JP2018178940A - Injection control device - Google Patents
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Abstract
【課題】必要以上の高耐圧部品を使用することなくインジェクタを性能良く制御できるようにした噴射制御装置を提供する。【解決手段】制御ＩＣ７は、インジェクタ２ａ〜２ｄを開弁するときに昇圧回路８のチャージコンデンサ１３から昇圧電圧Ｖboostを印加することで当該インジェクタ２ａ〜２ｄの電磁コイル３ａ〜３ｄにピーク電流を印加し、ピーク電流を印加した後に所定範囲の定電流を印加制御する。ダイオード２１ａ〜２１ｄは、インジェクタ２ａ〜２ｄを選択する気筒選択スイッチ１８ａ〜１８ｄがオフされるとチャージコンデンサ１３に電流を回生する。制御ＩＣ７は、気筒選択スイッチ１８ａ〜１８ｄをオフするオフタイミングと、昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフタイミングとが重ならないようにタイミング制御する。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection control device capable of controlling an injector with good performance without using a high withstand voltage component more than necessary. SOLUTION: A control IC 7 applies a peak current to electromagnetic coils 3a to 3d of the injectors 2a to 2d by applying a boosting voltage Vboost from a charge capacitor 13 of a booster circuit 8 when the injectors 2a to 2d are opened. Then, after applying the peak current, the constant current in a predetermined range is applied and controlled. The diodes 21a to 21d regenerate a current in the charge capacitor 13 when the cylinder selection switches 18a to 18d for selecting the injectors 2a to 2d are turned off. The control IC 7 controls the timing so that the off timing for turning off the cylinder selection switches 18a to 18d and the off timing for the boost switch 11 of the booster circuit 8 do not overlap. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、噴射制御装置に関する。 The present invention relates to an injection control device.
噴射制御装置は、昇圧回路により電源電圧から当該電源電圧の高電圧を生成してインジェクタ駆動回路に供給し、インジェクタ駆動回路がインジェクタに高電圧を供給することに応じてインジェクタを駆動するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の技術では、インジェクタ駆動回路がインジェクタ電流を通電することで昇圧回路のコンデンサの充電電圧が低下するとコンデンサを充電する。
The injection control device generates a high voltage of the power supply voltage from the power supply voltage by the booster circuit and supplies it to the injector drive circuit, and the injector drive circuit is configured to drive the injector according to the supply of the high voltage to the injector. (See, for example, Patent Document 1). In the technique described in
特許文献１記載の技術を適用すると、昇圧回路のチャージ用スイッチング素子のオフタイミングと、インジェクタの気筒選択用のスイッチング素子のオフタイミングと、が重なると、昇圧電圧を充電するためのチャージコンデンサに流れる電流が例えば数十Ａ程度と大幅に大きくなり、チャージコンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）に生じる電圧が例えば数十Ｖ程度と大幅に大きくなることが確認されている。
When the technology described in
例えば、この発生電圧を定常時のチャージコンデンサの充電電圧と合算すると瞬間的に例えば１００Ｖを超えることになり、各種回路に必要以上に高耐圧部品を使用しなければならなくなるため好ましくない。 For example, if this generated voltage is summed with the charging voltage of the charge capacitor in steady state, it will instantaneously exceed, for example, 100 V, which is not preferable because it is necessary to use high breakdown voltage components in various circuits more than necessary.
本発明の開示の目的は、必要以上の高耐圧部品を使用することなくインジェクタを性能良く制御できるようにした噴射制御装置を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide an injection control device capable of controlling an injector with high performance without using high withstand voltage parts more than necessary.
請求項１記載の発明は、昇圧スイッチをオンすることでエネルギを蓄積し昇圧スイッチをオフすることでエネルギをチャージコンデンサに供給することで昇圧電圧を生成し当該昇圧電圧によりインジェクタを駆動する噴射制御装置を対象としている。
The invention according to
この請求項１に係る発明によれば、電流印加制御部が、インジェクタを開弁するときに昇圧回路から昇圧電圧を印加することで当該インジェクタの電磁コイルにピーク電流を印加し、ピーク電流を印加した後に所定範囲の定電流を印加制御する。電流印加制御部が定電流の印加を停止しインジェクタの駆動を停止するとインジェクタを選択する選択スイッチをオフすると回生部がチャージコンデンサに電流を回生する。 According to the first aspect of the present invention, when the current application control unit opens the injector, the boosted current is applied from the booster circuit to apply the peak current to the electromagnetic coil of the injector and apply the peak current. After that, a constant current in a predetermined range is applied and controlled. When the current application control unit stops the application of the constant current and stops the driving of the injector, when the selection switch for selecting the injector is turned off, the regeneration unit regenerates the current to the charge capacitor.
このとき、タイミング制御部は、電流印加制御部による定電流の印加を停止しインジェクタの駆動を停止するときに当該インジェクタを選択する選択スイッチをオフするオフタイミングと、昇圧回路の昇圧スイッチのオフタイミングとが重ならないようにタイミング制御している。このため、チャージコンデンサに対する昇圧電圧の充電用の昇圧スイッチのオフタイミングと，噴射弁駆動用の選択スイッチのオフタイミングとが重ならないように制御でき、チャージコンデンサに充電する充電電流のピーク値を意図的にずらすことができる。これにより、チャージコンデンサのＥＳＲに生じる電圧を低下させることができ、必要以上の高耐圧部品を使用することなくインジェクタを性能良く制御できる。 At this time, the timing control unit stops the application of the constant current by the current application control unit and turns off the selection switch for selecting the injector when stopping the driving of the injector, and the off timing of the boost switch of the booster circuit. The timing is controlled so that the two do not overlap. Therefore, control can be performed so that the off timing of the boost switch for charging the boosted voltage to the charge capacitor and the off timing of the selection switch for driving the injection valve do not overlap, and the peak value of the charging current for charging the charge capacitor is intended. It can be staggered. As a result, the voltage generated in the ESR of the charge capacitor can be reduced, and the injector can be controlled with high performance without using high breakdown voltage parts more than necessary.
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。以下に説明する各実施形態において、同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付して必要に応じて説明を省略する。 Hereinafter, several embodiments of the injection control device will be described with reference to the drawings. In each embodiment described below, the same or similar reference numerals are assigned to components performing the same or similar operations, and the description will be omitted as necessary.
（第１実施形態）
図１は噴射制御装置の電気的構成例を概略的なブロック図により示している。この噴射制御装置１は、車両（例えば自動車）に搭載されたＮ気筒の内燃機関（図示せず）に燃料を噴射供給するためのＮ個のソレノイド式のインジェクタ２ａ〜２ｄを駆動制御する装置を示している。ここではＮ＝４気筒の例を示している。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of the electrical configuration of the injection control device. The
インジェクタ２ａ〜２ｄは、それぞれ常閉型の電磁弁を備え、電磁石を構成する固定コアを含む固定子、燃料噴射口を開閉するニードルを含む可動子（何れも図示せず）、固定子を励磁する電磁コイル（以下、コイルと略す）３ａ〜３ｆをそれぞれ備える。
Each of the
これらのインジェクタ２ａ〜２ｄは、噴射制御装置１によりコイル３ａ〜３ｄに流れる電流が通電制御されることで、対応したインジェクタ２ａ〜２ｄの噴射口を開弁・閉弁する。インジェクタ２ａ〜２ｄには燃料供給ポンプ（以下ポンプと略す）４により加圧された加圧燃料が供給されており、インジェクタ２ａ〜２ｄが開弁したときには、加圧燃料がポンプ４から内燃機関に供給される。燃料噴射しないときには、コイル３ａ〜３ｄには電流が通電されておらず、このとき可動子は、燃料噴射口の側に図示しない弾性手段（例えば、ばね）により付勢されている。したがってコイル３ａ〜３ｄが励磁されていないと、加圧燃料がインジェクタ２ａ〜２ｄに供給されたとしても当該燃料が内燃機関に噴射されることはない。励磁電流がコイル３ａ〜３ｄに通電されると可動子は固定子に向けて誘引される。すると燃料噴射口は開状態となり加圧燃料が内燃機関に噴射される。またポンプ４は、燃料を蓄圧するコモンレール（図示せず）に接続され、噴射制御装置１により電磁コイル５に流れる電流が通電制御されることで駆動可能に構成されている。
The
噴射制御装置１は、マイコン６、制御ＩＣ７、昇圧回路８、及び、インジェクタ制御回路９を備える。マイコン６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなど（何れも図示せず）を備えて構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて各種処理動作を行う。このマイコン６は、通常、外部に設けられた図示しないセンサからのセンサ信号に基づいて噴射指令タイミングを算出し、この噴射指令タイミングにおいて燃料の噴射指令信号を制御ＩＣ７に出力する。
The
制御ＩＣ７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、予め定められる閾値と電流検出抵抗の検出電流とを比較する比較部、信号を増幅する各種増幅部など（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。この制御ＩＣ７は、電流印加制御部、タイミング制御部、ポンプ電流印加制御部として用いられる。
The
昇圧回路８は、チャージコイル（以下、コイルと略す）１０、昇圧スイッチ１１、ダイオード１２、及び、チャージコンデンサ１３を主とした昇圧型のＤＣＤＣコンバータにより構成され、さらに、昇圧スイッチ１１に流れる電流を検出する電流検出抵抗１４、及び、チャージコンデンサ１３に流れる電流を検出する電流検出抵抗１５を接続して構成される。昇圧スイッチ１１は、例えばＮチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成され、制御ＩＣ７からオン／オフ駆動される。
The
電源電圧ＶＢの供給ノードＮＢとグランド電位のノードＮＳとの間には、コイル１０、昇圧スイッチ１１を構成するＭＯＳトランジスタのドレインソース間、及び、電流検出抵抗１４が直列接続されている。図示しないが、制御ＩＣ７には電流検出抵抗１４の端子電圧が入力されており、これにより制御ＩＣ７は昇圧スイッチ１１に流れる電流を検出可能に構成されている。
Between the supply node NB of the power supply voltage VB and the node NS of the ground potential, the current detection resistor 14 is connected in series between the drain and source of the MOS transistor constituting the coil 10 and the boost switch 11. Although not shown, the terminal voltage of the current detection resistor 14 is input to the
コイル１０と昇圧スイッチ１１との共通接続ノードにはダイオード１２のアノードが接続されており、ダイオード１２のカソードとグランド電位のノードＮＳとの間には、チャージコンデンサ１３と電流検出抵抗１５とが直列接続されている。図示していないが、制御ＩＣ７には電流検出抵抗１５の端子間電圧が入力されており、制御ＩＣ７は、電流検出抵抗１５に生じる電圧を検出することでチャージコンデンサ１３の充電電流を検出可能になっている。
The anode of a
このチャージコンデンサ１３の後段には、インジェクタ制御回路９が接続されている。インジェクタ制御回路９は、バッテリによる電源電圧ＶＢ、及び、昇圧回路８の昇圧電圧Ｖboostを入力し、インジェクタ２ａ〜２ｄの駆動用のコイル３ａ〜３ｄに通電制御すると共にポンプ４の駆動用のコイル５に通電制御する。
An
インジェクタ制御回路９は、コイル３ａ〜３ｄ、５に昇圧電圧Ｖboostを通電オン・オフするための放電スイッチ１６ａ〜１６ｃ、電源電圧ＶＢを用いて定電流制御するための定電流制御用スイッチ（以下、定電流スイッチと略す）１７ａ〜１７ｃ、各気筒のインジェクタ２ａ〜２ｄをそれぞれ選択するための気筒選択スイッチ１８ａ〜１８ｄ、ポンプ４を作動させるためのポンプ制御スイッチ１８ｅ、による主構成、及び、この主構成に付随する各種周辺回路、例えば、ダイオード１９ａ〜１９ｃ、２０ａ〜２０ｃ、２１ａ〜２１ｅ、及び、電流検出抵抗２２ａ〜２２ｃ、を図示形態に備える。放電スイッチ１６ａ〜１６ｃ、定電流スイッチ１７ａ〜１７ｃ、及び、気筒選択スイッチ１８ａ〜１８ｄは、それぞれＮチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成されている。
The
４気筒分のインジェクタ２ａ〜２ｄの駆動用のコイル３ａ〜３ｄのうち一対のコイル３ａ，３ｃの上流側ノードは上流端子１ａに共通接続され、この上流端子１ａはコモンラインＬ１に接続されている。このコモンラインＬ１には、昇圧回路８のチャージコンデンサ１３、放電スイッチ１６ａ、及び、定電流スイッチ１７ａが電気的に接続されている。また、これらの一対のコイル３ａ，３ｃの下流側ノードは下流端子１ａａ、１ａｃにそれぞれ接続され、この下流端子１ａａ、１ａｃはそれぞれ気筒選択スイッチ１８ａ，１８ｃに接続されている。下流端子１ａａ、１ａｃとグランド電位のノードＮＳとの間には気筒選択スイッチ１８ａ、１８ｃを構成するＭＯＳトランジスタのドレインソース間、及び、電流検出抵抗２２ａが直列接続されている。また、下流端子１ａａ、１ａｃとチャージコンデンサ１３の充電電圧ノードとの間にはそれぞれ電力回収用のダイオード２１ａ、２１ｃが回生部として順方向接続されている。
Among the coils 3a to 3d for driving the
また、他方の一対のコイル３ｂ，３ｄの上流側ノードは上流端子１ｂに共通接続され、この上流端子１ｂはコモンラインＬ２に接続されている。このコモンラインＬ２には、昇圧回路８のチャージコンデンサ１３、放電スイッチ１６ｂ、及び、定電流スイッチ１７ｂが電気的に接続されている。また、これらの一対のコイル３ｂ、３ｄの下流側ノードは、下流端子１ｂｂ、１ｂｄにそれぞれ接続され、これらの下流端子１ｂｂ、１ｂｄはそれぞれ気筒選択スイッチ１８ｂ、１８ｄに接続されている。また、下流端子１ｂｂ、１ｂｄとチャージコンデンサ１３の充電電圧ノードとの間には、電力回収用のダイオード２１ｂ、２１ｄが回生部として順方向接続されている。
The upstream nodes of the other pair of
また、ポンプ４の駆動用のコイル５の上流側ノードは上流端子１ｃに接続され、この上流端子１ｂはラインＬ３に接続されている。このラインＬ３には、昇圧回路８のチャージコンデンサ１３、ポンプ放電スイッチ１６ｃ、及び、ポンプ定電流スイッチ１７ｃが電気的に接続されている。また、このコイル５の下流側ノードは下流端子１ｃａに接続され、この下流端子１ｃａはポンプ制御スイッチ１８ｅに接続されている。また、下流端子１ｃａとチャージコンデンサ１３の充電電圧ノードとの間には電力回収用のダイオード２１ｅがポンプ電流回生部として順方向接続されている。
The upstream node of the drive coil 5 of the
制御ＩＣ７は、昇圧スイッチ１１、放電スイッチ１６ａ〜１６ｃ、定電流スイッチ１７ａ〜１７ｃ、気筒選択スイッチ１８ａ〜１８ｄ、及び、ポンプ制御スイッチ１８ｅをオンオフ制御し、電流検出抵抗１４、１５、２２ａ〜２２ｃに流れる電流を当該電流検出抵抗１４、１５、２２ａ〜２２ｃの端子間電圧により検出し、この検出信号に応じて各種制御を実行する。なお、図面中には、電流検出抵抗１４、１５、２２ａ〜２２ｃの電圧検出線及びチャージコンデンサ１３の昇圧電圧Ｖboostの電圧検出線の図示を省略している。
The
上記構成の作用について図２から図７も参照しながら説明する。なお、図６はタイミングチャートを示しているが、この図６には各種指令信号と各ノードの駆動電流、昇圧電圧Ｖboost、昇圧スイッチ１１の通電電流、チャージコンデンサ１３の放電電流を示しており、これらの電流、電圧の変化タイミングをも参照して説明する。
The operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. Although FIG. 6 shows a timing chart, FIG. 6 shows various command signals, drive current of each node, boosted voltage Vboost, energizing current of boost switch 11, and discharge current of
＜電源投入時の昇圧開始制御＞
図２は電源投入時における昇圧開始制御処理をフローチャートで示している。イグニッションスイッチがオンされることで電源電圧ＶＢが噴射制御装置１に通電されると、マイコン６及び制御ＩＣ７は動作を開始する。マイコン６が動作を開始すると、昇圧開始信号のアクティブレベル「Ｈ」を制御ＩＣ７に出力する。すると制御ＩＣ７は、図２のＳ１において昇圧開始信号を受付け、昇圧回路８を昇圧動作させる。
<Step-up start control at power on>
FIG. 2 is a flowchart showing boost start control processing at power-on. When the power supply voltage VB is supplied to the
制御ＩＣ７が、昇圧回路８を昇圧動作させるときには、Ｓ２において昇圧スイッチ１１をオン・オフ制御することでチャージコンデンサ１３に充電させる。昇圧スイッチ１１がオンしたときにはコイル１０、昇圧スイッチ１１及び電流検出抵抗１４を通じて電流が流れることでコイル１０にエネルギを蓄積し、その後、昇圧スイッチ１１がオフすると、コイル１０に蓄積されたエネルギがダイオード１２を通じてチャージコンデンサ１３に供給されるようになり、チャージコンデンサ１３の充電電圧が上昇する。この動作が繰り返されることで、チャージコンデンサ１３には電源電圧ＶＢよりも高い昇圧電圧Ｖboostが生成、保持される。
When the
このとき、制御ＩＣ７は、チャージコンデンサ１３の充電ノードの昇圧電圧Ｖboostを検出し、図２のＳ３において当該検出電圧が電源電圧ＶＢよりも高く予め定められた上限閾値電圧Ｖtuを超えたか否かを判定し、当該チャージコンデンサ１３に充電された昇圧電圧Ｖboostが上限閾値電圧Ｖtuを超えたときにはＳ３にてＹＥＳと判定し、Ｓ４において昇圧スイッチ１１のオン・オフ制御を停止させる。これにより、チャージコンデンサ１３には所定の上限閾値電圧Ｖtuを超えた昇圧電圧Ｖboost（例えば５２．５Ｖ）が充電される。
At this time, the
＜基本的なインジェクタ駆動処理について＞
次に、基本的なインジェクタ駆動処理について図３のフローチャート及び図６のタイミングチャートを参照しながら説明する。マイコン６が、図示しないセンサから取得されたセンサ信号に基づいて、ある気筒の噴射指令信号のアクティブレベル「Ｈ」を制御ＩＣ７に出力する。制御ＩＣ７は、Ｓ１１において噴射指令信号のアクティブレベル「Ｈ」を受付ける。制御ＩＣ７は、Ｓ１２において指令された気筒に対応した気筒選択スイッチ（ここでは１８ａとする）及び放電スイッチ（ここでは１６ａとする）をオフからオンに制御する。
<About basic injector drive processing>
Next, basic injector drive processing will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and the timing chart of FIG. The
すると、チャージコンデンサ１３に充電された昇圧電圧Ｖboostが、放電スイッチ１６ａからコイル３ａ、及び、気筒選択スイッチ１８ａを通じて与えられることになり、コイル３ａには昇圧電圧Ｖboostに応じた駆動電流が流れる。チャージコンデンサ１３の蓄積エネルギがコイル３ａにて消費され、チャージコンデンサ１３に充電された昇圧電圧Ｖboostが大きく低下する（図６のｔ０〜ｔ１参照）。
Then, the boosted voltage Vboost charged in the
この間、制御ＩＣ７は、電流検出抵抗２２ａの端子電圧を検出することでＳ１３においてインジェクタ２ａの駆動電流を検出するが、この検出電流が予め定められたピーク電流閾値Ｉｐ（例えば２１．２Ａ）を超えると、図２のＳ１４において放電スイッチ１６ａをオフする（図６のｔ１）。するとインジェクタ２ａの駆動電流は低下する。その後、制御ＩＣ７は、インジェクタ２ａの駆動電流が所定の下限閾値電流に低下したことを検出すると、Ｓ１６において定電流スイッチ（ここでは１７ａ）により定電流制御する（図６のｔ２〜ｔ３参照）。
During this time, the
制御ＩＣ７が、定電流スイッチ１７ａにより定電流制御するときには、前述のピーク電流閾値未満であり且つ、予め定められた所定の標準電流値ＩＳ（例えば７．５Ａ）を中心とした上限閾値電流及び下限閾値電流内の所定範囲（例えば７．５Ａ±α）となるように定電流スイッチ１７ａをオン・オフ制御する。制御ＩＣ７は、マイコン６から噴射指令信号のノンアクティブレベル「Ｌ」が与えられるまで、定電流スイッチ１７ａのオン・オフ制御を繰り返す。
When the
制御ＩＣ７は、マイコン６から噴射指令信号のノンアクティブレベル「Ｌ」が与えられると、Ｓ１７においてＹＥＳと判定し当該気筒に係る気筒選択スイッチ１８ａ及び定電流スイッチ１７ａをオフ制御する。これにより、噴射指令信号がアクティブレベル「Ｈ」として与えられている間、インジェクタ２ａの駆動用のコイル３ａには継続的に電流を通電できる。しかも、コイル３ａに対して継続的に電流が流れている間、インジェクタ２ａの噴射口を開弁保持できる。マイコン６は、気筒毎に噴射指令信号を制御ＩＣ７に出力するため、何れの気筒のインジェクタ２ａ〜２ｄも開弁・閉弁制御できる。
When the non-active level "L" of the injection command signal is given from the
他方、噴射指令信号のノンアクティブレベル「Ｌ」が制御ＩＣ７に入力されることで、制御ＩＣ７が定電流スイッチ１７ａ及び気筒選択スイッチ１８ａをオフ制御すると、コイル３ａの通電電流が遮断されることになりインジェクタ２ａを閉弁することになるが、このとき、コイル３ａの蓄積エネルギはダイオード２１ａを通じてチャージコンデンサ１３に回収される。
制御ＩＣ７は、これらの基本的制御を各気筒のインジェクタ２ａ〜２ｄ毎に独立して実行できる。
On the other hand, when the non-active level "L" of the injection command signal is input to the
The
＜基本的なポンプ４の駆動処理について＞
また制御ＩＣ７は、図４に示すようにマイコン６からポンプ４の駆動指令信号のアクティブレベル「Ｈ」が与えられると、ポンプ４の駆動用のコイル５に通電制御する。このとき制御ＩＣ７は、Ｓ１２ａにおいてポンプ制御スイッチ１８ｅ及びポンプ放電スイッチ１６ｃをオン制御することで、Ｓ１３ａ及びＳ１４ａにおいてピーク電流閾値Ｉｐ２に到達するようにポンプ４の駆動電流を制御し、ピーク電流閾値Ｉｐ２に到達したときにＳ１５ａにおいてポンプ放電スイッチ１６ｃをオフ制御し、Ｓ１６ａにおいてポンプ４の駆動電流を標準電流ＩＳ２（例えば５．２Ａ）を中心とした上下所定の範囲で定電流制御する。そして、駆動指令信号がノンアクティブレベル「Ｌ」になるとＳ１７ａでＹＥＳと判定し、制御ＩＣ７はＳ１８ａにおいてポンプ制御スイッチ１８ｅ及びポンプ定電流スイッチ１７ｃをオフ制御する。すなわち、図１に示したが、ポンプ４の駆動系回路は、インジェクタ２ａ〜２ｄの駆動用のコイル３ａ〜３ｄの駆動系回路と同様であるため、このポンプ４の駆動用のコイル５の制御方法も同様となる。したがって、図４中には、図３と同様の処理を示すステップ番号に添え字ａを付して示している。
<About basic drive processing of
Further, as shown in FIG. 4, the
＜昇圧回路８の昇圧電圧Ｖboostの低下時の詳細動作について＞
前述したように、例えば、制御ＩＣ７が、インジェクタ２ａの駆動用のコイル３ａにピーク電流閾値に到達するような大電流を通電するときには、気筒選択スイッチ１８ａ、及び、放電スイッチ１６ａをオン制御する。すると、チャージコンデンサ１３の蓄積エネルギが消費され、チャージコンデンサ１３の充電電圧が大きく低下する（図６のタイミングｔ０〜ｔ１の昇圧電圧Ｖboost参照）。
<Detailed Operation When Boosted Voltage Vboost of Boosting
As described above, for example, when the
図６のタイミングｔ４において、チャージコンデンサ１３に充電される昇圧電圧Ｖboostが下限閾値電圧Ｖthを下回るように低下すると、制御ＩＣ７は図５に示すように制御処理を実行する。制御ＩＣ７は、チャージコンデンサ１３の昇圧電圧Ｖboostが予め定められた所定の下限閾値電圧Ｖthを下回るように低下すると、Ｓ２１にてＹＥＳと判定し、Ｓ２２にて昇圧スイッチ１１をオン制御する。
When the boosted voltage Vboost charged in the
制御ＩＣ７は、昇圧スイッチ１１をオン制御することでコイル１０に電流を通電しつつ昇圧スイッチ１１に流れる電流を検出するが、この検出電流がＳ２４において予め定められた所定の上限閾値電流Ｉtuに上昇するまで昇圧スイッチ１１をオンし続ける。この間、制御ＩＣ７は、Ｓ２３ａにてマイコン６から受け付けられる噴射指令信号がノンアクティブレベル「Ｌ」に変化したか否かを判定する。
The
そして、噴射指令信号がアクティブレベル「Ｈ」で継続している間、制御ＩＣ７は、昇圧スイッチ１１に流れる電流が所定の上限閾値電流Ｉtuを超えたときにＳ２４にてＹＥＳと判定し、Ｓ２５にて昇圧スイッチ１１をオフ制御する。制御ＩＣ７が昇圧スイッチ１１をオフ制御すると、コイル１０に流れている電流をチャージコンデンサ１３に通電できる。
Then, while the injection command signal continues at the active level "H", the
そして制御ＩＣ７は、Ｓ２６において昇圧スイッチ１１に流れる電流が下限閾値電流Ｉtd（例えば０Ａ）に達したか否かを判定し、昇圧スイッチ１１の電流が下限閾値電流Ｉtdに到した後、Ｓ２７においてチャージコンデンサ１３の充電電圧が所定の上限閾値電圧Ｖtuを超えたか否かを判定し、上限閾値電圧Ｖtuを超えていなければ、上限閾値電圧Ｖtuを超えるまでＳ２２、Ｓ２３ａ、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６の処理ルートで昇圧スイッチ１１のオン・オフ制御を繰り返す。
Then, the
制御ＩＣ７は、昇圧スイッチ１１のオン・オフ制御を繰り返すことでチャージコンデンサ１３を徐々に充電でき、チャージコンデンサ１３に充電される昇圧電圧Ｖboostが所定の上限閾値電圧Ｖtuを超えると、Ｓ２７においてＹＥＳと判定し、制御ＩＣ７は昇圧回路８のチャージコンデンサ１３の充電制御を停止する。
The
＜インジェクタ駆動に係る各スイッチ１６ａ、１７ａ、１８ａのオン・オフ制御と、昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオン・オフ制御の関係性について＞
発明者は、昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフタイミングと、インジェクタ２ａの気筒選択スイッチ１８ａのオフタイミングとが重なると、昇圧電圧Ｖboostを充電するためのチャージコンデンサ１３に流れる電流が大幅に大きくなることを確認している。特に、４気筒の内燃機関を制御する場合には、図６に最悪ケースを示すように、２系統４気筒分のインジェクタ２ａ、２ｂ、及び、１系統のポンプ４を同時に駆動することが考えられる。
<Relationship between on / off control of each
When the off timing of the boost switch 11 of the
すなわち、２系統分のインジェクタ２ａ，２ｂを選択するための気筒選択スイッチ１８ａ、１８ｂのオフタイミングとポンプ４の制御スイッチ１８ｅのオフタイミングとが重なることで、電流が全ての誘導性負荷（すなわち、１系統目のインジェクタ２ａ、２系統目のインジェクタ２ｂ、ポンプ４の駆動用のコイル５）からチャージコンデンサ１３に電力回収されることが想定される。
That is, when the off timings of the cylinder selection switches 18a and 18b for selecting the
この場合、チャージコンデンサ１３のＥＳＲで生じる電圧が大幅に大きくなることが考えられる。例えば、ディーゼル噴射システムにおいては、チャージコンデンサ１３の耐久テスト―４０°Ｃの時のＥＳＲ＝１．４６Ωで計算すると、ＥＳＲに生じる電圧が５０Ｖ程度と大幅に高くなることが想定されるため、昇圧スイッチ１１、気筒選択スイッチ１８ａ〜１８ｄ、及び、チャージコンデンサ１３の耐圧に高耐圧のものを採用しなければならなくなるため好ましくない。
In this case, it is conceivable that the voltage generated by the ESR of the
このため、本実施形態においては、制御ＩＣ７は、気筒選択スイッチ１８ａ〜１８ｄのオフタイミングと、昇圧スイッチ１１のオフタイミングとが重ならないように制御しており、特に図５のＳ２２において昇圧スイッチ１１をオン制御している最中に、Ｓ２３ａにおいて噴射指令信号が「Ｈ」から「Ｌ」に変化したか否かを検出し、Ｓ２３ａにて噴射指令信号が「Ｌ」に変化したことを条件として、昇圧スイッチ１１に流れる電流が上限閾値電流Ｉtuを超える条件（Ｓ２４の条件）を経由することなく、Ｓ２８に移行し所定時間経過するまで待機するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the
図６に示すように、各インジェクタ２ａ、２ｂ、ポンプ４の各駆動用のコイル３ａ、３ｂ、５にピーク電流閾値Ｉｐ、Ｉｐ２に達する電流が概ね同時に流れると、チャージコンデンサ１３に充電される昇圧電圧Ｖboostが大きく低下する。図６のタイミングｔ４において、チャージコンデンサ１３に充電される昇圧電圧Ｖboostが下限閾値電圧Ｖthを下回るように低下すると、制御ＩＣ７は図５に示す昇圧制御を実行し、チャージコンデンサ１３に充電される昇圧電圧Ｖboostが上限閾値電圧Ｖtuを超えるまで昇圧スイッチ１１をオン・オフ制御し続ける（図５のＳ２２〜Ｓ２６参照）。
As shown in FIG. 6, when currents reaching the peak current thresholds Ip and Ip2 flow substantially simultaneously to the
このとき、制御ＩＣ７が昇圧スイッチ１１をオン制御している最中に、前述した最悪ケースを想定し、マイコン６が各系統のインジェクタ２ａ、２ｂの噴射指令信号をノンアクティブレベル「Ｌ」に変化させると同時に、ポンプ４の駆動指令信号をノンアクティブレベル「Ｌ」に変化させることを考慮する。制御ＩＣ７は、これらの変化を受け付けると、図３のＳ１８において気筒選択スイッチ１８ａ、１８ｂ及び定電流スイッチ１７ａをオフ制御すると共に、図４のＳ１８ａにおいてポンプ制御スイッチ１８ｅ及びポンプ定電流スイッチ１７ｃをオフ制御するが、他方、図５のＳ２３ａにてＹＥＳと判定し、Ｓ２８において所定時間Ｔを経過するまで待機する（図６のタイミングｔ３〜ｔ５参照）。そして、制御ＩＣ７は所定時間Ｔを経過したときに、Ｓ２４において昇圧スイッチ１１の電流が上限閾値電流Ｉtuを超えたことを条件としてＳ２５において昇圧スイッチ１１をオフ制御する。
At this time, the
すなわち、図６のタイミングｔ３及びｔ５に示すように、昇圧スイッチ１１をオン制御している最中に、噴射指令信号が「Ｌ」に変化したときには、図５のＳ２５にて昇圧スイッチ１１をオフ制御するタイミングを、気筒選択スイッチ１８ａ、１８ｂ及び定電流スイッチ１７ａをオフするタイミングとずらしている。
That is, as shown at timings t3 and t5 in FIG. 6, when the injection command signal changes to "L" during the on control of the boost switch 11, the boost switch 11 is turned off in S25 of FIG. The control timing is shifted from the timing at which the cylinder selection switches 18a and 18b and the constant
このため、図３のＳ１８にて気筒選択スイッチ１８ａ、１８ｂ及び定電流スイッチ１７ａをオフしたときにチャージコンデンサ１３に回収される電流、及び、図４のＳ１８ａにてポンプ制御スイッチ１８ｅ及びポンプ定電流スイッチ１７ｃをオフしたときにチャージコンデンサ１３に回収される電流、を、昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフ期間中にチャージコンデンサ１３に流れる電流と極力分離でき、このとき生じるチャージコンデンサ１３の充電電流のピーク値ＩＣ１を例えば２０Ａ程度に抑制できる。また、このとき図６に示すように昇圧電圧Ｖboostも大きく変動幅ΔＶだけ上昇することになるものの昇圧電圧Ｖboostが上昇するタイミングも同様に分離できるようになる。このため、昇圧電圧Ｖboostの変動幅ΔＶを最小限（例えば０．数Ｖ〜数十Ｖ）に抑制できる。
Therefore, the current recovered by the
＜発明者が考慮した比較例＞
図７は発明者が考慮した比較例のタイミングチャートを示している。この例では、図５のＳ２３ａ及びＳ２８の処理を設けることなく最悪ケースを想定した場合の処理動作を示している。この図７の比較例に示すように、各系統のインジェクタ２ａ、２ｂの噴射指令信号がノンアクティブレベル「Ｌ」に変化し気筒選択スイッチ１８ａ、１８ｂ及び定電流スイッチ１７ａをオフ制御すると同時に、ポンプ４の駆動指令信号がノンアクティブレベル「Ｌ」に変化し、ポンプ制御スイッチ１８ｅ及びポンプ定電流スイッチ１７ｃをオフ制御したときに、同時に昇圧回路８の昇圧スイッチ１１をオフ制御すると、これらの影響に応じてチャージコンデンサ１３に流れる充電電流が重なることになる。すると、タイミングｔ３の時点で、チャージコンデンサ１３に大電流（例えば、最大３５．２Ａ）が通電されることになりＥＳＲで生じる電圧が大幅に大きくなる。
Comparative Example Considered by the Inventor
FIG. 7 shows a timing chart of a comparative example considered by the inventor. In this example, the processing operation in the case where the worst case is assumed without providing the processing of S23a and S28 of FIG. 5 is shown. As shown in the comparative example of FIG. 7, the injection command signals of the
＜本実施形態の概念的なまとめ＞
本実施形態によれば、制御ＩＣ７は、インジェクタ２ａ、２ｂの駆動を停止するときに当該インジェクタ２ａ、２ｂを選択する気筒選択スイッチ１８ａ、１８ｂをオフするオフタイミングと昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフタイミングとが重ならないようにタイミング制御しているため、チャージコンデンサ１３のＥＳＲに応じて電流回収時に発生する充電電流のピーク値ＩＣ１を抑制できる。
<Conceptual Summary of this Embodiment>
According to the present embodiment, the
また、インジェクタ２ａ，２ｂの駆動用の気筒選択スイッチ１８ａ、１８ｂがオフしたときに昇圧回路８の昇圧スイッチ１１がオンしている条件の場合には、昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフタイミングを遅延させ所定時間経過するまで待機することで所定条件を満たすまで待機するようにしているため、当該気筒選択スイッチ１８ａ，１８ｂのオフタイミングと昇圧スイッチ１１のオフタイミングとが重ならないように制御でき、チャージコンデンサ１３の等価直列抵抗分に発生する充電電流のピーク値ＩＣ１を抑制できる。
Further, under the condition that the booster switch 11 of the
また、特に図５に示す最悪ケースにおいて、複数のインジェクタ２ａ、２ｂの駆動用の気筒選択スイッチ１８ａ、１８ｂをオフするオフタイミングと、ポンプ４の制御スイッチ１８ｅのオフタイミングとが仮に重なったときにも、昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフタイミングを重ならないようにタイミング制御しているため、電流回収時に発生するチャージコンデンサ１３に流れる電流のピーク値ＩＣ１を抑制できる。
Further, particularly in the worst case shown in FIG. 5, when the off timing when the cylinder selection switches 18a and 18b for driving the plurality of
また、インジェクタ２ａ、２ｂの閉弁時には定電流スイッチ１７ａ及び気筒選択スイッチ１８ａをオフすることで、電流回収用のダイオード２１ａを通じてインジェクタ駆動用のコイル３ａに蓄積された誘導起電力をチャージコンデンサ１３に通電している。これによりインジェクタ２ａを早期に閉弁できると共に昇圧回路８の負荷を軽減できる。
Further, when the
これにより、昇圧スイッチ１１、放電スイッチ１６ａ〜１６ｃ、気筒選択スイッチ１８ａ〜１８ｄ、又は、ポンプ制御スイッチ１８ｅ等に高耐圧部品を極力使用することなく構成できる。
As a result, the booster switch 11, the discharge switches 16a to 16c, the cylinder selection switches 18a to 18d, or the
（第２実施形態）
図８及び図９は第２実施形態の追加説明図を示している。第２実施形態では、インジェクタ２ａ，２ｂの駆動用の気筒選択スイッチ１８ａ，１８ｂをオフするときに昇圧回路８の昇圧スイッチ１１がオフとなっている場合には昇圧スイッチ１１をオン制御し所定条件を満たすまで待機するところに特徴を備える。第１実施形態と同一処理を行う部分については同一ステップ番号を付して必要に応じて説明を省略し、以下異なる部分を中心に説明を行う。
Second Embodiment
8 and 9 show additional explanatory views of the second embodiment. In the second embodiment, when the booster switch 11 of the
本実施形態においても、制御ＩＣ７は、気筒選択スイッチ１８ａ，１８ｂのオフタイミングと昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフタイミングとが重ならないように制御しており、特に図８のＳ２５において昇圧スイッチ１１をオフ制御している最中に、Ｓ２３ｂにおいて噴射指令信号が「Ｈ」から「Ｌ」に変化したか否かを検出し、噴射指令信号がノンアクティブレベル「Ｌ」に変化したことを条件として、昇圧スイッチ１１に流れる電流が下限閾値電流Ｉtdを下回るまで待機することなく、Ｓ３０に移行し昇圧スイッチ１１をオン制御し、Ｓ３１において所定時間の経過を待機した後、Ｓ３２において昇圧スイッチ１１をオフ制御する。
Also in the present embodiment, the
すなわち、図９にタイミングチャートを示すように、昇圧スイッチ１１がオフされているときにはチャージコンデンサ１３には充電される（タイミングｔ３付近参照）。タイミングｔ３においてインジェクタ２ａ、２ｂの噴射指令信号が「Ｌ」に変化したときには、図３のＳ１８において気筒選択スイッチ１８ａ，１８ｂ及び定電流スイッチ１７ａ，１７ｂをオフ制御すると共に、図４のＳ１８ａにおいてポンプ制御スイッチ１８ｅ及びポンプ定電流スイッチ１７ｃをオフ制御するが、ここで制御ＩＣ７は、Ｓ３０において昇圧スイッチ１１をオン制御しＳ３１において所定時間Ｔの経過を待機し、Ｓ３２において昇圧スイッチ１１をオフ制御する。
That is, as shown in the timing chart of FIG. 9, when the booster switch 11 is off, the
制御ＩＣ７がＳ３０において昇圧スイッチ１１をオン制御すれば、充電電流がコイル１０を介してチャージコンデンサ１３に流れにくくなる。このとき、コイル１０を通じて流れる電流分だけチャージコンデンサ１３の充電電流を減少させることができ、チャージコンデンサ１３の充電電流のピーク値ＩＣ１を抑制できる。
If the
また制御ＩＣ７が、図３及び図４のＳ１８及びＳ１８ａにて各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂをオフ制御することでチャージコンデンサ１３に回収電流が流れ込んだ後には、この充電電流が低下することになる。制御ＩＣ７は、Ｓ３１において所定時間Ｔを待機した後、Ｓ３２において昇圧スイッチ１１をオフ制御する。制御ＩＣ７が、Ｓ３２にて昇圧スイッチ１１をオフ制御するとチャージコンデンサ１３への回収電流は再度上昇するが、図３及び図４のＳ１８及びＳ１８ａにて各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂをオフ制御したときに生じた回収電流はこの時点ですでに低下している。このため、チャージコンデンサ１３への回収電流のピーク値ＩＣ２を抑制できる。
Further, after the recovery current flows into the
このように、昇圧スイッチ１１をオフ制御するタイミングを、各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂのオフタイミングとずらしている。このため、気筒選択スイッチ１８ａ，１８ｂ及びポンプ制御スイッチ１８ｅをオフした時点でチャージコンデンサ１３に流される電流と、昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフ後にチャージコンデンサ１３に流れる電流とを時間的に分離でき、このとき生じるチャージコンデンサ１３への回収電流のピーク値ＩＣ１、ＩＣ２を抑制できる。
As described above, the timing at which the boost switch 11 is turned off is shifted from the timing at which the
（第３実施形態）
図１０及び図１１は第３実施形態の追加説明図を示している。第３実施形態では、チャージコンデンサ１３に流れる電流が第１閾値電流以上のときには昇圧スイッチ１１のオフを禁止し、第１閾値電流未満になったときに昇圧スイッチ１１をオフさせるようにしている。第１、第２実施形態と同一処理を行う部分については同一ステップ番号を付して必要に応じて説明を省略し、以下異なる部分について説明を行う。
Third Embodiment
10 and 11 show an additional explanatory view of the third embodiment. In the third embodiment, the step-up switch 11 is inhibited from being turned off when the current flowing through the
本実施形態においては、図１０に示すように、制御ＩＣ７は、気筒選択スイッチ１８ａ，１８ｂのオフタイミングと昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフタイミングとが重ならないように制御しており、特に図１０のＳ２２において昇圧スイッチ１１をオン制御している最中に、Ｓ２４において昇圧スイッチ１１に流れる電流が上限閾値電流Ｉtuを超えている間には、Ｓ４１においてチャージコンデンサ１３の充電電流が所定の第１閾値電流Ｉt1未満となるかを判定し、所定の第１閾値電流Ｉt1未満となったとき、Ｓ２５において昇圧スイッチ１１をオフ制御するようにしている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the
すなわち図１１にタイミングチャートを示すように、噴射指令信号がアクティブレベル「Ｈ」である間、昇圧スイッチ１１がオフされていれば、チャージコンデンサ１３の充電電流は上昇するものの、昇圧スイッチ１１がオンされているときにも各インジェクタ２ａ，２ｂの噴射指令信号がノンアクティブレベル「Ｌ」に変化したときには、制御ＩＣ７は、インジェクタ駆動用及びポンプ制御用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂをオフ制御することで、チャージコンデンサ１３に回収電流が流れる。
That is, as shown in the timing chart in FIG. 11, if the boosting switch 11 is off while the injection command signal is at the active level "H", the charging current of the
制御ＩＣ７は、Ｓ４１においてチャージコンデンサ１３の充電電流が第１閾値電流Ｉt1未満となったか否かを判定し、チャージコンデンサ１３の充電電流が第１閾値電流Ｉt1以上となっている間、昇圧スイッチ１１をオフ制御することなくオン制御を継続する。制御ＩＣ７が、昇圧スイッチ１１のオン制御を継続していれば、充電電流がコイル１０を介してチャージコンデンサ１３に流れることがなくなる。このため、コイル１０を通じて流れる充電電流分を減らすことができ、チャージコンデンサ１３の充電電流のピーク値ＩＣ１を抑えることができる。また、制御ＩＣ７が、インジェクタ駆動用及びポンプ駆動用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂをオフ制御することで、チャージコンデンサ１３に回収電流が流れた後、この回収電流が低下すると、チャージコンデンサ１３の充電電流は所定の第１閾値電流Ｉt1未満にまで低下する（Ｓ４１でＹＥＳ）。
The
すると、制御ＩＣ７はＳ２５において昇圧スイッチ１１をオフ制御する。昇圧スイッチ１１がオフするとチャージコンデンサ１３の充電電流は再度上昇するが、インジェクタ駆動用及びポンプ駆動用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂをオフ制御したときに生じた大きな回収電流はこの時点ですでに低下しているため、チャージコンデンサ１３の充電電流のピーク値ＩＣ２を抑制できる。
Then, the
このようにして、昇圧スイッチ１１をオフ制御するタイミングをインジェクタ駆動用及びポンプ駆動用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂのオフタイミングとずらしている。このため、インジェクタ駆動用及びポンプ駆動用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂのオフタイミングでチャージコンデンサ１３に流れる回収電流と、昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフ期間中にチャージコンデンサ１３に流れる回収電流とを時間的に分離することができ、このときチャージコンデンサ１３に流れる電流のピーク値ＩＣ１、ＩＣ２を抑制できる。
In this manner, the timing at which the boost switch 11 is turned off is shifted from the timing at which the injector drive and pump
（第４実施形態）
図１２及び図１３は第４実施形態の追加説明図を示している。第４実施形態では、昇圧スイッチ１１に流れる電流が第２閾値電流未満のときには昇圧スイッチ１１をオフさせるようにしていることに特徴を備える。第１、第２または第３実施形態と同一処理又は類似処理する部分については同一又は類似のステップ番号を付して必要に応じて説明を省略し、以下異なる部分について中心に説明を行う。
Fourth Embodiment
12 and 13 show an additional explanatory view of the fourth embodiment. The fourth embodiment is characterized in that the step-up switch 11 is turned off when the current flowing through the step-up switch 11 is less than the second threshold current. The same or similar steps as in the first, second or third embodiment are denoted by the same or similar step numbers, and the description will be omitted as necessary.
本実施形態においては、図１２に示すように、制御ＩＣ７は、インジェクタ駆動用及びポンプ駆動用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂのオフタイミングと、昇圧スイッチ１１のオフタイミングとが重ならないように制御しており、特に図１２のＳ２２において昇圧スイッチ１１をオン制御している最中に、Ｓ２３ａにおいて噴射指令信号が「Ｈ」から「Ｌ」に変化したか否かを判定し、噴射指令信号が「Ｌ」に変化したときには昇圧スイッチ１１に流れる電流が上限閾値電流Ｉtuを超えるまで待機することなくＳ５１に移行し、Ｓ５１において昇圧スイッチ１１に流れる電流が第２閾値電流Ｉt2未満であるか否かを判定し、第２閾値電流Ｉt2未満になっていなければＳ５１でＮＯと判定し、Ｓ５４において所定時間経過するまで待機し、Ｓ２４に処理を戻している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the
また制御ＩＣ７は、Ｓ５１において第２閾値電流Ｉt2未満になったことを検出したときにＳ５２において昇圧スイッチ１１をオフ制御し、Ｓ５３において所定時間Ｔの経過を待機し、Ｓ２７に移行する。
When the
図１３にタイミングチャートを示すように、昇圧スイッチ１１がオンされているときに各インジェクタ２ａ，２ｂの噴射指令信号が「Ｌ」に変化すると、制御ＩＣ７はインジェクタ駆動用及びポンプ駆動用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂをオフ制御するが、このときチャージコンデンサ１３に回収電流が流れる（図１３のタイミングｔ３参照）。
As shown in the timing chart in FIG. 13, when the injection command signal of each of the
制御ＩＣ７は、図１２のＳ５１において昇圧スイッチ１１に流れる電流が第２閾値電流Ｉt2未満になっているときには、Ｓ５２に移行しＳ５２において昇圧スイッチ１１をオフ制御して所定時間Ｔだけ待機し続ける。このため、たとえ昇圧スイッチ１１をオフ制御することでコイル１０に流れていた電流がチャージコンデンサ１３に充電されたとしてもこの充電電流は微小である。このため、チャージコンデンサ１３の充電電流のピーク値ＩＣ１を抑制できる。
When the current flowing through the booster switch 11 is less than the second threshold current It2 in S51 of FIG. 12, the
制御ＩＣ７は、Ｓ５３において所定時間Ｔだけ待機した後、Ｓ２７においてチャージコンデンサ１３の充電電圧が上限閾値電圧Ｖtuを上回っていないことを検出すれば、Ｓ２２〜Ｓ２６において昇圧スイッチ１１を再度オン・オフ制御し始める（図１３のタイミングｔ３ａ参照）。その後、昇圧スイッチ１１をオフしたタイミングｔ５においてチャージコンデンサ１３の充電電流は再度上昇するが、インジェクタ駆動用及びポンプ駆動用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂをオフ制御したときに生じた大きな回収電流はこの時点ですでに低下しているため、チャージコンデンサ１３に流れる電流のピーク値ＩＣ２を抑制できる（図１３のタイミングｔ５参照）。
After the
このようにして、昇圧スイッチ１１をオフ制御するタイミングをインジェクタ駆動用及びポンプ駆動用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂをオフするタイミングとずらしている。このため、インジェクタ駆動用及びポンプ駆動用の各スイッチ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂをオフするタイミングでチャージコンデンサ１３に過渡的に流れる電流と、昇圧回路８の昇圧スイッチ１１のオフ期間中にチャージコンデンサ１３に流れる電流とを極力分離でき、このときチャージコンデンサ１３に流れる電流のピーク値ＩＣ１、ＩＣ２を抑制できる。
Thus, the timing at which the boost switch 11 is turned off is shifted from the timing at which the injector drive and pump
（他の実施形態）
本発明は前述実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。前述実施形態の構成は適宜組み合わせて適用できる。
説明を簡略化するため、インジェクタ２ａ〜２ｄに昇圧回路８からピーク電流を印加した後、このピーク電流よりも低い定電流範囲で１回だけ定電流制御する形態を示したが、これに限定されるものではなく、インジェクタ２ａ〜２ｄに印加する電流をピーク電流閾値Ｉｐに達するまで印加した後、インジェクタ２ａ〜２ｄを精度良く開弁するために２段階以上段階的に定電流制御する所謂ピック電流制御を用いた形態にも適用できる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and, for example, the following modifications or expansions are possible. The configurations of the aforementioned embodiments can be combined appropriately and applied.
Although the peak current is applied to the
前述実施形態では、最悪ケースとして、インジェクタ２ａ，２ｂを駆動停止するための気筒選択スイッチ１８ａ，１８ｂのオフタイミングと、ポンプ４の電磁コイル５の制御をオフするオフタイミングと、を同時として説明したが、制御ＩＣ７は、これらを互いに異なるオフタイミングに制御することが望ましい。
In the above embodiment, as the worst case, the off timing of the cylinder selection switches 18a and 18b for stopping driving the
例えば第１、第２実施形態などでは、所定時間経過するまで待機することでチャージコンデンサ１３の電流が低下するまで待機するようにしたが、これに限定されるものではなく、各種の他のノード（例えば、電流検出抵抗１４、１５、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、又は、チャージコンデンサ１３）の電流又は電圧を検出し、これらの何れか一つ以上の値が適切な値になるまで待機するようにしても良い。すなわち、この条件を所定条件として適用しても良い。
For example, in the first and second embodiments, by waiting until a predetermined time elapses, the current of the
マイコン６及び制御ＩＣ７は一体でも別体でも様々な形態に適用できる。
なお、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。
The
The reference numerals in the parentheses described in the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described above as one aspect of the present invention, and the technical scope of the present invention It is not limited.
前述した複数の実施形態の構成、機能を組み合わせても良い。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。 The configurations and functions of the plurality of embodiments described above may be combined. The aspect which abbreviate | omitted a part of above-mentioned embodiment as long as a subject can be solved can also be considered as embodiment. In addition, any aspect that can be considered without departing from the essence of the invention specified by the language described in the claims can be considered as an embodiment.
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。 Although the present disclosure has been described based on the embodiments described above, it is understood that the present disclosure is not limited to the embodiments or the structure. The present disclosure also includes various modifications and variations within the equivalent range. In addition, various combinations and forms as well as other combinations and forms including one element or more or less or less are also within the scope and the scope of the present disclosure.
図面中、４は燃料供給ポンプ、５は燃料供給ポンプの駆動用の電磁コイル、７は制御ＩＣ（電流印加制御部、タイミング制御部、ポンプ電流印加制御部）、８は昇圧回路、１１は昇圧スイッチ、１８ａ〜１８ｄは気筒選択スイッチ（インジェクタの駆動用の選択スイッチ）、２１ａ〜２１ｄはダイオード（回生部）、２１ｅはダイオード（ポンプ電流回生部）を示す。
In the drawing, 4 is a fuel supply pump, 5 is an electromagnetic coil for driving the fuel supply pump, 7 is a control IC (current application control unit, timing control unit, pump current application control unit), 8 is a booster circuit, 11 is a booster The
Claims (7)
前記インジェクタを開弁するときに前記昇圧回路のチャージコンデンサから昇圧電圧を印加することで当該インジェクタの電磁コイル（３ａ〜３ｄ）にピーク電流を印加し、前記ピーク電流を印加した後に所定範囲の定電流を印加制御する電流印加制御部（７、Ｓ１３〜Ｓ１６）と、
前記電流印加制御部による定電流の印加を停止し前記インジェクタの駆動を停止するときに当該インジェクタを選択する選択スイッチ（１８ａ〜１８ｄ）がオフされると前記チャージコンデンサに電流を回生する回生部（２１ａ〜２１ｄ）と、
前記選択スイッチをオフするオフタイミングと前記昇圧回路の昇圧スイッチのオフタイミングとが重ならないようにタイミング制御するタイミング制御部（７、Ｓ２３ａ，Ｓ２８；Ｓ２３ｂ，Ｓ３０〜Ｓ３２；Ｓ２４，Ｓ４１，Ｓ２５；Ｓ２３ａ，Ｓ５１〜Ｓ５４）と、
を備える噴射制御装置。 Injection control that stores energy by turning on the boost switch (11) and supplies energy to the charge capacitor by turning off the boost switch to generate a boosted voltage and drive the injectors (2a to 2d) with the boosted voltage The device (1),
A peak current is applied to the electromagnetic coil (3a to 3d) of the injector by applying a boosted voltage from the charge capacitor of the booster circuit when the injector is opened, and a predetermined range is determined after the peak current is applied. A current application control unit (7, S13 to S16) for controlling application of current;
Regeneration unit (regeneration unit) which regenerates current to the charge capacitor when the selection switch (18a to 18d) for selecting the injector is turned off when the application of the constant current by the current application control unit is stopped and the driving of the injector is stopped. 21a-21d),
A timing control unit (7, S23a, S28; S23b, S30 to S32; S24, S41, S25; S23a) that performs timing control so that the off timing for turning off the selection switch and the off timing for the boost switch of the booster circuit do not overlap. , S51 to S54),
Injection control device comprising:
前記インジェクタの駆動用の選択スイッチをオフするときに前記昇圧回路の昇圧スイッチがオンとなっている場合には、前記昇圧回路の昇圧スイッチのオフタイミングを遅延させて所定条件を満たすまで待機する（Ｓ２３ａ，Ｓ２８）請求項１記載の噴射制御装置。 The timing control unit
When the booster switch of the booster circuit is turned on when the selection switch for driving the injector is turned off, the off timing of the booster switch of the booster circuit is delayed to wait until a predetermined condition is satisfied ((1) S23a, S28) The injection control apparatus of Claim 1.
前記インジェクタの駆動用の選択スイッチをオフするときに前記昇圧回路の昇圧スイッチがオフとなっている場合には前記昇圧回路の昇圧スイッチをオン制御し所定条件を満たすまで待機する（Ｓ２３ｂ，Ｓ３０〜Ｓ３２）請求項１記載の噴射制御装置。 The timing control unit
When the booster switch of the booster circuit is off when the selection switch for driving the injector is turned off, the booster switch of the booster circuit is controlled to be on and waits until a predetermined condition is satisfied (S23b, S30 to S30) S32) The injection control device according to claim 1.
前記チャージコンデンサに流れる電流が第１閾値電流以上のときには前記昇圧スイッチのオフを禁止し、前記第１閾値電流未満になったときに前記昇圧スイッチをオフさせる（Ｓ２４，Ｓ４１，Ｓ２５）請求項１記載の噴射制御装置。 The timing control unit
When the current flowing through the charge capacitor is greater than or equal to the first threshold current, the boost switch is inhibited from being turned off, and when it is less than the first threshold current, the boost switch is turned off (S24, S41, S25). The injection control device described.
前記昇圧スイッチに流れる電流が第２閾値電流未満のときには前記昇圧スイッチをオフさせる（Ｓ２３ａ，Ｓ５１〜Ｓ５４）請求項２または４記載の噴射制御装置。 The timing control unit
The injection control device according to claim 2 or 4, wherein the booster switch is turned off when the current flowing through the booster switch is less than a second threshold current (S23a, S51 to S54).
前記タイミング制御部は、
前記複数のインジェクタの駆動を停止するときに当該複数のインジェクタを選択する選択スイッチをオフするオフタイミングと、前記昇圧回路の昇圧スイッチのオフタイミングとが重ならないようにタイミング制御する請求項１から５の何れか一項に記載の噴射制御装置。 The current application control unit is configured to be able to drive a plurality of injectors simultaneously.
The timing control unit
The timing control is performed such that the off timing when the selection switch for selecting the plurality of injectors is turned off when the driving of the plurality of injectors is stopped and the off timing of the boost switch of the booster circuit do not overlap. The injection control device according to any one of the above.
前記ポンプ電流印加制御部による定電流の印加を停止し前記燃料供給ポンプの駆動を停止するときに当該燃料供給ポンプを制御する制御スイッチ（１８ｅ）をオフすると前記チャージコンデンサに電流を回生するポンプ電流回生部（２１ｅ）と、をさらに備え、
前記タイミング制御部は、
前記インジェクタの駆動を停止するときに当該複数のインジェクタを選択する選択スイッチをオフするオフタイミングと、前記燃料供給ポンプの電磁コイルの駆動を制御する制御スイッチをオフするオフタイミングと、前記昇圧回路の昇圧スイッチのオフタイミングとが互いに重ならないようにタイミング制御する請求項１から６の何れか一項に記載の噴射制御装置。
A peak current is applied to the electromagnetic coil (5) of the fuel supply pump by applying a boosted voltage from the booster circuit when driving the fuel supply pump (4), and a predetermined range is determined after the peak current is applied. A pump current application control unit (7, S13a to S16a) that controls application of current;
Pump current for regenerating current in the charge capacitor when the control switch (18e) for controlling the fuel supply pump is turned off when the application of the constant current by the pump current application control unit is stopped and the drive of the fuel supply pump is stopped. And a regenerating unit (21e),
The timing control unit
Off timing when the selection switch for selecting the plurality of injectors is turned off when driving of the injector is stopped, off timing when the control switch for controlling driving of the electromagnetic coil of the fuel supply pump is turned off, and The injection control device according to any one of claims 1 to 6, wherein timing control is performed such that the timings of turning off the boost switches do not overlap each other.
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