(57)【要約】【課題】燃料噴射システムに対する不正改造を検知することのできる不正改造検知装置を提供することにある。【解決手段】不正改造検知装置３０は、不正改造されていない状態の燃料噴射システムの特性である第１特性を記憶している記憶部３４と、燃料噴射システムの現在の特性である第２特性を取得する取得部３５と、記憶部３４により記憶されている第１特性と取得部３５により取得された第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知する検知部３６と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不正改造されていない状態の燃料噴射システムの特性である第１特性を記憶している記憶部（３４）と、
前記システムの現在の特性である第２特性を取得する取得部（３５）と、
前記記憶部により記憶されている前記第１特性と前記取得部により取得された前記第２特性とが所定よりも相違する場合に、前記システムに対して不正改造が行われたことを検知する検知部（３６）と、
を備えることを特徴とする燃料噴射システムの不正改造検知装置（３０）。
【請求項２】
前記システムの共通の物理量を検出する複数のセンサ（２０）を備え、
前記記憶部は、前記共通の物理量に対応する前記第１特性を記憶しており、
前記取得部は、前記複数のセンサによる検出値に基づいて、前記第２特性をそれぞれ取得し、
前記検知部は、前記複数のセンサよる検出値に基づいて取得された全ての前記第２特性において、前記第１特性と前記第２特性とが所定よりも相違する場合に、前記システムに対して不正改造が行われたことを検知する請求項１に記載の燃料噴射システムの不正改造検知装置。
【請求項３】
前記検知部は、前記第１特性と前記第２特性との相違が所定よりも小さい状態が所定期間を超えて維持された後、前記第１特性と前記第２特性との相違が所定よりも大きい状態が所定期間を超えて維持された場合に、前記システムに不正改造が行われたことを検知する請求項１に記載の燃料噴射システムの不正改造検知装置。
【請求項４】
前記システムは、前記システム内の燃料圧力を検出する燃圧センサ（２０）を備え、
前記システムの前記特性は、前記システム内の燃料が加圧される前に前記燃圧センサにより検出される加圧前燃料圧力を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料噴射システムの不正改造検知装置。
【請求項５】
前記燃料噴射システムは、燃料を蓄圧保持する蓄圧容器（４２）と、前記燃料を噴射孔（１１ｂ）から噴射する燃料噴射弁（１０）と、前記蓄圧容器から前記噴射孔まで前記燃料を流通させる燃料通路（４２ｂ、１１ａ）と、前記燃料通路内の燃料圧力を検出する所定燃圧センサ（２０）と、を備え、
前記取得部は、前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射時に前記所定燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記燃料の噴射状態を示す噴射パラメータを取得し、
前記システムの前記特性は、前記取得部により取得される前記噴射パラメータを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料噴射システムの不正改造検知装置。
【請求項６】
前記システムは、前記システム内の燃料を圧送するポンプ（４１）を備え、
前記システムの前記特性は、前記ポンプの吐出量を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料噴射システムの不正改造検知装置。
【請求項７】
前記システムは、内燃機関において燃料を噴射するシステムであり、
前記システムの前記特性は、前記機関において前記システムにより噴射される燃料が燃焼することで前記機関が発生するトルクを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料噴射システムの不正改造検知装置。
【請求項８】
前記システムの前記特性は、複数の特性を含み、
前記複数の特性において、前記第１特性と前記第２特性とが所定よりも相違することを条件として、前記システムに不正改造が行われたことを検知する請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料噴射システムの不正改造検知装置。
【請求項９】
前記検知部により前記不正改造が行われたことが検知された場合に、前記システムによる燃料の噴射量を制限する制限部（３７）を備える請求項１〜８のいずれか１項に記載の燃料噴射システムの不正改造検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射システムに対する不正改造を検知する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射に伴う燃料通路内の圧力変化に基づいて燃料の噴射状態を推定し、燃料噴射システムによる燃料の噴射状態を目標噴射状態に制御するものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４４７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料噴射システムに対して、工場出荷後に不正改造が行われることがある。不正改造が行われた場合には、センサの出力特性等が変化することがある。このため、センサによる検出値に基づいて燃料の噴射状態を目標噴射状態に制御したとしても、実際の噴射状態が目標噴射状態と相違するおそれがある。
【０００５】
本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、燃料噴射システムに対する不正改造を検知することのできる不正改造検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明は、燃料噴射システムの不正改造検知装置であって、不正改造されていない状態の燃料噴射システムの特性である第１特性を記憶している記憶部と、前記システムの現在の特性である第２特性を取得する取得部と、前記記憶部により記憶されている前記第１特性と前記取得部により取得された前記第２特性とが所定よりも相違する場合に、前記システムに対して不正改造が行われたことを検知する検知部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、記憶部により、不正改造されていない状態の燃料噴射システムの特性である第１特性、例えば工場出荷時の特性が記憶されている。そして、取得部により、燃料噴射システムの現在の特性である第２特性が取得される。
【０００９】
ここで、燃料噴射システムに対する不正改造は、燃料噴射システムにより設計と異なる制御を行わせることを目的として行われることが多い。このため、燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、燃料噴射システムの現在の特性（第２特性）が、不正改造されていない状態の特性（第１特性）から変化することとなる。したがって、第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】燃料噴射システムの概略を示す模式図。
【図２】噴射指令信号に対応する噴射率および燃圧の変化を示すタイムチャート。
【図３】燃料噴射弁に対する噴射指令信号の設定等の概要を示すブロック図。
【図４】噴射率パラメータの算出手順を示すフローチャート。
【図５】不正改造前後における燃圧センサの出力値、燃圧パラメータ、及び噴射率を示すグラフ。
【図６】第１実施形態の不正改造検知の処理手順を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態の不正改造検知の処理手順を示すフローチャート。
【図８】不正改造前後における燃料噴射に伴う実圧力の変化を示すグラフ。
【図９】エンジンの始動回数と燃料ポンプの吐出量との関係を示すグラフ。
【図１０】第３実施形態の不正改造検知の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】第４実施形態の不正改造検知の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、車両用のエンジン（内燃機関）に搭載された燃料噴射システムとして具体化している。このエンジンとしては、複数の気筒について高圧燃料を噴射して、圧縮自着火燃焼させる多気筒のディーゼルエンジンを想定している。
【００１２】
図１は、上記エンジンの各気筒（＃１〜＃４）に搭載された燃料噴射弁１０、各々の燃料噴射弁１０に搭載された燃圧センサ２０、及び車両に搭載された電子制御装置であるＥＣＵ３０等を示す模式図である。
【００１３】
先ず、燃料噴射弁１０を含むエンジンの燃料噴射システムについて説明する。燃料タンク４０内の燃料は、燃料ポンプ４１によりコモンレール４２（蓄圧容器）に圧送されて蓄圧状態で保持され、高圧配管４２ｂを通じて各気筒の燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）へ分配供給される。複数の燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）は、予め設定された順番で燃料の噴射を順次行う。本実施形態では、＃１→＃３→＃４→＃２の順番で噴射することを想定している。
【００１４】
なお、燃料ポンプ４１（ポンプ）にはプランジャポンプが用いられているため、プランジャの往復動に同期して燃料は圧送される。そして、燃料ポンプ４１はエンジン出力を駆動源としてクランク軸により駆動するので、１燃焼サイクル中に決められた回数だけ燃料ポンプ４１から燃料を圧送することとなる。
【００１５】
燃料噴射弁１０は、以下に説明するボデー１１、ニードル形状の弁体１２及びアクチュエータ１３等を備えて構成されている。ボデー１１は、内部に高圧通路１１ａを形成するとともに、燃料を噴射する噴射孔１１ｂを形成する。弁体１２は、ボデー１１内に収容されて噴射孔１１ｂを開閉する。なお、高圧配管４２ｂ及び高圧通路１１ａによって、燃料通路が構成されている。
【００１６】
ボデー１１内には弁体１２に背圧を付与する背圧室１１ｃが形成されており、高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄは背圧室１１ｃと接続されている。高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄと背圧室１１ｃとの連通状態は、制御弁１４により切り替えられている。電磁コイルやピエゾ素子等のアクチュエータ１３へ通電して、制御弁１４を図１の下方へ押し下げ作動させると、背圧室１１ｃは低圧通路１１ｄと連通して背圧室１１ｃ内の燃料圧力は低下する。その結果、弁体１２へ付与される背圧力が低下して弁体１２はリフトアップ（開弁作動）する。これにより、弁体１２のシート面１２ａがボデー１１のシート面１１ｅから離座して、噴射孔１１ｂから燃料が噴射される。
【００１７】
一方、アクチュエータ１３への通電をオフして制御弁１４を図１の上方へ作動させると、背圧室１１ｃは高圧通路１１ａと連通して背圧室１１ｃ内の燃料圧力が上昇する。その結果、弁体１２へ付与される背圧力が上昇して弁体１２はリフトダウン（閉弁作動）する。これにより、弁体１２のシート面１２ａがボデー１１のシート面１１ｅに着座して、噴射孔１１ｂからの燃料噴射が停止される。
【００１８】
したがって、ＥＣＵ３０がアクチュエータ１３への通電を制御することで、弁体１２の開閉作動が制御される。これにより、コモンレール４２から高圧通路１１ａへ供給された高圧燃料は、弁体１２の開閉作動に応じて噴射孔１１ｂから噴射される。
【００１９】
燃圧センサ２０（センサ、所定燃圧センサ）は、全ての燃料噴射弁１０に搭載されており、以下に説明するステム２１（起歪体）及び圧力センサ素子２２等を備えて構成されている。ステム２１はボデー１１に取り付けられており、ステム２１に形成されたダイヤフラム部２１ａが高圧通路１１ａを流通する高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する。圧力センサ素子２２はダイヤフラム部２１ａに取り付けられており、ダイヤフラム部２１ａで生じた弾性変形量に応じたアナログの圧力検出信号をＥＣＵ３０へ出力する。
【００２０】
詳しくは、圧力センサ素子２２は、モールドＩＣ２４に接続されている。モールドＩＣ２４は、圧力センサ素子２２から出力される検出信号を増幅する増幅回路や、検出信号に重畳するノイズを除去するフィルタリング回路、圧力センサ素子２２に電圧印加する回路等を備えている。電圧印加回路から電圧印加された圧力センサ素子２２は、ダイヤフラム部２１ａにて生じた歪の大きさに応じて抵抗値が変化するブリッジ回路を構成している。これにより、ダイヤフラム部２１ａの歪に応じてブリッジ回路の出力電圧が変化し、この出力電圧が高圧燃料の圧力検出値としてモールドＩＣ２４の増幅回路に出力される。増幅回路は、圧力センサ素子２２（ブリッジ回路）から出力されるアナログの圧力検出値を増幅し、増幅したアナログ信号（連続値）をＥＣＵ３０へ出力する。
【００２１】
ＥＣＵ３０（不正改造検知装置）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置、及び入出力インターフェイス等を備える周知のマイクロコンピュータである。ＥＣＵ３０は、アクセルペダルの操作量やエンジン負荷、エンジン回転速度ＮＥ等に基づき目標噴射状態（例えば噴射段数、噴射開始時期、噴射終了時期、噴射量等）を算出する。例えば、エンジン負荷及びエンジン回転速度に対応する最適噴射状態を噴射状態マップにして記憶させておく。そして、現状のエンジン負荷及びエンジン回転速度に基づき、噴射状態マップを参照して目標噴射状態を算出する。また、ＥＣＵ３０は、コモンレール４２内の燃料圧力が、目標噴射状態に応じた燃料圧力となるように燃料ポンプ４１の吐出量を制御する。そして、ＥＣＵ３０は、算出した目標噴射状態に対応する噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑ（図２（ａ）参照）を、後に詳述する噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘに基づき設定し、燃料噴射弁１０へ出力することで燃料噴射弁１０の作動を制御する。なお、ＥＣＵ３０によって、記憶部３４、取得部３５、検知部３６、及び制限部３７が構成されている。
【００２２】
次に、燃料噴射弁１０から燃料を噴射させる場合における噴射制御の手法について、図２，３を用いて説明する。
【００２３】
ＥＣＵ３０は、燃圧センサ２０から出力されるアナログの圧力検出値を、設定されたサンプリングレートでサンプリング（抽出）する。そして、ＥＣＵ３０は、サンプリングした抽出値を、デジタルの圧力検出値に変換する。ＥＣＵ３０は、このデジタルの圧力検出値に基づき、噴射に伴い生じた燃料圧力の変化を燃圧波形（図２（ｃ）参照）として検出する。
【００２４】
ＥＣＵ３０は、検出した燃圧波形に基づいて、燃料の噴射率変化を表した噴射率波形（図２（ｂ）参照）を演算して、噴射状態を検出する。そして、検出した噴射率波形（噴射状態）を特定する噴射率パラメータＲα，Ｒβ，Ｒｍａｘを学習するとともに、噴射指令信号（パルスオン時期ｔ１、パルスオフ時期ｔ２及びパルスオン期間Ｔｑ）と噴射状態との相関関係を特定する噴射率パラメータｔｄ，ｔｅを学習する。また、ＥＣＵ３０の記憶部３４には、工場出荷時（不正改造されていない状態）の噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘ（第１特性）が記憶されている。
【００２５】
図３は、これら噴射率パラメータ（噴射パラメータ）の学習、及び燃料噴射弁１０へ出力する噴射指令信号の設定等の概要を示すブロック図であり、ＥＣＵ３０により機能する各手段３１，３２，３３について以下に説明する。噴射率パラメータ算出手段３１（取得部）は、燃圧センサ２０により検出された燃圧波形に基づいて、現在の噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘ（第２特性）を算出する。
【００２６】
学習手段３２は、算出した噴射率パラメータをＥＣＵ３０の記憶部３４に記憶更新して学習する。なお、噴射率パラメータは、その時の供給燃圧（コモンレール４２内の圧力）に応じて異なる値となるため、供給燃圧又は後述する基準圧力Ｐbase（図２（ｃ）参照）と関連付けて学習させることが望ましい。図３の例では、燃圧に対応する噴射率パラメータの値を噴射率パラメータマップＭに記憶させている。
【００２７】
設定手段３３（噴射制御部）は、現状の燃圧に対応する噴射率パラメータ（学習値）を、噴射率パラメータマップＭから取得する。そして、取得した噴射率パラメータに基づき、目標噴射状態に対応する噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑを設定する。そして、このように設定した噴射指令信号にしたがって燃料噴射弁１０を作動させた時の燃料圧力を、燃圧センサ２０で検出する。噴射率パラメータ算出手段３１は、検出された燃料圧力（アナログ値）をサンプリングしてデジタル値に変換し、このデジタル値に基づき燃圧波形を検出する。そして、噴射率パラメータ算出手段３１は、検出した燃圧波形に基づいて、噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘを算出する。
【００２８】
要するに、噴射指令信号に対する噴射状態（つまり噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘ）を検出して学習し、その学習値に基づき、目標噴射状態に対応する噴射指令信号を設定する。そのため、検出された噴射状態に基づき噴射指令信号がフィードバック制御されることとなり、経年劣化等が進行しても、検出される噴射状態が目標噴射状態に一致するよう高精度で制御できる。特に、検出される噴射量が目標噴射量となるように、噴射率パラメータに基づき噴射指令期間Ｔｑを設定するようフィードバック制御することで、検出される噴射量が目標噴射量となるように補償している。
【００２９】
次に、噴射率パラメータを算出する手順について、図４のフローチャート及び図２を参照して説明する。なお、図４に示す処理は、ＥＣＵ３０（取得部３５）により、繰り返し実行される。
【００３０】
まず、予め設定された解析順の気筒において燃料噴射が実行されたか否か判定する（Ｓ６０５）。この解析順の気筒は、＃１→＃３→＃４→＃２の噴射順に設定されている。
【００３１】
解析順の気筒において噴射が実行されたと判定した場合（Ｓ６０５：ＹＥＳ）、噴射率パラメータの算出に用いる噴射成分Ｗｂ（噴射波形）を、燃圧センサ２０の検出値に基づき算出する（Ｓ６１０）。詳しくは、燃料噴射中の気筒（噴射気筒）の燃圧センサ２０（噴射時センサ）による圧力検出値に基づいて、噴射に伴い生じた噴射時センサでの燃圧変化を表す噴射成分Ｗｂを生成する。
【００３２】
続いて、噴射成分Ｗｂのうち、噴射開始に伴い燃圧が降下を開始するまでの期間に対応する部分の波形である基準波形に基づき、その基準波形の平均燃圧を基準圧力Ｐbaseとして算出する（Ｓ６１１）。
【００３３】
続いて、噴射成分Ｗｂのうち、噴射率増大に伴い燃圧が降下していく期間に対応する部分の波形である降下波形に基づき、その降下波形の近似直線Ｌαを算出する（Ｓ６１２）。
【００３４】
続いて、噴射成分Ｗｂのうち、噴射率減少に伴い燃圧が上昇していく期間に対応する部分の波形である上昇波形に基づき、その上昇波形の近似直線Ｌβを算出する（Ｓ６１３）。
【００３５】
続いて、基準圧力Ｐbaseに基づき基準値Ｂα，Ｂβを算出する（Ｓ６１４）。例えば、基準圧力Ｐbaseより所定量だけ低い値を基準値Ｂα，Ｂβとして算出すればよい。
【００３６】
続いて、近似直線Ｌαのうち基準値Ｂαとなる時期（ＬαとＢαの交点時期ＬＢα）を算出し、交点時期ＬＢαに基づき噴射開始時期Ｒ１を算出する（Ｓ６１５）。例えば、交点時期ＬＢαよりも所定の遅れ時間Ｃαだけ前の時期を、噴射開始時期Ｒ１として算出すればよい。
【００３７】
続いて、近似直線Ｌβのうち基準値Ｂβとなる時期（ＬβとＢβの交点時期ＬＢβ）を算出し、交点時期ＬＢβに基づき噴射終了時期Ｒ４を算出する（Ｓ６１６）。例えば、交点時期ＬＢβよりも所定の遅れ時間Ｃβだけ前の時期を、噴射終了時期Ｒ４として算出すればよい。
【００３８】
続くステップＳ６１７では、図２（ｂ）に示す噴射率波形のうち噴射増加を示す直線Ｒαの傾きを、近似直線Ｌαの傾きに基づき算出する。例えば、Ｌαの傾きに所定の係数を掛けてＲαの傾きを算出すればよい。なお、Ｓ６１５で算出した噴射開始時期Ｒ１とＳ６１７で算出したＲαの傾きに基づき、噴射指令信号に対する噴射率波形の上昇部分を表した直線Ｒαを特定することができる。さらに、Ｓ６１７では、噴射率波形のうち噴射減少を示す直線Ｒβの傾きを、近似直線Ｌβの傾きに基づき算出する。例えば、Ｌβの傾きに所定の係数を掛けてＲβの傾きを算出すればよい。なお、Ｓ６１６で算出した噴射終了時期Ｒ４とＳ６１７で算出したＲβの傾きに基づき、噴射指令信号に対する噴射率波形の降下部分を表した直線Ｒβを特定することができる。
【００３９】
続いて、Ｓ６１７で算出した噴射率波形の直線Ｒα，Ｒβに基づき、噴射終了を指令したことに伴って、弁体１２がリフトダウンを開始する時期（閉弁作動開始時期Ｒ２３）を算出する（Ｓ６１８）。具体的には、両直線Ｒα，Ｒβの交点を算出し、その交点時期を閉弁作動開始時期Ｒ２３として算出する。
【００４０】
続くＳ６１９では、Ｓ６１５で算出した噴射開始時期Ｒ１の噴射開始指令時期ｔ１に対する遅れ時間（噴射開始遅れ時間ｔｄ）を算出する。さらに、Ｓ６１９では、Ｓ６１８で算出した閉弁作動開始時期Ｒ２３の噴射終了指令時期ｔ２に対する遅れ時間（噴射終了遅れ時間ｔｅ）を算出する。
【００４１】
続いて、基準圧力Ｐbaseと交点圧力Ｐαβとの圧力差ΔＰγが所定値ΔＰγｔｈ未満であるか否かを判定する（Ｓ６２０）。ΔＰγ＜ΔＰγｔｈと判定した場合（Ｓ６２０：ＹＥＳ）には、続くＳ６２１において、小噴射（噴射率が一定の最大値となる前に終了する噴射）であるとみなして、圧力差ΔＰγに基づき最大噴射率Ｒｍａｘを算出する（Ｒｍａｘ＝ΔＰγ×Ｃγ）。一方、ΔＰγ≧ΔＰγｔｈと判定した場合（Ｓ６２０：ＮＯ）には、続くＳ６２２において、基準圧力Ｐbaseからの最大圧力降下量ΔＰに基づき最大噴射率Ｒｍａｘを算出する（Ｒｍａｘ＝ΔＰ×Ｃγ）。その後、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。
【００４２】
このように、燃圧センサ２０により検出される燃料圧力と、燃料噴射弁１０による燃料の噴射状態とは相関があり、噴射状態を示す噴射率パラメータは燃料噴射システムの特性を反映することとなる。
【００４３】
ここで、燃料噴射システムに対する不正改造は、燃料噴射システムにより設計と異なる制御を行わせることを目的として行われることが多い。このため、燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、燃料噴射システムの現在の特性（第２特性）が、不正改造されていない状態の特性（第１特性）から変化することとなる。その場合、例えば燃料圧力に応じた電圧を出力する燃圧センサ２０の検出値が、不正改造の前後で変化することとなる。
【００４４】
図５（ａ）は、不正改造の前後について、燃料噴射に伴う燃圧センサ２０の出力値の変化を示すグラフである。同図に実線で示すように、不正改造が行われる前には、図２（ｃ）に示した圧力のグラフに対応した燃圧センサ２０の出力値（電圧）が検出される。しかしながら、不正改造が行われた後には、実際の圧力の大きさは同じであったとしても、同図に一点鎖線で示すように、燃圧センサ２０の検出値が小さくなることがある。
【００４５】
この場合、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、燃圧センサ２０の検出値に基づいて取得される噴射パラメータ（燃圧パラメータ、噴射率パラメータ）が、不正改造の前後で見かけ上変化することとなる。
【００４６】
図５（ｂ）に示すように、不正改造前と不正改造後とでは、燃圧センサ２０の出力値波形のうち降下する部分の近似直線Ｌαの傾き（燃圧パラメータ）が変化する。詳しくは、不正改造後の近似直線Ｌαの傾きは、不正改造前の近似直線Ｌαの傾きよりも見かけ上小さくなる。また、不正改造前と不正改造後とでは、燃圧センサ２０の出力値波形のうち上昇する部分の近似直線Ｌβの傾き（燃圧パラメータ）が変化する。詳しくは、不正改造後の近似直線Ｌβの傾きは、不正改造前の近似直線Ｌβの傾きよりも見かけ上小さくなる。さらに、不正改造前と不正改造後とでは、基準圧力Ｐbaseからの最大圧力降下量ΔＰ（燃圧パラメータ）が変化する。詳しくは、不正改造後の最大圧力降下量ΔＰは、不正改造前の最大圧力降下量ΔＰよりも見かけ上小さくなる。
【００４７】
図５（ｃ）に示すように、不正改造前と不正改造後とでは、噴射率波形のうち噴射増加を示す直線Ｒαの傾き（噴射率パラメータ）が変化する。詳しくは、不正改造後の直線Ｒαの傾きは、不正改造前の直線Ｒαの傾きよりも見かけ上小さくなる。また、不正改造前と不正改造後とでは、噴射率波形のうち噴射減少を示す直線Ｒβの傾き（噴射率パラメータ）が変化する。詳しくは、不正改造後の直線Ｒβの傾きは、不正改造前の直線Ｒβの傾きよりも見かけ上小さくなる。さらに、不正改造前と不正改造後とでは、最大噴射率Ｒｍａｘ（燃圧パラメータ）が変化する。詳しくは、不正改造後の最大噴射率Ｒｍａｘは、不正改造前の最大噴射率Ｒｍａｘよりも見かけ上小さくなる。
【００４８】
そこで、本実施形態では、複数の燃圧センサ２０により、燃料噴射システムの高圧通路１１ａ内の燃料圧力（共通の物理量）を検出する。取得部３５は、複数の燃圧センサ２０による燃料圧力の検出値に基づいて、噴射率パラメータをそれぞれ取得する。そして、複数の燃圧センサ２０よる検出値に基づいて取得された全ての噴射率パラメータにおいて、第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、システムに対して不正改造が行われたことを検知する。
図６は、不正改造検知の処理手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、ＥＣＵ３０（検知部３６）により、エンジン始動後の所定時期での燃料噴射時に実行される。
【００４９】
まず、噴射率パラメータの第１特性と第２特性との相違が、所定よりも大きい気筒があるか否か判定する（Ｓ１１）。詳しくは、噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘの少なくとも１つを用いて、記憶部３４に記憶された不正改造されていない状態の特性である第１特性と、取得部３５により取得された燃料噴射システムの現在の特性である第２特性との相違が、所定の判定値よりも大きい気筒があるか否か判定する。この判定値として、例えば第１特性と第２特性との相違が数十％よりも大きいか否か判定することのできる値を用いる。
【００５０】
Ｓ１１の判定において、噴射率パラメータの第１特性と第２特性との相違が、所定よりも大きい気筒がないと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。一方、上記相違が所定よりも大きい気筒があると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、全気筒で上記相違が所定よりも大きいか否か判定する（Ｓ１２）。
【００５１】
Ｓ１２の判定において、全気筒で上記相違が所定よりも大きいと判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、エンジンの前回運転時と今回運転時とで、全気筒において上記相違が所定よりも大きい状態に変化したか否か判定する（Ｓ１３）。すなわち、エンジンの前回運転時には全気筒において上記相違が所定よりも大きい状態ではなかったが、エンジンの今回運転時に全気筒において上記相違が所定よりも大きい状態になったか否か判定する。
【００５２】
Ｓ１２の判定において全気筒では上記相違が所定よりも大きくないと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、又はＳ１３の判定においてエンジンの前回運転時と今回運転時とでは変化していないと判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、この変化が経時変化であると判定する（Ｓ１４）。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。
【００５３】
一方、Ｓ１３の判定において、エンジンの前回運転時と今回運転時とで、全気筒において上記相違が所定よりも大きい状態に変化したと判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、この変化が不正改造によるものであると検知する（Ｓ１５）。すなわち、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知する。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。
【００５４】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
【００５５】
・燃料噴射システムに対する不正改造は、燃料噴射システムにより設計と異なる制御を行わせることを目的として行われることが多い。このため、燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、燃料噴射システムの現在の特性（第２特性）が、不正改造されていない状態の特性（第１特性）から変化することとなる。したがって、第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知することができる。
【００５６】
・複数の燃圧センサ２０による燃料圧力の検出値に基づいてそれぞれ取得された噴射率パラメータ（例えば最大噴射率Ｒｍａｘ）が全て変化した場合は、燃圧センサ２０が故障したのではなく、不正改造が行われた可能性が高い。したがって、複数の燃圧センサ２０よる燃料圧力の検出値に基づいて取得された全ての第２特性において、第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを高い精度で検知することができる。
【００５７】
・燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、燃圧センサ２０による燃料圧力の検出値が不正改造の前後で変化することがある。この場合、燃圧センサ２０の検出値に基づいて取得される噴射パラメータ（燃圧パラメータ、噴射率パラメータ）が、不正改造の前後で変化することとなる。したがって、燃料噴射システムの特性として噴射パラメータを用いることにより、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知することができる。
【００５８】
・エンジンの前回運転時と今回運転時とで、第１特性と第２特性との相違が所定よりも大きい状態に変化した場合に、不正改造が行われたことを検知している。このため、エンジンの前回運転終了時から今回運転開始時までに不正改造が行われた場合に、不正改造を高い精度で検知することができる。
【００５９】
・全気筒では上記相違が所定よりも大きくないと判定した場合、又はエンジンの前回運転時と今回運転時とでは変化していないと判定した場合は、この変化が経時変化であると判定している。このため、燃料噴射システムの経時変化を、不正改造であると誤検知することを抑制することができる。
【００６０】
なお、上記実施形態を以下のように変更して実施することもできる。
【００６１】
・図６のＳ１２の処理において、全気筒ではなく、複数気筒で第１特性と第２特性との相違が所定よりも大きいか否か判定してもよい。図６において、Ｓ１２の処理又はＳ１３の処理を省略することもできる。また、図６において、Ｓ１２〜Ｓ１４の処理を省略することもできる。
【００６２】
・噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘに代えて、近似直線Ｌαの傾き、近似直線Ｌβの傾き、最大圧力降下量ΔＰ等の燃圧パラメータに基づいて、不正改造が行われたことを検知することもできる。詳しくは、燃圧パラメータの第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知することができる。また、燃料噴射システムの特性として、エンジンの所定運転状態において燃圧センサ２０により検出される燃料圧力を用い、燃料圧力の第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知することもできる。
【００６３】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、燃料噴射システム内の燃料が、燃料ポンプ４１により加圧される前に燃圧センサ２０により検出される加圧前燃料圧力に基づいて、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知する。記憶部３４には、工場出荷時（不正改造されていない状態）において燃料噴射システムが大気開放された状態で、燃圧センサ２０により検出された燃料圧力（第１特性）が記憶されている。
【００６４】
図７は、不正改造検知の処理手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、ＥＣＵ３０（検知部３６）により、エンジンのシステム起動時に実行される。
【００６５】
まず、大気解放時の燃料圧力である加圧前燃料圧力の第１特性と第２特性との相違が、所定よりも大きい気筒があるか否か判定する（Ｓ２１）。詳しくは、燃圧センサ２０により検出される燃料圧力について、記憶部３４に記憶された不正改造されていない状態の特性である第１特性と、取得部３５により取得された燃料噴射システムの現在の特性である第２特性との相違が、所定の判定値よりも大きい気筒があるか否か判定する。この判定値として、例えば第１特性と第２特性との相違が数十％よりも大きいか否か判定することのできる値や、その相違が十数％よりも大きいか否か判定することのできる値を用いる。
【００６６】
Ｓ２１の判定において、加圧前燃料圧力の第１特性と第２特性との相違が、所定よりも大きい気筒がないと判定した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。一方、上記相違が所定よりも大きい気筒があると判定した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、全気筒で上記相違が所定よりも大きいか否か判定する（Ｓ２２）。
【００６７】
Ｓ２２の判定において、全気筒で上記相違が所定よりも大きいと判定した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、エンジンの前回システム起動時と今回システム起動時とで、全気筒において上記相違が所定よりも大きい状態に変化したか否か判定する（Ｓ２３）。すなわち、エンジンの前回システム起動時には全気筒において上記相違が所定よりも大きい状態ではなかったが、エンジンの今回システム起動時に全気筒において上記相違が所定よりも大きい状態になったか否か判定する。
【００６８】
Ｓ２２の判定において全気筒では上記相違が所定よりも大きくないと判定した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、又はＳ２３の判定においてエンジンの前回システム起動時と今回システム起動時とでは変化していないと判定した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、この変化が経時変化であると判定する（Ｓ２４）。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。
【００６９】
一方、Ｓ２３の判定において、エンジンの前回システム起動時と今回システム起動時とで、全気筒において上記相違が所定よりも大きい状態に変化したと判定した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、この変化が不正改造によるものであると検知する（Ｓ２５）。すなわち、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知する。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。
【００７０】
本実施形態は以下の利点を有する。なお、ここでは、第１実施形態と異なる利点のみを述べる。
【００７１】
・複数の燃圧センサ２０による燃料圧力の検出値が全て変化した場合は、燃圧センサ２０が故障したのではなく、不正改造が行われた可能性が高い。したがって、複数の燃圧センサ２０よる燃料圧力の検出値における全ての第２特性において、第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを高い精度で検知することができる。
【００７２】
・燃料噴射システム内の燃料が加圧される前に燃圧センサ２０により検出される加圧前燃料圧力は、大気圧に相当する圧力になるはずである。ここで、燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、燃圧センサ２０による燃料圧力の検出値が不正改造の前後で変化することがある。その場合には、加圧前燃料圧力が大気圧に相当する圧力からずれることとなる。したがって、燃料噴射システムの特性として、加圧前燃料圧力を用いることにより、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを高い精度で検知することができる。
【００７３】
なお、上記実施形態を以下のように変更して実施することもできる。
【００７４】
・図７のＳ２２の処理において、全気筒ではなく、複数気筒で第１特性と第２特性との相違が所定よりも大きいか否か判定してもよい。図７において、Ｓ２２の処理又はＳ２３の処理を省略することもできる。また、図７において、Ｓ２２〜Ｓ２４の処理を省略することもできる。
【００７５】
・コモンレール４２内の燃料圧力を検出するレール圧センサを設け、レール圧センサにより検出される加圧前燃料圧力を用い、加圧前燃料圧力の第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知することもできる。その場合に、レール圧センサを２つ設け（二重系）、２つのレール圧センサにより検出される加圧前燃料圧力の第１特性と第２特性とが共に所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知してもよい。
【００７６】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、燃料ポンプ４１の吐出量の第１特性と第２特性との相違が所定よりも小さい状態が所定期間を超えて維持された後、第１特性と第２特性との相違が所定よりも大きい状態が所定期間を超えて維持された場合に、燃料噴射システムに不正改造が行われたことを検知する。記憶部３４には、工場出荷時（不正改造されていない状態）にエンジンの所定運転状態において、燃料ポンプ４１により吐出された燃料の吐出量（第１特性）が記憶されている。
【００７７】
図５（ａ）に示したように不正改造により燃圧センサ２０の出力値（電圧）が変化した場合であっても、燃圧センサ２０の出力値に基づいて燃料圧力が目標圧力に制御される。このため、図８に示すように、燃料噴射時における実際の燃料圧力変化は、実線で示す不正改造前から一点鎖線で示す不正改造後のように変化する。その結果、燃料噴射弁１０から噴射される燃料量が増加し、それに伴って燃料ポンプ４１による燃料の吐出量が増加することとなる。
【００７８】
図９は、エンジンの始動回数と燃料ポンプ４１の吐出量との関係を示すグラフである。エンジンの所定運転状態では、燃料ポンプ４１による燃料の吐出量は略一定となる。ここで、実線で示すように、燃料ポンプ４１による燃料の吐出量が、ｎ＋１回目の始動においてｎ回目の吐出量から変化したとしても、ノイズ等により一時的に異常値となった場合は、ｎ＋２回目の始動においてｎ回目の始動と同じ吐出量に戻る。これに対して、ｎ回目の始動とｎ＋１回目の始動との間で、燃料噴射システムに対して不正改造が行われると、ｎ＋１回目の始動において燃料ポンプ４１による燃料の吐出量が変化して、その状態が維持されることとなる。そこで、本実施形態では、以下のように不正改造を検知する。
【００７９】
図１０は、不正改造検知の処理手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、ＥＣＵ３０（検知部３６）により、エンジンの複数の所定運転状態時に実行される。
【００８０】
まず、燃料ポンプ４１による燃料の吐出量の第１特性と第２特性との相違が、所定よりも大きいか否か判定する（Ｓ３１）。詳しくは、エンジンの所定運転状態における燃料ポンプ４１の吐出量について、記憶部３４に記憶された不正改造されていない状態の特性である第１特性と、取得部３５により取得された現在の特性である第２特性との相違が、所定の判定値よりも大きいか否か判定する。なお、燃料ポンプ４１による燃料の吐出量は、燃料ポンプ４１の駆動状態に基づいて算出してもよいし、センサ等により検出してもよい。
【００８１】
Ｓ３１の判定において、燃料ポンプ４１による燃料の吐出量の第１特性と第２特性との相違が、所定よりも大きくないと判定した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。一方、上記相違が所定よりも大きい気筒があると判定した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、エンジンの複数の所定運転状態で上記相違が所定よりも大きいか否か判定する（Ｓ３２）。
【００８２】
Ｓ３２の判定において、エンジンの複数の所定運転状態で上記相違が所定よりも大きいと判定した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、上記相違が所定よりも小さい状態が所定期間を超えて維持された後、上記相違が所定よりも大きい状態が所定期間を超えて維持されたか否か判定する（Ｓ３３）。なお、この所定期間として、例えばエンジンの始動回数３回を採用することができる。
【００８３】
Ｓ３２の判定において複数の所定運転状態では上記相違が所定よりも大きくないと判定した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、又はＳ３３の判定において、上記相違が所定よりも小さい状態が所定期間を超えて維持されていない、若しくは上記相違が所定よりも大きい状態が所定期間を超えて維持されていないと判定した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、この変化が経時変化であると判定する（Ｓ３４）。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。
【００８４】
一方、Ｓ３３の判定において、上記相違が所定よりも小さい状態が所定期間を超えて維持された後、上記相違が所定よりも大きい状態が所定期間を超えて維持されたと判定した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、この変化が不正改造によるものであると検知する（Ｓ３５）。すなわち、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知する。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。
【００８５】
本実施形態は以下の利点を有する。なお、ここでは、第１実施形態と異なる利点のみを述べる。
【００８６】
・燃料噴射システムの現在の特性（第２特性）が、不正改造されていない状態の特性（第１特性）から変化したとしても、ノイズ等により一時的に第２特性が異常値となった可能性がある。これに対して、燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、第２特性が第１特性から乖離した後に、その状態が維持されることが多い。したがって、第１特性と第２特性との相違が所定よりも小さい状態が所定期間を超えて維持された後、第１特性と第２特性との相違が所定よりも大きい状態が所定期間を超えて維持された場合に、燃料噴射システムに不正改造が行われたことを高い精度で検知することができる。
【００８７】
・燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、不正改造前よりも噴射される燃料の量が増加し、それに伴って燃料ポンプ４１の吐出量が増加することがある。したがって、燃料噴射システムの特性として燃料ポンプ４１の吐出量を用いることにより、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知することができる。
【００８８】
・エンジンの複数の所定運転状態において燃料ポンプ４１の吐出量が変化した場合は、吐出量の算出誤差が生じたのではなく、不正改造が行われた可能性が高い。したがって、エンジンの複数の所定運転状態における第２特性において、第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを高い精度で検知することができる。
【００８９】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、エンジンの発生するトルクの第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知する。記憶部３４には、工場出荷時（不正改造されていない状態）にエンジンの所定運転状態において、エンジンが発生するトルク（第１特性）が記憶されている。
【００９０】
第３実施形態で述べたように、不正改造により燃圧センサ２０の出力値（電圧）が変化した場合に、燃料噴射弁１０から噴射される燃料量が増加することがある。そこで、本実施形態では、以下のように不正改造を検知する。
【００９１】
図１１は、不正改造検知の処理手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、ＥＣＵ３０（検知部３６）により、エンジンの所定運転状態時に実行される。
【００９２】
まず、エンジンが発生するトルクの第１特性と第２特性との相違が、所定よりも大きいか否か判定する（Ｓ４１）。詳しくは、エンジンの所定運転状態におけるエンジンの発生トルクについて、記憶部３４に記憶された不正改造されていない状態の特性である第１特性と、取得部３５により取得された現在の特性である第２特性との相違が、所定の判定値よりも大きいか否か判定する。なお、エンジンの発生するトルクは、エンジン回転速度の上昇速度や車両の加速度等に基づいて算出してもよいし、トルクセンサ等により検出してもよい。
【００９３】
Ｓ４１の判定において、エンジンが発生するトルクの第１特性と第２特性との相違が、所定よりも大きくないと判定した場合（Ｓ４１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。一方、上記相違が所定よりも大きいと判定した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、この相違が不正改造によるものであると検知する（Ｓ４２）。すなわち、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知する。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。
【００９４】
本実施形態は以下の利点を有する。なお、ここでは、第１実施形態と異なる利点のみを述べる。
【００９５】
・燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、不正改造前よりも噴射される燃料の量が増加し、それに伴ってエンジンの発生するトルクが増加することがある。したがって、燃料噴射システムの特性としてエンジンが発生するトルクを用いることにより、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知することができる。
【００９６】
なお、上記各実施形態を以下のように変更して実施することもできる。
【００９７】
・燃料噴射システムに対する不正改造を検知した場合に、その旨を運転者に報知したり、運転者に警告を行ったりしてもよい。また、燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、不正改造前よりも噴射される燃料の量が増加することが多い。これに対して、検知部３６により、不正改造が行われたことが検知された場合に、燃料噴射システムによる燃料の噴射量を制限する制限部３７を備えてもよい。これにより、不正改造が行われた場合であっても、噴射される燃料の量が増加することを抑制することができる。
【００９８】
・燃料噴射システムに対して不正改造が行われた場合には、燃料噴射システムの複数の特性が不正改造の前後で変化することが多い。したがって、複数の特性において、第１特性と第２特性とが所定よりも相違することを条件として、燃料噴射システムに不正改造が行われたことを検知してもよい。詳しくは、第１〜第４実施形態の不正改造検知処理を複数実行し、複数の処理において不正改造が行われたことを検知したことを条件として、燃料噴射システムに不正改造が行われたことを最終的に検知してもよい。これにより、不正改造の検知精度を向上させることができる。
【００９９】
・不正改造されていない状態の燃料噴射システムの特性である第１特性として、工場出荷時の特性に限らず、車検時の特性や設計時の特性を用いることもできる。
【０１００】
・燃料噴射システムの制御プログラム等に対して不正改造が行われた場合に、例えば燃圧センサ２０による出力値（電圧）等は変化せず、燃料噴射弁１０の駆動状態が変化することがある。その場合であっても、燃料噴射システムの現在のいずれかの特性（第２特性）が、不正改造されていない状態の特性（第１特性）から変化することが多い。したがって、燃料噴射システムの特性として適切な特性を選択することにより、第１特性と第２特性とが所定よりも相違する場合に、燃料噴射システムに対して不正改造が行われたことを検知することができる。
【０１０１】
・燃料噴射システムの物理量を検出するセンサとして、エアフロメータ、吸気圧センサ、排気圧センサ、空燃比センサ、アクセルセンサ、スピードメータ、回転速度センサ等を用いることもできる。そして、それらのセンサの検出値に基づいて、燃料噴射システムの第２特性を取得し、第１特性と比較することで不正改造を検知することができる。
【０１０２】
・車両のエンジンに搭載された燃料噴射システムに限らず、船舶等のエンジンに搭載された燃料噴射システムに上記各実施形態を適用することもできる。
【符号の説明】
【０１０３】
３０…ＥＣＵ、３４…記憶部、３５…取得部、３６…検知部。
【図１】
2015078680.tif 000003
【図２】
2015078680.tif 000004
【図３】
2015078680.tif 000005
【図４】
2015078680.tif 000006
【図５】
2015078680.tif 000007
【図６】
2015078680.tif 000008
【図７】
2015078680.tif 000009
【図８】
2015078680.tif 000010
【図９】
2015078680.tif 000011
【図１０】
2015078680.tif 000012
【図１１】
2015078680.tif 000013