(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する噴孔（１７ａ）を開閉させる弁体（１２）を電気アクチュエータ（ＥＡ）で開弁作動させる燃料噴射弁（１０）に適用され、前記電気アクチュエータの作動を制御することで、前記弁体の開弁時間を制御して、前記弁体の１回の開弁で噴射される噴射量を制御する燃料噴射制御装置において、
前記弁体が開弁作動を開始してから最大開弁位置に達する前に閉弁作動を開始することとなるパーシャルリフト噴射を実施する場合に、要求されている前記噴射量である要求噴射量に対応する前記電気アクチュエータへの通電時間を算出する通電時間算出部（Ｓ１２）と、
前記通電時間算出部により算出された前記通電時間が下限時間以上である場合には前記通電時間を指令通電時間として設定し、前記通電時間算出部により算出された前記通電時間が前記下限時間未満である場合には前記下限時間を指令通電時間として設定する設定部（Ｓ１４、Ｓ１５）と、
前記設定部により設定された前記指令通電時間に基づき前記電気アクチュエータへ通電する通電制御部（Ｓ１６）と、
前記パーシャルリフト噴射を実施した場合の、実際に噴射された前記噴射量である実噴射量と相関のある物理量を検出する検出部（５４）と、
前記検出部の検出結果に基づき前記実噴射量を推定する推定部（５５）と、
前記推定部により推定された前記実噴射量と前記要求噴射量とのズレ量に基づき、前記下限時間を変更する変更部（Ｓ４７）と、
を備え、
前記電気アクチュエータは、電磁コイル（１３）と、前記電磁コイルへの通電により生じた電磁力により吸引されて移動する可動コア（１５）と、を有し、
前記弁体は、前記可動コアと連結され、通電に伴い移動する前記可動コアから開弁力が付与されて開弁作動するものであり、
前記検出部は、
前記電磁コイルへの通電停止後に、前記弁体が前記可動コアとともに閉弁作動することに伴い前記電磁コイルに生じる誘導起電力を検出するものであり、
前記誘導起電力の単位時間当りの増加量が減少し始めるタイミングを前記物理量として検出するタイミング検出部（５４ａ）と、
前記誘導起電力の積算値が所定量に達したタイミングを前記物理量として検出する起電力量検出部（５４ｂ）と、
前記タイミング検出部および前記起電力量検出部のいずれを用いて前記物理量を検出するかを選択して切り替える選択切替部（５４ｃ）と、
を有し、
前記選択切替部は、
前記推定部による推定精度が所定の第１精度未満である第１期間では、前記起電力量検出部を選択し、
前記第１期間での前記推定部による推定精度が前記第１精度にまで向上した場合には、前記第１期間から第２期間に移行し、前記パーシャルリフト噴射での噴射領域のうち基準噴射量よりも多い側の多領域に前記要求噴射量があることを条件として、前記タイミング検出部を選択し、
前記第２期間における前記多領域での前記推定部による推定精度が、前記第１精度よりも高精度に設定された第２精度にまで向上した場合には、前記第２期間から第３期間に移行し、前記起電力量検出部を選択する燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記変更部は、前記推定部により推定された前記実噴射量が前記要求噴射量より多いほど前記下限時間を長くする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記選択切替部は、
前記第３期間での前記推定部による推定精度が、前記第２精度よりも高精度に設定された第３精度にまで向上した場合には、前記第１期間、前記第２期間および前記第３期間による初期期間を終了して通常期間に移行し、
前記通常期間では、前記要求噴射量が前記基準噴射量よりも多い場合には前記タイミング検出部を選択し、前記要求噴射量が前記基準噴射量よりも少ない場合には前記起電力量検出部を選択する請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記変更部は、前記下限時間のベースとなるベース時間を前記ズレ量に基づき補正することで前記下限時間を設定し、
前記初期期間の場合には、前記通常期間の場合に比べて前記ベース時間が短く設定されている請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記変更部は、前記下限時間のベースとなるベース時間を前記ズレ量に基づき補正することで前記下限時間を設定し、
前記ベース時間は、前記第１期間、前記第２期間および前記第３期間の各々で異なる値に設定されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記ズレ量に応じた補正値で前記要求噴射量を補正する補正部（Ｓ１１）を備え、
前記変更部は、前記補正値を用いて前記下限時間を変更する請求項１〜５のいずれか１つに記載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、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射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、電気アクチュエータで弁体を開弁作動させて燃料を噴射させる燃料噴射弁が開示されている。また、電気アクチュエータへの通電時間を制御することで、弁体の開弁時間を制御して、弁体の１回の開弁で噴射される噴射量を制御する燃料噴射制御装置が開示されている。上記通電時間は、要求されている噴射量（要求噴射量）に対応する時間に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
さて、従来の噴射制御では、通電時間または要求噴射量に上限を設けることで、過剰な噴射量にならないように規制しているものの、通電時間に下限を設ける思想はなかった。しかし近年では、弁体が開弁作動を開始してから最大開弁位置に達する前に閉弁作動を開始することとなるパーシャルリフト噴射（特許文献１参照）の開発が進んできており、この場合には、通電時間に下限を設ける必要がある。なぜなら、パーシャルリフト噴射の場合には通電時間が極めて短くなるので、通電時間を過剰に短くすると、電気アクチュエータが弁体を開弁させるのに十分な作動力を発揮できなくなる場合が生じ得るからである。この場合には、弁体が開弁されなくなるので、燃料が噴射されずに失火してしまう。
【０００５】
そこで本発明者らは、通電時間に下限（下限時間）を設けることを検討した。下限時間が過大に設定されると、パーシャルリフト噴射が可能な最小の噴射量が大きくなってしまう。下限時間が過小に設定されると、先述した失火の懸念が大きくなる。これらの点を考慮して、下限時間は最適な値に設定されることが望まれる。
【０００６】
しかしながら、燃料噴射弁が経年劣化することに伴い、開弁可能な通電時間（失火限界時間）は変化していくので、下限時間の最適値は刻一刻と変化していく。そのため、失火回避を優先して下限時間を過大に設定せざるを得ないのが現状である。
【０００７】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、パーシャルリフト噴射における最小噴射量を小さくすることを、失火の懸念を大きくさせずに実現させることを図った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】
ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
開示される発明のひとつは、
燃料を噴射する噴孔（１７ａ）を開閉させる弁体（１２）を電気アクチュエータ（ＥＡ）で開弁作動させる燃料噴射弁（１０）に適用され、電気アクチュエータの作動を制御することで、弁体の開弁時間を制御して、弁体の１回の開弁で噴射される噴射量を制御する燃料噴射制御装置において、
弁体が開弁作動を開始してから最大開弁位置に達する前に閉弁作動を開始することとなるパーシャルリフト噴射を実施する場合に、要求されている噴射量である要求噴射量に対応する電気アクチュエータへの通電時間を算出する通電時間算出部（Ｓ１１、Ｓ１２）と、
通電時間算出部により算出された通電時間が下限時間以上である場合には通電時間を指令通電時間として設定し、通電時間算出部により算出された通電時間が下限時間未満である場合には下限時間を指令通電時間として設定する設定部（Ｓ１４、Ｓ１５）と、
設定部により設定された指令通電時間に基づき電気アクチュエータへ通電する通電制御部（Ｓ１６）と、
パーシャルリフト噴射を実施した場合の、実際に噴射された噴射量である実噴射量と相関のある物理量を検出する検出部（５４）と、
検出部の検出結果に基づき実噴射量を推定する推定部（５５）と、
推定部により推定された実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づき、下限時間を変更する変更部（Ｓ４７）と、
を備え、
電気アクチュエータは、電磁コイル（１３）と、電磁コイルへの通電により生じた電磁力により吸引されて移動する可動コア（１５）と、を有し、
弁体は、可動コアと連結され、通電に伴い移動する可動コアから開弁力が付与されて開弁作動するものであり、
検出部は、
電磁コイルへの通電停止後に、弁体が可動コアとともに閉弁作動することに伴い電磁コイルに生じる誘導起電力を検出するものであり、
誘導起電力の単位時間当りの増加量が減少し始めるタイミングを物理量として検出するタイミング検出部（５４ａ）と、
誘導起電力の積算値が所定量に達したタイミングを物理量として検出する起電力量検出部（５４ｂ）と、
タイミング検出部および起電力量検出部のいずれを用いて物理量を検出するかを選択して切り替える選択切替部（５４ｃ）と、
を有し、
選択切替部は、
推定部による推定精度が所定の第１精度未満である第１期間では、起電力量検出部を選択し、
第１期間での推定部による推定精度が第１精度にまで向上した場合には、第１期間から第２期間に移行し、パーシャルリフト噴射での噴射領域のうち基準噴射量よりも多い側の多領域に要求噴射量があることを条件として、タイミング検出部を選択し、
第２期間における多領域での推定部による推定精度が、第１精度よりも高精度に設定された第２精度にまで向上した場合には、第２期間から第３期間に移行し、起電力量検出部を選択する燃料噴射制御装置である。
【００１０】
上記発明によれば、パーシャルリフト噴射に係る指令通電時間は下限時間以上となるように設定され、その下限時間は、閉弁タイミングの検出結果に基づき推定された実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づき変更される。このズレ量は、要求噴射量に対応する通電時間と要求噴射量との関係を表した噴射特性が経年劣化で変化していく状態を表していると言える。よって、そのようなズレ量に基づき下限時間を変更する上記発明は、噴射特性の変化に基づき下限時間を変更していると言える。
【００１１】
したがって、噴射特性が変化していくとともに開弁可能な失火限界時間も変化していく状況下において、上記発明によれば、下限時間をできるだけ失火限界時間に近づけることができる。よって、パーシャルリフト噴射における最小噴射量を小さくすることを、失火の懸念を大きくさせずに実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の燃料噴射システムを示す図。
【図２】燃料噴射弁を示す断面図
【図３】通電時間と噴射量との関係を示すグラフ。
【図４】弁体の挙動を示すグラフ。
【図５】電圧と差分との関係を示すグラフ。
【図６】検出範囲を説明するためのグラフ。
【図７】噴射制御処理を示すフローチャート。
【図８】初期学習処理を示すフローチャート。
【図９】通常学習処理を示すフローチャート。
【図１０】下限時間設定処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図１０を用いて説明する。図１に示す燃料噴射システム１００は、複数の燃料噴射弁１０および燃料噴射制御装置２０を含んで構成される。燃料噴射制御装置２０は、複数の燃料噴射弁１０の開閉を制御し、内燃機関Ｅの燃焼室２への燃料噴射を制御する。燃料噴射弁１０は、点火式の内燃機関Ｅ、たとえばガソリンエンジンに複数搭載されており、内燃機関Ｅの複数の燃焼室２のそれぞれに直接燃料を噴射する。燃焼室２を形成するシリンダヘッド３には、シリンダの軸線Ｃと同軸の貫通する取付け穴４が形成されている。燃料噴射弁１０は、先端が燃焼室２に露出するように取付け穴４に挿入されて固定されている。
【００１５】
燃料噴射弁１０へ供給される燃料は、図示しない燃料タンクに貯蔵されている。燃料タンク内の燃料は、低圧ポンプ４１によりくみ上げられ、高圧ポンプ４０により燃圧が高められてデリバリパイプ３０へ送られる。デリバリパイプ３０内の高圧燃料は、各気筒の燃料噴射弁１０へ分配して供給される。シリンダヘッド３うち、燃焼室２に臨む位置に点火プラグ６が取り付けられている。また点火プラグ６は、燃料噴射弁１０の先端の近傍に配置されている。
【００１６】
次に、燃料噴射弁１０の構成に関して、図２を用いて説明する。図２に示すように、燃料噴射弁１０は、ボデー１１、弁体１２、電磁コイル１３、固定コア１４、可動コア１５、およびハウジング１６を含んで構成される。ボデー１１は、磁性材料で形成されている。ボデー１１の内部には、燃料通路１１ａが形成されている。
【００１７】
またボデー１１の内部には、弁体１２が収容されている。弁体１２は、金属材料によって全体として円柱状に形成されている。弁体１２は、ボデー１１の内部で軸方向に往復変位可能である。ボデー１１は、先端部に弁体１２が着座する弁座１７ｂ、および燃料を噴射する噴孔１７ａが形成された噴孔体１７を有して構成されている。噴孔１７ａは、ボデー１１の内側から外側に向けて放射状に複数設けられている。噴孔１７ａを通じて、高圧の燃料が燃焼室２内に噴射される。
【００１８】
弁体１２の本体部は、円柱形状である。弁体１２の先端部は、本体部の噴孔１７ａ側先端から噴孔１７ａに向けて延びる円錐形状である。弁体１２のうち弁座１７ｂに着座する部分がシート面１２ａである。シート面１２ａは、弁体１２の先端部に形成されている。
【００１９】
シート面１２ａを弁座１７ｂに着座させるよう弁体１２を閉弁作動させると、燃料通路１１ａが閉鎖されて噴孔１７ａからの燃料噴射が停止される。シート面１２ａを弁座１７ｂから離座させるよう弁体１２を開弁作動させると、燃料通路１１ａが開放されて噴孔１７ａから燃料が噴射される。
【００２０】
電磁コイル１３は、可動コア１５に開弁方向の磁気吸引力を付勢する。電磁コイル１３は、樹脂製のボビン１３ａに巻き回して構成され、ボビン１３ａと樹脂材１３ｂにより封止されている。つまり、電磁コイル１３、ボビン１３ａおよび樹脂材１３ｂにより、円筒形状のコイル体が構成されている。固定コア１４は、磁性材料にて円筒形状に形成され、ボデー１１に固定されている。固定コア１４の円筒内部には、燃料通路１４ａが形成されている。
【００２１】
さらに、電磁コイル１３を封止する樹脂材１３ｂの外周面は、ハウジング１６により覆われている。ハウジング１６は、金属製の磁性材料にて円筒形状に形成されている。ハウジング１６の開口端部には、金属製の磁性材料にて形成される蓋部材１８が取り付けられている。これにより、コイル体は、ボデー１１、ハウジング１６および蓋部材１８により取り囲まれることとなる。
【００２２】
可動コア１５は、弁体１２の駆動方向に相対変位可能に弁体１２に保持される。可動コア１５は、金属製の磁性材料にて円盤形状に形成され、ボデー１１の内周面に挿入されている。ボデー１１、弁体１２、コイル体、固定コア１４、可動コア１５およびハウジング１６は、各々の中心線が一致するように配置されている。そして、可動コア１５は、固定コア１４に対して噴孔１７ａの側に配置されており、電磁コイル１３への非通電時には固定コア１４と所定のギャップを有するよう、固定コア１４に対向配置されている。
【００２３】
前述のように、コイル体を取り囲むボデー１１、ハウジング１６、蓋部材１８および固定コア１４は、磁性材料により形成されるため、電磁コイル１３への通電により生じた磁束の通路となる磁気回路を形成することとなる。固定コア１４、可動コア１５および電磁コイル１３等の部品は、弁体１２を開弁作動させる電気アクチュエータＥＡに相当する。
【００２４】
図１に示すように、ボデー１１のうちハウジング１６よりも噴孔１７ａ側に位置する部分の外周面は、取付け穴４の下方側内周面４ｂに接触している。またハウジング１６の外周面は、取付け穴４の上方側内周面４ａとの間に隙間を形成している。
【００２５】
可動コア１５には貫通孔１５ａが形成されており、この貫通孔１５ａに弁体１２が挿入配置されることで、弁体１２は可動コア１５に対して摺動して相対移動可能に組み付けられている。弁体１２の図２の上方側である反噴孔側端部には、本体部から拡径した係止部１２ｄが形成されている。可動コア１５が固定コア１４に吸引されて上方側に移動する際には、係止部１２ｄが可動コア１５に係止された状態で移動するので、可動コア１５の上方への移動に伴い弁体１２も移動する。可動コア１５が固定コア１４に接触した状態であっても、弁体１２は可動コア１５に対して相対移動してリフトアップすることが可能である。
【００２６】
弁体１２の反噴孔側にはメインスプリングＳＰ１が配置され、可動コア１５の噴孔１７ａ側にはサブスプリングＳＰ２が配置されている。メインスプリングＳＰ１の弾性力は、調整パイプ１０１からの反力として弁体１２へ図２の下方側である閉弁方向に付与される。サブスプリングＳＰ２の弾性力は、ボデー１１の凹部１１ｂからの反力として可動コア１５へ吸引方向に付与される。
【００２７】
要するに、弁体１２は、メインスプリングＳＰ１と弁座１７ｂとの間に挟まれており、可動コア１５は、サブスプリングＳＰ２と係止部１２ｄとの間に挟まれている。そして、サブスプリングＳＰ２の弾性力は、可動コア１５を介して係止部１２ｄに伝達され、弁体１２へ開弁方向に付与されることとなる。したがって、メイン弾性力からサブ弾性力を差し引いた弾性力が、弁体１２へ閉弁方向に付与されているとも言える。
【００２８】
ここで、燃料通路１１ａ内の燃料の圧力は弁体１２の表面全体にかかっているが、閉弁側に弁体１２を押す力の方が、開弁側に弁体１２を押す力よりも大きい。よって、燃圧により弁体１２は閉弁方向へ押し付けられる。弁体１２のうちシート面１２ａよりも下流側部分の面については、閉弁時には燃圧がかからない。そして、開弁とともに、先端部に流れ込む燃料の圧力が徐々に上昇して、先端部を開弁側に押す力が増大する。したがって、開弁とともに先端部近傍の燃圧が上昇し、その結果、燃圧閉弁力が低下していく。以上の理由により、燃圧閉弁力の大きさは、閉弁時が最大であり、弁体１２の開弁移動量が大きくなるに連れて徐々に小さくなっていく。
【００２９】
次に電磁コイル１３への通電による挙動に関して説明する。電磁コイル１３へ通電して固定コア１４に電磁吸引力を生じさせると、この電磁吸引力により可動コア１５が固定コア１４に引き寄せられる。電磁吸引力は電磁力ともいう。その結果、可動コア１５に連結されている弁体１２は、メインスプリングＳＰ１の弾性力および燃圧閉弁力に抗して開弁作動する。一方、電磁コイル１３への通電を停止させると、メインスプリングＳＰ１の弾性力により、弁体１２は可動コア１５とともに閉弁作動する。
【００３０】
次に、燃料噴射制御装置２０の構成に関して説明する。燃料噴射制御装置２０は、電子制御装置（略称ＥＣＵ）によって実現される。燃料噴射制御装置２０は、制御回路２１、昇圧回路２２、電圧検出部２３、電流検出部２４およびスイッチ部２５を含んで構成される。制御回路２１は、マイクロコンピュータとも呼ばれる。燃料噴射制御装置２０は、各種のセンサからの情報を取得する。たとえば燃料噴射弁１０への供給燃圧は、図１に示すように、デリバリパイプ３０に取り付けられた燃圧センサ３１により検出され、燃料噴射制御装置２０に検出結果が与えられる。燃料噴射制御装置２０は、燃圧センサ３１の検出結果に基づいて、高圧ポンプ４０の駆動を制御する。
【００３１】
制御回路２１は、中央演算装置、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）および揮発性メモリ（ＲＡＭ）等を有して構成され、内燃機関Ｅの負荷および機関回転速度に基づき、燃料の要求噴射量および要求噴射開始時期を算出する。ＲＯＭおよびＲＡＭなどの記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムおよびデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。制御回路２１は、噴射制御部として機能し、通電時間Ｔｉと噴射量Ｑとの関係を示す噴射特性を予め試験してＲＯＭに記憶しておき、その噴射特性にしたがって電磁コイル１３への通電時間Ｔｉを制御することで、噴射量Ｑを制御する。制御回路２１は、電磁コイル１３への通電を指令するパルス信号である噴射指令パルスを出力し、このパルス信号のパルスオン期間（パルス幅）により、電磁コイル１３への通電時間が制御される。
【００３２】
電圧検出部２３および電流検出部２４は、電磁コイル１３に印加された電圧および電流を検出し、検出結果を制御回路２１に与える。電圧検出部２３は、電磁コイル１３のマイナス端子電圧を検出する。電磁コイル１３に供給される電流を遮断すると、電磁コイル１３にフライバック電圧が生じる。さらに電磁コイル１３には、電流を遮断して弁体１２および可動コア１５が閉弁方向に変位することによる誘導起電力が生じる。したがって、電磁コイル１３への通電オフに伴い、誘導起電力による電圧がフライバック電圧に重畳した値の電圧が電磁コイル１３に生じる。よって、電圧検出部２３は、電磁コイル１３に供給される電流を遮断して弁体１２および可動コア１５が閉弁方向に変位することによる誘導起電力の変化を電圧値として検出していると言える。さらに電圧検出部２３は、弁座１７ｂと弁体１２とが接触してから可動コア１５が弁体１２に対して相対変位することによる誘導起電力の変化を電圧値として検出する。閉弁検出部５４は、検出された電圧を用いて、弁体１２が閉弁する閉弁タイミングを検出する。閉弁検出部５４は、気筒毎の燃料噴射弁１０に対して閉弁タイミングの検出を実施する。
【００３３】
制御回路２１は、充電制御部５１、放電制御部５２、電流制御部５３、閉弁検出部５４および噴射量推定部５５を有する。昇圧回路２２およびスイッチ部２５は、制御回路２１から出力された噴射指令信号に基づき作動する。噴射指令信号は、燃料噴射弁１０の電磁コイル１３への通電状態を指令する信号であり、要求噴射量および要求噴射開始時期を用いて設定される。
【００３４】
昇圧回路２２は、昇圧したブースト電圧を電磁コイル１３に印加する。昇圧回路２２は、昇圧コイル、コンデンサおよびスイッチング素子を備え、バッテリ１０２のバッテリ端子から印加されるバッテリ電圧が昇圧コイルにより昇圧（ブースト）されて、コンデンサに蓄電される。このように昇圧されて蓄電された電力の電圧がブースト電圧に相当する。
【００３５】
放電制御部５２は、昇圧回路２２が放電するように所定のスイッチング素子をオン作動させると、燃料噴射弁１０の電磁コイル１３へブースト電圧が印加される。放電制御部５２は、電磁コイル１３への電圧印加を停止させる場合には、昇圧回路２２の所定のスイッチング素子をオフ作動させる。
【００３６】
電流制御部５３は、電流検出部２４の検出結果を用いて、スイッチ部２５のオンオフを制御して、電磁コイル１３に流れる電流を制御する。スイッチ部２５は、オン状態になるとバッテリ電圧または昇圧回路２２からのブースト電圧を電磁コイル１３に印加し、オフ状態になると印加を停止する。電流制御部５３は、たとえば噴射指令信号により指令される電圧印加開始時期に、スイッチ部２５をオンにしてブースト電圧を印加して通電を開始する。すると、通電開始に伴いコイル電流が上昇する。そして電流制御部５３は、コイル電流検出値が電流検出部２４の検出結果に基づいて、目標値に達すると、通電をオフさせている。要するに、初回の通電によるブースト電圧印加により、目標値までコイル電流を上昇させるように制御する。また電流制御部５３は、ブースト電圧を印加後は目標値よりも低い値に設定された値にコイル電流が維持されるように、バッテリ電圧による通電を制御する。
【００３７】
図３に示すように、噴射指令パルス幅と噴射量との関係を表わす噴射特性マップは、噴射指令パルス幅が比較的長くなるフルリフト領域と、噴射指令パルス幅が比較的短くなるパーシャルリフト領域とに区分される。フルリフト領域では、弁体１２のリフト量がフルリフト位置、すなわち可動コア１５が固定コア１４に突き当たる位置に到達するまで弁体１２が開弁作動し、その突き当たった位置から閉弁作動を開始する。しかしパーシャルリフト領域では、弁体１２のリフト量がフルリフト位置に到達しないパーシャルリフト状態、すなわち可動コア１５が固定コア１４に突き当たる手前の位置まで弁体１２が開弁作動し、パーシャルリフト位置から閉弁作動を開始する。
【００３８】
燃料噴射制御装置２０は、フルリフト領域では弁体１２のリフト量がフルリフト位置に到達する噴射指令パルスで燃料噴射弁１０を開弁駆動するフルリフト噴射を実行する。また燃料噴射制御装置２０は、パーシャルリフト領域では弁体１２のリフト量がフルリフト位置に到達しないパーシャルリフト状態となる噴射指令パルスで燃料噴射弁１０を開弁駆動するパーシャルリフト噴射を実行する。
【００３９】
次に、閉弁検出部５４の検出方式に関して、図４を用いて説明する。図４の上のグラフでは、電磁コイル１３への通電をオンからオフにした後の電磁コイル１３のマイナス端子電圧の波形を示しており、通電をオフにしたときのフライバック電圧の波形を拡大して示している。フライバック電圧は、負の値であるので、図４では上下を反転して示している。換言すると、図４では電圧の正負を逆転した波形を示している。
【００４０】
閉弁検出部５４は、パーシャルリフト噴射を実施した場合の、実際に噴射された噴射量（実噴射量）と相関のある物理量を検出する。閉弁検出部５４は、後述するタイミング検出方式で閉弁タイミングを検出するタイミング検出部５４ａと、後述する起電力量検出方式で閉弁タイミングを検出する起電力量検出部５４ｂと、いずれかの検出方式を選択して切り替える選択切替部５４ｃと、を有する。閉弁検出部５４は、両方の検出方式で同時に閉弁タイミングを検出することはできず、いずれか一方の検出方式を用いて弁体１２が閉弁した閉弁タイミングを検出する。
【００４１】
まず、起電力量検出方式に関して説明する。
【００４２】
概略、起電力量検出方式では、誘導起電力の積算値が所定量に達したタイミング（積算タイミング）を、実噴射量と相関のある物理量として検出する方式である。実際に弁体１２が弁座１７ｂに着座して閉弁したタイミング（実閉弁タイミング）と積算タイミングとは相関が高い。そして、実際に弁体１２が弁座１７ｂから離座して開弁したタイミング（実開弁タイミング）は、通電開始タイミングと相関が高いため、既知のタイミングとみなすことができる。したがって、実閉弁タイミングと相関の高い積算タイミングを検出すれば、実際に噴射した期間（実噴射期間）を推定でき、ひいては実噴射量を推定できると言える。つまり、積算タイミングは、実噴射量と相関のある物理量であると言える。
【００４３】
さて、図４に示すように、噴射指令パルスのオフした時刻ｔ１後に誘導起電力によってマイナス端子電圧が変化する。検出した電圧波形（符号Ｌ１参照）と、仮に誘導起電力が生じなかった場合の電圧波形（符号Ｌ２参照）とを比べると、検出した電圧波形では、図４の斜線で示す誘導起電力の分だけ、電圧が増加していることがわかる。誘導起電力は、閉弁作動を開始してから閉弁を完了するまでの間に、可動コア１５が磁界を通過するときに発生する。
【００４４】
弁体１２の閉弁タイミングで、弁体１２の変化速度および可動コア１５の変化速度が比較的大きく変化して、マイナス端子電圧の変化特性が変化するので、閉弁タイミング付近でマイナス端子電圧の変化特性が変化する。つまり、電圧波形は、閉弁タイミングで変曲点（電圧変曲点）が現れる形状となる。そして、電圧変曲点が現れるタイミングと積算タイミングとは相関が高い。
【００４５】
このような特性に着目して、起電力量検出部５４ｂは、閉弁タイミングと相関の高い積算タイミングに関連する情報として、電圧変曲点時間を次のようにして検出する。起電力量検出部５４ｂは、パーシャルリフト噴射の噴射指令パルスのオフ後に、燃料噴射弁１０のマイナス端子電圧Ｖｍを第１のローパスフィルタでフィルタ処理（なまし処理）した第１のフィルタ電圧Ｖｓｍ１を算出する。第１のローパスフィルタは、ノイズ成分の周波数よりも低い第１の周波数をカットオフ周波数とする。さらに閉弁検出部５４は、燃料噴射弁１０のマイナス端子電圧Ｖｍを第１の周波数よりも低い第２の周波数をカットオフ周波数とする第２のローパスフィルタでフィルタ処理（なまし処理）した第２のフィルタ電圧Ｖｓｍ２を算出する。これにより、マイナス端子電圧Ｖｍからノイズ成分を除去した第１のフィルタ電圧Ｖｓｍ１と電圧変曲点検出用の第２のフィルタ電圧Ｖｓｍ２を算出することができる。
【００４６】
さらに、起電力量検出部５４ｂは、第１のフィルタ電圧Ｖｓｍ１と第２のフィルタ電圧Ｖｓｍ２との差分Ｖｄｉｆｆ（＝Ｖｓｍ１−Ｖｓｍ２）を算出する。さらに閉弁検出部５４は、所定の基準タイミングから差分Ｖｄｉｆｆが変曲点となるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Ｔｄｉｆｆとして算出する。この際、図５に示すように、差分Ｖｄｉｆｆが所定の閾値Ｖｔを越えるタイミングを、差分Ｖｄｉｆｆが変曲点となるタイミングとして電圧変曲点時間Ｔｄｉｆｆを算出する。つまり、所定の基準タイミングから差分Ｖｄｉｆｆが所定の閾値Ｖｔを越えるタイミングまでの時間を電圧変曲点時間Ｔｄｉｆｆとして算出する。差分Ｖｄｉｆｆは、誘導起電力の積算値に相当し、閾値Ｖｔが所定の基準量に相当する。差分Ｖｄｉｆｆが閾値Ｖｔに達したタイミングが積算タイミングに相当する。本実施形態では、基準タイミングは、差分が発生した時刻ｔ２として電圧変曲点時間Ｔｄｉｆｆを算出する。閾値Ｖｔは、固定値であるか、燃圧や燃温等に応じて制御回路２１が算出した値である。
【００４７】
燃料噴射弁１０のパーシャルリフト領域では、燃料噴射弁１０のリフト量のばらつきによって噴射量が変動すると共に閉弁タイミングが変動するため、燃料噴射弁１０の噴射量と閉弁タイミングとの間には相関関係がある。さらに、燃料噴射弁１０の閉弁タイミングに応じて電圧変曲点時間Ｔｄｉｆｆが変化するため、電圧変曲点時間Ｔｄｉｆｆと噴射量との間には相関関係がある。このような関係に着目して、燃料噴射制御装置２０は、電圧変曲点時間Ｔｄｉｆｆに基づいてパーシャルリフト噴射の噴射指令パルスを補正する。
【００４８】
次に、タイミング検出方式に関して説明する。
【００４９】
概略、起電力量検出方式では、誘導起電力の積算値が所定量に達したタイミング（積算タイミング）を、実噴射量と相関のある物理量として検出する方式である。タイミング検出部５４ａは、誘導起電力の単位時間当りの増加量が減少し始めるタイミングを閉弁タイミングとして検出する。
【００５０】
弁体１２が開弁状態から閉弁作動を開始し、弁座１７ｂと接触した瞬間に、可動コア１５が弁体１２から離間するので、弁座１７ｂに接触した瞬間に可動コア１５の加速度が変化する。タイミング検出方式では、可動コア１５の加速度の変化を、電磁コイル１３に発生する誘導起電力の変化として検出することによって、閉弁タイミングを検出する。可動コア１５の加速度の変化は、電圧検出部２３が検出した電圧の２階微分値で検出することができる。
【００５１】
具体的には、図４に示すように、時刻ｔ１にて電磁コイル１３への通電が停止された後、弁体１２と連動して可動コア１５が上方への変位から下方の変位に切り替わる。そして弁体１２が閉弁後に、可動コア１５が弁体１２から離間すると、これまで弁体１２を介して可動コア１５に働いていた閉弁方向の力すなわちメインスプリングＳＰ１による荷重と燃料圧力による力がなくなる。したがって可動コア１５には、サブスプリングＳＰ２の荷重が開弁方向の力として働く。弁体１２が閉弁位置に到達して可動コア１５に作用する力の向きが閉弁方向から開弁方向へ変化すると、これまで緩やかに増加していた誘導起電力の増加が減少し、閉弁した時刻ｔ３で電圧の２階微分値が減少に転ずる。このマイナス端子電圧の２階微分値が最大値となるタイミングをタイミング検出部５４ａが検出することで、弁体１２の閉弁タイミングを精度よく検出することが可能である。
【００５２】
起電力量検出方式と同様に、通電オフから閉弁タイミングまでの閉弁時間と噴射量との間には相関関係がある。このような関係に着目して、燃料噴射制御装置２０は、閉弁時間に基づいてパーシャルリフト噴射の噴射指令パルスを補正する。
【００５３】
図６に示すように、要求噴射量によって噴射時間が異なる。そしてパーシャルリフト領域において、起電力量検出方式の検出範囲とタイミング検出方式の検出範囲とは異なる。具体的には、タイミング検出方式の検出範囲は、パーシャルリフト領域において、要求噴射量が基準割合よりも大きい側となる。起電力量検出方式は、最小噴射量τｍｉｎから最大噴射量τｍａｘの近傍の値までである。したがって起電力量検出方式の検出範囲は、タイミング検出方式の検出範囲を含み、タイミング検出方式の検出範囲よりも広い。しかし閉弁タイミングの検出精度は、タイミング検出方式の方が優れる。要するに、起電力量検出方式はタイミング検出方式に比べて検出範囲が広く、タイミング検出方式は起電力量検出方式に比べて検出精度が高い、との知見を本発明者らは得ている。この知見に基づき、いずれの検出方式に切り替えるかを選択切替部５４ｃは選択する。
【００５４】
噴射量推定部５５は、閉弁検出部５４の検出結果に基づき実噴射量を推定する。例えばタイミング検出方式の場合、タイミング検出部５４ａの検出結果、つまりマイナス端子電圧の２階微分値が最大値となるタイミングに基づき、噴射量推定部５５は実噴射量を推定する。具体的には、２階微分値が最大値となるタイミング、通電時間および供給燃圧と、実噴射量との関係を予めタイミング検出マップとして記憶させておく。そして噴射量推定部５５は、タイミング検出部５４ａの検出値、燃圧センサ３１で検出される供給燃圧および通電時間に基づき、タイミング検出マップを参照して実噴射量を推定する。
【００５５】
また、例えば起電力量検出方式の場合、起電力量検出部５４ｂの検出結果、つまり電圧変曲点時間に基づき、噴射量推定部５５は実噴射量を推定する。具体的には、電圧変曲点時間、通電時間および供給燃圧と、実噴射量との関係を予め起電力量検出マップとして記憶させておく。そして噴射量推定部５５は、起電力量検出部５４ｂの検出値、燃圧センサ３１で検出される供給燃圧および通電時間に基づき、起電力量検出マップを参照して実噴射量を推定する。
【００５６】
図７〜図１０は、制御回路２１が有するプロセッサが、制御回路２１が有するメモリに記憶されたプログラムを所定周期で繰り返し実行する手順を示すフローチャートである。
【００５７】
図７に示す噴射制御の処理では、先ずステップＳ１０において、内燃機関Ｅの負荷および機関回転速度に基づき要求噴射量を算出する。続くステップＳ１１では、後述する図８および図９の処理で得られた学習値を用いて、ステップＳ１０で算出した要求噴射量を補正する。ステップＳ１１の処理を実行している時の制御回路２１は「補正部」に相当する。
【００５８】
ここで、通電時間と噴射量との関係を表した噴射特性マップが、制御回路２１には予め記憶されている。そしてステップＳ１２では、この噴射特性マップを参照して、ステップＳ１１で算出した補正後の要求噴射量に対応する通電時間を算出する。噴射特性マップは、燃圧センサ３１で検出される供給燃圧に応じて複数記憶されており、その時々の供給燃圧に応じた噴射特性マップを参照して通電時間は算出される。ステップＳ１２の処理を実行している時の制御回路２１は、要求噴射量に対応する電気アクチュエータへの通電時間を算出する「通電時間算出部」に相当する。
【００５９】
続くステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出した通電時間が下限時間以上であるか否かを判定する。下限時間は、後述する図１０の処理で設定される。通電時間が下限時間以上と判定された場合にはステップＳ１４に進み、ステップＳ１２で算出した通電時間を指令通電時間として設定する。通電時間が下限時間未満と判定された場合にはステップＳ１５に進み、下限時間を指令通電時間として設定する。続くステップＳ１６では、ステップＳ１４、Ｓ１５で設定された指令通電時間に基づき電磁コイル１３へ通電する。具体的には、噴射指令パルスのパルス幅を指令通電時間に設定する。
【００６０】
なお、ステップＳ１４、Ｓ１５の処理を実行している時の制御回路２１は、通電時間と下限時間との比較に基づき指令通電時間を設定する「設定部」に相当する。ステップＳ１６の処理を実行している時の制御回路２１は、設定部により設定された指令通電時間に基づき電気アクチュエータＥＡへ通電する「通電時間算出部」に相当する。
【００６１】
図８に示す初期学習および図９に示す通常学習の処理では、図７のステップＳ１１で用いる学習値、つまり要求噴射量を補正する補正値を取得する。具体的には、閉弁検出部５４の検出結果に基づき推定された実噴射量と、その実噴射に係る指令通電時間に対応する噴射量つまり補正後の要求噴射量とのズレ量に基づき、要求噴射量に対する補正値を算出して学習する。
【００６２】
さて、内燃機関Ｅの運転時間が短く、閉弁検出部５４による検出の回数が少ない場合の初期期間、或いは燃料噴射制御装置２０や燃料噴射弁１０を交換して間もない初期期間では、学習量が不足していることに起因して実噴射量の推定精度が悪い。そこで、推定精度を迅速に向上させるべく、図６に示す先述の知見を鑑みて、学習の初期期間では図８に示す初期学習を実行する。その後、初期学習を継続することで推定精度がある程度向上した後は、図９に示す通常学習に切り替える。
【００６３】
先ず、図８のステップＳ２０では、噴射量推定部５５による実噴射量の推定精度が所定の第１精度未満であるか否かを判定する。例えば、パーシャルリフト噴射での噴射領域のうち基準噴射量よりも多い側の多領域である検出ウインドウＷに実噴射量を制御できる程度の推定精度に、第１精度は設定されている。
【００６４】
第１精度未満であると判定された場合、検出ウインドウＷに実噴射量を制御できない状態、つまり検出ウインドウが確保されていない状態であるとみなしてステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、検出ウインドウＷに要求噴射量があるか否かに拘らず、起電力量検出方式で閉弁タイミングを検出する。つまり、選択切替部５４ｃは起電力量検出部５４ｂを選択する。これにより、検出ウインドウＷが確保されるまでの第１期間では、起電力量検出方式の検出結果に基づき実噴射量が推定され、推定された実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づき補正値が算出されて学習される。そして、第１期間での次回以降の要求噴射量は、現時点までに学習された補正値に基づき補正される。
【００６５】
第１期間での上記補正が繰り返されて学習量が増大するにつれて、実噴射量の推定精度が向上して上記ズレ量が小さくなっていく。その結果、ステップＳ２０において、推定精度が第１精度に達したと判定された場合には、検出ウインドウＷが確保されており、起電力量検出方式による第１期間での学習が完了したとみなしてステップＳ２２に進む。
【００６６】
ステップＳ２２では、噴射量推定部５５による実噴射量の推定精度が第２精度（絶対精度）未満であるか否かを判定する。第２精度は、第１精度よりも高精度に設定されている。例えば、実噴射量と要求噴射量とのズレ量が所定量に達した状態が所定回数以上継続した場合に、第２精度に達したと判定する。
【００６７】
第２精度未満であると判定された場合、絶対精度が確保されていない状態であるとみなしてステップＳ２３に進み、検出ウインドウＷに要求噴射量があることを条件として、タイミング検出方式で閉弁タイミングを検出する。つまり、選択切替部５４ｃはタイミング検出部５４ａを選択する。これにより、絶対精度が確保されるまでの第２期間では、タイミング検出方式の検出結果に基づき実噴射量が推定され、推定された実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づき補正値が算出されて学習される。そして、第２期間での次回以降の要求噴射量は、現時点までに学習された補正値に基づき補正される。このステップＳ２３の学習では、パーシャルリフト噴射に係る要求噴射量が検出ウインドウＷにある場合にタイミング検出方式を選択しても良いし、パーシャルリフト噴射に係る要求噴射量を、検出ウインドウＷ内の噴射量となるように強制的に設定しても良い。
【００６８】
第２期間での上記補正が繰り返されて学習量が増大するにつれて、実噴射量の推定精度が向上して上記ズレ量が小さくなっていく。その結果、ステップＳ２２において、推定精度が第２精度に達したと判定された場合には、絶対精度が確保されており、タイミング検出方式による第２期間での学習が完了したとみなしてステップＳ２４に進む。
【００６９】
ステップＳ２４では、噴射量推定部５５による実噴射量の推定精度が、第３精度未満であるか否かを判定する。第３精度は第２精度以上の高精度に設定されている。例えば、実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づき算出される誤差比率が所定範囲に収束した場合に、第３精度に達したと判定する。誤差比率は、要求噴射量に対する補正済み流量および今回の流量の和の比率で算出する。たとえば次式（１）によって、誤差比率が算出される。ここで、補正済み流量は、要求噴射量を前回の誤差比率で除した値である。誤差流量は、ズレ量であって、要求噴射量と推定噴射量との差である。
【００７０】
誤差比率Ｋ＝要求流量／｛補正済み流量＋今回誤差流量｝
＝要求流量／｛（要求流量／前回誤差比率）＋今回誤差流量｝  …（１）
誤差比率が収束している場合とは、たとえば誤差比率が所定範囲内になった状態が所定時間継続したときである。式（１）に示す誤差比率の算出には、前回の誤差比率が含まれるので、誤差比率が収束することによって実噴射量の推定精度が向上する。
【００７１】
第３精度未満であると判定された場合、ステップＳ２５に進み、検出ウインドウＷに要求噴射量があるか否かに拘らず、起電力量検出方式で閉弁タイミングを検出する。つまり、選択切替部５４ｃは起電力量検出部５４ｂを選択する。これにより、誤差比率が所定範囲に収束するまでの第３期間では、起電力量検出方式の検出結果に基づき実噴射量が推定され、推定された実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づき補正値が算出されて学習される。そして、第３期間での次回以降の要求噴射量は、現時点までに学習された補正値に基づき補正される。
【００７２】
第３期間での上記補正が繰り返されて学習量が増大するにつれて、実噴射量の推定精度が向上して上記ズレ量が小さくなっていく。その結果、ステップＳ２４において、推定精度が第３精度に達したと判定された場合には、誤差比率が所定範囲に収束し、起電力量検出方式による第３期間での学習が完了したとみなしてステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、第１期間、第２期間および第３期間による初期期間が完了したことを表わす初期学習完了フラグをオンにする。
【００７３】
要するに、第３期間では、検出精度が良いタイミング検出方式の検出結果を用いて、起電力量検出方式の検出結果を補正していると言える。但し、検出ウインドウＷが確保されるまでの第１期間では、検出可能範囲が広い起電力量検出方式で学習していく。
【００７４】
図８に示す初期学習が完了した以降は、図９に示す通常学習により、実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づく補正値を算出して学習する。先ず、図９のステップＳ３０では、要求噴射量が基準量以上であるか否かを判定する。この判定に用いる要求噴射量は、現時点までの学習で得られた補正値を用いて補正された後の要求噴射量である。基準量以上であると判定された場合には、ステップＳ３１に進み、図８のステップＳ２３と同様にして、タイミング検出方式で閉弁タイミングを検出して学習する。基準量以上でないと判定された場合には、ステップＳ３２に進み、図８のステップＳ２５と同様にして、起電力量検出方式で閉弁タイミングを検出して学習する。
【００７５】
図１０に示す下限時間設定処理では、先ずステップＳ４０において、ステップＳ２０と同様にして検出ウインドウの確保が完了した状態であるか否かを判定する。完了していないと判定された場合、つまり第１期間の場合、続くステップＳ４１において、下限時間のベースとなるベース時間を、予め設定しておいた第１時間Ｕ１に設定する。
【００７６】
ステップＳ４０にて完了していると判定された場合、続くステップＳ４２において、ステップＳ２２と同様にして絶対精度の確保が完了した状態であるか否かを判定する。完了していないと判定された場合、つまり第２期間の場合、続くステップＳ４３において、予め設定しておいた第２時間Ｕ２にベース時間を設定する。
【００７７】
ステップＳ４２にて完了していると判定された場合、続くステップＳ４４において、ステップＳ２４と同様にして誤差比率が所定範囲内に収束した状態であるか否かを判定する。収束していないと判定された場合、つまり第３期間の場合、続くステップＳ４５において、予め設定しておいた第３時間Ｕ３にベース時間を設定する。
【００７８】
ステップＳ４４にて収束していると判定された場合、続くステップＳ４６において、予め設定しておいた第３時間Ｕ３にベース時間を設定する。第２期間で用いられる第２時間Ｕ２は、第１期間で用いられる第１時間Ｕ１または第３期間で用いられる第３時間Ｕ３に比べて長く設定されている。
【００７９】
続くステップＳ４７では、ステップＳ４１、Ｓ４３、Ｓ４５、Ｓ４６で設定された下限時間のベース時間を、噴射量推定部５５で推定された実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づき補正して、補正後のベース時間を下限時間として設定する。換言すれば、初期学習または通常学習で取得された要求噴射量に対する補正値に応じて、下限時間が変更される。具体的には、推定された実噴射量が要求噴射量より多いほど、ベース時間を長くするように補正して下限時間を長くする。ステップＳ４７の処理を実行している時の制御回路２１は、ズレ量に基づき下限時間を変更する「変更部」に相当する。
【００８０】
以上説明したように、本実施形態では、パーシャルリフト噴射に係る指令通電時間は下限時間以上となるように設定され、その下限時間は、閉弁タイミングの検出結果に基づき推定された実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づき変更される。このズレ量は、要求噴射量に対応する通電時間と要求噴射量との関係を表した噴射特性が経年劣化で変化していく状態を表していると言える。よって、そのようなズレ量に基づき下限時間を変更する本実施形態によれば、噴射特性の変化に基づき下限時間が変更されることとなる。例えば、推定された実噴射量が予想していた量より多いほど、ベース時間を長くするように補正して下限時間を長くする。予想していた量は要求噴射量と同じ量である。
【００８１】
したがって、噴射特性が変化していくとともに開弁可能な失火限界時間も変化していく状況下において、本実施形態によれば、下限時間をできるだけ失火限界時間に近づけることができる。よって、パーシャルリフト噴射における最小噴射量を小さくすることを、失火の懸念を大きくさせずに実現できる。
【００８２】
ここで、先述した通り、タイミング検出方式および誘導起電力検出方式には一長一短がある。そのため、両方の検出方式で閉弁タイミングを同時に検出することが望ましい。しかし両方の検出方式を同時に実施可能にするためには、制御回路２１の処理能力を高める必要があり、燃料噴射制御装置２０の実装規模が大型化するという問題がある。この点を鑑み、本実施形態に係る閉弁検出部５４は、タイミング検出方式のタイミング検出部５４ａと、誘導起電力検出方式の起電力量検出部５４ｂと、両方式のいずれかを選択して切り替える選択切替部５４ｃと、を有する。そのため、閉弁検出部５４は、両方式の長所が発揮されるように切り替えることが可能となり、両方式を同時実施する構成よりも小型化することができる。
【００８３】
さらに本実施形態では、選択切替部５４ｃは、検出ウインドウＷが確保されるまでの第１期間では起電力量検出部５４ｂを選択する。その後、絶対精度が確保されるまでの第２期間ではタイミング検出部５４ａを選択する。その後、誤差比率が所定範囲内に収束するまでの第３期間では起電力量検出部５４ｂを選択する。
【００８４】
これによれば、第２期間でのタイミング検出部５４ａを選択する前に、第１期間での起電力量検出部５４ｂを選択するので、検出ウインドウＷにない噴射に対してタイミング検出方式を選択して検出精度が悪くなることを回避できる。よって、絶対精度が確保されるまでに要する時間を短くできる。また、第３期間での起電力量検出部５４ｂを選択する前に、第２期間でのタイミング検出部５４ａを選択するので、第２期間での学習で取得した高精度の補正値を用いて、第３期間での起電力量検出部５４ｂの検出結果が補正される。よって、検出ウインドウＷ以外の領域についても、高精度な補正値を迅速に確保できる。その結果、噴射特性の実際の変化に適した下限時間に変更することを、高精度で実現できる。
【００８５】
さらに本実施形態では、選択切替部５４ｃは、初期学習が完了した後の通常期間では、要求噴射量が基準噴射量よりも多い場合にはタイミング検出部５４ａを選択し、要求噴射量が基準噴射量よりも少ない場合には起電力量検出部５４ｂを選択する。これによれば、タイミング検出方式の狭い検出範囲を起電力量検出方式で補うことができ、かつ、検出精度の低い起電力量検出方式による検出結果を、タイミング検出方式の検出結果で補正できる。よって、閉弁タイミングの検出精度と検出範囲を両立することができる燃料噴射装置を実現することができる。その結果、噴射特性の実際の変化に適した下限時間に変更することを、高精度で実現できる。
【００８６】
さらに本実施形態では、変更部は、下限時間のベースとなるベース時間をズレ量に基づき補正することで下限時間を設定し、初期期間の場合には、通常期間の場合に比べてベース時間を短く設定する。噴射量推定部５５による実噴射量の推定精度は、初期期間では通常期間に比べて低いので、下限時間のベース時間を初期期間で短くする本実施形態によれば、失火限界時間よりも下限時間を長く設定してしまうおそれを低減できる。
【００８７】
さらに本実施形態では、第１期間、第２期間および第３期間の各々で、ベース時間が異なる値に設定されている。これによれば、下限時間のベース時間を、学習の進行度合いに応じた推定精度に適した値にできるので、下限時間をできるだけ失火限界時間に近づけ効果を向上できる。
【００８８】
さらに本実施形態では、ズレ量に応じた補正値で要求噴射量を補正する補正部を備え、その補正値を用いて、変更部は下限時間を変更する。これによれば、要求噴射量の補正値を下限時間の変更に流用するので、下限時間の変更専用にズレ量を推定する場合に比べて、制御回路２１の処理負荷を軽減できる。しかも、あらゆる噴射特性の燃料噴射弁１０に対して、共通したプログラムで下限時間を変更できるようにすることを促進できる。
【００８９】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００９０】
前述の第１実施形態では、実噴射量と要求噴射量とのズレ量に基づき下限時間を変更しているが、ズレ量に加えて供給燃圧にも基づいて下限時間を変更してもよい。例えば、図１０で設定されるベース時間Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４の各々を、供給燃圧に応じて変更してもよい。
【００９１】
前述の第１実施形態では、燃料噴射弁１０は弁体１２と可動コア１５とが別体の構成であったが、弁体１２と可動コア１５とが一体に構成であってもよい。一体であると、可動コア１５が吸引されると、弁体１２も可動コア１５と一緒に開弁方向に変位して開弁する。
【００９２】
前述の第１実施形態では、燃料噴射弁１０は、可動コア１５の移動開始と同時に弁体１２も移動を開始するように構成されているがこのような構成に限るものではない。たとえば可動コア１５の移動を開始しても弁体１２は開弁を開始せず、可動コア１５が所定量移動した時点で可動コア１５が弁体１２に係合して開弁を開始する構成であってもよい。
【００９３】
前述の第１実施形態では、電圧検出部２３は、電磁コイル１３のマイナス端子電圧を検出しているが、プラス端子電圧を検出しても良いし、プラス端子とマイナス端子との端子間電圧を検出しても良い。
【００９４】
前述の第１実施形態では、閉弁検出部５４は、実噴射量と相関のある物理量として、電磁コイル１３の端子電圧を検出する。そして噴射量推定部５５は、検出された電圧の変化を表わす波形に基づき閉弁タイミングを推定して実噴射量を推定している。これに対し、実噴射量と相関のある物理量として供給燃圧を検出し、検出された燃圧の変化を表わす波形に基づき閉弁タイミングを推定して実噴射量を推定してもよい。或いは、実噴射量と相関のある物理量としてエンジン回転数を検出し、エンジン回転数の変化を表わす波形に基づき実噴射量を推定してもよい。
【００９５】
前述の第１実施形態において、燃料噴射制御装置２０によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。制御装置は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。制御装置が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０…燃料噴射弁、１２…弁体、１７ａ…噴孔、２０…燃料噴射制御装置、Ｓ１２…通電時間算出部、Ｓ１４、Ｓ１５…設定部、Ｓ１６…通電制御部、Ｓ４７…変更部、５４…検出部、５５…推定部、ＥＡ…電気アクチュエータ。
【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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