JP7367614B2

JP7367614B2 - 噴射制御装置

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Publication number: JP7367614B2
Application number: JP2020093308A
Authority: JP
Inventors: 洋平菅沼; 諒平高橋; 寛之福田; 雅司稲葉
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2023-10-24
Anticipated expiration: 2040-05-28
Also published as: US11384704B2; US20210372338A1; JP2021188549A

Description

本発明は、燃料噴射弁を開弁・閉弁制御する噴射制御装置に関する。

噴射制御装置は、燃料噴射弁を開弁・閉弁することで燃料を内燃機関に噴射するために用いられる（例えば、特許文献１参照）。噴射制御装置は、電気的に駆動可能な燃料噴射弁に電流を通電することで開弁制御する。近年では、指令噴射量に基づく通電電流の理想電流プロファイルが定められており、噴射制御装置は、理想電流プロファイルに基づいて燃料噴射弁に電流を印加することで開弁制御している。

特開２０１６－３３３４３号公報

燃料噴射弁の通電電流の勾配が、周辺温度環境、経年劣化等の様々な要因を理由として理想電流プロファイルよりも低下してしまうと、実噴射量が指令噴射量から大きく低下してＡ／Ｆ値の悪化や失火の虞がある。これらを防ぐためには、予めばらつきを見込んで燃料噴射弁への通電指示時間を長めに調整することが望ましいが、通電指示時間を長めに確保すると反対に燃費が悪化してしまう虞がある。

そこで出願人は、目標ピーク電流に達するまでの目標となる理想電流プロファイルの積算電流と検出電流の積算電流との電流の面積補正技術により通電時間を補正することを提案している。この提案した面積補正制御は、主にパーシャルリフト噴射時に実ピーク電流が目標ピーク電流に到達しないときに通電時間補正量を算出して通電時間を延長する制御である。このとき、実ピーク電流が目標ピーク電流に到達すれば、面積補正制御は理論上不要であるため、実ピーク電流が目標ピーク電流に到達すれば、面積補正制御を実行しない。

しかしながら、電流検出精度が悪化したり計算誤差を生じると、実際のピーク電流と目標ピーク電流との間に誤差を生じ、目標ピーク電流に到達するか否かの場合分けに応じて面積補正を実施したり実施しなかったりすることになる。すると、通電指示時間のわずかな変化に対して噴射量が急変することがある。このとき、Ａ／Ｆ値が目標Ａ／Ｆ値から大きくずれる場合があり好ましくない。

本発明の目的は、通電指示時間のわずかな変化に対して噴射量を急変させることなく噴射制御できるようにした噴射制御装置を提供することにある。

請求項１記載の発明によれば、燃料噴射弁を電流駆動して燃料噴射弁から燃料を噴射させる際に、変換係数設定部は噴射の度に変換係数を設定する。面積補正部は、燃料噴射弁の駆動時の電流をモニタして通電電流の傾きを検出し、傾きに応じて今回の駆動時の通電時間を延ばすように補正するように構成され、燃料噴射弁の駆動電流が目標ピーク電流に到達／未到達に拘わらず変換係数を用いた面積補正を前記噴射の度に実施して通電時間補正量を算出するようにしている。この場合、面積補正が噴射毎に常時実施されることになるため、通電指示時間のわずかな変化に対して噴射量が急変することもなくなり、通電指示時間のわずかな変化に対しても噴射量を連続的に変化させることができる。

第１実施形態における噴射制御装置の電気的構成図マイコンと制御ＩＣとの間で通信する情報の説明図マップ説明図積算電流差の算出方法の説明図ピーク電流推定値の算出方法の説明図噴射量の段差領域の説明図第２実施形態における補正係数の設定処理及び通電時間補正量の算出処理を示すフローチャート通常領域用のマップの説明図段差領域用のマップの説明図噴射量の段差領域の説明図

以下、噴射制御装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、電子制御装置１（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）は、例えば自動車などの車両に搭載された内燃機関に燃料を噴射するソレノイド式の燃料噴射弁２（インジェクタとも称される）を駆動制御する噴射制御装置として構成される。ここでは４気筒分の燃料噴射弁２を示しているが、３気筒、６気筒、８気筒でも適用できる。以下では、ガソリンエンジン制御用の電子制御装置１に適用した形態を説明するが、ディーゼルエンジン制御用の電子制御装置に適用しても良い。

電子制御装置１は、昇圧回路３、マイクロコンピュータ４（以下、マイコン４と略す）、制御ＩＣ５、駆動回路６、及び電流検出部７としての電気的構成を備え、燃料を噴射制御する噴射制御装置として用いられる。マイコン４は、１又は複数のコア４ａ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ４ｂ、Ａ／Ｄ変換器などの周辺回路４ｃを備えて構成され、メモリ４ｂに記憶されたプログラム、及び、各種のセンサ８から取得されるセンサ信号Ｓに基づいて各種制御を行う。

例えばガソリンエンジン用のセンサ８は、クランク軸が所定角回転するごとにパルス信号を出力するクランク角センサ、内燃機関のシリンダブロックに配置され冷却水温を検出する水温センサ、吸気量を検出する吸気量センサ、内燃機関に噴射する際の燃料圧力を検出する燃圧センサ９、内燃機関の空燃比すなわちＡ／Ｆ値を検出するＡ／Ｆセンサ、などである。またマイコン４は、内燃機関に噴射する際の燃料圧力を燃圧センサ９から周辺回路４ｃを通じて取得できる。図１にはセンサ８を簡略化して示した。

マイコン４は、クランク角センサのパルス信号によりエンジン回転数を算出すると共に、アクセル信号からアクセル開度を取得する。マイコン４は、水温センサの冷却水温から燃料噴射弁２の温度を推定すると共に、アクセル開度、油圧、及びＡ／Ｆ値に基づいて、内燃機関に要求される目標トルクを算出し、この目標トルクに基づいて目標となる要求噴射量を算出する。

またマイコン４は、この目標となる要求噴射量、及び、燃圧センサ９により検出される燃料圧力に基づいて指令ＴＱの通電指令時間Ｔｉを算出する。マイコン４は、前述した各種のセンサ８から入力されるセンサ信号Ｓに基づいて各気筒に対する噴射指令タイミングを算出し、この噴射指令タイミングにおいて燃料の指令ＴＱを制御ＩＣ５に出力する。

なおマイコン４は、クランク角センサのパルス信号により算出されるエンジン回転数に基づいて、各気筒に対する噴射開始時刻を算出できる。

制御ＩＣ５は、例えばＡＳＩＣによる集積回路装置であり、例えばロジック回路、ＣＰＵなどによる制御主体と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶部、コンパレータを用いた比較器など（何れも図示せず）を備え、ハードウェア及びソフトウェアに基づいて各種制御を実行するように構成される。制御ＩＣ５は、昇圧制御部５ａ、通電制御部５ｂ１、及び電流モニタ部５ｃとしての機能を備える。

昇圧回路３は、昇圧型のＤＣＤＣコンバータにより構成されバッテリ電圧ＶＢを入力して動作する。昇圧制御部５ａは、昇圧回路３に入力されたバッテリ電圧ＶＢを昇圧制御し、昇圧回路３から昇圧電圧Ｖboostを駆動回路６に供給させる。

駆動回路６は、バッテリ電圧ＶＢ及び昇圧電圧Ｖboostを入力して構成され、制御ＩＣ５の通電制御部１１の通電制御により、各気筒の燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに電圧、すなわち昇圧電圧Ｖboost又はバッテリ電圧ＶＢを印加することで燃料噴射弁２を駆動して燃料を噴射させる。

電流検出部７は、電流検出抵抗により構成される。制御ＩＣ５の電流モニタ部５ｃは、例えばコンパレータによる比較部及びＡ／Ｄ変換器等（何れも図示せず）を用いて構成され、燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに流れる電流を電流検出部７を通じてモニタする。

また、図２にはマイコン４及び制御ＩＣ５の機能的構成の一部を概略的に示している。マイコン４は、コア４ａがメモリ４ｂに記憶されたプログラムを実行することで、通電指令時間算出部１０、及び変換係数設定部１１として動作する。また制御ＩＣ５は、前述した昇圧制御部５ａ、通電制御部５ｂ、電流モニタ部５ｃとしての機能の他、面積補正部としての通電時間補正量算出部５ｄの機能も備える。

通電指令時間算出部１０は、内燃機関に係る各種センサ８のセンサ信号Ｓに基づいて噴射制御の開始時に要求噴射量を演算し、指示ＴＱの通電指示時間Ｔｉを演算する。指示ＴＱの通電指示時間Ｔｉは、噴射制御時に電圧、例えば昇圧電圧Ｖboostを燃料噴射弁２に印加指示する時間を示している。

変換係数設定部１１は、補正係数α、βを設定する。補正係数αは、燃料噴射弁２に流す通常電流プロファイルＰＩと実際の通電電流ＥＩとの電流差を推定するために用いられる係数である。補正係数αは、燃料噴射弁２の負荷特性などにより予め算出されるゼロ以上の値に設定される係数であり、αマップ１２によってメモリ４ｂに予め記録されている。αマップ１２は、マトリクス状に補正係数αを割り当てたマップである。変換係数設定部１１は、燃圧センサ９の燃圧情報及びαマップ１２を参照して補正係数αを設定する。

αマップ１２は、図３に例示したように、指示ＴＱの通電指示時間Ｔｉと噴射時の燃圧センサ９による燃圧とから補正係数αを導出するためのマップを示すもので、ピーク電流未到達～ピーク電流到達を超える範囲まで補正係数αを設定するために設けられる。補正係数αは、後述する（１）式～（４）式において通電時間補正量ΔＴｉを算出するために設けられる。変換係数設定部１１が、補正係数αを大きく設定することで通電時間補正量ΔＴｉを大きくでき、ゼロに設定することで通電時間補正量ΔＴｉをゼロにもできる。なお、時間Ｔ１～Ｔ８は、時間Ｔ１＜Ｔ２＜…＜Ｔ８を満たす値を示し、燃圧Ｐ１～Ｐ６も燃圧Ｐ１＜Ｐ２＜…＜Ｐ６を満たす圧力値を示す。

αマップ１２の時間Ｔ１の欄には燃圧Ｐ１～Ｐ６に応じた補正係数α１１～α６１が記憶されている。時間Ｔ１の欄には、燃圧Ｐ１～Ｐ６が大きくなるに従って補正係数α１１～α６１が大きくなるように設定されている。αマップ１２の時間Ｔ２の欄にも燃圧Ｐ１～Ｐ６に応じた補正係数α１２～α６２が記憶されている。同様に、時間Ｔ２の欄には、燃圧Ｐ１～Ｐ６が大きくなるに従って補正係数α１２～α６２が大きくなるように設定されている。

αマップ１２の時間Ｔ３の欄にも燃圧Ｐ１～Ｐ６に応じた補正係数α１３～α６３が記憶されている。時間Ｔ３の欄には、燃圧Ｐ１～Ｐ６が大きくなるに従って補正係数α１３～α６３が大きくなるように設定されている。αマップ１２の時間Ｔ４の欄にも燃圧Ｐ１～Ｐ６に応じた補正係数α１４～α６４が記憶されている。時間Ｔ４の欄には、燃圧Ｐ１～Ｐ６が大きくなるに従って補正係数α１４～α６４が大きくなるように設定されている。

αマップ１２の時間Ｔ５の欄にも燃圧Ｐ１～Ｐ６に応じた補正係数α１５～α６５が記憶されている。時間Ｔ５の欄には、燃圧Ｐ１～Ｐ６が大きくなるに従って補正係数α１５～α６５が大きくなるように設定されている。αマップ１２の時間Ｔ６の欄にも燃圧Ｐ１～Ｐ６に応じた補正係数α１６～α６６が記憶されている。時間Ｔ６の欄には、燃圧Ｐ１～Ｐ６が大きくなるに従って補正係数α１５～α６６が大きくなるように設定されている。

αマップ１２の時間Ｔ７の欄にも燃圧Ｐ１～Ｐ６に応じた補正係数α１７～α６７が記憶されている。時間Ｔ７の欄には、燃圧Ｐ１～Ｐ６が大きくなっても補正係数α１７～α６７が等しくなるように設定されている。

αマップ１２の時間Ｔ８の欄には燃圧Ｐ１～Ｐ６に応じた補正係数α１８～α６８が記憶されている。パーシャルリフト噴射時に目標ピーク電流に到達する通電時間は、時間Ｔ７と時間Ｔ８の間に設定されている。ただし時間Ｔ８の補正係数α１８～α６８は、全ての燃圧Ｐ１～Ｐ６の欄にゼロが設定されている。

例えば、燃料噴射弁２に対する通電時間が時間Ｔ８程度であれば、パーシャルリフト噴射時に目標ピーク電流Ｉ_ｐｋに必ず到達するため、補正係数α１８～α６８を乗算して通電時間補正量ΔＴｉを算出しても、その延長時間がゼロとなるように設定されている。ここでは簡略化した例を挙げて説明したが、補正係数αは、設定可能な通電時間の全てに対応してαマップ１２に記録されている。

また補正係数βは、噴射制御のピーク電流推定値I_ｐａ１を推定するために用いられる係数であり、燃料噴射弁２の負荷特性などにより予め算出される係数である。

制御ＩＣ５の通電制御部５ｂは指示ＴＱの通電指示時間Ｔｉを入力し、通電時間補正量算出部５ｄは補正係数α、βを入力する。制御ＩＣ５の通電制御部５ｂは、指示ＴＱの通電指示時間Ｔｉを入力すると駆動回路６から電源（例えば昇圧電圧Ｖboost）を燃料噴射弁２に通電制御する。他方、制御ＩＣ５の通電時間補正量算出部５ｄは、通電制御部５ｂにより燃料噴射弁２を電流駆動して燃料噴射弁２から燃料を噴射する際に、燃料噴射弁２に流れる電流を取得して当該電流の面積補正を実施することで通電時間補正量ΔＴｉを算出する。

通電時間補正量算出部５ｄは、通電時間補正量ΔＴｉを算出すると通電制御部５ｂにフィードバックする。通電制御部５ｂは、ある噴射に対応して入力される指示ＴＱの通電指令時間Ｔｉに対して通電時間補正量ΔＴｉをリアルタイムに反映して燃料噴射弁２に通電制御する。

以下、燃料噴射弁２から多段筒内噴射する場合の詳細動作説明を行う。パーシャルリフト噴射では、燃料噴射弁２が完全に開弁完了するまでに弁を閉塞する噴射処理を実行する。

バッテリ電圧ＶＢが電子制御装置１に与えられると、マイコン４及び制御ＩＣ５は起動する。制御ＩＣ５の昇圧制御部５ａは、昇圧制御パルスを昇圧回路３に出力することで昇圧回路３の出力電圧を昇圧させる。昇圧電圧Ｖboostは、バッテリ電圧ＶＢを超えた所定の昇圧完了電圧に充電される。

マイコン４は、通電指令をするオンタイミングｔ０にて通電指令時間算出部１０によりピーク電流制御の通電開始時に要求噴射量を演算すると共に、指示ＴＱの通電指令時間Ｔｉを演算し、制御ＩＣ５の通電制御部５ｂに出力する。これによりマイコン４は、制御ＩＣ５に対し指示ＴＱにより通電指令時間Ｔｉを指令する。

他方、マイコン４は、通電指令をするオンタイミングｔ０の直前の燃圧の情報を燃料噴射弁２の燃圧センサ９から取得すると共に、αマップ１２を参照し、変換係数設定部１１により補正係数αを設定する。またマイコン４は、変換係数設定部１１により補正係数α、βを通電時間補正量算出部５ｄに出力する。

制御ＩＣ５は、燃料噴射弁２に通電する目標電流となる通常電流プロファイルＰＩを内部メモリに記憶しており、通常電流プロファイルＰＩに基づいて、通電制御部５ｂの制御により燃料噴射弁２ａに昇圧電圧Ｖboostを印加することで目標ピーク電流Ｉ_ｐｋに達するようにピーク電流制御を行う。

制御ＩＣ５は、指示ＴＱの通電指令時間Ｔｉに基づいて通常電流プロファイルＰＩの示すピーク電流目標値Ｉ_ｐｋに達するまで燃料噴射弁２ａの端子間に昇圧電圧Ｖboostを印加し続ける。燃料噴射弁２ａの通電電流ＥＩが急激に上昇し開弁する。図４に示すように、燃料噴射弁２ａの通電電流ＥＩは、燃料噴射弁２ａの構造に基づいて非線形的に変化する。

通電時間補正量算出部５ｄは、通常電流プロファイルＰＩと燃料噴射弁２ａに通電する実電流ＥＩとの積算電流差ΣΔＩを算出する。積算電流差ΣΔＩは、非線形の電流曲線に囲われた領域となるため、詳細に算出するには演算負荷が大きくなりやすい。このため、図４および（１）式に示すように、（ｔ、Ｉ）＝（ｔ_１ｎ、Ｉ_ｔ１）、（ｔ_１、Ｉ_ｔ１）、（ｔ_２ｎ、Ｉ_ｔ２）、（ｔ_２、Ｉ_ｔ２）、を頂点とした台形の面積を積算電流差ΣΔＩと見做して簡易的に算出すると良い。

通電時間補正量算出部５ｄは、電流閾値Ｉ_ｔ１に達する理想到達時間ｔ_１ｎから電流閾値Ｉ_ｔ２に達する理想到達時間ｔ_２ｎまでの通常電流プロファイルＰＩと、実際に電流閾値Ｉ_ｔ１に達する到達時間ｔ_１から電流閾値Ｉ_ｔ２に達する到達時間ｔ_２までの燃料噴射弁２ａの通電電流ＥＩとの間の積算電流差ΣΔＩを算出する。これにより、通電時間補正量算出部５ｄは、電流閾値Ｉ_ｔ１、Ｉ_ｔ２に達する到達時間ｔ_１、ｔ_２を検出することで積算電流差ΣΔＩを簡易的に算出できる。

また通電時間補正量算出部５ｄは、（２）式に示すように、変換係数設定部１１から入力される補正係数αを積算電流差ΣΔＩに乗ずることで不足エネルギＥｉを算出する。

通電時間補正量算出部５ｄは、図５に示すように、噴射指令信号のオンタイミングｔ０から電流閾値Ｉ_t1に達する到達時間ｔ_１までの電流勾配を算出し、補正係数βを切片として加算し、指示ＴＱの示す通電指令時間Ｔｉを経過した時点のピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１を算出する。このとき（３）式に基づいてピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１を算出すると良い。

補正係数βは、印加オフタイミング時のピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１を精度良く推定するためのオフセット項を示している。またここでは、噴射指令信号のオンタイミングｔ０から電流閾値Ｉ_t1に達する到達時間ｔ_１までの電流勾配を（３）式の第１項に用いたが、オンタイミングｔ０から電流閾値Ｉ_t２に達する到達時間ｔ_２までの電流勾配を（３）式の第１項に用いても良い。

次に、通電時間補正量算出部５ｄは、図４に例示したように、不足エネルギＥｉを補うための通電時間補正量ΔＴｉを算出する。具体的には、通電時間補正量算出部５ｄは、（４）式に示すように、推定したピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１により、算出された不足エネルギＥｉを除することで通電時間補正量ΔＴｉを算出する。

この（４）式における分母、分子の１／（１０２４×０．０３）は、検出電流ＩのＡ／Ｄ変換値を物理量に変換するためのゲインを表している。またα２＝α／２である。不足分のエネルギＥｉ及びピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１に依存した（４）式を用いて通電時間補正量ΔＴｉを導出することで、不足分のエネルギＥｉを補うだけの延長時間を簡易的に算出でき、演算量を劇的に少なくできる。

通電時間補正量算出部５ｄは、算出した通電時間補正量ΔＴｉを通電制御部５ａに出力すると、通電制御部５ａは、電流モニタ部５ｃの検出電流Ｉがピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１に達するタイミングまでの間に、指示ＴＱの通電指令算出値＋通電時間補正量ΔＴｉを実行ＴＱの実効通電指令時間として通電指令時間Ｔｉを補正する。これにより、指示ＴＱの通電指令時間Ｔｉを簡易的に補正でき、通電時間を延長できる。このような方式を用いることで、失火を防ぐために予めばらつきを見込んで通電指令時間Ｔｉを調整しておく必要がなくなり、燃費を極力悪化させることなく失火対策できる。

通電時間補正量算出部５ｄは、電流閾値Ｉ_ｔ２に到達してからピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１に達するタイミングｔｂまでの間に通電時間補正量ΔＴｉを算出している。このため、余裕をもって通電指令時間を補正できる。（１）式～（４）式に基づいて通電指令時間補正量ΔＴｉを算出する形態を示したが、この数式は一例を示すものであり、この方法に限られるものではない。

前述したように、補正係数αは、設定可能な通電時間の全てに対応してαマップ１２に記録されており、通電時間補正量算出部５ｄは、燃料噴射弁２の駆動電流が目標ピーク電流I_ｐｋに到達／未到達に拘わらず、変換係数α、βを用いた面積補正を噴射毎に常時実施することで、通電時間補正量ΔＴｉを算出する。変換係数設定部１１は、面積補正を実施する度に変換係数αを設定するため、通電時間補正量算出部５ｄは、噴射毎に変換係数αを変更した通電指令時間補正量ΔＴｉを設定できる。

図６はマイコン４が指令出力する通電指令時間Ｔｉの変化に対して、制御ＩＣ５によりロジック制御する噴射量の変化例を概略的に示している。この図６には、理想的な噴射量を破線を用いて表しており、実際の噴射量を実線を用いて表している。

図６に示すように、通電時間が連続的に変化したとしても噴射量が連続的に滑らかに変化せず、噴射量に段差を生じていることがわかる。これは、噴射毎に目標ピーク電流に到達するか否かで通電時間補正量ΔＴｉの算出処理を実施する否かを変更しているため、目標ピーク電流Ｉ_ｐｋに到達するか否かで通電時間補正量ΔＴｉによる補正有無を生じ、実際の通電時間が大きく変化し、噴射量に段差を生じていることを示している。

そこで本実施形態では、燃料噴射弁２から噴射させる度に変換係数設定部１１が変換係数を設定し、通電時間補正量算出部５ｄは、燃料噴射弁２の駆動電流が目標ピーク電流Ｉｐｋに到達／未到達に拘わらず、変換係数αを用いた面積補正を噴射の度に実施して通電時間補正量ΔＴｉを算出するようにしている。

燃料噴射弁２の通電電流が目標ピーク電流Ｉ_ｐｋに到達するか否かに拘わらず、制御ＩＣ５が面積補正を噴射毎に常時実施しているため、マイコン４がαマップ１２により補正係数αを適切に設定することで通電時間の微小変化に対して噴射量が急変する事象を極力なくすことができる。これにより、通電指示時間Ｔｉのわずかな変化に対しても噴射量を連続的に変化させることができる。このとき、Ａ／Ｆ値を所望の目標Ａ／Ｆ値に制御できる。なお、補正係数設定部１１がαマップ１２により補正係数αを設定する形態を示したが、補正係数αを数式換算できればαマップ１２は必要に応じて設ければ良い。

（第２実施形態）
図７から図１０は、第２実施形態の説明図を示す。マイコン４は、その内部のメモリ４ｂにプログラムなどの各種情報を記憶している。このため、メモリ４ｂの記憶容量に制約条件を生じ、αマップ１２の補正係数αの記録点数も制限されることがある。このような場合、通常の領域（以下、通常領域）と噴射量に段差を生じる領域（以下、段差領域と称す）とでαマップ１２ａ、１２ｂを切り替えると良い。

第２マップとしてのαマップ１２ａは、噴射量に段差を生じる時間領域以外の時間領域に適用した通電指示時間Ｔｉと変換係数αとの対応を示すマップである。第１マップとしてのαマップ１２ｂは、噴射量に段差を生じる時間領域に適用した通電指示時間Ｔｉと変換係数αとの対応を示すマップである。図８は通常領域で用いるαマップ１２ａを概略的に示し、図９は段差領域で用いるαマップ１２ｂを概略的に示す。

通常領域で用いるαマップ１２ａには、図８に例示したように、通電時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ５に対応した補正係数αが記録されている。通電時間Ｔ１、Ｔ２は、図１０に例示したように、燃料噴射弁２の通電電流が目標ピーク電流Ｉ_ｐｋに到達しない時間である。通電時間Ｔ５は、燃料噴射弁２の通電電流が目標ピーク電流Ｉ_ｐｋに必ず到達する時間である。ここでは簡略化して示しているが、αマップ１２ａには、あらゆる通常領域に対応した補正係数αが用意されている。

αマップ１２ａの時間Ｔ１の欄には燃圧Ｐ１、Ｐ３、Ｐ６に対応した補正係数α１１、α３１、α６１が記憶されている。時間Ｔ１の欄には、燃圧Ｐ１、Ｐ３、Ｐ６が大きくなるに従って補正係数α１１、α３１、α６１が大きくなるように設定されている。

αマップ１２ａの時間Ｔ２の欄には燃圧Ｐ１、Ｐ３、Ｐ６に対応した補正係数α１２、α３２、α６２が記憶されている。時間Ｔ２の欄には、燃圧Ｐ１、Ｐ３、Ｐ６が大きくなるに従って補正係数α１２、α３２、α６２が大きくなるように設定されている。

αマップ１２ａの時間Ｔ５の欄には燃圧Ｐ１、Ｐ３、Ｐ６に対応した補正係数α１５、α３５、α６５が記憶されている。ただし時間Ｔ５の補正係数α１５、α３５、α６５は、全ての燃圧Ｐ１、Ｐ３、Ｐ６の欄にゼロが設定されている。

本実施形態では、例えば、燃料噴射弁２に通電する時間が時間Ｔ５程度であれば、パーシャルリフト噴射時に目標ピーク電流Ｉ_ｐｋに必ず到達するため、通電時間補正量算出部５ｄが補正係数α１５、α３５、α６５を用いて通電時間補正量ΔＴｉを算出しても、その延長時間がゼロとなるように設定されている。ここでは、簡略化した例を挙げて説明したが、補正係数αは、設定可能な通電時間の全てに対応してαマップ１２ａに記録されている。

段差領域で用いるαマップ１２ｂには、パーシャルリフト噴射時の目標ピーク電流Ｉ_ｐｋに到達するか否かの境界付近に相当する通電時間Ｔ４ａ～Ｔ４ｄに対応した補正係数αが記録されている。通電時間Ｔ４ａ～Ｔ４ｄは、図１０に例示したように、段差領域を細かく分割した時間を示す。すなわち、段差領域では、わずかに通電時間が変化しても噴射量が急変するため、補正係数αを詳細に記録している。

αマップ１２ｂの時間Ｔ４ａ～Ｔ４ｄの各欄には、燃圧Ｐ１、Ｐ３～Ｐ５に対応した補正係数α１４ａ～α５４ａ、α１４ｂ～α５４ｂ、α１４ｃ～α５４ｃ、α１４ｄ～α５４ｄ、がそれぞれ記憶されている。時間Ｔ４ａ～Ｔ４ｄの欄には、燃圧Ｐ１、Ｐ３～Ｐ５が大きくなるに従って補正係数α１４ａ～α５４ａ、α１４ｂ～α５４ｂ、α１４ｃ～α５４ｃ、α１４ｄ～α５４ｄがそれぞれ大きくなるように設定されている。

αマップ１２ｂの時間Ｔ５の欄には、燃圧Ｐ１、Ｐ３～Ｐ５に対応した補正係数α１５～α５５が記憶されている。時間Ｔ５の欄にはゼロが設定されている。

図７に例示したように、マイコン４は、噴射開始時に指示ＴＱの通電指示時間Ｔｉを通電指令時間算出部１０により算出すると、Ｓ１において通電指示時間Ｔｉが噴射量の段差領域であるか否かを判定する。通電指示時間Ｔｉが段差領域に属していれば、変換係数設定部１１はＳ２において段差領域用のαマップ１２ｂを選択して補正係数αを設定し通電時間補正量算出部５ｄに出力する。そして、制御ＩＣ５の通電時間補正量算出部５ｄは、この設定された補正係数αを用いて通電時間補正量ΔＴｉを算出する。

他方、Ｓ１において通電指示時間Ｔｉが噴射量の段差領域であるか否かを判定した結果、通電指示時間Ｔｉが通常領域に属していれば、変換係数設定部１１はＳ４において通常領域用のαマップ１２ａを選択して補正係数αを設定し通電時間補正量算出部５ｄに出力する。そして、制御ＩＣ５の通電時間補正量算出部５ｄは、この設定された補正係数αを用いて通電時間補正量ΔＴｉを算出する。これ以外の動作は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態によれば、変換係数設定部１１は、通電指示時間に応じてαマップ１２ａ、１２ｂを切り替えて変換係数αを設定している。通常領域、段差領域で用いられる個々のαマップ１２ａ、１２ｂのマトリクスを縮小でき、メモリ４ｂの記憶容量を削減できる。しかも、変換係数設定部１１は、段差領域用のαマップ１２ｂを用いて通電指示時間Ｔｉに対応した補正係数αを詳細に設定でき、噴射制御量の精度を向上できる。

（他の実施形態）
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができ、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。前述した複数の実施形態を必要に応じて組み合わせて構成しても良い。

前述実施形態では、内燃機関の燃焼室の中に直接噴射する筒内噴射に適用したが、これに限定されることはなく、周知の吸気バルブの手前で燃料を噴射するポート噴射に適用しても良い。

前述実施形態では台形の面積を算出することで簡易的に積算電流差ΣΔＩ１を算出する形態を示したが、これに限られない。

燃料噴射弁２ａの通電電流ＥＩは、ピーク電流Ｉ_ｐｋに達する前、ピーク電流Ｉ_ｐｋに達した後の何れにおいても非線形的に変化する。このため、三角形、長方形、台形などの多角形を用いて電流の積算電流を近似して算出することで、簡易的に積算電流差を算出すると良い。これにより演算量を劇的に削減できる。

マイコン４と制御ＩＣ５が別体の集積回路により構成されている形態を適用して説明したが一体に構成しても良い。一体構成する場合には、高速処理可能な演算処理装置などを用いて構成すると良い。

マイコン４、制御ＩＣ５が提供する手段及び／又は機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェア、ハードウェア、あるいはそれらの組み合わせによって提供することができる。例えば制御装置がハードウェアである電子回路により提供される場合、１又は複数の論理回路を含むデジタル回路、または、アナログ回路により構成できる。また、例えば制御装置がソフトウェアにより各種制御を実行する場合には、記憶部にはプログラムが記憶されており、制御主体がこのプログラムを実行することで当該プログラムに対応する方法が実施される。

前述した複数の実施形態を組み合わせて構成しても良い。また、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として前述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において、考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。

本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本発明は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範畴や思想範囲に入るものである。

図面中、１は電子制御装置（噴射制御装置）、２は燃料噴射弁、５ｄは通電時間補正量算出部（面積補正部）、１１は変換係数設定部、１２ａは通常領域のαマップ（第２マップ）、１２ｂは段差領域のαマップ（第１マップ）、ΔＴｉは通電時間補正量、を示す。

Claims

燃料噴射弁（２）を電流駆動して前記燃料噴射弁から燃料を噴射させる際に当該噴射の度に変換係数を設定する変換係数設定部（１１）と、
前記燃料噴射弁の駆動時の電流をモニタして通電電流の傾きを検出し、傾きに応じて今回の駆動時の通電時間を延ばすように補正するように構成され、前記燃料噴射弁の駆動電流が目標ピーク電流に到達／未到達に拘わらず前記変換係数を用いた面積補正を前記噴射の度に実施して通電時間補正量（ΔＴｉ）を算出する面積補正部（５ｄ）と、
を備える噴射制御装置。
噴射量に段差を生じる時間領域に適用した通電指示時間と前記変換係数との対応を示す第１マップ（１２ｂ）、及び、前記段差を生じる時間領域以外の時間領域に適用した通電指示時間と前記変換係数との対応を示す第２マップ（１２ａ）、を備え、
前記変換係数設定部は、前記通電指示時間に応じて前記第１マップ及び前記第２マップを切り替えて前記変換係数を設定する請求項１記載の噴射制御装置。