JP5257442B2 - 燃料圧力検出装置及びインジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御に関し、特に燃料圧力を検出する技術に関する。

車両に搭載されるディーゼルエンジンの制御分野においては、燃料ポンプによって圧送される高圧の燃料を蓄える蓄圧容器であるコモンレールの燃料出口からインジェクタ（燃料噴射弁）の噴射口までの燃料通路における所定位置に、燃料圧力センサを設け、その燃料圧力センサからの信号を一定時間毎にＡＤ変換することで、気筒への燃料噴射に伴い変動する燃料圧力を検出すると共に、その検出結果からインジェクタの実際の噴射状態（噴射特性）を検出して、その噴射状態の検出結果を燃料噴射制御（具体的には、インジェクタの制御）にフィードバックして用いる、といったことが考えられている（例えば特許文献１，２参照）。

例えば、検出する実際の噴射状態としては、燃料噴射開始タイミングや燃料噴射量があり、インジェクタを制御（即ち、内燃機関への燃料噴射を制御）する燃料噴射制御装置では、その検出した実際の噴射状態に基づいて、インジェクタの駆動開始タイミングや駆動時間を補正する。そして、ある気筒に関する噴射状態を検出するためには、上記燃料圧力センサからの信号（以下、燃料圧力信号ともいう）を、波形をトレースするような短い一定のサンプリング間隔（例えば数十μｓ毎）でＡＤ変換して燃料圧力を検出することとなる。

特開２００８−１４４７４９号公報 特開２００９−５７９２８号公報

ところで、上記燃料圧力センサの検出対象である燃料圧力の最大変化範囲は、例えば０〜２００ＭＰａといった具合に比較的広い。その反面、例えば噴射状態検出のためには、燃料圧力を、燃料噴射に伴い変化する範囲であって、上記最大変化範囲よりも狭い範囲で検出すれば良いが、検出分解能は、噴射精度を向上させるために、例えば数十ＫＰａといった比較的小さい値（即ち高い分解能）が必要となる。

このような背景から、従来の燃料噴射制御の分野では、燃料圧力を、常に最大変化範囲で且つ噴射状態検出に必要な小さい値の分解能（高い分解能）で、検出することとなっていた。具体的には、燃料圧力が最大変化範囲の最小値から最大値まで変化すると、燃料圧力信号がＡＤ変換器によりＡＤ変換可能な所定の下限電圧から上限電圧までの電圧範囲で変化するように、燃料圧力センサの出力特性を設定し、且つ、ＡＤ変換器の電圧検出分解能（即ちビット数）を、噴射状態検出に必要な圧力検出分解能が得られる値に設定することとなる。

しかし、このような構成では、ＡＤ変換器のビット数が大きくなり、情報処理を行うコンピュータの処理負荷（例えば、ＡＤ変換器からメモリにＡＤ変換結果としてのデータを転送する処理や、そのデータを演算する処理の負荷）が大きくなってしまう。また、処理負荷が大きくなると、ＡＤ変換間隔（即ち、サンプリング間隔）を短くすることができなくなり、延いては、噴射状態検出に必要なサンプリング間隔（例えば数十μｓ）を実現することが困難となる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、燃料圧力検出のための処理負荷を低減できるようにすることを目的としている。

請求項１の燃料圧力検出装置は、燃料圧力検出手段と、ＡＤ変換器と、制御手段と、出力特性調整手段とを備えている。
燃料圧力検出手段は、燃料ポンプによって圧送される燃料を蓄える蓄圧容器の燃料出口からインジェクタの噴射口までの燃料通路における所定位置に設けられ、該燃料通路の燃料圧力を検出して、該燃料圧力に応じた電圧のセンサ信号を出力する。そして、ＡＤ変換器は、燃料圧力検出手段から出力されるセンサ信号をＡＤ変換する。また、出力特性調整手段は、燃料圧力検出手段が燃料圧力をセンサ信号に変換するときのゲイン、及び燃料圧力検出手段が出力するセンサ信号のオフセット電位を、制御手段から与えられる指令情報が表す値に調整する。

そして特に、制御手段は、燃料圧力の検出範囲として、燃料圧力が変化し得る所定の最大変化範囲よりも狭く、且つ、燃料圧力の現在値を含む限定検出範囲を設定すると共に、前記指令情報として、燃料圧力が前記設定した限定検出範囲で変化すると、センサ信号が、ＡＤ変換器によりＡＤ変換可能な電圧範囲であって、所定の基本下限電圧から所定の基本上限電圧までの電圧範囲で変化することとなるゲインとオフセット電位との各値を表す限定検出範囲用の指令情報を、出力特性調整手段に与える。

更に、制御手段は、出力特性調整手段に与えた限定検出範囲用の指令情報に従い燃料圧力検出手段から出力されたセンサ信号（即ち、ゲインとオフセット電位とが、限定検出範囲用の指令情報が表す値に設定された状態で、燃料圧力検出手段から出力されたセンサ信号）のＡＤ変換器によるＡＤ変換値と、前記設定した限定検出範囲とに基づいて、燃料圧力を算出し、該算出値を表す圧力値データを当該燃料圧力検出装置の外部へ出力する。

尚、限定検出範囲用の指令情報が表すゲイン及びオフセット電位は、限定検出範囲で変化する燃料圧力を、ＡＤ変換可能な基本下限電圧から基本上限電圧までの範囲の電圧に変換するゲイン及びオフセット電位であるため、基本下限電圧を示すＡＤ変換値は、限定検出範囲の最小圧力値に対応し、基本上限電圧を示すＡＤ変換値は、限定検出範囲の最大圧力値に対応する。よって、センサ信号のＡＤ変換値と、設定した限定検出範囲とから、燃料圧力を算出することができる。

このような燃料圧力検出装置によれば、燃料圧力の最大変化範囲よりも狭く、且つ、燃料圧力の現在値を含む限定検出範囲に絞って、燃料圧力を検出することができる。
よって、燃料圧力を常に最大変化範囲で検出する従来技術と比較すると、ＡＤ変換器のビット数が同じであれば、ＡＤ変換器のＬＳＢ（最下位ビット）が表す燃料圧力の値（即ち、燃料圧力の検出分解能の値）を小さい値にすることができる。

逆に言えば、ＡＤ変換器のビット数を大きくしなくても、燃料圧力の検出分解能を高くすることができる。
そして、ＡＤ変換器のビット数を大きくしなくても済むことから、ＡＤ変換器からメモリにＡＤ変換結果としてのデータを転送する処理や、そのデータを演算する処理といった、燃料圧力検出のための処理の負荷を低減することができる。

また、インジェクタを制御する燃料噴射制御装置は、当該燃料圧力検出装置から出力される圧力値データを受け取ることで、燃料圧力を知ることができ、その燃料圧力に基づいてインジェクタを制御することができる。そして、この場合、燃料噴射制御装置は、当該燃料圧力検出装置に対して前記ゲイン及びオフセット電位を指令する必要がなく、燃料噴射制御装置が燃料圧力を検出するためのデータ通信の方向としては、当該燃料圧力検出装置から燃料噴射制御装置への単方向で良い。よって、センサ信号のサンプリング間隔（ＡＤ変換間隔）が長くなってしまうこともない。

次に、請求項２の燃料圧力検出装置では、請求項１の燃料圧力検出装置において、制御手段は、燃料圧力の最新の算出値を含む検出範囲を、限定検出範囲として設定する。
つまり、燃料圧力の最新の算出値を、燃料圧力の現在値と見なして、限定検出範囲を設定する。そして、この構成によれば、燃料圧力の現在値を含む限定検出範囲を、簡単に設定することができる。

次に、請求項３の燃料圧力検出装置では、請求項２の燃料圧力検出装置において、制御手段は、燃料圧力の最新の算出値を中央値として含む検出範囲を、限定検出範囲として設定する。

そして、この構成によれば、燃料圧力の現在値を含む限定検出範囲を、一層確実に設定することができるようになる。限定検出範囲を設定する時点で、もし燃料圧力の現在値が最新の算出値から大きく変化していたとしても、その現在値が、今回設定する限定検出範囲に入っている可能性を高めることができるからである。

次に、請求項４の燃料圧力検出装置では、請求項２，３の燃料圧力検出装置において、制御手段は、限定検出範囲を設定する前毎に、前記指令情報として、燃料圧力が前記最大変化範囲で変化すると、センサ信号が前記基本下限電圧から前記基本上限電圧までの電圧範囲で変化することとなるゲインとオフセット電位との各値を表す最大検出範囲用の指令情報を、出力特性調整手段に与える。そして更に、制御手段は、最大検出範囲用の指令情報に従い燃料圧力検出手段から出力されたセンサ信号（即ち、ゲインとオフセット電位とが、最大検出範囲用の指令情報が表す値に設定された状態で、燃料圧力検出手段から出力されたセンサ信号）のＡＤ変換器によるＡＤ変換値と、前記最大変化範囲とに基づいて、燃料圧力を算出し、その算出値を、燃料圧力の最新の算出値として、限定検出範囲を設定する。

この構成によれば、実際の燃料圧力がどれだけ大きく変化しても、その実際の燃料圧力（現在値）を含む限定検出範囲を、素早く設定することができる。
次に、請求項５の燃料圧力検出装置では、請求項１〜４の燃料圧力検出装置において、制御手段は、ＡＤ変換器によるＡＤ変換値が、前記基本下限電圧から前記基本上限電圧までの電圧範囲以外の値であれば、該ＡＤ変換値を無効にし、該ＡＤ変換値に基づく圧力値データを出力しないようになっている。

この構成によれば、誤った圧力値データを出力してしまうことを未然に防止することができ、延いては、当該燃料圧力検出装置からの圧力値データに基づいてインジェクタを制御する燃料噴射制御システムの信頼性を向上させることができる。

次に、請求項６の燃料圧力検出装置は、請求項１〜５の燃料圧力検出装置において、当該燃料圧力検出装置はインジェクタに設けられていること、を特徴としている。また、請求項７のインジェクタは、請求項１〜５の燃料圧力検出装置を備えていること、を特徴としている。

そして、請求項６の燃料圧力検出装置あるいは請求項７のインジェクタによれば、請求項１〜５の燃料圧力検出装置について述べた各効果が得られる上に、前述した燃料噴射制御装置との間の配線を減らすことが可能になる。

つまり、近年、インジェクタ側にメモリと通信手段とを設け、燃料噴射制御装置がインジェクタ側のメモリにアクセスする形態が考えられているが、そのメモリアクセスのための通信線を利用して、インジェクタ側から燃料噴射制御装置へ、圧力値データをシリアル通信で転送することができる。よって、インジェクタ側から燃料噴射制御装置へ、燃料圧力を表すセンサ信号（アナログ信号）を入力させるための信号線を省くことができる。

実施形態の燃料噴射制御システムを表す構成図である。 インジェクタとＥＣＵとの接続状態を表す構成図である。 インジェクタに設けられている燃料圧力センサ及び制御ＩＣを表す構成図である。 センサ出力電圧（燃料圧力信号の電圧値）と燃料圧力との関係を説明する説明図である。 各インジェクタの制御ＩＣにおけるコントローラが実行する第１実施形態の圧力検出処理を表すフローチャートである。 各インジェクタの制御ＩＣにおけるコントローラが実行する圧力値取得処理を表すフローチャートである。 各インジェクタの制御ＩＣにおけるコントローラが実行する第２実施形態の圧力検出処理を表すフローチャートである。 各インジェクタの制御ＩＣにおけるコントローラが実行する第３実施形態の圧力検出処理を表すフローチャートである。

以下に、本発明が適用された実施形態の燃料噴射制御システムについて説明する。尚、本実施形態の燃料噴射制御システムは、自動車のディーゼルエンジンへの燃料噴射を制御するものである。

［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態の燃料噴射制御システムは、車載ディーゼルエンジン１３の各気筒（本実施形態では４つの気筒）＃１〜＃４に設けられた燃料噴射弁としてのインジェクタＩＪ１〜ＩＪ４と、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４を駆動して、エンジン１３への燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置（以下、ＥＣＵという）１１とを備えている。

尚、本実施形態において、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４は、コイルへの通電によって開弁する（噴射口を開く）電磁弁式のものであるが、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４としては、ピエゾアクチュエータによって開閉弁するタイプのものでも良い。また、各気筒＃１〜＃４の燃料噴射順序は、「＃１→＃３→＃４→＃２」である。

各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４には、燃料の蓄圧容器であるコモンレール１５から伸びた燃料供給用配管１７がそれぞれ接続されている。また、コモンレール１５には、車両の燃料タンク１９に貯留された燃料が、燃料ポンプ２１によって圧送される。そして、各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４は、コモンレール１５に蓄えられた高圧の燃料が上記燃料供給用配管１７を介して供給されると共に、ＥＣＵ１１によって駆動される（コイルに通電される）ことにより開弁して、燃料を自身の噴射口（図示省略）から気筒＃１〜＃４に噴射する。尚、燃料ポンプ２１は、例えば、エンジン１３のクランク軸の回転により駆動されてポンプ動作を行う機関駆動式の高圧ポンプである。

更に、コモンレール１５から各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４への燃料供給用配管１７において、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４側の端（即ち、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４の燃料取込口）には、その位置の燃料圧力（いわゆるインレット圧）を検出する燃料圧力センサＳ１〜Ｓ４がそれぞれ設けられている。このため、燃料圧力センサＳ１〜Ｓ４によって検出される燃料圧力は、その燃料圧力センサＳ１〜Ｓ４に対応するインジェクタＩＪ１〜ＩＪ４の燃料噴射動作によって変動する。

尚、本実施形態において、燃料圧力センサＳ１〜Ｓ４は、各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４に設けられており、各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４の構成要素となっている。また、以下の説明において、燃料圧力とは、特に断らなければ、燃料圧力センサＳ１〜Ｓ４によって検出される燃料圧力のことであり、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４の燃料取込口の燃料圧力のことである。

そして、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４の各々は、共通の通信線ＬＣ（図２参）を介して、ＥＣＵ１１とデータ通信（本実施形態ではシリアル通信）可能になっており、その通信線ＬＣを介して、各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４からＥＣＵ１１へ、燃料圧力センサＳ１〜Ｓ４によって検出された燃料圧力を表す圧力値データが送信される。

更に、ＥＣＵ１１には、エンジン１３の運転状態を検出するための他のセンサからの信号も入力される。他のセンサとしては、例えば、周知のクランク角センサ２３や、エンジン１３への吸入空気量を検出する吸気量センサや、エンジン１３の冷却水温を検出する水温センサや、アクセル踏み込み量センサや、空燃比センサ等がある。

一方、ＥＣＵ１１は、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４に燃料を噴射させる燃料噴射制御の処理を行うマイコン２５と、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４と通信するための通信ドライバ２９とを備えている。

尚、マイコン２５は、図示しない周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備えている。また、図示は省略しているが、ＥＣＵ１１には、マイコン２５から出力されるインジェクタＩＪ１〜ＩＪ４毎の噴射指令信号に従って、各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４へ、開弁させるための駆動信号（本実施形態では、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４のコイルへの通電電流）を出力する駆動回路も備えられている。

次に、各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４とＥＣＵ１１との接続状態について、図２を用い説明する。
図２に示すように、各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４とＥＣＵ１１との間には、前述した共通の通信線ＬＣに加え、共通の電源線ＬＰ及びグランド線ＬＧが配設されている。電源線ＬＰは、ＥＣＵ１１から各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４へ、一定の電源電圧を供給する線であり、グランド線ＬＧは、ＥＣＵ１１内のグランドラインと各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４内のグランドラインとを接続する線である。つまり、その電源線ＬＰ及びグランド線ＬＧを介して、ＥＣＵ１１から各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４へ、電力が供給されるようになっている。

また、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４の各々には、通信線ＬＣを介してＥＣＵ１１と通信するための通信ドライバ３３を備えた制御ＩＣ３１が設けられている。そして、その制御ＩＣ３１及び燃料圧力センサＳ１〜Ｓ４は、ＥＣ１１から上記電源線ＬＰ及びグランド線ＬＧを介して供給される電力によって動作する。

尚、図２では、ＥＣＵ１１から各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４へ、該各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４を開弁させるための駆動信号を供給する駆動信号線は、図示を省略している。

次に、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４に設けられている燃料圧力センサＳ１〜Ｓ４及び制御ＩＣ３１の構成について、図３を用い説明する。尚、図中あるいは以下の説明において、＃ｎ、ＩＪｎ、Ｓｎ、といった符号末尾の「ｎ」は、１〜４の何れかであり、それが気筒＃ｎに対応するものであることを示している。

図３に示すように、インジェクタＩＪｎに設けられている燃料圧力センサＳｎは、ダイアフラム（受圧部）上にホイートストンブリッジ回路を成すように形成された４つの抵抗（所謂ゲージ抵抗）Ｒ１〜Ｒ４を備え、端子Ｊａ，Ｊｂ間に励起電圧Ｖｉが印加された状態で、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が燃料圧力に応じて変わることにより、端子Ｊｃ，Ｊｄ間に、燃料圧力に応じた出力電圧Ｖｏを発生させる、周知のホイートストンブリッジ型圧力センサである。そして、この燃料圧力センサＳｎでは、励起電圧Ｖｉに応じて、燃料圧力を出力電圧Ｖｏに変換するときのゲイン（燃料圧力に対する出力電圧Ｖｏの変化の割合）が大きくなる。

そして、制御ＩＣ３１は、通信ドライバ３３の他にも、不揮発性メモリ３５と、コントローラ３７と、ゲイン調整用ＤＡ変換器（ゲイン調整用ＤＡＣ）４１と、オフセット調整用ＤＡ変換器（オフセット調整用ＤＡＣ）４３と、バッファ回路４５，４７，５３と、差動増幅回路４９と、加算回路５１と、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）５５とを備えている。

不揮発性メモリ３５には、燃料圧力センサＳｎを用いて燃料圧力を検出するための固定の情報が予め記憶されている。
コントローラ３７は、ゲインレジスタＧＮＲＥＧと、オフセットレジスタＯＦＲＥＧとを備えている。

そして、コントローラ３７は、後述する処理により、ゲインレジスタＧＮＲＥＧとオフセットレジスタＯＦＲＥＧとの各々に記憶すべき値を算出し、その算出した各値をゲインレジスタＧＮＲＥＧとオフセットレジスタＯＦＲＥＧとの各々に書き込む。更に、コントローラ３７は、ゲインレジスタＧＮＲＥＧに記憶されている値を示すデジタルデータを、ゲイン調整用ＤＡ変換器４１に出力し、オフセットレジスタＯＦＲＥＧに記憶されている値を示すデジタルデータを、オフセット調整用ＤＡ変換器４３に出力する。

ゲイン調整用ＤＡ変換器４１は、コントローラ３７から与えられるデジタルデータが示す値の電圧を出力する。そして、そのゲイン調整用ＤＡ変換器４１の出力電圧は、バッファ回路４５を介して、燃料圧力センサＳｎの端子Ｊａに供給される。また、燃料圧力センサＳｎの端子Ｊｂはグランドラインに接続されている。よって、燃料圧力センサＳｎの端子Ｊａ，Ｊｂ間には、ゲイン調整用ＤＡ変換器４１の出力電圧が、励起電圧Ｖｉとして印加されることとなる。

オフセット調整用ＤＡ変換器４３も、コントローラ３７から与えられるデジタルデータが示す値の電圧を出力する。そして、そのオフセット調整用ＤＡ変換器４３の出力電圧は、バッファ回路４７を介して、加算回路５１に入力される。

差動増幅回路４９は、燃料圧力センサＳｎの出力電圧（端子Ｊｃ，Ｊｄ間に生じる出力電圧）Ｖｏを、一定の増幅率で増幅して加算回路５１に出力する。
加算回路５１は、差動増幅回路４９の出力電圧に、バッファ回路４７から入力されるオフセット調整用ＤＡ変換器４３の出力電圧を加算し、その加算後の電圧を出力する。

バッファ回路５３は、加算回路５１の出力電圧を、燃料圧力センサＳｎが検出した燃料圧力に応じた電圧のセンサ信号（以下、燃料圧力信号という）として、ＡＤ変換器５５に出力する。そして、ＡＤ変換器５５は、燃料圧力信号をＡＤ変換して、その燃料圧力信号のＡＤ変換値をコントローラ３７に出力する。

このようなインジェクタＩＪｎの制御ＩＣ３１では、コントローラ３７が、ゲイン調整用ＤＡ変換器４１から燃料圧力センサＳｎへ供給する励起電圧Ｖｉを調整することにより、燃料圧力センサＳｎにて検出した燃料圧力を燃料圧力信号（センサ信号）に変換するときのゲイン（燃料圧力に対する燃料圧力信号の変化の割合）を調整し、また、オフセット調整用ＤＡ変換器４３の出力電圧を調整することにより、ＡＤ変換器５５へ出力する燃料圧力信号のオフセット電位を調整する。そして、コントローラ３７は、ＡＤ変換器５５による燃料圧力信号のＡＤ変換値から燃料圧力を算出し、その燃料圧力を表す圧力値データを、通信ドライバ３３から通信線ＬＣを介してＥＣＵ１１に送信する。

一方、ＥＣＵ１１のマイコン２５は、各気筒＃ｎのインジェクタＩＪｎを制御するための処理として、例えば下記［１］〜［４］の処理を行う。
［１］インジェクタＩＪｎを駆動する前（燃料を噴射させていないとき）に該インジェクタＩＪｎから受信した圧力値データ（即ち、インジェクタＩＪｎの燃料圧力）と、エンジン回転数やアクセル開度などの制御パラメータとに基づいて、目標の噴射状態（例えば噴射開始タイミング及び噴射量）を算出し、その目標の噴射状態を実現するために必要なインジェクタＩＪｎに対する噴射指令信号の出力開始タイミング及び出力継続時間の基本値を算出する処理。

［２］インジェクタＩＪｎを駆動した期間（気筒＃ｎの燃料噴射期間）を含む特定の噴射状態監視期間において、該インジェクタＩＪｎから受信した複数且つ時系列の圧力値データから、実際の噴射開始タイミングや噴射量などの噴射状態を検出し、その検出結果から、噴射指令信号の出力開始タイミング及び出力継続時間を補正するための補正値を算出する処理。

［３］上記［１］の処理で算出した噴射指令信号の出力開始タイミング及び出力継続時間の基本値を、上記［２］の処理で算出した補正値により補正して、噴射指令信号の出力開始タイミング及び出力継続時間を最終的に決定する処理。

［４］インジェクタＩＪｎに対する噴射指令信号を、上記［３］の処理で決定した結果の通りに出力する処理。
ここで、インジェクタＩＪｎの制御ＩＣ３１におけるコントローラ３７は、燃料圧力を、所定の基本下限圧力ＰＭＩＮＢから所定の基本上限圧力ＰＭＡＸＢまでの基本検出範囲で検出する場合と、基本検出範囲よりも狭く且つ燃料圧力の現在値を含む限定検出範囲で検出する場合とがある。換言すれば、燃料圧力の検出範囲を、基本検出範囲と限定検出範囲とに切り替える。

尚、本実施形態において、基本検出範囲は、燃料圧力が変化し得る最小値から最大値までの最大変化範囲であり、例えば０〜２２０ＭＰａの範囲である。このため、図４（Ａ）に示すように、基本下限圧力ＰＭＩＮＢは０ＭＰａで、基本上限圧力ＰＭＡＸＢは２２０ＭＰａとなっている。

そして、コントローラ３７は、燃料圧力を基本検出範囲（最大変化範囲）で検出する場合には、ゲインレジスタＧＮＲＥＧとオフセットレジスタＯＦＲＥＧとの各々に、下記のようなゲイン及びオフセット電位を表す値（最大検出範囲用の指令情報に相当）を書き込む。そのゲインとオフセット電位とは、図４（Ａ）に示すように、燃料圧力が基本検出範囲（０〜２２０ＭＰａの範囲）で変化すると、ＡＤ変換器５５に入力される燃料圧力信号が、該ＡＤ変換器５５により正しくＡＤ変換可能な電圧範囲であって、所定の基本下限電圧ＶＭＩＮＢから所定の基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧範囲で変化することとなるゲインとオフセット電位である。

尚、図４において「センサ出力電圧」とは、燃料圧力信号の電圧値を意味している。そして、基本下限電圧ＶＭＩＮＢは、ＡＤ変換器５５によりＡＤ変換可能な最小電圧であって、本実施形態では、図４（Ａ）に示すように１．０Ｖである。同様に、基本上限電圧ＶＭＡＸＢは、ＡＤ変換器５５によりＡＤ変換可能な最大電圧であって、本実施形態では、図４（Ａ）に示すように４．０Ｖである。つまり、基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧範囲は、ＡＤ変換器５５により正しくＡＤ変換可能な最大の電圧範囲である。但し、上記最小電圧（１．０Ｖ）及び最大電圧（４．０Ｖ）は、回路の特性ばらつきや周囲温度等の諸条件が最悪の場合でもＡＤ変換が可能と考えられる設計上の値（理論値）であるため、殆どの場合、ＡＤ変換器５５は、基本下限電圧ＶＭＩＮＢよりも若干低い電圧まで正しくＡＤ変換し、同様に、基本上限電圧ＶＭＡＸＢよりも若干高い電圧まで正しくＡＤ変換することとなる。

また、コントローラ３７は、燃料圧力を限定検出範囲で検出する場合には、ゲインレジスタＧＮＲＥＧとオフセットレジスタＯＦＲＥＧとの各々に、下記のようなゲイン及びオフセット電位を表す値（限定検出範囲用の指令情報に相当）を書き込む。そのゲインとオフセット電位とは、図４（Ｂ）に例示するように、燃料圧力が限定検出範囲（図４（Ｂ）の例では３０〜１１０ＭＰａの範囲）で変化すると、ＡＤ変換器５５に入力される燃料圧力信号が、前述の基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧範囲で変化することとなるゲインとオフセット電位である。

そこで次に、コントローラ３７が燃料圧力を検出するために行う処理の原理について説明する。
まず、コントローラ３７は、図４（Ｂ）に示すように、燃料圧力が、検出範囲の下限値である検出下限圧力ＰＭＩＮから、検出範囲の上限値である検出上限圧力ＰＭＡＸまで変化すると、燃料圧力信号の電圧（センサ出力電圧）Ｖが、ＡＤ変換器５５にてＡＤ変換可能な基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧範囲で変化する、ということを前提として、下記の式１，式２により、燃料圧力信号の電圧（具体的には、燃料圧力信号のＡＤ変換値）Ｖｓから、燃料圧力Ｐを算出する。尚、式１，２における「ｂ」は、燃料圧力信号の電圧値を燃料圧力に変換するための電圧・圧力変換係数である。

Ｐ＝（Ｖｓ−ＶＭＩＮＢ）・ｂ＋ＰＭＩＮ …式１
ｂ＝（ＰＭＡＸ−ＰＭＩＮ）／（ＶＭＡＸＢ−ＶＭＩＮＢ） …式２
尚、燃料圧力を０〜２２０［ＰＭａ］の基本検出範囲で検出する場合には、図４（Ａ）に示したように、燃料圧力が基本下限圧力ＰＭＩＮＢのときに、燃料圧力信号が基本下限電圧ＶＭＩＮＢとなり、燃料圧力が基本上限圧力ＰＭＡＸＢのときに、燃料圧力信号が基本上限電圧ＶＭＡＸＢとなる。また、以下では、図４（Ａ）に示す燃料圧力信号の電圧（センサ出力電圧）と燃料圧力との関係を、基本特性と言う。そして、検出下限圧力ＰＭＩＮに対応する基本特性での燃料圧力信号の電圧値を、下限電圧ＶＭＩＮと言い、検出上限圧力ＰＭＡＸに対応する基本特性での燃料圧力信号の電圧値を、上限電圧ＶＭＡＸと言う。

また、コントローラ３７は、燃料圧力の検出範囲を、基本検出範囲と限定検出範囲とに切り替えて設定する。そして、コントローラ３７は、設定した検出範囲の下限値及び上限値である検出下限圧力ＰＭＩＮ及び検出上限圧力ＰＭＡＸから、下記の式３〜式５により、下限電圧ＶＭＩＮと上限電圧ＶＭＡＸを算出する。尚、式３〜式５における「ａ」は、基本特性の直線の傾きである。

ＶＭＩＮ＝（ＰＭＩＮ−ＰＭＩＮＢ）・ａ＋ＶＭＩＮＢ…式３
ＶＭＡＸ＝（ＰＭＡＸ−ＰＭＩＮＢ）・ａ＋ＶＭＩＮＢ…式４
ａ＝（ＶＭＡＸＢ−ＶＭＩＮＢ）／（ＰＭＡＸＢ−ＰＭＩＮＢ） …式５
例えば、図４（Ａ）の基本特性の場合、検出下限圧力ＰＭＩＮが３０ＭＰａで、検出上限圧力ＰＭＡＸが１１０ＭＰａならば、下限電圧ＶＭＩＮは１．４１Ｖとなり、上限電圧ＶＭＡＸは２．５Ｖとなる。また、検出下限圧力ＰＭＩＮが基本下限圧力ＰＭＩＮＢ（０ＭＰａ）で、検出上限圧力ＰＭＡＸが基本上限圧力ＰＭＡＸＢ（２２０ＭＰａ）である場合（即ち、検出範囲が基本検出範囲である場合）には、式３〜式５から計算するまでもなく、下限電圧ＶＭＩＮは基本下限電圧ＶＭＩＮＢ（１．０Ｖ）であり、上限電圧ＶＭＡＸは基本上限電圧ＶＭＡＸＢ（４．０Ｖ）である。

そして、コントローラ３７は、検出範囲を示す情報である下限電圧ＶＭＩＮと上限電圧ＶＭＡＸとから、下記の式６，式７により、オフセットレジスタＯＦＲＥＧに格納すべきオフセット調整値ＤＺと、ゲインレジスタＧＮＲＥＧに格納すべきゲイン調整値ＤＧとを算出する。

ＤＺ＝（ＶＭＩＮＢ−ＶＭＩＮ）／ＫＺ１＋ＫＺ２ …式６
ＤＧ＝ＫＧ１／（ＶＭＡＸ−ＶＭＩＮ）＋ＫＧ２ …式７
尚、式６において、ＫＺ１とＫＺ２は、オフセット係数であり、それらは、燃料圧力センサＳｎを含むインジェクタＩＪｎ側の回路の特性ばらつきを補償すると共に、「燃料圧力＝検出下限圧力ＰＭＩＮ」であるときに、「燃料圧力信号の電圧＝基本下限電圧ＶＭＩＮＢ」となる値に設定されている。例えば、もし回路の特性が理想的で、「燃料圧力＝０」の場合に差動増幅回路４９の出力電圧が０Ｖになるとすると、ＫＺ１は１で、ＫＺ２はＶＭＩＮＢに設定される。

また、式７において、ＫＧ１とＫＧ２は、ゲイン係数であり、それらは、燃料圧力センサＳｎを含むインジェクタＩＪｎ側の回路の特性ばらつきを補償すると共に、下限電圧ＶＭＩＮから上限電圧ＶＭＡＸまでの電圧範囲を、基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧範囲に拡大する値に設定されている。例えば、もし回路の特性が理想的で、ＫＧ２が０ならば、ＫＧ１は「ＶＭＡＸＢ−ＶＭＩＮＢ」に設定される。

そして、オフセット調整値ＤＺが示す電圧が、オフセット調整用ＤＡ変換器４３から出力されて加算回路５１に入力され、ゲイン調整値ＤＧが示す電圧が、ゲイン調整用ＤＡ変換器４１から出力されて燃料圧力センサＳｎに励起電圧Ｖｉとして供給されることで、燃料圧力が検出下限圧力ＰＭＩＮから検出上限圧力ＰＭＡＸまで変化すると、燃料圧力信号の電圧が基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまで変化する、というセンサ出力特性が実現される。

一方、制御ＩＣ３１における不揮発性メモリ３５には、基本下限圧力ＰＭＩＮＢ、基本上限圧力ＰＭＡＸＢ、基本下限電圧ＶＭＩＮＢ、基本上限電圧ＶＭＡＸＢ、オフセット係数ＫＺ１，ＫＺ２、ゲイン係数ＫＧ１，ＫＧ２が、燃料圧力を検出するための固定の情報として、予め記憶されている。

次に、コントローラ３７が燃料圧力を検出するために行う処理の内容について、フローチャートを用い説明する。
まず図５は、圧力検出処理を表すフローチャートである。尚、この圧力検出処理は、車両のイグニッションオンに伴いＥＣＵ１１からインジェクタＩＪｎに電源電圧が供給されて、制御ＩＣ３１が起動すると、実行が開始される。

図５に示すように、コントローラ３７が圧力検出処理の実行を開始すると、まずＳ１１０にて、燃料圧力の検出範囲を基本検出範囲に設定する処理を行う。具体的には、可変の検出下限圧力ＰＭＩＮを、基本下限圧力ＰＭＩＮＢにし、可変の検出上限圧力ＰＭＡＸを、基本上限圧力ＰＭＡＸＢにし、可変の下限電圧ＶＭＩＮを、基本下限電圧ＶＭＩＮＢにし、可変の上限電圧ＶＭＡＸを、基本上限電圧ＶＭＡＸＢにする。

そして、次のＳ１２０にて、図６に示す圧力値取得処理を実行する。
コントローラ３７が図６の圧力値取得処理を開始すると、まず２１０にて、前述した式７に下限電圧ＶＭＩＮと上限電圧ＶＭＡＸを代入することで、ゲイン調整値ＤＧを算出し、続くＳ２２０にて、前述した式６に下限電圧ＶＭＩＮを代入することで、オフセット調整値ＤＺを算出する。尚、図５のＳ１２０で当該圧力値取得処理が実行されて、このＳ２１０及びＳ２２０にてゲイン調整値ＤＧ及びオフセット調整値ＤＺを算出する際には、式６，式７における「ＶＭＩＮ」と「ＶＭＡＸ」との各々としては、図５のＳ１１０で設定した値が用いられる。

そして、次のＳ２３０にて、上記Ｓ２１０で算出したゲイン調整値ＤＧを、ゲインレジスタＧＮＲＥＧにセットすると共に、上記Ｓ２２０で算出したオフセット調整値ＤＺを、オフセットレジスタＯＦＲＥＧにセットする。

次に、Ｓ２４０にて、ゲインレジスタＧＮＲＥＧ内のゲイン調整値ＤＧをゲイン調整用ＤＡ変換器４１に与えてＤＡ変換させることにより、そのゲイン調整値ＤＧが示す電圧を燃料圧力センサＳｎに励起電圧Ｖｉとして供給する。更に次のＳ２５０にて、オフセットレジスタＯＦＲＥＧ内のオフセット調整値ＤＺをオフセット調整用ＤＡ変換器４３に与えてＤＡ変換させることにより、そのオフセット調整値ＤＺが示す電圧を加算回路５１に供給する。

そして、次のＳ２６０にて、燃料圧力信号をＡＤ変換器５５によりＡＤ変換し、そのＡＤ変換値Ｖｓを記憶する。
次に、Ｓ２７０にて、上記Ｓ２６０で今回記憶したＡＤ変換値Ｖｓが、基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧範囲（以下、正常電圧範囲ともいう）に入っているか否かを判定し、ＡＤ変換値Ｖｓが正常電圧範囲に入っていなければ、そのまま当該圧力値取得処理を終了するが、ＡＤ変換値Ｖｓが正常電圧範囲に入っていれば、Ｓ２８０に進む。

Ｓ２８０では、上記Ｓ２６０で今回記憶したＡＤ変換値Ｖｓを、前述した式１，式２における「Ｖｓ」として代入することにより、燃料圧力信号が示す燃料圧力の値（以下単に、圧力値ともう）Ｐを算出し、その算出した圧力値Ｐを記憶する。そして、その後、当該圧力値取得処理を終了する。尚、図５のＳ１２０で当該圧力値取得処理が実行されて、Ｓ２８０にて圧力値Ｐを算出する際には、式１，式２における「ＰＭＩＮ」と「ＰＭＡＸ」との各々としては、図５のＳ１１０で設定した値が用いられる。

図５に戻り、Ｓ１２０での圧力値取得処理が終了すると、次のＳ１２５にて、Ｓ１２０での圧力値取得処理により圧力値Ｐが算出されたか否かを判定し、圧力値Ｐが算出されていない場合（即ち、図６のＳ２７０でＮＯと判定した場合）には、Ｓ１１０に戻るが、圧力値Ｐが算出されている場合には、Ｓ１３０に進む。尚、正常ならば、圧力値Ｐは算出されており、Ｓ１２５は念のために設けられている。

Ｓ１３０では、Ｓ１２０（圧力値取得処理のＳ２８０）で算出した圧力値Ｐと、不揮発性メモリ３５に予め記憶されている検出範囲幅マップとから、燃料圧力の検出範囲幅の半分の値（＝（ＰＭＡＸ−ＰＭＩＮ）／２）である幅半値ＰＲＮＧを算出する。尚、検出範囲マップは、圧力値Ｐに対応して、設定すべき検出範囲の幅半値ＰＲＮＧを記録したデータマップであり、例えば、圧力値Ｐが大きいほど、幅半値ＰＲＮＧも大きくなるように設定されている。そして、Ｓ１３０では、その検出範囲幅マップから、Ｓ１２０で算出した圧力値Ｐに対応する幅半値ＰＲＮＧを算出する。

次に、Ｓ１４０にて、Ｓ１２０で算出した圧力値Ｐと、Ｓ１３０で算出した幅半値ＰＲＮＧとを用いて、燃料圧力の検出範囲を限定検出範囲に設定し直す処理を行う。
具体的には、まず、可変の検出下限圧力ＰＭＩＮを、「圧力値Ｐ−幅半値ＰＲＮＧ」にすると共に、可変の検出上限圧力ＰＭＡＸを、「圧力値Ｐ＋幅半値ＰＲＮＧ」にする。そして、前述した式３〜式５から、その検出下限圧力ＰＭＩＮと検出上限圧力ＰＭＡＸとに対応する下限電圧ＶＭＩＮと上限電圧ＶＭＡＸとを算出する。詳しくは、今回設定した検出下限圧力ＰＭＩＮと検出上限圧力ＰＭＡＸとを、前述した式３，式４の右辺に代入して、式３の解を、可変の下限電圧ＶＭＩＮとして設定する共に、式４の解を、可変の上限電圧ＶＭＡＸとして設定する。つまり、このＳ１４０では、Ｓ１２０で算出した圧力値Ｐを中心値とし且つ「２×幅半値ＰＲＮＧ」の幅を有する範囲であって、「圧力値Ｐ±幅半値ＰＲＮＧ」の圧力範囲を、燃料圧力の検出範囲（限定検出範囲）として設定している。

そして、次のＳ１５０にて、図６に示す圧力値取得処理を再び実行する。尚、このＳ１５０で図６の圧力値取得処理が実行されて、前述のＳ２１０及びＳ２２０にてゲイン調整値ＤＧ及びオフセット調整値ＤＺを算出する際には、式６，式７における「ＶＭＩＮ」と「ＶＭＡＸ」との各々としては、Ｓ１４０で設定した値が用いられる。同様に、前述のＳ２８０にて圧力値Ｐを算出する際には、式１，式２における「ＰＭＩＮ」と「ＰＭＡＸ」との各々としては、Ｓ１４０で設定した値が用いられる。つまり、図６の圧力値取得処理は、当該圧力値取得処理の実行が開始されたときに設定されているＶＭＩＮ、ＶＭＡＸ、ＰＭＩＮ、ＰＭＡＸの値を用いて実行される。

次に、Ｓ１６０にて、Ｓ１５０の圧力値取得処理におけるＳ２６０で記憶したＡＤ変換値Ｖｓが、正常電圧範囲（ＶＭＩＮＢ〜ＶＭＡＸＢ）に入っているか否かを判定し、ＡＤ変換値Ｖｓが正常電圧範囲に入っていなければ、そのままＳ１１０に戻るが、ＡＤ変換値Ｖｓが正常電圧範囲に入っていれば、Ｓ１７０に進む。尚、圧力値取得処理におけるＳ２７０で「ＮＯ」と判定されて圧力値Ｐが算出されなかった場合には、上記Ｓ１６０でも「ＮＯ」と判定されて、そのままＳ１１０に戻ることとなる。

そして、Ｓ１７０では、Ｓ１５０の圧力値取得処理におけるＳ２８０で今回算出した圧力値Ｐを表す圧力値データを、通信ドライバ３３から通信線ＬＣを介してＥＣＵ１１に送信させ、その後、Ｓ１１０に戻る。

つまり、コントローラ３７は、図５のＳ１１０〜Ｓ１４０の処理により、燃料圧力の現在値を含む限定検出範囲（ＰＭＩＮ〜ＰＭＡＸ）を設定し、図５のＳ１５０で実行する図６のＳ２１０〜Ｓ２５０の処理により、その設定した限定検出範囲で燃料圧力が変化すると燃料圧力信号がＡＤ変換器５５によりＡＤ変換可能な基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧範囲で変化するように、燃料圧力信号の出力特性（ゲイン及びオフセット電位）を可変設定している。そして更に、コントローラ３７は、図５のＳ１５０で実行する図６のＳ２６０〜Ｓ２８０の処理により、燃料圧力信号をＡＤ変換器５５にＡＤ変換させて、そのＡＤ変換値と、現在設定している限定検出範囲とに基づき圧力値Ｐを算出し、該圧力値Ｐを表す圧力値データを、図５のＳ１７０の処理により、ＥＣＵ１１へと送信している。

以上のようなコントローラ３７を含む制御ＩＣ３１と燃料圧力センサＳｎとを備えたインジェクタＩＪｎによれば、燃料圧力を、最大変化範囲よりも狭い限定検出範囲に絞って検出することができる。

よって、ＡＤ変換器５５のビット数を大きくしなくても、燃料圧力の検出分解能を高くすることができる。そして、ＡＤ変換器５５のビット数を大きくしなくても済むことから、ＡＤ変換器５５からＡＤ変換値を読み出して記憶する処理や、そのＡＤ変換値を演算する処理といった、燃料圧力検出のための処理負荷を低減することができる。

また、ＥＣＵ１１は、インジェクタＩＪｎから送信される圧力値データを受け取ることで、燃料圧力を知ることができ、その燃料圧力に基づいてインジェクタＩＪｎを制御することができるが、この場合、ＥＣＵ１１は、インジェクタＩＪｎに対してゲイン及びオフセット電位を指令する必要がなく、ＥＣＵ１１が燃料圧力を検出するためのデータ通信の方向としては、インジェクタＩＪｎ側からＥＣＵ１１側への単方向で良いため、燃料圧力信号のサンプリング間隔（ＡＤ変換間隔）が長くなってしまうこともない。

また、本実施形態のインジェクタＩＪｎでは、限定検出範囲を設定する前毎に、検出範囲を最大の基本検出範囲に拡大して圧力値Ｐを検出し、その圧力値Ｐを含むように限定検出範囲を設定しているため（Ｓ１１０〜Ｓ１４０）、実際の燃料圧力がどれだけ大きく変化しても、その実際の燃料圧力を含んだ限定検出範囲を素早く設定することができる。

更に、コントローラ３７は、検出範囲を基本検出範囲にして検出した圧力値Ｐを、中央値とするように、限定検出範囲を設定しているため、限定検出範囲での燃料圧力の検出時（燃料圧力信号のＡＤ変換時）において、実際の燃料圧力が限定検出範囲に入っている可能性を一層高めることができる。

また、コントローラ３７は、ＡＤ変換器５５によるＡＤ変換値Ｖｓが、基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧範囲（正常電圧範囲）以外の値であれば、該ＡＤ変換値Ｖｓを無効にして、そのＡＤ変換値Ｖｓに基づく圧力値データを送信しないようになっているため（Ｓ１６０：ＮＯ）、誤った圧力値データをＥＣＵ１１に提供してしまうことを未然に防止することができる。よって、燃料噴射制御システムの信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、各インジェクタＩＪｎからＥＣＵ１１へ、アナログの燃料圧力信号を個別に出力する必要がないため、各インジェクタＩＪｎとＥＣＵ１１との間の配線を減らすことができる。

尚、本実施形態では、インジェクタＩＪｎにおける燃料圧力センサＳｎ及び制御ＩＣ３１が、燃料圧力検出装置に相当している。そして、燃料圧力センサＳｎと差動増幅回路４９と加算回路５１とバッファ回路５３とが、燃料圧力検出手段に相当し、コントローラ３７が、制御手段に相当し、ゲイン調整用ＤＡ変換器４１とオフセット調整用ＤＡ変換器４３が、出力特性調整手段に相当している。また、図５のＳ１２０で実行する図６のＳ２４０，Ｓ２５０の処理が、「最大検出範囲用の指令情報を出力特性調整手段に与える処理」に相当し、図５のＳ１２０で実行する図６のＳ２８０にて算出する圧力値Ｐが、限定検出範囲を設定するための、燃料圧力の最新の算出値に相当している。また、図５のＳ１５０で実行する図６のＳ２４０，Ｓ２５０の処理が、「限定検出範囲用の指令情報を出力特性調整手段に与える処理」に相当し、図５のＳ１５０で実行する図６のＳ２８０の処理が、「限定検出範囲用の指令情報に従い燃料圧力検出手段から出力されたセンサ信号のＡＤ変換値と、設定した限定検出範囲とに基づいて、燃料圧力を算出する処理」に相当している。

［第２実施形態］
第２実施形態の燃料噴射制御システムは、第１実施形態と比較すると、インジェクタＩＪｎの制御ＩＣ３１におけるコントローラ３７が、図５の圧力検出処理に代えて、図７に示す圧力検出処理を実行する。

そして、図７に示すように、コントローラ３７は、圧力検出処理の実行を開始すると、まずＳ３１０にて、図５のＳ１１０と同じ処理（即ち、燃料圧力の検出範囲を基本検出範囲に設定する処理）を行い、続くＳ３２０にて、図５のＳ１２０と同様に、図６に示す圧力値取得処理を実行する。

次にＳ３２５にて、Ｓ３２０での圧力値取得処理により圧力値Ｐ（即ち、検出範囲を基本検出範囲にして検出した圧力値Ｐ）が算出されたか否かを判定し、圧力値Ｐが算出されていない場合（即ち、図６のＳ２７０でＮＯと判定した場合）には、Ｓ３１０に戻るが、圧力値Ｐが算出されている場合には、Ｓ３３０に進む。尚、正常ならば、圧力値Ｐは算出されており、Ｓ３２５は念のために設けられている。

そして、Ｓ３３０では、図５のＳ１３０と同じ処理を行う。つまり、現在算出している最新の圧力値Ｐと、前述した検出範囲幅マップとから、燃料圧力の検出範囲幅の半分の値（＝（ＰＭＡＸ−ＰＭＩＮ）／２）である幅半値ＰＲＮＧを算出する。

次に、Ｓ３４０にて、圧力値Ｐが「ＰＭＩＮＢ＋ＰＲＮＧ」未満であるか否かを判定し、圧力値Ｐが「ＰＭＩＮＢ＋ＰＲＮＧ」未満でなければ、Ｓ３５０に進んで、圧力値Ｐが「ＰＭＡＸＢ−ＰＲＮＧ」より大きいか否かを判定する。そして、圧力値Ｐが「ＰＭＡＸＢ−ＰＲＮＧ」より大きくなければ、そのままＳ３８０に進む。

そして、Ｓ３８０では、図５のＳ１４０と同じ処理（即ち、燃料圧力の検出範囲を「圧力値Ｐ±幅半値ＰＲＮＧ」の限定検出範囲に設定する処理）を行い、続くＳ３９０にて、図５のＳ１５０と同様に、図６に示す圧力値取得処理を実行する。このＳ３９０での圧力値取得処理により、検出範囲を「現在算出している最新の圧力値Ｐ±幅半値ＰＲＮＧ」の限定検出範囲に絞って検出した新たな圧力値Ｐ（今回の圧力値Ｐ）が算出される。

一方、上記Ｓ３４０にて、圧力値Ｐが「ＰＭＩＮＢ＋ＰＲＮＧ」未満であると判定した場合には、Ｓ３６０に移行して、圧力値Ｐを「ＰＭＩＮＢ＋ＰＲＮＧ」に設定し直し、その後、Ｓ３８０に進む。また、上記Ｓ３５０にて、圧力値Ｐが「ＰＭＡＸＢ−ＰＲＮＧ」より大きいと判定した場合には、Ｓ３７０に移行して、圧力値Ｐを「ＰＭＡＸＢ−ＰＲＮＧ」に設定し直し、その後、Ｓ３８０に進む。

つまり、Ｓ３４０〜Ｓ３７０の処理では、限定検出範囲を設定するための圧力値Ｐが「ＰＭＩＮＢ＋ＰＲＮＧ」から「ＰＭＡＸＢ−ＰＲＮＧ」までの範囲に入るように、圧力値Ｐにガードをかけており、この処理により、Ｓ３８０で設定する限定検出範囲が、必ず基本検出範囲（ＰＭＩＮＢ〜ＰＭＡＸＢ）に入るようにしている。

次に、上記Ｓ３９０で図６の圧力値取得処理が終了すると、Ｓ４００に進む。
Ｓ４００では、Ｓ３９０の圧力値取得処理におけるＳ２６０で記憶したＡＤ変換値Ｖｓが、基本下限電圧ＶＭＩＮＢ未満であるか否かを判定し、ＡＤ変換値Ｖｓが基本下限電圧ＶＭＩＮＢ未満でなければ、Ｓ４１０に進んで、今度は、ＡＤ変換値Ｖｓが基本上限電圧ＶＭＡＸＢより大きいか否かを判定する。そして、ＡＤ変換値Ｖｓが基本上限電圧ＶＭＡＸＢより大きくなければ、Ｓ４２０に進み、Ｓ３９０の圧力値取得処理におけるＳ２８０で今回算出した圧力値Ｐを表す圧力値データを、通信ドライバ３３から通信線ＬＣを介してＥＣＵ１１に送信させ、その後、Ｓ３３０に戻る。

一方、上記Ｓ４００にて、ＡＤ変換値Ｖｓが基本下限電圧ＶＭＩＮＢ未満であると判定した場合には、Ｓ４３０に移行して、圧力値Ｐを現在の検出下限圧力ＰＭＩＮに設定し直し、その後、Ｓ３３０に戻る。つまり、この場合には、今回のＳ３８０で設定した限定検出範囲（ＰＭＩＮ〜ＰＭＡＸＢ）が高すぎて、実際の燃料圧力（現在の燃料圧力）が含まれていなかった（即ち、実際の燃料圧力が検出下限圧力ＰＭＩＮよりも低かった）と考えられるため、圧力値Ｐを検出下限圧力ＰＭＩＮに設定し直すことにより、次回のＳ３８０で設定される限定検出範囲が、今回よりも下へシフトされて実際の燃料圧力を含むこととなるようにしている。

また、上記Ｓ４１０にて、ＡＤ変換値Ｖｓが基本上限電圧ＶＭＡＸＢより大きいと判定した場合には、Ｓ４４０に移行して、圧力値Ｐを現在の検出上限圧力ＰＭＡＸに設定し直し、その後、Ｓ３３０に戻る。つまり、この場合には、今回のＳ３８０で設定した限定検出範囲（ＰＭＩＮ〜ＰＭＡＸＢ）が低すぎて、実際の燃料圧力が含まれていなかった（即ち、実際の燃料圧力が検出上限圧力ＰＭＡＸよりも高かった）と考えられるため、圧力値Ｐを検出上限圧力ＰＭＡＸに設定し直すことにより、次回のＳ３８０で設定される限定検出範囲が、今回よりも上へシフトされて実際の燃料圧力を含むこととなるようにしている。

以上のような図７の圧力検出処理により、コントローラ３７は、起動直後に１回だけ、検出範囲を基本検出範囲にして（詳しくは、検出範囲を基本検出範囲に設定すると共に、ゲイン及びオフセット電位を、その基本検出範囲での燃料圧力変化が基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧として現れることとなる値に設定して）圧力値Ｐを検出し（Ｓ３１０，Ｓ３２０）、その検出した圧力値Ｐを含むように初回の限定検出範囲を設定している（Ｓ３３０〜Ｓ３８０）。

そして、Ｓ３９０にて、検出範囲を限定検出範囲に絞って検出した圧力値Ｐを算出すると、以後は、そのＳ３９０で今回算出した圧力値Ｐを含むように次回の限定検出範囲を設定して、新たな圧力値Ｐを算出する、という動作を繰り返すと共に、Ｓ３９０で算出した各圧力値Ｐを、ＥＣＵ１１に送信している（Ｓ４００〜Ｓ４４０，Ｓ３３０〜３９０）。

但し、燃料圧力が急に大きく変化した場合には、設定した限定検出範囲から実際の燃料圧力が外れてしまう可能性があるため、燃料圧力信号のＡＤ変換値Ｖｃが基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの正常電圧範囲に入っているか否かを確認し（つまり、設定した限定検出範囲に実際の燃料圧力が入っていたか否かを確認し）、もしＡＤ変換値Ｖｓが正常電圧範囲に入っていなければ、そのＡＤ変換値Ｖｓが正常電圧範囲に入るまで限定検出範囲を設定し直して、正常電圧範囲に入ったＡＤ変換値Ｖｓから算出した圧力値Ｐだけを、正しい圧力値Ｐとして、ＥＣＵ１１に送信している（Ｓ４００：ＮＯ→Ｓ４１０：ＮＯ→Ｓ４２０）。

以上のような第２実施形態によれば、第１実施形態と比較すると、限定検出範囲を設定する前毎に検出範囲を基本検出範囲にして圧力値Ｐを検出しなくても良いため、燃料圧力のサンプリング間隔（検出間隔）を短くすることができるという点で有利である。特に、燃料圧力が急に大きく変化しない期間においては、図７におけるＳ４００及びＳ４１０の各々で「ＮＯ」と判定され続けるため、図７におけるＳ３３０以降のループが実行される毎に、新たな圧力値ＰがＥＣＵ１１に送信されることとなる。尚、本実施形態では、図７のＳ４２０でＥＣＵ１１に送信される圧力値Ｐが、限定検出範囲を設定するための、燃料圧力の最新の算出値に相当している。

［第３実施形態］
第３実施形態の燃料噴射制御システムは、第１実施形態と比較すると、インジェクタＩＪｎの制御ＩＣ３１におけるコントローラ３７が、図５の圧力検出処理に代えて、図８に示す圧力検出処理を実行する。

そして、図８に示すように、コントローラ３７は、圧力検出処理の実行を開始すると、最初のＳ５１０にて、ゲイン調整値ＤＧを、不揮発性メモリ３５に予め記憶されている固定値ＤＧｃに設定すると共に、燃料圧力信号の電圧値を燃料圧力に変換するための電圧・圧力変換係数ｂを、不揮発性メモリ３５に予め記憶されている固定値ｂｃに設定する。

尚、固定値ｂｃは、式２において、「ＰＭＡＸ−ＰＭＩＮ」を、基本検出範囲の幅である「ＰＭＡＸＢ−ＰＭＩＮＢ」よりも小さい所定値にした場合の、ｂの値である。そして、その固定値ｂｃを決める上記ＰＭＡＸ及びＰＭＩＮの各々に対応するＶＭＡＸ及びＶＭＩＮを、式７に代入した場合の解となるＤＧが、固定値ＤＧｃである。つまり、本実施形態では、式２における「ＰＭＡＸ−ＰＭＩＮ」と、式７における「ＶＭＡＸ−ＶＭＩＮ」とを、一定値にしており、結局は、燃料圧力の限定検出範囲の幅（＝ＰＭＡＸ−ＰＭＩＮ）を、基本検出範囲の幅よりも小さい一定値に固定している。

そして更に、Ｓ５１０では、オフセット位置変数ＯＦＰＯＳを、初期値の０に設定する。尚、オフセット位置変数ＯＦＰＯＳは、限定検出範囲の下限値である検出下限圧力ＰＭＩＮを、一定の刻み圧力値ＰＳＴＥＰずつ変化させるための変数である。

次に、Ｓ５２０にて、限定検出範囲を設定するための処理を行う。
具体的には、下記の式８と式９との各々により、検出下限圧力ＰＭＩＮと、下限電圧ＶＭＩＮとを設定する。

ＰＭＩＮ＝ＰＳＴＥＰ・ＯＦＰＯＳ＋ＰＭＩＮＢ …式８
ＶＭＩＮ＝ＶＳＴＥＰ・ＯＦＰＯＳ＋ＶＭＩＮＢ …式９
ここで、ＰＳＴＥＰは、検出下限圧力ＰＭＩＮを変化させる単位量に該当する刻み圧力値（例えば数ＭＰａ）であり、ＶＳＴＥＰは、下限電圧ＶＭＩＮを変化させる単位量に該当する刻み電圧値である。そして、刻み圧力値ＰＳＴＥＰと刻み電圧値ＶＳＴＥＰとには、「ＶＳＴＥＰ＝ａ・ＰＳＴＥＰ」の関係がある。尚、ａは、前述した式５の値であり、図４（Ａ）に示す基本特性の直線の傾きである。このため、Ｓ５２０において、下限電圧ＶＭＩＮは、式８で求めた検出下限圧力ＰＭＩＮを、式３に代入して算出しても良い。そして、前述したように本実施形態では、「ＰＭＡＸ−ＰＭＩＮ」及び「ＶＭＡＸ−ＶＭＩＮ」が一定値であるため、検出下限圧力ＰＭＩＮを決めれば、限定検出範囲が決まり、下限電圧ＶＭＩＮも決まることとなる。

次に、Ｓ５３０にて、前述した式６に、Ｓ５２０で設定した下限電圧ＶＭＩＮを代入することで、オフセット調整値ＤＺを算出する。
そして、続くＳ５４０にて、上記Ｓ５１０で設定したゲイン調整値ＤＧ（＝固定値ＤＧｃ）を、ゲインレジスタＧＮＲＥＧにセットすると共に、上記Ｓ５３０で算出したオフセット調整値ＤＺを、オフセットレジスタＯＦＲＥＧにセットする。

次に、Ｓ５５０にて、ゲインレジスタＧＮＲＥＧ内のゲイン調整値ＤＧをゲイン調整用ＤＡ変換器４１にＤＡ変換させることにより、そのゲイン調整値ＤＧが示す電圧を燃料圧力センサＳｎに励起電圧Ｖｉとして供給する。更に次のＳ５６０にて、オフセットレジスタＯＦＲＥＧ内のオフセット調整値ＤＺをオフセット調整用ＤＡ変換器４３にＤＡ変換させることにより、そのオフセット調整値ＤＺが示す電圧を加算回路５１に供給する。

そして、次のＳ５７０にて、燃料圧力信号をＡＤ変換器５５によりＡＤ変換し、そのＡＤ変換値Ｖｓを記憶する。
次に、Ｓ５８０にて、上記Ｓ５７０で今回記憶したＡＤ変換値Ｖｓが、基本上限電圧ＶＭＡＸＢより大きいか否かを判定し、ＡＤ変換値Ｖｓが基本上限電圧ＶＭＡＸＢより大きくなければ、次のＳ５９０にて、上記Ｓ５７０で今回記憶したＡＤ変換値Ｖｓが、基本下限電圧ＶＭＩＮＢ未満か否かを判定する。

そして、上記Ｓ５９０にて、ＡＤ変換値Ｖｓが基本下限電圧ＶＭＩＮＢ未満ではないと判定した場合には、ＡＤ変換値Ｖｓは基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの正常電圧範囲に入っており、現在設定している限定検出範囲に実際の燃料圧力が入っているということであるため、次のＳ６００に進み、上記Ｓ５７０で今回記憶したＡＤ変換値Ｖｓを、前述した式１における「Ｖｓ」として代入することにより、圧力値Ｐを算出する。尚、このとき、式１における「ｂ」としては、上記Ｓ５１０で設定した固定値ｂｃを用いる。

更に、次のＳ６１０にて、上記Ｓ６００で今回算出した圧力値Ｐを表す圧力値データを、通信ドライバ３３から通信線ＬＣを介してＥＣＵ１１に送信させ、その後、Ｓ５２０に戻る。

一方、上記Ｓ５８０にて、ＡＤ変換値Ｖｓが基本上限電圧ＶＭＡＸＢより大きいと判定した場合には、Ｓ６２０に移行して、オフセット位置変数ＯＦＰＯＳをインクリメント（＋１）した後、Ｓ５２０に戻る。つまり、この場合には、オフセット調整値ＤＺが大きすぎる（換言すれば、設定した限定検出範囲が低すぎる）ということであるため、オフセット位置変数ＯＦＰＯＳをインクリメントすることで、次回のＳ５２０で設定される検出下限圧力ＰＭＩＮが刻み圧力値ＰＳＴＥＰだけ高くなるようにし、結局は、次回に設定される限定検出範囲が刻み圧力値ＰＳＴＥＰだけ全体的に高くなるようにしている。

また、上記Ｓ５９０にて、ＡＤ変換値Ｖｓが基本下限電圧ＶＭＩＮＢ未満であると判定した場合には、Ｓ６３０に移行して、オフセット位置変数ＯＦＰＯＳをデクリメント（−１）した後、Ｓ５２０に戻る。つまり、この場合には、オフセット調整値ＤＺが小さすぎる（換言すれば、設定した限定検出範囲が高すぎる）ということであるため、オフセット位置変数ＯＦＰＯＳをデクリメントすることで、次回のＳ５２０で設定される検出下限圧力ＰＭＩＮが刻み圧力値ＰＳＴＥＰだけ低くなるようにし、結局は、次回に設定される限定検出範囲が刻み圧力値ＰＳＴＥＰだけ全体的に低くなるようにしている。

以上のような図８の圧力検出処理により、コントローラ３７は、限定検出範囲の幅を一定にして、その限定検出範囲の下限値である検出下限圧力ＰＭＩＮを、初期値の基本下限圧力ＰＭＩＮＢから刻み圧力値ＰＳＴＥＰずつ変えており、そのため、ゲイン調整値ＤＧを固定値ＤＧｃにしたままで、オフセット調整値ＤＺの方だけ一定値ずつ変えており、ＡＤ変換値Ｖｓが基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの正常電圧範囲に入ったら（Ｓ５８０：ＮＯ及びＳ５９０：ＮＯ）、燃料圧力の現在値を含む限定検出範囲が設定できたと判断して、その正常電圧範囲内のＡＤ変換値Ｖｓから圧力値Ｐを計算し、該圧力値ＰをＥＣＵ１１に送信している。

このため、コントローラ３７は、図８のＳ５９０で「ＮＯ」と判定した時点では、燃料圧力の検出範囲として、燃料圧力の現在値を含む限定検出範囲を設定すると共に、その設定した限定検出範囲で燃料圧力が変化すると燃料圧力信号が基本下限電圧ＶＭＩＮＢから基本上限電圧ＶＭＡＸＢまでの電圧範囲で変化するように、燃料圧力信号の出力特性（ゲイン及びオフセット電位）を設定していることとなり、コントローラ３７は、その設定した出力特性で出力された燃料圧力信号のＡＤ変換値Ｖｓと限定検出範囲とに基づいて、圧力値Ｐを算出し、該圧力値Ｐを表す圧力値データをＥＣＵ１１へと送信している。

そして、このような第３実施形態によっても、第２実施形態と同様の効果が得られる。つまり、燃料圧力が急に大きく変化しない期間においては、図８におけるＳ５８０及びＳ５９０の各々で「ＮＯ」と判定され続けるため、図８におけるＳ５２０以降のループが実行される毎に、新たな圧力値ＰがＥＣＵ１１に送信されることとなり、第１実施形態と比較すると、燃料圧力のサンプリング間隔（検出間隔）を短くすることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

例えば、燃料圧力センサＳｎと制御ＩＣ３１との一方又は両方を、インジェクタＩＪｎと別体で設けるようにしても良い。
また、燃料圧力センサＳｎをインジェクタＩＪｎと別体で設ける場合、その燃料圧力センサＳｎが設けられる位置は、インジェクタＩＪｎの燃料取込口に限らず、コモンレール１５の燃料出口（燃料供給用配管１７のコモンレール１５側の端）からインジェクタＩＪｎの噴射口までの燃料通路における何れかの位置で良い。

一方、インジェクタＩＪｎが燃料を噴射する対象の内燃機関は、ガソリンエンジンであっても良い。

１１…ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）、１３…エンジン（車載ディーゼルエンジン）、１５…コモンレール、１７…燃料供給用配管、１９…燃料タンク、２１…燃料ポンプ、２３…クランク角センサ、２５…マイコン、２９，３３…通信ドライバ、ＩＪ１〜ＩＪ４…インジェクタ、Ｓ１〜Ｓ４…燃料圧力センサ、３１…制御ＩＣ、３５…不揮発性メモリ、３７…コントローラ、４１…ゲイン調整用ＤＡ変換器、４３…オフセット調整用ＤＡ変換器、４５，４７，５３…バッファ回路、４９…差動増幅回路、５１…加算回路、５５…ＡＤ変換器、ＧＮＲＥＧ…ゲインレジスタ、ＯＦＲＥＧ…オフセットレジスタ、ＬＣ…通信線、ＬＧ…グランド線、ＬＰ…電源線

Claims (7)

1. 燃料ポンプによって圧送される燃料を蓄える蓄圧容器の燃料出口からインジェクタの噴射口までの燃料通路における所定位置に設けられ、該燃料通路の燃料圧力を検出して、該燃料圧力に応じた電圧のセンサ信号を出力する燃料圧力検出手段と、
   前記センサ信号をＡＤ変換するＡＤ変換器と、
   前記ＡＤ変換器による前記センサ信号のＡＤ変換値に基づいて前記燃料圧力を算出する制御手段と、
   前記燃料圧力検出手段が前記燃料圧力を前記センサ信号に変換するときのゲイン、及び前記燃料圧力検出手段が出力する前記センサ信号のオフセット電位を、前記制御手段から与えられる指令情報が表す値に調整する出力特性調整手段と、
   を備えた燃料圧力検出装置であって、
   前記制御手段は、
   前記燃料圧力の検出範囲として、前記燃料圧力が変化し得る所定の最大変化範囲よりも狭く、且つ、前記燃料圧力の現在値を含む限定検出範囲を設定すると共に、前記指令情報として、前記燃料圧力が前記設定した限定検出範囲で変化すると、前記センサ信号が、前記ＡＤ変換器によりＡＤ変換可能な電圧範囲であって、所定の基本下限電圧から所定の基本上限電圧までの電圧範囲で変化することとなる前記ゲインと前記オフセット電位との各値を表す限定検出範囲用の指令情報を、前記出力特性調整手段に与え、更に、前記限定検出範囲用の指令情報に従い前記燃料圧力検出手段から出力された前記センサ信号の前記ＡＤ変換器によるＡＤ変換値と、前記設定した限定検出範囲とに基づいて、前記燃料圧力を算出し、該算出値を表す圧力値データを当該燃料圧力検出装置の外部へ出力すること、
   を特徴とする燃料圧力検出装置。
2. 請求項１に記載の燃料圧力検出装置において、
   前記制御手段は、前記燃料圧力の最新の算出値を含む検出範囲を、前記限定検出範囲として設定すること、
   を特徴とする燃料圧力検出装置。
3. 請求項２に記載の燃料圧力検出装置において、
   前記制御手段は、前記燃料圧力の最新の算出値を中央値として含む検出範囲を、前記限定検出範囲として設定すること、
   を特徴とする燃料圧力検出装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の燃料圧力検出装置において、
   前記制御手段は、
   前記限定検出範囲を設定する前毎に、前記指令情報として、前記燃料圧力が前記最大変化範囲で変化すると、前記センサ信号が前記基本下限電圧から前記基本上限電圧までの電圧範囲で変化することとなる前記ゲインと前記オフセット電位との各値を表す最大検出範囲用の指令情報を、前記出力特性調整手段に与えると共に、前記最大検出範囲用の指令情報に従い前記燃料圧力検出手段から出力された前記センサ信号の前記ＡＤ変換器によるＡＤ変換値と、前記最大変化範囲とに基づいて、前記燃料圧力を算出し、その算出値を、前記最新の算出値として、前記限定検出範囲を設定すること、
   を特徴とする燃料圧力検出装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の燃料圧力検出装置において、
   前記制御手段は、
   前記ＡＤ変換器によるＡＤ変換値が、前記基本下限電圧から前記基本上限電圧までの電圧範囲以外の値であれば、該ＡＤ変換値を無効にし、該ＡＤ変換値に基づく前記圧力値データを出力しないようになっていること、
   を特徴とする燃料圧力検出装置。
6. 請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の燃料圧力検出装置において、
   当該燃料圧力検出装置は、前記インジェクタに設けられていること、
   を特徴とする燃料圧力検出装置。
7. 燃料ポンプによって圧送される燃料を蓄える蓄圧容器から供給される燃料を噴射口から内燃機関の気筒へ噴射するインジェクタであって、
   請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の燃料圧力検出装置を備えていること、
   を特徴とするインジェクタ。

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