(57)【要約】【課題】イグニッションスイッチがオフ時において、単発噴射回数を確保することによりインジェクタ通電遮断機能の故障検出を行うことが可能なインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置を提供する。【解決手段】このインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置は、イグニッションスイッチがオフ時にインジェクタ２３の通電遮断機能の故障検出を行うものであり、エンジン１の運転時には、角度同期駆動方式による噴射制御を行い、インジェクタ２３の通電遮断機能の故障検出時には、時間同期駆動方式による噴射制御を行う。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イグニッションスイッチがオフ時にインジェクタの通電遮断機能の故障検出を行う故障検出装置において、
エンジン運転時には、角度同期駆動方式による噴射制御を行い、
前記インジェクタの通電遮断機能の故障検出時には、時間同期駆動方式による噴射制御を行うことを特徴とするインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置において、
前記イグニッションスイッチがオフ時にエンジン回転数が所定回転数以下及び燃料噴射停止となる場合に、前記時間同期駆動方式による噴射制御を行うことを特徴とするインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置において、
前記インジェクタへの通電を遮断した状態において、噴射信号に対する通電信号の有無に基づいて、前記通電遮断機能が正常であるか否かを判定する前記時間同期駆動方式による噴射制御を行うことを特徴とするインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載のインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置において、
前記インジェクタへの通電を遮断した状態において、噴射信号に対して通電信号が有る場合には、前記通電遮断機能が異常であると判定し、
前記噴射信号に対して通電信号が無い場合には、前記通電遮断機能が正常であると判定することを特徴とするインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置において、
前記エンジンは、前記インジェクタから気筒内に噴射された燃料の自着火による燃焼を行う圧縮自着火式のエンジンであり、
前記圧縮自着火式のエンジン運転時には、前記角度同期駆動方式による噴射制御を行い、
前記インジェクタの通電遮断機能の故障検出時には、前記時間同期駆動方式による噴射制御を行うことを特徴とするインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジェクタ通電遮断機能の故障検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と、ＥＣＵから送信される噴射信号に基づいてインジェクタを駆動するインジェクタ駆動装置とを備える燃料噴射弁の駆動制御装置の診断装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この診断装置では、イグニッションオフ後にインジェクタ駆動装置への電力供給を停止し、インジェクタ駆動電源が遮断された状態で、ＥＣＵからインジェクタ駆動装置へ強制的に故障診断用噴射信号を送信し、インジェクタ駆動装置の故障の有無を判定することが可能である。
【０００３】
また、スタータスイッチがオンされてから所定時間内に時間同期駆動方式により燃料を噴射供給し、所定時間経過後に角度同期駆動方式により燃料を噴射供給させる内燃機関の燃料噴射装置の始動制御装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この始動制御装置では、時間同期駆動方式により燃料を噴射供給することによって、角度同期駆動方式により燃料を噴射供給する場合よりも多い噴射回数を得ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３５１９号公報
【特許文献２】特開平５−１６３９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、角度同期駆動方式によるインジェクタ駆動（噴射制御）は、エンジンのクランクシャフトの回転駆動（入力）に基づいて実施されるため、低回転時、及び、エンジン停止時などのクランクシャフトが回転駆動しない（入力信号がない）場合には、インジェクタ駆動（噴射制御）が実施されないという不都合がある。
【０００６】
したがって、角度同期駆動方式では、回転停止状態若しくはそれに近い状態、例えば、アイドルストップからイグニッションスイッチがオフされた場合や、イグニッションスイッチオフ後に停止時の振動抑制のための噴射が極低回転まで実施される場合などは、故障検出時の単発噴射の実施回数（判定回数）を確保することが困難となる。その結果、イグニッションスイッチオフ時において、インジェクタの通電遮断機能の故障検出を行うことが困難になるという問題点がある。また、上記特許文献１及び２には、イグニッションスイッチオフ時におけるインジェクタの通電遮断機能の故障検出に関する点については示唆も記載もされていない。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、イグニッションスイッチがオフ時において、単発噴射回数を確保することによりインジェクタ通電遮断機能の故障検出を行うことが可能なインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するための手段として、本発明によるインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置は、以下のように構成されている。
【０００９】
すなわち、本発明によるインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置は、イグニッションスイッチがオフ時にインジェクタの通電遮断機能の故障検出を行う構成を前提とするものである。また、本発明によるインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置は、エンジン運転時には、角度同期駆動方式による噴射制御を行い、前記通電遮断機能の故障検出時には、時間同期駆動方式による噴射制御を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
かかる構成を備えるインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置によれば、通電遮断機能の故障検出時に時間同期駆動方式による噴射制御に切り替えることによって、イグニッションスイッチがオフ時にエンジンのクランクシャフトからの入力信号がない場合でも、時間同期駆動方式により単発噴射を行って単発噴射実施回数を確保することができ、判定回数を確保することができる。これにより、イグニッションスイッチがオフ時において、単発噴射回数を確保することによりインジェクタ通電遮断機能の故障検出（判定）を行うことができる。
【００１１】
本発明の具体的な構成として、以下の複数のものが挙げられる。
【００１２】
本発明によるインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置において、好ましくは、前記イグニッションスイッチがオフ時にエンジン回転数が所定回転数以下及び燃料噴射停止となる場合に、前記時間同期駆動方式による噴射制御を行うことを特徴とする。このように構成すれば、イグニッションスイッチがオフ時にエンジン回転数が所定回転数以下及び燃料噴射停止となる場合に、通電遮断機能の故障検出を開始することができるので、効果的に通電遮断機能の故障検出を開始することができる。
【００１３】
また、本発明によるインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置において、好ましくは、前記インジェクタへの通電を遮断した状態において、噴射信号に対する通電信号の有無に基づいて、前記通電遮断機能が正常であるか否かを判定する前記時間同期駆動方式による噴射制御を行うことを特徴とする。このように構成すれば、インジェクタからの通電信号の有無を検出することにより容易に通電遮断機能が正常であるか否かを判定することができる。
【００１４】
この場合、前記インジェクタへの通電を遮断した状態において、噴射信号に対して通電信号が有る場合には、前記通電遮断機能が異常であると判定し、前記噴射信号に対して通電信号が無い場合には、前記通電遮断機能が正常であると判定するとよい。
【００１５】
また、本発明によるインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置において、好ましくは、前記エンジンは、前記インジェクタから気筒内に噴射された燃料の自着火による燃焼を行う圧縮自着火式のエンジンであり、前記圧縮自着火式のエンジン運転時には、前記角度同期駆動方式による噴射制御を行い、前記通電遮断機能の故障検出時には、前記時間同期駆動方式による噴射制御を行うことを特徴とする。このように構成すれば、一般的に角度同期駆動方式によりインジェクタの駆動が行われる圧縮自着火式のエンジン（ディーゼルエンジン）において、イグニッションスイッチがオフ時にエンジンのクランクシャフトからの入力信号がない場合でも、時間同期駆動方式により単発噴射を行うことができるので、イグニッションスイッチがオフ時において、インジェクタ通電遮断機能の故障検出を行う（判定する）ことができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように、本発明によるインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置によれば、イグニッションスイッチがオフ時において、単発噴射回数を確保することによりインジェクタ通電遮断機能の故障検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用するエンジン及びその制御系統の概略構成図である。
【図２】ディーゼルエンジンの燃焼室及びその周辺部を示す断面図である。
【図３】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】ＥＣＵ、インジェクタ駆動装置等の構成を示すブロック図である。
【図５】角度同期駆動方式と時間同期駆動方式との単発噴射実施タイミングを比較した図である。
【図６】インジェクタ通電遮断機能の噴射制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
本実施形態では、車両に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒（例えば直列４気筒）ディーゼルエンジン（圧縮自着火式内燃機関）に、本発明を適用した場合について説明する。
【００２０】
−エンジンの構成−
まず、本発明を適用するディーゼルエンジンの概略構成について説明する。図１は本発明を適用するディーゼルエンジン１及びその制御系統の概略構成図である。また、図２はディーゼルエンジン１の燃焼室３及びその周辺部を示す断面図である。
【００２１】
図１に示すように、ディーゼルエンジン１（以下、「エンジン１」ともいう）は、燃料供給系２、燃焼室３、吸気系６、排気系７等を主要部とするディーゼルエンジンシステムとして構成されている。
【００２２】
燃料供給系２は、サプライポンプ２１、コモンレール２２、インジェクタ（燃料噴射弁）２３、機関燃料通路２７等を備えて構成されている。
【００２３】
上記サプライポンプ２１は、燃料タンクから燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を高圧にした後、機関燃料通路２７を介してコモンレール２２に供給する。コモンレール２２は、高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各インジェクタ２３・・２３に分配する。インジェクタ２３は、その内部に圧電素子（ピエゾ素子）を備え、適宜開弁して燃焼室３内に燃料を噴射供給するピエゾインジェクタにより構成されている。
【００２４】
吸気系６は、シリンダヘッド１５（図２参照）に形成された吸気ポート１５ａ（図２参照）に接続されるインテークマニホールド６３を備えており、このインテークマニホールド６３に吸気管６４が接続されている。これら吸気ポート１５ａ、インテークマニホールド６３及び吸気管６４等によって吸気通路が構成されている。
【００２５】
この吸気通路には、上流側から順にエアクリーナ６５、エアフローメータ４３、後述するターボチャージャ５のコンプレッサインペラ５３、吸気絞り弁（ディーゼルスロットル）６２などが配設されている。上記エアフローメータ４３は、エアクリーナ６５を介して吸気通路に流入される空気量に応じた電気信号を出力する。
【００２６】
排気系７は、シリンダヘッド１５（図２参照）に形成された排気ポート７１に接続されるエキゾーストマニホールド７２を備えており、このエキゾーストマニホールド７２に対して、排気管７３が接続されている。これら排気ポート７１、エキゾーストマニホールド７２及び排気管７３等によって排気通路が構成されている。この排気通路には、後述するターボチャージャ５のタービンホイール５２、及び、排気浄化ユニット７７などが配設されている。
【００２７】
排気浄化ユニット７７には、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒としてのＮＳＲ触媒(排気浄化触媒)７５及びＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）７６が備えられている。なお、排気浄化ユニット７７としてＤＰＮＲ触媒を適用してもよい。
【００２８】
上記ＮＳＲ触媒７５は、排気中に多量の酸素が存在している状態においてはＮＯｘを吸蔵し、排気中の酸素濃度が低く、かつ還元成分（例えば燃料の未燃成分（ＨＣ））が多量に存在している状態においてはＮＯｘをＮＯ2もしくはＮＯに還元して放出する。ＮＯ2やＮＯとして放出されたＮＯｘは、排気中のＨＣやＣＯと速やかに反応することによってさらに還元されてＮ2となる。
【００２９】
また、ＨＣやＣＯは、ＮＯ2やＮＯを還元することで、自身は酸化されてＨ2ＯやＣＯ2となる。すなわち、ＮＳＲ触媒７５に導入される排気中の酸素濃度やＨＣ成分を適宜調整することにより、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化することができるようになっている。
【００３０】
本実施形態のものでは、この排気中の酸素濃度やＨＣ成分の調整を上記インジェクタ２３からの燃料噴射動作（ポスト噴射）や吸気絞り弁６２の開度制御によって行うようになっている。
【００３１】
ＤＰＦ７６は、例えば多孔質セラミック構造体からなり、排気ガスが多孔質の壁を通過する際に、この排気ガス中に含まれるＰＭ（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）を捕集するようになっている。また、このＤＰＦ７６には、ＤＰＦ再生運転時に、上記捕集したＰＭを酸化・燃焼するための触媒（例えば白金等の貴金属を主成分とする酸化触媒）が担持されている。
【００３２】
ここで、エンジン１の燃焼室３及びその周辺部の構成について、図２を参照して説明する。この図２に示すように、エンジン本体の一部を構成するシリンダブロック１１には、各気筒（４気筒）毎に円筒状のシリンダボア１２が形成されており、各シリンダボア１２の内部にはピストン１３が上下方向に摺動可能に収容されている。
【００３３】
ピストン１３の頂面１３ａの上側には、上記燃焼室３が形成されている。つまり、この燃焼室３は、シリンダブロック１１の上部に取り付けられたシリンダヘッド１５の下面と、シリンダボア１２の内壁面と、ピストン１３の頂面１３ａとにより区画形成されている。そして、ピストン１３の頂面１３ａの略中央部には、キャビティ（凹陥部）１３ｂが凹設されており、このキャビティ１３ｂも燃焼室３の一部を構成している。
【００３４】
上記ピストン１３は、コネクティングロッド１８によってエンジン出力軸であるクランクシャフトに連結されている。これにより、シリンダボア１２内でのピストン１３の往復移動がコネクティングロッド１８を介してクランクシャフトに伝達され、このクランクシャフトが回転することでエンジン出力が得られるようになっている。
【００３５】
また、燃焼室３に向けてグロープラグ１９が配設されている。このグロープラグ１９は、エンジン１の始動直前に電流が流されることにより赤熱し、これに燃料噴霧の一部が吹きつけられることで着火・燃焼が促進される始動補助装置として機能する。
【００３６】
上記シリンダヘッド１５には、上記吸気ポート１５ａ及び上記排気ポート７１がそれぞれ形成されていると共に、吸気ポート１５ａを開閉する吸気バルブ１６及び排気ポート７１を開閉する排気バルブ１７が配設されている。また、シリンダヘッド１５には、燃焼室３の内部へ直接的に燃料を噴射する上記インジェクタ２３が取り付けられている。このインジェクタ２３は、シリンダ中心線Ｐに沿う起立姿勢で燃焼室３の略中央上部に配設されており、上記コモンレール２２から導入される燃料を燃焼室３に向けて所定のタイミングで噴射する。
【００３７】
また、図１に示すように、このエンジン１には、過給機（ターボチャージャ）５が設けられている。このターボチャージャ５は、タービンシャフト５１を介して連結されたタービンホイール５２及びコンプレッサインペラ５３を備えている。コンプレッサインペラ５３は吸気管（吸気通路）６４内部に臨んで配置され、タービンホイール５２は排気管（排気通路）７３内部に臨んで配置されている。
【００３８】
これにより、ターボチャージャ５は、タービンホイール５２が受ける排気流（排気圧）を利用してコンプレッサインペラ５３を回転させ、吸気圧を高めるといった、いわゆる過給動作を行うようになっている。このターボチャージャ５は、可変ノズル式ターボチャージャであって、タービンホイール５２側に可変ノズルベーン機構（図示省略）が設けられており、この可変ノズルベーン機構の開度を調整することにより、エンジン１の過給圧を調整することができる。
【００３９】
ターボチャージャ５のタービンホイール５２は、タービンハウジング５２ａ内に収容されている。また、コンプレッサインペラ５３は、コンプレッサハウジング５３ａ内に収容されている。そして、タービンホイール５２、タービンハウジング５２ａ及び可変ノズルベーン機構などによってタービン５２０が構成されている。また、コンプレッサインペラ５３及びコンプレッサハウジング５３ａなどによって、コンプレッサ５３０が構成されている。
【００４０】
吸気系６の吸気管６４（コンプレッサ５３０の吸気流れの下流側の吸気通路）には、ターボチャージャ５での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するためのインタークーラ６１が設けられている。
【００４１】
また、エンジン１には、吸気系６と排気系７とを接続する排気還流通路（ＥＧＲ通路）８が設けられている。このＥＧＲ通路８は、排気の一部を適宜吸気系６に還流させて燃焼室３へ再度供給することにより燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘ生成量を低減させるものである。
【００４２】
また、このＥＧＲ通路８には、電子制御によって無段階に開閉され、同通路８を流れる排気流量を自在に調整することができるＥＧＲバルブ８１と、ＥＧＲ通路８を通過（還流）する排気を冷却するためのＥＧＲクーラ８２とが設けられている。これらＥＧＲ通路８、ＥＧＲバルブ８１、ＥＧＲクーラ８２等によってＥＧＲ装置（排気還流装置）が構成されている。なお、ＥＧＲ装置としては、上記ＥＧＲクーラ８２を備えていない構成のものであってもよい。
【００４３】
−センサ類−
エンジン１の各部位には、各種センサが取り付けられており、それぞれの部位の環境条件や、エンジン１の運転状態に関する信号を出力する。
【００４４】
例えば、上記エアフローメータ４３は、吸気系６内の吸気絞り弁６２上流において吸入空気の流量（吸入空気量）に応じた検出信号を出力する。レール圧センサ４１は、コモンレール２２内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。スロットル開度センサ４２は、吸気絞り弁６２の開度を検出する。
【００４５】
吸気圧センサ４８は、インテークマニホールド６３に配置され、吸入空気圧力に応じた検出信号を出力する。インマニ温度センサ（吸気温センサ）４９は、インテークマニホールド６３に配置され、燃焼室３への吸入空気の温度に応じた検出信号を出力する。
【００４６】
Ａ／Ｆ（空燃比）センサ４４ａ，４４ｂは、ＮＳＲ触媒７５の上流側及び下流側にそれぞれ配設され、排気中の酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。なお、Ａ／Ｆセンサの配設位置としては、ＮＳＲ触媒７５の上流側のみであってもよいし、ＮＳＲ触媒７５の下流側のみであってもよい。
【００４７】
排気温センサ４５ａ，４５ｂは、同じくＮＳＲ触媒７５の上流側及び下流側にそれぞれ配設され、排気ガスの温度（排気温度）に応じた検出信号を出力する。なお、排気温センサの配設位置も、ＮＳＲ触媒７５の上流側のみであってもよいし、ＮＳＲ触媒７５の下流側のみであってもよい。
【００４８】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えている。
【００４９】
図３に示すように、ＥＣＵ１００の入力回路には、エンジン１の出力軸（クランクシャフト）が一定角度回転する毎に検出信号（パルス）を出力するクランクポジションセンサ４０、レール圧センサ４１、スロットル開度センサ４２、エアフローメータ４３、Ａ／Ｆセンサ４４ａ及び４４ｂ、排気温センサ４５ａ及び４５ｂ、エンジン１の冷却水温に応じた検出信号を出力する水温センサ４６、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号を出力するアクセル開度センサ４７、吸気圧センサ４８、及び、インマニ温度センサ４９等が接続されている。
【００５０】
一方、ＥＣＵ１００の出力回路には、サプライポンプ２１、インジェクタ２３、ＥＣＵ１００からの信号（噴射指令）に基づいてインジェクタ２３を駆動するインジェクタ駆動装置２４、ターボチャージャ５の可変ノズルベーン機構（可変ノズルベーンの開度を調整するアクチュエータ）５４、吸気絞り弁６２、及び、ＥＧＲバルブ８１等が接続されている。
【００５１】
そして、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサからの出力、その出力値を利用する演算式により求められた演算値、または、上記ＲＯＭに記憶された各種マップに基づいて、エンジン１の各種制御を実行する。
【００５２】
例えば、ＥＣＵ１００は、インジェクタ２３の燃料噴射制御として、パイロット噴射（副噴射）とメイン噴射（主噴射）とを実行する。
【００５３】
上記パイロット噴射は、インジェクタ２３からのメイン噴射に先立ち、予め少量の燃料を噴射する動作である。また、このパイロット噴射は、メイン噴射による燃料の着火遅れを抑制し、安定した拡散燃焼に導くための噴射動作であって、副噴射とも呼ばれる。
【００５４】
上記メイン噴射は、エンジン１のトルク発生のための噴射動作（トルク発生用燃料の供給動作）である。このメイン噴射での噴射量は、基本的には、エンジン回転数（エンジン回転速度）、アクセル操作量、冷却水温度、吸気温度等の運転状態に応じ、要求トルクが得られるように決定される。
【００５５】
例えば、エンジン回転数（クランクポジションセンサ４０の検出値に基づいて算出されるエンジン回転数；エンジン回転速度）が高いほど、また、アクセル操作量（アクセル開度センサ４７により検出されるアクセルペダルの踏み込み量）が大きいほど（アクセル開度が大きいほど）エンジン１のトルク要求値としては高く得られ、それに応じてメイン噴射での燃料噴射量としても多く設定されることになる。
【００５６】
具体的な燃料噴射形態の一例としては、ピストン１３が圧縮上死点に達する前に上記パイロット噴射（インジェクタ２３に形成された複数の噴孔からの燃料噴射）が実行され、燃料噴射が一旦停止された後、所定のインターバルを経て、ピストン１３が圧縮上死点近傍に達した時点で上記メイン噴射が実行されることになる。
【００５７】
これにより燃料が自己着火によって燃焼し、この燃焼により発生したエネルギは、ピストン１３を下死点に向かって押し下げるための運動エネルギ（エンジン出力となるエネルギ）、燃焼室３内を温度上昇させる熱エネルギ、シリンダブロック１１やシリンダヘッド１５を経て外部（例えば冷却水）に放熱される熱エネルギとなる。
【００５８】
燃料噴射を実行する際の燃料噴射圧は、コモンレール２２の内圧により決定される。このコモンレール内圧として、一般に、コモンレール２２からインジェクタ２３へ供給される燃料圧力の目標値、即ち目標レール圧は、エンジン負荷（機関負荷）が高くなるほど、及び、エンジン回転数（機関回転数）が高くなるほど高いものとされる。
【００５９】
この目標レール圧は、例えばＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶された燃圧設定マップに従って設定される。なお、本実施形態では、エンジン負荷等に応じて燃料圧力が３０ＭＰａ〜２００ＭＰａの間で調整されるようになっている。
【００６０】
なお、上述したパイロット噴射及びメイン噴射の他に、アフタ噴射やポスト噴射が必要に応じて行われる。これらの噴射の機能は周知である。特に、ポスト噴射は、ＮＯｘ還元処理、Ｓ被毒回復制御、ＤＰＦ再生処理に利用される。
【００６１】
また、ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲバルブ８１の開度（開度＝０（閉鎖）の場合も含む）を制御し、インテークマニホールド６３に向けての排気還流量（ＥＧＲ量）を調整する。このＥＧＲ量は、予め実験やシミュレーション等によって作成されてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されたＥＧＲマップに従って設定される。このＥＧＲマップは、エンジン回転数及びエンジン負荷をパラメータとしてＥＧＲ量（ＥＧＲ率）を決定するためのマップである。
【００６２】
また、ＥＣＵ１００は、図４に示すように、クランクポジションセンサ４０から出力される検出信号（クランク角情報）に基づいて角度同期駆動による通常の燃料噴射を行う角度同期駆動手段１０１と、インジェクタ通電遮断機能の故障検出時に所定時間毎に燃料噴射を行う時間同期駆動手段１０２と、角度同期駆動手段１０１と時間同期駆動手段１０２とを切り替える駆動切替判定部１０３と、インジェクタ通電遮断機能が正常であるか否か（故障していないか否か）を判定する異常判定部１０４と、故障検出時にインジェクタ２３への通電を遮断する通電遮断手段１０５とを備えている。また、ＥＣＵ１００は、駆動切替判定部１０３による判定後の駆動手段（角度同期駆動手段１０１又は時間同期駆動手段１０２）に基づいた燃料噴射指令をインジェクタ駆動装置２４に出力する。
【００６３】
インジェクタ駆動装置２４は、通電モニタ手段２４１と、電源カット手段２４２とを備えている。通電モニタ手段２４１は、インジェクタ駆動装置２４とインジェクタ２３との間の通電状態をモニタするとともに、その通電状態を通電信号としてＥＣＵ１００の異常判定部１０４に出力する。電源カット手段２４２は、ＥＣＵ１００の通電遮断手段１０５から入力される通電遮断信号に基づいてインジェクタ２３への電源をカットする。
【００６４】
ここで、本実施形態では、インジェクタ通電遮断機能の故障検出を行う際には、ＥＣＵ１００は、所定の条件（本実施形態では、イグニッションスイッチがオフ時（オフ操作された後）にエンジン回転数が所定回転数以下及び燃料噴射停止状態（噴射カット）となる状態）が成立した場合に、インジェクタ２３の駆動方式を時間同期駆動方式に切り替え、意図的にインジェクタ２３への通電を遮断する。そして、通電遮断中に単発噴射指令（インジェクタ噴射指令）を所定の気筒（所定のインジェクタ２３）に出力し、通電信号の有無に基づいてインジェクタ通電遮断機能が正常か否か（故障していないか否か）を判定する。
【００６５】
すなわち、故障検出を行う際には、一般的なディーゼルの基本駆動方式である角度同期駆動方式により駆動するのではなく、時間同期駆動方式を採用することによって、エンジン回転停止状態でも単発噴射実施することが可能となる。これにより、本実施形態では、故障検出を行うための判定回数を稼ぐことが可能となっている。なお、単発噴射を行う気筒は、特定の気筒として予め決定されていてもよいし、単発噴射を実施する場合に適宜選択されるようにしてもよい。
【００６６】
次に、図５を参照して、時間同期駆動方式により故障検出を行う効果について、角度同期駆動方式と時間同期駆動方式との単発噴射実施タイミングを比較して説明する。なお、図５では、横軸に経過時間を示すとともに、縦軸にエンジン回転数を示しており、時間が経過するのに伴って、エンジン回転数が小さくなっている。また、図５に示す三角印は、単発噴射の実施タイミング（回数）の一例を示している。
【００６７】
例えば、時間ｔ１からｔ２までの間において、角度同期駆動方式により通常駆動している状態でエンジン１の回転数が徐々に減少する。そして、時間ｔ２において、エンジン回転数が所定の回転数にまで減少し、エンジン回転数が比較的小さい極低回転状態となり、燃料噴射が停止する。その後、時間ｔ２からｔ３までの間において、さらにエンジン回転数が小さくなる。そして、時間ｔ３においてイグニッションスイッチがオフ操作され、それ以降エンジン回転停止状態となる。
【００６８】
ここで、比較例に示すように、角度同期駆動方式では、時間ｔ２からｔ３までの極低回転状態において、時間が経過するのに伴って、単発噴射実施タイミングの間隔が徐々に大きくなっていることが分かる。これに対して、本実施形態に示すように、時間同期駆動方式では、時間ｔ２からｔ３までの間の極低回転状態において、時間経過にかかわらず、一定のタイミングで単発噴射が実施されていることが分かる。
【００６９】
また、時間ｔ２からｔ３までの極低回転状態において、比較例による角度同期駆動方式では、例えば単発噴射が４回実施されているのに対して、本実施形態による時間同期駆動方式では、単発噴射が１０回実施されている。これにより、時間ｔ２からｔ３までの間の極低回転状態において、本実施形態による時間同期駆動方式では、故障検出を行うための判定回数を稼ぐことが可能である。
【００７０】
また、時間ｔ３以降の回転停止状態においては、比較例による角度同期駆動方式では、クランクポジションセンサ４０から検出信号が出力されないため、単発噴射実施が不可能である一方で、本実施形態による時間同期駆動方式では、単発噴射が８回実施されている。これにより、時間ｔ３以降の回転停止状態において、本実施形態による時間同期駆動方式では、故障検出を行うための判定回数を稼ぐことが可能である。
【００７１】
−インジェクタ通電遮断機能の故障検出制御−
次に、図４〜図６を参照して、本実施形態によるインジェクタ通電遮断機能の故障検出制御について説明する。
【００７２】
ステップＳＴ１において、インジェクタ通電遮断機能の故障検出の実施条件が成立したか否かが判定される。ここで、ＥＣＵ１００の駆動切替判定部１０３（図４参照）により、上記した各センサからの信号に基づいて３つの実施条件全てが成立したか否かが判定される。具体的には、イグニッションスイッチがオフ時（オフ操作された後）に、エンジン回転数が所定回転数以下となるとともに、燃料噴射停止状態（噴射カット）となる場合（肯定判定：Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ２に進み、駆動切替判定部１０３（図４参照）により時間同期駆動に切り替えられてインジェクタ通電遮断機能の故障検出制御が開始される。なお、ステップＳＴ１における実施条件成立時は、例えば、上記した図５に示す時間ｔ３の回転停止状態開始時に対応する。
【００７３】
また、ステップＳＴ１において、インジェクタ通電遮断機能の故障検出の実施条件が成立していないと判定された場合（否定判定：Ｎｏ）には、ステップＳＴ３に進み、駆動切替判定部１０３（図４参照）により角度同期駆動に切り替えられる。その後、ステップＳＴ４において、角度同期駆動方式によるインジェクタ駆動が実施される。
【００７４】
なお、ステップＳＴ１の処理が開始される前に、角度同期駆動方式によりインジェクタ駆動されている場合には、ステップＳＴ２では角度同期駆動方式から時間同期駆動方式によるインジェクタ駆動に切り替えられ、その一方で、ステップＳＴ３では角度同期駆動方式によるインジェクタ駆動が維持されることとなる。
【００７５】
次に、ステップＳＴ５において、インジェクタ２３の通電遮断が実施される。このとき、ＥＣＵ１００の通電遮断手段１０５（図４参照）により、インジェクタ駆動装置２４の電源カット手段２４２に通電遮断信号が出力される。そして、インジェクタ駆動装置２４の電源カット手段２４２によりインジェクタ２３への電源がカット（通電遮断）され、各気筒の噴射が停止する。
【００７６】
次に、ステップＳＴ６において、単発噴射の実施カウンタが予め設定された所定値（例えば「８回」）に到達したか否かが判定される。この場合、制御フローの１順目では、未だ単発噴射が実施されていないので、単発噴射の実施カウンタが「０回」となる。これにより、単発噴射の実施カウンタ（「０回」）が所定値（「８回」）に到達していないと判定（否定判定：Ｎｏ）され、ステップＳＴ７に進む。
【００７７】
次に、ステップＳＴ７において、ＥＣＵ１００により通電遮断中にインジェクタ駆動装置２４にインジェクタ噴射指令（単発噴射指令）が出力される。その後、ステップＳＴ８に処理を進め、実施カウンタがカウントアップされる。その後、ステップＳＴ９に処理を進める。
【００７８】
次に、ステップＳＴ９において、インジェクタ駆動装置２４の通電モニタ手段２４１（図４参照）により、インジェクタ噴射指令（単発噴射指令）に対して通電信号が返ってくるか否か（通電信号の有無）がモニタされる。ステップＳＴ９において、通電モニタ手段２４１によりインジェクタ噴射指令（単発噴射指令）に対する通電信号が返ってこない（通電信号が無い）と判定された場合（否定判定：Ｎｏ）には、ステップＳＴ６に処理を戻す。
【００７９】
また、ステップＳＴ９において、通電モニタ手段２４１によりインジェクタ噴射指令（単発噴射指令）に対する通電信号が返ってくる（通電信号が有る）と判定された場合（肯定判定：Ｙｅｓ）には、その通電信号が通電モニタ手段２４１から異常判定部１０４（図４参照）に出力され、ステップＳＴ１０に処理を進める。そして、ステップＳＴ１０において、実施カウンタが異常カウンタとしてカウントアップされる。その後、ステップＳＴ６に処理を戻す。
【００８０】
また、ステップＳＴ６において、ＥＣＵ１００により単発噴射の実施カウンタが所定値（「８回」）に到達したか否かが判定される。例えば、制御フローの２順目では、１順目のステップＳＴ７において既に単発噴射が１回実施されているので、実施カウンタが「１回」となる。その結果、実施カウンタ（「１回」）が所定値（「８回」）に到達していないと判定（否定判定：Ｎｏ）される。その後、実施カウンタが所定値（「８回」）に到達するまで、ステップＳＴ６〜ＳＴ１０の処理を繰り返す。
【００８１】
その後、ステップＳＴ６において、実施カウンタが所定値（「８回」）に到達した場合には、ステップＳＴ１１に処理を進める。そして、ステップＳＴ１１において、実施カウンタと異常カウンタとが等しいか否かが判定される。ここで、実施カウンタが異常カウンタと等しくない場合（否定判定：Ｎｏ）には、ステップＳＴ１２に進む。すなわち、ステップＳＴ９において、通電信号が無い（正常）と判定された場合には、実施カウンタがカウントアップされるのに対して異常カウンタがカウントアップされずに「０回」のままとなるので、実施カウンタが異常カウンタと等しくないと判定される。その後、ステップＳＴ１２に進み、ＥＣＵ１００（図４参照）によりインジェクタ通電遮断機能は正常である（故障していない）と判定される。
【００８２】
また、ステップＳＴ１１において、実施カウンタと異常カウンタとが等しいと判定された場合（肯定判定：Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ１３に進む。すなわち、ステップＳＴ９において、通電信号が有る（異常）と判定された場合には、実施カウンタがカウントアップされるのに対して異常カウンタもカウントアップされるので、実施カウンタが異常カウンタと等しいと判定される。その後、ステップＳＴ１３に進み、異常判定部１０４（図４参照）によりインジェクタ通電遮断機能は異常である（故障している）と判定される。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態によるインジェクタ通電遮断機能の故障検出装置によれば、以下に列記するような効果が得られる。
【００８４】
本実施形態では、上記のように、インジェクタ２３の通電遮断機能の故障検出時に時間同期駆動方式による噴射制御に切り替えることによって、イグニッションスイッチがオフ時にエンジン１のクランクポジションセンサ４０からの入力信号がない場合でも、時間同期駆動方式により単発噴射を行って単発噴射実施回数を確保することができ、判定回数を確保することができる。これにより、イグニッションスイッチがオフ時において、単発噴射回数を確保することによりインジェクタ２３の通電遮断機能の故障検出（判定）を行うことができる。換言すると、一般的に角度同期駆動方式によりインジェクタ２３の駆動が行われるディーゼルエンジンにおいて、イグニッションスイッチがオフ時にエンジン１のクランクポジションセンサ４０からの入力信号がない場合でも、時間同期駆動方式により単発噴射を行うことができるので、イグニッションスイッチがオフ時において、単発噴射回数を確保することによりインジェクタ通電遮断機能の故障検出を行う（判定する）ことができる。
【００８５】
また、本実施形態では、上記のように、イグニッションスイッチがオフ時にエンジン回転数が所定回転数以下及び燃料噴射停止となる場合に、時間同期駆動方式による噴射制御を行う。これにより、上記の全ての条件が成立した場合に、インジェクタ２３の通電遮断機能の故障検出を開始することができるので、効果的に通電遮断機能の故障検出を開始することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、上記のように、インジェクタ２３への通電を遮断した状態で、インジェクタ駆動装置２４（インジェクタ２３）に入力する噴射信号に対してインジェクタ２３からの通電信号が有る場合には、通電遮断機能が異常であると判定し、インジェクタ駆動装置２４（インジェクタ２３）に入力する噴射信号に対してインジェクタ２３からの通電信号が無い場合には、通電遮断機能が正常であると判定する。これにより、インジェクタ２３からの通電信号の有無を検出することにより容易に通電遮断機能が正常であるか否かを判定することができる。
【００８７】
−他の実施形態−
なお、今回開示された実施形態は、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。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。
【００８８】
例えば、上記実施形態では、イグニッションスイッチがオフ時にエンジン回転数が所定回転数以下及び燃料噴射停止となる場合に、故障検出を行う例について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記の条件にその他の条件を付加して故障検出を行ってもよい。
【００８９】
また、本実施形態では、ＥＣＵとインジェクタ駆動装置とを別体により設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、ＥＣＵ内にインジェクタ駆動装置（通電モニタ手段及び電源カット手段）と同様の機能を搭載してもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、単発噴射実施カウンタが予め設定された所定値（「８回」）に到達したか否かを判定する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、所定値は（「８回」）以外の数に設定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、インジェクタ通電遮断機能の故障検出装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  エンジン
２３  インジェクタ
２４  インジェクタ駆動装置
４０  クランクポジションセンサ
１００  ＥＣＵ
１０１  角度同期駆動手段
１０２  時間同期駆動手段
１０３  駆動切替判定部
１０４  異常判定部
１０５  通電遮断手段
２４１  通電モニタ手段
２４２  電源カット手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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