JP4687640B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮着火式内燃機関の燃料噴射弁を操作することで燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御装置に関する。

近年、ディーゼル機関（圧縮着火式内燃機関）の排気特性に対する規制がますます厳しいものとなってきている。こうした状況下、ディーゼル機関の燃焼室内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁についても、その異常の有無を判断する処理を行なうことが求められている。これは、燃料噴射弁に異常があるときには、燃料噴射制御を適切に行なうことができず、排気特性が悪化するおそれがあるからである。

そこで従来は、例えば下記特許文献１に見られるように、燃料噴射弁の噴射ノズルのリフト量を検出するノズルリフトセンサを備え、同センサの検出値に基づき、燃料噴射弁の目標開弁時期に対する実際の開弁時期の差を算出し、これに基づき燃料噴射弁の噴射開始時期の異常の有無を判断するものも提案されている。
特開平９−１９５８３８号公報

ただし、上記制御装置によれば、噴射開始時期の異常の有無を判断することができるとはいえ、ノズルリフトセンサを備える必要があり、部品点数の増加を免れない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、圧縮着火式内燃機関の燃料噴射弁を操作することで燃料噴射制御を行なうに際し、ノズルリフトセンサを用いることなく、噴射開始時期の異常の有無を判断することのできる燃料噴射制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、前記内燃機関に対する要求トルクに応じて定まる噴射量がゼロ以下となることでフューエルカット制御がなされるときに「７２０°ＣＡ」以上の角度間隔内に行なわれる単一の燃料噴射である単発噴射を行うものであって且つ、前記単発噴射に際しての前記燃料噴射弁に対する指令噴射開始時期を複数とおりに設定しつつ前記燃料噴射弁から燃料を噴射させる噴射手段と、前記噴射手段による燃料の噴射に伴って生成されるトルクを検出するトルク検出手段と、前記複数の指令噴射開始時期のそれぞれに対応する前記トルク検出手段の検出値の大小関係に基づき、前記燃料噴射弁の噴射開始時期の異常の有無を判断する判断手段とを備え、前記複数の指令噴射開始時期は、トルクが略最大となる噴射開始時期と、該噴射開始時期よりも進角側の開始時期及び遅角側の開始時期の少なくとも一方とを含むことを特徴とすることを特徴とする。

噴射開始時期が異なると、たとえ同一の噴射量であっても、燃料が燃焼に供されることによって生成される出力トルクが相違する。上記発明では、この点に着目し、指令噴射開始時期を複数とおりに設定して且つ対応する生成トルクの大小関係を比較する。ここで、燃料噴射弁が指令噴射開始時期に応じて燃料の噴射を開始するなら、異なる指令噴射開始時期に対しては異なるタイミングで噴射を開始することとなる。このため、これら燃料噴射によって生成されるトルクも互いに相違する。一方、燃料噴射弁が指令噴射開始時期に応じて適切に噴射を開始しないなら、上記各燃料噴射によって生成されるトルクは互いに相違しないおそれがある。したがって、複数の指令噴射開始時期のそれぞれに対応するトルクの検出値の大小関係に基づき、噴射開始時期の異常の有無を判断することができる。

また、燃料噴射弁が指令噴射開始時期に応じて適切に燃料を噴射するなら、トルクが略最大となる噴射開始時期としたときの生成トルクに対して、これよりも進角側や遅角側の噴射開始時期としたときの生成トルクは、減少すると考えられる。この点、上記発明によれば、トルクが最大となる噴射開始時期と上記少なくとも一方とにおいて燃料噴射を行うことで、生成されるトルクの検出値の正しい大小関係を予め把握することができ、ひいては、噴射開始時期の異常の有無をより適切に判断することができる。
更に、上記発明では、フューエルカット制御中においては、極微少量の燃料を噴射することで同燃料噴射に伴って生成されたトルクを検出することができる。このため、排気特性の悪化を抑制しつつ噴射開始時期の異常の有無の判断をすることができる。なお、上記内燃機関が車載内燃機関である場合、フューエルカット制御中において噴射手段による燃料噴射を実行する条件として、内燃機関の出力軸と駆動輪とが一体的に連結された状態になく、これら出力軸と駆動輪との間にすべりが生じる状況にあるとの条件を設定することが望ましい。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記トルクが略最大となる噴射開始時期は、着火時期が圧縮上死点近傍となる噴射開始時期であることを特徴とする。

上記発明では、トルクが略最大となる噴射開始時期を着火時期の観点から適切に定義することができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記判断手段は、前記着火時期が圧縮上死点近傍となる噴射開始時期としたときの前記検出値に対して前記進角側及び遅角側の少なくとも一方としたときの前記検出値が低下したときに前記異常がないと判断することを特徴とする。

燃料噴射弁が指令噴射開始時期に応じて適切に燃料を噴射するなら、着火時期が圧縮上死点近傍となる噴射開始時期としたときの生成トルクに対して、これよりも進角側や遅角側の噴射開始時期としたときの生成トルクは、減少すると考えられる。この点、上記発明によれば、噴射開始時期の異常の有無をより適切に判断することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記トルクが略最大となる噴射開始時期は、フィードフォワード操作量として設定されてなることを特徴とする。

上記発明では、トルクが略最大となる噴射開始時期をフィードフォワード量として設定するために、同噴射開始時期の設定にかかる処理を簡易に行なうことができる。

請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関は、多気筒内燃機関であって且つ、該複数の気筒の一部に前記内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する圧力検出手段が設けられており、前記圧力検出手段の検出値から把握される着火時期を、トルクが略最大となると想定される着火時期にフィードバック制御することで、該想定される着火時期を実現する噴射開始時期を算出する算出手段を更に備えることを特徴とする。

トルクが略最大となる噴射開始時期は、用いる燃料の性状や内燃機関の構造上のばらつき等に起因して変化する。これに対し、トルクが略最大となる着火時期は、これら燃料の性状や内燃機関の構造上のばらつきによってほとんど変化しない。この点、上記発明では、検出される着火時期をトルクが略最大となると想定される着火時期にフィードバック制御するために、トルクが略最大となる噴射開始時期についての精度の良い値を得ることができる。しかも、この算出に際して、一部の気筒にのみ圧力検出手段を備えればよいため、部品点数の増加を極力抑制することができる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記噴射開始時期を操作して前記内燃機関の出力トルクをその最大値にフィードバック制御することで、前記トルクが略最大となる噴射開始時期を算出する算出手段を更に備えることを特徴とする。

上記発明では、トルクを最大値にフィードバック制御する際の操作量としての噴射開始時期をトルクが略最大となる噴射開始時期とすることで、トルクが略最大となる噴射開始時期についての精度の良い値を得ることができる。

請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記検出値が所定以下であるとき、前記判断手段の判断に先立ち、前記噴射手段による燃料噴射量を増加させる増加手段を更に備えることを特徴とする。

噴射手段による噴射に伴って生成されるトルクが極めて小さいときには、これとノイズによる影響との識別が困難となり、噴射開始時期の異常の有無の判断を高精度に行なうことができない懸念がある。この点、上記発明では、トルク検出手段の検出値が所定以下のときには噴射量を増加させることで、検出値の信頼性を向上させることができ、ひいては噴射開始時期の異常の有無の判断を高精度に行なうことができる。

請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記トルク検出手段は、前記噴射手段による燃料噴射に伴う前記内燃機関のクランク軸の回転状態を入力信号として前記トルクを検出することを特徴とする。

上記発明では、クランク軸の回転状態に基づきトルクを検出するために、専用のセンサを新たに追加することなく、トルク検出手段を構成することができる。なお、請求項９記載の発明が、請求項７又は請求項８記載の発明の事項を有する場合、前記トルク検出手段は、前記噴射手段による燃料噴射に伴う前記内燃機関のクランク軸の回転速度の上昇量に基づき前記トルクを検出することを特徴とすることが望ましい。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置を車載ディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。

図示されるように、ディーゼル機関１０の吸気通路１２の上流には、エアクリーナ１４、エアフローメータ１５、クーラ１６、スロットルバルブ１８等が設けられている。そして、吸気通路１２は、各気筒（ここでは、１番気筒＃１〜４番気筒＃４の４気筒を例示）の燃焼室２０と連通可能とされている。これら燃焼室２０には、コモンレール２２に蓄えられた高圧の燃料が燃料噴射弁２４を介して噴射される。これにより、燃焼室２０内の燃料と空気との混合気が燃焼に供され、ディーゼル機関１０の回転力が生成される。

一方、燃焼に供された空気及び燃料の混合気である排気は、排気通路２６に排出される。排気通路２６には、酸化触媒２８や、窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵及び還元するためのＮＯｘ吸蔵還元触媒３０が設けられている。

上記吸気通路１２と排気通路２６とには、可変ノズル式ターボチャージャ３６が設けられている。また、吸気通路１２と排気通路２６とには、これらを連通可能とする排気還流通路（ＥＧＲ通路３８）が設けられており、吸気通路１２とＥＧＲ通路３８との間の流路面積がＥＧＲバルブ４０によって調節可能となっている。

上記エンジンシステムは、更に、ディーゼル機関１０のクランク軸の回転角度を検出するクランク角センサ４２等、ディーゼル機関１０の運転状態を検出する各種センサを備えている。また、エンジンシステムは、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ４４等、ユーザによる要求を検出する各種センサを備えている。

電子制御装置（ＥＣＵ５０）は、中央処理装置やメモリ等を備えて構成されている。ＥＣＵ５０は、ディーゼル機関１０の運転状態やユーザの要求を検出する各種センサの検出値に基づき、燃料噴射弁２４等の各種アクチュエータを操作することで、ディーゼル機関１０の出力特性（出力トルク、排気特性等）を制御する。特に、ＥＣＵ５０は、出力特性を制御すべく、燃料噴射量や燃料噴射時期を操作する燃料噴射制御を行う。例えば、クランク角センサ４２の検出値に基づく回転速度とアクセルセンサ４４によって検出されるアクセルペダルの操作量とに基づき、ディーゼル機関１０の要求噴射量を算出し、これに基づき燃料噴射弁２４を操作することで、出力トルクをアクセルペダルの操作量に応じた要求トルクに制御する。

また、ＥＣＵ５０では、燃料噴射弁２４の実際の噴射開始時期が、燃料噴射弁２４に対する噴射開始時期の指令値（指令噴射開始時期）に追従しない異常（噴射開始時期異常）の有無を判断する処理をも行なう。以下、これについて説明する。

本実施形態では、図２（ａ）に示すように、トルクが略最大となる噴射開始時期（基準噴射時期）と、これよりも進角側及び遅角側のそれぞれにおける噴射開始時期とにおいて、同一の噴射量の噴射を行なう。ここで、燃料噴射弁２４が指令噴射開始時期に応じて適切に燃料の噴射を開始するなら、図２（ｂ）に丸印にて示すように、基準噴射時期よりも進角側及び遅角側の指令噴射開始時期にて燃料噴射弁２４を操作する場合には、基準噴射時期にて燃料噴射弁２４を操作する場合と比較して、ディーゼル機関１０の出力トルクが低下すると考えられる。これに対し、燃料噴射弁２４の実際の噴射開始時期が指令噴射開始時期に応じた適切なタイミングとならないなら、図２（ｂ）に×印にて示すように、基準噴射時期よりも進角側及び遅角側の指令噴射開始時期にて燃料噴射弁２４を操作する場合に、基準噴射時期にて燃料噴射弁２４を操作する場合と比較して出力トルクが低下しないおそれがある。本実施形態では、この性質に着目して燃料噴射弁２４の噴射開始時期の異常の有無を判断する。

詳しくは、本実施形態では、フューエルカット制御時において、燃料噴射弁２４を介して極微少量の燃料噴射を行い、そのときのクランク軸の回転速度の上昇量に基づき出力トルクを検出する。以下ではまず、これについて説明する。

図３に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断のための燃料噴射態様を示す。詳しくは、図３（ａ）に、燃料噴射弁２４に対する指令噴射量の推移を示し、図３（ｂ）に、フューエルカット制御時のクランク軸の回転速度の推移を示し、図３（ｃ）に、回転速度の変動量の推移を示す。

図示されるように、フューエルカット制御時においてはクランク軸の回転速度が低下していく。こうした状況下、クランク角センサ４２の検出結果に基づき、ｎ番気筒（ｎ＝１〜４）の回転速度ωｎを、７２０°ＣＡ間隔で算出する。ここで、任意気筒において、単発の微少噴射を行なうと、回転速度の低下度合いが緩和される。この低下度合いの変化を定量化すべく、回転速度の変動量Δωｎを算出する。変動量Δωｎは、７２０°ＣＡ離間した回転速度ωｎ（ｉ），ωｎ（ｉ＋１）間の差である。ここでは、各気筒毎の圧縮上死点近傍の回転速度ωｎのサンプリング値に基づき、変動量を算出している。この変動量Δωｎは、図示されるように、フューエルカット制御時においては減少していくものであるが、単発の微少噴射を行うことで一旦増加する。

ここで、フューエルカット制御時に単発噴射を実施しなかった場合には、図中一点鎖線にて示すように、回転変動量Δωｎは漸減していくはずであり、単発噴射を行う以前における回転変動量Δωｎに基づき、単発噴射を実施しなかった場合に想定される回転変動量Δωｎを推定可能である。そして、これら単発噴射を実施しなかった場合に想定される回転変動量Δωｎと単発噴射を実施したために生じた実際の回転変動量Δωｎとの差を、回転上昇量δｎとして定量化する。この回転上昇量δｎの全気筒での平均値δａと単発噴射を行った際のクランク軸の回転速度ω０との積は、ディーゼル機関１０の出力トルクに比例した量となる。図４に、単発噴射に伴う出力トルクの算出処理の手順を示す。

この一連の処理では、まずステップＳ１８ａにおいて、クランク角センサ４２の検出値に基づき、回転速度ωｎ（ｉ）を算出する。続くステップＳ１８ｂにおいては、変動量Δωｎを算出する。そして、ステップＳ１８ｃにおいては、単発噴射を行わなかった場合に想定される変動量に対する実際の変動量Δωｎの差として、回転上昇量δｎを算出する。更にステップＳ１８ｄにおいては、回転上昇量δｎの平均値δａ（＝（δ１＋δ２＋δ３＋δ４）／４）を算出する。そしてステップＳ１８ｅにおいては、平均値δａと回転速度ω０との積に比例定数Ｋを乗算することで、トルクＴを算出する。

次に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理について説明する。図５に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理のうち、特にトルクが略最大となる噴射開始時期において単発噴射を行う処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、各気筒毎に、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１０において、基準噴射時期でのトルクが未だ取得されていないか否かを判断する。ここで、基準噴射時期とは、トルクが略最大となる噴射開始時期である。この基準噴射時期は、フィードフォワード操作量として、予め適合されている。詳しくは、この基準噴射時期は、着火時期が圧縮上死点近傍となる噴射時期として定義されている。そして、未だ取得されていないと判断されるときには、ステップＳ１２において、異常診断条件が成立したか否かを判断する。ここで異常診断条件は、例えば以下のものを含む。
ａ．要求トルクに応じた噴射量がゼロ以下となることでフューエルカット制御がなされているとの条件
ｂ．クランク軸と駆動輪とが一体的に連結された状態になく、これらクランク軸及び駆動輪間に滑りが生じる状況にあるとの条件（例えばディーゼル機関１０の出力軸がマニュアルトランスミッションを介して駆動輪と接続される場合にはニュートラル状態であるとの条件とすればよく、また例えばディーゼル機関１０の出力軸が有段の自動変速機を介して駆動輪と接続される場合には、ロックアップクラッチの解除状態であるとの条件とすればよい。）
ステップＳ１２において異常診断条件が成立したと判断されると、ステップＳ１４において、コモンレール２２内の燃圧（噴射圧）を予め定められた噴射圧に固定する。この処理は、噴射開始時期の異常の有無の判断のために噴射開始時期を変化させて単発噴射を行なうに際し、噴射開始時期以外の条件を同一とするためになされるものである。続くステップＳ１６においては、単発噴射を実施する。この際の噴射量の指令値（指令噴射量）は、ドライバビリティの悪化や排気特性の悪化が無視し得る程度の微少な噴射量とすることが望ましい。

続くステップＳ１８においては、単発噴射に伴うトルクＴを算出する。この処理は、先の図４に示したものである。続くステップＳ２０においては、上記ステップＳ１２において記載した異常診断条件が未だ継続して成立しているか否かを判断する。この処理は、単発噴射及びそれに伴うトルクＴの算出に用いる回転速度ωｎのサンプリングに際して、出力トルクＴを適切に算出することのできる条件が成立していたか否かを判断するものである。そして継続して成立していたと判断されるときには、ステップＳ２２において、算出されるトルクが所定値α以上であるか否かを判断する。ここで、所定値αは、トルク検出に際してのノイズの影響を排除すべく、出力トルクが生成されていない状況下にあってクランク角センサ４２の出力にノイズが混入した際に算出されると想定されるトルクよりも大きい値に設定される。また、この所定値αは、基準噴射時期よりも進角側及び遅角側の噴射開始時期における単発噴射によるトルクと基準噴射時期での単発噴射によるトルクとの差を顕著に検出し得る値の下限値に基づき設定されている。

そして、ステップＳ２２においてトルクが所定値α以上であると判断されるときには、ステップＳ２４において、基準噴射時期でのトルクとして記憶する。更に、基準噴射時期トルク取得完了フラグをオンにする。これにより、これ以降、再度同フラグがオフとされるまでは、上記ステップＳ１０において否定判断がなされることとなる。

これに対し、ステップＳ２２においてトルクが所定値α未満であると判断されるときには、ステップＳ２６において、単発噴射の指令噴射量が予め定められた上限値以下であるか否かを判断する。この上限値は、指令噴射量に応じて燃料噴射弁２４から燃料が噴射されているなら、個体差にかかわらず、算出されるトルクが上記所定値α以上となると想定される噴射量の上限値に基づき設定されている。また、この上限値は、ドライバビリティの悪化や排気特性の悪化が無視しえなくなることのない上限値以下とされている。そして、ステップＳ２６において指令噴射量が上限値以下であると判断されると、ステップＳ２８において、単発噴射のための指令噴射量を所定量増量して次回の単発噴射に備える。一方、ステップＳ２６において否定判断されるときには、ステップＳ３０において、噴射量異常フラグをオンとする。すなわち、上限値を超えているにもかかわらず、トルクが所定値α以上とならないときには、燃料噴射弁２４の噴射量に異常があると判断し、噴射量異常フラグをオンとする。

なお、上記ステップＳ１０，１２，Ｓ２０の処理において否定判断されるときや、ステップＳ２４，Ｓ２８，Ｓ３０の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。

図６に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理のうち、特にトルクが略最大となる噴射開始時期よりも進角側及び遅角側の噴射開始時期において単発噴射を行う処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、各気筒毎に、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、ステップＳ４０において、基準噴射時期において単発噴射に伴って生成されるトルクの取得が完了して且つ、これよりも進角側及び遅角側の噴射開始時期の双方における単発噴射に伴って生成されるトルクの取得が未だ完了していないか否かを判断する。そして、ステップＳ４０において肯定判断されるときには、続くステップＳ４２において、異常診断条件が成立しているか否かを判断する。ここで異常診断条件は、先の図５のステップＳ１２における条件と同一である。そして、異常診断条件が成立していると判断されるときには、ステップＳ４４において先の図５のステップＳ１４と同様、コモンレール２２内の燃圧を固定する。更に、ステップＳ４６においては、基準噴射時期に対して所定量だけ進角側又は遅角側にずらして噴射開始時期を設定する。そして、ステップＳ４８においては、上記ずらした噴射開始時期にて単発噴射を実施する。この際の噴射量は、先の図５に示した基準噴射時期での単発噴射に伴って算出され最終的にトルクが記憶されることとなった際の噴射量と同一とする。すなわち、ステップＳ２８の処理がなされなかったのなら基準噴射時期の単発噴射のために予め定められた噴射量と同一とする。また、ステップＳ２８の処理がなされたなら、増量された噴射量の最終値とする。

続くステップＳ５０においては、単発噴射に伴うトルクの算出を行なう。そして、ステプＳ５２においては、異常診断条件が未だ継続して成立しているか否かを判断する。この処理の趣旨は、先の図５のステップＳ２０の処理の趣旨と同一である。そしてステップＳ５２において異常診断条件が成立していると判断されると、ステップＳ５４において、上記ステップＳ５０において算出されたトルクを、進角側又は遅角側でのトルクとして記憶するとともに、進角側トルク取得完了フラグ又は遅角側トルク取得完了フラグをオンとする。そして、これら双方のフラグがオンとなると、上記ステップＳ４０において否定判断されることとなる。

なお、ステップＳ４０、Ｓ４２、Ｓ５２の処理において否定判断されるときや、ステップＳ５４の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。

図７に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理のうち、特に各噴射開始時期におけるトルクの取得後の処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、各気筒毎に、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理においては、まずステップＳ６０において、進角側及び遅角側における噴射開始時期におけるトルクの取得が完了しているか否かを判断する。すなわち、先の図６のステップＳ５４において、進角側トルク取得フラグ及び遅角側トルク取得フラグの双方がオンとされた状態にあるか否かを判断する。続くステップＳ６２においては、進角側の噴射開始時期の単発噴射によって生成されるトルクが、基準噴射時期の単発噴射によって生成されるトルクよりも所定量以上小さいか否かを判断する。具体的には、ここでは、進角側の噴射開始時期の単発噴射によって生成されるトルクが、基準噴射時期の単発噴射によって生成されるトルクに所定の係数Ｋ１（０＜Ｋ１＜１）を乗算した値よりも小さいか否かを判断する。この処理は、指令噴射開始時期を進角側とすることで実際の噴射開始時期が正しく進角されたか否かを判断するものである。

ステップＳ６２において肯定判断されるときには、ステップＳ６４に移行する。ステップＳ６４においては、燃料噴射弁２４の噴射開始時期を進角させる指令がなされるに伴い実際の噴射開始時期が正しく進角されたか否かの仮判断がなされる進角異常仮フラグをオフとする。すなわち、正しく進角された旨仮の判断をする。これに対し、ステップＳ６２において否定判断されるときには、ステップＳ６６において進角異常仮フラグをオンとする。すなわち、正しく進角されない旨の仮の判断をする。ステップＳ６４又はステップＳ６６の処理が完了すると、ステップＳ６８に移行する。

ステップＳ６８においては、遅角側の噴射開始時期の単発噴射によって生成されるトルクが、基準噴射時期の単発噴射によって生成されるトルクよりも所定量以上小さいか否かを判断する。具体的には、ここでは、遅角側の噴射開始時期の単発噴射によって生成されるトルクが、基準噴射時期の単発噴射によって生成されるトルクに所定の係数Ｋ２（０＜Ｋ２＜１）を乗算した値よりも小さいか否かを判断する。この処理は、指令噴射開始時期を遅角側とすることで実際の噴射開始時期が正しく遅角されたか否かを判断するものである。

ステップＳ６８において肯定判断されるときには、ステップＳ７０に移行する。ステップＳ７０においては、燃料噴射弁２４の噴射開始時期を遅角させる指令がなされるに伴い実際の噴射開始時期が正しく遅角されたか否かの仮判断がなされる遅角異常仮フラグをオフとする。すなわち、正しく遅角された旨の仮の判断をする。これに対し、ステップＳ６８において否定判断されるときには、ステップＳ７２において遅角異常仮フラグをオンとする。すなわち、正しく遅角された旨の仮の判断をする。ステップＳ７０又はステップＳ７２の処理が完了すると、ステップＳ７４に移行する。

ステップＳ７４〜Ｓ８４においては、燃料噴射弁２４の噴射開始時期に異常がある旨の仮判断がなされた正味の回数に基づき、噴射開始時期に異常があるか否かを最終的に判断する処理を行なう。すなわち、ステップＳ７４においては、異常仮フラグがオンとなっているか否かを判断する。そして、異常仮フラグがオンとなっているときには、ステップＳ７６において、進角異常カウンタ又は遅角異常カウンタをインクリメントする。一方、異常仮フラグがオフとなっているときには、ステップＳ７８において、進角異常カウンタ又は遅角異常カウンタをデクリメントする。ここで、進角異常カウンタは、進角側の噴射開始時期に異常がある旨の仮判断がなされた正味の回数をカウントするものであり、遅角異常カウンタは、遅角側の噴射開始時期に異常がある旨の仮判断がなされた正味の回数をカウントするものである。

ステップＳ７６の処理が完了すると、ステップＳ８０において進角側異常カウンタ又は遅角側異常カウンタが所定値に達したか否かを判断する。ここで所定値は、燃料噴射弁２４の噴射開始時期に異常があるとの最終的な判断を高い信頼性を維持しつつ行なうことができると想定される値の下限値に基づき設定されている。そして、ステップＳ８０において、所定値に達したと判断されるときには、ステップＳ８２において、噴射時期異常フラグをオンとするとともに、異常が生じた気筒番号をも記憶する。なお、噴射時期異常フラグがオンされる際には、先の図１に示す表示器４６にて外部に通知するようにすることが望ましい。

一方、ステップＳ８０において否定判断されるときや、ステップＳ７８の処理が完了するときには、ステップＳ８４に移行する。ステップＳ８４においては、先の図５のステップＳ２４の処理にてオンとした基準噴射時期トルク取得完了フラグと、先の図６のステップＳ５４の処理にてオンとした進角側トルク取得完了フラグ及び遅角側トルク取得完了フラグとをオフとする。なお、上記ステップＳ６０において否定判断されるときや、ステップＳ８２、Ｓ８４の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）複数の指令噴射開始時期のそれぞれにおける単発噴射に伴うトルクの大小関係に基づき、燃料噴射弁２４の噴射開始時期の異常の有無を判断した。これにより、噴射開始時期の異常の有無を判断することができる。

（２）複数の指令噴射開始時期は、トルクが略最大となる噴射開始時期並びに、これよりも進角側の開始時期及び遅角側の開始時期とした。これにより、生成されるトルクの正しい大小関係を予め把握することができ、ひいては、噴射開始時期の異常の有無をより適切に判断することができる。

（３）トルクが略最大となる噴射開始時期を、着火時期が圧縮上死点近傍となる噴射開始時期とした。これにより、トルクが略最大となる噴射開始時期を着火時期の観点から適切に定義することができる。

（４）着火時期が圧縮上死点近傍となる噴射開始時期での単発噴射に伴うトルクに対して上記進角側や遅角側の噴射開始時期での単発噴射に伴うトルクが低下したときに異常がないと判断した。これにより、噴射開始時期の異常の有無を適切に判断することができる。

（５）トルクが略最大となる噴射開始時期を、フィードフォワード操作量として設定した。これにより、噴射開始時期の設定にかかる処理を簡易に行なうことができる。

（６）ディーゼル機関１０に対する要求トルクに応じて定まる噴射量がゼロ以下となることでフューエルカット制御がなされるときに、異常の有無の判断のために燃料噴射を行った。これにより、極微少量の燃料を噴射することで同燃料噴射に伴って生成されたトルクを検出することができる。このため、排気特性の悪化やドライバビリティの悪化を抑制しつつ噴射開始時期の異常の有無の判断をすることができる。

（７）単発噴射に伴って検出されるトルクが所定以下であるとき、単発噴射のための指令噴射量を増加させた。これにより、噴射開始時期の異常の有無の判断を高精度に行なうことができる。

（８）クランク軸の回転状態（クランク角センサ４２の出力信号）を入力信号としてトルクを検出した。これにより、専用のセンサを新たに追加することなく、トルク検出手段を構成することができる。

（９）燃料噴射弁２４の噴射開始時期に異常がある旨の仮判断がなされた正味の回数に基づき、噴射開始時期に異常があるか否かを最終的に判断した。これにより、噴射開始時期の異常の有無の判断をより高精度に行なうことができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図８に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。なお、図８において、先の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を付している。

図示されるように、本実施形態では、特定の気筒（ここでは、４番気筒＃４を例示）に、燃焼室２０内の圧力（筒内圧）を検出する筒内圧センサ２１を備える。そして、筒内圧センサ２１の検出値に基づき把握される着火時期を圧縮上死点にフィードバック制御すべく噴射開始時期を操作することで、着火時期が圧縮上死点となる噴射開始時期を定める。換言すれば、トルクが略最大となる噴射開始時期を算出する。このようにしてトルクが最大となる噴射開始時期を算出することで、フィードフォワード量を用いる場合と比較して、噴射開始時期の異常の有無の判断をより適切に行なうことができる。

ここで、フィードフォワード量が、実際にトルクを最大とする噴射開始時期からずれる要因としては、用いられる燃料の性状やディーゼル機関１０の個体差等があるが、特に燃料の性状が大きな要因となる。そして、フィードフォワード量が実際にトルクを最大とする噴射開始時期からずれる場合には、先の図７におけるステップＳ６２やステップＳ６８における判断の精度が低下するおそれがある。すなわち例えば、フィードフォワード量が実際にトルクを最大とする噴射開始時期よりも遅角側にずれている場合、フィードフォワード量よりも噴射開始時期が進角側に設定されるに伴い実際の噴射開始時期が進角したとしても、単発噴射によるトルクは減少しない。このため、正しく進角されないとの誤判断がなされるおそれがある。これに対し、検出される着火時期に基づきトルクが略最大となる噴射開始時期を算出することで、こうした問題を回避する。

以下では、まず着火時期の検出処理について説明し、その後に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断の処理について説明する。

＜着火時期の検出処理＞
図９に、筒内圧センサ２１の出力の取得にかかる処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、例えば所定時間周期又は所定クランク角周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ９０において、４番気筒＃４の燃焼室２０における圧力をサンプリングする区間か否かを判断する。ここで、サンプリング区間は、４番気筒＃４の燃焼室２０において燃料の燃焼が生じ得る区間を包含するようにして設定されている。そして、サンプリング区間であると判断される間、ステップＳ９２において、筒内圧センサ２１の出力するアナログデータを、所定周期でディジタルデータに変換し保存する。なお、サンプリング区間が終了すると、この一連処理を一旦終了する。

図１０に、熱発生率の算出にかかる処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１００において、先の図９に示した処理による筒内圧データをスムージング処理することで、筒内圧の急激な変化を緩和させる。これは、偶発的なノイズ等の影響を抑制するためのものであり、例えば前回のサンプリング値と今回のサンプリング値との加重平均処理や、移動平均処理等によって実現することができる。続くステップＳ１０２においては、上記スムージング処理後の筒内圧データに基づき、熱発生率を算出する。ここでは、上記筒内圧Ｐ、燃焼室２０内の容積Ｖ、及び比熱比κを用いて、下記の式にて熱発生率を算出する。

（ＶｄＰ＋κＰｄＶ）／κ−１
続くステップＳ１０４においては、クランク角度毎に、熱発生率を記憶する。なお、上記ステップＳ１０４の処理を完了すると、この一連の処理を一旦終了する。

図１１に、燃料の着火時期を算出するための処理手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１１０において、先の図１０に示した処理にて算出された熱発生率のデータを読み出す。続くステップＳ１１２においては、熱発生率が閾値未満の状態から閾値を横切るタイミングを着火時期として算出し、記憶する（図１２参照）。なお、上記ステップＳ１１２の処理が完了すると、この一連の処理を一旦終了する。

＜噴射開始時期の異常判断＞
図１３に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理のうち、筒内圧センサ２１の装着される４番気筒について、トルクが略最大となる噴射開始時期で単発噴射を行う処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、各気筒毎に、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図１３において、先の図５に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

この一連の処理では、まずステップＳ１２０において、筒内圧センサ２１の装着される４番気筒について、基準噴射時期での単発噴射に伴うトルクの取得が未だ完了していないか否かを判断する。この処理は、他の気筒に先立ち、筒内圧センサ２１の装着された気筒において、基準噴射時期での単発噴射に伴うトルクを取得するために行なうものである。そして、ステップＳ１２０において肯定判断されるときには、ステップＳ１２に移行する。

本実施形態では、上述したステップＳ１８及びステップＳ２０間において、単発噴射の着火時期を検出する（ステップＳ１２２）。この処理は、先の図９〜図１２に示したものである。一方、ステップＳ２０において肯定判断されるときには、ステップＳ１２４に移行する。ステップＳ１２４では、着火時期が検出できたか否かを判断する。この判断は、単発噴射の燃料が確かに燃焼に供されたか否かを判断するものである。そして、着火時期が検出できなかったと判断される場合には、上述したステップＳ２６に移行する。

一方、着火時期が検出できたと判断されるときには、ステップＳ１２６において、着火時期が所定範囲にあるか否かを判断する。ここで所定範囲は、トルクが略最大となる着火時期の範囲に応じて定められている。具体的には、この所定範囲は、圧縮上死点近傍の範囲となる。そして、所定範囲内にあると判断されるときには、上記ステップＳ２２に移行する。これに対し、所定範囲内にないと判断されるときには、ステップＳ１２８に移行する。ステップＳ１２８においては、実際の着火時期が所定範囲内となるように、基準噴射時期をフィーバック補正する。これにより、燃料性状等にかかわらず基準噴射時期をトルクが略最大となる噴射開始時期とすることができる。

図１４に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理のうち、筒内圧センサ２１の装着されない１〜３番気筒について、トルクが略最大となる噴射開始時期で単発噴射を行う処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、各気筒毎に、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図１４において、先の図５に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

この一連の処理では、まずステップＳ１０ａにおいて、筒内圧センサ２１の装着される４番気筒について、基準噴射時期での単発噴射によるトルクを取得済みであって且つ、それ以外の気筒については、基準噴射時期での単発噴射によるトルクを未だ取得していない状況か否かを判断する。この処理は、他の気筒に先立ち、筒内圧センサ２１の装着された気筒において、基準噴射時期での単発噴射に伴うトルクを取得するために行なうものである。そして、ステップＳ１０ａにおいて肯定判断されるときには、上記ステップＳ１２〜Ｓ３０の処理を行なう。

図１５に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理のうち、特にトルクが略最大となる噴射開始時期よりも進角側及び遅角側の噴射開始時期において単発噴射を行う処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、各気筒毎に、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図１５において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

図示されるように、本実施形態では、ステップＳ１３０において、筒内圧センサ２１の装着される４番気筒であると判断されるときには、着火時期を検出する処理を行なう（ステップＳ１３２）。この処理は、先の図９〜図１２に示したものである。

図１６に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理のうち、特に各噴射開始時期におけるトルクの取得後の処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、各気筒毎に、先の図７のステップＳ８２又はS８４の処理が完了するときに実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１４０において、単発噴射に伴うトルクに基づき異常がある旨の判断がなされているか否かを判断する。換言すれば、先の図７のステップＳ６６、Ｓ７２の処理によって進角異常仮フラグ又は遅角異常仮フラグがオンとされているか否かを判断する。ステップＳ１４０において肯定判断されるときには、ステップＳ１４２において、異常があると判断されている気筒が筒内圧センサ２１の装着される４番気筒であるか否かを判断する。そして４番気筒であると判断されると、ステップＳ１４４において、先の図１５の処理による単発噴射による着火時期が所定量だけ進角又は遅角していないか否かを判断する。ここで所定量は、先の図１５のステップＳ４６によって設定される噴射時期と基準噴射時期との差に応じて設定される。この処理は、進角異常仮フラグ又は遅角異常仮フラグがオンとされた要因が噴射時期の異常によるものか否かを判断するためのものである。

そして、着火時期も所定量だけ進角又は遅角していない場合には、噴射時期が進角又は遅角していないと判断され、筒内圧センサ２１の装着されている４番気筒の異常を確定させる。すなわち、先の図７のステップＳ６６，Ｓ７２，Ｓ８２の処理を確定させる。一方、着火時期については所定量以上進角又は遅角している場合には、ステップＳ１４８に移行する。ステップＳ１４８では、着火時期が進角又は遅角しているにもかかわらず基準噴射時期としたときと比較してトルクが低下しないことから、噴射開始時期の異常の有無を判断するチェック機能自体に異常がある旨を示すチェック機能異常フラグをオンする。ここでチェック機能自体の異常としては、例えばクランク角センサ４２及びその出力信号の処理系統の異常が考えられる。更に、ステップＳ１４８においては、先の図７のステップＳ６６の進角異常仮フラグや、ステップＳ７２の遅角異常仮フラグ、ステップＳ８２の噴射時期異常本フラグをリセットする。すなわち、チェック機能自体に異常がある場合には、噴射開始時期の異常の有無を適切に判断することができないため、噴射開始時期の異常の有無についてのこれまでの判断を無効化する。

一方、上記ステップＳ１４２において異常と判断された気筒が筒内圧センサ２１の装着される４番気筒でない場合には、ステップＳ１５０に移行する。ステップＳ１５０においては、筒内圧センサ２１の装着される４番気筒について、先の図１５の処理による単発噴射による着火時期が所定量だけ進角又は遅角しているか否かを判断する。この処理は、筒内圧センサ２１が装着されていない１〜３番気筒における単発噴射を行う際の基準噴射時期が適切な値であるか否かを判断するためのものである。先の図１４及び図１５に示した処理は、筒内圧センサ２１の装着される４番気筒についての基準噴射時期の補正に基づきなされている可能性がある。しかし、着火時期のフィードバック制御が正常に機能していないなら基準噴射時期を補正することで、基準噴射時期が不適切な値に補正されることが懸念される。したがって、こうした状況下にあっては、筒内圧センサ２１の装着されていない１〜３番気筒の噴射開始時期の異常の有無を適切に判断できないおそれがある。

そこで本実施形態では、ステップＳ１５０において肯定判断されるときにのみ、筒内圧センサ２１の装着されていない１〜３番気筒において噴射開始時期が異常であるとの判断を確定させる（ステップＳ１５２）。すなわち、先の図７のステップＳ６６の進角異常仮フラグや、ステップＳ７２の遅角異常仮フラグ、ステップＳ８２の噴射時期異常本フラグを有効とする。これに対し、ステップＳ１５０において否定判断されるときには、ステップＳ１５４において、１〜３番気筒における噴射開始時期の異常の有無を判断するチェック機能自体に異常があるとしてチェック機能異常フラグをオンとする。また、先の図７のステップＳ６６の進角異常仮フラグや、ステップＳ７２の遅角異常仮フラグ、ステップＳ８２の噴射時期異常本フラグをリセットする。

なお、ステップＳ１４０において否定判断されるときや、ステップＳ１４６、Ｓ１４８，Ｓ１５２，Ｓ１５４の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（４）、（６）〜（９）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（１０）一部の気筒（４番気筒）に筒内圧センサ２１を設けて且つ、その検出値から把握される着火時期を、トルクが略最大となると想定される着火時期にフィードバック制御することで、該想定される着火時期を実現する噴射開始時期（基準噴射時期）を算出した。これにより、トルクが略最大となる噴射開始時期についての精度の良い値を得ることができる。しかも、この算出に際して、一部の気筒にのみ筒内圧センサ２１を備えればよいため、部品点数の増加を極力抑制することができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、先の図１に示したエンジンシステムを採用する。そして、先の図５に示した処理を行なう前に、単発噴射に伴って生成されるトルクをその最大値にフィードバック制御すべく噴射開始時期を操作することで、基準噴射時期を設定（補正）する。以下、これについて、図１７に基づき説明する。図１７は、先の図５の処理がなされる前に行なわれる処理の手順である。この処理は、ＥＣＵ５０により、特定の気筒（ｘ番気筒）について、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１６０において、基準噴射時期での単発噴射に伴うトルクの取得が未だなされていないか否かを判断する。換言すれば、基準噴射時期トルク取得完了フラグがオンとなっていないか否かを判断する。そして、ステップＳ１６０において肯定判断されるときには、ステップＳ１６２において、異常診断条件が成立しているか否かを判断する。この異常診断条件は、先の図５のステップＳ１２におけるものと同様である。そして、異常診断条件が成立していると判断されるときには、ステップＳ１６４に移行する。ステップＳ１６４においては、先の図５のステップＳ１４と同様の処理を行なう。この処理は、基準噴射時期を設定するこの一連の処理における単発噴射のなされる条件を、この一連の処理の後に行なわれる基準噴射時期での単発噴射等のなされる条件と同一とするためのものである。

続くステップＳ１６６においては、単発噴射を行なった際に生成されるトルクをその最大値にフィードバック制御するために噴射開始時期を操作する。ここでは、予め定められた基準噴射時期をフィードフォワード操作量として、これに対する補正量を求める処理とすることが望ましい。また、噴射量については、この一連の処理の後に行なわれる基準噴射時期での単発噴射等の噴射量と同一とする。そして、単発噴射によって生成されるトルクを最大とすることができると、ステップＳ１６８において、基準噴射時期を、トルクを最大とすることのできる噴射開始時期に設定する。

なお、ステップＳ１６０、Ｓ１６２の処理において否定判断されるときや、ステップＳ１６８の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。また、この後、先の図５〜図７に示した処理を行なう。

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（４）、（６）〜（９）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（１１）ディーゼル機関１０の出力トルクをその最大値にフィードバック制御すべく噴射開始時期を操作することで、トルクが略最大となる噴射開始時期を算出した。これにより、トルクが略最大となる噴射開始時期についての精度の良い値を得ることができる。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、アイドル回転速度制御時に噴射開始時期の異常の有無を判断する。図１８に、本実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ５０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１７０において、アイドル回転速度制御の実行条件が成立しているか否かを判断する。そして、アイドル回転速度制御の実行条件が成立しているときには、ステップＳ１７２に移行し、クランク軸の実際の回転速度（実回転速度）を目標回転速度にフィードバック制御するとともに、各気筒において噴射された燃料の燃焼による回転速度の上昇量を平滑化するための処理を行なう。ここでは、図１９（ａ）に示す予め定められた噴射開始時期についての噴射パターンの噴射量を全気筒一律に補正することで実回転速度を目標回転速度にフィードバック制御する。また、各気筒の噴射量を個別に補正することで、気筒間の回転変動を平滑化する。なお、図１９（ａ）に示した噴射パターンは、トルクを最大とすると想定される噴射開始時期に基づく噴射パターンとなっている。

続くステップＳ１７４においては、噴射開始時期の異常の有無を判断する気筒を１番気筒に設定する。そして、ステップＳ１７６においては、ｎ番気筒の噴射開始時期を、図１９（ｂ）に示す進角側噴射時期又は図１９（ｃ）に示す遅角側噴射時期に変更する。これにより、実際の噴射開始時期が進角側又は遅角側に変更されているなら、ｎ番気筒の燃料の燃焼によって生成されるトルクが低下すると考えられる。このトルクの低下は、図１９（ｂ）又は図１９（ｃ）に破線にて示すように、ｎ番気筒の燃料噴射量の増量によって補償される。したがって、ｎ番気筒の噴射量の増量は、トルクの低下を定量化するパラメータとなっている。なお、この際、全気筒一律に噴射量の補正がなされるおそれがある場合には、全気筒一律の噴射量補正を禁止してもよい。

そして、回転変動の平滑化処理が完了すると（ステップＳ１７８：ＹＥＳ）、ステップＳ
１８０に移行する。ステップＳ１８０においては、ステップＳ１７６の処理によって生じたｎ番気筒の噴射量の増量が所定量β以上であるか否かを判断する。この処理は、ステップＳ１７６の処理によってトルクが低下したか否かを判断するものである。ここで所定量βは、噴射開始時期が進角側又は遅角側に変更されることで低下するトルク量に基づき設定されている。そしてステップＳ１８０において肯定判断されるときには、ステップＳ１８２においてｎ番気筒の噴射開始時期が正常であると判断する。これに対し、所定量β未満であると判断されるときには、ステップＳ１８４においてｎ番気筒の噴射開始時期が異常であると判断する。そして、ステップＳ１８２、Ｓ１８４の処理が完了すると、ステップＳ１８６において、全気筒について噴射開始時期の異常の有無の判断が終了したか否かを判断する。そして、全気筒について異常の有無の判断が未だ終了していないときには、ステップＳ１９０において気筒番号ｎをインクリメントし、ステップＳ１７６に移行する。

なお、ステップＳ１７０において否定判断されるときや、ステップＳ１８６において肯定判断されるときには、この一連の処理を一旦終了する。

以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記（１）〜（５）、（８）の効果に準じた効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記第２の実施形態において、筒内圧センサ２１の装着される４番気筒についての指令噴射開始時期を基準噴射時期に対して進角又は遅角させたにもかかわらず着火時期が進角又は遅角しない場合には、上記第１の実施形態のように、基準噴射時期としてフィードフォワード操作量を用いて１〜３番気筒の噴射開始時期の異常の有無を判断してもよい。

・上記第１〜第３の実施形態では、基準噴射時期並びに、進角側及び遅角側の噴射開始時期において単発噴射を行ったが、基準噴射時期並びに、進角側及び遅角側のいずれか一方において単発噴射を行うようにしてもよい。

・上記第１〜第４の実施形態において、基準噴射時期はトルクが略最大となる噴射開始時期に限らない。要は、複数の噴射開始時期での燃料噴射に伴って発生するトルクの差に基づき、噴射開始時期の異常の有無を判断するものであればよい。

・トルクを検出するトルク検出手段としては、クランク角センサ４２の出力信号に基づくものに限らず、トルクを直接検出するセンサであってもよい。

・その他、ディーゼル機関１０としては、４気筒の内燃機関に限らない。

第１の実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。 噴射開始時期と生成されるトルクとの関係を示す図。 上記実施形態にかかるトルクの検出手法を示す図。 同実施形態にかかるトルクの検出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる基準噴射時期でのトルクの検出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる進角側・遅角側の噴射時期でのトルクの検出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理の手順を示す流れ図。 第２の実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。 同実施形態にかかる筒内圧センサの出力の取得処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる熱発生率の算出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる着火時期の算出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる着火時期の算出態様を示す図。 同実施形態にかかる基準噴射時期でのトルクの検出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる基準噴射時期でのトルクの検出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる進角側・遅角側の噴射時期でのトルクの検出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理の手順を示す流れ図。 第３の実施形態にかかる基準噴射時期の算出処理手順を示す流れ図。 第４の実施形態にかかる噴射開始時期の異常の有無の判断処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる燃料噴射パターンを示すタイムチャート。

符号の説明

１０…ディーゼル機関、２４…燃料噴射弁、４２…クランク角センサ、５０…ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）。

Claims (9)

1. 圧縮着火式内燃機関の燃料噴射弁を操作することで燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御装置において、
   前記内燃機関に対する要求トルクに応じて定まる噴射量がゼロ以下となることでフューエルカット制御がなされるときに「７２０°ＣＡ」以上の角度間隔内に行なわれる単一の燃料噴射である単発噴射を行うものであって且つ、前記単発噴射に際しての前記燃料噴射弁に対する指令噴射開始時期を複数とおりに設定しつつ前記燃料噴射弁から燃料を噴射させる噴射手段と、
   前記噴射手段による燃料の噴射に伴って生成されるトルクを検出するトルク検出手段と、
   前記複数の指令噴射開始時期のそれぞれに対応する前記トルク検出手段の検出値の大小関係に基づき、前記燃料噴射弁の噴射開始時期の異常の有無を判断する判断手段とを備え、
   前記複数の指令噴射開始時期は、トルクが略最大となる噴射開始時期と、該噴射開始時期よりも進角側の開始時期及び遅角側の開始時期の少なくとも一方とを含むことを特徴とすることを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 前記噴射手段は、前記指令噴射開始時期を変更した単発噴射を前記トルク検出手段によるトルクの検出後に行うことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御装置。
3. 前記トルクが略最大となる噴射開始時期は、着火時期が圧縮上死点近傍となる噴射開始時期であることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射制御装置。
4. 前記判断手段は、前記着火時期が圧縮上死点近傍となる噴射開始時期としたときの前記検出値に対して前記進角側及び遅角側の少なくとも一方としたときの前記検出値が低下したときに前記異常がないと判断することを特徴とする請求項３記載の燃料噴射制御装置。
5. 前記トルクが略最大となる噴射開始時期は、フィードフォワード操作量として設定されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
6. 前記内燃機関は、多気筒内燃機関であって且つ、該複数の気筒の一部に前記内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する圧力検出手段が設けられており、
   前記圧力検出手段の検出値から把握される着火時期を、トルクが略最大となると想定される着火時期にフィードバック制御することで、該想定される着火時期を実現する噴射開始時期を算出する算出手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
7. 前記噴射開始時期を操作して前記内燃機関の出力トルクをその最大値にフィードバック制御することで、前記トルクが略最大となる噴射開始時期を算出する算出手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
8. 前記検出値が所定以下であるとき、前記判断手段の判断に先立ち、前記噴射手段による燃料の噴射量を増加させる増加手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
9. 前記トルク検出手段は、前記噴射手段による燃料噴射に伴う前記内燃機関のクランク軸の回転状態を入力信号として前記トルクを検出することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。

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