JP2013185478A - 内燃機関の噴射異常判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも噴孔の拡大による噴射異常の可能性を含むかたちで、噴孔の拡大による噴射異常の有無を判定可能な内燃機関の噴射異常判定装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ１０は燃料を圧送するサプライポンプ３と、サプライポンプ３から圧送される燃料の圧力を蓄圧するコモンレール４と、コモンレール４から燃料が供給されるとともに、噴孔７１ｄを介して筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁７と、燃料噴射弁７の燃料噴射に応じて低下する燃料の圧力を検知する燃圧センサ９とを備える燃料噴射装置１が設けられている内燃機関５０とともに用いられている。ＥＣＵ１０は燃料噴射弁７の燃料噴射に応じて変化する燃料噴射率ｄＱに応じて噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関の噴射異常判定装置に関する。

内燃機関の燃料噴射異常の判定に関し、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１から３で開示されている。特許文献１では各噴射弁に異常が発生しているかどうかを判断するにあたり、開弁指令直前から閉弁指令直後までの蓄圧室内の実際の燃料圧力降下量と推測される燃料圧力降下量とを比較する内燃機関の燃料噴射装置が開示されている。

特許文献２では燃料噴射前後の蓄圧室内における燃料圧力変動の推定値と実際値との偏差に基づいて燃料噴射系統の異常を検出する内燃機関の燃料噴射装置が開示されている。特許文献３では燃料蓄圧部から燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給通路に配置されたオリフィスの上流側および下流側の差圧を検出する差圧センサを備えるとともに、差圧センサからの信号にもとづいて算出される実燃料噴射量と、実噴射指令時間を基に取得される参照燃料噴射量との差分値が所定の閾値以上である場合に、燃料噴射弁が異常であると判定する燃料噴射装置が開示されている。

特開平８−４５７７号公報 特開平１０−２９９５５７号公報 特開２０１０−１０１２４５号公報

近年、ディーゼルエンジン等の内燃機関においては燃料の噴射技術が高度化しており、筒内に噴射する燃料の噴霧形状を所望の形状にすることや、１燃焼サイクルの間にメイン噴射に加えて様々なタイミングで少量の燃料を噴射することが行われている。そして、このような噴射技術の高度化に伴い噴孔の小型化や精密化も進んでいる。一方、内燃機関では燃焼で発生するＳＯｘやＮＯｘが筒内で水分に溶け込むことで強酸を形成し、噴孔を腐食する事態が発生することがある。この点、腐食による噴孔の拡大は燃料の噴射技術の高度化に伴い、噴霧形状や燃料噴射量に大きな影響を及ぼす新たな要因となりつつある。

本発明は上記課題に鑑み、少なくとも噴孔の拡大による噴射異常の可能性を含むかたちで、噴孔の拡大による噴射異常の有無を判定可能な内燃機関の噴射異常判定装置を提供することを目的とする。

本発明は燃料を圧送する燃料圧送部と、前記燃料圧送部から圧送される燃料の圧力を蓄圧する蓄圧部と、前記蓄圧部から燃料が供給されるとともに、噴孔を介して筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁の燃料噴射に応じて低下する燃料の圧力を検知する燃圧検知部とを備える燃料噴射装置が設けられている内燃機関とともに用いられ、前記燃料噴射弁が噴射する燃料の実噴射量或いは噴射率に応じて、前記噴孔の拡大による噴射異常の有無を判定する異常判定部を備える内燃機関の噴射異常判定装置である。

本発明は前記異常判定部が前記燃料噴射弁の燃料噴射に応じて変化する燃料噴射率に応じて、前記噴孔の経時変化による噴射異常の有無を判定することで、前記噴孔の拡大による噴射異常の有無を判定する構成とすることができる。

本発明は前記異常判定部が前記燃料噴射弁の燃料噴射の際に前記燃圧検知部が検知する燃料の圧力、或いは前記燃圧検知部が検知する燃料の圧力に基づき算出される燃料噴射率に基づき、前記噴孔の経時変化による噴射異常の有無を判定し、前記燃圧検知部が前記燃料噴射弁の燃料噴射時に前記蓄圧部よりも下流側で前記噴孔に通じる燃料通路における燃料の圧力を検知する構成とすることができる。

本発明は前記異常判定部が前記噴孔の拡大による噴射異常が発生していると判定した場合に、前記内燃機関の筒内に供給する燃料を制限する供給燃料制限部と、前記異常判定部が前記噴孔の拡大による噴射異常が発生していると判定した場合に、当該噴射異常が発生していることを告知する警告部と、のうち少なくともいずれかを備える構成とすることができる。

本発明は前記警告部が警告灯を介して告知を行う構成とすることができる。

本発明によれば、少なくとも噴孔の拡大による噴射異常の可能性を含むかたちで、噴孔の拡大による噴射異常の有無を判定できる。

燃料噴射装置の概略構成図である。 燃料噴射弁の概略構成図である。 燃料噴射弁の動作説明図である。 燃料噴射に応じた各種の変化を示す図である。 検出可能領域を示す図である。 除外領域を示す図である。 ＥＣＵの動作をフローチャートで示す図である。 噴射異常判定の説明図である。 実噴射量と噴射期間との関係を示す図である。

図面を用いて、本発明の実施例について説明する。

図１は燃料噴射装置１の概略構成図である。図１では燃料噴射装置１とともにＥＣＵ１０と内燃機関５０とを示している。図１に示す各構成は図示しない車両に搭載されている。燃料噴射装置１は内燃機関５０に設けられている。内燃機関５０は多気筒（ここでは４気筒）の筒内燃料直接噴射式の内燃機関であり、具体的にはディーゼルエンジンとなっている。内燃機関５０はＥＧＲ（排気再循環）が行われる内燃機関となっている。また、各気筒において１燃焼サイクルの間に複数回の燃料噴射を行う多段噴射を行う内燃機関となっている。ＥＧＲや多段噴射は例えば機関運転状態に応じて適宜行われるようになっている。さらに内燃機関５０は過給が行われる内燃機関となっている。

燃料噴射装置１は上流部２とサプライポンプ３とコモンレール４とレール圧センサ５と接続配管６と燃料噴射弁７とオリフィス８と燃圧センサ９とを備えている。この点、燃料噴射装置１は具体的には燃料噴射弁７など一部の構成を内燃機関５０と共有するかたちで内燃機関５０に設けられている。

上流部２は燃料タンク２ａとフィルタ２ｂとフィードポンプ２ｃと調圧弁２ｄとを備えている。燃料タンク２ａは燃料を貯留する。フィルタ２ｂは燃料に含まれる異物を除去する。フィードポンプ２ｃは低圧ポンプであり、フィルタ２ｂを介して燃料タンク２ａからサプライポンプ３に燃料を供給する。フィードポンプ２ｃは電動ポンプとなっている。調圧弁２ｄはフィードポンプ２ｃが供給する燃料の圧力が所定の圧力を超えた場合に開弁する。そしてこれにより、燃料の一部を燃料タンク２ａに戻すことで、フィードポンプ２ｃが供給する燃料の圧力を調整する。

サプライポンプ３は高圧ポンプであり、コモンレール４に燃料を圧送する。サプライポンプ３は内燃機関５０の動力で駆動する一方、内蔵する電磁弁で吐出量を制御できるようになっている。サプライポンプ３は燃料圧送部に相当する。燃料圧送部はさらにフィードポンプ２ｃを含む構成として把握されてもよい。コモンレール４は蓄圧部であり、サプライポンプ３から圧送された燃料の圧力を蓄圧する。コモンレール４にはレール圧センサ５が設けられている。レール圧センサ５はコモンレール４内の燃料の圧力であるレール圧を検知する。接続配管６は高圧配管であり、コモンレール４と燃料噴射弁７とを接続する。この点、接続配管６は内燃機関５０が気筒毎に備える複数の燃料噴射弁７それぞれを気筒毎にコモンレール４に接続しており、コモンレール４からは各燃料噴射弁７に燃料が供給される。各燃料噴射弁７は対応する気筒において内燃機関５０の筒内に燃料を噴射する。

接続配管６にはオリフィス８と燃圧センサ９とが設けられている。オリフィス８と燃圧センサ９とはともに接続配管６毎に設けられている。各オリフィス８は対応する接続配管６において接続配管６側からコモンレール４に燃料の脈動が伝播することを抑制する。各燃圧センサ９は対応する接続配管６において接続配管６を介してコモンレール４から燃料噴射弁７に供給される燃料の圧力を検知する。各燃圧センサ９は具体的には対応する接続配管６においてオリフィス８よりも下流側の部分に設けられている。レール圧センサ５と各燃圧センサ９とはともに燃料噴射弁７の燃料噴射に応じて低下する燃料の圧力を検知することができる。

図２は燃料噴射弁７の概略構成図である。燃料噴射弁７はボディ７１とニードル７２とスプリング７３と制御弁７４とを備えている。ボディ７１には収容部７１ａとシート部７１ｂとサック部７１ｃと噴孔７１ｄと燃料供給通路７１ｅと連通路７１ｆと燃料リターン通路７１ｇと絞り部７１ｈとが設けられている。ボディ７１は複数の部材によって構成されていてよい。収容部７１ａは円柱状の内部空間を形成している。収容部７１ａにはニードル７２が軸方向に沿って摺動自在に収容されている。ニードル７２の背後には制御室Ｒが形成されている。シート部７１ｂは先端側から収容部７１ａに隣接して設けられている。シート部７１ｂは円錐内面状の壁面を形成する壁部で構成されており、シート部７１ｂにはニードル７２が着座する。

サック部７１ｃは先端側からシート部７１ｂに隣接して設けられている。サック部７１ｃはニードル７２がシート部７１ｂから離間した状態で、燃料供給通路７１ｅや連通路７１ｆと連通する内部空間を形成している。噴孔７１ｄはサック部７１ｃに設けられており、サック部７１ｃの内外を連通している。噴孔７１ｄはサック部７１ｃに１ないし複数設けることができ、ここでは複数（例えば８個から１０個）設けられている。

燃料供給通路７１ｅはコモンレール４から供給される燃料を流通させる。連通路７１ｆは制御弁７４非通電時に制御室Ｒと連通する。燃料供給通路７１ｅと連通路７１ｆとは収容部７１ａとニードル７２との間に形成される燃料通路を介して互いに連通しており、当該燃料通路とともに開弁時に噴孔７１ｄに通じる燃料通路となっている。燃料リターン通路７１ｇは制御弁７４通電時に制御室Ｒと連通する。この点、制御室Ｒは制御弁７４によって連通路７１ｆまたは燃料リターン通路７１ｇと連通するようになっている。絞り部７１ｈは燃料リタ−ン通路７１ｇに設けられており、燃料リターン通路７１ｇを流通する燃料の流量を制限する。燃料リターン通路７１ｇは燃料タンク２ａに接続される。

ニードル７２はシート部７１ｂを対象とする離間、着座に応じて、噴孔７１ｄを開閉する。具体的にはニードル７２はシート部７１ｂに着座した状態で噴孔７１ｄを閉じるとともに、シート部７１ｂから離間した状態で噴孔７１ｄを開く。スプリング７３は制御室Ｒに設けられており、ニードル７２を閉弁方向に付勢する。制御弁７４は電磁弁であり、非通電時に連通路７１ｆと制御室Ｒとを連通するとともに、燃料リターン通路７１ｇと制御室Ｒとの連通を遮断する。また、通電時に連通路７１ｆと制御室Ｒとの連通を遮断するとともに、燃料リターン通路７１ｇと制御室Ｒとを連通する。

図３は燃料噴射弁７の動作説明図である。図３（ａ）は燃料噴射弁７の第１の状態、図３（ｂ）は燃料噴射弁７の第２の状態、図３（ｃ）は燃料噴射弁７の第３の状態を示す。第１の状態は燃料噴射弁７閉弁時、且つ制御弁７４非通電時の状態となっている。第２の状態は第１の状態に続く状態であり、燃料噴射弁７開弁時、且つ制御弁７４通電時の状態となっている。第３の状態は第２の状態に続く状態であり、燃料噴射弁７開弁時、且つ制御弁７４非通電時の状態となっている。

図３（ａ）に示すように、第１の状態において制御弁７４は連通路７１ｆと制御室Ｒとを連通するとともに、燃料リターン通路７１ｇと制御室Ｒとの連通を遮断している。このため、第１の状態において燃料は燃料供給通路７１ｅと連通路７１ｆと制御室Ｒとに供給され、これらの間で燃料の圧力は同じとなる。結果、閉弁方向および開弁方向に作用する燃料の圧力のバランスと閉弁方向に作用するスプリング７３の付勢力との関係上、開弁方向よりも開弁方向に作用する力が上回ることで、ニードル７２はシート部７１ｂに着座する。結果、噴孔７１ｄが閉じられることで、燃料噴射弁７が閉弁する。

図３（ｂ）に示すように、第２の状態において制御弁７４は連通路７１ｆと制御室Ｒとの連通を遮断するとともに、燃料リターン通路７１ｇと制御室Ｒとを連通する。このため、制御室Ｒでは燃料が燃料リターン通路７１ｇに流出することで、燃料の圧力が低下する。結果、閉弁方向および開弁方向に作用する燃料の圧力のバランスと閉弁方向に作用するスプリング７３の付勢力との関係上、閉弁方向よりも開弁方向に作用する力が上回ることで、ニードル７２はシート部７１ｂから離間（上昇）する。結果、噴孔７１ｄが開かれることで、燃料噴射弁７が開弁し燃料供給通路７１ｅと連通路７１ｆとが噴孔７１ｄと連通する。そしてこれにより燃料が噴射される。

図３（ｃ）に示すように、第３の状態において制御弁７４は連通路７１ｆと制御室Ｒとを連通するとともに、燃料リターン通路７１ｇと制御室Ｒとの連通を遮断する。このため、制御室Ｒには燃料が連通路７１ｆから燃料が流入することで、燃料の圧力が上昇する。結果、閉弁方向および開弁方向に作用する燃料の圧力のバランスと閉弁方向に作用するスプリング７３の付勢力との関係上、開弁方向よりも閉弁方向に作用する力が上回ることで、ニードル７２はシート部７１ｂに接近（下降）する。そしてその後、ニードル７２がシート部７１ｂに着座することで第１の状態に戻り、燃料噴射弁７が閉弁する。

図１に戻り、ＥＣＵ１０は内燃機関の噴射異常判定装置（以下、噴射異常判定装置と称す）に相当する電子制御装置であり、内燃機関５０とともに用いられる。ＥＣＵ１０にはレール圧センサ５や各燃圧センサ９や内燃機関５０の運転状態を検出可能なセンサ群５５がセンサ・スイッチ類として電気的に接続されている。また、フィードポンプ２ｃやサプライポンプ３や各燃料噴射弁７や警告灯６０が制御対象として電気的に接続されている。

各燃料噴射弁７は具体的には制御弁７４がＥＣＵ１０に通電可能に接続されることで制御対象として接続されている。センサ群５５は内燃機関５０の回転数を検出可能なクランクセンサや、内燃機関５０の吸入空気量を計測可能なエアフロメータや、内燃機関５０に対して加速要求を行うアクセルペダルの踏み込み量を検知するアクセル開度センサや、内燃機関５０の始動を行うイグニッションスイッチを含む。センサ群５５の出力やセンサ群５５の出力に基づく各種の情報は例えば内燃機関５０制御用のＥＣＵを介して取得されてもよい。警告灯６０は具体的には内燃機関５０を搭載する車両に設けられており、運転者に対して警告を行うことが可能となっている。

ＥＣＵ１０ではＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、各種の機能部が実現される。この点、ＥＣＵ１０では例えば以下に示す異常判定部が機能的に実現される。

異常判定部は燃料噴射弁７が噴射する燃料の噴射率に応じて、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常の有無を判定する。この点、異常判定部は各燃料噴射弁７のうちいずれかを対象として、複数の噴孔７１ｄのうち、少なくともいずれかの拡大による噴射異常の有無を判定するかたちで、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常の有無を判定する。異常判定部は具体的には燃料噴射弁７の燃料噴射に応じて変化する燃料噴射率ｄＱに応じて、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定することで、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常の有無を判定する。

異常判定部はさらに具体的には燃料噴射率ｄＱそのものに基づき、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定する。これに対し、ＥＣＵ１０では異常判定部が噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定するにあたり、さらに燃料噴射率ｄＱを算出する燃料噴射率算出部が機能的に実現される。燃料噴射率算出部は具体的には次のように燃料噴射率ｄＱを算出する。

図４は燃料噴射に応じた各種の変化としてニードル７２のリフト量、燃料噴射率ｄＱおよび燃圧の変化を示す図である。燃圧は燃圧センサ９が検知する燃料の圧力を示す。期間Ａは燃料噴射弁７が第１の状態にある期間を、期間Ｂは燃料噴射弁７が第２の状態にある期間を、期間Ｃは燃料噴射弁７が第３の状態にある期間を示す。

期間Ａではニードル７２がシート部７１ｂに着座していることから、リフト量はゼロとなる。このため、燃圧は所定値で安定しており、燃料噴射率ｄＱはゼロとなる。期間Ａから期間Ｂに移行するとニードル７２が上昇するため、リフト量が増加する。そしてこれに応じた燃料噴射が行われる結果、燃圧が低下するとともに燃料噴射率ｄＱが上昇する。そして、期間Ｂから期間Ｃに移行するとニードル７２が下降するため、リフト量が減少する。そしてこれに応じた燃料噴射が行われる結果、燃圧が上昇するとともに燃料噴射率ｄＱが低下する。そして、その後再び期間Ａに移行すると、リフト量がゼロとなる結果、燃圧は安定し、燃料噴射率ｄＱとはゼロとなる。

したがって、燃料噴射時の燃圧と燃料噴射率ｄＱとの間には燃圧が低下すると燃料噴射率ｄＱが高まり、燃圧が上昇すると燃料噴射率ｄＱが低下するという相関関係がある。このため、燃料噴射率算出部は具体的にはかかる相関関係を利用することで、燃圧センサ９が検知する燃料の圧力に基づき、燃料噴射率ｄＱを算出する。そして、異常判定部は燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱに基づき、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定する。

異常判定部は噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無として、具体的には噴孔７１ｄの拡大による噴射異常の有無と噴孔７１ｄの縮小による噴射異常の有無とを判定する。この点、異常判定部は具体的には次に示すように判定を行う。

すなわち、異常判定部は燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱが所定値αを超えた場合に噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定する。また、燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱが所定値αより小さい所定値α´を超えなかった場合に噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生していると判定する。そして、燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱが所定値α´を超え、且つ所定値αを超えなかった場合に噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定する。

燃料噴射率算出部と異常判定部とはさらに具体的には次のように算出、判定を行う。すなわち、燃料噴射率算出部は燃圧センサ９が検知する燃料の圧力に基づき、燃料噴射弁７の燃料噴射に応じて変化する燃料噴射率ｄＱそれぞれ（燃料噴射弁７の燃料噴射に応じて変化する時々の燃料噴射率ｄＱ）を算出する。そしてこれにより、燃料噴射弁７の燃料噴射に応じて変化する燃料噴射率ｄＱの変動態様を算出する。

異常判定部は燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱそれぞれのうち、いずれかが所定値αを超えた場合に噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定する。また、燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱそれぞれのうち、すべてが所定値α´を超えなかった場合に噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生していると判定する。そして、燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱそれぞれのうち、いずれかが所定値α´を超え、且つすべてが所定値αを超えなかった場合に噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定する。これらは具体的には例えば燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱそれぞれのうち、ピーク値を用いることで判定できる。

なお、所定値αは噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定する場合と、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定する場合とのうち、いずれかの場合に含むことができる。所定値α´も噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生していると判定する場合と、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定する場合とのうち、いずれかの場合に含むことができる。

この点、ＥＣＵ１０では燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱが所定値αになった場合にも噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定する。また、燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱが所定値α´になった場合にも噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生していると判定する。すなわち、超えた或いは超えなかったという表現は例えばこれらを除外する趣旨ではない。これは、以下においても同様である。

所定値α、α´は燃料噴射弁７の初期状態についての学習値であり、燃料噴射弁７の噴射条件を規定するパラメータ（例えばレール圧と通電期間）、或いは当該パラメータを規定するパラメータ（例えば内燃機関５０の回転数および負荷）に応じて設定することができる。この点、ＥＣＵ１０では所定値α、α´がレール圧と通電期間とに応じてマップデータで予め設定されている。そして、レール圧と通電期間とは内燃機関５０の回転数および負荷に応じてマップデータで予め設定されている。

このため、異常判定部が噴射異常の有無を判定するにあたり、ＥＣＵ１０ではさらに具体的には上記のいずれかのパラメータ（ここではレール圧と通電期間）に基づき所定値α、α´を決定する学習値決定部が実現される。異常判定部が噴射異常の有無を判定するにあたり、学習値決定部は具体的には機関運転状態に応じて決定されたレール圧と通電期間とを取得するとともに、取得したレール圧と通電期間とに対応する所定値α、α´をマップデータから読み込む。そしてこれにより、異常判定部が判定を行う際のレール圧と通電期間とに対応する所定値α、α´を決定する。

学習値は例えば燃料噴射弁７の初期状態における燃料噴射率ｄＱのピーク値である燃料噴射率ｄＱ´であってもよい。この場合、所定値α、α´と同様に燃料噴射量ｄＱ´を設定するとともに、所定値α、α´の代わりに燃料噴射率ｄＱ´を決定するように学習値決定部を実現した上で、燃料噴射率算出部が算出する燃料噴射率ｄＱそれぞれのうち、ピーク値と学習値決定部が決定した燃料噴射率ｄＱ´との差分を算出する差分算出部をさらに実現することで、異常判定部は次のように判定を行うことができる。

すなわち、この場合には異常判定部は差分算出部が算出する差分に基づき、燃料噴射率ｄＱ´に対する燃料噴射率ｄＱのピーク値の増加幅が所定値βよりも大きい場合（ここでは所定値β以上である場合）に噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定することができる。また、燃料噴射率ｄＱ´に対する燃料噴射率ｄＱのピーク値の減少幅が所定値β´よりも大きい場合（ここでは所定値β´以上である場合）に噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生していると判定することができる。そして、当該増加幅が所定値βより小さいか、或いは当該減少幅が所定値β´より小さい場合に噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定することができる。

この点、所定値αと所定値βとの間には燃料噴射率ｄＱ´に所定値βを足すことで所定値αになるという関係がある。また、所定値α´と所定値β´との間には燃料噴射率ｄＱ´から所定値β´を引くことで所定値α´になるという関係がある。このため、所定値α、α´は燃料噴射率ｄＱ´を含むかたちで学習値として機能している。学習値は例えばマップデータで予め設定された所定値α、α´や燃料噴射率ｄＱ´に対し、さらに個々の内燃機関５０に応じた適合のための補正を所定値α、α´や燃料噴射率ｄＱ´に加えた値とすることができる。

ＥＣＵ１０では燃料噴射率算出部が燃料噴射率ｄＱを算出するにあたり、さらにレール圧と通電期間とが噴孔７１ｄの影響を反映する燃料噴射率ｄＱを検出可能な所定の領域である検出可能領域Ｄ１にあるか否かを判定する検出条件判定部が実現される。

図５は検出可能領域Ｄ１を示す図である。縦軸はレール圧、横軸は通電期間を示す。検出可能領域Ｄ１はレール圧と通電期間とに応じて、曲線Ｃ１よりもレール圧が低い領域として設定されている。曲線Ｃ１は通電期間が長い場合ほどレール圧が高くなる下に凸の曲線となっている。このように設定された検出可能領域Ｄ１はニードル７２のリフト量が十分大きくなる領域として設定されている。そしてこれにより、燃料噴射率ｄＱの変動態様においてピーク値前後にフラットな部分が形成され易くなるようにしている。これは次の理由による。

ここで、燃料噴射率ｄＱは瞬時燃料噴射量に相当する燃料噴射率であり、噴孔７１ｄの上流側圧力であるサック部７１ｃ内圧力をｐ１、噴孔７１ｄの下流側圧力である筒内圧力をｐ０、噴孔７１ｄの断面積をＡ、流量係数をＣ、燃料密度をρとして次の式（１）で表される。
ｄＱ＝ＣＡ√{２×（ｐ１−ｐ０）／ρ}} ・・・（１）

そして、燃料噴射率ｄＱに基づき噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定するにあたって、式（１）において重要となるのが流量係数Ｃと断面積Ａとの積の部分である。したがって、判定の実行条件はサック部７１ｃ内圧力ｐ１と筒内圧力ｐ０と燃料密度ρとが安定している条件であることが求められる。この点、筒内圧ｐ０や燃料密度ρは噴射期間中に大きく変化しないとみなすことができる。

一方、サック部７１ｃ内圧力ｐ１はニードル７２のリフト量が小さい場合には、シート部７１ｂが絞りとして機能することで大きく変化するところ、ニードル７２のリフト量が大きい場合ほど、絞りとして機能するシート部７１ｂの影響を受け難くなる。このため、ニードル７２のリフト量が十分大きい場合、燃料噴射率ｄＱには絞りとして機能する噴孔７１ｄの影響が大きく反映されることになる。この場合、燃料噴射率ｄＱの変動態様ではピーク値周辺にフラットな部分が形成され易くなり、この部分が噴孔７１ｄの影響を反映する部分となる。

燃料噴射率算出部は具体的には検出条件判定部がレール圧と通電期間とが検出可能領域Ｄ１にあると判定した場合に、燃料噴射率ｄＱを算出することで、レール圧と通電期間とが検出可能領域Ｄ１に入るまでの間、検出機会を待つ。この場合、噴射期間が長くなる内燃機関５０の高負荷時や内燃機関５０の始動時に検出機会が得られ易いと言える。一方、検出機会が得られない場合を考慮し、ＥＣＵ１０ではさらにレール圧と通電期間とが検出可能領域Ｄ１に含まれるようにする検出促進制御部を機能的に実現してもよい。

検出促進制御部は具体的にはレール圧と通電期間とが制御可能領域Ｄ２にある場合にレール圧を低下させることで、レール圧と通電期間とが検出可能領域Ｄ１に含まれるようにすることができる。この点、制御可能領域Ｄ２は曲線Ｃ１と曲線Ｃ２とに挟まれた領域として設定されている。曲線Ｃ２は曲線Ｃ１と同様の傾向で変化し、且つ同じ通電期間で曲線Ｃ１よりレール圧が高くなるように設定された曲線となっている。レール圧を低下させるにあたり、検出促進制御部は具体的には排気への影響が小さい場合にレール圧を低下させることができる。

図６は除外領域Ｄ３を示す図である。縦軸は内燃機関５０の負荷、横軸は内燃機関５０の回転数を示す。図６では内燃機関５０の回転数および負荷に応じて除外領域Ｄ３とともに検出可能領域Ｄ１および制御可能領域Ｄ２を示す。図６に示すように除外領域Ｄ３は例えば中回転数、中負荷領域とすることができる。この点、このように設定された除外領域Ｄ３では内燃機関５０において過給は行われない一方で、ＥＧＲが行われる場合がある。そして、この場合にはレール圧を低下させるとスモークの発生量が増加するなど排気への影響が大きくなることがある。このため、検出促進制御部はレール圧と通電期間とが制御可能領域Ｄ２にある場合で、且つ除外領域Ｄ３にない場合にレール圧を低下させることができる。検出促進制御部は例えばフューエルカット制御に移行した場合に検出可能領域Ｄ１に含まれるレール圧と噴射期間とで燃料を噴射する制御であってもよい。

このように噴射異常の有無を判定するにあたり、ＥＣＵ１０ではさらに異常判定部が行う判定の実行条件が成立したか否かを判定する実行条件判定部が実現される。したがって、異常判定部はさらに実行条件判定部が判定の実行条件が成立したと判定した場合に噴射異常の有無を判定することになる。そして、異常判定部が噴射異常の有無を判定するにあたっては、まず燃料噴射率算出部が燃料噴射率ｄＱを算出することになり、このとき燃料噴射率算出部は検出条件判定部がレール圧と通電期間とが検出可能領域Ｄ１にあると判定した場合に、燃料噴射率ｄＱを算出することになる。

実行条件判定部は具体的には噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の発生が疑われる場合であるか否かを判定することで、判定の実行条件が成立したか否かを判定する。噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の発生が疑われる場合は具体的には例えば排気エミッションが悪化した場合である。噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の発生が疑われる場合は例えば燃焼騒音が悪化した場合や、筒内圧や筒内で発生する熱が異常値となった場合や、内燃機関５０の回転変動に異常が生じた場合であってもよい。

排気エミッションが悪化した場合は例えばスモーク、ＮＯｘ、ＣＯおよびＨＣのうちいずれか、或いはこれらのうちいずれかに応じて変化するパラメータをセンサで検出するとともに、検出した検出値と、機関運転状態や必要な環境条件（例えば高度）に応じて設定した適合値のうち、検出時の機関運転状態および必要な環境条件に対応する値とが所定の大きさを超えて異なる場合とすることができる。この点、スモークに関して言えば、例えばスモークに応じて変化するパラメータとして内燃機関５０の排気系に設けられるＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）の前後差圧を検出することができる。そして、燃焼騒音が悪化した場合などその他の場合についても、燃焼騒音等の対象そのもの或いは当該対象に応じて変化するパラメータをセンサで検出することで、検出値と適合値との比較によって同様に規定できる。

このほか、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の発生が疑われる場合は例えば内燃機関５０のトルク検出値が要求値と異なる場合であってもよい。また、例えば走行距離と走行距離に応じた燃料タンク２ａ内の燃料の減少量とに基づき検出した実燃費が所定の燃費より悪化した場合や、所定の機関運転状態において筒内を撮影することで検出した噴霧形状がマッチング等の手法によって所定の形状とは異なると判断される場合であってもよい。

ＥＣＵ１０ではさらに噴孔７１ｄに生成されるデポジットを剥離するデポジット剥離制御を行う剥離制御実行部が機能的に実現される。剥離制御実行部は具体的にはレール圧を高めるようにサプライポンプ３を制御することで、デポジット剥離制御を行う。この場合、噴孔７１ｄを流通する燃料にキャビテーションを発生させることで、噴孔７１ｄに生成されるデポジットを剥離することができる。剥離制御実行部は異常判定部が噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生している判定した場合にデポジット剥離制御を行う。また、異常判定部が噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定した場合でも、デポジット剥離制御が所定期間を超えて行われていない場合にデポジット剥離制御を行う。

ＥＣＵ１０ではこのほか異常判定部が噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定した場合に、内燃機関５０の筒内に供給する燃料を制限する供給燃料制限部と、異常判定部が噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定した場合に、当該噴射異常が発生していることを告知する警告部とが機能的に実現される。警告部は具体的には警告灯６０を介して告知を行うように実現される。

次にＥＣＵ１０の動作を図７に示すフローチャートを用いて説明する。ＥＣＵ１０は判定の実行条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では具体的には噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常が疑われる場合であるか否かを判定する。否定判定であれば本フローチャートを一旦終了する。肯定判定であればＥＣＵ１０は機関運転状態に応じて決定されたレール圧と通電期間とを取得するとともに（ステップＳ２）、取得したレール圧と通電期間とが検出可能領域Ｄ１にあるか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、否定判定であれば本フローチャートを一旦終了し、肯定判定であれば燃圧センサ９の出力に基づく燃料の圧力を検出するとともに（ステップＳ４）、燃料噴射率ｄＱを算出する（ステップＳ５）。

続いてＥＣＵ１０は取得したレール圧と通電期間とに応じた燃料噴射が終了したか否かを判定する（ステップＳ６）。否定判定であればステップＳ４に戻る。そしてこれにより、ステップＳ６で肯定判定されるまでの間、ステップＳ４、Ｓ５を繰り返すことで、燃料噴射に応じた燃料噴射率ｄＱがその都度算出される。また、その都度算出された燃料噴射率ｄＱそれぞれからなる燃料噴射率ｄＱの変動態様が算出される。なお、燃料噴射はステップＳ４、Ｓ５を繰り返している間に所定のタイミングで開始されるようになっている。

ステップＳ６で肯定判定であれば、ＥＣＵ１０は取得したレール圧と通電期間とに対応する所定値α、α´をマップデータから読み込む（ステップＳ７）。そして、算出した燃料噴射率ｄＱそれぞれのピーク値が所定値α以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップ８で肯定判定であれば、ＥＣＵ１０は噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定する。このため、ステップＳ８で肯定判定であればＥＣＵ１０は警告灯６０を点灯する（ステップＳ９）。また、内燃機関５０の筒内に供給する燃料を制限する制御を実行する（ステップＳ１０）。当該制御としては具体的には例えばレール圧を低下させる補正制御や通電期間を短くする補正制御を行うことができる。ステップＳ１０の後には本フローチャートを終了する。

ステップＳ８で否定判定であれば、ＥＣＵ１０は算出した燃料噴射率ｄＱそれぞれのピーク値が所定値α´以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で肯定判定であれば、ＥＣＵ１０は噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生していると判定する。このため、ステップＳ１１で肯定判定であればＥＣＵ１０はデポジット剥離制御を行う（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の後には本フローチャートを一旦終了する。

一方、ステップＳ１１で否定判定であれば、ＥＣＵ１０は噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定する。このため、ステップＳ１１で肯定判定であれば、ＥＣＵ１０はデポジット剥離制御が所定期間を超えて行われていないか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、否定判定であれば本フローチャートを一旦終了し、肯定判定であればステップＳ１２に進む。

次にＥＣＵ１０の主な作用効果について説明する。図８は噴射異常判定の説明図である。図８（ａ）から図８（ｅ）はレール圧と通電期間とが互いに同じ場合の燃料噴射率ｄＱの変動態様を示す。図８（ａ）から図８（ｅ）において、縦軸は燃料噴射率ｄＱ、横軸は時間を示す。図８（ａ）は初期の燃料噴射率ｄＱの変動態様を示す。図８（ｂ）は噴孔７１ｄの拡大による噴射異常発生時の燃料噴射率ｄＱの変動態様を示す。図８（ｃ）は噴孔７１ｄの縮小による噴射異常発生時の燃料噴射率ｄＱの変動態様を示す。図８（ｄ）はニードル７２の摺動不良による噴射異常発生時の燃料噴射率ｄＱの変動態様を示す。図８（ｅ）は燃料噴射弁７の通電開始時期が遅れた場合の燃料噴射率ｄＱの変動態様を示す。図８（ｂ）から図８（ｅ）では図８（ａ）に示す初期の燃料噴射率ｄＱの変動態様を破線で合わせて示す。

図８（ａ）に示すように燃料噴射率ｄＱの変動態様には、ニードル７２の挙動に応じて決まる部分と噴孔７１ｄの流量特性で決まる部分とがある。すなわち、燃料噴射率ｄＱの変動態様の幅はニードル７２の上昇および下降期間に応じて決まってくる一方、燃料噴射率ｄＱの変動態様の高さは噴孔７１ｄの流量特性に応じて決まってくる。

このため、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生すると、図８（ｂ）に示すように噴孔７１ｄを流通する燃料の流量が増大することから、燃料噴射率ｄＱの変動態様のピーク値が初期のピーク値と比較して高くなる。また、噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生すると、図８（ｃ）に示すように噴孔７１ｄを流通する燃料の流量が減少することから、燃料噴射率ｄＱの変動態様のピーク値が初期のピーク値と比較して低くなる。

さらに、ニードル７２の摺動不良による噴射異常発生時には、図８（ｄ）に示すように実噴射期間の延長によって燃料噴射率ｄＱの積分値で表される実噴射量Ｑが増加する。この点、実噴射量Ｑは噴孔７１ｄの拡大による噴射異常発生時にも増加するところ、燃料噴射率ｄＱによれば噴孔７１ｄの拡大による噴射異常をニードル７２の摺動不良による噴射異常と区別することができる。また、燃料噴射弁７の通電開始時期が遅れた場合には、図８（ｅ）に示すように噴射期間がずれるところ、燃料噴射率ｄＱによればこのようなニードル７２の挙動不良を噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の判定と誤判定せずに済む。

このため、ＥＣＵ１０は燃料噴射率ｄＱに応じて噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常を判定することで、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常を判定できる。そしてこれにより、噴孔７１ｄの拡大が噴霧形状や燃料噴射量に影響を及ぼすことで、燃焼や排気エミッションが悪化することに対処できるようにすることができる。この点、ＥＣＵ１０は燃料噴射弁７が筒内に燃料を噴射する内燃機関５０に対して設けられることで、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が燃料噴射量のみならず、噴霧形状に影響を及ぼす結果、燃焼や排気エミッションが悪化することに対処可能にすることができる。

また、このように噴射異常を判定するＥＣＵ１０は噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常として、噴孔７１ｄの縮小による噴射異常と噴孔７１ｄの拡大による噴射異常とを判定できるとともに、これらの噴射異常をニードル７２の挙動不良による噴射異常と切り分けて判定できる点で、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常を好適に判定できる。

ＥＣＵ１０は具体的には燃圧センサ９を燃圧検知部とし、燃圧センサ９が検知する燃料の圧力に基づき算出される燃料噴射率ｄＱに基づいて、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定する構成とすることができる。この点、ＥＣＵ１０は例えば燃圧センサ９の代わりにレール圧センサ５を燃圧検知部とすることもできるところ、この場合には、例えば各燃料噴射弁７のうち、判定対象とする燃料噴射弁以外の燃料噴射弁の燃料噴射によってもレール圧が変化するなど、外乱が影響する分、判定精度が低下する虞がある。このため、ＥＣＵ１０はかかる構成であることが判定精度の観点から好適である。

ＥＣＵ１０は噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定した場合に、当該噴射異常が発生していることを告知する。そしてこれにより、拡大した噴孔７１ｄが初期の正常な状態に戻らないことに照らして、点検修理を受けるといった適切な対処を可能にすることができる。また、ＥＣＵ１０は車両が運転者に対する警告灯６０を一般に有することに鑑み、警告灯６０を介して告知を行うことで内燃機関５０を搭載する車両においてコストの上昇を抑制することもできる。

ＥＣＵ１０は噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定した場合に、内燃機関５０の筒内に供給する燃料を制限することで、噴孔７１ｄの拡大が燃料噴射量に影響を及ぼす結果、燃焼や排気エミッションが悪化することも抑制できる。この点、拡大した噴孔７１ｄが正常な初期の状態に戻らないことに鑑み、ＥＣＵ１０は噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定した場合に、当該噴射異常の発生を告知するとともに燃料を制限することが好適である。これにより、異常に気付いたユーザが点検修理を受けるまでの間、燃焼や排気エミッションが悪化することを抑制できる。

ＥＣＵ１０は噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定した場合でも、デポジット剥離制御が所定期間以上行われていない場合にデポジット剥離制御を行う。そしてこれにより、デポジットの堆積による噴孔７１ｄの縮小と腐食による噴孔７１ｄの拡大とが同時発生している結果、仮に噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定してしまった場合でも、その後の判定で噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していることを発見できる。

ＥＣＵ１０は燃料噴射弁７の噴射条件を規定するパラメータ（ここではレール圧と噴射期間）、或いは当該パラメータを規定するパラメータ（例えば内燃機関５０の回転数および負荷）が噴孔７１ｄの影響を反映する燃料噴射率ｄＱを検出可能な所定の領域である検出可能領域Ｄ１にある場合に、燃料噴射弁７の燃料噴射に応じて変化する燃料の圧力（ここでは燃圧センサ９が検知する圧力）を検出するとともに燃料噴射率ｄＱを算出する。そしてこれにより、燃料噴射率ｄＱの性質に照らして判定精度を高めることができる。また、ＥＣＵ１０は噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の発生が疑われる場合に、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定することで、判定を必要以上に繰り返し行わずに済ませることができる点で、合理的に判定を行うことができる。

内燃機関５０ではＥＧＲ実行時に炭化水素の燃焼で発生する水分が排気とともに内燃機関５０の筒内に還流され、同時に筒内温度も低下することから、噴孔７１ｄへの水分の付着が発生し易くなる。そして、内燃機関５０では噴孔７１ｄへの水分の付着が発生し易い分、噴孔７１ｄに付着した水分にＳＯｘやＮＯｘが溶け込むことで強酸を形成し、噴孔７１ｄを腐食する事態が発生し易くなる。このため、ＥＣＵ１０は内燃機関５０がＥＧＲが行われる内燃機関である場合に好適である。この点、ＥＧＲは例えば筒内を介して排気系から吸気系に排気を還流する内部ＥＧＲに限られず、筒内を介することなく排気系から吸気系に排気を還流する外部ＥＧＲであってもよい。

ＥＣＵ１０は噴孔７１ｄが上述したように腐食によって拡大することに照らし、燃料性状および燃焼方式の観点から内燃機関５０がディーゼルエンジン等の圧縮着火式の内燃機関である場合に好適である。また、内燃機関５０では多段噴射を行うところ、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常は多段噴射において単発の燃料噴射よりも少量の燃料を噴射する場合の噴射精度に大きな影響を及ぼすことになる。このため、ＥＣＵ１０は内燃機関５０が多段噴射を行う内燃機関である場合に好適である。

次に異常判定の変形例について説明する。燃料噴射率ｄＱに応じた判定として、異常判定部は例えば燃料噴射弁７の燃料噴射の際に燃圧センサ９（或いはレール圧センサ５）が検知する燃料の圧力に基づき、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定してもよい。この場合には、例えば燃料噴射率算出部の代わりに燃圧センサ９（或いはレール圧センサ５）が検知する燃料の圧力に基づき、燃料噴射弁７の燃料噴射に応じて低下する燃料の圧力低下幅を算出する低下幅算出部を機能的に実現することで、異常判定部は低下幅算出部が算出する圧力低下幅に基づき、次のように判定を行うことができる。

すなわち、異常判定部は低下幅算出部が算出する圧力低下幅が所定値γを超えた場合に、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定することができる。また、低下幅算出部が算出する圧力低下幅が所定値γよりも小さい所定値γ´を超えなかった場合に、噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生していると判定することができる。そして、低下幅算出部が算出する圧力低下幅が所定値γ´を超え、且つ所定値γを超えなかった場合に噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定することができる。

この場合にはこれらの点以外、前述したのと同じ要領で異常判定部等を実現することができる。またこの場合には、所定値γ、γ´が学習値であるところ、学習値は例えば燃料噴射率ｄＱと燃料噴射率ｄＱ´との関係と同様、初期状態における圧力低下幅であってもよい。この場合にも前述したのと同じ要領で異常判定部等を実現できる。

異常判定部は例えば次に示すように判定を行うこともできる。図９は燃料噴射弁７が噴射する燃料の実噴射量Ｑと噴射期間との関係を示す図である。線Ｌ１はノズル流量が低い場合、線Ｌ２は線Ｌ１よりもノズル流量が高い場合を示す。実噴射量Ｑは噴射期間に応じて変化する。この点、噴射期間が所定値τ１から所定値τ１よりも長い所定値τ２に変化した場合の実噴射量Ｑの変化量は線Ｌ１、Ｌ２で示されるようにノズル流量に応じて異なってくる。そして、噴射期間は把握可能な通電期間に応じて変化するところ、通電期間の変化に対する実噴射量Ｑの変化量の大きさは通電期間が互いに異なる各燃料噴射間における実噴射量Ｑをもとに算出可能な（すなわち、巨視的な手法で算出可能な）燃料噴射率を示す。

このため、異常判定部は例えばかかる変化量の大きさに基づき、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定することもできる。そしてこれにより、実噴射量Ｑに基づき算出可能な燃料噴射率に応じて、噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常の有無を判定することもできる。この場合には燃料噴射弁７から内燃機関５０の筒内に供給される燃料の実噴射量Ｑを算出する実噴射量算出部をさらに実現するとともに、燃料噴射率算出部の代わりにかかる変化量を算出する変化量算出部を機能的に実現することで、異常判定部は具体的には次のように判定を行うことができる。

すなわち、異常判定部は変化量算出部が算出する変化量の大きさが所定値δを超えた場合に、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定することができる。また、変化量算出部が算出する変化量の大きさが所定値δより小さい所定値δ´を超えなかった場合に、噴孔７１ｄの縮小による噴射異常が発生していると判定することができる。そして、変化量算出部が算出する変化量の大きさが所定値γ´を超え、且つ所定値γを超えなかった場合に噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常はないと判定することができる。

この場合、実噴射量算出部はレール圧が互いに等しく、且つ通電期間が互いに異なる２以上の燃料噴射において実噴射量Ｑを算出することができる。実噴射量Ｑは例えば燃料噴射に応じた内燃機関５０の回転変動に基づき算出することができる。但し、この場合には変化量算出部が算出する変化量に噴射期間の要素が含まれることから、実噴射期間が通電時間に応じた本来の噴射期間となっていない場合に判定精度が低下する可能性がある。この点、燃料噴射率ｄＱに応じて噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常を判定する場合には、燃料噴射率ｄＱに噴射期間の要素が含まれない分、高い判定精度を得ることができる。

異常判定部は例えば実噴射量Ｑに応じて判定を行うこともできる。この場合、噴射異常判定装置は異常判定部に加えてさらに噴射制御により指令される燃料噴射弁７への通電時間に応じた燃料の指令噴射量を算出する指令噴射量算出部と、燃料噴射弁７から内燃機関５０の筒内に供給される燃料の実噴射量Ｑを算出する実噴射量算出部と、互いに対応する実噴射量Ｑと指令噴射量との差分を算出する乖離噴射量算出部と、乖離噴射量算出部が算出する差分に応じて燃料噴射弁７への通電時間を補正する補正量を算出する補正量算出部と、補正量算出部が算出する補正量に応じて燃料噴射弁７への通電時間を補正する補正制御部とのうち、いずれかを適宜備える構成とすることができる。

そしてこの場合、異常判定部は例えば実噴射量算出部が算出する実噴射量Ｑが燃料噴射弁７の噴射条件を規定するパラメータ（或いは当該パラメータを規定するパラメータ）に応じて設定された判定値のうち、実噴射量Ｑ算出時のパラメータに対応する値を超えた場合に、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定することができる。また、例えば乖離噴射量算出部が算出する差分が上記同様に設定された判定値のうち、指令噴射量および実噴射量Ｑ算出時のパラメータに対応する値を超えた場合に、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定することができる。また、例えば補正算出部が算出する補正量が予め設定された判定値を超えた場合に、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常が発生していると判定することができる。

但しこの場合には、実噴射量Ｑを同程度に増加させる噴孔７１ｄの拡大による噴射異常とニードル７２の摺動不良による噴射異常とを区別できない。すなわち、この場合には少なくとも噴孔７１ｄの拡大による噴射異常の可能性を含むかたちで、噴孔７１ｄの拡大による噴射異常の有無を判定することから、ニードル７２の摺動不良による噴射異常ではないことを別途確認する必要が生じる。この点、燃料噴射率ｄＱに応じて噴孔７１ｄの経時変化による噴射異常を判定する場合には、かかる確認が不要である点でも噴孔７１ｄの拡大による噴射異常を好適に判定できる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

燃料噴射装置 １
サプライポンプ ３
コモンレール ４
レール圧センサ ５
燃料噴射弁 ７
噴孔 ７１ｄ
ＥＣＵ １０
内燃機関 ５０

Claims (5)

1. 燃料を圧送する燃料圧送部と、前記燃料圧送部から圧送される燃料の圧力を蓄圧する蓄圧部と、前記蓄圧部から燃料が供給されるとともに、噴孔を介して筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁の燃料噴射に応じて低下する燃料の圧力を検知する燃圧検知部とを備える燃料噴射装置が設けられている内燃機関とともに用いられ、
   前記燃料噴射弁が噴射する燃料の実噴射量或いは噴射率に応じて、前記噴孔の拡大による噴射異常の有無を判定する異常判定部を備える内燃機関の噴射異常判定装置。
2. 前記異常判定部が前記燃料噴射弁の燃料噴射に応じて変化する燃料噴射率に応じて、前記噴孔の経時変化による噴射異常の有無を判定することで、前記噴孔の拡大による噴射異常の有無を判定する請求項１記載の内燃機関の噴射異常判定装置。
3. 前記異常判定部が前記燃料噴射弁の燃料噴射の際に前記燃圧検知部が検知する燃料の圧力、或いは前記燃圧検知部が検知する燃料の圧力に基づき算出される燃料噴射率に基づき、前記噴孔の経時変化による噴射異常の有無を判定し、
   前記燃圧検知部が前記燃料噴射弁の燃料噴射時に前記蓄圧部よりも下流側で前記噴孔に通じる燃料通路における燃料の圧力を検知する請求項２記載の内燃機関の噴射異常判定装置。
4. 前記異常判定部が前記噴孔の拡大による噴射異常が発生していると判定した場合に、前記内燃機関の筒内に供給する燃料を制限する供給燃料制限部と、前記異常判定部が前記噴孔の拡大による噴射異常が発生していると判定した場合に、当該噴射異常が発生していることを告知する警告部と、のうち少なくともいずれかを備える請求項１または２記載の内燃機関の噴射異常判定装置。
5. 前記警告部が警告灯を介して告知を行う請求項４記載の内燃機関の噴射異常判定装置。

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