WO2014174916A1 - 電磁弁の制御装置及びそれを用いた内燃機関の制御装置 - Google Patents

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青野　俊宏
安部　元幸
亮 草壁
広津　鉄平
歩 畑中
坂本　英之
隆夫 福田
豊原　正裕
修 向原
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a control device for a solenoid valve and a control device for an internal combustion engine using the same, for example, a control device for a solenoid valve used in an electromagnetic fuel injection valve disposed in the internal combustion engine, and an internal combustion using the same.
  • the present invention relates to an engine control device.
  • each fuel injection valve is driven by the same injection pulse (drive pulse for controlling the opening and closing of the fuel injection valve) as shown in the upper diagram of FIG. Even if it is driven, the movement of the valve body of each fuel injector changes based on the spring characteristics and solenoid characteristics of each fuel injector, and the valve opening start time, valve closing completion time, and valve opening start of each fuel injector It is known that the time width from when the valve is closed to when the valve is closed varies as shown in the lower diagram of FIG.
  • the fuel injection amount injected from the fuel injection valve into the combustion chamber of the internal combustion engine varies from one individual to another according to the injection characteristics based on the spring characteristics, solenoid characteristics, and the like of each fuel injection valve. Further, since the variation amount of the fuel injection amount is substantially constant regardless of the fuel injection amount injected from each fuel injection valve, for example, when the fuel injection amount per time is reduced by multistage injection as described above However, there is a problem that the ratio of the variation amount to the fuel injection amount per time becomes relatively large, and the fuel injection amount injected in one combustion stroke greatly deviates from the target fuel injection amount. Can occur.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228867 changes the injection pulse of each fuel injection valve in accordance with the injection characteristic of each fuel injection valve, and controls the fuel injection amount injected from each fuel injection valve.
  • a technique for detecting a change in the operating state of an electromagnetic actuator constituting a fuel injection valve is disclosed.
  • Patent Document 1 detects a change in the operating state of an electromagnetic actuator from an inductance for a predetermined time in an electromagnetic actuator including an electromagnet having an inductance and a mover controlled by the electromagnet. For example, when the inductance increases or decreases, the slope of the current measurement value passing through the electromagnet changes, or when the current measurement pattern of the current passing through the electromagnet matches at least one of the current evaluation patterns prepared in advance This is a method for detecting that the operating state of the actuator has changed.
  • Patent Document 1 has a problem that it is difficult to directly measure a change in inductance.
  • the time-series data of the current / voltage value needs to be second-order differentiated, but the noise included in the time-series data for each first-order differentiation. Therefore, there is a problem that it is difficult to precisely detect the change in the slope of the current / voltage value.
  • the current measurement pattern (such as the magnitude or slope of the current value) changes according to the characteristics of the drive circuit of the electromagnetic actuator, the current measurement pattern of the current passing through the electromagnet is compared with at least one of the current evaluation patterns. In some cases, there is a problem that a large number of current evaluation patterns that can correspond to such a large number of current measurement patterns need to be prepared in advance.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to precisely change the operating state of the solenoid valve, that is, the opening time and closing time of the solenoid valve, with a simple configuration.
  • An electromagnetic valve control device and a fuel injection control device using the same can be detected by accurately correcting the drive voltage and drive current applied to the electromagnetic valve to appropriately control the opening and closing of the electromagnetic valve. There is.
  • a solenoid valve control device is a solenoid valve control device that controls opening and closing of a solenoid valve by a drive voltage and / or a drive current to be applied.
  • the drive voltage and / or drive current applied to the solenoid valve is corrected based on the time at which the inflection point is detected from the time series data of the drive voltage and / or drive current when the valve is opened and closed.
  • the opening of the solenoid valve is started based on the time when the inflection point is detected from the time series data of the drive voltage and drive current when the solenoid valve is opened and closed. Since the time, valve opening completion time, and valve closing completion time can be precisely detected, the valve opening start time, valve opening completion time, and valve closing completion time are applied to the solenoid valve. It is possible to appropriately control the opening and closing of the solenoid valve by correcting the driving voltage and the driving current.
  • FIG. 1 The figure which showed the example of the displacement amount of a valve body, a drive voltage, and a drive current in time series when a drive voltage is relatively large.
  • (A) is a diagram showing an example of the drive current and normalized valve body displacement in time series;
  • (b) is an example of the first-order differentiation of the drive current and normalized valve body displacement in time series.
  • (c) is the figure which showed the example of the 2nd-order differentiation of the drive current, and the normalized valve body displacement amount in time series.
  • (A) is a diagram showing an example of the drive voltage and normalized valve body displacement in time series
  • (b) is an example of the first derivative of the drive voltage and normalized valve body displacement in time series.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a first-order lag low-pass filter used when detecting an inflection point from a drive current or a drive voltage, where (a) illustrates the filter coefficient, and (b) illustrates the frequency-gain characteristic.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a Hanning window used when detecting an inflection point from a drive current or a drive voltage, where (a) illustrates a filter coefficient thereof, and (b) illustrates a frequency-gain characteristic thereof. .
  • the internal block diagram which showed typically an example of the internal structure of ECU shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a high-frequency extraction filter used when detecting an inflection point from drive current or drive voltage, where (a) is a second-order difference multiplied by the frequency-gain characteristics of the Hanning window shown in FIG. 8 (b).
  • FIG. 5A is a diagram illustrating fluctuations in the level of driving current and driving voltage
  • FIG. 5B is a fluctuation in slope of the driving current and driving voltage.
  • (A) is a diagram illustrating an example of a high-frequency extraction filter used when detecting an inflection point from a drive current or drive voltage
  • (b) is a diagram illustrating a high band used when detecting an inflection point from the drive current or drive voltage.
  • (c) is the figure explaining the other example of the high region extraction filter used when detecting an inflection point from drive current or drive voltage.
  • the schematic diagram which demonstrated typically the output at the time of inputting a signal into a filter The schematic diagram which demonstrated typically the output at the time of inputting a signal into a filter.
  • an electromagnetic fuel injection valve that injects fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine is employed as the electromagnetic valve, and a mode in which the electromagnetic valve control device is used for the internal combustion engine control device will be described.
  • the electromagnetic valve an appropriate valve that is electromagnetically driven can be adopted.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of a fuel injection device to which a control device for an internal combustion engine using the first embodiment of the control device for an electromagnetic valve according to the present invention is applied.
  • the illustrated fuel injection device 100 mainly includes an electromagnetic fuel injection valve (electromagnetic valve) 10, an engine drive unit (EDU) (drive circuit) 20, and an engine controller unit (ECU: engine control unit) (internal combustion).
  • ECU engine controller unit
  • Engine control device 30 Engine control device 30.
  • ECU 20 and the EDU 30 may be configured separately or may be configured integrally.
  • the electromagnetic fuel injection valve 10 mainly includes a cylindrical body 9, a cylindrical fixed core 1 fixedly disposed inside the cylindrical body 9, and a bobbin disposed outside the fixed core 1 via the cylindrical body 9.
  • the valve seat 6 has a valve body 6 that moves relatively in the direction of the axis L with respect to 9, and a valve hole (fuel injection hole) 7a that is disposed at the lower end of the cylindrical body 9 and that is opened and closed according to the movement of the valve body 6. 7.
  • An adjuster 2 is press-fitted inside the fixed core 1, and a set spring 4 that urges the mover 5 toward the valve seat 7 (downward) is disposed between the adjuster 2 and the mover 5.
  • the solenoid 3 is housed in a housing 3b disposed outside the cylindrical body 9.
  • a through hole is formed at the lower end of the mover 5 and the upper end of the valve element 6 is inserted into the through hole.
  • the valve body 6 is supported so as to move in the direction of the axis L by a mover guide 5 a configured from the peripheral edge portion of the through hole of the mover 5 and a guide member 8 disposed above the valve seat 7. Further, a protruding portion 6a having an outer shape that is relatively larger than the through hole of the movable element 5 is formed above the movable element guide 5a in the upper end of the valve body 6, and the movable element 5 is directed upward.
  • the ECU 30 calculates the time and time width for injecting fuel from the valve hole 7a of the fuel injection valve 10 into the combustion chamber of the internal combustion engine based on various information such as the engine speed, intake air amount, temperature, and the like.
  • the fuel injection valve 10 is turned on from the start of fuel injection to the end of fuel injection, and an injection pulse that defines the valve opening duration from the start of opening of the fuel injection valve 10 to the completion of closing is output to the EDU 20.
  • the EDU 20 boosts the battery voltage VB to several tens of volts to generate a boosted voltage Vboost, and switches SW1, SW2, SW3 between the battery voltage VB, the boosted voltage Vboost, the ground voltage VG, and the solenoid 3 of the fuel injection valve 10. Is switched based on the injection pulse output from the ECU 30 to control the drive voltage applied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 to control the drive current supplied to the solenoid 3.
  • the fuel injection valve 10 is controlled to open and close the valve hole 7a of the fuel injection valve 10 as described above by changing the energization state of the solenoid 3 in accordance with the drive voltage applied by the EDU 20, and from the valve hole 7a. A desired amount of fuel is injected for a desired time.
  • FIG. 2 shows, in time series, examples of injection pulses, switch operating states, drive voltage, drive current, and valve body displacement when fuel is injected from the fuel injection valve 10 shown in FIG. .
  • the drive voltage may be measured as a voltage between two points across the solenoid 3 of the fuel injection valve 10, or between the voltage on the side to which the battery voltage VB or the boosted voltage Vboost is applied and the ground voltage VG. You may measure by a voltage and you may measure by the voltage between the ground side (LowSide terminal) of the solenoid 3, and the ground voltage VG. Further, the drive current is converted from the voltage applied to the shunt resistor SMD by inserting the shunt resistor SMD between the ground side of the solenoid 3 and the ground voltage VG (see FIG. 1).
  • the injection pulse output from the ECU 30 is in the OFF state, the switches SW1, SW2, and SW3 of the EDU 20 are all in the OFF state, and the drive current is supplied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10. It has not been. Therefore, the mover 5 and the valve body 6 of the fuel injection valve 10 are urged in the valve closing direction of the valve seat 7 by the urging force of the set spring 4, and the lower end 6 b of the valve body 6 is in close contact with the valve seat 7. The valve hole 7a is closed, and fuel is not injected from the valve hole 7a.
  • the injection pulse is turned on, the switches SW1 and SW2 are turned on, and the boosted voltage Vboost to solenoid 3 to ground voltage VG are conducted (the drive voltage of solenoid 3 is Vboost).
  • the drive current is supplied (the current flow indicated by the arrow X1 in FIG. 1)
  • the magnetic flux passes between the fixed core 1 and the mover 5, and a magnetic attractive force acts on the mover 5.
  • the drive current supplied to the solenoid 3 increases and the magnetic attractive force acting on the mover 5 exceeds the urging force of the set spring 4, the mover 5 is attracted toward the fixed core 1 and starts moving (time). T1-T2).
  • the movable element 5 moves by a predetermined length (the length in which the movable element guide 5a of the movable element 5 and the protruding portion 6a of the valve element 6 abut), the movable element 5 and the valve element 6 are integrated as an axis.
  • the movement starts in the L direction (time T2), the lower end 6b of the valve body 6 is separated from the valve seat 7, the valve hole 7a is opened, and fuel is injected from the valve hole 7a.
  • the mover 5 and the valve body 6 move together until the mover 6 collides with the fixed core 1, but when the mover 6 and the fixed core 1 collide vigorously, the mover 5 becomes the fixed core 1.
  • the flow rate of the fuel that rebounds and is injected from the valve hole 7a is disturbed. Therefore, at time T3 before the mover 5 collides with the fixed core 1, the switches SW1 and SW2 are turned off, the drive voltage applied to the solenoid 3 is reduced, and the drive current is reduced from the peak value Ipeak.
  • the momentum of the mover 5 and the valve body 6 is reduced.
  • the switch SW2 is maintained in the ON state.
  • the switch SW3 is intermittently turned on (switch SW3 is controlled by PMW)
  • the drive voltage applied to the solenoid 3 is intermittently set to the battery voltage VB
  • the drive current flowing through the solenoid 3 is within a predetermined range. Control (current flow indicated by arrow X2 in FIG. 1).
  • the movable element 5 and the fixed core 1 collide, and the valve body 6 is displaced to the target lift amount.
  • the injection pulse is turned off, the switches SW1, SW2 and SW3 are all turned off, the drive voltage of the solenoid 3 is reduced, and the drive current flowing through the solenoid 3 is reduced. 5 gradually disappears, the magnetic attractive force acting on the mover 5 disappears, and the valve body 6 has a predetermined time delay due to the urging force of the set spring 4 and the pressing force by the fuel pressure.
  • the valve seat 7 is pushed back in the valve closing direction.
  • the valve body 6 is returned to its original position, the lower end 6b of the valve body 6 is brought into close contact with the valve seat 7, the valve hole 7a is closed, and fuel is not injected from the valve hole 7a.
  • the ECU 30 accurately detects, for example, the valve opening start time T2 and the valve closing completion time T7 of the valve hole 7a of the fuel injection valve 10, and the target time is from the valve opening start time T2 to the valve closing completion time T7.
  • the ECU 30 accurately detects, for example, the valve opening start time T2 and the valve closing completion time T7 of the valve hole 7a of the fuel injection valve 10, and the target time is from the valve opening start time T2 to the valve closing completion time T7.
  • FIG. 3 shows an example of the displacement of the valve element, the drive voltage, and the drive current in time series when the drive voltage is relatively small
  • FIG. 4 shows the case where the drive voltage is relatively large
  • FIG. 5 shows an example of the displacement amount of the valve element, the driving voltage, and the driving current in time series.
  • FIG. 5A is a diagram showing an example of the drive current and the normalized valve body displacement amount in time series
  • FIG. 5B is the first derivative of the drive current and the normalized valve body displacement amount
  • FIG. 5C is a diagram showing an example of the second-order differentiation of the drive current and a normalized valve body displacement amount in a time series
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of the drive voltage and the normalized valve body displacement amount in time series
  • FIG. 6B is a first-order derivative of the drive voltage and the normalized valve body displacement amount.
  • FIG. 6C is a diagram showing an example of the second-order differentiation of the drive voltage and an example of the normalized valve body displacement amount in a time series.
  • the acceleration of the mover 5 changes, and thereby the inductance of the solenoid 3 changes.
  • the change in the inductance of the solenoid 3 is considered to appear in the change in the drive current flowing through the solenoid 3 or the voltage drive applied to the solenoid 3, when the valve hole 7a is opened (specifically, the valve is opened). Since the drive voltage is maintained substantially constant at the start time and the valve opening completion time, the valve opening start time and the valve opening completion time can be detected from changes in the drive current flowing through the solenoid 3.
  • valve closing completion time the driving current flowing through the solenoid 3 becomes 0. Therefore, the valve closing completion time is detected from a change in the driving voltage applied to the solenoid 3. can do.
  • the drive voltage applied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 is relatively small, and the movable element guide 5a of the movable element 5 and the projecting portion 6a of the valve element 6 come into contact with each other.
  • the drive current flowing through the solenoid 3 is relatively stable when the 6 starts to move, the mover guide 5a of the mover 5 and the projecting portion 6a of the valve body 6 come into contact with each other and the valve hole 7a. Since the drive current flowing through the solenoid 3 slightly changes when the valve starts to open, the valve opening start time can be detected from the time when the inflection point is detected from the time series data of the drive current of the solenoid 3. .
  • valve closing completion time can be detected from the time at which the inflection point is detected from the voltage time-series data.
  • the drive voltage applied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 is relatively large, and the mover guide 5a of the mover 5 and the projecting portion 6a of the valve body 6 come into contact with each other.
  • the movable element 5 and the fixed core 1 collide (the displacement amount of the valve body 6 is the target lift amount).
  • the drive current flowing through the solenoid 3 changes. Therefore, the valve opening is completed from the time when the inflection point is detected from the time series data of the drive current of the solenoid 3. Time can be detected.
  • the time series data of the drive current flowing through the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 is second-order differentiated, and 2 of the time series data of the drive current is obtained.
  • the time closest to the valve opening completion time which is a preset reference (t11 in FIG. 5C) is the valve opening completion time (displacement of the valve body 6). It is possible to specify that the amount of time reaches the target lift amount and the valve opening of the valve hole 7a is completed).
  • the time when the maximum value is detected from the second-order differentiation of the time series data of the driving current is the time when the inflection point is detected from the time series data of the driving current.
  • the time series data of the drive voltage applied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 is second-order differentiated, and the second-order derivative of the time series data of the drive voltage.
  • the time (t21 in FIG. 6C) that is closest to the valve closing completion time that is a preset reference is the valve closing completion time (the valve body 6 is in its original position). It is possible to specify that it is the time to complete the closing of the valve hole 7a.
  • the time when the maximum value is detected from the second-order differentiation of the time series data of the driving voltage is the time when the inflection point is detected from the time series data of the driving voltage.
  • the ECU 30 when the noise level is low, the ECU 30 has, for example, the relationship between the output Laplace transforms X (s) and Y (s) expressed by the following equation (1) and has the filter coefficient shown in FIG.
  • the second-order differentiation of the time-series data of the drive current and the drive voltage is performed by applying the first-order lag low-pass filter having the frequency-gain characteristic shown in FIG. 7B to the drive current and the drive voltage data and performing the second-order differentiation. It is conceivable to detect a desired extreme value from the result.
  • the first-order lag low-pass filter shown in FIG. 7A changes its frequency characteristics gently as shown in FIG. 7B, so that, for example, when the noise level is high, the drive current and drive voltage It is difficult to efficiently remove noise from data. Therefore, when the noise level is high or the A / D conversion resolution is low, the ECU 30 has, for example, the following filter coefficients shown in Expression (2) and FIG. 8A, and FIG.
  • a Hanning window with the frequency-gain characteristics shown to the signal of the drive current and drive voltage and performing second order differentiation, while effectively removing noise from the drive current and drive voltage data, A desired extreme value is detected from the result of the second order differentiation of the time series data of the drive voltage.
  • FIG. 9 schematically shows an example of the internal configuration of the ECU shown in FIG.
  • the drive voltage applied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 is relatively small, and the movable element 5 and the valve body 6 come into contact with each other to cause the valve body 6 to
  • the valve opening start time from the time when the inflection point is detected from the time series data of the drive current and drive voltage of the solenoid 3 A case where the valve closing completion time can be detected will be described.
  • FIG. 9 shows only the solenoid 3 in the configuration of the fuel injection valve 10.
  • the ECU 30 mainly includes a valve opening start time detector 25 that detects a time corresponding to the valve opening start time, and a valve closing completion time detector 35 that detects a time corresponding to the valve closing completion time.
  • the injection pulse correction unit 45 corrects the injection pulse output to the EDU 20 using the valve opening start time detected by the valve opening start time detection unit 25 and the valve closing completion time detected by the valve closing completion time detection unit 35. And.
  • the valve opening start time detector 25 of the ECU 30 A / D converts the voltage applied to the shunt resistor SMD provided between the LowSide terminal of the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 and the ground voltage VG, and is proportional to the drive current.
  • An A / D converter 21 for obtaining a signal, a Hanning22 window 22 for smoothing a digitized drive current signal, a second-order differentiator 23 for second-differing the signal smoothed by the Hanning Window 22, and a second-order differentiator And a peak detector 24 for detecting an extremum from the signal that is second-order-differed by 23 and emphasizes the inflection point.
  • the valve opening start time detection unit 25 of the ECU 30 specifies the time closest to the reference valve opening start time serving as a reference, among the times when the extreme value is detected by the peak detector 24, so that the solenoid 3 A time corresponding to the valve opening start time is detected from a signal proportional to the drive current flowing through the valve, and the detected valve opening start time is transmitted to the injection pulse correction unit 45.
  • the valve closing completion time detection unit 35 of the ECU 30 includes an A / D converter 31 that performs A / D conversion on the voltage (drive voltage) of the LowSide terminal of the solenoid 3 of the fuel injection valve 10, and a digitized current signal.
  • An extreme value is obtained from the Hanning Window 32 to be smoothed, the second-order differentiator 33 for second-order subtracting the signal smoothed by the Hanning Window 32, and the inflection point emphasized by the second-order difference by the second-order differentiator 33.
  • a peak detector 34 for detection.
  • the valve closing completion time detection unit 35 of the ECU 30 identifies the time closest to the reference valve closing completion time that is a preset reference among the times when the extreme value is detected by the peak detector 34, so that the solenoid 3 A time corresponding to the valve closing completion time is detected from the drive voltage applied to the valve, and the detected valve closing completion time is transmitted to the injection pulse correction unit 45.
  • the injection pulse correction unit 45 of the ECU 30 mainly performs reference injection based on the value obtained by dividing the target fuel injection amount Q by the static flow (flow rate in the full lift state of the fuel injection valve 10) Qst and the flow rate characteristics of the fuel injection valve 10.
  • Reference characteristic map M40 showing the relationship with pulse width Ti, reference valve opening start time memory 41 for storing reference valve opening start time, reference valve closing completion time memory 42 for storing reference valve closing completion time, opening
  • the valve opening start deviation between the valve opening start time transmitted from the valve start time detecting unit 25 and the reference valve opening start time output from the reference valve opening start time memory 41 is stored by smoothing the variation for each injection.
  • the deviation of the valve closing completion between the valve closing completion time transmitted from the start deviation memory 43 and the valve closing completion time detector 35 and the reference valve closing completion time output from the reference valve closing time memory 42 is varied for each injection. Smoothing And a valve-closing completion deviation memory 44 for storing.
  • valve opening start deviation memory 43 averages a plurality of valve opening start deviations and valve closing completion deviations detected when fuel is injected from the fuel injection valve 10 a plurality of times, and the averaged valve opening start deviation and The valve closing completion deviation is stored as a valve opening start deviation and a valve closing completion deviation.
  • the injection pulse correcting unit 45 is output from the valve opening start time and the reference valve opening start time memory 41 transmitted from the valve opening start time detecting unit 25 by the difference means 46.
  • the deviation from the reference valve opening start time is calculated, and the calculation result is stored in the valve opening start deviation memory 43 as the valve opening start deviation.
  • the difference means 47 calculates a deviation between the valve closing completion time transmitted from the valve closing completion time detector 35 and the reference valve closing completion time output from the reference valve closing completion time memory 42, and closes the calculation result.
  • the valve completion deviation is stored in the valve closing completion deviation memory 44 as a valve completion deviation.
  • the injection pulse correction unit 45 calculates the injection pulse width deviation between the valve opening start deviation output from the valve opening start deviation memory 43 and the valve closing completion deviation output from the valve closing completion deviation memory 44 by the difference means 48. Then, by calculating the deviation between the reference injection pulse width Ti and the injection pulse width deviation output from the standard characteristic map M40 by the difference means 49, a new valve opening continuation time from the start of the valve opening to the completion of the valve closing is specified. A proper injection pulse (injection pulse correction value) is generated.
  • the ECU 30 controls (feedback control) the operating states of the switches SW1, SW2, and SW3 of the EDU 20 based on the injection pulse correction value, and the drive voltage applied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 and the drive that flows through the solenoid 3.
  • the current is controlled, the opening and closing of the valve hole 7a of the fuel injection valve 10 is appropriately controlled, and the fuel injection amount injected from the fuel injection valve 10 is controlled to the target fuel injection amount.
  • valve opening start time and the valve closing completion time are added to the reference valve opening start time and the reference valve closing completion time.
  • the valve opening start time and the valve closing completion time detected by the fuel injection valve arranged in a specific cylinder of the internal combustion engine match the valve opening start time and the valve closing completion time of the other cylinders. You may control.
  • FIG. 11 schematically shows another example of the internal configuration of the ECU shown in FIG.
  • the drive voltage applied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 is relatively large, and the movable element 5 and the valve body 6 come into contact with each other to form the valve hole 7 a.
  • the valve opening completion time from the time when the inflection point is detected from the time series data of the drive current and drive voltage of the solenoid 3 A case where the valve closing completion time can be detected will be described.
  • FIG. 11 shows only the solenoid 3 in the configuration of the fuel injection valve 10.
  • the ECU 30 mainly includes a valve opening completion time detector 25a that detects a time corresponding to the valve opening completion time, and a valve closing completion time detector 35 that detects a time corresponding to the valve closing completion time.
  • the injection pulse correction unit 45 corrects the injection pulse output to the EDU 20 using the valve opening start time detected by the valve opening completion time detection unit 25a and the valve closing completion time detected by the valve closing completion time detection unit 35. And.
  • the valve opening completion time detection unit 25a of the ECU 30 A / D converts the voltage applied to the shunt resistor SMD provided between the LowSide terminal of the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 and the ground voltage VG, and is proportional to the drive current.
  • a / D converter 21a for obtaining a signal Hanning Window 22a for smoothing a digitized drive current signal, second-order differentiator 23a for second-ordering the signal smoothed by Hanning Window 22a, and second-order differentiator
  • a peak detector 24a that detects an extreme value from the signal that is second-order-differed by 23a and emphasizes the inflection point.
  • the valve opening completion time detection unit 25a of the ECU 30 specifies the time closest to the reference valve opening completion time as a reference, among the times when the extreme value is detected by the peak detector 24, so that the solenoid 3 A time corresponding to the valve opening completion time is detected from a signal proportional to the drive current flowing through the valve, and the detected valve opening completion time is transmitted to the injection pulse correction unit 45.
  • the valve closing completion time detection unit 35 of the ECU 30 includes an A / D converter 31 that performs A / D conversion on the voltage (drive voltage) of the LowSide terminal of the solenoid 3 of the fuel injection valve 10, and a digitized current signal.
  • An extreme value is obtained from the Hanning Window 32 to be smoothed, the second-order differentiator 33 for second-order subtracting the signal smoothed by the Hanning Window 32, and the inflection point emphasized by the second-order difference by the second-order differentiator 33.
  • a peak detector 34 for detection.
  • the valve closing completion time detection unit 35 of the ECU 30 identifies the time closest to the reference valve closing completion time that is a preset reference among the times when the extreme value is detected by the peak detector 34, so that the solenoid 3 A time corresponding to the valve closing completion time is detected from the drive voltage applied to the valve, and the detected valve closing completion time is transmitted to the injection pulse correction unit 45.
  • the injection pulse correction unit 45 of the ECU 30 mainly includes a reference characteristic map showing a relationship between a value obtained by dividing the target fuel injection amount Q by the static flow Qst and a reference injection pulse width Ti based on the flow characteristic of the fuel injection valve 10.
  • M40 a reference valve opening completion time memory 41a for storing a reference valve opening completion time
  • a reference valve closing completion time memory 42 for storing a reference valve closing completion time
  • an opening transmitted from the valve opening completion time detector 25a mainly includes a reference characteristic map showing a relationship between a value obtained by dividing the target fuel injection amount Q by the static flow Qst and a reference injection pulse width Ti based on the flow characteristic of the fuel injection valve 10.
  • valve opening completion memory 43a for smoothing a variation for each injection and storing a valve opening completion deviation between the valve completion time and the reference valve opening completion time output from the reference valve opening completion time memory 41a, and a valve closing completion time
  • a valve closing completion error memory for smoothing and storing the valve closing completion deviation between the valve closing completion time transmitted from the detector 35 and the reference valve closing completion time output from the reference valve closing time memory 42 for each injection. 44 It has.
  • the valve opening completion deviation memory 43a and the valve closing completion deviation memory 44 average the plurality of valve opening completion deviations and valve closing completion deviations detected when the fuel is injected from the fuel injection valve 10 a plurality of times. The averaged valve opening completion deviation and valve closing completion deviation are stored as valve opening completion deviation and valve closing completion deviation.
  • the injection pulse correction unit 45 is output from the valve opening completion time and the reference valve opening completion time memory 41a transmitted from the valve opening completion time detection unit 25a by the difference means 46.
  • the deviation from the reference valve opening completion time is calculated, and the calculation result is stored in the valve opening completion deviation memory 43a as the valve opening completion deviation.
  • the difference means 47 calculates a deviation between the valve closing completion time transmitted from the valve closing completion time detector 35 and the reference valve closing completion time output from the reference valve closing completion time memory 42, and closes the calculation result.
  • the valve completion deviation is stored in the valve closing completion deviation memory 44 as a valve completion deviation.
  • valve opening completion deviation is substantially a constant of the valve opening start deviation regardless of the injection characteristics of each fuel injector. It is known that it is double (K times).
  • the injection pulse correction unit 45 calculates the valve opening start deviation by adding the gain 1 / K to the valve opening completion deviation output from the valve opening completion deviation memory 43 by the conversion means 43b, and the difference means 48 opens the opening opening deviation.
  • the injection pulse width deviation between the valve start deviation and the valve closing completion deviation output from the valve closing completion memory 44 is calculated, and the reference injection pulse width Ti and the injection pulse width deviation output from the reference characteristic map M40 by the difference means 49 are calculated. Is generated, a new injection pulse (injection pulse correction value) that defines the valve opening duration from the start of valve opening to the completion of valve closing is generated.
  • the filter coefficients at both ends of Hanning Window may be considered to be 0. Therefore, as shown in the following equation (5), the first of the above equations (4) The term can be approximated to zero.
  • performing the second-order difference after multiplying the signal U t by the Hanning Window corrects the level so that the sum or average of the coefficients becomes zero by turning the Hanning Window upside down as shown in FIG. And convolution of the filtered filter and the signal U t .
  • the frequency-gain characteristic of this filter is the second-order difference shown in FIG. 14 (a) in the frequency-gain characteristic of HanningWindow shown in FIG. 8 (b).
  • the frequency-gain characteristic is multiplied as shown in FIG.
  • This filter has a low gain at low frequencies near zero, and the gain increases as the frequency increases and approaches the cutoff frequency. When the frequency exceeds the cutoff frequency, the gain becomes approximately zero.
  • this filter is called a high-frequency extraction filter because it has a characteristic of passing a frequency closer to the cutoff frequency than a low frequency.
  • FIG. 15 shows the overall configuration of a fuel injection device to which the control device for an internal combustion engine using the second embodiment of the control device for the electromagnetic valve according to the present invention is applied.
  • the control apparatus utilized is shown.
  • only the solenoid 3 is shown in the configuration of the fuel injection valve 10.
  • the control device of the second embodiment shown in FIG. 15 detects an inflection point from time series data of the drive current flowing through the solenoid 3 and the drive current applied to the solenoid 3 with respect to the control device of the first embodiment described above.
  • the method for detecting the valve opening start time, the valve opening completion time, and the valve closing completion time is different, and the other configuration is the same as that of the control device of the first embodiment. Accordingly, the same components as those in the control device of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the ECU 30A mainly includes a valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25A that detects a time corresponding to the valve opening start time (or valve opening completion time), and the valve closing completion.
  • the valve opening completion time detection unit 35A for detecting the time corresponding to the time and the valve opening start time (or valve opening completion time) detected by the valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25A are closed.
  • An injection pulse correction unit 45A that corrects an injection pulse output to the EDU 20 using the valve closing completion time detected by the valve completion time detection unit 35A.
  • the valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25A of the ECU 30A determines the voltage applied to the shunt resistor SMD provided between the LowSide terminal of the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 and the ground voltage VG as A / An A / D converter 21A that obtains a signal proportional to the drive current by D conversion, a high-frequency extraction filter (see FIG. 13B) 22A that emphasizes the high-frequency component of the digitized drive current signal, And a peak detector 24A for detecting an extreme value from the output signal of the band extraction filter 22A (correlation between the digitized drive current signal and the high band extraction filter).
  • the valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25A of the ECU 30A is a reference valve opening start time (or reference) that is a reference that is set in advance among the times when the extreme value is detected by the peak detector 24A.
  • the time closest to the valve opening completion time By specifying the time closest to the valve opening completion time, the time corresponding to the valve opening start time (or valve opening completion time) is detected from a signal proportional to the drive current flowing through the solenoid 3, and the detected opening is detected.
  • the valve start time (or valve opening completion time) is transmitted to the injection pulse correction unit 45A.
  • the valve closing completion time detection unit 35A of the ECU 30A includes an A / D converter 31A for A / D converting the voltage (drive voltage) of the LowSide terminal of the solenoid 3 of the fuel injection valve 10, and a digitized current signal.
  • a high-frequency extraction filter 32A that emphasizes high-frequency components, and a peak detector 34A that detects extreme values from the output signal of the high-frequency extraction filter 32A (correlation between a digitized current signal and the high-frequency extraction filter) Have.
  • the valve closing completion time detection unit 35A of the ECU 30A identifies the time closest to the reference valve closing completion time that is a preset reference from among the times when the extreme value is detected by the peak detector 34A, so that the solenoid 3 A time corresponding to the valve closing completion time is detected from the drive voltage applied to the valve, and the detected valve closing completion time is transmitted to the injection pulse correction unit 45A.
  • the injection pulse correction unit 45A of the ECU 30A includes a valve opening start time (or valve opening completion time) transmitted from the valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25A, and a valve closing completion time detection unit 35A.
  • a new injection pulse (injection pulse correction value) that defines the valve opening duration from the start of valve opening to the completion of valve closing is generated based on the valve closing completion time transmitted from.
  • the ECU 30A controls the operating state of each switch SW1, SW2, SW3 of the EDU 20 based on the injection pulse correction value, and controls the drive voltage applied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 and the drive current flowing through the solenoid 3. Then, the opening and closing of the valve hole 7a of the fuel injection valve 10 is appropriately controlled to control the fuel injection amount injected from the fuel injection valve 10 to the target fuel injection amount.
  • the valve opening start time, the valve opening completion time, and the valve closing completion time are detected from the time series data of the driving current flowing through the solenoid 3 and the driving current applied to the solenoid 3.
  • a high-frequency extraction filter whose coefficient sum or average is 0 and the coefficient moment is 0, by detecting the extreme value from the correlation between this high-frequency extraction filter and the time series data of the drive current and drive current.
  • the filter whose filter coefficient is KAcos (2 ⁇ i / I) (trigonometric function) has been described as a high-frequency extraction filter that emphasizes the high-frequency component of the digitized current signal.
  • the high-frequency extraction filter can detect an inflection point from time series data of the driving voltage and driving current regardless of fluctuations in the driving voltage and driving current levels as shown in FIG. 16A, and FIG. It is sufficient that the inflection point can be detected from the time series data of the drive voltage and drive current regardless of the fluctuation of the slope of the drive voltage and drive current as shown in FIG.
  • a high-frequency extraction filter may be any filter in which the sum or average of the filter coefficients is 0 and the moment of the filter coefficients is 0.
  • the high-frequency extraction filter for example, a filter whose filter coefficient is a downwardly convex arc shape and whose level is adjusted as shown in FIG. Or a filter in which the filter coefficient is expressed by an even order function such as a quadratic function and the level is adjusted as shown in FIG.
  • a filter whose filter coefficient is a V-shape projecting downward and whose level is adjusted as shown in FIG. 17C (represented by a linear function that is line-symmetric with respect to a predetermined symmetry axis) It may be a filter obtained by appropriately combining these filters.
  • detecting the peak (extreme value) from the correlation between the reference pattern and the input signal U means that the reference pattern is represented by t k ⁇ 2 , t k ⁇ 1 , t k , t k + 1 , t k + 2 .
  • the correlation with the input signal U is calculated at the position of each reference pattern, and the calculated correlation among the positions of the respective reference patterns is relatively high (in FIG. 20).
  • T k is specified.
  • FIG. 21 shows the overall configuration of a fuel injection device to which the control device for an internal combustion engine using the third embodiment of the control device for a solenoid valve according to the present invention is applied. A control device using a reference pattern having similar characteristics is shown. FIG. 21 shows only the solenoid 3 in the configuration of the fuel injection valve 10.
  • the control device of the third embodiment shown in FIG. 21 detects the inflection point from the control device of the first embodiment described above from the time series data of the drive current flowing through the solenoid 3 and the drive current applied to the solenoid 3.
  • the method for detecting the valve opening start time, the valve opening completion time, and the valve closing completion time is different, and the other configuration is the same as that of the control device of the first embodiment. Accordingly, the same components as those in the control device of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the ECU 30B mainly includes a valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25B that detects a time corresponding to the valve opening start time (or valve opening completion time), and the valve closing completion.
  • the valve opening completion time detection unit 35B that detects the time corresponding to the time and the valve opening start time (or valve opening completion time) detected by the valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25B are closed.
  • an injection pulse correction unit 45B that corrects an injection pulse output to the EDU 20 using the valve closing completion time detected by the valve completion time detection unit 35.
  • the valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25B of the ECU 30B outputs a voltage applied to a shunt resistor SMD provided between the LowSide terminal of the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 and the ground voltage VG as A / An A / D converter 21B that obtains a signal proportional to the drive current by D conversion, a reference pattern for emphasizing the high frequency component of the signal (the sum of coefficients or the average and the moment of the coefficient is 0) 22B, A / D It has a correlator 23B that correlates the drive current signal digitized by the D converter 21B and the reference pattern 22B, and a peak detector 24B that detects an extreme value from the output result of the correlator 23B.
  • the valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25B of the ECU 30B is a reference valve opening start time (or reference) that is a reference that is set in advance among the time when the extreme value is detected by the peak detector 24B.
  • the time closest to the valve opening completion time By specifying the time closest to the valve opening completion time, the time corresponding to the valve opening start time (or valve opening completion time) is detected from a signal proportional to the drive current flowing through the solenoid 3, and the detected opening is detected.
  • the valve start time (or valve opening completion time) is transmitted to the injection pulse correction unit 45B.
  • valve closing completion time detection unit 35B of the ECU 30B emphasizes the A / D converter 31B for A / D converting the voltage (drive voltage) of the LowSide terminal of the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 and the high frequency component of the signal.
  • a correlator 33B for correlating the reference pattern (the sum or average of coefficients and the coefficient moment is 0) 32B, the current signal digitized by the A / D converter 31B and the reference pattern, and a correlator 33B And a peak detector 34B for detecting an extreme value from the output result.
  • the valve closing completion time detection unit 35B of the ECU 30B specifies the time closest to the reference valve closing completion time as a reference that is set in advance among the time when the extreme value is detected by the peak detector 34B. A time corresponding to the valve closing completion time is detected from the drive voltage applied to the valve, and the detected valve closing completion time is transmitted to the injection pulse correction unit 45B.
  • the injection pulse correction unit 45B of the ECU 30B includes a valve opening start time (or valve opening completion time) transmitted from the valve opening start time detection unit (or valve opening completion time detection unit) 25B, and a valve closing completion time detection unit 35B.
  • a new injection pulse (injection pulse correction value) that defines the valve opening duration from the start of valve opening to the completion of valve closing is generated based on the valve closing completion time transmitted from.
  • the ECU 30B controls the operation state of each switch SW1, SW2, SW3 of the EDU 20 based on the injection pulse correction value, and controls the drive voltage applied to the solenoid 3 of the fuel injection valve 10 and the drive current flowing through the solenoid 3. Then, the opening and closing of the valve hole 7a of the fuel injection valve 10 is appropriately controlled to control the fuel injection amount injected from the fuel injection valve 10 to the target fuel injection amount.
  • the valve opening start time, the valve opening completion time, and the valve closing completion time are detected from the time series data of the driving current flowing through the solenoid 3 and the driving current applied to the solenoid 3.
  • the present invention is not limited to the first to third embodiments described above, and includes various modifications.
  • the first to third embodiments described above are described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment.
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

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Abstract

　簡便な構成でもって、電磁弁の作動状態の変化、すなわち電磁弁の開弁時間や閉弁時間を精緻に検知し、電磁弁に印加される駆動電圧や駆動電流を精緻に補正して電磁弁の開閉を適正に制御することのできる電磁弁の制御装置及びそれを用いた燃料噴射制御装置を提供する。　電磁弁の開閉を印加される駆動電圧と駆動電流で制御する電磁弁の制御装置であって、電磁弁を開閉した際の駆動電圧と駆動電流の時系列データから変曲点が検出される時間に基づいて、電磁弁に印加される駆動電圧と駆動電流を補正する。

Description

電磁弁の制御装置及びそれを用いた内燃機関の制御装置
　本発明は、電磁弁の制御装置及びそれを用いた内燃機関の制御装置に係り、例えば内燃機関に配設された電磁式燃料噴射弁に使用される電磁弁の制御装置及びそれを用いた内燃機関の制御装置に関する。
　従来から、例えば自動車産業においては、排気ガス中に含まれる未燃粒子状物質（PM:particulate matter）の数量（未燃粒子状物質数（PN：particulate number））を低減するための技術開発が進められている。そのような従来技術として、例えば内燃機関に配設された燃料噴射弁から噴射される燃料の噴霧特性を改善したり、燃料噴射の勢いを低減することによって、内燃機関の燃焼室内に噴射された燃料の壁面付着を抑制する技術が知られている。特に、燃料噴射の勢いを低減する技術としては、一回の燃焼行程に必要な燃料を複数回に分割して噴射（多段噴射）し、一回当たりの燃料噴射量を低減する技術が提案されている。
　ところで、燃料噴射弁から内燃機関の燃焼室等へ燃料を噴射する場合に、各燃料噴射弁を図２２の上図のように同一の噴射パルス（燃料噴射弁の開閉を制御する駆動パルス）で駆動したとしても、各燃料噴射弁のスプリング特性やソレノイド特性等に基づいて各燃料噴射弁の弁体の動きが変化し、各燃料噴射弁の開弁開始時間や閉弁完了時間、開弁開始から閉弁完了までの時間幅が図２２の下図のようにばらつくことが知られている。すなわち、燃料噴射弁から内燃機関の燃焼室等へ噴射される燃料噴射量は、各燃料噴射弁のスプリング特性やソレノイド特性等に基づく噴射特性に応じて各個体毎にばらつくと考えられている。また、この燃料噴射量のばらつき量は、各燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量に関わらず略一定であるため、例えば上記したように多段噴射によって一回当たりの燃料噴射量を低減した場合には、一回当たりの燃料噴射量に対するばらつき量の割合が相対的に大きくなり、一回の燃焼行程で噴射される燃料噴射量が目標とする燃料噴射量から大きく乖離してしまうといった問題が生じ得る。
　このような問題に対し、特許文献１には、各燃料噴射弁の噴射特性に応じて各燃料噴射弁の噴射パルスを変更し、各燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を制御するために、燃料噴射弁を構成する電磁式アクチュエータの作動状態の変化を検知する技術が開示されている。
　特許文献１に開示されている検知方法は、インダクタンスを有する電磁石とその電磁石によって制御される可動子とを備えた電磁式アクチュエータにおいて、所定時間のインダクタンスから電磁式アクチュエータの作動状態の変化を検知する方法であり、例えば、インダクタンスが増減したときや電磁石を通る電流測定値の傾きが変化したとき、電磁石を通る電流の電流測定パターンと予め用意した電流評価パターンの少なくとも一つとが一致したときなどに、アクチュエータの作動状態が変化したことを検知する方法である。
米国特許出願公開第２０１１／０１７０２２４号明細書
　しかしながら、特許文献１に開示されている検知方法においては、インダクタンスの変化を直接測定することが難しいといった課題がある。また、電磁石を通る電流・電圧値の傾きの変化を検出する場合にはその電流・電圧値の時系列データを２階微分する必要があるものの、１階微分毎に時系列データに含まれるノイズが強調されるため、電流・電圧値の傾きの変化を精緻に検出することは難しいといった課題がある。さらに、電磁式アクチュエータの駆動回路の特性などに応じて電流測定パターン（電流値の大小や傾きなど）は変化するため、電磁石を通る電流の電流測定パターンと電流評価パターンの少なくとも一つとを比較する場合には、そのような多数の電流測定パターンに対応し得る多数の電流評価パターンを予め用意しておく必要があるといった課題もある。
　本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡便な構成でもって、電磁弁の作動状態の変化、すなわち電磁弁の開弁時間や閉弁時間を精緻に検知し、電磁弁に印加される駆動電圧や駆動電流を精緻に補正して電磁弁の開閉を適正に制御することのできる電磁弁の制御装置及びそれを用いた燃料噴射制御装置を提供することにある。
　上記する課題を解決するために、本発明に係る電磁弁の制御装置は、電磁弁の開閉を印加される駆動電圧及び／又は駆動電流で制御する電磁弁の制御装置であって、前記電磁弁を開閉した際の前記駆動電圧及び／又は駆動電流の時系列データから変曲点が検出される時間に基づいて、前記電磁弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を補正することを特徴とする。
　以上の説明から理解できるように、本発明によれば、電磁弁を開閉した際の駆動電圧や駆動電流の時系列データから変曲点が検出される時間に基づいて、電磁弁の開弁開始時間や開弁完了時間、電磁弁の閉弁完了時間を精緻に検知することができるため、その電磁弁の開弁開始時間や開弁完了時間、閉弁完了時間を用いて電磁弁に印加される駆動電圧や駆動電流を補正することによって、電磁弁の開閉を適正に制御することができる。
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
[規則91に基づく訂正 19.03.2014]　
本発明に係る電磁弁の制御装置の実施形態１を用いた内燃機関の制御装置が適用された燃料噴射装置の全体構成を示した全体構成図。 図１に示す燃料噴射弁から燃料を噴射する際の、噴射パルス、スイッチの作動状態、駆動電圧、駆動電流、弁体の変位量の一例を時系列で示した図。 駆動電圧が相対的に小さい場合の、弁体の変位量と駆動電圧と駆動電流の一例を時系列で示した図。 駆動電圧が相対的に大きい場合の、弁体の変位量と駆動電圧と駆動電流の一例を時系列で示した図。 （ａ）は駆動電流と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図、（ｂ）は駆動電流の１階微分と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図、（ｃ）は駆動電流の２階微分と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図。 （ａ）は駆動電圧と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図、（ｂ）は駆動電圧の１階微分と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図、（ｃ）は駆動電圧の２階微分と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図。 駆動電流や駆動電圧から変曲点を検出する際に用いる１次遅れローパスフィルタを説明した図であって、（ａ）はそのフィルタ係数を説明した図、（ｂ）はその周波数－ゲイン特性を説明した図。 駆動電流や駆動電圧から変曲点を検出する際に用いるハニング窓を説明した図であって、（ａ）はそのフィルタ係数を説明した図、（ｂ）はその周波数－ゲイン特性を説明した図。 図１に示すECUの内部構成の一例を模式的に示した内部構成図。 ２つの燃料噴射弁の噴射パルス補正値と弁体の変位量の一例を時系列で示した図。 図１に示すECUの内部構成の他例を模式的に示した内部構成図。 開弁開始偏差と開弁完了偏差の関係を模式的に示した模式図。 （ａ）はハニング窓のフィルタ係数を説明した図、（ｂ）はハニング窓の２階差分のフィルタ係数を説明した図。 駆動電流や駆動電圧から変曲点を検出する際に用いる高域抽出フィルタを説明した図であって、（ａ）は図８（ｂ）に示すハニング窓の周波数－ゲイン特性に乗じる２階差分の周波数－ゲイン特性を説明した図、（ｂ）はその周波数－ゲイン特性を説明した図。 本発明に係る電磁弁の制御装置の実施形態２を用いた内燃機関の制御装置が適用された燃料噴射装置の全体構成を示した全体構成図。 駆動電流や駆動電圧の変動を模式的に説明した模式図であって、（ａ）は駆動電流や駆動電圧のレベルの変動を説明した図、（ｂ）は駆動電流や駆動電圧の傾きの変動を説明した図。 （ａ）は駆動電流や駆動電圧から変曲点を検出する際に用いる高域抽出フィルタの一例を説明した図、（ｂ）は駆動電流や駆動電圧から変曲点を検出する際に用いる高域抽出フィルタの他例を説明した図、（c）は駆動電流や駆動電圧から変曲点を検出する際に用いる高域抽出フィルタの更に他例を説明した図。 フィルタに信号を入力した際の出力を模式的に説明した模式図。 フィルタに信号を入力した際の出力を模式的に説明した模式図。 参照パターンと信号との相関から極値を検出する方法を模式的に説明した模式図。 本発明に係る電磁弁の制御装置の実施形態３を用いた内燃機関の制御装置が適用された燃料噴射装置の全体構成を示した全体構成図。 従来の燃料噴射装置の燃料噴射弁から燃料を噴射する際の噴射パルスと弁体の変位量を時系列で示した図。
　以下、本発明に係る電磁弁の制御装置及びそれを用いた内燃機関の制御装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、電磁弁として内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する電磁式の燃料噴射弁を採用し、電磁弁の制御装置が内燃機関の制御装置に用いられる形態について説明するが、電磁弁としては電磁駆動される適宜の弁を採用することができる。
［実施形態１］
　図１は、本発明に係る電磁弁の制御装置の実施形態１を用いた内燃機関の制御装置が適用された燃料噴射装置の全体構成を示したものである。
　図示する燃料噴射装置１００は、主として、電磁式燃料噴射弁（電磁弁）１０と、エンジンドライブユニット（EDU：Engine Drive Unit）（駆動回路）２０と、エンジンコントローラユニット（ECU：Engine Control Unit）（内燃機関の制御装置）３０とから構成されている。なお、ECU２０とEDU３０とは別体として構成してもよいし、一体として構成してもよい。
　電磁式燃料噴射弁１０は、主に、筒体９と、筒体９の内部に固定配置された筒状の固定コア１と、筒体９を介して固定コア１の外側に配置されたボビン３ａに捲回されたソレノイド３と、固定コア１の下方且つ筒体９に対して軸線Ｌ方向へ相対的に移動自在に配置された可動子５と、可動子５の移動に応じて筒体９に対して軸線Ｌ方向へ相対的に移動する弁体６と、筒体９の下端に配置され且つ弁体６の移動に応じて開閉される弁孔（燃料噴射孔）７ａを有する弁座７と、を備えている。また、固定コア１の内部には調整子２が圧入され、調整子２と可動子５の間には、可動子５を弁座７方向（下方）へ向かって付勢するセットスプリング４が配置されている。なお、ソレノイド３は、筒体９の外側に配設されたハウジング３ｂ内に収容されている。
　可動子５の下端には貫通孔が形成され、弁体６の上端がその貫通孔に挿入されている。弁体６は、可動子５の貫通孔の周縁部から構成される可動子ガイド５ａと弁座７の上側に配置されたガイド部材８とによって軸線Ｌ方向へ移動するように支持されている。また、弁体６の上端のうち可動子ガイド５ａの上方には、可動子５の貫通孔よりも相対的に大きな外形の突設部６ａが形成されており、可動子５が上方へ向かって移動した際に弁体６の突設部６ａと可動子５の貫通孔を構成する可動子ガイド５ａとが接触することによって、可動子５と弁体６とが一体で上方へ移動するようになっている。
　電磁式燃料噴射弁１０のソレノイド３に通電していない状態では、セットスプリング４の付勢力によって可動子５が弁座７へ向かって付勢され、弁体６の下端６ｂが弁座７と当接して弁座７に形成された弁孔７ａが閉止される。また、ソレノイド３へ通電した状態では、可動子５を固定コア１へ吸引する磁気吸引力が発生され、その磁気吸引力がセットスプリング４の付勢力に打ち勝つと、可動子５が固定コア１と衝突するまで固定コア１へ向かって吸引され、可動子５の移動に応じて弁体６の下端６ｂが弁座７と離間して弁座７の弁孔７ａが開放される。なお、ソレノイド３への通電が遮断されると、可動子５を固定コア１へ吸引する磁気吸引力が消滅し、セットスプリング４の付勢力によって可動子５が弁座７へ向かって付勢され、弁体６の下端６ｂが弁座７へ押し戻されて弁孔７ａが閉止されるようになっている。
　ECU３０は、例えばエンジンの回転数、吸入空気量、温度等の各種情報に基づいて、燃料噴射弁１０の弁孔７ａから内燃機関の燃焼室等に燃料を噴射する時間と時間幅を算出し、燃料噴射開始から燃料噴射終了までオン状態として燃料噴射弁１０の開弁開始から閉弁完了までの開弁継続時間を規定する噴射パルスをEDU２０へ出力する。
　EDU２０は、バッテリ電圧VBを数十Vまで昇圧して昇圧電圧Vboostを生成し、バッテリ電圧VB、昇圧電圧Vboost、接地電圧VGと燃料噴射弁１０のソレノイド３との間のスイッチSW1、SW2、SW3をECU３０から出力される噴射パルスに基づいて切り替え、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧を制御してソレノイド３へ供給する駆動電流を制御する。
　燃料噴射弁１０は、EDU２０によって印加される駆動電圧に応じてソレノイド３の通電状態が変化することで、上記したように燃料噴射弁１０の弁孔７ａの開閉が制御され、当該弁孔７ａから所望の量の燃料を所望の時間だけ噴射する。
　図２を参照して、ECU３０から出力される噴射パルス、EDU２０のスイッチSW1、SW2、SW3の作動状態、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧と駆動電流、弁体６の変位量について具体的に説明する。図２は、図１に示す燃料噴射弁１０から燃料を噴射する際の、噴射パルス、スイッチの作動状態、駆動電圧、駆動電流、弁体の変位量の一例を時系列で示したものである。
　なお、駆動電圧は、燃料噴射弁１０のソレノイド３を挟む２点間の電圧で計測してもよいし、バッテリ電圧VBあるいは昇圧電圧Vboostが印加される側の電圧と接地電圧VGとの間の電圧で計測してもよいし、ソレノイド３の接地側（LowSide端子）と接地電圧VGとの間の電圧で計測してもよい。また、駆動電流は、ソレノイド３の接地側と接地電圧VGとの間にシャント抵抗SMDを挟み、シャント抵抗SMDに加わる電圧から換算する（図１参照）。
　時間T0～T1では、ECU３０から出力される噴射パルスがオフ状態となっており、EDU２０のスイッチSW1、SW2、SW3が全てオフ状態となっていて、燃料噴射弁１０のソレノイド３に駆動電流が供給されていない。したがって、燃料噴射弁１０の可動子５及び弁体６はセットスプリング４の付勢力によって弁座７の閉弁方向へ付勢され、弁体６の下端６ｂが弁座７と密着しており、弁孔７ａが閉弁されて当該弁孔７ａから燃料が噴射されていない。
　次いで、時間T1で、噴射パルスがオン状態となり、スイッチSW1、SW2がオン状態となり、昇圧電圧Vboost～ソレノイド３～接地電圧VGの間が導通され（ソレノイド３の駆動電圧はVboost）、ソレノイド３に駆動電流が供給されると（図１中、矢印Ｘ１に示す電流の流れ）、固定コア１と可動子５との間に磁束が通過して可動子５に磁気吸引力が作用する。ソレノイド３に供給される駆動電流が増加し、可動子５に作用する磁気吸引力がセットスプリング４による付勢力を超過すると、可動子５が固定コア１の方向へ吸引されて移動し始める（時間T1～T2）。可動子５が所定長さ（可動子５の可動子ガイド５ａと弁体６の突設部６ａとが当接する長さ）だけ移動すると、可動子５と弁体６とが一体となって軸線Ｌ方向へ移動し始め（時間T2）、弁体６の下端６ｂが弁座７から離間し、弁孔７ａが開弁されて当該弁孔７ａから燃料が噴射される。
　可動子５と弁体６とは、可動子６が固定コア１に衝突するまで一体となって移動するものの、可動子６と固定コア１とが勢いよく衝突すると可動子５が固定コア１で跳ね返って弁孔７ａから噴射される燃料の流量が乱れる。そこで、可動子５が固定コア１に衝突する前の時間T3で、スイッチSW1、SW2をオフ状態とし、ソレノイド３に印加される駆動電圧を減少させ、駆動電流をピーク値Ipeakから減少させて可動子５及び弁体６の勢いを低下させる。
　そして、時間T4から噴射パルスが立ち下がる時間T6までは、弁体６及び可動子５を固定コア１に引き寄せるのに十分な磁気吸引力のみを供給するため、スイッチSW2をオン状態に維持した状態でスイッチSW3を間欠的にオン状態とし（スイッチSW3をPMW制御）、ソレノイド３に印加される駆動電圧を間欠的にバッテリ電圧VBとし、ソレノイド３に流れる駆動電流が所定の範囲内に収まるように制御する（図１中、矢印Ｘ２に示す電流の流れ）。なお、時間T5では、可動子５と固定コア１とが衝突し、弁体６が目標リフト量まで変位している。
　時間T6で、噴射パルスがオフ状態となり、スイッチSW1、SW2、SW3が全てオフ状態とになり、ソレノイド３の駆動電圧が減少し、ソレノイド３に流れる駆動電流が減少すると、固定コア１と可動子５との間に発生した磁束が次第に消滅し、可動子５に作用する磁気吸引力が消滅し、弁体６は、セットスプリング４の付勢力と燃圧による押圧力により、所定の時間遅れを持って弁座７の閉弁方向へ押し戻される。そして、時間T7では、弁体６が元に位置まで戻され、弁体６の下端６ｂが弁座７に密着し、弁孔７ａが閉弁されて当該弁孔７ａから燃料が噴射されなくなる。
　ここで、ECU３０は、例えば燃料噴射弁１０の弁孔７ａの開弁開始時間T2と閉弁完了時間T7を精緻に検知し、開弁開始時間T2から閉弁完了時間T7までの時間が目標とする時間幅に一致するように適正な噴射パルスを生成することによって、燃料噴射弁１０のスプリング特性やソレノイド特性等に基づく噴射特性に応じた噴射量のばらつきを抑制し、燃料噴射弁１０の弁孔７ａから噴射される燃料噴射量を目標とする燃料噴射量に近づけることができる。
　図３～図６を参照して、ECU３０の噴射パルスの生成に関わる燃料噴射弁１０の弁孔７ａの開弁開始時間や開弁完了時間と閉弁完了時間とを検知する方法について具体的に説明する。図３は、駆動電圧が相対的に小さい場合の、弁体の変位量と駆動電圧と駆動電流の一例を時系列で示したものであり、図４は、駆動電圧が相対的に大きい場合の、弁体の変位量と駆動電圧と駆動電流の一例を時系列で示したものである。なお、図３及び図４の駆動電圧では、ソレノイド３の接地側と接地電圧VGとの間の電圧（LowSide電圧）を実線、燃料噴射弁１０のソレノイド３を挟む２点間の電圧（端子間電圧）を破線で示している。また、図５（ａ）は駆動電流と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図、図５（ｂ）は駆動電流の１階微分と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図、図５（ｃ）は駆動電流の２階微分と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図である。また、図６（ａ）は駆動電圧と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図、図６（ｂ）は駆動電圧の１階微分と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図、図６（ｃ）は駆動電圧の２階微分と正規化された弁体変位量の一例を時系列で示した図である。
　燃料噴射弁１０の弁孔７ａの開弁開始時間や開弁完了時間と閉弁完了時間の検知方法を概説すると、燃料噴射弁１０の弁孔７ａを開弁する際には、上記したように、一旦ソレノイド３に相対的に大きな駆動電圧が印加され、ソレノイド３に相対的に大きな駆動電流が流されて、可動子５と弁体６とが加速される。次いで、ソレノイド３に印加される駆動電圧が遮断され、ソレノイド３に流れる駆動電流が所定値まで減少された後、ソレノイド３に相対的に小さい一定の駆動電圧が印加されると、ソレノイド３に流れる駆動電流が安定した状態で可動子５が固定コア１に衝突する。可動子５と固定コア１とが衝突すると、可動子５の加速度が変化し、それによりソレノイド３のインダクタンスが変化する。ここで、ソレノイド３のインダクタンスの変化は、ソレノイド３に流れる駆動電流あるいはソレノイド３に印加される電圧駆動の変化に表れると考えられるものの、弁孔７ａを開弁する際（具体的には開弁開始時間や開弁完了時間）には駆動電圧が略一定に維持されるため、開弁開始時間や開弁完了時間は、ソレノイド３に流れる駆動電流の変化から検知することができる。
　一方で、燃料噴射弁１０の弁孔７ａを閉弁する際には、弁体６が弁座７と衝突して可動子５の加速度が変化し、それによりソレノイド３のインダクタンスが変化する。弁孔７ａを閉弁する際（具体的には閉弁完了時間）にはソレノイド３に流れる駆動電流が０となるため、閉弁完了時間は、ソレノイド３に印加される駆動電圧の変化から検知することができる。
　図３に示すように、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧が相対的に小さく、可動子５の可動子ガイド５ａと弁体６の突設部６ａとが接触して弁体６が移動し始めた際にソレノイド３に流れる駆動電流が比較的安定している場合には、可動子５の可動子ガイド５ａと弁体６の突設部６ａとが接触して弁孔７ａが開弁し始める時点で、ソレノイド３に流れる駆動電流が僅かに変化するため、ソレノイド３の駆動電流の時系列データから変曲点が検出される時間から開弁開始時間を検知することができる。
　また、可動子５と弁体６とが下方へ移動し、弁体６の下端６ｂが弁座７と当接して燃料噴射弁１０の弁孔７ａが閉弁される際には、ソレノイド３に流れる駆動電流が０であり、ソレノイド３に駆動電圧のみが印加されており、弁孔７ａが閉弁された時点でソレノイド３に印加される駆動電圧のみが僅かに変化するため、ソレノイド３の駆動電圧の時系列データから変曲点が検出される時間から閉弁完了時間を検知することができる。
　また、図４に示すように、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧が相対的に大きく、可動子５の可動子ガイド５ａと弁体６の突設部６ａとが接触して弁孔７ａが開弁する時点でソレノイド３に流れる駆動電流の変化を検知することが難しい場合には、可動子５と固定コア１とが衝突して（弁体６の変位量が目標リフト量に到達して）弁孔７ａの開弁が完了する時点で、ソレノイド３に流れる駆動電流が変化するため、ソレノイド３の駆動電流の時系列データから変曲点が検出される時間から開弁完了時間を検知することができる。
　より具体的には、図５（ａ）～（ｃ）に示すように、燃料噴射弁１０のソレノイド３に流れる駆動電流の時系列データを２階微分し、その駆動電流の時系列データの２階微分から極大値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる開弁完了時間に最も近い時間（図５（ｃ）中、t11）が、開弁完了時間（弁体６の変位量が目標リフト量に到達して弁孔７ａの開弁が完了する時間）であると特定することができる。なお、駆動電流の時系列データの２階微分から極大値が検出される時間とは、駆動電流の時系列データから変曲点が検出される時間である。
　また、図６（ａ）～（ｃ）に示すように、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧の時系列データを２階微分し、その駆動電圧の時系列データの２階微分から極大値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる閉弁完了時間に最も近い時間（図６（ｃ）中、t21）が、閉弁完了時間（弁体６が元の位置まで戻って弁孔７ａの閉弁が完了する時間）であると特定することができる。なお、駆動電圧の時系列データの２階微分から極大値が検出される時間とは、駆動電圧の時系列データから変曲点が検出される時間である。
　ところで、計測される駆動電流や駆動電圧のS/N比が低く、そのノイズレベルが大きい場合やA/D変換の分解能が低い場合には、駆動電流や駆動電圧の時系列データの２階微分の結果から所望の極値（極大値または極小値）を検知することが難しくなる。
　例えばノイズレベルが小さい場合には、ECU３０は、例えば出力のラプラス変換X(s)、Y(s)の関係が以下の式（１）で表され、図７（ａ）に示すフィルタ係数を有し、図７（ｂ）に示す周波数－ゲイン特性の１次遅れローパスフィルタを駆動電流や駆動電圧のデータに施して２階微分することで、駆動電流や駆動電圧の時系列データの２階微分の結果から所望の極値を検知することが考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　一方で、図７（ａ）に示す１次遅れローパスフィルタは、図７（ｂ）に示すように周波数特性が緩やかに変化するため、例えばノイズレベルが大きい場合には、駆動電流や駆動電圧のデータからノイズを効率的に除去することが難しい。そこで、ノイズレベルが大きい場合やA/D変換の分解能が低い場合には、ECU３０は、例えば以下の式（２）及び図８（ａ）に示すフィルタ係数を有し、図８（ｂ）に示す周波数－ゲイン特性のハニング窓（Hanning Window）を駆動電流や駆動電圧の信号に施して２階微分することで、駆動電流や駆動電圧のデータからノイズを効率的に除去しながら、駆動電流や駆動電圧の時系列データの２階微分の結果から所望の極値を検知する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　図９は、図１に示すECUの内部構成の一例を模式的に示したものである。なお、図９では、図３に基づき説明したように、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧が相対的に小さく、可動子５と弁体６とが接触して弁体６が移動し始めた際にソレノイド３に流れる駆動電流が比較的安定している場合であって、ソレノイド３の駆動電流や駆動電圧の時系列データから変曲点が検出される時間から開弁開始時間や閉弁完了時間を検知し得る場合について説明する。また、図９では、燃料噴射弁１０の構成のうちソレノイド３のみを示している。
　図示するように、ECU３０は、主に、開弁開始時間に対応する時間を検知する開弁開始時間検知部２５と、閉弁完了時間に対応する時間を検知する閉弁完了時間検知部３５と、開弁開始時間検知部２５によって検出された開弁開始時間と閉弁完了時間検知部３５によって検出された閉弁完了時間とを用いてEDU２０へ出力する噴射パルスを補正する噴射パルス補正部４５と、を備えている。
　ECU３０の開弁開始時間検知部２５は、燃料噴射弁１０のソレノイド３のLowSide端子と接地電圧VGとの間に設けられたシャント抵抗SMDに加わる電圧をA/D変換して駆動電流に比例した信号を得るA/D変換器２１と、デジタル化された駆動電流信号を平滑化するHanning Window２２と、Hanning Window２２によって平滑化された信号を２階差分する２階差分器２３と、２階差分器２３によって２階差分されて変曲点が強調された信号から極値を検出するピーク検出器２４と、を有している。ECU３０の開弁開始時間検知部２５は、ピーク検出器２４によって極値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる基準開弁開始時間に最も近い時間を特定することによって、ソレノイド３に流れる駆動電流に比例した信号から開弁開始時間に対応する時間を検知し、検知されたその開弁開始時間を噴射パルス補正部４５へ送信する。
　また、ECU３０の閉弁完了時間検知部３５は、燃料噴射弁１０のソレノイド３のLowSide端子の電圧（駆動電圧）をA/D変換するA/D変換器３１と、デジタル化された電流信号を平滑化するHanning Window３２と、Hanning Window３２によって平滑化された信号を２階差分する２階差分器３３と、２階差分器３３によって２階差分されて変曲点が強調された信号から極値を検出するピーク検出器３４と、を有している。ECU３０の閉弁完了時間検知部３５は、ピーク検出器３４によって極値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる基準閉弁完了時間に最も近い時間を特定することによって、ソレノイド３に印加される駆動電圧から閉弁完了時間に対応する時間を検知し、検知されたその閉弁完了時間を噴射パルス補正部４５へ送信する。
　また、ECU３０の噴射パルス補正部４５は、主に、目標燃料噴射量Qを静流（燃料噴射弁１０のフルリフト状態の流量）Qstで除した値と燃料噴射弁１０の流量特性に基づく基準噴射パルス幅Tiとの関係を示す基準特性マップＭ４０、基準となる開弁開始時間を記憶する基準開弁開始時間メモリ４１、基準となる閉弁完了時間を記憶する基準閉弁完了時間メモリ４２、開弁開始時間検知部２５から送信された開弁開始時間と基準開弁開始時間メモリ４１から出力された基準開弁開始時間との開弁開始偏差を噴射毎のばらつきを平滑化して記憶する開弁開始偏差メモリ４３、及び、閉弁完了時間検知部３５から送信された閉弁完了時間と基準閉弁完了時間メモリ４２から出力された基準閉弁完了時間との閉弁完了偏差を噴射毎のばらつきを平滑化して記憶する閉弁完了偏差メモリ４４を有している。ここで、同じ運転条件で同じ燃料噴射弁１０から燃料を噴射したとしても、燃料噴射弁１０の弁孔７ａの開閉時間は噴射毎に僅かにばらつく（ショットばらつき）ため、開弁開始偏差メモリ４３及び閉弁完了偏差メモリ４４は、燃料噴射弁１０から燃料を複数回噴射した際に検知される複数の開弁開始偏差及び閉弁完了偏差を平均化し、その平均化された開弁開始偏差及び閉弁完了偏差を開弁開始偏差及び閉弁完了偏差として記憶するようになっている。
　噴射パルス補正部４５は、開弁開始検知モードフラグが設定されると、差分手段４６によって開弁開始時間検知部２５から送信された開弁開始時間と基準開弁開始時間メモリ４１から出力された基準開弁開始時間との偏差を算出し、その算出結果を開弁開始偏差として開弁開始偏差メモリ４３に記憶する。また、差分手段４７によって閉弁完了時間検知部３５から送信された閉弁完了時間と基準閉弁完了時間メモリ４２から出力された基準閉弁完了時間との偏差を算出し、その算出結果を閉弁完了偏差として閉弁完了偏差メモリ４４に記憶する。
　次いで、噴射パルス補正部４５は、差分手段４８によって開弁開始偏差メモリ４３から出力される開弁開始偏差と閉弁完了偏差メモリ４４から出力される閉弁完了偏差との噴射パルス幅偏差を算出し、差分手段４９によって標準特性マップＭ４０から出力される基準噴射パルス幅Tiと噴射パルス幅偏差との偏差を算出することによって、開弁開始から閉弁完了までの開弁継続時間を規定する新たな噴射パルス（噴射パルス補正値）を生成する。
　ECU３０は、その噴射パルス補正値に基づいてEDU２０の各スイッチSW1、SW2、SW3の作動状態を制御（フィードバック制御）し、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧やソレノイド３に流れる駆動電流を制御し、燃料噴射弁１０の弁孔７ａの開閉を適正に制御して燃料噴射弁１０から噴射される燃料噴射量を目標とする燃料噴射量へ制御する。
　このように、例えば内燃機関に複数の燃料噴射弁が配設され、各燃料噴射弁のスプリング特性やソレノイド特性等に基づいて各燃料噴射弁の噴射特性が変化する場合であっても、各燃料噴射弁のソレノイド３に流れる駆動電流や駆動電圧から開弁開始時間や閉弁完了時間を検知することにより、図１０に示すように、各燃料噴射弁の噴射特性に応じた噴射パルスを生成することができ、各燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を目標とする燃料噴射量に近づけることができる。
　なお、内燃機関が複数の気筒を有し、各気筒に燃料噴射弁が配設されている場合には、基準開弁開始時間や基準閉弁完了時間に開弁開始時間や閉弁完了時間を合わせる代わりに、内燃機関の特定の気筒に配置された燃料噴射弁で検知された開弁開始時間や閉弁完了時間に、他の気筒の開弁開始時間や閉弁完了時間が一致するように制御してもよい。
　また、図１１は、図１に示すECUの内部構成の他例を模式的に示したものである。なお、図１１では、図４に基づき説明したように、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧が相対的に大きく、可動子５と弁体６とが接触して弁孔７ａが開弁する時点でソレノイド３に流れる駆動電流の変化を検知することが難しい場合であって、ソレノイド３の駆動電流や駆動電圧の時系列データから変曲点が検出される時間から開弁完了時間や閉弁完了時間を検知し得る場合について説明する。また、図１１では、燃料噴射弁１０の構成のうちソレノイド３のみを示している。
　図示するように、ECU３０は、主に、開弁完了時間に対応する時間を検知する開弁完了時間検知部２５ａと、閉弁完了時間に対応する時間を検知する閉弁完了時間検知部３５と、開弁完了時間検知部２５ａによって検出された開弁開始時間と閉弁完了時間検知部３５によって検出された閉弁完了時間とを用いてEDU２０へ出力する噴射パルスを補正する噴射パルス補正部４５と、を備えている。
　ECU３０の開弁完了時間検知部２５ａは、燃料噴射弁１０のソレノイド３のLowSide端子と接地電圧VGとの間に設けられたシャント抵抗SMDに加わる電圧をA/D変換して駆動電流に比例した信号を得るA/D変換器２１ａと、デジタル化された駆動電流信号を平滑化するHanning Window２２ａと、Hanning Window２２ａによって平滑化された信号を２階差分する２階差分器２３ａと、２階差分器２３ａによって２階差分されて変曲点が強調された信号から極値を検出するピーク検出器２４ａと、を有している。ECU３０の開弁完了時間検知部２５ａは、ピーク検出器２４によって極値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる基準開弁完了時間に最も近い時間を特定することによって、ソレノイド３に流れる駆動電流に比例した信号から開弁完了時間に対応する時間を検知し、検知されたその開弁完了時間を噴射パルス補正部４５へ送信する。
　また、ECU３０の閉弁完了時間検知部３５は、燃料噴射弁１０のソレノイド３のLowSide端子の電圧（駆動電圧）をA/D変換するA/D変換器３１と、デジタル化された電流信号を平滑化するHanning Window３２と、Hanning Window３２によって平滑化された信号を２階差分する２階差分器３３と、２階差分器３３によって２階差分されて変曲点が強調された信号から極値を検出するピーク検出器３４と、を有している。ECU３０の閉弁完了時間検知部３５は、ピーク検出器３４によって極値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる基準閉弁完了時間に最も近い時間を特定することによって、ソレノイド３に印加される駆動電圧から閉弁完了時間に対応する時間を検知し、検知されたその閉弁完了時間を噴射パルス補正部４５へ送信する。
　また、ECU３０の噴射パルス補正部４５は、主に、目標燃料噴射量Qを静流Qstで除した値と燃料噴射弁１０の流量特性に基づく基準噴射パルス幅Tiとの関係を示す基準特性マップＭ４０、基準となる開弁完了時間を記憶する基準開弁完了時間メモリ４１ａ、基準となる閉弁完了時間を記憶する基準閉弁完了時間メモリ４２、開弁完了時間検知部２５ａから送信された開弁完了時間と基準開弁完了時間メモリ４１ａから出力された基準開弁完了時間との開弁完了偏差を噴射毎のばらつきを平滑化して記憶する開弁完了偏差メモリ４３ａ、及び、閉弁完了時間検知部３５から送信された閉弁完了時間と基準閉弁完了時間メモリ４２から出力された基準閉弁完了時間との閉弁完了偏差を噴射毎のばらつきを平滑化して記憶する閉弁完了偏差メモリ４４を有している。ここで、開弁完了偏差メモリ４３ａ及び閉弁完了偏差メモリ４４は、燃料噴射弁１０から燃料を複数回噴射した際に検知される複数の開弁完了偏差及び閉弁完了偏差を平均化し、その平均化された開弁完了偏差及び閉弁完了偏差を開弁完了偏差及び閉弁完了偏差として記憶するようになっている。
　噴射パルス補正部４５は、開弁完了検知モードフラグが設定されると、差分手段４６によって開弁完了時間検知部２５ａから送信された開弁完了時間と基準開弁完了時間メモリ４１ａから出力された基準開弁完了時間との偏差を算出し、その算出結果を開弁完了偏差として開弁完了偏差メモリ４３ａに記憶する。また、差分手段４７によって閉弁完了時間検知部３５から送信された閉弁完了時間と基準閉弁完了時間メモリ４２から出力された基準閉弁完了時間との偏差を算出し、その算出結果を閉弁完了偏差として閉弁完了偏差メモリ４４に記憶する。
　ここで、図１２に示すように、開弁開始偏差と開弁完了偏差とは相関があり、一般に、開弁完了偏差は、各燃料噴射弁の噴射特性に関わらず開弁開始偏差の略定数倍（K倍）であることが知られている。
　そこで、噴射パルス補正部４５は、変換手段４３ｂによって開弁完了偏差メモリ４３から出力される開弁完了偏差にゲイン1/Kを積算して開弁開始偏差を算出し、差分手段４８によってその開弁開始偏差と閉弁完了偏差メモリ４４から出力される閉弁完了偏差との噴射パルス幅偏差を算出し、差分手段４９によって基準特性マップＭ４０から出力される基準噴射パルス幅Tiと噴射パルス幅偏差との偏差を算出することによって、開弁開始から閉弁完了までの開弁継続時間を規定する新たな噴射パルス（噴射パルス補正値）を生成する。
　このように、例えば内燃機関に複数の燃料噴射弁が配設され、各燃料噴射弁のスプリング特性やソレノイド特性等に基づいて各燃料噴射弁の噴射特性が変化する場合であっても、各燃料噴射弁のソレノイド３に流れる駆動電流や駆動電圧から開弁完了時間や閉弁完了時間を検知することにより、各燃料噴射弁の噴射特性に応じた噴射パルスを生成することができ、各燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を目標とする燃料噴射量に近づけることができる。
［実施形態２］
　上記する実施形態１では、A/D変換器によってデジタル化された電流信号にHanning Windowを乗じた後に、その算出結果を２階差分する形態について説明した。
　ところで、信号UtにHanning Window（フィルタ係数Ft）を乗じて得られる以下の式（３）の出力信号を２階差分する場合、以下の式（４）で示す式変形を行うことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、図８及び図１３（ａ）に示すように、Hanning Windowの両端のフィルタ係数は０と考えてよいため、以下の式（５）で示すように、上記式（４）の第１項は０と近似できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　一方、上記式（４）の第２項は、Ftの２階差分とUtの畳み込みであるため、信号UtにHanning Windowを乗じた後に２階差分を行うことは、信号UtにHanning Windowの２階差分を乗じることと等化である。Hanning Windowのフィルタ係数は、上記する式（２）に示すようにFi=1-cos(2πi/I)で表されるため、このHanning Windowのフィルタ係数の２階差分は、比例定数KAを用いて以下の式（６）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　したがって、信号UtにHanning Windowを乗じた後に２階差分を行うことは、図１３（ｂ）に示すような、Hanning Windowをひっくり返して係数の総和もしくは平均が０となるようにレベルを補正したフィルタと信号Utとの畳み込みをとることと等化である。
　上記フィルタは、Hanning Windowと２階差分の直列結合であるから、このフィルタの周波数―ゲイン特性は、図８（ｂ）に示すHanningWindowの周波数―ゲイン特性に図１４（ａ）に示す２階差分の周波数―ゲイン特性を乗じたものであって、図１４（ｂ）のようになる。このフィルタは、周波数が0近傍の低周波ではゲインが低く、周波数が増加してカットオフ周波数に近づくに従ってゲインが上昇し、カットオフ周波数を超えるとゲインは約0となる。
　すなわち、このフィルタは、低い周波数よりもカットオフ周波数に近い周波数をよく通す特性があるため、高域抽出フィルタと称される。
　図１５は、本発明に係る電磁弁の制御装置の実施形態２を用いた内燃機関の制御装置が適用された燃料噴射装置の全体構成を示したものであり、特に上記する高域抽出フィルタを利用した制御装置を示したものである。なお、図１５では、燃料噴射弁１０の構成のうちソレノイド３のみを示している。
　図１５に示す実施形態２の制御装置は、上記する実施形態１の制御装置に対して、ソレノイド３に流れる駆動電流やソレノイド３に印加される駆動電流の時系列データから変曲点を検知して開弁開始時間や開弁完了時間と閉弁完了時間とを検知する方法が相違しており、その他の構成は実施形態１の制御装置と同様である。したがって、実施形態１の制御装置と同様の構成には同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。
　図示するように、ECU３０Ａは、主に、開弁開始時間（又は開弁完了時間）に対応する時間を検知する開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ａと、閉弁完了時間に対応する時間を検知する閉弁完了時間検知部３５Ａと、開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ａによって検出された開弁開始時間（又は開弁完了時間）と閉弁完了時間検知部３５Ａによって検出された閉弁完了時間とを用いてEDU２０へ出力する噴射パルスを補正する噴射パルス補正部４５Ａと、を備えている。
　ECU３０Ａの開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ａは、燃料噴射弁１０のソレノイド３のLowSide端子と接地電圧VGとの間に設けられたシャント抵抗SMDに加わる電圧をA/D変換して駆動電流に比例した信号を得るA/D変換器２１Ａと、デジタル化された駆動電流信号の高域成分を強調する高域抽出フィルタ（図１３（ｂ）参照）２２Ａと、高域抽出フィルタ２２Ａの出力信号（デジタル化された駆動電流信号と高域抽出フィルタとの相関）から極値を検出するピーク検出器２４Ａと、を有している。ECU３０Ａの開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ａは、ピーク検出器２４Ａによって極値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる基準開弁開始時間（又は基準開弁完了時間）に最も近い時間を特定することによって、ソレノイド３に流れる駆動電流に比例した信号から開弁開始時間（又は開弁完了時間）に対応する時間を検知し、検知されたその開弁開始時間（又は開弁完了時間）を噴射パルス補正部４５Ａへ送信する。
　また、ECU３０Ａの閉弁完了時間検知部３５Ａは、燃料噴射弁１０のソレノイド３のLowSide端子の電圧（駆動電圧）をA/D変換するA/D変換器３１Ａと、デジタル化された電流信号の高域成分を強調する高域抽出フィルタ３２Ａと、高域抽出フィルタ３２Ａの出力信号（デジタル化された電流信号と高域抽出フィルタとの相関）から極値を検出するピーク検出器３４Ａと、を有している。ECU３０Ａの閉弁完了時間検知部３５Ａは、ピーク検出器３４Ａによって極値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる基準閉弁完了時間に最も近い時間を特定することによって、ソレノイド３に印加される駆動電圧から閉弁完了時間に対応する時間を検知し、検知されたその閉弁完了時間を噴射パルス補正部４５Ａへ送信する。
　また、ECU３０Ａの噴射パルス補正部４５Ａは、開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ａから送信された開弁開始時間（又は開弁完了時間）、閉弁完了時間検知部３５Ａから送信された閉弁完了時間などに基づいて、開弁開始から閉弁完了までの開弁継続時間を規定する新たな噴射パルス（噴射パルス補正値）を生成する。ECU３０Ａは、その噴射パルス補正値に基づいて、EDU２０の各スイッチSW1、SW2、SW3の作動状態を制御し、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧やソレノイド３に流れる駆動電流を制御し、燃料噴射弁１０の弁孔７ａの開閉を適正に制御して燃料噴射弁１０から噴射される燃料噴射量を目標とする燃料噴射量へ制御する。
　このように、本実施形態２では、ソレノイド３に流れる駆動電流やソレノイド３に印加される駆動電流の時系列データから開弁開始時間や開弁完了時間と閉弁完了時間とを検知する際に、係数の総和もしくは平均が０且つ係数のモーメントが０である高域抽出フィルタを用い、この高域抽出フィルタと駆動電流や駆動電流の時系列データとの相関から極値を検出することにより、簡便な構成でもって、各燃料噴射弁の開弁開始時間や開弁完了時間と閉弁完了時間とを検知することができる。
　なお、上記する実施形態２では、デジタル化された電流信号の高域成分を強調する高域抽出フィルタとして、フィルタ係数がKAcos(2πi/I)（三角関数）であるフィルタについて説明したが、当該高域抽出フィルタは、図１６（ａ）に示すような駆動電圧や駆動電流のレベルの変動に関わらず駆動電圧や駆動電流の時系列データから変曲点を検知でき、且つ、図１６（ｂ）に示すような駆動電圧や駆動電流の傾きの変動に関わらず駆動電圧や駆動電流の時系列データから変曲点を検知できればよい。そのための高域抽出フィルタとしては、フィルタ係数の総和もしくは平均が０且つフィルタ係数のモーメントが０であるフィルタであればよい。すなわち、当該高域抽出フィルタとしては、例えば、図１７（ａ）に示すようなフィルタ係数が下に凸の円弧状であってレベルが調整されたフィルタ（所定の対称軸に対して線対称である偶数次数関数で表される）であってもよいし、図１７（ｂ）に示すようなフィルタ係数が２次関数などの偶数次数関数で表され且つレベルが調整されたフィルタであってもよいし、図１７（ｃ）に示すようなフィルタ係数が下に凸のＶ字状であってレベルが調整されたフィルタ（所定の対称軸に対して線対称である一次関数で表される）であってもよいし、それらのフィルタを適宜組み合わせたフィルタであってもよい。
［実施形態３］
　ところで、上記する図１３や図１７で示すようなフィルタ係数Fiを有するフィルタに信号Uを入力した際の出力Yは、上記する式（３）で表される。この式（３）は、視覚的に図１８又は図１９で示すように表すことができる。すなわち、図１９で示すように、この式（３）は、上記フィルタと同様の特性を有する参照パターンと入力信号Uとの相関を取ることを表している。なお、図１９のバツを丸で囲んだ記号は、入力Ut、…、Ut-lとF0、…、Flとの相関を取る演算を表している。
　そして、参照パターンと入力信号Uとの相関からピーク（極値）を検出することは、その参照パターンをtk-2、tk-1、tk、tk+1、tk+2のようにシフトし（図２０参照）、それぞれの参照パターンの位置で入力信号Uとの相関を計算し、それぞれの参照パターンの位置のうち計算された相関が相対的に高くなる位置（図２０中、tk）を特定することを意味している。
　図２１は、本発明に係る電磁弁の制御装置の実施形態３を用いた内燃機関の制御装置が適用された燃料噴射装置の全体構成を示したものであり、特に上記する高域抽出フィルタと同様の特性を有する参照パターンを利用した制御装置を示したものである。なお、図２１では、燃料噴射弁１０の構成のうちソレノイド３のみを示している。
　図２１に示す実施形態３の制御装置は、上記する実施形態１の制御装置に対して、ソレノイド３に流れる駆動電流やソレノイド３に印加される駆動電流の時系列データから変曲点を検知して開弁開始時間や開弁完了時間と閉弁完了時間とを検知する方法が相違しており、その他の構成は実施形態１の制御装置と同様である。したがって、実施形態１の制御装置と同様の構成には同様の符号を付してその詳細な説明は省略する。
　図示するように、ECU３０Ｂは、主に、開弁開始時間（又は開弁完了時間）に対応する時間を検知する開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ｂと、閉弁完了時間に対応する時間を検知する閉弁完了時間検知部３５Ｂと、開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ｂによって検出された開弁開始時間（又は開弁完了時間）と閉弁完了時間検知部３５によって検出された閉弁完了時間とを用いてEDU２０へ出力する噴射パルスを補正する噴射パルス補正部４５Ｂと、を備えている。
　ECU３０Ｂの開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ｂは、燃料噴射弁１０のソレノイド３のLowSide端子と接地電圧VGとの間に設けられたシャント抵抗SMDに加わる電圧をA/D変換して駆動電流に比例した信号を得るA/D変換器２１Ｂと、信号の高域成分を強調するための参照パターン（係数の総和もしくは平均と係数のモーメントが０）２２Ｂと、A/D変換器２１Ｂによってデジタル化された駆動電流信号と参照パターン２２Ｂとの相関を取る相関器２３Ｂと、相関器２３Ｂの出力結果から極値を検出するピーク検出器２４Ｂと、を有している。ECU３０Ｂの開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ｂは、ピーク検出器２４Ｂによって極値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる基準開弁開始時間（又は基準開弁完了時間）に最も近い時間を特定することによって、ソレノイド３に流れる駆動電流に比例した信号から開弁開始時間（又は開弁完了時間）に対応する時間を検知し、検知されたその開弁開始時間（又は開弁完了時間）を噴射パルス補正部４５Ｂへ送信する。
　また、ECU３０Ｂの閉弁完了時間検知部３５Ｂは、燃料噴射弁１０のソレノイド３のLowSide端子の電圧（駆動電圧）をA/D変換するA/D変換器３１Ｂと、信号の高域成分を強調するための参照パターン（係数の総和もしくは平均と係数のモーメントが０）３２Ｂと、A/D変換器３１Ｂによってデジタル化された電流信号と参照パターンとの相関を取る相関器３３Ｂと、相関器３３Ｂの出力結果から極値を検出するピーク検出器３４Ｂと、を有している。ECU３０Ｂの閉弁完了時間検知部３５Ｂは、ピーク検出器３４Ｂによって極値が検出される時間のうち、予め設定された基準となる基準閉弁完了時間に最も近い時間を特定することによって、ソレノイド３に印加される駆動電圧から閉弁完了時間に対応する時間を検知し、検知されたその閉弁完了時間を噴射パルス補正部４５Ｂへ送信する。
　また、ECU３０Ｂの噴射パルス補正部４５Ｂは、開弁開始時間検知部（又は開弁完了時間検知部）２５Ｂから送信された開弁開始時間（又は開弁完了時間）、閉弁完了時間検知部３５Ｂから送信された閉弁完了時間などに基づいて、開弁開始から閉弁完了までの開弁継続時間を規定する新たな噴射パルス（噴射パルス補正値）を生成する。ECU３０Ｂは、その噴射パルス補正値に基づいて、EDU２０の各スイッチSW1、SW2、SW3の作動状態を制御し、燃料噴射弁１０のソレノイド３に印加される駆動電圧やソレノイド３に流れる駆動電流を制御し、燃料噴射弁１０の弁孔７ａの開閉を適正に制御して燃料噴射弁１０から噴射される燃料噴射量を目標とする燃料噴射量へ制御する。
　このように、本実施形態３では、ソレノイド３に流れる駆動電流やソレノイド３に印加される駆動電流の時系列データから開弁開始時間や開弁完了時間と閉弁完了時間とを検知する際に、係数の総和もしくは平均が０且つ係数のモーメントが０である高域抽出フィルタと同様の特性を有する参照パターンを用い、この参照パターンと駆動電流や駆動電圧の時系列データとの相関から極値を検出することにより、簡便な構成でもって、開弁開始時間や開弁完了時間と閉弁完了時間とを精緻に検知することができる。
　なお、本発明は上記した実施形態１～３に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した実施形態１～３は本発明を分かりやすく説明するために詳細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るものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　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。
１　　固定コア
２　　調整子
３　　ソレノイド
３ａ　ボビン
３ｂ　ハウジング
４　　セットスプリング
５　　可動子
５ａ　可動子ガイド
６　　弁体
６ａ　突設部
６ｂ　弁体の下端
７　　弁座
７ａ　弁孔
８　　ガイド部材
９　　筒体
１０　燃料噴射弁（電磁弁）
２０　エンジンドライブユニット（EDU）（駆動回路）
２１、３１　A/D変換器
２２、３２　ハニング窓（Hanning Window）
２３、３３　２階差分器
２４、３４　ピーク検出器
２５　開弁開始時間検知部
３０　エンジンコントローラユニット（ECU）（内燃機関の制御装置）
３５　閉弁完了時間検知部
４１　基準開弁開始時間メモリ
４２　基準閉弁完了時間メモリ
４３　開弁開始偏差メモリ
４４　閉弁完了偏差メモリ
４５　噴射パルス補正部
４６、４７、４８、４９　差分手段
１００　燃料噴射装置

Claims (15)

  1. 　電磁弁の開閉を印加される駆動電圧及び／又は駆動電流で制御する電磁弁の制御装置であって、
    　前記電磁弁を開閉した際の前記駆動電圧及び／又は駆動電流の時系列データから変曲点が検出される時間に基づいて、前記電磁弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を補正することを特徴とする電磁弁の制御装置。
  2. 　前記制御装置は、前記駆動電圧の時系列データから変曲点が検出される時間に基づいて前記電磁弁の閉弁完了時間を検知し、及び／又は、前記駆動電流の時系列データから変曲点が検出される時間に基づいて前記電磁弁の開弁開始時間もしくは開弁完了時間を検知して、前記電磁弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を補正することを特徴とする、請求項１に記載の電磁弁の制御装置。
  3. 　前記制御装置は、前記駆動電圧の時系列データから変曲点が検出される時間に基づいて前記電磁弁の閉弁完了時間を検知し、前記駆動電流の時系列データから変曲点が検出される時間に基づいて前記電磁弁の開弁開始時間を検知し、前記開弁開始時間から前記閉弁完了時間までの時間幅に基づいて前記電磁弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を補正することを特徴とする、請求項２に記載の電磁弁の制御装置。
  4. 　前記制御装置は、前記駆動電圧及び／又は駆動電流の時系列データと、係数の総和及び係数のモーメントの双方が０である参照パターンと、の相関が極値となる時間に基づいて、前記電磁弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を補正することを特徴とする、請求項１に記載の電磁弁の制御装置。
  5. 　前記参照パターンは、所定の対称軸に対して線対称である三角関数もしくは偶数次数関数であることを特徴とする、請求項４に記載の電磁弁の制御装置。
  6. 　前記制御装置は、前記駆動電圧及び／又は駆動電流の時系列データとハニング窓との畳み込みの２階差分から極値が検出される時間に基づいて、前記電磁弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を補正することを特徴とする、請求項１に記載の電磁弁の制御装置。
  7. 　前記制御装置は、前記開弁開始時間と予め設定された前記電磁弁の基準開弁開始時間との開弁開始偏差、及び、前記閉弁完了時間と予め設定された前記電磁弁の基準閉弁完了時間との閉弁完了偏差に基づいて、前記電磁弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を制御することを特徴とする、請求項２に記載の電磁弁の制御装置。
  8. 　前記制御装置は、前記開弁完了時間と予め設定された前記電磁弁の基準開弁完了時間との開弁完了偏差に所定値を乗じて得られる開弁開始偏差、及び、前記閉弁完了時間と予め設定された前記電磁弁の基準閉弁完了時間との閉弁完了偏差に基づいて、前記電磁弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を制御することを特徴とする、請求項２に記載の電磁弁の制御装置。
  9. 　請求項７に記載の電磁弁の制御装置を用いた内燃機関の制御装置であって、
    　前記電磁弁は、内燃機関の燃焼室内に目標燃料噴射量の燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁であり、
    　前記内燃機関の制御装置は、前記開弁開始偏差、前記閉弁完了偏差、及び、前記燃料噴射弁の目標燃料噴射量と前記燃料噴射弁の基準特性マップとから得られる基準噴射パルス幅に基づいて、前記燃料噴射弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
  10. 　前記開弁開始偏差及び／又は前記閉弁完了偏差は、前記燃料噴射弁から燃料を複数回噴射した際に検知される複数の開弁開始偏差及び／又は閉弁完了偏差を平均化したものであることを特徴とする、請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
  11. 　前記内燃機関は複数の気筒を有しており、
    　前記制御装置は、前記内燃機関の各気筒に配置された燃料噴射弁の基準開弁開始時間及び／又は基準閉弁完了時間を、前記内燃機関の所定の気筒に配置された燃料噴射弁の前記開弁開始時間及び／又は前記閉弁完了時間に設定することを特徴とする、請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
  12. 　請求項８に記載の電磁弁の制御装置を用いた内燃機関の制御装置であって、
    　前記電磁弁は、内燃機関の燃焼室内に目標燃料噴射量の燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁であり、
    　前記内燃機関の制御装置は、前記開弁開始偏差、前記閉弁完了偏差、及び、前記燃料噴射弁の目標燃料噴射量と前記燃料噴射弁の基準特性マップとから得られる基準噴射パルス幅に基づいて、前記燃料噴射弁に印加される駆動電圧及び／又は駆動電流を補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。
  13. 　前記制御装置は、前記開弁完了偏差に所定値を乗じて前記開弁開始偏差を算出することを特徴とする、請求項１２に記載の内燃機関の制御装置。
  14. 　前記開弁完了偏差及び／又は前記閉弁完了偏差は、前記燃料噴射弁から燃料を複数回噴射した際に検知される複数の開弁完了偏差及び／又は閉弁完了偏差を平均化したものであることを特徴とする、請求項１２に記載の内燃機関の制御装置。
  15. 　前記内燃機関は複数の気筒を有しており、
    　前記制御装置は、前記内燃機関の各気筒に配置された燃料噴射弁の基準開弁完了時間及び／又は基準閉弁完了時間を、前記内燃機関の所定の気筒に配置された燃料噴射弁の前記開弁開始時間及び／又は前記閉弁完了時間に設定することを特徴とする、請求項１２に記載の電磁弁の制御装置。
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