JP4363280B2

JP4363280B2 - 燃料噴射装置

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Publication number: JP4363280B2
Application number: JP2004261014A
Authority: JP
Inventors: 享史菊谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: JP2006077627A; DE102005042530A1; CN1746474A; CN100526626C

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術〕
従来より、エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射装置は、エンジンの気筒に搭載され気筒内に燃料を噴射供給するインジェクタを備えている。このインジェクタは、燃料通路および噴孔が形成されたボディ、このボディに収容され噴孔を開閉するニードル、ニードルをリフトさせる電磁アクチュエータなどを有する。

そして、電磁アクチュエータのソレノイドへ通電が行われると磁気吸引力が発生し、この磁気吸引力により、直接的または間接的に、ニードルがリフトされて噴孔を開放する。これにより、燃料の噴射が開始する。また、ソレノイドへの通電が停止されると磁気吸引力が消滅し、ニードルが噴孔を閉鎖する。これにより、燃料の噴射が終了する。

ところで、ソレノイドへの通電電流は、１通電期間（１噴射期間に相当する）で、例えば図７に示すように変化する。すなわち、通電開始時にはピーク電流Ｉｐが通電され、その後にはピーク電流Ｉｐよりも低い第１定電流Ｉ１が通電され、さらにその後には第１定電流Ｉ１よりも低い第２定電流Ｉ２が通電されて、１通電期間が終了する。

ピーク電流Ｉｐは、極めて大きな磁気吸引力を瞬間的に発生させ、ニードルのリフトを開始するために通電される。すなわち、磁気吸引力により駆動すべきニードル等の部材には、高圧燃料をシールするために極めて大きな付勢力が作用しており、この付勢力に抗してニードル等の部材の駆動を開始するには、極めて大きな磁気吸引力を必要とするからである。

第１定電流Ｉ１は、ニードルを所定の保持位置までリフトすることができる強さの磁気吸引力を連続的に発生させるために通電される。このため、第１定電流Ｉ１は、ピーク電流Ｉｐほどの高電流を必要とせず、ピーク電流Ｉｐよりも小さく設定される。
第２定電流Ｉ２は、リフトを停止したニードルを所定の保持位置で保持できる強さの磁気吸引力を連続的に発生させるために通電される。このため、第２定電流Ｉ２は、ニードルのリフトを継続するための第１定電流Ｉ１よりも小さく設定される。

ソレノイドへの通電制御は、燃料噴射装置を構成する制御装置により行われる。この制御装置は、電源電圧を昇圧して充電し、充電された高電圧を放電することによりピーク電流Ｉｐをソレノイドに通電させる高電圧印加手段、ソレノイドへの通電量を第１、第２定電流Ｉ１、Ｉ２の目標値に制御する定電流制御手段、ソレノイドへの通電電流を検出する電流検出手段、これらの手段を作動させるための指令信号を出力するマイクロコンピュータ（マイコン）等を具備する。

ここで、マイコンは、インジェクタにエンジンの運転状態に応じた噴射量（目標噴射量）の燃料を噴射供給させるため、エンジンの運転状態を示す各種の信号が入力され、これらの信号に基づいてインジェクタによる燃料噴射を制御するための指令値を算出する。そして、マイコンは、これらの指令値や第１、第２定電流の目標値に基づき通電制御を行うための指令信号を高電圧印加手段や定電流制御手段に出力する。そして、マイコンからの指令信号に応じて、まず高電圧印加手段がピーク電流Ｉｐをソレノイドに通電させ、続いて定電流制御手段が通電電流を順次に第１、第２定電流Ｉ１、Ｉ２の目標値に制御する。

また、定電流制御手段は、例えば、電流検出手段により検出された通電量の現在値と、マイコンから指令された通電量の目標値とを比較する比較回路、この比較回路からの制御信号に応じて電源からソレノイドへの給電を断続するスイッチング素子を具備する制御回路を有する。これにより、通電電流は、中間値が目標値に略一致するように鋸歯状に制御される。

ところで、電源電圧は、例えばエンジン起動時のように、大きく消費され大幅に低下するときがある。そして、電源電圧が低下すると、図８（ａ）に示す相関に応じて、通電量が目標値に到達するための応答時間が長くなる。このため、電源電圧が低いほど、スイッチング素子がソレノイドと電源との間を断続する回数が少なくなる。そして、さらに電源電圧が低くなると、図９に示すように、通電量が上限値に到達して通電がＯＦＦされることなく、通電制御は、第１定電流Ｉ１の制御から第２定電流Ｉ２の制御に切り替わってしまう。
このため、ニードルのリフト条件が変動し、図８（ｂ）に示すように電源電圧の低下に伴い実噴射量の誤差が大きくなり、目標噴射量と実噴射量との乖離が大きくなってしまう。

〔従来技術の不具合〕
このような目標噴射量と実噴射量との乖離に対し、電源電圧の大きさに応じて指令値を補正することにより目標噴射量と実噴射量との乖離を防止する技術が考えられている。しかし、この技術を採用するには、電源電圧を、常時、監視する必要があり極めて高速で電源電圧を計測しなければならない。このため、制御装置の負荷が大幅に増加してしまう。したがって、電源電圧の計測周期を大きくせざるを得ないので、遅れが大きくなり制御の応答性が悪い。

なお、電源電圧の燃料噴射に対する影響を考慮した技術として、電源電圧が所定の閾値よりも小さいときに燃料噴射を禁止して確実にエンジンを停止させる技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この技術は、電源電圧に異常があるときに迅速にエンジンを停止することを目的とするものであり、電源電圧の低下に伴う目標噴射量と実噴射量との乖離を防止することができない。
特開平１−９２５４４号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、制御装置の負荷を増やすことなく、電源電圧の低下が発生しても目標噴射量と実噴射量との乖離を防止することができる燃料噴射装置を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の燃料噴射装置は、ソレノイドへの通電により磁気吸引力を発生させる電磁アクチュエータ、および磁気吸引力によりリフトされ噴孔を開放するニードルを有し、燃料を噴射するインジェクタと、内燃機関の運転状態に応じて、噴孔から噴射が開始される噴射開始時期に相当する通電開始時期の指令値、および、噴孔からの噴射が継続する噴射期間に相当する通電期間の指令値を算出する指令値算出手段と、ニードルのリフト開始に必要なピーク電流がソレノイドに通電された後に、所定の強さの磁気吸引力を得るために、ソレノイドへの通電量をピーク電流よりも小さい定電流に制御する通電量制御手段と、ソレノイドへ電力を供給する電源の電圧を計測する電源電圧計測手段と、電源の電圧の計測値に応じて、定電流の目標値を変更する通電量目標値変更手段と、定電流の目標値に応じて、通電開始時期および通電期間の少なくとも一方の指令値を補正する指令値補正手段とを備える。
また、通電量目標値変更手段は、電源の電圧の数値範囲を複数の区画に分割するとともに、１つの区画に対して１つの目標値を設定しており、どの区画に電源の電圧の計測値が含まれるのかに応じて目標値を選択して変更する。そして、全ての目標値は、電源の電圧の計測値の減少とともに段階的に小さくなるように、かつ、電源の電圧の計測値から想定される通電量のばらつき下限よりも小さくなるように設定されている。
これにより、電源電圧が低下しても、ピーク電流通電後の定電流を鋸歯状に制御できるように定電流の目標値を充分に低い値に変更することができる。このため、電源電圧に対し余裕のある状態を容易に維持することができるので、電源電圧を、常時、監視する必要がなくなる。さらに、目標値の低下に伴いニードルのリフト条件が変動しても、通電開始時期の指令値や通電期間の指令値を補正することにより目標噴射量と実噴射量との乖離を防止できる。この結果、制御装置の負荷を増やして電源電圧を、常時、監視しなくても、目標噴射量と実噴射量との乖離を防止することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の燃料噴射装置では、電源電圧計測手段の計測周期がインジェクタの噴射周期よりも長い。
これにより、電源電圧の計測による制御装置の負荷への影響を大幅に減らすことができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の燃料噴射装置では、電源電圧計測手段による電源の電圧の計測が、ソレノイドへの通電が開始される前に行われる。
これにより、ソレノイドへの通電が開始される前に、定電流の目標値を変更して指令値を補正することができる。ここで、通電開始時期の指令値は、通電開始時以降は補正することができない。このため、この手段によれば、通電開始時期の指令値を補正することにより、目標噴射量と実噴射量との乖離を防止することができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の燃料噴射装置では、電源電圧計測手段による電源の電圧の計測が、ソレノイドへの通電が開始された後に行われる。
これにより、ソレノイドへの通電が開始された後に、定電流の目標値を変更して指令値を補正することができる。ここで、通電期間の指令値は、通電開始時以降でも補正することができる。このため、この手段によれば、通電開始時期の指令値を補正することにより、目標噴射量と実噴射量との乖離を防止することができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の燃料噴射装置によれば、磁気吸引力の所定の強さとは、ニードルを所定の保持位置までリフトすることができる強さである。
これにより、確実にニードルを所定の保持位置までリフトすることができる。

最良の形態１の燃料噴射装置は、ソレノイドへの通電により磁気吸引力を発生させる電磁アクチュエータ、および磁気吸引力によりリフトされ噴孔を開放するニードルを有し、燃料を噴射するインジェクタと、内燃機関の運転状態に応じて、噴孔から噴射が開始される噴射開始時期に相当する通電開始時期の指令値、および、噴孔からの噴射が継続する噴射期間に相当する通電期間の指令値を算出する指令値算出手段と、ニードルのリフト開始に必要なピーク電流がソレノイドに通電された後に、所定の強さの磁気吸引力を得るために、ソレノイドへの通電量をピーク電流よりも小さい定電流に制御する通電量制御手段と、ソレノイドへ電力を供給する電源の電圧を計測する電源電圧計測手段と、電源の電圧の計測値に応じて、定電流の目標値を変更する通電量目標値変更手段と、定電流の目標値に応じて、通電開始時期および通電期間の少なくとも一方の指令値を補正する指令値補正手段とを備える。
また、通電量目標値変更手段は、電源の電圧の数値範囲を複数の区画に分割するとともに、１つの区画に対して１つの目標値を設定しており、どの区画に電源の電圧の計測値が含まれるのかに応じて目標値を選択して変更する。そして、全ての目標値は、電源の電圧の計測値の減少とともに段階的に小さくなるように、かつ、電源の電圧の計測値から想定される通電量のばらつき下限よりも小さくなるように設定されている。
また、電源電圧計測手段の計測周期は、インジェクタの噴射周期よりも長い。また、電源電圧計測手段による電源の電圧の計測は、ソレノイドへの通電が開始される前に行われる。また、所定の強さの磁気吸引力は、ニードルを所定の保持位置までリフトすることができる強さである。

〔実施例１の構成〕
実施例１の燃料噴射装置１の構成を図１および図２を用いて説明する。燃料噴射装置１は、例えば、４気筒のディーゼルエンジン（図示せず：以下、単にエンジンと呼ぶ）の各気筒内に燃料を噴射供給する装置である。この燃料噴射装置１は、図１に示すように、燃料タンク１ａから燃料を吸入するとともに高圧化して吐出する燃料供給ポンプ１ｂ、高圧燃料を噴射圧力に相当するコモンレール圧で蓄圧するコモンレール１ｃ、各気筒に搭載され、各気筒内に高圧燃料を噴射供給するインジェクタ２、および燃料供給ポンプ１ｂやインジェクタ２などを制御する制御装置３を備える。

インジェクタ２は、コモンレール１ｃより分岐する燃料供給配管１ｄの下流端に接続されている。このインジェクタ２は、気筒内に高圧燃料を噴射供給する噴射ノズル２ａ、ソレノイド４（図２参照）への通電により磁気吸引力を発生させ噴射ノズル２ａを作動させる電磁アクチュエータとしての電磁弁２ｂを有する。

噴射ノズル２ａは、磁気吸引力により間接的にリフトされ噴孔２ｃを開放するニードル部２ｄ、噴孔２ｃが形成されるとともにニードル部２ｄを移動自在に収容するボディ部２ｅ、噴孔２ｃを閉じる方向にニードル部２ｄを付勢するノズルスプリング２ｆなどを有する。また、噴射ノズル２ａは、燃料供給配管１ｄおよび燃料通路２ｉによりコモンレール１ｃと連通し、コモンレール圧とほぼ同等の燃料圧力に維持される燃料溜り２ｊ、燃料通路２ｋを介してコモンレール圧の供給が行われ、燃料排出路２ｍを介してコモンレール圧の排出が行われる制御室２ｎを具備する。

ニードル部２ｄは、ボディ部２ｅに形成された弁座２ｐから離座および着座することにより噴孔２ｃを開閉するニードル２ｑ、制御室２ｎを形成するとともに制御室２ｎの燃料圧力を受けて軸方向に移動するコマンドピストン２ｒなどにより構成される。また、ニードル２ｑとコマンドピストン２ｒとは、プレッシャピン２ｓにより連結され、一体となってボディ部２ｅ内を軸方向に移動する。なお、プレッシャピン２ｓは、ノズルスプリング２ｆが取り付けられるフランジ２ｔを有する。

ボディ部２ｅは、燃料溜り２ｊおよび燃料通路２ｉが形成されるとともに、ニードル２ｑを収容するノズルボディ２ｕ、制御室２ｎおよび燃料通路２ｋが形成されるとともに、ノズルスプリング２ｆおよびコマンドピストン２ｒを収容するノズルホルダ２ｖなどにより構成される。ノズルボディ２ｕとノズルホルダ２ｖとの間には、チップパッキン２ｗが介在しニードル部２ｄのリフト時の移動を規制する。また、ノズルホルダ２ｖの反ノズルボディ２ｕ側には、２枚のオリフィスプレート２ｘが取り付けられ、制御室２ｎへのコモンレール圧の供給を規制する入側オリフィス２ｙ、および制御室２ｎからのコモンレール圧の排出を規制する出側オリフィス２ｚが形成されている。なお、出側オリフィス２ｚは、入側オリフィス２ｙよりも径大である。

そして、ソレノイド４へ通電が開始され磁気吸引力が発生すると、電磁弁２ｂ内の弁体（図示せず）が駆動されて、燃料排出路２ｍを開放する。燃料排出路２ｍが開放されると、出側オリフィス２ｚが入側オリフィス２ｙよりも径大であるため、制御室２ｎからのコモンレール圧の排出が、制御室２ｎへのコモンレール圧の供給を上回り、制御室２ｎの燃料圧力が低下する。この結果、燃料溜り２ｊの燃料圧力による付勢力が、ノズルスプリング２ｆによる付勢力と制御室２ｎの燃料圧力による付勢力との和よりも大きくなり、ニードル２ｑが弁座２ｐから離座しニードル部２ｄがリフトする。これにより、噴孔２ｃから燃料の噴射が始まる。

そして、ソレノイド４への通電が停止され磁気吸引力が消滅すると、弁体が電磁弁２ｂ内の電磁弁スプリング（図示せず）により付勢されて、燃料排出路２ｍを閉鎖する。燃料排出路２ｍが閉鎖されると、制御室２ｎからのコモンレール圧の排出がなくなるので、制御室２ｎの燃料圧力は低下を止め上昇を開始する。そして、制御室２ｎの燃料圧力は、コモンレール圧と同等になるまで（すなわち、燃料溜り２ｊの燃料圧力と同等になるまで）上昇する。この結果、ノズルスプリング２ｆによる付勢力と制御室２ｎの燃料圧力による付勢力との和が、燃料溜り２ｊの燃料圧力による付勢力よりも大きくなり、ニードル２ｑが弁座２ｐに着座する。これにより、噴孔２ｃからの燃料の噴射が終わる。

このように、電磁弁２ｂは、ソレノイド４への通電により磁気吸引力を発生させ、この磁気吸引力により燃料排出路２ｍを開放する。そして、電磁弁２ｂは、磁気吸引力により燃料排出路２ｍを開放することによって、ニードル部２ｄ（すなわち、ニードル２ｑ）を間接的にリフトさせ噴孔２ｃを開放する。以上のように、電磁弁２ｂは、磁気吸引力を発生させることにより、噴射ノズル２ａを作動させる。また、燃料排出路２ｍの開度は磁気吸引力の大きさ（すなわち、ソレノイド４への通電量）に応じた値となり、この開度に応じてニードル２ｑの保持位置やリフト速度が決まる。

ソレノイド４への通電電流は、１通電期間で、図７に示すものと同様に変化する。すなわち、通電開始時にはピーク電流Ｉｐが通電され、その後にはピーク電流Ｉｐよりも低い第１定電流Ｉ１が通電され、さらに、その後には第１定電流Ｉ１よりも低い第２定電流Ｉ２が通電されて、１通電期間が終了する。

ピーク電流Ｉｐは、極めて大きな磁気吸引力を瞬間的に発生させ、ニードル２ｑのリフトを開始するために通電される。すなわち、電磁弁２ｂの弁体には高圧燃料をシールするために、電磁弁スプリング等による極めて大きな付勢力が作用しており、この付勢力に抗して弁体の駆動を開始させるには、極めて大きな磁気吸引力を必要とするからである。

第１定電流Ｉ１は、ニードル２ｑを所定の保持位置までリフトすることができる強さの磁気吸引力を連続的に発生させるために通電される。このため、第１定電流Ｉ１は、ピーク電流Ｉｐほどの高電流を必要とせず、ピーク電流Ｉｐよりも小さく設定される。
第２定電流Ｉ２は、リフトを停止したニードル２ｑを所定の保持位置で保持できる強さの磁気吸引力を連続的に発生させるために通電される。このため、第２定電流Ｉ２は、ニードル２ｑのリフトを継続するための第１定電流Ｉ１よりも小さく設定される。

制御装置３は、図２に示すように、各種センサから入力される信号や、記憶されたデータおよびプログラム等に基づき制御処理、演算処理を行うマイクロコンピュータ（マイコン）５、電源６の電圧を昇圧して充電し、充電された高電圧を放電することによりピーク電流Ｉｐをソレノイド４に通電させる高電圧印加手段７、ソレノイド４への通電量を第１、第２定電流Ｉ１、Ｉ２の目標値に制御する定電流制御手段８、ソレノイド４への通電電流を検出する電流検出手段９、マイコン５からの指令に応じて、高電圧印加手段７または定電流制御手段８からソレノイド４への通電を断続するスイッチング素子１０などを有する。

マイコン５は、インジェクタ２に目標噴射量の燃料を噴射供給させるため、エンジンの運転状態を示す各種の信号に基づいてインジェクタ２による燃料噴射を制御するための指令値を算出する。すなわち、マイコン５は、エンジンの運転状態に応じて、インジェクタ２による燃料噴射を制御するための指令値を算出する指令値算出手段として機能する。

そして、マイコン５は、これらの指令値や第１、第２定電流Ｉ１、Ｉ２の目標値に基づき通電制御を行うための指令信号を高電圧印加手段７や定電流制御手段８に出力する。そして、マイコン５からの指令信号に応じて、まず高電圧印加手段７がピーク電流Ｉｐをソレノイド４に通電させ、続いて定電流制御手段８が通電電流を順次に第１、第２定電流Ｉ１、Ｉ２の目標値に制御する。

定電流制御手段８は、電流検出手段９により検出された通電量の現在値と、マイコン５から指令された通電量の目標値とを比較する比較回路１１、比較回路１１からの制御信号に応じて電源６からソレノイド４への給電を断続するスイッチング素子１２を具備する制御回路１３を有する。これにより、通電電流は、図７に示すように、中間値が目標値に略一致するように鋸歯状に制御される。

すなわち、定電流制御手段８は、ソレノイド４への通電量を、所定の強さの磁気吸引力を得るための目標値に制御する通電量制御手段として機能する。より具体的には、ニードル２ｑを所定の保持位置までリフトすることができる強さの磁気吸引力を得るため、定電流制御手段８はソレノイド４への通電量を第１定電流Ｉ１の目標値に制御する。また、リフトを停止したニードル２ｑを所定の保持位置で保持できる強さの磁気吸引力を得るため、定電流制御手段８はソレノイド４への通電量を第２定電流Ｉ２の目標値に制御する。
なお、電流検出手段９は、電流検出抵抗１４などを組み込んだ周知の電流検出回路として構成されている。

〔実施例１の特徴〕
実施例１の燃料噴射装置１の特徴を、図２ないし図４を用いて説明する。
実施例１のマイコン５は、ソレノイド４へ電力を供給する電源６の電圧（電源電圧）を計測する電源電圧計測手段、電源電圧の計測値に応じて通電量の目標値を変更する通電量目標値変更手段、通電量の目標値に応じて指令値を補正する指令値補正手段としての機能を有する。

すなわち、マイコン５は、周知の電圧検出手段１５により検出された電源電圧を示す信号を用いて、電源電圧を計測する。また、マイコン５による電源電圧の計測周期は、インジェクタ２の噴射周期よりも長い。また、マイコン５による電源電圧の計測は、ソレノイド４への通電が開始される前に行われ、これに伴い、通電量の目標値の変更、および指令値の補正も、ソレノイド４への通電が開始される前に行われる。

そして、マイコン５は、図３に示すように、電源電圧の計測値に応じて第１定電流Ｉ１の目標値を変更する。すなわち、電源電圧の計測値が閾値ｖ１よりも大きいときには、第１定電流Ｉ１の目標値をＩ１ａとし、電源電圧の計測値が閾値ｖ１以下、かつ閾値ｖ２よりも大きいときには、第１定電流Ｉ１の目標値をＩ１ｂとし、電源電圧の計測値が閾値ｖ２以下、かつ閾値ｖ３よりも大きいときには、第１定電流Ｉ１の目標値をＩ１ｃとする。閾値ｖ１、ｖ２、ｖ３および第１定電流Ｉ１の目標値Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ１ｃは、安全を考慮して、電源電圧と通電量との相関のばらつきの下限に基づいて決定されている。
すなわち、マイコン５は、電源電圧の数値範囲をｖ１よりも大きい範囲、ｖ２よりも大きくｖ１以下の範囲、ｖ３よりも大きくｖ２以下の範囲の３区画に分割するとともに、ｖ１よりも大きい範囲に対して目標値Ｉ１ａを設定し、ｖ２よりも大きくｖ１以下の範囲に対して目標値Ｉ１ｂを設定し、ｖ３よりも大きくｖ２以下の範囲に対して目標値Ｉ１ｃを設定している。
つまり、目標値Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ１ｃは、電源電圧の計測値の減少とともに段階的に小さくなるように、かつ、電源電圧の計測値から想定されるばらつき下限よりも低くなるように設定されている。そして、マイコン５は、どの範囲に電源電圧の計測値が含まれるのかに応じて目標値Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ１ｃの中から１つを選択して第１定電流Ｉ１の制御を実行する。

なお、第１定電流Ｉ１の目標値の変更を、ヒステリシス方式により行うようにしてもよい。例えば、第１定電流Ｉ１の目標値がＩ１ｂであるときに、バッテリ電圧の計測値が複数回続けて閾値ｖ１よりも大きい値となるときにのみ、第１定電流Ｉ１の目標値をＩ１ｂからＩ１ａへ上げることができるようにしてもよい。

さらに、マイコン５は、第１定電流Ｉ１の目標値に応じて指令値を補正する。マイコン５が算出する指令値は、噴孔２ｃから噴射が開始される噴射開始時期に相当する通電開始時期指令値、および噴孔２ｃからの噴射が継続する噴射期間に相当する通電期間指令値である。そして、マイコン５は、図４に示すように、第１定電流Ｉ１の目標値ごとに異なる補正量を記憶し、目標値に応じた補正量を用いて指令値を補正する。なお、補正量は、通電開始時期指令値、通電期間指令値ともに、第１定電流Ｉ１の目標値が小さいほど大きい値が設定されている。

〔実施例１の効果〕
実施例１のマイコン５は、電源電圧を計測するとともにその計測値に応じて第１定電流Ｉ１の目標値を変更し、さらにその目標値に応じて通電開始時期指令値および通電期間指令値を補正する。
これにより、第１定電流Ｉ１の目標値を、電源電圧に対し余裕のある低い値に変更することができる。このため、図５に示すように、電源電圧が低下しても、断続周期が大きくなることなく第１定電流Ｉ１は鋸歯状に制御される。この結果、電源電圧を、常時、監視する必要がなくなる。さらに、第１定電流Ｉ１の目標値の低下に伴いニードル２ｑのリフト条件が変動しても、通電開始時期指令値および通電期間指令値を補正することにより目標噴射量と実噴射量との乖離を防止でき、噴射開始時期の精度も確保できる。以上により、制御装置３の負荷を増やして電源電圧を、常時、監視しなくても、目標噴射量と実噴射量との乖離を防止することができるとともに噴射開始時期の精度も確保できる。

また、マイコン５による電源電圧の計測周期は、インジェクタ２の噴射周期よりも長い。
これにより、電源電圧の計測による制御装置３の負荷への影響を大幅に減らすことができる。

また、マイコン５による電源電圧の計測は、ソレノイド４への通電が開始される前に行われる。
これにより、ソレノイド４への通電が開始される前に、第１定電流Ｉ１の目標値を変更して通電開始時期指令値および通電期間指令値を補正することができる。

〔変形例〕
本実施例では、第１定電流Ｉ１の目標値に応じて、通電開始時期指令値および通電期間指令値を補正したが、通電開始前に電源電圧の計測を行なう場合には、補正する指令値を通電開始時期指令値のみとしても、目標噴射量と実噴射量との乖離を防止することができ噴射開始時期の精度も確保できる。また、通電開始後に電源電圧の計測を行う場合には、少なくとも通電期間指令値を補正すれば、目標噴射量と実噴射量との乖離を防止することができる。

本実施例の通電電流は、図７に示すようなパターンであったが、図６のようにピーク電流Ｉｐの後に、第１定電流Ｉ１のみを通電させるパターンにも、本発明を適用することができる。

本実施例のインジェクタ２は、ニードル２ｑを磁気吸引力により間接的に駆動（リフト）するものであったが、ニードル２ｑを磁気吸引力により直接的に駆動（リフト）するものに本発明を適用することもできる。

燃料噴射装置の構成を示す説明図である（実施例）。燃料噴射装置の要部を示す説明図である（実施例）。電源電圧の計測値と第１定電流の目標値との関係を示す相関図である（実施例）。（ａ）は、第１定電流の目標値と通電開始時期指令値の補正量との関係を示す相関図であり、（ｂ）は、第１定電流の目標値と通電期間指令値の補正量との関係を示す相関図である（実施例）。通電電流の推移を示すパターン図である（実施例）。ピーク電流の後に第１定電流のみを通電させるパターン図である（変形例）。ピーク電流の後に第１定電流を通電させ、その後に第２定電流を通電させるパターン図である（実施例、従来例）。（ａ）は、電源電圧と通電量が目標値に到達するための応答時間との関係を示す相関図であり、（ｂ）は、電源電圧と実噴射量の誤差との関係を示す相関図である（従来例）。電源電圧の低下に伴う通電電流の推移の変化を示すパターン図である（従来例）。

符号の説明

１燃料噴射装置
２インジェクタ
２ｃ噴孔
２ｑニードル
５マイコン（指令値算出手段、電源電圧計測手段、通電量目標値変更手段、指令値補正手段）
６電源
８定電流制御手段（通電量制御手段）

Claims

ソレノイドへの通電により磁気吸引力を発生させる電磁アクチュエータ、および前記磁気吸引力によりリフトされ噴孔を開放するニードルを有し、燃料を噴射するインジェクタと、
内燃機関の運転状態に応じて、前記噴孔から噴射が開始される噴射開始時期に相当する通電開始時期の指令値、および、前記噴孔からの噴射が継続する噴射期間に相当する通電期間の指令値を算出する指令値算出手段と、
前記ニードルのリフト開始に必要なピーク電流が前記ソレノイドに通電された後に、所定の強さの磁気吸引力を得るために、前記ソレノイドへの通電量を前記ピーク電流よりも小さい定電流に制御する通電量制御手段と、
前記ソレノイドへ電力を供給する電源の電圧を計測する電源電圧計測手段と、
前記電源の電圧の計測値に応じて、前記定電流の目標値を変更する通電量目標値変更手段と、
前記定電流の目標値に応じて、前記通電開始時期および前記通電期間の少なくとも一方の指令値を補正する指令値補正手段とを備え、
前記通電量目標値変更手段は、前記電源の電圧の数値範囲を複数の区画に分割するとともに、１つの前記区画に対して１つの前記目標値を設定しており、どの前記区画に前記電源の電圧の計測値が含まれるのかに応じて前記目標値を選択して変更し、
全ての前記目標値は、前記電源の電圧の計測値の減少とともに段階的に小さくなるように、かつ、前記電源の電圧の計測値から想定される通電量のばらつき下限よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記電源電圧計測手段の計測周期は、前記インジェクタの噴射周期よりも長いことを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置において、
前記電源電圧計測手段による前記電源の電圧の計測は、前記ソレノイドへの通電が開始される前に行われることを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置において、
前記電源電圧計測手段による前記電源の電圧の計測は、前記ソレノイドへの通電が開始された後に行われることを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記所定の強さの磁気吸引力は、前記ニードルを所定の保持位置までリフトすることができる強さであることを特徴とする燃料噴射装置。