(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室内の燃圧を検出する燃圧センサと、前記蓄圧室に高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置について、該燃料噴射装置を用いて内燃機関の燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御装置において、
前記内燃機関の出力を検出する出力検出手段と、
前記蓄圧室内の燃圧と要求噴射量と前記燃料噴射弁の操作量との関係を設定する設定手段と、
噴射量についての複数の値のそれぞれと前記出力検出手段の検出値との関係を定める推定用データを記憶する記憶手段と、
前記推定用データと前記出力検出手段の検出値とから推定される噴射量とそのときの前記操作量とから前記設定手段を用いて前記蓄圧室内の燃圧を推定する推定手段と、
前記燃圧センサの検出値と前記推定される燃圧との差に基づき、前記燃圧センサの異常の有無を診断する診断手段とを備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室内の燃圧を検出する燃圧センサと、前記蓄圧室に高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置について、該燃料噴射装置を用いて内燃機関の燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御装置において、
前記内燃機関の出力を検出する出力検出手段と、
前記燃料噴射弁の操作量の特定の値における燃圧の複数の値のそれぞれと前記出力検出手段の検出値との関係を定める推定用データを記憶する記憶手段と、
前記操作量が前記特定の値であるときの前記出力検出手段の検出値と前記推定用データとから前記蓄圧室内の燃圧を推定する推定手段と、
前記燃圧センサの検出値と前記推定される燃圧との差に基づき、前記燃圧センサの異常の有無を診断する診断手段とを備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記出力検出手段は、前記内燃機関の排気の酸素濃度、前記内燃機関の出力軸の回転速度の変動量、及び前記内燃機関の出力トルクの少なくとも１つを検出するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の車両への搭載初期までに前記出力検出手段の検出値に基づき前記推定用データを作成して前記記憶手段に記憶させる作成手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記診断手段は、前記検出値と前記推定される燃圧との差の絶対値が、前記燃圧センサの製造時の個体差として許容されるばらつきと前記推定手段による推定誤差との和よりも大きくなるときに前記燃圧センサに異常があると判断することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記診断手段は、前記推定される燃圧についての異なる複数の値のそれぞれと、これら各値の算出時における前記燃圧の検出値との差に基づき前記診断を行なう請求項１〜５のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記診断手段により異常があると判断されるとき、前記推定される燃圧に基づき、前記燃圧センサの出力と実際の燃圧とのずれを補償する学習制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記診断手段により異常があると判断されるとき、外部へのその旨の通知、及び前記蓄圧室内の燃圧の目標値の制限の少なくとも一方の処理を行なうフェールセーフ手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室内の燃圧を検出する燃圧センサと、前記蓄圧室に高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置について、該燃料噴射装置を用いて内燃機関の燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の燃料噴射装置としては、例えば特許文献１に見られるように、ディーゼル機関の各気筒の燃料噴射弁に高圧の燃料を供給する共通の蓄圧室（コモンレール）を備えるものが周知である。このコモンレール式のディーゼル機関によれば、機関運転状態に応じて、コモンレール内の燃圧を自由に制御することができ、ひいては燃料噴射弁に供給される燃圧を自由に制御することができる。
【０００３】
上記燃料噴射弁から噴射される燃料量は、基本的には、燃圧センサによって検出されるコモンレール内の燃圧と、燃料噴射弁に対する指令噴射期間とによって決定される。このため、燃料噴射制御装置では、要求噴射量と燃圧とに基づき指令噴射期間を設定し、この指令噴射期間により燃料噴射弁を操作している。更に、上記態様にて設定される指令噴射期間を、機関の冷却水温や、燃料の温度、吸気温等によって補正することで、実際の噴射量をより高精度に制御することもなされてきた。
【０００４】
ところで、近年、燃圧センサの異常診断の要求が高まりつつあることや、燃圧センサの改造に対する対処が望まれることから、燃圧センサの異常の有無を診断する診断装置が望まれている。
【０００５】
これに対し従来の制御装置の中には、燃圧センサの検出値が一定時間変化しないときに、燃圧センサ及び制御装置間の断線や燃圧センサのショートが生じていると判断するロジックを備えるものもある。ただし、上記ロジックでは、燃圧センサに特性異常が生じたときには、これを検出することができない。
【０００６】
なお、従来、燃圧センサの特性異常に対処するものとして、特許文献２に見られるものも提案されているが、燃圧センサの特性異常の診断手法としては、必ずしも満足のできるものではなかった。
【特許文献１】特開平６２−２５８１６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃圧センサの特性の異常の有無を適切に診断することのできる燃料噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
請求項１記載の発明は、燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室内の燃圧を検出する燃圧センサと、前記蓄圧室に高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置について、該燃料噴射装置を用いて内燃機関の燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御装置において、前記内燃機関の出力を検出する出力検出手段と、前記蓄圧室内の燃圧と要求噴射量と前記燃料噴射弁の操作量との関係を設定する設定手段と、噴射量についての複数の値のそれぞれと前記出力検出手段の検出値との関係を定める推定用データを記憶する記憶手段と、前記推定用データと前記出力検出手段の検出値とから推定される噴射量とそのときの前記操作量とから前記設定手段を用いて前記蓄圧室内の燃圧を推定する推定手段と、前記燃圧センサの検出値と前記推定される燃圧との差に基づき、前記燃圧センサの異常の有無を診断する診断手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記構成において、燃料噴射量は、燃料噴射弁の操作量と蓄圧室内の燃圧とによって定まる。このため、燃料噴射量と操作量とから、燃圧を推定することができる。一方、燃料噴射量に応じて内燃機関の出力が変化する。このため、内燃機関の出力は、燃料噴射量と相関を有するパラメータとなっている。
【００１１】
ここで、上記構成では、出力検出手段の検出値と操作量とに基づき燃圧を推定する。このため、燃圧センサによる燃圧の検出値が推定される燃圧からずれるときには、燃圧センサに異常があると判断することができる。したがって、上記構成によれば、燃圧センサの特性の異常の有無を適切に診断することができる。
詳しくは、上記構成では、推定用データによって定められる関係に基づき、出力検出手段の検出値と対応する噴射量を求めることができる。この噴射量は、出力検出手段の検出時に実際に噴射される燃料量である。そして、この噴射量とこのときの操作量とから、燃料噴射制御装置が通常備えている設定手段を用いて燃圧を推定することができる。
請求項２記載の発明は、燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室内の燃圧を検出する燃圧センサと、前記蓄圧室に高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置について、該燃料噴射装置を用いて内燃機関の燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御装置において、前記内燃機関の出力を検出する出力検出手段と、前記燃料噴射弁の操作量の特定の値における燃圧の複数の値のそれぞれと前記出力検出手段の検出値との関係を定める推定用データを記憶する記憶手段と、前記操作量が前記特定の値であるときの前記出力検出手段の検出値と前記推定用データとから前記蓄圧室内の燃圧を推定する推定手段と、前記燃圧センサの検出値と前記推定される燃圧との差に基づき、前記燃圧センサの異常の有無を診断する診断手段とを備えることを特徴とする。
上記構成では、出力検出手段の検出値と操作量とに基づき燃圧を推定する。このため、燃圧センサによる燃圧の検出値が推定される燃圧からずれるときには、燃圧センサに異常があると判断することができる。したがって、上記構成によれば、燃圧センサの特性の異常の有無を適切に診断することができる。
詳しくは、上記構成では、推定用データの定める関係によって、出力検出手段の検出値と対応する燃圧を推定することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記出力検出手段は、前記内燃機関の排気の酸素濃度、前記内燃機関の出力軸の回転速度の変動量、及び前記内燃機関の出力トルクの少なくとも１つを検出するものであることを特徴とする。
【００１３】
上記構成において、排気の酸素濃度や、回転速度の変動量、出力トルクは、いずれも燃料噴射量に応じて変化する。このため、これらは燃料噴射量と相関を有する適切なパラメータとなっている。ちなみに、燃料噴射量が多いほど排気の酸素濃度は低くなり、また、出力トルクは大きくなる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記内燃機関の車両への搭載初期までに前記出力検出手段の検出値に基づき前記推定用データを作成して前記記憶手段に記憶させる作成手段を更に備えることを特徴とする。
【００１９】
上記構成では、内燃機関が車両へ搭載されてから長期間が経過することなく、出力検出手段の検出値に基づき推定用データが作成される。このため、燃圧センサの特性に異常が生じていないと想定されるときに推定用データを作成することができる。また、作成手段を備えることで、制御装置の製造時に推定用データを予め記憶させる場合と比較して、制御装置の製造にかかる工数を低減することもできる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記診断手段は、前記検出値と前記推定される燃圧との差の絶対値が、前記燃圧センサの製造時の個体差として許容されるばらつきと前記推定手段による推定誤差との和よりも大きくなるときに前記燃圧センサに異常があると判断することを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、燃圧センサの製造時に許容される特性ばらつきや、推定手段による推定誤差によって燃圧センサに異常があると誤判断されることを回避することができる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記診断手段は、前記推定される燃圧についての異なる複数の値のそれぞれと、これら各値の算出時における前記燃圧の検出値との差に基づき前記診断を行なう。
【００２３】
上記構成では、上記複数の値を用いることで、燃圧センサの特性の異常の有無のみならず、その特性異常の詳細までをも診断することができる。すなわち、例えば複数の値のそれぞれにおいて、推定値と検出値との差が略同一であるなら、燃圧センサの出力と実際の燃圧との間に所定のオフセット量だけずれが生じる異常が生じていると考えられる。また例えば、推定値と検出値との差が、上記複数の値に略比例して変化する場合には、実際の燃圧の変化に対する燃圧センサの出力の変化に異常が生じていると考えられる。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記診断手段により異常があると判断されるとき、前記推定される燃圧に基づき、前記燃圧センサの出力と実際の燃圧とのずれを補償する学習制御手段を更に備えることを特徴とする。
【００２５】
上記構成では、学習制御手段を備えることで、燃圧センサに特性異常が生じた場合であっても、燃圧センサの出力に基づき実際の燃圧についての信頼性の高い値を取得することができる。
【００２６】
請求項８記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記診断手段により異常があると判断されるとき、外部へのその旨の通知、及び前記蓄圧室内の燃圧の目標値の制限の少なくとも一方の処理を行なうフェールセーフ手段を更に備えることを特徴とする。
【００２７】
上記構成において、フェールセーフ手段により異常がある旨の通知がなされる場合には、ユーザ等に燃圧センサの修理等を促すことができる。また、フェールセーフ手段が目標値の制限をする場合には、燃圧センサの特性異常により実際の噴射量が要求噴射量を大きく上回ることや、蓄圧室内の実際の燃圧が過度に高くなることを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置をコモンレール式のディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
図１に、エンジンシステムの全体構成を示す。
【００３０】
図示されるように、燃料タンク２内の燃料は、燃料フィルタ４を介して燃料ポンプ６によって汲み上げられる。この燃料ポンプ６は、ＳＣＶ（燃料調量弁８）を備えており、この燃料調量弁８が操作されることで、外部に吐出される燃料量が決定される。
【００３１】
燃料ポンプ６からの燃料は、コモンレール１０に加圧供給される。コモンレール１０は、燃料ポンプ６から加圧供給された燃料を高圧状態で蓄え、これを高圧燃料通路１２を介して燃料噴射弁１４に供給する。
【００３２】
上記エンジンシステムは、コモンレール１０内の燃圧を検出する燃圧センサ２０や、ディーゼル機関のクランク軸の回転角度を検出するクランク角センサ２２、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ２４等、ディーゼル機関の運転状態等を検出する各種センサを備えている。また、エンジンシステムは、ディーゼル機関が搭載される車両の走行状態を検出する走行状態検出センサ群２６を備えている。この走行状態検出センサ群２６としては、例えば車両の走行速度を検出する車速センサ等がある。更に、エンジンシステムは、ユーザによる加速要求の指示に用いられるアクセルペダルについて、その操作量を検出するアクセルセンサ２８を備えている。加えて、エンジンシステムは、ユーザに視覚情報を与える表示器２９を備えている。
【００３３】
電子制御装置（ＥＣＵ３０）は、マイクロコンピュータを主体として構成され、不揮発性メモリ３２等の各種メモリを備えている。ここで、不揮発性メモリ３２は、例えばＥＣＵ３０に対する給電の有無にかかわらず電力が供給されるバックアップＲＡＭや、給電の有無にかかわらずデータを保持するタイプのメモリ（ＥＥＰＲＯＭ等）等によって構成されている。そして、ＥＣＵ３０は、上記各種センサの検出結果を取り込み、これに基づきディーゼル機関の出力を制御する。特にＥＣＵ３０は、ディーゼル機関の出力制御を適切に行なうべく、燃料噴射制御を行う。
【００３４】
この燃料噴射制御に際しては、燃圧センサ２０によって検出されるコモンレール１０内の燃圧を、ディーゼル機関の運転状態等に応じて設定される目標燃圧にフィードバック制御する。そして、燃料噴射弁１４を介して要求噴射量の燃料噴射を行なうべく、燃圧センサ２０によって検出される燃圧と要求噴射量とに基づき、燃料噴射弁１４に対する指令噴射期間を算出する。この算出は、ＥＣＵ３０の備える図２に示すマップを用いて行なう。同図２には、要求噴射量Ｑ０と燃圧（噴射圧）ＰＣ０とによって、指令噴射期間Ｔ０が定まることを例示した。
【００３５】
ところで、燃圧センサ２０に特性異常が生じたときには、コモンレール１０内の燃圧を目標燃圧に制御することができず、ひいては、燃料噴射弁１４を介して噴射される燃料量を要求噴射量に精度良く制御することができなくなる。
【００３６】
そこで、本実施形態では、以下に示すようにして燃圧センサ２０の異常に対処している。図３に、燃圧センサ２０の異常に対処するための処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ３０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００３７】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、噴射量と、ディーゼル機関の出力である排気中の酸素濃度、クランク軸の回転速度の変動量、及び出力トルクとの関係を計測する。ここで、これら排気中の酸素濃度や、回転速度の変動量、出力トルクは、いずれも燃料噴射弁１４を介して実際に噴射される燃料量と相関を有するパラメータである。例えば排気中の酸素濃度は、実際の噴射量が多いほど低くなり、また、出力トルクは、実際の噴射量が多いほど大きくなる。また、回転速度の変動量は、ディーゼル機関において燃焼が周期的に生じることに同期して回転速度が周期的に上昇することによって生じるものであり、この変動量（回転速度の周期的な上昇及び下降の度合い）も、実際の噴射量に応じて変化する。
【００３８】
本実施形態では、ステップＳ１０にかかる処理を、ディーゼル機関が車両に搭載される初期までに行なうことで、換言すれば、車両の出荷前又は出荷後早期に行なうことで、上記実際の噴射量と上記３つのパラメータとの関係を、要求噴射量と上記３つのパラメータとの関係として代用する。
【００３９】
詳しくは、上述したように燃料噴射弁１４を介して噴射される燃料量は、指令噴射期間と燃圧によって決まることに鑑み、要求噴射量を様々な値とするように燃圧と指令噴射期間とを設定して燃料噴射を行い、このときの上記３つのパラメータの値を検出する。なお、この処理は、実際のディーゼル機関の出力制御時において出現頻度の高い要求噴射量を選択して行なうことが望ましい。
【００４０】
上記排気中の酸素濃度の検出は、酸素センサ２４の出力を取り込むことで行なわれる。また、回転速度の変動量の検出は、クランク角センサ２２の出力（クランク角度の検出値）に基づき、クランク軸の回転速度の変動量を算出することで行なわれる。また、出力トルクの検出は、以下に示す態様にて行なわれる。
ａ．走行状態検出センサ群２６の車速センサによって、車両の実際の加速度を検出する。
ｂ．走行状態検出センサ群２６の勾配センサによって、車両の走行している路面の勾配を検出する。ここで、勾配センサは、自身に作用する力に基づき勾配（加速度）を検出するセンサである。これは、例えば周知の圧電式センサとすることができる。
ｃ．勾配センサによって検出される路面の勾配と検出される加速度とに基づき、ディーゼル機関の出力トルクを検出する。
【００４１】
上記態様にて出力トルクを検出することができる。また、これに代えて、特開２００５−３６７８８号公報に記載されているように、要求噴射量がゼロ以下となる無噴射時に単発噴射を実施し、その単発噴射によるクランク軸の回転速度の変動量と、そのときの回転速度とに基づき出力トルクを検出してもよい。この場合、走行状態検出センサ群２６に勾配センサが含まれなくてもよい。
【００４２】
図３のステップＳ１０の処理が完了すると、ステップＳ１２において、これらの検出値を不揮発性メモリ３２に記憶させる。詳しくは、図４に示すように要求噴射量Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ…のそれぞれと酸素濃度や回転速度の変動量、出力トルクの検出値とを対応付けて、不揮発性メモリ３２に記憶させる。
【００４３】
続くステップＳ１４では、ステップＳ１０、Ｓ１２の処理から一定期間経過したか否かや、後述する診断の実施後一定期間が経過したかを判断する。この判断は、燃圧センサ２０の特性が変化する懸念が生じる期間の経過を判断するものである。
【００４４】
ステップＳ１４において一定期間経過したと判断されると、ステップＳ１６において要求噴射量を変化させて、各要求噴射量における上記酸素濃度、回転速度の変動量、出力トルクを検出する。なお、これらの検出は、実際には、ディーゼル機関のクランク軸の回転速度とアクセルペダルの操作量とに応じて要求噴射量が時々刻々変化する際に行なうようにすることが望ましい。
【００４５】
続くステップＳ１８では、ステップＳ１６の検出結果と、不揮発性メモリ３２に記憶されている先の図４に示した関係とに基づき、実際の噴射量を推定する。図５に、上記関係のうち噴射量と酸素濃度に関するものを例示する。図５では、三角のマークにて先の図３のステップＳ１０の処理の測定点を示している。こうした関係を用いれば、例えば検出される酸素濃度ＯＣ１から、噴射量Ｑ１を一義的に定めることができる。ちなみに、図５では、検出される酸素濃度ＯＣ１と一致する計測点が存在せず、補間処理によって噴射量Ｑ１が定められる例を示している。
【００４６】
上記ステップＳ１８では、検出される酸素濃度、回転速度の変動量、出力トルクのそれぞれと先の図４に示した関係とから、対応する噴射量をそれぞれ定める。そして、酸素濃度から定められる噴射量Ｑｏと、回転速度の変動量から定められる噴射量Ｑｎと、出力トルクから定められる噴射量Ｑｔとに、それぞれ重み係数を乗算して平均する（噴射量Ｑｏ、Ｑｎ，Ｑｔを加重平均処理する）ことで、実際の噴射量を推定する。すなわち、噴射量の推定値は、以下の式を用いて行なわれる。
【００４７】
α×Ｑｏ＋β×Ｑｎ＋γ×Ｑｔ
α＋β＋γ＝１
α，β，γ≧０
なお、噴射量の推定に際して、例えば酸素濃度を主に用いたいなら、「α＞β，γ」とする。
【００４８】
こうして噴射量を推定すると、続くステップＳ２０では、燃圧を推定する。具体的には、推定される噴射量と指令噴射期間とから、先の図２に示すマップを用いて燃圧を推定する。すなわち、例えばステップ１６の処理が同一の指令噴射期間とおいて検出される燃圧を変化させることで行なわれたとすると、図６に示す態様にて燃圧を推定することができる。この図６では、ステップＳ１８で推定された噴射量Ｑ１〜Ｑ５にそれぞれ対応して、燃圧Ｐ１〜Ｐ５が推定されている。
【００４９】
続くステップＳ２２では、推定される燃圧と、検出される燃圧との差に基づき燃圧センサ２０の異常の有無を診断する。すなわち、推定される各燃圧Ｐ１〜Ｐ５と、これらに対応したステップＳ１６の処理時に検出される燃圧との差に基づき異常の有無を診断する。詳しくは、図７に示すように、燃圧センサ２０によって検出される燃圧と実際の燃圧との関係についての中央特性値からのずれ量に基づき異常の有無を診断する。ここで、中央特性値は、燃圧センサ２０の特性としてＥＣＵ３０による制御において想定されているものである。これは、燃圧センサ２０の特性についての同燃圧センサ２０の製造時の個体差に起因したばらつきの中央値である。そして、中央特性値に対する実際の値のずれ量が、燃圧センサ２０の製造時の個体差として許容されるばらつきと、ステップＳ１８による噴射量の推定誤差との和よりも大きいときに異常であると判断する。具体的には、実際の燃圧を、ステップＳ２０において推定された燃圧と、そのときの検出される燃圧とによって定まる少なくとも１つのポイントが、図７に示す正常範囲内にないときに異常があると判断する。
【００５０】
そして、ステップＳ２２の診断により異常があると判断されているときには（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ステップＳ２６において、燃圧センサ２０の出力と実際の燃圧とのずれを補償する学習制御を行う。ここでは、まず、図８に示されるように、推定される燃圧Ｐ１〜Ｐ５のそれぞれとそのときに検出された燃圧とによって定まるポイントの中央特性値に対するずれ量に基づき、どういう性質の異常であるのかを把握する。例えば、燃圧の上昇に比例して上記ずれ量が変化する場合には、傾き異常と判断する。また例えば、燃圧にかかわらず上記ずれ量が一定である場合には、オフセット異常であると判断する。
【００５１】
そして、異常の性質を把握した後、燃圧センサ２０の出力と実際の燃圧との差を補償する学習値を算出する。すなわち、例えば傾き異常があるときには、燃圧センサ２０の検出値に応じてそれぞれ異なる学習値が算出される。また、オフセット異常のみがあるときには、燃圧センサ２０の検出値の値にかかわらず、一定の学習値が算出される。これにより、このステップＳ２６の処理が完了した後には、燃圧センサ２０の出力に学習値を加算することで、信頼性の高い燃圧の検出値を得ることができる。
【００５２】
なお、図３のステップＳ１４において一定時間が経過していないと判断されるときや、ステップＳ２４において異常なしと判断されるとき、ステップＳ２６の処理が完了するときには、ステップＳ１４に戻る。
【００５３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００５４】
（１）排気の酸素濃度、クランク軸の回転速度の変動量、及び出力トルクに基づき実際の噴射量を推定し、これに基づき、コモンレール１０内の燃圧を推定した。そして、この推定される燃圧と燃圧センサ２０によって検出される燃圧とを比較することで、燃圧センサ２０の異常の有無を適切に診断することができる。
【００５５】
（２）燃圧センサ２０の検出値と推定される燃圧との差の絶対値が、燃圧センサ２０の製造時の個体差として許容されるばらつきと燃圧の推定誤差との和よりも大きくなるときに、燃圧センサ２０に異常があると判断した。これにより、上記特性ばらつきや推定誤差によって燃圧センサ２０に異常があると誤判断されることを回避することができる。
【００５６】
（３）推定される燃圧についての異なる複数の値のそれぞれと、これら各値の算出時における燃圧の検出値との差に基づき診断を行なった。これにより、燃圧センサ２０の特性の異常の有無のみならず、その異常がどういう性質のものかをも診断することができる。
【００５７】
（４）ディーゼル機関の車両への搭載初期までに、上記３つのパラメータの検出値に基づき先の図４に示したデータを作成して不揮発性メモリ３２に記憶した。これにより、燃圧センサ２０の特性に異常が生じていないと想定されるときに上記データを作成することができる。また、ＥＣＵ３０の製造時に上記データを予め記憶させる場合と比較して、ＥＣＵ３０の製造にかかる工数を低減することもできる。
【００５８】
（５）燃圧センサ２０に異常があると判断されるとき、燃圧センサ２０の出力と実際の燃圧とのずれを補償する学習制御を行なった。これにより、燃圧センサ２０に特性異常が生じた場合であっても、燃圧センサ２０の出力に基づき実際の燃圧についての信頼性の高い値を取得することができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６０】
本実施形態では、先の図３のステップＳ１０，Ｓ１２の処理に代えて、図９に示すデータを不揮発性メモリ３２に記憶させる。すなわち、不揮発性メモリ３２に記憶させるデータを、いくつかの指令噴射期間（図中、Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ）と、燃圧についての複数の値と、上記３つのパラメータの検出値との関係を定めるデータとする。
【００６１】
そして、これらステップＳ１０，Ｓ１２の処理の後、ステップＳ１６〜Ｓ２０に対応する処理として、次の処理を行なう。すなわち、まず、検出される燃圧を様々に変化させて、そのときの上記３つのパラメータの値を検出する。そして、この検出値と、図９に示すデータとから、燃圧を推定する。ここで、図９に示すデータは、指令噴射期間が一定であるときには、上記各パラメータと燃圧との関係を定めるデータとなる。図１０に、指令噴射期間を固定したときの、先の図９に示したデータによって定まる酸素濃度と燃圧との関係を示す。図１０において、三角のマークは、図９に示したデータの作成に際しての計測点を示している。この図１０に示す関係を用いることで、検出される酸素濃度から燃圧を定めることができる。図１０では、検出される酸素濃度ＯＣ１が、上記計測点と一致せず、補間処理によって燃圧ＰＶ１を定める場合を示している。
【００６２】
こうした態様にて、酸素濃度から定められる燃圧Ｐｏと、回転速度の変動量から定められる燃圧Ｐｎと、出力トルクから定められる燃圧Ｐｔとに、それぞれ重み係数を乗算して平均する（噴射量Ｐｏ、Ｐｎ，Ｐｔを加重平均処理する）ことで、実際の燃圧を推定する。すなわち、燃圧の推定値は、以下の式を用いて行なわれる。
【００６３】
α×Ｐｏ＋β×Ｐｎ＋γ×Ｐｔ
α＋β＋γ＝１
α，β，γ≧０
こうして燃圧が推定されると、先の図３のステップＳ２２〜Ｓ２６の処理と同様の処理を行なう。
【００６４】
以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記（１）〜（５）の効果に準じた効果を得ることができる。
【００６５】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６６】
本実施形態では、先の図３のステップＳ２６に示した学習制御を行わない。本実施形態では、先の図３のステップＳ２４、Ｓ２６の処理に代えて、外部への通知等のフェールセーフ処理を行なう。
【００６７】
図１１に、本実施形態にかかる異常の有無の診断にかかる処理の手順を示す。この図１１に示す処理は、ＥＣＵ３０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００６８】
この一連の処理におけるステップＳ１０〜Ｓ２４は、先の図３に示したものと同一である。そして、ステップＳ２４において、異常があると判断されるときには、ステップＳ３０において、先の図１に示した表示器２９にその旨の出力をする。これにより、表示器２９では、異常を報知する視覚情報が表示されることとなる。また、ステップＳ３２では、燃圧の目標値の最大値を制限する。これは、燃圧センサ２０の特性異常により実際の燃圧よりも検出値の方が低くなることで、コモンレール１０内の燃圧が過大となったり、燃料噴射量が過大となったりすることを回避するための処置である。すなわち、実際の燃圧よりも検出値の方が低くなると、フィードバック制御により、実際の燃圧は所望する燃圧よりも高い値に制御されることとなる。また、燃圧の検出値が実際の燃圧よりも低いと、この検出値に基づき設定される指令噴射期間は過度に長くなり、ひいては噴射量が過大となる。このため、ステップＳ３２では、目標燃圧を制限することで実際の燃圧が過大となることを回避又は抑制する。なお、ステップＳ３２の処理が完了すると、ステップＳ１４に戻る。
【００６９】
上記フェールセーフ処理は、ステップＳ２０において推定される燃圧の信頼性が、燃料噴射制御に用いるものとして十分でないと想定されるときに特に有効である。これに対し、上述した学習制御は、推定される燃圧の信頼性が、燃料噴射制御に用いるものとして十分であると想定されるときに特に有効である。
【００７０】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（４）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【００７１】
（６）燃圧センサ２０の出力特性に異常があると判断されるとき、外部へのその旨の通知、及び燃圧の目標値の制限からなるフェールセーフ処理を行なった。これにより、ユーザ等に燃圧センサ２０の修理等を促すことや、燃圧センサ２０の特性異常により実際の噴射量や実際の燃圧が過大となることを回避又は抑制することができる。
【００７２】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００７３】
・上記第３の実施形態において、フェールセーフ処理としては、外部への通知及び目標燃圧の制限のいずれか一方でもよい。
【００７４】
・燃圧の推定値に対する検出値のずれに基づく異常の有無の診断としては、先の図７に示した態様にて行なうものに限らない。例えば製造時のばらつきが無視できるなら、これを考慮しなくてもよい。
【００７５】
・燃料噴射弁１４の噴射量についての複数の値のそれぞれと内燃機関の出力の検出値との関係を定める推定用データとしては、噴射量と上記３つのパラメータとの関係を定めるものに限らない。例えばこれら３つのパラメータのいずれか１つの検出値と噴射量との関係を定めるものであってもよい。また、上記関係を、冷却水の温度毎に各別に定めてもよい。
【００７６】
・燃圧の複数の値のそれぞれと内燃機関の出力の検出値との関係を定める推定用データとしては、燃圧と上記３つのパラメータとの関係を定めるものに限らない。例えば、これら３つのパラメータのいずれか１つの検出値と噴射量との関係を定めるものであってもよい。また、上記関係を、冷却水の温度毎に各別に定めてもよい。
【００７７】
・上記各実施形態では、先の図４や図９に例示した推定用データを、ディーゼル機関が車両に搭載された後に作成した。しかし、これに代えて、ＥＣＵ３０の製造時に予め推定用データを作成して記憶させてもよい。この際、ディーゼル機関の出力特性等が中央特性値であるとして推定用データを作成するようにするなら、その作成を比較的簡易に行なうことができる。ただし、この場合、ディーゼル機関の製造時の個体差として許容されるばらつき分だけ燃圧の推定に誤差が生じる。
【００７８】
・内燃機関の出力の検出値と指令噴射期間とから燃圧を推定する推定手段としては、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば、この診断手段を、上記検出値と指令噴射期間と燃圧との関係を定めるマップを備えて構成してもよい。
【００７９】
更に、上記検出値と指令噴射期間とから燃圧を推定するものにも限らない。例えば米国特許第６５２０４２３号明細書に記載されているように、燃料噴射弁１４が、アクチュエータの変位に応じてノズルニードルのリフト量を連続的に調整可能なものであるなら、指令噴射期間と燃圧とによって一義的に噴射量を定めることはできない。この場合には、燃料噴射弁の操作量は、例えばアクチュエータに与えるエネルギ量とエネルギを与える期間（指令噴射期間）とによって定まることになり、噴射量は、燃圧とこれらエネルギ量及び指令噴射期間とによって定まる。このため、エネルギ量及び指令噴射期間からなる操作量と上記検出値とに基づき燃圧を推定することが望ましい。
【００８０】
・燃圧センサ２０の異常の有無を診断する診断手段としては、推定される燃圧についての異なる複数の値と、これら各値の算出時における燃圧の検出値との差に基づき診断を行なうものに限らない。例えば推定されるただ一つの燃圧の値と、この値の算出時における燃圧の検出値との差に基づき診断を行なってもよい。この場合であっても、燃圧センサ２０の異常の有無を診断することはできる。
【００８１】
・その他、エンジンシステムとしては、コモンレール式のディーゼル機関を備えるものに限らない。例えば筒内噴射式のガソリンエンジンにおける蓄圧室内の燃圧を検出する燃圧センサの異常の有無の診断に、本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施形態におけるエンジンシステムの全体構成を示す図。
【図２】同実施形態において、要求噴射量と燃圧とから指令噴射期間を定めるマップを示す図。
【図３】同実施形態における燃圧センサの異常の有無の診断にかかる処理の手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態において燃圧の推定に用いる診断用データを示す図。
【図５】同実施形態における噴射量の推定の手法を説明する図。
【図６】同実施形態における燃圧の推定の手法を説明する図。
【図７】同実施形態における燃圧センサの異常の有無の判断基準を示す図。
【図８】同実施形態における異常の詳細を特定するための処理を説明する図。
【図９】第２の実施形態において燃圧の推定に用いる診断用データを示す図。
【図１０】同実施形態における燃圧の推定の手法を説明する図。
【図１１】第３の実施形態における燃圧センサの異常の有無の診断にかかる処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８３】
２…燃料タンク、４…燃料フィルタ、６…燃料ポンプ、１０…コモンレール、１４…燃料噴射弁、３０…ＥＣＵ。
【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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