WO2015052915A1 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

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WO2015052915A1
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filter
timing
fuel injection
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浩司 葛原
信行 佐竹
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株式会社デンソー
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Definitions

  • the present disclosure relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine including an electromagnetically driven fuel injection valve.
  • a fuel injection control system for an internal combustion engine includes an electromagnetically driven fuel injection valve, calculates a required injection amount according to the operating state of the internal combustion engine, and uses an injection pulse having a pulse width corresponding to the required injection amount as a fuel.
  • the injection valve is driven to open, and the required amount of fuel is injected.
  • the fuel injection valve of an in-cylinder internal combustion engine that injects high-pressure fuel into the cylinder has a linearity of change characteristics of the actual injection amount with respect to the injection pulse width as shown in FIG.
  • variation in the lift amount of the valve body for example, a needle valve
  • the variation in injection amount tends to increase. If the variation in injection amount increases, exhaust emission and drivability may deteriorate. is there.
  • a solenoid drive voltage UM and a reference voltage UR obtained by filtering the drive voltage UM with a low-pass filter are disclosed. And the armature position of the solenoid is detected based on the intersection of the two.
  • the present disclosure provides a fuel for an internal combustion engine that can accurately correct the injection amount variation caused by the lift amount variation in the partial lift region of the fuel injection valve and improve the injection amount control accuracy in the partial lift region.
  • An object is to provide an injection control device.
  • a fuel injection control device for an internal combustion engine including an electromagnetically driven fuel injection valve
  • the fuel injection valve is controlled by an injection pulse in which the lift amount of the valve body of the fuel injection valve does not reach the full lift position.
  • An injection control means for executing partial lift injection for valve-opening driving and a first frequency lower than the noise component frequency for the terminal voltage of the fuel injection valve after the injection pulse of the partial lift injection is turned off.
  • the first filter voltage obtained by filtering with the first low-pass filter is obtained, and the second filtered by the second low-pass filter using the second frequency lower than the first frequency as the cutoff frequency.
  • Filter voltage acquisition means for acquiring a filter voltage; difference calculation means for calculating a difference between the first filter voltage and the second filter voltage; Time calculation means for calculating a time from a fixed reference timing to a timing at which the difference becomes an inflection point as a voltage inflection point time, and an injection pulse correction for correcting an injection pulse of partial lift injection based on the voltage inflection point time It is set as the structure provided with the means.
  • the terminal voltage (for example, minus terminal voltage) is changed by the induced electromotive force after the injection pulse is turned off (see FIG. 9).
  • the change rate of the valve body changes relatively greatly, and the change characteristic of the terminal voltage changes. It becomes a voltage inflection point where the change characteristic of.
  • the first low-pass filter that uses the first frequency lower than the frequency of the noise component as the cutoff frequency as the terminal voltage.
  • the second filter voltage filtered by the second low-pass filter using the second frequency lower than the first frequency as a cutoff frequency.
  • the 1st filter voltage which removed the noise component from the terminal voltage, and the 2nd filter voltage for voltage inflection point detection are acquirable.
  • the difference between the first filter voltage and the second filter voltage is calculated, and the time from the predetermined reference timing to the timing when the difference becomes the inflection point is calculated as the voltage inflection point time.
  • the voltage inflection time which changes according to the closing timing of the fuel injection valve can be calculated with high accuracy.
  • the injection amount varies and the valve closing timing varies due to variations in the lift amount of the fuel injection valve. There is a correlation with timing. Furthermore, since the voltage inflection time changes according to the closing timing of the fuel injection valve, as shown in FIG. 7, there is a correlation between the voltage inflection time and the injection amount.
  • the injection pulse of the partial lift injection can be corrected with high accuracy.
  • the injection amount variation resulting from the lift amount variation in the partial lift region can be accurately corrected, and the injection amount control accuracy in the partial lift region can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an engine control system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the ECU according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a view for explaining the full lift of the fuel injection valve.
  • FIG. 4 is a view for explaining a partial lift of the fuel injection valve.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the injection pulse width of the fuel injection valve and the actual injection amount.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the injection amount of the fuel injection valve and the valve closing timing.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an engine control system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the ECU according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a view for explaining the full lift of the fuel injection valve.
  • FIG. 4 is a view for explaining a partial lift of the fuel injection valve.
  • FIG. 5 is
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the voltage inflection time of the fuel injection valve and the injection amount.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing of the voltage inflection time calculation routine according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a time chart illustrating an execution example of voltage inflection time calculation according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing of the voltage inflection time calculation routine of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a time chart illustrating an execution example of voltage inflection time calculation according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating the processing flow of the voltage inflection time calculation routine according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a time chart illustrating an execution example of voltage inflection time calculation according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a processing flow of a voltage inflection time calculation routine according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a time chart illustrating an execution example of voltage inflection time calculation according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a time chart for explaining the cause of variation in voltage inflection time.
  • FIG. 17 is a time chart for explaining measures against variations in the falling timing of the negative terminal voltage.
  • FIG. 18 is a time chart for explaining measures against variations in the response speed of the negative terminal voltage.
  • FIG. 19 is a time chart for explaining measures against variations in the maximum value of the negative terminal voltage.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating the processing flow of the voltage inflection time calculation routine according to the fifth embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating the processing flow of the voltage inflection time calculation routine according to the fifth embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram conceptually illustrating an example of a first correction value map.
  • FIG. 22 is a diagram conceptually illustrating an example of a second correction value map.
  • FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration of the ECU according to the sixth embodiment.
  • FIG. 24 is a block diagram illustrating the configuration of the ECU according to the seventh embodiment.
  • Example 1 A first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS.
  • An air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of the intake pipe 12 of the direct injection engine 11 that is an in-cylinder internal combustion engine, and an air flow meter 14 that detects the intake air amount is provided downstream of the air cleaner 13. Is provided.
  • a throttle valve 16 whose opening is adjusted by a motor 15 and a throttle opening sensor 17 for detecting the opening (throttle opening) of the throttle valve 16 are provided on the downstream side of the air flow meter 14.
  • a surge tank 18 is provided on the downstream side of the throttle valve 16, and an intake pipe pressure sensor 19 for detecting the intake pipe pressure is provided in the surge tank 18.
  • the surge tank 18 is provided with an intake manifold 20 that introduces air into each cylinder of the engine 11, and each cylinder of the engine 11 is provided with a fuel injection valve 21 that directly injects fuel into the cylinder. Yes.
  • An ignition plug 22 is attached to the cylinder head of the engine 11 for each cylinder, and the air-fuel mixture in the cylinder is ignited by spark discharge of the ignition plug 22 of each cylinder.
  • the exhaust pipe 23 of the engine 11 is provided with an exhaust gas sensor 24 (air-fuel ratio sensor, oxygen sensor, etc.) for detecting the air-fuel ratio or rich / lean of the exhaust gas.
  • a catalyst 25 such as a three-way catalyst for purifying gas is provided.
  • a cooling water temperature sensor 26 for detecting the cooling water temperature and a knock sensor 27 for detecting knocking are attached to the cylinder block of the engine 11.
  • a crank angle sensor 29 that outputs a pulse signal every time the crankshaft 28 rotates by a predetermined crank angle is attached to the outer peripheral side of the crankshaft 28, and the crank angle and the engine are determined based on the output signal of the crank angle sensor 29. The rotation speed is detected.
  • the outputs of these various sensors are input to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 30.
  • the ECU 30 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium), so that the fuel injection amount and the ignition timing are determined according to the engine operating state.
  • the throttle opening (intake air amount) and the like are controlled.
  • the ECU 30 is provided with an engine control microcomputer 35 (a microcomputer for controlling the engine 11), an injector drive IC 36 (a drive IC for the fuel injection valve 21), and the like.
  • the ECU 30 is an engine control microcomputer 35 that calculates a required injection amount according to the engine operating state (for example, engine speed, engine load, etc.), and sets an injection pulse width Ti (injection time) according to the required injection amount.
  • the injector drive IC 36 calculates and injects the fuel for the required injection amount by opening the fuel injection valve 21 with the injection pulse width Ti corresponding to the required injection amount.
  • the fuel injection valve 21 is a needle valve integrated with the plunger 32 (movable core) by electromagnetic force generated by the drive coil 31 when the injection pulse is turned on and the drive coil 31 is energized.
  • 33 valve element
  • the lift amount of the needle valve 33 reaches the full lift position (position where the plunger 32 hits the stopper 34), but as shown in FIG. In the partial lift region where the injection pulse width is relatively short, the lift amount of the needle valve 33 does not reach the full lift position (the state before the plunger 32 hits the stopper 34).
  • the ECU 30 executes full lift injection that opens the fuel injection valve 21 with an injection pulse in which the lift amount of the needle valve 33 reaches the full lift position in the full lift region, and the lift amount of the needle valve 33 reaches the full lift position in the partial lift region. It functions as injection control means for executing partial lift injection that opens the fuel injection valve 21 with an injection pulse that reaches a partial lift state that does not reach.
  • the fuel injection valve 21 of the in-cylinder injection engine 11 that injects high-pressure fuel into the cylinder has a linearity (linearity) of the change characteristic of the actual injection amount with respect to the injection pulse width in the partial lift region (
  • the injection pulse width is short, and the lift amount of the needle valve 33 tends to deteriorate in a partial lift state where the full lift position is not reached.
  • the variation in the lift amount of the needle valve 33 tends to increase and the variation in the injection amount tends to increase. If the variation in the injection amount increases, the exhaust emission and drivability may deteriorate.
  • the negative terminal voltage of the fuel injection valve 21 changes due to the induced electromotive force after the injection pulse is turned off (see FIG. 9).
  • the change speed of the needle valve 33 changes relatively greatly, and the change characteristic of the negative terminal voltage changes.
  • the ECU 30 (for example, the injector driving IC 36) executes a voltage inflection time calculation routine of FIG. 8 described later as information related to the valve closing timing.
  • the voltage inflection time is calculated as follows.
  • the ECU 30 causes the calculation unit 37 of the injector drive IC 36 to lower the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 below the frequency of the noise component during execution of partial lift injection (at least after the injection pulse of partial lift injection is turned off).
  • the first filter voltage Vsm1 that has been filtered (smoothed) by the first low-pass filter having the first frequency f1 as a cutoff frequency is calculated, and the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 is calculated as the first frequency.
  • a second filter voltage Vsm2 that has been filtered (smoothed) by a second low-pass filter that uses a second frequency f2 ⁇ ⁇ that is lower than f1 as a cutoff frequency is calculated.
  • the voltage inflection point time Tdiff is calculated using the timing at which the difference Vdiff exceeds a predetermined threshold value Vt as the timing at which the difference Vdiff becomes the inflection point. That is, the time from the predetermined reference timing to the timing at which the difference Vdiff exceeds the predetermined threshold Vt is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the voltage inflection point time Tdiff which changes according to the valve closing timing of the fuel injection valve 21 can be calculated with high accuracy.
  • the voltage inflection time Tdiff is calculated using the timing at which the partial lift injection pulse is switched from OFF to ON as the reference timing.
  • the threshold value Vt is calculated by the threshold value calculation unit 38 of the engine control microcomputer 35 according to the fuel pressure, the fuel temperature, and the like. Alternatively, the threshold value Vt may be a fixed value set in advance.
  • the injection amount varies and the valve closing timing varies due to variations in the lift amount of the fuel injection valve 21.
  • the valve closing timing There is a correlation between the valve closing timing and the valve closing timing.
  • the voltage inflection time Tdiff changes according to the closing timing of the fuel injection valve 21, as shown in FIG. 7, there is a correlation between the voltage inflection time Tdiff and the injection amount.
  • the ECU 30 corrects the injection pulse of the partial lift injection based on the voltage inflection time Tdiff in the injection pulse correction calculation unit 39 of the engine control microcomputer 35. Thereby, the injection pulse of partial lift injection can be corrected with high accuracy.
  • the injector driving IC 36 functions as a filter voltage acquisition unit, a difference calculation unit, and a time calculation unit
  • the engine control microcomputer 35 injection pulse correction calculation unit 39
  • the voltage inflection time calculation routine shown in FIG. 8 is repeatedly executed at a predetermined calculation cycle Ts during the power-on period of the ECU 30 (for example, during the ignition switch ON period).
  • this routine is started, first, at step 101, it is determined whether or not partial lift injection is being executed. If it is determined in step 101 that the partial lift injection is not being executed, this routine is terminated without executing the processing from step 102 onward.
  • step 101 determines whether the partial lift injection is being performed. If it is determined in step 101 that the partial lift injection is being performed, the process proceeds to step 102 where the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 is acquired. In this case, the calculation cycle Ts of this routine becomes the sampling cycle Ts of the minus terminal voltage Vm.
  • step 103 the negative terminal voltage Vm ⁇ of the fuel injection valve 21 is lower than the first low-pass filter (that is, lower than the cut-off frequency f1) with the first frequency f1 being lower than the frequency of the noise component.
  • a first filter voltage Vsm1 filtered by a low-pass filter having a frequency band as a pass band is calculated.
  • the first low-pass filter obtains the current value Vsm1 (k) of the first filter voltage using the previous value Vsm1 (k-1) of the first filter voltage and the current value Vm (k) of the minus terminal voltage. It is a digital filter implemented by the following formula (1).
  • Vsm1 (k) ⁇ (n1 ⁇ 1) / n1 ⁇ ⁇ Vsm1 (k ⁇ 1) + (1 / n1) ⁇ Vm (k) (1)
  • step 104 the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 is set to a second low-pass filter (that is, lower than the cut-off frequency f2) having a second frequency f2 that is lower than the first frequency f1.
  • Vsm2 A second filter voltage Vsm2 filtered by a low-pass filter having a low frequency band as a pass band is calculated.
  • the second low-pass filter obtains the current value Vsm2 (k) of the second filter voltage using the previous value Vsm2 (k-1) of the second filter voltage and the current value Vm (k) of the minus terminal voltage.
  • This is a digital filter implemented by the following equation (3).
  • Vsm2 (k) ⁇ (n2-1) / n2 ⁇ * Vsm2 (k-1) + (1 / n2) * Vm (k) (3)
  • guard processing may be performed so that the difference Vdiff does not become 0 or more, and only the minus component may be extracted.
  • step 106 where the threshold value Vt is acquired and the previous value Tdiff (k-1) of the voltage inflection time is acquired.
  • step 107 it is determined whether or not it is the timing when the injection pulse switches from off to on. If it is determined in step 107 that it is the timing at which the injection pulse is switched from OFF to ON, the process proceeds to step 110, where the current value Tdiff (k) of the voltage inflection time is reset to “0”.
  • step 107 determines whether or not the timing at which the injection pulse switches from OFF to ON. If it is determined in step 108 that the injection pulse is on, the process proceeds to step 111, where the previous value Tdiff (k-1) of the voltage inflection point time is set to a predetermined value Ts (the calculation cycle of this routine). The current value Tdiff (k) of the voltage inflection time is obtained by addition to count up the voltage inflection time Tdiff.
  • Tdiff (k) Tdiff (k-1) + Ts
  • the routine proceeds to step 109, where the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 It is determined whether or not the difference Vdiff has exceeded the threshold value Vt (whether or not the difference Vdiff has become smaller than the threshold value Vt).
  • step 109 If it is determined in step 109 that the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 has not yet exceeded the threshold value Vt, the process proceeds to step 111, where the voltage inflection time Tdiff is set. Continue counting up.
  • step 109 if it is determined in step 109 that the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 exceeds the threshold value Vt, it is determined that the calculation of the voltage inflection time Tdiff has been completed.
  • step 112 the current value Tdiff (k) of the voltage inflection time is held at the previous value Tdiff (k-1).
  • Tdiff (k) Tdiff (k-1)
  • the first filter voltage Vsm1V obtained by filtering the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 with the first low-pass filter is calculated.
  • a second filter voltage Vsm2 obtained by filtering the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 with a second low-pass filter is calculated.
  • the voltage inflection point time Tdiff is reset to “0” at the timing (reference timing) t1 at which the injection pulse switches from OFF to ON, and then the calculation of the voltage inflection point time Tdiff is started to perform a predetermined calculation. The process of counting up the voltage inflection point time Tdiff with the cycle TsT is repeated.
  • the calculation of the voltage inflection point time Tdiff is completed at the timing t2 when the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 exceeds the threshold value Vt.
  • the time from the timing (reference timing) t1 at which the injection pulse is switched from OFF to ON until the timing t2 ⁇ at which the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the calculated value of the voltage inflection time Tdiff is held until the next reference timing t3, and during this period (the period from the calculation completion timing t2 of the voltage inflection time Tdiff to the next reference timing t3), the engine control microcomputer 35 Obtains the voltage inflection time Tdiff from the injector driving IC 36.
  • the first terminal low-pass filter is used to filter the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 during execution of partial lift injection (at least after the injection pulse of partial lift injection is turned off).
  • the filter voltage Vsm1 By calculating the filter voltage Vsm1, the first filter voltage Vsm1 from which the noise component has been removed can be calculated.
  • the second filter voltage Vsm2 for detecting the voltage inflection point is calculated by calculating the second filter voltage Vsm2 obtained by filtering the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 with the second low-pass filter. Can do.
  • the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 is calculated, and the time from the timing when the injection pulse is switched from OFF to ON (reference timing) until the timing when the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is calculated.
  • the voltage inflection time Tdiff the voltage inflection time Tdiff that changes in accordance with the closing timing of the fuel injection valve 21 can be calculated with high accuracy.
  • the injection pulse of the partial lift injection can be corrected with high accuracy.
  • the injection amount variation resulting from the lift amount variation in the partial lift region can be accurately corrected, and the injection amount control accuracy in the partial lift region can be improved.
  • the digital filters are used as the first low-pass filter and the second low-pass filter, respectively, the first low-pass filter and the second low-pass filter can be easily mounted. .
  • the injector driving IC 36 (calculation unit 37) functions as a filter voltage acquisition unit, a difference calculation unit, and a time calculation unit, the specification of the injector driving IC 36 in the ECU 30 is changed. It is possible to realize functions as a filter voltage acquisition unit, a difference calculation unit, and a time calculation unit, and to reduce the calculation load of the engine control microcomputer 35.
  • the voltage inflection point time Tdiff is calculated with the timing at which the injection pulse of the partial lift injection is switched from OFF to ON as the reference timing. Therefore, the timing at which the injection pulse is switched from OFF to ON.
  • the voltage inflection time Tdiff can be calculated with high accuracy based on the above.
  • the calculation of the voltage inflection time Tdiff is started after resetting the voltage inflection time Tdiff at the reference timing, and the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2.
  • the calculation of the voltage inflection point time Tdiff is completed at the timing when the voltage exceeds the threshold Vt, and the calculated value of the voltage inflection point time is held until the next reference timing, so the calculation of the voltage inflection point time Tdiff is completed.
  • the calculated value of the voltage inflection point time Tdiff can be held from one to the next reference timing, and the period during which the engine control microcomputer 35 can acquire the voltage inflection point time Tdiff can be lengthened.
  • the voltage inflection point time Tdiff is defined as a timing at which the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 exceeds a predetermined threshold value Vt ⁇ .
  • the ECU 30 calculates the voltage inflection time Tdiff as follows by executing a voltage inflection time calculation routine of FIG.
  • the ECU 30 performs a filtering process (smoothing process) by a third low-pass filter that uses the third frequency f3 that is lower than the frequency of the noise component as a cut-off frequency in the calculation unit 37 of the injector driving IC 36.
  • the filter voltage Vdiff.sm3 is calculated, and the difference Vdiff is filtered (smoothed) by a fourth low-pass filter having a fourth frequency f4 lower than the third frequency f3 as a cutoff frequency.
  • the filter voltage Vdiff.sm4 is calculated.
  • the voltage inflection point time Tdiff is calculated using the following timing (for example, the timing when the second-order difference Vdiff2 no longer increases) as the timing at which the difference Vdiff becomes the inflection point. That is, the time from the predetermined reference timing to the timing at which the second-order difference Vdiff2 becomes the extreme value is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the voltage inflection time Tdiff that changes in accordance with the closing timing of the fuel injection valve 21 can be calculated accurately and at an early timing.
  • the voltage inflection time Tdiff is calculated using the timing at which the injection pulse of the partial lift injection is switched from OFF to ON as the reference timing.
  • steps 201 to 205 of the routine of FIG. 10 executed in the second embodiment is the same as the processing of steps 101 to 105 of the routine of FIG. 8 described in the first embodiment.
  • the first terminal low-pass filter is used to filter the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21.
  • the filter voltage Vsm1 is calculated, and the second filter voltage Vsm2 obtained by filtering the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 with the second low-pass filter is calculated (steps 201 to 204).
  • step 206 in which the difference Vdiff is a third low-pass filter whose cut-off frequency is the third frequency f3 that is lower than the frequency of the noise component (that is, the frequency band lower than the cut-off frequency f3 is used as the passband).
  • the third filter voltage Vdiff.sm3 filtered by the low pass filter is calculated.
  • the third low-pass filter uses the previous value Vdiff.sm3 (k-1) 3 of the third filter voltage and the current value Vdiff (k) of the difference to determine the current value Vdiff.sm3 (k) of the third filter voltage.
  • This is a digital filter implemented by the following equation (5).
  • Vdiff.sm3 (k) ⁇ (n3-1) / n3 ⁇ * Vdiff.sm3 (k-1) + (1 / n3) * Vdiff (k) (5)
  • step 207 the difference Vdiff is a fourth low-pass filter whose cutoff frequency is a fourth frequency f4 lower than the third frequency f3 (that is, a frequency band lower than the cutoff frequency f4 ⁇ ⁇ is defined as a passband).
  • the fourth filter voltage Vdiff.sm4 filtered by the low-pass filter is calculated.
  • the fourth low-pass filter uses the previous value Vdiff.sm4 (k-1) of the fourth filter voltage and the current value Vdiff (k) of the difference, and the current value Vdiff.sm4 (k) of the fourth filter voltage.
  • This is a digital filter implemented by the following equation (7).
  • Vdiff.sm4 (k) ⁇ (n4-1) / n4 ⁇ * Vdiff.sm4 (k-1) + (1 / n4) * Vdiff (k) (7)
  • the cutoff frequency f3f of the third low-pass filter is set to a frequency higher than the cutoff frequency f1 of the first low-pass filter, and the cutoff frequency f4 of the fourth low-pass filter is the same as that of the second low-pass filter.
  • the frequency is set lower than the cutoff frequency f2f (that is, the relationship of f3> f1> f2> f4 is satisfied).
  • step 210 it is determined whether or not it is the timing when the injection pulse is switched from OFF to ON. If it is determined in step 210 that it is the timing at which the injection pulse is switched from OFF to ON, the process proceeds to step 214 to reset the current value Tdiff (k) of the voltage inflection time to “0”. The completion flag Detect IV is reset to “0”.
  • step 210 determines whether or not the timing at which the injection pulse switches from OFF to ON. If it is determined in step 210 that it is not the timing at which the injection pulse switches from OFF to ON, the process proceeds to step 211 to determine whether or not the completion flag Detect is “0”. If it is determined that Detect is “0”, the process proceeds to step 212 to determine whether or not the injection pulse is on.
  • step 212 If it is determined in step 212 that the injection pulse is on, the process proceeds to step 215, and the previous value Tdiff (k-1) of the voltage inflection time is set to a predetermined value Ts (the calculation cycle of this routine).
  • the voltage inflection point time Tdiff is counted up by calculating the current value Tdiff (k) of the voltage inflection point time.
  • Tdiff (k) Tdiff (k-1) + Ts
  • the process proceeds to step 213, where the current value Vdiff2 (k) of the second-order difference is the previous value Vdiff2 ( It is determined whether or not the second-order difference Vdiff2 is increased depending on whether it is larger than k-1).
  • the second-order difference Vdiff2 does not increase, it is determined that the second-order difference Vdiff2 is an extreme value.
  • step 213 If it is determined in step 213 that the current value Vdiff2 (k) of the second-order difference is larger than the previous value Vdiff2 (k-1) (the second-order difference Vdiff2 is increased), the process proceeds to step 215. Then, the process of counting up the voltage inflection time Tdiff is continued.
  • step 213 if it is determined in step 213 that the current value Vdiff2 (k) of the second-order difference is equal to or less than the previous value Vdiff2 (k-1) (the second-order difference Vdiff2 has not increased), the voltage change It is determined that the calculation of the inflection point time Tdiff is completed, and the process proceeds to step 216, where the current value Tdiff (k) of the voltage inflection point time is held at the previous value Tdiff (k-1) and the completion flag Detect is set to “ Set to 1 ”.
  • the time from the timing when the injection pulse switches from OFF to ON (reference timing) to the timing when the second-order difference Vdiff2 becomes an extreme value (timing when the second-order difference Vdiff2 no longer increases) is the voltage inflection time Tdiff.
  • the calculated value of the voltage inflection time Tdiff is held until the next reference timing.
  • the first filter voltage Vsm1V and the second filter voltage Vsm2 are calculated, and the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 are calculated.
  • the difference Vdiff is calculated.
  • a third filter voltage Vdiff.sm3 obtained by filtering the difference Vdiff with the third low-pass filter is calculated, and a fourth filter voltage Vdiff.sm4 obtained by filtering the difference Vdiff with the fourth low-pass filter is calculated.
  • the voltage inflection point time Tdiff is reset to “0” at the timing (reference timing) t1 at which the injection pulse switches from OFF to ON, and then the calculation of the voltage inflection point time Tdiff is started to perform a predetermined calculation. The process of counting up the voltage inflection point time Tdiff with the cycle TsT is repeated.
  • the calculation of the voltage inflection time Tdiff is completed at the timing t2 ′ when the second-order difference Vdiff2 becomes an extreme value after the injection pulse is turned off (timing at which the second-order difference Vdiff2 ⁇ stops increasing).
  • the time from the timing (reference timing) t1 at which the injection pulse is switched from OFF to ON to the timing t2 ′ at which the second-order difference Vdiff2 becomes an extreme value is calculated as the voltage inflection point time Tdiff.
  • the calculated value of the voltage inflection time Tdiff is held until the next reference timing t3, and during this period (the period from the voltage inflection time Tdiff calculation completion timing t2 ′ to the next reference timing t3), the engine control microcomputer 35 acquires the voltage inflection time Tdiff from the injector driving IC 36.
  • the third filter voltage Vdiff.sm3 obtained by filtering the difference Vdiff with the third low-pass filter is calculated, and the fourth filter obtained by filtering the difference Vdiff with the fourth low-pass filter.
  • the voltage Vdiff.sm4 is calculated, and the difference between the third filter voltage Vdiff.sm3 and the fourth filter voltage Vdiff.sm4 is calculated as the second-order difference Vdiff2.
  • the voltage inflection point time Tdiff is calculated using the timing at which the second-order difference Vdiff2 becomes an extreme value (the timing at which the second-order difference Vdiff2 no longer increases) as the timing at which the difference Vdiff becomes an inflection point.
  • Example 3 a third embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 12 and 13. However, description of substantially the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified, and different parts from the first embodiment will be mainly described.
  • the voltage inflection time Tdiff is calculated using the timing at which the injection pulse of the partial lift injection is switched from OFF to ON as the reference timing.
  • the ECU 30 will be described later with reference to FIG.
  • the voltage inflection time Tdiff is calculated using the timing at which the partial lift injection pulse is switched from ON to OFF as the reference timing.
  • steps 301 to 306 of the routine of FIG. 12 executed in the third embodiment is the same as the processing of steps 101 to 106 of the routine of FIG. 8 described in the first embodiment.
  • the first terminal low-pass filter is used to filter the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21.
  • the filter voltage Vsm1 is calculated, and the second filter voltage Vsm2 obtained by filtering the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 with the second low-pass filter is calculated (steps 301 to 304).
  • the threshold value Vt is obtained and the previous value Tdiff (k-1) of the voltage inflection time is obtained ( Steps 305 and 306).
  • step 307 it is determined whether or not it is the timing at which the injection pulse is switched from on to off. If it is determined in step 307 that it is the timing at which the injection pulse switches from on to off, the process proceeds to step 310 to reset the current value Tdiff (k) of the voltage inflection time to “0”.
  • step 307 determines whether or not the timing at which the injection pulse switches from on to off. If it is determined in step 308 that the injection pulse is OFF, the process proceeds to step 309, in which whether or not the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 exceeds the threshold value Vt ( It is determined whether or not the threshold value Vt has become smaller to larger.
  • step 309 If it is determined in step 309 that the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 has not yet exceeded the threshold value Vt, the process proceeds to step 311 and the previous time of the voltage inflection time is reached.
  • the voltage inflection point time Tdiff is counted up by adding a predetermined value Ts (the operation cycle of this routine) to the value Tdiff (k ⁇ 1) to obtain the current value Tdiff (k) of the voltage inflection point time.
  • Tdiff (k) Tdiff (k-1) + Ts Thereafter, if it is determined in step 309 that the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 exceeds the threshold value Vt, it is determined that the calculation of the voltage inflection time Tdiff has been completed. In step 312, the current value Tdiff (k) of the voltage inflection time is held at the previous value Tdiff (k-1).
  • Tdiff (k) Tdiff (k-1)
  • step 308 when it is determined in step 308 that the injection pulse is not OFF (that is, the injection pulse is ON), the current value Tdiff (k) of the voltage inflection time is changed to the previous value Tdiff (k ⁇ 1). ) Continue the process of holding the voltage and hold the calculated value of the voltage inflection time Tdiff until the next reference timing.
  • the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 are calculated, and the first filter voltage Vsm1 and the second filter are calculated.
  • a difference Vdiff from the voltage Vsm2 is calculated.
  • the voltage inflection point time Tdiff is reset to “0” at the timing (reference timing) t4 at which the injection pulse is switched from on to off, and then the calculation of the voltage inflection point time Tdiff is started to perform a predetermined calculation.
  • the process of counting up the voltage inflection point time Tdiff with the cycle TsT is repeated.
  • the calculation of the voltage inflection time Tdiff is completed at the timing t5 when the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 exceeds the threshold value Vt.
  • the time from the timing (reference timing) t4 at which the injection pulse switches from on to off to the timing t5 at which the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the calculated value of the voltage inflection time Tdiff is held until the next reference timing t6, and during this period (the period from the calculation completion timing t5 of the voltage inflection time Tdiff to the next reference timing t6), the engine control microcomputer 35 Obtains the voltage inflection time Tdiff from the injector driving IC 36.
  • the voltage inflection point time Tdiff is calculated using the timing at which the injection pulse of partial lift injection switches from on to off as the reference timing, so the injection pulse switches from on to off.
  • the voltage inflection time Tdiff can be accurately calculated with reference to the timing.
  • the period for holding the calculated value of the voltage inflection time Tdiff can be made longer than when the timing at which the injection pulse is switched from OFF to ON is used as the reference timing (Example 1).
  • the period during which the microcomputer 35 can acquire the voltage inflection time Tdiff can be further increased.
  • the time from the timing when the injection pulse switches from OFF to ON until the timing when the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the time from the turn-on timing to the timing when the second-order difference Vdiff2 becomes an extreme value may be calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the voltage inflection point time Tdiff is calculated using the timing at which the injection pulse of the partial lift injection is switched from OFF to ON as the reference timing.
  • the ECU 30 will be described later with reference to FIG.
  • the voltage inflection point time Tdiff is determined with the timing at which the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 falls below a predetermined value Voff after the injection pulse of the partial lift injection is turned off as a reference timing. I am trying to calculate.
  • steps 401 to 406 of the routine of FIG. 14 executed in the fourth embodiment is the same as the processing of steps 101 to 106 of the routine of FIG. 8 described in the first embodiment.
  • the first terminal low-pass filter is used to filter the negative terminal voltage Vm ⁇ of the fuel injection valve 21.
  • a filter voltage Vsm1 is calculated, and a second filter voltage Vsm2 obtained by filtering the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 with a second low-pass filter is calculated (steps 401 to 404).
  • the threshold value Vt is obtained and the previous value Tdiff (k-1) of the voltage inflection time is obtained ( Steps 405 and 406).
  • step 407 it is determined whether or not the injection pulse is off. If it is determined in step 407 that the injection pulse is off, the process proceeds to step 408, where the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 falls below a predetermined value Voff (from a larger value to a smaller value than the predetermined value Voff). It is determined whether or not.
  • step 408 If it is determined in step 408 that the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 is lower than the predetermined value Voff, the process proceeds to step 410 and the current value Tdiff (k) of the voltage inflection time is set to “ Reset to “0”.
  • Tdiff (k) 0
  • the process proceeds to step 409 and the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage. It is determined whether or not the difference Vdiff from Vsm2 exceeds the threshold value Vt (whether or not the threshold value Vt is smaller than the threshold value Vt).
  • step 409 If it is determined in step 409 that the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 has not yet exceeded the threshold value Vt, the process proceeds to step 411 and the previous time of the voltage inflection time is reached.
  • the voltage inflection point time Tdiff is counted up by adding a predetermined value Ts (the operation cycle of this routine) to the value Tdiff (k ⁇ 1) to obtain the current value Tdiff (k) of the voltage inflection point time.
  • Tdiff (k) Tdiff (k-1) + Ts Thereafter, when it is determined in step 409 that the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 exceeds the threshold value Vt, it is determined that the calculation of the voltage inflection time Tdiff has been completed. In step 412, the current value Tdiff (k) of the voltage inflection time is held at the previous value Tdiff (k-1).
  • Tdiff (k) Tdiff (k-1)
  • step 407 when it is determined in step 407 that the injection pulse is not OFF (that is, the injection pulse is ON), the current value Tdiff (k) of the voltage inflection time is changed to the previous value Tdiff (k ⁇ 1). ) Continue the process of holding the voltage and hold the calculated value of the voltage inflection time Tdiff until the next reference timing.
  • the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 are calculated, and the first filter voltage Vsm1 and the second filter are calculated.
  • a difference Vdiff from the voltage Vsm2 is calculated.
  • the voltage inflection time Tdiff is reset to “0” at the timing (reference timing) t 7 when the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 falls below the predetermined value Voff, and then the voltage inflection time The calculation of Tdiff is started, and the process of counting up the voltage inflection time Tdiff is repeated at a predetermined calculation cycle Ts.
  • the calculation of the voltage inflection time Tdiff is completed at the timing t8 when the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 exceeds the threshold value Vt.
  • the time from the timing (reference timing) t7 when the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 falls below the predetermined value Voff to the timing t8 when the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is defined as the voltage inflection time Tdiff. calculate.
  • the calculated value of the voltage inflection point time Tdiff is held until the next reference timing t9, and during this period (the period from the calculation completion timing t8 of the voltage inflection point time Tdiff to the next reference timing t9)), the engine control microcomputer 35 Obtains the voltage inflection time Tdiff from the injector driving IC 36.
  • the voltage inflection point time Tdiff is calculated with the timing at which the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 falls below the predetermined value Voff as the reference timing after the injection pulse of the partial lift injection is turned off. Therefore, the voltage inflection time Tdiff can be accurately calculated with reference to the timing when the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 falls below the predetermined value Voff after the injection pulse is turned off.
  • the period for holding the calculated value of the voltage inflection time Tdiff can be made longer than when the timing at which the injection pulse is switched from OFF to ON is used as the reference timing (Example 1). The period during which the microcomputer 35 can acquire the voltage inflection time Tdiff can be further increased.
  • the time from the timing when the minus terminal voltage Vm falls below the predetermined value Voff to the timing when the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the time from the timing when the value falls below the predetermined value Voff to the timing when the second-order difference Vdiff2 becomes the extreme value may be calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • (III) Variation (variation) in the maximum value of the negative terminal voltage Vm As shown in FIG. 16C, the maximum value of the negative terminal voltage Vm after the injection pulse is turned off may vary due to circuit variations (for example, flyback voltage variations). If the maximum value of the negative terminal voltage Vm varies, the falling timing of the negative terminal voltage Vm and the behavior at the time of lowering also vary, so the voltage inflection time Tdiff (time until the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt) There is a possibility that variations will occur.
  • the ECU 30 executes the following countermeasure by executing a voltage inflection time calculation routine of FIG. 20 described later.
  • the ECU 30 takes a timing when the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 falls below a predetermined value Voff1 after the injection pulse of the partial lift injection is turned off as shown in FIG.
  • a voltage inflection time Tdiff is calculated as a reference timing. That is, the time from the timing when the minus terminal voltage Vm falls below the predetermined value Voff1 after the injection pulse is turned off to the timing when the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the voltage inflection point time Tdiff is calculated using the timing when the minus terminal voltage Vm falls below the predetermined value Voff1 as a reference timing, the time offset deviation of the minus terminal voltage Vm is caused by the variation in the falling timing of the minus terminal voltage Vm. Even if it occurs, the voltage inflection time Tdiff can be calculated without much influence.
  • the ECU 30 acquires information (hereinafter simply referred to as “terminal voltage fluctuation information”) of fluctuation (variation) in the minus terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21 after the partial lift injection injection pulse is turned off.
  • the voltage inflection time Tdiff is corrected according to the information.
  • the predetermined value Voff2 may be set to a value different from the predetermined value Voff1 for determining the reference timing, or may be set to the same value as the predetermined value Voff1. Then, the voltage inflection time Tdiff is corrected according to the predetermined voltage reaching time.
  • the predetermined voltage arrival time is information reflecting the response speed of the minus terminal voltage Vm. Therefore, if the voltage inflection point time Tdiff is corrected according to the predetermined voltage arrival time, the behavior when the minus terminal voltage Vm falls changes according to the response speed of the minus terminal voltage Vm, and the voltage inflection point time. Corresponding to the change in Tdiff, the voltage inflection time Tdiff can be corrected.
  • the maximum value of the minus terminal voltage Vm after the partial lift injection injection pulse is turned off is obtained as the terminal voltage fluctuation information.
  • the voltage inflection time Tdiff is corrected according to the maximum value of the negative terminal voltage Vm.
  • the voltage inflection point time Tdiff can be corrected.
  • step 501 it is determined whether or not partial lift injection is being executed. If it is determined that partial lift injection is not being executed, step This routine is terminated without executing the processing from 502 onward.
  • step 501 if it is determined in step 501 that the partial lift injection is being performed, the process proceeds to step 502 to acquire the negative terminal voltage Vm of the fuel injection valve 21.
  • step 503 the timing at which the negative terminal voltage Vm ⁇ ⁇ of the fuel injection valve 21 falls below a predetermined value Voff1 after the injection pulse of the partial lift injection is turned off is set as a reference timing in the same manner as described in the fourth embodiment.
  • the voltage inflection time Tdiff is calculated. That is, the time from the timing when the minus terminal voltage Vm falls below the predetermined value Voff1 after the injection pulse is turned off to the timing when the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • step 504 terminal voltage fluctuation information is obtained as a predetermined voltage arrival time (from the timing at which the partial lift injection injection pulse is turned on until the timing at which the negative terminal voltage Vm falls below the predetermined value Voff2 after the injection pulse is turned off. Time).
  • step 505 the maximum value of the minus terminal voltage Vm after the off of the partial lift injection pulse is acquired as the terminal voltage fluctuation information.
  • step 506 the process proceeds to step 506, and the first correction value corresponding to the predetermined voltage reaching time is calculated with reference to the first correction value map of FIG.
  • This first correction value map is set, for example, such that the first correction value decreases as the predetermined voltage arrival time increases.
  • the first correction value map is created in advance based on test data, design data, and the like, and is stored in the ROM of the ECU 30.
  • a second correction value corresponding to the maximum value of the minus terminal voltage Vm is calculated with reference to the second correction value map of FIG.
  • This second correction value map is set, for example, such that the second correction value increases as the maximum value of the minus terminal voltage VmV increases.
  • the second correction value map is created in advance based on test data, design data, and the like, and is stored in the ROM of the ECU 30.
  • step 508 the voltage inflection point time Tdiff is corrected using the first correction value and the second correction value (for example, the first correction value and the second correction value are converted to the voltage inflection point).
  • the voltage inflection time Tdiff is corrected by adding to the time Tdiff).
  • the voltage inflection is performed with the timing at which the minus terminal voltage Vm falls below a predetermined value Voff1 after the injection pulse of the partial lift injection is turned off as a reference timing.
  • the point time Tdiff is calculated. That is, the time from the timing when the minus terminal voltage Vm falls below the predetermined value Voff1 after the injection pulse is turned off to the timing when the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the voltage inflection point time Tdiff is calculated without much influence. Can do. Thereby, even if the falling timing of the minus terminal voltage VmV varies, it is possible to suppress or prevent the variation of the voltage inflection time Tdiff caused by the variation of the falling timing of the minus terminal voltage Vm (FIG. 17).
  • a predetermined voltage arrival time (from the timing at which the partial lift injection injection pulse switches on to the timing at which the negative terminal voltage Vm falls below the predetermined value Voff2 after the injection pulse is turned off.
  • the voltage inflection time Tdiff is corrected according to the predetermined voltage reaching time.
  • the time Tdiff can be corrected.
  • the maximum value of the negative terminal voltage Vm after the injection pulse of the partial lift injection is turned off is obtained, and the voltage inflection is performed according to the maximum value of the negative terminal voltage Vm.
  • the point time Tdiff is corrected. In this way, according to the maximum value of the minus terminal voltage Vm, the falling timing and the falling behavior of the minus terminal voltage Vm change, and the voltage inflection point time Tdiff changes.
  • the voltage inflection time Tdiff can be corrected. Thereby, even if the maximum value of the minus terminal voltage Vm varies, the variation of the voltage inflection time Tdiff caused by the variation of the maximum value of the minus terminal voltage Vm can be accurately corrected (see FIG. 19). ).
  • the voltage inflection time Tdiff can be obtained with high accuracy without being greatly affected by variations in the behavior of the negative terminal voltage Vm due to circuit variations and the like, and the injection pulse based on the voltage inflection time Tdiff can be obtained. Correction accuracy can be improved.
  • the time from the timing at which the injection pulse is switched on to the timing at which the minus terminal voltage falls below the predetermined value Voff2 is acquired. You may make it acquire the time from the timing when an injection pulse switches off to the timing when a minus terminal voltage falls below predetermined value Voff2.
  • the time from the timing when the minus terminal voltage Vm falls below the predetermined value Voff1 to the timing when the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the time from the timing when the value falls below the predetermined value Voff1 to the timing when the second-order difference Vdiff2 becomes the extreme value may be calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the ECU 30 is provided with a calculation IC 40 in addition to the injector drive IC 36.
  • the ECU 30 calculates the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2 while the partial lift injection is being executed (at least after the injection pulse of the partial lift injection is turned off). Further, the calculation IC 40 calculates the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2, and the time from the predetermined reference timing to the timing when the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is the voltage inflection time. Calculated as Tdiff.
  • the calculation filter 40 calculates the third filter voltage Vdiff.sm3 and the fourth filter voltage Vdiff.sm4. Further, the arithmetic IC 40 calculates the difference between the third filter voltage Vdiff.sm3 and the fourth filter voltage Vdiff.sm4 as the second-order difference Vdiff2, and the second-order difference Vdiff2 becomes an extreme value from a predetermined reference timing. The time until the timing may be calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the voltage inflection time Tdiff may be corrected by the calculation IC 40 according to the predetermined voltage arrival time or the maximum value of the negative terminal voltage Vm.
  • the calculation IC 40 functions as filter voltage acquisition means, difference calculation means, and time calculation means.
  • the calculation IC 40 provided separately from the injector drive IC 36 functions as the filter voltage acquisition means, the difference calculation means, and the time calculation means, so that the injector drive IC 36 and engine control are controlled.
  • the function of the filter voltage acquisition means, the difference calculation means, and the time calculation means can be realized by adding the calculation IC 40 without changing the specifications of the microcomputer 35 for the engine, and the calculation load of the microcomputer 35 for the engine control Can be reduced.
  • Example 7 Next, a seventh embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. However, parts that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified, and parts different from those in the first embodiment are mainly described.
  • the ECU 30 performs the first lift during the partial lift injection (at least after the injection pulse of the partial lift injection is turned off) by the calculation unit 41 of the engine control microcomputer 35.
  • a filter voltage Vsm1 is calculated, and a second filter voltage Vsm2 is calculated.
  • the calculation unit 41 calculates the difference Vdiff between the first filter voltage Vsm1 and the second filter voltage Vsm2, and the time from the predetermined reference timing to the timing at which the difference Vdiff exceeds the threshold value Vt is the voltage inflection time. Calculated as Tdiff.
  • the calculation unit 41 calculates the third filter voltage Vdiff.sm3 and calculates the fourth filter voltage Vdiff.sm4. Further, the calculation unit 41 calculates a difference between the third filter voltage Vdiff.sm3 and the fourth filter voltage Vdiff.sm4 as a second-order difference Vdiff2, and the second-order difference Vdiff2 becomes an extreme value from a predetermined reference timing. The time until the timing may be calculated as the voltage inflection time Tdiff.
  • the calculation unit 41 may correct the voltage inflection time Tdiff according to the predetermined voltage arrival time or the maximum value of the negative terminal voltage Vm.
  • the engine control microcomputer 35 (calculation unit 41) functions as filter voltage acquisition means, difference calculation means, and time calculation means.
  • the engine control microcomputer 35 functions as a filter voltage acquisition unit, a difference calculation unit, and a time calculation unit.
  • the function as the filter voltage acquisition means, the difference calculation means, and the time calculation means can be realized only by changing the specification.
  • digital filters are used as the first to fourth low-pass filters.
  • analog filters may be used as the first to fourth low-pass filters. .
  • the voltage inflection time is calculated using the minus terminal voltage of the fuel injection valve 21, but the present invention is not limited to this, and the voltage using the plus terminal voltage of the fuel injection valve 21 is used.
  • the inflection point time may be calculated.
  • the present disclosure is not limited to a system including a fuel injection valve for in-cylinder injection, but can be applied to a system including a fuel injection valve for intake port injection.

Landscapes

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Abstract

少なくともパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後に、燃料噴射弁のマイナス端子電圧Vm をノイズ成分の周波数よりも低い第1の周波数f1 をカットオフ周波数とする第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出すると共にマイナス端子電圧Vm を第1の周波数f1 よりも低い第2の周波数f2 をカットオフ周波数とする第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出する。所定の基準タイミングからフィルタ電圧の差分Vdiff(=Vsm1 -Vsm2 )が変曲点となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出し、この電圧変曲点時間Tdiffに基づいてパーシャルリフト噴射の噴射パルスを補正する。

Description

内燃機関の燃料噴射制御装置 関連出願の相互参照
 本開示は、2013年10月11日に出願された日本出願番号2013-214125号と、2014年9月12日に出願された日本出願番号2014-187119号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、電磁駆動式の燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
 一般に、内燃機関の燃料噴射制御システムでは、電磁駆動式の燃料噴射弁を備え、内燃機関の運転状態に応じて要求噴射量を算出し、この要求噴射量に相当するパルス幅の噴射パルスで燃料噴射弁を開弁駆動して要求噴射量分の燃料を噴射するようにしている。
 しかし、高圧の燃料を筒内に噴射する筒内噴射式の内燃機関の燃料噴射弁は、図5に示すように、噴射パルス幅に対する実噴射量の変化特性のリニアリティがパーシャルリフト領域(噴射パルス幅が短くて弁体のリフト量がフルリフト位置に到達しないパーシャルリフト状態となる領域)で悪化する傾向がある。このパーシャルリフト領域では、弁体(例えばニードル弁)のリフト量のばらつきが大きくなって噴射量ばらつきが大きくなる傾向があり、噴射量ばらつきが大きくなると、排気エミッションやドライバビリティが悪化する可能性がある。
 燃料噴射弁の噴射量ばらつきの補正に関連する技術としては、例えば、特許文献1に記載されているように、ソレノイドの駆動電圧UMと、この駆動電圧UMをローパスフィルタでフィルタ処理したリファレンス電圧URとを比較し、両者の交点に基づいてソレノイドのアーマチャ位置を検出するようにしたものがある。
 しかし、上記特許文献1の技術では、フィルタ処理前の駆動電圧UMとフィルタ処理後のリファレンス電圧URとを比較しているため、フィルタ処理前の駆動電圧UMに重畳するノイズの影響を受けて両者の交点を精度良く検出できない可能性がある。また、ソレノイドの特性によっては駆動電圧UMとリファレンス電圧URの交点が存在しない可能性もある。このため、ソレノイドのアーマチャ位置を精度良く検出することは困難である。従って、上記特許文献1の技術を利用しても、燃料噴射弁のパーシャルリフト領域でのリフト量ばらつきに起因する噴射量ばらつきを精度良く補正することができない。
US2003/0071613 A1
 本開示は、燃料噴射弁のパーシャルリフト領域でのリフト量ばらつきに起因する噴射量ばらつきを精度良く補正することができ、パーシャルリフト領域での噴射量制御精度を向上させることができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
 本開示の一態様によれば、電磁駆動式の燃料噴射弁を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料噴射弁の弁体のリフト量がフルリフト位置に到達しない噴射パルスで燃料噴射弁を開弁駆動するパーシャルリフト噴射を実行する噴射制御手段と、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後に、燃料噴射弁の端子電圧をノイズ成分の周波数よりも低い第1の周波数をカットオフ周波数とする第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧を取得すると共に、端子電圧を第1の周波数よりも低い第2の周波数をカットオフ周波数とする第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧を取得するフィルタ電圧取得手段と、第1のフィルタ電圧と第2のフィルタ電圧との差分を算出する差分算出手段と、所定の基準タイミングから差分が変曲点となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間として算出する時間算出手段と、電圧変曲点時間に基づいてパーシャルリフト噴射の噴射パルスを補正する噴射パルス補正手段とを備えた構成としたものである。
 燃料噴射弁は、噴射パルスのオフ後に誘導起電力によって端子電圧(例えばマイナス端子電圧)が変化する(図9参照)。その際、燃料噴射弁が閉弁するときに、弁体の変化速度(可動コアの変化速度)が比較的大きく変化して、端子電圧の変化特性が変化するため、閉弁タイミング付近で端子電圧の変化特性が変化する電圧変曲点となる。
 このような特性に着目して、本開示では、まず、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後に、端子電圧をノイズ成分の周波数よりも低い第1の周波数をカットオフ周波数とする第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧を取得すると共に、端子電圧を第1の周波数よりも低い第2の周波数をカットオフ周波数とする第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧を取得する。これにより、端子電圧からノイズ成分を除去した第1のフィルタ電圧と電圧変曲点検出用の第2のフィルタ電圧を取得することができる。
 更に、第1のフィルタ電圧と第2のフィルタ電圧との差分を算出し、所定の基準タイミングから差分が変曲点となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間として算出する。これにより、燃料噴射弁の閉弁タイミングに応じて変化する電圧変曲点時間を精度良く算出することができる。
 また、燃料噴射弁のパーシャルリフト領域では、図6に示すように、燃料噴射弁のリフト量のばらつきによって噴射量が変動すると共に閉弁タイミングが変動するため、燃料噴射弁の噴射量と閉弁タイミングとの間には相関関係がある。更に、燃料噴射弁の閉弁タイミングに応じて電圧変曲点時間が変化するため、図7に示すように、電圧変曲点時間と噴射量との間には相関関係がある。
 このような関係に着目して、電圧変曲点時間に基づいてパーシャルリフト噴射の噴射パルスを補正することで、パーシャルリフト噴射の噴射パルスを精度良く補正することができる。これにより、パーシャルリフト領域でのリフト量ばらつきに起因する噴射量ばらつきを精度良く補正することができ、パーシャルリフト領域での噴射量制御精度を向上させることができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
図1は本開示の実施例1におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。 図2は実施例1のECUの構成を示すブロック図である。 図3は燃料噴射弁のフルリフトを説明する図である。 図4は燃料噴射弁のパーシャルリフトを説明する図である。 図5は燃料噴射弁の噴射パルス幅と実噴射量との関係を示す図である。 図6は燃料噴射弁の噴射量と閉弁タイミング等の関係を説明する図である。 図7は燃料噴射弁の電圧変曲点時間と噴射量との関係を示す図である。 図8は実施例1の電圧変曲点時間算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図9は実施例1の電圧変曲点時間算出の実行例を示すタイムチャートである。 図10は実施例2の電圧変曲点時間算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図11は実施例2の電圧変曲点時間算出の実行例を示すタイムチャートである。 図12は実施例3の電圧変曲点時間算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図13は実施例3の電圧変曲点時間算出の実行例を示すタイムチャートである。 図14は実施例4の電圧変曲点時間算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図15は実施例4の電圧変曲点時間算出の実行例を示すタイムチャートである。 図16は電圧変曲点時間のばらつき要因を説明するタイムチャートである。 図17はマイナス端子電圧の立ち下がりタイミングのばらつきに対する対策を説明するタイムチャートである。 図18はマイナス端子電圧の応答速度のばらつきに対する対策を説明するタイムチャートである。 図19はマイナス端子電圧の最大値のばらつきに対する対策を説明するタイムチャートである。 図20は実施例5の電圧変曲点時間算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図21は第1の補正値のマップの一例を概念的に示す図である。 図22は第2の補正値のマップの一例を概念的に示す図である。 図23は実施例6のECUの構成を示すブロック図である。 図24は実施例7のECUの構成を示すブロック図である。
 以下、本開示を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。
(実施例1)
 本開示の実施例1を図1乃至図9に基づいて説明する。
 まず、図1に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。
 筒内噴射式の内燃機関である筒内噴射式エンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
 更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。また、サージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられ、エンジン11の各気筒には、それぞれ筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各気筒の点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
 一方、エンジン11の排気管23には、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ24(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられ、この排出ガスセンサ24の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒25が設けられている。
 また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26や、ノッキングを検出するノックセンサ27が取り付けられている。また、クランク軸28の外周側には、クランク軸28が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ29が取り付けられ、このクランク角センサ29の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
 これら各種センサの出力は、電子制御ユニット(以下「ECU」と表記する)30に入力される。このECU30は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度(吸入空気量)等を制御する。
 図2に示すように、ECU30には、エンジン制御用マイコン35(エンジン11の制御用のマイクロコンピュータ)やインジェクタ駆動用IC36(燃料噴射弁21の駆動用IC)等が設けられている。ECU30は、エンジン制御用マイコン35で、エンジン運転状態(例えばエンジン回転速度やエンジン負荷等)に応じて要求噴射量を算出して、この要求噴射量に応じて噴射パルス幅Ti (噴射時間)を算出し、インジェクタ駆動用IC36で、要求噴射量に応じた噴射パルス幅Ti で燃料噴射弁21を開弁駆動して要求噴射量分の燃料を噴射する。
 図3及び図4に示すように、燃料噴射弁21は、噴射パルスをオンして駆動コイル31に通電したときに駆動コイル31によって生じる電磁力によってプランジャ32(可動コア)と一体的にニードル弁33(弁体)を開弁方向に駆動する構成となっている。図3に示すように、噴射パルス幅が比較的長くなるフルリフト領域では、ニードル弁33のリフト量がフルリフト位置(プランジャ32がストッパ34に突き当たる位置)に到達するが、図4に示すように、噴射パルス幅が比較的短くなるパーシャルリフト領域では、ニードル弁33のリフト量がフルリフト位置に到達しないパーシャルリフト状態(プランジャ32がストッパ34に突き当たる手前の状態)となる。
 ECU30は、フルリフト領域ではニードル弁33のリフト量がフルリフト位置に到達する噴射パルスで燃料噴射弁21を開弁駆動するフルリフト噴射を実行し、パーシャルリフト領域ではニードル弁33のリフト量がフルリフト位置に到達しないパーシャルリフト状態となる噴射パルスで燃料噴射弁21を開弁駆動するパーシャルリフト噴射を実行する噴射制御手段として機能する。
 高圧の燃料を筒内に噴射する筒内噴射式エンジン11の燃料噴射弁21は、図5に示すように、噴射パルス幅に対する実噴射量の変化特性のリニアリティ(直線性)がパーシャルリフト領域(噴射パルス幅が短くてニードル弁33のリフト量がフルリフト位置に到達しないパーシャルリフト状態となる領域)で悪化する傾向がある。このパーシャルリフト領域では、ニードル弁33のリフト量のばらつきが大きくなって噴射量ばらつきが大きくなる傾向があり、噴射量ばらつきが大きくなると、排気エミッションやドライバビリティが悪化する可能性がある。
 ところで、燃料噴射弁21は、噴射パルスのオフ後に誘導起電力によってマイナス端子電圧が変化する(図9参照)。その際、燃料噴射弁21が閉弁するときに、ニードル弁33の変化速度(プランジャ32の変化速度)が比較的大きく変化して、マイナス端子電圧の変化特性が変化するため、閉弁タイミング付近でマイナス端子電圧の変化特性が変化する電圧変曲点となる。
 このような特性に着目して、本実施例1では、ECU30(例えばインジェクタ駆動用IC36)により後述する図8の電圧変曲点時間算出ルーチンを実行することで、閉弁タイミングに関連する情報として電圧変曲点時間を次のようにして算出する。
 ECU30は、インジェクタ駆動用IC36の演算部37で、パーシャルリフト噴射の実行中(少なくともパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後)に、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm をノイズ成分の周波数よりも低い第1の周波数f1 をカットオフ周波数とする第1のローパスフィルタでフィルタ処理(なまし処理)した第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出すると共に、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第1の周波数f1 よりも低い第2の周波数f2 をカットオフ周波数とする第2のローパスフィルタでフィルタ処理(なまし処理)した第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出する。これにより、マイナス端子電圧Vm からノイズ成分を除去した第1のフィルタ電圧Vsm1 と電圧変曲点検出用の第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出することができる。
 更に、インジェクタ駆動用IC36の演算部37で、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiff(=Vsm1 -Vsm2 )を算出し、所定の基準タイミングから差分Vdiffが変曲点となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。この際、本実施例1では、差分Vdiffが所定の閾値Vt を越えるタイミングを、差分Vdiffが変曲点となるタイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出する。つまり、所定の基準タイミングから差分Vdiffが所定の閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。これにより、燃料噴射弁21の閉弁タイミングに応じて変化する電圧変曲点時間Tdiffを精度良く算出することができる。本実施例1では、パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出する。尚、閾値Vt は、エンジン制御用マイコン35の閾値算出部38で燃圧や燃温等に応じて算出される。或は、閾値Vt を予め設定した固定値としても良い。
 また、燃料噴射弁21のパーシャルリフト領域では、図6に示すように、燃料噴射弁21のリフト量のばらつきによって噴射量が変動すると共に閉弁タイミングが変動するため、燃料噴射弁21の噴射量と閉弁タイミングとの間には相関関係がある。更に、燃料噴射弁21の閉弁タイミングに応じて電圧変曲点時間Tdiffが変化するため、図7に示すように、電圧変曲点時間Tdiffと噴射量との間には相関関係がある。
 このような関係に着目して、ECU30は、エンジン制御用マイコン35の噴射パルス補正演算部39で、電圧変曲点時間Tdiffに基づいてパーシャルリフト噴射の噴射パルスを補正する。これにより、パーシャルリフト噴射の噴射パルスを精度良く補正することができる。
 本実施例1では、インジェクタ駆動用IC36(演算部37)がフィルタ電圧取得手段と差分算出手段と時間算出手段として機能し、エンジン制御用マイコン35(噴射パルス補正演算部39)が噴射パルス補正手段として機能する。
 以下、本実施例1でECU30(エンジン制御用マイコン35及び/又はインジェクタ駆動用IC36)が実行する図8の電圧変曲点時間算出ルーチンの処理内容を説明する。
 図8に示す電圧変曲点時間算出ルーチンは、ECU30の電源オン期間中(例えばイグニッションスイッチのオン期間中)に所定の演算周期Ts で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、パーシャルリフト噴射の実行中であるか否かを判定する。このステップ101で、パーシャルリフト噴射の実行中ではないと判定された場合には、ステップ102以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
 一方、上記ステップ101で、パーシャルリフト噴射の実行中であると判定された場合には、ステップ102に進み、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を取得する。この場合、本ルーチンの演算周期Ts がマイナス端子電圧Vm のサンプリング周期Ts となる。
 この後、ステップ103に進み、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm をノイズ成分の周波数よりも低い第1の周波数f1 をカットオフ周波数とする第1のローパスフィルタ(つまりカットオフ周波数f1 よりも低い周波数帯域を通過域とするローパスフィルタ)でフィルタ処理した第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出する。
 第1のローパスフィルタは、第1のフィルタ電圧の前回値Vsm1(k-1)とマイナス端子電圧の今回値Vm(k)とを用いて第1のフィルタ電圧の今回値Vsm1(k)を求める下記(1)式で実装されるデジタルフィルタである。
 Vsm1(k)={(n1 -1)/n1 }×Vsm1(k-1)+(1/n1 )×Vm(k)…(1)
 この第1のローパスフィルタの時定数n1 は、マイナス端子電圧Vm のサンプリング周波数fs (=1/Ts )と第1のローパスフィルタのカットオフ周波数f1 とを用いた下記(2)式の関係を満たすように設定されている。
 1/fs :1/f1 =1:(n1 -1)…(2)
 これにより、ノイズ成分の周波数よりも低い第1の周波数f1 をカットオフ周波数とする第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧Vsm1 を容易に算出することができる。
 この後、ステップ104に進み、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第1の周波数f1 よりも低い第2の周波数f2 をカットオフ周波数とする第2のローパスフィルタ(つまりカットオフ周波数f2 よりも低い周波数帯域を通過域とするローパスフィルタ)でフィルタ処理した第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出する。
 第2のローパスフィルタは、第2のフィルタ電圧の前回値Vsm2(k-1)とマイナス端子電圧の今回値Vm(k)とを用いて第2のフィルタ電圧の今回値Vsm2(k)を求める下記(3)式で実装されるデジタルフィルタである。
 Vsm2(k)={(n2 -1)/n2 }×Vsm2(k-1)+(1/n2 )×Vm(k)…(3)
 この第2のローパスフィルタの時定数n2 は、マイナス端子電圧Vm のサンプリング周波数fs (=1/Ts )と第2のローパスフィルタのカットオフ周波数f2 とを用いた下記(4)式の関係を満たすように設定されている。
 1/fs :1/f2 =1:(n2 -1)…(4)
 これにより、第1の周波数f1 よりも低い第2の周波数f2 をカットオフ周波数とする第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧Vsm2 を容易に算出することができる。
 この後、ステップ105に進み、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiff(=Vsm1 -Vsm2 )を算出する。尚、この差分Vdiffが0以上にならないようにガード処理して、マイナス成分だけを抽出するようにしても良い。
 この後、ステップ106に進み、閾値Vt を取得すると共に、電圧変曲点時間の前回値Tdiff(k-1) を取得する。
 この後、ステップ107に進み、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングであるか否かを判定する。このステップ107で、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングであると判定された場合には、ステップ110に進み、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を「0」にリセットする。
 Tdiff(k) =0
 一方、上記ステップ107で、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングではないと判定された場合には、ステップ108に進み、噴射パルスがオンであるか否かを判定する。このステップ108で、噴射パルスがオンであると判定された場合には、ステップ111に進み、電圧変曲点時間の前回値Tdiff(k-1) に所定値Ts (本ルーチンの演算周期)を加算して電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を求めることで、電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする。
 Tdiff(k) =Tdiff(k-1) +Ts
 その後、上記ステップ108で、噴射パルスがオンではない(つまり噴射パルスがオフである)と判定された場合には、ステップ109に進み、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えたか否か(閾値Vt よりも小から大になったか否か)を判定する。
 このステップ109で、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffがまだ閾値Vt を越えていないと判定された場合には、ステップ111に進み、電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする処理を継続する。
 その後、上記ステップ109で、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えたと判定された場合には、電圧変曲点時間Tdiffの算出が完了したと判断して、ステップ112に進み、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を前回値Tdiff(k-1) に保持する。
 Tdiff(k) =Tdiff(k-1)
 これにより、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミング(基準タイミング)から差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出し、この電圧変曲点時間Tdiffの算出値を次の基準タイミングまで保持する。
 次に、図9のタイムチャートを用いて本実施例1の電圧変曲点時間算出の実行例を説明する。
 パーシャルリフト噴射の実行中(少なくともパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後)に、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出すると共に、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出する。更に、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiff(=Vsm1 -Vsm2 )を算出する。
 そして、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミング(基準タイミング)t1 で、電圧変曲点時間Tdiffを「0」にリセットした後、電圧変曲点時間Tdiffの算出を開始して、所定の演算周期Ts で電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする処理を繰り返す。
 その後、噴射パルスのオフ後に第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングt2 で、電圧変曲点時間Tdiffの算出を完了する。これにより、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミング(基準タイミング)t1 から差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングt2 までの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 この電圧変曲点時間Tdiffの算出値を次の基準タイミングt3 まで保持し、この間(電圧変曲点時間Tdiffの算出完了タイミングt2 から次の基準タイミングt3 までの期間)に、エンジン制御用マイコン35が電圧変曲点時間Tdiffをインジェクタ駆動用IC36から取得する。
 以上説明した本実施例1では、パーシャルリフト噴射の実行中(少なくともパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後)に、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出することで、ノイズ成分を除去した第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出することができる。また、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出することで、電圧変曲点検出用の第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出することができる。
 更に、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffを算出し、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミング(基準タイミング)から差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出することで、燃料噴射弁21の閉弁タイミングに応じて変化する電圧変曲点時間Tdiffを精度良く算出することができる。
 そして、この電圧変曲点時間Tdiffに基づいてパーシャルリフト噴射の噴射パルスを補正することで、パーシャルリフト噴射の噴射パルスを精度良く補正することができる。これにより、パーシャルリフト領域でのリフト量ばらつきに起因する噴射量ばらつきを精度良く補正することができ、パーシャルリフト領域での噴射量制御精度を向上させることができる。
 また、本実施例1では、第1のローパスフィルタと第2のローパスフィルタとして、それぞれデジタルフィルタを用いるようにしたので、第1のローパスフィルタと第2のローパスフィルタを容易に実装することができる。
 更に、本実施例1では、インジェクタ駆動用IC36(演算部37)がフィルタ電圧取得手段と差分算出手段と時間算出手段として機能するようにしたので、ECU30のうちのインジェクタ駆動用IC36の仕様を変更するだけでフィルタ電圧取得手段と差分算出手段と時間算出手段としての機能を実現することができると共に、エンジン制御用マイコン35の演算負荷を軽減することができる。
 また、本実施例1では、パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしたので、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングを基準にして電圧変曲点時間Tdiffを精度良く算出することができる。
 また、本実施例1では、基準タイミングで電圧変曲点時間Tdiffをリセットした後に電圧変曲点時間Tdiffの算出を開始し、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングで電圧変曲点時間Tdiffの算出を完了し、この電圧変曲点時間の算出値を次の基準タイミングまで保持するようにしたので、電圧変曲点時間Tdiffの算出完了から次の基準タイミングまで電圧変曲点時間Tdiffの算出値を保持することができ、エンジン制御用マイコン35が電圧変曲点時間Tdiffを取得可能な期間を長くすることができる。
(実施例2)
 次に、図10及び図11を用いて本開示の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
 前記実施例1では、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが所定の閾値Vt を越えるタイミングを、差分Vdiffが変曲点となるタイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしたが、本実施例2では、ECU30により後述する図10の電圧変曲点時間算出ルーチンを実行することで、電圧変曲点時間Tdiffを次のようにして算出する。
 ECU30は、インジェクタ駆動用IC36の演算部37で、差分Vdiffをノイズ成分の周波数よりも低い第3の周波数f3 をカットオフ周波数とする第3のローパスフィルタでフィルタ処理(なまし処理)した第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3を算出すると共に、差分Vdiffを第3の周波数f3 よりも低い第4の周波数f4 をカットオフ周波数とする第4のローパスフィルタでフィルタ処理(なまし処理)した第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4を算出する。更に、第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3と第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4との差分を2階差分Vdiff2 (=Vdiff.sm3-Vdiff.sm4)として算出し、この2階差分Vdiff2 が極値となるタイミング(例えば2階差分Vdiff2 が増加しなくなったタイミング)を、差分Vdiffが変曲点となるタイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出する。つまり、所定の基準タイミングから2階差分Vdiff2 が極値となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。これにより、燃料噴射弁21の閉弁タイミングに応じて変化する電圧変曲点時間Tdiffを精度良く且つ早いタイミングで算出することができる。本実施例2では、パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出する。
 本実施例2で実行する図10のルーチンのステップ201~205の処理は、前記実施例1で説明した図8のルーチンのステップ101~105の処理と同じである。
 図10の電圧変曲点時間算出ルーチンでは、パーシャルリフト噴射の実行中であると判定された場合には、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出すると共に、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出する(ステップ201~204)。この後、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiff(=Vsm1 -Vsm2 )を算出する(ステップ205)。
 この後、ステップ206に進み、差分Vdiffをノイズ成分の周波数よりも低い第3の周波数f3 をカットオフ周波数とする第3のローパスフィルタ(つまりカットオフ周波数f3 よりも低い周波数帯域を通過域とするローパスフィルタ)でフィルタ処理した第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3を算出する。
 第3のローパスフィルタは、第3のフィルタ電圧の前回値Vdiff.sm3(k-1) と差分の今回値Vdiff(k) とを用いて第3のフィルタ電圧の今回値Vdiff.sm3(k) を求める下記(5)式で実装されるデジタルフィルタである。
 Vdiff.sm3(k) ={(n3 -1)/n3 }×Vdiff.sm3(k-1)+(1/n3 )×Vdiff(k) …(5)
 この第3のローパスフィルタの時定数n3 は、マイナス端子電圧Vm のサンプリング周波数fs (=1/Ts )と第3のローパスフィルタのカットオフ周波数f3 とを用いた下記(6)式の関係を満たすように設定されている。
 1/fs :1/f3 =1:(n3 -1)…(6)
 これにより、ノイズ成分の周波数よりも低い第3の周波数f3 をカットオフ周波数とする第3のローパスフィルタでフィルタ処理した第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3を容易に算出することができる。
 この後、ステップ207に進み、差分Vdiffを第3の周波数f3 よりも低い第4の周波数f4 をカットオフ周波数とする第4のローパスフィルタ(つまりカットオフ周波数f4 よりも低い周波数帯域を通過域とするローパスフィルタ)でフィルタ処理した第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4を算出する。
 第4のローパスフィルタは、第4のフィルタ電圧の前回値Vdiff.sm4(k-1) と差分の今回値Vdiff(k) とを用いて第4のフィルタ電圧の今回値Vdiff.sm4(k) を求める下記(7)式で実装されるデジタルフィルタである。
 Vdiff.sm4(k) ={(n4 -1)/n4 }×Vdiff.sm4(k-1)+(1/n4 )×Vdiff(k) …(7)
 この第4のローパスフィルタの時定数n4 は、マイナス端子電圧Vm のサンプリング周波数fs (=1/Ts )と第4のローパスフィルタのカットオフ周波数f4 とを用いた下記(8)式の関係を満たすように設定されている。
 1/fs :1/f4 =1:(n4 -1)…(8)
 これにより、第3の周波数f3 よりも低い第4の周波数f4 をカットオフ周波数とする第4のローパスフィルタでフィルタ処理した第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4を容易に算出することができる。
 尚、第3のローパスフィルタのカットオフ周波数f3 は、第1のローパスフィルタのカットオフ周波数f1 よりも高い周波数に設定され、第4のローパスフィルタのカットオフ周波数f4 は、第2のローパスフィルタのカットオフ周波数f2 よりも低い周波数に設定されている(つまりf3 >f1 >f2 >f4 の関係を満たしている)。
 この後、ステップ208に進み、第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3と第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4との差分を2階差分Vdiff2 (=Vdiff.sm3-Vdiff.sm4)として算出した後、ステップ209に進み、電圧変曲点時間の前回値Tdiff(k-1) を取得する。
 この後、ステップ210に進み、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングであるか否かを判定する。このステップ210で、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングであると判定された場合には、ステップ214に進み、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を「0」にリセットすると共に、完了フラグDetect を「0」にリセットする。
 Tdiff(k) =0
 Detect =0
 一方、上記ステップ210で、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングではないと判定された場合には、ステップ211に進み、完了フラグDetect が「0」であるか否かを判定し、完了フラグDetect が「0」であると判定されれば、ステップ212に進み、噴射パルスがオンであるか否かを判定する。
 このステップ212で、噴射パルスがオンであると判定された場合には、ステップ215に進み、電圧変曲点時間の前回値Tdiff(k-1) に所定値Ts (本ルーチンの演算周期)を加算して電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を求めることで、電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする。
 Tdiff(k) =Tdiff(k-1) +Ts
 その後、上記ステップ212で、噴射パルスがオンではない(つまり噴射パルスがオフである)と判定された場合には、ステップ213に進み、2階差分の今回値Vdiff2(k)が前回値Vdiff2(k-1)よりも大きいか否かによって、2階差分Vdiff2 が増加しているか否かを判定する。この2階差分Vdiff2 が増加しなくなったときに2階差分Vdiff2 が極値であると判定する。
 このステップ213で、2階差分の今回値Vdiff2(k)が前回値Vdiff2(k-1)よりも大きい(2階差分Vdiff2 が増加している)と判定された場合には、ステップ215に進み、電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする処理を継続する。
 その後、上記ステップ213で、2階差分の今回値Vdiff2(k)が前回値Vdiff2(k-1)以下である(2階差分Vdiff2 が増加していない)と判定された場合には、電圧変曲点時間Tdiffの算出が完了したと判断して、ステップ216に進み、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を前回値Tdiff(k-1) に保持すると共に、完了フラグDetect を「1」にセットする。
 Tdiff(k) =Tdiff(k-1)
 Detect =1
 その後、上記ステップ211で、完了フラグDetect が1であると判定された場合には、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を前回値Tdiff(k-1) に保持したまま、本ルーチンを終了する。
 これにより、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミング(基準タイミング)から2階差分Vdiff2 が極値となるタイミング(2階差分Vdiff2 が増加しなくなったタイミング)までの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出し、この電圧変曲点時間Tdiffの算出値を次の基準タイミングまで保持する。
 次に、図11のタイムチャートを用いて本実施例2の電圧変曲点時間算出の実行例を説明する。
 パーシャルリフト噴射の実行中(少なくともパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後)に、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出し、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffを算出する。
 更に、差分Vdiffを第3のローパスフィルタでフィルタ処理した第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3を算出すると共に、差分Vdiffを第4のローパスフィルタでフィルタ処理した第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4を算出し、第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3と第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4との差分を2階差分Vdiff2 (=Vdiff.sm3-Vdiff.sm4)として算出する。
 そして、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミング(基準タイミング)t1 で、電圧変曲点時間Tdiffを「0」にリセットした後、電圧変曲点時間Tdiffの算出を開始して、所定の演算周期Ts で電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする処理を繰り返す。
 その後、噴射パルスのオフ後に2階差分Vdiff2 が極値となるタイミング(2階差分Vdiff2 が増加しなくなったタイミング)t2'で、電圧変曲点時間Tdiffの算出を完了する。これにより、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミング(基準タイミング)t1 から2階差分Vdiff2 が極値となるタイミングt2'までの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 この電圧変曲点時間Tdiffの算出値を次の基準タイミングt3 まで保持し、この間(電圧変曲点時間Tdiffの算出完了タイミングt2'から次の基準タイミングt3 までの期間)に、エンジン制御用マイコン35が電圧変曲点時間Tdiffをインジェクタ駆動用IC36から取得する。
 以上説明した本実施例2では、差分Vdiffを第3のローパスフィルタでフィルタ処理した第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3を算出すると共に、差分Vdiffを第4のローパスフィルタでフィルタ処理した第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4を算出し、第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3と第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4との差分を2階差分Vdiff2 として算出する。この2階差分Vdiff2 が極値となるタイミング(2階差分Vdiff2 が増加しなくなったタイミング)を、差分Vdiffが変曲点となるタイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしている。これにより、燃料噴射弁21の閉弁タイミングに応じて変化する電圧変曲点時間Tdiffを精度良く算出することができると共に電圧変曲点時間Tdiffが回路ばらつき等に起因する端子電圧波形のオフセットずれの影響を避けることができる。
(実施例3)
 次に、図12及び図13を用いて本開示の実施例3を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
 前記実施例1では、パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしたが、本実施例3では、ECU30により後述する図12の電圧変曲点時間算出ルーチンを実行することで、パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしている。
 本実施例3で実行する図12のルーチンのステップ301~306の処理は、前記実施例1で説明した図8のルーチンのステップ101~106の処理と同じである。
 図12の電圧変曲点時間算出ルーチンでは、パーシャルリフト噴射の実行中であると判定された場合には、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出すると共に、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出する(ステップ301~304)。
 この後、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffを算出した後、閾値Vt を取得すると共に、電圧変曲点時間の前回値Tdiff(k-1) を取得する(ステップ305,306)。
 この後、ステップ307に進み、噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミングであるか否かを判定する。このステップ307で、噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミングであると判定された場合には、ステップ310に進み、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を「0」にリセットする。
 Tdiff(k) =0
 一方、上記ステップ307で、噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミングではないと判定された場合には、ステップ308に進み、噴射パルスがオフであるか否かを判定する。このステップ308で、噴射パルスがオフであると判定された場合には、ステップ309に進み、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えたか否か(閾値Vt よりも小から大になったか否か)を判定する。
 このステップ309で、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffがまだ閾値Vt を越えていないと判定された場合には、ステップ311に進み、電圧変曲点時間の前回値Tdiff(k-1) に所定値Ts (本ルーチンの演算周期)を加算して電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を求めることで、電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする。
 Tdiff(k) =Tdiff(k-1) +Ts
 その後、上記ステップ309で、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えたと判定された場合には、電圧変曲点時間Tdiffの算出が完了したと判断して、ステップ312に進み、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を前回値Tdiff(k-1) に保持する。
 Tdiff(k) =Tdiff(k-1)
 これにより、噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミング(基準タイミング)から差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 その後、上記ステップ308で、噴射パルスがオフではない(つまり噴射パルスがオンである)と判定された場合にも、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を前回値Tdiff(k-1) に保持する処理を継続して、電圧変曲点時間Tdiffの算出値を次の基準タイミングまで保持する。
 次に、図13のタイムチャートを用いて本実施例3の電圧変曲点時間算出の実行例を説明する。
 パーシャルリフト噴射の実行中(少なくともパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後)に、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出し、更に、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffを算出する。
 そして、噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミング(基準タイミング)t4 で、電圧変曲点時間Tdiffを「0」にリセットした後、電圧変曲点時間Tdiffの算出を開始して、所定の演算周期Ts で電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする処理を繰り返す。
 その後、噴射パルスのオフ後に第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングt5 で、電圧変曲点時間Tdiffの算出を完了する。これにより、噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミング(基準タイミング)t4 から差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングt5 までの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 この電圧変曲点時間Tdiffの算出値を次の基準タイミングt6 まで保持し、この間(電圧変曲点時間Tdiffの算出完了タイミングt5 から次の基準タイミングt6 までの期間)に、エンジン制御用マイコン35が電圧変曲点時間Tdiffをインジェクタ駆動用IC36から取得する。
 以上説明した本実施例3では、パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしたので、噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミングを基準にして電圧変曲点時間Tdiffを精度良く算出することができる。また、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングを基準タイミングとする場合(実施例1)に比べて、電圧変曲点時間Tdiffの算出値を保持する期間を長くすることができ、エンジン制御用マイコン35が電圧変曲点時間Tdiffを取得可能な期間を更に長くすることができる。
 尚、上記実施例3では、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングから差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出するようにしたが、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングから2階差分Vdiff2 が極値となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出するようにしても良い。
(実施例4)
 次に、図14及び図15を用いて本開示の実施例4を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
 前記実施例1では、パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしたが、本実施例4では、ECU30により後述する図14の電圧変曲点時間算出ルーチンを実行することで、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後に燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしている。
 本実施例4で実行する図14のルーチンのステップ401~406の処理は、前記実施例1で説明した図8のルーチンのステップ101~106の処理と同じである。
 図14の電圧変曲点時間算出ルーチンでは、パーシャルリフト噴射の実行中であると判定された場合には、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出すると共に、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出する(ステップ401~404)。
 この後、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffを算出した後、閾値Vt を取得すると共に、電圧変曲点時間の前回値Tdiff(k-1) を取得する(ステップ405,406)。
 この後、ステップ407に進み、噴射パルスがオフであるか否かを判定する。このステップ407で、噴射パルスがオフであると判定された場合には、ステップ408に進み、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミング(所定値Voff よりも大から小になるタイミング)であるか否かを判定する。
 このステップ408で、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミングであると判定された場合には、ステップ410に進み、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を「0」にリセットする。
 Tdiff(k) =0
 一方、上記ステップ408で、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミングではないと判定された場合には、ステップ409に進み、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えたか否か(閾値Vt よりも小から大になったか否か)を判定する。
 このステップ409で、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffがまだ閾値Vt を越えていないと判定された場合には、ステップ411に進み、電圧変曲点時間の前回値Tdiff(k-1) に所定値Ts (本ルーチンの演算周期)を加算して電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を求めることで、電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする。
 Tdiff(k) =Tdiff(k-1) +Ts
 その後、上記ステップ409で、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えたと判定された場合には、電圧変曲点時間Tdiffの算出が完了したと判断して、ステップ412に進み、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を前回値Tdiff(k-1) に保持する。
 Tdiff(k) =Tdiff(k-1)
 これにより、噴射パルスのオフ後に燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミング(基準タイミング)から差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 その後、上記ステップ407で、噴射パルスがオフではない(つまり噴射パルスがオンである)と判定された場合にも、電圧変曲点時間の今回値Tdiff(k) を前回値Tdiff(k-1) に保持する処理を継続して、電圧変曲点時間Tdiffの算出値を次の基準タイミングまで保持する。
 次に、図15のタイムチャートを用いて本実施例4の電圧変曲点時間算出の実行例を説明する。
 パーシャルリフト噴射の実行中(少なくともパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後)に、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出し、更に、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffを算出する。
 そして、噴射パルスのオフ後に燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミング(基準タイミング)t7 で、電圧変曲点時間Tdiffを「0」にリセットした後、電圧変曲点時間Tdiffの算出を開始して、所定の演算周期Ts で電圧変曲点時間Tdiffをカウントアップする処理を繰り返す。
 その後、噴射パルスのオフ後に第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングt8 で、電圧変曲点時間Tdiffの算出を完了する。これにより、噴射パルスのオフ後に燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミング(基準タイミング)t7 から差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングt8 までの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 この電圧変曲点時間Tdiffの算出値を次の基準タイミングt9 まで保持し、この間(電圧変曲点時間Tdiffの算出完了タイミングt8 から次の基準タイミングt9 までの期間)に、エンジン制御用マイコン35が電圧変曲点時間Tdiffをインジェクタ駆動用IC36から取得する。
 以上説明した本実施例4では、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後に燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしたので、噴射パルスのオフ後に燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミングを基準にして電圧変曲点時間Tdiffを精度良く算出することができる。また、噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングを基準タイミングとする場合(実施例1)に比べて、電圧変曲点時間Tdiffの算出値を保持する期間を長くすることができ、エンジン制御用マイコン35が電圧変曲点時間Tdiffを取得可能な期間を更に長くすることができる。
 尚、上記実施例4では、マイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミングから差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出するようにしたが、マイナス端子電圧Vm が所定値Voff を下回るタイミングから2階差分Vdiff2 が極値となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出するようにしても良い。
(実施例5)
 次に、図16乃至図22を用いて本開示の実施例5を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
 回路ばらつき等によってパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後の燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm の挙動にばらつき(変動)が生じると、その影響で電圧変曲点時間Tdiffにばらつきが生じて、電圧変曲点時間Tdiffに基づいた噴射パルスの補正精度が低下する可能性がある。
 図16(a)、(b)、(c)に示すように、電圧変曲点時間Tdiffのばらつきの要因としては、例えば、次の(I)~(III)が挙げられる。
 (I)マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングのばらつき(変動)
 図16(a)に示すように、回路ばらつき(例えば、パルス幅、インダクタンス、インピーダンス、プルダウン抵抗のばらつき)等によって、噴射パルスのオフ後のマイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミング(マイナス端子電圧Vm が降下し始めるタイミング)にばらつきが生じる可能性がある。マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングにばらつきが生じると、マイナス端子電圧Vm の時間的なオフセットずれ(端子電圧波形のオフセットずれ)が生じる。このため、噴射パルスがオン又はオフに切り換わるタイミングを基準にして電圧変曲点時間Tdiff(差分Vdiffが閾値Vt を越えるまでの時間)を算出する場合、電圧変曲点時間Tdiffにばらつきが生じる可能性がある。
 (II)マイナス端子電圧Vm の応答速度のばらつき(変動)
 図16(b)に示すように、回路ばらつき(例えば端子間コンデンサのばらつき)等によって、噴射パルスのオフ後のマイナス端子電圧Vm の応答速度(降下速度)にばらつきが生じる可能性がある。マイナス端子電圧Vm の応答速度にばらつきが生じると、マイナス端子電圧Vm の降下時の挙動にばらつきが生じるため、電圧変曲点時間Tdiff(差分Vdiffが閾値Vt を越えるまでの時間)にばらつきが生じる可能性がある。
 (III)マイナス端子電圧Vm の最大値のばらつき(変動)
 図16(c)に示すように、回路ばらつき(例えばフライバック電圧のばらつき)等によって、噴射パルスのオフ後のマイナス端子電圧Vm の最大値にばらつきが生じる可能性がある。マイナス端子電圧Vm の最大値にばらつきが生じると、マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングや降下時の挙動にばらつきが生じるため、電圧変曲点時間Tdiff(差分Vdiffが閾値Vt を越えるまでの時間)にばらつきが生じる可能性がある。
 そこで、本実施例5では、ECU30により後述する図20の電圧変曲点時間算出ルーチンを実行することで、次のような対策を行う。
 ECU30は、マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングのばらつきに対する対策として、図17に示すように、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後に燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出する。つまり、噴射パルスのオフ後にマイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングから差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングが変化すると、それに応じてマイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングも変化する。従って、マイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出すれば、マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングのばらつきによってマイナス端子電圧Vm の時間的なオフセットずれが生じていても、その影響をあまり受けずに電圧変曲点時間Tdiffを算出することができる。
 また、ECU30は、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後の燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm の変動(ばらつき)の情報(以下単に「端子電圧変動情報」という)を取得し、この端子電圧変動情報に応じて電圧変曲点時間Tdiffを補正する。
 具体的には、マイナス端子電圧Vm の応答速度のばらつきに対する対策として、図18に示すように、端子電圧変動情報として、パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオンに切り換わるタイミングから噴射パルスのオフ後にマイナス端子電圧Vm が所定値Voff2を下回るタイミングまでの時間(以下単に「所定電圧到達時間」という)を取得する。ここで、所定値Voff2は、基準タイミングを判定するための所定値Voff1と異なる値に設定しても良いし、所定値Voff1と同じ値に設定しても良い。そして、この所定電圧達時間に応じて電圧変曲点時間Tdiffを補正する。
 マイナス端子電圧Vm の応答速度が変化すると、それに応じて所定電圧到達時間が変化するため、所定電圧到達時間は、マイナス端子電圧Vm の応答速度を反映した情報となる。従って、所定電圧到達時間に応じて電圧変曲点時間Tdiffを補正すれば、マイナス端子電圧Vm の応答速度に応じて、マイナス端子電圧Vm の降下時の挙動が変化して、電圧変曲点時間Tdiffが変化するのに対応して、電圧変曲点時間Tdiffを補正することができる。
 更に、マイナス端子電圧Vm の最大値のばらつきに対する対策として、図19に示すように、端子電圧変動情報として、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後のマイナス端子電圧Vm の最大値を取得し、このマイナス端子電圧Vm の最大値に応じて電圧変曲点時間Tdiffを補正する。
 このようにすれば、マイナス端子電圧Vm の最大値に応じて、マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングや降下時の挙動が変化して、電圧変曲点時間Tdiffが変化するのに対応して、電圧変曲点時間Tdiffを補正することができる。
 以下、本実施例5でECU30(例えばインジェクタ駆動用IC36)が実行する図20の電圧変曲点時間算出ルーチンの処理内容を説明する。
 図20の電圧変曲点時間算出ルーチンでは、まず、ステップ501で、パーシャルリフト噴射の実行中であるか否かを判定し、パーシャルリフト噴射の実行中ではないと判定された場合には、ステップ502以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
 一方、上記ステップ501で、パーシャルリフト噴射の実行中であると判定された場合には、ステップ502に進み、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm を取得する。
 この後、ステップ503に進み、前記実施例4で説明した方法と同じ方法で、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後に燃料噴射弁21のマイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出する。つまり、噴射パルスのオフ後にマイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングから差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 この後、ステップ504に進み、端子電圧変動情報として、所定電圧到達時間(パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオンに切り換わるタイミングから噴射パルスのオフ後にマイナス端子電圧Vm が所定値Voff2を下回るタイミングまでの時間)を取得する。
 この後、ステップ505に進み、端子電圧変動情報として、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後のマイナス端子電圧Vm の最大値を取得する。
 この後、ステップ506に進み、図21の第1の補正値のマップを参照して、所定電圧達時間に応じた第1の補正値を算出する。この第1の補正値のマップは、例えば、所定電圧達時間が長くなるほど第1の補正値が小さくなるように設定されている。第1の補正値のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
 この後、ステップ507に進み、図22の第2の補正値のマップを参照して、マイナス端子電圧Vm の最大値に応じた第2の補正値を算出する。この第2の補正値のマップは、例えば、マイナス端子電圧Vm の最大値が大きくなるほど第2の補正値が大きくなるように設定されている。第2の補正値のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ECU30のROMに記憶されている。
 この後、ステップ508に進み、第1の補正値及び第2の補正値を用いて電圧変曲点時間Tdiffを補正する(例えば、第1の補正値及び第2の補正値を電圧変曲点時間Tdiffに加算して電圧変曲点時間Tdiffを補正する)。
 以上説明した本実施例5では、マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングのばらつきに対する対策として、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後にマイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングを基準タイミングとして電圧変曲点時間Tdiffを算出するようにしている。つまり、噴射パルスのオフ後にマイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングから差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出するようにしている。このようにすれば、マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングのばらつきによってマイナス端子電圧Vm の時間的なオフセットずれが生じていても、その影響をあまり受けずに電圧変曲点時間Tdiffを算出することができる。これにより、マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングにばらつきが生じても、そのマイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングのばらつきに起因する電圧変曲点時間Tdiffのばらつきを抑制又は防止することができる(図17参照)。
 また、マイナス端子電圧Vm の応答速度のばらつきに対する対策として、所定電圧到達時間(パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオンに切り換わるタイミングから噴射パルスのオフ後にマイナス端子電圧Vm が所定値Voff2を下回るタイミングまでの時間)を取得し、この所定電圧達時間に応じて電圧変曲点時間Tdiffを補正するようにしている。このようにすれば、マイナス端子電圧Vm の応答速度に応じて、マイナス端子電圧Vm の降下時の挙動が変化して、電圧変曲点時間Tdiffが変化するのに対応して、電圧変曲点時間Tdiffを補正することができる。これにより、マイナス端子電圧Vm の応答速度にばらつきが生じても、そのマイナス端子電圧Vm の応答速度のばらつきに起因する電圧変曲点時間Tdiffのばらつきを精度良く補正することができる(図18参照)。
 更に、マイナス端子電圧Vm の最大値のばらつきに対する対策として、パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後のマイナス端子電圧Vm の最大値を取得し、このマイナス端子電圧Vm の最大値に応じて電圧変曲点時間Tdiffを補正するようにしている。このようにすれば、マイナス端子電圧Vm の最大値に応じて、マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングや降下時の挙動が変化して、電圧変曲点時間Tdiffが変化するのに対応して、電圧変曲点時間Tdiffを補正することができる。これにより、マイナス端子電圧Vm の最大値にばらつきが生じても、そのマイナス端子電圧Vm の最大値のばらつきに起因する電圧変曲点時間Tdiffのばらつきを精度良く補正することができる(図19参照)。
 以上により、回路ばらつき等によるマイナス端子電圧Vm の挙動のばらつきの影響をあまり受けずに、電圧変曲点時間Tdiffを精度良く求めることが可能となり、電圧変曲点時間Tdiffに基づいた噴射パルスの補正精度を向上させることができる。
 尚、上記実施例5では、所定電圧到達時間として、噴射パルスがオンに切り換わるタイミングからマイナス端子電圧が所定値Voff2を下回るタイミングまでの時間を取得するようにしたが、これに限定されず、噴射パルスがオフに切り換わるタイミングからマイナス端子電圧が所定値Voff2を下回るタイミングまでの時間を取得するようにしても良い。
 また、上記実施例5では、マイナス端子電圧Vm の立ち下がりタイミングのばらつきに対する対策と、マイナス端子電圧Vm の応答速度のばらつきに対する対策と、マイナス端子電圧Vm の最大値のばらつきに対する対策を全て実施するようにしている。しかし、これに限定されず、上記対策のうちの一つ又は二つを実施するようにしても良い。
 また、上記実施例5では、マイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングから差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出するようにしたが、マイナス端子電圧Vm が所定値Voff1を下回るタイミングから2階差分Vdiff2 が極値となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出するようにしても良い。
(実施例6)
 次に、図23を用いて本開示の実施例6を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
 本実施例6では、図23に示すように、ECU30には、インジェクタ駆動用IC36とは別に演算用IC40が設けられている。ECU30は、この演算用IC40で、パーシャルリフト噴射の実行中(少なくともパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後)に、第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出すると共に、第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出する。更に、演算用IC40で、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffを算出し、所定の基準タイミングから差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 或は、演算用IC40で、第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3を算出すると共に、第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4を算出する。更に、演算用IC40で、第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3と第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4との差分を2階差分Vdiff2 として算出し、所定の基準タイミングから2階差分Vdiff2 が極値となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出するようにしても良い。
 更に、演算用IC40で、所定電圧到達時間やマイナス端子電圧Vm の最大値に応じて電圧変曲点時間Tdiffを補正するようにしても良い。
 この場合、演算用IC40がフィルタ電圧取得手段と差分算出手段と時間算出手段として機能する。
 以上説明した本実施例6では、インジェクタ駆動用IC36とは別に設けられた演算用IC40がフィルタ電圧取得手段と差分算出手段と時間算出手段として機能するようにしたので、インジェクタ駆動用IC36やエンジン制御用マイコン35の仕様を変更することなく、演算用IC40を追加するだけでフィルタ電圧取得手段と差分算出手段と時間算出手段としての機能を実現することができると共に、エンジン制御用マイコン35の演算負荷を軽減することができる。
(実施例7)
 次に、図24を用いて本開示の実施例7を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
 本実施例7では、図24に示すように、ECU30は、エンジン制御用マイコン35の演算部41で、パーシャルリフト噴射の実行中(少なくともパーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後)に、第1のフィルタ電圧Vsm1 を算出すると共に、第2のフィルタ電圧Vsm2 を算出する。更に、演算部41で、第1のフィルタ電圧Vsm1 と第2のフィルタ電圧Vsm2 との差分Vdiffを算出し、所定の基準タイミングから差分Vdiffが閾値Vt を越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出する。
 或は、演算部41で、第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3を算出すると共に、第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4を算出する。更に、演算部41で、第3のフィルタ電圧Vdiff.sm3と第4のフィルタ電圧Vdiff.sm4との差分を2階差分Vdiff2 として算出し、所定の基準タイミングから2階差分Vdiff2 が極値となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Tdiffとして算出するようにしても良い。
 更に、演算部41で、所定電圧到達時間やマイナス端子電圧Vm の最大値に応じて電圧変曲点時間Tdiffを補正するようにしても良い。
 この場合、エンジン制御用マイコン35(演算部41)がフィルタ電圧取得手段と差分算出手段と時間算出手段として機能する。
 以上説明した本実施例7では、エンジン制御用マイコン35(演算部41)がフィルタ電圧取得手段と差分算出手段と時間算出手段として機能するようにしたので、ECU30のうちのエンジン制御用マイコン35の仕様を変更するだけでフィルタ電圧取得手段と差分算出手段と時間算出手段としての機能を実現することができる。
 尚、上記各実施例では、第1~第4のローパスフィルタとしてデジタルフィルタを用いるようにしたが、これに限定されず、第1~第4のローパスフィルタとしてアナログフィルタを用いるようにしても良い。
 また、上記各実施例では、燃料噴射弁21のマイナス端子電圧を用いて電圧変曲点時間を算出するようにしたが、これに限定されず、燃料噴射弁21のプラス端子電圧を用いて電圧変曲点時間を算出するようにしても良い。
 その他、本開示は、筒内噴射用の燃料噴射弁を備えたシステムに限定されず、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁を備えたシステムにも適用して実施できる。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、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、それらに一要素のみ、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、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
 

Claims (20)

  1.  電磁駆動式の燃料噴射弁(21)を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、
     前記燃料噴射弁(21)の弁体(33)のリフト量がフルリフト位置に到達しない噴射パルスで前記燃料噴射弁(21)を開弁駆動するパーシャルリフト噴射を実行する噴射制御手段(30)と、
     前記パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後に、前記燃料噴射弁(21)の端子電圧をノイズ成分の周波数よりも低い第1の周波数をカットオフ周波数とする第1のローパスフィルタでフィルタ処理した第1のフィルタ電圧を取得すると共に、前記端子電圧を前記第1の周波数よりも低い第2の周波数をカットオフ周波数とする第2のローパスフィルタでフィルタ処理した第2のフィルタ電圧を取得するフィルタ電圧取得手段(35,36,40)と、
     前記第1のフィルタ電圧と前記第2のフィルタ電圧との差分を算出する差分算出手段(35,36,40)と、
     所定の基準タイミングから前記差分が変曲点となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間として算出する時間算出手段(35,36,40)と、
     前記電圧変曲点時間に基づいて前記パーシャルリフト噴射の噴射パルスを補正する噴射パルス補正手段(35)と
     を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
  2.  前記第1のローパスフィルタと前記第2のローパスフィルタは、デジタルフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  3.  前記第1のローパスフィルタは、前記第1のフィルタ電圧の前回値Vsm1(k-1)と前記端子電圧の今回値Vm(k)とを用いて前記第1のフィルタ電圧の今回値Vsm1(k)を求める下記(1)式で実装されるデジタルフィルタであり、前記端子電圧のサンプリング周波数fs と前記第1のローパスフィルタのカットオフ周波数f1 とが下記(2)式の関係を満たすことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
     Vsm1(k)={(n1 -1)/n1 }×Vsm1(k-1)+(1/n1 )×Vm(k)…(1)
     1/fs :1/f1 =1:(n1 -1)…(2)
  4.  前記第2のローパスフィルタは、前記第2のフィルタ電圧の前回値Vsm2(k-1)と前記端子電圧の今回値Vm(k)とを用いて前記第2のフィルタ電圧の今回値Vsm2(k)を求める下記(3)式で実装されるデジタルフィルタであり、前記端子電圧のサンプリング周波数fs と前記第2のローパスフィルタのカットオフ周波数f2 とが下記(4)式の関係を満たすことを特徴とする請求項2又は3に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
     Vsm2(k)={(n2 -1)/n2 }×Vsm2(k-1)+(1/n2 )×Vm(k)…(3)
     1/fs :1/f2 =1:(n2 -1)…(4)
  5.  前記時間算出手段(35,36,40)は、前記差分が所定の閾値を越えるタイミングを、前記差分が前記変曲点となるタイミングとして前記電圧変曲点時間を算出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  6.  前記フィルタ電圧取得手段(35,36,40)は、前記差分をノイズ成分の周波数よりも低い第3の周波数をカットオフ周波数とする第3のローパスフィルタでフィルタ処理した第3のフィルタ電圧を取得すると共に、前記差分を前記第3の周波数よりも低い第4の周波数をカットオフ周波数とする第4のローパスフィルタでフィルタ処理した第4のフィルタ電圧を取得し、
     前記差分算出手段(35,36,40)は、前記第3のフィルタ電圧と前記第4のフィルタ電圧との差分を2階差分として算出し、
     前記時間算出手段(35,36,40)は、前記2階差分が極値となるタイミングを、前記差分が前記変曲点となるタイミングとして前記電圧変曲点時間を算出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  7.  前記時間算出手段(35,36,40)は、前記2階差分が増加しなくなったときに前記2階差分が前記極値であると判定することを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  8.  前記第3のローパスフィルタと前記第4のローパスフィルタは、デジタルフィルタであることを特徴とする請求項6又は7に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  9.  前記第3のローパスフィルタは、前記第3のフィルタ電圧の前回値Vdiff.sm3(k-1) と前記差分の今回値Vdiff(k) とを用いて前記第3のフィルタ電圧の今回値Vdiff.sm3(k) を求める下記(5)式で実装されるデジタルフィルタであり、前記端子電圧のサンプリング周波数fs と前記第3のローパスフィルタのカットオフ周波数f3 とが下記(6)式の関係を満たすことを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
     Vdiff.sm3(k) ={(n3 -1)/n3 }×Vdiff.sm3(k-1)+(1/n3 )×Vdiff(k) …(5)
     1/fs :1/f3 =1:(n3 -1)…(6)
  10.  前記第4のローパスフィルタは、前記第4のフィルタ電圧の前回値Vdiff.sm4(k-1) と前記差分の今回値Vdiff(k) とを用いて前記第4のフィルタ電圧の今回値Vdiff.sm4(k) を求める下記(7)式で実装されるデジタルフィルタであり、前記端子電圧のサンプリング周波数fs と前記第4のローパスフィルタのカットオフ周波数f4 とが下記(8)式の関係を満たすことを特徴とする請求項8又は9に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
     Vdiff.sm4(k) ={(n4 -1)/n4 }×Vdiff.sm4(k-1)+(1/n4 )×Vdiff(k) …(7)
     1/fs :1/f4 =1:(n4 -1)…(8)
  11.  前記燃料噴射弁(21)の駆動用IC(36)が前記フィルタ電圧取得手段と前記差分算出手段と前記時間算出手段として機能することを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  12.  前記燃料噴射弁(21)の駆動用IC(36)とは別に設けられた演算用IC(40)が前記フィルタ電圧取得手段と前記差分算出手段と前記時間算出手段として機能することを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  13.  前記内燃機関の制御用のマイクロコンピュータ(35)が前記フィルタ電圧取得手段と前記差分算出手段と前記時間算出手段として機能することを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  14.  前記時間算出手段(35,36,40)は、前記パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオフからオンに切り換わるタイミングを前記基準タイミングとして前記電圧変曲点時間を算出することを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  15.  前記時間算出手段(35,36,40)は、前記パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオンからオフに切り換わるタイミングを前記基準タイミングとして前記電圧変曲点時間を算出することを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  16.  前記時間算出手段(35,36,40)は、前記パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後に前記端子電圧が所定値を下回るタイミングを前記基準タイミングとして前記電圧変曲点時間を算出することを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  17.  前記時間算出手段(35,36,40)は、前記基準タイミングで前記電圧変曲点時間をリセットした後に前記電圧変曲点時間の算出を開始し、前記差分が前記変曲点となるタイミングで前記電圧変曲点時間の算出を完了し、該電圧変曲点時間の算出値を次の前記基準タイミングまで保持することを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  18.  前記時間算出手段(35,36,40)は、前記パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後の前記端子電圧の変動の情報を取得し、該端子電圧の変動の情報に応じて前記電圧変曲点時間を補正することを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  19.  前記時間算出手段(35,36,40)は、前記端子電圧の変動の情報として、前記パーシャルリフト噴射の噴射パルスがオンに切り換わるタイミング又はオフに切り換わるタイミングから前記噴射パルスのオフ後に前記端子電圧が所定値を下回るタイミングまでの時間(以下単に「所定電圧到達時間」という)を取得し、該所定電圧到達時間に応じて前記電圧変曲点時間を補正することを特徴とする請求項18に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
  20.  前記時間算出手段(35,36,40)は、前記端子電圧の変動の情報として、前記パーシャルリフト噴射の噴射パルスのオフ後の前記端子電圧の最大値を取得し、該端子電圧の最大値に応じて前記電圧変曲点時間を補正することを特徴とする請求項18又は19に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
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