JP2004308464A - 内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のインジェクタの燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力の変動のみに基づいて、精度良く無噴射気筒の判定を実施することのできるコモンレール式燃料噴射システムを提供する。
【解決手段】エンジンキーをＯＦＦした際の多気筒エンジンの出力軸の惰性回転中におけるサプライポンプによる燃料圧送の停止時に、多気筒エンジンの各気筒毎に対応して搭載される複数個のインジェクタの電磁弁をノズルニードルの開弁方向に順次駆動することで、サプライポンプの燃料圧送に伴って生起する圧力変動を排除することができる。これにより、サプライポンプの燃料圧送に伴って生起する圧力変動の影響を受けることなく、複数個のインジェクタの燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力の変動のみを検出できるので、精度良く無噴射気筒の判定を実施することができる。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料供給ポンプより圧送された高圧燃料を複数の燃料噴射弁を介して内燃機関の各気筒内に噴射供給する内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置に関するもので、特にコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を複数の燃料噴射弁を介して内燃機関の各気筒内に所定の噴射タイミングで噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置の故障診断装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジン等の内燃機関用燃料噴射装置として、燃料供給ポンプより圧送された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料を複数の燃料噴射弁を介して内燃機関の各気筒内に所定の噴射タイミングで噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置が知られている。この蓄圧式燃料噴射装置の場合には、エンジン回転速度とアクセル開度とによって指令噴射量を算出し、エンジン回転速度と指令噴射量とによって指令噴射時期を算出し、燃料圧力センサによって検出されたコモンレール内の燃料圧力（コモンレール圧力）と指令噴射量とによって指令噴射期間を算出して、指令噴射時期から指令噴射期間が終了するまで、燃料噴射弁の電磁弁を駆動して、燃料噴射弁より内燃機関の各気筒に噴射供給されるように構成されている。
【０００３】
一方、内燃機関の全気筒のうち、任意の気筒の燃料噴射弁が異常故障した場合の故障診断は、内燃機関の運転期間中における瞬時回転速度や回転速度変動から検出して行っていた。例えば内燃機関の各気筒毎の回転速度変動の検出値と内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、内燃機関の各気筒への燃料噴射量を補正して、噴射量補正量が所定値以上に大きい時に異常故障と判断するものであるが、大型かつ多気筒エンジンにおいては、フライホイールマスが大きく、正常に燃料噴射弁から燃料噴射が実施される正常気筒と燃料噴射弁から燃料噴射が実施されない無噴射気筒（異常気筒、故障気筒）との間の瞬時回転速度や回転速度変動の差が少なくなって検出精度が悪くなる。あるいは、もともと存在する不均一な回転挙動から、無噴射気筒（異常気筒、故障気筒）を誤検出または誤判定する問題がある。
【０００４】
そこで、燃料圧力センサによって検出されたコモンレール内の燃料圧力（コモンレール圧力）に関連するパラメータと基準値とを比較し、その圧力偏差に基づいて、特定の気筒に搭載された燃料噴射弁の異常故障（無噴射気筒）を判断するようにした内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１４１３０１号公報（第１−１７頁、図１−図１６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の特許文献１に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、コモンレール圧力の変動には、燃料供給ポンプの燃料圧送による圧力変動と、内燃機関の各気筒毎に搭載された燃料噴射弁の燃料噴射による圧力変動とが存在する。そして、燃料供給ポンプの圧送期間と燃料噴射弁の噴射期間とが複雑に重なっており、コモンレール圧力の変動から内燃機関の全気筒のうちでいずれか１つ以上の特定の気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が異常故障（無噴射故障等）中であるかを直接確定または検出することは困難であるという問題が生じている。
【０００７】
【発明の目的】
本発明の目的は、複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも１つ以上の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動のみに基づいて、精度良く特定の気筒の燃料噴射弁の異常故障の判定を実施することのできる内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置を提供することにある。また、複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、内燃機関の気筒間の回転速度変動の差のみに基づいて、精度良く特定の気筒の燃料噴射弁の異常故障の判定を実施することのできる内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、内燃機関の出力軸の惰性回転中における燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、内燃機関の各気筒毎に対応して搭載される複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも１つ以上の燃料噴射弁を開弁方向に駆動することで、燃料供給ポンプの燃料圧送に伴う圧力変動を排除することができ、複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも１つ以上の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動のみを検出することができる。したがって、第１燃料圧力検出手段によって検出される燃料噴射直前のコモンレール内の燃料圧力と第２燃料圧力検出手段によって検出される燃料噴射直後のコモンレール内の燃料圧力との圧力偏差が所定値以下の場合には、内燃機関の全気筒のうちで少なくとも１つ以上の当該噴射気筒が異常故障中であると精度良く判断することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、内燃機関の出力軸の惰性回転中における燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、内燃機関の各気筒毎に対応して搭載される複数の燃料噴射弁を開弁方向に順次駆動することで、燃料供給ポンプの燃料圧送の影響を受けることなく、複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動のみを検出することができる。
ここで、例えば内燃機関の全気筒のうちで特定の気筒に対応して搭載される燃料噴射弁が異常故障（例えば無噴射故障等）中であれば、内燃機関の特定の気筒内への燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動は、内燃機関の正常な気筒内への燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動に対して所定値以下の変動となることが知られている。これにより、内燃機関の全気筒のうちで特定の気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が異常故障（例えば無噴射故障等）中であるか否かの判定を精度良く実施することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁のみを開弁方向に駆動することで、燃料供給ポンプの燃料圧送の影響を受けることなく、複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動のみを検出することができる。また、仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が正常である場合には、複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも１つの燃料噴射弁の燃料噴射を実施しても、内燃機関の出力軸の惰性回転を長く維持することができないので、内燃機関の出力軸の回転が完全に停止するまでの停止時間が延びることはない。
ここで、仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が異常故障（例えば無噴射故障等）中であれば、その仮異常気筒内への燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動は、正常な気筒内への燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動に対して所定値以下の変動となることが知られている。これにより、仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が異常故障（例えば無噴射故障等）中であるか否かの判定を精度良く実施することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、内燃機関の各気筒毎の回転速度変動の検出値と内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、内燃機関の各気筒への噴射量補正量を算出し、この算出した噴射量補正量が所定値を超える当該噴射気筒を、内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒として推定するようにしても良い。
【００１２】
請求項５に記載の発明によれば、内燃機関の出力軸から動力伝達装置の入力軸への回転動力の伝達が遮断されている時、あるいは内燃機関の無負荷運転時に、複数の燃料噴射弁を開弁方向に順次駆動することで、内燃機関の駆動負荷変動に伴う内燃機関の気筒間の回転速度変動を排除することができ、複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、内燃機関の気筒間の回転速度変動の差を検出する。そして、内燃機関の気筒間の回転速度変動の差を検出し、内燃機関の気筒間の回転速度変動の差に基づいて、内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒を推定し、その仮異常気筒のみの噴射時期を変更する。そして、仮異常気筒の噴射時期を変更する以前の仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差と仮異常気筒の噴射時期を変更した以後の仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差との差分が、所定値よりも小さい場合には、仮異常気筒が異常故障中であると精度良く判断することができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明によれば、仮異常気筒の噴射時期を進角する前に、内燃機関の各気筒毎の回転速度変動の検出値と内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、内燃機関の各気筒への燃料噴射量を補償する不均量補償制御を実施する。これにより、内燃機関の正常気筒の回転速度変動と異常気筒の回転速度変動との差が見分け易くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１ないし図４は本発明の第１実施形態を示したもので、図１はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図である。
【００１５】
本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムは、例えば自動車等の車両に搭載された４気筒のディーゼルエンジン等の内燃機関（以下多気筒エンジンと呼ぶ）の各気筒に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射するための複数個（本例では４個）の電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）２と、多気筒エンジンにより回転駆動される燃料供給ポンプ（サプライポンプ）３と、複数個のインジェクタ２およびサプライポンプ３を電子制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。この図１では、多気筒（４気筒）エンジンの１つの気筒に対応するインジェクタ２のみを示し、他の気筒については図示を省略している。
【００１６】
ここで、多気筒エンジンの出力軸（クランクシャフト）の一端部には、クランクシャフトに断続的に加わる燃焼圧力でクランクシャフトの回転がバラつくのを慣性により平均化してクランクシャフトの回転むらを抑制する働きをするフライホイールが取り付けられている。また、多気筒エンジンのクランクシャフトのフライホイールとは反対側の端部（他端部）には、多気筒エンジンのカムシャフトやサプライポンプ３のポンプ駆動軸等を回転させるためのクランクプーリが取り付けられている。
【００１７】
コモンレール１には、連続的に燃料の噴射圧力に相当する高い圧力が蓄圧される必要があり、そのためにコモンレール１に蓄圧される高圧燃料は、高圧配管１１を介してサプライポンプ３から供給されている。また、コモンレール１は、内部に蓄圧された高圧燃料を複数個のインジェクタ２に分配供給する働きをする。そして、コモンレール１には、燃料タンク５に連通する燃料排出路（燃料還流路）１５、１６への燃料排出路（燃料還流路）１３の開口度合を調整することが可能な常閉型の減圧弁７が設置されている。
【００１８】
減圧弁７は、減圧弁駆動回路を介してＥＣＵ１０から印加される減圧弁駆動電流によって電子制御されることにより、例えば減速時またはエンジン停止時に速やかにコモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧力）を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能に優れる電磁弁である。この減圧弁７は、コモンレール１から燃料タンク５へ燃料を還流させるための燃料還流路１３の開度を調整するバルブ（弁体：図示せず）、このバルブを開弁方向に駆動するソレノイドコイル（電磁コイル：図示せず）、およびバルブを閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段（図示せず）を有している。
【００１９】
そして、減圧弁７は、減圧弁駆動回路を介してソレノイドコイルに印加される減圧弁駆動電流の大きさに比例して、コモンレール１内から燃料還流路１３、１５、１６を経て燃料タンク５に還流される燃料の還流量（減圧弁流量）を調整して、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧力）を変更する。なお、この減圧弁７の代わりに、コモンレール１と燃料還流路１３との間に、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧力）が限界設定圧力を超えることがないように、コモンレール１内の燃料圧力を逃がすためのプレッシャリミッタを取り付けるようにしても良い。
【００２０】
複数個のインジェクタ２は、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内に先端部に設けられた噴射孔が臨むように、多気筒エンジンの各気筒毎に対応してシリンダヘッドに取り付けられている。これらのインジェクタ２は、コモンレール１より分岐する複数の高圧配管１２の下流端に接続されて、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段等から構成された電磁式燃料噴射弁である。なお、燃料噴射ノズルは、先端部に噴射孔を設けた筒状のノズルボデーと、このノズルボデー内に摺動自在に収容されて、噴射孔を開閉するノズルニードルとから構成されている。
【００２１】
複数個のインジェクタ２から多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射は、ノズルニードルに連結したコマンドピストンの背圧制御室内の燃料圧力を増減制御する電磁式アクチュエータとしての電磁弁４への通電および通電停止により電子制御される。なお、多気筒エンジンの各気筒のインジェクタ２の電磁弁４は、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）１７を介してＥＣＵ１０から印加されるインジェクタ駆動電流によって電子制御されることにより、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射量および燃料噴射時期が互いに独立して調整される。
【００２２】
すなわち、多気筒エンジンの各気筒のインジェクタ２の電磁弁４が開弁している間、コモンレール１から背圧制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側（燃料タンク５）へ溢流させてノズルニードルおよびコマンドピストンをニードル付勢手段の付勢力に抗して弁座よりリフトさせて噴射孔を開弁させることで、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料が多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。これにより、多気筒エンジンが運転される。
【００２３】
サプライポンプ３は、燃料タンク５から燃料フィルタ９を介して吸入される低圧燃料を加圧して高圧化すると共に、この高圧化した高圧燃料をコモンレール１内へ圧送し、例えば加速時またはエンジン始動時に速やかにコモンレール１内の燃料圧力（以下コモンレール圧力と呼ぶ）を低圧から高圧へ昇圧させる昇圧性能に優れる吸入調量型の高圧供給ポンプである。また、サプライポンプ３には、内部の燃料温度が高温にならないように、リークポートが設けられており、サプライポンプ３からのリーク燃料は、燃料還流路１４から燃料還流路１６を経て燃料タンク５にリターンされる。
【００２４】
このサプライポンプ３は、多気筒エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってポンプ駆動軸が回転することで、燃料タンク５から低圧燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）と、ポンプ駆動軸により回転駆動されるカム（図示せず）と、このカムに駆動されて上死点と下死点との間を往復運動する２個のプランジャ＃１、＃２と、これらのプランジャ＃１、＃２がポンプシリンダ内を往復摺動することにより吸入された燃料を加圧して高圧化する２個の加圧室（プランジャ室：図示せず）と、これらの加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する２個の吐出弁（図示せず）とを有している。
【００２５】
そして、サプライポンプ３は、図２に示したように、プランジャ＃１、＃２が上死点（ＴＤＣ）位置から下死点位置を過ぎるまでの期間が加圧室内に低圧燃料を吸入する吸入期間とされ、その後に、吐出弁が開弁している間、つまりプランジャ＃１、＃２が上死点（ＴＤＣ）位置に戻るまでの期間が加圧室内で加圧された高圧燃料を圧送する圧送期間とされている。なお、図２のサプライポンプ３のプランジャ＃１位置およびプランジャ＃２位置の推移は、サプライポンプ３のカムプロフィールまたはカム位相であっても同様な波形を形成する。
【００２６】
このサプライポンプ３内に形成される燃料流路、つまりフィードポンプから加圧室に至る燃料供給路（図示せず）には、その燃料供給路の開口度合（弁体のリフト量または弁孔の開口面積）を調整することで、サプライポンプ３からコモンレール１への燃料吐出量（燃料圧送量）を変更して、コモンレール圧力を制御するための吸入調量弁（以下ＳＣＶと言う）６が取り付けられている。
【００２７】
ＳＣＶ６は、ポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１０から印加されるＳＣＶ駆動電流によって電子制御されることにより、サプライポンプ３の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する。このＳＣＶ６は、フィードポンプから加圧室内へ燃料を送るための燃料供給路の開度を調整するバルブ（弁体：図示せず）、バルブを閉弁方向に駆動するソレノイドコイル（電磁コイル：図示せず）、およびバルブを開弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段（図示せず）を有している。
【００２８】
また、ＳＣＶ６は、ポンプ駆動回路を介してソレノイドコイルに印加されるＳＣＶ駆動電流の大きさに比例して、サプライポンプ３の加圧室から、コモンレール１へ吐出される高圧燃料の圧送量（吐出量）を調整して、コモンレール圧力、つまり複数個のインジェクタ２から多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内へ噴射供給する燃料の噴射圧力を変更する。なお、本実施形態では、ＳＣＶ６として、そのソレノイドコイルへの通電停止時に全開、つまり弁孔の開口面積が最大、リフト量が最小となるノーマリオープンタイプ（常開型）の電磁弁を用いても良いし、あるいはソレノイドコイルへの通電停止時に全閉、つまり弁孔の開口面積が最小、リフト量が最小となるノーマリクローズタイプ（常閉型）の電磁弁を用いても良い。
【００２９】
ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＥＥＰＲＯＭまたはＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、ポンプ駆動回路、減圧弁駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。ここで、ＥＥＰＲＯＭまたはＲＯＭ等のメモリ内には、図示しないイグニッションスイッチのオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）時に、正常に機能するインジェクタ２の燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力の変動の基準値が予め記憶されている。そして、ＥＣＵ１０は、図１に示したように、燃料圧力センサ（圧力変動検出手段）２５からの電圧信号や、その他の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ１０に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００３０】
また、本実施形態のＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、ＥＥＰＲＯＭまたはＲＯＭ等のメモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、コモンレール式燃料噴射システムの各制御部品のアクチュエータ（例えば複数個のインジェクタ２の各電磁弁４やサプライポンプ３のＳＣＶ６等）を電子制御するように構成されている。また、ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、上記の制御プログラムに基づく制御が強制的に終了される。なお、ＥＣＵ１０は、多気筒エンジンの運転を終了する目的で、エンジンキーをＡＣＣ位置またはＯＦＦ位置に回してイグニッションスイッチをオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）しても、所定条件を満足するまで（所定時間が経過するまで）は、図３のインジェクタ２の無噴射故障診断方法に基づく噴射量制御等を継続できるように構成されている。
【００３１】
ここで、マイクロコンピュータには、多気筒エンジンの運転状態または運転条件を検出する運転条件検出手段としての、多気筒エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するためのクランク角度センサ２１、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するためのアクセル開度センサ（エンジン負荷検出手段）２２、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）を検出するための冷却水温センサ２３およびサプライポンプ３内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）を検出するための燃料温度センサ２４等が接続されている。
【００３２】
上記のセンサのうちクランク角度センサ２１は、多気筒エンジンのクランクシャフト、あるいはサプライポンプ３のポンプ駆動軸に取り付けられたＮＥタイミングロータ（図示せず）の外周に対向するように設けられている。そのＮＥタイミングロータの外周面には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。なお、本実施形態では、図２に示したように、多気筒エンジンの各気筒にそれぞれを対応させるように、基準とする各気筒の基準位置（上死点位置：気筒＃１のＴＤＣ位置、気筒＃３のＴＤＣ位置、気筒＃４のＴＤＣ位置、気筒＃２のＴＤＣ位置）を判別するための４個の凸状歯が所定角度（１８０°ＣＡ）毎に設けられている。また、サプライポンプ３の吸入開始時期（上死点位置：プランジャ＃１のＴＤＣ位置、プランジャ＃２のＴＤＣ位置）を判別するための２個の凸状歯が所定角度（３６０°ＣＡ）毎に設けられている。
【００３３】
そして、クランク角度センサ２１は、電磁ピックアップよりなり、ＮＥタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ２１に対して接近離反することにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号（ＮＥ信号パルス）、特にサプライポンプ３の回転速度（ポンプ回転速度）と同期したＮＥ信号パルスが出力される。なお、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ２１より出力されたＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（ＮＥ）を検出する回転速度検出手段として働く。
【００３４】
そして、ＥＣＵ１０は、多気筒エンジンの運転条件または運転状態に応じた最適な燃料の噴射圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してＳＣＶ６のソレノイドコイルを駆動する燃料圧力制御装置を有している。これは、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）とによって目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出し、この目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を達成するために、ＳＣＶ６のソレノイドコイルに印加するＳＣＶ駆動電流を調整して、サプライポンプ３よりコモンレール１内へ吐出される燃料の吐出量（ポンプ吐出量）またはコモンレール１から燃料タンク５へ還流させる減圧弁流量（燃料還流量）を制御するように構成されている。
【００３５】
さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ２５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、ＰＩＤ制御によって、ＳＣＶ６のソレノイドコイルに印加するＳＣＶ駆動電流をフィードバック制御することが望ましい。なお、ＳＣＶ駆動電流の制御は、デューティ（ＤＵＴＹ）制御により行うことが望ましい。すなわち、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて単位時間当たりの制御パルス信号（パルス状のポンプ駆動信号）のオン／オフの割合（通電時間割合・デューティ比）を調整して、ＳＣＶ６のリフト量およびＳＣＶ６の開口面積を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能になる。これにより、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対するコモンレール圧力（ＰＣ）の制御応答性および追従性を改善することができる。
【００３６】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて設定される指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する噴射量決定手段と、エンジン回転速度（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とから指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する噴射時期決定手段と、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とコモンレール圧力（ＰＣ）とから指令噴射パルス時間（ＴＱ）を算出する噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）１７を介して各気筒のインジェクタ２の電磁弁４にパルス状のインジェクタ駆動電流を印加するインジェクタ駆動手段とから構成されている。
【００３７】
ここで、本実施形態のＥＣＵ１０は、インジェクタ個体差、経時変化等によるインジェクタ２の機能劣化（性能劣化）による気筒間噴射量ばらつきを防止する目的で、多気筒エンジンのアイドル運転（アイドル安定状態）時に、多気筒エンジンの各気筒の爆発行程毎の回転速度変動を検出し、多気筒エンジンの各気筒の爆発行程毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動を平滑化するように、多気筒エンジンの各気筒毎への最適な燃料噴射量を個々に調整する不均量補償制御（ＦＣＣＢ）を実行するように構成されている。
【００３８】
具体的には、クランク角度センサ２１より取り込んだＮＥパルス信号の間隔時間を計算することで、多気筒エンジンの各気筒の爆発行程毎の瞬時回転速度を算出し、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ９０°ＣＡ間のＮＥパルス信号の間隔時間の最大値を当該気筒の瞬時回転速度の最低回転速度（Ｎｌ）として読み込む。また、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ９０°ＣＡ間のＮＥパルス信号の間隔時間の最小値を当該気筒の瞬時回転速度の最高回転速度（Ｎｈ）として読み込む。但し、Ｎｌ、Ｎｈは必ずしも最低回転速度、最高回転速度である必要はなく、当該気筒の回転速度変動を代表する低回転速度、高回転速度であっても良い。
【００３９】
そして、これらの計算を各気筒毎に行った後に、各気筒毎の最高回転速度（Ｎｈ）と各気筒毎の最低回転速度（Ｎｌ）との気筒毎回転速度差分（ΔＮｋ）を算出する。これにより、多気筒エンジンの各気筒毎の回転速度変動の検出値を算出する。そして、多気筒エンジンの全気筒の回転速度変動の平均値（ΣΔＮｋ）を算出する。つまり、多気筒エンジンの全気筒の回転速度変動を平均化して、全気筒の回転速度変動の平均値（ΣΔＮｋ）を算出した後に、各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値（ΣΔＮｋ）から各気筒間の回転速度変動の偏差を算出する。そして、多気筒エンジンの各気筒間の回転速度変動が平滑化するように、多気筒エンジンの各気筒毎に算出される指令噴射量（ＱＦＩＮ）に、多気筒エンジンの各気筒間の回転速度変動を平滑化する方向への噴射量補正量（ＦＣＣＢ補正量とも言う）を多気筒エンジンの各気筒毎に加算または減算する。
【００４０】
なお、エンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とによって基本噴射量（Ｑ）を算出した後に、その基本噴射量（Ｑ）に、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）や燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量（ＦＣＣＢなし補正量）を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する場合には、基本噴射量（Ｑ）に噴射量補正量（ＦＣＣＢ補正量）を加算または減算した値に、噴射量補正量（ＦＣＣＢなし補正量）を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出しても良い。なお、噴射量補正量（ＦＣＣＢ補正量）を、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納して、多気筒エンジンのアイドル運転（アイドル安定状態）時だけでなく、多気筒エンジンの全ての運転領域の噴射量制御に反映させるようにしても良い。
【００４１】
なお、ＥＣＵ１０は、仮異常気筒推定手段を有している。これは、上記の不均量補償制御（ＦＣＣＢ）を利用して、多気筒エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射量の噴射量補正量（ＦＣＣＢ補正量または噴射期間補正量）を算出する補正量演算手段を有し、この噴射量補正量（ＦＣＣＢ補正量または噴射期間補正量）が予め設定された所定値（閾値）よりも大きい気筒を、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性のある仮異常気筒として推定し、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納するようにしても良い。具体的には、噴射量補正量（ＦＣＣＢ補正量または噴射期間補正量）が予め設定された所定値（閾値）よりも大きい気筒に対応して搭載されたインジェクタ２を、複数個のインジェクタ２のうちで無噴射故障の可能性の有るインジェクタ２として推定し、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納するようにしても良い。
【００４２】
［第１実施形態の故障診断方法］
次に、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムの故障診断方法を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。ここで、図３はインジェクタ２の無噴射故障診断方法を示したフローチャートで、図４は複数個のインジェクタ２の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール圧力の変動を示したタイミングチャートである。
【００４３】
この図３の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、随時実行される。先ず、エンジンキーをオフ（ＫＥＹ・ＯＦＦ）したか否かを判定する。すなわち、イグニッションスイッチがＯＮ→ＯＦＦに変更されたか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定結果がＮＯの場合には、リターンする。
【００４４】
また、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合には、多気筒エンジンの噴射気筒カウンタ（ＦＩＮＪｎ）をインクリメント（ＦＩＮＪｎ＝０）する（ステップＳ２）。具体的には、多気筒エンジンをアイドル運転している際に、エンジンキーをオフ（ＫＥＹ・ＯＦＦ）する直前に燃料噴射を実施した噴射気筒は、例えば図４に示したように、＃３気筒であるため、最初の当該噴射気筒（＃ｎ）は次に燃料噴射を実施する＃４気筒となる。
【００４５】
同時に、多気筒エンジンの全気筒のインジェクタ２の電磁弁４を順次駆動する目的で、多気筒エンジンの各気筒毎に対応して搭載された各インジェクタ２の噴射時期および燃料噴射量（噴射期間）がセットされる。なお、各インジェクタ２の噴射時期および燃料噴射量（噴射期間）は、多気筒エンジンのアイドル運転時と同一の値をセットしても良いが、各インジェクタ２の燃料噴射量（噴射期間）は多い程、インジェクタ２の異常（無噴射故障）判定精度をより高めることができる。また、各インジェクタ２の噴射時期は、図２に示したように、各噴射気筒の上死点（ＴＤＣ）近傍が望ましい。
【００４６】
次に、ＳＣＶ６として、ソレノイドコイルへの通電停止時に全開、つまり弁孔の開口面積が最大、リフト量が最小となるノーマリオープンタイプ（常開型）の電磁弁を用いている場合には、ＳＣＶ６のソレノイドコイルに、弁孔の開口面積が最小となるようにポンプ駆動電流を印加する。あるいはＳＣＶ６として、ソレノイドコイルへの通電停止時に全閉、つまり弁孔の開口面積が最小、リフト量が最小となるノーマリクローズタイプ（常閉型）の電磁弁を用いている場合には、ＳＣＶ６のソレノイドコイルへの通電を停止する（ステップＳ３）。これにより、サプライポンプ３よりコモンレール１内への燃料圧送が停止される。
【００４７】
次に、多気筒エンジンの全気筒のうちのいずれかの気筒（＃ｎ気筒：ｎは気筒番号）に対応して搭載されたインジェクタ２の噴射時期（噴射タイミング）になっているか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ４の判定処理を繰り返す。
また、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの場合には、多気筒エンジンの全気筒のうちのいずれかの当該噴射気筒（＃ｎ気筒）の燃焼室内への燃料噴射直前のコモンレール圧力ＰＣｎ（Ｉ−１）を燃料圧力センサ２５によって検出する（第１燃料圧力検出手段：ステップＳ５）。
【００４８】
次に、多気筒エンジンの全気筒のうちのいずれかの当該噴射気筒（＃ｎ気筒）に対応して搭載されたインジェクタ２の電磁弁４に所定の噴射期間だけインジェクタ駆動電流を印加することで、当該気筒のインジェクタ２のノズルニードルを開弁方向に駆動して、多気筒エンジンの全気筒のうちのいずれかの当該噴射気筒（＃ｎ気筒）の燃焼室内への燃料噴射を実施する（ステップＳ６）。次に、多気筒エンジンの当該噴射気筒（＃ｎ気筒）の燃焼室内への燃料噴射直後のコモンレール圧力ＰＣｎ（Ｉ）を燃料圧力センサ２５によって検出する（第２燃料圧力検出手段：ステップＳ７）。
【００４９】
次に、燃料噴射直前のコモンレール圧力ＰＣｎ（Ｉ−１）から燃料噴射直後のコモンレール圧力ＰＣｎ（Ｉ）を減算した圧力値が閾値（しきい値）よりも大きいか否かを判定する（異常気筒判定手段：ステップＳ８）。この判定結果がＹＥＳの場合には、多気筒エンジンの全気筒のうちで当該噴射気筒（＃ｎ気筒）に対応して搭載されたインジェクタ２が正常に機能していると判断して、当該噴射気筒（＃ｎ気筒）の正常判定を行う（ステップＳ９）。その後に、ステップＳ１１の処理に進む。
【００５０】
また、ステップＳ８の判定結果がＮＯの場合には、多気筒エンジンの全気筒のうちで当該噴射気筒（＃ｎ気筒）に対応して搭載されたインジェクタ２が異常故障（無噴射故障）中であると判断して、当該噴射気筒（＃ｎ気筒）の異常判定を行うと共に、当該噴射気筒のインジェクタ２が異常故障（無噴射故障）中であることをＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納する（異常故障記憶手段：ステップＳ１０）。
【００５１】
次に、多気筒エンジンの噴射気筒カウンタ（ＦＩＮＪｎ）をカウントアップ（ＦＩＮＪｎ＋１）する。すなわち、最初の当該噴射気筒（＃ｎ気筒）が＃４気筒のため、以降、当該噴射気筒（＃ｎ気筒）は＃２気筒→＃１気筒→＃３気筒となる（ステップＳ１１）。これにより、図４に示したように、エンジンキーをＯＦＦした際の多気筒エンジンの出力軸の惰性回転中におけるサプライポンプ３による燃料圧送の停止時から、多気筒エンジンの各気筒毎に対応したインジェクタ２より、例えば気筒＃４→気筒＃２→気筒＃１→気筒＃３の順に、順次燃料噴射が実行されることになる。
【００５２】
次に、多気筒エンジンの全気筒の故障診断が終了しているか否かを判定する。すなわち、エンジンキーをオフ（ＫＥＹ・ＯＦＦ）してから多気筒エンジンの全気筒のインジェクタ２の電磁弁４の駆動が終了しているか否かを判定する。具体的には、多気筒エンジンの噴射気筒カウンタ（ＦＩＮＪｎ）が閾値（しきい値）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定結果がＮＯの場合には、上記のステップＳ４の判定処理に進む。
【００５３】
また、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳの場合には、当該噴射気筒（＃ｎ）以降のインジェクタ２の電磁弁４の駆動を全て停止することで、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射を終了する（ステップＳ１３）。その後に、図３のインジェクタ２の無噴射故障診断を終了する。これにより、多気筒エンジンの出力軸の惰性回転が終了し、多気筒エンジンの出力軸の回転が止まる。
【００５４】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、エンジンキーをＯＦＦした際の多気筒エンジンの出力軸の惰性回転中におけるサプライポンプ３による燃料圧送の停止時に、多気筒エンジンの各気筒毎に対応して搭載される複数個のインジェクタ２の電磁弁４をノズルニードルの開弁方向に順次駆動することで、サプライポンプ３の燃料圧送に伴って生起する圧力変動を排除することができる。
【００５５】
これにより、図４に示したように、サプライポンプ３の燃料圧送に伴って生起する圧力変動の影響を受けることなく、複数個のインジェクタ２の燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力（ＰＣ）の変動のみを検出することができる。ここで、多気筒エンジンの全気筒のうちで特定の気筒（例えば＃３気筒）に対応して搭載されるインジェクタ２が異常故障中であれば、多気筒エンジンの特定の気筒（例えば＃３気筒）の燃焼室内への燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力（ＰＣ）の変動は、図４に実線と破線で示したように、多気筒エンジンの特定気筒（例えば＃３気筒）を除く正常な気筒（例えば＃４気筒、＃２気筒、＃１気筒）の燃焼室内への燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力の変動と異なるものである。
【００５６】
したがって、サプライポンプ３の燃料圧送に伴って生起するコモンレール圧力変動を排除できるので、複数のインジェクタ２の燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力変動に基づいて、多気筒エンジンの全気筒のうちで特定の気筒に搭載されたインジェクタ２が異常故障（無噴射故障）中であるか否かの判定を精度良く実施することができる。なお、多気筒エンジンの全気筒のうちの特定の気筒に対応して搭載されたインジェクタ２の異常故障（無噴射故障）時には、異常警告ランプ（インジケータランプ）を点灯して運転者にインジェクタ２の交換を促すようにしても良い。
【００５７】
ここで、図３のフローチャートに示した、インジェクタ２の無噴射故障診断方法では、エンジンキーをＯＦＦしてから多気筒エンジンの出力軸の回転が完全に停止するまでのエンジン停止時間が延びることになるので、上記の不均量補償制御（ＦＣＣＢ）を利用して、多気筒エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射量（噴射期間）の噴射量補正量（ＦＣＣＢ補正量または噴射期間補正量）を算出し、この噴射量補正量（ＦＣＣＢ補正量または噴射期間補正量）が予め設定された所定値より大きい気筒を、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性のある仮異常気筒として推定し、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納しておく。具体的には、噴射量補正量（ＦＣＣＢ補正量または噴射期間補正量）が予め設定された所定値（閾値）よりも大きい気筒に対応して搭載されたインジェクタ２を、複数個のインジェクタ２のうちで無噴射故障の可能性の有るインジェクタ２として推定し、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納しておく。
【００５８】
そして、エンジンキーをＯＦＦした際の多気筒エンジンの出力軸の惰性回転中におけるサプライポンプ３による燃料圧送の停止時に、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納しておいた複数個のインジェクタ２のうちで無噴射故障の可能性の有るインジェクタ２の電磁弁４のみをノズルニードルの開弁方向に駆動し、多気筒エンジンの当該噴射気筒の燃焼室内への燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力の変動と、予めＥＥＰＲＯＭまたはＲＯＭ等のメモリ内に格納された正常時のコモンレール圧力の変動と比較することにより、当該噴射気筒に対応して搭載されたインジェクタ２が正常に機能しているか異常故障（無噴射故障）中であるかを確定するようにしても良い。この場合には、仮にその噴射気筒が正常な気筒であっても、１気筒のみの燃料噴射では多気筒エンジンの出力軸の回転を維持することができないので、エンジン停止時間が延びる問題はなくなる。
【００５９】
また、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差等から、無噴射故障の可能性がある仮異常気筒が存在すると推定されている時のみ、図３のフローチャートに示した、インジェクタ２の無噴射故障診断方法を実行し、多気筒エンジンの各気筒毎に対応して搭載された各インジェクタ２が正常に機能しているか異常故障（無噴射故障）中であるかを精度良く確定するようにしても良い。すなわち、正常な気筒であるか無噴射気筒であるかを確定するようにしても良い。
【００６０】
［第２実施形態］
図５および図６は本発明の第２実施形態を示したもので、図５はインジェクタ２の無噴射故障診断方法を示したフローチャートで、図６はＦＣＣＢなし時の気筒間の回転速度変動の差、ＦＣＣＢ実行時の気筒間の回転速度変動の差、＃３気筒のインジェクタ２のみ噴射時期を進角した時の気筒間の回転速度変動の差を示したタイミングチャートである。
【００６１】
本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムを搭載した自動車等の車両のエンジンルームには、多気筒エンジンの出力軸（クランクシャフト）と動力伝達装置の入力軸との間には、多気筒エンジンから動力伝達装置への回転動力を断続するクラッチ手段（例えば単板式クラッチ等）が介在しており、しかも動力伝達装置は、多気筒エンジンの回転動力を車両の車輪に伝達すると共に、多気筒エンジンの出力軸の回転速度を所定の変速比（減速比または増速比）に変速（減速または増速）する多段変速機、無段変速機、手動変速機、自動変速機等の変速機（トランスミッション）が搭載されている。
【００６２】
ここで、本実施形態のＥＣＵ１０に内蔵されたマイクロコンピュータには、上記のクランク角度センサ（回転速度検出手段）２１、アクセル開度センサ２２、冷却水温センサ２３、燃料温度センサ２４および燃料圧力センサ２５だけでなく、車両の走行速度（ＳＰＤ：以下車速と言う）を検出する車速センサ（図示せず）、トランスミッションのギヤポジションがＮ（ニュートラル）の時にニュートラル信号を送信するか、あるいは運転者がシフトレバーまたはセレクトレバーをＮ（ニュートラル）位置に操作した際にニュートラル信号を送信するニュートラルポジションスイッチが接続されている。なお、ニュートラルポジションスイッチは、多気筒エンジンの出力軸とトランスミッションの入力軸とが切り離されている状態を検出する無負荷検出手段である。
【００６３】
なお、図５のフローチャートは、ＥＥＰＲＯＭまたはＲＯＭ等のメモリ内に格納された制御プログラムに相当するもので、エンジンキーをＩＧ位置に回しイグニッションスイッチがＯＦＦ→ＯＮへと切り換わってＥＣＵ１０へ電力の供給が成された時点で起動されて所定時間毎に随時実行される。また、エンジンキーをＯＦＦ位置またはＡＣＣ位置に回しイグニッションスイッチがＯＮ→ＯＦＦへと切り換わってＥＣＵ１０への電力の供給が断たれた時には、強制的に終了されるものである。
図５の制御ルーチンに進入するタイミングになると、多気筒エンジンの運転状態がアイドル安定状態であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。この判定結果がＮＯの場合には、リターンする。
【００６４】
例えばエンジン回転速度（ＮＥ）が所定値（例えば１０００ｒｐｍ）以下、シフトレバーまたはセレクトレバーがＮ（ニュートラル）状態、あるいはギヤポジションがＮ（ニュートラル）に設定、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）が所定値（例えば６０℃）以上、車速（ＳＰＤ）が所定値（例えば０ｋｍ／ｈ）以下、コモンレール圧力（ＰＣ）が所定値（例えば１００ＭＰａ）以下、指令噴射量（ＱＦＩＮ）が所定範囲（例えば５〜３０ｍｍ^３ ／ｓｔ）内のＦＣＣＢ実行条件を全て私立している時に、多気筒エンジンの運転状態がアイドル安定状態であると判断する。なお、セレクトレバーがＰ（パーキング）に設定されている時に、多気筒エンジンの運転状態がアイドル安定状態であると判断しても良い。
【００６５】
また、ステップＳ２１の判定結果がＹＥＳの場合には、上記の不均量補償制御（ＦＣＣＢ）を実行する（ステップＳ２２）。次に、不均量補償制御（ＦＣＣＢ）を終了してから所定時間が経過しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ２３の判定処理を繰り返す。
【００６６】
また、ステップＳ２３の判定結果がＹＥＳの場合には、図６に示したように、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差（ΔＮＥ）を検出し（第１回転速度変動差検出手段）、その気筒間の回転速度変動の差（ΔＮＥ）が閾値（しきい値）よりも大きいか否かを判定する（異常気筒判定手段：ステップＳ２４）。なお、気筒間の回転速度変動の差（ΔＮＥ）は、不均量補償制御（ＦＣＣＢ）時に算出される。また、各インジェクタ２の噴射時期および燃料噴射量（噴射期間）は、多気筒エンジンの不均量補償制御（ＦＣＣＢ）時またはアイドル安定状態の時と同一の値にセットする。また、各インジェクタ２の噴射時期は、図２に示したように、各噴射気筒の上死点（ＴＤＣ）近傍が望ましい。
【００６７】
このステップＳ２４の判定結果がＮＯの場合には、多気筒エンジンのいずれの気筒間の回転速度変動の差（ΔＮＥ）も閾値（しきい値）以下と小さく、インジェクタ２が正常に機能していると判断して、多気筒エンジンの全気筒のインジェクタ２の正常判定を行う（ステップＳ２５）。その後に、図５のインジェクタ２の無噴射故障診断を終了する。
【００６８】
また、ステップＳ２４の判定結果がＹＥＳの場合には、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差（ΔＮＥ）が閾値（しきい値）よりも大きい気筒を、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性のある仮異常気筒として推定し、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納する。具体的には、その仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ２を、複数個のインジェクタ２のうちで無噴射故障の可能性の有るインジェクタ２として推定し、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納する（仮異常故障記憶手段）。
【００６９】
次に、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ２のみの噴射時期を進角する。例えば図６では＃１気筒と＃３気筒との気筒間の回転速度変動の差（ΔＮＥ）が閾値（しきい値）よりも大きいため、無噴射故障の可能性の有る＃３気筒に対応して搭載されたインジェクタ２のみの噴射時期を進角する（ステップＳ２６）。次に、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差（ΔＮＥ）が大きい仮異常気筒のみ噴射時期を進角してから所定時間が経過しているか否かを判定する（ステップＳ２７）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ２７の判定処理を繰り返す。
【００７０】
また、ステップＳ２７の判定結果がＹＥＳの場合には、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒の噴射時期を進角した以後の回転速度変動の差（ΔＮＥ）（第２回転速度変動差検出手段）し、続いて、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒の噴射時期を進角する以前の回転速度変動の差（ΔＮＥ）と仮異常気筒の噴射時期を進角した以後の回転速度変動との差（ΔＮＥ）との差分を検出し、その差分が閾値（しきい値）よりも小さいか否かを判定する。
すなわち、噴射時期を進角する以前の気筒間（例えば＃１気筒と＃３気筒との気筒間）の回転速度変動の差よりも噴射時期を進角した以後の気筒間（例えば＃１気筒と＃３気筒との気筒間）の回転速度変動の差の方が減少しているか否かを判定する（ステップＳ２８）。
【００７１】
このステップＳ２８の判定結果がＮＯの場合には、図６に実線で示したように、多気筒エンジンの気筒間（例えば＃１気筒と＃３気筒との気筒間）の回転速度変動の差（ΔＮＥ）が大きく、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒（例えば＃３気筒）の噴射時期を進角したことにより、エンジントルクが発生し、噴射時期の進角前後の仮異常気筒と他の気筒との気筒間（例えば＃１気筒と＃３気筒との気筒間）の回転速度変動の差（ΔＮＥ）が減少しているため、仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ２より正常に燃料噴射が有ると判断して、ステップＳ２５の処理に進み、多気筒エンジンの全気筒のインジェクタ２の正常判定を行う。
【００７２】
また、ステップＳ２８の判定結果がＹＥＳの場合には、図６に破線で示したように、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差（ΔＮＥ）が大きく、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒（例えば＃３気筒）の噴射時期を進角しても、エンジントルクが発生せず、噴射時期の進角前後の仮異常気筒と他の気筒との気筒間（例えば＃１気筒と＃３気筒との気筒間）の回転速度変動の差（ΔＮＥ）が同一であるため、仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ２より燃料噴射が無いと判断する。
【００７３】
すなわち、仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ２が異常故障（無噴射故障）中であると判断して、多気筒エンジンの全気筒のうちで特定の気筒の異常故障を確定する異常気筒判定を行うと共に、仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ２が異常故障（無噴射故障）中であることをＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納する（ステップＳ２９）。その後に、図５のインジェクタ２の無噴射故障診断を終了する。なお、多気筒エンジンの全気筒のうちの特定の気筒に対応して搭載されたインジェクタ２の異常故障（無噴射故障）時には、異常警告ランプ（インジケータランプ）を点灯して運転者にインジェクタ２の交換を促すようにしても良い。
【００７４】
したがって、多気筒エンジンの駆動負荷変動に伴う多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動を排除することができるので、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差に基づいて、多気筒エンジンの全気筒のうちで特定の気筒に搭載されたインジェクタ２が異常故障（無噴射故障）中であるか否かの判定を精度良く実施することができる。また、噴射時期を進角する前に、不均量補償制御（ＦＣＣＢ）を実行することにより、多気筒エンジンの正常気筒の回転速度変動と異常気筒の回転速度変動との差が見分け易くなり、インジェクタ２が異常故障（無噴射故障）中であるか否かの判定精度を向上することができる。なお、本実施形態では、不均量補償制御（ＦＣＣＢ）を実施した後に、図５のステップＳ２３に進入するように構成したが、エンジンの運転状態が通常のアイドル運転時に、図５のステップＳ２３に進入するように構成しても良い。
【００７５】
［他の実施形態］
本実施形態では、本発明の内燃機関用燃料噴射装置の一例として、コモンレール式燃料噴射システムに適用した例を説明したが、コモンレール等の蓄圧容器を持たず、燃料供給ポンプから高圧配管を経て直接インジェクタに高圧燃料を供給するタイプの内燃機関用燃料噴射装置に適用しても良い。なお、ＳＣＶ（吸入調量弁）６として電動モータ駆動式の吸入調量弁を用いても良い。また、本実施形態では、燃料噴射弁として電磁式燃料噴射弁よりなるインジェクタ２を用いたが、燃料噴射弁として圧電方式の燃料噴射弁よりなるインジェクタを用いても良い。
【００７６】
本実施形態では、燃料圧力センサ２５をコモンレール１に直接取り付けて、コモンレール圧力（ＰＣ）を検出するようにしているが、燃料圧力検出手段をサプライポンプ３のプランジャ室（加圧室）からインジェクタ２内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サプライポンプ３の加圧室より吐出された燃料の吐出圧力、あるいはインジェクタ２内に供給されて多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内に噴射される燃料の噴射圧力を検出するようにしても良い。
【００７７】
本実施形態では、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒（本例では＃３気筒）を記憶する記憶手段としてＥＥＰＲＯＭ等のメモリを用いたが、スタンバイＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ等の不揮発性メモリ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいはフレキシブル・ディスクのような他の記憶媒体を用いて、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒（本例では＃３気筒）を記憶するようにしても良い。この場合にも、イグニッションスイッチをオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）した後、あるいはエンジンキーをキーシリンダより抜いた後も、記憶した内容は保存される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した概略図である（第１実施形態）。
【図２】ＮＥ信号パルス、サプライポンプのプランジャ＃１位置、サプライポンプのプランジャ＃２位置の推移を示したタイミングチャートである（第１実施形態）。
【図３】インジェクタの無噴射故障診断方法を示したフローチャートである（第１実施形態）。
【図４】複数個のインジェクタの燃料噴射に伴って生起する、コモンレール圧力の変動を示したタイミングチャートである（第１実施形態）。
【図５】インジェクタの無噴射故障診断方法を示したフローチャートである（第２実施形態）。
【図６】ＦＣＣＢなし時の気筒間の回転速度変動の差、ＦＣＣＢ実行時の気筒間の回転速度変動の差、＃３気筒のインジェクタのみ噴射時期を進角した時の気筒間の回転速度変動の差を示したタイミングチャートである（第２実施形態）。
【符号の説明】
１ コモンレール
２ インジェクタ（燃料噴射弁）
３ サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
６ ＳＣＶ（吸入調量弁）
１０ ＥＣＵ（噴射弁駆動手段、第１燃料圧力検出手段、第２燃料圧力検出手段、異常気筒判定手段、仮異常気筒推定手段、補正量演算手段、噴射時期変更手段、第１回転速度変動差検出手段、第２回転速度変動差検出手段）
２１ クランク角度センサ（回転速度検出手段）
２５ 燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）

Claims (6)

1. （ａ）内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数の燃料噴射弁と、
   （ｂ）燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧すると共に、蓄圧された高圧燃料を前記複数の燃料噴射弁に分配供給するためのコモンレールと、
   （ｃ）吸入した燃料を加圧して高圧化すると共に、この高圧化した燃料を前記コモンレール内に圧送する燃料供給ポンプと、
   （ｄ）前記内燃機関の出力軸の惰性回転中における前記燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、前記複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも１つ以上の燃料噴射弁を開弁方向に駆動する噴射弁駆動手段、
   前記内燃機関の全気筒のうちで少なくとも１つ以上の噴射気筒内への燃料噴射直前の前記コモンレール内の燃料圧力を検出する第１燃料圧力検出手段、
   および前記当該噴射気筒内への燃料噴射直後の前記コモンレール内の燃料圧力を検出する第２燃料圧力検出手段を有し、
   前記第１燃料圧力検出手段によって検出される前記燃料噴射直前の前記コモンレール内の燃料圧力と前記第２燃料圧力検出手段によって検出される前記燃料噴射直後の前記コモンレール内の燃料圧力との圧力偏差が所定値以下の場合に、前記内燃機関の全気筒のうちで少なくとも１つ以上の当該噴射気筒が異常故障中であると判断する異常気筒判定手段と
   を備えた内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、
   前記噴射弁駆動手段は、前記内燃機関の出力軸の惰性回転中における前記燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、前記複数の燃料噴射弁を開弁方向に順次駆動することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。
3. 請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、
   前記異常気筒判定手段は、前記内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒を推定する仮異常気筒推定手段を有し、
   前記噴射弁駆動手段は、前記内燃機関の出力軸の惰性回転中における前記燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、前記仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁のみを開弁方向に駆動することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、
   前記仮異常気筒推定手段は、前記内燃機関の各気筒毎の回転速度変動を検出し、前記内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値と比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、前記内燃機関の各気筒への噴射量補正量を算出する補正量演算手段を有し、
   この噴射量補正量が所定値を超える当該噴射気筒を、前記内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒として推定することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。
5. （ａ）内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数の燃料噴射弁と、
   （ｂ）吸入した燃料を加圧して高圧化すると共に、この高圧化した燃料を前記複数の燃料噴射弁に向けて圧送する燃料供給ポンプと、
   （ｃ）前記内燃機関の出力軸から動力伝達装置の入力軸への回転動力の伝達が遮断されている時、あるいは前記内燃機関の無負荷運転時に、前記複数の燃料噴射弁を開弁方向に順次駆動する噴射弁駆動手段、
   前記複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、前記内燃機関の気筒間の回転速度変動の差を検出し、前記内燃機関の気筒間の回転速度変動の差に基づいて、前記内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒を推定する仮異常気筒推定手段、
   この仮異常気筒推定手段によって推定された前記仮異常気筒のみの噴射時期を変更する噴射時期変更手段、
   前記仮異常気筒推定手段によって推定された前記仮異常気筒の噴射時期を変更する以前の前記仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差を検出する第１回転速度変動差検出手段、
   前記仮異常気筒推定手段によって推定された前記仮異常気筒の噴射時期を変更した以後の前記仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差を検出する第２回転速度変動差検出手段を有し、
   前記仮異常気筒の噴射時期を変更する以前の仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差と前記仮異常気筒の噴射時期を変更した以後の仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差との差分が所定値よりも小さい場合に、前記仮異常気筒が異常故障中であると判断する異常気筒判定手段とを備えた内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。
6. 請求項５に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、
   前記仮異常気筒の噴射時期を変更するとは、前記仮異常気筒の噴射時期を進角することであって、
   前記異常気筒判定手段は、前記仮異常気筒の噴射時期を進角する前に、
   前記内燃機関の各気筒毎の回転速度変動を検出し、前記内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値と比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、前記内燃機関の各気筒への燃料噴射量を補償する不均量補償制御を実施することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。

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