(57)【要約】【課題】燃料噴射制御装置において、複数の要因によって経時的に変化する噴射量を適切に調整可能とする。【解決手段】予め定められた微小流量範囲を超える流量を燃料噴射弁１０が噴射する時に、開弁実期間に基づいて劣化補正値を求める劣化補正値算出部２と、微小流量範囲の流量を燃料噴射弁が噴射する時に、開弁実期間に基づいて微小流量補正値を求める微小流量補正値算出部３と、劣化補正値及び微小流量補正値を用いて弁体の開閉時間を補正する開弁期間設定部６とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体の開閉により燃料の噴射を行う燃料噴射弁の制御を行う燃料噴射制御装置であって、
予め定められた微小流量範囲を超える流量を前記燃料噴射弁が噴射する時に、前記弁体の開弁実期間に基づいて劣化補正値を求める劣化補正値算出手段と、
前記微小流量範囲の流量を前記燃料噴射弁が噴射する時に、前記弁体の開弁実期間に基づいて微小流量補正値を求める微小流量補正値算出手段と、
前記劣化補正値及び前記微小流量補正値を用いて前記弁体の開閉時間を補正する開閉時間補正手段と
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
予め定められた燃圧の範囲を超え、かつ前記微小流量範囲を超える流量を前記燃料噴射弁が噴射する時に、前記弁体の開弁実期間に基づいて、燃圧補正値を補助補正値として算出する燃圧補正値算出手段を備えており、
前記開閉時間補正手段は、さらに前記燃圧補正値を用いて前記弁体の開閉時間を補正することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
予め定められた燃料温度の範囲を超え、かつ前記微小流量範囲を超える流量を前記燃料噴射弁が噴射する時に、前記弁体の開弁実期間に基づいて、燃料温度補正値を補助補正値として算出する燃料温度補正値算出手段を備えており、
前記開閉時間補正手段は、さらに前記燃料温度補正値を用いて前記弁体の開閉時間を補正することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記開閉時間補正手段は、前記補助補正値と劣化補正値及び微小流量補正値とを噴射量に対する影響度に応じて重み付けすることを特徴とする請求項２または３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、燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両には燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御装置が搭載されている。この燃料噴射制御装置は、車両の挙動に応じて必要燃料噴射量を算出しこれに基づいて燃料噴射弁を制御している。燃料噴射弁の開弁実期間は、燃料噴射制御装置が要求した要求通電期間とずれることがある。このため、燃料制御装置は、開弁実期間と要求通電期間とのずれを考慮した制御を要求される。例えば特許文献１では、弁体を付勢するばねの劣化による弁体の閉弁速度の変化に着目している。特許文献１によれば、ばね定数はばねの劣化により変化する。このため、特許文献１に開示された発明は、劣化を考慮して算出したばね定数を用いて電磁弁を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５２３６８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、特許文献１に開示された発明では、ばねの劣化以外の経時的な変化について考慮されていない。例えば、燃料流量が微小の時には噴射量をより高精度に制御する必要があるため、噴射量を所定の補正値を用いて補正している。このような補正値を用いて算出した微小流量についても、時間の経過によって徐々に実際の噴射量に対してずれてしまう。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、燃料噴射制御装置において、複数の要因によって経時的に変化する噴射量を適切に調整可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、弁体の開閉により燃料の噴射を行う燃料噴射弁の制御を行う燃料噴射制御装置であって、予め定められた微小流量範囲を超える流量を上記燃料噴射弁が噴射する時に、上記弁体の開弁実期間に基づいて劣化補正値を求める劣化補正値算出手段と、上記微小流量範囲の流量を上記燃料噴射弁が噴射する時に、上記弁体の開弁実期間に基づいて微小流量補正値を求める微小流量補正値算出手段と、上記劣化補正値及び上記微小流量補正値を用いて上記弁体の開閉時間を補正する開閉時間補正手段とを備える、という構成を採用する。
【０００７】
第２の手段として、上記第１の手段において、予め定められた燃圧の範囲を超え、かつ上記微小流量範囲を超える流量を上記燃料噴射弁が噴射する時に、上記弁体の開弁実期間に基づいて、燃圧補正値を補助補正値として算出する燃圧補正値算出手段を備えており、上記開閉時間補正手段は、さらに上記燃圧補正値を用いて上記弁体の開閉時間を補正する、という構成を採用する。
【０００８】
第３の手段として、上記第１の手段において予め定められた燃料温度の範囲を超え、かつ上記微小流量範囲を超える流量を上記燃料噴射弁が噴射する時に、上記弁体の開弁実期間に基づいて、燃料温度補正値を補助補正値として算出する燃料温度補正値算出手段を備えており、上記開閉時間補正手段は、さらに上記燃料温度補正値を用いて上記弁体の開閉時間を補正する、という構成を採用する。
【０００９】
第４の手段として、上記１〜３いずれか１つの手段において、上記開閉時間補正手段は、上記補助補正値と劣化補正値及び微小流量補正値とを噴射量に対する影響度に応じて重み付けするという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、予め定められた微小流量範囲を超える流量を燃料噴射弁が噴射する時に、開弁実期間に基づいて劣化補正値を求める劣化補正値算出手段と、微小流量範囲の流量を燃料噴射弁が噴射する時に、開弁実期間に基づいて微小流量補正値を求める微小流量補正値算出手段と、劣化補正値及び微小流量補正値を用いて弁体の開閉時間を補正する開弁期間設定手段とを備えている。このため、燃料噴射弁の劣化と燃料噴射量という２つの要因を考慮して、弁体の開閉時間を調整することができる。したがって、本発明によれば、複数の要因によって経時的に変化する噴射量を適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】燃料噴射弁と本発明の一実施形態におけるＥＣＵとを示す模式図である。
【図２】燃料噴射弁の開弁動作を説明するための模式図である。
【図３】燃料噴射弁の弁体及び可動コアの動作と筒内圧センサからの検出信号との関係を示すグラフである。
【図４】燃料噴射弁のコイルへの通電時間と、燃料噴射弁の弁体及び可動コアの動作と、筒内圧センサからの検出信号との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるＥＣＵによって燃料噴射弁の燃料噴射を実行するための動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態におけるＥＣＵによって補正値を更新するための動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、本実施形態の燃料噴射制御装置は、車両に搭載されるＥＣＵ１（Engine Control Unit）に組み込まれている。
【００１３】
まず、本実施形態のＥＣＵ１によって制御される燃料噴射弁１０について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、燃料噴射弁１０とＥＣＵ１とを示す模式図である。この図に示すように、燃料噴射弁１０は、ハウジング１１と、接続カプラ１２と、固定コア１３と、コイル１４と、弁体１５と、弁体付勢バネ１６と、可動コア１７と、可動コア付勢バネ１８と、筒内圧センサ１９とを備えている。
【００１４】
ハウジング１１は、固定コア１３、コイル１４、弁体１５、弁体付勢バネ１６、可動コア１７及び可動コア付勢バネ１８を収容するケースである。このハウジング１１は、固定コア１３やコイル１４等を収容する大径部１１ａと、大径部１１ａに対して同心状に接続される小径部１１ｂとを有している。また、この小径部１１ｂの先端部は、燃料を噴射する噴射孔１１ｃが形成された弁座１１ｄとされている。このようなハウジング１１は、図１の上部から内部に燃料を供給可能とされている。接続カプラ１２は、ハウジング１１の大径部１１ａ側の端部に接続されており、ハウジング１１から斜め側方に突出されている。この接続カプラ１２は、燃料噴射弁１０と本実施形態のＥＣＵ１とを電気的に接続する部分である。
【００１５】
固定コア１３は、ハウジング１１の大径部１１ａの内部に同心状に収容される円筒状の部材であり、不図示の固定部によってハウジング１１に対して固定されている。この固定コア１３は、磁性体からなる。この固定コア１３の弁座１１ｄ側の端面は、可動コア１７との当接面とされている。コイル１４は、導線が環状に巻回されることにより形成されており、固定コア１３を外側から囲うように固定コア１３と同心状に配置されている。このコイル１４は、接続カプラ１２を通じて、ＥＣＵ１により制御される不図示の給電ユニットと電気的に接続されており、給電ユニットから電流が供給されることによって磁界を発生させる。
【００１６】
弁体１５は、弁ニードル１５ａと、弁部１５ｂと、ガイド部材１５ｃと、ストッパ１５ｄとを備えている。弁ニードル１５ａは、固定コア１３の中心軸線に沿って延在する長尺状の棒部材である。この弁ニードル１５ａは、図１に示すように、固定コア１３側の一部が固定コア１３の内部に位置し、弁座１１ｄ側の一部が固定コア１３から弁座１１ｄ側に突出するように配置されている。弁部１５ｂは、弁ニードル１５ａの弁座１１ｄ側の先端に固定された球状の部位である。この弁部１５ｂは、弁座１１ｄに当接することによって噴射孔１１ｃを閉鎖し、弁座１１ｄから離間することによって噴射孔１１ｃを開放する。
【００１７】
ガイド部材１５ｃは、弁ニードル１５ａの弁部１５ｂと反対側の端部近傍に固定された円筒状の部材である。このガイド部材１５ｃは、弁部１５ｂ側の端面が可動コア１７との当接面とされており、弁部１５ｂと反対側の端面が弁体付勢バネ１６との当接面とされている。また、ガイド部材１５ｃの弁部１５ｂと反対側の端部には、弁ニードル１５ａの径方向に突出するフランジ１５ｅが形成されている。このフランジ１５ｅは、周面が固定コア１３の内周面との摺動面とされ、弁部１５ｂ側の面が可動コア付勢バネ１８との当接面とされている。このようなガイド部材１５ｃは、弁部１５ｂが弁座１１ｄに当接しているときに、弁部１５ｂ側の端面（可動コア１７との当接面）が固定コア１３の弁座１１ｄ側の端面よりも弁座１１ｄ側に位置するように弁ニードル１５ａに固定されている。
【００１８】
ストッパ１５ｄは、弁部１５ｂとガイド部材１５ｃとの間にて弁ニードル１５ａに固定された円筒状の部材である。このストッパ１５ｄは、ガイド部材１５ｃ側の端面が可動コア１７との当接面とされており、この当接面がガイド部材１５ｃの弁部１５ｂ側の端面に対して可動コア１７の厚みよりも大きく離間するように配置されている。
【００１９】
弁体付勢バネ１６は、固定コア１３の内部に収容された圧縮コイルバネであり、ハウジング１１の内壁面と弁体１５のガイド部材１５ｃと間に介挿されている。このような弁体付勢バネ１６は、弁体１５を弁座１１ｄ側に付勢する。つまり、弁体１５は、コイル１４に給電されてない場合には、弁体付勢バネ１６の付勢力により、弁部１５ｂが弁座１１ｄに当接される。
【００２０】
可動コア１７は、固定コア１３よりも弁座１１ｄ側にて、弁体１５のガイド部材１５ｃとストッパ１５ｄとの間に配置されている。この可動コア１７は、中央部に弁ニードル１５ａが挿通される貫通孔が形成された円筒状の部材であり、弁ニードル１５ａに対して貫通孔の内壁面が摺動可能とされている。つまり、可動コア１７は、弁体１５とは別体とされており、弁ニードル１５ａの延在方向に沿って弁体１５に対して移動可能とされている。また、可動コア１７のガイド部材１５ｃ側の端面は、固定コア１３及び可動コア付勢バネ１８との当接面とされている。また、可動コア１７のストッパ１５ｄ側の端面は、ストッパ１５ｄとの当接面とされている。このような可動コア１７は、磁性体によって形成されている。コイル１４に通電され、コイル１４が励磁されると、固定コア１３及び可動コア１７を含む磁路が形成され、この磁路形成により発生する吸引力により可動コア１７が固定コア１３側に移動される。
【００２１】
可動コア付勢バネ１８は、弁ニードル１５ａを囲む圧縮コイルバネであり、弁体１５が備えるガイド部材１５ｃのフランジ１５ｅと可動コア１７との間に介挿されている。このような可動コア付勢バネ１８は、可動コア１７をストッパ１５ｄ側に付勢する。つまり、可動コア１７は、コイル１４に給電されていない場合には、可動コア付勢バネ１８の付勢力により、ストッパ１５ｄに当接される。
【００２２】
筒内圧センサ１９は、ハウジング１１の小径部１１ｂの先端部の周面に固定されている。この筒内圧センサ１９は、燃料噴射弁１０が設置されるシリンダ内部の圧力を検出して出力するセンサである。なお、筒内圧センサ１９は、ハウジング１１に固定されていることから燃料噴射弁１０で生じた衝撃が伝わり、この衝撃を含む検出信号を出力する。本実施形態では、筒内圧センサ１９は、可動コア１７が弁体１５のガイド部材１５ｃに衝突したときの衝撃を示す信号（以下、第１衝突信号と称する）、可動コア１７が固定コア１３に衝突したときの衝撃を示す信号（以下、第２衝突信号と称する）、弁体１５の弁部１５ｂが弁座１１ｄに衝突したときの衝撃を示す信号（以下、第３衝突信号と称する）、及び、可動コア１７が弁体１５のストッパ１５ｄに衝突したときの衝撃を示す信号（以下、第４衝突信号と称する）を含む検出信号を出力する。このように筒内圧センサ１９は、シリンダ内の圧力のみではなく、燃料噴射弁１０の動作状態（可動コア１７等の衝突状態）を検出する。
【００２３】
続いて、このように構成された燃料噴射弁１０の動作について説明する。なお、ここでは、コイル１４に対して電流が供給されていない状態から説明を行う。
【００２４】
上述の燃料噴射弁１０の構成の説明で用いた図１は、コイル１４に対して電流が供給されていない状態の示す図である。この図に示すように、コイル１４に対して電流が供給されていない状態では、弁体付勢バネ１６の付勢力によって弁体１５の弁部１５ｂが弁座１１ｄに当接される。このように弁部１５ｂが弁座１１ｄに当接されることによって噴射孔１１ｃが閉鎖される。また、コイル１４に対して電流が供給されていない状態では、可動コア付勢バネ１８の付勢力によって可動コア１７が弁体１５のストッパ１５ｄに当接されている。
【００２５】
図２（ａ）〜（ｃ）は、燃料噴射弁１０の開弁動作を説明するための模式図である。ＥＣＵ１の制御の下、不図示の給電ユニットからコイル１４に電流が供給されると、コイル１４が励磁されることにより、固定コア１３及び可動コア１７を含む磁路が形成され、これによって発生する吸引力により、可動コア１７が固定コア１３側に移動される。この結果、図２（ａ）に示すように、可動コア付勢バネ１８が縮み、可動コア１７がストッパ１５ｄから離間すると共に、可動コア１７が弁体１５のガイド部材１５ｃに衝突する。
【００２６】
さらに可動コア１７が固定コア１３側に移動されると、弁体１５が持ち上げられ、弁体１５が弁座１１ｄから離間する方向に移動される。この結果、弁体１５の弁部１５ｂが弁座１１ｄから離間し、噴射孔１１ｃが開放されて燃料の噴射が開始される。このように磁力によって移動される可動コア１７は、図２（ｂ）に示すように、固定コア１３に衝突することによって停止される。このとき、弁体１５は慣性力によって移動を続ける。この結果、図２（ｃ）に示すように、一時的にガイド部材１５ｃが可動コア１７から浮き上がり、その後、弁体付勢バネ１６の付勢力によってガイド部材１５ｃが可動コア１７に当接する位置まで戻る。以上の流れによって燃料噴射弁１０の開弁動作が終了する。
【００２７】
また、開弁が維持される間（すなわち開弁指令がＥＣＵ１から入力されている間）は、一定量の電流がコイル１４に供給され、弁体１５の弁部１５ｂが弁座１１ｄから離間された状態が維持される。
【００２８】
このように開弁された燃料噴射弁１０を閉弁する場合には、コイル１４への電流の供給が停止される。このようにコイル１４への電流の供給が停止すると、固定コア１３と可動コア１７との間に生じていた磁力が消滅し、弁体１５が弁体付勢バネ１６の付勢力によって弁座１１ｄ側に移動される。この結果、弁体１５の弁部１５ｂが弁座１１ｄに当接して噴射孔１１ｃが塞がれる。その後、可動コア付勢バネ１８の付勢力によって可動コア１７が弁体１５のストッパ１５ｄ側に移動され、ストッパ１５ｄに当接することによって可動コア１７が停止される。
【００２９】
また、燃料噴射弁１０が備える筒内圧センサ１９からは、シリンダ内の圧力を示す信号の他、第１衝突信号、第２衝突信号、第３衝突信号及び第４衝突信号が含まれる検出信号が出力される。図３（ａ）〜（ｄ）は、燃料噴射弁１０の弁体１５及び可動コア１７の動作と筒内圧センサ１９からの検出信号との関係を示すグラフである。図３（ａ）〜（ｄ）の各図において、上側が時間と弁体１５及び可動コア１７のストローク位置との関係を示すグラフであり、下側が時間と筒内圧センサ１９から出力される検出信号に含まれる衝突信号のレベルとの関係を示すグラフである。なお、図３（ａ）〜（ｄ）の各図における上側に示すグラフでは、開弁動作のときに可動コア１７と弁体１５のガイド部材１５ｃとが衝突する位置をストローク位置がゼロの位置としている。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、コイル１４に電流が供給されると、可動コア１７のみが移動され、可動コア１７と弁体１５のガイド部材１５ｃとが衝突するタイミングで第１衝突信号Ｓａが筒内圧センサ１９から出力される。さらに可動コア１７が移動し、固定コア１３に衝突するタイミングで、図３（ｂ）に示すように、第２衝突信号Ｓｂが筒内圧センサ１９から出力される。
【００３１】
閉弁時には、弁体１５及び可動コア１７が弁座１１ｄの方向に移動され、弁部１５ｂが弁座１１ｄに衝突するタイミングで、図３（ｃ）に示すように、第３衝突信号Ｓｃが筒内圧センサ１９から出力される。さらに、可動コア１７のみが弁座１１ｄの方向に移動され、弁体１５のストッパ１５ｄに衝突するタイミングで、図３（ｄ）に示すように、第４衝突信号Ｓｄが筒内圧センサ１９から出力される。
【００３２】
さらに、図４を参照して、燃料噴射弁１０の開弁時間について説明する。図４は、コイル１４への通電時間と、燃料噴射弁１０の弁体１５及び可動コア１７の動作と、筒内圧センサ１９からの検出信号との関係を示すグラフである。この図に示すように、Ｔをコイル１４への通電期間（以下、通電期間Ｔ）とし、ＴＣｏｎをコイル１４への通電開始から第１衝突信号Ｓａが出力されるまでの期間（以下、開弁遅延期間ＴＣｏｎ）とし、ＴＶｏｎをコイル１４への通電開始から第２衝突信号Ｓｂが出力されるまでの期間（以下、全開到達期間ＴＶｏｎ）とし、ＴＶｏｆｆをコイル１４への通電停止から第３衝突信号Ｓｃが出力されるまでの期間（以下、閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆ）とし、ＴＣｏｆｆをコイル１４への通電停止から第４衝突信号Ｓｄが出力されるまでの期間（以下、動作停止期間ＴＣｏｆｆ）とする。
【００３３】
実際に噴射孔１１ｃから燃料が噴射される開弁実期間は、弁体１５の弁部１５ｂが弁座１１ｄから離間する瞬間（すなわち第１衝突信号Ｓａが出力されたタイミング）から、弁部１５ｂが弁座１１ｄに衝突する瞬間（すなわち第３衝突信号Ｓｃが出力されたタイミング）までの間である。したがって、通電期間をＴ、開弁実期間をＴｒとすると、開弁実期間Ｔｒは下式（１）によって表される。
Ｔｒ＝Ｔ−ＴＣｏｎ＋ＴＶｏｆｆ    （１）
【００３４】
なお、図４に示す通電期間Ｔが十分長い時、弁体１５が全開状態（すなわち、可動コア１７が固定コア１３と当接した状態）となる。このため、通電期間Ｔが十分長い時は、通電期間Ｔの長さに依存することなく、開弁遅延期間ＴＣｏｎ及び閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆが一定となる。一方で、通電期間Ｔが短く、可動コア１７が固定コアに衝突する前に通電期間Ｔが終了する場合には、弁体１５が全開状態となる前に閉弁動作が開始することになる。このとき、閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆは短くなる。
【００３５】
本実施形態においては、通電期間Ｔのうち、弁体１５が全開状態となる最短期間を最短全開制御期間Ｔｍｉｎとし、通電期間Ｔが最短全開制御期間Ｔｍｉｎを下回る燃料噴射動作を微小流量噴射と定義する。つまり、本実施形態では、通電期間Ｔが最短全開制御期間Ｔｍｉｎを下回る場合に噴射される燃料の流量範囲が微小流量範囲として予め定められており、通電期間Ｔが最短全開制御期間Ｔｍｉｎ以上となるときに、予め定められた微小流量範囲を超える流量が燃料噴射弁１０から噴射されることなる。
【００３６】
続いて、図５を参照して、本実施形態の燃料噴射制御装置であるＥＣＵ１について詳しく説明する。図５はＥＣＵ１の機能ブロック図である。
【００３７】
本実施形態のＥＣＵ１は、図５に示すように、劣化補正値算出部２（劣化補正値算出手段）と、微小流量補正値算出部３（微小流量補正値算出手段）と、燃圧補正値算出部４（燃圧補正値算出手段）と、燃料温度補正値算出部５（燃料温度補正値算出手段）と、開弁期間設定部６（開閉時間補正手段）と、基準値作成部７とを備えている。なお、ＥＣＵ１は、ＩＣチップやメモリ等のハードウェアと、メモリ等に記憶されるソフトウェアとを備えている。劣化補正値算出部２と、微小流量補正値算出部３と、燃圧補正値算出部４と、燃料温度補正値算出部５と、開弁期間算出部６と、基準値作成部７とは、上述のハードウェアとソフトウェアとが協働することにより具現化されている。
【００３８】
ＥＣＵ１には、筒内圧センサ１９からの検出信号Ａと、不図示の燃料噴射弁内の圧力センサからの圧力信号Ｂと、不図示の燃料噴射弁内の燃料温度センサからの燃料温度信号Ｃと、運転状態信号Ｄとが入力される。劣化補正値算出部２は、筒内圧センサ１９からの検出信号Ａを用いて開弁実期間を検出し、開弁実期間と予め記憶された基準値とを比較し、開弁実期間と基準値との差に基づいた劣化補正値を算出する。ここでは、劣化補正値算出部２は、検出信号Ａから第１衝突信号Ｓａと第３衝突信号Ｓｃとを抽出し、第１衝突信号Ｓａの入力タイミングと第３衝突信号Ｓｃの入力タイミングとの差を開弁実期間とする。
【００３９】
また、劣化補正値算出部２は、開弁期間設定部６から通電期間Ｔを取得し、この通電期間Ｔが最短全開制御期間Ｔｍｉｎを上回っているかを判定する。すなわち、劣化補正値算出部２は、噴射流量が微小流量範囲を超えているか否かを判定する。さらに、劣化補正値算出部２は、圧力信号Ｂに基づいて燃圧が予め定められた所定の範囲内か否かを判定し、燃料温度信号Ｃに基づいて燃料温度が予め定められた所定の範囲内か否かを判定する。なお、これらの所定範囲は、運転状態信号Ｄに基づいて算出される通電期間Ｔを補正することなく燃料噴射弁１０の制御値として用いることができる範囲であり、予め実験等によって定められている。この劣化補正値算出部２は、予め定められた微小流量範囲を超える流量を燃料噴射弁１０が噴射し、燃圧及び燃料温度が所定範囲であるときに劣化補正値を求める。
【００４０】
微小流量補正値算出部３は、劣化補正値算出部２と同様に、噴射流量が微小流量範囲を超えているかを判定し、圧力信号Ｂに基づいて燃圧が予め定められた所定範囲を超えているか否かを判定し、燃料温度信号Ｃに基づいて燃料温度が予め定められた所定範囲を超えているか否かを判定する。この微小流量補正値算出部３は、予め定められた微小流量範囲の流量を燃料噴射弁１０が噴射し、燃圧及び燃料温度が所定範囲であるときに微小流量補正値を算出する。本実施形態では、微小流量補正値算出部３は、入力された筒内圧センサ１９からの検出信号Ａを用いて後述する開弁実期間Ｔｒを検出し、開弁実期間Ｔｒに基づいて微小流量補正値を算出する。なお、微小流量補正値算出部３の微小流量補正値の算出方法については、後述する。
【００４１】
燃圧補正値算出部４は、劣化補正値算出部２と同様に、噴射流量が微小流量範囲を超えているかを判定し、圧力信号Ｂに基づいて燃圧が予め定められた所定範囲を超えているか否かを判定し、燃料温度信号Ｃに基づいて燃料温度が予め定められた所定範囲を超えているか否かを判定する。この燃圧補正値算出部４は、予め定められた微小流量範囲を超える流量を燃料噴射弁１０が噴射し、燃料温度が所定範囲でありかつ燃圧が所定範囲を超えるときに燃圧補正値（補助補正値）を算出する。本実施形態では、燃圧補正値算出部４は、入力された筒内圧センサ１９からの検出信号Ａを用いて後述する開弁実期間Ｔｒを検出し、開弁実期間Ｔｒに基づいて燃圧補正値を算出する。なお、燃圧補正値算出部４の燃圧補正値の算出方法については、後述する。
【００４２】
燃料温度補正値算出部５は、劣化補正値算出部２と同様に、噴射流量が微小流量範囲を超えているかを判定し、圧力信号Ｂに基づいて燃圧が予め定められた所定範囲を超えているか否かを判定し、燃料温度信号Ｃに基づいて燃料温度が予め定められた所定範囲を超えているか否かを判定する。この燃料温度補正値算出部５は、予め定められた微小流量範囲を超える流量を燃料噴射弁１０が噴射し、燃圧が所定範囲でありかつ燃料温度が所定範囲を超えるときに燃料温度補正値（補助補正値）を算出する。本実施形態では、燃料温度補正値算出部５は、入力された筒内圧センサ１９からの検出信号Ａを用いて後述する開弁実期間Ｔｒを検出し、開弁実期間Ｔｒに基づいて燃圧補正値を算出する。なお、燃料温度補正値算出部５の燃料温度補正値の算出方法については、後述する。
【００４３】
開弁期間設定部６は、燃料噴射弁１０に入力される通電期間Ｔの生成を行う。本実施形態では、まず開弁期間設定部６は、燃料噴射弁１０に入力される運転状態信号Ｄから要求通電期間Ｔｉを算出する。この要求通電期間Ｔｉは、燃料噴射弁１０の劣化や噴射流量が考慮されずに算出された通電期間Ｔに相当する。さらに、開弁期間設定部６は、劣化補正値算出部２等と同様に、噴射流量が微小流量範囲を超えているかを判定し、圧力信号Ｂに基づいて燃圧が予め定められた所定範囲を超えているか否かを判定し、燃料温度信号Ｃに基づいて燃料温度が予め定められた所定範囲を超えているか否かを判定する。
【００４４】
ここで、開弁期間設定部６は、噴射流量が微小流量範囲であるとの条件と、燃圧が所定範囲を超えているとの条件と、燃料温度が所定範囲を超えているとの条件とのいずれか１つ以上の条件を満たすときに、要求通電期間Ｔｉを補正し、補正された要求通電期間Ｔｉを通電期間Ｔとする。このとき、開弁期間設定部６は、劣化補正値算出部２により算出された劣化補正値と、微小流量補正値算出部３により算出された微小流量補正値と、燃圧補正値算出部４により算出された燃圧補正値と、燃料温度補正値算出部５により算出された燃料温度補正値とを用いて、要求通電期間Ｔｉの補正を行う。一方、開弁期間設定部６は、噴射流量が微小流量範囲であるとの条件と、燃圧が所定範囲を超えているとの条件と、燃料温度が所定範囲を超えているとの条件とのいずれも満たさない場合には、要求通電期間Ｔｉをそのまま通電期間Ｔとする。このように開弁期間設定部６で生成された通電期間Ｔが不図示の給電ユニットに入力され、通電期間Ｔに応じた電流が燃料噴射弁１０に供給される。
【００４５】
基準値作成部７は、車両の工場出荷時すなわち燃料噴射弁１０が劣化していない状態において、検出信号Ａに基づいて開弁実期間Ｔｒを検出し、基準値として記憶している。
【００４６】
次に図６及び図７を用いて本実施形態に係る燃料噴射制御装置であるＥＣＵ１の動作について詳述していく。
【００４７】
まず、図６のフローチャートを参照して、燃料噴射弁１０による燃料噴射を実行するための動作について説明する。ＥＣＵ１は、開弁期間設定部６により、運転状態信号Ｄに応じた要求通電期間Ｔｉを算出する（ステップＳ１）。続いて、ＥＣＵ１は、開弁期間設定部６により、算出した要求通電期間Ｔｉが最短全開制御期間Ｔｍｉｎを下回っているか（すなわち噴射流量が微小流量範囲であるか）の判定、圧力信号Ｂに基づいて燃圧が予め定められた所定範囲を超えているかの判定、燃料温度信号Ｃに基づいて燃料温度が予め定められた所定範囲を超えているかの判定を行う（ステップＳ２）。
【００４８】
ここで、ＥＣＵ１は、噴射流量が微小流量範囲であるとの条件と、燃圧が所定範囲を超えているとの条件と、燃料温度が所定範囲を超えているとの条件とのいずれも満たさない場合には、開弁期間設定部６により要求通電期間Ｔｉをそのまま通電期間Ｔとし、この通電期間Ｔに基づいた通電を不図示の給電ユニットに実行させる（ステップＳ３）。
【００４９】
一方、ＥＣＵ１は、噴射流量が微小流量範囲であるとの条件と、燃圧が所定範囲を超えているとの条件と、燃料温度が所定範囲を超えているとの条件とのいずれか１つ以上の条件を満たすときに、要求通電期間Ｔｉを補正し、補正された要求通電期間Ｔｉを通電期間Ｔとする（ステップＳ４）。例えば、ＥＣＵ１は、下式（２）に基づいて、開弁期間設定部６により要求通電期間Ｔｉの補正を行う（ステップＳ４）。
Ｔ＝Ｔｉ＋Ｋｗｄ×ＣＶｄ＋Ｋｗｍ×ＣＶｍ＋Ｋｗｐ×ＣＶｐ＋Ｋｗｔ×ＣＶｔ（２）
【００５０】
なお、式（２）において、ＣＶｄは劣化補正値、ＣＶｍは微小流量補正値、ＣＶｐは燃圧補正値、ＣＶｔは燃料温度補正値、Ｋｗｄ、Ｋｗｍ、Ｋｗｐ及びＫｗｔは補正重み付け係数を表す。補正重み付け係数Ｋｗｄ、Ｋｗｍ、Ｋｗｐ及びＫｗｔは、合計が１以下となるように設定されている。なお、劣化、微小流量、燃圧及び燃料温度の４つの要因のうち、燃圧及び燃料温度は燃料噴射量に与える影響が劣化及び微小流量に比べて低い。したがって、燃圧補正値ＣＶｐ及び燃料温度補正値ＣＶｔの補正時の影響が小さくなるように、補正重み付け係数を用いている。具体的には、燃圧補正値ＣＶｐ及び燃料温度補正値ＣＶｔに対する重み付け係数Ｋｗｐ及びＫｗｔが、劣化補正値ＣＶｄ及び微小流量補正値ＣＶｍに対する重み付け係数Ｋｗｄ及びＫｗｍよりも小さくなるように設定されている。
【００５１】
ＥＣＵ１は、開弁期間設定部６により要求通電期間Ｔｉを補正した場合には、補正後の要求通電期間Ｔｉを通電期間Ｔとし、この通電期間Ｔに基づいた通電を不図示の給電ユニットに実行させる（ステップＳ５）。
【００５２】
次に、図７のフローチャートを参照してＥＣＵ１が劣化補正値ＣＶｄ、微小流量補正値ＣＶｍ、燃圧補正値ＣＶｐ及び燃料温度補正値ＣＶｔを更新する過程を下記に説明する。なお、ＥＣＵ１による上記補正値の更新作業は、例えば、ＥＣＵ１が搭載される車両のエンジンが駆動されている間において、連続的にあるいは一定時間ごとに行われる。
【００５３】
まずＥＣＵ１は、工場出荷時であるかを判定する（ステップＳ１１）。例えば、ＥＣＵ１は、外部からの入力信号に基づいて、工場出荷時であるか否かを判定する。ＥＣＵ１は、工場出荷時であると判定した場合には、基準値作成部７により、基準値を作成する（ステップＳ１２）。この基準値は、燃料噴射弁１０が劣化していない状態での特性を示すものであり、図４に示す、開弁遅延期間ＴＣｏｎや閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆを含んでいる。ＥＣＵ１は、ステップＳ１２において基準値を作成すると、この基準値を記憶し、補正値の更新作業を終了する。
【００５４】
一方、ＥＣＵ１は、ステップＳ１１で工場出荷時ではないと判定すると、通電期間Ｔが予め記憶された最短全開制御期間Ｔｍｉｎを上回り、かつ、燃圧が予め記憶された所定範囲であり、かつ、燃料温度が予め記憶された所定範囲であるかの判定を行う（ステップＳ１３）。
【００５５】
ステップＳ１３において、通電期間Ｔが予め記憶された最短全開制御期間Ｔｍｉｎを上回り（すなわち微小流量噴射ではない場合）、かつ、燃圧が予め記憶された所定範囲であり、かつ、燃料温度が予め記憶された所定範囲であると判定すると、ＥＣＵ１は、劣化補正値ＣＶｄの算出を行う（ステップＳ１４）。ここでは、ＥＣＵ１は、劣化補正値算出部２により、検出信号Ａから第１衝突信号Ｓａを抽出し、燃料噴射弁１０のコイル１４への通電開始から第１衝突信号Ｓａが出力されるまでの期間（開弁遅延期間ＴＣｏｎ）を取得する。また、ＥＣＵ１は、検出信号Ａから第３衝突信号Ｓｃを抽出し、コイル１４への通電停止から第３衝突信号Ｓｃが出力されるまでの期間（閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆ）を取得する。ＥＣＵ１は、通電期間Ｔと、今回取得した開弁遅延期間ＴＣｏｎと、今回取得した閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆとから開弁実期間Ｔｒを算出する。なお、開弁実期間Ｔｒは、上述の式（１）によって算出される。
【００５６】
ＥＵＣ１は、劣化補正値算出部２により、上述のようにして算出した開弁実期間Ｔｒと、基準値として記憶された開弁遅延期間ＴＣｏｎ及び閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆから算出する開弁時間を比較し、これらが一致するように新たな劣化補正値ＣＶｄを算出する。
【００５７】
なお、通電期間Ｔが予め記憶された最短全開制御期間Ｔｍｉｎを上回り、かつ、燃圧が予め記憶された所定範囲であり、かつ、燃料温度が予め記憶された所定範囲である場合には、燃料噴射弁１０の弁体付勢バネ１６や可動コア付勢バネ１８等の劣化の影響のみによって燃料噴射量が変動する。このため、微小流量噴射ではなく、かつ、燃圧が予め記憶された所定範囲であり、かつ、燃料温度が予め記憶された所定範囲である場合に、予め取得されている基準値と今回取得される値とを比較することによって、劣化の影響のみによる燃料噴射量の変位を取得することができ、正しい劣化補正値ＣＶｄを算出することができる。
【００５８】
ステップＳ１４が終了すると、ＥＣＵ１は、劣化補正値ＣＶｄの更新を行う（ステップＳ１５）。ここでは、ＥＣＵ１は、開弁期間設定部６に予め記憶された劣化補正値ＣＶｄをステップＳ１４で算出された新たな劣化補正値ＣＶｄに置き換えることにより、劣化補正値ＣＶｄの更新を行う。また、ＥＣＵ１は、ステップＳ１５において、後述するステップＳ１７、ステップＳ１９及びステップＳ２０において算出された新たな補正値（微小流量補正値ＣＶｍ、燃圧補正値ＣＶｐ及び燃料温度補正値ＣＶｔ）を記憶している場合には、この補正値の更新も行う。ＥＣＵ１は、ステップＳ１５において補正値の更新を行うと、補正値の更新作業を終了する。
【００５９】
ステップＳ１３において、通電期間Ｔが予め記憶された最短全開制御期間Ｔｍｉｎを上回り（すなわち微小流量噴射ではない場合）、かつ、燃圧が予め記憶された所定範囲であり、かつ、燃料温度が予め記憶された所定範囲でないと判定した場合、ＥＣＵ１は、これらの３つの条件のうち、通電期間Ｔのみが予め記憶された最短全開制御期間Ｔｍｉｎを下回っているかを判定する（ステップＳ１６）。ここで、通電期間Ｔのみが予め記憶された最短全開制御期間Ｔｍｉｎを下回っていると判定した場合には、ＥＣＵ１は、微小流量補正値ＣＶｍの算出を行う（ステップＳ１７）。
【００６０】
ここでは、ＥＣＵ１は、微小流量補正値算出部３により、検出信号Ａから開弁遅延期間ＴＣｏｎ及び閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆを取得し、開弁実期間Ｔｒを算出する。さらにＥＣＵ１は、微小流量補正値算出部３により、算出した開弁実期間Ｔｒと、基準値として記憶された開弁遅延期間ＴＣｏｎ及び閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆから算出する開弁時間を比較し、これらが一致するように新たな微小流量補正値ＣＶｍを算出する。
【００６１】
なお、一般的に劣化補正値ＣＶｄの変化は極めて緩やかであり、またステップＳ１３で通電期間Ｔが予め記憶された最短全開制御期間Ｔｍｉｎを上回り（すなわち微小流量噴射ではない場合）、かつ、燃圧が予め記憶された所定範囲であり、かつ、燃料温度が予め記憶された所定範囲であると判定される回数は非常に多い。このため、ステップＳ１７が行われるときには、劣化補正値ＣＶｄが常に最新の状態に更新されていると考えられる。したがって、ステップＳ１７では、予め取得されている基準値と今回取得される値とを比較することによって、微小流量時の影響のみによる燃料噴射量の変位を取得することができ、正しい微小流量補正値ＣＶｍを算出することができる。
【００６２】
ステップＳ１６において、通電期間Ｔのみが予め記憶された最短全開制御期間Ｔｍｉｎを下回っていないと判定した場合、ＥＣＵ１は、上述の３つの条件のうち、燃圧のみが予め記憶された所定範囲外かを判定する（ステップＳ１８）。ここで、燃圧のみが予め記憶された所定範囲外と判定した場合には、ＥＣＵ１は、燃圧補正値ＣＶｐの算出を行う（ステップＳ１９）。
【００６３】
ここでは、ＥＣＵ１は、燃圧補正値算出部４により、検出信号Ａから開弁遅延期間ＴＣｏｎ及び閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆを取得し、開弁実期間Ｔｒを算出する。さらにＥＣＵ１は、燃圧補正値算出部４により、算出した開弁実期間Ｔｒと、基準値として記憶された開弁遅延期間ＴＣｏｎ及び閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆから算出する開弁時間を比較し、これらが一致するように新たな燃圧補正値ＣＶｐを算出する。
【００６４】
なお、ステップＳ１９が行われるときには、劣化補正値ＣＶｄが常に最新の状態に更新されていると考えられる。したがって、ステップＳ１９では、予め取得されている基準値と今回取得される値とを比較することによって、燃圧による影響のみによる燃料噴射量の変位を取得することができ、正しい燃圧補正値ＣＶｐを算出することができる。
【００６５】
ステップＳ１８において、上述の３つの条件のうち燃圧のみが予め記憶された所定範囲外ではなかった場合、ＥＣＵ１は、上述の３つの条件のうち、燃料温度のみが予め記憶された所定範囲外かを判定する（ステップＳ２０）。ここで、燃料温度のみが予め記憶された所定範囲外と判定した場合には、ＥＣＵ１は、燃料温度補正値ＣＶｔの算出を行う（ステップＳ２１）。
【００６６】
ここでは、ＥＣＵ１は、燃料温度補正値算出部５により、検出信号Ａから開弁遅延期間ＴＣｏｎ及び閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆを取得し、開弁実期間Ｔｒを算出する。さらにＥＣＵ１は、燃料温度補正値算出部５により、算出した開弁実期間Ｔｒと、基準値として記憶された開弁遅延期間ＴＣｏｎ及び閉弁遅延期間ＴＶｏｆｆから算出する開弁時間を比較し、これらが一致するように新たな燃料温度補正値ＣＶｔを算出する。
【００６７】
なお、ステップＳ２１が行われるときには、劣化補正値ＣＶｄが常に最新の状態に更新されていると考えられる。したがって、ステップＳ２１では、予め取得されている基準値と今回取得される値とを比較することによって、燃料温度による影響のみによる燃料噴射量の変位を取得することができ、正しい燃料温度補正値ＣＶｔを算出することができる。
【００６８】
なお、ステップＳ２０において、上述の３つの条件のうち、燃料温度のみが予め記憶された所定範囲外と判定した場合には、ＥＣＵ１は、補正値の更新作業を終了する。
【００６９】
このような本実施形態のＥＣＵ１によれば、予め定められた微小流量範囲を超える流量を燃料噴射弁１０が噴射する時に、開弁実期間Ｔｒに基づいて劣化補正値ＣＶｄを求める劣化補正値算出部２と、微小流量範囲の流量を燃料噴射弁１０が噴射する時に、開弁実期間Ｔｒに基づいて微小流量補正値ＣＶｍを求める微小流量補正値算出部３と、劣化補正値ＣＶｄ及び微小流量補正値ＣＶｍを用いて弁体１５の開閉時間（すなわち通電期間Ｔ）を補正する開弁期間設定部６とを備えている。このため、燃料噴射弁１０の劣化と燃料噴射量という２つの要因を考慮して、弁体１５の開閉時間（すなわち通電期間Ｔ）を調整することができる。したがって、本実施形態のＥＣＵ１によれば、複数の要因によって経時的に変化する噴射量を適切に調整することができる。
【００７０】
また、本実施形態のＥＣＵ１によれば、燃圧補正値算出部４と、燃料温度補正値算出部５とを備えているため、燃圧及び燃料温度も考慮して噴射量を適切に調整することができ、さらに複数の要因に対応して噴射量を適切に調整することが可能となる。
【００７１】
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説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００７２】
例えば、上記実施形態においては、本発明の燃料噴射制御装置がＥＣＵ１である構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ＥＣＵ１とは別体として燃料噴射制御装置を設置しても良い。
【００７３】
また、上記実施形態においては、燃圧補正値算出部４及び燃料温度補正値算出部５を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、燃圧補正値算出部４及び燃料温度補正値算出部５を備えない構成を採用することも可能である。
【００７４】
また、上記実施形態においては、重み付け係数を用いて劣化補正値ＣＶｄ、微小流量補正値ＣＶｍ、燃圧補正値ＣＶｐ及び燃料温度補正値ＣＶｔの影響度を調整する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、重み付け係数を用いない構成を採用することも可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１……ＥＣＵ、２……劣化補正値算出部（劣化補正値算出手段）、３……微小流量補正値算出部（微小流量補正値算出手段）、４……燃圧補正値算出部（燃圧補正値算出手段）、５……燃料温度補正値算出部（燃料温度補正値算出手段）、６……開弁期間設定部（開閉時間補正手段）、７……基準値作成部、１０……燃料噴射弁
【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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