特許 7424240 噴射制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】噴射制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/36 20060101AFI20240123BHJP

   F02D 41/40 20060101ALI20240123BHJP

   F02M 65/00 20060101ALI20240123BHJP

【ＦＩ】

F02D41/36

F02D41/40

F02M65/00 306D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020128237

(22)【出願日】2020-07-29

(65)【公開番号】P2022025425

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】深谷 亮

(72)【発明者】

【氏名】菅沼 洋平

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０４４４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８３６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３７２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１８９５３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ４１／００ － ４５／００

Ｇ０６Ｆ １／００

Ｂ６０Ｗ ５０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料噴射弁を電流駆動することで内燃機関に燃料を噴射制御する噴射制御装置であって、
前記燃料噴射弁を駆動したときに生じる電圧の時間変化をサンプルデータとして取得する取得部（１５ｆ）と、
前記電圧のサンプルデータからばらつき度合を演算することで前記燃料噴射弁から燃料の噴射を停止させる閉弁タイミングを求める演算部（１５ｈ）と、
前記ばらつき度合の演算を変更する変更部（１５ｇ）と、を備え、
前記変更部は、前記燃料噴射弁を駆動する駆動パラメータとしての要求噴射量が所定噴射量より多いことを条件として、前記ばらつき度合の演算を変更することで前記閉弁タイミングの高精度検出処理を停止する噴射制御装置。

【請求項2】

燃料噴射弁を電流駆動することで内燃機関に燃料を噴射制御する噴射制御装置であって、
前記燃料噴射弁を駆動したときに生じる電圧の時間変化をサンプルデータとして取得する取得部（１５ｆ）と、
前記電圧のサンプルデータからばらつき度合を演算することで前記燃料噴射弁から燃料の噴射を停止させる閉弁タイミングを求める演算部（１５ｈ）と、
前記ばらつき度合の演算を変更する変更部（１５ｇ）と、を備え、
前記変更部は、前記内燃機関の状態に関するパラメータとして、水温センサにより検出される冷却水温が所定の水温値よりも高くなったことを条件として、前記ばらつき度合の演算を変更することで前記閉弁タイミングの高精度検出処理を停止する噴射制御装置。

【請求項3】

前記変更部は、前記条件を満たしたときに前記ばらつき度合の演算に用いる前記電圧のサンプルデータの周期を変更する請求項１又は２記載の噴射制御装置。

【請求項4】

前記変更部は、前記条件を満たしたときに前記ばらつき度合の演算に用いる前記電圧のサンプルデータの数を変更する請求項１又は２記載の噴射制御装置。

【請求項5】

前記変更部は、前記条件を満たしたときに前記ばらつき度合の演算に用いる演算式を変更する請求項１又は２記載の噴射制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料噴射弁を開弁・閉弁制御する噴射制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

噴射制御装置は、燃料噴射弁を開弁・閉弁することで燃料を内燃機関に噴射する。従来、一般の燃料噴射弁は、燃料の噴射孔を有する噴射弁本体に弁体を離着座させることで噴射孔を開閉する。燃料噴射弁は、ソレノイドコイルを内蔵しており当該ソレノイドコイルを電気的に駆動することで弁体の位置を制御する。

【0003】

噴射制御装置は、ソレノイドコイルへ通電を開始又は停止すると、弁体はこれらの通電開始時刻又は通電停止時刻から遅れて動作する。したがって、噴射量を精度良く調整するためには、これらの遅延時間を加味して通電時間を調整することが求められる。遅延時間は、燃料噴射弁の使用環境、経年劣化及び個体ばらつき、燃料噴射弁を駆動する駆動回路等の構成素子パラメータのＰＶＴばらつきなどの影響により変化することから、弁体の開弁タイミング及び閉弁タイミングは前述の様々な環境変化に基づいて変化する。このため、これらのタイミングを推定する技術が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

特許文献１記載の技術によれば、所定の基準タイミングを基準に設定されるサンプリング期間に、電磁コイルの電圧値及び電流値の少なくとも一方を、所定時間間隔でサンプル値として取得し、サンプル値のばらつき度合を演算することに基づいて、開弁、閉弁の開始又は完了タイミングを推定している。具体的には、複数のサンプル値の分散をばらつき度合として演算したり、複数のサンプル値の平均値と各々のサンプル値との偏差を演算し、各々の偏差の二乗を加算した値をサンプル数で除算してばらつき度合を演算したりしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－０４４４７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１記載の技術を適用し、閉弁タイミングを高精度に検出するためには、サンプルデータの数を多くする必要があるが、この場合、演算処理が高負荷となる場合がある。

【0007】

本発明の目的は、状況に応じて閉弁タイミングの検出精度を変更できるようにした噴射制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１記載の発明によれば、燃料噴射弁を電流駆動することで内燃機関に燃料を噴射制御する噴射制御装置を対象としている。取得部は、燃料噴射弁を駆動したときに生じる電圧の時間変化をサンプルデータとして取得し、演算部は電圧のサンプルデータからばらつき度合を演算することで燃料噴射弁から燃料の噴射を停止させる閉弁タイミングを求める。変更部は、燃料噴射弁を駆動する駆動パラメータとしての要求噴射量が所定噴射量より多いことを条件として、ばらつき度合の演算を変更することで前記閉弁タイミングの高精度検出処理を停止するようにしているため、状況に応じて閉弁タイミングの検出精度を変更できるようになる。
また、請求項２記載の発明によれば、変更部は、内燃機関の状態に関するパラメータとして、水温センサにより検出される冷却水温が所定の水温値よりも高くなったことを条件として、ばらつき度合の演算を変更することで前記閉弁タイミングの高精度検出処理を停止するようにしているため、状況に応じて閉弁タイミングの検出精度を変更できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態における噴射制御装置の電気的構成図

【図2】燃料噴射弁の内部構造を模式的に示す縦断側面図

【図3】昇圧回路の電気的構成図

【図4】駆動回路の電気的構成図

【図5】マイコン及び制御ＩＣの機能的構成図

【図6】通電オフした後にソレノイドコイルに生じる電圧変化を模式的に示す図

【図7】分散値及び分散値の変化量の時間変化を模式的に示す図

【図8】サンプルデータの説明図

【発明を実施するための形態】

【0010】

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

【0011】

燃料噴射弁２は、図２に示したように、ボディ３の中にソレノイドコイル４、弁体５、固定コア６、及び可動コア７を収容して構成されている。弁体５は、全体が円筒形状に構成されると共に先端側が円錐形状に構成され、ボディ３の内部で軸方向に往動可能に収容されている。ボディ３は、弁体５の先端側に燃料の噴射孔３ａを設けている。

【0012】

ボディ３には固定コア６が固定されている。固定コア６は、磁性材料により円筒形状に構成され、固定コア６の円筒内部には燃料通路が構成されている。ボディ３の内部で且つ弁体５の周囲には可動コア７が設けられている。可動コア７は、金属製の磁性材料を用いて円盤形状に構成され、固定コア６よりも噴射孔３ａの側に設けられている。

【0013】

可動コア７は、ソレノイドコイル４の内側に位置して軸方向に往動可能に配置されている。ソレノイドコイル４の非通電時には、固定コア６との間で所定の隙間を存するように固定コア６に対向配置されている。可動コア７の内側には貫通孔が構成されており、この貫通孔に弁体５が挿入配置されており、可動コア７は、弁体５の係止部５ａに接触している。係止部５ａは弁体５に固定されると共に、可動コア７と固定コア６との間に構成され、可動コア７が固定コア６側に動作すると係止部５ａを介して弁体５が連動する。

【0014】

固定コア６の内側で且つ弁体５の周囲には、第１ばね８が巻回されている。第１ばね８は、弁体５を噴射孔３ａの側に弾性力を与えるように配置されている。また、第２ばね９が、可動コア７の噴射孔３ａの側に位置してボディ３に固定されており、ソレノイドコイル４の非通電時には可動コア７を初期位置に保持する。

【0015】

ソレノイドコイル４に通電が開始されると、可動コア７が第２ばね９の弾性力に逆らって固定コア６に引き付けられる。可動コア７が動作すると、係止部５ａを介して弁体５が軸方向に動作する。すると、可動コア７は固定コア６に当接する。可動コア７が固定コア６に当接した状態であっても、弁体５の係止部５ａが可動コア７から離間して軸方向に動作することで弁体５が可動コア７に対して相対移動する。燃料噴射弁２は、弁体５が動作することで当該弁体５の先端側がボディ３の噴射孔３ａを開放させ、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する。

【0016】

ソレノイドコイル４への通電が停止されると、第１ばね８及び第２ばね９の弾性力により可動コア７が初期位置に戻される。このため、弁体５の先端側がボディ３の噴射孔３ａを閉塞することで燃料噴射を停止し、燃料噴射弁２は閉弁する。

【0017】

次に、電子制御装置１の電気的構成を説明する。図１に例示したように、電子制御装置１は、昇圧回路１３、マイクロコンピュータ１４（以下、マイコン１４と略す）、制御ＩＣ１５、及び駆動回路１６としての電気的構成を備える。マイコン１４は、１又は複数のコア１４ａ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ１４ｂ、Ａ／Ｄ変換器などの周辺回路１４ｃを備えて構成され、メモリ１４ｂに記憶されたアプリケーションプログラム、及び、各種のセンサ１８から取得されるセンサ信号Ｓに基づいて各種制御を並行して行い、燃料噴射弁２を電流駆動することで内燃機関の燃焼室に燃料を噴射制御する。

【0018】

例えば、ガソリンエンジン用のセンサ１８は、クランク軸が所定角回転するごとにパルス信号を出力するクランク角センサ、燃料噴射時の燃料圧力を検出する燃圧センサ、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ、吸気量を検出する吸気量センサ、冷却水温を検出する水温センサ１８ａ、内燃機関の排気の空燃比すなわちＡ／Ｆ値を検出するＡ／Ｆセンサ１８ｂ、吸気の温度を検出する吸気温センサ１８ｃなどである。図１にはセンサ１８を模式的に示した。

【0019】

マイコン１４は、クランク角センサのパルス信号により内燃機関の回転数を算出すると共に、スロットル開度信号からスロットル開度を取得する。マイコン１４は、スロットル開度、油圧やＡ／Ｆ値に基づいて、内燃機関に要求される目標トルクを算出し、この目標トルクに基づいて目標となる要求噴射量を算出する。

【0020】

またマイコン１４は、この目標となる要求噴射量、及び、燃圧センサにより検出される燃料圧力に基づいて通電指令時間Ｔｉを算出し、噴射指令信号ＴＱを生成する。マイコン１４は、前述した各種のセンサ１８から入力されるセンサ信号Ｓに基づいて各気筒＃１～＃４に対する噴射開始指示時刻を算出し、この噴射開始指示時刻において噴射指令信号ＴＱを制御ＩＣ１５に出力する。

【0021】

制御ＩＣ１５は、例えばＡＳＩＣによる集積回路装置であり、図示していないが、例えばロジック回路、ＣＰＵなどによる制御主体と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリ１５ｅ、コンパレータを用いた比較器などを備え、ハードウェア及びソフトウェアに基づいて各種制御を実行するように構成される。制御ＩＣ１５は、昇圧制御部１５ａ、通電制御部１５ｂ、電流モニタ部１５ｃ、及び電圧モニタ部１５ｄとしての機能を備える。

【0022】

昇圧回路１３は、図３に例示したように、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｍ１、ダイオードＤ１、電流検出抵抗Ｒ１、及び充電コンデンサ１３ａを図示形態に接続した昇圧型のＤＣＤＣコンバータにより構成される。昇圧回路１３は、バッテリ電圧ＶＢを入力して昇圧動作し、充電部としての充電コンデンサ１３ａに昇圧電圧Ｖboostを充電させる。

【0023】

昇圧制御部１５ａは、昇圧制御パルスをスイッチング素子Ｍ１に印加することで、昇圧回路１３に入力されたバッテリ電圧ＶＢを昇圧制御する。昇圧制御部１５ａは、昇圧回路１３の充電コンデンサ１３ａの昇圧電圧Ｖboostを電圧検出部１５ａａにより検出し満充電電圧まで充電させ駆動回路１６に供給する。

【0024】

駆動回路１６は、バッテリ電圧ＶＢ及び昇圧電圧Ｖboostを入力して動作する。駆動回路１６は、制御ＩＣ１５の通電制御部１５ｂの通電制御に基づいて、ソレノイドコイル４に電圧を印加することで、燃料噴射弁２から各気筒＃１～＃４へ燃料を直接噴射する。図４に例示したように、駆動回路１６は、ソレノイドコイル４の上流に接続される上流回路１６ａ、１６ｂ、ソレノイドコイル４の下流に接続される下流回路１６ｃ、及び電流検出部１６ｅを備える。

【0025】

２気筒分のソレノイドコイル４の上流側はノードＮ１で共通接続されており、他の２気筒分のソレノイドコイル４の上流側はノードＮ２で共通接続されている。上流回路１６ａ、１６ｂは、それぞれノードＮ１、Ｎ２に通電可能に接続されており、それぞれ２気筒分の燃料噴射弁２に電圧を印加可能に接続されている。上流回路１６ａ、１６ｂは互いに同一構成である。ここでは、上流回路１６ａの構成を説明し、上流回路１６ｂの構成説明を省略する。

【0026】

昇圧電圧Ｖboostの供給ノードとノードＮ１との間には、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ２のドレインソース間が接続されている。ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ２のソースにはブースト回路ＢＴが接続されており、ブースト回路ＢＴにより昇圧電圧Ｖboostの供給能力を向上できる。バッテリ電圧ＶＢの供給ノードとノードＮ１との間には、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ３のドレインソース間、ダイオードＤ２のアノードカソード間が接続されている。ダイオードＤ２は、昇圧電圧Ｖboostの逆流防止用に設けられている。

【0027】

これにより、通電制御部１５ｂが、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ２をオンすれば昇圧電圧ＶboostについてノードＮ１を通じて２気筒分の燃料噴射弁２のソレノイドコイル４に印加できる。また通電制御部１５ｂが、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ３をオンすればバッテリ電圧ＶＢをノードＮ１を通じて２気筒分の燃料噴射弁２のソレノイドコイル４に印加できる。グランドとノードＮ１との間には還流ダイオードＤ３が接続されている。

【0028】

他方、下流回路６ｃは、燃料噴射する気筒＃１～＃４を選択するための気筒選択スイッチによるもので、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ４により構成される。通電制御部１５ｂは、１又は２のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ４を所望のタイミングでオンすることで所望のソレノイドコイル４に通電できる。ソレノイドコイル４の下流側と昇圧電圧Ｖboostの供給ノードとの間には回生回路１６ｄが構成されている。回生回路１６ｄは、ダイオードＤ４により構成され、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ２～Ｍ４をオフしたときに、ソレノイドコイル４に蓄積した余剰電力を充電コンデンサ１３ａに回生できる。

【0029】

電流検出部１６ｅは、ソレノイドコイル４から下流回路６ｃを通じて流れる電流を検出する電流検出抵抗Ｒ２により構成され、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ４のソースとグランドとの間に直列接続して構成される。制御ＩＣ１５の電流モニタ部１５ｃは、図示しないが、例えばコンパレータによる比較部及びＡ／Ｄ変換器等を用いて構成され、燃料噴射弁２のソレノイドコイル４に流れる電流について電流検出部１６ｅを通じてモニタする。

【0030】

制御ＩＣ１５の電圧モニタ部１５ｄは、図示しないＡ／Ｄ変換器を用いて構成され、ソレノイドコイル４の下流側の端子電圧をサンプリングし、メモリ１５ｅにサンプリングデータを記憶させる。ソレノイドコイル４の上流側の端子電圧もサンプリングしてメモリ１５ｅに記憶させても良い。

【0031】

通電制御部１５ｂが、燃料噴射弁２からパーシャルリフト噴射させる場合には、通電制御部１５ｂは噴射対象となる気筒＃１～＃４のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ４をオンすると共にＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ２をオンすることで昇圧電圧Ｖboostを燃料噴射弁２のソレノイドコイル４に印加し、弁体５が完全にリフト完了するまでにＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ２、Ｍ４をオフすることで弁体５を閉塞させる処理を実行する。

【0032】

燃料噴射弁２からフルリフト噴射する場合には、通電制御部１５ｂは、駆動回路１６を通じて噴射対象となる気筒＃１～＃４のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ４をオンすると共にＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ２をオンすることで昇圧電圧Ｖboostをソレノイドコイル４に印加した後、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ２をオフしてからＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ３をオン・オフすることでバッテリ電圧ＶＢを印加して定電流制御し通電指令時間Ｔｉを経過したときにＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ３、Ｍ４をオフすることで通電停止する。これにより、フルリフト噴射時には、弁体５が完全にリフト完了してから弁体５を閉塞させる処理を実行する。

【0033】

駆動回路１６が、制御ＩＣ１５の通電制御部１５ｂの通電制御に基づいてソレノイドコイル４に通電後に当該通電電流を遮断すると、ソレノイドコイル４にはフライバック電圧を生じる。またソレノイドコイル４の電流が遮断されると、弁体５及び可動コア７が閉弁方向に変位するため、弁体５及び可動コア７の変位に基づく誘導起電力がソレノイドコイル４に生じる。したがって、ソレノイドコイル４にはフライバック電圧と誘導起電圧とが重畳するように生じる。電圧モニタ部１５ｄは、このソレノイドコイル４に生じる電圧をサンプリングしたサンプリング結果をメモリ１５ｅに記憶させることになる。

【0034】

制御ＩＣ１５は、弁体５の動作に基づく噴射孔３ａの開弁タイミング及び閉弁タイミングを推定する機能を備える。また図５に示したように、制御ＩＣ５は、取得部１５ｆ、変更部１５ｇ、演算部１５ｈとしての機能を備える。取得部１５ｆは、燃料噴射弁２を駆動したときに生じる電圧を、メモリ１５ｅに記憶されたサンプリングデータの中から閉弁タイミングの算出処理に用いるサンプルデータを取得する機能を示す。演算部１５ｈは、取得部１５ｆにより取得された電圧のサンプルデータから分散値を演算することで燃料噴射弁２から燃料の噴射を停止させる閉弁タイミングｔ２を求める機能である。

【0035】

変更部１５ｇは、所定の条件を満たしたときにサンプルデータから算出される分散値の演算を変更する機能を示す。このとき制御ＩＣ１５は、マイコン１４から受信した各種情報に応じて、変更部１５ｇにより分散値の演算を変更する機能である。

【0036】

本実施形態に係る特徴部分の動作を説明する。通常、マイコン１４は、各種アプリケーションプログラムに係るタスクを並行して実行しており、当該マイコン１４の演算処理負荷を演算したり、センサ１８のセンサ信号Ｓに基づいて内燃機関の状態に関するパラメータや、燃料噴射弁２を駆動する駆動パラメータを求めたりしている。例えばマイコン１４は、各種のセンサ１８のセンサ信号Ｓに基づいて、内燃機関の暖気状態を判定したり、内燃機関の回転数が所定より高い高回転状態であるか否かを判定したりしている。

【0037】

マイコン１４は、単発又は多段噴射するための噴射指令信号ＴＱと共にこれらの各種情報を制御ＩＣ１５に送信する。なお、マイコン１４が、噴射指令信号ＴＱと共に制御ＩＣ１５に送信する情報は、センサ１８のセンサ信号Ｓそのものであっても良いし、センサ１８のセンサ信号Ｓに基づいて判定された判定結果、又は、その他の状態を表す信号であっても良い。

【0038】

図６は、マイコン１４が制御ＩＣ１５に噴射指令信号ＴＱを出力して通電指令時間Ｔｉを経過した後、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍ２～Ｍ４をオフすることに応じて電圧モニタ部１５ｄにて検出されるソレノイドコイル４の下流側の端子電圧の変化を示している。電圧モニタ部１５ｄは、通電終了タイミングｔ０の後の少なくともタイミングｔ１～ｔ２（後述参照）を含む所定期間Ｔａの間に、ソレノイドコイル４の下流側の端子電圧を所定のサンプリング間隔でサンプリングし、当該電圧のサンプリングデータをメモリ１５ｅに記憶させる。

【0039】

通電指令時間Ｔｉの経過後に、ソレノイドコイル４の通電電流が遮断されると、ソレノイドコイル４にはまずフライバック電圧を生じる。このときソレノイドコイル４の下流側の端子電圧は急激に上昇し、その後徐々にゼロまで低下する。フライバック電圧は、駆動回路１６及びソレノイドコイル４の回路定数で決定される時定数に基づいて下に凸となる滑らかな曲線を描いて下降する。

【0040】

ソレノイドコイル４の下流側の端子電圧が、徐々にゼロまで下降する間に、通電終了タイミングｔ０からある遅延時間を経過したタイミングｔ１にて、弁体５と共に可動コア７が噴射孔３ａを閉塞する方向に移動開始する。遅延時間は、燃料噴射弁２の内部構造、すなわち固定コア６及び可動コア７の相対位置や可動コア７の重さ、第１ばね８及び第２ばね９の弾性力等に基づいて決定される時間である。

【0041】

弁体５及び可動コア７が移動開始すると、ソレノイドコイル４には弁体５及び可動コア７の移動に基づく誘導起電力を生じることから、ソレノイドコイル４の下流側の端子電圧はタイミングｔ１～に示したように前述の下に凸の下降曲線よりも上昇する。弁体５が噴射孔３ａを閉塞する閉弁タイミングｔ２では可動コア７の移動速度は最大となるが、弁体５が着座して噴射孔３ａを閉塞するため可動コア７は急減速する。このとき、ソレノイドコイル４に生じていた誘導起電力も急速変化するため、端子電圧には変曲点が現れる。この後、可動コア７は、弁体５の係止部５ａから離間して噴射孔３ａ側に移動するため、閉弁タイミングｔ２よりも後のタイミング、例えばｔ３まで誘導起電圧は生じ続ける。

【0042】

前述したように、電圧モニタ部１５ｄは、少なくともタイミングｔ１～ｔ２を含む所定期間Ｔａの間、所定のサンプリング間隔でサンプリングデータをメモリ１５ｅに保持させる。これにより、当該サンプリングデータを閉弁タイミングｔ２の解析処理に活用できる。

【0043】

例えば、サンプリングデータを時間微分することでソレノイドコイル４の端子電圧の変曲点を算出することもできるが、この微分法を用いると、特にサンプリングデータを多くするほど、サンプリングデータのなまし効果が大きくなることで、微分値の変化量のＱ値が低下し、Ｓ／Ｎが悪化することが判明している。

【0044】

そこで、図７に示したように、時間変化するサンプリングデータのばらつき度合を表す分散値を演算することで、端子電圧の変曲点を求めて閉弁タイミングｔ２を算出すると良い。サンプルデータの分散値の変化量を算出し、この変化量がゼロクロスするタイミングを閉弁タイミングｔ２と特定すると良い。

【0045】

分散法を適用して閉弁タイミングｔ２を求めることで、図７に示すように、サンプリングデータの数を多くすればするほど、分散値の変化量が大きく変化するため、当該変化量のゼロクロスタイミングも良好に把握でき、Ｓ／Ｎを良好にできることが判明している。

【0046】

フルリフト噴射においても誘導起電力の変化により生じる電圧の変化量は微小である。特にパーシャルリフト噴射の場合には、閉弁動作開始時のリフト量が小さいことに起因して着座時点での可動コア７の移動速度変化が小さくなり、誘導起電圧の変化量は特に小さくなる。このような場合でも、分散法を適用しながらサンプルデータの数Ｎを増やすことで閉弁タイミングｔ２を高精度に推定できる。

【0047】

前述したように、分散法を用いることでＳ／Ｎを良好しながら閉弁タイミングｔ２を高精度に検出できるものの、閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理は、制御ＩＣ１５による演算処理負荷が大きくなる。そこで、マイコン１４又は制御ＩＣ１５が取得する各種情報に応じて、制御ＩＣ１５が、ばらつき度合の演算を変更して閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止すると良い。

【0048】

例えば、電子制御装置１の演算処理負荷を所定の第１閾値と比較した結果が所定の条件を満たしたときに、ばらつき度合の演算を変更すると良い。このばらつき度合の詳細な演算変更方法は後述する。例えばマイコン１４による演算処理負荷率が所定負荷率（第１閾値相当）より大きければ、制御ＩＣ１５は演算処理負荷を低減させるように、ばらつき度合の演算を変更すると良い。また、マイコン１４が閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理よりも優先すべき処理が存在すると判定したときには、閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止しても良い。

【0049】

また、燃料噴射弁２を駆動する駆動パラメータを所定の第２閾値と比較した結果が所定の条件を満たしたときに、制御ＩＣ１５が分散値の演算を変更しても良い。例えば、マイコン１４により算出された要求噴射量が所定噴射量（第２閾値相当）より多い場合、制御ＩＣ１５は分散値の演算を変更して閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止しても良い。

【0050】

特に、パーシャルリフト噴射における要求噴射量が比較的多い場合には、目標噴射量からずれても目標Ａ／Ｆ値に対する影響が小さくなる。したがって、要求噴射量が多くなれば閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止しても悪影響を生じることはない。

【0051】

また、マイコン１４又は制御ＩＣ１５が、噴射指令信号ＴＱを参照し燃料噴射弁２への通電指令時間Ｔｉが所定時間（第２閾値相当）より長いと判定した場合には、閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止しても良い。通電指令時間Ｔｉが比較的長ければ前述同様に悪影響を生じることがなくなるためである。

【0052】

また、メイン噴射の前又は後に他の噴射を連続して実行する多段噴射に適用する場合には、複数段の合計要求噴射量を所定噴射量（第２閾値相当）と比較することに応じて閉弁タイミングｔ２の高精度検出の要否を判定すると良い。このとき、合計要求噴射量が所定噴射量よりも多いことを条件として、閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止すると良い。

【0053】

また、燃料を多段噴射する場合、１回の多段噴射当たりの噴射回数を所定回数（第２閾値相当）と比較することに応じて閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理の要否を判定しても良い。このとき、１回の多段噴射当たりの噴射回数が所定回数より少ないことを条件として、閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止すると良い。これは、多段噴射の噴射回数が嵩むことによるずれの累積を回避することで、Ａ／Ｆ値が大幅に目標Ａ／Ｆ値からずれることを防止できるためである。

【0054】

また、内燃機関の状態に関するパラメータを所定の第３閾値と比較した結果が所定の条件を満たしたときに、制御ＩＣ１５がばらつき度合の演算を変更しても良い。例えば、水温センサ１８ａにより検出される冷却水温が所定の水温値（第３閾値相当）よりも高くなったことを条件として閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止すると良い。

【0055】

内燃機関が暖気した後は燃料が霧化しやすくなるため、たとえ閉弁タイミングｔ２の判定が多少早くなることで、Ａ／Ｆ値がリーンに移行する傾向が強くなったとしても失火することなく確実に着火できるためである。

【0056】

また、内燃機関の回転数が所定回転数（第３閾値相当）よりも高くなったことを条件として閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止しても良い。また、吸気温センサ１８ｃによる吸気温が所定温度（第３閾値相当）より高くなったことを条件として閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止しても良い。また、内燃機関が始動された時点からの経過時間をタイマにより計測し、時間経過時間が所定時間（第３閾値相当）より長くなったことを条件として閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止しても良い。これらも前述と同様の理由により、閉弁タイミングｔ２を高精度に検出する必要がなくなるためである。

【0057】

以下、ばらつき度合の演算の変更方法を説明する。通常、ばらつき度合を表す分散値は、下記の（１）式のＶａｒ［Ｘｎ］のように表現できる。

【数1】

【0058】

この（１）式において、Ｘｎが電圧のサンプルデータ、Ｎはサンプルデータの数、ｍは測定範囲内における平均値を表す。ばらつき度合の演算を変更する方法は、ばらつき度合の演算に用いるサンプルデータの周期Ｔｓを変更する方法、ばらつき度合の演算に用いる演算式（１）式自体を変更する方法、又は、ばらつき度合の演算に用いる電圧のサンプルデータの数Ｎを変更する方法、などがある。

【0059】

例えば図８に示すように、取得部１５ｆにより取得されるサンプルデータの周期をＴｓとしているときに、制御ＩＣ１５は、サンプルデータの周期をその２倍の２・Ｔｓにすることで、１噴射あたりに行われる演算回数を減らすことができる。これにより、ばらつき度合の演算処理負荷を低減できる。

【0060】

また、制御ＩＣ１５は、ばらつき度合を演算するための電圧のサンプルデータの数Ｎを減少させることで演算回数を低減でき、ばらつき度合の演算処理負荷を低減できる。

【0061】

また、（１）式の演算式を（２）式のように変更することで、ばらつき度合の演算処理負荷を低減しても良い。

【数2】

この（２）式では、期待値の二乗を求めるように変更しており、サンプルデータから平均値を減算して絶対値を取得し全て加算した後に二乗している。これにより、乗算回数を減らすことができ演算処理負荷を低減できる。このように変更することで、高精度検出処理を停止しつつも閉弁タイミングｔ２を検出できる。

【0062】

以上説明したように、本実施形態によれば、制御ＩＣ１５は、燃料噴射弁２を駆動したときに生じる電圧の時間変化をサンプルデータとして取得し、電圧のサンプルデータからばらつき度合を演算することで燃料噴射弁２から燃料の噴射を停止させる閉弁タイミングｔ２を求めるように構成していると共に、所定の条件を満たしたときにばらつき度合の演算を変更するようにしている。これにより、状況に応じて閉弁タイミングｔ２の検出精度を変更できる。

【0063】

特に、演算処理負荷を所定の第１閾値と比較、燃料噴射弁２の駆動パラメータを所定の第２閾値と比較、又は、内燃機関の状態に関するパラメータを所定の第３閾値と比較した結果に応じて、ばらつき度合の演算に用いるサンプルデータの数Ｎ、ばらつき度合を演算する周期Ｔｓ、又は、ばらつき度合の演算式を変化させている。これにより、状況に応じて閉弁タイミングｔ２の検出精度を変更できる。また演算処理負荷を低減できる。

【0064】

（他の実施形態）
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができ、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。

【0065】

マイコン１４と制御ＩＣ１５が別体の集積回路により構成されている形態を適用して説明したが、一体に構成しても良い。一体に構成する場合には、高速処理装置を用いて構成すると良い。前述した実施形態では、内燃機関の燃焼室の中に直接噴射する筒内噴射に適用したが、これに限定されることはなく、周知の吸気バルブの手前で燃料を噴射するポート噴射に適用しても良い。本形態は、燃料噴射弁２を電流駆動していればよいものであり、内燃機関の燃焼室の中に直接噴射する筒内噴射に限定されることはない。前述の説明では、説明を理解しやすくするため、燃料噴射弁２のボディ３を一部材により構成した形態により説明したが、これに限られるものではない。

【0066】

前述実施形態では、閉弁タイミングｔ２を検出するため、ソレノイドコイル４の下流側の端子電圧を取得する形態を示したが、取得する電圧ノードはソレノイドコイル４の下流側に限られない。また、駆動回路１６の回路構成は、前述した構成に限られるものではない。

【0067】

前述実施形態では、主に、ばらつき度合の演算を変更することで閉弁タイミングｔ２の高精度検出処理を停止する形態を示したが、特に暖気運転する場合には閉弁タイミングｔ２の高精度検出を必要とするため、ばらつき度合の演算を標準的な検出処理から高精度検出処理に変更する形態に適用しても良い。

【0068】

マイコン１４、制御ＩＣ１５による制御装置が提供する手段及び／又は機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェア、ハードウェア、あるいはそれらの組み合わせによって提供することができる。例えば、制御装置がハードウェアである電子回路により提供される場合、１又は複数の論理回路を含むデジタル回路、又は、アナログ回路により構成できる。また、例えば制御装置がソフトウェアにより各種制御を実行する場合には、記憶部にはプログラムが記憶されており、制御主体がこのプログラムを実行することで当該プログラムに対応する方法を実施する。

【0069】

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

【0070】

本開示は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、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、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範畴や思想範囲に入るものである。

【符号の説明】

【0071】

図面中、１は電子制御装置（噴射制御装置）、２は燃料噴射弁、１５ｆは取得部、１５ｈは演算部、１５ｇは変更部、を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】