JP2014055571A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射弁が全開に到達する前に開弁電圧を遮断し、その後に閉弁を検出する。
【解決手段】燃料噴射制御装置（ＥＣＵ）５は、開弁電圧ＶＦ１、例えば＋４０Ｖ、を燃料噴射弁３に供給する。ＥＣＵ５は、微小噴射量を提供するために、燃料噴射弁３が全開に到達する前に開弁電圧を遮断することがある。バイアス制御部７ｆは、開弁電圧に代わって、バイアス電圧ＶＦ２、例えば＋１Ｖ、を燃料噴射弁３に供給する。閉弁検出部７ｃは、コイル３ｃに誘起される電圧またはコイル３ｃに流れる電流の波形から変曲点を検出することによって燃料噴射弁３の閉弁を検出する。補正量演算部７ｄは、検出された閉弁時期に基づいて補正量を演算する。補正部７ｅは、補正量に基づいて給電期間を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料を噴射するための燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御装置に関する。

特許文献１および特許文献２は、燃料噴射弁のような電磁弁における可動子の位置を検出する手法を開示している。特に、特許文献１は、燃料噴射弁の閉弁時期を検出する手法を開示する。

特表２０１０−５３２４４８号公報 特開２０１０−７３７０５号公報

燃料噴射弁による燃料の噴射量は、燃料噴射弁の開弁期間を調節することによって調節される。微小な噴射量を実現するためには、燃料噴射弁の開弁期間を短くする必要がある。しかし、微小な噴射量においては、誤差が占める割合が大きくなる。このため、正確な噴射量の制御が困難であった。例えば、燃料噴射量の誤差は、燃料噴射弁ごとの機械的な形状の誤差、電流の誤差、電圧の誤差など、種々の要因によって発生する。

微小な噴射量を実現するために、従来の燃料噴射制御装置にはさらなる改良が求められている。

開示された発明の目的のひとつは、燃料噴射弁が全開状態に到達する前に開弁電圧の供給を遮断した場合にも、燃料噴射弁が全閉状態に到達した時点を検出することができる燃料噴射制御装置を提供することである。

開示された発明の目的のひとつは、微小な噴射量を正確に実現できる燃料噴射制御装置を提供することである。

開示された発明のひとつは上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひと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、開示された発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、燃料噴射弁（３）のコイル（３ｃ）と接続可能な端子（５ａ、５ｂ）を有する燃料噴射制御装置（５）において、燃料噴射弁を開くための開弁電圧を端子に供給し、燃料噴射弁が全開状態となる前に開弁電圧の供給を遮断する開弁制御部（７ｂ、１５３−１５６）と、開弁電圧の遮断後に、端子を経由してコイルに流れる電流（ＩＬ）の波形の変曲点、または端子にあらわれる電圧（Ｖｅ）の波形の変曲点を検出することにより燃料噴射弁が全閉状態に到達したことを検出する閉弁検出部（７ｃ、１６０）とを備えることを特徴とする。

この構成によると、燃料噴射弁が全開状態に到達する前に開弁電圧の供給が遮断される。このため、燃料噴射弁が全開状態に到達する前の短い期間によって微小噴射量が供給される。開弁電圧が遮断された後、燃料噴射弁が全閉状態に到達すると、コイルのインダクタンスの変化に起因して、端子から観測される電流波形または電圧波形に変曲点があらわれる。この変曲点を検出することにより、燃料噴射弁が全閉状態に到達したことが検出される。

本発明の第１実施形態に係る内燃機関システムを示すブロック図である。 第１実施形態の駆動回路の回路図である。 第１実施形態の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の作動を示す波形図である。 本発明の第２実施形態の制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の作動を示す波形図である。 本発明の第３実施形態の制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態の作動を示す波形図である。 本発明の第４実施形態の制御処理を示すフローチャートである。 第４実施形態の作動を示す波形図である。 本発明の第５実施形態の駆動回路の回路図である。 第５実施形態の制御処理を示すフローチャートである。 第５実施形態の作動を示す波形図である。 本発明の第６実施形態の作動を示す波形図である。

以下に、図面を参照しながら開示された発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１において、内燃機関システム１は、発明を開示する第１実施形態である。内燃機関システム１は、道路走行車両の走行用の動力を供給する燃焼機関としての内燃機関１を備える。内燃機関システム１は、内燃機関２に燃料を供給するための燃料供給装置を備える。燃料供給装置は、燃料噴射弁（ＩＮＪ）３と、複数のセンサ（ＳＮＳ）４と、燃料噴射制御装置（ＥＣＵ）５とを備える。

燃料噴射弁３は、常閉型の電磁弁である。燃料噴射弁３には、燃料ポンプによって加圧された燃料が供給される。燃料噴射弁３は、開弁したときに、加圧された燃料を内燃機関２に供給する。燃料噴射弁３は、内燃機関２の吸気通路に配置することができる。この場合、燃料噴射弁３は、吸入空気に向けて燃料を噴射し、混合気を形成する。これに代えて、燃料噴射弁３は、内燃機関２のシリンダヘッドに配置することができる。この場合、燃料噴射弁３は、燃焼室内に向けて燃料を噴射する。

燃料噴射弁３は、電磁石を提供する固定コアを含む固定子３ａと、燃料噴射口を開閉する可動弁と可動コアとを含む可動子３ｂと、固定子３ａを励磁するコイル３ｃとを有する。コイル３ｃは、電磁コイルである。コイル３ｃは、所定の励磁電流が供給されると可動子３ｂを固定子３ａに向けて吸引する。可動子３ｂは、図示されないスプリングなどのバイアス部材によって閉弁方向に付勢されている。

コイル３ｃが励磁されていない状態では、可動子３ｂは閉弁方向へ付勢されている。よって、コイル３ｃが励磁されていない状態では、燃料噴射弁３は燃料を噴射しない。コイル３ｃが励磁されると、可動子３ｂは、固定子３ａに向けて吸引される。この結果、燃料噴射弁３は開弁し、燃料を噴射する。コイル３ｃを励磁するためにコイル３ｃへの外部電力の供給が開始されてから、燃料噴射弁３が開弁するまでには、所定の遅れ期間が生じる。コイル３ｃの励磁が停止されると、燃料噴射弁３は閉弁し、燃料噴射は停止される。コイル３ｃへの外部電力の供給が停止されてから、燃料噴射弁３が閉弁するまでには、所定の遅れ期間が生じる。

センサ４は、内燃機関２を制御するための複数のセンサを含む。例えば、センサ４は、内燃機関２の出力を調節するためのアクセル装置の操作量を検出するアクセルセンサ、内燃機関２の回転数を検出する回転数センサ、吸入空気量を検出する吸気センサなどを備えることができる。

燃料噴射制御装置５は、電子制御装置（Electronic Control Unit）である。以下の説明では、燃料噴射制御装置５は、ＥＣＵ５と呼ばれる。ＥＣＵ５は、燃料噴射弁３のコイル３ｃと接続可能な端子５ａ、５ｂを備える。ＥＣＵ５は、コイル３ｃに供給される電圧、およびコイル３ｃに流れる電流を制御するための駆動回路（ＤＲＶ）６を備える。駆動回路６は、燃料噴射弁３を高速に駆動するための高電圧電源６ａを有する。

高電圧電源６ａは、車両に搭載されたバッテリの電圧を昇圧する昇圧回路から供給されている。高電圧電源６ａの電圧ＶＦ１は４０Ｖである。駆動回路６は、コイル３ｃの両端にあらわれる電圧の波形、またはコイル３ｃに流れる電流の波形を観測するためのバイアス電圧を供給する低電圧電源６ｂを有する。低電圧電源６ｂの電圧ＶＦ２は、高電圧電源６ａの電圧ＶＦ１より低く、かつ０Ｖより高い。低電圧電源６ｂの電圧ＶＦ２は１Ｖである。

ＥＣＵ５は、処理装置（ＣＰＵ）７と、プログラムを記憶する記憶媒体としてのメモリ（ＭＭＲ）８とを有する。ＥＣＵ５は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクによって提供されうる。プログラムは、ＥＣＵ５によって実行されることによって、ＥＣＵ５をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するようにＥＣＵ５を機能させる。ＥＣＵ５が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

以下の説明では、処理装置７は、ＣＰＵ７と呼ばれる。ＣＰＵ７は、メモリ８に記憶されたプログラムを実行することによって燃料噴射弁３を制御する制御処理を実行する。ＣＰＵ７は、演算処理によって複数の制御部を提供する。

ＣＰＵ７は、内燃機関２が必要とする量の燃料を噴射するように燃料噴射弁３を制御する噴射制御部を提供する。噴射制御部においては、燃料噴射量を調節するために、燃料噴射弁３の開弁期間が調節される。燃料噴射量は、微小噴射量から通常噴射量にわたる広い範囲で調節可能である。微小噴射量は、燃料噴射弁３が全閉状態から全開状態に到達する前に開弁電圧の供給を終了し、燃料噴射を終了することによって実現される燃料量である。通常噴射量は、燃料噴射弁３が全開状態に到達した後に開弁電圧の供給を終了し、燃料噴射を終了することによって実現される噴射量である。

ＣＰＵ７は、給電期間演算部７ａを含む。給電期間演算部７ａは、燃料噴射弁３を開弁させるための開弁電圧をコイル３ｃへ供給する給電期間ＴＳを決定する。燃料噴射弁３は、給電期間ＴＳから、開弁遅れ期間ＴＬを減じ、閉弁遅れ期間ＴＴを加えた期間だけ開弁する。よって、給電期間ＴＳは、目標とする微小な燃料噴射量Ｑに相当する。給電期間ＴＳは、燃料噴射弁３が全閉状態から全開状態に到達する前に、開弁電圧が遮断されるように設定される。

ＣＰＵ７は、開弁制御部７ｂを含む。開弁制御部７ｂは、燃料噴射弁３が接続されるべき端子５ａ、５ｂに開弁電圧を供給し、所定の期間の後に、開弁電圧の供給を遮断する。開弁制御部７ｂは、燃料噴射弁３が全開状態に到達する前に、電源からコイル３ｃへの給電を遮断する場合がある。また、開弁制御部７ｂは、燃料噴射弁３が全開状態に到達した後に、電源からコイル３ｃへの給電を遮断する場合がある。

開弁制御部７ｂは、高電圧電源６ａからコイル３ｃへの給電を断続するように駆動回路６を制御する。よって、開弁電圧は、ＶＦ１（＋４０Ｖ）である。これにより、コイル３ｃに開弁電圧が供給され、励磁電流が流れる。開弁制御部７ｂは、可動子３ｂを開弁方向へ移動させ、可動子３ｂの移動方向を閉弁方向へ反転させ、全閉状態に到達させる。

開弁制御部７ｂは、燃料噴射弁３が全閉状態に到達した後に、端子５ａ、５ｂ間に燃料噴射弁３を全閉状態で停止させ、維持するための停止回路を形成する。停止回路は、端子５ａ、５ｂに、燃料噴射弁３が開弁することのない電圧レベルを供給する。開弁制御部７ｂは、端子５ａ、５ｂに供給される電圧を、開弁時期において、開弁電圧（ＶＦ１）へ切替える。開弁制御部７ｂは、端子５ａ、５ｂに供給される電圧を、開弁電圧に切替えられた時刻から、給電期間ＴＳの後に、閉弁電圧に切替える。閉弁電圧は、低電圧電源６ｂから供給されるバイアス電圧（ＶＦ２）の場合がある。閉弁電圧は、燃料噴射弁３を制御しないときの停止電圧（０Ｖ（ゼロ））の場合がある。停止電圧は、開放状態（ＯＰＥＮ）に相当する電圧の場合がある。また、停止電圧は、短絡状態（ＧＮＤ）に相当する電圧の場合がある。

開弁制御部７ｂは、開弁電圧の供給によってコイル３ｃに蓄積され、開弁電圧の遮断後もコイル３ｃに残留する残留磁気エネルギを急速に減衰させるために消磁制御を実行してもよい。消磁制御は、開弁電圧の供給が遮断された後に実行することができる。例えば、消磁制御は、コイル３ｃを含む閉回路によって提供することができる。コイル３ｃを含む閉回路への通電によって、残留磁気エネルギが急速に減衰させる。閉回路には、残留磁気エネルギの減衰を促進させるための回路要素、例えば、逆方向の電圧源、スイッチ素子、抵抗器などを含むことができる。逆方向の電圧源は、開弁電圧と逆方向の電圧をコイル３ｃに供給することができる。逆電圧は、残留磁気エネルギの減衰を促進する。

ＣＰＵ７は、閉弁検出部７ｃを含む。閉弁検出部７ｃは、開弁電圧の遮断後に、端子５ａ、５ｂを経由してコイル３ｃに流れる電流ＩＬの波形の変曲点、または端子５ａ、５ｂにあらわれる電圧Ｖｅの波形の変曲点を検出することにより燃料噴射弁３が全閉状態に到達したことを検出する。閉弁検出部７ｃは、コイル３ｃの自己誘導によってコイル３ｃに誘起される逆起電力に起因する逆電圧Ｖｅまたは電流ＩＬの波形の変曲点を検出する。閉弁検出部７ｃは、変曲点検出部とも呼ばれる。

コイル３ｃのインダクタンスは、可動子３ｂの位置、および運動によって変化する。このため、逆電圧Ｖｅおよび電流ＩＬも、可動子３ｂの位置に応じて変動する。特に、可動子３ｂが燃料噴射弁３の全閉状態に対応する位置に到達すると、逆電圧Ｖｅおよび電流ＩＬの波形は、滑らかではない特徴的な変動を示す。この変動は、逆電圧Ｖｅの電圧波形および電流ＩＬの電流波形に変曲点としてあらわれる。波形における変曲点は、変曲点を識別する数学的な既知の処理手法によって検出することができる。例えば、微分処理および／または積分処理によって変曲点を検出することができる。

変曲点が発生した時点は、燃料噴射弁３が全閉位置に到達した時点、すなわち実閉弁時期である。閉弁検出部７ｃは、ひとつの燃料噴射において出現した変曲点を検出することにより、その燃料噴射の実閉弁時期を特定する。よって、先行する燃料噴射において観測された電流または電圧の波形において変曲点を検出することによって、先行する燃料噴射の閉弁時期が特定される。

実閉弁時期は、燃料噴射弁ごとの機械的な形状の誤差、電流の誤差、電圧の誤差、温度の変化など、種々の要因によって変動する。よって、実閉弁時期を検出することにより、意図された目標閉弁時期との誤差、すなわち燃料噴射量Ｑの誤差を知ることができる。さらに、実閉弁時期に基づいて、意図された燃料噴射量Ｑが得られるように給電期間ＴＳを補正することができる。

ＣＰＵ７は、補正量演算部７ｄを含む。補正量演算部７ｄは、先行する燃料噴射における実閉弁時期に基づいて、後続の燃料噴射における給電期間ＴＳの補正量Ｔｅを演算する。先行する燃料噴射における実閉弁時期が意図された目標閉弁時期より早い場合、後続の燃料噴射のための補正量Ｔｅは、後続の燃料噴射のための給電期間ＴＳを延長するように設定される。先行する燃料噴射の実閉弁時期が意図された目標閉弁時期より遅い場合、後続の燃料噴射のための補正量Ｔｅは、後続の燃料噴射のための給電期間ＴＳを短縮するように設定される。

ＣＰＵ７は、補正部７ｅを含む。補正部７ｅは、補正量Ｔｅに基づいて給電期間演算部７ａにおいて設定された給電期間ＴＳ、または開弁制御部７ｂにおける開弁制御のためのパラメータの少なくともひとつを補正する。

補正処理のひとつの例においては、先行する燃料噴射における開弁期間が求められる。開弁期間は、開弁電圧（ＶＦ１）の給電開始から燃料噴射弁３が全閉状態に到達したことが検出された時刻、すなわち閉弁時期までの期間である。この期間は、内燃機関２の回転角、または時間によって表される。先行する燃料噴射において求められた開弁期間に基づいて、後続の燃料噴射における給電期間ＴＳが補正される。補正は、後続の燃料噴射における開弁期間が、給電期間演算部７ａにおいて意図され計画された目標開弁期間となるように実行される。目標開弁期間には許容範囲を設定することができる。

補正処理の他のひとつの例においては、先行する燃料噴射における閉弁遅れ期間が求められる。この閉弁遅れ期間は、開弁電圧（ＶＦ１）が遮断されてから閉弁時期までの期間である。先行する燃料噴射において求められた閉弁遅れ期間に基づいて、後続の燃料噴射における給電期間ＴＳが補正される。補正は、後続の燃料噴射における閉弁遅れ期間が、給電期間演算部７ａにおいて意図され計画された目標閉弁遅れ期間となるように実行される。目標閉弁遅れ期間には許容範囲を設定することができる。

端子５ａ、５ｂに供給される電圧は、開弁電圧（ＶＦ１）へ切替えられた時刻から、給電期間ＴＳの後に、閉弁電圧のひとつである停止電圧、すなわち開放状態（ＯＰＥＮ）に相当する電圧または短絡状態（ＧＮＤ）に相当する電圧に切替えられる場合がある。この場合、開弁期間は、開弁電圧（ＶＦ１）へ切替えた時刻から閉弁時期までの期間である。この場合、閉弁遅れ期間は、閉弁電圧としての停止電圧（０Ｖ）へ切替えた時刻から閉弁時期までの期間である。

端子５ａ、５ｂに供給される電圧は、開弁電圧（ＶＦ１）へ切替えられた時刻から、給電期間ＴＳの後に、閉弁電圧のひとつであるバイアス電圧（ＶＦ２）へ切替えられる場合がある。この場合、開弁期間は、開弁電圧（ＶＦ１）へ切替えた時刻から閉弁時期までの期間である。この場合、閉弁遅れ期間は、閉弁電圧としてのバイアス電圧（ＶＦ２）へ切替えた時刻から閉弁時期までの期間である。

この構成では、補正量演算部７ｄと補正部７ｅとは、先行する燃料噴射において検出された閉弁時期に基づいて、後続の燃料噴射における閉弁時期と意図された目標閉弁時期との誤差を減少させるように、後続の燃料噴射におけるパラメータを補正する補正処理部を提供する。パラメータの一例は、給電期間ＴＳである。よって、意図された目標閉弁時期が正確に実現され、意図された微小噴射量が正確に実現される。

ＣＰＵ７は、端子５ａ、５ｂにバイアス電圧を供給するバイアス制御部７ｆを含む。バイアス電圧は、逆起電力に起因する逆電圧Ｖｅまたは電流ＩＬの波形の観測を容易にする。バイアス電圧の値は、逆電圧Ｖｅまたは電流ＩＬの波形にあらわれる変曲点を顕著に強調するように設定される。バイアス電圧は、燃料噴射弁３を開弁方向へ駆動することがない低い電圧である。

バイアス制御部７ｆは、閉弁検出部７ｃが閉弁時期を検出しようとする燃料噴射においてバイアス電圧を供給する。よって、バイアス制御部７ｆと、閉弁検出部７ｃとは、同期的に機能する。

閉弁検出部７ｃおよびバイアス制御部７ｆは、閉弁時期を検出するための閉弁検出処理を提供する。閉弁検出部７ｃ、バイアス制御部７ｆ、および補正量演算部７ｄは、補正量を新たに設定する補正量設定処理を提供する。閉弁検出処理または補正量設定処理は、すべての燃料噴射において、または一部の燃料噴射においてのみ実行することができる。例えば、閉弁検出処理または補正量設定処理を、すべての燃料噴射において実行してもよい。また、これに代えて、閉弁検出処理または補正量設定処理を、一部の選択された燃料噴射において実行してもよい。より具体的には、閉弁検出処理または補正量設定処理は、定期的に実行することができる。また、閉弁検出処理または補正量設定処理は、温度または燃料圧力など燃料噴射量に影響を与える運転状態の変化に応答して実行することができる。

補正部７ｅは、先行する燃料噴射において得られた補正量Ｔｅに基づいて、後続の複数の燃料噴射のための給電期間ＴＳを補正してもよい。例えば、補正量Ｔｅを所定期間、または所定数の燃料噴射にわたって継続的に利用することができる。補正部７ｅは、先行する直前の燃料噴射において得られた補正量Ｔｅに基づいて、次の燃料噴射のための給電期間ＴＳを補正してもよい。補正部は、先行する複数の燃料噴射において得られた複数の補正量Ｔｅに基づいて、後続のひとつ、または複数の燃料噴射の給電期間ＴＳを補正してもよい。例えば、複数の補正量Ｔｅの平均値、移動平均値などを利用することができる。

図２において、駆動回路６は、高電圧電源６ａと正極側の端子５ａとの間に設けられたＭＯＳ１を備える。ＭＯＳ１は、ハイサイドスイッチを提供する。負極側の端子５ｂと接地電位との間にはＭＯＳ２が設けられている。ＭＯＳ２は、ローサイドスイッチを提供する。低電圧電源６ｂと正極側の端子５ａとの間にはＭＯＳ３が設けられている。ＭＯＳ３は、バイアス電圧を供給するためのハイサイドスイッチを提供する。よって、コイル３ｃには、高電圧電源６ａまたは低電圧電源６ｂから給電することができる。駆動回路６は、燃料噴射弁３を開くための開弁電圧（ＶＦ１、４０Ｖ）、燃料噴射弁３を閉じるための停止電圧（ＧＮＤ、ＯＰＥＮ、０Ｖ）、および開弁電圧と停止電圧との間の電圧であって、燃料噴射弁３を開弁させることのないバイアス電圧（ＶＦ２、１Ｖ）を選択的に端子５ａ、５ｂに供給可能である。

駆動回路６は、端子５ａと接地電位との間に設けられたダイオードＤｆを備える。ダイオードＤｆのアノードは接地電位に接続され、カソードは端子５ａに接続されている。ダイオードＤｆは、コイル３ｃに誘起される逆起電力によってコイル３ｃを含む閉回路ＣＣ１を閉路するように設けられる。ダイオードＤｆは、燃料噴射弁３を開弁させるために高電圧電源６ａからコイル３ｃへ給電するときには、閉回路ＣＣ１における通電を阻止する。

ＭＯＳ２の正極側の端子と、ゲート端子との間には自己バイアスのためのツェナーダイオードＤｚが設けられている。ツェナーダイオードＤｚのアノードはゲート端子に接続されている。ツェナーダイオードＤｚのカソードはＭＯＳ２の正極側の端子に接続されている。ツェナーダイオードＤｚは、ＭＯＳ２の正極側の端子に電圧が供給されるとＭＯＳ２をＯＮ状態に駆動する。例えば、コイル３ｃに誘起される逆起電力によってＭＯＳ２はＯＮ状態に駆動され、ダイオードＤｆを通る閉回路ＣＣ１を形成することがある。

この構成では、開弁制御部７ｂは、少なくともＭＯＳ２をＯＮ状態に駆動することにより、開弁電圧の遮断後にコイル３ｃを経由する通電を許容する閉回路ＣＣ１を形成する。しかも、開弁制御部７ｂは、ＭＯＳ２、ＭＯＳ３をＯＮ状態に駆動することにより、バイアス電圧を端子５ａ、５ｂに供給するための低電圧電源６ｂを含む回路を形成する。

端子５ｂと接地電位との間、図示の例ではＭＯＳ２と接地電位との間には、電流検出用の抵抗器Ｒが設けられている。抵抗器Ｒにおける電圧降下は、電流ＩＬを示す。抵抗器Ｒの電圧降下は検出回路６ｃによって検出され、ＣＰＵ７に出力される。検出回路６ｃは、抵抗器Ｒにおける電圧降下を検出することによって電流ＩＬを検出する。検出回路６ｃは、閉弁検出部７ｃにおいて変曲点を数学的手法によって識別できるように電流ＩＬを検出する。

ＭＯＳ１、ＭＯＳ２、ＭＯＳ３は、スイッチ素子である。これらのスイッチ素子は、パワーＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）によって提供することができる。スイッチ素子は、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）などによって提供されてもよい。

図３において、ＥＣＵ５は、駆動回路６を制御し、変曲点を検出するための制御処理１５０を実行する。制御処理１５０は、内燃機関２の運転開始に応答して開始される。ステップ１５１では、ＥＣＵ５は、燃料噴射弁３による燃料噴射が許容されているか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ５は、内部のフラグに基づいて燃料噴射の許否を判定する。燃料噴射が禁止されている場合、ステップ１５２へ進む。ステップ１５２では、ＭＯＳ１−ＭＯＳ３をＯＦＦ状態に駆動する。この結果、端子５ａ、５ｂ間は、開放状態（ＯＰＥＮ）となる。燃料噴射が許容されている場合、ステップ１５３へ進む。

ステップ１５３では、ＥＣＵ５は、燃料噴射を求める噴射信号があるか否かを判定する。噴射信号がない場合、ステップ１５２へ進む。噴射信号がある場合、ステップ１５４へ進む。

ステップ１５４では、ＥＣＵ５は、ＭＯＳ１、ＭＯＳ２をＯＮ状態に駆動する。これにより、端子５ａ、５ｂには、開弁電圧（ＶＦ１）が供給される。コイル３ｃには、正方向の電流が流れ、コイル３ｃは励磁される。可動子３ｂは、固定子３ａに向けて吸引され、燃料噴射弁３は開弁動作を開始する。可動子３ｂは、徐々にリフトする。

ステップ１５５では、ＥＣＵ５は、燃料噴射量Ｑに基づいて設定される給電期間ＴＳを経過したか否かを判定する。給電期間ＴＳは、微小噴射量である燃料噴射量Ｑを実現するために必要な高電圧電源６ａからコイル３ｃへの電力供給期間である。ＥＣＵ５は、給電期間ＴＳを経過するまで、ステップ１５４で与えられた状態を維持する。給電期間ＴＳを経過すると、ステップ１５６へ進む。この結果、給電期間ＴＳが経過するまで、可動子３ｂは、徐々にリフトする。燃料噴射弁３の開度は徐々に増加し、燃料噴射量は徐々に増加する。

ステップ１５６では、ＥＣＵ５は、ＭＯＳ１、ＭＯＳ２をＯＦＦ状態に駆動する。これにより、開弁電圧の供給が遮断される。この結果、コイル３ｃの積極的な励磁は終了する。可動子３ｂは、開弁方向への移動を停止した後に、固定子３ａから離れる方向への移動を開始する。すなわち、燃料噴射弁３は、全開状態に到達する前に、閉弁動作を開始する。可動子３ｂのリフト量は、徐々に減少する。

ＭＯＳ１、ＭＯＳ２がＯＦＦ状態に駆動されることにより、端子５ａ、５ｂ間には燃料噴射弁３を全閉状態で停止させるための停止回路が形成される。時刻ｔ２と時刻ｔ３との間では、端子５ａ、５ｂは開放状態（ＯＰＥＮ）におかれる。この場合、端子５ａ、５ｂに供給される電圧は、開放状態に相当する電圧レベル（ＯＰＥＮ）である。この電圧レベルは、燃料噴射弁３を閉じるための電圧でもある。この電圧レベルは、停止電圧とも呼ばれる。

ステップ１５７では、ＥＣＵ５は、遅延期間ＴＤを経過したか否かを判定する。ＥＣＵ５は、遅延期間ＴＤを経過するまで、ステップ１５６で与えられた状態を維持する。遅延期間ＴＤを経過すると、ステップ１５８へ進む。この結果、遅延期間ＴＤが経過するまで、コイル３ｃの両端は開放状態におかれる。

ステップ１５６によりコイル３ｃへの開弁電圧の供給が遮断されるとコイル３ｃには自己誘導によって逆起電力が発生する。遅延期間ＴＤは、逆起電力によりコイル３ｃの端子間にあらわれるフライバック電圧のピークを含むように設定されている。遅延期間ＴＤは、フライバック電圧が所定量だけ減衰した後に満了するように設定されている。フライバック電圧のピークを含む遅延期間ＴＤにわたってコイル３ｃの両端を開放することにより、コイル３ｃの残留磁気エネルギの減衰を促進することができる。遅延期間ＴＤは、例えば１００μｓに設定することができる。

処理装置７がＭＯＳ２を強制的にＯＦＦ状態に駆動していない場合、フライバック電圧がツェナーダイオードＤｚを降伏させる期間においては、ＭＯＳ２は逆起電力によってバイアスされ、ＯＮ状態に駆動されることがある。このため、フライバックに起因するサージが閉回路ＣＣ１によって吸収される。

ステップ１５８では、ＥＣＵ５は、閉弁検出処理を実行するか否かを判定する。閉弁検出処理は、内燃機関２が閉弁検出処理に適した運転状態にあるときに実行される。閉弁検出処理を実行しない場合、ステップ１５２へ進む。閉弁検出処理を実行する場合、ステップ１５９へ進む。

ステップ１５９では、ＥＣＵ５は、ＭＯＳ２、ＭＯＳ３をＯＮ状態に駆動する。この結果、低電圧電源６ｂから端子５ａ、５ｂにバイアス電圧（ＶＦ２）が供給される。

ステップ１６０では、ＥＣＵ５は、自己誘導によってコイル３ｃに誘起される逆起電力に起因する逆電圧Ｖｅまたは電流ＩＬの変曲点を検出する。この実施形態では、ＥＣＵ５は、検出回路６ｃによって検出される電流ＩＬの変曲点を検出するための演算処理を実行する。変曲点は、開弁電圧の供給が遮断されてから所定期間後の所定期間幅の中に発生する。よって、ステップ１６０においては、所定期間幅の検出ウインドウを利用することができる。

ステップ１６１では、ＥＣＵ５は、変曲点が検出される可能性のある期間、すなわち検出期間ＴＭを経過したか否かを判定する。検出期間ＴＭは、電流ＩＬの波形に変曲点が観測される可能性がある期間である。検出期間ＴＭは、開弁電圧が遮断された後の所定の期間に設定されている。検出期間ＴＭが経過するとステップ１５２へ進む。検出期間ＴＭが経過していない場合、ステップ１６２へ進む。

ステップ１６２では、ＥＣＵ５は、ステップ１６０の処理によって変曲点が検出されたか否かを判定する。変曲点が検出されるとステップ１５２へ進む。変曲点が検出されない場合、ステップ１６０−１６２が繰り返される。よって、バイアス電圧は、検出期間ＴＭにわたって供給可能である。しかし、電流ＩＬの波形に変曲点が検出された場合には、検出期間ＴＭを満了する前にバイアス電圧の供給は停止される。

この実施形態では、開弁制御部７ｂは、開弁電圧を供給した後に、開弁電圧の供給により燃料噴射弁３が全開状態となる前に、開弁電圧の供給を遮断するように駆動回路６を制御する。この微小噴射のための開弁制御は、ステップ１５４−１５６によって提供される駆動部によって提供される。バイアス制御部７ｆは、ステップ１５９とステップ１５２とによって提供される。バイアス制御部７ｆは、開弁制御部７ｂによって開弁電圧の供給が遮断された後に、バイアス電圧を供給するように駆動回路６を制御し、燃料噴射弁３が全閉状態となった後において、バイアス電圧を遮断する。さらに、バイアス制御部７ｆは、バイアス電圧を遮断した後に、停止電圧を供給するように駆動回路６を制御する。

さらに、ステップ１５７は、停止制御部を提供する。停止制御部は、開弁制御部７ｂによって開弁電圧の供給が遮断された後であって、バイアス制御部７ｆによってバイアス電圧が供給される前の所定の遅延期間ＴＤにおいて停止電圧を供給する。ここで供給される停止電圧は、ＭＯＳ１、ＭＯＳ２をＯＦＦ状態に駆動することにより提供される開放状態（ＯＰＥＮ）、すなわち０Ｖ（ゼロ）の電圧である。

制御処理１５０の後、ＥＣＵ５は、補正量演算部７ｄおよび補正部７ｅにより補正処理を実行する。この補正処理により、後続の燃料噴射における開弁電圧の給電期間ＴＳが、意図された微小噴射量を正確に実現するように補正される。

図４は、第１実施形態の作動の一例を示す。図中において、ＶＬは、コイル３ｃの正極端子の電圧を示し、ＩＬはコイル３ｃに流れる電流を示し、ＬＦは燃料噴射弁３の可動子３ｂのリフト量を示す。図中には、微小噴射量を噴射する２回の燃料噴射が図示されている。ｔ１−ｔ６の波形はバイアス電圧が供給される場合を示す。すなわち、ｔ１−ｔ６の波形は、変曲点検出処理、すなわちステップ１６０が実行される場合を示す。ｔ６−ｔ９の波形はバイアス電圧が供給されない場合を示す。

時刻ｔ０において、燃料噴射が許容されている。時刻ｔ９において、燃料噴射が禁止されている。例えば、内燃機関２の運転を許容するイグニッションスイッチ、または電源スイッチがＯＮ位置に操作されている間中、連続して、燃料噴射が許容される。

時刻ｔ１において、コイル３ｃへの外部電力の供給が開始されている。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの給電期間ＴＳにおいては、電圧ＶＬは、ＶＦ１である。電流ＩＬは徐々に上昇する。時刻ｔ１の後、やや遅れて、可動子３ｂのリフト量ＬＦが増加を開始する。

微小噴射量の場合、燃料噴射弁３が全開状態に到達する前に、すなわち可動子３ｂのリフト量ＬＦが１００％に到達する前に、給電期間ＴＳが満了する。図示の例では、時刻ｔ２において、給電期間ＴＳが満了する。時刻ｔ２において、駆動回路６によってコイル３ｃへの開弁電圧の供給が遮断される。電流ＩＬは、急速に減少する。コイル３ｃの残留磁気エネルギは急速に減衰する。残留磁気エネルギの減衰に伴って、リフト量ＬＦは徐々に減少する。

この実施形態では、燃料噴射弁３の一回の閉弁の後に、端子５ａ、５ｂへ供給される電圧をバイアス電圧から停止電圧に切り替えている。燃料噴射弁３が全閉状態に到達した後にコイル３ｃの印加電圧は停止電圧に切換えられる。

時刻ｔ２と時刻ｔ３との間は、遅延期間ＴＤによって定義される。時刻ｔ３において、ＭＯＳ２、ＭＯＳ３がＯＮ状態に駆動され、端子５ａ、５ｂにバイアス電圧が供給される。

リフト量ＬＦは、時刻ｔ４において０％に復帰する。すなわち、時刻ｔ４において燃料噴射弁３は全閉状態に到達する。時刻ｔ４において、電流ＩＬには特徴的な変曲点ＤＰ１があらわれている。この実施形態では、端子５ａ、５ｂに閉弁電圧としてのバイアス電圧が供給されているときの電流ＩＬの波形を微分することによって変曲点ＤＰ１が検出される。

変曲点ＤＰ１が閉弁時期として検出される場合、時刻ｔ４において、ＭＯＳ２、ＭＯＳ３はＯＦＦ状態に駆動される。すなわち、電流ＩＬの波形に変曲点ＤＰ１が検出される場合、検出期間ＴＭの満了前に、バイアス電圧の供給は終了する。

破線で図示されるように、バイアス電圧は、検出期間ＴＭにわたって供給されることがある。この場合、時刻ｔ５において、ＭＯＳ２、ＭＯＳ３はＯＦＦ状態に駆動される。

バイアス電圧が供給されない場合、時刻ｔ７と時刻ｔ９との間に図示されるように、電流ＩＬの波形は平坦である。電流ＩＬの波形には、顕著な特徴的な形状はあらわれない。

この実施形態によると、燃料噴射弁３が全開状態に到達する前に開弁電圧の供給を遮断することで、微小噴射量を実現することができる。しかも、燃料噴射弁３が全開状態に到達する前に開弁電圧の供給が遮断される場合でも、燃料噴射弁３が全閉状態に到達したこと、すなわち実閉弁時期を検出することができる。実閉弁時期が検出されることで、微小噴射量のための開弁が実行されたことを確認できる。また、実閉弁時期は、後続の燃料噴射における微小噴射量を正確に実現するための補正処理に利用することができる。この結果、微小な噴射量を正確に噴射することができる。

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、開弁電圧を遮断した後に、遅延期間ＴＤにわたって端子５ａ、５ｂを開放状態（ＯＰＥＮ）とした。これに代えて、遅延期間ＴＤを設けることなく、開弁電圧の遮断後に、開弁電圧に代えてバイアス電圧を供給してもよい。

図５において、ＥＣＵ５は制御処理２５０を実行する。先行する実施形態と同じステップには同じ符号を付した。制御処理２５０においては、上記実施形態のステップ１５７が設けられていない。これにより、端子５ａ、５ｂに供給される電圧は、遅延期間ＴＤを経ることなく、開弁電圧からバイアス電圧へ直接的に切り替えられる。

図６に図示されるように、給電期間ＴＳの直後に、遅延期間ＴＤを経由することなく、検出期間ＴＭが開始される。この実施形態では、時刻ｔ２において開弁電圧が遮断される。開弁電圧の遮断後には、開弁電圧に代わって、バイアス電圧が閉弁電圧として供給される。燃料噴射弁３は、バイアス電圧が供給された状態の下で、閉弁方向へ駆動される。時刻ｔ４においてリフト量ＬＦが０％に到達すると、電流ＩＬの波形には変曲点ＤＰ１があらわれる。この変曲点ＤＰ１が閉弁時期として検出される。時刻ｔ４において、バイアス電圧の供給が停止される。バイアス電圧の遮断後には、バイアス電圧に代わって、端子５ａ、５ｂには開放状態に相当する電圧が停止電圧として供給される。

この実施形態によると、遅延期間ＴＤを設けることなく、燃料噴射弁３の実閉弁時期を検出することができる。

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する複数の実施形態では、変曲点検出を実施するか否かを判定し、肯定的に判定される場合だけ変曲点検出、すなわち閉弁時期の検出処理を実行した。これに代えて、すべての微小噴射量の燃料噴射において変曲点を検出することにより閉弁時期を検出してもよい。

図７において、ＥＣＵ５は、制御処理３５０を実行する。先行する実施形態と同じステップには同じ符号を付した。この実施形態では、ステップ１５８を備えない。よって、すべての微小噴射量の燃料噴射において、バイアス電圧を供給するためのステップ１５９と、変曲点を検出するためのステップ１６０とが実行される。

図８に図示されるように、すべての燃料噴射において顕著な変曲点ＤＰ１が観測される。

（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する複数の実施形態では、開弁電圧を遮断した後の検出期間ＴＭにおいてのみバイアス電圧を端子５ａ、５ｂに供給した。これに代えて、燃料噴射弁３が利用される全期間にわたってバイアス電圧を端子５ａ、５ｂに供給してもよい。

図９において、ＥＣＵ５は制御処理４５０を実行する。先行する実施形態と同じステップには同じ符号を付した。制御処理４５０においては、ステップ１５１とステップ１５３との間にステップ４６３が設けられている。また、ステップ１５６に代えて、ステップ４５６が設けられている。ステップ４６３では、ＥＣＵ５は、ＭＯＳ２、ＭＯＳ３をＯＮ状態に駆動する。ステップ４５６では、ＥＣＵ５は、ＭＯＳ１をＯＦＦ状態に駆動する。制御処理４５０においては、上記実施形態のステップ１５７−１６２が設けられていない。これにより、燃料噴射弁３からの燃料噴射が許容されている期間中は継続的にバイアス電圧が供給される。

この実施形態では、開弁制御部７ｂは、開弁電圧を供給した後に、開弁電圧の供給により燃料噴射弁３が全開状態となる前に、開弁電圧の供給を遮断するように駆動回路６を制御する。バイアス制御部７ｆは、ステップ４６３とステップ１５２とによって提供される。バイアス制御部７ｆは、燃料噴射弁３からの燃料噴射が許容されている期間中にわたってバイアス電圧を供給するように駆動回路６を制御する。バイアス制御部７ｆは、燃料噴射弁３からの燃料噴射が許容されていないとき、停止電圧を供給するように駆動回路６を制御する。

図１０に図示されるように、時刻ｔ０においてＭＯＳ２、ＭＯＳ３がＯＮ状態に駆動される。ＭＯＳ２、ＭＯＳ３は、時刻ｔ９までＯＮ状態に維持される。すなわち、燃料噴射弁３が利用される期間中は継続的にバイアス電圧が供給される。この場合、すべての燃料噴射において、顕著な変曲点ＤＰ１があらわれる。

この実施形態では、端子５ａ、５ｂへ供給される電圧は、開弁電圧が供給された後、燃料噴射弁３が全開状態に到達する前に、開弁電圧からバイアス電圧へ切換えられている。さらに、端子５ａ、５ｂへ供給される電圧は、燃料噴射弁３の複数回の閉弁の後に、バイアス電圧から、開放状態（ＯＰＥＮ）、すなわちゼロ電圧（０Ｖ）に切り替えられている。この実施形態は、端子５ａ、５ｂへ供給される電圧が、燃料噴射弁３が全閉状態に到達した後に、バイアス電圧から停止電圧に切り替えられるひとつの例である。

（第５実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する複数の実施形態では、開弁電圧が遮断された後に、端子５ａ、５ｂにバイアス電圧を供給することにより、顕著な変曲点ＤＰ１を発生させた。しかし、バイアス電圧なしでも検出可能な変曲点ＤＰ２があらわれる。よって、バイアス電圧なしで変曲点ＤＰ２を検出してもよい。

図１１において、駆動回路６の一例が図示されている。図示された駆動回路６は、低電圧電源６ｂを備えない。ＭＯＳ１がＯＦＦ状態に駆動されているときに、ＭＯＳ２がＯＮ状態に駆動されると、コイル３ｃに自己誘導される逆起電力により閉回路ＣＣ１に電流ＩＬが流れる。電流ＩＬの波形には、燃料噴射弁３が全閉状態に到達したときのインダクタンス変化に起因して変曲点ＤＰ２があらわれる。この構成では、開弁制御部７ｂは、ＭＯＳ２をＯＮ状態に駆動することにより、開弁電圧の遮断後にコイル３ｃを経由する通電を許容する閉回路ＣＣ１を形成する。

この実施形態の駆動回路６は、燃料噴射弁３を開くための開弁電圧（ＶＦ１）、および燃料噴射弁３を閉じるための停止電圧（ＧＮＤ、ＯＰＥＮ）を選択的に端子５ａ、５ｂに供給可能である。

図１２において、ＥＣＵ５は制御処理５５０を実行する。先行する実施形態と同じステップには同じ符号を付した。制御処理５５０においては、ステップ１５９に代えて、ステップ５５９が採用される。ステップ５５９においては、ＭＯＳ２がＯＮ状態に駆動され、閉回路ＣＣ１が閉じられる。この結果、開弁電圧が遮断された後も、電流ＩＬを観測することができる。

この実施形態では、開弁制御部７ｂは、開弁電圧を供給した後に、開弁電圧の供給により燃料噴射弁３が全開状態となる前に、開弁電圧の供給を遮断するように駆動回路６を制御する。さらに、開弁制御部７ｂは、開弁電圧が遮断された後に、停止電圧を供給するように駆動回路６を制御する。開弁制御部７ｂは、端子５ａ、５ｂに停止電圧を供給するための開放部と短絡部とを含む。ステップ１５６によって提供される開放部は、端子５ａ、５ｂを開放状態（ＯＰＥＮ）に切替える。ステップ１５６は、閉回路ＣＣ１を開くことにより停止電圧を端子５ａ、５ｂに供給する。ステップ５５９によって提供される短絡部は、端子５ａ、５ｂを短絡状態（ＧＮＤ）に切替える。ステップ５５９は、閉回路ＣＣ１を閉じることにより停止電圧を端子５ａ、５ｂに供給する。同時に、ステップ５５９は、閉回路ＣＣ１を閉じ、電流ＩＬの波形を観測可能とする検出回路形成部を提供する。

図１３に図示されるように、この実施形態でも、遅延期間ＴＤの経過後に、ＭＯＳ２がＯＮ状態に駆動される。閉回路ＣＣ１に流れる電流ＩＬの波形には、変曲点ＤＰ２があらわれる。この実施形態では、端子５ａ、５ｂに閉弁電圧としての開放状態に相当する電圧が供給されているときの電流ＩＬの波形を微分することによって変曲点ＤＰ２が検出される。時刻ｔ４において変曲点ＤＰ２が検出されると、ＭＯＳ２はＯＦＦ状態に駆動される。

この実施形態によると、バイアス電圧を供給することなく、燃料噴射弁３の閉弁を検出することができる。

（第６実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する複数の実施形態では、電流ＩＬの波形の変曲点ＤＰ１、ＤＰ２を検出することによって閉弁を検出した。これに代えて、端子５ａ、５ｂ間にあらわれる電圧の波形の変曲点を検出することによって閉弁を検出してもよい。

図１４は、コイル３ｃに誘起される逆電圧Ｖｅの波形の一例を示す。時刻ｔ４において、逆電圧Ｖｅの波形に変曲点ＤＰ３があらわれている。先行する複数の実施形態において、ステップ１６０は、逆電圧Ｖｅの波形を観測し、変曲点ＤＰ３を検出するように構成することができる。また、バイアス電圧が供給されない場合であっても、時刻ｔ８に図示されるように、変曲点ＤＰ４を観測される。よって、バイアス電圧が供給されない場合であっても、変曲点ＤＰ４を検出することによって燃料噴射弁３の閉弁を検出することができる。

（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された複数の発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された複数の発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された複数の発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、それぞれ独立して実施可能である。開示された複数の発明のいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。

上記実施形態では、燃料噴射弁３が全閉状態に到達した後に端子５ａ、５ｂに供給される電圧は停止電圧に切換えられる。上記実施形態では、停止電圧は、開放状態（ＯＰＥＮ）である。これに代えて、停止電圧が、コイル３ｃの両端を短絡した状態によって提供されてもよい。例えば、コイル３ｃの両端を接地電位に接続した短絡状態（ＧＮＤ）に切換えてもよい。

また、開弁電圧が供給される給電期間ＴＳの直後に、開弁電圧と逆方向の逆電圧が供給されてもよい。このような逆電圧は、開弁電圧の供給によってコイル３ｃに残留する磁気エネルギの減衰を促進する。このような逆電圧は、消磁電圧とも呼ぶことができる。

また、上記実施形態では、高電圧電源６ａは＋４０Ｖであり、低電圧電源６ｂは＋１Ｖであるが、これら電源６ａ、６ｂの電圧は他の値を利用できる。また、これら電源６ａ、６ｂの電圧は、可変としてもよい。例えば、高電圧電源６ａが供給する開弁電圧は、＋１２Ｖとすることができる。例えば、低電圧電源６ｂが供給するバイアス電圧の値は、燃料噴射弁３を開弁方向に駆動することがなく、消費電力を過剰に増加させない値とすることができる。バイアス電圧は＋５Ｖとすることができる。

１ 内燃機関システム、２ 内燃機関、
３ 燃料噴射弁、３ａ 固定子、３ｂ 可動子、３ｃ コイル、
４ センサ、５ 燃料噴射制御装置、５ａ、５ｂ 端子、
６ 駆動回路、６ａ 高電圧電源、６ｂ 低電圧電源、
６ｃ 検出回路、ＭＯＳ１−ＭＯＳ３ スイッチ素子、Ｄｆ ダイオード、
Ｄｚ ツェナーダイオード、Ｒ 抵抗器、ＣＣ１ 閉回路、
７ 処理装置、７ａ 給電期間演算部、７ｂ 開弁制御部、
７ｃ 閉弁検出部、７ｄ 補正量演算部、７ｅ 補正部、
７ｆ バイアス制御部、８ メモリ。

Claims (10)

1. 燃料噴射弁（３）のコイル（３ｃ）と接続可能な端子（５ａ、５ｂ）を有する燃料噴射制御装置（５）において、
   前記燃料噴射弁を開くための開弁電圧を前記端子に供給し、前記燃料噴射弁が全開状態となる前に前記開弁電圧の供給を遮断する開弁制御部（７ｂ、１５３−１５６）と、
   前記開弁電圧の遮断後に、前記端子を経由して前記コイルに流れる電流（ＩＬ）の波形の変曲点、または前記端子にあらわれる電圧（Ｖｅ）の波形の変曲点を検出することにより前記燃料噴射弁が全閉状態に到達したことを検出する閉弁検出部（７ｃ、１６０）とを備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 前記閉弁検出部は、前記燃料噴射弁が全閉状態に到達した閉弁時期を特定し、
   さらに、
   先行する燃料噴射において検出された閉弁時期に基づいて、後続の燃料噴射における閉弁時期と意図された目標閉弁時期との誤差を減少させるように、後続の燃料噴射におけるパラメータを補正する補正処理部（７ｄ、７ｅ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
3. 前記補正処理部は、先行する燃料噴射における開弁電圧の給電開始から前記閉弁時期までの開弁期間に基づいて、後続の燃料噴射における開弁期間が目標開弁期間となるように、後続の燃料噴射における前記開弁電圧の給電期間（ＴＳ）を補正することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
4. 前記補正処理部は、先行する燃料噴射における開弁電圧の遮断から前記閉弁時期までの閉弁遅れ期間に基づいて、後続の燃料噴射における閉弁遅れ期間が目標閉弁遅れ期間となるように、後続の燃料噴射における前記開弁電圧の給電期間（ＴＳ）を補正することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
5. さらに、
   前記燃料噴射弁を開くための前記開弁電圧（ＶＦ１）、
   前記燃料噴射弁を閉じるための停止電圧（ＧＮＤ、ＯＰＥＮ）、および
   前記開弁電圧と前記停止電圧との間の電圧であって、前記燃料噴射弁を開弁させることのないバイアス電圧（ＶＦ２）を選択的に前記端子に供給可能な駆動回路（６）と、
   前記開弁制御部によって前記開弁電圧の供給が遮断された後に、前記バイアス電圧を供給するように前記駆動回路を制御し、前記燃料噴射弁が全閉状態となった後において、前記バイアス電圧を遮断し、前記停止電圧を供給するように前記駆動回路を制御するバイアス制御部（７ｆ、１５９、１５２）とを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
6. さらに、前記開弁制御部によって前記開弁電圧の供給が遮断された後であって、前記バイアス制御部によって前記バイアス電圧が供給される前の所定の遅延期間（ＴＤ）において前記停止電圧を供給する停止制御部（１５７）を備えることを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射制御装置。
7. さらに、
   前記燃料噴射弁を開くための前記開弁電圧（ＶＦ１）、
   前記燃料噴射弁を閉じるための停止電圧（ＧＮＤ、ＯＰＥＮ）、および
   前記開弁電圧と前記停止電圧との間の電圧であって、前記燃料噴射弁を開弁させることのないバイアス電圧（ＶＦ２）を選択的に前記端子に供給可能な駆動回路（６）と、
   前記燃料噴射弁からの燃料噴射が許容されている期間中前記バイアス電圧を供給するように前記駆動回路を制御し、前記燃料噴射弁からの燃料噴射が許容されていないとき、前記停止電圧を供給するように前記駆動回路を制御するバイアス制御部（７ｆ、４６３、１５２）とを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
8. さらに、
   前記燃料噴射弁を開くための前記開弁電圧（ＶＦ１）、および
   前記燃料噴射弁を閉じるための停止電圧（ＧＮＤ、ＯＰＥＮ）を選択的に前記端子に供給可能な駆動回路（６）を備え、
   前記開弁制御部は、前記開弁電圧を供給した後に、前記開弁電圧の供給により前記燃料噴射弁が全開状態となる前に、前記開弁電圧の供給を遮断するように前記駆動回路を制御し（１５４−１５６）、
   さらに、前記開弁電圧に代えて、前記停止電圧を供給するように前記駆動回路を制御する（５５９）ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
9. 前記開弁制御部は、前記開弁電圧の遮断後に前記コイルを経由する通電を許容する閉回路（ＣＣ１）を形成することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
10. 前記閉弁検出部は、微分処理および／または積分処理によって前記変曲点を検出することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。

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