(57)【要約】【課題】燃料噴射弁の開弁開始タイミングを正確に算出することにより、噴射量のばらつきを抑制することのできる噴射制御装置を提供する。【解決手段】噴射制御装置１００は、燃料噴射弁４０に供給される駆動用電流を検知する電流検知部１１０と、燃料噴射弁４０の開度が最大となるタイミングである開弁完了タイミングを算出する第１タイミング算出部１１２と、駆動用電流の大きさと開弁完了タイミングとに基づいて、燃料噴射弁４０が開弁し始めるタイミングである開弁開始タイミングを算出する第２タイミング算出部１１３と、を備える。第２タイミング算出部は、駆動用電流が減少し始めたタイミングから、駆動用電流が低下して所定閾値を下回るタイミングまでの期間の長さと、前記開弁完了タイミングとに基づいて、開弁開始タイミングを算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁力により駆動される燃料噴射弁（４０）の動作を制御する噴射制御装置（１００）であって、
前記燃料噴射弁に供給される駆動用電流を検知する電流検知部（１１０）と、
前記燃料噴射弁の開度が最大となるタイミングである開弁完了タイミングを算出する第１タイミング算出部（１１２）と、
前記駆動用電流の大きさと前記開弁完了タイミングとに基づいて、前記燃料噴射弁が開弁し始めるタイミングである開弁開始タイミングを算出する第２タイミング算出部（１１３）と、を備え、
前記第２タイミング算出部は、前記駆動用電流が減少し始めたタイミングから、前記駆動用電流が低下して所定閾値を下回るタイミングまでの期間の長さと、前記開弁完了タイミングとに基づいて、前記開弁開始タイミングを算出するものであることを特徴とする噴射制御装置。
【請求項２】
前記第１タイミング算出部は、前記駆動用電流の変化に基づいて前記開弁完了タイミングを算出するものであることを特徴とする、請求項１に記載の噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射弁の閉弁が完了したタイミングである閉弁完了タイミングを算出する第３タイミング算出部（１２１）と、
前記燃料噴射弁の開度が最大とはならない運転条件で燃料の噴射が行われる際における噴射量を、前記開弁開始タイミングから前記閉弁完了タイミングまでの期間の長さに基づいて推定する噴射量推定部（１３０）と、を更に備えたことを特徴とする、請求項１に記載の噴射制御装置。
【請求項４】
前記第３タイミング算出部は、前記燃料噴射弁において生じる誘導起電力の変化に基づいて前記閉弁完了タイミングを算出するものであることを特徴とする、請求項３に記載の噴射制御装置。
【請求項５】
前記噴射量推定部により推定された噴射量に基づいて、前記燃料噴射弁の開度が最大とはならない運転条件で燃料の噴射が行われる際における噴射制御量の補正を行うことを特徴とする、請求項３に記載の噴射制御装置。
【請求項６】
前記噴射制御量は、前記燃料噴射弁に前記駆動用電流が供給される時間である通電時間、前記駆動用電流の供給のために前記燃料噴射弁に印加される電圧の最大値、及び前記燃料噴射弁に供給される前記駆動用電流の最大値、のうち少なくとも一つであることを特徴とする、請求項５に記載の噴射制御装置。
【請求項７】
前記噴射制御量の補正は、前記開弁開始タイミングから前記閉弁完了タイミングまでの期間の長さが、噴射量の目標値に対応する長さとなるように行われることを特徴とする、請求項５に記載の噴射制御装置。
【請求項８】
前記燃料噴射弁が設けられた内燃機関が定常運転中であること、前記内燃機関の冷却水温が所定範囲内であること、前記燃料噴射弁における燃圧が所定範囲内であること、及び前記燃圧の目標値である目標燃圧が一定であること、のうち少なくとも一つの条件を満たした状態で、前記第２タイミング算出部による前記開弁開始タイミングの算出が行われることを特徴とする、請求項１に記載の噴射制御装置。
【請求項９】
前記燃料噴射弁は、
前記駆動用電流で生じる電磁力により駆動される可動コアと、
前記可動コアから力を受けて移動する弁体と、を内部に備えており、前記弁体の移動によってその開度を変化させるものであって、
前記燃料噴射弁が閉弁している状態においては、前記可動コアと前記弁体とが互いに離間した状態となっており、
前記燃料噴射弁が開弁する際には、先ず前記可動コアのみが移動を開始した後、前記可動コアが前記弁体に当接することにより前記弁体が移動を開始することを特徴とする、請求項１に記載の噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電磁力により駆動される燃料噴射弁の動作を制御する噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、燃料を噴射して内燃機関に供給するための燃料噴射弁が備えられている。燃料噴射弁は、駆動用電流の供給により生じる電磁力によって内部の弁体が駆動され、その開閉が切り替えられる電磁弁として構成されたものである。
【０００３】
噴射制御装置は、燃料噴射弁からの燃料の噴射量が目標の噴射量と一致するように、燃料噴射弁の開閉動作を制御する。具体的には、燃料噴射弁に対して駆動用電流の供給が行われる時間（通電時間）の長さを調整することにより燃料噴射弁の開弁時間を調整し、これにより噴射量を所定の目標値に一致させる。
【０００４】
ところで、燃料噴射弁の噴射量と通電時間との関係は常に同じなのではなく、燃料噴射弁毎の個体差や燃料噴射弁の劣化、及び周囲の気温等の運転状況等によりばらつきが生じてしまうことが知られている。特に、目標の噴射量が微少となり、燃料噴射弁の開度が最大とはならないような（弁体が最も開弁側となる位置まで到達しないような）運転条件の下で燃料の噴射が行われる場合には、噴射量のばらつきが大きくなる傾向がある。このため、燃料噴射弁の状態に応じて通電時間や駆動用電流の大きさ等を補正し、実際の噴射量の目標値に近づける必要がある。
【０００５】
そこで、下記特許文献１に記載されている制御装置は、実際に流れる駆動用電流の変化に基づいて弁体及び可動コアの挙動を推定し、弁体が最も開弁側となる位置に到達したタイミング（開弁完了タイミング）や、燃料の噴射後に最も閉弁側となる位置に到達したタイミング（閉弁完了タイミング）を検知している。燃料噴射弁の状態の変化を、駆動用電流が供給され始めた時点から開弁完了タイミング（又は閉弁完了タイミング）までの長さの変化として把握し、それに基づく噴射量の調整を行うことを可能としている。
【０００６】
また、下記特許文献２に記載されている燃料噴射制御装置は、駆動用電流の供給が停止された直後に生じるフライバック電圧の挙動に基づいて閉弁完了タイミングを推定している。駆動用電流が供給され始めた時点から閉弁完了タイミングまでの期間の長さに基づいて噴射パルスを補正することにより、噴射量の調整を行うことを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１９１２６７号
【特許文献２】特開２０１５−９６７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
駆動用電流が供給され始めるタイミングと、燃料噴射弁が開弁し始める開弁開始タイミングとは必ずしも一致せず、且つ両者の関係にもばらつきが生じることがある。特に、電磁力を受けて駆動される可動コアと、可動コアから力を受けて移動する弁体と、が分離されており、閉弁時においては両者の間にギャップが形成されているような構造の燃料噴射弁においては、ギャップのばらつき等に起因して開弁開始タイミングのばらつきが大きくなる傾向がある。このため、噴射量の調整を適切に行いそのばらつきを抑制するためには、開弁完了タイミングや閉弁完了タイミングのみならず、開弁開始タイミングをも正確に推定することが望ましい。
【０００９】
しかしながら、弁体が開弁方向に移動し始める際にはその移動速度が小さいため、弁体や可動コアの移動開始に起因した駆動用電流の変動は殆ど検知されない。従って、駆動用電流の変化に基づいて開弁開始タイミングを直接推定（算出）することは困難であった。
【００１０】
本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料噴射弁の開弁開始タイミングを正確に算出することにより、噴射量のばらつきを抑制することの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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本開示に係る噴射制御装置は、電磁力により駆動される燃料噴射弁（４０）の動作を制御する噴射制御装置（１００）であって、燃料噴射弁に供給される駆動用電流を検知する電流検知部（１１０）と、燃料噴射弁の開度が最大となるタイミングである開弁完了タイミングを算出する第１タイミング算出部（１１２）と、駆動用電流の大きさと開弁完了タイミングとに基づいて、燃料噴射弁が開弁し始めるタイミングである開弁開始タイミングを算出する第２タイミング算出部（１１３）と、を備える。第２タイミング算出部は、駆動用電流が減少し始めたタイミングから、駆動用電流が低下して所定閾値を下回るタイミングまでの期間の長さと、開弁完了タイミングとに基づいて、開弁開始タイミングを算出するものである。
【００１２】
このような噴射制御装置では、燃料噴射弁の開度が最大となるタイミングである開弁完了タイミングが、第１タイミング算出部により算出される。このような開弁完了タイミングは、従来と同様の方法により、例えば駆動用電流の変化に基づいて算出することができる。
【００１３】
また、燃料噴射弁が開弁し始めるタイミングである開弁開始タイミングが、第２タイミング算出部によって算出される。第２タイミング算出部は、駆動用電流が減少し始めたタイミングから、駆動用電流が低下して所定閾値を下回るタイミングまでの期間の長さと、開弁完了タイミングとに基づいて、開弁開始タイミングを算出する。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、燃料噴射弁の開弁開始タイミングを正確に算出することにより、噴射量のばらつきを抑制することのできる噴射制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の実施形態に係る噴射制御装置、及び、当該噴射制御装置が備えられた内燃機関の構成を示す図である。
【図２】図１に示される燃料噴射弁の構造を模式的に示す図である。
【図３】図燃料噴射弁の動作を説明するための図である。
【図４】燃料噴射弁が動作している時における、各構成部品の位置の変化を示すグラフである。
【図５】燃料噴射弁に供給される駆動用電流等の変化を示すグラフである。
【図６】パーシャルリフト噴射時における燃料噴射弁の動作を示すグラフである。
【図７】図１に示される噴射制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図８】開弁速度の算出方法を説明するためのグラフである。
【図９】開弁完了タイミングの算出方法を説明するための図である。
【図１０】開弁開始タイミングの算出方法を説明するための図である。
【図１１】閉弁完了タイミングの算出方法を説明するための図である。
【図１２】噴射制御量の補正について説明するための図である。
【図１３】噴射制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】燃料噴射弁の開弁タイミングのばらつきについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１を参照しながら、本開示の一実施形態に係る噴射制御装置１００について説明する。噴射制御装置１００は、内燃機関１０を備えた車両ＧＣの一部に取り付けられており、内燃機関１０に設けられた燃料噴射弁４０の動作を制御するための装置となっている。
【００１８】
車両ＧＣの構成について先に説明する。車両ＧＣは、内燃機関１０と、吸気配管２０と、排気配管３０とを備えている。
【００１９】
内燃機関１０は、複数の気筒を備えた４サイクルレシプロエンジンであって、液体燃料を気筒内で燃焼させることにより駆動力を生じさせるものである。尚、それぞれの気筒の構成は略同一であるから、図１においては単一の気筒のみが「内燃機関１０」として図示されている。
【００２０】
内燃機関１０の各気筒には、冷却水温センサ１１、ノックセンサ１２、クランク角センサ１３等の各種センサが取り付けられている。冷却水温センサ１１は、ラジエータ（不図示）と内燃機関１０との間で循環する冷却水の温度を測定するための温度センサである。ノックセンサ１２は、内燃機関１０の気筒内部で生じるノッキング（異常燃焼）を検出するためのセンサである。クランク角センサ１３は、気筒が備えるクランクシャフトの回転角を測定するためのセンサである。これらセンサによって得られた各測定値は噴射制御装置１００に入力される。
【００２１】
内燃機関１０には燃料噴射弁４０が設けられている。燃料噴射弁４０はインジェクタとも称されるものであり、内燃機関１０の気筒の内部に燃料を噴射するための電磁弁である。燃料噴射弁４０には、不図示のフューエルポンプによって加圧された燃料が供給されている。燃料噴射弁４０が開状態になると、その先端から噴射された燃料が空気と混合されながら気筒内に供給される。噴射制御装置１００は、燃料噴射弁４０の開閉動作を制御することにより、内燃機関１０への燃料の供給量を調整する。燃料噴射弁４０の具体的な構成や動作については後に説明する。
【００２２】
吸気配管２０は、内燃機関１０に空気を供給するための配管である。吸気配管２０には、上流側（図１では左側）から順に、エアクリーナ２１と、エアフローメータ２２と、スロットルバルブ２３と、サージタンク２５とが設けられている。吸気配管２０の下流側端部（図１では右側）には内燃機関１０が接続されている。
【００２３】
エアクリーナ２１は、車両ＧＣの外部から導入される空気から異物を除去するためのフィルタである。エアフローメータ２２は、吸気配管２０を通り内燃機関１０に供給される空気の流量を測定するための流量計である。エアフローメータ２２によって測定された流量は、噴射制御装置１００に入力される。
【００２４】
スロットルバルブ２３は、吸気配管２０を通る空気の流量を調整するための流量調整弁である。車両ＧＣに備えられたアクセルペダル（不図示）の操作量に応じて、スロットルバルブ２３の開度が調整され、これにより空気の流量が調整される。スロットルバルブ２３には開度センサ２４が備えられている。スロットルバルブ２３の開度は開度センサ２４によって測定され、噴射制御装置１００に入力される。
【００２５】
サージタンク２５は、吸気配管２０の途中に形成された箱状の容器である。吸気配管２０は、サージタンク２５の下流側において複数に分岐しており、分岐したそれぞれの流路が各気筒へと接続されている。サージタンク２５の内部空間は、吸気配管２０のうち他の部分における内部空間よりも広くなっている。サージタンク２５により、一の気筒による圧力変動が他の気筒に影響してしまうことが防止されている。サージタンク２５には圧力センサ２６が備えられている。吸気配管２０内の圧力は圧力センサ２６によって測定され、噴射制御装置１００に入力される。
【００２６】
排気配管３０は、内燃機関１０の気筒で生じた排ガスを外部に排出するための配管である。排気配管３０の上流側端部（図１では左側）は内燃機関１０に接続されている。排気配管３０の途中（内燃機関１０よりも下流側）には、排ガスを浄化するための触媒コンバータ３１が設けられている。
【００２７】
排気配管３０のうち触媒コンバータ３１よりも上流側の部分には、空燃比センサ３２が備えられている。空燃比センサ３２は排気配管３０を通る排ガスの酸素濃度を監視するためのセンサであって、その測定結果は噴射制御装置１００に入力される。噴射制御装置１００は、内燃機関１０における燃焼が理論空燃比で行われるよう、空燃比センサ３２の測定結果等に基づいて燃料噴射弁４０からの燃料の噴射量を制御する。
【００２８】
図２を参照しながら、燃料噴射弁４０の具体的な構成について説明する。図２には、閉弁状態における燃料噴射弁４０の内部構造が示されている。燃料噴射弁４０は、筒状の容器として形成されたケース４１０の内部に、弁体４２０、可動コア４３０、キャップ４４０等が収納された構成となっている。ケース４１０の先端（図２では下端）には、燃料の出口である噴射口４１１が形成されている。ケース４１０の内壁面であって、且つ噴射口４１１の周囲の部分には、弁座４１２が形成されている。
【００２９】
尚、以下の説明においては、図２における下方側（噴射口４１１側）のことを単に「下方側」と表記し、図２における上方側のことを単に「上方側」と表記する。
【００３０】
弁体４２０は、ケース４１０の長手方向（図２では上下方向）に沿って移動可能な状態で配置されている。図２のように、弁体４２０の位置が最も閉弁側（下方側）の位置となっているときには、弁体４２０の下端が弁座４１２に当接しており、噴射口４１１が塞がれた状態となっている。このため、噴射口４１１からは燃料が噴射されない。後に説明するように、可動コア４３０が上方側に移動し、これに伴って弁体４２０も同方向に移動すると、弁体４２０の下端が弁座４１２から離れた状態となる。その結果、噴射口４１１からは燃料が噴射される。燃料の噴射率(単位時間当たりの噴射量）は、弁体４２０が弁座４１２から離れるほど大きくなる。換言すれば、弁体４２０が上方側に移動して弁座４１２から離れるほど、燃料噴射弁４０の開度は大きくなる。
【００３１】
弁体４２０はその全体が略円柱形状となっており、可動コア４３０の中央に形成された貫通穴４３２に挿通された状態となっている。弁体４２０のうち上方側の端部近傍は、他の部分よりも径が大きい拡径部４２１となっている。図２のように燃料噴射弁４０が閉弁されている状態においては、拡径部４２１のうち下方側の端面である下面４２２は、可動コア４３０のうち上方側の端面である上面４３１から離間している。
【００３２】
弁体４２０の側面のうち可動コア４３０よりも下方側の部分には、筒状体４８０が固定されている。筒状体４８０のうち下方側の部分は外方に向けて突出した形状となっている。当該部分と、可動コア４３０との間にはバネ４９２が配置されている。バネ４９２の弾性力により、筒状体４８０及び弁体４２０は噴射口４１１側（下方側）に向けて付勢されている。
【００３３】
可動コア４３０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材により形成された略円筒状の部材である。既に述べたように、可動コア４３０の中央には貫通穴４３２が形成されており、当該貫通穴４３２には弁体４２０が挿通されている。可動コア４３０の外径は、ケース４１０の内径に略等しい。可動コア４３０は、ケース４１０の長手方向（上下方向）に移動可能な状態で配置されている。
【００３４】
可動コア４３０よりも上方側にはキャップ４４０が配置されている。キャップ４４０は中空の円柱形状の容器であって、その下方側が開口されている。キャップ４４０は、弁体４２０の拡径部４２１を上方側から覆うように配置されている。可動コア４３０の内部空間の上下方向の寸法は、拡径部４２１の上下方向の寸法よりも大きい。
【００３５】
キャップ４４０の更に上方側にはバネ４９１が配置されている。バネ４９１の弾性力により、キャップ４４０は下方側に向けて付勢されている。図２のように燃料噴射弁４０が閉弁されている状態においては、キャップ４４０の下端は可動コア４３０の上面４３１に当接している。このため、バネ４９１の弾性力はキャップ４４０を介して可動コア４３０にも伝達されている。すなわち、可動コア４３０も下方側に向かって付勢されている。
【００３６】
可動コア４３０の上方側には固定コア４６０が配置されている。固定コア４６０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材により形成された略円筒形状の部材であって、ケース４１０に対して固定されている。固定コア４６０と可動コア４３０との間には隙間が形成されている。
【００３７】
固定コア４６０の内周側には、円筒形状のブッシュ４７０が固定されている。ブッシュ４７０の内部には、キャップ４４０や拡径部４２１の一部が収納されている。ブッシュ４７０の下端面４７１の位置は、固定コア４６０の下端よりも更に下方側となっている。図２のように燃料噴射弁４０が閉弁されている状態においては、ブッシュ４７０の下端面４７１と、可動コア４３０の上面４３１との間は離間している。
【００３８】
固定コア４６０の外周側には、コイル４５０が配置されている。噴射制御装置１００から供給された駆動用電流がコイル４５０に流れると、可動コア４３０、固定コア４６０、及びケース４１０において磁気回路が形成される。これにより、可動コア４３０と固定コア４６０との間に吸引力（電磁力）が生じ、可動コア４３０は固定コア側（上方側）に向かう力を受ける。
【００３９】
図３及び図４を参照しながら、燃料噴射弁４０の開弁動作について説明する。図３には、燃料噴射弁４０が閉弁状態から開弁状態となるまでの変化が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順で示されている。また、図４には、弁体４２０の位置（高さ）の変化が線Ｇ１で示されており、可動コア４３０の位置の変化が線Ｇ２で示されている。
【００４０】
尚、図４の線Ｇ１に示された「弁体４２０の位置」とは、弁体４２０のうち下面４２２の高さのことである。また、図４に示された「可動コア４３０の位置」とは、可動コア４３０のうち上面４３１の高さのことである。
【００４１】
図３（Ａ）には、燃料噴射弁４０に駆動用電流が供給されておらず、燃料噴射弁４０が閉弁されている状態が示されている。つまり、図２と同じ閉弁状態の燃料噴射弁４０が示されている。当該状態は、図４における時刻ｔ１０よりも前の状態である。図４においては、閉弁状態における弁体４２０の位置（下面４２２の高さ）が位置Ｐ２０として示されている。また、閉弁状態における可動コア４３０の位置（上面４３１の高さ）が位置Ｐ１０として示されている。
【００４２】
図３（Ａ）に示されている状態から駆動用電流が供給され始めると、可動コア４３０に働く電磁力が次第に大きくなって行く。当該電磁力がバネ４９１の弾性力よりも大きくなると（正確には、バネ４９１の弾性力からバネ４９１の弾性力を差し引いたものよりも大きくなると）、可動コア４３０が上方側に移動し始める（時刻ｔ１０）。
【００４３】
このとき、弁体４２０は燃料の圧力によって下方側に向かう力を受けているのであるが、弁体４２０と可動コア４３０とは互いに離間しているので、可動コア４３０には当該力は伝達されない。可動コア４３０は比較的スムーズに上方側に向かって加速され、可動コア４３０には十分な運動エネルギーが蓄積される。
【００４４】
その後、図３（Ｂ）に示されるように、時刻ｔ２０において可動コア４３０の上面４３１が拡径部４２１の下面４２２に当接（衝突）する。可動コア４３０には十分な運動エネルギーが蓄積されているので、弁体４２０は燃圧よりも大きな力を受けて上方側に移動し始める。このように、本実施形態に係る燃料噴射弁４０は、閉弁状態においては可動コア４３０と弁体４２０とが互いに離間している構造により、燃圧が比較的大きい状態においても効率よく弁体４２０を開弁方向に移動させることが可能となっている。
【００４５】
図３（Ｂ）の状態となった後は、弁体４２０は可動コア４３０と共に上方側に移動する。これにより、燃料噴射弁４０の開度は大きくなって行き、それに伴って燃料の噴射率も大きくなって行く。つまり、図３（Ｂ）に示されている状態は、燃料噴射弁４０の開弁が開始される状態ということができる。
【００４６】
その後も駆動用電流の供給が継続されると、弁体４２０及び可動コア４３０は更に上方側に移動する。最終的には、図３（Ｃ）に示されるように可動範囲の上端に到達する（時刻ｔ３０）。図３（Ｃ）の状態においては、可動コア４３０の上面４３１が、ブッシュ４７０の下端面４７１に当接している。また、燃料噴射弁４０の開度は最大となっているので、燃料の噴射率も最大となっている。図３（Ｃ）に示されている状態は、燃料噴射弁４０の開弁が完了した状態ということができる。図４においては、開弁が完了した状態における弁体４２０の位置が位置Ｐ３０として示されている。
【００４７】
図３（Ｃ）の状態から、駆動用電流の供給が停止されると、可動コア４３０と固定コア４６０との間に生じていた吸引力が０となる。このため、バネ４９１の弾性力によって可動コア４３０は下方側に移動する。また、バネ４９２の弾性力及び燃圧によって弁体４２０も下方側に移動する。燃料噴射弁４０は、図３の（Ｃ）、（Ｂ）、（Ａ）の順に変化して閉弁状態に戻る。
【００４８】
図５を参照しながら、燃料噴射弁４０に供給される駆動用電流等の変化について説明する。図５（Ａ）には、噴射制御装置１００で生成される駆動パルスの波形の例が示されている。駆動パルスは矩形波状の電圧であって、当該駆動パルスがオンとなっている期間において駆動用電流の供給(駆動用電圧の印加）が行われる。図５（Ａ）の例では、時刻ｔ１００において駆動パルスがオンとされ、その後の時刻ｔ１３０において駆動パルスがオフとされている。
【００４９】
図５（Ｂ）には、燃料噴射弁４０のコイル４５０に流れる駆動用電流の変化が示されている。また、図５（Ｃ）には、駆動用電流を供給するために燃料噴射弁４０に印加される駆動用電圧の変化が示されている。
【００５０】
噴射制御装置１００は、駆動用電圧を発生させるための電圧源として、高電圧回路とバッテリとを備えている（いずれも不図示）。図５（Ｃ）に示されるように、時刻ｔ１００以降においては高電圧回路からの高い電圧ＶＨが燃料噴射弁４０に印加される。その結果、図５（Ｂ）に示されるように、駆動用電流は急速に増加して行き、最終的には所定の目標値である最大電流値ＩＨまで増加する。
【００５１】
駆動用電流の大きさが最大電流値ＩＨに到達すると（時刻ｔ１１０）、高電圧回路からの電圧ＶＨの印加が停止され、駆動用電圧は０となる。これにより、駆動用電流は時刻ｔ１１０以降において急速に減少して行く。
【００５２】
尚、後に説明するように、時刻ｔ１１０よりも前の時点から可動コア４３０は移動を開始しており、時刻ｔ１１０以降の期間においても可動コア４３０は上方側に向かって移動している。このような可動コア４３０の移動に伴い、燃料噴射弁４０におけるインダクタンスが変化する。コイル４５０を流れる駆動用電流の大きさは、このようなインダクタンスの変化の影響を受ける。従って、時刻ｔ１１０以降における駆動用電流の変化の傾きは、可動コア４３０の移動速度に応じて異なるものとなる。
【００５３】
時刻ｔ１１０の後の時刻ｔ１２０になると、燃料噴射弁４０への駆動用電流の供給が再び開始される。ただし、時刻ｔ１２０以降において燃料噴射弁４０に印加されるのは、高電圧回路からの電圧ＶＨではなく、バッテリからの電圧ＶＬ（＜電圧ＶＨ）となっている。図５（Ｃ）に示されるように、電圧ＶＬは間欠的に印加される。これにより、燃料噴射弁４０に供給される駆動用電流の大きさは、概ね電流値ＩＬ（＜最大電流値ＩＨ）の近傍に維持される。
【００５４】
図５（Ｄ）には、燃料噴射弁４０のマイナス側端子に生じる電圧の波形が示されている。駆動パルスがオフとされる時刻ｔ１３０以降においては、噴射制御装置１００の還流回路（不図示）によって駆動用電流が強制的に０に落とされることに伴って、図５（Ｄ）に示されるような波形の誘導起電力（フライバック電圧）が燃料噴射弁４０のマイナス側端子に生じる。このとき、可動コア４３０は閉弁側（図２の下方側）に移動しており、これに伴って燃料噴射弁４０におけるインダクタンスが変化している。フライバック電圧の波形は、このようなインダクタンスの変化の影響を受ける。
【００５５】
図５（Ｅ）には、可動コア４３０の位置（高さ）の変化が示されている。同図に示されるように、可動コア４３０は、駆動用電圧が印加され始めた時刻ｔ１００よりも後に移動し始める。駆動用電流が最大電流値ＩＨに到達し、駆動用電圧の印加が停止された時刻ｔ１１０以降も可動コア４３０は移動を続け、時刻ｔ１２０の前後において、最も開弁側となる位置Ｐ３０に到達する。バッテリからの駆動用電圧が印加されている期間（時刻ｔ１３０までの期間）においては、可動コア４３０は位置Ｐ３０に保持される。
【００５６】
以上のように、高電圧回路からの電圧ＶＨが印加されている期間は、可動コア４３０及び弁体４２０を開弁側に移動させるのに必要なエネルギーを生じさせるための期間となっている。また、バッテリからの電圧ＶＬが印加されている期間は、可動コア４３０及び弁体４２０を位置Ｐ３０に保持するのに必要なエネルギーを生じさせるための期間となっている。
【００５７】
駆動用電流の供給が停止される時刻ｔ１３０以降においては、可動コア４３０と固定コア４６０との間に生じていた吸引力は小さくなって行き、最終的には０となる。図５（Ｅ）に示されるように、可動コア４３０は、時刻ｔ１３０よりも後のタイミングで閉弁側に移動し始めて、閉弁状態の位置Ｐ１０に戻って行く。
【００５８】
尚、図５に示される例では、駆動パルスがオンとなっている期間が十分に長くなっており、可動コア４３０及び弁体４２０が位置Ｐ３０まで到達している。つまり、燃料噴射弁４０の開度が最大となる位置まで可動コア４３０等が到達するような運転条件で燃料噴射弁４０が動作している。
【００５９】
しかしながら、噴射量の目標値が微少である場合には、燃料噴射弁４０の開度が最大とならないような運転条件で燃料噴射弁４０を動作させる場合もある。図６には、このような場合における燃料噴射弁４０の動作の例が示されている。
【００６０】
図６（Ａ）には、図５（Ａ）と同様に駆動パルスの波形が示されている。図６（Ａ）に示される駆動パルスは、時刻ｔ１００においてオンとされた後、時刻ｔ１３０よりも前の時刻ｔ１１５においてオフとされている。つまり、図６（Ａ）に示される駆動パルスの幅は、図５（Ａ）に示される駆動パルスの幅よりも短い。
【００６１】
図６（Ｅ１）には、図５（Ｅ）と同様に可動コア４３０の位置（高さ）の変化が示されている。図６の例においては、駆動パルスの幅、すなわち駆動用電流が供給される期間が短いので、可動コア４３０は位置Ｐ３０まで到達しない。図６（Ｅ１）に示されるように、可動コア４３０は、時刻ｔ１０５において位置Ｐ１０から移動を開始した後、位置Ｐ３０よりも閉弁側の位置Ｐ２５に到達し、その後は再び閉弁側に戻って行く。図６の例では、可動コア４３０が位置Ｐ１０に戻った時刻が時刻ｔ１１９として示されている。
【００６２】
このように、最も開弁側の位置Ｐ３０までは可動コア４３０が到達しないような運転条件のことを、以下では「パーシャルリフト条件」とも称する。一方、図５に示される例のように、最も開弁側の位置Ｐ３０まで可動コア４３０が到達するような運転条件のことを、以下では「フルリフト条件」とも称する。
【００６３】
駆動パルスの幅が一定であっても、燃料噴射弁４０からの噴射量が一定とはならずにばらつきが生じることがある。特に、パーシャルリフト条件で燃料噴射弁４０の動作が行われる際には、噴射量のばらつきが生じやすい。
【００６４】
図６（Ｅ２）には、上記バラつきにより噴射量が小さくなっている場合における、可動コア４３０の位置の変化の例が示されている。図６（Ｅ２）においては、時刻ｔ１０５よりも後の時刻ｔ１０６において可動コア４３０が移動を始めている。また、移動を始めてから駆動パルスがオフとなる時刻ｔ１１５までの期間が短いことに起因して、可動コア４３０の到達位置は位置Ｐ２５よりも更に閉弁側の位置Ｐ２４となっている。可動コア４３０が位置Ｐ２４に到達した後、可動コア４３０は閉弁側に移動し、時刻ｔ１１９よりも前の時刻ｔ１１８において位置Ｐ１０に戻っている。
【００６５】
燃料噴射弁４０からの燃料の噴射量は、可動コア４３０が位置Ｐ１０を離れている期間の長さに概ね比例する。図６（Ｅ２）の例では、当該期間が期間ＰＷ２０から期間ＰＷ１０へと短くなっているので、図６（Ｅ１）の場合に比べて噴射量が小さくなっている。
【００６６】
このように、図６（Ａ）に示される噴射パルスの幅が同じであっても、可動コア４３０や弁体４２０の挙動が個体差によって変化してしまい、燃料の噴射量にばらつきが生じることがある。噴射量のばらつきは、図２に示されるバネ４９１やバネ４９２の弾性力のばらつきや、閉弁状態において可動コア（上面４３１）と弁体（下面４２２）との間に形成されている隙間（以下、「コアギャップ」とも称する）の大きさのばらつきによって生じるものである。
【００６７】
燃料噴射弁４０の噴射量を目標値に一致させるためには、実際の噴射量と目標値とのずれを予め把握した上で、例えば噴射パルスの幅を補正することによって噴射量を目標値に近づける必要がある。実際の噴射量と目標値とのずれを予め把握するための方法としては、パーシャルリフト条件における開弁開始タイミングと、閉弁完了タイミングとをそれぞれ推定し、両者間の期間の長さに基づいて実際の噴射量を推定することが考えられる。
【００６８】
しかしながら、弁体４２０が開弁方向に移動し始める際にはその移動速度が小さいため、弁体４２０や可動コア４３０の移動に起因した駆動用電流の変動は生じにくい。従って、駆動用電流の変化に基づいて開弁開始タイミングを直接推定（算出）することは困難である。
【００６９】
そこで、駆動パルスがオンとなったタイミングを開弁開始タイミングとみなした上で、閉弁完了タイミングのみに基づいて実際の噴射量を推定することも考えられる。しかしながら、以下に説明するように、開弁開始タイミングのばらつきは比較的大きい。従って、噴射量を目標値に一致させるための補正を行うには、開弁開始タイミングの正確な推定が不可欠である。
【００７０】
図１４を参照しながら、開弁開始タイミングのばらつきの要因について説明する。図１４（Ａ）に示される３つのグラフ（線Ｇ４１、Ｇ４２、Ｇ４３）は、コアギャップが互いに異なる３種類の燃料噴射弁４０のそれぞれについて、可動コア４３０の位置の変化を示したものである。線Ｇ４１に示されるのは、コアギャップが比較的大きな燃料噴射弁４０における可動コア４３０の位置の変化である。線Ｇ４２に示されるのは、コアギャップが平均的な燃料噴射弁４０における可動コア４３０の位置の変化である。線Ｇ４３に示されるのは、コアギャップが比較的小さな燃料噴射弁４０における可動コア４３０の位置の変化である。
【００７１】
図１４（Ａ）に示されるように、コアギャップが小さい場合の線Ｇ４３においては、開弁位置である位置Ｐ２０に可動コア４３０が到達するタイミング、すなわち開弁開始タイミングが最も早くなっている。一方、コアギャップが大きな場合の線Ｇ４１においては、開弁開始タイミングが最も遅くなっている。
【００７２】
図１４（Ｂ）に示される３つのグラフ（線Ｇ５１、Ｇ５２、Ｇ５３）は、バネ４９１及びバネ４９２の強さ（バネ定数やバネ荷重の違いに起因する、下向き方向のバネの合力）が互いに異なる３種類の燃料噴射弁４０のそれぞれについて、可動コア４３０の位置の変化を示したものである。線Ｇ５１に示されるのは、バネ４９１等のバネ力が比較的大きな燃料噴射弁４０における可動コア４３０の位置の変化である。線Ｇ５２に示されるのは、バネ４９１等のバネ力が平均的な燃料噴射弁４０における可動コア４３０の位置の変化である。線Ｇ５３に示されるのは、バネ４９１等のバネ力が比較的小さな燃料噴射弁４０における可動コア４３０の位置の変化である。
【００７３】
図１４（Ｂ）に示されるように、バネ力が小さい場合の線Ｇ５３においては、位置Ｐ２０に可動コア４３０が到達する開弁開始タイミングが最も早くなっている。一方、バネ力が大きな場合の線Ｇ５１においては、開弁開始タイミングが最も遅くなっている。
【００７４】
図１４（Ｃ）には、図１４（Ａ）に示されるコアギャップによるばらつきと、図１４（Ｂ）に示されるバネ力によるばらつきとが複合された場合における、可動コア４３０の位置の変化のばらつきが示されている。
【００７５】
線Ｇ６１に示されるのは、コアギャップが比較的大きく、且つバネ４９１等のバネ力が比較的大きな燃料噴射弁４０における可動コア４３０の位置の変化である。線Ｇ６２に示されるのは、コアギャップが比較的小さく、且つバネ４９１等のバネ力が比較的大きな燃料噴射弁４０における可動コア４３０の位置の変化である。線Ｇ６３に示されるのは、コアギャップが比較的小さく、且つバネ４９１等のバネ力が比較的小さな燃料噴射弁４０における可動コア４３０の位置の変化である。
【００７６】
図１４（Ｃ）に示される線Ｇ６１、Ｇ６２、Ｇ６３のそれぞれが位置Ｐ２０に到達する開弁開始タイミングは互いに異なっている。開弁開始タイミングは、コアギャップのばらつきと、バネ力のばらつきとによって複合的に決まる。このため、本実施形態のような構成の燃料噴射弁４０、すなわち、閉弁時において弁体４２０と可動コア４３０とが離間しているような構成の燃料噴射弁４０においては、開弁開始タイミングのばらつきが特に大きくなる傾向がある。
【００７７】
また、図１４（Ｃ）に示されるように、線Ｇ６１等のそれぞれの波形は互いに異なるので、開弁開始タイミングと閉弁完了タイミングとの相関は比較的小さくなっている。このため、例えば閉弁完了タイミングに基づいて開弁開始タイミングを推定することも困難である。
【００７８】
そこで、本実施形態に係る噴射制御装置１００では、開弁時における可動コア４３０の速度（開弁速度）と、フルリフト条件における開弁完了タイミングとの両方に基づいて、開弁開始タイミングを算出することとしている。以下では、噴射制御装置１００による開弁開始タイミングの具体的な算出方法について説明する。
【００７９】
図７に示されるように、噴射制御装置１００は、開弁開始タイミングの算出等を行うための機能的な制御ブロック（電流検知部１１０等）を複数備えている。
【００８０】
電流検知部１１０は、燃料噴射弁４０に実際に流れる駆動用電流の大きさを監視し、その波形を取得する部分である。取得された駆動用電流の波形は、速度算出部１１１と、第１タイミング算出部１１２とにそれぞれ入力される。
【００８１】
速度算出部１１１は、電流検知部１１０から入力された駆動用電流の波形に基づいて、開弁時における可動コア４３０の速度、すなわち、図２において上方側に向かって移動する可動コア４３０の移動速度を算出する部分である。速度算出部１１１による可動コア４３０の速度の算出は、フルリフト条件の下で取得された駆動用電流の波形に基づいて行われる。
【００８２】
図８を参照しながら、速度算出部１１１による移動速度の算出方法について説明する。図８に示されるのは、駆動パルスがオンとなった時刻ｔ１００以降における駆動用電流の波形の例である。
【００８３】
既に述べたように、駆動用電圧がオフとされた時刻ｔ１１０以降は、駆動用電流は最大電流値ＩＨから急速に減少して行く。その減少速度は、可動コア４３０の移動速度に応じて異なるものとなる。これは、可動コア４３０の移動に伴って燃料噴射弁４０におけるインダクタンスが変化し、これにより駆動用電流が変化するためである。
【００８４】
線Ｇ１１に示されるのは、可動コア４３０の移動速度が比較的速い場合における駆動用電流の変化である。線Ｇ１２に示されるのは、可動コア４３０の移動速度が平均的な速度である場合における駆動用電流の変化である。線Ｇ１３に示されるのは、可動コア４３０の移動速度が比較的遅い場合における駆動用電流の変化である。図８に示されるように、可動コア４３０が開弁側に向かう移動速度が大きい程、駆動用電流の減少の速度は大きくなっている。
【００８５】
本実施形態では、最大電流値ＩＨよりも小さな閾値ＩＴＨが設定されている。速度算出部１１１では、駆動用電圧がオフとされた時刻ｔ１１０から、駆動用電流が減少し閾値ＩＴＨに到達する時点（時刻ｔ１１１、ｔ１１２、ｔ１１３）までの期間の長さが算出される。
【００８６】
図８の例では、可動コア４３０の移動速度が速い場合の線Ｇ１１では、期間ＴＭ１が経過した時刻ｔ１１１において駆動用電流が閾値ＩＴＨまで減少している。また、可動コア４３０の移動速度が平均的な場合の線Ｇ１２では、期間ＴＭ２（＞期間ＴＭ１）が経過した時刻ｔ１１２において駆動用電流が閾値ＩＴＨまで減少している。更に、可動コア４３０の移動速度が遅い場合の線Ｇ１３では、期間ＴＭ３（＞期間ＴＭ２）が経過した時刻ｔ１１３において駆動用電流が閾値ＩＴＨまで減少している。
【００８７】
このように、開弁時における可動コア４３０の移動速度と、駆動用電流が最大電流値ＩＨから閾値ＩＴＨまで減少する期間の長さとは相関がある。噴射制御装置１００には、両者の関係が予めマップとして記憶されている。速度算出部１１１は、入力された駆動用電流の波形に基づいて期間ＴＭ１等を算出し、期間ＴＭ１等と上記マップとに基づいて可動コア４３０の移動速度を算出する。
【００８８】
尚、駆動用電流が閾値ＩＴＨとなるまでの期間ＴＭ１等の長さは、上記のように時刻ｔ１１０を基準（始期）として算出されてもよいのであるが、駆動パルスがオンとされる時刻ｔ１００を基準として算出されてもよい。ただし、後者の場合には、駆動用電流の増加速度のばらつきによって期間ＴＭ１等の長さがばらついてしまう可能性がある。このため、本実施形態のように、時刻ｔ１１０を基準として期間ＴＭ１等の長さが算出される態様の方が望ましい。
【００８９】
また、本実施形態のようにフルリフト条件の下で可動コア４３０の移動速度を算出してもよいのであるが、パーシャルリフト条件の下で可動コア４３０の移動速度を算出することも可能ではある。しかしながら、パーシャルリフト条件の下では可動コア４３０の移動時間が短くなるので、移動速度の算出精度が低下することが懸念される。従って、本実施形態のようにフルリフト条件の下で算出する方が好ましい。
【００９０】
図７の第１タイミング算出部１１２は、電流検知部１１０から入力された駆動用電流の波形に基づいて、燃料噴射弁４０の開度が最大となるタイミング、すなわち、可動コア４３０が最も開弁側となる位置Ｐ３０に到達する開弁完了タイミングを算出する部分である。
【００９１】
図９を参照しながら、第１タイミング算出部１１２による開弁完了タイミングの算出方法について説明する。図９（Ａ）〜（Ｅ）のそれぞれに示される事項は、図５（Ａ）〜（Ｅ）のそれぞれに示される事項とそれぞれ同一である。ただし、図９においては、印加される駆動用電圧の波形の一部において図５の場合と異なっている。第１タイミング算出部１１２による開弁完了タイミングの算出は、フルリフト条件の下で取得された駆動用電流の波形に基づいて行われる。
【００９２】
開弁完了タイミングの算出が行われる際には、図９（Ｃ）に示されるように、バッテリからの電圧ＶＬが印加され始める時刻ｔ１２０以降、少なくとも可動コア４３０が位置Ｐ３０に到達するまでの間は電圧ＶＬの印加が（間欠的ではなく）連続的に行われる。
【００９３】
図９（Ｂ）に示されるように、バッテリからの電圧ＶＬが印加され始めた時刻ｔ１２０以降は、駆動用電流は一旦増加した後、緩やかに減少し始める。このとき、可動コア４３０は開弁方向に移動し続けている。上記のような駆動用電流の減少は、可動コア４３０の移動に伴って燃料噴射弁４０におけるインダクタンスが変化することにより生じるものである。
【００９４】
可動コア４３０が位置Ｐ３０に到達すると（時刻ｔ１２１）、ブッシュ４７０との衝突によって可動コア４３０の速度は急激に変化する。これに起因して、緩やかに減少していた駆動用電流は、時刻ｔ１２１以降は再び増加し始める。第１タイミング算出部１１２は、このように駆動用電流が減少から増加に転じたタイミング（時刻ｔ１２１）を取得して、時刻ｔ１００から時刻ｔ１２１までの期間ＴＭ２０の長さを算出する。図９（Ｅ）に示されるように、駆動パルスがオンになった時刻ｔ１００から期間ＴＭ２０が経過したタイミングが、「開弁完了タイミング」ということになる。
【００９５】
尚、燃料噴射弁４０からの１回の噴射に基づいて、速度算出部１１１による可動コア４３０の移動速度の算出と、第１タイミング算出部１１２による開弁完了タイミングの算出とが同時に行われるような態様であってもよい。ただし、本実施形態のように異なる噴射に基づいてそれぞれの算出が行われた方が、算出に有利となるよう駆動用電圧のパターンをそれぞれ変更することができるので好ましい。
【００９６】
図７に戻って説明を続ける。速度算出部１１１によって算出された可動コア４３０の移動速度と、第１タイミング算出部１１２によって算出された開弁完了タイミング（期間ＴＭ２０）とは、それぞれ第２タイミング算出部１１３に入力される。第２タイミング算出部１１３は、これら２つの情報に基づいて、可動コア４３０が位置Ｐ２０に到達するタイミング、すなわち燃料噴射弁４０が開弁し始めるタイミングである開弁開始タイミングを算出する。
【００９７】
図１０を参照しながら、第２タイミング算出部１１３による開弁開始タイミングの算出方法について説明する。図１０に示されるグラフは、図９（Ｅ）の一部を抜粋し且つ模式的に描いたものである。具体的には、可動コア４３０が位置Ｐ２０に到達したタイミングである時刻ｔ１１１から、可動コア４３０が位置Ｐ３０に到達したタイミングである時刻ｔ１２１までの期間における可動コア４３０の位置の変化を、直線で表したものである。当該直線の傾きは、速度算出部１１１によって算出された可動コア４３０の移動速度（開弁速度）に等しい。
【００９８】
時刻ｔ１００から時刻ｔ１１０までの期間を期間ＴＭ１０と表記すると、開弁速度は以下の式（１）で表すことができる。
開弁速度＝（Ｐ３０−Ｐ２０）／（ＴＭ２０−ＴＭ１０）・・・（１）
【００９９】
燃料噴射弁４０の各部品の寸法は既に判っているので、式（１）のうち（Ｐ３０−Ｐ２０）の値は既知である。また、ＴＭ２０は速度算出部１１１により算出されたものであるから、その値はやはり既知である。従って、上記の式（１）はＴＭ１０について解くことが可能である。第２タイミング算出部１１３は、式（１）をＴＭ１０について解くことによりＴＭ１０を算出する。図９（Ｅ）に示されるように、駆動パルスがオンになった時刻ｔ１００から期間ＴＭ１０が経過したタイミングが、可動コアが位置Ｐ２０に到達した「開弁開始タイミング」ということになる。
【０１００】
電圧検知部１２０は、燃料噴射弁４０のマイナス側端子に生じる誘導起電力（フライバック電圧）の大きさを監視し、その波形を取得する部分である。取得されたフライバック電圧の波形は、第３タイミング算出部１２１に入力される。第３タイミング算出部１２１は、フライバック電圧の変化（波形）に基づいて、可動コア４３０が位置Ｐ１０に戻るタイミングを算出する部分である。
【０１０１】
尚、燃料噴射弁４０が閉弁状態となるタイミング、すなわち可動コア４３０が閉弁方向に移動して位置Ｐ２０に到達するタイミングは、第３タイミング算出部１２１によって算出される上記タイミングとは厳密には異なっている。しかしながら、可動コア４３０が位置Ｐ２０から位置Ｐ１０に到達する期間は極めて短く、且つその長さのばらつきはほとんど生じない。従って、第３タイミング算出部１２１によって算出されたタイミング（可動コア４３０が位置Ｐ１０に戻るタイミング）のことを、以下においては閉弁完了タイミングとして扱うこととする。
【０１０２】
図１１を参照しながら、第３タイミング算出部１２１による閉弁完了タイミングの算出方法について説明する。第３タイミング算出部１２１による閉弁完了タイミングの算出は、パーシャルリフト条件の下で取得されたフライバック電圧の波形に基づいて行われる。図１１（Ａ）には、パーシャルリフト条件で燃料噴射弁４０を駆動させるための駆動パルスの波形である。図１１（Ａ）に示される波形は、図６（Ａ）に示されたものと同一である。
【０１０３】
図１１（Ｂ）の線Ｇ２１は、電圧検知部１２０から第３タイミング算出部１２１に入力されたフライバック電圧の波形の例を示している。
【０１０４】
第３タイミング算出部１２１では、フライバック電圧の波形（線Ｇ２１）に基づいて、二つの波形（線Ｇ２２、線Ｇ２３）の算出が行われる。線Ｇ２２で示される波形（以下、「第１波形Ｇ２２」とも表記する）、及び、線Ｇ２３で示される波形（以下、「第２波形Ｇ２３」とも表記する）は、いずれも、フライバック電圧の波形をローパスフィルタ（不図示）でフィルタ処理することにより得られる波形となっている。尚、第１波形Ｇ２２を生成するためのローパスフィルタのカットオフ周波数ｆ１は、フライバック電圧のノイズ成分の周波数よりも低くなっている。また、第２波形Ｇ２３を生成するためのローパスフィルタのカットオフ周波数ｆ２は、第１波形Ｇ２２を生成するためのローパスフィルタのカットオフ周波数ｆ１よりも更に低くなっている。
【０１０５】
図１１（Ｃ）には、第１波形Ｇ２２と第２波形Ｇ２３との差分を取ることにより得られる波形が示されている。本発明者らが行った研究により、このように算出された波形の変曲点に対応するタイミング（時刻ｔ１１７）が、可動コア４３０が位置Ｐ１０に戻ったタイミングに等しくなるという知見が得られている。
【０１０６】
そこで、第３タイミング算出部１２１は、第１波形Ｇ２２と第２波形Ｇ２３との差分を取ることにより図１１（Ｃ）の波形を算出した後、当該波形が所定の閾値ＶＴＨを上回ったタイミング（時刻ｔ１１７）を取得して、時刻ｔ１００から時刻ｔ１１７までの期間ＴＭ３０の長さを算出する。閾値ＶＴＨは、図１１（Ｃ）の波形の変曲点と重なる閾値となるように、予め実験などにより求められたものである。図１１（Ｃ）に示されるように、駆動パルスがオンになった時刻ｔ１００から期間ＴＭ３０が経過したタイミングが、「閉弁完了タイミング」ということになる。
【０１０７】
図７に戻って説明を続ける。第２タイミング算出部１１３によって算出された開弁開始タイミング（期間ＴＭ２０）と、第３タイミング算出部１２１によって算出された閉弁完了タイミング（期間ＴＭ３０）とは、いずれも噴射量推定部１３０に入力される。噴射量推定部１３０は、これら２つの情報に基づいて、燃料噴射弁４０からの燃料の噴射量を推定する。
【０１０８】
パーシャルリフト条件における燃料の噴射量は、燃料噴射弁４０が開弁状態となっている期間、すなわち、開弁開始タイミングから閉弁完了タイミングまでの期間の長さと強い正の相関がある。このため、噴射量推定部１３０では、第３タイミング算出部１２１によって算出された閉弁完了タイミング（期間ＴＭ３０）と、第２タイミング算出部１１３によって算出された開弁開始タイミング（期間ＴＭ２０）と、の差分に基づいて噴射量の推定を行う。上記差分と噴射量との関係を示すマップが（駆動用電圧等の条件毎に）予め記憶されており、当該マップを参照することによって噴射量の推定が行われる態様であってもよい。推定された噴射量は、噴射量推定部１３０から補正部１４０に入力される。
【０１０９】
補正部１４０は、噴射量推定部１３０から入力された噴射量の推定値と、実際の噴射量との差が小さくなるように、必要に応じて噴射制御量の補正を行う部分である。噴射制御量とは、燃料噴射弁４０の動作を制御する際の操作量のことである。具体的には、駆動パルスの幅（駆動用電流が供給される通電時間）、印加される駆動用電圧の最大値（高電圧回路からの電圧ＶＨ）、及び、供給される駆動用電流の最大値（最大電流値ＩＨ）のうち少なくとも一つのことである。本実施形態では、噴射制御量として駆動パルスの幅を調整することにより、パーシャルリフト条件における噴射量の調整が行われる。
【０１１０】
図１２を参照しながら、噴射量の調整について説明する。図１２（Ａ）には、パーシャルリフト条件において噴射制御装置１００で生成される駆動パルスの波形の例が示されている。図１２（Ｅ３）には、そのときの可動コア４３０の位置（高さ）の変化の例が示されている。
【０１１１】
尚、図１２（Ａ）の点線ＤＬ１で示される波形は、図６（Ａ）に示される波形と同一である。また、図１２（Ｅ３）の点線ＤＬ２で示される波形は、図６（Ｅ２）に示される波形と同一である。
【０１１２】
点線ＤＬ２、及び図６（Ｅ２）で示されるように、燃料噴射弁４０の個体差によって可動コア４３０の最大到達位置が位置Ｐ２５から位置Ｐ２４に変化した場合には、可動コア４３０が位置Ｐ１０を離れている期間が短くなる（期間ＰＷ２０から期間ＰＷ１０へと変化する）。その結果、燃料の噴射量は目標値よりも小さくなってしまう。既に述べたように、上記のような噴射量の変化は、開弁開始タイミングから閉弁完了タイミングまでの期間の長さの変化として検知される。
【０１１３】
噴射量が目標値からずれていることが検知された場合には、補正部１４０は、次回の噴射時における駆動パルスの幅を変更することにより、噴射量の調整を行う。具体的には、開弁開始タイミングから閉弁完了タイミングまでの期間の長さが、噴射量の目標値に対応する長さとなるように、駆動パルスの幅を変更する。
【０１１４】
図１２の例では、可動コア４３０の位置の変化を示す波形が点線ＤＬ２から線Ｇ３０に変化するように、駆動パルスをオフにするタイミングを時刻ｔ１１５から時刻ｔ１１６に遅らせている。尚、図１２（Ｅ３）の線Ｇ３０の波形は、図６（Ｅ１）の波形と同一である。つまり、噴射量が目標値通りとなる場合の波形と同一である。尚、図１２（Ｅ３）においては、点線ＤＬ２の立ち上がりと線Ｇ３０の立ち上がりとが同一タイミングとなるように描かれている。
【０１１５】
このように、算出された開弁開始タイミング及び閉弁完了タイミングに基づいて噴射制御量（駆動パルスの幅）を補正することにより、パーシャルリフト条件における燃料の噴射量を目標値に近づけることが可能となる。本実施形態では、燃料噴射弁４０の構造上のばらつきに起因して開弁開始タイミングのばらつきが生じた場合でも、現時点における開弁開始タイミングを正確に算出し、これに基づいて噴射量の推定及び噴射制御量の補正を適切に行うことができる。
【０１１６】
尚、開弁開始タイミングの算出はフルリフト条件の下で行われるのであるが、フルリフト条件においてもパーシャルリフト条件においても、開弁開始タイミングは同一となる。従って、フルリフト条件の下で算出された開弁開始タイミングであっても、パーシャルリフト条件における噴射量の推定のために用いることができる。
【０１１７】
以上に説明したような開弁開始タイミング等の算出、及び噴射制御量の補正を行うために、噴射制御装置１００で実行される処理の流れについて説明する。図１３に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に、噴射制御装置１００で繰り返し実行されている。
【０１１８】
最初のステップＳ０１では、開弁開始タイミング等の算出、及び噴射制御量の補正を実行するための実行条件が成立しているか否かが判定される。本実施形態では、燃料噴射弁４０が設けられた内燃機関１０が定常運転中である場合、すなわち、内燃機関１０の出力トルクが概ね一定であり、その変動が所定範囲内に収まっている場合に、実行条件が成立したとの判定がなされる。
【０１１９】
尚、上記の条件に替えて、又は上記の条件に加えて、内燃機関１０の冷却水温（冷却水温センサ１１の測定値）が所定範囲内であること、燃料噴射弁４０における燃圧が所定範囲内であること、及び燃圧の目標値である目標燃圧が一定であること、のうち少なくとも一つの条件が、実行条件として用いられてもよい。
【０１２０】
実行条件が成立している場合には、ステップＳ０２に移行する。実行条件が成立していない場合には、図１３に示される一連の処理を終了する。このように、実行条件が満たされた場合にのみ開弁開始タイミングの算出等が行われるので、安定した条件の下で正確に開弁開始タイミングが算出される。また、複数の燃料噴射弁４０のそれぞれにおける開弁開始タイミングの算出等が、概ね同一の条件で行われることとなる。その結果、気筒間における燃料噴射弁４０の噴射量のばらつきも確実に抑制される。
【０１２１】
ステップＳ０２では、速度算出部１１１による開弁速度（可動コア４３０の速度）の算出が行われる。図８を参照しながら既に説明したように、開弁速度の算出は、フルリフト条件の下で取得された駆動用電流の波形に基づいて行われる。
【０１２２】
ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、第１タイミング算出部１１２による開弁完了タイミングの算出が行われる。図９を参照しながら既に説明したように、開弁完了タイミングの算出も、フルリフト条件の下で取得された駆動用電流の波形に基づいて行われる。
【０１２３】
ステップＳ０３に続くステップＳ０４では、第２タイミング算出部１１３による開弁開始タイミングの算出が行われる。図１０を参照しながら既に説明したように、開弁開始タイミングの算出は、ステップＳ０２で算出された開弁速度、及び、ステップＳ０３で算出された開弁完了タイミングの両方に基づいて行われる。
【０１２４】
ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、第３タイミング算出部１２１による閉弁完了タイミングの算出が行われる。図１１を参照しながら既に説明したように、閉弁完了タイミングの算出は、パーシャルリフト条件の下で取得されたフライバック電圧の波形に基づいて行われる。
【０１２５】
ステップＳ０５に続くステップＳ０６では、開弁開始タイミングから閉弁完了タイミングまでの期間（開弁期間）の長さの算出が行われる。すなわち、ステップＳ０５で算出された閉弁完了タイミングから、ステップＳ０４で算出された開弁開始タイミングを差し引くことにより、燃料の噴射が行われている期間の長さが算出される。
【０１２６】
ステップＳ０６に続くステップＳ０７では、噴射量推定部１３０による噴射量の推定が行われる。既に説明したように、噴射量の推定は、開弁期間の長さと噴射量との関係を示すマップに基づいて行われる。
【０１２７】
ステップＳ０７に続くステップＳ０８では、補正部１４０による噴射制御量（駆動パルスの幅）の補正が行われる。図１２を参照しながら既に説明したように、ここではパーシャルリフト条件における燃料噴射弁４０の噴射制御量が補正される。
【０１２８】
尚、以上に説明した一連の手順による開弁開始タイミングの算出、及び噴射制御量の補正は、車両ＧＣが備えるそれぞれの気筒毎に実行される。つまり、全ての燃料噴射弁４０に対して噴射制御量の補正等が行われる。これにより、燃料噴射弁４０の単体における噴射量のばらつき（継時変化）が抑制されるだけでなく、気筒間における燃料噴射弁４０の噴射量のばらつきも抑制される。
【０１２９】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【０１３０】
ＧＣ：車両
４０：燃料噴射弁
１００：噴射制御装置
１１０：電流検知部
１１１：速度算出部
１１２：第１タイミング算出部
１１３：第２タイミング算出部
１２１：第３タイミング算出部
１３０：噴射量推定部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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