JP6879017B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両に搭載され、燃料噴射弁を駆動することにより内燃機関に燃料を噴射供給する技術に関する。

目標トルクを算出し、目標トルクに基づいて噴射量を設定し、内燃機関に、該噴射量の燃料を噴射供給するよう燃料噴射弁を駆動する、という技術が知られている（特許文献１参照）。

米国特許第８９１２７４５号明細書

特許文献１の技術では、燃料噴射弁を駆動する信号は、目標トルクに基づいて算出される。目標トルクは、例えば、アクセル開度やエンジン回転速度等といった、車両の運転状態に基づいて算出される。また、特許文献１の技術では、目標トルクを算出する構成に故障が生じた場合、目標トルクに代えて、監視トルクを用いて燃料噴射弁を駆動する信号（以下、駆動信号）が算出される。監視トルクは、目標トルクとは独立に算出されている。

しかしながら、特許文献１の技術では、監視トルクを用いたとしても、駆動信号を算出する構成に故障が生じた場合、駆動信号が適切に算出されず、例えば、内燃機関の発生するトルクが減少する、という問題が生じ得る。

本開示の一局面は、車両に搭載される電子制御装置において、内燃機関が発生するトルクが減少すること、を抑制する技術を提供する。

本開示の一局面は、電子制御装置であって、車両に搭載され、燃料噴射弁を駆動することにより内燃機関に燃料を噴射供給する。電子制御装置は、指令部（４６）と、推定部（４７）と、補正部（４８）と、監視部（３６）と、を備える。指令部は、車両の運転状態に基づいて、内燃機関に要求されているトルクである指令トルクを算出する。推定部は、車両の運転状態に基づいて燃料噴射弁を駆動する信号である駆動信号を生成する駆動信号部、によって生成された駆動信号を取得し、駆動信号に基づいて内燃機関が発生すると推定されるトルクである発生トルクを算出する。

補正部は、発生トルクと指令トルクとを取得し、発生トルクが指令トルク未満である場合に、駆動信号の出力期間及び駆動信号の開始時期の少なくとも一方について、燃料噴射弁により噴射供給する燃料の噴射量を増加させるための補正値、を設定する。監視部は、推定部、指令部、及び補正部のうち少なくとも１つに故障の可能性が有るか否かを判断する。

このような構成では、仮に駆動信号部に故障が生じて適切でない駆動信号が生成されたとき、発生トルクが指令トルク未満である場合には、駆動信号に対して、噴射量を増加させるための補正値が設定される。補正値は、指令部、推定部、及び補正部によって生成され、これらの指令部、推定部、及び補正部は、故障の可能性があるか否かを監視部によって判断されている。

このような構成により、例えば、推定部、指令部、及び補正部のうち少なくとも１つに故障の可能性が無い場合に補正値が設定される、といったように、監視部による判断の結果に応じて、補正値の設定を行うようにすることができる。その結果、故障の可能性が無い構成によって噴射量を増加させるための補正値が適切に設定されるので、トルクの減少が生じること、を抑制することができるようになる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

燃料噴射システムの構成を示すブロック図。 ＥＣＵの機能を表す記号ブロック図。 駆動出力部の構成を示すブロック図。 出力期間の補正値を設定することによって、補正後の現駆動信号が生成される様子を説明する図。 補正処理のフローチャート。 開始時期の補正値を設定することによって、補正後の現駆動信号が生成される様子を説明する図。 出力期間の補正値と開始時期の補正値とを設定することによって、補正後の現駆動信号が生成される様子を説明する図。 駆動信号のうちメイン噴射を実行させるための信号に対して、補正値が設定される様子を説明する図。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す燃料噴射システム１は、例えば、自動車用の４気筒のディーゼルエンジン２０（以下、エンジン２０）に燃料を供給するためのものである。燃料噴射システム１は、本燃料噴射システム１を制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）３０を備える。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。燃料噴射システム１は、車両の運転状態を検出するセンサとして、クランク角センサ１１と、車速センサ１２と、アクセルセンサ１３と、を備えていてもよい。また、燃料噴射システム１は、エンジン２０とインジェクタ２１とを備えていてもよい。

インジェクタ２１は、エンジン２０に燃料を噴射供給する。なお、図１においては、インジェクタ２１を４つ備えるエンジン２０、つまり、４気筒のエンジン２０が示されているが、エンジン２０は、４気筒に限定されるものではなく、任意の数の気筒を備えるものであってもよい。また、エンジン２０は、ガソリンエンジンであってもよい。

クランク角センサ１１は、エンジン２０のクランク角度と、該クランク角に基づくエンジン２０の回転速度ＮＥとを検出する。車速センサ１２は、車両の速度（以下、車速）Ｖを検出する。アクセルセンサ１３は、運転者によるアクセルの操作量を表すアクセル開度ＡＣＣを検出する。回転速度センサ１１、車速センサ１２、アクセルセンサ１３は、それぞれ、検出結果をＥＣＵ３０へ出力する。

ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ３２）と、を有するマイコン３５を備える。また、ＥＣＵ３０は、監視部３６、及び駆動出力部３７を備える。

ＥＣＵ３０の各種機能は、ＥＣＵ３０が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ３２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＥＣＵ３０は、１つのマイコンを備えていてもよいし、複数のマイコンを備えていてもよい。

ＥＣＵ３０は、ＥＣＵ３０がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図２に示すように、目標トルク算出部４１と、噴射量算出部４２と、回転角度算出部４５と、指令部４６と、推定部４７と、補正部４８と、を備える。本実施形態では、ＥＣＵ３０を構成するこれらの要素を実現する手法がソフトウェアである場合について説明する。

但し、ＥＣＵ３０を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。

本実施形態では、マイコン３５は、噴射制御領域３８と、監視領域３９とを備える。噴射制御領域３８は、目標トルク算出部４１、及び噴射量算出部４２を備える。噴射制御領域３８は、これらの構成によって、インジェクタ２１を駆動する信号である駆動信号を生成する。

監視領域３９は、回転角度算出部４５、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８を備える。監視領域３９は、これらの構成によって、駆動信号に対して、駆動信号の出力期間及び駆動信号の開始時期のうち少なくとも一方について、補正値を設定する。

ここで、監視領域３９が備える構成を実現するソフトウェアは、マイコン３５が備えるメモリ保護機能などにより、保護されている。メモリ保護機能には、例えば、噴射制御領域３８から監視領域３９に不正なアクセスがあったとことを検出する機能含まれ得る。不正なアクセスには、例えば、噴射制御領域３８が備える構成を実現するソフトウェアによって、監視領域３９が備える構成を実現するソフトウェア、及び該ソフトウェアに利用されるメモリ等が、書き換えられること、が含まれ得る。

また、メモリ保護機能には、例えば、監視領域３９が備える構成を実現するソフトウェアにエラーが生じたことを検出する機能が含まれ得る。マイコン３５は、監視部３６へ、所定の周期でパルス信号（以下、監視パルス）を出力しており、前述の不正なアクセス又はソフトウェアのエラーが検出された場合は、監視パルスの出力を中止する。

続いて、噴射制御領域３８、監視領域３９、及び駆動出力部３７が備えるそれぞれの構成について説明する。
［噴射制御領域］
目標トルク算出部４１は、車両の運転状態を取得し、取得した車両の運転状態に基づいて、あるトルクを設定する。このトルクはエンジン２０に発生させるトルクであり、噴射量算出部４２は、該トルクを発生させるために必要とされる燃料の量であって、インジェクタ２１に噴射供給させる燃料の量を表す噴射量、を設定する。そして、噴射量算出部４２は、設定した噴射量の燃料をエンジン２０に噴射供給させるようにインジェクタ２１を駆動するための駆動信号を生成する。生成された駆動信号は、駆動出力部３７へ出力される。

ここで、車両の運転状態は、回転速度ＮＥやアクセル開度ＡＣＣ等といった、車両の状態を検出するセンサ１１、１３による検出結果によって表される。これらの検出結果は、車両を操作する運転者の意図に応じて変化するため、ここでいう車両の運転状態は、運転者が意図する、すなわち、運転者が要求する車両の運転状態である、ともいえる。

つまり、目標トルク算出部４１が設定する上述のトルクは、エンジン２０に要求されているトルクである、といえる。以下では、目標トルク算出部４１によって算出される、該エンジン２０に要求されているトルク、を目標トルクという。

具体的には、目標トルク算出部４１は、回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣを車両の運転状態として取得し、回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣと、目標トルクとが対応付けられたマップを用いて、取得した回転速度ＮＥ及び取得したアクセル開度ＡＣＣに応じた目標トルクを算出する。マップは、メモリ３２に予め記憶されている。

また、噴射量算出部４２は、目標トルク及び車速Ｖを取得し、目標トルク及び車速Ｖと、噴射量とが対応付けられたマップを用いて、目標トルクと取得した車速とに応じた噴射量を設定する。マップは、メモリ３２に予め記録されている。噴射量算出部４２は、このように、エンジン２０に目標トルクを発生させるために必要とされる燃料の量を噴射量として設定する。

インジェクタ２１は、駆動信号が出力されている間は燃料を噴射供給し、駆動信号が出力されていない場合は噴射供給を停止する。噴射量算出部４２は、インジェクタ２１に、設定した噴射量の燃料をエンジン２０に供給させるように、駆動信号の出力期間及び駆動信号の開始時期を設定する。駆動信号の出力期間とは、インジェクタ２１に駆動信号が出力されている期間を表し、駆動信号の開始時期とは、インジェクタ２１に対して駆動信号の出力が開始される時期を表す。

駆動信号は、エンジン２０の回転角度（以下、回転角度）に同期して出力される。ここでは、７２０°ＣＡをエンジン２０の燃焼サイクル（以下、燃焼サイクル）の１周期（以下、１燃焼サイクル）分の回転角度とする。燃焼サイクルは、１燃焼サイクルに、吸入、圧縮、爆発、排気、の４つの行程を含む。ＣＡは、Crank Angleの略である。駆動信号の開始時期は、１燃焼サイクルにおける回転角度で表される。単位は、ＣＡである。駆動信号の出力期間は、時間（例えば、ｓｅｃ等）を単位として表される。

本実施形態では、駆動信号の開始時期は、燃焼サイクルにおいて、気筒内に設けられた図示しないピストンが上死点に位置するときよりも所定期間後に設定されている。該所定期間はメモリ３２に予め記憶されている。ただし、これに限定されるものではなく、駆動信号の開始時期は任意に設定され得る。

噴射量算出部４２は、駆動信号の開始時期に、設定した噴射量の燃料をインジェクタ２１に噴射させるために必要とされる期間、を駆動信号の出力期間として設定する。駆動信号の出力期間は、駆動信号の開始時期及び噴射量と、駆動信号の出力期間とを対応付けたマップに基づいて設定される。マップはメモリ３２に記憶されている。

このように、噴射制御領域３８は、燃焼サイクルごとに、駆動信号の開始時期になると、駆動信号の出力期間にわたって、駆動出力部３７へ駆動信号を出力する。
次に、監視領域３９が備えるそれぞれの構成について説明する。

［監視領域］
回転角度算出部４５は、クランク角センサ１１からクランク角度を取得し、クランク角度に基づいて、回転角度を算出する。回転角度は、例えば７２０°ＣＡを１燃焼サイクルとし、取得したクランク角度が１燃焼サイクルにおけるどの角度に相当するか、を表している。回転角度の単位は、°ＣＡである。回転角度算出部４５は、例えば６°ＣＡ又は２０°ＣＡ毎に、算出した回転角度を出力する。このように回転角度を算出する構成は、種々の文献において公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

指令部４６は、指令トルクを算出する。指令トルクとは、指令部４６によって、上述の車両の運転状態に基づいて算出されるトルクであって、上述のエンジン２０に要求されているトルクを表す。すなわち、指令部４６は、目標トルク算出部４１と同様に、回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣを車両の運転状態として取得する。指令部４６は、回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣと、指令トルクとが対応付けられたマップを用いて、回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣに応じた指令トルクを算出する。

但し、本実施形態では、指令部４６によって用いられるマップは、メモリ３２のうち、噴射制御領域３８が備える構成とは共有されない領域（以下、非共有領域）、に予め記憶されている。ここでいう共有されないとは、少なくとも、書き換えが行われないこと、を含む。つまり、指令部４６は、仮に噴射制御領域３８に故障が生じたとしても、故障が生じた噴射制御領域３８によって書き換えが行われないので、該故障に影響されることなく指令トルクを算出するように構成されている。

本実施形態では、指令部４６は、燃焼サイクル毎に、指令トルクを算出するように構成されている。
推定部４７は、噴射制御領域３８によって生成された駆動信号を取得する。本実施形態では、該駆動信号は、後述する駆動出力部３７における論理和回路５３への入力から分岐して取得されるが、これに限定されるものではない。推定部４７は、取得した駆動信号に基づいて、発生トルクを算出する。発生トルクとは、駆動信号に従ってインジェクタ２１が駆動されエンジン２０に燃料が噴射供給されることにより、エンジン２０が発生すると推定されるトルクである。

推定部４７は、まず、取得した駆動信号に基づいて、該駆動信号の開始時期、該駆動信号の出力期間、及び該駆動信号の終了時期を特定する。駆動信号の開始時期は、駆動信号の立ち上がる時期を１燃焼サイクルにおける回転角度で表したものであり、駆動信号の終了時期は、駆動信号の立ち下がる時期を１燃焼サイクルにおける回転角度で表したものである。駆動信号の出力期間は、取得した駆動信号が立ち上がってから立ち下がるまでの期間を表す。

推定部４７は、回転角度算出部４５から回転角度を取得し、取得した回転角度に基づいて、取得した駆動信号の開始時期、及び取得した駆動信号の終了時期を特定する。また、推定部４７は、マイコン３５が備える図示しないフリーランニングタイマを用いて、取得した駆動信号の出力期間を特定する。

次に、推定部４７は、取得した駆動信号の開始時期と取得した駆動信号の出力期間とに基づいて、発生トルクを算出する。推定部４７は、開始時期及び出力期間と発生トルクとを対応づけたマップを用いて、取得した駆動信号の開始時期と取得した駆動信号の出力期間とに応じた発生トルクを算出する。該マップは、指令部４６によって用いられるマップと同様に、メモリ３２の非共有領域に予め記憶されている。

推定部４７は、燃焼サイクル毎に、発生トルクを補正部４８へ出力する。また、推定部４７は、燃焼サイクル毎に、取得した駆動信号の終了時期を補正部４８へ出力する。なお、これに限定されるものではなく、推定部４７は、燃焼サイクル毎に、発生トルクと、取得した駆動信号の開始時期及び取得した駆動信号の終了時期の少なくとも一方を補正部４８へ出力するように構成され得る。

補正部４８は、現在の燃焼サイクル（以下、現燃焼サイクル）において、推定部４７から発生トルクを取得し、指令部４６から指令トルクを取得し、発生トルクが指令トルク未満である場合に、次の燃焼サイクルにおいて推定部４７が取得する駆動信号に対して、補正値を設定する。

換言すれば、補正部４８は、指令トルクであって１燃焼サイクル過去の燃焼サイクルにおける過去の指令トルクと、発生トルクであって１燃焼サイクル過去の燃焼サイクルにおける過去の発生トルクとを取得する。そして、補正部４８は、過去の発生トルクが過去の指令トルク未満である場合に、推定部４７が取得する駆動信号であって現燃焼サイクルにおける現駆動信号に対して、補正値を設定する。

補正値は、インジェクタ２１による燃料の噴射量を増加させるために設定される。本実施形態では、補正部４８は、現駆動信号の出力期間について、補正値を設定する。補正部４８は、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差を取得し、過去の駆動信号の出力期間よりも、取得された差に応じた分長い期間、が補正後の現駆動信号の出力期間となるように、出力期間の補正値を設定する。ここでいう過去の駆動信号とは、推定部４７が取得する駆動信号であって現燃焼サイクルよりも１燃焼サイクル過去における駆動信号をいう。上述の推定部４７が取得した駆動信号が、ここでいう過去の駆動信号に相当する。

補正部４８は、補正開始時期と、補正出力期間と、を出力期間の補正値として設定する。補正開始時期とは、駆動出力部３７において、補正パルスの出力が開始される時期をいう。補正パルスとは、現駆動信号を補正するために用いられる信号である。補正開始時期は、燃焼サイクルにおける回転角度で表される、補正出力期間とは、駆動出力部３７において、補正パルスが出力される期間をいう。

補正部４８は、まず、推定部４７から過去の駆動信号の終了時期を取得し、該過去の駆動信号の終了時期を、補正開始時期として設定する。補正部４８は、次に、エンジン２０が発生するトルクの大きさと、インジェクタ２１を駆動させる時間とを対応づけたマップに基づいて、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に応じたインジェクタ２１の駆動時間を算出し、該駆動時間を補正出力期間として特定する。該マップは、メモリ３２における非共有領域に予め記憶されている。そして、補正部４８は、補正開始時期と、補正出力期間と、を駆動出力部３７に出力する。

［監視部］
監視部３６は、マイコン３５のメモリ保護機能によって出力される監視パルスを取得するように構成されている。

監視部３６は、監視パルスが取得されている間は、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が無い、と判断するように構成されている。故障が生じた可能性が無いとは、監視領域３９において、不正なアクセス又はソフトウェアのエラーが検出されていないことをいう。

監視部３６は、監視パルスが予め定められた所定期間以上取得されない場合は、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が有ると判断するように構成されている。監視部３６は、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が有る場合に、駆動出力部３７に対して、故障発生信号を出力する。故障発生信号とは、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が有ることを表す信号である。

［駆動出力部］
駆動出力部３７は、監視部３６によって故障の可能性が無いと判断された場合に、現駆動信号と出力期間の補正値とを取得し、取得した出力期間の補正値に基づいて、駆動信号の出力期間を補正し、補正後の駆動信号をインジェクタ２１へ出力する。駆動出力部３７は、駆動信号として、現駆動信号を用いる。

具体的には、駆動出力部３７は、図３に示すように、一致回路５１、タイマ５２、及び論理和回路５３を備える。一致回路５１は、回転角度算出部４５から回転角度を取得し、補正部４８から補正開始時期を取得する。一致回路５１は、取得した回転角度と補正開始時期とを繰り返し比較し、回転角度が補正開始時期に一致した場合に、タイマ５２へ補正開始要求を出力する。

タイマ５２は、補正部４８から補正出力期間を取得するように構成されている。タイマ５２は、一致回路５１から補正開始要求が出力されたことをきっかけとして、図４に示すように、補正出力期間、補正パルスを出力するように構成されている。

論理和回路５３は、現駆動信号を取得し、現駆動信号と補正パルスとの論理和である、補正後の現駆動信号を生成し、補正後の現駆動信号をインジェクタ２１へ出力する。
これにより、図４に示すように、補正後の現駆動信号の出力期間は、補正前の現駆動信号の出力期間よりも、長く設定される。特に本実施形態では、補正後の現駆動信号の出力期間は、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に応じた分、補正前の現駆動信号の出力期間よりも、長く設定される。

つまり、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に応じた分、インジェクタ２１による噴射量を増加させることができるので、該差に応じた分、エンジン２０が発生するトルクを増加させることができる。その結果、現燃焼サイクルにおいて、エンジン２０が発生するトルクの低下が抑制される。

なお、本実施形態では、駆動出力部３７は、監視部３６から故障発生信号が出力された場合、タイマ５２からは補正パルスが出力されないように、一致回路５１及びタイマ５２への電源の供給を停止するように構成されている。これにより、論理和回路５３に入力された現駆動信号がそのままインジェクタ２１へ出力される。つまり、駆動出力部３７では、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が有る場合には、現駆動信号がそのままインジェクタ２１へ出力される。

このようにして、ＥＣＵ３０では、補正部４８によって、推定部４７によって取得された過去の駆動信号に基づいて、過去の駆動信号が取得された燃焼サイクルの次の燃焼サイクルにおける駆動信号である現駆動信号に対する補正値が設定され、駆動出力部３７によって補正後の現駆動信号がインジェクタ２１へ出力される。

［１−２．処理］
次に、補正部４８が実行する補正処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。補正処理は、燃焼サイクル毎に、繰り返し実行される。

補正部４８は、Ｓ１０では、上述のように過去の指令トルクと過去の発生トルクとを取得し、過去の発生トルクが過去の指令トルク未満であるか否かを判断する。
ここで、補正部４８は、過去の発生トルクが過去の指令トルク以上である場合に、本補正処理を終了する。これにより、出力期間の補正値は設定されない。なお、本実施形態では、出力期間の補正値の初期値は０に設定されており、予めメモリ３２に記憶されている。出力期間の補正値が設定されない場合、０が出力期間の補正値として用いられるので、駆動出力部３７からインジェクタ２１へ、現駆動信号がそのまま出力される。

一方、補正部４８は、発生トルクが指令トルク未満である場合に処理をＳ２０へ移行させる。
補正部４８は、Ｓ２０では、上述のように、出力期間の補正値と補正開始時期とを設定する。

補正部４８は、Ｓ３０では、出力期間の補正値と補正開始時期とを駆動出力部３７の一致回路５１へ出力する。そして、本補正処理を終了する。
［１−３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。

（１ａ）ＥＣＵ３０は、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８と、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が有るか否かを判断する監視部３６とを備える。ＥＣＵ３０は、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８によって、発生トルクが車両の運転状態に基づいて算出される指令トルク未満である場合に、インジェクタ２１により噴射供給する燃料の噴射量を増加させるための補正値の設定を行う。

その結果、例えば、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が無い場合にこれらの構成によって補正値が設定される、といったように、判断の結果に応じて補正値の設定を行うことが可能となる。この場合、噴射量を増加させるための補正値が設定され、且つ、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８に故障の可能性が無い場合に補正値が設定されるので、これらの故障によって適切でない補正値が設定されて、車両の運転状態に反して、すなわち運転者の意図に反して、トルクの減少が生じることを抑制することができる。

（１ｂ）駆動出力部３７は、監視部３６によって指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が無いと判断された場合に、駆動信号と、上述の補正値とを取得し、これら補正値に基づいて、駆動信号の出力期間を補正し、補正後の駆動信号をインジェクタ２１へ出力する。

その結果、補正後の駆動信号は、補正前の駆動信号よりも、出力期間が長くなる。つまり、インジェクタ２１による噴射量を増加させることができるので、エンジン２０が発生するトルクを増加させることができる。これにより、仮に噴射制御領域３８の故障により過去の駆動信号が適切に生成されていなかったとしても、エンジン２０が発生するトルクの低下を抑制することができる。

（１ｃ）駆動出力部３７は、監視部３６によって指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が有ると判断された場合に、駆動信号をインジェクタ２１へ出力する。ここでいう駆動信号は、補正値に基づく補正が行われる前の駆動信号である。つまり、駆動出力部３７は、故障の可能性が有る場合に、噴射制御領域３８にて生成された駆動信号を、そのまま、インジェクタ２１へ出力する。

その結果、指令部４６、推定部４７、及び補正部４８のうち少なくとも１つに故障の可能性が有る場合は、これらの故障により適切でない補正値が設定されることによってエンジン２０が発生するトルクが低下すること、を抑制することができる。

（１ｄ）駆動出力部３７は、エンジン２０の燃焼サイクルごとに駆動信号を生成するように構成されている。指令部４６は、燃焼サイクルごとに指令トルクを算出し、推定部４７は、燃焼サイクルごとに発生トルクを算出する。補正部４８は、過去の指令トルクと、過去の発生トルクとを取得し、過去の発生トルクが過去の指令トルク未満である場合に、現駆動信号に対して補正値を設定する。ここで、駆動出力部３７は、駆動信号として、現駆動信号を用いる。

その結果、現駆動信号に対して補正値が設定されるといった、簡易な構成によって、エンジン２０が発生するトルクの低減を抑制することができる。
（１ｅ）補正部４８は、出力期間についての補正値であって、補正後の駆動信号の出力期間を、駆動信号であって過去の燃焼サイクルにおける過去の駆動信号の出力期間よりも過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に応じて長くする補正値、を設定するように構成されている。

特に、本実施形態では、補正部４８は、補正後の駆動信号の出力期間を、過去の駆動信号の出力期間よりも、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に応じて長くする補正値、を設定するように構成されている。

その結果、仮に噴射制御領域３８の故障により過去の駆動信号が適切に生成されていなかったとしても、過去の発生トルクが過去の指令トルク未満である場合には、これらの差に応じて補正後の駆動信号の出力期間が長くなるので、（１ｂ）と同様の効果を得ることができる。

［１−４．変形例］
上記実施形態では、補正部４８は、補正出力期間と補正開始時期とを、出力期間についての補正値として設定し、補正後の駆動信号の出力期間を、過去の駆動信号の出力期間よりも、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に応じて長くする、ように構成されていたが、これに限定されるものではない。

（１）補正部４８は、出力期間についての補正値であって、補正後の駆動信号の出力期間を、過去の駆動信号の出力期間よりも、予め定められた期間長くする補正値、を設定するように構成されてもよい。駆動信号としては、現駆動信号が用いられてもよい。予め定められた期間は、メモリ３２に記憶されていてもよい。駆動信号としては、現駆動信号が用いられてもよい。その結果、簡易な構成によって、エンジン２０が発生するトルクの低下を抑制することができる。

（２）補正部４８は、開始時期についての補正値であって、補正後の駆動信号の開始時期を、過去の駆動信号の開始時期よりも、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に応じて早める補正値、を設定するように構成されてもよい。駆動信号としては、現駆動信号が用いられてもよい。

例えば、補正部４８は、上記実施形態と同様に、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に応じた補正出力期間をマップに基づいて特定してもよい。補正部４８は、推定部４７から過去の駆動信号の開始時期を取得し、補正出力期間に相当する分、該過去の駆動信号の開始時期を早めた時期、を補正開始時期として設定してもよい。補正開始時期は、回転角度で表される。補正部４８は、補正開始時期と補正出力期間とを開始時期についての補正値として、これらを上記実施形態と同様に駆動出力部３７へ出力するように構成されてもよい。

これにより、図６に示すように、補正後の現駆動信号の開始時期は、補正前の現駆動信号の開始時期よりも、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に相当する分、早く設定される。つまり、過去の発生トルクと過去の指令トルクとの差に応じた分、インジェクタ２１による噴射量を増加させることができるので、該差に応じた分、エンジン２０が発生するトルクを増加させることができる。

なお、開始時期についての補正値は、上述のように、補正前の現駆動信号の開始時期が燃焼サイクルにおける上死点よりも後に設定されている場合に設定されることが望ましい。

（３）補正部４８は、開始時期についての補正値であって、補正後の駆動信号の開始時期を、過去の駆動信号の開始時期よりも、予め定められた期間早める補正値、を設定するように構成されてもよい。その結果、簡易な構成によって、エンジン２０が発生するトルクの低下を抑制することができる。なお、（２）と同様に、開始時期についての補正値は、補正前の現駆動信号の開始時期が燃焼サイクルにおける上死点よりも後に設定されている場合に設定されることが望ましい。

（４）補正部４８は、図７に示すように、出力期間についての補正値と、開始時期についての補正値との両方を設定するように構成されてもよい。
［２．第２実施形態］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第２実施形態では、駆動信号は、燃焼サイクルにおいて、メイン噴射と、メイン噴射に続くアフター噴射及びメイン噴射の前のパイロット噴射の少なくとも一方と、をインジェクタ２１に実行させるための信号であってもよい。図８には、インジェクタ２１に、パイロット噴射と、メイン噴射と、アフター噴射と、を実行させるための駆動信号が表されている。なお、これに限定されるものではなく、駆動信号は、インジェクタ２１に、パイロット噴射とメイン噴射とを実行させるものであってもよいし、メイン噴射とアフター噴射とを実行させるものであってもよい。

メイン噴射は、エンジン２０に車両の運転状態に応じたトルクを発生させる。パイロット噴射は、メイン噴射による着火の前に、空気と燃料とを予め混合させておくために実施される。アフター噴射は、メイン噴射の後に燃料を噴射して、メイン噴射で気筒内に発生した未燃成分であるスモークを燃焼させることにより排気を浄化させる。

なお、駆動信号は、これらに限定されるものではなく、図示されていないが、インジェクタ２１に、プレ噴射を実行させるための信号を含むものであり得る。プレ噴射は、メイン噴射の前に燃料を噴射してメイン噴射の前に気筒内で燃料を燃焼させておくことにより、メイン噴射での急激な燃焼を抑制する。

そして、補正部４８は、図８に示すように、このような駆動信号のうち、メイン噴射を実行させるための信号に対して、補正値を設定するように構成されてもよい。
このような第２実施形態によれば、メイン噴射を実行させるための信号に対して補正値が設定されるので、仮に、メイン噴射以外の噴射に対して補正値が設定される場合よりも、トルクの低下を効果的に抑制することができる。

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（３ａ）上記実施形態では、補正部４８は、１燃焼サイクル過去の燃焼サイクルにおける指令トルク及び発生トルクを、それぞれ、過去の指令トルク及び過去の発生トルクとして用いたが、これに限定されるものではない。補正部４８は、２燃焼サイクル以上過去の燃焼サイクルにおける指令トルク及び発生トルクを、それぞれ、過去の指令トルク及び過去の発生トルクとして用いてもよい。

（３ｂ）上記実施形態では、駆動出力部３７は、監視部３６から故障発生信号が出力された場合、現駆動信号がそのままインジェクタ２１へ出力されるように構成されていたが、これに限定されるものではない。駆動出力部３７は、監視部３６から故障発生信号が出力された場合、インジェクタ２１への駆動信号を出力しないように構成され得る。

（３ｃ）上記実施形態では、車両の運転状態は、センサ１１、１３による検出結果によって表されていたが、これに限定されるものではない。例えば、車両の運転状態を表す他のＥＣＵからの指示信号に基づいて、目標トルク算出部４１が目標トルクを算出するように構成されてもよいし、指令部４６が指令トルクを算出するように構成されてもよい。

（３ｄ）上記実施形態では、補正部４８は、マップに基づいて補正出力期間を特定しており、該マップは、エンジン２０が発生するトルクの大きさと、インジェクタ２１を駆動させる時間とを対応づけたものであった。但し、これに限定されるものではない。マップは、例えば、エンジン２０が発生するトルクの大きさと、インジェクタ２１を駆動させる時間とを対応づけたものであって、これらを補正開始時期毎に表したものであり得る。

（３ｅ）エンジン２０は、ガソリンエンジンであってもよい。
（３ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（３ｇ）上述したＥＣＵ３０の他、ＥＣＵ３０を機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、燃料噴射制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

［４．実施形態と特許請求の範囲との対応］
エンジン２０が内燃機関に相当し、インジェクタ２１が燃料噴射弁に相当する。
ＥＣＵ３０が電子制御装置に相当し、噴射制御領域３８が駆動信号部に相当する。

３０ ＥＣＵ、３６ 監視部、４６ 指令部、４７ 推定部、４８ 補正部。

Claims (7)

1. 車両に搭載され、燃料噴射弁を駆動することにより内燃機関に燃料を噴射供給する電子制御装置（３０）であって、
   前記車両の運転状態に基づいて、前記内燃機関に要求されているトルクである目標トルクを算出する目標トルク算出部（４１）を有し、前記目標トルク算出部により算出された前記目標トルクに基づいて前記燃料噴射弁を駆動する信号である駆動信号を生成する駆動信号部（３８）と、
   前記車両の運転状態に基づいて、前記内燃機関に要求されているトルクである指令トルクを算出する、前記目標トルク算出部とは別に設けられた指令部（４６）と、
   前記駆動信号部によって生成された前記駆動信号を取得し、前記駆動信号に基づいて前記内燃機関が発生すると推定されるトルクである発生トルクを算出する推定部（４７）と、
   前記発生トルクと前記指令トルクとを取得し、前記発生トルクが前記指令トルク未満である場合に、前記駆動信号の出力期間及び前記駆動信号の開始時期の少なくとも一方について、前記燃料噴射弁により噴射供給する燃料の噴射量を増加させるための補正値、を設定する補正部（４８）と、
   前記推定部、前記指令部、及び前記補正部のうち少なくとも１つに、故障の可能性が有るか否かを判断する監視部（３６）と、
   前記監視部によって前記故障の可能性が有ると判断された場合、前記駆動信号を前記燃料噴射弁へ出力し、且つ、前記監視部によって前記故障の可能性が無いと判断された場合、前記駆動信号と前記補正値とを取得し、前記補正値に基づいて、前記駆動信号の出力期間及び前記駆動信号の開始時期の少なくとも一方を補正し、補正後の前記駆動信号を前記燃料噴射弁へ出力する駆動出力部（３７）と、
   を備える、電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置であって、
   前記推定部、前記指令部、及び前記補正部としてＣＰＵ（３１）を機能させるためのソフトウェアが記憶された記憶部（３２）、
   を備え、
   前記監視部は、前記記憶部に記憶された前記ソフトウェアに故障の可能性が有るか否かを判断することにより、前記推定部、前記指令部、及び前記補正部のうち少なくとも１つに、故障の可能性が有るか否かを判断する、電子制御装置。
3. 請求項２に記載の電子制御装置であって、
   前記監視部は、前記ソフトウェアの書き換えが検出された場合、故障の可能性が有ると判断する、電子制御装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子制御装置であって、
   前記駆動信号部は、前記内燃機関の燃焼サイクルごとに前記駆動信号を生成するように構成されており、
   前記指令部は、前記燃焼サイクルごとに、前記指令トルクを算出し、
   前記推定部は、前記燃焼サイクルごとに、前記発生トルクを算出し、
   前記補正部は、前記指令トルクであって過去の前記燃焼サイクルにおける過去の指令トルクと、前記発生トルクであって前記過去の燃焼サイクルにおける過去の発生トルクとを取得し、前記過去の発生トルクが前記過去の指令トルク未満である場合に、前記駆動信号であって現燃焼サイクルにおける現駆動信号に対して、前記補正値を設定し、
   前記駆動出力部は、前記駆動信号として、前記現駆動信号を用いる
   電子制御装置。
5. 請求項４に記載の電子制御装置であって、
   前記補正部は、前記出力期間についての補正値であって、前記補正後の駆動信号の出力期間を、前記駆動信号であって前記過去の燃焼サイクルにおける過去の駆動信号の出力期間よりも長くする補正値、を設定する
   電子制御装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の電子制御装置であって、
   前記補正部は、前記開始時期についての補正値であって、前記補正後の駆動信号の開始時期を、前記駆動信号であって前記過去の燃焼サイクルにおける過去の駆動信号の開始時期よりも早める補正値、を設定する
   電子制御装置。
7. 請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の電子制御装置であって、
   前記駆動信号は、前記燃焼サイクルにおいて、メイン噴射と、前記メイン噴射に続くアフター噴射及び前記メイン噴射の前のパイロット噴射の少なくとも一方と、を前記燃料噴射弁に実行させるための信号であり、
   前記補正部は、前記駆動信号のうち、前記メイン噴射を実行させるための信号に対して、前記補正値を設定する
   電子制御装置。

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