(57)【要約】【課題】燃料噴射量が低減されることによって生じる弁体の挙動の不安定性を改善して、噴射量のばらつきを低減することができる新規な燃料噴射弁の制御装置を提供することにある。【解決手段】駆動パルスＴｉの継続時間Ｔｉｔが、開弁開始時刻が飽和する飽和開弁開始時刻が得られる駆動パルスＴｉの継続時間Ｔｉｔ ０より短いと判断されると、開弁開始時刻が開弁開始時刻より遅くなるものと判断して、継続時間Ｔｉ ０より長い継続時間Ｔｉｔを有する駆動パルスＴｉに変更する。これによれば、燃料噴射量が低減されることによって生じる弁体の挙動の不安定性を改善して、噴射量のばらつきを低減することができる。【選択図】図８
2019078207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、回転数と負荷と燃圧に基づいて燃料噴射弁の駆動パルスの継続時間の長さを制御する駆動パルス制御手段とからなり、前記燃圧と前記駆動パルスによって前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料制御装置において、
前記燃料噴射弁の前記駆動パルスの駆動時間を長くして開弁開始時刻が飽和するときの前記駆動パルスの前記継続時間以上に、前記駆動パルスの前記継続時間を長くすることを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項２】
内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、回転数と負荷と燃圧に基づいて燃料噴射弁の駆動パルスの継続時間の長さを制御する駆動パルス制御手段とからなり、前記燃圧と前記駆動パルスによって前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料制御装置において、
前記燃料噴射弁の前記駆動パルスの駆動時間を長くして開弁開始時刻が飽和するときの前記駆動パルスの前記継続時間以上に、前記駆動パルスの前記継続時間を長くし、更に前記燃料噴射量の低減が必要な時は前記燃圧を上げることで前記燃料噴射量を低減することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項３】
内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、回転数と負荷と燃圧に基づいて燃料噴射弁の駆動パルスの継続時間の長さを制御する駆動パルス制御手段と、前記燃料噴射弁のソレノイドに印加される昇圧電圧を制御する昇圧電圧制御手段からなり、前記燃圧と前記駆動パルスと前記昇圧電圧によって前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料制御装置において、
前記燃料噴射弁の前記駆動パルスの駆動時間を長くして開弁開始時刻が飽和するときの前記駆動パルスの前記継続時間以上に、前記駆動パルスの前記継続時間を長くし、更に前記昇圧電圧を下げることで燃料噴射量を低減することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項４】
内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、回転数と負荷と燃圧に基づいて燃料噴射弁の駆動パルスの継続時間の長さを制御する駆動パルス制御手段と、前記燃料噴射弁の予備ストローク長を制御する予備ストローク長制御手段からなり、前記燃圧と前記駆動パルスと前記予備ストローク長によって前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料制御装置において、
前記燃料噴射弁の前記駆動パルスの駆動時間を長くして開弁開始時刻が飽和するときの前記駆動パルスの前記継続時間以上に、前記駆動パルスの前記継続時間を長くし、更に前記予備ストローク長を短くすることで噴射量を低減することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項５】
内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、前記燃圧制御手段による目標燃圧の下で回転数と負荷とに基づいて目標燃料噴射量を求めると共に、前記目標燃料噴射量に対応する駆動パルスの継続時間を求めて前記駆動パルスを燃料噴射弁の駆動手段へ送る駆動パルス制御手段とを備えた内燃機関の燃料制御装置であって、
前記駆動パルス制御手段によって、前記駆動パルスの前記継続時間が、前記燃料噴射弁の開弁開始時刻が一定に飽和する開弁開始時刻が得られる前記継続時間より短いと判断されると、
前記燃圧制御手段は、現在の前記目標燃圧に代えて新たな前記目標燃圧を設定し、
更に、前記駆動パルス制御手段は、新たな前記目標燃圧の下で前記目標燃料噴射量を維持することができる、開弁開始時刻が一定に飽和する前記継続時間より長い前記継続時間を有する前記駆動パルスを新たに求める
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項６】
内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、前記燃圧制御手段による目標燃圧の下で回転数と負荷とに基づいて目標燃料噴射量を求めると共に、前記目標燃料噴射量に対応する駆動パルスの継続時間を求めて前記駆動パルスを燃料噴射弁を構成するソレノイドの駆動手段へ送る駆動パルス制御手段とを備えた内燃機関の燃料制御装置であって、
前記駆動手段は、前記ソレノイドへ印加する昇圧電圧を制御する電圧制御手段を備え、
前記駆動パルス制御手段によって、前記駆動パルスの前記継続時間が、前記燃料噴射弁の開弁開始時刻が一定に飽和する開弁開始時刻が得られる前記継続時間より短いと判断されると、
前記電圧制御手段は、現在の前記昇圧電圧を低下して新たな前記昇圧電圧を設定し、
更に、前記駆動パルス制御手段は、新たな前記昇圧電圧の下で前記目標燃料噴射量を維持することができる、開弁開始時刻が一定に飽和する前記継続時間より長い前記継続時間を有する前記駆動パルスを新たに求める
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の燃料制御装置において、
前記継続時間は、前記目標燃料噴射量が同じである場合に、前記電圧制御手段で制御される前記昇圧電圧が低くなるにしたがって長く設定される
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項８】
内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、前記燃圧制御手段による目標燃圧の下で回転数と負荷とに基づいて目標燃料噴射量を求めると共に、前記目標燃料噴射量に対応する駆動パルスの継続時間を求めて前記駆動パルスを燃料噴射弁の駆動手段へ送る駆動パルス制御手段とを備えた内燃機関の燃料制御装置であって、
前記燃料噴射弁は、予備ストローク長を調整する予備ストローク長調整部を備えたものであり、前記予備ストローク長調整部は予備ストローク長制御手段によって予備ストローク長を制御し、
前記駆動パルス制御手段によって、前記駆動パルスの前記継続時間が、前記燃料噴射弁の開弁開始時刻が一定に飽和する開弁開始時刻が得られる前記継続時間より短いと判断されると、
前記予備ストローク長制御手段は、現在の前記予備ストローク長を短くして新たな前記予備ストローク長を設定し、
更に、前記駆動パルス制御手段は、新たな前記予備ストローク長の下で前記目標燃料噴射量を維持することができる、開弁開始時刻が一定に飽和する前記継続時間より長い前記継続時間を有する前記駆動パルスを新たに求める
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の燃料制御装置において、
前記継続時間は、前記目標燃料噴射量が同じである場合に、前記予備ストローク長制御手段で制御される前記予備ストローク長が短くなるにしたがって長く設定される
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関に燃料を供給する内燃機関の燃料制御装置にかかわり、特に燃焼室に直接燃料を噴射する直噴式の内燃機関の燃料制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の排気ガス規制強化に伴い、燃料噴射弁から噴射される燃料の最小噴射量を低減することが求められている。最小噴射量を低減する場合の課題の一つとして、燃料噴射量が低減される際の燃料噴射の勢いの低下による噴霧性能の悪化がある。この燃料噴射量の低減による噴霧性能の悪化を改善するため、燃料噴射弁に作用する燃圧の下限値を制限する方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特開２０１６−２０６９７号公報（特許文献１）では、開弁作動を開始した弁体がフルリフト位置に達することなく閉弁作動を開始するハーフリフト噴射を行う時には、燃料噴射弁へ供給される燃料の目標燃圧を、予め設定しておいた下限圧力以上の値に設定する目標圧力設定手段を備えており、燃料噴射弁へ供給される燃料の圧力と、噴孔から噴射された燃料の噴霧粒径との関係を表した特性線には、２階微分値の最大になる変化点が存在しているので、下限圧力を２階微分値が最大になる変化点での圧力値に設定するという燃料噴射弁の制御装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２０６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した通り、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射量を低減していくと、噴霧性能が悪くなるので、噴霧性能の悪化を防止することが必要である。このため、特許文献１で提案されているように燃圧を高くすることで噴霧性能の悪化を防止する手法は有効である。
【０００６】
しかし、燃料の噴射量を低減していくと噴霧性能の悪化とは別に、燃料噴射弁の弁体の挙動が不安定になるという別の課題が発生する。弁体の挙動が不安定になると、燃料噴射弁からの噴射量のばらつきが大きくなる。
【０００７】
本発明の目的は、燃料噴射量が低減されることによって生じる弁体の挙動の不安定性を改善して、噴射量のばらつきを低減することができる新規な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】
【０００８】
本発明の特徴は、内燃機関の回転数と負荷に基づき燃料ポンプの吐出量を制御することで高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、内燃機関の回転数と負荷と燃圧に基づいて燃料噴射弁の駆動パルスの継続時間を制御する駆動パルス制御手段とからなり、燃圧と駆動パルスによって燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料制御装置において、燃料噴射弁の駆動パルスを長くすることで開弁開始時刻が飽和するときの駆動パルスの継続時間の長さ以上に、駆動パルスの継続時間を長くする内燃機関の燃料制御装置、にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、燃料噴射量が低減されることによって生じる弁体の挙動の不安定性を改善して、燃料噴射量のばらつきを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用される内燃機関の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す燃料噴射弁の構成を示す断面図である。
【図３】燃料噴射弁を駆動する駆動装置の構成を示す回路図である。
【図４】図３に示す駆動装置のフルリフト動作を説明する動作チャート図である。
【図５】図３に示す駆動装置のハーフリフト動作を説明する動作チャート図である。
【図６】駆動電流と駆動パルスの継続時間の関係を説明する特性図である。
【図７】駆動パルスの継続時間と開弁開始時刻の関係を説明する特性図である。
【図８】本発明の第１の実施形態になる駆動パルスを制御するフローチャートである。
【図９】回転数と負荷によって目標燃圧を求める燃圧マップを示す図である。
【図１０】回転数と負荷によって目標燃料噴射量を求める燃料噴射量マップを示す図である。
【図１１】目標燃料噴射量と燃圧から駆動パルスの継続時間を求める例を説明する図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態になる駆動パルスを制御するフローチャートである。
【図１３】目標燃料噴射量と昇圧電圧から駆動パルスの継続時間を求める例を説明する図である。
【図１４】昇圧電圧と駆動パルス継続時間、及び開弁開始時期の関係を説明する特性図である。
【図１５】予備ストローク長を変えた場合の駆動電流と駆動パルスの継続時間の関係を説明する特性図である。
【図１６】予備ストローク長を変えた場合の駆動パルスの継続時間と開弁開始時刻の関係を説明する特性図である。
【図１７】第３の実施形態に使用される燃料噴射弁の構成を示す断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態になる駆動パルスを制御するフローチャートである。
【図１９】目標燃料噴射量と予備ストローク長から駆動パルスの継続時間を求める例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、燃料噴射弁が装着されている内燃機関を示している。内燃機関は、ピストン１０が下降することによりシリンダ１１内に空気を取り込み、取り込んだ空気に燃料噴射弁１２から燃料を噴射し、燃料と空気の混合気に点火プラグ１３で着火して爆発させ、爆発による膨張エネルギでピストン１０を往復運動させる。この往復運動は、コネクティングロッド１４等からなるリンク機構でクランク軸１５の回転運動に変換され、自動車の車輪を動かす駆動力となる。
【００１３】
空気は、エアクリーナ１６で濾過され、スロットルバルブ１７で空気流量を調整され、コレクタ１８、吸気ポート１９を経て、シリンダ１１に流入する。エアクリーナ１６とスロットルバルブ１７の間には、エアフローセンサ２０があり、シリンダ内に取り込まれる空気量が計測される。
【００１４】
一方で、燃料タンク内２１の燃料は、低圧ポンプ２２で低圧配管２３に送られ、低圧配管２３の燃料は高圧ポンプ２４で昇圧されて高圧配管２５に送られ、高圧配管２５内で高圧に保たれる。高圧配管には燃料噴射弁１２が取り付けられ、燃料噴射弁１２に内蔵されたソレノイドに電流を流すことで、弁体（図２を用いて後ほど説明する）が開き、弁体が開いている間に燃料が噴射される。ソレノイドに電流を流す時間は、基本的にはエアフローセンサ２０が計測した空気量に基づき制御される。
【００１５】
次に、本発明の制御対象となる燃料噴射弁１２の構成について、図２を用いて説明する。図２は燃料噴射弁１２の断面構成を示す。燃料噴射弁１２の外側はハウジング３０により構成され、これにはコア３１が固定されており、更にはソレノイド３２が燃料噴射弁１２の中心軸を一周するように配置されている。
【００１６】
中心軸線上には、上下に動く弁体３３が配置されている。また、弁体３３の周りを一周するようにアンカー３４が配置されている。弁体３３の上部には、弁体３３を弁座３５の方向に付勢するセットスプリング３６が配置されている。セットスプリング３６の上部には、スプリングアジャスタ３７がハウジング３０に固定されており、その上下方向のセット位置によってセットスプリング３６の付勢力を調整している。
【００１７】
ハウジング３０の内部は高圧の燃料で満たされており、ソレノイド３２に電流が流れると、アンカー３４がソレノイド３２の電磁力によって引き寄せられ、弁体３３の下端が弁座３５から離れ、それまで弁体３３によって塞がれていた弁座３５に形成された噴孔３８から燃料が噴射される。また、弁体３３、又はハウジング３０には、ストッパ３９が固定され、弁体３３が閉弁状態のときのアンカー３４は、ゼロスプリング４０によってストッパ３９側に押し付けられている。
【００１８】
このような構成の燃料噴射弁１２は、図３に示す制御装置４１により駆動、制御される。制御装置４１は、バッテリ４２からの電力を用いて燃料噴射弁１２を駆動する。そして、この制御装置４１は、バッテリ４２の電圧Ｖｂａｔを電圧Ｖｂｓｔに昇圧する昇圧回路４３と、昇圧電圧を保存するコンデンサ４４と、昇圧電圧Ｖｂｓｔとソレノイド３２のＶＨ端子４５の間をＯＮ−ＯＦＦするスイッチ４６、バッテリ電圧ＶｂａｔとソレノイドのＶＨ端子４５の間をＯＮ−ＯＦＦをするスイッチ４７、ソレノイドのＶＬ端子４８と接地（ＧＮＤ）電圧の間をＯＮ−ＯＦＦするスイッチ４９、スイッチ４９とＧＮＤの間に配置されて電流に比例した電圧を発生するシャント抵抗５０、ＶＬ端子４８からコンデンサ４４と昇圧回路４３の間に向かう方向にのみ電流を流すダイオード５１、ＧＮＤからＶＨ端子４５に向かう方向にのみ電流を流すダイオード５２、スイッチ４６からＶＨ端子４５に向かう方向にのみ電流を流すダイオード５３、スイッチ４７からＶＨ端子４５に向かう方向にのみ電流を流すダイオード５４、昇圧回路４３の昇圧電圧Ｖｂｓｔを印加する昇圧電圧印加時間Ｔｐｔと、これを打ち切ってから次にバッテリ電圧を与えるまでの休止時間Ｔ２と、バッテリ電圧をスイッチングすることで流す電流値Ｉｈを記憶しておく設定値メモリ５５、５６、５７（Ｔｐｔ、Ｔ２、Ｉｈについては、図４を用いて後述する）、内部のタイマ、或いはシャント抵抗５０によって計測される電流に基づいて３つのスイッチ４６、４７、４９をＯＮ−ＯＦＦするスイッチ制御手段５８から構成されている。また、スイッチ制御手段５８はマイクロコンピュータ等から構成された中央制御ユニット（ＣＰＵ）５９によって制御されている。
【００１９】
このような構成の制御装置４１を用いて、燃料噴射弁を制御する時の動作について図４を用いて説明する。
【００２０】
中央制御ユニット５９から図４の(Ａ)に示すように、時刻ｔ１で駆動パルスＴｉが送られると、この立ち上がりに同期し、スイッチ制御手段５８は、スイッチ４６とスイッチ４９をＯＮにする。そうすると、ソレノイド３２の端子間には昇圧回路４３で昇圧された昇圧電圧Ｖｂｓｔが印加され、図４の(Ｆ)に示すように電流が流れ始める。
【００２１】
電流は次第に大きくなり、これに伴ってソレノイド３２が発生する磁界も大きくなる。磁界によってアンカー３４をコア３１に引き付ける磁気吸引力がゼロスプリング４０の付勢力より大きくなる時刻ｔ２でアンカー３４はコア３１の方向に動き出す。
【００２２】
アンカー３４の変位を図４（Ｇ）に示す．変位が０の位置は，閉弁状態からアンカー３４が動き出して弁体に衝突するときの位置である．
ゼロスプリング４０の付勢力によってストッパ３９に押し付けられていたアンカー３４の初期位置から、弁体３３に形成された突起３３ｐまでには所定の隙間があり、この隙間をアンカー３４が移動した後、時刻ｔ３で弁体３３はアンカー３４により持ち上げられ始める。このとき、噴孔３８からの燃料噴射が始まる。
【００２３】
時刻ｔ１にソレノイド３２に電流を流し始めてから、設定値メモリ５５に記憶してある昇圧電圧印加時間Ｔｐｔが経過すると、時刻t４でスイッチ４６とスイッチ４９はＯＦＦにされる。通常は、アンカー３４がコア３１に衝突する以前に、スイッチＯＦＦのタイミングに到達する。これはアンカー３４がコア３１に衝突するときの勢いを必要以上に大きくしないためである。スイッチ４６とスイッチ４９がＯＦＦにされると、今までスイッチ４９を通ってＧＮＤに流れ込んでいた電流が、ダイオード５１を通ってコンデンサ４４に流れ込み、ソレノイド３２のＶＬ端子４８の電圧のほうがＶＨ端子４５の電圧より高くなる。つまり、図４の（Ｅ）に示すように電圧が時刻ｔ４〜ｔ５の間にあるように、ソレノイド３２に加わる電圧は負の値をとる。
【００２４】
時刻ｔ４でスイッチ４６、スイッチ４９をＯＦＦしてから、設定値メモリ５６に記憶している休止時間Ｔ２が経過すると、時刻ｔ５でスイッチ４７とスイッチ４９をＯＮにして、ソレノイド３２にバッテリ４２の電圧Ｖｂａｔを印加する。
【００２５】
これにより、アンカー３４がコア３１に接触している状態を保持する。また、このとき、シャント抵抗５０に生じる電圧からソレノイド３２に流れる電流を計測し、この電流値が、設定値メモリ５７に記憶されている電流値Ｉｈを保つように、時刻ｔ６までスイッチ４７をＯＮ−ＯＦＦする。
【００２６】
時刻ｔ６で駆動パルスＴｉのパルスの立ち下りに同期して、図４（Ｃ）、（Ｄ）のようにスイッチ４７とスイッチ４９がＯＦＦになる。すると、電流は急速に減少して磁気吸引力もこれに伴って減衰し、弁体３３とアンカー３４はセットスプリング３６の付勢力によって弁座３５の方向へ移動を開始する。また、電流が減少する間、これまでソレノイド３２からスイッチ４９とシャント抵抗５０を通ってＧＮＤに流れていた電流が、コンデンサ４４に流れるので、ソレノイド３２には逆電圧がかかり、電流が０に収束すると電圧も徐々に０に近づく。
【００２７】
やがて、時刻ｔ７に達すると弁体３３は弁座３５に達し、噴孔３８から流れ出ていた燃料の噴射が停止される。ところが、弁体３３と弁座３５には弾性があるので、弁体３３が弁座３５に達した後も弁体３３は弁座３５の方向に移動を続けるが、ある程度移動したところで弁体３３と弁座３５の弾性変形がもとに戻りし始める。この時刻ｔ８でアンカー３４は弁体３３から離れて慣性で弁座３５の方向に移動を継続する。
【００２８】
時刻ｔ８までは、アンカー３４には弁体３３を介してセットスプリング３６の付勢力と燃圧の力がかかっていたが、時刻ｔ８から以降は、アンカー３４と弁体３３が離れることにより、これらの力は作用しなくなる。そのため、アンカー３４の加速度は急激に減少する。アンカー３４の加速度が変化すると、アンカー３４の動きによりソレノイド３２に発生する逆起電力が変化し、図４の（Ｅ）のようにソレノイド３２の電圧に変曲点が発生する。
【００２９】
アンカー３４は弁体３３から離れた後も、慣性により弁座３５の方向に移動を続けるが、アンカー３４はやがてストッパ３９に衝突する。この衝突によって、アンカー３４の加速度は急変するので、ソレノイド３２に発生する逆起電力が変化し、時刻ｔ９でソレノイド３２の電圧に変曲点が発生する。
【００３０】
ここまで述べてきたのは、駆動パルスＴｉの継続時間Ｔｉｔと昇圧電圧Ｖｂｓｔを印加する昇圧電圧印加時間Ｔｐｔとの関係が「Ｔｉｔ≧Ｔｐｔ」となる、弁体３３をフルリフト（弁体３３をコア３１に衝突させる動作モード）で動作させる場合の制御方法である。
【００３１】
一方、微小燃料を噴射する際は、弁体３３がハーフリフトで動作するように、駆動パルス継続時間Ｔｉｔと昇圧電圧Ｖｂｓｔを印加する昇圧電圧印加時間Ｔｐｔとの関係が「Ｔｉｔ≦Ｔｐｔ」を満たす範囲で制御する必要がある。このハーフリフトのときの制御方法を図５を用いて説明する。
【００３２】
中央制御ユニット５９から駆動パルスＴｉが送られると、この立ち上がりに同期し、スイッチ制御手段５８は、時刻ｔ１でスイッチ４６とスイッチ４９をＯＮにする。そうすると、ソレノイド３２の端子間には昇圧回路４３で昇圧された昇圧電圧Ｖｂｓｔが印加され、電流が流れ始める。
【００３３】
電流は次第に大きくなり、これに伴ってソレノイド３２が発生する磁界も大きくなる。磁界によってアンカー３４をコア３１に引き付ける磁気吸引力がゼロスプリング４０の付勢力より大きくなると、時刻ｔ２でアンカー３４はコア３１の方向に移動を開始する。
【００３４】
ゼロスプリング４０の付勢力によってストッパ３９に押し付けられていたアンカー３４の初期位置から、弁体３３の突起３３Ｐまでは隙間があり、この隙間をアンカー３４が移動した後、時刻ｔ３で弁体３３はアンカー３４により持ち上げられ始める。このとき、噴孔３８から燃料が噴射を開始される。
【００３５】
ここまではフルリフトの場合と同じであるが、ハーフリフトのときは、設定値メモリ５５に記憶してある昇圧電圧印加時間Ｔｐｔが経過する時刻ｔ４の前に、時刻ｔ１０で駆動パルスＴｉは立ち下り、スイッチ４６とスイッチ４９はＯＦＦにされる。すると、弁体３３はフルリフトする前に下降を始め、時刻ｔ１１で弁体３３は弁座３５に達する。その後、弁体３３はこの位置で停止し、アンカー３４のみ運動を続ける。このときの弁体３３の運動は放物線を描く。
【００３６】
次に、ハーフリフト域で駆動パルス継続時間Ｔｉｔを順次短くしていったときの弁体３３の動きについて考察する。ハーフリフト域で駆動パルスＴｉを短くしていくと、ソレノイド３２に流れる電流も，例えば図６の(Ａ)のａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅのように変化する。
【００３７】
そして、アンカー３４の挙動は、図６の(Ｂ)のａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅのように変化する。このとき、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」の場合は、実線で示すように開弁開始時刻Ｔａ’がほぼ一定値Ｔａ’ ０となるが、「ｄ」、「ｅ」の場合は、破線で示すように開弁開始時刻がＴａ’ ０より遅くなることがわかる。
【００３８】
つまり、「ｃ」の場合の駆動パルスＴｉの継続時間をＴｉｔ ０とすると、駆動パルス継続時間ＴｉｔがＴｉｔ ０より短いと、開弁開始時刻Ｔａ’が遅くなることが理解できる。
【００３９】
このときの駆動パルス継続時間Ｔｉｔと開弁開始時刻Ｔａ’の関係をプロットしたのが図７である。図６、図７の通り、「ｃ」のときの駆動パルスの継続時間をＴｉｔ ０、開弁開始時刻をＴａ’ ０とすると、駆動パルス継続時間Ｔｉｔが「Ｔｉｔ≧Ｔｉｔ ０」の領域では、開弁開始時刻Ｔａ’が「Ｔａ’＝Ｔａ’ ０」と一定で飽和しているが、駆動パルス継続時間Ｔｉｔが「Ｔｉｔ＜Ｔｉｔ ０」の領域では、開弁開始時刻Ｔａ’が「Ｔａ’＞Ｔａ’ ０」となり、上述の開弁開始時刻Ｔａ’ ０より遅れていることが理解できる。
【００４０】
次に、このような弁体３３の挙動が生じる理由について説明する。
【００４１】
アンカー３４は磁気力により吸引される。この磁気力はソレノイド３２に流れる電流から発生し、ソレノイド３２に流れる電流は、駆動パルスＴｉにより制御される。駆動パルス継続時間ＴｉｔがＴｉｔ ０と等しいときに、磁気力は開弁開始時刻Ｔａ’ ０で消滅すると考えられる。したがって、駆動パルス継続時間Ｔｉｔが継続時間Ｔｉｔ ０より長いと、Ｔｉｔ ０以降の駆動パルスＴｉによる磁気力は、開弁後の加速に用いられる。
【００４２】
一方、駆動パルス継続時間Ｔｉｔが継続時間Ｔｉｔ ０より短いと、磁気力は開弁開始時刻Ｔａ’ ０より早く消滅するので、アンカー３４の加速は、図６の(Ｂ)に示すように予備ストローク区間の途中で終了してしまい、これ以降の開弁開始時刻Ｔａ’ ０までは、アンカー３４は惰性で移動することになる。惰性で移動する期間が生じることにより、開弁開始時刻Ｔａ’は遅くなる。
【００４３】
このように、駆動パルスＴｉが短くなって、アンカー３４が惰性で移動する時間が長くなるほど、開弁開始時刻Ｔａ’は遅くなる傾向になる。このアンカー３４が惰性で移動する際に、アンカー３４に作用する力は流体摩擦力であり、不安定なパラメータである。流体摩擦力は個体差の影響が大きいので、これによって弁体３３の挙動の個体差があらわれると考えられる。
【００４４】
また、図７に示す開弁開始時刻Ｔａ’と駆動パルス継続時間Ｔｉｔの関係を示す特性曲線は、燃圧に依存しない。燃圧は弁体３３のみに作用するものであり、予備ストローク区間では、弁体３３とアンカー３４は接触していないので、アンカー３４は燃圧の影響を受けずに移動できる。これは、高い燃圧でも弁体３３がリフトできるように、アンカー３４を燃圧の影響を受けずに運動させ、勢いをつけるために採用された構造である。このような構造のため、開弁開始時刻Ｔａ’と駆動パルス継続時間Ｔｉｔの関係は燃圧の影響を受けない。
【００４５】
このような背景にもとづいて、開弁開始時刻Ｔａ’より磁気力が早く消滅してしまい、弁体の挙動が不安定になる期間が発生することを避けることで、弁体３３の運動を安定化することが本発明のコンセプトである。
【００４６】
次に、本発明の第１の実施形態の詳細について図８〜図１１を用いて説明する。本実施形態の基本的な考え方は、燃料噴射弁の駆動パルス継続時間Ｔｉｔを長くしていった時に、開弁開始時刻Ｔａ’が一定に飽和する継続時間Ｔｉｔ ０を予め求め、駆動パルス継続時間Ｔｉｔを継続時間Ｔｉｔ ０以上に限定することで、弁体の運動を安定化することである。
【００４７】
駆動パルス継続時間Ｔｉｔを「Ｔｉｔ≧Ｔｉｔ ０」に限定すると、噴射量は目標値を超えてしまうことがあるが、この時は「Ｔｉｔ≧Ｔｉｔ ０」の関係を保ったまま燃圧を上げることで噴射量を小さくする。尚、継続時間Ｔｉｔ ０は、個々の燃料噴射弁で予め求められており、制御装置４１の記憶素子に記憶されている。
【００４８】
以下、図８の制御フローについて説明するが、以下に説明する第２の実施形態及び第３の実施形態を含めて、制御フローは中央制御ユニット５９に設けられたマイクロコンピュータによって実行される。
【００４９】
≪ステップＳ１０≫
ステップＳ１０においては、回転数Ｎ、空気量Ｑａを検出する。回転数Ｎはクランク角センサによって検出され、空気量Ｑａはエアフローセンサ２０によって検出される。回転数Ｎ、空気量Ｑａが検出されるとステップＳ１１に移行する。
【００５０】
≪ステップＳ１１≫
ステップＳ１１においては、回転数Ｎ、負荷Ｌから高圧配管の目標燃圧Ｐｆを求める。負荷Ｌは例えば、空気量Ｑａを回転数Ｎで除算して求めることができる。図９に示している通り目標燃圧Ｐｆは、回転数Ｎと負荷Ｌを入力とする目標燃圧マップから求められる。尚、本実施形態ではマップ検索によって目標燃圧Ｐｆを求めているが、これ以外に算術式を用いて目標燃圧Ｐｆを求めても良い。目標燃圧Ｐｆが求まるとステップＳ１２に移行する。
【００５１】
≪ステップＳ１２≫
ステップ１２においては、回転数Ｎ、負荷Ｌから目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒを求める。図１０に示している通り、目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒは、回転数Ｎと負荷Ｌを入力とする目標燃料噴射量マップから求められる。尚、本実施形態ではマップ検索によって目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒを求めているが、これ以外に算術式を用いて目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒを求めても良い。目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒが求まるとステップＳ１３に移行する。
【００５２】
≪ステップＳ１３≫
ステップＳ１３においては、ステップＳ１１で求めた目標燃圧ＰｆとステップＳ１２で求めた目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒから、駆動パルス継続時間Ｔｉｔを求める。図１１に示している通り、駆動パルス継続時間Ｔｉｔは、目標燃圧Ｐｆ毎に準備された駆動パルス継続時間Ｔｉｔと燃料噴射量Ｑｆの関係から、目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒに対応した駆動パルス継続時間Ｔｉｔを検索することで求められる。
【００５３】
例えば、図１１において、目標燃圧Ｐｆが１５ＭＰａの場合では、目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒに対応する駆動パルス継続時間ＴｉｔはＴｉｔ(１５)であり、目標燃圧Ｐｆが３５ＭＰａの場合では、目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒに対応する駆動パルス継続時間ＴｉｔはＴｉｔ(３５)である。現時点の目標燃圧Ｐｆは１５ＭＰａであるので、駆動パルス継続時間ＴｉｔはＴｉｔ(１５)となる。駆動パルス継続時間Ｔｉｔが求まるとステップＳ１４に移行する。
【００５４】
≪ステップＳ１４≫
ステップＳ１４においては、ステップＳ１３で求められた現在の目標燃圧Ｐｆに対する駆動パルス継続時間Ｔｉｔが、継続時間Ｔｉｔ ０より長いかどうかが判断される。図１１の場合では、目標燃圧Ｐｆ＝１５ＭＰａに対して、駆動パルスＴｉの継続時間Ｔｉｔ(１５)は、継続時間Ｔｉｔ ０より短い。
【００５５】
このように、駆動パルス継続時間Ｔｉｔが、継続時間Ｔｉｔ ０より短いと判断されると、ステップＳ１６に移行する。一方、駆動パルス継続時間Ｔｉｔが、Ｔｉｔ ０より長いと判断されると、ステップＳ１５に移行する。つまり、目標燃圧Ｐｆが３５ＭＰａである場合は、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(３５)は、継続時間Ｔｉｔ ０より長いのでステップＳ１５に移行し、目標燃圧Ｐｆが１５ＭＰａである場合は、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(１５)は、継続時間Ｔｉｔ ０より短いのでステップＳ１６に移行する。
【００５６】
≪ステップＳ１５≫
ステップＳ１５においては、ステップＳ１４の判断によって駆動パルス継続時間Ｔｉｔは継続時間Ｔｉｔ ０より長いことから、弁体３３の挙動は不安定領域に入らないので、ステップＳ１１で求めた目標燃圧Ｐｆ(この場合は、３５ＭＰａである)と、ステップＳ１３で求めた駆動パルス継続時間Ｔｉｔ (この場合は、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(３５)である）を設定して処理を終了する。
【００５７】
≪ステップＳ１６≫
駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(１５)が、継続時間Ｔｉｔ ０より短いので、不安定領域に入ってしまう。そこで、本ステップでは安定領域に入るように、目標燃圧Ｐｆを増加する。同じ噴射量であれば燃圧が高いほど弁体運動は安定するので、この場合においては、目標燃圧Ｐｆは現在の設定値１５ＭＰａより大きい値、例えば３５ＭＰａに増加する。
【００５８】
尚、ここでは、目標燃圧を１５ＭＰａよりも大きい値であれば、１６ＭＰａや２０.５ＭＰａに設定してもよい。ただし、燃圧の増加幅が小さいとステップＳ１３，ステップＳ１４とステップＳ１６を繰り返す恐れがあるので、適正な増加幅を設定することが必要である。
【００５９】
ステップＳ１６で目標燃圧を増加した後に再びステップＳ１３に戻り、ステップＳ１４〜ステップＳ１６を繰り返すことになる。
【実施例２】
【００６０】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、駆動パルス継続時間ＴｉｔをＴｉｔ ０以上に限定することで噴射量が目標値より大きくなったら、燃料噴射弁のソレノイドに印加される昇圧電圧を制御することによって、目標噴射量を実現する手法を提案するものである。以下、図１２の制御フローについて説明する。
【００６１】
≪ステップＳ２０≫
ステップＳ２０においては、実施例１と同様に、回転数Ｎ、負荷Ｌから高圧配管の目標燃圧Ｐｆを求める。目標燃圧Ｐｆは、回転数Ｎと負荷Ｌを入力とする目標燃圧マップから求められる。目標燃料噴射量Ｐｆが求まるとステップＳ２１に移行する。
【００６２】
≪ステップＳ２１≫
ステップ２１においては、実施例１と同様に、回転数Ｎ、負荷Ｌから目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒを求める。目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒは、回転数Ｎと負荷Ｌを入力とする目標燃料噴射量マップから求められる。目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒが求まるとステップＳ２２に移行する。
【００６３】
≪ステップＳ２２≫
ステップＳ２２においては、図３に示す制御装置４１の昇圧回路で生成される目標昇圧電圧Ｖｂｓｔを標準昇圧電圧Ｖｂｓｔ０に設定する。標準昇圧電圧Ｖｂｓｔ０が設定されるとステップＳ２３に移行する。
【００６４】
≪ステップＳ２３≫
ステップＳ２３においては、図１３に示す目標昇圧電圧Ｖｂｓｔに対応した駆動パルス継続時間Ｔｉｔと燃料噴射量Ｑｆの関係に基づき、目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒを実現できる駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｖｂｓｔ)を算出する。尚、本ステップが最初の場合は、昇圧電圧は標準昇圧電圧Ｖｂｓｔ０なので，駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｖｂｓｔ０)が算出される。駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｖｂｓｔ)が求まるとステップＳ２４に移行する。
【００６５】
≪ステップＳ２４≫
ステップＳ２４においては、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｖｂｓｔ)が、図７の「Ｔｉｔ≧Ｔｉｔ ０」を満たす安定領域に属するかどうかを判定する。その際に注意すべきことは、安定領域の境界値(＝継続時間)Ｔｉｔ ０は、図１４に示すように目標昇圧電圧に依存することである。そこで、目標昇圧電圧Ｖｂｓｔに応じて安定領域の境界値Ｔｉｔ ０(Ｖｂｓｔ)をメモリ等に事前に記憶しておき、ステップＳ２３で用いた目標昇圧電圧Ｖｂｓｔに対応した境界値Ｔｉｔ ０(Ｖｂｓｔ)を読み出して、Ｔｉｔ(Ｖｂｓｔ)とＴｉｔ ０(Ｖｂｓｔ)とを比較する。Ｔｉｔ≧Ｔｉｔ ０（Ｖｂｓｔ）の場合は、ステップＳ２５に移行し、Ｔｉｔ＜Ｔｉｔ ０（Ｖｂｓｔ）の場合は、ステップＳ２６に移行する。
【００６６】
≪ステップＳ２５≫
ステップＳ２５においては、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｖｂｓｔ)を駆動パルス継続時間Ｔｉｔに設定して処理を終了する。
【００６７】
≪ステップＳ２６≫
ステップＳ２５で、Ｔｉｔ＜Ｔｉｔ ０と判断されているので、ステップＳ２６においては、目標昇圧電圧Ｖｂｓｔを減少し、再びステップＳ２３に戻ってステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２６を繰り返すことになる。
【００６８】
図１３の例では、標準昇圧電圧Ｖｂｓｔ０に対してＴｉｔ(Ｖｂｓｔ０)＜Ｔｉｔ ０(Ｖｂｓｔ０)となるので、本ステップでは目標昇圧電圧をＶｂｓｔ１に減少する。目標昇圧電圧が減少されるとステップＳ２３に戻るので、再びステップ２４の判断が実施される。新たな目標昇圧電圧Ｖｂｓｔ１に対して、Ｔｉｔ(Ｖｂｓｔ１)＜Ｔｉｔ ０(Ｖｂｓｔ１)となると、更に目標昇圧電圧をＶｂｓｔ２に減少する。前回と同様に、目標昇圧電圧が減少されるとステップＳ２３に戻るので、再びステップ２４の判断が実施される。新たな昇圧電圧Ｖｂｓｔ２に対して、Ｔｉｔ(Ｖｂｓｔ２)≧Ｔｉｔ ０(Ｖｂｓｔ２)となると、ステップＳ２５に移行して、継続時間Ｔｉｔ(Ｖｂｓｔ２)を駆動パルス継続時間Ｔｉｔに設定して処理を終了する。
【実施例３】
【００６９】
次に本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、燃料噴射弁の予備ストローク長を調整することによって、目標噴射量を実現する手法を提案するものである。
【００７０】
図１５の(Ａ)に示す電流を与えたときの予備ストローク長を短くした場合のアンカー３４のリフトを図１５の(Ｂ)のＬｆｔＳで示し、予備ストロークを短くする前の予備ストローク長(図６と同じ)のときのアンカー３４のリフトを図１５の(Ｂ)のＬｆｔＬで示している。
【００７１】
また、予備ストローク長を変更したときの駆動パルス継続時間Ｔｉｔと開弁開始時刻Ｔａ’の関係を図１６に示している。予備ストローク長を短くすることで、開弁開始時刻Ｔａ’が飽和して一定となる継続時間Ｔｉｔ ０が短くなることがわかる。アンカー３４の予備ストローク長が短い場合、開弁開始時刻Ｔａ’ ０(Ｓ)が得られる継続時間はＴｉｔ ０(Ｓ)となり、同様にアンカー３４の予備ストローク長が長い場合、開弁開始時刻Ｔａ’ ０(Ｌ)が得られる継続時間はＴｉｔ ０（Ｌ）となると共に、Ｔｉｔ ０(Ｓ)＜Ｔｉｔ ０(Ｌ)の関係を有している。
【００７２】
ここで、アンカー３４の予備ストローク長を調整する機構として、図１７に示す構成を採用することができる。図１７において、アンカー３４の移動を規制するストッパ３９の上面(アンカー側)には、圧電素子から形成された予備ストローク長調整部６０が設けられている。この予備ストローク長調整部６０は圧電素子から構成されているので、中央制御ユニット５９が有している電圧制御機能部で制御された電圧を印加することによって、圧電素子の長さを調整することができるので、この特性を利用して予備ストローク長を調整している。以下、図１８の制御フローについて説明する。
【００７３】
≪ステップＳ１０≫〜≪ステップＳ１２≫
図８の制御フローと同じであり、説明は省略する。
【００７４】
≪ステップＳ３０≫
ステップＳ３０においては、最初にステップＳ１２で求めた目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒと基準予備ストローク長Ｌｓｔｋ０を用いて図１９に示す関係から、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ０)を求める。ここで、基準予備ストローク長Ｌｓｔｋ０は、通常運転で使用される予備ストローク長であり、基本的には圧電素子（予備ストローク長調整部６０）に電圧を印加しない状態に制御されている。
【００７５】
図１９に示している通り、駆動パルス継続時間Ｔｉｔは、目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒ及び予備ストローク長Ｌｓｔｋの関係から求めることができる。図１９において、目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒに対して、（１）基準予備ストローク長Ｌｓｔｋ０の場合では、駆動パルス継続時間ＴｉｔはＴｉｔ(Ｌｓｔｋ０)であり、（２）基準予備ストローク長Ｌｓｔｋ０より所定値だけ短い予備ストローク長Ｌｓｔｋ１の場合では、駆動パルス継続時間ＴｉｔはＴｉｔ(Ｌｓｔｋ１)であり、(３) 予備ストローク長Ｌｓｔｋ１より所定値だけ短い予備ストローク長Ｌｓｔｋ２の場合では、駆動パルス継続時間ＴｉｔはＴｉｔ(Ｌｓｔｋ２)となっている。これらの駆動パルス継続時間は、Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ０)＜Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ１)＜Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ２)の関係を有している。
【００７６】
ステップＳ３０においては、現時点で基準予備ストローク長Ｌｓｔｋ０に設定されているので、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ０)が求められてステップＳ３１に移行する。
【００７７】
≪ステップＳ３１≫
ステップＳ３１においては、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ０)と開弁開始時刻Ｔａ’が一定に飽和する継続期間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ０)とが比較される。駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ０)が、継続時間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ０)より長いと、開弁開始時刻Ｔａ’が一定で飽和する開弁開始時刻Ｔａ’ ０が得られるものと判断されてステップＳ３２に移行する。一方、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ０)が継続時間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ０)より短いと、開弁開始時刻Ｔａ’が開弁開始時刻Ｔａ’ ０より遅くなると判断されて、ステップＳ３３に移行する。
【００７８】
ここで、予備ストローク長Ｌｓｔｋが変化すると、開弁開始時刻Ｔａ’が一定に飽和する開弁開始時刻Ｔａ’ ０も変化する。したがって、基準予備ストローク長Ｌｓｔｋ０、予備ストローク長Ｌｓｔｋ１、予備ストローク長Ｌｓｔｋ２に対応して、継続時間Ｔｉｔ ０もＴｉｔ ０(Ｌｓｔｋ０)、Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ１)、Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ２)が設定されている。これらの継続時間は、Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ０)＜Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ１)＜Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ２)の関係を有している。
【００７９】
したがって、ステップＳ３１においては継続時間Ｔｉｔ ０として、Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ０)が使用され、以下で説明する、ステップＳ３４においては継続時間Ｔｉｔ ０としてＴｉｔ ０(Ｌｓｔｋ１)が使用され、ステップＳ３６においては継続時間Ｔｉｔ ０としてＴｉｔ ０(Ｌｓｔｋ２)が使用される。これらの継続時間Ｔｉｔ ０は制御装置４１の記憶素子に記憶しておくことができる。
【００８０】
≪ステップＳ３２≫
ステップＳ３２においては、ステップＳ３１で開弁開始時刻Ｔａ’ ０が得られると判断されているので、ステップＳ３０で求めた駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ０)と基準予備ストローク長Ｌｓｔｋ０を設定して処理を終了する。
【００８１】
≪ステップＳ３３≫
ステップＳ３１においては、基準予備ストローク長Ｌｓｔｋ０と目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒの関係から求めた駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ０)は、継続時間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ０)より短いと判断されているので、弁体３３は動作的に不安定領域に入ってしまうことになる。これを回避するために、ステップＳ３３では予備ストローク長を調整する。つまり、基準予備ストローク長Ｌｓｔｋ０より所定値だけ短くした予備ストローク長Ｌｓｔｋ１を設定し、図１９に示す目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒと予備ストローク長Ｌｓｔｋ１の関係から駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ１)を算出する。駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ１)を算出するとステップＳ３４に移行する。
【００８２】
≪ステップＳ３４≫
ステップＳ３４においては、ステップＳ３３で求めた駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ１)と、予備ストローク長Ｌｓｔｋ１での継続時間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ１)とが比較される。駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ１)が、継続時間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ１)より長いと、開弁開始時刻Ｔａ’が一定で飽和する開弁開始時刻Ｔａ’ ０が得られるものと判断されて、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２では、ステップＳ３３で求めた駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ１)と予備ストローク長Ｌｓｔｋ１を設定して処理を終了する。
【００８３】
一方、駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ１)が、継続時間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ１)より短いと、開弁開始時刻Ｔａ’が開弁開始時刻Ｔａ’ ０より遅くなると判断されて、ステップＳ３５に移行する。
【００８４】
≪ステップＳ３５≫
ステップＳ３４においては、予備ストローク長Ｌｓｔｋ１と目標燃料噴射量Ｑｆｔａｒの関係から求めた駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ１)は、継続時間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ１)より短いと判断されているので、弁体３３は動作的に不安定領域に入ってしまうことになる。
【００８５】
これを回避するために、ステップＳ３５では再び予備ストローク長を短くする。つまり、予備ストローク長Ｌｓｔｋ１より所定値だけ短くした予備ストローク長Ｌｓｔｋ２を設定し、図１９に示す目標燃料噴射量Ｑｔａｒと予備ストローク長Ｌｓｔｋ２の関係から駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ２)を算出する。駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ２)を算出するとステップＳ３６に移行する。
【００８６】
≪ステップＳ３６≫
ステップＳ３６においては、ステップＳ３５で求めた駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ２)と、予備ストローク長Ｌｓｔｋ２での継続期間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ２)とが比較される。駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ２)が、継続時間Ｔｉｔ ０(Ｌｓｔｋ２)より長いと、開弁開始時刻Ｔａ’が一定で飽和する開弁開始時刻Ｔａ’ ０が得られるものと判断されて、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２では、ステップＳ３５で求めた駆動パルス継続時間Ｔｉｔ(Ｌｓｔｋ２)と予備ストローク長Ｌｓｔｋ２を設定して処理を終了する。
【００８７】
以上に述べた通り、本発明によれば、駆動パルスを長くしていき開弁開始時刻が一定に飽和するときの駆動パルスの継続時間の長さ以上に、駆動パルス継続時間を長く設定する構成とした。
【００８８】
これによれば、燃料噴射量が低減されることによって生じる弁体の挙動の不安定性を改善して、噴射量のばらつきを低減することができる。また、弁体の動作ばらつきが小さくなると、燃料噴射量を更に低減することができる。この結果、燃料を分割して噴射することが可能となり，燃料の壁面付着が低減でき排気性能を改善することができる。
【００８９】
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である
【符号の説明】
【００９０】
１０…ピストン、１１…シリンダ、１２…燃料噴射弁、１３…点火プラグ、１４…コネクティングロッド、１６…エアクリーナ、１７…スロットルバルブ、１８…コレクタ、１９…吸気ポート、２０…エアフローセンサ、２１…燃料タンク、２２…低圧ポンプ、２３…低圧配管、２４…高圧ポンプ、２５…高圧配管、３０…ハウジング、３１…コア、３２…ソレノイド、３３…弁体、３４…アンカー、３５…弁座、３６…セットスプリング、３７…スプリングアジャスタ、３８…噴孔、４２…バッテリ、４３…昇圧回路、４４…コンデンサ、４６…スイッチ、４７…スイッチ、４９…スイッチ、５０…シャント抵抗、５１…ダイオード、５２…ダイオード、５３…ダイオード、５４…ダイオード、５８…スイッチ制御手段。
【図１】
2019078207.tif 000003
【図２】
2019078207.tif 000004
【図３】
2019078207.tif 000005
【図４】
2019078207.tif 000006
【図５】
2019078207.tif 000007
【図６】
2019078207.tif 000008
【図７】
2019078207.tif 000009
【図８】
2019078207.tif 000010
【図９】
2019078207.tif 000011
【図１０】
2019078207.tif 000012
【図１１】
2019078207.tif 000013
【図１２】
2019078207.tif 000014
【図１３】
2019078207.tif 000015
【図１４】
2019078207.tif 000016
【図１５】
2019078207.tif 000017
【図１６】
2019078207.tif 000018
【図１７】
2019078207.tif 000019
【図１８】
2019078207.tif 000020
【図１９】
2019078207.tif 000021