JP2023124223A - エンジンシステムおよびエンジンシステムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストおよび開発期間を抑えて簡易な構成で適正に燃料の噴射量の監視を行うこと。【解決手段】エンジンシステムは、エンジン本体の気筒に燃料を噴射するインジェクタと、エンジン本体の実際の回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、インジェクタを制御する制御装置とを備える。制御装置は、エンジン本体の目標回転速度と、エンジン回転速度センサによって検出された回転速度との差を用いたフィードバック制御で燃料の制御用噴射量を算出し（ステップＳ１１１からステップＳ１１６）、算出した制御用噴射量を噴射するようインジェクタを制御し（ステップＳ１２５）、フィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出し（ステップＳ１２１）、制御用噴射量と監視用噴射量との噴射量差を算出し（ステップＳ１２２）、噴射量差に応じた所定処理を実行する（ステップＳ１２４）。【選択図】図３

Description

この開示は、エンジンシステムおよびエンジンシステムの制御方法に関し、特に、インジェクタの制御に適したエンジンシステムおよびエンジンシステムの制御方法に関する。

従来、ディーゼルエンジンの燃料の噴射量の制御が正常に行われているかを監視する装置があった（たとえば、特許文献１参照）。燃料の要求噴射量は、エンジンの回転速度およびアクセル操作量を用いて算出される。このようなディーゼルエンジンが産業システムまたは汎用機械に用いられる場合、アイソクロナス制御が用いられる。アイソクロナス制御は、ディーゼルエンジンの出力軸に対する負荷により回転速度が変動した場合、目標回転速度に追従させるように噴射量を変更する制御である。

特許文献１の第１の監視においては、この要求噴射量の算出に用いられたものと同じエンジンの回転速度およびアクセル操作量が用いられて、監視用の噴射量が算出される。そして、算出された監視用の噴射量および要求噴射量が比較されることで、要求噴射量が正常であるか監視される。

また、特許文献１の第２の監視においては、算出された噴射量を噴射するインジェクタの噴射期間を計測し、計測された噴射期間から実噴射量が算出される。そして、算出された実噴射量および要求噴射量が比較されることで、要求噴射量が正常であるか監視される。

特開２０１６－１７６３６８号公報

特許文献１の第１の監視においては、要求噴射量を算出するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とは別のＥＣＵを用いて監視用の噴射量を算出することが考えられる。しかし、このようにした場合、コストおよび開発期間が増加するといった問題が発生する。また、２つのＥＣＵ間の協調制御をハードウェア的およびソフトウェア的に構築するため、システムが複雑となり、異常が発生する可能性が増加する。

また、特許文献１の第２の監視においては、ＥＣＵによって算出された要求噴射量が異常であっても、要求噴射量どおりにインジェクタによって噴射されると、噴射制御は正常であると判断されてしまう。また、アイソクロナス制御では、エンジンの出力軸への負荷に対してフィードバック量の反映が大きく、エンジンの回転速度およびアクセル操作量を用いて監視用の噴射量を推定することは困難であった。

この開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コストおよび開発期間を抑えて簡易な構成で適正に燃料の噴射量の監視を行うことが可能な、エンジンシステムおよびエンジンシステムの制御方法を提供することである。

この開示に係るエンジンシステムは、エンジンの気筒に燃料を噴射するインジェクタと、エンジンの実回転速度を検出するセンサと、インジェクタを制御する制御部とを備える。制御部は、エンジンの目標回転速度と、センサによって検出された実回転速度との差を用いたフィードバック制御で燃料の制御用噴射量を算出し、算出した制御用噴射量を噴射するようインジェクタを制御し、フィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出し、制御用噴射量と監視用噴射量との噴射量差を算出し、噴射量差に応じた所定処理を実行する。

好ましくは、所定方法は、実回転速度から目標回転速度を減算した回転速度差と監視用噴射量との実回転速度ごとの関係を予め定めたマップを用いて監視用噴射量を算出する方法である。

さらに好ましくは、マップにおいて、回転速度差が負の値である領域における監視用噴射量は、各実回転速度における許容噴射量である。

また好ましくは、マップにおいて、回転速度差が正の値である領域における監視用噴射量は、回転速度差による噴射量の減少を反映して予め定められる。

この開示の他の局面によれば、エンジンシステムの制御方法における、エンジンシステムは、エンジンの気筒に燃料を噴射するインジェクタと、エンジンの実回転速度を検出するセンサと、インジェクタを制御する制御部とを備える。制御方法は、制御部が、エンジンの目標回転速度と、センサによって検出された実回転速度との差を用いたフィードバック制御で燃料の制御用噴射量を算出するステップと、算出した制御用噴射量を噴射するようインジェクタを制御するステップと、フィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出するステップと、制御用噴射量と監視用噴射量との噴射量差を算出するステップと、噴射量差に応じた所定処理を実行するステップとを含む。

この開示によれば、インジェクタを制御するために、１つの制御部を設けるだけでよいため、コストおよび開発期間を抑えて簡易な構成とすることができる。また、制御用噴射量の算出におけるフィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出するので、適正に制御用噴射量を監視することができる。その結果、コストおよび開発期間を抑えて簡易な構成で適正に燃料の噴射量の監視を行うことが可能な、エンジンシステムおよびエンジンシステムの制御方法を提供することができる。

この実施の形態に係る過給機を備えたエンジンの概略構成を示す図である。 この実施の形態における燃料の噴射量の制御に関するブロック図である。 この実施の形態における回転速度制御処理の流れを示すフローチャートである。 この実施の形態における監視用噴射量マップを説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

図１は、この実施の形態に係る過給機を備えたエンジンシステム１の概略構成を示す図である。本実施の形態において、エンジンシステム１は、たとえば、コモンレール式のディーゼルエンジンを含むシステムを一例として説明するが、その他の形式のエンジン（たとえば、ガソリンエンジン等）を含むシステムであってもよい。また、エンジンシステム１は、コンプレッサまたは油圧ポンプなどの産業システムまたは汎用機械などの機器を駆動するために用いられることとするが、これに限定されず、車両等の他の機械を駆動するために用いられることとしてもよい。

エンジンシステム１は、エンジン本体１０と、エアクリーナ２０と、インタークーラ２６と、吸気マニホールド２８と、過給機３０と、排気マニホールド５０と、排気処理装置５５と、排気再循環装置（以下、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置と記載する）６０と、エンジン回転速度センサ１０２と、エアフローメータ１０４と、過給圧センサ１０６と、外気温センサ１０８と、大気圧センサ１１０と、制御装置２００とを備える。

エンジン本体１０は、気筒１２と、インジェクタ１６とを含む。エンジン本体１０は、直列型のエンジンであってもよいし、その他の気筒レイアウト（たとえば、Ｖ型あるいは水平型）のエンジンであってもよい。

インジェクタ１６は、気筒１２の頂部に設けられ、コモンレール（図示せず）に接続されている燃料噴射装置である。燃料タンク（図示せず）に貯留された燃料は、サプライポンプ（図示せず）によって所定圧まで加圧されてコモンレールへ供給される。コモンレールに供給された燃料はインジェクタ１６から所定のタイミングで噴射される。インジェクタ１６は、制御装置２００からの制御信号に応じて指令された燃料噴射量Ｑｖを気筒１２内に供給する。

エアクリーナ２０は、エンジン本体１０の外部から吸入される空気から異物を除去する。エアクリーナ２０には、第１吸気管２２の一方端が接続される。

第１吸気管２２の他方端には、過給機３０のコンプレッサ３２の吸気流入口に接続される。コンプレッサ３２の吸気流出口には、第２吸気管２４の一方端が接続される。コンプレッサ３２は、第１吸気管２２から流通する空気を過給して第２吸気管２４に供給する。

第２吸気管２４の他方端には、インタークーラ２６の一方端が接続される。インタークーラ２６は、第２吸気管２４を流通する空気を冷却する空冷式あるいは水冷式の熱交換器である。

インタークーラ２６の他方端には、第３吸気管２７の一方端が接続される。第３吸気管２７の他方端には、吸気マニホールド２８が接続される。吸気マニホールド２８は、エンジン本体１０の気筒１２の吸気ポートに連結される。第３吸気管２７の途中であって、後述するＥＧＲ６０との分岐点よりもインタークーラ２６側には、ディーゼルスロットル２５が設けられる。ディーゼルスロットル２５は、制御装置２００から制御信号に応じて吸気の流量を調整する。

排気マニホールド５０は、エンジン本体１０の気筒１２の排気ポートに連結される。排気マニホールド５０には、第１排気管５２の一方端が接続される。第１排気管５２の他方端は、過給機３０のタービン３６の排気流入口に接続される。そのため、各気筒の排気ポートから排出される排気は、排気マニホールド５０および第１排気管５２を経由してタービン３６に供給される。

タービン３６の排気流出口には、第２排気管５４の一方端が接続される。第２排気管５４の他方端には、酸化触媒５６とＰＭ（Particulate Matter）除去フィルタ５７とＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒５８とを含む排気処理装置５５およびマフラー等が接続される。そのため、タービン３６の排気流出口から排出された排気は、第２排気管５４、排気処理装置５５およびマフラー等を経由して車外に排出される。

第３吸気管２７（または吸気マニホールド２８）と第１排気管５２（または排気マニホールド５０）とは、エンジン本体１０の気筒１２を経由せずにＥＧＲ装置６０によって接続される。ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲ通路６６と、ＥＧＲクーラ６３とを含む。ＥＧＲ通路６６は、第３吸気管２７と第１排気管５２（または排気マニホールド５０）とを接続する。ＥＧＲバルブ６２およびＥＧＲクーラ６３は、ＥＧＲ通路６６の途中に設けられる。ＥＧＲクーラ６３は、ＥＧＲ通路６６を介して吸気側に流れるＥＧＲガスを冷却する空冷式あるいは水冷式の熱交換器である。

ＥＧＲバルブ６２は、制御装置２００からの制御信号に応じて、ＥＧＲ通路６６を流通するＥＧＲガスの流量を調整する調整弁である。排気マニホールド５０内の排気がＥＧＲ装置６０を経由してＥＧＲガスとして吸気側に戻されることによって気筒１２内の燃焼温度が低下され、ＮＯｘの生成量が低減される。

過給機３０は、コンプレッサ３２と、タービン３６と、可変ノズル機構４０と、アクチュエータ４４とを含む。コンプレッサ３２のハウジング内にはコンプレッサホイール３４が収納され、タービン３６のハウジング内にはタービンホイール３８が収納される。コンプレッサホイール３４とタービンホイール３８とは、連結軸４２によって連結され、一体的に回転する。そのため、コンプレッサホイール３４は、タービンホイール３８に供給される排気のエネルギーによって回転駆動される。

可変ノズル機構４０は、タービンホイール３８の回転軸を中心とした周囲の排気流入部に配置され、第１排気管５２から供給される排気をタービンホイール３８に導く複数のベーン（図２参照）と、複数のベーンの各々を回転させることによって隣接するベーン間の隙間（以下の説明においてこの隙間の大きさを「ＶＮ（ベーンノズル）開度」ともいう）を変化させるリンク機構とを含む。アクチュエータ４４は、制御装置２００からの動作指示に応じてリンク機構を動作させることによって、可変ノズル機構４０のＶＮ開度を変化させる。

可変ノズル機構４０のＶＮ開度を変化させることによって、タービンホイール３８への排気流入部における排気の流路が絞られたり、拡げられたりする。これにより、タービンホイール３８に吹き付けられる排気の流速を変化させることができる。

エンジンシステム１の動作は、制御装置２００によって制御される。制御装置２００は、各種処理を行なうＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プログラムおよびデータを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）およびＣＰＵの処理結果等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリと、外部との情報のやり取りを行なうための入出力ポート（いずれも図示せず）とを含む。入力ポートには、上述したようなセンサ類（たとえば、エンジン回転速度センサ１０２、エアフローメータ１０４、過給圧センサ１０６、外気温センサ１０８および大気圧センサ１１０等）が接続される。出力ポートには、制御対象となる機器（たとえば、インジェクタ１６、アクチュエータ４４およびＥＧＲバルブ６２等）が接続される。

制御装置２００は、各センサおよび機器からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジンシステム１が所望の運転状態となるように各種機器を制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）により処理することも可能である。また、制御装置２００には、時間の計測を行うためのタイマー回路（図示せず）が内蔵されている。

エンジン回転速度センサ１０２は、エンジン本体１０の出力軸であるクランクシャフトの回転速度をエンジン回転速度ＮＥとして検出する。エンジン回転速度センサ１０２は、検出したエンジン回転速度ＮＥを示す信号を制御装置２００に送信する。

エアフローメータ１０４は、第１吸気管２２に導入される新気の流量（吸入空気量）Ｑinを検出する。エアフローメータ１０４は、検出した吸入空気量Ｑinを示す信号を制御装置２００に送信する。

過給圧センサ１０６は、吸気マニホールド２８内の圧力を過給圧として検出する。過給圧センサ１０６は、検出した過給圧を示す信号を制御装置２００に送信する。

外気温センサ１０８は、エンジンシステム１が搭載された車両の外気の温度を検出する。外気温センサ１０８は、検出した外気の温度を示す信号を制御装置２００に送信する。

大気圧センサ１１０は、エンジンシステム１が搭載された車両の外気の圧力、つまり大気圧を検出する。大気圧センサ１１０は、検出した大気圧を示す信号を制御装置２００に送信する。

操作部１０５は、ユーザによる操作を受付け、受付けた操作の内容を示す信号を制御装置２００に送信する。操作部１０５は、エンジンシステム１が搭載される機器の筐体の外部に設けられる。操作部１０５は、たとえば、複数段階の切替えダイヤルであるが、これに限定されず、他の型式の操作部であってもよい。

図２は、この実施の形態における燃料の噴射量の制御に関するブロック図である。図２を参照して、燃料の噴射量の制御は、制御装置２００によって行われる。つまり、図２の各ブロックは制御装置２００に構成される。この実施の形態においては、図２の各ブロックは、後述する図３のフローチャートで示されるソフトウェアの処理が実行されることによって、制御装置２００に仮想的に構成されることとする。しかし、図２の各ブロックのうちのいずれかが、制御装置２００にハードウェア回路として構成されることとしてもよい。

噴射量の制御において、まず、ブロック２１１において、エンジン本体１０の回転速度の指示が取得される。回転速度の指示は、たとえば、操作部１０５から取得される。たとえば、操作部１０５が複数の段階の切替えダイヤルである場合、切替えダイヤルで切替えられた段階を示す値が、回転速度の指示として取得される。

ブロック２１２において、ブロック２１１で取得された回転速度の指示で示されるエンジン本体１０の目標回転速度が特定される。たとえば、操作部１０５が複数の段階の切替えダイヤルである場合、段階ごとに予め定められた回転速度のうち、ブロック２１１で取得された値で示される段階に対応する回転速度が目標回転速度として特定される。

ブロック２１３において、目標回転速度と基本噴射量との対応関係を示す予め定められた基本噴射量マップが用いられて、ブロック２１２で特定された目標回転速度に対応する基本噴射量が特定される。

ブロック２１４において、ブロック２１３で特定された基本噴射量に、後述するブロック２１６で算出されるフィードバック量が加算されることで、制御用噴射量が算出される。

制御装置２００は、ブロック２１４で算出された制御用噴射量を噴射する制御信号をインジェクタ１６に出力する。制御信号を受けると、インジェクタ１６は、制御信号で示される制御用噴射量を気筒１２に噴射するよう動作する。その結果、エンジン本体１０のクランクシャフトの回転により駆動力が出力される。

ブロック２１５において、エンジン本体１０のクランクシャフトの回転速度ＮＥを示す信号がエンジン回転速度センサ１０２から受信されることで、エンジン本体１０の実際の回転速度ＮＥが特定される。

ブロック２１６において、ブロック２１５で特定された回転速度ＮＥから、ブロック２１２で特定された目標回転速度を減算した回転速度差から、フィードバック量を計算するための所定の計算式が用いられて、フィードバック量が算出される。

このような構成において、燃料の噴射量の制御が正常に行われているかを監視することが考えられる。第１の監視として、上述した方法と同様の方法で、監視用の噴射量を算出することが考えられる。この監視用の噴射量およびブロック２１４で算出された制御用噴射量が比較されることで、制御用噴射量が正常であるか監視される。

第２の監視として、制御用噴射量を噴射するインジェクタ１６の噴射期間を計測し、計測された噴射期間から実噴射量を算出することが考えられる。この実噴射量および制御用噴射量が比較されることで、制御用噴射量が正常であるか監視される。

第１の監視においては、監視の実効性を高めるため、制御装置２００とは別の制御装置を用いて監視用の噴射量を算出することが考えられる。しかし、このようにした場合、コストおよび開発期間が増加するといった問題が発生する。また、２つの制御装置の間の協調制御をハードウェア的およびソフトウェア的に構築するため、システムが複雑となり、異常が発生する可能性が増加する。

また、第２の監視においては、制御装置２００によって算出された制御用噴射量が異常であっても、制御用噴射量どおりにインジェクタ１６によって噴射されると、噴射制御は正常であると判断されてしまう。

そこで、制御装置２００は、エンジン本体１０の目標回転速度と、エンジン回転速度センサ１０２によって検出された回転速度ＮＥとの差を用いたフィードバック制御で燃料の制御用噴射量を算出し、算出した制御用噴射量を噴射するようインジェクタ１６を制御し、フィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出し、制御用噴射量と監視用噴射量との噴射量差を算出し、噴射量差に応じた所定処理を実行するようにする。

これにより、インジェクタ１６を制御するために、１つの制御装置２００を設けるだけでよいため、コストおよび開発期間を抑えて簡易な構成とすることができる。また、制御用噴射量の算出におけるフィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出するので、適正に制御用噴射量を監視することができる。その結果、コストおよび開発期間を抑えて簡易な構成で適正に燃料の噴射量の監視を行うことができる。

図２を再び参照して、ブロック２２１において、ブロック２１２で特定された目標回転速度およびブロック２１５で特定された回転速度ＮＥが用いられて監視用噴射量マップが特定される。監視用噴射量マップは、後述する図４で示すように、目標回転速度と回転速度ＮＥとの差、および、監視用噴射量の関係を示すマップである。

ブロック２２２において、ブロック２２１で特定された監視用噴射量マップが用いられて監視用噴射量が特定される。そして、ブロック２１４で算出された制御用噴射量とブロック２２２で特定された監視用噴射量とが比較され、比較結果に応じた処理が実行される。これにより、制御用噴射量が監視用噴射量によって監視される。

図２で示されるように、ブロック２１３，２１４，２１６を含むブロック群２１０におけるフィードバック制御による制御用噴射量の算出と異なる方式で、ブロック２２１，２２２を含むブロック群２２０における監視用噴射量は算出される。

図３は、この実施の形態における回転速度制御処理の流れを示すフローチャートである。この回転速度制御処理は、制御装置２００によって、上位の処理から所定の制御周期ごとに呼出されて実行される。図３を参照して、制御装置２００は、図２のブロック２１１で説明したように、操作部１０５で切替えられた段階を示す値を、エンジン本体１０の回転速度の指示として取得する（ステップＳ１１１）。

制御装置２００は、図２のブロック２１２で説明したように、ステップＳ１１１で取得された回転速度の指示で示されるエンジン本体１０の目標回転速度を特定する（ステップＳ１１２）。

制御装置２００は、図２のブロック２１３で説明したように、目標回転速度と基本噴射量との対応関係を示す予め定められた基本噴射量マップを用いて、ステップＳ１１２で特定された目標回転速度に対応する基本噴射量を特定する（ステップＳ１１３）。

制御装置２００は、図２のブロック２１５およびブロック２１６で説明したように、フィードバック量を計算するための所定の計算式を用いて、エンジン回転速度センサ１０２から受信した信号で示されるエンジン本体１０の実際の回転速度ＮＥから、ステップＳ１１２で特定された目標回転速度を減算した回転速度差に応じたフィードバック量を算出する（ステップＳ１１５）。

制御装置２００は、図２のブロック２１４で説明したように、ステップＳ１１３で特定された基本噴射量に、ステップＳ１１５で算出されたフィードバック量を加算することで、制御用噴射量を算出する（ステップＳ１１６）。

制御装置２００は、図２のブロック２２１およびブロック２２２で説明したように、ステップＳ１１２で特定された目標回転速度およびエンジン回転速度センサ１０２から受信した信号で示されるエンジン本体１０の実際の回転速度ＮＥを用いて監視用噴射量マップを特定し、特定した監視用噴射量マップを用いて監視用噴射量を算出する（ステップＳ１２１）。

図４は、この実施の形態における監視用噴射量マップを説明するための図である。図４を参照して、横軸は、エンジン本体１０の回転速度ＮＥと目標回転速度との回転速度差である。縦軸は、監視用噴射量である。回転速度差がマイナスの領域は、目標回転速度が実際の回転速度ＮＥより大きいので、フィードバック制御により加速側に制御される。回転速度差がプラスの領域は、実際の回転速度ＮＥが目標回転速度より大きいので、フィードバック制御により減速側に制御される。

図４で示されるように、監視用噴射量マップにおいては、回転速度ＮＥごとに、回転速度差と監視用噴射量との関係が定められている。この関係を示す線よりも制御用噴射量が小さいと、正常と判断され、この関係を示す線よりも制御用噴射量が大きいと、異常と判断される。

たとえば、回転速度ＮＥ＝１２００（ｒｐｍ）の関係においては、回転速度差がマイナスの領域から＋５０（ｒｐｍ）までの領域（図４の領域Ａ）において、回転速度ＮＥ＝１２００（ｒｐｍ）における安全な最大噴射量（許容噴射量）が監視用噴射量とされる。また、回転速度差が＋５０（ｒｐｍ）から＋１５０（ｒｐｍ）までの領域（図４の領域Ｂ）において、回転速度ＮＥ＝１２００（ｒｍｐ）における基本噴射量にフィードバック量の上限の噴射量を加算したものが監視用噴射量とされる。フィードバック量は、回転速度差が大きくなる程、減少させるので、フィードバック量の上限の噴射量は、この噴射量の減少を反映させるように予め定められる。

図３に戻って、制御装置２００は、ステップＳ１１６で算出された制御用噴射量からステップＳ１２１で算出された監視用噴射量を減算して、噴射量差を算出する（ステップＳ１２２）。

制御装置２００は、ステップＳ１２２で算出された噴射量差が所定値を超えるか否かを判断する（ステップＳ１２３）。なお、ここでは、噴射量差が所定値を超えるか否かを判断するようにしたが、所定値以上であるか否かを判断するようにしてもよい。所定値は、噴射量差がこの所定値を超える（またはこの所定値以上である）と異常であると判断するための基準値として予め定められ、０以上の値である。

噴射量差が所定値を超える（ステップＳ１２３でＹＥＳ）と判断した場合、制御装置２００は、噴射量差に応じた所定処理として、燃料を噴射する制御を停止するようインジェクタ１６を制御する処理を実行する（ステップＳ１２４）。これにより、エンジン本体１０の気筒１２に燃料が噴射されなくなるので、エンジン本体１０の回転動作が停止する。

一方、噴射量差が所定値を超えない（ステップＳ１２３でＮＯ）と判断した場合、制御装置２００は、ステップＳ１１６で算出された制御用噴射量を噴射するようインジェクタ１６を制御する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２４またはステップＳ１２５の後、制御装置２００は、実行する処理をこの回転速度制御処理の呼出元の上位の処理に戻す。

［変形例］
（１） 前述した実施の形態においては、図２および図３で示したように、回転速度の指示が、エンジンシステム１が搭載される機器の操作部１０５から取得されることとした。しかし、これに限定されず、回転速度の指示は、エンジンシステム１が車両に搭載される場合はアクセルペダルの操作量として取得されるようにしてもよい。また、指示される回転速度は、無段階に変更可能であってもよいし、低（アイドリング回転速度に対応する開度）と高（アイドリング回転速度より高い所定回転速度に対応する開度）の２段階に切替え可能であってもよいし、複数段階に切替え可能であってもよい。

（２） 前述した実施の形態においては、図３のステップＳ１２４で示したように、制御用噴射量と監視用噴射量との噴射量差に応じた所定処理として、インジェクタ１６による燃料の噴射を停止させる処理を実行するようにした。しかし、これに限定されず、噴射量差に応じた所定処理は、噴射量差を解消させる処理または噴射量差の解消をユーザに促す処理であれば他の処理であってもよい。所定処理は、たとえば、ディーゼルスロットル２５のような吸気側のシャッタを閉じる処理であってもよいし、エンジン本体１０の停止を促す旨の警告をユーザに報知する処理であってもよい。

（３） 前述した実施の形態においては、図１で示したように、エンジンシステム１は、過給機３０およびＥＧＲ装置６０を備えるようにした。しかし、これに限定されず、エンジンシステム１は、過給機３０およびＥＧＲ装置６０の少なくともいずれか一方を備えないようにしてもよい。

（４） 前述した開示を、エンジン本体１０またはエンジンシステム１の開示と捉えることができ、エンジン本体１０またはエンジンシステム１の制御装置２００の開示と捉えることができ、エンジンシステム１を搭載した産業システムまたは汎用機械の開示と捉えることができ、エンジンシステム１を搭載した車両等のその他の機械の開示と捉えることができ、エンジン本体１０またはエンジンシステム１の制御装置２００による制御方法または制御装置２００によって実行される制御プログラムの開示と捉えることができる。

［まとめ］
（１） 図１で示したように、エンジンシステム１は、エンジン本体１０の気筒１２に燃料を噴射するインジェクタ１６と、エンジン本体１０の実際の回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度センサ１０２と、インジェクタ１６を制御する制御装置２００とを備える。図２から図４で示したように、制御装置２００は、エンジン本体１０の目標回転速度と、エンジン回転速度センサ１０２によって検出された回転速度ＮＥとの差を用いたフィードバック制御で燃料の制御用噴射量を算出し（たとえば、図２のブロック２１１からブロック２１６、図３のステップＳ１１１からステップＳ１１６）、算出した制御用噴射量を噴射するようインジェクタ１６を制御し（たとえば、図３のステップＳ１２５）、フィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出し（たとえば、図２のブロック２２１およびブロック２２２、図３のステップＳ１２１）、制御用噴射量と監視用噴射量との噴射量差を算出し（たとえば、図３のステップＳ１２２）、噴射量差に応じた所定処理を実行する（たとえば、図３のステップＳ１２４）。

これにより、インジェクタ１６を制御するために、１つの制御装置２００を設けるだけでよいため、コストおよび開発期間を抑えて簡易な構成とすることができる。また、制御用噴射量の算出におけるフィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出するので、適正に制御用噴射量を監視することができる。その結果、コストおよび開発期間を抑えて簡易な構成で適正に燃料の噴射量の監視を行うことができる。

（２） 図２から図４で示したように、所定方法は、実際の回転速度ＮＥから目標回転速度を減算した回転速度差と監視用噴射量との実際の回転速度ＮＥごとの関係を予め定めた監視用噴射量マップ（たとえば、図４参照）を用いて監視用噴射量を算出する方法である。これにより、簡易な方法で監視用噴射量を算出することができる。その結果、コストおよび開発期間を抑えて、より簡易な構成で適正に燃料の噴射量の監視を行うことができる。

（３） 図４で示したように、監視用噴射量マップにおいて、回転速度差が負の値である領域における監視用噴射量は、各回転速度ＮＥにおける許容噴射量である。これにより、目標回転速度がエンジン本体１０の実際の回転速度ＮＥより大きい場合に、制御用噴射量が許容噴射量である監視用噴射量を超えないようにすることができる。

（４） 図４で示したように、監視用噴射量マップにおいて、回転速度差が正の値である領域における監視用噴射量は、回転速度差による噴射量の減少を反映して予め定められる。これにより、エンジン本体１０の実際の回転速度ＮＥが目標回転速度より大きい場合に、制御用噴射量が回転速度差による噴射量の減少を反映させて定められた監視用噴射量を超えないようにすることができる。

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ エンジンシステム、１０ エンジン本体、１２ 気筒、１６ インジェクタ、２０ エアクリーナ、２２ 第１吸気管、２４ 第２吸気管、２５ ディーゼルスロットル、２６ インタークーラ、２７ 第３吸気管、２８ 吸気マニホールド、３０ 過給機、３２ コンプレッサ、３４ コンプレッサホイール、３６ タービン、３８ タービンホイール、４０ 可変ノズル機構、４２ 連結軸、４４ アクチュエータ、５０ 排気マニホールド、５２ 第１排気管、５４ 第２排気管、５５ 排気処理装置、５６ 酸化触媒、５７ ＰＭ除去フィルタ、５８ ＳＣＲ触媒、６０ ＥＧＲ装置、６２ ＥＧＲバルブ、６３ ＥＧＲクーラ、６６ ＥＧＲ通路、１０２ エンジン回転速度センサ、１０４ エアフローメータ、１０５ 操作部、１０６ 過給圧センサ、１０８ 外気温センサ、１１０ 大気圧センサ、２００ 制御装置。

Claims (5)

1. エンジンの気筒に燃料を噴射するインジェクタと、
   前記エンジンの実回転速度を検出するセンサと、
   前記インジェクタを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記エンジンの目標回転速度と、前記センサによって検出された実回転速度との差を用いたフィードバック制御で燃料の制御用噴射量を算出し、
   算出した制御用噴射量を噴射するよう前記インジェクタを制御し、
   前記フィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出し、
   前記制御用噴射量と前記監視用噴射量との噴射量差を算出し、
   前記噴射量差に応じた所定処理を実行する、エンジンシステム。
2. 前記所定方法は、前記実回転速度から前記目標回転速度を減算した回転速度差と前記監視用噴射量との前記実回転速度ごとの関係を予め定めたマップを用いて前記監視用噴射量を算出する方法である、請求項１に記載のエンジンシステム。
3. 前記マップにおいて、前記回転速度差が負の値である領域における前記監視用噴射量は、各実回転速度における許容噴射量である、請求項２に記載のエンジンシステム。
4. 前記マップにおいて、前記回転速度差が正の値である領域における前記監視用噴射量は、前記回転速度差による噴射量の減少を反映して予め定められる、請求項２に記載のエンジンシステム。
5. エンジンシステムの制御方法であって、
   前記エンジンシステムは、
   エンジンの気筒に燃料を噴射するインジェクタと、
   前記エンジンの実回転速度を検出するセンサと、
   前記インジェクタを制御する制御部とを備え、
   前記制御方法は、前記制御部が、
   前記エンジンの目標回転速度と、前記センサによって検出された実回転速度との差を用いたフィードバック制御で燃料の制御用噴射量を算出するステップと、
   算出した制御用噴射量を噴射するよう前記インジェクタを制御するステップと、
   前記フィードバック制御と異なる所定方法で監視用噴射量を算出するステップと、
   前記制御用噴射量と前記監視用噴射量との噴射量差を算出するステップと、
   前記噴射量差に応じた所定処理を実行するステップとを含む、エンジンシステムの制御方法。

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