JP7347347B2

JP7347347B2 - 噴射制御装置

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Publication number: JP7347347B2
Application number: JP2020111594A
Authority: JP
Inventors: 佑樹加藤; 洋平菅沼; 寛之福田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2023-09-20
Anticipated expiration: 2040-06-29
Also published as: US11306675B2; JP2022010834A; US20210404405A1

Description

本発明は、燃料噴射弁を開弁・閉弁制御する噴射制御装置に関する。

噴射制御装置は、燃料噴射弁を開弁・閉弁することで燃料を内燃機関に噴射するために用いられる（例えば、特許文献１参照）。近年、環境問題に対する規制強化に伴い、燃費向上や有害物質排出量減少の対策として、自動車の燃料噴射精度の更なる向上が求められる。噴射制御装置は、電気的に駆動可能な燃料噴射弁に電流を通電することで開弁制御する。近年では、指令噴射量に基づく通電電流の通常電流プロファイル（ノミナル電流プロファイル：理想電流プロファイルとも称す）が定められており、噴射制御装置は、通常電流プロファイルに基づいて燃料噴射弁に電流を印加することで開弁制御している。

特開２０１６－３３３４３号公報

燃料噴射弁の通電電流の勾配が、周辺温度環境、経年劣化等の様々な要因を理由として理想電流プロファイルよりも低下してしまうと、実噴射量が指令噴射量から大きく低下してＡ／Ｆ値の悪化や失火の虞がある。これらを防ぐためには、予めばらつきを見込んで燃料噴射弁への通電指令時間を長めに調整することが望ましいが、通電指令時間を長めに確保すると反対に燃費が悪化してしまう虞がある。
そこで出願人は、目標ピーク電流に達するまでの目標電流となる理想電流プロファイルの積算電流と、検出電流の積算電流との積算電流差に基づいて通電時間を補正するという所謂面積補正技術を用いることを提案している。
発明者らは、この技術開発経緯に基づいて面積補正技術が正常に動作しているか否かを定期的に検査する方法を考慮している。しかしながら、ある特定の運転環境下、例えば低負荷走行状態等では噴射１回、すなわち単発噴射の設定が多くなり、この状況が長期間継続すると、単位時間当たりの検査回数が少なくなり、モニタレイト、所謂検出率を高く確保できない。

本発明の目的は、モニタレイトを確保できるようにした噴射制御装置を提供することにある。

請求項１記載の発明によれば、面積補正部は、燃料噴射弁を電流駆動して燃料噴射弁から燃料を噴射させる際に、燃料噴射弁に流れる電流の面積補正を実施して通電時間補正量を算出する。面積補正が正常に動作しているか否かを定期的に検査するように構成されており、多段噴射変更部は、単発噴射が予め定められた所定条件で連続する場合に前記単発噴射から多段噴射に変更する。多段噴射に変更されると面積補正を実行する可能性を高めることができ、単位時間当たりの検査回数を多くできる。これにより、モニタレイトを確保できる。

第１実施形態における噴射制御装置の電気的構成図昇圧回路の電気的構成図マイコン及び制御ＩＣの機能的構成図積算電流差の算出方法の説明図ピーク電流推定値の算出方法の説明図単発噴射したときの燃料噴射弁の駆動電流波形及び昇圧電圧の変化を概略的に示すタイミングチャート多段噴射切替制御の流れを概略的に示すフローチャートのその１多段噴射切替制御の流れを概略的に示すフローチャートのその２多段噴射における燃料噴射弁の駆動電流波形及び昇圧電圧の変化を概略的に示すタイミングチャートのその１多段噴射における燃料噴射弁の駆動電流波形及び昇圧電圧の変化を概略的に示すタイミングチャートのその２第２実施形態における多段噴射切替制御の流れを概略的に示すフローチャート第３実施形態におけるマイコン及び制御ＩＣの機能的構成図第３実施形態における多段噴射切替制御の流れを概略的に示すフローチャート第４実施形態における多段噴射切替制御の流れを概略的に示すフローチャート

以下、噴射制御装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。後述する複数の実施形態において、同一部分については同一符号、同一ステップ番号を付して説明を省略することがある。
（第１実施形態）
図１から図１０は、第１実施形態の説明図を示す。図１に示すように、電子制御装置１（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）は、例えば自動車などの車両に搭載された内燃機関に直接燃料を噴射供給するソレノイド式の燃料噴射弁２（インジェクタとも称される）を駆動する噴射制御装置として構成される。以下では、ガソリンエンジン制御用の電子制御装置１に適用した形態を説明するが、ディーゼルエンジン制御用の電子制御装置に適用しても良い。図１には、４気筒分の燃料噴射弁２を図示しているが、３気筒、６気筒、８気筒でも適用できる。

電子制御装置１は、昇圧回路３、マイクロコンピュータ４（以下、マイコン４と略す）、制御ＩＣ５、駆動回路６、及び電流検出部７としての電気的構成を備える。マイコン４は、１又は複数のコア４ａ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ４ｂ、Ａ／Ｄ変換器などの周辺回路４ｃを備えて構成され、メモリ４ｂに記憶されたプログラム、及び、各種のセンサ８から取得されるセンサ信号Ｓに基づいて各種制御を行う。

例えばガソリンエンジン用のセンサ８は、図示しないが、クランク軸が所定角回転するごとにパルス信号を出力するクランク角センサ、エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサ、エンジンに燃料を噴射する際の燃料圧力を検出する燃圧センサ、吸気量を検出する吸気量センサ、内燃機関の排気の空燃比すなわちＡ／Ｆ値を検出するＡ／Ｆセンサ、スロットル開度を検出するスロットル開度センサなどである。

マイコン４は、クランク角センサのパルス信号によりエンジン回転数を算出すると共に、スロットル開度信号からスロットル開度を取得する。マイコン４は、スロットル開度、油圧及びＡ／Ｆ値に基づいて、内燃機関に要求される目標トルクを算出し、この目標トルクに基づいて目標となる要求噴射量を算出する。

またマイコン４は、この目標となる要求噴射量、及び、燃圧センサにより検出される燃料圧力に基づいて指示ＴＱの通電指令時間Ｔｉを算出する。マイコン４は、前述した各種のセンサ８から入力されるセンサ信号Ｓに基づいて各気筒＃１～＃４に対する噴射開始指示時刻ｔ０を算出し、この噴射開始指示時刻ｔ０において燃料噴射の指示ＴＱを制御ＩＣ５に出力する。

制御ＩＣ５は、例えばＡＳＩＣによる集積回路装置であり、例えばロジック回路、ＣＰＵなどによる制御主体と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶部、コンパレータを用いた比較器など（何れも図示せず）を備え、ハードウェア及びソフトウェアに基づいて各種制御を実行するように構成される。制御ＩＣ５は、昇圧制御部５ａ、通電制御部５ｂ、及び電流モニタ部５ｃとしての機能を備える。

昇圧回路３は、図２に例示したように、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｍ１、ダイオードＤ１、電流検出抵抗Ｒ１、及び、充電部としての充電コンデンサ３ａを図示形態に接続した昇圧型のＤＣＤＣコンバータにより構成される。昇圧回路３は、バッテリ電圧ＶＢを入力して昇圧動作し、充電コンデンサ３ａに昇圧電圧Ｖboostを充電させる。充電コンデンサ３ａは、複数の気筒＃１～＃４に燃料を直接噴射する燃料噴射弁２への供給用の電力を保持する。

昇圧制御部５ａは、昇圧制御パルスをスイッチング素子Ｍ１に印加することで、昇圧回路３に入力されたバッテリ電圧ＶＢを昇圧制御する。昇圧制御部５ａは、昇圧回路３の充電コンデンサ３ａの昇圧電圧Ｖboostを電圧検出部３ａａにより検出し、満充電電圧まで充電させ駆動回路６に供給する。

駆動回路６は、バッテリ電圧ＶＢ及び昇圧電圧Ｖboostを入力して構成される。駆動回路６は、図示しないが、複数の気筒＃１～＃４の燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに対し昇圧電圧Ｖboostを印加するためのトランジスタ、及びバッテリ電圧ＶＢを印加するためのトランジスタ、通電する気筒を選択する気筒選択用のトランジスタを備える。

駆動回路６は、制御ＩＣ５の通電制御部５ｂの通電制御により、各気筒＃１～＃４を選択しつつ、燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに昇圧電圧Ｖboost又はバッテリ電圧ＶＢを選択的に印加することで燃料噴射弁２を駆動して燃料を噴射させる。通電制御部５ｂが、駆動回路６を通じて燃料噴射弁２からパーシャルリフト噴射する場合には、通電制御部５ｂは昇圧電圧Ｖboostを燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに印加し、燃料噴射弁２が完全に開弁完了するまでに弁を閉塞する噴射処理を実行する。燃料噴射弁２から通常噴射する場合には、通電制御部５ｂは、駆動回路６を通じて昇圧電圧Ｖboostを燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに印加した後、バッテリ電圧ＶＢを印加することで定電流制御し通電指令時間Ｔｉの経過したときに通電停止する。これにより通常噴射時には、燃料噴射弁２が完全に開弁してから弁を閉塞する噴射処理を実行する。

電流検出部７は、各気筒＃１～＃４の燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａの通電経路にそれぞれ接続された電流検出抵抗により構成される。制御ＩＣ５の電流モニタ部５ｃは、例えばコンパレータによる比較部及びＡ／Ｄ変換器等（何れも図示せず）を用いて構成され、燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに流れる電流について電流検出部７を通じてモニタする。

また図３には、マイコン４及び制御ＩＣ５の機能的構成を概略的に示している。マイコン４は、コア４ａがメモリ４ｂに記憶されたプログラムを実行することで、噴射指令部としての通電指令時間算出部１０、多段噴射変更部１２、回数変更部１３、及び回数学習部１４として動作する。また制御ＩＣ５は、前述した昇圧制御部５ａ、通電制御部５ｂ、電流モニタ部５ｃとしての機能の他、面積補正部としての通電時間補正量算出部５ｄの機能も備える。

多段噴射変更部１２は、単発噴射が予め定められた所定条件で連続する場合に単発噴射から多段噴射に変更する処理を実行する機能である。前述の所定条件としては、所定時間連続することを条件としても良いし、所定回数連続することを条件としても良く、その他の条件を用いても良い。

回数変更部１３は、入力される情報に基づいて通電時間補正量算出部５ｄにより面積補正が実施されるように多段噴射の回数を増加、変更させる機能である。回数学習部１４は、入力される情報に基づいて通電時間補正量算出部５ｄにより面積補正が実施されるように多段噴射の回数を学習させる機能である。

通電指令時間算出部１０は、各種センサ８のセンサ信号Ｓに基づいて噴射制御開始時に要求噴射量を演算し、指示ＴＱの通電指令時間Ｔｉを演算する。指示ＴＱの通電指令時間Ｔｉは、噴射制御時に電圧を燃料噴射弁２に通電指示する時間を示す。通電指令時間算出部１０は、指示ＴＱを制御ＩＣ５の通電制御部５ｂに出力することで単発噴射又は多段噴射の噴射指令を行う。

制御ＩＣ５の通電制御部５ｂは、指示ＴＱを入力すると駆動回路６から昇圧電圧Ｖboostを燃料噴射弁２に通電制御することで燃料噴射弁２から単発噴射又は多段噴射させる。他方、制御ＩＣ５の通電時間補正量算出部５ｄは、通電制御部５ｂにより燃料噴射弁２を電流駆動して燃料噴射弁２から燃料を噴射する際に、燃料噴射弁２に流れる電流を取得して当該電流の面積補正を実施することで通電時間補正量ΔＴｉを取得する。

通電時間補正量算出部５ｄは、通電時間補正量ΔＴｉを取得すると噴射毎に通電制御部５ｂにフィードバックする。通電制御部５ｂは、入力される単発噴射又は多段噴射の指示ＴＱのそれぞれの通電指令時間Ｔｉに対して通電時間補正量ΔＴｉをリアルタイムに反映して燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａに通電制御する。

＜制御ＩＣ５による面積補正制御の概要＞
ここではまず、制御ＩＣ５による面積補正制御内容を概略的に説明する。バッテリ電圧ＶＢが電子制御装置１に与えられるとマイコン４及び制御ＩＣ５は起動する。制御ＩＣ５の昇圧制御部５ａは、昇圧制御パルスを昇圧回路３に出力することで昇圧回路３の充電コンデンサ３ａの電圧を昇圧させる。充電コンデンサ３ａに充電される昇圧電圧Ｖboostは、バッテリ電圧ＶＢを超えた所定の昇圧完了電圧Ｖfullに充電される。

通常、マイコン４の通電指令時間算出部１０は、噴射開始指示時刻ｔ０に要求噴射量を演算して指示ＴＱを演算し、制御ＩＣ５の通電制御部５ｂに出力する。すなわちマイコン４は、制御ＩＣ５に対し指示ＴＱにより通電指令時間Ｔｉを出力する。

制御ＩＣ５は、通電電流ＥＩの目標電流となる通常電流プロファイルＰＩを内部メモリに記憶しており、通電制御部５ｂの制御により通常電流プロファイルＰＩに基づいて、ソレノイドコイル２ａに昇圧電圧Ｖboostを印加することで目標となるピーク電流Ｉ_ｐｋに達するようにピーク電流制御を継続する。

制御ＩＣ５は、指示ＴＱの通電指令時間Ｔｉに基づいて通常電流プロファイルＰＩの示すピーク電流Ｉ_ｐｋに達するまで燃料噴射弁２のソレノイドコイル２ａの端子間に昇圧電圧Ｖboostを印加し続ける。燃料噴射弁２の通電電流ＥＩが急激に上昇し開弁する。図４に示すように、燃料噴射弁２の通電電流ＥＩは、燃料噴射弁２の構造に基づいて非線形的に変化する。

通電電流ＥＩの勾配が、周辺温度環境、経年劣化等の様々な要因から通常電流プロファイルＰＩの勾配より低下し、実噴射量が通常電流プロファイルＰＩに基づく通常噴射量よりも低くなる。

そこで制御ＩＣ５は、特に昇圧電圧Ｖboostが所定電圧Ｖstaより低下する条件下では、面積補正制御を実行することで通電時間補正量ΔＴｉを算出してリアルタイムで通電制御部５ｂにフィードバック制御する。

制御ＩＣ５は、通電時間補正量算出部５ｄにより通常電流プロファイルＰＩと燃料噴射弁２の通電電流ＥＩとの積算電流差を算出する。積算電流差は、非線形の電流曲線に囲われた領域となるため、詳細に算出するには演算負荷が大きくなりやすい。このため、図４及び（１）式に示すように、（ｔ、Ｉ）＝（ｔ_１ｎ、Ｉ_ｔ１）、（ｔ_１、Ｉ_ｔ１）、（ｔ_２ｎ、Ｉ_ｔ２）、（ｔ_２、Ｉ_ｔ２）、を頂点とした台形の面積を、非線形の電流曲線に囲われた領域に依存した積算電流差ΣΔＩと見做して簡易的に算出すると良い。

通電時間補正量算出部５ｄは、電流閾値Ｉ_ｔ１に達する理想到達時間ｔ_１ｎから電流閾値Ｉ_ｔ２に達する理想到達時間ｔ_２ｎまでの通常電流プロファイルＰＩと、実際に電流閾値Ｉ_ｔ１に達する到達時間ｔ_１から電流閾値Ｉ_ｔ２に達する到達時間ｔ_２までの燃料噴射弁２の通電電流ＥＩとの間の積算電流差ΣΔＩを算出する。これにより、通電時間補正量算出部５ｄは、電流閾値Ｉ_ｔ１、Ｉ_ｔ２に達する到達時間ｔ_１、ｔ_２を検出することで積算電流差ΣΔＩを簡易的に算出できる。

また通電時間補正量算出部５ｄは、（２）式に示すように、通電指令時間算出部１０から入力される補正係数αを積算電流差ΣΔＩに乗ずることで不足エネルギＥｉを算出する。

この（２）式において、補正係数αは、台形の面積から実際の積算電流差に依存する不足エネルギＥｉを推定するために用いられる係数であり、燃料噴射弁２の負荷特性などにより予め算出される係数である。通電時間補正量算出部５ｄは、図５に示すように、噴射開始指示時刻ｔ０から電流閾値Ｉ_t1に達する到達時間ｔ_１までの電流勾配を算出し、補正係数βを切片として加算し、指示ＴＱの示す通電指令時間Ｔｉを経過した時点のピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１を算出する。このとき（３）式に基づいてピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１を算出すると良い。

補正係数βは、印加オフタイミング時のピーク電流推定値I_ｐａ１を精度良く推定するためのオフセット項を示しており、燃料噴射弁２の負荷特性などにより予め算出される係数である。またここでは、噴射開始指示時刻ｔ０から電流閾値Ｉ_t1に達する到達時間ｔ_１までの電流勾配を（３）式の第１項に用いたが、噴射開始指示時刻ｔ０から電流閾値Ｉ_t２に達する到達時間ｔ_２までの電流勾配を（３）式の第１項に用いても良い。

次に通電時間補正量算出部５ｄは、不足エネルギＥｉを補うための通電時間補正量ΔＴｉを算出する。具体的には、通電時間補正量算出部５ｄは、（４）式に示すように、推定したピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１により、算出された不足エネルギＥｉを除することで通電時間補正量ΔＴｉを算出する。

この（４）式のα２はα／２を示している。不足分のエネルギＥｉ及びピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１に依存した（４）式を用いて通電時間補正量ΔＴｉを導出することで不足分のエネルギＥｉを補うだけの延長時間を簡易的に算出でき、演算量を劇的に少なくできる。

通電時間補正量算出部５ｄは、算出した通電時間補正量ΔＴｉを通電制御部５ｂに出力すると、通電制御部５ｂは、電流モニタ部５ｃの検出電流Ｉがピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１に達するタイミングｔｂまでの間に、指示ＴＱの通電指令算出値＋通電時間補正量ΔＴｉを実効通電指令時間として通電指令時間Ｔｉを補正する。これにより、指示ＴＱの通電指令時間Ｔｉを簡易的に補正でき、実際の通電時間を延長できる。このような方式を用いることで、失火を防ぐために予めばらつきを見込んで通電指令時間Ｔｉを調整しておく必要がなくなり、燃費を極力悪化させることなく失火対策できる。

通電時間補正量算出部５ｄは、最後の電流閾値Ｉ_ｔ２に到達してからピーク電流推定値Ｉ_ｐａ１に達するまでの間に通電時間補正量ΔＴｉを算出している。このため、余裕をもって通電指令時間Ｔｉを補正できる。（１）式～（４）式に基づいて通電時間補正量ΔＴｉを算出する形態を示したが、この数式は一例を示すものであり、この方法に限られるものではない。

以下、このような制御ＩＣ５を用いてメイン制御を実行するマイコン４の処理内容を説明する。ある特定の運転環境下、例えば図６に例示したように、低負荷走行状態等では噴射１回、すなわち単発噴射の設定が多くなる。前述したように、昇圧電圧Ｖboostが所定電圧Ｖstaより低下しないと、制御ＩＣ５は、通電時間補正量ΔＴｉを算出する面積補正制御を実施しない。このため、この状況が長期間継続すると、単位時間当たりの面積補正の検査回数が少なくなり、モニタレイト、所謂検出率を高く確保できない。マイコン４は、モニタレイトを確保するため、図７に示す処理を定期的、例えば所定回数の噴射毎、又は所定時間毎に実行する。

図７に例示したように、マイコン４は、通常制御の途中においてＳ１にて単発噴射が所定条件で連続しているか否かを判定する。マイコン４は、所定条件を満たしていればＳ１でＹＥＳと判定し、Ｓ２の多段噴射切替制御に移行する。このＳ２において、マイコン４は、多段噴射変更部１２により単発噴射が所定時間連続することを条件として単発噴射から多段噴射に変更する。また単発噴射が所定回数連続することを条件として、マイコン４は単発噴射から多段噴射に変更しても良い。

図８に例示したように、多段噴射切替制御において、マイコン４は、Ｓ１１においてメモリ４ｂの中に最低噴射段Ｎの学習値が記憶されているか否かを判定する。ここでいう最低噴射段Ｎは、制御ＩＣ５が面積補正制御を高確率で実施する目安となる多段噴射制御時の噴射回数を示すものでＮ≧２を満たす整数である。図９に例示したように、燃料噴射弁２が多段噴射制御時に燃料を連続噴射することで昇圧電圧Ｖboostの蓄積電力を連続消費するため、昇圧電圧Ｖboostが所定電圧Ｖstaより低下する可能性を高くでき、制御ＩＣ５により面積補正制御を実施する可能性を高くできる。

マイコン４は、Ｓ１１においてメモリ４ｂの中に最低噴射段Ｎの学習値が記憶されていればＳ１１にてＹＥＳと判定し、Ｓ１２においてＮ段多段噴射するように切替える。すると、図９に学習値がＮ＝４の例を示したように、多段噴射制御時に少なくとも最低噴射段Ｎだけ噴射回数を重ねることで、昇圧電圧Ｖboostが所定電圧Ｖstaより低下する。この場合、制御ＩＣ５は面積補正制御を実施する。

逆に、マイコン４は、Ｓ１１においてメモリ４ｂの中に最低噴射段Ｎの学習値が記憶されていないと判定すればＳ１１にてＮＯと判定し、Ｓ１３においてＮを初期値の「２」に設定して、Ｓ１４においてＮ段の多段噴射を実施し、Ｓ１５において通電時間補正量ΔＴｉを制御ＩＣ５から入力し、Ｓ１６において入力された通電時間補正量ΔＴｉがゼロであるか否かを判定する。マイコン４は、通電時間補正量ΔＴｉがゼロ以外の何らかの値であれば、制御ＩＣ５の側で面積補正制御が実施されていることを示し、通電時間補正量ΔＴｉがゼロであれば面積補正制御が実施されていないことを示す。

マイコン４は、Ｓ１６にて通電時間補正量ΔＴｉがゼロであれば、Ｓ１７にてＮを１ずつインクリメントし、制御ＩＣ５により面積補正制御が実施され通電時間補正量ΔＴｉがゼロ以外の何らかの値を入力し、Ｓ１６にてＮＯと判定するまでＳ１４～Ｓ１６の処理を繰り返す。

マイコン４は、Ｓ１６にてＮＯと判定すると、回数学習部１４により最低噴射段Ｎを学習値としてメモリ４ｂに記憶させる。図９に学習値がＮ＝４の例を示したように、多段噴射制御時に少なくともＮ＝４回だけ噴射回数を重ねることで、昇圧電圧Ｖboostが所定電圧Ｖstaより低下するため、制御ＩＣ５は面積補正制御を実施することになる。

また図１０に学習値がＮ＝２の例を示している。１回の噴射により昇圧電圧Ｖboostの低下量が大きい噴射システムに適用した場合には、１回の噴射により昇圧電圧Ｖboostが大きく低下することがある。このため、Ｎ＝２回と少ない多段噴射制御時においても、制御ＩＣ５は、面積補正制御を実施することになる。

また最低噴射段Ｎの最適値は、燃料噴射弁２の性能差や経年劣化、噴射システム全体の中の個別の固体性能差や経年劣化、さらに昇圧電圧Ｖboostの低下量が経年変化した場合などにも様々に変化する。したがってマイコン４が、図７及び図８に示す処理を実施することで様々な噴射システムに対して柔軟に対応できるようになり、しかも各種の性能や経年変化に対しても学習値を様々に変更できる。これにより、様々なシステムに対して柔軟に対応できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、マイコン４は、単発噴射が予め定められた所定条件で連続する場合に、多段噴射変更部１２により単発噴射から多段噴射に変更するようにした。この結果、昇圧回路３の充電コンデンサ３ａの充電量を所定電圧Ｖsta未満にでき、制御ＩＣ５は通電時間補正量算出部５ｄにより面積補正を実施できる。多段噴射に変更されると面積補正を実行する可能性を高めることができ、単位時間当たりの検査回数を多くできる。これにより、モニタレイトを確保できる。
本実施形態では、本来単発噴射とすべきところ強制的に多段噴射に変更している。マイコン４は多段噴射の回数を最低噴射段Ｎに抑制することで、単発噴射に比較した噴射量差を極力抑制できる。また最低噴射段Ｎに抑制することで電子制御装置１の処理負荷を抑制できる。

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態の説明図を示す。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
図１１に例示したように、マイコン４は、多段噴射切替制御時におけるＳ１１において最低噴射段Ｎの学習値をメモリ４ｂに記憶していると判定した場合、Ｓ１９において学習後のトリップ回数が所定の回数Ｍ以下であるか否かを判定する。すなわち、マイコン４は、最低噴射段Ｎの学習値が最近の学習値であり所定基準を満たしているか否かを判定する。学習後のトリップ回数が所定の回数Ｍ以下であれば最近の学習値であって所定基準を満たしていると判定し、Ｓ１２においてＮ段多段噴射する。

逆に、マイコン４は、学習後のトリップ回数が所定の回数Ｍを超えると判定したときには、学習値を古いと判定し所定基準を満たしていないと判定する。この場合、マイコン４は、Ｓ１３に移行し、Ｓ１３～Ｓ１８に示すように最低噴射段Ｎを学習する。これにより、最低噴射段Ｎの学習値を定期的に更新できる。

（第３実施形態）
図１２及び図１３は、第３実施形態の説明図を示す。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
図１２に例示したように、マイコン４は充電量判定部１５の機能を備える。マイコン４の充電量判定部１５は、制御ＩＣ５から昇圧回路３の充電コンデンサ３ａの昇圧電圧Ｖboostを直接取得して充電量を判定する。このとき、マイコン４の充電量判定部１５は、例えば降圧回路を介して昇圧電圧Ｖboostを直接取得しても良いし、制御ＩＣ５から昇圧電圧Ｖboostの情報を取得しても良い。また充電量判定部１５は、昇圧回路３の充電コンデンサ３ａに充電される充電量を推定しても良い。マイコン４の充電量判定部１１が、昇圧回路３の充電量を推定する際には、前述した噴射量の情報、バッテリ電圧ＶＢ等の情報に基づいて行うと良い。

本実施形態の回数変更部１３は、通電時間補正量算出部５ｄにより通電時間補正量ΔＴｉが算出される、すなわち面積補正が実施されるように充電コンデンサ３ａの充電量の低下状態に応じて多段噴射の回数を増加させる機能を備える。

本実施形態の回数学習部１４は、通電時間補正量算出部５ｄにより通電時間補正量ΔＴｉが算出される、すなわち面積補正が実施されるように充電コンデンサ３ａの充電量の低下状態に応じて多段噴射の回数を増加させながら学習する機能を備える。

図１３に例示したように、多段噴射切替制御において、マイコン４は、Ｓ１１においてメモリ４ｂの中に最低噴射段Ｎの学習値が記憶されていればＳ１１にてＹＥＳと判定し、Ｓ１２においてＮ段多段噴射するように切替える。

逆に、マイコン４は、Ｓ１１においてメモリ４ｂの中に最低噴射段Ｎの学習値が記憶されていなければＳ１１にてＮＯと判定し、Ｓ１３においてＮを初期値の「２」に設定して、Ｓ１４においてＮ段の多段噴射を実施し、Ｓ１５において通電時間補正量ΔＴｉを入力する。

マイコン４は、Ｓ１６において入力された通電時間補正量ΔＴｉがゼロであるか否かを判定する。マイコン４は、通電時間補正量ΔＴｉがゼロ以外の何らかの値であれば、制御ＩＣ５の側で面積補正制御が実施されていることを示し、通電時間補正量ΔＴｉがゼロであれば面積補正制御が実施されていないことを示す。

このためマイコン４は、Ｓ１６にて通電時間補正量ΔＴｉがゼロであればＹＥＳと判定し処理をＳ１７ａに移行させる。マイコン４は、Ｓ１７ａにおいて昇圧回路３から昇圧電圧Ｖboostを入力して充電量を判定する。マイコン４は、Ｓ１７ａにおいて充電量を判定することで充電量と所定電圧Ｖstaとの差を検出できる。

次に、マイコン４は、Ｓ１７ｂにおいて充電量の低下状態に応じて最低噴射段Ｎを増加させる。具体的には、マイコン４は、Ｓ１７ａにおいて充電量を判定することで充電量と所定電圧Ｖstaとの差を検出しているため、この差が大きければ最低噴射段Ｎを大きく増加させ、この差が小さければＮを小さく増加させる。これにより、最低噴射段Ｎを１ずつ増加させる必要がなくなる。

マイコン４は、制御ＩＣ５により面積補正制御が実施され通電時間補正量ΔＴｉがゼロ以外の何らかの値を入力しＳ１６にてＮＯと判定するまでＳ１４～Ｓ１６の処理を繰り返す。マイコン４は、Ｓ１６にてＮＯと判定すると、回数学習部１４により最低噴射段Ｎを学習値としてメモリ４ｂに記憶させる。
以上説明したように、本実施形態によっても前述実施形態と同様の作用効果を奏する。しかも、最低噴射段Ｎを１ずつ増加させる必要がなくなり学習効果を高めることができる。

（第４実施形態）
図１４は、第４実施形態の説明図を示す。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
図１４に例示したように、マイコン４は、多段噴射切替制御時におけるＳ１１において最低噴射段Ｎの学習値をメモリ４ｂに記憶していると判定した場合、Ｓ１９において学習後のトリップ回数が所定の回数Ｍ以下であるか否かを判定する。すなわち、マイコン４は、最低噴射段Ｎの学習値が最近の学習値であり所定基準を満たしているか否かを判定する。学習後のトリップ回数が所定の回数Ｍ以下であれば最近の学習値であって所定基準を満たしていると判定し、Ｓ１２においてＮ段多段噴射する。

逆に、マイコン４は、学習後のトリップ回数が所定の回数Ｍを超えると判定したときには、学習値を古いと判定し所定基準を満たしていないと判定する。この場合、マイコン４は、Ｓ１３に移行し、Ｓ１３～Ｓ１８に示すように最低噴射段Ｎを学習する。これにより、最低噴射段Ｎの学習値を定期的に更新でき、第２実施形態と同様の作用効果を奏する。

（他の実施形態）
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができ、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。前述した複数の実施形態を必要に応じて組み合わせて構成しても良い。

マイコン４と制御ＩＣ５が別体の集積回路により構成されている形態を適用して説明したが一体に構成しても良い。一体に構成する場合には、高速処理装置を用いて構成すると良い。前述した実施形態では、内燃機関の燃焼室の中に直接噴射する筒内噴射に適用したが、これに限定されることはなく、周知の吸気バルブの手前で燃料を噴射するポート噴射に適用しても良い。

前述実施形態では、制御ＩＣ５が、燃料噴射弁２の通電電流ＥＩの台形の面積を算出することで簡易的に積算電流差ΣΔＩを算出する形態を示したが、これに限られない。燃料噴射弁２の通電電流ＥＩは、ピーク電流Ｉ_ｐｋに達する前、ピーク電流Ｉ_ｐｋに達した後の何れにおいても非線形的に変化する。このため、三角形、長方形、台形などの多角形を用いて電流の積算電流を近似算出することで、簡易的に積算電流差を算出すると良い。これにより、演算量を劇的に削減できる。

マイコン４、制御ＩＣ５が提供する手段及び／又は機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェア、ハードウェア、あるいはそれらの組み合わせによって提供することができる。例えば、制御装置がハードウェアである電子回路により提供される場合、１又は複数の論理回路を含むデジタル回路、又は、アナログ回路により構成できる。また、例えば制御装置がソフトウェアにより各種制御を実行する場合には、記憶部にはプログラムが記憶されており、制御主体がこのプログラムを実行することで当該プログラムに対応する方法を実施する。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。或いは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によりプロセッサを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。若しくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路により構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより実現されても良い。又、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていても良い。

前述した複数の実施形態を組み合わせて構成しても良い。また、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として前述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において、考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。

本開示は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

図面中、１は電子制御装置（噴射制御装置）、２は燃料噴射弁、５ｂは通電時間補正量算出部（面積補正部）、１０は通電指令時間算出部（噴射指令部）、１２は多段噴射変更部、１３は回数変更部、１４は回数学習部、１５は充電量判定部、を示す。

Claims

燃料噴射弁（２）を電流駆動して前記燃料噴射弁から燃料を単発噴射又は多段噴射させる噴射指令部（１０）と、
前記噴射指令部により指示が行われ前記燃料噴射弁から燃料を前記単発噴射又は前記多段噴射させる際に、前記燃料噴射弁に流れる電流の面積補正を実施して通電時間補正量（ΔＴi）を算出する面積補正部（５ｂ）と、を備え、
前記面積補正が正常に動作しているか否かを定期的に検査するように構成され、
前記単発噴射が予め定められた所定条件で連続する場合に前記単発噴射から前記多段噴射に変更する多段噴射変更部（１２）、をさらに備える噴射制御装置。
前記多段噴射変更部は、前記単発噴射が所定時間連続することを条件として前記単発噴射から前記多段噴射に変更する請求項１記載の噴射制御装置。
前記多段噴射変更部は、前記単発噴射が所定回数連続することを条件として前記単発噴射から前記多段噴射に変更する請求項１記載の噴射制御装置。
前記多段噴射変更部により前記単発噴射から前記多段噴射に変更された後、
前記面積補正部により面積補正が実施されるように前記多段噴射の回数を増加させる回数変更部（１３）を備える請求項１から３の何れか一項に記載の噴射制御装置。
前記多段噴射変更部により前記単発噴射から前記多段噴射に変更された後、前記面積補正部により面積補正が実施されるように前記多段噴射の回数を学習する回数学習部（１４）を備える請求項１から３の何れか一項に記載の噴射制御装置。
前記燃料噴射弁（２）への供給用の電力を保持する充電部（３ａ）の充電量を判定する充電量判定部（１５）と、
前記多段噴射変更部により前記単発噴射から前記多段噴射に変更された後、前記面積補正部により面積補正が実施されるように前記充電部の充電量の低下状態に応じて前記多段噴射の回数を増加させる回数変更部（１３）と、を備える請求項１から３の何れか一項に記載の噴射制御装置。
前記燃料噴射弁（２）への供給用の電力を保持する充電部（３ａ）の充電量を判定する充電量判定部（１５）と、
前記多段噴射変更部により前記単発噴射から前記多段噴射に変更された後、前記面積補正部により面積補正が実施されるように前記充電部の充電量の低下状態に応じて前記多段噴射の回数を増加させながら学習する回数学習部（１４）と、を備える請求項１から３の何れか一項に記載の噴射制御装置。