(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記燃料噴射弁が開弁し始める開弁開始タイミングを推定する開弁開始タイミング演算部、
前記開弁開始タイミング演算部が前記開弁開始タイミングを推定する際に基準として用いる基準燃料噴射弁の特性を記述した基準データを格納する基準データ記憶部、
を備え、
前記開弁開始タイミング演算部は、前記燃料噴射弁の特性を表す特性パラメータを用いて前記基準データを参照することにより、前記開弁開始タイミングを推定し、
前記基準データは、前記基準燃料噴射弁の特性を表す基準特性パラメータと、前記基準燃料噴射弁が開弁し始める基準開弁開始タイミングとの間の関係を記述しており、
前記開弁開始タイミング演算部は、前記燃料噴射弁の特性を表す特性パラメータに対応する前記基準開弁開始タイミングを前記基準データから取得することにより、前記開弁開始タイミングを推定し、
前記基準データは、複数の前記基準特性パラメータそれぞれについて、前記基準特性パラメータと前記基準開弁開始タイミングとの間の関係を記述しており、
前記開弁開始タイミング演算部は、前記特性パラメータに対応する前記基準特性パラメータを特定するとともに、その特定した前記基準特性パラメータに対応する前記基準開弁開始タイミングと前記開弁開始タイミングとの間の差分を前記基準データから取得し、
前記開弁開始タイミング演算部は、前記差分に対して前記基準特性パラメータごとに定められた重みを乗じた上で、前記基準開弁開始タイミングに対して合算することにより、前記開弁開始タイミングを推定する
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
内燃機関の燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記燃料噴射弁が開弁し始める開弁開始タイミングを推定する開弁開始タイミング演算部、
前記開弁開始タイミング演算部が前記開弁開始タイミングを推定する際に基準として用いる基準燃料噴射弁の特性を記述した基準データを格納する基準データ記憶部、
を備え、
前記開弁開始タイミング演算部は、前記燃料噴射弁の特性を表す特性パラメータを用いて前記基準データを参照することにより、前記開弁開始タイミングを推定し、
前記基準データは、前記基準燃料噴射弁の機械的特性を記述しており、
前記基準燃料噴射弁の機械的特性は、
前記基準燃料噴射弁が備える可動子が移動し始めてから前記基準燃料噴射弁が弁体に接触するまでの間に前記可動子が移動するストローク量、
前記可動子の質量、
前記可動子が摺動する部分において前記可動子と前記基準燃料噴射弁との間に設けられた間隙、
前記基準燃料噴射弁を閉弁させる方向に前記可動子を移動させるばねのばね荷重、
のうち少なくともいずれかである
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項３】
内燃機関の燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記燃料噴射弁が開弁し始める開弁開始タイミングを推定する開弁開始タイミング演算部、
前記開弁開始タイミング演算部が前記開弁開始タイミングを推定する際に基準として用いる基準燃料噴射弁の特性を記述した基準データを格納する基準データ記憶部、
を備え、
前記開弁開始タイミング演算部は、前記燃料噴射弁の特性を表す特性パラメータを用いて前記基準データを参照することにより、前記開弁開始タイミングを推定し、
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記燃料噴射弁が開弁した実開弁時間長を求める実開弁時間長演算部を備え、
前記実開弁時間長演算部は、前記燃料噴射弁が噴射する燃料の噴射量に対する第１要求値、または前記燃料噴射弁に対して駆動電流を供給するスイッチング素子を制御する駆動信号のパルス幅に対する第２要求値、のうちいずれか１以上にしたがって、前記開弁開始タイミング演算部が推定した前記開弁開始タイミングを用いて前記実開弁時間長を求めるか否かを切り替え、
前記実開弁時間長演算部は、前記第１要求値または前記第２要求値が所定閾値以上である場合は、前記開弁開始タイミング演算部が推定した前記開弁開始タイミングに代えてあらかじめ規定された規定タイミングを前記燃料噴射弁の開弁開始タイミングとして用い、
前記実開弁時間長演算部は、前記第１要求値または前記第２要求値が前記所定閾値未満である場合は、前記開弁開始タイミング演算部が推定した前記開弁開始タイミングを前記燃料噴射弁の開弁開始タイミングとして用い、
前記所定閾値は、前記燃料噴射弁を完全に開弁させる値以下にセットされている
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記基準データを用いて前記基準開弁開始タイミングを求める基準開弁開始タイミング演算部を備え、
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記燃料噴射弁の特性を用いて前記基準開弁開始タイミングと前記開弁開始タイミングとの間の差分を求める個体差演算部を備え、
前記開弁開始タイミング演算部は、前記個体差演算部が求めた差分にしたがって、前記燃料噴射弁が開弁し始めるタイミングを推定する
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５】
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記燃料噴射弁を開弁させる開弁時間長を規定する開弁時間長演算部を備え、
前記開弁時間長演算部は、前記開弁開始タイミング演算部が推定した前記開弁開始タイミングから、前記燃料噴射弁の目標開弁時間長に達するまで、前記燃料噴射弁を開弁させるように、前記開弁時間長を規定する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記燃料噴射弁に対して供給する駆動電流をＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子を備え、
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記スイッチング素子をＯＮさせる信号のパルス幅を算出するパルス幅演算部を備え、
前記パルス幅演算部は、前記開弁開始タイミング演算部が推定した前記開弁開始タイミングから、前記燃料噴射弁の目標開弁時間長に達するまで、前記燃料噴射弁を開弁させるように、前記パルス幅を演算する
ことを特徴とする請求項５記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記燃料噴射弁に対して供給する駆動電流の電流波形を指定する波形指令部を備え、
前記波形指令部は、前記開弁開始タイミング演算部が推定した前記開弁開始タイミングから、前記燃料噴射弁の目標開弁時間長に達するまで、前記燃料噴射弁を開弁させるように、前記駆動電流の電流波形を指定する
ことを特徴とする請求項５記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記波形指令部は、前記駆動電流の時間積分を増減させることにより、前記開弁開始タイミング演算部が推定した前記開弁開始タイミングから、前記燃料噴射弁の目標開弁時間長に達するまで、前記燃料噴射弁を開弁させる
ことを特徴とする請求項７記載の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記波形指令部は、前記駆動電流のピーク電流値、または前記駆動電流を立ち下げ始めるタイミングのうち少なくともいずれかを変更することにより、前記駆動電流の時間積分を増減させる
ことを特徴とする請求項８記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記燃料噴射弁が閉弁した閉弁タイミングを検出する閉弁タイミング検出部を備え、
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記開弁開始タイミングと前記閉弁タイミングにしたがって前記燃料噴射弁が実際に開弁していた実開弁時間長を算出する実開弁時間長演算部を備え、
前記開弁時間長演算部は、前記実開弁時間長が目標開弁時間長と合致するように、前記開弁時間長を調整する
ことを特徴とする請求項５記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
前記基準データは、前記基準燃料噴射弁の電気的特性を記述しており、
前記基準燃料噴射弁の電気的特性は、
前記基準燃料噴射弁の弁体を電磁的に駆動するコイルの電気抵抗、
前記コイルのインダクタンス、
前記基準燃料噴射弁に対して供給する駆動電圧の実効値または目標値、
のうち少なくともいずれかである
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１２】
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記燃料噴射弁に対して駆動電流を供給することにより開弁させる駆動回路を備え、
前記駆動回路は、前記燃料噴射弁による燃料噴射量が目標値に到達したとき、前記駆動電流を立ち下げる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１３】
前記燃料噴射制御装置はさらに、前記燃料噴射弁に対して駆動電流を供給するスイッチング素子を制御する駆動信号のパルス幅を求めるパルス幅演算部を備え、
前記パルス幅演算部は、前記第１要求値、前記第２要求値、前記燃料噴射弁の燃圧、のうちいずれか１以上にしたがって、前記パルス幅の通常値を求め、
前記パルス幅演算部は、前記通常値が所定閾値以上である場合は、前記通常値を前記駆動信号のパルス幅として用い、
前記パルス幅演算部は、前記通常値が前記所定閾値未満である場合は、前記実開弁時間長と目標開弁時間長との間の差分を用いて前記通常値を補正し、その補正後の値を前記駆動信号のパルス幅として用いる
ことを特徴とする請求項３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、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車燃費・排気規制の強化に起因して、内燃機関の低燃費化と高出力化を同時に達成し、内燃機関の広い運転領域に適合することが求められている。その達成手段の一つとして、燃料噴射弁のダイナミックレンジを拡大することが要求されている。燃料噴射弁のダイナミックレンジを拡大するためには、従来の静流特性を確保しつつ、動流特性を改善することが必要となる。この動流特性の改善方法として、ハーフリフト制御により最小噴射量を低減が知られている。【０００３】
ハーフリフト制御は、燃料噴射弁に備わる弁体が完全に開弁位置（以下、フルリフトという）に達する前の状態（以下、ハーフリフト領域という）で、燃料噴射弁を高精度に制御するものである。ハーフリフト領域における噴射量ばらつきは、燃料噴射弁の個体差に起因して大きくなることが知られている。そこで、燃料噴射弁毎に生じる個体差を検知する様々な技術が提案されている。【０００４】
下記特許文献１は、燃料噴射弁の開弁動作（詳しくは、弁体が開弁状態となった時期）に関する個体差を電気的特性に基づき間接的に検知する技術について記載している。燃料噴射弁の閉弁動作を電気的特性から検知することも既知の技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】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】
【０００６】
ハーフリフト領域においては、燃料噴射量は実開弁時間と強い相関関係にある。したがって、開弁開始タイミングと閉弁完了タイミングの差分（すなわち実開弁時間）を噴射弁毎に知ることにより、噴射量ばらつきを知ることができる。予備ストローク機構のある燃料噴射弁は、ハーフリフト領域のうち比較的噴射量が多い領域において開弁力が一定に保たれるので、開弁開始タイミングも一定となる。したがって、閉弁完了タイミングを検知することにより、噴射量ばらつきを検知できる。他方で極小噴射領域においては、開弁力が一定とならず、開弁開始タイミングはパルス幅の短縮に対して遅延する傾向がある。したがって、極小噴射領域における噴射量ばらつきを制御するためには、開弁開始タイミングを検知することも必要となる。しかしこの領域においては、通電量が少なく、通電時間も極端に短いので、電気的特性に基づき開弁開始タイミングを検知するのは困難である。【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、ハーフリフト領域のうち極小噴射領域において、開弁開始タイミングを推定することにより、噴射量ばらつきを特定する技術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】
【０００８】
本発明に係る燃料噴射制御装置は、あらかじめ取得して置いた基準燃料噴射弁の特性を参照することにより、燃料噴射弁の開弁開始タイミングを推定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る燃料噴射制御装置によれば、極小噴射領域においても、燃料噴射弁の開弁開始タイミングを取得することができる。これにより、燃料噴射弁の噴射量ばらつきを低減することができ、極小噴射を実施する制御領域を拡大することにより、意図しないトルク変動や、燃費・排気性能の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の燃料噴射制御装置１００の構成と燃料噴射弁２００について説明する図である。
【図２】フルリフト領域における噴射量特性とハーフリフト領域における噴射量特性が異なることを説明するグラフである。
【図３】フルリフト領域における噴射パルス幅、駆動電流波形、弁挙動の関係を説明するグラフである。
【図４】ハーフリフト領域における噴射パルス幅、駆動電流波形、弁挙動の関係を説明するグラフである。
【図５】開弁時間長によって噴射量ばらつきを抑制することを説明する図である。
【図６】燃料噴射弁２００の構成要素を説明する図である。
【図７】開弁開始タイミングと相関性がある機械的特性または電気的特性と開弁開始タイミングとの間の関係を説明する図である。
【図８】実開弁時間に基づき噴射量を制御したときの弁挙動の変化を説明するグラフである。
【図９】実施形態１に係る燃料噴射制御装置１００の構成図である。
【図１０】実施形態１におけるパルス信号演算部１１２の構成図である。
【図１１】基準開弁開始タイミング演算部１１２１の詳細を説明する図である。
【図１２】個体差演算部１１２２の詳細を説明する図である。
【図１３】対象開弁開始タイミング演算部１１２３の詳細を説明する図である。
【図１４】対象開弁開始タイミング演算部１１２３による演算を説明する図である。
【図１５】実開弁時間長演算部１１２５の詳細を説明する図である。
【図１６】実開弁時間長演算部１１２５の動作手順を説明するフローチャートである。
【図１７】パルス幅演算部１１２６の詳細を説明する図である。
【図１８】パルス幅演算部１１２６の動作手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、従来の燃料噴射制御装置１００の構成と燃料噴射弁２００について説明する図である。燃料噴射制御装置１００は、マイコン１１０、駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２０、高電圧生成部１３０、Ｈｉスイッチ１４１、Ｌｏスイッチ１４２、閉弁タイミング検知部１５０を備える。マイコン１１０はさらに、エンジン状態検知部１１１、パルス信号演算部１１２、波形指令部１１３を備える。
【００１２】
エンジン状態検知部１１１は、エンジン回転数、吸入空気量、冷却水温度、燃料圧力、エンジンの故障状態などの各種情報を取得する。パルス信号演算部１１２は、エンジン状態検知部１１１から得られる各種情報に基づき、燃料噴射弁２００の燃料噴射期間を規定する噴射パルス（幅）を演算する。波形指令部１１３は、燃料噴射弁２００を開弁させまたは開弁状態を維持するための駆動電流の指令値を算出し、駆動ＩＣ１２０に対して出力する。
【００１３】
高電圧生成部１３０は、ヒューズ３０２とリレー３０３を介して供給されるバッテリ電圧３０１を用いて、電磁ソレノイド式の燃料噴射弁２００が開弁する際に必要となる高い電源電圧（以下、高電圧という）を生成する。また高電圧生成部１３０は、駆動ＩＣ１２０からの指令に基づき、所望の目標高電圧に至るようにバッテリ電圧３０１を昇圧する。
これにより、燃料噴射弁２００の電源として、弁体の開弁力確保を目的とした高電圧と、開弁した後に弁体が閉弁しないように開弁保持をさせるバッテリ電圧３０１との２系統の電源を供給することができる。
【００１４】
燃料噴射弁２００の上流側と下流側には２つのスイッチ（１４１、１４２）が備えられている。これらスイッチがＯＮすることにより、燃料噴射弁２００に対して駆動電流が供給される。駆動ＩＣ１２０は、パルス信号演算部１１２が演算した噴射パルス（幅）と波形指令部１１３が演算した駆動電流プロファイルに基づき、スイッチを切り替えることにより、燃料噴射弁２００に対して印加される高電圧もしくはバッテリ電圧３０１を制御する。これにより、燃料噴射弁２００へ供給する駆動電流を制御する。
【００１５】
閉弁タイミング検知部１５０は、ハーフリフト領域で燃料噴射弁２００を制御する際、噴射弁毎の噴射弁挙動の個体差を検知する手段として、噴射弁に掛かる駆動電圧の特徴的な変動から閉弁タイミングを検知する。検知結果はパルス信号演算部１１２に対して送信される。
【００１６】
図２は、フルリフト領域における噴射量特性とハーフリフト領域における噴射量特性が異なることを説明するグラフである。区間２０３は、噴射弁が完全に開ききっており、燃料噴射量がパルス幅に比例する領域であり、フルリフト領域と呼ぶ。区間２０１と区間２０２は、噴射弁が開ききっていない領域である。
【００１７】
区間２０２においては、余剰な開弁力により弁体が噴射弁内の開弁端で振動し、噴射量とパルス幅は単純に比例しない。したがって、例えば区間２０３とは異なる駆動電流波形によって開弁力を調整し、開弁端における振動を軽減することにより、パルス幅と噴射量が比例する領域を拡大することができる。
【００１８】
区間２０１は、弁挙動と噴射量が強い相関を示す領域である。この領域においては、噴射弁の機械的特性や電気的特性が弁挙動に対して強く影響するので、パルス幅と噴射量は単純に比例しないのみならず、噴射弁毎の機差ばらつきにより、噴射量ばらつきが単純には揃わない。
【００１９】
そこで従来技術においては、駆動電流を切り替えることにより開弁力を調整し、弁挙動の検知結果に基づき噴射弁毎にパルス幅を制御することにより、噴射量の個体差ばらつきを低減している。従来技術においては、これによりパルス幅と噴射量が比例する領域を区間２０１まで拡大することを試みている。しかし区間２０１のうち特に極少量の噴射量領域においては、従来技術であっても噴射弁毎の噴射量バラつきを制御することが困難である。本発明は従来技術を踏襲しつつ、さらにこの極小噴射領域においても噴射弁毎の噴射量バラつきを精度良く制御することを図る。
【００２０】
図３は、フルリフト領域における噴射パルス幅、駆動電流波形、弁挙動の関係を説明するグラフである。噴射パルスはＴ３０１から立ち上がり、あらかじめ設定された電流波形プロファイルにしたがって駆動電流が燃料噴射弁２００に対して通電開始される。駆動電流は通電開始後、開弁用の高電圧によりピークａに達する。駆動電圧はその後バッテリ電圧に切り替わり、駆動電流ｂまたはｃを所定時間維持する。Ｔ３０５に達した時点で噴射パルスは立ち下がり、駆動電流は通電停止する。
【００２１】
噴射弁はＴ３０２において開弁開始し、Ｔ３０３において弁体が開弁端に達しフルリフトとなる。Ｔ３０３からＴ３０４までの期間においては、過剰な開弁力により弁体が振動し不安定に挙動する。Ｔ３０５において噴射パルスが打ち切られ通電停止した後、開弁力が失われ、弁体は閉弁位置まで移動し、Ｔ３０６において閉弁する。フルリフト領域においては、弁体が完全に開ききっているので、パルス幅と噴射量の関係が単純に比例する。
【００２２】
図４は、ハーフリフト領域における噴射パルス幅、駆動電流波形、弁挙動の関係を説明するグラフである。噴射パルス幅はＴ４０１において立ち上がり、Ｔ４０３において立ち下がる。この間の駆動電流４１２と弁挙動を説明する。
【００２３】
駆動電流はあらかじめ設定された電流波形プロファイルにしたがって通電開始する。高電圧による電流が燃料噴射弁２００のコイルに通電され、通電時間（Ｔ４０１からＴ４０３までの時間）経過時点または駆動電流が４１２ａに達した時点で通電が打ち切られる。
通電打ち切りの後、電流は速やかに０Ａとなる。通電している間はコイルにより磁気力が生じ、燃料噴射弁２００内に備わる可動子および弁体は、可動子および弁体に掛かる磁気力と閉弁方向の力の差を、開弁力として受ける。開弁力が開弁方向に正の値となった時点Ｐ４０１から可動子が移動始め、可動子が動作可能な長さである予備ストローク４５１だけ移動した後、Ｔ４１１において可動子が弁体に接触する。弁体は可動子との接触による衝撃力によりＴ４１１において開弁開始する。したがってＴ４１１を開弁開始タイミングと称することにする。
【００２４】
Ｔ４１１において通電は完了しているので磁気力の影響は受けず、閉弁方向のばね荷重と燃圧の影響を受ける。閉弁方向のばね荷重と燃圧は短期間において一定と見なすことができるので、弁体は等加速度放物運動をする。時間と燃料噴射弁２００内の弁体位置の関係は、放物線４２２で表される。Ｔ４２２において弁体は閉弁完了し、噴射が停止する。
可動子は可動子基準位置まで動作を続けＰ４０３まで移動する。
【００２５】
燃料噴射量は、弁体が放物運動中に噴射された燃料量であるので、噴射量と弁挙動との間に強い相関関係があることが分かる。弁挙動の量は放物線４２２で囲まれる面積４３１と相関関係にあるので、噴射量は面積４３１とも強い相関関係にあると言える。したがって面積４３１を知ることができれば噴射量が分かるが、噴射弁操作中に弁挙動を測定することは現実的ではない。そこで弁挙動が等加速度放物運動をしていることに着目すると、面積４３１は開弁開始タイミングＴ４１１から開弁完了タイミングＴ４２２までの時間、すなわち開弁時間長４４１と相関があることが数学的に自明である。したがって、開弁時間長４４１を検知すれば噴射量を求められる。
【００２６】
噴射量をパルス幅によって制御する領域（すなわちＴ４０１からＴ４０３までよりも長い噴射パルス幅で制御する領域）においては、弁挙動は放物線４２３になる。またこの領域では開弁力が十分あり、可動子が弁体に接触する時の衝撃力が一定に揃うので、開弁開始タイミングＴ４１１は同じ位置となる。したがって従来技術においては、閉弁時期を検知することにより開弁時間長を求め、開弁時間長に基づき噴射量制御を実施している。
【００２７】
他方で本発明が制御対象としているのは、Ｔ４０１からＴ４０３までよりも短いパルス幅で制御する領域である。この領域では駆動電流波形は４１１となり、最大電流４１１ａが４１２ａにくらべ小さくなる。そのため、磁気力が低下して開弁力が弱まり、可動子の応答性に影響が表れる。すなわち可動子が弁体に接触する時期が時間長４４３だけ遅くなる。そうすると、従来技術のように開弁開始タイミングが一定であるという前提が成立しないので、開弁時間長４４２を検知するためには開弁開始タイミングＴ４１２を知る必要がある。電流値の変動から開弁完了タイミングを検知する技術は公知であるが、本発明が対象としている領域においては、通電が完了してから開弁が開始するので、当該技術を適用することは難しい。
【００２８】
図５は、開弁時間長によって噴射量ばらつきを抑制することを説明する図である。図５上図は、噴射量と噴射パルス幅の関係を示す。図５下図は、噴射量と開弁時間の関係を示す。
【００２９】
図５上図において、ある噴射弁５０１における関係と、別の噴射弁５０２における関係を示す。噴射量の範囲は本発明が対象とする極低量の範囲であり、図２における区間２０１のＴ２０１付近に相当する。個体差バラつきがあるので、同じ噴射パルス幅Ｔ５０３で制御すると噴射量はそれぞれ５１１と５１２となり一致しない。仮に噴射量を５１２に揃える場合について以下説明する。
【００３０】
噴射弁５０１のパルス幅はＴ５０１に補正する必要がある。そこで従来技術にしたがって噴射弁毎の閉弁タイミングを検知し、噴射弁５０１のパルス幅を例えばＴ５０２に補正することができる。従来技術におけるこの補正は、開弁開始タイミングが一定であることを前提としている。しかし図４で説明したように、極小噴射領域においては開弁開始タイミングが一定ではないので、実際にはさらにパルス幅を短く補正しなければならない。したがって従来技術のみでは噴射量は揃わない。
【００３１】
図５下図において、線５２１は実験により噴射弁毎に弁挙動を計測し、実際の開弁時間を検知した結果と噴射量の関係を表している。実際には完全に一致することはないが、複数の噴射弁毎に計測した結果が線５２１上にあることを確認している。すなわち開弁時間を正確に検知することにより、極低噴射量においても精度良く噴射量の機差ばらつきを制御できることが分かっている。
【００３２】
図６は、燃料噴射弁２００の構成要素を説明する図である。燃料噴射弁２００は、閉弁用ばね６０１、コイル６０２、可動子６０３、可動子位置規定ばね６０４、弁体６０５、弁座６０６により構成されている。弁体６０５は区間６０７において動作する。可動子６０３が摺動する部分には、可動子６０３と、コイルまたは外装との間に間隙６０８が設計されている。可動子６０３は予備ストローク６０９において動作する。
【００３３】
開弁開始タイミングは、図４で説明したように、噴射パルスが立ち上がった後、可動子６０３が弁体６０５に接触するタイミングである。したがって、可動子６０３の運動に関わる特性は、開弁開始タイミングに影響する。可動子６０３の運動に関わる特性は、機械的特性値と電気的特性値に分類できる。
【００３４】
機械的特性は、可動子６０３の動き難さに関わるものである。例えば、可動子６０３の質量、可動子位置規定ばね６０４によるばね荷重、間隙６０８の設計値、可動子６０３の動作時間に関わる予備ストローク６０９、が挙げられる。この他にも様々な要因が考えられるが、特に影響の大きいものが上記要素である。
【００３５】
電気的特性は、開弁力を発生させる駆動電流の強さに影響する駆動電圧（実効電圧値または目標値）、駆動電流の通電し難さとなるコイル抵抗、およびコイルインダクタンス、などが挙げられる。この他にも様々な要因が考えられるが、特に影響の大きいものが上記要素である。
【００３６】
図７は、開弁開始タイミングと相関性がある機械的特性または電気的特性と開弁開始タイミングとの間の関係を説明する図である。ここでは図６で提示した特性値のうち代表的な３つのパラメータについて例を示す。
【００３７】
図７上段図は、開弁開始タイミングと燃料噴射弁２００の駆動電圧との間の関係７０１を示す。駆動電圧は駆動電流の立ち上がり方に影響する。すなわち開弁力の立ち上がり方に影響し、可動子の運動を加速する効果がある。したがって、駆動電圧の上昇に比例して可動子の運動が早まるので、開弁開始タイミングは短くなる。
【００３８】
図７中段図は、開弁開始タイミングと予備ストローク量の関係７０２を示す。予備ストローク量は可動子の移動量に相当するので、可動子の運動時間に関わる。したがって予備ストロークの増加に比例して可動子の運動時間が長くなるので、開弁開始タイミングは長くなる。
【００３９】
図７下段図は、開弁開始タイミングと可動子質量の関係７０３を示す。可動子質量は可動子の運動し難さに影響するため、可動子の運動時間に関わる。したがって可動子質量の増加に比例して可動子の運動時間が長くなるので、開弁開始タイミングは長くなる。
【００４０】
図７に例示する各パラメータと開弁開始タイミングとの間の関係が、燃料噴射弁２００の個体ごとに同一であるとみなすことができると仮定した場合、基準燃料噴射弁についてあらかじめ図７の関係を取得しておき、燃料噴射弁２００における各パラメータ（すなわち図７横軸の各値）をそれぞれ対応する各関係に対して適用することにより、燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングを求めることができる。本発明はこの原理にしたがって、極小噴射領域における開弁開始タイミングを推定する。
【００４１】
例えば図７上段図において、基準噴射弁の特性値が７１１であり、燃料噴射弁２００の特性値が７１２である場合、駆動電圧の機差ばらつきによる開弁開始タイミングのずれは７１３となる。その他の特性値においても同様に、開弁開始タイミングのすれ分を算出できる。対象燃料噴射弁の開弁開始タイミングずれ分は、図７の７１３と７１４と７１５の合計値として算出できる。
【００４２】
図８は、実開弁時間に基づき噴射量を制御したときの弁挙動の変化を説明するグラフである。図８上図は、噴射パルスをＴ８０１からＴ８０２の区間立ち上げて制御した場合における、目標噴射弁挙動８３１と実噴射弁挙動８３２ａを示す。開弁開始タイミングは、目標弁挙動がＴ８１１であるのに対し、実噴射弁挙動はＴ８１２である。開弁開始タイミングＴ８１２は図７で説明した方法により算出し、閉弁完了タイミングＴ８２２は従来技術により検知する。閉弁完了タイミングＴ８２２と開弁開始タイミングＴ８１２により実開弁時間長８４１を算出する。目標弁挙動の目標開弁時間長８４２は要求噴射量などから演算する。
【００４３】
図８上図のように、目標開弁時間長８４２よりも実開弁時間長８４１が小さい場合、開弁力を増大することによって開弁時間長を拡大することができる。したがって、開弁時間長とパルス幅の関係をあらかじめ備えておき、この関係に基づきパルス幅を補正する。図８の場合、Ｔ８０２からＴ８０３までパルス幅を延長することにより、開弁時間長が８４２に揃い、対象噴射弁の弁挙動８３２ｂが目標噴射弁挙動８３１と一致する（図８下図）。これにより噴射弁毎の噴射量ばらつきを基準噴射弁の噴射量に揃えることができる。
【００４４】
図９は、本発明の実施形態１に係る燃料噴射制御装置１００の構成図である。図１で説明した構成に加えて、マイコン１１０は基準データ記憶部１１４と個体データ取得部１１５を備え、燃料噴射弁２００は個体データ２１０を保持している。その他構成は図１と同様であるので、以下では主にこれら機能部に関連する差異点について説明する。
【００４５】
基準データ記憶部１１４は、基準データを記憶している。基準データは、基準燃料噴射弁の開弁開始タイミングとパルス幅または噴射量との間の関係を記述するとともに、基準燃料噴射弁について図７で例示した各パラメータと開弁開始タイミングとの間の関係を記述している。個体データ取得部１１５は、燃料噴射弁２００が備える個体データ２１０を読み取る。個体データ２１０は、燃料噴射弁２００の特性値（図７の特性値７１２に相当するもの）を特性パラメータごとに記述している。個体データ２１０を読み取るタイミングとしては、例えば燃料噴射弁２００を出荷する時点などが考えられる。
【００４６】
図１０は、本実施形態１におけるパルス信号演算部１１２の構成図である。以下図１０にしたがって、従来技術におけるパルス幅演算と、本実施形態１におけるパルス幅演算との間の違いを説明する。
【００４７】
従来技術においては、開弁開始タイミングを一定と見なせる領域において燃料噴射量を制御する。したがって実開弁時間長演算部１１２５は、あらかじめ定めた開弁開始タイミングと、閉弁タイミング検知部１５０が検知した閉弁タイミングとの間の差分から実開弁時間長を算出する。パルス幅演算部１１２６は、目標開弁時間長演算部１１２４の演算結果と実開弁時間長とを比較して、パルス幅補正量を演算する。さらにエンジン状態検知部１１１から取得したエンジン状態に基づき、噴射パルス幅をパルス幅補正量によって補正し、噴射パルス幅として出力する。
【００４８】
これに対して本実施形態１においては、基準データの記述にしたがって基準燃料噴射弁の開弁開始タイミングを求めるとともに、個体データ２１０の記述にしたがって基準燃料噴射弁の開弁開始タイミングと燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングとの間の個体差を求める。対象開弁開始タイミング演算部１１２３は、これらに基づき、燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングを求める。各機能部の詳細については図１１以降で説明する。
【００４９】
図１１は、基準開弁開始タイミング演算部１１２１の詳細を説明する図である。基準開弁開始タイミング演算部１１２１は、基準データ記憶部１１４から基準データを取得し、さらにエンジン状態検知部１１１から要求噴射パルス幅もしくは要求噴射量を取得する。基準開弁開始タイミング演算部１１２１は、要求噴射量または要求噴射パルス幅を用いて基準データを参照することにより、基準燃料噴射弁の開弁開始タイミングを求める。
【００５０】
図１２は、個体差演算部１１２２の詳細を説明する図である。合計部１１２２２は、燃料噴射弁２００の特性値を個体データ取得部１１５から取得する。合計部１１２２２は、図７で例示した特性パラメータごとに、燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングと基準燃料噴射弁の開弁開始タイミングとの間の差分を求め、特性パラメータごとにあらかじめセットされた重み１１２２１を乗算し、合算する。これは図７の７１３〜７１５を重み付きで合算することに相当する。図７に例示した以外の特性パラメータが存在する場合は、それら全てについて同様に重み付きで合算する。ゲイン演算部１１２２３は、その合算結果に対して、要求噴射量または要求パルス幅に対応するゲインを掛け合わせることにより、要求噴射量または要求パルス幅に対応する開弁開始タイミングの個体差を演算する。
【００５１】
図１３は、対象開弁開始タイミング演算部１１２３の詳細を説明する図である。対象開弁開始タイミング演算部１１２３は、基準開弁開始タイミング演算部１１２１による演算結果と、個体差演算部１１２２による演算結果とを合計することにより、燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングを演算する。
【００５２】
図１４は、対象開弁開始タイミング演算部１１２３による演算を説明する図である。実線１４０１は、基準燃料噴射弁の開弁開始タイミングと噴射量またはパルス幅との関係である。破線１４０２は、燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングと噴射量またはパルス幅との関係である。対象開弁開始タイミング演算部１１２３は、基準開弁開始タイミングＴ８１１と個体差１４０３を演算し、Ｔ８１１に個体差１４０３を加算することにより、燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングＴ８１２を演算する。これにより、従来検知することが困難であった極小噴射領域における開弁開始タイミングを推定することができる。
【００５３】
図１５は、実開弁時間長演算部１１２５の詳細を説明する図である。開弁開始タイミング選択部１１２５２は、要求噴射量または要求パルス幅に応じて、あらかじめ定められた固定開弁開始タイミング１１２５１と、対象開弁開始タイミング演算部１１２３による演算結果とのうちいずれかを選択する。開弁時間長演算部１１２５３は、閉弁タイミング検知部１５０による検知結果から開弁開始タイミング選択部１１２５２による選択結果を減算することにより、実開弁時間長を演算する。
【００５４】
図１６は、実開弁時間長演算部１１２５の動作手順を説明するフローチャートである。
開弁開始タイミング選択部１１２５２は、要求噴射パルス幅または要求噴射量を取得する（Ｓ１６０１）。開弁開始タイミング選択部１１２５２は、燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングを、対象開弁開始タイミング演算部１１２３から取得する（Ｓ１６０２）。開弁開始タイミング選択部１１２５２は、Ｓ１６０１において取得した要求噴射量または要求パルス幅が所定値より小さいか否かを判定する（Ｓ１６０３）。要求値のほうが小さい場合は対象開弁開始タイミング演算部１１２３から取得した値を採用し（Ｓ１６０４）、そうでなければ固定開弁開始タイミング１１２５１を採用する（Ｓ１６０５）。
【００５５】
ステップＳ１６０３における所定値は、フルリフト領域とハーフリフト領域の境界に相当する要求値とするか、あるいはそれ以下の値であってかつ開弁力が十分大きく開弁開始タイミングが一定となる最小要求値のいずれかとしてもよい。図１６のように、対象開弁開始タイミング演算部１１２３による演算結果と固定開弁開始タイミング１１２５１のうちいずれを採用するかを選択することにより、開弁開始タイミングを固定値としていた従来技術による制御処理を全て再構築する必要がなくなるので、実装に際して便宜である。
【００５６】
図１７は、パルス幅演算部１１２６の詳細を説明する図である。パルス幅変換部１１２６１は、あらかじめ備えるパルス幅と開弁時間長の関係に基づき、目標開弁時間長演算部１１２４が演算した開弁時間長と実開弁時間長演算部１１２５が演算した開弁時間長をそれぞれパルス幅に変換する。差分パルス幅演算部１１２６２は、目標開弁時間長に基づくパルス幅と、実開弁時間長に基づくパルス幅との間の差分を算出する。通常パルス幅演算部１１２６３は、エンジン状態検知部１１１による検知結果に基づき通常パルス幅を演算する。パルス幅補正部１１２６４は、通常パルス幅演算部１１２６３による演算結果が所定値以下であれば、差分パルス幅演算部１１２６２による演算結果を加算することによりパルス幅を補正する。実開弁時間長に基づくパルス幅が目標開弁時間長に基づくパルス幅より長ければ、負の差分パルス幅を適用する。逆の場合は正の差分パルス幅を適用する。
【００５７】
図１８は、パルス幅演算部１１２６の動作手順を説明するフローチャートである。通常パルス幅演算部１１２６３は、エンジン状態検知部１１１から要求噴射量または要求噴射パルス幅と燃圧を取得する（Ｓ１８０１）。通常パルス幅演算部１１２６３は、要求噴射量または要求噴射パルス幅と燃圧を用いて、通常パルス幅を演算する（Ｓ１８０２）。差分パルス幅演算部１１２６２は、差分パルス幅を演算する（Ｓ１８０３）。パルス幅補正部１１２６４は、通常パルス幅の演算結果が所定値未満であるか否かを判定する（Ｓ１８０４）。所定値未満であれば、通常パルス幅と差分パルス幅から通常パルス幅を補正し（Ｓ１８０５）、補正後パルス幅を採用する（Ｓ１８０６）。所定値以上であれば、通常パルス幅を採用する（Ｓ１８０７）。
【００５８】
ステップＳ１８０４における所定値はステップＳ１６０３における所定値と同様に、フルリフト領域とハーフリフト領域の境界に相当するパルス幅とするか、あるいはそれ以下の値であってかつ開弁力が十分大きく開弁開始タイミングが一定となる最小パルス幅のいずれかとしてもよい。
【００５９】
＜実施の形態１：まとめ＞
本実施形態１に係る燃料噴射制御装置１００は、内燃機関の燃料噴射弁（２００）を制御する燃料噴射制御装置（１００）であって、燃料噴射弁（２００）が開弁し始める開弁開始タイミングを推定する開弁開始タイミング演算部（１１２３）、開弁開始タイミング演算部（１１２３）が開弁開始タイミングを推定する際に基準として用いる基準燃料噴射弁の特性を記述した基準データを格納する基準データ記憶部（１１４）、を備える。開弁開始タイミング演算部（１１２３）は、燃料噴射弁（２００）の特性を表す特性パラメータを用いて基準データを参照することにより、開弁開始タイミングを推定する。これにより、基準燃料噴射弁の特性から燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングを推定することができる。
【００６０】
基準データは、基準燃料噴射弁の特性を表す基準特性パラメータと、基準燃料噴射弁が開弁し始める基準開弁開始タイミングとの間の関係を記述している。開弁開始タイミング演算部（１１２３）は、燃料噴射弁（２００）の特性を表す特性パラメータに対応する基準開弁開始タイミングを基準データから取得することにより、開弁開始タイミングを推定する。したがって、基準燃料噴射弁の特性と基準開弁開始タイミングとの間の関係をあらかじめ把握しておくことにより、燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングを推定することができる。
【００６１】
燃料噴射制御装置（１００）はさらに、基準データを用いて基準開弁開始タイミングを求める基準開弁開始タイミング演算部（１１２１）を備える。燃料噴射制御装置（１００）はさらに、燃料噴射弁（２００）の特性を用いて基準開弁開始タイミングと開弁開始タイミングとの間の差分を求める個体差演算部（１１２２）を備える。開弁開始タイミング演算部（１１２３）は、個体差演算部（１１２２）が求めた差分にしたがって、燃料噴射弁（２００）が開弁し始めるタイミングを推定する。これにより、燃料噴射弁（２００）の開弁開始タイミングそのものを検知することが困難である場合であっても、基準開弁開始タイミングとの間の差分から、開弁開始タイミングを推定することができる。
【００６２】
基準データは、複数の基準特性パラメータそれぞれについて、基準特性パラメータと基準開弁開始タイミングとの間の関係を記述している。開弁開始タイミング演算部（１１２３）は、特性パラメータに対応する基準特性パラメータを特定するとともに、その特定した基準特性パラメータに対応する基準開弁開始タイミングと開弁開始タイミングとの間の差分を基準データから取得する。開弁開始タイミング演算部（１１２３）は、その差分に対して基準特性パラメータごとに定められた重みを乗じた上で、基準開弁開始タイミングに対して合算することにより、開弁開始タイミングを推定する。これにより、燃料噴射弁（２００）の特性ごとに、開弁開始タイミングに対して与える影響が異なる場合であっても、その影響を加味して開弁開始タイミングを推定することができる。
【００６３】
燃料噴射制御装置（１００）はさらに、燃料噴射弁（２００）を開弁させる開弁時間長を規定する開弁時間長演算部（１１２）を備える。開弁時間長演算部（１１２）は、開弁開始タイミング演算部（１１２３）が推定した開弁開始タイミングから、燃料噴射弁（２００）の目標開弁時間長に達するまで、燃料噴射弁（２００）を開弁させるように、開弁時間長を規定する。これにより、推定した開弁開始タイミングにしたがって、燃料噴射弁（２００）による噴射量を目標値に合わせることができる。
【００６４】
燃料噴射制御装置（１００）はさらに、燃料噴射弁（２００）に対して供給する駆動電流をＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子（１４１、１４２）を備える。燃料噴射制御装置（１００）はさらに、スイッチング素子（１４１、１４２）をＯＮさせる信号のパルス幅を算出するパルス幅演算部（１１２６）を備える。パルス幅演算部（１１２６）は、開弁開始タイミング演算部（１１２３）が推定した開弁開始タイミングから、燃料噴射弁（２００）の目標開弁時間長に達するまで、燃料噴射弁（２００）を開弁させるように、パルス幅を演算する。これにより、推定した開弁開始タイミングにしたがって、パルス幅制御を用いて、燃料噴射弁（２００）による噴射量を目標値に合わせることができる。
【００６５】
燃料噴射制御装置（１００）はさらに、燃料噴射弁（２００）が閉弁した閉弁タイミングを検出する閉弁タイミング検出部（１５０）を備える。燃料噴射制御装置（１００）はさらに、開弁開始タイミングと閉弁タイミングにしたがって燃料噴射弁（２００）が実際に開弁していた実開弁時間長を算出する実開弁時間長演算部（１１２５）を備える。開弁時間長演算部（１１２）は、実開弁時間長が目標開弁時間長と合致するように、開弁時間長を調整する。これにより、推定した開弁開始タイミングと実際の閉弁タイミングにしたがって、開弁時間長を調整することができる。すなわち、従来技術における閉弁タイミングを検出する技術を利用して、燃料噴射弁２００の噴射量を制御することができる。
【００６６】
基準データは、基準燃料噴射弁の機械的特性を記述している。基準燃料噴射弁の機械的特性は、基準燃料噴射弁が備える可動子（６０３）が移動し始めてから基準燃料噴射弁が弁体（６０５）に接触するまでの間に可動子（６０３）が移動するストローク量（６０９）、可動子（６０３）の質量、可動子（６０３）が摺動する部分において可動子（６０３）と基準燃料噴射弁との間に設けられた間隙（６０８）、基準燃料噴射弁を閉弁させる方向に可動子（６０３）を移動させるばね（６０４）のばね荷重、のうち少なくともいずれかである。これにより、可動子（６０３）の運動特性にしたがって、開弁開始タイミングを推定することができる。可動子（６０３）の運動特性は設計時点または製造時点において知ることができるので、これを推定のために用いるのは有用である。
【００６７】
基準データは、基準燃料噴射弁の電気的特性を記述している。基準燃料噴射弁の電気的特性は、基準燃料噴射弁の弁体を電磁的に駆動するコイル（６０２）の電気抵抗、コイル（６０２）のインダクタンス、基準燃料噴射弁に対して供給する駆動電圧の実効値または目標値、のうち少なくともいずれかである。これにより、燃料噴射弁（２００）の電気的特性にしたがって、開弁開始タイミングを推定することができる。燃料噴射弁（２００）の電気的特性は比較的容易に取得できるので、これを推定のために用いるのは有用である。
【００６８】
燃料噴射制御装置（１００）はさらに、燃料噴射弁（２００）に対して駆動電流を供給することにより開弁させる駆動回路（１２０）を備える。駆動回路（１２０）は、燃料噴射弁（２００）による燃料噴射量が目標値に到達したとき、駆動電流を立ち下げる。これにより、推定した開弁開始タイミングを前提として、燃料噴射弁（２００）による噴射量を適正に制御することができる。
【００６９】
燃料噴射制御装置（１００）はさらに、燃料噴射弁（２００）が開弁した実開弁時間長を求める実開弁時間長演算部（１１２５）を備える。実開弁時間長演算部（１１２５）は、燃料噴射弁（２００）が噴射する燃料の噴射量に対する第１要求値、または燃料噴射弁（２００）に対して駆動電流を供給するスイッチング素子（１４１、１４２）を制御する駆動信号のパルス幅に対する第２要求値、のうちいずれか１以上にしたがって、開弁開始タイミング演算部（１１２３）が推定した開弁開始タイミングを用いて実開弁時間長を求めるか否かを切り替える。実開弁時間長演算部（１１２５）は、前記第１要求値または前記第２要求値が所定閾値以上である場合は、開弁開始タイミング演算部（１１２３）が推定した開弁開始タイミングに代えてあらかじめ規定された規定タイミングを燃料噴射弁（２００）の開弁開始タイミングとして用いる（Ｓ１６０５）。実開弁時間長演算部（１１２５）は、前記第１要求値または前記第２要求値が前記所定閾値未満である場合は、開弁開始タイミング演算部（１１２３）が推定した開弁開始タイミングを燃料噴射弁（２００）の開弁開始タイミングとして用いる（Ｓ１６０４）。前記所定閾値は、燃料噴射弁（２００）を完全に開弁させる値以下にセットされている。これにより、フルリフト領域においては従来の制御手順を踏襲するとともに、ハーフリフト領域においては本実施形態１にしたがって開弁開始タイミングを推定した結果を用いて燃料噴射弁（２００）を制御することができる。
【００７０】
燃料噴射制御装置（１００）はさらに、燃料噴射弁（２００）に対して駆動電流を供給するスイッチング素子（１４１、１４２）を制御する駆動信号のパルス幅を求めるパルス幅演算部（１１２６）を備える。パルス幅演算部（１１２６）は、前記第１要求値、前記第２要求値、燃料噴射弁（２００）の燃圧、のうちいずれか１以上にしたがって、パルス幅の通常値を求める（Ｓ１８０２）。パルス幅演算部（１１２６）は、通常値が所定閾値以上である場合は、通常値を駆動信号のパルス幅として用いる（Ｓ１８０７）。パルス幅演算部（１１２６）は、通常値が前記所定閾値未満である場合は、実開弁時間長と目標開弁時間長との間の差分を用いて通常値を補正し、その補正後の値を駆動信号のパルス幅として用いる（Ｓ１８０６）。これにより、フルリフト領域においては従来の制御手順を踏襲するとともに、ハーフリフト領域においては本実施形態１にしたがって開弁開始タイミングを推定した結果を用いて燃料噴射弁（２００）を制御することができる。
【００７１】
＜実施の形態２＞
実施形態１においては、スイッチ１４１と１４２を駆動するための駆動パルス幅を制御することにより、開弁時間長を制御することを説明した。他方で、パルス信号演算部１１２は開弁時間長を制御するためにパルス幅を制御するのに対して、波形指令部１１３は駆動電流のピーク値等（図３における３０２ａ〜３０２ｃなど）を制御するので、これらは独立して動作する場合がある。そうすると、波形指令部１１３からの指令値によっては、パルス信号演算部１１２が算出したパルス立ち下げタイミングよりも速い時点において、噴射量が目標値に達する場合もある。本発明の実施形態２では、そのような場合における動作手順について説明する。
【００７２】
燃料噴射量は弁挙動と相関がある。具体的には、図８における目標噴射弁挙動８３１の時間積分Ｓと、実噴射弁挙動８３２ａの時間積分Ｓ’とが一致した時点で、目標噴射量が達成されたことになる。弁挙動の時間積分はさらに、燃料噴射弁２００の駆動電流の時間積分と相関している。そこで波形指令部１１３は、以下の手順により、燃料噴射量が目標値に達した時点で、駆動電流を打ち切ってもよい。
【００７３】
目標開弁時間長を電流積分値に換算した値を目標開弁電流積分値とし、実開弁時間長を電流積分値に換算した値を実開弁電流積分値とする。波形指令部１１３は、目標開弁電流積分値と実開弁電流積分値の差分を算出する。波形指令部１１３は、この差分に基づき、燃料噴射弁２００の目標電流積分値を演算する。波形指令部１１３は、噴射中の駆動電流を例えば１ｍｓごとに検知して電流積分値を算出し、目標電流積分値と比較する。波形指令部１１３は、両者が一致した時点で駆動電流を打ち切る。駆動電流を打ち切る具体的手法としては例えば、（ａ）電流波形（駆動電流のピーク値）を立ち下げる、（ｂ）駆動パルスを立ち下げる、（ｃ）駆動ＩＣ１２０に対して通電停止指令を直接入力する、などが考えられる。
【００７４】
波形指令部１１３は、上記積分を求める際に、必ずしも電流波形を厳密に時間積分する必要はなく、近似的に積分値を求めてもよい。例えば駆動電流のピーク値と、駆動電流または駆動パルスが立ち下がり始めるタイミングとを用いて、近似演算により駆動電流の積分値を求めてもよい。例えば図４の電流波形を直角三角形とみなして簡易的に時間積分を求めてもよい。
【００７５】
実施形態１においては、燃料噴射量を目標値に揃えるために駆動パルスを制御することを説明したが、これに代えてまたはこれと併用して、駆動電流波形を制御してもよい。具体的には、波形指令部１１３が駆動電流の時間積分を求め、その時間積分を目標値に近づけるように、駆動電流波形を制御すればよい。
【００７６】
＜実施の形態２：まとめ＞
燃料噴射制御装置（１００）はさらに、燃料噴射弁（２００）に対して供給する駆動電流の電流波形を指定する波形指令部（１１３）を備える。波形指令部（１１３）は、開弁開始タイミング演算部（１１２３）が推定した開弁開始タイミングから、燃料噴射弁（２００）の目標開弁時間長に達するまで、燃料噴射弁（２００）を開弁させるように、駆動電流の電流波形を指定する。したがって、駆動パルス幅に加えてまたはこれに代えて駆動電流波形を制御することにより、燃料噴射弁（２００）の噴射量を目標値に制御することができる。
【００７７】
波形指令部（１１３）は、駆動電流の時間積分を増減させることにより、開弁開始タイミング演算部（１１２３）が推定した開弁開始タイミングから、燃料噴射弁（２００）の目標開弁時間長に達するまで、燃料噴射弁（２００）を開弁させる。これにより、駆動パルス幅の制御とは独立して、燃料噴射弁（２００）の噴射量を目標値に制御することができる。
【００７８】
波形指令部（１１３）は、駆動電流のピーク電流値、または駆動電流を立ち下げ始めるタイミングのうち少なくともいずれかを変更することにより、駆動電流の時間積分を増減させる。これにより、駆動電流の時間積分を簡易的に求めることができる。
【００７９】
＜本発明の変形例について＞
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００８０】
以上の実施形態において、基準燃料噴射弁の開弁開始タイミングと燃料噴射弁２００の開弁開始タイミングとの間の差分を求めることを説明したが、差分に代えて両者の比率を用いてもよい。同様に実施形態２において、目標開弁電流積分値と実開弁電流積分値との間の差分に代えてこれらの比率を用いてもよい。
【００８１】
上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１００：燃料噴射制御装置
１１０：マイコン
１１１：エンジン状態検知部
１１２：パルス信号演算部
１１３：波形指令部
１２０：駆動ＩＣ
１３０：高電圧生成部
１４１：Ｈｉスイッチ
１４２：Ｌｏスイッチ
１５０：閉弁タイミング検知部
２００：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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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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