(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサを有し、該コンデンサを充電することにより電源電圧よりも高い所定電圧値の高電圧を生成する高電圧生成手段と、
前記コンデンサから放電されることにより開弁して、内燃機関へ燃料を噴射するインジェクタと、
前記インジェクタの駆動期間を設定する設定手段と、
前記インジェクタの通電経路に設けられ、オンすることで前記コンデンサから前記インジェクタへ放電させるスイッチング素子と、
前記設定手段により設定された前記駆動期間の開始タイミングで、前記スイッチング素子へ、該スイッチング素子をオンするためのオン指令を出力する放電制御手段と、
を備えた燃料噴射制御装置において、
前記オン指令が出力されてから前記インジェクタに流れるコンデンサからの放電電流が規定値に至るまでの到達時間を計測する到達時間計測手段と、
前記到達時間計測手段により計測された到達時間から予め定められた規定到達時間を減じた差分時間を検出する差分時間検出手段と、
前記差分時間に応じて前記内燃機関への燃料噴射量を増減させるための補正処理として、少なくとも、前記設定手段が設定する前記駆動期間の開始タイミングを、前記差分時間に応じて、前記差分時間が正の方向に大きいほど早くするように補正し、前記差分時間が負の方向に大きいほど遅くするように補正する処理を行う補正手段と、
を備えていることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、
前記インジェクタが開弁した後、その開弁状態を保持させる保持手段を備え、
前記補正手段は、前記補正処理として、前記保持手段が前記インジェクタを開弁状態に保持させる保持期間を、前記差分時間に応じて、前記差分時間が正の方向に大きいほど長くし、前記差分時間が負の方向に大きいほど短くすること、
を特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射制御装置において、
前記補正手段は、前記補正処理として、前記高電圧生成手段による前記コンデンサの充電電圧を、前記差分時間に応じて、前記差分時間が正の方向に大きいほど増加させ、前記差分時間が負の方向に大きいほど減少させること、
を特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記インジェクタへの燃料の供給圧力を制御する圧力制御手段を備え、
前記補正手段は、前記補正処理として、前記圧力制御手段が制御する前記供給圧力を、前記差分時間に応じて、前記差分時間が正の方向に大きいほど増加させ、前記差分時間が負の方向に大きいほど減少させること、
を特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記補正手段は、前記差分時間が所定範囲にあるか否かを判定し、所定範囲にない場合には、前記補正処理を行わないようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記コンデンサの周囲温度を検出する温度検出手段を備え、
前記補正手段は、前記温度検出手段により検出される前記周囲温度が特定温度領域にあるか否かを判定し、特定温度領域にある場合に、前記補正処理を行うようになっていることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料噴射制御装置において、
当該燃料噴射制御装置は前記内燃機関の近傍に設けられているとともに、前記コンデンサの周囲温度と前記内燃機関の冷却水温とは比例関係にあり、
前記冷却水温を検出する水温検出手段と、
前記水温検出手段により検出される冷却水温（以下、この項において検出水温と言う）と、前記温度検出手段により検出される前記コンデンサの周囲温度（以下、この項において検出周囲温度と言う）とが前記比例関係にあるか否かを判定する比例判定手段と、
前記比例判定手段により前記検出水温と前記検出周囲温度とが前記比例関係にないと判定されると、前記差分時間から前記コンデンサの周囲温度を推測するとともに、その推測した前記コンデンサの周囲温度と前記検出周囲温度とを比較して両者が同値とみなせる場合に、前記水温検出手段に異常が生じていると判定する異常判定手段と、
を備えていることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項８】
請求項５に記載の燃料噴射制御装置において、
前記補正手段が前記差分時間の判定に用いる前記所定範囲を書き換え可能に記憶する不揮発性の時間範囲記憶手段を備えていることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項９】
請求項６又は請求項７に記載の燃料噴射制御装置において、
前記補正手段が前記周囲温度の判定に用いる前記特定温度領域を書き換え可能に記憶する不揮発性の温度領域記憶手段を備えていることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を噴射するためのインジェクタを駆動する装置に関し、特に、コンデンサに充電した高電圧のエネルギーをインジェクタに放電してインジェクタを開弁させる燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インジェクタを駆動して燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置としては、電源電圧よりも高い昇圧電圧をコンデンサに発生させる昇圧回路と、コンデンサを放電させるスイッチング素子と、そのスイッチング素子をオン／オフ制御する制御回路と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような装置では、インジェクタに通電すべき通電期間（インジェクタの駆動期間）の開始時に、スイッチング素子をオンする指令（以下、オン指令）を制御回路から出力させてスイッチング素子をオンし、コンデンサを放電させる。すると、コンデンサに発生させた昇圧電圧がインジェクタへ印加され、そのインジェクタが速やかに開弁される。そしてその後は、通電期間が終了するまで、インジェクタの開弁状態が保持されるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−１４０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年では、内燃機関の各気筒について、所謂多段噴射を行うことが主流になってきており、上記のような燃料噴射制御装置では、多段噴射の実施のためにはより大容量のコンデンサが必要とされる。そして、大容量のコンデンサとしては、アルミ電解コンデンサが考えられる。ここで、このアルミ電解コンデンサが用いられた場合には、制御回路からオン指令が出力されてからインジェクタが開弁するまでの時間（以下、開弁到達時間）のばらつきが大きくなる。
【０００４】
まず、開弁到達時間にばらつきが生じることについて言えば、これは、制御回路からオン指令が出力されてからスイッチング素子がオンするまでの時間（以下、オン応答時間）が、スイッチング素子の応答特性等により変動するためである。また、コンデンサの放電によりインジェクタへ電圧が印加されてからそのインジェクタが開弁するまでの時間（以下、開弁応答時間）が変動するためである。開弁応答時間は、インジェクタへ印加される電圧（以下、印加電圧）が大きくなると短くなり、逆に、印加電圧が小さくなると長くなる。
【０００５】
そして、印加電圧が変動することについては、例えばインジェクタへの通電経路における素子の発熱温度が上昇したりしてその素子の内部抵抗が増加すると、その通電経路における電圧降下が大きくなり、印加電圧は低下する。つまり、通電経路の素子の状態等により、印加電圧は変動する。また、例えば、コンデンサの周囲温度が変動することでも、印加電圧は変動することとなる。具体的には、コンデンサの周囲温度が低下すると、そのコンデンサの等価回路抵抗（ＥＳＲ）は大きくなる。すると、インジェクタへの印加電圧は低下する。また、コンデンサの周囲温度が上昇すると、コンデンサのＥＳＲは小さくなり、インジェクタへの印加電圧は増大する。特にアルミ電解コンデンサにおいては、ＥＳＲの周囲温度による変動が大きいため、燃料噴射制御装置にてアルミ電解コンデンサが用いられた場合には、開弁到達時間のばらつきは大きくなるのである。
【０００６】
そして、前述のオン応答時間、或いは開弁応答時間が長くなると（つまり、開弁到達時間が長くなると）、内燃機関への燃料噴射の開始時期が遅れるため、通電期間中における燃料噴射量は減少する。また、例えばオン応答時間が正常であり、開弁応答時間が短くなると（つまり、開弁到達時間が短くなると）、内燃機関への燃料噴射の開始時期が早まることとなるため、通電期間中における燃料噴射量は増加する。
【０００７】
そして、内燃機関への燃料噴射量が減少し過ぎると、排気ガス中のＮＯｘや粒子状物質（ＰＭ）が増加することが考えられる。一方、燃料噴射量が増加し過ぎると、上記の問題が生じることに加え、燃費が悪化することとなる。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、内燃機関において所望の燃料噴射量が確保されるようになる燃料噴射制御装置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】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本願の燃料噴射制御装置は、コンデンサを有し、該コンデンサを充電することにより電源電圧よりも高い所定電圧値の高電圧を生成する高電圧生成手段と、コンデンサから放電されることにより開弁して、内燃機関へ燃料を噴射するインジェクタと、インジェクタの駆動期間を設定する設定手段と、インジェクタの通電経路に設けられ、オンすることで前記コンデンサから前記インジェクタへ放電させるスイッチング素子と、を備えている。そして、放電制御手段が、設定手段により設定された駆動期間の開始タイミングで、スイッチング素子へ、そのスイッチング素子をオンするためのオン指令を出力すると、スイッチング素子がオンされてコンデンサからインジェクタへ放電される。
【００１０】
そして、到達時間計測手段が、放電制御手段からオン指令が出力されてからインジェクタに流れるコンデンサからの放電電流が規定値に至るまでの到達時間を計測し、差分時間検出手段が、到達時間計測手段により計測された到達時間から予め定められた規定到達時間を減じた差分時間を検出する。さらに、補正手段が、内燃機関への燃料噴射量を増減させるための補正処理として、設定手段が設定する駆動期間の開始タイミングを差分時間に応じて、差分時間が正の方向に大きいほど早くするように補正し、差分時間が負の方向に大きいほど遅くするように補正する処理を行うようになっている。
【００１１】
尚、規定到達時間としては、回路中の素子のパラメータ等から予め計算により算出される理論上の到達時間などが考えられる。また、規定到達時間は、実験等により予め算出される標準の到達時間であってもよい。
【００１２】
そして、本燃料噴射制御装置によれば、差分時間に応じて内燃機関への燃料噴射量が増減され、その燃料噴射量が適切な量に制御される。従って、燃料噴射量が減少し過ぎてしまうことにより排気ガス中のＮＯｘやＰＭが増加してしまう、ということなどを防止でき、一方、燃料噴射量が増加し過ぎてしまうことにより上記の問題が生じたり燃費が悪化したりしてしまう、ということなどを防止することができる。
【００１３】
ここで、例えば前述の差分時間が正であるということは、到達時間計測手段により計測された到達時間が規定到達時間よりも長いということであり、これはつまり、インジェクタの開弁のタイミングが遅れているということである。そして、インジェクタの開弁のタイミングが遅れると、その遅れに応じて内燃機関への燃料噴射量は減少することとなる。よって、この場合、補正手段は、補正処理として、内燃機関への燃料噴射量を増加させればよい。
【００１４】
また、差分時間が負であるということは到達時間が規定到達時間よりも短いということであり、これはつまり、開弁のタイミングが早まっているということである。すると、その早まった時間に応じて、内燃機関への燃料噴射量は増加する。よって、この場合、補正手段は、補正処理として、内燃機関への燃料噴射量を減少させればよい。
【００１５】
本願発明の装置では、前述のように、駆動期間の開始タイミングが、差分時間が正の方向に大きいほど早くなるように補正され、差分時間が負の方向に大きいほど遅くなるように補正される。そして、駆動期間の開始タイミングが早くなると開弁期間が長くなって燃料噴射量は増加し、駆動期間の開始タイミングが遅くなると開弁期間が短くなって燃料噴射量は減少することとなる。本願発明の装置では、補正手段が駆動期間の開始タイミングを補正することで燃料噴射量が適切な量に制御され、所望の燃料噴射量が確保されるようになる。
また、燃料噴射量を増減させる他の局面の方法としては、インジェクタの開弁状態が保持される期間を補正することが考えられる。つまり、インジェクタが開弁した後、その開弁状態を保持させる保持手段を備え、補正手段は、補正処理として、保持手段がインジェクタを開弁状態に保持させる保持期間を、差分時間に応じて、差分時間が正の方向に大きいほど長くし、差分時間が負の方向に大きいほど短くする。
【００１６】
そして、保持期間が長いほど燃料噴射量は増加し、保持期間が短いほど燃料噴射量は減少することとなる。
このような装置によれば、保持期間を増減させるという比較的簡単な処理で、燃料噴射量を適切な量に制御して所望の燃料噴射量が確保されるようにすることができる。
【００１９】
また、本願発明の装置において、補正手段は、補正処理として、高電圧生成手段によるコンデンサの充電電圧を差分時間に応じて、差分時間が正の方向に大きいほど増加させ、差分時間が負の方向に大きいほど減少させるようにしてもよい。
【００２０】
コンデンサの充電電圧が増加すれば、インジェクタに印加される電圧も増大するため、開弁のタイミングが早まって、内燃機関への燃料噴射量が増加することとなる。逆に、コンデンサの充電電圧が減少すれば、内燃機関への燃料噴射量は減少する。
【００２１】
そして、この装置において、燃料噴射量を増減させる場合に、駆動期間を増減させずにコンデンサの充電電圧を増減させることとすれば、例えば駆動期間が長くなって各燃料噴射の間の期間が小さくなるということを防止できるため、コンデンサが確実に充電されるようになる。よって、確実に燃料噴射を実施させることができ、しかも燃料噴射量が適切な量に制御されて所望の燃料噴射量が確保されるようになる燃料噴射制御装置を提供することができる。
【００２２】
またさらに、燃料噴射量を増減させる場合、インジェクタへの燃料の供給圧力を増減させるようにしてもよい。具体的には、インジェクタへの燃料の供給圧力を制御する圧力制御手段を備え、補正手段は、補正処理として、圧力制御手段が制御する供給圧力を差分時間に応じて、差分時間が正の方向に大きいほど増加させ、差分時間が負の方向の大きいほど減少させ得る。
【００２３】
上記の供給圧力が増加すると、単位時間あたりの燃料噴射量は増加し、逆に、供給圧力が減少すると、単位時間あたりの燃料噴射量は減少する。
そして、この装置において、駆動期間を増減させずに供給圧力を増減させるようにすれば、前述のような理由から、確実に燃料噴射を実施させることができ、しかも燃料噴射量を適切な量に制御して所望の燃料噴射量が確保されるようになる。
【００２４】
また、補正手段は、差分時間が所定範囲にあるか否かを判定し、所定範囲にない場合には、補正処理を行わないようになっていることが好ましい。
【００２５】
なぜなら、例えば差分時間がある値よりも大きいような場合、回路や素子等に異常が生じていることが考えられ、上記のように構成すれば、回路や素子等に異常が生じている場合には補正処理を行わないようにできるからである。そして、回路や素子等の異常が疑われる場合には、フェイルセーフ処理等を実施するとよい。
【００２６】
ところで、この種の燃料噴射制御装置では、ある温度領域にてコンデンサの内部抵抗（ＥＳＲ）が大きく変動し、その変動にともなってインジェクタに印加される電圧も変動する。すると、燃料噴射量が大きく変動する。
【００２７】
そこで、コンデンサの周囲温度を検出する温度検出手段を備えるようにし、補正手段は、温度検出手段により検出される周囲温度が特定温度領域にあるか否かを判定するとともに、特定温度領域にある場合に、補正処理を行うようになっていることが好ましい。
【００２８】
このような装置によれば、燃料噴射量が適切な量から大きく変動してしまう温度領域において、補正手段が補正処理を行うように構成することができる。逆に言うと、燃料噴射量が適切な量から大きく変動せず、燃料噴射量を特に補正しなくてもよい温度領域においては、補正手段が補正処理を行わないように構成することができる。よって、装置の処理負荷を抑えることができ有利である。
【００２９】
ところで、当該燃料噴射制御装置が内燃機関の近傍に設けられており該コンデンサの周囲温度と内燃機関の冷却水温とが比例関係にある場合、次のように構成することが考えられる。つまり、水温検出手段が冷却水温を検出するとともに、比例判定手段が、その水温検出手段により検出される冷却水温（以下、検出水温と言う）と、温度検出手段により検出されるコンデンサの周囲温度（以下、検出周囲温度と言う）とが比例関係にあるか否かを判定する。さらに、比例判定手段により検出水温と検出周囲温度とが比例関係にないと判定された場合に、異常判定手段が、差分時間検出手段により検出される差分時間からコンデンサの周囲温度を推測するとともに、その推測したコンデンサの周囲温度と検出周囲温度とを比較する。そして、異常判定手段は、両者が同値とみなせる場合には、水温検出手段に異常が生じていると判定する。
【００３０】
これは、つまり、冷却水温とコンデンサの周囲温度との比例関係が崩れた場合、少なくとも、水温検出手段或いは温度検出手段の何れかに異常が生じていることが考えられるが、このままでは、どちらに異常が生じているか特定はできない。そこで、差分時間から周囲温度を推測し、その周囲温度と検出周囲温度が同値とみなせるものであれば、温度検出手段は正常であると推測して、この場合には、水温検出手段に異常が生じていると判定するのである。
【００３１】
これによれば、温度検出手段を利用して、さらに水温検出手段の異常の有無を検出できるようになる、という優れた効果を得ることができる。また、水温検出手段の異常を検出するための機構を別途設けなくてもよいため、コストの面において有利である。
【００３２】
そして、本願発明の装置は、補正手段が周囲温度についての判定に用いる所定範囲を書き換え可能に記憶する不揮発性の時間範囲記憶手段を備えていることが好ましい。
【００３３】
所定範囲の変更が容易となるため、便利だからである。
また、この所定範囲は、例えば車両の製造者やメンテナンス者等の入力に基づき記憶されるようにしてもよいし、自動で記憶されるようにしてもよい。自動で記憶されるようにする場合、例えば、差分時間をモニタし、そのモニタした差分時間の値が多く分布する領域が含まれるような所定範囲を記憶することが考えられる。つまり、所定範囲の最適化を図るのである。
【００３４】
また、本願発明の装置は、補正手段が周囲温度についての判定に用いる特定温度領域を書き換え可能に記憶する不揮発性の温度領域記憶手段を備えていることが好ましい。
【００３５】
特定温度領域の変更が容易となるため、便利だからである。
他の局面の装置では、前述の高電圧生成手段と、インジェクタと、設定手段と、スイッチング素子と、放電制御手段と、が設けられ、さらに、コンデンサの周囲温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段により検出された周囲温度に応じて、内燃機関への燃料噴射量を増減させる補正手段と、が設けられても良い。
【００３６】
前述のように、コンデンサの周囲温度により内燃機関への燃料噴射量は変動するため、この装置では、コンデンサの周囲温度に応じて、補正手段が燃料噴射量を補正する（増減させる）ようになっている。具体的に、補正手段は、周囲温度が小さい場合ほど燃料噴射量を増加させるようにし、周囲温度が大きい場合ほど燃料噴射量を減少させるようにする。
【００３７】
この装置によれば、コンデンサの周囲温度に応じて燃料噴射量を増減させるようにすることでその燃料噴射量を適切な量に制御し、所望の燃料噴射量が確保されるようになる。そして、燃料噴射量を増減させる場合、次のように構成することができる。
【００３８】
具体的には、前述の保持手段を備え、補正手段は、補正処理として、保持手段がインジェクタを開弁状態に保持させる保持期間を、周囲温度に応じて、周囲温度が小さい場合ほど長くする。逆に言えば、周囲温度が大きい場合ほど、保持期間を短くする。
【００３９】
また、補正手段は、補正処理として、設定手段が設定する駆動期間の開始タイミングを周囲温度に応じて、周囲温度が小さい場合ほど早くするように補正する。逆に言えば、周囲温度が大きい場合ほど、開始タイミングを遅くするように補正する。
【００４０】
加えて、補正手段は、補正処理として、高電圧生成手段によるコンデンサの充電電圧を周囲温度に応じて、周囲温度が小さい場合ほど増加させるようにする。逆に、周囲温度が大きい場合ほど、充電電圧を減少させるようにする。
【００４１】
さらに、前述の圧力制御手段を備え、補正手段は、補正処理として、圧力制御手段が制御する供給圧力を周囲温度に応じて、周囲温度が小さい場合ほど増加させるようにする。逆に言えば、周囲温度が大きい場合ほど、供給圧力を減少させるようにする。
【００４２】
このような装置によれば、周囲温度に基づいて燃料噴射量の補正量（増減量）を決定すればよいため、処理が比較的簡単なものとなる。よって、装置の処理負荷を抑えることができる。
【００４３】
また、補正手段は、周囲温度が特定温度領域にあるか否かを判定し、特定温度領域にある場合に、補正処理を行うようになっていることが好ましい。
【００４４】
前述したように、この種の燃料噴射制御装置では、燃料噴射量が適切な量から大きく変動してしまう温度領域がある。逆に、燃料噴射量が適切な量からそれほど変動しないような温度領域もある。
【００４５】
本願の装置によれば、燃料噴射量が適切な量から大きく変動してしまう温度領域では、補正手段は補正処理を行うようにし、逆に、燃料噴射量が適切な量から大きく変動せず、燃料噴射量を特に補正しなくてもよい温度領域では、補正手段は補正処理を行わないように構成することができる。よって、装置の処理負荷を抑えることができ有利である。
【００４６】
さらに、本願の装置においては、補正手段が周囲温度についての判定に用いる特定温度領域を書き換え可能に記憶する不揮発性の温度領域記憶手段を備えていることが好ましい。
【００４７】
特定温度領域の変更が容易となるため、便利だからである。
また、燃料噴射制御装置が内燃機関の近傍に設けられている場合、温度検出手段は、内燃機関の冷却水温を周囲温度として検出するような構成としてもよい。
【００４８】
これは、燃料噴射制御装置が内燃機関の近傍に設けられている場合、内燃機関の冷却水温とコンデンサの周囲温度とは比例関係にあり、冷却水温を周囲温度として燃料噴射量を補正することは、実際の周囲温度に応じて燃料噴射量を補正することと同じだからである。また、冷却水温を検出する手段が別に設けられている場合、補正手段は、その検出された冷却水温を周囲温度として利用するような構成も考えられる。この場合には、例えば温度検出手段に異常が生じ、周囲温度が検出できなくなった場合であっても、冷却水温を周囲温度とみなして補正処理を実施することができ、燃料噴射量の制御がより確実になされる燃料噴射制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下に、本発明が適用された実施形態の燃料噴射制御システムについて説明する。
図１に示すように、本実施形態の燃料噴射制御システムが制御対象とするエンジン１は、シリンダ２を４つ有した４気筒のディーゼルエンジンであり、高圧燃料ポンプ３から圧送される燃料がコモンレール４で高圧状態に蓄積され、そのコモンレール４から各気筒に設けられた電磁コイル式ユニットインジェクタ（以下、単に電磁弁と言う）１０１〜１０４へ燃料が供給されるようになっている。
【００５０】
そして、この燃料噴射制御システムでは、エンジン制御用の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）１００が、エンジン１の吸気経路に設けられたエアフロセンサ（エアフロメータとも呼ばれる）７からの信号に基づいてエンジン１への流入空気量を検出すると共に、コモンレール４に設けられた圧力センサ８からの信号に基づいてコモンレール４内の圧力を検出する。
【００５１】
更に、ＥＣＵ１００には、アクセルペダルの操作量を示すアクセルペダルセンサ信号、エンジン１のクランク軸の回転に同期して一定のクランク角毎（例えば６°ＣＡ毎）にパルスエッジが生じる回転信号、エンジン１の冷却水温を示す水温センサ信号、エンジン１の吸気温度を示す吸気温センサ信号、ブースト圧を示すブーストセンサ信号、イグニッションスイッチ（ＳＷ）のオン／オフを示すイグニッションＳＷ信号、及びスタータスイッチのオン／オフを示すスタータＳＷ信号など、他の各種信号も入力される。尚、ＣＡとは、クランク角（クランク軸の回転角度）を意味する慣用的な添え字である。
【００５２】
そして、ＥＣＵ１００は、それら各種入力信号と上記流入空気量やコモンレール４内圧力の検出値に基づいて、様々なエンジン制御用パラメータの演算を行い、その演算結果に基づいて、高圧燃料ポンプ３や電磁弁１０１〜１０４を駆動する。
【００５３】
また、エンジン１には、エミッション制御用のアクチュエータとして、周知の吸気絞り弁９、ＥＧＲ装置１０、及びターボチャージャー１１が設けられており、これらのアクチュエータもＥＣＵ１００により制御されている。
［実施形態１］
図２は、第１実施形態の燃料噴射制御装置としてのＥＣＵ１００の構成を表す図面である。
【００５４】
本第１実施形態において、電磁弁１０１，１０２，１０３，１０４はそれぞれ、コイル１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａを有した常閉式の電磁弁であり、その各コイル１０１ａ〜１０４ａに通電されると、図示しない弁体がリターンスプリングの付勢力に抗して開弁位置に移動し、燃料噴射が行われる。
【００５５】
また、コイル１０１ａ〜１０４ａの通電が遮断されると、弁体が元の閉弁位置に戻り、燃料噴射が停止される。そして、その各電磁弁１０１〜１０４のコイル１０１ａ〜１０４ａへの通電時間及び通電タイミングが制御されることにより、エンジン１の各気筒＃１〜＃４への燃料噴射量及び燃料噴射時期が制御される。
【００５６】
そして、本実施形態においては、各気筒についていわゆる燃料の多段噴射を行うようになっている。具体的には、一回の燃焼行程において、気筒内の活性化を目的とするプレ噴射、騒音，振動及びＮＯｘの低減を目的とするパイロット噴射、ピストンの駆動を目的とするメイン噴射、燃焼により生じた粒子状物質（ＰＭ）の再燃焼を目的とするアフター噴射及びポスト噴射、を行うようになっている。
【００５７】
さらに、本装置では、同時に２つの電磁弁を駆動させて各々燃料噴射を行わせる多重噴射を実施するようになっており、以下のような構成をとっている。
まず、全４気筒の電磁弁１０１〜１０４を２気筒ずつ２つのグループに分け、電磁弁１０１，１０３を同じ噴射グループとして、そのコイル１０１ａ，１０３ａの上流側の一端をＥＣＵ１００が備える端子ＣＯＭ１に接続し、電磁弁１０２，１０４を同じ噴射グループとして、そのコイル１０２ａ，１０４ａの上流側の一端をＥＣＵ１００が備える端子ＣＯＭ２に接続している。尚、各噴射グループは、同時に駆動されることがない電磁弁同士で構成されるが、そのグループ分けは、どの気筒間で多重噴射を実施させるか等のエンジン１の設計仕様によって決定される。そして、以下の説明において、〈〉内の符号の構成要素は、電磁弁１０２，１０４を駆動させるためのものである。
【００５８】
ＥＣＵ１００は、前述した端子ＣＯＭ１〈ＣＯＭ２〉の他、コイル１０１ａ，１０３ａ〈１０２ａ，１０４ａ〉の下流側の一端がそれぞれ接続される端子ＩＮＪ１，ＩＮＪ３〈ＩＮＪ２，ＩＮＪ４〉と、その端子ＩＮＪ１，ＩＮＪ３〈ＩＮＪ２，ＩＮＪ４〉に一方の出力端子が接続されたトランジスタＴ１０，Ｔ３０〈Ｔ２０，Ｔ４０〉と、トランジスタＴ１０，Ｔ３０〈Ｔ２０，Ｔ４０〉の他方の出力端子とグランドラインとの間に接続された電流検出用の抵抗Ｒ１０〈Ｒ２０〉と、電源電圧としての車載バッテリの電圧（以下、バッテリ電圧と言う）ＶＢが供給される電源ラインＬｐに一方の出力端子が接続されたトランジスタＴ１１〈Ｔ２１〉と、そのトランジスタＴ１１〈Ｔ２１〉の他方の出力端子にアノードが接続され、カソードが上記端子ＣＯＭ１〈ＣＯＭ２〉に接続された逆流防止用のダイオードＤ１１〈Ｄ２１〉と、電磁弁１０１，１０３〈１０２，１０４〉を速やかに開弁作動させるための大電流をコイル１０１ａ，１０３ａ〈１０２ａ，１０４ａ〉に流すためのコンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉と、バッテリ電圧ＶＢを昇圧して、そのバッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧を生成し、コンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉を充電する昇圧回路５０と、を備えている。
【００５９】
また、コンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉の正極側を端子ＣＯＭ１〈ＣＯＭ２〉に接続させる放電用のトランジスタＴ１２〈Ｔ２２〉と、アノードがグランドラインに接続されるとともに、カソードが端子ＣＯＭ１〈ＣＯＭ２〉に接続され、トランジスタＴ１０，Ｔ３０〈Ｔ２０，Ｔ４０〉がオンされている状態でトランジスタＴ１１〈Ｔ２１〉がオンからオフされた時に、コイル１０１ａ，１０３ａ〈１０２ａ，１０４ａ〉に電流を還流させるダイオードＤ１２〈Ｄ２２〉と、トランジスタＴ１０，Ｔ３０〈Ｔ２０，Ｔ４０〉、Ｔ１１〈Ｔ２１〉、Ｔ１２〈Ｔ２２〉、及び昇圧回路５０を制御する駆動制御回路１２０と、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなる周知のマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと言う）１３０と、このＥＣＵ１００の内部温度を検出するための温度センサＨ０１と、情報を書き換え可能な不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ１０と、が備えられている。
【００６０】
尚、本実施形態においては、コンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉としては、アルミ電解コンデンサが用いられる。アルミ電解コンデンサは、例えば従来用いられていたフィルムコンデンサと比較して、静電容量に対する体積比が小さい。そのため、多段噴射を行う場合など高容量のコンデンサが必要とされる時の使用に適している。
【００６１】
ここで、マイコン１３０は、前述したような各種信号（図２では、回転数Ｎｅ、アクセル開度ＡＣＣ、エンジン１の冷却水温ＴＨＷのみ示している）が表すエンジン１の運転情報に基づいて、気筒＃１〜＃４毎に噴射指令信号Ｓ＃１〜Ｓ＃４を生成して駆動制御回路１２０に出力する。そして、噴射指令信号Ｓ＃１〜Ｓ＃４は、その信号のレベルがハイの間だけ電磁弁１０１〜１０４のコイル１０１ａ〜１０４ａに通電する（つまり、電磁弁１０１〜１０４を開弁させる）、という意味を持っている。このため、マイコン１３０は、エンジン１の運転情報に基づいて、各気筒＃１〜＃４毎に、電磁弁１０１〜１０４のコイル１０１ａ〜１０４ａへの通電期間（電磁弁１０１〜１０４の駆動期間）を設定し、その通電期間だけ、該当する気筒の噴射指令信号をハイにしていると言える。
【００６２】
また、昇圧回路５０は、インダクタＬ００と、トランジスタＴ００と、トランジスタＴ００を駆動する充電制御回路１１０とを備えている。そして、インダクタＬ００は一端が電源ラインＬｐに接続され、他端がトランジスタＴ００の一方の出力端子に接続されている。
【００６３】
また、トランジスタＴ００の他方の出力端子とグランドラインとの間には、電流検出用の抵抗Ｒ００が接続されている。そして、トランジスタＴ００のゲート端子には充電制御回路１１０が接続され、この充電制御回路１１０の出力に応じてトランジスタＴ００がオン／オフされる。尚、充電制御回路１１０としては、詳しくは自励式の発振回路が使用されている。
【００６４】
更に、インダクタＬ００とトランジスタＴ００との接続点に、逆流防止用のダイオードＤ１３〈Ｄ２３〉を介して、コンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉の正極側の一端が接続されている。そして、コンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉の負極側の一端は、トランジスタＴ００と抵抗Ｒ００との接続点に接続されている。
【００６５】
このような昇圧回路５０においては、トランジスタＴ００がオン／オフされると、インダクタＬ００とトランジスタＴ００との接続点に、バッテリ電圧ＶＢよりも高いフライバック電圧（逆起電圧）が発生し、そのフライバック電圧によりダイオードＤ１３〈Ｄ２３〉を通じてコンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉が充電される。これにより、コンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉がバッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧に充電される。
【００６６】
そして、充電制御回路１１０は、駆動制御回路１２０からの充電許可信号がアクティブレベル（例えばハイレベル）になると、トランジスタＴ００をオン／オフさせるが、その際に、コンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉の正極側の電圧をモニタして、電圧が予め設定された目標値になるか、駆動制御回路１２０からの充電許可信号が非アクティブレベルになると、トランジスタＴ００をオフのままにして、コンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉の充電を止める。ここで、上記の目標値は、充電制御回路１１０が備える図示しない記憶部に記憶されているとともに、マイコン１３０により書き換えが可能なようにされている。尚、充電制御回路１１０には図示しない分圧回路が備えられており、充電制御回路１１０は、コンデンサＣ１０〈Ｃ２０〉の正極側の電圧をその分圧回路を介して検出している。
【００６７】
次に、上記のように構成された燃料噴射制御装置の作用を、図３のタイムチャートを用いて説明する。尚、前述したように、駆動制御回路１２０には、マイコン１３０から各気筒＃１〜＃４の噴射指令信号Ｓ＃１〜Ｓ＃４がそれぞれ入力されるが、ここでは、第１気筒＃１及び第２気筒＃２について説明する。また、図３には、多段噴射と多重噴射との動作例を示している。多段噴射としては、前述したように、プレ噴射、パイロット噴射、メイン噴射、アフター噴射及びポスト噴射があり、これら各噴射は、エンジン１の運転情報等に応じて適宜実施されるものである。
【００６８】
図３中、「Ｓ＃１」は第１気筒＃１の噴射指令信号を、「Ｓ＃２」は第２気筒＃２の噴射指令信号を示している。また、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになると、Ｔ１０がオンされ、Ｓ＃１がローになると、Ｔ１０がオフされるようになっている。Ｓ＃２とＴ２０についても同様である。そして、第１気筒＃１における多段噴射として、期間ｔ１ではパイロット噴射が、期間ｔ２ではメイン噴射がそれぞれ実施され、多重噴射として、期間ｔ３では、第１気筒＃１のメイン噴射に重複して、第２気筒＃２に対しポスト噴射が実施されるようになっている。
【００６９】
まず、期間ｔ１のパイロット噴射の開始前において、駆動制御回路１２０は、上記充電制御回路１１０への充電許可信号をアクティブレベルにして昇圧回路５０を作動させ、コンデンサＣ１０，Ｃ２０を、その電圧が所定の目標値となるまで充電させている。
【００７０】
そして、図３に示すように、マイコン１３０から駆動制御回路１２０への第１気筒＃１の噴射指令信号Ｓ＃１がハイになると、駆動制御回路１２０は、前述のようにトランジスタＴ１０をオンするとともに、トランジスタＴ１２もオンさせる。
【００７１】
すると、コンデンサＣ１０の電圧が、コイル１０１ａへの通電経路をなす端子ＣＯＭ１に印加されて、そのコンデンサＣ１０に充電されていたエネルギーがコイル１０１ａに放出され、これにより、そのコイル１０１ａへの通電が開始される。そして、このとき、コイル１０１ａには、コンデンサＣ１０の放電により、電磁弁１０１を速やかに開弁させるための大電流が流れる。また、このようなコンデンサＣ１０の放電に際し、高電位となる端子ＣＯＭ１側から電源ラインＬｐ側への回り込みは、ダイオードＤ１１によって防止される。尚、図３において、「ＩＮＪ１電流Ｉ」とは、コイル１０１ａに流れる電流（以下、単に電流Ｉと言う）である。
【００７２】
そして、マイコン１３０及び駆動制御回路１２０は、コイル１０１ａに流れる電流Ｉを抵抗Ｒ１０に生じる電圧により検出する。さらに、駆動制御回路１２０は、トランジスタＴ１０，Ｔ１２をオンした後において、その電流Ｉが目標電流値Ｉｐになると、トランジスタＴ１２をオフする。尚、電流Ｉの検出値の代わりに、コンデンサＣ１０の電圧を検出し、その電圧に基づいてトランジスタＴ１２のオン／オフを制御してもよい。
【００７３】
このようにして、コイル１０１ａへの通電期間の開始時には、トランジスタＴ１０，Ｔ１２がオンされて、コンデンサＣ１０に充電されたエネルギーがコイル１０１ａに放出され、これにより、そのコイル１０１ａに大電流が流れて、電磁弁１０１の開弁応答が早まる。
【００７４】
また、駆動制御回路１２０は、トランジスタＴ１２をオンさせている間は、コンデンサＣ１０からの放電電流を安定させるために、上記充電制御回路１１０への充電許可信号を非アクティブレベルにして、昇圧回路５０によるコンデンサＣ１０の充電動作（即ち、トランジスタＴ００のオン／オフ）を禁止する。
【００７５】
そして、駆動制御回路１２０は、トランジスタＴ１２をオフした後は、抵抗Ｒ１０に生じる電圧により検出されるコイル１０１ａの電流Ｉが、目標電流値Ｉｐよりも小さい一定電流となるように、トランジスタＴ１１のオン／オフ制御を行う。
【００７６】
具体的に説明すると、駆動制御回路１２０は、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになっている間、コイル１０１ａに一定電流を流すための定電流制御として、コイル１０１ａの電流Ｉが下側閾値ＩＬ以下になるとトランジスタＴ１１をオンさせ、コイル１０１ａの電流Ｉが上側閾値ＩＨ以上になるとトランジスタＴ１１をオフさせる、という制御を行う。尚、下側閾値ＩＬと、上側閾値ＩＨと、電流の目標電流値Ｉｐとの関係は、「ＩＬ＜ＩＨ＜Ｉｐ」である。また、こうした定電流制御を行うための回路部分は、抵抗Ｒ１０に生じる電圧を入力としたウインドウコンパレータによって構成することができる。
【００７７】
このため、コイル１０１ａの電流Ｉが目標電流値Ｉｐから低下して下側閾値ＩＬ以下になると、以後は、トランジスタＴ１１のオン／オフが繰り返されて、コイル１０１ａの電流Ｉの平均値が、上側閾値ＩＨと下側閾値ＩＬとのほぼ中間の一定電流に制御されることとなる。
【００７８】
このような定電流制御により、トランジスタＴ１２のオフ後は、電源ラインＬｐから、トランジスタＴ１１及びダイオードＤ１１を介して、コイル１０１ａに一定電流を流し、その一定電流により、電磁弁１０１を開弁状態に保持するのである。尚、ダイオードＤ１２は、このような定電流制御のための還流用ダイオードであり、トランジスタＴ１１のオフ時にコイル１０１ａに流れる電流は、そのダイオードＤ１２を介して還流される。
【００７９】
その後、マイコン１３０からの噴射指令信号Ｓ＃１がハイからローになると、駆動制御回路１２０は、トランジスタＴ１０をオフすると共に、トランジスタＴ１１のオン／オフ制御（即ち、定電流制御）を終了して、そのトランジスタＴ１１もオフ状態に保持する。すると、コイル１０１ａへの通電が停止して電磁弁１０１が閉弁し、その電磁弁１０１による燃料噴射が終了される。
【００８０】
尚、噴射指令信号Ｓ＃１がローになって、トランジスタＴ１０及びトランジスタＴ１１がオフされた時、４段目に示すように、コイル１０１ａには、フライバックエネルギーが発生する。
【００８１】
また、駆動制御回路１２０は、トランジスタＴ１２をオフした後、上記充電制御回路１１０への充電許可信号をアクティブレベルに戻して、昇圧回路５０によるコンデンサＣ１０の充電動作（トランジスタＴ００のオン／オフ）を再開させる。これは、次回の電磁弁駆動に備えるためである。
【００８２】
また、図３では、第１気筒＃１におけるメイン噴射の噴射指令信号（期間ｔ２）に、第２気筒＃２におけるポスト噴射の噴射指令信号（期間ｔ３）が重複しており、電磁弁１０１，１０２が同時に駆動される。つまり、多重噴射が実施される。このとき、電磁弁１０１，１０２は別々の噴射グループに属するため、それらは互いに無関係で制御され、仮に、この図３に示すように噴射時期が重複しても互いの影響を受けることなく燃料噴射が実施される。
【００８３】
詳しくは、期間ｔ３で第２気筒＃２の噴射指令信号Ｓ＃２がハイになると、トランジスタＴ２０がオンすると共にトランジスタＴ２２がオンし、電磁弁１０２によるポスト噴射が開始される。つまり、トランジスタＴ２０，Ｔ２２のオンに伴いコンデンサＣ２０に充電されたエネルギーが電磁弁１０２に放出される。これにより、電磁弁１０２のコイル１０２ａに大電流が流れ、電磁弁１０２の開弁応答が早まる。コンデンサＣ２０のエネルギー放出後は、それに引き続き、電流検出用の抵抗Ｒ２０により検出した駆動電流（ＩＮＪ２電流ｉ）に応じてトランジスタＴ２１がオン／オフ制御され、ダイオードＤ２１を介して電磁弁１０２に定電流が供給される。これにより、電磁弁１０２は開弁状態で保持される。
【００８４】
その後、第２気筒＃２の噴射指令信号Ｓ＃２がローになると、トランジスタＴ２０がオフして電磁弁１０２が閉弁し、同電磁弁１０２によるポスト噴射が終了される。
なお、Ｔ２２のオフ後、充電許可信号がアクティブレベルになって、トランジスタＴ００がオン／オフを開始すると、昇圧回路５０によるコンデンサＣ２０の充電が開始される。
【００８５】
そして、本実施形態の燃料噴射制御装置において、マイコン１３０は、噴射指令信号Ｓ＃１をハイにしてから、コイル１０１ａにおける電流値が目標電流値Ｉｐに至るまでの時間（以下、到達時間と言う）を計測し、さらに計測した到達時間に基づいて、コイル１０１ａへの通電期間を補正するといった通電期間補正処理を実施するようになっている。
【００８６】
図４は、通電期間補正処理の流れを表すフローチャートであり、この通電期間補正処理は、マイコン１３０に備えられたＣＰＵ又は専用の論理回路によって実施される。また、各気筒＃１〜＃４について実施される。ここでは、第１気筒＃１の場合について説明する。
【００８７】
この処理において、マイコン１３０は、まず、噴射指令信号Ｓ＃１をハイにしたタイミングにて、このマイコン１３０が備えるタイマをスタートさせる（Ｓ１１０）。前述した到達時間の計測を開始するのである。
【００８８】
そして、コイル１０１ａに流れる電流値が目標電流値Ｉｐに至ったタイミングにて、タイマをストップさせる（Ｓ１２０）。前述したように、コイル１０１ａに流れる電流は、抵抗Ｒ１０に生じる電圧に基づき検出されるようになっている。そして、このＳ１２０の処理により、到達時間の計測が終了する。ここで、以下の説明において、到達時間としてタイマにより計測された時間を到達時間Ｔｂというように符号Ｔｂを付して表す。
【００８９】
そして、Ｓ１３０の処理では、その到達時間Ｔｂをタイマより読み出す。また、到達時間について、コンデンサＣ１０の充電電圧値や回路における各素子のパラメータ等から計算により導出した理論値である理論時間Ｔａが、予めＲＯＭに記憶されており、マイコン１３０はこのＳ１３０の処理において、到達時間Ｔｂから理論時間Ｔａを減じた差分時間Ｔｃを算出する。
【００９０】
ここで、なぜこのような処理をするかについて、図５を用いて説明する。
図５は、本燃料噴射制御装置の動作の一例を表すタイムチャートであり、ここでは、電磁弁１０１について説明するものとする。そして、図５中のＩＮＪ１電流Ｉの波形のうち、波形ｂは、実測に基づく波形を表している。一方、波形ａ０は、前述のようにコンデンサＣ１０の充電電圧値や回路における各素子のパラメータ等から計算により導出される波形を表している。さらに、波形ａ１は、波形ａ０が現れる時刻が時間ｔ４分だけ遅れた場合を表している。
【００９１】
波形ａ０に示すように、理論的には、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになると、すぐにコイル１０１ａに電流が流れ始め、その電流値が目標電流値Ｉｐに達するまでの間に電磁弁１０１が開弁し、エンジン１への燃料噴射が開始される。そしてその後は、電磁弁１０１の開弁状態が保持され、電磁弁１０１が開弁している間において、燃料噴射が継続される。
【００９２】
ところが、実際には、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになってからコイル１０１ａに電流が流れ始めるまでには、図５中の時間ｔ４で示すような遅れ時間が生じる場合がある。このような遅れ時間は、駆動制御回路１２０からトランジスタＴ１２或いはトランジスタＴ１０をオンするための指令が出力されてから、そのトランジスタＴ１２或いはトランジスタＴ１０が実際にオンするまでの時間（つまり、トランジスタＴ１２及びトランジスタＴ１０の応答時間）の遅れにより生じることが考えられる。
【００９３】
また、さらに、コイル１０１ａに電流が流れ始めてから電磁弁１０１が開弁するまでの時間についても、遅れが生じる場合がある。これは、例えばコンデンサＣ１０の周囲温度が低下してそのコンデンサＣ１０の内部抵抗が増大したような場合、コンデンサＣ１０の放電経路の電圧降下が大きくなり、コイル１０１ａにおいては、印加される電圧が小さくなるため、波形ｂで示すように、電流値の立ち上がりが波形ａ０や波形ａ１の場合と比較して緩やかになってしまうためである。すると、図５に示すように、到達時間について、時間ｔ５で示すような遅れ時間が生じてしまう。
【００９４】
そして、このように到達時間について遅れ時間ｔ４，ｔ５が生じると、電磁弁１０１の開弁時期が遅れ、エンジン１においては、本来噴射されるべき量の燃料が噴射されないこととなる。よって、実際の燃料噴射量は、理論上の燃料噴射量よりも少ないものとなる。ここで、図５中において、Ｑｂは、実際の燃料噴射量を模式的に表したものであり、Ｑｃは、本来噴射されるべき燃料噴射量から不足すると考えられる燃料噴射量を模式的に表したものである。つまり、理論上は、燃料噴射量はＱｂ＋Ｑｃであるべきところ、遅れ時間ｔ４，ｔ５が生じた場合、燃料噴射量はＱｂとなる。このように実際の燃料噴射量が理論上の燃料噴射量よりも不足すると、例えば排気ガス中のＮＯｘやＰＭが増加する等の問題が生じることが考えられる。
【００９５】
尚、図５において、時刻０は、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになった時刻を表し、時刻Ｔｅは、噴射指令信号Ｓ＃１がローになった時刻、つまり、電磁弁１０１が閉弁した時刻を表している。また、時刻Ｔａについて、前述の理論時間Ｔａと同じ符号を用いているが、時刻０から時刻Ｔａに至るまでの時間が理論時間Ｔａに該当し、ここでは、便宜的に同じ符号を用いることとしている。なお、Ｔｂについても同様である。
【００９６】
また、ここでは、実際の燃料噴射量が理論上の燃料噴射量よりも不足する場合について説明したが、逆に、実際の燃料噴射量が理論上の燃料噴射量よりも増大する場合も考えられる。つまり、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになってから遅れ時間がなくコイル１０１ａに電流が流れ、しかも、その電流値が目標電流値Ｉｐに達するまでの時間が理論上の時間よりも短くなるような場合である。このような場合としては、例えば、コンデンサＣ１０の周囲温度が上昇するとともにそのコンデンサＣ１０の内部抵抗が小さくなることにより放電経路の電圧降下が小さくなり、コイル１０１ａに印加される電圧が大きくなるというような場合が考えられる。
【００９７】
コイル１０１ａに印加される電圧が大きくなると、そのコイル１０１ａにおいて、流れる電流値の立ち上がりが大きくなり、その電流値が目標電流値Iｐに達するまでの時間が短縮される。このような場合には、電磁弁１０１の開弁時期が早まって理論上の燃料噴射量よりも余分な燃料が噴射されることとなり、このことは、排気ガス中のＮＯｘやＰＭの増加の原因となるとともに燃費の観点からも好ましくない。
【００９８】
つまり、到達時間Ｔｂが理論時間Ｔａから大きくずれると（つまり、差分時間Ｔｃが大きくなると）、所望の燃料噴射量が確保されていないことが考えられるため、そのような問題が生じている可能性を検証する目的で、前述のＳ１１０〜Ｓ１３０の処理で差分時間Ｔｃを算出する（Ｓ１３０）。
【００９９】
そして、図４の通電期間補正処理では、次に、ＥＣＵ１００の内部温度（以下、単にＥＣＵ内部温度と言う）を温度センサＨ０１より検出する（Ｓ１４０）。ここで、以下の説明において、その検出されたＥＣＵ内部温度を検出温度Ｋ１と表す。
【０１００】
ところで、前述したように、コンデンサＣ１０のＥＳＲがＥＣＵ内部温度（つまり、コンデンサＣ１０の周囲温度）により変動すると、到達時間Ｔｂも変動する。さらに、到達時間Ｔｂは、コンデンサＣ１０以外の素子の状態によっても変動し、例えば回路異常や素子劣化等が生じた場合には、到達時間Ｔｂは大きく変動すると考えられる。
【０１０１】
そして、本装置では、到達時間Ｔｂから理論時間Ｔａを減じた差分時間Ｔｃが予め設定された許容範囲を超えるものであれば、回路異常や素子劣化が生じていると判断するようになっている。また、本実施形態において、許容範囲は、ＥＣＵ内部温度に関連づけて予めＥＥＰＲＯＭ１０に記憶されている。つまり、温度毎（ここでは、一定の温度範囲毎）に許容範囲が定められている。そして、その許容範囲は、容易に変更ができ、例えば、車両のメンテナンス者が、本装置のメンテナンス時等に書き換えができるようになっている。
【０１０２】
また、許容範囲は、自動で記憶（書き換え）がなされるようにしてもよい。この場合、マイコン１３０における図示しない処理にて許容範囲が設定（算出）され、ＥＥＰＲＯＭ１０に書き込まれるようにすることが考えられる。より具体的には、マイコン１３０により、差分時間Ｔｃが複数回の燃料噴射について算出され、その差分時間Ｔｃが多く分布する範囲を含むように許容範囲が設定されて、ＥＥＰＲＯＭ１０に書き込まれるようにすることができる。これにより、許容範囲の最適化を図るようにすることができる。
【０１０３】
そして、Ｓ１５０では、検出温度Ｋ１に対応する許容範囲をＥＥＰＲＯＭ１０より読み出す。
次に、差分時間Ｔｃが許容範囲にあるか否かを判定し、許容範囲にあると判定すると（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、前述の通電期間について、その通電期間に差分時間Ｔｃ分の期間を加える処理を実施する（Ｓ１７０）。
【０１０４】
例えば、Ｔｂ−Ｔａ＝Ｔｃ＞０であるとすると、図６に示すように、噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻を時刻Ｔｅから差分時間Ｔｃ分だけ遅らせる。即ち、噴射指令信号Ｓ＃１のハイ期間を差分時間Ｔｃ分だけ延長する。すると、エンジン１における燃料噴射量がＱｃだけ増加し、排気ガス中のＮＯｘやＰＭが増加してしまうことを防止することができる。
【０１０５】
また、例えばＴｂ−Ｔａ＝Ｔｃ＜０であるとすると、図示はしないが、噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻を時刻Ｔｅから差分時間Ｔｃ分だけ早くする。即ち、噴射指令信号Ｓ＃１のハイ期間を差分時間Ｔｃ分だけ短くする。すると、エンジン１における燃料噴射量がＱｃだけ減少し、エンジン１の排気ガス中のＮＯｘやＰＭの増加及び燃費の悪化を防止できる。
【０１０６】
さらに、他の実施形態として、Ｔｂ−Ｔａ＝Ｔｃ＞０の場合、図７に示すように噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻は時刻Ｔｅとしたままで、噴射指令信号Ｓ＃１をハイにする時刻を時刻０から差分時間Ｔｃ分だけ早めるようにすることもできる。これによっても、図６の場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
また、Ｔｂ−Ｔａ＝Ｔｃ＜０の場合には、図示はしないが、噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻は時刻Ｔｅとしたままで、噴射指令信号Ｓ＃１をハイにする時刻を時刻０から差分時間Ｔｃ分だけ遅らせるようにすることもできる。これにより、燃料噴射量を減少させて排気ガス中のＮＯｘやＰＭが増加することや燃費が悪化することを防止できる。
【０１０８】
そして、燃料噴射量を増加させる場合に、噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻を時刻Ｔｅから差分時間Ｔｃ分だけ遅らせるか或いは噴射指令信号Ｓ＃１をハイにする時刻を時刻０から差分時間Ｔｃ分だけ早めるか、又は、燃料噴射量を減少させる場合に、噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻を時刻Ｔｅから差分時間Ｔｃ分だけ早めるか或いは噴射指令信号Ｓ＃１をハイにする時刻を時刻０から差分時間Ｔｃ分だけ遅らせるかは、前後の燃料噴射との時間的関係から適宜決定されるようにすることができる。
【０１０９】
また、Ｓ１６０にて、差分時間Ｔｃが許容範囲にないと判定すると（Ｓ１６０：ＮＯ）、前述のように回路異常や素子劣化等が生じていると判断し（Ｓ１８０）、フェールセーフ処理として、回路異常や素子劣化というような異常が生じている旨を車両の運転手に知らせるための警告ランプを点灯させたり、或いは電磁弁１０１への通電を禁止したりする、といったような処理を実施する（Ｓ１９０）。
【０１１０】
尚、本実施形態において、昇圧回路５０が高電圧生成手段に相当し、トランジスタＴ１０〜Ｔ４０，Ｔ１２，Ｔ２２がスイッチング素子に相当し、マイコン１３０が設定手段及び補正手段に相当し、駆動制御回路１２０が放電制御手段に相当し、Ｓ１１０及びＳ１２０の処理が到達時間計測手段に相当し、Ｓ１３０の処理が差分時間検出手段に相当し、駆動制御回路１２０及びトランジスタＴ１１，Ｔ２１が保持手段に相当し、温度センサＨ０１が温度検出手段に相当し、ＥＥＰＲＯＭ１０が時間範囲記憶手段に相当している。また、Ｓ１７０の処理が補正手段に相当している。
【０１１１】
本実施形態の燃料噴射制御装置によれば、差分時間Ｔｃに応じて、燃料噴射量が補正されてエンジン１への燃料噴射量が適切な量に制御されるため、所望の燃料噴射量が確保されるようになる。
【０１１２】
また、差分時間Ｔｃが許容範囲にない場合には、回路や素子等に異常が生じていると判断し、燃料噴射量を補正するための処理を実施しないことから、装置の負荷が無用に増大することを防止できる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の燃料噴射制御装置について説明する。この第２実施形態の燃料噴射制御装置は、第１実施形態の燃料噴射制御装置と比較してハードの構成は同じであり、以下、同じ符号を用いるものとする。また、以下の説明において、本装置の作用としては電磁弁１０１について説明するが、他の電磁弁１０２〜１０４についても同様である。
【０１１３】
そして、本第２実施形態において、マイコン１３０は、到達時間Ｔｂの理論時間Ｔａからのずれ量（つまり、差分時間Ｔｃ）が大きくなった場合の処理として、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値を高くする、或いは低くするといった補正を実施する。
【０１１４】
まず、図８は、本第２実施形態のマイコン１３０が実行する電圧補正処理の流れを表すフローチャートである。
この電圧補正処理は、図４の通電期間補正処理と比較して、Ｓ１７０の処理の部分が異なっている。マイコン１３０は、この電圧補正処理において、Ｓ１６０から移行するＳ２７０の処理にて、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値（ここでは、Ｖαとする）に対して電圧値Ｖβを加える補正を行う。前述のように、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値は、充電制御回路１１０の図示しない記憶部に記憶されており、マイコン１３０は、その記憶部に記憶された充電電圧の目標値Ｖαを、Ｖα＋Ｖβに書き換える。ここで、このＶβは、差分時間Ｔｃに応じて予め定められた値が設定されるようになっている。具体的には、Ｖβは、差分時間Ｔｃに関連づけて予めＲＯＭに記憶されており、このＳ２７０の処理では、Ｓ１３０にて算出した差分時間に基づきＶβをＲＯＭより読み出すとともに、充電電圧の目標値ＶαをＶα＋Ｖβとするのである。
【０１１５】
そして、例えばＴｂ−Ｔａ＝Ｔｃ＞０となっており、噴射される燃料が不足している場合では、Ｖβは正の電圧値である。この場合、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値をＶα＋Ｖβと補正すると、コイル１０１ａに印加される印加電圧は、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値がＶαである場合と比較して増加することとなるため、コイル１０１ａに流れる電流値の立ち上がりが大きくなる。つまり、コイル１０１ａに電流が流れ始めてからその電流値が目標電流値Ｉｐに達するまでの時間が、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値がＶαである場合と比較して短縮される。よって、電磁弁１０１の開弁の時期が早まり燃料噴射量が増加する。これにより、燃料噴射量が適切な量に制御される。
【０１１６】
また逆に、Ｔｂ−Ｔａ＝Ｔｃ＜０となっており、余分な燃料が噴射されている場合では、Ｖβは負の電圧値である。そして、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値をＶα＋Ｖβ（Ｖβ＜０）と補正すると、コイル１０１ａに印加される印加電圧は低下する。よって、電磁弁１０１の開弁の時期が遅れて燃料噴射量が減少する。これにより、燃料噴射量が適切な量に制御されることとなる。
【０１１７】
ここで、さらに図９を用いて説明する。図９は、Ｔｂ−Ｔａ＝Ｔｃ＞０の場合において前述の電圧補正処理が実施された際のタイムチャートを表している。図９におけるＩＮＪ１電流Ｉ（以下、単に電流Ｉと言う）について、波線で示す波形は、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値が補正される前の変化を表し、実線で示す波形は、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値がＶα＋Ｖβに補正された後の変化を表している。この例では、補正前は時刻Ｔｂにて電流Ｉが目標電流値Ｉｐに達しているところ、補正後は時刻Ｔｂ−Ｔｃにて目標電流値Ｉｐに達している。
【０１１８】
つまり、到達時間が差分時間Ｔｃ分だけ短縮され、その差分時間Ｔｃの間に、燃料噴射量Ｑｃが確保されるようになっている。よって、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値をＶα＋Ｖβと補正することにより、燃料噴射量が適切な量（Ｑｂ＋Ｑｃ）になる。即ち、所望の燃料噴射量が確保されるようになる。
【０１１９】
また、Ｔｂ−Ｔａ＝Ｔｃ＜０の場合において、図示はしないが、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値をＶα＋Ｖβ（Ｖβ＜０）と補正することにより、電流Ｉが目標電流値Ｉｐに達する時刻がＴｂ＋Ｔｃとなるようにする。すると、この場合には、余分に噴射されていた燃料噴射量Ｑｃ分が減少し、燃料噴射量が適切な量となって、排気ガス中のＮＯｘやＰＭの増加及び燃費の悪化が防止される。
【０１２０】
尚、本第２実施形態においては、Ｓ２７０の処理が補正手段に相当している。
このような本第２実施形態においては、噴射指令信号Ｓ＃１がハイとなる期間（通電期間）を変化させなくても燃料噴射量を補正することができるので、各燃料噴射の間の期間が短くなったりするということがない。よって、コンデンサＣ１０の充電期間が十分確保されるため各燃料噴射が確実に実施されるようになり、しかも、燃料噴射量が適切な量に制御されて所望の燃料噴射量が確保されるようになる。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の燃料噴射制御装置について説明する。この第３実施形態の燃料噴射制御装置は、第１実施形態の燃料噴射制御装置と比較してハードの構成は同じであり、以下、同じ符号を用いるものとする。そして、本実施形態においては、ＥＣＵ１００は、エンジンルーム内において、エンジンブロックの近傍に設けられている。
【０１２１】
また、以下の説明において、本装置の作用としては電磁弁１０１について説明するが、他の電磁弁１０２〜１０４についても同様である。
前述したように、電磁弁１０１を開弁するために噴射指令信号Ｓ＃１がハイとなってからコイル１０１ａに流れる電流Ｉが目標電流値Ｉｐに至るまでの時間（到達時間）は、トランジスタＴ１２或いはトランジスタＴ１０の応答時間や、コンデンサＣ１０の周囲温度によって変動する。
【０１２２】
そして、この種の装置では、コンデンサＣ１０の周囲温度による変動の度合いは、トランジスタＴ１２或いはトランジスタＴ１０の応答時間による変動の度合いよりも大きい。
そこで、本実施形態においては特に、コンデンサＣ１０の周囲温度によりエンジン１への燃料噴射量を補正するようにしている。以下、具体的に説明する。
【０１２３】
本第３実施形態において、マイコン１３０は、図１０に示す補正処理を実施する。
この補正処理において、マイコン１３０は、まず、コンデンサＣ１０の周囲温度としてＥＣＵ内部温度を検出する（Ｓ２１０）。
【０１２４】
そして、その検出した検出温度Ｋ１が予め定められた設定領域にあるか否かを判定し、設定領域にある場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、エンジン１への燃料噴射量を補正する処理を実施し（Ｓ２３０）、検出温度Ｋ１が予め定められた設定領域にない場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、エンジン１への燃料噴射量を補正する処理を実施しないようになっている。なお、Ｓ２３０の処理の具体的な内容については、後述する。
【０１２５】
ここで、Ｓ２２０の判定処理で用いる設定領域としては、到達時間Ｔｂが理論時間Ｔａから特に大きくずれるような温度領域が設定されている。これにより、到達時間Ｔｂが理論時間Ｔａから大きくずれることがなく燃料噴射量を特に補正しなくてもよい温度領域においては、燃料噴射量を補正するための処理が行われないため、装置の負荷を抑えることができる。
【０１２６】
次に、Ｓ２３０の処理の内容について説明する。
前述のように、コンデンサＣ１０の周囲温度によって到達時間Ｔｂは変動するが、この変動量は予め予測することができる。コンデンサＣ１０の周囲温度により、そのコンデンサＣ１０のＥＳＲを予測することができるからである。そして、本第３実施形態では、周囲温度としてのＥＣＵ内部温度が特定の温度にあるとした場合、その特定の温度に対応して予め定められた補正時間を、通電期間に対して加減するようになっている。
【０１２７】
図１１は、ＥＣＵ内部温度と、加減する補正時間との関係を表すグラフである。そして、この図１１により算出される補正時間が通電期間に加減されることで、エンジン１への燃料噴射量が補正（増減）されるようになっている。また、この図１１の関係を表すデータは、予めマイコン１３０が備えるＲＯＭに記憶されている。尚、ＥＥＰＲＯＭ１０に記憶させ、容易に書き換えができるようにしてもよい。
【０１２８】
そして、マイコン１３０は、検出温度Ｋ１が設定領域にある場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、その検出温度Ｋ１において加減すべき補正時間を、ＲＯＭに記憶された図１１に示すようなデータから算出するとともに通電期間に対して加減する。図１１に示すように、通電期間に対して加減する補正時間は、ＥＣＵ内部温度が２５℃であれば０となり、ＥＣＵ内部温度がＴｘであればｔｘとなり、ＥＣＵ内部温度が小さい場合ほど、補正時間が長くなるようにされている。
【０１２９】
そして、通電期間を長くする場合には、噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻を、時刻Ｔｅから補正時間分だけ遅らせ、通電期間を短くする場合には、噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻を、時刻Ｔｅから補正時間分だけ早くする。
【０１３０】
尚、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになる時刻を補正してもよい。この場合、通電期間を長くするには、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになる時刻を時刻０から補正時間分だけ早くし、通電期間を短くするには、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになる時刻を時刻０から補正時間分だけ遅らせればよい。また、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになる時刻及びローになる時刻の両方を補正するようにしてもよい。
【０１３１】
またさらに、この装置では、電磁弁１０１における通電期間についての補正時間と、ＥＣＵ内部温度及びエンジン水温ＴＨＷの関係とから、そのエンジン水温ＴＨＷを測定する水温センサＨ０２の異常の有無を検出できるようになっている。以下、具体的に説明する。
【０１３２】
前述したように、マイコン１３０は、温度センサＨ０１からＥＣＵ内部温度を検出し、また、水温センサＨ０２からエンジン水温ＴＨＷを検出する。そして、本第３実施形態のように、ＥＣＵ１００がエンジンルーム内においてエンジンブロックの近傍に設けられている場合、エンジン水温ＴＨＷが上昇すればＥＣＵ内部温度も上昇し、逆にエンジン水温ＴＨＷが低下すればＥＣＵ内部温度も低下するというように、エンジン水温ＴＨＷとＥＣＵ内部温度とは比例関係にある。そして、この比例関係が成り立たない場合には、水温センサＨ０２及び温度センサＨ０１の少なくとも何れかについて、故障等の異常が生じていると考えることができる。
【０１３３】
ここで、図１２は、エンジン水温ＴＨＷとＥＣＵ内部温度との関係を表すグラフであり、正常領域は、両者が比例関係にある領域を表し、異常領域は、両者が比例関係にない領域を表す。つまり、図１２において、エンジン水温ＴＨＷとＥＣＵ内部温度とを表すプロット点が正常領域にあれば、温度センサＨ０１及び水温センサＨ０２は正常であると言えるが、そのプロット点が正常領域以外の領域にある場合は、少なくとも、温度センサＨ０１或いは水温センサＨ０２の何れかに異常が生じているということが言える。
【０１３４】
そして、後者の場合において、温度センサＨ０１及び水温センサＨ０２のどちらに異常が生じているか特定はできない。
そこで、本第３実施形態においては、前述の比例関係が崩れた場合に、マイコン１３０は、電磁弁１０１についての到達時間Ｔｂのデータを利用して、温度センサＨ０１或いは水温センサＨ０２の異常の有無について判断する。具体的には、マイコン１３０は図１３に示す異常判断処理を実行する。尚、この異常判断処理は、一定時間毎に実行される。
【０１３５】
この異常判断処理において、マイコン１３０は、まず、エンジン水温ＴＨＷの検出値とＥＣＵ内部温度の検出値との関係が比例関係にあるか否かを判定し（Ｓ３１０）、比例関係にあると判定すると（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、そのまま所定の処理へ戻るが、比例関係にないと判定すると（Ｓ３１０：ＮＯ）、到達時間を検出する（Ｓ３２０）。そして、その検出した到達時間Ｔｂから、ＥＣＵ内部温度を推定する（Ｓ３３０）。
【０１３６】
前述したように、例えばコンデンサＣ１０の周囲温度が低下すれば到達時間は増加し、逆に周囲温度が上昇すれば到達時間は減少するというように、コンデンサＣ１０の周囲温度と到達時間との間には一定の関係がある。そして、コンデンサＣ１０の周囲温度と到達時間とについて、一方の値が分かれば他方の値も推定できるようになっている。
【０１３７】
この装置では、コンデンサＣ１０の周囲温度と到達時間との関係を表すデータが予めマイコン１３０が備えるＲＯＭ等に記憶されており、到達時間ＴｂからコンデンサＣ１０の周囲温度が上記データに基づき算出されるようになっている。
【０１３８】
そして、マイコン１３０は、検出したＥＣＵ内部温度と推定した周囲温度とを比較し、両者が同値とみなせるか否かを判定する（Ｓ３４０）。例えば、両者の差が一定範囲内にあれば同値とみなし、両者の差が一定範囲内になければ同値ではないと判定するように構成できる。そして、両者が同値とみなせると判定すると（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、水温センサＨ０２に異常が生じていると判断するとともに（Ｓ３５０）、水温センサＨ０２に異常が生じている旨の警告をする（Ｓ３６０）。例えば、水温センサＨ０２に異常が生じていることを知らせる警告ランプを点灯させることが考えられる。また、音声等にて警告するようにしてもよい。
【０１３９】
一方、検出したＥＣＵ内部温度と推定した周囲温度とが同値ではないと判定した場合（Ｓ３４０：ＮＯ）、温度センサＨ０１或いは水温センサＨ０２の少なくとも何れかに異常が生じていると判断して、Ｓ３６０の処理へ移行する。この場合のＳ３６０においては、水温センサＨ０２及び温度センサＨ０１の少なくとも何れかに異常が生じている旨の警告をする（Ｓ３６０）。例えば、水温センサＨ０２或いは温度センサＨ０１に異常が生じていることを知らせる警告ランプを点灯させることが考えられる。また、音声等にて警告するようにしてもよい。
【０１４０】
ここで、本第３実施形態においては、コンデンサＣ１０の周囲温度により、その周囲温度に応じた補正時間を通電期間に対して加減するようにしているが、別の実施形態としては、コンデンサＣ１０の周囲温度に応じて、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値を増減させるようにしてもよい。
【０１４１】
この場合、コンデンサＣ１０の周囲温度が小さい場合ほど、コンデンサＣ１０の充電電圧値の目標値を高くするようにする。コンデンサＣ１０の周囲温度が小さい場合、そのコンデンサＣ１０のＥＳＲは増大してコイル１０１ａへの印加電圧は低下するため、エンジン１への燃料噴射量は減少する。そこで、コンデンサＣ１０の充電電圧値の目標値を高くするように補正すれば、コイル１０１ａへの印加電圧が増大するため、燃料噴射量を増加させて適切な量にすることができる。
【０１４２】
一方、コンデンサＣ１０の周囲温度が大きい場合には、エンジン１への燃料噴射量は増加するため、コンデンサＣ１０の充電電圧値の目標値を低くするように補正する。これにより、燃料噴射量を減少させて余分な燃料が噴射されないようにすることができる。
【０１４３】
さらに、コンデンサＣ１０の周囲温度とエンジン水温ＴＨＷとが比例関係にあることから、エンジン水温ＴＨＷに応じて燃料噴射量を補正するようにしてもよい。つまり、エンジン水温ＴＨＷに応じて通電期間を増減させたり充電電圧の目標値を増減させたりしてもよい。
【０１４４】
この場合、通電期間について、エンジン水温ＴＨＷが小さい場合ほど通電期間が長くなるように補正し、エンジン水温ＴＨＷが大きい場合ほど通電期間が短くなるように補正する。また、充電電圧の目標値について、エンジン水温ＴＨＷが小さい場合ほど充電電圧の目標値を増加させ、エンジン水温ＴＨＷが大きい場合ほど充電電圧の目標値を減少させる。
【０１４５】
尚、本実施形態においては、水温センサＨ０２が水温検出手段に相当し、Ｓ３１０の処理が比例判定手段に相当し、Ｓ３４０及びＳ３５０の処理が異常判定手段に相当し、ＥＥＰＲＯＭ１０が温度領域記憶手段に相当している。また、マイコン１３０は、通電期間を補正する場合、及び充電電圧の目標値を補正する場合において、補正手段に相当する。
【０１４６】
本第３実施形態によれば、コンデンサＣ１０の周囲温度に応じて補正時間を通電期間に加減するという比較的簡単な処理を実施することで、燃料噴射量を適切に制御して、所望の燃料噴射量が確保されるようにすることができる。
【０１４７】
また、燃料噴射量が適切な量から大きく変動しない温度領域においては、燃料噴射量を補正する処理を行わないため、装置の負荷を増大させることがない。
また、温度センサＨ０１の異常の有無、ひいては水温センサＨ０２の異常の有無を検出でき便利である。そして、水温センサＨ０２の異常の有無を検出するための機構を別途設けなくてもよいため、コストの面において有利である。さらに温度センサＨ０１に異常が生じた場合であっても、水温センサＨ０２により検出されるエンジン水温ＴＨＷに応じて燃料噴射量を補正できるため、より確実に所望の燃料噴射量が確保されるようにすることができる。
【０１４８】
尚、水温センサＨ２の異常の有無を検出する機構としては、マイコン１３０の停止期間をカウントするタイマ（以下、ソークタイマと言う）を利用した機構が考えられる。具体的に、マイコン１３０は、そのマイコン１３０の停止直前と起動直後とにおいて、エンジン水温ＴＨＷを検出する。マイコン１３０の停止期間はソークタイマによりカウントされており、マイコン１３０は、起動直後においては、ソークタイマのカウント値も読み出す。そして、起動直後のエンジン水温ＴＨＷは、停止直前のエンジン水温ＴＨＷからみて、ソークタイマのカウント値（つまり、マイコン１３０の停止期間）が大きいほど低下しているはずであり、しかも、停止直前のエンジン水温ＴＨＷとソークタイマのカウント値が分かれば、マイコン１３０は、起動直後のエンジン水温ＴＨＷを推測することができる。そこで、マイコン１３０は、起動直後のエンジン水温ＴＨＷについて、推測した値と実際に検出した値とを比較し、両者が一定値以上異なると判断したならば、水温センサＨ０２に異常が生じていると判定する。
【０１４９】
そして、本第３実施形態によれば、このようなソークタイマを用いた機構を別途設けなくても、水温センサＨ０２の異常の有無を検出できるのである。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態の燃料噴射制御装置について説明する。
【０１５０】
図１４は、本第４実施形態の燃料噴射装置の構成図である。本第４実施形態においては、電磁弁１０１〜１０４の代わりに、ピエゾインジェクタＰ１０１，Ｐ１０２，Ｐ１０３，Ｐ１０４が設けられている。このピエゾインジェクタＰ１０１〜Ｐ１０４は、コンデンサＣ１０，Ｃ２０が放電されることにより充電されるとともに、充電電圧が規定値に達すると、そのピエゾインジェクタＰ１０１〜Ｐ１０４内部の図示しないピストンが駆動する。
【０１５１】
そして、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の放電時に過電流が流れることを防止するために、トランジスタＴ１２と端子ＣＯＭ１との間の通電経路にインダクタＬ１３が接続され、トランジスタＴ２２と端子ＣＯＭ２との間の通電経路にはインダクタＬ２３が接続されている。
【０１５２】
さらに、本装置では、ピエゾインジェクタＰ１０１〜Ｐ１０４の放電用のトランジスタＴ１３，Ｔ２３が設けられている。トランジスタＴ１３は、一方の出力端子がトランジスタＴ１２と端子ＣＯＭ１との間の通電経路に接続され、他方の出力端子がグランドラインに接続されている。そして、トランジスタＴ２３は、一方の出力端子がトランジスタＴ２２と端子ＣＯＭ２との間の通電経路に接続され、他方の出力端子がグランドラインに接続されている。
【０１５３】
以下、本装置の動作について、図１５を用いて簡単に説明する。なお、ここでは、ピエゾインジェクタＰ１０１について説明するが、他のピエゾインジェクタＰ１０２〜Ｐ１０４についても同様である。
【０１５４】
まず、コンデンサＣ１０には、予め所定のエネルギーが蓄積されている。そして、ピエゾインジェクタＰ１０１についての噴射指令信号Ｓ＃１がハイになると（時刻０）、トランジスタＴ１０がオンされ、さらに、図示はしないが、トランジスタＴ１２がオン／オフされる。すると、コンデンサＣ１０が放電され、図１５の充電期間にて示すように、その放電エネルギーがピエゾインジェクタＰ１０１に蓄えられる。
【０１５５】
そして、ピエゾインジェクタＰ１０１にはピストンを駆動させるための圧電素子が設けられており、そのピエゾインジェクタＰ１０１において充電電圧が規定値Ｖｐに達すると、圧電素子が変形してピストンが駆動される。これにより、エンジン１に燃料が噴射される。
【０１５６】
そして、所定の通電期間が経過して噴射指令信号Ｓ＃１がローになると（時刻Ｔｅ）、トランジスタＴ１０がオフされるとともに、トランジスタＴ１２もオフされる。さらに、トランジスタＴ１３がオン／オフされ、ピエゾインジェクタＰ１０１が放電される。すると、圧電素子の変形状態が解除され、ピストンが元の位置に戻り、燃料噴射が停止される。
【０１５７】
そして、本第４実施形態では、コンデンサＣ１０の周囲温度を検出し、その周囲温度に応じて通電期間（噴射指令信号Ｓ＃１のハイ期間）を補正することで、エンジン１への燃料噴射量を増減させる。具体的に、マイコン１３０は、第３実施形態と同じ図１０の処理を実施する。
【０１５８】
つまり、コンデンサＣ１０の周囲温度としてＥＣＵ内部温度を検出するとともに（Ｓ２１０）、周囲温度が予め定めた設定領域にある場合に（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、周囲温度に応じて算出された補正時間を通電期間に対して加減する（Ｓ２３０）。そして、通電期間は、周囲温度が小さい場合ほど長くなり、周囲温度が大きい場合ほど短くなる。
【０１５９】
これは、周囲温度が小さい場合には、コンデンサＣ１０のＥＳＲが増大して放電エネルギーが低下するため、ピエゾインジェクタＰ１０１においては、図１５に示す充電期間が長くなって燃料噴射量が減少することから、通電期間を長くするようにしているのである。一方、周囲温度が大きい場合には、逆に燃料噴射量が増加することとなるため、通電期間を短くするようにする。
【０１６０】
そして、通電期間を長くする場合には、噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻を、時刻Ｔｅから補正時間分だけ遅らせ、通電期間を短くする場合には、噴射指令信号Ｓ＃１がローになる時刻を、時刻Ｔｅから補正時間分だけ早くする。
【０１６１】
尚、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになる時刻を補正してもよい。この場合、通電期間を長くするには、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになる時刻を時刻０から補正時間分だけ早くし、通電期間を短くするには、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになる時刻を時刻０から補正時間分だけ遅らせればよい。また、噴射指令信号Ｓ＃１がハイになる時刻及びローになる時刻の両方を補正するようにしてもよい。
【０１６２】
また、他の実施形態として、周囲温度に応じてコンデンサＣ１０の充電電圧の目標値を増減させるようにしてもよい。この場合、周囲温度が小さい場合ほど充電電圧の目標値を増加させ、周囲温度が大きい場合ほど充電電圧の目標値を低下させる。そして、充電電圧の目標値の補正量（増減量）は、予め、周囲温度と関連づけてＲＯＭ等に記憶させておくようにすればよい。つまり、周囲温度に応じた増減量をＲＯＭ等から読み出すようにするのである。
【０１６３】
コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値を増加させると、ピエゾインジェクタＰ１０１に電圧が印加されてからそのピエゾインジェクタＰ１０１が開弁するまでの時間（図１５の充電期間）を短縮させて開弁の時期を早め、燃料噴射量を増加させることができる。また、コンデンサＣ１０の充電電圧の目標値を低下させると、上記の充電期間を長くして開弁の時期を遅らせ、燃料噴射量を減少させることができる。
【０１６４】
本第４実施形態の燃料噴射制御装置によれば、ピエゾインジェクタＰ１０１〜Ｐ１０４を制御する場合でも、燃料噴射量を適切な量に制御して、所望の燃料噴射量が確保されるようにすることができる。また、コンデンサＣ１０の周囲温度に応じて燃料噴射量を補正するという比較的簡単な処理を行えばよいため、装置の負荷を抑えることができ有利である。
［第５実施形態］
次に、第５実施形態の燃料噴射装置について説明する。
【０１６５】
前述したように、図１において、高圧燃料ポンプ３から圧送される燃料がコモンレール４で高圧状態に蓄積され、そのコモンレール４から各気筒に設けられた電磁弁１０１〜１０４へ燃料が供給されるようになっている。そして、ＥＣＵ１００が高圧燃料ポンプ３を制御することで、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力が制御される。
【０１６６】
そして、特に、本第５実施形態の燃料噴射制御装置においては、前述の差分時間Ｔｃに応じて、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力がさらに補正されるようになっている。具体的には、差分時間Ｔｃが正の方向に大きい場合ほど、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力は大きくなるように補正され、一方、差分時間Ｔｃが負の方向に大きい場合ほど、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力は小さくなるように補正される。ここで、その補正量（圧力の増減量）は、差分時間Ｔｃに関連づけて予めＲＯＭ等に記憶されており、この装置では、差分時間Ｔｃに基づいて補正量をＲＯＭより読み出す。そして、マイコン１３０は、その補正量に応じて高圧燃料ポンプ３を制御し、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力を補正する。
【０１６７】
これにより、エンジン１への燃料噴射量が適切な量にされる。これは、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力が大きい場合ほど、ある単位時間にシリンダ２に噴射される燃料の量は増加し、逆に、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力が小さい場合ほど、ある単位時間にシリンダ２に噴射される燃料の量は減少するためである。
【０１６８】
つまり、差分時間Ｔｃが正の方向に大きいと燃料噴射量は不足していることが考えられ、この場合には、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力を増加させて燃料噴射量を増加させるようにする。また、差分時間Ｔｃが負の方向に大きいと余分な燃料が噴射されていることが考えられ、この場合には、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力を低下させて燃料噴射量を減少させるようにする。
【０１６９】
このように、この装置では、コモンレール４に蓄積される燃料の圧力が制御されることでエンジン１への燃料噴射量が適切な量に制御される。
尚、本第５実施形態において、マイコン１３０が、圧力制御手段に相当するとともに、補正手段に相当している。
【０１７０】
そして、この第５実施形態において、コンデンサＣ１０の周囲温度に応じて上記の圧力を補正するようにしてもよい。この場合、圧力の補正量を、周囲温度に関連づけてＲＯＭ等に記憶させておくようにすればよい。また、周囲温度に応じて圧力を補正する場合には、電磁弁１０１〜１０４の代わりにピエゾインジェクタＰ１０１〜Ｐ１０４が用いられてもよい。そして、周囲温度に応じてコモンレール４に蓄積される燃料の圧力を補正する場合において、マイコン１３０は補正手段に相当する。
【０１７１】
本第５実施形態によれば、電磁弁１０１〜１０４の通電期間が加減されないため、各燃料噴射の間の期間が確実に確保され、コンデンサＣ１０の充電が確実に行われる。よって、確実に燃料噴射が行われ、しかも燃料噴射量が適切な量に制御されて所望の燃料噴射量が確保されるようになる燃料噴射制御装置を提供することができる。
【０１７２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術範囲内において種々の形態をとることができる。
例えば、上記実施形態においては、ディーゼルエンジンの燃料噴射の制御システムについて説明したが、ガソリンエンジンの燃料噴射の制御システムに適用してもよい。
【０１７３】
また、上記実施形態において、燃料噴射量を補正する方法として、（１）通電期間を増減させる方法、（２）コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧の目標値を増減させる方法、及び（３）コモンレール４に蓄積される燃料の圧力を増減させる方法、について説明したが、それらは適宜組み合わせて実施させることが可能である。
【０１７４】
また、通電期間補正処理、或いは電圧補正処理において、Ｓ１４０でＥＣＵ内部温度を検出した後、そのＥＣＵ内部温度が予め定めた設定領域にあると判定された場合に、次のＳ１５０の処理へ進むようにしてもよい。そして、ＥＣＵ内部温度が設定領域にないと判定された場合には、通電期間補正処理を終了するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】燃料噴射制御システムの構成図である。
【図２】燃料噴射制御装置の構成図である。
【図３】燃料噴射制御装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図４】通電期間補正処理の流れを表すフローチャートである。
【図５】燃料噴射制御装置の動作の一例を説明するタイムチャートである。
【図６】燃料噴射制御装置の作用の一例を説明するタイムチャートである。（その１）
【図７】燃料噴射制御装置の作用の一例を説明するタイムチャートである。（その２）
【図８】電圧補正処理の流れを表すフローチャートでる。
【図９】燃料噴射制御装置の作用の一例を説明するタイムチャートである。（その３）
【図１０】補正処理の流れを表すフローチャートでる。
【図１１】周囲温度と補正時間との関係を表すグラフである。
【図１２】ＥＣＵ内部温度とエンジン水温との関係を説明する説明図である。
【図１３】異常判断処理の流れを表すフローチャートでる。
【図１４】第４実施形態の燃料噴射制御装置の構成図である。
【図１５】第４実施形態の燃料噴射制御装置の動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１７６】
１…エンジン、３…高圧燃料ポンプ、４…コモンレール、５…インジェクタ、８…圧力センサ、１０…ＥＥＰＲＯＭ、５０…昇圧回路、１００…電子制御装置（ＥＣＵ）、１０１〜１０４…電磁弁、１０１ａ〜１０４ａ…コイル、１１０…充電制御回路、１２０…駆動制御回路、１３０…マイコン、Ｃ１０，Ｃ２０…コンデンサ、ＣＯＭ１，ＣＯＭ２…端子、Ｄ１１，Ｄ２１，Ｄ１３，Ｄ２３，Ｄ３１，Ｄ３２…ダイオード、Ｈ０１…温度センサ、Ｈ０２…水温センサ、ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４…端子、Ｌ００…インダクタ、Ｌｐ…電源ライン、Ｐ１０１〜Ｐ１０４…ピエゾインジェクタ、Ｒ００，Ｒ０１，Ｒ０２，Ｒ１０，Ｒ２０…抵抗、Ｓ＃１〜Ｓ＃４…噴射指令信号、Ｔ１０〜Ｔ４０，Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ１２，Ｔ２２…トランジスタ、ＶＢ…バッテリ電圧。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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