JP7256772B2 - CONTROL DEVICE, CONTROL METHOD AND PROGRAM FOR FUEL INJECTION DEVICE - Google Patents

CONTROL DEVICE, CONTROL METHOD AND PROGRAM FOR FUEL INJECTION DEVICE Download PDF

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Description

本発明は、燃料噴射装置の制御装置、制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, control method, and program for a fuel injection device.

近年、地球温暖化防止や、化石燃料の資源枯渇抑制の観点から、内燃機関のエンジンでは、モード走行時の二酸化炭素（ＣＯ２）を低減することが求められる。ＣＯ２低減のためには燃料の消費量を抑制する必要があり、燃料が空気に対して希薄な状態で燃焼されるリーン燃焼が有効な技術である。とくに、リーン燃焼では、筒内の等量比が薄い状態で混合気に着火する必要があるため、燃焼速度が緩慢となり、燃焼が不安定となりやすく、燃焼変動を抑制する技術が求められていた。 In recent years, from the viewpoint of preventing global warming and suppressing resource depletion of fossil fuels, internal combustion engines are required to reduce carbon dioxide (CO 2 ) during mode running. In order to reduce CO2 , it is necessary to suppress fuel consumption, and lean combustion, in which fuel is burned in a lean state relative to air, is an effective technology. In particular, in lean combustion, it is necessary to ignite the air-fuel mixture in a state where the equivalence ratio in the cylinder is lean, so the combustion speed becomes slow and the combustion tends to become unstable. .

燃焼変動を抑制するための技術として、特許文献１に開示されている方法がある。特許文献１には、各気筒の燃焼噴射装置ごとに燃料噴射装置の弁体の動作タイミングを検知し、気筒ごとに燃料の噴射量を補正することで、気筒ごとに噴射量ばらつきを抑制する方法が開示されている。 As a technique for suppressing combustion fluctuations, there is a method disclosed in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses a method for suppressing variations in the injection amount of each cylinder by detecting the operation timing of the valve body of the fuel injection device for each combustion injection device of each cylinder and correcting the fuel injection amount for each cylinder. is disclosed.

特開２０１８－１９７５４８号公報JP 2018-197548 A

燃焼変動には、気筒ごとの図示平均有効圧力（ＩＭＥＰ：Indicated Mean Effective Pressure）のばらつきと、それぞれの気筒での１燃焼サイクルごとのＩＭＥＰのばらつきがある。１燃焼サイクルごとのＩＭＥＰのばらつき要因として、空気流動のばらつきや、燃料噴射装置の噴射量のばらつきがある。燃焼変動を抑制するために、特許文献１に記載された技術を用いて気筒ごとの噴射量のばらつきを抑制しようと試みても、燃焼噴射装置の噴射量が１燃焼サイクルごとに変動すると、燃焼変動を抑制できない場合があった。 Combustion fluctuations include variations in indicated mean effective pressure (IMEP) for each cylinder and variations in IMEP for each combustion cycle in each cylinder. Factors that cause the IMEP to vary for each combustion cycle include variations in air flow and variations in the injection amount of the fuel injection device. Even if an attempt is made to suppress variations in the injection amount for each cylinder using the technique described in Patent Document 1 in order to suppress combustion fluctuations, if the injection amount of the combustion injector fluctuates for each combustion cycle, the combustion In some cases, fluctuations could not be suppressed.

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、１燃焼サイクルでの燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量のばらつきを低減することで、燃焼変動を抑制することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress fluctuations in combustion by reducing variations in the injection amount of fuel injected from a fuel injection device in one combustion cycle. do.

本発明に係る制御装置は、弁座に接した状態で燃料をシールする弁体と、弁体を駆動させる可動子と、磁気吸引力により可動子を吸引する固定子と、駆動電流が供給されると弁座と弁体との間に燃料を導入する空間を形成するように固定子に磁気吸引力を生じさせるソレノイドと、を備え、１燃焼サイクルで複数回、燃料を噴射する燃料噴射装置を制御する。この制御装置で用いられる駆動電流は、可動子を駆動させるピーク電流と、可動子をソレノイドに吸引した状態で保持するためにピーク電流の最大値より低い範囲でスイッチングする保持電流とからなる。この制御装置は、１燃焼サイクルで行われる噴射の各回での燃料の噴射量を算出し、１燃焼サイクルにおける最後の噴射の噴射量より、最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が多いほど、最後の噴射よりも前に行われた噴射で燃料噴射装置に供給した噴射パルスの噴射パルス幅より、最後の噴射で燃料噴射装置に供給する噴射パルスの噴射パルス幅を小さくするように制御し、最後の噴射でソレノイドに供給するピーク電流を、最後の噴射よりも前に行われた噴射でソレノイドに供給するピーク電流よりも多くして、最後の噴射で弁体をフルリフトで動作させる制御部を備える。そして、制御部は、燃料噴射装置の燃料圧力の変化に基づいて噴射量を算出し、又は、固定子に可動子が衝突して生じる電気的な変化により、燃料噴射装置の弁体の開弁開始タイミングと、閉弁完了タイミングから求められる燃料の噴射期間を推定し、噴射期間に基づいて噴射量を算出する検出部と、噴射パルス幅を変更した噴射パルスを燃料噴射装置に供給する電流制御部と、を有し、電流制御部は、１燃焼サイクルで３回以上の噴射を燃料噴射装置に行わせる場合に、１燃焼サイクルのうち、吸気工程で燃料噴射装置に最後の噴射よりも前の噴射を行わせ、圧縮工程で燃料噴射装置に最後の噴射を行わせ、最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射のうち、最後の噴射の直前で行われた噴射で供給する駆動電流を最初の噴射で供給する駆動電流よりも少なくし、最後の噴射で供給する駆動電流を最初の噴射で供給する駆動電流よりも多くし、最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射における噴射量の和が多いほど、最後の噴射における噴射量が少なくなるように噴射パルス幅を小さくするように、最後の噴射の噴射量を補正する。 A control device according to the present invention is supplied with a valve body that seals fuel in contact with a valve seat, a mover that drives the valve body, a stator that attracts the mover by magnetic attraction, and a drive current. a solenoid that generates a magnetic attraction force in the stator so as to form a space for introducing fuel between the valve seat and the valve body, and that injects fuel multiple times in one combustion cycle. to control. The drive current used in this control device consists of a peak current for driving the mover and a holding current for switching in a range lower than the maximum value of the peak current to keep the mover attracted to the solenoid. This control device calculates the injection amount of fuel for each injection performed in one combustion cycle, and calculates the injection amount of the injection performed before the last injection from the injection amount of the last injection in one combustion cycle. , the injection pulse width of the injection pulse supplied to the fuel injection device in the final injection is made smaller than the injection pulse width of the injection pulse supplied to the fuel injection device in the injection performed before the final injection. and make the peak current supplied to the solenoid in the last injection higher than the peak current supplied to the solenoid in the injection performed before the last injection, and operate the valve disc at full lift in the last injection. It has a control unit that allows Then, the control unit calculates the injection amount based on the change in the fuel pressure of the fuel injection device, or opens the valve body of the fuel injection device according to the electrical change caused by the collision of the mover with the stator. A detection unit that estimates the fuel injection period obtained from the start timing and the valve closing completion timing, calculates the injection amount based on the injection period, and a current control that supplies an injection pulse with a changed injection pulse width to the fuel injection device. wherein the current control unit controls the fuel injection device to perform three or more injections in one combustion cycle before the last injection in the intake stroke in one combustion cycle. , causing the fuel injector to perform the last injection in the compression stroke, and of the multiple injections performed before the last injection, the injection performed just before the last injection Make the drive current less than the drive current supplied by the first injection, make the drive current supplied by the last injection more than the drive current supplied by the first injection, and make the drive current supplied by the last injection several times before the last injection. The injection amount of the last injection is corrected so that the injection pulse width is reduced so that the injection amount of the last injection decreases as the sum of the injection amounts of the first injection increases.

本発明によれば、１燃焼サイクルにおける最後の噴射よりも前に行われた噴射で燃料の噴射量のばらつきが生じても、最後の噴射で噴射量を調整できるため、１燃焼サイクル中の噴射量のばらつきを低減し、燃焼変動を抑制できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, even if the fuel injection amount varies in the injections performed before the final injection in one combustion cycle, the injection amount can be adjusted in the last injection. It is possible to reduce variation in the amount and suppress combustion fluctuations.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射システムの構成に例を示す図である。1 is a diagram showing an example configuration of a fuel injection system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置の縦断面図と、その燃料噴射装置を駆動するために接続される駆動回路及びＥＣＵの構成例を示す図である。1 is a longitudinal sectional view of a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention, and a diagram showing a configuration example of a drive circuit and an ECU connected to drive the fuel injection device; FIG. 本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置の駆動部構造の例を示した拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the driving portion structure of the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置を駆動する一般的な噴射パルス、燃料噴射装置に供給する駆動電圧及び駆動電流、弁体及び可動子の変位量、並びに時間の関係を示したタイミングチャートである。1 shows the general injection pulse for driving the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention, the drive voltage and drive current supplied to the fuel injection device, the amount of displacement of the valve body and mover, and the relationship between time. It is a timing chart. 本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置の駆動回路及びＥＣＵの詳細な構成例を示す図である。3 is a diagram showing a detailed configuration example of a drive circuit and an ECU of the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵから気筒ごとの燃料噴射装置に１燃焼サイクルで供給される噴射パルスと駆動電流、及び噴射率を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing injection pulses and drive currents supplied from an ECU to a fuel injection device for each cylinder in one combustion cycle, and an injection rate, according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施の形態に係る、ある気筒の噴射パルス幅、弁体の変位量、燃料噴射装置に取り付けた圧力センサから出力される燃料の圧力の時系列を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing the time series of the injection pulse width of a certain cylinder, the amount of displacement of a valve body, and the pressure of fuel output from a pressure sensor attached to the fuel injection device, according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施の形態に係る噴射パルス幅、端子間電圧、駆動電流、電圧の２階微分値、電流すなわち電圧の２階微分値、及び弁体の変位量と、時間との関係を示した図である。Injection pulse width, inter-terminal voltage, drive current, second-order differential value of voltage, current, that is, second-order differential value of voltage, displacement amount of valve body, and relationship with time according to the first embodiment of the present invention It is a figure showing. 本発明の第１の実施の形態に係る、ある気筒の燃料噴射装置の噴射パルス幅と、噴射量、及び噴射量のショットばらつきとの関係を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the injection pulse width of the fuel injection device for a certain cylinder, the injection amount, and the shot variation of the injection amount according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第２の実施の形態に係る噴射パルス、燃料噴射装置に供給される駆動電流、燃料噴射装置のスイッチング素子、ソレノイドの端子間電圧、弁体及び可動子の変位量と、時間との関係を示した図である。Injection pulse according to the second embodiment of the present invention, drive current supplied to the fuel injection device, switching element of the fuel injection device, voltage between terminals of solenoid, displacement amount of valve body and mover, and time It is a figure which showed the relationship. 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置が、図１０の駆動電流波形で燃料噴射装置を制御した場合の噴射パルス幅と噴射量及び噴射量のショットばらつきの標準偏差の関係を示した図である。FIG. 10 shows the relationship between the injection pulse width, the injection amount, and the standard deviation of shot dispersion of the injection amount when the control device according to the second embodiment of the present invention controls the fuel injection device with the drive current waveform of FIG. It is a diagram. 本発明の第２の実施の形態に係るＥＣＵから気筒ごとの燃料噴射装置に１燃焼サイクルで供給される噴射パルスと駆動電流、噴射率を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing injection pulses, driving currents, and injection rates supplied from an ECU to a fuel injection device for each cylinder in one combustion cycle according to a second embodiment of the present invention; 本発明の第３の実施の形態に係るＥＣＵから気筒ごとの燃料噴射装置に１燃焼サイクルで供給される噴射パルスと駆動電流、噴射率を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing injection pulses, driving currents, and injection rates supplied in one combustion cycle from an ECU to a fuel injection device for each cylinder according to a third embodiment of the present invention; 本発明の第３の実施の形態に係る制御方法の他の一例として、ＥＣＵから気筒ごとの燃料噴射装置に１燃焼サイクルで供給される噴射パルスと駆動電流、噴射率を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing injection pulses, drive currents, and injection rates supplied from the ECU to the fuel injection device for each cylinder in one combustion cycle, as another example of the control method according to the third embodiment of the present invention; 本発明の第４の実施の形態に係るＥＣＵから気筒ごとの燃料噴射装置に１燃焼サイクルで供給される噴射パルス、噴射率及び点火時期を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing injection pulses, injection rates, and ignition timings supplied in one combustion cycle from an ECU to a fuel injection device for each cylinder according to a fourth embodiment of the present invention;

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same function or configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

［燃料噴射システムの構成例及び動作例］
以下、図１～図６を用いて、本発明に係る燃料噴射装置と制御装置で構成される燃料噴射システムの基本構成例及び動作例について説明する。 [Configuration example and operation example of fuel injection system]
An example of the basic configuration and an example of operation of a fuel injection system comprising a fuel injection device and a control device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.

最初に、図１を用いて、燃料噴射システムの構成について説明する。
図１は、燃料噴射システム１の構成例を示す図である。燃料噴射システム１は本発明を筒内直接噴射式エンジン（内燃機関の一例）に適用した例であるが、本発明はこの例に限らない。本明細書において、筒内直接噴射式エンジンを単に「エンジン」と称することがある。 First, the configuration of the fuel injection system will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a fuel injection system 1. As shown in FIG. The fuel injection system 1 is an example in which the present invention is applied to an in-cylinder direct injection engine (an example of an internal combustion engine), but the present invention is not limited to this example. In this specification, the in-cylinder direct injection engine may be simply referred to as "engine".

燃料噴射システム１は、図１に示すように、４つの燃料噴射装置１０１Ａ～１０１Ｄ、及び制御装置１５０とで構成される。本実施形態に係る筒内直接噴射式エンジンは、４つの気筒１０８（エンジンシリンダ）を備える。制御装置１５０は、例えば燃料噴射装置１０１を制御する車両用の制御装置である。この制御装置（制御装置１５０）は、１燃焼サイクルで複数回、燃料を噴射する燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）を制御する。以下の説明において、燃料噴射装置１０１Ａ乃至１０１Ｄを区別しない場合には、「燃料噴射装置１０１」と称する。 The fuel injection system 1 comprises four fuel injection devices 101A to 101D and a control device 150, as shown in FIG. The in-cylinder direct injection engine according to this embodiment includes four cylinders 108 (engine cylinders). The control device 150 is a vehicle control device that controls the fuel injection device 101, for example. This control device (control device 150) controls a fuel injection device (fuel injection device 101) that injects fuel a plurality of times in one combustion cycle. In the following description, when the fuel injection devices 101A to 101D are not distinguished, they are referred to as "fuel injection device 101".

燃料噴射システム１の各気筒１０８には、燃料噴射装置１０１Ａ～１０１Ｄが、その噴射孔２１９（後述する図２参照）から霧状の燃料が燃焼室１０７に直接噴射されるように設置されている。燃料は、燃料ポンプ１０６によって昇圧されて燃料配管１０５に送出され、燃料配管１０５を通じて燃料噴射装置１０１Ａ乃至１０１Ｄに配送される。燃料配管１０５の一端部には、燃料配管１０５内の燃料圧力を測定する圧力センサ１０２が設置されている。燃料圧力は、燃料ポンプ１０６によって吐出された燃料の流量と、燃料噴射装置１０１によって各燃焼室１０７内に噴射された燃料の噴射量とのバランスによって変動する。圧力センサ１０２の測定結果（燃料圧力）に基づいて、所定の圧力を目標値として燃料ポンプ１０６から吐出される燃料の吐出量が制御される。 In each cylinder 108 of the fuel injection system 1, fuel injection devices 101A to 101D are installed so that atomized fuel is directly injected into the combustion chamber 107 from injection holes 219 (see FIG. 2, which will be described later). . The fuel is pressurized by a fuel pump 106, sent to a fuel pipe 105, and delivered through the fuel pipe 105 to the fuel injection devices 101A to 101D. A pressure sensor 102 for measuring the fuel pressure in the fuel pipe 105 is installed at one end of the fuel pipe 105 . The fuel pressure fluctuates depending on the balance between the flow rate of fuel discharged by the fuel pump 106 and the injection amount of fuel injected into each combustion chamber 107 by the fuel injection device 101 . Based on the measurement result (fuel pressure) of the pressure sensor 102, the amount of fuel discharged from the fuel pump 106 is controlled with a predetermined pressure as a target value.

また、燃料配管１０５と、燃料噴射装置１０１Ａ～１０１Ｄとの間には、それぞれ圧力センサ１０９が設置される。圧力センサ１０９は、エンジンの各気筒１０８に供えられた燃料噴射装置１０１の燃料圧力を検出し、エンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」と呼ぶ）１０４に燃料圧力の情報を出力する。 Pressure sensors 109 are installed between the fuel pipe 105 and the fuel injection devices 101A to 101D, respectively. A pressure sensor 109 detects the fuel pressure of the fuel injection device 101 provided for each cylinder 108 of the engine, and outputs fuel pressure information to an engine control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 104 .

燃料噴射装置１０１Ａ～１０１Ｄの燃料の噴射は、ＥＣＵ１０４から送出される噴射パルスのパルス幅（以下「噴射パルス幅」と称する。）によって制御されている。すなわち、燃料噴射装置１０１から噴射される燃料の噴射量は、燃料噴射装置１０１に供給される噴射パルス幅に基づいて決定される。この噴射パルス幅の指令が、燃料噴射装置１０１ごとに設けられた駆動回路１０３に入力される。駆動回路１０３は、ＥＣＵ１０４からの指令に基づいて駆動電流（「電流」と略称することがある。）の波形（「駆動電流波形」と呼ぶ）を決定し、噴射パルスに基づく時間だけ燃料噴射装置１０１Ａ～１０１Ｄに駆動電流波形を供給する。なお、駆動回路１０３は、ＥＣＵ１０４と一体の部品や基板として実装されている場合もある。駆動回路１０３とＥＣＵ１０４が一体となった装置を制御装置１５０と称する。 Injection of fuel by the fuel injection devices 101A to 101D is controlled by the pulse width of the injection pulse sent from the ECU 104 (hereinafter referred to as "injection pulse width"). That is, the injection amount of fuel injected from fuel injection device 101 is determined based on the injection pulse width supplied to fuel injection device 101 . A command for this injection pulse width is input to a drive circuit 103 provided for each fuel injection device 101 . The drive circuit 103 determines a drive current (sometimes abbreviated as "current") waveform (referred to as a "drive current waveform") based on a command from the ECU 104, and controls the fuel injection device for a time based on the injection pulse. A drive current waveform is supplied to 101A-101D. The drive circuit 103 may be mounted as a component integrated with the ECU 104 or as a substrate. A device in which the drive circuit 103 and the ECU 104 are integrated is called a control device 150 .

次に、燃料噴射装置１０１及びその制御装置１５０の構成と基本的な動作を説明する。
図２は、燃料噴射装置１０１の縦断面図と、その燃料噴射装置１０１を駆動するために接続される駆動回路１０３及びＥＣＵ１０４の構成例を示す図である。なお、図２において、図１と同等の部品には同じ記号を用いる。 Next, the configuration and basic operation of the fuel injection device 101 and its control device 150 will be described.
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the fuel injection device 101, and a diagram showing a configuration example of the drive circuit 103 and the ECU 104 connected to drive the fuel injection device 101. As shown in FIG. In addition, in FIG. 2, the same symbols are used for parts equivalent to those in FIG.

ＥＣＵ１０４は、エンジンの状態を示す信号を各種センサ（図示略）から取り込み、内燃機関の運転条件に応じて燃料噴射装置１０１から噴射する噴射量を制御するための噴射パルスの幅や噴射タイミングの演算を行う。 The ECU 104 receives signals indicating the state of the engine from various sensors (not shown), and calculates the width of the injection pulse and the injection timing for controlling the injection amount injected from the fuel injection device 101 according to the operating conditions of the internal combustion engine. I do.

また、ＥＣＵ１０４には、各種センサからの信号を取り込むためのＡ／Ｄ変換器とＩ／Ｏポート（いずれも不図示）が備えられている。ＥＣＵ１０４より出力された噴射パルスは、信号線１１０を通して燃料噴射装置１０１の駆動回路１０３に入力される。駆動回路１０３は、ソレノイド２０５（コイルの一例）に印加する電圧を制御し、電流を供給する。ＥＣＵ１０４は、通信ライン１１１を通して、駆動回路１０３と通信を行っており、燃料噴射装置１０１に供給する燃料の圧力や運転条件によって駆動回路１０３によって生成する駆動電流を切替えることや、電流及び時間の設定値を変更することが可能である。 The ECU 104 also has an A/D converter and an I/O port (both not shown) for receiving signals from various sensors. An injection pulse output from the ECU 104 is input to the drive circuit 103 of the fuel injection device 101 through the signal line 110 . A drive circuit 103 controls voltage applied to a solenoid 205 (an example of a coil) and supplies current. The ECU 104 communicates with the drive circuit 103 through the communication line 111, and switches the drive current generated by the drive circuit 103 according to the pressure of the fuel supplied to the fuel injection device 101 and operating conditions, and sets the current and time. It is possible to change the value.

次に、図２の燃料噴射装置１０１の縦断面と、図３の可動子２０２及び弁体２１４の近傍を拡大した断面図とを用いて、燃料噴射装置１０１の構成と動作について説明する。図３は、燃料噴射装置１０１の駆動部構造の例を示した拡大断面図である。特に、可動子２０２、弁体２１４、及び固定子２０７の関係について説明する。 Next, the configuration and operation of the fuel injection device 101 will be described with reference to the longitudinal section of the fuel injection device 101 in FIG. 2 and the enlarged cross-sectional view of the vicinity of the mover 202 and the valve body 214 in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the driving portion structure of the fuel injection device 101. As shown in FIG. In particular, the relationship between the mover 202, the valve body 214, and the stator 207 will be described.

図２及び図３に示した燃料噴射装置１０１は、通常時閉型の電磁弁を備える電磁式燃料噴射装置である。燃料噴射装置１０１は、内部に略棒状の弁体２１４を有し、弁体２１４の先端部と対向する位置には、弁座２１８が形成されたオリフィスカップ２１６が設けられている。弁座２１８には、燃料を噴射する噴射孔２１９が形成されている。弁体２１４の上方には、弁体２１４を閉弁方向（下方向）に付勢するスプリング（以下「第１のばね」と称する。）２１０が設けられている。 The fuel injection device 101 shown in FIGS. 2 and 3 is an electromagnetic fuel injection device provided with a normally closed solenoid valve. The fuel injection device 101 has a substantially rod-shaped valve element 214 inside, and an orifice cup 216 having a valve seat 218 is provided at a position facing the tip of the valve element 214 . An injection hole 219 for injecting fuel is formed in the valve seat 218 . A spring (hereinafter referred to as “first spring”) 210 is provided above the valve body 214 to bias the valve body 214 in the valve closing direction (downward direction).

ソレノイド（ソレノイド２０５）は、駆動回路１０３から駆動電流が供給されると弁座（弁座２１８）と弁体（弁体２１４）との間に燃料を導入する空間を形成するように可動子（可動子２０２）を吸引する磁気吸引力を固定子（固定子２０７）に生じさせる。固定子（固定子２０７）は、磁気吸引力により可動子（可動子２０２）を吸引する。磁気吸引力が作用した可動子（可動子２０２）は移動し、可動子２０２と連動して弁体（弁体２１４）が移動する。ソレノイド２０５が通電されていないときには、弁体２１４は第１のばね２１０によって閉弁方向に付勢され、弁体（弁体２１４）は弁座（弁座２１８）に接した状態で燃料をシールする構造（閉弁状態）となっている。 When the solenoid (solenoid 205) is supplied with a drive current from the drive circuit 103, the movable element (solenoid 205) forms a space between the valve seat (valve seat 218) and the valve body (valve body 214) for introducing fuel. The stator (stator 207) is caused to generate a magnetic attraction force that attracts the mover 202). The stator (stator 207) attracts the mover (mover 202) by magnetic attraction force. The movable element (movable element 202 ) on which the magnetic attraction force acts moves, and the valve element (valve element 214 ) moves in conjunction with the movable element 202 . When the solenoid 205 is not energized, the valve body 214 is biased in the valve closing direction by the first spring 210, and the valve body (valve body 214) contacts the valve seat (valve seat 218) to seal the fuel. It has a structure (valve closed state).

可動子２０２の上端面２０２Ａには、下端面２０２Ｂ側に向けて凹部２０２Ｃが形成されている。この凹部２０２Ｃの内側に、中間部材２２０が設けられている。中間部材２２０は、可動子２０２と固定子２０７の中間に位置する部材である。中間部材２２０の下面側には、上方に向けて凹部２２０Ａが形成されている。この凹部２２０Ａは、頭部２１４Ａの外周面に環状に形成された段付き部３２９（鍔部）が収まる直径（内径）と深さを有している。すなわち、凹部２２０Ａの直径（内径）は、段付き部３２９の直径（外径）よりも大きく、凹部２２０Ａの深さ寸法は、段付き部３２９の上端面と下端面との間の寸法よりも大きい。凹部２２０Ａの底部（底面２２０Ｅ）には、頭部２１４Ａの突起部３３１が貫通する貫通孔２２０Ｂが形成されている。 A concave portion 202C is formed in the upper end surface 202A of the mover 202 toward the lower end surface 202B side. An intermediate member 220 is provided inside the recess 202C. The intermediate member 220 is a member positioned between the mover 202 and the stator 207 . A concave portion 220A is formed on the lower surface side of the intermediate member 220 so as to face upward. The recess 220A has a diameter (inner diameter) and a depth that accommodates a stepped portion 329 (flange portion) formed annularly on the outer peripheral surface of the head portion 214A. That is, the diameter (inner diameter) of recess 220A is greater than the diameter (outer diameter) of stepped portion 329, and the depth dimension of recess 220A is greater than the dimension between the upper end surface and the lower end surface of stepped portion 329. big. A through hole 220B through which the projection 331 of the head 214A penetrates is formed in the bottom (bottom surface 220E) of the recess 220A.

中間部材２２０とキャップ２３２との間には、スプリング（以下「第３のばね」と称する。）２３４が保持されている。中間部材２２０の上端面２２０Ｃは、第３のばね２３４の一端部が当接するばね座を構成する。第３のばね２３４は、可動子２０２を固定子２０７側から閉弁方向に付勢する。 A spring (hereinafter referred to as “third spring”) 234 is held between the intermediate member 220 and the cap 232 . 220 C of upper end surfaces of the intermediate member 220 comprise the spring seat with which the one end part of the 3rd spring 234 contacts. A third spring 234 urges the mover 202 from the stator 207 side in the valve closing direction.

中間部材２２０の上方には、蓋状のキャップ２３２が配置されている。キャップ２３２の上端部には、径方向に張り出した鍔部２３２Ａが形成されており、その鍔部２３２Ａの下端面に、第３のばね２３４の他端部が当接するばね座が構成されている。キャップ２３２の鍔部２３２Ａの下端面には、下方に向かって筒状部２３２Ｂが形成されており、筒状部２３２Ｂ内に、弁体２１４の上部（頭部２１４Ａ）が圧入固定されている。 A lid-like cap 232 is arranged above the intermediate member 220 . A collar portion 232A projecting radially is formed on the upper end portion of the cap 232, and a spring seat with which the other end portion of the third spring 234 abuts is formed on the lower end surface of the collar portion 232A. . A tubular portion 232B is formed downward on the lower end surface of the collar portion 232A of the cap 232, and the upper portion (head portion 214A) of the valve body 214 is press-fitted into the tubular portion 232B.

このように、キャップ２３２と中間部材２２０とがそれぞれ、第３のばね２３４のばね座を構成する。そのため、中間部材２２０の貫通孔２２０Ｂの直径（内径）は、キャップ２３２の鍔部２３２Ａの直径（外径）よりも小さい。また、キャップ２３２の筒状部２３２Ｂの直径（外径）は、第３のばね２３４の内径よりも小さい。 Thus, cap 232 and intermediate member 220 each constitute a spring seat for third spring 234 . Therefore, the diameter (inner diameter) of the through-hole 220B of the intermediate member 220 is smaller than the diameter (outer diameter) of the flange 232A of the cap 232 . Also, the diameter (outer diameter) of the cylindrical portion 232B of the cap 232 is smaller than the inner diameter of the third spring 234 .

キャップ２３２は、上方から第１のばね２１０の付勢力を受け、下方から第３のばね２３４の付勢力（セット荷重）を受ける。第１のばね２１０の付勢力は、第３のばね２３４の付勢力よりも大きく、結果的にキャップ２３２は、第１のばね２１０の付勢力と第３のばね２３４の付勢力との差分の付勢力によって弁体２１４の上部の突起部３３１に押し付けられている。キャップ２３２には、弁体２１４の突起部３３１から弁体２１４が抜ける方向（図中下方向）の力が加わらない。したがって、キャップ２３２は、突起部３３１に圧入固定するだけで十分であり、溶接する必要はない。 The cap 232 receives the biasing force of the first spring 210 from above and the biasing force (set load) of the third spring 234 from below. The biasing force of the first spring 210 is greater than the biasing force of the third spring 234, and as a result, the cap 232 is capped at the difference between the biasing force of the first spring 210 and the biasing force of the third spring 234. It is pressed against the protrusion 331 on the upper portion of the valve body 214 by an urging force. No force is applied to the cap 232 in the direction (downward in the drawing) in which the valve body 214 is removed from the protrusion 331 of the valve body 214 . Therefore, it is sufficient to press-fit and fix the cap 232 onto the protrusion 331, and welding is not necessary.

また、第３のばね２３４を配置するために、キャップ２３２の鍔部２３２Ａの下端面と中間部材２２０の上端面２２０Ｃとの間には、ある程度の間隔を設ける必要がある。このため、キャップ２３２の筒状部２３２Ｂの長さを確保することが容易である。 Moreover, in order to dispose the third spring 234, it is necessary to provide a certain amount of space between the lower end surface of the collar portion 232A of the cap 232 and the upper end surface 220C of the intermediate member 220. FIG. Therefore, it is easy to secure the length of the tubular portion 232B of the cap 232 .

再び、中間部材２２０について説明する。図２に示した燃料噴射装置１０１の状態は、弁体２１４が第１のばね２１０による付勢力を受け、且つ可動子２０２に磁気吸引力が作用していない状態である。この状態では、弁体２１４の先端部２１４Ｂ（シート部）が弁座２１８に当接し、燃料噴射装置１０１が閉弁して安定した状態にある。 The intermediate member 220 will be explained again. The state of the fuel injection device 101 shown in FIG. 2 is a state in which the valve body 214 receives the biasing force of the first spring 210 and the magnetic attraction force does not act on the mover 202 . In this state, the tip portion 214B (seat portion) of the valve body 214 contacts the valve seat 218, and the fuel injection device 101 is in a closed and stable state.

この閉弁状態では、中間部材２２０は、第３のばね２３４の付勢力を受けて、中間部材２２０に形成された凹部２２０Ａの底面２２０Ｅが、弁体２１４の段付き部３２９の上端面に当接している。すなわち、凹部２２０Ａの底面２２０Ｅと、弁体２１４の段付き部３２９の上端面との間隙Ｇ３の大きさ（寸法）がゼロである。中間部材２２０に形成された凹部２２０Ａの底面２２０Ｅと弁体２１４の段付き部３２９の上端面とはそれぞれ、中間部材２２０と弁体２１４の段付き部３２９とが当接する当接面を構成する。 In this valve closed state, the intermediate member 220 receives the biasing force of the third spring 234, and the bottom surface 220E of the concave portion 220A formed in the intermediate member 220 contacts the upper end surface of the stepped portion 329 of the valve body 214. in contact with That is, the size (dimension) of the gap G3 between the bottom surface 220E of the recess 220A and the upper end surface of the stepped portion 329 of the valve body 214 is zero. The bottom surface 220E of the recessed portion 220A formed in the intermediate member 220 and the upper end surface of the stepped portion 329 of the valve body 214 respectively constitute contact surfaces with which the intermediate member 220 and the stepped portion 329 of the valve body 214 come into contact. .

可動子２０２の下端面２０２Ｂとノズルホルダ２０１（大径筒状部２４０）の内部に形成された当接面３０３との間には、ゼロスプリング（以下「第２のばね」と称す。）２１２が配置されている。可動子２０２は、第２のばね２１２の付勢力を受けて固定子２０７側に向けて付勢されるため、可動子２０２に形成された凹部２０２Ｃの底面２０２Ｄが、中間部材２２０の下端面２２０Ｄに当接する。第２のばね２１２の付勢力は第３のばね２３４の付勢力より小さい。そのため、可動子２０２は、第３のばね２３４により下方向へ付勢された中間部材２２０を押し返すことはできず、中間部材２２０と第３のばね２３４とにより上方（開弁方向）への動きが止められる。 A zero spring (hereinafter referred to as “second spring”) 212 is provided between the lower end surface 202B of the mover 202 and the contact surface 303 formed inside the nozzle holder 201 (large-diameter cylindrical portion 240). are placed. Since the mover 202 receives the biasing force of the second spring 212 and is biased toward the stator 207 side, the bottom surface 202D of the concave portion 202C formed in the mover 202 is aligned with the lower end surface 220D of the intermediate member 220. abut. The biasing force of the second spring 212 is less than the biasing force of the third spring 234 . Therefore, the mover 202 cannot push back the intermediate member 220 that is biased downward by the third spring 234, and the intermediate member 220 and the third spring 234 move upward (in the valve opening direction). is stopped.

中間部材２２０の凹部２２０Ａの深さ寸法は、弁体２１４の段付き部３２９の高さ（上端面と下端面との間の寸法）よりも大きい。このため、図３に示す状態（閉弁状態）では、可動子２０２に形成された凹部２０２Ｃの底面２０２Ｄと、弁体２１４の段付き部３２９の下端面とは当接しておらず、凹部２０２Ｃの底面２０２Ｄと段付き部３２９の下端面との間に、大きさ（寸法）がＤ２の間隙Ｇ２が形成されている。この間隙Ｇ２の大きさＤ２は、可動子２０２の上端面２０２Ａ（固定子２０７との対向面）と固定子２０７の下端面２０７Ｂ（可動子２０２との対向面）との間隙Ｇ１の大きさ（寸法）Ｄ１よりも小さい（Ｄ２＜Ｄ１）。ここで説明したように、中間部材２２０は、可動子２０２と弁体２１４の段付き部３２９の下端面との間に、Ｄ２の大きさの間隙Ｇ２を形成する部材であり、間隙形成部材と呼んでもよい。 The depth dimension of the recessed portion 220A of the intermediate member 220 is greater than the height of the stepped portion 329 of the valve body 214 (the dimension between the upper end face and the lower end face). Therefore, in the state (valve closed state) shown in FIG. A gap G2 having a size (dimension) of D2 is formed between the bottom surface 202D of the stepped portion 329 and the lower end surface of the stepped portion 329 . The size D2 of this gap G2 is the size of the gap G1 between the upper end surface 202A of the mover 202 (the surface facing the stator 207) and the lower end surface 207B of the stator 207 (the surface facing the mover 202) ( dimension) smaller than D1 (D2<D1). As described here, the intermediate member 220 is a member that forms a gap G2 having a size of D2 between the movable element 202 and the lower end surface of the stepped portion 329 of the valve body 214, and serves as a gap forming member. You can call

第３のばね２３４は、中間部材（間隙形成部材）２２０を閉弁方向（下方向）に付勢しており、図３の閉弁状態において中間部材２２０は、弁体２１４の段付き部３２９の上端面（基準位置）に位置づけられている。その状態で、中間部材２２０の下端面２２０Ｄが可動子２０２と当接することにより、弁体２１４の係合部である段付き部３２９の下端面と、可動子２０２の係合部である凹部２０２Ｃの底面２０２Ｄとの間に、大きさＤ２の間隙Ｇ２を形成する。中間部材２２０は、その凹部２２０Ａの底面２２０Ｅが弁体２１４の段付き部３２９の上端面（基準位置）と当接することにより、段付き部３２９の上端面（基準位置）に位置づけられる。 The third spring 234 biases the intermediate member (gap forming member) 220 in the valve closing direction (downward). is positioned on the upper end surface (reference position) of the In this state, when the lower end surface 220D of the intermediate member 220 abuts against the movable element 202, the lower end surface of the stepped portion 329, which is the engaging portion of the valve body 214, and the concave portion 202C, which is the engaging portion of the movable element 202, are separated from each other. A gap G2 of size D2 is formed between the bottom surface 202D of the . The intermediate member 220 is positioned at the upper end surface (reference position) of the stepped portion 329 of the valve body 214 by the bottom surface 220E of the recess 220A coming into contact with the upper end surface (reference position) of the stepped portion 329 of the valve body 214 .

ここで、以上説明した３つのばねの付勢力について改めて説明しておく。第１のばね２１０と第２のばね２１２と第３のばね２３４のうち、第１のばね２１０のスプリング力（付勢力）が最も大きい。次に第３のばね２３４のスプリング力（付勢力）が大きく、第２のばね２１２のスプリング力（付勢力）が最も小さい。 Here, the urging forces of the three springs explained above will be explained again. Among the first spring 210, the second spring 212, and the third spring 234, the spring force (urging force) of the first spring 210 is the largest. The third spring 234 has the next largest spring force (biasing force), and the second spring 212 has the smallest spring force (biasing force).

本実施形態では、弁体２１４の段付き部３２９の直径よりも可動子２０２に形成された貫通孔の直径の方が小さい。そのため、弁体２１４が閉弁状態から開弁状態に移行する開弁動作時、或いは開弁状態から閉弁状態に移行する閉弁動作時においては、弁体２１４の段付き部３２９の下端面が可動子２０２に形成された凹部２０２Ｃの底面２０２Ｄと係合し、可動子２０２と弁体２１４とが協働して動く。しかし、弁体２１４を上方へ動かす力、或いは可動子２０２を下方へ動かす力が独立して作用した場合、弁体２１４と可動子２０２とは別々の方向に動くことができる。可動子２０２及び弁体２１４の動作については、後で詳細に説明する。 In this embodiment, the diameter of the through hole formed in the mover 202 is smaller than the diameter of the stepped portion 329 of the valve body 214 . Therefore, during the valve opening operation in which the valve body 214 shifts from the closed state to the valve open state, or during the valve closing operation in which the valve body 214 shifts from the valve open state to the valve closed state, the lower end surface of the stepped portion 329 of the valve body 214 engages with the bottom surface 202D of the concave portion 202C formed in the movable element 202, and the movable element 202 and the valve body 214 move together. However, if the force that moves the valve body 214 upward or the force that moves the mover 202 downward act independently, the valve body 214 and the mover 202 can move in different directions. Operations of the mover 202 and the valve body 214 will be described later in detail.

本実施形態では、可動子２０２は、その外周面がノズルホルダ２０１（ハウジング部材）の内周面と接することによって、上下方向（開弁方向及び閉弁方向）の動きを案内されている。さらに、弁体２１４は、その外周面が可動子２０２の貫通孔の内周面に接することによって、上下方向（開弁方向及び閉弁方向）の動きを案内されている。つまり、ノズルホルダ２０１の内周面は、可動子２０２が軸方向に移動するときのガイドとして機能する。また、可動子２０２の貫通孔の内周面は、弁体２１４が軸方向に移動するときのガイドとして機能する。弁体２１４の先端部２１４Ｂは、円環状のガイド部材２１５のガイド孔によってガイドされている。このように弁体２１４は、ノズルホルダ２０１の内周面と可動子２０２の貫通孔、並びにガイド部材２１５によって、軸方向に真っ直ぐに往復動するようガイドされている。 In this embodiment, the mover 202 is guided in movement in the vertical direction (valve opening direction and valve closing direction) by the outer peripheral surface thereof contacting the inner peripheral surface of the nozzle holder 201 (housing member). Further, the valve body 214 is guided in vertical movement (valve opening direction and valve closing direction) by the contact of its outer peripheral surface with the inner peripheral surface of the through hole of the movable element 202 . That is, the inner peripheral surface of the nozzle holder 201 functions as a guide when the mover 202 moves in the axial direction. In addition, the inner peripheral surface of the through hole of the mover 202 functions as a guide when the valve body 214 moves in the axial direction. A tip portion 214 B of the valve body 214 is guided by a guide hole of an annular guide member 215 . Thus, the valve body 214 is guided by the inner peripheral surface of the nozzle holder 201, the through hole of the movable element 202, and the guide member 215 so as to reciprocate straight in the axial direction.

なお、本実施形態では、可動子２０２の上端面２０２Ａと、固定子２０７の下端面２０７Ｂとが当接するものとして説明しているが、この例に限られない。可動子２０２の上端面２０２Ａ又は固定子２０７の下端面２０７Ｂのいずれか一方、或いは両方に突起部が設けられ、突起部と端面とが、或いは突起部同士が当接するように構成される場合もある。この場合、上述した間隙Ｇ１は、可動子２０２側の当接部と、固定子２０７側の当接部との間の間隙になる。 In this embodiment, it is assumed that the upper end surface 202A of the mover 202 and the lower end surface 207B of the stator 207 are in contact with each other, but the present invention is not limited to this example. Either one or both of the upper end surface 202A of the mover 202 and the lower end surface 207B of the stator 207 may be provided with projections, and the projections and the end surfaces or the projections may contact each other. be. In this case, the above-described gap G1 is the gap between the contact portion on the mover 202 side and the contact portion on the stator 207 side.

再び図２に戻って説明する。ノズルホルダ２０１の大径筒状部２４０の内周部には固定子２０７が圧入され、圧入接触位置で両部材が溶接接合されている。固定子２０７は、可動子２０２に対して磁気吸引力を作用させて、可動子２０２を開弁方向に吸引し、引きつける部品である。固定子２０７の溶接接合によりノズルホルダ２０１の大径筒状部２４０の内部と外気との間に形成される間隙が密閉される。固定子２０７は、その中心に中間部材２２０の直径よりわずかに大きい直径の貫通孔（中心孔）が燃料通路として設けられている。固定子２０７の貫通孔の下端部内周には、弁体２１４の頭部２１４Ａ及びキャップ２３２が非接触状態で挿通されている。 Returning to FIG. 2 again, description will be made. The stator 207 is press-fitted into the inner peripheral portion of the large-diameter tubular portion 240 of the nozzle holder 201, and both members are welded together at the press-fit contact position. The stator 207 is a component that applies a magnetic attraction force to the mover 202 to attract and attract the mover 202 in the valve opening direction. The gap formed between the inside of the large-diameter cylindrical portion 240 of the nozzle holder 201 and the outside air is sealed by the welding joint of the stator 207 . Stator 207 has a through hole (central hole) having a diameter slightly larger than that of intermediate member 220 at its center as a fuel passage. The head portion 214A of the valve body 214 and the cap 232 are inserted through the inner circumference of the lower end portion of the through hole of the stator 207 in a non-contact state.

弁体２１４の頭部２１４Ａ付近に設けられた、キャップ２３２の上端面に形成されたスプリング受け面には、初期荷重設定用の第１のばね２１０の下端が当接している。第１のばね２１０の上端が固定子２０７の貫通孔の内部に圧入される調整ピン２２４（図２を参照）で受け止められることで、第１のばね２１０がキャップ２３２と調整ピン２２４の間に保持されている。調整ピン２２４の固定位置を調整することで、第１のばね２１０が弁体２１４を弁座２１８に押し付ける初期荷重を調整することができる。 The lower end of the first spring 210 for setting the initial load contacts the spring receiving surface formed on the upper end surface of the cap 232 provided near the head portion 214A of the valve body 214 . The upper end of the first spring 210 is received by an adjusting pin 224 (see FIG. 2) that is press-fitted into the through hole of the stator 207, so that the first spring 210 is positioned between the cap 232 and the adjusting pin 224. held. By adjusting the fixed position of the adjustment pin 224, the initial load with which the first spring 210 presses the valve body 214 against the valve seat 218 can be adjusted.

第１のばね２１０の初期荷重が調整された状態で、固定子２０７の下端面２０７Ｂが可動子２０２の上端面２０２Ａに対して約４０～１００μｍ程度の磁気吸引ギャップ（間隙Ｇ１）を隔てて対面するように構成されている。なお、図２では寸法の比率を無視して拡大して表示している。 With the initial load of the first spring 210 adjusted, the lower end surface 207B of the stator 207 faces the upper end surface 202A of the mover 202 across a magnetic attraction gap (gap G1) of approximately 40 to 100 μm. is configured to In addition, in FIG. 2, the dimensional ratio is disregarded and it enlarges and displays.

また、ノズルホルダ２０１の大径筒状部２４０の外周には、カップ状のハウジング２０３が固定されている。ハウジング２０３の底部の中央には貫通孔２１３が設けられており、その貫通孔２１３にはノズルホルダ２０１の大径筒状部２４０が挿通されている。ハウジング２０３の外周壁の部分は、ノズルホルダ２０１の大径筒状部２４０の外周面に対面する外周ヨーク部を形成している。ハウジング２０３と大径筒状部２４０の間に形成される環状空間内には、環状若しくは筒状のソレノイド２０５が配置されている。 A cup-shaped housing 203 is fixed to the outer periphery of the large-diameter cylindrical portion 240 of the nozzle holder 201 . A through-hole 213 is provided in the center of the bottom of the housing 203 , and the large-diameter tubular portion 240 of the nozzle holder 201 is inserted through the through-hole 213 . A portion of the outer peripheral wall of the housing 203 forms an outer peripheral yoke portion facing the outer peripheral surface of the large-diameter tubular portion 240 of the nozzle holder 201 . An annular or tubular solenoid 205 is arranged in an annular space formed between the housing 203 and the large-diameter tubular portion 240 .

ソレノイド２０５は、半径方向外側に向かって開口する、断面がＵ字状の溝を持つ環状のボビン２０４と、この溝の中に巻きつけられた銅線２０６とにより形成される。ソレノイド２０５の巻始め端部及び巻終わり端部には剛性のある導体２０９が固定されている。この導体２０９と固定子２０７、ノズルホルダ２０１の大径筒状部２４０の外周は、ハウジング２０３の上端開口部の内周側から絶縁樹脂を注入してモールド成形され、樹脂成形体で覆われる。ソレノイド２０５を囲むようにして、固定子２０７、可動子２０２、ノズルホルダ２０１の大径筒状部２４０及びハウジング（外周ヨーク部）２０３の部分に、環状の磁気通路が形成される。 The solenoid 205 is formed by an annular bobbin 204 having a U-shaped cross section opening radially outward and a copper wire 206 wound in the groove. A rigid conductor 209 is fixed to the winding start end and the winding end of the solenoid 205 . The outer circumferences of the conductor 209, the stator 207, and the large-diameter cylindrical portion 240 of the nozzle holder 201 are molded by injecting an insulating resin from the inner circumference side of the upper end opening of the housing 203 and covered with a resin molding. An annular magnetic path is formed in the stator 207 , the mover 202 , the large-diameter tubular portion 240 of the nozzle holder 201 and the housing (outer yoke portion) 203 so as to surround the solenoid 205 .

燃料噴射装置１０１に供給される燃料は、燃料噴射装置１０１の上流に設けられた燃料配管１０５から供給され、第１の燃料通路孔２３１を通って弁体２１４の先端まで流れる。弁体２１４の弁座２１８側の端部に形成された先端部２１４Ｂ（シート部）と弁座２１８とで、燃料をシールしている。閉弁状態では、燃料圧力によって弁体２１４の上部と下部で差圧が生じ、燃料圧力と弁座位置におけるシート部内径（先端部２１４Ｂの内径）の受圧面に応じた力とによって、弁体２１４が閉弁方向に押されている。また、閉弁状態においては、弁体２１４と可動子２０２の互いの当接面（段付き部３２９の下端面と凹部２０２Ｃの底面２０２Ｄ）の間には、中間部材２２０を介して間隙Ｇ２を有している。このように、弁体２１４が弁座２１８に着座している状態において、可動子２０２が弁体２１４と軸方向に間隙Ｇ２を介して配置されることになる。 The fuel supplied to the fuel injection device 101 is supplied from the fuel pipe 105 provided upstream of the fuel injection device 101 and flows through the first fuel passage hole 231 to the tip of the valve body 214 . A tip portion 214B (seat portion) formed at the end portion of the valve body 214 on the side of the valve seat 218 and the valve seat 218 seal the fuel. When the valve is closed, a differential pressure is generated between the upper portion and the lower portion of the valve body 214 due to the fuel pressure. 214 is pushed in the valve closing direction. In the closed state, a gap G2 is provided between the contact surfaces of the valve body 214 and the movable element 202 (the lower end surface of the stepped portion 329 and the bottom surface 202D of the recessed portion 202C) via the intermediate member 220. have. In this way, in a state in which the valve body 214 is seated on the valve seat 218, the mover 202 is arranged with the valve body 214 in the axial direction with the gap G2 interposed therebetween.

上記のように構成された燃料噴射装置１０１の動作について説明する。ソレノイド２０５に電流が供給されると、磁気回路によって発生する磁界により、固定子２０７と可動子２０２との間に磁束が通過し、可動子２０２に対して磁気吸引力が作用する。可動子２０２に作用する磁気吸引力が、第３のばね２３４による荷重を超えるタイミングで、可動子２０２が、固定子２０７の方向に変位を開始する。このとき、弁体２１４と弁座２１８が接触しているため、可動子２０２の運動は、燃料の流れが無い状態で行われる。この可動子２０２の運動は、燃料圧力による差圧力を受けている弁体２１４とは分離して行われる空走運動であるため、可動子２０２は、燃料の圧力などの影響を受けることがなく、高速に移動することが可能である。 The operation of the fuel injection device 101 configured as described above will be described. When a current is supplied to the solenoid 205 , magnetic flux passes between the stator 207 and the mover 202 due to the magnetic field generated by the magnetic circuit, and magnetic attraction acts on the mover 202 . The mover 202 starts displacing in the direction of the stator 207 at the timing when the magnetic attraction force acting on the mover 202 exceeds the load of the third spring 234 . At this time, since the valve element 214 and the valve seat 218 are in contact with each other, the mover 202 moves without fuel flow. Since the motion of the mover 202 is an idle motion that is performed separately from the valve body 214 which receives the differential pressure due to the fuel pressure, the mover 202 is not affected by the pressure of the fuel. , can move fast.

また、気筒１０８内の燃焼圧が増加した場合であっても燃料の噴射を抑制するため、第１のばね２１０による荷重を強く設定する必要がある。すなわち閉弁状態において、第１のばね２１０による荷重が弁体２１４に作用しないように構成することで、弁体２１４は高速に移動することが可能となる。 Further, even when the combustion pressure in the cylinder 108 increases, it is necessary to set the load of the first spring 210 strongly in order to suppress fuel injection. That is, when the valve is closed, the load of the first spring 210 does not act on the valve body 214, so that the valve body 214 can move at high speed.

そして、可動子２０２の変位量が間隙Ｇ２の大きさに達すると、可動子２０２が凹部２０２Ｃの底面２０２Ｄ、及び中間部材２２０の下端面２２０Ｄを通じて弁体２１４に力を伝達し、弁体２１４を開弁方向に引き上げる。このとき、可動子２０２は、空走運動を行って運動エネルギーを有した状態で弁体２１４と衝突する。これにより、弁体２１４は、可動子２０２の運動エネルギーを受け取り、高速に開弁方向に変位を開始する。 Then, when the amount of displacement of the movable element 202 reaches the size of the gap G2, the movable element 202 transmits force to the valve body 214 through the bottom surface 202D of the recess 202C and the lower end surface 220D of the intermediate member 220, causing the valve body 214 to move. Pull up in the valve opening direction. At this time, the mover 202 collides with the valve body 214 in a state of free running motion and having kinetic energy. As a result, the valve element 214 receives the kinetic energy of the mover 202 and starts displacing in the valve opening direction at high speed.

弁体２１４には、燃料の圧力に伴って生じる差圧力が作用している。弁体２１４に作用する差圧力は、弁体２１４の先端部２１４Ｂ（シート部）近傍の流路断面積が小さい範囲において、燃料の流速が増加し、ベルヌーイ効果による静圧低下に伴って生じる圧力降下によって弁体２１４の先端部２１４Ｂ付近の燃料の圧力が低下することで生じる。 A differential pressure caused by the pressure of the fuel acts on the valve body 214 . The differential pressure acting on the valve body 214 is the pressure generated as the static pressure decreases due to the Bernoulli effect when the flow velocity of the fuel increases in the range where the flow passage cross-sectional area near the tip 214B (seat portion) of the valve body 214 is small. This is caused by a decrease in fuel pressure near the tip 214B of the valve body 214 due to the descent.

弁体２１４に作用する差圧力は、先端部２１４Ｂ（シート部）近傍の流路断面積の影響を大きく受ける。そのため、弁体２１４の変位量が小さい条件では、差圧力が大きくなり、変位量が大きい条件では、差圧力が小さくなる。したがって、弁体２１４が閉弁状態から開弁開始されて変位が小さく、差圧力が大きくなる開弁動作がし難くなるタイミングで、弁体２１４の開弁が可動子２０２の空走運動によって衝撃的に行われる。それにより、燃料噴射装置１０１は、より高い燃料圧力が作用している状態でも開弁動作を行うことができる。また、開弁動作することが必要な燃料圧力範囲に対して、第１のばね２１０の付勢力をより強い力に設定することができる。第１のばね２１０をより強い力に設定することで、後述する閉弁動作に要する時間を短縮することができ、微小噴射量の制御に有効である。 The differential pressure acting on the valve element 214 is greatly affected by the cross-sectional area of the flow path in the vicinity of the tip portion 214B (seat portion). Therefore, the differential pressure increases under conditions where the displacement amount of the valve body 214 is small, and the differential pressure decreases under conditions where the displacement amount is large. Therefore, at the timing when the valve body 214 starts to open from the closed state, the displacement is small, and the differential pressure becomes large and the valve opening operation becomes difficult, the valve opening of the valve body 214 is impacted by the idling motion of the movable element 202. done on purpose. As a result, the fuel injection device 101 can perform the valve opening operation even when a higher fuel pressure is acting. Also, the biasing force of the first spring 210 can be set to a stronger force for the fuel pressure range that requires the valve opening operation. By setting the first spring 210 to a stronger force, the time required for the valve closing operation, which will be described later, can be shortened, which is effective in controlling the minute injection amount.

弁体２１４が開弁動作を開始した後、可動子２０２は固定子２０７に衝突する。可動子２０２が固定子２０７に衝突した時には、可動子２０２は跳ね返る動作をするが、可動子２０２に作用する磁気吸引力によって可動子２０２が固定子２０７に吸引され、やがて停止する。このとき、可動子２０２には第２のばね２１２によって固定子２０７の方向に力が作用しているため、跳ね返りの変位量を小さくでき、また、跳ね返りが収束するまでの時間を短縮することができる。跳ね返り動作が小さいことで、可動子２０２と固定子２０７の間にギャップが生じる時間が短くなり、より小さい噴射パルス幅に対しても安定した動作が行えるようになる。 After the valve body 214 starts the valve opening operation, the mover 202 collides with the stator 207 . When the mover 202 collides with the stator 207, the mover 202 bounces back, but the magnetic attraction acting on the mover 202 attracts the mover 202 to the stator 207, and the mover 202 eventually stops. At this time, since the second spring 212 applies a force to the movable element 202 in the direction of the stator 207, the amount of rebound displacement can be reduced, and the time required for the rebound to converge can be shortened. can. Since the rebounding motion is small, the gap between the mover 202 and the stator 207 is shortened, and stable operation can be performed even with a smaller injection pulse width.

このようにして開弁動作を終えた可動子２０２及び弁体２１４は、開弁状態で静止する。開弁状態では、弁体２１４と弁座２１８との間には間隙（空間の一例）が生じており、燃料が噴射孔２１９から燃焼室１０７に噴射される。燃料は、固定子２０７に設けられた中心孔（貫通孔）と、可動子２０２に設けられた燃料通路孔と、ガイド部材２１５に設けられた燃料通路孔とを通過して、下流方向（噴射孔２１９）へ流れてゆくようになっている。 The mover 202 and the valve element 214 that have completed the valve opening operation in this way stand still in the valve open state. When the valve is open, a gap (an example of a space) is created between the valve body 214 and the valve seat 218 , and fuel is injected from the injection hole 219 into the combustion chamber 107 . The fuel passes through a central hole (through hole) provided in the stator 207, a fuel passage hole provided in the mover 202, and a fuel passage hole provided in the guide member 215, and flows downstream (injection It is designed to flow into the hole 219).

その後、ソレノイド２０５への通電が断たれると、磁気回路中に生じていた磁束が消滅し、可動子２０２に対する磁気吸引力も消滅する。可動子２０２に作用する磁気吸引力が消滅することによって、弁体２１４は、第１のばね２１０による荷重と燃料圧力による力によって、弁座２１８に接触する閉位置に押し戻される。 After that, when the solenoid 205 is deenergized, the magnetic flux generated in the magnetic circuit disappears, and the magnetic attractive force to the mover 202 disappears. When the magnetic attraction force acting on the armature 202 disappears, the valve body 214 is pushed back to the closed position in contact with the valve seat 218 by the force of the load of the first spring 210 and the fuel pressure.

［制御装置の駆動回路］
次に、図５を用いて、燃料噴射装置１０１の制御装置１５０の構成について説明する。図５は、燃料噴射装置１０１の駆動回路１０３及びＥＣＵ１０４の詳細な構成例を示す図である。 [Control device drive circuit]
Next, the configuration of the control device 150 of the fuel injection device 101 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration example of the drive circuit 103 and the ECU 104 of the fuel injection device 101. As shown in FIG.

制御装置１５０は、駆動回路１０３及びＥＣＵ１０４を備える。例えばＥＣＵ１０４には、駆動ＩＣ（Integrated Circuit）５０２と、演算処理装置としてＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１が内蔵されている。ＣＰＵ５０１は、圧力センサ１０２，１０９に加え、図示しないＡ／Ｆセンサ、酸素センサ、及びクランク角センサ等の各種センサが出力するエンジンの状態を示す信号を取り込む。 The control device 150 has a drive circuit 103 and an ECU 104 . For example, the ECU 104 incorporates a drive IC (Integrated Circuit) 502 and a CPU (Central Processing Unit) 501 as an arithmetic processing unit. In addition to the pressure sensors 102 and 109, the CPU 501 takes in signals indicating the state of the engine output from various sensors (not shown) such as an A/F sensor, an oxygen sensor, and a crank angle sensor.

ＣＰＵ５０１には、燃料噴射装置１０１内の動作を検出し、又は燃料の噴射量を算出する検出部５４１が設けられる。また、駆動ＩＣ５０２には、ソレノイド２０５に供給する駆動電流を制御する電流制御部５４２が設けられる。駆動電流の制御は、例えば、ソレノイド２０５に供給する噴射パルス、駆動電圧、及び駆動電流を組み合わせて行われる。なお、ＣＰＵ５０１と駆動ＩＣ５０２を含めて、制御部５００と呼ぶ。また、ＥＣＵ１０４が駆動回路１０３を内包してもよい。また、ＣＰＵ５０１に、検出部５４１及び電流制御部５４２が構成され、駆動ＩＣ５０２は、電流制御部５４２の制御により駆動回路１０３を駆動して、燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給してもよい。 The CPU 501 is provided with a detection unit 541 that detects the operation in the fuel injection device 101 or calculates the injection amount of fuel. Further, the drive IC 502 is provided with a current control section 542 that controls the drive current supplied to the solenoid 205 . The drive current is controlled by, for example, combining the ejection pulse supplied to the solenoid 205, the drive voltage, and the drive current. Note that the CPU 501 and the drive IC 502 are collectively referred to as the control unit 500 . Also, the ECU 104 may include the drive circuit 103 . The CPU 501 may include a detection unit 541 and a current control unit 542 , and the drive IC 502 may drive the drive circuit 103 under the control of the current control unit 542 to supply drive current to the fuel injection device 101 .

図１に示したように、圧力センサ１０２は、燃料噴射装置１０１の上流の燃料配管１０５に取り付けられており、圧力センサ１０９は、燃料配管１０５と燃料噴射装置１０１との間に取り付けられている。Ａ／Ｆセンサは、気筒１０８（エンジンシリンダ）への流入空気量を測定する。酸素センサは、気筒１０８から排出された排気ガスの酸素濃度を検出する。ＣＰＵ５０１は、各種センサから取り込んだ信号に基づいて、内燃機関の運転条件に応じて燃料噴射装置１０１から噴射する燃料の噴射量を制御するための噴射パルスのパルス幅（図４に示す噴射パルス幅Ｔｉ）や噴射タイミングの演算を行う。 As shown in FIG. 1, pressure sensor 102 is mounted in fuel line 105 upstream of fuel injector 101, and pressure sensor 109 is mounted between fuel line 105 and fuel injector 101. . The A/F sensor measures the amount of air flowing into cylinder 108 (engine cylinder). The oxygen sensor detects the oxygen concentration of the exhaust gas discharged from cylinder 108 . Based on the signals received from various sensors, the CPU 501 determines the pulse width of an injection pulse (injection pulse width shown in FIG. Ti) and injection timing are calculated.

また、ＣＰＵ５０１は、通信ライン５０４を通して燃料噴射装置１０１の駆動ＩＣ５０２に噴射パルス幅Ｔｉを出力する。その後、駆動ＩＣ５０２は、スイッチング素子５０５，５０６，５０７の通電／非通電を切替えて燃料噴射装置１０１（すなわちソレノイド２０５）へ駆動電流を供給する。スイッチング素子５０５，５０６，５０７は、例えばＦＥＴやトランジスタ等によって構成され、燃料噴射装置１０１への通電／非通電を切り替えることができる。 The CPU 501 also outputs the injection pulse width Ti to the driving IC 502 of the fuel injection device 101 through the communication line 504 . After that, the driving IC 502 switches the energization/non-energization of the switching elements 505, 506, 507 to supply the driving current to the fuel injection device 101 (that is, the solenoid 205). The switching elements 505 , 506 , 507 are composed of, for example, FETs, transistors, etc., and can switch between energization and non-energization of the fuel injection device 101 .

ＥＣＵ１０４には、噴射パルス幅の演算等のエンジンの制御に必要な数値データを記憶するレジスタ及びメモリ５０１Ｍ（記憶媒体の一例）が搭載されている。レジスタ及びメモリ５０１Ｍは、制御装置１５０もしくは制御装置１５０内のＣＰＵ５０１に内包されている。図５の例では、ＣＰＵ５０１の外部にメモリ５０１Ｍが配置されている。メモリ５０１Ｍには、ＣＰＵ５０１が燃料噴射装置１０１の駆動を制御するためのコンピュータープログラムが格納されていてもよい。この場合、ＣＰＵ５０１が、メモリ５０１Ｍに記録されたコンピュータープログラムを読み出して実行することにより、燃料噴射装置１０１の駆動を制御する機能の全部又は一部が実現される。なお、ＣＰＵ５０１に代えてＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の他の演算処理装置を用いてもよい。 The ECU 104 is equipped with a register and a memory 501M (an example of a storage medium) for storing numerical data necessary for controlling the engine such as calculation of the injection pulse width. The register and memory 501M is included in the control device 150 or the CPU 501 within the control device 150. FIG. In the example of FIG. 5, a memory 501M is arranged outside the CPU 501 . A computer program for the CPU 501 to control the driving of the fuel injection device 101 may be stored in the memory 501M. In this case, the CPU 501 reads out and executes the computer program recorded in the memory 501M, thereby realizing all or part of the function of controlling the drive of the fuel injection device 101 . Note that, instead of the CPU 501, another arithmetic processing device such as an MPU (Micro Processing Unit) may be used.

そして、制御装置（制御装置１５０）は、制御部（制御部５００）を備える。制御部（制御部５００）は、１燃焼サイクルで行われる噴射の各回での燃料の噴射量を算出し、１燃焼サイクルにおける最後の噴射の噴射量より、最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が多いほど、最後の噴射よりも前に行われた噴射で燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に供給した噴射パルスの噴射パルス幅Ｔｉ（図４を参照）より、最後の噴射で燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に供給する噴射パルスの噴射パルス幅Ｔｉを小さくするように制御する。 The control device (control device 150) includes a control section (control section 500). The control unit (control unit 500) calculates the injection amount of fuel for each injection performed in one combustion cycle, and calculates the injection amount of the last injection in one combustion cycle before the last injection. As the injection amount of the injection increases, the injection pulse width Ti (see FIG. 4) of the injection pulse supplied to the fuel injection device (fuel injection device 101) in the injection performed before the last injection, the last injection to reduce the injection pulse width Ti of the injection pulse supplied to the fuel injection device (fuel injection device 101).

スイッチング素子５０５は、昇圧電圧ＶＨを供給する昇圧回路５１４（高電圧源）と、燃料噴射装置１０１のソレノイド２０５の高電圧側の端子（電源側端子５９０）との間に接続されている。昇圧回路５１４が出力する昇圧電圧ＶＨは、バッテリ電圧源５２０（低電圧源）が駆動回路１０３に供給するバッテリ電圧ＶＢよりも高い。例えば、昇圧回路５１４が出力する初期電圧である昇圧電圧ＶＨは６０Ｖであり、バッテリ電圧ＶＢを昇圧回路５１４によって昇圧することで生成する。 Switching element 505 is connected between a booster circuit 514 (high voltage source) that supplies boosted voltage VH and a high voltage side terminal (power supply side terminal 590 ) of solenoid 205 of fuel injection device 101 . The boosted voltage VH output by the booster circuit 514 is higher than the battery voltage VB supplied to the drive circuit 103 by the battery voltage source 520 (low voltage source). For example, the boosted voltage VH, which is the initial voltage output by the booster circuit 514, is 60 V, and is generated by boosting the battery voltage VB by the booster circuit 514. FIG.

昇圧回路５１４を実現する方法には、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ等により構成する方法と、図５に示すようにソレノイド５３０、トランジスタ５３１、ダイオード５３２及びコンデンサ５３３で構成する方法がある。後者の昇圧回路５１４の場合、トランジスタ５３１をＯＮにすると、バッテリ電圧ＶＢによる電流はソレノイド５３０を介して接地電位５３４側へ流れる。一方、トランジスタ５３１をＯＦＦにすると、ソレノイド５３０に発生する高い電圧がダイオード５３２を通して整流され、コンデンサ５３３に電荷が蓄積される。昇圧回路５１４は、トランジスタ５３１のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことで、コンデンサ５３３の電圧を昇圧電圧ＶＨまで増加させることができる。トランジスタ５３１は、駆動ＩＣ５０２もしくはＣＰＵ５０１と接続され、昇圧回路５１４から出力される昇圧電圧ＶＨが、駆動ＩＣ５０２もしくはＣＰＵ５０１で検出できるように構成されている。 Methods for realizing the booster circuit 514 include, for example, a method comprising a DC/DC converter, etc., and a method comprising a solenoid 530, a transistor 531, a diode 532 and a capacitor 533 as shown in FIG. In the case of the latter booster circuit 514, when the transistor 531 is turned on, the current due to the battery voltage VB flows through the solenoid 530 to the ground potential 534 side. On the other hand, when the transistor 531 is turned off, the high voltage generated at the solenoid 530 is rectified through the diode 532 and the capacitor 533 is charged. By repeating ON/OFF of the transistor 531, the booster circuit 514 can increase the voltage of the capacitor 533 to the boosted voltage VH. The transistor 531 is connected to the drive IC 502 or the CPU 501 so that the boosted voltage VH output from the booster circuit 514 can be detected by the drive IC 502 or the CPU 501 .

また、ソレノイド２０５の電源側端子５９０とスイッチング素子５０５との間には、昇圧回路５１４（高電圧源）から、ソレノイド２０５及び接地電位５１５の方向へ電流が流れるようにダイオード５３５が設けられている。また、ソレノイド２０５の電源側端子５９０とスイッチング素子５０７との間にも、バッテリ電圧源５２０（低電圧源）から、ソレノイド２０５及び接地電位５１５の方向へ電流が流れるようにダイオード５１１が設けられている。スイッチング素子５０７が通電している間は、接地電位５１５から、ソレノイド２０５、バッテリ電圧源５２０及び昇圧回路５１４へ向けては電流が流れない構成となっている。 A diode 535 is provided between the power supply side terminal 590 of the solenoid 205 and the switching element 505 so that current flows from the booster circuit 514 (high voltage source) toward the solenoid 205 and the ground potential 515 . . A diode 511 is also provided between the power supply side terminal 590 of the solenoid 205 and the switching element 507 so that current flows from the battery voltage source 520 (low voltage source) toward the solenoid 205 and the ground potential 515. there is While the switching element 507 is energized, no current flows from the ground potential 515 to the solenoid 205 , the battery voltage source 520 and the booster circuit 514 .

また、スイッチング素子５０７は、低電圧源であるバッテリ電圧源５２０と燃料噴射装置１０１の電源側端子５９０との間に接続されている。バッテリ電圧源５２０が出力するバッテリ電圧ＶＢの値は、例えば１２Ｖから１４Ｖ程度である。スイッチング素子５０６は、燃料噴射装置１０１の低電圧側の端子と接地電位５１５との間に接続されている。駆動ＩＣ５０２は、電流検出用の抵抗５０８，５１２，５１３の各々により、燃料噴射装置１０１（駆動回路１０３の各部）に流れている電流値を検出する。駆動回路１０３は、駆動ＩＣ５０２が検出した電流値によってスイッチング素子５０５，５０６，５０７の通電／非通電を切替え、所望の駆動電流を生成している。 Switching element 507 is connected between battery voltage source 520 , which is a low voltage source, and power supply terminal 590 of fuel injection device 101 . The value of the battery voltage VB output by the battery voltage source 520 is, for example, approximately 12V to 14V. Switching element 506 is connected between the low voltage side terminal of fuel injector 101 and ground potential 515 . The driving IC 502 detects the value of current flowing through the fuel injection device 101 (each portion of the driving circuit 103) by means of current detection resistors 508, 512, and 513, respectively. The drive circuit 103 switches between energization/non-energization of the switching elements 505, 506, and 507 according to the current value detected by the drive IC 502 to generate a desired drive current.

ダイオード５０９，５１０は、燃料噴射装置１０１のソレノイド２０５に逆電圧を印加し、ソレノイド２０５に供給されている電流を急速に低減するために備え付けられている。ＣＰＵ５０１は、通信ライン５０３を通して、駆動ＩＣ５０２と通信を行っており、燃料噴射装置１０１に供給する燃料の圧力や運転条件によって駆動ＩＣ５０２によって生成する駆動電流を切替えることが可能である。また、抵抗５０８，５１２，５１３の両端は、駆動ＩＣ５０２のＡ／Ｄ変換ポートに接続されており、抵抗５０８，５１２，５１３の両端にかかる電圧を駆動ＩＣ５０２で検出できるように構成されている。 Diodes 509 and 510 are provided to apply a reverse voltage to solenoid 205 of fuel injector 101 to rapidly reduce the current being supplied to solenoid 205 . The CPU 501 communicates with the drive IC 502 through the communication line 503, and can switch the drive current generated by the drive IC 502 according to the pressure of the fuel supplied to the fuel injection device 101 and operating conditions. Both ends of the resistors 508 , 512 and 513 are connected to the A/D conversion port of the drive IC 502 so that the drive IC 502 can detect the voltage applied across the resistors 508 , 512 and 513 .

［一般的なタイミングチャート］
次に、図４を参照して、ＥＣＵ１０４から出力される噴射パルスと、燃料噴射装置１０１のソレノイド２０５の端子両端の駆動電圧と駆動電流（励磁電流）、燃料噴射装置１０１の弁体２１４の変位量（弁体挙動）との関係について説明する。図４は、燃料噴射装置１０１を駆動する一般的な噴射パルス、燃料噴射装置１０１に供給する駆動電圧及び駆動電流、弁体２１４及び可動子２０２の変位量、並びに時間の関係を示したタイミングチャートである。 [General timing chart]
Next, referring to FIG. 4, the injection pulse output from the ECU 104, the drive voltage and drive current (exciting current) across the terminals of the solenoid 205 of the fuel injection device 101, and the displacement of the valve body 214 of the fuel injection device 101. The relationship with the amount (valve behavior) will be described. FIG. 4 is a timing chart showing a general injection pulse for driving the fuel injection device 101, the drive voltage and drive current supplied to the fuel injection device 101, the amount of displacement of the valve body 214 and the mover 202, and the relationship between time. is.

駆動回路１０３に噴射パルス４０５が入力されると、駆動回路１０３は、入力された噴射パルス幅Ｔｉに応じてスイッチング素子５０５，５０６を通電する。これにより、駆動回路１０３は、バッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧に昇圧された昇圧電圧ＶＨによりソレノイド２０５に高電圧４０１を印加し、ソレノイド２０５に駆動電流の供給を開始する。ここで、駆動回路１０３がソレノイド２０５に供給する駆動電流は、可動子（可動子２０２）を駆動させるピーク電流と、可動子（可動子２０２）をソレノイド（ソレノイド２０５）に吸引した状態で保持するためにピーク電流の最大値より低い範囲でスイッチングする保持電流とからなる。 When the injection pulse 405 is input to the drive circuit 103, the drive circuit 103 energizes the switching elements 505 and 506 according to the input injection pulse width Ti. As a result, the drive circuit 103 applies the high voltage 401 to the solenoid 205 by the boosted voltage VH that is higher than the battery voltage VB, and starts supplying the solenoid 205 with a drive current. Here, the drive current supplied to the solenoid 205 by the drive circuit 103 is the peak current that drives the mover (the mover 202) and the current that keeps the mover (the mover 202) attracted to the solenoid (the solenoid 205). It consists of a holding current that switches in a range below the maximum value of the peak current.

駆動回路１０３は、ソレノイド２０５に供給する電流の電流値が予めＥＣＵ１０４に定められた最大駆動電流Ｉｐｅａｋ（以降「最大電流」と称する。）に到達すると、高電圧４０１の印加を停止する。 The drive circuit 103 stops applying the high voltage 401 when the current value of the current supplied to the solenoid 205 reaches a maximum drive current I peak (hereinafter referred to as “maximum current”) predetermined by the ECU 104 .

駆動回路１０３は、最大電流Ｉｐｅａｋから保持電流４０３への移行期間にスイッチング素子５０６をＯＮにし、スイッチング素子５０５，５０７を非通電にすると、ソレノイド２０５にはほぼ電圧０Ｖが印加される。ソレノイド２０５に供給される電流が燃料噴射装置１０１、スイッチング素子５０６、抵抗５０８、接地電位５１５、及び燃料噴射装置１０１の経路を流れることで、ソレノイド２０５に流れる電流は緩やかに減少する。ソレノイド２０５に流れる電流が緩やかに減少することで、ソレノイド２０５へ供給する電流を確保することができる。そのため、燃料噴射装置１０１に供給される燃料圧力が増加した場合であっても、燃料噴射装置１０１は、可動子２０２及び弁体２１４が最大高さ位置になるまで安定的に開弁動作できる。 When the drive circuit 103 turns on the switching element 506 and deenergizes the switching elements 505 and 507 during the transition period from the maximum current I peak to the holding current 403 , a voltage of approximately 0 V is applied to the solenoid 205 . As the current supplied to solenoid 205 flows through fuel injector 101, switching element 506, resistor 508, ground potential 515, and fuel injector 101, the current flowing through solenoid 205 gradually decreases. By gently decreasing the current flowing through the solenoid 205, the current supplied to the solenoid 205 can be ensured. Therefore, even if the fuel pressure supplied to the fuel injection device 101 increases, the fuel injection device 101 can stably open the valve until the movable element 202 and the valve body 214 reach the maximum height position.

保持電流４０３は、可動子２０２を最大高さ位置に保持するための保持電流である。最大高さ位置は、可動子２０２が固定子２０７と接触する位置（Ｇ１＝０）である。 A holding current 403 is a holding current for holding the mover 202 at the maximum height position. The maximum height position is the position (G1=0) where the mover 202 contacts the stator 207 .

逆に、最大電流Ｉｐｅａｋから保持電流４０３への移行期間にスイッチング素子５０５，５０６，５０７をＯＦＦにすると、燃料噴射装置１０１のインダクタンスによる逆起電力によって、ダイオード５０９とダイオード５１０が通電する。ダイオード５０９とダイオード５１０が通電すると、ソレノイド２０５の電流が昇圧回路５１４側へ帰還され、燃料噴射装置１０１に供給されていた電流は、電流４０２のように最大電流Ｉｐｅａｋから急速に低下する。その結果、ソレノイド２０５に流れる電流が保持電流４０３のレベルに到達するまでの時間が早くなる。したがって、スイッチング素子５０５，５０６，５０７をＯＦＦにすると、ソレノイド２０５に流れる電流が保持電流４０３に到達してから一定の遅れ時間の後、磁気吸引力が一定となるまでの時間を早める効果がある。 Conversely, when the switching elements 505, 506 and 507 are turned off during the transition period from the maximum current I peak to the holding current 403, the back electromotive force due to the inductance of the fuel injection device 101 conducts the diodes 509 and 510. When the diodes 509 and 510 are energized, the current of the solenoid 205 is fed back to the boost circuit 514 side, and the current supplied to the fuel injector 101 rapidly decreases from the maximum current I peak as shown by the current 402 . As a result, the time required for the current flowing through the solenoid 205 to reach the level of the holding current 403 is shortened. Therefore, turning OFF the switching elements 505, 506, and 507 has the effect of shortening the time from when the current flowing through the solenoid 205 reaches the holding current 403 to when the magnetic attractive force becomes constant after a certain delay time. .

そして、ソレノイド２０５に流れる電流が、弁体２１４を最大高さ位置に保持するために必要な電流値４０４（保持電流４０３とほぼ同じレベル）より小さくなると、駆動回路１０３は、スイッチング素子５０６を通電するとともに、スイッチング素子５０７の通電／非通電の切り替えを行う。それにより、ソレノイド２０５にバッテリ電圧ＶＢが印加され保持電流４０３のレベルが保たれる。このような所定の保持電流４０３が保たれるように制御するスイッチング期間が設けられる。 When the current flowing through the solenoid 205 becomes smaller than the current value 404 (substantially the same level as the holding current 403) required to hold the valve body 214 at the maximum height position, the drive circuit 103 energizes the switching element 506. At the same time, switching of energization/non-energization of the switching element 507 is performed. Thereby, the battery voltage VB is applied to the solenoid 205 and the level of the holding current 403 is maintained. A switching period is provided for controlling such a predetermined holding current 403 to be maintained.

なお、図４では、最大電流Ｉｐｅａｋから保持電流４０３に移行するまでの移行期間に、タイミングｔ４６で駆動電流が保持電流４０３より大きい保持電流４１０のレベルに低下した後、保持電流４１０が保たれるように制御装置１５０が制御するスイッチング期間があることが示される。しかし、この保持電流４１０を維持するスイッチング期間はなくてもよい。 Note that in FIG. 4, during the transition period from the maximum current I peak to the holding current 403, the holding current 410 is held at timing t46 after the drive current drops to the level of the holding current 410, which is higher than the holding current 403. It is shown that there is a switching period controlled by the controller 150 to be turned off. However, there may be no switching period to maintain this holding current 410 .

燃料噴射装置１０１に供給される燃料圧力が大きくなると、弁体２１４に作用する流体力が増加し、流体抵抗により弁体２１４が目標開度に到達するまでの時間が長くなる。この結果、設定された最大電流Ｉｐｅａｋの到達時間に対して目標開度への到達タイミングが遅れる場合がある。しかし、ソレノイド２０５の電流を急速に低減すると、可動子２０２に働く磁気吸引力も急速に低下するため、弁体２１４の挙動が不安定となり、場合によっては通電中にも関わらず閉弁を開始してしまうことがある。最大電流Ｉｐｅａｋから保持電流４０３の移行中にスイッチング素子５０６を通電状態にして電流を緩やかに減少させる場合、磁気吸引力の低下を抑制でき、高燃料圧力での弁体２１４の安定性を確保できる効果がある。 When the fuel pressure supplied to the fuel injection device 101 increases, the fluid force acting on the valve element 214 increases, and the fluid resistance lengthens the time until the valve element 214 reaches the target opening. As a result, the timing of reaching the target opening may be delayed with respect to the reaching time of the set maximum current I peak . However, when the current of the solenoid 205 is rapidly reduced, the magnetic attraction force acting on the mover 202 is also rapidly reduced, so the behavior of the valve body 214 becomes unstable, and in some cases the valve starts to close even though it is energized. Sometimes I end up When the switching element 506 is energized during the transition from the maximum current I peak to the holding current 403 to gradually decrease the current, the decrease in the magnetic attraction force can be suppressed, and the stability of the valve body 214 at high fuel pressure is ensured. There is an effect that can be done.

このようなソレノイド２０５に供給する駆動電流のプロファイルにより、燃料噴射装置１０１は駆動される。高電圧４０１の印加を開始してからソレノイド２０５の電流が最大電流Ｉｐｅａｋに達するまでの間に、可動子２０２がタイミングｔ４１で変位を開始し、弁体２１４がタイミングｔ４２で変位を開始する（Ｇ２＝０）。その後、可動子２０２及び弁体２１４が最大高さ位置に到達する。可動子２０２が固定子２０７と接触する変位量を最大高さ位置とする。このように可動子２０２及び弁体２１４が最大高さ位置に到達する制御を「フルリフト」と呼ぶ。なお、可動子２０２が弁体２１４に接触し、弁体２１４が変位を開始したタイミングｔ４２で噴射パルス４０６が、一点鎖線で示すようにＯＦＦされると、可動子２０２の勢いが落ちる。この場合、可動子２０２及び弁体２１４が減速するので、可動子２０２及び弁体２１４は最大高さ位置に到達しない。このように可動子２０２及び弁体２１４が最大高さ位置に到達しない制御を「ハーフリフト」と呼ぶ。 The profile of the drive current supplied to the solenoid 205 drives the fuel injection device 101 . From the start of application of high voltage 401 until the current of solenoid 205 reaches maximum current I peak , mover 202 starts to displace at timing t41 , and valve body 214 starts to displace at timing t42 . (G2=0). After that, the mover 202 and the valve body 214 reach the maximum height position. The amount of displacement at which the mover 202 contacts the stator 207 is defined as the maximum height position. Such control in which the mover 202 and the valve body 214 reach the maximum height position is called "full lift". When the injection pulse 406 is turned off as shown by the dashed line at timing t42 when the movable element 202 contacts the valve element 214 and the valve element 214 starts to displace, the force of the movable element 202 decreases. In this case, since the mover 202 and the valve body 214 decelerate, the mover 202 and the valve body 214 do not reach the maximum height position. Such control in which the mover 202 and the valve body 214 do not reach the maximum height position is called "half lift".

そして、制御部（制御部５００）は、最後の噴射でソレノイド（ソレノイド２０５）に供給するピーク電流を、最後の噴射よりも前に行われた噴射でソレノイド（ソレノイド２０５）に供給するピーク電流よりも多くして、最後の噴射で弁体（弁体２１４）をフルリフトで動作させる。 Then, the control unit (control unit 500) makes the peak current supplied to the solenoid (solenoid 205) in the final injection higher than the peak current supplied to the solenoid (solenoid 205) in the injection performed before the final injection. is increased to operate the valve body (valve body 214) with full lift in the final injection.

可動子２０２が最大高さ位置に到達したタイミングｔ４３で、可動子２０２が固定子２０７に衝突すると、可動子２０２が固定子２０７との間でバウンド動作を行う。弁体２１４は可動子２０２に対して相対変位が可能に構成されている。そのため、弁体２１４は可動子２０２から離間し、弁体２１４の変位は、最大高さ位置を越えてオーバーシュートする。すなわち、弁体２１４の段付き部３２９の下端面が、可動子２０２に形成された凹部２０２Ｃの底面２０２Ｄから離れる。 When the mover 202 collides with the stator 207 at the timing t 43 when the mover 202 reaches the maximum height position, the mover 202 performs a bound motion with the stator 207 . The valve body 214 is configured to be displaceable relative to the movable element 202 . Therefore, the valve body 214 is separated from the movable element 202, and the displacement of the valve body 214 overshoots beyond the maximum height position. That is, the lower end surface of the stepped portion 329 of the valve body 214 is separated from the bottom surface 202D of the concave portion 202C formed in the movable element 202 .

その後、タイミングｔ４４で、再び可動子２０２が弁体２１４と共に固定子２０７に吸引される。そして、保持電流４０３によって生成される磁気吸引力と第２のばね２１２の開弁方向の力によって、可動子２０２は所定の最大高さ位置に静止する。また、弁体２１４は可動子２０２に着座して最大高さ位置に対応する位置で静止し、開弁状態となる（タイミングｔ４５）。 Thereafter, at timing t44 , the movable element 202 is again attracted to the stator 207 together with the valve body 214. The magnetic attraction force generated by the holding current 403 and the force of the second spring 212 in the valve opening direction stop the mover 202 at a predetermined maximum height position. Further, the valve body 214 is seated on the movable element 202 and stops at a position corresponding to the maximum height position, and the valve is opened (timing t45 ).

なお、弁体２１４と可動子２０２が一体となっている可動弁を持つ燃料噴射装置の場合、弁体２１４の変位量は最大高さ位置よりも大きくならず、最大高さ位置に到達後の可動子２０２と弁体２１４の変位量は同等となる。 In the case of a fuel injection device having a movable valve in which the valve body 214 and the mover 202 are integrated, the amount of displacement of the valve body 214 does not exceed the maximum height position. The displacement amounts of the mover 202 and the valve body 214 are the same.

［第１の実施の形態］
ここまで、本発明の各実施の形態に共通する構成及び動作例について説明した。ここからは、第１の実施の形態に係る制御装置及び制御方法について、図６～図９を参照して説明する。 [First embodiment]
So far, the configuration and operation examples common to each embodiment of the present invention have been described. From now on, the control device and control method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 9. FIG.

図６は、ＥＣＵ１０４から気筒１０８ごとの燃料噴射装置１０１に１燃焼サイクルで供給される噴射パルスと駆動電流、及び噴射率を示した図である。ここで、噴射率は、燃料噴射装置１０１から燃焼室１０７内に噴射される燃料の単位時間あたりの流量を表す値である。図６では、３気筒の構成を記載するが、本発明を用いることで、気筒数が変わっても同様の効果が得られる。また、噴射率と時間とに基づいて燃料の噴射量を算出できるので、以下の説明では噴射率のグラフを参照して噴射量に言及することがある。 FIG. 6 is a diagram showing the injection pulse and driving current supplied from the ECU 104 to the fuel injection device 101 for each cylinder 108 in one combustion cycle, and the injection rate. Here, the injection rate is a value representing the flow rate of fuel injected from the fuel injection device 101 into the combustion chamber 107 per unit time. In FIG. 6, a three-cylinder configuration is described, but by using the present invention, the same effect can be obtained even if the number of cylinders is changed. Further, since the injection amount of fuel can be calculated based on the injection rate and time, the injection amount may be referred to in the following description with reference to the graph of the injection rate.

図６では、３気筒のうち、第１気筒に設けられた燃料噴射装置１０１の噴射パルス、駆動電流及び噴射率を一点鎖線で表し、第２気筒に設けられた燃料噴射装置１０１の噴射パルス、駆動電流及び噴射率を実線で表す。また、第３気筒に設けられた燃料噴射装置１０１の噴射パルス、駆動電流及び噴射率を破線で表す。 In FIG. 6, of the three cylinders, the injection pulse, driving current and injection rate of the fuel injection device 101 provided in the first cylinder are represented by dashed lines, The driving current and injection rate are represented by solid lines. Also, the injection pulse, drive current and injection rate of the fuel injection device 101 provided in the third cylinder are represented by dashed lines.

第１の実施の形態に係る制御装置１５０は、１燃焼サイクルで複数回、燃料を噴射する燃料噴射装置１０１の噴射量を制御する。ここで、制御装置１５０は、１燃焼サイクル中で、最後の噴射よりも前に行われた噴射において、各気筒の燃料噴射装置１０１ごとに同一の噴射パルス幅とした駆動電流を供給し、燃料噴射装置１０１が噴射６０１を行ったと想定する。この場合、第１気筒の噴射率６０３、第２気筒の噴射率６０４、第３気筒の噴射率６０５に示すように、気筒１０８ごとに噴射率が変動している。このため、単位時間当たりの噴射率を時間積分した噴射量についても気筒１０８ごとにばらつく。この結果、１燃焼サイクル中の噴射量のばらつきが大きくなり、燃焼変動が大きくなってしまう。 The control device 150 according to the first embodiment controls the injection amount of the fuel injection device 101 that injects fuel multiple times in one combustion cycle. Here, the control device 150 supplies a drive current having the same injection pulse width to each fuel injection device 101 of each cylinder in the injection performed before the last injection in one combustion cycle, and Assume that injector 101 has made an injection 601 . In this case, the injection rate fluctuates for each cylinder 108 as indicated by the injection rate 603 of the first cylinder, the injection rate 604 of the second cylinder, and the injection rate 605 of the third cylinder. For this reason, the injection amount obtained by time-integrating the injection rate per unit time also varies among the cylinders 108 . As a result, the variation in the injection amount in one combustion cycle becomes large, and the combustion fluctuation becomes large.

そこで、制御装置１５０は、１燃焼サイクル中の燃料噴射による各噴射の噴射量を算出し、１燃焼サイクルの最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が多いほど最後の噴射のパルス幅を小さくするように制御する制御部５００を備える構成とした。このとき、電流制御部（電流制御部５４２）は、最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が適正な噴射量より多いほど、最後の噴射で燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に供給する噴射パルス幅Ｔｉを小さくする。また、電流制御部（電流制御部５４２）は、最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が適正な噴射量より少ないほど、最後の噴射で燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に供給する噴射パルス幅Ｔｉを大きくする。 Therefore, the control device 150 calculates the injection amount of each injection by fuel injection in one combustion cycle, and the larger the injection amount of the injection performed before the last injection of one combustion cycle, the more the pulse of the last injection. It is configured to include a control unit 500 that controls to reduce the width. At this time, the current control unit (current control unit 542) controls the fuel injection device (fuel injection device 101) in the final injection as the injection amount of the injection performed before the final injection is larger than the appropriate injection amount. to reduce the injection pulse width Ti supplied to . In addition, the current control unit (current control unit 542) controls the fuel injection device (fuel injection device 101) in the final injection as the injection amount of the injection performed before the final injection is smaller than the appropriate injection amount. The injection pulse width Ti to be supplied is increased.

具体的には、ＥＣＵ１０４が、噴射６０１で示す噴射パルス幅の噴射パルスを各気筒１０８の燃料噴射装置１０１に供給した後、検出部５４１が各気筒１０８の燃料噴射装置１０１ごとに噴射量を算出する。そして、電流制御部５４２は、１燃焼サイクル中の最後の噴射において、噴射量が少ない第１気筒の燃料噴射装置１０１に対しては、噴射パルスを噴射パルス幅６０８のように大きくし、噴射量が多い第３気筒の燃料噴射装置１０１に対しては、噴射パルス幅６０６のように小さく補正する。ただし、電流制御部５４２は、噴射量が適正である第２気筒の燃料噴射装置１０１に対しては、噴射量を補正しない。このように電流制御部５４２は、１燃焼サイクル中の最後の噴射において、気筒１０８ごとに燃料噴射装置１０１の噴射量を補正することで、１燃焼サイクル中の燃焼変動を抑制することができる。 Specifically, after the ECU 104 supplies an injection pulse having an injection pulse width indicated by injection 601 to the fuel injection device 101 of each cylinder 108, the detection unit 541 calculates the injection amount for each fuel injection device 101 of each cylinder 108. do. Then, in the last injection in one combustion cycle, the current control unit 542 increases the injection pulse to the injection pulse width 608 for the fuel injection device 101 of the first cylinder, which has a small injection amount, and increases the injection amount. For the fuel injection device 101 of the third cylinder, the injection pulse width 606 is corrected to be small. However, the current control unit 542 does not correct the injection amount for the fuel injection device 101 of the second cylinder in which the injection amount is appropriate. In this manner, current control unit 542 corrects the injection amount of fuel injection device 101 for each cylinder 108 in the last injection in one combustion cycle, thereby suppressing combustion fluctuations in one combustion cycle.

このような制御により、各気筒１０８における１燃焼サイクル中の最後の噴射６０２では、噴射量のショットばらつきが生じる。そこで、電流制御部５４２は、１燃焼サイクル中の最後の噴射６０２の噴射パルス幅を、最後の噴射６０２よりも前に行われた噴射６０１の噴射パルス幅よりも小さくする。このような制御により、最後の噴射６０２で噴射量のショットばらつきが生じたとしても、電流制御部５４２は、１燃焼サイクル中の噴射量に与える影響を低減するので、燃焼変動を抑制できる。 Due to such control, shot variation in the injection amount occurs in the last injection 602 in one combustion cycle in each cylinder 108 . Therefore, the current control unit 542 makes the injection pulse width of the last injection 602 in one combustion cycle smaller than the injection pulse width of the injection 601 performed before the last injection 602 . With such control, even if there is shot variation in the injection amount in the final injection 602, the current control unit 542 reduces the influence on the injection amount in one combustion cycle, so combustion fluctuations can be suppressed.

第１の実施の形態に係る制御装置１５０では、１燃焼サイクル中の噴射量のショットばらつきを抑制できるため、エンジンの回転数や負荷が変化する過渡の条件であっても各気筒１０８の燃焼変動のばらつきを抑制する効果を得られる。また、噴射量のショットばらつきを抑制することで、噴射量が多い気筒１０８で生じる燃料の壁面付着量の増加を抑制できるため、エンジンから排出されるＨＣやＣＯを低減できる。 In the control device 150 according to the first embodiment, shot variations in the injection amount in one combustion cycle can be suppressed, so even under transient conditions where the engine speed and load change, combustion fluctuations in each cylinder 108 can be suppressed. It is possible to obtain the effect of suppressing the variation of In addition, by suppressing shot variation in the injection amount, it is possible to suppress an increase in the amount of fuel adhering to the wall surface, which occurs in the cylinder 108 with a large injection amount, so that HC and CO emitted from the engine can be reduced.

＜第１の噴射量の検出方法＞
次に、第１の実施の形態に係る制御方法及び制御装置１５０における噴射量の検出方法について説明する。始めに、第１の噴射量の検出方法について、図７を用いて説明する。
図７は、ある気筒１０８の噴射パルス幅、弁体２１４の変位量、燃料噴射装置１０１に取り付けた圧力センサ１０９から出力される燃料の圧力の時系列を示した図である。 <Method for Detecting First Injection Amount>
Next, a control method and an injection amount detection method in the control device 150 according to the first embodiment will be described. First, the first injection amount detection method will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the time series of the injection pulse width of a certain cylinder 108, the amount of displacement of the valve body 214, and the pressure of the fuel output from the pressure sensor 109 attached to the fuel injection device 101. As shown in FIG.

ここで、周知のオリフィスの数式Ｑ＝ｃＡ√（２／ρ・ΔＰ）より、燃料の噴射量Ｑは、圧力降下ΔＰの平方根に比例することが示される。式中のｃは流量係数、Ａはオリフィスの面積、ρは燃料の密度、ΔＰは差圧である。このため、検出部５４１は、圧力センサ１０９が検出した燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）の燃料圧力の変化ΔＰを検出することで、噴射量を推定（算出）することができる。 Here, the well-known orifice formula Q=cA√(2/ρΔP) shows that the injection amount Q of fuel is proportional to the square root of the pressure drop ΔP. where c is the flow coefficient, A is the orifice area, ρ is the fuel density, and ΔP is the differential pressure. Therefore, the detection unit 541 can estimate (calculate) the injection amount by detecting the change ΔP in the fuel pressure of the fuel injection device (fuel injection device 101 ) detected by the pressure sensor 109 .

図７には、弁体が開弁開始するタイミングｔ７１から弁体２１４が閉弁するタイミングｔ７４までの様子が示される。噴射７０１に伴う、弁体変位量と、燃料噴射装置１０１内の燃料の圧力変化について説明する。 FIG. 7 shows the state from timing t71 when the valve body starts to open to timing t74 when the valve body 214 closes. The amount of displacement of the valve body and the pressure change of the fuel in the fuel injection device 101 accompanying the injection 701 will be described.

噴射７０１にて、噴射パルスがＯＦＦからＯＮされて所定時間が経過後には、弁体２１４が移動開始し、弁体変位量が増加する。そして、図２に示した噴射孔２１９から燃料が噴射されるので、燃料噴射装置１０１内の燃料の圧力が低下する。弁体変位量が最大開度に達すると、低下した燃料の圧力はほぼ一定となる。所定の噴射量で燃料が噴射された後、弁体２１４が閉弁開始するため、弁体変位量が減少する。弁体変位量の減少に合わせて、燃料噴射装置１０１内の燃料の圧力が上昇する。弁体変位量がゼロになると、燃料噴射装置１０１内の燃料の圧力はほぼ元に戻る。ただし、後述するように燃料噴射装置１０１が噴射した燃料の分だけ圧力低下７０３が生じる。 In injection 701, the valve body 214 starts to move after a predetermined time has passed since the injection pulse is turned ON from OFF, and the valve body displacement amount increases. Since the fuel is injected from the injection hole 219 shown in FIG. 2, the pressure of the fuel in the fuel injection device 101 decreases. When the valve body displacement amount reaches the maximum opening, the decreased fuel pressure becomes almost constant. After the fuel is injected at a predetermined injection amount, the valve body 214 starts to close, so the valve body displacement amount decreases. The pressure of the fuel in the fuel injection device 101 increases as the amount of displacement of the valve body decreases. When the valve body displacement amount becomes zero, the pressure of the fuel in the fuel injection device 101 returns to almost the original pressure. However, as will be described later, a pressure drop 703 is caused by the amount of fuel injected by the fuel injection device 101 .

ここで、検出部５４１は、弁体が開弁開始するタイミングｔ７１から弁体２１４が閉弁するタイミングｔ７４までの圧力７０２を連続的に検出し、オリフィスの数式により計算した弁体２１４の各変位量での噴射量を積分することで、噴射量を正確に算出できる。 Here, the detection unit 541 continuously detects the pressure 702 from the timing t71 when the valve body starts opening to the timing t74 when the valve body 214 closes, and the pressure 702 of the valve body 214 calculated by the formula of the orifice. By integrating the injection amount at each displacement amount, the injection amount can be calculated accurately.

また、検出部５４１は、圧力センサ１０９が検出した圧力を用いて噴射量を検出することで、弁体２１４の開弁開始のタイミングや閉弁完了のタイミングのばらつきに加えて、弁体２１４が偏心した場合に生じる噴射量のばらつきも検出することができる。このため、電流制御部５４２は、噴射量の補正精度を高めることができる。 Further, the detection unit 541 detects the injection amount using the pressure detected by the pressure sensor 109, and thus the valve body 214 is It is also possible to detect variations in the injection quantity that occur when the engine is eccentric. Therefore, the current control unit 542 can improve the correction accuracy of the injection amount.

なお、制御装置１５０は、弁体２１４が開弁開始してから弁体２１４が閉弁完了するまでの間に燃料ポンプ１０６からの燃料供給をしない制御を行うことで、燃料噴射装置１０１が噴射した燃料の分だけ圧力低下７０３が生じる。ただし、圧力低下７０３と各気筒１０８の燃料噴射装置１０１の噴射量には相関がある。例えば、圧力低下７０３が大きくなるほど、燃料噴射装置１０１の噴射量が少なくなる。そこで、検出部５４１が圧力低下７０３を検出すると、電流制御部５４２は、圧力低下７０３が大きくなるほど最後の噴射６０２の噴射パルス幅を小さく制御する。このように電流制御部５４２が最後の噴射６０２の噴射パルス幅を制御することで、１燃焼サイクル中の噴射量のばらつきを抑制できる。 Note that the control device 150 performs control such that the fuel pump 106 does not supply fuel from the time when the valve body 214 starts to open until the time when the valve body 214 finishes closing the valve. A pressure drop 703 is generated by the amount of fuel that is depleted. However, there is a correlation between the pressure drop 703 and the injection amount of the fuel injector 101 for each cylinder 108 . For example, the greater the pressure drop 703, the less fuel injector 101 will inject. Therefore, when the detection unit 541 detects the pressure drop 703, the current control unit 542 controls the injection pulse width of the final injection 602 to be smaller as the pressure drop 703 increases. By controlling the injection pulse width of the last injection 602 by the current control unit 542 in this way, it is possible to suppress variations in the injection amount during one combustion cycle.

＜第２の噴射量の検出方法＞
次に、第２の噴射量の検出方法について、図８を用いて説明する。
図８は、噴射パルス幅Ｔｉ、端子間電圧Ｖｉｎｊ、駆動電流、電圧ＶＬ１の２階微分値、電流すなわち電圧ＶＬ２の２階微分値、及び弁体２１４の変位量と、時間との関係を示した図である。 <Second Method for Detecting Injection Amount>
Next, a second injection amount detection method will be described with reference to FIG.
FIG. 8 shows the relationship between the injection pulse width Ti, the inter-terminal voltage V inj , the driving current, the second-order differential value of the voltage VL1 , the current, that is, the second-order differential value of the voltage VL2 , the displacement amount of the valve body 214, and time. It is a diagram showing.

検出部（検出部５４１）は、固定子（固定子２０７）に可動子（可動子２０２）が衝突して生じる電気的な変化により、燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）の弁体（弁体２１４）の開弁開始タイミングと、閉弁完了タイミングから求められる燃料の噴射期間を推定し、噴射期間に基づいて噴射量を算出する。例えば、電流制御部５４２は、弁体２１４が最大高さ位置に到達する前に、固定子２０７にバッテリ電圧ＶＢを印加する。ここで、噴射パルスがＯＮされてから弁体２１４が変位開始して移動中の期間を期間Ｔｍ８０１とし、弁体変位量が最大高さ位置になった瞬間を含む期間を期間Ｔｍ８０２とする。検出部５４１は、可動子２０２が固定子２０７に衝突することで生じる電気的な変化、具体的にはインダクタンスの変化を、期間Ｔｍ８０２における電流の変曲点で検出できる。このため、検出部５４１は、電流の２階微分値が最大となるタイミングを期間Ｔｍ８０２で検出することで、弁体２１４が開弁完了する開弁完了タイミングｔ８１を検出できる。 A detection unit (detection unit 541) detects a valve element (valve element) of a fuel injection device (fuel injection device 101) by an electrical change caused by collision of the mover (mover 202) with the stator (stator 207). 214), the fuel injection period obtained from the valve opening start timing and the valve closing completion timing is estimated, and the injection amount is calculated based on the injection period. For example, the current control section 542 applies the battery voltage VB to the stator 207 before the valve body 214 reaches the maximum height position. Here, the period during which the valve body 214 starts to move after the injection pulse is turned on is defined as a period Tm801 , and the period including the moment when the valve body displacement reaches the maximum height position is defined as a period Tm802 . . The detector 541 can detect an electrical change caused by the collision of the mover 202 with the stator 207, specifically a change in inductance, at the inflection point of the current during the period Tm802 . Therefore, the detection unit 541 can detect the valve opening completion timing t81 at which the valve body 214 completes opening by detecting the timing at which the second derivative of the current is maximized during the period Tm802 .

また、電流制御部５４２が噴射パルスをＯＦＦにして弁体２１４が先端部２１４Ｂ（シート部）に接触すると、可動子２０２は弁体２１４から離間し、閉弁方向に放物運動する。このとき、可動子２０２には弁体２１４を通して作用していた第１のばね２１０の荷重と流体力が作用しなくなるため、可動子２０２の加速度が変化し、端子間電圧に変曲点８０１が生じる。ここで、噴射パルスがＯＦＦされてから弁体変位量が０になる直前までの期間を期間Ｔｍ８０３とし、弁体変位量が０になった瞬間を含む期間を期間Ｔｍ８０４とする。検出部５４１は、端子間の電圧ＶＬ１の２階微分値の最小値を期間Ｔｍ８０４で検出することで、弁体２１４の閉弁完了タイミングｔ８２を検出できる。 Further, when the current control unit 542 turns off the injection pulse and the valve body 214 contacts the distal end portion 214B (seat portion), the mover 202 separates from the valve body 214 and makes a parabolic motion in the valve closing direction. At this time, since the load of the first spring 210 and the fluid force acting through the valve body 214 cease to act on the movable element 202, the acceleration of the movable element 202 changes, and the voltage between the terminals reaches an inflection point 801. occur. Here, the period from when the injection pulse is turned off to immediately before the valve disc displacement amount becomes zero is defined as a period Tm803 , and the period including the moment when the valve disc displacement amount becomes zero is defined as a period Tm804 . The detection unit 541 can detect the valve closing completion timing t82 of the valve body 214 by detecting the minimum value of the second-order differential value of the voltage VL1 between the terminals during the period Tm804 .

また、弁体２１４が開弁開始してから閉弁完了するまでを燃料の噴射期間とすると、噴射期間と噴射量には正の相関がある。そして、噴射期間が長くなるほど、燃料の噴射量が増加する。 Further, if the period from when the valve body 214 starts to open to when the valve closes is set as the fuel injection period, there is a positive correlation between the injection period and the injection amount. As the injection period becomes longer, the amount of fuel injected increases.

ここで、開弁開始タイミングｔ８０の検出方法について説明する。開弁完了タイミングｔ８１と開弁開始タイミングｔ８０は相関が高い。このため、検出部５４１は、検出した開弁完了タイミングｔ８１に予めＥＣＵ１０４で設定した補正定数を乗じることで、開弁開始タイミングｔ８０を検出できる。そして、電流制御部（電流制御部５４２）は、噴射パルス幅Ｔｉを変更した噴射パルスを燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に供給する。 Here, a method for detecting the valve opening start timing t80 will be described. The valve opening completion timing t81 and the valve opening start timing t80 are highly correlated. Therefore, the detection unit 541 can detect the valve-opening start timing t80 by multiplying the detected valve-opening completion timing t81 by a correction constant set in advance by the ECU 104 . Then, the current control unit (current control unit 542) supplies an injection pulse with a changed injection pulse width Ti to the fuel injection device (fuel injection device 101).

本発明の第１の実施の形態に係る制御装置１５０で行われる制御方法によれば、電流制御部５４２が、開弁開始タイミングから閉弁完了タイミングまでの噴射期間が長い燃料噴射装置１０１ほど、最後の噴射６０２の噴射パルス幅を小さく補正し、噴射期間が短い燃料噴射装置１０１ほど最後の噴射６０２の噴射パルス幅を大きく補正する。このように電流制御部５４２が噴射パルス幅を補正することで、１燃焼サイクル中の噴射量のばらつきを抑制し、当量比のばらつきを低減するため、燃焼変動を抑制できる。 According to the control method performed by the control device 150 according to the first embodiment of the present invention, the current control unit 542 controls the fuel injection device 101 having a longer injection period from the valve opening start timing to the valve closing completion timing. The injection pulse width of the last injection 602 is corrected to be small, and the injection pulse width of the last injection 602 is corrected to be large for the fuel injection device 101 having a shorter injection period. By correcting the injection pulse width by the current control unit 542 in this manner, variations in the injection amount during one combustion cycle are suppressed, and variations in the equivalence ratio are reduced, so combustion fluctuations can be suppressed.

＜最後の噴射をフルリフト噴射とする制御方法＞
次に、１燃焼サイクルにおける最後の噴射６０２をフルリフト噴射とする制御方法について、図８と図９を用いて説明する。
図９は、ある気筒１０８の燃料噴射装置１０１の噴射パルス幅Ｔｉと、噴射量、及び噴射量のショットばらつきとの関係を示した図である。 <Control method with final injection as full lift injection>
Next, a control method for setting the final injection 602 in one combustion cycle to full lift injection will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the injection pulse width Ti of the fuel injection device 101 for a certain cylinder 108, the injection amount, and the shot variation of the injection amount.

ＥＣＵ１０４は、図６に示した最後の噴射６０２の噴射パルス幅を、最後よりも前に行われた噴射の噴射パルス幅よりも短く設定する。さらに、最後の噴射６０２では、図８に示すように、弁体２１４が固定子２０７に接触する、すなわち弁体２１４が最大高さ位置に到達する駆動（「フルリフト」と呼ぶ）を行うとよい。 The ECU 104 sets the injection pulse width of the last injection 602 shown in FIG. 6 to be shorter than the injection pulse width of the previous injection. Furthermore, in the final injection 602, as shown in FIG. 8, the valve body 214 is brought into contact with the stator 207, that is, the valve body 214 is preferably driven to reach the maximum height position (called "full lift"). .

図９に示すように、電流制御部５４２が燃料噴射装置１０１に供給する噴射パルス幅が、ある一定の噴射パルス幅９１を超えると弁体２１４が変位を開始し、燃料噴射装置１０１から燃料の噴射が開始される。さらに電流制御部５４２が噴射パルス幅を大きくすると、噴射パルス幅９３以降で可動子２０２が固定子２０７と接触し、以降は噴射パルス幅の長さに応じて噴射量が増加する。 As shown in FIG. 9, when the injection pulse width supplied to the fuel injection device 101 by the current control unit 542 exceeds a certain injection pulse width 91, the valve element 214 starts to displace, and the fuel is injected from the fuel injection device 101. Injection is started. When the current control unit 542 further increases the injection pulse width, the mover 202 comes into contact with the stator 207 after the injection pulse width 93, and thereafter the injection amount increases according to the length of the injection pulse width.

ただし、可動子２０２が固定子２０７に衝突すると、可動子２０２がバウンドする。このため、噴射パルス幅９２～９３の区間９０２では、噴射量のショットばらつきが大きくなる。このため、電流制御部５４２が噴射パルスを停止してから弁体２１４が閉弁するまでの時間が噴射パルスごとに変化すると、噴射量のショットばらつきが大きくなる区間９０２が生じてしまう。なお、可動子２０２と固定子２０７のバウンドが収束する噴射パルス幅９３以降の区間９０３では、噴射量のショットばらつきが小さくなる。 However, when the mover 202 collides with the stator 207, the mover 202 bounces. Therefore, in the section 902 of the injection pulse widths 92 to 93, the shot variation of the injection amount becomes large. Therefore, if the time from the current control unit 542 stopping the injection pulse to the closing of the valve body 214 changes for each injection pulse, an interval 902 in which the shot variation of the injection amount becomes large occurs. Note that in a section 903 after the injection pulse width 93 where the bounds of the mover 202 and the stator 207 converge, the shot variation of the injection amount becomes small.

噴射パルス幅９２～９３の区間９０２で噴射量のショットばらつきが大きくなるのは以下のように説明できる。例えば、噴射パルス幅９２以降の区間９０２，９０３では、弁体２１４が最大高さ位置に到達するフルリフトで駆動される。一方、噴射パルス幅９１～９２の区間９０１は、弁体２１４が最大高さ位置に到達しないハーフリフトで駆動される。 The reason why the injection amount shot variation increases in the section 902 of the injection pulse widths 92 to 93 can be explained as follows. For example, in sections 902 and 903 after the injection pulse width 92, the valve body 214 is driven with full lift to reach the maximum height position. On the other hand, in the section 901 of the injection pulse widths 91 to 92, the valve body 214 is driven with a half lift that does not reach the maximum height position.

ハーフリフトで制御される弁体２１４の変位量は、幾何学的に規制されない。しかし、弁体２１４が燃料の流体力などの外力の影響を受けると、弁体２１４の変位量ないし、弁体２１４の偏心量が大きくなるので、噴射量のショットばらつきが大きくなる。また、フルリフトであっても、上述したように噴射パルス幅９２～９３の区間９０２では、可動子２０２と固定子２０７のバウンドが生じているので、噴射量のショットばらつきが大きくなる。 The amount of displacement of the valve body 214 controlled by half lift is not restricted geometrically. However, when the valve body 214 is affected by an external force such as fluid force of fuel, the amount of displacement of the valve body 214 or the amount of eccentricity of the valve body 214 increases, resulting in increased shot dispersion of the injection amount. Further, even in a full lift, as described above, the mover 202 and the stator 207 bound in the section 902 of the injection pulse widths 92 to 93, so the shot variation of the injection amount increases.

したがって、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置１５０が行う制御手法では、噴射パルス幅を補正する１燃焼サイクル中の最後の噴射６０２を、噴射パルス幅９２以降のフルリフトの条件で噴射するように制御する。このような制御により、制御装置１５０は、噴射量のショットばらつきを抑制し、１燃焼サイクル中の噴射量のばらつきを低減できる。 Therefore, in the control method performed by the control device 150 according to the first embodiment of the present invention, the final injection 602 in one combustion cycle for correcting the injection pulse width is injected under the full lift condition after the injection pulse width 92. control to Through such control, the control device 150 can suppress the injection amount shot variation and reduce the injection amount variation during one combustion cycle.

また、区間９０３よりも区間９０２の方が噴射量のショットばらつきが大きくなる。そこで、電流制御部５４２は、噴射パルス幅９３より大きい噴射パルスを燃料噴射装置１０１に供給することで、燃料噴射装置１０１の最後の噴射６０２を制御してもよい。電流制御部５４２が噴射パルス幅９３よりも大きい噴射パルス幅を用いることで、噴射量のショットばらつきをより抑制し、燃焼変動の抑制効果を高めることができる。 In addition, shot variation in the injection amount is greater in section 902 than in section 903 . Therefore, the current control unit 542 may control the final injection 602 of the fuel injection device 101 by supplying an injection pulse larger than the injection pulse width 93 to the fuel injection device 101 . Since the current control unit 542 uses an injection pulse width that is larger than the injection pulse width 93, it is possible to further suppress shot variations in the injection amount and enhance the effect of suppressing combustion fluctuations.

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る燃料噴射装置の制御方法の例について、図５、図１０、図１１及び図１２を用いて、説明する。 [Second embodiment]
Next, an example of a method of controlling the fuel injection device according to the second embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 5, 10, 11 and 12. FIG.

図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る噴射パルス、燃料噴射装置１０１に供給される駆動電流、燃料噴射装置１０１のスイッチング素子５０５、５０６、５０７、ソレノイド２０５の端子間電圧Ｖｉｎｊ、弁体２１４及び可動子２０２の変位量と、時間との関係を示した図である。 FIG. 10 shows the injection pulse, the driving current supplied to the fuel injection device 101, the switching elements 505, 506 and 507 of the fuel injection device 101, and the voltage Vinj between the terminals of the solenoid 205 according to the second embodiment of the present invention. , the amount of displacement of the valve body 214 and the mover 202, and the relationship with time.

図１０では、電流制御部５４２が３種類の駆動電流１００１，１００２，１００３を用いて燃料噴射装置１０１を駆動する様子について説明する。そして、駆動電流１００１を用いた場合の駆動電流、スイッチング素子の挙動、端子間電圧、弁体変位量を太い実線で表し、駆動電流１００２を用いた場合の駆動電流、スイッチング素子の挙動、端子間電圧、弁体変位量を太い破線で表す。また、駆動電流１００３を用いた場合の駆動電流、スイッチング素子の挙動、端子間電圧、弁体変位量を細い破線で表す。 FIG. 10 explains how the current control unit 542 drives the fuel injection device 101 using three types of drive currents 1001, 1002, and 1003. FIG. The thick solid line represents the drive current, the behavior of the switching element, the voltage between the terminals, and the displacement amount of the valve body when the drive current 1001 is used. The voltage and the amount of displacement of the valve body are represented by thick dashed lines. Further, the drive current, the behavior of the switching element, the voltage between the terminals, and the amount of displacement of the valve body when the drive current 1003 is used are represented by thin dashed lines.

図１１は、制御装置１５０が、図１０の駆動電流波形で燃料噴射装置１０１を制御した場合の噴射パルス幅Ｔｉと噴射量及び噴射量のショットばらつきの標準偏差（σ）の関係を示した図である。なお、図１１には、ＥＣＵ１０４が、燃料噴射装置１０１を駆動電流１００１（図１０を参照）で制御した場合の噴射量特性（Ｑ１１０１）を太線で表し、駆動電流１００２で制御した場合の噴射量特性（Ｑ１１０２）を細線で表す。 FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the injection pulse width Ti, the injection amount, and the standard deviation (σ) of shot variation of the injection amount when the control device 150 controls the fuel injection device 101 with the drive current waveform of FIG. is. In FIG. 11, the injection amount characteristic (Q 1101 ) when the ECU 104 controls the fuel injection device 101 with the drive current 1001 (see FIG. 10) is indicated by a thick line, and the injection quantity characteristic (Q 1101 ) when the fuel injection device 101 is controlled with the drive current 1002. Quantitative characteristic (Q 1102 ) is represented by a thin line.

燃料噴射装置１０１の噴射量のショットばらつきは、燃料噴射装置１０１の個体差や環境条件（温度等）で変化する。例えば、駆動電流１００１が用いられると、噴射パルス幅Ｔｉが、噴射パルス幅１１０３になるまでは噴射量が急増し、噴射パルス幅Ｔｉが噴射パルス幅１１０３～１１０４の区間では、一点鎖線で示す基準線に対して噴射量が増減する。このため、噴射パルス幅Ｔｉが噴射パルス幅１１０３～１１０４の区間における噴射量のショットばらつきが大きくなる。しかし、噴射パルス幅Ｔｉが噴射パルス幅１１０４以上になると、基準線に対する噴射量の増減が少なくなり、噴射量のショットばらつきも小さくなって一定値となる。このように噴射パルス幅Ｔｉが大きい条件では、電流制御部５４２が、ソレノイド２０５に逆電圧を印加することで、駆動電流１００１の電流波形を急速に低減して弁体２１４を減速させる。ここで、図１１に示す噴射量特性（Ｑ１１０１）で表される波形をファストフォール波形と呼ぶ。 The shot variation of the injection amount of the fuel injection device 101 varies depending on individual differences of the fuel injection device 101 and environmental conditions (temperature, etc.). For example, when the driving current 1001 is used, the injection amount increases rapidly until the injection pulse width Ti reaches the injection pulse width 1103, and in the section where the injection pulse width Ti reaches the injection pulse width 1103 to 1104, the reference indicated by the dashed-dotted line The injection amount increases or decreases with respect to the line. For this reason, the shot variation of the injection amount in the section where the injection pulse width Ti is between 1103 and 1104 increases. However, when the injection pulse width Ti becomes equal to or greater than the injection pulse width 1104, the increase or decrease in the injection amount with respect to the reference line is reduced, and the shot dispersion of the injection amount is also reduced to a constant value. Under such a condition that the injection pulse width Ti is large, the current control unit 542 applies a reverse voltage to the solenoid 205 to rapidly reduce the current waveform of the driving current 1001 and decelerate the valve body 214 . Here, the waveform represented by the injection quantity characteristic (Q 1101 ) shown in FIG. 11 is called a fast fall waveform.

一方、駆動電流１００２が用いられると、噴射パルス幅Ｔｉが噴射パルス幅１１０３になるまでは噴射量が急増する点は、駆動電流１００１が用いられた場合と同じである。しかし、噴射パルス幅Ｔｉが噴射パルス幅１１０３～１１０４の区間では、一点鎖線で示す基準線に対して噴射量が増減するものの、駆動電流１００１が用いられた場合より増減が少ない。このため、噴射パルス幅Ｔｉが噴射パルス幅１１０３～１１０４の区間における噴射量のショットばらつきは、駆動電流１００１が用いられた場合より小さくなる。しかし、噴射パルス幅Ｔｉが噴射パルス幅１１０４以上になると、基準線に対する噴射量の増減が多くなるので、駆動電流１００１が用いられた場合より噴射量のショットばらつきが大きくなる。このように噴射パルス幅Ｔｉが小さい条件では、電流制御部５４２が、弁体２１４が開弁するまでに大きい駆動電流１００２をソレノイド２０５に供給することで、弁体２１４の開弁ばらつきを抑制する。ここで、図１１に示す噴射量特性（Ｑ１１０２）で表される波形をピークホールド波形と呼ぶ。 On the other hand, when the drive current 1002 is used, the injection amount rapidly increases until the injection pulse width Ti reaches the injection pulse width 1103, which is the same as when the drive current 1001 is used. However, in the section where the injection pulse width Ti is between 1103 and 1104, although the injection amount increases or decreases with respect to the reference line indicated by the dashed-dotted line, the increase or decrease is less than when the drive current 1001 is used. For this reason, the shot variation of the injection amount in the section where the injection pulse width Ti is between 1103 and 1104 is smaller than when the driving current 1001 is used. However, when the injection pulse width Ti is equal to or greater than the injection pulse width 1104, the injection amount fluctuates more with respect to the reference line. Under such a condition that the injection pulse width Ti is small, the current control unit 542 supplies a large driving current 1002 to the solenoid 205 until the valve body 214 opens, thereby suppressing the valve opening variation of the valve body 214. . Here, the waveform represented by the injection quantity characteristic (Q 1102 ) shown in FIG. 11 is called a peak hold waveform.

また、駆動電流１００３は、図１０に示される最大駆動電流値Ｉｐｅａｋ２の付近で所定期間だけ保持される。このような電流波形とした駆動電流１００３を用いても、弁体２１４が開弁するまでソレノイド２０５に所定の電流値を与えることができるので、駆動電流１００２を用いた場合と同様の効果を得られる。その後、駆動電流１００３は、駆動電流１００２と同様に、急速に減少し、電流値１０１２の付近で保持されるが、駆動電流１００１が用いられた場合より噴射量のショットばらつきが大きくなる。 Further, drive current 1003 is held for a predetermined period near the maximum drive current value I peak2 shown in FIG. Even if the drive current 1003 having such a current waveform is used, a predetermined current value can be applied to the solenoid 205 until the valve body 214 is opened. be done. After that, the drive current 1003 rapidly decreases like the drive current 1002 and is maintained near the current value 1012, but the injection amount shot variation becomes larger than when the drive current 1001 is used.

このように駆動電流の大きさによって、噴射量と、噴射量のショットばらつきが変わる。このため、制御装置１５０は、１燃焼サイクル中で噴射量を補正する技術を必要とする。 In this manner, the injection amount and the shot variation of the injection amount change depending on the magnitude of the drive current. Therefore, the control device 150 requires a technique for correcting the injection amount during one combustion cycle.

最初に、制御装置１５０が、駆動電流１００２で燃料噴射装置１０１の噴射量を制御した場合の動作例について、図１０を参照して説明する。図１０に示すタイミングｔ１０１において、ＣＰＵ５０１より噴射パルス幅Ｔｉの噴射パルスが通信ライン５０４を通して駆動ＩＣ５０２に入力されると、スイッチング素子５０５とスイッチング素子５０６がＯＮとなる。そして、バッテリ電圧ＶＢよりも高い昇圧電圧ＶＨがソレノイド２０５に印加されることで、燃料噴射装置１０１に供給される駆動電流１００２が電流１０１０に示すように０Ａから急速に立ち上がる。 First, an operation example when the control device 150 controls the injection amount of the fuel injection device 101 with the driving current 1002 will be described with reference to FIG. At timing t101 shown in FIG. 10, when an injection pulse having an injection pulse width Ti is input from the CPU 501 to the drive IC 502 through the communication line 504, the switching elements 505 and 506 are turned ON. Then, by applying a boosted voltage VH higher than the battery voltage VB to the solenoid 205, the drive current 1002 supplied to the fuel injection device 101 rapidly rises from 0 A as indicated by the current 1010.

ソレノイド２０５に電流が供給されると、可動子２０２と固定子２０７との間に磁気吸引力が作用する。開弁方向の力である磁気吸引力と、第２のばね２１２の荷重との合力が、閉弁方向の力である第３のばね２３４の荷重を超えたタイミングで可動子２０２が変位を開始する。その後、可動子２０２が間隙Ｇ２を滑走した後、タイミングｔ１０６の手前で可動子２０２が弁体２１４に衝突することで、弁体２１４の変位が開始され、燃料噴射装置１０１から燃料が噴射される。 When current is supplied to the solenoid 205 , magnetic attraction acts between the mover 202 and the stator 207 . The mover 202 starts to displace when the resultant force of the magnetic attraction force in the valve opening direction and the load of the second spring 212 exceeds the load of the third spring 234 in the valve closing direction. do. Thereafter, after the mover 202 slides in the gap G2, the mover 202 collides with the valve body 214 before the timing t106 , thereby starting the displacement of the valve body 214 and injecting the fuel from the fuel injection device 101. be.

駆動電流１００２がタイミングｔ１０２で最大電流Ｉｐｅａｋ１に達すると、スイッチング素子５０６が通電される。このとき、スイッチング素子５０５とスイッチング素子５０７が非通電となる。そして、接地電位５１５、スイッチング素子５０６、燃料噴射装置１０１、接地電位５１７の間で電流が回生するいわゆるフリーホイールによって、燃料噴射装置１０１の両端にはほぼ０Ｖの電圧が印加され、駆動電流１００２が電流１０１１に示すように緩やかに減少する。 When the drive current 1002 reaches the maximum current I peak1 at timing t 102 , the switching element 506 is energized. At this time, the switching element 505 and the switching element 507 are de-energized. A voltage of approximately 0 V is applied to both ends of the fuel injector 101 by a so-called freewheel in which current is regenerated between the ground potential 515, the switching element 506, the fuel injector 101, and the ground potential 517, and the drive current 1002 is generated. The current 1011 gently decreases.

その後、タイミングｔ１０３に到達すると、制御装置１５０は、スイッチング素子５０７の通電／非通電の切替えを行い、電流値１００４或いはその近傍で電流値１０１２を保持するように駆動電流１００２を制御する。なお、制御装置１５０が駆動電流１００２を制御する期間を、第１の電流保持期間１０５５と称する。 After that, when the timing t103 is reached, the control device 150 switches the energization/non-energization of the switching element 507, and controls the drive current 1002 so as to hold the current value 1012 at the current value 1004 or its vicinity. A period during which the control device 150 controls the drive current 1002 is referred to as a first current holding period 1055 .

ここで、制御装置１５０は、弁体２１４が最大高さ位置に到達するタイミングｔ１０４までは、弁体２１４を最大高さ位置で保持可能な電流値（電流値１００４よりも高い電流値）をソレノイド２０５に供給するとよい。弁体２１４が最大高さ位置よりも低い高さ位置の条件では、可動子２０２と固定子２０７との間の磁気ギャップがあるため、磁気抵抗が大きくなり、可動子２０２と固定子２０７が接触している場合と比べて、磁気吸引力が低下する。 Here, the control device 150 sets a current value (a current value higher than the current value 1004) capable of holding the valve body 214 at the maximum height position until timing t104 when the valve body 214 reaches the maximum height position. It may be supplied to the solenoid 205 . When the valve body 214 is at a height position lower than the maximum height position, there is a magnetic gap between the mover 202 and the stator 207, so the magnetic resistance increases, and the mover 202 and the stator 207 come into contact with each other. The magnetic attractive force is lower than when the

したがって、制御装置１５０は、可動子２０２と弁体２１４が最大高さ位置に到達するまで、電流値１００４よりも高い電流値を供給することで、弁体２１４が安定して最大高さ位置まで到達可能となり、さらに弁体２１４が最大高さ位置に到達するタイミングが早くなる。そして、制御装置１５０が駆動電流１００２を用いると、最大高さ位置に到達する前の弁体２１４の挙動が安定化して、ショットごとの弁体２１４の変位量のばらつきが抑制される。このため、弁体２１４が最大高さ位置に到達した噴射パルス幅１１０３以降の噴射量のショットばらつきを小さくできる。 Therefore, the control device 150 supplies a current value higher than the current value 1004 until the movable element 202 and the valve body 214 reach the maximum height position, so that the valve body 214 stably reaches the maximum height position. In addition, the timing at which the valve body 214 reaches the maximum height position is advanced. When the control device 150 uses the drive current 1002, the behavior of the valve body 214 before reaching the maximum height position is stabilized, and variation in the amount of displacement of the valve body 214 for each shot is suppressed. Therefore, the shot variation of the injection amount after the injection pulse width 1103 at which the valve body 214 reaches the maximum height position can be reduced.

一方で、可動子２０２が固定子２０７に大きな速度で衝突するため、弁体２１４及び可動子２０２の変位期間１０６０に示すように可動子２０２が固定子２０７又は弁体２１４との間でバウンドする期間がある。その結果、図１１に示した噴射パルス幅１１０３以降においても噴射量のショットばらつきが小さくならないという課題があった。この課題は、図４に示した駆動電流の電流波形でも同様であり、制御装置１５０が、弁体２１４が最大高さ位置に到達するまでに高い電流波形の駆動電流をソレノイド２０５に供給する条件で同様の課題が生じることがあった。 On the other hand, since the mover 202 collides with the stator 207 at a high speed, the mover 202 bounces between the stator 207 and the valve body 214 as shown in the displacement period 1060 of the valve body 214 and the mover 202. There is a period. As a result, there is a problem that the shot variation of the injection amount does not decrease even after the injection pulse width 1103 shown in FIG. 11 . This problem also applies to the current waveform of the drive current shown in FIG. A similar problem occurred in

上記の課題を解決する本発明の第２の実施の形態に係る駆動電流１００１の駆動方法及び噴射パルス幅と、噴射量及び噴射量のショットばらつきの関係について説明する。
まず、制御装置１５０により行われる、可動子２０２が固定子２０７に衝突する速度を抑制する制御について説明する。電流制御部５４２は、ソレノイド２０５に所定の噴射パルス幅からなる駆動電流１００１を供給する。電流制御部（電流制御部５４２）は、可動子（可動子２０２）が、固定子（固定子２０７）に向けて変位を開始し、可動子（可動子２０２）が所定値まで加速したタイミングでソレノイド（ソレノイド２０５）への通電をオフして、可動子（可動子２０２）が固定子（固定子２０７）に衝突する速度を減速させる。例えば、電流制御部５４２は、可動子２０２が固定子２０７の方向に変位を開始し、可動子２０２が十分に加速したタイミングｔ１０６（図１０）でスイッチング素子５０５、５０６、５０７をＯＦＦにする。 The relationship between the driving method of the drive current 1001, the injection pulse width, the injection amount, and the shot variation of the injection amount according to the second embodiment of the present invention for solving the above problem will be described.
First, control for suppressing the speed at which the mover 202 collides with the stator 207 performed by the control device 150 will be described. The current control unit 542 supplies the solenoid 205 with a drive current 1001 having a predetermined ejection pulse width. The current control unit (current control unit 542) controls the movable element (movable element 202) at the timing when the movable element (movable element 202) starts to displace toward the stator (stator 207) and the movable element (movable element 202) accelerates to a predetermined value. The energization of the solenoid (solenoid 205) is turned off to reduce the speed at which the mover (mover 202) collides with the stator (stator 207). For example, the current control unit 542 turns off the switching elements 505 , 506, and 507 at timing t106 (FIG. 10) when the mover 202 starts to displace toward the stator 207 and the mover 202 is sufficiently accelerated. .

この結果、燃料噴射装置１０１のインダクタンスによる逆起電力によって、ダイオード５０９とダイオード５１０が通電し、電流が昇圧回路５１４（高電圧源）側へ帰還される。そして、燃料噴射装置１０１に供給されていた電流は、図１０の電流１０５１に示すように最大駆動電流値Ｉｐｅａｋ２から急速に低下する。制御装置１５０がソレノイド２０５に逆電圧を印加して電流を急速に低減すると、渦電流による一定の遅れの後、磁気回路に生じていた磁束が減少し、可動子２０２に作用していた磁気吸引力が小さくなる。 As a result, the diode 509 and the diode 510 are energized by the back electromotive force due to the inductance of the fuel injection device 101, and the current is fed back to the booster circuit 514 (high voltage source) side. Then, the current supplied to the fuel injection device 101 rapidly decreases from the maximum drive current value I peak2 as indicated by the current 1051 in FIG. When the controller 150 applies a reverse voltage to the solenoid 205 to rapidly reduce the current, after a certain delay due to eddy currents, the magnetic flux produced in the magnetic circuit is reduced, and the magnetic attraction acting on the mover 202 is reduced. power becomes smaller.

その後、弁体２１４及び可動子２０２の変位量に示すタイミングｔ１０７（図１０を参照）で可動子２０２及び弁体２１４が減速し、可動子２０２が固定子２０７に衝突するときの速度が小さくなる。このため、固定子２０７に対して生じる、可動子２０２及び弁体２１４のバウンドが小さくなり、弁体２１４のバウンドが収束するタイミングが、タイミングｔ１０８まで早くなる。その結果、弁体２１４が最大高さ位置に到達して一定の時間が経過した噴射パルス幅１１０４（図１１を参照）以降の噴射量のショットばらつきを、駆動電流１００２を用いた場合よりも小さくすることができる。 After that, the mover 202 and the valve body 214 decelerate at timing t107 (see FIG. 10) indicated by the amount of displacement of the valve body 214 and the mover 202, and the speed at which the mover 202 collides with the stator 207 becomes small. Become. Therefore, the bounding of the movable element 202 and the valve body 214 that occurs with respect to the stator 207 is reduced, and the timing at which the bounding of the valve body 214 converges is advanced to timing t108 . As a result, the shot variation of the injection amount after the injection pulse width 1104 (see FIG. 11) after a certain period of time has passed since the valve body 214 reached the maximum height position is smaller than when the drive current 1002 is used. can do.

また、電流制御部５４２が駆動電流１００１を燃料噴射装置１０１に供給すれば、可動子２０２が固定子２０７に衝突するときの速度が小さくなる。このため、電流制御部５４２が駆動電流１００２を燃料噴射装置１０１に供給する場合に比べて、燃料噴射装置１０１から生じる駆動音を低減できる効果もある。 Also, if the current control unit 542 supplies the drive current 1001 to the fuel injection device 101, the speed at which the mover 202 collides with the stator 207 becomes smaller. Therefore, compared with the case where the current control unit 542 supplies the driving current 1002 to the fuel injection device 101, there is also an effect that the driving noise generated from the fuel injection device 101 can be reduced.

このように制御装置１５０が駆動電流１００１を用いると、弁体２１４が最大高さ位置に到達する前に、可動子２０２及び弁体２１４が減速する。このため、弁体２１４が最大高さ位置に到達するまでにおける、弁体２１４の挙動が不安定になる場合がある。また、噴射パルス幅１１０４よりも噴射パルス幅Ｔｉが小さい条件では、噴射量のショットばらつきが、駆動電流１００２を用いた場合に比べて大きくなる場合がある。 When the control device 150 uses the drive current 1001 in this manner, the mover 202 and the valve body 214 decelerate before the valve body 214 reaches the maximum height position. Therefore, the behavior of the valve body 214 may become unstable until the valve body 214 reaches the maximum height position. In addition, under the condition that the injection pulse width Ti is smaller than the injection pulse width 1104, shot variation in the injection amount may be greater than when the drive current 1002 is used.

そこで、本発明の第２の実施の形態に係る制御方法の一例について、図１２を用いて説明する。
図１２は、ＥＣＵ１０４から気筒１０８ごとの燃料噴射装置１０１に１燃焼サイクルで供給される噴射パルスと駆動電流、噴射率を示した図である。図１２においても、図６と同様に、第１～第３気筒に設けられた各燃料噴射装置１０１の噴射パルス、駆動電流及び噴射率を一点鎖線、実線、破線で表す。 Therefore, an example of the control method according to the second embodiment of the present invention will be explained using FIG.
FIG. 12 is a diagram showing injection pulses, driving currents, and injection rates supplied from the ECU 104 to the fuel injection device 101 for each cylinder 108 in one combustion cycle. In FIG. 12, similarly to FIG. 6, the injection pulse, drive current and injection rate of each fuel injection device 101 provided in the first to third cylinders are represented by dashed-dotted lines, solid lines and broken lines.

１燃焼サイクル中で、最後の噴射よりも前に行われた噴射において、ＥＣＵ１０４が各気筒１０８の燃料噴射装置１０１ごとに同一の噴射パルス幅とした噴射１２０１を行ったと想定する。この場合、第１気筒の噴射率１２０３、第２気筒の噴射率１２０４、第３気筒の噴射率１２０５に示すように、気筒１０８ごとに噴射率が変動している。 It is assumed that the ECU 104 performs injection 1201 with the same injection pulse width for each fuel injection device 101 of each cylinder 108 in the injection performed before the last injection in one combustion cycle. In this case, the injection rate fluctuates for each cylinder 108 as indicated by the injection rate 1203 of the first cylinder, the injection rate 1204 of the second cylinder, and the injection rate 1205 of the third cylinder.

そこで、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置１５０は、１燃焼サイクル中の燃料噴射による各噴射の噴射量を算出する検出部５４１と、１燃焼サイクルの最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が多いほど最後の噴射の噴射パルス幅Ｔｉを小さくするように制御する電流制御部５４２を備える。この電流制御部５４２は、１燃焼サイクルにおける最後の噴射において、ＥＣＵ１０４が各気筒１０８の燃料噴射装置１０１ごとに異なる噴射パルス幅とした噴射１２０２を行う。 Therefore, the control device 150 according to the second embodiment of the present invention includes a detection unit 541 that calculates the injection amount of each injection by fuel injection in one combustion cycle, and a A current control unit 542 is provided to control the injection pulse width Ti of the last injection to be smaller as the injection amount of the injection that has been performed is larger. This current control unit 542 performs injection 1202 in which the ECU 104 sets a different injection pulse width for each fuel injection device 101 of each cylinder 108 in the last injection in one combustion cycle.

例えば、電流制御部５４２は、１燃焼サイクルの最後よりも前に行われた噴射１２０１における噴射パルス幅を燃料噴射装置１０１に供給する際に、噴射量が多い噴射率１２０５に対応する第３気筒に取り付けられた燃料噴射装置１０１に供給する最後の噴射１２０２の噴射パルスを噴射パルス幅１２０６のように小さく補正する。一方、電流制御部５４２は、噴射量が少ない噴射率１２０３に対応する第１気筒に取り付けられた燃料噴射装置１０１に供給する最後の噴射１２０２の噴射パルスを噴射パルス幅１２０８のように大きく補正する。なお、電流制御部５４２は、噴射量が適正な噴射率１２０４に対応する第２気筒に取り付けられた燃料噴射装置１０１に供給する最後の噴射を補正無の噴射パルス幅１２０７とする。 For example, when the current control unit 542 supplies the fuel injection device 101 with the injection pulse width in the injection 1201 performed before the end of one combustion cycle, the current control unit 542 controls the third cylinder corresponding to the injection rate 1205 with a large injection amount. The injection pulse of the last injection 1202 to be supplied to the fuel injection device 101 attached to is corrected to be small like the injection pulse width 1206 . On the other hand, the current control unit 542 corrects the injection pulse of the last injection 1202 supplied to the fuel injection device 101 attached to the first cylinder corresponding to the injection rate 1203 with a small injection amount to be large like the injection pulse width 1208. . The current control unit 542 sets the injection pulse width 1207 without correction to the last injection supplied to the fuel injection device 101 attached to the second cylinder corresponding to the injection rate 1204 where the injection amount is appropriate.

また、図１０に示したように、電流制御部（電流制御部５４２）は、１燃焼サイクルの最後の噴射よりも前に行われた噴射でソレノイド（ソレノイド２０５）に供給する駆動電流が最大値に達した後で、ソレノイド（ソレノイド２０５）に逆電圧を印加するように制御する。そして、電流制御部（電流制御部５４２）は、最後の噴射では、１燃焼サイクルで行われる最初の噴射よりも保持電流に至るまでに大きな駆動電流をソレノイド（ソレノイド２０５）に供給するとよい。 Further, as shown in FIG. 10, the current control unit (current control unit 542) sets the drive current supplied to the solenoid (solenoid 205) to the maximum value in the injection performed before the final injection of one combustion cycle. is reached, the solenoid (solenoid 205) is controlled to apply a reverse voltage. In the final injection, the current control section (current control section 542) preferably supplies a larger driving current to the solenoid (solenoid 205) than in the first injection performed in one combustion cycle until the holding current is reached.

この際、図１２に示したように、電流制御部５４２は、最後の噴射１２０２よりも前に行われた噴射１２０１（最初の噴射）では、噴射パルス幅Ｔｉが長い条件でショットばらつきの小さいファストフォール波形の駆動電流１００１を用いて制御する。その後、電流制御部５４２は、最後の噴射１２０２にて、噴射パルス幅Ｔｉが短い条件で噴射量のショットばらつきが小さいピークホールド波形の駆動電流１００２を用いて制御する。このように電流制御部５４２は、噴射のタイミングに応じて、１燃焼サイクル中で駆動電流１００１，１００２を切り替える。このように電流制御部５４２が駆動電流１００１，１００２を切り替えることで、１燃焼サイクルの噴射量のショットばらつきを抑制する効果が得られる。 At this time, as shown in FIG. 12, the current control unit 542 controls the injection 1201 (first injection) performed before the final injection 1202 to perform fast injection with small shot variation under the condition that the injection pulse width Ti is long. It is controlled using a drive current 1001 having a fall waveform. Thereafter, in the final injection 1202, the current control unit 542 performs control using the driving current 1002 having a peak hold waveform with small injection amount shot variation under the condition that the injection pulse width Ti is short. In this manner, the current control unit 542 switches between the driving currents 1001 and 1002 during one combustion cycle according to the injection timing. By switching the drive currents 1001 and 1002 by the current control unit 542 in this manner, an effect of suppressing the shot variation of the injection amount in one combustion cycle can be obtained.

また、電流制御部５４２は、最後の噴射１２０２よりも前に行われた噴射１２０１にて、ピーク電流値Ｉｐｅａｋが小さい駆動電流１００１を用いることで、昇圧電圧ＶＨの低下を抑制できる。このため、最後の噴射１２０２で昇圧電圧ＶＨが、図１０に示す初期値１０７０に復帰しやすくなるので、最後の噴射１２０２における噴射量の精度を高め、１燃焼サイクル中の噴射量ばらつきを抑制できる。 In addition, current control unit 542 can suppress a decrease in boosted voltage VH by using drive current 1001 with a small peak current value I peak in injection 1201 performed before final injection 1202 . Therefore, the boosted voltage VH in the last injection 1202 easily returns to the initial value 1070 shown in FIG. 10, so that the accuracy of the injection amount in the last injection 1202 can be improved, and the injection amount variation in one combustion cycle can be suppressed. .

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る燃料噴射装置の制御方法の一例について、図５、図１３及び図１４を用いて説明する。上述した第１及び第２の実施の形態では、１燃焼サイクル中に２回の噴射を行う場合における制御方法の例を示したが、第３の実施の形態では、１燃焼サイクル中に３回以上の噴射を行う場合の制御方法の例について説明する。 [Third embodiment]
Next, an example of a control method for the fuel injection device according to the third embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 5, 13 and 14. FIG. In the above-described first and second embodiments, an example of the control method in which two injections are performed in one combustion cycle was shown, but in the third embodiment, injection is performed three times in one combustion cycle. An example of a control method for performing the above injection will be described.

図１３は、ＥＣＵ１０４から気筒１０８ごとの燃料噴射装置１０１に１燃焼サイクルで供給される噴射パルスと駆動電流、噴射率を示した図である。図１３においても、図６と同様に、第１～第３気筒に設けられた各燃料噴射装置１０１の噴射パルス、駆動電流及び噴射率を一点鎖線、実線、破線で表す。 FIG. 13 is a diagram showing injection pulses, drive currents, and injection rates supplied from the ECU 104 to the fuel injection device 101 for each cylinder 108 in one combustion cycle. In FIG. 13, similarly to FIG. 6, the injection pulse, driving current and injection rate of each fuel injection device 101 provided in the first to third cylinders are represented by dashed-dotted lines, solid lines and broken lines.

第３の実施の形態に係る燃料噴射装置１０１は、１燃焼サイクル中で２回よりも多い噴射回数で燃料を噴射する。この場合、第１気筒の噴射率１３１０、第２気筒の噴射率１３１１、第３気筒の噴射率１３１２に示すように、気筒１０８ごとに噴射率が変動している。 The fuel injection device 101 according to the third embodiment injects fuel more than twice in one combustion cycle. In this case, the injection rate fluctuates for each cylinder 108 as indicated by the injection rate 1310 of the first cylinder, the injection rate 1311 of the second cylinder, and the injection rate 1312 of the third cylinder.

そこで、本発明の第３の実施の形態に係る制御装置１５０は、最後よりも前に行われた噴射１３０１（「噴射１回目」と呼ぶ），噴射１３０２（「噴射２回目」と呼ぶ）による各噴射パルスを燃料噴射装置１０１に供給した場合の各気筒１０８の燃料噴射装置１０１の噴射量を算出する。例えば、検出部５４１は、弁体２１４が開弁開始してから閉弁完了するまでの燃料の噴射期間と、燃料噴射装置１０１に取り付けた圧力センサ１０９が検出した圧力とから噴射量を算出する。 Therefore, the control device 150 according to the third embodiment of the present invention performs injection 1301 (referred to as "first injection") and injection 1302 (referred to as "second injection") before the last injection. The injection amount of the fuel injection device 101 for each cylinder 108 when each injection pulse is supplied to the fuel injection device 101 is calculated. For example, the detection unit 541 calculates the injection amount from the fuel injection period from when the valve element 214 starts to open until the valve closes, and from the pressure detected by the pressure sensor 109 attached to the fuel injection device 101. .

そして、電流制御部（電流制御部５４２）は、１燃焼サイクルで３回以上の噴射を燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に行わせ、最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射における噴射量の和に基づいて、最後の噴射の噴射量を補正する。ここで、電流制御部（電流制御部５４２）は、最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射における噴射量の和が多いほど、最後の噴射における噴射量が少なくなるように噴射パルス幅Ｔｉを小さくする。例えば、電流制御部５４２は、噴射１回目の噴射率１３０１と、噴射２回目の噴射率１３０２から算出した和が大きい第３気筒の燃料噴射装置１０１に対して、小さく補正した噴射パルス幅１３０６を供給し、最後の噴射１３０３を行わせる。一方、電流制御部５４２は、噴射１回目の噴射率１３０１と、噴射２回目の噴射率１３０２から算出した和が小さい第１気筒の燃料噴射装置１０１に対して、大きく補正した噴射パルス幅１３０８を供給し、最後の噴射１３０３を行わせる。 Then, the current control unit (current control unit 542) causes the fuel injection device (fuel injection device 101) to perform three or more injections in one combustion cycle, and the multiple injections performed before the final injection The injection quantity of the last injection is corrected based on the sum of the injection quantities in . Here, the current control unit (current control unit 542) controls the injection pulse so that the injection amount in the last injection decreases as the sum of the injection amounts in the multiple injections performed before the last injection increases. Decrease the width Ti. For example, the current control unit 542 adjusts the injection pulse width 1306 corrected to be small for the fuel injection device 101 of the third cylinder, which has a large sum calculated from the injection rate 1301 of the first injection and the injection rate 1302 of the second injection. supply and cause the final injection 1303 to occur. On the other hand, the current control unit 542 applies a largely corrected injection pulse width 1308 to the fuel injection device 101 of the first cylinder having a small sum calculated from the injection rate 1301 of the first injection and the injection rate 1302 of the second injection. supply and cause the final injection 1303 to occur.

なお、電流制御部５４２は、噴射１回目の噴射率１３０１と、噴射２回目の噴射率１３０２から算出した和が適正な第２気筒に取り付けられた燃料噴射装置１０１に対して、補正なしの噴射パルス幅１３０７を供給し、最後の噴射１３０３を行わせる。 Note that the current control unit 542 controls the fuel injection device 101 attached to the second cylinder for which the sum calculated from the injection rate 1301 of the first injection and the injection rate 1302 of the second injection is appropriate. A pulse width 1307 is provided to cause the final injection 1303 to occur.

このように電流制御部５４２は、１燃焼サイクル中の噴射回数を２回よりも多くした場合における噴射量のショットばらつきを抑制し、各気筒１０８の燃料噴射装置の噴射量ばらつきを抑制する。この結果、燃焼変動を抑制する効果が高まる。 In this manner, the current control unit 542 suppresses the shot variation of the injection amount when the number of injections in one combustion cycle is more than two, and suppresses the injection amount variation of the fuel injection device of each cylinder 108 . As a result, the effect of suppressing combustion fluctuations is enhanced.

図１４は、第３の実施の形態に係る制御方法の他の一例を示す図である。図１４は、ＥＣＵ１０４から気筒１０８ごとの燃料噴射装置１０１に１燃焼サイクルで供給される噴射パルスと駆動電流、噴射率を示した図である。図１４においても、図６と同様に、第１～第３気筒に設けられた各燃料噴射装置１０１の噴射パルス、駆動電流及び噴射率を一点鎖線、実線、破線で表す。 FIG. 14 is a diagram showing another example of the control method according to the third embodiment. FIG. 14 is a diagram showing injection pulses, drive currents, and injection rates supplied from the ECU 104 to the fuel injection device 101 for each cylinder 108 in one combustion cycle. In FIG. 14, as in FIG. 6, the injection pulse, drive current, and injection rate of each fuel injection device 101 provided in the first to third cylinders are represented by dashed-dotted lines, solid lines, and broken lines.

図１４では、１燃焼サイクルにおける吸気工程１４２０における２回の噴射１４０１，１４０２と、圧縮工程１４２１における１回の噴射１４０３の様子が示される。図１４においても、燃料噴射装置１０１は、１燃焼サイクル中で２回よりも多い噴射回数の噴射を行う。この場合、第１気筒の噴射率１４１０、第２気筒の噴射率１４１１、第３気筒の噴射率１４１２に示すように、気筒１０８ごとに噴射率が変動している。そして、電流制御部（電流制御部５４２）は、１燃焼サイクルのうち、吸気工程１４２０で燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に最後の噴射よりも前の噴射を行わせ、圧縮工程１４２１で燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に最後の噴射を行わせる。 FIG. 14 shows two injections 1401 and 1402 in the intake stroke 1420 and one injection 1403 in the compression stroke 1421 in one combustion cycle. In FIG. 14 as well, the fuel injection device 101 performs injection more than twice in one combustion cycle. In this case, the injection rate fluctuates for each cylinder 108 as indicated by the injection rate 1410 of the first cylinder, the injection rate 1411 of the second cylinder, and the injection rate 1412 of the third cylinder. In one combustion cycle, the current control unit (current control unit 542) causes the fuel injection device (fuel injection device 101) to perform an injection before the final injection in the intake stroke 1420, and the fuel injection in the compression stroke 1421. Let the injector (fuel injector 101) perform the last injection.

図１４を用いて説明する制御方法と、図１３を用いて説明した制御方法との違いは、最後の噴射１４０３よりも前に行われた噴射１４０２における噴射パルス幅Ｔｉを、最後の噴射１４０３における噴射パルス幅Ｔｉよりも小さくする点である。このため、電流制御部（電流制御部５４２）は、最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射のうち、最後の噴射の直前で行われた噴射で燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に供給する噴射パルス幅Ｔｉを、最後の噴射で燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に供給する噴射パルス幅Ｔｉより小さくする。なお、吸気工程１４２０における最初の噴射１４０１の噴射パルス幅Ｔｉによる燃料噴射は、気筒１０８内の空気流動が強いタイミングで行われるため、制御装置１５０は、噴射量が多くなるように制御する。 The difference between the control method described using FIG. 14 and the control method described using FIG. The point is that it is made smaller than the injection pulse width Ti. For this reason, the current control unit (current control unit 542) controls the fuel injection device (fuel injection device 101 ) is made smaller than the injection pulse width Ti supplied to the fuel injection device (fuel injection device 101) in the last injection. Since the fuel injection with the injection pulse width Ti of the first injection 1401 in the intake stroke 1420 is performed at the timing when the air flow in the cylinder 108 is strong, the control device 150 controls the injection amount to increase.

そして、最初の噴射１４０１より後（吸気工程１４２０の後半）の噴射１４０２は、気筒１０８内の空気流動が弱くなるタイミングで行われる。そこで、電流制御部５４２は、燃料噴射装置１０１が噴霧した燃料を弱い空気流動に適切に乗せられるようにするため、噴射１４０２を、最初の噴射１４０１における噴射パルス幅Ｔｉよりも短い噴射パルス幅Ｔｉとした小さな噴射量で燃料を噴射する。このような制御により、吸気工程１４２０における気筒１０８内の燃料の均質性を向上することが可能となる。 After the first injection 1401 (the second half of the intake stroke 1420), an injection 1402 is performed at a timing when the airflow in the cylinder 108 becomes weak. Therefore, the current control unit 542 sets the injection 1402 to an injection pulse width Ti that is shorter than the injection pulse width Ti in the first injection 1401 so that the fuel sprayed by the fuel injector 101 can be properly placed on the weak air flow. The fuel is injected with a small injection amount of . Such control makes it possible to improve the homogeneity of the fuel in the cylinder 108 during the intake stroke 1420 .

なお、図１４を用いて説明した制御に際して、制御装置１５０は、最後の噴射よりも前、すなわち１回目の噴射１４０１の噴射パルス幅と、２回目の噴射１４０２の噴射パルス幅の和よりも、最後の噴射１４０３の噴射パルス幅が小さくなるように設定するとよい。制御装置１５０が、最後の噴射１４０３の噴射量よりも前に行われる噴射１４０２の噴射量を少なく制御することで、最後の噴射１４０３の噴射量がばらついても１燃焼サイクル中の噴射量への寄与度を小さくすることができる。このため、１燃焼サイクル中の噴射量のショットばらつきを低減して、燃焼変動を抑止できる。 In the control described using FIG. 14, the control device 150 controls the injection pulse width before the final injection, that is, before the sum of the injection pulse width of the first injection 1401 and the injection pulse width of the second injection 1402. It is preferable to set the injection pulse width of the last injection 1403 to be small. The control device 150 controls the injection amount of the injection 1402 performed before the injection amount of the last injection 1403 to be smaller, so that even if the injection amount of the last injection 1403 varies, the injection amount can be adjusted to the injection amount during one combustion cycle. Contribution can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the shot variation of the injection amount in one combustion cycle and suppress the combustion fluctuation.

また、第３の実施の形態に係る制御装置１５０では、電流制御部（電流制御部５４２）は、最後の噴射でソレノイド（ソレノイド２０５）に供給するピーク電流を、最後より前に行われた複数回の噴射でソレノイド（ソレノイド２０５）に供給するピーク電流よりも多くする。図１４に示すように、電流制御部５４２は、３回目の噴射１４０３でソレノイド２０５に供給するピーク電流を、１回目の噴射１４０１、２回目の噴射１４０２でソレノイド２０５に供給するピーク電流より多くする。ここで、電流制御部５４２は、逆に言えば、電流制御部５４２は、２回目の噴射１４０２における噴射パルス幅に対応する電流波形のピーク電流値を、１回目の噴射１４０１、及び３回目の噴射１４０３における噴射パルス幅に対応する電流波形のピーク電流値よりも低く設定している。 In addition, in the control device 150 according to the third embodiment, the current control unit (current control unit 542) adjusts the peak current supplied to the solenoid (solenoid 205) in the last injection to It is made larger than the peak current supplied to the solenoid (solenoid 205) for one injection. As shown in FIG. 14, the current control unit 542 makes the peak current supplied to the solenoid 205 in the third injection 1403 larger than the peak current supplied to the solenoid 205 in the first injection 1401 and the second injection 1402. . Here, conversely, the current control unit 542 controls the peak current value of the current waveform corresponding to the injection pulse width in the second injection 1402 to It is set lower than the peak current value of the current waveform corresponding to the injection pulse width in injection 1403 .

そして、電流制御部（電流制御部５４２）は、最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射のうち、最後の噴射の直前で行われた噴射で弁体（弁体２１４）をハーフリフトで動作させ、最後の噴射で弁体（弁体２１４）をフルリフトで動作させる。例えば、電流制御部５４２は、２回目の噴射１４０２において、弁体２１４が最大高さ位置に到達しないハーフリフトで動作させる。このように電流制御部５４２が２回目の噴射１４０２における噴射パルス幅を小さくしてピーク電流を小さくすることで、可動子２０２に作用する磁気吸引力を抑制する。そして、電流制御部５４２は、弁体２１４をハーフリフトで動作させたときの噴射期間を安定的に制御する。 Then, the current control unit (current control unit 542) half-shifts the valve body (valve body 214) in the injection performed immediately before the final injection among the plurality of injections performed before the final injection. The valve body (valve body 214) is operated with a full lift in the final injection. For example, in the second injection 1402, the current control unit 542 causes the valve body 214 to operate in a half lift that does not reach the maximum height position. In this way, the current control unit 542 reduces the injection pulse width in the second injection 1402 to reduce the peak current, thereby suppressing the magnetic attraction acting on the mover 202 . Then, the current control section 542 stably controls the injection period when the valve body 214 is operated by half lift.

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る燃料噴射装置の制御方法の一例について、図１５を用いて説明する。第４の実施の形態では、制御部が点火時期を遅角する制御方法の例について説明する。 [Fourth embodiment]
Next, an example of a control method for the fuel injection device according to the fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, an example of a control method in which the control section retards the ignition timing will be described.

図１５は、ＥＣＵ１０４から気筒１０８ごとの燃料噴射装置１０１に１燃焼サイクルで供給される噴射パルス、噴射率及び点火時期を示した図である。図１２と同様に、図１５においても、第１～第３気筒に設けられた各燃料噴射装置１０１の噴射パルス及び噴射率を一点鎖線、実線、破線で表す。また、第４の実施の形態係る制御を行う前の点火時期を点線で表し、第４の実施の形態に係る制御を行った後の点火時期を実線で表す。 FIG. 15 is a diagram showing the injection pulse, injection rate, and ignition timing supplied from the ECU 104 to the fuel injection device 101 for each cylinder 108 in one combustion cycle. Similarly to FIG. 12, in FIG. 15 also, the injection pulse and injection rate of each fuel injection device 101 provided for the first to third cylinders are represented by the dashed-dotted line, the solid line, and the broken line. The ignition timing before the control according to the fourth embodiment is indicated by a dotted line, and the ignition timing after the control according to the fourth embodiment is indicated by a solid line.

図１５では、１燃焼サイクルにおける吸気工程１５２０における２回の噴射１５０１，１５０２と、圧縮工程１５２１における１回の噴射１５０３の様子が示される。図１５においても、燃料噴射装置１０１は、１燃焼サイクル中で２回よりも多い噴射回数の噴射を行う。この場合、第１気筒の噴射率１５１０、第２気筒の噴射率１５１１、第３気筒の噴射率１５１２に示すように、気筒１０８ごとに噴射率が変動している。 FIG. 15 shows two injections 1501 and 1502 in the intake stroke 1520 and one injection 1503 in the compression stroke 1521 in one combustion cycle. In FIG. 15 as well, the fuel injection device 101 performs more than two injections in one combustion cycle. In this case, the injection rate fluctuates for each cylinder 108 as indicated by the injection rate 1510 of the first cylinder, the injection rate 1511 of the second cylinder, and the injection rate 1512 of the third cylinder.

そこで、制御部（制御部５００）は、１燃焼サイクルの吸気工程及び圧縮工程で３回以上の噴射を燃料噴射装置（燃料噴射装置１０１）に行わせ、燃焼工程１５２２で点火時期を上死点（ＴＤＣ）よりリタードさせる。例えば、エンジンの始動時において、３元触媒等の温度を暖機する条件では、点火時期１５３０，１５３１に示すように、制御部５００が点火時期を上死点よりもリタードさせる。このように点火時期をリタードすることで、意図的に排気損失を大きくして、３元触媒に供給する熱量を増加させ、３元触媒の温度を向上させる制御を行うことが可能となる。３元触媒の温度を上げることで、３元触媒の浄化効率が向上するため、車両から排出される排気ガス量を抑制することができる。 Therefore, the control unit (control unit 500) causes the fuel injection device (fuel injection device 101) to perform injection three or more times in the intake stroke and the compression stroke of one combustion cycle, and sets the ignition timing to the top dead center in the combustion step 1522. (TDC) to retard. For example, when the engine is started, the control unit 500 retards the ignition timing from the top dead center as indicated by ignition timings 1530 and 1531 under the condition that the temperature of the three-way catalyst is warmed up. By retarding the ignition timing in this way, it is possible to intentionally increase the exhaust loss, increase the amount of heat supplied to the three-way catalyst, and improve the temperature of the three-way catalyst. By raising the temperature of the three-way catalyst, the purification efficiency of the three-way catalyst is improved, so the amount of exhaust gas emitted from the vehicle can be suppressed.

ただし、点火リタードを行う条件では、最適点火時期よりも点火時期が遅角するため、燃焼速度が遅くなり、燃焼サイクルごとの燃焼変動が大きくなる課題がある。点火時期を遅角するほど、３元触媒が活性化するまでの時間が短くなるため、点火時期を遅角する条件で燃焼変動を抑制することが求められる。 However, under conditions where the ignition is retarded, the ignition timing is retarded relative to the optimum ignition timing, so the combustion speed becomes slower, and there is a problem that combustion fluctuations in each combustion cycle increase. The more the ignition timing is retarded, the shorter the time until the three-way catalyst is activated. Therefore, it is required to suppress combustion fluctuations under the condition that the ignition timing is retarded.

第４の実施の形態に係る制御方法及び制御装置１５０では、最後の噴射１５０３よりも前に行われた噴射１５０１，１５０２にて、それぞれ所定の噴射パルス幅の噴射パルスを供給した各気筒の燃料噴射装置１０１の噴射量を、第１の実施の形態で説明した噴射期間ないし、圧力降下から算出する。そして、制御装置１５０は、噴射量が少ない第１気筒では、最後の噴射の噴射パルス幅を１５０８のように大きく補正し、噴射量が多い第３気筒では最後の噴射の噴射パルス幅を１５０６のように小さく補正する電流制御部５４２を備える。 In the control method and control device 150 according to the fourth embodiment, in the injections 1501 and 1502 performed before the final injection 1503, the fuel of each cylinder to which an injection pulse having a predetermined injection pulse width is supplied, respectively The injection amount of the injection device 101 is calculated from the injection period or pressure drop described in the first embodiment. Then, the control device 150 greatly corrects the injection pulse width of the last injection to 1508 in the first cylinder, which has a small injection amount, and sets the injection pulse width of the last injection to 1506 in the third cylinder, which has a large injection amount. A current control unit 542 is provided to correct the current to be small.

また、エンジンの始動から電流制御部５４２が噴射パルス幅を補正した後に、制御部は、噴射パルス幅を補正する前に比べて点火時期１５３０を点火時期１５３１のように遅角化する制御を行う。１燃焼サイクル中の噴射量のショットばらつきを低減することで、点火時期を遅角しても燃焼変動を抑制でき、３元触媒の温度を向上できる。 Further, after the current control unit 542 corrects the injection pulse width from the start of the engine, the control unit performs control to retard the ignition timing 1530 like the ignition timing 1531 compared to before correcting the injection pulse width. . By reducing shot variation in the injection amount during one combustion cycle, combustion fluctuations can be suppressed even if the ignition timing is retarded, and the temperature of the three-way catalyst can be improved.

なお、本発明は上述した各実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した各実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ここで説明した実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることは可能であり、さらにはある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be applied and modified in various other ways without departing from the gist of the present invention described in the claims.
For example, each of the embodiments described above is a detailed and specific description of the configuration of the device and system in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, it is possible to replace part of the configuration of the embodiment described here with the configuration of another embodiment, and furthermore, it is possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is possible. Moreover, it is also possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
Further, the control lines and information lines indicate those considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily indicated on the product. In practice, it may be considered that almost all configurations are interconnected.

１…燃料噴射システム、１０１…燃料噴射装置、１０３…駆動回路、１０４…ＥＣＵ、１０６…燃料ポンプ、１０７…燃焼室、１０８…気筒、１５０…制御装置、２０２…可動子、２０７…固定子、２１４…弁体、５００…制御部、５０１…ＣＰＵ、５０２…駆動ＩＣ、５４１…検出部、５４２…電流制御部 Reference Signs List 1 fuel injection system 101 fuel injection device 103 drive circuit 104 ECU 106 fuel pump 107 combustion chamber 108 cylinder 150 control device 202 mover 207 stator, 214...Valve body 500...Control unit 501...CPU 502...Drive IC 541...Detection unit 542...Current control unit

Claims (10)

弁座に接した状態で燃料をシールする弁体と、前記弁体を駆動させる可動子と、磁気吸引力により前記可動子を吸引する固定子と、駆動電流が供給されると前記弁座と前記弁体との間に燃料を導入する空間を形成するように前記固定子に前記磁気吸引力を生じさせるソレノイドと、を備え、１燃焼サイクルで複数回、燃料を噴射する燃料噴射装置を制御する制御装置において、
前記駆動電流は、前記可動子を駆動させるピーク電流と、前記可動子を前記ソレノイドに吸引した状態で保持するために前記ピーク電流の最大値より低い範囲でスイッチングする保持電流とからなり、
前記１燃焼サイクルで行われる噴射の各回での燃料の噴射量を算出し、前記１燃焼サイクルにおける最後の噴射の噴射量より、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が多いほど、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射で前記燃料噴射装置に供給した噴射パルスの噴射パルス幅より、前記最後の噴射で前記燃料噴射装置に供給する噴射パルスの噴射パルス幅を小さくするように制御し、前記最後の噴射で前記ソレノイドに供給する前記ピーク電流を、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射で前記ソレノイドに供給する前記ピーク電流よりも多くして、前記最後の噴射で前記弁体をフルリフトで動作させる制御部を備え、
前記制御部は、
前記燃料噴射装置の燃料圧力の変化に基づいて前記噴射量を算出し、又は、前記固定子に前記可動子が衝突して生じる電気的な変化により、前記燃料噴射装置の前記弁体の開弁開始タイミングと、閉弁完了タイミングから求められる燃料の噴射期間を推定し、前記噴射期間に基づいて前記噴射量を算出する検出部と、
前記噴射パルス幅を変更した前記噴射パルスを前記燃料噴射装置に供給する電流制御部と、を有し、
前記電流制御部は、前記１燃焼サイクルで３回以上の噴射を前記燃料噴射装置に行わせる場合に、前記１燃焼サイクルのうち、吸気工程で前記燃料噴射装置に前記最後の噴射よりも前の噴射を行わせ、圧縮工程で前記燃料噴射装置に前記最後の噴射を行わせ、前記最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射のうち、前記最後の噴射の直前で行われた噴射で供給する前記駆動電流を最初の噴射で供給する前記駆動電流よりも少なくし、前記最後の噴射で供給する前記駆動電流を最初の噴射で供給する前記駆動電流よりも多くし、前記最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射における噴射量の和が多いほど、前記最後の噴射における噴射量が少なくなるように前記噴射パルス幅を小さくするように、前記最後の噴射の噴射量を補正する
制御装置。 A valve body that seals fuel while in contact with a valve seat, a mover that drives the valve body, a stator that attracts the mover by a magnetic attraction force, and the valve seat when a drive current is supplied. a solenoid that generates the magnetic attraction force in the stator so as to form a space for introducing fuel between the valve element and the valve body, and controls a fuel injection device that injects fuel multiple times in one combustion cycle. In a control device that
The drive current consists of a peak current for driving the mover and a holding current for switching in a range lower than the maximum value of the peak current to keep the mover attracted to the solenoid,
The injection amount of fuel for each injection performed in the one combustion cycle is calculated, and the injection amount of the injection performed before the last injection is larger than the injection amount of the last injection in the one combustion cycle. The more the injection pulse width of the injection pulse supplied to the fuel injection device in the last injection is smaller than the injection pulse width of the injection pulse supplied to the fuel injection device in the injection performed before the last injection. and making the peak current supplied to the solenoid in the last injection greater than the peak current supplied to the solenoid in the injection performed before the last injection, and A control unit that operates the valve body with full lift by injection of
The control unit
calculating the injection amount based on a change in fuel pressure of the fuel injection device, or opening the valve element of the fuel injection device by an electrical change caused by collision of the mover with the stator; a detection unit that estimates a fuel injection period obtained from the start timing and the valve closing completion timing, and calculates the injection amount based on the injection period;
a current control unit that supplies the injection pulse with the changed injection pulse width to the fuel injection device;
When causing the fuel injection device to perform three or more injections in the one combustion cycle, the current control unit causes the fuel injection device to perform injection before the last injection in the intake stroke of the one combustion cycle. causing the fuel injection device to perform the last injection in a compression stroke; is less than the drive current supplied in the first injection, the drive current supplied in the last injection is greater than the drive current supplied in the first injection, and the last injection The injection amount of the last injection is reduced so that the injection pulse width is reduced so that the injection amount of the last injection decreases as the sum of the injection amounts of the multiple injections performed before to correct
Control device. 前記電流制御部は、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が適正な噴射量より多いほど、前記最後の噴射で前記燃料噴射装置に供給する前記噴射パルス幅を小さくし、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が前記適正な噴射量より少ないほど、前記最後の噴射で前記燃料噴射装置に供給する前記噴射パルス幅を大きくする
請求項１に記載の制御装置。 The current control unit reduces the injection pulse width supplied to the fuel injection device in the final injection as the injection amount of the injection performed before the final injection is larger than a proper injection amount, The injection pulse width supplied to the fuel injection device in the final injection is increased as the injection quantity of the injection performed before the final injection is smaller than the appropriate injection quantity. Control device. 前記電流制御部は、前記可動子が、前記固定子に向けて変位を開始し、前記可動子が所定値まで加速したタイミングで前記ソレノイドへの通電をオフして、前記可動子が前記固定子に衝突する速度を減速させる
請求項１又は２に記載の制御装置。 The current control unit turns off the energization of the solenoid at the timing when the mover starts to displace toward the stator and the mover accelerates to a predetermined value, so that the mover moves toward the stator. 3. The control device according to claim 1 or 2, wherein the speed of collision with the is reduced. 前記電流制御部は、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射にて前記ソレノイドに供給する前記駆動電流が最大値に達した後で、前記ソレノイドに逆電圧を印加するように制御し、前記最後の噴射では、前記１燃焼サイクルで行われる最初の噴射よりも前記保持電流に至るまでに大きな前記駆動電流を前記ソレノイドに供給する
請求項３に記載の制御装置。 The current control unit controls to apply a reverse voltage to the solenoid after the driving current supplied to the solenoid reaches a maximum value in the injection performed before the last injection, 4. The control device according to claim 3 , wherein the last injection supplies the solenoid with a larger drive current up to the holding current than the first injection performed in the one combustion cycle. 前記電流制御部は、前記最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射のうち、前記最後の噴射の直前で行われた噴射で前記燃料噴射装置に供給する前記噴射パルス幅を、前記最後の噴射で前記燃料噴射装置に供給する前記噴射パルス幅より小さくする
請求項３に記載の制御装置。 The current control unit controls the injection pulse width supplied to the fuel injection device in the injection performed immediately before the final injection among a plurality of injections performed before the final injection. 4. The control device according to claim 3 , wherein the injection pulse width is made smaller than the injection pulse width supplied to the fuel injection device in the last injection. 前記電流制御部は、前記最後の噴射で前記ソレノイドに供給する前記ピーク電流を、最後より前に行われた複数回の噴射で前記ソレノイドに供給する前記ピーク電流よりも多くする
請求項５に記載の制御装置。 6. The current control unit according to claim 5 , wherein the peak current supplied to the solenoid in the last injection is made larger than the peak current supplied to the solenoid in a plurality of injections performed before the last injection. controller. 前記電流制御部は、前記最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射のうち、前記最後の噴射の直前で行われた噴射で前記弁体をハーフリフトで動作させ、前記最後の噴射で前記弁体をフルリフトで動作させる
請求項６に記載の制御装置。 The current control unit causes the valve body to operate in a half-lift in the injection performed immediately before the last injection among the plurality of injections performed before the last injection, and the last injection. 7. The control device according to claim 6 , wherein the valve body is operated at full lift. 前記制御部は、前記１燃焼サイクルの吸気工程及び圧縮工程で３回以上の噴射を前記燃料噴射装置に行わせ、燃焼工程で点火時期を上死点よりリタードさせる
請求項１に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the control unit causes the fuel injection device to perform three or more injections in the intake stroke and the compression stroke of the one combustion cycle, and retards the ignition timing from top dead center in the combustion stroke. . 弁座に接した状態で燃料をシールする弁体と、前記弁体を駆動させる可動子と、磁気吸引力により前記可動子を吸引する固定子と、駆動電流が供給されると前記弁座と前記弁体との間に燃料を導入する空間を形成するように前記固定子に前記磁気吸引力を生じさせるソレノイドと、を備え、前記駆動電流は、前記可動子を駆動させるピーク電流と、前記可動子を前記ソレノイドに吸引した状態で保持するために前記ピーク電流の最大値より低い範囲でスイッチングする保持電流とからなり、１燃焼サイクルで複数回、燃料を噴射する燃料噴射装置を制御する制御方法において、
前記燃料噴射装置の燃料圧力の変化に基づいて、前記１燃焼サイクルで行われる噴射の各回での燃料の噴射量を算出し、又は、前記固定子に前記可動子が衝突して生じる電気的な変化により、前記燃料噴射装置の前記弁体の開弁開始タイミングと、閉弁完了タイミングから求められる燃料の噴射期間を推定し、前記噴射期間に基づいて噴射量を算出する処理と、
前記１燃焼サイクルにおける最後の噴射の噴射量より、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が多いほど、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射で前記燃料噴射装置に供給した噴射パルスの噴射パルス幅より、前記最後の噴射で前記燃料噴射装置に供給する噴射パルスの噴射パルス幅を小さくするように制御して前記噴射パルス幅を変更した前記噴射パルスを前記燃料噴射装置に供給し、前記最後の噴射で前記ソレノイドに供給する前記ピーク電流を、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射で前記ソレノイドに供給する前記ピーク電流よりも多くして、前記最後の噴射で前記弁体をフルリフトで動作させる処理と、
前記１燃焼サイクルで３回以上の噴射を前記燃料噴射装置に行わせる場合に、前記１燃焼サイクルのうち、吸気工程で前記燃料噴射装置に前記最後の噴射よりも前の噴射を行わせ、圧縮工程で前記燃料噴射装置に前記最後の噴射を行わせ、前記最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射のうち、前記最後の噴射の直前で行われた噴射で供給する前記駆動電流を最初の噴射で供給する前記駆動電流よりも少なくし、前記最後の噴射で供給する前記駆動電流を最初の噴射で供給する前記駆動電流よりも多くし、前記最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射における噴射量の和が多いほど、前記最後の噴射における噴射量が少なくなるように前記噴射パルス幅を小さくするように、前記最後の噴射の噴射量を補正する処理と、を含む
制御方法。 A valve body that seals fuel while in contact with a valve seat, a mover that drives the valve body, a stator that attracts the mover by a magnetic attraction force, and the valve seat when a drive current is supplied. a solenoid that generates the magnetic attraction force in the stator so as to form a space for introducing fuel between the valve body and the valve body, and the drive current includes a peak current that drives the mover; a holding current that switches in a range lower than the maximum value of the peak current in order to keep the mover attracted to the solenoid; and a control that controls a fuel injection device that injects fuel multiple times in one combustion cycle. in the method
Based on the change in the fuel pressure of the fuel injection device, the injection amount of fuel for each injection performed in the one combustion cycle is calculated, or the electric power generated when the mover collides with the stator A process of estimating a fuel injection period obtained from the valve opening start timing and the valve closing completion timing of the valve body of the fuel injection device according to the change, and calculating the injection amount based on the injection period;
The more the injection amount of the injection performed before the last injection is larger than the injection amount of the last injection in the one combustion cycle, the more the injection performed before the last injection. The injection pulse width of the injection pulse supplied to the fuel injection device in the last injection is controlled to be smaller than the injection pulse width of the supplied injection pulse, and the injection pulse with the changed injection pulse width is used for the fuel injection. wherein the peak current supplied to the device and supplied to the solenoid in the last injection is greater than the peak current supplied to the solenoid in an injection performed prior to the last injection; a process of operating the valve body with full lift by injection ;
When the fuel injection device is caused to perform three or more injections in the one combustion cycle, the fuel injection device is caused to perform an injection before the last injection in the intake process in the one combustion cycle, and the compression is performed. causing the fuel injection device to perform the last injection in the step, and the driving current supplied by the injection performed immediately before the last injection among a plurality of injections performed before the last injection; is less than the drive current supplied by the first injection, the drive current supplied by the last injection is greater than the drive current supplied by the first injection, and is performed before the last injection. a process of correcting the injection amount of the last injection so that the injection pulse width is reduced so that the injection amount of the last injection decreases as the sum of the injection amounts of the multiple injections increases. Including control method. 弁座に接した状態で燃料をシールする弁体と、前記弁体を駆動させる可動子と、磁気吸引力により前記可動子を吸引する固定子と、駆動電流が供給されると前記弁座と前記弁体との間に燃料を導入する空間を形成するように前記固定子に前記磁気吸引力を生じさせるソレノイドと、を備え、前記駆動電流は、前記可動子を駆動させるピーク電流と、前記可動子を前記ソレノイドに吸引した状態で保持するために前記ピーク電流の最大値より低い範囲でスイッチングする保持電流とからなり、１燃焼サイクルで複数回、燃料を噴射する燃料噴射装置を制御する制御装置を動作させるコンピューターに、
前記燃料噴射装置の燃料圧力の変化に基づいて、前記１燃焼サイクルで行われる噴射の各回での燃料の噴射量を算出し、又は、前記固定子に前記可動子が衝突して生じる電気的な変化により、前記燃料噴射装置の前記弁体の開弁開始タイミングと、閉弁完了タイミングから求められる燃料の噴射期間を推定し、前記噴射期間に基づいて噴射量を算出する手順と、
前記１燃焼サイクルにおける最後の噴射の噴射量より、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射の噴射量が多いほど、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射で前記燃料噴射装置に供給した噴射パルスの噴射パルス幅より、前記最後の噴射で前記燃料噴射装置に供給する噴射パルスの噴射パルス幅を小さくするように制御して前記噴射パルス幅を変更した前記噴射パルスを前記燃料噴射装置に供給し、前記最後の噴射で前記ソレノイドに供給する前記ピーク電流を、前記最後の噴射よりも前に行われた噴射で前記ソレノイドに供給する前記ピーク電流よりも多くして、前記最後の噴射で前記弁体をフルリフトで動作させる手順と、
前記１燃焼サイクルで３回以上の噴射を前記燃料噴射装置に行わせる場合に、前記１燃焼サイクルのうち、吸気工程で前記燃料噴射装置に前記最後の噴射よりも前の噴射を行わせ、圧縮工程で前記燃料噴射装置に前記最後の噴射を行わせ、前記最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射のうち、前記最後の噴射の直前で行われた噴射で供給する前記駆動電流を最初の噴射で供給する前記駆動電流よりも少なくし、前記最後の噴射で供給する前記駆動電流を最初の噴射で供給する前記駆動電流よりも多くし、前記最後の噴射よりも前に行われた複数回の噴射における噴射量の和が多いほど、前記最後の噴射における噴射量が少なくなるように前記噴射パルス幅を小さくするように、前記最後の噴射の噴射量を補正する手順とを
実行させるためのプログラム。 A valve body that seals fuel while in contact with a valve seat, a mover that drives the valve body, a stator that attracts the mover by a magnetic attraction force, and the valve seat when a drive current is supplied. a solenoid that generates the magnetic attraction force in the stator so as to form a space for introducing fuel between the valve body and the valve body, and the drive current includes a peak current that drives the mover; a holding current that switches in a range lower than the maximum value of the peak current in order to keep the mover attracted to the solenoid; and a control that controls a fuel injection device that injects fuel multiple times in one combustion cycle. to the computer that operates the device,
Based on the change in the fuel pressure of the fuel injection device, the injection amount of fuel for each injection performed in the one combustion cycle is calculated, or the electric shock generated when the mover collides with the stator a procedure of estimating a fuel injection period obtained from the valve opening start timing and the valve closing completion timing of the valve body of the fuel injection device according to the change, and calculating the injection amount based on the injection period;
The more the injection amount of the injection performed before the last injection is larger than the injection amount of the last injection in the one combustion cycle, the more the injection performed before the last injection. The injection pulse width of the injection pulse supplied to the fuel injection device in the last injection is controlled to be smaller than the injection pulse width of the supplied injection pulse, and the injection pulse with the changed injection pulse width is used for the fuel injection. wherein the peak current supplied to the device and supplied to the solenoid in the last injection is greater than the peak current supplied to the solenoid in an injection performed prior to the last injection; a procedure for operating the valve body with full lift by injection ;
When the fuel injection device is caused to perform three or more injections in the one combustion cycle, the fuel injection device is caused to perform an injection before the last injection in the intake process in the one combustion cycle, and the compression is performed. causing the fuel injection device to perform the last injection in the step, and the driving current supplied by the injection performed immediately before the last injection among a plurality of injections performed before the last injection; is less than the drive current supplied by the first injection, the drive current supplied by the last injection is greater than the drive current supplied by the first injection, and is performed before the last injection. correcting the injection amount of the last injection so that the injection pulse width is reduced so that the injection amount of the last injection decreases as the sum of the injection amounts of the multiple injections increases. program to make
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