(57)【要約】    【課題】  燃料噴射弁の開弁時のピーク電流値を低減することによって開弁時に発生する騒音を抑制するとともに、電圧印加時間が長くなって消費電力が大きくなることを防止できる燃料噴射制御装置を提供する。    【解決手段】  燃料噴射弁の駆動電流ＩＤの供給開始後の電流増加期間中にサンプリングされた駆動電流値ＩＤ(k)に基づいて、電流増加期間中において燃料噴射弁の弁体が弁座から離れることによって現れる、駆動電流の変化特性における変曲点対応時刻ｔＰＸを算出する。変曲点対応時刻ｔＰＸより後であって弁体が全開位置に到達するまでの期間において駆動電圧ＶＤのオンオフデューティ制御を行うことによって、変曲点対応時刻ｔＰＸより前において駆動電圧ＶＤを常時印加する状態に比べて、実効的な印加電圧を低下させる。【選択図】  図４
2015169079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁であって、前記燃料の圧力及びスプリングの付勢力によって閉弁方向に付勢される弁体と、該弁体を開弁方向に付勢する電磁アクチュエータとを備える燃料噴射弁を、前記電磁アクチュエータを介して開閉駆動することにより、前記燃焼室内に供給する燃料量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記電磁アクチュエータを駆動するための開弁駆動信号を出力する開弁駆動信号出力手段と、
前記電磁アクチュエータの駆動電流の供給開始後の電流増加期間中における所定のタイミングで前記駆動電流の値をサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によるサンプリング値に基づいて、前記電流増加期間中において前記弁体が弁座から離れることによって現れる、前記駆動電流の変化特性における変曲点に対応する時点を取得する変曲点取得手段と、
前記変曲点に対応する時点を、前記燃料噴射弁の実開弁開始時期を近似する推定開弁開始時期として算出する推定開弁開始時期算出手段とを備え、
前記開弁駆動信号出力手段は、前記推定開弁開始時期より後であって前記弁体が全開位置に到達する前の期間における前記開弁駆動信号の強度を、前記推定開弁開始時期より前の期間における前記開弁駆動信号の強度より小さくする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】
前記開弁駆動信号出力手段は、前記推定開弁開始時期より前の期間では、前記開弁駆動信号をデューティ比１００％の信号として出力し、前記推定開弁開始時期より後の期間では、前記開弁駆動信号を１００％より小さいデューティ比の信号として出力することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記開弁駆動信号出力手段は、前記駆動電流のピーク値を検出するピーク値検出手段を備え、検出されるピーク値が目標値と一致するように、前記推定開弁開始時期より後であって前記弁体が全開位置に到達する前の期間における前記開弁駆動信号の強度を設定することを特徴とする請求項１または２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】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、特に内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を電磁的に開閉駆動することにより、燃焼室内に供給する燃料量を制御する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、１行程中に複数回の燃料噴射を行うように燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御装置が示されている。この装置によれば、最初の燃料噴射実行時に昇圧電圧をスイッチングしつつ印加することによって、燃料噴射弁の駆動電流のピーク値を一定値に保ちながら開弁が行われる（同文献の図７を参照）。昇圧電圧をスイッチングすることによって、昇圧電源から出力される電流が過剰となることが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１２００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の燃料噴射制御装置によれば、燃料噴射弁の開弁時のピーク電流値を低減することができる。しかし、駆動電流の通電開始当初は昇圧していないバッテリ電圧をそのまま印加し、その後昇圧電圧をスイッチングしつつ印加する制御が行われるため、全体としての通電時間が長くなって電圧印加時間が長くなるため、消費電力が大きくなるという課題があった。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、燃料噴射弁の開弁時のピーク電流値を低減することによって開弁時に発生する騒音を抑制するとともに、電圧印加時間が長くなって消費電力が大きくなることを防止できる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関（１）の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁（２）であって、前記燃料の圧力及びスプリング（４０）の付勢力によって閉弁方向に付勢される弁体（３２）と、該弁体を開弁方向に付勢する電磁アクチュエータ（３９）とを備える燃料噴射弁（２）を、前記電磁アクチュエータを介して開閉駆動することにより、前記燃焼室内に供給する燃料量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記電磁アクチュエータを駆動するための開弁駆動信号を出力する開弁駆動信号出力手段と、前記電磁アクチュエータの駆動電流（ＩＤ）の供給開始後の電流増加期間中における所定のタイミングで前記駆動電流の値（ＩＤ(k)）をサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によるサンプリング値（ＩＤ(k)）に基づいて、前記電流増加期間中において前記弁体（３２）が弁座（３７）から離れることによって現れる、前記駆動電流の変化特性における変曲点（ＰＸ）に対応する時点（ｔＰＸ）を取得する変曲点取得手段と、前記変曲点に対応する時点（ｔＰＸ）を、前記燃料噴射弁の実開弁開始時期（ｔＯＳ）を近似する推定開弁開始時期として算出する推定開弁開始時期算出手段とを備え、前記開弁駆動信号出力手段は、前記推定開弁開始時期（ｔＰＸ）より後であって前記弁体（３２）が全開位置に到達する前の期間における前記開弁駆動信号の強度（ＤＴＹＬ）を、前記推定開弁開始時期（ｔＰＸ）より前の期間における前記開弁駆動信号の強度（１００％）より小さくすることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、電磁アクチュエータの駆動電流の供給開始後の電流増加期間中における所定のタイミングで駆動電流の値がサンプリングされ、そのサンプリング値に基づいて、電流増加期間中において燃料噴射弁の弁体が弁座から離れることによって現れる、駆動電流の変化特性における変曲点に対応する時点が取得され、その変曲点に対応する時点が、燃料噴射弁の実開弁開始時期を近似する推定開弁開始時期として算出され、その推定開弁開始時期より後であって弁体が全開位置に到達する前の期間における開弁駆動信号の強度が、推定開弁開始時期より前の期間における前記開弁駆動信号の強度より小さくなるように制御される。したがって、駆動電流の供給開始時点から開弁作動開始までの期間が長くなって消費電力が増加することを回避しつつ、駆動電流のピーク値を低減し、開弁時の騒音を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記開弁駆動信号出力手段は、前記推定開弁開始時期より前の期間では、前記開弁駆動信号をデューティ比１００％の信号として出力し、前記推定開弁開始時期より後の期間では、前記開弁駆動信号を１００％より小さいデューティ比（ＤＴＹＬ）の信号として出力することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、推定開弁開始時期より前の開弁駆動信号がデューティ比１００％の信号として出力され、推定開弁開始時期より後の開弁駆動信号が１００％より小さいデューティ比の信号として出力される。このような開弁駆動信号の強度変更は、例えば印加電圧を低下させる回路を追加することなく既存の回路で実現できるため、コストの上昇を回避できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記開弁駆動信号出力手段は、前記駆動電流のピーク値（ＩＤＰ）を検出するピーク値検出手段を備え、検出されるピーク値（ＩＤＰ）が目標値（ＩＤＰＴ）と一致するように、前記推定開弁開始時期（ｔＰＸ）より後であって前記弁体（３２）が全開位置に到達する前の期間における前記開弁駆動信号の強度（ＤＴＹＶＤ）を設定することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、検出される駆動電流ピーク値が目標値と一致するように、推定開弁開始時期より後であって弁体が全開位置に到達する前における開弁駆動信号の強度が設定されるので、開弁時の騒音を許容レベル以下とする開弁駆動信号の強度制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその燃料噴射装置を示す図である。
【図２】図１に示す燃料噴射弁の要部の構成を説明するための断面図である。
【図３】図１に示す電子制御ユニット（ＥＣＵ５）に含まれる燃料噴射弁駆動部の構成を説明するための回路図である。
【図４】燃料噴射弁を開弁するときに燃料噴射弁のソレノイドに印加される駆動電圧（ＶＤ）及び供給される駆動電流（ＩＤ）の波形を示す図である。
【図５】駆動電流変化特性の変曲点に対応する時点（ｔＰＸ）を算出する手法を説明するための図である。
【図６】変曲点対応時刻（ｔＰＸ）の算出、及びピーク電流低減制御を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６の処理の変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関（以下「エンジン」という）１及びその燃料噴射装置を示しており、４気筒のエンジン１は各気筒に対応して４つの燃料噴射弁２を備えている。燃料噴射弁２は、エンジン１の燃焼室内に直接燃料を噴射する。
【００１４】
４つの燃料噴射弁２はそれぞれＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５によって、その作動が制御される。ＥＣＵ５には、バッテリ６が接続されており、バッテリ６からＥＣＵ５が動作するための電力及び燃料噴射弁２を駆動するための電力が供給される。
【００１５】
図２は燃料噴射弁２の要部の構成を説明するための断面図であり、燃料噴射弁２は、弁軸３１と、弁軸３１の先端に固定された弁体３２と、弁軸３１に固定されたフランジ３３，３４と、電磁力が作用するコア３５と、コア３５とフランジ３４との間に設けられた第１スプリング３６と、弁座３７と、スリーブ３８と、ソレノイド３９と、フランジ３４を閉弁方向（図の下方向）に付勢する第２スプリング４０と、燃料通路として機能する中空部を有するインナカラー４１とを備えている。
【００１６】
ソレノイド３９に駆動電流が供給されると、コア３５が図の上方向に移動し、弁軸３１及び弁体３２が同様に上方向に移動して、燃料噴射弁２が開弁作動する。弁体３２には、図の上方向から供給される燃料の圧力及び第２スプリング４０の付勢力が印加される。したがって、これらの閉弁方向の付勢力より大きな開弁方向の付勢力が、ソレノイド３９に供給される駆動電流によって弁体３２に作用し、燃料噴射弁２が開弁作動する。
【００１７】
ＥＣＵ５には、エンジン１の回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ２１、エンジン１の吸入空気流量ＧＡＩＲを検出する吸入空気流量センサ２２、吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ２３、エンジン冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサ２４などのエンジン運転状態を検出する各種センサが接続されており、それらのセンサの検出信号はＥＣＵ５に供給される。
【００１８】
燃料噴射弁２は、燃料通路８を介してデリバリパイプ９に接続されており、デリバリパイプ９には、高圧ポンプ１６によって加圧された燃料が通路１７を介して供給される。通路１７の途中には、燃圧調整機構１５が設けられており、燃圧調整機構１５の作動はＥＣＵ５によって制御される。ＥＣＵ５は、上述したセンサ及び図示しない他のセンサの検出信号に応じて燃圧調整機構１５を介してデリバリパイプ９における燃料圧ＰＦを調整する。
【００１９】
図３はＥＣＵ５に含まれる燃料噴射弁駆動部の構成を説明するための回路図であり、１つの気筒の燃料噴射弁２を駆動するソレノイド３９に駆動電流を供給する回路構成が示されている。他の気筒の燃料噴射弁を駆動する回路も同様に構成されている。
【００２０】
図３に示す燃料噴射弁駆動部は、ソレノイド３９の一端に供給する電源電圧を切り換えるためのスイッチング素子としての電界効果トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）Ｑ１，Ｑ２と、ソレノイド３９の他端とアースとの接続／非接続を切り換えるためのスイッチング素子としてのＦＥＴＱ３と、ダイオードＤ１〜Ｄ３と、抵抗Ｒ１と、昇圧回路１０と、ＣＰＵ１１と、駆動回路１２と、電源回路１３とを備えており、ＣＰＵ１１からＦＥＴＱ１〜Ｑ３及び昇圧回路１０に制御信号が供給される。
【００２１】
昇圧回路１０は、バッテリ６の出力電圧ＶＢ（例えば１３Ｖ）を昇圧して第１電源電圧ＶＵＰ（例えば４０Ｖ）を出力する回路であり、コイルＬ１１とダイオードＤ１１の直列回路，コンデンサＣ１１，抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，ＦＥＴＱ１１，及び駆動回路１４を備えている。
【００２２】
ＣＰＵ１１は、入力端子ＶＩＮに入力されるフィードバック電圧ＶＦＢに応じて出力端子ＤＣＳＷから出力するＦＥＴＱ１１のオンオフ切換信号ＳＳＷのデューティ比ＤＴＹを制御する。具体的には、フィードバック電圧ＶＦＢが目標電圧ＶＦＢＸと一致するようにデューティ比ＤＴＹを制御し、目標電圧ＶＦＢＸは例えば第１電源電圧ＶＵＰが４０Ｖである状態に対応する値に設定される。
【００２３】
電源回路１３は、バッテリ出力電圧ＶＢを安定化して第２電源電圧ＶＬ（例えば６Ｖ）を出力し、ＣＰＵ１１に電源電圧として供給する。
バッテリ出力電圧ＶＢは、ＦＥＴＱ２及びダイオードＤ１を介してソレノイド３９の一端に供給され、第１電源電圧ＶＵＰは、ＦＥＴＱ１を介してソレノイド３９の一端に供給される。ソレノイド３９の他端は、ＦＥＴＱ３及び抵抗Ｒ１を介してアースに接続され、ダイオードＤ３は、ソレノイド３９の他端と、昇圧回路１０の出力との間に配置されている。
【００２４】
ＣＰＵ１１の出力端子ＨＳＷ１及びＨＳＷ２から出力される第１電圧制御信号ＳＤ１及び第２電圧制御信号ＳＤ２は、駆動回路１２を介してＦＥＴＱ１，Ｑ２のゲートに供給され、ＣＰＵ１１の出力端子ＬＳＷから出力されるロー側制御信号ＳＤＬは、駆動回路１２を介してＦＥＴＱ３のゲートに供給される。ＣＰＵ１１は、ＦＥＴＱ１〜Ｑ３のオンオフ制御を行うことにより、ソレノイド３９に供給する駆動電流を制御し、燃料噴射弁２を開閉する。
【００２５】
抵抗Ｒ１とＦＥＴＱ３との接続点が、ＣＰＵ１１の電流検出端子ＶＩＤＩＮに接続されている。電流検出端子ＶＩＤＩＮの入力電圧は、ソレノイド３９を流れる駆動電流ＩＤに比例するので、駆動電流ＩＤを検出することができる。また本実施形態では、バッテリ出力電圧ＶＢに応じた燃料噴射時間の補正を行うため、ＣＰＵ１１のバッテリ電圧入力端子ＶＢＩＮがバッテリ６の出力端子に接続されている。
【００２６】
図４（ａ）は、燃料噴射弁２のリフト量ＬＦＴの推移（開弁作動特性）を示し、図４（ｂ）及び（ｃ）は、同図（ａ）の開弁作動特性に対応する、ソレノイド３９に印加される駆動電圧ＶＤ及びソレノイド３９に供給される駆動電流ＩＤの波形を示す図であり、図４（ｄ）は、開弁指令信号ＳＣＴＬを示す。開弁指令信号ＳＣＴＬは、時刻ｔＩＳからｔＩＥまでの期間において供給され、時刻ｔＩＳからｔＳＷまでの期間ＴＶＵＰにおいては、ＦＥＴＱ２はオフされ、ＦＥＴＱ１がオンまたはオンオフデューティ制御されて第１電源電圧ＶＵＰが供給される。
【００２７】
駆動電圧切換時刻ｔＳＷからｔＩＥまでの期間ＴＶＢにおいては、ＦＥＴＱ１がオフされ、燃料噴射弁２の開弁状態を保持するための保持電流ＩＨＬＤが目標電流ＩＣＭＤと一致するように、ＦＥＴＱ２がオンオフデューティ制御される開弁保持制御が行われる。
【００２８】
燃料噴射弁２が実際に開弁作動を開始する実開弁開始時期ｔＯＳは、図４（ｃ）に示す駆動電流変化曲線ＬＩＤが最大値に向かって上昇する過程の変曲点ＰＸに対応する時刻（以下「変曲点対応時刻」という）ｔＰＸとほぼ一致することが確認されている。
【００２９】
本実施形態では、変曲点対応時刻ｔＰＸの直後からＦＥＴＱ１のオンオフデューティ制御（以下「ピーク電流低減制御」という）を行う。これにより、駆動電流ＩＤのピーク値を低減し、開弁時の騒音（コア３５がスリーブ３８に接触するときに発生する）を抑制することができる。図４（ｃ）に示す破線Ｌ１が、ピーク電流低減制御を行わない場合の駆動電流ＩＤの推移を示しており、駆動電流ＩＤのピーク値が低減されていることが確認できる。
また、実閉弁時期ｔＣＬは、時刻ｔＩＥから無効時間及び閉弁移動時間が経過した後の時点となる。
【００３０】
図４（ａ）に示す時刻ｔＯＥは、弁体３２が全開位置に達する時刻であり、以下「全開位置到達時期ｔＯＥ」という。また実開弁開始時期ｔＯＳから全開位置到達時期ｔＯＥまでの期間を、以下「開弁作動期間ＴＯＰＮ」という。開弁作動期間ＴＯＰＮは、駆動電圧ＶＤのオンオフデューティ制御における制御デューティＤＴＹＶＤに依存して変化する。
【００３１】
本実施形態では、制御デューティＤＴＹＶＤを所定デューティ比ＤＴＹＬ（＜１００％）に設定し、その場合の平均的な開弁作動期間ＴＯＰＮＡＶを考慮して、駆動電圧切換時刻ｔＳＷが全開位置到達時期ｔＯＥより少し後になるように設定される。
【００３２】
図５は、変曲点対応時刻ｔＰＸの特定する手法を説明するためのタイムチャートであり、駆動電流ＩＤの変化を模式的に示す。本実施形態では、駆動電流ＩＤの変化特性を近似する直線の傾きが、変曲点ＰＸを過ぎると増加する点に着目し、以下のように特定する。
【００３３】
すなわち、所定サンプリング周期ＤＴＳ毎にサンプリングされる駆動電流値ＩＤ(k)の変化量である駆動電流変化量ＤＩＤ(k)（＝ＩＤ(k)−ＩＤ(k-1)）が判定閾値ＤＩＤＴＨ以上となった時点ｔＰＸＰの１サンプリング周期前の時点を、変曲点対応時刻ｔＰＸとして特定する。ｋは、所定サンプリング周期ＤＴＳで離散化した離散化時刻である。
【００３４】
なお、図５に示すｔＳ１は、開弁指令信号ＳＣＴＬの出力が開始される時刻ｔＩＳ（図４参照）の少し後であって、駆動電流ＩＤの増加特性がほぼ直線で近似可能となる範囲内のサンプリング開始時刻である。
【００３５】
図６は上述した手法による変曲点対応時刻ｔＰＸの算出及びピーク電流低減制御を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１１では、エンジン１の運転状態などに応じて算出される燃料噴射指令時間ＴＩＮＪＣＭＤ及び燃料噴射開始指令時間ＴＩＳＣＭＤに基づいて、燃料噴射実行用のタイマの設定を行う。ステップＳ１２では、燃料噴射開始時期においてＦＥＴＱ１及びＱ３をオンさせて燃料噴射弁２（ソレノイド３９）への駆動電流ＩＤの供給を開始する（図４の時刻ｔＩＳ）。燃料噴射開始指令時間ＴＩＳＣＭＤは、燃料噴射を実行すべきクランク角度期間の開始時点から開弁指令信号出力開始時点（ｔＩＳ）までの待機時間に相当する。
【００３６】
ステップＳ１３では時刻ｔＩＳから所定時間ＴＳ１が経過したか否かを判別し、経過するまで待機する。ステップＳ１３の答が肯定（ＹＥＳ）となったとき、すなわちサンプリング開始時刻ｔＳ１（図５参照）から駆動電流ＩＤのサンプリングを開始する。
【００３７】
ステップＳ１４では、所定サンプリング周期ＤＴＳの経過を待ち、経過すると駆動電流値ＩＤ(k)のサンプリングを行う（ステップＳ１５）。離散化時刻ｋは、本処理の開始時点で「１」に初期化されている。ステップＳ１６では、下記式（１）により駆動電流変化量ＤＩＤ(k)を算出する。
ＤＩＤ(k)＝ＩＤ(k)−ＩＤ(k-1)                        （１）
【００３８】
ステップＳ１７では、駆動電流変化量ＤＩＤ(k)が判定閾値ＤＩＤＴＨ以上であるか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）である間は、離散化時刻ｋを「１」だけ増加させて（ステップＳ１８）、ステップＳ１４に戻る。駆動電流変化量ＤＩＤ(k)が判定閾値ＤＩＤＴＨ以上となると、ステップＳ１９に進んで、その時点の離散化時刻ｋから「１」を減算した値を、離散化変曲点対応時刻ｋＰＸとして記憶する。ステップＳ２０では、下記式（２）により、変曲点対応時刻ｔＰＸを算出する。
ｔＰＸ＝ｔＳ１＋ＤＴＳ×ｋＰＸ                        （２）
【００３９】
ステップＳ２１では、下記式（３）によりピーク電流低減制御の実行時間ＴＶＳＷを算出する。式（３）のＴＯＰＮＡＶは、制御デューティＤＴＹＶＤを所定デューティ比ＤＴＹＬに設定した場合における開弁作動期間ＴＯＰＮ（図４（ａ）参照）の平均値であり、ＤＴＸは弁体３２が確実に全開位置に達するまでの時間を確保するための所定余裕時間である。
ＴＶＳＷ＝ＴＯＰＮＡＶ＋ＤＴＸ                        （３）
【００４０】
そして、ＦＥＴＱ１のオンオフデューティ制御（ピーク電流低減制御）を開始し、実行時間ＴＶＳＷが経過するまで、オンオフデューティ制御を継続する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。その後、ＦＥＴＱ１をオフし、ＦＥＴＱ２のオンオフデューティ制御する開弁保持制御に移行する。
【００４１】
以上のように本実施形態では、燃料噴射弁２の駆動電流ＩＤの供給開始後の電流増加期間中における所定のタイミングで駆動電流の値がサンプリングされ、サンプリングされた駆動電流値ＩＤ(k)に基づいて、電流増加期間中において燃料噴射弁２の弁体３２が弁座３７から離れることによって現れる、駆動電流の変化特性における変曲点対応時刻ｔＰＸが、燃料噴射弁２の実開弁開始時期ｔＯＳを近似する推定開弁開始時期として算出される。そして、変曲点対応時刻ｔＰＸより後であって弁体３２が全開位置に到達するまでの期間において駆動電圧ＶＤのオンオフデューティ制御を行うことによって、変曲点対応時刻ｔＰＸより前の期間において、第１電源電圧ＶＵＰを常時印加する状態（制御デューティＤＴＹＶＤが１００％の状態）に比べて、実効的な印加電圧が低下するように制御される。したがって、駆動電流ＩＤの供給開始時点から変曲点対応時刻ｔＰＸ（開弁作動開始時点）までの期間では、昇圧された第１電源電圧ＶＵＰを常時印加することにより、電流供給開始から開弁作動開始までの期間が長くなることを回避しつつ、変曲点対応時刻ｔＰＸ後のオンオフデューティ制御によって駆動電流ＩＤのピーク値を低減し、開弁時の騒音を抑制することができる。
【００４２】
また変曲点対応時刻ｔＰＸより後のピーク電流低減制御を、ＦＥＴＱ１のオンオフデューティ制御によって行うようにしたので、例えば駆動電圧ＶＤを低下させる回路などを追加することなく既存の回路で実現できるため、コストの上昇を回避できる。
【００４３】
本実施形態では、ＣＰＵ１１、駆動回路１２、及びＦＥＴＱ１が開弁駆動信号出力手段を構成し、ＣＰＵ１１がサンプリング手段、変曲点取得手段、及び推定開弁時期算出手段を構成し、ソレノイド３９が電磁アクチュエータに相当する。
【００４４】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、図６に示す処理は、図７に示す処理に代えてもよい。図７に示す処理は、図６の処理にステップＳ２４〜Ｓ２６を追加したものである。
【００４５】
図７のステップＳ２４では、駆動電流ＩＤのピーク値ＩＤＰ（図４（ｃ）、時刻ｔＳＷ参照）を取得（検出）し、ステップＳ２５では、取得したピーク値ＩＤＰが目標値ＩＤＰＴと一致するようにフィードバック制御を行うことによって制御デューティＤＴＹＶＤを設定する。フィードバック制御としては、例えばＰＩＤ（比例積分微分）制御が適用可能である。目標値ＩＤＰＴは、開弁時の騒音が許容レベル以下となるように設定される。
【００４６】
ステップＳ２６では、設定された制御デューティＤＴＹＶＤに応じて平均開弁作動時間ＴＯＰＮＡＶを算出する。平均開弁作動時間ＴＯＰＮＡＶは、予め設定されたＴＯＰＮＡＶテーブル（図示せず）を検索することによって算出され、ＴＯＰＮＡＶテーブルは、制御デューティＤＴＹＶＤが増加するほど平均開弁作動時間ＴＯＰＮＡＶが減少するように設定されている。ステップＳ２６実行後は、開弁保持制御に移行する。
【００４７】
この変形例では、検出される駆動電流ピーク値ＩＤＰが目標値ＩＤＰＴと一致するように、変曲点対応時刻ｔＰＸより後のピーク電流低減制御における制御デューティＤＴＹＶＤが設定され、目標値ＩＤＰＴは開弁時の騒音が許容レベル以下となるように設定されるので、駆動電流ＩＤのデューティ制御（開弁駆動信号の強度制御）を適切に行うことができる。本変形例では、図７のステップＳ２４がピーク値検出手段に相当する。
【００４８】
また上述した実施形態では、第１電源電圧ＶＵＰを出力する昇圧回路は１つとして、第１電源電圧ＶＵＰを駆動電圧ＶＤとしたオンオフデューティ制御を行うことによって、ピーク電流低減制御を行うようにしたが、これに限るものではなく、昇圧回路を２つ設けて、第１昇圧回路の出力電圧を第１昇圧電圧ＶＵＰ１とし、第２昇圧回路の出力電圧を第１昇圧電圧ＶＵＰ１より低い第２昇圧電圧ＶＵＰ２（＞ＶＢ）として、時刻ｔＩＳからｔＰＸの直後までは、駆動電圧ＶＤを第１電圧ＶＵＰ１に設定し、時刻ｔＰＸからｔＳＷまでは駆動電圧ＶＤを第２電圧ＶＵＰ２に設定するようにしてもよい。この場合には、昇圧された駆動電圧のオンオフデューティ制御は行わない。
【００４９】
また上述した実施形態では、ピーク電流低減制御（オンオフデューティ制御）の実行時間ＴＶＳＷを式（３）により設定して、駆動電圧切換時刻ｔＳＷが全開位置到達時期ｔＯＥより少し後になるようにしたが、ピーク電流をより低減させるために下記式（３ａ）により設定して、駆動電圧切換時刻ｔＳＷが全開位置到達時期ｔＯＥより少し前になるようにしてもよい。
ＴＶＳＷ＝ＴＯＰＮＡＶ−ＤＴＸ                        （３ａ）
【符号の説明】
【００５０】
１  内燃機関
２  燃料噴射弁
１１  ＣＰＵ（開弁駆動信号出力手段、サンプリング手段、変曲点取得手段、推定開弁時期算出手段、ピーク値検出手段）
１２  駆動回路（開弁駆動信号出力手段）
３２  弁体
３９  ソレノイド（電磁アクチュエータ）
４０  第２スプリング
ＩＤ  駆動電流
ＩＤＰ  駆動電流ピーク値
ＩＤＰＴ  目標値
Ｑ１  電界効果トランジスタ（開弁駆動信号出力手段）
ＳＤ１  第１電圧制御信号（開弁駆動信号）
ｔＯＳ  実開弁開始時期
ｔＯＥ  全開位置到達時期
ｔＰＸ  変曲点対応時刻（推定開弁開始時期）
【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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