(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給を受けて、弁体を駆動するソレノイドを備えたインジェクタと、
電源と前記ソレノイドとの間に設けられ、前記ソレノイドへの通電をオンオフするスイッチング素子と、
前記ソレノイドに所定の目標電流を流すべく、前記スイッチング素子を所定の周波数及びデューティ比でオンオフするマイコンと、
前記ソレノイドに流れる実電流を検出する電流検出手段と、
前記電源の電圧を検出する電圧検出手段とを有し、
前記マイコンは、前記ソレノイドのインダクタンスと、前記ソレノイドに流す前記目標電流とを予め記憶し、前記インダクタンス、前記目標電流、及び検出された前記電源の電圧に基づいて演算された周波数基準値を前記周波数として前記スイッチング素子をオンオフし、前記スイッチング素子がオンオフ制御されているときの前記スイッチング素子をオンからオフに切り替える初回のタイミングで検出された前記実電流と、前記目標電流に基づいて設定された判定値との差に基づいて前記周波数基準値を補正することを特徴とするインジェクタの制御装置。
【請求項２】
前記マイコンは、前記インダクタンスを書き換え可能に記憶することを特徴とする請求項１に記載のインジェクタの制御装置。
【請求項３】
前記マイコンは、前記ソレノイドの抵抗を書き換え可能に予め記憶し、前記抵抗、前記目標電流、及び検出された前記電源の電圧に基づいて演算されたデューティ比基準値を前記デューティ比として前記スイッチング素子をオンオフし、前記スイッチング素子がオンオフ制御されているときの前記実電流と前記判定値との差に基づいて前記デューティ比基準値を補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインジェクタの制御装置。
【請求項４】
電力の供給を受けて、弁体を駆動するソレノイドを備えたインジェクタと、
電源と前記ソレノイドとの間に設けられ、前記ソレノイドへの通電をオンオフするスイッチング素子と、
前記ソレノイドに所定の目標電流を流すべく、前記スイッチング素子を所定の周波数及びデューティ比でオンオフするマイコンと、
前記ソレノイドに流れる実電流を検出する電流検出手段と、
前記電源の電圧を検出する電圧検出手段とを有し、
前記マイコンは、前記ソレノイドの抵抗と、前記ソレノイドに流す前記目標電流とを予め記憶し、前記抵抗、前記目標電流、及び検出された前記電源の電圧に基づいて演算されたデューティ比基準値を前記デューティ比として前記スイッチング素子をオンオフし、前記スイッチング素子がオンオフ制御されているときの前記スイッチング素子をオンからオフに切り替える初回のタイミングで検出された前記実電流と、前記目標電流に基づいて設定された判定値との差に基づいて前記デューティ比基準値を補正することを特徴とするインジェクタの制御装置。
【請求項５】
前記マイコンは、前記スイッチング素子のオンオフを継続する期間に１回だけ前記実電流と前記判定値との差を算出することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載のインジェクタの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のインジェクタの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用の直噴内燃機関のインジェクタの制御装置として、アクセル開度信号やクランク角信号等に基づいて演算を行い、インジェクタの開弁信号を所定のタイミングで生成するマイコンと、開弁信号及びインジェクタのソレノイドを流れる電流に基づいて、ソレノイドへの通電をオンオフするスイッチング素子の制御信号を生成する制御部（駆動回路）とを有するものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１のように、比較的高速で切り替えられるスイッチング素子のオンオフ制御を可能にするために、制御部はＡＳＩＣやアナログ回路で構成されることが多い。例えば、インジェクタを開弁状態に維持するために一定の保持電流をソレノイドに供給する場合、制御部はソレノイドに流れる電流を常に検出し、検出した電流が保持電流目標値の上限値に到達したときにスイッチング素子をオフにし、検出した電流が保持電流目標値の下限値に到達したときにスイッチング素子をオンにする動作を繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０６２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＡＳＩＣやアナログ回路は、使用するインジェクタのソレノイドの特性に対応して個別に作成する必要があるため、インジェクタを変更すると制御部も変更しなければならず、製造コストが増大する要因となる。また、マイコンが、昇圧電圧や過励磁電流、保持電流の制御値等の動作条件を変更する場合、ＡＳＩＣ等によって構成される制御部と通信を行う必要があるが、通信レートによっては適時に動作条件を変更することが困難な場合がある。これらの観点から、ＡＳＩＣ等によって構成される制御部を省略し、マイコンによって、インジェクタを直接に制御したいという要求がある。しかしながら、マイコンがソレノイドに流れる電流を検出し、プログラムによって閾値と検出された電流とを比較し、比較結果に基づいてスイッチング素子のオンオフ制御を行う場合、マイコンの処理速度や処理負荷によっては、制御性が損なわれるという問題がある。
【０００５】
本発明は、以上の背景を鑑み、インジェクタの制御装置において、マイコンの処理負荷を低減させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、インジェクタ（３）の制御装置（１）であって、電力の供給を受けて、弁体（１３Ａ）を駆動するソレノイド（１６）を備えたインジェクタと、電源（２）と前記ソレノイドとの間に設けられ、前記ソレノイドへの通電をオンオフするスイッチング素子（３３）と、前記ソレノイドに所定の目標電流を流すべく、前記スイッチング素子を所定の周波数（ｆ）及びデューティ比（Ｄ）でオンオフするマイコン（１８）と、前記ソレノイドに流れる実電流（Ｉｒ）を検出する電流検出手段（５４）と、前記電源の電圧（ＶＢ）を検出する電圧検出手段（３７）とを有し、前記マイコンは、前記ソレノイドのインダクタンス（Ｌ）と、前記ソレノイドに流す目標電流（Ｉｈ）とを予め記憶し、前記インダクタンス、前記目標電流、及び検出された前記電源の電圧に基づいて演算された周波数基準値（ｆｂ）を前記周波数として前記スイッチング素子をオンオフし、前記スイッチング素子がオンオフ制御されているときの前記実電流と、前記目標電流に基づいて設定された判定値（Ｉｈ３）との差（ΔＩ）に基づいて前記周波数基準値を補正することを特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、マイコンは、演算された周波数でスイッチング素子のオンオフ制御を行うため、ソレノイドを流れる実電流を常時監視する必要や、実電流と閾値との比較を行う必要がなく、処理負荷が低減される。これにより、ＡＳＩＣ等の駆動回路を省略してマイコンによってインジェクタを制御することができる。また、スイッチング素子の周波数は、スイッチング素子がオンオフ制御されているときに、実電流と、目標電流に基づいて設定された判定値との差に基づいて補正されるため、インジェクタに外乱が加わる場合にも適切に制御が行われる。すなわち、フィードバック制御によって、実電流が目標電流に近づくように制御される。
【０００８】
また、上記の態様において、前記マイコンは、前記ソレノイドのインダクタンスを書き換え可能に記憶するとよい。
【０００９】
この態様によれば、マイコンは、ソレノイドの特性が異なる様々なインジェクタを適切に制御することができる。
【００１０】
また、上記の態様において、前記マイコンは、前記ソレノイドの抵抗（Ｒ）を書き換え可能に予め記憶し、前記抵抗、前記目標電流、及び検出された前記電源の電圧に基づいて演算されたデューティ比基準値（Ｄｄ）を前記デューティ比として前記スイッチング素子をオンオフし、前記スイッチング素子がオンオフ制御されているときの前記実電流と前記判定値との差に基づいて前記デューティ比基準値を補正することを特徴とする。
【００１１】
この態様によれば、周波数に加えてデューティ比が補正されるため、外乱に対して一層適切にインジェクタを制御することができる。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、インジェクタ（３）の制御装置（１）であって、電力の供給を受けて、弁体（１３Ａ）を駆動するソレノイド（１６）を備えたインジェクタ（３）と、電源（２）と前記ソレノイドとの間に設けられ、前記ソレノイドへの通電をオンオフするスイッチング素子（３３）と、前記ソレノイドに所定の目標電流を流すべく、前記スイッチング素子を所定の周波数（ｆ）及びデューティ比（Ｄ）でオンオフするマイコン（１８）と、前記ソレノイドに流れる実電流（Ｉｒ）を検出する電流検出手段（５４）と、前記電源の電圧（ＶＢ）を検出する電圧検出手段（３７）とを有し、前記マイコンは、前記ソレノイドの抵抗（Ｒ）と、前記ソレノイドに流す目標電流（Ｉｈ）とを予め記憶し、前記抵抗、前記目標電流、及び検出された前記電源の電圧に基づいて演算されたデューティ比基準値（Ｄｂ）を前記デューティ比として前記スイッチング素子をオンオフし、前記スイッチング素子がオンオフ制御されているときの前記実電流と、前記目標電流に基づいて設定された判定値（Ｉｈ３）との差（ΔＩ）に基づいて前記デューティ比基準値を補正することを特徴とする。
【００１３】
この態様によれば、マイコンの処理負荷が低減されるため、ＡＳＩＣ等の駆動回路を省略してマイコンによってインジェクタを制御することができる。また、スイッチング素子のデューティ比は、スイッチング素子がオンオフ制御されているときに、実電流と予想される電流値との差に基づいて補正されるため、インジェクタに外乱が加わる場合にも適切に制御が行われる。
【００１４】
また、上記の態様において、前記マイコンは、前記スイッチング素子をオンからオフに切り替える初回のタイミングで検出された前記実電流と、前記判定値との差を算出するとよい。
【００１５】
この態様によれば、スイッチング素子のオンオフの継続時間に関わらず、実電流と判定値との差が算出され、周波数補正値及びデューティ比補正値の少なくとも一方が演算される。
【００１６】
また、上記の態様において、前記マイコンは、前記スイッチング素子のオンオフを継続する期間に１回だけ前記実電流と前記判定値との差を算出するとよい。
【００１７】
この態様によれば、マイコンの処理負荷が低減される。
【発明の効果】
【００１８】
以上の構成によれば、インジェクタの制御装置において、マイコンの処理負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係るインジェクタの制御装置の構成図
【図２】インジェクタの断面図
【図３】インジェクタの制御装置の動作を示すタイムチャート
【図４】マイコンによる周波数及びデューティ比の演算手順を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明のインジェクタの制御装置の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１に示すように、インジェクタ３の制御装置１（ＥＣＵ）には、バッテリ２及びインジェクタ３が接続されている。バッテリ２は、例えば鉛蓄電池等の充放電可能な蓄電池を含み、例えば１２Ｖのバッテリ電圧を有する。制御装置１は、バッテリ２からのバッテリ電圧をインジェクタ３に供給すると共に、バッテリ電圧を所定の過励磁電圧に昇圧してインジェクタ３に供給する。
【００２２】
インジェクタ３は、例えば直噴ガソリンエンジンに使用されるものであり、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する。図１では、代表して１つのインジェクタ３に対応した回路を示すが、インジェクタ３の数は複数であってよい。
【００２３】
図２に示すように、インジェクタ３は、筒形のハウジング１０と、ハウジング１０の一端に設けられたノズル１１と、ノズル１１の先端に形成された噴孔１２と、ハウジング１０及びノズル１１内に配置され、軸線方向に沿って先端側及び基端側に変位可能なプランジャ１３と、プランジャ１３の先端に形成された弁体１３Ａと、プランジャ１３を先端側に付勢するばね１４と、ハウジング１０内の基端側に設けられたコア１５（鉄心）と、コア１５の周囲に巻き回されたソレノイド１６とを有する。プランジャ１３は、ばね１４に付勢されて先端側に位置するときに弁体１３Ａにおいて噴孔１２を閉じ、ばね１４の付勢力に抗して基端側に位置するときに噴孔１２を開く。ハウジング１０の基端は、燃料ポンプ（不図示）が設けられた高圧の燃料配管（不図示）に接続され、ハウジング１０及びノズル１１の内部は高圧の燃料で満たされている。
【００２４】
ソレノイド１６に電流が供給されていない状態では、ばね１４に付勢されたプランジャ１３の弁体１３Ａによって噴孔１２が閉じられ、燃料は噴射されない。一方、ソレノイド１６に電流が供給されると、コア１５が磁化されることによって、プランジャ１３がばね１４の付勢力に抗してコア１５側に吸引され、噴孔１２が開かれる。これにより、ノズル１１内の高圧燃料が噴孔１２から噴射される。
【００２５】
図１に示すように、制御装置１は、マイコン１８と、昇圧回路１９と、第１〜第４端子２１〜２４とを有する。マイコン１８は、プログラムを実行するＣＰＵ２６と、プラグロムやデータ等が記憶された書き換え可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ２７と、ＣＰＵ２６の演算結果等が記憶される揮発性メモリであるＲＡＭ２８と、Ａ／Ｄ変換器２９とを備えている。第１及び第２端子２１、２２にはバッテリ２が接続され、第３及び第４端子２３、２４にはインジェクタ３が接続されている。また、制御装置１は、例えばＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴから構成される第１〜第４スイッチング素子３１〜３４を有する。第１スイッチング素子３１は、昇圧回路１９に含まれている。
【００２６】
バッテリ２の正端子は第１端子２１に接続され、負端子は接地された第２端子２２に接続されている。第１端子２１は、バッテリ２の電圧を検出するために直列に接続された抵抗器３６、３７を介して接地されている。抵抗器３６、３７の接続点３８に生じる電圧は、マイコン１８のＡ／Ｄ変換器２９に入力されてＡ／Ｄ変換され、バッテリ２の電圧（以下、バッテリ電圧ＶＢという）としてマイコン１８に検出される。
【００２７】
昇圧回路１９は、第１端子２１と第３端子２３との間に設けられている。昇圧回路１９は、第１端子２１から供給されるバッテリ２から供給されるバッテリ電圧ＶＢをインジェクタ３の過励磁電圧（例えば、約６０Ｖ）に昇圧し第３端子２３に供給する。昇圧回路１９は、コイル４１と、ダイオード４２と、コンデンサ４３と、第１スイッチング素子３１と、抵抗器４５、４６、４７とを有する。
【００２８】
コイル４１の一端は第１端子２１に接続されている。コイル４１の他端は、第１スイッチング素子３１の一端と、ダイオード４２のアノード端子とに接続されている。第１スイッチング素子３１の他端は、電流測定用の抵抗器４５を介して接地されている。第１スイッチング素子３１のゲートは、マイコン１８に接続され、マイコン１８からの信号が入力される。第１スイッチング素子３１は、マイコン１８からの信号によってオンオフが切り替えられる。ダイオード４２のカソード端子は、コンデンサ４３の一端に接続されている。コンデンサ４３の他端は、接地されている。また、コンデンサ４３の一端は、直列に接続された電圧測定用の抵抗器４６、４７を介してコンデンサ４３の他端に接続されている。
【００２９】
抵抗器４５に加わる電圧は、マイコン１８のＡ／Ｄ変換器２９に入力されてＡＤ変換され、抵抗器４５に加わる電圧としてマイコン１８に検出される。マイコン１８は、抵抗器４５の抵抗値と、抵抗器４５に加わる電圧とに基づいて、抵抗器４５及びコイル４１を流れる電流を取得する。また、抵抗器４６、４７の接続点４８に生じる電圧は、マイコン１８のＡ／Ｄ変換器２９に入力されてＡＤ変換され、コンデンサ４３の電圧としてマイコン１８に検出される。
【００３０】
昇圧回路１９では、第１スイッチング素子３１がオンのときに、電流が、第１端子２１からコイル４１、第１スイッチング素子３１、抵抗器４５を順に通過してグランドに流れる。この状態から第１スイッチング素子３１がオフに切り替えられると、コイル４１への通電が遮断され、コイル４１に逆起電力が生じる。コイル４１に生じた逆起電力は、ダイオード４２を通過してコンデンサ４３に供給され、コンデンサ４３の電圧が昇圧（充電）される。第１スイッチング素子３１のオン、オフの切り替えが繰り返されることによって、逆起電力によるコンデンサ４３の昇圧が繰り返され、コンデンサ４３の電圧がバッテリ電圧よりも高い過励磁電圧に昇圧される。
【００３１】
マイコン１８は、コンデンサ４３の電圧を監視し、コンデンサ４３の電圧が所定の閾値以下のときに第１スイッチング素子３１に信号を出力し、第１スイッチング素子３１を所定の周波数でオンオフ制御する。これにより、コンデンサ４３の電圧が昇圧される。マイコン１８は、コンデンサ４３の電圧が所定の閾値より大きくなると、第１スイッチング素子３１のオンオフ制御を停止する。
【００３２】
コンデンサ４３の一端は第２スイッチング素子３２を介して第３端子２３に接続されている。第２スイッチング素子３２は、一端においてコンデンサ４３の一端に接続され、他端において第３端子２３に接続され、ゲートにおいてマイコン１８に接続されている。第２スイッチング素子３２は、マイコン１８からの信号がゲートに入力され、オンオフ制御される。
【００３３】
また、第１端子２１は、直列に接続された第３スイッチング素子３３及びダイオード５１を介して第３端子２３に接続されている。第３スイッチング素子３３は、一端において第１端子２１に接続され、他端においてダイオード５１のアノード端子に接続され、ゲートにおいてマイコン１８に接続されている。第３スイッチング素子３３は、マイコン１８からの信号がゲートに入力され、オンオフ制御される。ダイオード５１のカソード端子は第３端子２３に接続されている。
【００３４】
第３端子２３は還流ダイオード５２を介して接地されている。詳細には、第２端子２２と第２及び第３スイッチング素子３２、３３との間の部分が、還流ダイオード５２を介して接地されている。還流ダイオード５２は、カソード端子において第３端子２３に接続され、アノード端子において接地されている。
【００３５】
第４スイッチング素子３４は、一端において第４端子２４に接続され、他端において電流測定用の抵抗器５４を介して接地され、ゲートにおいてマイコン１８に接続されている。抵抗器５４に加わる電圧は、マイコン１８のＡ／Ｄ変換器２９に入力されてＡＤ変換され、マイコン１８に抵抗器４５に加わる電圧として検出される。マイコン１８は、抵抗器５４の抵抗値と、抵抗器５４に加わる電圧とに基づいて、抵抗器５４及びソレノイド１６を流れる電流を実電流Ｉｒとして検出する。
【００３６】
内燃機関が多気筒であり、インジェクタ３が複数の場合、制御装置１は、第３及び第４端子２３、２４と、第２〜第４スイッチング素子３２〜３４と、ダイオード５１と、還流ダイオード５２と、抵抗器５４とから構成されるユニットを、各インジェクタ３に対応して有する。
【００３７】
マイコン１８のフラッシュメモリ２７には、ソレノイド１６のインダクタンスＬ及び抵抗Ｒの値が予め記憶されている。インジェクタ３が複数の場合には、それぞれのインジェクタ３毎にインダクタンスＬ（Ｈ）及び抵抗Ｒ（Ω）の値が予め記憶されている。ソレノイド１６のインダクタンスＬ及び抵抗Ｒは、所定の温度のときにソレノイド１６が示す値である。ソレノイド１６のインダクタンスＬ及び抵抗Ｒは、温度に応じて変化することが知られており、ソレノイド１６の時定数（＝Ｌ／Ｒ）も温度に応じて変化する。ソレノイド１６のインダクタンスＬ及び抵抗Ｒの値は、例えば常温（２０℃）や車両のエンジルームの平均温度における値であってよい。
【００３８】
ソレノイド１６のインダクタンスＬ及び抵抗Ｒは、制御装置１の組み立て時や、車両の組み立て時、車両のメンテナンス時等に記憶される。ソレノイド１６のインダクタンスＬ及び抵抗Ｒは、各インジェクタ３の規格によって定められた値を、マイコン１８に接続された入力装置によってマイコン１８のフラッシュメモリ２７に記憶させてもよい。また、マイコン１８に接続され、インジェクタ３のインダクタンスＬ及び抵抗Ｒの測定を行うと共に、測定した値をマイコン１８のフラッシュメモリ２７に書き込むメンテナンス装置を使用して、インダクタンスＬ及び抵抗Ｒをマイコン１８に記憶させてもよい。フラッシュメモリ２７に記憶されたインダクタンスＬ及び抵抗Ｒは、インジェクタ３の交換時や、車両点検時等の任意のタイミングで書き換えることができる。
【００３９】
マイコン１８のフラッシュメモリ２７には、インジェクタ３の開弁時の保持電流の目標値である保持電流目標値Ｉｈ１と、保持電流目標値Ｉｈ１よりも所定値低い保持電流下限値Ｉｈ２と、保持電流目標値Ｉｈ１よりも所定値高い保持電流上限値Ｉｈ３とが記憶されている。保持電流目標値Ｉｈ１は、保持電流下限値Ｉｈ２及び保持電流上限値Ｉｈ３によって定まる範囲の中央値であってよい。インジェクタ３は、通電されて弁体１３Ａが開弁位置に移動した後に、保持電流下限値Ｉｈ２以上の電流がソレノイド１６を流れることによって、開弁状態を維持することができる。
【００４０】
次に、マイコン１８が行う制御について説明する。マイコン１８には、車両に設けられた各種センサから車両の運転状態に関する情報が入力される。マイコン１８は、例えば、アクセルペダル位置や、クランク角、エンジン水温等の車両の運転状態に基づいて、インジェクタ３毎に適切なタイミングで噴射指令信号を生成する。
【００４１】
図３に示すように、マイコン１８は、時点Ｔ１において噴射指令信号を生成すると、同時に第２及び第４スイッチング素子３２、３４をオンにする。マイコン１８は、噴射指令信号が生成された時点Ｔ１から時間を計測し、所定の期間が経過するまで、すなわち時点Ｔ５に達するまで第４スイッチング素子３４をオンに維持する。第２及び第４スイッチング素子３２、３４がオンになると、コンデンサ４３の一端から過励磁電圧がソレノイド１６に印加される。これにより、時点Ｔ１以降、ソレノイド１６を流れる電流が時間と共に増加する。
【００４２】
マイコン１８は、時点Ｔ２において、ソレノイド１６を流れる電流が目標過励磁電流Ｉｐ以上であることを検出すると、第２スイッチング素子３２をオフにする。時点Ｔ２では、インジェクタ３が開弁し、噴孔１２から燃料噴射が開始される。このように、バッテリ電圧よりも高いコンデンサ４３の過励磁電圧がソレノイド１６に印加されることによって、ソレノイド１６を流れる電流の増加に要する時間が短縮され、インジェクタ３の開弁に要する時間が短縮される。時点Ｔ２において第２スイッチング素子３２がオフになった直後は、ソレノイド１６に逆起電力が生じ、還流ダイオード５２を介してソレノイド１６に電流が還流し、ソレノイド１６を流れる電流は時間と共に低下する。この間、インジェクタ３は開弁状態に維持され、燃料噴射を継続する。
【００４３】
マイコン１８は、時点Ｔ３において、ソレノイド１６を流れる電流が所定の保持電流下限値Ｉｈ２以下であることを検出すると、演算した周波数ｆ及びデューティ比Ｄで第３スイッチング素子３３をオンオフ制御する。周波数ｆは、マイコン１８が第３スイッチング素子３３をオンオフ制御するときの周波数であって、第３スイッチング素子３３の１回のオン及び続く１回のオフを１回の動作として、この動作が１秒間に行われる回数をいう。デューティ比Ｄは、マイコン１８が第３スイッチング素子３３をオンオフ制御するときのデューティ比であって、第３スイッチング素子３３の１回のオン及び続く１回のオフを含む１回の動作期間（１周期）に対する１回のオン期間の割合をいう。周波数ｆ及びデューティ比Ｄの演算手順については、後述する。
【００４４】
時点Ｔ３から、第３スイッチング素子３３がオンオフ制御されると、ソレノイド１６を流れる電流は、過励磁電流よりも低い一定の保持電流に維持される。ソレノイド１６に保持電流が流れることによって、インジェクタ３は開弁状態に維持され、燃料噴射を継続する。
【００４５】
マイコン１８は、時点Ｔ３の後の、第３スイッチング素子３３をオンからオフに切り替える初回のタイミングである時点Ｔ４において、ソレノイド１６を流れる電流を実電流Ｉｒとして検出し、実電流Ｉｒと判定値である保持電流上限値Ｉｈ３との差である保持電流差ΔＩ（＝Ｉｒ−Ｉｈ３）を演算し、記憶する。保持電流上限値Ｉｈ３は、保持電流目標値Ｉｈ１に基づいて、時点Ｔ４において好ましい実電流Ｉｒの値として設定されている。
【００４６】
マイコン１８は、時点Ｔ１から所定の期間が経過した時点Ｔ５において、第３及び第４スイッチング素子３３、３４をオフにし、ソレノイド１６への通電を停止する。これにより、インジェクタ３は閉弁し、燃料噴射が停止される。
【００４７】
次に、図４を参照してマイコン１８による周波数ｆ及びデューティ比Ｄの演算手順について説明する。マイコン１８は、噴射指令信号が生成された時点Ｔ１において図４に示す制御を実行する。マイコン１８は、最初にステップＳ１において、バッテリ電圧ＶＢを検出する。
【００４８】
次に、マイコン１８は、ステップＳ２において、バッテリ電圧ＶＢと、記憶したインダクタンスＬと、保持電流目標値Ｉｈ１とに基づいて、次の式（１）から周波数基準値ｆｂを演算する。
【００４９】
【数１】
0006437383.tif 000002
【００５０】
また、マイコン１８は、バッテリ電圧ＶＢと、抵抗Ｒと、保持電流目標値Ｉｈ１とに基づいて、次の式（２）からデューティ比基準値Ｄｂを演算する。
【００５１】
【数２】
0006437383.tif 000003
【００５２】
次に、マイコン１８は、ステップＳ３において、同じインジェクタ３の前回の燃料噴射時に記憶した保持電流差ΔＩに基づいて周波数補正係数Ｋｆ及びデューティ比補正係数Ｋｄを演算する。周波数補正係数Ｋｆは、例えば、ΔＩが０のときに１に設定され、ΔＩの値が正の方向に増加するほど１より大きい範囲において増加するように設定され、ΔＩの値が負の方向に大きくなるほど１から０に近づくように設定される。デューティ比補正係数Ｋｄは、例えば、ΔＩが０のときに１に設定され、ΔＩの値が正の方向に大きくなるほど１から０に近づくように設定され、ΔＩの値が負の方向に大きくなるほど１より大きい範囲において増加するように設定される。なお、今回の燃料噴射が初回である場合には、前回の保持電流差ΔＩは０として演算を行う。
【００５３】
次に、マイコン１８は、ステップＳ４において、周波数基準値ｆｂと周波数補正係数Ｋｆとの積を周波数ｆとし、デューティ比基準値Ｄｂとデューティ比補正係数Ｋｄとの積をデューティ比Ｄとする。マイコン１８は、ステップＳ４の処理の後、リターンに進み、周波数ｆ及びデューティ比Ｄの演算を終了する。マイコン１８は、以上の周波数ｆ及びデューティ比Ｄの演算を、燃料噴射指令を生成する毎に行う。
【００５４】
以上のように構成した本実施形態に係る制御装置１の効果について説明する。制御装置１は、マイコン１８が各スイッチング素子３１〜３４に信号を出力し、直接に制御する。そのため、インジェクタ３のソレノイド１６の特性に応じた専用ＡＳＩＣやアナログ回路等を設ける必要がなく、製造コストを削減することができる。
【００５５】
マイコン１８は、保持電流をソレノイド１６に流すときに、演算した周波数ｆ及びデューティ比Ｄに基づいて第３スイッチング素子３３をオンオフするため、ソレノイド１６を流れる実電流Ｉｒを常時監視する必要や、実電流Ｉｒと保持電流下限値Ｉｈ２及び保持電流上限値Ｉｈ３との比較を行う必要がなく、マイコン１８の処理負荷を低減することができる。これにより、制御装置１によるインジェクタ３の制御が適時に確実に行われる。
【００５６】
また、マイコン１８は、保持電流差ΔＩに基づいて、周波数補正係数Ｋｆ及びデューティ比補正係数Ｋｄを算出し、周波数基準値ｆｂ及びデューティ比基準値Ｄｂを補正するため、インジェクタ３の周囲の温度変化等の外乱が生じる場合にも、ソレノイド１６を流れる実電流Ｉｒを保持電流目標値Ｉｈ１に近づけることができる。すなわち、マイコン１８は、フィードフォワード項としての周波数基準値ｆｂ及びデューティ比基準値Ｄｂと、フィードバック項としての周波数補正係数Ｋｆ及びデューティ比補正係数Ｋｄとに基づいて、実電流Ｉｒを保持電流目標値Ｉｈ１に近づける。
【００５７】
また、マイコン１８は、第３スイッチング素子３３をオンからオフに切り替える初回のタイミングで検出された実電流Ｉｒと、判定値としての保持電流上限値Ｉｈ３との差である保持電流差ΔＩを算出するため、第３スイッチング素子３３のオンオフの継続時間に関わらず、保持電流差ΔＩが確実に算出され、周波数基準値ｆｂ及びデューティ比基準値Ｄｂが補正される。
【００５８】
また、マイコン１８は、保持電流差ΔＩを算出する回数を少なくするほど、処理負荷を低減することができる。そのため、マイコン１８は、第３スイッチング素子３３のオンオフを継続する期間に、例えば１回のみ保持電流差ΔＩを算出するとよい。
【００５９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記実施形態では、保持電流差ΔＩに基づいて周波数ｆ及びデューティ比Ｄの両方を設定するようにしたが、周波数ｆ及びデューティ比Ｄの一方のみを保持電流差ΔＩに基づいて設定するようにしてもよい。すなわち、周波数補正係数Ｋｆ及びデューティ比補正係数Ｋｄの一方は値を１に固定してもよい。また、周波数ｆ及びデューティ比Ｄの一方は、予め記憶された固定値を設定してもよい。このようにすると、周波数ｆ及びデューティ比Ｄの一方の演算を行う必要がなくなるため、マイコン１８の処理負荷が低減される。
【００６０】
周波数基準値ｆｂ及びデューティ比基準値Ｄｂの演算方法は、上記した数式（１）及び（２）に限らず、様々な数式を適用することができる。また、上記の実施形態では、フィードフォワード項としての周波数基準値ｆｂ及びデューティ比基準値Ｄｂに、フィードバック項としての周波数補正係数Ｋｆ及びデューティ比補正係数Ｋｄを掛けることによって周波数ｆ及びデューティ比Ｄを演算したが、フィードバック項を周波数補正量及びデューティ比補正量として算出し、周波数基準値ｆｂ及びデューティ比基準値Ｄｂに周波数補正量及びデューティ比補正量を加算することによって周波数ｆ及びデューティ比Ｄを演算してもよい。
【００６１】
また、上記の実施形態では、マイコン１８は、時点Ｔ３の後の、第３スイッチング素子３３をオンからオフに切り替える初回のタイミングで実電流Ｉｒを取得し、この実電流Ｉｒに基づいて保持電流差ΔＩを算出したが、実電流Ｉｒを取得するタイミングは他の任意のタイミングであってもよく、また１回に限らず複数回であってもよい。また、保持電流差ΔＩを算出するために使用する比較値（上記実施形態では保持電流上限値Ｉｈ３）は、実電流Ｉｒを検出するタイミングに応じて任意に設定するとよい。
【符号の説明】
【００６２】
１      ：制御装置
２      ：バッテリ（電源）
３      ：インジェクタ
１３Ａ  ：弁体
１６    ：ソレノイド
１８    ：マイコン
１９    ：昇圧回路
３１    ：第１スイッチング素子
３２    ：第２スイッチング素子
３３    ：第３スイッチング素子
３４    ：第４スイッチング素子
３７    ：抵抗器（電圧検出手段）
４１    ：コイル
４３    ：コンデンサ
５４    ：抵抗器（電流検出手段）
ＶＢ    ：バッテリ電圧（電源電圧）
ｆ      ：周波数
ｆｂ    ：周波数基準値
Ｋｆ    ：周波数補正係数
Ｄ      ：デューティ比
Ｄｂ    ：デューティ比基準値
Ｋｄ    ：デューティ比補正係数
Ｉｈ１  ：目標保持電流
Ｉｈ２  ：保持電流下限値
Ｉｈ３  ：保持電流上限値
Ｉｐ    ：目標過励磁電流
Ｉｒ    ：ソレノイドの実電流
Ｌ      ：ソレノイドのインダクタンス
Ｒ      ：ソレノイドの抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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