(57)【要約】【課題】ピーク電流通電時間より短い要求噴射時間に相当する微少量燃料を要求通りに精度良く噴射すること。【解決手段】燃料噴射制御装置２は、高圧燃料用インジェクタ６と、電子制御装置（ＥＣＵ）２０とを備える。ＥＣＵ２０は、エンジン運転状態に応じた要求噴射時間と、要求噴射時間を補正する無効噴射時間とに基づき最終噴射時間を算出する。ＥＣＵ２０は、最終噴射時間に応じて通電することでインジェクタ６を開弁させてエンジン１に燃料を噴射し、その通電開始時にインジェクタ６を速やかに開弁させるべく所定ピーク電流を通電し、その後は開弁状態を保持すべくピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することでインジェクタ６を制御する。ＥＣＵ２０は、要求噴射時間がピーク電流通電時間より短くなるとき、要求噴射時間の違いに応じて無効噴射時間を補正する。【選択図】        図１
2006257968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により開弁することで燃料を噴射する高圧燃料用の燃料噴射弁と、
内燃機関の運転状態に応じた要求噴射時間を算出するための要求噴射時間算出手段と、
前記要求噴射時間を補正する補正時間を算出するための補正時間算出手段と、
前記要求噴射時間及び前記補正時間に基づいて最終噴射時間を算出するための最終噴射時間算出手段と
を備え、前記最終噴射時間に応じて通電することで前記燃料噴射弁を開弁させて前記内燃機関に燃料を噴射すると共に、その通電開始時には前記燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流を通電し、その後は前記開弁状態を保持するために前記ピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することで燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記要求噴射時間が前記ピーク電流の通電時間より短くなるとき、前記要求噴射時間の違いに応じて前記補正時間を補正する補正時間補正手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
通電により開弁することで燃料を噴射する高圧燃料用の燃料噴射弁と、
内燃機関の運転状態に応じた要求噴射時間を算出するための要求噴射時間算出手段と、
前記要求噴射時間を補正する補正時間を算出するための補正時間算出手段と、
前記要求噴射時間及び前記補正時間に基づいて最終噴射時間を算出するための最終噴射時間算出手段と
を備え、前記最終噴射時間に応じて通電することで前記燃料噴射弁を開弁させて前記内燃機関に燃料を噴射すると共に、その通電開始時には前記燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流を通電し、その後は前記開弁状態を保持するために前記ピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することで燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記最終噴射時間が前記ピーク電流の通電時間より短くなるとき、前記要求噴射時間又は前記最終噴射時間の違いに応じて前記最終噴射時間を補正する最終噴射時間補正手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
通電により開弁することで燃料を噴射する高圧燃料用の燃料噴射弁と、
内燃機関の運転状態に応じた要求噴射時間を算出するための要求噴射時間算出手段と、
前記要求噴射時間を補正する補正時間を算出するための補正時間算出手段と、
前記要求噴射時間及び前記補正時間に基づいて最終噴射時間を算出するための最終噴射時間算出手段と
を備え、前記最終噴射時間に応じて通電することで前記燃料噴射弁を開弁させて前記内燃機関に燃料を噴射すると共に、その通電開始時には前記燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流を通電し、その後は前記開弁状態を保持するために前記ピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することで燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記ピーク電流通電時における前記燃料噴射弁の応答遅れ時間と前記ホールド電流通電時における前記燃料噴射弁の応答遅れ時間との時間差を予め算出しておき、前記要求噴射時間が前記ピーク電流の通電時間より短くなるとき、前記補正時間を前記時間差だけ補正する補正時間補正手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
通電により開弁することで燃料を噴射する高圧燃料用の燃料噴射弁と、
内燃機関の運転状態に応じた要求噴射時間を算出するための要求噴射時間算出手段と、
前記要求噴射時間を補正する補正時間を算出するための補正時間算出手段と、
前記要求噴射時間及び前記補正時間に基づいて最終噴射時間を算出するための最終噴射時間算出手段と
を備え、前記最終噴射時間に応じて通電することで前記燃料噴射弁を開弁させて前記内燃機関に燃料を噴射すると共に、その通電開始時には前記燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流を通電し、その後は前記開弁状態を保持するために前記ピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することで燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記ピーク電流通電時における前記燃料噴射弁の応答遅れ時間と前記ホールド電流通電時における前記燃料噴射弁の応答遅れ時間との時間差を予め算出しておき、前記最終噴射時間が前記ピーク電流の通電時間より短くなるとき、前記最終噴射時間を前記時間差だけ補正する最終噴射時間補正手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記補正時間算出手段は、前記燃料噴射弁に供給される燃料圧力と前記内燃機関の吸気圧力との圧力差と、前記通電を行うための電源電圧とに基づいて前記補正時間を算出することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高圧燃料用の燃料噴射弁から内燃機関に噴射供給される燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、例えば、下記の特許文献１に記載された筒内噴射エンジンの燃料噴射装置がある。この装置は、エンジン燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射エンジンに係るものであり、エンジンの圧縮行程中に燃料噴射弁（インジェクタ）から燃焼室内に直接燃料を噴射するために、インジェクタには高圧燃料が供給されるようになっている。この種の高圧燃料タイプのインジェクタでは、閉弁時に高圧燃料に抗して弁体を弁座に押し付けるために、強力なスプリングが設けられる。このため、開弁時には、強力なスプリングに抗して弁体を移動させる必要があり、ソレノイドコイルに高電圧を印加通電しなければならない。そこで、特許文献１に記載の装置では、インジェクタへの通電開始時には、所定の大電流（ピーク電流）を通電することで強力なスプリングに抗して弁体を移動させてインジェクタを速やかに開弁させ、その後はピーク電流よりも小さい開弁保持電流（ホールド電流）をインジェクタに通電することでインジェクタの開弁状態を保持するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６６８８５号公報（第５，６頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記した特許文献１に記載の装置では、インジェクタへの通電開始時に、インジェクタを速やかに開弁させるために、所定のピーク電流を通電するようになっている。このため、エンジンの運転状態に応じて算出される要求噴射時間（所要量の燃料を噴射するためにインジェクタに通電する時間）が、ピーク電流の通電時間よりも短くなった場合には、要求噴射時間通りにインジェクタを開弁させることが難しく、実際にインジェクタから噴射される燃料が要求噴射量よりも多くなる傾向があった。これは、ピーク電流の立ち下がりが、ホールド電流の立ち下がりより遅れる傾向があることによるためである。従って、インジェクタから微少量の燃料を要求通りに正確に噴射させることができなかった。このため、インジェクタに対する通電時間とインジェクタからの噴射量との関係において、リニアリティのある特性を確保することができず、エンジンの空燃比を高精度に制御することができなかった。
【０００５】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ピーク電流の通電時間より短くなるような要求噴射時間又は最終噴射時間に相当する微少量の燃料を要求通りに精度良く噴射することを可能とした内燃機関の燃料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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、通電により開弁することで燃料を噴射する高圧燃料用の燃料噴射弁と、内燃機関の運転状態に応じた要求噴射時間を算出するための要求噴射時間算出手段と、要求噴射時間を補正する補正時間を算出するための補正時間算出手段と、要求噴射時間及び補正時間に基づいて最終噴射時間を算出するための最終噴射時間算出手段とを備え、最終噴射時間に応じて通電することで燃料噴射弁を開弁させて内燃機関に燃料を噴射すると共に、その通電開始時には燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流を通電し、その後は開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することで燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、要求噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるとき、要求噴射時間の違いに応じて補正時間を補正する補正時間補正手段を備えたことを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の構成によれば、内燃機関の運転時には、その運転状態に応じて算出される要求噴射時間と、算出される補正時間とに基づいて最終噴射時間が算出される。そして、その最終噴射時間に応じて高圧燃料用の燃料噴射弁が通電されることで、燃料噴射弁が開弁して内燃機関に燃料が噴射される。このとき、その通電開始時には、燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流が通電され、その後は開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流が通電される。これにより、燃料噴射弁からの燃料噴射量が制御される。ここで、要求噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるときは、その要求噴射時間の違いに応じて補正時間が補正され、最終噴射時間が補正される。従って、要求噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるときは、そのピーク電流の立ち下がり遅れに合わせて最終噴射時間を算出することが可能となる。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、通電により開弁することで燃料を噴射する高圧燃料用の燃料噴射弁と、内燃機関の運転状態に応じた要求噴射時間を算出するための要求噴射時間算出手段と、要求噴射時間を補正する補正時間を算出するための補正時間算出手段と、要求噴射時間及び補正時間に基づいて最終噴射時間を算出するための最終噴射時間算出手段とを備え、最終噴射時間に応じて通電することで燃料噴射弁を開弁させて内燃機関に燃料を噴射すると共に、その通電開始時には燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流を通電し、その後は開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することで燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、最終噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるとき、要求噴射時間又は最終噴射時間の違いに応じて最終噴射時間を補正する最終噴射時間補正手段を備えたことを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、内燃機関の運転時には、その運転状態に応じて算出される要求噴射時間と、算出される補正時間とに基づいて最終噴射時間が算出される。そして、その最終噴射時間に応じて高圧燃料用の燃料噴射弁が通電されることで、燃料噴射弁が開弁して内燃機関に燃料が噴射される。このとき、その通電開始時には、燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流が通電され、その後は開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流が通電される。これにより、燃料噴射弁からの燃料噴射量が制御される。ここで、最終噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるときは、要求噴射時間又は最終噴射時間の違いに応じて最終噴射時間が補正される。従って、最終噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるときは、そのピーク電流の立ち下がり遅れに合わせて最終噴射時間を算出することが可能となる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、通電により開弁することで燃料を噴射する高圧燃料用の燃料噴射弁と、内燃機関の運転状態に応じた要求噴射時間を算出するための要求噴射時間算出手段と、要求噴射時間を補正する補正時間を算出するための補正時間算出手段と、要求噴射時間及び補正時間に基づいて最終噴射時間を算出するための最終噴射時間算出手段とを備え、最終噴射時間に応じて通電することで燃料噴射弁を開弁させて内燃機関に燃料を噴射すると共に、その通電開始時には燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流を通電し、その後は開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することで燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、ピーク電流通電時における燃料噴射弁の応答遅れ時間とホールド電流通電時における燃料噴射弁の応答遅れ時間との時間差を予め算出しておき、要求噴射時間が前記ピーク電流の通電時間より短くなるとき、補正時間を時間差だけ補正する補正時間補正手段を備えたことを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、内燃機関の運転時には、その運転状態に応じて算出される要求噴射時間と、算出される補正時間とに基づいて最終噴射時間が算出される。そして、その最終噴射時間に応じて高圧燃料用の燃料噴射弁が通電されることで、燃料噴射弁が開弁して内燃機関に燃料が噴射される。このとき、その通電開始時には、燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流が通電され、その後は開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流が通電される。これにより、燃料噴射弁からの燃料噴射量が制御される。ここで、要求噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるときは、予め算出しておいたピーク電流通電時における燃料噴射弁の応答遅れ時間とホールド電流通電時における燃料噴射弁の応答遅れ時間との時間差だけ、補正時間が補正され、最終噴射時間が補正される。従って、要求噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるときは、そのピーク電流の立ち下がり遅れに合わせて最終噴射時間を算出することが可能となる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、通電により開弁することで燃料を噴射する高圧燃料用の燃料噴射弁と、内燃機関の運転状態に応じた要求噴射時間を算出するための要求噴射時間算出手段と、要求噴射時間を補正する補正時間を算出するための補正時間算出手段と、要求噴射時間及び補正時間に基づいて最終噴射時間を算出するための最終噴射時間算出手段とを備え、最終噴射時間に応じて通電することで燃料噴射弁を開弁させて内燃機関に燃料を噴射すると共に、その通電開始時には燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流を通電し、その後は開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することで燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、ピーク電流通電時における燃料噴射弁の応答遅れ時間とホールド電流通電時における燃料噴射弁の応答遅れ時間との時間差を予め算出しておき、最終噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるとき、最終噴射時間を時間差だけ補正する最終噴射時間補正手段を備えたことを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、内燃機関の運転時には、その運転状態に応じて算出される要求噴射時間と、算出される補正時間とに基づいて最終噴射時間が算出される。そして、その最終噴射時間に応じて高圧燃料用の燃料噴射弁が通電されることで、燃料噴射弁が開弁して内燃機関に燃料が噴射される。このとき、その通電開始時には、燃料噴射弁を速やかに開弁させるために所定のピーク電流が通電され、その後は開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流が通電される。これにより、燃料噴射弁からの燃料噴射量が制御される。ここで、最終噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるときは、予め算出しておいたピーク電流通電時における燃料噴射弁の応答遅れ時間とホールド電流通電時における燃料噴射弁の応答遅れ時間との時間差だけ、最終噴射時間が補正される。従って、最終噴射時間がピーク電流の通電時間より短くなるときは、そのピーク電流の立ち下がり遅れに合わせて最終噴射時間を算出することが可能となる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、補正時間算出手段は、燃料噴射弁に供給される燃料圧力と内燃機関の吸気圧力との圧力差と、通電を行うための電源電圧とに基づいて補正時間を算出することを趣旨とする。
【００１５】
一般に、燃料噴射弁の動作遅れが、燃料噴射量の制御に影響を与えることが知られている。この動作遅れには、燃料噴射弁に供給される燃料圧力と吸気圧力との圧力差と、燃料噴射弁に通電を行う電源電圧とが影響を与えることが知られている。上記発明の構成によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の作用に加え、要求噴射時間を補正する補正時間が、燃料圧力と吸気圧力との圧力差と、電源電圧とに基づき算出されるので、燃料噴射弁の動作遅れに対処可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、要求噴射時間がピーク電流の通電時間よりも短くなるような噴射時間に相当する微少量の燃料を燃料噴射弁から噴射する場合でも、要求通りに精度良く燃料を噴射することができる。これにより、燃料噴射弁に対する通電時間と燃料噴射弁からの燃料噴射量との関係につき、リニアリティのある特性を確保することができ、内燃機関の空燃比を高精度に制御することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、最終噴射時間がピーク電流の通電時間よりも短くなるような噴射時間に相当する微少量の燃料を燃料噴射弁から噴射する場合でも、要求通りに精度良く燃料を噴射することができる。これにより、燃料噴射弁に対する通電時間と燃料噴射弁からの燃料噴射量との関係につき、リニアリティのある特性を確保することができ、内燃機関の空燃比を高精度に制御することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、要求噴射時間がピーク電流の通電時間よりも短くなるような噴射時間に相当する微少量の燃料を燃料噴射弁から噴射する場合でも、要求通りに精度良く燃料を噴射することができる。これにより、燃料噴射弁に対する通電時間と燃料噴射弁からの燃料噴射量との関係につき、リニアリティのある特性を確保することができ、内燃機関の空燃比を高精度に制御することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、最終噴射時間がピーク電流の通電時間よりも短くなるような噴射時間に相当する微少量の燃料を燃料噴射弁から噴射する場合でも、要求通りに精度良く燃料を噴射することができる。これにより、燃料噴射弁に対する通電時間と燃料噴射弁からの燃料噴射量との関係につき、リニアリティのある特性を確保することができ、内燃機関の空燃比を高精度に制御することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、燃料噴射弁からの燃料噴射量の誤差を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［第１の実施形態］
以下、本発明における内燃機関の燃料噴射制御装置を具体化した第１の実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、燃料噴射制御装置を、液化ガス燃料としての液化石油ガス（ＬＰＧ）を使用したＬＰＧエンジンに具体化して説明する。
【００２２】
図１に、この実施形態の燃料噴射制御装置を概略構成図により示す。車両に搭載されたＬＰＧエンジンシステムは、ＬＰＧエンジン１と、そのエンジン１にＬＰＧを燃料として噴射供給する燃料噴射制御装置２とを含む。この燃料噴射制御装置２は、液相状態でＬＰＧを貯留する燃料タンク３を備える。燃料タンク３に内蔵された燃料ポンプ４は、同タンク３に貯留される液相状態のＬＰＧを吸入して燃料通路５へ高圧で吐出する。燃料通路５は、ＬＰＧエンジン１へ延びる。この実施形態で、燃料ポンプ４は、モータによりインペラを回転させることで燃料を吸入して燃料通路５へ高圧で吐出するタイプのものである。この実施形態で、燃料タンク３は、互いに隔壁３ａで区画されてなるメインタンク３ｂ及びサブタンク３ｃを含む。燃料ポンプ４はサブタンク３ｃの中に配置されて設けられる。
【００２３】
この実施形態で、ＬＰＧエンジン１は、４気筒のレシプロタイプのものであり、各気筒に対応して、液相状態のＬＰＧを噴射供給する高圧燃料用の燃料噴射弁としてのインジェクタ６が設けられる。各インジェクタ６は、デリバリパイプ７に設けられる。
【００２４】
各インジェクタ６は、その内部に、燃料噴射及びその停止を行う弁体と、その弁体に対応した弁座と、弁体を弁座に押し付ける強力なスプリングと、弁体をスプリングの付勢力に抗して吸引するコイルとを備える。そして、インジェクタ６のコイルが通電により励磁されることで、弁体が強力なスプリングに抗してコイルに吸引され、弁体が弁座から離間して開弁する。その後、コイルが通電の停止により消磁されることで、弁体がスプリングにより弁座に押し付けられて閉弁する。図２には、１回の燃料噴射に際して各インジェクタ６のコイルに対して行われる通電の挙動をタイムチャートに示す。この実施形態において、インジェクタ６への通電開始時には、インジェクタ６を速やかに開弁させるために所定のピーク電流を通電することで、強力なスプリングに抗して弁体を移動させてインジェクタを速やかに開弁させ、その後はその開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流を通電することで、インジェクタ６からの燃料噴射量を調節するようになっている。
【００２５】
ここで、燃料ポンプ４から吐出される液相状態のＬＰＧは、燃料通路５及びデリバリパイプ７を通じて各インジェクタ６へ圧送されて供給される。供給された液相状態のＬＰＧは、各インジェクタ６が動作することにより、ＬＰＧエンジン１の各吸気ポートへ液相状態で噴射される。各インジェクタ６から噴射される液相状態のＬＰＧは、吸気通路（図示略）から取り込まれた空気と共に可燃混合気を形成して各気筒へ吸入される。デリバリパイプ７で余った液相状態のＬＰＧは、戻り燃料として戻り通路８を通じて燃料タンク３へ戻される。
【００２６】
この実施形態で、戻り通路８は、その先端部がサブタンク３ｃに配置され、戻り燃料をサブタンク３ｃへ戻すようになっている。戻り通路８の先端部には、燃料圧力を一定に保つためのプレッシャレギュレータ９が設けられる。また、デリバリパイプ７には、その中の燃料圧力（デリバリ燃料圧力）Ｐｄｆを検出するための燃料圧力センサ１０が設けられる。
【００２７】
この実施形態では、各インジェクタ６及び燃料ポンプ４を制御するために電子制御装置（ＥＣＵ）２０が設けられる。ＥＣＵ２０は、本発明の要求噴射時間算出手段、補正時間算出手段、最終噴射時間算出手段及び補正時間補正手段に相当する。ＥＣＵ２０には、燃料ポンプ４及び各インジェクタ６が接続される。また、ＥＣＵ２０には、燃料圧力センサ１０、通電を行うための電源（バッテリ）１１が接続される。更に、ＥＣＵ２０には、ＬＰＧエンジン１の運転状態を示す各種運転パラメータを検出するための各種センサが接続される。これらセンサにより、ＥＣＵ２０には、ＬＰＧエンジン１の吸気マニホールドにおける吸気圧力ＰＭ、ＬＰＧエンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥ、エンジン本体の冷却水温度ＴＨＷ、並びに、ＬＰＧエンジン１から排出される排気ガス中の酸素濃度Ｏｘがそれぞれ各種運転パラメータとして入力されるようになっている。加えて、ＥＣＵ２０は、バッテリ１１の電圧（バッテリ電圧）ＶＢを計測するようになっている。そして、ＥＣＵ２０は、各種運転パラメータ、すなわち、吸気圧力ＰＭ、エンジン回転速度ＮＥ、冷却水温度ＴＨＷ及び酸素濃度Ｏｘ、並びに、デリバリ燃料圧力Ｐｄｆ及びバッテリ電圧ＶＢの検出値に基づき燃料噴射制御を実行するために各インジェクタ６及び燃料ポンプ４を制御するようになっている。
【００２８】
ＥＣＵ２０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭと、外部入力回路及び外部出力回路等とをバスにより接続してなる論理演算回路を構成する。各ＲＯＭは、各種制御に関する所定の制御プログラムを予め記憶したものである。各ＲＡＭは、各ＣＰＵの演算結果を一時記憶するものである。各バックアップＲＡＭは、予め記憶したデータを保存するものである。各ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ１０，１１等からの信号に基づき、所定の制御プログラムに従って各種制御等を実行する。
【００２９】
次に、ＥＣＵ２０が実行する燃料噴射制御プログラムについて、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３０】
先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ２０は、ＬＰＧエンジン１の各種運転パラメータに係る検出値を読み込む。すなわち、ＥＣＵ２０は、各種センサから吸気圧力ＰＭ、エンジン回転速度ＮＥ、冷却水温度ＴＨＷ及び酸素濃度Ｏｘの検出値をそれぞれ読み込む。
【００３１】
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ２０は、読み込まれた各種運転パラメータに基づき各インジェクタ６の１回当たりの要求噴射時間ＴＡＵを算出する。即ち、ＥＣＵ２０は、吸気圧力ＰＭ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、１回当たりの基本噴射時間を算出すると共に、その基本噴射時間を、冷却水温度ＴＨＷと、酸素濃度Ｏｘから得られる空燃比とに基づいて補正することにより、ＬＰＧエンジン１の運転状態に応じた要求噴射時間ＴＡＵを算出する。
【００３２】
続いて、ステップ１２０で、ＥＣＵ２０は、燃料圧力センサ１０からのデリバリ燃料圧力Ｐｄｆと、バッテリ１１に係るバッテリ電圧ＶＢとをそれぞれ読み込む。
【００３３】
次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ２０は、デリバリ燃料圧力Ｐｄｆと吸気圧力ＰＭとの差を圧力差ΔＰｆｉとして算出する。この圧力差ΔＰｆｉは、各インジェクタ６の弁体に加わる実質的な燃料圧力を意味する。
【００３４】
そして、ステップ１４０で、ＥＣＵ２０は、算出された要求噴射時間ＴＡＵが所定値Ｔ１より短いか否かを判断する。この所定値Ｔ１は、例えば、図２に示すピーク電流の通電時間（図２に示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間）に相当する値であり、例えば、「２ｍｓ」を当てはめることができる。
【００３５】
ここで、ステップ１４０の判断結果が肯定である場合、すなわち要求噴射時間ＴＡＵが所定値Ｔ１より短い場合は、ＥＣＵ２０は、ステップ１５０で、圧力差ΔＰｆｉ、バッテリ電圧ＶＢ及び要求噴射時間ＴＡＵに基づき、本発明の補正時間としての無効噴射時間ＴＡＵＶを算出する。この実施形態では、ＥＣＵ２０は、無効噴射時間ＴＡＵＶを、図４に示すようなマップを参照して算出する。このマップは、要求噴射時間ＴＡＵの違いにより設定内容が相互に異なる複数の基本マップから構成される。各基本マップは、圧力差ΔＰｆｉ及びバッテリ電圧ＶＢに基づき無効噴射時間ＴＡＵＶが設定される。各基本マップでは、圧力差ΔＰｆｉが大きくなるに連れて無効噴射時間ＴＡＵＶが短くなるように、かつ、バッテリ電圧ＶＢが大きくなるに連れて無効噴射時間ＴＡＵＶが短くなるように設定される。また、各基本マップの無効噴射時間ＴＡＵＶは、要求噴射時間ＴＡＵが長くなるに連れて相対的に長くなるように設定される。
【００３６】
一方、ステップ１４０の判断結果が否定である場合、すなわち要求噴射時間ＴＡＵが所定値Ｔ１以上となる場合は、ＥＣＵ２０は、ステップ１６０で、圧力差ΔＰｆｉ及びバッテリ電圧ＶＢに基づき、本発明の補正時間としての無効噴射時間ＴＡＵＶを算出する。この実施形態では、ＥＣＵ２０は、無効噴射時間ＴＡＵＶを、図５に示すようなマップを参照して算出する。このマップは、圧力差ΔＰｆｉ及びバッテリ電圧ＶＢのみに基づき無効噴射時間ＴＡＵＶが設定される。すなわち、このマップでは、圧力差ΔＰｆｉが大きくなるに連れて無効噴射時間ＴＡＵＶが短くなるように、かつ、バッテリ電圧ＶＢが大きくなるに連れて無効噴射時間ＴＡＵＶが短くなるように設定される。
【００３７】
ステップ１５０又はステップ１６０から移行してステップ１７０では、ＥＣＵ２０は、要求噴射時間ＴＡＵに無効噴射時間ＴＡＵＶを加算することにより、１回当たりの最終噴射時間ＴＡＵＩＦを算出する。
【００３８】
そして、ステップ１８０で、ＥＣＵ２０は、算出された最終噴射時間ＴＡＵＩＦに基づいてインジェクタ６を通電制御する。すなわち、ＥＣＵ２０は、図２に示すような通電パターン又はピーク電流だけの通電パターンに従いインジェクタ６に対する１回当たりの通電を行う。
【００３９】
以上説明したようにこの実施形態の燃料噴射制御装置２によれば、ＬＰＧエンジン１の運転時には、その運転状態に応じて算出される要求噴射時間ＴＡＵと、算出される無効噴射時間ＴＡＵＶとに基づいて最終噴射時間ＴＡＵＩＦが算出される。そして、その最終噴射時間ＴＡＵＩＦに応じて高圧燃料用の各インジェクタ６が通電されることにより、各インジェクタ６が開弁してＬＰＧエンジン１に燃料が噴射される。このとき、図２に示すように、通電開始時（時刻ｔ０〜ｔ１）には、インジェクタ６を速やかに開弁させるために所定のピーク電流がインジェクタ６に通電され、その後（時刻ｔ１〜ｔ２）は開弁状態を保持するためにピーク電流よりも小さいホールド電流がインジェクタ６に通電される。これにより、インジェクタ６からの燃料噴射量が制御される。
【００４０】
ここで、この実施形態では、算出される要求噴射時間ＴＡＵが所定値Ｔ１（ピーク電流の通電時間）より短くなるときは、その要求噴射時間ＴＡＵの違いに応じて無効噴射時間ＴＡＵＶが補正され、これにより最終噴射時間ＴＡＵＩＦが補正される。すなわち、要求噴射時間ＴＡＵがピーク電流の通電時間より短くなるときは、図４に示すようなマップを参照して、圧力差ΔＰｆｉ及びバッテリ電圧ＶＢに加えて要求噴射時間ＴＡＵにも基づいて無効噴射時間ＴＡＵＶを算出することで、無効噴射時間ＴＡＵＶが、要求噴射時間ＴＡＵの違いに応じて補正されることになる。従って、要求噴射時間ＴＡＵがピーク電流の通電時間より短くなるときは、そのピーク電流の立ち下がり遅れに合わせて最終噴射時間ＴＡＵＩＦを算出することが可能となる。このため、ピーク電流の通電時間よりも短くなるような要求噴射時間ＴＡＵに相当する微少量の燃料をインジェクタ６から噴射する場合でも、要求通りに精度良く燃料を噴射することができる。この結果、インジェクタ６に対する通電時間とインジェクタ６からの燃料噴射量との関係につき、リニアリティのある特性を確保することができるようになり、ＬＰＧエンジン１の空燃比を高精度に制御することができるようになる。
【００４１】
ここで、一般に、インジェクタの動作遅れが、そのインジェクタからの燃料噴射量の制御に影響を与えることが知られている。この動作遅れは、インジェクタに供給される燃料圧力と吸気圧力との圧力差と、インジェクタに通電を行うバッテリ電圧とから影響を受けることが知られている。この実施形態では、要求噴射時間ＴＡＵを補正する無効噴射時間ＴＡＵＶが、デリバリ燃料圧力Ｐｄｆと吸気圧力ＰＭとの圧力差ΔＰｆｉと、バッテリ電圧ＶＢと要求噴射時間ＴＡＵとに基づき算出されるので、インジェクタ６の動作遅れに対処可能となる。このため、各インジェクタ６からの燃料噴射量の誤差を少なくすることができる。
【００４２】
［第２の実施形態］
次に、本発明における内燃機関の燃料噴射制御装置を具体化した第２の実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施形態を含む以下の各実施形態において、前記第１の実施形態と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００４３】
この実施形態では、燃料噴射制御プログラムの内容の点で第１の実施形態と異なる。図６に、そのプログラムの内容をフローチャートに示す。この実施形態で、ＥＣＵ２０は、本発明の要求噴射時間算出手段、補正時間算出手段、最終噴射時間算出手段及び最終噴射時間補正手段に相当する。
【００４４】
この実施形態で、ステップ１００〜ステップ１３０の内容は、第１の実施形態で説明した図３のそれと同じである。
【００４５】
ステップ１３０から移行してステップ２００で、ＥＣＵ２０は、圧力差ΔＰｆｉ及びバッテリ電圧ＶＢに基づき、本発明の補正時間としての無効噴射時間ＴＡＵＶを算出する。この実施形態で、ＥＣＵ２０は、無効噴射時間ＴＡＵＶを、前述した図５に示すマップを参照して算出する。
【００４６】
次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ２０は、要求噴射時間ＴＡＵに無効噴射時間ＴＡＵＶを加算することにより、１回当たりの最終噴射時間ＴＡＵＩＦを算出する。
【００４７】
そして、ステップ２２０で、ＥＣＵ２０は、算出された最終噴射時間ＴＡＵＩＦが所定値Ｔ１より短いか否かを判断する。この所定値Ｔ１は、例えば、図２に示すピーク電流の通電時間（図２に示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間）に相当する値であり、例えば、「２ｍｓ」を当てはめることができる。
【００４８】
ここで、ステップ２２０の判断結果が肯定である場合、すなわち最終噴射時間ＴＡＵＩＦが所定値Ｔ１より短い場合は、ＥＣＵ２０は、ステップ２３０で、その最終噴射時間ＴＡＵＩＦに基づいて本発明の補正時間としての最終噴射時間補正値ＣＩＦを算出する。この実施形態で、ＥＣＵ２０は、最終噴射時間補正値ＣＩＦを、所定のマップを参照して算出する。例えば、このマップで、最終噴射時間補正値ＣＩＦは、最終噴射時間ＴＡＵＩＦが長くなるに連れて相対的に長くなるように設定される。
【００４９】
一方、ステップ２２０の判断結果が否定である場合、すなわち最終噴射時間ＴＡＵＩＦが所定値Ｔ１以上となる場合は、ＥＣＵ２０は、ステップ２４０で、最終噴射時間補正値ＣＩＦを「０」に設定する。
【００５０】
ステップ２３０又はステップ２４０から移行してステップ２５０では、ＥＣＵ２０は、最終噴射時間ＴＡＵＩＦから最終噴射時間補正値ＣＩＦを減算することにより、１回当たりの最終噴射時間ＴＡＵＩＦを補正する。
【００５１】
そして、ステップ２６０で、ＥＣＵ２０は、補正された最終噴射時間ＴＡＵＩＦに基づいてインジェクタ６を通電制御する。
【００５２】
従って、この実施形態の燃料噴射制御装置２によれば、第１の実施形態と異なり、最終噴射時間ＴＡＵＩＦが所定値Ｔ１（ピーク電流の通電時間）より短くなるときは、その最終噴射時間ＴＡＵＩＦの違いに応じて算出される最終噴射時間補正値ＣＩＦにより最終噴射時間ＴＡＵＩＦが補正される。従って、最終噴射時間ＴＡＵＩＦがピーク電流の通電時間より短くなるときは、そのピーク電流の立ち下がり遅れに合わせて最終噴射時間ＴＡＵＩＦを得ることが可能となる。このため、ピーク電流の通電時間よりも短くなるような最終噴射時間ＴＡＵＩＦに相当する微少量の燃料をインジェクタ６から噴射する場合でも、要求通りに精度良く燃料を噴射することができる。この結果、インジェクタ６に対する通電時間とインジェクタ６からの燃料噴射量との関係につき、リニアリティのある特性を確保することができるようになり、ＬＰＧエンジン１の空燃比を高精度に制御することができるようになる。
【００５３】
［第３の実施形態］
次に、本発明における内燃機関の燃料噴射制御装置を具体化した第３の実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５４】
この実施形態では、燃料噴射制御プログラムの内容の点で前記各実施形態と異なる。図７に、そのプログラムの内容をフローチャートに示す。この実施形態で、ＥＣＵ２０は、本発明の要求噴射時間算出手段、補正時間算出手段、最終噴射時間算出手段及び補正時間補正手段に相当する。
【００５５】
この実施形態で、ステップ１００〜ステップ１３０及びステップ２００の内容は、第２の実施形態で説明した図６におけるそれと同じである。
【００５６】
ステップ２００から移行してステップ３００で、ＥＣＵ２０は、算出された要求噴射時間ＴＡＵが所定値Ｔ１より短いか否かを判断する。この所定値Ｔ１は、例えば、図２に示すピーク電流の通電時間（図２に示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間）に相当する値であり、例えば、「２ｍｓ」を当てはめることができる。
【００５７】
ここで、ステップ３００の判断結果が肯定である場合、すなわち要求噴射時間ＴＡＵが所定値Ｔ１より短い場合は、ＥＣＵ２０は、ステップ３１０で、算出された無効噴射時間ＴＡＵＶを補正する。すなわち、この実施形態では、ピーク電流遅れ時間Ｔｃ２とホールド電流遅れ時間Ｔｃ１との差（遅れ時間差）を予め算出しておき、算出された無効噴射時間ＴＡＵＶからその遅れ時間差を減算することにより無効噴射時間ＴＡＵＶを補正する。図８には、要求噴射時間ＴＡＵがピーク電流の通電時間よりも長くなる場合の「通電電流」とインジェクタ６に対する「通電」及びインジェクタ６の実際の「駆動」の挙動を示す。図９には、要求噴射時間ＴＡＵがピーク電流の通電時間よりも短くなる場合の「通電電流」とインジェクタ６に対する「通電」及びインジェクタ６の実際の「駆動」の挙動を示す。図８，９とも、インジェクタ６に対する「通電」のタイミングに対してインジェクタ６の実際の「駆動」のタイミングに遅れがあることが分かる。ここで、図８に示すように、ホールド電流立ち下がり時における「通電」のオフタイミング（時刻ｔ２）と「駆動」の閉じタイミング（時刻ｔ３）との差を「ホールド電流遅れ時間Ｔｃ１」と定義する。また、図９に示すように、ピーク電流立ち下がり時における「通電」のオフタイミング（時刻ｔ２）と「駆動」の閉じタイミング（時刻ｔ３）との差を「ピーク電流遅れ時間Ｔｃ２」と定義する。
【００５８】
一方、ステップ３００の判断結果が否定である場合、すなわち要求噴射噴射時間ＴＡＵが所定値Ｔ１以上となる場合は、ＥＣＵ２０は、そのままステップ３２０へ移行する。
【００５９】
ステップ３１０又はステップ３００から移行してステップ３２０では、ＥＣＵ２０は、要求噴射時間ＴＡＵに補正された無効噴射時間ＴＡＵＶを加算することにより、１回当たりの最終噴射時間ＴＡＵＩＦを算出する。
【００６０】
そして、ステップ３３０で、ＥＣＵ２０は、算出された最終噴射時間ＴＡＵＩＦに基づいてインジェクタ６を通電制御する。
【００６１】
従って、この実施形態の燃料噴射制御装置２によれば、前記各実施形態と異なり、要求噴射時間ＴＡＵが所定値Ｔ１（ピーク電流の通電時間）より短くなるときは、予め算出しておいた遅れ時間差（Ｔｃ２−Ｔｃ１）だけ無効噴射時間ＴＡＵＶが補正されることにより、最終噴射時間ＴＡＵＩＦが補正される。従って、要求噴射時間ＴＡＵがピーク電流の通電時間より短くなるときは、そのピーク電流の立ち下がり遅れに合わせて最終噴射時間ＴＡＵＩＦを算出することが可能となる。このため、ピーク電流の通電時間よりも短くなるような最終噴射時間ＴＡＵＩＦに相当する微少量の燃料をインジェクタ６から噴射する場合でも、要求通りに精度良く燃料を噴射することができる。この結果、インジェクタ６に対する通電時間とインジェクタ６からの燃料噴射量との関係につき、リニアリティのある特性を確保することができるようになり、ＬＰＧエンジン１の空燃比を高精度に制御することができるようになる。
【００６２】
［第４の実施形態］
次に、本発明における内燃機関の燃料噴射制御装置を具体化した第４の実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００６３】
この実施形態では、燃料噴射制御プログラムの内容の点で前記各実施形態と異なる。図１０に、そのプログラムの内容をフローチャートに示す。この実施形態で、ＥＣＵ２０は、本発明の要求噴射時間算出手段、補正時間算出手段、最終噴射時間算出手段及び最終噴射時間補正手段に相当する。
【００６４】
この実施形態で、ステップ１００〜ステップ１３０及びステップ２００の内容は、第２の実施形態で説明した図６におけるそれと同じである。
【００６５】
ステップ２００から移行してステップ４００で、ＥＣＵ２０は、要求噴射時間ＴＡＵに無効噴射時間ＴＡＵＶを加算することにより、１回当たりの最終噴射時間ＴＡＵＩＦを算出する。
【００６６】
次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ２０は、算出された最終噴射時間ＴＡＵＩＦが所定値Ｔ１より短いか否かを判断する。この所定値Ｔ１は、例えば、図２に示すピーク電流の通電時間（図２に示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間）に相当する値であり、例えば、「２ｍｓ」を当てはめることができる。
【００６７】
ここで、ステップ４１０の判断結果が肯定である場合、すなわち最終噴射時間ＴＡＵＩＦが所定値Ｔ１より短い場合は、ＥＣＵ２０は、ステップ４２０で、算出された最終噴射時間ＴＡＵＩＦを補正する。すなわち、この実施形態では、ピーク電流遅れ時間Ｔｃ２とホールド電流遅れ時間Ｔｃ１との差（遅れ時間差）を予め算出しておき、算出された最終噴射時間ＴＡＵＩＦからその遅れ時間差を減算することにより最終噴射時間ＴＡＵＩＦを補正する。
【００６８】
一方、ステップ４１０の判断結果が否定である場合、すなわち最終噴射噴射時間ＴＡＵＩＦが所定値Ｔ１以上となる場合は、ＥＣＵ２０は、そのままステップ４３０へ移行する。
【００６９】
ステップ４２０又はステップ４１０から移行してステップ４３０では、ＥＣＵ２０は、補正された最終噴射時間ＴＡＵＩＦに基づいてインジェクタ６を通電制御する。
【００７０】
従って、この実施形態の燃料噴射制御装置２によれば、前記各実施形態と異なり、最終噴射時間ＴＡＵＩＦが所定値Ｔ１（ピーク電流の通電時間）より短くなるときは、予め算出しておいた遅れ時間差（Ｔｃ２−Ｔｃ１）だけ最終噴射時間ＴＡＵＩＦが補正される。従って、最終噴射時間ＴＡＵＩＦがピーク電流の通電時間より短くなるときは、そのピーク電流の立ち下がり遅れに合わせて最終噴射時間ＴＡＵＩＦを算出することが可能となる。このため、ピーク電流の通電時間よりも短くなるような最終噴射時間ＴＡＵＩＦに相当する微少量の燃料をインジェクタ６から噴射する場合でも、要求通りに精度良く燃料を噴射することができる。この結果、インジェクタ６に対する通電時間とインジェクタ６からの燃料噴射量との関係につき、リニアリティのある特性を確保することができるようになり、ＬＰＧエンジン１の空燃比を高精度に制御することができるようになる。
【００７１】
尚、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【００７２】
（１）前記第２の実施形態では、ステップ２３０で、最終噴射時間補正値ＣＩＦを、最終噴射時間ＴＡＵＩＦに基づいて算出したが、この補正値ＣＩＦを要求噴射時間ＴＡＵに基づいて算出するようにしてもよい。
【００７３】
（２）前記各実施形態では、ＬＰＧを燃料として使用した燃料噴射制御装置２に本発明を具体化したが、ＬＰＧに限らず、ＬＮＧ、ディメチルエーテル又は水素ガスを使用した燃料噴射制御装置及びガソリンを燃料として使用した筒内直噴エンジンの燃料噴射制御装置に具体化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】燃料噴射制御装置を示す概略構成図。
【図２】インジェクタに対する通電の挙動を示すタイムチャート。
【図３】燃料噴射制御のプログラムを示すフローチャート。
【図４】無効噴射時間を算出するためのマップ。
【図５】無効噴射時間を算出するためのマップ。
【図６】燃料噴射制御のプログラムを示すフローチャート。
【図７】燃料噴射制御のプログラムを示すフローチャート。
【図８】インジェクタに対する通電電流、通電及び駆動の挙動を示すタイムチャート。
【図９】インジェクタに対する通電電流、通電及び駆動の挙動を示すタイムチャート。
【図１０】燃料噴射制御のプログラムを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７５】
１    ＬＰＧエンジン
２    燃料噴射制御装置
６    インジェクタ（燃料噴射弁）
１１    バッテリ（電源）
２０    ＥＣＵ（要求噴射時間算出手段、補正時間算出手段、最終噴射時間算出手段、補正時間補正手段、最終噴射時間補正手段）
【図１】
2006257968.tif 000003
【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】
2006257968.tif 000009
【図８】
2006257968.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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