(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定電流レベルの駆動電流により燃料噴射弁の電磁弁を作動させることにより、前記燃料噴射弁の燃料噴射孔を閉状態から開放して燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁の制御装置において、
電流レベルが前記所定電流レベル以下の判定用電流を、前記電磁弁に出力する判定用電流出力部と、
前記判定用電流を前記電磁弁に通電した際の前記内燃機関の動作状態に基づいて、前記燃料噴射孔から噴射された噴射量を推測する噴射量推測部と、
前記推測した噴射量が判定用噴射量未満である場合には、前記電磁弁の作動性能が不良であると判定する判定部と、
前記電磁弁が新品状態の時に学習処理で得られる前記判定用電流と前記判定用噴射量を記憶する閾値記憶部と、を備えることを特徴とする燃料噴射弁の制御装置。
【請求項２】
所定電流レベルの駆動電流により燃料噴射弁の電磁弁を作動させることにより、前記燃料噴射弁の燃料噴射孔を閉状態から開放して燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁の制御装置において、
電流レベルが前記所定電流レベル以下の判定用電流を、前記電磁弁に出力する判定用電流出力部と、
前記判定用電流を前記電磁弁に通電した際の前記内燃機関の動作状態に基づいて、前記燃料噴射孔から噴射された噴射量を推測する噴射量推測部と、
前記推測した噴射量が判定用噴射量未満である場合には、前記電磁弁の作動性能が不良であると判定する判定部と、
前記電磁弁の作動性能が不良であると判定された場合には、前記駆動電流の電流レベルを前記所定電流レベルよりも高くするように指示する電流レベル変更指示部と、を備えることを特徴とする燃料噴射弁の制御装置。
【請求項３】
当該燃料噴射弁の制御装置が搭載される車両の運転者に対して情報を通知する通知装置に、前記電磁弁の作動性能が不良であると判定された判定結果を出力する判定結果出力部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射弁の制御装置。
【請求項４】
所定電流レベルの駆動電流により燃料噴射弁の電磁弁を作動させることにより、前記燃料噴射弁の燃料噴射孔を閉状態から開放して燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁の制御方法において、
電流レベルが前記所定電流レベル以下の判定用電流を、前記電磁弁に出力するステップと、
前記判定用電流を前記電磁弁に通電した際の前記内燃機関の動作状態に基づいて、前記燃料噴射孔から燃料が噴射された噴射量を推測するステップと、
前記推測した噴射量が判定用噴射量未満である場合には、前記電磁弁の作動性能が不良であると判定するステップと、
前記電磁弁の作動性能が不良であると判定された場合には、前記駆動電流の電流レベルを前記所定電流レベルよりも高くするように指示するステップと、を有することを特徴とする燃料噴射弁の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁の制御装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高圧燃料を内燃機関の気筒へ噴射する燃料噴射弁が知られている。この燃料噴射弁は、インレット部から導入された高圧燃料を、燃料噴射孔に供給するとともに圧力制御室にも供給する。そして、燃料噴射弁は、圧力制御室内の圧力を調節することによってノズルニードルを進退動させ、燃料噴射孔を開閉することで燃料噴射を制御している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、圧力制御室に、高圧燃料を低圧側に排出する流出絞り（オリフィス）が接続されており、ソレノイド方式の制御弁（電磁弁）のコイルが通電されると、スプリングにより付勢されたアーマチュアが、スプリングの付勢力に抗してコイル側に吸引され、流出絞りが開放されることで圧力制御室内の圧力が下がり、燃料噴射が開始されることが記載されている。また、上述した特許文献１に記載された燃料噴射弁では、アーマチュアの一部（摺動部材）が円筒状のガイド部材の内部に摺動自在に挿通されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４９７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載された燃料噴射弁では、例えば、アーマチュアの摺動部材の摩耗や、当該摺動部材への異物の噛み込み、付着物の堆積により、アーマチュアの摺動性能が低下し、その結果、燃料噴射弁の噴射性能に悪影響をもたらす虞がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、燃料噴射弁の電磁弁の作動性能の劣化、つまり不良を精度よく判断することが可能な燃料噴射弁の制御装置および、燃料噴射弁の制御方法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】
【０００７】
上述した従来の課題を解決するため、本発明は、以下の手段を有する。
【０００８】
本発明に係る燃料噴射弁の制御装置は、所定電流レベルの駆動電流により燃料噴射弁の電磁弁を作動させることにより、前記燃料噴射弁の燃料噴射孔を閉状態から開放して燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁の制御装置において、電流レベルが前記所定電流レベル以下の判定用電流を、前記電磁弁に出力する判定用電流出力部と、前記判定用電流を前記電磁弁に通電した際の前記内燃機関の動作状態に基づいて、前記燃料噴射孔から噴射された噴射量を推測する噴射量推測部と、前記推測した噴射量が判定用噴射量未満である場合には、前記電磁弁の作動性能が不良であると判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、判定用電流により電磁弁を作動させた時の内燃機関の動作状態に基づいて、燃料噴射孔から噴射された噴射量を推測する。例えば内燃機関の回転数の変化をクランクセンサの信号の位相変化等で検出し、それに基づいて、燃料噴射孔から噴射された噴射量を推測する。そして、推定された噴射量が、閾値未満である場合、つまり新品状態の電磁弁相当の噴射量に到達しなかった場合には、電磁弁の作動特性が不良であると判定する。
【００１０】
燃料噴射弁は、電磁弁の作動特性以外にも、例えば燃料噴射孔を開閉する機械的要素（例えば、ノズルニードル、ノズルスプリング）の劣化状態（経時変化）に起因するなど、様々な要因によって噴射性能が悪化する。本発明によれば、例えば噴射性能が悪化した場合に、燃料噴射弁で想定される要因の中から、電磁弁の作動性能の不良であるか否かを精度よく判断することができる。
【００１１】
また、本発明に係る燃料噴射弁の制御装置は、前記電磁弁が新品状態の時に学習処理で得られる前記判定用電流と前記判定用噴射量を記憶する閾値記憶部を、さらに備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る燃料噴射弁の制御装置は、前記電磁弁の作動性能が不良であると判定された場合には、前記駆動電流の電流レベルを前記所定電流レベルよりも高くするように指示する電流レベル変更指示部をさらに備えてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る燃料噴射弁の制御装置は、当該燃料噴射弁の制御装置が搭載される車両の運転者に対して情報を通知する通知装置に、前記電磁弁の作動性能が不良であると判定された判定結果を出力する判定結果出力部をさらに備えてもよい。
【００１４】
さらに、本発明は、燃料噴射弁の制御装置に限らず、燃料噴射弁の制御方法として捉えることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、燃料噴射弁の電磁弁の作動性能の不良を精度よく判断することが可能な燃料噴射弁の制御装置および、燃料噴射弁の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用された燃料噴射弁の制御装置が組み込まれるエンジン制御系の全体構成を示した概略図である。
【図２】燃料噴射弁であるインジェクタの具体的な構成について示す断面図である。
【図３】本発明が適用された燃料噴射弁の制御装置の一態様である燃料噴射制御部の機能ブロックを示す図である。
【図４】閾値記憶部に記憶される閾値を学習するための処理を説明するフローチャートを示す図である。
【図５】電流レベルの変化に応じた噴射率の減少特性について説明するための図である
【図６】図４に示す学習処理により得られる学習情報の一例を示す図である。
【図７】電磁弁の良否判定を行う処理を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図８】電流レベルの変化に応じた噴射量の減少特性について説明するための図である。
【図９】補正電流レベルに応じた噴射率の変化について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という。）について具体例を示して説明する。本実施形態は、内燃機関の気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁（インジェクタ）を制御する制御装置に関する。燃料噴射弁の一態様として、以下では、ディーゼルコモンレール用のインジェクタを用いて説明する。なお、本発明は、ディーゼルコモンレール用のインジェクタに限定されず、例えばガソリン用などのインジェクタにも適用可能である。
【００１８】
（１）エンジン制御系
図１は、制御対象である燃料噴射弁が組み込まれるエンジン制御系１００の全体構成を示す図である。図１に示すように、エンジン制御系１００は、インジェクタ１２０と、クランクホイール１３０と、クランクセンサ１４０等が組み込まれたエンジン１１０と、ＥＣＵ１５０と、各種のセンサ等から構成される。
【００１９】
エンジン１１０は、内燃機関の一態様であり、吸入空気が吸入管１１２を介して導入される一方、燃焼後の排気は、排気管１１３を介して排気される。
【００２０】
インジェクタ１２０は、燃料噴射弁の一態様であり、後述する電磁弁９により燃料噴射孔３２の開閉が行われる。また、インジェクタ１２０は、ＥＣＵ１５０による駆動信号に応じたタイミング及び噴射量で、エンジン１１０を構成する各々の気筒（例えば４気筒など）に燃料を噴射する。インジェクタ１２０の具体的な構成については後述する。
【００２１】
周縁部に複数の突起１３１ａが形成されたクランクホイール１３０は、エンジン１１０のクランクシャフトに取り付けられている。
【００２２】
クランクセンサ１４０は、クランクホイール１３０の突起１３１ａと対向する位置に取り付けられており、突起１３１aにより形成される凹凸を検出する。クランクセンサ１４０の信号は、ＥＣＵ１５０に送信される。
【００２３】
ＥＣＵ１５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどから構成されるコンピュータであって、ＲＯＭにインストールされたエンジン制御用のプログラムに従って各種処理を実行する。ＥＣＵ１５０は、クランクセンサ１４０の信号に基づいて、クランクシャフトの回転角位置、回転速度等を計算する。このクランクセンサ１４０からの情報に加え、アクセル開度センサ１６０、車速センサ１７０等の信号から燃料噴射のタイミング及び噴射量を計算し、これらの計算結果に基づいて、インジェクタ１２０を制御する。また、ＥＣＵ１５０は、後述するように、インジェクタ１２０の電磁弁９の作動性能の良否を判定する。
【００２４】
（２）インジェクタの構成
次に、インジェクタ１２０の具体的な構成について、図２を参照して説明する。インジェクタ１２０は、図２に示すように、インジェクタハウジング２と、ノズルボディ３と、ノズルニードル４と、ノズルスプリング５と、ノズルナット６と、バルブピストン７と、バルブボディ８と、電磁弁９と、インレット部１０等、を備える。
【００２５】
ノズルボディ３は、インジェクタハウジング２の先端部（図２の下端側）にノズルナット６により締結されている。インジェクタハウジング２には、インレット部１０から導入される高圧燃料をノズルボディ３内部に形成された燃料溜まり室３０へ送る第１燃料通路２１が形成されている。ノズルボディ３には、インレット部１０から導入される高圧燃料をノズルボディ３内部に形成された燃料溜まり室３０へ送る第１燃料通路３１が形成されている。また、インジェクタハウジング２には、インレット部１０から導入される燃料を、後述する圧力制御室８２へ送る第２燃料通路２２が形成されている。インレット部１０は、図示しないコモンレールに接続され、当該コモンレールから高圧燃料が導入される。
【００２６】
また、ノズルボディ３の先端部には燃料噴射孔３２が形成されている。この燃料噴射孔３２につながるシート部３３にノズルニードル４の先端部が着座（シート）することにより燃料噴射孔３２が閉鎖される一方、ノズルニードル４の先端部がシート部３３から離間（リフト）することにより燃料噴射孔３２が開放される。これによって燃料の噴射開始、停止が可能となっている。
【００２７】
また、インジェクタハウジング２内には、その中心軸を中心としたスプリング室２３が形成され、当該スプリング室２３にノズルスプリング５が配置される。ノズルスプリング５は、ノズルニードル４をシート部３３側の方向へ付勢する。
【００２８】
バルブピストン７は、インジェクタハウジング２に形成された孔２４内に挿入されるとともに、ノズルニードル４の上方部に位置するように配置され、バルブピストン７の上部７２は、バルブボディ８に形成された摺動孔８１内に摺動可能に挿入される。
【００２９】
バルブボディ８には、バルブピストン７の頂部７２ａが位置する部位に、圧力制御室８２が形成されている。つまり、圧力制御室８２は、バルブピストン７の頂部７２ａが下方側（燃料噴射孔３２側）から上方側に向けて臨むように形成される。また、圧力制御室８２は、バルブボディ８に形成された導入側オリフィス通路８３に連通している。この導入側オリフィス通路８３は、バルブボディ８とインジェクタハウジング２との間にバルブボディ８の周方向で環状に形成された圧力導入室２５を介して第２燃料通路２２に連通している。つまり、インレット部１０に導入された高圧燃料が、第２燃料通路２２、圧力導入室２５、導入側オリフィス通路８３を順に流れて圧力制御室８２に供給される。
【００３０】
また、圧力制御室８２は、高圧燃料を低圧側に排出するための開閉用オリフィス通路８４にも接続しており、開閉用オリフィス通路８４は、電磁弁９によって開閉可能となっている。
【００３１】
電磁弁９は、開閉用オリフィス通路８４の開閉を行う制御弁であって、電磁石２１０と、電磁石２１０に対し圧力制御室８２側に設けられたアーマチュアプレート２２０と、アーマチュアプレート２２０に係合するアーマチュアボルト２３０と、アーマチュアボルト２３０が挿通されるアーマチュアガイド２４０と、アーマチュアボルト２３０に対して圧力制御室８２側に付勢力を与えるスプリング２５０と、を備える。さらに、電磁弁９は、図示しない燃料タンクに燃料を還流する燃料還流路９２１が形成されたホルダ９２を備える。当該ホルダ９２と電磁石２１０は、電磁石ハウジング９３で一体化され、ナット９３ａによりインジェクタハウジング２との接合部分に締結されている。
【００３２】
アーマチュアボルト２３０は、ボルト軸の一端（ホルダ９２側）に、アーマチュアプレート２２０と係合するヘッド部２３１が形成されたボルトである。また、アーマチュアボルト２３０のボルト軸の他端（圧力制御室８２側）には、開閉用オリフィス通路８４を開閉する制御弁体２３２が設けられている。アーマチュアガイド２４０は、アーマチュアボルト２３０がそのボルト軸方向へ摺動可能に挿通される環状体（筒体）である。スプリング２５０は、アーマチュアボルト２３０のヘッド部２３１から弁体２３２側に向けて付勢力を与える。上記構成からなる電磁弁９の電磁石２１０にＥＣＵ１５０から駆動電流が供給されると、アーマチュアプレート２２０が電磁石２１０に吸引され、アーマチュアボルト２３０も引き上げられ、続いて制御弁体２３２が開閉用オリフィス８４に連続する弁座面からリフトすることにより、圧力制御室８２内部の高圧燃料が、開閉用オリフィス通路８４を介して低圧である電磁弁側に開放される。
【００３３】
上述した構成を備えるインジェクタ１２０では、インレット部１０から導入した高圧燃料が、第１燃料通路２１、３１を介して燃料溜まり室３０内のノズルニードル４の受圧部３０ａに作用するとともに、第２燃料通路２２及び圧力導入室２５を介して圧力制御室８２内のバルブピストン７の頂部７２ａにも作用するようになっている。したがって、制御弁体２３２が、圧力制御室８２を低圧側から遮断している状態では、バルブピストン７を介して受ける圧力制御室８２の圧力とノズルスプリング５の付勢力とにより、ノズルニードル４はノズルボディ３のシート部３３にシートされ、燃料噴射孔３２を閉鎖する。
【００３４】
一方、電磁弁９の電磁石２１０が駆動電流で励磁されることにより、アーマチュアプレート２２０が電磁石２１０側に吸引され、制御弁体２３２が開閉用オリフィス通路８４を開放すると、圧力制御室８２の高圧燃料が開閉用オリフィス８４を介して低圧である電磁弁側に開放される。これによって、圧力制御室８２におけるバルブピストン７の頂部７２ａに作用していた圧力が低下し、ノズルニードル４は受圧部３０ａに作用している高圧により、ノズルスプリング５の付勢力に抗してシート部３３からリフトし、燃料噴射孔３２が開放されて燃料噴射が行われることになる。
【００３５】
（３）電磁弁の作動性の良否判定処理
図２に示したような構成からなるインジェクタ１２０では、例えば経時劣化として、電磁弁９を構成するアーマチュアボルト２３０及びアーマチュアガイド２４０などの摺動部材間において摩耗、異物の噛み込み、付着物の堆積などが発生し、電磁弁９の作動性能が低下し、その結果インジェクタ１２０の噴射性能が悪化する虞がある。また、インジェクタ１２０は、電磁弁９の作動性能以外にも、例えばノズルニードル４やバルブピストン７など、燃料噴射孔３２を開閉する機械的要素の経時劣化に起因して噴射性能が悪化する場合がある。
【００３６】
そこで、本実施形態では、噴射性能が悪化した場合に、燃料噴射弁で想定される要因の中から、電磁弁９の作動性能の良否を精度よく判定するため、ＥＣＵ１５０が、図３に示すような燃料噴射制御部３００としての機能を備えている。すなわち、燃料噴射制御部３００は、本発明に係る燃料噴射弁の制御装置の一態様であって、図３に示すように、インジェクタ１２０の電磁弁９に駆動電流を出力する駆動電流出力部３１０と、電磁弁９の作動性能の良否を判定する電磁弁作動性能判定部３２０と、を備える。
【００３７】
駆動電流出力部３１０は、アクセル開度センサ１６０で検出したアクセル開度（加速指示）や車速センサ１７０で検出した車速などに基づいて要求噴射量を決定し、当該要求噴射量にさらに燃料の圧力等の条件を考慮して通電時間を決定して、所定電流レベル（以下、通常電流レベルともいう。）のパルス状の駆動電流を電磁弁９に出力する。駆動電流出力部３１０は、電磁弁９の通電時間を長くすることにより、燃料噴射孔３２の開放時間を長くして、多くの燃料を噴射させることができる。
【００３８】
電磁弁作動性能判定部３２０は、図３に示すように、判定用電流出力部３２１と、噴射量推測部３２２と、判定部３２３と、判定結果出力部３２４と、電流レベル変更指示部３２５と、を備える。電磁弁作動性能判定部３２０は、学習処理において判定用電流と判定用噴射量を設定し、良否判定処理においては、判定用電流と判定用噴射量を用いて電磁弁９の良否判定を行う。電磁弁作動性能判定部３２０は、例えば運転手によるアクセルの踏み込みがない惰性走行中等に、学習処理、良否判定処理をそれぞれ行う。
【００３９】
判定用電流出力部３２１は、学習処理においては、学習電流を設定し、電磁弁９に出力する。また、良否判定処理においては、閾値記憶部３２３ａに記憶された電流レベルが通常電流レベル以下のパルス状の電流を、判定用電流として電磁弁９に出力する。
【００４０】
噴射量推測部３２２は、電磁弁９を作動させた時のエンジン１１０の動作状態に基づいて、インジェクタ１２０の燃料噴射孔３２から噴射された噴射量を推測する。具体的には、電磁弁９を作動させた時のエンジン回転数の変化を例えばクランクセンサ１４０の信号の位相変化等で検出し、これに基づいて噴射量を推測する。
【００４１】
判定部３２３は、学習処理においては、学習電流および、学習電流を電磁弁に通電した際の噴射量に基づいて、判定用電流の電流レベルと判定用噴射量Ｑ（ＴＨ）を設定し、閾値記憶部３２３ａに記憶する。良否判定処理においては、判定用電流を通電した際の噴射量と、閾値記憶部３２３ａに記憶された判定用噴射量Ｑ（ＴＨ）と比較して、電磁弁９の作動性能が不良であるか否かを判定する。なお、本実施形態では、判定部３２３内部に閾値記憶部３２３ａを備えるものとしたが、このような構成に限らず、判定部３２３外部に閾値記憶部３２３ａがあってもよい。
【００４２】
判定結果出力部３２４は、良否判定処理において、電磁弁９が不良である場合に、電磁弁９が不良であるとの判定結果を出力する。たとえば、車両の運転者に知らせるためにディスプレイ５００（インジケータ）に表示してもよい。また、電磁弁９が不良であることを履歴として履歴記録部（図中に記載なし）に記録しておき、定期点検等で確認できるようにしておいてもよい。
【００４３】
電流レベル変更指示部３２５は、良否判定処理において、電磁弁９が不良であると判定された場合には、通常電流レベルよりもより高い電流レベルの駆動電流を電磁弁９に出力するように、駆動電流出力部３１０に指示する。具体的には、電磁弁９による噴射量が、学習時の作動性能、言い換えれば作動性能が良好な新品時の作動性能に近づくように噴射量の向上を図るべく、通常電流レベルよりも高い電流レベル（補正電流レベル）を設定する。そして、電流レベル変更指示部３２５は、当該設定した補正電流レベルで駆動電流を出力するように駆動電流出力部３１０に指示する。
【００４４】
次に、以上のような構成からなる電磁弁作動性能判定部３２０のうち、閾値記憶部３２３ａに判定用電流の電流レベルと判定用噴射量を記憶させるために行われる学習処理について、図４を参照して説明する。ここで、当該学習処理は、例えばインジェクタ１２０が車両に搭載された時期など、電磁弁９が新品状態で行われる。また、累積走行時間、累積走行距離、燃料の累積噴射回数および累積噴射量などのパラメータが所定の閾値以下である場合を新品状態として扱って学習処理を行ってもよい。
【００４５】
ステップＳ４０１において、判定用電流出力部３２１は、学習用電流のパルス幅（学習用通電時間）を設定して、ステップＳ４０２に進む。ここで、学習用通電時間とは、電流のレベルを通常電流レベルとした場合に、燃焼可能な最小燃料を噴射できる通電時間に適当な通電時間を加えた時間である。
【００４６】
ステップＳ４０２において、判定用電流出力部３２１は、学習用電流の電流レベルを通常電流レベルに設定して、ステップＳ４０３に進む。
【００４７】
ステップＳ４０３において、判定用電流出力部３２１は、学習用電流を電磁弁９に出力して、ステップＳ４０４に進む。
【００４８】
ステップＳ４０４において、噴射量推測部３２２は、学習用電流により電磁弁９を作動させた時のエンジン回転数の変化をクランクセンサ１４０の位相変化等で検出し、これに基づいて噴射量を推測して、ステップＳ４０５に進む。
【００４９】
ステップＳ４０５において、判定部３２３は、推測した噴射量の学習用電流に対する減少率が所定値以上であるか否かを判定して、減少率が所定値以上の場合（Ｓ４０５：Ｙｅｓ）にはステップＳ４０７に進み、減少率が所定値未満である場合（Ｓ４０５：Ｎｏ）にはステップＳ４０６に進む。尚、電流レベルを通常電流レベルとした初回においては、減少率の計算はできないので、ステップＳ４０６に進む。
【００５０】
ステップＳ４０６において、判定用電流出力部３２１は、学習用電流の電流レベルを前回の電流レベルに対して所定刻み幅だけ下げて、ステップＳ４０３に戻る。このようにステップＳ４０５の条件を満たすまで学習用電流による電磁弁９の作動を繰り返す。
【００５１】
具体的には、図５（Ａ）に示すように、学習用電流を通常電流レベルＣｎからＣｒ１、Ｃｒ２、Ｃｒ３と下げていき、それぞれの電流レベルに対応する噴射量Ｑ（Ｃｎ）、Ｑ（Ｃｒ１）、Ｑ（Ｃｒ２）、Ｑ（Ｃｒ３）を取得する。ステップＳ４０５では、この噴射量の電流レベルに対する減少率を計算し、減少率が所定値以上か否かを判定する。一例として、学習用電流の電流レベル（Ｃｎ、Ｃｒ１、Ｃｒ２、Ｃｒ３）と噴射量（Ｑ（Ｃｎ）、Ｑ（Ｃｒ１）、Ｑ（Ｃｒ２）、Ｑ（Ｃｒ３））の関係をグラフ化したものが、図６である。図６では、横軸が学習用電流の電流レベルで、右方向に進むほど電流レベルが小さいことを表し、縦軸が噴射量であり、上方向に進むほど噴射量が大きいことを表している。この例では、電流レベルがＣｎ〜Ｃｒ２の範囲に比べ、Ｃｒ２〜Ｃｒ３の範囲における噴射量の電流レベルに対する減少率が大きく、Ｃｒ２〜Ｃｒ３の範囲における噴射量の減少率が所定値を超える値となっている。ステップＳ４０６において学習用電流の電流レベルがＣｒ３まで下がり、ステップＳ４０４で対応する噴射量Ｑ（Ｃｒ３）を取得すると、ステップＳ４０５において減少率が所定値を超えたと判定され、ステップ４０７に進む。尚、図５（Ｂ）は、学習用電流の電流レベルをＣｎからＣｒ１、Ｃｒ２、Ｃｒ３と下げていった場合の噴射率ｒ（Ｃｎ）、ｒ（Ｃｒ１）、ｒ（Ｃｒ２）、ｒ（Ｃｒ３）を示す。噴射率ｒ（Ｃｎ）、ｒ（Ｃｒ１）、ｒ（Ｃｒ２）、ｒ（Ｃｒ３）を時間積分した値が、それぞれ噴射量Ｑ（Ｃｎ）、Ｑ（Ｃｒ１）、Ｑ（Ｃｒ２）、Ｑ（Ｃｒ３）である。尚、図５（Ａ）等においては、電流レベルの差を明確に表すため、電流波形を略矩形の波形としたが、電流波形はこれに限られるものではない。
【００５２】
ステップＳ４０７において、判定部３２３は、電流レベルと推測した噴射量とを対応付けた学習情報に基づいて、電磁弁９の良否を判定する判定用電流の電流レベルと、判定用噴射量とを設定する。例えば、図６に示す例においては、噴射量Ｑの減少率が下がる直前の電流Ｃｒ２を判定用電流の電流レベルとして設定する。また、噴射量Ｑ（Ｃｒ２）と噴射量Ｑ（Ｃｒ３）の間で、噴射量Ｑ（Ｃｒ２）から、測定誤差、許容劣化量などを考慮した許容値ΔＱを差し引いた値を、判定用噴射量Ｑ（ＴＨ）として設定する。設定した判定用電流の電流レベルと判定用噴射量Ｑ（ＴＨ）を閾値記憶部３２３ａに記憶して図４に示す学習処理を終了する。このようにして設定される判定用電流の電流レベルは通常電流レベルＣｎ以下の値となる。尚、判定用電流と、判定用噴射量の設定方法は上記の方法に限られるものではない。
【００５３】
次に、電磁弁９の良否判定処理について、図７を参照して説明する。なお、図７に示す処理は、例えば加速指示がないような惰性走行中等に行われる。
【００５４】
ステップＳ７０１において、判定用電流出力部３２１は、通電時間を、学習時（ステップＳ４０１）と同じ学習用通電時間に設定して、ステップＳ７０２に進む。
【００５５】
ステップＳ７０２において、判定用電流出力部３２１は、電流レベルを、閾値記憶部３２３ａに記憶された判定用電流の電流レベルに設定して、ステップＳ７０３に進む。
【００５６】
ステップＳ７０３において、判定用電流出力部３２１は、判定用電流を、インジェクタ１２０の電磁弁９に出力して、ステップＳ７０４に進む。
【００５７】
ステップＳ７０４において、噴射量推測部３２２は、判定用電流で電磁弁９を作動させた時のエンジン回転の変化をクランクセンサ１４０の信号の位相変化等で検出し、当該エンジン回転の変化に基づいて噴射量を推測し、ステップＳ７０５に進む。
【００５８】
ステップＳ７０５において、判定部３２３は、推測した噴射量が、閾値記憶部３２３ａに記憶された閾値である判定用噴射量Ｑ（ＴＨ）未満であるか否かを判断する。推測した噴射量が判定用噴射量Ｑ（ＴＨ）未満である場合（Ｓ７０５：Ｙｅｓ）には、電磁弁９の作動性能が不良と判定してステップＳ７０６に進む。これに対して、推測した噴射量が判定用噴射量Ｑ（ＴＨ）以上の場合（Ｓ７０５：Ｎｏ）には、電磁弁９の作動性能が良好であるものと判定して図７に示す良否判定処理を終了する。図８は、作動性能が不良となった電磁弁９を有するインジェクタ１２０の特性の一例として、電流レベルと噴射量の関係を示した図である。図８の横軸と縦軸については図６と同じである。この電磁弁９の判定用電流の電流レベルはＣｒ２と設定されているものとする。図８において、判定用電流の電流レベルＣｒ２に対応する噴射量Ｑｂ（Ｃｒ２）が判定用噴射量Ｑ（ＴＨ）未満となっていることから、電磁弁９の作動性能が不良であると判断される。
【００５９】
ステップＳ７０６において、判定結果出力部３２４は、電磁弁９が不良である場合に、電磁弁９が不良であるとの判定結果を出力する。たとえば、車両の運転者に知らせるためにディスプレイ５００（インジケータ）に表示してもよい。また、電磁弁９が不良であることを履歴として履歴記録部（図中に記載なし）に記録しておき、定期点検等で確認できるようにしておいてもよい。
【００６０】
ステップＳ７０７において、電流レベル変更指示部３２５は、電磁弁９が不良であると判定された場合には、通常電流レベルより大きい電流レベルの駆動電流を電磁弁９に出力するように、駆動電流出力部３１０に指示して、図７に示す処理を終了する。駆動電流の電流レベルの増加分は、判定用電流の電流レベルと、それに対応する噴射量、および判定用噴射量Ｑ（ＴＨ）に基づいて定めることができる。具体例として、図９（Ａ）に示すように、通常電流レベルＣｎに対して電流レベルが大きい補正電流レベルＣｃｏの駆動電流を出力するように、駆動電流出力部３１０に指示する。このような指示が駆動電流出力部３１０になされると、駆動電流出力部３１０は、図９（Ｂ）に示すように噴射率ｒ（Ｃｎ）よりも高い噴射率ｒ（Ｃｃｏ）で燃料を噴射するように、電磁弁９を駆動させ、新品状態の電磁弁９と同等の作動特性で燃料を噴射することができる。
【００６１】
インジェクタ１２０は、上述したように、電磁弁９の作動特性以外にも、例えばノズルニードル４やバルブピストン７など、燃料噴射孔３２を開閉する機械要素の劣化状態（経時変化）に起因して、噴射量が減少するなど噴射性能が悪化する。このような複数の要因の中から、電磁弁作動性能判定部３２０は、例えば噴射性能が悪化した場合に、その要因が電磁弁９の作動性能の不良であるか否かを精度よく判断することができる。
【００６２】
また、上記図７に示す処理によれば、判定用電流を電磁弁９に通電した際の噴射量を判定用噴射量と比較することで、電磁弁９の劣化を精度よく判定することができる。
【００６３】
また、上記図７に示す処理によれば、電磁弁９が不良であると判定された場合に、ディスプレイ５００（インジケータ）に表示することにより、運転者に電磁弁９が不良である旨を知らせ、また、履歴として履歴記録部（図中に記載なし）に記録しておき、定期点検等で確認できるようにしておくことにより、電磁弁９の作動特性が良好な新たなインジェクタへの交換を促し、電磁弁９の更なる作動性能の悪化を防ぐことができる。
【００６４】
また、上記図７に示す処理によれば、電磁弁９が不良であると判定された場合に、ステップＳ７０７によって、通常電流レベルより大きい電流レベルである補正電流レベルの駆動電流を電磁弁９に出力するように、駆動電流出力部３１０に指示することで、インジェクタ１２０の所望の作動特性を確保することができる。
【００６５】
ここで、上記図７に示すステップＳ７０７の処理の代替手段として通電パルス幅を長くすることで作動特性の改善することが考えられる。しかしながら、当該代替手段では、噴射タイミングの遅れを補償できない。さらに代替手段では、電磁弁９の吸引力が足りず、噴射すらできない虞もある。
【００６６】
一方、上記図７に示す処理によれば、ステップＳ７０７によって、駆動電流の電流レベルを通常電流レベルより大きい補正電流レベルの変更することで、電磁弁９を構成するコイル２１０の吸引力を高めることができるため、噴射タイミングの遅れを生じさせることなく、アーマチュアボルト１３０を摺動させて燃料噴射を制御することができる。
【００６７】
（４）その他
なお、本発明が適用される燃料噴射弁の制御装置は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、一回の学習処理によって判定用電流と判定用噴射量を設定する場合に限らず、例えば累積走行距離が所定値未満である新品時に複数回の学習処理を実行して、複数回の学習処理で得られるデータの平均値を使って、判定用電流と判定用噴射量を設定するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記図７に示す処理では、ステップＳ７０６、Ｓ７０７の両方を必ずしも実行しなくてもよい。具体的には、電流レベルが、電磁弁９について所望の作動特性（通常の作動特性）を実現できる補正範囲内であるか否かを判断して、補正範囲内であればステップＳ７０６では、電磁弁９が不良であることを履歴として履歴記録部（図中に記載なし）に記録しておき、ステップＳ７０７に進み、補正範囲内ではない場合にはステップＳ７０６に進んで警告通知を行いインジェクタ１２０の交換をドライバに促し、ステップＳ７０７に進まず、図７に示す処理を終了するようにしてもよい。また、一回の判定（ステップＳ７０５）で良否と判定する場合に限らず、例えばステップＳ７０１乃至Ｓ７０５の処理を複数回繰り返して、ステップＳ７０５で閾値未満と判定された回数が所定数（過半数など）を超えた場合に不良と判定してもよい。
【００６９】
さらに、本発明が適用される制御装置は、図２に示したインジェクタ１２０の構造に限らず、いわゆるソレノイドタイプ、つまり電磁弁による開閉動作を行う燃料制御弁であれば適用でき、電磁弁の良否を判定することができる。
【００７０】
また、本発明は、上記の実施形態の機能を実現するエンジン制御用プログラムが記録された非一時的な記録媒体をＥＣＵに提供し、当該ＥＣＵの演算処理装置（ＣＰＵ、ＭＰＵ）に対して、当該記録媒体に記録されたエンジン制御用プログラムを読み出して実行させることによって実現してもよい。
【００７１】
この場合、当該非一時的な記録媒体から読み出されたエンジン制御用プログラムは、上述の実施形態の機能を実現する。したがって、当該エンジン制御用プログラム及びこのプログラムが記録された非一時的な記録媒体も、本発明の一態様である。
【００７２】
当該エンジン制御用プログラムを提供する非一時的な記録媒体は、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷなどの光ディスク、磁気テープ、不揮発性メモリカード、及びＲＯＭを含む。或いは、当該プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロード可能であってもよい。
【００７３】
典型的な実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、ここに開示する典型的な態様に限定されないことはもちろんである。特許請求の範囲は、このような変更と、同等の構造及び機能とをすべてを含むように最も広く解釈することが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
３２  燃料噴射孔
９  電磁弁
１１０  エンジン
１２０  インジェクタ
３００  燃料噴射制御部
３２１  判定用電流出力部
３２２  噴射量推測部
３２３  判定部
【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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