(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する噴射機構が設けられた内燃機関の異常判定装置であって、
前記噴射機構からの燃料の噴射時期を変更するための変更手段と、
燃料の噴射時期を変更した後における前記内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するための判定手段とを備え、
前記内燃機関には複数の気筒が設けられ、
前記変更手段は、噴射順序が連続する二つの気筒のうちの一方の気筒における燃料の噴射時期を進角するとともに、他方の気筒における燃料の噴射時期を遅角するための手段を含む、内燃機関の異常判定装置。
【請求項２】
前記変更手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更するための手段を含み、
前記判定手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するための手段を含む、請求項１に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項３】
燃料の噴射時期が第１の区間にある場合の噴射時期に対する前記内燃機関の出力トルクの変動率は、燃料の噴射時期が第２の区間にある場合の噴射時期に対する前記内燃機関の出力トルクの変動率に比べて大きく、
前記変更手段は、前記第１の区間内で燃料の噴射時期を変更するための手段を含み、
前記判定手段は、前記第１の区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定する手段を含む、請求項１に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項４】
燃料を噴射する噴射機構が設けられた内燃機関の異常判定装置であって、
前記噴射機構からの燃料の噴射時期を変更するための変更手段と、
燃料の噴射時期を変更した後における前記内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するための判定手段とを備え、
前記変更手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更するための手段を含み、
前記判定手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するための手段を含む、内燃機関の異常判定装置。
【請求項５】
燃料を噴射する噴射機構が設けられた内燃機関の異常判定装置であって、
前記噴射機構からの燃料の噴射時期を変更するための変更手段と、
燃料の噴射時期を変更した後における前記内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するための判定手段とを備え、
燃料の噴射時期が第１の区間にある場合の噴射時期に対する前記内燃機関の出力トルクの変動率は、燃料の噴射時期が第２の区間にある場合の噴射時期に対する前記内燃機関の出力トルクの変動率に比べて大きく、
前記変更手段は、前記第１の区間内で燃料の噴射時期を変更するための手段を含み、
前記判定手段は、前記第１の区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定する手段を含む、内燃機関の異常判定装置。
【請求項６】
前記内燃機関には複数の気筒が設けられ、
前記変更手段は、前記複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するための手段を含む、請求項４または５に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項７】
前記内燃機関には複数の気筒が設けられ、
前記変更手段は、前記複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するモードおよび全ての気筒における燃料の噴射時期を変更するモードのうちのいずれか一方のモードを選択して噴射時期を変更するための手段を含む、請求項４または５に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項８】
前記変更手段は、燃料の噴射時期を遅角するモードおよび進角するモードのうちのいずれか一方のモードを選択して噴射時期を変更するための手段を含む、請求項４または５に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項９】
燃料を噴射する噴射機構が設けられた内燃機関の異常判定方法であって、
前記噴射機構からの燃料の噴射時期を変更するステップと、
燃料の噴射時期を変更した後における前記内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するステップとを備え、
前記内燃機関には複数の気筒が設けられ、
燃料の噴射時期を変更するステップは、噴射順序が連続する二つの気筒のうちの一方の気筒における燃料の噴射時期を進角するとともに、他方の気筒における燃料の噴射時期を遅角するステップを含む、内燃機関の異常判定方法。
【請求項１０】
燃料の噴射時期を変更するステップは、前記内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更するステップを含み、
燃料の噴射時期が異常であると判定するステップは、前記内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するステップを含む、請求項９に記載の内燃機関の異常判定方法。
【請求項１１】
燃料の噴射時期が第１の区間にある場合の噴射時期に対する前記内燃機関の出力トルクの変動率は、燃料の噴射時期が第２の区間にある場合の噴射時期に対する前記内燃機関の出力トルクの変動率に比べて大きく、
燃料の噴射時期を変更するステップは、前記第１の区間内で燃料の噴射時期を変更するステップを含み、
燃料の噴射時期が異常であると判定するステップは、前記第１の区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するステップを含む、請求項９に記載の内燃機関の異常判定方法。
【請求項１２】
燃料を噴射する噴射機構が設けられた内燃機関の異常判定方法であって、
前記噴射機構からの燃料の噴射時期を変更するステップと、
燃料の噴射時期を変更した後における前記内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するステップとを備え、
燃料の噴射時期を変更するステップは、前記内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更するステップを含み、
燃料の噴射時期が異常であると判定するステップは、前記内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するステップを含む、内燃機関の異常判定方法。
【請求項１３】
燃料を噴射する噴射機構が設けられた内燃機関の異常判定方法であって、
前記噴射機構からの燃料の噴射時期を変更するステップと、
燃料の噴射時期を変更した後における前記内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するステップとを備え、
燃料の噴射時期が第１の区間にある場合の噴射時期に対する前記内燃機関の出力トルクの変動率は、燃料の噴射時期が第２の区間にある場合の噴射時期に対する前記内燃機関の出力トルクの変動率に比べて大きく、
燃料の噴射時期を変更するステップは、前記第１の区間内で燃料の噴射時期を変更するステップを含み、
燃料の噴射時期が異常であると判定するステップは、前記第１の区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するステップを含む、内燃機関の異常判定方法。
【請求項１４】
前記内燃機関には複数の気筒が設けられ、
燃料の噴射時期を変更するステップは、前記複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するステップを含む、請求項１２または１３に記載の内燃機関の異常判定方法。
【請求項１５】
前記内燃機関には複数の気筒が設けられ、
燃料の噴射時期を変更するステップは、前記複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するモードおよび全ての気筒における燃料の噴射時期を変更するモードのうちのいずれか一方のモードを選択して噴射時期を変更するステップを含む、請求項１２または１３に記載の内燃機関の異常判定方法。
【請求項１６】
燃料の噴射時期を変更するステップは、燃料の噴射時期を遅角するモードおよび進角するモードのうちのいずれか一方のモードを選択して噴射時期を変更するステップを含む、請求項１２または１３に記載の内燃機関の異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の異常判定装置および異常判定方法に関し、特に、燃料の噴射時期が異常であると判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インジェクタから燃料を噴射するディーゼルエンジンなどの内燃機関が知られている。内燃機関（特にディーゼルエンジン）においては、インジェクタからの燃料の噴射時期に応じたトルクが出力される。すなわち、燃料の噴射時期が出力トルクに与える影響が大きい。したがって、燃料の噴射時期が異常であると、所望のトルクが出力されない。そのため、燃料の噴射時期が異常であることを、ＯＢＤ（On Board Diagnostic system）により判定することが望ましい。
【０００３】
特開平１０−１８７３００号公報（特許文献１）は、燃料噴射時期制御の不良が生じた場合の故障原因を判定することができる燃料装置の異常原因判定装置を開示する。特許文献１に記載の異常原因判定装置は、内燃機関の運転状態に応じて、燃料噴射ポンプから機関に供給する燃料の目標噴射時期を算出する目標噴射時期算出部と、内燃機関の実際の燃料噴射時期を検出する実噴射時期検出部と、実際の噴射時期を目標噴射時期に一致させるフィードバック制御を行なう燃料噴射時期制御部と、実際の噴射時期と目標噴射時期とを比較し、その偏差が所定の範囲外にある場合、異常が生じたことを判別する異常判別部と、異常判別部により異常と判別された場合、実際の噴射時期の変動幅が所定の範囲内か否かを判別し、実際の噴射時期の変動幅が所定の範囲内であるとき、燃料噴射ポンプの故障であることを判定する判定部とを備える。
【０００４】
この公報に記載の異常原因判定装置によれば、異常判別部が、実際の噴射時期と目標噴射時期との偏差が所定の範囲内にあるか否かを判別し、異常判別部により異常と判別された場合、判定部が、実際の噴射時期の変動幅が所定の範囲内か否かを判別し、実際の噴射時期の変動幅が所定の範囲内であるとき、燃料噴射ポンプの故障であると判定される。
【特許文献１】特開平１０−１８７３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開平１０−１８７３００号公報に記載の異常原因判定装置においては、実際の噴射時期と目標の噴射時期との差に応じて異常を判定する。そのため、目標の噴射時期が一定でなければ、異常を判定し難い。しかしながら、内燃機関の運転中に目標の噴射時期を一定にできる機会は多くない。そのため、異常を精度よく判定するには、更なる改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、噴射時期の異常を精度よく判定することができる内燃機関の異常判定装置および異常判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る内燃機関の異常判定装置は、燃料を噴射する噴射機構が設けられた内燃機関の異常判定装置である。この異常判定装置は、噴射機構からの燃料の噴射時期を変更するための変更手段と、燃料の噴射時期を変更した後における内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するための判定手段とを備える。第８の発明に係る内燃機関の異常判定方法は、第１の発明に係る内燃機関の異常判定装置と同様の要件を備える。
【０００８】
この構成によると、内燃機関のトルクは燃料の噴射時期に応じて変動するため、噴射機構からの燃料の噴射時期が変更される。燃料の噴射時期を変更した後における内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合、実際の噴射時期が変更されていないといえる。よって、燃料の噴射時期を変更した後における内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定される。これにより、噴射時期の異常を精度よく判定することができる。その結果、噴射時期の異常を精度よく判定することができる内燃機関の異常判定装置もしくは異常判定方法を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る内燃機関の異常判定装置においては、第１の発明の構成に加え、内燃機関には複数の気筒が設けられる。変更手段は、複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するための手段を含む。第９の発明に係る内燃機関の異常判定方法は、第２の発明に係る内燃機関の異常判定装置と同様の要件を備える。
【００１０】
この構成によると、内燃機関に設けられた複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期が変更される。これにより、燃料の噴射時期が正常であれば、燃料の噴射時期が変更された気筒の燃焼行程（膨張行程）における出力トルクが他の気筒の燃焼行程における出力トルクと異なるようにすることができる。そのため、出力トルクが顕著に変動するようにすることができる。その結果、出力トルクの変動量に基づいて、燃料の噴射時期が異常であるか否かを精度よく判定することができる。
【００１１】
第３の発明に係る内燃機関の異常判定装置においては、第１の発明の構成に加え、内燃機関には複数の気筒が設けられる。変更手段は、複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するモードおよび全ての気筒における燃料の噴射時期を変更するモードのうちのいずれか一方のモードを選択して噴射時期を変更するための手段を含む。第１０の発明に係る内燃機関の異常判定方法は、第３の発明に係る内燃機関の異常判定装置と同様の要件を備える。
【００１２】
この構成によると、内燃機関に設けられた複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するモードおよび全ての気筒における燃料の噴射時期を変更するモードのうちのいずれか一方のモードを選択して噴射時期が変更される。複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期が変更される場合、燃料の噴射時期が正常であれば、燃料の噴射時期が変更された気筒の燃焼行程（膨張行程）における出力トルクが他の気筒の燃焼行程における出力トルクと異なるようにすることができる。そのため、出力トルクが顕著に変動するようにすることができる。全ての気筒における燃料の噴射時期が変更される場合、全ての気筒の燃焼行程における出力トルクの変動量を略同じにすることができる。これにより、噴射時期を変更すること起因して発生する振動を小さくすることができる。そのため、出力トルクの変動量を精度よく検出することができる。いずれの場合においても、出力トルクの変動量に基づいて、燃料の噴射時期が異常であるか否かを精度よく判定することができる。
【００１３】
第４の発明に係る内燃機関の異常判定装置においては、第１の発明の構成に加え、内燃機関には複数の気筒が設けられる。変更手段は、噴射順序が連続する二つの気筒のうちの一方の気筒における燃料の噴射時期を進角するとともに、他方の気筒における燃料の噴射時期を遅角するための手段を含む。第１１の発明に係る内燃機関の異常判定方法は、第４の発明に係る内燃機関の異常判定装置と同様の要件を備える。
【００１４】
この構成によると、噴射順序が連続する二つの気筒のうちの一方の気筒における燃料の噴射時期が進角されるとともに、他方の気筒における燃料の噴射時期が遅角される。これにより、燃料の噴射時期が正常であれば、一方の気筒の燃焼行程（膨張行程）における出力トルクと他方の気筒の燃焼行程における出力トルクとの差を大きくすることができる。そのため、出力トルクが顕著に変動するようにすることができる。その結果、出力トルクの変動量に基づいて、燃料の噴射時期が異常であるか否かを精度よく判定することができる。
【００１５】
第５の発明に係る内燃機関の異常判定装置においては、第１の発明の構成に加え、変更手段は、燃料の噴射時期を遅角するモードおよび進角するモードのうちのいずれか一方のモードを選択して噴射時期を変更するための手段を含む。第１２の発明に係る内燃機関の異常判定方法は、第５の発明に係る内燃機関の異常判定装置と同様の要件を備える。
【００１６】
この構成によると、燃料の噴射時期が遅角もしくは進角される。これにより、出力トルクを低減もしくは増大することができる。そのため、出力トルクの変動量に基づいて、燃料の噴射時期が異常であるか否かを精度よく判定することができる。
【００１７】
第６の発明に係る内燃機関の異常判定装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加え、変更手段は、内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更するための手段を含む。判定手段は、内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定するための手段を含む。第１３の発明に係る内燃機関の異常判定方法は、第６の発明に係る内燃機関の異常判定装置と同様の要件を備える。
【００１８】
この構成によると、内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期が変更される。内燃機関の運転状態に応じて定められる区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定される。たとえば、噴射時期に対する出力トルクの変動率が大きい区間内で噴射時期が変更されるとともに、噴射時期が異常であるか否かが判定される。これにより、噴射時期が正常であれば、出力トルクが顕著に変動するようにすることができる。そのため、出力トルクの変動量に基づいて、燃料の噴射時期が異常であるか否かを精度よく判定することができる。
【００１９】
第７の発明に係る内燃機関の異常判定装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加え、燃料の噴射時期が第１の区間にある場合の噴射時期に対する内燃機関の出力トルクの変動率は、燃料の噴射時期が第２の区間にある場合の噴射時期に対する内燃機関の出力トルクの変動率に比べて大きい。変更手段は、第１の区間内で燃料の噴射時期を変更するための手段を含む。判定手段は、第１の区間内で燃料の噴射時期を変更した後の内燃機関の出力トルクの変動量が予め定められた値より小さい場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定する手段を含む。第１４の発明に係る内燃機関の異常判定方法は、第７の発明に係る内燃機関の異常判定装置と同様の要件を備える。
【００２０】
この構成によると、噴射時期に対する出力トルクの変動率が大きい区間内で噴射時期が変更されるとともに、噴射時期が異常であるか否かが判定される。これにより、噴射時期が正常であれば、出力トルクが顕著に変動するようにすることができる。そのため、出力トルクの変動量に基づいて、燃料の噴射時期が異常であるか否かを精度よく判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る異常判定装置を搭載した車両のエンジン１００について説明する。エンジン１００は、ディーゼルエンジンである。なお、ディーゼルエンジン以外の内燃機関を用いるようにしてもよい。エンジン１００には、複数の気筒が設けられる。
【００２３】
エンジン１００に吸入される空気は、エアクリーナ１０２によりろ過され、ターボチャージャのコンプレッサ１０４により圧縮される。圧縮された空気は、インタークーラ１０６により外気との間で熱交換させられて冷却され、吸気管１０８およびインテークマニホールド１１０を通り、燃焼室内に導入される。燃焼室内に導入される空気のうち、新気の量は、スロットルバルブ１１２により制御される。スロットルバルブ１１２の開度は、ＥＣＵ２００により制御される。なお、スロットルバルブ１１２を設けなくてもよい。
【００２４】
燃焼室には、サプライポンプ１１４により加圧され、コモンレール１１６に蓄えられた燃料が、インジェクタ１１８により噴射される。燃焼室内で、空気と燃料との混合気が燃焼することにより、エンジン１００は駆動力を発生する。
【００２５】
インジェクタ１１８は、各気筒に対して設けられる。燃料の目標の噴射時期は、たとえば、アクセル開度、エンジン１００の出力軸回転速度および車速などをパラメータに有するマップに従って定められる。なお、目標の噴射時期を設定する方法は、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその更なる説明は繰り返さない。
【００２６】
インジェクタ１１８からの燃料の噴射量は、たとえば、アクセル開度、エンジン１００の出力軸回転速度および車速などをパラメータに有するマップに従って定められる。アイドル時には、ＩＳＣ（Idle Speed Control）により、エンジン１００の出力軸回転速度が予め定められる目標回転速度になるように、燃料の噴射量が定められる。なお、燃料の噴射量を設定する方法は、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその更なる説明は繰り返さない。
【００２７】
燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、エギゾーストマニホールド１２０に導かれ、ターボチャージャのタービン１２２を通り抜けた後、触媒１２４により浄化され、車外に排出される。
【００２８】
排気ガスの一部は、エギゾーストマニホールド１２０に連結されたＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）パイプ１２６を介して再循環させられる。ＥＧＲパイプ１２６を流れる排気ガスは、酸化触媒１２８を通り抜け、ＥＧＲクーラ１３０により冷却水との間で熱交換させられて冷却される。冷却された排気ガスは、ＥＧＲバルブ１３２を介して、スロットルバルブ１１２よりも下流で、吸気側に再循環させられる。
【００２９】
再循環させられる排気ガスの量（ＥＧＲ量）は、ＥＧＲバルブ１３２の開度により調整される。ＥＧＲバルブ開度は、ＥＧＲバルブリニアソレノイド１３４により制御される。通常時、ＥＧＲバルブ開度は、エンジン１００のトルクが高いほどＥＧＲバルブ１３２を閉じるように、すなわちＥＧＲ量が少なくなるように制御される。具体的には、ＥＧＲにより変化する吸気酸素濃度が、エンジン１００の状態（エンジン回転数速度、過給圧、各部温度、負荷、吸入空気量）に応じた目標値になるように、ＥＧＲバルブリフトセンサ１３６を用いて検出されたＥＧＲバルブ開度がＥＣＵ２００に入力されて、ＥＧＲバルブ開度がフィードバック制御される。なお、ＥＧＲバルブ１３２の作動方式は、ＥＧＲバルブリニアソレノイド１３４によるもの以外に、負圧式やモータ式であってもよい。
【００３０】
ＥＣＵ２００には、出力軸回転速度センサ（クランクポジションセンサ）２０２、アクセル開度センサ２０４、車速センサ２０６などから信号が入力される。
【００３１】
出力軸回転速度センサ２０２は、エンジン１００の出力軸回転速度を検出する。本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、エンジン１００の出力軸回転速度の変動量に基づいて、出力トルクの変動量を検出する。すなわち、出力回転速度が変動した場合、出力トルクが変動したと判定される。
【００３２】
アクセル開度センサ２０４は、アクセルペダルの開度を検出する。車速センサ２０６は、エンジン１００を搭載した車両の速度を検出する。たとえば、エンジン１００に接続されるトランスミッションの出力軸回転速度が、車速が検出される。
【００３３】
ＥＣＵ２００は、これらのセンサから送信された信号、メモリ（図示せず）に記憶されたプログラムおよびマップなどに基づいて演算処理を行なう。これにより、ＥＣＵ２００は、エンジン１００を制御する。
【００３４】
図２を参照して、本実施の形態におけるＥＣＵ２００の機能について説明する。なお、以下に説明するＥＣＵ２００の機能は、ソフトウェアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。
【００３５】
ＥＣＵ２００は、変更部３００と、判定部３１０とを備える。変更部３００は、インジェクタ１１８からの燃料の噴射時期を変更する。図３に示すように、噴射時期が第１区間にある場合の噴射時期に対する出力トルク（出力軸回転速度）の変動率は、噴射時期が第２区間にある場合の噴射時期に対する出力トルクの変動率よりも大きい。したがって、第１の区間内で噴射時期が変更される。
【００３６】
図４に示す第１区間および第２区間は、エンジン１００の運転状態（たとえばアイドル状態であるか否かなど）に応じて異なり得る。したがって、噴射時期を変更する第１区間は、エンジン１００の運転状態に応じて定められる。
【００３７】
噴射時期を遅角するか進角するかは、エンジン１００の運転状態（特に目標の噴射時期）に応じて選択される。たとえば、図４に示す時期に目標の噴射時期が設定されるような運転状態である場合、噴射時期に対して出力トルクを大きく変動させるために、噴射時期が遅角される。一方、図５に示す時期に目標の噴射時期が設定されるような運転状態である場合、遅角できる範囲が狭いため、噴射時期が進角される。なお、噴射時期の変更方法はこれに限らない。
【００３８】
また、複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期が変更される。なお、燃料の噴射時期を変更する気筒をエンジン１００の運転状態に応じて変更するようにしてもよい。一つ以上の気筒における燃料の噴射時期を変更するようにしてもよい。
【００３９】
判定部３１０は、燃料の噴射時期を変更した後におけるエンジン１００の出力トルクの変動量に基づいて、噴射時期が異常であるか否かを判定する。前述した図３に示す第１区間内で燃料の噴射時期が変更された後におけるエンジン１００の出力トルクの変動量に基づいて、噴射時期が異常であるか否かが判定される。
【００４０】
本実施の形態においては、エンジン１００の出力軸回転速度の変動量から間接的に出力トルクの変動量が検出される。燃料の噴射時期が変更された後におけるエンジン１００の出力トルクの変動量、すなわち出力軸回転速度の変動量が予め定められた判定値以下である場合、燃料の噴射時期が異常であると判定される。一方、燃料の噴射時期を変更した後におけるエンジン１００の出力トルクの変動量が予め定められた判定値より大きい場合、燃料の噴射時期が正常であると判定される。
【００４１】
図６を参照して、本実施の形態においてＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。ＥＣＵ２００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
【００４２】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ２００は、燃料の目標の噴射時期が前述した図３に示す第１区間内であるか否かを判定する。燃料の目標の噴射時期が第１区間内であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。すなわち、燃料の噴射時期が異常であるか否かの判定が許可される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００４３】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、複数の気筒のうちのいずれか一つの噴射時期を、予め定められた値だけ進角もしくは遅角する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１００の出力トルクの変動量、すなわち、出力軸回転速度の変動量（噴射時期が変更された気筒の膨張行程における出力軸回転速度の変動量）が、判定値より大きいか否かを判定する。
【００４４】
エンジン１００の出力トルクの変動量が判定値より大きいと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、燃料の噴射時期が正常であると判定する。その後、処理はＳ１００に戻される。
【００４５】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２００は、燃料の噴射時期の進角量もしくは遅角量がしきい値より大きいか否かを判定する。燃料の噴射時期の進角量もしくは遅角量がしきい値より大きいと（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００４６】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ２００は、燃料の噴射時期が異常であると判定する。その後、処理はＳ１００に戻される。
【００４７】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る異常判定装置の動作について説明する。
【００４８】
エンジン１００の運転中、燃料の目標の噴射時期が第１区間内であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、異常判定の前提条件が成立したといえる。この場合、複数の気筒のうちのいずれか一つの噴射時期が、予め定められた値だけ進角もしくは遅角される（Ｓ１０２）。
【００４９】
燃料の噴射時期が正常であれば、噴射時期が変更された気筒の燃焼行程における出力トルクが他の気筒の燃焼行程における出力トルクと異なり得る。すなわち、エンジン１００の出力トルクが変動し得る。よって、エンジン１００の出力トルクの変動量が判定値より大きいと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、燃料の噴射時期が正常であると判定される（Ｓ１０６）。
【００５０】
一方、エンジン１００の出力トルクの変動量、すなわち出力軸回転速度の変動量が判定値以下であると（Ｓ１０４にてＮＯ）、エンジン１００の出力トルクが燃料の噴射時期に同期していない可能性がある。この場合、燃料の噴射時期の進角量もしくは遅角量がしきい値より大きいか否かが判定される（Ｓ１０８）。
【００５１】
燃料の噴射時期の進角量もしくは遅角量がしきい値より大きいと（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、燃料の実際の噴射時期が制御通りに変更されていない可能性が極めて高い。よって、燃料の噴射時期が異常であると判定される（Ｓ１１０）。
【００５２】
以上のように、本実施の形態に係る異常判定装置によれば、燃料の噴射時期を変更した後におけるエンジンの出力トルクの変動量が判定値以下である場合に、燃料の噴射時期が異常であると判定される。これにより、噴射時期の異常を精度よく判定することができる。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するモードおよび全ての気筒における燃料の噴射時期を変更するモードのうちのいずれか一方のモードを選択する点で、前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについて機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。
【００５４】
図７を参照して、本実施の形態におけるＥＣＵ２００の機能について説明する。なお、以下に説明するＥＣＵ２００の機能は、ソフトウェアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。
【００５５】
本実施の形態において、ＥＣＵ２００の変更部３０２は、複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するモードと、全ての気筒における燃料の噴射時期を変更するモードとのうちのいずれか一方のモードを選択して、インジェクタ１１８からの燃料の噴射時期を変更する。たとえば、エンジン１００がアイドル状態でない場合には、一つの気筒における燃料の噴射時期を変更するモードが選択される。エンジン１００がアイドル状態である場合には、全ての気筒における燃料の噴射時期を変更するモードが選択される。エンジン１００のアイドル時に１つの気筒のみの出力トルクが変動すると、エンジン１００の振動が大きくなり得るからである。変更部３０２のその他の機能は、前述の第１の実施の形態と同じである。
【００５６】
判定部３１２は、一つの気筒における燃料の噴射時期が変更された場合、エンジン１００の出力軸回転速度の変動量から間接的に出力トルクの変動量を検出し、噴射時期が異常であるか否かを判定する。一方、全ての気筒における燃料の噴射時期が変更された場合、判定部３１２は、ＩＳＣによる燃料の噴射量の増加量もしくは減少量から間接的に出力トルクの変動量を検出し、噴射時期が異常であるか否かを判定する。出力トルクが減少もしくは増大した場合、出力軸回転速度が減少もしくは増大し、その後、ＩＳＣにより、燃料の噴射量が増加もしくは減少されるからである。判定部３１２のその他の機能は、前述の第１の実施の形態と同じである。
【００５７】
複数の気筒のうちのいずれか一つの気筒における燃料の噴射時期が変更される場合、燃料の噴射時期が正常であれば、燃料の噴射時期が変更された気筒の燃焼行程における出力トルクが他の気筒の燃焼行程における出力トルクと異なるようにすることができる。そのため、出力トルクが顕著に変動するようにすることができる。全ての気筒における燃料の噴射時期が変更される場合、全ての気筒の燃焼行程における出力トルクの変動量を略同じにすることができる。これにより、噴射時期を変更すること起因して発生する振動を小さくすることができる。そのため、出力トルクの変動量を精度よく検出することができる。いずれの場合においても、出力トルクの変動量に基づいて、燃料の噴射時期が異常であるか否かを精度よく判定することができる。
【００５８】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、噴射順序が連続する二つの気筒のうちの一方の気筒における燃料の噴射時期を進角するとともに、他方の気筒における燃料の噴射時期を遅角する点で、前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについて機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。
【００５９】
図８を参照して、本実施の形態におけるＥＣＵ２００の機能について説明する。なお、以下に説明するＥＣＵ２００の機能は、ソフトウェアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。
【００６０】
本実施の形態において、ＥＣＵ２００の変更部３０４は、噴射順序が連続する二つの気筒のうちの一方の気筒における燃料の噴射時期を進角するとともに、他方の気筒における燃料の噴射時期を遅角するように、インジェクタ１１８からの燃料の噴射時期を変更する。変更部３０４のその他の機能は、前述の第１の実施の形態と同じである。判定部３１４の機能は、前述の第１の実施の形態と同じである。
【００６１】
噴射順序が連続する二つの気筒のうちの一方の気筒における燃料の噴射時期を進角するとともに、他方の気筒における燃料の噴射時期を遅角することにより、燃料の噴射時期が正常であれば、一方の気筒の燃焼行程における出力トルクと他方の気筒の燃焼行程における出力トルクとの差を大きくすることができる。そのため、出力トルクが顕著に変動するようにすることができる。その結果、出力トルクの変動量に基づいて、燃料の噴射時期が異常であるか否かを精度よく判定することができる。
【００６２】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る異常判定装置を搭載した車両のエンジンを示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるＥＣＵの機能を示す機能ブロック図である。
【図３】燃料の噴射時期とエンジンの出力トルクとの関係を示す図である。
【図４】燃料の目標の噴射時期を示す図（その１）である。
【図５】燃料の目標の噴射時期を示す図（その２）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるＥＣＵの機能を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態におけるＥＣＵの機能を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００  エンジン、１１８  インジェクタ、２００  ＥＣＵ、２０２  出力軸回転速度センサ、２０４  アクセル開度センサ、２０６  車速センサ、３００，３０２，３０４  変更部、３１０，３１２，３１４  判定部。
【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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