JP2016132987A - 燃料噴射量制御装置の監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射量制御装置の異常の有無の判断結果に誤りが生じることを抑制できる燃料噴射量制御装置の診断装置を提供する。【解決手段】マイクロコンピュータ２１は、エンジンの１サイクル中にインジェクタ１４から噴射する燃料量の指令値である要求噴射量と、エンジンの１サイクル中における燃料噴射毎のインジェクタ１４の通電時間モニタ値から求められたモニタ噴射量の合計値である総モニタ噴射量との比較に基づいて、燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断する。マイクロコンピュータ２１は、上記モニタ噴射量が判定値未満であるときには同モニタ噴射量から微小噴射補正分を除去する一方で、上記モニタ噴射量が判定値以上であるときには同モニタ噴射量からの上記微小噴射補正分の除去を行わない除去処理を実行する。そして、この除去処理後のモニタ噴射量の合計値を上記総モニタ噴射量とする。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射量制御装置の監視装置に関する。

車両等に搭載されるエンジンでは、エンジン出力の調整を行うための燃料噴射量の制御が燃料噴射量制御装置を通じて行われる。この燃料噴射量制御装置は、エンジンに供給される燃料を噴射するインジェクタと、そのインジェクタを駆動する制御部とを備えている。そして、燃料噴射量制御装置は、エンジン運転状態に基づきエンジンの１サイクル中にインジェクタから噴射すべき燃料量として噴射量指令値を算出し、その噴射量指令値に対応する量の燃料噴射をインジェクタの通電を通じて行う。なお、上記噴射量指令値に対応する量の燃料噴射を実行するに当たり、その燃料噴射をメイン噴射と同メイン噴射よりも少ない量の燃料噴射であるサブ噴射（パイロット噴射、アフター噴射など）とに分割して行うことも考えられる。

また、特許文献１には、燃料噴射量制御装置の異常の有無を監視する監視装置について記載されている。この監視装置は、燃料噴射毎のインジェクタの通電時間モニタ値に基づき実際に噴射された燃料量としてモニタ噴射量を算出し、エンジンの１サイクル中における上記モニタ噴射量の合計値と上記噴射量指令値との比較に基づき燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断する。すなわち、上記モニタ噴射量の合計値と上記噴射量指令値との乖離が大きいとき、燃料噴射量制御装置の異常が発生していると判断する。なお、メイン噴射によって噴射される燃料量、及び、サブ噴射によって噴射される燃料量に対し、それぞれ所定の補正量分の補正、例えばインジェクタの個体差に起因する燃料噴射量の適正値からのずれを取り除くための補正が加えられることがある。この場合、燃料噴射毎に算出されるモニタ噴射量から上記補正量分を除いたうえで、エンジンの１サイクル中における上記モニタ噴射量の合計値が算出され、その合計値と上記噴射量指令値との比較が行われる。

特開２０１３−２３８２０３公報

ところで、インジェクタから噴射される燃料量が微小、すなわち燃料噴射毎のインジェクタの通電時間が微小であるときには、インジェクタの構造の関係から上記通電時間に対し噴射される燃料量が意図どおりの値にならないおそれがある。そして、そのことを解消するための補正として、サブ噴射を行う際のインジェクタの通電時間指令値に対し微小噴射補正が加えられる。ちなみに、こうした微小噴射補正は、メイン噴射を行う際のインジェクタの通電時間指令値に対し加えられることはない。

上述したように、メイン噴射を行う際のインジェクタの通電時間指令値とサブ噴射を行う際のインジェクタの通電時間指令値とのうち、サブ噴射を行う際のインジェクタの通電時間指令値に対してのみ微小噴射補正が加えられる場合、監視装置による燃料噴射量制御装置の異常の有無の判断に支障を来すおそれがある。

詳しくは、燃料噴射毎のインジェクタの通電時間モニタ値に基づきモニタ噴射量を算出する際には、インジェクタに流れる電流の立ち上がり及び立ち下がりを検知しているだけであるため、そのときの通電がメイン噴射のためのものなのか、或いはサブ噴射のためのものなのかを見分けることができない。従って、燃料噴射毎のインジェクタの通電時間モニタ値に基づきモニタ噴射量を算出したとき、その算出されたモニタ噴射量がサブ噴射時のものなのかメイン噴射時のものなのかを見分けられないため、サブ噴射時に算出されるモニタ噴射量から上記微小噴射補正分を除去することは困難である。

このように、サブ噴射時に算出されるモニタ噴射量から上記微小噴射補正分を除去することが困難であるため、エンジンの１サイクル中における上記モニタ噴射量の合計値に上記微小噴射補正の影響が残ってしまう。その結果、上記モニタ噴射量の合計値と噴射量指令値との比較に基づき燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断したとき、その判断結果に誤りが生じるおそれがある。

本発明の目的は、燃料噴射量制御装置の異常の有無の判断結果に誤りが生じることを抑制できる燃料噴射量制御装置の診断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。
上記課題を解決する監視装置が適用される燃料噴射量制御装置は、エンジンに供給される燃料を噴射するインジェクタ、及び、同インジェクタを駆動する制御部を備える。そして、燃料噴射量制御装置は、エンジン運転状態に基づき１サイクル中にインジェクタから噴射すべき燃料量として噴射量指令値を算出し、その噴射量指令値に対応した量の燃料噴射をインジェクタの通電を通じてメイン噴射及び同メイン噴射よりも少ない量の燃料噴射であるサブ噴射とに分割して行う。また、燃料噴射量制御装置は、サブ噴射を行うためのインジェクタの通電時間指令値に対し微小噴射補正を加える。この燃料噴射量制御装置の監視装置は、次のような算出部、補正除去部、及び判断部を備える。上記算出部は、上記分割して行われる燃料噴射毎のインジェクタの通電時間モニタ値に基づき、その燃料噴射で実際に噴射された燃料量としてモニタ噴射量を算出する。上記補正除去部は、上記算出部によって算出されたモニタ噴射量が定められた判定値未満であるときには同モニタ噴射量から上記微小噴射補正分を除去する一方で、上記算出部によって算出されたモニタ噴射量が上記判定値以上であるときには同モニタ噴射量に対する上記微小噴射補正分の除去を行わないようにする。上記判断部は、エンジンの１サイクル中における上記補正除去部による処理後のモニタ噴射量の合計値と上記噴射量指令値との比較に基づき燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断する。

上記構成によれば、微小噴射補正は、噴射される燃料が少ないサブ噴射を行うためのインジェクタの通電時間指令値に対してのみ加えられる。従って、燃料噴射毎に算出されるモニタ噴射量の大きさに基づいて、そのモニタ噴射量に対応する燃料噴射がインジェクタの通電時間指令値に上記微小噴射補正が加えられたサブ噴射であるか、あるいはインジェクタの通電時間指令値に上記微小噴射補正が加えられていないメイン噴射であるかを推定することができる。そして、燃料噴射毎に算出されるモニタ噴射量が判定値以上であって、同モニタ噴射量に対応する燃料噴射がメイン噴射である蓋然性が高い場合には、そのモニタ噴射量から上記微小補正分を除去することは行われない。一方、燃料噴射毎に算出されるモニタ噴射量が判定値未満であって、同モニタ噴射量に対応する燃料噴射がサブ噴射である蓋然性が高い場合には、そのモニタ噴射量から上記微小補正分を除去することができる。このようにすれば、エンジンの１サイクル中における上記補正除去部による処理後のモニタ噴射量の合計値に微小噴射補正による影響が残ることを抑制でき、その影響に起因して燃料噴射量制御装置の異常の有無の判断に誤りが生じることを抑制できる。

なお、上記判断部は、エンジンの１サイクル中における上記補正除去部による処理後のモニタ噴射量の合計値と噴射量指令値とが所定値以上乖離したことに基づき、燃料噴射量制御装置の異常有りと判断するよう構成することが好ましい。

ちなみに、上記サブ噴射がエンジンの１サイクル中に複数回行われる場合、噴射量指令値に対応した量の燃料噴射がメイン噴射及び上記複数回のサブ噴射により分割して行われる。このように複数回のサブ噴射が行われると、燃料噴射毎のインジェクタの通電時間指令値に基づき算出されるモニタ噴射量がメイン噴射時のものか、あるいはサブ噴射時のものかを一層見分けにくくなる。しかし、そうした状況下でも燃料噴射毎のモニタ噴射量がサブ噴射によるものである蓋然性が高い場合に、そのモニタ噴射量から微小噴射補正分を除去することができる。

また、上記判定値については、算出部によって算出されたモニタ噴射量が判定値未満であるときに同モニタ噴射量がサブ噴射によるものと判断し、算出部によって算出されたモニタ噴射量が判定値以上であるときに同モニタ噴射がメイン噴射によるものと判断できる値に設定することが好ましい。

燃料噴射量制御装置の監視装置、及び、同装置が適用されるエンジンの燃料供給系の構成を模式的に示す略図。 燃料噴射量制御装置による燃料噴射量制御、及び、同装置の監視にかかる処理の流れを示す図。 （ａ）クランク角信号、（ｂ）指令信号、（ｃ）噴射率、及び（ｄ）噴射モニタ信号の推移と、（ｅ）同実施形態の監視装置が行う各処理の割込みタイミングとを示すタイムチャート。 上記監視装置による総モニタ噴射量算出ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 通電時間モニタ値INJM及び噴射圧Pcrinjとモニタ噴射量QMとの関係を示すグラフ。 上記監視装置による異常判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 （ａ）指令信号、（ｂ）噴射率、及び（ｃ）噴射モニタ信号の推移を示すタイムチャート。

以下、燃料噴射量制御装置の監視装置の一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１は、この実施形態の燃料噴射量制御装置が適用されるディーゼルエンジンの燃料供給系を示している。同エンジンの燃料供給系には、燃料タンク１０から汲み上げた燃料を加圧して吐出する燃料ポンプ１１が設けられている。燃料ポンプ１１には、吐出する燃料の圧力を調整するための圧力調整弁１２が設置されている。燃料ポンプ１１が吐出した燃料は、コモンレール１３に圧送され、その内部に貯留される。そして、コモンレール１３に貯留された燃料は、各気筒のインジェクタ１４に分配供給される。なお、コモンレール１３には、その内部の燃料を燃料タンク１０に戻すことで、その内部の燃料の圧力（レール圧）を降下させる減圧弁１５が配設されている。

こうした燃料供給系を備えるエンジンは、電子制御装置２０により制御されている。電子制御装置２０は、エンジン制御にかかる各種演算処理を行うマイクロコンピュータ２１を備えている。また、電子制御装置２０は、マイクロコンピュータ２１からの指令に応じて各気筒のインジェクタ１４を駆動する電子駆動ユニット（ＥＤＵ）２３を備えている。また、電子制御装置２０には、マイクロコンピュータ２１からの指令に応じて圧力調整弁１２及び減圧弁１５を駆動する駆動回路２４も設けられている。なお、マイクロコンピュータ２１及びＥＤＵ２３を通じてインジェクタ１４を駆動するときの電子制御装置２０は、インジェクタ１４を駆動するための制御部として機能する。

電子制御装置２０には、アクセル操作量Accpを検出するアクセルポジションセンサ２６、エンジン水温Thwを検出する水温センサ２７、レール圧Pcrを検出するレール圧センサ２８、エンジン出力軸の回転に応じてパルス状のクランク角信号を出力するクランク角センサ２９などの検出信号が入力される。なお、アクセルポジションセンサ２６、水温センサ２７及びレール圧センサ２８の検出信号は、電子制御装置２０に配設されたＡＤコンバーター（ＡＤＣ）２５にてデジタル信号に変換された上で、マイクロコンピュータ２１に入力される。また、クランク角センサ２９の出力するクランク角信号は、マイクロコンピュータ２１に直接入力される。

次に、電子制御装置２０を通じてエンジン制御の一環として行われる燃料噴射量制御について詳しく説明する。
図２に示すように、マイクロコンピュータ２１は、燃料噴射量制御に際して、燃料噴射量制御ルーチンＲ１の処理を行う。この燃料噴射量制御ルーチンＲ１は、要求噴射量演算処理Ｐ２、噴射量分割処理Ｐ３、通電時間演算処理Ｐ４の３つの処理により構成されている。

要求噴射量演算処理Ｐ２では、エンジン回転速度Ne及びアクセル操作量Accp等に基づき、エンジンの１サイクル中にインジェクタ１４から噴射すべき燃料量である噴射量指令値として要求噴射量Qfinが演算される。要求噴射量Qfinの演算に際しては、まず、エンジン回転速度Ne及びアクセル操作量Accpからベース噴射量Qbseが算出される。ここでのベース噴射量Qbseの算出は、マイクロコンピュータ２１に記憶されたベース噴射量算出用のマップに基づいて行われる。このマップには、エンジン回転速度Ne及びアクセル操作量Accpと、ベース噴射量Qbseとの関係が記憶されている。そして、その演算したベース噴射量Qbseにエンジン水温Thw等に応じた補正を適用することで、要求噴射量Qfinが演算される。

なお、エンジン回転速度Neは、回転速度算出処理Ｐ１により算出されている。回転速度算出処理Ｐ１では、クランク角センサ２９から入力されたクランク角信号に基づいて、エンジン回転速度Neの算出が行われる。

一方、噴射量分割処理Ｐ３では、要求噴射量Qfinが、パイロット噴射、メイン噴射、及びアフター噴射の各噴射に割り振られ、それによって各噴射の噴射量（要求値）が決定される。なお、上記各噴射のうち、パイロット噴射及びアフター噴射は、メイン噴射よりも少ない量の燃料噴射を行うサブ噴射となっている。ちなみに、燃料噴射の分割数や各噴射の噴射量の分配比率は、そのときのエンジン運転状況に応じて定められる。この例においては、エンジンの１サイクル中にパイロット噴射及びアフター噴射といったサブ噴射が複数回行われる。

パイロット噴射、メイン噴射、及びアフター噴射といった各噴射はそれぞれ、直前の噴射によるレール圧Pcrの脈動から影響を受けるため、そうした影響を取り除くための補正（うねり補正）が実行される。このうねり補正は、各噴射の噴射量（要求値）毎に用意されたうねり補正項Ｈを、その要求値に加えることによって実現される。なお、上記脈動の発生態様は直前の噴射の噴射量によって変わるため、各噴射の噴射量（要求値）にそれぞれ対応する各うねり補正項Ｈは、直前の噴射の噴射量（要求値）に応じて設定される。

また、通電時間演算処理Ｐ４では、上記うねり補正が加えられた後の各噴射の噴射量（要求値）が得られるように、各噴射のインジェクタ１４の駆動電流を通電する時間の指令値として通電時間指令値Ｔauが演算される。各噴射の通電時間指令値Ｔauは、各噴射の噴射量（要求値）とレール圧Pcrとに基づき求められる。このように求められた各噴射に対応する通電時間指令値Ｔauには各種の補正が加えられる。

詳しくは、メイン噴射、パイロット噴射、及びアフター噴射といった各噴射に対応する通電時間指令値Ｔau全部には、インジェクタ１４の個体差に起因する燃料噴射量の適正値からのずれを取り除くための個体差補正が加えられる。こうした個体差補正は、各噴射に対応する通電時間指令値Ｔau全部にそれぞれ個体差補正項Ｈ１を加えることによって実現される。なお、個体差補正項Ｈ１は、対応する噴射を実現する際の通電時間（通電時間指令値Ｔau）、及び、その噴射の際のレール圧Pcrに基づいて定められる。

また、パイロット噴射及びアフター噴射といったサブ噴射では、インジェクタ１４から噴射される燃料量が微小になる。このようにインジェクタ１４から噴射される燃料量を微小にするためには同インジェクタ１４の通電時間を微小にしなければならず、そのときにはインジェクタ１４の構造の関係から上記通電時間に対し噴射される燃料量が意図どおりの値にならないおそれがある。このことを解消するための補正として、サブ噴射に対応する通電時間指令値Ｔauには微小噴射補正が加えられる。こうした微小噴射補正は、サブ噴射に対応する通電時間指令値Ｔauに対し、微小噴射補正項Ｈ２を加えることによって実現される。

微小噴射補正項Ｈ２は、インジェクタ１４の経年劣化に対応して、次のような学習処理を通じて学習される値である。この学習処理は、上記エンジンを搭載した車両の走行距離が所定量多くなる毎に実施される。詳しくは、車両の減速時であってエンジンの燃料カットが実行されている最中、インジェクタ１４から微小量の燃料を噴射し、そのときのエンジン回転速度Neの変動をモニタする。そして、モニタしたエンジン回転速度Neの変動が同変動の基準状態からどれほど乖離しているかに応じて微小噴射補正項Ｈ２を増減させ、そうした増減を通じて微小噴射補正項Ｈ２の学習を行う。なお、このように学習された微小噴射補正項Ｈ２は、マイクロコンピュータ２１の不揮発性のメモリに記憶される。そして、そのメモリに記憶された微小噴射補正項Ｈ２が上記サブ噴射に対応する通電時間指令値Ｔauの微小噴射補正に用いられる。

マイクロコンピュータ２１は、上述した各種の補正が加えられた後の各噴射に対応する通電時間指令値ＴauをＥＤＵ２３に指令する。この指令を受けたＥＤＵ２３は、指令された各噴射の通電時間指令値Ｔauに基づき、指令信号を生成する指令信号生成処理Ｐ５を行う。指令信号は、通電の開始とともにインジェクタ１４の電磁弁を開弁可能なレベルまで信号レベルが上がり、通電の終了に応じてその開弁を保持不能となるレベルまで信号レベルが下がるように生成される。そして、生成された指令信号は、該当する気筒のインジェクタ１４に出力される。

また、ＥＤＵ２３は、各インジェクタ１４の電磁弁に流れる電流を検出し、その結果から噴射モニタ信号を生成するモニタ信号生成処理Ｐ６も行っている。噴射モニタ信号は、インジェクタ１４の電磁弁に駆動電流が実際に通電されている期間は信号レベルが「Ｌｏ」となり、通電がなされていない期間は信号レベルが「Ｈｉ」となるパルス状の信号として生成されている。生成された噴射モニタ信号は、マイクロコンピュータ２１に出力される。

なお、マイクロコンピュータ２１は、上記回転速度算出処理Ｐ１で算出されたエンジン回転速度Neと、上記要求噴射量演算処理Ｐ２で演算された要求噴射量Qfinとに基づいて、目標レール圧を算出する目標レール圧算出処理Ｐ７を行う。そして、マイクロコンピュータ２１は、算出した目標レール圧と、レール圧センサ２８により検出された実際のレール圧Pcrとに基づいて、ポンプフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御処理Ｐ８と減圧弁制御処理Ｐ９とを実施する。

ポンプＦ／Ｂ制御処理Ｐ８では、目標レール圧と実際のレール圧Pcrとの偏差に応じて圧力調整弁１２の目標開度が演算される。演算された目標開度は、駆動回路２４に出力される。そして、駆動回路２４が、目標開度が得られるように圧力調整弁１２を駆動することで、燃料ポンプ１１の吐出圧の調整が行われる。

減圧弁制御処理Ｐ９では、実際のレール圧Pcrが目標レール圧よりも高いときに、減圧弁１５の作動指令が駆動回路２４に出力される。駆動回路２４は、この作動指令の入力に対して、減圧弁１５を作動させて、コモンレール１３から燃料を排出させることで、レール圧Pcrを降下させる。

次に、上述した燃料噴射量制御が正常に行われているか否かを監視する監視ルーチンＲ３について説明する。
監視ルーチンＲ３では、エンジンの１サイクル中における各噴射毎にインジェクタ１４から実際に噴射された燃料量の合計値と、マイクロコンピュータ２１が演算した要求噴射量Qfin（噴射量指令値）とを比較することで、要求噴射量Qfinの演算結果に基づくインジェクタ１４の駆動が正常に行われたか否かが判定される。こうした判定が行われるときの電子制御装置２０は、エンジンに適用された燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断する判断部としての役割を担う。

監視ルーチンＲ３は、実通電時間計測処理Ｐ２０、噴射量換算処理Ｐ２１、及び異常判定処理Ｐ２２の３つの処理により構成されている。実通電時間計測処理Ｐ２０では、ＥＤＵ２３から入力された噴射モニタ信号に基づいて、燃料噴射毎のインジェクタ１４の駆動電流の通電時間が通電時間モニタ値INJMとして計測される。噴射量換算処理Ｐ２１では、その計測された通電時間モニタ値INJMに基づき、燃料噴射毎にインジェクタ１４から噴射された燃料量のモニタ値であるモニタ噴射量が算出される。そして、異常判定処理Ｐ２２では、エンジンの１サイクル中における上記モニタ噴射量の合計値と、燃料噴射量制御ルーチンＲ１で演算された要求噴射量Qfin（噴射量指令値）との比較により、要求噴射量Qfinに基づくインジェクタ１４の駆動が正常に行われたか否かが判定される。

まず、実通電時間計測処理Ｐ２０の詳細を説明する。
図３は、燃料噴射時の（ａ）クランク角信号、（ｂ）指令信号、（ｃ）インジェクタ１４の噴射率、及び（ｄ）噴射モニタ信号の推移の一例を示す。同図に示すように、ＥＤＵ２３がインジェクタ１４に出力する指令信号の信号レベルが立ち上がると、それに若干遅れてインジェクタ１４の電磁弁に流れる駆動電流が同電磁弁を開弁可能なレベルまで上昇して、燃料噴射が開始される。そして、このときの駆動電流の上昇に応じて、ＥＤＵ２３の生成する噴射モニタ信号が立ち下げられる。その後、指令信号の信号レベルが立ち下がると、それに若干遅れてインジェクタ１４の電磁弁への駆動電流の通電が停止され、インジェクタ１４からの燃料噴射が停止される。そして、このときの駆動電流の通電停止に応じて、噴射モニタ信号が立ち上げられる。

同図（ｅ）に示すように、マイクロコンピュータ２１は、こうした噴射モニタ信号の立ち下がり、及び立ち上がりに応じた割り込み処理として、時刻の取り込みを行う。すなわち、マイクロコンピュータ２１は、噴射モニタ信号に基づいて各噴射の開始及び終了の時刻を取得している。そして、マイクロコンピュータ２１は、各噴射の開始及び終了の時刻から、各噴射における駆動電流の通電時間を通電時間モニタ値INJMとして算出する。

一方、噴射量換算処理Ｐ２１及び異常判定処理Ｐ２２は、クランク角割り込み処理として、エンジンの１サイクル中における燃料噴射がすべて終了した後の所定の時期に実施されている。

次に、噴射量換算処理Ｐ２１の詳細を説明する。噴射量換算処理Ｐ２１は、図４に示す総モニタ噴射量算出ルーチンの処理を通じて行われる。同ルーチンの処理は、マイクロコンピュータ２１により、エンジンの１サイクル中におけるインジェクタ１４からの燃料噴射がすべて終了した後に、クランク角割り込み処理として実施される。

図４に示すように、本ルーチンの処理が開始されると、まずステップ３０（Ｓ３０）において、各噴射の通電時間モニタ値INJMと噴射圧Pcr（レール圧Pcrに相当）とに基づいて、各噴射の噴射量がモニタ噴射量QMとして算出される。このときのマイクロコンピュータ２１は、上記モニタ噴射量QMを算出するための算出部として機能する。なお、マイクロコンピュータ２１には、図５に示すような通電時間モニタ値INJM及び噴射圧Pcrと、モニタ噴射量QMとの関係を示す算出マップが記憶されている。そして、ここでのモニタ噴射量QMの算出は、そうした算出マップを参照して行われる。

続くＳ３１では、各噴射のモニタ噴射量QMが定められた判定値未満であるか否かが判断される。そして、Ｓ３１でモニタ噴射量QMが判定値未満であれば、Ｓ３２で上記モニタ噴射量QMに対応する通電時間モニタ値INJMから個体差補正項Ｈ１及び微小噴射補正項Ｈ２が減算される。一方、Ｓ３１でモニタ噴射量QMが判定値以上であれば、Ｓ３３で上記モニタ噴射量QMに対応する通電時間モニタ値INJMから個体差補正項Ｈ１が減算される。なお、上記判定値に関しては、モニタ噴射量QMが判定値未満であるときに同モニタ噴射量QMがサブ噴射によるものと判断し、モニタ噴射量QMが判定値以上であるときに同モニタ噴射量QMがメイン噴射によるものと判断できる値に設定される。

続いてＳ３４では、Ｓ３１〜Ｓ３３で減算された通電時間モニタ値INJMを用いてモニタ噴射量QMの再計算が行われる。これらＳ３１〜Ｓ３４の処理を行うときのマイクロコンピュータ２１は、モニタ噴射量QMから個体差補正項Ｈ１及び微小噴射補正項Ｈ２による補正分を除去するための処理（以下、除去処理という）を実行する補正除去部として機能する。なお、この補正除去部による処理（Ｓ３１〜Ｓ３４）では、モニタ噴射量QMが判定値未満であるときに同モニタ噴射量QMから微小噴射補正分を除去する一方で、モニタ噴射量QMが判定値以上であるときには同モニタ噴射量に対する前記微小噴射補正分の除去を行わないようにしている。

そして、Ｓ３５において、エンジンの１サイクル中における上記除去処理後の各噴射のモニタ噴射量QMが合計され、その合計値から各噴射に対応するうねり補正項Ｈの合計値を減算した値が総モニタ噴射量ΣQMとされる。その後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

次に、異常判定処理Ｐ２２の詳細を説明する。異常判定処理Ｐ２２は、図６に示す異常判定ルーチンの処理を通じて行われる。同ルーチンの処理は、マイクロコンピュータ２１により、上述の総モニタ噴射量算出ルーチンの処理に引き続いて実行される。

図６に示すように、本ルーチンの処理が開始されると、まずＳ４０において、噴射量換算処理Ｐ２１で算出された総モニタ噴射量ΣQMと、燃料噴射量制御ルーチンＲ１で演算された要求噴射量Qfinとが乖離しているか否かが判定される。なお、本実施形態では、実燃料噴射量が本来よりも多くなる場合のみを、フェールセーフ処理が必要な異常としている。そのため、ここでは、総モニタ噴射量ΣQMが要求噴射量Qfinよりも所定値α以上大きい場合に、それらの乖離が生じたと判定している。

ここで、乖離が生じていなければ（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｓ４１において、異常検出カウンタＣ２の値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、乖離が生じていれば（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ４２において、異常検出カウンタＣ２の値がカウントアップされる。したがって、異常検出カウンタＣ２の値は、総モニタ噴射量ΣQMと要求噴射量Qfinとが乖離した状態の継続に応じて、次第に大きくなる。

総モニタ噴射量ΣQMと要求噴射量Qfinとが乖離していると判定されたときには（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ４３において、異常検出カウンタＣ２が規定の異常判定値γ以上であるか否かが判定される。ここで、異常検出カウンタＣ２が異常判定値γ未満であれば（Ｓ４３：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。

一方、異常検出カウンタＣ２が異常判定値γ以上であれば（Ｓ４３：ＹＥＳ）、Ｓ４４において、燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断するための異常フラグがセットされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。なお、異常フラグがセットされると、マイクロコンピュータ２１は、燃料噴射量制御装置の異常有りと判断し、フェールセーフ処理として、異常が生じた気筒を休止、すなわちその気筒の燃料噴射を停止する。

次に、燃料噴射量制御装置の監視装置の作用を説明する。
図７において、（ａ）はエンジンの１サイクル中にパイロット噴射、メイン噴射、及びアフター噴射が行われる場合のインジェクタ１４の通電の指令信号を示しており、（ｂ）は上記指令信号に基づいたインジェクタ１４の通電による噴射率（噴射波形）の変化を示している。更に、図７（ｃ）は、上記インジェクタ１４の通電に基づく噴射モニタ信号の推移を示している。

図７（ａ）に示すように、メイン噴射を行う際のインジェクタ１４の通電時間指令値Ｔau、及び、パイロット噴射及びアフター噴射といったサブ噴射を行う際のインジェクタ１４の通電時間指令値Ｔauには、それぞれ個体差補正項Ｈ１による補正が加えられる。そして、メイン噴射を行う際のインジェクタ１４の通電時間指令値Ｔauと、パイロット噴射及びアフター噴射といったサブ噴射を行う際のインジェクタ１４の通電時間指令値Ｔauとのうち、サブ噴射を行う際のインジェクタ１４の通電時間指令値Ｔauに対してのみ、微小噴射補正項Ｈ２による補正が加えられる。

一方、燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断する際には、インジェクタ１４の通電時間モニタ値INJM（図７（ｃ）参照）に基づきモニタ噴射量QMが算出される。このモニタ噴射量QMを算出するための通電時間モニタ値INJMの計測では、インジェクタ１４に流れる電流の立ち上がり及び立ち下がりを検知しているだけである。このため、通電時間モニタ値INJMを計測しているとき、その際のインジェクタ１４の通電がメイン噴射のためのものなのか、或いはサブ噴射のためのものなのかを見分けることができず、通電時間モニタ値INJMに微小噴射補正項Ｈ２分が含まれているのか、含まれていないのかを、見分けることもできない。従って、サブ噴射時の通電時間モニタ値INJMに基づき算出されたモニタ噴射量QMから上記微小噴射補正項Ｈ２による補正分を除去することが困難になる。

そして、サブ噴射時に算出されるモニタ噴射量QMから上記微小噴射補正項Ｈ２による補正分を除去することができないと、エンジンの１サイクル中における上記モニタ噴射量の合計値（総モニタ噴射量ΣQM）に上記微小噴射補正項Ｈ２の影響が残ってしまう。その結果、総モニタ噴射量ΣQMと要求噴射量Qfin（噴射量指令値）との比較に基づき燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断したとき、その判断結果に誤りが生じるおそれがある。その結果、燃料噴射量制御装置の異常がないとき、誤って異常フラグがセットされてフェ−ルセーフ処理が不必要に実行されるおそれがある。また、燃料噴射量制御装置の異常が実際に生じているとき、異常フラグがセットされずに必要なフェールセーフ処理が実行されないおそれもある。

ここで、微小噴射補正項Ｈ２分の補正は、噴射される燃料が少ないサブ噴射を行うためのインジェクタ１４の通電時間指令値Ｔauに対してのみ加えられ、噴射される燃料が多いメイン噴射を行うためのインジェクタ１４の通電時間指令値Ｔauには加えられない。従って、燃料噴射毎に算出されるモニタ噴射量QMの大きさに基づいて、そのモニタ噴射量QMに対応する燃料噴射がインジェクタ１４の通電時間指令値Ｔauに上記微小噴射補正項Ｈ２分の補正が加えられたサブ噴射であるか、あるいは同補正が加えられないメイン噴射であるかを推定することができる。

このことを利用して、モニタ噴射量QMが判定値未満であるときには、同モニタ噴射量QMに対応する燃料噴射がサブ噴射であると判断し、そのモニタ噴射量QMを算出するための通電時間モニタ値INJMから微小噴射補正項Ｈ２を減算した後、その減算後の通電時間モニタ値INJMを用いてモニタ噴射量QMを再計算する。これにより、そのモニタ噴射量QMから微小噴射補正項Ｈ２による補正分が除去される。一方、モニタ噴射量QMが判定値以上であるときには、同モニタ噴射量QMに対応する燃料噴射がメイン噴射であると判断し、そのモニタ噴射量QMを算出するための通電時間モニタ値INJMからの微小噴射補正項Ｈ２の減算を行わずに個体差補正項Ｈ１の減算を行い、その減算後の通電時間モニタ値INJMを用いてモニタ噴射量QMを再計算する。この場合、上述したようなモニタ噴射量QMからの微小噴射補正項Ｈ２による補正分の除去は行われない。

このようにすれば、エンジンの１サイクル中における除去処理後のモニタ噴射量QMの合計値（総モニタ噴射量ΣQM）に微小噴射補正項Ｈ２分の補正による影響が残ることはなくなり、その影響に起因して燃料噴射量制御装置の異常の有無の判断に誤りが生じることは抑制される。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）総モニタ噴射量ΣQMと要求噴射量Qfinとの比較に基づき燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断する際、その判断結果に誤りが生じることを抑制できる。

（２）サブ噴射がエンジンの１サイクル中に複数回行われる場合、通電時間モニタ値INJMに基づき算出されたモニタ噴射量QMがメイン噴射時のものか、あるいはサブ噴射時のものかを一層見分けにくくなる。しかし、そうした状況下でもモニタ噴射量QMが判定値未満であるとの判断に基づき、そのモニタ噴射量QMから微小噴射補正項Ｈ２による補正分を除去することができる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・通電時間モニタ値INJMから個体差補正項Ｈ１、微小噴射補正項Ｈ２を減算する際、それら補正項Ｈ１，Ｈ２に対し同補正項Ｈ１，Ｈ２を実際に取りうる範囲に制限するガード処理を施すようにしてもよい。この場合、上記減算のために個体差補正項Ｈ１、微小噴射補正項Ｈ２を取得する際にメモリエラー等により、それら補正項Ｈ１，Ｈ２が異常になったとしても、上記ガード処理を通じて同補正項Ｈ１，Ｈ２を適正範囲に収めることができるため、燃料噴射量制御装置の監視機能を保つことができる。

・上記除去処理後の各噴射のモニタ噴射量QMの合計値からうねり補正項Ｈの合計値を減算する際、それらうねり補正項Ｈに対し同補正項Ｈを実際に取りうる範囲に制限するガード処理を施すようにしてもよい。この場合も、上記減算のためにうねり補正項Ｈを取得する際にメモリエラー等により同補正項Ｈが異常になったとしても、上記ガード処理を通じて同補正項Ｈ１を適正範囲に収めることができるため、燃料噴射量制御装置の監視機能を保つことができる。

・サブ噴射としてパイロット噴射のみ、もしくはアフター噴射のみを実行する場合に適用してもよい。
・エンジンの１サイクル中に、パイロット噴射が複数回行われたり、アフター噴射が複数回行われたりしてもよい。

・上記判定値については適宜変更することが可能である。
・上記実施形態では、実燃料噴射量が本来よりも多くなる場合のみを燃料噴射量制御装置の異常ありと判定していたが、必要があれば、本来よりも少なくなる場合についても異常ありと判定するようにしても良い。例えば、図６のステップＳ４０において、総モニタ噴射量ΣQMが総モニタ噴射量ΣQMよりも所定値α以上小さいか否かを判定することで、そうした異常判定が可能となる。

・上記実施形態では、燃料噴射量制御装置の異常が確認されたときには異常気筒の休止をフェールセーフ処理として行うようにしていたが、フェールセーフ処理の内容を変えるようにしても良い。

１０…燃料タンク、１１…燃料ポンプ、１２…圧力調整弁、１３…コモンレール、１４…インジェクタ、１５…減圧弁、２０…電子制御装置、２１…マイクロコンピュータ、２３…ＥＤＵ、２４…駆動回路、２６…アクセルポジションセンサ、２７…水温センサ、２８…レール圧センサ、２９…クランク角センサ。

Claims (4)

1. エンジンに供給される燃料を噴射するインジェクタ及び同インジェクタを駆動する制御部を備え、エンジン運転状態に基づき１サイクル中に前記インジェクタから噴射すべき燃料量として噴射量指令値を算出し、その噴射量指令値に対応した量の燃料噴射を前記インジェクタの通電によってメイン噴射及び同メイン噴射よりも少ない量の燃料噴射であるサブ噴射とに分割して行い、前記サブ噴射を行うための前記インジェクタの通電時間指令値に対し微小噴射補正を加える燃料噴射量制御装置の監視装置において、
   前記分割して行われる燃料噴射毎の前記インジェクタの通電時間モニタ値に基づき、その燃料噴射で実際に噴射された燃料量としてモニタ噴射量を算出する算出部と、
   前記算出部によって算出された前記モニタ噴射量が定められた判定値未満であるときに
   同モニタ噴射量から前記微小噴射補正分を除去する一方で、前記算出部によって算出された前記モニタ噴射量が前記判定値以上であるときには同モニタ噴射量に対する前記微小噴射補正分の除去を行わない補正除去部と、
   エンジンの１サイクル中における前記補正除去部による処理後のモニタ噴射量の合計値と前記噴射量指令値との比較に基づき前記燃料噴射量制御装置の異常の有無を判断する判断部と、
   を備えることを特徴とする燃料噴射量制御装置の監視装置。
2. 前記判断部は、エンジンの１サイクル中における前記補正除去部による処理後のモニタ噴射量の合計値と前記噴射量指令値とが所定値以上乖離したことに基づき、前記燃料噴射量制御装置の異常有りと判断する
   請求項１記載の燃料噴射量制御装置の監視装置。
3. 前記サブ噴射は、エンジンの１サイクル中に複数回行われるものであり、
   前記噴射量指令値に対応した量の燃料噴射は、前記メイン噴射及び前記複数回のサブ噴射により分割して行われる
   請求項１又は２記載の燃料噴射量制御装置の監視装置。
4. 前記判定値は、前記算出部によって算出された前記モニタ噴射量が前記判定値未満であるときに同モニタ噴射量が前記サブ噴射によるものと判断し、前記算出部によって算出された前記モニタ噴射量が前記判定値以上であるときに同モニタ噴射がメイン噴射によるものと判断できる値に設定されている
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射量制御装置の監視装置。