(57)【要約】【課題】電磁弁による燃料の多段噴射で、前段噴射後の電磁弁の残留磁束がある状態でも、後段噴射の燃料噴射量を精度良く制御できる電磁弁の駆動制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ１は、電磁弁２に通電して前段噴射、後段噴射の制御を行う。記憶部９には電磁弁２のＢ−Ｈ曲線モデル、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップが記憶される。制御部３は、エンジンの状態信号ＳＳから前段噴射、後段噴射のパルスを設定し、制御ＩＣ４，駆動回路５を通じて電磁弁２に前段噴射の通電を行う。制御部３は、通電後の電磁弁２の残留磁束Ｂｃ１をＢ−Ｈ曲線モデルから演算し、インターバル時間Ｔｉから後段噴射時の残留磁束Ｂｒを演算して後段噴射のパルスを補正する。また、モデル補正部８は、前回サイクルの前段噴射および後段噴射の時間からＢ−Ｈ曲線モデルを補正する。残留磁束Ｂｒが残る場合でも後段噴射を精度良く実施できる。【選択図】図１
2019105230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射用の電磁弁（２）を前記内燃機関の１燃焼サイクルあたりに要求される燃料噴射量を前段および後段を含めた２段以上の多段分割供給するように通電電流を制御する電磁弁の駆動制御装置であって、
前記電磁弁の磁性体磁気回路のＢ−Ｈ曲線モデルが記憶された記憶部（９）と、
前記後段噴射の通電開始時における電磁弁の磁性体に残留する残留磁束量を、前記記憶部に記憶された前記Ｂ−Ｈ曲線モデルを用いて演算する演算部（７）と、
前記演算部による演算結果に基づいて前記後段噴射の噴射信号を生成する生成部（６）と、
前記電磁弁の開弁開始時期を検出する開弁検出部（１１）と、
前記開弁検出部により検出された少なくとも１燃焼サイクル前の多段噴射における前段噴射および後段噴射の前記開弁開始時期に関わる噴射パラメータとの差異から、現在の燃焼サイクルの後段噴射開始時期における残留磁束のばらつきを判断して前記演算部による演算処理の基準データの補正をする補正部（８）とを備えた電磁弁の駆動制御装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記噴射パラメータとして、前記開弁検出部による開弁開始時期の情報から得られる前段噴射および後段噴射の開弁開始期間のデータを用いて前記演算部による演算処理の基準データの補正を実施する請求項１に記載の電磁弁の駆動制御装置。
【請求項３】
前記電磁弁に流れる電流を検出する電流検出部（１５）を備え、
前記補正部は、前記噴射パラメータとして、前記電磁弁の前段噴射および後段噴射の開弁開始時期における前記電流検出部による検出電流値を用いて前記演算部による演算処理の基準データの補正を実施する請求項１に記載の電磁弁の駆動制御装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記噴射パラメータとして、前記電磁弁の前段噴射および後段噴射の開弁開始時期における前記電磁弁への投入エネルギを用いて前記演算部による演算処理の基準データの補正を実施する請求項１に記載の電磁弁の駆動制御装置。
【請求項５】
前記補正部は、前記演算部による演算処理の基準データの補正では、前記記憶部に記憶された前記Ｂ−Ｈモデルの補正をする請求項１から４のいずれか一項に記載の電磁弁の駆動制御装置。
【請求項６】
前記補正部は、前記演算部による演算処理の基準データの補正では、前段噴射終了から後段噴射開始までの間の噴射インターバル時間と前段噴射の終了時の残留磁束とに基づいて後段噴射開始時の残留磁束を算出するためのマップデータを補正する請求項１から４のいずれか一項に記載の電磁弁の駆動制御装置。
【請求項７】
前記補正部は、前記演算部による演算処理の基準データの補正では、後段噴射の開始時期を補正する請求項１から４のいずれか一項に記載の電磁弁の駆動制御装置。
【請求項８】
前記補正部は、前記演算部による演算処理の補正として、前記噴射パラメータの差の大きさに応じた補正量を算出して補正する請求項５から７のいずれか一項に記載の電磁弁の駆動制御装置。
【請求項９】
前記補正部は、前記演算部による演算処理の補正として、補正量を一定とし、前記噴射パラメータの大小関係に基づいて補正の方向を判断して補正する請求項５から７のいずれか一項に記載の電磁弁の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの燃料噴射技術において、燃料多段噴射を行う場合には、前段の噴射により後段の燃料噴射量がばらつくおそれがある。これは、燃料噴射を行う電磁弁の開弁及び閉弁動作に伴って燃料圧が脈動するためである。この不具合を回避するために、従来では前段と後段の実インターバル時間のばらつきが発生しないように噴射信号を補正することで、噴射圧のばらつきを低減し、後段噴射の噴射量ばらつきを抑制する技術がある。
【０００３】
しかしながら、燃料噴射のインターバル期間が短くなるにつれて、前段噴射後の電磁弁の残留磁束を後段噴射までの短期間で消磁することが困難になる。これは、従来の消磁技術を用いたとしても、短インターバル時には同様の問題を回避できないものであった。
【０００４】
そのため、電磁弁の残留磁束により後段噴射の開弁時期・速度にずれが生じ、後段噴射の噴射量がばらつく。また、電磁弁の磁性体や周囲環境の温度・圧力、回路中の電流特性は燃焼サイクル／時間毎にばらつきが発生するため、残留磁束にもばらつきが生じる。つまり、後段噴射開始時の残留磁束を推定し、後段噴射を補正しなければ、残留磁束起因の噴射量ばらつきを抑制することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０５７８６７号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０５２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、電磁弁により燃料の多段噴射を実施する際に、前段噴射の後で電磁弁の残留磁束が消磁しない状態でも、後段噴射の燃料噴射量を精度良く制御できる電磁弁の駆動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】
【０００７】
請求項１に記載の電磁弁の駆動制御装置は、内燃機関の燃料噴射用の電磁弁を前記内燃機関の１燃焼サイクルあたりに要求される燃料噴射量を前段および後段を含めた２段以上の多段分割供給するように通電電流を制御する電磁弁の駆動制御装置であって、前記電磁弁の磁性体磁気回路のＢ−Ｈ曲線モデルが記憶された記憶部と、前記後段噴射の通電開始時における電磁弁の磁性体に残留する残留磁束量を、前記記憶部に記憶された前記Ｂ−Ｈ曲線モデルを用いて演算する演算部と、前記演算部による演算結果に基づいて前記後段噴射の噴射信号を生成する生成部と、前記電磁弁の開弁開始時期を検出する開弁検出部と、前記開弁検出部により検出された少なくとも１燃焼サイクル前の多段噴射における前段噴射および後段噴射の前記開弁開始時期に関わる噴射パラメータとの差異から、現在の燃焼サイクルの後段噴射開始時期における残留磁束のばらつきを判断して前記演算部による演算処理の補正をする補正部とを備えている。
【０００８】
上記構成において、制御部は、前段噴射後に電磁弁の磁性体の残留磁束量を演算部により演算し、得られた残留磁束量に基づいて生成部により後段噴射信号を生成する。
【０００９】
このとき、多段噴射を行う場合には、前段噴射により後段の燃料噴射量がばらつくおそれがある。この要因として、燃料噴射弁による開弁及び閉弁動作に伴って燃料圧が脈動することがある。そこで上記のように、前段と後段の実インターバル時間のばらつきが発生しないように噴射信号を補正することで、噴射圧のばらつきを低減し、後段噴射の噴射量ばらつきを抑制している。この場合、燃料噴射のインターバル期間が短くなるにつれて、前段噴射後の残留磁束を後段噴射までの短期間で消磁することが困難になる。
【００１０】
このため、残留磁束により後段噴射の開弁時期・速度にずれが生じ、後段噴射の噴射量がばらつく。また、磁性体や周囲環境の温度・圧力、回路中の電流特性は燃焼サイクル／時間毎にばらつきが発生するため、残留磁束にもばらつきが生じる。つまり、後段噴射開始時の残留磁束を推定し、後段噴射を補正しなければ、残留磁束起因の噴射量ばらつきを抑制することが困難である。
【００１１】
この点、上記構成では、補正部により、開弁検出部により検出された少なくとも１燃焼サイクル前の多段噴射における前段噴射および後段噴射の開弁開始時期に関わる噴射パラメータとの差異から、現在の燃焼サイクルの後段噴射開始時期における残留磁束のばらつきを判断して演算部による演算処理の補正をするようにした。これにより、短インターバルでの多段噴射を実施する場合でも、前段噴射後の残留磁束が消磁しない条件で後段噴射を実施する際に、後段の燃料噴射量を精度良く制御することができ、燃費や排気エミッションを改善でき、さらに温度や個体差による残留磁束のバラツキも考慮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態を示す電気的構成図
【図２】燃料多段噴射制御処理の流れ図
【図３】残留磁束の演算処理の流れ図
【図４】Ｂ−Ｈ曲線モデルの補正処理の流れ図
【図５】各部の信号の変化を示すタイムチャート
【図６】磁性体の磁界強度と磁束密度の相関関係を示す作用説明図
【図７】後段噴射時の残留磁束を求めるＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップの図
【図８】残留磁束に対する後段噴射パラメータの関係を示す図
【図９】Ｂ−Ｈ曲線モデル補正の作用説明図
【図１０】第２実施形態を示す後段噴射時の残留磁束を求めるＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップ補正の作用説明図
【図１１】第３実施形態を示す残留磁束に対する後段噴射パラメータの補正の作用説明図
【図１２】第４実施形態を示すＢ−Ｈ曲線モデルの補正処理の流れ図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。電気的構成を示す図１において、エンジンの燃料噴射を制御する電磁弁の駆動制御装置として設けられるＥＣＵ（Electronic Control Unit）１は、電磁弁２を構成するソレノイドの通電制御を行うものである。ＥＣＵ１は、内部にマイコンからなる制御部３、制御ＩＣ４、駆動回路５を備えている。
【００１４】
制御部３は、機能ブロックとして噴射パルス・駆動電流生成部６、演算部７、モデル補正部８、半導体メモリなどからなる記憶部９、Ａ／Ｄ変換部１０および開弁検出部１１が設けられている。記憶部９には、後述するＢ−Ｈ曲線モデルのデータおよびＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒのマップデータが記憶されている。Ｂ−Ｈ曲線モデルは、電磁弁２の磁性体の磁気回路特性であり、磁界強度Ｈと磁束密度Ｂとの関係を示すモデルデータであり、非線形特性を有するものである。また、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒのマップデータは、残留磁束Ｂｃ１のデータとインターバル期間Ｔｉのデータとから残留磁束Ｂｒを求めるためのマップデータである。
【００１５】
生成部として機能する噴射パルス・駆動電流生成部６は、外部からエンジンの動作状態を把握するための信号ＳＳとして、エンジンの回転数、負荷、燃料圧力、燃料温度、水温、油温などのデータが入力される。噴射パルス・駆動電流生成部６は、これらの信号ＳＳに基づいて燃料噴射用の電磁弁２を駆動するための噴射パルスおよび駆動電流を生成する。また、噴射パルス・駆動電流生成部６は、演算部７からの補正データに基づいて、生成した噴射パルスおよび駆動電流を補正した駆動パルスを制御ＩＣ４に出力する。
【００１６】
演算部７は、モデル演算部７ａ、マップ演算部７ｂおよび補正ロジック部７ｃの機能ブロックを備えている。モデル演算部７ａは、モデル補正部８に記憶されている補正されたＢ−Ｈ曲線モデルのデータを読み出し、電磁弁２の通電後において電流ゼロの時点での残留磁束Ｂｃ１をマップ演算部７ｂに出力する。
【００１７】
マップ演算部７ｂは、噴射パルス・駆動電流生成部６から前段噴射と後段噴射とのインターバル時間Ｔｉのデータが入力される。マップ演算部７ｂは、記憶部９から読み出したＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒのマップに基づいて、残留磁束Ｂｃ１のデータおよびインターバル時間Ｔｉから後段噴射の開始時の残留磁束Ｂｒを算出して補正ロジック部７ｃに出力する。補正ロジック部７ｃは、残留磁束Ｂｒのデータから後段噴射の通電パルスを補正するデータを生成して噴射パルス・駆動電流生成部６に出力する。
【００１８】
モデル補正部８は、記憶部９に記憶されている基準データとしてのＢ−Ｈ曲線モデルのデータおよびマップとして記憶されているＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒのデータを、後述する基準データ補正処理において補正処理を実施する。Ａ／Ｄ変換部１０は、電磁弁２に流れる電流をデジタル信号に変換して開弁検出部１１に出力する。
【００１９】
開弁検出部１１は、Ａ／Ｄ変換部１０から入力される電磁弁２の電流値の信号に基づいて、一般的な手法により、電磁弁２への通電電流Ｉの波形の変曲点を解析して電磁弁２の開弁開始タイミングを検出するもので、検出信号を演算部７およびモデル補正部８に出力する。
【００２０】
制御ＩＣ４は、ロジック部１２、駆動制御部１３、電流制御部１４およびゲイン部１５を備える。ロジック部１２は、制御部３から駆動パルス信号が入力されると共に、電流制御部１４から電流信号が入力され、これらに基づいて駆動制御部１３に駆動信号を出力する。電流制御部１３は、駆動回路５からゲイン部１５を介して電流信号が入力され、制御部３から与えられる電流信号と比較してロジック部１２に駆動電流の信号を出力する。駆動制御部１３は、駆動回路５の各部に駆動信号を出力して電磁弁２に通電制御する。
【００２１】
駆動回路５は、昇圧電源ＶＨおよびバッテリＶＢから給電され、電磁弁２に通電する。Ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ１６は、ソースが昇圧電源ＶＨに接続され、ドレインは電磁弁２の一端子側に接続される。Ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ１７は、ソースがバッテリＶＢに接続され、ドレインはダイオード１８を順方向に介して電磁弁２の一端子側に接続される。また、ＭＯＳＦＥＴ１６のドレインは、ダイオード１９を逆方向に介してグランドに接続され、さらに、抵抗２０、コンデンサ２１を並列に介してグランドに接続される。
【００２２】
Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ２２は、ドレインが電磁弁２の他端子側に接続され、ソースが電流検出抵抗２３を介してグランドに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２２のドレインは、コンデンサ２４を介してグランドに接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ２２のドレインは、ツェナーダイオード２５を逆方向に、ダイオード２６を順方向に直列に介してゲートに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１６、１７、２２の各ゲートには、制御ＩＣ４の駆動制御部１３から駆動信号が与えられる。電流検出抵抗２３の両端子は制御ＩＣ４のゲイン部１５に接続され、電磁弁２に流れる電流のレベル信号が電流制御部１３に入力される。
【００２３】
次に、上記構成の作用について、図２〜図８も参照して説明する。
まず、電磁弁２による噴射動作の基本的な動作について説明する。この実施形態では、多段噴射制御として、例えば前段噴射、後段噴射の２段の噴射制御を行うものである。制御部３は、噴射制御を行う場合には、前段噴射あるいは後段噴射のいずれにおいても、噴射開始時に電磁弁２に対して昇圧電源ＶＨから高電圧で所定時間通電し、この後、電磁弁２の状態を保持させるためにバッテリ電圧ＶＢの通常電圧で短期間の通電を繰り返し実施する。
【００２４】
制御部３は、外部からの信号ＳＳに応じて、噴射パルスおよび駆動電流を生成して制御ＩＣ４のロジック部１２に対して前段噴射および後段噴射の噴射信号Ｓｉを出力する。制御ＩＣ４においては、噴射信号Ｓｉに応じて、ロジック部１２において通電パターンを生成して駆動制御部１３を介して駆動回路５を駆動させる。
【００２５】
この場合、通電開始時には、制御ＩＣ４により、ＭＯＳＦＥＴ１６および２２がオン動作され、これによって、昇圧電源ＶＨから高電圧が一定期間だけ電磁弁２のコイルに印加される。これにより、電磁弁２に流れる通電電流Ｉが所定電流に達するまで流され、この後、ＭＯＳＦＥＴ１６をオフさせ、以後は、所定タイミングでＭＯＳＦＥＴ１７をオン動作させることで電磁弁２の通電電流Ｉを所定レベルに保持させる。
【００２６】
噴射信号Ｓｉがローレベルになると、ＭＯＳＦＥＴ１７をオフさせて電磁弁２への通電を停止する。このとき、電磁弁２のコイルには逆起電力が発生するので、通電電流ＩがゼロになるのはＭＯＳＦＥＴ１７をオフさせてから逆起電力が所定レベル以下に低下した時点である。そして、電磁弁２においては、磁性体の磁束Ｂが通電電流Ｉに応じて発生しているが、通電電流Ｉがゼロになった時点で、ヒステリシス効果により残留磁束Ｂｃ１が残った状態となっている。この残留磁束Ｂｃ１は、通電電流Ｉがゼロになった後、一定時間が経過すると消磁されてゼロになる。
【００２７】
次に、上記のようにして前段噴射および後段噴射の制御を行う場合に、上記したように前段噴射後に通電電流Ｉがゼロになった時点で発生している残留磁束Ｂｃ１が、次の通電時に消磁されずに残留磁束Ｂｒが残った場合でも、後段噴射を精度良く実施する動作について、図２から図９を参照して説明する。
【００２８】
この場合、残留磁束Ｂｃ１に基づく後段噴射開始時点での残留磁束Ｂｒを演算する際には、残留磁束Ｂｃ１の値と、前段噴射終了時点から後段噴射開始時点までのインターバル時間Ｔｉの値とに基づいて、残留磁束Ｂｒを算出するために予め設定された基準データを用いて後段噴射補正処理を実施する。
【００２９】
そして、上記の後段噴射補正処理では、残留磁束Ｂｒの算出に際して予め設定された基準データを用いるが、この基準データそのものが変化することがあり、このため、後段噴射補正処理において制御の精度が低下することがある。この実施形態では、このような精度の低下を来さぬように、演算の基準となるデータそのものについても基準データ補正処理によって補正をしている。
【００３０】
まず、基準データの変動が無い状態を前提として、基準データに基づいて後段噴射の補正を行う後段噴射補正処理について説明する。
図２の燃料多段噴射制御処理において、制御部３は、噴射パルス・駆動電流生成部６にて、ステップＡ１で、エンジンの回転数、負荷、燃料圧力、燃料温度、水温、エンジン油温などの運転条件から燃料噴射量および前段噴射、後段噴射の噴射割合の決定を行う。次に、制御部３は、噴射パルス・駆動電流生成部６にて、ステップＡ２で、運転条件から噴射信号Ｓｉにおける通電パルス開始時期を決定する。制御部３は、上記ステップＡ１およびＡ２の処理については、噴射パルス・駆動電流生成部６にて、予め記憶されているプログラムあるいはデータに基づいて決定するようになっている。
【００３１】
制御部３は、ステップＡ４に進み、噴射パルス・駆動電流生成部６にて、前段噴射の噴射信号Ｓｉの通電パルスを出力して制御ＩＣ４、駆動回路５を通じて電磁弁２に通電する。これにより、図５に示すように、時刻ｔ０で出力された前段噴射の噴射信号Ｓｉに応じて、時刻ｔ１で昇圧電源ＶＨから電磁弁２に通電される。電磁弁２には通電電流Ｉが流れ、これに伴って磁界Ｈが発生し、電磁弁２の磁性体に磁束Ｂが発生すると、アクチュエータが動作して燃料が噴射される。このとき、電磁弁２のアクチュエータが移動する量すなわち電磁弁リフト量Ｐに比例して燃料の噴射量が得られる。
【００３２】
電磁弁２は、制御部３の噴射パルス・駆動電流生成部６にて決定された前段噴射と後段噴射の割合に基づいて噴射制御される。設定された量の燃料が噴射されると、前段噴射が終了する。このとき、通電電流Ｉがゼロになった時点で電磁弁２の磁性体に残留磁束Ｂｃ１が残っている。そして、制御部３は、この後、インターバル期間Ｔｉｘが経過して後段噴射が始まる時点での残留磁束Ｂｒがどの程度であるかをステップＡ５で演算する。
【００３３】
この場合、制御部３は、図３に示す流れに従って残留磁束Ｂｒを演算する。すなわち、制御部３は、ステップＢ１からＢ３を実施することで、後述する基準データ補正処理を実行する。ここでは、基準データ補正処理として、Ｂ−Ｈ曲線モデルを補正する処理をステップＢ３で実行し、基準データが補正処理された状態であるものとする。
【００３４】
この後、制御部３は、ステップＢ４で、電磁弁２の磁気回路に対応したＢ−Ｈ曲線モデルから、前段噴射の後の通電電流Ｉがゼロの時点での残留磁束Ｂｃ１を演算する。ここでは、制御部３は、演算部７のモデル演算部７ａにて、モデル補正部８により補正されたＢ−Ｈ曲線モデルのデータを読み出し、ステップＡ１〜Ａ３にて決定したデータに基づいて残留磁束Ｂｃ１を演算する。
【００３５】
次に、制御部３は、ステップＢ２で、前段噴射と後段噴射との間のインターバル期間Ｔｉｘの情報を取得し、ステップＢ３で、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップに基づいて後段噴射の電流通電時における残留磁束Ｂｒを演算する。ここでは、制御部３は、演算部７のマップ演算部７ｂにて、メモリ８からＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップを読み出し、残留磁束Ｂｃ１および取得したインターバル期間Ｔｉｘのデータを用いてマップから残留磁束Ｂｒを演算し、図２のステップＡ６に進む。
【００３６】
制御部３は、ステップＡ６では、上記演算結果の残留磁束Ｂｒの値がゼロでないか否かを判断する。残留磁束Ｂｒの演算結果がゼロでない場合には、制御部３は、ステップＡ６でＹＥＳと判断してステップＡ７に進む。制御部３は、ステップＡ７では、後段噴射の噴射信号Ｓｉの通電パルス条件を残留磁束Ｂｒの大きさに応じて補正する。この場合、通電パルスの補正では、予め残留磁束Ｂｒの値に応じた補正量が設定されており、その設定された補正量に基づいて実施しており、この実施形態では、後段噴射の噴射信号Ｓｉの通電パルス出力タイミングをシフトさせて時刻ｔ５となるように補正している。これにより、インターバル期間Ｔｉｘはインターバル期間Ｔｉに補正される。
【００３７】
この後、制御部３は、ステップＡ８に進み、後段噴射の噴射信号Ｓｉの通電パルスを電磁弁２に通電するように制御する。なお、ステップＡ６で、残留磁束Ｂｒがゼロであった場合には、補正をする必要がないので、制御部３は、ステップＡ８にジャンプし、ステップＡ１〜Ａ３にて決定した後段噴射の噴射信号Ｓｉの通電パルスで電磁弁２に通電制御をする。
【００３８】
次に、上記動作において、ステップＡ５で実施した制御部３による残留磁束Ｂｒの演算およびステップＡ７で実施した後段噴射の通電パルスの補正について、図５〜図８を参照して説明する。なお、図５では、Ｂ−Ｈ曲線補正有りに相当するものを実線で示し、Ｂ−Ｈ曲線補正無しのものを破線で示している。
【００３９】
前述したステップＡ１〜Ａ３の処理で、制御部３は、図５（ａ）に示しているように、前段噴射の噴射信号Ｓｉの通電パルスが停止した時刻ｔ３からインターバル期間Ｔｉｘを存して後段噴射の噴射信号Ｓｉの通電パルスを出力するように決定している。しかし、図５（ｃ）に示すように、時刻ｔ３で前段噴射が終了した後、通電電流Ｉがゼロになった時刻ｔ４では、図５（ｄ）に示すように、電磁弁２の磁性体の磁束Ｂはゼロとならず、残留磁束Ｂｃ１を有した状態となっている。
【００４０】
電磁弁２の磁性体の残留磁束Ｂｃ１は、時間が経過すると徐々に低下してゆくが、インターバル期間Ｔｉｘが経過した時刻すなわち後段噴射の開始時点においては、残留磁束Ｂｒが残った状態となっている。この残留磁束Ｂｒは、前述のように、制御部３により、ステップＡ５で演算により求めている。
【００４１】
図６は電磁弁２の磁性体の磁界強度Ｈと磁束密度Ｂとの関係を示す図で、両者は非線形特性の関係にある。すなわち、磁界強度Ｈと磁束密度Ｂとは線形関係になく、非線形な関数で表される。この図６において、電磁弁２の磁性体の磁界強度Ｈは、通電電流Ｉを流すことで図中原点位置から実線で示すように上昇する。これに伴い、電磁弁２の磁性体の磁束密度Ｂも上昇するが、磁界強度Ｈがある程度まで上昇すると、磁束密度Ｂは飽和レベルＢｓに達する。
【００４２】
そして、この後、通電電流Ｉをゼロまで減少させると、磁界強度Ｈは実線に沿ってゼロまで低下するが、磁束密度Ｂはゼロにならず、電磁弁２の磁性体の性質によって残留磁束Ｂｃ１が残った状態となる。これは、いわゆるヒステリシス特性であり、この残留磁束Ｂｃ１は、通電電流Ｉをゼロの状態に保持すると、時間が経過すると消磁効果によりゼロに戻る。図６中、点線で示すラインは、磁界強度Ｈが正側、負側に交互に印加された場合に発生する磁束密度Ｂを示すもので、ヒステリシスループと呼ばれるものである。
【００４３】
そして、上記のように、前段噴射と後段噴射との間のインターバル期間Ｔｉｘが短くなると、残留磁束Ｂｒがゼロとならず、図６中破線で示すように残留磁束Ｂｒの状態で後段噴射を実施することになる。この場合には、前段噴射の場合のように基準位置からの状態とは異なるので、前段噴射と同様の磁界強度Ｈを印加した場合には、磁束密度Ｂの上昇が異なるため、目標としている電磁弁２の動作が行われなくなる。
【００４４】
このため、制御部３は、後段噴射を開始する時点での残留磁束Ｂｒを演算により求めて、これを考慮した後段噴射の通電パルスとなるように補正しているのである。図６にて実線で示したＢ−Ｈ曲線の情報はＢ−Ｈ曲線モデルとして記憶部９に記憶されていて、このＢ−Ｈ曲線モデルは、モデル補正部８にて後述する基準データ補正処理を実施することで補正されている。制御部３は、モデル補正部８から補正されたＢ−Ｈ曲線モデルを読み出して、前段噴射時の通電電流から終了後の通電電流Ｉがゼロになった時刻ｔ４での残留磁束Ｂｃ１を求める。
【００４５】
次に、制御部３は、図７に示すＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒのマップデータを読み出して、残留磁束Ｂｃ１とインターバル期間Ｔｉｘの情報に基づいて後段噴射開始時の残留磁束Ｂｒを求める。図７に示すように、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒのマップは、横軸を残留磁束Ｂｃ１、縦軸をインターバル時間Ｔｉとし、後段噴射開始時の残留磁束Ｂｒをパラメータとするデータ群がマップとして示されている。そして、残留磁束Ｂｃ１の値とインターバル期間Ｔｉの値から残留磁束Ｂｒのパラメータ値が得られる。
【００４６】
得られた後段噴射開始時の残留磁束Ｂｒにより、制御部３は、後段噴射の通電パルスを補正する。補正の仕方としては、図８に定性的に関係を示すように、残留磁束Ｂｒが大きくなると、通電パルスの開始時期つまり噴射時期をより遅らせるように設定する。これにより、図５（ａ）に示しているように、後段噴射の通電パルスを与える噴射信号Ｓｉは、インターバル期間Ｔｉｘの終了時点を遅らせて時刻ｔ５から出力する。つまり、インターバル期間は、予め設定されているインターバル期間Ｔｉｘよりも若干長いインターバル期間Ｔｉに変更されるのである。
【００４７】
これにより、通電電圧Ｖは、補正された時刻ｔ６で電磁弁２に印加される。そして、通電電流Ｉおよびこれにより発生する磁性体の磁束Ｂは、残留磁束Ｂｒがゼロの状態の通電と同じタイミングで電磁弁２を動作させることができる。図５（ｄ）には時刻ｔ５以降の電磁弁の磁束変化を実線で示しており、前段噴射と同じ波形を示している。また、Ｂ−Ｈ曲線モデルの補正がなされない場合には、図５（ｄ）に破線で示しているように、時刻ｔ５以降で大きい磁束の変化となってしまうものである。
【００４８】
上記のように、後段噴射補正処理を実施することにより残留磁束Ｂｒがゼロでない場合でも、精度良く後段噴射を実施することができるが、これは基準データであるＢ−Ｈ曲線モデルのデータが正確である場合に行えることである。しかし、同じ基準データが設定された装置であっても、適用する電磁弁２の個体ばらつきによって基準データが適合しない場合がある。また、基準データが初期的に適合している場合でも、時間の経過とともに変動したり、あるいは電磁弁２の温度が変動することによって特性変動が発生することで基準データとの整合性がずれてくる場合がある。
【００４９】
この実施形態においては、このような場合でも、後段噴射の精度が低下するのを防止するため、基準データ補正処理を実施している。以下、この基準データ補正処理について説明する。基準データ補正処理は、前述した図３に示す残留磁束Ｂｒの演算処理において、ステップＢ４〜Ｂ６の処理に先立って実施される。
【００５０】
後段噴射補正処理による補正処理を実施して、後段噴射時の残留磁束Ｂｒを推定して電磁弁２への通電制御をすることで、電磁弁２の前段噴射および後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２を等しくすることができる。しかし、実際には上記したように電磁弁２の特性変動が生ずることで、実際の残留磁束と推定した残留磁束に差異が生じ、前段噴射と後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２が等しくならない状態となる。
【００５１】
そこで、この実施形態においては、噴射制御の１燃焼サイクルにおいて、前段噴射および後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２を検出することで基準データを補正するようにしている。開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２は、噴射信号Ｓｉがハイレベルになった時刻から開弁検出部１１が検出した電磁弁２の開弁開始時点までの時間である。
【００５２】
制御部３において、モデル補正部８は、図３に示したステップＢ１で、前回の燃焼サイクルにおける前段噴射および後段噴射の各開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２の値を比較する。続くステップＢ２で、制御部３は、開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２の値が等しくない場合には、ＹＥＳと判断してステップＢ３のＢ−Ｈ曲線モデル補正の処理に進む。
【００５３】
また、制御部３は、開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２の値が等しい場合には、ステップＢ２でＮＯと判断してステップＢを実施することなく、ステップＢ４に移行する。これは、電磁弁２の実際の残留磁束Ｂｒが、推定値と等しい状態つまり基準データとのズレが発生していない状態であるから、そのまま、ステップＢ４以降の後段噴射補正処理に進むことができる。
【００５４】
制御部３は、Ｂ−Ｈ曲線モデル補正の処理では、図４に示す流れに従って処理を実行する。すなわち、制御部３は、ステップＣ１で、前段噴射および後段噴射の各開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２の値の差ΔＴｏｐ（＝ＡＢＳ（Ｔｏｐ１−Ｔｏｐ２）：ＡＢＳは絶対値）を算出する。
【００５５】
次に、制御部３は、ステップＣ２で、上記した差ΔＴｏｐから予め設定されているデータに基づいて、Ｂ−Ｈ曲線モデルの補正値ＢｃＣを演算する。また、制御部３は、ステップＣ３で、Ｔｏｐ１とＴｏｐ２の大小関係を判定する。
【００５６】
ここで、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも小さい場合には、制御部３は、ステップＣ３でＹＥＳと判断してステップＣ４に移行する。制御部３は、ステップＣ４で、Ｂ−Ｈ曲線モデルにおいて電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１が残留磁束Ｂｃ１に補正値ＢｃＣを加算した残留磁束Ｂｃ２となるようにＢ−Ｈ曲線モデルを補正する。
【００５７】
一方、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも大きい場合には、制御部３は、ステップＣ３でＮＯと判断してステップＣ５に移行する。制御部３は、ステップＣ５で、Ｂ−Ｈ曲線モデルにおいて電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１が残留磁束Ｂｃ１から補正値ＢｃＣを減算した残留磁束Ｂｃ３となるようにＢ−Ｈ曲線モデルを補正する。
【００５８】
これにより、前回の燃焼サイクルで検出された開弁開始期間Ｔｏｐ１、Ｔｏｐ２の値に応じて残留磁束を補正値ＢｃＣで加算あるいは減算するようにＢ−Ｈ曲線モデルが補正されるので、制御部３は、図３のステップＢ４に移行すると、電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１を演算するが、このとき補正されたＢ−Ｈ曲線モデルに基づいて正確な残留磁束Ｂｃ１を求めることができる。
【００５９】
この結果、制御部３は、前述したステップＢ５、Ｂ６の処理を実行することで、後段噴射の開始時点での正確な残留磁束Ｂｒを演算により算出することができるようになる。
なお、上記した図４のステップＣ４あるいはＣ５の電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１の補正について、図９を参照して説明する。
【００６０】
まず、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも小さい場合、つまりＴｏｐ１＞Ｔｏｐ２である場合について説明する。この場合には、後段噴射が前段噴射よりも早く開弁開始期間が経過したことになるから、後段噴射の開始時点の残留磁束Ｂｒが後段噴射補正処理での推定値よりも実際には大きかったことを意味する。したがって、この場合には、残留磁束Ｂｒを演算する元の電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１を推定値よりも大きくなるように補正する必要がある。このため、制御部３は、補正値ＢｃＣを加算するようにＢ−Ｈ曲線モデルを補正するのである。
【００６１】
次に、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも大きい場合、つまりＴｏｐ１＜Ｔｏｐ２である場合について説明する。この場合には、後段噴射が前段噴射よりも遅れて開弁開始期間が経過したことになるから、後段噴射の開始時点の残留磁束Ｂｒが後段噴射補正処理での推定値よりも実際には小さかったことを意味する。したがって、この場合には、残留磁束Ｂｒを演算する元の電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１を推定値よりも小さくなるように補正する必要がある。このため、制御部３は、補正値ＢｃＣを減算するようにＢ−Ｈ曲線モデルを補正するのである。
【００６２】
このような第１実施形態によれば、前段噴射および後段噴射を含めた多段噴射による電磁弁２の噴射制御を実施する場合に、Ｂ−Ｈ曲線モデルを用いて後段噴射時の残留磁束Ｂｒの影響を補正して精度良く噴射制御をする構成において、Ｂ−Ｈ曲線モデルが実際の特性とずれる場合でも正確に噴射制御を実施できるようにした。
【００６３】
この場合、制御部３により、１燃焼サイクル前の前段噴射および後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２を検出して、両者が同じでないときに基準データとしてのＢ−Ｈ曲線モデルがずれているとして、差ΔＴｏｐから補正値ＢｃＣを求めてＢ−Ｈ曲線モデルを補正するようにした。
【００６４】
これにより、電磁弁２が個体差や経年変化あるいは温度変化などで残留磁束Ｂｒが推定値からずれる場合でも、これを実際の状態に即して補正することができるので、後段噴射の制御を精度良く実施することができるようになる。
【００６５】
なお、上記実施形態では、基準データの補正処理として、前段噴射および後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２からＢ−Ｈ曲線モデルを補正するようにしたが、これに代えて、開弁開始タイミングでの電流値Ｉｏｐ１、Ｉｏｐ２や、開弁開始期間の電磁弁への投入エネルギＥｏｐ１、Ｅｏｐ２を用いて補正することもできる。
【００６６】
この場合、前段噴射および後段噴射の開弁開始タイミングでの電磁弁２の電流値Ｉｏｐ１およびＩｏｐ２は、開弁開始タイミングを検出する際に用いている検出データであるから、新たな構成を設けることなく実施できる。
【００６７】
また、前段噴射および後段噴射の開弁開始期間の電磁弁２の投入エネルギＥｏｐ１およびＥｏｐ２についても、開弁開始タイミングを検出する際に用いている検出データと印加電圧の積で求めることができるものであるから、新たな構成を設けることなく実施できる。さらに、投入エネルギを検出することで、電磁弁２への印加電圧が変化している場合でも正確に補正をすることができるようになる。
【００６８】
また、上記実施形態では、後段噴射の補正処理においては、残留磁束Ｂｒが大きくなるほど、後段噴射の開弁時期が早くなって噴射量が変化するため、目標噴射開始時期(開弁時期)と実噴射開始時期(開弁時期)を合わせる補正をするようにした。
【００６９】
この場合、上記のように噴射開始時期を補正し、目標開弁時期と実開弁時期を同じにした場合でも、閉弁時期変化により噴射量が変化する場合がある。この場合には、目標噴射終了時期(閉弁時期)と実噴射終了時期(閉弁時期)を合わせるために、噴射期間を補正するようにしても良い。
【００７０】
さらに、後段噴射開始時点での残留磁束Ｂｒによる後段噴射時の磁性体中の磁束を想定し、電磁弁２への通電電流を補正することで、磁性体中の磁束を目標量と同じにするようにしても良い。
【００７１】
さらに、上記実施形態においては、基準データの補正処理を、燃料噴射の１燃焼サイクル毎に実施する場合を示したが、これに限らず、適宜の頻度あるいはタイミングで実施することができる。例えば、電磁弁２の個体差に依存する基準データのずれについては、最初に１回実施することで適合させることができる。また、電磁弁２の経年的な特性変動や温度変動に起因する基準データのずれについては、急激な変動が発生しないことが予想されるので、適宜の頻度で実施することで対応することも可能である。
【００７２】
（第２実施形態）
図１０は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。すなわち、この実施形態においては、基準データの補正処理として、Ｂ−Ｈ曲線モデルを補正するのではなく、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップを補正の対象としている。
【００７３】
前述したように、後段噴射の補正処理では、Ｂ−Ｈ曲線モデルから得られる電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１を元にしてＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップから後段噴射時の残留磁束Ｂｒを求め、さらにこれによって噴射パラメータを補正している。
【００７４】
この実施形態では、Ｂ−Ｈ曲線モデルはそのままとし、得られた残留磁束Ｂｃ１に基づいて残留磁束Ｂｒを算出する際の基準データであるＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップを補正するものである。
【００７５】
図１０は、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップを示している。実線で示しているのが予め設定された基準データとしてのＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップである。残留磁束Ｂｒの値に対応した線群が示されており、前段噴射後の電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１とインターバル時間Ｔｉのデータから決まる後段噴射時の残留磁束Ｂｒの値を示している。
【００７６】
この場合、制御部３は、前段噴射後の電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１とインターバル時間Ｔｉのデータに基づいて、実線で示している基準データとしてのＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒから決まる後段噴射時の残留磁束Ｂｒの値を求めることができる。
【００７７】
これに対して、基準データ補正処理では、制御部３は、Ｔｏｐ１がＴｏｐ２よりも大である場合に、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップの補正処理を次のように実施する。ここでは、制御部３は、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップにおいて、前段噴射後の電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１とインターバル時間Ｔｉとの値から決まる後段噴射時の残留磁束Ｂｒの値がΔＢｒだけ小さい値となるようにＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップを補正する。
【００７８】
一方、制御部３は、Ｔｏｐ１がＴｏｐ２よりも小である場合に、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップにおいて、残留磁束Ｂｃ１とインターバル時間Ｔｉとの交差点の位置で得られる後段噴射時の残留磁束Ｂｒの値がΔＢｒだけ大きい値となるようにＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップを補正する。
【００７９】
これにより、前回の燃焼サイクルで検出された開弁開始期間Ｔｏｐ１、Ｔｏｐ２の値に応じて残留磁束Ｂｒを補正値ΔＢｒで加算あるいは減算するようにＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップが補正されるので、図３の残留磁束Ｂｒの演算処理に戻ると正確な残留磁束Ｂｒを算出することができるようになる。
【００８０】
すなわち、制御部３は、図３のステップＢ４に移行してＢ−Ｈ曲線モデルから得られる電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１と、ステップＢ５で得られるインターバル時間Ｔｉとから、ステップＢ６で、補正されたＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップから後段噴射の開始時点での正確な残留磁束Ｂｒを演算により算出することができるようになる。
【００８１】
なお、上記したＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップの補正について、図１０を参照して説明する。まず、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも小さい場合、つまりＴｏｐ１＞Ｔｏｐ２である場合について説明する。この場合には、後段噴射が前段噴射よりも早く開弁開始期間が経過したことになるから、後段噴射の開始時点の残留磁束Ｂｒが後段噴射補正処理での推定値よりも実際には大きかったことを意味する。
【００８２】
したがって、この場合には、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップにおいて、Ｂ−Ｈ曲線モデルから読み取った残留磁束Ｂｃ１とインターバル時間Ｔｉのデータから決まる残留磁束Ｂｒの値がΔＢｒだけ小さくなるように補正する必要がある。このため、制御部３は、図１０に破線で示すように、Ｂｃ１−Ｔｉ−ＢｒマップのＢｒ線群をＢｒ：小の側（ハッチング矢印Ｒ方向）にΔＢｒだけシフトさせる。
【００８３】
これにより、補正されたＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップにおいて、残留磁束Ｂｃ１とインターバル時間Ｔｉのデータから決まる残留磁束Ｂｒの値がΔＢｒだけ小さい値として求めることができるようになる。
【００８４】
次に、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも大きい場合、つまりＴｏｐ１＜Ｔｏｐ２である場合について説明する。この場合には、後段噴射が前段噴射よりも遅れて開弁開始期間が経過したことになるから、後段噴射の開始時点の残留磁束Ｂｒが後段噴射補正処理での推定値よりも実際には小さかったことを意味する。
【００８５】
したがって、この場合には、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップにおいて、残留磁束Ｂｃ１とインターバル時間Ｔｉのデータから決まる残留磁束Ｂｒの値がΔＢｒだけ大きくなるように補正する必要がある。このため、制御部３は、図１０に点線で示すように、Ｂｃ１−Ｔｉ−ＢｒマップのＢｒ線群をＢｒ：大の側（ハッチング矢印Ｑ方向）にΔＢｒだけシフトさせる。
【００８６】
これにより、補正されたＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップにおいて、残留磁束Ｂｃ１とインターバル時間Ｔｉのデータから決まる残留磁束Ｂｒの値がΔＢｒだけ大きい値として得ることができるようになる。
【００８７】
このような第２実施形態によっても、基準データ補正処理として、後段噴射時の残留磁束Ｂｒを演算する過程で用いるＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップを補正することで、第１実施形態と同様の効果を得ることができるようになる。
【００８８】
なお、上記実施形態では、Ｂｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップの補正として、残留磁束Ｂｒを表す線群を所定量（ΔＢｒ）だけシフトさせることで補正するように説明したが、残留磁束Ｂｒを表す線群そのものの形状が維持される場合には、横軸の残留磁束Ｂｃ１の目盛り位置をシフトさせたり、あるいは縦軸のインターバル時間Ｔｉの目盛り位置をシフトさせることでも補正をすることができる。
【００８９】
（第３実施形態）
図１１は第３実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。すなわち、この実施形態においては、基準データの補正処理として、Ｂ−Ｈ曲線モデルを補正するのではなく、残留磁束Ｂｒの値に対する後段噴射パラメータの相関を示す基準データを補正の対象としている。
【００９０】
前述したように、後段噴射の補正処理では、Ｂ−Ｈ曲線モデルから得られる電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１を元にしてＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップから後段噴射時の残留磁束Ｂｒを求め、さらにこれによって後段噴射パラメータを補正している。この実施形態では、Ｂ−Ｈ曲線モデルおよびＢｃ１−Ｔｉ−Ｂｒマップはそのままとし、得られた残留磁束Ｂｒに基づいて後段噴射パラメータを設定する際の基準データを補正するものである。
【００９１】
後段噴射パラメータとしては、噴射タイミングや噴射期間あるいは通電電流などがある。図１１は、残留磁束Ｂｒに対する後段噴射パラメータとして噴射タイミングの関係を示している。実線で示しているのが予め設定された基準データである。
【００９２】
これに対して、基準データ補正処理では、制御部３は、前述した図４のステップＣ４では、後段噴射パラメータの相関の補正処理を次のように実施する。ここでは、制御部３は、後段噴射パラメータの相関において、後段噴射時の残留磁束Ｂｒに対する後段噴射パラメータの値が基準となる時刻ｔａからΔｔだけ遅らせた時刻ｔｂとなるように補正する。
【００９３】
一方、制御部３は、前述した図４のステップＣ５では、後段噴射パラメータの相関において、残留磁束Ｂｒの値に対する後段噴射パラメータの値が基準となる時刻ｔａからΔｔだけ進めた時刻ｔｃとなるように補正する。
【００９４】
これにより、前回の燃焼サイクルで検出された開弁開始期間Ｔｏｐ１、Ｔｏｐ２の値に応じて後段噴射パラメータとしての噴射タイミングを補正値Δｔで遅らせたり進めたりするように補正されるので、図２のステップＡ７では後段噴射の通電パルスの補正では正確なタイミングで設定することができるようになる。
【００９５】
すなわち、制御部３は、図３のステップＢ４からＢ６の処理を終えて後段噴射の開始時点での残留磁束Ｂｒを得ると、この後、図２のステップＡ６に移行し、残留磁束Ｂｒがゼロでない場合に、ステップＡ７で後段噴射の通電パルス補正を実施する。このとき、図１１に示した基準データを補正した後段噴射パラメータの相関関係から正確な後段噴射パラメータとしてインターバル時間Ｔｉを算出することができるようになる。
なお、上記した図４のステップＣ４あるいはＣ５における後段噴射パラメータの相関の補正について、図１１を参照して説明する。
【００９６】
まず、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも小さい場合、つまりＴｏｐ１＞Ｔｏｐ２である場合について説明する。この場合には、後段噴射が前段噴射よりも早く開弁開始期間が経過したことになるから、後段噴射の開始時点の残留磁束Ｂｒが後段噴射補正処理での推定値よりも実際には大きく、後段噴射のタイミングが早かったことを意味する。
【００９７】
したがって、この場合には、後段噴射時の残留磁束Ｂｒから設定する噴射パラメータである噴射タイミングを算出したときに得られる時刻ｔａをΔｔだけ遅らせた時刻ｔｂとなるように補正する必要がある。このため、制御部３は、図１１に破線で示すように、後段噴射パラメータの相関図のパターンを下方にΔｔだけシフトさせる。これにより、補正された後段噴射パラメータの相関において、残留磁束Ｂｒに対する後段噴射パラメータである後段噴射時刻ｔａをｔｂにすることができる。
【００９８】
次に、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも大きい場合、つまりＴｏｐ１＜Ｔｏｐ２である場合について説明する。この場合には、後段噴射が前段噴射よりも遅れて開弁開始期間が経過したことになるから、後段噴射の開始時点の残留磁束Ｂｒが後段噴射補正処理での推定値よりも実際には大きく、後段噴射のタイミングが遅かったことを意味する。
【００９９】
したがって、この場合には、後段噴射時の残留磁束Ｂｒから設定する噴射パラメータである噴射タイミングを算出したときに得られる時刻ｔａをΔｔだけ進めた時刻ｔｃとなるように補正する必要がある。このため、制御部３は、図１１に点線で示すように、後段噴射パラメータの相関図のパターンを上方にΔｔだけシフトさせる。これにより、補正された後段噴射パラメータの相関において、残留磁束Ｂｒに対する後段噴射パラメータである後段噴射時刻ｔａをｔｃにすることができる。
【０１００】
このような第３実施形態によっても、基準データ補正処理として、残留磁束Ｂｒに対する後段噴射パラメータの相関を補正することで、第１実施形態と同様の効果を得ることができるようになる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、残留磁束Ｂｒに対する後段噴射パラメータの相関の補正として、後段噴射パラメータの相関のパターンを所定量（Δｔ）だけシフトさせることで補正するように説明したが、後段噴射パラメータの相関の形状が維持される場合には、横軸の残留磁束Ｂｒの目盛り位置をシフトさせたり、あるいは縦軸の後段噴射パラメータの目盛り位置をシフトさせることでも補正をすることができる。
【０１０２】
（第４実施形態）
図１２は第４実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態においては、基準データの補正処理において、補正量を設定して補正していたのに対して、補正量を一定とする例を示している。
【０１０３】
すなわち、第１実施形態においては、Ｂ−Ｈ曲線モデルを補正する場合に、図４に示した処理に代えて、図１２に示す処理を実行する。この実施形態においては、補正量の設定のための前段噴射および後段噴射の各開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２の差ΔＴｏｐの演算は実行せず、補正量として予め一定値ＢｃＫが設定されている。
【０１０４】
制御部３は、図３に示したステップＢ３のＢ−Ｈ曲線モデル補正の処理を実行する場合に、図１２に示すように、まず、ステップＣ３で、前述と同様にして前段噴射および後段噴射の各開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２の値の大小関係を判定する。
【０１０５】
ここで、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも小さい場合には、制御部３は、ステップＣ３でＹＥＳと判断してステップＣ４ａに移行する。制御部３は、ステップＣ４ａで、Ｂ−Ｈ曲線モデルにおいて電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１が残留磁束Ｂｃ１に補正値ＢｃＫを加算した残留磁束Ｂｃ２となるようにＢ−Ｈ曲線モデルを補正する。
【０１０６】
一方、後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ２が前段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１よりも大きい場合には、制御部３は、ステップＣ３でＮＯと判断してステップＣ５ａに移行する。制御部３は、ステップＣ５ａで、Ｂ−Ｈ曲線モデルにおいて電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１が残留磁束Ｂｃ１から補正値ＢｃＫを減算した残留磁束Ｂｃ３となるようにＢ−Ｈ曲線モデルを補正する。
【０１０７】
これにより、前回の燃焼サイクルで検出された開弁開始期間Ｔｏｐ１、Ｔｏｐ２の大小関係に応じて残留磁束を補正値ＢｃＫだけ加算あるいは減算するようにＢ−Ｈ曲線モデルが補正される。制御部３は、図３のステップＢ４に移行すると、電流ゼロ時の残留磁束Ｂｃ１を演算するが、このとき補正されたＢ−Ｈ曲線モデルに基づいて前回の燃焼サイクルにおける場合よりも正確な残留磁束Ｂｃ１を求めることができる。
【０１０８】
この結果、このようにして燃焼サイクルを繰り返すうちに、Ｂ−Ｈ曲線モデルが実際の状態に近い状態まで補正することができるようになり、開弁開始期間Ｔｏｐ１、Ｔｏｐ２の値が最終的にほぼ等しくなるまで補正することができるようになる。
【０１０９】
このような第４実施形態よれば、制御部３により、１燃焼サイクル前の前段噴射および後段噴射の開弁開始期間Ｔｏｐ１およびＴｏｐ２を検出して、両者が同じでないときに基準データとしてのＢ−Ｈ曲線モデルを一定の補正値ＢｃＫによりＢ−Ｈ曲線モデルを補正するようにした。
これにより、第１実施形態とほぼ同じ効果を得ることができる。また、補正量を一定とすることで演算処理の負担を軽減することができるようになる。
上記実施形態は、第１実施形態に適用した例を示したが、これに限らず、第２実施形態あるいは第３実施形態に適用することもできる。
【０１１０】
（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
【０１１１】
第１実施形態で基準データの補正をズレ量に対応した補正値で補正するものとし、第４実施形態で基準データの補正を一定の補正値で補正するものとして説明したが、両者を複合した構成とすることもできる。例えば、動作の初期段階では、電磁弁２の個体差による基準データのずれを第１実施形態の方式により補正し、動作が安定したら第４実施形態の方式により基準データのずれに対応して一定量の補正値で補正することができる。
【０１１２】
上記各実施形態では、多段噴射制御として、前段噴射および後段噴射の２回で実施する場合を示したが、３回以上に噴射を分割することもできる。例えば３回に分ける場合では、第１噴射および第２噴射を前段噴射および後段噴射としているが、第１噴射と第３噴射、あるいは第２噴射と第３噴射の関係についても前段噴射と後段噴射の関係として残留磁束Ｂｒを演算することで後段噴射の噴射時間や通電電流の補正をすることができる。
【０１１３】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【０１１４】
図面中、１はＥＣＵ（電磁弁の駆動制御装置）、２は電磁弁、３は制御部、４は制御ＩＣ、５は駆動回路、６は噴射パルス・駆動電流生成部、７は演算部、７ａはモデル演算部、７ｂはマップ演算部、７ｃは補正ロジック部、８はモデル補正部、９は記憶部、１１は開弁検出部、１２はロジック部、１３は駆動制御部、１４は電流制御部、２３は電流検出抵抗（電流検出部）である。
【図１】
2019105230.tif 000003
【図２】
2019105230.tif 000004
【図３】
2019105230.tif 000005
【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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