JP2016160862A - インジェクタ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電電圧のパルスノイズを抑制し、高精度に充電制御できるインジェクタ駆動装置を提供する。【解決手段】インジェクタ駆動装置１００は、オンオフ動作をするトランジスタＴ１を通じてバッテリ３００からトロイダルコイル１０２に通電し、トロイダルコイル１０２の逆起電圧を、ダイオード１０４を介してコンデンサ１０３に充電することにより、コンデンサ１０３に充電される充電電圧をバッテリ３００の電圧よりも高い目標電圧まで昇圧する昇圧回路４００を有し、昇圧した電圧をインジェクタ２００に印加するインジェクタ駆動装置であって、充電電圧又は充電電圧と相関のある物理量に基づいて、ダイオード１０４に流れる電流の立ち上がり時におけるコンデンサ１０３に流れる充電電流の傾きを変える電流傾き可変手段１２０を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、インジェクタの電磁コイルに印加される昇圧電圧を生成する昇圧回路を備えるインジェクタ駆動装置に関する。

従来から、たとえばディーゼルエンジンへの燃料噴射を制御するためにインジェクタを開閉駆動するインジェクタ駆動装置において、バッテリ電圧よりも高い昇圧電圧をコンデンサに発生させる昇圧回路を備えたものが知られている（特許文献１参照）。回路構成図を図１に示す。マイコン１０１からトランジスタＴ１に対してアクティブレベルの駆動信号を出力すると、トランジスタＴ１はオンされる。そして、バッテリ３００からトロイダルコイル１０２を通ってトランジスタＴ１の一端に接続されたグランドへと電流が流れる過程で、トロイダルコイル１０２にはエネルギが蓄積されていく。トランジスタＴ１がオフになると、蓄積されたエネルギによってダイオード１０４へ電流が流れ、コンデンサ１０３がその逆起電圧によって充電される。それによって、コンデンサ１０３のダイオード１０４側の端子にはバッテリ電圧よりも高い昇圧電圧が発生することとなり、その昇圧電圧はトランジスタＴ１がオン時にインジェクタ２００の電磁コイル２０１に印加される。昇圧制御は、インジェクタ２００の電磁コイル２０１に印加される昇圧電圧が、所望のインジェクタの開弁駆動に必要な目標電圧に達するまで行われる。

特開２０００−１１０６４０号公報

ここで、上記回路動作において、トランジスタＴ１のオフタイミングからダイオード１０４がオンするタイミングまでには応答遅れがある。トランジスタＴ１がオフされるとトロイダルコイル１０２に蓄積されたエネルギによってダイオード１０４へ向かって電流が流れるが、応答遅れ期間中はダイオード１０４が電流を通さないため、ダイオード１０４に所定の電荷が蓄積される。そしてダイオード１０４がオンされると蓄積されていた電荷が電流となってコンデンサ１０３側へ瞬間的な大電流となって流れる。そのため、図２に示すように、コンデンサ１０３のダイオード１０４側の端子には瞬間的に大きな電圧変化（以下、パルスノイズという）が発生することとなる。このパルスノイズによって昇圧電圧が瞬間的に目標電圧を超えてしまうと、マイコン１０１が、昇圧電圧が目標電圧に達したと誤検出し昇圧制御を終了する可能性がある。その場合、電磁コイル２０１に印加される昇圧電圧が目標電圧に到達できないこととなり、所望のインジェクタの開弁駆動が実施されないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、充電電圧のパルスノイズを抑制できるインジェクタ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明のひとつであるインジェクタ駆動装置は、オンオフ動作をするスイッチング手段（Ｔ１）を通じてバッテリ（３００）からインダクタ（１０２）に通電し、インダクタの逆起電圧を、ダイオード（１０４）を介してチャージコンデンサ（１０３）に充電することにより、チャージコンデンサに充電される充電電圧をバッテリの電圧よりも高い目標電圧まで昇圧する昇圧回路（４００）を有し、昇圧した電圧をインジェクタ（２００）に印加する昇圧制御手段（１３０）を備えるインジェクタ駆動装置において、充電電圧又は充電電圧と相関のある物理量に基づいて、ダイオードに流れる電流の立ち上がり時におけるチャージコンデンサに流れる充電電流の傾きを変える電流傾き可変手段（１２０）を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ダイオードに流れる電流の立ち上がり時（チャージコンデンサに流れる電流の立ち上がり時）においてチャージコンデンサに流れる電流傾きが大きいほどチャージコンデンサの端子に瞬間的な電圧の変化が起き、それがパルスノイズとなる。そこで、ダイオードに流れる電流の立ち上がり時においてチャージコンデンサに流れる電流傾きを充電電圧に基づいて変えるようにすることで、電流の立ち上がり時における電流傾きをパルスノイズが抑制できる程度に小さくする制御ができる。したがって、電流の立ち上がり時における充電電圧のパルスノイズを抑制することができる。

第１実施形態のインジェクタ駆動装置の回路構成図 第１実施形態におけるインジェクタ駆動装置の充電期間における作用をあらわすタイムチャート 第１実施形態におけるインジェクタ駆動装置の充電制御のフローチャート 第１実施形態におけるインジェクタ駆動装置の放電期間以降における作用をあらわすタイムチャート

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図に基づき説明する。本実施形態のインジェクタ駆動装置１００は、たとえばガソリン直噴エンジンへの燃料噴射を制御するためにインジェクタを開閉駆動するものである。インジェクタ駆動装置１００は、図１に示すように、マイコン１０１、トランジスタＴ１〜Ｔ４、トロイダルコイル１０２、コンデンサ１０３、ダイオード１０４、１０７，１０８および抵抗１０５，１０６を備えている。インジェクタ駆動装置１００は、内燃機関のインジェクタを開閉駆動するものである。なお、本実施形態においてトランジスタＴ１，Ｔ３はＮチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、トランジスタＴ２はＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである。なお、コンデンサ１０３が特許請求の範囲における「チャージコンデンサ」に、トロイダルコイル１０２が「インダクタ」に相当する。

インジェクタ２００の電磁コイル２０１の一端が、インジェクタ駆動装置１００の外部に配設された配線２０２を介して、２つのダイオード１０７，１０８のカソードに接続されている。また、ダイオード１０７のアノードは、トランジスタＴ４のドレインに接続されている。トランジスタＴ３のソースは電源電圧としてのバッテリ３００に接続されている。ダイオード１０８のアノードは、基準電位としてのグランド電位（０Ｖ）に接続されている。なお、トランジスタＴ１は特許請求の範囲における「スイッチング手段」に相当する。また、トランジスタＴ１、トロイダルコイル１０２、ダイオード１０４、抵抗１０５、コンデンサ１０３を含む回路を昇圧回路４００とする。昇圧回路４００は特許請求の範囲における「昇圧回路」に相当する。

電磁コイル２０１の他端は、インジェクタ駆動装置１００の外部に配設された配線２０３を介して、トランジスタＴ３のドレインに接続されている。トランジスタＴ３のソースは、電流検出用の抵抗１０６を介してグランド電位に接続されている、トランジスタＴ３は、マイコン１０１から出力される駆動信号がハイレベルになったときにオンする。

トロイダルコイル１０２の一端は、バッテリ３００に接続されており、他端はトランジスタＴ１のドレインとダイオード１０４のアノードとに共通接続されている。トランジスタＴ１のソースはグランド電位に接続されている。トランジスタＴ１のソースとダイオード１０４のカソードとの間にコンデンサ１０３が接続されている。

マイコン１０１から出力する駆動信号によってトランジスタＴ１を繰り返しオンオフさせることによってコンデンサ１０３が、トランジスタＴ１のオフ時ごとにトロイダルコイル１０２に生じる逆起電圧で充電される。そして、コンデンサ１０３のダイオード１０４側の端子にバッテリ３００のバッテリ電圧ＶＢ（通常、約１２Ｖ）よりも高い昇圧電圧が発生することとなる。なお、コンデンサ１０３からトランジスタＴ１側への電流の逆流は、ダイオード１０４によって阻止される。

コンデンサ１０３のダイオード１０４側の端子は、トランジスタＴ２のドレインに接続されている。

なお、図１ではインジェクタ２００の電磁コイル２０１およびトランジスタＴ３を１組のみ図示しているが、通常、インジェクタ２００は図示しないエンジンの気筒毎に存在し、トランジスタＴ３はその各気筒のインジェクタ２００ごとに設けられる。また、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ４は各気筒共通である。

トランジスタＴ３がオンされることでトランジスタＴ３に対応する気筒のインジェクタ２００の電磁コイル２０１への通電が開始される。トランジスタＴ２は、コンデンサ１０３の出力端子と電磁コイル２０１を結ぶ電流経路を接続もしくは遮断するためのスイッチング素子であり、コンデンサ１０３に蓄積された電荷を放電する際にオンされる。

トランジスタＴ４は、インジェクタ２００を開弁状態に保持するための一定電流を電磁コイル２０１に流すための定電流回路を構成するものであり、その一定電流を流すためにマイコン１０１によってデューティ制御される。

ダイオード１０８は、トランジスタＴ４のオンオフに伴い発生する電磁コイル２０１のフライバックエネルギを消弧する役割を担う。また、ダイオード１０７は、トランジスタＴ２側や電磁コイル２０１側からトランジスタＴ４のドレイン側へ電流が逆流するのを防止する役割を担う。

次に、インジェクタ駆動装置１００による充電制御について説明する。一連の充電制御は、昇圧制御手段１３０によって実行される。マイコン１０１は、電磁コイル２０１に放電しない非放電期間中はトランジスタＴ２をオフさせている。また、非放電期間中に、トランジスタＴ１を繰り返しオンオフさせて、バッテリ電圧ＶＢを昇圧しコンデンサ１０３を充電する。マイコン１０１は、コンデンサ１０３の出力端子電圧によりコンデンサ１０３を流れる電流（充電電流Ｉｄｓ）を監視して、充電電流Ｉｄｓが一定値となるようにトランジスタＴ１のオンオフのデューティ比を制御するとともに、コンデンサ１０３の出力端子電圧（昇圧電圧）Ｖｃが所定の目標電圧Ｖｒｅｆになったことを、図示しない電圧モニタ用回路を介して検知すると（図２におけるタイミングｔ６）、トランジスタＴ１のオンオフ動作を停止させて、コンデンサ１０３の充電制御を終了する。なお、昇圧電圧Ｖｃが特許請求の範囲における「充電電圧」に相当する。

図２に示すように、トランジスタＴ１をオフにする、つまりゲートソース間電圧Ｖｇｓが略０Ｖになるタイミングｔａから所定の応答遅れ期間を経てタイミングｔｂになってからダイオード１０４に電流が流れ始める。この応答遅れは、ダイオード１０４の両端電圧の立ち上がり期間によるものである。したがって、応答遅れ期間中、つまりタイミングｔａからタイミングｔｂまでの間は、トロイダルコイル１０２から放出されるエネルギはダイオード１０４において電荷として蓄積される。そして、タイミングｔｂになったとき、蓄積された電荷が瞬間的な大電流となってダイオード１０４を通過していく。そのため、タイミングｔｂから充電電流Ｉｄｓの立ち上がりは急峻な傾きとなる。また、それに伴って昇圧電圧Ｖｃにはパルスノイズが重畳する。

ダイオード１０４に起因して昇圧電圧Ｖｃに重畳するパルスノイズは瞬間的なものであるが、コンデンサ１０３へ充電電流Ｉｄｓが流れている期間、つまりトランジスタＴ１がオフになっている期間であるタイミングｔｂからタイミングｔｃの間において、コンデンサ１０３とグランド電位間に設けられた抵抗１０５によって、コンデンサ１０３の出力端子にはＥＳＲ（等価直列抵抗）のノイズとして所定の電圧成分が重畳している。

本実施形態においては、昇圧電圧Ｖｃと目標電圧Ｖｒｅｆとの差が小さくなるほど、トランジスタＴ１をオンからオフにする際の切替時間を長くするようにする。具体的には、トランジスタＴ１をオフにする際、トランジスタＴ１のゲートソース間電圧Ｖｇｓを徐々に小さくしていくようマイコン１０１が制御する。図２において、タイミングｔ０からタイミングｔ１の間に階段状にゲートソース間電圧Ｖｇｓは小さくなる。２回目のコンデンサ１０３への通電においてゲートソース間電圧Ｖｇｓを小さくするｔ０〜ｔ１の時間間隔よりも、３回目のコンデンサ１０３への通電におけるｔ２〜ｔ３の時間間隔のほうが長くなるようにする。また、３回目のコンデンサ１０３への通電におけるｔ２〜ｔ３の時間間隔よりも４回目のコンデンサ１０３への通電におけるｔ４〜ｔ５の時間間隔のほうが長くなるようにする。なお、特許請求の範囲における「充電電圧又は前記充電電圧と相関のある物理量」とは、昇圧電圧Ｖｃのほか、コンデンサ１０３の昇圧電圧Ｖｃが上昇する回数を含む。コンデンサ１０３の昇圧電圧Ｖｃが上昇する回数、つまり、トロイダルコイル１０２に蓄積されたエネルギによってダイオード１０４を介してコンデンサ１０３に充電される回数が増えるほどダイオード１０４に流れる電流の立ち上がり時における充電電流Ｉｄｓの傾きを小さくするようにしてもよい。

ゲートソース間電圧Ｖｇｓが略０Ｖに達するまでの期間（ｔ０〜ｔ１）が長くなるほど充電電流Ｉｄｓの立ち上がりの傾きは緩やかになる。これは、トランジスタＴ１に流れている電流が徐々に小さくなり、それに伴ってダイオード１０４に流れる電流が徐々に大きくなるためである。したがって、昇圧電圧Ｖｃと目標電圧Ｖｒｅｆとの差が小さくなるほど、充電電流Ｉｄｓの立ち上がりの傾きに依存するパルスノイズの大きさが小さくなることになる。つまり、４回目のコンデンサ１０３への通電における、充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時の傾きが、１回目〜４回目のうちで最も小さいことになる。

次に、マイコン１０１における充電制御の制御フローを図３に基づいて説明する。まず昇圧制御手段１３０によって昇圧制御が開始される。次に、Ｓ２にて、昇圧電圧を検出する。具体的には、トランジスタＴ１がオンとなっているタイミング、つまり昇圧電圧Ｖｃ所定値に維持されている期間中（たとえばｔｃ〜ｔ０の間）のいずれかのタイミングにおいて、コンデンサ１０３の出力端子の電圧である昇圧電圧Ｖｃを図示しない電圧センサによって検出し、その信号を電圧検出手段１１０が受信する。

次に、Ｓ３にて、昇圧電圧Ｖｃと目標電圧Ｖｒｅｆとを比較する。Ｓ３にて昇圧電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｒｅｆ以上であると判定された場合（Ｙｅｓと判定された場合）、これ以上コンデンサ１０３の端子電圧を昇圧する必要はないため、Ｓ４に進み、昇圧制御を停止する。一方、Ｓ３にて昇圧電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｒｅｆより小さいと判定されると（Ｎｏと判定されると）、Ｓ５に進む。Ｓ５では、昇圧電圧Ｖｃと目標電圧Ｖｒｅｆとの差分電圧Ｖｔｈを算出する。Ｓ５にて差分電圧Ｖｔｈを算出すると、Ｓ６に進む。

Ｓ６では、電流傾き可変手段１２０によってＰＩＤ制御により差分電圧Ｖｔｈに基づいて充電電流Ｉｄｓの立ち上がりにおける傾きが決定される。そして、Ｓ７に進み、決定した傾きとなるようにトランジスタＴ１をデューティ制御する。具体的には、決定した傾きとなるように、トランジスタＴ１のゲートソース間電圧Ｖｇｓを時間の経過とともに徐々に小さくしていき、ゲートソース間電圧Ｖｇｓが略０Ｖとなるまでの期間の長さを制御する。このとき、充電電流Ｉｄｓの立ち上がりにおける傾きは、前回コンデンサ１０３に通電した際の充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時の傾きより小さくなる。

次に、インジェクタ駆動装置１００による放電制御について図１および図４に基づいて説明する。マイコン１０１は、電磁コイル２０１に通電すべき通電期間中、トランジスタＴ３をオンさせるとともに、その通電開始の時から、電磁コイル２０１に流れる電流ＩＪ（以下、インジェクタ駆動電流ＩＪ）が目標電流値ＩＰに達したことを検知するまでトランジスタＴ２をオンさせる。トランジスタＴ２をオンさせている間は、コンデンサ１０３に蓄積された電荷が放電されてインジェクタ２００の電磁コイル２０１に通電されている。

トランジスタＴ２およびトランジスタＴ３をオンさせると、コンデンサ１０３、トランジスタＴ２、電磁コイル２０１、トランジスタＴ３、抵抗１０６、グランド電位の経路順で、コンデンサ１０３からの放電電流Ｉｄｃがインジェクタ駆動電流ＩＪとして流れる。インジェクタ駆動電流ＩＪが、インジェクタを所望の開弁量だけ開弁させることが可能な目標電流値ＩＰに達したら、もはやコンデンサ１０３を放電させる必要がないため、トランジスタＴ２をオフさせる。なお、インジェクタ駆動電流ＩＪが目標電流値ＩＰに達したか否かは、抵抗１０６に生じる電圧、もしくはトランジスタＴ３のソースと抵抗１０６との接続点の電圧をマイコン１０１がモニタして判断している。

図４において、コンデンサ１０３の昇圧電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｒｅｆに達したタイミングｔ６以降の所定タイミングｔｉからインジェクタ２００への放電が開始される。放電が開始されると、インジェクタ２００の電磁コイル２０１の印加電圧ＶＪは、コンデンサ１０３に充電されている電圧である目標電圧Ｖｒｅｆとなる。図４における放電期間であるタイミングｔｉからタイミングｔｄの間（以下、放電期間という）、電磁コイル２０１の印加電圧ＶＪは目標電圧Ｖｒｅｆのまま維持される。

また、放電期間中、電磁コイル２０１に流れる電流ＩＪは次第に上昇していき、放電終了タイミング（タイミングｔｄ）において、電流ＩＪは目標電流値ＩＰに達する。放電期間中、電磁コイル２０１にはバッテリ３００のバッテリ電圧ＶＢより大きな電圧が印加されることにより、インジェクタ２００が開弁される。つまり、放電期間は、インジェクタ２００の開弁動作中である。なお、このインジェクタ２００の開弁動作においては、後述する開弁状態の維持に要する吸引力よりも大きな吸引力が必要になる。また、電磁コイル２０１に印加される電圧ＶＪがＶｒｅｆとなるまでに要する時間は、インジェクタ２００の噴射開始時期、ひいては噴射量にも影響を及ぼす。そのため、早急に所望の開弁度までインジェクタ２００を開弁させる必要がある。つまり、早急にコンデンサ１０３を目標電圧Ｖｒｅｆまで昇圧させる必要がある。

電磁コイル２０１に流れる電流ＩＪが目標電流値ＩＰに達すると、電磁コイル２０１への通電をオフする。つまり、トランジスタＴ２をオフするようマイコン１０１が制御する。

その後、マイコン１０１は、タイミングｔｅからタイミングｔｆの間、電磁コイル２０１に流れる電流ＩＪが目標電流値ＩＰよりも小さい値に設定された第１維持目標電流Ｉｆとなるように、バッテリ電圧ＶＢによる通電を制御する。具体的には、電磁コイル２０１に流れる電流ＩＪと第１維持目標電流Ｉｆとの乖離が所定幅以内におさまるように、バッテリ電圧ＶＢによる通電オンオフを繰り返すことで、トランジスタＴ４をデューティ制御する。

ここで、電磁コイル２０１の巻き数が同じであれば、電磁コイル２０１に流れる電流ＩＪが大きいほど、吸引力は大きくなる。ただし、通電を開始してから吸引力が飽和して最大値になるまでには所定時間を要する。このように飽和して最大値になった時の吸引力を静的吸引力ＦＢとよぶ。また、インジェクタ２００が開弁作動を開始するのに必要な吸引力を必要開弁力Ｆａと定義する。第１維持目標電流Ｉｆは、静的吸引力ＦＢが必要開弁力Ｆａ以上となるような値に設定されている。

その後、タイミングｔｇからタイミングｔｈの間、電磁コイル２０１に流れる電流ＩＪが第１維持目標電流Ｉｆよりも小さな値に設定された第２維持目標電流Ｉｇに維持されるようにバッテリ電圧ＶＢによる通電を制御する。具体的には、電磁コイル２０１を流れる電流ＩＪと第２維持目標電流Ｉｇとの乖離が所定幅以内に収まるように、バッテリ電圧ＶＢによる通電をオンオフ制御することで、トランジスタＴ３のデューティ制御をマイコン１０１が行う。

そして、タイミングｔｇからタイミングｔｈの間、インジェクタ２００の吸引力は所定値に保持される。この所定値が開弁状態を維持するのに必要な開弁保持力Ｆｃよりも大きくなるように、第２維持目標電流Ｉｇは設定されている。なお、開弁保持力Ｆｃは必要開弁力Ｆａよりも小さい。

次に、本実施形態により得られる効果について説明する。

（１）コンデンサ１０３に流れる充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時における電流傾きが大きいほどコンデンサ１０３の出力端子に瞬間的に大きな電圧の変化が起き、それがパルスノイズとなる。そこで、本実施形態では、コンデンサ１０３に流れる充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時においてコンデンサ１０３に流れる充電電流Ｉｄｓの傾きを、昇圧電圧Ｖｃと目標電圧Ｖｒｅｆとの差分電圧Ｖｔｈに基づいて変えるようにした。そのため、充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時における電流傾きをパルスノイズが抑制できる程度に小さくする制御ができる。したがって、充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時における昇圧電圧Ｖｃのパルスノイズを抑制することができる。

（２）昇圧制御期間のうち差分電圧Ｖｔｈが比較的大きい段階、つまり昇圧制御期間の初期においては、目標電圧Ｖｒｅｆを超えるほどの大きなパルスノイズが発生する可能性は低い。また、一般に充電電流Ｉｄｓの上昇傾きを小さくするほど昇圧は遅くなり、昇圧電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｒｅｆまで達するまでに時間がかかる。つまり、パルスノイズ抑制のために充電電流Ｉｄｓの傾きを小さくすると目標電圧Ｖｒｅｆへの制御応答性が悪化するという背反が生じる。しかし本実施形態では、昇圧電圧Ｖｃと目標電圧Ｖｒｅｆとの差分電圧Ｖｔｈが小さくに従って充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時における傾きを徐々に小さくなるようにしている。このようにすることで、目標電圧Ｖｒｅｆを超えるほどの大きなパルスノイズが発生する可能性が低い段階（昇圧制御期間の初期）では比較的大きな電流傾きとすることができ、はじめから電流傾きが小さい場合と比較して昇圧電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｒｅｆに達するまでの時間を短縮することができる。つまり、パルスノイズによって昇圧電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｒｅｆを瞬間的に超えることを抑制しつつ、目標電圧Ｖｒｅｆへの制御応答性が悪化することを抑制できる。特に、この昇圧制御はインジェクタ２００の開弁に必要な電圧であることから、より早期に目標電圧Ｖｒｅｆに昇圧電圧Ｖｃを到達させる必要がある。

（３）充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時の傾きを小さくする手段としては、トランジスタＴ１のソース端子から見てダイオード１０４側の配線の抵抗値を大きくすることも考えられる。抵抗値を大きくすることでダイオード１０４に通電した際の損失が増え、その分昇圧電圧Ｖｃの上昇幅も小さくすることができるため、パルスノイズの幅も連動して抑制することができる。しかし、ダイオード１０４が配置されている側の配線はダイオード１０４の応答遅れに起因して瞬間的に大きな電流が流れやすいため、抵抗値を大きくする場合には損失に起因して発生する熱に対して耐熱、耐圧性を確保する必要がある。そのため、材料コストが嵩むという問題がある。一方で、本実施形態のようにトランジスタＴ１側はスイッチング制御が随時行われるため瞬間的に大きな電流が流れることは少なく、抵抗値を大きくしても損失は少ないため、耐熱、耐圧性の確保は大きな問題とならない。そこで、本構成のようにトランジスタＴ１の抵抗値を変えるようにすることで、ダイオード１０４側の配線の抵抗値を可変とする場合と比較して、コストを抑えることができる。

（４）本実施形態では、トランジスタＴ１のゲートソース間電圧Ｖｇｓを略０Ｖとするまでに要する時間を長くすること、つまりトランジスタＴ１に流れる電流を徐々に小さくすることで充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時の電流傾きを小さくすることとした。ここで、トランジスタＴ１に流れる電流値を小さくする手段としては、複数の抵抗器をスイッチングすることも考えられる。しかし、この場合には複数の抵抗器が必要になる分コストが嵩む。一方、本実施形態のようにすることで複数の抵抗器分のコストは不要となり、マイコン１０１からの制御によってトランジスタＴ１のゲートソース間電圧Ｖｇｓを略０Ｖとするまでに要する時間を長くすることができる。そのため、回路構成も複雑化しない。したがって、複数の抵抗器をスイッチングする場合と比較してコストダウンかつ回路構成の簡易化が図れる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り、以下のように変形させてもよい。

・上記実施形態においては昇圧電圧Ｖｃと目標電圧Ｖｒｅｆとの差分電圧Ｖｔｈが小さくなるに従って充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時における傾きを徐々に小さくなるようにした。しかし、差分電圧Ｖｔｈが所定閾値に達するまでは充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時における傾きを小さくなるように制御しないようにしてもよい。つまり、差分電圧Ｖｔｈが所定閾値に達したことを条件として充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時における傾きを徐々に小さくしていくようにしてもよい。また、差分電圧Ｖｔｈが所定閾値に達したことを条件として、それ以降の充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時における傾きを、パルスノイズが目標電圧Ｖｒｅｆを超えない程度の所定値で一定となるようにしてもよい。この場合には、差分電圧Ｖｔｈが所定閾値に達するまでにおいて充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時の傾きを小さくなるように制御する場合と比較して、より早く目標電圧Ｖｒｅｆまで昇圧させることができ、目標電圧Ｖｒｅｆに対する制御応答性を向上できる。

・上記実施形態においては、昇圧電圧Ｖｃと目標電圧Ｖｒｅｆとの差分電圧Ｖｔｈに基づいて充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時の傾きを制御するようにしたが、昇圧電圧Ｖｃのみに基づいて充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時の傾きを制御するようにしてもよい。たとえば、昇圧電圧Ｖｃは時間の経過とともに上昇し、目標電圧Ｖｒｅｆに近づくため、単に時間の経過とともに充電電流Ｉｄｓの立ち上がり時における傾きを小さくするように制御してもよい。

・上記実施形態においては、トランジスタＴ１に流れる電流を小さくするために、ゲートソース間電圧Ｖｇｓを徐々に小さくするようにしたが、トランジスタＴ１に複数の抵抗器をそれぞれスイッチング可能にして接続するようにしてもよい。

・上記実施形態においては、ダイオード１０４に通電するためにゲートソース間電圧Ｖｇｓを０Ｖとしたが、所定の電流がトランジスタＴ１に流れるようにしてもよい。つまり、ゲートソース間電圧Ｖｇｓが０Ｖとなるようにしなくてもよい。

・１回目から４回目のコンデンサ１０３への通電において、立ち上がり時の充電電流Ｉｄｓの傾きは、４回目、つまり昇圧電圧Ｖｃの昇圧開始から目標電圧Ｖｒｅｆに達するまでの１サイクルにおける最後のコンデンサ１０３への通電回における傾きが最も小さいようにすればよい。たとえば、上記実施形態に記載した例以外には、たとえば１回目よりも２回目の充電電流Ｉｄｓの傾きが大きくなるようにしてもよい。

・３回目のコンデンサ１０３への通電における立ち上がり時の充電電流Ｉｄｓの傾きが最も小さくなるようにしてもよい。

・上記実施形態においては、特許請求の範囲におけるスイッチング手段としてトランジスタを用いたが、単なるスイッチであってもよい。

・前記実施形態においては、ガソリンエンジンとしたが、ディーゼルエンジン等（自着火圧縮式エンジン）であってもよい。

１００ インジェクタ駆動装置、１０１ マイコン、１０２ トロイダルコイル、１０３ コンデンサ、１０４、１０７、１０８ ダイオード、１０５、１０６ 抵抗、２００ インジェクタ、２０１ 電磁コイル、３００ バッテリ、１１０ 電圧検出手段、１２０ 電流傾き可変手段、１３０ 昇圧制御手段、４００ 昇圧回路

Claims (6)

1. オンオフ動作をするスイッチング手段（Ｔ１）を通じてバッテリ（３００）からインダクタ（１０２）に通電し、前記インダクタの逆起電圧を、ダイオード（１０４）を介してチャージコンデンサ（１０３）に充電することにより、前記チャージコンデンサに充電される充電電圧を前記バッテリの電圧よりも高い目標電圧まで昇圧する昇圧回路（４００）を有し、昇圧した電圧をインジェクタ（２００）に印加するインジェクタ駆動装置において、
   前記充電電圧又は前記充電電圧と相関のある物理量に基づいて、前記ダイオードに流れる電流の立ち上がり時における前記チャージコンデンサに流れる充電電流の傾きを変える電流傾き可変手段（１２０）を備えることを特徴とするインジェクタ駆動装置。
2. 前記昇圧回路は、前記充電電圧を昇圧し始めてから前記目標電圧に達するまでの１サイクル中において、前記ダイオードに複数回断続的に通電することで前記チャージコンデンサの充電電圧を前記目標電圧まで昇圧するものであり、
   前記電流傾き可変手段は、前記ダイオードに最後に通電する際の、前記ダイオードに流れる電流の立ち上がり時における前記充電電流の傾きが、複数回の前記ダイオードへの通電のうち最も小さくなるように制御することを特徴とする請求項１に記載のインジェクタ駆動装置。
3. 前記電流傾き可変手段は、前記充電電圧と前記目標電圧との差である差分電圧が小さくなるにしたがって前記充電電流の傾きを小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載のインジェクタ駆動装置。
4. 前記電流傾き可変手段は、前記充電電圧と前記目標電圧との差である差分電圧が所定閾値以下となったことを条件として、前記充電電流の傾きを変えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインジェクタ駆動装置。
5. 前記電流傾き可変手段は、前記充電電圧に基づいて、前記スイッチング手段に流れる電流値の傾きを変えることで前記充電電流の傾きを変えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインジェクタ駆動装置。
6. 前記電流傾き可変手段は、前記スイッチング手段がトランジスタである場合にはベースとエミッタ間の電圧を、前記スイッチング手段がＭＯＳＦＥＴである場合にはゲートとソース間の電圧を、前記充電電圧に基づいて変えることで、前記スイッチング手段の抵抗値を変えることを特徴とする請求項５に記載のインジェクタ駆動装置。

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