JP2008115848A - 内燃機関制御装置 - Google Patents
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Abstract
こと、昇圧解消動作と昇圧動作が同時に発生した場合の昇圧回路の破損を防止すること、
発熱、部品点数、ノイズ発生なども少なくすること。
【解決手段】本発明は、バッテリ電源電圧から昇圧コイルにスイッチング電流を通電し該
スイッチング電流を遮断するときに発生する高電圧を、充電ダイオードを通じて昇圧コン
デンサに蓄える内燃機関のインジェクタ駆動用の昇圧回路において、インジェクタ電流の
回生によって昇圧電圧が所定の過昇圧解消開始電圧よりも高くなった場合に、昇圧コイル
に発生する高電圧を該充電ダイオードと並列に設けた放電スイッチ素子を通電させること
により、該昇圧コイルを通してバッテリ電源へ放電するようにし、更に昇圧実施期間と重
なった場合には、この昇圧実施期間が終了するのを待って行なうようにしたこと。
【選択図】図1
Description
昇圧動作中に電流回生が発生し、更に昇圧電圧(100A)が所定の過昇圧解消開始電圧(403)を超えたことを電圧検出部(122)が検出する場合、昇圧制御部(124)が出力する昇圧実施信号(124A)により過昇圧解消制御部(123)は昇圧動作が実施中であることを検出し、過昇圧解消動作の実施を保留する。
他方、昇圧動作中に電流回生が発生し、更に昇圧電圧(100A)が所定の過昇圧解消開始電圧(403)を超えたことを電圧検出部(122)が検出しない場合には、過昇圧解消動作を実施しないので従来の昇圧回路と同様に、第2の負荷装置(5)からの電流回生により昇圧コンデンサ(111)に蓄えられたエネルギーは、昇圧動作を補助するエネルギーとして使用され、昇圧復帰期間(405)を短縮することができる。
実施例3は、実施例1及び実施例2における昇圧制御回路(120)を、制御回路(300)で置き換えたものである。ここでは、実施例1を置き換えた場合を説明する。
実施例4は、実施例1〜3の昇圧制御回路にある放電スイッチ素子(110−2)を、FETで置き換えたものである。また、FETにはその特有の性質として、そのドレイン、ソース間に寄生ダイオードを有するため、この寄生ダイオードを実施例1〜3の充電ダイオード(110―1)の代替として使用することにより、放電スイッチ素子と充電ダイオードを1つの充電FET(110)に集約し回路の簡略化を図ることができる。
実施例5は、実施例4のFETを使用した昇圧回路(100)を、複数のインジェクタ(3−1、3−2)と第2の負荷装置(5)を駆動する駆動回路(200)に適用した一例である。
100・・・昇圧回路、100A・・・昇圧電圧、101・・・昇圧コイル、102・・・昇圧スイッチングFET、102−1・・・スイッチング側ダイオード、102−2・・・昇圧スイッチ素子、103・・・昇圧スイッチング電流検出抵抗、103A・・・昇圧スイッチング電流、104・・・増幅器、110・・・充電FET、110−1・・・充電ダイオード、110−2・・・放電スイッチ素子、110A・・・充電電流、111・・・昇圧コンデンサ、112・・・放電FETゲート駆動トランジスタ、113・・・放電FETゲートプルアップ抵抗、114・・・放電FETゲートプルアップ抵抗、120・・・昇圧制御回路、121・・・電流検出部、122・・・電圧検出部、123・・・過昇圧解消制御部、123A・・・過昇圧解消信号、123B・・・過昇圧解消信号(123A)の反転信号、124・・・昇圧制御部、124A・・・昇圧実施信号、124B・・・昇圧制御信号、
200・・・駆動回路、201・・・昇圧側電流検出抵抗、201A・・・昇圧側駆動電流、202・・・昇圧側駆動FET、203・・・昇圧側保護ダイオード、210・・・バッテリ電源、211・・・バッテリ側電流検出抵抗、211A・・・バッテリ側駆動電流、212・・・バッテリ側駆動FET、213・・・バッテリ側保護ダイオード、220−1・・・下流側駆動FET1、220−2・・・下流側駆動FET2、221・・・下流側電流検出抵抗、221A・・・下流側駆動電流、222・・・還流ダイオード、230・・・バッテリ電源、231・・・上流側駆動FET、232・・・下流側駆動FET、233・・・下流側電流検出抵抗、233A・・・下流側駆動電流、234・・・還流ダイオード、240・・・ゲート駆動ロジック回路、241・・・昇圧側電流検出回路、242・・・バッテリ側電流検出回路、243・・・下流側電流検出回路、244・・・下流側電流検出回路、
300・・・制御回路、300A・・・昇圧回路と制御回路間信号、300B・・・駆動回路と制御回路間信号、301・・・インターフェイス部、302・・・A/D変換器、303・・・演算器、304・・・メモリ、
400・・・電源グランド電圧、401・・・昇圧開始電圧、402・・・昇圧停止電圧、403・・・過昇圧解消開始電圧、404・・・過昇圧解消停止電圧、405・・・昇圧復帰期間、410・・・スイッチング停止電流、420・・・スイッチングON信号、421・・・スイッチングOFF信号、430・・・昇圧実施中信号、431・・・昇圧停止中信号、440・・・放電電流、440−1・・・放電電流、440−2・・・放電電流、450・・・過昇圧解消ON信号、450−1・・・過昇圧解消ON信号、450−2・・・過昇圧解消ON信号、451・・・過昇圧解消OFF信号、452・・・過昇圧解消期間、452−1・・・過昇圧解消中期間、452−2・・・過昇圧解消中期間、460・・・ピーク電流停止電流、461・・・保持1停止電流、462・・・保持2停止電流、463・・・ピーク電流通電期間、464・・・ピーク電流下降期間、465・・・保持1電流下降期間、466・・・通電電流下降期間、470・・・保持電流停止電流、471・・・通電電流下降期間、480・・・放電デットタイム、481・・・昇圧デットタイム
Claims (8)
- バッテリ電源電圧から昇圧コイルにスイッチング電流を通電し、該スイッチング電流を下降させる時に該昇圧コイルに発生する高電圧を、充電ダイオードを通して昇圧コンデンサに蓄える昇圧回路と、
該昇圧コンデンサに蓄えられた高電圧を利用して、インジェクタ電流を制御し、該インジェクタ電流を下降させる時にインジェクタが有している電気エネルギーを該昇圧回路に回生させる回路と、
該充電ダイオードと並列に放電スイッチ素子を設け、
該昇圧回路内に蓄えられた高電圧が所定の過昇圧解消開始電圧よりも高くなった場合に、該放電スイッチ素子を通電させて、該高電圧を、該昇圧コイルを通して、該バッテリ電源に放電することを特徴とする内燃機関制御装置。 - バッテリ電源電圧から昇圧コイルにスイッチング電流を通電し、該スイッチング電流を下降させる時に該昇圧コイルに発生する高電圧を、充電ダイオードを通して昇圧コンデンサに蓄える昇圧回路と、
該昇圧コンデンサに蓄えられた高電圧を利用して、インジェクタ電流を制御し、該インジェクタ電流を下降させる時にインジェクタが有している電気エネルギーを該昇圧回路に回生させる回路と、
該充電ダイオードと並列に放電スイッチ素子を設け、
該昇圧回路内に蓄えられた高電圧が所定の過昇圧解消開始電圧よりも高くなった場合に、
昇圧スイッチング動作の実施中は、該放電スイッチ素子の通電を抑制し、
該昇圧スイッチング動作の終了後に、該放電スイッチ素子を通電させて、
該高電圧を、該昇圧コイルを通して、該バッテリ電源に放電することを特徴とする内燃機関制御装置。 - 昇圧スイッチ素子による昇圧スイッチング動作により、バッテリ電源電圧から昇圧コイルにスイッチング電流を通電し、該スイッチング電流を下降させる時に該昇圧コイルに発生する高電圧を、充電ダイオードを通して昇圧コンデンサに蓄える昇圧回路と、
該昇圧コンデンサに蓄えられた高電圧を利用して、インジェクタ電流を制御し、該インジェクタ電流を下降させる時にインジェクタが有している電気エネルギーを該昇圧回路に回生させる回路と、
該充電ダイオードと並列に放電スイッチ素子を設け、
該昇圧回路内に蓄えられた高電圧が所定の過昇圧解消開始電圧よりも高くなった場合に、
該昇圧スイッチング動作の実施中は、該放電スイッチ素子の通電を抑制し、
該昇圧スイッチング動作の終了後に、放電スイッチ素子を通電させる際に、該昇圧スイッチング素子が遮断するために必要な遅れ時間を考慮したデットタイムを設けて該放電スイッチ素子を通電させるようにして、該昇圧コンデンサから該バッテリ電源に放電すると共に、
該昇圧回路内に蓄えられた高電圧が所定の昇圧開始電圧よりも低くなった場合に、
該放電スイッチング素子の通電終了後に、該昇圧スイッチ素子を通電させて昇圧動作に移行する際に、該放電スイッチング素子が遮断するために必要な遅れ時間を考慮したデットタイムを設けて該昇圧スイッチ素子を通電させるようにすることを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項1から3のいずれかの請求項に記載の内燃機関制御装置において、
上記昇圧コンデンサに蓄えられた高電圧を利用して駆動するインジェクタの他に、該高電圧を利用しない第2の負荷装置を有し、
該負荷装置の通電を下降させる時に該負荷装置が有している電気エネルギーを上記昇圧回路に回生させる回路を有することを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項1から4のいずれかの請求項に記載の内燃機関制御装置において、
アナログ電圧をデジタル化するA/D変換器と、メモリに蓄えられたプログラムにしたがって動作する演算器と、該演算器とスイッチ素子の間に駆動信号を出力するインターフェイス部を有する制御回路を設け、
該メモリに蓄えられたソフトウェアによって、汎用の制御回路を昇圧制御及び過昇圧解消制御に適用することを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項1から5のいずれかの請求項に記載の内燃機関制御装置において、
上記放電スイッチ素子としてFETを使用し、該FETに含まれる寄生ダイオードで上記充電ダイオードを代用することを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項1から5のいずれかの請求項に記載の内燃機関制御装置において、
上記放電スイッチ素子として、バイポーラ型トランジスタを使用したことを特徴とする内燃機関制御装置。 - 請求項1から5のいずれかの請求項に記載の内燃機関制御装置において、
上記放電スイッチ素子として、IGBTを使用したことを特徴とする内燃機関制御装置。
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