(57)【要約】【課題】より正確に燃料噴射弁の状態を診断することのできる燃料噴射弁の診断装置及び情報取得装置を提供する。【解決手段】所定の燃料噴射弁により、対象エンジン（ディーゼルエンジン）の燃料燃焼を行う部分であるシリンダ内へ所定の燃料（軽油）を噴射供給する燃料供給システムに適用され、燃料噴射弁の状態を診断する。こうした燃料噴射弁の診断装置として、上記燃料噴射弁に対する指令値（パルス幅）とその指令値による噴射結果（燃料噴射量）との関係を示す噴射データを検出してその検出値を、所定の記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に格納するプログラムと、同記憶装置に格納された噴射データに基づいて、燃料噴射弁の診断を行うプログラムと、を備える構成とする。詳しくは、例えば上記検出値（燃料噴射量）の、単位時間あたりの変動量の大小に基づき、燃料噴射弁の診断を行う。図１１の例では、パルス幅ＰＳ２のデータが異常である旨判定される。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の燃料噴射弁により、対象エンジンの燃料燃焼を行う部分であるシリンダ内又はその吸気通路へ所定の燃料を噴射供給する燃料供給システムに適用され、前記燃料噴射弁の状態を診断する装置において、
前記燃料噴射弁に対する指令値とその指令値による噴射結果との関係を示す噴射データを検出してその検出値を、所定の記憶装置に格納するデータ取得手段と、
前記記憶装置に格納された噴射データに基づいて、前記燃料噴射弁の診断を行う診断手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射弁の診断装置。
【請求項２】
前記データ取得手段は、前記噴射データを逐次検出して、前記記憶装置に格納するものであり、
前記診断手段は、これらデータ間の関係に基づき、前記燃料噴射弁の診断を行うものである請求項１に記載の燃料噴射弁の診断装置。
【請求項３】
前記データ取得手段は、前記噴射データとして、前記燃料噴射弁に対して同一の指令を与えた場合の噴射結果を、異なる複数のタイミングでそれぞれ検出して、それら検出値を、前記記憶装置に格納するものであり、
前記診断手段は、前記異なる複数のタイミングで検出した同一指令に係る複数のデータを、互いに比較することにより、データ間の相違の程度に基づいて、前記燃料噴射弁の診断を行うものである請求項２に記載の燃料噴射弁の診断装置。
【請求項４】
前記データ取得手段は、前記噴射データとして、同一の噴射結果になるように調整した指令値を、異なる複数のタイミングでそれぞれ求めて、それら指令値を、前記記憶装置に格納するものであり、
前記診断手段は、前記異なる複数のタイミングで検出した同一噴射結果に係る複数のデータを、互いに比較することにより、データ間の相違の程度に基づいて、前記燃料噴射弁の診断を行うものである請求項２に記載の燃料噴射弁の診断装置。
【請求項５】
前記診断手段は、前記記憶装置に格納された複数の噴射データについて、前記燃料噴射弁に対する指令値、又はその指令値による噴射結果の、単位時間あたりの変動量の大小に基づき、前記燃料噴射弁の診断を行うものである請求項２に記載の燃料噴射弁の診断装置。
【請求項６】
前記診断手段は、前記記憶装置に格納された複数の噴射データによる軌道に基づいて、前記燃料噴射弁の診断を行うものである請求項２に記載の燃料噴射弁の診断装置。
【請求項７】
前記データ取得手段は、単位期間ごとに区別して複数のデータを所定の記憶装置に格納するものであり、
前記診断手段は、前記データ取得手段により取得された単位期間ごとのデータ又はデータ群の所定の２つについて、対応するデータ同士を比較することにより、両者の相違の程度に基づいて、前記燃料噴射弁の診断を行うものである請求項２に記載の燃料噴射弁の診断装置。
【請求項８】
前記燃料噴射弁に対する指令値は、パルス幅であり、前記指令値による噴射結果は、燃料噴射量である請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射弁の診断装置。
【請求項９】
前記噴射結果としての燃料噴射量は、前記対象エンジンの出力トルクを主に生成するためのメイン噴射よりも少量の噴射量による所定のサブ噴射に相当する噴射量である請求項８に記載の燃料噴射弁の診断装置。
【請求項１０】
所定の燃料噴射弁により、対象エンジンの燃料燃焼を行う部分であるシリンダ内又はその吸気通路へ所定の燃料を噴射供給する燃料供給システムに適用され、前記燃料噴射弁の状態を検出する装置において、
前記燃料噴射弁に対する指令値とその指令値による噴射結果とが関連付けられた噴射データを検出してその検出値を、所定の参照パラメータに関連付けて所定の記憶装置に格納する情報取得手段を備えることを特徴とする燃料噴射弁の情報取得装置。
【請求項１１】
前記参照パラメータは、前記噴射データの検出タイミングに係るパラメータである請求項１０に記載の燃料噴射弁の情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン（燃焼機関）の燃料供給システムに適用された燃料噴射弁の状態を診断する燃料噴射弁の診断装置、及び微小量噴射に関する情報を取得する際に用いて好適な燃料噴射弁の情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、例えば自動車等の動力源として用いられるエンジン（特に内燃機関）では、適宜の燃料噴射弁（例えばインジェクタ）により噴射供給された燃料を、所定シリンダ内の燃焼室で、着火、燃焼して、所定の出力軸（クランク軸）にトルクを生成している。そして近年、自動車用のディーゼルエンジン等では、１燃焼サイクル中において出力トルクを生成するためのメイン噴射を行う前又は後に、該メイン噴射よりも少量の噴射量（通常は微小量）にてサブ噴射を行う噴射方式、いわゆる多段噴射方式が採用されるようになってきている。例えば今日、燃料燃焼時の騒音やＮＯｘ排出量の増大が問題視されており、その改善のため、メイン噴射の前に少量の噴射量にてパイロット噴射やプレ噴射を行うことがある。また、メイン噴射の後においても、拡散燃焼の活性化、ひいてはＰＭ排出の低減等を目的として、アフタ噴射（噴射時期はメイン噴射に近接した燃料燃焼中）を行ったり、あるいは排気温度の昇温や還元成分供給による触媒の活性化等を目的として、ポスト噴射（噴射時期はメイン噴射に対して大きく遅角した燃焼終了後）を行ったりすることがある。近年のエンジン制御では、これら各種の噴射の１つ又は任意の組み合わせをもって、様々な状況に対してより適した噴射態様（噴射パターン）で、エンジンに対する燃料の供給が行われている。
【０００３】
ところで一般に、燃料噴射弁には製造過程等で個体差が生まれる。このため、燃料噴射弁を大量生産した場合、それら噴射弁の噴射特性は必ずしも一致しない。したがって、上記燃料噴射弁に対する噴射量の指令値（噴射時間）を同一にしたとしても、実際に噴射される燃料量には少なからずのばらつきが生じる。また、上記サブ噴射（特にパイロット噴射）では、その噴射量がメイン噴射に比して少なくなっているため、所望の噴射量と実際の噴射量との間に差異が生じた場合に、その影響が大きくなり、それが少しの差異であっても上記目的を達成することが困難になり得る。
【０００４】
そこで従来、例えば特許文献１に記載のような装置が提案されている。この装置では、車両減速時における燃料カット期間において微小量の燃料噴射（単発噴射）を行うことにより、その燃料噴射によるエンジン出力軸の挙動変化（詳しくは回転速度の上昇量）を検出するとともに、その検出した回転速度上昇量に基づいて、生成トルク、ひいては燃料噴射量を逐次、算出、保存（いわゆる学習）するようにしている。そして、その学習値に基づいて、燃料噴射弁の特性誤差を逐次補正（校正）している。
【特許文献１】特開２００５−３６７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この特許文献１に記載の装置によれば、上記燃料噴射弁の噴射特性を逐次学習するとともに、その誤差を逐次補正（校正）することで、上述の製造ばらつきや経年変化等に起因した燃料噴射弁の特性誤差についてはこれを、確かに補償することができる。しかしながら実際には、燃料噴射弁の故障等により、補正だけでは十分な対応を行うことができないほどの特性誤差が生じてしまうことも起こり得る。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、より正確に燃料噴射弁の状態を診断することのできる燃料噴射弁の診断装置及び情報取得装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、所定の燃料噴射弁により、対象エンジンの燃料燃焼を行う部分であるシリンダ内又はその吸気通路へ所定の燃料を噴射供給する燃料供給システムに適用され、前記燃料噴射弁の状態を診断する燃料噴射弁の診断装置において、前記燃料噴射弁に対する指令値とその指令値による噴射結果との関係を示す噴射データを検出してその検出値を、所定の記憶装置に格納するデータ取得手段と、前記記憶装置に格納された噴射データに基づいて（例えば各データが許容範囲内にあるか否かなどに基づいて）、前記燃料噴射弁の診断を行う診断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
燃料噴射弁の噴射特性を把握する上で特に重要になるものは、該噴射弁に対する指令値とその指令値による噴射結果との関係である。指令通りの結果が得られれば、その燃料噴射弁の性能は高いといえる。この点、上記請求項１に記載の装置では、それら指令値及び噴射結果の関係を示す噴射データを検出、保存（いわゆる学習）するデータ取得手段を備えることで、燃料噴射弁の状態（噴射特性の良否など）をより正確に把握することが可能になる。さらに、そのデータ保存先の記憶装置にアクセス可能な診断手段を備えることにより、上記学習値（保存データ）に基づいて、燃料噴射弁の診断についてもこれを、より正確に行うことが可能になる。
【００１０】
またこの場合、燃料噴射弁の詳細な状態を把握する上では、請求項２に記載の発明のように、前記データ取得手段が、前記噴射データを逐次検出して、前記記憶装置に格納するものであり、前記診断手段が、これらデータ間の関係に基づき、前記燃料噴射弁の診断を行うものである構成とすることが有効である。
【００１１】
このような構成であれば、前記データ取得手段により複数のデータを取得し、前記診断手段により、それらデータ間の関係に基づいて、前記燃料噴射弁の診断をより的確に行うことが可能になる。そしてこの場合、請求項３〜７に記載の発明のように、
・前記データ取得手段が、前記噴射データとして、前記燃料噴射弁に対して同一の指令を与えた場合の噴射結果を、異なる複数のタイミングでそれぞれ検出して、それら検出値を、前記記憶装置に格納するものであり、前記診断手段が、前記異なる複数のタイミングで検出した同一指令に係る複数のデータを、互いに比較することにより、データ間の相違の程度に基づいて、前記燃料噴射弁の診断を行うものである構成（請求項３）。
・前記データ取得手段が、前記噴射データとして、同一の噴射結果になるように調整した指令値を、異なる複数のタイミングでそれぞれ求めて、それら指令値を、前記記憶装置に格納するものであり、前記診断手段が、前記異なる複数のタイミングで検出した同一噴射結果に係る複数のデータを、互いに比較することにより、データ間の相違の程度に基づいて、前記燃料噴射弁の診断を行うものである構成（請求項４）。
・前記診断手段が、前記記憶装置に格納された複数の噴射データについて、前記燃料噴射弁に対する指令値、又はその指令値による噴射結果の、単位時間あたりの変動量の大小に基づき、前記燃料噴射弁の診断を行うものである構成（請求項５）。
・前記診断手段が、前記記憶装置に格納された複数の噴射データによる軌道に基づいて、前記燃料噴射弁の診断を行うものである構成（請求項６）。
・前記データ取得手段が、単位期間ごとに区別して複数のデータを所定の記憶装置に格納するものであり、前記診断手段が、前記データ取得手段により取得された単位期間ごとのデータ又はデータ群の所定の２つについて、対応するデータ同士を比較することにより、両者の相違の程度に基づいて、前記燃料噴射弁の診断を行うものである構成（請求項７）。
等々の構成が有効である。燃料噴射弁の種類等に応じて、これらの構成を使い分ける（あるいは併せ適用する）ことで、燃料噴射弁の詳細な状態を把握することが可能になる。
【００１２】
請求項８に記載の発明では、上記請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置において、前記燃料噴射弁に対する指令値が、パルス幅であり、前記指令値による噴射結果が、燃料噴射量であることを特徴とする。一般に噴射制御においては、噴射量を精密に制御することが重要になる。このため、上記請求項１〜７のいずれか一項に記載の発明は、こうした場合に適用して特に有効である。
【００１３】
特にこの発明は、請求項９に記載の発明のように、前記噴射結果としての燃料噴射量が、前記対象エンジンの出力トルクを主に生成するためのメイン噴射よりも少量の噴射量による所定のサブ噴射（例えばパイロット噴射）に相当する噴射量である場合に適用して有効である。
【００１４】
前述したように、サブ噴射（特にパイロット噴射）では、その噴射量がメイン噴射に比して少なくなっている。このため、サブ噴射では、所望の噴射量（噴射指令に応じた噴射量）と実際の噴射量との間に差異が生じた場合の影響が大きくなる。したがって、上記請求項８に記載の発明は、こうした構成に適用して特に有益である。
【００１５】
また発明者は、上記各装置を実現するために用いて有益な装置（燃料噴射弁の情報取得装置）として、請求項１０，１１に記載の装置を発明した。以下、これら各装置について説明する。
【００１６】
まず請求項１０に記載の装置では、所定の燃料噴射弁により、対象エンジンの燃料燃焼を行う部分であるシリンダ内又はその吸気通路へ所定の燃料を噴射供給する燃料供給システムに適用され、前記燃料噴射弁の状態を検出する燃料噴射弁の情報取得装置として、前記燃料噴射弁に対する指令値とその指令値による噴射結果とが関連付けられた噴射データを検出してその検出値を、所定の参照パラメータに関連付けて所定の記憶装置に格納する情報取得手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
こうした構成であれば、噴射データの検出、保存を的確に行うことが可能になる。また保存の際にその検出値を所定のパラメータ（参照パラメータ）に関連付けておくことで、使用時に必要なデータを容易に読み出すことが可能になる。
【００１８】
請求項１１に記載の装置では、上記請求項１０に記載の装置において、前記参照パラメータが、前記噴射データの検出タイミングに係るパラメータ（例えばそのデータを検出した時の時刻や学習スパン、あるいは他のデータと比べた場合の順序など）であることを特徴とする。こうした構成であれば、前記燃料噴射弁の噴射特性の経時的な変化などを容易に把握することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る燃料噴射弁の診断装置及び情報取得装置を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
はじめに図１を参照して、本実施形態のエンジン制御システムであるコモンレール式燃料噴射制御システム（高圧燃料供給システム）の概略について説明する。なお、本実施形態のエンジンとしては、４輪自動車（例えばＡＴ車）に搭載される多気筒（例えば直列４気筒）エンジンを想定している。このエンジンは、燃料燃焼によるエネルギーを回転運動に変換して出力軸（図中のクランク軸４１）を回転させる４ストローク（４×ピストン行程）のレシプロ式ディーゼルエンジン（内燃機関）である。すなわちこのエンジンでは、吸排気弁のカム軸に設けられた気筒判別センサ（電磁ピックアップ）にてその時の対象シリンダが逐次判別され、４つのシリンダ＃１〜＃４について、それぞれ吸入・圧縮・燃焼・排気の４行程による１燃焼サイクルが「７２０°ＣＡ」周期で、詳しくは例えば各シリンダ間で「１８０°ＣＡ」ずらして、シリンダ＃１，＃３，＃４，＃２の順に逐次実行される。図中のインジェクタ２０は、燃料タンク１０側から、それぞれシリンダ＃１，＃２，＃３，＃４用のインジェクタである。
【００２１】
同図１に示されるように、このシステムは、大きくは、ＥＣＵ（電子制御ユニット）３０が、各種センサからのセンサ出力（検出結果）を取り込み、それら各センサ出力に基づいて燃料供給系を構成する各装置の駆動を制御するように構成されている。ＥＣＵ３０は、吸入調整弁１１ｃに対する電流供給量を調整して燃料ポンプ１１の燃料吐出量を所望の値に制御することで、コモンレール１６内の燃料圧力（燃圧センサ１６ａにて測定される時々の燃料圧力）を目標値（目標燃圧）にフィードバック制御（例えばＰＩＤ制御）している。そして、その燃料圧力に基づいて、対象エンジンの所定シリンダに対する燃料噴射量、ひいては同エンジンの出力（出力軸の回転速度やトルク）を所望の大きさに制御している。
【００２２】
ここで、燃料供給系を構成する諸々の装置は、燃料上流側から、燃料タンク１０、燃料ポンプ１１、コモンレール１６、及びインジェクタ２０の順に配設されている。このうち、燃料タンク１０と燃料ポンプ１１とは、燃料フィルタ１２を介して配管１０ａにより接続されている。
【００２３】
こうした燃料供給系において、燃料タンク１０は、対象エンジンの燃料（軽油）を溜めておくためのタンク（容器）である。この燃料タンク１０には燃料計（図示略）が設けられ、燃料タンク１０内の燃料残量が検出可能とされている。また、燃料ポンプ１１は、高圧ポンプ１１ａ及び低圧ポンプ１１ｂを有し、低圧ポンプ１１ｂによって上記燃料タンク１０から汲み上げられた燃料を、高圧ポンプ１１ａにて加圧して吐出するように構成されている。そして、高圧ポンプ１１ａに送られる燃料圧送量、ひいては燃料ポンプ１１の燃料吐出量は、燃料ポンプ１１の燃料吸入側に設けられた吸入調整弁（ＳＣＶ：Suction Control Valve）１１ｃによって調量されるようになっている。すなわち、この燃料ポンプ１１では、吸入調整弁１１ｃ（例えば非通電時に開弁するノーマリオン型）の駆動電流量（ひいては弁開度）を調整することで、同ポンプ１１からの燃料吐出量を所望の値に制御することができるようになっている。
【００２４】
燃料ポンプ１１を構成する２種のポンプのうち、低圧ポンプ１１ｂは、例えばトロコイド式のフィードポンプとして構成されている。これに対し、高圧ポンプ１１ａは、例えばプランジャポンプからなり、図示しない偏心カム（エキセントリックカム）にて所定のプランジャ（例えば３本のプランジャ）をそれぞれ軸方向に往復動させることにより加圧室に送られた燃料を逐次所定のタイミングで圧送するように構成されている。いずれのポンプも、駆動軸１１ｄによって駆動されるものである。ちなみにこの駆動軸１１ｄは、対象エンジンの出力軸であるクランク軸４１に連動し、例えばクランク軸４１の１回転に対して「１／１」又は「１／２」等の比率で回転するようになっている。すなわち、上記低圧ポンプ１１ｂ及び高圧ポンプ１１ａは、対象エンジンの出力によって駆動される。
【００２５】
こうした燃料ポンプ１１により燃料タンク１０から燃料フィルタ１２を介して汲み上げられた燃料は、蓄圧配管としてのコモンレール１６へ加圧供給（圧送）される。次いでその燃料は、コモンレール１６内で所定の燃料圧力（例えば「１０００気圧」以上）まで加圧され、シリンダごとに設けられた配管２０ａ（高圧燃料通路）を通じて、各シリンダ＃１〜＃４のインジェクタ２０（燃料噴射弁）へ分配（供給）されるようになっている。ここで、コモンレール１６には、同コモンレール１６内の燃圧（レール圧力）を検出するための燃圧センサ１６ａが設けられており、これによりインジェクタ２０の燃料噴射圧力に相関するレール圧力の検出や管理が可能とされている。また、各インジェクタ２０の燃料排出口には、それぞれ配管２０ｂが接続されており、この配管２０ｂは、１本に集約され、減圧弁１８（背圧弁）を介して、燃料を燃料タンク１０へ戻すための配管１０ｂとつながっている。減圧弁１８は、車両の減速時などにおいて、燃料の圧力を下げるためのものである。
【００２６】
図２に、上記インジェクタ２０の詳細構造を示す。なお、本実施形態のインジェクタ２０は、燃焼用のエンジン燃料（燃料タンク１０内の燃料）を利用した油圧駆動式の燃料噴射弁であり、燃料噴射に際しての駆動動力の伝達が油圧室（コマンド室）を介して行われる。
【００２７】
同図２に示されるように、このインジェクタ２０は、内開弁タイプの燃料噴射弁であり、非通電時に閉弁状態となる、いわゆるノーマリクローズ型の燃料噴射弁として構成されている。すなわち、このインジェクタ２０では、二方電磁弁を構成するソレノイド２０１に対する通電状態（通電／非通電）に応じて、油圧室Ｃｄの密閉度合、ひいては同油圧室Ｃｄの圧力（ニードル２０２の背圧に相当）が増減され、その圧力の増減により、スプリング２０３（コイルばね）の伸張力に従って又は抗して、ニードル２０２が弁筒内（ハウジング２０４内）を往復動（上下）する。そしてこれにより、噴孔２０５（必要な数だけ穿設）までの燃料供給通路が、その中途（詳しくは往復動に基づきニードル２０２が着座又は離座するテーパ状のシート面）で開閉される。この際、ニードル２０２の駆動制御は、いわゆるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を通じて行われる。すなわち、ニードル２０２の駆動部（上記二方電磁弁）には、ＥＣＵ３０からパルス信号（通電信号）が送られる。そして、ニードル２０２のリフト量（シート面からの離間度合）が、そのパルス幅（通電時間に相当）に基づいて可変制御され、その制御に際しては、通電時間が長いほどリフト量が大きくなり、リフト量が大きくなるほど噴射率（単位時間あたりに噴射される燃料量）が大きくなる。ちなみに、上記油圧室Ｃｄの増圧処理は、コモンレール１６からの燃料供給によって行われる。他方、油圧室Ｃｄの減圧処理は、当該インジェクタ２０と燃料タンク１０とを接続する配管（図示略）を通じてその油圧室Ｃｄ内の燃料が上記燃料タンク１０へ戻されることによって行われる。
【００２８】
このように、上記インジェクタ２０は、弁本体（ハウジング２０４）内部での所定の往復動作に基づいて噴孔２０５までの燃料供給通路を開閉（開放・閉鎖）することにより当該インジェクタ２０の開弁及び閉弁を行うニードル２０２を備える。そして、非駆動状態では、定常的に付与される閉弁側への力（スプリング２０３による伸張力）でニードル２０２が閉弁側へ変位するとともに、駆動状態では、駆動力が付与されることにより上記スプリング２０３の伸張力に抗してニードル２０２が開弁側へ変位するようになっている。そしてこの際、それら非駆動状態と駆動状態とでは、ニードル２０２のリフト量が略対称に変化する。
【００２９】
対象エンジンにおいては、これらインジェクタ２０の開弁駆動により各シリンダに対して所要の量の燃料が随時噴射供給されている。すなわち、同エンジンの運転時には、吸気弁の開動作により吸入空気が吸気管からシリンダの燃焼室へ導入され、これがシリンダ内のピストンにより圧縮された後にインジェクタ２０から直接的に噴射供給（直噴供給）されて着火（自己着火）、燃焼し、排気弁の開動作により燃焼後の排気が排気管へ排出されることになる。
【００３０】
また図示しない車両には、上記各センサのほかにもさらに、車両制御のための各種のセンサが設けられている。例えば、対象エンジンの出力軸であるクランク軸４１の外周側には、所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）クランク角信号を出力するクランク角センサ４１ａ（例えば電磁ピックアップ）が、同クランク軸の回転角度位置や回転速度（エンジン回転速度）等を検出するために設けられている。また、アクセルペダル（運転操作部）には、同ペダルの状態（変位量）に応じた電気信号を出力するアクセルセンサ３０ａが、運転者によるアクセルペダルの操作量（踏み込み量）を検出するために設けられている。
【００３１】
こうしたシステムの中で、本実施形態の各装置（燃料噴射弁の診断装置及び情報取得装置）として機能するとともに、電子制御ユニットとして主体的にエンジン制御を行う部分がＥＣＵ３０である。そして、このＥＣＵ３０（エンジン制御用ＥＣＵ）は、周知のマイクロコンピュータ（図示略）を備えて構成され、上記各種センサの検出信号に基づいて対象エンジンの運転状態やユーザの要求を把握し、それに応じて上記インジェクタ２０等の各種アクチュエータを操作することにより、その時々の状況に応じた最適な態様で上記エンジンに係る各種の制御を行っている。また、このＥＣＵ３０に搭載されるマイクロコンピュータは、基本的には、各種の演算を行うＣＰＵ（基本処理装置）、その演算途中のデータや演算結果等を一時的に記憶するメインメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラムメモリとしてのＲＯＭ（読み出し専用記憶装置）、データ保存用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（電気的に書換可能な不揮発性メモリ）やバックアップＲＡＭ（車載バッテリ等のバックアップ電源により常時給電されているＲＡＭ）、さらにはＡ／Ｄ変換器やクロック発生回路等の信号処理装置、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート等といった各種の演算装置、記憶装置、信号処理装置、及び通信装置等によって構成されている。そして、ＲＯＭには、当該診断処理に係るプログラムをはじめとするエンジン制御に係る各種のプログラムや制御マップ等が、またデータ保存用メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）には、対象エンジンの設計データをはじめとする各種の制御データ等が、それぞれ予め格納されている。
【００３２】
また、ＥＤＵ４０（ドライバユニット）は、ＥＣＵ３０からの指令信号に基づき上記インジェクタ２０に対して高電圧を加えるものである。こうした高電圧を加えることで、上記インジェクタ２０が高速で動作するようになる。詳しくは、ＥＤＵ４０は、高電圧発生装置（例えばＤＣ／ＤＣコンバータ）を有し、この高電圧発生装置により、車載バッテリから印加されるバッテリ電圧を高電圧に変換する。そして、ＥＣＵ３０からの指令に基づき所定のインジェクタに対してその高電圧（駆動信号）を印加する。またこの際、当該ＥＤＵ４０の回路動作やインジェクタ２０の動作が良好であれば、その旨を示す噴射確認信号がＥＣＵ３０に対して出力される。他方、何らかの不具合があれば、この噴射確認信号が出力されない。ＥＣＵ３０は、この噴射確認信号の有無によって、ＥＤＵ４０やインジェクタ２０の不具合を随時監視している。
【００３３】
本実施形態では、ＥＣＵ３０が、随時入力される各種のセンサ出力（検出信号）に基づいて、その時に出力軸（クランク軸）に生成すべきトルク（要求トルク）、ひいてはその要求トルクを満足するための燃料噴射量を算出する。こうして、インジェクタ２０の燃料噴射量を可変設定することで、上記シリンダ内（燃焼室）での燃料燃焼を通じて生成される図示トルク（生成トルク）、ひいては実際に出力軸（クランク軸）へ出力される軸トルク（出力トルク）を制御する（要求トルクへ一致させる）ようになっている。すなわち、このＥＣＵ３０は、例えば時々のエンジン運転状態や運転者によるアクセルペダルの操作量等に応じた燃料噴射量を算出し、所望の噴射時期に同期して、その燃料噴射量での燃料噴射を指示する噴射制御信号（駆動量）を、上記インジェクタ２０へ出力する。そしてこれにより、すなわち同インジェクタ２０の駆動量（例えば開弁時間）に基づいて、上記エンジンの出力トルクが目標値へ制御されることになる。
【００３４】
なお周知のように、ディーゼルエンジンにおいては、定常運転時、新気量増大やポンピングロス低減等の目的で、同エンジンの吸気通路に設けられた吸気絞り弁（スロットル弁）が略全開状態に保持される。したがって、定常運転時の燃焼制御（特にトルク調整に係る燃焼制御）としては燃料噴射量のコントロールが主となっている。以下、図３を参照して、本実施形態に係る燃料噴射制御の基本的な手順について説明する。なお、この図３の処理において用いられる各種パラメータの値は、例えばＥＣＵ３０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。そして、これら各図の一連の処理は、基本的には、ＥＣＵ３０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、対象エンジンの各シリンダについてそれぞれ１燃焼サイクルにつき１回の頻度で順に実行される。すなわち、このプログラムにより、１燃焼サイクルで休止シリンダを除く全てのシリンダに燃料の供給が行われることになる。
【００３５】
同図３に示すように、この一連の処理においては、まずステップＳ１１で、所定のパラメータ、例えばその時のエンジン回転速度（クランク角センサ４１ａによる実測値）及びレール圧力（燃圧センサ１６ａによる実測値）、さらには運転者によるその時のアクセル操作量（アクセルセンサ３０ａによる実測値）等を読み込む。そして、続くステップＳ１２では、上記ステップＳ１１で読み込んだ各種パラメータに基づいて（必要に応じて外部負荷による損失等も含めた要求トルクを別途算出して）噴射パターンを設定する。例えば単段噴射の場合にはその噴射の噴射量（噴射時間）が、また多段噴射の噴射パターンの場合にはトルクに寄与する各噴射の総噴射量（総噴射時間）が、それぞれ上記出力軸（クランク軸）に生成すべきトルク（要求トルク、いわばその時のエンジン負荷に相当）に応じて可変設定される。そして、その噴射パターンに基づいて、上記インジェクタ２０に対する指令値（指令信号）が設定されることになる。これにより、車両の状況等に応じて、前述したパイロット噴射、プレ噴射、アフタ噴射、ポスト噴射等が適宜メイン噴射と共に実行されることになる。
【００３６】
なお、この噴射パターンは、例えば上記ＲＯＭに記憶保持された所定の基本噴射マップ（噴射制御用マップ、数式でも可）及び補正係数に基づいて取得される。詳しくは、例えば予め上記所定パラメータ（ステップＳ１１）の想定される範囲について実験等により最適噴射パターン（適合値）を求めてそれを、基本噴射マップに書き込んでおく。ちなみに、この噴射パターンは、例えば噴射段数（１燃焼サイクル中の噴射回数）、並びにそれら各噴射の噴射時期（噴射タイミング）及び噴射時間（噴射量に相当）等のパラメータにより定められるものである。こうして、上記基本噴射マップは、それらパラメータと最適噴射パターンとの関係を示すものとなっている。そして、このマップで取得された噴射パターンを、別途更新（詳しくは後述）されている補正係数（例えばＥＣＵ３０内のＥＥＰＲＯＭに記憶）に基づいて補正する（例えば「設定値＝マップ上の値／補正係数」なる演算を行う）ことで、その時に噴射すべき噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応した上記インジェクタ２０に対する指令信号を得る。なお、上記噴射パターンの設定（ステップＳ１２）には、同噴射パターンの要素（上記噴射段数等）ごと別々に設けられた各マップを用いるようにしても、あるいはこれら噴射パターンの各要素を幾つか（例えば全て）まとめて作成したマップを用いるようにしてもよい。
【００３７】
こうして設定された噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応する指令値（指令信号）は、続くステップＳ１３で使用される。すなわち、同ステップＳ１３では、その指令値（指令信号）に基づいて（詳しくは上記インジェクタ２０へその指令信号を出力して）、同インジェクタ２０の駆動を制御する。そして、このインジェクタ２０の駆動制御をもって、図３の一連の処理を終了する。
【００３８】
本実施形態では、こうした燃料噴射制御を通じてエンジンに対して燃料が供給されている。そして定常運転時においては、エンジンの１燃焼サイクル中にあって出力トルクを主に生成するためのメイン噴射の実行に先立ち、パイロット噴射、すなわちメイン噴射よりも少量の噴射量（例えば「１mm／st」程度）による事前サブ噴射を実行するようにしている。こうすることで、燃焼騒音の抑制や、ＮＯｘの低減を図っている。また、本実施形態の装置（ＥＣＵ３０）も、先の特許文献１に記載の装置と同様、インジェクタ２０の噴射特性（特にパイロット噴射に関する噴射指令と実際に噴射される燃料量との関係）を逐次学習するとともに、その誤差を逐次補正（校正）することで、製造ばらつきや経年変化等に起因した誤差も含めたインジェクタ２０の特性誤差を補償するようにしている。ただし本実施形態では、同インジェクタ２０の異常診断も逐次行い、補正だけでは十分な対応を行うことができない場合には、異常である旨判定して、所定のフェイルセーフ処理を行うようにしている。以下、図４〜図１２を参照して、本実施形態の各装置による燃料噴射特性の学習態様及び診断態様について説明する。
【００３９】
はじめに、図４〜図９を参照して、本実施形態の装置による学習処理の具体的な処理手順及び処理内容について説明する。
【００４０】
本実施形態の学習処理（燃料噴射特性の検出、保存）は、対象エンジンの各シリンダに対して、上記インジェクタ２０に関する複数の指令値（パルス幅）、いわば学習すべき複数のポイントについて、それぞれ行われる。すなわち、学習用の各噴射は、その時に学習すべき指令値にて行われる。例えば図４に示すような５つの領域Ａ〜Ｅ（パルス幅はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの順に広くなる）を学習すべき領域（例えばパイロット噴射に相当するパルス幅）とする。またこの装置では、学習の進捗状況、すなわちどのシリンダ（シリンダ＃１〜＃４）でどの領域（領域Ａ〜Ｅ）の学習が完了しているかなどが、図５に示すようなマップを備える（例えばＥＣＵ３０内のＥＥＰＲＯＭに記憶されている）ことにより把握可能とされている。なお、この図５のマップは、学習スパンが終了する都度、リセットされるようになっている。すなわち、各領域についての学習（データ更新）は、学習スパンごとに１回とする。そして図６に示すように、本実施形態では、走行距離が直前の学習スパンから「１０００km」蓄積される都度、次の学習スパンへ進む（換言すれば、その時の学習スパンが終了する）ようになっている。
【００４１】
図７は、本実施形態の装置による学習処理の処理手順を示すフローチャートである。以下、図７を参照して、この学習処理の処理手順及び処理内容について説明する。なお、この図７に示す一連の処理は、基本的には、ＥＣＵ３０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、所定の条件が成立している間は（例えばエンジン運転中は常時）、所定処理間隔で（例えば所定クランク角ごとに又は所定時間周期などで）逐次実行される。また、この処理において用いられる各種パラメータの値は、例えば上記ＥＣＵ３０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。
【００４２】
同図７に示すように、この学習処理の実行に際しては、まずその実行に先立ち、ステップＳ２１において、所定の条件（学習実行条件）が成立しているか否か、具体的には対象エンジンが燃料カット中か否かを判断する。なお、本実施形態では、車両が十分に加速された高速状態でアクセルペダルの操作量が「０」にされた（運転者の足がペダルから離された）時に、その後の減速期間において全シリンダに対して燃料カットが実行されるようになっている（無噴射減速運転）。
【００４３】
続くステップＳ２２では、学習処理に割り当てられた学習領域（例えば図４に示した領域Ａ〜Ｅ）について、未学習の領域のあるシリンダを検索する。そしてこのステップＳ２２で、該当するシリンダがある旨判断された場合には、そのシリンダ（複数ある場合はそのうちの１つ、例えばシリンダ番号の若いもの）を対象としてその領域の学習を行うべく、ステップＳ２３へ進む。
【００４４】
ステップＳ２３では、対象シリンダについて学習前処理を行う。具体的には、レール圧力をはじめ、対象エンジンのＥＧＲ量（ＥＧＲ弁開度）や、過給量（例えば可変ノズルターボの絞り開度など）、吸気通路のスロットル弁開度、等々の学習環境を、所定の範囲に調整する。そして、この学習前処理が完了したら、続くステップＳ２４において、上記ステップＳ２２で設定された学習領域（例えば領域Ａ〜Ｅのいずれか）に対応する指令値（パルス幅）で、上記インジェクタ２０により燃料噴射を行う。この処理は、先の図３の一連の処理を通じて行うことができる。なお、この学習用のパルス幅が、メイン噴射よりも少量の噴射量によるサブ噴射に係る指令、特にパイロット噴射に係る指令に相当するものであることは、前述したとおりである。
【００４５】
続くステップＳ２５では、燃料噴射特性の検出及び学習値の保存を行う。すなわち、上記ステップＳ２４での燃料噴射の実行後、その燃料噴射によって生じたエンジン出力軸（クランク軸４１）の挙動変化、詳しくはその燃料噴射によるエンジン回転速度（クランク軸４１の回転速度）の上昇量（クランク角センサ４１ａにより実測）を算出する。そして、図８のマップ（数式でも可）に基づいて、エンジン回転速度の上昇量から噴射量を求める。これにより、インジェクタ２０の噴射特性として、噴射指令（ステップＳ２４の指令値）と実際に噴射された燃料量（図８のマップによる算出値）との関係を示す噴射データが検出されることになる。なお、このマップは、例えば燃料噴射によるエンジン回転速度の上昇量と生成トルクとの相関関係、及び生成トルクと燃料噴射量との相関関係を利用して作成することができる。
【００４６】
また、噴射指令から本来噴射されるべきだったと見込まれる燃料量（基準値）により、実際に噴射された燃料量（算出値）を除算して、両者の乖離量（ずれ度合）を、学習値（＝算出値／基準値）として得る。ちなみに、この学習値の大きさは燃料噴射弁の特性誤差に相当し、例えば図３のステップＳ１２で補正係数（図示しない別ルーチンにて逐次更新）などとして用いることができる。
【００４７】
そして、続くステップＳ２６において、上記ステップＳ２５にて算出された学習値を、その時の学習スパン及び噴射指令（パルス幅）に関連付けて所定の記憶装置（例えばＥＣＵ３０内のＥＥＰＲＯＭ）へ格納する。詳しくは、その記憶装置には、例えば図４の領域（領域Ａ〜Ｅ）に対応する５つの記憶領域が設けられており、それら記憶領域のうち、その時のパルス幅（インジェクタ２０に対する指令）に対応する記憶領域（領域Ａ〜Ｅのいずれか）へ学習値を格納する。そして、データ読み出しの際に識別可能な態様で、学習スパンごとにデータを管理する。なお、対象とする記憶領域に前の学習スパンのデータが残っている場合には、昔のデータを最新のデータ（今回取得したデータ）に更新するようにする。
【００４８】
このステップＳ２６の処理をもって、図７の一連の処理を終了する。本実施形態では、上記ステップＳ２１〜Ｓ２６の処理を繰り返すことにより、同一条件での複数回（例えば１０回）の噴射、及びその噴射による回転速度上昇量の算出を行い、それらの平均値を用いて、最終的な燃料噴射特性や学習値を得ることとする。また、対象エンジンの全てのシリンダについて全ての学習領域（例えば図４に示した領域Ａ〜Ｅの全て）の学習が完了した場合には、先のステップＳ２２で該当するシリンダがない旨判断されるようになり、続くステップＳ２３ａで、残り時間にかかわらず、次の学習スパンへ移行した後、一連の処理を終了する。
【００４９】
図９に、上記図７の処理により取得された学習値の一例をグラフとして示す。なお、図中の実線ＳＴは、本来あるべき正規の値（基準値）を示している。また、一点鎖線ＬＴ１，ＬＴ２は、それぞれ噴射指令（パルス幅）の上限側及び下限側の許容限界値を示しており、これら限界値による範囲は、許容範囲（例えば補正にて対応可能な誤差範囲として設定）に相当する。
【００５０】
同図９に示されるように、インジェクタ２０に対する指令値（学習用噴射に係る噴射パルスＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３）とその指令値による噴射結果（ステップＳ２５で算出される噴射量）とが関連付けられた複数の噴射データ、すなわちデータ群Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（各データと実線ＳＴとの差異は学習値に相当する）が、学習スパンごとに識別可能に保存されている。なお、学習値の取得順序は、古いものから、データ群Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の順である。
【００５１】
本実施形態では、学習値として許容範囲内に収まらないデータが得られた場合、基本的には、インジェクタ２０が異常である旨判断される。そしてこの際、それらデータ間の関係も加味して、インジェクタ２０の異常診断を行うことで、より高い精度でインジェクタ２０の状態（異常の度合）を診断することを可能にしている。以下、図１０を参照して、本実施形態に係る燃料噴射弁についての異常診断の処理手順と共に、上記データ間の関係に基づく燃料噴射弁の診断態様について詳しく説明する。
【００５２】
図１０は、図７の処理により取得、保存された学習値を用いて、上記インジェクタ２０の異常診断を行う際の処理手順を示すフローチャートである。なお、この図１０に示す一連の処理も、ＥＣＵ３０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、対象エンジンの各シリンダについて逐次実行される。この処理において用いられる各種パラメータの値も、例えば上記ＥＣＵ３０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。
【００５３】
同図１０に示すように、この一連の処理に際しては、まずステップＳ３１で、所定の実行条件が成立しているか否か、具体的には上記図７に示した学習処理（ステップＳ２６）が完了したか否かを判断する。そして、このステップＳ３１で学習処理が完了した（実行条件が成立している）旨判断された場合には、ステップＳ３２以降の処理へ進む。他方、このステップＳ３１で学習処理が完了していない旨判断された場合には、そのまま処理を終了し、ステップＳ３２以降の処理は実行されない。すなわち、図１０に示す燃料噴射弁の診断処理は、上記図７に示した学習処理が完了したことを条件として実行されるようになっている。
【００５４】
次に、ステップＳ３２，Ｓ３３では、学習値が正常であるか否かを判断する。具体的には、例えばステップＳ３２では、先の図７のステップＳ２６の処理により保存された学習値（燃料噴射量のずれ）が所定の許容範囲内に収まっているか否かを判断する。また、ステップＳ３３では、同ステップＳ２６の処理により保存された学習値（ひいては燃料噴射量の検出値）の、単位時間あたりの変動量が所定の許容範囲内に収まっているか否かを判断する。そして、これらステップＳ３２，Ｓ３３のいずれかで学習値又は変動量が許容範囲内にない旨判断された場合には、続くステップＳ３４２で、その時のインジェクタ２０の状態が異常である旨判定して、所定のフェイルセーフ処理（例えばダイアグコードをＥＥＰＲＯＭ等に記憶させる処理、所定の警告灯（ＭＩＬ）を点灯する処理等）を実行する。他方、上記ステップＳ３２，Ｓ３３のいずれにおいても学習値又は変動量が許容範囲内にある旨判断された場合には、続くステップＳ３４１で、その時のインジェクタ２０の状態が正常である旨判定して、その結果を所定の記憶装置（例えばＥＣＵ３０内のＥＥＰＲＯＭ）に格納する。
【００５５】
ここで、学習値として図１１又は図１２に示すようなデータが得られた場合を例にとって、これらステップＳ３２，Ｓ３３の処理について説明する。なお、これら各図は、先の図９に対応するものである。すなわち図中、実線ＳＴは基準値を、また一点鎖線ＬＴ１，ＬＴ２は許容限界値を、それぞれ示している。
【００５６】
まず図１１に示す例では、データ群Ｌ１１，Ｌ１２（各データと実線ＳＴとの差異は学習値に相当する）が、学習スパンごとに識別可能に保存されている。ここで、データ群Ｌ１１は第１学習スパン、データ群Ｌ１２は第２学習スパンにて取得されたものである。こうした例において、上記図１０のステップＳ３２では、データ群Ｌ１１，Ｌ１２の各データが、図１１中に一点鎖線ＬＴ１，ＬＴ２にて定められる許容範囲内にあるか否かを判断する。この点、図１１の例では、いずれのデータも許容範囲内にある。このため、同ステップＳ３２では、データ群Ｌ１１，Ｌ１２（ひいては学習値）が許容範囲内にある旨判断されることになる。したがって次に、ステップＳ３３へ進み、このステップＳ３３において、学習スパンごとのデータ群Ｌ１１，Ｌ１２について、各データ群の対応するデータ同士（データＤ１１ａとデータＤ１２ａ、データＤ１１ｂとデータＤ１２ｂ、データＤ１１ｃとデータＤ１２ｃ）をそれぞれ比較することにより、両者の相違の程度（単位時間（学習スパン）あたりの変動量に相当）が許容範囲内にあるか否か、詳しくは所定の閾値よりも大きいか否かを判断する。この点、図１１の例では、噴射パルスＰＳ２に関連付けられたデータＤ１１ｂとデータＤ１２ｂとの相違の程度（噴射結果の変動量）が大きくなっており、所定の許容範囲（図示略）を超えている。このため、同ステップＳ３３で、所定の閾値よりも大きい（変動量が許容範囲内にない）旨判断されることになる。すなわちこの場合には、続くステップＳ３４２で、その時のインジェクタ２０の状態が異常である旨判定され、所定のフェイルセーフ処理として、例えば噴射パルスＰＳ２に関するデータに異常（詳しくは変動量に関する異常）がある旨などが、所定の記憶装置に保存されることになる。
【００５７】
一方、図１２に示す例では、データ群Ｌ２０（各データと実線ＳＴとの差異は学習値に相当する）が、データ取得時の学習スパンに関連付けられて保存されている。こうした例において、上記図１０のステップＳ３２では、データ群Ｌ２０の各データ（データＤ２０ａ〜Ｄ２０ｆ）が、図１２中に一点鎖線ＬＴ１，ＬＴ２にて定められる許容範囲内にあるか否かを判断する。そして図１２の例では、データＤ２０ｅが許容範囲を外れているため、このステップＳ３２で、データ群Ｌ２０（ひいては学習値）が許容範囲内にない旨判断されることになる。すなわちこの場合には、続くステップＳ３４２で、その時のインジェクタ２０の状態が異常である旨判定され、所定のフェイルセーフ処理として、例えば噴射パルスＰＳ５に関するデータに異常（詳しくは許容範囲に関する異常）がある旨などが、所定の記憶装置に保存されることになる。
【００５８】
本実施形態では、上記図１０に示した一連の処理を繰り返し実行することで、上記インジェクタ２０の状態を逐次診断するようにしている。これにより、上記インジェクタ２０の状態をより正確に診断することが可能になり、ひいてはその診断の結果に応じてより適切な処理を実行することが可能になる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る燃料噴射弁の診断装置及び情報取得装置によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
【００６０】
（１）所定の燃料噴射弁（インジェクタ２０）により、対象エンジン（ディーゼルエンジン）の燃料燃焼を行う部分であるシリンダ内へ直接的に所定の燃料（軽油）を噴射供給する燃料供給システムに適用され、上記インジェクタ２０の状態を診断する。こうした燃料噴射弁の診断装置として、上記インジェクタ２０に対する指令値（パルス幅）とその指令値による噴射結果（燃料噴射量）との関係を示す噴射データを検出してその検出値を、所定の記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に格納するプログラム（データ取得手段、図７）と、同記憶装置に格納された噴射データに基づいて、上記インジェクタ２０の診断を行うプログラム（診断手段、図１０）と、を備える構成とした。これにより、上記インジェクタ２０の状態（噴射特性の良否）をより正確に把握することが可能になるとともに、同インジェクタ２０の異常診断についてもこれを、より正確に行うことが可能になる。
【００６１】
（２）図７の処理においては、噴射データを逐次検出してそれを所定の記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に格納し、図１０の処理においては、データ間の関係に基づき、上記インジェクタ２０の診断を行うようにした。これにより、同インジェクタ２０の診断をより的確に行うことが可能になる。
【００６２】
（３）図７の処理においては、上記インジェクタ２０に対して同一の指令を与えた場合の噴射結果（噴射データ）を、異なる複数のタイミング（異なる学習スパン）でそれぞれ検出してそれら検出値（例えば図１１に示したＤ１１ａ〜Ｄ１１ｃ及びＤ１２ａ〜Ｄ１２ｃ）を、上記記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に格納するようにした。そして、図１０の処理においては、それら同一指令に係る複数のデータ（例えば図１１に示したＤ１１ｂ及びＤ１２ｂ）を、互いに比較することにより、データ間の相違の程度（変動量）に基づいて、上記インジェクタ２０の診断を行うようにした。これにより、同インジェクタ２０の指令値に対する噴射誤差をより的確に検出することが可能になる。そして、その特性異常についてもこれを、より的確に診断することが可能になる。
【００６３】
（４）図１０の処理、特にステップＳ３３においては、上記記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に格納された複数の噴射データについて、上記インジェクタ２０に対する指令値による噴射結果（燃料噴射量）の、単位時間あたりの変動量の大小に基づき、同インジェクタ２０の診断を行うようにした。これにより、同インジェクタ２０の経年変化や故障等に起因した特性異常をより的確に検出することが可能になる。そして、その特性異常についてもこれを、より的確に診断することが可能になる。
【００６４】
（５）図７の処理においては、単位期間（学習スパン）ごとに区別して複数のデータを所定の記憶装置に格納するようにした。そして、図１０の処理においては、学習スパンごとのデータ群の所定の２つ（例えば図１１に示したデータ群Ｌ１１，Ｌ１２）について、各データ群の対応するデータ同士（例えば図１１に示したＤ１１ｂ及びＤ１２ｂ）を比較することにより、両者の相違の程度（変動量）に基づいて、上記インジェクタ２０の診断を行うようにした。これにより、同インジェクタ２０の経年変化や故障等に起因した特性異常をより的確に検出することが可能になる。そして、その特性異常についてもこれを、より的確に診断することが可能になる。
【００６５】
（６）パルス幅（インジェクタ２０に対する指令値）とそのパルス幅による燃料噴射量との関係を示す噴射データについて学習を行うようにした。これにより、精密な噴射量制御を要求されるシステムにおいても、信頼性の高い噴射制御を行うことが可能になる。
【００６６】
（７）特にパイロット噴射に相当する噴射量について学習を行うようにしたことで、微小量の噴射領域も含めた広範囲の噴射領域で、より信頼性の高い噴射制御を行うことが可能になる。
【００６７】
（８）また、上記インジェクタ２０の状態を検出する燃料噴射弁の情報取得装置としても、同インジェクタ２０に対する指令値とその指令値による噴射結果とが関連付けられた噴射データを検出してその検出値を、所定の参照パラメータ（詳しくは検出タイミングとしての学習スパン）に関連付けて所定の記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に格納するプログラム（情報取得手段）を備える構成とした。これにより、噴射データの検出、保存を的確に行うことが可能になる。また、使用時に必要なデータを読み出すことも容易である。
【００６８】
（９）さらに噴射データを学習スパンに関連付けて保存したことで、上記インジェクタ２０の噴射特性の経時的な変化等についてもこれを、容易に把握することが可能になる。
【００６９】
（１０）噴射データ（学習値）を、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（バックアップＲＡＭ等のバックアップメモリでも代替可）に記憶させるようにした。こうすることで、例えばエンジンが停止され（例えばイグニッションスイッチがオフされ）、ＥＣＵ３０に対する給電が遮断された後も、データ（補正係数の学習値）が不揮発に保持されるようになり、次回エンジン始動時も、エンジン停止時のデータに基づいて上記補正等を行うことができるようになる。
【００７０】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００７１】
・図１０の処理による診断態様は、図１１や図１２に示したものに限られず、例えば図１３に示すような態様でその診断を行うようにしてもよい。なお、この図１３も、先の図９に対応するものである。すなわち図中、実線ＳＴは基準値を、また一点鎖線ＬＴ１，ＬＴ２は許容限界値を、それぞれ示している。
【００７２】
同図１３に示す例では、図７の処理において、同一の噴射結果（燃料噴射量）になるように調整（例えば図３，図７の処理を繰り返して調整）した指令値（パルス幅）を、異なる複数のタイミングでそれぞれ求めて、それら指令値を、所定の記憶装置（例えばＥＥＰＲＯＭ）に格納する。図１３中には、同一噴射結果（燃料噴射量）に係るデータ群として、２種類の例が示されている。このうち、データ群Ｌ３１は、データＬ３１ａが第１学習スパンにて、データＬ３１ｂが第２学習スパンにて、データＬ３１ｃが第３学習スパンにて、データＬ３１ｄが第４学習スパンにて（ちなみに学習スパンは、第１、第２、第３、第４の順に移行する、図６参照）それぞれ取得されたデータに相当する。また、データ群Ｌ３２は、データＬ３２ａが第１学習スパンにて、またデータＬ３２ｂが第２学習スパンにて取得されたデータに相当する。
【００７３】
そして、こうしたデータ群について診断を行う際には、図１０のステップＳ３２において、それらデータ群Ｌ３１，Ｌ３２の各データ（データＤ３１ａ〜Ｄ３１ｄ、及びデータＤ３２ａ，Ｄ３２ｂ）が、図１３中に一点鎖線ＬＴ１，ＬＴ２にて定められる許容範囲内にあるか否かを判断する。
【００７４】
例えばデータ群Ｌ３１の例では、データＤ３１ｄが許容範囲を外れているため、このステップＳ３２で、データ群Ｌ３１（ひいては学習値）が許容範囲内にない旨判断されることになる。すなわち、続くステップＳ３４２で、その時のインジェクタ２０の状態が異常である旨判定され、所定のフェイルセーフ処理が実行されることになる。
【００７５】
一方、データ群Ｌ３２の例では、いずれのデータも許容範囲内にあるため、このステップＳ３２で、データ群Ｌ３２（ひいては学習値）が許容範囲内にある旨判断されることになる。したがって次に、ステップＳ３３へ進み、このステップＳ３３において、学習スパンごとのデータＬ３２ａ，Ｌ３２ｂについて、対応するデータ同士、すなわちそれらデータＬ３２ａ，Ｌ３２ｂを比較することにより、両者の相違の程度（単位時間（学習スパン）あたりの変動量に相当）が許容範囲内にあるか否か、詳しくは所定の閾値よりも大きいか否かを判断する。この点、データ群Ｌ３２の例では、データＬ３２ａ，Ｌ３２ｂ間の相違の程度（指令値の変動量）が許容範囲が大きくなっており、所定の許容範囲（図示略）を超えている。このため、同ステップＳ３３で、所定の閾値よりも大きい旨判断されることになる。すなわちこの場合には、続くステップＳ３４２で、その時のインジェクタ２０の状態が異常である旨判定され、所定のフェイルセーフ処理が実行されることになる。
【００７６】
これらの診断態様（図１３）によれば、特定の噴射量に係る指令値の経年変化等に起因した噴射誤差をより的確に検出することが可能になる。そして、その特性異常についてもこれを、より的確に診断することが可能になる。
【００７７】
・また、複数の学習値（噴射データ）による軌道に基づいて、上記インジェクタ２０の診断を行うようにしてもよい。具体的には、
「軌道を描く複数のデータのうち、１つ又はそれに準ずる少数のデータだけが軌道から外れている場合には、そのデータが許容範囲内にあるか否かにかかわらず異常判定（例えば図１０のステップＳ３４２）を行う構成」
あるいは、
「軌道を描く複数のデータのうち、１つ又はそれに準ずる少数のデータだけが軌道から外れている場合には、一時的な異常である可能性が高いとして、直ちに異常であるとは判定せずに、その状態が所定時間継続した場合にはじめて異常判定（例えば図１０のステップＳ３４２）を行う構成」
などが有効である。なお、１乃至少数のデータだけが軌道から外れている場合とは、例えば図１２に示した例のように、データＤ２０ｅのみが他のデータ（Ｄ２０ａ〜Ｄ２０ｄ，Ｄ２０ｆ）の描く軌道から外れている場合などである。
【００７８】
・上記実施形態では、学習値を学習スパンに関連付けて保存するようにした。しかしこれに限られず、学習スパンに代えて（又は学習スパンと併せて）そのデータを検出した時の時刻、あるいは他のデータと比べた場合の順序などに関連付けて保存するようにしてもよい。要は、学習値（噴射データに相当）の検出タイミングに係るパラメータに関連付けて保存する構成であれば、上記インジェクタ２０の噴射特性の経時的な変化などについてもこれを、容易に把握することが可能になる。
【００７９】
・学習スパン（図６）は任意に設定することができる。例えば学習スパン間の境界値を固定値にしても、あるいは可変にしてもよい。また、境界値を走行距離で設定するのではなく、その他、例えばイグニッションスイッチの操作回数（オン又はオフの回数）や、時間などで設定するようにしてもよい。さらには、ユーザからの要求によって、学習スパンの移行を行うようにしてもよい。
【００８０】
・制御対象とするエンジンの種類やシステム構成も、用途等に応じて適宜に変更可能である。例えば圧縮着火式のディーゼルエンジンに限られず火花点火式のガソリンエンジン等にも本発明は適用可能であり、またレシプロエンジンに限られずロータリーエンジン等にも本発明は適用可能である。さらに、シリンダ内に燃料を直接的に噴射する燃料噴射弁に限られず、エンジンの吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁についても適用可能である。そして、上記実施形態についてこうした構成の変更を行う場合には、上述した各種の処理（プログラム）についても、その細部を、実際の構成に応じて適宜最適なかたちに変更（設計変更）することが好ましい。
【００８１】
・上記実施形態及び変形例では、各種のソフトウェア（プログラム）を用いることを想定したが、専用回路等のハードウェアで同様の機能を実現するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る燃料噴射弁の診断装置及び情報取得装置の一実施形態について、これら各装置の適用されたエンジン制御システムの概略を示す構成図。
【図２】同システムに用いられる燃料噴射弁の内部構造を模式的に示す内部側面図。
【図３】本実施形態に係る燃料噴射制御の基本的な処理手順を示すフローチャート。
【図４】本実施形態の学習処理による学習値の保存態様を示すマップ。
【図５】学習の進捗状況を示すマップ。
【図６】学習スパンの移行態様を示す模式図。
【図７】本実施形態に係る学習処理の処理手順を示すフローチャート。
【図８】同学習処理における燃料噴射量の算出態様を示すグラフ。
【図９】同学習処理により取得された学習値の一例を示すグラフ。
【図１０】上記学習値に基づいて燃料噴射弁の異常診断を行う際の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】本実施形態に係る診断態様の一例を示すグラフ。
【図１２】同診断態様の別の一例を示すグラフ。
【図１３】同診断態様の変形例を示すグラフ。
【符号の説明】
【００８３】
１０…燃料タンク、１１…燃料ポンプ、１６…コモンレール、１６ａ…燃圧センサ、１８…減圧弁、２０…インジェクタ、３０…ＥＣＵ（電子制御ユニット）。
【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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