(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料噴射システムの制御装置は、燃料が噴き出される噴孔、燃料を導く流路、および、流路の開口面積を調整可能な弁体を有する噴射ノズルと、噴射ノズルに注入される燃料の圧力である燃圧を調整可能な燃圧調整手段とを備え、パーシャルリフト噴射が行われる場合であっても噴射ノズルから噴射される燃料を適切に微粒化させる。【解決手段】制御装置は、パーシャルリフト噴射を開始するとき、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料が噴射される期間中の平均噴孔燃圧が、パーシャルリフト噴射を開始する前の燃圧Ｐｆｕｅｌ１にて目標燃料噴射量の燃料を噴射したならば生じるであろう第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも、パーシャルリフト噴射を開始した後の燃圧にて目標燃料噴射量の燃料を噴射するときに生じる第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が大きい、との関係を満たすように、パーシャルリフト噴射を開始した後の開口面積および燃圧を制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する噴射ノズルであって、前記燃料が噴き出される噴孔、前記噴孔に向かって前記燃料を導く流路、および、前記流路の開口面積を調整可能な弁体を有する噴射ノズルと、前記噴射ノズルに注入される燃料の圧力である燃圧を調整可能な燃圧調整手段と、を備えるとともに、
前記弁体が、前記開口面積を拡大させる向きの力であって前記開口面積を拡大する指示に従って生じる力と、前記開口面積を縮小させる向きの力であって前記燃圧が大きいほど大きくなる力と、の合力に応じて作動することによって前記開口面積を調整する、ように構成された燃料噴射システム、
に適用される制御装置であって、
前記開口面積をその最大値よりも小さい中間値とその最小値との間の範囲内にて調整しながら前記燃料を噴射するパーシャルリフト噴射を開始するとき、
噴射する燃料の目標量である目標燃料噴射量の燃料が噴射される期間中の前記噴孔における燃料の圧力である噴孔燃圧の平均値である平均噴孔燃圧が、前記パーシャルリフト噴射を開始する前の燃圧にて前記目標燃料噴射量の燃料を噴射したならば生じるであろう第１平均噴孔燃圧よりも、前記パーシャルリフト噴射を開始した後の燃圧にて前記目標燃料噴射量の燃料を噴射するときに生じる第２平均噴孔燃圧が大きい、との関係を満たすように、前記パーシャルリフト噴射を開始した後の前記開口面積および前記燃圧を制御する、
ように構成された燃料噴射システムの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において、
前記第２平均噴孔燃圧がその最大値に一致するように、前記パーシャルリフト噴射を開始した後の前記開口面積および前記燃圧を制御する、ように構成された制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の制御装置において、
前記平均噴孔燃圧として、前記開口面積と前記燃圧と前記噴孔燃圧との間のあらかじめ取得された関係に、前記目標燃料噴射量および前記燃圧から定まる前記開口面積の時間的推移、ならびに、前記燃圧、を適用して得られる前記噴孔燃圧の時間的推移の平均値、を採用する制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を噴射する噴射ノズルと、噴射ノズルに注入される燃料の圧力（以下、「燃圧」とも称呼される。）を調整可能な燃圧調整手段と、を備える燃料噴射システムに適用される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（特に、筒内噴射方式の内燃機関）に適用される燃料噴射システムの一例として、いわゆるコモンレール式の燃料噴射システムが挙げられる。この燃料噴射システムは、所望の量の燃料を所望のタイミングにて燃焼室内（筒内）に噴射するべく、燃料の量および噴射のタイミングについての指示に応じて燃料を噴射可能な噴射ノズル（例えば、高圧インジェクタ）と、噴射ノズルへ注入される燃料の圧力を調整可能な燃圧調整手段（例えば、コモンレールおよびサプライポンプ）と、を一般に備えている。
【０００３】
上記噴射ノズルは、一般に、燃料が噴き出される噴孔、噴孔に燃料を導く流路、および、流路の開口面積を調整可能な弁体（例えば、ニードル）を備え、上記指示に応じて弁体をソレノイドまたはピエゾなどを用いて移動させることにより、流路の開口面積を調整するように構成されている（例えば、図２を参照。）。
【０００４】
従来の燃料噴射システムの一つ（以下、「従来システム」とも称呼される。）は、例えば、噴射ノズルの噴孔の形状を工夫することにより、噴孔から噴射される燃料の特性（例えば、微粒化の度合い）を改善するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４５０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記噴射ノズルの一般的な作動原理について述べると、噴射ノズルは、噴射ノズルに注入された燃料の圧力（燃圧）等に起因して流路の開口面積を縮小しようとする力と、ソレノイド等の作動に起因して流路の開口面積を拡大しようとする力と、が弁体（ニードル）に及ぼされるように構成されている。さらに、この弁体は、ソレノイド等が作動していないときには開口面積を縮小させる向きに移動して流路を閉鎖し、ソレノイド等が作動しているときには開口面積を拡大させる向きに移動して流路を開放する、ように設計されている。そして、燃料を噴射する指示（燃料の量および噴射のタイミングについての指示）に応じてソレノイド等が作動せしめられることにより、流路が開閉され、同指示に応じた量およびタイミングにて噴射ノズルから燃料が噴射することになる。
【０００７】
ところで、上述したように作動する噴射ノズルにおいて、一般に、弁体は、流路を閉鎖するとき（開口面積をゼロとするとき）に所定の着座位置に存在し、流路を開放するとき（開口面積を拡大するとき）にその着座位置から離れる（リフトする）ようになっている。そこで、以下、弁体による流路の開口の度合いは、弁体の「リフト量」とも称呼される。すなわち、「リフト量が大きい」とは流路の開口面積が大きいことを表し、「リフト量が小さい」とは流路の開口面積が小さいことを表す。
【０００８】
噴射ノズルから燃料が噴射されるとき、通常、リフト量が最大となるように（流路の開口面積が最大となるように）弁体が操作される。これにより、弁体に起因する圧力損失が低減され、弁体の下流側における燃圧（噴孔における燃圧に相当）が弁体の上流側における燃圧（噴射ノズル注入時の燃圧に相当）に近づけられる（または、実質的に一致する）。噴孔における燃圧が高いほど、一般に、噴射ノズルから噴射される燃料の微粒化の度合いが高まる。そのため、このような噴射を行うと、噴孔における燃圧が高まり、噴射される燃料が適切に微粒化されることになる。このように弁体を作動させながら燃料を噴射することは、「フルリフト噴射」とも称呼される。
【０００９】
一方、比較的短い時間内に比較的少ない量の燃料を噴射するとき（例えば、いわゆる多段噴射を行うとき）などにおいて、リフト量が最大にはならない範囲内にて弁体が操作される場合がある。この場合、フルリフト噴射が行われる場合に比べ、弁体に起因する圧力損失が増大する分、弁体の下流側における燃圧（噴孔における燃圧）が減少する。その結果、フルリフト噴射が行われる場合に比べ、噴射される燃料の微粒化の度合いが低下する場合がある。このように弁体を作動させながら燃料を噴射することは、「パーシャルリフト噴射」とも称呼される。
【００１０】
パーシャルリフト噴射が行われても、燃料の微粒化の度合いがそれほど著しく低下しなければ、内燃機関の運転には実質的な影響は及ばないと考えられる。しかし、燃料の微粒化の度合いが過度に低下すると、パーシャルリフト噴射が行われたとき、内燃機関が適切に運転されないこととなる場合があると考えられる。
【００１１】
そこで、パーシャルリフト噴射が行われるとき、噴孔における燃圧（以下、「噴孔燃圧」とも称呼される。）を十分に高めるべく、噴射ノズルへ注入時の燃圧（以下、「注入燃圧」とも称呼される。）をフルリフト噴射が行われるときの注入燃圧よりも高めることが考えられる。しかしながら、上記説明から理解されるように、注入燃圧を高めると、弁体に及ぼされる開口面積を縮小しようとする力（リフト量を小さくする向きの力）も増大することになる。そのため、不用意に燃圧を高めると、弁体のリフト量が十分に増大せず、弁体に起因する圧力損失が増大し、かえって噴孔燃圧が低下する可能性があると考えられる。一方、注入燃圧が高いほど弁体の上流側における燃圧が高まるので、たとえ弁体に起因する圧力損失が増大しても、弁体の下流側の燃圧（最終的な噴孔燃圧）は上昇する可能性があるとも考えられる。
【００１２】
このように、注入燃圧の大きさ及び弁体に起因する圧力損失の程度などを考慮すると、注入燃圧を高めることによって噴孔燃圧が上昇する場合もあれば、注入燃圧を高めることによって噴孔燃圧が低下する場合もあると考えられる。すなわち、パーシャルリフト噴射においては、注入燃圧を高めさえすれば燃料の微粒化が無条件に促進されるとは断定できないと考えられる。
【００１３】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、パーシャルリフト噴射が行われる場合であっても噴射ノズルから噴射される燃料を適切に微粒化させることができる、燃料噴射システム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】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明による制御装置は、
燃料を噴射する噴射ノズルであって、前記燃料が噴き出される噴孔、前記噴孔に向かって前記燃料を導く流路、および、前記流路の開口面積を調整可能な弁体を有する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルに注入される燃料の圧力である燃圧を調整可能な燃圧調整手段と、
を備える燃料噴射システム、に適用される。
【００１５】
上記燃料噴射システムにおいて、前記弁体は、前記開口面積を拡大させる向きの力であって前記開口面積を拡大する指示に従って生じる力と、前記開口面積を縮小させる向きの力であって前記燃圧が大きいほど大きくなる力と、の合力に応じて作動することによって前記開口面積を調整する、ように構成されている。
【００１６】
そして、本発明による制御装置は、
前記開口面積をその最大値よりも小さい中間値とその最小値との間の範囲内にて調整しながら前記燃料を噴射する「パーシャルリフト噴射」を開始するとき、
噴射する燃料の目標量である目標燃料噴射量の燃料が噴射される期間中の前記噴孔における燃料の圧力である噴孔燃圧の平均値である「平均噴孔燃圧」が、
「前記パーシャルリフト噴射を開始する“前”の燃圧にて前記目標燃料噴射量の燃料を噴射したならば生じるであろう第１平均噴孔燃圧よりも、前記パーシャルリフト噴射を開始した“後”の燃圧にて前記目標燃料噴射量の燃料を噴射するときに生じる第２平均噴孔燃圧が大きい」
、との関係を満たすように、前記パーシャルリフト噴射を開始した後の前記開口面積および前記燃圧を制御する、ように構成されている。
【００１７】
上記構成により、噴孔燃圧の平均値（燃料の噴射開始から噴射終了までの期間中の平均値）が、パーシャルリフト噴射が開始されたときに増大することになる。その結果、パーシャルリフト噴射開始“前”（換言すると、フルリフト噴射が行われているとき）の注入燃圧のままでパーシャルリフト噴射を行う場合に比べ、燃料が噴射される期間中の全体に亘る平均的な噴孔燃圧が高まるので、パーシャルリフト噴射が開始されても、燃料の微粒化の度合いが低下することが防がれる。すなわち、パーシャルリフト噴射が行われる場合であっても、噴射ノズルから噴射される燃料を適切に微粒化させることができる。
【００１８】
より具体的には、上述したように、注入燃圧が高いことは、必ずしも噴孔燃圧が高いこと（すなわち、燃料の微粒化の度合いが高いこと）を意味しない。そのため、パーシャルリフト噴射を開始するときに単純に注入燃圧を高めるだけでは、パーシャルリフト噴射開始“後”の燃料の微粒化の度合いがパーシャルリフト噴射開始“前”の燃料の微粒化の度合いに比べて低下することを、確実に防ぐことはできないと考えられる。
【００１９】
一方、噴孔燃圧に着目すると、その平均値（平均噴孔燃圧）は、燃料が噴射される過程全体における噴孔燃圧の履歴を表現するパラメータの一つであると言える。換言すると、平均噴孔燃圧は、噴射された燃料全体における微粒化の度合いを表現するパラメータであると言える。よって、平均噴孔燃圧が高いほど、噴射される燃料全体としての微粒化の度合い（微粒化の度合いの平均値）が高まると考えられる。したがって、パーシャルリフト噴射が開始されるときに平均噴孔燃圧を大きくするように流路の開口面積および燃圧が制御されれば、単純に注入燃圧を大きくする場合に比べ、より確実に燃料の微粒化を促進することができる。
【００２０】
なお、上記説明から理解されるように、第１平均噴孔燃圧が第２平均噴孔燃圧の最大値と一致する場合（すなわち、第１平均噴孔燃圧よりも大きい第２平均噴孔燃圧が存在しない場合）には、パーシャルリフト噴射が開始された後も、パーシャルリフト噴射開始“前”の燃圧のままで目標燃料噴射量の燃料を噴射するように流路の開口面積および燃圧が制御されればよい。
【００２１】
ところで、上記「平均噴孔燃圧」は、パーシャルリフト噴射を実際に行う前にいくつかの手法によって取得（推定）することができる。平均噴孔燃圧の具体的な取得（推定）方法、および、流路の開口面積および注入燃圧に対する平均噴孔燃圧の大きさの関係は、後述される（例えば、態様２を参照。）。
【００２２】
本発明による「燃料噴射システムの制御装置」は、第１平均噴孔燃圧および第２平均噴孔燃圧を考慮しながら噴射ノズルの流路の開口面積および噴射ノズルに注入される燃料の圧力を制御し得る構成を備えていればよく、その具体的な構成・構造などは特に制限されない。例えば、制御装置は、平均噴孔燃圧を取得（推定）する手段、その取得（推定）のために必要な情報（目標燃料噴射量および注入燃圧など）を取得する手段、第１平均噴孔燃圧よりも第２平均噴孔燃圧が大きくなるような開口面積および注入燃圧を算出（推定）する手段、および、算出（推定）された開口面積および注入燃圧を実現するように噴射ノズルの弁体および燃圧調整手段を操作するための信号を発する手段、などから構成され得る。
【００２３】
上記「噴孔における燃料の圧力」は、噴孔周辺の領域内の燃料の圧力であって燃料の微粒化の度合いを検討する観点において適切な範囲内の燃料の圧力であればよい。例えば、噴孔における燃料の圧力（噴孔燃圧）として、弁体の下流側の流路内の任意の位置における燃料の圧力、噴孔に流入するときの燃料の圧力および、注入燃圧から弁体に起因する圧力損失を減じた燃圧、および、噴孔の近傍における燃料の圧力などと言い換えることができる。
【００２４】
なお、本発明による制御装置が適用される燃料噴射システムは、燃焼室内に燃料を直接噴射する形式の内燃機関に適用されることが好ましい。例えば、本発明による制御装置が適用される燃料噴射システムは、筒内噴射式のガソリンエンジンにも、ディーゼルエンジンにも、設けられ得る。
【００２５】
以上、本発明の制御装置の構成・効果について説明した。次いで、以下、本発明の制御装置のいくつかの態様（態様１，態様２）について述べる。
【００２６】
・態様１
上述したように、第１平均噴孔燃圧よりも第２平均噴孔燃圧が大きくなるように流路の開口面積および燃圧を制御すれば、パーシャルリフト噴射が開始されても燃料を適切に微粒化させることができる。さらに、上記説明から理解されるように、第２平均噴孔燃圧を出来る限り大きくすることにより、燃料の微粒化の度合いをさらに高めることができると考えられる。
【００２７】
そこで、本発明による制御装置（態様１）は、
前記第２平均噴孔燃圧がその“最大値”に一致するように、前記パーシャルリフト噴射を開始した後の前記開口面積および前記燃圧を制御する、ように構成され得る。
【００２８】
第２平均噴孔燃圧の最大値は、平均噴孔燃圧を取得（推定）する手法と同様の手法により、パーシャルリフト噴射を実際に行う前に取得（推定）することができる。第２平均噴孔燃圧の最大値の具体的な取得（推定）方法は、および、第２平均噴孔燃圧を最大値に一致させるための流路の開口面積および注入燃圧の具体的な制御手法は、後述される（例えば、態様２を参照。）。
【００２９】
以下、「平均噴孔燃圧」をパーシャルリフト噴射を実際に行う前に取得（推定）する手法の一例（態様２）について説明する。
【００３０】
・態様２
噴孔燃圧は、弁体に起因する圧力損失（流路の開口面積に依存する。）および流路そのものに起因する圧力損失を、注入燃圧から減じた値、に相当すると考えられる。すなわち、噴孔燃圧は、種々の軽微な要因を除けば、注入燃圧、流路の開口面積、および、流路の形状に基づいて実質的に定まると考えられる。これらのうち、注入燃圧および流路の開口面積は可変なパラメータであり、流路の形状は噴射ノズルの構成・仕様等に応じて定まるので不変なパラメータであるとみなし得る。よって、注入燃圧および流路の開口面積が定まれば、噴孔燃圧が一意的に定まることになる。
【００３１】
換言すると、「注入燃圧および流路の開口面積と、噴孔燃圧と、の間の関係（以下、「第１の関係」とも称呼される。）」は噴射ノズルごとに定まる固有の関係であり、例えばあらかじめ実験等を行うことにより、その関係を事前に特定することができる。
【００３２】
一方、噴射ノズルから単位時間当たりに噴射される燃料の量は、噴孔燃圧および噴孔の形状に基づいて実質的に定まると考えられる。これらのうち、噴孔燃圧は可変なパラメータであり、噴孔の形状は不変なパラメータであるとみなし得る。よって、噴孔燃圧が定まれば、噴射ノズルから単位時間当たりに噴射される燃料の量が一意的に定まることになる。
【００３３】
換言すると、「噴孔燃圧と、噴射ノズルから単位時間当たりに噴射される燃料の量と、の間の関係（以下、「第２の関係」とも称呼される。）」も噴射ノズルごとに定まる固有の関係であり、例えばあらかじめ実験等を行うことにより、その関係を事前に特定することができる。
【００３４】
噴射ノズルから燃料が噴射されるとき、流路の開口面積は、制御装置による制御に従い、ゼロから徐々に増大して所定の値に達した後、その所定の値から徐々に減少してゼロに戻ることになる（以下、このように流路の開口面積が変化する時間長さは、「燃料噴射時間」とも称呼される。）。なお、この所定の値は、フルリフト噴射が行われる場合には開口面積の最大値に相当し、パーシャルリフト噴射が行われる場合にはその最大値よりも小さい中間値に相当する。このような開口面積の変化は、噴射ノズルの弁体に作用する力（上述した合力）に起因して生じる。
【００３５】
上述したように、噴射ノズルの弁体には、開口面積を拡大する指示に従って生じる力（開口面積を大きくする向きの力）、および、注入燃圧が大きいほど大きくなる力（開口面積を小さくする向きの力）の合力が作用する。そのため、開口面積を拡大する指示に従って生じる力が一定（固定値）であれば（通常は固定値である。）、弁体が移動する速度（開口面積が増減する速度。すなわち、開口面積の時間的推移）は注入燃圧に応じて定まることになる。具体的には、注入燃圧が大きいほど、開口面積が増大する速度が小さく且つ減少する速度が大きいことになり、注入燃圧が小さいほど、開口面積が増大する速度が大きく且つ減少する速度が小さいことになる。よって、注入燃圧が定まれば、開口面積が増減する速度（開口面積の時間的推移）が一意的に定まることになる。
【００３６】
換言すると、「注入燃圧と、流路の開口面積の時間的推移と、の関係（以下、「第３の関係」とも称呼される。）」も、例えばあらかじめ実験等を行うことにより、事前に特定することができる。
【００３７】
第１の関係および第２の関係によれば、注入燃圧と流路の開口面積が定まれば結果的に単位時間当たりの燃料噴射量が定まることになるので、第３の関係を考慮すれば、所定の量の燃料を所定の注入燃圧にて噴射したいときに流路の開口面積をどのように推移させればよいか（流路の開口面積の時間的推移。ひいては、燃料噴射時間）を把握することができる。
【００３８】
換言すると、第１の関係に従えば、注入燃圧が一定（固定値）である場合、流路の開口面積の変化に応じて噴孔燃圧も変化する。さらに、第２の関係に従えば、噴孔燃圧の変化に応じて単位時間当たりの燃料噴射量も変化する。この単位時間当たりの燃料噴射量を、第３の関係を考慮しながら定められた燃料噴射時間に亘って積算すれば、噴射される燃料の総量（燃料噴射量）が定まることになる。
【００３９】
逆に言えば、（処理１）目標とする燃料噴射量（目標燃料噴射量）と、注入燃圧（固定値）と、が与えられれば、第１の関係〜第３の関係を考慮し、その目標燃料噴射量を達成するために必要な「流路の開口面積の変化（時間的推移）」を定めることができる。さらに、（処理２）この流路の開口面積の時間的推移と、注入燃圧と、を第１の関係に適用すれば、「噴孔燃圧の時間的推移」を取得（推定）することができる。そして、（処理３）この噴孔燃圧の時間的推移から、噴孔燃圧の平均値である平均噴孔燃圧を取得（推定）することができる。すなわち、（処理１）〜（処理３）の順に処理を行うことにより、目標燃料噴射量と注入燃圧とに基づいて平均噴孔燃圧を取得（推定）することができる。
【００４０】
そこで、本発明による制御装置（態様２）は、
前記平均噴孔燃圧として、
前記開口面積と前記燃圧と前記噴孔燃圧との間のあらかじめ取得された関係（第１の関係）に、（処理１から得られる）前記目標燃料噴射量および前記燃圧から定まる前記開口面積の時間的推移、ならびに、前記燃圧、を（処理２のように）適用して得られる前記噴孔燃圧の時間的推移の（処理３による）の平均値、
を採用する、ように構成され得る。
【００４１】
本態様の制御装置によれば、目標燃料噴射量および注入燃圧が与えられれば、平均噴孔燃圧が取得（事前に推定）されることになる。そこで、本態様の制御装置によって流路の開口面積および注入燃圧を制御する場合、本発明の制御装置は、まず、目標燃料噴射量およびパーシャルリフト噴射開始“前”の燃圧に基づき、第１平均噴孔燃圧（パーシャルリフト噴射開始前の注入燃圧にて噴射したと仮定した場合における平均噴孔燃圧）を取得する。さらに、本発明の制御装置は、同じ目標燃料噴射量に対して異なる注入燃圧を適用したときの平均噴孔燃圧を注入燃圧ごとに順に調べることにより、第１平均噴孔燃圧よりも第２平均噴孔燃圧（パーシャルリフト噴射開始後の平均噴孔燃圧）が大きくなるとの条件を満たす注入燃圧を、検索して特定する。そして、本態様の制御装置は、この条件を満たす注入燃圧を特定した後、注入燃圧をその注入燃圧に一致させるように制御しながら、目標燃料噴射量の燃料を噴射するように流路の開口面積を制御する。
【００４２】
また、本態様（態様２）の制御装置の考え方を上記態様１の制御装置に適用すれば、第２平均噴孔燃圧が最大となるとの条件を満たす注入燃圧を、上記同様に検索して特定することもできる。
【発明の効果】
【００４３】
以上にいくつかの態様とともに説明したように、本発明の制御装置は、パーシャルリフト噴射が行われる場合であっても噴射ノズルから噴射される燃料を適切に微粒化させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る制御装置が適用される燃料噴射システムの概略図である。
【図２】図１の燃料噴射システムが有する噴射ノズルの概略図である。
【図３】図２の噴射ノズルの弁体に作用する力を表す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図９】本発明の他の実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の各実施形態（第１実施形態および第２実施形態）が、図面を参照しながら説明される。
【００４６】
＜第１実施形態＞
・装置の概要
図１は、本発明の第１の実施形態に係る制御装置（以下、「第１装置」とも称呼される。）が適用される燃料噴射システム１０と、この燃料噴射システム１０を備える内燃機関２０と、の概略構成を示している。内燃機関２０は、４サイクル・筒内噴射・火花点火式・多気筒（４気筒）機関であり、便宜上、図１においては複数の気筒のうちの一の気筒の断面のみが示されている。
【００４７】
燃料噴射システム１０は、内燃機関２０の気筒内（燃焼室２５内）に燃料を噴射する噴射ノズル１１、噴射ノズル１１に高圧の燃料を注入するデリバリパイプ１２、デリバリパイプ１２に高圧の燃料を送出するサプライポンプ１３、サプライポンプ１３に燃料を供給する燃料タンク１４、および、デリバリパイプ１２内の燃料の圧力を計測するデリバリパイプ圧力センサ１５を備えている。
【００４８】
噴射ノズル１１は、気筒（燃焼室２５）の外周部から気筒内に燃料を噴射可能であるように、気筒の側面に設けられている（いわゆるサイド噴射方式）。デリバリパイプ１２とサプライポンプ１３とは燃料供給経路によって接続されており、サプライポンプ１３は、燃料タンク１４から供給された燃料を指示に応じた燃圧にまで加圧してデリバリパイプ１２に供給する。デリバリパイプ１２は、サプライポンプ１３から供給された燃料を、その燃圧を維持しながら一時的に蓄える。そして、デリバリパイプ１２から噴射ノズル１１に、高圧の燃料が注入される。なお、デリバリパイプ１２内の燃圧が所定の最大値を超えた場合、燃料の一部が、圧力リミットバルブ１２ａから排出されてサプライポンプ１３または燃料タンク１４に戻されるようになっている。このように、デリバリパイプ１２およびサプライポンプ１３（および、場合によっては燃料タンク１４）は、噴射ノズル１１に注入される燃料の圧力（燃圧）を調整可能な構成を備えている。
【００４９】
噴射ノズル１１について、以下にてより詳細に述べる。図２は、噴射ノズル１１の構造を表す模式図である。図２に示されるように、噴射ノズル１１は、燃料が噴き出される噴孔１１ａ、噴孔１１ａに向かって燃料を導く流路１１ｂ、および、弁体（ニードル）１１ｃを有している。噴孔１１ａは、噴射ノズル１１の一の端部（先端部。具体的には、噴射ノズル１１が内燃機関２０に取り付けられたときに燃焼室２５に面する端部。紙面下方向の端部）に設けられている。流路１１ｂは、噴射ノズル１１の内部に形成され、燃料を通過させることが可能な空洞部分である。弁体１１ｃは、一の端部１１ｃａ（紙面下方向の端部）が略円錐状に加工された円柱状の部材であり、その軸線に沿って（長軸方向に平行な方向に。図２の紙面上下方向に）移動可能であるように、噴射ノズル１１内に支持されている。
【００５０】
燃料は、噴射ノズル１１の他の端部（紙面上方向の端部）に設けられた燃料注入口１１ｄから、噴射ノズル１１内に注入される。噴射ノズル１１に注入された燃料は、図中の矢印に示されるように、弁体１１ｃの内部に設けられた通路を通過した後、弁体１１ｃに沿って噴射ノズル１１の先端部（紙面下方向の端部）に向かう。
【００５１】
ここで、図２の部分拡大図に示されるように、弁体１１が紙面上下方向に移動すると（弁体１１ｃの移動の仕組みついては、後述される。）、弁体の先端部１１ｃａと、流路１１ｂの内壁面１１ｂａと、に挟まれる領域ＯＳ（図中の破線で囲まれた領域）の大きさが変化する。この領域ＯＳは流路１１ｂの一部であり、領域ＯＳの大きさが変化することは、流路１１ｂの開口面積が変化することと同義である。よって、弁体１１ｃは、流路１１ｂの開口面積を調整可能な部材であると言える。
【００５２】
領域ＯＳを通過した燃料は、噴孔１１ａを通過し、噴射ノズル１１の外に噴射される。このように噴射ノズル１１に注入された燃料が噴孔１１ａに導かれるまでに通過する経路の全体が、流路１１ｂである。
【００５３】
以下、便宜上、弁体１１ｃによる流路１１ｂの開口の度合い（別の言い方をすると、弁体１１ｃの先端部１１ｃａと、内壁面１１ｂａと、の距離）は、弁体１１ｃの「リフト量」とも称呼される。弁体１１ｃは、内壁面１１ｂａに接触することによってリフト量（流路１１ｂの開口面積）をゼロにする位置から、内壁面１１ｂａから出来る限り離れることによってリフト量（流路１１ｂの開口面積）を最大にする位置まで、の範囲内にて移動可能に構成されている。
【００５４】
上述したような弁体１１ｃの移動を実現するべく、噴射ノズル１１は、弁体１１ｃの他の端部（紙面上方向の端部）１１ｃｂに接触するバネ１１ｅ、および、電子制御装置４０からの指示に応じて作動するソレノイドコイル１１ｆを有している。バネ１１ｅは、弁体１１ｃに対し、リフト量が小さくなる向き（紙面下方向）の弾性力を及ぼすようになっている。一方、ソレノイドコイル１１ｆは、弁体１１ｃに対し、リフト量が大きくなる向き（紙面上方向）の電磁力を及ぼすようになっている。さらに、弁体１１ｃの端面１１ｃｃは燃料注入口１１ｄから注入された燃料に接触しており、この端面１１ｃｃに、燃料の圧力（注入燃圧）に起因してリフト量が小さくなる向き（紙面下方向）の力が及ぼされるようになっている。
【００５５】
弁体１１ｃに及ぼされる力について、以下にてより詳細に述べる。図３は、弁体１１ｃに作用する力を表す概略図である。図３に示されるように、弁体１１ｃには、バネ１１ｅによる弾性力Ｆｓｐ、燃圧に起因する力Ｆｆ（以下、便宜上、「燃圧力Ｆｆ」とも称呼される。）、および、ソレノイドコイル１１ｆが作動中であるときには電磁力Ｆｓｏｌ、が及ぼされるようになっている。なお、弁体１１ｃの先端部１１ｃａにも燃圧力Ｆｆａが及ぼされると考えられるが、先端部１１ｃａの面積は端面１１ｃｃに比べて非常に小さいので、先端部１１ｃａに及ぼされる燃圧力Ｆｆａは、端面１１ｃｃに及ぼされる燃圧力Ｆｆに比べて非常に小さく、弁体１１ｃの移動に実質的な影響を与えない。
【００５６】
よって、弁体１１ｃは、弾性力Ｆｓｐ、燃圧力Ｆｆおよび電磁力Ｆｓｏｌの合力に応じた方向に移動することになる。ここで、弾性力Ｆｓｐおよび電磁力Ｆｓｏｌの大きさは、燃焼室２５内に燃料を適切に噴射させる観点から定まる注入燃圧（および、この注入燃圧に起因する燃圧力Ｆｆの大きさ）を考慮し、弁体１１ｃを適切に移動可能であるように設計されている。なお、弾性力Ｆｓｐおよび電磁力Ｆｓｏｌは一般に一定（固定値）の大きさとみなし得るように設計され、燃圧力Ｆｆは注入燃圧が大きいほど大きくなる。
【００５７】
このように、弁体１１ｃは、リフト量を増大させる向きの力であってソレノイドコイル１１ｆへの指示に応じて生じる力（電磁力Ｆｓｏｌ）と、リフト量を減少させる向きの力であって注入燃圧が大きいほど大きくなる力（燃圧力Ｆｆ＋弾性力Ｆｓｐ）と、の合力に応じて移動（作動）するように構成されている。
【００５８】
再び図１を参照すると、内燃機関２０は、シリンダブロック部（２１〜２５）、シリンダブロック部の上部に固定されるシリンダヘッド部（３１〜３８）、シリンダブロック部（燃焼室２５）に空気を供給するための吸気系統（４１〜４４）、シリンダブロック部から排出されるガス（排ガス）を内燃機関２０の外部に放出するための排気系統（５１〜５３）、アクセルペダル（６１）、各種センサ（７１〜７８）、および、電子制御装置（８１〜８６）、を備えている。
【００５９】
シリンダブロック部は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３、および、クランクシャフト２４、を有している。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランクシャフト２４に伝達され、これにより同クランクシャフト２４が回転するように構成されている。シリンダ２１の内壁面、ピストン２２の上面およびシリンダヘッド部の下面は、燃焼室２５を画成している。
【００６０】
燃焼室２５の側面には、燃料噴射ノズル１１が設けられている。燃料噴射ノズル１１は、電子制御装置８１からの指示に応じたタイミング（燃料噴射タイミング）にて、同指示に応じた量（燃料噴射量）の燃料を、燃焼室２５の外周部から燃焼室２５内に向かって噴射するようになっている（いわゆるサイド噴射方式）。
【００６１】
シリンダヘッド部は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフト３３、燃焼室２５に連通した排気ポート３４、排気ポート３４を開閉する排気弁３５、排気弁３５を駆動するエキゾーストカムシャフト３６、点火プラグ３７、および、点火プラグ３７に与える高電圧を発生するイグナイタ３８を有している。
【００６２】
吸気系統は、吸気ポート３１を介してそれぞれの気筒に連通されたインテークマニホールド４１、インテークマニホールド４１の上流側の集合部に接続された吸気管４２、吸気管４２の端部に設けられたエアクリーナ４３、吸気管４２の開口面積を変更することができるスロットル弁４４、および、指示信号に応じてスロットル弁４４を回転駆動するスロットル弁アクチュエータ４４ａ、を有している。吸気ポート３１、インテークマニホールド４１および吸気管４２は、吸気通路を構成している。
【００６３】
排気系統は、排気ポート３４を介してそれぞれの気筒に連通されたエキゾーストマニホールド５１、エキゾーストマニホールド５１の下流側の集合部に接続された排気管５２、および、排気管５２に設けられた排ガス浄化用触媒５３、を有している。排気ポート３４、エキゾーストマニホールド５１および排気管５２は、排気通路を構成している。
【００６４】
内燃機関２０の外部には、内燃機関２０に加速要求および要求トルクなどを入力するためのアクセルペダル６１が設けられている。アクセルペダル６１は、内燃機関２０の操作者によって操作される。
【００６５】
さらに、各種センサとして、内燃機関２０は、吸入空気量センサ７１、スロットル弁開度センサ７２、カムポジションセンサ７３、クランクポジションセンサ７４、水温センサ７５、空燃比センサ７６，７７、および、アクセル開度センサ７８、を備えている。なお、上述したように、燃料噴射システム１０は、デリバリパイプ圧力センサ１５を備えている。
【００６６】
吸入空気量センサ７１は、吸気通路（吸気管４２）に設けられ、吸気管４２を通じて内燃機関２０に吸入される空気の質量に応じた信号を出力するように構成されている。
【００６７】
スロットル弁開度センサ７２は、スロットル弁４４の近傍に設けられ、スロットル弁４４の開度に応じた信号を出力するように構成されている。
【００６８】
カムポジションセンサ７３は、インテークカムシャフト３３の近傍に設けられ、インテークカムシャフト３３の回転位置に応じた信号を出力するように構成されている。
【００６９】
クランクポジションセンサ７４は、クランクシャフト２４の近傍に設けられ、クランクシャフトの回転に応じた信号を出力するように構成されている。この信号に基づき、クランクシャフト２４の単位時間あたりの回転数（機関回転速度ＮＥ）が取得される。
【００７０】
水温センサ７５は、シリンダ２１内を流れる冷却水の通路に設けられ、冷却水の温度に応じた信号を出力するように構成されている。
【００７１】
空燃比センサ７６，７７は、触媒５３の上流側および下流側の排気通路に設けられ、触媒５３に導入される排ガスおよび触媒５３排出される排ガスの空燃比に応じた信号を出力するように構成されている。
【００７２】
アクセル開度センサ７８は、アクセルペダル６１に設けられ、アクセルペダル６１の開度に応じた信号を出力するように構成されている。この信号にもとづき、アクセルペダル開度Ａｃｃｐが取得される。
【００７３】
電子制御装置は、ＣＰＵ８１、ＣＰＵ８１が実行するプログラム、テーブル（マップ）および定数などをあらかじめ記憶したＲＯＭ８２、ＣＰＵ８１が必要に応じて一時的にデータを格納するＲＡＭ８３、電源が投入された状態でデータを格納すると共に格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ８４、ならびに、インターフェース８５を有する。ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、ＲＡＭ４４およびインターフェース８５は、互いにバスで接続されている。
【００７４】
インターフェース８５は、上記各種センサと接続され、ＣＰＵ８１にそれらセンサから出力される信号を伝えるように構成されている。さらに、インターフェース８５は、噴射ノズル１１およびサプライポンプ１３などと接続され、ＣＰＵ８１の指示に応じてそれらに指示信号を送るように構成されている。
【００７５】
具体的には、ＣＰＵ８１は、噴射ノズル１１から燃料を噴射させるタイミングである燃料噴射タイミングに関する信号、および、噴射ノズル１１から噴射させる燃料の量である燃料噴射量に関する指示信号を、インターフェース８５を介して噴射ノズル１１（または、噴射ノズル１１の作動を制御する制御装置）に送るように構成されている。また、例えば、ＣＰＵ８１は、噴射ノズル１１に注入される燃料の圧力を制御するべく、この注入燃圧に関する指示信号をサプライポンプ１３（または、サプライポンプ１３の作動を制御する制御装置）に送るように構成されている。
【００７６】
以上が、第１装置が適用される燃料噴射システム１０、および、燃料噴射システム１０を備える内燃機関２０の概要である。
【００７７】
・装置の作動
以下、第１装置の作動が、図４〜図６を参照しながら説明される。
第１装置において、ＣＰＵ８１は、図４〜図６に示した各ルーチンを実行し、パーシャルリフト噴射を開始するときの燃圧（注入燃圧）と流路の開口面積（リフト量）とを定め、定められた燃圧（注入燃圧）の下で流路の開口面積（リフト量）を制御する。以下、パーシャルリフト噴射が開始される気筒は「燃料噴射気筒」とも称呼される。
【００７８】
具体的には、まず、ＣＰＵ８１は、図４に示した「燃料噴射制御ルーチン」を実行する。本ルーチンにおいて、ＣＰＵ８１は、所定のタイミングにてステップ４００から処理を開始してステップ４１０に進み、現時点にてパーシャルリフト噴射を開始すべきか否かを判定する。本ステップにおいては、例えば、機関回転速度ＮＥおよびアクセルペダル開度Ａｃｃｐから定まる内燃機関２０の運転状態に基づき、同判定が行われる。
【００７９】
現時点にてパーシャルリフト噴射を開始すべきである場合、ＣＰＵ８１は、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４２０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ４２０にて、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを決定する。目標燃料噴射量Ｑｔｇｔは、例えば、機関２０の運転に適した噴射量が定まるようにあらかじめ設定されたマップに、現時点における内燃機関２０の運転状態（例えば、機関回転速度ＮＥおよびアクセルペダル開度Ａｃｃｐ）を適用することによって決定される。
【００８０】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ４３０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ４３０にて、現時点において噴射ノズル１１に注入されている燃料の圧力（注入燃圧）Ｐｆｕｅｌ１を取得する。この注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１は、デリバリパイプ圧力センサ１５から出力される信号に基づいて取得される。
【００８１】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ４４０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ４４０にて、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料を注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１にて噴射したと仮定した場合における噴孔燃圧の平均値（第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１）を推定する。具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ４４０にて、図５に示す「平均噴孔燃圧推定ルーチン」を実行する。
【００８２】
図５に示すルーチンにおいて、ＣＰＵ８１は、ステップ５００から処理を開始すると、ステップ５１０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ５１０にて、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔおよび注入燃圧Ｐｆｕｅｌ（今回の処理においては、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１）に基づき、リフト量の時間的推移Ｌ（ｔ）を推定する。
【００８３】
本発明の制御装置の態様（態様２）についての説明にて述べたように、注入燃圧が一定（固定値）である場合、目標燃料噴射量と、注入燃圧と、が与えられれば、上述した第１の関係〜第３の関係を考慮し、その目標燃料噴射量を達成するために必要な「リフト量の時間的推移」を定めることができる。第１装置においては、燃料噴射システム１０における第１の関係〜第３の関係が、あらかじめ実験等によって取得されて。そこで、それら関係を利用することにより、本ステップにおいてリフト量の時間的推移Ｌ（ｔ）を推定することが可能となる。
【００８４】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ５２０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ５２０にて、「注入燃圧Ｐｆｕｅｌと、リフト量Ｌと、噴孔燃圧Ｐｉｈと、の関係」をあらかじめ定めた関係式ＦｕｎｃＰｉｈ（Ｐｆｕｅｌ，Ｌ）に、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１およびリフト量の時間的推移Ｌ（ｔ）を適用することにより、噴孔燃圧の時間的推移Ｐｉｈ（ｔ）を推定する。なお、本ステップにおける関係式は、上述した第１の関係（態様２を参照。）に相当する。
【００８５】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ５３０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ５３０にて、噴孔燃圧の時間的推移Ｐｉｈ（ｔ）を燃料噴射時間に亘って平均した値を平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ（今回の処理においては、第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１）として取得する。その後、ＣＰＵ８１は、ステップ５９５に進み、図４のステップ４４０に戻る。
【００８６】
再び図４のルーチンを参照すると、ＣＰＵ８１は、ステップ４４０の処理が完了した後、ステップ４５０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ４５０にて、第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きい第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が得られる注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２を推定する。具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ４５０にて、図６に示す「燃圧検索ルーチン」を実行する。
【００８７】
具体的には、ＣＰＵ８１は、図６のステップ６００から処理を開始すると、まず、ステップ６０５〜ステップ６２５に示す一連の処理を実行する。この一連の処理により、「現時点での注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を基準として徐々に燃圧を大きくしたときに“第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きい第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が得られる燃圧”が存在するか否かが確認（探索）され、そのような燃圧が存在した場合にはその燃圧が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として取得される。
【００８８】
具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ６０５にて、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を便宜上の値ＰＦに格納する。値ＰＦは、本ルーチンにおける各処理を実行するために便宜上用いられる値である。
【００８９】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ６１０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６１０にて、値ＰＦに増大分ΔＰｆｕｅｌを加算した値を、改めて値ＰＦに格納する。すなわち、本ステップにより、値ＰＦの大きさが増大分ΔＰｆｕｅｌだけ大きくなる。
【００９０】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ６１５に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６１５にて、値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘよりも小さいか否かを判定する。燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘは、燃料噴射システム１０の構成・仕様等によってあらかじめ定まる値である。
【００９１】
現時点における値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘよりも小さい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６２０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６２０にて、図５のルーチンを実行することにより、燃圧が現時点での値ＰＦである場合に目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを噴射すると仮定したときの平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２を推定する。
【００９２】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ６２５に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６２５にて、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きいか否かを判定する。別の言い方をすると、本ステップにて、値ＰＦが図４のステップ４５０に示す条件を満たす注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に相当するか否かが判定される。
【００９３】
現時点における第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６２５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６３０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６３０にて、値ＰＦを平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２に格納する。その後、ＣＰＵ８１は、ステップ６９５に進み、図４のステップ４５０に戻る。
【００９４】
一方、現時点における第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１以下である場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６２５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６１０に戻る。そして、ＣＰＵ８１は、ステップ６２５にて「Ｙｅｓ」と判定されるまで、ステップ６１０〜ステップ６２５の処理を繰り返す。これにより、値ＰＦが増大分ΔＰｆｕｅｌずつ増大されながら、ステップ４５０に示す条件（Ｐｉｈａｖｅ２＞Ｐｉｈａｖｅ１）を満たす値ＰＦが探索されることになる。
【００９５】
これに対し、上記条件を満たす値ＰＦが発見される前に値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘに到達した場合（換言すると、値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘに到達するまでに上記条件を満たす値ＰＦが存在しなかった場合）、ＣＰＵ８１は、ステップ６１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６３５に進む。
【００９６】
そして、ＣＰＵ８１は、ステップ６３５〜ステップ６５５に示す一連の処理を実行する。この一連の処理により、「現時点での注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を基準として徐々に燃圧を小さくしたときに“第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きい第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が得られる燃圧”が存在するか否かが確認（探索）され、そのような燃圧が存在した場合には同燃圧が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として取得される。
【００９７】
具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ６３５にて、再び、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を便宜上の値ＰＦに格納する。
【００９８】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ６４０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６４０にて、値ＰＦから減少分ΔＰｆｕｅｌを減算した値を、改めて値ＰＦに格納する。すなわち、本ステップにより、値ＰＦの大きさが減少分ΔＰｆｕｅｌだけ小さくなる。
【００９９】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ６４５に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６４５にて、値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎは、燃料噴射システム１０の構成・仕様等によってあらかじめ定まる値である。
【０１００】
現時点における値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎよりも大きい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６４５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６５０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６５０にて、図５のルーチンを実行することにより、燃圧が現時点での値ＰＦである場合に目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを噴射すると仮定したときの平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２を推定する。
【０１０１】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ６５５に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６５５にて、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きいか否かを判定する。別の言い方をすると、本ステップにて、値ＰＦが図４のステップ４５０に示す条件を満たす注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に相当するか否かが判定される。
【０１０２】
現時点における第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６５５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６３０に進む。そして、ＣＰＵ８１は、ステップ６３０にて値ＰＦを平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２に格納し、ステップ６９５に進んで図４のステップ４５０に戻る。
【０１０３】
一方、現時点における第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１以下である場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６５５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６４０に戻る。そして、ＣＰＵ８１は、ステップ６５５にて「Ｙｅｓ」と判定されるまで、ステップ６４０〜ステップ６５５の処理を繰り返す。これにより、値ＰＦが減少分ΔＰｆｕｅｌずつ減少されながら、ステップ４５０に示す条件（Ｐｉｈａｖｅ２＞Ｐｉｈａｖｅ１）を満たす値ＰＦが探索されることになる。
【０１０４】
ところが、上記条件を満たす値ＰＦが発見される前に値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎに到達した場合（換言すると、値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎに到達するまでに上記条件を満たす値ＰＦが存在しなかった場合。すなわち、現時点における噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１によって最大の平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が得られることが確認された場合）、ＣＰＵ８１は、ステップ６４５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６６０に進む。
【０１０５】
ＣＰＵ８１は、ステップ６６０にて、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に格納する。その後、ＣＰＵ８１は、ステップ６９５に進んで図４のステップ４５０に戻る。
【０１０６】
このように、図６のルーチンが実行されると、第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きい第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が得られる燃圧が存在するか否かが探索される。そして、そのような燃圧が存在すれば、その燃圧が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として採用される。一方、そのような燃圧が存在しなければ、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として採用される。
【０１０７】
再び図４のルーチンを参照すると、ＣＰＵ８１は、ステップ４５０の処理が完了した後、ステップ４６０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ４６０にて、燃圧を注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に一致させるように、燃料噴射システム１０を制御する。具体的には、燃圧を注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に一致させるように、サプライポンプ１３（または、サプライポンプ１３の作動を制御する制御装置）に指示が与えられる。
【０１０８】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ４７０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ４７０にて、燃料噴射気筒において目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料が噴射ノズル１１から噴射されるように、リフト量を制御する。具体的には、図５のステップ５１０と同様の考え方に基づいてリフト量の時間的推移を定め、その時間的推移に従ってリフト量が変化するように、噴射ノズル１１（または、噴射ノズル１１の作動を制御する制御装置）に指示が与えられる。
【０１０９】
その後、ＣＰＵ８１は、ステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１１０】
このように、第１装置は、パーシャルリフト噴射を開始するとき、第１平均噴孔燃圧がよりも第２平均噴孔燃圧が大きい（Ｐｉｈａｖｅ２＞Ｐｉｈａｖｅ１）との条件を満たす燃圧Ｐｆｕｅｌ２を検索し、その燃圧Ｐｆｕｅｌ２にて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料を噴射するようにリフト量を制御する。その結果、第１装置は、パーシャルリフト噴射が行われる場合であっても、噴射ノズル１１から噴射される燃料を適切に微粒化させることができる。
【０１１１】
以上が、本発明の第１の実施形態についての説明である。
【０１１２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る制御装置（以下、「第２装置」とも称呼される。）が説明される。第２装置は、第１装置が適用される燃料噴射システム１０と同様の構成を有する燃料噴射システム（以下、上記同様、「燃料噴射システム１０」と称呼される。）に適用される。そこで、第２装置が適用される燃料噴射システムおよび同システムを供える機関の概要についての説明は省略される。
【０１１３】
・装置の作動
第２装置は、「第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２がその最大値に一致するようにリフト量および燃圧を制御する」点において、第１装置と相違する。
【０１１４】
第２装置において、ＣＰＵ８１は、図５、図７および図８に示した各ルーチンを実行し、パーシャルリフト噴射を開始するときの燃圧（注入燃圧）と流路の開口面積（リフト量）とを定め、定められた燃圧（注入燃圧）の下で流路の開口面積（リフト量）を制御する。
【０１１５】
図７に示したルーチンは、ステップ４５０がステップ７１０に置換されている点のみにおいて、図４に示したルーチンと相違している。また、図８に示したルーチンは、ステップ６２５、ステップ６３０およびステップ６５５に代えて、ステップ８１０〜８４０が設けられている点のみにおいて、図６に示したルーチンと相違している。そこで、図７，８における図４，６に示したステップと同一の処理を行うためのステップには、図４，６のそのようなステップに付された符号と同一の符号が付されている。これらステップについての詳細な説明は適宜省略される。
【０１１６】
具体的には、ＣＰＵ８１は、図７のステップ７００から処理を開始すると、現時点にてパーシャルリフト噴射を開始すべきである場合、ステップ４２０〜ステップ４４０の処理を実行した後、ステップ７１０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ７１０にて、図８に示す「燃圧制御ルーチン」を実行することにより、第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が大きく、かつ、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が最大となる、注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２を推定する。
【０１１７】
図８に示すルーチンにおいて、ＣＰＵ８１は、ステップ８００から処理を開始すると、まず、ステップ６０５〜ステップ６２０ならびにステップ８１０に示す一連の処理を実行する。この一連の処理により、「現時点での注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を基準として徐々に燃圧を大きくしたときの各々の燃圧（値ＰＦ）と、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２と、の組合せ」が、燃圧（値ＰＦ）がその最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘに到達するまで記録される。
【０１１８】
具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ６０５およびステップ６１０を経てステップ６１５に進み、値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘよりも小さいか否かを判定する。現時点における値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘよりも小さい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６２０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６２０にて、図５のルーチンを実行することにより、燃圧が値ＰＦである場合に目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを噴射すると仮定したときの平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２を推定する。
【０１１９】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ８１０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ８１０にて、現時点での値ＰＦと、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２と、の組合せを記録する。この関係は、例えば、ＲＡＭ８３等に記録される。
【０１２０】
その後、ＣＰＵ８１は、ステップ６１０に戻り、ステップ６１５にて「Ｎｏ」と判定されるまで、ステップ６１０〜ステップ８１０の処理を繰り返す。これにより、値ＰＦが最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘに到達するまで、値ＰＦと第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２との組合せが記録され続けることとなる。
【０１２１】
そして、値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘに到達すると、ＣＰＵ８１は、ステップ６１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６３５に進む。
【０１２２】
そして、ＣＰＵ８１は、ステップ６３５〜ステップ６５０ならびにステップ８２０に示す一連の処理を実行する。この一連の処理により、「現時点での注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を基準として徐々に燃圧を小さくしたときの各々の燃圧（値ＰＦ）と、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２と、の組合せ」が、燃圧（値ＰＦ）がその最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎに到達するまで記録される。
【０１２３】
具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ６３５およびステップ６４０を経てステップ６４５に進み、値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。現時点における値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎよりも大きい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６４５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６５０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６５０にて、図５のルーチンを実行することにより、燃圧が値ＰＦである場合に目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを噴射すると仮定したときの平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２を推定する。
【０１２４】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ８２０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ８２０にて、現時点での値ＰＦと、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２と、の組合せを記録する。この関係は、例えば、ＲＡＭ８３等に記録される。
【０１２５】
その後、ＣＰＵ８１は、ステップ６４０に戻り、ステップ６４５にて「Ｎｏ」と判定されるまで、ステップ６４０〜ステップ８２０の処理を繰り返す。これにより、値ＰＦが最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎに到達するまで、値ＰＦと第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２との組合せが記録され続けることとなる。
【０１２６】
そして、値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎに到達すると、ＣＰＵ８１は、ステップ６４５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８３０に進む。
【０１２７】
ＣＰＵ８１は、ステップ８３０にて、上述したように記録された第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２のうちの最大の値が第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きいか否かを判定する。換言すると、ステップ７１０に示す条件（Ｐｉｈａｖｅ２＞Ｐｉｈａｖｅ１を満たし、かつ、Ｐｉｈａｖｅ２が最大値）を満たす値ＰＦが存在するか否かを判定する。
【０１２８】
第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２の最大値が第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも大きい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ８３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８４０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ８４０にて、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が最大値であるときの値ＰＦを、注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に格納する。
【０１２９】
一方、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２の最大値が第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１以下である場合、ＣＰＵ８１は、ステップ８３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６６０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６６０にて、第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１を注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に格納する。
【０１３０】
上述したように注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２の値が格納された後、ＣＰＵ８１は、ステップ８９５に進み、図７のステップ７１０に戻る。
【０１３１】
このように、図８のルーチンが実行されると、注入燃圧（値ＰＦ）と第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２との関係が注入燃圧（値ＰＦ）ごとに記録され、第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が最大となるときの注入燃圧が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として採用される。一方、そのような注入燃圧が存在しなければ、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として採用される。
【０１３２】
再び図７のルーチンを参照すると、ＣＰＵ８１は、ステップ７１０の処理が完了した後、ステップ４６０およびステップ４７０の処理を実行する。これにより、燃圧が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に一致するように制御されながら、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料が噴射ノズル１１から噴射されるようにリフト量が制御される。その後、ＣＰＵ８１は、ステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１３３】
このように、第２装置は、パーシャルリフト噴射を開始するとき、第１平均噴孔燃圧がよりも第２平均噴孔燃圧が大きく且つ第２平均噴孔燃圧が最大である（Ｐｉｈａｖｅ２＞Ｐｉｈａｖｅ１、かつ、Ｐｉｈａｖｅ２＝最大値）との条件を満たす燃圧Ｐｆｕｅｌ２を検索し、その燃圧Ｐｆｕｅｌ２にて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料を噴射するようにリフト量を制御する。その結果、第１装置は、パーシャルリフト噴射が行われる場合であっても、噴射ノズル１１から噴射される燃料を適切に微粒化させることができる。
【０１３４】
以上が、本発明の第２の実施形態についての説明である。
【０１３５】
＜実施形態の総括＞
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る制御装置（第１装置および第２装置）は、
燃料を噴射する噴射ノズル１１であって、前記燃料が噴き出される噴孔１１ａ、前記噴孔１１ａに向かって前記燃料を導く流路１１ｂ、および、前記流路１１ｂの開口面積を調整可能な弁体を有する噴射ノズル１１と、前記噴射ノズル１１に注入される燃料の圧力である燃圧Ｐｆｕｅｌを調整可能な燃圧調整手段（デリバリパイプ１２，サプライポンプ１３）と、を備えるとともに、
前記弁体１１ｃが、前記開口面積（領域ＯＳ）を拡大させる向きの力であって前記開口面積（リフト量）を拡大する指示に従って生じる力（ソレノイドコイル１１ｆによる電磁力Ｆｓｏｌ）と、前記開口面積を縮小させる向きの力であって前記燃圧Ｐｆｕｅｌが大きいほど大きくなる力（注入燃圧Ｐｆｕｅｌによる燃圧力Ｆｆ＋バネ１１ｅによる弾性力Ｆｓｐ）と、の合力に応じて作動することによって前記開口面積を調整する、ように構成された燃料噴射システム、に適用される制御装置である。
【０１３６】
本発明の実施形態に係る制御装置（第１装置および第２装置）は、
前記開口面積をその最大値よりも小さい中間値とその最小値との間の範囲内にて調整しながら前記燃料を噴射するパーシャルリフト噴射を開始するとき（例えば、図４のステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定された場合）、
噴射する燃料の目標量である目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料が噴射される期間中の前記噴孔１１ａにおける燃料の圧力である噴孔燃圧Ｐｉｈの平均値である平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅが、前記パーシャルリフト噴射を開始する前の燃圧Ｐｆｕｅｌにて前記目標燃料噴射量の燃料を噴射したならば生じるであろう第１平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ１よりも、前記パーシャルリフト噴射を開始した後の燃圧Ｐｆｕｅｌ２にて前記目標燃料噴射量の燃料を噴射するときに生じる第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２が大きい、との関係を満たすように、前記パーシャルリフト噴射を開始した後の前記開口面積および前記燃圧Ｐｆｕｅｌを制御する、ように構成されている（例えば、図４のステップ４５０〜４７０）。
【０１３７】
本発明の実施形態に係る制御装置（第２装置）は、
前記第２平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅ２がその最大値に一致するように、前記パーシャルリフト噴射を開始した後の前記開口面積および前記燃圧Ｐｆｕｅｌを制御する、ように構成されている（図７のステップ７１０）。
【０１３８】
本発明の実施形態に係る制御装置（第１装置および第２装置）は、
前記平均噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅとして、前記開口面積Ｌと前記燃圧Ｐｆｕｅｌと前記噴孔燃圧Ｐｉｈａｖｅとの間のあらかじめ取得された関係に、前記目標燃料噴射量および前記燃圧Ｐｆｕｅｌから定まる前記開口面積の時間的推移、ならびに、前記燃圧Ｐｆｕｅｌ、を適用して得られる前記噴孔１１ａ燃圧Ｐｆｕｅｌの時間的推移の平均値、を採用するように構成されている（図５のルーチン）。
【０１３９】
＜その他の態様＞
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、第１装置および第２装置においては、パーシャルリフト噴射を開始した後の注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２を定めるための指標として、平均噴孔燃圧が用いられている。しかし、本発明の制御装置は、平均噴孔燃圧に代えて「平均噴孔燃圧に対応する値」をその指標として用いるように構成されてもよい。
【０１４０】
例えば、この態様の制御装置（以下、「他の装置」とも称呼される。）は、平均噴孔燃圧に対応する値として、「開口面積と、燃圧と噴孔燃圧との差と、を乗算した値を、目標燃料噴射量の燃料が噴射される期間に亘って積算した値」を採用するように構成され得る。この値は、「積算噴孔投入燃圧」とも称呼される。
【０１４１】
この態様についてより具体的に説明すると、他の装置は、平均噴孔燃圧に代えて平均噴孔燃圧対応値を採用する点において、第１装置と相違する。他の装置が第１装置が適用される燃料噴射システム１０と同様の構成を有する燃料噴射システムに適用されたとすると、他の装置におけるＣＰＵ８１は、図９〜図１１に示した各ルーチンを実行し、パーシャルリフト噴射を実行するときの燃圧（注入燃圧）と流路の開口面積（リフト量）とを定め、定められた燃圧（注入燃圧）の下で流路の開口面積（リフト量）を制御する。
【０１４２】
図９〜図１１に示したルーチンは、図４〜図６に示したルーチンと一部のステップにおける処理が異なる点のみにおいて、図４〜図６に示したルーチンと相違している。そこで、図９〜図１１における図４〜図６に示したステップと同一の処理を行うためのステップには、図４〜図６のそのようなステップに付された符号と同一の符号が付されている。これらステップについての詳細な説明は適宜省略される。
【０１４３】
具体的には、ＣＰＵ８１は、図９のステップ９００から処理を開始すると、現時点にてパーシャルリフト噴射を開始すべきである場合、ステップ４１０〜ステップ４３０を経てステップ９１０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ９１０にて、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料を注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１にて噴射したと仮定した場合における平均噴孔燃圧に相当する値（第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１）を推定する。具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ９１０にて、図１０に示す「平均噴孔燃圧対応値推定ルーチン」を実行する。
【０１４４】
具体的には、ＣＰＵ８１は、図１０のステップ１０００から処理を開始すると、ステップ５１０にてリフト量の時間的推移Ｌ（ｔ）を推定し、ステップ１０１０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ１０１０にて、「注入燃圧Ｐｆｕｅｌと、リフト量Ｌと、弁体１１ｃの上流側と下流側との燃圧の差（弁体前後の差圧）Ｐｄｉｆと、の関係」をあらかじめ定めたテーブルＭａｐＰｄｉｆ（Ｐｆｕｅｌ，Ｌ）に、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌおよびリフト量の時間的推移Ｌ（ｔ）を適用することにより、弁体前後の差圧の時間的推移Ｐｄｉｆ（ｔ）を推定する。
【０１４５】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ１０２０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ１０２０にて、リフト量の時間的推移Ｌ（ｔ）と弁体前後の差圧の時間的推移Ｐｄｉｆ（ｔ）との積を、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料が噴射される期間（噴射開始時刻ｔｓから噴射終了時刻ｔｅ）に亘って積算した値、を平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ（今回の処理においては、第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１）として取得する。その後、ＣＰＵ８１は、ステップ１０９５に進み、図９のステップ９１０に戻る。
【０１４６】
再び図９のルーチンを参照すると、ＣＰＵ８１は、ステップ９１０の処理が完了した後、ステップ９２０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ９２０にて、第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１よりも大きい第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が得られる注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２を推定する。具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ９２０にて、図１１に示す「燃圧制御ルーチン」を実行する。
【０１４７】
具体的には、ＣＰＵ８１は、図１１のステップ１１００から処理を開始すると、ステップ６０５〜ステップ６１５，ステップ１１１０およびステップ１１２０に示す一連の処理を実行する。この一連の処理により、「現時点での注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を基準として徐々に燃圧を大きくしたときに“第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１よりも大きい第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が得られる燃圧”が存在するか否かが確認（探索）され、そのような燃圧が存在した場合には同燃圧が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として取得される。
【０１４８】
具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ６０５およびステップ６１０を経てステップ６１５に進み、値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘよりも小さいか否かを判定する。現時点における値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘよりも小さい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１１１０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ１１１０にて、図１０のルーチンを実行することにより、燃圧が値ＰＦである場合に目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを噴射すると仮定したときの平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２を推定する。
【０１４９】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ１１２０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ１１２０にて、第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１よりも大きいか否かを判定する。
【０１５０】
現時点における第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１よりも大きい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ１１２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６３０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ６３０にて、値ＰＦを平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２に格納した後、ステップ１１９５に進んで図９のステップ９２０に戻る。
【０１５１】
一方、現時点における第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１以下である場合、ＣＰＵ８１は、ステップ１１２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６１０に戻る。そして、ＣＰＵ８１は、ステップ１１２０にて「Ｙｅｓ」と判定されるまで、ステップ６１０、ステップ６１５、ステップ１１１０およびステップ１１２０の処理を繰り返す。これにより、値ＰＦが増大分ΔＰｆｕｅｌずつ増大されながら、Ｐｉｈａｖｅ２＞Ｐｉｈａｖｅ１との条件を満たす値ＰＦが探索されることになる。
【０１５２】
これに対し、上記条件を満たす値ＰＦが発見される前に値ＰＦが燃圧の最大値Ｐｆｕｅｌｍａｘに到達した場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６３５に進む。
【０１５３】
そして、ＣＰＵ８１は、ステップ６３５〜ステップ６４５、ステップ１１３０およびステップ１１４０に示す一連の処理を実行する。この一連の処理により、「現時点での注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を基準として徐々に燃圧を小さくしたときに“第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１よりも大きい第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が得られる燃圧”が存在するか否かが確認（探索）され、そのような燃圧が存在した場合には同燃圧が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として取得される。
【０１５４】
具体的には、ＣＰＵ８１は、ステップ６３５およびステップ６４０を経てステップ６４５に進み、値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。現時点における値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎよりも大きい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６４５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１１３０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ１１３０にて、図１０のルーチンを実行することにより、燃圧が値ＰＦである場合に目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを噴射するときの平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２を推定する。
【０１５５】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ１１４０に進む。ＣＰＵ８１は、ステップ１１４０にて、第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１よりも大きいか否かを判定する。
【０１５６】
現時点における第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１よりも大きい場合、ＣＰＵ８１は、ステップ１１４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６３０を経てステップ１１９５に進み、図９のステップ９２０に戻る。
【０１５７】
一方、現時点における第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１以下である場合、ＣＰＵ８１は、ステップ１１４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６４０に戻る。そして、ＣＰＵ８１は、ステップ１１４０にて「Ｙｅｓ」と判定されるまで、ステップ６４０、ステップ６４５、ステップ１１３０およびステップ１１４０の処理を繰り返す。これにより、値ＰＦが減少分ΔＰｆｕｅｌずつ減少されながら、Ｐｉｈａｖｅ２＞Ｐｉｈａｖｅ１との条件を満たす値ＰＦが探索されることになる。
【０１５８】
ところが、上記条件を満たす値ＰＦが発見される前に値ＰＦが燃圧の最小値Ｐｆｕｅｌｍｉｎに到達した場合、ＣＰＵ８１は、ステップ６４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６６０に進み、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１を注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に格納し、ステップ１１９５に進んで図９のステップ９２０に戻る。
【０１５９】
このように、図１１のルーチンが実行されると、第１平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ１よりも大きい第２平均噴孔燃圧対応値Ｐｉｈｃｏ２が得られる燃圧が存在するか否かが探索される。そして、そのような燃圧が存在すれば、同燃圧を注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として採用される。一方、そのような燃圧が存在しなければ、現時点における注入燃圧Ｐｆｕｅｌ１が注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２として採用される。
【０１６０】
再び図９のルーチンを参照すると、ＣＰＵ８１は、ステップ９２０の処理が完了した後、ステップ４６０に進んで燃圧を注入燃圧Ｐｆｕｅｌ２に一致させるように燃料噴射システム１０を制御し、ステップ４７０に進んで目標燃料噴射量Ｑｔｇｔの燃料を噴射ノズル１１から噴射するようにリフト量を制御する。その後、ＣＰＵ８１は、ステップ９９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１６１】
このように、本発明の制御装置、平均噴孔燃圧に代えて積算噴孔投入燃圧を用いるようにも構成され得る。以上が、本発明の他の態様についての説明である。
【０１６２】
ところで、上述した各実施形態においては、本発明による制御装置が適用される燃料噴射システム１０は、筒内噴射・火花点火式の内燃機関２０（いわゆるガソリンエンジン）に設けられている。しかし、上記説明から理解されるように、本発明による制御装置が適用される燃料噴射システム１０は、筒内噴射・自着火式の内燃機関（いわゆるディーゼルエンジン）にも設けられ得る。すなわち、本発明による制御装置は、ガソリンエンジンにもディーゼルエンジンにも適用され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１６３】
本発明は、パーシャルリフト噴射が行われる場合であっても噴射ノズルから噴射される燃料を適切に微粒化させることができる燃料噴射システムの制御装置として利用することができる。
【符号の説明】
【０１６４】
１０…燃料噴射システム、１１…噴射ノズル、１１ａ…噴孔、１１ｂ…流路、１１ｃ…弁体、１１ｄ…燃料注入口、１１ｅ…バネ、１１ｆ…ソレノイドコイル、１２，１３…燃圧調整手段、１２…デリバリパイプ、１３…サプライポンプ、１４…燃料タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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