JP2015076928A

JP2015076928A - Step-up device

Info

Publication number: JP2015076928A
Application number: JP2013210525A
Authority: JP
Inventors: 小此木　淳史; Junji Okonogi; 淳史小此木; 坂本　英之; Hideyuki Sakamoto; 英之坂本; 護奥田; Mamoru Okuda
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-04-20
Anticipated expiration: 2033-10-07
Also published as: JP6158026B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a step-up device capable of monitoring and controlling a step-up current with high accuracy, without a shunt resistor for current monitoring.SOLUTION: The step-up device includes a booster circuit 51A and a booster circuit drive unit 50. The booster circuit 51A includes a boost driver 63, functioning as a switching element, for stepping up a voltage by the boost driver 63 switched on/off. The booster circuit drive unit 50 switches off the boost driver 63 on the basis of the ON voltage Vd of the boost driver 63, and switches on the boost driver 63 when an OFF time, indicative of a time period after the boost driver 63 is switched off, becomes a first threshold.

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に用いられる昇圧装置に関する。 The present invention relates to a booster used for a fuel injection device of an internal combustion engine.

一般的に、自動車用の燃料噴射装置の昇圧回路では、昇圧電流を高い精度でモニタし制御することが要求される。 Generally, in a booster circuit of a fuel injection device for automobiles, it is required to monitor and control the boosted current with high accuracy.

電流のモニタに関し、ドライバオン時の電流値を、シャント抵抗を使用せずにモニタし、過電流検出に役立てる外部負荷駆動用のドライバ回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Regarding current monitoring, a driver circuit for driving an external load is known that monitors the current value when the driver is turned on without using a shunt resistor and is useful for overcurrent detection (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−２９０２２２号公報JP 2002-290222 A

特許文献１に開示されるドライバ回路では、ドライバ温度をサーミスタでモニタし、ドライバオン時の電流値を補正している。そのため、温度変化により抵抗値が変化するシャント抵抗を使用した場合に比較して、精度よく過電流を検出することができる。 In the driver circuit disclosed in Patent Document 1, the driver temperature is monitored by a thermistor, and the current value when the driver is on is corrected. Therefore, it is possible to detect an overcurrent with higher accuracy than when a shunt resistor whose resistance value changes with temperature changes is used.

しかし、このようなドライバ回路では、元来の目的が過電流検出であるために高い精度が求められていない。そのため、特許文献１に開示される技術を燃料噴射装置の昇圧回路に適用しても、高精度で昇圧電流をモニタし制御することができない。 However, such a driver circuit does not require high accuracy because the original purpose is overcurrent detection. Therefore, even if the technique disclosed in Patent Document 1 is applied to the booster circuit of the fuel injection device, the boost current cannot be monitored and controlled with high accuracy.

本発明の目的は、電流モニタ用のシャント抵抗を使用することなく、高精度で昇圧電流をモニタし制御することができる昇圧装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a boosting device that can monitor and control a boosting current with high accuracy without using a shunt resistor for current monitoring.

上記目的を達成するために、本発明は、スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子がオン／オフされることにより電圧を昇圧する昇圧回路と、前記スイッチング素子をオン／オフする昇圧回路駆動部と、を備え、前記昇圧回路駆動部は、前記スイッチング素子のオン電圧に基づいて、前記スイッチング素子をオフし、前記スイッチング素子をオフしてからの期間を示すオフ時間が第１の閾値になったときに、前記スイッチング素子をオンするようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a booster circuit that has a switching element and boosts a voltage when the switching element is turned on / off, and a booster circuit drive unit that turns the switching element on and off. The booster circuit drive unit turns off the switching element based on the on-voltage of the switching element, and an off time indicating a period after the switching element is turned off becomes the first threshold value. Sometimes the switching element is turned on.

本発明によれば、電流モニタ用のシャント抵抗を使用することなく、高精度で昇圧電流をモニタし制御することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to monitor and control the boost current with high accuracy without using a shunt resistor for current monitoring. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

本発明の第１の実施形態による昇圧装置を含む燃料噴射制御装置を搭載する内燃機関システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an internal combustion engine system equipped with a fuel injection control device including a booster according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態による昇圧装置を含む燃料噴射装置駆動回路の構成図である。1 is a configuration diagram of a fuel injection device drive circuit including a booster according to a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第１の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the voltage booster circuit used for the voltage booster by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路で生成される昇圧電圧の波形を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the waveform of the boost voltage produced | generated by the booster circuit used for the booster device by the 1st Embodiment of this invention. 比較例としての昇圧回路の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the booster circuit as a comparative example. 比較例としての昇圧回路で生成される昇圧電圧の波形を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the waveform of the boost voltage produced | generated by the booster circuit as a comparative example. 本発明の第２の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the pressure | voltage rise circuit used for the pressure | voltage rise apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態による昇圧装置に用いられるテーブルの構成図である。It is a block diagram of the table used for the pressure | voltage rise apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the pressure | voltage rise circuit used for the pressure | voltage rise apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路に用いられるテーブルの構成図である。It is a block diagram of the table used for the voltage booster circuit used for the voltage booster by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the pressure | voltage rise circuit used for the pressure | voltage rise apparatus by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態による昇圧装置に用いられるテーブルを作成する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which produces the table used for the pressure | voltage rise apparatus by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態による昇圧装置に用いられるテーブルに格納する閾値Ｖｄｍａｘの計算方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of the threshold value Vdmax stored in the table used for the pressure | voltage rise apparatus by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態による昇圧装置に用いられるテーブルの構成図である。It is a block diagram of the table used for the pressure | voltage rise apparatus by the 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明の第１〜第４の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付すものとする。 Hereinafter, first to fourth embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.

（第１の実施形態）
最初に、図１を用いて、燃料噴射制御装置２７を搭載する内燃機関システムの構成を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による昇圧装置を含む燃料噴射制御装置２７を搭載する内燃機関システムの構成図である。 (First embodiment)
Initially, the structure of the internal combustion engine system which mounts the fuel-injection control apparatus 27 is demonstrated using FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of an internal combustion engine system equipped with a fuel injection control device 27 including a booster according to a first embodiment of the present invention.

内燃機関システムは、主として、エンジン１、燃料タンク２３、ＥＣＵ９（エンジンコントロールユニット）から構成される。エンジン１は、ピストン２、吸気弁３、排気弁４を備える。 The internal combustion engine system mainly includes an engine 1, a fuel tank 23, and an ECU 9 (engine control unit). The engine 1 includes a piston 2, an intake valve 3, and an exhaust valve 4.

吸気は、空気流量計（ＡＦＭ）２０を通過してスロットル弁１９に入り、分岐部であるコレクタ１５より吸気管１０、吸気弁３を介してエンジン１の燃焼室２１に供給される。 The intake air passes through the air flow meter (AFM) 20 and enters the throttle valve 19, and is supplied to the combustion chamber 21 of the engine 1 through the intake pipe 10 and the intake valve 3 from the collector 15 which is a branching portion.

燃料は、燃料タンク２３から低圧燃料ポンプ２４によってエンジン１へと供給され、さらに高圧燃料ポンプ２５によって燃料噴射に必要な圧力に高められる。高圧燃料ポンプ２５によって昇圧された燃料は、燃料噴射弁５から、エンジン１の燃焼室２１に噴射供給され、点火コイル７、点火プラグ６で点火される。燃料の圧力は、燃料圧力センサ２６によって計測される。 Fuel is supplied from the fuel tank 23 to the engine 1 by the low-pressure fuel pump 24, and further increased to a pressure required for fuel injection by the high-pressure fuel pump 25. The fuel boosted by the high-pressure fuel pump 25 is injected and supplied from the fuel injection valve 5 to the combustion chamber 21 of the engine 1 and ignited by the ignition coil 7 and the spark plug 6. The fuel pressure is measured by the fuel pressure sensor 26.

燃焼後の排気ガスは、排気弁４を介して排気管１１に排出される。排気管１１は、排気ガス浄化のための三元触媒１２を備えている。 The exhaust gas after combustion is discharged to the exhaust pipe 11 via the exhaust valve 4. The exhaust pipe 11 includes a three-way catalyst 12 for purifying exhaust gas.

ＥＣＵ９には、燃料噴射制御装置２７が内蔵され、エンジン１のクランク角度センサ１６の信号、ＡＦＭ２０の空気量信号、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ１３の信号、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ２２の信号、燃料圧力センサ２６の信号、水温センサ８の信号等が入力される。 The ECU 9 includes a fuel injection control device 27 that detects a signal from the crank angle sensor 16 of the engine 1, an air amount signal from the AFM 20, a signal from the oxygen sensor 13 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas, and the accelerator opening. A signal from the accelerator opening sensor 22, a signal from the fuel pressure sensor 26, a signal from the water temperature sensor 8, and the like are input.

ＥＣＵ９は、アクセル開度センサ２２の信号からエンジンへの要求トルクを算出するとともに、アイドル状態の判定等を行う。ＥＣＵ９は、クランク角度センサ１６の信号からエンジン回転数を演算する回転数検出部を備えている。 The ECU 9 calculates the required torque to the engine from the signal of the accelerator opening sensor 22 and determines the idle state. The ECU 9 includes a rotation speed detection unit that calculates the engine rotation speed from the signal of the crank angle sensor 16.

また、ＥＣＵ９は、エンジン１に必要な吸入空気量を算出し、それに見合った開度信号をスロットル弁１９に出力する。また、ＥＣＵ９の燃料噴射制御装置２７は吸入空気量に応じた燃料量を算出して、燃料噴射弁５が燃料噴射を行う為の電流を出力し、点火プラグ６に点火信号を出力する。 Further, the ECU 9 calculates an intake air amount necessary for the engine 1 and outputs an opening signal corresponding to the intake air amount to the throttle valve 19. Further, the fuel injection control device 27 of the ECU 9 calculates a fuel amount corresponding to the intake air amount, outputs a current for the fuel injection valve 5 to perform fuel injection, and outputs an ignition signal to the spark plug 6.

排気管１１とコレクタ１５との間は、ＥＧＲ通路１８により接続されている。ＥＧＲ通路１８の途中には、ＥＧＲ弁１４が備えられている。ＥＧＲ弁１４の開度は、ＥＣＵ９によって制御され、必要に応じて、排気管１１の中の排気ガスが、吸気管１０に還流される。 The exhaust pipe 11 and the collector 15 are connected by an EGR passage 18. An EGR valve 14 is provided in the middle of the EGR passage 18. The opening degree of the EGR valve 14 is controlled by the ECU 9, and the exhaust gas in the exhaust pipe 11 is recirculated to the intake pipe 10 as necessary.

次に、図２を用いて、燃料噴射装置駆動回路の構成を説明する。図２は、本発明の第１の実施形態による昇圧装置を含む燃料噴射装置駆動回路の構成図である。 Next, the configuration of the fuel injection device drive circuit will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of a fuel injection device drive circuit including a booster according to the first embodiment of the present invention.

燃料噴射装置駆動回路は、主として、燃料噴射制御装置２７、バッテリ４１、燃料噴射弁５のコイル負荷５４から構成される。 The fuel injection device drive circuit mainly includes a fuel injection control device 27, a battery 41, and a coil load 54 of the fuel injection valve 5.

燃料噴射制御装置２７は、図１に示したように、ＥＣＵ９に内蔵されている。燃料噴射制御装置２７は、電源ＩＣ４３、マイコン４４、ドライバＩＣ４７、燃料噴射装置駆動用昇圧回路５１Ａ（以下、昇圧回路５１Ａという。）、ハイサイドドライバ５２、ローサイドドライバ５３を備える。 The fuel injection control device 27 is built in the ECU 9 as shown in FIG. The fuel injection control device 27 includes a power supply IC 43, a microcomputer 44, a driver IC 47, a fuel injection device driving booster circuit 51A (hereinafter referred to as a booster circuit 51A), a high side driver 52, and a low side driver 53.

バッテリ４１は、電圧Ｖ_ｂａｔをＥＣＵ９に供給する。詳細には、バッテリ４１は、電圧Ｖ_ｂａｔを電源ＩＣ４３、ドライバＩＣ４７、昇圧回路５１Ａ、ハイサイドドライバ５２等に供給する。ここで、電源ＩＣ４３は、マイコン４４、ドライバＩＣ４７等に電圧Ｖ_ｒｅｇを供給する。 The battery 41 supplies the voltage V _bat to the ECU 9. Specifically, the battery 41 supplies the voltage V _bat to the power supply IC 43, the driver IC 47, the booster circuit 51A, the high side driver 52, and the like. Here, the power supply IC 43 supplies the voltage V _reg to the microcomputer 44, the driver IC 47, and the like.

ドライバＩＣ４７は、マイコン４４との通信部４９、昇圧回路駆動部５０、ドライバ駆動部４８を有する。昇圧回路駆動部５０は、昇圧回路５１Ａにスイッチング信号（ゲート信号Ｖｇ）を送る。 The driver IC 47 includes a communication unit 49 with the microcomputer 44, a booster circuit driving unit 50, and a driver driving unit 48. The booster circuit driver 50 sends a switching signal (gate signal Vg) to the booster circuit 51A.

昇圧回路５１Ａは、スイッチング信号に基づいて、バッテリ４１から供給される電圧Ｖ_ｂａｔを昇圧し、昇圧電圧Ｖ_{ｂｏｏｓｔ}をハイサイドドライバ５２に供給する。また、昇圧回路５１Ａは、昇圧電圧Ｖ_{ｂｏｏｓｔ}を、ドライバＩＣ４７の昇圧回路駆動部５０にフィードバックする。ドライバＩＣ４７は、フィードバックされた昇圧電圧Ｖ_{ｂｏｏｓｔ}に基づいて再びスイッチング信号を送るか否かを判断する。さらに、昇圧回路５１Ａは、昇圧電圧Ｖ_{ｂｏｏｓｔ}を、マイコン４４のＡ／Ｄコンバータ４５にフィードバックする。なお、昇圧回路５１Ａの詳細については、図３を用いて後述する。 The booster circuit 51A boosts the voltage V _bat supplied from the battery 41 based on the switching signal, and supplies the boosted voltage V _boost to the high side driver 52. Further, the boost circuit 51A is a boost voltage _{V boost,} is fed back to the booster circuit drive section 50 of the driver IC 47. The driver IC 47 determines whether or not to send a switching signal again based on the fed back boosted voltage _Vboost . Further, the booster circuit 51A feeds back the boosted voltage _Vboost to the A / D converter 45 of the microcomputer 44. The details of the booster circuit 51A will be described later with reference to FIG.

マイコン４４の中にある通信部４６は、Ａ／Ｄコンバータ４５のＡ／Ｄ値を基にして、ドライバＩＣ４７に対して制御信号を送る。 A communication unit 46 in the microcomputer 44 sends a control signal to the driver IC 47 based on the A / D value of the A / D converter 45.

また、マイコン４４が有するＡ／Ｄコンバータ４５には、昇圧電圧Ｖ_{ｂｏｏｓｔ}の他に燃料圧力センサ２６や水温センサ８等からの信号が入力される。これにより、Ａ／Ｄコンバータ４５は、燃料圧力、エンジン冷却水の水温などをモニタすることが可能である。マイコン４４は他にも、外部負荷を駆動したり、外部からの信号をモニタしたりする入出力ポート４２を有している。 In addition to the boosted voltage _Vboost , signals from the fuel pressure sensor 26 and the water temperature sensor 8 are input to the A / D converter 45 included in the microcomputer 44. Thereby, the A / D converter 45 can monitor the fuel pressure, the engine coolant temperature, and the like. In addition, the microcomputer 44 has an input / output port 42 that drives an external load and monitors an external signal.

ハイサイドドライバ５２は、昇圧回路５１Ａから供給される昇圧電圧Ｖ_{ｂｏｏｓｔ}とバッテリ４１から供給されるバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔを得ることができる。ハイサイドドライバ５２は、昇圧電圧Ｖ_{ｂｏｏｓｔ}により駆動するドライバ５２ａとバッテリ電圧Ｖ_ｂａｔにより駆動するドライバ５２ｂを有する。 The high side driver 52 can obtain the boosted voltage V _boost supplied from the booster circuit 51A and the battery voltage V _bat supplied from the battery 41. The high side driver 52 includes a driver 52a driven by the boosted voltage _Vboost and a driver 52b driven by the battery voltage _Vbat .

ドライバ駆動部４８は、駆動信号（Ａ、Ｂ）をドライバ５２ａ、５２ｂへそれぞれ送る。ドライバ５２ａ、５２ｂは、駆動信号（Ａ、Ｂ）に応じて、燃料噴射弁５のコイル負荷５４へ電流を流す役割を持っている。 The driver drive unit 48 sends drive signals (A, B) to the drivers 52a, 52b, respectively. The drivers 52a and 52b have a role of flowing current to the coil load 54 of the fuel injection valve 5 in accordance with the drive signals (A and B).

一方、ローサイドドライバ５３は、ドライバ駆動部４８からの駆動信号（Ｃ）に応じて、燃料噴射弁５のコイル負荷５４からの電流をグランド電位に流す役割を持っている。 On the other hand, the low-side driver 53 has a role of causing the current from the coil load 54 of the fuel injection valve 5 to flow to the ground potential in accordance with the drive signal (C) from the driver drive unit 48.

次に、図３を用いて、昇圧回路５１Ａの構成を説明する。図３は、本発明の第１の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路５１Ａの構成を説明するための図である。 Next, the configuration of the booster circuit 51A will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of a booster circuit 51A used in the booster according to the first embodiment of the present invention.

昇圧回路５１Ａは、昇圧コイル６２、昇圧ドライバ６３（スイッチング素子）、昇圧ダイオード６４、サーミスタ６６を備える。本実施形態では、昇圧コイル６２の前段に電流モニタ用のシャント抵抗を設けていない。 The booster circuit 51A includes a booster coil 62, a booster driver 63 (switching element), a booster diode 64, and a thermistor 66. In the present embodiment, a current monitoring shunt resistor is not provided before the booster coil 62.

ドライバＩＣ４７は、昇圧回路駆動部５０を備える。なお、図面を見やすくするため、図３では、図２に示した通信部４９、ドライバ駆動部４８を表示していない。 The driver IC 47 includes a booster circuit driving unit 50. In order to make the drawing easy to see, the communication unit 49 and the driver driving unit 48 shown in FIG. 2 are not displayed in FIG.

昇圧回路駆動部５０からハイレベルのゲート信号Ｖｇが供給され、昇圧ドライバ６３のゲート電圧Ｖｇがオンすると、昇圧ドライバ６３に流れる電流I_ＦＥＴはバッテリ４１から昇圧コイル６２、昇圧ドライバ６３を経由してＧＮＤに流れる。 When the high-level gate signal Vg is supplied from the booster circuit driving unit 50 and the gate voltage Vg of the booster driver 63 is turned on, the current _IFET flowing through the booster driver 63 is passed from the battery 41 via the booster coil 62 and the booster driver 63. It flows to GND.

図３では、電流モニタ用のシャント抵抗６１がないため、昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のドレイン電圧Ｖｄをモニタし、ドレイン電圧Ｖｄに基づいて電流Ｉ_ＦＥＴを検出する。 In Figure 3, since there is no shunt resistance 61 for current monitoring, the booster circuit drive section 50 monitors the drain voltage Vd of the step-up driver 63, it detects the current I _FET based on the drain voltage Vd.

詳細には、昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のドレイン電圧Ｖｄを測定し、昇圧ドライバ６３がオンになっているときのドレイン電圧Ｖｄ（オン電圧）の測定値と予め記憶した昇圧ドライバ６３のオン抵抗Ｒ_ＦＥＴとから昇圧ドライバ６３に流れる電流Ｉ_ＦＥＴを計算する。 More specifically, the booster circuit driving unit 50 measures the drain voltage Vd of the booster driver 63, the measured value of the drain voltage Vd (on voltage) when the booster driver 63 is on, and the booster driver 63 stored in advance. The current I _FET flowing through the booster driver 63 is calculated from the on-resistance R _FET .

その後、昇圧回路駆動部５０は、設定した最大電流値Ｉ_Ｍａｘを検出したところで昇圧ドライバ６３をオフする。すなわち、昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３に流れる電流Ｉ_ＦＥＴが所定の閾値Ｉ_Ｍａｘになったとき、ローレベルのゲート信号Ｖｇを昇圧ドライバ６３に供給する。 Thereafter, the booster circuit drive unit 50 turns off the booster driver 63 when detecting the set maximum current value _IMax . That is, the booster circuit drive section 50, when the current _{I FET} flowing through the step-up driver 63 reaches a predetermined threshold value _{I Max,} supplying a low-level gate signal Vg to the boost driver 63.

昇圧回路駆動部５０からローレベルのゲート信号Ｖｇが供給され、昇圧ドライバ６３がオフになると、昇圧コイル６２の逆起電力により、電流が昇圧ダイオード６４に流れる。 When the low-level gate signal Vg is supplied from the booster circuit driving unit 50 and the booster driver 63 is turned off, a current flows through the booster diode 64 due to the back electromotive force of the booster coil 62.

昇圧ドライバ６３をオフしている間は電流値Ｉ_ＦＥＴをモニタすることはできない。本実施形態では、昇圧回路駆動部５０は、ローレベルのゲート信号Ｖｇを供給している期間（昇圧ドライバ６３をオフしてからの期間）を示すオフ時間Ｔ_ＯＦＦが所定の閾値Ｔ_１になったときに、昇圧回路５１Ａにハイレベルのゲート信号Ｖｇを送る。なお、時間は、タイマなどにより計時される。 While the boost driver 63 is turned off, the current value _IFET cannot be monitored. In the present embodiment, the boost circuit driver 50 has an off time T _OFF indicating a period during which the low-level gate signal Vg is supplied (a period after the boost driver 63 is turned off) becomes the predetermined threshold T ₁ . The high-level gate signal Vg is sent to the booster circuit 51A. The time is measured by a timer or the like.

昇圧回路駆動部５０からハイレベルのゲート信号Ｖｇが供給され、設定したオフ時間Ｔ_１後、再び昇圧ドライバ６３がオンになると電流値Ｉ_ＦＥＴが増加する。その繰り返しにより昇圧ダイオード６４に電流が流し続けられ、昇圧電圧Ｖ_{ｂｏｏｓｔ}が生成される。 The gate signal Vg of a high level from the booster circuit drive section 50 is supplied, after the off time T ₁ set, is the current value I _FET boost driver 63 is turned on again increased. By repeating this, the current continues to flow through the boost diode 64, and the boost voltage _Vboost is generated.

次に、図４を用いて、昇圧回路５１Ａで生成される昇圧電圧の波形を説明する。図４は、本発明の第１の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路５１Ａで生成される昇圧電圧の波形を説明するための図である。 Next, the waveform of the boosted voltage generated by the booster circuit 51A will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the waveform of the boosted voltage generated by the booster circuit 51A used in the booster according to the first embodiment of the present invention.

昇圧回路駆動部５０は、シャント抵抗の両端電圧をモニタする代わりに昇圧ドライバ６３のドレイン電圧Ｖｄをモニタし、図４の斜線部分をモニタすることになる。これにより、昇圧ドライバ６３がオンのときの電流Ｉ_ＦＥＴの波形は、図６を用いて後述するシャント抵抗に流れる電流Ｉ_ｓと同じであるが、オフ時は電流Ｉ_ＦＥＴをモニタすることができない。そのため、最小電流Ｉ_Ｍｉｎを検知することができないため、以下に示すように、昇圧ドライバ６３のオフ時間Ｔ_ＯＦＦを使用して昇圧動作を行う。 The booster circuit driving unit 50 monitors the drain voltage Vd of the booster driver 63 instead of monitoring the voltage across the shunt resistor, and monitors the hatched portion in FIG. Accordingly, the waveform of the current I _FET when the boost driver 63 is turned on is the same as the current I _s flowing through the shunt resistor to be described later with reference to FIG. 6, when off can not be monitored current I _FET . Therefore, since the minimum current I _Min cannot be detected, the boost operation is performed using the off time T _OFF of the boost driver 63 as described below.

図４に示すように、ゲート信号Ｖｇがオン（ハイレベル）のときに、昇圧ドライバ６３はオンする。ゲート信号Ｖｇがオンになったとき、昇圧ドライバ６３のドレイン電圧Ｖｄが０Ｖ付近に低下し、電流Ｉ_ＦＥＴが増大する。なお、図４では、電流Ｉ_Ｍａｘに対応するオン電圧Ｖｄ（昇圧ドライバ６３のソース・ドレイン間電圧）をＶｄｍａｘと表す。 As shown in FIG. 4, when the gate signal Vg is on (high level), the booster driver 63 is turned on. When the gate signal Vg is turned on, the drain voltage Vd of the boost driver 63 is reduced to around 0 V, and the current _IFET is increased. In FIG. 4, the on-voltage Vd corresponding to the current _{I Max} (source-drain voltage of the step-up driver 63) represents a Vdmax.

電流Ｉ_ＦＥＴが設定した電流Ｉ_Ｍａｘに到達すると、昇圧ドライバ６３のゲート信号Ｖｇをオフ（ローレベル）にする。そのとき昇圧ドライバ６３のドレイン電圧Ｖｄは昇圧電圧相当に達し、電流が昇圧ダイオード６４側に流れる。一方、昇圧ドライバ６３に流れる電流Ｉ_ＦＥＴは０になる。 When the current I _FET reaches the set current I _Max , the gate signal Vg of the boost driver 63 is turned off (low level). At that time, the drain voltage Vd of the boosting driver 63 reaches the boosted voltage, and a current flows to the boosting diode 64 side. On the other hand, the current _IFET flowing through the booster driver 63 becomes zero.

昇圧ドライバ６３のオフ時間Ｔ_ＯＦＦが設定した閾値Ｔ_１に到達したときに再び昇圧ドライバ６３をオンする。このようにして、図４に示す動作が繰り返される。この動作は昇圧電圧が設定値に達するまで行われる。 To turn on the boost driver 63 again when off time T _OFF of the step-up driver 63 reaches the thresholds T ₁ set. In this way, the operation shown in FIG. 4 is repeated. This operation is performed until the boosted voltage reaches the set value.

以上説明したように、本実施形態によれば、電流モニタ用のシャント抵抗を使用することなく、高精度で昇圧電流をモニタし制御することができる。また、シャント抵抗６１を削除することで、製造コストを削減することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to monitor and control the boost current with high accuracy without using a shunt resistor for current monitoring. Further, the manufacturing cost can be reduced by eliminating the shunt resistor 61.

（第１の実施形態の変形例）
昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のオン電圧Ｖｄが閾値Ｖｄｍａｘになったときに、ローレベルのゲート信号Ｖｇを昇圧ドライバ６３に供給し、昇圧ドライバ６３をオフにしてもよい。 (Modification of the first embodiment)
The booster circuit drive unit 50 may supply the low-level gate signal Vg to the booster driver 63 and turn off the booster driver 63 when the ON voltage Vd of the booster driver 63 reaches the threshold value Vdmax.

また、昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３をオンしてからの期間を示すオン時間が所定の閾値Ｔ_２になったときに、ハイレベルのゲート信号Ｖｇを昇圧ドライバ６３に供給し、昇圧ドライバ６３をオンにしてもよい。 Further, the booster circuit drive section 50, when the on-time indicating the period from turning on the boost driver 63 has reached a predetermined threshold value T _2, and supplies a high-level gate signal Vg to the boost driver 63, the boost The driver 63 may be turned on.

（比較例）
次に、図５を用いて、比較例としての昇圧回路５１Ｐの構成を詳細に説明する。図５は、比較例としての昇圧回路５１Ｐの構成を説明するための図である。 (Comparative example)
Next, the configuration of a booster circuit 51P as a comparative example will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of a booster circuit 51P as a comparative example.

図５では、図３と比較して、昇圧回路５１Ｐは、電流モニタ用のシャント抵抗６１を備えている。 In FIG. 5, as compared with FIG. 3, the booster circuit 51P includes a shunt resistor 61 for current monitoring.

昇圧回路駆動部５０からハイレベルのゲート信号Ｖｇが供給され、昇圧ドライバ６３のゲート電圧Ｖｇがオンすると、電流Ｉ_ｓはバッテリ４１からシャント抵抗６１、昇圧コイル６２、昇圧ドライバ６３を経由してＧＮＤに流れる。昇圧回路駆動部５０は、このときの電流Ｉ_ｓをシャント抵抗６１の両端電圧Ｖ１、Ｖ２に基づいて検出し、設定した最大電流値を検出したところで昇圧ドライバ６３をオフする。 The gate signal Vg of a high level from the booster circuit drive section 50 is supplied, the gate voltage Vg of the step-up driver 63 is turned on, the current _{I s} is the shunt resistor 61 from the battery 41, the boost coil 62, via the step-up driver 63 GND Flowing into. Booster circuit drive section 50 detects based on the current I _s of this time across voltages V1, V2 of the shunt resistor 61, and turns off the step-up driver 63 at detecting the maximum electric current value set.

昇圧回路駆動部５０からローレベルのゲート信号Ｖｇが供給され、昇圧ドライバ６３のゲート電圧Ｖｇがオフになると、昇圧コイル６２の逆起電力により、電流Iが昇圧ダイオード６４に流れる。 When the low-level gate signal Vg is supplied from the booster circuit driving unit 50 and the gate voltage Vg of the booster driver 63 is turned off, the current I flows to the booster diode 64 due to the back electromotive force of the booster coil 62.

昇圧回路駆動部５０は、シャント抵抗６１を流れる電流Ｉ_ｓが閾値Ｉ_Ｍａｘより小さい閾値Ｉ_Ｍｉｎになったとき、昇圧回路５１にハイレベルのゲート信号Ｖｇを送る。昇圧回路駆動部５０からハイレベルのゲート信号Ｖｇが供給され、再び昇圧ドライバ６３がオンになると、電流値Ｉ_ｓが増加する。その繰り返しにより昇圧ダイオード６４に電流Ｉ_ｓが流し続けられ、昇圧電圧Ｖ_{ｂｏｏｓｔ}が生成される。 Booster circuit drive section 50, when the current _{I s} flowing through the shunt resistor 61 reaches a threshold _{I Max} is smaller than the threshold value _{I Min,} sends a gate signal Vg at a high level to the booster circuit 51. The gate signal Vg of a high level from the booster circuit drive section 50 is supplied, the step-up driver 63 is turned on, the current value I _s is increased again. Current _{I s} is continuously supplied to the boost diode 64 by the repetition, the boosted voltage _{V boost} is generated.

次に、図６を用いて、比較例としての昇圧回路５１Ｐで生成される昇圧電圧の波形を説明する。図６は、比較例としての昇圧回路５１Ｐで生成される昇圧電圧の波形を説明するための図である。 Next, the waveform of the boosted voltage generated by the booster circuit 51P as a comparative example will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a waveform of a boosted voltage generated by a booster circuit 51P as a comparative example.

図６に示すように、ゲート信号Ｖｇがオン（ハイレベル）のときに、昇圧ドライバ６３はオンする。ゲート信号Ｖｇがオンになったとき、昇圧ドライバ６３のドレイン電圧Ｖｄが０Ｖ付近に低下し、電流Ｉ_ｓが増大する。 As shown in FIG. 6, when the gate signal Vg is on (high level), the boost driver 63 is turned on. When the gate signal Vg is turned on, the drain voltage Vd of the step-up driver 63 is lowered in the vicinity of 0V, current I _s is increased.

電流Ｉ_ｓが設定した電流Ｉ_Ｍａｘに到達すると、昇圧ドライバ６３のゲート信号Ｖｇをオフ（ローレベル）にする。そのとき昇圧ドライバ６３のドレイン電圧Ｖｄは昇圧電圧相当に達し、電流Ｉ_ｓが昇圧ダイオード６４側に流れるが、電流値自体は時間と共に低下していく。 Upon reaching the current _{I Max} current _{I s} is set to OFF (low level) of the gate signal Vg boost driver 63. Then drain voltage Vd of the step-up driver 63 reaches the boosted voltage equivalent, but current I _s flows through the boost diode 64 side, the current value itself decreases with time.

電流Ｉ_ｓが設定した電流Ｉ_Ｍｉｎ（０＜Ｉ_Ｍｉｎ＜Ｉ_Ｍａｘ）に到達したときに再び昇圧ドライバ６３をオンする。このようにして、図６に示す動作が繰り返される。この動作は昇圧電圧が設定値に達するまで行われる。なお、図６の斜線部は実際に昇圧ダイオード６４に流れる電流であり、昇圧に使用される電流である。 To turn on the boost driver 63 again when the current _{I s} reaches the set current _{_{_{I Min (0 <I Min <}}} I Max). In this way, the operation shown in FIG. 6 is repeated. This operation is performed until the boosted voltage reaches the set value. The shaded portion in FIG. 6 is the current that actually flows through the boost diode 64, and is the current that is used for boosting.

（第２の実施形態）
次に、図７〜図８を用いて、昇圧回路５１Ｂの構成を説明する。図７は、本発明の第２の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路５１Ｂの構成を説明するための図である。図８は、本発明の第２の実施形態による昇圧装置に用いられるテーブル１０１Ａの構成図である。 (Second Embodiment)
Next, the configuration of the booster circuit 51B will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of a booster circuit 51B used in the booster device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a configuration diagram of a table 101A used in the booster according to the second embodiment of the present invention.

ここで、昇圧ドライバ６３にはＦＥＴが使われることが多く、オン電圧Ｖｄはゲート電圧Ｖｇにより変動することが知られている。昇圧電流値Ｉの精度は、燃料噴射後の昇圧電圧復帰時間や昇圧回路使用部品の温度上昇を安定させるのに重要である。本実施形態では、以下で説明するように、ゲート電圧Ｖｇの測定値に基づいて、昇圧ドライバ６３をオフするトリガーとなる閾値Ｖｄｍａｘを補正するようになっている。 Here, an FET is often used for the boost driver 63, and it is known that the ON voltage Vd varies depending on the gate voltage Vg. The accuracy of the boost current value I is important for stabilizing the boost voltage recovery time after fuel injection and the temperature rise of the boost circuit components. In the present embodiment, as will be described below, the threshold value Vdmax serving as a trigger for turning off the booster driver 63 is corrected based on the measured value of the gate voltage Vg.

図７では、図３と比較して、ドライバＩＣ４７は、モニタ部６７、テーブル１０１Ａを備える。モニタ部６７は、昇圧ドライバ６３のゲート電圧Ｖｇをモニタするゲート電圧モニタ回路６５を有する。 In FIG. 7, as compared with FIG. 3, the driver IC 47 includes a monitor unit 67 and a table 101A. The monitor unit 67 includes a gate voltage monitor circuit 65 that monitors the gate voltage Vg of the boost driver 63.

図８に示すように、テーブル１０１Ａは、昇圧ドライバ６３のゲート電圧Ｖｇとオン電圧の閾値Ｖｄｍａｘを対応づけて記憶する。 As shown in FIG. 8, the table 101A stores the gate voltage Vg of the boost driver 63 and the threshold value Vdmax of the ON voltage in association with each other.

昇圧ドライバ６３のオン電圧Ｖｄはゲート電圧Ｖｇが低いほど大きく、ゲート電圧Ｖｇが高いほど小さい。本実施形態では、この特性からゲート電圧Ｖｇに対する電流値Ｉ_Ｍａｘ相当のＶｄｍａｘをテーブル１０１ＡとしてドライバＩＣ４７に格納している。なお、テーブル１０１Ａを、マイコン４４に備えてもよい。 The on-voltage Vd of the boost driver 63 is larger as the gate voltage Vg is lower, and is smaller as the gate voltage Vg is higher. In the present embodiment, it stores the current value _{I Max} equivalent Vdmax as table 101A to the driver IC47 with respect to the gate voltage Vg from the characteristic. The table 101A may be provided in the microcomputer 44.

昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のゲート電圧Ｖｇをゲート電圧モニタ回路６５から取得する。昇圧回路駆動部５０は、取得したゲート電圧Ｖｇに対応する閾値Ｖｄｍａｘをテーブル１０１Ａから取得する。つまり、昇圧回路駆動部５０は、テーブル１０１Ａを用いて、昇圧ドライバ６３のゲート電圧Ｖｇに応じて閾値Ｖｄｍａｘを補正する。 The booster circuit drive unit 50 acquires the gate voltage Vg of the booster driver 63 from the gate voltage monitor circuit 65. The booster circuit driving unit 50 acquires a threshold value Vdmax corresponding to the acquired gate voltage Vg from the table 101A. That is, the booster circuit driving unit 50 corrects the threshold value Vdmax according to the gate voltage Vg of the booster driver 63 using the table 101A.

昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のオン電圧Ｖｄがゲート電圧Ｖｇに対応する閾値Ｖｄｍａｘになったときに、ローレベルのゲート信号Ｖｇを昇圧ドライバ６３に供給し、昇圧ドライバ６３をオフにする。 When the on-voltage Vd of the booster driver 63 reaches the threshold value Vdmax corresponding to the gate voltage Vg, the booster circuit driver 50 supplies the low-level gate signal Vg to the booster driver 63 and turns off the booster driver 63. .

以上説明したように、本実施形態によれば、電流モニタ用のシャント抵抗を使用することなく、高精度で昇圧電流をモニタし制御することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to monitor and control the boost current with high accuracy without using a shunt resistor for current monitoring.

（第３の実施形態）
次に、図９〜図１０を用いて、昇圧回路５１Ｃの構成を説明する。図９は、本発明の第３の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路５１Ｃの構成を説明するための図である。図１０は、本発明の第３の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路５１Ｃに用いられるテーブル１０１Ｂの構成図である。 (Third embodiment)
Next, the configuration of the booster circuit 51C will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of a booster circuit 51C used in the booster according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a configuration diagram of a table 101B used in the booster circuit 51C used in the booster according to the third embodiment of the present invention.

ここで、昇圧ドライバ６３にはＦＥＴが使われることが多く、オン電圧Ｖｄは温度により変動することが知られている。本実施形態では、以下で説明するように、温度Ｔの測定値に基づいて、昇圧ドライバ６３をオフするトリガーとなる閾値Ｖｄｍａｘを補正するようになっている。 Here, an FET is often used for the boost driver 63, and it is known that the ON voltage Vd varies depending on the temperature. In the present embodiment, as described below, the threshold value Vdmax serving as a trigger for turning off the booster driver 63 is corrected based on the measured value of the temperature T.

図９では、図７と比較して、モニタ部６７は、ゲート電圧モニタ回路６５の代わりにサーミスタ電圧モニタ回路６８を備える。サーミスタ電圧モニタ回路６８は、昇圧ドライバ６３の近傍に設置されたサーミスタ６６の電圧Ｖｓに基づいて温度Ｔをモニタする。また、ドライバＩＣ４７は、テーブル１０１Ａの代わりにテーブル１０１Ｂを備える。なお、サーミスタ６６及びサーミスタ電圧モニタ回路６８は、温度を測定する温度測定部として機能する。 In FIG. 9, compared with FIG. 7, the monitor unit 67 includes a thermistor voltage monitor circuit 68 instead of the gate voltage monitor circuit 65. The thermistor voltage monitor circuit 68 monitors the temperature T based on the voltage Vs of the thermistor 66 installed in the vicinity of the booster driver 63. The driver IC 47 includes a table 101B instead of the table 101A. The thermistor 66 and the thermistor voltage monitor circuit 68 function as a temperature measuring unit that measures the temperature.

図１０に示すように、テーブル１０１Ｂは、昇圧ドライバ６３の近傍の温度Ｔとオン電圧の閾値Ｖｄｍａｘを対応づけて記憶する。 As shown in FIG. 10, the table 101B stores the temperature T in the vicinity of the booster driver 63 and the ON voltage threshold value Vdmax in association with each other.

昇圧ドライバ６３のオン電圧は温度Ｔが低いほど小さく、温度Ｔが高いほど大きい。この特性からサーミスタ６６からの出力信号に基づいてサーミスタ電圧モニタ回路６８によって測定された温度値Ｔに対する電流Ｉ_Ｍａｘ値相当のＶｄｍａｘをテーブル１０１ＢとしてドライバＩＣ４７に格納している。なお、テーブル１０１Ｂを、マイコン４４に備えてもよい。 The on-voltage of the boost driver 63 is smaller as the temperature T is lower, and is larger as the temperature T is higher. From this characteristic, Vdmax corresponding to the current I _Max value with respect to the temperature value T measured by the thermistor voltage monitor circuit 68 based on the output signal from the thermistor 66 is stored in the driver IC 47 as a table 101B. The table 101B may be provided in the microcomputer 44.

図９に示すように、昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３の近傍の温度Ｔをサーミスタ電圧モニタ回路６８から取得する。昇圧回路駆動部５０は、取得した温度Ｔに対応する閾値Ｖｄｍａｘをテーブル１０１Ｂから取得する。つまり、昇圧回路駆動部５０は、テーブル１０１Ｂを用いて、昇圧ドライバ６３の近傍の温度Ｔに応じて閾値Ｖｄｍａｘを補正する。 As shown in FIG. 9, the booster circuit drive unit 50 acquires the temperature T in the vicinity of the booster driver 63 from the thermistor voltage monitor circuit 68. The booster circuit driving unit 50 acquires the threshold value Vdmax corresponding to the acquired temperature T from the table 101B. That is, the booster circuit drive unit 50 corrects the threshold value Vdmax according to the temperature T in the vicinity of the booster driver 63 using the table 101B.

昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のオン電圧Ｖｄが温度Ｔに対応する閾値Ｖｄｍａｘになったときに、ローレベルのゲート信号Ｖｇを昇圧ドライバ６３に供給し、昇圧ドライバ６３をオフにする。 When the on-voltage Vd of the booster driver 63 reaches the threshold value Vdmax corresponding to the temperature T, the booster circuit drive unit 50 supplies the low-level gate signal Vg to the booster driver 63 and turns off the booster driver 63.

（第４の実施形態）
次に、図１１〜図１４を用いて、本発明の第４の実施形態による昇圧回路５１Ｄの構成を説明する。 (Fourth embodiment)
Next, the configuration of the booster circuit 51D according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態では、以下で説明するように、ゲート電圧Ｖｇの測定値及び温度Ｔの測定値に基づいて、昇圧ドライバ６３をオフするトリガーとなる閾値Ｖｄｍａｘを補正するようになっている。 In the present embodiment, as will be described below, the threshold value Vdmax serving as a trigger for turning off the booster driver 63 is corrected based on the measured value of the gate voltage Vg and the measured value of the temperature T.

最初に、図１１を用いて、昇圧回路５１Ｄの構成を説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態による昇圧装置に用いられる昇圧回路５１Ｄの構成を説明するための図である。 First, the configuration of the booster circuit 51D will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of a booster circuit 51D used in the booster device according to the fourth embodiment of the present invention.

図１１では、モニタ部６７は、ゲート電圧モニタ回路６５とサーミスタ電圧モニタ回路６８を備える。また、ドライバＩＣ４７は、テーブル１０１Ｃを備える。なお、テーブル１０１Ｃの詳細は、図１４を用いて後述する。 In FIG. 11, the monitor unit 67 includes a gate voltage monitor circuit 65 and a thermistor voltage monitor circuit 68. The driver IC 47 includes a table 101C. Details of the table 101C will be described later with reference to FIG.

次に、図１２〜図１４を用いて、テーブル１０１Ｃを作成する処理を説明する。図１２は、本発明の第４の実施形態による昇圧装置に用いられるテーブル１０１Ｃを作成する処理を示すフローチャートである。図１３は、本発明の第４の実施形態による昇圧装置に用いられるテーブル１０１Ｃに格納する閾値Ｖｄｍａｘの計算方法を説明するための図である。図１４は、本発明の第４の実施形態による昇圧装置に用いられるテーブル１０１Ｃの構成図である。 Next, processing for creating the table 101C will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a flowchart showing a process for creating the table 101C used in the booster according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a diagram for explaining a method of calculating the threshold value Vdmax stored in the table 101C used in the booster device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a configuration diagram of a table 101C used in the booster device according to the fourth embodiment of the present invention.

図１２に示すように、昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のゲート電圧Ｖｇをオンする（ステップＳ１０１）。次に、昇圧回路駆動部５０は、定電流源を用いて昇圧コイル６２、昇圧ドライバ６３に既知の電流Ｉ_１を流す（ステップＳ１０２）。その後、昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のオン電圧Ｖｄ１を測定する（ステップＳ１０３）。 As shown in FIG. 12, the booster circuit drive unit 50 turns on the gate voltage Vg of the booster driver 63 (step S101). Then, the booster circuit drive section 50, the boost coil 62 with a constant current source, supplying a known current _{I 1} to the boost driver 63 (step S102). Thereafter, the booster circuit drive unit 50 measures the on-voltage Vd1 of the booster driver 63 (step S103).

昇圧回路駆動部５０は、定電流源を用いて昇圧コイル６２、昇圧ドライバ６３に電流Ｉ_１と異なる既知の電流Ｉ_２を流す（ステップＳ１０４）。昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のオン電圧Ｖｄ２を測定する（ステップＳ１０５）。 Booster circuit drive section 50, the boost coil 62 with a constant current source, a current flows _{I 1} different known current _{I 2} to the boost driver 63 (step S104). The booster circuit drive unit 50 measures the on-voltage Vd2 of the booster driver 63 (step S105).

昇圧回路駆動部５０は、２つの既知の電流Ｉ_１、Ｉ_２と測定されたオン電圧Ｖｄ１、Ｖｄ２よりテーブルを作成し（ステップＳ１０６）、作成したテーブルをマイコン４４もしくはドライバＩＣ４７に格納する。 The booster circuit drive unit 50 creates a table from the two known currents I ₁ and I ₂ and the measured on voltages Vd 1 and Vd ₂ (step S 106), and stores the created table in the microcomputer 44 or the driver IC 47.

詳細には、ゲート電圧Ｖｇ、温度Ｔが一定の下、昇圧ドライバ６３に流れる電流Ｉ_ＦＥＴとドレイン電圧Ｖｄとの間には、図１３に示すように、線形近似の関係が成立する。昇圧回路駆動部５０は、図１３に示す２点（Ｉ_１，Ｖｄ１）、（Ｉ_２，Ｖｄ２）から、回帰係数（直線Ｌの傾き）を求め、所定の閾値Ｉ_Ｍａｘに対応するＶｄｍａｘを計算する。 Specifically, as shown in FIG. 13, a linear approximation relationship is established between the current _IFET flowing through the booster driver 63 and the drain voltage Vd under the constant gate voltage Vg and temperature T. The booster circuit driving unit 50 obtains a regression coefficient (slope of the straight line L) from the two points (I ₁ , Vd ₁ ) and (I ₂ , Vd ₂ ) shown in FIG. 13, and calculates Vdmax corresponding to a predetermined threshold value I _Max. To do.

昇圧回路駆動部５０は、サーミスタ電圧モニタ回路６８から温度Ｔを取得し、取得した温度Ｔと計算したＶｄｍａｘとを対応づけてテーブル１０１Ｃに記憶する。この動作を、ゲート電圧Ｖｇを変化させながら（例えば、Ｖｇ＝Ｘ、Ｙ、・・・）、及び温度Ｔを変動させながら（Ｔ＝Ａ３、Ｃ３、・・・）繰り返すことにより、昇圧回路駆動部５０はテーブル１０１Ｃを作成する。 The step-up circuit driving unit 50 acquires the temperature T from the thermistor voltage monitor circuit 68, and stores the acquired temperature T in association with the calculated Vdmax in the table 101C. By repeating this operation while changing the gate voltage Vg (for example, Vg = X, Y,...) And changing the temperature T (T = A3, C3,...), The booster circuit is driven. The unit 50 creates the table 101C.

このようにして、テーブル１０１Ｃは、図１４に示すように、温度Ｔ及びゲート電圧Ｖｇの組合せと、オン電圧Ｖｄｍａｘとを対応付けて記憶する。 In this way, the table 101C stores the combination of the temperature T and the gate voltage Vg and the ON voltage Vdmax in association with each other as shown in FIG.

図１１に示すように、昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のゲート電圧Ｖｇをゲート電圧モニタ回路６５から取得し、昇圧ドライバ６３の近傍の温度Ｔをサーミスタ電圧モニタ回路６８から取得する。 As shown in FIG. 11, the booster circuit drive unit 50 acquires the gate voltage Vg of the booster driver 63 from the gate voltage monitor circuit 65 and acquires the temperature T near the booster driver 63 from the thermistor voltage monitor circuit 68.

昇圧回路駆動部５０は、取得したゲート電圧Ｖｇ及び温度Ｔに対応する閾値Ｖｄｍａｘをテーブル１０１Ｃから取得する。つまり、昇圧回路駆動部５０は、テーブル１０１Ａを用いて、ゲート電圧Ｖｇ及び温度の組合せに応じて閾値Ｖｄｍａｘを補正する。 The booster circuit driving unit 50 acquires the threshold value Vdmax corresponding to the acquired gate voltage Vg and temperature T from the table 101C. That is, the booster circuit driving unit 50 corrects the threshold value Vdmax according to the combination of the gate voltage Vg and the temperature using the table 101A.

昇圧回路駆動部５０は、昇圧ドライバ６３のオン電圧Ｖｄがゲート電圧Ｖｇ及び温度の組合せに対応する閾値Ｖｄｍａｘになったときに、ローレベルのゲート信号Ｖｇを昇圧ドライバ６３に供給し、昇圧ドライバ６３をオフにする。 When the on-voltage Vd of the booster driver 63 reaches the threshold value Vdmax corresponding to the combination of the gate voltage Vg and the temperature, the booster circuit driving unit 50 supplies the low-level gate signal Vg to the booster driver 63 and the booster driver 63. Turn off.

以上説明したように、本実施形態によれば、電流モニタ用のシャント抵抗を使用することなく、高精度で昇圧電流をモニタし制御することができる。また、昇圧ドライバ６３をオフするトリガーとなる閾値Ｖｄｍａｘを補正（校正）することにより精度の高い電流検出が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to monitor and control the boost current with high accuracy without using a shunt resistor for current monitoring. Further, it is possible to detect current with high accuracy by correcting (calibrating) the threshold value Vdmax that triggers turning off the booster driver 63.

本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. A part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. It is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

上記第２の実施形態において、ゲート電圧Ｖｇの代わりとして、バッテリ電圧のようなゲート電圧を生成している電圧源をモニタしてもよい。 In the second embodiment, a voltage source that generates a gate voltage such as a battery voltage may be monitored instead of the gate voltage Vg.

上記第第１〜第４の実施形態において、昇圧回路５１（５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ）、ハイサイドドライバ５２、ローサイドドライバ５３は、ドライバＩＣ４７の内部、外部のどちらに配置してもよい。また、ドライバＩＣ４７をドライバもしくはプリドライバどちらの役割で使用してもよい。 In the first to fourth embodiments, the booster circuit 51 (51A, 51B, 51C), the high side driver 52, and the low side driver 53 may be arranged either inside or outside the driver IC 47. Further, the driver IC 47 may be used as either a driver or a pre-driver.

上記第第１〜第４の実施形態では、昇圧回路５１は昇圧電圧を燃料噴射弁５のコイル負荷５４に印加しているが、負荷であれば何でもよい。 In the first to fourth embodiments, the booster circuit 51 applies the boosted voltage to the coil load 54 of the fuel injection valve 5.

１…エンジン
２…ピストン
３…吸気弁
４…排気弁
５…燃料噴射弁
６…点火プラグ
７…点火コイル
８…水温センサ
９…ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）
１０…吸気管
１１…排気管
１２…三元触媒
１３…酸素センサ
１４…ＥＧＲ弁
１５…コレクタ
１６…クランク角センサ
１８…ＥＧＲ通路
１９…スロットル弁
２０…ＡＦＭ
２１…燃焼室
２２…アクセル開度センサ
２３…燃料タンク
２４…低圧燃料ポンプ
２５…高圧燃料ポンプ
２６…燃料圧力センサ
２７…燃料噴射制御装置
４１…バッテリ
４２…マイコンの入出力ポート
４３…電源ＩＣ
４４…マイコン
４５…Ａ／Ｄコンバータ
４６…マイコン内部の通信部
４７…ドライバＩＣ（もしくはプリドライバ）
４８…ドライバ駆動部
４９…ドライバＩＣ内部の通信部
５０…昇圧回路駆動部
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ…昇圧回路
５２…ハイサイドドライバ
５３…ローサイドドライバ
５４…コイル負荷
６１…シャント抵抗
６２…昇圧コイル
６３…昇圧ドライバ
６４…昇圧ダイオード
６５…ゲート電圧モニタ回路
６６…サーミスタ
６７…モニタ部
６８…サーミスタ電圧モニタ回路
１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ…テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 2 ... Piston 3 ... Intake valve 4 ... Exhaust valve 5 ... Fuel injection valve 6 ... Spark plug 7 ... Ignition coil 8 ... Water temperature sensor 9 ... ECU (engine control unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Intake pipe 11 ... Exhaust pipe 12 ... Three-way catalyst 13 ... Oxygen sensor 14 ... EGR valve 15 ... Collector 16 ... Crank angle sensor 18 ... EGR passage 19 ... Throttle valve 20 ... AFM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Combustion chamber 22 ... Accelerator opening sensor 23 ... Fuel tank 24 ... Low pressure fuel pump 25 ... High pressure fuel pump 26 ... Fuel pressure sensor 27 ... Fuel injection control device 41 ... Battery 42 ... Input / output port 43 of microcomputer ... Power supply IC
44 ... Microcomputer 45 ... A / D converter 46 ... Internal communication unit 47 ... Driver IC (or pre-driver)
48 ... Driver drive unit 49 ... Communication unit 50 inside driver IC ... Boost circuit drive units 51A, 51B, 51C ... Boost circuit 52 ... High side driver 53 ... Low side driver 54 ... Coil load 61 ... Shunt resistor 62 ... Boost coil 63 ... Boost driver 64 ... Boost diode 65 ... Gate voltage monitor circuit 66 ... Thermistor 67 ... Monitor unit 68 ... Thermistor voltage monitor circuit 101A, 101B, 101C ... Table

Claims

A boosting circuit having a switching element and boosting a voltage by turning on / off the switching element;
A step-up circuit driving unit for turning on / off the switching element,
The booster circuit driving unit includes:
Based on the on-voltage of the switching element, the switching element is turned off,
The boosting device, wherein the switching element is turned on when an off time indicating a period after the switching element is turned off becomes a first threshold value.

The step-up device according to claim 1,
The booster circuit driving unit includes:
The boosting device, wherein the switching element is turned off when an ON voltage of the switching element becomes a second threshold value.

The step-up device according to claim 2,
A gate voltage monitor circuit for measuring a gate voltage of the switching element;
A first table that stores the gate voltage and the second threshold in association with each other;
The booster circuit driving unit includes:
The boosting device, wherein the switching element is turned off when the ON voltage of the switching element reaches the second threshold value corresponding to the measured gate voltage.

The step-up device according to claim 2,
A temperature measuring unit for measuring the temperature;
A second table for storing the temperature and the second threshold in association with each other;
The booster circuit driving unit includes:
The boosting device, wherein the switching element is turned off when an ON voltage of the switching element reaches the second threshold value corresponding to the measured temperature.

The step-up device according to claim 2,
A gate voltage monitor circuit for measuring a gate voltage of the switching element;
A temperature measuring unit for measuring the temperature;
A third table for storing the combination of the temperature and the gate voltage and the second threshold in association with each other;
The booster circuit driving unit includes:
The boosting device, wherein the switching element is turned off when the ON voltage of the switching element reaches the second threshold value corresponding to the combination of the measured temperature and the measured gate voltage.

The step-up device according to claim 5,
The booster circuit driving unit includes:
Measuring a first on-voltage indicating an on-voltage of the switching element when a current of a first current value is passed through the switching element;
Measuring a second on-voltage indicating an on-voltage of the switching element when a current of a second current value is passed through the switching element;
Calculating the second threshold based on the first and second current values and the first and second on-voltages;
A combination of the measured temperature and the measured gate voltage and the calculated second threshold are stored in the third table in association with each other.