JP2009057925A - 内燃機関の噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】経時的な特性変化も含めた時々の噴射特性に応じて、より適切な燃料噴射制御を行うことのできる燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】燃料の噴射孔が形成された弁ボディと、その弁ボディに収容されて噴射孔を開閉するニードルと、そのニードルを往復駆動するピエゾ素子とを有し、そのピエゾ素子に対する噴射指令信号に応じて、単位時間当たりの燃料噴射量を示す噴射率を連続的に調整可能とするインジェクタ２０に適用され、エンジンに対する燃料の噴射供給を制御する燃料噴射制御装置（ＥＣＵ６０）として、インジェクタ２０の所定噴射について、その噴射に伴う燃圧変動の推移を示す燃圧波形を、燃圧センサ２０ａの出力に基づき検出するプログラムと、このプログラムにより検出された燃圧波形に基づいて、所定噴射に係る所定の噴射パラメータを同パラメータの基準値に近づけるような噴射指令信号を算出するプログラムと、を備える構成とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、所定の燃料噴射弁を通じて燃料を噴射する燃料供給システムに適用され、その燃料噴射特性を制御する燃料噴射制御装置に関する。

車載ディーゼルエンジン等においては、そのエミッションを改善する技術の１つとして、高圧化された燃料を、燃料噴射弁を通じてシリンダ内へ直接的に噴射供給する技術（高圧噴射）が知られている。そして少し前より、この高圧噴射を実現する燃料噴射システムとして、例えば特許文献１に記載されるようなシステム、いわゆるコモンレール式燃料噴射システムが注目されている。同システムにおいては、燃料ポンプから圧送された燃料が、コモンレールにより高圧状態で蓄圧され、その蓄圧された高圧燃料が、シリンダごとに設けられた配管（高圧燃料通路）を通じて、各シリンダの燃料噴射弁へそれぞれ供給されることになる。このシステムでは、上記コモンレールに対して、所定の圧力センサ（レール圧センサ）が設けられており、このレール圧センサの出力（センサ出力）に基づいて、燃料供給系を構成する各種装置の駆動を制御するように構成されている。

そして従来、こうしたコモンレール式燃料噴射システムにおいて、燃料噴射弁の噴射動作を制御する場合には、エンジン運転状態ごとの噴射パターン（適合値）が書き込まれたマップ（適合マップ）や数式を参照して、都度のエンジン運転状態に応じて噴射パターンを設定する制御方式が広く採用されている。この装置は、予め想定される各エンジン運転状態について実験等により求めた最適パターン（適合値）をマップや数式等として保持（例えばＲＯＭに記憶保持）することで、そのマップや数式等を参照しつつ、エンジン運転状態に応じた噴射パターンを設定するものである。
特開平１０−２２０２７２号公報

しかしながら、例えばエンジン制御システムの各要素を大量生産して大量販売しようとする場合には通常、例えばエンジン間で、また多気筒エンジンの場合は気筒（シリンダ）間でも、上記燃料噴射弁を含めた各種の制御部品の特性について幾らかの個体差が生じることになる。そして、この場合に、その全て（例えば大量生産されて車両に搭載された全てのシリンダ）について、個体差も加味した適合値（最適な噴射パターン）を求めることは、現行の生産システムで考えた場合、手間がかかり過ぎて実情に即したものとはいえない。したがって、適合値の書き込まれたマップや数式を用いた場合でも、個体差による影響の全てが考慮された制御を行うことは困難である。

また、噴射制御を高い精度で行う場合には、制御部品の経年変化等に起因する特性変化も無視することができないものとなる。この点、前述した特許文献１に記載される装置を含めた従来の装置では、初期の段階において高い精度で最適値が得られたとしても、その後の特性変化の影響については知ることができない。このため、時間の経過と共に最適値からのずれが懸念されるようになる。なお、この場合において、予め実験値等により劣化係数（経時的な劣化の度合に係る係数）の適合値を求めておき、これをマップや数式等として保持する構成なども考えられる。しかし、こうした経時的な特性変化についても部品ごとに上述の個体差があるため、やはり完全にその影響を消し去ることは困難である。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、経時的な特性変化も含めた時々の噴射特性に応じて、より適切な燃料噴射制御を行うことのできる燃料噴射制御装置を提供することを主たる目的とするものである。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。

請求項１に記載の発明は、対象エンジンに対して燃料を噴射供給する際の燃料噴射特性を制御する燃料噴射制御装置として、燃料の噴射孔が形成された弁ボディと、前記弁ボディに収容されて前記噴射孔を開閉する弁部材と、前記弁部材を往復駆動するアクチュエータとを有し、前記アクチュエータ操作信号に応じて、単位時間当たりの燃料噴射量を示す噴射率を連続的に調整可能とする燃料噴射弁に適用され、前記燃料噴射弁の所定噴射について、その噴射に伴う燃圧変動の推移を示す燃圧波形を検出する燃圧検出手段と、前記燃圧検出手段により検出された燃圧波形に基づいて、前記所定噴射に係る所定の噴射パラメータを同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出する操作信号算出手段と、を備えることを特徴とする。

発明者は、所定の噴射に伴う燃圧変動の推移（燃圧波形）がその噴射の重要な特性を示すことに注目し、この燃圧波形を検出するとともに、その検出された燃圧波形に基づいて、燃料噴射弁に対する噴射指令（噴射指令信号）、詳しくはその弁部材のアクチュエータ操作信号を可変設定する上記装置を発明した。こうした装置であれば、燃圧波形に基づいて、より容易且つ的確に、対象とする噴射の特性を所望の態様に制御することができる。しかもこの装置においては、多種ある燃料噴射弁の中でも、特に単位時間当たりの燃料噴射量（噴射率）を連続的に調整可能とする往復駆動式の燃料噴射弁を用いるようにしている。こうした噴射弁によれば、該噴射弁に対する噴射指令に基づいて、その噴射特性を精密に制御することができるようになる。しかも、こうした噴射弁は既に一部実用化されており、その実用性が確認されている。以上のように、上記請求項１に記載の装置によれば、時々の噴射特性に応じてより適切な燃料噴射制御を行うことができるようになり、その実用性も高い。

そして、この請求項１に記載の装置に関しては、請求項２に記載の発明のように、
・前記操作信号算出手段が、前記所定噴射の実行中にその実行中の噴射に係る前記アクチュエータ操作信号を算出するものであり、前記操作信号算出手段により算出されたアクチュエータ操作信号を、前記所定噴射の実行中にその実行中の噴射に係る指令として設定する操作信号設定手段を備える構成。
あるいは請求項８に記載の発明のように、
・前記操作信号算出手段により算出されたアクチュエータ操作信号を、その算出に際して実行された前記所定噴射の噴射終了後において再びその所定噴射と同種の噴射を実行する場合にその噴射に係る指令として設定する操作信号設定手段を備える構成。
といった構成が有効である。

請求項２に記載の装置であれば、前記所定噴射について、高い同時性で（リアルタイムに）噴射特性（圧力推移に相当）を検出することが可能になり、ひいては先に検出された圧力推移に基づいて後の噴射動作を調整することで、前のタイミングでの誤差を相殺することなどが可能になる。

そして、この請求項２に記載の装置に関しては、例えば請求項３に記載の発明のように、
・前記操作信号算出手段を、前記噴射パラメータとして１回の噴射における総噴射量を同パラメータの基準値に近づけるべく、前記燃圧波形に基づいて所定噴射における噴射開始タイミングを算出し、同噴射開始タイミングとその基準タイミングとのずれに基づいて、同噴射における噴射開始タイミング以降の前記アクチュエータ操作信号を算出するものとした構成。
あるいは請求項４に記載の発明のように、
・前記操作信号算出手段を、前記噴射パラメータとして１回の噴射における総噴射量を同パラメータの基準値に近づけるべく、前記燃圧波形に基づいて前記所定噴射における噴射開始から所定タイミングまでの噴射率の積分値又はその相関値を算出し、同積分値又は同相関値とその基準値とのずれに基づいて、同噴射における前記所定タイミング以降の前記アクチュエータ操作信号を算出するものとした構成。
あるいは請求項５に記載の発明のように、
・前記操作信号算出手段を、前記噴射パラメータとして１回の噴射における総噴射量を同パラメータの基準値に近づけるべく、前記燃圧波形に基づいて前記所定噴射における所定タイミングの噴射率を算出し、同噴射率とその基準値とのずれに基づいて、同噴射における前記所定タイミング以降のアクチュエータ操作信号を算出するものとした構成。
等々の構成が有効である。こうした構成であれば、所定タイミング後の噴射動作を調整することで、その所定タイミングにおける噴射率や噴射率積分値、又はそのタイミング自体（噴射開始タイミング）の誤差を相殺して、１回の噴射における総噴射量を好適に所望の値（基準値）に制御することが可能になる。

そして、上記請求項５に記載の装置に関しては、請求項６に記載の発明のように、前記所定タイミングの噴射率が、前記所定噴射における最大噴射率である構成とすることが有効である。

噴射率の中でも、特に最大噴射率が、噴射特性の特徴を示すものとして知られている。したがって、１回の噴射における総噴射量を調整する際にも、上記構成のように、最大噴射率のずれに基づいて、前記所定タイミング以降のアクチュエータ操作信号を算出する構成が特に有益になる。

また、１回の噴射における総噴射量を調整する上では、噴射終了タイミングが特に重要になる。したがって、上記請求項２から６のいずれか一項に記載の装置に関しては、請求項７に記載の発明のように、前記操作信号算出手段を、前記アクチュエータ操作信号として、前記所定噴射における噴射終了タイミングを決める信号を算出するものとした構成が特に有効である。こうした構成であれば、その所定噴射における総噴射量をより的確に調整することが可能になる。

一方、上記請求項８に記載の装置に関しては、所定噴射について取得した噴射データ（アクチュエータ操作信号）をそれ以降に実行する同種の噴射に適用することで、好適に噴射特性を改善することが可能になる。そして、このようなフィードバックをかけながら、噴射指令の作成を継続的に行うことで、長期にわたって適正な燃料噴射を行うことが可能になる。

そして、この請求項８に記載の装置に関しては、例えば請求項９に記載の発明のように、
・前記操作信号算出手段を、前記燃圧波形に基づいて、所定噴射における噴射率の推移を示す噴射率波形の立ち上がり角度又は立ち下がり角度を算出し、同立ち上がり角度又は同立ち下がり角度とその基準角度とのずれに基づき、同噴射における噴射率波形について、前記噴射パラメータとして前記立ち上がり角度又は前記立ち下がり角度を、同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出するものとした構成。
あるいは請求項１０に記載の発明のように、
・前記操作信号算出手段を、前記燃圧波形に基づいて、所定噴射における噴射率の推移を示す噴射率波形の頂点の位置（多角形における辺（稜）の端点）を算出し、同頂点の位置とその基準点とのずれに基づき、同噴射における噴射率波形について、前記噴射パラメータとして前記頂点の位置を、同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出するものとした構成。
あるいは請求項１１に記載の発明のように、
・前記操作信号算出手段を、前記燃圧波形に基づいて、所定噴射における噴射率の推移を示す噴射率波形の最大噴射率を算出し、同最大噴射率とその基準値とのずれに基づき、同噴射における噴射率波形について、前記噴射パラメータとして前記最大噴射率を、同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出するものとした構成。
あるいは請求項１２に記載の発明のように、
・前記操作信号算出手段を、前記燃圧波形に基づいて、所定噴射における噴射率の推移を示す噴射率波形のうち、噴射率が一定値に維持されている安定区間の噴射率を算出し、同噴射率とその基準値とのずれに基づき、同噴射における噴射率波形について、前記噴射パラメータとして前記安定区間の噴射率を、同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出するものとした構成。
のいずれかの構成、又はこれらを任意に組み合わせた構成が有効である。これらの構成であれば、噴射特性に関わる所定パラメータ（立ち上がり・立ち下がり角度、頂点の位置、最大噴射率、安定区間の噴射率）を好適に所望の値（基準値）に制御することが可能になり、ひいては時々の噴射特性に応じて、より適切な燃料噴射制御を行うことができるようになる。

上記請求項９から１２のいずれか一項に記載の装置に関しては、前記噴射率波形が、請求項１３に記載の発明のように、三角形及び台形及び矩形のいずれか１つ、又はその少なくとも１種類を複数組み合わせた図形を描くものである構成が有効である。

一般的な燃料噴射弁を採用した場合には通常、その噴射率推移の描く図形が、上記図形のうちの、いずれかに該当するようになる。したがって、上記請求項９から１２のいずれか一項に記載の装置について、一般的な燃料噴射弁を採用する場合には、こうした構成とすることが有益である。

請求項１４に記載の発明では、上記請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置において、前記燃料噴射弁に供給される高圧燃料を蓄える蓄圧容器と、前記蓄圧容器の燃料吐出口から前記燃料噴射弁の噴射孔までの燃料通路のうち前記燃料吐出口の近傍よりも下流側の燃料通路を流れる燃料の圧力を検出する燃料圧力センサとを備える蓄圧容器式の燃料噴射システムに適用され、前記燃圧検出手段が、前記燃料圧力センサの出力に基づいて燃圧を逐次検出することにより前記燃圧波形を検出する、ことを特徴とする。

このように、蓄圧容器から燃料噴射弁の噴射孔までの燃料通路のうち、蓄圧容器の燃料吐出口近傍よりも燃料下流側に位置する所定箇所の圧力を測定する態様で、上記燃料圧力センサを配設することにより、そのセンサの配設位置において、所定の噴射に係る燃料噴射弁の噴射動作（例えば電磁弁の開閉に基づいてニードルを駆動するタイプの噴射弁ではその電磁弁の開閉動作など）及び実噴射（該噴射動作を通じて実際に行われた噴射）の少なくとも一方による圧力変動態様を的確に検出することが可能になる。詳しくは、上記特許文献１に記載の装置では、基本的には、コモンレール（蓄圧容器）内の圧力（レール圧）を測定するレール圧センサのみにより上記燃料噴射弁の燃圧（燃料圧力）を制御している。この装置において、噴射（噴射動作も含む）による圧力変動は、燃料噴射弁の噴射孔からコモンレールに到達するまでに減衰してしまい、レール圧の変動としては現れない。このため、こうした装置では、上記噴射により生じた圧力変動を精度よく検出することは困難である。これに対し、上記請求項１４に記載の装置では、上記レール圧センサ（又はコモンレール近傍に設けられたセンサ）よりも燃料噴射口に近い位置で噴射圧力を測定する燃料圧力センサを備える。そのため、この圧力センサにより、噴射（噴射動作も含む）による圧力変動が減衰する前に、これを的確に捉えることが可能になる。したがって、このような装置によれば、前記燃圧検出手段により逐次検出された燃圧に基づいて、前記アクチュエータ操作信号をより適切に調整して、より適切な燃料噴射制御を行うことができるようになる。

また、特許文献１に記載されたような燃料噴射システムを構成する燃料噴射制御装置においては、例えばコモンレール内の圧力脈動を低減して安定した圧力により燃料噴射弁へ燃料を供給するなどの目的で、コモンレールと同コモンレールの燃料吐出側配管との接続部分に対して、該接続部分にて同配管を通じて前記コモンレールへ伝播される燃料脈動を軽減する燃料脈動軽減手段を設けることがある。この場合には、噴射（噴射動作も含む）による圧力変動が、燃料噴射弁の噴射孔で生じ、コモンレール燃料吐出側配管を通じてコモンレールへ向かって伝播してゆき、燃料脈動軽減手段にてそのうちの燃料脈動が軽減（減衰）される。したがって、こうした構成では、コモンレール内の圧力（レール圧）で噴射（噴射動作も含む）による圧力変動態様を正確に検出することがより困難になる。

この点、請求項１５に記載の発明では、上記請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置において、前記燃料噴射弁に供給される高圧燃料を蓄える蓄圧容器と、前記蓄圧容器と同蓄圧容器の燃料吐出側配管との接続部分にて同配管を通じて前記蓄圧容器へ伝播される燃料脈動を軽減する燃料脈動軽減手段と、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔までの燃料通路のうち前記燃料脈動軽減手段よりも下流側の燃料通路を流れる燃料の圧力を検出する燃料圧力センサとを備える燃料噴射システムであり、前記燃圧検出手段が、前記燃料圧力センサの出力に基づいて燃圧を逐次検出することにより前記燃圧波形を検出する、ことを特徴とする。こうした構成であれば、上記燃料脈動軽減手段により燃料脈動が軽減される前に、上記燃料圧力センサにて圧力変動態様を検出することが可能になり、ひいてはより高い精度で圧力変動態様を検出することが可能になる。

またこの場合、前記燃料脈動軽減手段としては、請求項１６に記載の発明のように、オリフィス（絞り部）、フローダンパ、又はそれらの組合せによって構成されるものを用いることが有益である。こうした構成であれば、上記目的を好適に達成することができる。また、オリフィスやフローダンパで燃料脈動を軽減する技術は、既に実用化され実績のある技術であるため、実用性や信頼性も高い。

また、上記請求項１４から１６のいずれか一項に記載の装置における前記燃料圧力センサの配設位置については、例えば請求項１７に記載の発明のように、前記燃料圧力センサが、前記燃料噴射弁の内部又は近傍に設けられた構成が有効である。

前記燃料圧力センサの配設位置が前記燃料噴射弁の噴射孔に近い位置であるほどより高い精度で、その圧力センサのセンサ出力を通じて、噴射（噴射動作も含む）による圧力変動態様を検出することができるようになる。したがって、こうした圧力変動態様を高い精度で検出する上では、上記請求項１７に記載の発明のように、前記燃料噴射弁の内部又は近傍に前記燃料圧力センサを設けるようにした構成とすることが有効である。またこの場合、特に前記燃料圧力センサが、前記燃料噴射弁の燃料取込口に設けられた構成とすれば、同燃料圧力センサの取付け性や保守性が容易になるとともに、比較的安定して高い精度で圧力を検出することが可能になる。

また一方、請求項１８に記載の発明のように、前記燃料圧力センサを前記蓄圧容器の燃料吐出側配管に配設する場合にはそのセンサを、前記蓄圧容器よりも前記燃料噴射弁の燃料噴射口の方に近い位置に設けた構成が有益である。上記請求項１４から１７のいずれか一項に記載の装置においては、こうしたセンサを、燃料噴射弁で生じた圧力変動が減衰しきらない程度に、蓄圧容器よりも燃料噴射弁側へ近づけた位置に配設することが重要であり、そのためには、燃料噴射弁へ近い位置に配設することが好ましい。

請求項１９に記載の発明では、上記請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置において、前記アクチュエータが、印加電圧を前記アクチュエータ操作信号として、該印加電圧の連続的な変化に応じて連続的に伸縮量を変化させる圧電素子である、ことを特徴とする。

このようにアクチュエータに圧電素子を用いるタイプの燃料噴射弁で、噴射率を連続的に調整可能とするものが既に周知である。したがって、上記請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置を、この種の燃料噴射弁に適用することで、その実用性が高められる。しかも、このような燃料噴射弁によれば、噴射率を連続的に制御することができ、例えば一度の噴射で噴射率を段階的に増加させる、いわゆるブーツ型噴射を実現することなども可能になる。

なお、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組合せにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。

また、本発明は装置の発明として特定できるだけでなく、プログラムの発明としても、そのプログラムを記録した記録媒体の発明としても、方法の発明としても特定することができる。

以下、本発明を具体化した複数の実施形態について図面を参照しつつ説明する。各実施形態において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付された他の実施形態の構成要素と対応する。

（第１実施形態）
第１実施形態の装置は、例えば自動車用エンジンとしてのレシプロ式ディーゼルエンジンを制御対象にしたコモンレール式燃料噴射システム（高圧噴射燃料供給システム）に搭載されている。すなわち、この装置も、先の特許文献１に記載の装置と同様、ディーゼルエンジン（内燃機関）のエンジン筒内の燃焼室に直接的に高圧燃料（例えば噴射圧力「１０００気圧」以上の軽油）を噴射供給（直噴供給）する装置として用いられる、いわばディーゼルエンジン用の燃料噴射装置である。

まず、図１を参照して、本実施形態に係るコモンレール式燃料噴射システムの概略について説明する。なお、本実施形態のエンジンとしては、４輪自動車用の多気筒（例えば４気筒）エンジンを想定している。また、この図１において、各インジェクタ２０は、燃料タンク１０側から、それぞれシリンダ＃１，＃２，＃３，＃４用のインジェクタである。

同図１に示されるように、このシステムは、大きくは、ＥＣＵ（電子制御ユニット）６０が、各種センサからのセンサ出力（検出結果）を取り込み、それら各センサ出力に基づいて燃料供給装置の駆動を制御するように構成されている。ＥＣＵ６０は、燃料供給系を構成する各種装置の駆動を制御することで、例えばディーゼルエンジンの出力（回転速度やトルク）を制御すべく、同エンジンに対する燃料噴射圧力（本実施形態では、燃圧センサ２０ａにて測定される時々の燃料圧力）を目標値（目標燃圧）にフィードバック制御している。

燃料供給系を構成する諸々の装置は、燃料上流側から、燃料タンク１０、燃料ポンプ１１、及びコモンレール（蓄圧容器）１２の順に配設されている。そして、燃料タンク１０と燃料ポンプ１１とは、燃料フィルタ１０ｂを介して配管１０ａにより接続されている。

燃料タンク１０は、対象エンジンの燃料（軽油）を溜めておくためのタンク（容器）である。また、燃料ポンプ１１は、低圧ポンプ１１ａ及び高圧ポンプ１１ｂを有し、低圧ポンプ１１ａによって燃料タンク１０から汲み上げられた燃料を、高圧ポンプ１１ｂにて加圧して吐出するように構成されている。そして、高圧ポンプ１１ｂに送られる燃料圧送量、ひいては燃料ポンプ１１の燃料吐出量は、燃料ポンプ１１の燃料吸入側に設けられた吸入調整弁（ＳＣＶ：Suction Control Valve）１１ｃによって調量されるようになっている。すなわち、燃料ポンプ１１では、吸入調整弁１１ｃ（例えば非通電時に開弁するノーマリオープン型の調整弁）の駆動電流量（ひいては弁開度）を調整することで、同ポンプ１１からの燃料吐出量を所望の値に制御することができるようになっている。

燃料ポンプ１１を構成する２種のポンプのうち、低圧ポンプ１１ａは、例えばトロコイド式のフィードポンプとして構成されている。これに対し、高圧ポンプ１１ｂは、例えばプランジャポンプからなり、図示しない偏心カム（エキセントリックカム）にて所定のプランジャ（例えば３本のプランジャ）をそれぞれ軸方向に往復動させることにより加圧室に送られた燃料を逐次所定のタイミングで圧送するように構成されている。いずれのポンプも、駆動軸１１ｄによって駆動されるものである。駆動軸１１ｄは、対象エンジンの出力軸であるクランク軸２１に連動し、例えばクランク軸２１の１回転に対して「１／１」又は「１／２」等の比率で回転するようになっている。すなわち、上記低圧ポンプ１１ａ及び高圧ポンプ１１ｂは、対象エンジンの出力によって駆動される。

燃料タンク１０内の燃料は、燃料ポンプ１１により燃料フィルタ１０ｂを介して汲み上げられ、配管（高圧燃料通路）１１ｅを通じてコモンレール１２に加圧供給（圧送）される。そして、燃料ポンプ１１から圧送された燃料は、コモンレール１２により高圧状態で蓄圧され、その蓄圧された高圧燃料が、シリンダごとに設けられた配管（高圧燃料通路）１４を通じて、各シリンダのインジェクタ２０（燃料噴射弁）へそれぞれ供給されることになる。このシステムでは、燃料ポンプ１１の駆動により圧送される燃料を各インジェクタ２０により直接的にエンジンの各筒内（シリンダ内）へ噴射供給（直噴供給）するようになっている。なお、このエンジンは、４ストロークエンジンである。すなわち、このエンジンでは、吸入・圧縮・燃焼・排気の４行程による１燃焼サイクルが「７２０°ＣＡ」周期で逐次実行される。

各インジェクタ２０は、低圧燃料通路１８とも接続されており、低圧燃料通路１８を介して燃料タンク１０に燃料を戻すことが可能となっている。

このように、本実施形態に係る燃料供給系も、基本構成については、従来のシステムに準ずるものとなっている。ただし、本実施形態に係る燃料噴射装置では、各シリンダ（シリンダ＃１〜＃４）に対するインジェクタ２０の近傍、特にその燃料取込口に対して、燃圧センサ２０ａ（燃料通路圧力センサ）が設けられている。そして係る構成により、インジェクタ２０の噴射動作や実噴射による圧力変動態様を高い精度で検出することができるようになっている。

次に、図２を参照して、インジェクタ２０の構造を詳しく説明する。図２は、インジェクタ２０の内部構造を示す断面図である。なお、上記４つのインジェクタ２０（＃１）〜（＃４）は基本的には同様の構造（例えば図２に示す構造）となっている。いずれのインジェクタ２０も、燃焼用の燃料（燃料タンク１０内の燃料）を利用した燃料噴射弁である。

インジェクタ２０は、複数の部材からなる弁ボディ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを備え、弁ボディ３０ｄの先端部には、弁ボディ３０ｄの内部とインジェクタ２０の外部とを連通させる噴射孔３２が形成されている。そして、弁ボディ３０ｄ内部には、弁部材としてのニードル３４、ニードルストッパ３６及びバランスピストン３８が先端部側から順に配置され、弁ボディ３０ｄの内壁に沿ってその軸方向に変位可能に収納されている。ニードル３４と弁ボディ３０ｄの内壁とによって区画形成されるニードル室３５と、バランスピストン３８の背面側のバランス室３９とには、高圧燃料通路１４（図１参照）から高圧燃料が供給される。

ニードルストッパ３６のうち噴射孔３２の反対側（以下、後方側と呼ぶ）の面と弁ボディ３０ｃの内壁とで形成される背圧室４１は、低圧燃料通路１８（図１参照）と連通しており、その低圧燃料通路１８からの燃料が供給される。背圧室４１には、スプリング４０が設けられており、これにより、ニードルストッパ３６は、弁ボディ３０ｃの噴射孔３２側（以下、先端側と呼ぶ）へ押されている。

一方、ニードルストッパ３６のうち噴射孔３２側の面は、弁ボディ３０ｃの内壁とともに第１油密室４２を形成している。第１油密室４２は、伝達通路４４を介して、バランスピストン３８よりも噴射孔３２の反対側に位置する第２油密室４６と接続されている。これら第１油密室４２、伝達通路４４、第２油密室４６には、動力を伝達する媒体としての燃料が充填されている。

第２油密室４６は、ピエゾピストン４８のうち弁ボディ３０ｂの噴射孔３２側の面と弁ボディ３０ｂの内壁とによって区画形成される空間である。ピエゾピストン４８は、その内部に逆止弁５０を備えており、低圧燃料通路１８から第２油密室４６への燃料の供給が可能となっている。また、ピエゾピストン４８は、その後方側においてピエゾ素子５２と接続されている。

上記ピエゾ素子５２は、複数積層されて積層体（ピエゾスタック）を構成しており、これが逆圧電効果により伸縮することによりアクチュエータとして機能する。具体的には、ピエゾ素子５２は、容量性の負荷であり、充電されることで伸長し、放電されることで縮小する。ちなみに、本実施形態に係るピエゾ素子５２は、ＰＺＴ等の圧電材料の圧電素子を利用したものである。

このインジェクタ２０により燃料を噴射させる場合には、ピエゾ素子５２への通電を実施する。これにより、ピエゾ素子５２が伸長し、ピエゾピストン４８が弁先端側（噴射孔３２側）へ変位する。その結果、第２油密室４６、伝達通路４４及び第１油密室４２内の燃圧が上昇し、ひいては第１油密室４２内の燃料がニードルストッパ３６を弁後方側に押す力が大きくなる。そして、この力と、ニードル室３５内の高圧燃料がノズルニードル３４を弁後方側に押す力との総和が、スプリング４０及び低圧燃料がニードルストッパ３６を弁先端側に押す力と、バランス室３９内の高圧燃料がバランスピストン３８の背面を弁先端側に押す力との総和を上回ると、ニードル３４が弁後方側に変位し、インジェクタ２０が開弁する。これにより、弁内部の燃料が噴射孔３２を介して外部に噴射される。

一方、インジェクタ２０による燃料噴射を停止させる場合には、ピエゾ素子５２の電極間に蓄えられている静電エネルギーを放電する。これにより、ピエゾ素子５２が収縮し、ピエゾピストン４８が弁後方側に変位する。その結果、第２油密室４６、伝達通路４４及び第１油密室４２内の燃圧が低下し、ひいては第１油密室４２内の燃料がニードルストッパ３６を弁後方側に押す力が小さくなる。そして、この力と、ニードル室３５内の高圧燃料がノズルニードル３４を弁後方側に押す力との総和が、スプリング４０及び低圧燃料がニードルストッパ３６を先端側に押す力、及びバランス室３９内の高圧燃料がバランスピストン３８の背面を弁先端側に押す力の総和を下回ると、ニードル３４に弁先端側への力が付与され、結果としてインジェクタ２０が閉弁する。これにより、インジェクタ２０により燃料噴射が停止される。

インジェクタ２０では、ピエゾ素子５２の変位量に応じて、ひいては当該燃料噴射弁に対する噴射指令に応じて、ニードル３４の弁後方側への変位量（往復移動量）、いわゆるリフト量が連続的に変化する。

次に、このようなピエゾ素子５２を駆動制御するドライバユニット６１の構成について、図３を参照して詳述する。なお、このドライバユニット６１は、ＥＣＵ６０に内蔵されており、駆動回路７０、同回路７０を制御するコントローラ７１等を有して構成されている。

図示されるように、バッテリ６２からドライバユニット６１に供給される電力は、駆動回路７０のＤＣ／ＤＣコンバータ７２に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２は、バッテリ６２の電圧（例えば「１２Ｖ」）を、ピエゾ素子５２を充電するための高電圧（例えば「２００〜３００Ｖ」）に昇圧する昇圧回路である。

ＤＣ／ＤＣコンバータ７２の昇圧電圧は、コンデンサ７３に印加される。コンデンサ７３は、その一方の端子がＤＣ／ＤＣコンバータ７２側に接続され、また他方の端子が接地されている。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２の昇圧電圧がコンデンサ７３に印加されると、コンデンサ７３はピエゾ素子５２に供給するための静電エネルギーを蓄える。

コンデンサ７３のうちの高電位となる端子側、すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２側は、充電スイッチ７４と充放電コイル７５との直列接続体を介して、ピエゾ素子５２の高電位となる端子側に接続されている。そして、ピエゾ素子５２の低電位となる端子側は、接地されている。充電スイッチ７４と充放電コイル７５との間には放電スイッチ７６の一方の端子が接続されており、放電スイッチ７６の他方の端子は接地されている。

放電スイッチ７６には、接地側からコンデンサ７３及び充放電コイル７５間側に向かう方向を順方向とする態様にて、ダイオード７７が並列接続されている。このダイオード７７は、コンデンサ７３、充電スイッチ７４、充放電コイル７５と共に、ピエゾ素子５２を充電するチョッパ回路を構成するものであり、フリーホイーリングダイオードとして機能する。

一方、充電スイッチ７４には、放電スイッチ７６側からコンデンサ７３側へと向かう方向を順方向とする態様にて、ダイオード７８が並列接続されている。このダイオード７８は、コンデンサ７３、充放電コイル７５、放電スイッチ７６と共に、ピエゾ素子５２に蓄えられた静電エネルギーを放電するチョッパ回路を構成するものであり、フリーホイーリングダイオードとして機能する。

上記構成の駆動回路７０は、コントローラ７１により制御される。詳しくは、コントローラ７１は、演算部（後述の図５のステップＳ１２，Ｓ１３をはじめとする噴射制御に係る演算を行う部分）６３からの噴射指令信号や、ノードＮ１を介して検出されるピエゾ素子５２の電圧（操作電圧）、ノードＮ２を介して検出されるピエゾ素子５２を流れる電流（操作電流）に基づき、充電スイッチ７４や放電スイッチ７６のオン／オフを制御する。ここで、上記演算部６３からの噴射指令信号には、噴射率の基本波形（後述の図５のステップＳ１２にて取得）や、噴射タイミングを指示する噴射タイミング信号（後述の図５のステップＳ１３にて作成）などが含まれる。そして、これら各操作は、図４に示す態様にて行なわれる。なお、図４において、（ａ）は充電スイッチ７４の操作態様の推移を示し、（ｂ）は放電スイッチ７６の操作態様の推移を示し、（ｃ）はピエゾ素子５２の操作電流の推移を示し、（ｄ）はピエゾ素子５２の操作電圧の推移を示している。

図示されるように、充電スイッチ７４のオン・オフ操作によるチョッパ制御により、操作電流を増減させつつ、ピエゾ素子５２の充電がなされる。具体的には、充電スイッチ７４がオン操作されることによって、コンデンサ７３、充電スイッチ７４、充放電コイル７５、ピエゾ素子５２からなる閉ループ回路が形成される。これにより、コンデンサ７３に蓄えられた静電エネルギーがピエゾ素子５２の充電に供される。このとき、ピエゾ素子５２を介して流れる電流量が増加する。一方、充電スイッチ７４のオン操作の後、充電スイッチ７４がオフ操作されることで、充放電コイル７５、ピエゾ素子５２、ダイオード７７からなる閉ループ回路が形成される。これにより、充放電コイル７５のフライホイールエネルギが、ピエゾ素子５２に充電される。このとき、ピエゾ素子５２を介して流れる電流量が減少する。

上記態様にて充電スイッチ７４が操作される降圧チョッパ制御が行われることで、ピエゾ素子５２が充電され、ピエゾ素子５２の高電位となる端子側の電位が上昇する。なお、充電開始タイミングは、駆動パルス信号の立ち上がりタイミングにより規定される。

一方、放電スイッチ７６のオン・オフ操作によるチョッパ制御により、操作電流を増減させつつピエゾ素子５２の放電がなされる。具体的には、放電スイッチ７６がオン操作されることで、放電スイッチ７６、充放電コイル７５、ピエゾ素子５２によって閉ループ回路が形成される。これにより、ピエゾ素子５２が放電される。このとき、ピエゾ素子５２を介して流れる電流量が増加する。更に、放電スイッチ７６のオン操作の後、放電スイッチ７６がオフ操作されることで、コンデンサ７３、ダイオード７８、充放電コイル７５、ピエゾ素子５２によって閉ループ回路が形成される。これにより、充放電コイル７５のフライホイールエネルギがコンデンサ７３に回収される。

上記態様にて放電スイッチ７６が操作される昇圧チョッパ制御が行われることで、ピエゾ素子５２が放電され、ピエゾ素子５２の高電位となる端子側の電位が低下する。なお、放電開始タイミングは、駆動パルス信号の立ち下がりにより規定されている。

このようなシステムの中で、電子制御ユニットとしてエンジン制御を行う部分がＥＣＵ６０である。このＥＣＵ６０（エンジン制御用ＥＣＵ）は、周知のマイクロコンピュータ（図示略）を備えて構成され、上記各種センサの検出信号に基づいて対象エンジンの運転状態やユーザの要求を把握し、それに応じて上記吸入調整弁１１ｃやインジェクタ２０等を操作することにより、その時々の状況に応じた最適な態様で上記エンジンに係る各種の制御を行っている。また、このＥＣＵ６０に搭載されるマイクロコンピュータは、基本的には、各種の演算を行うＣＰＵ（基本処理装置）、その演算途中のデータや演算結果等を一時的に記憶するメインメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラムメモリとしてのＲＯＭ（読み出し専用記憶装置）、データ保存用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（電気的に書換可能な不揮発性メモリ）やバックアップＲＡＭ（ＥＣＵ６０の主電源停止後も車載バッテリ等のバックアップ電源により常時給電されているメモリ）、さらには、Ａ／Ｄ変換器やクロック発生回路等の信号処理装置、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート等といった各種の演算装置、記憶装置、信号処理装置、通信装置、及び電源回路等で構成されている。そして、ＲＯＭには、当該噴射特性検出や噴射指令補正に係るプログラムを含めたエンジン制御に係る各種のプログラムや制御マップ等が、またデータ保存用メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）には、対象エンジンの設計データをはじめとする各種の制御データ等が、それぞれ予め格納されている。

本実施形態では、ＥＣＵ６０が、随時入力される各種のセンサ出力（検出信号）に基づいて、その時に出力軸（クランク軸２１）に生成すべきトルク（要求トルク）、ひいてはその要求トルクを満足するための燃料噴射量を算出する。こうして、インジェクタ２０の燃料噴射量を可変設定することで、各シリンダ内（燃焼室）での燃料燃焼を通じて生成される図示トルク（生成トルク）、ひいては実際に出力軸（クランク軸２１）へ出力される軸トルク（出力トルク）を制御する（要求トルクへ一致させる）ようになっている。詳しくは、ＥＣＵ６０は、例えば時々のエンジン運転状態や運転者によるアクセルペダルの操作量等に応じた燃料噴射量を算出し、所望の噴射時期に同期して、その算出した燃料噴射量での燃料噴射を指示する噴射制御信号を上記インジェクタ２０へ出力する。そして、インジェクタ２０は噴射制御信号に基づいて燃料を噴射する。これにより、対象エンジンの出力トルクが目標値へ制御される。

なお、周知のように、ディーゼルエンジンにおいては、定常運転時、新気量増大やポンピングロス低減等の目的で、同エンジンの吸気通路に設けられた吸気絞り弁（スロットル弁）が略全開状態に保持される。したがって、定常運転時の燃焼制御（特にトルク調整に係る燃焼制御）としては燃料噴射量のコントロールが主となっている。

以下、図５を参照して、本実施形態に係る燃料噴射制御の基本的な処理手順について説明する。

なお、この図５の処理において用いられる各種パラメータの値は、例えばＥＣＵ６０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。そして、これら各図の一連の処理は、基本的には、ＥＣＵ６０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、対象エンジンの各シリンダについてそれぞれ１燃焼サイクルにつき１回の頻度で順に実行される。すなわち、このプログラムにより、１燃焼サイクルで休止シリンダを除く全てのシリンダに燃料の供給が行われることになる。

図５に示すように、この一連の処理においては、まずステップＳ１１で、所定のパラメータ、例えばその時のエンジン回転速度（クランク角センサ２２による実測値）及び燃料圧力（燃圧センサ２０ａによる実測値）、さらには運転者によるその時のアクセル操作量（アクセルセンサ２４による実測値）等を読み込む。そして、続くステップＳ１２では、上記ステップＳ１１で読み込んだ各種パラメータに基づいて（必要に応じて外部負荷による損失等も含めた要求トルクを別途算出して）噴射パターンを設定する。

なお、この噴射パターンは、例えば上記ＲＯＭに記憶保持された所定の基準マップ（噴射制御用マップ、数式でも可）及び補正係数に基づいて取得される。詳しくは、例えば予め上記所定パラメータ（ステップＳ１１）の想定される範囲について実験等により最適噴射パターン（適合値）を求め、そのマップに書き込んでおく。ちなみに、この噴射パターンは、例えば噴射段数（１燃焼サイクル中の噴射回数）、並びにそれら各噴射の噴射時期（噴射タイミング）及び噴射率の基本波形（例えば台形やブーツ型）等のパラメータにより定められるものである。こうして、上記マップは、それらパラメータと最適噴射パターンとの関係を示すものとなっている。

続くステップＳ１３では、ステップＳ１２において取得された噴射パターン（特に上記噴射時期）に基づいて、コントローラ７１（図３）に対して噴射タイミングを指示する噴射タイミング信号（噴射指令）を作成する。そして、こうして作成された噴射パターンに対応する噴射信号は、続くステップＳ１４で使用される。すなわち、同ステップＳ１４では、こうした噴射タイミング信号を、先のステップＳ１２にて取得された基本波形共々、コントローラ７１（図３）に対して出力する。こうすることで、同コントローラ７１により、それらの信号（噴射指令信号）に対応した操作電流信号（操作電流の目標値に相当）が作成され、その作成された操作電流信号に応じて、充電スイッチ７４及び放電スイッチ７６（図３）のオン／オフ状態が制御されることになる。そしてこれにより、上記インジェクタ２０の駆動（詳しくは噴射に係る駆動）が制御され、その噴射率波形が、上記基本波形（ステップＳ１２にて取得）に制御されることになる。このインジェクタ２０の駆動制御をもって、図５の一連の処理は終了する。本実施形態では、こうした一連の処理を通じて、車両の状況等に応じて、パイロット噴射、プレ噴射、アフタ噴射、ポスト噴射等を適宜メイン噴射と共に実行する。

次に、図６及び図７を参照して、こうした図５の処理による燃料噴射制御の一態様について説明する。

図６に、上記各噴射指令信号及びこれら噴射指令信号から作成される操作電流信号の一例をタイムチャートとして示す。なお、この例の基本波形は台形を描くものであり、同図６においては、（ａ）が図５のステップＳ１３にて作成される噴射タイミング信号を、（ｂ）が上記噴射指令信号に基づいてコントローラ７１にて作成される操作電流信号を、（ｃ）が図５のステップＳ１２にて取得される噴射率の基本波形を、それぞれ示している。

同図６（ｃ）に示すように、この例では、先の図５のステップＳ１２にて取得される基本波形が、図中の頂点Ｐ１〜Ｐ４、すなわちタイミングｔ１０，ｔ２０，ｔ３０，ｔ４０や台形の高さＤによって示されている。ここで、第２頂点Ｐ２から第３頂点Ｐ３までの期間（ｔ２０〜ｔ３０）を期間Ｔ１（台形の上底に相当）、第１頂点Ｐ１から第４頂点Ｐ４までの期間（ｔ１０〜ｔ４０）を期間Ｔ２（台形の下底に相当）とすると、燃料噴射量に相当する台形の面積Ｑｃは、「Ｑｃ＝１／２×Ｄ×（Ｔ１＋Ｔ２）」と表すことができる。こうした台形の噴射においては、この面積Ｑｃが、１回の噴射における総噴射量の目標値に相当する。

先の図５のステップＳ１３においては、こうした台形を描く噴射率推移の噴射が実行されるべき時期（噴射開始時期）を定めるべく、上記ステップＳ１２にて取得された噴射パターンの噴射時期に基づいて、上記噴射タイミング信号を作成する。すなわち、上記噴射タイミング信号（図６（ａ））の立ち上がりタイミングｔｐ１については、これを、上記基本波形の描く台形（図６（ｃ））の第１頂点Ｐ１のタイミングｔ１０を設定したいタイミング（噴射パターンの噴射時期）に応じて設定する。ただし、実際には、立ち上がりタイミングｔｐ１が出力されてから噴射が開始（実行）されるまでには、遅れ（例えば遅れ時間Ｔｄ０）がある。このため、立ち上がりタイミングｔｐ１は、予めその遅れを想定して、実際にタイミングｔ１０を設定したいタイミングよりも遅れ時間Ｔｄ０の分だけ早いタイミングに設定する。

また、先の図５のステップＳ１４においては、上記各噴射指令信号（基本波形及び噴射タイミング信号）に基づいて、上記操作電流信号を作成する。すなわち、上記噴射タイミング信号（図６（ａ））の立ち上がりタイミングｔｐ１を充電（正）パルス操作電流（図６（ｂ）、図４も併せ参照）の通電開始タイミングに設定するとともに、上記基本波形の第３頂点Ｐ３のタイミングｔ３０に応じて放電（負）パルス操作電流（図６（ｂ）、図４も併せ参照）の通電開始タイミングに設定する。ただし、実際には、放電パルス操作電流が流れてから噴射率が降下するまでには、遅れ（例えば遅れ時間Ｔｅ０）がある。このため、放電パルス操作電流の通電開始タイミングｔｐ２は、予めその遅れを想定して、実際にタイミングｔ３０を設定したいタイミングよりも遅れ時間Ｔｅ０だけ速いタイミングに設定する。

また、実際の噴射率波形においては、図６（ｃ）中の第１頂点Ｐ１の角度θ１及び第４頂点Ｐ４の角度θ２に相当する部分が、それぞれ充電（正）パルス操作電流信号及び放電（負）パルス操作電流信号（図６（ｂ））のパルス幅に応じて変化する。したがってコントローラ７１は、基本波形（上記噴射指令信号として受信）における角度θ１，θ２の大きさに応じて、それぞれ上記操作電流信号のパルス幅、すなわち充電パルス操作電流信号及び放電パルス操作電流信号のパルス幅を可変設定するようにしている。詳しくは、角度θ１（噴射率波形の立ち上がり角度）が大きいほど、充電パルス操作電流信号のパルス幅をより大きく設定する。また、角度θ２（噴射率波形の立ち下がり角度）が大きいほど、放電パルス操作電流信号のパルス幅をより大きく設定する。

また、実際の噴射率波形においては、図６（ｃ）中の上底に相当する第２頂点Ｐ２から第３頂点Ｐ３までの安定区間の長さＴ１に相当する部分についてもこれが、充電パルス操作電流信号及び放電パルス操作電流信号が共に基準レベル（ゼロレベル）に維持される操作電流維持期間の長さＴ１ａ（図６（ｂ））に応じて変化する。したがってコントローラ７１は、基本波形（上記噴射指令信号として受信）における安定区間の長さＴ１に応じて、操作電流維持期間の長さＴ１ａを可変設定するようにしている。詳しくは、長さＴ１が長いほど、操作電流維持期間の長さＴ１ａをより長く設定する。

図７は、図６に示したような各噴射指令信号及び操作電流信号に基づいて上記インジェクタ２０の燃料噴射制御が実行された場合について、その噴射に係る各パラメータの推移の一例を示すタイミングチャートである。この図７において、（ａ）は噴射タイミング信号を、（ｂ）は操作電流信号に基づいてピエゾ素子５２に流れる操作電流を、（ｃ）はピエゾ素子５２に印加される操作電圧を、（ｄ）は（ｂ）の操作電流信号に基づいて噴射される噴射率の推移（噴射率波形）を、それぞれ示している。

同図７に示すように、この燃料噴射制御に際しては、まず、噴射率波形を立ち上げるべく、上記コントローラ７１（図３）にて作成された充電パルス操作電流信号に基づいて、複数の正パルス波形を示す操作電流（図７（ｂ））が充電スイッチ７４（図３）に出力される。その結果、タイミングｔ１００〜ｔ１０１では、ピエゾ素子５２の充電に供される操作電流が流れ、操作電圧が上昇する。これにより、ニードル３４（図２）のリフト量が増大するとともに、噴射孔３２（図２）を介して噴射される単位時間あたりの燃料量、すなわち噴射率が上昇し、図６（ｃ）に示した基本波形（台形）のうち、第１頂点Ｐ１から第２頂点Ｐ２までの部分が得られることになる。

その後、タイミングｔ１０１〜ｔ１０２では、基本波形（台形）の上底に相当する部分（図６（ｃ）中の第２頂点Ｐ２から第３頂点Ｐ３までの安定区間）を得るべく、充電パルス信号及び放電パルス信号が共に基準レベル（ゼロレベル）に維持される。

そして次に、噴射率波形を立ち下げるべく、上記コントローラ７１（図３）にて作成された放電パルス信号に基づいて、複数の負パルス波形を示す操作電流（図７（ｂ））が放電スイッチ７６（図３）に出力される。その結果、タイミングｔ１０２〜ｔ１０３では、ピエゾ素子５２に蓄えられた静電エネルギーの放電に伴う操作電流が流れ、操作電圧が低下する。これにより、ニードル３４（図２）のリフト量が減少するとともに、噴射孔３２（図２）を介して噴射される単位時間あたりの燃料量、すなわち噴射率が低下し、図６（ｃ）に示した基本波形（台形）のうち、第３頂点Ｐ３から第４頂点Ｐ４までの部分が得られることになる。

こうして、上記図５のステップＳ１４の処理により、基本波形に対応した台形の噴射率波形を得ることができる。

本実施形態では、上述したような噴射制御を実施しながら、燃圧センサ２０ａの出力に基づいて、対象とするインジェクタ（所定シリンダのインジェクタ）２０による所定噴射について、その噴射に伴う燃圧変動の推移（燃圧波形）を検出するようにしている。そして、その検出された燃圧波形に基づき、その所定噴射に係るタイミング（本実施形態では噴射開始タイミング）を検出するとともに、このタイミングの検出値に基づき、その所定噴射の実行中に、その噴射１回における総噴射量を同パラメータの基準値に近づけるような操作信号を算出して、その操作信号によりピエゾ素子５２（図２）を操作するようにしている。具体的には、噴射開始タイミングずれによる総噴射量の誤差を補償すべく、上記噴射パターン（図５のステップＳ１２）による噴射終了タイミングをリアルタイムに補正することにより、その実行中の噴射の噴射終了タイミングを適切なタイミングに設定（ピエゾ素子５２の操作信号に基づき設定）して、噴射開始からその噴射終了までの総噴射量を所望の値（基準値）に制御するようにしている。

以下、図８〜図１０を参照して、上記燃圧センサ２０ａの出力に基づいて噴射開始タイミングを検出する場合の一態様について詳述する。

まず、この噴射タイミングの検出に際しては、燃圧センサ２０ａの出力を取り込み、その出力から、各タイミングにおける燃料圧力の１階微分値及び２階微分値を算出する。図８は、このデータ取得（センサ出力の取込み及び保存、いわゆる学習処理）及び微分値算出に係る一連の処理を示すフローチャートである。なお、この図８に示す一連の処理は、基本的には、ＥＣＵ６０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、所定処理間隔で（例えば「２０μsec」間隔で）逐次実行される。

同図８に示すように、この一連の処理に際しては、まずステップＳ２１で、燃圧センサ２０ａの出力を取り込み、続くステップＳ２２では、圧力値Ｐの前回値と今回値との差分として、圧力１階微分値dＰ（＝Ｐ（今回値）−Ｐ（前回値））を算出し、続くステップＳ２３では、圧力１階微分値dＰの前回値と今回値との差分として、圧力２階微分値ddＰ（＝dＰ（今回値）−dＰ（前回値））を算出する。そして、続くステップＳ２４において、それら各データＰ，dＰ，ddＰを保存して、この一連の処理を終了する。

図９は、図８のステップＳ２３にて算出された圧力２階微分値ddＰに基づいて、噴射開始タイミング（図６中のタイミングｔ１０に対応するタイミング）を検出するプログラムの流れを示すフローチャートである。このプログラムも、ＥＣＵ６０により所定周期（例えば「２０μsec」間隔）で逐次実行される。

同図９に示されるように、この一連の処理においては、まずステップＳ３１で、当該噴射について、噴射指令（通電開始）がなされており、且つ、噴射開始タイミングが未検出であるか否かを判定し、このステップＳ３１で、その噴射について、噴射指令がなされており、且つ、噴射開始タイミングが未検出である旨を判定した場合にのみ、ステップＳ３２以降の処理を実行する。すなわち、このステップＳ３１の条件を満足している期間が、噴射開始タイミングの検出期間に相当する。

ステップＳ３２では、先の図８のステップＳ２３で算出した圧力２階微分値ddＰが、所定の閾値Ｋ１よりも小さい（ddＰ＜Ｋ１）か否かを判定する。

ここで、閾値Ｋ１は、「０」よりも小さい値（＜０）、すなわち負の値に設定される。また、その値の設定に際しては、予め実験等により求められた複数のマップに基づいて可変設定される。これは、噴射開始に伴う圧力下降の勾配が、噴射直前の燃料圧力、噴射実行タイミング、及び筒内圧力に応じて変化することに対応したものである。すなわち、圧力下降の勾配がより急峻になるほど、閾値Ｋ１をより小さな値（負側に大きい値）に設定する。

図１０（ａ）は、燃料圧力レベル（燃圧センサ２０ａによる実測値）と、実験等により求められた閾値Ｋ１の適合値（最適値）との関係を示すマップである。同図１０（ａ）に示されるように、このマップによれば、燃料圧力レベルが収束点（この例では「８０ＭＰａ」）に到達するまでは、燃料圧力レベルが大きくなるほど閾値Ｋ１がより小さな値に設定される。そして、燃料圧力レベルが収束点に到達すると、燃料圧力レベルの増加に対して閾値Ｋ１の小さくなる度合が非常に小さくなる。

また、図１０（ｂ）は、噴射実行タイミングと、実験等により求められた閾値Ｋ１の適合値（最適値）との関係を示すマップである。なおここで、噴射実行タイミングは、インジェクタ２０に対する噴射開始指令で指示される噴射開始指示タイミング、詳しくは噴射指令パルスの立ち上がり（通電開始）タイミングとして検出される。同図１０（ｂ）に示されるように、このマップによれば、噴射実行タイミングがＴＤＣ（上死点）に近づくほど、閾値Ｋ１がより小さな値に設定される。

また、図１０（ｃ）は、対象エンジンのシリンダ内の圧力（例えば筒内圧センサによる実測値）と、実験等により求められた閾値Ｋ１の適合値（最適値）との関係を示すマップである。同図１０（ｃ）に示されるように、このマップによれば、筒内圧力が大きくなるほど、閾値Ｋ１がより小さな値に設定される。

このように、本実施形態では、圧力下降の勾配に合わせて閾値Ｋ１を可変設定することで、上記圧力下降、ひいては上記噴射開始タイミングｔ１をより高い精度で検出するようにしている。

このステップＳ３２の処理は、タイミングｔ１の検出期間において繰り返し行われる。そして、同ステップＳ３２で、圧力２階微分値ddＰが閾値Ｋ１よりも小さくない旨を判定した場合には、図９の一連の処理を終了し、圧力２階微分値ddＰが閾値Ｋ１よりも小さい旨を判定した場合には、続くステップＳ３３にて、その時のタイミングを、噴射開始タイミングｔ１として、所定の記憶装置に保存する。

このように、本実施形態では、噴射開始に伴う圧力下降の生じたタイミング、ひいては噴射開始タイミングｔ１を、圧力２階微分値ddＰが閾値Ｋ１の大側から小側へ移行するタイミング（クロス点）として検出するようにしている。こうした検出方式によれば、上記圧力下降を的確にとらえることが可能になり、ひいては噴射開始タイミングを高い精度で検出することが可能になる。

図１１は、噴射開始タイミング算出プログラムの実行の結果として算出された噴射開始タイミングに基づいて、上記噴射指令信号（特に基本波形）を補正するためのプログラム（噴射指令補正プログラム）の流れを示すフローチャートである。このプログラムに基づく処理においては、まず、ステップＳ４１で、図９の処理により取得された噴射開始タイミングｔ１がその基準タイミング（図６に示すタイミングｔ１０）に対してずれているか否かを判定し、ずれが生じている旨を判定した場合にのみ、ステップＳ４２の処理を実行する。詳しくは、噴射開始タイミングｔ１とその基準タイミングｔ１０とのずれＴｄ１が閾値Ｋ１１よりも大きいか否かを判定する。

ステップＳ４２では、噴射開始タイミングｔ１とその基準タイミングｔ１０とのずれＴｄ１に基づいて、総噴射量がその基準値に近づくように噴射指令信号を補正する。詳しくは、噴射開始タイミングｔ１のずれに応じて、基本波形における安定区間Ｔ１（図６（ｃ）、台形の上底に相当）がＴｄ１だけ延長又は短縮されるように噴射指令信号を補正する。これにより、コントローラ７１（図３）において操作電流信号の操作電流維持期間Ｔ１ａ（図６（ｂ））が延長又は短縮され、結果として噴射終了タイミングの基準タイミングｔ３０（図６（ｃ））がＴｄ１だけ調整（変更）されることになる。このように噴射終了タイミングを調整することにより、総噴射量をその基準値に近づけることができる。例えば、図１２（ａ）に示すように、噴射開始タイミングｔ１がその基準タイミングｔ１０に対してＴｄ１だけ遅れた場合には、その遅れＴｄ１だけ基本波形における安定区間Ｔ１（台形の上底）を延長する。その結果、操作電流維持期間Ｔ１ａ（図６（ｂ））が延長され、噴射終了タイミングの基準タイミングｔ３０がＴｄ１だけ遅れる。こうして、図１３（ｃ）に示すように放電パルス操作電流信号の発生タイミングを遅らせる（破線から実線へ変更する）ことにより、図１２（ｂ）に示すように噴射開始タイミングｔ１の遅延による噴射量の減少分ΔＱｃ（図１２（ａ）の斜線部分参照）を補うことができ、ひいては総噴射量Ｑｃをその基準値に調整することができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

（１）燃料の噴射孔３２が形成された弁ボディ３０ａ〜３０ｄと、それらの弁ボディに収容されて噴射孔３２を開閉するニードル３４と、そのニードル３４を往復駆動するピエゾ素子５２とを有し、そのピエゾ素子５２に対する噴射指令信号に応じて、単位時間当たりの燃料噴射量を示す噴射率を連続的に調整可能とするインジェクタ２０に適用され、エンジンに対する燃料の噴射供給を制御する燃料噴射制御装置（エンジン制御用ＥＣＵ３０）として、インジェクタ２０の所定噴射について、その噴射に伴う燃圧変動の推移を示す燃圧波形を検出するプログラム（図８のステップＳ２１）と、このプログラムにより検出された燃圧波形に基づいて、１回の噴射における総噴射量をその基準値に近づけるようなピエゾ素子５２の噴射指令信号を算出するプログラム（図１１のステップＳ４２）と、を備える構成とした。

こうした構成にすることで、燃圧波形に基づいて、より容易且つ的確に、対象とする噴射の総噴射量をその基準値に近づけることができる。しかもこの装置においては、多種ある燃料噴射弁の中でも、噴射率を連続的に調整可能とする往復駆動式の燃料噴射弁を用いるようにしている。こうしたインジェクタ２０によれば、同インジェクタ２０に対する噴射指令信号に基づいて、その噴射特性を精密に制御することができるようになる。しかも、こうしたインジェクタ２０は既に一部実用化されており、その実用性が確認されている。以上のように、上記構成によれば、時々の噴射特性に応じてより適切な燃料噴射制御を行うことができるようになり、その実用性も高い。

（２）図１１の処理において、所定噴射の実行中にその実行中の噴射に係る噴射指令信号（ピエゾ素子５２に対する噴射指令）の補正量を算出するように構成した。そして、算出された噴射指令信号の補正量で、上記所定噴射の実行中にその実行中の噴射に係る噴射指令信号を補正するプログラム（図１１のステップＳ４２）を備える構成とした。こうした構成にすることで、上記所定噴射について、高い同時性で（リアルタイムに）噴射特性（圧力推移に相当）を検出することが可能になり、ひいては先に検出された圧力推移に基づいて後の噴射動作を調整することで、前のタイミングでの誤差を相殺することなどが可能になる。

（３）上記燃圧センサ２０ａを接続部分１２ａ（オリフィス）よりもインジェクタ２０側に設けたことで、オリフィスにより燃料脈動が軽減される前に上記燃圧センサ２０ａにて圧力変動態様を検出することが可能になり、ひいてはより高い精度で圧力変動態様を検出することが可能になる。

（４）一般にコモンレール１２に取り付けられるレール圧センサを割愛したことで、コモンレール１２近傍のスペースを大きく確保することが可能になる。そして、上記燃圧センサ２０ａを備える構成であれば、このようにレール圧センサを割愛した場合にも、燃圧センサ２０ａのセンサ出力に基づいて、通常の燃料噴射制御を適切に行うことが可能となる。

（５）図８の処理において、上記燃圧センサ２０ａのセンサ出力を、該センサ出力にて圧力推移波形の軌跡が描かれる程度（２０μsec）に短い間隔で逐次取得するように構成した。これにより、上記燃圧波形（圧力変動態様）を高い精度で的確に検出することができるようになる。

（６）燃圧センサ２０ａが、シリンダ＃１〜＃４のインジェクタ２０の燃料取込口に対して、それぞれ１つずつ設けられた構成とした。これにより、燃圧センサ２０ａの取付け性や保守性が容易になるとともに、比較的安定して高い精度で圧力を検出することが可能になる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の各構成要素のうち、第１実施形態の対応する構成要素と実質的に同一であるものについては、これら各構成要素に第１実施形態と同一符号を付して、説明を省略する。

この第２実施形態では、上記燃圧センサ２０ａの出力に基づき、実際の噴射に係る噴射率波形について、噴射開始タイミング以外の各種タイミング及びその各タイミングでの噴射率も検出するようにしている。そして、それら検出された各タイミング及び噴射率に基づいて、その噴射に係る噴射率波形を検出するとともに、その検出された噴射率波形を前述の基本波形（図６（ｃ））に近づけるような操作電流信号、すなわち上記ピエゾ素子５２（図２）に対する操作信号（アクチュエータ操作信号）を算出している。ただし、本実施形態では、算出に際して実行された所定噴射の実行中には、算出した操作電流信号を設定しない。すなわち、こうして算出された操作電流信号は、その所定噴射の噴射終了後において再びその所定噴射と同種の噴射（例えば図５のステップＳ１２の基準マップにおける同一又は類似パターン）を実行する場合にその噴射に係る指令として設定する。具体的には、図５のステップＳ１２の補正係数を更新することで、次回以降の燃焼サイクルで再び同種の噴射が実行された場合に、同ステップＳ１２にて、その補正係数の反映された噴射パターンを取得することにより、長期にわたって適正な噴射指令が得られるようにしている。

はじめに、図１４〜図１７を参照して、上記噴射率波形について、噴射開始タイミング以外の各種タイミング、詳しくは最大噴射率到達タイミング、噴射率降下開始タイミング、及び噴射終了タイミング、並びにそれら各タイミングの噴射率を検出する場合の一態様について詳述する。なお、これら各図の処理も、基本的には、ＥＣＵ６０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、所定処理間隔で（例えば「２０μsec」間隔で）逐次実行される。また、ここでは説明を割愛するが、本実施形態でも、前述した図８及び図９の一連の処理がそれぞれ逐次実行されており、第１実施形態と同様の態様で、噴射開始タイミングを検出している。そして、噴射開始タイミング以外のタイミングを検出する場合にも、図８の処理にて算出、保存された各データＰ，dＰ，ddＰなどに基づいて、目的のタイミングを検出するようにしている。

（最大噴射率到達タイミング検出処理）
図１４は、最大噴射率到達タイミング検出プログラムの流れを示すフローチャートである。すなわち、このプログラムでは、最大噴射率到達タイミング（図６（ｃ）中のタイミングｔ２０に対応するタイミング）を検出する。

このプログラムに基づく一連の処理においては、まずステップＳ５１で、当該噴射について、噴射開始タイミングｔ１が検出されており、且つ、最大噴射率到達タイミングｔ２が未検出であるか否かを判定し、このステップＳ５１で、その噴射について、噴射開始タイミングｔ１の検出がなされており、且つ、最大噴射率到達タイミングｔ１が未検出である旨を判定した場合にのみ、ステップＳ５２以降の処理を実行する。すなわち、このステップＳ５１の条件を満足している期間が、上記最大噴射率到達タイミングｔ２の検出期間に相当する。

ステップＳ５２では、先の図１４のステップＳ４２で算出した圧力１階微分値dＰの前回値が「０」よりも小さくて（dＰ（前回値）＜０）、且つ、圧力１階微分値dＰの今回値が所定の閾値Ｋ２（例えば固定値、ただし可変値でもよい）以上である（dＰ（今回値）≧Ｋ２）か否かを判定する。ここで、閾値Ｋ２は、「０」よりも大きい値（＞０）、すなわち正の値に設定される。

このステップＳ５２の処理は、タイミングｔ２の検出期間において繰り返し行われる。そして、同ステップＳ５２にて、「dＰ（前回値）＜０」で且つ「dＰ（今回値）≧Ｋ２」ではない旨を判定した場合には、図１４の一連の処理を終了し、「dＰ（前回値）＜０」で且つ「dＰ（今回値）≧Ｋ２」である旨を判定した場合には、続くステップＳ５３にて、その時のタイミングを、最大噴射率到達タイミングｔ２として、所定の記憶装置（例えばＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭなど）に保存する。また、そのタイミングｔ２における燃料圧力、ひいては噴射率（タイミングｔ１からの燃料圧力の低下量が同タイミングｔ２における噴射率に相当する）も併せ、同記憶装置に保存する。

このように、本実施形態では、噴射開始の際に生じた燃料圧力の急峻な下降が終わって燃料圧力が安定するタイミング、ひいては最大噴射率到達タイミングｔ２を、圧力１階微分値dＰが閾値Ｋ２の小側から大側へ移行するタイミング（クロス点）として検出するようにしている。こうした検出方式によれば、上記燃料圧力の安定するタイミングを的確にとらえることが可能になり、ひいては最大噴射率到達タイミングｔ２を高い精度で検出することが可能になる。

（噴射終了タイミング検出処理）
図１５は、噴射終了タイミング検出プログラムの流れを示すフローチャートである。すなわち、このプログラムでは、噴射終了タイミング（図６（ｃ）中のタイミングｔ４０に対応するタイミング）を検出する。

このプログラムに基づく一連の処理においては、まずステップＳ６１で、当該噴射について、噴射開始タイミングｔ１が検出されており、且つ、噴射終了タイミングｔ４が未検出であるか否かを判定し、このステップＳ６１で、その噴射について、噴射開始タイミングｔ１の検出がなされており、且つ、噴射終了タイミングｔ４が未検出である旨を判定した場合にのみ、ステップＳ６２以降の処理を実行する。すなわち、このステップＳ６１の条件を満足している期間が、上記噴射終了タイミングｔ４の検出期間に相当する。

ステップＳ６２では、先の図１５のステップＳ４２で算出した圧力１階微分値dＰの前回値が「０」よりも大きくて（dＰ（前回値）＞０）、且つ、圧力１階微分値dＰの今回値が所定の閾値Ｋ３（例えば固定値、ただし可変値でもよい）以下である（dＰ（今回値）≦Ｋ３）か否かを判定する。ここで、閾値Ｋ３は、「０」よりも小さい値（＜０）、すなわち正の値に設定される。

このステップＳ６２の処理は、噴射終了タイミングｔ４の検出期間において繰り返し行われる。そして、同ステップＳ６２にて、「dＰ（前回値）＞０」で且つ「dＰ（今回値）≦Ｋ３」ではない旨を判定した場合には、図１５の一連の処理を終了し、「dＰ（前回値）＞０」で且つ「dＰ（今回値）≦Ｋ３」である旨を判定した場合には、続くステップＳ６３にて、その時のタイミングを、噴射終了タイミングｔ４として、所定の記憶装置（例えばＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭなど）に保存する。また、そのタイミングｔ４における燃料圧力、ひいては噴射率も併せ、同記憶装置に保存する。

このように、本実施形態では、噴射弁の閉弁に伴って生じた燃料圧力の急峻な上昇が終わって燃料圧力の脈動が始まるタイミング、ひいては噴射終了タイミングｔ４を、圧力１階微分値dＰが閾値Ｋ３の大側から小側へ移行するタイミング（クロス点）として検出するようにしている。こうした検出方式によれば、上記圧力変動態様の変化を的確にとらえることが可能になり、ひいては噴射終了タイミングを高い精度で検出することが可能になる。

（噴射率降下開始タイミング検出処理）
図１６は噴射率降下開始タイミング検出プログラムの流れを示すフローチャートである。すなわち、このプログラムでは、噴射率降下開始タイミング（図６（ｃ）中のタイミングｔ３０に対応するタイミング）を検出する。

このプログラムに基づく一連の処理においては、まずステップＳ７１で、当該噴射について、噴射終了タイミングｔ４が検出されており、且つ、噴射率降下開始タイミングｔ３が未検出であるか否かを判定し、このステップＳ７１で、その噴射について、噴射終了タイミングｔ４の検出がなされており、且つ、噴射率降下開始タイミングｔ３が未検出である旨を判定した場合にのみ、ステップＳ７２以降の処理を実行する。

ステップＳ７２では、噴射終了タイミングｔ４よりも所定の戻り時間Ｔｃだけ前のタイミング（ｔ４−Ｔｃ）として、上記最大噴射率到達後に噴射率が降下を開始するタイミングを検出し、続くステップＳ７３にて、その噴射率降下開始タイミングｔ３を所定の記憶装置（例えばＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭなど）に保存する。また、そのタイミングｔ３における燃料圧力、ひいては噴射率も併せ、同記憶装置に保存する。

ここで、戻り時間Ｔｃは、予め実験等により求められた複数のマップ、例えば図１７（ａ）（ｂ）に示すようなマップに基づいて可変設定される。これは、噴射率が降下し始めてから噴射が終了するまでの時間が、噴射直前の燃料圧力（安定時の燃料圧力レベル）、及び噴射時間に応じて変化することに対応したものである。

図１７（ａ）は、燃料圧力レベル（燃圧センサ２０ａによる実測値）と、実験等により求められた戻り時間Ｔｃの適合値（最適値）との関係を示すマップである。同図１７（ａ）に示されるように、このマップによれば、燃料圧力レベルが大きくなるほど、戻り時間Ｔｃがより短い値に設定される。

また、図１７（ｂ）は、噴射時間（例えば噴射指令のパルス幅として検出）と、実験等により求められた戻り時間Ｔｃの適合値（最適値）との関係を示すマップである。同図１７（ｂ）に示されるように、このマップによれば、噴射時間が長くなるほど、戻り時間Ｔｃがより長い値に設定される。

このように、本実施形態では、上記噴射終了タイミング検出プログラム（図１５参照）に基づく処理により検出された噴射終了タイミングｔ４との相対的な位置関係に基づいて、上記最大噴射率到達後に噴射率が降下を開始するタイミングを検出するようにしている。こうした検出方式によれば、噴射率降下開始タイミングｔ３を高い精度で検出することが可能になる。

上記図１４〜図１７に示したように、本実施形態の装置は、所定噴射における、噴射開始タイミングｔ１、最大噴射率到達タイミングｔ２、噴射率降下開始タイミングｔ３、及び噴射終了タイミングｔ４、並びにそれら各タイミングでの噴射率を、それぞれ検出するプログラムを備える。そして、図示は割愛するが、これらのタイミング及び噴射率に基づいて、第１頂点Ｐ１の立ち上がり角度θ１ａ（図６（ｃ）中の角度θ１に対応する角度）、第４頂点Ｐ４の立ち下がり角度θ２ａ（図６（ｃ）中の角度θ２に対応する角度）、及び最大噴射率（図６（ｃ）中の台形の高さＤに対応する噴射率）といった関連パラメータを検出するプログラムも、さらに備える。そして、これら各種パラメータに基づき、上記インジェクタ２０について、所定の噴射補正を行うようにしている。なお、上記最大噴射率は、第２頂点Ｐ２の噴射率、第３頂点Ｐ３の噴射率、又はこれら頂点Ｐ２からＰ３までの安定区間の任意のタイミングにおける噴射率、もしくは同区間の複数のタイミングについての噴射率平均などとして算出することができる。

本実施形態の噴射指令補正プログラムでは、これら各種パラメータとそれらの各基準値（頂点Ｐ１〜Ｐ４における位置及び角度など：図６（ｃ）参照）とのずれに基づいて、同噴射以降の噴射におけるピエゾ素子５２の操作信号（操作電流信号）を補正するようになっている。詳しくは、図５のステップＳ１２の補正係数を更新することにより操作電流信号を補正する。

次に、図１８を参照して、この噴射指令補正プログラムにより、噴射率波形とその基本波形とのずれに基づいて、上記インジェクタ２０に対する噴射指令信号（ピエゾ素子５２の操作量）を補正する処理について説明する。図１８は、噴射指令補正プログラムの流れを示すフローチャートである。このプログラムは所定時間毎（例えば燃焼サイクル毎）で実行される。

図１８に示すステップＳ８１では、上記タイミング検出処理の結果として検出された、噴射開始タイミングｔ１、最大噴射率到達タイミングｔ２、噴射率降下開始タイミングｔ３、及び噴射終了タイミングｔ４に基づいて、噴射率波形がその基準波形とずれているか否かを判定する。

具体的には、噴射開始タイミングｔ１のずれに関しては、上記ステップＳ８１において、例えば「第３頂点Ｐ３及び第４頂点Ｐ４が一致し、かつ、第１頂点Ｐ１及び第２頂点Ｐ２が時間軸に対して許容レベル以上に平行にずれている（各頂点については図６参照）」か否かを判定する。すなわち、先の図６（ｃ）の基本波形に基づいて噴射を行った場合には、例えば図１９に示すように、噴射率波形（実線）とその基本波形（破線）との両波形間において、第１頂点Ｐ１の立ち上がり角度が一致した状態で、噴射開始タイミングにずれ（タイミングｔ１０とタイミングｔ１との間のずれ）が生じることがある。そこで、上記ステップＳ８１では、こうしたタイミングずれの有無を検出する。そして、同ステップＳ８１において、このようなタイミングずれが生じている旨を判定した場合には、ステップＳ８２において、噴射開始タイミングのずれＴd1に応じて充電パルス操作電流信号（図６（ｂ））が時間軸に対して平行に移動するように指令信号を補正する。

また、噴射終了タイミングｔ４のずれに関しては、上記ステップＳ８１において、例えば「第１頂点Ｐ１及び第２頂点Ｐ２が一致し、かつ、第３頂点Ｐ３及び第４頂点Ｐ４が時間軸に対して平行にずれている（各頂点については図６参照）」か否かを判定する。すなわち、先の図６（ｃ）の基本波形に基づいて噴射を行った場合には、例えば図２０に示すように、噴射率波形（実線）とその基本波形（破線）との両波形間において、第４頂点Ｐ４の立ち下がり角度は一致した状態で、最大噴射率到達後に噴射率が降下を開始するタイミング（噴射終了タイミング）にずれ（タイミングｔ４０とタイミングｔ４との間のずれ）が生じることがある。そこで、上記ステップＳ８１では、こうしたタイミングずれの有無を検出する。そして、同ステップＳ８１において、このようなタイミングずれが生じている旨を判定した場合には、ステップＳ８３において、噴射率降下開始タイミングのずれＴd2に応じて放電パルス操作電流信号（図６（ｂ））が時間軸に対して平行に移動するように噴射指令信号を補正する。

また、第１頂点Ｐ１の立ち上がり角度θ１ａのずれに関しては、上記ステップＳ８１において、例えば角度θ１ａとその基準値とのずれが許容レベル（例えば所定値）よりも大きいか否かを判定する。すなわち、先の図６（ｃ）の基本波形に基づいて噴射を行った場合には、例えば図２１に示すように、噴射率波形（実線）とその基本波形（破線）との両波形間において、第１頂点Ｐ１の立ち上がり角度にずれ（角度θ１と角度θ１ａとの間のずれ）が生じることがある。そこで、上記ステップＳ８１では、こうした角度ずれの有無を検出する。そして、同ステップＳ８１において、このような角度ずれが生じている旨を判定した場合には、ステップＳ８４において、噴射率波形の立ち上がり角度のずれに応じて充電パルス操作電流信号のパルス幅（図６（ｂ））を増減させるべく噴射指令信号を補正する。充電パルス操作電流信号のパルス幅を大きくするほど、第１頂点Ｐ１の立ち上がり角度を大きくすることができる。

また、第４頂点Ｐ４の立ち下がり角度θ２ａのずれに関しては、上記ステップＳ８１において、例えば角度θ２ａとその基準値とのずれが許容レベル（例えば所定値）よりも大きいか否かを判定する。すなわち、先の図６（ｃ）の基本波形に基づいて噴射を行った場合には、例えば図２２に示すように、噴射率波形（実線）とその基本波形（破線）との両波形間において、第４頂点Ｐ４の立ち下がり角度にずれ（角度θ２と角度θ２ａとの間のずれ）が生じることがある。そこで、上記ステップＳ８１では、こうした角度ずれの有無を検出する。そして、同ステップＳ８１において、このような角度ずれが生じている旨を判定した場合には、ステップＳ８５において、放電パルス操作電流信号のパルス幅（図６（ｂ））を増減させるべく噴射指令信号を補正する。放電パルス操作電流信号のパルス幅を大きくするほど、第４頂点Ｐ４の立ち下がり角度を大きくすることができる。

また、最大噴射率のずれに関しては、上記ステップＳ８１において、噴射率波形（実線）とその基本波形（破線）との両波形間において、最大噴射率が許容レベル（例えば所定値）よりもずれているか否かを判定する。そして、同ステップＳ８１において、このような噴射率ずれが生じている旨を判定した場合には、ステップＳ８６において、充電パルス操作電流信号のパルス数を増減させるべく噴射指令信号を補正する。

以上のように、本実施形態では、噴射率波形をその基本波形に近づけるべく、インジェクタ２０に対する噴射指令信号（ピエゾ素子５２の操作量）を補正する。

以上詳述した本実施形態によれば、先の第１実施形態による（３）〜（６）の効果に加えて、以下の優れた効果が得られる。

（７）燃料の噴射孔３２が形成された弁ボディ３０ａ〜３０ｄと、それらの弁ボディに収容されて噴射孔３２を開閉するニードル３４と、そのニードル３４を往復駆動するピエゾ素子５２とを有し、そのピエゾ素子５２に対する噴射指令信号に応じて、単位時間当たりの燃料噴射量を示す噴射率を連続的に調整可能とするインジェクタ２０に適用され、エンジンに対する燃料の噴射供給を制御する燃料噴射制御装置（エンジン制御用ＥＣＵ３０）として、インジェクタ２０の所定噴射について、その噴射に伴う燃圧変動の推移を示す燃圧波形を検出するプログラム（図８のステップＳ２１）と、このプログラムにより検出された燃圧波形に基づいて、噴射率波形をその基本波形に近づけるようなピエゾ素子５２の噴射指令信号を算出するプログラム（図１８のステップＳ８２〜Ｓ８６）と、を備える構成とした。

こうした構成にすることで、燃圧波形に基づいて、より容易且つ的確に、対象とする噴射の噴射率波形をその基本波形に近づけることができる。しかもこの装置においては、多種ある燃料噴射弁の中でも、噴射率を連続的に調整可能とする往復駆動式の燃料噴射弁を用いるようにしている。こうしたインジェクタ２０によれば、同インジェクタ２０に対する噴射指令信号に基づいて、その噴射特性を精密に制御することができるようになる。しかも、こうしたインジェクタ２０は既に一部実用化されており、その実用性が確認されている。以上のように、上記構成によれば、時々の噴射特性に応じてより適切な燃料噴射制御を行うことができるようになり、その実用性も高い。

（８）噴射率波形とその基本波形とのずれを算出し、その算出に際して実行された上記所定噴射の噴射終了後に再びその所定噴射と同種の噴射を実行する場合において、噴射率波形にずれがある場合には（図１８のステップＳ８１）、その噴射に係る噴射指令信号をそのずれに応じて補正するように構成した（図１８のステップＳ８２〜Ｓ８６）。こうした構成にすることで、所定噴射について取得した噴射率波形のずれから算出した補正量をそれ以降に実行する同種の噴射に適用することで、好適に噴射特性を改善することが可能になる。そして、このようなフィードバックをかけながら、噴射指令信号の作成を継続的に行うことで、長期にわたって適正な燃料噴射を行うことが可能になる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。

・上記第１実施形態では、所定噴射の総噴射量（噴射率波形の面積に相当）の誤差を補償すべく、同噴射における噴射開始タイミングのずれに基づいて、噴射終了タイミングを補正するようにした。しかしこれに限られず、例えば噴射開始タイミングのずれに基づいて、噴射開始タイミング以降の別のタイミング、例えば最大噴射率到達タイミングや噴射率降下開始タイミング（図６（ｃ）中のタイミングｔ２０，ｔ３０）を補正するようにしてもよい。また、噴射開始タイミング以外のタイミング、例えば最大噴射率到達タイミングのずれに基づいて、そのタイミング以降の所定タイミング、例えば噴射率降下開始タイミングを補正するようにしてもよい。さらに、総噴射量を調整する際の補正処理においては、タイミング自体を変更せずに、同タイミングにおける噴射率を補正するようにしてもよい。要は、対象噴射に係る所定のタイミングについてずれ（誤差）が生じた場合に、そのタイミング以降の波形を同タイミングのずれに応じて調整することで、総噴射量を所望の値（基準値）に近づけることができる。

・上記第２実施形態では、噴射開始タイミングｔ１、噴射率降下開始タイミングｔ３、噴射率波形の立ち上がり角度θ１、噴射率波形の立ち下がり角度θ２、及び最大噴射率Ｄの全てを、それらの基準値に近づけるべく、ピエゾ素子５２の操作信号を調整した。しかしながら、これらのうち、一部だけを調整するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、噴射率の基本波形が台形であるとして説明した。しかしこれに限られず、任意の図形を基本波形として採用することができる。ただし、より一般的な燃料噴射弁の特性を反映するような実用性の高い構成とする上では、基本波形として、三角形及び台形及び矩形のいずれか１つ、又はその少なくとも１種類を複数組み合わせた図形を採用することが有効である。代表的な例としては、上記台形状のほか、矩形状、三角形状（デルタ型）、ブーツ型（２つの台形の組合せに相当）などが知られている。図２３に、こうしたブーツ型の基本波形の一例を示す。

・上記各実施形態では、噴射率の基本波形が台形であるとして説明した。しかしながら、上記噴射率の基本波形としては、ブーツ型の波形を設定することが可能である。図２３に、こうしたブーツ型の基本波形の一例を示す。

同図２３に示すように、この例では、基本波形が、６つの頂点Ｐ１ｂ〜Ｐ６ｂの位置、すなわちタイミングｔ１０ｂ，ｔ２０ｂ，ｔ３０ｂ，ｔ４０ｂ，ｔ５０ｂ，ｔ６０ｂ、並びにブーツ型の中段（安定区間）の高さ（中間噴射率）Ｄ１及びブーツ型の上段（安定区間）の高さＤ２によって規定されている。なお、この基本波形では、高さＤ２が最大噴射率に相当する。

この場合でも、第１実施形態と同様に、所定噴射の実行中に、その噴射１回における総噴射量を同パラメータの基準値に近づけるような操作信号を算出して、その操作信号によりピエゾ素子５２（図２）を操作する構成とすることができる。例えば噴射開始タイミングのずれ（図２３（ｃ）中の基準タイミングｔ１０ｂとその検出値とのずれ）に応じてピエゾ素子５２の操作信号（噴射指令信号）を可変設定する。こうすることで、その噴射開始タイミングのずれを補償すべく、噴射率波形のうち、図中、辺Ｐ２ｂ〜Ｐ３ｂに相当する部分や辺Ｐ４ｂ〜Ｐ５ｂに相当する部分を延長又は短縮して、噴射終了タイミングを調整することができ、ひいては実際の総噴射量を基本波形の総噴射量（面積に相当）に近づけることができる。

また、こうしたブーツ型の基本波形に関しても、第２実施形態と同様に、所定噴射に係る噴射率波形を検出するとともに、その検出された噴射率波形を基本波形（図２３（ｃ））に近づけるような操作電流信号、すなわち上記ピエゾ素子５２（図２）に対する操作信号（アクチュエータ操作信号）を算出し、この操作信号を、その所定噴射の噴射終了後において再びその所定噴射と同種の噴射（例えば図５のステップＳ１２の基準マップにおける同一又は類似パターン）を実行する場合に、その噴射に係る指令として設定する構成とすることができる。例えば噴射開始タイミング（図２３（ｃ）中の基準タイミングｔ１０ｂに対応するタイミング）、中間噴射率到達タイミング（同図中の基準タイミングｔ２０ｂに対応するタイミング）、中間噴射率到達後に噴射率が上昇を開始するタイミング（同図中の基準タイミングｔ３０ｂに対応するタイミング）、最大噴射率到達タイミング（同図中の基準タイミングｔ４０ｂに対応するタイミング）、及び噴射率降下開始タイミング（同図中の基準タイミングｔ６０ｂに対応するタイミング）、並びにこれら各タイミングでの噴射率のうち、必要なパラメータを検出し、それぞれその検出値と基準値とのずれ（実際の噴射率波形と基本波形とのずれに相当）を算出する。そして、このずれを補償すべく、例えば図５のステップＳ１２における補正係数の更新などを行って、その噴射以降の噴射におけるピエゾ素子５２の操作信号（噴射指令信号）を可変設定することにより、噴射率波形をその基本波形に近づけることができる。

・所定噴射における噴射開始タイミングｔ１から所定タイミングまでの噴射率の積分値又はその相関値を算出し、同積分値又は同相関値とその基準値とのずれに基づいて、同噴射における上記所定タイミング以降のピエゾ素子５２の操作信号（噴射指令信号）を設定してもよい。図２４及び図２５にこのような制御の一例を示す。図２４は、噴射率の積分値を算出するためのプログラムである。一方、図２５は、補正信号作成プログラムの流れを示すフローチャートである。これらのプログラムは、所定の噴射において、所定処理間隔で（例えば「２０μsec」間隔で）逐次実行される。また、これら各図の処理において用いられる各種パラメータの値は、例えばＥＣＵ３０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。

図２４に示すステップＳ９１では、対象の噴射（所定噴射）が開始されたか否かを判定する。そして、このステップＳ９１において、その噴射が開始された旨を判定した場合には、ステップＳ９２の処理に進み、噴射が開始されていない旨を判定した場合には、このプログラムの実行を終了する。

ステップＳ９２では、その時の燃圧（燃圧センサ２０ａによる実測値）からその時の噴射率ＩＲを算出（例えば所定の計算式にて算出、基本的には噴射に伴う燃圧低下が大きいほど噴射率は大きい）し、続くステップＳ９３では、その噴射率ＩＲを積算することにより、噴射率の積分値ＩＲint（＝ＩＲint（前回値）＋ＩＲ）を算出する。

ステップＳ９４では、対象とする噴射が終了したか否かを判定する。詳しくは、例えば先の図１５の処理を逐次実行して、その処理により噴射終了タイミングｔ４が検出されたか否かを判定する。そして、このステップＳ９４において、噴射が終了していない旨を判定した場合には、そのままこのプログラムの実行を終了する。一方、噴射が終了した旨を判定した場合には、ステップＳ９５においてＩＲintを０とした（ＩＲint＝０）後、このプログラムの実行を終了する。

上記処理を繰り返し実行することで、噴射開始から噴射終了までの間は、その対象噴射について、噴射開始からその時までの総噴射量を示す上記積分値ＩＲintが逐次更新、保存されることになる。すなわち、こうしたプログラムにより、所定噴射における噴射開始タイミングｔ１から所定タイミングまでの噴射率の積分値を算出することができる。

図２５に示すステップＳ１０１では、最大噴射率到達タイミングｔ２になったか否かを判定する。そして、最大噴射率到達タイミングｔ２である旨を判定すると、ステップＳ１０２の処理に進み、最大噴射率到達タイミングｔ２でない旨を判定すると、このプログラムの実行を終了する。

ステップＳ１０２では、上記図２４の処理により算出された積分値ＩＲintとその基準値とのずれΔＩＲintが所定の閾値Ｋ12よりも大きいか否かを判定する。そして、ΔＩＲintが閾値Ｋ12よりも大きい旨を判定すると、ステップＳ１０３の処理に進み、ΔＩＲintが閾値Ｋ12以下である旨を判定すると、このプログラムの実行を終了する。

ステップＳ１０３では、積分値のずれΔＩＲintに応じた補正信号（噴射率波形を補正するための信号）を作成する。例えば噴射率降下開始タイミングや噴射終了タイミングなどを補正する。これにより、都度の噴射における噴射開始タイミングｔ１から最大噴射率到達タイミングｔ２までの噴射量に基づいて、最大噴射率到達タイミングｔ２以降の噴射率ＩＲを調整することができ、ひいてはその積分値ＩＲint、さらには１回の噴射における総噴射量についてもこれを、所望の値に近づけることができるようになる。

なお、ここでは一例として、最大噴射率到達タイミングｔ２までの噴射量に基づいて同タイミングｔ２以降の噴射率ＩＲを調整する場合について言及した。しかし、上記積分値ＩＲintのずれΔＩＲintの確認ポイントは上記最大噴射率到達タイミングに限られず、これに代えて、噴射開始から噴射終了までの任意のタイミングを用いることができる。

・所定噴射における所定タイミングの噴射率とその基準値とのずれを算出し、その噴射率のずれに基づいて、同噴射における上記所定タイミング以降のピエゾ素子の操作信号（噴射指令信号）を設定してもよい。図２６に、そうした補正信号作成プログラムの一例をフローチャートとして示す。なお、このプログラムは、所定の噴射において、所定処理間隔で（例えば「２０μsec」間隔で）逐次実行される。また、これら各図の処理において用いられる各種パラメータの値は、例えばＥＣＵ３０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。

図２６に示すステップＳ１１１では、その時の燃圧（燃圧センサ２０ａによる実測値）からその時の噴射率ＩＲを算出（例えば所定の計算式にて算出、基本的には噴射に伴う燃圧低下が大きいほど噴射率は大きい）する。そして、続くステップＳ１１２では、同ステップＳ１１１にて算出された噴射率ＩＲとその基準値（例えば基本波形に基づき可変設定、基本波形については図６や図２３を参照）とのずれΔＩＲが閾値Ｋ13よりも大きいか否かを判定する。ここで、ΔＩＲが閾値Ｋ13よりも大きい旨を判定すると、ステップＳ１１３に進み、ΔＩＲが閾値Ｋ13以下である旨を判定すると、このプログラムの実行を終了する。ステップＳ１１３では、噴射率のずれΔＩＲに応じた補正信号が作成される。これにより、都度の噴射における噴射率がピエゾ素子５２の操作信号にフィードバックされる。こうした構成によれば、噴射率の波形自体を、所望の波形に近づけることができるようになる。

・上記各実施形態では、予め実験等により適合値を定めた適合マップ（図５のステップＳ１２にて使用）を採用するようにした。しかし、補正後の値に十分な信頼性が得られれば、上記適合マップを必要としない構成、いわゆる適合レスの構成を採用することも可能になる。

・上記各実施形態では、燃料圧力を検出するための燃圧センサ２０ａ（燃料圧力センサ）を、上記インジェクタ２０の燃料取込口に取り付けるようにした。しかしこれに限られず、この燃圧センサ２０ａを、上記インジェクタ２０の内部（例えば図２の噴孔２０ｆ近傍）に設けるようにしてもよい。また、こうした燃料圧力センサの数は任意であり、例えば１つのシリンダの燃料流通経路に対して２つ以上のセンサを設けるようにしてもよい。また上記実施形態では、燃圧センサ２０ａを各シリンダに対して設けるようにしたが、このセンサを一部のシリンダ（例えば１つのシリンダ）だけに設け、他のシリンダについてはそのセンサ出力に基づく推定値を用いるようにしてもよい。

・上記各実施形態では、接続部分１２ａにオリフィスを設け、このオリフィスでコモンレール１２内の圧力脈動を低減するようにした。しかし、このオリフィスに代えて、又はこのオリフィスと共に、フローダンパ（燃料脈動軽減手段）を設けることで、同コモンレール１２内の圧力脈動を低減するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、「２０μsec」間隔（周期）で上記燃圧センサ２０ａのセンサ出力を逐次取得する構成について言及したが、この取得間隔は、上述した圧力変動の傾向を捉えることができる範囲で適宜に変更可能である。ただし、発明者の実験によると、「５０μsec」よりも短い間隔が有効である。

・上記燃圧センサ２０ａに加えて、さらにコモンレール１２内の圧力を測定するレール圧センサを備える構成とすることも有効である。こうした構成であれば、上記燃圧センサ２０ａによる圧力測定値に加え、コモンレール１２内の圧力（レール圧）も取得することができるようになり、より高い精度で燃料圧力を検出することができるようになる。

・制御対象とするエンジンの種類やシステム構成も、用途等に応じて適宜に変更可能である。

例えば上記各実施形態では、一例としてディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について言及したが、例えば火花点火式のガソリンエンジン（特に直噴エンジン）等についても、基本的には同様に本発明を適用することができる。なお、直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射システムでは、燃料（ガソリン）を高圧状態で蓄えるデリバリパイプを備えており、このデリバリパイプに対して燃料ポンプから燃料が圧送されるとともに、同デリバリパイプ内の高圧燃料がインジェクタからエンジン燃焼室内に噴射供給される。この場合、デリバリパイプが蓄圧容器に相当する。また、本発明に係る装置及びシステムは、シリンダ内に燃料を直接的に噴射する燃料噴射弁に限らず、エンジンの吸気通路又は排気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁についても、その燃料噴射圧力の制御等のために用いることができる。また、対象とする燃料噴射弁は、図２に例示したインジェクタに限られず、噴射率を連続的に調整可能とするものであれば任意である。そして、上記各実施形態及び変形例についてこうした構成の変更を行う場合には、上述した各種の処理（プログラム）についても、その細部を、実際の構成に応じて適宜最適なかたちに変更（設計変更）することが好ましい。

・上記各実施形態及び変形例では、各種のソフトウェア（プログラム）を用いることを想定したが、専用回路等のハードウェアで同様の機能を実現するようにしてもよい。

第１実施形態に係る燃料噴射制御装置が搭載されたシステムの構成を示す図。 同システムに用いられる燃料噴射弁の内部構造を示す断面図。 燃料噴射弁を駆動するドライバユニットの構成を示す図。 燃料噴射弁のアクチュエータであるピエゾ素子の操作態様を示すタイミングチャート。 燃料噴射制御プログラムの流れを示すフローチャート。 基本波形として台形が設定されている場合における操作電流信号の作成態様を示すタイミングチャート。 燃料噴射制御の実行時における噴射に係るパラメータの推移の一例を示すタイミングチャート。 燃圧の取得及び微分値算出に係るプログラムの流れを示すフローチャート。 第１実施形態に係る噴射開始タイミング検出プログラムの流れを示すフローチャート。 同噴射開始タイミングの検出に用いられる閾値を可変設定するためのマップ。 第１実施形態に係る噴射指令補正プログラムの流れを示すフローチャート。 第１実施形態に係る噴射指令補正処理の処理態様を示すタイミングチャート。 第１実施形態に係る噴射指令補正処理の処理態様を示すタイミングチャート。 第２実施形態に係る最大噴射率到達タイミング検出プログラムの流れを示すフローチャート。 第２実施形態に係る噴射終了タイミング検出プログラムの流れを示すフローチャート。 第２実施形態に係る噴射率降下開始タイミング検出プログラムの流れを示すフローチャート。 同噴射率降下開始タイミングの検出に用いられる戻り時間を可変設定するためのマップ。 第２実施形態に係る噴射指令補正プログラムの流れを示すフローチャート。 噴射開始タイミングにずれが生じた場合の噴射率波形とその基本波形との関係を示すタイミングチャート。 噴射終了タイミングにずれが生じた場合の噴射率波形とその基本波形との関係を示すタイミングチャート。 噴射率波形の立ち上がり角度にずれが生じた場合の噴射率波形とその基本波形との関係を示すタイミングチャート。 噴射率波形の立ち下がり角度にずれが生じた場合の噴射率波形とその基本波形との関係を示すタイミングチャート。 他の実施形態に係る基本波形としてブーツ型が設定されている場合における操作電流信号の作成態様を示すタイミングチャート。 他の実施形態に係る噴射率の積分値を算出するためのプログラムの流れを示すフローチャート。 他の実施形態に係る補正信号作成プログラムの流れを示すフローチャート。 他の実施形態に係る補正信号作成プログラムの流れを示すフローチャート。

符号の説明

１０…燃料タンク、１１…燃料ポンプ、１２…コモンレール（蓄圧容器）、１４…高圧燃料通路、１８…低圧燃料通路、２０…インジェクタ、２０ａ…燃圧センサ、２１…クランク軸、２２…クランク角センサ、２４…アクセルセンサ、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…弁ボディ、３２…噴射孔、３４…ニードル（弁部材）、５２…ピエゾ素子（アクチュエータ）、６０…ＥＣＵ（燃圧検出手段、操作信号算出手段、操作信号設定手段）、６１…ドライバユニット、６２…バッテリ、７０…駆動回路。

Claims (19)

1. 燃料の噴射孔が形成された弁ボディと、前記弁ボディに収容されて前記噴射孔を開閉する弁部材と、前記弁部材を往復駆動するアクチュエータとを有し、前記アクチュエータに対するアクチュエータ操作信号に応じて、単位時間当たりの燃料噴射量を示す噴射率を連続的に調整可能とする燃料噴射弁に適用され、
   前記燃料噴射弁の所定噴射について、その噴射に伴う燃圧変動の推移を示す燃圧波形を検出する燃圧検出手段と、
   前記燃圧検出手段により検出された燃圧波形に基づいて、前記所定噴射に係る所定の噴射パラメータを同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出する操作信号算出手段と、
   を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 前記操作信号算出手段が、前記所定噴射の実行中にその実行中の噴射に係る前記アクチュエータ操作信号を算出するものであり、
   前記操作信号算出手段により算出されたアクチュエータ操作信号を、前記所定噴射の実行中にその実行中の噴射に係る指令として設定する操作信号設定手段を備える請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
3. 前記操作信号算出手段は、前記噴射パラメータとして１回の噴射における総噴射量を同パラメータの基準値に近づけるべく、前記燃圧波形に基づいて前記所定噴射における噴射開始タイミングを算出し、同噴射開始タイミングとその基準タイミングとのずれに基づいて、同噴射における噴射開始タイミング以降の前記アクチュエータ操作信号を算出する請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
4. 前記操作信号算出手段は、前記噴射パラメータとして１回の噴射における総噴射量を同パラメータの基準値に近づけるべく、前記燃圧波形に基づいて前記所定噴射における噴射開始から所定タイミングまでの噴射率の積分値又はその相関値を算出し、同積分値又は同相関値とその基準値とのずれに基づいて、同噴射における前記所定タイミング以降の前記アクチュエータ操作信号を算出する請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
5. 前記操作信号算出手段は、前記噴射パラメータとして１回の噴射における総噴射量を同パラメータの基準値に近づけるべく、前記燃圧波形に基づいて前記所定噴射における所定タイミングの噴射率を算出し、同噴射率とその基準値とのずれに基づいて、同噴射における前記所定タイミング以降のアクチュエータ操作信号を算出する請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
6. 前記所定タイミングの噴射率は、前記所定噴射における最大噴射率である請求項５に記載の燃料噴射制御装置。
7. 前記操作信号算出手段は、前記アクチュエータ操作信号として、前記所定噴射における噴射終了タイミングを決める信号を算出する請求項２から６のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
8. 前記操作信号算出手段により算出されたアクチュエータ操作信号を、その算出に際して実行された前記所定噴射の噴射終了後において再びその所定噴射と同種の噴射を実行する場合にその噴射に係る指令として設定する操作信号設定手段を備える請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
9. 前記操作信号算出手段は、前記燃圧波形に基づいて、所定噴射における噴射率の推移を示す噴射率波形の立ち上がり角度又は立ち下がり角度を算出し、同立ち上がり角度又は同立ち下がり角度とその基準角度とのずれに基づき、同噴射における噴射率波形について、前記噴射パラメータとして前記立ち上がり角度又は前記立ち下がり角度を、同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出する請求項８に記載の燃料噴射制御装置。
10. 前記操作信号算出手段は、前記燃圧波形に基づいて、所定噴射における噴射率の推移を示す噴射率波形の頂点の位置を算出し、同頂点の位置とその基準点とのずれに基づき、同噴射における噴射率波形について、前記噴射パラメータとして前記頂点の位置を、同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出する請求項８又は９に記載の燃料噴射制御装置。
11. 前記操作信号算出手段は、前記燃圧波形に基づいて、所定噴射における噴射率の推移を示す噴射率波形の最大噴射率を算出し、同最大噴射率とその基準値とのずれに基づき、同噴射における噴射率波形について、前記噴射パラメータとして前記最大噴射率を、同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出する請求項８から１０のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
12. 前記操作信号算出手段は、前記燃圧波形に基づいて、所定噴射における噴射率の推移を示す噴射率波形のうち、噴射率が一定値に維持されている安定区間の噴射率を算出し、同噴射率とその基準値とのずれに基づき、同噴射における噴射率波形について、前記噴射パラメータとして前記安定区間の噴射率を、同パラメータの基準値に近づけるような前記アクチュエータ操作信号を算出する請求項８から１１のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
13. 前記噴射率波形は、三角形及び台形及び矩形のいずれか１つ、又はその少なくとも１種類を複数組み合わせた図形を描くものである請求項９から１２のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
14. 前記燃料噴射弁に供給される高圧燃料を蓄える蓄圧容器と、前記蓄圧容器の燃料吐出口から前記燃料噴射弁の噴射孔までの燃料通路のうち前記燃料吐出口の近傍よりも下流側の燃料通路を流れる燃料の圧力を検出する燃料圧力センサとを備える蓄圧容器式の燃料噴射システムに適用され、
    前記燃圧検出手段は、前記燃料圧力センサの出力に基づいて燃圧を逐次検出することにより前記燃圧波形を検出する請求項１から１３のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
15. 前記燃料噴射弁に供給される高圧燃料を蓄える蓄圧容器と、前記蓄圧容器と同蓄圧容器の燃料吐出側配管との接続部分にて同配管を通じて前記蓄圧容器へ伝播される燃料脈動を軽減する燃料脈動軽減手段と、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔までの燃料通路のうち前記燃料脈動軽減手段よりも下流側の燃料通路を流れる燃料の圧力を検出する燃料圧力センサとを備える蓄圧容器式の燃料噴射システムであり、
    前記燃圧検出手段は、前記燃料圧力センサの出力に基づいて燃圧を逐次検出することにより前記燃圧波形を検出する請求項１から１３のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
16. 前記燃料脈動軽減手段は、オリフィス、フローダンパ、又はそれらの組合せによって構成されるものである請求項１５に記載の燃料噴射制御装置。
17. 前記燃料圧力センサは、前記燃料噴射弁の内部又は近傍に設けられている請求１４から１６のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
18. 前記燃料圧力センサは、前記蓄圧容器の燃料吐出側配管において、前記蓄圧容器よりも前記燃料噴射弁の燃料噴射口の方に近い位置に設けられている請求項１４から１７のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
19. 前記アクチュエータは、前記アクチュエータ操作信号の連続的な変化に応じて連続的に伸縮量を変化させる圧電素子である請求項１から１８のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。

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