(57)【要約】【課題】噴射期間の演算時間を短縮し、ひいては微少噴射量であってもその制御性を確保すること。【解決手段】サプライポンプ１３にて圧縮された燃料がコモンレール１２にて蓄えられ、該コモンレール１２内の高圧燃料がインジェクタ１１を通じてエンジンに噴射供給される。レール圧センサ１６はコモンレール圧を検出する。マイコン２１内のＣＰＵ２２は、その都度の噴射量指令値及びコモンレール圧に応じた噴射期間にてインジェクタ１１を駆動する。また特に、インジェクタ１１の噴射特性に基づきその噴射特性上で近似される一次関数を用い、その都度のコモンレール圧に応じて噴射期間を算出する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ポンプにて圧縮した燃料を蓄圧配管にて蓄え、該蓄圧配管内の高圧燃料を燃料噴射弁を通じてエンジンに噴射供給する燃料噴射制御装置において、
蓄圧配管内の燃料圧を検出する燃料圧検出手段と、
その都度の噴射量指令値及び燃料圧に応じた噴射期間にて燃料噴射弁を駆動する噴射量制御手段と、を備え、
前記噴射量制御手段は、所定の噴射量での燃料圧と噴射期間との関係を表す燃料噴射弁の噴射特性に基づきその噴射特性上で近似される一次関数を用い、その都度の燃料圧に応じて噴射期間を算出することを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
燃料圧が所定間隔で区分され、その区分された範囲毎に前記一次関数が付加される請求項１記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記噴射量制御手段は、燃料噴射弁による噴射開始に同期して若しくは当該噴射中に、その時の燃料圧に基づき前記一次関数を用いて噴射期間を算出する請求項１又は２記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
燃料噴射弁の噴射開始直前に直前燃料圧を検出し、該検出した直前燃料圧に基づいて前記一次関数の傾き及びオフセットを示す定数項の値を算出する請求項１乃至３の何れか記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記直前燃料圧を検出した際、その後の燃料噴射時までの燃料圧の変化を予測し、燃料圧変化の予測の範囲内で一又は複数の一次関数を設定する請求項４記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記直前燃料圧の検出から燃料噴射時までの予測の燃料圧変化が大きいほど、多くの一次関数を設定する請求項５記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
燃料ポンプから蓄圧配管への燃料圧送状態に基づいて、前記直前燃料圧の検出から燃料噴射時までの燃料圧の変化を予測する請求項５又は６記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記直前燃料圧を検出した際、制御テーブルを参照して一次関数の定数項を設定すると共にその定数項をＲＡＭに格納し、噴射期間の算出に際し、前記ＲＡＭ内の定数項を読み出して噴射期間の演算に用いる請求項４乃至７の何れかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記一次関数の定数項を設定した制御テーブルをＲＯＭ内に格納しておき、電源投入時に前記ＲＯＭ内の制御テーブルをＲＡＭへ複写し、ＲＡＭ内の制御テーブルを用いて噴射期間の算出を行う請求項１乃至７の何れかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
ＲＯＭからＲＡＭへの制御テーブルの複写を定期的に或いは必要に応じて実施する請求項９記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コモンレール等の蓄圧配管に高圧燃料を蓄え、その高圧燃料を燃料噴射弁を通じてエンジンに噴射供給するための燃料噴射制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ディーゼルエンジン用の燃料噴射装置として、コモンレールに高圧燃料を蓄え、その高圧燃料を燃料噴射弁の開弁と共にエンジンに噴射供給するものが知られている。当該燃料噴射装置では、サプライポンプと称される燃料ポンプからコモンレールに燃料が圧送され、コモンレール内が所定の燃料圧（コモンレール圧）に保持されるようになっている。
【０００３】
コモンレール圧は燃料の噴射圧であり、所望とする噴射量指令値を実現するには、このコモンレール圧に応じて燃料噴射弁による噴射期間を決定する必要がある。この場合、コモンレール圧が逐次変化することを考えると、実際の噴射期間でのコモンレール圧をモニタし、そのコモンレール圧に応じて噴射期間を決定することが望ましく、噴射開始に同期してコモンレール圧を取り込むことが考えられている。具体的には、噴射開始時においてコモンレール圧の検出値（アナログ値）がＡ／Ｄ変換され、そのＡ／Ｄ値を用いて噴射期間が算出される。そして、この噴射期間の終了時に燃料噴射弁の駆動信号がＯＦＦされる。この技術によれば、コモンレール圧が安定していない時（すなわち変動時）であっても、噴射期間中の実際の噴射圧に近い燃料圧を使うことができ、噴射量制御の制御性が良好に維持できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、燃料噴射弁の駆動信号のＯＮ出力を開始してから停止するまでの期間に、
・駆動信号の出力開始、
・コモンレール圧のＡ／Ｄ変換、
・コモンレール圧及び噴射量指令値に基づく噴射終了時刻の算出（マップ演算）、
・駆動信号の出力停止、
といった多くの演算を行う必要がある。特に、マップ演算に要する時間が長く、駆動信号の出力期間に占める割合が大きくなる。従って、上記の多くの演算を行うには、燃料噴射弁の駆動信号の幅（出力期間）をある程度長くする必要がある。別の表現をすれば、駆動信号の出力期間が短い場合、すなわち噴射量が微少な場合には、前記各種演算を行うことが困難になる。
【０００５】
近年では、排気ガス規制の強化に伴う排気ガスクリーン化のため噴射圧の高圧化、及び少量噴射時における噴射量制御性の向上が要望されており、この要望に応えるべく、電磁ソレノイドを用いた従来の燃料噴射弁に代えて、ピエゾ素子（圧電素子）等を用いた高応答の燃料噴射弁の採用が検討されている。この場合、応答性が向上し無効噴射時間が短くなることから駆動信号の短縮化が可能となるが、既存の技術では駆動信号の短縮化に十分に応えることができないという問題が生じる。この対策として一般的にマイクロコンピュータの性能を上げることが考えられるが、コストアップを招くという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、噴射期間の演算時間を短縮し、ひいては微少噴射量であってもその制御性を確保することができる燃料噴射制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の燃料噴射制御装置では、燃料ポンプにて圧縮した燃料を蓄圧配管にて蓄え、該蓄圧配管内の高圧燃料を燃料噴射弁を通じてエンジンに噴射供給することを前提とする。そして、燃料圧検出手段は、蓄圧配管内の燃料圧を検出する。噴射量制御手段は、その都度の噴射量指令値及び燃料圧に応じた噴射期間にて燃料噴射弁を駆動する。また特に、前記噴射量制御手段は、所定の噴射量での燃料圧と噴射期間との関係を表す燃料噴射弁の噴射特性に基づきその噴射特性上で近似される一次関数を用い、その都度の燃料圧に応じて噴射期間を算出する。なお、噴射期間を算出することは、噴射終了の時刻を算出することと一義的な対応関係にあるものとする。
【０００８】
要するに、噴射量一定の条件下では、燃料噴射弁の噴射特性が予め決まり（図３の噴射特性ＬＸ参照）、その噴射特性は、燃料圧の範囲を指定することで一次関数で近似できる。この場合、一次関数を用いて噴射期間を算出することにより、従来２次元マップを用いていた場合に比べて演算が簡易になり、演算時間を短縮することができる。それ故、微少時間での燃料噴射が可能となり、その制御性を確保することができる。なおこのとき、マイクロコンピュータの性能を上げる必要もない。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、燃料圧が所定間隔で区分され、その区分された範囲毎に前記一次関数が付加される。この場合、その都度の燃料圧がどの範囲に属するかを判断することで、適正な一次関数が選択できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、前記噴射量制御手段は、燃料噴射弁による噴射開始に同期して若しくは当該噴射中に、その時の燃料圧に基づき前記一次関数を用いて噴射期間を算出する。この場合、実際の噴射時における燃料圧を反映して噴射期間を決めることができ、噴射量制御の制御性が向上する。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、燃料噴射弁の噴射開始直前に直前燃料圧を検出し、該検出した直前燃料圧に基づいて前記一次関数の傾き及びオフセットを示す定数項の値を算出する。つまり、一次関数の定数項（傾き及びオフセット）は、事前に演算しておくのが望ましく、かかる場合、直前噴射圧に基づいて定数項を算出すると良い。
【００１２】
噴射開始前に燃料圧（直前燃料圧）を検出することで、その直前燃料圧の検出時から実際の噴射開始までに燃料圧が変化することが考えられる。この場合、請求項５に記載したように、前記直前燃料圧を検出した際、その後の燃料噴射時までの燃料圧の変化を予測し、燃料圧変化の予測の範囲内で一又は複数の一次関数を設定すると良い。又は、請求項６に記載したように、前記直前燃料圧の検出から燃料噴射時までの予測の燃料圧変化が大きいほど、多くの一次関数を設定すると良い。
【００１３】
燃料ポンプによる燃料の圧送中は燃料圧が変化し、僅かな時間であっても燃料圧の変化が生じる。また、その変化の程度は燃料圧送量に応じて変わる。そこで、請求項７に記載したように、燃料ポンプから蓄圧配管への燃料圧送状態に基づいて、前記直前燃料圧の検出から燃料噴射時までの燃料圧の変化を予測すると良い。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明では、前記直前燃料圧を検出した際、制御テーブルを参照して一次関数の定数項を設定すると共にその定数項をＲＡＭに格納し、噴射期間の算出に際し、前記ＲＡＭ内の定数項を読み出して噴射期間の演算に用いる。この場合、制御テーブルの検索が噴射開始よりも前に行われ、定数項がＲＡＭに事前に格納される。それ故、噴射開始時における演算時間の短縮が確実に実現できる。
【００１５】
更に、請求項９に記載の発明では、前記一次関数の定数項を設定した制御テーブルをＲＯＭ内に格納しておき、電源投入時に前記ＲＯＭ内の制御テーブルをＲＡＭへ複写し、ＲＡＭ内の制御テーブルを用いて噴射期間の算出を行う。この場合、より一層の演算時間短縮を図ることができる。
【００１６】
また、請求項１０に記載したように、ＲＯＭからＲＡＭへの制御テーブルの複写を定期的に或いは必要に応じて実施すると良い。この場合、仮にＲＡＭデータが破壊されたとしても、新たに正常なデータをＲＡＭに取り込むことができ、制御の信頼性が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態では、ディーゼルエンジン用のコモンレール式燃料噴射制御装置として本発明を具体化しており、該制御装置の構成及び作用を以下に説明する。
【００１８】
図１は、コモンレール式燃料噴射制御装置の概要を示す構成図である。図１において、多気筒ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１０には各気筒の燃焼室に対応する複数の電磁式インジェクタ（燃料噴射弁）１１が配設され、これらインジェクタ１１には各気筒共通のコモンレール（蓄圧配管）１２が接続されている。コモンレール１２にはサプライポンプ（燃料ポンプ）１３が接続され、サプライポンプ１３の駆動に伴い噴射圧相当の高圧燃料がコモンレール１２に連続的に蓄圧される。サプライポンプ１３には、フィードポンプ１４を経由して燃料タンク１５から低圧燃料が吸入されるようになっている。
【００１９】
なお、インジェクタ１１は、電磁ソレノイドを用いたものの他、ピエゾ素子を用いたものであっても良い。ピエゾ駆動式のインジェクタの場合、応答性が良いために無効噴射時間が短くなることからインジェクタが高応答となり、駆動信号の短縮化が可能となる。
【００２０】
また、コモンレール１２には、その内部の燃料圧（コモンレール圧）を検出するためのレール圧センサ１６が設けられている。このコモンレール圧はインジェクタ１１より噴射される燃料の噴射圧でもある。
【００２１】
ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２２、フラッシュＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４等からなる周知のマイコン（マイクロコンピュータ）２１を備える。ＥＣＵ２０には、上記レール圧センサ１６により検出したコモンレール圧の他、図示しない各種センサから回転角信号やアクセル開度信号等が入力される。コモンレール圧の検出値やアクセル開度値はＡ／Ｄ変換器２５により逐次Ａ／Ｄ変換される。回転角信号は、図示しない波形整形回路において等クランク角間隔（例えば１０°ＣＡ間隔）のパルス信号（以下、ＮＥ信号という）に波形整形される。このＮＥ信号によりエンジン回転数の演算や角度同期の割り込みの発生が行われる。
【００２２】
マイコン２１内のＣＰＵ２２は、エンジン回転数やアクセル開度等のエンジン運転情報に基づいて最適な噴射量指令値及び噴射期間（インジェクタ１１の通電期間）を決定し、それに応じてインジェクタ駆動信号をインジェクタ１１に出力する。インジェクタ１１は駆動信号に従い駆動され、それにより各燃焼室へ燃料が噴射供給される。なお本実施の形態では、レール圧センサ１６が特許請求の範囲に記載した「燃料圧検出手段」に相当し、ＣＰＵ２２が同「噴射量制御手段」に相当する。
【００２３】
また、ＣＰＵ２２は、その時々のエンジン回転数や噴射量指令値に基づきコモンレール圧（噴射圧）の目標値を算出し、実際のコモンレール圧（検出値）が目標値となるようにコモンレール圧を制御する。実際には、目標値との圧力偏差からサプライポンプ１３の燃料吐出量を決定し、それに応じてサプライポンプ１３の図示しない燃料制御弁（ＰＣＶ）の開度を制御する。
【００２４】
次に、上記ＣＰＵ２２による噴射量制御の詳細な内容について説明する。先ずはじめに、燃料噴射時の基本動作を図２のタイムチャートに従い説明する。図２では、コモンレール圧がほぼ一定となる状態で燃料噴射が行われる事例を（ａ）に、コモンレール圧の変化途中で燃料噴射が行われる事例を（ｂ）に、それぞれ示す。
【００２５】
図２の（ａ）において、コモンレール圧は、サプライポンプ１３による燃料の圧送やインジェクタ１１による燃料噴射等に応じて変動する。すなわち、サプライポンプ１３による燃料圧送時にはその圧送量に応じた傾きでコモンレール圧が上昇し、インジェクタ１１による燃料噴射時には、燃料圧送分を差し引いた分だけコモンレール圧が下降する。
【００２６】
ＮＥ信号は、１０°ＣＡ毎の立ち上がりエッジが有効エッジとして扱われ、図にはＮＥエッジとして立ち上がりエッジのみを示す。この場合、所定角度での有効エッジに同期して角度同期の割り込みが発生する。例えばタイミングｔ１の割り込みでは、噴射開始時刻がタイマにセットされ、その噴射開始時刻となるタイミングｔ２でインジェクタ駆動信号がＯＮされる。これによりインジェクタ１１による燃料噴射が開始される。なお厳密には、インジェクタ駆動信号のＯＮ時刻と噴射開始時刻とは相違し、電気的又は機械的な遅れにより後者の方が若干遅れるが、ここでは便宜上同等に取り扱うこととする（後述の噴射終了時刻も同様）。
【００２７】
また、タイミングｔ２では、噴射量指令値に応じて噴射期間τが算出されると共に、その噴射期間τに応じて噴射終了時刻が算出される。そして、その噴射終了時刻がタイマにセットされ、噴射終了時刻となるタイミングｔ３でインジェクタ駆動信号がＯＦＦされる。これによりインジェクタ１１による燃料噴射が終了される。タイミングｔ４〜ｔ６の動作も同様である。タイミングｔ２〜ｔ３での噴射とタイミングｔ５〜ｔ６での噴射とは、例えばパイロット噴射とメイン噴射との関係にある。
【００２８】
ところで、これまでの既存の技術では、タイミングｔ２で噴射終了時刻を演算する際、噴射量指令値と噴射開始時のコモンレール圧（図のＰＣＲＩＮＪ）とに基づいてマップ演算にて噴射終了時刻が算出される。しかしながら、これではマップ演算に要する時間が長いことから、噴射終了時刻の算出に要する時間も長くなる。そこで本実施の形態では、タイミングｔ２における噴射終了時刻の演算時間を短縮すべく、単純な一次関数演算により噴射終了時刻を演算することとしている。
【００２９】
つまり、噴射開始時刻となるタイミングｔ２よりも前、すなわちタイミングｔ１でコモンレール圧（図のＰＣＲＢＩ）が検出される。以下の説明では便宜上、噴射開始前（例えばタイミングｔ１）でのコモンレール圧を直前レール圧ＰＣＲＢＩとし、噴射開始時（例えばタイミングｔ２）でのコモンレール圧を噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪとする。直前レール圧ＰＣＲＢＩが「直前燃料圧」に相当する。また、タイミングｔ１では、直前レール圧ＰＣＲＢＩに基づいて一次関数演算のための噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎ（定数項に相当）が設定される。
【００３０】
そして、噴射開始時刻であるタイミングｔ２では、噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪが検出されると共に、次の数式（１）を用いて噴射期間τが算出され、更にその噴射期間τから噴射終了時刻が算出される。
τ＝ＴＣＬＡｎ×ＰＣＲＩＮＪ＋ＴＣＬＢｎ　　　…（１）
この数式（１）は、インジェクタ１１の噴射特性に則して設定されるものであり、それを図３を参照して説明する。図３はインジェクタ１１の噴射特性を示し、図の横軸はコモンレール圧、縦軸は噴射期間τである。噴射量指令値が一定である場合、コモンレール圧及び噴射期間τは噴射特性ＬＸの関係にある。この場合、図３の（ａ）に示すように、コモンレール圧の範囲をＳ１，Ｓ２のように指定すれば、その範囲内で噴射特性ＬＸが一次関数（一次直線）で近似できる。例えば、Ｓ１の圧力範囲では一次関数Ｌ１で近似でき、Ｓ２の圧力範囲では一次関数Ｌ２で近似できる。
【００３１】
故に本実施の形態では、その都度のコモンレール圧（直前レール圧ＰＣＲＢＩ）がどの範囲にあるかが判定され、その圧力範囲に応じて適正な一次関数が設定される。そして、この一次関数を用い、その都度のコモンレール圧（噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪ）に応じて噴射期間τが算出される。
【００３２】
因みに、図３の（ｂ）に示すように、コモンレール圧がＰ０〜Ｐ１の範囲にある場合、噴射特性ＬＸ上でＰ０，Ｐ１に対応する噴射期間はＴ０，Ｔ１であり、一次関数Ｌ１は次の数式で与えられる。
τ＝ＴＣＬＡ０×ＰＣＲＩＮＪ＋ＴＣＬＢ０
ＴＣＬＡ０＝（Ｔ１−Ｔ０）／（Ｐ１−Ｐ０）
ＴＣＬＢ０＝Ｔ０−ＴＣＬＡ０×Ｐ０
また、噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎは、図４に示す制御テーブルから選択的に取り出される。図４の制御テーブルでは、噴射量指令値をＱ０〜Ｑ５とし、圧力範囲をＸ０〜Ｘ５で区分している。なお、Ｘ０〜Ｘ５は、それ自体が各々Ｐ０〜Ｐ１，Ｐ１〜Ｐ２，Ｐ２〜Ｐ３等の圧力の幅を持つものである。そして、それぞれ該当する噴射量指令値及び圧力範囲（その都度の直前レール圧ＰＣＲＢＩを含む範囲）にて噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎが取り出される。図中のＴ００〜Ｔ５５には、ＴＣＬＡｎ及びＴＣＬＢｎをそれぞれ一組とする数値が設定されている。図４の制御テーブルはフラッシュＲＯＭ２３内に予め格納されている。
【００３３】
例えば、噴射量指令値がＱ２、直前レール圧ＰＣＲＢＩが圧力範囲Ｘ１に属する場合、「Ｔ２１」に該当する噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎが取り出される（図４の丸数字１）。
【００３４】
ここで、直前レール圧ＰＣＲＢＩと噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪとが概ね一致する場合、すなわちコモンレール圧の変化がごく僅かである場合、直前レール圧ＰＣＲＢＩから求めた一つの噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎ（例えば、前記Ｔ２１）をそのまま採用することが可能である。しかしながら、コモンレール圧は種々の条件により逐次変化することが考えられ、その圧力変化を見込んで噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎを複数取り出しておくのが望ましい。故に、上記の通り噴射量指令値がＱ２、直前レール圧ＰＣＲＢＩが圧力範囲Ｘ１に属する場合において、コモンレール圧が圧力範囲Ｘ２（Ｐ２〜Ｐ３）にまで変化する可能性があると予測されれば、前記の「Ｔ２１」に加え、「Ｔ２２」に該当する噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎが取り出されるようになっている（図４の丸数字２）。
【００３５】
そして、こうして複数の噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎが取り出されると、噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪに応じて何れか一つの噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎが採用される。上記の如くＴ２１及びＴ２２が取り出された場合には、噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪが圧力範囲Ｘ１に属するのであればＴ２１が採用され、噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪが圧力範囲Ｘ２に属するのであればＴ２２が採用される。
【００３６】
特に、図２の（ｂ）に示す事例では、サプライポンプ１３による燃料圧送が燃料噴射時に重ねて実施されており、コモンレール圧の変化が大きい。それ故、タイミングｔ１１での直前レール圧ＰＣＲＢＩと、タイミングｔ１２での噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪとが相違する（ＰＣＲＢＩ＜ＰＣＲＩＮＪ）。この場合、タイミングｔ１１では、噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪがどの程度変化するかが予測され、その予測の範囲内で複数の噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎが取り出される。
【００３７】
図４の制御テーブルで説明すると、例えば、噴射量指令値がＱ４、直前レール圧ＰＣＲＢＩが圧力範囲Ｘ２に属する場合に、燃料噴射時までにコモンレール圧が圧力範囲Ｘ４まで変化すると予測されるとする。この場合、Ｔ４２、Ｔ４３及びＴ４４に該当する噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎが取り出される（図４の丸数字３）。このように、コモンレール圧の変化が大きいと予測されるほど、多くの噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎ（一次関数）が設定される。
【００３８】
図４の制御テーブルにおいて、制御精度を上げるには当該テーブルにおける圧力範囲（Ｘ０〜Ｘ５）をより細かく設定すれば良い。但し、圧力範囲を細かくするほど、多くの噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎを取り出すことが要されることとなる。
【００３９】
コモンレール圧がどの程度変化するかは、燃料圧送状態に基づいて予測されれば良く、具体的には、
（１）サプライポンプ１３による燃料圧送の有無、
（２）サプライポンプ１３による燃料圧送量、
（３）直前レール圧ＰＣＲＢＩの検出時から噴射開始時までの時間、
等を考慮して予測されれば良い。
【００４０】
図５は、噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎの算出ルーチンを示すフローチャートであり、この処理は、燃料噴射開始前においてＮＥエッジ割り込みとしてＣＰＵ２２により実施される。前記図２のタイムチャートで言えば、タイミングｔ１，ｔ４，ｔ１１で実施される処理である。
【００４１】
図５において、ステップ１０１では、レール圧センサ１６により検出したコモンレール圧（アナログ値）をＡ／Ｄ変換し、続くステップ１０２では、前記Ａ／Ｄ変換した値を直前レール圧ＰＣＲＢＩとする。
【００４２】
その後、ステップ１０３では、噴射量指令値と直前レール圧ＰＣＲＢＩとに基づき、前記図４の制御テーブルを参照して噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎを算出する。このとき、今現在から実際の燃料噴射時までのコモンレール圧の変化を予測し、その変化の予測分に応じて必要数分の噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎを取り出しておく。更に、その噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎをＲＡＭ２４に格納する（ステップ１０４）。
【００４３】
最後に、ステップ１０５では、噴射開始時刻をタイマにセットする。なお、噴射開始時刻は、エンジン回転数やアクセル開度等に基づき算出された噴射時期を、時間換算したものである。
【００４４】
図６は、噴射終了時刻の算出ルーチンを示すフローチャートであり、この処理は、燃料噴射開始に同期してＣＰＵ２２により実施される。前記図２のタイムチャートで言えば、タイミングｔ２，ｔ５，ｔ１２で実施される処理である。この図６の処理は、噴射期間演算項の算出（前記図５の処理）よりも優先的に実施されるようになっている。
【００４５】
図６において、ステップ２０１では、レール圧センサ１６により検出したコモンレール圧（アナログ値）をＡ／Ｄ変換し、続くステップ２０２では、前記Ａ／Ｄ変換した値を噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪとする。
【００４６】
その後、ステップ２０３では、ＲＡＭ２４に格納しておいた噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎと噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪとに基づき噴射期間τを算出する。
【００４７】
具体的には、図７の（ａ）に示すように、コモンレール圧変化の予測の範囲がＰ０〜Ｐ１及びＰ１〜Ｐ２の２つの範囲である場合、２通りの噴射期間演算項「ＴＣＬＡ１／ＴＣＬＢ１」、「ＴＣＬＡ２／ＴＣＬＢ２」が用意される。これは、図５の処理による。そして、前記ステップ２０３の処理として図７の（ｂ）を実施する。図７の（ｂ）では、噴射時レール圧ＰＣＲＩＮＪがＰ０〜Ｐ１の範囲内にあるか否かを判別し（ステップ３０１）、ＹＥＳの場合、噴射期間演算項「ＴＣＬＡ１／ＴＣＬＢ１」を用いた一次関数にて噴射期間τを算出する（ステップ３０２）。また、ＮＯの場合、噴射期間演算項「ＴＣＬＡ２／ＴＣＬＢ２」を用いた一次関数にて噴射期間τを算出する（ステップ３０３）。
【００４８】
図６の最後に、ステップ２０４では、前記算出した噴射期間τに基づいて噴射終了時刻を算出し、更にその噴射終了時刻をタイマにセットする。図５及び図６の処理により、前記図２の如くインジェクタ駆動信号が操作され、所望の燃料噴射が実現できる。
【００４９】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
一次関数を用いて噴射期間τを算出することにより、従来２次元マップを用いていた場合に比べて演算が簡易になり、演算時間を短縮することができる。それ故、微少時間での燃料噴射が可能となり、その制御性を確保することができる。なおこのとき、演算時間の短縮のためにマイコンの性能を上げる必要もない。噴射開始前に、直前レール圧ＰＣＲＢＩに基づいて噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎを算出するため、仮にその算出に時間を要しても、噴射期間の演算には直接影響は無い。
【００５０】
特に、高応答のインジェクタ１１を用いる場合であっても、良好な燃料の噴射制御性を維持することができる。また、パイロット噴射＋メイン噴射等のようなマルチ噴射（多段噴射）を実施する場合であっても、分割された個々の噴射が適正に実現できる。
【００５１】
噴射開始に同期して噴射期間τを算出するので、実際の噴射時における燃料圧を反映して噴射期間τを決めることができる。それ故に、噴射量制御の制御性が向上する。
【００５２】
制御テーブルを参照して取り出した噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎはＲＡＭ２４に格納され、噴射期間τの算出時にはＲＡＭ２４から必要なデータが読み出される。そのため、噴射期間τの算出時にフラッシュＲＯＭ２３へのアクセスが行われることが無く、噴射開始時における演算時間の短縮が確実に実現できる。
【００５３】
噴射終了時刻の算出（前記図６の処理）は噴射期間演算項の算出（前記図５の処理）よりも優先的に実施され、更に前記図６の処理は処理時間が短い。そのため、噴射回数の多いマルチ噴射制御であっても、ソフト処理軽減に寄与でき、各々の噴射が適正に実施できる。
【００５４】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、噴射開始時刻をセットするためのＮＥエッジ割り込み（前記図５の処理）で噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎの算出を実施したが、これに限定されない。例えば、噴射開始よりも所定時間前（例えば、数１０〜１００ｍｓｅｃ前）に、噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎの算出を実施する構成であっても良い。但し、噴射開始時のコモンレール圧（噴射時レール圧）を正しく予測するには、噴射開始タイミングに近いタイミングでコモンレール圧（直前レール圧）を検出するのが望ましい。
【００５５】
上記実施の形態では、噴射開始に同期して噴射期間τ（噴射終了時刻）の演算を実施したが（前記図６の処理）、これに代えて、噴射開始直後、すなわち噴射中に噴射期間τ（噴射終了時刻）の演算を実施する構成であっても良い。つまり、これは噴射中のコモンレール圧を用いて噴射期間τ（噴射終了時刻）を演算することを意味する。
【００５６】
上記実施の形態では、図４の制御テーブルにおいて、噴射量指令値がＱ０〜Ｑ５の何れかに当てはまる場合の処置について説明したが、噴射量指令値がＱ０〜Ｑ５の間の値となる場合もあり、その場合の処置を説明する。例えば、噴射量指令値ＱｘがＱ０とＱ１の間とあり、直前レール圧ＰＣＲＢＩが圧力範囲Ｘ０に属する場合、噴射量指令値Ｑ０の「Ｔ００」に該当する噴射期間演算項Ａ０とＢ０、噴射量指令値Ｑ１の「Ｔ１０」に該当する噴射期間演算項Ａ１とＢ１とを取り出す。この場合、各噴射量指令値の噴射期間τ０，τ１は次の数式で与えられる。
τ０＝Ａ０×ＰＣＲＩＮＪ＋Ｂ０　　（噴射量指令値Ｑ０時の算出式）
τ１＝Ａ１×ＰＣＲＩＮＪ＋Ｂ１　　（噴射量指令値Ｑ１時の算出式）
また、噴射量指令値Ｑｘ時の噴射期間τは次の数式で与えられる。
τ＝Ａ×ＰＣＲＩＮＪ＋Ｂ
Ａ＝（Ａ１＋（１／Ｑｃ−１）×Ａ０）×Ｑｃ
Ｂ＝（Ｂ１＋（１／Ｑｃ−１）×Ｂ０）×Ｑｃ
Ｑｃ＝（Ｑｘ−Ｑ０）／（Ｑ１−Ｑ０）
噴射量指令値Ｑｃは予め算出されるため、上記演算項ＡとＢは、噴射前に演算を完了させることが可能であり、噴射量指令値がＱ０とＱ１の間にあったとしても、噴射開始時に行う演算時間が長くなることはない。
【００５７】
上記実施の形態では、コモンレール圧の変化の状態に応じて変化が大きいほど多くの噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎを設定する構成としたが、一律に、所定数（例えば２つ，３つ，４つ）の噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎを設定する構成としても良い。
【００５８】
上記実施の形態では、噴射毎にフラッシュＲＯＭ２３内の制御テーブルを参照し取り出した定数項（噴射期間演算項ＴＣＬＡｎ，ＴＣＬＢｎ）を一旦ＲＡＭ２４に格納し、そのＲＡＭ２４内の定数項により噴射期間τを算出したが、これを以下のように変更する。すなわち、ＥＣＵ２０への電源投入時にフラッシュＲＯＭ２３内の制御テーブルをＲＡＭ２４へ複写し、ＲＡＭ２４内の制御テーブルを用いて噴射期間τの算出を行う。この場合、噴射の都度毎回フラッシュＲＯＭ２３へのアクセスが行われることはなく、より一層のτ演算時間短縮を図ることができる。
【００５９】
また、フラッシュＲＯＭ２３からＲＡＭ２４への制御テーブルの複写を定期的に或いは必要に応じて実施するようにしても良い。この場合、仮にＲＡＭデータが破壊されたとしても、新たに正常なデータをＲＡＭ２４に取り込むことができ、制御の信頼性が向上する。なお、必要に応じて実施とは、不定期に制御テーブルの複写を行うことを含む。例えばＲＡＭ破壊が検出された時に、制御テーブルの複写を行うようにしても良い。
【００６０】
上記実施の形態では、ディーゼルエンジン用のコモンレール式燃料噴射装置に本発明を具体化したが、直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射装置に具体化することも可能である。つまり、デリバリパイプ（蓄圧配管）内の燃料圧を検出し、その燃料圧に応じて噴射期間を算出する。この場合にも同様に、インジェクタの噴射特性に基づきその噴射特性上で近似される一次関数を用い、その都度の燃料圧に応じて噴射期間を算出すれば良い。
【００６１】
マイコン２１に内蔵したＡ／Ｄ変換器を用い、レール圧センサ１６により検出したコモンレール圧をＡ／Ｄ変換する構成としても良い。この場合、Ａ／Ｄ変換のための通信が不要となり、少量の燃料が噴射される場合であっても前記良好な噴射制御が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置の概要を示す構成図。
【図２】（ａ），（ｂ）は燃料噴射の基本動作を示すタイムチャート。
【図３】（ａ），（ｂ）はインジェクタの噴射特性を示す図。
【図４】噴射期間演算項を設定するための制御テーブルを示す図。
【図５】噴射期間演算項の算出ルーチンを示すフローチャート。
【図６】噴射終了時刻の算出ルーチンを示すフローチャート。
【図７】（ａ），（ｂ）は噴射期間算出の処理を説明するための図。
【符号の説明】
１０…エンジン、１１…インジェクタ、１２…コモンレール、１３…サプライポンプ、２０…ＥＣＵ、２１…マイコン、２２…ＣＰＵ、２３…フラッシュＲＯＭ、２４…ＲＡＭ。
【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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