JP5343944B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。

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、圧力センサ（燃料圧力センサ）を設け、その圧力センサからの信号を一定時間毎にＡ／Ｄ変換することで、気筒への燃料噴射に伴う燃料圧力の推移を検出すると共に、その検出結果から燃料噴射弁の実際の噴射特性を推定して、その推定結果を燃料噴射制御（具体的には、燃料噴射弁の制御）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。

このため、燃料圧力センサからの信号は、波形をトレースするような非常に短い一定のサンプリング間隔（例えば数十μｓ毎）でＡ／Ｄ変換される。そして、燃料圧力の推移から推定する実際の噴射特性としては、少なくとも燃料噴射量がある（例えば特許文献１，２参照）。

特開２００８−１４４７４９号公報 特開２００９−９７３８５号公報

ところで、上記の従来技術では、数十μｓ毎といった非常に短い間隔でのＡ／Ｄ変換を実施しなければならないことと、膨大な数のＡ／Ｄ変換データを処理しなければならないことから、Ａ／Ｄ変換速度が速いＡ／Ｄ変換器が必要であると共に、高速処理が可能なマイコンと大容量のメモリとが必要になる。

つまり、燃料噴射制御装置を構成する部品として、高性能なものが必要となる。このため、燃料噴射制御装置の高コスト化を招くこととなる。
そこで、本発明は、マイコンやメモリ等の構成要素に対する要求性能を、低くすることのできる燃料噴射制御装置の提供を目的としている。

請求項１の燃料噴射制御装置が適用される燃料噴射システムは、燃料ポンプによって圧送される燃料を蓄える蓄圧容器と、その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燃料噴射弁と、蓄圧容器の燃料出口から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設けられ、前記噴射口からの燃料噴射に伴い変動する該燃料通路の燃料圧力を検出する圧力センサとを備えている。

そして、請求項１の燃料噴射制御装置は、燃料噴射弁に燃料を噴射させる燃料噴射制御の処理を行う演算手段を備えており、その演算手段は、前記圧力センサの出力信号である燃料圧信号を用いて、燃料噴射弁から実際に噴射された燃料の量である実噴射量を算出し、該算出した実噴射量を用いて前記燃料噴射制御の処理を行う。

ここで、請求項１の燃料噴射制御装置には、圧力センサからの燃料圧信号と、前記燃料噴射に伴う変動が無い場合の前記燃料圧力の値である変動基準値を示す基準電圧とを入力して、該基準電圧と燃料圧信号との差分を表す差分信号を出力する差動増幅回路と、差分信号を積分する積分回路とが備えられている。そして、演算手段は、積分回路による差分信号の積分値（実際には積分値に相当する電圧）と、前記変動基準値とに基づいて、実噴射量を算出する。

つまり、差分信号の積分値は、燃料噴射弁の燃料噴射に伴う燃料圧力の、変動基準値からの変動量を積分したものであり、噴射率の積分値（即ち、噴射量）と相関があるため、その積分値と変動基準値とから実噴射量を推定することができる。このため、演算手段は、差分信号の積分値と変動基準値とから実噴射量を算出する。

また、演算手段が実噴射量を算出するために用いる変動基準値としては、例えば、燃料噴射の開始前に前記圧力センサによって検出される圧力値を用いることができ、その場合、演算手段は、圧力センサからの燃料圧信号を、燃料噴射の開始前に最低１回Ａ／Ｄ変換して圧力値を取得すれば済む。

また、変動基準値としては、例えば、蓄圧容器内の圧力値を用いることもでき、その場合、演算手段は、蓄圧容器内の圧力を検出するセンサからの信号を、燃料噴射の開始前や燃料噴射実施中に最低１回Ａ／Ｄ変換して圧力値を取得すれば済む。尚、蓄圧容器の容積は比較的大きいため、燃料噴射が実施されても該蓄圧容器内の圧力値は大きくは変化しないと考えられる。

また、変動基準値としては、複数の各気筒の燃料噴射弁について前記圧力センサがそれぞれ設けられるのであれば、燃料噴射が実施されない非噴射気筒に対応する圧力センサの検出値を用いることができる。この場合、演算手段は、非噴射気筒に対応する圧力センサからの燃料圧信号を、噴射対象気筒への燃料噴射の開始前や燃料噴射中に最低１回Ａ／Ｄ変換して圧力値を取得すれば済む。

このため、演算手段は、圧力センサからの燃料圧信号を数十μｓ毎といった短い間隔でＡ／Ｄ変換してデータ処理しなくても、実噴射量を算出して、燃料噴射制御の処理を行うことができる。

よって、従来の装置よりも、演算手段を構成するマイコンやＡ／Ｄ変換器やメモリ等の構成要素に対する要求性能を低くすることができる。具体的は、マイコンとして処理速度が遅いものを使用でき、Ａ／Ｄ変換器としてＡ／Ｄ変換速度が遅いものを使用でき、メモリとして記憶容量の小さいものを使用できるようになり、延いては、燃料噴射制御装置の低コスト化を達成することができる。

ところで、積分回路は、燃料噴射弁が燃料を複数回噴射する期間に亘って前記差分信号を積分するように構成しても良いが、その場合、演算手段は、その複数回分の実噴射量をまとめて算出することしかできなくなる。

そこで、請求項２の燃料噴射制御装置では、請求項１の燃料噴射制御装置において、積分回路は、燃料噴射弁が燃料を１回噴射する期間である１噴射期間において前記差分信号を積分し、演算手段は、積分回路による１噴射期間分の積分値と、前記変動基準値とに基づいて、燃料噴射弁による１回の実噴射量を算出する。

そして、この構成によれば、１回の実噴射量（即ち、１回の燃料噴射による実噴射量）を正しく算出することができるようになる。
また、この場合、請求項３に記載のように、積分回路が記憶する積分値は、１噴射期間が終了してから次回の１噴射期間が到来するまでの間にリセットされるように構成するのが好ましい。演算手段が、１回の燃料噴射毎に、その各回の実噴射量を正しく算出することができるようになるからである。

次に、請求項４の燃料噴射制御装置では、請求項２，３の燃料噴射制御装置において、演算手段は、１噴射期間中（即ち、１噴射期間の途中）に、前記差分信号を、少なくとも１回Ａ／Ｄ変換する。

この構成によれば、演算手段は、その１噴射期間の途中における差分信号のＡ／Ｄ変換値から、燃料噴射の実施状態の良否を判断することができる。例えば、その差分信号のＡ／Ｄ変換値が、そのＡ／Ｄ変換タイミングでの差分信号の理論値（理想値）と大きく異なっていれば（具体的には、所定値以上異なっていれば）、燃料噴射が正常に実施されていないと判断することができる。

次に、請求項５の燃料噴射制御装置では、請求項４の燃料噴射制御装置において、噴射開始検知回路と、開弁完了検知回路とが備えられている。
噴射開始検知回路は、燃料圧信号に基づき、燃料噴射弁が燃料の噴射を開始したことを検知して、そのことを示す噴射開始信号を出力する。また、開弁完了検知回路は、燃料圧信号に基づき、燃料噴射弁の開弁が完了したことを検知して、そのことを示す開弁完了信号を出力する。

そして、演算手段は、前記噴射開始信号が出力された時刻（即ち、燃料噴射の開始が検知された時刻）ｔ１と、前記開弁完了信号が出力された時刻（即ち、燃料噴射弁の開弁完了が検知された時刻）ｔ２とを、それぞれ記憶すると共に、前記開弁完了信号が出力されたタイミング（時刻ｔ２）にて、前記差分信号をＡ／Ｄ変換する。

この構成によれば、記憶した時刻ｔ１，ｔ２と、時刻ｔ２での差分信号のＡ／Ｄ変換値とから、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの燃料圧力の変化率（即ち、燃料噴射開始時における燃料圧力の下降変化率）を求めることができ、その下降変化率から、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができるようになる。また、記憶した時刻ｔ１，ｔ２と、時刻ｔ２での差分信号のＡ／Ｄ変換値とに、変動基準値を加味すれば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの実際の噴射量（即ち、燃料噴射初期の燃料量）を推定することができ、その燃料噴射初期の噴射量からも、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができるようになる。

次に、請求項６の燃料噴射制御装置では、請求項４，５の燃料噴射制御装置において、閉弁開始検知回路と、噴射終了検知回路とが備えられている。
閉弁開始検知回路は、燃料圧信号に基づき、燃料噴射弁が閉弁し始めたことを検知して、そのことを示す閉弁開始信号を出力する。また、噴射終了検知回路は、燃料圧信号に基づき、燃料噴射弁が燃料の噴射を終了したことを検知して、そのことを示す噴射終了信号を出力する。

そして、演算手段は、前記閉弁開始信号が出力された時刻（即ち、燃料噴射弁の閉弁開始が検知された時刻）ｔ３と、前記噴射終了信号が出力された時刻（即ち、燃料噴射の終了が検知された時刻）ｔ４とを、それぞれ記憶すると共に、前記閉弁開始信号が出力されたタイミング（時刻ｔ３）にて、前記差分信号をＡ／Ｄ変換する。

この構成によれば、記憶した時刻ｔ３，ｔ４と、時刻ｔ３での差分信号のＡ／Ｄ変換値とから、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの燃料圧力の変化率（即ち、燃料噴射終了時における燃料圧力の上昇変化率）を求めることができ、その上昇変化率から、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができるようになる。また、記憶した時刻ｔ３，ｔ４と、時刻ｔ３での差分信号のＡ／Ｄ変換値とに、変動基準値を加味すれば、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの実際の噴射量（即ち、燃料噴射末期の燃料量）を推定することができ、その燃料噴射末期の噴射量からも、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができるようになる。

次に、請求項７の燃料噴射制御装置では、請求項２，３の燃料噴射制御装置において、演算手段は、１噴射期間中（即ち、１噴射期間の途中）に、積分回路による差分信号の積分値（実際には積分値に相当する電圧）を、少なくとも１回Ａ／Ｄ変換する。

この構成によれば、演算手段は、その１噴射期間の途中における積分値のＡ／Ｄ変換値から、燃料噴射の実施状態の良否を判断することができる。例えば、その積分値のＡ／Ｄ変換値が、そのＡ／Ｄ変換タイミングでの積分値の理論値（理想値）と大きく異なっていれば（具体的には、所定値以上異なっていれば）、燃料噴射が正常に実施されていないと判断することができる。

次に、請求項８の燃料噴射制御装置では、請求項７の燃料噴射制御装置において、噴射開始検知回路と、開弁完了検知回路とが備えられている。
噴射開始検知回路は、燃料圧信号に基づき、燃料噴射弁が燃料の噴射を開始したことを検知して、そのことを示す噴射開始信号を出力する。また、開弁完了検知回路は、燃料圧信号に基づき、燃料噴射弁の開弁が完了したことを検知して、そのことを示す開弁完了信号を出力する。

そして、演算手段は、前記噴射開始信号が出力された時刻（即ち、燃料噴射の開始が検知された時刻）ｔ１と、前記開弁完了信号が出力された時刻（即ち、燃料噴射弁の開弁完了が検知された時刻）ｔ２とを、それぞれ記憶すると共に、前記開弁完了信号が出力されたタイミング（時刻ｔ２）にて、積分回路による差分信号の積分値をＡ／Ｄ変換する。

この構成によれば、記憶した時刻ｔ１，ｔ２と、時刻ｔ２での積分値とから、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの燃料圧力の変化率（即ち、燃料噴射開始時における燃料圧力の下降変化率）を推定することができ、その下降変化率から、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができるようになる。また、時刻ｔ２での積分値に変動基準値を加味すれば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの実際の噴射量（即ち、燃料噴射初期の燃料量）を推定することができ、その燃料噴射初期の噴射量からも、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができるようになる。

次に、請求項９の燃料噴射制御装置では、請求項７，８の燃料噴射制御装置において、閉弁開始検知回路と、噴射終了検知回路とが備えられている。
閉弁開始検知回路は、燃料圧信号に基づき、燃料噴射弁が閉弁し始めたことを検知して、そのことを示す閉弁開始信号を出力する。また、噴射終了検知回路は、燃料圧信号に基づき、燃料噴射弁が燃料の噴射を終了したことを検知して、そのことを示す噴射終了信号を出力する。

そして、演算手段は、前記閉弁開始信号が出力された時刻（即ち、燃料噴射弁の閉弁開始が検知された時刻）ｔ３と、前記噴射終了信号が出力された時刻（即ち、燃料噴射の終了が検知された時刻）ｔ４とを、それぞれ記憶すると共に、前記閉弁開始信号が出力されたタイミング（時刻ｔ３）にて、積分回路による差分信号の積分値をＡ／Ｄ変換する。

この構成によれば、積分回路による１噴射期間分の積分値から、時刻ｔ３での積分値を引くことで、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの積分値を求めることができ、その時刻ｔ３から時刻ｔ４までの積分値と、記憶した時刻ｔ３，ｔ４とから、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの燃料圧力の変化率（即ち、燃料噴射終了時における燃料圧力の上昇変化率）を求めることができ、その上昇変化率から、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができるようになる。また、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの積分値に変動基準値を加味すれば、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの実際の噴射量（即ち、燃料噴射末期の燃料量）を推定することができ、その燃料噴射末期の噴射量からも、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができるようになる。

実施形態の燃料噴射制御装置を表す構成図である。 燃料噴射制御装置に備えられた回路を表す構成図である。 燃料噴射制御装置の作用を表すタイムチャートである。 積分期間信号生成回路の構成と動作を表す説明図である。 マイコンの処理内容を説明する説明図である。

以下に、本発明が適用された実施形態の燃料噴射制御装置について説明する。
図１に示すように、本実施形態の燃料噴射制御装置（以下、ＥＣＵという）１１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に設けられている燃料噴射弁としてのインジェクタＩＪ１〜ＩＪ４を駆動して、エンジン１３への燃料噴射を制御するものである。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、例えば「＃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から伸びた燃料通路としての燃料供給用配管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には、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。

尚、燃料供給用配管１７は、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４毎に存在するが、図１では、インジェクタＩＪ１に対応するものだけが示されている。また、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）を検出する圧力センサＳＮ１〜ＳＮ４がそれぞれ設けられている。圧力センサＳＮ１〜ＳＮ４は、燃料圧力が大きいほど、電圧値の大きいセンサ信号を出力するものである。

そして、その各インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４の圧力センサＳＮ１〜ＳＮ４から出力されるアナログのセンサ信号（以下、燃料圧信号ともいう）Ｐ１〜Ｐ４や、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が、ＥＣＵ１１に入力される。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ための燃料噴射制御の処理を行う演算手段として、マイコン（マイクロコンピュータ）２５を備えており、そのマイコン２５は、周知のＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２６、ＣＰＵ２７、ＲＯＭ２８、及びＲＡＭ２９等を備えている。

更に、ＥＣＵ１１は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１と、選択回路３２と、差動増幅回路３３と、積分回路３５と、反転増幅回路３６と、駆動回路４０と、論理和回路（オア回路）４１と、信号生成回路４２とを備えている。

ローパスフィルタ３１には、圧力センサＳＮ１〜ＳＮ４からの燃料圧信号Ｐ１〜Ｐ４が入力される。そして、ローパスフィルタ３１は、ノイズと考えられる所定周波数以上の信号成分を除去した燃料圧信号Ｐ１〜Ｐ４を、選択回路３２に出力する。

選択回路３２は、燃料圧信号Ｐ１〜Ｐ４のうち、マイコン２５からの選択信号で指示される２つの燃料圧信号を選択して出力する回路である。
そして、マイコン２５は、燃料圧信号Ｐ１〜Ｐ４のうち、噴射気筒（燃料噴射を実施する気筒）に対応した圧力センサからの燃料圧信号Ｖａと、非噴射気筒（燃料噴射を実施しない気筒）に対応した圧力センサからの燃料圧信号Ｖｂとを、選択回路３２に選択させる。具体的に説明すると、マイコン２５は、今から燃料噴射を行う気筒を、噴射気筒として、その噴射気筒の燃料圧信号（詳しくは、その噴射気筒に対応した圧力センサからの燃料圧信号）Ｖａを選択回路３２に選択させると共に、その噴射気筒に対してＴＤＣ（上死点）のタイミングが３６０°ＣＡだけずれた気筒（いわゆる裏気筒）を、非噴射気筒として、その非噴射気筒の燃料圧信号（詳しくは、その非噴射気筒に対応した圧力センサからの燃料圧信号）Ｖｂを選択回路３２に選択させる。尚、上記「ＣＡ」は、クランク角（エンジン１３におけるクランク軸の回転角度）を意味する略号である。

このため、例えば、気筒＃１が噴射気筒ならば、選択回路３２からは、その気筒＃１の燃料圧信号Ｐ１が、噴射気筒の燃料圧信号Ｖａとして出力され、噴射順序が気筒＃１の次の次である気筒＃４の燃料圧信号Ｐ４が、非噴射気筒の燃料圧信号Ｖｂとして出力される。また例えば、気筒＃３が噴射気筒ならば、選択回路３２からは、その気筒＃３の燃料圧信号Ｐ３が、噴射気筒の燃料圧信号Ｖａとして出力され、噴射順序が気筒＃３の次の次である気筒＃２の燃料圧信号Ｐ２が、非噴射気筒の燃料圧信号Ｖｂとして出力される。

また、噴射気筒＃ｘ（ｘは１〜４の何れか）の燃料圧信号Ｖａは、その気筒＃ｘへの燃料噴射（即ち、その気筒＃ｘに設けられたインジェクタＩＪｘによる燃料噴射）に伴って、図３の３段目に例示するように変動する。

これに対して、非噴射気筒＃ｙ（ｙは１〜４の何れか）の燃料圧信号Ｖｂは、噴射気筒＃ｘのインジェクタＩＪｘが燃料を噴射することによっては変動せず、コモンレール１５内の燃料圧力とほぼ同じ圧力を示すこととなる。

このため、非噴射気筒＃ｙの燃料圧信号Ｖｂは、インジェクタＩＪｘによる燃料噴射に伴う変動が無い場合の燃料圧力の値であって、噴射気筒＃ｘの圧力センサＳＮｘが検出するインレット圧の変動基準値（変動の基準値）を示すこととなり、換言すれば、インジェクタＩＪｘによる燃料噴射に伴う変動が無いと仮定した場合の、燃料圧信号Ｖａの電圧値を示すこととなる。よって、燃料圧信号Ｖｂを基準電圧として、その燃料圧信号Ｖｂと燃料圧信号Ｖａとの差分を検出すれば、噴射気筒＃ｘについて、インジェクタＩＪｘの燃料噴射に伴うインレット圧の変化量が分かる。

そこで、差動増幅回路３３が、選択回路３２からの上記２つの燃料圧信号Ｖａ，Ｖｂを入力し、その両燃料圧信号Ｖａ，Ｖｂの差分を表す差分信号Ｖｃを出力する。
具体的には、図２に示すように、差動増幅回路３３は、オペアンプ４４と抵抗４５〜４８とからなる周知の差動増幅回路であり、「Ｖｂ−Ｖａ」を表す差分信号であって、「Ｖｂ−Ｖａ」に比例した差分信号Ｖｃを出力する。尚、正常ならば、「Ｖｂ≧Ｖａ」の関係が成立するため、差分信号Ｖｃは０Ｖ以上の電圧となる。また、差動増幅回路３３の増幅度は、本実施形態では例えば１に設定しているが、無論１以外でも良い。

そして、ＥＣＵ１１において、差動増幅回路３３からの差分信号Ｖｃは、マイコン２５に入力されると共に、アナログスイッチとしてのトランジスタ（本実施形態ではＮＰＮトランジスタ）３４を介して積分回路３５にも入力される。

積分回路３５は、図２に示すように、オペアンプ４９とコンデンサ５０と抵抗５１，２とからなる周知の積分回路であり、差分信号Ｖｃを積分して、該積分値を示す電圧を出力する。

ここで、積分回路３５におけるオペアンプ４９の非反転入力端子（＋端子）は、グランドライン（＝０Ｖ）に接続されているため、その積分回路３５の出力は、差分信号Ｖｃとは正負が逆の電圧（つまり、０Ｖ以下の電圧）になる。

このため、ＥＣＵ１１において、積分回路３５の出力電圧は、反転増幅回路３６により正負が逆の電圧（つまり、０Ｖ以上の電圧）に変換され、その反転増幅回路３６の出力が、積分回路３５での積分値を示す電圧の積分信号（積分電圧）Ｖｄとしてマイコン２５に入力される。

尚、反転増幅回路３６は、図２に示すように、オペアンプ５３と抵抗５４，５５とからなる周知の反転増幅回路であり、オペアンプ５３の非反転入力端子（＋端子）はグランドラインに接続されている。また、反転増幅回路３６の増幅度は、本実施形態では例えば１に設定しているが、無論１以外でも良い。

一方、図１に示すように、駆動回路４０は、マイコン２５から出力される気筒毎の噴射指令信号ＴＱ１〜ＴＱ４に従って、インジェクタＩＪ１〜ＩＪ４を駆動する。本実施形態において、噴射指令信号ＴＱ１〜ＴＱ４は、ハイアクティブの信号である。そして、駆動回路４０は、何れかの気筒（噴射気筒）＃ｘに対応する噴射指令信号ＴＱｘがハイになると、その気筒ｘのインジェクタＩＪｘを駆動して該インジェクタＩＪｘを開弁させ、その後、噴射指令信号ＴＱｘがハイからローに戻ると、インジェクタＩＪｘの駆動を停止して該インジェクタＩＪｘを閉弁させる。

また、本実施形態において、マイコン２５は、噴射指令信号ＴＱ１〜ＴＱ４のうちの何れか１つだけをハイにするようになっており、そのマイコン２５からの噴射指令信号ＴＱ１〜ＴＱ４は、論理和回路４１にも入力される。そして、論理和回路４１は、噴射指令信号ＴＱ１〜ＴＱ４の論理和信号である信号ＴＱを、信号生成回路４２に出力する。

信号生成回路４２は、差動増幅回路３３からの差分信号Ｖｃと、論理和回路４１からの信号ＴＱとから、噴射気筒＃ｘのインジェクタＩＪｘの状態を示す４つのトリガ信号Ｔｒｇ１〜Ｔｒｇ４と、積分回路３５に差分信号Ｖｃの積分を実施させる期間（即ち、積分期間）を示す積分期間信号Ｓｂとを生成して、それら各信号を出力する。

信号生成回路４２の構成については、後で詳しく説明するが、その信号生成回路４２が生成する各信号は、下記のようなものである、
まず、トリガ信号Ｔｒｇ１は、インジェクタＩＪｘが燃料の噴射を開始したことを、信号生成回路４２にて検知したときに、立ち上がる（ローからハイになる）信号である（図３における時刻ｔ１参照）。

また、トリガ信号Ｔｒｇ２は、インジェクタＩＪｘの開弁が完了したこと（即ち、インジェクタＩＪｘの噴射口が通常動作での最大開度になったこと）を、信号生成回路４２にて検知したときに、立ち上がる信号である（図３における時刻ｔ２参照）。

また、トリガ信号Ｔｒｇ３は、インジェクタＩＪｘが閉弁し始めたことを、信号生成回路４２にて検知したときに、立ち上がる信号である（図３における時刻ｔ３参照）。
また、トリガ信号Ｔｒｇ４は、インジェクタＩＪｘが燃料の噴射を終了したこと（即ち、インジェクタＩＪｘの噴射口が閉じたこと）を、信号生成回路４２にて検知したときに、立ち上がる信号である（図３における時刻ｔ４参照）。

そして、それら４つのトリガ信号Ｔｒｇ１〜Ｔｒｇ４はマイコン２５に入力される。
一方、積分期間信号Ｓｂは、トリガ信号Ｔｒｇ１が立ち上がってからトリガ信号Ｔｒｇ４が立ち上がるまでの間を積分期間として、その積分期間だけハイになる信号である（図３における下から２段目参照）。

また更に、図１に示すように、ＥＣＵ１１は、トランジスタ３７と、反転回路（インバータ）３８と、論理積回路（アンド回路）３９とを備えている。
トランジスタ３７と反転回路３８は、積分回路３５が記憶する積分値をリセットするためであって、具体的には、積分回路３５を構成する前述のコンデンサ５０を放電させるために設けられており、トランジスタ３７は、エミッタがグランドラインに接続されたＮＰＮトランジスタである。そして、図２に示すように、そのトランジスタ３７のコレクタが、積分回路３５におけるオペアンプ４９の出力端子とコンデンサ５０との接続点に接続されている。また、反転回路３８には、マイコン２５から出力される圧力取得信号Ｓａが入力され、その反転回路３８で圧力取得信号Ｓａをレベル反転させた信号が、トランジスタ３７のベースに供給される。このため、マイコン２５からの圧力取得信号Ｓａがローになると、トランジスタ３７がオンして、積分回路３５のコンデンサ５０が放電される（即ち、積分回路３５の積分値がリセットされる）。

また、論理積回路３９は、マイコン２５からの圧力取得信号Ｓａと、信号生成回路４２からの積分期間信号Ｓｂとの、論理積信号を出力する。そして、その論理積回路３９の出力がハイのとき（即ち、信号Ｓａ，Ｓｂが両方ともハイのとき）に、前述のトランジスタ３４がオンして、差動増幅回路３３からの差分信号Ｖｃが積分回路３５に入力される。

尚、マイコン２５は、図３の上から１，２段目に示すように、噴射気筒＃ｘに対応する噴射指令信号ＴＱｘをハイにする時点よりも所定時間ｔａだけ前に、圧力取得信号Ｓａをハイにする。そして、噴射指令信号ＴＱｘをローに戻した時点から、インジェクタＩＪｘによる燃料噴射が終了すると考えられる時間よりも少し長い所定時間ｔｂが経過したときに、圧力取得信号Ｓａをローに戻す。

次に、信号生成回路４２の構成について説明する。
図２に示すように、信号生成回路４２は、差動増幅回路３３からの差分信号Ｖｃを、オンすることで出力するアナログスイッチとしての２つのトランジスタ（本実施形態ではＮＰＮトランジスタ）５７，６６と、論理和回路４１からの信号ＴＱが入力される反転回路６５とを備えている。そして、トランジスタ５７は、論理和回路４１からの信号ＴＱがハイのときにオンして、差分信号Ｖｃを出力する。また、反転回路６５は、信号ＴＱをレベル反転した信号ＴＱＢを出力し、トランジスタ６６は、その反転回路６５からの信号ＴＱＢがハイのとき（即ち、信号ＴＱがローのとき）にオンして、差分信号Ｖｃを出力する。尚、トランジスタ５７，６６の出力ライン（エミッタ側のライン）は、図示しない抵抗でグランドラインにプルダウンされており、該トランジスタ５７，６６の各々がオフのときには、それの出力電圧は０Ｖとなる。

そして、信号生成回路４２は、インジェクタＩＪｘが燃料の噴射を開始したことを検知してトリガ信号Ｔｒｇ１（詳しくは、トリガ信号Ｔｒｇ１の立ち上がりエッジ）を出力するための噴射開始検知回路として、比較器５８を備えている。

比較器５８の入力端子のうち、非反転入力端子（＋端子）には、トランジスタ５７の出力電圧が入力され、反転入力端子（−端子）には、０Ｖよりも大きい一定の閾値電圧Ｖｒｅｆ１が入力されている。そして、比較器５８は、トランジスタ５７の出力電圧が閾値電圧Ｖｒｅｆ１を超えている場合に、トリガ信号Ｔｒｇ１をハイにして出力する。

尚、図示は省略しているが、閾値電圧Ｖｒｅｆ１は、ＥＣＵ１１内の電源回路によってバッテリ電圧（車載バッテリの電圧）から生成される正の一定電圧（本実施形態では例えば５Ｖ）を、抵抗で分圧することにより生成される。

更に、信号生成回路４２は、インジェクタＩＪｘの開弁が完了したことを検知してトリガ信号Ｔｒｇ２（詳しくは、トリガ信号Ｔｒｇ２の立ち上がりエッジ）を出力するための開弁完了検知回路として、トランジスタ５７の出力電圧が入力される微分回路５９と、微分回路５９の出力電圧が入力される反転増幅回路６０と、反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅが入力されるピークホールド回路６１と、ピークホールド回路６１の出力電圧を分圧する抵抗６２，６３と、比較器６４とを備えている。

微分回路５９は、オペアンプ７０とコンデンサ７１と抵抗７２，７３とからなる周知の微分回路であり、反転増幅回路６０は、オペアンプ７４と抵抗７５，７６とからなる周知の反転増幅回路である。そして、オペアンプ７０，７４の非反転入力端子（＋端子）はグランドラインに接続されている。

このため、論理和回路４１からの信号ＴＱがハイのときに、トランジスタ５７から出力される差分信号Ｖｃが上昇すると、その上昇傾きに応じた負の電圧が微分回路５９から出力され、その微分回路５９の出力電圧とは正負逆の電圧が、反転増幅回路６０から出力される。よって、反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅは、差分信号Ｖｃの上昇傾きに応じた正の電圧となる。尚、反転増幅回路６０の増幅度は、本実施形態では例えば１に設定しているが、無論１以外でも良い。

そして、ピークホールド回路６１は、オペアンプ７７，８０とダイオード７８とコンデンサ７９とからなる周知のピークホールド回路であり、反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅをピークホールドして出力する。即ち、出力電圧Ｖｅの最大値をコンデンサ７９によって保持し、その最大値と同じ電圧を、バッファとしてのオペアンプ８０から出力する。

また、ピークホールド回路６１におけるダイオード７８のカソードと、コンデンサ７９との接続点には、抵抗８１の一端が接続されており、その抵抗８１の他端には、エミッタがグランドラインに接続されたトランジスタ（ＮＰＮトランジスタ）８２のコレクタが接続されている。そして、トランジスタ８２は、反転回路６５からの信号ＴＱＢがハイのときにオンする。

このため、論理和回路４１からの信号ＴＱがローのときに、ピークホールド回路６１におけるコンデンサ７９が、抵抗８１及びトランジスタ８２を介して放電され、該ピークホールド回路６１の出力電圧は０Ｖになる。つまり、信号ＴＱがローのときに、ピークホールド回路６１の記憶電圧はリセットされる。

また、比較器６４の入力端子のうち、非反転入力端子（＋端子）には、ピークホールド回路６１の出力電圧を抵抗６２，６３で分圧した電圧が、閾値電圧Ｖｒｅｆ２として入力され、反転入力端子（−端子）には、反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅが入力される。そして、比較器６４は、「Ｖｒｅｆ２＞Ｖｅ」の場合に、トリガ信号Ｔｒｇ２をハイにして出力する。

また、信号生成回路４２は、インジェクタＩＪｘが閉弁し始めたことを検知してトリガ信号Ｔｒｇ３（詳しくは、トリガ信号Ｔｒｇ３の立ち上がりエッジ）を出力するための閉弁開始検知回路として、トランジスタ６６の出力電圧が入力される微分回路６７と、比較器６８とを備えている。

微分回路６７は、オペアンプ８３とコンデンサ８４と抵抗８５，８６とからなる周知の微分回路であり、オペアンプ８３の非反転入力端子（＋端子）はグランドラインに接続されている。

そして、比較器６８の入力端子のうち、非反転入力端子（＋端子）には、微分回路６７の出力電圧Ｖｆが入力され、反転入力端子（−端子）には、０Ｖよりも大きい一定の閾値電圧Ｖｒｅｆ３が入力されている。尚、図示は省略しているが、閾値電圧Ｖｒｅｆ３も、前述の一定電圧（５Ｖ）を抵抗で分圧することにより生成される。

このため、論理和回路４１からの信号ＴＱがローのときに、トランジスタ６６から出力される差分信号Ｖｃが下降すると、その下降傾きに応じた正の電圧が微分回路６７から出力される。そして、比較器６８は、その微分回路６７の出力電圧Ｖｆと、閾値電圧Ｖｒｅｆ３を比較して、「Ｖｆ＞Ｖｒｅｆ３」の場合に、トリガ信号Ｔｒｇ３をハイにして出力する。

また、信号生成回路４２は、インジェクタＩＪｘが燃料の噴射を終了したことを検知してトリガ信号Ｔｒｇ４（詳しくは、トリガ信号Ｔｒｇ４の立ち上がりエッジ）を出力するための噴射終了検知回路として、比較器６９を備えている。

比較器６９の入力端子のうち、反転入力端子（−端子）には、トランジスタ６６の出力電圧が入力され、非反転入力端子（＋端子）には、０Ｖよりも大きい一定の閾値電圧Ｖｒｅｆ４が入力されている。尚、図示は省略しているが、閾値電圧Ｖｒｅｆ４も、前述の一定電圧（５Ｖ）を抵抗で分圧することにより生成される。

そして、比較器６９は、トランジスタ６６の出力電圧が閾値電圧Ｖｒｅｆ４よりも低い場合に、トリガ信号Ｔｒｇ４をハイにして出力する。
そして更に、信号生成回路４２は、トリガ信号Ｔｒｇ１，Ｔｒｇ４から前述の積分期間信号Ｓｂを出力する積分期間信号出力回路８８を備えている。

その積分期間信号出力回路８８は、図４（Ａ）に示すように、トリガ信号Ｔｒｇ１を微小な遅延時間Ｔｄだけ遅延して出力する遅延回路９０と、遅延回路９０の出力信号とトリガ信号Ｔｒｇ１とを入力とする排他的論理和回路（エクスクルーシブオア回路）９１と、排他的論理和回路９１の出力信号とトリガ信号Ｔｒｇ１とを入力とする論理積回路９２と、トリガ信号Ｔｒｇ４を微小な遅延時間Ｔｄだけ遅延して出力する遅延回路９３と、遅延回路９３の出力信号とトリガ信号Ｔｒｇ４とを入力とする排他的論理和回路９４と、排他的論理和回路９４の出力信号とトリガ信号Ｔｒｇ４とを入力とする論理積回路９５と、論理積回路９２の出力信号Ｏｕｔ１と論理積回路９５の出力信号Ｏｕｔ２とを入力とする論理和回路９６と、Ｄフリップフロップ９７とを備えている。

Ｄフリップフロップ９７の端子のうち、Ｄ入力端子とＱバー出力端子とが接続されており、クロック端子（ＣＫ）には論理和回路９６の出力信号が入力される。そして、そのＤフリップフロップ９７のＱ出力端子から、積分期間信号Ｓｂが出力されるようになっている。

このような積分期間信号出力回路８８では、図４（Ｂ）に示すように、トリガ信号Ｔｒｇ１が立ち上がると、論理積回路９２の出力信号Ｏｕｔ１が、遅延回路９０での遅延時間Ｔｄだけハイになり、その出力信号Ｏｕｔ１の立ち上がりエッジが論理和回路９６を介してＤフリップフロップ９７のクロック端子（ＣＫ）に入力される。すると、Ｄフリップフロップ９７のＱ出力端子からの積分期間信号Ｓｂがローからハイになる。

そして、その後、トリガ信号Ｔｒｇ４が立ち上がると、論理積回路９５の出力信号Ｏｕｔ２が、遅延回路９３での遅延時間Ｔｄだけハイになり、その出力信号Ｏｕｔ２の立ち上がりエッジが論理和回路９６を介してＤフリップフロップ９７のクロック端子（ＣＫ）に入力される。すると、Ｄフリップフロップ９７のＱ出力端子からの積分期間信号Ｓｂがハイからローに戻る。

このようにして、積分期間信号Ｓｂは、トリガ信号Ｔｒｇ１が立ち上がってからトリガ信号Ｔｒｇ４が立ち上がるまでの間、ハイになる。尚、図４（Ｂ）に示しているトリガ信号Ｔｒｇ１，Ｔｒｇ４の変化状態は、図３に示しているトリガ信号Ｔｒｇ１，Ｔｒｇ４の変化状態と同じであり、そのトリガ信号Ｔｒｇ１，Ｔｒｇ４の変化については、図３に沿って後で説明する。

次に、以上のように構成されたＥＣＵ１１の作用について、マイコン２５が行う処理内容と合わせて説明する。尚、マイコン２５の動作は、それのＣＰＵ２７がＲＯＭ２８内のプログラムを実行することで実現されるものである。

まず、マイコン２５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として、下記（１）〜（５）のような処理を行う。
（１）クランク角センサ２３からのクランク角信号に基づいてクランク角を検出し、現在のクランク角から、燃料噴射を実施すべき噴射気筒＃ｘを決定する。

（２）そして、クランク角信号及び燃料圧信号Ｐ１〜Ｐ４以外の各種センサ信号に基づいて、噴射気筒＃ｘへの燃料噴射を開始すべき目標タイミング及び目標噴射量を算出すると共に、それらの算出結果に基づいて、噴射気筒＃ｘのインジェクタＩＪｘの開弁駆動を開始すべきタイミング（即ち、噴射気筒＃ｘに対応する噴射指令信号ＴＱｘをハイにするタイミング）である駆動開始タイミングと、インジェクタＩＪｘの開弁駆動を継続する時間（即ち、噴射指令信号ＴＱｘをハイにする継続時間）である駆動時間との、基本値を算出する。

（３）更に、上記基本値を、今回の噴射気筒＃ｘに関する補正係数で補正することにより、実際の制御に用いる駆動開始タイミングと駆動時間とを算出する。尚、補正係数は、例えば、ＲＡＭ２９またはＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリ（図示省略）に記憶されている。

（４）そして、上記算出した駆動開始タイミングになると、噴射気筒＃ｘに対応する噴射指令信号ＴＱｘをハイにし、その時点から、上記算出した駆動時間が経過すると、噴射指令信号ＴＱｘをハイからローに戻す（図３の１段目参照）。このように噴射指令信号ＴＱｘが出力されることにより、駆動回路４０がインジェクタＩＪｘを駆動して、噴射気筒＃ｘへの燃料噴射が行われる。

（５）また、このようにして噴射気筒＃ｘへの燃料噴射を実施した場合に、マイコン２５は、後述するように、反転増幅回路３６からの積分信号Ｖｄに基づき実噴射量（即ち、インジェクタＩＪｘから実際に噴射された燃料の量）を算出する。

そして、その算出した実噴射量から、噴射気筒＃ｘに関する補正係数を算出して、その補正係数をＲＡＭ２９または書き換え可能な不揮発性メモリに更新記憶する。例えば、今回の目標噴射量と実噴射量とを比較して、目標噴射量と実噴射量との差に応じて駆動時間を変更する（具体的には、目標噴射量に対して実噴射量が不足していれば駆動時間を長くし、目標噴射量に対して実噴射量が過剰であれば駆動時間を短くする）ための補正係数を算出する。そして、このようにして求めた補正係数は、今回の噴射気筒＃ｘと同じ気筒＃ｘに対して次回に燃料噴射を行う際に、上記（３）の処理で用いられることとなる。

また、前述したように、マイコン２５は、図３の上から１，２段目に示すように、噴射指令信号ＴＱｘをハイにする時点よりも所定時間ｔａだけ前に、圧力取得信号Ｓａをハイにし、噴射指令信号ＴＱｘをローに戻した時点から所定時間ｔｂが経過したときに、圧力取得信号Ｓａをローに戻す。そして、圧力取得信号Ｓａがローの間は、積分回路３５のコンデンサ５０が強制的に放電されて積分信号Ｖｄが０Ｖとなり、また、圧力取得信号Ｓａがハイの間は、上記コンデンサ５０の充電が許可される（即ち、積分回路３５の積分動作が許可される）。

一方、噴射指令信号ＴＱｘがハイになって、インジェクタＩＪｘから噴射気筒＃ｘへの燃料噴射が行われると、前述したように、選択回路３２から出力される噴射気筒＃ｘの燃料圧信号Ｖａは、図３の３段目に例示するように変動するが、選択回路３２から出力される非噴射気筒＃ｙの燃料圧信号Ｖｂは、インジェクタＩＪｘが燃料を噴射することによっては変動せず、コモンレール１５内の燃料圧力とほぼ同じ圧力を示すこととなる。

このため、差動増幅回路３３からの差分信号Ｖｃ（＝Ｖｂ−Ｖａ）は、０Ｖを基準にして燃料圧信号Ｖａを反転させた波形となり、図３の４段目に模式的に示すように、台形のような波形となる。つまり、差分信号Ｖｃは、噴射指令信号ＴＱｘがハイになってインジェクタＩＪｘからの燃料噴射が開始されると０Ｖから上昇（増大）し始め、インジェクタＩＪｘの開弁が完了すると上昇しなくなって略一定となり、その後、噴射指令信号ＴＱｘがハイからローになってインジェクタＩＪｘが閉弁し始めると下降（減少）し始め、インジェクタＩＪｘからの燃料噴射が終了すると下降しなくなって０Ｖに戻ることとなる。

そして、信号生成回路４２では、噴射指令信号ＴＱｘがハイになると、トランジスタ５７がオンして、差分信号Ｖｃが、比較器５８の非反転入力端子と微分回路５９とに入力される。

このため、噴射指令信号ＴＱｘがハイになってインジェクタＩＪｘからの燃料噴射が開始され、差分信号Ｖｃが閾値電圧Ｖｒｅｆ１を越えると（図３における時刻ｔ１）、図３の７段目に示すように、比較器５８からのトリガ信号Ｔｒｇ１がローからハイになる。このようにして燃料噴射の開始が検知される。

尚、閾値電圧Ｖｒｅｆ１は、０Ｖよりも少し高い値であって、インジェクタＩＪｘが燃料の噴射を開始したと見なすことのできる差分信号Ｖｃの電圧値に設定されている。そして、噴射指令信号ＴＱｘがローになると、トランジスタ５７がオフして比較器５８の非反転入力端子の電圧が０Ｖになるため、トリガ信号Ｔｒｇ１はローに戻る。

また、噴射指令信号ＴＱｘがハイになってインジェクタＩＪｘからの燃料噴射が開始され、差分信号Ｖｃが上昇し始めると、図３の５段目に示すように、差分信号Ｖｃの微分値に相当する反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅが、０Ｖから上昇する。そして、反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅは、インジェクタＩＪｘの開弁が完了して差分信号Ｖｃの上昇が終了すると、０Ｖへと急降下する。

ここで、噴射指令信号ＴＱｘがハイの間、反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅは、ピークホールド回路６１によってピークホールドされる。
そして、反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅが下降し出すまでは、その出力電圧Ｖｅとピークホールド回路６１の出力電圧とは同じになるが、インジェクタＩＪｘの開弁が完了して反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅが下降し出すと、その出力電圧Ｖｅは、ピークホールド回路６１の出力電圧よりも低くなり、該出力電圧Ｖｅが、ピークホールド回路６１の出力電圧を抵抗６２，６３で分圧した閾値電圧Ｖｒｅｆ２を下回った時点（図３における時刻ｔ２）で、図３における８段目に示すように、比較器６４からのトリガ信号Ｔｒｇ２がローからハイになる。このようにしてインジェクタＩＪｘの開弁完了が検知される。

尚、抵抗６２，６３による分圧比は適宜設定可能であるが、できるだけピークホールド回路６１の出力電圧に近い電圧が閾値電圧Ｖｒｅｆ２となるように設定するのが好ましい。但し、どのような分圧比に設定しても、反転増幅回路６０の出力電圧Ｖｅの降下速度は大きいため、該出力電圧Ｖｅが降下を開始すると、すぐに閾値電圧Ｖｒｅｆ２を下回って、トリガ信号Ｔｒｇ２はハイになる。

そして、噴射指令信号ＴＱｘがローになると、ピークホールド回路６１のコンデンサ７９が放電されて該ピークホールド回路６１の出力電圧が０Ｖになり、閾値電圧Ｖｒｅｆ２も０Ｖになるため、比較器６４からのトリガ信号Ｔｒｇ２はローに戻る。

一方、信号生成回路４２では、噴射指令信号ＴＱｘがハイからローになると、トランジスタ５７がオフする代わりに、トランジスタ６６がオンして、差分信号Ｖｃが、微分回路６７と比較器６９の反転入力端子とに入力される。

そして、噴射指令信号ＴＱｘがローになって、その後、インジェクタＩＪｘが閉弁し始めることにより、差分信号Ｖｃが下降し始めると、図３の６段目に示すように、差分信号Ｖｃの微分値を正負逆にした値に相当する微分回路６７の出力電圧Ｖｆが、０Ｖから上昇する。そして、微分回路６７の出力電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖｒｅｆ３を越えると（図３における時刻ｔ３）、図３の９段目に示すように、比較器６８からのトリガ信号Ｔｒｇ３がローからハイになる。このようにしてインジェクタＩＪｘの閉弁開始が検知される。

尚、閾値電圧Ｖｒｅｆ３は、０Ｖよりも少し高い値であって、インジェクタＩＪｘが閉弁し始めたときに微分回路６７の出力電圧Ｖｆがなると考えられる電圧値に設定されている。また、微分回路６７の出力電圧Ｖｆは、差分信号Ｖｃの下降が終了すると、０Ｖへと急降下し、その微分回路６７の出力電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖｒｅｆ３以下になると、比較器６８からのトリガ信号Ｔｒｇ３はローに戻る。

また、噴射指令信号ＴＱｘがローになってから、差分信号Ｖｃが閾値電圧Ｖｒｅｆ４を下回ると（図３における時刻ｔ４）、図３の１０段目に示すように、比較器６９からのトリガ信号Ｔｒｇ４がローからハイになる。このようにして燃料噴射の終了が検知される。

尚、閾値電圧Ｖｒｅｆ４は、０Ｖよりも少し高い値であって、インジェクタＩＪｘが燃料の噴射を終了したと見なすことのできる差分信号Ｖｃの電圧値に設定されている。また、差分信号Ｖｃは、次の燃料噴射が開始されるまで閾値電圧Ｖｒｅｆ４よりも低いことと、信号ＴＱがハイの間（即ち、噴射指令信号ＴＱ１〜ＴＱ４の何れかがハイの間）は、差分信号Ｖｃに拘わらず、トランジスタ６６の出力電圧が０Ｖであることから、トリガ信号Ｔｒｇ４は、次の燃料噴射の際における信号ＴＱの立ち下がり時までハイの状態が続き、その信号ＴＱの立ち下がりに伴ってハイからローになる。

また、図３における１１段目（下から２段目）に示すように、積分期間信号出力回路８８からの積分期間信号Ｓｂは、前述したように、トリガ信号Ｔｒｇ１が立ち上がってからトリガ信号Ｔｒｇ４が立ち上がるまでの間、ハイとなる。

そして、積分期間信号Ｓｂがハイである期間中は、マイコン２５からの圧力取得信号Ｓａもハイであるため、その積分期間信号Ｓｂがハイである間、トランジスタ３４がオンして、差動増幅回路３３からの差分信号Ｖｃが積分回路３５に入力される。

このため、図３における１２段目（最下段）に示すように、トリガ信号Ｔｒｇ１が立ち上がってからトリガ信号Ｔｒｇ４が立ち上がるまでの期間であって、噴射気筒＃ｘのインジェクタＩＪｘが燃料を１回噴射する１噴射期間において、積分回路３５は差分信号Ｖｃを積分することとなり、その積分回路３５での積分値を示す積分信号Ｖｄが、反転増幅回路３６からマイコン２５に出力される。

そして、マイコン２５は、トリガ信号Ｔｒｇ４が立ち上がってから、圧力取得信号Ｓａをローにするまでの間に、積分信号ＶｄをＡ／Ｄ変換器２６によりＡ／Ｄ変換して、該Ａ／Ｄ変換値（即ち、積分回路３５による１噴射期間分の差分信号Ｖｃの積分値であり、以下、ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ４］と記す）をＲＡＭ２９に記憶する。つまり、マイコン２５は、トリガ信号Ｔｒｇ４が立ち上がってから、積分信号ＶｄをＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換が終了してから、圧力取得信号Ｓａをローにして、積分回路３５による積分値をリセットする。

また、マイコン２５は、例えば、圧力取得信号Ｓａをハイにしたときに、非噴射気筒の燃料圧信号ＶｂをＡ／Ｄ変換器２６によりＡ／Ｄ変換して、該Ａ／Ｄ変換値（即ち、燃料圧信号Ｖｂの電圧値）を、噴射気筒の燃料圧信号Ｖａの変動基準値としてＲＡＭ２９に記憶する。尚、燃料圧信号ＶｂのＡ／Ｄ変換は、いつ行っても良いが、噴射気筒＃ｘに対する燃料噴射の直前であることが好ましい。

そして、マイコン２５は、上記のＡ／Ｄ変換で記憶した積分値ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ４］と、変動基準値とに基づいて、今回の実噴射量を算出する。
つまり、差分信号Ｖｃの積分値は、インジェクタＩＪｘの燃料噴射に伴うインレット圧の、変動基準値からの変動量を積分したものであり、噴射量と相関がある。

このため、マイコン２５は、例えば、差分信号Ｖｃの積分値を噴射量に換算するための換算係数を、変動基準値から決定し、その決定した換算係数を積分値ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ４］に乗ずることにより、１回の実噴射量を算出する。

尚、マイコン２５のＲＯＭ２８には、複数通りの変動基準値とそれらに対応する換算係数とを記録したデータマップが記憶されており、そのデータマップから、実際のＡ／Ｄ変換で取得した変動基準値に対応する変換係数を求める。また、差分信号Ｖｃの積分値と変動基準値とから、換算係数を介さずに実噴射量を算出するためのデータマップを、ＲＯＭ２８内に用意しておき、そのデータマップに、実際のＡ／Ｄ変換で取得した積分値ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ４］と変動基準値をあてはめることで、実噴射量を算出しても良い。

そして、マイコン２５は、このように算出した実噴射量から、前述の（３）の処理で用いられる補正係数を算出する。
このようなＥＣＵ１１によれば、マイコン２５は、圧力センサＳＮ１〜ＳＮ４からの燃料圧信号Ｐ１〜Ｐ４を数十μｓ毎といった短い間隔でＡ／Ｄ変換してデータ処理しなくても、燃料圧信号Ｐ１〜Ｐ４に基づき実噴射量を算出して、燃料噴射制御の処理を行うことができる。

よって、従来の装置よりも、マイコン２５のＣＰＵ２７やＡ／Ｄ変換器２６やＲＡＭ２９等の、構成要素に対する要求性能を低くすることができる。具体的は、マイコン２５としてＣＰＵ２７による処理速度が遅いものを使用でき、また、Ａ／Ｄ変換器２６としてＡ／Ｄ変換速度が遅いものを使用でき、ＲＡＭ２９として記憶容量の小さいものを使用できるようになる。このため、ＥＣＵ１１の低コスト化を達成することができる。

また、積分回路３５が記憶する積分値は、マイコン２５からの圧力取得信号Ｓａがローのときにリセットされるため、１噴射期間が終了してから次回の１噴射期間が到来するまでの間にリセットされることとなり、積分回路３５は、１噴射期間毎に、その１噴射期間分の差分信号Ｖｃを積分することとなる。このため、マイコン２５は、積分回路３５による積分値から、１回の燃料噴射毎に、その各回の実噴射量を正しく算出することができる。

尚、インジェクタＩＪｘが燃料を複数回噴射する期間に亘って、積分回路３５が差分信号Ｖｃを積分するように構成しても良い。但し、その場合、マイコン２５は、その複数回分の実噴射量をまとめて算出することとなる。

次に、マイコン２５が行う上記以外の処理について説明する。
マイコン２５は、信号生成回路４２からトリガ信号Ｔｒｇ１の立ち上がりエッジ（噴射開始信号に相当）が出力されたことを検知すると、そのときの時刻（図３における時刻ｔ１であり、以下、時刻ｔ１という）をＲＡＭ２９に記憶する。更に、信号生成回路４２からトリガ信号Ｔｒｇ２の立ち上がりエッジ（開弁完了信号に相当）が出力されたことを検知すると、そのときの時刻（図３における時刻ｔ２であり、以下、時刻ｔ２という）をＲＡＭ２９に記憶すると共に、差分信号ＶｃをＡ／Ｄ変換器２６でＡ／Ｄ変換して該Ａ／Ｄ変換値もＲＡＭ２９に記憶する。

また、マイコン２５は、信号生成回路４２からトリガ信号Ｔｒｇ３の立ち上がりエッジ（閉弁開始信号に相当）が出力されたことを検知すると、そのときの時刻（図３における時刻ｔ３であり、以下、時刻ｔ３という）をＲＡＭ２９に記憶すると共に、差分信号ＶｃをＡ／Ｄ変換器２６でＡ／Ｄ変換して該Ａ／Ｄ変換値もＲＡＭ２９に記憶する。更に、信号生成回路４２からトリガ信号Ｔｒｇ４の立ち上がりエッジ（噴射終了信号に相当）が出力されたことを検知すると、そのときの時刻（図３における時刻ｔ４であり、以下、時刻ｔ４という）をＲＡＭ２９に記憶する。

尚、例えば、各トリガ信号Ｔｒｇ１〜Ｔｒｇ４は、マイコン２５の端子のうち、入力信号が立ち上がると割り込み要求を発生させる機能（いわゆるエッジ割り込みの機能）を有した入力端子（入力ポート）に入力されており、各トリガ信号Ｔｒｇ１〜Ｔｒｇ４の立ち上がりエッジは、その立ち上がりエッジで発生する割り込み要求で検知されることとなり、また、その割り込み要求で起動される割り込み処理によって、時刻の記憶やＡ／Ｄ変換が行われる。

そして、マイコン２５は、例えば圧力取得信号Ｓａをハイからローに戻した後に、以下のような噴射状態検証処理を行う。
その噴射状態検証処理では、図５に示すように、記憶した時刻ｔ１，ｔ２と、時刻ｔ２での差分信号ＶｃのＡ／Ｄ変換値Ｖｃ［ｔ２］とから、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの差分信号Ｖｃの変化率（即ち、噴射気筒＃ｘについての燃料噴射開始時におけるインレット圧の下降変化率）ｒ［ｔ１〜ｔ２］を求める。そして、その変化率ｒ［ｔ１〜ｔ２］から、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断する。例えば、変化率ｒ［ｔ１〜ｔ２］が所定範囲外であれば、噴射初期の噴射率（単位時間当たりの噴射量）が正常でないと判断する。

更に、噴射状態検証処理では、図５に示すように、記憶した時刻ｔ３，ｔ４と、時刻ｔ３での差分信号ＶｃのＡ／Ｄ変換値Ｖｃ［ｔ３］とから、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの差分信号Ｖｃの変化率（即ち、噴射気筒＃ｘについての燃料噴射終了時におけるインレット圧の上昇変化率）ｒ［ｔ３〜ｔ４］を求める。そして、その変化率ｒ［ｔ３〜ｔ４］から、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断する。例えば、変化率ｒ［ｔ３〜ｔ４］が所定範囲外であれば、噴射末期の噴射率が正常でないと判断する。

尚、図５に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの差分信号Ｖｃの変化率が一定であると仮定すれば、時刻ｔ１，ｔ２とＡ／Ｄ変換値Ｖｃ［ｔ２］とから、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの差分信号Ｖｃの積分値ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ２］を算出することができ、その積分値ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ２］に、前述の変動基準値を加味すれば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの実際の噴射量（即ち、燃料噴射初期の燃料量）を推定することができるため、その燃料噴射初期の噴射量からも、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができる。

同様に、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの差分信号Ｖｃの変化率が一定であると仮定すれば、時刻ｔ３，ｔ４とＡ／Ｄ変換値Ｖｃ［ｔ３］とから、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの差分信号Ｖｃの積分値ＩＮＴ［ｔ３〜ｔ４］を算出することができ、その積分値ＩＮＴ［ｔ３〜ｔ４］に、前述の変動基準値を加味すれば、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの実際の噴射量（即ち、燃料噴射末期の燃料量）を推定することができるため、その燃料噴射末期の噴射量からも、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができる。

一方、マイコン２５は、信号生成回路４２からトリガ信号Ｔｒｇ２の立ち上がりエッジが出力されたことを検知した時刻ｔ２と、信号生成回路４２からトリガ信号Ｔｒｇ３の立ち上がりエッジが出力されたことを検知した時刻ｔ３との、各々にて、差分信号Ｖｃではなく、積分信号Ｖｄ（即ち、積分回路３５による差分信号Ｖｃの積分値）をＡ／Ｄ変換器２６でＡ／Ｄ変換して該Ａ／Ｄ変換値をＲＡＭ２９に記憶するように変形しても良い。

そして、このように変形した場合、マイコン２５は、噴射状態検証処理として、以下のような処理を行うことができる。
まず、その噴射状態検証処理では、図５に示すように、記憶した時刻ｔ１，ｔ２と、時刻ｔ２での積分信号ＶｄのＡ／Ｄ変換値（即ち、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの差分信号Ｖｃの積分値）ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ２］とから、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの差分信号Ｖｃの変化率（即ち、噴射気筒＃ｘについての燃料噴射開始時におけるインレット圧の下降変化率）ｒ［ｔ１〜ｔ２］を求め、その変化率ｒ［ｔ１〜ｔ２］から、前述したように、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断する。また、前述したように、積分値ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ２］に変動基準値を加味すれば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの実際の噴射量（燃料噴射初期の燃料量）を推定することができ、その噴射量からも、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができる。

更に、その噴射状態検証処理では、１噴射期間分の差分信号Ｖｃの積分値ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ４］から、時刻ｔ３での積分信号ＶｄのＡ／Ｄ変換値（即ち、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの差分信号Ｖｃの積分値）ＩＮＴ［ｔ１〜ｔ３］を引くことで、図５に示すように、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの差分信号Ｖｃの積分値ＩＮＴ［ｔ３〜ｔ４］を求め、その積分値ＩＮＴ［ｔ３〜ｔ４］と時刻ｔ３，ｔ４とから、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの差分信号Ｖｃの変化率（即ち、噴射気筒＃ｘについての燃料噴射終了時におけるインレット圧の上昇変化率）ｒ［ｔ３〜ｔ４］を求める。そして、その変化率ｒ［ｔ３〜ｔ４］から、前述したように、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断する。また、前述したように、積分値ＩＮＴ［ｔ３〜ｔ４］に変動基準値を加味すれば、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの実際の噴射量（燃料噴射末期の燃料量）を推定することができ、その噴射量からも、燃料噴射が正常に実施されているか否かを判断することができる。

また、他の例として、マイコン２５は、例えば、噴射指令信号ＴＱｘをハイにしたタイミングやトリガ信号Ｔｒｇ１が立ち上がったタイミングから、インジェクタＩＪｘが燃料を噴射していると考えられる一定時間が経過したときに、差分信号Ｖｃまたは積分信号ＶｄをＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換値が、正常と考えられる所定範囲から外れていれば、燃料噴射が正常に実施されていないと判断するようにしても良い。

一方、既述したが、上記実施形態では、マイコン２５が、演算手段に相当している。
そして、比較器５８が、噴射開始検知回路に相当し、微分回路５９と、反転増幅回路６０と、ピークホールド回路６１と、抵抗６２，６３と、比較器６４とが、開弁完了検知回路に相当し、微分回路６７と、比較器６８とが、閉弁開始検知回路に相当し、比較器６９が、噴射終了検知回路に相当している。尚、それら各回路には、差分信号Ｖｃが入力されるが、その差分信号Ｖｃは噴射気筒の燃料圧信号Ｖａに基づくものであるため、結局、各回路は、燃料圧信号Ｖａに基づいて噴射開始などの各タイミングを検知してトリガ信号Ｔｒｇ１〜Ｔｒｇ４を出力していることになる。

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、積分期間信号Ｓｂは、マイコン２５が、トリガ信号Ｔｒｇ１，Ｔｒｇ４に基づいて出力するようになっていても良い
また、ＥＣＵ１１内の各回路は、正の単電源で動作するように構成しても良い。その場合、例えば、オペアンプ７０，７４，８３の非反転入力端子を、０Ｖと電源電圧との間の電圧（一例として、電源電圧が５Ｖならば中間電圧の２．５Ｖ）のラインに接続すれば良い。

また、変動基準値としては、噴射直前に噴射気筒＃ｘの圧力センサＳＮｘによって検出される燃料圧力を用いても良いし、コモンレール１５内の燃料圧力を用いても良い。
また、比較器５８が、非噴射気筒の燃料圧信号Ｖｂから生成される閾値電圧と、噴射気筒の燃料圧信号Ｖａとを大小比較することにより、トリガ信号Ｔｒｇ１を出力するように構成しても良く、同様に、比較器６９が、非噴射気筒の燃料圧信号Ｖｂから生成される閾値電圧と、噴射気筒の燃料圧信号Ｖａとを大小比較することにより、トリガ信号Ｔｒｇ４を出力するように構成しても良い。

また、圧力センサＳＮ１〜ＳＮ４が設けられる位置は、インジェクタＩＪ１〜４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ＩＪ１〜ＩＪ４の噴射口までの燃料通路における何れかの位置で良い。

また、燃料噴射制御の対象は、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、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、２６…Ａ／Ｄ変換器、２７…ＣＰＵ、２８…ＲＯＭ、２９…ＲＡＭ、３１…ローパスフィルタ、３２…選択回路、３３…差動増幅回路、３４，３７，５７，６６，８２…トランジスタ、３５…積分回路、３６，６０…反転増幅回路、３８，６５…反転回路、３９…論理積回路、４０…駆動回路、４１…論理和回路、４２…信号生成回路、５８，６４，６８，６９…比較器、５９，６７…微分回路、６１…ピークホールド回路、４４，４９，５３，７０，７４，８０，８３…オペアンプ、４５〜４８，５１，５２，５４，５５，６２，６３，７２，７３，７５，７６，８１，８５，８６…抵抗、５０，７１，７９，８４…コンデンサ、７８…ダイオード、８８…積分期間信号出力回路、ＩＪ１〜ＩＪ４…インジェクタ、ＳＮ１〜ＳＮ４…圧力センサ

Claims (9)

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と、
   前記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燃料噴射弁と、
   前記蓄圧容器の燃料出口から前記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設けられ、前記噴射口からの燃料噴射に伴い変動する該燃料通路の燃料圧力を検出する圧力センサと、
   を備えた燃料噴射システムに適用され、
   前記燃料噴射弁に燃料を噴射させる燃料噴射制御の処理を行う演算手段を備えており、
   前記演算手段は、前記圧力センサの出力信号である燃料圧信号を用いて、前記燃料噴射弁から実際に噴射された燃料の量である実噴射量を算出し、該算出した実噴射量を用いて前記燃料噴射制御の処理を行う燃料噴射制御装置において、
   前記燃料圧信号と、前記燃料噴射に伴う変動が無い場合の前記燃料圧力の値である変動基準値を示す基準電圧とを入力し、該基準電圧と前記燃料圧信号との差分を表す差分信号を出力する差動増幅回路と、
   前記差分信号を積分する積分回路とを備え、
   前記演算手段は、前記積分回路による前記差分信号の積分値と、前記変動基準値とに基づいて、前記実噴射量を算出すること、
   を特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記積分回路は、前記燃料噴射弁が燃料を１回噴射する期間である１噴射期間において前記差分信号を積分し、
   前記演算手段は、前記積分回路による前記１噴射期間分の積分値と、前記変動基準値とに基づいて、前記燃料噴射弁による１回の実噴射量を算出すること、
   を特徴とする燃料噴射制御装置。
3. 請求項２に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記積分回路が記憶する積分値は、前記１噴射期間が終了してから次回の前記１噴射期間が到来するまでの間にリセットされること、
   を特徴とする燃料噴射制御装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記演算手段は、前記１噴射期間中に、前記差分信号を、少なくとも１回Ａ／Ｄ変換すること、
   を特徴とする燃料噴射制御装置。
5. 請求項４に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記燃料圧信号に基づき、前記燃料噴射弁が燃料の噴射を開始したことを検知して、そのことを示す噴射開始信号を出力する噴射開始検知回路と、
   前記燃料圧信号に基づき、前記燃料噴射弁の開弁が完了したことを検知して、そのことを示す開弁完了信号を出力する開弁完了検知回路とを備え、
   前記演算手段は、
   前記噴射開始信号が出力された時刻と、前記開弁完了信号が出力された時刻とを、それぞれ記憶すると共に、前記開弁完了信号が出力されたタイミングにて、前記差分信号をＡ／Ｄ変換すること、
   を特徴とする燃料噴射制御装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記燃料圧信号に基づき、前記燃料噴射弁が閉弁し始めたことを検知して、そのことを示す閉弁開始信号を出力する閉弁開始検知回路と、
   前記燃料圧信号に基づき、前記燃料噴射弁が燃料の噴射を終了したことを検知して、そのことを示す噴射終了信号を出力する噴射終了検知回路とを備え、
   前記演算手段は、
   前記閉弁開始信号が出力された時刻と、前記噴射終了信号が出力された時刻とを、それぞれ記憶すると共に、前記閉弁開始信号が出力されたタイミングにて、前記差分信号をＡ／Ｄ変換すること、
   を特徴とする燃料噴射制御装置。
7. 請求項２又は請求項３に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記演算手段は、前記１噴射期間中に、前記積分回路による前記差分信号の積分値を、少なくとも１回Ａ／Ｄ変換すること、
   を特徴とする燃料噴射制御装置。
8. 請求項７に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記燃料圧信号に基づき、前記燃料噴射弁が燃料の噴射を開始したことを検知して、そのことを示す噴射開始信号を出力する噴射開始検知回路と、
   前記燃料圧信号に基づき、前記燃料噴射弁の開弁が完了したことを検知して、そのことを示す開弁完了信号を出力する開弁完了検知回路とを備え、
   前記演算手段は、
   前記噴射開始信号が出力された時刻と、前記開弁完了信号が出力された時刻とを、それぞれ記憶すると共に、前記開弁完了信号が出力されたタイミングにて、前記積分回路による前記差分信号の積分値をＡ／Ｄ変換すること、
   を特徴とする燃料噴射制御装置。
9. 請求項７又は請求項８に記載の燃料噴射制御装置において、
   前記燃料圧信号に基づき、前記燃料噴射弁が閉弁し始めたことを検知して、そのことを示す閉弁開始信号を出力する閉弁開始検知回路と、
   前記燃料圧信号に基づき、前記燃料噴射弁が燃料の噴射を終了したことを検知して、そのことを示す噴射終了信号を出力する噴射終了検知回路とを備え、
   前記演算手段は、
   前記閉弁開始信号が出力された時刻と、前記噴射終了信号が出力された時刻とを、それぞれ記憶すると共に、前記閉弁開始信号が出力されたタイミングにて、前記積分回路による前記差分信号の積分値をＡ／Ｄ変換すること、
   を特徴とする燃料噴射制御装置。

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