特許 7435333 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】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】噴射制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/20 20060101AFI20240214BHJP

   F02D 41/14 20060101ALI20240214BHJP

   F02M 51/00 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

F02D41/20

F02D41/14

F02M51/00 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020122092

(22)【出願日】2020-07-16

(65)【公開番号】P2022018760

(43)【公開日】2022-01-27

【審査請求日】2022-09-13

(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】加藤 浩介

(72)【発明者】

【氏名】福田 寛之

(72)【発明者】

【氏名】石川 恭雅

【審査官】西山 智宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００４／０５３３１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０２１１２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／１７４８２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１５１８７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ４１／００

Ｆ０２Ｄ ４１／１４

Ｆ０２Ｄ ４１／２０

Ｆ０２Ｄ ４３／００

Ｆ０２Ｄ ４５／００

Ｆ０２Ｍ ５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁（２）を電流駆動することにより、燃料噴射を制御する噴射制御装置であって、
前記燃料噴射弁に流れる電流値を検出する電流検出部（７）と、
燃料噴射量指令値に応じた通電電流積算値を得るような通電時間と通電電流値との関係を示した通電電流プロファイル（ＰＩ）に基づき、該通電電流プロファイルの積算電流値と、前記電流検出部の検出した電流値の積算電流値との差に基づいて積算電流値を同等とするように通電時間の面積補正量（ΔＴｉ）を算出して補正を行う電流面積補正を実行する電流面積補正制御部（１３）とを備え、
前記電流面積補正制御部は、前記燃料噴射弁に対する通電開始から複数の基準電流値（Ｉ１、Ｉ２）に夫々到達するまでの到達時間に基づいて、前記積算電流値を求めるように構成されていると共に、
前記燃料噴射弁に対する通電開始から複数の基準電流値に夫々到達するまでの基準到達時間を記憶部（１４）に記憶し、実駆動時の該燃料噴射弁に対する通電開始から前記各基準電流値に夫々到達するまでの検出到達時間と前記基準到達時間との差に基づいて、前記基準電流値を補正する基準電流値補正部を備える噴射制御装置。

【請求項2】

前記記憶部に記憶される基準到達時間は、前記燃料噴射弁の一つ以上の特定温度条件における到達時間である請求項１記載の噴射制御装置。

【請求項3】

前記記憶部に記憶される基準到達時間は、前記燃料噴射弁の常温時における到達時間、及び、それ以外の特定温度条件における到達時間を含んでいる請求項１又は２記載の噴射制御装置。

【請求項4】

前記燃料噴射弁の温度に相関のある温度情報を検出するセンサ（９）を備え、前記燃料噴射弁の温度条件の入力に、該センサの検出値が用いられる請求項２又は３記載の噴射制御装置。

【請求項5】

前記燃料噴射弁の温度に相関のある温度情報を検出するセンサ（９）を備え、
前記基準電流値補正部は、前記センサの検出値を所定の温度条件に換算するための温度補正係数を任意の温度条件における前記検出到達時間と前記基準到達時間との差に乗算することにより、任意の温度条件における前記検出到達時間と前記基準到達時間との差を前記所定の温度条件の時の値に換算するように補正し、その補正後の前記検出到達時間と前記基準到達時間との差に基づいて前記基準電流値を補正し、
前記温度補正係数は、前記温度に対して負の傾きを持つ一次関数の関係にある係数として定められている請求項１に記載の噴射制御装置。

【請求項6】

前記基準電流値補正部は、ノミナル状態の基準到達時間を前記記憶部に記憶し、検出到達時間と前記基準到達時間との差に基づいて、前記電流値を補正するための補正係数を算出する請求項１から５のいずれか一項に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、燃料噴射弁を電流駆動することにより、内燃機関に対する燃料噴射を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、インジェクタと称される燃料噴射弁を開弁・閉弁することで燃料を内燃機関例えば自動車エンジンに噴射するために用いられる（例えば、特許文献１参照）。噴射制御装置は、電気的に駆動可能な燃料噴射弁に電流を通電することで開弁制御する。近年では、ＰＮ規制強化に伴い微小噴射即ちパーシャルリフト噴射を多用するようになり、燃費向上や有害物質排出量減少のため、高い噴射精度が要求される。そこで、指令噴射量に応じた通電電流プロファイルが定められ、噴射制御装置は、その通電電流プロファイルに基づいて燃料噴射弁に電流を印加するという開弁制御が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－３３３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

燃料噴射弁の制御においては、燃料噴射弁の通電電流の勾配が、周辺温度環境、経年劣化等の様々な要因を理由として通電電流プロファイルよりも低下し、実噴射量が指令噴射量から低下する虞がある。本出願人は、燃料噴射量が通電電流の積算値に応じて得られることから、燃料噴射弁の駆動時の電流をモニタして通電電流の傾きを検出し、傾きに応じて通電時間を延ばすように補正する電流面積補正を行う技術を開発し、先に出願している（特願２０１９－４１５７４号）。

【0005】

ところで、燃料噴射弁の通電制御において電流面積補正を行う場合、通電開始から所定の基準電流値Ｉ１、Ｉ２に到達するまで時間を計測することに基づいて、通電電流プロファイルとの差異を求めるといった処理が行われる。しかし、電流検出部の検出電流値に回路誤差が生じている場合がある。例えば図５に示すように、電流検出部で、基準電流値Ｉ１である３．０Ａ到達を検出したとしても、実際の電流値は２．９Ａであるといったことが起こり得る。このような回路誤差によって、電流面積補正が正確に行えなくなる虞がある。

【0006】

そこで、本発明の目的は、燃料噴射弁の通電制御に、通電電流の積算値に基づく電流面積補正を行うものにあって、電流面積補正をより正確に行うことができる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】

【0007】

上記目的を達成するために、噴射制御装置（１）は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁（２）を電流駆動することにより、燃料噴射を制御するものであって、前記燃料噴射弁に流れる電流値を検出する電流検出部（７）と、燃料噴射量指令値に応じた通電電流積算値を得るような通電時間と通電電流値との関係を示した通電電流プロファイル（ＰＩ）に基づき、該通電電流プロファイルの積算電流値と、前記電流検出部の検出した電流値の積算電流値との差に基づいて積算電流値を同等とするように通電時間の面積補正量（ΔＴｉ）を算出して補正を行う電流面積補正を実行する電流面積補正制御部（１１）とを備え、前記電流面積補正制御部は、前記燃料噴射弁に対する通電開始から複数の基準電流値（Ｉ１、Ｉ２）に夫々到達するまでの到達時間に基づいて、前記積算電流値を求めるように構成されていると共に、前記燃料噴射弁に対する通電開始から複数の基準電流値に夫々到達するまでの基準到達時間を記憶部（１４）に記憶し、実駆動時の該燃料噴射弁に対する通電開始から前記各基準電流値に夫々到達するまでの検出到達時間と前記基準到達時間との差に基づいて、前記基準電流値を補正する基準電流値補正部を備えている。

【0008】

上記構成によれば、電流面積補正制御部は、燃料噴射弁に対する電流制御を実行するにあたり、通電電流の積算値に応じた燃料噴射量が得られることから、通電電流プロファイルの積算電流と、電流検出部の検出した燃料噴射弁に流れる電流値の積算電流との差に基づいて積算電流値を同等とするように通電時間の面積補正量を算出して電流面積補正を実行する。この場合、一般に、通電電流プロファイルに示される通電電流の理想的な傾きに対し、電流検出部の検出した実際の電流値との間には、傾きが小さくなる方へのずれが生ずる。そこで、上記電流面積補正を行うことにより、燃料噴射量指令値に応じた燃料噴射弁に対する通電電流積算値、ひいては適切な燃料噴射量を得ることができる。

【0009】

ここで、電流検出部における検出電流値に回路誤差が生じている場合には、電流面積補正が正確に行えなくなる虞がある。このとき、通電時間と燃料噴射弁に流れる電流値とはほぼ直線的な比例の関係にあり、回路誤差のないノミナルの通電時間と電流値との関係に対し、回路誤差が、傾きのずれとして現れる。この点に着目すれば、所定の電流値に至るまでのノミナルと実際との時間の差を、電流値の誤差とみなすことが可能となる。基準電流値補正部は、実駆動時の通電開始から各基準電流値に夫々到達するまでの検出到達時間と、記憶部に記憶されている基準到達時間との差に基づいて、基準電流値を補正する。

【0010】

これにより、電流検出部における検出電流値に回路誤差が生じている場合でも、電流検出部の検出電流値と実電流値との誤差を解消するような基準電流値の補正を行うことが可能となる。従って、燃料噴射弁の通電制御に、通電電流の積算値に基づく電流面積補正を行うものにあって、電流面積補正制御をより正確に行うことができるという優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態を示すもので、噴射制御装置の電気的構成を示すブロック図

【図2】電流面積補正制御を説明するための燃料噴射弁の通電時間と通電電流との関係を示す図

【図3】基準電流値の補正制御の処理を示すブロック線図

【図4】２種類の温度における電流検出値と真値との関係を示す図

【図5】電流検出値と真値との間で誤差が生じている様子の例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、内燃機関としての自動車のガソリンエンジンの直噴制御に適用した一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る噴射制御装置としての電子制御装置１は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit）と称され、図１に示すように、エンジンの各気筒に設けられた燃料噴射弁２の燃料噴射を制御する。燃料噴射弁２は、インジェクタとも称され、ソレノイドコイル２ａに通電してニードル弁を駆動することにより、エンジンの各気筒内に燃料を直接噴射する。尚、図１では４気筒のエンジンを例としているが、３気筒、６気筒、８気筒等でも適用できる。また、ディーゼルエンジン用の噴射制御装置に適用しても良い。

【0013】

図１に示すように、前記電子制御装置１は、昇圧回路３、マイクロコンピュータ４（以下、マイコン４と略す）、制御ＩＣ５、駆動回路６、及び電流検出部７としての電気的構成を備える。このマイコン４は、１又は複数のコア４ａ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ４ｂ、Ａ／Ｄ変換器などの周辺回路４ｃを備えて構成される。また、マイコン４には、エンジンの運転状態などを検出するための各種センサ８からのセンサ信号Ｓが入力される。後述するように、マイコン４は、メモリ４ｂに記憶されたプログラム、及び、各種センサ８から取得されるセンサ信号Ｓ等に基づいて、燃料噴射量の指令値を求める。

【0014】

このとき、前記各種センサ８としては、エンジンの冷却水の温度を検出するための水温センサ９を含んでいる。本実施形態では、この水温センサ９が、燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａの温度に相関のある温度情報を検出するセンサとして機能する。水温センサ９の温度検出値が、前記制御ＩＣ５に入力される。図示は省略するが、各種センサ８には、それ以外にも、排気の空燃比を検出するＡ／Ｆセンサ、エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ、エンジンの吸入空気量を検出するエアフロメータ、エンジンに噴射する際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等を含んでいる。図１では、センサ８を簡略化して示している。

【0015】

前記マイコン４のコア４ａは、燃料噴射量指令値出力部としての機能を実現する。燃料噴射量指令値出力部は、前記各種センサ８のセンサ信号Ｓからエンジンの負荷を把握し、そのエンジン負荷に基づいて、燃料噴射弁２の要求される燃料噴射量を算出する。そして、前記制御ＩＣ５に対し、燃料噴射量指令値ＴＱとして噴射開始指示時刻t０と共に出力する。このとき、詳しい説明は省略するが、前記Ａ／Ｆセンサの検出した空燃比に基づいて、目標空燃比となるようにＡ／Ｆ補正量を算出し、空燃比フィードバック制御を実行する。また、Ａ／Ｆ補正の履歴に基づいてＡ／Ｆ学習が行われ、前記Ａ／Ｆ補正量の計算に、学習補正値が加味される。

【0016】

前記制御ＩＣ５は、例えばＡＳＩＣによる集積回路装置であり、図示はしないが、例えばロジック回路、ＣＰＵなどによる制御主体と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶部、コンパレータを用いた比較器などを備えている。この制御ＩＣ５は、そのハードウェア及びソフトウェア構成により、前記駆動回路６を介して前記燃料噴射弁２の電流制御等を実行する。このとき、制御ＩＣ５は、燃料噴射弁２を駆動するにあたり、後述する電流面積補正制御を実行する。この制御ＩＣ５は、昇圧制御部１０、通電制御部１１、電流モニタ部１２、面積補正量算出部１３、記憶部１４としての機能を備える。

【0017】

前記昇圧回路３は、詳しい図示は省略するが、バッテリ電圧ＶＢが入力され、そのバッテリ電圧ＶＢを昇圧して、充電部としての昇圧コンデンサ３ａに昇圧電圧Ｖboostを充電させるように構成されている。このとき、前記昇圧制御部１０は、この昇圧回路３の動作を制御し、入力されたバッテリ電圧ＶＢを昇圧制御し、昇圧コンデンサ３ａの昇圧電圧Ｖboostを満充電電圧まで充電させる。この昇圧電圧Ｖboostは、例えば６５Ｖとされ、前記燃料噴射弁２の駆動用の電力として駆動回路６に供給される。

【0018】

前記駆動回路６には、前記バッテリ電圧ＶＢ及び昇圧電圧Ｖboostが入力される。図示は省略するが、この駆動回路６は、前記各気筒の燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに対し昇圧電圧Ｖboostを印加するためのトランジスタやバッテリ電圧ＶＢを印加するためのトランジスタ、通電する気筒を選択する気筒選択用のトランジスタ等を備えている。このとき、駆動回路６の各トランジスタは、前記通電制御部１１によりオン、オフ制御される。これにより、駆動回路６は通電制御部１１の通電制御に基づいて、ソレノイドコイル２ａに電圧を印加して燃料噴射弁２を駆動する。

【0019】

前記電流検出部７は、図示しない電流検出抵抗等から構成され、前記ソレノイドコイル２ａに流れる電流を検出する。前記制御ＩＣ５の電流モニタ部１２は、例えば図示しないコンパレータによる比較部やＡ／Ｄ変換器等を用いて構成され、各気筒の燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに流れる通電電流値ＥＩについて、電流検出部７を通じてモニタする。ここで、電流検出部７の検出電流値には、回路誤差が生じている場合がある。例えば図５に示すように、電流検出部７で、一つの基準電流値Ｉ１である３．０Ａ到達を検出したとしても、実際の電流値は２．９Ａであるといったことが起こり得る。そこで本実施形態では、電流モニタ部１２は、基準電流値補正部としての機能を備えている。この基準電流値補正部の機能については後述する。

【0020】

前記制御ＩＣ５には、図２に示すように、燃料噴射量指令値ＴＱに応じた燃料噴射弁2の通電電流積算値を得るような通電時間Ｔｉと通電電流値との理想的な関係を示した通電電流プロファイルＰＩが記憶されている。制御ＩＣ５の通電制御部１１は、通電電流プロファイルＰＩに基づいて駆動回路６を介して燃料噴射弁２に対する電流制御を実行する。このとき、燃料噴射弁２の制御においては、燃料噴射弁２の通電電流の勾配が、周辺温度環境、経年劣化等の様々な要因を理由として通電電流プロファイルＰＩよりも低下し、実噴射量が指令噴射量よりも低くなる事情がある。一方、燃料噴射弁２を通電制御するにあたり、通電電流の積算値に応じたつまり比例した燃料噴射量が得られる。

【0021】

そこで、通電制御部１１は、通電電流プロファイルＰＩの積算電流と、電流検出部７の検出した燃料噴射弁２に実際に流れる通電電流値ＥＩの積算電流との差に基づいて、電流値を同等とするように通電時間の面積補正量ΔＴｉを算出して補正を行う電流面積補正を実行するように構成されている。燃料噴射弁２のパーシャルリフト噴射を行う場合の、制御ＩＣ５の通電制御部１１が実行する電流面積補正制御について、図２を参照しながら簡単に述べる。

【0022】

即ち、通電電流プロファイルＰＩに基づいた制御では、オンタイミングｔ０から通電を開始すると、通電電流がやや曲線を描きながら次第に上昇し、通電時間Ｔｉの通電により、時刻ｔａにおいてピーク電流Ｉｐｋに達し、燃料噴射量指令値ＴＱの燃料噴射量が得られる。しかし、実際の燃料噴射弁２の通電電流値ＥＩは、それより緩やかな傾きで曲線を描きながら上昇し、時刻ｔａにおいてピーク電流Ｉｐｋよりも低い電流値となる。そのため、燃料噴射量は、通電電流プロファイルＰＩと通電電流値ＥＩとの積算電流値の差、言い替えれば、図２の時刻ｔ０から時刻ｔａまでの、通電電流プロファイルＰＩの曲線と、通電電流値ＥＩの曲線との間のグラフの面積即ち面積差Ａ１に該当する分だけ不足する。

【0023】

電流面積補正制御においては、前記面積補正量算出部１３により、通電時間の面積補正量ΔＴｉが算出される。この面積補正量ΔＴｉは、通電電流プロファイルＰＩと通電電流値ＥＩとの積算電流値を同等とするように、即ち、図２の面積差Ａ１と、面積Ａ２とが同等となるように求められる。そして、算出された面積補正量ΔＴｉによって、通電制御部１１は通電時間の補正即ち延長を行い、上記した燃料噴射量の不足分が補われる。

【0024】

面積補正量ΔＴｉを算出する手法としては、例えば、通電電流プロファイルＰＩ及び検出された通電電流値ＥＩの夫々において、通電開始から、複数の基準電流値、この場合第1の基準電流値Ｉ１に到達する時間ｔ１ｎ及び時間ｔ１を求めると共に、第２の基準電流値Ｉ２に到達する時間ｔ２ｎ及び時間ｔ２を求める。第１の基準電流値Ｉ１及び第２の基準電流値Ｉ２は、例えば、夫々３．０Ａ及び６．０Ａとされる。そして、それら到達時間から面積差Ａ１を推定し、その面積差Ａ１と同等の面積Ａ２を得るような面積補正量ΔＴｉを算出するといった方法を用いることができる。このような電流面積補正制御の実行により、燃料噴射量指令値ＴＱに応じた燃料噴射弁２の適切な燃料噴射量を得ることができる。

【0025】

さて、上記したように、電流検出部７における検出電流値に回路誤差が生じている場合があり、そのような場合には、正しい電流値が得られないため、電流面積補正が正確に行えなくなる虞がある。このとき、図４、図５に示すように、通電時間ｔと、燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに流れる電流値Ｉとの関係を見ると、ほぼ直線的に変化する比例の関係にある。図４に（ａ）、（ｃ）で示す回路誤差の存在しないノミナルの場合の通電時間ｔと電流値Ｉとの関係に対し、図４に（ｂ）、（ｄ）で示す回路誤差を有する場合には、傾きのずれとして現れる。この点に着目すれば、所定の電流値に至るまでのノミナルと実駆動時との時間の差を、実際の電流値と検出電流値とのずれとみなして補正することが可能となる。

【0026】

そこで、本実施形態では、前記記憶部１４には、燃料噴射弁２に対する通電開始から複数の基準電流値、この場合、第１の基準電流値Ｉ１及び第２の基準電流値Ｉ２に夫々到達するまでのノミナルの基準到達時間が記憶される。尚、前記記憶部１４に、基準到達時間を記憶させるにあたっては、製品出荷時、初回の実使用時など適宜のタイミングで行うことが可能であり、さらに、使用途中で基準到達時間を学習し、更新していくといったことも可能である。

【0027】

そして、前記電流モニタ部１２は、実駆動時の該燃料噴射弁２に対する通電開始から前記各基準電流値Ｉ１、Ｉ２に夫々到達するまでの検出到達時間と、前記記憶部１４に記憶されている基準到達時間との時間差Δｔに基づいて、電流面積補正制御に用いる基準電流値Ｉ１、Ｉ２を補正するように構成されている。補正された基準電流値Ｉ１、Ｉ２は、燃料噴射弁２の実駆動時における、時間ｔ１及び時間ｔ２の検出に用いられる。

【0028】

後の作用説明でも述べるように、基準電流値Ｉ１、Ｉ２の補正は、各基準電流値Ｉ１、Ｉ２への検出到達時間と基準到達時間との時間差Δｔに基づいて、基準電流値Ｉ１、Ｉ２を補正するための電流補正係数Ｃｉを算出し、その電流補正係数Ｃｉを乗算することにより行われる。電流補正係数Ｃｉの算出は、図３のブロックＢ３内に関数を示すように、時間差Δｔと電流補正係数Ｃｉとが比例関係にあることに基づいて行われる。検出電流値のずれがない場合、つまり時間差Δｔが０のときには、電流補正係数Ｃｉは１となる。時間差Δｔが０より大きくなると、補正係数Ｃｉも１より大きくなる。

【0029】

また本実施形態においては、前記記憶部１４に記憶される基準到達時間は、燃料噴射弁２の常温時つまり２０℃における到達時間、及び、それ以外の特定温度条件例えば高温時である８０度℃における到達時間を含んでいる。このとき、図４に示したように、燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａの温度に応じて、（ａ）、（ｂ）のように温度が常温即ち比較的低い場合には、電流値の傾きが比較的大きくなる。これに対し、（ｃ）、（ｄ）のように温度が高温即ち比較的高い場合には、それに比べて電流値の傾きが比較的小さくなる。常温の場合と高温の場合とで、基準到達時間自体が異なると共に、基準電流値Ｉ１、Ｉ２に到達した際の時間差Δｔも異なる場合がある。

【0030】

本実施形態では、実際の燃料噴射時において、電流モニタ部１２は、前記水温センサ９が検出した温度を用い、その温度に応じて、上記時間差Δｔを、温度補正係数Ｃｔにより常温時における時間差Δｔに換算する補正が行われる。図３のブロックＢ１内に、検出温度に対し温度補正係数Ｃｔを求める関数を示すように、温度補正係数Ｃｔは、検出温度が高くなるほど小さくなるような負の傾きを持つ一次関数の関係にある。検出温度が２０℃の場合には、温度補正係数Ｃｔは１であり、検出温度が２０℃よりも大きくなると温度補正係数Ｃｔは１より小さくなり、検出温度が２０℃よりも小さい場合には温度補正係数Ｃｔは１より大きくなる。

【0031】

次に、上記のように構成された電子制御装置１における作用、効果について述べる。上記構成の電子制御装置１によれば、マイコン４及び制御ＩＣ５が燃料噴射弁２に対する電流制御を実行するにあたり、燃料噴射弁２の通電電流の積算値に応じた燃料噴射量が得られることを利用して、電流面積補正制御を行う構成とした。この電流面積補正制御においては、図２に示すように、通電電流プロファイルＰＩの積算電流と、電流検出部７の検出した燃料噴射弁２に流れる通電電流値ＥＩの積算電流との差に基づいて積算電流値を同等とするように通電時間の面積補正量ΔＴｉを算出して電流面積補正を行う。

【0032】

この場合、一般に、通電電流プロファイルＰＩに示される通電電流の理想的な傾きに対し、燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに流れる実際の電流値ＥＩとの間には、傾きが小さくなる方へのずれが生ずる。そこで、そのような電流面積補正を行うことにより、燃料噴射量指令値ＴＱに応じた燃料噴射弁２に対する実際の通電電流積算値つまり燃料噴射量の不足分を補うことができ、適切な燃料噴射量を得ることができる。

【0033】

ここで、電流検出部７における検出電流値に回路誤差が生じている場合には、電流面積補正が正確に行えなくなる虞がある。このとき、図４、図５に示すように、通電時間と燃料噴射弁２に流れる電流値とはほぼ直線的な比例の関係にあり、回路誤差のないノミナルの通電時間と電流値との関係に対し、回路誤差が、傾きのずれとして現れる。この点に着目すれば、通電開始から所定の電流値に到達するまでのノミナルと実際との時間の差を、電流値の誤差とみなすことが可能となる。本実施形態では、電流モニタ部１２は、実駆動時の通電開始ｔ０から各基準電流値Ｉ１、Ｉ２に夫々到達するまでの検出到達時間と、記憶部１４に記憶されている基準到達時間との時間差Δｔに基づいて、基準電流値Ｉ１、Ｉ２を補正する。

【0034】

図３は、電流モニタ部１２が実行する、基準電流値Ｉ１、Ｉ２の補正処理のシステムを示すブロック線図である。即ち、まずブロックＢ１においては、水温センサ９の検出水温の入力に基づいて、図示の関数に従って温度補正係数Ｃｔが求められ、出力される。ブロックＢ２では、電流検出部７の検出に基づく基準電流値Ｉ１、Ｉ２への各検出到達時間と、記憶部１４に記憶されている各基準到達時間との時間差Δｔに、前記温度補正係数Ｃｔが乗算される。これにて、任意の温度条件で検出された電流値に基づく時間差Δｔが、常温時の値に換算されるように補正される。ちなみに、具体例をあげると、例えば基準電流値Ｉ１への基準到達時間が１００μｓｅｃであるのに対し、検出到達時間が１０５μｓｅｃである場合、時間差Δｔは、５μｓｅｃとなる。

【0035】

次のブロックＢ３では、補正された時間差Δｔの入力に基づいて、図示のような比例関係にある関数に従って電流補正係数Ｃｉが求められ、出力される。例えば、時間差Δtが５μｓｅｃの場合には、電流補正係数Ｃｉは１．０３とされる。そして、ブロックＢ４において、基準電流値Ｉ１、Ｉ２に、電流補正係数Ｃｉが乗算され、基準電流値Ｉ１、Ｉ２が補正される。例えば、基準電流値電Ｉ１が３．０Ａで電流補正係数Ｃｉが１．０３の場合、基準電流値電Ｉ１が３．０９Ａに補正されることになる。

【0036】

これにて、電流検出部７における検出電流値に回路誤差が生じている場合でも、電流面積補正制御に用いられる基準電流値Ｉ１、Ｉ２が、電流検出部７の回路誤差を見込んで、実電流値との誤差を解消するような値に補正されるようになる。従って、電流モニタ部１２は、例えば、電流検出部７が３．０９Ａを検出した時点で、基準電流値Ｉ１への到達を検出し、このときのソレノイドコイル２ａに流れる実電流値が３．０Ａとなる。これにより、電流検出部７に回路誤差が生じている場合でも、正確に電流面積補正制御を行うことが可能となるのである。

【0037】

このように本実施形態によれば、燃料噴射弁２の通電制御に、通電電流の積算値に基づく電流面積補正を行うものにあって、電流検出部７における検出電流値に回路誤差が生じている場合でも、電流検出部７の検出電流値と実電流値との誤差を解消するような基準電流値Ｉ１、Ｉ２の補正を行うことが可能となる。この結果、電流面積補正制御をより正確に行うことができるという優れた効果を得ることができる。

【0038】

また、燃料噴射弁２の通電開始から基準電流値Ｉ１、Ｉ２に到達するまでの到達時間は、燃料噴射弁２の温度よっても変動する事情がある。本発明者の研究によれば、燃料噴射弁２の常温時と高温時とでは、高温時の方が、電流値の上昇度合つまり傾きが緩やかになる傾向が確認されている。本実施形態では、記憶部１４に記憶される基準到達時間を、燃料噴射弁２の特定温度条件である常温時における到達時間とするようにした。そして、実駆動時においては、時間差Δｔを、温度補正係数Ｃｔを用いて常温換算しながら基準電流値Ｉ１、Ｉ２を補正する構成とした。

【0039】

これにより、特定温度条件として例えば常温での基準到達時間を記憶し、その後の実駆動時においては、時間差Δｔを常温換算にしながら基準電流値Ｉ１、Ｉ２の補正を行うことにより、温度を考慮したより緻密で正確な補正を行うことができる。このとき、燃料噴射弁２のソレノイドコイル２aの温度を直接的に検出することが困難な事情がある。ところが、燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａの温度とエンジンの冷却水温との間は比例する相関関係にあり、本実施形態では、燃料噴射弁２の温度に相関のあるエンジンの水温センサ９を用いることにより、センサの増加等を招くことなく、温度検出を容易に実施することができる。

【0040】

さらに本実施形態では、記憶部１４にノミナル状態の基準到達時間を記憶し、検出到達時間と基準到達時間との時間差Δｔに基づいて、基準電流値Ｉ１、Ｉ２を補正するための電流補正係数Ｃｉを算出する構成とした。これにより、基準電流値Ｉ１、Ｉ２の補正を、電流補正係数Ｃｉを乗算することによって簡易に行うことができる。時間差Δｔの温度補正についても、ブロックＢ１の関数によって温度補正係数Ｃｔを求め、その温度補正係数Ｃｔを乗算するだけの簡易な手法により行うことができる。

【0041】

尚、上記実施形態では、燃料噴射弁２に対する面積補正制御を実行するにあたり、通電電流プロファイルＰＩ及び通電電流値ＥＩの夫々において、基準電流値Ｉ１に達する時間ｔ１ｎ及び時間ｔ１、基準電流値Ｉ２に達する時間ｔ２ｎ及び時間ｔ２を求め、それらから面積差Ａ１を推定するといった手法を採用したが、３つ以上の基準電流値を用いて積算電流値を求めるといった手法を採用することも可能である。電流面積補正量ΔＴｉを求める手法としても、様々な変形が考えられる。

【0042】

また、上記実施形態では、記憶部１４に記憶される基準到達時間として、常温時における到達時間を基準とするように構成したが、基準到達時間を、燃料噴射弁２の常温時における到達時間、及び、それ以外の特定温度条件、例えば８０℃や１００℃の高温における到達時間を含むように構成しても良い。これによれば、複数の温度条件での基準到達時間を記憶して、補正を行うことができ、基準電流値Ｉ１、Ｉ２の補正を、周辺温度に応じてより緻密に実行することが可能となる。

【0043】

上記したマイコン４及び制御ＩＣ５は、一体化しても良く、この場合、高速演算可能な演算処理装置を用いることが望ましい。マイコン４、制御ＩＣ５が提供する手段、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、または、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が実施される。

【0044】

その他、燃料噴射弁、昇圧回路や駆動回路、電流検出部などのハードウェア構成等についても、種々な変更が可能である。本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【0045】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。或いは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によりプロセッサを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。若しくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路により構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより実現されても良い。又、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていても良い。

【符号の説明】

【0046】

図面中、１は電子制御装置（噴射制御装置）、２は燃料噴射弁、２ａはソレノイドコイル、３は昇圧回路、４はマイコン、５は制御ＩＣ、６は駆動回路、７は電流検出部、９は水温センサ、１１は通電制御部（電流面積補正制御部）、１２は電流モニタ部（基準電流補正部）、１３は面積補正量算出部、１４は記憶部を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】