DE102013206312B4

DE102013206312B4 - Electronic in-vehicle control system

Info

Publication number: DE102013206312B4
Application number: DE102013206312.1A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Kanayama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2021-07-29
Anticipated expiration: 2033-04-11
Also published as: JP2013227903A; DE102013206312A1; JP5692151B2

Abstract

Elektronisches In-Vehicle-Steuersystem für ein Fahrzeug, das einen Verbrennungsmotor, eine Batterie (3) und ein Kraftstoffeinspritzventil (9) mit einem Stellglied (11) aufweist, wobei das elektronische In-Vehicle-Steuersystem aufweist:- einen Energieeingangsanschluss (5), der eine Batteriespannung von der Batterie (3) des Fahrzeugs empfängt;- eine erste Verstärkerschaltung (7), welche die an den Energieeingangsanschluss gelegte Batteriespannung auf eine Einspritzventilansteuerspannung verstärkt, die über einem normalen Pegel der Batteriespannung liegt;- eine Ansteuerschaltung (13), die eine Ausgangsspannung der ersten Verstärkerschaltung an das Stellglied gibt, um das Kraftstoffeinspritzventil anzusteuern;- eine zweite Verstärkerschaltung (19), welche die an den Energieeingangsanschluss gelegte Batteriespannung auf einer Energieversorgungsspannung des normalen Batteriespannungspegels konstant hält, um die Energieversorgungsspannung an eine bestimmte elektronische In-Vehicle-Vorrichtung (15, 17) zu legen;- eine Eingangsfilterschaltung (65), die für sowohl die erste Verstärkerschaltung als auch die zweite Verstärkerschaltung gemeinsam und in einem Eingangspfad (63) zum Zuführen der an den Energieeingangsanschluss gelegten Batteriespannung zu sowohl der ersten Verstärkerschaltung als auch der zweiten Verstärkerschaltung vorgesehen ist; und- ein Änderungsmittel (20, 77, S140, S150), das die Ausgangsspannung der zweiten Verstärkerschaltung in die Einspritzventilansteuerspannung ändert und die Bereitstellung der Ausgangsspannung der zweiten Verstärkerschaltung zu der Ansteuerschaltung in einer Periode ändert, in der es nicht erforderlich ist, die verstärkte Spannung von der zweiten Verstärkerschaltung an die elektronische In-Vehicle-Vorrichtung zu geben.Electronic in-vehicle control system for a vehicle having an internal combustion engine, a battery (3) and a fuel injection valve (9) with an actuator (11), the electronic in-vehicle control system comprising: - a power input connection (5), which receives a battery voltage from the battery (3) of the vehicle; - a first amplifier circuit (7) which amplifies the battery voltage applied to the energy input terminal to an injection valve control voltage which is above a normal level of the battery voltage; - a control circuit (13) which gives an output voltage of the first amplifier circuit to the actuator in order to control the fuel injection valve; contraption (15, 17); - an input filter circuit (65) which is common to both the first amplifier circuit and the second amplifier circuit and in an input path (63) for supplying the battery voltage applied to the energy input terminal to both the first amplifier circuit and the second amplifier circuit is provided; and - a changing means (20, 77, S140, S150) which changes the output voltage of the second amplifier circuit to the injection valve drive voltage and changes the provision of the output voltage of the second amplifier circuit to the drive circuit in a period in which it is not necessary to change the amplified voltage from the second amplifier circuit to the in-vehicle electronic device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches In-Vehicle-Steuersystem mit zwei Verstärkerschaltungen.The present invention relates to an in-vehicle electronic control system having two amplifier circuits.

In einem herkömmlichen elektronischen Steuersystem zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, so wie es in der JP 2008 / 190 388 A offenbart ist, wird eine Spannung einer DC-Batterie durch eine Verstärkerschaltung auf eine Spannung (beispielsweise 50V) verstärkt, die über einem normalen Spannungspegel (beispielsweise 12V) der Batteriespannung liegt. Die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung wird an ein Stellglied eines Kraftstoffeinspritzventils gegeben, um das Einspritzventil anzusteuern, d.h. um Kraftstoff vom Einspritzventil in den Verbrennungsmotor zu spritzen. Diese Verstärkerschaltung wird als Einspritzventilansteuerungs-Verstärkerschaltung bezeichnet.In a conventional electronic control system for controlling an internal combustion engine of a vehicle, such as that shown in FIG JP 2008/190 388 A is disclosed, a voltage of a DC battery is boosted by a booster circuit to a voltage (e.g. 50V) that is above a normal voltage level (e.g. 12V) of the battery voltage. The output voltage of the amplifier circuit is sent to an actuator of a fuel injection valve in order to control the injection valve, ie in order to inject fuel from the injection valve into the internal combustion engine. This amplifier circuit is referred to as an injection valve control amplifier circuit.

In einem Fahrzeug werden ein Anlasser zum Starten eines Verbrennungsmotors und elektronische In-Vehicle-Vorrichtungen, die im Fahrzeug befestigt sind, für gewöhnlich von derselben Batterie gespeist. Da die zur Ansteuerung des Anlassers erforderliche Energie sehr hoch ist, fällt die Batteriespannung deutlich, wenn der Anlasser betrieben wird. Dies führt dazu, dass die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen mitunter nicht arbeiten können.In a vehicle, a starter for starting an internal combustion engine and in-vehicle electronic devices mounted in the vehicle are usually powered by the same battery. Since the energy required to control the starter is very high, the battery voltage drops significantly when the starter is operated. As a result, the in-vehicle electronic devices sometimes cannot work.

In einem Fahrzeug, das mit einem Leerlaufstoppsystem ausgerüstet ist, das einen Verbrennungsmotor automatisch stoppt und neu startet, wird der Verbrennungsmotor auf einer Fahrstraße automatisch neu gestartet. Wenn eine Navigationsvorrichtung, die eine der elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen darstellt, durch den Abfall einer Batteriespannung zum Zeitpunkt des automatischen Neustarts des Verbrennungsmotors durch den Anlasser zurückgesetzt wird, benötigt die Navigationsvorrichtung beispielsweise eine gewisse Zeit, um erneut aktiviert zu werden. Aus diesem Grund kann ein Routenführungsbetrieb der Navigationsvorrichtung voraussichtlich nicht fortgesetzt oder eine Musikwiedergabe nicht bereitgestellt werden. Wenn eine Messanzeigevorrichtung, die eine andere der elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen darstellt, zurückgesetzt wird, kann Information für einen Fahrer voraussichtlich nicht angezeigt werden.In a vehicle equipped with an idling stop system that automatically stops and restarts an internal combustion engine, the internal combustion engine is automatically restarted on a route. For example, when a navigation device, which is one of the in-vehicle electronic devices, is reset by a drop in battery voltage at the time of automatic restart of the internal combustion engine by the starter, the navigation device takes a certain time to be activated again. For this reason, route guidance operation of the navigation device is unlikely to continue or music reproduction cannot be provided. When a meter display device, which is another one of the in-vehicle electronic devices, is reset, information for a driver is unlikely to be displayed.

Die JP 2011 / 094 517 A lehrt ferner, eine Batteriespannung auf einen normalen Spannungspegel zu verstärken und die verstärkte Spannung an elektronische In-Vehicle-Vorrichtungen zu geben. Diese Verstärkerschaltung wird als Vorrichtungsversorgungs-Verstärkerschaltung bezeichnet.the JP 2011/094 517 A further teaches boosting a battery voltage to a normal voltage level and applying the boosted voltage to in-vehicle electronic devices. This amplifier circuit is referred to as a device supply amplifier circuit.

Für die vorstehend beschriebenen zwei Verstärkerschaltungen werden für gewöhnlich Schaltregler von Spannungsverstärkungstyp verwendet. In einem Eingangspfad zur Eingabe einer Batteriespannung an solch eine Verstärkerschaltung muss eine Eingangsfilterschaltung aus einem Kondensator und einer Spulte vorgesehen werden, um zu verhindern, dass durch einen Schaltbetrieb der Verstärkerschaltung (insbesondere einen Schaltbetrieb von Schaltelementen in der Verstärkerschaltung) erzeugtes Rauschen auf Energieversorgungsleitungen im Fahrzeug übergeht.For the above-described two amplifier circuits, voltage amplification type switching regulators are usually used. In an input path for inputting a battery voltage to such an amplifier circuit, an input filter circuit comprising a capacitor and a coil must be provided in order to prevent noise generated by switching operation of the amplifier circuit (in particular switching operation of switching elements in the amplifier circuit) from being transferred to power supply lines in the vehicle .

In einem elektronischen In-Vehicle-Steuersystem, das sowohl mit der Einspritzventilansteuerungs-Verstärkerschaltung als auch der Vorrichtungsversorgungs-Verstärkerschaltung ausgerüstet ist, muss die Eingangsfilterschaltung für jede Verstärkerschaltung vorgesehen sein. Hierdurch erhöht sich die Anzahl von Komponenten.In an in-vehicle electronic control system equipped with both the fuel injector drive amplifier circuit and the device supply amplifier circuit, the input filter circuit must be provided for each amplifier circuit. This increases the number of components.

Die US 5 717 562 A offenbart eine Solenoid-Treiberschaltung, die von einem elektronischen Steuermodul („ECM“) gesteuert wird und viele Komponenten eliminiert, die nach dem Stand der Technik für eine Hochspannungsversorgung erforderlich sind. Die Solenoid-Treiberschaltung beinhaltet einen Hochspannungswahlschalter, einen Wahlschalter und einen Modulationsschalter, die durch das ECM gesteuert werden. Das ECM bewirkt das Öffnen und Schließen der Schalter, so dass die von der Magnetspule beim Öffnen des Modulationsschalters erzeugte Gegen-EMK durch Aufladen eines Kondensators wieder aufgefangen werden kann. Diese Energie kann dann verwendet werden, um die Magnetspule zu erregen.the U.S. 5,717,562 A discloses a solenoid driver circuit controlled by an electronic control module ("ECM") that eliminates many of the components required in the prior art for a high voltage supply. The solenoid driver circuit includes a high voltage selector switch, a selector switch, and a modulation switch that are controlled by the ECM. The ECM causes the switches to open and close so that the back EMF generated by the solenoid when the modulation switch is opened can be recovered by charging a capacitor. This energy can then be used to energize the solenoid.

Aus der EP 15 57 561 A1 sind ferner ein Spannungsverstärker für einen Motorgenerator und ein entsprechendes Steuerverfahren bekannt. Ein Dual-DC-DC-Converter ist in „Analog Devices: „28 V / 100 W DC/DC Converters with Integral EMI Filter“; Datenblatt ADDC02812DA / ADDC02815DA, 1996‟ beschrieben.From the EP 15 57 561 A1 a voltage amplifier for a motor generator and a corresponding control method are also known. A dual DC-DC converter is in “Analog Devices:“ 28 V / 100 W DC / DC Converters with Integral EMI Filter ”; Data sheet ADDC02812DA / ADDC02815DA, 1996 ‟described.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches In-Vehicle-Steuersystem mit einer Einspritzventilansteuerungs-Verstärkerschaltung und einer Vorrichtungsversorgungs-Verstärkerschaltung bereitzustellen, das kompakter Größe und mit geringen Kosten verbunden fertigbar ist.It is an object of the present invention to provide an in-vehicle electronic control system having an injector drive amplifier circuit and a device supply amplifier circuit which can be manufactured in a compact size and at a low cost.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein elektronisches In-Vehicle-Steuersystem für ein Fahrzeug nach dem Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by an electronic in-vehicle control system for a vehicle according to claim 1. Advantageous further developments are the subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß dient die erste Verstärkerschaltung zur Ansteuerung des Einspritzventils, so dass ihr Ausgangsstrom zunimmt und der Eingangsstrom vom Energieeingangsanschluss zunimmt, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl des Fahrzeugs zunimmt. Dies liegt daran, dass die Anzahl von Malen der Kraftstoffeinspritzungen pro Zeiteinheit zunimmt, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl zunimmt. Die zweite Verstärkerschaltung dient der elektronischen In-Vehicle-Vorrichtung und ist dazu ausgelegt, den Verstärkungsbetrieb auszuführen, wenn die Batteriespannung unter den normalen Pegel fällt. Wenn unabhängig davon, ob die zweite Verstärkerschaltung den Spannungsverstärkungsbetrieb ausführt, eine feste Versorgungsenergie an die bestimmte elektronische In-Vehicle-Vorrichtung gegeben wird, nimmt der Eingangsstrom in die zweite Verstärkerschaltung zu, wenn die Batteriespannung unter einen normalen Pegel fällt, und die zweite Verstärkerschaltung führt den Verstärkungsbetrieb aus. Die Batteriespannung fällt für gewöhnlich am Verbrennungsmotorstartzeitpunkt, an dem der Anlasser angesteuert wird, d.h. zu der Zeit, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl unter der Leerlaufdrehzahl liegt, unter den normalen Pegel. Aus diesem Grund nimmt der Eingangsstrom in die zweite Verstärkerschaltung einen hohen Wert an, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl niedrig ist. Dementsprechend steigen die Eingangsströme in die erste Verstärkerschaltung und die zweite Verstärkerschaltung in verschiedenen Verbrennungsmotordrehzahlbereichen. In der Annahme, dass die Höchstwerte der Eingangsströme in die erste Verstärkerschaltung und die zweite Verstärkerschaltung durch L1 bzw. L2 beschrieben werden, ist der Höchstwert des Stroms, der die Eingangsfilterschaltung passiert, auch dann kleiner als L1+L2, wenn die erste Verstärkerschaltung und die zweite Verstärkerschaltung eine Eingangsfilterschaltung gemeinsam nutzen.According to the invention, the first amplifier circuit is used to control the injection valve, so that its output current increases and the input current from the energy input connection increases when the engine speed of the Vehicle increases. This is because the number of times of fuel injection per unit time increases as the engine speed increases. The second booster circuit is for the in-vehicle electronic device and is configured to perform the booster operation when the battery voltage falls below the normal level. If a fixed supply power is given to the specific in-vehicle electronic device regardless of whether the second booster circuit is performing the voltage boosting operation, the input current to the second booster circuit increases when the battery voltage drops below a normal level and the second booster circuit leads the boost mode off. The battery voltage usually falls below the normal level at the engine starting time when the starter is driven, that is, at the time when the engine speed is below the idling speed. For this reason, the input current to the second booster circuit becomes high when the engine speed is low. Accordingly, the input currents into the first amplifier circuit and the second amplifier circuit increase in different engine speed ranges. Assuming that the maximum values of the input currents in the first amplifier circuit and the second amplifier circuit are described by L1 and L2, respectively, the maximum value of the current that passes through the input filter circuit is also smaller than L1 + L2 if the first amplifier circuit and the second amplifier circuit share an input filter circuit.

Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:

1 einen Schaltplan eines elektronischen In-Vehicle-Steuersystems gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 einen Schaltplan eines elektronischen In-Vehicle-Steuersystems gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Ausgangsänderungsverarbeitung in der zweiten Ausführungsform.

The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings. In the drawings shows:

1 a circuit diagram of an in-vehicle electronic control system according to a first embodiment;
2 a circuit diagram of an in-vehicle electronic control system according to a second embodiment; and
3 is a flowchart showing output change processing in the second embodiment.

Nachstehend ist ein elektronisches In-Vehicle-Steuersystem unter Bezugnahme auf Ausführungsformen näher beschrieben. Dabei wird angenommen, dass das elektronische In-Vehicle-Steuersystem der Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs steuert.An in-vehicle electronic control system will be described below with reference to embodiments. It is assumed that the in-vehicle electronic control system of the embodiments controls an internal combustion engine of a vehicle.

Es wird darauf hingewiesen, dass die folgende erste Ausführungsform das Verständnis für die vorliegende Erfindung fördern soll, die durch die anschließende zweite Ausführungsform dargelegt ist.It should be noted that the following first embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention, which is set forth by the subsequent second embodiment.

(Erste Ausführungsform)(First embodiment)

Eine ECU (ECU : electronic control unit oder elektronische Steuereinheit) 1 weist, wie in 1 gezeigt, einen Energieeingangsanschluss 5, eine erste Verstärkerschaltung 7, eine Ansteuerschaltung 13, eine zweite Verstärkerschaltung 19 und einen Mikrocomputer (MC) 20 auf. Der Energieeingangsanschluss 5 wird mit einer Batteriespannung VB einer in einem Fahrzeug befestigten DC-Batterie 3 versorgt. Die erste Verstärkerschaltung 7 verstärkt die an den Energieeingangsanschluss 5 gelegte Batteriespannung VB auf eine Einspritzventilansteuerspannung (beispielsweise ungefähr 50V), die über dem normalen Batteriespannungspegel (beispielsweise ungefähr 12V) liegt, und gibt eine verstärkte Spannung als eine erste Ausgangsspannung Vu1 aus. Die Ansteuerschaltung 13 gibt die Ausgangsspannung Vu1 der ersten Verstärkerschaltung 7 an ein Stellglied 11 eines Kraftstoffeinspritzventils 9, um das Einspritzventil 11 elektromagnetisch anzusteuern. Die zweite Verstärkerschaltung 19 verstärkt die an den Energieeingangsanschluss 5 gelegte Batteriespannung VB auf den normalen Batteriespannungspegel und gibt diese verstärkte Spannung als Energieversorgungsspannung an bestimmte elektronische In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17. Der Mikrocomputer 20 führt eine Verbrennungsmotorsteuerverarbeitung und andere Verarbeitungen aus. In der 1 ist ein Energieausgangsanschluss 18, der einen der Anschlüsse der ECU 1 darstellt, vorgesehen, um die Energieversorgungsspannung von der zweiten Verstärkerschaltung 19 an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 zu geben.An ECU (ECU: electronic control unit) 1 has, as shown in FIG 1 shown, a power input terminal 5 , a first amplifier circuit 7th , a control circuit 13th , a second amplifier circuit 19th and a microcomputer (MC) 20th on. The energy input connector 5 comes with a battery voltage VB a DC battery mounted in a vehicle 3 provided. The first amplifier circuit 7th amplifies the at the energy input connection 5 applied battery voltage VB to an injector drive voltage (e.g., about 50V) that is above the normal battery voltage level (e.g., about 12V), and gives a boosted voltage as a first output voltage Vu1 the end. The control circuit 13th gives the output voltage Vu1 the first amplifier circuit 7th to an actuator 11 a fuel injector 9 to the injector 11 to be controlled electromagnetically. The second amplifier circuit 19th amplifies the at the energy input connection 5 applied battery voltage VB to the normal battery voltage level and outputs this boosted voltage as a power supply voltage to certain in-vehicle electronic devices 15th and 17th . The microcomputer 20th executes engine control processing and other processing. In the 1 is an energy output connector 18th , the one of the connections of the ECU 1 represents, provided to the power supply voltage from the second amplifier circuit 19th to the in-vehicle electronic devices 15th and 17th admit.

Die erste Verstärkerschaltung 7 ist ein Schaltregler vom Spannungsverstärkungstyp, der aus einer DC/DC-Wandlungsschaltung 21 vom Spannungsverstärkungstyp und einer Steuerschaltung 23 zur Steuerung der DC/DC-Wandlungsschaltung 21 aufgebaut ist. Die DC/DC-Wandlungsschaltung 21 ist aus einer Spule (Drossel) 31, einem Transistor (beispielsweise ein MOSFET) 32, einer Diode 33 und einem Kondensator 34 aufgebaut. Die Spule 31 wird an ihrem einen Ende mit der Batteriespannung VB vom Energieeingangsanschluss 5 versorgt. Der Transistor 32 ist ein Schaltelement, das zwischen das andere Ende der Spule 31 und die Masseleitung geschaltet ist. Die Diode 33 ist an ihrer Anode mit einem Knotenpunkt zwischen der Spule 31 und dem Transistor 32 verbunden. Der Kondensator 34 ist zwischen eine Kathode der Diode 33 und die Masseleitung geschaltet. Die Diode 33 lässt einen Strom nur von der Spule 31 zum Kondensator 34 fließen.The first amplifier circuit 7th is a voltage boost type switching regulator composed of a DC / DC conversion circuit 21 of the voltage amplification type and a control circuit 23 to control the DC / DC conversion circuit 21 is constructed. The DC / DC conversion circuit 21 is made of a coil (choke) 31 , a transistor (e.g. a MOSFET) 32, a diode 33 and a capacitor 34 built up. The sink 31 is at one end with the battery voltage VB from the energy input connection 5 provided. The transistor 32 is a switching element between the other end of the coil 31 and the ground line is connected. The diode 33 is at its anode with a node between the coil 31 and the transistor 32 connected. The condenser 34 is between a cathode of the diode 33 and the ground line switched. The diode 33 lets a current only from the coil 31 to the capacitor 34 flow.

In der DC/DC-Wandlungsschaltung 21 wird dann, wenn der Transistor 32 leitend geschaltet und gesperrt (umgeschaltet) wird, eine Flyback- bzw. Rücklaufspannung (gegenelektromotorische Spannung), die über der Batteriespannung VB liegt, an einem Knotenpunkt zwischen der Spule 31 und dem Transistor 32 erzeugt. Der Kondensator 34 wird über die Diode 33 durch die Rücklaufspannung geladen. Folglich wird der Kondensator 34 auf eine Spannung geladen, die über der Eingangsspannung (d.h. der Batteriespannung VB) liegt, die an die erste Verstärkerschaltung 7 gegeben wird. Diese geladene Spannung wird zur Ausgangsspannung Vu1 der ersten Verstärkerschaltung 7.In the DC / DC conversion circuit 21 will then when the transistor 32 switched on and is blocked (switched), a flyback or reverse voltage (counter-electromotive voltage), which is above the battery voltage VB is at a node between the coil 31 and the transistor 32 generated. The condenser 34 is going through the diode 33 charged by the flyback voltage. Consequently, the capacitor 34 charged to a voltage that is above the input voltage (i.e. the battery voltage VB ) which is connected to the first amplifier circuit 7th is given. This charged voltage becomes the output voltage Vu1 the first amplifier circuit 7th .

Die Steuerschaltung 23 ist aus einer Spannungsteilerschaltung (ST) 35, einer Vergleichsschaltung (VG) 36 und einer PWM-Schaltung 37 aufgebaut. Die Spannungsteilerschaltung 35 teilt die Ausgangsspannung Vu1 der ersten Verstärkerschaltung 7 (geladene Spannung des Kondensators 34) mit einem festen Teilungsverhältnis. Die Vergleichsschaltung 36 vergleicht eine Ausgangsspannung (geteilte Spannung) der Spannungsteilerschaltung 35 mit einer festen Referenzspannung Vr. Die PWM-Schaltung 37 erzeugt ein PWM-Signal eines Tastverhältnisses entsprechend einem Vergleichsergebnis (Impulsbreitemodulation) der Vergleichsschaltung 36 und gibt dieses PWM-Signal an ein Gate des Transistors 32, um so den Transistor 32 leitend zu schalten und zu sperren (ein- und auszuschalten).The control circuit 23 is made up of a voltage divider circuit ( ST ) 35 , a comparison circuit ( VG ) 36 and a PWM circuit 37 built up. The voltage divider circuit 35 divides the output voltage Vu1 the first amplifier circuit 7th (charged voltage of the capacitor 34 ) with a fixed division ratio. The comparison circuit 36 compares an output voltage (divided voltage) of the voltage dividing circuit 35 with a fixed reference voltage Vr . The PWM circuit 37 generates a PWM signal of a duty ratio in accordance with a comparison result (pulse width modulation) of the comparison circuit 36 and outputs this PWM signal to a gate of the transistor 32 so as to the transistor 32 to switch conductive and to block (switch on and off).

Die Vergleichsschaltung 36 ist ein Fehlerverstärker, der ein Fehlersignal, das einer Differenz zwischen der Referenzspannung Vr und der geteilten Spannung der Spannungsteilerschaltung 35 entspricht, an die PWM-Schaltung 37 ausgibt. Der Spannungspegel des Fehlersignals nimmt zu, wenn die Differenz zwischen der Referenzspannung Vr und der geteilten Spannung zunimmt.The comparison circuit 36 is an error amplifier that generates an error signal that is a difference between the reference voltage Vr and the divided voltage of the voltage divider circuit 35 corresponds to the PWM circuit 37 issues. The voltage level of the error signal increases when the difference between the reference voltage Vr and the shared tension increases.

Die PWM-Schaltung 37 setzt einen Ausgangspegel des PWM-Signals auf einen aktiven Pegel (wie beispielsweise einen hohen Pegel), der den Transistor 32 leitend schaltet, und zwar an einem Zeitpunkt, an dem ein Takt einer festen Frequenz, der an die PWM-Schaltung 37 gegeben wird, eine Pegeländerungsflanke in einer bestimmten Richtung hervorbringt (ansteigende Flanke oder abfallende Flanke). Anschließend setzt die PWM-Schaltung 37 den Ausgangspegel des PWM-Signals auf einen nicht aktiven Pegel (wie beispielsweise einen niedrigen Pegel), der den Transistor 32 nach Verstreichen einer Zeit sperrt, der dem Fehlersignal entspricht und zunimmt, wenn das Fehlersignal zunimmt. Die PWM-Schaltung 37 wiederholt den vorstehend beschriebenen Ein/Aus-Betrieb.The PWM circuit 37 sets an output level of the PWM signal to an active level (such as a high level) that the transistor 32 turns conductive, namely at a point in time at which a clock of a fixed frequency is sent to the PWM circuit 37 is given, produces a level change edge in a certain direction (rising edge or falling edge). The PWM circuit then resumes 37 the output level of the PWM signal to an inactive level (such as a low level), which the transistor 32 locks after a time that corresponds to the error signal and increases when the error signal increases. The PWM circuit 37 repeats the on / off operation described above.

In der ersten Verstärkerschaltung 7 wird das Spannungsteilerverhältnis der Spannungsteilerschaltung 35 derart festgelegt, dass das Tastverhältnis des von der Schaltung 37 ausgegebenen PWM-Signals bewirkt, dass die Ausgangsspannung Vu1 der ersten Verstärkerschaltung 7 eine Soll-Ausgangsspannung (Einspritzventilansteuerspannung von ungefähr 50V) annimmt. Die Steuerschaltung 23 vergleicht folglich die geladene Spannung (Vu1) des Kondensators 34 mit der Referenzspannung Vr, erzeugt das PWM-Signal zum Abgleichen der geladenen Spannung auf die Soll-Ausgangsspannung und schaltet den Transistor 32 durch das PWM-Signal ein und aus.In the first amplifier circuit 7th becomes the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit 35 set such that the duty cycle of the circuit 37 output PWM signal causes the output voltage Vu1 the first amplifier circuit 7th assumes a target output voltage (injection valve control voltage of approximately 50V). The control circuit 23 consequently compares the charged voltage ( Vu1 ) of the capacitor 34 with the reference voltage Vr , generates the PWM signal to adjust the charged voltage to the target output voltage and switches the transistor 32 on and off by the PWM signal.

Das Kraftstoffeinspritzventil 9, das ein Steuerobjekt der Ansteuerschaltung 13 ist, ist eine elektrisch betriebene Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs durch Öffnen des Ventils.The fuel injector 9 , which is a control object of the control circuit 13th is an electrically operated device for injecting fuel into the internal combustion engine of the vehicle by opening the valve.

Wenn ein vom Mikrocomputer 20 angelegtes Einspritzbefehlssignal zum aktiven Pegel wechselt, gibt die Ansteuerschaltung 13 die Ausgangsspannung Vu1 der ersten Verstärkerschaltung 7 an die Magnetspule, die das Stellglied 11 des Kraftstoffeinspritzventils 9 ist, so dass das Kraftstoffeinspritzventil 9 sein Ventil durch einen vorbestimmten hohen Strom (d.h. Spitzenstrom), der in die Magnetspule gespeist wird, schnell öffnet. Die Ansteuerschaltung 13 hält das Ventil des Kraftstoffeinspritzventils 9 anschließend geöffnet, indem sie einen festen Strom in die Magnetspule speist, bis das Einspritzbefehlssignal auf den nicht aktiven Pegel geändert wird, d.h. bis eine Kraftstoffeinspritzperiode endet.If one from the microcomputer 20th applied injection command signal changes to the active level, gives the control circuit 13th the output voltage Vu1 the first amplifier circuit 7th to the solenoid that controls the actuator 11 of the fuel injector 9 is so the fuel injector 9 rapidly opens its valve by a predetermined high current (ie, peak current) fed into the solenoid. The control circuit 13th holds the valve of the fuel injector 9 then opened by feeding a fixed current to the solenoid until the injection command signal is changed to the inactive level, that is, until a fuel injection period ends.

Das Kraftstoffeinspritzventil 9 kann eine Vorrichtung sein, die ein piezoelektrisches Element (Piezoaktor) als das Stellglied 11 zum Öffnen des Ventils aufweist.The fuel injector 9 may be a device that uses a piezoelectric element (piezo actuator) as the actuator 11 to open the valve.

In diesem Fall gibt die Ansteuerschaltung 13 dann, wenn das vom Mikrocomputer 20 angelegte Einspritzbefehlssignal zum aktiven Pegel wechselt, die Ausgangsspannung Vu1 der ersten Verstärkerschaltung 7 über eine Chopping-Steuerung an das piezoelektrische Element, um das piezoelektrische Element zu laden. Wenn das Einspritzbefehlssignal anschließend auf den nicht aktiven Pegel geändert wird, entlädt die Ansteuerschaltung 13 das piezoelektrische Element über die Chopping-Steuerung.In this case the control circuit gives 13th then if that from the microcomputer 20th applied injection command signal changes to the active level, the output voltage Vu1 the first amplifier circuit 7th via a chopping control to the piezoelectric element in order to charge the piezoelectric element. If the injection command signal is subsequently changed to the inactive level, the control circuit discharges 13th the piezoelectric element via the chopping control.

Die zweite Verstärkerschaltung 19 ist ebenso ein Schaltregler vom Spannungsverstärkungstyp, der, ähnlich der ersten Verstärkerschaltung 7, eine DC/DC-Wandlungsschaltung 41 von Spannungsverstärkungstyp und eine Steuerschaltung 43 zur Steuerung der DC/DC-Wandlungsschaltung 41 aufweist.The second amplifier circuit 19th is also a voltage boost type switching regulator similar to the first booster circuit 7th , a DC / DC conversion circuit 41 of voltage amplification type and a control circuit 43 to control the DC / DC conversion circuit 41 having.

Die DC/DC-Wandlungsschaltung 41 weist eine Konfiguration gleich derjenigen der DC/DC-Wandlungsschaltung 21 mit einer Spule 51, einem Transistor 52 als ein Schaltelement, einer Diode 53 und einem Kondensator 54 auf. Die Steuerschaltung 43 weist ebenso eine Konfiguration gleich derjenigen der Steuerschaltung 23 mit einer Spannungsteilerschaltung (ST) 55, einer Vergleichsschaltung (VG) 56 und einer PWM-Schaltung 57 auf.The DC / DC conversion circuit 41 has a configuration similar to that of the DC / DC conversion circuit 21 with a coil 51 , a transistor 52 as a switching element, a diode 53 and a capacitor 54 on. The control circuit 43 also has a configuration similar to that of the control circuit 23 with a voltage divider circuit ( ST ) 55 , a comparison circuit ( VG ) 56 and a PWM circuit 57 on.

Die zweite Verstärkerschaltung 19 unterscheidet sich jedoch dahingehend von der ersten Verstärkerschaltung 7, dass eine Soll-Ausgangsspannung nicht die Einspritzventilansteuerspannung (50V), sondern die normale Batteriespannung (12V) ist. Das Spannungsteilerverhältnis der Spannungsteilerschaltung 55 ist folglich verschieden. Das Spannungsteilerverhältnis der Teilerschaltung 55 wird derart bestimmt, dass das Tastverhältnis des von der PWM-Schaltung 57 an das Gate des Transistors 52 gegebenen PWM-Signals einem Tastverhältnis gleichkommt, das bewirkt, dass eine zweite Ausgangsspannung Vu2 (geladene Spannung des Kondensators 54) der zweiten Verstärkerschaltung 19 einen Wert 12V annimmt.The second amplifier circuit 19th however, differs from the first amplifier circuit in this respect 7th that a target output voltage is not the injection valve control voltage ( 50V) , but the normal battery voltage ( 12V) is. The voltage divider ratio of the voltage divider circuit 55 is therefore different. The voltage divider ratio of the divider circuit 55 is determined so that the duty cycle of the PWM circuit 57 to the gate of the transistor 52 given PWM signal is equivalent to a duty cycle that causes a second output voltage Vu2 (charged voltage of the capacitor 54 ) of the second amplifier circuit 19th a value 12V accepts.

Wenn die vom Energieeingangsanschluss 5 bereitgestellte Batteriespannung VB unter 12V fällt, verstärkt die zweite Verstärkerschaltung 19 die sinkende Batteriespannung VB durch den Verstärkungsbetrieb (d.h. das Ein- und Ausschalten des Transistors 52) auf 12V und gibt die verstärkte Spannung von 12V an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17. Wenn die Batteriespannung VB jedoch größer oder gleich 12V ist, führt die zweite Verstärkerschaltung 19 ihren Verstärkungsbetrieb nicht aus, sondern gibt die vom Energieeingangsanschluss 5 bereitgestellte Batteriespannung VB an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17.If the from the power input terminal 5 provided battery voltage VB falls below 12V, the second amplifier circuit amplifies 19th the falling battery voltage VB by boosting operation (i.e. turning the transistor on and off 52 ) to 12V and outputs the boosted voltage of 12V to the in-vehicle electronic devices 15th and 17th . When the battery voltage VB but is greater than or equal to 12V, the second amplifier circuit performs 19th its boosting operation does not turn off, but outputs that from the energy input connection 5 provided battery voltage VB to the in-vehicle electronic devices 15th and 17th .

Die zweite Verstärkerschaltung 19 ist aus folgendem Grund vorgesehen. Das Fahrzeug ist mit einem Leerlaufstoppsteuersystem (nicht gezeigt) ausgerüstet, das einen Verbrennungsmotor automatisch stoppt und neu startet. Wenn eine vorbestimmte Automatikstoppbedingung erfüllt ist, ein Fahrzeug beispielsweise nach einem Fahren an einer Verkehrsampel stoppt, wird der Verbrennungsmotor automatisch gestoppt. Wenn anschließend eine Automatikstartbedingung erfüllt ist, ein Fahrzeug beispielsweise weiterfahren muss, wird der Verbrennungsmotor zur Weiterfahrt des Fahrzeugs automatisch gestartet (d.h. neu gestartet). Wenn der Verbrennungsmotor automatisch zu starten ist, schaltet das Leerlaufstoppsteuersystem ein Anlasserrelais 61 zum Speisen von Strom in den Anlasser 59 ein, um den Anlasser 59 anzusteuern und den Verbrennungsmotor anzukurbeln.The second amplifier circuit 19th is provided for the following reason. The vehicle is equipped with an idle stop control system (not shown) that automatically stops and restarts an internal combustion engine. When a predetermined automatic stop condition is met, for example a vehicle stops after driving at a traffic light, the internal combustion engine is automatically stopped. If an automatic start condition is then met, for example a vehicle has to continue driving, the internal combustion engine is automatically started (ie restarted) to allow the vehicle to continue driving. When the engine is to be started automatically, the idle stop control system switches a starter relay 61 to feed electricity to the starter 59 one to the starter 59 to control and crank the combustion engine.

Wenn der Anlasser 59 angesteuert wird, fließt ein hoher Strom in einen Motor im Anlasser 59 und fällt die Batteriespannung VB erheblich. Die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 werden durch den Abfall der Batteriespannung VB voraussichtlich zurückgesetzt.When the starter 59 is controlled, a high current flows into a motor in the starter 59 and the battery voltage drops VB considerable. The in-vehicle electronic devices 15th and 17th are caused by the drop in battery voltage VB expected to be reset.

Folglich wird die Ausgangsspannung Vu2 von der zweiten Verstärkerschaltung 19 als die Energieversorgungsspannung an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 gegeben, um zu verhindern, dass die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 zum Zeitpunkt eines Verbrennungsmotorstarts zurückgesetzt werden (insbesondere zum Zeitpunkt eines automatischen Verbrennungsmotorstarts aus einem Leerlaufstoppzustand).As a result, the output voltage becomes Vu2 from the second amplifier circuit 19th as the power supply voltage to the in-vehicle electronic devices 15th and 17th given to prevent the electronic in-vehicle devices 15th and 17th be reset at the time of engine start (particularly, at the time of automatic engine start from an idle stop state).

Die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17, an die Energie von der zweiten Verstärkerschaltung 19 gegeben wird, werden als bestimmte Vorrichtungen gewählt, die Schwierigkeiten unterliegen, wenn ein Reset bzw. Zurücksetzen zur Zeit eines Sinkens der Batteriespannung VB während einer Fahrt auf einer Straße erfolgt. Die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 sind beispielsweise eine Navigationsvorrichtung und eine Messanzeigevorrichtung. Obgleich in der 1 zwei Vorrichtungen als elektronische In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 gezeigt sind, können die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen, die von der zweiten Verstärkerschaltung 19 betrieben werden, in der Anzahl eins, drei oder mehr als drei vorgesehen sein.The in-vehicle electronic devices 15th and 17th , to the energy from the second amplifier circuit 19th are selected as certain devices that are subject to difficulty when resetting at the time of a decrease in battery voltage VB takes place while driving on a road. The in-vehicle electronic devices 15th and 17th are, for example, a navigation device and a measurement display device. Although in the 1 two devices as in-vehicle electronic devices 15th and 17th shown, the in-vehicle electronic devices generated by the second amplifier circuit 19th can be operated in the number one, three or more than three.

Obgleich die erste Verstärkerschaltung 7 als die Einspritzventilansteuerungs-Verstärkerschaltung vorgesehen ist, ist die zweite Verstärkerschaltung 19 als eine Vorrichtungsversorgungs- Verstärkerschaltung vorgesehen, welche die vom normalen Pegel 12V abfallende Batteriespannung VB auf den normalen Batteriespannungspegel 12V verstärkt und die verstärkte Spannung an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 gibt.Although the first amplifier circuit 7th is provided as the injector drive booster circuit, is the second booster circuit 19th provided as a device supply amplifier circuit which is normal level 12V falling battery voltage VB to the normal battery voltage level 12V and the increased voltage to the in-vehicle electronic devices 15th and 17th are.

In der ECU 1 ist eine Eingangsfilterschaltung 65 gemeinsam für zwei Verstärkungsschaltungen 7 und 19 in einem Energieeingangspfad 63 vorgesehen, der die Batteriespannung VB vom Energieeingangsanschluss 5 sowohl an die erste Verstärkerschaltung 7 als auch an die zweite Verstärkerschaltung 19 gibt.In the ECU 1 is an input filter circuit 65 common for two amplification circuits 7th and 19th in an energy input path 63 provided that the battery voltage VB from the energy input connection 5 both to the first amplifier circuit 7th as well as to the second amplifier circuit 19th are.

Die Eingangsfilterschaltung 65 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass Rauschen, das durch den Schaltbetrieb (Ein- und Ausschalten der Transistoren 32 und 52) in den Verstärkerschaltungen 7 und 19 erzeugt wird, auf die Leitung der Batteriespannung VB im Fahrzeug abgestrahlt wird. Die Eingangsfilterschaltung 65 ist aus einer Spule 67, die in Reihe mit dem Energieeingangspfad 63 geschaltet ist, und einem Kondensator 68, der zwischen eine Stromabwärtsseite der Spule 67 und die Masseleitung geschaltet ist, aufgebaut.The input filter circuit 65 is provided to prevent noise caused by switching operation (switching the transistors on and off 32 and 52 ) in the amplifier circuits 7th and 19th is generated on the line of the battery voltage VB is emitted in the vehicle. The input filter circuit 65 is from a coil 67 that are in series with the energy input path 63 is connected, and a capacitor 68 that is between a downstream side of the coil 67 and the ground line is connected.

Die Eingangsfilterschaltung 65 ist nicht auf diejenige in der 1 beschränkt, sondern kann eine Konfiguration aufweisen, bei der ein anderer Kondensator zwischen die Stromaufwärtsseite der Spule 67 und die Masseleitung geschaltet ist, oder nur der Kondensator 68 ohne die Spule 67 vorgesehen ist.The input filter circuit 65 is not on the one in the 1 limited, but may have a configuration in which another capacitor is interposed between the upstream side of the coil 67 and the ground line is connected, or just the capacitor 68 without the coil 67 is provided.

In der letzteren Eingangsfilterschaltung, in der die Spule 67 aus der Eingangsfilterschaltung 65 der 1 entfernt ist, wird ein Tiefpassfilter aus dem Kondensator 68 und einer Impedanz einer Leitung des Energieeingangspfades 63 gebildet.In the latter input filter circuit where the coil 67 from the input filter circuit 65 the 1 is removed, a low pass filter is made from the capacitor 68 and an impedance of a line of the energy input path 63 educated.

Da die erste Verstärkerschaltung 7 und die zweite Verstärkerschaltung 19 eine Eingangsfilterschaltung 65 in der ECU 1 gemeinsam nutzen, kann die Anzahl der Komponenten verringert werden. In der Annahme, dass die Höchstwerte der Eingangsströme in die erste Verstärkerschaltung 7 und die zweite Verstärkerschaltung 19 durch L1 bzw. L2 beschrieben werden, kann ein zulässiger Stromwert der Eingangsfilterschaltung 65 unter einer Summe L1 +L2 liegen. Dies liegt daran, dass die Eingangsströme in die erste Verstärkerschaltung 7 und die zweite Verstärkerschaltung 19 in verschiedenen Verbrennungsmotordrehzahlbereichen steigen. D.h., der Eingangsstrom in die erste Verstärkerschaltung 7 nimmt zu, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl in einem Bereich über der Leerlaufdrehzahl zunimmt, und der Eingangsstrom in die zweite Verstärkerschaltung 19 nimmt zu, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl niedrig ist (kleiner oder ungefähr gleich der Leerlaufdrehzahl). Es ist folglich nicht erforderlich, dass die Komponenten und Leitungen, welche die Eingangsfilterschaltung 65 bilden, hohe zulässige Stromwerte aufweisen, wodurch eine Reduzierung der Kosten erzielt werden kann.As the first amplifier circuit 7th and the second amplifier circuit 19th an input filter circuit 65 in the ECU 1 share, the number of components can be reduced. Assuming that the maximum values of the input currents in the first amplifier circuit 7th and the second amplifier circuit 19th can be described by L1 or L2, a permissible current value of the input filter circuit 65 are less than a sum of L1 + L2. This is because the input currents into the first amplifier circuit 7th and the second amplifier circuit 19th increase in different engine speed ranges. That is, the input current to the first amplifier circuit 7th increases when the engine speed increases in a range above the idle speed, and the input current to the second booster circuit 19th increases when the engine speed is low (less than or approximately equal to the idle speed). It is therefore not necessary that the components and lines that make up the input filter circuit 65 form, have high permissible current values, whereby a reduction in costs can be achieved.

Eine Takterzeugungsschaltung 71 ist, wie in 1 gezeigt, in der ECU 1 vorgesehen, um einen Takt zu erzeugen, der gemeinsam von sowohl der Steuerschaltung 23 (insbesondere der PWM-Schaltung 37) der ersten Verstärkerschaltung 7 verwendet wird, um ihr PWM-Signal zu erzeugen, als auch der Steuerschaltung 43 (insbesondere der PWM-Schaltung 57) der zweiten Verstärkerschaltung 19 verwendet wird, um ihr PWM-Signal zu erzeugen. Auf diese Weise wird die Anzahl der Komponenten verringert.A clock generation circuit 71 is like in 1 shown in the ECU 1 provided to generate a clock that is shared by both the control circuit 23 (especially the PWM circuit 37 ) of the first amplifier circuit 7th used to generate their PWM signal, as well as the control circuit 43 (especially the PWM circuit 57 ) of the second amplifier circuit 19th used to generate their PWM signal. In this way, the number of components is reduced.

Ferner ist, wie in 1 gezeigt, eine Referenzspannungserzeugungsschaltung 72 in der ECU 1 vorgesehen, um eine Referenzspannung zu erzeugen, die gemeinsam von sowohl der Steuerschaltung 23 (insbesondere der Vergleichsschaltung 36) der ersten Verstärkerschaltung 7 verwendet wird, um ihr PWM-Signal zu erzeugen, als auch der Steuerschaltung 43 (insbesondere der Vergleichsschaltung 56) der zweiten Verstärkerschaltung 19 verwendet wird, um ihr PWM-Signal zu erzeugen. Die Anzahl von Komponenten wird weiter verringert.Furthermore, as in 1 shown, a reference voltage generating circuit 72 in the ECU 1 provided to generate a reference voltage that is common to both the control circuit 23 (especially the comparison circuit 36 ) of the first amplifier circuit 7th used to generate their PWM signal, as well as the control circuit 43 (especially the comparison circuit 56 ) of the second amplifier circuit 19th used to generate their PWM signal. The number of components is further reduced.

In der ECU 1 wird der von der Takterzeugungsschaltung 71 ausgegebene Takt direkt an die PWM-Schaltung 37 der ersten Verstärkerschaltung 7 gegeben, und der gleiche Takt wird an die PWM-Schaltung 57 gegeben, nachdem er von einer Verzögerungsschaltung (VZ) 73 für eine vorbestimmte Verzögerungszeit Td verzögert wurde. Diese Verzögerungszeit Td ist kürzer als eine Periode des Takts.In the ECU 1 becomes that of the clock generation circuit 71 output clock directly to the PWM circuit 37 the first amplifier circuit 7th given, and the same clock is sent to the PWM circuit 57 given after it was triggered by a delay circuit (VZ) 73 has been delayed for a predetermined delay time Td. This delay time Td is shorter than one period of the clock.

Die PWM-Schaltung 37 und die PWM-Schaltung 57 geben jeweilige PWM-Signale aus, die an verschiedenen Zeitpunkten entsprechend der Verzögerungszeit Td ansteigen. Aus diesem Grund wechseln der Transistor 32 der ersten Verstärkerschaltung 7 und der Transistor 52 der zweiten Verstärkerschaltung 19 mit der Verzögerungszeit Td jeweils von Aus zu Ein.The PWM circuit 37 and the PWM circuit 57 output respective PWM signals, which increase at different points in time according to the delay time Td. For this reason change the transistor 32 the first amplifier circuit 7th and the transistor 52 the second amplifier circuit 19th with the delay time Td from off to on.

Folglich kann der maximale Betrag an Rauschen, der durch den Schaltbetrieb der Transistoren 32 und 52 erzeugt wird, verringert und die Eingangsfilterschaltung 65 in kompakter Größe und mit geringen Kosten verbunden bereitgestellt werden.Consequently, the maximum amount of noise generated by the switching operation of the transistors 32 and 52 is generated, and the input filter circuit 65 can be provided in a compact size and at low cost.

Wenn keine Verzögerungszeit zwischen den Schaltzeitpunkten vorgesehen wird, können die PWM-Schaltungen 37 und 57 dazu ausgelegt sein, die PWM-Signale zu erzeugen, indem sie Dreiecksignale aus den Takten erzeugen und die Dreiecksignale mit Fehlersignalen vergleichen. In diesem Fall können die PWM-Schaltungen 37 und 57 dazu ausgelegt sein, die PWM-Signale auf die aktiven Pegel zu setzen, wenn die Fehlersignale über den Spannungen der Dreiecksignale liegen, und auf die nicht aktiven Pegel zu setzen, wenn die Fehlersignale unter den Spannungen der Dreiecksignale liegen.If no delay time is provided between the switching times, the PWM circuits can 37 and 57 be designed to generate the PWM signals by generating triangular signals from the clocks and comparing the triangular signals with error signals. In this case the PWM circuits can 37 and 57 be designed to set the PWM signals to the active levels when the error signals are above the voltages of the triangle signals, and to set the inactive levels when the error signals are below the voltages of the triangle signals.

Obgleich nicht in den Zeichnungen gezeigt, wird die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 als die Energieversorgungsspannung für die Steuerschaltung 23 der ersten Verstärkerschaltung 7 in der ECU 1 verwendet. Insbesondere wird die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 selbst oder eine feste Spannung (beispielsweise 5V), auf die die Ausgangsspannung Vu2 durch eine Energieversorgungsschaltung heruntergesetzt wird, als die Energieversorgungsspannung zum Betreiben der Steuerschaltung 23 verwendet.Although not shown in the drawings, the output voltage is Vu2 the second amplifier circuit 19th as the power supply voltage for the control circuit 23 the first amplifier circuit 7th in the ECU 1 used. In particular, the output voltage Vu2 the second amplifier circuit 19th itself or a fixed voltage (for example 5V) to which the output voltage Vu2 is stepped down by a power supply circuit than the power supply voltage for operating the control circuit 23 used.

Auch wenn die Batteriespannung VB sinkt, kann die erste Verstärkerschaltung 7 normal arbeiten, so dass der minimale Wert der Batteriespannung VB, der erforderlich ist, um das Kraftstoffeinspritzventil 9 anzusteuern, verringert werden kann. D.h., die Niederspannungsbetriebsleistung des Kraftstoffeinspritzventils 9 kann verbessert werden. Folglich kann die Verbrennungsmotorneustartleistung verbessert werden.Even if the battery voltage VB decreases, the first amplifier circuit can 7th work normally, so that the minimum value of the battery voltage VB that is required to the fuel injector 9 to control, can be reduced. That is, the low voltage operating power of the fuel injection valve 9 can be improved. As a result, the engine restart performance can be improved.

(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)

Nachstehend ist die zweite Ausführungsform beschrieben. Gleiche oder ähnliche Teile in beiden Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The second embodiment is described below. The same or similar parts in both embodiments are provided with the same reference numerals.

Eine ECU 75 in der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich, wie in 2 gezeigt, in den folgenden Punkten (1-1) bis (1-5) von der ECU 1 in der ersten Ausführungsform.

(1-1) Die Spannungsteilerschaltung (VAR ST) 55 in der zweiten Verstärkerschaltung 19 teilt die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 mit einem variablen Teilerverhältnis. Das Teilerverhältnis der Teilerschaltung 55 ist zwischen zwei Verhältnissen, d.h. einem ersten Teilerverhältnis und einem zweiten Teilerverhältnis, in Übereinstimmung mit einem Signal vom Mikrocomputer 20 umschaltbar. Das erste Teilerverhältnis wird auf ein erstes Verhältnis gesetzt, mit dem die Ausgangsspannung Vu2 auf die normale Batteriespannung geteilt wird (d.h. das gleiche Teilerverhältnis wie die Teilerschaltung 55 in der ersten Ausführungsform). Das zweite Teilerverhältnis wird auf ein zweites Verhältnis gesetzt, mit dem die Ausgangsspannung Vu2 auf eine Spannung gleich der Ausgangsspannung Vu1 der ersten Verstärkerschaltung 7 geteilt wird (d.h. die Einspritzventilansteuerspannung).
(1-2) Ein Schaltkreis 77 ist in einer Ausgangsleitung der Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 vorgesehen. Der Schaltkreis 77 legt die Ausgangsspannung Vu2 schaltbar an den Energieausgangsanschluss 18 (d.h. die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17) oder die Ansteuerschaltung 13.
(1-3) Die Batteriespannung VB wird als die Energieversorgungsspannung von einem Versorgungspfad getrennt von der zweiten Verstärkerschaltung 19 bereitgestellt. Im Beispiel der 2 wird die Batteriespannung VB über die Energieversorgungsleitung 78, die außerhalb der ECU 75 vorgesehen ist, an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 gelegt. Die Batteriespannung VB kann jedoch über einen getrennten Pfad, der sich von der zweiten Verstärkerschaltung 19 unterscheidet, an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 gelegt werden.
(1-3) Die Batteriespannung VB wird als die Energieversorgungsspannung von einem Versorgungspfad getrennt von der zweiten Verstärkerschaltung 19 bereitgestellt. Im Beispiel der 2 wird die Batteriespannung VB über die Energieversorgungsleitung 78, die außerhalb der ECU 75 vorgesehen ist, an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 gelegt. Die Batteriespannung VB kann jedoch über einen getrennten Pfad, der sich von der zweiten Verstärkerschaltung 19 unterscheidet, an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 gelegt werden.
(1-4) Die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 wird nicht als die Energieversorgungsspannung für die Steuerschaltung 23 der ersten Verstärkerschaltung 7 verwendet. Stattdessen wird die Batteriespannung VB, die über den Energieeingangsanschluss 5 der ECU 75 oder einen anderen Anschluss (nicht gezeigt) eingegeben wird, als die Energieversorgungsspannung der Steuerschaltung 23 zugeführt.
(1-5) Der Mikrocomputer 20 führt, als Änderungsmittel, eine in der 3 gezeigte Ausgangsänderungsverarbeitung beispielsweise jedes feste Zeitintervall aus.

One ECU 75 in the second embodiment differs as in FIG 2 shown in the following items (1-1) to (1-5) from the ECU 1 in the first embodiment.

(1-1) The voltage divider circuit (VAR ST ) 55 in the second amplifier circuit 19th divides the output voltage Vu2 the second amplifier circuit 19th with a variable dividing ratio. The divider ratio of the divider circuit 55 is between two ratios, ie, a first division ratio and a second division ratio, in accordance with a signal from the microcomputer 20th switchable. The first division ratio is set to a first ratio with which the output voltage Vu2 divided to the normal battery voltage (i.e. the same divider ratio as the divider circuit 55 in the first embodiment). The second division ratio is set to a second ratio with which the output voltage Vu2 to a voltage equal to the output voltage Vu1 the first amplifier circuit 7th is divided (ie the injection valve control voltage).
(1-2) A circuit 77 is the output voltage in an output line Vu2 the second amplifier circuit 19th intended. The circuit 77 sets the output voltage Vu2 switchable to the energy output connection 18th (ie the in-vehicle electronic devices 15th and 17th ) or the control circuit 13th .
(1-3) The battery voltage VB is separated from the second amplifier circuit by a supply path as the power supply voltage 19th provided. In the example of the 2 becomes the battery voltage VB via the power supply line 78 that are outside the ECU 75 provided to the electronic in-vehicle devices 15th and 17th placed. The battery voltage VB however, it can be via a separate path extending from the second amplifier circuit 19th differs from the electronic in-vehicle devices 15th and 17th be placed.
(1-3) The battery voltage VB is separated from the second amplifier circuit by a supply path as the power supply voltage 19th provided. In the example of the 2 becomes the battery voltage VB via the power supply line 78 that are outside the ECU 75 provided to the electronic in-vehicle devices 15th and 17th placed. The battery voltage VB however, it can be via a separate path extending from the second amplifier circuit 19th differs from the electronic in-vehicle devices 15th and 17th be placed.
(1-4) The output voltage Vu2 the second amplifier circuit 19th is not used as the power supply voltage for the control circuit 23 the first amplifier circuit 7th used. Instead, the battery voltage is used VB that via the energy input connection 5 the ECU 75 or a terminal (not shown) other than the power supply voltage of the control circuit 23 fed.
(1-5) The microcomputer 20th leads, as a means of change, one in the 3 output change processing shown, for example, every fixed time interval.

Wenn der Mikrocomputer 20 die Ausführung der Ausgangsänderungsverarbeitung startet, überprüft der Mikrocomputer 20 zunächst in S110, ob aktuell eine Nichtverstärkungsperiode gegeben ist, in der es nicht erforderlich ist, eine verstärkte Spannung von der zweiten Verstärkerschaltung 19 an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 zu geben.When the microcomputer 20th the execution of the output change processing starts, the microcomputer checks 20th initially in S110 whether there is currently a non-boosting period in which it is not necessary to receive a boosted voltage from the second booster circuit 19th to the in-vehicle electronic devices 15th and 17th admit.

Die Nichtverstärkungsperiode in S110 kann auf eine Periode gesetzt werden, die nicht bewirkt, dass die Batteriespannung VB auf einen Resetpegel der elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 fällt. Sie kann beispielsweise auf eine Periode gesetzt werden, in der die Verbrennungsmotordrehzahl über einer vorbestimmten Drehzahl liegt oder eine Fahrzeugfahrgeschwindigkeit über einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit liegt. Sie kann ebenso auf eine Periode gesetzt werden, in der der Anlasser 59 nicht betrieben wird. Es kann ebenso bestimmt werden, dass die Periode der Vorrichtungsspannungs-Nichtverstärkungsperiode entspricht, wenn die Batteriespannung VB, die aktuell gemessen wird, über einem vorbestimmten Batteriespannungspegel liegt.The non-amplification period in S110 can be set to a period that does not affect the battery voltage VB to a reset level of the in-vehicle electronic devices 15th and 17th falls. For example, it can be set to a period in which the internal combustion engine speed is above a predetermined speed or a vehicle driving speed is above a predetermined driving speed. It can also be set to a period in which the starter 59 is not operated. It can also be determined that the period corresponds to the device voltage non-boosting period when the battery voltage VB that is currently being measured is above a predetermined battery voltage level.

Wenn der Mikrocomputer 20 in Schritt S110 bestimmt, dass aktuell nicht die Vorrichtungsspannungs-Nichtverstärkungsperiode gegeben ist, bestimmt er in S120 das Signal, das an die Teilerschaltung 55 gegeben wird, um das erste Teilerverhältnis zu bestimmen, und setzt er die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 auf die normale Batteriespannung VB (12V). Im folgenden Schritt S130 bestimmt der Mikrocomputer 20 das Signal an den Schaltkreis 77 derart, dass der Schaltkreis 77 die zweite Verstärkerschaltung 19 mit den elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 verbindet, um die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 zu legen, um so die Ausgangsänderungsverarbeitung zu beenden. Wenn sich der Mikrocomputer 20 im Resetzustand befindet, befindet sich der Mikrocomputer 20 im gleichen Zustand wie in S120 und wird S130 ausgeführt. D.h., die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 wird auf die normale Batteriespannung gesetzt und dazu ausgelegt, über den Schaltkreis 77 an die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 gelegt zu werden.When the microcomputer 20th in step S110 determines that the device voltage non-boosting period is not currently given, it determines in FIG S120 the signal going to the divider circuit 55 is given to determine the first division ratio, and it sets the output voltage Vu2 the second amplifier circuit 19th to the normal battery voltage VB ( 12V ). In the next step S130 determines the microcomputer 20th the signal to the circuit 77 such that the circuit 77 the second amplifier circuit 19th with the in-vehicle electronic devices 15th and 17th connects to the output voltage Vu2 the second amplifier circuit 19th to the in-vehicle electronic devices 15th and 17th to end the output change processing. When the microcomputer 20th is in the reset state, the microcomputer is 20th in the same state as in S120 and will S130 executed. That is, the output voltage Vu2 the second amplifier circuit 19th is set to the normal battery voltage and designed to use the circuit 77 to the in-vehicle electronic devices 15th and 17th to be laid.

Wenn der Mikrocomputer 20 in S110 bestimmt, dass aktuell die Vorrichtungsspannungs-Nichtverstärkungsperiode gegeben ist, bestimmt er in S140 das Signal, das an die Teilerschaltung 55 gegeben wird, um das zweite Tastverhältnis anzuzeigen, und setzt er die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 auf die Einspritzventilansteuerspannung (50V). Im folgenden Schritt S150 bestimmt der Mikrocomputer 20 das Signal, das an den Schaltkreis 77 gegeben wird, um die Ansteuerschaltung 13 zu bestimmen, so dass der Schaltkreis 77 die zweite Verstärkerschaltung 19 mit der Ansteuerschaltung 13 verbindet, um die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 an die Ansteuerschaltung 13 zu geben, wodurch die Ausgangsänderungsverarbeitung beendet wird.When the microcomputer 20th in S110 determines that the device voltage non-boosting period is currently given, it determines in S140 the signal going to the divider circuit 55 is given to indicate the second duty cycle and it sets the output voltage Vu2 the second amplifier circuit 19th to the injection valve control voltage ( 50V) . In the next step S150 determines the microcomputer 20th the signal going to the circuit 77 is given to the control circuit 13th determine so that the circuit 77 the second amplifier circuit 19th with the control circuit 13th connects to the output voltage Vu2 the second amplifier circuit 19th to the control circuit 13th which ends the output change processing.

D.h., in der ECU 75 wird, während der Vorrichtungsspannungs-Nichtverstärkungsperiode, die Ausgangsspannung Vu2 der zweiten Verstärkerschaltung 19 von der normalen Batteriespannung zur Einspritzventilansteuerspannung geändert (S140) und die Bestimmung der Versorgung der Ausgangsspannung Vu2 von den elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 zur Ansteuerschaltung 13 geändert (S150).That is, in the ECU 75 becomes, during the device voltage non-amplification period, the output voltage Vu2 the second amplifier circuit 19th changed from normal battery voltage to injector control voltage ( S140 ) and determining the supply of the output voltage Vu2 of in-vehicle electronic devices 15th and 17th for control circuit 13th changed ( S150 ).

Folglich kann, während der normalen Fahrperiode des Fahrzeugs, in der die elektronischen In-Vehicle-Vorrichtungen 15 und 17 keine verstärkte Spannung benötigen, die elektrische Energie, die an die Ansteuerschaltung 13 gegeben wird, erhöht werden. Dies führt dazu, dass die erste Verstärkerschaltung 7 in kompakter Größe und mit geringen Kosten verbunden gefertigt werden kann.Consequently, during the normal driving period of the vehicle, the in-vehicle electronic devices 15th and 17th do not need an increased voltage, the electrical energy that is sent to the control circuit 13th given will be increased. This leads to the first amplifier circuit 7th can be manufactured in a compact size and at low cost.

Die vorstehend beschriebene vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert werden, wie nachstehend beispielhaft aufgezeigt wird.The present invention described above is not limited to the above embodiments, but can be modified in various ways as exemplified below.

Die zweite Verstärkerschaltung 19 kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, den Zeitpunkt zum automatischen Starten aus dem Leerlaufstoppbetrieb auf der Grundlage des Leerlaufstoppsteuersystems zu bestimmen und den Spannungsverstärkungsbetrieb zur Verstärkung der Batteriespannung VB auf den normalen Batteriespannungspegel einzig zur Zeit des Zeitpunkts zum automatischen Starten auszuführen.The second amplifier circuit 19th For example, it may be configured to determine the timing to automatically start from the idle stop operation based on the idle stop control system and the voltage boosting operation to boost the battery voltage VB to the normal battery voltage level only at the time of auto start.

In diesem Fall kann die zweite Verstärkerschaltung 19 beispielsweise dazu ausgelegt sein, den Spannungsverstärkungsbetrieb zur Verstärkung der Batteriespannung VB auf den normalen Pegel einzig während einer Periode als eine Vorrichtungsspannungsverstärkungsperiode auszuführen. Diese Periode wird derart bestimmt, dass sie startet, wenn das Leerlaufstoppsteuersystem anfängt, den Anlasser 59 zum automatischen Starten des Verbrennungsmotors anzusteuern, und endet, wenn der Verbrennungsmotorstart abgeschlossen ist. Mit der so konfigurierten zweiten Verstärkerschaltung 19 kann, in der ECU 75 in der zweiten Ausführungsform, eine Periode verschieden von der Vorrichtungsspannungsverstärkungsperiode als die Vorrichtungsspannungs-Nichtverstärkungsperiode bestimmt werden, die in S110 der 3 überprüft wird.In this case, the second amplifier circuit 19th For example, be designed to use the voltage boost mode to boost the battery voltage VB to the normal level only during a period as a device voltage boosting period. This period is determined to start when the idle stop control system starts the starter 59 to control the automatic starting of the internal combustion engine, and ends when the internal combustion engine start is complete. With the second amplifier circuit configured in this way 19th can, in the ECU 75 in the second embodiment, a period other than the device voltage boosting period is determined as the device voltage non-boosting period shown in FIG S110 the 3 is checked.

Die ECUs 1 und 75 in den obigen Ausführungsformen können für Fahrzeuge verwendet werden, die nicht mit den Leerlaufstoppsystemen ausgerüstet sind.The ECUs 1 and 75 in the above embodiments can be used for vehicles not equipped with the idle stop systems.

Claims

Electronic in-vehicle control system for a vehicle having an internal combustion engine, a battery (3) and a fuel injection valve (9) with an actuator (11), the electronic in-vehicle control system comprising: - a power input connection (5), which receives a battery voltage from the battery (3) of the vehicle; - A first amplifier circuit (7) which amplifies the battery voltage applied to the energy input terminal to an injection valve control voltage which is above a normal level of the battery voltage; - A control circuit (13) which gives an output voltage of the first amplifier circuit to the actuator in order to control the fuel injection valve; - a second amplifier circuit (19) which keeps the battery voltage applied to the power input terminal constant at a power supply voltage of the normal battery voltage level in order to apply the power supply voltage to a specific electronic in-vehicle device (15, 17); - An input filter circuit (65) which is common to both the first amplifier circuit and the second amplifier circuit and in an input path (63) for supplying the battery voltage applied to the energy input terminal to both the first amplifier circuit and the second amplifier circuit are provided; and - a changing means (20, 77, S140, S150) which changes the output voltage of the second amplifier circuit into the injection valve drive voltage and changes the provision of the output voltage of the second amplifier circuit to the drive circuit in a period in which it is not necessary to change the amplified voltage from the second amplifier circuit to the in-vehicle electronic device.

Electronic in-vehicle control system according to Claim 1 characterized in that each of the first amplifier circuit (7) and the second amplifier circuit (19) is a voltage amplification type switching regulator comprising: - a coil (31, 51) at one end of which the battery voltage is applied; - A switching element (32, 52) connected between the other end of the coil and a ground line; - a capacitor (34, 54) which is charged by a voltage developed at a node between the coil and the switching element and provides a charging voltage as an output voltage from each booster circuit; - A control circuit (23, 43) which compares the charging voltage of the capacitor with a reference voltage in order to generate a PWM signal for regulating the charging voltage of the capacitor to a target output voltage, and the switching element on and off by the PWM signal turns off.

Electronic in-vehicle control system according to Claim 1 characterized in that it further comprises a clock generation circuit (71) that generates a clock to be used in common in the control circuits of the first amplifier circuit and the second amplifier circuit to generate the PWM signals by the PWM circuits.

Electronic in-vehicle control system according to Claim 2 or 3 characterized in that it further comprises a reference voltage generation circuit (72) that generates a reference voltage to be used in common in the control circuits of the first amplifier circuit and the second amplifier circuit to generate the PWM signal.

Electronic in-vehicle control system according to one of the Claims 2 until 4th , characterized in that the switching element (32) of the first amplifier circuit and the switching element (52) of the second amplifier circuit are switched on at different times.