JP2016135999A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動時、電源の電圧を早期に昇圧でき、その分、内燃機関の始動を早めることができる駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置は、電源に接続されたソレノイド及びトランジスタを有し、トランジスタがオン／オフされることにより電源の電圧を昇圧する昇圧回路と、内燃機関のイグニッションスイッチがオンされることによって電源から電力が供給され、トランジスタのオン／オフを制御することで昇圧回路による昇圧動作を制御する昇圧制御を実行するとともに、昇圧回路により昇圧された昇圧電圧ＶＢＡＣＴをエンジンアクチュエータに駆動用電圧として印加するためのコントローラと、イグニッションスイッチがオンされるのに伴って電源から電力が供給されることで作動を開始し、当該作動中に、トランジスタをオン／オフするための第２ＳＷ信号をトランジスタに入力する起動時用回路と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射弁及び点火プラグの少なくとも一方であるエンジンアクチュエータを、駆動用電圧を印加することによって駆動する駆動装置に関する。

従来、この種の駆動装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この駆動装置は、電源であるバッテリと、内燃機関のイグニッションスイッチ（以下「ＩＧスイッチ」という）に接続されたＥＣＵと、リレーを介してバッテリに接続されるとともに、駆動回路を介して燃料噴射弁に接続された昇圧回路を備えている。ＥＣＵは、ＩＧスイッチがオンされると、リレーをオンすることによって、昇圧回路を作動させる。これにより、昇圧回路によるバッテリの電圧の昇圧が開始される。昇圧回路による昇圧電圧は、ＥＣＵによる駆動回路の制御によって、燃料噴射弁に印加され、それにより燃料噴射弁が駆動される。

特開２００６−１１８４５７号公報

一般に、ＥＣＵでは、ＩＧスイッチのオンにより起動された後、各種のアクチュエータを制御するためのパラメータやフラグを初期化するための初期化処理が完了するのを待って、各種のアクチュエータを制御するための処理が開始される。上述した従来の駆動装置では、ＩＧスイッチがオンされたときに、ＥＣＵでリレーをオンすることによって昇圧回路を作動させるので、一般的なＥＣＵを用いた場合には、当該昇圧回路の作動は、ＥＣＵの初期化処理が完了するのを待って開始されることになる。これにより、内燃機関の始動時、バッテリの電圧を早期に昇圧できないので、燃料噴射弁に昇圧電圧を早期に印加できず、その分、内燃機関の始動が遅くなってしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関の始動時、電源の電圧を早期に昇圧でき、その分、内燃機関の始動を早めることができる駆動装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関３の燃料噴射弁４及び点火プラグの少なくとも一方であるエンジンアクチュエータ（実施形態における（以下、本項において同じ）インジェクタ４）を、駆動用電圧を印加することによって駆動する駆動装置１であって、電源（バッテリ２１）と、電源に接続されたソレノイドＬ及びトランジスタ（第１トランジスタＱＢ１、第２トランジスタＱＢ２）を有し、トランジスタがオン／オフされることにより電源の電圧を昇圧する昇圧回路１２と、内燃機関３のイグニッションスイッチ３１がオンされることによって電源から電力が供給され、トランジスタ（第１トランジスタＱＢ１）のオン／オフを制御することで昇圧回路１２による昇圧動作を制御する昇圧制御を実行するとともに、昇圧回路１２により昇圧された昇圧電圧ＶＢＡＣＴをエンジンアクチュエータに駆動用電圧として印加するためのコントローラ（ＣＰＵ２ａ、ドライバ１３）と、イグニッションスイッチ３１がオンされるのに伴って電源から電力が供給されることで作動を開始し、当該作動中に、トランジスタ（第２トランジスタＱＢ２）をオン／オフするためのスイッチング信号（第２ＳＷ信号）をトランジスタに入力する起動時用回路１４と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、昇圧回路が、電源に接続されたソレノイド及びトランジスタを有しており、トランジスタがオン／オフされることによって、電源の電圧が昇圧される。コントローラは、トランジスタのオン／オフを制御することで昇圧回路による昇圧動作を制御する昇圧制御を実行する。昇圧回路により昇圧された昇圧電圧は、エンジンアクチュエータに駆動用電圧として印加され、それによりエンジンアクチュエータが駆動される。また、コントローラには、イグニッションスイッチ（以下「ＩＧスイッチ」という）がオンされることによって電源から電力が供給される。

さらに、起動時用回路が、ＩＧスイッチがオンされるのに伴って電源から電力が供給されることで作動を開始し、その作動中、トランジスタをオン／オフするためのスイッチング信号が、起動時用回路からトランジスタに入力される。これにより、前述した従来の駆動装置と異なり、ＩＧスイッチがオンされるのとほぼ同時に、昇圧回路による昇圧動作を開始させられるので、内燃機関の始動時、電源の電圧を早期に昇圧でき、その分、内燃機関の始動を早めることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の駆動装置１において、コントローラは、イグニッションスイッチ３１がオンされた後、所定の初期化処理が完了してから昇圧制御を実行し、起動時用回路１４からのスイッチング信号によるトランジスタのオン／オフの周波数は、イグニッションスイッチ３１がオンされてから初期化処理が完了するまでの間に、昇圧電圧ＶＢＡＣＴが所定電圧（第２所定電圧ＶＢ２）に達するように、設定されていることを特徴とする。

この構成によれば、コントローラは、ＩＧスイッチがオンされた後、初期化処理が完了してから昇圧制御を実行する。また、起動時用回路からのスイッチング信号によるトランジスタのオン／オフの周波数は、ＩＧスイッチがオンされてから初期化処理が完了するまでの間に、昇圧電圧が所定電圧に達するように、設定されている。これにより、内燃機関の始動時、コントローラによる昇圧制御が開始される前に、昇圧電圧を所定電圧に十分に上昇させることができるので、請求項１に係る発明による効果、すなわち、内燃機関の始動を早めることができるという効果を、確実に得ることができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の駆動装置１において、所定電圧は、昇圧制御によって制御される昇圧電圧（第１所定電圧ＶＢ１）よりも低く設定されていることを特徴とする。

この構成によれば、所定電圧が、昇圧制御によって制御される昇圧電圧よりも低く設定されている。これにより、コントローラによる昇圧制御の開始前に、起動時用回路及び昇圧回路による昇圧動作によって昇圧電圧を不要に大きく上昇させることがないので、感電や漏電を防止することができる。同じ理由により、起動時用回路として、そのスイッチング信号によるトランジスタのオン／オフの周波数が比較的低い、安価な回路を採用することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動装置１において、コントローラに接続され、電源と起動時用回路１４との間を接続／遮断するためのスイッチ１６をさらに備え、コントローラは、昇圧制御を開始するときに、電源と起動時用回路１４との間を遮断するように、スイッチ１６を制御することを特徴とする。

この構成によれば、昇圧制御が開始されるときに、電源と起動時用回路との間がスイッチによって遮断される。これにより、起動時用回路によるトランジスタのオン／オフが、コントローラによる昇圧制御（トランジスタのオン／オフ制御）と併行して行われることがないので、昇圧制御を適切に行うことができる。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の駆動装置１において、エンジンアクチュエータは、気筒内に燃料を直接、噴射する燃料噴射弁であることを特徴とする。

気筒内に燃料を直接、噴射する燃料噴射弁では、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁と比較して、高圧の燃料を噴射しなければならないので、その駆動のために、比較的高い電圧が必要になる。上述した構成によれば、気筒内に燃料を直接、噴射する燃料噴射弁を有する内燃機関の始動時、電源の電圧を早期にかつ十分に昇圧できるので、その分、内燃機関の始動を早めることができる。

本実施形態による駆動装置のＥＣＵなどを示すブロック図である。 図１の燃料噴射弁を、（ａ）閉弁状態について、（ｂ）開弁状態について、概略的に示す図である。 駆動装置の駆動回路などを示す回路図である。 ＥＣＵのＣＰＵによって実行される処理を示すフローチャートである。 本実施形態による動作例（ａ）を、比較例（ｂ）とともに示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図１に示す内燃機関（以下「エンジン」という）３は、例えば、複数の気筒を有する４サイクルタイプのガソリンエンジンであり、車両（いずれも図示せず）に搭載されている。各気筒には、燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）４が、気筒内に燃料を直接、噴射するように設けられている。図１及び図３に示すように、本実施形態による駆動装置１は、ＥＣＵ２及び駆動回路１１を備えており、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ２ａ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入力／出力インターフェース（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＣＰＵ２ａは、入力インターフェースを介して、車両のイグニッションスイッチ（以下「ＩＧスイッチ」という）３１に接続されている。

図２に示すように、インジェクタ４は、ケーシング５内に収容され、その上端部に固定された電磁石６と、ばね７と、電磁石６の下方に配置されたアーマチュア８と、このアーマチュア８の下側に一体に設けられた弁体９などで構成されている。インジェクタ４には、燃料ポンプを有する燃料供給装置（図示せず）から、高圧の燃料が供給される。

電磁石６は、ヨーク６ａと、その外周に巻かれたコイル６ｂで構成されている。図３に示すように、コイル６ｂには、上記の駆動回路１１が接続されている。ばね７は、ヨーク６ａとアーマチュア８の間に配置されており、アーマチュア８を介して弁体９を閉弁方向に付勢する。

駆動回路１１は、昇圧回路１２、ドライバ１３、駆動用トランジスタＱＤ、及び起動時用回路１４を有している。昇圧回路１２は、バッテリ２１の電圧を昇圧するためのものであり、ソレノイドＬと、一対のコンデンサＣＢと、ＭＯＳ型の第１トランジスタＱＢ１及び第２トランジスタＱＢ２などで構成されている。ソレノイドＬは、バッテリ２１に接続されるとともに、ダイオードＤを介して、コンデンサＣＢと、インジェクタ４のコイル６ｂに接続されている。一対のコンデンサＣＢは、互いに並列に接続されるとともに、コイル６ｂ及びアースＥに接続されている。また、コンデンサＣＢには、昇圧回路１２により昇圧された昇圧電圧を検出するための抵抗ＲＡ、ＲＢが並列に接続されており、両者ＲＡ、ＲＢは、ドライバ１３や入力インターフェースを介して、ＣＰＵ２ａに接続されている。

上記の第１トランジスタＱＢ１のドレインは、ダイオードＤを介さずにソレノイドＬに接続されており、ソースは抵抗を介してアースＥに、ゲートはドライバ１３に、それぞれ接続されている。ドライバ１３は、電気回路で構成されており、ＥＣＵ２のＣＰＵ２ａに接続されている。第１トランジスタＱＢ１のゲートには、ＣＰＵ２ａからの第１スイッチング信号（以下「第１ＳＷ信号」という）が、ドライバ１３を介して入力される。第１トランジスタＱＢ１は、この第１ＳＷ信号が入力されていないときには、オフ状態になり、第１ＳＷ信号が入力されているときには、オン状態になる。また、第１トランジスタＱＢ１には、コンデンサＣが並列に接続されている。

前記駆動用トランジスタＱＤは、バイポーラ型のものであり、そのコレクタがコイル６ｂに接続されている。また、駆動用トランジスタＱＤのエミッタはアースＥに、ベースはドライバ１３に、それぞれ接続されている。駆動用トランジスタＱＤのベースには、ＣＰＵ２ａからの駆動信号がドライバ１３を介して入力される。駆動用トランジスタＱＤは、この駆動信号が入力されていないときには、オフ状態になり、駆動信号が入力されているときには、オン状態になる。

以上の構成の昇圧回路１２では、ＣＰＵ２ａからの前述した第１ＳＷ信号の入力と入力の停止とを繰り返すことで、第１トランジスタＱＢ１のオン／オフを繰り返すことによって、バッテリ２１からの電圧がソレノイドＬを介して昇圧される。このソレノイドＬを用いた昇圧動作により昇圧された昇圧電圧は、コンデンサＣＢに印加され、それによりコンデンサＣＢが充電される。昇圧電圧は、ＣＰＵ２ａにより第１ＳＷ信号のデューティ比を制御することによって、自由に変更可能である。昇圧電圧は、基本的には、第１所定電圧ＶＢ１（例えば４０Ｖ）に制御される。また、ＣＰＵ２ａからの上記の駆動信号の入力により駆動用トランジスタＱＤがオンされると、昇圧電圧及びコンデンサＣＢの電圧はコイル６ｂに印加され、それにより、インジェクタ４が開弁方向に駆動される。

また、昇圧回路１２の前記第２トランジスタＱＢ２は、ＩＧスイッチ３１のオン直後でＣＰＵ２ａの後述する初期化処理が完了していないときに、前記起動時用回路１４でオン／オフされることにより、ＣＰＵ２ａ及び第１トランジスタＱＢ１に代わって、昇圧回路１２のソレノイドＬによる昇圧動作を実行させるためのものである。第２トランジスタＱＢ２のドレインは、ダイオードＤを介さずにソレノイドＬに接続されており、ソースは抵抗を介してアースＥに、ゲートは起動時用回路１４の後述するタイマＩＣ１５に、それぞれ接続されている。

第２トランジスタＱＢ２のゲートには、タイマＩＣ１５からの後述する第２スイッチング信号（以下「第２ＳＷ信号」という）が入力される。第２トランジスタＱＢ２は、この第２ＳＷ信号が入力されていないときには、オフ状態になり、第２ＳＷ信号が入力されているときには、オン状態になる。

起動時用回路１４は、ＩＧスイッチ３１のオンに伴って、第２トランジスタＱＢ２のゲートへの上記の第２ＳＷ信号の入力と入力の停止とを所定のスイッチング周波数で繰り返すためのものである。起動時用回路１４は、タイマＩＣ１５、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、及びスイッチ１６などで構成されている。

タイマＩＣ１５は、フリップフロップや、コンパレータ、複数の抵抗、トランジスタなどの組み合わせで構成された一般的なものであり、第１ピン〜第８ピン（図示せず）を有している。この第１ピンは、スイッチ１６を介して、ＩＧスイッチ３１に接続されている。第２ピン及び第６ピンは、第２及び第１抵抗Ｒ２、Ｒ１を介してバッテリ２１に接続されるとともに、第１コンデンサＣ１を介してアースＥに接続されている。また、第３ピンは、第２トランジスタＱＢ２のゲートに接続されており、第４ピン及び第８ピンは、バッテリ２１に接続されている。さらに、第５ピンは、第２コンデンサＣ２及びスイッチ１６を介して、ＩＧスイッチ３１に接続されている。第７ピンは、第１抵抗Ｒ１を介してバッテリ２１に接続されるとともに、第２抵抗Ｒ２及び第１コンデンサＣ１を介してアースＥに接続されている。

スイッチ１６は、ＣＰＵ２ａに接続されており、スイッチ１６には、ＣＰＵ２ａからの制御信号が入力される。スイッチ１６は、この制御信号が入力されていないときには、オン状態になり、制御信号が入力されているときには、オフ状態になる。換言すれば、スイッチ１６は、制御信号が入力されない限り、オン状態に保持され、それにより、タイマＩＣ１５が、スイッチ１６を介して、ＩＧスイッチ３１に接続された状態に保持される。

以上の構成の起動時用回路１４では、ＩＧスイッチ３１がオンされるのに伴い、バッテリ２１からの電圧がタイマＩＣ１５に印加され、それによりタイマＩＣ１５の作動が開始される。タイマＩＣ１５の作動中には、タイマＩＣ１５から第２トランジスタＱＢ２への前記第２ＳＷ信号の入力と入力の停止が、前記スイッチング周波数で繰り返される。これにより、第２トランジスタＱＢ２のオン／オフがスイッチング周波数で繰り返されることによって、昇圧回路１２による昇圧動作が実行され、バッテリ２１からの電圧が昇圧される。昇圧された昇圧電圧は、コンデンサＣＢに印加され、コンデンサＣＢが充電される。

また、ＩＧスイッチ３１がオンされた後、ＣＰＵ２ａの初期化処理が完了すると、ＣＰＵ２ａからの制御信号がスイッチ１６に入力されることによって、スイッチ１６がオフされる。これにより、バッテリ２１からタイマＩＣ１５への電圧の印加が停止されることによって、タイマＩＣ１５が停止され、ひいては、タイマＩＣ１５から第２トランジスタＱＢ２への第２ＳＷ信号の入力が停止される。ＣＰＵ２ａからスイッチ１６への制御信号の入力は、初期化処理の完了後、ＣＰＵ２ａが作動している限り、継続される。

第２ＳＷ信号による第２トランジスタＱＢ２のオン／オフの周波数であるスイッチング周波数は、ＩＧスイッチ３１がオンされてからＣＰＵ２ａの初期化処理が完了するまでに、昇圧電圧が所定の第２所定電圧ＶＢ２になるように、設定されている。当該スイッチング周波数の設定は、第１及び第２抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値ならびに第１コンデンサＣ１の容量を設定することによって、行われる。また、上記の第２所定電圧ＶＢ２は、前記第１所定電圧ＶＢ１よりも若干、低く、かつ、インジェクタ４を適切に駆動できるような最低の電圧値に設定されており、例えば３５Ｖである。

また、図１に示すように、前述した抵抗ＲＡ、ＲＢから成る電圧計３２は、ＥＣＵ２に接続されており、電圧計３２は、昇圧電圧ＶＢＡＣＴを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に入力する。さらに、インジェクタ４には、電流計３３が取り付けられており、電流計３３は、コイル６ｂに実際に流れる駆動電流ＩＡＣＡＣＴを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に入力する。

また、エンジン３のクランクシャフト（図示せず）には、クランク角センサ３４が設けられている。クランク角センサ３４は、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に入力する。ＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば１°）ごとに発生する。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数を算出する。また、ＴＤＣ信号は、いずれかの気筒においてピストン（図示せず）が吸気行程の開始時の上死点よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号である。

また、エンジン３には、気筒判別センサ（図示せず）が設けられている。この気筒判別センサは、気筒を判別するためのパルス信号である気筒判別信号を、ＥＣＵ２に入力する。ＥＣＵ２は、これらの気筒判別信号、ＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号に基づいて、クランク角ＣＡを気筒ごとに算出する。ＥＣＵ２にはさらに、アクセル開度センサ３５から、車両のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量ＡＰを表す検出信号が入力される。

次に、図４を参照しながら、ＥＣＵ２のＣＰＵ２ａによって実行される処理について説明する。本処理は、昇圧電圧ＶＢＡＣＴを制御するためのものであり、ＣＲＫ信号の発生に同期して繰り返し実行される。まず、図４のステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、初期化処理が完了しているか否かを判別する。この初期化処理は、エンジン３や駆動回路１１を制御するための各種のフラグ（後述する昇圧制御フラグＦ＿ＢＯＯＳＴなど）やパラメータを初期化するための処理である。このステップ１の答がＮＯで、初期化処理が完了していないときには、初期化処理を実行し（ステップ２）、本処理を終了する。

一方、ステップ１の答がＹＥＳで、初期化処理が完了しているときには、制御信号をスイッチ１６に出力することによって、スイッチ１６をオフする（ステップ３）。これにより、前述したようにタイマＩＣ１５が停止される。次いで、昇圧制御フラグＦ＿ＢＯＯＳＴを「１」に設定し（ステップ４）、本処理を終了する。このステップ４の実行に伴い、昇圧制御が実行される。

この昇圧制御では、前述した各種のセンサ３２〜３５の検出信号（ＶＣＡＣＴ、ＩＡＣＡＣＴ、ＣＲＫ、ＴＤＣ、ＡＰ）に応じ、第１トランジスタＱＢ１のオン／オフを制御することによって、昇圧回路１２による昇圧動作を制御することで、昇圧電圧ＶＢＡＣＴが第１所定電圧ＶＢ１に制御される。その制御手法は、本出願人による特開2012-159025号公報などに開示された手法と同様であるので、その詳細な説明については省略する。

また、ＣＰＵ２ａは、起動時用回路１４が故障しているかを判定する故障判定処理（図示せず）を実行し、起動時用回路１４が故障していると判定されたときには、その後、ＩＧスイッチ３１が再びオンされてから初期化処理が完了したときに、起動時用回路１４を用いた昇圧動作は行われず、ＣＰＵ２ａによる昇圧制御のみが実行される。この故障判定処理は、例えば次のようにして実行される。

すなわち、初期化処理が完了し、かつ、昇圧制御を開始する直前に検出された昇圧電圧ＶＢＡＣＴが前述した第２所定電圧ＶＢ２よりも低く、かつ、前者ＶＢＡＣＴと後者ＶＢ２との偏差が所定値よりも大きいときに、起動時用回路１４が故障していると判定される。この場合、故障判定処理は、起動時用回路１４以外の要素である昇圧回路１２や、バッテリ２１、電圧計３２が正常であることを条件として、実行される。昇圧回路１２や、バッテリ２１、電圧計３２が正常であるか否かは、周知の判定手法によって判定される。

また、図５（ａ）は、ＩＧスイッチ３１がオンされてから上述した昇圧制御が実行されるまでの本実施形態の動作例を示している。同図において、「各種ハードの起動中」とは、車両に搭載された各種のセンサやアクチュエータの起動中であることを示しており、また、昇圧電圧ＶＢＡＣＴは、バッテリ２１からの電圧の昇圧分を示している。図５（ａ）に示すように、ＩＧスイッチ３１がオンされると（時点ｔ１）、各種のセンサやアクチュエータの起動が開始され、この起動が完了すると（時点ｔ２）、ＣＰＵ２ａが起動され、前述した初期化処理が実行される（図４のステップ１：ＮＯ、ステップ２）。

また、ＩＧスイッチ３１がオンされるのに伴って、起動時用回路１４のタイマＩＣ１５の作動が開始され、その作動中、前述したように、第２ＳＷ信号による第２トランジスタＱＢ２のオン／オフがスイッチング周波数で繰り返されることで、バッテリ２１からの電圧が昇圧されることによって、昇圧電圧ＶＢＡＣＴが上昇する。この場合、昇圧電圧ＶＢＡＣＴは、ＣＰＵ２ａの初期化処理が完了する時点ｔ３よりも若干、前の時点で、第２所定電圧ＶＢ２に達している。この第２所定電圧ＶＢ２は、前述したようにインジェクタ４を適切に駆動できるような最低の電圧値に設定されている。

そして、初期化処理が完了すると（時点ｔ３、図４のステップ１：ＹＥＳ）、スイッチ１６がオフされる（ステップ３）。これにより、タイマＩＣ１５が停止される結果、第２ＳＷ信号がオフになる。また、初期化処理の完了に伴い、昇圧制御フラグＦ＿ＢＯＯＳＴが「１」に設定され（ステップ４）、昇圧制御が開始される。その結果、昇圧電圧ＶＢＡＣＴが、第２所定電圧ＶＢ２よりも高い第１所定電圧ＶＢ１に向かって上昇する。

また、図５（ｂ）は、本実施形態と異なり、起動時用回路１４を設けずに、ＣＰＵ２ａによる昇圧制御を実行した場合の比較例である。この比較例では、起動時用回路１４が設けられていないので、ＩＧスイッチ３１がオンされてから各種のハードの起動及び初期化処理が完了する直前までの間（時点ｔ４〜時点ｔ６直前）、バッテリ２１からの電圧が昇圧されないため、昇圧電圧ＶＢＡＣＴは０の状態で推移する。そして、初期化処理が完了すると（時点ｔ６）、本実施形態と同様に、ＣＰＵ２ａによる昇圧制御が開始される（Ｆ＿ＢＯＯＳＴ←１）。その結果、昇圧電圧ＶＢＡＣＴが第１所定電圧ＶＢ１に向かって上昇する。

このように、比較例（図５（ｂ））によれば、ＣＰＵ２ａの初期化処理が完了した後に、昇圧回路１２による昇圧動作が開始されるので、昇圧電圧ＶＢＡＣＴを早期に上昇させることができない。このため、初期化処理が完了した時点ｔ６において、昇圧電圧ＶＢＡＣＴが第２所定電圧ＶＢ２に達しておらず、その結果、昇圧電圧ＶＢＡＣＴの印加によりインジェクタ４を適切に駆動することができない。

これに対して、本実施形態（図５（ａ））によれば、比較例の場合と異なり、ＩＧスイッチ３１がオンされるのとほぼ同時に、昇圧動作を開始でき、昇圧電圧ＶＢＡＣＴを早期に上昇させることができる。これにより、ＣＰＵ２ａの初期化処理が完了した時点ｔ３において、昇圧電圧ＶＢＡＣＴが第２所定電圧ＶＢ２に達しているので、昇圧電圧ＶＢＡＣＴの印加によりインジェクタ４を適切に駆動することができる。

また、本実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、本実施形態におけるインジェクタ４が、本発明におけるエンジンアクチュエータに相当するとともに、本実施形態におけるバッテリ２１が、本発明における電源に相当する。また、本実施形態における第１及び第２トランジスタＱＢ１、ＱＢ２が、本発明におけるトランジスタに相当するとともに、本実施形態におけるＣＰＵ２ａ及びドライバ１３が、本発明におけるコントローラに相当する。

以上のように、本実施形態によれば、昇圧回路１２の第１トランジスタＱＢ１がオン／オフされることによって、バッテリ２１からの電圧が昇圧される。また、ＣＰＵ２ａによって、第１トランジスタＱＢ１のオン／オフを制御することで昇圧回路１２による昇圧動作を制御する昇圧制御が実行される（図４のステップ４）。昇圧回路１２により昇圧された昇圧電圧ＶＢＡＣＴは、インジェクタ４に印加され、それによりインジェクタ４が駆動される。また、ＣＰＵ２ａには、ＩＧスイッチ３１がオンされることによってバッテリ２１から作動用の電力が供給される。

さらに、起動時用回路１４のタイマＩＣ１５が、ＩＧスイッチ３１がオンされるのに伴ってバッテリ２１から電力が供給されることで作動を開始し、その作動中、昇圧回路１２の第２トランジスタＱＢ２をオン／オフするための第２ＳＷ信号が、タイマＩＣ１５から第２トランジスタＱＢ２に入力される。これにより、図５（ａ）を参照して説明したように、前述した従来の駆動装置と異なり、ＩＧスイッチ３１がオンされるのとほぼ同時に、昇圧回路１２による昇圧動作を開始させられるので、エンジン３の始動時、バッテリ２１の電圧を早期に昇圧でき、その分、エンジン３の始動を早めることができる。

また、ＣＰＵ２ａは、ＩＧスイッチ３１がオンされた後、初期化処理が完了してから、昇圧制御を実行する。さらに、タイマＩＣ１５からの第２ＳＷ信号による第２トランジスタＱＢ２のオン／オフの周波数（スイッチング周波数）は、ＩＧスイッチ３１がオンされてから初期化処理が完了するまでの間に、昇圧電圧ＶＢＡＣＴが第２所定電圧ＶＢ２に達するように、設定されている。これにより、エンジン３の始動時、ＣＰＵ２ａによる昇圧制御が開始される前に、昇圧電圧ＶＢＡＣＴを第２所定電圧ＶＢ２に十分に上昇させることができるので、上述した効果、すなわち、エンジン３の始動を早めることができるという効果を、確実に得ることができる。

さらに、第２所定電圧ＶＢ２が、昇圧制御によって制御される昇圧電圧である第１所定電圧ＶＢ１よりも低く設定されている。これにより、昇圧制御の開始前に、起動時用回路１４及び昇圧回路１２による昇圧動作によって昇圧電圧ＶＢＡＣＴを不要に大きく上昇させることがないので、感電や漏電を防止することができる。同じ理由により、起動時用回路１４として、その第２ＳＷ信号による第２トランジスタＱＢ２のオン／オフの周波数が比較的低い、安価な回路を採用することができる。

また、昇圧制御が開始されるときに、バッテリ２１とタイマＩＣ１５との間がスイッチ１６によって遮断される。これにより、タイマＩＣ１５による第２トランジスタＱＢ２のオン／オフが、ＣＰＵ２ａによる昇圧制御（第１トランジスタＱＢ１のオン／オフ制御）と併行して行われることがないので、昇圧制御を適切に行うことができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、本発明における起動時用回路として、タイマＩＣ１５などで構成されたものを用いているが、本発明におけるスイッチング信号を出力可能な他の適当な回路を用いてもよい。また、実施形態では、第２ＳＷ信号による第２トランジスタＱＢ２のオン／オフの周波数を、ＩＧスイッチ３１がオンされてから初期化処理が完了するまでの間に昇圧電圧ＶＢＡＣＴが第２所定電圧ＶＢ２に達するように、設定しているが、第２所定電圧ＶＢ２よりも高い適当な電圧に達するように設定してもよく、例えば第１所定電圧ＶＢ１に達するように設定してもよい。

さらに、実施形態では、ドライバ１３に接続された第１トランジスタＱＢ１と、タイマＩＣ１５に接続された第２トランジスタＱＢ２とを別個に設けているが、第２トランジスタＱＢ２を設けずに、第１トランジスタＱＢ１を、ドライバ１３及びタイマＩＣ１５に接続し、昇圧制御とＩＧスイッチ３１のオン直後の昇圧動作とに兼用してもよい。また、実施形態では、ＣＰＵ２ａとドライバ１３とを別個に設けているが、両者２ａ、１３が一体となったコントローラを用いてもよいことは、もちろんである。

さらに、実施形態では、本発明におけるエンジンアクチュエータとして、気筒内に燃料を直接、噴射するインジェクタ４を用いているが、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を用いてもよく、あるいは、両者の一方に代えて、又は、両者の一方とともに、点火プラグを用いてもよい。また、実施形態は、本発明による駆動装置１を車両用のガソリンエンジンであるエンジン３に適用した例であるが、本発明はこれに限らず、ディーゼルエンジンや、ＬＰＧエンジン、船舶用又は航空機用の内燃機関に適用可能である。また、以上の実施形態に関するバリエーションを適宜、組み合わせてもよいことは、もちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

１ 駆動装置
２ａ ＣＰＵ（コントローラ）
３ エンジン
４ インジェクタ（エンジンアクチュエータ）
１２ 昇圧回路
Ｌ ソレノイド
ＱＢ１ 第１トランジスタ（トランジスタ）
１３ ドライバ（コントローラ）
１４ 起動時用回路
ＱＢ２ 第２トランジスタ（トランジスタ）
１６ スイッチ
２１ バッテリ（電源）
３１ ＩＧスイッチ
ＶＢＡＣＴ 昇圧電圧
ＶＢ１ 第１所定電圧（昇圧制御によって制御される昇圧電圧）
ＶＢ２ 第２所定電圧（所定電圧）

Claims (5)

1. 内燃機関の燃料噴射弁及び点火プラグの少なくとも一方であるエンジンアクチュエータを、駆動用電圧を印加することによって駆動する駆動装置であって、
   電源と、
   当該電源に接続されたソレノイド及びトランジスタを有し、当該トランジスタがオン／オフされることにより前記電源の電圧を昇圧する昇圧回路と、
   前記内燃機関のイグニッションスイッチがオンされることによって前記電源から電力が供給され、前記トランジスタのオン／オフを制御することで前記昇圧回路による昇圧動作を制御する昇圧制御を実行するとともに、前記昇圧回路により昇圧された昇圧電圧を前記エンジンアクチュエータに前記駆動用電圧として印加するためのコントローラと、
   前記イグニッションスイッチがオンされるのに伴って前記電源から電力が供給されることで作動を開始し、当該作動中に、前記トランジスタをオン／オフするためのスイッチング信号を当該トランジスタに入力する起動時用回路と、
   を備えることを特徴とする駆動装置。
2. 前記コントローラは、前記イグニッションスイッチがオンされた後、所定の初期化処理が完了してから前記昇圧制御を実行し、
   前記起動時用回路からの前記スイッチング信号による前記トランジスタのオン／オフの周波数は、前記イグニッションスイッチがオンされてから前記初期化処理が完了するまでの間に、前記昇圧電圧が所定電圧に達するように、設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記所定電圧は、前記昇圧制御によって制御される前記昇圧電圧よりも低く設定されていることを特徴とする、請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記コントローラに接続され、前記電源と前記起動時用回路との間を接続／遮断するためのスイッチをさらに備え、
   前記コントローラは、前記昇圧制御を開始するときに、前記電源と前記起動時用回路との間を遮断するように、前記スイッチを制御することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動装置。
5. 前記エンジンアクチュエータは、気筒内に燃料を直接、噴射する前記燃料噴射弁であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の駆動装置。

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