JP2021092201A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＰＦ再生時の多段噴射から、ＤＰＦ再生用以外の多段噴射に切り換わる際に、ＤＰＦ再生用の最後の噴射と次の多段噴射の最初の噴射とが重なることを防止する燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】制御部１０は、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３の１つをローサイドスイッチＳＷ１〜ＳＷ３で順次選択し、ハイサイドスイッチＳＷ４を制御して多段噴射を行う。制御部１０は、ＤＰＦ再生用の多段噴射の終了タイミングが次に選択される噴射弁におけるＤＰＦ再生用以外の多段噴射の開始タイミングよりも遅くなるか否かを判断する。遅くなると判断した場合、制御部１０は、ＤＰＦ再生用の多段噴射または次の噴射弁の多段噴射の少なくとも一方における噴射条件を変更する。これにより、制御部１０を備える燃料噴射制御装置においては、ＤＰＦ再生用の多段噴射が終了してから、次の多段噴射が開始されるようになる。【選択図】図１

Description

この明細書における開示は、燃料噴射制御装置に関する。

特許文献１には、燃料を複数回噴射する多段噴射において、ポスト噴射を対象として噴射時期等を制御する内燃機関の排気浄化装置が開示されている。この排気浄化装置では、内燃機関の排気通路にディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）が設けられ、ＤＰＦに堆積した粒子状物質の燃焼を促進させる。ＤＰＦに燃料を噴射して粒子状物質を燃焼させることを、「ＤＰＦ再生」と称する。燃料のセタン価に応じて、ポスト噴射の噴射時期等が設定される。

特開２０１７−８９５４７号公報

ＤＰＦ再生時には、燃料噴射をなるべく排気行程で行えるよう、噴射タイミングを遅角側にしたいというニーズが存在する。一方、ＤＰＦ再生以外の燃料噴射は、一般的には、ＤＰＦ再生時の噴射タイミングと比較して全体的に進角側になる。そのため、ＤＰＦ再生の次の気筒での燃料噴射がＤＰＦ再生より進角側である場合、ＤＰＦ再生のポスト噴射と次の気筒のパイロット噴射が重なる虞がある。ポスト噴射とパイロット噴射が重なると、どちらの気筒の噴射弁に対しても正常な電流を流すことができない。これにより、ＤＰＦ再生のポスト噴射と次の気筒のパイロット噴射とのいずれも、正常に行われなくなる虞がある。

本開示の目的は、多段噴射を行う燃料噴射制御装置であって、ＤＰＦ再生の最後の噴射と次の気筒の最初の噴射が重なることを防止する燃料噴射制御装置を提供することにある。

本開示の一態様による燃料噴射制御装置は、
複数の燃料噴射弁（ＩＮＪ１、ＩＮＪ２、ＩＮＪ３）に対して共通に設けられ、かつ、複数の燃料噴射弁と駆動電圧源との間に設けられたハイサイドスイッチ（ＳＷ４）と、
複数の燃料噴射弁のうち、駆動対象となる燃料噴射弁を順次に選択するローサイドスイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）と、
ハイサイドスイッチおよびローサイドスイッチのオンオフを制御する制御部（１０）とを備え、
制御部は、複数の燃料噴射弁の１つをローサイドスイッチで選択している間に、当該燃料噴射弁が多段噴射を行うようハイサイドスイッチを制御するよう構成され、
制御部は、さらに、一の燃料噴射弁についてＤＰＦ再生用の多段噴射が要求され、次の燃料噴射弁についてＤＰＦ再生用以外の多段噴射が要求された場合に、要求された噴射条件に基づいてＤＰＦ再生用の多段噴射の終了タイミングとＤＰＦ再生用以外の多段噴射の開始タイミングとを比較し、ＤＰＦ再生用の多段噴射の終了タイミングがＤＰＦ再生用以外の多段噴射の開始タイミングよりも遅くなると判断すると、ＤＰＦ再生用の多段噴射およびＤＰＦ再生用以外の多段噴射の少なくとも一方における噴射条件を変更することにより、一の燃料噴射弁におけるＤＰＦ再生用の多段噴射が終了してから、次の燃料噴射弁におけるＤＰＦ再生用以外の多段噴射が開始されるように構成されている。

この燃料噴射制御装置によれば、ＤＰＦ再生用の多段噴射における最後の噴射と、次の多段噴射における最初の噴射とが重なることを防止できる。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成例を示す回路図である。 燃料噴射制御装置１の動作例の一例を示すタイミングチャートである。 気筒切り換え前後で噴射タイミングが重なる様子を示す図である。 気筒切り換え前後の噴射タイミングの一例を示す図である。 第１実施形態に係る噴射条件設定の制御フローの一例を示すフローチャートである。 噴射制御の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る噴射条件設定の制御フローの一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る気筒切り換え前後の噴射タイミングを示す図である。 第３実施形態に係る噴射条件設定の制御フローの一例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る気筒切り換え前後の噴射タイミングを示す図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

（第１実施形態）
図１に示す燃料噴射制御装置１は、複数の気筒の噴射弁（インジェクタ）ＩＮＪ１〜ＩＮＪ６と接続され、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ６をそれぞれ順番に駆動する（ＩＮＪ４〜ＩＮＪ６は図示なし）。第１実施形態において噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ６は、２つのグループに分けられ、それぞれのグループに対応する系統回路によって、グループごとに駆動される。燃料噴射制御装置１は、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３を駆動する第１の系統回路と、噴射弁ＩＮＪ４〜ＩＮＪ６を駆動する第２の系統回路を備える。なお、図１に示す燃料噴射制御装置１は、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３を駆動する第１の系統回路の部分のみを示している。また、以下の説明においては、燃料噴射制御装置１について、第１の系統回路の部分について説明する。第２の系統回路は、第１の系統回路と同じ回路構成となり、噴射弁ＩＮＪ４〜ＩＮＪ６の駆動制御も第１の系統回路と同様なものとなるため説明を省略する。

図１に示す燃料噴射制御装置１は、駆動ＩＣ２と、電流検出回路３と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４と、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ１と、を備える。また、図１に示すマイコン４は、燃料噴射制御装置１の駆動ＩＣ２に対して制御信号を送り、燃料噴射制御装置１を制御する。駆動ＩＣ２とマイコン４とが、制御部１０を構成する。なお、マイコン４は、燃料噴射制御装置１の第１の系統回路と第２の系統回路に共通に設けられ、両方を制御する。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、ｎチャネル型の電界効果トランジスタである。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、ローサイドスイッチに相当する。スイッチＳＷ４は、ハイサイドスイッチに相当する。駆動ＩＣ２は、マイコン４からの制御信号に従って、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ制御を行う。

スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれドレイン端子が噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３の下流側に接続され、ソース端子が抵抗Ｒ１に接続される。また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のゲート端子は駆動ＩＣ２と接続され、駆動ＩＣ２からの制御によりスイッチＳＷ１〜３のオンオフ制御が行われる。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３において、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３のうち駆動対象となる１つの噴射弁に対応するスイッチがオンとなる。すなわちスイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、駆動対象となる燃料噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３の選択スイッチとして用いられる。

スイッチＳＷ４は、ドレイン端子が駆動電圧源に接続され、ソース端子が噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３の上流側に接続される。スイッチＳＷ４のドレイン端子には、駆動電圧源からの昇圧電圧Ｖboostが供給される。スイッチＳＷ４のゲート端子は、駆動ＩＣ２と接続され、駆動ＩＣ２からの制御により、スイッチＳＷ４のオンオフ制御が行われる。スイッチＳＷ４は、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３のうちスイッチＳＷ１〜ＳＷ３で選択された噴射弁に対して昇圧電圧Ｖboostを供給し、当該噴射弁を駆動する。すなわちスイッチＳＷ４は、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３に共通して設けられ、各々の駆動を制御するコモン回路である。コモン回路に接続された噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３は、内燃機関のクランクが二回転（７２０度）する間に、２４０度の間隔で１つずつ選択される。選択された噴射弁に対して、スイッチＳＷ４から昇圧電圧Ｖboostが供給される。

噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３では、内蔵されたソレノイドコイルに通電させると、そのソレノイドコイルにより弁体が開弁状態に移動して、噴射弁が開弁状態となる。また、ソレノイドコイルへの通電が停止されると、弁体が閉弁状態に戻り、噴射弁が閉弁状態となり、燃料噴射が停止される。噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３のコイルへの通電タイミングおよび通電時間を制御することにより、気筒への燃料噴射量および燃料噴射時期を制御することができる。本実施形態では、燃料噴射制御装置１により３気筒の噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３を制御するが、気筒の数はこれに限定されない。

ダイオードＤ１は、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３に対する帰還ダイオードであり、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオンされている状態でスイッチＳＷ４がオンからオフになったときに、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３に電流を還流させる。

抵抗Ｒ１は、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３に流れる電流値を検出するために用いられる。電流検出回路３において、抵抗Ｒ１の前後の電圧値を用いて噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３の電流値が検出される。

図２に示すタイミングチャートを用いて燃料噴射制御装置１の動作を説明する。時間Ｔ１において、駆動対象となる噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３に対応するスイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオンになる。図２では、噴射弁ＩＮＪ１が駆動対象となる例を示す。従って、時間Ｔ１において、噴射弁ＩＮＪ１に対応するスイッチＳＷ１がオンとなり、噴射弁ＩＮＪ２およびＩＮＪ３に対応するスイッチＳＷ２およびＳＷ３はオフのままである。また、時間Ｔ１でスイッチＳＷ１がオンとなるのと同時にスイッチＳＷ４もオンとなり、昇圧電圧Ｖboostが駆動対象となる噴射弁ＩＮＪ１に供給される。期間Ｔ１−Ｔ２においては、スイッチＳＷ４を介して供給される昇圧電圧Ｖboostにより、インジェクタ電流は増加する。

時間Ｔ２において、噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３のうち駆動対象となっている噴射弁におけるインジェクタ電流がピーク電流に達すると、スイッチＳＷ４はオフになる。その後、期間Ｔ２−Ｔ３においては、インジェクタ電流はダイオードＤ１からの還流電流を受けながら減少する。時間Ｔ３において再びスイッチＳＷ４がオンとなり、インジェクタ電流は増加する。期間Ｔ３−Ｔ４において駆動ＩＣ２からスイッチＳＷ４へのオンオフ制御により、スイッチＳＷ４はオンオフを繰り返す。それに伴い、噴射弁のピーク電流は、上昇下降を繰り返しながら概ね一定の値で保持される。この期間Ｔ３−Ｔ４におけるインジェクタ電流により噴射弁の開弁状態が保持される。時間Ｔ４において噴射弁の駆動が終了し、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が全てオフとなる。

図３および図４を用いてＤＰＦ再生時の噴射と通常噴射の切り換えタイミングを説明する。図３では、気筒の切り換え前にＤＰＦ再生が行われ、気筒の切り換え後の噴射が通常噴射である場合を示す。図４では、気筒の切り換え前および切り替え後の噴射が共にＤＰＦ再生の場合を示す。

通常噴射時は、図２で示したような噴射が、パイロット噴射と、プレ噴射と、メイン噴射と、アフター噴射と、の４種類の合計４回の多段噴射が、デフォルトの噴射条件として要求される。ＤＰＦ再生時においては、デフォルトの噴射条件として、パイロット噴射と、プレ噴射と、メイン噴射と、アフター噴射と、ポスト噴射と、の５種類の多段噴射が要求される。ただし、ＤＰＦ再生の場合は、ポスト噴射を３回行うため、合計７回の多段噴射が要求される。

本実施形態では、ＤＰＦ再生時にデフォルトの噴射条件として要求される噴射回数は７回であるものとして、以降の説明を行う。なお、通常噴射は、主にシリンダ内で燃料を噴射するものであり、ＤＰＦ再生時の噴射に比べて全体的に進角側で噴射が行われる。一方、ＤＰＦ再生は、排気タイミングで燃料噴射が行われるように、通常噴射に比べて全体的に遅角側で噴射が行われる。なお、図３および図４に示すＴｅｒｍ＿ｎ（ｎは０〜７の整数）は、各噴射の噴射開始から噴射終了までの時間（噴射期間）の長さを示し、Ｗａｉｔ＿ｎ（ｎは０〜７の整数）は、各噴射間の間隔の長さを示す。

ＤＰＦ再生時は、上述のように、噴射タイミングが通常噴射時と比較してクランク角度の遅角側になる。そのため、図３に示す比較例では、ＤＰＦ再生から通常噴射への切り換えの際に、ＤＰＦ再生の最後のポスト噴射と、通常噴射のパイロット噴射が重なるという問題が生じる。なお、図３においては詳しい図示を省略しているが、先の多段噴射のポスト噴射と次の多段噴射のパイロット噴射とが重なった場合、インジェクタ電流は正常に流れない。一方、図４に示すように、気筒の切り換え前と切り換え後が共にＤＰＦ再生の場合は、ともに遅角側のタイミングでの噴射となる。よって、切り換え前のＤＰＦ再生の最後のポスト噴射と、切り換え後のＤＰＦ再生の最初のパイロット噴射は重ならない。

第１実施形態によれば、ＤＰＦ再生から通常噴射への切り換えの際に、ＤＰＦ再生の多段噴射と通常噴射の多段噴射が重ならないように、ＤＰＦ再生時の最後のポスト噴射（図３の破線で囲まれた波形）はキャンセルされる。すなわち、ＤＰＦ再生から通常噴射への切り換えの場合、ＤＰＦ再生時の噴射回数がデフォルト値の７回から６回に変更される。これにより、ＤＰＦ再生時の多段噴射が終了してから、次の多段噴射が開始されることとなる。従って、ＤＰＦ再生時の多段噴射と通常時の多段噴射とが重なることはない。

ここで、図５および図６のフローチャートを用いて燃料噴射制御装置１の制御について説明する。図５および図６の制御フローは、マイコン４において実行される。マイコン４は、この制御フローに基づいて噴射条件（Ｎ、Ｔｅｒｍ＿ｎ、およびＷａｉｔ＿ｎ）を決定し、駆動ＩＣ２へ送る。駆動ＩＣ２は、マイコン４から送られた噴射条件に基づき、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフを制御する。図５は、各気筒における噴射開始前の噴射条件の設定のフローチャートである。マイコン４は、各気筒における燃料噴射の開始前に、内燃機関の各種センサ（図示なし）からエンジンの回転数、レール圧、温度等の情報を取得する。マイコン４は、これらの情報に基づいて、当該気筒の噴射種別（Ｃ＿ＣＹＬ）を決定する。また、マイコン４は、上述の各種センサからの情報に基づいて、当該気筒における噴射の終了タイミングを算出する。また、次の気筒の噴射種別（Ｎ＿ＣＹＬ）も上述の各種センサからの情報に基づいて決定する。なお、噴射種別Ｃ＿ＣＹＬおよび噴射種別Ｎ＿ＣＹＬは、噴射がＤＰＦ再生である場合、所定の値（図５および図６では「ＤＰＦ」と表記する）を示す。マイコン４は、これらの情報に基づいて噴射条件を設定する。

ステップＳ５１においては、マイコン４は、噴射種別Ｃ＿ＣＹＬが「ＤＰＦ」であるか否かを判定する。噴射種別Ｃ＿ＣＹＬが「ＤＰＦ」である場合、マイコン４は、ステップＳ５２において、噴射種別Ｎ＿ＣＹＬが「ＤＰＦ」であるか否かを判定する。

ステップＳ５２で、噴射種別Ｎ＿ＣＹＬが「ＤＰＦ」であると判定された場合、ステップＳ５１０で噴射数Ｎに「７」を設定する。この噴射数Ｎ＝７は、ＤＰＦ再生用の多段噴射に要求されるデフォルトの噴射条件における噴射数である。なお、ＤＰＦ再生用の多段噴射に要求されるデフォルトの噴射条件は、マイコン４が参照可能なメモリにあらかじめ記憶されている。同様に、ＤＰＦ再生用以外の多段噴射に要求されるデフォルトの噴射条件も、同様にあらかじめ記憶されている。次にステップＳ５１１において、各噴射の噴射時間Ｔｅｒｍ＿１〜Ｔｅｒｍ＿７を設定する。噴射時間Ｔｅｒｍ＿１〜Ｔｅｒｍ＿７は、上述の通り、各噴射が開始されてから終了するまでの時間を示す。

次にステップＳ５１２において、各噴射間の時間を、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０〜Ｗａｉｔ＿７として設定する。噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿１〜Ｗａｉｔ＿６は、上述の通り、各噴射の終了から開始までの時間を示す。また噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０は、最初のパイロット噴射が始まるまでの時間を示し、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿７は、最後のパイロット噴射が終了してから、次の気筒に切り換わるまでの時間である。

ステップＳ５２において、噴射種別Ｎ＿ＣＹＬが「ＤＰＦ」でないと判定された場合、ステップＳ５３で、切り換え前の気筒における多段噴射の最後の噴射が、次の気筒の噴射の最初の噴射と重なるか否かを判定する。ステップＳ５３でＮＯと判定された場合は、ステップＳ５１０〜Ｓ５１２で、デフォルトの噴射条件のまま、ＤＰＦ再生時の噴射数Ｎ、噴射時間Ｔｅｒｍ＿１〜Ｔｅｒｍ＿７、および噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０〜Ｗａｉｔ＿７が設定される。

ステップＳ５３でＹＥＳと判定される場合は、切り換え前の気筒における最後の噴射と、切り換え後の気筒における最初の噴射が重なるケースである。よって、ステップＳ５３でＹＥＳと判定される場合、第１実施形態においては、ステップＳ５２０〜Ｓ５２２において、気筒の切り換えのタイミングで噴射が重ならないように、噴射条件の変更を行う。

第１実施形態においては、切り換え前の気筒における最後の噴射と、切り換え後の気筒における最初の噴射が重なる場合、切り換え前の気筒における最後のポスト噴射をキャンセルする。従って、ステップＳ５２０において、噴射数Ｎには、最後のポスト噴射をキャンセルするために、デフォルト値「７」から１を減じた値「６」が設定される。また、ステップＳ５２１の噴射時間の設定、およびステップＳ５２２の各噴射間の待ち時間の設定においては、それぞれ、噴射時間Ｔｅｒｍ＿７および噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿７は設定されない。

ステップＳ５１でＮＯと判定された場合、切り換え前の気筒では、通常噴射が行われる。上述の通り、通常噴射時に行われる噴射は、パイロット噴射と、プレ噴射と、メイン噴射と、アフター噴射と、の合計４回の噴射である。従って、ステップＳ５３０〜Ｓ５３２において、噴射数Ｎに「４」が設定され、それぞれの噴射の噴射時間Ｔｅｒｍ＿１〜Ｔｅｒｍ＿４、および各噴射間の噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０〜Ｗａｉｔ＿４が設定される。

次に、図６に示すフローチャートに基づいて、噴射制御について説明する。この図６に示すフローチャートは、マイコン４において実行されるフローである。この図６のフローに従って、マイコン４は駆動ＩＣ２に制御信号を送る。ステップＳ６１でカウンタ値ｎに「１」を設定する。ステップＳ６２でＷａｉｔ＿０の時間だけ休止する。ここで、例えば、図５に示す噴射条件の設定において、Ｗａｉｔ＿０に値「０」が設定された場合は、ステップＳ６２での休止は行われず、ステップＳ６３以降の処理に移る。

ステップＳ６３では、カウンタ値ｎが噴射数Ｎ＋１に達したか否かを判定する。カウンタ値ｎが噴射数Ｎ＋１に達した場合、本気筒における噴射は全て終了しているため、噴射制御は終了となる。

ステップＳ６３でＮＯと判定された場合、噴射および休止の制御が行われる。ステップＳ６４においては、噴射条件として設定された噴射時間Ｔｅｒｍ＿ｎ（ｎは１〜７）の時間において噴射が行われる。対応する噴射弁が噴射時間Ｔｅｒｍ＿ｎの時間において噴射が行われるようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御するための制御信号が、マイコン４から駆動ＩＣ２へ送られる。その後、ステップＳ６５において、噴射条件として設定された噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿ｎ（ｎは１〜７）の時間において、噴射制御が休止となる。その後、ステップＳ６６でカウンタ値ｎに１を加え、再びステップＳ６３に戻り、カウンタ値ｎが噴射数Ｎ＋１に達するまで、ステップＳ６４〜Ｓ６６の処理を繰り返す。

なお、最後のポスト噴射のキャンセルについて、図５および図６のフローチャートを用いて制御フローを説明したが、第１実施形態の動作はこの制御フローに限定されるものではない。例えば、噴射制御中にマイコン４が各種センサからの情報や噴射状況を判定しながら駆動ＩＣ２へ制御信号を送り、動的に噴射条件を変更する方法を用いてもよい。

また、上記の説明では、気筒切り換え前がＤＰＦ再生用の燃料噴射であり、気筒切り換え後の燃料噴射が通常噴射である場合を例示した。しかし、本開示の適用例はこれに限定されない。ＤＰＦ再生を行った気筒の次の気筒での燃料噴射が、ＤＰＦ再生よりも進角側の燃料噴射となる可能性があれば、本開示を適用することができる。

以上のように、制御部１０は、気筒切り換え前がＤＰＦ再生用の多段噴射であり、気筒切り換え後の多段噴射の最初の噴射が、ＤＰＦ再生用の多段噴射の最後の噴射と重なると判断した場合、噴射条件の変更を行い、ＤＰＦ再生用の最後の燃料噴射をキャンセルする。すなわち、ＤＰＦ再生における最後の燃料噴射であるポスト噴射をキャンセルするよう、噴射数をデフォルトの噴射数より１つ少なくする。これにより、気筒の切り換え前後において、切り換え前のポスト噴射と切り換え後のパイロット噴射が重なることを防ぐことができる。

また、ポスト噴射のキャンセルによる噴射総量の減少を補うために、制御部１０は、キャンセルされる燃料噴射の直前の少なくとも１回の燃料噴射における噴射量を増やしても良い。例えば、キャンセルされた７回目の噴射（Ｔｅｒｍ＿７）に相当する時間だけ、ステップＳ５２１で噴射時間Ｔｅｒｍ＿６または／および噴射時間Ｔｅｒｍ＿５の値を増やすことで実現できる。これにより、１回の多段噴射の最後の噴射がキャンセルされたことによる噴射量の減少を、同じ多段噴射内の他の回の噴射で補うことができる。この結果、最後のポスト噴射のキャンセルによる燃料噴射総量の減少を補填することができ、ＤＰＦ再生の効果を確実に得ることができる。

この場合さらに、キャンセルされた燃料噴射における噴射量と同量だけ、キャンセルされた燃料噴射の１つ前および／または２つ前の燃料噴射の量を増やすことが好ましい。例えば、ステップＳ５２１で噴射時間Ｔｅｒｍ＿６および／または噴射時間Ｔｅｒｍ＿５を、キャンセルされた噴射時間Ｔｅｒｍ＿７に相当する分だけ増加させる。これにより、ポスト噴射のキャンセルに伴う噴射量の減少を、同じ多段噴射内の他の回の噴射で確実に補うことができる。この結果、ポスト噴射のキャンセルによる燃料噴射量の減少分を全て補填することができ、ＤＰＦ再生の効果をより確実に得ることができる。

なお、キャンセルされたポスト噴射における噴射量を補填するために、ＤＰＦ再生における５回目と６回目の噴射量を増やすこととしても良い。また、この場合に、６回目の噴射における噴射量の増加量を、５回目の噴射における噴射量の増加量よりも大きくすることが好ましい。例えば、上述の例では、噴射時間Ｔｅｒｍ＿６および噴射時間Ｔｅｒｍ＿５の両方を増加させる場合、噴射時間Ｔｅｒｍ＿６の増加量をＴｅｒｍ＿５の増加量よりも多くすることが好ましい。これは、ＤＰＦ再生を行うための多段噴射においては、ポスト噴射がなるべく遅角側で実施されることが望ましく、かつ、遅角側での燃焼量が多い方が望ましいからである。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同じ符号を用いる場合、第１実施形態と同一の構成を示しており、特に説明がない限り先行する説明を参照する。

図７に第２実施形態における、燃料噴射制御装置１の制御について説明する。第２実施形態においては、ＤＰＦ再生から通常噴射に切り換える場合、最後のポスト噴射はキャンセルしない点で、第１実施形態と異なる。このため、図７に示すように、マイコン４は、ステップＳ７２０で噴射数Ｎに７を設定する。またそれに伴い、ステップＳ７２１において噴射時間Ｔｅｒｍ＿７を設定し、ステップＳ７２２において、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿７を設定する。ただし、第２の実施形態では、最後のポスト噴射をキャンセルしない代わりに、最後のポスト噴射の開始タイミングをデフォルトよりも早める。つまり、図７に示すステップＳ７２２において、マイコン４は、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿６の時間を短くする。これによりＤＰＦ再生時における最後から２番目のポスト噴射と最後のポスト噴射との間隔が短縮される。なお、図７において、ステップＳ７２０〜ステップＳ７２２以外のステップについては、図５のステップＳ５２０〜ステップＳ５２２以外のステップと同じ処理が行われるため、説明を省略する。

図８に、第２実施形態におけるＤＰＦ再生から通常噴射への切り換え時の噴射タイミングを示す。図８に示す波形図では、上段にデフォルトのＤＰＦ再生のポスト噴射の例を示し、中段に第２実施形態の制御を行った例を示す。第２実施形態においては、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿６の時間を短くするよう噴射条件の変更が行われたことにより、最後のポスト噴射の開始タイミングが早められている。この第２実施形態は、デフォルトのＤＰＦ再生時の噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿６の期間が長い場合に、特に有用である。

すなわち第２実施形態においては、マイコン４は、切り換え前の多段噴射のうち、最後の燃料噴射の開始タイミングを早めるように噴射条件の変更を行う。これにより、切り換え前の最後の燃料噴射と切り換え後の最初の噴射が重なるという不具合を防ぐことができる。さらに、ＤＰＦ再生のポスト噴射をキャンセルしないので、第１実施形態と比較して、ＤＰＦ再生の効果が高いという利点がある。

なお、第２実施形態に係る制御については、ＤＰＦ再生の最後の噴射と最後から２番の噴射との間隔を短くする方法に限定されない。例えば、多段噴射における噴射の全て、またはある特定の複数の噴射の間隔を短くすることにより、最後の噴射の開始タイミングを進角させることも可能である。この場合、図７のステップＳ７２２で、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０〜Ｗａｉｔ＿６の全て、または一部を短縮することで実現できる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同じ符号を用いる場合、第１実施形態と同一の構成を示しており、特に説明がない限り先行する説明を参照する。

第３実施形態では、切り換え前の気筒における燃料噴射がＤＰＦ再生であり、切り換え後の燃料噴射が通常噴射である場合に、通常噴射のパイロット噴射の開始タイミングを遅らせるように、噴射条件が変更される。これにより、ＤＰＦ再生の最後のポスト噴射と通常噴射の最初のパイロット噴射とが重なることを避けられる。このため、第３実施形態では、マイコン４が、直前の気筒への燃料噴射の種別を表すデータとして、噴射種別Ｐ＿ＣＹＬを保持している。噴射種別Ｐ＿ＣＹＬは、噴射種別Ｃ＿ＣＹＬおよびＮ＿ＣＹＬと同様に、ＤＰＦ再生の場合は所定の値（「ＤＰＦ」）を示す。

図９に、第３実施形態における制御フローを示す。ステップＳ９１では、現在の燃料噴射対象の気筒における噴射種別Ｃ＿ＣＹＬが「ＤＰＦ」であるか否かを判定する。ステップＳ９１がＹＥＳであれば、ステップＳ９３０〜Ｓ９３２でデフォルトのＤＰＦ再生時の設定を行い、噴射条件の設定を終了する。

ステップＳ９１でＮＯの場合、すなわち当該気筒における噴射種別Ｃ＿ＣＹＬが「ＤＰＦ」ではない場合には、ステップＳ９２において、直前に実施された気筒の噴射種別（Ｐ＿ＣＹＬ）が「ＤＰＦ」であるか否かを判定する。噴射種別Ｐ＿ＣＹＬが「ＤＰＦ」ではない場合、ステップＳ９１０〜Ｓ９１２において、噴射数Ｎ、噴射時間Ｔｅｒｍ＿１〜Ｔｅｒｍ＿４、および噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０〜Ｗａｉｔ＿４として、通常噴射のデフォルトの噴射条件が設定される。

ステップＳ９２がＹＥＳ、つまり直前の噴射種別Ｐ＿ＣＹＬが「ＤＰＦ」の場合、ステップＳ９３で、ＤＰＦ再生の最後の噴射と切り換え後の最初の噴射とが重なるかを判定する。ステップＳ９３でＮＯと判定された場合は、ステップＳ９１０〜Ｓ９１２において、通常噴射のデフォルトの噴射条件の設定を行う。

ステップＳ９３でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ９２０で通常噴射時の噴射数である「４」を噴射数Ｎに設定する。また、ステップＳ９２１およびＳ９２２において、噴射時間Ｔｅｒｍ＿１〜Ｔｅｒｍ＿４および、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０〜Ｗａｉｔ＿４を設定する。ただし、ステップＳ９２２において、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０にデフォルト値より長い時間を設定し、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿１にデフォルト値より短い時間を設定する。噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿２〜Ｗａｉｔ＿４にはデフォルト値の待ち時間を設定する。これにより、通常噴射のパイロット噴射の開始タイミングを、デフォルトの噴射条件よりも遅いタイミングに変更することができる。この結果、気筒切り換え前のＤＰＦ再生の最後の噴射と、気筒切り換え後の通常噴射の最初の噴射が重なることを防止できる。

図１０に、第３実施形態における気筒切り換え前のＤＰＦ再生と、気筒切り換え後の通常噴射の噴射タイミングを示す。図１０の上段には、気筒切り換え前のＤＰＦ再生のポスト噴射の波形を示す。中段には気筒切り換え後の通常噴射時のパイロット噴射およびプレ噴射の波形を示す。上段と中段の波形においては、ＤＰＦ再生時の最後のポスト噴射と通常噴射時のパイロット噴射とが重なっている。下段には、第３実施形態における制御を実施した気筒切り換え後の通常噴射のパイロット噴射およびプレ噴射波形を示す。図９に示す制御により、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０がデフォルト値よりも長く設定されている。これにより、気筒切り換え前のＤＰＦ再生の最後の噴射と、気筒切り換え後の通常噴射時の最初の噴射とが重なるのを防ぐことができる。また、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０を長くした分だけ、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿１を短くすることで、通常噴射の全体の所要時間に変化はない。

以上のように、第３実施形態におけるマイコン４は、気筒切り換え後の燃料噴射のうち、最初の燃料噴射の開始タイミングを遅角させるように噴射条件の変更を行う。このように設定された噴射条件は、駆動ＩＣ２に制御信号として送られ、駆動ＩＣ２がスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御する。これにより、気筒切り換え前の、ＤＰＦ再生の最後の噴射と気筒切り換え後の通常噴射時の最初の噴射が重なることを防止できる。また、第１実施形態および第２実施形態と異なり、気筒切り換え前のＤＰＦ再生の最後の噴射については、その開始タイミングや噴射量を変更していない。従って、第３実施形態では、ＤＰＦ再生の効果が確実に得られる。また、切り換え後の通常噴射のパイロット噴射に関しては、パイロット噴射をキャンセルせず、開始タイミングを遅角させたのみである。パイロット噴射をキャンセルせずに行うことより、燃焼音の低減効果も得られる。

なお、上記の例では、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０を長くした分だけ、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿１を短くした。しかし、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿１だけでなく、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿１〜Ｗａｉｔ＿４のうち少なくとも２つを短縮するようにしても良い。この制御は、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿１のデフォルト値が短くて、噴射待ち時間Ｗａｉｔ＿０の延長分を吸収するだけの短縮の余地が少ない場合に、有効である。

また、第３実施形態においては、気筒切り換え後のパイロット噴射の開始タイミングを遅角する制御に限定されない。例えば、気筒切り換え後のパイロット噴射をキャンセルしてもよい。これにより、気筒切り換え前のＤＰＦ再生の最後の噴射と、気筒切り換え後の通常噴射の最初の噴射が重なるのを確実に防ぐことができる。

（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。

なお、上述した各実施形態において燃料噴射制御装置１は、３つの噴射弁を駆動する系統回路を２つ備え、６気筒の噴射弁ＩＮＪ１〜ＩＮＪ６を駆動する構成の例を示した。しかし、燃料噴射制御装置１の構成は、これに限定されない。例えば、燃料噴射制御装置１が、系統回路を１つだけ、または、３つ以上備えた構成であってもよい。また、１つの系統回路で駆動される噴射弁の数は３に限定されない。

また、上述した各実施形態では、各部のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４としてトランジスタを用いる場合について例示した。しかし、これらのスイッチとして、トランジスタ以外のスイッチング素子を用いてもよい。

また、上述した各実施形態の駆動ＩＣ２およびマイコン４のそれぞれは、１または複数の制御装置によって構成される。例えば、制御装置は、メモリとメモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサとを備える。また例えば、制御装置は、プログラムされた多数の論理ユニット（ゲート回路）を含むデジタル回路によって構成された論理回路を備える。

また、上記の各実施形態においては、駆動ＩＣ２とマイコン４とを互いに独立したブロックとした構成例を示した。しかし、駆動ＩＣ２とマイコン４とは一つの素子として構成されてもよい。

１ 燃料噴射制御装置、ＳＷ１〜ＳＷ３ ローサイドスイッチ、ＳＷ４ ハイサイドスイッチ、ＩＮＪ１〜ＩＮＪ３ 燃料噴射弁、１０ 制御部

Claims (7)

1. 複数の燃料噴射弁（ＩＮＪ１、ＩＮＪ２、ＩＮＪ３）に対して共通に設けられ、かつ、前記複数の燃料噴射弁と駆動電圧源との間に設けられたハイサイドスイッチ（ＳＷ４）と、
   前記複数の燃料噴射弁のうち、駆動対象となる燃料噴射弁を順次に選択するローサイドスイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）と、
   前記ハイサイドスイッチおよび前記ローサイドスイッチのオンオフを制御する制御部（１０）とを備え、
   前記制御部は、前記複数の燃料噴射弁の１つを前記ローサイドスイッチで選択している間に、当該燃料噴射弁が多段噴射を行うよう前記ハイサイドスイッチを制御するよう構成され、
   前記制御部は、さらに、一の燃料噴射弁についてＤＰＦ再生用の多段噴射が要求され、次の燃料噴射弁についてＤＰＦ再生用以外の多段噴射が要求された場合に、要求された噴射条件に基づいて前記ＤＰＦ再生用の多段噴射の終了タイミングと前記ＤＰＦ再生用以外の多段噴射の開始タイミングとを比較し、前記ＤＰＦ再生用の多段噴射の終了タイミングが前記ＤＰＦ再生用以外の多段噴射の開始タイミングよりも遅くなると判断すると、前記ＤＰＦ再生用の多段噴射および前記ＤＰＦ再生用以外の多段噴射の少なくとも一方における噴射条件の変更を行うことにより、前記一の燃料噴射弁におけるＤＰＦ再生用の多段噴射が終了してから、前記次の燃料噴射弁におけるＤＰＦ再生用以外の多段噴射が開始されるように構成された、燃料噴射制御装置。
2. 前記制御部は、前記噴射条件の変更として、前記ＤＰＦ再生用の多段噴射の最後の燃料噴射をキャンセルするように構成された、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
3. 前記制御部は、前記噴射条件の変更として、さらに、前記ＤＰＦ再生用の多段噴射において、キャンセルされた燃料噴射の直前の少なくとも１回の燃料噴射における噴射量を増加させるように構成された、請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
4. 前記制御部は、さらに、キャンセルされた燃料噴射の直前の少なくとも１回の燃料噴射において増加された噴射量の総量が、キャンセルされた燃料噴射における噴射量と同量となるように、前記噴射条件の変更を行うように構成された、請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
5. 前記制御部は、キャンセルされた燃料噴射の直前の２回の燃料噴射における噴射量を増加させ、かつ、前記２回の燃料噴射のうち、後の燃料噴射における噴射量の増加量が、前の燃料噴射における噴射量の増加量よりも大きくなるように、前記噴射条件の変更を行うように構成された、請求項４に記載の燃料噴射制御装置。
6. 前記制御部は、前記噴射条件の変更として、前記ＤＰＦ再生用の多段噴射の最後の燃料噴射の開始タイミングを進角させるように構成された、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
7. 前記制御部は、前記噴射条件の変更として、前記次の燃料噴射弁におけるＤＰＦ再生用以外の多段噴射の最初の燃料噴射の開始タイミングを遅角させるように構成された、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。

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