JP2014055547A

JP2014055547A - 燃料噴射制御装置

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Publication number: JP2014055547A
Application number: JP2012200507A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yamamoto; 英治山本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2014-03-27

Abstract

【課題】インジェクタの電気的特性が劣化しても所望の燃料噴射量を保持する。
【解決手段】通電開始タイミング（時刻ｔ１）でコンデンサからインジェクタのコイルへの放電が開始され、インジェクタが開弁したら（時刻ｔ２，ｔ３）、放電が停止される。放電停止後は、保持電流により開弁状態が保持されると共に、コンデンサの充電が開始される。そして、通電開始タイミングから所定の通電時間が経過した通電終了タイミング（時刻ｔ４）で保持電流が停止されてインジェクタが閉弁する。通電開始タイミングは設定手段により設定されるが、その設定された通電開始タイミングは、インジェクタの劣化状態に応じて補正される。即ち、通電開始タイミングから開弁までの実際の所要時間（時刻ｔ１〜ｔ３）と、規定開弁所要時間（時刻ｔ１〜ｔ２）との時間差ＴＤが予め検出され、通電開始タイミングは、その開弁所要時間差ＴＤだけ早いタイミングに補正される。
【選択図】図３

Description

本発明は、インジェクタによる内燃機関の気筒への燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置に関する。

従来、例えば車両に搭載された内燃機関の各気筒にそれぞれ燃料を噴射供給するインジェクタ（燃料噴射弁）としては、コイルへの通電により開弁する電磁弁が使用されている。このようなインジェクタを駆動して燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置は、コイルへの通電開始を制御することにより、内燃機関への燃料噴射時期および燃料噴射量を制御している。

また、このような燃料噴射制御装置としては、昇圧回路により電源電圧を昇圧して放電用のコンデンサを充電し、コイルに通電すべき駆動期間の開始時には、そのコンデンサに充電されている高電圧の電気エネルギーをインジェクタのコイルに放電して規定の大電流（いわゆるピーク電流）を流すことによりインジェクタを速やかに開弁させ、その後は、駆動期間が終了するまで、コイルに一定電流を流してインジェクタを開弁状態に保持するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−１１３５４７号公報

ところで、インジェクタのコイルは、経年によりその電気的特性が劣化する。具体的には、コイルの抵抗値が増加する。コイルの抵抗値が増加すると、放電開始後の電流の立ち上がりが鈍くなり、ピーク電流へ上昇していくまでの傾きが緩やかになるため、放電開始からピーク電流に達するまでの時間が長くなる。

インジェクタは、一般に、コイルの電流がピーク電流に達したときに開弁するよう構成されている。そのため、電気的特性の劣化によって放電開始後の電流上昇の傾きが緩やかになると、インジェクタの開弁タイミングに遅れが生じてしまう。このように開弁タイミングに遅れが生じたとしても、放電開始から所定の駆動期間が経過した通電終了（駆動終了）時にはコイルへの通電が停止される。そのため、開弁タイミングが遅れると、その分、インジェクタの開弁時間が短くなって、燃料噴射量が少なくなってしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、インジェクタの電気的特性が劣化しても所望の開弁時間（延いては所望の燃料噴射量）を保持できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、インジェクタ駆動制御手段と、設定手段と、開弁所要時間差情報検出手段と、補正手段とを備えることを特徴とする燃料噴射制御装置である。

インジェクタ駆動制御手段は、コイルへ通電されることにより開弁して車両の内燃機関の気筒へ燃料を噴射するよう構成されたインジェクタのコイルに対し、通電開始タイミングでコンデンサからの放電を開始させることによりインジェクタの開弁に必要な所定の電気エネルギーをコンデンサからコイルへ供給させ、その電気エネルギーの供給によりインジェクタを開弁させたら、コンデンサからの放電を停止させてコイルへインジェクタの開弁状態を維持させるための所定の保持電流を供給させると共にコンデンサを規定充電電圧に充電するための充電を開始させ、通電開始タイミングから所定の通電時間が経過した通電終了タイミングで保持電流の供給を停止させることによりインジェクタを閉弁させて燃料噴射を終了させる。

設定手段は、通電開始タイミングおよび通電終了タイミングを設定する。開弁所要時間差情報検出手段は、通電開始タイミングからインジェクタが実際に開弁するまでの実際の時間である実開弁所要時間と規定開弁所要時間との差である開弁所要時間差を直接または間接的に示す開弁所要時間差情報を検出する。補正手段は、設定手段により設定された通電開始タイミングを、開弁所要時間差情報が示す開弁所要時間差だけ早いタイミングに補正する。

通電開始から開弁するまでの本来想定している（例えば設計上の）所要時間である規定開弁所要時間に対し、実際の所要時間（実開弁所要時間）は、インジェクタの電気的特性が劣化すればするほど長くなることが予想される。そこで本発明では、開弁所要時間差を直接又は間接的に検出し、通電開始タイミングを、その検出した開弁所要時間差だけ、本来の通電開始タイミングよりも早める。そのため、インジェクタの電気的特性が劣化しても所望の開弁時間（延いては所望の燃料噴射量）を保持することができる。

なお、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、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態の燃料噴射制御装置（ＥＣＵ）の概略構成を表す構成図である。インジェクタの特性劣化によって燃料噴射量が所望の量よりも低下してしまう現象を説明するためのタイムチャートである。本実施形態のＥＣＵによる、燃料噴射時の通電開始タイミングを補正する機能を説明するためのタイムチャートである。ＥＣＵのマイコンが実行する噴射タイミング補正メイン処理を表すフローチャートである。図４におけるＳ１４０の補正基準値算出処理の詳細を表すフローチャートである。図４におけるＳ１６０のインジェクタ劣化補正値学習処理の詳細を表すフローチャートである。

以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
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）１００は、車両に搭載された多気筒（この例では４気筒）エンジンの各気筒♯１〜♯４に燃料を噴射供給する４個のインジェクタ（電磁弁）１０１，１０２，１０３，１０４を駆動するものである。より詳しくは、ＥＣＵ１００は、各インジェクタ１０１〜１０４のコイル１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａへの通電開始タイミング及び通電時間（換言すれば通電終了タイミング）を制御することにより、各気筒♯１〜♯４への燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。

尚、本実施形態のエンジンはディーゼルエンジンであって、高圧燃料をコモンレール（蓄圧室）に蓄圧してこれを各インジェクタから各気筒に噴射するよう構成された、いわゆるコモンレールシステムが構築されており、このコモンレールシステムがＥＣＵ１００によって制御される。コモンレールシステムはよく知られているため、ここではその詳細についての説明及び図示は省略する。

各インジェクタ１０１〜１０４は、常閉式の電磁弁により構成されており、コイル１０１ａ〜１０４ａに通電されると開弁して燃料噴射を行う。また、コイル１０１ａ〜１０４ａへの通電が遮断されると閉弁して燃料噴射を停止する。

本実施形態では、全４気筒分のインジェクタ１０１〜１０４が２気筒分ずつ２つのグループに分けられている。具体的には、気筒♯１及び気筒♯３の各インジェクタ１０１，１０３が第１グループとして、それらの各コイル１０１ａ，１０３ａの上流側の一端がＥＣＵ１００の第１コモン端子ＣＯＭ１に接続されている。また、気筒♯２及び気筒♯４の各インジェクタ１０２，１０４が第２グループとして、それらの各コイル１０２ａ，１０４ａの上流側の一端がＥＣＵ１００の第２コモン端子ＣＯＭ２に接続されている。各グループは、同時に駆動されることがないインジェクタ同士で構成している。

各コイル１０１ａ〜１０４ａの下流側の端部は、ＥＣＵ１００の端子ＩＮＪ１，ＩＮＪ２，ＩＮＪ３，ＩＮＪ４を介して気筒選択用のトランジスタ（以下「気筒選択トランジスタ」という）Ｔ１０，Ｔ２０，Ｔ３０，Ｔ４０の一方の出力端子にそれぞれ接続されている。そして、それら各気筒選択トランジスタＴ１０〜Ｔ４０の他方の出力端子は、インジェクタのグループ毎に電流検出抵抗Ｒ１０，Ｒ２０を介してグランドラインに接続（接地）されている。

このため、気筒♯１，気筒♯３に対応した気筒選択トランジスタＴ１０，Ｔ３０を介して第１グループのインジェクタ１０１，１０３のコイル１０１ａ，１０３ａに流れる電流が、電流検出抵抗Ｒ１０に生じる電圧として検出され、気筒♯２，♯４に対応した各気筒選択トランジスタＴ２０，Ｔ４０を介して第２グループのインジェクタ１０２，１０４のコイル１０２ａ，１０４ａに流れる電流が、電流検出抵抗Ｒ２０に生じる電圧として検出される。尚、ＥＣＵ１００内にスイッチング素子として設けられている各トランジスタＴ００，Ｔ１０〜Ｔ１２，Ｔ２０〜Ｔ２２，Ｔ３０，Ｔ４０は、全てＭＯＳＦＥＴである。

また、ＥＣＵ１００は、定電流制御用の２つのトランジスタ（以下「定電流トランジスタ」という）Ｔ１１，Ｔ２１と、放電用の２つのトランジスタ（以下「放電用トランジスタ」という）Ｔ１２，Ｔ２２と、４つのダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２と、２つのコンデンサＣ１０，Ｃ２０と、マイコン１０と、インジェクタドライバＩＣ２０と、昇圧回路４０と、充電電圧検出回路５０とを備えている。

２つのコンデンサＣ１０，Ｃ２０のうち一方のコンデンサ（以下「第１のコンデンサ」ともいう）Ｃ１０は、第１グループのインジェクタ１０１，１０３を開弁させるための電気エネルギーを蓄電するためのものであり、他方のコンデンサ（以下「第２のコンデンサ」ともいう）Ｃ２０は、第２グループのインジェクタ１０２，１０４を開弁させるための電気エネルギーを蓄電（充電）するためのものである。

２つの放電用トランジスタＴ１２，Ｔ２２のうち一方の放電用トランジスタ（以下「第１の放電用トランジスタ」ともいう）Ｔ１２は、第１のコンデンサＣ１０から第１グループのインジェクタ１０１，１０３のコイル１０１ａ，１０３ａへ開弁のための大電流を供給するためのものであり、他方の放電用トランジスタ（以下「第２の放電用トランジスタ」ともいう）Ｔ２２は、第２のコンデンサＣ２０から第２グループのインジェクタ１０２，１０４のコイル１０２ａ，１０４ａへ開弁のための大電流を供給するためのものである。

２つの定電流トランジスタＴ１１，Ｔ２１のうち一方の定電流トランジスタ（以下「第１の定電流トランジスタ」ともいう）Ｔ１１は、第１グループのインジェクタ１０１，１０３のコイル１０１ａ，１０３ａへ、開弁後にその開弁状態を保持させるための一定の電流（保持電流）を流すためのものであり、他方の定電流トランジスタ（以下「第２の定電流トランジスタ」ともいう）Ｔ２１は、第２グループのインジェクタ１０２，１０４のコイル１０２ａ，１０４ａへ、開弁後にその開弁状態を保持させるための保持電流を流すためのものである。

充電電圧検出回路５０は、各コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧ＶＣＨＧをそれぞれ検出するための回路である。即ち、第１のコンデンサＣ１０の充電電圧ＶＣＨＧは、２つの分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２にて分圧され、その分圧値が、第１のコンデンサＣ１０の充電電圧ＶＣＨＧを示す値としてインジェクタドライバＩＣ２０へ入力される。第２のコンデンサＣ２０の充電電圧ＶＣＨＧは、２つの分圧抵抗Ｒ２１，Ｒ２２にて分圧され、その分圧値が、第２のコンデンサＣ２０の充電電圧ＶＣＨＧを示す値としてインジェクタドライバＩＣ２０へ入力される。

尚、充電電圧検出回路５０からインジェクタドライバＩＣ２０に入力される上記各分圧値は、当然ながら、各コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧ＶＣＨＧと同値ではないが、充電電圧ＶＣＨＧを間接的に示す値である。そのため、以下の説明では、説明の便宜上、インジェクタドライバＩＣ２０には各コンデンサＣ１０，Ｃ２０の各充電電圧ＶＣＨＧの値がそれぞれ入力されるものとして説明する。

昇圧回路４０は、直流電源としての車載バッテリ６０の直流電圧（バッテリ電圧）ＶＢ（本例では例えば１２Ｖ）を昇圧して、そのバッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧を生成して各コンデンサＣ１０，Ｃ２０を充電する。

より具体的には、昇圧回路４０は、インダクタＬ００と、充電用のトランジスタ（以下「充電用トランジスタ」という）Ｔ００とを備えている。インダクタＬ００は、一端がバッテリ電圧ＶＢの供給される電源ラインＬｐに接続され、他端が充電用トランジスタＴ００の一方の出力端子（ドレイン）に接続されている。充電用トランジスタＴ００の他方の出力端子（ソース）は接地されている。充電用トランジスタＴ００のゲート端子は、インジェクタドライバＩＣ２０内の充電制御部２１に接続され、この充電制御部２１の出力に応じて充電用トランジスタＴ００がオン／オフされる。

更に、インダクタＬ００と充電用トランジスタＴ００との接続点に、逆流防止用の第１のダイオードＤ１３を介して第１のコンデンサＣ１０の一端（正極側端子）が接続され、同じくその接続点に、逆流防止用の第２のダイオードＤ２３を介して第２のコンデンサＣ２０の一端（正極側端子）が接続されている。そして、各コンデンサＣ１０，Ｃ２０の他端（負極側端子）は接地されている。

この昇圧回路４０においては、充電用トランジスタＴ００がオン／オフされると、インダクタＬ００と充電用トランジスタＴ００との接続点に、バッテリ電圧ＶＢよりも高いフライバック電圧（逆起電圧）が発生し、そのフライバック電圧により、各ダイオードＤ１３，Ｄ２３を通じて各コンデンサＣ１０，Ｃ２０が充電される。これにより、各コンデンサＣ１０，Ｃ２０がバッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧に充電される。なお、各コンデンサＣ１０，Ｃ２０は、後述するように、充電制御部２１によって、充電電圧ＶＣＨＧが予め設定された目標充電電圧Ｖｔ（本発明の規定充電電圧の一例に相当）になるように制御される。

第１の放電用トランジスタＴ１２は、第１のコンデンサＣ１０から第１コモン端子ＣＯＭ１に接続されている第１グループのコイル１０１ａ，１０３ａへ放電させるために設けられている。この第１の放電用トランジスタＴ１２がオンされると、第１のコンデンサＣ１０の正極側端子（高電圧側の端子）が第１コモン端子ＣＯＭ１に接続される。

同様に、第２の放電用トランジスタＴ２２は、第２のコンデンサＣ２０から第２コモン端子ＣＯＭ２に接続されている第２グループのコイル１０２ａ，１０４ａへ放電させるために設けられており、その第２のトランジスタＴ２２がオンされると、第２のコンデンサＣ２０の正極側端子が第２コモン端子ＣＯＭ２に接続される。

また、第１の定電流トランジスタＴ１１は、第１コモン端子ＣＯＭ１に接続された第１グループのコイル１０１ａ，１０３ａに保持電流を流すために設けられている。気筒♯１に対応した気筒選択トランジスタＴ１０又は気筒♯３に対応した気筒選択トランジスタＴ３０の何れかがオンされている状態で、第１の定電流トランジスタＴ１１がオンされると、各気筒選択トランジスタＴ１０，Ｔ３０のうちでオンされている方に接続されているコイル（１０１ａ又は１０３ａ）に、電源ラインＬｐから逆流防止用のダイオードＤ１１を介して電流が流れる。尚、ダイオードＤ１２は、コイル１０１ａ、１０３ａに対する定電流制御のための帰還ダイオードであり、各気筒選択トランジスタＴ１０，Ｔ３０の何れかがオンされている状態で第１の定電流トランジスタＴ１１がオンからオフされた時に、コイル１０１ａ，１０３ａに電流を還流させるものである。

同様に、第２の定電流トランジスタＴ２１は、第２コモン端子ＣＯＭ２に接続された第２グループのコイル１０２ａ，１０４ａに保持電流を流すために設けられている。気筒♯２に対応した気筒選択トランジスタＴ２０又は気筒♯４に対応した気筒選択トランジスタＴ４０の何れかがオンされている状態で、第２の定電流トランジスタＴ２１がオンされると、各気筒選択トランジスタＴ２０，Ｔ４０のうちでオンされている方に接続されているコイル（１０２ａ又は１０４ａ）に、電源ラインＬｐから逆流防止用のダイオードＤ２１を介して電流が流れる。尚、ダイオードＤ２２は、コイル１０２ａ、１０４ａに対する定電流制御のための帰還ダイオードであり、各気筒選択トランジスタＴ２０，Ｔ４０の何れかがオンされている状態で第２の定電流トランジスタＴ２１がオンからオフされた時に、コイル１０２ａ，１０４ａに電流を還流させるものである。

尚、各定電流トランジスタＴ１１，Ｔ２１は、それぞれインジェクタドライバＩＣ２０に備えられた定電流制御部２３によってオン／オフ制御され、このオン／オフ制御により上記保持電流が流れる。

マイコン１０は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３などからなる周知の構成である。マイコン１０は、エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度ＡＣＣ、エンジン水温ＴＨＷ、コモンレール内の燃料の圧力であるレール圧Ｐｒなど、各種センサにて検出されるエンジンの運転情報に基づいて、各気筒♯１〜♯４毎の駆動信号ＴＱを生成してインジェクタドライバＩＣ２０に出力する。なお、駆動信号ＴＱは、気筒毎に生成されてそれぞれ個別にインジェクタドライバＩＣ２０へ出力（パラレル伝送）されるものであるが、図１では、マイコン１０からインジェクタドライバＩＣ２０への駆動信号ＴＱの伝送線を一本の線で簡易的に図示している。

駆動信号ＴＱは、その信号のレベルがハイレベル（Ｈレベル）の間だけ、対応するインジェクタのコイルに通電する（つまり、対応する気筒のインジェクタを開弁させる）、という意味を持っている。

インジェクタドライバＩＣ２０は、充電制御部２１と、放電制御部２２と、定電流制御部２３と、気筒スイッチ制御部２４と、電流検出部２５とを備えている。
充電制御部２１は、充電用トランジスタＴ００をオン／オフ駆動させることにより各コンデンサＣ１０，Ｃ２０を充電する。具体的には、充電制御部２１は、第１コンデンサＣ１０又は第２コンデンサＣ２０の何れかからの放電が行われる毎に、その放電停止後、次の放電が開始されるまでの間に、充電用トランジスタＴ００をオン／オフ駆動させて充電を行わせる。その際、充電電圧検出回路５０により検出される各コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧ＶＣＨＧをそれぞれ充電電圧モニタ部３１，３２がモニタして、各充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔになると、充電用トランジスタＴ００をオフのままにすることで各コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電を止める。

各充電電圧モニタ部３１、３２は、各コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧ＶＣＨＧをモニタする機能を有すると共に、対応するコンデンサが目標充電電圧Ｖｔに充電されているか否かを示す満充電検出信号ＣＨＧＴ（本発明の充電状態検出信号の一例に相当）を生成してマイコン１０へ出力する。満充電検出信号ＣＨＧＴは、図２に示すように、対応するコンデンサの充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔに達しているときはＨレベルとなり、充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔを下回るとＬレベルとなるような信号である。なお、充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔを下回ったことを判断するための電圧低下判断基準値ＶＩＬと、充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔに到達したことを判断するための目標到達判断基準値ＶＩＨとの間にはヒステリシスが設けられている。即ち、目標到達判断基準値ＶＩＨは目標充電電圧Ｖｔと同値であるが、電圧低下判断基準値ＶＩＬは目標到達判断基準値ＶＩＨよりもわずかに低い値に設定されている。

満充電検出信号ＣＨＧＴは、マイコン１０において、例えばダイアグ検出などの種々の用途で用いられるが、本実施形態では特に、後述するように、各インジェクタ１０１〜１０４の劣化（主には各コイル１０１ａ〜１０４ａの電気的特性の劣化（抵抗値の増加））の状態を検出するためにも用いられる。

電流検出部２５は、各電流検出抵抗Ｒ１０，Ｒ２０により検出された電流（駆動電流ＩＮＪ）に基づき、その駆動電流ＩＮＪを放電制御部２２および定電流制御部２３へ通知する。

気筒スイッチ制御部２４は、マイコン１０からの気筒毎の駆動信号ＴＱに基づき、各気筒選択トランジスタＴ１０〜Ｔ４０のゲートへ、対応する駆動信号ＴＱと同じ論理レベルの気筒選択信号を出力する。例えば、気筒♯１に対応した駆動信号ＴＱがローレベル（Ｌレベル）の間は、気筒スイッチ制御部２４は対応する気筒選択トランジスタＴ１０へＬレベルの気筒選択信号を出力してこの気筒選択トランジスタＴ１０をオフさせる。逆にその駆動信号ＴＱがＨレベルの間は、気筒スイッチ制御部２４は対応する気筒選択トランジスタＴ１０へＨレベルの気筒選択信号を出力してこの気筒選択トランジスタＴ１０をオンさせる。

放電制御部２２は、マイコン１０からの気筒毎の駆動信号ＴＱに基づいて各放電用トランジスタＴ１２，Ｔ２２をオンさせ、そのオン後、電流検出部２５からの駆動電流ＩＮＪに基づいてそのオンさせている放電用トランジスタをオフさせる。より具体的には、放電制御部２２は、第１グループの気筒♯１，♯３の何れかに対応した駆動信号ＴＱがＨレベルになったときに第１の放電用トランジスタＴ１２をオンさせる。このとき、駆動信号ＴＱに基づいて対応する気筒選択トランジスタもオンされるため、第１のコンデンサＣ１０から第１グループの各コイル１０１ａ，１０３ａの何れか（気筒選択トランジスタがオンされている方）への放電が開始される。そして、そのオン後、電流検出部２５により検出される第１グループの駆動電流ＩＮＪが、予め設定されたピーク電流閾値Ｉｔｈに達したら、第１の放電用トランジスタＴ１２をオフさせることにより第１のコンデンサＣ１０からの放電を停止させる。

第２グループについても同様であり、第２グループの気筒♯２，♯４の何れかに対応した駆動信号ＴＱがＨレベルになったときに第２の放電用トランジスタＴ２２をオンさせる。このとき、駆動信号ＴＱに基づいて対応する気筒選択トランジスタもオンされるため、第２のコンデンサＣ２０から第２グループの各コイル１０２ａ，１０４ａの何れか（気筒選択トランジスタがオンされている方）への放電が開始される。そして、そのオン後、電流検出部２５により検出される第２グループの駆動電流ＩＮＪがピーク電流閾値Ｉｔｈに達したら、第２の放電用トランジスタＴ２２をオフさせることにより第２のコンデンサＣ２０からの放電を停止させる。

定電流制御部２３は、マイコン１０からの気筒毎の駆動信号ＴＱに基づいて各定電流トランジスタＴ１１，Ｔ２１を個別にオン／オフさせることにより、対応するグループのコイルに保持電流を流す。より具体的には、定電流制御部２３は、第１グループの気筒♯１，♯３の何れかに対応した駆動信号ＴＱがＨレベルになっている期間中、第１グループの駆動電流ＩＮＪが一定の保持電流となるように、第１の定電流トランジスタＴ１１をオン／オフ駆動（デューティ駆動）する。なお、第１のコンデンサＣ１０から放電が行われることにより駆動電流ＩＮＪが保持電流を上回っている間は、第１の定電流トランジスタＴ１１はオフされる。第２グループについても同様である。

このように構成されたＥＣＵ１００による各インジェクタ１０１〜１０４の制御について、図２を用いてより具体的に説明する。マイコン１０は、各気筒♯１〜♯４の各コイル１０１ａ〜１０４ａへの通電開始タイミング及び通電時間を個別に制御することにより、各インジェクタ１０１〜１０４を所定の順序でそれぞれ所定期間（上記通電時間）開弁させる。

なお、各気筒♯１〜♯４の各インジェクタ１０１〜１０４の制御は、通電開始タイミングは個々に異なるものの、噴射１回毎の制御内容は基本的に同じである。そのため、以下、図２および後述する図３〜図６を用いた説明においては、各インジェクタ１０１〜１０４のうち代表として気筒♯１のインジェクタ１０１を対象として説明する。即ち、気筒♯１のインジェクタ１０１をどのように制御するかについて詳しく説明することとし、他の各気筒♯２〜♯４の制御内容については詳細説明を省略する。

図２に実線で示すように、マイコン１０は、気筒♯１のインジェクタ１０１を開弁させるタイミング（時刻ｔ１）が到来すると、その気筒♯１に対応した駆動信号ＴＱをＨレベルにする。なお、駆動信号ＴＱがＬレベルの間は、気筒♯１に対応した気筒選択トランジスタＴ１０、第１の放電用トランジスタＴ１２および第１の定電流トランジスタＴ１１は何れもオフされ、インジェクタ１０１は閉弁状態にある。また、第１のコンデンサＣ１０は、昇圧回路４０によって目標充電電圧Ｖｔに充電されているため、インジェクタドライバＩＣ２０からマイコン１０に入力される満充電検出信号ＣＨＧＴはＬレベルとなっている。

時刻ｔ１で駆動信号ＴＱがＨレベルになると、気筒♯１に対応した気筒選択トランジスタＴ１０がオンされると共に、第１の放電用トランジスタＴ１２がオンされ、さらに第１の定電流トランジスタＴ１１のオン／オフ駆動が開始される。そのため、第１のコンデンサＣ１０に充電されている高電圧の電気エネルギーがコイル１０１ａへ放電され、コイル１０１ａへ大電流が流れる。即ち、図２に示すように、コイル１０１ａに流れる駆動電流ＩＮＪが急上昇していく。

また、時刻ｔ１で第１のコンデンサＣ１０からの放電が開始されると、図２に示すように、第１のコンデンサＣ１０の充電電圧ＶＣＨＧは徐々に低下していく。そのため、満充電検出信号ＣＨＧＴは時刻ｔ１でＨレベルになる。なお、満充電検出信号ＣＨＧＴがＨレベルになるタイミングは、厳密には、時刻ｔ１で放電が開始された後、充電電圧ＶＣＨＧが電圧低下判断基準値ＶＩＬ以下になったときであるが、時刻ｔ１との時間差は、無視し得る程度の微小な時間である。そのため、本実施形態では、放電が開始された時刻ｔ１で満充電検出信号ＣＨＧＴがＨレベルになるものとして説明する。

時刻ｔ１で第１のコンデンサＣ１０からコイル１０１ａへの放電が開始された後、コイル１０１ａの駆動電流ＩＮＪがピーク電流閾値Ｉｔｈに到達すると（時刻ｔ２）、インジェクタ１０１が開弁し、気筒♯１への燃料噴射が開始される。

また、時刻ｔ２で駆動電流ＩＮＪがピーク電流閾値Ｉｔｈに到達すると、第１の放電用トランジスタＴ１２がオフされ、これにより第１のコンデンサＣ１０からの放電が停止される。そのため、時刻ｔ２以後、駆動電流ＩＮＪはピーク電流閾値Ｉｔｈから低下していき、一定の保持電流に保持される。

また、時刻ｔ２で第１の放電用トランジスタＴ１２がオフされると、昇圧回路４０が動作して、第１のコンデンサＣ１０の充電を開始し、充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔに達するまで充電が行われる。そして、充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔに達すると（時刻ｔ５）、満充電検出信号ＣＨＧＴはＬレベルになる。

時刻ｔ１から所定の通電時間が経過したことにより、マイコン１０からの駆動信号ＴＱがＬレベルになると（時刻ｔ４）、第１の定電流トランジスタＴ１１および気筒選択トランジスタＴ１０が共にオフされ、これによりコイル１０１ａへの通電が停止される。これにより、インジェクタ１０１ａは閉弁し、気筒♯１への燃料噴射が停止される。

つまり、１回の噴射動作で、時刻ｔ２〜時刻ｔ４の期間中にインジェクタ１０１が開弁して燃料噴射が行われる。マイコン１０は、１回の噴射毎に、放電開始（時刻ｔ１）から実際に開弁する（時刻ｔ２）までの時間を考慮した上で、所望の量の燃料が噴射されるよう、通電開始タイミング（時刻ｔ１）および通電時間（即ち通電終了タイミング（時刻ｔ４））を演算して、駆動信号ＴＱを出力する。

また、放電開始から駆動電流ＩＮＪがピーク電流閾値Ｉｔｈに到達するまでの、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の時間（以下「放電時間」ともいう。本発明の規定開弁所要時間の一例に相当。）は、設計段階等において、コイル１０１ａの電気的特性（例えばインダクタンス値や抵抗値など）に基づいて、あるいは実験的に、予め得られるものである。そのため、マイコン１０は、基本的には、その予め得られた放電時間を考慮して、駆動信号ＴＱを生成する。

ところが、インジェクタ１０１は、経年により、あるいは他の種々の要因により、電気的特性が劣化し、これにより上記放電時間は、初期（例えば車両完成時）の放電時間よりも長くなる。そのため、図２に一点鎖線で示すように、放電時の駆動電流ＩＮＪの上昇傾きが鈍く（緩やかに）なる。なお、図２に実線で示した各動作波形は、電気的特性の劣化がない初期の動作波形例を示している。

このように放電時の駆動電流ＩＮＪの上昇傾きが鈍くなるようなインジェクタ１０１の劣化（特に電気的特性の劣化）の具体的態様は種々考えられるが、そのうち主なものは、コイル１０１ａの抵抗値の増加である。コイル１０１ａの抵抗値が増加すると、その分、駆動電流ＩＮＪの上昇傾きは鈍くなる。

コイル１０１ａの電気的特性の劣化により放電時の駆動電流ＩＮＪの上昇傾きが鈍くなると、当然ながら、駆動電流ＩＮＪがピーク電流閾値Ｉｔｈに到達するまでの時間、即ち放電開始からインジェクタ１０１が開弁するまでの所要時間も長くなる。即ち、図２に示すように、劣化のない状態では時刻ｔ２でインジェクタ１０１が開弁するのに対し、劣化が進むと、時刻ｔ２よりも応答遅れ時間ＴＤだけ遅い時刻ｔ３で、駆動電流ＩＮＪがピーク電流閾値Ｉｔｈに到達してインジェクタ１０１が開弁する。つまり、開弁タイミングが応答遅れ時間ＴＤ（本発明の開弁所要時間差の一例に相当）だけ遅れてしまう。

そのため、インジェクタ１０１の開弁時間は、劣化のないときは時刻ｔ２〜ｔ４までの時間であり、本来この時刻ｔ２〜ｔ４の時間インジェクタ１０１を開弁することで所望の量の燃料を噴射できるのに対し、劣化により開弁タイミングが上記応答遅れ時間ＴＤだけ遅れると、開弁タイミングが本来のタイミングよりも遅れてしまうのに加え、開弁時間も時刻ｔ３〜ｔ４と短くなる。即ち、開弁時間が所望の開弁時間よりも応答遅れ時間ＴＤだけ短くなってしまい、その分、燃料噴射量も所望の量より少なくなってしまう。

そこで本実施形態では、ＥＣＵ１００において、マイコン１０が応答遅れ時間ＴＤを検出することによってインジェクタ１０１の劣化状態を間接的に検出し、その検出した応答遅れ時間ＴＤだけ通電開始タイミングを早めることで、結果的に燃料噴射量が劣化のない場合と同じ量になるようにしている。

インジェクタ１０１の劣化状態、即ち応答遅れ時間ＴＤを検出する方法として、例えば、通電開始タイミングから駆動電流ＩＮＪがピーク電流閾値Ｉｔｈに到達するまでの時間を計測し、その計測した時間を劣化のないときの時間と比較する方法が考えられる。

しかし、この方法を採用するためには、別途、電流検出抵抗Ｒ１０の検出値をマイコン１０に取り込むための配線や、その取り込んだ検出値をマイコン１０内でＡＤ変換するための配線や各種回路（差動増幅回路等）を追加する必要がある。ＥＣＵ１００のコストやマイコン１０のコストを考慮すると、このように新たな配線や回路等が必要となるような方法を採用するのはできる限り避けることが望ましい。

一方、駆動電流ＩＮＪがピーク電流閾値Ｉｔｈに達して第１のコンデンサＣ１０からの放電が停止されると、既述の通り、第１のコンデンサＣ１０への充電が開始されるわけだが、充電が開始されてから目標充電電圧Ｖｔに充電されるまでの充電電圧ＶＣＨＧの上昇傾きは、インジェクタ１０１の劣化とは基本的には無関係であり、インジェクタ１０１の劣化があってもなくても同じである。そのため、放電時の電流上昇傾きの鈍化により生じる応答遅れ時間ＴＤは、そのまま、放電終了後に第１のコンデンサＣ１０が充電される際の、充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔに到達する時間の差となって現れる。

即ち、図２に示すように、放電終了後の第１のコンデンサＣ１０の充電は、劣化のない場合には時刻ｔ２で開始されるのに対し、劣化のある場合は時刻ｔ３で開始され、両者の差は応答遅れ時間ＴＤである。一方、充電開始後の充電電圧ＶＣＨＧの上昇傾きは、劣化の有無にかかわらず同じである。

そのため、充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔに到達するタイミングは、劣化のない場合は時刻ｔ５であってこの時刻ｔ５で満充電検出信号ＣＨＧＴがＬレベルになるのに対し、劣化のある場合は、時刻ｔ５よりも応答遅れ時間ＴＤだけ遅い時刻ｔ６となり、満充電検出信号ＣＨＧＴもこの時刻ｔ６でＬレベルになる。つまり、満充電検出信号ＣＨＧＴがＨレベルからＬレベルに立ち下がるタイミングが、応答遅れ時間ＴＤだけ遅れることになる。そのため、満充電検出信号ＣＨＧＴを用いることによっても、応答遅れ時間ＴＤを検出することができる。なお、時刻ｔ５〜時刻ｔ６の間の応答遅れ時間ＴＤは本発明の充電遅れ時間の一例に相当する。

そして、満充電検出信号ＣＨＧＴは、図１および上記説明から明らかなように、ＥＣＵ１００において、インジェクタドライバＩＣ２０からマイコン１０へ入力されるよう構成されている。つまり、ＥＣＵ１０はもともと、充電制御部２１にて満充電検出信号ＣＨＧＴを生成してそれをマイコン１０へ出力する機能を備えている。

そこで本実施形態では、マイコン１０が、満充電検出信号ＣＨＧＴを用いて応答遅れ時間ＴＤを検出し、その応答遅れ時間ＴＤだけ、通電開始タイミング（即ち駆動信号ＴＱをＨレベルに立ち上げるタイミング）を早めるよう補正するようにしている。

図３を用いて、通電開始タイミングの補正の概要を説明する。図３（ａ）は、インジェクタ１０１の劣化がなく通電開始タイミングの補正を行わない（行う必要のない）場合のＥＣＵ１００の動作例を示すものであり、図２に実線で示した各波形例と同じである。また、図３（ｂ）は、インジェクタ１０１に経年劣化（電気的特性の劣化）が生じた場合のＥＣＵ１００の動作例を示すものであり、このうち一点鎖線で示した各波形例は、劣化が生じているものの補正を行っていない場合の波形例であり、図２に一点鎖線で示した各波形と同じである。これに対し、図３（ｂ）に実線で示した各波形例は、通電開始タイミングの補正を行った場合の波形例である。

図３（ｂ）に示すように、インジェクタ１０１の劣化によって開弁タイミングが応答遅れ時間ＴＤだけ遅れるようになると、充電電圧ＶＣＨＧが目標充電電圧Ｖｔに到達するタイミング、即ち満充電検出信号ＣＨＧＴがＨレベルからＬレベルに立ち下がるタイミングも、応答遅れ時間ＴＤだけ遅れる。

そこでマイコン１０は、満充電検出信号ＣＨＧＴに基づいてその応答遅れ時間ＴＤを算出する。そして、図３（ｂ）に示すように、その算出した応答遅れ時間ＴＤを、インジェクタ劣化補正値ＴＨとして、通電開始タイミングを、正規のタイミング（時刻ｔ１）よりもそのインジェクタ劣化補正値ＴＨだけ早いタイミング（時刻ｔ０）に補正する。

このように通電開始タイミングを補正することで、時刻ｔ０での通電開始後、駆動電流ＩＮＪは劣化なしの場合よりも緩やかに上昇していくものの、所望の開弁タイミングである時刻ｔ２でピーク電流閾値Ｉｔｈに到達してインジェクタ１０１が開弁する。そのため、開弁タイミングおよび開弁時間を、いずれも劣化のない場合と同じタイミング、時間にすることができ、これにより燃料噴射開始時期および燃料噴射量を、いずれも劣化のない場合と同じ噴射開始時期、噴射量にすることができる。

次に、上記補正を実現するためにマイコン１０が実行する噴射タイミング補正メイン処理について、図４を用いて説明する。マイコン１０のＣＰＵ１１は、自身に動作用電源が供給されてその動作を開始すると、図４の噴射タイミング補正メイン処理を実行する。なお、図４の噴射タイミング補正メイン処理による各種補正演算は、４つのインジェクタ１０１〜１０４それぞれについて個別に行われ、インジェクタ毎に個別にインジェクタ劣化補正値ＴＨが算出されるのであるが、ここでも、代表として気筒♯１のインジェクタ１０１についてインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出して燃料噴射を行うことに絞って説明する。

マイコン１０のＣＰＵ１１は、この噴射タイミング補正メイン処理を開始すると、まずＳ１１０で、完成後（出荷後）の車両の総走行距離が補正開始距離以上であるか否か判断する。補正開始距離は、本発明の初期設定タイミングの一例に相当するものであって、インジェクタ１０１の劣化がまだ生じていない（あるいはほとんど生じていない）と見なせる比較的短い距離を適宜設定することができ、本例では例えば１０ｋｍである。

総走行距離が補正開始距離未満である場合は（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１２０で、噴射制御を「インジェクタ劣化補正なし通常噴射」に設定して、Ｓ１１０に戻る。つまり、通電開始タイミングを補正せずに正規の通電開始タイミングで通電を開始させる（駆動信号ＴＱを立ち上げる）ように設定する。これを受け、この噴射タイミング補正メイン処理とは別に並行して実行されている燃料噴射制御処理においては、インジェクタ１０１を、通電開始タイミングを補正することなく通常噴射制御にて制御・駆動する。図３の例でいえば、時刻ｔ１で通電を開始させる。

総走行距離が補正開始距離以上になった場合は（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０で、補正基準値Ｔｒｅｆはすでにメモリ（ＲＡＭ１３）に保存されているか否か判断する。この補正基準値Ｔｒｅｆは、後述する図５のＳ３３０でメモリに保存されるものである。そのため、ＣＰＵ１１が動作開始に初めてＳ１３０の判断処理を行う際は、通常は補正基準値Ｔｒｅｆはまだメモリに保存されていない。

Ｓ１３０で、補正基準値Ｔｒｅｆがすでにメモリに保存されている場合は、Ｓ１５０に進むが、まだメモリに保存されていない場合は、Ｓ１４０に進み、補正基準値算出処理を行う。この補正基準値算出処理は、噴射が安定状態のときに満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間（Ｈレベルの時間）を計測し、その計測値を補正基準値Ｔｒｅｆとしてメモリに保存する処理である。

Ｓ１４０の補正基準値算出処理の詳細は図５に示す通りであり、まずＳ２１０にて、変数ｎを１にセットする。そしてＳ２２０で、インジェクタ１０１からの噴射が安定状態であるか否か判断する。ここで、噴射が安定状態とは、例えば、車両が減速中あること、アイドル中であること、あるいはそれらに加えて車両の電気負荷が無負荷状態か負荷があってもその変動がない安定した状態であること、などの、噴射量の変動が生じない状態を示すものである。本実施形態では、上記例示したような、噴射が安定状態であると判断できる一又は複数の条件（本発明の噴射安定条件の一例に相当）が予め設定されており、ＣＰＵ１１は、それら条件のいずれかを満たした場合に、噴射が安定状態であると判断する。

Ｓ２２０で噴射が安定状態ではないと判断した場合は、Ｓ２３０で、安定状態継続フラグをクリアする。そして、Ｓ２４０で、噴射制御を「インジェクタ劣化補正なし通常噴射」に設定して、Ｓ２２０に戻る。

Ｓ２２０で噴射が安定状態であると判断した場合は、Ｓ２５０で、安定状態継続フラグがセット中であるか否か判断する。即ち、前回の安定状態がそのまま継続中であるか否かを判断する。安定状態継続フラグは、Ｓ２６０でセットされるものであるため、ＣＰＵ１１の動作開始後初めてこのＳ２５０の判断処理を行う際、またはＳ２３０で安定状態継続フラグがクリアされた状態のときは、安定状態継続フラグはまだセットされていないことになる。

Ｓ２５０で、安定状態継続フラグがまだセットされていない場合は（Ｓ２５０：ＮＯ）、Ｓ２６０で、安定状態継続フラグをセットして、Ｓ２７０に進む。即ち、満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間Ｔｎの計測に進む。一方、Ｓ２５０で、安定状態継続フラグがセット中ならば（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０で噴射制御を「インジェクタ劣化補正なし通常噴射」に設定して、Ｓ２２０に戻る。

安定状態継続フラグがセット中ということは、前回のＳ２２０の判断処理においても噴射が安定状態と判断されており（つまりあるタイミングで安定状態と判断されてからその状態が継続しており）、その安定状態と判断されたときにすでに１回、Ｓ２７０以降に進んでオン時間Ｔｎを計測済みであるということである。

本実施形態では、後述するように、Ｓ２７０以降の処理を複数回（Ｎ回。例えばＮ＝１０。）行うことで、オン時間ＴｎをＮ回計測し、そのＮ回分のオン時間Ｔｎ（Ｔ１〜ＴＮ）の平均値を、補正基準値Ｔｒｅｆとして算出する。このＮ回は、本発明の演算用噴射回数の一例に相当するものである。オン時間ＴｎをＮ回計測するにあたり、例えば、噴射が安定状態になっている期間中に連続してオン時間Ｔｎを計測するようにしてもよい。しかし、同じ安定状態が継続している間（本発明の安定状態継続期間の一例に相当）にＮ回計測してその平均をとるよりも、異なる安定状態毎に１回または複数回計測してその平均をとった方が、より精度の高い補正基準値Ｔｒｅｆを算出することができる。

そこで本実施形態では、噴射が安定状態と判断されてオン時間Ｔｎを一度計測したら、同じ安定状態が継続している間はオン時間Ｔｎを再度計測しない（Ｓ２７０以降に進まない）ようにしている。つまり、同じ安定状態１回につきオン時間Ｔｎの計測は１回（本発明の制限回数の一例に相当）だけ行うようにしている。そのため、Ｓ２５０で、安定状態継続フラグがセット中の場合は、オン時間Ｔｎの計測（Ｓ２７０以降）に進むことなく、Ｓ２４０を経てＳ２２０に戻るようにしている。

例えば車両が信号待ち等で停車してアイドル状態になったことにより噴射が安定状態になると（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、安定状態継続フラグがセットされて（Ｓ２６０）、オン時間Ｔｎの計測が一度行われる（Ｓ２８０）。そして、その安定状態がしばらく継続した後に車両が再び動き出すと、噴射の安定状態が解除され（Ｓ２２０：ＮＯ）、安定状態継続フラグがクリアされる（Ｓ２３０）。その後、例えば車両が下り坂を下り始め、これにより減速走行が開始されると、再び噴射が安定状態となる（Ｓ２２０：ＹＥＳ）。すると、その再度安定状態となってから初めてのＳ２５０の処理で否定判定されてＳ２６０に進み、安定状態継続フラグをセットした上で、再びオン時間Ｔｎの計測が行われる（Ｓ２８０）。

Ｓ２７０以降の処理についてより詳しく説明する。Ｓ２７０では、噴射制御を「一定量噴射」に設定する。これは即ち、既述の通常噴射とは異なり、オン時間Ｔｎを計測することを目的としたごくわずかな一定量の噴射を行わせるための設定である。Ｓ２７０で噴射制御を「一定量噴射」に設定すると、別途実行されている燃料噴射制御処理において一定量の噴射が行われる。Ｓ２８０では、その一定量噴射が行われた際の満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間Ｔｎを計測する。そして、Ｓ２９０で、その計測したオン時間Ｔｎをメモリに保存する。ここで保存したオン時間Ｔｎは、インジェクタ１０１の劣化がない状態のオン時間Ｔｎであって、本発明の規定充放電所要時間の一例に相当するものであり、図２，図３においては時刻ｔ１〜時刻ｔ５の間の時間に相当する。

Ｓ３００では、変数ｎがＮ以上であるか否か判断する。即ち、オン時間Ｔｎの計測をすでにＮ回行ってＮ個の計測値がメモリに保存されているか否か判断する。変数ｎがまだＮ以上でなければ、Ｓ３１０でｎに１を加算してＳ２２０に戻るが、変数ｎがＮ以上の場合は、Ｓ３２０で、計測したＮ回分のオン時間Ｔｎを平均化処理して補正基準値Ｔｒｅｆを算出する。本実施形態では、次式（１）に示すように相加平均を演算する。
Ｔｒｅｆ＝（ΣＴｎ）／Ｎ・・・（１）
そして、Ｓ３３０で、上記算出した補正基準値Ｔｒｅｆをメモリに保存する。さらに、現時点（総走行距離が補正開始距離（本例では１０ｋｍ）のとき）はまだ劣化が生じておらず、しばらくの間はまだ通電開始タイミングを早める補正をする必要はないとして、Ｓ３４０で、インジェクタ劣化補正値ＴＨを初期値０としてメモリに保存する。そして、Ｓ３５０で、現時点での総走行距離をメモリに保存（既に保存されている場合は新たに書き換え）し、この補正基準値算出処理を終了する。

この図５の補正基準値算出処理を行った後は、Ｓ１５０（図４）に進み、前回学習後の走行距離が補正値学習距離以上であるか否か判断する。なお、前回学習後とは、前回のＳ１６０の処理でインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出した後という意味であるが、Ｓ１４０で補正基準値Ｔｒｅｆを算出した後に初めてＳ１５０の判断処理に進んできた場合は、そのＳ１５０で補正基準値Ｔｒｅｆを算出した後という意味である。

インジェクタ１０１の経年劣化は、通常、短時間（短い走行距離）でどんどん進んでいくわけではなく、比較的長い時間をかけて徐々に進んでいくものである。そのため、例えば１ｋｍ走行毎に劣化状態を検出する（即ちインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出する）ようにしても、そのようなごく短い走行距離では劣化状態はほとんど変わらない。つまり、短い間隔でインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出・更新するのは、非効率的であって無駄が多い。

そこで本実施形態では、インジェクタ１０１の劣化がある程度進む可能性がある十分長い距離（即ち上記の補正値学習距離。例えば１０００ｋｍ。）走行する毎に、Ｓ１６０のインジェクタ劣化補正値学習処理を行ってインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出・更新するようにしている。なお、補正値学習距離は本発明の更新用走行距離の一例に相当するものであり、Ｓ１５０で肯定判定されるタイミングが、本発明の更新タイミングの一例に相当するものである。

Ｓ１５０で、前回学習後の走行距離がまだ補正値学習距離以上でない場合は、Ｓ１７０に進み、噴射制御を「インジェクタ劣化補正あり通常噴射」に設定して、Ｓ１５０に戻る。「インジェクタ劣化補正あり通常噴射」とは、図３（ｂ）で説明したように、通電開始タイミングを、本来通電開始させるべき正規のタイミング（図３（ｂ）の時刻ｔ１）よりもインジェクタ劣化補正値ＴＨだけ早いタイミング（図３（ｂ）の時刻ｔ０）に補正してインジェクタ１０１への通電を行わせるための設定である。噴射制御を「インジェクタ劣化補正あり通常噴射」に設定することで、インジェクタ１０１への燃料噴射は、図３（ｂ）に実線で例示したように、通電開始タイミングがインジェクタ劣化補正値ＴＨだけ早いタイミングから実行されることになる。

ただし、Ｓ１４０で補正基準値算出処理を行った後、最初に補正値学習距離以上走行するまでの間は、インジェクタ劣化補正値ＴＨは、図５のＳ３４０でメモリに保存した初期値０である。そのため、この間は実質的には補正は行われないことになる。

そして、車両の走行距離が延びていって、Ｓ１５０で、前回学習後の走行距離が補正値学習距離以上と判断された場合は、Ｓ１６０に進み、インジェクタ劣化補正値学習処理を行う。このインジェクタ劣化補正値学習処理は、噴射が安定状態のときに満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間を計測し、その計測値と補正基準値Ｔｒｅｆの差分からインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出してメモリに保存（書き換え）する処理である。

Ｓ１６０のインジェクタ劣化補正値学習処理の詳細は図６に示す通りである。図６と図５を比較して明らかなように、図６のインジェクタ劣化補正値学習処理におけるＳ４１０〜Ｓ４６０の処理は、図５の補正基準値算出処理におけるＳ２１０〜Ｓ２６０の処理と比較して、Ｓ４４０以外は全く同じである。そのため、図６について、Ｓ４１０〜Ｓ４３０、Ｓ４５０およびＳ４６０の処理の詳細説明は省略する。つまり、インジェクタ劣化補正値ＴＨの算出は、後述するように応答遅れ時間ＴＤをＮ回算出してその平均値をとることにより行うのであるが、その応答遅れ時間ＴＤの算出を、噴射が安定した状態で、且つ同じ安定状態１回につき１回だけ行うのであり、それを実現するためにＳ４１０〜Ｓ４６０の処理を行うようにしている。

なお、Ｓ４３０で安定状態継続フラグをクリアした後、およびＳ４５０で安定状態継続フラグがセット中と判断した場合は、Ｓ４４０で、噴射制御を「インジェクタ劣化補正あり通常噴射」に設定する。つまり、現時点でメモリに保存されている最新のインジェクタ劣化補正値ＴＨを用いて通電開始タイミングを補正する。

図６のインジェクタ劣化補正値学習処理において、ＣＰＵ１１は、Ｓ４５０で安定状態継続フラグがセット中ではないと判断すると、Ｓ４６０で安定状態継続フラグをセットして、Ｓ４７０に進む。Ｓ４７０では、図５のＳ２７０と同じように、噴射制御を「一定量噴射」に設定する。つまり、オン時間Ｔｎを計測することを目的としたごくわずかな一定量の噴射を行わせる。

Ｓ４８０では、その一定量噴射が行われた際の満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間Ｔｎを計測する。ここで計測したオン時間Ｔｎは、インジェクタ１０１に劣化が生じている場合のオン時間Ｔｎであって、本発明の実充放電所要時間に相当するものであり、図２，図３においては時刻ｔ１〜時刻ｔ６の間の時間に相当する。

そして、Ｓ４９０で、次式（２）により、計測したオン時間Ｔｎと補正基準値Ｔｒｅｆとの差分、即ち応答遅れ時間ＴＤｎを算出する。この応答遅れ時間ＴＤｎは、図２，図３における時刻ｔ５〜時刻ｔ６の間の時間に相当する。
ＴＤｎ＝Ｔｎ−Ｔｒｅｆ・・・（２）
そして、Ｓ５００で、その算出した応答遅れ時間ＴＤｎが妥当な値であるか否か判断する。算出した応答遅れ時間ＴＤｎが妥当な値であるか否かの判断基準は種々考えられるが、本実施形態では、前回算出してメモリに保存されている最新のインジェクタ劣化補正値ＴＨに対して今回算出した応答遅れ時間ＴＤｎの方が長くなっているか若しくは同じ値である場合（本発明の妥当条件の一例に相当）は妥当と判断し、逆に今回算出した応答遅れ時間ＴＤｎの方が短くなっている場合は妥当ではないと判断する。

即ち、前回インジェクタ劣化補正値ＴＨを算出し、その後車両が補正値学習距離（本例では１０００ｋｍ）以上走行した状態では、通常、多少なりともインジェクタ１０１は劣化していることが予想される。そのため、応答遅れ時間ＴＤｎは、前回算出したインジェクタ劣化補正値ＴＨよりも長くなっているはずである。そのため、今回算出した応答遅れ時間ＴＤｎが前回算出したインジェクタ劣化補正値ＴＨ以上ならばその応答遅れ時間ＴＤｎは妥当と判断し、前回算出したインジェクタ劣化補正値ＴＨより短くなっていたら妥当ではないと判断するようにしているのである。なお勿論、妥当な値であるか否かの判断基準は上記例に限定されるものではなく、適宜決めることができる。

Ｓ５００で、応答遅れ時間ＴＤｎが妥当な値ではないと判断した場合は、その応答遅れ時間ＴＤｎをメモリに保存することなくＳ４２０に戻るが、妥当な値であると判断した場合は、Ｓ５１０で、その応答遅れ時間ＴＤｎをメモリに保存する。そしてＳ５２０で、変数ｎがＮ以上であるか否か判断する。即ち、妥当な値の応答遅れ時間ＴＤｎがＮ個メモリに保存されているか否か判断する。

変数ｎがまだＮ以上でなければ、Ｓ５３０でｎに１を加算してＳ４２０に戻るが、変数ｎがＮ以上の場合は、Ｓ５４０で、メモリに保存されているＮ個の応答遅れ時間ＴＤｎを平均化処理してインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出する。本実施形態では、次式（３）に示すように相加平均を演算する。
ＴＨ＝（ΣＴＤｎ）／Ｎ・・・（３）
なお、図６では図示を省略したが、妥当な値の応答遅れ時間ＴＤｎがメモリにＮ個保存される前に、Ｓ５００で妥当な値ではないと判断された回数の累積値が所定回数に達した場合、或いは妥当な値ではないとの判断が連続して所定回数続いた場合は、今回のインジェクタ劣化補正値学習処理をキャンセル（終了）して、Ｓ１７０（図４）に進む。

Ｓ５４０でインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出したら、Ｓ５５０で、その算出したインジェクタ劣化補正値ＴＨをメモリに保存（書き換え）する。つまり、Ｓ５４０で算出された、応答遅れ時間ＴＤｎの平均値を、新たなインジェクタ劣化補正値ＴＨとしてメモリに保存（メモリの保存値を更新）するのである。そして、Ｓ５６０で、現時点での総走行距離をメモリに保存（書き換え）して、このインジェクタ劣化補正値学習処理を終了し、Ｓ１７０に進む。

このように、本実施形態の噴射タイミング補正メイン処理では、車両の出荷後、総走行距離が補正開始距離（本例では１０ｋｍ）に到達すると、Ｓ１４０の補正基準値算出処理によって補正基準値Ｔｒｅｆを算出する。そして、Ｓ１４０で補正基準値Ｔｒｅｆを算出した後は、車両が補正値学習距離（本例では１０００ｋｍ）走行する毎に、Ｓ１６０のインジェクタ補正値学習処理によってインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出・更新する。Ｓ１４０で補正基準値Ｔｒｅｆを算出した後は、噴射制御は、基本的には「インジェクタ劣化補正あり通常噴射」に設定される（但し、インジェクタ劣化補正値ＴＨを算出する際には一時的に「インジェクタ劣化補正なし一定量噴射」に設定される。図６のＳ４７０参照。）。

そのため、Ｓ１４０で補正基準値Ｔｒｅｆを算出した以後の通常噴射は、その時点での最新のインジェクタ劣化補正値ＴＨで通電開始タイミングが補正されて行われる。即ち、噴射が行われる毎に、その１回の噴射における通電開始タイミングが、インジェクタ１０１の劣化を考慮しない正規の通電開始タイミングよりも、その最新のインジェクタ劣化補正値ＴＨだけ早いタイミングに補正される。

したがって、本実施形態のＥＣＵ１００によれば、インジェクタ１０１の劣化状態によらず、同じ駆動信号ＴＱに対するインジェクタ１０１の開弁時間（即ち噴射時間）を一定に保つことができ、これにより、インジェクタ１０１の劣化状態にかかわらず燃料噴射量を一定に保つことができる。

また、既述の通り、インジェクタ劣化補正値ＴＨの算出・更新は、気筒♯１のインジェクタ１０１だけでなく、他の各気筒♯２〜♯４の各インジェクタ１０２〜１０４についてもそれぞれ同様に行われる。そして、他の各気筒♯２〜♯４のいずれも、それぞれ対応する最新のインジェクタ劣化補正値ＴＨによって、噴射時の通電開始タイミングが補正される。

そのため、各インジェクタ１０１〜１０４の特性に個体差があっても、気筒毎に算出されるインジェクタ劣化補正値ＴＨによってその個体差をキャンセルすることができる。これにより、特性の個体差により生じる噴射量のバラツキを抑制することができ，安定した燃料噴射制御が可能となる。

また、上記実施形態では、インジェクタの劣化状態の検出、即ち開弁タイミングの遅れ時間ＴＤの算出を、駆動電流ＩＮＪに基づく演算ではなく、満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間Ｔｎに基づく演算により実現している。満充電検出信号ＣＨＧＴは、既述の通り、インジェクタの劣化状態を検出するための専用の信号ではなく、別の目的でもともとインジェクタドライバＩＣ２０からマイコン１０へ出力されるように構成されたものである。そのため、このようにもともと用意されている満充電検出信号ＣＨＧＴを用いてインジェクタの劣化状態を検出することで、ＥＣＵ１００のコストアップを招くことなく劣化状態を検出して通電開始タイミングを補正することが可能となる。

また、上記実施形態では、インジェクタ劣化補正値ＴＨの算出・更新を、短い周期で行うのではなく、比較的長い補正値学習距離（本例では１０００ｋｍ）走行する毎に行っている。つまり、インジェクタの劣化状態を補正すべき必要十分な頻度で、且つできるかぎり低い頻度で、インジェクタの劣化状態の補正（インジェクタ劣化補正値ＴＨの更新）を行っている。そのため、ＣＰＵ１１が実行する他の各種演算処理に与える影響はほとんどない。

また、上記実施形態では、補正基準値Ｔｒｅｆを算出するために必要な満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間Ｔｎの計測（図５のＳ２８０）、およびインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出するために必要な満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間Ｔｎの計測（図６のＳ４８０）を、いずれも、噴射が安定状態のときに行うようにしている。そのため、オン時間Ｔｎを高精度で計測することができ、ひいては補正基準値Ｔｒｅｆやインジェクタ劣化補正値ＴＨを高精度で算出することができる。

加えて、噴射が安定状態のときに、インジェクタ劣化補正値ＴＨを考慮せず、且つ通常ユーザが気づくことのない一定量（例えば、アイドル時においては１ｍｍ³／ストロークというごく微量）の燃料を噴射させてオン時間Ｔｎを計測することから、車両の運転者のドライバビリティに与える影響も皆無である。

さらに、上記実施形態では、補正基準値Ｔｒｅｆを算出するために必要な満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間Ｔｎの計測（図５のＳ２８０）、およびインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出するために必要な満充電検出信号ＣＨＧＴのオン時間Ｔｎの計測（図６のＳ４８０）を、いずれも、同じ安定状態の中では１回だけ行うようにしている。そのため、補正基準値Ｔｒｅｆおよびインジェクタ劣化補正値ＴＨを高精度で算出することができる。

しかも、インジェクタ劣化補正値ＴＨを算出（Ｓ５４０）するために応答遅れ時間ＴＤｎをＮ個保存するにあたっては、応答遅れ時間ＴＤｎを算出する度にそれを無条件に保存していくのではなく、その算出した応答遅れ時間ＴＤｎが妥当な値であるか否か判断し（Ｓ５００）、妥当な値である場合にのみその妥当な応答遅れ時間ＴＤｎをメモリに保存するようにしている。そのため、インジェクタ劣化補正値ＴＨをより高い精度で算出することができる。

［変形例］
本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態では、補正基準値算出処理（図４のＳ１４０）を、車両の総走行距離が補正開始距離（例えば１０ｋｍ）以上になってから行うようにしたが、これは必須ではなく、車両完成時や出荷時（つまりまだ総走行距離が０ｋｍのとき）に行うようにしてもよい。

なお、補正基準値Ｔｒｅｆの算出は、上記の補正基準値算出処理によって算出することは必須ではなく、例えば、車両の工場出荷時に工場でツール等を用いてメモリに書き込むことも可能である。しかしそのような方法では、車両の製造工数（工程）が増加してしまい、車両のコストアップを招く。そこで、上記実施形態のように、出荷後に車両がある程度走行した段階（ただしインジェクタの劣化がまだ生じない初期段階）で上記の補正基準値算出処理を行うことによりインジェクタ劣化補正値ＴＨを算出するように構成することで、製造時における作業者等によるデータ書き込み等の作業工程が不要となる。

また、上記実施形態では、Ｓ１４０の補正基準値算出処理（詳細は図５）におけるオン時間Ｔｎの計測、およびＳ１６０のインジェクタ劣化補正値学習処理（詳細は図６）における応答遅れ時間ＴＤｎの算出を、いずれも、同じ安定状態の継続中に１回だけ行うようにしたが、これは必須ではなく、例えば、同じ安定状態１回につき複数回ずつ計測してもよい。或いは、同じ安定状態の継続中にＮ回全て計測してその平均値をとるようにしてもよい。ただし、補正基準値Ｔｒｅｆやインジェクタ劣化補正値ＴＨをより高い精度で算出するためには、少なくとも、２回以上の異なる安定状態それぞれで計測して平均値をとるのが好ましい。

１０…マイコン、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、２０…インジェクタドライバＩＣ、２１…充電制御部、２２…放電制御部、２３…定電流制御部、２４…気筒スイッチ制御部、２５…電流検出部、３１，３２…充電電圧モニタ部、４０…昇圧回路、５０…充電電圧検出回路、６０…車載バッテリ、１００…ＥＣＵ、１０１〜１０４…インジェクタ、１０１ａ〜１０４ａ…インジェクタ、Ｃ１０，Ｃ２０…コンデンサ、Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３…ダイオード、Ｌ００…インダクタ、Ｌｐ…電源ライン、Ｒ１０，Ｒ２０…電流検出抵抗、Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２…分圧抵抗、Ｔ００…充電用トランジスタ、Ｔ１０，Ｔ２０，Ｔ３０，Ｔ４０…気筒選択トランジスタ、Ｔ１１，Ｔ２１…定電流トランジスタ、Ｔ１２，Ｔ２２…放電用トランジスタ

Claims

コイル（１０１ａ）へ通電されることにより開弁して車両の内燃機関の気筒へ燃料を噴射するよう構成されたインジェクタ（１０１）の前記コイルに対し、通電開始タイミングでコンデンサ（Ｃ１０）からの放電を開始させることにより前記インジェクタの開弁に必要な所定の電気エネルギーを前記コンデンサから前記コイルへ供給させ、前記電気エネルギーの供給により前記インジェクタを開弁させたら、前記コンデンサからの放電を停止させて前記コイルへ前記インジェクタの開弁状態を維持させるための所定の保持電流を供給させると共に前記コンデンサを規定充電電圧に充電するための充電を開始させ、前記通電開始タイミングから所定の通電時間が経過した通電終了タイミングで前記保持電流の供給を停止させることにより前記インジェクタを閉弁させて燃料噴射を終了させるインジェクタ駆動制御手段（２０）と、
前記通電開始タイミングおよび前記通電終了タイミングを設定する設定手段（１０）と、
前記通電開始タイミングから前記インジェクタが実際に開弁するまでの実際の時間である実開弁所要時間と規定開弁所要時間との差である開弁所要時間差を直接または間接的に示す開弁所要時間差情報を検出する開弁所要時間差情報検出手段（１０）と、
前記設定手段により設定された前記通電開始タイミングを、前記開弁所要時間差情報が示す前記開弁所要時間差だけ早いタイミングに補正する補正手段（１０）と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
請求項１に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記コンデンサの充電電圧を検出する充電電圧検出手段（５０）と、
前記充電電圧検出手段により検出された充電電圧が前記規定充電電圧以上であるか否かを検出してその検出結果を示す充電状態検出信号を出力する充電状態検出手段（２１）と、
を備え、
前記開弁所要時間差情報検出手段（Ｓ４８０，Ｓ４９０，Ｓ５４０）は、
前記通電開始タイミング後に前記コンデンサの充電電圧が前記規定充電電圧を下回ってから再び前記規定充電電圧に充電されるまでの実際の時間である実充放電所要時間を前記充電状態検出信号に基づいて計測する実充放電所要時間計測手段（Ｓ４８０）と、
前記実充放電所要時間計測手段により計測された前記実充放電所要時間と規定充放電所要時間との差である充電遅れ時間を算出する充電遅れ時間算出手段（Ｓ４９０）と、
を備え、前記充電遅れ時間算出手段により算出された前記充電遅れ時間を前記開弁所要時間差情報として検出し、
前記補正手段（Ｓ１７０）は、前記設定手段により設定された前記通電開始タイミングを、前記充電遅れ時間だけ早いタイミングに補正する
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
請求項２に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記車両の出荷後の所定の初期設定タイミングで、前記設定手段に対して前記燃料を一定量噴射させるための前記通電開始タイミングおよび前記通電終了タイミングを設定させると共に、その設定させた前記各タイミングに基づいて前記補正手段を動作させることなく前記インジェクタ駆動制御手段を動作させることにより前記一定量の燃料を噴射させる第１の一定量噴射制御手段（１０，Ｓ２７０）と、
前記第１の一定量噴射制御手段により前記一定量の燃料の噴射を実行させたときに前記実充放電所要時間計測手段により計測された前記実充放電所要時間を前記規定充放電所要時間として設定する規定充放電所要時間設定手段（Ｓ３３０）と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
請求項３に記載の燃料噴射制御装置であって、
所定の更新タイミングが到来する毎に、前記設定手段に対して前記燃料を一定量噴射させるための前記通電開始タイミングおよび前記通電終了タイミングを設定させると共に、その設定させた前記各タイミングに基づいて前記補正手段を動作させることなく前記インジェクタ駆動制御手段を動作させることにより前記一定量の燃料を噴射させる第２の一定量噴射制御手段（１０，Ｓ４７０）を備え、
前記充電遅れ時間算出手段は、前記第２の一定量噴射制御手段により前記一定量の燃料の噴射が実行されたときに前記実充放電所要時間計測手段により計測された前記実充放電所要時間と前記規定充放電所要時間に基づいて前記充電遅れ時間を算出する
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
請求項４に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記更新タイミングは、前記車両が予め設定した更新用走行距離以上走行する毎のタイミングである
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
請求項３〜請求項５の何れか１項に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記インジェクタ駆動制御手段による前記インジェクタへの前記燃料の噴射が、所定の噴射安定条件を満たした状態で行われているか否かを判断する安定状態判断手段（Ｓ２２０，Ｓ４２０）を備え、
前記一定量噴射制御手段は、前記一定量の燃料の噴射を、前記安定状態判断手段により前記噴射安定条件を満たしていると判断されている場合に実行させる
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
請求項４または請求項５に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記インジェクタ駆動制御手段による前記インジェクタへの前記燃料の噴射が、所定の噴射安定条件を満たした状態で行われているか否かを判断する安定状態判断手段（Ｓ４２０）を備え、
前記第２の一定量噴射制御手段（Ｓ４５０〜Ｓ４７０，Ｓ５２０，Ｓ５３０）は、前記安定状態判断手段により前記噴射安定条件を満たしていると判断されていない状態から前記噴射安定条件を満たしているとの判断に変わってその後その判断が再び前記噴射安定条件を満たしていないとの判断に変わるまでの期間を安定状態継続期間として、前記一定量の燃料の噴射を、前記安定状態継続期間中に実行させると共に、１つの前記安定状態継続期間中に実行させる前記一定量の燃料の噴射を予め設定した制限回数以下の回数に制限しつつ、前記一定量の燃料の噴射を予め設定した演算用噴射回数実行させ、
更に、前記第２の一定量噴射制御手段により実行された前記演算用噴射回数の前記一定量の燃料噴射毎の、前記充電遅れ時間算出手段により算出された前記充電遅れ時間を平均化する平均化手段（Ｓ５４０）を備え、
前記補正手段は、前記設定手段により設定された前記通電開始タイミングを、前記平均化手段による平均化後の前記充電遅れ時間だけ早いタイミングに補正する
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
請求項７に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記第２の一定量噴射制御手段により前記一定量の燃料噴射が実行される毎に、その一定量の燃料噴射に対して前記充電遅れ時間算出手段が算出した前記充電遅れ時間が予め設定した妥当条件を満たしているか否か判断する妥当性判断手段（Ｓ５００）を備え、
前記第２の一定量噴射制御手段は、前記一定量の燃料噴射を実行させたときに、前記妥当性判断手段により前記妥当条件を満たしていると判断されなかった場合は、その実行させた今回の前記一定量の燃料噴射は、前記演算用噴射回数としては計数しない
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。