(57)【要約】【課題】近似誤差を抑制するとともに、できる限り少ない数の近似式の組合せで圧力センサの特性を近似する。【解決手段】第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、第１圧力及びそれに対応する出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、測定された対応関係の各出力電圧において、算出された基準特性との圧力の偏差を算出する偏差算出工程と、算出された偏差が極大もしくは極小となる電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、算出された境界電圧及び対応関係において境界電圧に対応する圧力で特定される点のうち、境界電圧が隣り合う点同士を結ぶ近似式を算出する近似式算出工程と、算出された近似式、及び近似式に対応する境界電圧を記憶する記憶工程と、を備える。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力センサ（２０）の出力電圧に対する圧力の特性を近似する圧力センサの特性近似方法であって、
第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で前記出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、
前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、
前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性との圧力の偏差を算出する偏差算出工程と、
前記偏差算出工程において算出された前記偏差が極大もしくは極小となる前記出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、
前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧及び前記対応関係において前記境界電圧に対応する圧力で特定される点のうち、前記境界電圧が隣り合う点同士を結ぶ近似式を算出する近似式算出工程と、
前記近似式算出工程において算出された前記近似式、及び前記近似式に対応する前記境界電圧を記憶する記憶工程と、を備えることを特徴とする圧力センサの特性近似方法。
【請求項２】
圧力センサ（２０）の出力電圧に対する圧力の特性を取得する圧力センサの特性取得方法であって、
第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で前記出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、
前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、
前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性との圧力の偏差を算出する偏差算出工程と、
前記偏差算出工程において算出された前記偏差が極大もしくは極小となる前記出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、
前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧、及び前記対応関係において前記境界電圧に対応する圧力を記憶する記憶工程と、を備えることを特徴とする圧力センサの特性取得方法。
【請求項３】
圧力センサ（２０）の出力電圧に対する圧力の特性を近似する圧力センサの特性近似方法であって、
第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で前記出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、
前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、
前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記出力電圧に対応する圧力と前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性の圧力との差を算出する圧力差算出工程と、
前記圧力差算出工程において算出された前記差が最大又は最小となる前記出力電圧、前記第１圧力に対応する前記出力電圧、及び前記第２圧力に対応する前記出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、
前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧及び前記対応関係において前記境界電圧に対応する圧力で特定される点のうち、前記境界電圧が隣り合う点同士を結ぶ近似式を算出する近似式算出工程と、
前記近似式算出工程において算出された前記近似式、及び前記近似式に対応する前記境界電圧を記憶する記憶工程と、を備えることを特徴とする圧力センサの特性近似方法。
【請求項４】
圧力センサ（２０）の出力電圧に対する圧力の特性を取得する圧力センサの特性取得方法であって、
第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で前記出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、
前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、
前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記出力電圧に対応する圧力と前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性の圧力との差を算出する圧力差算出工程と、
前記圧力差算出工程において算出された前記差が最大又は最小となる前記出力電圧、前記第１圧力に対応する前記出力電圧、及び前記第２圧力に対応する前記出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、
前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧、及び前記対応関係において前記境界電圧に対応する圧力を記憶する記憶工程と、を備えることを特徴とする圧力センサの特性取得方法。
【請求項５】
前記近似式は１次式であり、
前記記憶工程は、前記１次式の傾き及び切片と、前記１次式に対応する前記境界電圧とを記憶する請求項１又は３に記載の圧力センサの特性近似方法。
【請求項６】
前記近似式は３次スプライン関数であり、
前記記憶工程は、前記３次スプライン関数の係数と、前記３次スプライン関数に対応する前記境界電圧とを記憶する請求項１又は３に記載の圧力センサの特性近似方法。
【請求項７】
請求項１、３、５及び６のいずれかに記載の圧力センサの特性近似方法により近似された特性を用いて測定対象の圧力を算出する方法であって、
前記圧力センサにより前記測定対象の圧力に応じた出力電圧を取得する電圧取得工程と、
前記電圧取得工程において取得された前記出力電圧が、前記境界電圧のそれぞれにより区切られた電圧区間のうちどの電圧区間に属するかを決定する電圧区間決定工程と、
前記電圧区間決定工程において決定された前記電圧区間に対応する前記近似式を選択する近似式選択工程と、
前記近似式選択工程において選択された前記近似式に、前記電圧取得工程において取得された前記出力電圧を代入して圧力を算出する圧力算出工程と、を備えることを特徴とする近似された特性を用いて圧力を算出する方法。
【請求項８】
請求項２又は４に記載の圧力センサの特性取得方法により取得された特性を用いて測定対象の圧力を算出する方法であって、
前記圧力センサにより前記測定対象の圧力に応じた出力電圧を取得する電圧取得工程と、
前記電圧取得工程において取得された前記出力電圧が、前記境界電圧のそれぞれにより区切られた電圧区間のうちどの電圧区間に属するかを決定する電圧区間決定工程と、
前記電圧区間決定工程において決定された前記電圧区間の両端の前記境界電圧、及び前記対応関係において前記両端の前記境界電圧にそれぞれ対応する圧力で特定される点を結ぶ１つの近似式を算出する近似式算出工程と、
前記近似式算出工程において算出された前記近似式に、前記電圧取得工程において取得された前記出力電圧を代入して圧力を算出する圧力算出工程と、を備えることを特徴とする取得された特性を用いて圧力を算出する方法。
【請求項９】
請求項１、３、５及び６のいずれかに記載の圧力センサの特性近似方法により近似された特性を用いて測定対象の圧力を算出する装置（２０、７０）であって、
前記測定対象の圧力に応じた出力電圧を取得する圧力センサと、
前記圧力センサにより取得された前記出力電圧が、前記境界電圧のそれぞれにより区切られた電圧区間のうちどの電圧区間に属するかを決定する電圧区間決定手段と、
前記電圧区間決定手段により決定された前記電圧区間に対応する前記近似式を選択する近似式選択手段と、
前記近似式選択手段により選択された前記近似式に、前記圧力センサにより取得された前記出力電圧を代入して圧力を算出する圧力算出手段と、を備えることを特徴とする近似された特性を用いて圧力を算出する装置。
【請求項１０】
請求項２又は４に記載の圧力センサの特性取得方法により取得された特性を用いて測定対象の圧力を算出する装置（２０、７０）であって、
前記測定対象の圧力に応じた出力電圧を取得する圧力センサと、
前記圧力センサにより取得された前記出力電圧が、前記境界電圧のそれぞれにより区切られた電圧区間のうちどの電圧区間に属するかを決定する電圧区間決定手段と、
前記電圧区間決定手段により決定された前記電圧区間の両端の前記境界電圧、及び前記対応関係において前記両端の前記境界電圧にそれぞれ対応する圧力で特定される点を結ぶ１つの近似式を算出する近似式算出手段と、
前記近似式算出手段により算出された前記近似式に、前記圧力センサにより取得された前記出力電圧を代入して圧力を算出する圧力算出手段と、を備えることを特徴とする取得された特性を用いて圧力を算出する装置。
【請求項１１】
請求項１、３、５及び６のいずれかに記載の圧力センサの特性近似方法により算出された前記近似式、及び前記近似式に対応する前記境界電圧を記憶する記憶媒体。
【請求項１２】
請求項２又は４に記載の圧力センサの特性取得方法により取得された前記境界電圧及び前記対応関係において前記境界電圧に対応する圧力を記憶する記憶媒体。
【請求項１３】
第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で圧力センサの出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、
前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、
前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性との圧力の偏差を算出する偏差算出工程と、
前記偏差算出工程において算出された前記偏差が極大もしくは極小となる前記出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、
前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧の数と、前記圧力センサの物理特性に基づいて予め設定されている前記境界電圧の数とが異なる場合に、前記圧力センサが異常であると判定する判定工程と、を備える圧力センサの異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性を近似する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性は、１つの１次式、もしくは２つ以上の１次式の組み合わせにより近似する手法が一般的である。２つ以上の１次式の組み合わせによって近似する場合、適用する１次式を切り替える境界電圧が設定され、隣り合う境界電圧間が１つの１次式で近似されている。この境界電圧及び１次式は、圧力センサの仕様ごとに設定されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、同じ仕様の圧力センサでも、出力電圧に対する圧力の特性には個体差が生じる。そのため、圧力センサの仕様ごとに境界電圧及び１次式が設定されていると、圧力センサの特性に圧力センサの個体差が正しく反映されず、近似誤差が大きくなるおそれがある。
【０００４】
一方、１つの１次式を適用する電圧区間を狭くして組み合わせる１次式の数を増やすと、近似誤差は小さくなるものの、特性を近似するための演算量や記憶する情報量が多くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑み、近似誤差を抑制するとともに、できる限り少ない数の近似式の組合せで圧力センサの特性を近似することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性を近似する圧力センサの特性近似方法であって、第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で前記出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性との圧力の偏差を算出する偏差算出工程と、前記偏差算出工程において算出された前記偏差が極大もしくは極小となる前記出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧及び前記対応関係において前記境界電圧に対応する圧力で特定される点のうち、前記境界電圧が隣り合う点同士を結ぶ近似式を算出する近似式算出工程と、前記近似式算出工程において算出された前記近似式、及び前記近似式に対応する前記境界電圧を記憶する記憶工程と、を備える。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で出力電圧と圧力との対応関係が測定される。また、第１圧力及びそれに対応する出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性が算出される。そして、測定された対応関係の各出力電圧において、対応する圧力と基準特性の圧力との偏差が算出され、偏差が極大もしくは極小となる電圧が境界電圧とされる。さらに、境界電圧及びそれに対応する圧力で特定される点のうち、境界電圧が隣り合う点同士を結ぶ近似式が算出され、近似式と対応する境界電圧とが記憶される。
【０００８】
したがって、圧力センサごとに、適用する近似式を切り替える境界電圧が設定されるため、圧力センサの電圧に対する圧力の特性の近似に、圧力センサの個体差を反映させることができる。さらに、偏差が極大もしくは極小となる出力電圧が境界電圧とされるため、圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性が変化する点の前後で、近似式を切り替えることができる。このため、近似誤差を抑制することができる。また、境界電圧の前後で近似式が１つずつ算出されるため、近似式の数を最小限にすることができる。ひいては、圧力センサの特性を近似するための計算量や、記憶する圧力センサの特性の情報量を抑制することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性を取得する圧力センサの特性取得方法であって、第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で前記出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性との圧力の偏差を算出する偏差算出工程と、前記偏差算出工程において算出された前記偏差が極大もしくは極小となる前記出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧、及び前記対応関係において前記境界電圧に対応する圧力を記憶する記憶工程と、を備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で出力電圧と圧力との対応関係が測定される。また、第１圧力及びそれに対応する出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性が算出される。そして、測定された対応関係の各出力電圧において、対応する圧力と基準特性の圧力との偏差が算出され、偏差が極大もしくは極小となる出力電圧が境界電圧とされる。さらに、境界電圧と境界電圧に対応する圧力とが記憶される。
【００１１】
したがって、圧力センサごとに、圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性が変化する点を境界電圧として設定することができ、圧力センサの電圧に対する圧力の特性の近似に、圧力センサの個体差を反映させることができる。このため、近似誤差を抑制することができる。また、近似式を適用する区間を定める境界電圧と、対応する圧力のみを記憶し、近似式を記憶しないため、記憶する情報量を抑制することができる。なお、境界電圧とそれに対応する圧力との関係に基づいて、境界電圧間の近似式を算出することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性を近似する圧力センサの特性近似方法であって、第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で前記出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記出力電圧に対応する圧力と前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性の圧力との差を算出する圧力差算出工程と、前記圧力差算出工程において算出された前記差が最大又は最小となる前記出力電圧、前記第１圧力に対応する前記出力電圧、及び前記第２圧力に対応する前記出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧及び前記対応関係において前記境界電圧に対応する圧力で特定される点のうち、前記境界電圧が隣り合う点同士を結ぶ近似式を算出する近似式算出工程と、前記近似式算出工程において算出された前記近似式、及び前記近似式に対応する前記境界電圧を記憶する記憶工程と、を備える。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１で偏差が極大もしくは極小となる出力電圧の数が１つ又は極大、極小となる出力電圧が１つずつの場合と同様の効果を奏する。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性を取得する圧力センサの特性取得方法であって、第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で前記出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記出力電圧に対応する圧力と前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性の圧力との差を算出する圧力差算出工程と、前記圧力差算出工程において算出された前記差が最大又は最小となる前記出力電圧、前記第１圧力に対応する前記出力電圧、及び前記第２圧力に対応する前記出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧、及び前記対応関係において前記境界電圧に対応する圧力を記憶する記憶工程と、を備える。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２で偏差が極大もしくは極小となる出力電圧の数が１つ又は極大、極小となる出力電圧が１つずつの場合と同様の効果を奏する。
【００１６】
また、請求項１３に記載の発明は、圧力センサの異常判定方法であって、第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で圧力センサの出力電圧と圧力との対応関係を測定する特性測定工程と、前記第１圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する前記出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性を算出する基準特性算出工程と、前記特性測定工程において測定された前記対応関係の各出力電圧において、前記基準特性算出工程において算出された前記基準特性との圧力の偏差を算出する偏差算出工程と、前記偏差算出工程において算出された前記偏差が極大もしくは極小となる出力電圧を境界電圧とする境界電圧算出工程と、前記境界電圧算出工程において算出された前記境界電圧の数と、前記圧力センサの物理特性に基づいて予め設定されている前記境界電圧の数とが異なる場合に、前記圧力センサが異常であると判定する判定工程と、を備える。
【００１７】
請求項１３に記載の発明によれば、第１圧力から第２圧力まで、所定間隔で圧力センサの出力電圧と圧力との対応関係が測定される。また、第１圧力及びそれに対応する出力電圧で特定される第１点と、第２圧力及びそれに対応する出力電圧で特定される第２点とを結ぶ基準特性が算出される。そして、測定された対応関係の各出力電圧において、対応する圧力と基準特性の圧力との偏差が算出され、偏差が極大もしくは極小となる出力電圧が境界電圧とされる。さらに、算出された境界電圧の数と、圧力センサの物理特性に基づいて予め設定されている境界電圧の数とが異なる場合に、圧力センサが異常と判定される。圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性と基準特性とを比較した場合に、所定範囲の出力電圧に対する圧力の偏差が極大もしくは極小となる点の数は、圧力センサの物理特性に応じて決まっている。よって、圧力センサの物理特性に基づいて予め設定された境界電圧の数と、実際に測定された境界電圧の数とが異なる場合には、圧力センサが異常であると判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】圧力センサの特性を取得する特性試験システムの構成を示す図。
【図２】圧力センサの出力電圧に対する圧力及び基準特性を示す図。
【図３】圧力センサの出力電圧に対する圧力及び基準特性を示す図。
【図４】圧力センサの出力電圧に対する圧力及び基準特性を示す図。
【図５】圧力センサの特性を１次式で近似する処理手順を示すフローチャート。
【図６】圧力センサの特性を３次スプライン関数で近似する処理手順を示すフローチャート。
【図７】境界電圧を算出する処理手順を示すフローチャート。
【図８】境界電圧を算出する処理手順を示すフローチャート。
【図９】１次式で近似した圧力センサの特性を示す図。
【図１０】３次スプライン関数で近似した圧力センサの特性を示す図。
【図１１】燃料噴射システムの構成を示す模式図。
【図１２】１次式で近似した圧力センサの特性を用いて測定対象の圧力を算出する処理手順を示すフローチャート。
【図１３】３次スプライン関数で近似した圧力センサの特性を用いて測定対象の圧力を算出する処理手順を示すフローチャート。
【図１４】圧力センサの特性を取得する処理手順を示すフローチャート。
【図１５】取得した圧力センサの特性を用いて測定対象の圧力を算出する処理手順を示すフローチャート。
【図１６】取得した圧力センサの特性を用いて測定対象の圧力を算出する処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
圧力センサの特性近似方法、又は圧力センサの特性取得方法を、エンジンに搭載された燃料噴射弁の内部を流通する燃料の圧力を測定する圧力センサに適用した各実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００２０】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本実施形態に係る圧力センサの出力電圧に対する圧力の特性を取得する特性試験システムについて説明する。本実実施形態に係る特性試験システムは、試験対象である圧力センサ２０、燃料噴射弁１０、燃料タンク３０、圧力ポンプ３２、基準圧力センサ３３、計測器６０、演算装置５０を備える。
【００２１】
圧力ポンプ３２は、図示しない燃料タンクから燃料を汲み上げ、所定の圧力で燃料を燃料タンク３０へ圧送する。燃料タンク３０は、圧力ポンプ３２から圧送された燃料を溜めておくタンクである。燃料タンク３０に溜められた燃料は、配管３１を通して燃料噴射弁１０へ供給される。
【００２２】
圧力センサ２０は、ステム２１（起歪体）及び圧力センサ素子２２等を備えている（図１１参照）。ステム２１は燃料噴射弁１０のボデーに取り付けられており、ステム２１に形成されたダイヤフラム部２１ａが、燃料噴射弁１０の内部を流通する燃料の圧力を受けて弾性変形する。圧力センサ素子２２はダイヤフラム部２１ａに取り付けられており、ダイヤフラム部２１ａで生じた弾性変形量に応じた電圧を計測器６０へ出力する。
【００２３】
基準圧力センサ３３は、測定した圧力が実際の圧力と一致するように校正された圧力センサである。基準圧力センサ３３は、燃料タンク３０に取り付けられ、燃料タンク３０内の圧力を取得し、取得した燃料タンク３０内の圧力を計測器６０へ送信する。
【００２４】
計測器６０は、圧力センサ２０の特性を取得する際に設定する設定圧力と、基準圧力センサ３３から送信された圧力とを比較する。そして、計測器６０は、基準圧力センサ３３により測定された圧力が設定圧力とずれている場合は、基準圧力センサ３３により測定された圧力が設定圧力に一致するように、圧力ポンプ３２を調整させる。
【００２５】
基準圧力センサ３３により測定された圧力が設定圧力に一致した状態で、圧力センサ２０により出力電圧が測定されると、圧力ポンプ３２は、設定圧力を次の設定圧力に変化させて燃料を燃料タンク３０へ圧送する。そして、圧力センサ２０は、変化した設定圧力に対する出力電圧を測定する。このように、設定圧力を所定間隔（例えば、１ＭＰａ間隔）で変化させ、圧力センサ２０により出力電圧を繰り返し測定する。
【００２６】
演算装置５０は、圧力センサ２０により所定の圧力間隔で測定された出力電圧及び対応する設定圧力に基づいて、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を近似する。これにより、圧力センサ２０による実際の圧力測定において、測定対象の圧力に対応する出力電圧が特性試験において測定された出力電圧と異なる場合でも、近似した特性を用いて測定対象の圧力を算出することができる。なお、詳しい近似方法は後述する。
【００２７】
次に、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を近似する方法について説明する。図２〜４（a）は、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を示す。実線は所定の圧力間隔で測定した出力電圧と対応する圧力（設定圧力）、破線は近似した特性、直線は基準特性を示す。基準特性は、最低圧力とそれに対応する出力電圧で特定される点と、最高圧力とそれに対応する出力電圧で特定される点とを結ぶ直線である。また、図２〜４（ｂ）に、各出力電圧において、対応する圧力と基準特性の圧力との偏差を示す。黒丸は、偏差の極大値もしくは極小値を示す。また、図２〜４（ｃ）に、対応する圧力と基準特性の圧力との偏差の微分値を示す。
【００２８】
対応する圧力と基準特性の圧力との偏差が極大もしくは極小となる点は、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性が変化する点といえる。図２では、偏差が極大もしくは極小となる点は３つあるので、出力電圧に対する圧力の特性は３箇所で変化している。また、図３では、偏差が極大もしくは極小となる点は１つ、詳しくは、対応する圧力から基準特性の圧力を引いた差が最大となる点が１つ存在するので、出力電圧に対する圧力の特性は１箇所で変化している。また、図４では、偏差が極大もしくは極小となる点は２つ、詳しくは、対応する圧力から基準特性の圧力を引いた差が最大となる点と最小となる点の２つが存在するので、出力電圧に対する圧力の特性は２箇所で変化している。
【００２９】
そこで、偏差が極大もしくは極小となる出力電圧を境界電圧とし、境界電圧の前後で出力電圧に対する圧力の特性を近似する近似式を切り替えれば、最小限の数の近似式で出力電圧に対する圧力の特性を近似することができる。境界電圧は、図２〜４（ｃ）に示すように、対応する圧力と基準特性の圧力との偏差の微分値が０となる出力電圧である。なお、出力電圧に対する圧力の特性が変化する点の数は、圧力センサ２０の物理特性によって予め決まっている。
【００３０】
次に、図５のフローチャートを参照して、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を近似する処理手順について説明する。本処理手順は、圧力センサ２０を出荷する前に、工場等で図１に示した特性試験システムにより行う。
【００３１】
まず、Ｓ１１で、圧力センサ２０と一体となった燃料噴射弁１０を、圧力センサ２０の特性を測定する機器に取り付ける。続いてＳ１２で、基準圧力センサ３３により測定される圧力が、圧力センサ２０の使用範囲の最低圧力（第１圧力）となるように、圧力ポンプ３２により圧送する燃料の圧力を調整する。
【００３２】
続いてＳ１３では、測定する出力電圧及び対応する圧力データを格納するために用いるインデックスｉを０に設定する。続いて、Ｓ１４では、圧力センサ２０の出力電圧と圧力との対応関係を測定する。具体的には、最低圧力に対応する圧力センサ２０の出力電圧を測定する。続いて、Ｓ１５では、基準圧力センサ３３により測定された圧力を配列Ｐ[０]に格納し、圧力センサ２０により測定された出力電圧を配列Ｖ[０]に格納する。
【００３３】
続いてＳ１６では、Ｐ[０]が、圧力センサ２０の使用範囲の最高圧力（第２圧力）であるか否か判定する。Ｐ[０]が最高圧力の場合は（ＹＥＳ）、Ｓ１９に進み、Ｐ[０]が最高圧力でない場合は（ＮＯ）、Ｓ１７に進む。
【００３４】
Ｓ１７では、インデックスｉをｉ＋１にする。続いて、Ｓ１８では、圧力ポンプ３２を調整して、基準圧力センサ３３により測定される圧力（設定圧力）を、所定の圧力幅（例えば、１ＭＰａ）だけ上昇させる。続いてＳ１４に戻り、Ｓ１８で設定した圧力に対応する圧力センサ２０の出力電圧を測定する。続いて、Ｓ１５では、基準圧力センサ３３により測定された圧力を配列Ｐ[ｉ]に格納し、圧力センサ２０により測定された出力電圧を配列Ｖ[ｉ]に格納する。
【００３５】
続いてＳ１６では、Ｐ[ｉ]が、圧力センサ２０の使用範囲の最高圧力であるか否か判定する。Ｐ[ｉ]が最高圧力の場合は（ＹＥＳ）、Ｓ１９に進み、Ｐ[ｉ]が最高圧力でない場合は（ＮＯ）、Ｓ１７〜１８、Ｓ１４〜１６の処理を繰り返し実行する。
【００３６】
続いてＳ１９では、インデックスｉを０に設定する。続いてＳ２０では、最低圧力とそれに対応する出力電圧で特定される第１点と、最高圧力とそれに対応する出力電圧で特定される第２点と、を結ぶ基準特性を算出する。
【００３７】
続いてＳ２１では、測定された出力電圧と設定圧力との対応関係と、算出した基準特性とに基づいて、境界電圧を算出する。境界電圧を算出する処理手順については、後で詳述する。
【００３８】
続いてＳ２２では、Ｓ２１で算出した境界電圧、及びＳ１４で測定した対応関係において境界電圧に対応する圧力で特定される点のうち、境界電圧が隣り合う点同士を結ぶ近似式を１つずつ算出する。すなわち、ある境界電圧とその境界電圧と隣接する値の境界電圧とで特定される電圧区間を、１つの近似式で近似する。具体的には、境界電圧が隣り合う点同士を結ぶ線を１次式で近似し、各１次式の傾き及び切片を算出する。
【００３９】
続いてＳ２３では、Ｓ２２で算出した近似式の傾き及び切片と、対応する境界電圧、すなわちＳ２２で算出した１次式の両端となる境界電圧を、ＥＥＰＲＯＭ（記憶媒体）に書き込む。ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）は、書き換え可能な記憶媒体である。なお、記憶媒体は、ＥＥＰＲＯＭに限らず、フラッシュメモリや光学ディスク等でもよい。
【００４０】
続いてＳ２４では、圧力センサ２０を燃料噴射弁１０から取り外す。以上で、本処理を終了する。なお、Ｓ１４〜Ｓ１８が特性測定工程、Ｓ２０が基準特性算出工程、Ｓ２２が近似式算出工程、Ｓ２３が記憶工程に相当する。
【００４１】
上述した圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を近似する処理手順では、特性を１次式で近似したが、３次スプライン関数で近似してもよい。図６に、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を３次スプライン関数で近似する処理手順を示す。
【００４２】
まず、Ｓ３１〜Ｓ４１の処理は、Ｓ１１〜Ｓ２１の処理と同様に行う。Ｓ４２では、ある境界電圧とその境界電圧と隣接する値の境界電圧とで特定される電圧区間を、１つの３次スプライン関数Ｙ＝ａｎＸ３＋ｂｎＸ２＋ｃｎＸ＋ｄｎで近似する。３次スプライン関数は、境界電圧と測定した対応関係において対応する圧力で特定される点のうち、境界電圧が隣り合う点を両端とするとともに、全ての点を通る曲線である。
【００４３】
続いてＳ４３では、Ｓ２２で算出した３次スプライン関数の係数ａｎ，ｂｎ，ｃｎ，ｄｎと、対応する境界電圧、すなわちＳ２２で算出した３次スプライン関数の両端となる境界電圧とを、ＥＥＰＲＯＭに書き込む。続いて、Ｓ４４では、燃料噴射弁１０を取り外し、本処理を終了する。
【００４４】
次に、図７のフローチャートを参照して、境界電圧を算出する処理手順について説明する。
【００４５】
まず、Ｓ１２１では、測定した出力電圧Ｖ（ｉ）における基準特性の圧力と、出力電圧Ｖ（ｉ）に対応する圧力Ｐ（ｉ）との偏差Ｐｅｒ（ｉ）を算出する。続いてＳ１２２では、偏差Ｐｅｒ（ｉ）の微分値ｄＰｅｒ（ｉ）を算出する。具体的には、Ｓ１２１で算出したＰｅｒ（ｉ）から、前回の処理で算出した偏差Ｐｅｒ（ｉ−１）を差し引いた値をｄＰｅｒ（ｉ）とする。
【００４６】
続いてＳ１２３では、偏差の微分値ｄＰｅｒ（ｉ）がゼロに近い値か否か判定する。具体的には、ｄＰｅｒ（ｉ）の符号の正負と、ｄＰｅｒ（ｉ−１）の符号の正負とが逆になっているか否か、すなわち、ｄＰｅｒ（ｉ）とｄＰｅｒ（ｉ−１）との間で、ゼロクロスしているか否か判定する。符号の正負が逆になっている場合は（ＹＥＳ）、Ｓ１２４の処理に進み、符合の正負が逆になっていない場合は（ＮＯ）、Ｓ１２５の処理に進む。
【００４７】
ｄＰｅｒ（ｉ）とｄＰｅｒ（ｉ−１）との符号の正負が逆になっている場合、Ｓ１２４で、境界電圧を算出するためのインデックスｉを一時記憶する。
【００４８】
続いてＳ１２５では、圧力Ｐ（ｉ）が最高圧力か否か判定する。圧力Ｐ（ｉ）が最高圧力でない場合は（ＮＯ）、Ｓ１２６の処理に進み、圧力Ｐ（ｉ）が最高圧力の場合は（ＹＥＳ）、Ｓ１２７の処理に進む。
【００４９】
Ｓ１２６では、インデックスｉをｉ＋１にする。その後、Ｓ１２１〜Ｓ１２５の処理を繰り返し実行する。
【００５０】
Ｓ１２７では、Ｓ１２４で記憶したインデックスｉに対応する出力電圧Ｖ（ｉ）を境界電圧として算出する。さらに、上記第１点の出力電圧及び上記第２点の出力電圧を境界電圧とする。以上で本処理を終了し、Ｓ２２の処理、又はＳ４２の処理に進む。なお、Ｓ１２１が偏差算出工程、Ｓ１２２〜Ｓ１２７が境界電圧算出工程に相当する。
【００５１】
上述した境界電圧を算出する処理手順は、境界電圧の数がいくつの場合でもよいが、予め圧力センサ２０の物理特性に基づいて決まっている境界電圧の数が、１つ又は２つの場合は（図３及び図４参照）、図８のフローチャートに示す処理手順で境界電圧を算出してもよい。
【００５２】
まず、Ｓ２２１では、Ｓ１２１と同様の処理を行う。続いてＳ２２２では、Ｐｅｒ（ｉ）がＰｅｒｍａｘよりも大きいか否かを判定する。ここで、Ｐｅｒｍａｘは、予め設定された正の所定値であり、Ｐｅｒ（ｉ）がＰｅｒｍａｘよりも大きい場合は、Ｐｅｒ（ｉ）が最大値であると判断できる。Ｐｅｒ（ｉ）がＰｅｒｍａｘよりも大きい場合は（ＹＥＳ）、Ｓ２２３の処理に進み、大きくない場合は（ＮＯ）、Ｓ２２４の処理に進む。Ｓ２２３では、インデックスｉをＩｍａｘとして記憶する。
【００５３】
続いてＳ２２４では、Ｐｅｒ（ｉ）がＰｅｒｍｉｎよりも小さいか否かを判定する。ここで、Ｐｅｒｍｉｎは、予め設定された負の所定値であり、Ｐｅｒ（ｉ）がＰｅｒｍｉｎよりも小さい場合は、Ｐｅｒ（ｉ）は最小値であると判断できる。Ｐｅｒ（ｉ）がＰｅｒｍｉｎよりも小さい場合は（ＹＥＳ）、Ｓ２２５の処理に進み、小さくない場合は（ＮＯ）、Ｓ２２６の処理に進む。Ｓ２２５では、インデックスｉをＩｍｉｎとして記憶する。
【００５４】
Ｓ２２６では、圧力Ｐ（ｉ）が最高圧力か否か判定する。圧力Ｐ（ｉ）が最高圧力でない場合は（ＮＯ）、Ｓ２２７の処理に進み、圧力Ｐ（ｉ）が最高圧力の場合は（ＹＥＳ）、Ｓ２２８の処理に進む。
【００５５】
Ｓ２２７では、インデックスｉをｉ＋１にする。その後、Ｓ２２２〜Ｓ２２６の処理を繰り返し実行する。図４に示すように、基準特性の圧力と圧力センサ２０の圧力との差に、最大値と最小値の両方が存在する場合には、Ｓ２２３でＩｍａｘが記憶され、Ｓ２２５でＩｍｉｎが記憶される。また、図３に示すように、基準特性の圧力と圧力センサ２０の圧力との差に、最大値のみが存在する場合には、Ｓ２２３でＩｍａｘが記憶されるが、Ｓ２２５でＩｍｉｎは記憶されない。また、基準特性の圧力と圧力センサ２０の圧力との差に、最小値のみが存在する場合には、Ｓ２２３でＩｍａｘは記憶されないが、Ｓ２２５でＩｍｉｎが記憶される。
【００５６】
Ｓ２２８では、Ｓ２２３及びＳ２２５で記憶したインデックスＩｍａｘ及びＩｍｉｎを記憶している場合は、基準特性の圧力と圧力センサ２０の圧力との差が最大となる出力電圧Ｖ（Ｉｍａｘ）、及び差が最小となる出力電圧Ｖ（Ｉｍｉｎ）を、境界電圧として算出する。また、インデックスＩｍａｘ及びＩｍｉｎのどちらか一方を記憶している場合は、記憶しているインデックスに対応する出力電圧Ｖ（Ｉｍａｘ）、又は出力電圧Ｖ（ｍｉｎ）を境界電圧として算出する。すなわち、基準特性の圧力と基準圧力センサ３３により測定された圧力との差が最大となる出力電圧Ｖ（Ｉｍａｘ）、又は差が最小となる出力電圧Ｖ（Ｉｍｉｎ）を境界電圧として算出する。さらに、上記第１点の出力電圧及び上記第２点の出力電圧を境界電圧とする。以上で本処理を終了し、Ｓ２２の処理、又はＳ４２の処理に進む。なお、Ｓ２２１が圧力差算出工程、Ｓ２２２〜Ｓ２２８が境界電圧算出工程に相当する。
【００５７】
図９に、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性をＭ個の１次式で近似した場合の近似特性を示す。また、図１０に、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性をＭ個の３次スプライン関数で近似した場合の近似特性を示す。Ｖｔｈ０は最低圧力を示し、ＶｔｈＭは最高圧力を示す。また、Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ（Ｍ−１）は、それぞれ境界電圧を示す。
【００５８】
次に、１次式で近似した圧力センサ２０の特性を用いて、測定対象の圧力を算出する装置について説明する。図１１を参照して、本実施形態に係る圧力を算出する装置を適用した燃料噴射システムの概略について説明する。本実施形態に係る燃料噴射システムは、４気筒の車載ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムを想定している。
【００５９】
本実施形態に係る燃料噴射システムは、燃料タンク４０、燃料ポンプ４１、コモンレール４２、燃料噴射弁１０、圧力センサ２０、ＥＣＵ７０を備える。圧力センサ２０及びＥＣＵ７０が、本実施形態に係る圧力を算出する装置に相当する。
【００６０】
燃料タンク４０内の燃料は、燃料ポンプ４１によりコモンレール４２（蓄圧容器）に所定の圧力で圧送されて蓄圧保持される。コモンレール４２には、各燃料配管４２ｂを介して、各気筒の燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）が接続されている。コモンレール４２内の燃料は、各吐出口４２ａから各燃料配管４２ｂを通じて、燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）へ分配供給される。
【００６１】
なお、燃料ポンプ４１にはプランジャポンプが用いられており、プランジャの往復動に同期して燃料が圧送される。そして、燃料ポンプ４１は、エンジン出力を駆動源としてクランク軸により駆動され、＃１→＃３→＃４→＃２の順番で噴射される期間中に、決められた回数だけ燃料を圧送する。
【００６２】
圧力センサ２０は、全ての燃料噴射弁１０に搭載されており、燃料噴射弁１０の高圧通路１１ａを流通する高圧燃料の圧力を受けて、ダイヤフラム部２１ａで生じた弾性変形量に応じた出力電圧をＥＣＵ７０へ出力する。
【００６３】
ＥＣＵ７０（電子制御装置）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、近似式及び境界電圧が記憶されたＥＥＰＲＯＭ、及び入出力インターフェイス等を備える周知のマイクロコンピュータである。ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている各種プログラムを実行することにより、後述する電圧区間決定手段、近似式選択手段、圧力算出手段等の機能を実現する。
【００６４】
次に、図１２のフローチャートを参照して、１次式で近似した圧力センサ２０の特性を用いて、測定対象の圧力を算出する処理手順を説明する。本実施形態では、燃料噴射弁１０内の燃料を測定対象とし、本処理手順は、車両に搭載されたＥＣＵ７０が実行する。
【００６５】
まず、Ｓ５１では、測定対象の圧力に応じて取得された出力電圧Ｖｔが、Ｖｍｉｎ以下か否か判定する。ここで、Ｖｍｉｎは、燃料噴射システムにおいて想定される最低圧力よりも少し低い値、又は圧力センサ２０の使用範囲の最低圧力よりも少し低い値に設定する。出力電圧ＶｔがＶｍｉｎ以下の場合は（ＹＥＳ）、Ｓ５２の処理に進み、出力電圧ＶｔがＶｍｉｎよりも大きい場合は（ＮＯ）、Ｓ５３の処理に進む。Ｓ５２では、Ｖｍｉｎが燃料噴射システムにおいて想定される最低電圧よりも低い値の場合は、燃料噴射システムに異常があると判定する。また、Ｖｍｉｎが圧力センサ２０の使用範囲の最低圧力よりも低い値の場合は、圧力センサ２０に異常があると判定する。
【００６６】
続いてＳ５３では、出力電圧ＶｔがＶｍａｘよりも大きいか否か判定する。ここで、Ｖｍａｘは、燃料噴射システムにおいて想定される最大圧力よりも少し高い値、又は圧力センサ２０の使用範囲の最高圧力よりも少し高い値に設定する。出力電圧ＶｔがＶｍａｘよりも大きい場合は（ＹＥＳ）、Ｓ５４の処理に進み、出力電圧ＶｔがＶｍａｘよりも大きくない場合は（ＮＯ）、Ｓ５５の処理に進む。Ｓ５４では、Ｖｍａｘが燃料噴射システムにおいて想定される最高電圧よりも高い値の場合は、燃料噴射システムに異常があると判定する。また、Ｖｍａｘが圧力センサ２０の使用範囲の最高圧力よりも高い値の場合は、圧力センサ２０に異常があると判定する。
【００６７】
続いてＳ５５では、インデックスｎを０に設定する。続いてＳ５６では、ＥＥＰＲＯＭから、境界電圧Ｖｔｈ（ｎ）及びＶｔｈ（ｎ＋１）を読み出し、出力電圧ＶｔがＶｔｈ（ｎ）よりも大きく、かつ出力電圧ＶｔがＶｔｈ（ｎ＋１）以下であるか否か判定する。すなわち、図９の一番左の電圧区間に、出力電圧Ｖｔが入っているか否か判定する。出力電圧ＶｔがＶｔｈ（ｎ）とＶｔｈ（ｎ＋１）で区切られた電圧区間に入っていない場合は（ＮＯ）、Ｓ５７の処理に進む。Ｓ５７では、インデックスｎをｎ＋１にし、Ｓ５６の処理に進む。すなわち、Ｓ５５〜Ｓ５７では、出力電圧Ｖｔが、図９に示す境界電圧で区切られた電圧区間に入っているか否か、一番左の電圧区間から順次判定し、境界電圧で区切られた電圧区間のうちのどの電圧区間に属するかを決定する。
【００６８】
出力電圧Ｖｔがどの電圧区間に属するか決定すると、Ｓ５８では、Ｓ５６で決定した電圧区間に対応する近似式を選択する。すなわち、Ｓ５６で決定した電圧区間に対応する係数ａ（ｎ）、ｂ（ｎ）を、圧力算出に用いる１次式の係数として決定し、ＥＥＰＲＯＭから読み出す。
【００６９】
続いてＳ５９では、Ｓ５８で決定した１次式に、出力電圧Ｖｔを代入して圧力Ｐを算出する。以上で、本処理を終了する。なお、Ｓ５５〜Ｓ５７が電圧区間決定工程及び電圧区間決定手段、Ｓ５８が近似式選択工程及び近似式選択手段、Ｓ５９が圧力算出工程及び圧力算出手段に相当する。
【００７０】
次に、図１３のフローチャートを参照して、３次スプライン関数で近似した圧力センサ２０の特性を用いて測定対象の圧力を算出する処理手順を説明する。本実施形態では、燃料噴射弁内の燃料を測定対象とし、本処理手順は、車両に搭載されたＥＣＵ７０が実行する。
【００７１】
まず、Ｓ６１〜Ｓ６４では、Ｓ５１〜Ｓ５４と同様の処理を行う。続いて、Ｓ６５〜Ｓ６７では、Ｓ５５〜Ｓ５７と同様に、出力電圧Ｖｔが、図１０に示す境界電圧で区切られた電圧区間のうちのどの電圧区間に属するかを決定する。
【００７２】
続いてＳ６８では、Ｓ６６で決定した電圧区間に対応するスプライン係数ａ（ｎ），ｂ（ｎ），ｃ（ｎ），ｄ（ｎ）を、圧力算出に用いる３次スプライン関数の係数として決定し、ＥＥＰＲＯＭから読み出す。
【００７３】
続いてＳ６９では、Ｓ６８で決定した３次スプライン関数に、出力電圧Ｖｔを代入して圧力Ｐを算出する。以上で、本処理を終了する。
【００７４】
以上説明した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００７５】
・圧力センサ２０ごとに、適用する近似式を切り替える境界電圧が設定されるため、圧力センサ２０の電圧に対する圧力の特性の近似に、圧力センサ２０の個体差を反映させることができる。さらに、偏差が極大もしくは極小となる電圧が境界電圧とされるため、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性が変化する点の前後で、近似式を切り替えることができる。このため、近似誤差を抑制することができる。また、境界電圧の前後で近似式が１つずつ算出されるため、近似式の数を最小限にすることができる。ひいては、圧力センサ２０の特性を近似するための計算量や、記憶する圧力センサ２０の特性の情報量を抑制することができる。
【００７６】
・圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を１次式で近似する場合は、圧力センサ２０の特性を少ない計算量で近似することができる。
【００７７】
・圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を３次スプライン関数で近似する場合は、圧力センサ２０の特性を精度よく近似することができる。
【００７８】
・圧力センサ２０により測定対象の圧力に応じた出力電圧が取得され、取得された出力電圧が、境界電圧のそれぞれにより区切られた電圧区間のうちどの電圧区間に属するかが決定される。そして、決定された電圧区間に応じた近似式が、取得された出力電圧に対応する圧力を算出するために用いる近似式として選択される。よって、選択された近似式に取得された出力電圧を代入することにより、測定対象の圧力を精度よく算出することができる。
【００７９】
・任意のマイクロコンピュータ等により、記憶媒体から近似式、及び近似式に対応する境界電圧を読み出し、測定対象の圧力を算出することができる。
【００８０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、第１実施形態と異なる点について説明する。第２実施形態では、工場等では、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を取得するが、特性の近似は行わない。圧力センサ２０の出荷後、実際に測定対象の圧力を測定する際に、工場等で取得した出力電圧に対する圧力の特性を用いて特性を近似するとともに、圧力を算出する。
【００８１】
まず、図１４のフローチャートを参照して、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を取得する処理手順について説明する。本処理手順は、圧力センサ２０を出荷する前に、工場等で図１に示した特性試験システムにより行う。
【００８２】
まず、Ｓ７１〜Ｓ８１では、Ｓ１１〜Ｓ２１と同様の処理を行う。次に、Ｓ８２では、Ｓ７４で測定した圧力センサ２０の出力電圧と設定圧力との対応関係を作成する。
【００８３】
続いてＳ８３では、Ｓ８１で算出した境界電圧、及びＳ８２で作成した関係において境界電圧に対応する圧力をＥＥＰＲＯＭに記憶する。
【００８４】
続いてＳ２４では、燃料噴射弁１０を取り外す。以上で、本処理を終了する。
【００８５】
次に、図１５を参照して、工場等で取得された圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を用いて、特性を１次式で近似するとともに、測定対象の圧力を算出する処理手順を説明する。本実施形態では、燃料噴射弁１０内の燃料を測定対象とし、本処理手順は、車両に搭載されたＥＣＵ７０が実行する。なお、ＥＣＵ７０は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている各種プログラムを実行することにより、後述する電圧区間決定手段、近似式算出手段、圧力算出手段等の機能を実現する。
【００８６】
まず、Ｓ９１〜Ｓ９７では、Ｓ５１〜Ｓ５７と同様の処理を行う。次に、Ｓ９８では、Ｓ９６で決定した電圧区間の両端の境界電圧にそれぞれ対応する圧力を、ＥＰＰＲＯＭから読み出す。そして、両端の境界電圧、及びそれぞれの境界電圧に対応する圧力で特定される２点を結ぶ１つの１次式を算出する。すなわち１次式の傾きａ（ｎ）及び切片ｂ（ｎ）を算出する。
【００８７】
続いて、Ｓ９９では、Ｓ９８で算出した１次式に、圧力センサ２０により取得された出力電圧Ｖｔを代入して圧力を算出する。以上で、本処理を終了する。なお、Ｓ９５〜Ｓ９７が電圧区間決定工程及び電圧区間決定手段、Ｓ９８が近似式算出工程及び近似式算出手段、Ｓ９９が圧力算出工程及び圧力算出手段に相当する。
【００８８】
次に、図１６を参照して、工場等で取得された圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を用いて、特性を３次スプライン関数で近似するとともに、測定対象の圧力を算出する処理手順を説明する。本実施形態では、燃料噴射弁１０内の燃料を測定対象とし、本処理手順は、車両に搭載されたＥＣＵ７０が実行する。
【００８９】
まず、Ｓ１０１〜Ｓ１０７では、Ｓ６１〜Ｓ６７と同様の処理を行う。次に、Ｓ１０８では、境界電圧のそれぞれに対応する圧力を、ＥＥＥＰＲＯＭから読み出す。そして、Ｓ１０６で決定した電圧区間の両端の境界電圧、及び両端の境界電圧のそれぞれに対応する圧力で特定される２点を両端とする１つの３次スプライン関数を算出する。すなわち、３次スプライン関数の係数ａ（ｎ），ｂ（ｎ），ｃ（ｎ），ｄ（ｎ）を算出する。
【００９０】
続いてＳ１０９では、Ｓ１０８で算出した３次スプライン関数に、圧力センサ２０により取得された出力電圧Ｖｔを代入して圧力を算出する。以上で、本処理を終了する。
【００９１】
以上説明した第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００９２】
・圧力センサ２０ごとに、圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性が変化する点を境界電圧として設定することができ、圧力センサ２０の電圧に対する圧力の特性の近似に、圧力センサ２０の個体差を反映させることができる。このため、近似誤差を抑制することができる。また、近似式を適用する区間を定める境界電圧と、対応する圧力のみを記憶し、近似式を記憶しないため、記憶する情報量を抑制することができる。
【００９３】
・圧力センサ２０により測定対象の圧力に応じた出力電圧が取得され、取得された出力電圧が、境界電圧のそれぞれにより区切られた電圧区間のうちどの電圧区間に属するかが決定される。そして、決定された電圧区間の両端の境界電圧、及びそれらにそれぞれ対応する圧力で特定される２点を結ぶ１つの近似式が算出される。よって、算出された近似式に取得された出力電圧を代入することにより、測定対象の圧力を精度よく算出することができる。また、測定対象の出力電圧に対応した近似式をその都度算出するため、近似式を記憶しておく必要がない。
【００９４】
・任意のマイクロコンピュータ等により、ＥＥＰＲＯＭから境界電圧、及び境界電圧に対応する圧力を読み出して、測定対象に適用する近似式を算出するとともに、測定対象の圧力を算出することができる。
【００９５】
（他の実施形態）
・工場等において圧力センサ２０の出力電圧に対する圧力の特性を取得する際に、圧力センサ２０の異常判定を行うようにしてもよい。具体的には、演算装置５０により、図７に示す手順で境界電圧を算出し、算出した境界電圧の数と、圧力センサ２０の物理特性に基づいて予め設定されている境界電圧の数とを比較する。そして、算出した境界電圧の数と、予め設定されている境界電圧の数とが異なる場合に、圧力センサ２０が異常であると判定する。
【００９６】
・圧力センサ２０は、燃料噴射弁１０に搭載されるものに限らず、例えばコモンレール４２に搭載されて、コモンレール圧を測定するものであってもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１０…燃料噴射弁、２０…圧力センサ、５０…演算装置、７０…ＥＣＵ。
【図１】
2015025737.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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