃料供給システム２に故障が生じていない可能性が考えられるため、リトライ条件を成立させるべく、制御プロセスをステップＳ３０３に進める。
【0094】
一方、ステップＳ３０２の判定がＮＯの場合、燃圧が始動時にさほど高まっていないにも関わらず、リリーフ弁２５が開弁してしまったと判断することができる。この場合、コントローラ１０は、後述の要因以外の事象に起因してリリーフ弁２５が開弁した、すなわち、燃料供給システム２になんらかの故障が生じているものと判断されるため、制御プロセスをステップＳ３０５に進める。この場合、コントローラ１０は、リトライ条件を成立させることなく図７のフローを終了する。
【0095】
ステップＳ３０３において、コントローラ１０は、図５のステップＳ１０３からカウントを介した第１タイマ１０ａのカウント時間（エンジンＥの始動を開始してからの経過間）が、所定の第４期間を下まわっているか否かを判定する。この第４期間は、エンジンＥの始動に要する時間程度に設定すればよい。第４期間は、例えば３秒以上７秒以下、さらに詳細には４秒以上６秒以下に設定してもよい。
【0096】
ステップＳ３０３の判定がＹＥＳの場合、リトライ前の初回始動時であると判断することができる。この場合、コントローラ１０は、ステップＳ１０５のリリーフ判定をリトライすべく、制御プロセスをステップＳ３０４に進める。コントローラ１０は、ステップＳ３０４でリトライ条件が成立したと判断する。
【0097】
一方、ステップＳ３０３の判定がＮＯの場合、リトライ後の再始動時であると判断することができる。この場合、コントローラ１０は、リリーフ判定を繰り返しリトライしないように、制御プロセスをステップＳ３０５に進める。コントローラ１０は、ステップＳ３０５でリトライ条件が不成立であると判断する。
【0098】
【0099】
ステップＳ１０８の判定がＹＥＳの場合（リトライ条件が成立している場合）、コントローラ１０は、故障の有無の決定を保留してエンジンＥを一旦停止させるべく、制御プロセスをステップＳ１０９に進める。
【0100】
一方、ステップＳ１０８の判定がＮＯの場合（リトライ条件が不成立の場合）、コントローラ１０は、高燃圧ポンプに故障が生じていると決定すべく、制御プロセスをステップＳ１１４に進める。続くステップＳ１１５において、コントローラ１０は、前記発電禁止フラグに１を代入する。
【0101】
ステップＳ１０９において、コントローラ１０は、エンジンＥの始動をストップする。具体的に、コントローラ１０は、点火プラグ４の点火を停止させるとともに、インジェクタ３からの燃料噴射を停止させる。これにより、高燃圧ポンプ２３の駆動も停止する。
【0102】
続くステップＳ１１０において、コントローラ１０は、エンジンＥの始動ストップ後、所定の第３期間にわたって、これを再始動させることなく待機する。高燃圧ポンプ２３に故障が生じていない場合、この待機によって燃圧が低下して、リリーフ弁２５が閉弁することになる。第３期間の長さは、本実施形態では第４期間に一致している。第３期間は、例えば３秒以上７秒以下、さらに詳細には４秒以上６秒以下に設定してもよい。
【0103】
続くステップＳ１１１おいて、コントローラ１０は、エンジンＥを再始動させる（始動リトライ）。具体的に、コントローラ１０は、インジェクタ３からの燃料噴射を再開させるとともに、点火プラグ４の点火を再開させる。これにより、高燃圧ポンプ２３の駆動も再開する。
【0104】
ステップＳ１１１の処理が完了すると、コントローラ１０は、制御プロセスをステップＳ１０４に戻す。再始動後のステップＳ１０４では、再始動時における燃圧の値が記録される。
【0105】
その後、仮にステップＳ１０６の判定が再びＹＥＳになったものとする。この状況は、再始動に際し、リリーフ弁２５が開弁していることが再び検知された状況に相当する。この場合、リトライ前のステップＳ１０９で待機したことで、リトライ後のステップＳ１０７では、図７のステップＳ３０３の判定が必然的にＮＯとなる。これにより、始動リトライ時にリリーフ弁２５が開弁していることが再び検知された場合に、高燃圧ポンプ２３になんらかの故障が生じていると判断することができる。
【0106】
以上説明したように、本実施形態によれば、コントローラ１０は、エンジンＥの始動に際してリリーフ弁２５が開弁していることが判定された場合には、エンジンＥを停止して待機した後に、これを再始動する（図５のステップＳ１０６－ステップＳ１１１を参照）。これにより、リリーフ弁２５の閉弁を待ってからエンジンＥを再始動することができるため、エンジンＥの動作不良を抑制することができる。
【0107】
さらに、図５のステップＳ１０６－ステップＳ１０８及び図７に例示したように、コントローラ１０は、エンジンＥの再始動に際してリリーフ弁２５が開弁していることが再び判定された場合には、高燃圧ポンプ２３（例えば、スピル弁２３ｂ）に故障が生じていると判断する。これにより、燃料の温度上昇、ジェネレータ１１３等から受ける振動等による開弁を誤判定することなく、高燃圧ポンプ２３のより正確な故障判定を実現することができる。
【0108】
また、図２に例示したように、エンジンＥは、１つのインジェクタ３を備えた単気筒エンジンであるから、複数気筒のエンジンと比べて、燃料供給系全体の容積はコンパクトなものとなる。この場合、燃圧は相対的に高まり易くなるから、燃料の温度上昇等の事情と相まって、燃圧の高圧化を招き易くなる。そのため、前述の如き正確な故障判定が、取り分け有効なものとなる。
【0109】
また、図１に例示したように、エンジンＥは、発電専用のエンジンＥであるから、車両走行用のエンジンと比べて、燃料供給系全体の容積はコンパクトなものとなる。この場合、燃圧は相対的に高まり易くなるから、燃料の温度上昇等の事情と相まって、燃圧の高圧化を招き易くなる。そのため、前述の如き正確な故障判定が、取り分け有効なものとなる。
【0110】
また、発電専用のエンジンＥであるから、その始動をリトライしたとしても、車両走行用のエンジンＥと比べて、走行フィーリングに与える影響を、可能な限り抑えることができる。
【符号の説明】
【0111】
１００ 車両
１０１ 駆動輪
１１０ 電気駆動ユニット
１１３ ジェネレータ（始動装置）
Ｅ エンジン
Ｅ１ 駆動軸
１ 燃料系異常診断装置
２ 燃料供給システム
２３ 高燃圧ポンプ
２３ｂ スピル弁
２４ｂ 高圧側配管（燃料配管）
２５ リリーフ弁
３ インジェクタ
１０ コントローラ
１１ 燃圧センサ
Ｐｏ 開弁圧
Ｐ１ 第１閾値
Ｐ２ 第２閾値
１０１ 駆動輪
１１０ 電気駆動ユニット
１１３ ジェネレータ（始動装置）
Ｅ エンジン
Ｅ１ 駆動軸
１ 燃料系異常診断装置
２ 燃料供給システム
２３ 高燃圧ポンプ
２３ｂ スピル弁
２４ｂ 高圧側配管（燃料配管）
２５ リリーフ弁
３ インジェクタ
１０ コントローラ
１１ 燃圧センサ
Ｐｏ 開弁圧
Ｐ１ 第１閾値
Ｐ２ 第２閾値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
