JP2016156318A

JP2016156318A - Injector control device

Info

Publication number: JP2016156318A
Application number: JP2015034463A
Authority: JP
Inventors: 佑一志治; Yuichi Shiji
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-09-01

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injector control device capable of effectively suppressing the temperature rise of a low-side switch.SOLUTION: In the injector control device, there are provided a clamp circuit 34 for limiting a voltage to be applied to a switching element 30 as the low-side switch to a predetermined upper limit voltage, and in addition a switching element 44 inserted into feedback wiring 40 branching from connection wiring between an electromagnetic coil 50 and the switching element 30 and reaching a booster circuit part 10. When the switching element 44 is turned on, flyback energy generated by the electromagnetic oil 50 is fed back via the switching element 44 to the booster circuit part 10 and arc-extinguished. On the other hand, when the switching element 44 is turned off, the flyback energy is arc-extinguished by the switching element 30 provided with the clamp circuit 34. Thus, the working frequency of the switching element 30 for the purpose of arc-extinguishing the flyback energy can be reduced to suppress the temperature rise.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電磁コイルへの通電に応じて噴射弁が開弁することにより、燃料を噴射するインジェクタを制御するインジェクタ制御装置に関する。 The present invention relates to an injector control device that controls an injector that injects fuel by opening an injection valve in response to energization of an electromagnetic coil.

インジェクタの電磁コイルのような誘導性負荷を駆動するための装置として、例えば、特許文献１や特許文献２の装置が知られている。これら特許文献１や特許文献２の装置は、誘導性負荷の下流側に接続された電界効果トランジスタ（ローサイドスイッチ）をオフしたときに、誘導性負荷に生じるフライバックエネルギーを消弧するため、電界効果トランジスタのドレイン・ゲート間に、ツェナーダイオードとダイオードとを直列に接続したクランプ回路を挿入している。 As devices for driving an inductive load such as an electromagnetic coil of an injector, for example, devices of Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are known. These devices of Patent Document 1 and Patent Document 2 extinguish the flyback energy generated in the inductive load when the field effect transistor (low-side switch) connected to the downstream side of the inductive load is turned off. A clamp circuit in which a Zener diode and a diode are connected in series is inserted between the drain and gate of the effect transistor.

電界効果トランジスタのドレイン・ソース間に印加される電圧が、ツェナーダイオードのツェナー電圧、ダイオードの順方向降下電圧、及び電界効果トランジスタがオンとなるゲート・ソース間電圧の合計を超えると、電界効果トランジスタがオンする。すると、電界効果トランジスタを介して電流が流れ、それ以上のドレイン・ソース間電圧の上昇が抑制される。そのため、電界効果トランジスタのドレイン・ソース間に過大なフライバック電圧が印加されることが防止できる。 When the voltage applied between the drain and source of the field effect transistor exceeds the sum of the Zener voltage of the Zener diode, the forward voltage drop of the diode, and the gate-source voltage at which the field effect transistor is turned on, the field effect transistor Turns on. Then, current flows through the field effect transistor, and further increase in the drain-source voltage is suppressed. Therefore, it is possible to prevent an excessive flyback voltage from being applied between the drain and source of the field effect transistor.

特開２００４−２４７８７７号公報JP 2004-247877 A 特開２００６−２７０６５２号公報JP 2006-270652 A

しかしながら、上述した従来装置では、誘導性負荷により生じたフライバックエネルギーの消弧を、クランプ回路が設けられた電界効果トランジスタだけに依存している。このため、例えば、電界効果トランジスタの作動頻度が高くなり、電界効果トランジスタの温度の上昇を招く虞がある。 However, in the above-described conventional device, the extinguishing of flyback energy caused by the inductive load depends only on the field effect transistor provided with the clamp circuit. For this reason, for example, the frequency of operation of the field effect transistor is increased, which may increase the temperature of the field effect transistor.

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、ローサイドスイッチの温度の上昇を効果的に抑制することが可能なインジェクタ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide an injector control device that can effectively suppress an increase in temperature of a low-side switch.

上記目的を達成するために、本発明によるインジェクタ制御装置（４）は、電磁コイル（５０）への通電に応じて噴射弁が開弁することにより、燃料を噴射するインジェクタを制御するものであって、
電磁コイルの下流側に設けられ、電磁コイルへの通電を許容する状態と、通電を遮断する状態とに切り換えられるローサイドスイッチ（３０）と、
電磁コイルの上流側に設けられ、ローサイドスイッチが電磁コイルへの通電を許容する状態に切り換えられたときに、電磁コイルへの通電を行う通電部（６、１０、２０）と、
その通電部は、
電源電圧を昇圧して、昇圧電圧を生成する昇圧回路（１０）を備え、噴射弁の開弁を開始する時に、昇圧電圧に基づくピーク電流を電磁コイルに通電するピーク電流通電部（６、２２）と、
ピーク電流の通電後に、噴射弁の開弁状態を保持するために、電源電圧（ＶＢ）に基づく、ピーク電流よりも小さい保持電流を電磁コイルに通電する保持電流通電部（６、２４）と、を有し、
さらに、
ローサイドスイッチが通電を許容する状態から、通電を遮断する状態に切り替えられて、電磁コイルがフライバック電圧を発生したときに、ローサイドスイッチに印加される電圧を所定の上限電圧に制限するクランプ回路（３４）と、
電磁コイルとローサイドスイッチとを接続する配線から分岐して、昇圧回路に達する還流配線（４０）に挿入され、当該還流配線を導通する状態と遮断する状態とに切り換えられる還流スイッチ（４４）と、
還流スイッチを、導通状態と遮断状態とのいずれかに制御する制御部（６、４８）と、を備える。 In order to achieve the above object, an injector control device (4) according to the present invention controls an injector that injects fuel by opening an injection valve in response to energization of an electromagnetic coil (50). And
A low-side switch (30) provided on the downstream side of the electromagnetic coil, wherein the low-side switch (30) is switched between a state allowing energization of the electromagnetic coil and a state of interrupting energization;
An energization unit (6, 10, 20) for energizing the electromagnetic coil when the low side switch is switched to a state allowing the energization of the electromagnetic coil, provided on the upstream side of the electromagnetic coil;
The current-carrying part is
A booster circuit (10) that boosts the power supply voltage to generate a boosted voltage, and when starting the injection valve, a peak current energization unit (6, 22) that energizes the electromagnetic coil with a peak current based on the boosted voltage. )When,
A holding current energization section (6, 24) for energizing the electromagnetic coil with a holding current smaller than the peak current based on the power supply voltage (VB) in order to maintain the open state of the injection valve after energization of the peak current; Have
further,
A clamp circuit that restricts the voltage applied to the low-side switch to a predetermined upper limit voltage when the low-side switch is switched from a state that allows energization to a state that interrupts energization and the electromagnetic coil generates a flyback voltage ( 34)
A return switch (44) branched from a wire connecting the electromagnetic coil and the low-side switch and inserted into the return wire (40) reaching the booster circuit and switched between a conductive state and a disconnected state;
And a control unit (6, 48) for controlling the reflux switch to either the conduction state or the cutoff state.

本発明では、上述したように、ローサイドスイッチに印加される電圧を所定の上限電圧に制限するクランプ回路に加えて、電磁コイルとローサイドスイッチとを接続する配線から分岐して昇圧回路に達する還流配線に挿入された還流スイッチを設けている。この還流スイッチが還流配線を導通する状態に切り替えられると、電磁コイルにより発生されたフライバックエネルギーは、還流スイッチを介して昇圧回路に還流されて消弧される。一方、還流スイッチが還流配線を遮断する状態に切り替えられると、フライバックエネルギーは、クランプ回路が設けられたローサイドスイッチにより消弧される。このように、本発明では、フライバックエネルギーを消弧する経路を切り替え可能としているので、フライバックエネルギーの消弧する目的での、ローサイドスイッチの作動頻度を低減することができる。その結果、ローサイドスイッチの温度上昇を抑制することが可能となる。 In the present invention, as described above, in addition to the clamp circuit that limits the voltage applied to the low-side switch to a predetermined upper limit voltage, the return wiring that branches from the wiring connecting the electromagnetic coil and the low-side switch and reaches the booster circuit A reflux switch inserted in is provided. When the recirculation switch is switched to a state where the recirculation wiring is conducted, the flyback energy generated by the electromagnetic coil is recirculated to the booster circuit via the recirculation switch and extinguished. On the other hand, when the return switch is switched to a state where the return wiring is cut off, the flyback energy is extinguished by the low side switch provided with the clamp circuit. Thus, in the present invention, since the path for extinguishing the flyback energy can be switched, the frequency of operating the low-side switch for the purpose of extinguishing the flyback energy can be reduced. As a result, it is possible to suppress the temperature increase of the low side switch.

還流スイッチは、例えば、昇圧回路が生成する昇圧電圧の大きさに基づいて、制御部により導通状態と遮断状態とのいずれかに制御されても良い。具体的には、制御部は、昇圧電圧が所定の閾値電圧以上のとき、還流スイッチを導通状態に制御し、閾値電圧未満のとき、還流スイッチを遮断状態に制御するようにしても良い。昇圧回路が生成する昇圧電圧が所定の閾値電圧以上の場合、還流スイッチの両端電位差が過剰となっておらず、還流スイッチを導通状態としたときに、還流スイッチにおける消費電力の増大や発熱等を十分に抑制できるためである。 For example, the reflux switch may be controlled by the control unit to be either a conduction state or a cutoff state based on the magnitude of the boosted voltage generated by the booster circuit. Specifically, the control unit may control the reflux switch to a conductive state when the boosted voltage is equal to or higher than a predetermined threshold voltage, and may control the reflux switch to a cutoff state when the boosted voltage is less than the threshold voltage. When the boosted voltage generated by the booster circuit is equal to or higher than a predetermined threshold voltage, the potential difference between the both ends of the reflux switch is not excessive, and when the reflux switch is turned on, the power consumption or heat generation in the reflux switch is increased. This is because it can be sufficiently suppressed.

また、還流スイッチは、例えば、ローサイドスイッチの温度に基づいて、制御部により導通状態と遮断状態とのいずれかに制御されても良い。具体的には、制御部は、ローサイドスイッチの温度が所定の閾値温度以上のとき、還流スイッチを導通状態に制御し、閾値温度未満のとき、還流スイッチを遮断状態に制御するようにしても良い。これにより、ローサイドスイッチの過剰な発熱を防止することができるためである。 Further, the reflux switch may be controlled to be either a conduction state or a cutoff state by the control unit based on the temperature of the low-side switch, for example. Specifically, the control unit may control the reflux switch to a conductive state when the temperature of the low-side switch is equal to or higher than a predetermined threshold temperature, and may control the reflux switch to a cutoff state when the temperature is lower than the threshold temperature. . This is because excessive heat generation of the low-side switch can be prevented.

上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。 The reference numerals in the parentheses merely show an example of a correspondence relationship with a specific configuration in an embodiment described later in order to facilitate understanding of the present invention, and are intended to limit the scope of the present invention. Not intended.

また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。 Further, the technical features described in the claims of the claims other than the features described above will become apparent from the description of embodiments and the accompanying drawings described later.

第１実施形態によるインジェクタ制御装置を含む構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure containing the injector control apparatus by 1st Embodiment. 第１実施形態のインジェクタ制御装置による、電磁コイルへ通電する電流の制御内容を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the control content of the electric current supplied to an electromagnetic coil by the injector control apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態における、還流スイッチとしてスイッチング素子のオン、オフ状態の切換制御について説明するための波形図である。It is a wave form chart for explaining change control of the ON / OFF state of a switching element as a reflux switch in a 1st embodiment. 第２実施形態によるインジェクタ制御装置を含む構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure containing the injector control apparatus by 2nd Embodiment. 第２実施形態における、還流スイッチとしてスイッチング素子のオン、オフ状態の切換制御について説明するための波形図である。It is a wave form chart for explaining change control of the ON / OFF state of a switching element as a recirculation switch in a 2nd embodiment. 変形例によるインジェクタ制御装置を含む構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure containing the injector control apparatus by a modification.

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態によるインジェクタ制御装置について、図面に基づいて説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, an injector control device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態によるインジェクタ制御装置４を含む構成を示す構成図である。本実施形態によるインジェクタ制御装置４の制御対象であるインジェクタは直噴インジェクタであり、図示しない車両の内燃機関（エンジン）の気筒（シリンダー）の上部に取り付けられ、燃料をシリンダー内に直接噴射するものである。直噴インジェクタは、図１において負荷として示された電磁コイル５０、及び通電により電磁コイル５０が発生する電磁吸引力によりリフトされ、噴射孔を開弁する噴射弁とを有する電磁弁を備えている。 FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration including an injector control device 4 according to the present embodiment. An injector which is a control target of the injector control device 4 according to the present embodiment is a direct injection injector, which is attached to an upper portion of a cylinder (cylinder) of an internal combustion engine (engine) (not shown) and directly injects fuel into the cylinder. It is. The direct injection injector includes an electromagnetic valve having an electromagnetic coil 50 shown as a load in FIG. 1 and an injection valve that is lifted by an electromagnetic attractive force generated by the electromagnetic coil 50 when energized and opens an injection hole. .

エンジンには、いずれも図示しないが、吸入空気量を検出するエアフローメータ、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、クランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ、吸気管内の圧力を検出する吸気管圧力センサ、冷却水温を検出する冷却水温センサ、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ等の各種のセンサが設けられている。 Although not shown, the engine has an air flow meter that detects the intake air amount, a throttle opening sensor that detects the opening of the throttle valve, and a crank angle sensor that outputs a pulse signal each time the crankshaft rotates a predetermined crank angle. Various sensors such as an intake pipe pressure sensor for detecting the pressure in the intake pipe, a cooling water temperature sensor for detecting the cooling water temperature, and an air-fuel ratio sensor for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas are provided.

これら各種センサの出力は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）２に入力される。ＥＣＵ２は、マイクロプロセッシングユニットを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭに記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、上述した各種のセンサ出力から把握されるエンジン運転状態に応じて、直噴インジェクタの燃料噴射量、燃料噴射時期や、図示しない点火プラグの点火時期等を制御する。 Outputs of these various sensors are input to an engine control unit (ECU) 2. The ECU 2 is composed mainly of a microprocessing unit, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM, thereby performing direct injection according to the engine operating state grasped from the various sensor outputs described above. The fuel injection amount of the injector, the fuel injection timing, the ignition timing of a spark plug (not shown), and the like are controlled.

直噴インジェクタの燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御するために、ＥＣＵ２は、インジェクタ制御装置４に対して、図２に示すように、適切なタイミングでインジェクタ通電信号を出力する。このインジェクタ通電信号は、入力端子を介してインジェクタ制御装置４に取り込まれる。インジェクタ制御装置４は、ＥＣＵ２からインジェクタ通電信号が出力されている期間、直噴インジェクタに開弁動作を行わせるように、直噴インジェクタの電磁コイル５０に駆動電流を通電するとともに、その通電する駆動電流を制御する。 In order to control the fuel injection amount and fuel injection timing of the direct injection injector, the ECU 2 outputs an injector energization signal to the injector control device 4 at an appropriate timing as shown in FIG. This injector energization signal is taken into the injector control device 4 via the input terminal. The injector control device 4 supplies a drive current to the electromagnetic coil 50 of the direct injection injector so that the direct injection injector performs a valve opening operation during a period in which the injector energization signal is output from the ECU 2, and a drive for supplying the drive current. Control the current.

インジェクタ制御装置４は、車両に搭載されたバッテリ（図示せず）の電圧ＶＢを用いてチャージコンデンサ１８に電荷を充電することにより昇圧電圧を生成する昇圧回路部１０を有している。さらに、インジェクタ制御装置４は、直噴インジェクタの電磁コイル５０に通電する駆動電流を制御するための通電回路部２０を有している。これら昇圧回路部１０及び通電回路部２０は、インジェクタの電磁コイル５０の上流側に設けられている。また、インジェクタ制御装置４は、昇圧回路部１０における制御部と、通電回路部２０における制御部とを兼ねるマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）６を有している。 The injector control device 4 includes a booster circuit unit 10 that generates a boosted voltage by charging a charge capacitor 18 using a voltage VB of a battery (not shown) mounted on the vehicle. Furthermore, the injector control device 4 has an energization circuit unit 20 for controlling a drive current energized to the electromagnetic coil 50 of the direct injection injector. The booster circuit unit 10 and the energization circuit unit 20 are provided on the upstream side of the electromagnetic coil 50 of the injector. In addition, the injector control device 4 includes a microprocessing unit (MPU) 6 that doubles as a control unit in the booster circuit unit 10 and a control unit in the energization circuit unit 20.

昇圧回路部１０は、図１に示すように、チャージコイル１２、昇圧トランジスタ１４、整流ダイオード１６、チャージコンデンサ１８などを備えている。また、昇圧回路部１０によって生成された昇圧電圧は、ＭＰＵ６のポートＢに入力され、ＭＰＵ６が、昇圧電圧の大きさを検出できるように構成されている。以下、昇圧回路部１０の昇圧動作の一例について説明する。 As shown in FIG. 1, the booster circuit unit 10 includes a charge coil 12, a booster transistor 14, a rectifier diode 16, a charge capacitor 18, and the like. Further, the boosted voltage generated by the booster circuit unit 10 is input to the port B of the MPU 6 so that the MPU 6 can detect the magnitude of the boosted voltage. Hereinafter, an example of the boosting operation of the boosting circuit unit 10 will be described.

ＭＰＵ６は、図２に示すように、昇圧電圧が、昇圧開始電圧以下に低下したことが検出されたときに、昇圧回路部１０に昇圧動作を開始させる。昇圧動作を開始する場合、まず、ＭＰＵ６は、昇圧トランジスタ駆動信号により昇圧トランジスタ１４をオンする。これにより、車載バッテリから、チャージコイル１２、昇圧トランジスタ１４を介して電流が流れ、チャージコイル１２に磁気エネルギーが蓄積される。 As shown in FIG. 2, the MPU 6 causes the booster circuit unit 10 to start a boosting operation when it is detected that the boosted voltage has dropped below the boosting start voltage. When starting the boosting operation, first, the MPU 6 turns on the boosting transistor 14 by the boosting transistor drive signal. As a result, a current flows from the in-vehicle battery via the charge coil 12 and the boosting transistor 14, and magnetic energy is accumulated in the charge coil 12.

なお、チャージコイル１２に所定の磁気エネルギーを蓄積するために、ＭＰＵ６は、所定時間、昇圧トランジスタ１４をオンするようにしても良い。あるいは、ＭＰＵ６は、チャージコイル１２及び昇圧トランジスタ１４を介して流れる電流の値を検出し、その検出電流値が所定値となるまで、昇圧トランジスタ１４をオンするようにしても良い。その後、ＭＰＵ６は、昇圧トランジスタ１４をオフする。 In order to store predetermined magnetic energy in the charge coil 12, the MPU 6 may turn on the boost transistor 14 for a predetermined time. Alternatively, the MPU 6 may detect the value of the current flowing through the charge coil 12 and the boosting transistor 14 and turn on the boosting transistor 14 until the detected current value reaches a predetermined value. Thereafter, the MPU 6 turns off the boosting transistor 14.

すると、昇圧トランジスタ１４がオフされるまでに通電されていた電流によりチャージコイル１２に蓄えられた磁気エネルギーが電気エネルギーとして放出される。この放出された電気エネルギーによる電流が、整流ダイオード１６を介してチャージコンデンサ１８に流れ込み、チャージコンデンサ１８を充電する。 Then, the magnetic energy stored in the charge coil 12 by the current that has been applied until the boosting transistor 14 is turned off is released as electric energy. The electric current generated by the discharged electric energy flows into the charge capacitor 18 through the rectifier diode 16 and charges the charge capacitor 18.

そして、ＭＰＵ６は、昇圧トランジスタ１４をオフしてからの経過時間に基づき、あるいは、チャージコイル１２からチャージコンデンサ１８に流れる充電電流の値を検出して、その充電電流値が所定値以下に低下したことに基づき、チャージコイル１２からの充電電流によるチャージコンデンサ１８の充電が完了したか否かを判定する。ＭＰＵ６は、チャージコンデンサ１８の充電が完了したと判定したとき、昇圧トランジスタ１４をオフからオンに切り替える。 Then, the MPU 6 detects the value of the charging current flowing from the charging coil 12 to the charging capacitor 18 based on the elapsed time since the boosting transistor 14 is turned off, and the charging current value decreases below a predetermined value. Based on this, it is determined whether or not the charging of the charge capacitor 18 by the charging current from the charging coil 12 is completed. When the MPU 6 determines that the charging of the charge capacitor 18 has been completed, the MPU 6 switches the boosting transistor 14 from off to on.

ＭＰＵ６が、このようにして昇圧トランジスタ１４を周期的にオンオフさせることにより、チャージコンデンサ１８に昇圧電圧を充電することができる。そして、図２に示すように、昇圧電圧が昇圧停止電圧以上となると、ＭＰＵ６は、昇圧回路部１０の昇圧動作を停止させる。 The MPU 6 can charge the boost voltage to the charge capacitor 18 by periodically turning on and off the boost transistor 14 in this manner. As shown in FIG. 2, when the boosted voltage becomes equal to or higher than the boost stop voltage, the MPU 6 stops the boosting operation of the booster circuit unit 10.

通電回路部２０は、閉弁している直噴インジェクタの噴射弁を開弁させるための開弁電流を、直噴インジェクタの電磁コイル５０に通電するためのスイッチング素子２２、３０を有している。スイッチング素子２２は、インジェクタの電磁コイル５０の上流側であって、昇圧回路部１０と電磁コイル５０との間に設けられている。また、スイッチング素子３０は、ローサイドスイッチとして、電磁コイル５０の下流側に設けられ、電磁コイル５０への通電を許容する状態と、通電を遮断する状態とに切り換えられる。 The energization circuit unit 20 includes switching elements 22 and 30 for energizing the electromagnetic coil 50 of the direct injection injector with a valve opening current for opening the injection valve of the closed direct injection injector. . The switching element 22 is provided on the upstream side of the electromagnetic coil 50 of the injector and between the booster circuit unit 10 and the electromagnetic coil 50. The switching element 30 is provided as a low-side switch on the downstream side of the electromagnetic coil 50, and is switched between a state in which energization of the electromagnetic coil 50 is permitted and a state in which the energization is interrupted.

これらのスイッチング素子２２、３０は、昇圧回路部１０のチャージコンデンサ１８及びインジェクタの電磁コイル５０に対してそれぞれ直列に接続されている。そして、スイッチング素子２２、３０は、インジェクタを開弁すべき時に同時にオンされて、電磁コイル５０に開弁電流を通電する（開弁電流制御）。より具体的には、ＭＰＵ６は、インジェクタ通電信号の立ち上がりに同期して立ち上がるピーク電流通電信号を生成し、スイッチング素子２２に出力する。また、ＭＰＵ６は、入力したインジェクタ通電信号と同様の信号をスイッチング素子３０に出力する。これにより、スイッチング素子２２、３０は、ほぼ同時にオンされる。 The switching elements 22 and 30 are connected in series to the charge capacitor 18 of the booster circuit unit 10 and the electromagnetic coil 50 of the injector, respectively. The switching elements 22 and 30 are turned on at the same time when the injector is to be opened to energize the electromagnetic coil 50 with a valve opening current (valve opening current control). More specifically, the MPU 6 generates a peak current energization signal that rises in synchronization with the rise of the injector energization signal, and outputs the peak current energization signal to the switching element 22. Further, the MPU 6 outputs a signal similar to the input injector energization signal to the switching element 30. Thereby, the switching elements 22 and 30 are turned on almost simultaneously.

スイッチング素子２２、３０が同時にオンされると、チャージコンデンサ１８に充電されている昇圧電圧により、スイッチング素子２２、電磁コイル５０、スイッチング素子３０の経路で、開弁電流が流れる。この開弁電流は、図２に示すように、電磁コイル５０のインダクタンスによりピーク電流まで徐々に上昇していく。そして、所望のピーク電流に達した時、ＭＰＵ６は、ピーク電流通電信号の出力を停止し、スイッチング素子２２をオフさせる。所望のピーク電流は、電磁コイル５０が、噴射弁を開弁させるのに十分な電磁吸引力を発生できるように設定される。 When the switching elements 22 and 30 are simultaneously turned on, a valve opening current flows through the path of the switching element 22, the electromagnetic coil 50, and the switching element 30 due to the boosted voltage charged in the charge capacitor 18. As shown in FIG. 2, the valve opening current gradually increases to the peak current due to the inductance of the electromagnetic coil 50. When the desired peak current is reached, the MPU 6 stops outputting the peak current energization signal and turns off the switching element 22. The desired peak current is set so that the electromagnetic coil 50 can generate an electromagnetic attractive force sufficient to open the injection valve.

ＭＰＵ６は、ピーク電流通電信号の出力時間が、所定時間に達したとき、電磁コイル５０に流れる電流はピーク電流に達したとみなして、ピーク電流通電信号の出力を停止することができる。電磁コイル５０に通電される電流が、ピーク電流に達すると、直噴インジェクタの噴射弁は、開弁した状態となっており、その開弁した状態を維持するためだけであれば、ピーク電流ほど大きな電流は不要であるためである。 When the output time of the peak current energization signal reaches a predetermined time, the MPU 6 considers that the current flowing through the electromagnetic coil 50 has reached the peak current, and can stop the output of the peak current energization signal. When the current supplied to the electromagnetic coil 50 reaches the peak current, the injection valve of the direct injection injector is in an open state, and if only to maintain the opened state, the peak current is about This is because a large current is unnecessary.

なお、ピーク電流通電信号を所定時間だけ出力することに代えて、図１に点線で示すように、スイッチング素子３０の下流側に抵抗３２を接続し、ＭＰＵ６が、その抵抗３２の端子電圧から電磁コイル５０に流れる電流の値を検出できるようにしても良い。この場合、ＭＰＵ６は、実際の電流値が所望のピーク電流値に達したと判定したときに、ピーク電流通電信号の出力を停止することができる。 Instead of outputting the peak current conduction signal for a predetermined time, a resistor 32 is connected to the downstream side of the switching element 30 as shown by a dotted line in FIG. The value of the current flowing through the coil 50 may be detected. In this case, the MPU 6 can stop the output of the peak current energization signal when it is determined that the actual current value has reached the desired peak current value.

そして、図２に示すように、電磁コイル５０に昇圧電圧が供給されて、電磁コイル５０に開弁電流が通電されるとき、チャージコンデンサ１８から大きな電流が放電されるため、チャージコンデンサ１８の昇圧電圧は低下する。 As shown in FIG. 2, when a boosted voltage is supplied to the electromagnetic coil 50 and a valve opening current is supplied to the electromagnetic coil 50, a large current is discharged from the charge capacitor 18. The voltage drops.

上記した例では、ピーク電流は一定値としたが、ピーク電流を、直噴インジェクタに導入される燃料圧力に応じて可変するようにしても良い。直噴インジェクタの場合、シリンダー圧力によらず、燃料を噴射できるようにするため、相対的に高い圧力の燃料が導入される。そして、直噴インジェクタに導入される燃料圧力に応じて、噴射弁を開弁させるために必要な電磁吸引力（すなわち、ピーク電流値）が変化するためである。以下に、直噴インジェクタ内の燃料圧力に応じてピーク電流値を可変とするための具体的な構成の例を説明する。 In the above example, the peak current is a constant value, but the peak current may be varied according to the fuel pressure introduced into the direct injection injector. In the case of a direct injection injector, relatively high pressure fuel is introduced so that fuel can be injected regardless of cylinder pressure. This is because the electromagnetic attractive force (that is, the peak current value) necessary for opening the injection valve changes in accordance with the fuel pressure introduced into the direct injection injector. Hereinafter, an example of a specific configuration for making the peak current value variable in accordance with the fuel pressure in the direct injection injector will be described.

まず、直噴インジェクタ内に導入される燃料の圧力を検出する圧力センサ（図示せず）を設ける。この圧力センサは、フューエルポンプから吐出される高圧の燃料を直噴インジェクタに導く燃料供給配管や、直噴インジェクタ内に配置することができる。 First, a pressure sensor (not shown) for detecting the pressure of the fuel introduced into the direct injection injector is provided. The pressure sensor can be disposed in a fuel supply pipe that guides high-pressure fuel discharged from the fuel pump to the direct injection injector, or in the direct injection injector.

ＭＰＵ６は、その圧力センサの検出信号を取り込む。さらに、ＭＰＵ６に、予め燃料圧力とピーク電流値との対応関係を制御マップとして記憶させておく。ＭＰＵ６は、制御マップを参照して、圧力センサによって検出された燃料圧力に対応するピーク電流値を定める。そして、ＭＰＵ６は、実際の電流値が、設定されたピーク電流値に達した時に、ピーク電流通電信号の出力を停止する。 The MPU 6 takes in the detection signal of the pressure sensor. Further, the correspondence relationship between the fuel pressure and the peak current value is previously stored in the MPU 6 as a control map. The MPU 6 determines a peak current value corresponding to the fuel pressure detected by the pressure sensor with reference to the control map. Then, the MPU 6 stops outputting the peak current energization signal when the actual current value reaches the set peak current value.

このようにすれば、直噴インジェクタに導入される燃料圧力に係わらず、常に適切なピーク電流を電磁コイル５０に通電することが可能となる。 In this way, an appropriate peak current can always be supplied to the electromagnetic coil 50 regardless of the fuel pressure introduced into the direct injection injector.

ピーク電流通電信号の出力を停止した後は、インジェクタ通電信号がオフするまでの期間、ＭＰＵ６は、電磁コイル５０に通電される電流が、噴射弁の開弁状態を維持することが可能な保持電流となるように、電磁コイル５０に通電される電流を制御する（保持電流制御）。この保持電流は、インジェクタに導入される燃料圧力によらず、一定値に定められている。 After the output of the peak current energization signal is stopped, the MPU 6 maintains a current that allows the current supplied to the electromagnetic coil 50 to maintain the injection valve open state until the injector energization signal is turned off. Then, the current supplied to the electromagnetic coil 50 is controlled (holding current control). This holding current is set to a constant value regardless of the fuel pressure introduced into the injector.

保持電流制御では、大きな電流を電磁コイル５０に流す必要はないので、チャージコンデンサ１８に充電された昇圧電圧は使用せず、バッテリ電圧ＶＢを利用して行われる。すなわち、車載バッテリに接続されたスイッチング素子２４に対して、経過時間もしくは電磁コイル５０に実際に通電される電流の値に基づき、保持電流制御信号を間欠的に出力して、スイッチング素子２４の導通、非導通状態を切り換える。これにより、図２に示すように、電磁コイル５０に、所望の保持電流を中心として、所定の範囲で上下動する電流を通電することができる。 In the holding current control, since it is not necessary to flow a large current through the electromagnetic coil 50, the boosted voltage charged in the charge capacitor 18 is not used, but is performed using the battery voltage VB. That is, based on the elapsed time or the value of the current that is actually energized to the electromagnetic coil 50, the holding current control signal is intermittently output to the switching element 24 connected to the in-vehicle battery, and the switching element 24 is turned on. , Switch the non-conductive state. Thereby, as shown in FIG. 2, the electromagnetic coil 50 can be energized with a current that moves up and down within a predetermined range around a desired holding current.

このように、保持電流制御においては、バッテリ電圧ＶＢを利用して、電磁コイル５０に保持電流に近似した電流を通電する。このため、図２に示すように、開弁電流制御が終了した時点で、チャージコンデンサ１８の昇圧電圧の低下は終了し、その後、保持電流制御の開始とともに、チャージコンデンサ１８の昇圧電圧は上昇し始める。このように、インジェクタの噴射弁を開弁させる際に、チャージコンデンサ１８の昇圧電圧は、低下し、その後上昇するように変動する場合がある。 As described above, in the holding current control, a current approximate to the holding current is supplied to the electromagnetic coil 50 using the battery voltage VB. For this reason, as shown in FIG. 2, when the valve opening current control is completed, the decrease in the boost voltage of the charge capacitor 18 is completed, and then the boost voltage of the charge capacitor 18 is increased with the start of the holding current control. start. As described above, when the injector injection valve is opened, the boosted voltage of the charge capacitor 18 may change so as to decrease and then increase.

なお、通電回路部２０において、スイッチング素子２４と電磁コイル５０との間に設けられたダイオード２６は、スイッチング素子２２がオンされたときに、昇圧電圧の回り込みを防止するためのものである。また、ダイオード２８は、保持電流制御のための還流用ダイオードである。具体的には、スイッチング素子２４がオフされたとき、電磁コイル５０を流れる電流は、スイッチング素子３０及びダイオード２８を介して還流される。 In the energization circuit unit 20, the diode 26 provided between the switching element 24 and the electromagnetic coil 50 is for preventing the boost voltage from wrapping around when the switching element 22 is turned on. The diode 28 is a reflux diode for holding current control. Specifically, when the switching element 24 is turned off, the current flowing through the electromagnetic coil 50 is circulated through the switching element 30 and the diode 28.

続いて、インジェクタ制御装置４が有する他の構成について説明する。図１に示すように、ローサイドスイッチであるスイッチング素子３０には、そのドレイン・ゲート間にクランプ回路３４が設けられている。クランプ回路３４は、ドレインからゲートに向かう方向を順方向とするダイオード３６と、同じくドレインからゲートに向かう方向にツェナー電圧を生じるツェナーダイオード３８とを有している。これらダイオード３６とツェナーダイオード３８とは直列に接続されている。なお、ダイオード３６は、ＭＰＵ６からスイッチング素子３０のゲートに出力されるインジェクタ通電信号が、スイッチング素子３０のドレイン側へ回り込むことを防止するためのものである。 Subsequently, another configuration of the injector control device 4 will be described. As shown in FIG. 1, the switching element 30 which is a low side switch is provided with a clamp circuit 34 between its drain and gate. The clamp circuit 34 includes a diode 36 whose forward direction is from the drain to the gate, and a Zener diode 38 that generates a Zener voltage in the same direction from the drain to the gate. The diode 36 and the Zener diode 38 are connected in series. The diode 36 is for preventing an injector energization signal output from the MPU 6 to the gate of the switching element 30 from flowing around to the drain side of the switching element 30.

上述したクランプ回路３４による作用について説明する。ＭＰＵ６からの信号によりスイッチング素子３０がオンされて、電磁コイル５０に電流が通電されている状態から、インジェクタ通電信号の立ち下がりに応じてスイッチング素子３０がオフされると、通電中に蓄積されたエネルギーにより電磁コイル５０が電流を流しつづけようとするので、電磁コイル５０は非常に大きなフライバック電圧を発生する。このフライバック電圧により、スイッチング素子３０のドレイン・ソース間に印加される電圧が、ダイオード３６の順方向降下電圧、ツェナーダイオード３８のツェナー電圧、及びスイッチング素子３０がオンとなるゲート・ソース間電圧Ｖｔｈの合計（上限電圧に相当）を超えると、スイッチング素子３０がオンして電流が流れ、それ以上の電圧の上昇を抑制する。そのため、スイッチング素子３０のドレイン・ソース間に過大なフライバック電圧が印加されることを防止することができる。 The effect | action by the clamp circuit 34 mentioned above is demonstrated. When the switching element 30 is turned on in response to the fall of the injector energization signal from the state in which the switching element 30 is turned on by the signal from the MPU 6 and the electromagnetic coil 50 is energized, the current is accumulated during energization. Since the electromagnetic coil 50 tries to keep a current flowing due to energy, the electromagnetic coil 50 generates a very large flyback voltage. Due to this flyback voltage, the voltage applied between the drain and source of the switching element 30 is the forward drop voltage of the diode 36, the Zener voltage of the Zener diode 38, and the gate-source voltage Vth at which the switching element 30 is turned on. Exceeds the total (corresponding to the upper limit voltage), the switching element 30 is turned on, a current flows, and a further increase in voltage is suppressed. Therefore, it is possible to prevent an excessive flyback voltage from being applied between the drain and source of the switching element 30.

また、インジェクタ制御装置４は、電磁コイル５０とスイッチング素子３０とを接続する配線から分岐して、昇圧回路部１０に達する還流配線４０を有している。この還流配線４０には、昇圧回路部１０へ向かう方向を順方向とするダイオード４２と、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子４４とが挿入されている。ダイオード４２は、昇圧電圧よる電流が還流配線４０を逆流することを防止するために設けられている。また、ダイオード４６は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードである。そして、スイッチング素子４４が、還流スイッチに相当する。 In addition, the injector control device 4 has a reflux wiring 40 that branches from the wiring connecting the electromagnetic coil 50 and the switching element 30 and reaches the booster circuit unit 10. A diode 42 whose forward direction is the direction toward the booster circuit unit 10 and a switching element 44 made of a P-channel MOSFET are inserted in the return wiring 40. The diode 42 is provided to prevent a current due to the boosted voltage from flowing back through the return wiring 40. The diode 46 is a parasitic diode of a P-channel MOSFET. The switching element 44 corresponds to a reflux switch.

スイッチング素子４４のゲートは、ＮＰＮトランジスタであるスイッチング素子４８を介して接地されている。従って、ＭＰＵ６からの信号によってスイッチング素子４８がオンされると、スイッチング素子４４のゲートが接地され、スイッチング素子４４がオンする。スイッチング素子４４がオンされているときに、電磁コイル５０がフライバック電圧を発生すると、ダイオード４２及びスイッチング素子４４を介して昇圧回路部１０のチャージコンデンサ１８へと電流が流れ、フライバックエネルギーが消弧される。 The gate of the switching element 44 is grounded via a switching element 48 that is an NPN transistor. Therefore, when the switching element 48 is turned on by a signal from the MPU 6, the gate of the switching element 44 is grounded and the switching element 44 is turned on. When the electromagnetic coil 50 generates a flyback voltage while the switching element 44 is on, a current flows to the charge capacitor 18 of the booster circuit unit 10 via the diode 42 and the switching element 44, and the flyback energy is extinguished. Arced.

以上のように構成された、本実施形態によるインジェクタ制御装置４の作用について説明する。本実施形態によるインジェクタ制御装置４においては、上述したように、ローサイドスイッチであるスイッチング素子３０に印加される電圧を所定の上限電圧に制限するクランプ回路３４に加えて、電磁コイル５０とスイッチング素子３０とを接続する配線から分岐して昇圧回路部１０に達する還流配線４０に挿入されたスイッチング素子４４が設けられている。このスイッチング素子４４がオンされると、電磁コイル５０により発生されたフライバックエネルギーは、スイッチング素子４４を介して昇圧回路部１０に還流されて消弧される。一方、スイッチング素子４４がオフされると、電磁コイル５０が発生したフライバックエネルギーは、クランプ回路３４が設けられたスイッチング素子３０により消弧される。このように、本実施形態によるインジェクタ制御装置４では、フライバックエネルギーを消弧する経路を切り替え可能としているので、フライバックエネルギーを消弧する目的での、スイッチング素子３０の作動頻度を低減することができる。その結果、スイッチング素子３０の温度上昇を抑制することが可能となる。 The operation of the injector control device 4 configured as described above according to the present embodiment will be described. In the injector control device 4 according to the present embodiment, as described above, in addition to the clamp circuit 34 that limits the voltage applied to the switching element 30 that is a low-side switch to a predetermined upper limit voltage, the electromagnetic coil 50 and the switching element 30. The switching element 44 is provided which is inserted into the return wiring 40 which branches from the wiring connecting the two and reaches the booster circuit unit 10. When the switching element 44 is turned on, the flyback energy generated by the electromagnetic coil 50 is returned to the booster circuit unit 10 via the switching element 44 and extinguished. On the other hand, when the switching element 44 is turned off, the flyback energy generated by the electromagnetic coil 50 is extinguished by the switching element 30 provided with the clamp circuit 34. Thus, in the injector control device 4 according to the present embodiment, since the path for extinguishing the flyback energy can be switched, the operation frequency of the switching element 30 for the purpose of extinguishing the flyback energy is reduced. Can do. As a result, the temperature rise of the switching element 30 can be suppressed.

本実施形態では、ＭＰＵ６は、昇圧回路部１０が生成する昇圧電圧の大きさに基づいて、スイッチング素子４４のオン、オフ状態を制御する。具体的には、図３に示すように、ＭＰＵ６は、ポートＢに入力される昇圧電圧が所定の閾値電圧以上のとき、ポートＡからスイッチング素子４８をオンする信号を出力し、還流スイッチとしてのスイッチング素子４４をオンさせる。昇圧回路部１０が生成する昇圧電圧が所定の閾値電圧以上の場合、スイッチング素子４４の両端電位差が過剰となっていないとみなすことができる。そのため、スイッチング素子４４をオンしても、スイッチング素子４４を相対的に大きな電流が流れることがなく、スイッチング素子４４における消費電力の増大や発熱等を十分に抑制できるためである。 In the present embodiment, the MPU 6 controls the on / off state of the switching element 44 based on the magnitude of the boosted voltage generated by the booster circuit unit 10. Specifically, as shown in FIG. 3, when the boosted voltage input to the port B is equal to or higher than a predetermined threshold voltage, the MPU 6 outputs a signal for turning on the switching element 48 from the port A, and serves as a reflux switch. The switching element 44 is turned on. When the boosted voltage generated by the booster circuit unit 10 is equal to or higher than a predetermined threshold voltage, it can be considered that the potential difference across the switching element 44 is not excessive. For this reason, even if the switching element 44 is turned on, a relatively large current does not flow through the switching element 44, and an increase in power consumption and heat generation in the switching element 44 can be sufficiently suppressed.

一方、ＭＰＵ６は、ポートＢに入力される昇圧電圧が所定の閾値電圧未満のとき、ポートＡからスイッチング素子４８をオンする信号の出力を停止して、還流スイッチとしてのスイッチング素子４４はオフさせる。この場合、図３に示すように、電磁コイル５０によるフライバックエネルギーは、クランプ回路３４が設けられたスイッチング素子３０により消弧される。 On the other hand, when the boosted voltage input to the port B is lower than a predetermined threshold voltage, the MPU 6 stops outputting the signal for turning on the switching element 48 from the port A and turns off the switching element 44 as a reflux switch. In this case, as shown in FIG. 3, the flyback energy by the electromagnetic coil 50 is extinguished by the switching element 30 provided with the clamp circuit 34.

このように、本実施形態では、昇圧回路部１０が生成する昇圧電圧の大きさに応じて、還流スイッチとしてのスイッチング素子４４のオン、オフ状態を切り替えている。このため、ローサイドスイッチとしてのスイッチング素子３０及び還流スイッチとしてのスイッチング素子４４のいずれにおいても、過度の温度上昇の発生を効果的に抑制することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態によるインジェクタ制御装置について、図面に基づいて説明する。図４は、本実施形態によるインジェクタ制御装置４を含む構成を示す構成図である。なお、第１実施形態と同様の構成には、同じ参照番号を付与することにより、詳細な説明は省略する。 As described above, in the present embodiment, the on / off state of the switching element 44 as the reflux switch is switched according to the magnitude of the boosted voltage generated by the booster circuit unit 10. For this reason, in any of the switching element 30 as the low-side switch and the switching element 44 as the reflux switch, it is possible to effectively suppress the occurrence of an excessive temperature rise.
(Second Embodiment)
Next, an injector control device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration including the injector control device 4 according to the present embodiment. Note that the same reference numerals are assigned to the same components as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

上述した第１実施形態では、ＭＰＵ６が、昇圧回路部１０が生成する昇圧電圧の大きさに応じて、還流スイッチとしてのスイッチング素子４４のオン、オフ状態を切り替えていた。それに対して、本実施形態では、ＭＰＵ６は、ローサイドスイッチとしてのスイッチング素子３０の温度を検出し、その検出温度に基づいて、還流スイッチとしてのスイッチング素子４４のオン、オフ状態を切り替えるものである。 In the first embodiment described above, the MPU 6 switches the on / off state of the switching element 44 as a reflux switch according to the magnitude of the boosted voltage generated by the booster circuit unit 10. On the other hand, in this embodiment, the MPU 6 detects the temperature of the switching element 30 as a low-side switch, and switches the on / off state of the switching element 44 as a reflux switch based on the detected temperature.

なお、以下には、ＭＰＵ６が、昇圧回路部１０が生成する昇圧電圧の大きさとスイッチング素子３０の検出温度との両方に基づいて、スイッチング素子４４のオン、オフ状態を切り替える例について説明する。ただし、ＭＰＵ６は、スイッチング素子３０の検出温度だけに基づいて、スイッチング素子４４のオン、オフ状態を切り替えても良い。 Hereinafter, an example in which the MPU 6 switches the on / off state of the switching element 44 based on both the magnitude of the boosted voltage generated by the booster circuit unit 10 and the detected temperature of the switching element 30 will be described. However, the MPU 6 may switch the on / off state of the switching element 44 based only on the detected temperature of the switching element 30.

図４に示すように、インジェクタ制御装置４は、ローサイドスイッチとしてのスイッチング素子３０の温度を検出するための温度センサとして、スイッチング素子３０の近傍に配置されたサーミスタ４９を備えている。図示していないが、ＭＰＵ６は、サーミスタ４９の抵抗変化に応じて変化する信号を入力し、その信号に基づいて、スイッチング素子３０の温度を算出する。 As shown in FIG. 4, the injector control device 4 includes a thermistor 49 disposed in the vicinity of the switching element 30 as a temperature sensor for detecting the temperature of the switching element 30 as a low-side switch. Although not shown, the MPU 6 inputs a signal that changes according to the resistance change of the thermistor 49, and calculates the temperature of the switching element 30 based on the signal.

ＭＰＵ６は、図５に示すように、時刻ｔ１において、ポートＢに入力される電圧（すなわち、昇圧回路部１０の昇圧電圧）が、所定の閾値温度未満になると、第１実施形態にて説明したように、還流スイッチとしてのスイッチング素子４４をオフさせる。これにより、電磁コイル５０によるフライバックエネルギーが、昇圧回路部１０に還流されて消弧される状態から、クランプ回路３４が設けられたスイッチング素子３０により消弧される状態に切り換えられる。 As illustrated in FIG. 5, the MPU 6 has been described in the first embodiment when the voltage input to the port B (that is, the boosted voltage of the booster circuit unit 10) becomes lower than a predetermined threshold temperature at time t1. Thus, the switching element 44 as a reflux switch is turned off. As a result, the flyback energy from the electromagnetic coil 50 is switched from the state of being returned to the booster circuit unit 10 and extinguished to the state of being extinguished by the switching element 30 provided with the clamp circuit 34.

しかし、図５の時刻ｔ２において、スイッチング素子３０の検出温度が、所定の閾値温度以上になると、ＭＰＵ６は、ポートＡからスイッチング素子４８をオンする信号を出力し、還流スイッチとしてのスイッチング素子４４をオンさせる。これにより、再び、電磁コイル５０によるフライバックエネルギーが、昇圧回路部１０に還流されて消弧される状態に切り換えられる。従って、スイッチング素子３０のドレイン・ソース間に大きな電圧が印加されたり、スイッチング素子３０にフライバックエネルギーの消弧のための電流が流れたりすることがないので、スイッチング素子３０の温度上昇を抑制することができる。 However, when the detected temperature of the switching element 30 becomes equal to or higher than a predetermined threshold temperature at time t2 in FIG. 5, the MPU 6 outputs a signal for turning on the switching element 48 from the port A, and switches the switching element 44 as a reflux switch. Turn it on. As a result, the flyback energy from the electromagnetic coil 50 is switched back to the state where it is returned to the booster circuit unit 10 and extinguished. Accordingly, a large voltage is not applied between the drain and source of the switching element 30, and a current for extinguishing flyback energy does not flow through the switching element 30. be able to.

そして、図５の時刻ｔ３において、スイッチング素子３０の検出温度が、所定の閾値温度未満に低下すると、ポートＡからスイッチング素子４８をオンする信号の出力が停止され、還流スイッチとしてのスイッチング素子４４はオフされる。これにより、スイッチング素子４４の温度上昇も極力抑制することができる。 When the detected temperature of the switching element 30 falls below a predetermined threshold temperature at time t3 in FIG. 5, the output of the signal for turning on the switching element 48 from the port A is stopped, and the switching element 44 as a reflux switch is Turned off. Thereby, the temperature rise of the switching element 44 can also be suppressed as much as possible.

なお、図５の時刻ｔ４では、昇圧回路部１０の昇圧電圧が、所定の閾値電圧以上まで上昇したことに基づき、還流スイッチとしてのスイッチング素子４４がオンされる様子が示されている。 Note that, at time t4 in FIG. 5, the switching element 44 as the reflux switch is turned on based on the fact that the boosted voltage of the booster circuit unit 10 has risen to a predetermined threshold voltage or higher.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. .

例えば、上述した各実施形態では、インジェクタ制御装置４が、１個のインジェクタの電磁コイル５０への通電を制御する例について説明した。しかしながら、当然のことではあるが、インジェクタ制御装置４は、複数のシリンダーを有するエンジンにおいて、その各シリンダーに設けられた直噴インジェクタの電磁コイルへの通電を制御することも可能である。 For example, in each embodiment mentioned above, the injector control apparatus 4 demonstrated the example which controls electricity supply to the electromagnetic coil 50 of one injector. However, as a matter of course, in the engine having a plurality of cylinders, the injector control device 4 can also control energization to the electromagnetic coil of the direct injection injector provided in each cylinder.

例えば、図６に示すように、インジェクタ制御装置４は、４個のシリンダーを有するエンジンにおいて、各シリンダーに設けられた４個の直噴インジェクタの電磁コイルへの通電を制御するものであっても良い。この場合、図６に示すように、昇圧回路部１０、通電回路部における上流側のスイッチング素子２２、２４、及び還流スイッチとしてのスイッチング素子４４は、複数の電磁コイルに対して共用することが可能である。このような構成を採用することにより、インジェクタ制御装置４の構成の簡素化を図ることができる。 For example, as shown in FIG. 6, the injector control device 4 may control energization to the electromagnetic coils of four direct injection injectors provided in each cylinder in an engine having four cylinders. good. In this case, as shown in FIG. 6, the booster circuit unit 10, the upstream switching elements 22 and 24 in the energizing circuit unit, and the switching element 44 as a reflux switch can be shared by a plurality of electromagnetic coils. It is. By adopting such a configuration, the configuration of the injector control device 4 can be simplified.

２…エンジン制御装置（ＥＣＵ）
４…インジェクタ制御装置
６…ＭＰＵ
１０…昇圧回路部
２０…通電回路部
３０…スイッチング素子（ローサイドスイッチ）
３４…クランプ回路
４４…スイッチング素子（還流スイッチ） 2 ... Engine control unit (ECU)
4 ... Injector control device 6 ... MPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Boost circuit part 20 ... Current supply circuit part 30 ... Switching element (low side switch)
34 ... Clamp circuit 44 ... Switching element (reflux switch)

Claims

An injector control device (4) for controlling an injector that injects fuel by opening an injection valve in response to energization of an electromagnetic coil (50),
A low-side switch (30) provided on the downstream side of the electromagnetic coil, wherein the low-side switch (30) is switched between a state of allowing energization of the electromagnetic coil and a state of interrupting energization;
An energization section (6, 10, 20) that is provided upstream of the electromagnetic coil and energizes the electromagnetic coil when the low-side switch is switched to a state that allows energization of the electromagnetic coil;
The energization part is
A booster circuit (10) for boosting a power supply voltage and generating a boosted voltage, and when starting the opening of the injection valve, a peak current energization unit (a 6, 22),
A holding current energization section (6, 24) for energizing the electromagnetic coil with a holding current smaller than the peak current based on the power supply voltage in order to hold the valve open state after the peak current is supplied. And having
further,
When the low-side switch is switched from a state allowing energization to a state de-energizing and the electromagnetic coil generates a flyback voltage, the voltage applied to the low-side switch is limited to a predetermined upper limit voltage. A clamp circuit (34);
A return switch (44) branched from a line connecting the electromagnetic coil and the low-side switch and inserted into a return line (40) reaching the booster circuit and switched between a state where the return line is turned on and a state where the return line is cut off. )When,
An injector control device comprising: a control unit (6, 48) that controls the reflux switch to either a conduction state or a cutoff state.

The injector control device according to claim 1, wherein a diode (42) having a forward direction toward the booster circuit is inserted in series with the return switch in the return line.

3. The injector control according to claim 1, wherein the control unit controls the return switch to either a conductive state or a cut-off state based on a magnitude of a boosted voltage generated by the booster circuit. apparatus.

The said control part controls the said reflux switch to a conduction | electrical_connection state when the said boost voltage is more than a predetermined threshold voltage, and when it is less than the said threshold voltage, it controls the said circulation switch to the interruption | blocking state. The injector control device described.

A temperature sensor (49) for detecting the temperature of the low-side switch;
The injector control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit controls the reflux switch to either a conduction state or a cutoff state based on a temperature of the low-side switch.

The control unit controls the reflux switch to a conductive state when a temperature of the low-side switch is equal to or higher than a predetermined threshold temperature, and controls the reflux switch to a cutoff state when the temperature is lower than the threshold temperature. 5. The injector control device according to 5.

The injector is for injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine mounted on a vehicle,
The internal combustion engine has a plurality of cylinders, and a plurality of the injectors are provided corresponding to the plurality of cylinders,
The injector control device according to claim 1, wherein the energization unit is shared by the plurality of injectors.

The injector control device according to claim 7, wherein the reflux switch is also used for the plurality of injectors.