JP6327195B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に設けられたインジェクタの動作を制御する制御装置に関する。

内燃機関に設けられたインジェクタは、筒内を弁体が移動することによって開閉が切り換えられる構成の電磁弁である。インジェクタに電圧が印加され、コイルに駆動電流が流れると、電磁力により上記弁体が移動する。これによりインジェクタは開状態となり、内燃機関への燃料の噴射が行われる。

インジェクタからの燃料の噴射量を目標値（要求噴射量）通りとするためには、インジェクタに流れる駆動電流の時間変化、すなわち電流プロファイルを適切に制御する必要がある。ところが、例えばインジェクタのコイルにおける電気抵抗が変化したり、印加される電圧の大きさがばらついたりすることにより、電流プロファイルが変化してしまうことがある。電流プロファイルが変化すると、インジェクタの弁体の挙動も変化するので、実際の噴射量が目標値からずれてしまう。

特に、噴射量の目標値が小さい場合には、電流プロファイルの変化による影響が大きくなる。上記のような電流プロファイルの変化は、インジェクタの固体バラつきや、インジェクタの温度の変化により生じ得る。また、インジェクタの劣化によって生じることもある。

下記特許文献１には、インジェクタに対する電圧の印加時間や、駆動電流の目標値（最大値）を補正することにより、電流プロファイルの変化に伴う噴射量のずれを抑制することのできる制御装置が記載されている。

特開２０１４−５７４０号公報

上記特許文献１に記載されている制御装置の補正方法は、実際の電流プロファイルを、基準の電流プロファイルに近づけるものではない。このため、インジェクタにおける弁体の挙動は、基準とは異なるものとなってしまう。つまり、上記補正方法は、１回の噴射における最終的な噴射量を目標値に近づけることはできるのであるが、１回の噴射における噴射量の時間変化を基準の時間変化に近づけることはできない。

内燃機関に対する燃料の噴射をより適切に行うためには、インジェクタにおける弁体の挙動（すなわち噴射量の時間変化）が基準通りとなるように、実際の電流プロファイルを基準の電流プロファイルに可能な限り近づけるような補正が行われることが望ましい。

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、インジェクタの劣化等が生じた場合であっても、インジェクタからの燃料の噴射を適切に行うことのできる制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る制御装置は、内燃機関に設けられたインジェクタの動作を制御する制御装置であって、インジェクタを開弁させるために、昇圧目標値まで昇圧された電圧をインジェクタに印加し、昇圧された電圧が印加された後に、昇圧された電圧よりも電圧の低い電圧を前記インジェクタに印加する電圧印加部（３００）と、電圧の印加に伴いインジェクタに供給される駆動電流を測定する電流測定部（４００）と、駆動電流の実測値の時間変化である実測プロファイルにおいて、昇圧された電圧の印加を開始してから予め設定された閾値を越えるまでに要した時間と、予め設定された基準プロファイルにおいて、昇圧された電圧の印加を開始してから駆動電流が前記閾値までに要する時間として予め設定された時間と、の差分を示す値である電流差分値（ＤＦ）を算出する演算部（２１０）と、を備え、複数回算出された電流差分値の平均値に基づいて昇圧目標値の補正を行うことを特徴とする制御装置。

このような制御装置によれば、昇圧目標値の補正によって駆動電流の変化速度が調整され、これにより実測プロファイルが基準プロファイルに近づけられる。このため、単に最終的な噴射量のみを目標噴射量に一致させるのではなく、１回の噴射における噴射量の時間変化を基準の時間変化に近づけることも可能となっている。その結果、インジェクタからの燃料の噴射がより適切に行われることとなる。

本発明によれば、インジェクタの劣化等が生じた場合であっても、インジェクタからの燃料の噴射を適切に行うことのできる制御装置が提供される。

本発明の実施形態に係る制御装置の構成を模式的に示す図である。 インジェクタからの燃料噴射が行われる際における、駆動電流等の変化を示すグラフである。 駆動電流及び駆動電圧の変化を示すグラフである。 駆動電流及び駆動電圧の変化を示すグラフである。 駆動電流及び駆動電圧の変化を示すグラフである。 電流差分値の変化を示すグラフである。 駆動電流及び駆動電圧の変化を示すグラフである。 駆動電流及び駆動電圧の変化を示すグラフである。 駆動電流及び駆動電圧の変化を示すグラフである。 電流差分値の変化を示すグラフである。 図１に示される制御装置で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 電流差分値と、これに応じて設定される補正量との関係を示すグラフである。

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。

本発明の実施形態に係る制御装置１０は、車両の内燃機関（不図示）に設けられたインジェクタＩＪの動作を制御するための制御装置（ＥＣＵ）である。インジェクタＩＪは、内燃機関の気筒内に向けて燃料を噴射するための開閉弁である。インジェクタＩＪには、不図示の燃料ポンプにより加圧された燃料が供給されている。インジェクタＩＪが開状態になると、その開度に応じた量の燃料が気筒内に噴射される。

インジェクタＩＪは、内部に弁体（ニードル）とコイルとを備えている（いずれも不図示）。制御装置１０からインジェクタＩＪに電圧が印加され、コイルに電流が流れると、これにより生じた電磁力を受けてインジェクタＩＪで弁体が移動する。以下の説明においては、制御装置１０からインジェクタＩＪに印加される電圧のことを「駆動電圧」とも表記する。また、インジェクタＩＪのコイルに流れる電流のことを「駆動電流」とも表記する。

制御装置１０は、制御部１００と、駆動部２００と、電圧印加部３００と、電流測定部４００とを有している。

制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を備えたマイコンであって、制御装置１０の全体の動作を統括するものである。制御部１００は、機能的な制御ブロックとして演算部１１０を有している。演算部１１０では、駆動電圧の目標値である昇圧目標値の算出等が行われる。演算部１１０で行われる演算の具体的な内容については後に説明する。

駆動部２００は、インジェクタＩＪを実際に駆動する処理を行うためのＩＣである。駆動部２００は、演算部１１０で算出された昇圧目標値に基づいて電圧印加部３００の動作を制御する。

また、駆動部２００は演算部２１０を有している。演算部２１０では、後述の電流測定部４００から入力された駆動電流の値に基づいて、後述の電流差分値が算出される。算出された電流差分値は、演算部１１０に向けて出力される。演算部２１０で行われる演算の具体的な内容については後に説明する。

電圧印加部３００は、インジェクタＩＪに駆動電圧を印加するための電源回路である。電圧印加部３００は、昇圧電源部３１０と、低圧電源部３２０と、切り換え部３３０とを有している。

昇圧電源部３１０は電力変換器として構成されている。昇圧電源部３１０は、車両が備えるバッテリ（不図示）の電圧を昇圧し、高電圧を出力することが可能となっている。駆動部２００が行う制御によって、昇圧電源部３１０により出力される電圧の大きさは昇圧目標値に一致する。

低圧電源部３２０は、車両が備えるバッテリ（不図示）から供給される電力を、昇圧することなく（低電圧のまま）出力するものである。

切り換え部３３０は、昇圧電源部３１０による高電圧が駆動電圧としてインジェクタＩＪに供給される状態と、低圧電源部３２０による低電圧が駆動電圧としてインジェクタＩＪに供給される状態と、を切り換えるためのスイッチである。また、切り換え部３３０により、インジェクタＩＪに対する駆動電圧の印加及び遮断を切り換えることも可能となっている。切り換え部３３０の動作は駆動部２００により制御される。

電流測定部４００は、インジェクタＩＪに供給される（コイルを流れる）駆動電流の値を測定するためのセンサである。電流測定部４００で測定された駆動電流の値は演算部２１０に入力される。

インジェクタＩＪから燃料の噴射が行われる際における駆動電流等の変化の一例について、図２を参照しながら説明する。図２（Ａ）は、インジェクタＩＪに対する通電状態を示す信号、すなわち通電パルスの変化を示すグラフである。図２では、時刻ｔ１０から時刻ｔ５０までの期間においてインジェクタＩＪへの通電が行われ、駆動電圧の印加が行われる例が示されている。

図２（Ｂ）は、インジェクタＩＪに印加される駆動電圧の時間変化を示すグラフである。図２（Ｃ）は、インジェクタＩＪのコイルに流れる駆動電流の時間変化を示すグラフである。図２（Ｄ）は、インジェクタＩＪにおける弁体の位置の変化を示すグラフである。図２（Ｄ）においては、インジェクタＩＪが閉弁状態となっていときの弁体の位置が０とされている。図２（Ｅ）は、インジェクタＩＪからの燃料の噴射量の変化を示すグラフである。

図２に示される例では、先ず時刻ｔ１０において駆動電圧が印加され始める。このときの駆動電圧は低圧電源部３２０から印加されているので、その値は比較的低くなっている。時刻ｔ１０から時刻ｔ２０までの期間においては、低い駆動電圧が予め印加されることにより、インジェクタＩＪを開弁させるためのエネルギーが蓄えられる。当該期間は、後の開弁をスムーズに行うための準備期間（プレチャージフェーズ）となっている。尚、このようなプレチャージフェーズを設けることなく、インジェクタＩＪに始めから高電圧が印加されるような態様であってもよい。

時刻ｔ１０以降、インジェクタＩＪのコイルには駆動電流が流れるので、インジェクタＩＪの弁体は開弁方向に電磁力を受ける。しかしながら、インジェクタＩＪの内部では燃料の圧力（燃圧）が比較的高くなっており、弁体は、燃圧による力を閉弁方向に受けている。このため、弁体の移動は未だ開始されない（図２（Ｄ））。弁体が閉弁位置に留まっているので、燃料の噴射も未だ行われない（図２（Ｅ））。

時刻ｔ２０以降は、切り換え部３３０による切り換えが行われることにより、昇圧電源部３１０からの駆動電圧がインジェクタＩＪに印加され始める。駆動電圧の値は大きくなり（図２（Ｂ））、駆動電流の値が上昇する速度も大きくなる（図２（Ｃ））。このような期間（昇圧駆動フェーズ）においては、弁体にかかる電磁力の大きさは大きくなり、燃圧による力の大きさに近づいていく。図２（Ｂ）においては、昇圧駆動フェーズにおける駆動電圧の値、すなわち昇圧目標値が値ＶＴとして示されている。

電磁力の大きさが燃圧による力の大きさを超えると、弁体は開弁方向に移動し始める（図２（Ｄ））。これに伴い、燃料の噴射も開始される（図２（Ｅ））。弁体が移動し始めると、その直後において昇圧駆動フェーズは終了され（時刻ｔ３０）、駆動電圧の値は一旦０とされる。

インジェクタＩＪの弁体が移動し始めた以降においては、弁体を更に移動させるために必要な駆動電流の値は比較的小さくなる。このため、時刻ｔ３０以降においては、切り換え部３３０による切り換えが行われ、低圧電源部３２０からの駆動電圧がインジェクタＩＪに印加されるようになる。ただし、駆動電圧は連続的に印加されるのではなく、矩形波として間欠的に印加される。このような期間（ホールドフェーズ）においては、駆動電流の値は小さくなるのであるが（（図２（Ｃ））、弁体は開弁方向に移動し、目標の開弁位置で停止する（（図２（Ｄ））。それに伴い、燃料の噴射も継続して行われる（（図２（Ｅ））。

尚、駆動電圧が間欠的に印加されるホールドフェーズ、すなわち時刻ｔ３０から時刻ｔ５０までの期間においては、矩形波状の駆動電圧のデューティーは一定ではなく、適宜調整される。図２の例では、弁体がほぼ目標位置まで到達した時刻ｔ４０以降において、それまでよりもデューティーが小さくなるように調整されている（図２（Ｂ））。

昇圧駆動フェーズにおける駆動電流の時間変化について、図３を参照しながら説明する。図３（Ａ）の線Ｇ１０は、駆動電流の実測値の時間変化の一例を示すグラフである。このような駆動電流の実測値の時間変化のことを、以下では実測プロファイルとも称する。

図３（Ａ）の線Ｇ０は、基準となる駆動電流の時間変化を示すグラフである。このような基準となる時間変化のことを、以下では基準プロファイルとも称する。基準プロファイルは、燃料の噴射量を理想的に行うための基準として予め設定されており、制御装置１０に記憶されている。

図３（Ｂ）は、線Ｇ１０のように駆動電流が変化する際において、インジェクタＩＪに印加されていた駆動電圧の変化を示すグラフである。図３（Ｂ）においては、駆動電圧の値、すなわち昇圧目標値が値ＶＴ１０とされている。

尚、説明を簡単にするために、図３の例においては、図２に示されるようなプレチャージフェーズが設けられておらず、最初（時刻ｔ２０）から高電圧が印加されることとしている。後の説明に用いる図４、５、７、８、９においても同様である。

図３（Ａ）に示されるように、線Ｇ１０に示される実測プロファイルと、線Ｇ０に示される基準プロファイルとは、必ずしも一致しない。このような不一致は、インジェクタＩＪのコイルにおける電気抵抗の変化や、インジェクタＩＪの温度、インジェクタＩＪの劣化などにより生じるものである。

実測プロファイルと基準プロファイルとの不一致が生じると、燃料の噴射量が要求噴射量に一致しなくなるので、内燃機関が適切に動作しなくなる可能性がある。このため、本実施形態では、昇圧目標値の値を補正することにより、実測プロファイルを基準プロファイルに近づける処理が行われる。

このような処理の具体的な内容について説明する。本実施形態においては、駆動電流について所定の閾値ＩＴが設定されている（図３（Ａ）参照）。制御装置１０の演算部２１０では、インジェクタからの燃料の噴射が行われる毎に、昇圧駆動フェーズが開始された時点（時刻ｔ２０）から、駆動電流が閾値ＩＴを超えるまでに要した時間（以下、「電圧上昇時間」とも称する）が計測されている。

演算部２１０では、電圧上昇時間の実測値から、基準プロファイルにおける電圧上昇時間の値を差し引くことにより、電流差分値ＤＦを算出している。例えば、図３（Ａ）の実測プロファイル（線Ｇ１０）においては、駆動電流が閾値ＩＴを超えた時刻が時刻ｔ２６となっており、基準プロファイル（線Ｇ０）においては、駆動電流が閾値ＩＴを超える時刻が時刻ｔ２５となっている。この場合は、時刻ｔ２５から時刻ｔ２６までの期間の長さが、電流差分値ＤＦとして算出される。

駆動電流の実測値の時間変化である実測プロファイルと、予め設定された基準プロファイルと、の差分が大きくなるほど、算出される電流差分値ＤＦの値も大きくなる。このため、電流差分値ＤＦは、上記差分を示す指標となっており、実測プロファイルのずれ具合を示す値となっている。

演算部２１０で算出された電流差分値ＤＦは、制御部１００の演算部１１０へと入力される。演算部では、電流差分値ＤＦの絶対値が小さくなるように昇圧目標値の値を補正する。図３の例では、実測プロファイルの傾きが大きくなるように、昇圧目標値が値ＶＴ１０よりも大きくなるよう補正される。

図６等を参照しながら、上記補正について具体的に説明する。演算部２１０では、インジェクタＩＪによる燃料の噴射が行われる度に上記の電流差分値ＤＦを算出し、その平均値（例えば、直近１０回の噴射における平均値）を算出している。図６には、このように算出された電流差分値ＤＦの平均値の推移が示されている。

図６の例では、時刻ｔ１００までの期間においては、実測プロファイルがほぼ基準プロファイルに一致しており、算出される電流差分値ＤＦの平均値がほぼ０となっている。

しかしながら、その後はインジェクタＩＪの劣化等に伴って、実測プロファイル（線Ｇ１０）の傾きが、基準プロファイル（線Ｇ０）の傾きよりも緩やかになっている。すなわち、図３（Ａ）に示されるような状態になっている。その結果、時刻ｔ１００以降においては、算出される電流差分値ＤＦの平均値は正の値となっており（符号がプラスとなっており）、その絶対値が大きくなってしまっている。時刻ｔ１００以降における電流差分値ＤＦの平均値が、図６では値ＤＦ１０として示されている。

本実施形態では、閾値ＴＨ１と、これよりも小さな閾値ＴＨ２とが予め設定されている。電流差分値ＤＦの平均値（値ＤＦ１０）が閾値ＴＨ１を超えると、電流差分値ＤＦが小さくなるように昇圧目標値の補正が行われる。

図４には、補正が行われた後の状態における、駆動電流及び駆動電圧の変化がそれぞれ示されている。図４（Ｂ）に示されるように、補正後においては、昇圧目標値が値ＶＴ１０から値ＶＴ２０に変更されている。値ＶＴ２０は、値ＶＴ１０に補正量（値ＶＣ１０）を加算して得られる値である。後に説明するように、このときの補正量（値ＶＣ１０）は電流差分値ＤＦに応じて調整された値である。

これにより、実際の駆動電圧の値が大きくなる。また、図４（Ａ）に示されるように、駆動電流の変化を示すグラフ（線Ｇ２０）の傾きは、図３（Ａ）の場合よりも線Ｇ０に近づいている。つまり、実測プロファイルと基準プロファイルとの差が小さくなっている。

その結果、図６に示されるように、補正が行われた後の時刻ｔ１１０以降においては、電流差分値ＤＦの平均値が減少している。具体的には、値ＤＦ１０及び閾値ＴＨ１よりも小さな値ＤＦ２０まで減少している。

電流差分値ＤＦの平均値が閾値ＴＨ１を下回っても、昇圧目標値の補正、すなわち昇圧目標値に対する補正量の加算は継続して行われる。図５には、再度の補正が行われた後における、駆動電流及び駆動電圧の変化がそれぞれ示されている。図５（Ｂ）に示されるように、再度の補正後においては、昇圧目標値が値ＶＴ２０から値ＶＴ３０に変更されている。値ＶＴ３０は、値ＶＴ２０に補正量（値ＶＣ２０）を加算して得られる値である。このときの補正量（値ＶＣ２０）も電流差分値ＤＦに応じて調整された値である。

これにより、実際の駆動電圧の値が更に大きくなる。また、図５（Ａ）に示されるように、駆動電流の変化を示すグラフ（線Ｇ３０）の傾きは、図４（Ａ）の場合よりも更に線Ｇ０に近づいている。つまり、実測プロファイルと基準プロファイルとの差がより小さくなっている。

その結果、図６に示されるように、再度の補正が行われた後の時刻ｔ１２０以降においては、電流差分値ＤＦの平均値が更に減少している。具体的には、値ＤＦ２０及び閾値ＴＨ２よりも小さな値ＤＦ３０まで減少している。

電流差分値ＤＦの平均値が閾値ＴＨ２を下回ると、昇圧目標値の補正（変更）を終了する。つまり、昇圧目標値が現時点の値（ＶＴ３０）のままで維持された状態で、インジェクタＩＪからの燃料の噴射が繰り返し行われる。最終的な燃料の噴射量のみならず、噴射量の時間変化（プロファイル）についても基準通りとなるので、内燃機関に対する燃料の供給がより適切に行われる。

図３乃至図６に示される例は、補正前における実測プロファイルの傾きが、基準プロファイルの傾きよりも緩やかであった場合の例である。以上に説明した昇圧目標値の補正は、補正前における実測プロファイルの傾きが、基準プロファイルの傾きよりも急であるような場合にも同様に行うことができる。以下、図７乃至図１０を参照しながら説明する。

図１０は、図６と同様の図であって、演算部２１０において算出された電流差分値ＤＦの平均値の推移が示されている。図１０の例でも、当初から時刻ｔ１０１までの期間においては、実測プロファイルがほぼ基準プロファイルに一致しており、算出される電流差分値ＤＦの平均値がほぼ０となっている。

しかしながら、図７（Ａ）に示されるように、その後はインジェクタＩＪの劣化等に伴って、実測プロファイル（線Ｇ１１）の傾きが、基準プロファイル（線Ｇ０）の傾きよりも急になっている。その結果、時刻ｔ１０１以降においては、算出される電流差分値ＤＦの平均値が負の値となっており（符号がマイナスとなっており）、その絶対値が大きくなってしまっている。時刻ｔ１０１以降における電流差分値ＤＦの平均値の絶対値が、図１０では値ＤＦ１１として示されている。

この場合においても、電流差分値ＤＦの平均値の絶対値（値ＤＦ１１）が閾値ＴＨ１を超えると、当該絶対値が小さくなるように昇圧目標値の補正が行われる。

図８には、補正が行われた後の状態における、駆動電流及び駆動電圧の変化がそれぞれ示されている。図８（Ｂ）に示されるように、補正後においては、昇圧目標値が値ＶＴ１１から値ＶＴ２１に変更されている。値ＶＴ２１は、値ＶＴ１１から補正量（値ＶＣ１１）を減算して得られる値である。このときの補正量（値ＶＣ１１）も電流差分値ＤＦに応じて調整された値である。

この例のように、算出された電流差分値ＤＦの平均値が負の値であった場合には、昇圧目標値から補正量が減算される。負値の補正量が算出されて補正量に加算される、ということもできる。

これにより、実際の駆動電圧の値が小さくなる。また、図８（Ａ）に示されるように、駆動電流の変化を示すグラフ（線Ｇ２１）の傾きは、図７（Ａ）の場合よりも線Ｇ０に近づいている。つまり、実測プロファイルと基準プロファイルとの差が小さくなっている。

その結果、図１０に示されるように、補正が行われた後の時刻ｔ１１１以降においては、電流差分値ＤＦの平均値の絶対値が減少している。具体的には、値ＤＦ１１及び閾値ＴＨ１よりも小さな値ＤＦ２１まで減少している。

電流差分値ＤＦの平均値の絶対値が閾値ＴＨ１を下回っても、昇圧目標値の補正、すなわち昇圧目標値に対する補正量の減算は継続して行われる。図９には、再度の補正が行われた後における、駆動電流及び駆動電圧の変化がそれぞれ示されている。図９（Ｂ）に示されるように、再度の補正後においては、昇圧目標値が値ＶＴ２１から値ＶＴ３１に変更されている。値ＶＴ３１は、値ＶＴ２１から補正量（値ＶＣ２１）を減算して得られる値である。このときの補正量（値ＶＣ２１）も電流差分値ＤＦに応じて調整された値である。

これにより、実際の駆動電圧の値が更に小さくなる。また、図９（Ａ）に示されるように、駆動電流の変化を示すグラフ（線Ｇ３１）の傾きは、図８（Ａ）の場合よりも更に線Ｇ０に近づいている。つまり、実測プロファイルと基準プロファイルとの差がより小さくなっている。

その結果、図１０に示されるように、再度の補正が行われた後の時刻ｔ１２１以降においては、電流差分値ＤＦの平均値の絶対値が更に減少している。具体的には、値ＤＦ２１及び閾値ＴＨ２よりも小さな値ＤＦ３１まで減少している。

電流差分値ＤＦの平均値の絶対値が閾値ＴＨ２を下回ると、昇圧目標値の補正（変更）を終了する。つまり、昇圧目標値が現時点の値（ＶＴ３１）のままで維持された状態で、インジェクタＩＪからの燃料の噴射が繰り返し行われる。以上の例においても、最終的な燃料の噴射量のみならず、噴射量の時間変化（プロファイル）についても基準通りとなるので、内燃機関に対する燃料の供給がより適切に行われる。

以上に説明したような昇圧目標値の補正を行うために、制御装置１０で実行される処理の具体的内容について、図１１を参照しながら説明する。図１１に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に制御装置１０で繰り返し実行されている。

最初のステップＳ０１では、学習実行条件が成立しているか否かが判定される。学習実行条件とは、昇圧目標値の補正（すなわち学習）が適切に行われるために必要な条件として予め定められたものである。本実施形態では、内燃機関の負荷の変動が所定の範囲内に収まっているとき、すなわち、内燃機関の運転状態が比較的安定しているときに、学習実行条件が成立していると判定される。

学習実行条件が成立していない場合には、昇圧目標値の補正を行うことなく、図１１に示される一連の処理を終了する。学習実行条件が成立している場合には、ステップＳ０２に移行する。

ステップＳ０２では、制御部１００の演算部１１０により、演算部２１０から電流差分値の平均値が取得される。電流差分値の平均値は、演算部２１０において常に（インジェクタＩＪからの噴射が行われる毎に）算出されており、その値が更新されて続けているのであるが、ステップＳ０２のタイミングで演算部１１０により取得される。

ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、電流差分値の平均値の絶対値が、閾値ＴＨ１以上であるか否かが判定される。かかる判定は、演算部１１０によりにより行われる。

電流差分値の平均値の絶対値が閾値ＴＨ１未満である場合には、昇圧目標値の補正は不要であるということである。このため、図１１に示される一連の処理を終了する。電流差分値の平均値の絶対値が閾値ＴＨ１以上である場合には、ステップＳ０４に移行する。

ステップＳ０４では、昇圧目標値に加算すべき補正量の値が算出される。補正量は、電流差分値の大きさに基づいて算出される。補正量の算出は演算部１１０において行われる。

図１２は、電流差分値（横軸）と、これに応じて設定される補正量（縦軸）との関係を示すグラフである。図１２に示されるように、電流差分値の絶対値が大きくなるほど、算出される補正量の絶対値も大きくなる。電流差分値が負値である場合には、補正量は負値として算出されて昇圧目標値に加算される。

図１１に戻って説明を続ける。ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、昇圧目標値の補正が行われる。既に述べたように、本実施形態では、算出された補正量を昇圧目標値に加算することにより、昇圧目標値が補正される。昇圧目標値の補正は演算部１１０において行われ、補正後の昇圧目標値が駆動部２００に送信される。駆動部２００は、当該昇圧目標値に駆動電圧が一致するように、電圧印加部３００の動作を制御する。

この時点以降は、インジェクタＩＪに印加される駆動電流の値が上記補正により変化する。このため、電流差分値もそれに伴って変化することとなる。

尚、昇圧目標値の補正は、算出された補正値を上記のように昇圧目標値に加算することにより行われてもよいのであるが、昇圧目標値に補正値を乗じることにより行われてもよい。例えば、昇圧目標値を増加させる場合には、１よりも大きな値の補正値を算出し、当該補正値を昇圧目標値に乗じることとすればよい。また、昇圧目標値を減少させる場合には、１よりも小さな値の補正値を算出し、当該補正値を昇圧目標値に乗じることとすればよい。

ステップＳ０５に続くステップＳ０６では、ステップＳ０２と同様に、演算部２１０から電流差分値の平均値が再度取得される。ここで取得された電流差分値の平均値は、ステップＳ０５で行われた補正が反映された後における実測値となっている。

ステップＳ０６に続くステップＳ０７では、取得された電流差分値の平均値の絶対値が、閾値ＴＨ２未満であるか否かが判定される。かかる判定は、演算部１１０により行われる。

電流差分値の平均値の絶対値が閾値ＴＨ２以上である場合、すなわち、図６における時刻ｔ１１０から時刻ｔ１２０までの期間のような場合には、ステップＳ０４以降の処理が再度実行される。これにより、昇圧目標値に対する補正が再度行われる。

ステップＳ０７において、電流差分値の平均値の絶対値が閾値ＴＨ２未満である場合には、電流差分値の絶対値は十分に小さくなっており、これ以上の補正は不要ということである。このため、図１１に示される一連の処理を終了する。

以上のように、本実施形態に係る制御装置１０によれば、昇圧目標値の補正によって駆動電流の傾き、すなわち変化速度が調整され、これにより実測プロファイルが基準プロファイルに近づけられる。このため、単に最終的な噴射量のみを目標噴射量に一致させるのではなく、１回の噴射における噴射量の時間変化を基準の時間変化に近づけることも可能となっている。その結果、インジェクタＩＪからの燃料の噴射がより適切に行われる。

尚、本発明の実施態様としては、以上に説明したような態様に限定されず、種々の変更が加えられてもよい。例えば、図１１のステップＳ０２やステップＳ０６で取得されるのは、電流差分値の平均値ではなく、その時点における（単一の）電流差分値であってもよい。この場合は、ステップＳ０３において閾値Ｔ１と比較されるのは、電流差分値の絶対値、ということになる。同様に、ステップＳ０７において閾値Ｔ２と比較されるのは、電流差分値の絶対値、ということになる。

電流差分値は、演算部２１０で算出されるのではなく、制御部１００の演算部１１０で算出されることとしてもよい。この場合、取得された駆動電流の波形が演算部２１０から演算部１１０へと渡されて、当該波形に基づいて電流差分値の算出が行われることとなる。

本実施形態においては、電流差分値は、閾値ＩＴ（図３（Ａ）参照）に駆動電流が到達するまでの時間に基づいて算出されることとした。このような態様に替えて、例えば、実測プロファイルのグラフの傾きから、基準プロファイルのグラフの傾きを差し引くことによって得られた値が、電流差分値として用いられてもよい。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０：制御装置
１００：制御部
１１０：演算部
２００：駆動部
２１０：演算部
３００：電圧印加部
４００：電流測定部
ＩＪ：インジェクタ

Claims (4)

1. 内燃機関に設けられたインジェクタ（ＩＪ）の動作を制御する制御装置（１０）であって、
   前記インジェクタを開弁させるために、昇圧目標値まで昇圧された電圧を前記インジェクタに印加し、前記昇圧された電圧が印加された後に、前記昇圧された電圧よりも低い電圧を前記インジェクタに印加する電圧印加部（３００）と、
   電圧の印加に伴い前記インジェクタに供給される駆動電流を測定する電流測定部（４００）と、
   前記駆動電流の実測値の時間変化である実測プロファイルにおいて、前記昇圧された電圧の印加を開始してから予め設定された閾値を越えるまでに要した時間と、予め設定された基準プロファイルにおいて、前記昇圧された電圧の印加を開始してから前記駆動電流が前記閾値までに要する時間として予め設定された時間と、の差分を示す値である電流差分値（ＤＦ）を算出する演算部（２１０）と、を備え、
   複数回算出された前記電流差分値の平均値に基づいて前記昇圧目標値の補正を行うことを特徴とする制御装置。
2. 第１閾値（ＴＨ１）と、前記第１閾値よりも小さい第２閾値（ＴＨ２）と、が予め設定されており、
   前記電流差分値の平均値の絶対値が前記第１閾値以上となったときに前記昇圧目標値の補正を開始し、
   前記電流差分値の平均値の絶対値が前記第２閾値未満となるまで前記昇圧目標値の補正を継続して行うことを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記電流差分値の平均値の絶対値が大きい程、前記昇圧目標値に対する補正量の絶対値が大きく設定されることを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
4. 前記実測プロファイルにおける前記駆動電流の傾きが、基準プロファイルにおける前記駆動電流の傾きよりも大きい場合、において算出される前記電流差分値の符号は、
   前記実測プロファイルにおける前記駆動電流の傾きが、基準プロファイルにおける前記駆動電流の傾きよりも小さい場合、において算出される前記電流差分値の符号とは異なることを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。

Images