(57)【要約】【課題】ピーク電流値を適切に決定することにより、燃料噴射弁の開弁遅れを回避しつつ、通電終了後における燃料噴射弁の閉弁遅れを抑制することができる燃料噴射弁の制御装置を提供する。【解決手段】燃料噴射弁の制御装置１０は、燃料噴射弁２０のソレノイド２１に励磁電流を流すことにより、燃料噴射弁２０の開閉動作を制御する駆動回路１３と、燃料噴射弁２０への通電開始時点におけるデリバリパイプ内の燃料圧力が低いほどピーク電流値を小さくするＥＣＵ１４とを備える。そして、ＥＣＵ１４は、高圧燃料ポンプからデリバリパイプへの燃料の吐出量が少ないほどピーク電流値を小さくする。【選択図】図１
2014238047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デリバリパイプ内から供給された燃料を噴射する燃料噴射弁のソレノイドに励磁電流を流すことにより、同燃料噴射弁の開閉動作を制御する駆動制御部と、
前記燃料噴射弁への通電開始時点における前記デリバリパイプ内の燃料圧力が低いほど前記ソレノイドに通電させる電流のピーク電流値を小さくするピーク決定部と、を備えた燃料噴射弁の制御装置において、
前記ピーク決定部は、高圧燃料ポンプから前記デリバリパイプへの燃料の吐出量が少ないほど前記ピーク電流値を小さくする
ことを特徴とする燃料噴射弁の制御装置。
【請求項２】
燃圧センサによって検出される前記デリバリパイプ内の燃料圧力のセンサ値が燃料圧力規定値よりも小さく、同センサ値が小さいほど前記高圧燃料ポンプに多くの燃料を吐出させるようになっており、
前記ピーク決定部は、前記燃料圧力のセンサ値と前記燃料圧力規定値との差が小さいほど前記ピーク電流値を小さくする
請求項１に記載の燃料噴射弁の制御装置。
【請求項３】
前記ピーク電流値に下限値を設け、
前記燃料噴射弁のソレノイドに励磁電流を流す時間を通電時間としたとき、
前記ピーク決定部は、前記燃料噴射弁に対する前記通電時間が基準通電時間未満であるときには、前記ピーク電流値を前記下限値と等しい値にする
請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射弁の制御装置。
【請求項４】
前記ピーク決定部は、前記燃料噴射弁への通電開始から同燃料噴射弁のソレノイドに流れる励磁電流の上昇速度が速いほど前記ピーク電流値を大きくする
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の燃料噴射弁の制御装置。
【請求項５】
前記ソレノイドに流れる励磁電流が上昇する過程で前記ピーク電流値の下限値よりも小さい規定電流値を上回る時点を規定立ち上がり検出時点としたとき、
前記ピーク決定部は、前記燃料噴射弁への通電開始時点から前記規定立ち上がり検出時点までの時間が短いほど前記ピーク電流値を大きくする
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の燃料噴射弁の制御装置。
【請求項６】
前記ソレノイドに流れる励磁電流が上昇する過程で前記ピーク電流値よりも小さい基準電流値を上回る時点を基準立ち上がり検出時点とし、前記ソレノイドに流れる励磁電流が前記ピーク電流値から低下する過程で前記基準電流値を下回る時点を基準立ち下がり検出時点としたとき、
前記ピーク決定部は、
前記基準立ち上がり検出時点から前記基準立ち下がり検出時点までの時間が前記ピーク電流値の大きさに応じて決められた基準値を超えているときには前記ピーク電流値を小さくする一方、
前記基準立ち上がり検出時点から前記基準立ち下がり検出時点までの時間が前記基準値未満であるときには前記ピーク電流値を大きくする
請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の燃料噴射弁の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に設けられる燃料噴射弁を開閉動作させる燃料噴射弁の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一回の燃料噴射における燃料噴射弁の通電時間は、同噴射弁を開弁させるための開弁期間と、同噴射弁の開弁状態を保持させるための保持期間とに区分される。開弁期間では、燃料噴射弁のソレノイドに流れる励磁電流が上昇することにより、同噴射弁で発生する電磁力が次第に強くなって同噴射弁が開弁される。そして、燃料噴射弁を確実に開弁させるための電流値として決定されているピーク電流値に励磁電流が達すると、開弁期間が終了し、保持期間が始まる。保持期間では、励磁電流がピーク電流値から急激に低下して保持電流値近傍で保持され、燃料噴射弁で発生する電磁力が開弁状態の保持に必要な程度の力で保持される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献１には、燃料噴射弁に対する通電時間と、同噴射弁が実際に開弁している期間である開操作期間とに基づいてピーク電流値を可変とする旨の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２１５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃料噴射弁は、デリバリパイプ内から供給された燃料を噴射するようになっており、デリバリパイプ内の燃料圧力が高いときほど開弁しにくい。言い換えると、デリバリパイプ内の燃料圧力が低いときほど燃料噴射弁は早期に開弁しやすくなる。そのため、ピーク電流値を可変とする場合、燃料噴射弁への通電開始時点におけるデリバリパイプ内の燃料圧力が低いほど、ピーク電流値を小さくすることが考えられる。ピーク電流値が小さいということは、一回の燃料噴射に際して燃料噴射弁で発生しうる電磁力の最大値が小さくなることを意味する。そのため、ピーク電流値を小さくすれば、燃料噴射弁への通電終了後における残留磁力が小さくなりやすく、通電終了後における燃料噴射弁の閉弁遅れを抑制することができる。
【０００６】
ところで、機関運転中におけるデリバリパイプ内の燃料圧力は、燃料噴射弁からの燃料噴射によって低下する一方で、高圧燃料ポンプからの燃料の供給によって増大するため、脈動している。したがって、ピーク電流値を小さくし過ぎると、脈動によりデリバリパイプ内の燃料圧力が高くなって燃料噴射弁が開弁しにくくなったときに、同燃料噴射弁の開弁が遅くなるおそれがある。
【０００７】
こうした燃料噴射弁の開弁遅れは、燃料の噴射量不足に繋がるため、極力回避することが望ましい。そのため、例えば、デリバリパイプ内の燃料圧力が脈動によって最大限に増大したとしても燃料噴射弁の開弁遅れが生じないように、ピーク電流値を大きめに決定する方法も考えられる。
【０００８】
しかしながら、こうした方法では、燃料噴射弁の開弁遅れは回避できるものの、ピーク電流値をあまり小さくすることができなくなるため、通電終了後における燃料噴射弁の閉弁遅れを十分に抑制することができなくなってしまう。
【０００９】
本発明の目的は、ピーク電流値を適切に決定することにより、燃料噴射弁の開弁遅れを回避しつつ、通電終了後における燃料噴射弁の閉弁遅れを抑制することができる燃料噴射弁の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】
【００１０】
上記課題を解決するための燃料噴射弁の制御装置は、デリバリパイプ内から供給された燃料を噴射する燃料噴射弁のソレノイドに励磁電流を流すことにより、同燃料噴射弁の開閉動作を制御する駆動制御部と、燃料噴射弁への通電開始時点におけるデリバリパイプ内の燃料圧力が低いほどソレノイドに通電させる電流のピーク電流値を小さくするピーク決定部と、を備えた制御装置を前提としている。そして、この燃料噴射弁の制御装置において、ピーク決定部は、高圧燃料ポンプからデリバリパイプへの燃料の吐出量が少ないほどピーク電流値を小さくする。
【００１１】
高圧燃料ポンプからの燃料の吐出量が少ないほど、デリバリパイプ内における燃料圧力の脈動が小さいと推定することができる。そして、このようにデリバリパイプ内の燃料圧力の脈動が小さいほど、この脈動に起因する燃料圧力の増大量は少なく、燃料圧力が高くなることによる燃料噴射弁の開弁遅れが生じにくい。
【００１２】
そこで、上記構成では、通電開始時点におけるデリバリパイプ内の燃料圧力に加え、高圧燃料ポンプからの燃料の吐出量に基づいてピーク電流値を決定するようにした。これにより、通電開始時点におけるデリバリパイプ内の燃料圧力が同程度であったとしても同デリバリパイプ内で発生しうる燃料圧力の脈動が大きいほど、ピーク電流値が大きくされる。そのため、高圧燃料ポンプからデリバリパイプに多くの燃料が供給され、燃料圧力が高くなる場合、ピーク電流値を大きくすることにより、燃料噴射弁の開弁遅れの発生を抑制することができる。
【００１３】
また、高圧燃料ポンプからの燃料の吐出量が少ない場合には、ピーク電流値が小さくされる。すなわち、通電開始時点におけるデリバリパイプ内の燃料圧力が同程度であったとしても同デリバリパイプ内で発生しうる燃料圧力の脈動が小さいほど、ピーク電流値が小さくされる。そして、このように決定したピーク電流値に基づいて燃料噴射弁を制御することにより、燃料噴射弁で発生する電磁力を小さくすることができる。この場合、通電終了後における残留磁力が小さくなりやすく、通電終了後における燃料噴射弁の閉弁遅れを抑制することができる。
【００１４】
したがって、燃料圧力の増大量と相関を有する高圧燃料ポンプの吐出量に応じてピーク電流値を適切に決定することにより、燃料噴射弁の開弁遅れを回避しつつ、燃料噴射弁で発生する電磁力を極力小さくすることができ、燃料噴射弁の閉弁遅れを抑制することができるようになる。
【００１５】
なお、内燃機関の燃料供給系では、燃圧センサによって検出されるデリバリパイプ内の燃料圧力のセンサ値を燃料圧力規定値以上に保持するように、高圧燃料ポンプの吐出量が制御されるものがある。この場合、高圧燃料ポンプからの燃料の吐出量は、上記燃料圧力のセンサ値と燃料圧力規定値との差が小さいほど、すなわち燃料圧力のセンサ値が燃料圧力規定値に近い値であるほど、少なくなる。
【００１６】
そこで、こうした燃料供給系のデリバリパイプ内に貯留されている燃料を燃料噴射弁から噴射させる燃料噴射弁の制御装置にあっては、ピーク電流値を、上記燃料圧力のセンサ値と燃料圧力規定値との差が小さいほど小さくすることが好ましい。この構成によれば、燃料圧力のセンサ値を監視し、そのセンサ値と燃料圧力規定値との差に基づいてピーク電流値を決定することにより、高圧燃料ポンプから吐出される燃料の量が少ないほど、ピーク電流値を小さくする構成を実現することができる。そして、こうしたピーク電流値に基づいて燃料噴射弁からの燃料噴射を制御することにより、同燃料噴射弁の開弁遅れを回避しつつ、通電終了後における燃料噴射弁の閉弁遅れを抑制することができるようになる。
【００１７】
ところで、上記燃料噴射弁の制御装置によって制御される燃料噴射弁では、決定されている通電時間が短い場合、通電時間が同等であってもピーク電流値の大きさによって、ソレノイドの磁化の度合いが変わり、通電時間の制御によって燃料噴射量を適切に制御することが難しくなる。そのため、このようにピーク電流値の大きさによって燃料噴射弁のソレノイドの磁化の度合いが変わるような短い通電時間が決定されている場合には、燃料噴射量を適切に制御するために、ピーク電流値を変化させずに一定の値に固定することが好ましい。その一方で、ピーク電流値の大きさによってソレノイドの磁化の度合いが変わりにくい長い通電時間が決定されている場合には、燃料噴射弁の開弁遅れや閉弁遅れを抑制するために、ピーク電流値を可変とすることが好ましい。
【００１８】
そこで、ピーク電流値に下限値を設け、燃料噴射弁のソレノイドに励磁電流を流す時間を通電時間としたとする。また、ピーク電流値の大きさによって燃料噴射弁のソレノイドの磁化の度合いが変わるか否かの境界となる時間に基づいて基準通電時間を予め設定しておく。そして、上記燃料噴射弁の制御装置では、燃料噴射弁に対する通電時間が基準通電時間未満であるときには、ピーク電流値を上記下限値と等しい値にするようにしてもよい。この場合、通電時間が基準通電時間未満であるときには、通電開始時点におけるデリバリパイプ内の燃料圧力や高圧燃料ポンプからの燃料の吐出量によらず、ピーク電流値が下限値と等しい値に固定されることとなる。これにより、通電時間が短い場合であっても、燃料噴射弁からの燃料噴射量を適切に制御することができる。
【００１９】
その一方で、通電時間が基準通電時間以上であるときには、ピーク電流値の違いによる燃料噴射弁のソレノイドの磁化の度合いの変化による影響が燃料噴射量に影響しにくい。そのため、通電時間が基準通電時間以上であるときには、デリバリパイプ内の燃料圧力及び高圧燃料ポンプからの燃料の吐出量に応じてピーク電流値を決定し、このピーク電流値に基づいて燃料噴射弁を制御することにより、同燃料噴射弁の開弁遅れを回避しつつ、通電終了後における燃料噴射弁の閉弁遅れを抑制することができるようになる。
【００２０】
また、燃料噴射弁のソレノイドに流れる励磁電流が上昇する場合、燃料噴射弁で発生する電磁力は、励磁電流の上昇に追随して大きくなる。このとき、励磁電流の上昇速度が速いほど、励磁電流の上昇に対して電磁力が遅れて増大するようになる。そのため、励磁電流の上昇速度が速い場合、励磁電流がピーク電流値に達した時点では、実際に発生している電磁力が、ピーク電流値の大きさに応じた電磁力の理論値よりも小さくなってしまう。よって、ピーク電流値が同等である場合、励磁電流の上昇速度が速いほど、一回の燃料噴射において燃料噴射弁で発生する電磁力の最大値が小さくなりやすく、同燃料噴射弁の開弁不良が生じやすい。
【００２１】
そこで、上記燃料噴射弁の制御装置では、ピーク電流値を、燃料噴射弁への通電開始から同燃料噴射弁のソレノイドに流れる励磁電流の上昇速度が速いほど大きくすることが好ましい。この構成によれば、励磁電流がピーク電流値に達した時点にて燃料噴射弁で発生する実際の電磁力を、すなわち一回の燃料噴射において燃料噴射弁で発生する電磁力の最大値を大きくすることができる。これにより、燃料噴射弁で発生する実際の電磁力を、燃料噴射弁を開弁させることのできる電磁力までより確実に上昇させることができ、燃料噴射弁の開弁不良の発生を抑制することができるようになる。
【００２２】
また、ソレノイドに流れる励磁電流が上昇する過程でピーク電流値の下限値よりも小さい規定電流値を上回る時点を規定立ち上がり検出時点とした場合、通電開始時点から規定立ち上がり検出時点までの時間が短いということは、通電開始からの励磁電流の上昇速度が速いということを意味している。そのため、ピーク電流値を、燃料噴射弁への通電開始時点から規定立ち上がり検出時点までの時間が短いほど大きくする構成を採用することにより、燃料噴射弁への通電開始からソレノイドに流れる励磁電流の上昇速度が速いほどピーク電流値を大きくするという構成を実現させることができるようになる。
【００２３】
燃料噴射弁を構成するソレノイドの抵抗は、製造上の個体差、経年変化などによって変わりうる。そして、燃料噴射弁のソレノイドに流れる電流値は、上記のようなソレノイドの抵抗のばらつきなどによって、制御装置による指令値から乖離することがある。例えば、指令値として決定されているピーク電流値よりも実際の励磁電流のピーク値が小さくなる場合、一回の燃料噴射において燃料噴射弁で発生させることのできる電磁力の最大値が小さくなるため、燃料噴射弁の開弁不良が発生するおそれがある。一方、指令値として決定されているピーク電流値よりも実際の励磁電流のピーク値が大きくなる場合、一回の燃料噴射において燃料噴射弁で発生させることのできる電磁力の最大値が大きくなるため、通電終了後における燃料噴射弁の閉弁遅れが生じやすくなる。
【００２４】
そこで、ソレノイドに流れる励磁電流が上昇する過程でピーク電流値よりも小さい基準電流値を上回る時点を基準立ち上がり検出時点とし、ソレノイドに流れる励磁電流がピーク電流値から低下する過程で基準電流値を下回る時点を基準立ち下がり検出時点とした場合、上記燃料噴射弁の制御装置において、ピーク電流値を、基準立ち上がり検出時点から基準立ち下がり検出時点までの時間がピーク電流値の大きさに応じて決められた基準値を超えているときには小さくすることが好ましい。一方、ピーク電流値を、基準立ち上がり検出時点から基準立ち下がり検出時点までの時間が基準値未満であるときには大きくすることが好ましい。
【００２５】
上記構成では、例えば、ピーク電流値の指令値と実際の励磁電流のピーク値とが一致している場合の基準立ち上がり検出時点から基準立ち下がり検出時点までの時間に相当する値として基準値を予め設定しておく。そして、基準立ち上がり検出時点から基準立ち下がり検出時点までの時間がこの基準値を超えているときには、実際の励磁電流のピーク値がピーク電流値の指令値よりも大きくなっていると推定することができるため、こうした場合にはピーク電流値を小さくする。これにより、一回の燃料噴射において燃料噴射弁で発生しうる電磁力の最大値を小さくすることができ、通電終了後の残留磁力を小さくしやすくなるため、通電終了後における燃料噴射弁の閉弁遅れを抑制することができるようになる。
【００２６】
その一方で、基準立ち上がり検出時点から基準立ち下がり検出時点までの時間が上記基準値未満であるときには、実際の励磁電流のピーク値がピーク電流値の指令値よりも小さくなっていると推定することができるため、こうした場合にはピーク電流値を大きくする。これにより、一回の燃料噴射において燃料噴射弁で発生しうる電磁力の最大値を大きくすることができ、燃料噴射弁の開弁不良の発生を抑制することができるようになる。
【００２７】
したがって、上記構成によれば、製造上の個体差や経年変化などによるソレノイドの抵抗のばらつきを考慮してピーク電流値を適切に決定することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態の燃料噴射弁の制御装置と同制御装置によって制御される複数の燃料噴射弁との概略構成を示す模式図。
【図２】燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給系の概略構成を示す模式図。
【図３】燃料噴射弁から燃料を噴射させる場合のタイミングチャートの一例であって、（ａ）はＥＣＵから駆動回路に出力される通信信号のレベルの推移を示し、（ｂ）は燃料噴射弁のソレノイドに流れる励磁電流の推移を示し、（ｃ）は燃料噴射弁の開閉状態の推移を示す。
【図４】一実施形態の燃料噴射弁の制御装置において、燃料噴射弁から燃料を噴射させる際に実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図５】同制御装置において、ピーク電流値を決定するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図６】同制御装置において、差時間を算出するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図７】（ａ）は通電時間とピーク電流値との関係を示すマップ、（ｂ）は通電時間と燃料噴射弁からの燃料の噴射量との関係を示すマップ。
【図８】燃圧センサ値とピーク指令ベース値との関係を示すマップ。
【図９】圧力差と吐出量補正値との関係を示すマップ。
【図１０】差時間から基準差時間を減じた差とピークばらつき補正値との関係を示すマップ。
【図１１】励磁電流の変化を示すタイミングチャート。
【図１２】規定立ち上がり時間と速度補正値との関係を示すマップ。
【図１３】実際の励磁電流のピーク値がピーク電流値の指令値よりも小さくなっている場合の励磁電流の推移を示すタイミングチャート。
【図１４】実際の励磁電流のピーク値がピーク電流値の指令値よりも大きくなっている場合の励磁電流の推移を示すタイミングチャート。
【図１５】燃圧センサ値の変化と、平準化センサ値と圧力差との関係を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図１〜図１４を参照して、内燃機関に設けられる燃料噴射弁を開閉動作させる燃料噴射弁の制御装置を具体化した一実施形態について説明する。
図１には、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０と、制御装置１０に制御される複数（ここでは４つ）の燃料噴射弁２０とが示されている。これら各燃料噴射弁２０は、内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射用の噴射弁である。
【００３０】
図１に示すように、制御装置１０は、車両に設けられているバッテリ３０の電圧を昇圧する昇圧回路１１と、昇圧回路１１によって昇圧された電圧によって充電されるコンデンサ１２と、駆動制御部としての駆動回路１３とを備えている。この駆動回路１３は、ピーク決定部としての機能も有する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）１４の制御によって、電源としてコンデンサ１２とバッテリ３０とを使い分けて燃料噴射弁２０を駆動させるようになっている。
【００３１】
ＥＣＵ１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどで構築されるマイクロコンピュータを有している。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行する各種制御プログラムなどが予め記憶されており、ＲＡＭには、適宜更新される情報が記憶されるようになっている。
【００３２】
また、ＥＣＵ１４には、電圧センサ４１、電流検出回路４２及び燃圧センサ４３などの各種検出系が電気的に接続されている。電圧センサ４１は、コンデンサ１２の電圧であるコンデンサ電圧Ｖｃを検出するものである。また、電流検出回路４２は、燃料噴射弁２０のソレノイド２１に流れる励磁電流Ｉｉｎｊを検出するものであって、燃料噴射弁２０毎に設けられている。また、燃圧センサ４３は、燃料噴射弁２０への燃料供給系に設けられているデリバリパイプ内の燃料圧力を検出するためのものである。そして、ＥＣＵ１４を備える制御装置１０は、各種検出系によって検出される情報に基づいて、各燃料噴射弁２０を制御するようになっている。
【００３３】
次に、図２を参照して、燃料噴射弁２０に燃料を供給する燃料供給系５０について説明する。
図２に示すように、燃料供給系５０には、燃料が貯留される燃料タンク５１から燃料を汲み上げる低圧燃料ポンプ５２と、低圧燃料ポンプ５２から吐出された燃料を昇圧して吐出させる高圧燃料ポンプ５３と、高圧燃料ポンプ５３から吐出された高圧の燃料が貯留されるデリバリパイプ５４とが設けられている。そして、このデリバリパイプ５４内の燃料が燃料噴射弁２０に供給される。
【００３４】
次に、図３を参照して、燃料噴射弁２０に対する給電態様について説明する。
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ＥＣＵ１４から駆動回路１３に出力される通電信号のレベルが「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」になると、燃料噴射弁２０のソレノイド２１に励磁電流Ｉｉｎｊが流れ始める。すなわち、通電信号のレベルが「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」となる第１のタイミングｔ１１から、通電信号のレベルが「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」になる第４のタイミングｔ１４までが、燃料噴射弁２０が通電される通電時間ＴＩである。
【００３５】
燃料噴射弁２０への通電が開始される通電開始時点である第１のタイミングｔ１１では燃料噴射弁２０は閉弁している。ここでは、燃料噴射弁２０を開弁させるために、バッテリ３０よりも高い電圧を印加できるコンデンサ１２を電源として給電が行われる。この場合、ソレノイド２１に流れる励磁電流Ｉｉｎｊが次第に上昇するため、ソレノイド２１で発生する電磁力もまた次第に大きくなる。そして、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇途中の第２のタイミングｔ１２で、燃料噴射弁２０が開弁し、同燃料噴射弁２０から燃料が噴射されるようになる。
【００３６】
なお、第１のタイミングｔ１１から第２のタイミングｔ１２までの時間が、燃料噴射弁２０への通電が開始されても同燃料噴射弁２０から未だ燃料が噴射されない無効噴射時間ＴＡとされる。また、第２のタイミングｔ１２から燃料噴射弁２０への通電が終了される第４のタイミングｔ１４までの時間が、燃料噴射弁２０から燃料が実際に噴射される有効噴射時間ＴＢとされる。
【００３７】
第２のタイミングｔ１２以降の第３のタイミングｔ１３で、ソレノイド２１に流れる励磁電流Ｉｉｎｊが、燃料噴射弁を確実に開弁させるための電流値として決定されている指令値としてのピーク電流値Ｉｐに達すると、燃料噴射弁２０を開弁させるための開弁期間ＴＯが終了し、燃料噴射弁２０の開弁状態を保持させるための保持期間ＴＨが始まる。すると、駆動回路１３によって電源がコンデンサ１２からバッテリ３０に切り替えられ、燃料噴射弁２０のソレノイド２１に印加される電圧が低くなるため、励磁電流Ｉｉｎｊが急激に低下する。このときの励磁電流Ｉｉｎｊの低下速度は、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値Ｉｐに向けて上昇する際の上昇速度と比較して非常に速い。すなわち、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値Ｉｐから低下するときには、その変化が急峻である。
【００３８】
そして、ピーク電流値Ｉｐから低下する励磁電流Ｉｉｎｊは、燃料噴射弁２０の開弁状態を保持できる程度の電磁力をソレノイド２１から発生させるように、所定の保持電流値Ｉｈ近傍で調整される。その後、第４のタイミングｔ１４で通電信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替ると、燃料噴射弁２０への通電が終了され、同燃料噴射弁２０が閉弁する。
【００３９】
通電時間ＴＩは一回の燃料噴射に対して設定される要求噴射量によって決定されるため、要求噴射量が少ない場合ほど通電時間ＴＩが短くされる。すなわち、要求噴射量が少ない場合には、コンデンサ１２から燃料噴射弁２０に通電されている開弁期間ＴＯ中に、同燃料噴射弁２０への通電が終了されることもある。
【００４０】
ここで、燃料噴射弁２０で発生する電磁力は、ソレノイド２１に流れる励磁電流Ｉｉｎｊが大きいほど大きくなる。そのため、指令値として決定されるピーク電流値Ｉｐが大きいほど、一回の燃料噴射にて燃料噴射弁２０で発生させることのできる電磁力の最大値が大きくなりやすい。このように大きな電磁力が発生するような燃料噴射時にあっては、燃料噴射弁２０の開弁不良が生じにくい。
【００４１】
その一方で、通電終了直前にソレノイド２１に流れていた励磁電流Ｉｉｎｊが大きい場合には、通電終了直後の残留磁力が大きくなるため、通電終了後における燃料噴射弁２０の閉弁遅れが生じやすくなる。このような燃料噴射弁２０の閉弁遅れを抑制するためには、燃料噴射弁２０であまり大きな電磁力が発生しないように、ピーク電流値Ｉｐを極力小さくすることが好ましい。そこで、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０にあっては、燃料噴射弁２０の開弁不良が生じない範囲内でピーク電流値Ｉｐを極力小さくすることで、通電終了直後における燃料噴射弁２０の閉弁遅れの抑制を図っている。
【００４２】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０のＥＣＵ１４が実行する処理ルーチンについて説明する。なお、この処理ルーチンは、燃料噴射弁２０への通電を開始するタイミングで実行される処理ルーチンである。
【００４３】
図４に示すように、本処理ルーチンにおいて、ＥＣＵ１４は、要求噴射量に基づいて通電時間ＴＩを決定する（ステップＳ１１）。続いて、ＥＣＵ１４は、今回の燃料噴射に対するピーク電流値Ｉｐを決定する決定処理を行う（ステップＳ１２）。なお、ピーク電流値の決定処理については、図５を参照して後述する。そして、ＥＣＵ１４は、ステップＳ１１，Ｓ１２で決定した通電時間ＴＩ及びピーク電流値Ｉｐに基づき、燃料噴射弁２０を制御する燃料噴射処理を行う（ステップＳ１３）。その後、ＥＣＵ１４は、本処理ルーチンを終了する。
【００４４】
次に、図５に示すフローチャートと、図７及び図１１に示すタイミングチャートと、図８〜図１０及び図１２に示すマップとを参照して、上記ステップＳ１２のピーク電流値Ｉｐの決定処理ルーチンを説明する。
【００４５】
図５に示すように、本処理ルーチンにおいて、ＥＣＵ１４は、デリバリパイプ５４内の燃料圧力の目標値である燃料圧力規定値Ｐａ＿ｔｈから、燃圧センサ４３によって検出された燃料圧力のセンサ値である燃圧センサ値Ｐａ＿ｓを減じ、この差（＝Ｐａ＿ｔｈ−Ｐａ＿ｓ）を圧力差ΔＰａとする（ステップＳ１０１）。
【００４６】
燃料噴射弁２０から燃料噴射が開始されると、デリバリパイプ５４内の燃料圧力が低下する。すると、燃圧センサ４３によって検出される燃圧センサ値Ｐａ＿ｓもまた低下する。高圧燃料ポンプ５３からの燃料の吐出量は、デリバリパイプ５４内の燃料圧力を燃料圧力規定値Ｐａ＿ｔｈ以上にするように制御される。すなわち、高圧燃料ポンプ５３からの燃料の吐出量は、上記圧力差ΔＰａが大きいほど多くなる。要するに、燃圧センサ値Ｐａ＿ｓが同じであっても、そのときの燃料圧力の目標値である燃料圧力規定値Ｐａ＿ｔｈが高い場合には、圧力差ΔＰａが大きくなり、吐出量は多くなる。そして、上記圧力差ΔＰａが大きいほど、その後における高圧燃料ポンプ５３からの燃料の吐出量が多くなるため、高圧燃料ポンプ５３の駆動によってデリバリパイプ５４内の燃料圧力が大きく脈動することとなる。したがって、デリバリパイプ５４内の燃料圧力の脈動の大きさは、上記圧力差ΔＰａに基づいて推定することができる。
【００４７】
続いて、ＥＣＵ１４は、今回の燃料噴射よりも以前に既に算出され、メモリに記憶されている差時間ΔＴｐをメモリから読み出す（ステップＳ１０２）。この差時間ΔＴｐは、指令値としてのピーク電流値Ｉｐと、通電がなされたときの実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値とのずれの大きさを示す指標値であり、図６を参照して後述する算出処理を通じて算出される。そして、ＥＣＵ１４は、今回の燃料噴射に対して決定された通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００４８】
図７（ｂ）に示すように、通電時間ＴＩが長い場合、燃料の噴射量Ｙは、ピーク電流値Ｉｐが大きい場合も小さい場合もほとんど違いなく通電時間ＴＩの長さに応じて決まり、噴射量Ｙは通電時間ＴＩが長いほど多くなる。一方、通電時間ＴＩが短い場合、図７（ｂ）にて破線で示すように、通電時間ＴＩが同じであっても、ピーク電流値Ｉｐが小さい場合の噴射量Ｙとピーク電流値Ｉｐが大きい場合の噴射量Ｙとに違いが生じる。
【００４９】
このように通電時間ＴＩが短い場合に、ピーク電流値Ｉｐの大きさの違いによって通電時間ＴＩと噴射量Ｙとの関係が変化するようになるのは、通電時間ＴＩが極めて短い場合には、開弁期間ＴＯの間に通電が終了されてしまうためである。開弁期間ＴＯにおける励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度はピーク電流値Ｉｐの大きさによって変化しうる。具体的には、ピーク電流値Ｉｐが大きいほど励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度は速くなる。そのため、開弁期間ＴＯの間に通電が終了される場合、すなわち励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値Ｉｐに到達する前に通電が終了される場合、通電終了時点における励磁電流Ｉｉｎｊの大きさにはピーク電流値Ｉｐの大きさに応じた差が生じることになる。つまり、通電時間ＴＩが同じであっても、ピーク電流値Ｉｐが大きい場合ほど、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が速くなるため、通電終了時点の励磁電流Ｉｉｎｊが大きくなる。
【００５０】
そして、通電終了時点の励磁電流Ｉｉｎｊが大きいほど、通電終了直後における残留磁力が大きくなる。その結果、通電終了直後では、燃料噴射弁２０のリフト量が小さくなりにくく、燃料噴射弁２０の閉弁が遅れることとなる。このように燃料噴射弁２０の閉弁が遅れると、通電時間ＴＩが同じであってもピーク電流値Ｉｐが小さい場合と比較して通電終了後に燃料噴射弁２０から噴射されてしまう燃料の量が多くなる。また、開弁期間ＴＯにおけるピーク電流値Ｉｐの大きさの違いにより、燃料噴射弁２０が開弁するまでの時間、すなわち無効噴射時間ＴＡにも違いが生じ得る。具体的には、ピーク電流値Ｉｐが大きい場合ほど、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が速くなるため、開弁が速くなり、無効噴射時間ＴＡは短くなる。通電時間ＴＩが短い場合にはそもそもの噴射量Ｙ自体が少ないため、こうした無効噴射時間ＴＡの違いが噴射量Ｙに与える影響も大きくなる。
【００５１】
これに対して、通電時間ＴＩが長い場合には、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値Ｉｐに到達し、開弁期間ＴＯが終了して保持期間ＴＨに移行してから通電が終了される。保持期間ＴＨでは励磁電流Ｉｉｎｊが保持電流値Ｉｈ近傍に調整されているため、保持期間ＴＨに移行してから通電が終了された場合には、ピーク電流値Ｉｐの大きさによらず、通電終了時点における励磁電流Ｉｉｎｊの大きさは保持電流値Ｉｈ近傍の大きさになる。したがって、通電時間ＴＩが長く、保持期間ＴＨに移行してから通電が終了される場合には、通電終了直後の残留磁力の大きさに違いが生じにくいため、ピーク電流値Ｉｐの大きさが違っていたとしても噴射量Ｙには違いが生じにくい。また、通電時間ＴＩが長い場合にはそもそもの噴射量Ｙ自体が多いため、こうした無効噴射時間ＴＡの違いが噴射量Ｙに与える影響は小さくなる。
【００５２】
したがって、通電時間ＴＩが長い場合には、ピーク電流値Ｉｐの大きさが違っていても通電時間ＴＩと噴射量Ｙとの関係は変化しにくいが、通電時間ＴＩが短い場合には、ピーク電流値Ｉｐの大きさの違いによって通電時間ＴＩと噴射量Ｙとの関係が変化してしまうことになる。そのため、通電時間ＴＩが短い場合には、図７（ａ）にて破線で示すように、通電時間ＴＩに応じてピーク電流値Ｉｐを変更すると、それに伴って通電時間ＴＩと噴射量Ｙとの関係が変化することになるため、噴射量Ｙの制御が非常に困難となる。
【００５３】
そこで、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０では、ピーク電流値Ｉｐの大小によって一回の燃料噴射によって燃料噴射弁２０から噴射させることのできる燃料の噴射量Ｙが変わるか否かの境界となる通電時間に基づいて基準通電時間ＴＩ＿ｂを決定している。そして、通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ未満である場合には、通電時間ＴＩが短く、ピーク電流値Ｉｐの大きさによって通電時間ＴＩと噴射量Ｙとの関係が変わってしまうため、ピーク電流値Ｉｐに下限値Ｉｐ＿ｍｉｎを設定している。すなわち、図７（ａ）にて実線で示すように、通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ以上である場合には、通電開始時点における燃圧センサ値Ｐａ＿ｓや高圧燃料ポンプ５３からの燃料の吐出量に基づいたピーク電流値Ｉｐの決定を許容する一方、通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ未満である場合には、ピーク電流値Ｉｐを下限値Ｉｐ＿ｍｉｎに固定するようにしている。
【００５４】
図５に戻り、通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ未満である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ＥＣＵ１４は、ピーク電流値Ｉｐをピーク電流値の下限値Ｉｐ＿ｍｉｎ（図７参照）と等しい値に決定し（ステップＳ１０４）、本処理ルーチンを終了する。一方、通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ以上である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１４は、燃圧センサ４３によって検出された燃圧センサ値Ｐａ＿ｓ及び高圧燃料ポンプ５３からの燃料の吐出量に基づき、ピーク電流値Ｉｐを決定する（ステップＳ１０５〜ステップＳ１０９）。
【００５５】
まず、ＥＣＵ１４は、燃圧センサ４３によって検出された燃圧センサ値Ｐａ＿ｓに基づいてピーク指令ベース値Ｉｐ＿ｂを算出し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１で算出した圧力差ΔＰａに基づいて吐出量補正値Ｉｐ＿ｐａを算出する（ステップＳ１０６）。
【００５６】
通電開始時点におけるデリバリパイプ５４内の燃料圧力が高いほど、燃料噴射弁２０の開弁遅れなどの開弁不良が発生しやすい。そのため、燃料噴射弁２０の開弁遅れなどの開弁不良の発生を抑制するためには、通電開始時点における燃料圧力が高いほどピーク電流値Ｉｐを大きくすることが好ましい。
【００５７】
また、燃料噴射弁２０への通電の最中にもデリバリパイプ５４には高圧燃料ポンプ５３から燃料が供給される。その結果、燃料噴射弁２０への通電の最中にデリバリパイプ５４内の燃料圧力が脈動することとなる。そのため、燃料噴射弁２０の開弁不良を抑制するためには、脈動による燃料圧力の上昇を考慮する必要があり、高圧燃料ポンプ５３からデリバリパイプ５４への燃料の吐出量が多いほどピーク電流値Ｉｐを大きい値にすることが好ましい。
【００５８】
そこで、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０では、図８に示すマップを用い、燃圧センサ値Ｐａ＿ｓが大きいほど大きくなるようにピーク指令ベース値Ｉｐ＿ｂを算出し、図９に示すマップを用い、上記圧力差ΔＰａが大きいほど大きくなるように吐出量補正値Ｉｐ＿ｐａを算出している。
【００５９】
図８に示すマップは、燃圧センサ値Ｐａ＿ｓとピーク指令ベース値Ｉｐ＿ｂとの関係を示している。図８に示すように、ピーク指令ベース値Ｉｐ＿ｂは、燃圧センサ値Ｐａ＿ｓが大きいほど大きくなる。
【００６０】
図９に示すマップは、圧力差ΔＰａと吐出量補正値Ｉｐ＿ｐａとの関係を示している。圧力差ΔＰａが下限圧力差ΔＰａ＿ｍｉｎ以下である場合、燃料噴射の最中に高圧燃料ポンプ５３からデリバリパイプ５４に燃料が吐出されたとしても、その吐出量が非常に少なく、デリバリパイプ５４内の燃料圧力の脈動が小さいため、燃料噴射弁２０の開弁応答性がほとんど変わらないと推定することができる。そのため、図９に示すように、圧力差ΔＰａが下限圧力差ΔＰａ＿ｍｉｎ以下である場合、吐出量補正値Ｉｐ＿ｐａは「０（零）」となる。その一方で、圧力差ΔＰａが下限圧力差ΔＰａ＿ｍｉｎよりも大きい場合、燃料噴射の最中に高圧燃料ポンプ５３からデリバリパイプ５４に向けて燃料が吐出されると、その吐出量が多く、デリバリパイプ５４内の燃料圧力の脈動が大きくなるため、燃料噴射弁２０の開弁応答性が変わると推定することができる。そのため、圧力差ΔＰａが下限圧力差ΔＰａ＿ｍｉｎよりも大きい場合、吐出量補正値Ｉｐ＿ｐａは圧力差ΔＰａが大きいほど大きくなる。
【００６１】
図５に戻り、ステップＳ１０６で吐出量補正値Ｉｐ＿ｐａを算出したＥＣＵ１４は、ステップＳ１０２で取得した差時間ΔＴｐに基づきピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐを算出する（ステップＳ１０７）。
【００６２】
指令値であるピーク電流値Ｉｐと実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値とのずれは、燃料噴射弁２０の開弁不良に繋がるおそれがある。こうした開弁不良を抑制するためには、ピーク電流値の指令値と実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値とのずれ量を予め推定し、この推定結果を加味してピーク電流値Ｉｐを算出することが好ましい。そこで、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０では、上記ずれの量に相当する値として差時間ΔＴｐを算出している。そして、図１０に示すマップを用い、差時間ΔＴｐから基準差時間ΔＴｐ＿ｂを減じた差（＝ΔＴｐ−ΔＴｐ＿ｂ）が大きいほど小さくなるようにピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐを決定している。
【００６３】
図１０に示すマップは、差時間ΔＴｐから基準差時間ΔＴｐ＿ｂを減じた差（＝ΔＴｐ−ΔＴｐ＿ｂ）とピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐとの関係を示している。図１０に示すように、上記差が「０（零）」である場合、ピーク電流値の指令値と実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値とのずれがほとんどないと推定できるため、ピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐは「０（零）」となる。また、上記差が正の値である場合、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐよりも大きいと推定できるため、ピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐは、ピーク電流値Ｉｐを小さくできるように負の値にされる。しかも、このように上記差が正の値である場合、ピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐは、上記差が大きいほど小さくなる。一方、上記差が負の値である場合、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐよりも小さいと推定できるため、ピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐは、ピーク電流値Ｉｐを大きくできるように正の値にされる。しかも、このように上記差が負の値である場合、ピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐは、上記差が小さいほど大きくなる。
【００６４】
図５に戻り、ステップＳ１０７でピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐを算出したＥＣＵ１４は、ソレノイド２１に流れる励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度に基づいた速度補正値Ｉｐ＿ｖを算出する（ステップＳ１０８）。
【００６５】
ソレノイド２１に流れる励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値Ｉｐに向けて上昇する場合、燃料噴射弁２０で発生する電磁力は、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇に追随して大きくなる。このとき、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が速いほど、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇に対して電磁力が遅れて大きくなる。そのため、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が速い場合、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値Ｉｐに達している時点では、実際に発生している電磁力と、ピーク電流値Ｉｐの大きさに応じた電磁力の理論値との差が大きくなりやすい。よって、ピーク電流値Ｉｐが同等である場合、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が速いほど、燃料噴射弁２０で発生する電磁力の最大値が小さくなりやすく、同燃料噴射弁２０の開弁不良が生じやすい。そのため、開弁不良の発生を抑制するためには、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が速いほどピーク電流値Ｉｐを大きくすることが好ましい。
【００６６】
そこで、図１１に示すように、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０では、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度の大きさを示す指標値として、通電開始時点から励磁電流Ｉｉｎｊが規定電流値ＩＴｈ１に達する時点ｔ３１までの時間である規定立ち上がり時間Ｔ１ｒを計測している。規定電流値ＩＴｈ１は、例えば、保持電流値Ｉｈよりも小さい値に予め設定されており、規定立ち上がり時間Ｔ１ｒは、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が速いほど短くなりやすい。そのため、制御装置１０は、図１２に示すマップを用い、この規定立ち上がり時間Ｔ１ｒが短いほど、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が速いと推定できるため、速度補正値Ｉｐ＿ｖを大きくする。
【００６７】
図１２に示すマップは、規定立ち上がり時間Ｔ１ｒと速度補正値Ｉｐ＿ｖとの関係を示している。規定立ち上がり時間Ｔ１ｒが第１の規定立ち上がり時間Ｔ１ｒｂよりも長い場合、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が非常に遅いため、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値Ｉｐに達している時点で実際に発生する電磁力と、ピーク電流値Ｉｐの大きさに応じた電磁力の理論値との差がほとんど生じないと推定することができる。そのため、図１２に示すように、規定立ち上がり時間Ｔ１ｒが第１の規定立ち上がり時間Ｔ１ｒｂよりも長い場合、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度の観点で通電時間の長さを補正する必要がないと判断できるため、速度補正値Ｉｐ＿ｖは「０（零）」とされる。その一方で、規定立ち上がり時間Ｔ１ｒが第１の規定立ち上がり時間Ｔ１ｒｂ以下である場合、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度の観点で通電時間の長さを補正した方がよいと判断できるため、速度補正値Ｉｐ＿ｖは、規定立ち上がり時間Ｔ１ｒが短いほど大きくされる。
【００６８】
図５に戻り、ステップＳ１０８で速度補正値Ｉｐ＿ｖを算出したＥＣＵ１４は、ステップＳ１０５〜Ｓ１０８で決定した各値Ｉｐ＿ｂ，Ｉｐ＿ｐａ，Ｉｐ＿ｔｐ，Ｉｐ＿ｖを下記の関係式（式１）に代入することにより、指令値であるピーク電流値Ｉｐを算出する（ステップＳ１０９）。そして、ＥＣＵ１４は、本処理ルーチンを終了する。
【００６９】
【数１】
2014238047.tif 000003
次に、図６に示すフローチャートと、図１３及び図１４に示すタイミングチャートとを参照して、上記差時間ΔＴｐを算出する算出処理ルーチンについて説明する。なお、この処理ルーチンは、燃料噴射弁２０への通電が終了した時点で実行される処理ルーチンである。
【００７０】
図６に示すように、本処理ルーチンにおいて、ＥＣＵ１４は、今回終了した燃料噴射に対して決定されていた通電時間ＴＩが予め設定されている所定時間ＴＩ＿Ｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。この所定時間ＴＩ＿Ｔｈは、今回終了した燃料噴射における通電が保持期間ＴＨまで確実に継続されていたことを確認するための値である。したがって、所定時間ＴＩ＿Ｔｈは、通電時間ＴＩが同所定時間ＴＩ＿Ｔｈを超えていれば、ピーク電流値Ｉｐの大小によらず、保持期間ＴＨまで通電が継続されていたと判断することができる程度の長めの時間に設定されている。
【００７１】
通電時間ＴＩが所定時間ＴＩ＿Ｔｈ未満である場合、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値Ｉｐに達する前、すなわち開弁期間ＴＯの最中に燃料噴射弁２０への通電が終了された可能性がある。そのため、通電時間ＴＩが所定時間ＴＩ＿Ｔｈ未満である場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１４は、差時間ΔＴｐの算出を行うことなく本処理ルーチンを終了する。一方、通電時間ＴＩが所定時間ＴＩ＿Ｔｈ以上である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１４は、差時間ΔＴｐを算出し（ステップＳ２０２）、本処理ルーチンを終了する。
【００７２】
ここで、図１３及び図１４を参照して、差時間ΔＴｐの算出方法について説明する。なお、図１３及び図１４に示す実線は、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐと同等である場合の励磁電流Ｉｉｎｊの推移を示している。また、図１３の破線は実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐよりも小さい場合の励磁電流Ｉｉｎｊの推移を示している。そして、図１４の破線は実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値がピーク電流値Ｉｐよりも大きい場合の励磁電流Ｉｉｎｊの推移を示している。
【００７３】
図１３及び図１４に示すように、ＥＣＵ１４は、通電開始時点であるタイミングｔ４１，ｔ５１から、励磁電流Ｉｉｎｊが基準電流値ＩＴｈ２を上回る時点であるタイミングｔ４２，ｔ５２までの時間である基準立ち上がり時間Ｔ２ｒを計測する。なお、基準電流値ＩＴｈ２は、決定されているピーク電流値Ｉｐよりも小さく、且つ保持電流値Ｉｈよりも大きい値に決定されている。
【００７４】
また、ＥＣＵ１４は、通電開始時点である第１のタイミングｔ４１，ｔ５１から、励磁電流Ｉｉｎｊが低下する際に同励磁電流Ｉｉｎｊが基準電流値ＩＴｈ２を下回るタイミングｔ４４，ｔ５３までの時間である基準立ち下がり時間Ｔ３ｒを計測する。そして、ＥＣＵ１４は、基準立ち下がり時間Ｔ３ｒから基準立ち上がり時間Ｔ２ｒを減じ、この差（＝Ｔ３ｒ−Ｔ２ｒ）を差時間ΔＴｐとする。
【００７５】
なお、上記タイミングｔ４２，ｔ５２は、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐと同等である場合の基準立ち上がり検出時点である。また、上記タイミングｔ４４，ｔ５３は、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐと同等である場合の基準立ち下がり検出時点である。そして、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐと同等である場合に算出される差時間ΔＴｐが、上記基準差時間ΔＴｐ＿ｂとされる。
【００７６】
これに対し、図１３に示す破線は、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐよりも小さい場合における励磁電流Ｉｉｎｊの推移の一例を示している。この場合、図１３にて破線で示すように、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値に向けて上昇する際の励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が変わらないと仮定すると、基準立ち上がり時点は、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐと同等である場合と一致する。しかし、励磁電流Ｉｉｎｊが低下し始めるタイミングが、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐと同等である場合よりも早いため、基準立ち下がり時点は、上記タイミングｔ４４よりも早いタイミングｔ４３となる。この場合、タイミングｔ４２からタイミングｔ４３までが、差時間ΔＴｐとなる。よって、この場合の差時間ΔＴｐは、上記基準差時間ΔＴｐ＿ｂよりも短い第１の差時間ΔＴｐ１となる。なお、ここで、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が違っていても、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値に向けて上昇する際の励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が変わらないと仮定することができるのは、この場合は、通電時間ＴＩが十分に長いため、また、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値とピーク電流値Ｉｐとのずれは非常に小さいためである。
【００７７】
また、図１４に示す破線は、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐよりも大きい場合における励磁電流Ｉｉｎｊの推移の一例を示している。この場合、図１４にて破線で示すように、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値に向けて上昇する際の励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が変わらないと仮定すると、基準立ち上がり時点は、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐと同等である場合と一致する。しかし、励磁電流Ｉｉｎｊが低下し始めるタイミングが、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐと同等である場合よりも遅れるため、基準立ち下がり時点は、上記タイミングｔ５３よりもあとのタイミングｔ５４となる。この場合、タイミングｔ５２からタイミングｔ５４までが、差時間ΔＴｐとなる。よって、この場合の差時間ΔＴｐは、上記基準差時間ΔＴｐ＿ｂよりも長い第２の差時間ΔＴｐ２となる。
【００７８】
したがって、このように算出された差時間ΔＴｐに基づいて、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値がピーク電流値Ｉｐよりも大きくなるのか小さくなるのか、及び実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値とピーク電流値Ｉｐとのずれ量を推定することができる。
【００７９】
次に、上述したような一連の処理を通じて決定されたピーク電流値Ｉｐに基づき燃料噴射弁２０から燃料を噴射させる際の作用について説明する。
ある一つの燃料噴射弁２０への通電が開始される直前においては、同燃料噴射弁２０に対する通電時間ＴＩ及びピーク電流値Ｉｐが決定される（ステップＳ１１，Ｓ１２）。このとき、通電時間ＴＩは、例えば、要求噴射量が多いほど長く決定される。
【００８０】
ピーク電流値Ｉｐを決定するに際し、ピーク指令ベース値Ｉｐ＿ｂは、通電開始時点における燃圧センサ値Ｐａ＿ｓが大きいほど大きくされる（ステップＳ１０５）。また、燃料圧力規定値Ｐａ＿ｔｈと通電開始時点における燃圧センサ値Ｐａ＿ｓとから算出される圧力差ΔＰａが大きいほど、高圧燃料ポンプ５３からの燃料の吐出量が多くなる。このように吐出量が多いと、デリバリパイプ５４内で発生しうる燃料圧力の脈動が大きくなる。そのため、上記圧力差ΔＰａが大きいほど、吐出量補正値Ｉｐ＿ｐａが大きくされる（ステップＳ１０６）。
【００８１】
また、燃料噴射弁２０や電流検出回路４２の個体差や経年変化などによって、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値は、指令値であるピーク電流値Ｉｐからずれる可能性がある。そして、上述したように、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値がピーク電流値Ｉｐよりも小さい場合には燃料噴射弁２０の開弁遅れなどの開弁不良が発生する可能性があり、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値がピーク電流値Ｉｐよりも大きい場合には、通電終了直後における燃料噴射弁の閉弁遅れが発生する可能性がある。そのため、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０では、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値とピーク電流値Ｉｐとの差に相当する差時間ΔＴｐが予め算出されており（ステップＳ２０２）、今回の通電開始時点では、この予め算出されている差時間Ｔｐに基づいてピークばらつき補正値Ｉｐ＿ｔｐが算出される（ステップＳ１０７）。
【００８２】
また、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０では、ソレノイド２１に流れる励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度に相当する値として規定立ち上がり時間Ｔ１ｒが予め算出されている。そして、今回の通電開始時点では、予め算出されている規定立ち上がり時間Ｔ１ｒに基づいて速度補正値Ｉｐ＿ｖが算出される。
【００８３】
上記のように各値Ｉｐ＿ｂ，Ｉｐ＿ｐａ，Ｉｐ＿ｔｐ，Ｉｐ＿ｖが算出されると、上記関係式（式１）に基づいてピーク電流値Ｉｐが算出される（ステップＳ１２）。こうしてピーク電流値Ｉｐが決定されると、この通電時間ＴＩ及びピーク電流値Ｉｐに基づいて燃料噴射弁２０が制御される（ステップＳ１３）。
【００８４】
ただし、要求噴射量に基づいて設定された通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ未満である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ピーク電流値Ｉｐが、下限値Ｉｐ＿ｍｉｎで固定される。そして、このピーク電流値Ｉｐ（＝Ｉｐ＿ｍｉｎ）に基づいて燃料噴射弁２０が制御されるため、通電時間ＴＩを適切に設定することにより、燃料噴射弁２０からは要求噴射量に見合った適量の燃料が噴射される。
【００８５】
上記構成及び作用によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０では、通電開始時点における燃圧センサ値Ｐａ＿ｓに加え、高圧燃料ポンプ５３からの燃料の吐出量に基づいてピーク電流値Ｉｐを決定するようにした。これにより、通電開始時点における燃圧センサ値Ｐａ＿ｓが同程度であったとしてもデリバリパイプ５４内で発生しうる燃料圧力の脈動が大きいほど、ピーク電流値Ｉｐが大きくされる。そのため、高圧燃料ポンプ５３からデリバリパイプ５４に多くの燃料が供給され、燃料圧力が高くなる可能性がある場合、ピーク電流値Ｉｐを大きくすることにより、燃料噴射弁２０の開弁遅れの発生を抑制することができる。
【００８６】
一方、高圧燃料ポンプ５３からの燃料の吐出量が少ない場合には、ピーク電流値Ｉｐが小さくされる。すなわち、通電開始時点における燃圧センサ値Ｐａ＿ｓが同程度であったとしてもデリバリパイプ５４内で発生しうる燃料圧力の脈動が小さいほど、ピーク電流値Ｉｐが小さくされる。そして、このように決定したピーク電流値Ｉｐに基づいて燃料噴射弁２０を制御することにより、燃料噴射弁２０で発生する電磁力を小さくすることができる。この場合、通電終了直後における残留磁力が小さくなりやすく、通電終了後における燃料噴射弁２０の閉弁遅れを抑制することができる。
【００８７】
したがって、燃料圧力の増大量と相関を有する高圧燃料ポンプ５３の吐出量に応じてピーク電流値Ｉｐを適切に決定することにより、燃料噴射弁２０の開弁遅れを回避しつつ、通電終了後における燃料噴射弁２０の閉弁遅れを抑制することができる。
【００８８】
（２）高圧燃料ポンプ５３からの燃料の吐出量は、燃圧センサ値Ｐａ＿ｓと燃料圧力規定値Ｐａ＿ｔｈとの差である圧力差ΔＰａが小さいほど少なくなるため、ピーク電流値Ｉｐは、圧力差ΔＰａが小さいほど小さくされる。これにより、燃圧センサ値Ｐａ＿ｓを監視し、圧力差ΔＰａに基づいてピーク電流値Ｉｐを決定することにより、高圧燃料ポンプ５３から吐出される燃料の量が少ないほど、ピーク電流値Ｉｐを小さくする構成を実現することができる。そして、こうしたピーク電流値Ｉｐに基づいて燃料噴射弁２０からの燃料噴射を制御することにより、同燃料噴射弁２０の開弁遅れを回避しつつ、通電終了後における燃料噴射弁２０の閉弁遅れを抑制することができる。
【００８９】
（３）また、通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ未満である場合、ピーク電流値Ｉｐの大きさによって、燃料噴射弁２０のソレノイド２１の磁化の度合いが変わり、通電時間ＴＩの制御によって燃料噴射量を適切に制御することが難しくなる。そのため、通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ未満である場合、ピーク電流値Ｉｐは、下限値Ｉｐ＿ｍｉｎと等しい値に決定され、一定の値に固定される。これにより、通電時間ＴＩが短い場合であっても、通電時間ＴＩを適切に決定することにより、燃料噴射弁２０からの燃料噴射量を適切に制御することができる。
【００９０】
（４）その一方で、通電時間ＴＩが基準通電時間ＴＩ＿ｂ以上である場合、ピーク電流値Ｉｐは、通電開始時点の燃圧センサ値Ｐａ＿ｓや上記圧力差ΔＰａなどに基づいて決定される。そして、このように決定されたピーク電流値Ｉｐに基づいて燃料噴射弁２０を制御することにより、燃料噴射弁２０の開弁遅れを回避しつつ、通電終了後における燃料噴射弁２０の閉弁遅れを抑制することができる。
【００９１】
（５）また、本実施形態の燃料噴射弁の制御装置１０では、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度に相当する値として規定立ち上がり時間Ｔ１ｒを計測し、この規定立ち上がり時間Ｔ１ｒが短いほどピーク電流値Ｉｐを大きくするようにした。これにより、励磁電流Ｉｉｎｊがピーク電流値Ｉｐに達した時点にて燃料噴射弁２０で発生する実際の電磁力を、すなわち一回の燃料噴射において燃料噴射弁２０で発生する電磁力の最大値を大きくすることができる。これにより、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度が速い場合であっても、燃料噴射弁２０で発生する実際の電磁力を、燃料噴射弁２０を開弁させることのできる電磁力までより確実に上昇させることができ、燃料噴射弁２０の開弁不良の発生を抑制することができる。
【００９２】
（６）実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐよりも小さくなる場合、一回の燃料噴射にて燃料噴射弁２０で発生させることのできる電磁力の最大値が小さくなるため、燃料噴射弁２０の開弁不良が発生しやすくなる。そのため、本実施形態では、差時間ΔＴｐから基準差時間ΔＴｐ＿ｂを減じた差（＝ΔＴｐ−ΔＴｐ＿ｂ）が負の値となり、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値がピーク電流値Ｉｐよりも小さくなっていると推定できる場合には、ピーク電流値Ｉｐを大きくするようにした。これにより、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐよりも小さくなる場合には、一回の燃料噴射において燃料噴射弁２０で発生させることのできる電磁力の最大値を大きくすることができる。したがって、燃料噴射弁２０の開弁不良の発生を抑制することができる。
【００９３】
（７）その一方で、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐよりも大きくなる場合、一回の燃料噴射にて燃料噴射弁２０で発生させることのできる電磁力の最大値が大きくなり、通電終了後における燃料噴射弁２０の閉弁遅れが発生しやすくなる。そのため、本実施形態では、差時間ΔＴｐから基準差時間ΔＴｐ＿ｂを減じた差（＝ΔＴｐ−ΔＴｐ＿ｂ）が正の値となり、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値がピーク電流値Ｉｐよりも大きくなっていることが推定される場合には、ピーク電流値Ｉｐを小さくするようにした。これにより、実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値が指令値であるピーク電流値Ｉｐよりも大きくなる場合には、一回の燃料噴射において燃料噴射弁２０で発生させることのできる電磁力の最大値を小さくすることができる。したがって、通電終了直後の残留磁力が小さくなり、通電終了直後における燃料噴射弁２０の閉弁遅れを抑制することができる。
【００９４】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・実際の励磁電流Ｉｉｎｊのピーク値と指令値であるピーク電流値Ｉｐとのずれが無視できる程度である場合、同ずれによってピーク電流値Ｉｐを補正しなくてもよい。すなわち、図５に示すフローチャートにおいてステップＳ１０７の処理を省略してもよい。このような制御構成を採用しても、上記（１）〜（５）と同等の効果を得ることができる。
【００９５】
・燃料噴射弁２０や電流検出回路４２の個体差や経年変化などに起因する励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度のばらつきが小さく、同ばらつきを無視することできる場合にあっては、励磁電流Ｉｉｎｊの上昇速度に基づいたピーク電流値Ｉｐの補正を行わなくてもよい。すなわち、図５に示すフローチャートにおいてステップＳ１０８の処理を省略してもよい。このような制御構成を採用しても、上記（１）〜（４），（６），（７）と同等の効果を得ることができる。
【００９６】
・通電開始時点におけるデリバリパイプ５４内の燃料圧力と、通電開始時点以降で発生しうる燃料圧力の脈動の大きさとに基づいてピーク電流値Ｉｐを決定するのであれば、通電開始時点における燃圧センサ値Ｐａ＿ｓと圧力差ΔＰａとに基づいてピーク電流値Ｉｐを決定する方法以外の他の方法でピーク電流値Ｉｐを決定するようにしてもよい。
【００９７】
例えば、図１５に示すように、燃料噴射弁２０からの燃料噴射及び高圧燃料ポンプ５３からのデリバリパイプ５４への燃料供給に基づく燃圧センサ値Ｐａ＿ｓの変動を監視し、こうした燃圧センサ値Ｐａ＿ｓの変動を平滑化した平滑化センサ値Ｐａ＿ａｖｅを算出する。また、図１５に示すように燃圧センサ値Ｐａ＿ｓが変動する場合、変動する燃圧センサ値Ｐａ＿ｓの上限値Ｐａ＿ｍａｘと下限値Ｐａ＿ｍｉｎとの圧力差ΔＰａｂが、高圧燃料ポンプ５３からの吐出された燃料による燃料圧力の脈動の大きさを示している。そのため、上記の平滑化センサ値Ｐａ＿ａｖｅが小さいほど小さくなるようにピーク指令ベース値を算出し、上記の圧力差ΔＰａｂが小さいほど小さくなるように吐出量補正値を算出する。そして、算出したピーク指令ベース値と吐出量補正値とを加算し、この和に基づいてピーク電流値Ｉｐを決定するようにしてもよい。
【００９８】
このような算出方法を採用しても、通電開始時点におけるデリバリパイプ５４内の燃料圧力に加え、燃料圧力の増大量と相関を有する高圧燃料ポンプ５３の吐出量を考慮してピーク電流値Ｉｐを決定することができる。そして、このピーク電流値Ｉｐに基づいて燃料噴射弁２０を制御することにより、燃料噴射弁２０の開弁遅れを回避しつつ、燃料噴射弁２０の閉弁遅れを抑制することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０…燃料噴射弁の制御装置、１３…駆動制御部としての駆動回路、１４…ピーク決定部としての電子制御装置（ＥＣＵ）、２０…燃料噴射弁、２１…ソレノイド、４３…燃圧センサ、５３…高圧燃料ポンプ、５４…デリバリパイプ、Ｉｉｎｊ…励磁電流、Ｉｐ…ピーク電流値、Ｉｐ＿ｍｉｎ…ピーク電流値の下限値、ＩＴｈ１…規定電流値、ＩＴｈ２…基準電流値、Ｐａ＿ｓ…燃料圧力のセンサ値としての燃圧センサ値、Ｐａ＿ｔｈ…燃料圧力規定値、Ｔ１ｒ…規定立ち上がり時間、ＴＩ…通電時間、ＴＩ＿ｂ…基準通電時間、ΔＰａ…圧力差、ΔＴｐ…差時間、ΔＴｐ＿ｂ…基準値としての基準差時間。
【図１】
2014238047.tif 000004
【図２】
2014238047.tif 000005
【図３】
2014238047.tif 000006
【図４】
2014238047.tif 000007
【図５】
2014238047.tif 000008
【図６】
2014238047.tif 000009
【図７】
2014238047.tif 000010
【図８】
2014238047.tif 000011
【図９】
2014238047.tif 000012
【図１０】
2014238047.tif 000013
【図１１】
2014238047.tif 000014
【図１２】
2014238047.tif 000015
【図１３】
2014238047.tif 000016
【図１４】
2014238047.tif 000017
【図１５】
2014238047.tif 000018