WO2024018552A1

WO2024018552A1 - 燃料噴射弁制御装置及び燃料噴射弁制御方法

Info

Publication number: WO2024018552A1
Application number: PCT/JP2022/028142
Authority: WO
Inventors: 陽一町中
Original assignee: 日立Astemo株式会社
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2024-01-25

Abstract

複数の燃料噴射弁に供給される駆動電流を、電圧印加スイッチを用いて目標の開弁電流まで上昇させる燃料噴射制御装置である。ここで、電圧印加スイッチのチョッピング制御を行う制御回路を備え、制御回路による電圧印加スイッチのチョッピング制御で、複数の燃料噴射弁が、開弁電流に到達する時間を同一にする。これにより、気筒間のインジェクタ開弁タイミングばらつきの抑制を実現できる。

Description

燃料噴射弁制御装置及び燃料噴射弁制御方法

　本発明は、燃料噴射弁制御装置及び燃料噴射弁制御方法に関する。

　近年、自動車業界では排ガス規制が厳しくなっており、燃費向上及び排ガス低減、ダウンサイジングターボの採用による小型軽量化の要求が拡大している。
　しかし、特に直噴インジェクタの燃料噴射制御では、昇圧電圧やインジェクタ駆動回路、インジェクタ抵抗温度特性、バッテリ電圧等のハードウェや環境要因により、気筒間のインジェクタ開弁タイミングにばらつきが生じることで、気筒間の燃料噴射量の誤差が生じるという課題があった。そこで、インジェクタ開弁電流の制御性を高めることで、気筒間のインジェクタ開弁タイミングのばらつきを抑制し、NOx、PM/PN低減、燃費向上を実現する必要がある。

　インジェクタ開弁電流の制御としては、例えば特許文献１に記載された技術がある。特許文献１に記載される燃料噴射装置は、開弁のための昇圧電源と負荷とを通電可能に接続するための半導体スイッチング素子と直列に、負荷へ流れる電流を制御すべく、ON/OFFデューティが調整可能なパルス信号を受けて導通遮断する第２の半導体スイッチング素子を備えている。そして、インジェクタ起動時のピーク電流を流す期間において、第２の半導体スイッチング素子を高デューティ信号で導通遮断することで、電流を増減させてインジェクタ開弁時のバウンドを減少させる制御を行うようにしている。

特開平１０－４７１４０号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の技術は、インジェクタ起動時のバウンドを減少させるためのものであり、気筒間のインジェクタ開弁タイミングのばらつきを抑制することは困難であった。

　このため、気筒間のインジェクタ開弁タイミングのばらつきを抑制して、NOx、PM/PNの低減や燃費向上が可能な燃料噴射弁制御装置及び燃料噴射弁制御方法の開発が望まれていた。

　上記課題を解決するために、例えば請求の範囲に記載の構成を採用する。
　本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、燃料噴射制御装置として、複数の燃料噴射弁に供給される駆動電流を、電圧印加スイッチを用いて目標の開弁電流まで上昇させる燃料噴射制御装置に適用したものである。
　燃料噴射制御装置の構成として、電圧印加スイッチのチョッピング制御を行う制御回路を備え、制御回路による電圧印加スイッチのチョッピング制御で、複数の燃料噴射弁が、開弁電流に到達する時間を同一にするものである。

　本発明によれば、インジェクタ開弁電流の制御性を高めることができ、気筒間のインジェクタ開弁タイミングばらつきの抑制を実現することができる。具体的には、気筒間の燃料噴射量の誤差が低減するため、NOx、PM/PNの低減、及び燃費向上を実現することができる。
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置が備えるコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。本発明を摘要しない従来の燃料噴射制御装置の動作例を示す波形図である。本発明の第１の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置による燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置による動作例（時間測定時）を示す波形図である。本発明の第１の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置による動作例（チョッピング制御時）を示す波形図である。本発明の第１の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置による動作例（目標開弁電流未達発生時）を示す波形図である。本発明の第１の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置による動作例（再計測時）を示す波形図である。本発明の第１の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置による動作例（再計測後のチョッピング制御時）を示す波形図である。本発明の第２の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置を示すブロック図である。本発明の第２の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置による燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態例に係る燃料噴射制御装置による動作例を示す波形図である。

＜第１の実施の形態例＞
　以下、本発明の第１の実施の形態例を、図１～図９を参照して説明する。

［燃料噴射制御装置と負荷駆動装置の構成］
　図１は、本実施の形態例の燃料噴射制御装置１と、燃料噴射弁を開弁させる３個の負荷駆動装置２，２ａ，２ｂとを示す。図１では、３気筒エンジンに適用して３個の負荷駆動装置２，２ａ，２ｂを備えた例を示しているが、負荷駆動装置２，２ａ，２ｂは気筒数に対応した燃料噴射弁の数だけ用意される。図１では負荷駆動装置２の構成のみを示すが、それぞれの負荷駆動装置２，２ａ，２ｂは同じ構成である。

　負荷駆動装置２は、開弁させる負荷(誘導負荷)１０と、開弁のための昇圧電源Ｖｂと負荷１０とを通電可能に接続するためのスイッチング素子２０と、開弁状態を保持するために電源Ｖａと負荷１０とを通電可能に接続するためのスイッチング素子３０と、負荷１０とグランドとを通電可能に接続するためのスイッチング素子４０とを備える。電源Ｖａは１２Ｖ電源であり、昇圧電源Ｖｂは数十Ｖ（例えば６０Ｖ程度）に昇圧された電源である。

　また、負荷駆動装置２は、負荷１０とグランドとを通電可能に接続するためのスイッチング素子４０と、ダイオード５０，６０，７０，８０と、ドライバ制御回路９０と、電流モニタ回路１００を備える。
　各スイッチング素子２０，３０，４０は、ドライバ制御回路９０によりオン・オフが制御される。
　ダイオード５０，６０，７０，８０は、ＥＳＤ(Electro-Static Discharge：静電気放電・サージ)から駆動回路を保護するための素子である。

　ドライバ制御回路９０は、燃料噴射制御装置１とドライバ駆動信号線１１０で接続されている。そして、燃料噴射制御装置１からドライバ制御回路９０へインジェクタ駆動パルスが出力されることにより、ドライバ制御回路９０が、スイッチング素子２０，３０，４０のゲートに通電、非通電の電圧を出力する。

　例えば、３気筒エンジンの例である図１の構成の場合、燃料噴射制御装置１と負荷駆動装置２，２ａ，２ｂはドライバ駆動信号１１０，１１０ａ，１１０ｂの供給ラインで接続されている。このドライバ駆動信号１１０，１１０ａ，１１０ｂの供給ラインを使って、燃料噴射制御装置１から各負荷駆動装置２，２ａ，２ｂのドライバ制御回路９０へインジェクタ駆動パルスが出力される。また、後述するチョッピング制御の有無と、そのチョッピング制御時のデューティの情報についても、ドライバ駆動信号１１０，１１０ａ，１１０ｂの供給ライン、あるいは別の供給ライン（不図示）を使って燃料噴射制御装置１から各負荷駆動装置２，２ａ，２ｂのドライバ制御回路９０へ伝送される。
　また、燃料噴射制御装置１と各負荷駆動装置２，２ａ，２ｂの電流モニタ回路１００とは、電流モニタ信号１２０、１２０ａ、１２０ｂの供給ラインで接続されている。この電流モニタ信号１２０、１２０ａ、１２０ｂによって、燃料噴射制御装置１は、は各気筒の目標の開弁電流に到達する時間を監視する。
　なお、図１に示す構成では、ドライバ制御回路９０は、演算処理を行う燃料噴射制御装置１に接続された負荷駆動装置２が備えているが、後述するチョッピング制御は、ドライバ制御回路９０が電圧印加スイッチであるスイッチング素子２０，３０，４０を駆動することで行われる。したがって、ドライバ制御回路９０は、燃料噴射制御処理を行う燃料噴射制御装置１が備えていると見なすことができる。

［燃料噴射制御装置に搭載されたコンピュータのハードウェア構成例］
　図２は、燃料噴射制御装置１内で演算処理を行うコンピュータのハードウェア構成例を示す。
　燃料噴射制御装置１としてのコンピュータは、プロセッサであるＣＰＵ（中央処理ユニット：Central Processing Unit）１ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）１ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１ｃと、不揮発性ストレージ１ｄとを備える。不揮発性ストレージ１ｄとしては、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）が使用される。
　また、コンピュータは、ネットワークインターフェース１ｅと、入力装置１ｆと、出力装置１ｇとを備える。

　ＣＰＵ１ａは、ＲＯＭ１ｂまたは不揮発性ストレージ１ｄが記憶したプログラムをＲＡＭ１ｃにより実行することで、ＲＡＭ１ｃに燃料噴射制御装置１が行う処理部が構成される。
　不揮発性ストレージ１ｄは、燃料噴射制御装置１としての燃料噴射制御処理などを行うプログラムを記憶すると共に、設定値などを記憶する。ネットワークインターフェース１ｅは、車両内の他の制御装置との通信機能を有する。入力装置１ｆは、電流モニタ信号１２０などの入力処理を行う。出力装置１ｇは、ドライバ駆動信号１１０などの出力処理を行う。

［従来の制御動作の例］
　ここで、本実施の形態例を適用しない燃料噴射制御装置による従来の制御動作の例を説明する。
　図３は、従来の燃料噴射制御装置による制御動作を示す波形図であり、３気筒の燃料噴射弁を備えた燃料噴射制御装置の動作例である。
　図３のインジェクタＨ♯１電圧Ｖ１は、第１気筒♯１のインジェクタ電圧であり、インジェクタ♯１電流Ａ１は、第１気筒♯１のインジェクタ電流である。同様に、図３のインジェクタＨ♯２電圧Ｖ２は、第２気筒♯２のインジェクタ電圧であり、インジェクタ♯２電流Ａ２は、第２気筒♯２のインジェクタ電流である。また、インジェクタＨ♯３電圧Ｖ３は、第３気筒♯３のインジェクタ電圧であり、インジェクタ♯３電流Ａ３は、第３気筒♯３のインジェクタ電流である。

　燃料噴射制御装置１からドライバ制御回路９０へインジェクタ駆動パルスＰ１が出力された場合に、スイッチング素子２０及びスイッチング素子４０を通電することで、各インジェクタ電流Ａ１，Ａ２，Ａ３を目標の開弁電流ａ１，ａ２，ａ３まで上昇させる。目標の開弁電流ａ１，ａ２，ａ３まで上昇した後、燃料噴射制御装置１は、スイッチング素子２０を非通電とし、スイッチング素子３０を通電することで、インジェクタ駆動期間、開弁状態を保持する。

　ここで、図３に示すように従来の燃料噴射制御では、昇圧電圧やインジェクタ駆動回路、インジェクタ抵抗温度特性、バッテリ電圧等のハードウェや環境要因により、気筒間のインジェクタ開弁電流ａ１，ａ２，ａ３に到達する時間にばらつきが生じていた。

　すなわち、図３に示すように、各インジェクタ電流Ａ１，Ａ２，Ａ３は、インジェクタ開弁電流ａ１，ａ２，ａ３に到達する時間が同じにはなっていない。このため、気筒間の燃料噴射量に誤差が発生し、NOx、PM/PNの低減や燃費向上が十分でないという問題があった。
　ここで、本実施の形態例では、以下に説明する燃料噴射制御処理を行うことで、各気筒でインジェクタ開弁電流に到達する時間の誤差を低減するようにした。

［燃料噴射制御装置による燃料噴射制御処理］
　図４は、本実施の形態例における燃料噴射制御装置１による燃料噴射制御処理の流れを示す。
　まず、燃料噴射制御装置１は、燃料噴射弁に対してチョッピング制御を禁止した状態において、各気筒の電流モニタ回路１００からの電流モニタ信号をもとに目標の開弁電流に到達する時間を計測する（ステップＳ１）。
　この目標の開弁電流に到達する時間の計測結果に基づいて、燃料噴射制御装置１は、目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い気筒を確定する（ステップＳ２）。

　次に、燃料噴射制御装置１は、到達する時間が最も遅い気筒以外の気筒の開弁電流に到達する時間を、目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い気筒と同一時間になるよう、スイッチング素子のチョッピング制御デューティを算出する（ステップＳ３）。
　そして、燃料噴射制御装置１は、以降、チョッピング制御を許可した状態において、ステップＳ３で算出しチョッピング制御デューティに従い、各気筒の目標開弁電流に到達する時間を制御するチョッピング制御処理を継続して行う（ステップＳ４）。

　その後、燃料噴射制御装置１は、ステップＳ４の制御が行われている状態、つまり算出した最も遅く目標開弁電流に到達する時間とする制御において、目標の開弁電流に到達しない気筒が発生したことをモニタで検出したとする（ステップＳ５）。このステップＳ５の状態が発生したときには、燃料噴射制御装置１は、チョッピング制御を禁止し、各気筒を目標開弁電流に到達するまで通電し再測定することで、調整を行う（ステップＳ６）。
　このステップＳ６での再測定後、燃料噴射制御装置１は、ステップＳ２の処理に戻り、目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い気筒を確定し、ステップＳ３及びステップＳ４の処理が繰り返される。

［本実施の形態例による制御動作の例］
　図５～図９は、本実施の形態例の燃料噴射制御装置１による制御動作の例を示す波形図である。

　図５は、図４のフローチャートのステップＳ１における計測時の例を示す。
　図５のインジェクタ駆動パルスＰ１１は、ハイレベルの期間は駆動が許可される期間を示し、ローレベルの期間は駆動が禁止される期間を示す。また、図５のインジェクタＨ♯１電圧Ｖ１１は、第１気筒♯１のインジェクタ電圧であり、インジェクタ♯１電流Ａ１１は、第１気筒♯１のインジェクタ電流である。同様に、図５のインジェクタＨ♯２電圧Ｖ１２は、第２気筒♯２のインジェクタ電圧であり、インジェクタ♯２電流Ａ１２は、第２気筒♯２のインジェクタ電流である。また、インジェクタＨ♯３電圧Ｖ１３は、第３気筒♯３のインジェクタ電圧であり、インジェクタ♯３電流Ａ１３は、第３気筒♯３のインジェクタ電流である。

　図５の例では、第１気筒♯１のインジェクタ♯１電流Ａ１１が目標電流ａ１１に到達する時間は、第２気筒♯２のインジェクタ♯２電流Ａ１２が目標電流ａ１２に到達する時間や第３気筒♯３のインジェクタ♯３電流Ａ１３が目標電流ａ１３に到達する時間よりも遅い状態になっている。
　燃料噴射制御装置１は、各負荷駆動装置２，２ａ，２ｂの通電モニタ回路１００の電流モニタ信号１２０、１２０ａ、１２０ｂから、この第１気筒♯１のインジェクタ♯１電流Ａ１１が目標電流ａ１１に到達する時間が最も遅いことを判定する。

　このとき、燃料噴射制御装置１では、チョッピング制御で図６に示す制御が行われる。
　すなわち、図６に示すように、第２気筒♯２のインジェクタ♯２電流Ａ１２が目標電流ａ１２に到達するまでの間、燃料噴射制御装置１は、インジェクタＨ♯２電圧Ｖ１２をチョッピング制御してオン・オフを繰り返し、目標電流ａ１２に到達する時間を遅らせる。これにより、燃料噴射制御装置１は、第２気筒♯２のインジェクタ♯２電流Ａ１２が目標電流ａ１２に到達する時間と、第１気筒♯１のインジェクタ♯１電流Ａ１１が目標電流ａ１１に到達する時間とを一致させる。

　同様に、第３気筒♯３のインジェクタ♯３電流Ａ１３が目標電流ａ１３に到達するまでの間、燃料噴射制御装置１は、インジェクタＨ♯３電圧Ｖ１３をチョッピング制御してオン・オフを繰り返し、目標電流ａ１３に到達する時間を遅らせる。これにより、燃料噴射制御装置１は、第３気筒♯３のインジェクタ♯３電流Ａ１３が目標電流ａ１３に到達する時間も、第１気筒♯１のインジェクタ♯１電流Ａ１１が目標電流ａ１１に到達する時間と一致させる。
　ここでは、燃料噴射制御装置１は、目標の開弁電流に到達する時間の早い気筒ほどデューティを低下させるチョッピング制御を行うことで、目標開弁電流に到達する時間を制御する処理を行う。
　なお、図５に示す各気筒の目標の開弁電流に到達する時間の計測時には、燃料噴射弁に対するチョッピング制御を禁止した状態で計測が行われる。

　そして、図６に示す制御が行われた状態が継続した後、図７に示すように特定の気筒で、インジェクタ電流が目標電流に到達しない状態が発生したとする。
　例えば、図７の例では、第２気筒♯２のインジェクタ♯２電流Ａ１２が目標電流ａ１２に到達しない状態になったとする。このとき、燃料噴射制御装置１では、図８及び図９に示す制御が行われる。

　すなわち、燃料噴射制御装置１は、図８に示すように、第２気筒♯２のインジェクタ♯２電圧Ｖ１２についてのチョッピング制御を禁止して、第２気筒♯２のインジェクタ♯２電流Ａ１２が目標電流ａ１２に到達するように制御する。なお、図８の例では、第３気筒♯３のインジェクタ♯３電流Ａ１３は、目標電流ａ１３に到達しているため、第３気筒♯３のインジェクタ♯３電圧Ｖ１３では、チョッピング制御が継続して行われている。

　この図８に示す状態にした上で、燃料噴射制御装置１は、各気筒のインジェクタ電流Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３が目標電流ａ１１，ａ１２，ａ１３に到達する時間を再計測する。

　この図８に示す状態での到達時間の再計測で、燃料噴射制御装置１は、図９に示すように、再計測した最も遅い到達時間と同一とするチョッピング制御を行うようになる。
　すなわち、図８の例では、第２気筒♯２のインジェクタ♯２電流Ａ１２が目標電流ａ１２に到達する時間が最も遅く、図９に示す制御例では、第１気筒♯１のインジェクタＨ♯１電圧Ｖ１１と、第３気筒♯３のインジェクタＨ♯３電圧Ｖ１３とがチョッピング制御される。これにより、図９に示すように、３つの気筒のインジェクタ電流Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３は、目標電流ａ１１，ａ１２，ａ１３に到達する時間が同一になる。

　以上説明したように、本実施の形態例による燃料噴射制御装置１によると、気筒間のインジェクタ開弁タイミングにばらつきがあっても、目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い気筒に合わせる処理が行われ、ばらつきを抑制することが可能となる。また、目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い気筒に合わせるために、インジェクタ電圧のチョッピング制御が行われる。これにより、目標電流に到達しない状態が発生した場合でも、再計測が行われて再度目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い気筒に合わせる処理が行われ、適正な制御状態を継続させることができる。
　したがって、本実施の形態例による燃料噴射制御装置１による燃料噴射制御処理が行われることで、気筒間の燃料噴射量の誤差が低減し、NOx、PM/PNの低減、及び燃費向上を実現することができる。

　この場合、本実施の形態例の場合、目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い気筒に合わせるようにしたことで、チョッピング制御を行う気筒は、目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い気筒以外でよく、それだけ簡単な制御で、全ての気筒の開弁時間を一致させることが可能になる。
　また、本実施の形態例の場合、気筒ごとに電流モニタ回路１００を設けて、目標の開弁電流に到達することを計測するようにした。これにより電流の計測で、目標の開弁電流に到達する時間の監視が簡単な構成で適切に行えるようになる。
　さらに、本実施の形態例の場合、目標の開弁電流に到達しない状況が発生した場合に、図８及び図９で説明したように再測定して、再びチョッピング制御で目標の開弁電流になるよう制御することで、複数気筒で開弁時間をすることが継続し、適切な制御が行えるようになる。

＜第２の実施の形態例＞
　次に、本発明の第２の実施の形態例を、図１０～図１２を参照して説明する。図１０～図１２において、第１の実施の形態例で説明した図１～図９と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

［燃料噴射制御装置と負荷駆動装置の構成］
　図１０は、本実施の形態例の燃料噴射制御装置１′と、燃料噴射弁を開弁させる３個の負荷駆動装置２′，２ａ′，２ｂ′とを示す。図１０では、第１の実施の形態例で示した図１と同様に、３気筒エンジンに適用して３個の負荷駆動装置２′，２ａ′，２ｂ′を備えた例を示しているが、負荷駆動装置２′，２ａ′，２ｂ′は気筒数に対応した燃料噴射弁の数だけ用意される。また、図１０では負荷駆動装置２′の構成のみを示しているが、それぞれの負荷駆動装置２′，２ａ′，２ｂ′は同じ構成である。

　負荷駆動装置２′の構成について説明すると、負荷駆動装置２は、開弁させる負荷(誘導負荷)１０の他、開弁のための昇圧電源Ｖｂと負荷１０とを通電可能に接続するスイッチング素子２０、開弁状態を保持するために電源Ｖａと負荷１０とを通電可能に接続するスイッチング素子３０、負荷１０とグランドとを通電可能に接続するスイッチング素子４０を備える点は、図１に示す負荷駆動装置２と同じである。

　また、負荷駆動装置２′が、負荷１０とグランドとを通電可能に接続するためのスイッチング素子４０と、ダイオード５０，６０，７０，８０と、ドライバ制御回路９０とを備える点も、図１に示す負荷駆動装置２と同じである。さらに、燃料噴射制御装置１′と負荷駆動装置２′，２ａ′、２ｂ′とは、ドライバ駆動信号１１０、１１０ａ、１１０ｂの供給ラインで接続されており、燃料噴射制御装置１′から各ドライバ制御回路へインジェクタ駆動パルスなどが出力される点も、図１に示す負荷駆動装置２と同じである。
　但し、図１０に示す負荷駆動装置２′は、図１に示す電流モニタ回路１００は備えておらず、電流モニタ信号１２０、１２０ａ、１２０ｂは燃料噴射制御装置１′には供給されない。
　燃料噴射制御装置１′及び負荷駆動装置２′のその他の構成は、図１に示す燃料噴射制御装置１及び負荷駆動装置２と同様に構成される。燃料噴射制御装置１′が、図２に示すコンピュータで構成される点も、燃料噴射制御装置１と同じである。

［燃料噴射制御装置による燃料噴射制御処理］
　図１１は、本実施の形態例における燃料噴射制御装置１′による燃料噴射制御処理の流れを示す。
　まず、燃料噴射制御装置１′は、あらかじめ使用する燃料噴射装置や燃料噴射弁、環境などを考慮した、想定される最も遅い目標の開弁電流に到達する時間を設定する(ステップＳ１１)。

　次に、燃料噴射制御装置１′は、全ての気筒が、設定した目標の開弁電流到達時間となるよう、スイッチング素子のチョッピング制御デューティを算出する(ステップＳ１２)。
　そして、燃料噴射制御装置１′は、算出されたチョッピング制御デューティに従い、各気筒の目標開弁電流に到達する時間を制御する(ステップＳ１３)。燃料噴射制御装置１′は、このステップＳ１３のチョッピング制御処理を継続して行う。

［本実施の形態例による制御動作の例］
　図１２は、本実施の形態例の燃料噴射制御装置１′による制御動作の例を示す波形図である。

　図１２のインジェクタ駆動パルスＰ２１は、ハイレベルの期間は駆動が許可される期間を示し、ローレベルの期間は駆動が禁止される期間を示す。また、図１２のインジェクタＨ♯１電圧Ｖ２１は、第１気筒♯１のインジェクタ電圧であり、インジェクタ♯１電流Ａ２１は、第１気筒♯１のインジェクタ電流である。同様に、図１２のインジェクタＨ♯２電圧Ｖ２２は、第２気筒♯２のインジェクタ電圧であり、インジェクタ♯２電流Ａ２２は、第２気筒♯２のインジェクタ電流である。また、インジェクタＨ♯３電圧Ｖ２３は、第３気筒♯３のインジェクタ電圧であり、インジェクタ♯３電流Ａ２３は、第３気筒♯３のインジェクタ電流である。

　本実施の形態例の燃料噴射制御装置１′では、図１２に示すように、インジェクタ駆動パルスＰ２１がハイレベルになってから、目標電流ａ２１，ａ２２，ａ２３に到達するまでの時間Ｔａが、ステップＳ１１で算出される。そして、各気筒のインジェクタ電圧Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３は、いずれもチョッピング制御が行われる。このため、全ての気筒でインジェクタ電流Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３において、目標電流ａ２１，ａ２２，ａ２３に到達する時間が設定時間Ｔａと一致するようになる。

　このように本実施の形態例の燃料噴射制御装置１′によると、あらかじめ決まった時間に目標の開弁電流に到達するよう制御することにより、通電モニタ回路を設けることなく、気筒毎の開弁電流への到達時間ばらつきを抑制することが可能となる。したがって、本実施の形態例による燃料噴射制御装置１′による燃料噴射制御処理が行われることで、第１の実施の形態例と同様に、気筒間の燃料噴射量の誤差が低減し、NOx、PM/PNの低減、及び燃費向上を実現することができる。また、本実施の形態例の場合には、各気筒で電流のモニタ回路が不要になるので、それだけ制御構成を簡単にすることができる。

　なお、ここまで説明した第２の実施の形態例の燃料噴射制御装置１′による燃料噴射制御処理は、例えば車両の工場出荷時の調整で行うことが考えられる。一方、第１の実施の形態例の燃料噴射制御装置１による燃料噴射制御処理は、出荷後の実走行時にリアルタイムで調整することが考えられる。
　したがって、第１の実施の形態例の燃料噴射制御装置１による燃料噴射制御処理と、第２の実施の形態例の燃料噴射制御装置１′による燃料噴射制御処理とを組み合わせて、車両の工場出荷時の調整と、出荷後の実走行時のリアルタイム調整との双方を行うようにしてもよい。これにより、出荷時調整と実走行時のリアルタイム調整との双方で、気筒間の燃料噴射量の誤差が低減し、いずれの状況でもNOx、PM/PNの低減、及び燃費向上を実現することができる。

＜変形例＞
　なお、本発明は、上述した各実施の形態例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
　例えば、上述した各実施の形態例では、３気筒エンジンに適用した場合を示したが、本発明は、４気筒以上のエンジンにも適用が可能である。

　また、燃料噴射制御装置１、１′は、図２に示す構成では、ＣＰＵの制御で実行されるコンピュータで構成した例としたが、燃料噴射制御装置１が行う機能の一部または全部を、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの専用のハードウェアによって実現してもよい。

　また、図１、図２、図１０のブロック図では、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものだけを示しており、製品上必ずしも必要な信号線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
　さらに、図４及び図１１に示すフローチャートに示す処理の順序についても一例を示すものであり、処理結果に影響を及ぼさない範囲で、処理の順序を変更してもよく、あるいは複数の処理を同時に実行してもよい。

　また、燃料噴射制御装置が行う機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ(Solid State Drive)、ＩＣカード、ＳＤカード光ディスク等の各種記録媒体に置くことができる。

　１，１′…燃料噴射制御装置、１ａ…ＣＰＵ、１ｂ…ＲＯＭ、１ｃ…ＲＡＭ、１ｄ…不揮発性ストレージ、１ｅ…ネットワークインターフェース、１ｆ…入力装置、１ｇ…出力装置、２，２′，２ａ，２ａ′，２ｂ，２ｂ′…負荷駆動装置、１０…負荷、２０，３０，４０…スイッチング素子、５０，６０，７０，８０…ダイオード、９０…ドライバ制御回路、１００…電流モニタ回路、１１０，１１０ａ，１１０ｂ…ドライバ駆動信号の供給ライン、１２０，１２０ａ，１０ｂ…電流モニタ信号の供給ライン

Claims

　複数の燃料噴射弁に供給される駆動電流を、電圧印加スイッチを用いて目標の開弁電流まで上昇させる燃料噴射制御装置であり、
　前記電圧印加スイッチのチョッピング制御を行う制御回路を備え、
　前記制御回路による前記電圧印加スイッチのチョッピング制御により、前記複数の燃料噴射弁における開弁電流に到達する時間を同一にする
　燃料噴射弁制御装置。
　前記制御回路は、前記複数の燃料噴射弁の開弁電流のうち、目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い燃料噴射弁の開弁電流に到達する時間に基づいて、目標の開弁電流に到達する時間が早い燃料噴射弁を、前記チョッピング制御のデューティを変化させて、目標の開弁電流に到達する時間が最も遅い燃料噴射弁の開弁電流に到達する時間に合わせる
　請求項１に記載の燃料噴射弁制御装置。
　目標の開弁電流に到達する時間を監視して計測値を得るモニタ回路を備え、
　前記モニタ回路が計測した目標の開弁電流に到達する時間に基づいて、次回以降の燃料噴射を、計測値が最も遅い時間と同一にするように、目標開弁電流に到達する時間を制御する
　請求項２に記載の燃料噴射弁制御装置。
　前記次回以降の燃料噴射で、前記計測値の最も遅い時間で目標の開弁電流に到達しない場合において、当該燃料噴射弁を目標の開弁電流に到達するまで開弁電流を通電して、目標開弁電流に到達する時間を制御する
　請求項３に記載の燃料噴射弁制御装置。
　前記開弁電流に到達する時間をあらかじめ設定して、前記制御回路による前記電圧印加スイッチのチョッピング制御により、前記複数の燃料噴射弁における開弁電流に到達する時間を、あらかじめ設定した時間とする
　請求項１に記載の燃料噴射弁制御装置。
複数の燃料噴射弁に供給される駆動電流を、電圧印加スイッチを制御して目標の開弁電流まで上昇させる燃料噴射制御方法において、
　前記電圧印加スイッチのチョッピング制御を行うことで、前記駆動電流を制御するチョッピング制御処理と、
　前記チョッピング制御処理を行うことにより、前記複数の燃料噴射弁における開弁電流に到達する時間を同一にする開弁電流到達時間制御処理と、を含む
　燃料噴射弁制御方法。