(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンオイルの不溶解分濃度を検出する不溶解分濃度検出手段と、
該検出される不溶解分濃度に応じてエンジンの排出パティキュレート量を監視する監視手段と、
を具えることを特徴とするエンジンの排気監視システム。
【請求項２】
前記監視手段は、前記監視する排出パティキュレート量に基づき、該パティキュレート量が低減されるようエンジンの運転を制御する制御手段を具えて構成される
請求項１記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出される不溶解分濃度の変化速度に応じて、エンジンへの燃料噴射量及び燃料噴射時期の少なくとも一方を制御するものである
請求項２記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出される不溶解分濃度の変化速度が高いほどエンジンへの最大燃料噴射量を減量制御するものである
請求項３記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記検出される不溶解分濃度の変化速度が高いほどエンジンへの燃料噴射時期を進角制御するものである
請求項３記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記検出される不溶解分濃度の変化速度が高いほどエンジンへの最大燃料噴射量を減量制御し、且つ、燃料噴射時期を進角制御するものである
請求項３記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項７】
前記監視手段は、前記監視する排出パティキュレート量に基づいてエンジンの状態を診断する診断手段を具えて構成される
請求項１乃至６の何れかに記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項８】
前記診断手段は、前記検出される不溶解分濃度の変化速度に基づいて、エンジンが排出パティキュレート量制御の可能な状態にあるか否かを診断するものである
請求項７記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項９】
前記診断手段は、前記不溶解分濃度検出手段のある時点での出力をＳｉ−１、該時点から距離Ｌだけ走行した後の同検出手段の出力をＳｉとするとき、同出力の変化速度｜Ｓｉ−Ｓｉ−１｜／Ｌと判定値Ａとを比較し、
｜Ｓｉ−Ｓｉ−１｜／Ｌ  ＞  Ａ
となるとき、前記エンジンが排出パティキュレート量制御の可能な状態にない旨診断する
請求項８記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項１０】
前記監視手段は、前記診断手段による診断結果を運転者に対し報知する報知手段を更に具える
請求項７または８または９記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項１１】
前記報知手段は、ウォーニングランプ及びブザー及び音声装置の少なくとも１つである
請求項１０記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項１２】
前記監視手段は、前記診断手段による診断結果を診断フラグとして適宜のメモリに記憶するフラグ処理手段を更に具える
請求項７乃至１１の何れかに記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項１３】
前記不溶解分濃度検出手段は、
検査光を放射する発光体と、
前記エンジンオイルとの接液面を有し、前記検査光をこのエンジンオイルとの接液面に導く導光体と、
該接液面で全反射した検査光を受光する第１の光センサと、
同接液面を経由しない検査光を受光する第２の光センサと、
これら第１及び第２の光センサの出力差若しくは出力比に基づき前記エンジンオイルの不溶解分濃度を算定する信号処理手段と、
を具えて構成される
請求項１乃至１２の何れかに記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項１４】
前記不溶解分濃度検出手段は、前記導光体の前記エンジンオイルとの接液面を洗浄する洗浄手段を更に具えて構成される
請求項１３記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項１５】
前記洗浄手段は、
前記導光体の前記エンジンオイルとの接液面を被うように配設され且つ、前記エンジンオイルを同接液面に流通せしめる開口部、及びこの開口部を通じて流通するエンジンオイルに渦巻きその他の循環流を生じせしめる循環流付与部材を有するカバー部材と、
該カバー部材の内側を浮遊するように封入され、前記エンジンオイルの循環流に応じた前記接液面への当接に基づいて同接液面を洗浄する洗浄部材と、
を具えて構成される
請求項１４記載のエンジンの排気監視システム。
【請求項１６】
前記不溶解分濃度検出手段は、前記エンジンオイルの温度、若しくはそれに相当する温度を検出する温度センサを更に具え、該検出される温度が所定の温度範囲にあるときにのみ、当該エンジンオイルの不溶解分濃度を算定する
請求項１３乃至１５の何れかに記載のエンジンの排気監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えばディーゼルエンジン等にあってその排気の状態を監視するエンジンの排気監視システムに関し、特にエンジンオイル（エンジン潤滑油）の不溶解分濃度に基づいて当該エンジンの排出パティキュレート量を監視するシステムの具現に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、自動車エンジンの排気ガス中には、煤、煤に吸着している炭化水素（ＨＣ）、サルフェート及び金属等の微粒子が含まれている。これら微粒子は総称してパティキュレートと称され、特にディーゼルエンジンの排気中に多く含まれていることもよく知られている。
【０００３】
なお、こうしたパティキュレートは、主に燃料が空気の少ない高温域で分解、或いは不完全燃焼することによって生成するといわれており、特にディーゼルエンジンから排出されるパティキュレートは、カーボンスーツや未燃燃料、オイル等の高分子炭化水素などがその主成分となっている。
【０００４】
したがって、こうしたパティキュレートは少ないに越したことはなく、米国においては、１９８２年よりその排出量が規制されている。
ただし従来、特にディーゼルエンジンにあっては、これが自動車に搭載された状態でその排気中に含まれるパティキュレート量を測定する手段は存在しない。そのため通常は、同エンジンを実際に車両に搭載する以前、実験等を通じてその排出されるパティキュレート量を測定し、その排出量が最少となるように、運転条件、例えば燃料噴射量や噴射時期等についての適合を図るしかなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、実験等を通じて上記排出されるパティキュレート量を測定することは可能であり、またその測定される値は確かに、上記排気規制に対応すべく同パティキュレート排出量の低減を図る上での目安にはなる。
【０００６】
しかし、該パティキュレート排出量についての測定値はあくまで実験値でしかなく、実際に車両に搭載された後の排気の状態はなんら監視されないこと、またエンジン各部にも経年変化が来たすこと、等々を併せ考えると、上記排気規制に対応するための本質的な解決には到底至らない。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、エンジンが車両に搭載されている状態でその排出パティキュレート量を監視することができ、ひいては上記排気規制等にも好適に対応することのできるエンジンの排気監視システムを提供することを目的とする。
【０００８】
またこの発明は、該監視する排出パティキュレート量に基づき、これが低減されるようエンジンの運転を制御することのできるエンジンの排気監視システムを提供することを目的とする。
【０００９】
またこの発明は、同監視する排出パティキュレート量に基づいてエンジンの状態を診断することのできるエンジンの排気監視システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
こうした目的を達成するため、請求項１記載の発明では、エンジンオイルの不溶解分濃度を検出する不溶解分濃度検出手段と、該検出される不溶解分濃度に応じてエンジンの排出パティキュレート量を監視する監視手段とを具えてエンジンの排気監視システムを構成する。
【００１１】
また、請求項２記載の発明では、該請求項１記載の発明の構成において、前記監視手段を、前記監視する排出パティキュレート量に基づき、該パティキュレート量が低減されるようエンジンの運転を制御する制御手段を具えるものとして構成する。
【００１２】
また、請求項３記載の発明では、該請求項２記載の発明の構成において、前記制御手段を、前記検出される不溶解分濃度の変化速度に応じて、エンジンへの燃料噴射量及び燃料噴射時期の少なくとも一方を制御するものとして構成する。
【００１３】
また、請求項４記載の発明では、該請求項３記載の発明の構成において、前記制御手段を、前記検出される不溶解分濃度の変化速度が高いほどエンジンへの最大燃料噴射量を減量制御するものとして構成する。
【００１４】
また、請求項５記載の発明では、同請求項３記載の発明の構成において、前記制御手段を、前記検出される不溶解分濃度の変化速度が高いほどエンジンへの燃料噴射時期を進角制御するものとして構成する。
【００１５】
また、請求項６記載の発明では、同請求項３記載の発明の構成において、前記制御手段を、前記検出される不溶解分濃度の変化速度が高いほどエンジンへの最大燃料噴射量を減量制御し、且つ、燃料噴射時期を進角制御するものとして構成する。
【００１６】
また、請求項７記載の発明では、これら請求項１乃至６の何れかに記載の発明の構成において、前記監視手段を、前記監視する排出パティキュレート量に基づいてエンジンの状態を診断する診断手段を更に具えるものとして構成する。
【００１７】
また、請求項８記載の発明では、該請求項７記載の発明の構成において、前記診断手段を、前記検出される不溶解分濃度の変化速度に基づいて、エンジンが排出パティキュレート量制御の可能な状態にあるか否かを診断するものとして構成する。
【００１８】
また、請求項９記載の発明では、該請求項８記載の発明の構成において、前記診断手段を、前記不溶解分濃度検出手段のある時点での出力をＳｉ−１、該時点から距離Ｌだけ走行した後の同検出手段の出力をＳｉとするとき、同出力の変化速度｜Ｓｉ−Ｓｉ−１｜／Ｌと判定値Ａとを比較し、
｜Ｓｉ−Ｓｉ−１｜／Ｌ  ＞  Ａ
となるとき、前記エンジンが排出パティキュレート量制御の可能な状態にない旨診断するものとして構成する。
【００１９】
また、請求項１０記載の発明では、上記請求項７または８または９記載の発明の構成において、前記監視手段を、前記診断手段による診断結果を運転者に対し報知する報知手段を更に具えるものとして構成する。
【００２０】
また、請求項１１記載の発明では、該請求項１０記載の発明の構成において、前記報知手段を、ウォーニングランプ及びブザー及び音声装置の少なくとも１つによって構成する。
【００２１】
また、請求項１２記載の発明では、これら請求項７乃至１１の何れかに記載の発明の構成において、前記監視手段を、前記診断手段による診断結果を診断フラグとして適宜のメモリに記憶するフラグ処理手段を更に具えるものとして構成する。
【００２２】
また、請求項１３記載の発明では、これら請求項１乃至１２の何れかに記載の発明の構成において、前記不溶解分濃度検出手段を、検査光を放射する発光体と、前記エンジンオイルとの接液面を有し、前記検査光をこのエンジンオイルとの接液面に導く導光体と、該接液面で全反射した検査光を受光する第１の光センサと、同接液面を経由しない検査光を受光する第２の光センサと、これら第１及び第２の光センサの出力差若しくは出力比に基づき前記エンジンオイルの不溶解分濃度を算定する信号処理手段とを具えるものとして構成する。
【００２３】
また、請求項１４記載の発明では、該請求項１３記載の発明の構成において、前記不溶解分濃度検出手段を、前記導光体の前記エンジンオイルとの接液面を洗浄する洗浄手段を更に具えるものとして構成する。
【００２４】
また、請求項１５記載の発明では、該請求項１４記載の発明の構成において、前記洗浄手段を、前記導光体の前記エンジンオイルとの接液面を被うように配設され且つ、前記エンジンオイルを同接液面に流通せしめる開口部、及びこの開口部を通じて流通するエンジンオイルに渦巻きその他の循環流を生じせしめる循環流付与部材を有するカバー部材と、該カバー部材の内側を浮遊するように封入され、前記エンジンオイルの循環流に応じた前記接液面への当接に基づいて同接液面を洗浄する洗浄部材とを具えるものとして構成する。
【００２５】
また、請求項１６記載の発明では、これら請求項１３乃至１５の何れかに記載の発明の構成において、前記不溶解分濃度検出手段を、前記エンジンオイルの温度、若しくはそれに相当する温度を検出する温度センサを更に具え、該検出される温度が所定の温度範囲にあるときにのみ、当該エンジンオイルの不溶解分濃度を算定するものとして構成する。
【００２６】
【作用】
前記排気中のパティキュレートには、エンジンオイルがシリンダヘッドの壁面を通って燃焼室に至り、そこで燃焼して消費される、いわゆるオイル消費によるパティキュレート分が含まれる。そして、前記排気規制に対応するためには、該オイル消費によるパティキュレート量をも大幅に低減する必要がある。
【００２７】
一方、こうしたエンジンオイルの消費量は、同オイルの劣化が進むほど増大する傾向にある。これは、オイルの劣化に伴ってオイル上がりが助長されるようになるためと考えられる。
【００２８】
すなわち、エンジンオイルの劣化度合いとその消費によるパティキュレート量との間には所定の相関があり、該エンジンオイルの劣化度合いが判れば、排気中に含まれるパティキュレート量も、間接的ではあれ監視することができる。
【００２９】
なお、こうしたエンジンオイルの劣化は、同オイル中に含まれるカーボン粒子量、すなわち同オイルの不溶解分濃度が有力な判定指標となっている。
そこで、請求項１記載の発明によるように、
（ａ）エンジンオイルの不溶解分濃度を検出する不溶解分濃度検出手段。
（ｂ）該検出される不溶解分濃度に応じてエンジンの排出パティキュレート量を監視する監視手段。
をそれぞれ具える構成とすれば、上述したエンジンオイルの劣化度合いに応じて、すなわちディーゼルエンジンであれ当該エンジンが車両に搭載されている状態で、その排出パティキュレート量をリアルタイムに監視することができるようになる。
【００３０】
また、請求項２記載の発明によるように、上記（ｂ）の監視手段を、
・前記監視する排出パティキュレート量に基づき、該パティキュレート量が低減されるようエンジンの運転を制御する制御手段を具えるもの。
として構成すれば、前記排気規制にも、リアルタイムにて対応することができるようになる。
【００３１】
ここで、上記制御手段は、請求項３記載の発明によるように、
・前記検出される不溶解分濃度の変化速度に応じて、エンジンへの燃料噴射量及び燃料噴射時期の少なくとも一方を制御するもの。
として構成することができる。
【００３２】
上記不溶解分濃度の変化速度、すなわちエンジンオイルの劣化速度はエンジンの摩耗度合い、或いはパティキュレートの排出レベルを間接的に示すパラメータとして有効である。
【００３３】
また、上記パティキュレートの排出量を低減するためには、上記エンジンへの燃料噴射量、若しくは燃料噴射時期、若しくはその両方の補正制御が有効であることが発明者等によって確認されている。
【００３４】
特に現状のディーゼルエンジンにあっては、例えば請求項４記載の発明によるように、
・前記検出される不溶解分濃度の変化速度が高いほどエンジンへの最大燃料噴射量を減量制御する。
或いは、請求項５記載の発明によるように、
・前記検出される不溶解分濃度の変化速度が高いほどエンジンへの燃料噴射時期を進角制御する。
或いは、請求項６記載の発明によるように、
・前記検出される不溶解分濃度の変化速度が高いほどエンジンへの最大燃料噴射量を減量制御し、且つ、燃料噴射時期を進角制御する。
といった態様での燃料噴射制御が上記パティキュレートの排出量を低減する上で有効となっている。
【００３５】
なお、これら請求項４〜６記載の発明による制御手法の何れが有効であるか、また請求項６記載の発明によるように最大燃料噴射量と燃料噴射時期との両方を制御する場合にその制御量の割合をどのように設定するか等は、その対象となるディーゼルエンジンの燃焼形式によるところが大きい。
【００３６】
一方、上記（ｂ）の監視手段は、請求項７記載の発明によるように、
・前記監視する排出パティキュレート量に基づいてエンジンの状態を診断する診断手段を具えるもの。
として構成することもできる。上記排出パティキュレート量をエンジンオイルの劣化度合いに基づきリアルタイムにて監視することができる以上、その対象となるエンジンの摩耗度合い等、当該エンジンの状態をこの監視する排出パティキュレート量に基づき診断することも十分に可能となる。
【００３７】
ここで、上記診断手段は、例えば請求項８記載の発明によるように、
・前記検出される不溶解分濃度の変化速度に基づいて、エンジンが排出パティキュレート量制御の可能な状態にあるか否かを診断するもの。
として構成することができる。
【００３８】
上述のように、不溶解分濃度の変化速度、すなわちエンジンオイルの劣化速度は、当該エンジンの摩耗度合いを間接的に示すパラメータとして有効である。
したがって、該オイルの劣化速度をもとに、これが極度に高くなる場合には、エンジンの摩耗が進み、例えば上述した燃料噴射制御を実行してもその排出されるパティキュレート量は有効に低減されない旨、すなわちオーバーホールの必要な時期に達している旨等を診断することができる。
【００３９】
具体的には、請求項９記載の発明によるように、
・前記不溶解分濃度検出手段のある時点での出力をＳｉ−１、該時点から距離Ｌだけ走行した後の同検出手段の出力をＳｉとするとき、同出力の変化速度｜Ｓｉ−Ｓｉ−１｜／Ｌと判定値Ａとを比較し、
｜Ｓｉ−Ｓｉ−１｜／Ｌ  ＞  Ａ
となるとき、前記エンジンが排出パティキュレート量制御の可能な状態にない旨診断する。
といった態様での診断を行うこととなる。
【００４０】
またこの場合、上記監視手段は、請求項１０記載の発明によるように、
・前記診断手段による診断結果を運転者に対し報知する報知手段を更に具えるもの。
として構成することができる。こうした構成によれば、例えばエンジンがオーバーホールの必要な時期に達している旨等を運転者に対し確実に知らしめることができるようになる。
【００４１】
なお、こうした報知手段は、例えば請求項１１記載の発明によるように、
・ウォーニングランプ及びブザー及び音声装置の少なくとも１つ。
によって構成することができ、また有効である。
【００４２】
また、上記監視手段は、請求項１２記載の発明によるように、
・前記診断手段による診断結果を診断フラグとして適宜のメモリに記憶するフラグ処理手段を更に具えるもの。
として構成することもできる。こうした構成によれば、例えばエンジンがオーバーホールの必要な時期に達している旨等を、当該車両の診断情報（異常情報）として上記メモリに自動登録することができ、これが例えばディーラー等における車両点検に際して抽出されるようにすることで、更に確実な保守が実現されるようになる。
【００４３】
また一方、請求項１３記載の発明によるように、上記（ａ）の不溶解分濃度検出手段は、例えば
・検査光を放射する発光体。
・前記エンジンオイルとの接液面を有し、前記検査光をこのエンジンオイルとの接液面に導く導光体。
・該接液面で全反射した検査光を受光する第１の光センサ。
・同接液面を経由しない検査光を受光する第２の光センサ。
・これら第１及び第２の光センサの出力差若しくは出力比に基づき前記エンジンオイルの不溶解分濃度を算定する信号処理手段。
をそれぞれ具える構成とすることができる。
【００４４】
ここで、上記第１の光センサの受光出力は、上記発光体から放射される検査光のレベル、及びエンジンオイルの不溶解分濃度に対応したものとなり、また上記第２の光センサの受光出力は、上記発光体から放射される検査光のレベルに対応したものとなる。
【００４５】
したがって、これら第１及び第２の光センサの出力差若しくは出力比に基づき上記エンジンオイルの不溶解分濃度を算定する同構成によれば、上記発光体から放射される検査光のレベルに変動が来たす場合であれ、該エンジンオイルの不溶解分濃度についての適正な情報を得ることができるようになる。
【００４６】
なお、上記第１及び第２の光センサが共に等しい光電変換特性を有するものとする場合、それら各光センサに受光される検査光の強度比率は、０．５〜２．０の範囲、より好ましくは０．９〜１．１の範囲となるよう光学的に調節されることが望ましい。このような強度比率の範囲にあれば、その後それら各受光出力を増幅して信号処理するような場合、該増幅に伴う偏差や誤差も好適に相殺されるようになる。
【００４７】
また、上記不溶解分濃度検出手段は、請求項１４記載の発明によるように、
・前記導光体の前記エンジンオイルとの接液面を洗浄する洗浄手段を更に具えるもの。
として構成することもできる。不溶解分濃度検出手段としてのこのような構成によれば、上記導光体の接液面に汚れが付着する場合であれ、こうした汚れは上記洗浄手段によって好適に洗浄されるようになる。すなわち、同不溶解分濃度検出手段としての検出精度は、上記構成とも相まって、半永久的に維持されるようになる。
【００４８】
なお、この洗浄手段は、請求項１５記載の発明によるように、
・前記導光体の前記エンジンオイルとの接液面を被うように配設され且つ、前記エンジンオイルを同接液面に流通せしめる開口部、及びこの開口部を通じて流通するエンジンオイルに渦巻きその他の循環流を生じせしめる循環流付与部材を有するカバー部材。
・該カバー部材の内側を浮遊するように封入され、前記エンジンオイルの循環流に応じた前記接液面への当接に基づいて同接液面を洗浄する洗浄部材。
をそれぞれ具えるものとして構成することができる。洗浄手段としてのこうした構成によれば、何ら大がかりな装置を必要とせず、エンジンオイルの流速を利用して上記接液面を洗浄することができるようになる。
【００４９】
因みに、プリズム等によって構成される上記導光体の接液面に対し、上記洗浄部材の当接といった物理的な外力を作用させることにより、たとえそこに汚れが付着しようとも、これを効果的に除去できることが発明者等による実験によって確認されている。
【００５０】
また、請求項１６記載の発明によるように、上記不溶解分濃度検出手段は、
・前記エンジンオイルの温度、若しくはそれに相当する温度を検出する温度センサを更に具え、該検出される温度が所定の温度範囲にあるときにのみ、当該エンジンオイルの不溶解分濃度を算定するもの。
として構成することもできる。
【００５１】
エンジンオイルは一般に、その温度によって粘度等が変化する。そして、特に上記洗浄手段が配設される場合などには、その洗浄効果にも影響を及ぼし、ひいてはその不溶解分濃度が誤検出される懸念もある。
【００５２】
この点、不溶解分濃度検出手段としてのこうした構成によれば、上記オイルがある一定の温度範囲にあるときにのみ、その不溶解分濃度についての検出が実行されるため、常に一定の検出条件が維持され、また検出精度が維持されるようになる。
【００５３】
【実施例】
はじめに、この発明の基本原理について説明する。
図１５に、ディーゼルエンジンを対象とした現状の排出パティキュレート量、並びに該現状の排出パティキュレート量に対する短期及び長期での各規制内容を例示する。
【００５４】
通常、排気中のパティキュレートには、エンジンオイルがシリンダヘッドの壁面を通って燃焼室に至り、そこで燃焼して消費される、いわゆるオイル消費によるパティキュレート分が含まれる。
【００５５】
すなわち、図１５に示される現状、短期規制及び長期規制の各グラフブロックにおいて、空白のブロックは、主にカーボンスーツや未燃燃料による排出パティキュレート分を示し、斜線によるハッチングを施したブロックは、該オイル消費によるパティキュレート分を示している。
【００５６】
同図１５から明らかなように、ディーゼルエンジンにあって、特に長期の排気規制に対応するためには、このオイル消費によるパティキュレート量をも大幅に低減する必要がある。
【００５７】
一方、図１６は、新オイルと劣化オイルとのオイル消費量の違いを示したものであり、同図１６に示されるように、上記エンジンオイルの消費量は、同オイルの劣化が進むほど増大する傾向にある。これは、オイルの劣化に伴ってその粘度が変化し、オイル上がりが助長されるといった現象によるものと考えられる。
【００５８】
このように、エンジンオイルの劣化度合いとその消費によるパティキュレート量との間には所定の相関がある。したがって、該エンジンオイルの劣化度合いが判れば、上記排気中に含まれるパティキュレート量も、間接的ではあれ監視することができることとなる。
【００５９】
また、こうしたエンジンオイルの劣化は、同オイル中に含まれるカーボン粒子量、すなわち同オイルの不溶解分濃度が有力な判定指標となっている。
図１に、こうした原理に基づいて構成したこの発明にかかるエンジンの排気監視システムについてその一実施例を示す。
【００６０】
この実施例のシステムは、ディーゼルエンジンとして例えば４気筒ディーゼルエンジンを対象とし、またその燃料噴射ポンプとしてスピル時期やタイマを電気的に調整して燃料噴射量や噴射時期を制御するタイプの噴射ポンプを対象としている。そして、エンジンオイルの劣化度合い（不溶解分濃度）に基づきエンジンの排出パティキュレート量をリアルタイムに監視し、またその監視結果に応じて、これら燃料噴射量や噴射時期を補正制御し、更には同エンジンの状態を診断するシステムとして構成されている。
【００６１】
はじめに、同図１を参照して、これらディーゼルエンジン及び燃料噴射ポンプの概要を説明する。
まず、噴射ポンプ１としては、上述したようにスピル時期を電気的に調整して燃料噴射量を制御するタイプの噴射ポンプ、特にここでは電磁スピル式分配型の燃料噴射ポンプを想定している。この電磁スピル式分配型燃料噴射ポンプ１は、シリンダ内壁面とプランジャ先端面とで形成される高圧室とポンプ室（低圧室）とを連通させる連通路に電磁弁を設け、この電機弁をオン／オフ制御することにより該連通路を遮断／連通（スピル）させて、その燃料噴射量を制御するものである。
【００６２】
さて、この噴射ポンプ１において、図示しないフィルタにより通過された燃料は、ドライブシャフト（駆動軸）２で駆動されるベーン式フィードポンプ（図１では９０°展開して図示）３によって給油口４からプレッシャレギュレーティングバルブ５に導かれる。そして、このプレッシャレギュレーティングバルブ５により圧力を調整された後、ポンプハウジング６内の低圧室であるポンプ室７内に充填される。
【００６３】
ポンプ室７内に充填された燃料は、ポンプ室７内で作動部分の潤滑を行うとともに、吸入ポート８を介して、プランジャ９の先端部に形成される高圧室１０に送られる。また、同ポンプ室７内に充填された燃料の一部は、過剰燃料の排出と作動部分の冷却のために、オーバフローバルブ１１から燃料タンクに戻され循環される。
【００６４】
上記プランジャ９の先端部には、エンジンの気筒数（この例では４）と同数の吸入グループ１２が穿設され、また後端部には、カムプレート１３が固定されている。このカムプレート１３には、ローラリング１４に嵌合された、これも気筒数と同数のローラ１５が接触されている。
【００６５】
また、プランジャ９は、先端側からシリンダ１６に挿入され、その先端面とシリンダ１６の内壁面とによって高圧室１０を形成している。このシリンダ１６には、上記吸入ポート８が穿設されるとともに、シリンダ内面からデリバリバルブ１７に連通する、気筒数と同数の分配通路１８が穿設されている。
【００６６】
一方、上記ポンプハウンジ６には、連通路１９を連通／遮断するスピル制御用の電磁弁２０が取り付けられている。この連通路１９は高圧室１０とポンプ室７とを連通させるものである。
【００６７】
電磁弁（スピル弁）２０は、ソレノイド２１がオンされることにより、弁体２２を突出して連通路１９を遮断し、ソレノイド２１がオフされることにより、弁体２２を吸引して連通路１９を連通する。こうして連通路１９が連通されることにより、高圧室１０にある燃料がポンプ室７にスピルされ、その噴射供給が終了される。
【００６８】
また、上記ドライブシャフト２は、ポンプ室７方向へ突出しているカップリングを介してカムプレート１３に連結されている。このカムプレート１３は、上述の如くプランジャ９の後端部に固定されており、またスプリング２３によってローラ１５に押圧されている。したがって、回転するカムプレート１３のカム山にローラ１５が乗り上げる都度プランジャ９は図中右方向に移動するようになり、結局このプランジャ９は、カムプレート１３の１回転中に、エンジンの気筒数と等しい回数だけ往復動されることとなる。
【００６９】
また一方、同噴射ポンプ１の下部には、燃料送油圧力を利用してドライブシャフト２とプランジャ９を駆動するカムプレート１３との位相を変化させることにより燃料噴射時期を調整する油圧式タイマ（図１では９０°展開して図示）２４が設けられている。
【００７０】
このタイマ２４において、タイマピストン２６は、ポンプハウジング６内に、ドライブシャフト２と直角になるよう組み込まれ、送油圧の変化とタイマスプリング２５のバネ力とのバランスによりタイマハウジング内を摺動するように構成されている。このタイマピストン２６の動きは、ロッド２７を介して、円筒状のローラリング１４を回転させる動きに変換される。
【００７１】
ここで、タイマスプリング２５は、上記タイマピストン２６を噴射遅れの方向に押している。しかし、エンジン回転数が上昇して、ポンプ室７の燃料圧が上昇すると、タイマピストン２６は、タイマスプリング２５の弾発力に抗する方向に押されるようになる。そして、こうしたタイマピストン２６の動きにより、ローラリング１４はドライブシャフト２の回転方向と反対の方向に回転されるようになり、噴射時期が進められる。噴射時期は、エンジン条件によって予め定められた目標噴射時期に一致するよう、上記タイマピストン２６に作用する油圧がタイマ制御弁２８によって制御される。
【００７２】
また、ドライブシャフト２の先端部には、シグナルロータ３０がドライブシャフト２と同軸に固定され、ローラリング１４には該シグナルロータ３０の周面に対向するように回転数センサ（電磁ピックアップセンサ）３１が取り付けられている。
【００７３】
磁性体からなるとするシグナルロータ３０には、例えば５．６２５°（１１．２５°ＣＡ（クランク角）に相当）毎に凸状歯が複数個配設されるとともに、エンジン気筒数と同数だけ、等間隔、例えば９０°（１８０°ＣＡに相当）毎に、該凸状歯が切欠かれた欠歯部が形成されている。
【００７４】
このため、ドライブシャフト２とともに該シグナルロータ３０が回転すると、上記凸状歯が回転数センサ３１に対して接近離反し、電磁誘導によって、回転数センサ３１からは、同シグナルロータ３０の歯形状に対応したパルス状の回転数信号が出力されるようになる。なお通常、この回転数信号の上記欠歯部に対応する部分は基準位置信号として使用され、その他の部分は回転角信号として使用される。
【００７５】
また、回転数センサ３１とシグナルロータ３０とは、高圧室１０が縮小される方向にプランジャ９が押動される直前に欠歯部の１つが回転数センサ３１に接近して該回転数センサ３１から上記基準位置信号が出力されるよう、その相対位置が定められている。
【００７６】
また、ポンプハウジング６には更に、上記吸入ポート８を遮断することによって燃料噴射を停止させる燃料噴射カットバルブ３２が取り付けられている。この燃料噴射カットバルブ３２を通じて上記吸入ポート８を遮断することで、以下に説明するディーゼルエンジン４０の運転を停止することができるようになる。
【００７７】
次に、ディーゼルエンジン４０の概要について説明する。
噴射ポンプ１の上記デリバリバルブ１７は、該エンジン４０の副燃焼室に突出するように取り付けられた燃料噴射弁４１に接続されている。この副燃焼室にはグロープラグ４２が取り付けられている。
【００７８】
また、エンジン４０の吸気通路には、スロットル弁４３が配設され、このスロットル弁４３を含んでベンチュリ４４が構成されている。
そして、同エンジン４０の周辺には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ４５、吸気管圧力を検出する圧力センサ（吸気圧センサ）４６、及びエンジン冷却水温を検出する水温センサ４７をはじめ、当該車両の速度を検出する車速センサ４８やシフトポジションを設定するためのシフトポジションスイッチ４９が配設されている。
【００７９】
他方、同実施例のシステムにおいて、上記エンジン４０のエンジンオイル５１が流通する通路５２には、同オイル５１の不溶解分濃度を検出する不溶解分濃度センサ５０が設けられている。
【００８０】
次に、図２〜図７を併せ参照して、該不溶解分濃度センサ５０の構成、並びにその機能について説明する。
図２（ａ）に不溶解分濃度センサ５０の断面構造を示し、また図２（ｂ）に、同不溶解分濃度センサ５０の図２（ａ）Ｂ−Ｂ線部に沿った断面構造を示す。
【００８１】
同図２に示されるように、不溶解分濃度センサ５０は、そのハウジング５００内に、検査光ＩＢ０を放射する発光体５０１と、その反射光ＩＢ１を受光するメイン光センサ５０２及び基準光センサ５０３とを具えて構成されている。
【００８２】
上記発光体５０１から放射された検査光ＩＢ０は、一方では、透光性の良好なプリズム等からなるとする導光体５１０のアパーチャ５１１を通ってそのエンジンオイル５１との接液面５１２に至り、該接液面５１２にて全反射された光が、第１の反射光ＩＢ１として上記メイン光センサ５０２に受光される。
【００８３】
また同検査光ＩＢ０は、他方では、図２（ｂ）に示されるように、上記導光体５１０の反射面５１３に至り、該反射面５１３にて反射された光が、第２の反射光ＩＢ２として上記基準光センサ５０３に受光される。
【００８４】
なお、上記導光体５１０については、図３（ａ）及び（ｂ）に、それぞれその正面構造及び平面構造を参考までに示している。因みにこの実施例にあって、上記メイン光センサ５０２と基準光センサ５０３とは共に等しい光電変換特性を有している。そしてこのとき、該導光体５１０にあっては、上記第１及び第２の反射光の強度比率が０．５〜２．０の範囲、より好ましくは０．９〜１．１の範囲に入るよう、上記反射面５１３の反射率を設定している。これは、上記メイン光センサ５０２及び基準光センサ５０３の受光出力を増幅して信号処理するような場合に、該増幅に伴う偏差や誤差を好適に相殺するための配慮である。
【００８５】
不溶解分濃度センサ５０としてのこのような構成によれば、上記導光体５１０の接液面５１２にて全反射される第１の反射光ＩＢ１の光強度（光量）は、上記検査光ＩＢ０の光強度と上記エンジンオイル５１の不溶解分濃度とに応じて変化する。すなわち同第１の反射光ＩＢ１は、検査光ＩＢ０の光強度が一定であるとするならば、上記エンジンオイル５１の不溶解分濃度が高まるほど、すなわち同オイル５１の劣化が進むほど接液面５１２を通じて吸収される光量が多くなり、その光強度も低下する。
【００８６】
一方、上記導光体５１０の反射面５１３にて反射される第２の反射光ＩＢ２の光強度は、基本的に上記検査光ＩＢ０の光強度のみに応じて変化する。この第２の反射光ＩＢ２の光強度に上記エンジンオイル５１の不溶解分濃度が反映されることはない。
【００８７】
したがって、これら第１及び第２の反射光ＩＢ１及びＩＢ２がそれぞれ受光されるメイン光センサ５０２及び基準光センサ５０３の各受光出力について、その差若しくは比をとるようにすれば、上記検査光ＩＢ０の光強度の経時的な変動等は好適に相殺され、ひいては上記エンジンオイル５１の不溶解分濃度についての正確な情報が得られるようになる。
【００８８】
同不溶解分濃度センサ５０において、信号処理部５２０は、上記発光体５０１を駆動するとともに、上記メイン光センサ５０２及び基準光センサ５０３の各受光出力をこうした態様で電気的に処理する部分（回路）である。図５に、該信号処理部５２０の構成についてその概要を示す。
【００８９】
すなわち、同図５に示される信号処理部５２０において、ドライバ回路５２１は、上記発光体５０１を駆動する回路であり、また温度センサ５２２は、該信号処理部５２０の基板上に配されてその周辺の温度、すなわち上記エンジンオイル５１の油温に対応した温度を検出する例えばサーミスタ等からなる感温素子である。同信号処理部５２０にあって、上記ドライバ回路５２１は、この温度センサ５２２によって検出される温度情報Ｔが所定の温度、例えば６０℃以上であるときにのみ、その発光体の駆動機能が能動になるものとする。これは、上記エンジンオイル５１の不溶解分濃度を常に一定の環境条件にて検出し、その検出精度を維持するための配慮である。
【００９０】
また同信号処理部５２０において、増幅器５２３は、上記メイン光センサ５０２及び基準光センサ５０３の各受光出力（光電流Ｉ１及びＩ０）を電圧値に変換してこれを所要に増幅する回路である。なお、上記導光体５１０においてこれら光センサ５０２及び５０３に受光される反射光の強度比率が調整されることで、該増幅に伴う偏差や誤差が好適に相殺されるようになることは上述した通りである。この増幅器５２３からの各増幅出力Ｖ１及びＶ０は、次の除算回路５２４に与えられる。
【００９１】
除算回路５２４は、これら各増幅出力Ｖ１及びＶ０の比（Ｖ１／Ｖ０）をとる回路である。これらメイン光センサ５０２及び基準光センサ５０３の各受光出力に対応した出力Ｖ１及びＶ０の比をとることで、検査光ＩＢ０の光強度の経時的な変動等は好適に相殺され、ひいては上記エンジンオイル５１の不溶解分濃度についての正確な情報が得られるようになるも上述した。この除算回路５２４による除算出力が、エンジンオイル５１の不溶解分濃度を示す信号Ｓとして、同不溶解分濃度センサ５０から出力される。
【００９２】
なお、この不溶解分濃度センサ５０には、導光体５１０における上記エンジンオイル５１との接液面５１２を洗浄するための洗浄機能が付加されており、次に、同不溶解分濃度センサ５０のこの洗浄機能を実現するための構成について説明する。
【００９３】
この不溶解分濃度センサ５０にあっては、図２に併せ示されるように、上記導光体５１０のエンジンオイル５１との接液面５１２をカバー部材５３０によって被い、このカバー部材５３０の内側に封入されて浮遊する洗浄部材５４０の接液面５１２への当接に基づいて同接液面５１２を洗浄する。
【００９４】
図６に、上記カバー部材５３０の詳細構造を示す。なお同図６において、図６（ａ）はカバー部材５３０の平面構造を示し、図６（ｂ）は同カバー部材５３０の正面構造を示し、また図６（ｃ）は、同カバー部材５３０の図６（ａ）Ｃ−Ｃ線部における断面構造を示す。
【００９５】
この図６に示されるように、同カバー部材５３０は、有底の円筒形状を有しており、その側部と底部とにはそれぞれ、上記エンジンオイル５１を流通させるための開口部５３１が設けられている。そして、該開口部５３１の各々には同図６に示される態様でフィン５３２及び５３３が設けられている。
【００９６】
このため、開口部５３１を流通するエンジンオイル５１は、このフィン５３２及び５３３によってその流通が自然偏向され、カバー部材５３０の内部において渦巻きその他の循環流を生じるようになる。そして、この循環流に伴って、上記洗浄部材５４０が導光体５１０の接液面５１２に当接されるようになる。
【００９７】
ここで、洗浄部材５４０としては、上記接液面５１２を傷つけることがなく、しかもエンジンオイル５１中での耐久性を維持し得る材料、例えばポリイミド、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ガラス、セラミック、金属、等々が用いられる。
【００９８】
また、その形状としては、図４に例示するように、球形（図４（ａ））の他、小球状の凹部や凸部を有する球体（図４（ｂ）、（ｃ））、正四面体（図４（ｄ））、２つの球体の結合体（図４（ｅ））等々のものを用いることができる。
【００９９】
これら何れの材料或いは形状にしろ、同洗浄部材５４０は、上記カバー部材５３０内でのエンジンオイル５１の流動（循環流）に応動し易い形状並びに比重を有するものとして形成される。
【０１００】
通常、エンジンオイル５１の流量は２０リットル／分以上であり、このような洗浄部材５４０にとっては、重力の影響よりも同オイル５１の流れによる影響の方が大きい。因みに、同洗浄部材５４０の比重に関して実験を試みたところ、ナイロン（比重１．１４）から金属（比重７．８）まで変化させても、エンジンオイル５１の流動（循環流）に好適に応動することが確認されている。なお、この洗浄部材５４０としての適切な平均比重を得るために、その内部を中空としても勿論よい。
【０１０１】
また、同洗浄部材５４０の表面は、光の反射率の小さい物質であることが望ましい。そしてそのために、中心部の材料と表面部の材料とで異なる材料を用いて同洗浄部材５４０を形成することもできる。例えば、鉄芯にテフロンを被覆したテフロン球、或いは鉄芯にフッ素ゴムを被覆したフッ素ゴム球、等々が適宜採用可能である。
【０１０２】
図７に、こうしたカバー部材５３０及び洗浄部材５４０による洗浄作用を模式的に示す。
同図７（ａ）に示されるように、導光体５１０の接液面５１２に付着しているエンジンオイル中の汚れ５１Ｄに上記洗浄部材５４０が接触すると、該汚れ５１Ｄに働いている吸引力に対して新たに分離力が働く。そしてその結果、同図７（ｂ）に示されるように、上記汚れ５１Ｄは分解され、上記接液面５１２から遊離されるようになる。
【０１０３】
また、図８は、こうした洗浄機能を付与した場合と付与しなかった場合とで、同不溶解分濃度センサ５０の上記第１の反射光ＩＢ１が経時的にどのように変化するかを計測し、グラフ化したものである。なおこのとき、エンジンオイル５１の不溶解分濃度は２．９重量％に設定している。
【０１０４】
同図８から明らかなように、洗浄機能を付与しなかった場合、すなわちカバー部材５３０及び洗浄部材５４０を設けなかった場合には、特性線Ｄ２として示されるようにその光量が数分程度で大幅に低下するのに対し、洗浄機能を付加した場合には、特性線Ｄ１として示されるように、同光量はほぼ一定に保たれる。
【０１０５】
このように、上記不溶解分濃度センサ５０によれば、検査光ＩＢ０の光強度の経時的な変動等の相殺された上記エンジンオイル５１の不溶解分濃度についての正確な情報が得られるとともに、上記洗浄機能の付加によって、こうした好適な状態が長期に亘って維持されるようになる。
【０１０６】
さて、図１に示した同実施例のシステムにおいて、該不溶解分濃度センサ５０をはじめ、前述したアクセルセンサ４５、圧力センサ（吸気圧センサ）４６、水温センサ４７、車速センサ４８、シフトポジションスイッチ４９、そして回転数センサ３１の各出力は、マイクロコンピュータを有して構成されるとする制御装置６０に入力される。
【０１０７】
制御装置６０では、前記エンジン４０の始動に際し、グローリレー５３を介してグロープラグ４２を駆動するとともに、これら入力される各種センサ出力に基づいて、前記電磁弁（スピル弁）２０のソレノイド２１や上記燃料噴射カットバルブ３２のソレノイドをオン／オフ制御し、また前記タイマ制御弁２８を駆動制御する。
【０１０８】
また、特に同実施例のシステムにあっては、上記不溶解分濃度センサ５０の出力に基づいてエンジン４０の排出パティキュレート量を監視するとともに、その監視結果に応じてスピル弁２０の駆動タイミング（燃料噴射量）やタイマ制御弁２８の駆動量（噴射時期）を補正し、またエンジン４０の状態を診断する処理も、同制御装置６０は併せ行う。そしてその結果、エンジン４０の異常が診断された場合には、当該車両の車室内に配される計器パネル７０中に設けられているウォーニングランプ７１を点灯して、その旨運転者に警報する。
【０１０９】
図９は、こうした制御装置６０の主に上記不溶解分濃度センサ５０の出力に基づきエンジン４０の排出パティキュレート量を監視して、燃料噴射量や噴射時期を補正制御し、またエンジン４０の状態を診断する部分についてその機能的な構成を示したものであり、次に、この図９を併せ参照して、同制御装置６０を構成する各部の機能並びにその動作について説明する。
【０１１０】
図９に示される制御装置６０において、噴射量演算部６１０は、前記アクセルセンサ４５の出力と前記回転数センサ３１の出力とに基づいて燃料の基本噴射量（実際にはスピル弁２０によるスピル時期）を算定する周知の部分である。この算定された基本噴射量の値は、噴射量補正部６１１に対して出力される。
【０１１１】
噴射量補正部６１１は、この噴射量演算部６１０によって算定された基本噴射量の値を前記吸気圧センサ４６や水温センサ４７の出力、更には前記シフトポジションスイッチ４９の設定等に基づいて補正する部分である。
【０１１２】
また、同噴射量補正部６１１では、後述する排気監視部６３１からオイル劣化速度情報ＢＳが与えられるとき、該オイル劣化速度情報ＢＳによって最大噴射量制御マップ６１２を検索し、その該当する値に応じて最大噴射量を制限する補正制御も併せ行う。これら補正された燃料噴射量の値はスピル弁駆動回路６１３に対して出力される。
【０１１３】
スピル弁駆動回路６１３は、こうして与えられる燃料噴射量の値に基づいて、前記スピル弁２０の開閉を制御する回路である。先の図１に示されるように、該スピル弁２０では、ソレノイド２１がオンされることにより、弁体２２を突出して連通路１９を遮断し、ソレノイド２１がオフされることにより、弁体２２を吸引して連通路１９を連通すること、また、こうして連通路１９が連通されることによって高圧室１０にある燃料がポンプ室７にスピルされ、その噴射供給が終了されることは前述した通りである。
【０１１４】
また、同制御装置６０において、噴射時期演算部６２０は、前記アクセルセンサ４５の出力と前記回転数センサ３１の出力とに基づいて燃料の基本噴射時期を算定するこれも周知の部分である。この算定された基本噴射時期の値は、噴射時期補正部６２１に対して出力される。
【０１１５】
噴射時期補正部６２１は、この噴射時期演算部６２０によって算定された基本噴射時期の値を前記吸気圧センサ４６や水温センサ４７の出力、更には前記シフトポジションスイッチ４９の設定等に基づいて補正する部分である。
【０１１６】
また、同噴射時期補正部６２１にあっても、後述する排気監視部６３１からオイル劣化速度情報ＢＳが与えられるとき、該オイル劣化速度情報ＢＳによって噴射時期制御マップ６２２を検索し、その該当する値に応じて噴射時期を進角補正する制御も併せ行う。これら補正された噴射時期の値はタイマ駆動回路６２３に対して出力される。
【０１１７】
タイマ駆動回路６２３は、こうして与えられる噴射時期の値に基づいて、前記タイマ制御弁２８の駆動を制御する回路である。先の図１に示されるように、該タイマ制御弁２８では、前記タイマピストン２６に作用する油圧を制御することによってドライブシャフト２とカムプレート１３との位相を変化させ、噴射時期を遅角或いは進角側に調整する。
【０１１８】
一方、同制御装置６０において、累積距離演算部６３０は、前記車速センサ４８の出力に基づいて、当該車両の累積走行距離を演算する部分である。これは例えば、車速センサ４８の出力に応じて回転するパルスモータとカウンタとによって構成することができる。この演算された累積走行距離情報Ｌは、排気監視部６３１に対して出力される。
【０１１９】
排気監視部６３１は、この与えられる累積走行距離情報Ｌと前記不溶解分濃度センサ５０の出力Ｓとに基づき、前記エンジン４０の排出パティキュレート量に対応したパラメータとして前記エンジンオイル５１の不溶解分濃度の変化速度、すなわち劣化速度ＢＳを求め、
（イ）該求めたオイル劣化速度ＢＳがエンジン４０の正常な状態に対応したある所定の範囲にあるうちは、上記噴射量補正部６１１及び噴射時期補正部６２１に対し該劣化速度情報ＢＳを出力して、最大噴射量及び噴射時期についての同情報ＢＳに対応した補正を促す。
（ロ）同求めたオイル劣化速度ＢＳが、例えば摺動部の摩耗が大きいなど、エンジン４０の異常な状態を示すときには、ランプ駆動回路６３３を介して前記計器パネル７０にあるウォーニングランプ７１を点灯し、運転者に注意を促す。また併せて、不揮発性のメモリであるとする異常フラグメモリ６３４にエンジン異常フラグＸＢＤをセットする。
といった処理を実行する部分である。
【０１２０】
なお、上記異常フラグメモリ６３４にセットされたエンジン異常フラグＸＢＤは、例えばディーラー等において車両診断が行われた際に適宜に読み出され、その旨が検査員に知らしめられる。
【０１２１】
また、上記オイル劣化速度ＢＳは、今回サンプリングした不溶解分濃度センサ５０の出力Ｓｉと濃度メモリ６３２に更新格納される同不溶解分濃度センサ５０の前回サンプリングした出力Ｓｉ−１との差｜Ｓｉ−Ｓｉ−１｜を、そのときの累積走行距離Ｌにて除した値、すなわち
ＢＳ＝｜Ｓｉ−Ｓｉ−１｜／Ｌ                      …（１）
として算出される。
【０１２２】
図１０は、主に排気監視部６３１によるこうした排気監視処理について、その具体処理手順を示したものであり、次にこの図１０を併せ参照して、同実施例のシステムによる排気監視動作、並びにその監視結果に基づく噴射制御や診断動作を更に詳述する。
【０１２３】
いま、当該車両の始動等に伴って制御装置６０が能動状態になったとすると、同図１０に示されるように、上記排気監視部６３１はまず、ステップ１０１にて、監視条件が成立しているか否かを判断する。
【０１２４】
因みにこの監視条件とは、例えば
（α）上記累積距離演算部６３０を通じて演算された累積走行距離Ｌが、前回、不溶解分濃度センサ５０の出力をサンプリングしたときから「１００Ｋｍ」を経ていること。
（β）エンジンオイル５１の油温若しくはそれに相当する温度が「６０℃」以上となっていること。
の論理積条件であるとする。
【０１２５】
もっとも、同実施例のシステムにおいて用いる不溶解分濃度センサ５０の場合には前述のように、上記（β）の条件が満たされないときにはその検出信号Ｓが出力されないため、同（β）の条件は自ずと満たされることとなる。一般には、前記温度センサ５５２（図７）を有しない不溶解分濃度センサを用いる場合に、同温度センサ５５２に相当する温度センサをエンジンオイル５１の通路５２に設け、その温度情報を該排気監視部６３１にて併せ監視すればよい。
【０１２６】
このステップ１０１において、上記監視条件が満たされた旨判断される場合、同排気監視部６３１は次に、ステップ１０２にて、上記不溶解分濃度センサ５０のそのときの出力（濃度情報）Ｓｉ、濃度メモリ６３２に格納されている同濃度センサ５０の前回の出力（濃度情報）Ｓｉ−１、及び上記累積走行距離Ｌ（１００Ｋｍ）を読み込む。
【０１２７】
なお、同排気監視部６３１ではこのとき、濃度メモリ６３２に格納されている前回の濃度情報Ｓｉ−１を読み込んだ後に、この格納されている濃度情報Ｓｉ−１を上記不溶解分濃度センサ５０の新たな出力Ｓｉによって更新する。
【０１２８】
またこのとき、前回の処理において、上記（α）の条件が満たされているにも拘わらず、上記（β）の条件が満たされない、若しくは上記検出信号Ｓが得られなかった場合、すなわち上記濃度メモリ６３２に格納されている濃度情報が前々回の濃度情報となるような場合には、上記累積走行距離Ｌとしても、その累積された値（２００Ｋｍ）が読み込まれるものとする。
【０１２９】
こうして濃度情報Ｓｉ、Ｓｉ−１、及び累積走行距離Ｌを読み込んだ排気監視部６３１は次に、ステップ１０３にて、上記（１）式に基づきオイル劣化速度ＢＳを算出する。
【０１３０】
そして同排気監視部６３１では、次のステップ１０４にて、該算出したオイル劣化速度ＢＳの値と同値が上記エンジン４０の正常な状態に対応したある所定の範囲にあるか否かを判定するための判定値Ａとを比較し、オイル劣化速度ＢＳが該判定値Ａ未満であれば、次のステップ１０５の
・累積走行距離Ｌが、例えばエンジンオイルの交換の目安となる５０００Ｋｍを超えている。
といった条件のもとに、ステップ１１０にて、上記噴射量補正部６１１及び噴射時期補正部６２１に対し上記オイル劣化速度情報ＢＳを出力する。
【０１３１】
こうして排気監視部６３１からオイル劣化速度情報ＢＳが出力されることにより、噴射量補正部６１１では、上記最大噴射量制御マップ６１２の内容に基づき例えば図１１に示される態様で、エンジン４０に設定されている最大噴射量を同情報ＢＳに応じて制限する噴射量補正を実行する。
【０１３２】
一方、噴射時期補正部６２１では、上記噴射時期制御マップ６２２の内容に基づき、例えば図１２に示される態様で、その時点で設定されている噴射時期を同オイル劣化速度情報ＢＳに応じて進角補正する制御を実行する。
【０１３３】
上記噴射量補正部６１１を通じて最大噴射量が制限される場合であれ、或いは上記噴射時期補正部６２１を通じて噴射時期が進角補正される場合であれ、前述した排出パティキュレート量ＰＭは、図１３に示される傾向をもって低減されるようになる。なお、これら最大噴射量の制限量と噴射時期の進角補正量との比率をどの程度に設定したときに最も効果的に排出パティキュレート量ＰＭが低減されるかは、その対象とするエンジンの燃焼形式に依存する。
【０１３４】
他方、図１０に示す排気監視処理の上記ステップ１０４、すなわちオイル劣化速度ＢＳの値と上記判定値Ａとの比較処理において、オイル劣化速度ＢＳの値が同判定値Ａを超えている旨判断される場合、排気監視部６３１は、摩耗が進んでいるなど、エンジン４０が異常な状態にある旨診断する。
【０１３５】
そしてこの場合、ステップ１２０にて上記ウォーニングランプ７１を点灯し、その旨を運転者に注意を促すとともに、ステップ１２１にて、上記異常フラグメモリ６３４にエンジン異常フラグＸＢＤをセットする。このセットされたエンジン異常フラグＸＢＤが例えばディーラー等において車両診断が行われた際に適宜に読み出され、その旨が検査員に知らしめられることは上述した。
【０１３６】
図１４は、同実施例のシステムによるこうした燃料噴射制御と異常診断との兼ね合いについて示したもので、同図中に「Ａ」として示す線が上記判定値Ａに相当する。そして、この「Ａ」として示す線を境に、その斜線を付した側の領域で上述した燃料噴射制御が行われ、反対側の領域で異常診断が行われる。
【０１３７】
すなわち、車両が新しく、そのエンジン等も正常であれば、同図中に「基準」として示される線の如く、累積走行距離で例えば５０００Ｋｍ程度走行したときに、エンジンオイルの劣化が３重量％（１００ｇ中に３ｇの不溶解分が存在）となる。そして、この劣化度合い「３重量％」といった値が同オイルの交換の目安となる。
【０１３８】
ところがその後、例えば５年ほど経過し、エンジンの摩耗等が進んでくると、同図中に「５年後」として示される線の如く、上記エンジンオイルも、走行距離が５０００Ｋｍに達する以前に、その劣化が「３重量％」に達するようになる。すなわち、上述した劣化速度ＢＳが高まる（速まる）ようになる。
【０１３９】
同実施例のシステムでは、エンジン並びにエンジンオイルのこのような状況において、排出パティキュレート量ＰＭを低減するための、当該劣化速度ＢＳに応じた上記燃料噴射制御（最大噴射量の制限、噴射時期の進角補正）を実行し、同図中に破線にて示す態様で、その劣化を補償する。
【０１４０】
一方、更に長い年月が経過し、エンジンの摩耗等も更に進んでくると、このような燃料噴射制御を実行したところで、その劣化が補償できない程度にオイルの劣化速度ＢＳが高まる（速まる）ようになる。上記判定値Ａは、エンジン及びエンジンオイルのこのような状況を判定するために設けられた値であり、そのときのオイル劣化速度ＢＳは、同図中において、上記「Ａ」として示す線の反対側の領域に至るようになる。
【０１４１】
同実施例のシステムでは、エンジン並びにエンジンオイルのこのような状況において、エンジンの状態が異常であり、オーバーホール等が必要である旨を診断する。そして、その診断結果が、運転者、更にはディーラー等の検査員に知らしめられるようになる。
【０１４２】
このように、同実施例の排気監視システムによれば、ディーゼルエンジンにあっても、これが車両に搭載されている状態で、その排出パティキュレート量をリアルタイムに監視することができる。
【０１４３】
しかも、該監視する排出パティキュレート量に基づき、これが低減されるようエンジンの運転を制御することができ、また摩耗の度合い等、エンジン自身の状態を診断することもできる。
【０１４４】
なお、同実施例のシステムでは、運転者に対しエンジンの異常を報知する手段としてウォーニングランプ７１を用いたが、同手段としては他に、ブザーや適宜の音声装置なども採用することができる。勿論、これらランプ及びブザー、音声装置等を併用するようにしてもよい。
【０１４５】
また、同実施例のシステムでは、上記オイルの劣化速度に基づく燃料噴射制御に際して、最大噴射量の制限と噴射時期の進角補正とを併用するようにしたが、対象となるエンジンによっては、これら制御のうちの何れか一方のみを実行することによって、排出パティキュレート量の十分な低減を図ることもできる。それら制御の選定、或いは組み合わせ等は基本的に任意である。
【０１４６】
また、上述した最大噴射量を制限する構成に代え、若しくは加えて、噴射量そのものを補正制御する構成とすることもできる。
また、図１０に例示した監視処理においては、累積走行距離Ｌが５０００Ｋｍに達する毎にこれらの燃料噴射制御が行われるとした。しかし、制御装置６０としての十分に高い制御レスポンスが確保できる場合には、そのステップ１０５を排除して、監視条件が成立される都度、常に同制御が実行される構成とすることもできる。
【０１４７】
また、この監視条件も上述した条件に限られることなく任意である。他に例えば、時間的な要件を取り入れるなど、それぞれのシステムに応じた好適な条件を任意設定することができる。
【０１４８】
また、同実施例のシステムでは、エンジンオイルの不溶解分濃度を検出するセンサとして、図２〜図７に例示した構成のものを用いることとした。このため、同実施例のシステムによれば、前述した高い精度もって上記オイルの劣化度合いを検出することができるようになる。ただし、この発明にかかる排気監視システムにおいて採用する不溶解分濃度センサがこのような構成に限定されるものではない。他に例えば、洗浄機能を有しないタイプのもの、或いはオイル自身の透光量を直接検出するタイプのものなど、上記エンジンオイルの不溶解分濃度を所定の精度で検出することのできるセンサでさえあれば、基本的に如何なるタイプのセンサであっても、この発明にかかる排気監視システムの不溶解分濃度センサとして採用することができる。
【０１４９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、エンジンが車両に搭載されている状態で、その排出パティキュレート量をリアルタイムに監視することができるようになる。
【０１５０】
またこの発明によれば、該監視する排出パティキュレート量に基づき、これが低減されるようエンジンの運転を制御することができるようにもなる。因みにこのことは、前述した排気規制にも、リアルタイムにて対応することができるようになることを意味する。
【０１５１】
またこの発明によれば、同監視する排出パティキュレート量に基づいて、摩耗の度合い等、エンジン自身の状態を診断することができるようにもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる排気監視システムの一実施例を示すブロック図。
【図２】不溶解分濃度センサの具体構成例を示す断面図。
【図３】同センサの導光体の構造を示す正面図及び平面図。
【図４】同センサの洗浄部材の形状を例示する正面図。
【図５】同センサの信号処理部構成を示すブロック図。
【図６】同センサのカバー部材の構造を示す平面図及び正面図及び断面図。
【図７】同センサの洗浄作用を模式的に示す略図。
【図８】同センサの経時的な感度推移を示すグラフ。
【図９】実施例システムとしての制御装置構成を機能的に示すブロック図。
【図１０】同システムによる排気監視手順を示すフローチャート。
【図１１】同システムの最大噴射量補正マップを示すグラフ。
【図１２】同システムの噴射時期補正マップを示すグラフ。
【図１３】最大噴射量及び噴射時期と排出パティキュレート量との関係を示すグラフ。
【図１４】同システムによる制御態様並びに診断態様を示すグラフ。
【図１５】排気規制の一例についてその内容を示すグラフ。
【図１６】新オイルと劣化オイルとのオイル消費量の違いを示すグラフ。
【符号の説明】
１…噴射ポンプ、２…噴射ポンプ駆動軸（ドライブシャフト）、３…ベーン式フィードポンプ、４…給油口、５…プレッシャレギュレーティングバルブ、６…ポンプハウジング、７…ポンプ室（低圧室）、８…吸入ポート、９…プランジャ、１０…高圧室、１１…オーバフローバルブ、１２…吸入グループ、１３…カムプレート、１４…ローラリング、１５…ローラ、１６…シリンダ、１７…デリバリバルブ、１８…分配通路、１９…連通路、２０…電磁弁（スピル弁）、２１…ソレノイド、２２…弁体、２３…スプリング、２４…油圧式タイマ、２５…タイマスプリング、２６…タイマピストン、２７…ロッド、２８…タイマ制御弁、３０…シグナルロータ、３１…回転数センサ、３２…燃料噴射カットバルブ、４０…エンジン（ディーゼルエンジン）、４１…燃料噴射弁、４２…グロープラグ、４３…スロットル弁、４４…ベンチュラ、４５…アクセルセンサ、４６…圧力センサ（吸気圧センサ）、４７…水温センサ、４８…車速センサ、４９…シフトポジションスイッチ、５０…不溶解分濃度センサ、５１…エンジンオイル、５２…オイル通路、５３…グローリレー、６０…制御装置、７０…計器パネル、７１…ウォーニングランプ、５００…不溶解分濃度センサハウジング、５０１…発光体、５０２…メイン光センサ、５０３…基準光センサ、５１０…導光体、５１１…アパーチャ、５１２…接液面、５１３…反射面、５２０…信号処理部、５２１…ドライバ回路、５２２…温度センサ（サーミスタ）、５２３…増幅器、５２４…除算回路、５３０…カバー部材、５３１…開口部、５３２、５３３…フィン、５４０…洗浄部材、６１０…噴射量演算部、６１１…噴射量補正部、６１２…最大噴射量制御マップ、６１３…スピル弁駆動回路、６２０…噴射時期演算部、６２１…噴射時期補正部、６２２…噴射時期制御マップ、６２３…タイマ駆動回路、６３０…累積距離演算部、６３１…排気監視部、６３２…濃度メモリ、６３３…ランプ駆動回路、６３４…異常フラグメモリ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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