JP2861718B2 - 燃料噴射装置の劣化診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関に燃料を噴
射するための燃料噴射ポンプ及び燃料噴射ノズル等を備
えた燃料噴射装置に係り、詳しくは、燃料噴射装置の経
時劣化を診断するための劣化診断装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料噴射ポンプ及び燃料噴射ノズ
ル等よりなる燃料噴射装置を備えた内燃機関として、例
えばディーゼルエンジンや高圧ガソリン噴射式エンジン
等が挙げられる。そして、このような内燃機関では、燃
料噴射装置から噴射される燃料量が狙いの目標値となる
ように制御することが、特に近年の排気ガス規制の観点
から非常に重要になっていている。

【０００３】例えば、電子制御ディーゼルエンジンの燃
料噴射装置では、その燃料噴射ポンプにおいて、プラン
ジャのリフトにより高圧室内の燃料が圧送されて燃料噴
射ノズルからディーゼルエンジンの各気筒へと噴射され
る。そして、そのときの噴射量が、エンジン運転状態に
応じて決定される目標噴射量となるよう、燃料噴射ポン
プに設けられたスピルリングやスピル弁等がアクチュエ
ータにより駆動制御される。この制御により、プランジ
ャ高圧室が燃料室へと開放され、プランジャ高圧室内の
燃料の一部が燃料室へと溢流（スピル）される。これに
より、燃料噴射ポンプから燃料噴射ノズルへの燃料の圧
送終わり、即ち燃料噴射ノズルから各気筒への燃料噴射
の終了時期が制御される。或いは、燃料噴射時期がエン
ジンの運転状態に応じて決定される目標噴射時期となる
よう燃料噴射ポンプに設けられたタイマ装置が駆動制御
される。この制御により、プランジャの往復動タイミン
グが調整され、燃料噴射ポンプから燃料噴射ノズルへの
燃料の圧送タイミング、延いては燃料噴射ノズルにおけ
る燃料噴射時期が遅角側又は進角側へと制御される。

【０００４】しかしながら、この種の燃料噴射装置であ
っても、燃料噴射ポンプや燃料噴射ノズルの経時劣化等
に起因して、燃料噴射量や燃料噴射時期の制御特性が変
化するおそれがあった。例えば、燃料噴射ポンプでは、
プランジャを往復動させるカム機構に摩耗が生じると、
それに起因してプランジャのリフト量が変化する。その
ため、燃料噴射ノズルからの噴射量が所期の噴射量より
も増えてしまうおそれがあった。又、燃料噴射ノズルで
は、圧力設定用のスプリングに付勢力の低下が生じる
と、自身の開弁圧力が設定圧力よりも低下して、燃料噴
射ノズルからの噴射量が増えたり、噴射時期が進角側へ
ずれたりするおそれがあった。

【０００５】そこで、上記のような不具合に対処するた
めの技術が、先に本願出願人により特開昭５９−１１５
４３７号公報において提案されている。この従来技術で
は、燃料噴射装置のバラツキや経時劣化に起因して生じ
る実噴射量の誤差を解消して高精度な燃料噴射量制御を
図ることが狙いとされている。そのために、ディーゼル
エンジンの運転状態が安定しているときに、エンジン回
転数及びアクセル開度等をパラメータとして算出される
計算噴射量に基づいて燃料噴射が実行される。又、その
燃料噴射の実行に際して、実際の噴射量（実噴射量）が
燃料流量センサにより計測される。そして、その実噴射
量と計算噴射量との誤差が燃料噴射装置のバラツキや経
時劣化等を反映した値として求められ、その噴射量の誤
差に基づいて計算噴射量が補正されるようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術では、単にディーゼルエンジンの運転状態が安定して
いることを前提として噴射量の誤差が求められるだけで
あった。即ち、アクセル開度及びエンジン回転数の両者
が単に安定していることを条件として、噴射量の誤差が
求められていた。そのため、互いに近い時期に求められ
た二つの誤差であっても、エンジン回転数の違いによっ
ては、各誤差に違いが生じるおそれがあった。その場合
には、互いに近い時期にもかかわらず、違った誤差に基
づいて計算噴射量が補正されてしまうことになり、その
差が燃料噴射量制御の精度の違いとして現れてしまう。
つまり、従来技術では、燃料噴射装置の経時劣化等の評
価が定まらず、経時劣化等に対処するための補正にバラ
ツキが生じるおそれがあった。

【０００７】ここで、燃料噴射装置の経時劣化等の対処
の仕方としては、上記のように燃料噴射量を補正するこ
との他に、燃料噴射時期を補正したり、経時劣化等の異
常を運転者に警告したりすること等、種々の方法が考え
られる。従って、これらの対処を適正に行うために、燃
料噴射装置の経時劣化等を常に適正に診断することが必
要となっている。

【０００８】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、燃料噴射装置の経時劣化等
の診断をバラツキなく常に確実に精度良く行うことの可
能な燃料噴射装置の経時劣化診断装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、図１に示すように、所定レ
ベル以上の燃料圧力を得て開弁され、内燃機関Ｍ１に燃
料を噴射するための燃料噴射ノズルＭ２と、その燃料噴
射ノズルＭ２へ燃料を圧送するために駆動制御される燃
料噴射ポンプＭ３とを備えた燃料噴射装置Ｍ４におい
て、内燃機関Ｍ１の回転数を検出するための回転数検出
手段Ｍ５と、その回転数検出手段５により検出される回
転数が所定の目標回転数となるように制御噴射量を決定
し、その制御噴射量に基づいて燃料噴射ポンプＭ３の駆
動を帰還制御するための回転数帰還制御手段Ｍ６と、そ
の回転数帰還制御手段Ｍ６により帰還制御が実行されて
いるときに、燃料噴射ノズルＭ２から実際に噴射される
実噴射量を計測するための実噴射量計測手段Ｍ７と、そ
の実噴射量計測手段Ｍ７により計測される実噴射量と回
転数帰還制御手段Ｍ６により決定される制御噴射量との
誤差を演算するための噴射量誤差演算手段Ｍ８と、その
噴射量誤差演算手段Ｍ８により演算される誤差に基づ
き、燃料噴射装置Ｍ４の経時劣化を診断するための経時
劣化診断手段Ｍ９とを備えたことを趣旨としている。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、図１に示すように、燃料
噴射ポンプＭ３が駆動制御されることにより、燃料が燃
料噴射ノズルＭ２へと圧送される。そして、燃料噴射ノ
ズルＭ２が所定レベル以上の燃料圧力を得て開弁される
ことにより、内燃機関Ｍ１に燃料が噴射される。ここ
で、回転数帰還制御手段Ｍ６では、回転数検出手段Ｍ５
により検出される回転数が所定の目標回転数となるよう
に制御噴射量が決定され、その制御噴射量に基づいて燃
料噴射ポンプＭ３の駆動が帰還制御される。又、このと
き、実噴射量計測手段Ｍ７では、燃料噴射ノズルＭ２か
ら実際に噴射される実噴射量が計測される。更に、その
計測される実噴射量と回転数帰還制御手段Ｍ６により決
定される制御噴射量との誤差が噴射量誤差演算手段Ｍ８
により演算される。そして、その演算される誤差に基づ
き、経時劣化診断手段Ｍ９では、燃料噴射ノズルＭ２及
び燃料噴射ポンプＭ３を含む燃料噴射装置Ｍ４の経時劣
化が診断される。即ち、回転数の帰還制御の際に得られ
る実噴射量と制御噴射量との誤差に燃料噴射装置Ｍ４の
経時劣化等が反映されるものとして、その誤差に基づき
経時劣化が診断される。

【００１１】従って、燃料噴射装置Ｍ４の経時劣化を診
断するために、所定の目標回転数における噴射量の誤差
が基準となることから、常に同一の条件の下で経時劣化
の診断が行われることになり、経時劣化の評価にバラツ
キの生じることがない。

【００１２】

【実施例】以下、この発明における燃料噴射装置の劣化
診断装置を自動車の電子制御ディーゼルエンジンに具体
化した一実施例を図２〜図１３に基づいて詳細に説明す
る。

【００１３】図２はこの実施例における過給機付ディー
ゼルエンジンシステムの概略構成を示し、図３はその分
配型燃料噴射ポンプ１を拡大して示している。燃料噴射
ポンプ１はドライブプーリ２を備え、そのドライブプー
リ２が内燃機関としてのディーゼルエンジン３のクラン
クシャフト４０に対し、ベルト等を介して駆動連結され
ている。そして、クランクシャフト４０によりドライブ
プーリ２が回転されて燃料噴射ポンプ１が駆動されるこ
とにより、ディーゼルエンジン３の各気筒（本実施例で
は４気筒）毎に設けられた燃料噴射ノズル４に燃料管路
４ａを通じて燃料が圧送される。

【００１４】この実施例において、燃料噴射ポンプ１、
燃料噴射ノズル４及び燃料管路４ａ等により燃料噴射装
置が構成されている。又、燃料噴射ノズル４は弁体とし
ての針弁とその針弁の開弁圧力を調整するスプリングと
を内蔵してなる自動弁となっており、所定レベル以上の
燃料圧力Ｐを得て開弁される。従って、燃料噴射ポンプ
１から圧送される燃料により、燃料管路４ａを通じて燃
料噴射ノズル４に所定レベル以上の燃料圧力Ｐが付与さ
れることにより、同ノズル４からディーゼルエンジン３
へと燃料が噴射される。

【００１５】燃料噴射ポンプ１にはドライブシャフト５
が設けられ、そのドライブシャフト５の先端にドライブ
プーリ２が取付けられている。ドライブシャフト５の途
中には、べーン式ポンプよりなる燃料フィードポンプ
（この図では９０度だけ展開されている）６が設けられ
ている。又、ドライブシャフト５の基端側には、円板状
のパルサ７が取付けられている。このパルサ７の外周面
には、ディーゼルエンジン３の気筒数と同数の、即ちこ
の実施例では４ヶ所（合計で「８個分」）の欠歯が等角
度間隔をもって形成されている。又、各欠歯の間には、
１４個ずつ（合計で「５６個」）の突起が等角度間隔を
もって形成されている。そして、ドライブシャフト５の
基端部は図示しないカップリングを介してカムプレート
８に連結されている。

【００１６】パルサ７とカムプレート８との間には、ロ
ーラリング９が設けられている。又、ローラリング９の
円周方向には、カムプレート８のカムフェイス８ａに対
向する複数のカムローラ１０が取付けられている。カム
フェイス８ａはディーゼルエンジン３の気筒数と同数だ
け設けられている。又、カムプレート８はスプリング１
１によってカムローラ１０に係合するように付勢されて
いる。

【００１７】カムプレート８には燃料加圧用のプランジ
ャ１２の基端が一体回転可能に取付けられている。そし
て、それらカムプレート８とプランジャ１２とがドライ
ブシャフト５の回転に伴って一体的に回転駆動される。
即ち、ドライブシャフト５の回転力がカップリングを介
してカムプレート８に伝達されることにより、カムプレ
ート８がカムローラ１０に係合しながら回転される。こ
れにより、カムプレート８が回転されながら気筒数と同
数だけ図中左右方向へ往復動され、それに伴ってプラン
ジャ１２が回転しながら同方向へ往復動される。つま
り、カムフェイス８ａがローラリング９のカムローラ１
０に乗り上げる過程でプランジャ１２が往動（リフト）
される。又、その逆にカムフェイス８ａがカムローラ１
０を乗り下げる過程でプランジャ１２が復動（ダウン）
される。

【００１８】ポンプハウジング１３にはシリンダ１４が
形成され、そのシリンダ１４にプランジャ１２が嵌挿さ
れている。そして、プランジャ１２の先端面とシリンダ
１４の底面との間が高圧室１５となっている。又、プラ
ンジャ１２の先端側外周には、気筒数と同数だけ吸入溝
１６と分配ポート１７がそれぞれ形成されている。更
に、それら吸入溝１６及び分配ポート１７に対応して、
ポンプハウジング１３には分配通路１８及び吸入ポート
１９がそれぞれ形成さている。

【００１９】尚、この実施例のポンプハウジング１３に
おいて、各分配通路１８の出口側にはコンスタント・プ
レッシャ・バルブ（ＣＰＶ）よりなるデリバリバルブ３
６が設けられている。このデリバリバルブ３６は、分配
通路１８から燃料管路４ａへ圧送される燃料の逆流を防
止するためのものであり、ある一定レベル以上の燃料圧
力Ｐを得て開弁される。

【００２０】そして、ドライブシャフト５が回転されて
燃料フィードポンプ６が駆動されることにより、図示し
ない燃料タンクから燃料供給ポート２０を通じて燃料室
２１内に燃料が導入される。又、プランジャ１２が復動
されて高圧室１５が減圧される吸入行程では、吸入溝１
６の一つが吸入ポート１９に連通することにより、燃料
室２１から高圧室１５へと燃料が導入される。一方、プ
ランジャ１２が往動されて高圧室１５が加圧される圧縮
行程では、燃料管路４ａを通じて分配通路１８から各気
筒の燃料噴射ノズル４へ燃料が圧送されて噴射される。

【００２１】ポンプハウジング１３において、高圧室１
５と燃料室２１との間には、燃料を溢流（スピル）させ
るためのスピル通路２２が形成されている。又、このス
ピル通路２２の途中には電磁スピル弁２３が設けられて
いる。そして、その電磁スピル弁２３は高圧室１５から
の燃料のスピルを調整するために開閉される。電磁スピ
ル弁２３は常開型の弁であり、コイル２４が無通電（オ
フ）の状態では弁体２５によりスピル通路２２が開放さ
れ、即ち開弁され、高圧室１５内の燃料が燃料室２１へ
とスピルされる。一方、コイル２４が通電（オン）され
ることにより、弁体２５によりスピル通路２２が閉鎖さ
れ、即ち閉弁され、高圧室１５から燃料室２１への燃料
のスピルが遮断される。

【００２２】従って、電磁スピル弁２３が通電によって
オン・オフ制御されることにより、同弁２３が閉弁・開
弁制御され、高圧室１５から燃料室２１への燃料のスピ
ルが調整される。そして、プランジャ１２の圧縮行程中
に電磁スピル弁２３が開弁されることにより、高圧室１
５内における燃料が減圧されて燃料噴射ノズル４からの
燃料噴射が停止される。つまり、プランジャ１２が往動
していても、電磁スピル弁２３が開弁されている間は、
高圧室１５内の燃料圧力が上昇せず、燃料噴射ノズル４
からの燃料噴射が行われない。又、プランジャ１２の往
動中に、電磁スピル弁２３の開弁時期が制御されること
により、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射の終了時期が
調整されて気筒への燃料噴射量が制御される。

【００２３】ポンプハウジング１３の下側には、燃料噴
射時期を進角側或いは遅角側へ制御するためのタイマ装
置（この図では「９０度」だけ展開されている）２６が
設けられている。このタイマ装置２６は、ドライブシャ
フト５の回転方向に対するローラリング９の回転位置を
変更させることにより、カムフェイス８ａがカムローラ
１０に係合する時期、即ちプランジャ１２が往復動され
る時期を変更するためのものである。

【００２４】タイマ装置２６は制御油圧により駆動され
るものであり、タイマハウジング２７と、同ハウジング
２７内に嵌装されたタイマピストン２８とを備えてい
る。又、タイマハウジング２７内においてタイマピスト
ン２８の両側はそれぞれ低圧室２９と加圧室３０となっ
ている。そして、低圧室２９には、タイマピストン２８
を加圧室３０へ押圧付勢するタイマスプリング３１が設
けられている。更に、タイマピストン２８はスライドピ
ン３２を介してローラリング９に連結されている。

【００２５】加圧室３０には燃料フィードポンプ６によ
り加圧された燃料が導入される。そして、その燃料圧力
とタイマスプリング３１の付勢力との釣り合い関係によ
ってタイマピストン２８の位置が決定される。又、その
タイマピストン２８の位置が決定されることにより、ロ
ーラリング９の位置が決定され、カムプレート８を介し
てプランジャ１２の往復動時期が決定される。

【００２６】タイマ装置２６の制御油圧としては燃料噴
射ポンプ１の内部の燃料圧力が用いられている。そし
て、その燃料圧力を調整するために、タイマ装置２６に
はタイマ制御弁（ＴＣＶ）３３が設けられている。即
ち、タイマハウジング２７の加圧室３０と低圧室２９と
の間には連通路３４が設けられており、その連通路３４
の途中にＴＣＶ３３が設けられている。ＴＣＶ３３はデ
ューティ制御された通電信号によって開度が制御される
電磁弁であり、そのＴＣＶ３３の開度が制御されること
により、加圧室３０内の燃料圧力が調整される。そし
て、その燃料圧力が調整されることにより、プランジャ
１２の往復動時期が制御され、もって燃料噴射ノズル４
からの燃料噴射時期が進角側或いは遅角側へと制御され
る。

【００２７】ローラリング９の上部には、回転数検出手
段としての電磁ピックアップコイルよりなる回転数セン
サ３５が、パルサ７の外周面に対向して取付けられてい
る。この回転数センサ３５はパルサ７の突起等に横切ら
れる際に、それらの通過を検出してパルス信号として出
力する。即ち、回転数センサ３５は一定クランク角度毎
のエンジン回転パルス信号を出力する。併せて、回転数
センサ３５は、パルサ７の欠歯による一定クランク角度
に相当するエンジン回転パルス信号を基準位置信号とし
て出力する。又、この回転数センサ３５は、一連のエン
ジン回転パルス信号をエンジン回転数ＮＥを求めるため
の信号として出力する。尚、回転数センサ３５はローラ
リング９と一体であることから、タイマ装置２６の制御
動作に関わりなく、プランジャ１２の往復動に対し一定
のタイミングで基準となるエンジン回転パルス信号を出
力可能である。

【００２８】次に、ディーゼルエンジン３について説明
する。図２において、ディーゼルエンジン３ではシリン
ダボア４１、ピストン４２及びシリンダヘッド４３によ
り各気筒に対応する主燃焼室４４がそれぞれ形成されて
いる。又、シリンダヘッド４３には、各主燃焼室４４に
連通する副燃焼室４５がそれぞれ形成されている。そし
て、各副燃焼室４５には各燃料噴射ノズル４から燃料が
噴射される。各副燃焼室４５には、始動補助装置として
の周知のグロープラグ４６がそれぞれ設けられている。

【００２９】図２，４に示すように、この実施例の各燃
料噴射ノズル４には、実噴射量計測手段を構成する圧力
センサ４７が設けられている。圧力センサ４７は燃料噴
射ポンプ１から各燃料噴射ノズル４へ圧送されてくる燃
料の圧力、即ち燃料圧力Ｐを検出してその検出値の大き
さに応じた信号を出力する。

【００３０】一方、ディーゼルエンジン３には、各気筒
に連通する吸気通路４９及び排気通路５０がそれぞれ設
けられている。又、吸気通路４９には過給機を構成する
ターボチャージャ５１のコンプレッサ５２が設けられ、
排気通路５０にはターボチャージャ５１のタービン５３
が設けられている。更に、排気通路５０にはウェイスト
ゲートバルブ５４が設けられている。周知のように、タ
ーボチャージャー５１は排気ガスのエネルギーを利用し
てタービン５３を回転させ、その同軸上にあるコンプレ
ッサ５２を回転させて吸入空気を昇圧させるものであ
る。そして、吸入空気が昇圧されることにより、高密度
の空気が主燃焼室４４へと送り込まれて副燃焼室４５を
通じて噴射された燃料が多量に燃焼され、ディーゼルエ
ンジン３の出力が増大される。又、ウェイストゲートバ
ルブ５４が開閉されることにより、ターボチャージャ５
１による吸入空気の昇圧レベルが調節される。

【００３１】吸気通路４９と排気通路５０との間には、
エキゾーストガスリサキュレイションバルブ通路（ＥＧ
Ｒ通路）５６が設けられている。そして、このＥＧＲ通
路５６により、排気通路５０内の排気の一部が吸気通路
４９における吸気ポート５５の近くに再循環される。
又、ＥＧＲ通路５６の途中にはＥＧＲバルブ５７が設け
られ、そのＥＧＲバルブ５７によって排気再循環量（Ｅ
ＧＲ量）が調節される。更に、そのＥＧＲバルブ５７を
開閉駆動させるために、開度調節されるエレクトリック
バキュームレギュレーティングバルブ（ＥＶＲＶ）５８
が設けられている。そして、ＥＶＲＶ５８によりＥＧＲ
バルブ５７が開閉駆動されることにより、ＥＧＲ通路５
６を通じて排気通路５０から吸気通路４９へ導かれるＥ
ＧＲ量が調節される。

【００３２】吸気通路４９の途中にはスロットルバルブ
５９が設けら、同バルブ５９がアクセルペダル６０の踏
み込みに連動して開閉される。又、吸気通路４９には、
スロットルバルブ５５と並んでバイパス通路６１が設け
られており、同通路６１にはバイパス絞り弁６２が設け
られている。このバイパス絞り弁６２を開閉駆動させる
ために、二段ダイヤフラム室式のアクチュエータ６３が
設けられている。又、そのアクチュエータ６３を駆動さ
せるための二つのバキュームスイッチングバルブ（ＶＳ
Ｖ）６４，６５が設けられている。そして、各ＶＳＶ６
４，６５がオン・オフ制御されてアクチュエータ６３が
駆動されることにより、バイパス絞り弁６２が開閉制御
される。例えば、このバイパス絞り弁６２は、アイドル
運転時に騒音振動等の低減のために半開状態に制御さ
れ、通常運転時には全開状態に制御され、更に運転停止
時には円滑な停止のために全閉状態に制御される。

【００３３】尚、この実施例の自動車において、運転席
には、燃料噴射ポンプ１及び燃料噴射ノズル４を含む燃
料噴射装置の劣化異常を運転者に知らせるために点灯さ
れる警告ランプ６６が設けられている。この警告ランプ
６６は、後述する異常診断の結果として点灯されるもの
である。

【００３４】上記のような電磁スピル弁２３、ＴＣＶ３
３、グロープラグ４６、ＥＶＲＶ５８、各ＶＳＶ６４，
６５及び警告ランプ６６は電子制御装置（以下単に「Ｅ
ＣＵ」という）７１にそれぞれ電気的に接続されてい
る。そして、それら各部材２３，３３，４６，５８，６
４，６５，６６の駆動タイミングがＥＣＵ７１により制
御される。

【００３５】ディーゼルエンジン３の運転状態を検出す
るセンサとしては、前述した回転数センサ３５に加え
て、以下の各種センサが設けられている。即ち、吸気通
路４９の入口に設けられたエアクリーナ６７の近傍に
は、吸気通路４９に吸入される空気の温度、即ち吸気温
度ＴＨＡを検出してその検出値の大きさに応じた信号を
出力する吸気温センサ７２が設けられている。又、スロ
ットルバルブ５９の近傍には、同バルブ５９の開閉位置
からエンジン負荷に相当するアクセル開度ＡＣＣＰを検
出してその検出値の大きさに応じた信号を出力するアク
セルセンサ７３が設けられている。吸気ポート５５の近
傍には、ターボチャージャ５１によって過給された後の
吸入空気の圧力、即ち過給圧ＰｉＭを検出してその検出
値の大きさに応じた信号を出力する吸気圧センサ７４が
設けられている。更に、ディーゼルエンジン３には、そ
の冷却水の温度、即ち冷却水温ＴＨＷを検出してその検
出値の大きさに応じた信号を出力する水温センサ７５が
設けられている。又、ディーゼルエンジン３には、クラ
ンクシャフト４０の回転基準位置、例えば特定気筒の上
死点に対するクランクシャフト４０の回転位置を検出
し、その回転位置に対応する信号を出力するクランク角
センサ７６が設けられている。更に又、図示しないトラ
ンスミッションには、車両速度（車速）ＳＰＤを検出す
る車速センサ７７が設けられている。この車速センサ７
７はトランスミッションの出力軸により回転されるマグ
ネット７７ａを備え、そのマグネット７７ａによりリー
ドスイッチ７７ｂが周期的にオンされることより、車速
ＳＰＤに相当するパルス信号が出力される。

【００３６】加えて、この実施例では、トランスミッシ
ョンにニュートラルスイッチ７８が設けられている。こ
のスイッチ７８はトランスミッションがニュートラル状
態にあるときにオンされ、そのことを指示するニュート
ラル信号ＮＳを出力する。又、図示しないエアコンには
エアコンスイッチ７９が設けられている。このスイッチ
７９はエアコンがオンされているときにオンされ、その
ことを指示するエアコン信号ＡＳを出力する。更に、エ
アコン以外の図示しない大きな電気負荷（例えば、ヘッ
ドライト等）をオンするための電気負荷スイッチ８０が
設けられている。このスイッチ８０はオンされていると
きにそのことを指示するための電気負荷信号ＬＳを出力
する。

【００３７】そして、この実施例では、ＥＣＵ７１によ
り回転数帰還制御手段、実噴射量計測手段、噴射量誤差
演算手段及び経時劣化診断手段が構成されている。そし
て、ＥＣＵ７１には上述した各センサ３５，４７，７２
〜７７及び各スイッチ７８〜８０がそれぞれ接続されて
いる。又、ＥＣＵ７１は各センサ３５，４７，７２〜７
７及び各スイッチ７８〜８０から出力される各信号に基
づき、電磁スピル弁２３、ＴＣＶ３３、グロープラグ４
６、ＥＶＲＶ５８、各ＶＳＶ６４，６５及び警告ランプ
６６等を好適に制御する。

【００３８】次に、前述したＥＣＵ７１の構成を図５に
示すのブロック図に従って説明する。ＥＣＵ７１は中央
処理装置（ＣＰＵ）８１、所定の制御プログラム及びマ
ップ等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８
２、ＣＰＵ８１の演算結果等を一時記憶するランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）８３、記憶されたデータを保存
するバックアップＲＡＭ８４等を備えている。そして、
ＥＣＵ７１はこれら各部８１〜８４と入力ポート８５及
び出力ポート８６等とをバス８７によって接続した論理
演算回路として構成されている。

【００３９】入力ポート８５には、前述した吸気温セン
サ７２、アクセルセンサ７３、吸気圧センサ７４、水温
センサ７５及び圧力センサ４７が、各バッファ８８，８
９，９０，９１，９２、マルチプレクサ９４及びＡ／Ｄ
変換器９５を介して接続されている。同じく、入力ポー
ト８５には、前述した回転数センサ３５、クランク角セ
ンサ７６及び車速センサ７７が、波形整形回路９６を介
して接続されている。更に、入力ポート８５には、前述
したニュートラルスイッチ７８、エアコンスイッチ７９
及び電気負荷スイッチ８０が、各バッファ９７，９８，
９９を介して接続されている。そして、ＣＰＵ８１は入
力ポート８５を介して入力される各センサ３５，４７，
７２〜７７及び各スイッチ７８〜８０等からの信号をそ
れぞれ入力値として読み込む。又、出力ポート８６には
各駆動回路１００，１０１，１０２，１０３，１０４，
１０５，１０６を介して電磁スピル弁２３、ＴＣＶ３
３、グロープラグ４６、ＥＶＲＶ５８、各ＶＳＶ６４，
６５及び警告ランプ６６等がそれぞれ接続されている。
そして、ＣＰＵ８１は各センサ３５，４７，７２〜７７
及び各スイッチ７８〜８０から読み込まれた入力値に基
づき、電磁スピル弁２３、ＴＣＶ３３、グロープラグ４
６、ＥＶＲＶ５８、各ＶＳＶ６４，６５及び警告ランプ
６６等をそれぞれ好適に制御する。

【００４０】尚、この実施例のＣＰＵ８１はカウンタ機
能を兼ね備えている。又、この実施例において、グロー
プラグ４６及び圧力センサ４７はディーゼルエンジン３
の各気筒毎に設けられているものであるが、図５のブロ
ック図では便宜上その中の一つのみが図示されている。

【００４１】次に、前述したＥＣＵ７１により実行され
る燃料噴射量制御のための処理動作について図６〜図１
３に従って説明する。図６はＥＣＵ７１により実行され
る各処理のうち、ＣＰＵ８１のカウンタ機能によって計
時される各時刻ｔｉ毎に実行される「サブルーチン」の
処理内容を示すフローチャートである。

【００４２】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ１１０において、圧力センサ４７からの信号に基
づき、燃料圧力Ｐをサンプリングする。続いて、ステッ
プ１２０において、その時の時刻ｔｉにおける燃料圧力
Ｐｉを演算する。

【００４３】次いで、ステップ１３０において、その時
の時刻ｔｉにおける燃料圧力Ｐｉの変化率としての一回
微分値（ｄＰｉ／ｄｔｉ）を演算する。更に、ステップ
１４０において、その時の時刻ｔｉにおける燃料圧力Ｐ
ｉの変化率の変化に相当する二回微分値（ｄ² Ｐｉ／ｄ
ｔｉ² ）を演算する。

【００４４】そして、ステップ１５０においては、今回
求められた燃料圧力Ｐｉ、一回微分値（ｄＰｉ／ｄｔ
ｉ）及び二回微分値（ｄ² Ｐｉ／ｄｔｉ² ）を時刻ｔｉ
に対応する演算用データとしてそれぞれＲＡＭ８３に記
憶し、その後の処理を一旦終了する。

【００４５】従って、上記の「サブルーチン」の処理に
よれば、１回の燃料噴射が実行される毎に各時刻ｔｉに
対応した燃料圧力Ｐｉ、一回微分値（ｄＰｉ／ｄｔｉ）
及び二回微分値（ｄ² Ｐｉ／ｄｔｉ² ）がそれぞれ演算
用データとしてＲＡＭ８３に順次記憶される。

【００４６】図７はＥＣＵ７１により実行される各処理
のうち、１回の燃料噴射における実際の燃料噴射量、即
ち実噴射量Ｑｒを演算するための「Ｑｒ演算ルーチン」
の処理内容を示すフローチャートであって、所定間隔毎
に周期的に実行される。

【００４７】処理がこのルーチンへ移行すると、ステッ
プ２１０において、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が
開始されるときの噴射開始時刻ｔｓと、その時刻ｔｓに
対応する噴射開始圧力Ｐｓをそれぞれ演算する。即ち、
各時刻ｔｉに対応してＲＡＭ８３に記憶されている燃料
圧力Ｐｉ、その一回微分値（ｄＰｉ／ｄｔｉ）及び二回
微分値（ｄ² Ｐｉ／ｄｔｉ² ）等の演算用データを順次
読み込む。又、その演算用データの変化に基づき燃料噴
射ノズル４からの燃料噴射が開始される時刻ｔｉを特定
し、その時刻ｔｉを噴射開始時刻ｔｓとして設定すると
共に、その時刻ｔｓの燃料圧力Ｐｉを噴射開始圧力Ｐｓ
として設定する。

【００４８】続いて、ステップ２２０において、燃料噴
射ノズル４からの燃料噴射が終了するときの噴射終了時
刻ｔｅと、その時刻ｔｅに対応する噴射終了圧力Ｐｅを
それぞれ演算する。即ち、ステップ２１０の処理に引き
続いて、各時刻ｔｉに対応してＲＡＭ８３に記憶されて
いる燃料圧力Ｐｉとその一回微分値（ｄＰｉ／ｄｔｉ）
等の演算用データを順次読み込む。又、その演算用デー
タの変化に基づき燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が終
了される時刻ｔｉを特定し、その時刻ｔｉを噴射終了時
刻ｔｅとして設定する。更に、その噴射終了時刻ｔｅか
ら極めて短い所定の修正時間ＴＰだけ遡った時点での燃
料圧力Ｐｉを噴射終了圧力Ｐｅとして設定する。このよ
うに修正時間ＴＰだけ遡るのは、噴射終了時刻ｔｅにお
ける実際の燃料圧力Ｐが、燃料系の燃料性状や経路長さ
等に起因して圧力センサ４７で若干遅れて検出されるこ
とから、その遅れ分を補うためである。尚、ここでは、
上記の各ステップ２１０，２２０における処理内容の詳
しい説明は省略する。

【００４９】そして、ステップ２３０では、噴射開始時
刻ｔｓから噴射終了時刻ｔｅまでの各時刻ｔｉに対応す
る演算用データをそれぞれ読み込む。又、ステップ２４
０では、噴射開始時刻ｔｓから噴射終了時刻ｔｅまでに
おいて、各燃料圧力Ｐｉに基づき各時刻ｔｉの時点にお
ける燃料噴射量（時点噴射量）Ｑｉを演算する。この時
点噴射量Ｑｉは以下の計算式に従って求められる。

【００５０】Ｑｉ＝ＫＬ＊√Ｐｉ ここで、「ＫＬ」は燃料噴射ノズル４における針弁のリ
フト量に関わるリフト定数である。

【００５１】そして、ステップ２５０では、噴射開始時
刻ｔｓから噴射終了時刻ｔｅまでの間で、各時点噴射量
Ｑｉを積算して実際の燃料噴射量に相当する実噴射量Ｑ
ｒを演算する。即ち、噴射開始時刻ｔｓから噴射終了時
刻ｔｅまでの間で時点噴射量Ｑｉの積分値を求めるので
ある。

【００５２】その後、ステップ２６０において、今回求
められた実噴射量ＱｒをＲＡＭ８３に一旦記憶し、その
後の処理を一旦終了する。従って、上記の「Ｑｒ演算ル
ーチン」の処理によれば、１回の燃料噴射が実行される
毎に、そのときの噴射開始時刻ｔｓ及び噴射開始圧力Ｐ
ｓ、そのときの噴射終了時刻ｔｅ及び噴射終了圧力Ｐｅ
がそれぞれ求められると共に、それらに基づいて実噴射
量Ｑｒが求められる。そして、それらの値がそれぞれＲ
ＡＭ８３に記憶される。

【００５３】ここで、上記のように求められる噴射開始
時刻ｔｓ、噴射終了時刻ｔｅ、燃料圧力Ｐとその一回微
分値（ｄＰ／ｄｔ）及び実噴射量Ｑｒの挙動等につい
て、その一例を図８のタイムチャートに従って説明す
る。

【００５４】今、燃料噴射ノズル４から燃料が噴射され
るに際して、燃料噴射ポンプ１のプランジャ１２が往動
し始めると、同図（ａ）に示すように、時刻ｔ１におい
て燃料圧力Ｐが上昇し始める。そして、その燃料圧力Ｐ
の増加中に、時刻ｔ２にて燃料圧力Ｐが大きく変曲する
と、その一回微分値（ｄＰ／ｄｔ）が大きく落ち込むこ
とから、ＥＣＵ７１では、その時刻ｔ２が噴射開始時刻
ｔｓとして求められる。又、その時刻ｔ２の燃料圧力Ｐ
が噴射開始圧力Ｐｓとして求められる。つまり、同図
（ａ）に示すように、燃料圧力Ｐの増加率が最初に正か
ら負へと変化する変曲点Ａに対応して、噴射開始時刻ｔ
ｓとそのときの噴射開始圧力Ｐｓが求められる。

【００５５】その後、時刻ｔ２から燃料噴射が続くと、
それに伴い燃料圧力Ｐ及び一回微分値（ｄＰ／ｄｔ）
は、同図（ａ），（ｂ）のように変化する。そして、噴
射開始圧力Ｐｓよりも低い範囲の燃料圧力Ｐの減少過程
において、時刻ｔ３で一回微分値（ｄＰ／ｄｔ）が大き
く落ち込み、時刻ｔ４で一回微分値（ｄＰ／ｄｔ）が一
旦大きく立ち上がる。このとき、燃料圧力Ｐの減少率が
増加過程から一旦減少過程へ変化する時点であるものと
して、ＥＣＵ７１では、時刻ｔ４が噴射終了時刻ｔｅと
して求められる。又、その時刻ｔ４から修正時間ＴＰだ
け遡った時刻ｔ３での燃料圧力Ｐが噴射終了圧力Ｐｅと
して求められる。つまり、同図（ａ）に示すように、燃
料圧力Ｐの減少過程でその減少が一旦下げ止まるような
変曲点Ｂに対応して、噴射終了時刻ｔｅとそのときの噴
射終了圧力Ｐｅが求められる。

【００５６】従って、噴射開始時刻ｔｓから噴射終了時
刻ｔｅまでが、実際に燃料噴射が行われた噴射期間とな
る。同図（ｃ）にその噴射期間での実噴射量Ｑｒの変化
を示す。この実噴射量Ｑｒは、噴射開始時刻ｔｓから噴
射終了時刻ｔｅまでの各時刻ｔｉにおいて、各燃料圧力
Ｐｉ等より求められた時点噴射量Ｑｉが積算されたもの
である。

【００５７】そして、この実施例では、上記のように求
められた実噴射量Ｑｒを使用して、以下のような燃料噴
射量制御が実行される。即ち、図９はＥＣＵ７１により
実行される処理動作のうち、アイドル時の燃料噴射量制
御のための「アイドル噴射量制御ルーチン」の処理内容
を示すフローチャートであり、所定間隔毎に周期的に実
行される。

【００５８】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ３１０において、回転数センサ３５、アクセルセ
ンサ７３、吸気圧センサ７４、水温センサ７５及び車速
センサ７７等からの各種信号に基づき、エンジン回転数
ＮＥ、アクセル開度ＡＣＣＰ、過給圧ＰｉＭ、冷却水温
ＴＨＷ及び車速ＳＰＤをそれぞれ読み込む。又、ニュー
トラルスイッチ７８、エアコンスイッチ７９及び電気負
荷スイッチ８０等からの各種信号に基づき、ニュートラ
ル信号ＮＳ、エアコン信号ＡＳ及び電気負荷信号ＬＳ等
をそれぞれ読み込む。

【００５９】続いて、ステップ３２０において、ディー
ゼルエンジン３がアイドル状態であるか否かを判断す
る。この判断は、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度Ａ
ＣＣＰ、車速ＳＰＤ及びニュートラル信号ＮＳ等に基づ
いて行われる。そして、アイドル状態でない場合には、
ステップ３９０へ移行し、後述する非アイドル時の燃料
噴射量制御へ移行して、その後の処理を一旦終了する。
又、アイドル状態である場合には、ステップ３３０へ移
行する。

【００６０】ステップ３３０においては、アイドル回転
数制御（ＩＳＣ）の条件が成立しているか否かを判断す
る。即ち、アイドル回転数が所要の目標回転数となるよ
うに燃料噴射量を制御するための条件が成立しているか
否かを判断する。この判断は、今回読み込まれたエンジ
ン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＣＣＰ、冷却水温ＴＨ
Ｗ、車速ＳＰＤ、ニュートラル信号ＮＳ、エアコン信号
ＡＳ及び電気負荷信号ＬＳ等に基づいて行われる。即
ち、それらの各種信号に基づき、ディーゼルエンジン３
が完全暖機状態で、トランスミッションがニュートラル
状態で、エアコンがオフで、大きな電気負荷がオフで、
エンジン回転数ＮＥの変化が所定値以内という条件が全
て成立し、そのような安定状態が所定時間だけ続いたと
きに、ＩＳＣ条件が成立したと判断される。ここで、Ｉ
ＳＣ条件が成立していない場合には、通常のアイドル噴
射量制御を行うためにステップ３４０へ移行する。

【００６１】そして、ステップ３４０においては、今回
読み込まれたエンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＣＣ
Ｐ及び冷却水温ＴＨＷ等に基づき、アイドル時に要する
燃料噴射量としてのアイドル噴射量Ｑｓを演算する。次
いで、ステップ３５０において、アイドル噴射量Ｑｓに
基づき燃料噴射を実行する。即ち、アイドル噴射量Ｑｓ
に基づき電磁スピル弁２３を制御することにより、燃料
噴射ポンプ１から燃料噴射ノズル４への燃料の圧送を制
御し、もって燃料噴射ノズル４から噴射される燃料噴射
量を制御する。そして、その後の処理を一旦終了する。

【００６２】一方、ステップ３３０において、ＩＳＣ条
件が成立している場合には、ステップ３６０において、
エンジン回転数ＮＥ等に基づきアイドル回転数制御のた
めの制御値としてのＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃを演算する。

【００６３】この演算の処理内容を図１０に示すフロー
チャートに従って詳しく説明する。即ち、先ずステップ
３６１において、アイドル時の目標回転数ＮＦを設定す
る。この目標回転数ＮＦは、トランスミッションがニュ
ートラル状態であるか否か、エアコンがオンであるか否
かがニュートラル信号ＮＳ、エアコン信号ＡＳに基づき
判断され、その判断結果に応じて予め定められた所定値
に設定される。

【００６４】次に、ステップ３６２において、実際のエ
ンジン回転数ＮＥと目標回転数ＮＦとの差の絶対値が、
予め定められた基準値αよりも小さいか否かを判断す
る。ここで、エンジン回転数ＮＥと目標回転数ＮＦとの
差の絶対値が基準値αよりも小さい場合には、ステップ
３６３において、前回求められたＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃ
を新たなＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃとして設定する。

【００６５】一方、ステップ３６２において、エンジン
回転数ＮＥと目標回転数ＮＦとの差の絶対値が基準値α
よりも小さくない場合には、ステップ３６４において、
エンジン回転数ＮＥと目標回転数ＮＦとの差を回転数偏
差ΔＮＥとして設定する。又、ステップ３６５におい
て、回転数偏差ΔＮＥに基づき補正噴射量Ｑｄｎｅを演
算する。この演算は、図１１に示すように回転数偏差Δ
ＮＥに対する補正噴射量Ｑｄｎｅの関係を予め定めたマ
ップを参照して行われる。その後、ステップ３６６にお
いて、エンジン回転数ＮＥと目標回転数ＮＦとの差が
「０」よりも大きいか否か、即ち正の数であるか否かを
判断する。そして、エンジン回転数ＮＥと目標回転数Ｎ
Ｆとの差が正の数である場合には、ステップ３６７にお
いて前回のＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃから今回求められた補
正噴射量Ｑｄｎｅを減算し、その減算結果を新たなＩＳ
Ｃ噴射量Ｑｉｓｃとして設定する。

【００６６】又、ステップ３６６において、エンジン回
転数ＮＥと目標回転数ＮＦとの差が正の数でない場合に
は、ステップ３６８において前回のＩＳＣ噴射量Ｑｉｓ
ｃに今回求められた補正噴射量Ｑｄｎｅを加算し、その
加算結果を新たなＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃとして設定す
る。

【００６７】このようにしてステップ３６０におけるア
イドル回転数制御のためのＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃが求め
られる。その後、図９のステップ３７０において、今回
求められたＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃに基づき燃料噴射を実
行する。即ち、ＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃに基づき電磁スピ
ル弁２３を制御することにより、燃料噴射ノズル４から
噴射される燃料噴射量を制御する。そして、ステップ３
８０において、今回求められたＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃを
ＲＡＭ８３に一旦記憶して、その後の処理を一旦終了す
る。

【００６８】つまり、ＩＳＣ条件が成立している場合に
は、アイドル時に回転数センサ３５により実際に検出さ
れるエンジン回転数ＮＥが所要の目標回転数ＮＦとなる
ようにＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃが求められる。そして、そ
のＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃに基づいて燃料噴射ポンプ１の
電磁スピル弁２３が帰還制御（フィードバック制御）さ
れる。これにより、燃料噴射ポンプ１から燃料噴射ノズ
ル４へ圧送されて噴射される燃料噴射量が制御されるの
である。

【００６９】次に、非アイドル時の燃料噴射量制御につ
いて説明する。図１２はＥＣＵ７１により実行される
「非アイドル噴射量制御ルーチン」の処理内容を示すフ
ローチャートであり、所定間隔毎に周期的に実行され
る。

【００７０】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ４１０において、回転数センサ３５、アクセルセ
ンサ７３、吸気圧センサ７４及び水温センサ７５等から
の各種信号に基づき、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開
度ＡＣＣＰ、過給圧ＰｉＭ及び冷却水温ＴＨＷをそれぞ
れ読み込む。

【００７１】続いて、ステップ４２０において、エンジ
ン回転数ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣＰに基づき、今回
の運転状態に応じた基本噴射量Ｑｂを演算する。又、ス
テップ４３０において、今回の冷却水温ＴＨＷ及び過給
圧ＰｉＭ等に基づき、今回求められた基本噴射量Ｑｂを
補正演算することにより、補正後噴射量Ｑｃを求める。
即ち、冷間時やターボチャージャ５１の作動状態に応じ
て、補正後噴射量Ｑｃを求めるのである。

【００７２】次に、ステップ４４０において、前述した
ＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃの最新の値を読み込む。又、ステ
ップ４５０において、前述した「Ｑｒ演算ルーチン」で
求められた最新の実噴射量Ｑｒを読み込む。そして、ス
テップ４６０において、今回読み込まれた実噴射量Ｑｒ
とＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃとの差から噴射量誤差ΔＱを演
算する。この噴射量誤差ΔＱは、アイドル回転数制御の
際に求められるＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃとそれに対応する
実噴射量Ｑｒとの誤差であることから、燃料噴射ポンプ
１及び燃料噴射ノズル４を含む燃料噴射装置の経時劣化
等を反映した値として求められる。

【００７３】ここで、噴射量誤差ΔＱの変化等について
説明する。図１３のグラフにはディーゼルエンジン３の
累積的な使用時間に対するアイドル時の燃料噴射量の関
係が示されている。このグラフでは、実噴射量Ｑｒの変
化が実線で示され、ＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃの変化が破線
で示されている。ここで、使用開始時点での実噴射量Ｑ
ｒ及びＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃは、それぞれ所定値Ｑ１と
なっている。その後、実噴射量Ｑｒ及びＩＳＣ噴射量Ｑ
ｉｓｃは、使用時間の経過に伴い同等に低下する傾向と
なる。又、使用時間がある程度の基準時間Ｔ１に達する
と、実噴射量Ｑｒはほぼ所定値Ｑ２に落ち着き、ＩＳＣ
噴射量Ｑｉｓｃだけその後も使用時間の経過に伴って更
に低下する傾向となる。これは、実噴射量Ｑｉｓｃがデ
ィーゼルエンジン３のフリクションロスだけを反映して
変化し、基準時間Ｔ１では、そのフリクションロスの変
化が無くなるからである。つまり、基準時間Ｔ１ではデ
ィーゼルエンジン３の慣らし運転が完了することを意味
している。そして、慣らし運転完了前では、所定値Ｑ１
と所定値Ｑ２との差がフリクションロスの大きさを意味
している。又、慣らし運転完了前には燃料噴射装置の経
時劣化は無く、ＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃは実噴射量Ｑｒと
同じく、フリクションロスだけを反映して変化すること
になる。一方、時間Ｔ１以後は、ディーゼルエンジン３
の慣らし運転が完了していることから、ＩＳＣ噴射量Ｑ
ｉｓｃは燃料噴射装置の経時劣化等だけを反映して変化
することになる。そして、慣らし運転完了以降に現れる
実噴射量ＱｒとＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃとの差が噴射量誤
差ΔＱを意味している。このグラフからも明らかなよう
に、噴射量誤差ΔＱはエンジン使用時間の経過に伴い、
燃料噴射装置の経時劣化等の進行を反映して徐々に大き
くなることが分かる。

【００７４】そして、図１２のステップ４７０におい
て、今回求められた噴射量誤差ΔＱが、予め定められた
基準値β以上であるか否かを判断する。即ち、噴射量誤
差ΔＱが必要以上に大きくて、燃料噴射ポンプ１及び燃
料噴射ノズル４を含む燃料噴射装置の経時劣化が必要以
上に大きいか否かを診断するのである。ここで、噴射量
誤差ΔＱが基準値β以上でない場合には、ディーゼルエ
ンジン３の慣らし運転完了後における燃料噴射装置の経
時劣化が大きくないものとして、そのままステップ４９
０へ移行する。又、噴射量誤差ΔＱが基準値β以上であ
る場合には、ディーゼルエンジン３の慣らし運転完了後
における燃料噴射装置の経時劣化が必要以上に大きいも
のとして、ステップ４８０へ移行する。そして、ステッ
プ４８０において、燃料噴射装置の経時劣化の異常を運
転者に知らせるために警告ランプ６６を点灯させた後、
ステップ４９０へ移行する。

【００７５】又、ステップ４７０又はステップ４８０か
ら移行してステップ４９０においては、今回求められた
補正後噴射量Ｑｃ及び噴射量誤差ΔＱに基づき、最終的
な目標噴射量Ｑを演算する。即ち、補正後噴射量Ｑｃを
噴射量誤差ΔＱにより補正することにより、目標噴射量
Ｑを求めるのである。

【００７６】そして、ステップ５００において、今回求
められた目標噴射量Ｑに基づき燃料噴射を実行し、その
後の処理を一旦終了する。即ち、目標噴射量Ｑに基づき
電磁スピル弁２３を制御することにより、燃料噴射ノズ
ル４から噴射される燃料噴射量を制御する。

【００７７】以上説明したように、この実施例における
燃料噴射装置の劣化診断装置によれば、ディーゼルエン
ジン３のアイドル時に、実際のエンジン回転数ＮＥが所
要の目標回転数ＮＦとなるようにアイドル回転数制御が
実行される。即ち、実際のエンジン回転数ＮＥが目標回
転数ＮＦとなるようにＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃが決定さ
れ、そのＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃに基づいて燃料噴射ポン
プ１の駆動がフィードバック制御される。このとき、圧
力センサ４７で検出される燃料圧力Ｐの変化に基づき、
燃料噴射ノズル４から実際に噴射される実噴射量Ｑｒが
計測される。更に、ＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃと実噴射量Ｑ
ｒとの差が噴射量誤差ΔＱとして求められる。そして、
その噴射量誤差ΔＱに基づいてアイドル時以外の燃料噴
射量が補正される。又、その噴射量誤差ΔＱの大きさに
基づき、燃料噴射ポンプ１及び燃料噴射ノズル４を含む
燃料噴射装置の経時劣化等が診断される。即ち、アイド
ル回転数制御で得られるＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃとその実
噴射量Ｑｒとの噴射量誤差ΔＱに、燃料噴射装置の経時
劣化等が反映されるものとして、その噴射量誤差ΔＱに
基づき燃料噴射量が補正されると共に、燃料噴射装置の
経時劣化等が診断される。又、その経時劣化等の診断結
果が異常である場合には、警告ランプ６６が点灯され
る。

【００７８】従って、燃料噴射装置の経時劣化等に応じ
て燃料噴射量が補正されることから、燃料噴射ポンプ１
で内部のカム機構に摩耗が生じたり、燃料噴射ノズル４
でその開弁圧力が設定圧力より低下したりしたとして
も、それらの経時劣化等に対処して燃料噴射量が補正さ
れる。その結果、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射量が
増えたり、燃料噴射時期が進角側へずれたりすることを
未然に防止することができる。つまり、燃料噴射装置の
経時劣化等に対応して良好な燃料噴射量制御を実行する
ことができる。又、経時劣化等が異常である場合には、
そのことを警告ランプ６６の点灯によって直ちに運転者
に知らせることができる。

【００７９】しかも、この実施例では、燃料噴射量の補
正や経時劣化等の診断を行うために、エンジン回転数Ｎ
Ｅを所要の目標回転数ＮＦに収束させるアイドル回転数
制御の際に求められる噴射量誤差ΔＱが基準となってい
る。そのため、常に同一の運転条件の下で得られた噴射
量誤差ΔＱにより燃料噴射量が補正され、経時劣化等の
診断が行われることになり、燃料噴射量の補正や経時劣
化等の評価にバラツキの生じることがない。つまり、こ
の実施例では、エンジン回転数の違いにより噴射量誤差
に違いの生じるおそれのある従来技術とは異なり、常に
高い信頼性をもって燃料噴射量を補正することができる
と共に、燃料噴射装置の経時劣化等を評価することがで
きる。その結果、燃料噴射量の補正や燃料噴射装置の経
時劣化等の診断をバラツキなく常に確実に精度良く行う
ことができる。よって、燃料噴射量が必要以上に補正さ
れることを防止することができ、高精度な燃料噴射量制
御を長期間にわたって安定して行うことができる。又、
燃料噴射装置の経時劣化等が実際には少ないにもかかわ
らず、警告ランプ６６が誤って点灯されることを未然に
防止することができ、警告ランプ６６の動作の信頼性を
高めることができる。

【００８０】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記実施例では、圧力センサ４７で検出される燃
料圧力Ｐの変化に基づき実噴射量Ｑｒを計測するように
した。これに対し、燃料タンク出口側の燃料管路に燃料
流量センサを設け、その燃料流量センサにより検出され
る燃料流量に基づいて実噴射量Ｑｒを計測するようにし
てもよい。

【００８１】（２）前記実施例では、アイドル時に、ア
イドル回転数制御によりエンジン回転数ＮＥが所要の目
標回転数ＮＦとなるようなＩＳＣ噴射量を決定するよう
にした。これに対し、アイドル時以外の運転領域で、エ
ンジン回転数ＮＥが所定の目標回転数となるような制御
噴射量を決定するようにしてもよい。

【００８２】（３）前記実施例では、ＩＳＣ噴射量Ｑｉ
ｓｃと実噴射量Ｑｒとの噴射量誤差ΔＱの大きさに基づ
き燃料噴射装置の経時劣化等の異常を診断するようにし
た。これに対し、単にＩＳＣ噴射量Ｑｉｓｃの大きさに
基づいて燃料噴射装置の経時劣化等の異常を診断するよ
うにしてもよい。

【００８３】（４）前記実施例では、燃料噴射装置が異
常と診断された場合に、警告ランプ６６を点灯させるよ
うにしたが、これと共にその異常発生をダイアグノーシ
スデータとしてバックアップＲＡＭ８４に記憶し、その
データを定期検査の際に読み出し可能としてもよい。

【００８４】（５）前記実施例では、内燃機関としてデ
ィーゼルエンジン３に具体化したが、燃料噴射ポンプ及
び燃料噴射ノズルを含む燃料噴射装置を備えた内燃機関
であれば、ディーゼルエンジンに限られるものではな
く、高圧ガソリン噴射式エンジン等にも具体化すること
ができる。

【００８５】（６）前記実施例では、電磁スピル弁２３
を開弁させることにより燃料噴射量を制御する燃料噴射
ポンプ１に具体かしたが、スピルリングをプランジャに
沿って移動させることにより燃料噴射量を制御するよう
にした燃料噴射ポンプに具体することもできる。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、内燃機関の実際の回転数が所定の目標回転数となる
ように制御噴射量を決定し、その制御噴射量に基づいて
燃料噴射ポンプの駆動を帰還制御する。又、その帰還制
御が実行されているときに、燃料噴射ノズルから実際に
噴射される実噴射量を計測する。更に、その実噴射量と
帰還制御で決定される制御噴射量との誤差を求め、その
誤差に基づき燃料噴射装置の経時劣化を診断するように
している。

【００８７】従って、燃料噴射装置の経時劣化を診断す
るために、所定の目標回転数における噴射量の誤差が基
準となることから、常に同一の条件の下で経時劣化の診
断が行われ、経時劣化の評価にバラツキの生じることが
ない。その結果、燃料噴射装置の経時劣化等の診断をバ
ラツキなく常に確実に精度良く行うことができるという
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本的な概念構成を説明する概念構
成図である。

【図２】この発明を具体化した一実施例における過給機
付ディーゼルエンジンシステムを示す概略構成図であ
る。

【図３】一実施例において分配型燃料噴射ポンプを示す
断面図である。

【図４】一実施例において燃料噴射ノズルに設けられた
圧力センサを示す図である。

【図５】一実施例においてＥＣＵの構成を示すブロック
図である。

【図６】一実施例においてＥＣＵにより実行される「サ
ブルーチン」の処理内容を示すフローチャートである。

【図７】一実施例においてＥＣＵにより実行される「Ｑ
ｒ演算ルーチン」の処理内容を示すフローチャートであ
る。

【図８】一実施例において燃料圧力の変化とその一回微
分値の変化、及び実噴射量の変化等を説明するタイムチ
ャートである。

【図９】一実施例においてＥＣＵにより実行される「ア
イドル噴射量制御ルーチン」の処理内容を示すフローチ
ャートである。

【図１０】一実施例において「アイドル噴射量制御ルー
チン」の処理内容の一部を詳しく説明するフローチャー
トである。

【図１１】一実施例において回転数偏差に対する補正噴
射量の関係を示すマップである。

【図１２】一実施例においてＥＣＵにより実行される
「非アイドル噴射量制御ルーチン」の処理内容を示すフ
ローチャートである。

【図１３】一実施例においてエンジン使用時間に対する
アイドル時の実噴射量とＩＳＣ噴射量との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１…燃料噴射ポンプ、３…内燃機関としてのディーゼル
エンジン、４…燃料噴射ノズル、３５…回転数検出手段
としての回転数センサ、４７…実噴射量計測手段を構成
する圧力センサ、７１…回転数帰還制御手段、噴射量誤
差演算手段、実噴射量計測手段及び経時劣化診断手段を
構成するＥＣＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−115437（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−199645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−32251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−140531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−141028（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−75928（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定レベル以上の燃料圧力を得て開弁さ
   れ、内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴射ノズル
   と、 前記燃料噴射ノズルへ燃料を圧送するために駆動制御さ
   れる燃料噴射ポンプとを備えた燃料噴射装置において、 前記内燃機関の回転数を検出するための回転数検出手段
   と、 前記回転数検出手段により検出される回転数が所定の目
   標回転数となるように制御噴射量を決定し、その制御噴
   射量に基づいて前記燃料噴射ポンプの駆動を帰還制御す
   るための回転数帰還制御手段と、 前記回転数帰還制御手段により前記帰還制御が実行され
   ているときに、前記燃料噴射ノズルから実際に噴射され
   る実噴射量を計測するための実噴射量計測手段と、 前記実噴射量計測手段により計測される実噴射量と前記
   回転数帰還制御手段により決定される制御噴射量との誤
   差を演算するための噴射量誤差演算手段と、 前記噴射量誤差演算手段により演算される誤差に基づ
   き、前記燃料噴射装置の経時劣化を診断するための経時
   劣化診断手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射装置
   の劣化診断装置。