(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧を昇圧して電磁式の燃料噴射弁に印加するための昇圧回路と、
内燃機関の運転中における燃料カット状態を検出する燃料カット状態検出部と、
前記燃料カット状態が検出され、かつ、所定の条件が成立した場合における、前記燃料噴射弁への印加電圧を基準電圧として学習する学習部と、
を備える、燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記学習部は、前記燃料カット状態が所定時間継続した時に前記基準電圧の学習を行う、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
一つの昇圧回路によって複数の前記燃料噴射弁に印加する電圧の昇圧制御を実行する燃料噴射装置に適用される、請求項１又は２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射弁への印加電圧は、前記昇圧回路に備えられた昇圧コンデンサの端子電圧である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記燃料噴射制御装置は、車両の内燃機関への燃料噴射を制御する装置であり、
前記学習部は、前記燃料噴射制御装置及び前記内燃機関が前記車両に組み付けられた後に前記基準電圧の学習を行う、請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記燃料噴射制御装置は、前記燃料噴射弁による燃料の多段噴射を実行可能に構成される、請求項１〜５のいずれか１項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、燃料噴射弁の基準電圧を学習する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される内燃機関に用いられる燃料噴射弁として、電磁式の燃料噴射弁がある。燃料噴射弁により気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式の内燃機関では、圧縮行程の気筒へ高圧の燃料を噴射することが必要になる。かかる燃料噴射弁では、燃料噴射弁に高圧の燃料が供給されている間であっても閉弁状態が維持されるように、弁体を閉弁側に付勢するスプリングのばね力が比較的大きくされている。したがって、燃料噴射弁を開弁させるためには、ソレノイド等の電磁アクチュエータに比較的大きな電流を供給する必要があり、燃料噴射弁には高電圧が印加される。そのため、燃料噴射弁を駆動制御する電子制御装置には、燃料噴射弁に印加される電圧を昇圧するための昇圧回路が備えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７１３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料噴射弁に印加される電圧は、燃料噴射が行われることによって低下するが、その後、次の噴射に備えて、昇圧回路によって噴射開始時に必要な基準電圧まで上昇させられる。燃料噴射弁の駆動制御は、要求噴射量に応じた期間に燃料噴射弁に電流を供給することによって行われる。このとき、燃料噴射弁の基準電圧にバラつきが生じていると、弁体が移動して噴射孔が開くタイミングがずれることから、噴射量にずれが生じ得る。例えば、燃料噴射弁への印加電圧が基準電圧よりも高い場合には、燃料噴射弁の開弁動作が速くなるため、同じ通電時間で比較すると燃料噴射量が増大する。また、燃料噴射弁への印加電圧が基準電圧よりも低い場合には、燃料噴射弁の開弁動作が遅くなるため、同じ通電時間で比較すると燃料噴射量は減少する。
【０００５】
また、噴射開始時に、燃料噴射弁への印加電圧が基準電圧まで戻りきらない場合がある。噴射開始時の燃料噴射弁への印加電圧が基準電圧よりも低い場合には、電圧差に応じて燃料噴射弁への通電時間を補正することにより燃料噴射量のずれを保障し得る。この場合においても、燃料噴射弁の基準電圧にバラつきが生じていると、噴射開始時の燃料噴射弁への電圧の推定値が実際の電圧と異なることになって、燃料噴射量のずれを保障しきれないことになる。
【０００６】
昇圧回路によって昇圧されて燃料噴射弁に印加される基準電圧は、電子制御装置を組み立てた後に、電子制御装置ごとに設定される必要がある。なぜならば、電子制御装置に組み込まれる燃料噴射弁の駆動ＩＣの生産工程と電子制御装置の生産工程とでは、電圧のグラウンドレベルが異なる場合があるからである。しかしながら、電子制御装置の生産工程において、それぞれの電子制御装置における基準電圧を設定しようとすると、工数の増加によって、生産コストの増加を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電子制御装置の生産工程での工数を増加することなく、燃料噴射弁への印加電圧の基準値を学習可能な、新規かつ改良され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】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、入力電圧を昇圧して電磁式の燃料噴射弁に印加するための昇圧回路と、内燃機関の運転中における燃料カット状態を検出する燃料カット状態検出部と、燃料カット状態が検出され、かつ、所定の条件が成立した場合における、燃料噴射弁への印加電圧を基準電圧として学習する学習部と、を備える、燃料噴射制御装置が提供される。
【０００９】
学習部は、燃料カット状態が所定時間継続した時に基準電圧の学習を行ってもよい。
【００１０】
一つの昇圧回路によって複数の燃料噴射弁に印加する電圧の昇圧制御を実行する燃料噴射装置に適用されてもよい。
【００１１】
燃料噴射弁への印加電圧は、昇圧回路に備えられた昇圧コンデンサの端子電圧であってもよい。
【００１２】
燃料噴射制御装置は、車両の内燃機関への燃料噴射を制御する装置であり、学習部は、燃料噴射制御装置及び内燃機関が前記車両に組み付けられた後に基準電圧の学習を行ってもよい。
【００１３】
燃料噴射制御装置は、燃料噴射弁による燃料の多段噴射を実行可能に構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子制御装置の生産工程での工数を増加することなく、燃料噴射弁への印加電圧の基準値を学習することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の燃料噴射装置の構成例を示す模式図である。
【図２】同実施形態にかかる燃料噴射制御装置の構成例を示す説明図である。
【図３】同実施形態にかかる燃料噴射弁の基準電圧の学習制御を示す説明図である。
【図４】同実施形態にかかる燃料噴射弁の基準電圧の学習制御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】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
＜１．内燃機関の燃料噴射装置＞
まず、本発明の実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射装置の構成例について説明する。図１は、内燃機関２０の燃料噴射装置１０の構成例を示す模式図である。本実施形態において、内燃機関２０は、車両に搭載され、気筒２１ａ〜２１ｄに直接燃料を噴射する形式の筒内噴射式内燃機関として構成される。図１では、四つの気筒２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが示されているが、気筒の数は限定されない。また、内燃機関２０は、直列型、並列型、Ｖ型、水平対向型等、種々の形式の内燃機関であってよい。また、内燃機関２０は筒内噴射式内燃機関に限られず、気筒の上流側で形成された混合気が気筒に吸入される形式の内燃機関であってもよい。
【００１８】
内燃機関２０の各気筒２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄには、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが備えられる。燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、例えばソレノイドを備えた電磁駆動式の燃料噴射弁であり、先端の噴射ノズルが気筒２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ内に臨むように設けられる。燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、ソレノイドに対して通電している期間、弁体が噴射ノズルの弁座から離間し、噴射孔を開放する。それぞれの燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄには、高圧燃料を供給する燃料ギャラリ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが連通されている。
【００１９】
燃料ギャラリ５１ａ，５１ｂは燃料ギャラリライン５３を介して互いに連通されている。また、燃料ギャラリ５１ｃ，５１ｄは燃料ギャラリライン５５を介して互いに連通されている。それぞれの燃料ギャラリ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ及び燃料ギャラリライン５３，５５には、高圧燃料ライン４５から高圧燃料が供給される。各燃料ギャラリ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに供給される燃料圧力は互いに等しい値を示す。
【００２０】
高圧燃料ライン４５の上流には、燃料圧力を昇圧するための高圧燃料ポンプ４３が連通されている。高圧燃料ポンプ４３は、例えば、ギヤ等を介して内燃機関２０の出力軸に接続され、内燃機関２０の動力を利用して駆動されるものとすることができる。高圧燃料ポンプ４３の上流には低圧燃料ライン４２が連通され、低圧燃料ライン４２の上流には、燃料タンク４０内に設けられた低圧燃料ポンプ４１が連通されている。低圧燃料ポンプ４１は、例えば、電気的な制御により駆動されるものとすることができる。
【００２１】
高圧燃料ポンプ４３にはリリーフバルブ４３ａが設けられ、一部の高圧燃料が、高圧燃料ポンプ４３内部で低圧側に戻される。また、高圧燃料ポンプ４３の上流には、電気的な制御により駆動され、燃料ギャラリ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに供給される燃料圧力を調節する圧力調整弁４４が設けられている。圧力調整弁４４は、例えば、供給する電流に応じて、高圧燃料ポンプ４３の圧送量が変化し得る電磁式圧力調整弁とすることができる。燃料ギャラリ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄのいずれかには、図示しない燃料圧力センサが設けられている。
【００２２】
内燃機関２０は、制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００を備える。制御装置１００には、燃料圧力、アクセル操作量、エンジン回転数、キースイッチの情報等が入力される。また、制御装置１００には、バッテリ電圧が入力される。制御装置１００は、圧力調整弁４４や燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに対して操作信号を出力する。制御装置１００は、内燃機関２０の運転状態に基づいて燃料圧力の目標値（以下、単に「目標圧力」ともいう。）を設定し、燃料圧力センサにより検出される燃料圧力が目標圧力に収束するように、圧力調整弁４４をフィードバック制御する。
【００２３】
また、制御装置１００は、アクセル操作量、エンジン回転数等の情報に基づき、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄから噴射する燃料の目標値（以下、単に「目標噴射量」ともいう。）を設定する。さらに、制御装置１００は、当該目標噴射量と目標圧力とに基づいて、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄへの通電時間を求め、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの駆動制御を実行する。
【００２４】
制御装置１００による燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの駆動制御は、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに備えられたソレノイド等に対する通電時間を制御することにより行われる。かかる駆動制御は、基本的には、噴射開始時に燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに印加される電圧が基準電圧となっていることを前提にして行われる。かかる基準電圧の値は、制御装置１００の生産直後の状態では、設計段階においてあらかじめ設定された値となっている。そのため、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄへの実際の印加電圧が基準電圧の設計値からずれている場合には、開弁動作にずれが生じ、燃料噴射量と目標噴射量との間にずれが生じ得る。
【００２５】
また、筒内噴射式の内燃機関２０では、排気ガス中に含まれる微粒子を低減することを目的として、噴射燃料の霧化を促進させるために、一燃焼サイクル中に一気筒２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対して燃料を複数回に分けて噴射する多段噴射が行われる。燃料噴射時には、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄへの印加電圧が低下するが、多段噴射が行われる場合、各噴射段の間隔が短いために、二段目以降の噴射の開始時に燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄへの印加電圧が基準電圧まで戻りきらない場合がある。
【００２６】
燃料噴射時の電圧低下幅は、電荷を蓄積する昇圧コンデンサの容量によって決まる。そのため、制御装置１００は、各段の噴射開始時に、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに印加される電圧が基準電圧まで戻りきらない場合には、基準電圧との差分に応じて通電時間を補正して、目標噴射量を保障する。この場合においても、前提とする基準電圧の設定値と実際に印加される電圧とがずれている場合には、開弁動作にずれが生じ、燃料噴射量と目標噴射量との間にずれが生じ得る。
【００２７】
制御装置１００に接続された燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの基準電圧は、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに対して通電していない状態において、制御装置１００に備えられた昇圧回路の出力電圧の値である。かかる基準電圧の値は、制御装置１００ごとに、個体差の影響によるバラつきが生じ得る。本実施形態にかかる制御装置１００は、車両に搭載され、内燃機関２０が始動された後に所定の条件が成立すると、かかる基準電圧を学習するよう構成されている。
【００２８】
＜２．燃料噴射制御装置（制御装置）＞
次に、本実施形態にかかる燃料噴射制御装置について説明する。上述した制御装置１００が、燃料噴射制御装置としての機能を有する。
なお、以下、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ、気筒２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ、ソレノイド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び燃料噴射弁駆動回路１３０ａ，１３０ｂをそれぞれ区別する必要が無い場合には、燃料噴射弁３０、気筒２１、ソレノイド３１及び燃料噴射弁駆動回路１３０と表記する。
【００２９】
図２は、制御装置１００の構成のうち、燃料噴射弁３０の基準電圧Ｖ０の学習制御に関連する部分を機能的なブロックで示している。制御装置１００は、燃料噴射弁駆動ＩＣ１１０と、昇圧回路１２０と、燃料噴射弁駆動回路１３０ａ，１３０ｂと、マイコン１４０とを備える。この他、制御装置１００は、マイコン１４０により実行されるソフトウェアプログラムや各種パラメータ等が記憶されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、センサ情報あるいは演算結果等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の図示しない記憶素子を備える。
【００３０】
燃料噴射弁駆動ＩＣ１１０は、昇圧回路１２０及び燃料噴射弁駆動回路１３０ａ，１３０ｂに対して制御信号を出力し、昇圧回路１２０及び燃料噴射弁駆動回路１３０ａ，１３０ｂを動作させる。
【００３１】
昇圧回路１２０は、燃料噴射弁駆動ＩＣ１１０により制御され、車両に搭載されたバッテリ電源電圧から燃料噴射弁３０の開弁に必要な高電圧を生成する。昇圧回路１２０は、公知の昇圧回路であってよく、例えば、昇圧コイル、ＦＥＴ等のスイッチング素子、昇圧コンデンサ、逆流防止ダイオード等を備えて構成される。
【００３２】
燃料噴射弁駆動回路１３０ａは、燃料噴射弁駆動ＩＣ１１０により制御され、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂのソレノイド３１ａ，３１ｂに対して通電し、燃料噴射弁３０ａ，３０ｂを駆動させる。燃料噴射弁駆動回路１３０ｂは、燃料噴射弁駆動ＩＣ１１０により制御され、燃料噴射弁３０ｃ，３０ｄのソレノイド３１ｃ，３１ｄに対して通電し、燃料噴射弁３０ｃ，３０ｄを駆動させる。燃料噴射弁駆動回路１３０ａ，１３０ｂも、ＦＥＴ等のスイッチング素子を備えて構成され、各ソレノイド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄへの通電、非通電を切り替える。本実施形態にかかる制御装置１００では、各燃料噴射弁駆動回路１３０ａ，１３０ｂを介して各ソレノイド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに印加される電圧は、一つの昇圧回路１２０によって昇圧される。
【００３３】
マイコン１４０は、燃料カット状態検出部１４２、学習部１４４、電圧検出部１４６、燃料噴射弁制御部１４８を備える。これらの各部は、具体的には、マイコン１４０によるソフトウェアプログラムの実行により実現される機能である。マイコン１４０には、アクセルポジションセンサ１１やエンジン回転数センサ１３、さらには、図示しない燃料圧力センサや車両のキースイッチ等が接続され、当該センサ等の出力信号が入力される。
【００３４】
マイコン１４０には、直流電圧源であるバッテリ１５０が電気的に接続されている。バッテリ１５０は、内燃機関２０を動力源とする発電機である図示しないオルタネータを用いて充電可能になっている。バッテリ１５０から出力される電圧は、昇圧回路１２０において昇圧され、燃料噴射弁駆動回路１３０を介して燃料噴射弁３０のソレノイド３１に印加され得る。
【００３５】
燃料噴射弁制御部１４８は、アクセル操作量及びエンジン回転数等の情報に基づき、あらかじめ記憶した噴射量マップを参照する等により、目標噴射量を設定する。また、燃料噴射弁制御部１４８は、算出された目標噴射量や燃料圧力、内燃機関２０の運転状態に基づいて、各気筒２１に対して一燃焼サイクル中に噴射する燃料の噴射段数や、各噴射段に対応してソレノイド３１に対して通電を行う時期及び時間を設定する。燃料噴射弁制御部１４８は、設定した通電時期及び時間に応じて、燃料噴射弁駆動ＩＣ１１０に制御指令を出力する。
【００３６】
燃料カット状態検出部１４２は、内燃機関２０の運転中における燃料カット状態を検出する。燃料カット状態は、例えば、アクセルペダルが踏み込まれて車両が加速した後にアクセルペダルが開放された場合等において、目標噴射量がゼロとなる状態である。燃料カット状態検出部１４２は、燃料噴射弁制御部１４８によって設定される目標噴射量がゼロとなっている間、燃料カット状態を検出する。
【００３７】
電圧検出部１４６は、昇圧回路１２０に備えられた昇圧コンデンサに蓄積された充電電圧を検出する。この充電電圧は、燃料噴射弁駆動回路１３０ａ，１３０ｂを介してソレノイド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄへ印可され得る電圧を示す。充電電圧は、燃料噴射弁３０への通電が行われると低下するが、その後、再び基準電圧まで戻される。一例として、設計上の基準電圧が６５Ｖに設定され、燃料噴射弁３０への通電が行われることによって充電電圧は５Ｖ程度低下する。電圧検出部１４６は、例えば、昇圧コンデンサの端子電圧を検出する。ただし、電圧検出部１４６は、燃料噴射弁３０への通電が行われていない状態で、昇圧回路１２０を介して燃料噴射弁駆動回路１３０に印加される電圧を検出できればよい。
【００３８】
学習部１４４は、燃料カット状態が検出されている間に、所定の条件が成立した場合に、電圧検出部１４６により検出される充電電圧の値を燃料噴射弁３０の基準電圧Ｖ０として学習する。このとき学習される基準電圧Ｖ０の値は、設計値ではなく、制御装置１００の個体差による誤差を包含する。そのため、本実施形態にかかる制御装置１００は、学習される基準電圧Ｖ０を用いて、以降の燃料噴射弁３０の駆動制御を行う。例えば、学習部１４４は、基準電圧の設計値と学習した基準電圧Ｖ０との差に基づいて、通電時間を補正する係数を設定する等によって開弁時間を補正し、燃料噴射量を保障する。
【００３９】
本実施形態では、学習部１４４は、燃料カット状態が所定時間継続した時に、昇圧回路１２０の充電電圧を基準電圧Ｖ０として学習する。所定時間は、燃料噴射弁３０への通電により低下した充電電圧が再び昇圧されて安定するまで待機してから、基準電圧Ｖ０が学習されるように設定される。例えば、５Ｖ程度低下した充電電圧が６５Ｖの基準電圧に復帰するまでには２．０〜３．０ｍ秒程度要するため、この復帰までの所要時間と電圧検出部１４６の読み込み周期とを考慮して待機時間を設定することが好ましい。
【００４０】
また、本実施形態にかかる制御装置１００は、燃料カット状態の間に、所定の条件が成立したことをきっかけとして基準電圧の学習を行うため、スマートキーによるプッシュスタートのように、キースイッチがオンになった後、ほぼ同時に内燃機関２０が始動する車両であっても、比較的早い段階で基準電圧を学習することができる。つまり、このようなスマートキーを搭載した車両において、キースイッチがオンで、かつ、内燃機関２０の停止時に基準電圧を学習しようとすると、例えば、アイドルストップ制御による内燃機関２０の自動停止時までの間、基準電圧Ｖ０を学習することができない。そのため、比較的長い期間に渡って、実際の燃料噴射量と目標噴射量とのずれが生じ、排気エミッションが低下するおそれがある。
【００４１】
本実施形態にかかる制御装置１００は、そのような車両においても、早期に基準電圧Ｖ０を学習することができる。したがって、実際の燃料噴射量と目標噴射量とのずれが早期に解消され、排気エミッションを向上させることができる。
【００４２】
また、燃料カット状態では、燃料噴射弁３０への通電が停止しており、昇圧コンデンサの充電電圧が安定している。また、燃料カット状態においては、オルタネータ等による回生発電が行われ、バッテリ１５０の出力電圧が安定することから、昇圧コンデンサの充電電圧が安定する。そのため、基準電圧Ｖ０を適切に学習することができる。さらに、燃料カット状態を利用して基準電圧Ｖ０を学習することにより、バッテリ１５０の充放電量を管理する充放電制御を妨げることなく、基準電圧Ｖ０を学習することができる。
【００４３】
＜３．基準電圧の学習制御＞
ここまで、燃料噴射弁３０の基準電圧Ｖ０を学習可能な燃料噴射制御装置の構成例について説明した。次に、本実施形態にかかる制御装置１００による基準電圧Ｖ０の学習制御方法について説明する。図３は、基準電圧Ｖ０の学習制御処理を概略的に示すタイミングチャートであり、図４は、基準電圧Ｖ０の学習制御処理を示すフローチャートである。かかる基準電圧Ｖ０の学習制御処理は、基本的には、内燃機関２０と制御装置１００とが車両に組み付けられた後に１回実行されればよい。ただし、かかる基準電圧Ｖ０の学習制御処理は、定期あるいは不定期に実行されてもよい。
【００４４】
まず、内燃機関２０が始動された後（図３の時刻ｔ０）、制御装置１００の燃料カット状態検出部１４２は、内燃機関２０が燃料カット状態か否かを判別する（ステップＳ１０）。例えば、燃料カット状態検出部１４２は、アクセル操作量やエンジン回転数等に基づき燃料噴射弁制御部１４８により算出される目標噴射量がゼロのときに、燃料カット状態を検出する。燃料カット状態検出部１４２は、内燃機関２０の燃料カット状態が検出されるまで、ステップＳ１０の判別を繰り返す。
【００４５】
図３においては、内燃機関２０が始動する時刻ｔ０から、目標噴射量がゼロになり、内燃機関２０が燃料カット状態であると判定される（燃料カット状態：ｙｅｓ）時刻ｔ１まで、燃料噴射弁３０からの燃料噴射制御が実行される。この間、バッテリ１５０から出力されるバッテリ電源電圧は、昇圧回路１２０によって昇圧されて、燃料噴射弁３０へと印加される。燃料噴射弁３０への印加電圧は、燃料噴射を実行すべく燃料噴射弁３０に通電することに伴い低下するが、次の噴射開始時までには、基準電圧Ｖ０に戻される。
【００４６】
時刻ｔ１において、例えばアクセルペダルが所定の速度以上で小さくされることによって燃料カット状態になり、燃料カット状態検出部１４２が燃料カット状態を検出すると（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、燃料カット状態検出部１４２は、タイマカウントを開始し、ステップＳ２において、燃料カット状態が所定時間継続したか否かを判別する。図３では、時刻Ｓ１において燃料カット状態が検出された後、前回の処理サイクルでの噴射指示による燃料噴射弁３０の通電制御が実行されている例が示されている。そのため、所定時間（待機時間）は、燃料カット状態が検出された後に燃料噴射が実行され、燃料噴射弁３０への印加電圧が低下した場合であっても、燃料噴射弁３０への印加電圧が基準電圧Ｖ０まで復帰し得る時間以上の値に設定される。
【００４７】
燃料カット状態検出部１４２は、燃料カット状態が検出されてから所定時間が経過するまでの間、内燃機関２０が燃料カット状態か否かの判別を継続する（Ｓ１０及びＳ２０）。燃料カット状態が検出されてから所定時間が経過するまでの間に燃料カット状態でなくなった場合（Ｓ１０：Ｎｏ）、燃料カット状態検出部１４２は、タイマをリセットした上で、ステップＳ１０の判別を繰り返す。
【００４８】
一方、燃料カット状態が検出されてから所定時間経過した場合（図３の時刻ｔ２）、燃料カット状態検出部１４２は、燃料カット状態が所定時間継続したと判定する（Ｓ２０：Ｙｅｓ）。次いで、ステップＳ３０において、電圧検出部１４６は、燃料噴射弁３０への印加電圧を検出する。例えば、電圧検出部１４６は、昇圧回路１２０に備えられた昇圧コンデンサの充電電圧を検出する。時刻ｔ２の経過後には、燃料噴射弁３０に対して通電が行われない限り、基本的には、昇圧コンデンサの充電電圧は、当該制御装置１００自体により燃料噴射弁３０に印加される基準電圧Ｖ０の値を示す。したがって、昇圧コンデンサの充電電圧の検出は、燃料カット状態が所定時間経過した時刻ｔ２以降、再びアクセルペダルが踏まれて燃料カット状態が解除される時刻ｔ３までの期間であれば、どのタイミングで実行されてもよい。
【００４９】
次いで、ステップＳ４０において、学習部１４４は、ステップＳ３０において検出された昇圧コンデンサの充電電圧を燃料噴射弁３０の基準電圧Ｖ０として設定し、基準電圧Ｖ０の学習制御処理を終了する。燃料噴射弁３０の基準電圧Ｖ０の学習が終了した場合、例えば、学習部１４４は、目標噴射量及び燃料圧力に基づいて設定される燃料噴射弁３０の通電時間を補正するための補正係数を設定する。具体的には、通電時間が同じ場合、学習された基準電圧Ｖ０が設計値よりも大きいと、実際の燃料噴射量が目標噴射量よりも多くなる。逆に、通電時間が同じ場合、学習された基準電圧Ｖ０が設計値よりも小さいと、実際の燃料噴射量が目標噴射量よりも少なくなる。
【００５０】
したがって、学習部１４４は、学習された基準電圧Ｖ０が設計値よりも大きい場合には、通電時間が短くなるように補正係数を設定し、学習された基準電圧Ｖ０が設計値よりも小さい場合には、通電時間が長くなるように補正係数を設定する。これにより、以降の燃料噴射制御において、実際の燃料噴射量と目標噴射量とのずれが小さくなって、排気エミッションを向上させることができる。
【００５１】
なお、実際の燃料噴射量と目標噴射量とのずれを解消するための処理は、通電時間を補正する方法に限られない。例えば、エンジン回転数及びアクセル操作量等に基づいて算出される目標噴射量を増減する補正を行うことによっても、補正後の目標噴射量に基づいて燃料噴射弁３０の駆動制御を行うことで、実際の燃料噴射量と目標噴射量とのずれを小さくすることができる。
【００５２】
また、燃料噴射弁３０の基準電圧Ｖ０の学習が終了した場合、学習部１４４は、学習完了フラグを立てる等によって、以降、基準電圧Ｖ０の学習制御処理が繰り返されないようにしてもよい。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、燃料噴射制御装置１００は、内燃機関２０の運転中における燃料カット状態が検出され、かつ、所定の条件が成立した場合における、燃料噴射弁３０への印加電圧を基準電圧Ｖ０として学習する。したがって、制御装置１００の生産工程において、個々の制御装置１００の基準電圧Ｖ０を学習する工程を設けることなく基準電圧Ｖ０の学習が可能になる。
【００５４】
また、制御装置１００は、燃料カット状態の間に、所定の条件が成立したことをきっかけとして基準電圧の学習を行うため、スマートキーによるプッシュスタートのように、キースイッチがオンになった後、ほぼ同時に内燃機関２０が始動する車両であっても、比較的早い段階で基準電圧を学習することができる。したがって、比較的長い期間に渡って、実際の燃料噴射量と目標噴射量とのずれが生じ、排気エミッションが低下することを防ぐことができる。
【００５５】
また、制御装置１００は、燃料噴射弁３０への通電が停止するとともに、オルタネータ等による回生発電が行われ、バッテリ１５０の出力電圧が安定し、昇圧コンデンサの充電電圧が安定した状態で基準電圧Ｖ０を学習する。そのため、基準電圧Ｖ０を適切に学習することができる。さらに、燃料カット状態を利用して基準電圧Ｖ０を学習することにより、バッテリ１５０の充放電量を管理する充放電制御を妨げることなく、基準電圧Ｖ０を学習することができる。
【００５６】
さらに、制御装置１００は、一つの昇圧回路１２０により、各燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄへの印加電圧を昇圧するよう構成される。したがって、一回の基準電圧Ｖ０の学習によって、すべての燃料噴射弁３０の燃料噴射量が適切に保障される。
【００５７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５８】
例えば、上記の実施形態においては、燃料カット状態が所定時間継続した後で、燃料噴射弁３０への印加電圧を検出し、検出された印加電圧を基準電圧Ｖ０として学習していたが、本発明はかかる例に限定されない。電圧検出部１４６が、燃料カット状態になる以前から印加電圧を継続的に監視し、学習部１４４が、燃料カット状態が検出され、かつ、所定の条件が成立した後で、昇圧電圧が安定している期間を特定して、当該期間の印加電圧を基準電圧Ｖ０としてもよい。このような学習制御を実行しても、制御装置１００個々の基準電圧Ｖ０を学習することができる。
【００５９】
また、上記の実施形態においては、燃料カット状態が検出された状態での条件が、所定時間の経過とされていたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、燃料噴射弁３０への印加電圧を継続的に監視し、燃料カット状態が検出された後、印加電圧が所定時間継続して安定した状態を示したときに、当該印加電圧を基準電圧Ｖ０としてもよい。このような学習制御を実行しても、制御装置１００個々の基準電圧Ｖ０を学習することができる。
【００６０】
また、上記の実施形態においては、一つの昇圧回路１２０により昇圧された電圧が、２つの燃料噴射弁駆動回路１３０ａ，１３０ｂを介して、各燃料噴射弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄへと印加されるように構成されていたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、各燃料噴射弁３０に対してそれぞれ燃料噴射弁駆動回路が設けられ、一つの昇圧回路１２０によって、すべての燃料噴射弁駆動回路に昇圧電圧が供給される構成であってもよい。さらには、制御装置が複数の昇圧回路を備え、それぞれの昇圧回路に対して、複数の燃料噴射弁駆動回路が接続される構成であってもよい。かかる構成の制御装置であっても、各昇圧回路について、一回の基準電圧の学習を行うことで、複数の燃料噴射弁の燃料噴射量が保障される。
【符号の説明】
【００６１】
１０    燃料噴射装置
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ    燃料噴射弁
１００    制御装置（燃料噴射制御装置）
１１０    燃料噴射弁駆動ＩＣ
１２０    昇圧回路
１３０ａ，１３０ｂ    燃料噴射弁駆動回路
１４０    マイコン
１４２    燃料カット状態検出部
１４４    学習部
１４６    電圧検出部
１５０    バッテリ
【図１】
0006475116.tif 000002
【図２】
0006475116.tif 000003
【図３】
0006475116.tif 000004
【図４】
0006475116.tif 000005