(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、該蓄圧室内に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、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、その異常の有無を診断する燃料噴射装置の異常診断装置において、
前記燃料ポンプを操作することで前記蓄圧室内の燃圧を目標燃圧にフィードバック制御する制御手段と、
前記燃料噴射装置に異常がないときに想定される前記燃料ポンプの操作量である基準値を前記蓄圧室から流出する燃料量に基づき可変設定する設定手段と、
前記制御手段による実際の操作量と前記基準値との差の増加速度に基づき、前記操作量のわりに前記燃料ポンプの吐出量が低下する入り量不足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装置の異常診断装置。
【請求項２】
前記診断手段は、前記操作量のわりに前記燃料ポンプの吐出量が低下する入り量不足の異常に加えて、前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁までの間の燃料経路から流出する燃料量に異常が生じる出量過大の異常の有無を診断する機能を有し、
前記入り量不足の異常がある旨診断する際の増加速度よりも前記出量過大の異常がある旨診断する際の増加速度の方が大きく設定されていることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置の異常診断装置。
【請求項３】
燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室内に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、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、その異常の有無を診断する燃料噴射装置の異常診断装置において、
前記燃料ポンプを操作することで前記蓄圧室内の燃圧を目標燃圧にフィードバック制御する制御手段と、
前記燃料噴射装置に異常がないときに想定される前記燃料ポンプの操作量である基準値を前記蓄圧室から流出する燃料量に基づき可変設定する設定手段と、
前記制御手段による実際の操作量と前記基準値との差の時間変化に基づき、前記燃料噴射装置の異常の有無を診断する診断手段とを備え、
前記診断手段は、前記実際の操作量と前記基準値との差の時間変化と予め定められたパターンとを比較することで、前記診断を行なうものであり、
前記パターンは、前記操作量のわりに前記燃料ポンプの吐出量が低下する入り量不足時に想定されるパターンと、前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁までの間の燃料経路から流出する燃料量に異常が生じる出量過大時に想定されるパターンを含んで且つ、該出量過大時のパターンは、前記入り量不足時よりも前記時間変化の速度が大きいとして設定されてなることを特徴とする燃料噴射装置の異常診断装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記燃料噴射弁を介してリークするリーク燃料量を推定し、該推定されるリーク燃料量と前記燃料噴射弁を介して噴射される燃料量との和に基づき前記基準値を都度設定す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装置の異常診断装置。
【請求項５】
前記診断手段により、前記入り量不足が生じたと判断されるとき、前記燃料ポンプによる単位時間当たりの燃料の吸入量を制限する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１〜４のいずれか１項に記載の燃料噴射装置の異常診断装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記燃料噴射装置の搭載される内燃機関の回転速度、前記内燃機関の総稼働時間、前記燃料ポンプ内の燃料の温度及び前記蓄圧室内の燃圧の少なくとも１つに応じて、前記基準値を可変設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料噴射装置の異常診断装置。
【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、該蓄圧室内に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、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、その異常の有無を診断する燃料噴射装置の異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の異常診断装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、コモンレールから流出する出燃料量と、コモンレールに流入する入り燃料量との差に基づき、燃料ポンプから燃料噴射弁までの燃料経路の燃料漏れの異常の有無を診断するものも提案されている。詳しくは、出燃料量を、燃料噴射弁からリークするリーク燃料量や燃料噴射量等に基づき推定するとともに、入り燃料量を、燃料ポンプに対する通電開始時期に基づき燃料ポンプの吐出量として推定し、これら推定される出燃料量と吐出量との差から燃料漏れ異常の有無を診断する。
【０００３】
ところで、燃料噴射装置の燃料経路の異常としては、燃料ポンプから燃料噴射弁までの間の燃料経路に孔が空くことで燃料漏れが生じるものに限らない。例えば燃料ポンプが燃料を汲み上げる際のフィルタに目詰まり等が生じる異常もある。この場合、燃料ポンプの通電量の割には吐出量が小さくなるため、燃料ポンプに対する指令吐出量を増大させる制御がなされることとなる。しかし、この場合、上記異常診断装置では、出燃料量に対して吐出量（指令吐出量）が過剰であると判断し、燃料漏れとの誤判断がなされることとなる。
【０００４】
なお、上記フィルタの目詰まりに限らず、燃料噴射装置の様々な異常を適切に診断するうえでは、上記異常診断装置は未だ不満足な点を有するものとなっている。
【特許文献１】特開２００４−３２４４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、燃料噴射装置の異常の有無をより適切に診断することのできる燃料噴射装置の異常診断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、その作用効果について記載する。
【０００７】
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、該蓄圧室内に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、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、その異常の有無を診断する燃料噴射装置の異常診断装置において、前記燃料ポンプを操作することで前記蓄圧室内の燃圧を目標燃圧にフィードバック制御する制御手段と、前記燃料噴射装置に異常がないときに想定される前記燃料ポンプの操作量である基準値を前記蓄圧室から流出する燃料量に基づき可変設定する設定手段と、前記制御手段による実際の操作量と前記基準値との差の増加速度に基づき、前記操作量のわりに前記燃料ポンプの吐出量が低下する入り量不足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。
【０００８】
上記構成では、制御手段により、蓄圧室内の燃圧が目標燃圧にフィードバック制御される。このフィードバック制御に際しての操作量は、燃料噴射装置に異常がないなら、燃料噴射弁による燃料の噴射等による蓄圧室内の燃圧の変動を補償する量となる。このため、燃料噴射装置に異常がないことを前提として、操作量の基準値を設定することができる。そして、実際の操作量が基準値からずれるなら燃料噴射装置に異常があると考えられる。ただし、実際の操作量と基準値との差のみからは、燃料噴射装置にどういった異常があるのかを判断することは困難である。
【０００９】
ここで、上記構成では、燃料噴射装置の異常の種類に応じて上記差の増加速度が互いに異なることに着目し、同増加速度に基づき上記入り量不足の異常の有無の診断を行なう診断手段を備える。このため、上記構成によれば、燃料噴射装置の異常の有無をより適切に診断することができる。
【００１０】
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、前記設定手段は、前記燃料噴射弁を介してリークするリーク燃料量を推定し、該推定されるリーク燃料量と前記燃料噴射弁を介して噴射される燃料量との和に基づき前記基準値を都度設定することを特徴とする。
【００１１】
上述したように、燃料噴射装置に異常がないなら、フィードバック制御に際しての操作量は、燃料噴射弁による燃料の噴射等による蓄圧室内の燃圧の変動を補償する量となる。このため、この操作量は、上記変動を補償する量に応じて変化する。この点、上記構成によれば、リーク燃料量と噴射量とに基づき基準値を都度設定することで、基準値を、燃料噴射装置に異常がないときに想定される操作量としての適切な値に設定することができる。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記診断手段により、前記入り量不足が生じたと判断されるとき、前記燃料ポンプによる単位時間当たりの燃料の吸入量を制限するフェールセーフ手段を更に備えることを特徴とする。
【００１９】
上記構成では、入り量不足時に、燃料ポンプによる単位時間当たりの燃料の吸入量を制限することで、燃料ポンプに加わる力の増大を抑制することができる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室内に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、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、その異常の有無を診断する燃料噴射装置の異常診断装置において、前記燃料ポンプを操作することで前記蓄圧室内の燃圧を目標燃圧にフィードバック制御する制御手段と、前記燃料噴射装置に異常がないときに想定される前記燃料ポンプの操作量である基準値を前記蓄圧室から流出する燃料量に基づき可変設定する設定手段と、前記制御手段による実際の操作量と前記基準値との差の時間変化に基づき、前記燃料噴射装置の異常の有無を診断する診断手段とを備え、前記診断手段は、前記実際の操作量と前記基準値との差の時間変化と予め定められたパターンとを比較することで、前記診断を行なうものであり、前記パターンは、前記操作量のわりに前記燃料ポンプの吐出量が低下する入り量不足時に想定されるパターンと、前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁までの間の燃料経路から流出する燃料量に異常が生じる出量過大時に想定されるパターンを含んで且つ、該出量過大時のパターンは、前記入り量不足時よりも前記時間変化の速度が大きいとして設定されてなることを特徴とする。
【００２１】
上記燃料経路に孔が空くなどの理由により出量過大となるときには、上記制御手段がこれを補償しようとするために、操作量と基準値との差が急激に大きくなる。これに対し、上記入り量不足時には、この異常が燃料ポンプが燃料を汲み上げる際に燃料を濾過するフィルタの目詰まり等によって生じることに起因して、操作量と基準値との差の増加速度は小さい傾向にある。この点、上記構成によれば、入り量不足時や出量過大時を適切に判断することができる。
【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、前記設定手段は、前記燃料噴射装置の搭載される内燃機関の回転速度、前記内燃機関の総稼働時間、前記燃料ポンプ内の燃料の温度及び前記蓄圧室内の燃圧の少なくとも１つに応じて、前記基準値を可変設定することを特徴とする。
【００２３】
上記構成において、蓄圧室内の燃圧が高いほど、燃料噴射弁を介してリークするリーク燃料量が増大する。また、燃料ポンプ内の燃料の温度が高いほど、燃料の粘性が低下するために、燃料噴射弁を介してリークするリーク燃料量が増大する。更に、燃料ポンプが上記内燃機関の出力軸から駆動力を付与される機関駆動式のものであるなら、出力軸の回転速度に応じて単位時間当たりの燃料ポンプの吐出量が変化する。そして、この単位時間当たりの吐出量の変化が、単位時間あたりのリーク燃料量の変化の原因となる。更に、総稼働時間が長いと、燃料噴射弁の経年劣化に伴いリーク燃料量が増大することがある。
【００２４】
この点、上記構成では、こうした要因によりリーク燃料量が増大することで燃料ポンプの操作量が変化した場合であれ、この変化に起因した変化分を上記増加速度から除去することができる。このため、上記構成によれば、異常の有無の診断をより高精度に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる燃料噴射装置の異常診断装置をディーゼル機関の燃料噴射装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。
【００２７】
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、ディーゼル機関の出力軸であるクランク軸８から動力を付与されて燃料を吐出するものである。詳しくは、燃料ポンプ６は、燃料調量弁１０を備えており、この燃料調量弁１０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。また、燃料ポンプ６は、いくつかのプランジャを備えており、プランジャが上死点及び下死点間を往復運動することで、燃料が吸入及び吐出される。
【００２８】
燃料ポンプ６からの燃料は、コモンレール１２に加圧供給（圧送）される。圧送された燃料は、コモンレール１２にて高圧状態で蓄えられ、高圧燃料通路１４を介して各気筒（ここでは、４気筒を例示）の燃料噴射弁１６に供給される。なお、燃料噴射弁１６は、低圧燃料通路１８を介して燃料タンク２と接続されている。
【００２９】
上記エンジンシステムは、コモンレール１２内の燃圧を検出する燃圧センサ２０や、燃料ポンプ６内の燃料の温度を検出する燃温センサ２２、クランク軸８の回転角度を検出するクランク角センサ２４等、ディーゼル機関の運転状態や運転環境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、ユーザによる加速要求に応じて操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ２６を備えている。更に、エンジンシステムは、視覚情報を表示する表示器２８を備えている。
【００３０】
一方、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ており、不揮発性メモリ３２等の各種メモリを備えている。この不揮発性メモリ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ものである。
【００３１】
上記出力制御を適切に行なうべく、ＥＣＵ３０は、燃料噴射制御を行う。そして、この燃料噴射制御に際しては、コモンレール１２内の燃圧を、ディーゼル機関の運転状態や運転環境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。
【００３２】
図２に、上記フィードバック制御の処理手順を示す。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。
【００３３】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、アクセルセンサ２６によって検出されるアクセルペダルの操作量と、クランク角センサ２４によって検出されるクランク軸８の回転速度とを取り込む。そして、ステップＳ１２では、これらアクセルペダルの操作量と回転速度とに基づき、コモンレール１２内の目標燃圧を算出する。続くステップＳ１４では、燃圧センサ２０による燃圧の検出値を取り込む。そして、ステップＳ１６では、燃圧の検出値を目標燃圧にフィードバック制御すべく、燃料ポンプ６（の燃料調量弁１０）を操作する。ここでは、例えばＰＩＤ制御によって燃料調量弁１０の操作電流値を算出し、算出される操作電流値にて燃料調量弁１０を操作すればよい。なお、ステップＳ１６の処理が完了すると、この一連の処理を一旦終了する。
【００３４】
上記ＥＣＵ３０は、更に、上記燃料フィルタ４や、燃料ポンプ６、コモンレール１２、燃料噴射弁１６を備えて構成される燃料噴射装置の異常の有無を診断する機能を有する。以下、これについて説明する。
【００３５】
上記診断は、燃料噴射装置に異常がないときに想定される操作電流値と、先の図２に示したフィードバック制御による実際の操作電流値とのずれ量に着目して行なわれる。ここでは、まず、上記フィードバック制御による操作電流値がいかなる値となるかについて考察する。
【００３６】
コモンレール１２内の燃圧を変動させる要因としては、以下のものがある。
【００３７】
静的リーク…燃料噴射弁１６を介した燃料噴射が行なわれていないときに、燃料噴射弁１６を介して高圧燃料通路１４から低圧燃料通路１８へとリークする現象。
【００３８】
動的リーク…燃料噴射弁１６を介した燃料噴射時に、燃料噴射弁１６を介して高圧燃料通路１４から低圧燃料通路１８へとリークする現象。
【００３９】
燃料噴射弁１６を介した燃料の噴射。
【００４０】
燃料ポンプ６による燃料の圧送。
【００４１】
ここで、燃料ポンプ６の吐出量を、燃料の静的リーク、動的リーク、燃料噴射、及び目標燃圧の変化の全てを補償する量（補償量）とすることで、コモンレール１２内の燃圧を目標燃圧とすることができる。このため、図２に示すフィードバック制御により、燃料調量弁１０の操作電流値は、燃料ポンプ６の吐出量を上記補償量とする値とされると考えられる。ただし、燃料噴射装置に異常がある場合には、操作量が上記補償量からずれると考えられる。
【００４２】
図３（ａ）に燃料調量弁１０がノーマリークローズ式である場合について、また、図３（ｂ）に燃料調量弁１０がノーマリーオープン式である場合について、それぞれ正常時と異常時との燃料調量弁１０の操作電流値を示す。図３（ａ）、図３（ｂ）ともに、燃料ポンプ６の吐出量を上記補償量とする際に先の図２のフィードバック制御により要求される操作電流値を示す。
【００４３】
図中、中央特性値を有する燃料ポンプ６について、先の図２に示したフィードバック制御により要求される操作電流値を破線ａにて示す。ここで、中央特性値とは、燃料ポンプ６の製造時において許容される個体差による吐出特性のばらつきを平均したものである。また、破線ａ´にて、上記個体差及び経年変化による吐出特性のばらつきによる操作電流値のばらつきの上限及び下限を示す。一方、実線ｂにて、例えば燃料フィルタ４に目詰まりが生じることで燃料ポンプ６の操作電流値のわりに吐出量が低下する入り量不足時における操作電流値を示す。また、実線ｃにて、例えば燃料ポンプ６の出口から燃料噴射弁１６までの間に孔があくなどして燃料漏れが生じる出量過大時における操作電流値を示す。ちなみに、図中、限界値ΔＩａは、個体差や経年変化に起因した吐出特性ばらつきによって操作電流値が中央特性値を有する燃料ポンプ６におけるものからずれる際のずれ量の限界値である。
【００４４】
図示されるように、入り量不足時及び出量過大値のいずれも、正常時と比較して操作電流値が異なったものとなっている。更に、これら入り量不足時と出量過大時とでは、燃料噴射装置に異常がないときに要求される操作電流値と実際の操作電流値との差の時間変化が、図４にノーマリークローズ式のものについて例示するように異なったものとなる。
【００４５】
図４（ａ）に、燃料噴射装置が正常であるときにおけるフィードバック制御により中央特性値を有する燃料ポンプ６に要求される操作電流値からのずれ量ΔＩを示す。この場合、中央特性値を有する燃料ポンプ６に対する操作電流値からのずれ量ΔＩは、上記限界値ΔＩａ内となっている。
【００４６】
図４（ｂ）に、出量過大時における上記ずれ量ΔＩを示す。図において、限界値ΔＩｃは、例えばそれ以上操作電流値を大きくしても吐出量が変化しない値である。実際には、この値は、燃料噴射装置が正常であるときにおいて要求される操作電流値に応じて変化するが、ここでは、簡易的に吐出量が変化しなくなると想定される値の最小値を限界値ΔＩｃとしている。また、出量過大時第２時間Δｔｃは、出量過大時においてずれ量ΔＩが限界値ΔＩｃに達する最長時間としている。
【００４７】
図４（ｃ）に、入り量不足時における上記ずれ量ΔＩを示す。図示されるように、この場合、ずれ量の増大速度は、出量過大時と比較して小さい。なお、図中、限界値ΔＩｂは、燃料フィルタ４の目詰まり等により燃料ポンプ６による燃料の吸入が困難となっているときにこれ以上操作電流を増加させると燃料ポンプ６に加わる力が燃料ポンプ６の劣化を招くおそれがある値である。この限界値も、実際には、燃料噴射装置が正常であるときに要求される操作電流値に応じて変化するが、ここでは、簡易的に上記おそれのある最小値としている。また、入り量不足時最短時間Δｔａは、入り量不足時においてずれ量ΔＩが限界値ΔＩｂに達する最短時間に設定されている。
【００４８】
ちなみに、通常、入り量不足時にずれ量ΔＩが限界値ΔＩｂに達する時間Δｔａは数百時間から数千時間（又は走行距離にして数万キロ）であるのに対し、出量過大時にずれ量ΔＩが限界値ΔＩｃに達する時間ΔＩｃは、数秒以下である。このようにこれら２つの時間Δｔａ、Δｔｃの間には非常に大きな差があるが、図４では、便宜上、これらの差を縮めて記載している。
【００４９】
図４に示す性質によれば、ずれ量ΔＩの時間変化に基づき、燃料噴射装置に各種の異常があるか否かを診断することができることがわかる。ここで、図４に示す性質に基づく、異常診断に関する処理について説明する。
【００５０】
ここでは、まず、燃料噴射装置が正常であるときにおいてフィードバック制御により中央特性値を有する燃料ポンプ６に要求される操作電流値を推定する処理（操作量の基準値を定める処理）について、説明する。図５に、上記推定にかかる処理の手順を示す。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。
【００５１】
この一連の処理では、まずステップＳ２０において、燃圧センサ２０による燃圧の検出値、燃温センサ２２による燃料の温度の検出値、クランク角センサ２４によるクランク軸８の回転速度の検出値、及びディーゼル機関の総稼働時間を読み込む。ここで、ディーゼル機関の総稼働時間は、ＥＣＵ３０のトータルの起動時間としてもよいが、車両の走行距離にて総稼働時間を大雑把に定義してもよい。なお、上記総稼動時間については、これを不揮発性メモリ３２に逐次記憶、更新するようにすればよいが、この場合、当該異常診断により異常がある旨判断され異常個所の部品が修理され又は交換された後に、ＥＣＵ３０との通信ツールであるサービス用ツール等を用いて、記憶値を初期化可能とする。また、総稼働時間を車両の走行距離にて把握する場合には、部品が修理又は交換された後に、不揮発性メモリ３２にその時点の走行距離を記憶するようにする。
【００５２】
続くステップＳ２２では、ステップＳ２０にて読み込んだ値に基づき、静的リーク及び動的リークによるリーク燃料量を算出する。ここで、静的リーク及び動的リークともに、そのリーク量は、コモンレール１２内の燃圧に依存する。これは、燃圧が高いほど、高圧燃料通路１４から低圧燃料通路１８へと燃料を流出させる力が大きくなることによる。また、静的リークのリーク量は、燃料の温度が高いほど大きくなる。これは、燃料の温度が高いほど、燃料の粘性が低下することによる。また、回転速度が高いほど単位時間の吐出量が増えるため、静的リークによる単位時間のリーク量が増大する。更に、総稼働時間が長くなると、燃料噴射弁１６の経年変化（劣化）によりリーク量がある程度まで増大することがある。ステップＳ２２では、この点に鑑み、リーク燃料量を算出する。
【００５３】
続くステップＳ２４では、燃料噴射弁１６に対する指令噴射量を読み込む。ここで、指令噴射量とは、燃料噴射弁１６を介して噴射される燃料量についての指令値である。
【００５４】
続くステップＳ２６においては、目標燃圧が変化する際に、先の図２に示した処理により実際の燃圧を目標燃圧に追従させるために要求される燃料量である。これは、例えば、目標燃圧の変化量ΔＰＣと、燃料ポンプ６からコモンレール１２までの間の燃料通路の容積とコモンレール１２の容積との和Ｖと、燃料の体積弾性係数Ｅとを用いて、「ΔＰＣ×Ｖ／Ｅ」として算出すればよい。
【００５５】
続くステップＳ２８においては、ステップＳ２２で算出されたリーク燃料量と、ステップＳ２４で読み込まれた指令噴射量と、ステップＳ２６で算出された燃料量とに基づき、操作電流値を推定する。すなわち、燃料噴射装置に上記入り量不足や出量過大等の異常がないなら、先の図２に示したフィードバック制御による操作電流値は、ステップＳ２２〜Ｓ２６における燃料量の総和が燃料ポンプ６の吐出量となるような値となると考えられる。このため、これだけの燃料量を吐出量とするための操作電流値を、操作電流値の推定値として算出する。
【００５６】
なお、ステップＳ２８の処理が完了すると、この一連の処理を一旦終了する。
【００５７】
続いて、図６に、上記異常診断にかかる処理の手順を示す。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。
【００５８】
この一連の処理では、まずステップＳ３０において、カウンタ値ｎをインクリメントする。ちなみに、このカウンタ値ｎの初期値は「０」である。続くステップＳ３２では、先の図５のステップ２８で算出された操作量の推定値に対する先の図２に示したフィードバック制御による実際の操作量のずれ量ΔＩｎを算出する。更に、このときの時刻ｔｎを算出する。この時刻ｔｎは、基本的には、前回の時刻に、前回の処理から今回の処理までに経過した時間を加算することで算出される。ただし、始動直後においては、前回の時刻に図６の処理の周期相当の時間を加算する処理とする。
【００５９】
続くステップＳ３４では、この異常診断にかかる処理の開始時からのずれ量の変化速度を平均化することで変化速度ΔＩ／Δｔを算出するとともに、ずれ量を平均化することでずれ量ΔＩを算出する。ここで、平均化処理を行なうのは、先の図２に示したフィードバック制御による操作電流値を読み込む際や同図２の処理に際してノイズが混入することに起因して変化速度ΔＩ／Δｔやずれ量ΔＩの算出値の信頼性が低下することを抑制するためである。
【００６０】
続くステップＳ３６では、ずれ量ΔＩが、入り量不足時の限界値ΔＩｂ以上であるか否かを判断する。そして、ずれ量ΔＩが入り量不足時の限界値ΔＩｂ以上であると判断されると、ステップＳ３８に移行する。
【００６１】
ステップＳ３８〜ステップＳ４２の処理は、変化速度ΔＩ／Δｔが、入り量不足時相当の速度か、出量不足時相当の速度か、あるいはそれらどちらでもないかを判断する処理である。すなわち、変化速度ΔＩ／Δｔが、出量過大時第１速度ΔＩｂ／Δｔｂ未満（ステップＳ３８：ＮＯ）であって且つ入り量不足時最低速度ΔＩａ／Δｔａ以上（ステップＳ４０：ＹＥＳ）であるときには、入り量不足異常であるとしてステップＳ４４に移行する。また、変化速度ΔＩ／Δｔが、出量過大時第１速度ΔＩｂ／Δｔｂ以上（ステップＳ３８：ＹＥＳ）であって且つ出量過大時第２速度ΔＩｃ／Δｔｃ以上（ステップＳ４２：ＹＥＳ）であるときには、出量過大異常であるとしてステップＳ４６に移行する。
【００６２】
ここで、出量過大時第１速度ΔＩｂ／Δｔｂは、出量過大時にずれ量ΔＩが限界値ΔＩｂに達するまでの速度相当である。また、入り量不足時最低速度ΔＩａ／Δｔａは、入り量不足時のずれ量の速度として想定される最低の速度である。更に、出量過大時第２速度ΔＩｃ／Δｔｃは、出量過大時にずれ量ΔＩが限界値ΔＩｃに達するまでの速度相当である。
【００６３】
ステップＳ４４では、入り量不足異常であると判断し、その旨を表示器２８により表示させる。更に、燃料ポンプ６の単位時間当たりの吸入量を制限する。これは、例えば燃料フィルタ４に目詰まりが生じる場合等においては、燃料ポンプ６が燃料を吸入しようとする際に燃料ポンプ６内に生じる負圧が大きくなるために行なう処理である。すなわち、燃料ポンプ６に正常時よりも大きな力がかかることとなるため、この燃料ポンプ６に加わる力を抑制するために単位時間当たりの吸入量を制限する。これは、実際には、操作電流値の制限（指令吐出量の制限）や、クランク軸８の回転速度の制限として行なわれる。ここで、回転速度を制限するのは、燃料ポンプ６が機関駆動式のポンプであるために、回転速度が大きいほど単位時間当たりの吸入量が増加するからである。
【００６４】
一方、ステップＳ４６では、出量過大異常であると判断し、その旨を表示器２８に表示させる。
【００６５】
また、ステップＳ３６においてずれ量ΔＩが限界値ΔＩｂ未満であると判断されるときや、ステップＳ４０において変化速度ΔＩ／Δｔが入り量不足時最低速度ΔＩａ／Δｔａ未満であると判断されるとき、ステップＳ４２において変化速度ΔＩ／Δｔが出量過大時第２速度ΔＩｃ／Δｔｃ未満であると判断されるときには、ステップＳ４８に移行する。このステップＳ４８では、ステップＳ３２で算出されるずれ量ΔＩｎと、時刻ｔｎとを不揮発性メモリ３２に記憶する。
【００６６】
なお、ステップＳ４４、Ｓ４６、Ｓ４８の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
【００６７】
ちなみに、ステップＳ４４、Ｓ４６の処理の後には、不揮発性メモリ３２に記憶されているずれ量Δｔｉと、時刻ｔｉとを初期化する。ただし、ステップＳ４８で不揮発性メモリ３２に記憶されるずれ量Δｔｉと、時刻ｔｉとを全て記憶保持すると不揮発性メモリ３２の記憶領域を圧迫するおそれがあるため、実際には以下のようにすることが望ましい。すなわち、ステップ４８においては、ステップＳ３２で算出されたずれ量ΔＩｎと、時刻ｔｎとに加えて、ステップＳ３４で算出された変化速度ΔＩ／Δｔと、ずれ量ΔＩとを記憶させる。しかもこの処理を、前回のステップＳ３８の処理時に記憶させた値に対する上書き処理とする。そして、ステップＳ３４では、変化速度を、「｛（前回の変化速度）×（ｎ−１）＋（今回の変化速度）｝／ｎ」として算出するとともに、ずれ量を｛（前回のずれ量）×（ｎ−１）＋（今回のずれ量）｝／ｎ」として算出する。
【００６８】
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。
【００６９】
（１）先の図２に示したフィードバック制御による燃料ポンプ６の実際の操作電流値と推定される操作電流値とのずれ量ΔＩの時間変化に基づき、燃料噴射装置の異常の有無を診断した。これにより、燃料噴射装置にどういった種類の異常があるのかを適切に診断することができる。
【００７０】
（２）入り量不足時と出量過大時とで、ずれ量ΔＩの変化パターンが異なる性質に着目して、入り量不足異常と出量過大異常の有無を診断した。これにより、入り量不足異常や出量過大異常の有無を適切に診断することができる。
【００７１】
（３）操作電流値の推定を、クランク軸８の回転速度、ディーゼル機関の総稼働時間、燃料ポンプ６内の燃料の温度及びコモンレール１２内の燃圧に基づき行なった。これにより、これらパラメータの変化によりリーク燃料量が増大することで、燃料噴射装置に異常がないときの燃料ポンプ６の操作電流値が変化した場合であれ、この変化の反映された操作電流値を推定することができる。
【００７２】
（４）入り量不足異常があると判断されるときに、燃料ポンプ６の単位時間当たりの吸入量を制限した。これにより、入り量不足異常に起因して燃料ポンプ６に正常時よりの大きな力が加わることを抑制することができる。
【００７３】
（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。
【００７４】
図７に、本実施形態にかかる異常診断の処理手順を示す。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。
【００７５】
この一連の処理では、まずステップＳ５２において、先の図６のステップＳ３２と同様、ずれ量ΔＩと、時刻ｔとを算出する。続くステップＳ５４では、ずれ量ΔＩが、限界値ΔＩａ以上であるか否かを判断する。そして、限界値ΔＩａ以上であると判断されると、ずれ量が限界値ΔＩａを超えた初回時刻ｔａを記憶済みか否かを判断する。そして、記憶済みでないと判断されると、ステップＳ５８において、初回時刻ｔａをステップＳ５２で算出された時刻ｔとする。
【００７６】
一方、ステップＳ５６で初回時刻ｔａが記憶済みであると判断されるときや、ステップＳ５８の処理が完了するときには、ステップＳ６０に移行する。ステップＳ６０では、ずれ量ΔＩが限界値ΔＩｂ以上であるか否かを判断する。そして、限界値ΔＩｂ以上であると判断されるときには、ステップＳ６２に移行する。ステップＳ６２では、初回時刻ｔａから現在までの経過時間Δｔを算出する。
【００７７】
続くステップＳ６４〜Ｓ７０では、ずれ量が限界値ΔＩｂを超えるまでの経過時間Δｔが入り量不足時にずれ量が限界値ΔＩｂを超える時間相当であるか否か、また、ずれ量が限界値ΔＩｃを超えるまでの経過時間Δｔが出量過大時にずれ量が限界値ΔＩｃを超える時間相当であるか否かを判断する。すなわち、経過時間Δｔが、出量過大時第１時間Δｔｂ以上（ステップＳ６４：ＹＥＳ）であって且つ入り量不足時最短時間Δａ以上（ステップＳ６６：ＹＥＳ）であるときには、入り量不足異常として、ステップＳ７２に移行する。また、経過時間Δｔが、出量過大時第１時間未満（ステップＳ６４：ＮＯ）であって且つ、ずれ量ΔＩが限界値ΔＩｃ以上（ステップＳ６８：ＹＥＳ）であり、且つ経過時間Δｔが出量過大時第２時間未満（ステップＳ７０：ＹＥＳ）であるときには、出量不足異常であるとして、ステップＳ７４に移行する。
【００７８】
そして、ステップＳ７２では、先の図６のステップＳ４４と同様の処理を行い、またステップＳ７４では、先の図６のステップＳ４６と同様の処理を行なう。
【００７９】
以上説明した第２の実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記（１）〜（４）の効果を得ることができる。
【００８０】
（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。
【００８１】
・上記各実施形態では、操作電流値の推定に際して、回転速度、総稼働時間、燃料の温度、燃圧の全てを考慮したが、これらの少なくとも１つを考慮するだけでも、全く考慮しないときよりも精度良く操作電流値を推定することができる。また、これらを推定値の算出に際して考慮する代わりに、診断基準を、これら少なくとも１つのパラメータに応じて可変設定しても、診断精度を向上させることはできる。更に、これらを全く考慮しなくても、先の第１の実施形態の上記（１）、（２）、（４）の効果を得ることはできる。
【００８２】
・上記各実施形態では、入り量不足時において、単位時間当たりの吸入量を制限したが、これを行なわなくても、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果を得ることはできる。
【００８３】
・実際の操作電流値と比較する基準値としては、コモンレール１２内から流出する燃料量に基づき都度設定されるものに限らない。例えば特定の運転状態に限って診断を行なうなら、基準値は予め設定される固定値であってもよい。
【００８４】
・上記各実施形態では、燃料噴射装置の正常時及び異常時について、図３、図４に示したパターンを予め想定して診断処理を行なったが、このパターンとしては、これら図３、図４に例示したものに限らない。要は、操作電流値と基準値との差の時間変化に基づき、燃料噴射装置の各種異常の有無を診断するものであればよい。
【００８５】
・内燃機関としては、ディーゼル機関に限らず、例えば筒内噴射式ガソリン機関であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【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】同実施形態における燃圧のフィードバック制御の手順を示すフローチャート。
【図３】フィードバック制御時に要求される吐出量と操作電流値との関係を示す図。
【図４】フィードバック制御による操作電流値の推移例を示すタイムチャート。
【図５】上記実施形態における操作電流値の推定にかかる処理の手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態にかかる異常診断の処理手順を示すフローチャート。
【図７】第２の実施形態にかかる異常診断の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８７】
４…燃料フィルタ、６…燃料ポンプ、１０…燃料調量弁、１２…コモンレール、１６…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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