JP2017057755A - 電磁弁駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路又はインジェクタに個体差を生じたとしてもインジェクタへの通電電流を適切に調整できるようにした電磁弁駆動装置を提供する。
【解決手段】メモリ６は、インジェクタ３の印加電圧に基づいてインジェクタ３を駆動する系を近似モデル化した近似式Ｍ［ｔ］を記憶する。マイコン２は、メモリ６に記憶された端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］の近似式Ｍ［ｔ］に基づいて特徴点Ｐ１を特定する。マイコン２は、特定された特徴点Ｐ１に応じて電磁弁を閉弁するためのインジェクタ３への通電指示値を補正する。この結果、ＥＣＵ１内の回路、又は、インジェクタ３に個体差を生じたとしても、インジェクタ３の駆動制御を適切に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁弁駆動装置に関する。

この種の電磁弁駆動装置は電磁弁を駆動して燃料を噴射制御する（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の技術によれば、燃料噴射制御装置は、閉弁検出部を備える。この閉弁検出部は、インジェクタのコイルに誘起される電圧またはコイルに流れる電流の波形から変曲点を検出することに応じて燃料噴射弁の閉弁を検出している。そして、補正量演算部は、検出された開弁時期に基づいて補正量を演算している。補正部は、補正量に基づいて給電期間を補正している。

特開２０１４−５５５７１号公報

発明者は、インジェクタへの印加電圧の変化を利用して次回以降のインジェクタへの通電電流を調整する技術を開発している。しかし、インジェクタの印加電圧の変化はわずかであり、回路又はインジェクタの個体差に応じてバラつきを生じやすく、この影響を調整可能にすることが望まれている。

本発明の目的は、回路又はインジェクタに個体差を生じたとしてもインジェクタへの通電電流を適切に調整できるようにした電磁弁駆動装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、インジェクタ（３）を駆動することで電磁弁を開弁／閉弁する電磁弁駆動装置を対象としている。この請求項１記載の発明によれば、記憶部（６）はインジェクタ（３）のコイル（３ａ）への通電電流又はコイル（３ａ）に係る電圧に基づいてインジェクタ（３）を駆動する系を近似モデル化した近似モデル（Ｍ［ｔ］，Ｍ［ｎ，ｔ］）を記憶する。特徴点特定部（１１）は、インジェクタ（３）への通電電流又は電圧が記憶部（６）に記憶された近似モデル（Ｍ［ｔ］，Ｍ［ｎ，ｔ］）に基づく通電電流又は電圧に基づいて特徴点（Ｐ１）を特定する。補正処理部（１０）は、特徴点特定部（１１）により特定された特徴点に応じて電磁弁を閉弁するためのインジェクタへの通電電流を補正する。特徴点特定部（１１）が特定する特徴点（Ｐ１）は回路又はインジェクタの個体差に応じて変化するため、補正処理部（１０）が特徴点特定部（１１）により特定された特徴点（Ｐ１）に応じてインジェクタ（３）への通電電流を調整すれば、インジェクタ（３）への通電電流を回路又はインジェクタ（３）の個体差に応じて調整できる。これにより、回路又はインジェクタに個体差を生じたとしてもインジェクタ（３）への通電電流を適切に調整できる。

第１実施形態の電磁弁駆動装置を概略的に示す電気的構成図 インジェクタの通電電流波形を概略的に示す図 インジェクタの端子電圧波形、磁性体のリフト挙動、実端子電圧と近似モデルに基づく端子電圧との差 動作を概略的に示すフローチャート 第２実施形態に係る動作を概略的に示すフローチャート 第３実施形態において近似式の工程学習処理の流れを概略的に示すフローチャート 第４実施形態において近似マップの工程学習処理の流れを概略的に示すフローチャート

以下、電磁弁駆動装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施形態において、同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付して必要に応じて説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は電磁弁駆動装置の電気的構成例を概略的なブロック図により示す。本実施形態では、説明を簡略化するため１気筒分の電磁弁駆動装置の説明を行うが、２気筒分以上の電磁弁駆動装置に適用することもできる。

電磁弁駆動装置としての電子制御装置（以下、ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１は、通電指示値に応じて噴射パルス、及び、駆動設定値を出力するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）２と、マイコン２から噴射パルス及び駆動設定値を受付けてインジェクタ３を駆動制御する制御ＩＣ４とを備える。これらのマイコン２及び制御ＩＣ４は電気的に接続されている。マイコン２は、ＣＰＵ５、メモリ６、及び、Ａ／Ｄ変換部７を備える。メモリ６は、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどにより記憶部として構成される。

マイコン２は、メモリ６に予め記憶されているプログラムをＣＰＵ５が実行することで電磁弁駆動装置を実現する。ＣＰＵ５は、プログラムを実行することで、噴射パルス・駆動電流設定値生成部（以下、生成部と略す）８、補正部９としての機能を備える。補正部９は、補正処理部としての補正ロジック部１０、特徴点特定部としての比較部１１、近似モデル生成部１２、としての機能を備える。制御ＩＣ４は、ロジック部１３、電流制御部１４、駆動部１５、１６、及び、ゲイン部１７ａ、１７ｂとしての電気的構成ブロックを備える。

インジェクタ３は、例えば磁性体、及び、磁性体に近接したソレノイドコイル３ａ、バネ（図示せず）等を内蔵する電磁式であり、例えばバネの弾性力、付勢力を補助的に利用して電磁弁を開弁／閉弁する。ＥＣＵ１は、ソレノイドコイル３ａへの通電／断電に応じて電磁弁を開弁／閉弁する。インジェクタ３は、例えばソレノイドコイル３ａに通電されることで磁性体がバネの弾性力に逆らって動作し始めることで電磁弁を開弁開始するように設けられる。ソレノイドコイル３ａは、電気的にはＥＣＵ１のハイサイド型の出力端子１ａとロウサイド側の出力端子１ｂとの間に接続されている。

ＥＣＵ１は、マイコン２及び制御ＩＣ４の他に、昇圧電源部１８、放電スイッチ１９、定電流スイッチ２０、気筒選択スイッチ２１、を主要部品として備え、その他、ダイオードＤ１〜Ｄ３、ツェナーダイオードＺＤ１、コンデンサＣ１、Ｃ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２などの周辺回路を備える。ＥＣＵ１には例えばバッテリ電源電圧による電源電圧ＶＢが供給されている。

昇圧電源部１８は、ＥＣＵ１に供給された電源電圧ＶＢを昇圧し、放電スイッチ１９の一端子に印加する。放電スイッチ１９は、例えばＰチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成され、制御ＩＣ４のロジック部１３及び駆動部１５の駆動制御に基づいてオンオフされるスイッチであり、昇圧電源部１８の出力とハイサイド側の出力端子１ａとの間に接続されている。この放電スイッチ１９は、噴射パルスに基づく通電開始タイミングからインジェクタ３の通電電流のピークとなる駆動設定値までオンされ、放電スイッチ１９がオンされると昇圧電源部１８の昇圧電圧をインジェクタ３のソレノイドコイル３ａに印加する。

定電流スイッチ２０は、例えばＮチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成され、制御ＩＣ４のロジック部１３及び駆動部１６の駆動制御に基づいてオンオフされるスイッチであり、電源電圧ＶＢの供給端子とハイサイド側の出力端子１ａとの間に接続されている。この定電流スイッチ２０は、前記した放電スイッチ１９を通じて昇圧電圧がインジェクタ３に印加し印加停止された後、インジェクタ３に定電流を印加するために用いられる。

気筒選択スイッチ２１は、例えばＮチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成され、制御ＩＣ４のロジック部１３の駆動制御に基づいてオンオフされ、インジェクタ３のロウサイド側の出力端子１ｂとグランドとの間に接続されている。気筒選択スイッチ２１は、ロジック部１３によりオン制御されると該当する気筒に対応したソレノイドコイル３ａへの通電が有効化される。

ダイオードＤ１は、定電流スイッチ２０とハイサイド側の出力端子１ａとの間に接続されており、昇圧電圧の逆流保護を図るために用いられる。また、ハイサイド側の出力端子１ａとグランドとの間にはダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１が並列接続されており、ハイサイド側の出力端子１ａのノイズ除去などの用途に用いられる。また、ロウサイド側の出力端子１ｂとグランドとの間にはコンデンサＣ２が接続されており、このコンデンサＣ２によりノイズ除去が図られている。さらに、気筒選択スイッチ２１を構成するＮチャネル型のＭＯＳトランジスタのドレインゲート間には、ダイオードＤ３及びツェナーダイオードＺＤ１が互いに逆方向接続されており、これにより気筒選択スイッチ２１の保護が図られている。

インジェクタ３のソレノイドコイル３ａの通電経路には、電流検出用の抵抗Ｒ２が接続されている。この抵抗Ｒ２は、例えば気筒選択スイッチ２１の下流側、すなわちグランド側に接続されており、インジェクタ３のソレノイドコイル３ａの通電電流を検出する。抵抗Ｒ２の検出電圧は、制御ＩＣ４のゲイン部１７ａに入力されている。制御ＩＣ４のゲイン部１７ａは、電流検出用の抵抗Ｒ２による検出電圧を増幅し電流制御部１４に出力する。他方、制御ＩＣ４のゲイン部１７ｂは、端子１ｂの電圧を入力して増幅しマイコン２内のＡ／Ｄ変換部７に出力する。

さて、マイコン２の内部のＡ／Ｄ変換部７は、ゲイン部１７ｂの出力電圧をＡ／Ｄ変換処理し、補正部９に出力する。補正部９は、Ａ／Ｄ変換部７のＡ／Ｄ変換結果に応じて生成部８に通電指示値をフィードバック出力する。このとき、補正部９の近似モデル生成部１２はＡ／Ｄ変換部７のＡ／Ｄ変換結果に基づいて近似式Ｍ［ｔ］による近似モデルを生成し、比較部１１がこの近似式Ｍ［ｔ］とメモリ６に記憶されるインジェクタ３の印加電圧と照合して比較する。この近似式Ｍ［ｔ］は、インジェクタ３を駆動する系を近似モデル化した近似モデルである。

比較部１１は、近似モデル生成部１２による近似式Ｍ［ｔ］と端子電圧との差異を算出し、この差異に基づくパラメータ（例えば後述の時間値ｔ４）をメモリ６に格納すると共に補正ロジック部１０に出力する。補正部９の補正ロジック部１０は、この比較部１１の比較結果となるパラメータに基づいて通電指示値を補正し、補正された通電指示値を生成部８に出力する。

生成部８は、補正部９により補正された通電指示値に基づいて、噴射パルスの開始／終了タイミング、ピーク電流設定値による駆動設定値、の少なくとも一つ又は全部を調整する。生成部８は、噴射パルスを制御ＩＣ４に出力すると共に、駆動設定値をピーク電流設定値として制御ＩＣ４に出力する。

制御ＩＣ４のロジック部１３は、マイコン２の生成部８から噴射パルスを受付ける。制御ＩＣ４の電流制御部１４は、マイコン２の生成部８から与えられる駆動設定値、及び、ゲイン部１７ａの出力信号に基づいて、ロジック部１３に電流制御信号を出力する。ロジック部１３は、生成部８から受付けられた噴射パルス、及び、電流制御部１４により出力される電流制御信号に基づいて、駆動部１５、１６を通じて放電スイッチ１９、定電流スイッチ２０をオンオフ制御すると共に、気筒選択スイッチ２１をオンオフ制御する。

図２は制御ＩＣ４に噴射パルスが与えられたときのインジェクタ３の通電電流の時間変化を示しており、図３はインジェクタ３を構成する磁性体のリフト挙動の大きさと、インジェクタの端子１ｂの電圧波形と、実端子電圧と近似モデルに基づくインジェクタ３の端子電圧との差を示している。なお、図３に示す磁性体のリフト挙動の大きさは、電磁弁が閉弁している場合を最小値とし、開弁している場合を最小値よりも大きな所定の最大値となるように示している。

図２に示すように、マイコン２が噴射パルスをアクティブレベル（例えば「Ｈ」）として制御ＩＣ４に出力すると、制御ＩＣ４は、まず放電スイッチ１９をオンすることで昇圧電圧をインジェクタ３に印加する（図２のｔａ〜ｔｂ）。そして、電流制御部１４が、生成部８から入力された駆動設定値に基づいてインジェクタ３の通電電流のピーク電流を検出すると（図２のｔｂ）、放電スイッチ１９をオフ制御し、定電流スイッチ２０をオンオフ制御する（図２のｔｂ〜ｔｃ）。この定電流制御は、タイミングｔｃにおいて噴射パルスがノンアクティブレベル（例えば「Ｌ」）とされるまで繰り返される。これにより、インジェクタ３を通電制御できる。

本実施形態では、電磁弁が閉弁するタイミングをインジェクタ３の端子１ｂの電圧に基づいて推定することを特徴の一つとしている。閉弁タイミングを正確に推定できれば、回路又はインジェクタの個体差が存在したとしても閉弁タイミングを均一化できるためである。

本形態では、電磁弁が完全に開弁されている時点から完全に閉弁されるまでの間に磁性体の挙動による電圧変化が顕著に現れることを利用する。すなわちこの電圧変化が実際の回路による静的な近似モデルに基づくインジェクタ３の端子電圧の電圧変化から逸脱することを利用して電磁弁の閉弁タイミングを判定する。

以下、この詳細について説明する。まず、メモリ６には近似式Ｍ［ｔ］が予め記憶されている。この近似式Ｍ［ｔ］は、ＥＣＵ１の内部の回路、インジェクタ３、ＥＣＵ１内の配線等による構成要素、及び、インジェクタ３の端子電圧に基づいて定義される式を示すものであり、例えばインジェクタ３を構成する磁性体の挙動変化に基づく特性変化は考慮されていない。例えば近似モデルＭ［ｔ］の一例を下記の（１）式に示す。

気筒選択スイッチ２１をオンからオフしたときに端子１ｂに生じるクランプ電圧をＶとし、ＥＣＵ１の内部抵抗及びインジェクタ３並びに配線の抵抗値をＲとし、ＥＣＵ１の内部容量及び端子１ｂに直接接続される電気容量をＣとし、収束する整定電圧をＶoffsetとし、クランプ電圧Ｖが低下するタイミングからの経過時間をｔとしたとき、（１）式のように回路の過渡応答特性について時間ｔを変数として記述できる。

したがって、下記の（２）式のように、過渡応答の近似式を一般化して記述することができ、この数式がメモリ６に予め記憶されている。この（２）式中において、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２は係数として記憶される。なお、近似モデルの一例を示したが、その他、構成を変更した場合には、この変更した構成に応じた近似モデルを用いても良い。

ここで、係数Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２は、各回路又はインジェクタ３の個体差に応じた係数を示すものであり、これらの係数が異なると近似式Ｍ［ｔ］も変化することになる。ここで、係数Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１は、ＥＣＵ１の製造工程、検査工程等において定められる初期値を示し、係数Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２は車両走行中においてインジェクタ３を駆動している最中に補正する係数を便宜的に分けて示している。（１）式には近似モデルＭ［ｔ］の一例を示したが、その他の構成を変更した場合には、この変更した構成に応じた近似モデルを用いても良い。

ＥＣＵ１は、メモリ６に（１）式が記憶されている状態で図４に示す処理を例えば車両走行中に実行する。例えば車両走行中に、マイコン２は、ステップＳ１において、インジェクタ３への通電開始からフライバック電圧が収束するまでの端子電圧Ｖ［ｔ］をゲイン部１７ｂ、及び、Ａ／Ｄ変換部７を用いて検出し、デジタル値としてメモリ６に保存、記憶させる。図３に示すように、タイミングｔａ〜ｔｃにおいて、制御ＩＣ４が気筒選択スイッチ２１をオンしているときには、端子電圧Ｖ［ｔ］は概ね０Ｖとなる。

また、制御ＩＣ４が気筒選択スイッチ２１をオフすることにより端子電圧Ｖ［ｔ］はフライバック電圧を生じて急激に上昇する。そして、端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］はツェナーダイオードＺＤ１の作用に応じてクランプ電圧Ｖにおいて上昇停止し、その後、タイミングｔ１以降においてコンデンサＣ１、Ｃ２、抵抗Ｒ１等の放電作用に応じて低下する。なお、端子電圧Ｖ［ｔ］は回路動作に応じて低下すると共に、インジェクタ３を構成する磁性体のリフト挙動に応じても変化する。マイコン２が、ステップＳ１において端子電圧Ｖ［ｔ］をメモリ６に保存する期間は、図３中の通電開始タイミングｔａ〜フライバック電圧の収束タイミングｔ６の期間である。

そして、マイコン２は、気筒選択スイッチ２１をオフ制御したタイミングｔ＝ｔ０から時間Ｔ０経過後のクランプ電圧Ｖが放電し始めるタイミングｔ１を始点とし、このタイミングｔ１からその後に予め定められるタイミングｔ２を終点とした電圧Ｖ［ｔ１］〜Ｖ［ｔ２］を用いて、ステップＳ２において、近似モデル生成部１２により近似モデルの近似式Ｍ［ｔ］の係数Ｘ１＋Ｘ２、Ｙ１＋Ｙ２、Ｚ１＋Ｚ２を算出する。ここで、例えば最小二乗法を用いて係数を求めると良い。なお、これらのタイミングｔ１、ｔ２はＥＣＵ１の製造時又は設計時に予め定められるが、タイミングｔ１の設定方法は端子電圧Ｖ［ｔ］がクランプ電圧Ｖより所定だけ低下し始めたタイミングをマイコン２により検出することで設定しても良いし、その他、タイミングｔ＝ｔ０から所定時間Ｔ０を計測して設定しても良い。

このときの期間ｔ１〜ｔ２は、端子電圧Ｖ［ｔ］が低下し始めたとしても磁性体の挙動による電圧変化がない又は少なくなっている期間であり、電磁弁が完全に開弁していると見做すことが可能な期間となる。所定の期間ｔ１〜ｔ２の端子電圧Ｖ［ｔ］を用いて近似することで、特に回路に依存する構成要素の個体差の影響を近似モデル（インピーダンス、インダクタンス）により極力正確にモデル化できる。また、この手法を用いると、インジェクタ３の磁性体の移動に伴う磁束変化の影響が反映されないが、この近似式Ｍ［ｔ］を基準として、インジェクタ３のソレノイドコイル３ａの端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］をパラメータとすることで、磁性体の移動による磁束変化の影響を顕著に検出できる。

この後、マイコン２は、ステップＳ３において初期設定を行う。この初期設定では、マイコン２は変数ｔ＝ｔ３に設定し、定数ｔsmp＝サンプリング時間とする。この後、マイコン２は、ステップＳ４において比較部１１により近似式Ｍ［ｔ］から電圧Ｖ［ｔ］を減算した差Ａ［ｔ］を算出する。そしてマイコン２は、ステップＳ５においてこの差Ａ［ｔ］の微分値Ｂ［ｔ］を算出する。そしてマイコン２は、ステップＳ６においてこの微分値Ｂ［ｔ］が予め設定された所定レベルとなる０を下回るか否かを判定する。ここで、図３に示すように、微分値Ｂ［ｔ］が例えば０となる時点は差Ａ［ｔ］が最大値となるタイミングｔ４であり、例えば磁性体のリフト挙動が終了したと見做すタイミングである。

マイコン２は、比較部１１により微分値Ｂ［ｔ］が０を下回らないと判定された場合には、ステップＳ７において変数ｔにサンプリング時間ｔsmpを加算し、ステップＳ６の条件を満たすまで繰り返す。そして、マイコン２の比較部１１は、微分値Ｂ［ｔ］が０を下回ると判定したときに、この時間ｔのタイミングを特徴点Ｐ１と見做し、ステップＳ８において時間ｔを時間値ｔ４として格納する。マイコン２の補正ロジック部１０は、ステップＳ９において時間値ｔ４に基づいて通電指示値を補正する。そして、生成部８はこの補正された後の通電指示値に応じて噴射パルス、駆動設定値をロジック部１３、電流制御部１４に出力する。これにより、補正制御を終了する。

この時間値ｔ４における特徴点Ｐ１は、図３に示すように、端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］が、インジェクタ３内の磁性体の移動に応じて近似式Ｍ［ｔ］から逸脱した最大となるタイミングを示している。マイコン２がこの特徴点Ｐ１を導出して特定することでこの特徴点Ｐ１を磁性体の移動停止タイミングと見做し、これにより閉弁タイミングと見做すことができる。この特徴点Ｐ１は、例えば差Ａ［ｔ］が最大値となる変曲点と考慮すると良い。

例えば、微分値Ｂ［ｔ］が０を下回るタイミングが予め定められた標準タイミングより速いときには、マイコン２は電磁弁の閉弁タイミングも速いと見做し、この閉弁タイミングを遅くするため、次回又はそれ以降の噴射パルスをノンアクティブレベルにするタイミングを前回のタイミングより遅くすると良い。逆に、微分値Ｂ［ｔ］が０を下回るタイミングが予め定められた標準タイミングよりも遅いときには、マイコン２は電磁弁の閉弁タイミングも遅いと見做し、この閉弁タイミングを速くするため、次回又はそれ以降の噴射パルスをノンアクティブレベルにするタイミングを前回のタイミングよりも速くすると良い。

マイコン２が、噴射パルスをノンアクティブレベルにするタイミングを調整してインジェクタ３への通電電流を調整する形態を示したが、制御ＩＣ４が、マイコン２から入力される噴射パルスに応じて気筒選択スイッチ２１をオフ制御するタイミングを直接調整しても良い。

マイコン２が、前述の制御を行い、通電指示値（例えば、噴射パルスをノンアクティブレベルとする指示タイミング）を補正することで、電磁弁の閉弁タイミングのバラつきを補正できる。すなわち、この閉弁タイミングの補正制御処理を、次回の噴射タイミングの噴射パルスに反映させるようにフィードバックすれば、噴射タイミングを高精度に制御できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、メモリ６には近似式Ｍ［ｔ］が記憶されており、マイコン２の比較部１１は、メモリ６に記憶された端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］の近似式Ｍ［ｔ］に基づいて特徴点Ｐ１を特定し、補正ロジック部１０が特徴点Ｐ１に応じてインジェクタ３の電磁弁を閉弁するためのインジェクタ３への通電指示値を補正する。この結果、ＥＣＵ１内の回路、又は、インジェクタ３に個体差を生じたとしても、インジェクタ３の駆動制御を適切に行うことができる。なお、微分値Ｂ［ｔ］が０となるタイミングを特徴点Ｐ１と見做した形態を示したが、端子電圧Ｖ［ｔ］が所定レベルを超えて変化するタイミングを特徴点Ｐ１と見做すことができれば、この手法に限られることなく他の方法を用いることができる。

マイコン２が、インジェクタ３内の磁性体の移動による磁束変化の影響を顕著に検出可能な特徴点Ｐ１を比較部１１により特定することで、この特徴点Ｐ１に応じて電磁弁の閉弁タイミングを見做し特定することができる。

（第２実施形態）
図５は第２実施形態の追加説明図を示している。第１実施形態では、メモリ６に近似モデルとしての近似式Ｍ［ｔ］を記憶させた形態を示したが、第２実施形態では、この近似式Ｍ［ｔ］に代わる近似マップＭ［ｎ，ｔ］を近似モデルとして記憶させる形態を示す。図５は図４に対応した動作を概略的に示すフローチャートである。本実施形態では、第１実施形態で説明した近似式Ｍ［ｔ］の係数（例えば（１）式の係数Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２）に対応する変数ｎを予め設定した近似マップＭ［ｎ，ｔ］を用意し、メモリ６に記憶させる。

さらに具体的に説明すれば、近似マップＭ［ｎ，ｔ］は、ＥＣＵ１の構成要素（回路、インジェクタ、配線等）及びインジェクタ３のソレノイドコイル３ａの近似モデルの近似式Ｍ［ｔ］に基づき予め設定されるもので、時間tを変数としたインジェクタ３のソレノイドコイル３ａの端子電圧Ｖ［ｔ］の近似マップであり、前述の構成要素の個体差（インピーダンスやインダクタンス）を考慮して、ｎ＝０から所定値まで複数設定されている。

ＥＣＵ１は、この近似マップＭ［ｎ，ｔ］がメモリ６に記憶されている状態で図５に示す処理を例えば車両走行中に実行する。なお、図５には図４と同一処理については同一符号を付しており前述実施形態と同一部分については必要に応じて説明を省略する。例えば車両走行中に、マイコン２は、ステップＳ１においてインジェクタ３への通電開始から停止までの端子１ｂの電圧を検出してメモリ６に記憶、保存させ、ステップＳ２ａにおいてタイミングｔ１からｔ２までの電圧Ｖ［ｔ１］〜Ｖ［ｔ２］を用いて適切な近似マップＭ［ｎ，ｔ］を特定する。例えば、近似モデル生成部１２は、近似マップＭ［ｎ，ｔ］のｎを変化させて当該近似マップＭ［ｎ，ｔ］の特性と端子電圧Ｖ［ｔ］の特性とを例えば最小２乗法を用いて照合し、何れのｎの近似マップＭ［ｎ，ｔ］が電圧Ｖ［ｔ］と近いか決定することで近似マップＭ［ｎ，ｔ］を特定する。

マイコン２は、ステップＳ３において初期設定を行い、ステップＳ４ａにおいて比較部１１により近似マップＭ［ｎ，ｔ］から端子電圧Ｖ［ｔ］を減算した差Ａ［ｔ］を算出する。そしてマイコン２は、ステップＳ５においてこの差Ａ［ｔ］の微分値Ｂ［ｔ］が予め設定された所定レベルとなる０を下回るか否かを判定する。

マイコン２の比較部１１は、微分値Ｂ［ｔ］が０を下回ると判定したときに、この時間ｔのタイミングを特徴点Ｐ１と見做し、ステップＳ８において時間ｔを時間値ｔ４として格納する。そして、マイコン２の補正ロジック部１０は、ステップＳ９において時間値ｔ４に基づいて通電指示値を補正する。そして、生成部８はこの補正された後の通電指示値に応じて噴射パルス、駆動設定値をロジック部１３、電流制御部１４に出力する。これにより、補正制御を終了する。

以上説明したように、本実施形態においても前述実施形態と同様の作用効果を奏する。また、予め用意された近似マップＭ［ｎ，ｔ］の中から選定して近似できるため、誤設定を極力回避できると共に近似マップＭ［ｎ，ｔ］の算出のための複雑な演算を不要にできる。

（第３実施形態）
図６は第３実施形態の追加説明図を示している。第３実施形態では、例えばＥＣＵ１を製造するときに、第１実施形態で説明した近似式Ｍ［ｔ］の数式について予め工程学習する形態を示す。図６は、ＥＣＵ１の製品製造時に近似式Ｍ［ｔ］を学習するための処理動作を概略的に示している。

ＥＣＵ１の製品製造時には、内部回路構成、配線レイアウトが決定され、その後、部品を全て組付けする。ＥＣＵ１の完成後には製品テストが行われる。このＥＣＵ１の製品テストを行うときには、インジェクタ３として標準となるマスタインジェクタを用いると共に、さらにその他の標準的な周辺部品を用いると共に標準的な測定環境を用いてテストが行われる。図６に示すように、このテスト時に、マイコン２は制御ＩＣ４からインジェクタ３に通電し、ステップＴ１において端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］を検出しメモリ６に保存させる。

そして、マイコン２は、製造時又は設計時に予め定められた期間ｔ１〜ｔ２の端子電圧Ｖ［ｔ１］〜Ｖ［ｔ２］を用いて、ステップＴ２において近似モデル生成部１２により近似式Ｍ［ｔ］を設定する。そしてマイコン２は、ステップＴ３においてこの近似式Ｍ［ｔ］を内部のメモリ６に保存する。この結果、製品テスト時に検出された電圧Ｖ［ｔ］に基づいて、基本的な近似式Ｍ［ｔ］を（１）式の係数Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１と合わせて予めメモリ６に保存させることができる。ここでＸ２、Ｙ２、Ｚ２は暫定的に０に設定される。

この基本的な近似式Ｍ［ｔ］は、マスタインジェクタなどの標準的な部品を用いると共に標準的な測定環境を用いて設定された近似式であるため、実際に組付けされたインジェクタ３を用いたときには、このインジェクタ３の個体差、配線、環境温度等の実環境に応じて、適切な近似式Ｍ［ｔ］の係数が異なることが想定される。

このＥＣＵ１の製品出荷後には、実際に組付けられたインジェクタ３に電流を流し当該インジェクタ３を駆動することになるが、このときの近似式Ｍ［ｔ］における（１）式の係数Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２を、この実使用時のインジェクタ３の端子１ｂの電圧に基づいて調整する。この調整分は（１）式の係数Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２に対応する。

本実施形態によれば、予め近似式Ｍ［ｔ］を、係数Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１と合わせてＥＣＵ１の製品出荷時に設定し、その後、インジェクタ３の個体差、電源電圧、温度などの実環境に適合するように近似式Ｍ［ｔ］の係数Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２を微調整できる。この結果、ＥＣＵ１の製品出荷時には、ＥＣＵ１を構成する電気的要素（例えば抵抗の抵抗値など）のバラつきの影響を吸収でき、近似式Ｍ［ｔ］の精度を向上でき、実使用時における誤設定を防止できる。特に予め近似式Ｍ［ｔ］を初期段階からある程度定めているため、近似式Ｍ［ｔ］を実環境に適合させてパラメータを収束させるための時間を極力短くできる。また、実使用時にこれらの近似式Ｍ［ｔ］を高精度に補正できる。

（第４実施形態）
図７は第４実施形態の追加説明図を示している。この第４実施形態ではＥＣＵ１を製造するときに、第２実施形態で説明した近似マップＭ［ｎ，ｔ］について工程学習する形態を示す。図７は、製品製造時に近似マップＭ［ｎ，ｔ］を学習するための処理動作を概略的に示す。

第３実施形態と同様であるが、図７に示すように、ＥＣＵ１の製品テスト時には、マイコン２が制御ＩＣ４からインジェクタ３のソレノイドコイル３ａに通電し、ステップＴ１においてこの端子１ｂの電圧を検出しメモリ６に保存させる。このときマイコン２は、製造時又は設計時に予め定められた期間ｔ１〜ｔ２の端子電圧Ｖ［ｔ１］〜Ｖ［ｔ２］を用いて、ステップＴ２において近似モデル生成部１２により近似式Ｍ［ｔ］を設定する。そして、マイコン２はこの近似式Ｍ［ｔ］に基づいて、ステップＴ４において個体差を考慮して複数の近似マップＭ［ｎ，ｔ］を設定し、ステップＴ５においてメモリ６に保存させる。

コンデンサＣ１、Ｃ２、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１〜Ｄ３及びＺＤ１は、例えば電源電圧ＶＢや環境温度などに応じてその値が変化するが、値ｎはこの電源電圧ＶＢや環境温度に依存して変化する回路パラメータを考慮したものであり、この回路パラメータを変化させた近似マップＭ［ｎ，ｔ］をメモリ６に保存させる。この結果、製品テスト時に検出されたインジェクタ３の端子１ｂの電圧に基づいて、基本的な近似マップＭ［ｎ，ｔ］を予めメモリ６に保存させることができる。

この基本的な近似マップＭ［ｎ，ｔ］は、ＥＣＵ１の外部にマスタインジェクタ、マスタ回路などの標準的な部品を用い、予め定められた電源電圧ＶＢや環境温度などのパラメータを用いて測定された近似マップである。このため、実際に車両に組付けされたインジェクタ３を用いるときには、このインジェクタ３の個体差に応じた適切な近似マップＭ［ｎ，ｔ］を選定することで、より適切な近似マップＭ［ｎ，ｔ］の値ｎを選定できる。

このＥＣＵ１の製品出荷後には、ＥＣＵ１は実際に組付けられたインジェクタ３に電流を流して当該インジェクタ３を駆動することになるが、実使用時のインジェクタ３の端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］に基づいて近似マップＭ［ｎ，ｔ］のｎを設定することで近似マップＭ［ｎ，ｔ］を設定する。

このように、近似マップＭ［ｎ，ｔ］を製品出荷時にメモリ６に記憶させることで、その後、実使用時の電源電圧、温度などに適合した近似マップＭ［ｎ，ｔ］の値ｎを設定できる。この結果、ＥＣＵ１の製品出荷時には、ＥＣＵ１を構成する電気的要素（例えば、ダイオードＤ１〜Ｄ３の順方向電圧Ｖｆ、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧、抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値など）のバラつきの影響を吸収でき、近似マップＭ［ｎ，ｔ］の近似精度を向上でき、実使用時における誤設定を防止できる。特に近似マップＭ［ｎ，ｔ］は初期段階からある程度予め定められているため、近似マップＭ［ｎ，ｔ］を実環境に適合させてパラメータを収束させるための時間を極力短くできる。

（他の実施形態）
本発明は、上記説明した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。

前述実施形態では、電磁弁が開弁していると予め定められる第１所定期間ｔ１〜ｔ２における近似モデルＭ［ｔ］、Ｍ［ｎ，ｔ］がメモリ６に記憶される形態を示したが、第２所定期間ｔ５〜ｔ６における端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］を補助的に記憶させてこの期間ｔ５〜ｔ６の電圧Ｖ［ｔ］を用いて近似式Ｍ［ｔ］の係数Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２を算出したり、近似マップＭ［ｎ，ｔ］の値ｎを設定したりしても良い。

この期間ｔ５〜ｔ６は、図３に示すように磁性体のリフト挙動が最小値（すなわち閉弁状態）となっている期間であり、電磁弁が閉弁していることが想定される期間であるものの、この期間ｔ５〜ｔ６は端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］が徐々に変化している期間である。この期間ｔ５〜ｔ６におけるインジェクタ３の端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］の波形は、電磁弁が閉弁していることが想定されることから、回路に基づく近似モデルＭ［ｔ］、Ｍ［ｎ，ｔ］に適合する。このため、マイコン２は、この期間ｔ５〜ｔ６における端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］の波形を補助的に用いて、近似式Ｍ［ｔ］の係数Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２や、近似マップＭ［ｎ，ｔ］の値ｎを定めるようにしても良い。

「コイルに係る電圧」として、端子１ｂの電圧を適用した形態を示し、端子１ｂの電圧Ｖ［ｔ］の近似式Ｍ［ｔ］、近似マップＭ［ｎ，ｔ］を用いた形態を示しているが、インジェクタ３への通電電流の近似式、近似マップなどの近似モデルを用いても良い。

前述実施形態では、説明の簡略化のため、１気筒分のインジェクタを表記して説明を行ったが、２気筒以上の場合においても同様の内容を実施できる。

図面中、１は電子制御装置（ＥＣＵ、電磁弁駆動装置）、２はマイクロコンピュータ、３はインジェクタ、３ａはソレノイドコイル（コイル）、６はメモリ（記憶部）、１０は補正ロジック部（補正処理部）、１１は比較部（特徴点特定部）、Ｍ［ｔ］は近似式（近似モデル）、Ｍ［ｎ，ｔ］は近似マップ（近似モデル）、を示す。

Claims (8)

1. コイル（３ａ）を備えるインジェクタ（３）を駆動することで電磁弁を開弁／閉弁する電磁弁駆動装置であって、
   前記インジェクタのコイルの通電電流又はコイルに係る電圧に基づいて前記インジェクタを駆動する系をモデル化した近似モデル（Ｍ［ｔ］，Ｍ［ｎ，ｔ］）を記憶する記憶部（６）と、
   前記インジェクタの通電電流又は電圧が前記記憶部に記憶された前記近似モデルに基づく通電電流又は電圧に基づいて特徴点（Ｐ１）を特定する特徴点特定部（１１）と、
   前記特徴点特定部により特定された特徴点に応じて前記電磁弁を閉弁するための前記インジェクタへの通電指示値を補正する補正処理部（１０）と、
   を備える電磁弁駆動装置。
2. 請求項１記載の電磁弁駆動装置において、
   前記特徴点特定部は、特定された特徴点に応じて電磁弁の閉弁タイミングを見做し特定する電磁弁駆動装置。
3. 請求項１または２記載の電磁弁駆動装置において、
   前記記憶部は、前記近似モデル（Ｍ［ｔ］）を、前記インジェクタへの通電電流又は電圧の近似式（Ｍ［ｔ］）を用いて定義された状態で記憶する電磁弁駆動装置。
4. 請求項３記載の電磁弁駆動装置において、
   前記記憶部は、前記近似式について時間（ｔ）を変数として記憶する電磁弁駆動装置。
5. 請求項１記載の電磁弁駆動装置において、
   前記記憶部は、前記近似モデル（Ｍ［ｎ，ｔ］）を、前記インジェクタへの通電電流又は電圧のパラメータに応じた近似マップ（Ｍ［ｎ，ｔ］）を用いて記憶する電磁弁駆動装置。
6. 請求項５記載の電磁弁駆動装置において、
   前記記憶部は、前記近似マップについて時間（ｔ）を変数として記憶する電磁弁駆動装置。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の電磁弁駆動装置において、
   前記記憶部は、前記電磁弁が開弁していると予め定められる所定期間（ｔ１〜ｔ２）における前記近似モデルを記憶する電磁弁駆動装置。
8. 請求項１から６の何れか一項に記載の電磁弁駆動装置において、
   前記記憶部は、前記電磁弁が開弁していると予め定められる第１所定期間（ｔ１〜ｔ２）と前記電磁弁が閉弁していると予め定められる第２所定期間（ｔ５〜ｔ６）とにおける前記近似モデルを記憶する電磁弁駆動装置。

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