WO2018096940A1 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

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WO2018096940A1
WO2018096940A1 PCT/JP2017/040488 JP2017040488W WO2018096940A1 WO 2018096940 A1 WO2018096940 A1 WO 2018096940A1 JP 2017040488 W JP2017040488 W JP 2017040488W WO 2018096940 A1 WO2018096940 A1 WO 2018096940A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel injection
voltage
battery voltage
correction value
injection valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/040488
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝亮 中野
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus

Definitions

  • the present disclosure relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.
  • the supply voltage of a battery as a power supply source can change due to various factors such as aging and usage environment.
  • the required time required for the valve body to reach the full lift position also changes. That is, when the full lift position is specified, a shift corresponding to the voltage at the time of specifying occurs. This deviation hinders the optimization of the fuel injection amount by reducing the error between the actual fuel injection amount and the required amount, and there is still room for improvement in the fuel injection control.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and a main purpose thereof is to optimize the drive of the fuel injection valve, and thus to appropriately control the fuel injection amount. Is to provide.
  • a fuel injection control device includes: The fuel injection valve is driven by power supply from a battery and is applied to a fuel injection system including a fuel injection valve that injects fuel in an internal combustion engine and a current detection unit that detects a drive current of the fuel injection valve.
  • a fuel injection control device for controlling the fuel injection valve, wherein it is determined that the valve body of the fuel injection valve has reached a predetermined lift position based on a detected current detected by the current detection unit after starting energization of the fuel injection valve Then, based on the identification result, the correction value calculation unit for calculating the correction value for correcting the fuel injection mode and the correction value are used to energize the fuel injection valve to drive the fuel injection valve.
  • An injection valve drive unit to be operated, calculation of a correction value by the correction value calculation unit according to a battery voltage, and driving of the fuel injection valve by the injection valve drive unit according to a battery voltage
  • a control unit for performing at least one of the.
  • the valve element has reached the predetermined lift position, and the fuel injection mode is corrected based on the specified result.
  • the movement of the valve body may be affected by the voltage of the battery that is the power source. For example, when the battery is weak and the voltage decreases, it is assumed that the timing to reach the predetermined lift position is delayed due to the influence.
  • at least one of the calculation of the correction value by the correction value calculation unit according to the battery voltage and the driving of the fuel injection valve by the injection valve driving unit according to the battery voltage is performed. Therefore, it is possible to optimize the drive of the fuel injection valve, and thus to appropriately control the fuel injection amount.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an engine control system in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the ECU.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration and state of the fuel injection valve,
  • FIG. 4 is a timing chart for explaining the driving operation of the fuel injection valve.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a shift in detection timing due to a voltage change.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the correction coefficient setting process.
  • FIG. 7 is a timing chart showing the flow of correction coefficient update.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the voltage and the adjustment coefficient.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of the relationship between the voltage and the adjustment coefficient
  • FIG. 10 is a flowchart showing the correction coefficient setting process in the second embodiment.
  • FIG. 11 is a timing chart showing the flow of correction coefficient update.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the correction coefficient setting process in the third embodiment.
  • FIG. 13 is a timing chart showing the flow of correction coefficient update.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a correction coefficient setting process in the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the drive control process.
  • FIG. 16 is a timing chart showing changes in current and voltage during normal operation.
  • FIG. 17 is a timing chart showing how the current and voltage change when the voltage drops.
  • the first embodiment is embodied as a control system that controls a gasoline engine for a vehicle.
  • a schematic configuration of the engine control system will be described with reference to FIG.
  • An air cleaner 13 is provided at the most upstream portion of the intake pipe 12 of the engine 11 which is a cylinder injection type multi-cylinder internal combustion engine, and an air flow meter 14 for detecting the intake air amount is provided downstream of the air cleaner 13. ing.
  • 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 downstream 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.
  • An intake manifold 20 that introduces air into each cylinder 21 of the engine 11 is connected to the surge tank 18, and each cylinder 21 of the engine 11 has an electromagnetic fuel injection valve 30 that directly injects fuel into the cylinder. It is attached.
  • a spark plug 22 is attached to the cylinder head of the engine 11 for each cylinder 21, and the air-fuel mixture in the cylinder is ignited by spark discharge of the spark plug 22 of each cylinder 21.
  • the exhaust pipe 23 of the engine 11 is provided with an exhaust gas sensor 24 (air-fuel ratio sensor, oxygen sensor, etc.) that detects the air-fuel ratio or rich / lean of the air-fuel mixture based on the exhaust gas, and the downstream side of the exhaust gas sensor 24 Further, a catalyst 25 such as a three-way catalyst for purifying exhaust gas is provided.
  • an exhaust gas sensor 24 air-fuel ratio sensor, oxygen sensor, etc.
  • a catalyst 25 such as a three-way catalyst for purifying exhaust gas is provided.
  • the cylinder block of the engine 11 is provided with a cooling water temperature sensor 26 that detects the cooling water temperature and a knock sensor 27 that detects knocking.
  • 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. Based on the crank angle signal of the crank angle sensor 29, the crank angle and engine rotation Speed is detected.
  • the outputs of these various sensors are input to the ECU 40.
  • the ECU 40 is an electronic control unit mainly composed of a microcomputer, and performs various controls of the engine 11 using detection signals of various sensors.
  • the ECU 40 calculates the fuel injection amount according to the engine operating state to control the fuel injection of the fuel injection valve 30 and also controls the ignition timing of the spark plug 22.
  • Electric power is supplied to the ignition plug 22 and the fuel injection valve 30 from an in-vehicle battery 51.
  • the alternator 52 connected to the output shaft of the engine 11 is rotated to supply electric power to the battery 51, whereby the battery 51 has a predetermined voltage (in this embodiment). 12V).
  • this predetermined voltage corresponds to a “reference voltage”.
  • the ECU 40 includes a microcomputer 41 for engine control (a microcomputer for controlling the engine 11), a drive IC 42 for driving an injector (a drive IC for the fuel injection valve 30), a voltage switching circuit 43, A current detection circuit 44 is provided.
  • the microcomputer 41 corresponds to a “fuel injection control device”.
  • the microcomputer 41 calculates a required injection amount according to the engine operating state (for example, engine speed, engine load, etc.), generates an injection pulse from the injection time calculated based on the required injection amount, and outputs it to the drive IC 42.
  • the drive IC 42 and the voltage switching circuit 43 correspond to a “drive circuit”, and open the fuel injection valve 30 by an injection pulse to inject the fuel for the required injection amount.
  • the voltage switching circuit 43 is a circuit that switches a driving voltage applied to the fuel injection valve 30 of each cylinder 21 between a high voltage V2 and a low voltage V1, and specifically, a low voltage by turning on and off a switching element (not shown).
  • a drive current is supplied to the coil 31 of the fuel injection valve 30 from either the power supply unit 45 or the high-voltage power supply unit 46.
  • the low-voltage power supply 45 has a low-voltage output circuit that applies the battery voltage (low voltage V1) of the battery 51 to the fuel injection valve 30.
  • the high voltage power supply unit 46 has a high voltage output circuit (boost circuit) that applies a high voltage V2 (boosted voltage) obtained by boosting the battery voltage to 40 V to 70 V to the fuel injection valve 30.
  • the low voltage V1 and the high voltage V2 are switched and applied to the fuel injection valve 30 in time series.
  • the valve opening responsiveness of the fuel injection valve 30 is ensured by applying the high voltage V2 at the initial stage of the valve opening, and the fuel injection valve 30 is opened by subsequently applying the low voltage V1. Is retained.
  • the current detection circuit 44 detects an energization current when the fuel injection valve 30 is driven to open, and the detection result is sequentially output to the drive IC 42.
  • the current detection circuit 44 may have a well-known configuration, and includes, for example, a shunt resistor and a comparator.
  • the fuel injection valve 30 includes a coil 31 that generates an electromagnetic force when energized, a needle 33 (valve element) that is driven integrally with the plunger 32 (movable core) by the electromagnetic force, and a valve closing direction of the plunger 32.
  • a spring member 34 biasing in the opposite direction, and the needle 33 moves to the valve opening position against the biasing force of the spring member 34, whereby the fuel injection valve 30 is opened, and fuel injection is performed. Done.
  • the plunger 32 and the needle 33 return to the valve closing position, whereby the fuel injection valve 30 is closed, and fuel injection is stopped.
  • the position where the plunger 32 hits the stopper 35 and the further movement in the valve opening direction is restricted is referred to as the “full lift position” of the needle 33.
  • a high voltage V2 obtained by boosting the battery voltage with the rising of the injection pulse is applied to the fuel injection valve 30.
  • the drive current reaches a predetermined target peak value Ip at time ta2
  • the application of the high voltage V2 is stopped.
  • the needle lift is started at the timing when the drive current reaches the target peak value Ip or at the timing just before that, and the fuel injection is started along with the needle lift.
  • the determination as to whether or not the drive current has reached the target peak value Ip is performed based on the detected current detected by the current detection circuit 44. In other words, in the boosting period (ta1 to ta2), it is determined whether or not the detected current has become equal to or higher than Ip in the drive IC 42.
  • the voltage switching circuit 43 switches the applied voltage. (V2 application stop) is performed.
  • a low voltage V1 that is a battery voltage is applied to the fuel injection valve 30.
  • V1 that is a battery voltage
  • the full lift state is maintained, and fuel injection is continued.
  • the injection pulse is turned off at time ta5
  • the voltage application to the fuel injection valve 30 is stopped, and the drive current becomes zero.
  • the needle lift is terminated as the coil energization of the fuel injection valve 30 is stopped, and the fuel injection is stopped accordingly.
  • the fuel injection amount is optimized (learning of valve opening characteristics) in consideration of the above-described variation and the like. Specifically, at time ta4 between time ta3 and time ta5, the needle 33 reaches the full lift position, and the current starts to increase from decrease. Therefore, by monitoring the radio wave waveform, the timing of valve opening completion, that is, the arrival timing to the full lift position is specified. By grasping the actual movement of the needle 33 and correcting the pulse width (output period of the injection pulse) according to the time from the start of injection pulse output to the arrival of the full lift position, the fuel injection amount is optimized. .
  • the process for obtaining the full lift position of the needle 33 and optimizing the fuel injection amount in accordance with the full lift position is referred to as a valve opening position learning position.
  • Supplementary information on injection pulse width correction For example, when the timing at which the needle 33 reaches the full lift position is earlier than the reference timing, the needle lift is performed earlier than expected or at a higher lift speed due to machine differences or aging in the fuel injection valve 30. It is thought that For example, such a phenomenon may occur when the spring force of the spring member 34 is weakened.
  • a correction coefficient as a learning value is calculated based on the arrival timing of the full lift position.
  • the correction coefficient is a coefficient that is multiplied by the injection time that is the injection pulse width, and is calculated as a value that is smaller than “1” when the arrival timing of the full lift position is early, that is, a coefficient that shortens the injection time.
  • the arrival timing is late, it is calculated as a value larger than “1”, that is, a coefficient for increasing the injection time.
  • the operation of the fuel injection valve 30 depends on the voltage of the battery 51 as described above, the following inconvenience may occur.
  • the voltage of the battery 51 is a predetermined voltage (12 V in the present embodiment)
  • the voltage of the battery 51 is lower than the timing T1 at which the needle 33 reaches the full lift position.
  • the timing T2 at which the needle 33 reaches the full lift position is delayed (shifted). That is, the required period calculated from the current waveform depends on the voltage of the battery 51.
  • the degree of the deviation of the required period increases as the deviation of the battery voltage from the predetermined voltage increases.
  • this factor also affects the detection timing of the full lift position.
  • the voltage of the battery 51 may vary depending on various conditions such as the usage status and the environment in which it is used.
  • valve opening detection is performed in the case of setting a correction coefficient (learning value) that is referred to when determining the fuel injection amount, in particular, in consideration of such a situation.
  • a correction coefficient learning value
  • One of the features is that a device for improving the certainty of correction by taking into account the battery voltage at the time of the correction is made.
  • the correction coefficient setting process is a process that is executed each time fuel injection is performed, for example.
  • step S11 it is specified whether or not specification of the full lift position (open valve detection) is permitted. For example, valve opening detection is prohibited when the voltage of the battery 51 is extremely low. If a negative determination is made in step S11, the present setting process is terminated as it is. If an affirmative determination is made in step S11, the process proceeds to step S12 to determine whether or not the valve opening detection execution condition is satisfied.
  • the valve opening detection is executed at a predetermined cycle (a valve opening detection execution request is generated), and it is determined whether or not it is time to execute the valve opening detection. .
  • the execution condition of the valve opening detection is arbitrary, and for example, it may be configured to perform the valve opening detection when the outside air temperature changes within a predetermined temperature range after the previous valve opening detection is performed. is there.
  • step S12 If a negative determination is made in step S12, the setting process is terminated as it is. If a positive determination is made in step S12, the process proceeds to step S13.
  • step S13 valve opening detection is executed. By executing the valve opening detection, a required period required for the needle 33 to reach the full lift position is specified, and a provisional value of the correction coefficient is calculated according to the specified required period.
  • a deviation occurs in the required period due to the deviation of the battery voltage (battery voltage when calculating the correction coefficient) with respect to the predetermined voltage. Therefore, if the deviation is large, the probability of the provisional value of the correction coefficient may be reduced. Therefore, using the provisional value as it is despite the battery voltage being deviated can be a factor that hinders the optimization of the fuel injection amount. Therefore, in the present embodiment, the occurrence of such inconvenience is suppressed by adjusting how much the correction coefficient (provisional value) is reflected in determining the pulse width using the adjustment coefficient. .
  • step S14 the battery voltage is grasped in step S14, and in the subsequent step S15, the adjustment coefficient is calculated based on the battery voltage grasped in step S14.
  • the microcomputer 41 stores in advance a map (see FIG. 8) showing the relationship between the battery voltage and the adjustment coefficient, and the adjustment coefficient is calculated with reference to this map.
  • step S16 the adjustment coefficient is multiplied by the provisional value of the correction coefficient to calculate a correction coefficient setting value, and then the setting process is terminated.
  • the set value of the correction coefficient calculated in step S16 is stored in the memory as a learning value, and is overwritten (updated) when a new correction coefficient is calculated in the next valve opening detection.
  • the pulse width is corrected with reference to the correction coefficient. Specifically, when the required injection amount is replaced with the pulse width, the final pulse width is determined by multiplying the reference pulse width stored in the microcomputer 41 by the correction coefficient. When determining the final pulse width, the battery voltage at that time may be grasped, and the pulse width may be finely adjusted according to the result.
  • the adjustment coefficient is 1.
  • the correction coefficient updated at time tb2 the correction coefficient obtained from the detection result is set as it is.
  • the adjustment coefficient is smaller than 1.
  • the adjustment coefficient is set so as to decrease as the difference between a predetermined voltage (for example, 12V) as a reference and the actual battery voltage increases. That is, the adjustment coefficient is set to be smaller as the actual battery voltage is higher than the predetermined voltage, and the adjustment coefficient is set to be smaller as the actual battery voltage is lower than the predetermined voltage.
  • a predetermined voltage for example, 12V
  • the correction coefficient (provisional value) is smaller than 1, that is, when the injection time is shortened by correction
  • the correction coefficient (provisional value) is changed to the correction coefficient (set value).
  • a correction coefficient (set value) adjusted so as to reduce the degree of shortening the injection time is set. As the deviation from the predetermined voltage increases, the correction amount (shortening amount) of the pulse width is reduced, and the weighting of the correction coefficient by the adjustment coefficient is relaxed.
  • the correction coefficient (provisional value) is greater than 1, that is, when the injection time is increased by correction, if the battery voltage matches the predetermined voltage, the correction coefficient (provisional value) is used as the correction coefficient (setting value).
  • a correction coefficient (set value) adjusted to reduce the extension degree of the injection time is set. As the deviation from the predetermined voltage increases, the correction amount (extension amount) of the pulse width is reduced, so that the weighting of the correction coefficient by the adjustment coefficient is eased.
  • the correction coefficient can be used to optimize the fuel injection by reducing the correction amount (increase / decrease width) of the pulse width using the correction coefficient as the deviation amount between the battery voltage and the predetermined voltage increases. Suppressing the hindrance.
  • the function of changing the pulse width using the correction coefficient corresponds to “correction means”, and the function of adjusting the correction coefficient in the processing of step S15 and step S16 is “control means”. It corresponds to.
  • the voltage of the battery 51 changes due to various factors, and it is difficult to always keep the battery voltage constant. Therefore, the battery voltage applied to the fuel injection valve 30 also varies to some extent.
  • the influence of the variation in the battery voltage can be suppressed by using the adjustment coefficient.
  • the certainty can be improved suitably. As a result, it is possible to optimize the drive of the fuel injection valve 30 and to appropriately control the fuel injection amount.
  • the influence of the variation in the battery voltage can be eliminated.
  • a decrease in the opportunity for valve opening detection can be a factor in which the deviation from the actual situation becomes large and the effectiveness of the correction coefficient is reduced.
  • by adjusting the correction coefficient in accordance with the battery voltage and suppressing the influence of the battery voltage it is possible to suitably increase the execution opportunity of the valve opening detection. This is also preferable for suppressing oversight of a change in the valve opening characteristic of the fuel injection valve 30.
  • correction coefficients are individually stored according to the difference in battery voltage, and these correction coefficients are selectively used according to the battery voltage when the fuel injection valve 30 is driven.
  • the application range of the correction coefficient is widened, it is possible to suppress a decrease in the probability that the stored correction coefficient becomes excessively old.
  • the voltage of the battery 51 is recovered by the alternator 52 when the voltage is low. For this reason, the battery voltage tends to settle in the vicinity of a predetermined voltage as a reference. Therefore, the correction coefficient can be suitably applied by setting the correction coefficient assuming that the voltage is a predetermined voltage.
  • the configuration for dealing with the battery voltage deviation by adjusting how much the correction coefficient is reflected by using the adjustment coefficient is illustrated.
  • the specific configuration for performing the adjustment is arbitrary, and the following configuration is also possible.
  • the correction coefficient is multiplied by the adjustment coefficient to calculate a correction coefficient setting value, and the adjustment coefficient when the battery voltage is a predetermined voltage is set to 1. is there.
  • the adjustment coefficient is made smaller than 1.
  • the microcomputer 41 drives the fuel injection valve 30 with an injection pulse having a time width corresponding to the required injection amount, and when learning is performed under a situation where the battery voltage is lower than a predetermined voltage.
  • the lift timing is later than in the case of the predetermined voltage (the required period is longer).
  • the correction coefficient> 1 1, and the pulse width becomes long.
  • the pulse width is shortened by setting the adjustment coefficient ⁇ 1. In other words, if the correction coefficient is calculated in accordance with the extended required period, the correction coefficient is far from the actual condition, so that the influence of the voltage drop is canceled by the adjustment coefficient, so that the predetermined voltage is Assuming correction coefficients are calculated.
  • the needle 33 moves faster (the required period is shorter) than when the battery voltage is the predetermined voltage.
  • the correction coefficient ⁇ 1 the pulse width is shortened.
  • the pulse width is increased by setting the adjustment coefficient> 1. In other words, if the correction coefficient is calculated in accordance with the shortened required period, the correction coefficient will be far from the actual condition. Assuming that, the correction coefficient is calculated.
  • the opportunity for performing the valve opening detection is secured by calculating the correction coefficient according to the voltage.
  • the present embodiment is also similar to the first embodiment in that it has been devised to suitably ensure the opportunity to perform valve opening detection, the configuration for realizing it is the same as that of the first embodiment. It is different from the form. Specifically, when the battery voltage is lower than a predetermined voltage (for example, 12V), the valve opening detection is restricted, and the valve opening detection is performed after the battery voltage is restored to the predetermined voltage.
  • a predetermined voltage for example, 12V
  • the configuration relating to the valve opening detection in the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • the correction coefficient is set in consideration of the battery voltage at the time of valve opening detection, as in the first embodiment.
  • step S21 it is determined whether or not there has been a valve opening detection execution request. If a negative determination is made in step S21, the setting process is terminated as it is. If a positive determination is made in step S21, the process proceeds to step S22. In step S22, it is determined whether or not the battery voltage is being recovered by the alternator 52. If an affirmative determination is made in step S22, the present setting process is terminated as it is.
  • step S23 determines whether or not valve opening detection is permitted.
  • the battery voltage is monitored, and when the battery voltage is lower than the predetermined voltage, valve opening detection is prohibited, and when the battery voltage is equal to or higher than the predetermined voltage, valve opening detection is permitted. It becomes the composition which is done. Even when the valve opening detection is prohibited, the drive control itself is not prohibited.
  • step S23 valve opening detection is executed in step S24, and after the correction coefficient is calculated in the subsequent step S25, the present setting process is terminated.
  • steps S23 and S24 are the same as the processes in steps S13 and S16 in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • step S23 if the valve opening detection is prohibited, that is, if the battery voltage is lower than the predetermined voltage, a negative determination is made in step S23, and the process proceeds to step S26.
  • step S26 a target power generation amount for recovering the battery voltage to a predetermined voltage is calculated.
  • step S27 power generation processing is performed based on the target power generation amount calculated in step S26. Specifically, the alternator 52 is driven to charge the battery 51.
  • valve opening detection will be described with reference to FIG.
  • the battery voltage is lower than the predetermined voltage, and the valve opening detection is prohibited. Therefore, the alternator 52 is driven to recover the battery voltage.
  • the battery voltage reaches a predetermined voltage at time tc2
  • the prohibition of valve opening detection is released.
  • the alternator 52 is still being driven, and the valve opening detection is executed at the timing tc3 when the power recovery by the alternator 52 is completed. That is, even when the valve opening detection execution request is generated, the valve opening detection is delayed until the condition relating to the battery voltage is satisfied.
  • valve opening detection execution request is canceled, and the correction coefficient set in the current valve opening detection is used until the valve opening detection execution request is generated again.
  • the battery voltage that determines whether or not valve opening detection is possible is set to 12 V, but the present invention is not limited to this.
  • the reference battery voltage may be 11.5V or 11V.
  • the configuration is such that the valve opening detection is performed on the assumption that the battery voltage is equal to or higher than the predetermined voltage, the range of the target battery voltage is narrowed, thereby suppressing variations in the correction coefficient and improving the accuracy of the correction coefficient. Can be improved.
  • the valve recovery detection is not canceled but the voltage recovery is actively promoted. As a trigger, valve opening detection is performed. With such a configuration, it is possible to suitably suppress the loss of the opportunity to perform valve opening detection.
  • the opportunity for performing the valve opening detection is secured by calculating the correction coefficient according to the voltage.
  • the present embodiment is also similar to the first embodiment in that it has been devised to suitably ensure the opportunity to perform valve opening detection, the configuration for realizing it is the same as that of the first embodiment. It is different from the form. Specifically, when the battery voltage is lower than a predetermined voltage (for example, 12V), the valve opening detection is restricted, and the valve opening detection is performed after the battery voltage is restored to the predetermined voltage.
  • a predetermined voltage for example, 12V
  • the configuration related to the valve opening detection in the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • the correction coefficient is set in consideration of the battery voltage at the time of valve opening detection, as in the first embodiment.
  • step S31 it is determined whether or not there has been a valve opening detection execution request. If a negative determination is made in step S31, the present setting process is terminated as it is. If an affirmative determination is made in step S31, the process proceeds to step S32.
  • step S32 it is determined whether valve opening detection is permitted. In the present embodiment, the battery voltage is monitored, and when the battery voltage is lower than the predetermined voltage, valve opening detection is prohibited, and when the battery voltage is equal to or higher than the predetermined voltage, valve opening detection is permitted. It becomes the composition which is done. Even when the valve opening detection is prohibited, the drive control itself is not prohibited.
  • step S32 it is determined whether or not the engine rotational speed is equal to or higher than a predetermined speed, and further whether or not a state equal to or higher than the predetermined speed is maintained for a predetermined period.
  • the predetermined speed is a rotational speed at which power generation by the alternator 52 is stably performed and is within the range of the normal range. In the present embodiment, the rotational speed is 1000 rpm, which exceeds the normal rotational speed during idling.
  • step S33 If a negative determination is made in step S33, the present setting process is terminated as it is.
  • valve opening detection is executed in step S34, and after the correction coefficient is calculated in step S35, the present setting process is terminated.
  • steps S34 and S35 are the same as the processes in steps S13 and S16 in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • valve opening detection will be described with reference to FIG.
  • the battery voltage is lower than the predetermined voltage, and the valve opening detection is prohibited.
  • the alternator 52 is stabilized.
  • the battery voltage is stably recovered.
  • the prohibition of valve opening detection is released.
  • the valve opening detection is executed at the timing of td4 when the predetermined period has elapsed with the engine speed exceeding the predetermined speed, and the valve opening execution request is canceled at the timing of td5. Thereafter, the correction coefficient set in the current valve opening detection is used until a valve opening detection execution request is generated again.
  • the battery voltage that determines whether or not valve opening detection is possible is set to 12 V, but the present invention is not limited to this.
  • the reference battery voltage may be 11.5V or 11V.
  • the configuration is such that the valve opening detection is performed on the assumption that the battery voltage is equal to or higher than the predetermined voltage, the range of the target battery voltage is narrowed, thereby suppressing variations in the correction coefficient and improving the accuracy of the correction coefficient. Can be improved.
  • the valve opening detection is not canceled but the voltage recovery is waited for without waiting for the voltage recovery. Valve opening detection is executed. With such a configuration, it is possible to suitably suppress the loss of the opportunity to perform valve opening detection.
  • ⁇ Fourth embodiment> For example, as shown in the second and third embodiments, in the configuration in which the valve opening detection is restricted when the battery voltage is lower than the predetermined voltage, the valve opening is detected (when the correction coefficient is set). However, when fuel injection control (drive control) is performed under the condition where the battery voltage is lowered, a shift (delay) occurs in the timing of full lift. In the present embodiment, after the correction coefficient is calculated under the situation where the battery voltage is equal to or higher than a predetermined voltage (for example, 12V) (after the valve opening position learning is performed), the battery voltage falls below the predetermined voltage.
  • a predetermined voltage for example, 12V
  • step S41 it is first determined whether or not there has been a valve opening detection execution request in step S41. If a negative determination is made in step S41, the present setting process is terminated as it is. If a positive determination is made in step S41, the process proceeds to step S42. Since the process of step S42 is the same as the process of step S32, description thereof is omitted.
  • step S42 If an affirmative determination is made in step S42, the present setting process is terminated as it is. If a negative determination is made in step S32, the process proceeds to step S43. In step S43, valve opening detection is performed, and in step S44, a correction coefficient is calculated. Note that the processes in steps S43 and S44 are the same as the processes in steps S13 and S16 in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • step S44 the process proceeds to step S45, the drive current after switching the applied voltage to the fuel injection valve 30 to the low voltage V1 is specified, and this setting process is ended. Specifically, the peak value of the drive current in the period in which the application of the low voltage V1 is continued at the duty ratio of 100% is specified.
  • step S51 it is determined whether or not it is the drive start timing of the fuel injection valve 30.
  • step S51 the high voltage V2 is applied to the fuel injection valve 30 in step S52, and the driving process ends.
  • step S51 determines whether or not the fuel injection valve 30 is being driven. If a negative determination is made in step S53, the driving process is terminated as it is. If an affirmative determination is made in step S53, the process proceeds to step S54, where it is determined whether it is the drive end timing of the fuel injection valve 30 or not. When an affirmative determination is made in step S54, the application of the voltage to the fuel injection valve 30 is canceled and the driving process is terminated. If a negative determination is made in step S54, the process proceeds to step S55. In step S55, it is determined whether or not the current is the target peak value Ip. If an affirmative determination is made in step S55, the process proceeds to step S56.
  • step S56 it is determined whether or not the battery voltage is equal to or higher than a predetermined voltage.
  • the voltage applied to the fuel injection valve 30 is switched from the high voltage V2 to the low voltage V1, and then the driving process is terminated. As described above, switching from the high voltage V2 to the low voltage V1 passes through a predetermined interval, but the interval can be omitted.
  • step S58 the duty ratio of the applied voltage (high voltage V2) is changed.
  • the current specified in step S45 in FIG. 14 is set as the target current, and the duty ratio is lowered so as to be the target current. That is, the applied voltage is finely turned ON / OFF by so-called chopping, and the current is lowered so as to approach (preferably match) the target current while applying the high voltage V2.
  • the duty ratio is changed, the application of the high voltage V2 is continued.
  • step S58 After changing the duty ratio in step S58, a delay period for delaying switching to the low voltage V1 is set. As a result, the application of the high voltage V2 is continued at least until the full lift occurs.
  • step S55 if a negative determination is made in step S55, that is, if the current is not the target peak value Ip, the process proceeds to step S60.
  • step S60 it is determined whether or not switching to the low voltage V1 is being delayed. If a negative determination is made in step S60, the present driving process is terminated as it is. If an affirmative determination is made in step S60, it is determined in step S61 whether or not a delay period has elapsed. If a negative determination is made in step S61, the driving process is terminated as it is. If an affirmative determination is made in step S61, the driving process is terminated after switching to the low voltage V1 in step S62.
  • boost driving is executed by the high voltage V2.
  • the drive current reaches the target peak value Ip (time te1)
  • the application of the high voltage V2 is finished, and the applied voltage is switched to the low voltage V1 after a predetermined interval (time te2).
  • the current gradually decreases and the needle 33 reaches the full lift position and starts to increase (time te3).
  • the application of the low voltage V1 is continued, so that the current reaches the peak value (target current).
  • the duty ratio of the low voltage V1 is reduced at a timing (time te4) when a predetermined period has elapsed after the application of the low voltage V1 is started.
  • the low voltage V1 depends on the battery voltage
  • the current waveform may sink as shown by the two-dot chain line in FIG.
  • the arrival at the full lift position is delayed, and the valve opening characteristics of the fuel injection valve 30 change. That is, the difference between the required injection amount and the actual injection amount is increased by setting the output period of the injection pulse using the set correction coefficient.
  • the application of the high voltage V2 is continued after reaching the target peak value Ip (time tf2 to tf4).
  • the target hold value for maintaining the valve opening is determined in two stages. From time tf2 to tf4, a target hold value with high and low values with hysteresis is determined and detected.
  • the current reaches the target hold value on the low side, the voltage application is turned on, and when the detected current reaches the target hold value on the high side, the voltage application is turned off.
  • the target hold value on the high side is the target current.
  • the high voltage V2 is higher than the low voltage V1, and the difference is larger than the expected decrease in the low voltage V1. Therefore, when the current waveform is reproduced, if the configuration using the high voltage V2 is used, the shortage due to the low voltage V1 can be sufficiently compensated, so that no other power supply unit is required. As described above, if the existing configuration (voltage for boost driving) is used, it can be avoided that the above functions are caused to cause excessive complication of the structure.
  • the target current may vary depending on the situation in which the valve opening detection is performed. Even when the high voltage V2 is used, such a variety can be suitably allowed if the current is brought close to the target current by chopping control.
  • the correction coefficient is adjusted according to the battery voltage when the valve opening detection is executed.
  • the present invention is not limited to this.
  • a correction coefficient is stored in association with the battery voltage when the valve opening detection is performed, and when drive control of the fuel injection valve 30 is performed, one of a plurality of correction coefficients is handled according to the battery voltage at that time. It is also possible to adopt a configuration in which the injection mode is determined with reference to what is to be performed.
  • the configuration is such that the pulse width of the injection pulse is adjusted.
  • the fuel injection amount can be corrected according to the learning result of the injection characteristic of the fuel injection valve 30, a specific countermeasure is taken.
  • the boost voltage may be variable, and the fuel injection amount may be corrected by increasing or decreasing the boost voltage, or the fuel injection amount may be corrected by changing the drive current, or the fuel pressure may be changed.
  • the fuel injection amount may be corrected.
  • the correction coefficient is stored and held according to the learning result, and the correction coefficient is overwritten with the update.
  • the present invention is not limited to this.
  • a new correction coefficient can be calculated based on correction coefficients calculated in the past.
  • a voltage range in which valve opening detection is performed may be set. That is, as in the second to fourth embodiments, an upper limit and a lower limit of the battery voltage may be provided as the valve opening detection execution condition.
  • the provisional value of the correction coefficient is calculated based on the time required for the needle 33 to reach the full lift position, and the provisional value of the adjustment coefficient and the correction coefficient determined based on the battery voltage is calculated.
  • the setting value of the correction coefficient is calculated based on the value. However, whether or not to go through the calculation of the provisional value of the correction coefficient when setting the correction coefficient is arbitrary, based on the required period and the battery voltage.
  • the correction coefficient setting value may be directly calculated.
  • the adjustment coefficient is set to 1 when the battery voltage is 12 V (corresponding to “reference voltage”). However, the battery voltage at which the adjustment coefficient is 1 is used.
  • a predetermined width may be provided. About this predetermined width
  • the adjustment coefficient may be fixed to a predetermined value (for example, the same value as the adjustment coefficient at the reference voltage).
  • the valve opening detection execution request after the valve opening detection execution request, the battery voltage by the alternator 52 is recovered and then the valve opening detection is performed.
  • the valve opening detection execution request is generated in advance.
  • an identifiable configuration for example, a configuration in which a valve opening detection execution request is periodically generated
  • a configuration in which voltage recovery control is performed prior to a valve opening detection request may be employed.
  • the engine rotational speed serving as a reference for determining whether or not valve opening detection is possible is set to be higher than the rotational speed during idling, and power generation by the alternator 52 is performed stably.
  • the valve opening detection is performed below, the technical idea shown in the second embodiment can be applied to this. In other words, when it is time to detect valve opening during idling, the engine 11 is temporarily increased in rotational speed to create a stable power generation by the alternator 52, and valve opening detection is performed under that condition. It is good also as a structure to perform.
  • the current waveform when the valve opening detection is performed is reproduced.
  • the peak portion of the current waveform is matched with the target current, but the present invention is not limited to this. It is also possible to adopt a configuration in which the center portion (for example, the average portion) or the bottom portion of the current waveform is matched with the target current. That is, the “similar current waveform” only needs to be closer to the waveform of the target current than the current waveform formed in the voltage drop state, and the waveforms do not have to match completely.
  • the valve opening detection is performed after waiting for the voltage to recover.
  • it does not recover, it is good also as a structure which performs valve-opening detection based on being lower than a predetermined voltage as shown in 1st Embodiment.
  • the adjustment coefficient is used to adjust the correction coefficient according to the battery voltage, and the battery voltage is lower than the predetermined voltage.
  • the drive control of the fuel injection valve 30 is performed so that the same current waveform as that at the time of learning is formed, but a configuration in which the correction coefficient is not adjusted according to the battery voltage is also possible.
  • the target current is reproduced by changing the duty ratio of the applied voltage (high voltage V2).
  • this can be changed as follows. That is, a high / low binary hold value with hysteresis is determined, and voltage application is turned on when the detected current reaches the target hold value on the low side, and voltage application is turned off when the detected current reaches the hold value on the high side. It is good also as a structure which reproduces a target electric current by setting it as a structure.
  • a non-application period in which no voltage is applied is interposed when the boost drive is shifted to the valve opening maintenance drive.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which the applied voltage is immediately switched from the high voltage V2 to the low voltage V1 when the boost drive is shifted to the valve opening maintenance drive a configuration in which no non-application period is interposed may be employed.
  • the valve opening characteristic learning is performed at the full lift position of the needle 33.
  • the present invention is not limited to this, and the valve opening characteristic learning can be performed at other than the full lift position.
  • a portion that causes a magnetic change is provided in an intermediate portion of the needle 33, and a configuration in which the valve body has reached a predetermined valve opening position by a magnetic change accompanying the movement of the needle 33 may be used.

Abstract

燃料噴射制御装置（４１）は、バッテリ（５１）からの電力供給により駆動される燃料噴射弁（３０）と、前記燃料噴射弁の駆動電流を検出する電流検出部（４４）とを備える燃料噴射システムに適用される。燃料噴射制御装置は、前記燃料噴射弁への通電開始後に前記電流検出部により検出された検出電流に基づいて前記燃料噴射弁の弁体（３３）が所定リフト位置に達したことを特定し、その特定結果に基づいて、燃料噴射の実施態様を補正する補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値を用い、前記燃料噴射弁に対する通電を行わせて当該燃料噴射弁を駆動させる噴射弁駆動部と、バッテリ電圧に応じた態様の前記補正値算出部による補正値の算出と、バッテリ電圧に応じた態様の前記噴射弁駆動部による前記燃料噴射弁の駆動との少なくともいずれかを実施する制御部とを備えている。

Description

燃料噴射制御装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１６年１１月２２日に出願された日本出願番号２０１６－２２６７８１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、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
　車両等に搭載される内燃機関の各気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射弁として、例えば車載のバッテリから供給される電力によって動作する電磁ソレノイド式のものが知られている。この種の燃料噴射弁においては、燃料噴射弁本体に内蔵されるコイルへの通電時期及び通電時間を制御して弁体（ニードル）を開弁方向に駆動させることで、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御している。
　近年では、燃料噴射量等の適正化を図る上で、燃料噴射弁の機差ばらつきへの配慮がなされている。具体的には、燃料噴射弁における駆動電流から弁体がフルリフト位置に到達したことを特定し、その特定結果に応じて燃料噴射弁の通電時間を補正するといった対策が講じられている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１４－１５２６９７号公報
　ところで、電力供給源となるバッテリについては経年劣化や使用環境等の様々な要因によって供給電圧が変化し得る。供給電圧の変化の影響によって駆動電流が変化すると、弁体がフルリフト位置に到達するまでに要する所要期間も変化する。つまり、フルリフト位置の特定を行う場合に、当該特定を行う際の電圧に応じたずれが生じる。このずれは実際の燃料噴射量と要求量との誤差を小さくして燃料噴射量の適正化を図る上で妨げになり、燃料噴射制御には未だ改善の余地がある。
　本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、燃料噴射弁の駆動の適正化を図り、ひいては燃料噴射量を適正に制御す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にある。
　以下、上記課題を解決するための手段について記載する。
　本開示の燃料噴射制御装置は、
　バッテリからの電力供給により駆動され、内燃機関において燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁の駆動電流を検出する電流検出部とを備える燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁の駆動を制御する燃料噴射制御装置であって、前記燃料噴射弁への通電開始後に前記電流検出部により検出された検出電流に基づいて前記燃料噴射弁の弁体が所定リフト位置に達したことを特定し、その特定結果に基づいて、燃料噴射の実施態様を補正する補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値を用い、前記燃料噴射弁に対する通電を行わせて当該燃料噴射弁を駆動させる噴射弁駆動部と、バッテリ電圧に応じた態様の前記補正値算出部による補正値の算出と、バッテリ電圧に応じた態様の前記噴射弁駆動部による前記燃料噴射弁の駆動との少なくともいずれかを実施する制御部とを備えている。
　上記構成によれば、弁体が所定リフト位置に達したことを特定して、その特定結果に基づいて燃料噴射の実施態様が補正される。弁体の動きについては動力源であるバッテリの電圧の影響を受ける可能性がある。例えば、バッテリが弱って電圧が低下している場合には、その影響によって所定リフト位置に達するタイミングが遅れると想定される。本開示においては、バッテリ電圧に応じた態様の補正値算出部による補正値の算出と、バッテリ電圧に応じた態様の噴射弁駆動部による燃料噴射弁の駆動との少なくともいずれかを実施することにより、燃料噴射弁の駆動の適正化を図り、ひいては燃料噴射量を適正に制御することができる。
　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。その図面は、
図１は、第１の実施の形態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り、 図２は、ＥＣＵの構成を示すブロック図であり、 図３は、燃料噴射弁の構成及び状態を示す図であり、 図４は、燃料噴射弁の駆動動作を説明するためのタイミングチャートであり、 図５は、電圧変化による検知タイミングのずれを示す図であり、 図６は、補正係数設定処理を示すフローチャートであり、 図７は、補正係数更新の流れを示すタイミングチャートであり、 図８は、電圧と調整係数との関係を示す図であり、 図９は、電圧と調整係数との関係の変形例を示す図であり、 図１０は、第２の実施の形態における補正係数設定処理を示すフローチャートであり、 図１１は、補正係数更新の流れを示すタイミングチャートであり、 図１２は、第３の実施の形態における補正係数設定処理を示すフローチャートであり、 図１３は、補正係数更新の流れを示すタイミングチャートであり、 図１４は、第４の実施の形態における補正係数設定処理を示すフローチャートであり、 図１５は、駆動制御処理を示すフローチャートであり、 図１６は、通常時の電流及び電圧変化の様子を示すタイミングチャートであり、 図１７は、電圧低下時の電流及び電圧変化の様子を示すタイミングチャートである。
　以下、本開示の車両制御装置を具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。
　＜第１の実施の形態＞
　第１の実施の形態は、車両用のガソリンエンジンを制御する制御システムとして具体化している。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。
　筒内噴射式の多気筒内燃機関であるエンジン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。
　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。サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒２１に空気を導入する吸気マニホールド２０が接続され、エンジン１１の各気筒２１には、それぞれ筒内に燃料を直接噴射する電磁式の燃料噴射弁３０が取り付けられている。エンジン１１のシリンダヘッドには、気筒２１ごとに点火プラグ２２が取り付けられており、各気筒２１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。
　エンジン１１の排気管２３には、排出ガスに基づいて混合気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。
　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。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ごと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のクランク角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ＥＣＵ４０に入力される。ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを主体として構成された電子制御ユニットであり、各種センサの検出信号を用いてエンジン１１の各種制御を実施する。ＥＣＵ４０は、エンジン運転状態に応じた燃料噴射量を算出して燃料噴射弁３０の燃料噴射を制御するとともに、点火プラグ２２の点火時期を制御する。
　これら点火プラグ２２や燃料噴射弁３０には車載のバッテリ５１から電力が供給される。バッテリ５１の電圧が低下している場合には、エンジン１１の出力軸に接続されたオルタネータ５２を回転させてバッテリ５１に電力を供給することにより、バッテリ５１が所定電圧（本実施の形態においては１２Ｖ）となるように充電される。本実施の形態においてはこの所定電圧が「基準電圧」に相当する。
　図２に示すように、ＥＣＵ４０は、エンジン制御用のマイコン４１（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の駆動ＩＣ４２（燃料噴射弁３０の駆動用ＩＣ）、電圧切替回路４３、電流検出回路４４を備えている。マイコン４１が「燃料噴射制御装置」に相当する。マイコン４１は、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するとともに、この要求噴射量に基づき算出される噴射時間から噴射パルスを生成し、駆動ＩＣ４２に出力する。駆動ＩＣ４２及び電圧切替回路４３は「駆動回路」に相当し、噴射パルスにより燃料噴射弁３０を開弁駆動して、要求噴射量分の燃料を噴射させる。
　電圧切替回路４３は、各気筒２１の燃料噴射弁３０に印加される駆動用電圧を高電圧Ｖ２と低電圧Ｖ１とで切り替える回路であり、具体的には、図示しないスイッチング素子のオンオフにより、低圧電源部４５と高圧電源部４６とのいずれかから燃料噴射弁３０のコイル３１に対して駆動電流を供給させるものとなっている。低圧電源部４５は、バッテリ５１のバッテリ電圧（低電圧Ｖ１）を燃料噴射弁３０に印加する低電圧出力回路を有している。高圧電源部４６は、バッテリ電圧を４０Ｖ～７０Ｖとなるように昇圧した高電圧Ｖ２（昇圧電圧）を燃料噴射弁３０に印加する高電圧出力回路（昇圧回路）を有している。
　噴射パルスにより燃料噴射弁３０が開弁駆動される際には、燃料噴射弁３０に対して低電圧Ｖ１と高電圧Ｖ２とが時系列で切り替えられて印加されるようになっている。この場合、開弁初期には高電圧Ｖ２が印加されることで燃料噴射弁３０の開弁応答性が確保され、それに引き続いて低電圧Ｖ１が印加されることで燃料噴射弁３０の開弁状態が保持される。
　電流検出回路４４は、燃料噴射弁３０の開弁駆動時における通電電流を検出するものであり、その検出結果は駆動ＩＣ４２に逐次出力される。電流検出回路４４は周知構成であればよく、例えばシャント抵抗と比較器とを有するものとなっている。
　なお、図２の構成においては、４気筒エンジンであるエンジン１１において、燃焼順序が一つ置きとなる２つの気筒を１まとめにして駆動グループ１，２としており、駆動グループごとに各々電圧切替回路４３及び電流検出回路４４が設けられている。すなわち、駆動グループ１の電圧切替回路４３及び電流検出回路４４では、＃１，＃４気筒の燃料噴射弁３０について電圧切り替えと電流検出とが行われ、駆動グループ２の電圧切替回路４３及び電流検出回路４４では、＃２，＃３気筒の燃料噴射弁３０について電圧切り替えと電流検出とが行われる構成となっている。これにより、各気筒において吸気行程と圧縮行程とで各々燃料噴射が実施されることに起因して、燃焼順序が前後に連続する２つの気筒で燃料噴射の期間が重複しても、各気筒の燃料噴射が適正に実施されるようになっている。
　ここで、図３を参照して燃料噴射弁３０について説明する。燃料噴射弁３０は、通電により電磁力を生じさせるコイル３１と、その電磁力によってプランジャ３２（可動コア）と一体的に駆動されるニードル３３（弁体）と、プランジャ３２を閉弁方向とは反対方向へ付勢するバネ部材３４とを有しており、ニードル３３がバネ部材３４の付勢力に抗して開弁位置に移動することで燃料噴射弁３０が開弁状態となり、燃料噴射が行われる。そして、噴射パルスの立ち下がりに伴いコイル３１の通電が停止されると、プランジャ３２とニードル３３とが閉弁位置に戻ることで燃料噴射弁３０が閉弁状態となり、燃料噴射が停止される。以下の説明では、プランジャ３２がストッパ３５に当たってそれ以上の開弁方向への移動が制限される位置を、ニードル３３の「フルリフト位置」と称する。
　次に、駆動ＩＣ４２及び電圧切替回路４３により噴射パルスに基づき実施される燃料噴射弁３０の駆動動作を図４を参照して説明する。
　時刻ｔａ１では、噴射パルスの立ち上がりに伴いバッテリ電圧を昇圧した高電圧Ｖ２が燃料噴射弁３０に印加される。時刻ｔａ２において、駆動電流が、あらかじめ定めた目標ピーク値Ｉｐに到達すると、高電圧Ｖ２の印加が停止される。このとき、駆動電流が目標ピーク値Ｉｐに到達するタイミング又はその直前のタイミングにおいてニードルリフトが開始され、そのニードルリフトに伴い燃料噴射が開始される。駆動電流が目標ピーク値Ｉｐに到達したか否かの判定は、電流検出回路４４により検出された検出電流に基づいて実施される。つまり、昇圧期間（ｔａ１～ｔａ２）では、駆動ＩＣ４２において検出電流がＩｐ以上になったか否かが判定され、検出電流≧目標ピーク値Ｉｐになった時点で、電圧切替回路４３により印加電圧の切替（Ｖ２印加停止）が実施される。
　時刻ｔａ３では、バッテリ電圧である低電圧Ｖ１が燃料噴射弁３０に印加される。これにより、ニードル３３がフルリフト位置に到達した後においてそのフルリフト状態が維持され、燃料噴射が継続されることとなる。その後、時刻ｔａ５で噴射パルスがオフになると、燃料噴射弁３０への電圧印加が停止され、駆動電流がゼロになる。そして、燃料噴射弁３０のコイル通電の停止に伴いニードルリフトが終了され、それに合わせて燃料噴射が停止される。
　燃料噴射弁３０については、機差や経年変化等に起因した動作特性のばらつきや変化が発生し得る。本実施の形態に示す制御システムにおいては、そのように事情に配慮して、上記ばらつき等を加味して燃料噴射量の適正化（開弁特性学習）が行われている。具体的には、時刻ｔａ３と時刻ｔａ５との間の時刻ｔａ４にて、ニードル３３がフルリフト位置に到達し、電流が減少から増加に転じる。そこで、電波波形を監視することにより、開弁完了のタイミング、すなわちフルリフト位置への到達タイミングを特定している。実際のニードル３３の動きを把握し、噴射パルスの出力開始からフルリフト位置到達までの時間に応じてパルス幅（噴射パルスの出力期間）を補正することにより、燃料噴射量の適正化を図っている。こうしてニードル３３のフルリフト位置を求めるとともに、そのフルリフト位置に応じて燃料噴射量を最適化する処理は開弁位置学習位置と称される。
　噴射パルス幅の補正について補足する。例えば、ニードル３３のフルリフト位置への到達タイミングが基準のタイミングよりも早い場合には、燃料噴射弁３０における機差や経年変化により、想定よりも早期に又はリフト速度が速い状態でニードルリフトが行われていると考えられる。例えばバネ部材３４のバネ力が弱まっているとこうした事象が生じ得る。かかる場合に、フルリフト位置の到達タイミングに基づいて、学習値としての補正係数を算出する。補正係数は、噴射パルス幅である噴射時間に乗算される係数であり、フルリフト位置の到達タイミングが早い場合には「１」よりも小さい値、すなわち噴射時間を短くする係数として算出され、フルリフト位置の到達タイミングが遅い場合には「１」よりも大きい値、すなわち噴射時間を長くする係数として算出される。
　但し、上述の如く燃料噴射弁３０の動作がバッテリ５１の電圧に依存している場合には、以下の不都合が生じ得る。図５に示すように、バッテリ５１の電圧が所定電圧（本実施の形態においては１２Ｖ）である場合にニードル３３がフルリフト位置に到達するタイミングＴ１と比べて、バッテリ５１の電圧が低下している場合にニードル３３がフルリフト位置に到達するタイミングＴ２が遅くなる（ずれる）。つまり、電流波形から算出される所要期間はバッテリ５１の電圧に左右される。このような所要期間のずれの度合いは、所定電圧からのバッテリ電圧の乖離が大きくなるほど大きくなる。また、バッテリ電圧が低下すると電流挙動に差が生じるため、この要因によってもフルリフト位置の検出タイミングに影響が及ぶことが考えられる。なお、バッテリ５１の電圧については使用状況や使用されている環境等の各種条件によって変化し得る。
　本実施の形態においては、このような実情に鑑みた工夫、具体的には、燃料噴射量を決定する際に参照される補正係数（学習値）を設定する場合に、開弁検出が行われた際のバッテリ電圧を加味することで補正の確からしさを向上させる工夫がなされていることを特徴の１つとしている。以下、図６を参照してＥＣＵ４０（マイコン４１）にて実行される補正係数設定処理について説明する。補正係数設定処理は、例えば燃料噴射の実施の都度実行される処理である。
　補正係数設定処理においては、先ずステップＳ１１にてフルリフト位置の特定（開弁検出）が許可されているか否かを特定する。例えば、バッテリ５１の電圧が極度に低下している場合には開弁検出が禁止される。ステップＳ１１にて否定判定をした場合には、そのまま本設定処理を終了する。ステップＳ１１にて肯定判定をした場合にはステップＳ１２に進み、開弁検出実行条件が成立したか否かを判定する。本実施の形態においては、開弁検出が所定の周期で実行される（開弁検出実行要求が発生する）構成となっており、開弁検出を実行すべきタイミングとなったか否かを判定する。なお、開弁検出の実行条件については任意であり、例えば先の開弁検出が行われてから外気温が所定温度以上の幅で変化した場合に開弁検出を行う構成とすることも可能である。
　ステップＳ１２にて否定判定をした場合にはそのまま本設定処理を終了する。ステップＳ１２にて肯定判定をした場合には、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では開弁検出を実行する。開弁検出を実行することにより、ニードル３３がフルリフト位置に到達するまでに要する所要期間を特定し、特定した所要期間に応じて補正係数の暫定値を算出する。
　上述したように、所定電圧に対するバッテリ電圧（補正係数算出時のバッテリ電圧）の乖離によって所要期間にずれが生じるため、乖離が大きくなれば補正係数の暫定値の確からしさが低下し得る。故に、バッテリ電圧が乖離しているにも関わらず暫定値をそのまま使用することは、燃料噴射量の適正化を妨げる要因になり得る。そこで、本実施の形態においては、パルス幅の決定する上で補正係数（暫定値）をどの程度反映させるかを調整係数を用いて調整することにより、そのような不都合の発生が抑制されている。
　具体的には、ステップＳ１４にてバッテリ電圧を把握し、続くステップＳ１５ではステップＳ１４にて把握したバッテリ電圧に基づいて調整係数を算出する。マイコン４１には、バッテリ電圧と調整係数との関係を示すマップ（図８参照）が予め記憶されており、このマップを参照して調整係数が算出される。ステップＳ１６では調整係数を上記補正係数の暫定値に乗じて補正係数の設定値を算出し、その後、本設定処理を終了する。ステップＳ１６にて算出された補正係数の設定値は、学習値としてメモリに記憶され、次の開弁検出にて新たに補正係数が算出された場合に上書き（更新）される。
　燃料噴射弁３０の駆動に際して噴射パルスのパルス幅（出力期間）を決定する際には、上記補正係数を参照してパルス幅が補正されることとなる。具体的には、要求噴射量をパルス幅に置き換える際には、マイコン４１に記憶されている基準パルス幅に上記補正係数を乗じて最終的なパルス幅が決定されることとなる。なお、最終的なパルス幅を決定する際には、その時点でのバッテリ電圧を把握し、その結果に応じてパルス幅を微調整する構成としてもよい。
　ここで、調整係数とバッテリ電圧との関係について説明する。図７に示すように、バッテリ電圧が所定電圧となっている場合には（例えば時刻ｔｂ１）、調整係数が１となっている。時刻ｔｂ２にて更新される補正係数については検出結果から求めた補正係数がそのまま設定される。これに対して、バッテリ電圧が所定電圧から乖離している場合、具体的には下回っている場合（例えば時刻ｔｂ３）や上回っている場合（例えば時刻ｔｂ５）には、調整係数が１よりも小さくなる。
　調整係数については、図８に示すように基準である所定電圧（例えば１２Ｖ）と実際のバッテリ電圧との乖離が大きくなるほど小さくなるように設定されている。つまり、所定電圧に対して実際のバッテリ電圧が高いほど調整係数は小さくなり、所定電圧に対して実際のバッテリ電圧が低いほど調整係数は小さくなるように設定されている。
　例えば、補正係数（暫定値）が１よりも小さい場合、すなわち補正により噴射時間を短くする場合には、バッテリ電圧が所定電圧に一致していれば補正係数（暫定値）を補正係数（設定値）として設定するのに対して、バッテリ電圧が所定電圧から外れているのであれば噴射時間の短縮度合いを小さくするように調整された補正係数（設定値）が設定される。そして、所定電圧からの乖離量が大きくなればなるほど、パルス幅の補正量（短縮量）が小さくなるようにして調整係数による補正係数の重みづけが緩和される。
　補正係数（暫定値）が１よりも大きい場合、すなわち補正により噴射時間を長くする場合には、バッテリ電圧が所定電圧に一致していれば補正係数（暫定値）を補正係数（設定値）として設定するのに対して、バッテリ電圧が所定電圧から外れているのであれば噴射時間の延長度合いを小さくするように調整された補正係数（設定値）が設定される。そして、所定電圧からの乖離量が大きくなればなるほど、パルス幅の補正量（延長量）が小さくなるようにして調整係数による補正係数の重みづけが緩和される。
　以上詳述したように、バッテリ電圧と所定電圧との乖離量が大きくなるほど、補正係数を用いたパルス幅の補正量（増減の幅）を小さくすることにより、補正係数が燃料噴射の適正化の妨げになることを抑制している。
　因みに、本実施の形態においては、例えば補正係数を用いてパルス幅を変更する機能が「補正手段」に相当し、ステップＳ１５及びステップＳ１６の処理にて補正係数を調整する機能が「制御手段」に相当する。
　以上詳述した第１の実施の形態によれば、以下の優れた効果を奏する。
　バッテリ５１については様々な要因によって電圧が変化し、常にバッテリ電圧を一定に保つのは困難である。故に、燃料噴射弁３０に印加されるバッテリ電圧についてもある程度のばらつきが生じるのが実情である。燃料噴射弁３０における駆動電流から開弁特性の学習を行う場合には、調整係数を用いることでバッテリ電圧のばらつきの影響を抑制できる。これにより、補正係数を用いて噴射パルスの出力態様を決定する場合に、その確からしさを好適に向上させることができる。これにより、燃料噴射弁３０の駆動の適正化を図り、ひいては燃料噴射量を適正に制御することが可能となる。
　例えば、開弁検出を実行する実行条件にバッテリ５１の電圧が所定電圧（例えば１２Ｖ）であることを加える構成とすれば、バッテリ電圧のばらつきの影響を払拭することができる。しかしながら、開弁検出の機会が減ることは、実態との乖離が大きくなり上記補正係数の有効性が低下する要因になり得る。この点、本実施の形態に示すように、バッテリ電圧に応じて補正係数を調整し、バッテリ電圧の影響を抑える構成とすることにより、開弁検出の実行機会を好適に増やすことができる。これは、燃料噴射弁３０の開弁特性の変化の見逃しを抑制する上でも好ましい。
　仮にバッテリ電圧の違いに応じて補正係数を個別に記憶し、燃料噴射弁３０を駆動させる際のバッテリ電圧に応じてそれら補正係数を使い分ける構成とすることも可能である。しかしながら、このような使い分けを行う場合には、登場頻度の高いものについてはまだしも登場頻度の低いものについては情報が古くなってその確からしさが低下すると懸念される。この点、本実施の形態に示すように、補正係数の適用範囲を広げる構成とすれば、記憶されている補正係数が過度に古くなる等して、確からしさが低下することを抑制できる。
　バッテリ５１については電圧が低下している場合に、オルタネータ５２によって電圧の回復が図られる。このため、バッテリ電圧は基準となる所定電圧付近に落ち着きやすい。そこで、所定電圧である場合を想定した補正係数を設定する構成とすることにより、補正係数の適用を好適に行うことができる。
　上記第１の実施の形態においては、調整係数を用いて補正係数をどの程度反映するかを調整することによりバッテリ電圧のずれに対処する構成について例示した。但し、調整係数を用いてバッテリ電圧のずれに対処する上では、調整を行うための具体的な構成については任意であり、以下の構成とすることも可能である。なお、補正係数に調整係数を乗じて補正係数の設定値を算出する点、バッテリ電圧が所定電圧となっている場合の調整係数を１とする点については、第１の実施の形態と同様である。
　図９に示すように、バッテリ電圧が所定電圧を下回っている場合には調整係数を１よりも小さくする。既に説明したようにマイコン４１は要求噴射量に応じた時間幅の噴射パルスにより燃料噴射弁３０を駆動させるものであり、バッテリ電圧が所定電圧よりも低くなっている状況下にて学習を行うと所定電圧である場合よりもリフトタイミングが遅くなる（上記所要期間が長くなる）。この場合、補正係数＞１となりパルス幅が長くなる。これを解消すべく調整係数＜１とすることによりパルス幅を短くする。つまり、間延びした所要期間に合わせて補正係数を算出してしまうと、当該補正係数が実態からかけ離れたものになるため、調整係数によって電圧低下の影響を打ち消すことにより、所定電圧であった場合と仮定して補正係数を算出する。
　同様に、バッテリ電圧が所定電圧を上回っている場合には、バッテリ電圧が所定電圧となっている場合と比較して、ニードル３３の動きが速くなる（上記所要期間が短くなる）。この場合、補正係数＜１となりパルス幅が短くなる。これを解消すべく調整係数＞１とすることによりパルス幅を長くする。つまり、短縮された所要期間に合わせて補正係数を算出してしまうと、当該補正係数が実態からかけ離れたものになるため、調整係数によって電圧低下の影響を打ち消すことにより、所定電圧であった場合と仮定して補正係数を算出する。
　＜第２の実施の形態＞
　上記第１の実施の形態では電圧に応じて補正係数を算出することにより開弁検出の実行機会を確保する構成とした。本実施の形態においても、開弁検出の実行機会を好適に確保する工夫がなされている点では第１の実施の形態と同様であるものの、それを実現する為の構成が第１の実施の形態と相違している。具体的には、バッテリ電圧が所定電圧（例えば１２Ｖ）を下回っている場合には開弁検出を規制し、バッテリ電圧を所定電圧まで回復させた後に開弁検出を行う構成となっている。以下、図１０及び図１１を参照して、本実施の形態における開弁検出に係る構成について第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、バッテリ電圧が所定電圧を超えている場合には、第１の実施の形態と同様に、開弁検出時のバッテリ電圧に配慮して補正係数が設定される。
　図１０に示すように、本実施の形態における補正係数設定処理においては先ず、ステップＳ２１にて開弁検出実行要求があったか否かを判定する。ステップＳ２１にて否定判定をした場合には、そのまま本設定処理を終了する。ステップＳ２１にて肯定判定をした場合には、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２ではオルタネータ５２によってバッテリ電圧の回復がなされている最中であるか否かを判定する。ステップＳ２２にて肯定判定をした場合には、そのまま本設定処理を終了する。
　開弁検出実行要求があり且つ電圧回復中ではない場合にはステップＳ２３に進み、開弁検出が許可されているか否かを判定する。本実施の形態においては、バッテリ電圧が監視されており、バッテリ電圧が所定電圧を下回っている場合には開弁検出が禁止され、バッテリ電圧が所定電圧以上である場合には開弁検出が許可される構成となっている。なお、開弁検出が禁止されている場合であっても、駆動制御自体が禁止されるわけではない。
　ステップＳ２３にて否定判定をした場合には、ステップＳ２４にて開弁検出を実行し、続くステップＳ２５にて補正係数を算出した後、本設定処理を終了する。なお、これらステップＳ２３，Ｓ２４の各処理については上記第１の実施の形態におけるステップＳ１３，Ｓ１６の各処理と同様であるため説明を割愛する。
　ステップＳ２３の説明に戻り、開弁検出が禁止されている場合、すなわちバッテリ電圧が所定電圧を下回っている場合には、当該ステップＳ２３にて否定判定をし、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６ではバッテリ電圧を所定電圧まで回復させる目標発電量を算出する。続くステップＳ２７ではステップＳ２６にて算出した目標発電量に基づいて発電処理を行う。具体的には、オルタネータ５２を駆動させてバッテリ５１を充電する。
　ここで、図１１を参照して開弁検出の流れについて説明する。開弁検出実行要求が発生した時刻ｔｃ１では、バッテリ電圧が所定電圧を下回っており、開弁検出が禁止されている。そこで、オルタネータ５２を駆動させてバッテリ電圧の回復を図る。時刻ｔｃ２にてバッテリ電圧が所定電圧に達すると、開弁検出の禁止が解除される。但し、この時点ではオルタネータ５２が未だ駆動中であり、オルタネータ５２による電力回復が終了したｔｃ３のタイミングにて開弁検出が実行される。つまり、開弁検出実行要求が発生した場合であっても、バッテリ電圧に係る条件が成立するまで開弁検出が遅延されることとなる。
　開弁検出が実行された後の時刻ｔｃ４では開弁検出実行要求が解消され、再び開弁検出実行要求が発生するまで今回の開弁検出にて設定された補正係数が使用されることとなる。
　なお、本実施の形態においては、開弁検出の可否を決定するバッテリ電圧を１２Ｖとしたが、これに限定されるものではない。例えば、基準となるバッテリ電圧を１１．５Ｖとしてもよいし、１１Ｖとしてもよい。
　バッテリ電圧が所定電圧以上であることを前提として開弁検出を行う構成とすれば、対象となるバッテリ電圧の範囲が狭くなることで、補正係数のばらつきを抑え、当該補正係数の確からしさを好適に向上させることができる。また、バッテリ電圧が所定電圧を下回っている状態で開弁検出の実行要求が発生した場合には、開弁検出をキャンセルするのではなく、積極的に電圧の回復を促し、電圧が回復したことを契機に開弁検出が実行される。このような構成とすれば、開弁検出の実行機会が損なわれることを好適に抑制できる。
　＜第３の実施の形態＞
　上記第１の実施の形態では電圧に応じて補正係数を算出することにより開弁検出の実行機会を確保する構成とした。本実施の形態においても、開弁検出の実行機会を好適に確保する工夫がなされている点では第１の実施の形態と同様であるものの、それを実現する為の構成が第１の実施の形態と相違している。具体的には、バッテリ電圧が所定電圧（例えば１２Ｖ）を下回っている場合には開弁検出を規制し、バッテリ電圧を所定電圧まで回復させた後に開弁検出を行う構成となっている。以下、図１２及び図１３を参照して、本実施の形態における開弁検出に係る構成について第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、バッテリ電圧が所定電圧を超えている場合には、第１の実施の形態と同様に、開弁検出時のバッテリ電圧に配慮して補正係数が設定される。
　図１２に示すように、本実施の形態における補正係数設定処理においては先ず、ステップＳ３１にて開弁検出実行要求があったか否かを判定する。ステップＳ３１にて否定判定をした場合には、そのまま本設定処理を終了する。ステップＳ３１にて肯定判定をした場合には、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では開弁検出が許可されているか否かを判定する。本実施の形態においては、バッテリ電圧が監視されており、バッテリ電圧が所定電圧を下回っている場合には開弁検出が禁止され、バッテリ電圧が所定電圧以上である場合には開弁検出が許可される構成となっている。なお、開弁検出が禁止されている場合であっても、駆動制御自体が禁止されるわけではない。
　ステップＳ３２にて否定判定をした場合には、そのまま本設定処理を終了する。ステップＳ３２にて肯定判定をした場合にはステップＳ３３に進む。ステップＳ３３ではエンジン回転速度が所定速度以上となっているか否か、更には、所定速度以上の状態が所定期間にわたって維持されているか否かを判定する。所定速度については、オルタネータ５２による発電が安定して行われ且つ常用領域の範囲内となる回転速度であり、本実施の形態においてはアイドリング時の通常回転速度を上回る１０００ｒｍｐとなっている。
　ステップＳ３３にて否定判定をした場合にはそのまま本設定処理を終了する。ステップＳ３３にて肯定判定をした場合には、ステップＳ３４にて開弁検出を実行し、ステップＳ３５にて補正係数を算出した後、本設定処理を終了する。なお、これらステップＳ３４，Ｓ３５の各処理については上記第１の実施の形態におけるステップＳ１３，Ｓ１６の各処理と同様であるため説明を割愛する。
　ここで、図１３を参照して開弁検出の流れについて説明する。開弁検出実行要求が発生した時刻ｔｄ１では、バッテリ電圧が所定電圧を下回っており、開弁検出が禁止されている。時刻ｔｄ２にてアイドリングが終了してエンジン回転速度が上がり、所定速度を超えると、オルタネータ５２による発電が安定する。これにより、バッテリ電圧の回復が安定して行われることとなる。時刻ｔｃ３にてバッテリ電圧が所定電圧に達すると、開弁検出の禁止が解除される。
　エンジン回転速度が所定速度を超えている状態で所定期間を経過したｔｄ４のタイミングでは開弁検出が実行され、ｔｄ５のタイミングでは開弁実行要求が解消される。その後は、再び開弁検出実行要求が発生するまで今回の開弁検出にて設定された補正係数が使用されることとなる。
　なお、本実施の形態においては、開弁検出の可否を決定するバッテリ電圧を１２Ｖとしたが、これに限定されるものではない。例えば、基準となるバッテリ電圧を１１．５Ｖとしてもよいし、１１Ｖとしてもよい。
　バッテリ電圧が所定電圧以上であることを前提として開弁検出を行う構成とすれば、対象となるバッテリ電圧の範囲が狭くなることで、補正係数のばらつきを抑え、当該補正係数の確からしさを好適に向上させることができる。また、バッテリ電圧が所定電圧を下回っている状態で開弁検出の実行要求が発生した場合には、開弁検出をキャンセルするのではなく、電圧の回復を待ち、電圧が回復したことを契機に開弁検出が実行される。このような構成とすれば、開弁検出の実行機会が損なわれることを好適に抑制できる。
　＜第４の実施の形態＞
　例えば上記第２及び第３の実施の形態に示したように、バッテリ電圧が所定電圧を下回っている場合に開弁検出が規制される構成においては、開弁検出時（補正係数設定時）よりもバッテリ電圧が低下した状況下にて燃料噴射制御（駆動制御）を行う場合には、フルリフトのタイミングにずれ（遅れ）を発生する。本実施の形態においては、バッテリ電圧が所定電圧（例えば１２Ｖ）以上である状況下にて上記補正係数が算出された後に（開弁位置学習が実施された後に）、バッテリ電圧が所定電圧を下回るように低下した場合に、実際の上記タイミングのずれを抑える工夫がなされていることを特徴の１つとしている。以下、図１４～図１７を参照して、当該工夫について説明する。なお、バッテリ電圧が所定電圧を超えている場合には、第１の実施の形態と同様に、開弁検出時のバッテリ電圧に配慮して補正係数が設定される。
　図１４に示すように、本実施の形態における補正係数設定処理においては先ず、ステップＳ４１にて開弁検出実行要求があったか否かを判定する。ステップＳ４１にて否定判定をした場合には、そのまま本設定処理を終了する。ステップＳ４１にて肯定判定をした場合には、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２の処理は、上記ステップＳ３２の処理と同様であるため、説明を割愛する。
　ステップＳ４２にて肯定判定をした場合には、そのまま本設定処理を終了する。ステップＳ３２にて否定判定をした場合にはステップＳ４３に進む。ステップＳ４３では開弁検出を実行し、続くステップＳ４４にて補正係数を算出する。なお、これらステップＳ４３，Ｓ４４の各処理については上記第１の実施の形態におけるステップＳ１３，Ｓ１６の各処理と同様であるため説明を割愛する。
　ステップＳ４４の処理を実行した後はステップＳ４５に進み、燃料噴射弁３０への印加電圧を低電圧Ｖ１に切り替えた後の駆動電流を特定して本設定処理を終了する。詳しくは低電圧Ｖ１の印加がデューティ比１００％で継続されている期間における駆動電流のピーク値を特定する。
　次に、図１５を参照して、マイコン４１にて定期処理の一環として実行される燃料噴射弁３０の駆動処理について説明する。駆動処理においては先ず、ステップＳ５１にて燃料噴射弁３０の駆動開始タイミングであるか否かを判定する。ステップＳ５１にて肯定判定をした場合には、ステップＳ５２にて燃料噴射弁３０に高電圧Ｖ２を印加して本駆動処理を終了する。
　ステップＳ５１にて否定判定をした場合にはステップＳ５３に進み、燃料噴射弁３０を駆動させている最中であるか否かを判定する。ステップＳ５３にて否定判定をした場合には、そのまま本駆動処理を終了する。ステップＳ５３にて肯定判定をした場合にはステップＳ５４に進み、燃料噴射弁３０の駆動終了タイミングであるか否かを判定する。ステップＳ５４にて肯定判定をした場合には、燃料噴射弁３０への電圧の印加を解除して本駆動処理を終了する。ステップＳ５４にて否定判定をした場合にはステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では電流が上記目標ピーク値Ｉｐとなっているか否かを判定する。ステップＳ５５にて肯定判定をした場合にはステップＳ５６に進む。ステップＳ５６では、バッテリ電圧が所定電圧以上であるか否かを判定する。ステップＳ５６にて肯定判定をした場合には燃料噴射弁３０へ印加している電圧を高電圧Ｖ２から低電圧Ｖ１に切り替えた後、本駆動処理を終了する。なお、上述したように高電圧Ｖ２から低電圧Ｖ１への切り替えには所定のインターバルを経由することとなるが、当該インターバルについて省略することも可能である。
　ステップＳ５６の説明に戻り、当該ステップＳ５６にて否定判定をした場合、すなわちバッテリ電圧が所定電圧を下回っている場合には、ステップＳ５８に進む。ステップＳ５８では、印加電圧（高電圧Ｖ２）のデューティ比を変更する。具体的には、図１４のステップＳ４５にて特定した電流を目標電流とし、この目標電流となるようにディーティ比を引き下げる。つまり、所謂チョッピングによって印加電圧を細かくＯＮ／ＯＦＦさせることにより、高電圧Ｖ２を印加しつつも、電流を目標電流に近づける（好ましくは一致する）ように引き下げる。なお、デューティ比が変更されるものの、高電圧Ｖ２の印加が継続されることとなる。
　ステップＳ５８にてデューティ比を変更した後は、低電圧Ｖ１への切り替えを遅延させる遅延期間を設定する。これにより、少なくともフルリフト発生まで高電圧Ｖ２の印加が継続されることとなる。
　ステップＳ５５の説明に戻り、当該ステップＳ５５にて否定判定をした場合、すなわち電流が目標ピーク値Ｉｐとなっていない場合には、ステップＳ６０に進む。ステップＳ６０では低電圧Ｖ１への切り替えが遅延されている最中であるか否かを判定する。ステップＳ６０にて否定判定をした場合には、そのまま本駆動処理を終了する。ステップＳ６０にて肯定判定をした場合には、ステップＳ６１にて遅延期間を経過したか否かを判定する。ステップＳ６１にて否定判定をした場合にはそのまま本駆動処理を終了する。ステップＳ６１にて肯定判定をした場合には、ステップＳ６２にて低電圧Ｖ１への切り替えを行った後、本駆動処理を終了する。
　次に、バッテリ電圧が所定電圧以上である状況下にて開弁検出（補正係数の設定）がなされた後に、燃料噴射弁３０の駆動制御が行われる場合の流れについて補足説明する。
　バッテリ電圧が所定電圧以上である場合には、図１６に示すように、先ず高電圧Ｖ２によって昇圧駆動が実行される。駆動電流が目標ピーク値Ｉｐに達すると（時刻ｔｅ１）、高電圧Ｖ２の印加が終了し、所定のインターバルを経て印加電圧が低電圧Ｖ１に切り替わる（時刻ｔｅ２）。低電圧Ｖ１の印加が開始された後は、電流が徐々に減少してニードル３３がフルリフト位置に到達することで増加に転じる（時刻ｔｅ３）。その後、低電圧Ｖ１の印加が継続されることで、電流がピーク値（目標電流）に達する。低電圧Ｖ１の印加が開始されてから所定の期間を経過したタイミング（時刻ｔｅ４）にて、低電圧Ｖ１のデューティ比が引き下げられる。
　ここで、低電圧Ｖ１についてはバッテリ電圧に依存しているため、仮にバッテリ電圧が低下した場合には、図１６の二点鎖線に示すように、電流波形に沈み込みが発生し得る。このような事象が発生すると、フルリフト位置への到達が遅くなり、燃料噴射弁３０の開弁特性が変化する。つまり、設定済みの補正係数を用いて噴射パルスの出力期間を設定することで要求噴射量と実際の噴射量との乖離が大きくなる。
　これに対して、本実施の形態では、図１７に示すように、目標ピーク値Ｉｐに達した後も高電圧Ｖ２の印加が継続される（時刻ｔｆ２～ｔｆ４）。この際、高電圧Ｖ２のデューティ比を低下させることで、電流波形の上限値が引き下げられ目標電流に近づけられることとなる。詳しくは、時刻ｔｆ２以降においては、開弁維持のための目標ホールド値を２段階で定めており、時刻ｔｆ２～ｔｆ４では、ヒステリシスを持たせた高低２値の目標ホールド値を定めておき、検出電流がロー側の目標ホールド値に達すると電圧印加をオンし、検出電流がハイ側の目標ホールド値に達すると電圧印加をオフする。このれら高低２つの目標ホールド値のうちハイ側の目標ホールド値が上記目標電流となっている。これにより、開弁検出が実行された際の電流波形に対して類似となる電流波形が形成される。
　バッテリ電圧が低下している場合には、開弁検出が実行された際と類似となる電流波形が再現されることにより、ニードル３３がフルリフト位置に達するタイミングの遅れが抑制される。これにより、事前の開弁検出にて設定された補正係数を適用する場合に上述した乖離が生じることを抑制できる。以上の理由から、燃料噴射量の適正化を好適に実現することができる。
　高電圧Ｖ２については低電圧Ｖ１よりも高く、その差は想定される低電圧Ｖ１の低下分よりも大きい。故に、電流波形を再現する場合に、高電圧Ｖ２を利用する構成とすれば、低電圧Ｖ１による不足を十分に補うことができるため、他の電源部が不要である。このように、既存の構成（昇圧駆動用の電圧）を利用すれば、上記機能を発揮させることが構造の過度の複雑化を招く要因になることを回避できる。なお、目標電流については開弁検出が実行された状況に応じて異なる可能性がある。高電圧Ｖ２を用いる場合であってもチョッピング制御によって電流を目標電流に近づける引き下げる構成とすれば、そのような多様性に好適に許容することができる。
　＜その他の実施の形態＞
　・上記各実施の形態では、開弁検出を実行した際のバッテリ電圧に応じて補正係数を調整する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、開弁検出を実行した際のバッテリ電圧に対応付けて補正係数を記憶し、燃料噴射弁３０の駆動制御が行われる場合にはその際のバッテリ電圧に応じて複数の補正係数のうち対応するものを参照して噴射態様を決定する構成とすることも可能である。
　・上記各実施の形態では、噴射パルスのパルス幅を調整する構成としたが、燃料噴射弁３０の噴射特性の学習結果に応じて燃料噴射量を補正することができるのであれば具体的な対応については任意である。例えば、昇圧電圧を可変式とし、昇圧電圧を上げる又は下げることにより燃料噴射量を補正してもよいし、駆動電流を変化させることで燃料噴射量を補正してもよいし、燃圧を変化させることで燃料噴射量を補正してもよい。
　・上記各実施の形態では、学習結果に応じて補正係数を記憶保持し、更新に伴って当該補正係数が上書きされる構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、過去に算出された補正係数を踏まえて新たな補正係数を算出する構成とすることも可能である。
　・上記第１の実施の形態では、開弁検出が実行される電圧範囲を設定してもよい。つまり、第２～第４の実施の形態と同様に、開弁検出の実行条件としてバッテリ電圧の上限や下限を設けてもよい。
　・上記第１の実施の形態では、ニードル３３がフルリフト位置に到達するまでに要する所要期間に基づいて補正係数の暫定値を算出し、バッテリ電圧に基づいて決定された調整係数及び補正係数の暫定値に基づいて補正係数の設定値を算出する構成としたが、補正係数を設定する場合に補正係数の暫定値の算出を経由するか否かは任意であり、所要期間及びバッテリ電圧に基づいて補正係数の設定値を直接算出する構成としてもよい。
　・上記第１の実施の形態においては、バッテリ電圧が１２Ｖ（「基準電圧」に相当）となっている場合に調整係数が１となるように構成したが、調整係数が１となるバッテリ電圧に所定の幅を設けてもよい。この所定の幅については１２Ｖよりも大きい側及び小さい側の両方に設定してもよいし、大きい側及び小さい側の一方にのみ設定してもよい。また、バッテリ電圧が１２Ｖを上回っている場合には調整係数を所定の値（例えば基準電圧における調整係数と同じ値）に固定してもよい。
　・上記第２の実施の形態では、開弁検出実行要求後に、オルタネータ５２によるバッテリ電圧を回復させ、その後に開弁検出を行う構成としたが、開弁検出実行要求が発生することを事前に特定し得る構成（例えば周期的に開弁検出実行要求が発生する構成）においては、開弁検出の要求に先行して電圧回復制御を行う構成とすることも可能である。
　・上記第３の実施の形態では、開弁検出の可否を決定する基準となるエンジン回転速度をアイドリング時の回転速度よりも高くなるように設定し、オルタネータ５２の発電が安定して行われる状況下にて開弁検出を行う構成としたが、これに上記第２の実施の形態に示した技術的思想を適用することも可能である。すなわち、アイドリング時に開弁検出のタイミングとなった場合には、一時的にエンジン１１の回転速度を引き上げて、オルタネータ５２による発電を安定して行う状況を作り、当該状況下にて開弁検出を行う構成としてもよい。
　・上記第４の実施の形態では、バッテリ電圧が所定電圧よりも低い場合には、開弁検出が実行された際の電流波形を再現する構成とした。電流波形を再現する場合には、電流波形のピーク部分を目標電流に合わせる構成としたが、これに限定されるものではない。電流波形の中央部分（例えば平均部分）又はボトム部分を目標電流に合わせる構成とすることも可能である。つまり、「同様の電流波形」は、電圧低下状態で形成される電流波形よりも目標電流の波形に近くなるのであれば足り、波形が完全に一致するものでなくてもよい。
　なお、電流波形を再現することができるのであれば足り、高電圧Ｖ２の利用を必須とするものではない。すなわち、電流波形を再現する際に使用される中電圧Ｖ３等を別途設けてもよい。
　・上記第２及び第３の実施の形態においては、バッテリ電圧が所定電圧よりも低い場合には、電圧の回復を待ってから開弁検出を行う構成としたが、所定の期間内に電圧が回復しなかった場合には、第１の実施の形態に示したように所定電圧よりも低いことを踏まえて開弁検出を行う構成としてもよい。
　・バッテリ電圧に応じた態様の補正係数の算出と、バッテリ電圧に応じた態様の燃料噴射弁３０の駆動との両方を実施する構成とする必要は必ずしもなく、一方のみを実施する構成とすることも可能である。例えば、第４の実施の形態においては、バッテリ電圧が所定電圧（１２Ｖ）以上である場合には調整係数を用いてバッテリ電圧に応じた補正係数の調整を行い、バッテリ電圧が所定電圧よりも低い場合には学習時と同様の電流波形が形成されるように燃料噴射弁３０の駆動制御を行う構成としたが、バッテリ電圧に応じた補正係数の調整を行わない構成とすることも可能である。
　・上記第４の実施の形態では、印加電圧（高電圧Ｖ２）のデューティ比を変更することにより目標電流を再現する構成としたが、これを以下のように変更することも可能である。すなわち、ヒステリシスを持たせた高低２値のホールド値を定め、検出電流がロー側の目標ホールド値に達すると電圧印加をオンし、検出電流がハイ側のホールド値に達すると電圧印加をオフする構成とすることで目標電流を再現する構成としてもよい。
　・上記各実施の形態では、昇圧駆動から開弁維持駆動に移る際に、電圧を印加しない非印加期間を介在させる構成としたが、これに限定されるものではない。昇圧駆動から開弁維持駆動に移る際に印加電圧を高電圧Ｖ２から低電圧Ｖ１に直ちに切り替える構成として、非印加期間が介在しない構成とすることも可能である。
　・上記各実施の形態では、ニードル３３のフルリフト位置で開弁特性学習を実施したが、これに限定されるものではなく、フルリフト位置以外で開弁特性学習を実施することも可能である。例えば、ニードル３３の中間部分に磁気変化を生じさせる部分を設け、ニードル３３の移動に伴う磁気変化により、弁体が所定の開弁位置に到達したことを特定する構成にするとよい。
　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 (8)

  1. 　バッテリ（５１）からの電力供給により駆動され、内燃機関（１１）において燃料を噴射する燃料噴射弁（３０）と、前記燃料噴射弁の駆動電流を検出する電流検出部（４４）とを備える燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁の駆動を制御する燃料噴射制御装置（４１）であって、
    　前記燃料噴射弁への通電開始後に前記電流検出部により検出された検出電流に基づいて前記燃料噴射弁の弁体（３３）が所定リフト位置に達したことを特定し、その特定結果に基づいて、燃料噴射の実施態様を補正する補正値を算出する補正値算出部と、
    　前記補正値を用い、前記燃料噴射弁に対する通電を行わせて当該燃料噴射弁を駆動させる噴射弁駆動部と、
    　バッテリ電圧に応じた態様の前記補正値算出部による補正値の算出と、バッテリ電圧に応じた態様の前記噴射弁駆動部による前記燃料噴射弁の駆動との少なくともいずれかを実施する制御部と
    を備えている燃料噴射制御装置。
  2. 　前記制御部は、バッテリ電圧に応じた態様の前記補正値の算出として、前記バッテリ電圧と前記補正値を調整する調整係数との所定の関係を用い、前記補正値が算出される際のバッテリ電圧に応じて前記調整係数を算出するとともに、その調整係数に基づいて前記補正値を算出する請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
  3. 　前記制御部は、前記補正値を算出した時のバッテリ電圧について前記バッテリの基準電圧に対する乖離量が大きい場合に、乖離量が小さい場合と比べて前記補正による前記実施態様への反映の度合いが小さくなるように前記調整係数を算出する請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
  4. 　前記噴射弁駆動部は、要求噴射量に応じた時間幅の噴射パルスにより前記燃料噴射弁を駆動させるものであり、
    　前記制御部は、バッテリ電圧が低い場合に、バッテリ電圧が高い場合に比べて前記噴射パルスの時間幅が短くなるように前記調整係数を算出する請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
  5. 　前記制御部は、バッテリ電圧に応じた態様の前記補正値の算出として、バッテリ電圧が所定電圧よりも低い場合に前記補正値の算出を規制するとともに、発電機（５２）による前記バッテリの充電後に、前記補正値を算出する請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
  6. 　前記制御部は、バッテリ電圧に応じた態様の前記補正値の算出として、バッテリ電圧が所定電圧よりも低い場合に、前記内燃機関の回転速度が所定の回転速度以上であることを条件に、前記補正値を算出する請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
  7. 　前記バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路（４６）を備える燃料噴射システムに適用され、
    　前記燃料噴射弁の駆動期間として、前記昇圧回路によって昇圧された高電圧を前記燃料噴射弁に印加する高電圧印加期間と、その高電圧印加の後にバッテリ電圧を前記燃料噴射弁に印加するバッテリ電圧印加期間とが定められており、
    　前記制御部は、バッテリ電圧に応じた態様の前記燃料噴射弁の駆動として、バッテリ電圧が所定電圧よりも高い状態下で算出された前記補正値を用いて前記燃料噴射弁を駆動させる際において、バッテリ電圧が前記所定電圧よりも低くなっていれば、前記バッテリ電圧印加期間で前記高電圧を前記燃料噴射弁に印加することにより、前記補正値を算出した噴射弁駆動時の電流波形を再現させる請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
  8. 　バッテリ電圧が前記所定電圧よりも高い状態下で前記補正値を算出した場合に、前記バッテリ電圧印加期間における駆動電流を記憶しておき、
    　前記制御部は、前記燃料噴射弁の駆動時において前記バッテリ電圧印加期間で前記高電圧を前記燃料噴射弁に印加する場合に、前記記憶された駆動電流を目標値として電流制御を実施する請求項７に記載の燃料噴射制御装置。
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