(57)【要約】【課題】燃料噴射弁の開弁プロファイル及び閉弁プロファイルの双方を把握することで、より精度の高い噴射量制御を行うことができる制御装置を提供する。【解決手段】制御装置１０は、燃料噴射弁を構成する弁体がフルリフト状態から閉止状態になるまでの電気信号の挙動に基づいて、燃料噴射弁のフルリフト状態からの閉弁挙動を示すフルリフト閉弁プロファイルを取得するフルリフト閉弁応答取得部１１と、少なくともフルリフト閉弁プロファイルに基づいて、燃料噴射弁に開弁駆動信号が入力された場合の開弁挙動を示す開弁プロファイルを推定する開弁応答推定部１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁（２０，４０）に駆動信号を出力する制御装置（１０）であって、
前記燃料噴射弁を構成する弁体（２２０，４２０）がフルリフト状態から閉止状態になるまでの電気信号の挙動に基づいて、前記燃料噴射弁のフルリフト状態からの閉弁挙動を示すフルリフト閉弁プロファイルを取得するフルリフト閉弁応答取得部（１１）と、
少なくとも前記フルリフト閉弁プロファイルに基づいて、前記燃料噴射弁に開弁駆動信号が入力された場合の開弁挙動を示す開弁プロファイルを推定する開弁応答推定部（１３）と、を備える制御装置。
【請求項２】
前記電気信号は、前記燃料噴射弁の駆動電圧挙動を示している、請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記フルリフト閉弁プロファイルは、前記弁体の閉弁開始タイミング、前記弁体の閉弁完了タイミング、及び前記弁体の閉弁応答性の少なくとも１つを含む、請求項１記載の制御装置。
【請求項４】
前記開弁プロファイルは、前記弁体の開弁開始タイミング、前記弁体の開弁完了タイミング、及び前記弁体の開弁応答性の少なくとも１つを含む、請求項１記載の制御装置。
【請求項５】
前記フルリフト閉弁応答取得部は、前記弁体がフルリフト状態から閉止状態になるまでの前記弁体の速度の変化による誘導起電力の変化を電圧挙動で捉えることにより前記フルリフト閉弁プロファイルを取得する、請求項１記載の制御装置。
【請求項６】
前記開弁応答推定部は、前記フルリフト閉弁プロファイルに加えて、前記燃料噴射弁の諸元、及び環境条件を示す情報の少なくとも１つに基づいて、前記開弁プロファイルを推定する、請求項１記載の制御装置。
【請求項７】
前記弁体がパーシャルリフト状態から閉止状態になるまでの電気信号の挙動に基づいて、前記燃料噴射弁のパーシャルリフト状態からの閉弁挙動を示すパーシャルリフト閉弁プロファイルを取得するパーシャルリフト閉弁応答取得部（１４）と、
前記開弁プロファイル及び前記パーシャルリフト閉弁プロファイルに基づいて、前記燃料噴射弁のパーシャルリフト時のパーシャルリフト燃料噴射量を推定するパーシャル噴射量推定部（１５）と、を更に備える、請求項１記載の制御装置。
【請求項８】
前記パーシャルリフト閉弁応答取得部は、前記弁体がパーシャルリフト状態から閉止状態になるまでの前記弁体の速度の変化による誘導起電力の変化を電圧挙動で捉えることにより前記パーシャルリフト閉弁プロファイルを取得する、請求項７記載の制御装置。
【請求項９】
前記パーシャルリフト燃料噴射量に基づいて、前記燃料噴射弁が噴射する燃料噴射量を補正し、この補正した燃料噴射量に対応するように前記駆動信号を出力する補正制御部（１６）を備える、請求項７記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁に駆動信号を出力する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射弁に駆動信号を出力する制御装置においては、燃料噴射量のばらつきを低減し、排気エミッションの向上やドライバビリティの向上が図られている。下記特許文献１では、燃料噴射弁のパーシャルリフト領域でのリフト量ばらつきに起因する噴射量ばらつきを精度良く補正し、パーシャルリフト領域での噴射量制御精度を向上させるものとしている。より具体的には、燃料噴射弁の閉弁位置を検出している。下記特許文献２では、弁体の動作タイミングを確実且つ高精度に検知することを目的とした駆動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９６７２０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５２６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献２に記載の技術では、燃料噴射弁の開弁が完了したタイミングを検知することはできるけれども、燃料噴射弁が開き始めるタイミングを検知することはできない。燃料噴射弁が開き始めて開弁が完了するまでの間にも燃料は噴射されるため、燃料噴射弁の開弁が完了したタイミングを検知するのみでは燃料噴射量を正確に把握することができない。一方、上記特許文献１に記載の技術では、弁体の閉止位置のみが把握されるため、開弁側のばらつきを把握することができない。従って、燃料噴射弁が開き始めてから噴射される燃料噴射量を正確に把握することができない。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料噴射弁の開弁プロファイル及び閉弁プロファイルの双方を把握することで、より精度の高い噴射量制御を行うことができる制御装置を提供することにある。
【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、本発明に係る制御装置は、燃料噴射弁（２０，４０）に駆動信号を出力する制御装置（１０）であって、燃料噴射弁を構成する弁体（２２０，４２０）がフルリフト状態から閉止状態になるまでの電気信号の挙動に基づいて、燃料噴射弁のフルリフト状態からの閉弁挙動を示すフルリフト閉弁プロファイルを取得するフルリフト閉弁応答取得部（１１）と、少なくともフルリフト閉弁プロファイルに基づいて、燃料噴射弁に開弁駆動信号が入力された場合の開弁挙動を示す開弁プロファイルを推定する開弁応答推定部（１３）と、を備える。
【０００７】
本発明に係る制御装置では、駆動電圧や駆動電流といった電気信号の挙動によって特定可能なフルリフト閉弁プロファイルを取得し、そのフルリフト閉弁プロファイルによって開弁プロファイルを推定している。そのため、駆動信号を出力してから弁体が開弁方向に動き、駆動信号が停止してから弁体が閉弁方向に動いて閉止するまでの弁体挙動を把握することができる。
【０００８】
本発明では更に、弁体がパーシャルリフト状態から閉止状態になるまでの電気信号の挙動に基づいて、燃料噴射弁のパーシャルリフト状態からの閉弁挙動を示すパーシャルリフト閉弁プロファイルを取得するパーシャルリフト閉弁応答取得部（１４）と、開弁プロファイル及びパーシャルリフト閉弁プロファイルに基づいて、燃料噴射弁のパーシャルリフト時のパーシャルリフト燃料噴射量を推定するパーシャル噴射量推定部（１５）と、を更に備えることも好ましい。
【０００９】
この好ましい態様では、開弁プロファイル及びパーシャルリフト閉弁プロファイルに基づいて、燃料噴射弁のパーシャルリフト時のパーシャルリフト燃料噴射量を推定するので、よりばらつきの生じやすいパーシャルリフト時の燃料噴射量を的確に把握することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃料噴射弁の開弁プロファイル及び閉弁プロファイルの双方を把握することで、より精度の高い噴射量制御を行うことができる制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態である制御装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】コアリフトと電圧挙動の関係を説明するための図である。
【図３】コアリフトと電圧挙動の関係を説明するための図である。
【図４】噴射パルスと噴射率との関係を説明するための図である。
【図５】図１に示される制御装置の制御対象である燃料噴射弁の一形態を説明するための断面図である。
【図６】図５に示される燃料噴射弁のコア挙動を説明するための図である。
【図７】図１に示される制御装置の制御対象である燃料噴射弁の一形態を説明するための断面図である。
【図８】図７に示される燃料噴射弁のコア挙動を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１に示されるように、本実施形態に係る制御装置１０は、フルリフト閉弁応答取得部１１と、推定情報出力部１２と、開弁応答推定部１３と、パーシャルリフト閉弁応答取得部１４と、パーシャル噴射量推定部１５と、補正制御部１６と、を備えている。
【００１４】
フルリフト閉弁応答取得部１１は、制御対象となる燃料噴射弁を構成する弁体がフルリフト状態から閉止状態になるまでの電気信号の挙動に基づいて、燃料噴射弁のフルリフト状態からの閉弁挙動を示すフルリフト閉弁プロファイルを取得する部分である。
【００１５】
図２に、フルリフト閉弁プロファイルの一例を示す。図２の（Ａ）は、弁体を動かすコアの挙動であるコアリフトを示している。図２の（Ｂ）は、コアを駆動するソレノイドに印加される電圧の挙動を示している。領域Ａにおいて顕在化しているように、コアリフトの挙動差は、電圧の挙動差に現れる。予め測定しておき、対応関係のマップを準備する等すれば、図２の（Ｂ）に示されるような電圧挙動Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂ，Ｌ３Ｂを検知することで、図２の（Ａ）に示されるようなコアリフト挙動Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ３Ａを取得することができる。
【００１６】
推定情報出力部１２は、制御対象となる燃料噴射弁の燃圧、環境温度、燃料噴射弁の諸元値といった、燃料噴射弁の開弁プロファイルを推定するのに用いられる情報を開弁応答推定部１３に出力する部分である。
【００１７】
開弁応答推定部１３は、少なくともフルリフト閉弁プロファイルに基づいて、燃料噴射弁に開弁駆動信号が入力された場合の開弁挙動を示す開弁プロファイルを推定する部分である。より具体的には、パーシャルリフト閉弁応答取得部１４は、少なくともフルリフト閉弁プロファイルを用いて、制御対象となる燃料噴射弁の開弁挙動を推定し、開弁するための制御信号が入力されてからコアリフトが開始されるタイミングを推定する。この推定には、推定情報出力部１２から出力される情報を加味することもできる。
【００１８】
図３に、パーシャルリフト開弁プロファイル及びパーシャルリフト閉弁プロファイルの一例を示す。図３の（Ａ）は、開閉弁の全行程において弁体を動かすコアの挙動であるコアリフトを示している。図３の（Ｂ）は、閉弁行程においてコアを駆動するソレノイドに印加される電圧の挙動を示している。開弁応答推定部１３は、図３の（Ａ）の領域Ｂにおいて示されるように、パーシャルリフト時の開弁プロファイルを推定する。
【００１９】
パーシャルリフト閉弁応答取得部１４は、制御対象となる燃料噴射弁を構成する弁体がパーシャルリフト状態から閉止状態になるまでの電気信号の挙動に基づいて、燃料噴射弁のパーシャルリフト状態からの閉弁挙動を示すパーシャルリフト閉弁プロファイルを取得する部分である。
【００２０】
図３の（Ｂ）における領域Ｃにおいて顕在化しているように、コアリフトの挙動差は、電圧の挙動差に現れる。予め測定しておき、対応関係のマップを準備する等すれば、図３の（Ｂ）に示されるような電圧挙動Ｌ４Ｂ，Ｌ５Ｂ，Ｌ６Ｂを検知することで、図３の（Ａ）に示されるようなコアリフト挙動Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ３Ａを取得することができる。
【００２１】
パーシャル噴射量推定部１５は、開弁応答推定部１３が推定した開弁プロファイル及びパーシャルリフト閉弁応答取得部１４が取得したパーシャルリフト閉弁プロファイルに基づいて、燃料噴射弁のパーシャルリフト時のパーシャルリフト燃料噴射量を推定する部分である。パーシャル噴射量推定部１５は、図３の（Ａ）に示されるような、パーシャルリフトにおける開閉弁プロファイルに基づいて、噴射される燃料の流量を推定する。
【００２２】
補正制御部１６は、パーシャル噴射量推定部１５が推定したパーシャルリフト燃料噴射量に基づいて、制御対象となる燃料噴射弁が噴射する燃料噴射量を補正し、この補正した燃料噴射量に対応するように駆動信号を出力する部分である。
【００２３】
図４の（Ａ）に示されるように、補正制御部１６が出力する駆動信号としての噴射パルスＬ７Ａ，Ｌ８Ａ，Ｌ９Ａは、制御対象となる燃料噴射弁毎に補正されておりそのパルス長は異なっている。一方、燃料噴射率又はコアリフトを示す特性線Ｌ７Ｂ，Ｌ８Ｂ，Ｌ９Ｂは、同一の燃料噴射量となっている。従って、燃料噴射時間を示す開弁時間Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９は同一の長さとなっている。
【００２４】
続いて、制御装置１０の制御対象となる燃料噴射弁について、図５を参照しながら説明する。燃料噴射弁２０は、筒状の容器として形成されたケースの内部に、弁体２２０、可動コア２３０等が収納された構成となっている。ケースの先端には、燃料の出口である噴射口２１１が形成されている。ケースの内壁面であって、且つ噴射口２１１の周囲の部分には、弁座２１２が形成されている。
【００２５】
弁体２２０は、ケースの長手方向に沿って移動可能な状態で配置されている。弁体２２０の位置が最も閉弁側の位置となっているときには、弁体２２０の下端が弁座２１２に当接しており、噴射口２１１が塞がれた状態となっている。このため、噴射口２１１からは燃料が噴射されない。後に説明するように、可動コア２３０が上方側に移動し、これに伴って弁体２２０も同方向に移動すると、弁体２２０の下端が弁座２１２から離れた状態となる。その結果、噴射口２１１からは燃料が噴射される。燃料の噴射率は、弁体２２０が弁座２１２から離れるほど大きくなる。燃料の噴射率とは、単位時間当たりの噴射量である。弁体２２０が上方側に移動して弁座２１２から離れるほど、燃料噴射弁２０の開度は大きくなる。
【００２６】
弁体２２０はその全体が略円柱形状となっており、可動コア２３０の中央に形成された貫通穴に挿通された状態となっている。弁体２２０のうち上方側の端部近傍は、他の部分よりも径が大きい拡径部となっている。燃料噴射弁２０が閉弁されている状態においては、拡径部のうち下方側の端面である下面２２２は、可動コア２３０のうち上方側の端面である上面２３１から離間している。
【００２７】
弁体２２０の側面のうち可動コア２３０よりも下方側の部分には、筒状体２８０が固定されている。筒状体２８０のうち下方側の部分は外方に向けて突出した形状となっている。その部分と、可動コア２３０との間にはバネ２９２が配置されている。バネ２９２の弾性力により、筒状体２８０及び弁体２２０は噴射口２１１側に向けて付勢されている。
【００２８】
可動コア２３０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材により形成された略円筒状の部材である。既に述べたように、可動コア２３０の中央には貫通穴が形成されており、その貫通穴には弁体２２０が挿通されている。可動コア２３０の外径は、ケースの内径に略等しい。可動コア２３０は、ケースの長手方向に移動可能な状態で配置されている。
【００２９】
キャップの更に上方側にはバネ２９１が配置されている。バネ２９１の弾性力により、キャップは下方側に向けて付勢されている。燃料噴射弁２０が閉弁されている状態においては、キャップの下端は可動コア２３０の上面２３１に当接している。このため、バネ２９１の弾性力はキャップを介して可動コア２３０にも伝達されている。すなわち、可動コア２３０も下方側に向かって付勢されている。
【００３０】
可動コア２３０の上方側には固定コア２６０が配置されている。固定コア２６０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材により形成された略円筒形状の部材であって、ケースに対して固定されている。固定コア２６０と可動コア２３０との間には隙間が形成されている。
【００３１】
固定コア２６０の内周側には、円筒形状のブッシュ２７０が固定されている。ブッシュ２７０の下端面２７１の位置は、固定コア２６０の下端よりも更に下方側となっている。燃料噴射弁２０が閉弁されている状態においては、ブッシュ２７０の下端面２７１と、可動コア２３０の上面２３１との間は離間している。
【００３２】
固定コア２６０の外周側には、コイル２５０が配置されている。制御装置１０から供給された駆動用電流がコイル２５０に流れると、可動コア２３０、固定コア２６０、及びケースにおいて磁気回路が形成される。これにより、可動コア２３０と固定コア２６０との間に吸引力としての電磁力が生じ、可動コア２３０は固定コア側に向かう力を受ける。
【００３３】
続いて、燃料噴射弁２０の開弁動作について説明する。図５には、燃料噴射弁２０が閉弁状態から開弁状態となるまでの変化が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順で示されている。
【００３４】
図５（Ａ）には、燃料噴射弁２０に駆動用電流が供給されておらず、燃料噴射弁２０が閉弁されている状態が示されている。図５（Ａ）に示されている状態から駆動用電流が供給され始めると、可動コア２３０に働く電磁力が次第に大きくなって行く。その電磁力がバネ２９１の弾性力よりも大きくなると、可動コア２３０が上方側に移動し始める。
【００３５】
このとき、弁体２２０は燃料の圧力によって下方側に向かう力を受けているのであるが、弁体２２０と可動コア２３０とは互いに離間しているので、可動コア２３０にはその力は伝達されない。可動コア２３０は比較的スムーズに上方側に向かって加速され、可動コア２３０には十分な運動エネルギーが蓄積される。
【００３６】
その後、図５（Ｂ）に示されるように、可動コア２３０の上面２３１が拡径部の下面２２２に衝突し、当接する。可動コア２３０には十分な運動エネルギーが蓄積されているので、弁体２２０は燃圧よりも大きな力を受けて上方側に移動し始める。このように、燃料噴射弁２０は、閉弁状態においては可動コア２３０と弁体２２０とが互いに離間している構造により、燃圧が比較的大きい状態においても効率よく弁体２２０を開弁方向に移動させることが可能となっている。
【００３７】
図５（Ｂ）の状態となった後は、弁体２２０は可動コア２３０と共に上方側に移動する。これにより、燃料噴射弁２０の開度は大きくなって行き、それに伴って燃料の噴射率も大きくなって行く。図５（Ｂ）に示されている状態は、燃料噴射弁２０の開弁が開始される状態である。
【００３８】
その後も駆動用電流の供給が継続されると、弁体２２０及び可動コア２３０は更に上方側に移動する。最終的には、図５（Ｃ）に示されるように可動範囲の上端に到達する。図５（Ｃ）の状態においては、可動コア２３０の上面２３１が、ブッシュ２７０の下端面２７１に当接している。また、燃料噴射弁２０の開度は最大となっているので、燃料の噴射率も最大となっている。図５（Ｃ）に示されている状態は、燃料噴射弁２０の開弁が完了した状態である。
【００３９】
図５（Ｃ）の状態から、駆動用電流の供給が停止されると、可動コア２３０と固定コア２６０との間に生じていた吸引力が０となる。このため、バネ２９１の弾性力によって可動コア２３０は下方側に移動する。また、バネ２９２の弾性力及び燃圧によって弁体２２０も下方側に移動する。燃料噴射弁２０は、図５の（Ｃ）、（Ｂ）、（Ａ）の順に変化して閉弁状態に戻る。
【００４０】
燃料噴射弁２０の開閉弁プロファイルの一例を、Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２として図６に示す。Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２は、異なる個体の燃料噴射弁２０について、駆動用電流を供給した場合のコア挙動を示している。燃料噴射弁２０は、可動コア２３０が上方側に向かって加速され、弁体２２０に衝突して燃圧よりも大きな力を与えるように構成されている。燃料噴射弁２０に駆動用電流が供給され、可動コア２３０に働く電磁力が次第に大きくなり、その電磁力がバネ２９１の弾性力よりも大きくなると可動コア２３０が動き始める。従って、可動コア２３０の始動から弁体２２０が開き始めるタイミングであるゼロリフトは、バネ２９１のバネレートのばらつきによって変化する。その後の弁体２２０の挙動も、バネ２９２のバネレートのばらつきによって変化する。上記した本実施形態に係る制御装置１０では、このばらつきを補正することができるので、燃料噴射量を狙いの量にすることができる。
【００４１】
更に、燃料噴射弁２０に駆動用電流の供給がされなくなると、バネ２９１の弾性力によって可動コア２３０は下方側に移動し、バネ２９２の弾性力及び燃圧によって弁体２２０も下方側に移動する。従って、閉弁時においてもバネ２９１，２９２のバネレートのばらつきによって挙動が変化する。上記した本実施形態に係る制御装置１０では、このばらつきを補正することができるので、燃料噴射量を狙いの量にすることができる。
【００４２】
上記した燃料噴射弁２０のみならず、図７に示される燃料噴射弁４０も本実施形態の制御対象となるものである。図７（Ａ）には、閉弁状態における燃料噴射弁４０の内部構造が示されている。図７（Ｂ）には、開弁状態における燃料噴射弁４０の内部構造が示されている。燃料噴射弁４０は、筒状の容器として形成されたケース４１０の内部に、弁体４２０、可動コア４３０等が収容された構成となっている。ケース４１０の先端には、燃料の出口である噴射口４１１が形成されている。ケース４１０の内壁面であって、且つ噴射口４１１の周囲の部分には、弁座４１２が形成されている。
【００４３】
弁体４２０は、ケース４１０の長手方向である上下方向に沿って移動可能な状態で配置されている。図７（Ａ）に示されるように、弁体４２０が最も下方側に位置している場合は、弁体４２０の下端が弁座４１２に当接し、噴射口４１１が閉塞された状態となっている。この場合、噴射口４１１から燃料が噴射されない。後述するように、可動コア４３０が上方に移動し、これに伴って弁体４２０も上方に移動すると、弁体４２０の下端が弁座４１２から離間する。その結果、噴射口４１１から燃料が噴射される。弁体４２０が弁座４１２から離間する距離が大きくなるほど、噴射口４１１から単位時間あたりに噴射される燃料の流量も大きくなる。換言すれば、弁体４２０が上方に移動するほど、燃料噴射弁４０の開度は大きくなる。
【００４４】
弁体４２０は、その全体が略円柱形状を呈している。弁体４２０は、可動コア４３０の中央に形成された貫通穴４３２に挿通するように配置されている。弁体４２０のうち上方側の端部近傍には、他の部分よりも径が大きい拡径部４２１が形成されている。拡径部４２１の下方側の端面である下面４２２は、可動コア４３０の上方側の端面である上面４３１と当接している。
【００４５】
弁体４２０の側面のうち可動コア４３０よりも下方側の部分には、筒状体４８０が固定されている。筒状体４８０のうち下方側の部分は外方に向けて突出した形状となっている。その部分と、可動コア４３０との間にはバネ４９２が配置されている。バネ４９２は圧縮された状態で配置されているため、可動コア４３０は、このバネ４９２から上向きの力を受けている。これにより、下面４２２において可動コア４３０の上面４３１と当接する弁体４２０も、上向きの力を受けている。
【００４６】
可動コア４３０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材によって形成された部材である。可動コア４３０は、略円筒形状を呈している。前述したように、可動コア４３０の中央には貫通穴４３２が形成されている。その貫通穴４３２には弁体４２０が挿通されている。可動コア４３０の外径は、ケース４１０の内径に略等しい。可動コア４３０は、ケース４１０の長手方向に移動可能な状態で配置されている。
【００４７】
弁体４２０の拡径部４２１の上方にはバネ４９１が配置されている。バネ４９１は圧縮された状態で配置されている。したがって、弁体４２０は、このバネ４９１から下向きの力を受けている。
【００４８】
可動コア４３０の上方には固定コア４６０が配置されている。固定コア４６０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材により形成された略円筒形状の部材である。固定コア４６０は、ケース４１０に対して固定されている。固定コア４６０と可動コア４３０との間には隙間が形成されている。
【００４９】
固定コア４６０の内周側には、ブッシュ４７０が固定されている。ブッシュ４７０は、略円筒形状を呈している。ブッシュ４７０の内部には、弁体４２０の拡径部４２１の一部が配置されている。ブッシュ４７０の下端面４７１は、固定コア４６０の下端よりも更に下方に位置している。図７（Ａ）に示されるように燃料噴射弁４０が閉弁している状態では、ブッシュ４７０の下端面４７１と、可動コア４３０の上面４３１とは離間している。
【００５０】
固定コア４６０の外周側には、ソレノイド４５０が配置されている。噴射制御装置１００は、不図示のバッテリが放出した電力をこのソレノイド４５０に供給する。駆動用電流がソレノイド４５０を流れると、可動コア４３０、固定コア４６０、及びケース４１０において磁気回路が形成される。これにより、可動コア４３０と固定コア４６０との間に電磁力が生じ、可動コア４３０は上向きの力を受ける。
【００５１】
燃料噴射弁４０に駆動用電流が供給されていない場合、燃料噴射弁４０は、図７（Ａ）に示される閉弁状態となる。燃料噴射弁４０を開弁させるために駆動用電流の供給を開始すると、可動コア４３０に作用する電磁力が次第に大きくなる。可動コア４３０が弁体４２０を介してバネ４９１から受ける下向きの力よりも、可動コア４３０がバネ４９２から受ける上向きの力と電磁力との合力が大きくなると、可動コア４３０が上方への移動を開始する。
【００５２】
可動コア４３０が上方に移動すると、可動コア４３０の上面４３１と当接している弁体４２０が押し上げられる。これにより、弁体４２０の下端が弁座４１２から離間し、噴射口４１１からの燃料の噴射が開始する。
【００５３】
その後も燃料噴射弁４０に駆動用電流が供給されると、可動コア４３０及び弁体４２０は更に上方に移動する。これに伴い、燃料噴射弁４０の開度が次第に大きくなり、噴射口４１１から単位時間あたりに噴射される燃料の流量が増加する。最終的には、可動コア４３０及び弁体４２０は、図７（Ｂ）に示されるように可動範囲の上端に到達する。すなわち、燃料噴射弁４０の開弁における可動コア４３０の移動が終了する。以下の説明では、図７（Ａ）に示される閉弁状態から、図７（Ｂ）に示される開弁状態に遷移する際の燃料噴射弁４０の動作を「開弁動作」と称する。
【００５４】
図７（Ｂ）に示される開弁状態では、可動コア４３０の上面４３１が、ブッシュ４７０の下端面４７１に当接している。この状態で燃料噴射弁４０の開度は最大となるため、噴射口４１１から単位時間あたりに噴射される燃料の流量も最大となる。
【００５５】
燃料噴射弁４０への駆動用電流の供給を停止すると、可動コア４３０と固定コア４６０との間に生じていた電磁力が消失する。これに伴い、可動コア４３０は下方に移動する。また、それまで可動コア４３０によって押し上げられていた弁体４２０も、可動コア４３０とともに下方に移動する。これにより、燃料噴射弁４０は図７（Ａ）に示される閉弁状態に戻る。
【００５６】
燃料噴射弁２０の開閉弁プロファイルの一例を、Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５として図８に示す。Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２は、異なる個体の燃料噴射弁４０について、駆動用電流を供給した場合のコア挙動を示している。燃料噴射弁４０は、開弁方向においては可動コア４３０を動かそうとする電磁力と、バネ４９１の反力とのバランスで、ゼロリフト時点からの開弁プロファイルが定まる。従って、開弁プロファイルは、バネ４９１のバネレートのばらつきによって変化する。燃料噴射弁４０は、閉弁方向においては、バネ４９１が可動コア４３０を押し戻そうとする力と、バネ４９２との反力とのバランスで、閉弁プロファイルが定まる。従って、閉弁プロファイルは、バネ４９１，４９２のバネレートのばらつきによって変化する。上記した本実施形態に係る制御装置１０では、これらのばらつきを補正することができるので、燃料噴射量を狙いの量にすることができる。
【００５７】
上記した本実施形態によれば、駆動電圧や駆動電流といった電気信号の挙動によって特定可能なフルリフト閉弁プロファイルを取得し、そのフルリフト閉弁プロファイルによって開弁プロファイルを推定しているの。そのため、駆動信号を出力してから弁体が開弁方向に動き、駆動信号が停止してから弁体が閉弁方向に動いて閉止するまでの弁体挙動を把握することができる。
【００５８】
本実施形態では、制御装置１０が取得する電気信号は、燃料噴射弁２０，４０の駆動電圧挙動を示している。駆動電圧挙動は、駆動電流を供給する場合の出力電圧として把握することができるので、容易に挙動を把握することができる。
【００５９】
本実施形態では、図２に例示したフルリフト閉弁プロファイルは、弁体２２０，４２０の閉弁開始タイミング、弁体２２０，４２０の閉弁完了タイミング、及び弁体２２０，４２０の閉弁応答性の少なくとも１つを含むものである。弁体２２０，４２０の閉弁開始タイミングは、コアリフトを示すＬ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ３Ａの下降開始タイミングとして把握される。より具体的には、電圧挙動を示すＬ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ３Ａが下降を始めたタイミングから傾きが最初に変化するタイミングまでの時間として把握される。弁体２２０，４２０の閉弁完了タイミングは、コアリフトを示すＬ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ３Ａの下降完了タイミングとして把握される。より具体的には、電圧挙動を示すＬ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ３Ａが下降を始めたタイミングから傾きが最初に変化し、更に傾きが変化するタイミングまでの時間として把握される。弁体２２０，４２０の閉弁応答性は、コアリフトを示すＬ１Ａ，Ｌ２Ａ，Ｌ３Ａの下降傾斜角として把握される。
【００６０】
本実施形態では、図３に例示した開弁プロファイルは、弁体２２０，４２０の開弁開始タイミング、弁体２２０，４２０の開弁完了タイミング、及び弁体２２０，４２０の開弁応答性の少なくとも１つを含むものである。弁体２２０，４２０の開弁開始タイミングは、コアリフトを示すＬ４Ａ，Ｌ５Ａ，Ｌ６Ａの上昇開始タイミングとして把握される。より具体的には、図３（Ａ）の領域Ｂに示す立ち上がりタイミングとして把握される。弁体２２０，４２０の開弁完了タイミングは、コアリフトを示すＬ４Ａ，Ｌ５Ａ，Ｌ３Ａの上昇完了タイミングとして把握されるものである。弁体２２０，４２０の開弁応答性は、コアリフトを示すＬ４Ａ，Ｌ５Ａ，Ｌ６Ａの上昇傾斜角として把握される。
【００６１】
フルリフト閉弁応答取得部１１は、弁体２２０，４２０がフルリフト状態から閉止状態になるまでの弁体２２０，４２０の速度の変化による誘導起電力の変化を電圧挙動で捉えることによりフルリフト閉弁プロファイルを取得している。
【００６２】
開弁応答推定部１３は、フルリフト閉弁プロファイルに加えて、燃料噴射弁２０，４０の諸元、及び環境条件を示す情報の少なくとも１つに基づいて、開弁プロファイルを推定している。
【００６３】
パーシャルリフト閉弁応答取得部１４は、弁体２２０，４２０がパーシャルリフト状態から閉止状態になるまでの弁体２２０，４２０の速度の変化による誘導起電力の変化を電圧挙動で捉えることによりパーシャルリフト閉弁プロファイルを取得している。
【００６４】
補正制御部１６は、パーシャルリフト燃料噴射量に基づいて、燃料噴射弁２０，４０が噴射する燃料噴射量を補正し、この補正した燃料噴射量に対応するように駆動信号を出力している。
【符号の説明】
【００６５】
１０：制御装置
１１：フルリフト閉弁応答取得部
１３：開弁応答推定部
１４：パーシャルリフト閉弁応答取得部
１５：パーシャル噴射量推定部
１６：補正制御部
２０，４０：燃料噴射弁
２２０，４２０：弁体
【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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