JP2016205224A - Increasing pressure control device for fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車や、アイドルストップが実行される車両などに適用され、それらの内燃機関に設けられた電磁式の燃料噴射弁に印加される電圧の昇圧を制御する燃料噴射弁用の昇圧制御装置に関する。 The present invention is applied to a hybrid vehicle, a vehicle in which idle stop is executed, and the like, and a booster for a fuel injection valve that controls boosting of a voltage applied to an electromagnetic fuel injector provided in the internal combustion engine. The present invention relates to a control device.
従来、燃料噴射弁用の昇圧制御装置を、アイドルストップが実行される車両のエンジン制御装置に適用したものとして、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。このエンジン制御装置は、車搭バッテリから供給された電源電圧を昇圧するための昇圧回路を備えており、昇圧した高電圧を、燃料噴射弁に印加することにより、その燃料噴射弁の応答性を高め、迅速に開弁するようにしている。また、このエンジン制御装置では、停車時のアイドルストップによるエンジン停止中において、昇圧回路の昇圧動作を停止するとともに、エンジンの始動操作が開始されたときには、昇圧動作を再開し、燃料噴射制御が開始されるまでの間に、昇圧電圧を所定の目標高電圧まで昇圧させるように制御している。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a device disclosed in
また、上記のエンジン制御装置では、昇圧回路による昇圧動作を停止すると、その昇圧回路の高圧コンデンサに蓄電された電圧、すなわち燃料噴射弁に印加するために出力される電圧(以下「出力電圧」という)は、昇圧回路に含まれる抵抗などへの自然放電によって次第に低下する。なお、このように低下する出力電圧は、車載バッテリの電源電圧とほぼ等しい電圧に維持されるようになっている。 In the engine control device, when the boosting operation by the boosting circuit is stopped, the voltage stored in the high-voltage capacitor of the boosting circuit, that is, the voltage output to be applied to the fuel injection valve (hereinafter referred to as “output voltage”). ) Gradually decreases due to natural discharge to a resistor or the like included in the booster circuit. Note that the output voltage that decreases in this way is maintained at a voltage substantially equal to the power supply voltage of the vehicle-mounted battery.
上記のエンジン制御装置では、アイドルストップによるエンジン停止中に、昇圧回路による昇圧動作を停止させるため、その分、車載バッテリの消費電力を低減することが可能である。しかし、上述したように、昇圧動作の停止に伴い、昇圧回路の出力電圧が次第に低下するため、アイドルストップの継続時間が長いときには、昇圧動作の停止時間も長くなり、その結果、昇圧回路の出力電圧が、車載バッテリの電源電圧と同程度まで低下する。このため、エンジンを再始動させる際に、低下した出力電圧を目標高電圧まで昇圧させるのに時間がかかり、エンジンの再始動にも時間がかかってしまう。また、車載バッテリの電源電圧が低下しているときには、昇圧回路の出力電圧もより一層低下し、それにより、エンジンの再始動により一層時間がかかるとともに、車載バッテリからより多くの電力が持ち出され、その結果、エンジンを適切に再始動できなくなるおそれもある。以上のような問題は、動力源としてエンジン及びモータを有するハイブリッド車、特に、エンジンが停止した状態で、モータのみの駆動によって比較的長時間走行するハイブリッド車の場合に、顕著である。 In the above-described engine control device, the boosting operation by the boosting circuit is stopped while the engine is stopped due to idle stop, so that the power consumption of the vehicle-mounted battery can be reduced accordingly. However, as described above, the output voltage of the booster circuit gradually decreases with the stop of the boost operation, so that when the duration of the idle stop is long, the stop time of the boost operation becomes long, and as a result, the output of the boost circuit The voltage drops to the same level as the power supply voltage of the in-vehicle battery. For this reason, when restarting the engine, it takes time to boost the reduced output voltage to the target high voltage, and it also takes time to restart the engine. In addition, when the power supply voltage of the in-vehicle battery is reduced, the output voltage of the booster circuit is further decreased, thereby taking more time to restart the engine and taking more power from the in-vehicle battery, As a result, the engine may not be restarted properly. The above problems are remarkable in the case of a hybrid vehicle having an engine and a motor as power sources, particularly a hybrid vehicle that travels for a relatively long time by driving only the motor with the engine stopped.
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、内燃機関の停止時における消費電力の低減を確保しながら、内燃機関の始動性を向上させることができる燃料噴射弁用の昇圧制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is for a fuel injection valve capable of improving startability of an internal combustion engine while ensuring reduction of power consumption when the internal combustion engine is stopped. An object of the present invention is to provide a step-up control device.
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に設けられた電磁式の燃料噴射弁4に印加される電圧の昇圧を制御する燃料噴射弁用の昇圧制御装置であって、電源(実施形態における(以下、本項において同じ)バッテリ11)の電圧VBを昇圧するための昇圧回路20と、燃料噴射弁4を開弁させるために、昇圧回路20によって昇圧された昇圧電圧(コンデンサ電圧VC)を燃料噴射弁4に印加する印加手段(ECU2)と、昇圧電圧VCとして少なくとも保持すべき所定の待機電圧VRを設定する待機電圧設定手段(ECU2)と、内燃機関3が停止したときに(ステップ1:NO)、昇圧回路20による昇圧動作を停止させ(ステップ8)、それに伴い次第に低下する昇圧電圧VCが設定された待機電圧VR以下になったときに(ステップ7:YES)、昇圧回路20による昇圧動作を再開させる制御手段(ECU2、ステップ9)と、を備え、待機電圧設定手段は、電源電圧VBが低いほど、待機電圧VRを高くするように設定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
この構成によれば、電源の電圧を昇圧回路によって昇圧し、その昇圧電圧を燃料噴射弁に印加することにより、燃料噴射弁を、高い応答性で迅速に開弁することができる。また、内燃機関が停止したときに、制御手段により、昇圧回路による昇圧動作を停止させる。具体的には、例えば、動力源として内燃機関及びモータを有するハイブリッド車において、モータのみの駆動によって走行しかつ内燃機関が停止したとき、又は動力源として内燃機関のみを有しかつアイドルストップが実行される車両において、アイドルストップの実行によって内燃機関が停止したときに、昇圧回路による昇圧動作を停止させる。これにより、昇圧動作を行うために昇圧回路において使用されていた電力分、電源電圧の消費電力を低減することができる。 According to this configuration, the voltage of the power supply is boosted by the booster circuit, and the boosted voltage is applied to the fuel injector, whereby the fuel injector can be opened quickly with high responsiveness. Further, when the internal combustion engine stops, the boosting operation by the boosting circuit is stopped by the control means. Specifically, for example, in a hybrid vehicle having an internal combustion engine and a motor as a power source, the vehicle travels by driving only the motor and the internal combustion engine stops, or has only the internal combustion engine as a power source and performs an idle stop. In the vehicle to be operated, when the internal combustion engine stops due to execution of idle stop, the boosting operation by the booster circuit is stopped. Thereby, the power consumption of the power supply voltage can be reduced by the amount of power used in the booster circuit for performing the boosting operation.
またこの場合、昇圧動作の停止に伴い、昇圧回路によって昇圧されていた昇圧電圧は、昇圧回路に含まれる抵抗などへの自然放電によって次第に低下する。そして、この昇圧電圧が所定の待機電圧以下になったときに、制御手段により、昇圧回路による昇圧動作を再開させる。上記の待機電圧は、昇圧電圧として少なくとも保持すべき電圧であるので、その待機電圧を適切に設定することにより、昇圧回路の昇圧電圧が低下しすぎたり、それに起因して、昇圧に時間がかかりすぎたりするのを防止することができる。 Further, in this case, with the stop of the boosting operation, the boosted voltage boosted by the booster circuit gradually decreases due to natural discharge to a resistor or the like included in the booster circuit. When the boosted voltage becomes equal to or lower than a predetermined standby voltage, the boosting operation by the booster circuit is resumed by the control means. The standby voltage is a voltage that should be held at least as a boosted voltage. By appropriately setting the standby voltage, the boosted voltage of the booster circuit is excessively lowered or the boosting takes time. It is possible to prevent the excess.
さらに、上記の待機電圧は、電源電圧が低いほど、高くなるように設定される。したがって、例えば、車両における電気的負荷の増大に伴って、電源電圧が低下した場合でも、従来と異なり、待機電圧が高く設定されるので、昇圧電圧を比較的高い電圧に保持することができる。これにより、昇圧回路による昇圧動作を再開させたときには、昇圧電圧を所望の高電圧に迅速に昇圧することができ、内燃機関の始動性を向上させることができる。 Further, the standby voltage is set to be higher as the power supply voltage is lower. Therefore, for example, even when the power supply voltage decreases as the electrical load in the vehicle increases, the standby voltage is set higher than in the prior art, so that the boosted voltage can be held at a relatively high voltage. Thereby, when the boosting operation by the booster circuit is resumed, the boosted voltage can be quickly boosted to a desired high voltage, and the startability of the internal combustion engine can be improved.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の燃料噴射弁用の昇圧制御装置において、内燃機関3の始動性の度合を表す始動性パラメータ(エンジン水温TW、HV車の標高AL)を検出する始動性パラメータ検出手段(水温センサ61、大気圧センサ62、外気温センサ63及びECU2)を、さらに備え、制御手段は、検出された始動性パラメータが、所定のしきい値(所定温度TWREF、所定標高ALREF)に対し、始動性の悪化を表す側の値であるときに(ステップ4:NO、ステップ5:YES)、昇圧回路20による所定の通常昇圧制御を実行する(ステップ2)ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the boost control device for a fuel injection valve according to the first aspect, a startability parameter (engine water temperature TW, HV vehicle altitude AL) indicating the degree of startability of the internal combustion engine 3 is detected. Startability parameter detecting means (
この構成によれば、内燃機関の始動性の度合を表す始動性パラメータを検出し、その値が、所定のしきい値に対し、始動性の悪化を表す側の値であるときに、昇圧回路による所定の通常昇圧制御を実行する。例えば、始動性パラメータとして、エンジン水温や車両の標高などが採用可能であり、エンジン水温が、所定のしきい値としての温度よりも低い場合や、車両の標高が、所定のしきい値としての標高よりも高い場合など、内燃機関が始動性の悪化した状態にあるときには、内燃機関が停止した状態であっても、昇圧回路による通常の昇圧制御をあらかじめ実行する。これにより、燃料噴射弁に印加すべき高電圧をあらかじめ確保し、内燃機関の始動性を向上させることができる。 According to this configuration, when the startability parameter representing the degree of startability of the internal combustion engine is detected and the value is a value on the side representing deterioration of the startability with respect to the predetermined threshold value, the booster circuit Predetermined normal boosting control is executed. For example, the engine water temperature or the vehicle altitude can be used as the startability parameter, and when the engine water temperature is lower than the temperature as the predetermined threshold, or the vehicle altitude is When the internal combustion engine is in a deteriorated startability state, such as when it is higher than the altitude, normal boost control by the booster circuit is executed in advance even when the internal combustion engine is stopped. Thereby, the high voltage which should be applied to a fuel injection valve is ensured previously, and the startability of an internal combustion engine can be improved.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1は、動力源として内燃機関(以下「エンジン」という)3及びモータ5を有する図示しないハイブリッド車(以下「HV車」という)に適用される燃料噴射弁用の昇圧制御装置を示している。同図に示すエンジン3は、例えば4つの気筒(図示せず)を有するガソリンエンジンであり、各気筒には、燃料噴射弁(以下「インジェクタ」という)4が設けられており、インジェクタ4から燃焼室(図示せず)に燃料が直接、噴射される。また、インジェクタ4の動作は、後述するECU2によって制御される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a boost control device for a fuel injection valve applied to a hybrid vehicle (not shown) (hereinafter referred to as “HV vehicle”) having an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 3 and a motor 5 as power sources. . An engine 3 shown in the figure is, for example, a gasoline engine having four cylinders (not shown). Each cylinder is provided with a fuel injection valve (hereinafter referred to as “injector”) 4, and combustion is performed from the
インジェクタ4は、電磁式のものであり、いずれも図示しないが、ケーシング内の上端部に固定された電磁石と、この電磁石の下方に配置されたアーマチュアと、これらの電磁石とアーマチュアの間に配置されたばねと、アーマチュアの下側に一体に設けられた弁体などで構成されている。電磁石は、ヨークと、その外側に巻かれたコイル4aとを有しており、このコイル4aに、図2に示す駆動回路10が接続されている。また、上記のばねは、弁体を閉弁側に付勢するように設けられている。
The
図2は、ECU2に含まれる駆動回路10を示している。同図に示すように、駆動回路10は、HV車に搭載されたバッテリ11(電源)の電圧を昇圧するための昇圧回路20と、インジェクタ4のコイル4aに電圧を印加し、インジェクタ4を駆動するためのインジェクタ駆動回路30で構成されている。これらの回路20、30の動作は、後述するCPU40によって制御される。なお、バッテリ11は、エンジン3を動力源とする発電機(図示せず)を用いて充電される。
FIG. 2 shows the
昇圧回路20は、第1スイッチ21、第2スイッチ22、コイル23、ダイオード24及びコンデンサ25で構成されている。第1スイッチ21は、Nチャンネル型のFETで構成されており、そのドレインは、バッテリ11に接続されたコイル23の出力側に接続されている。また、第1スイッチ21のソース及びゲートはそれぞれ、グランド及びCPU40に接続されている。このゲートにCPU40から第1駆動信号SD1が入力されると、第1スイッチ21がONされ、そのドレイン−ソース間が通電状態になる。
The
第2スイッチ22もまた、Nチャンネル型のFETで構成されており、そのドレインは、第1スイッチ21とコイル23の間に接続されている。また、第2スイッチ22のソース及びゲートはそれぞれ、コンデンサ25及びCPU40に接続されている。このゲートにCPU40から第2駆動信号SD2が入力されると、第2スイッチ22がONされ、そのドレイン−ソース間が通電状態になる。
The
また、ダイオード24は、第2スイッチ22と並列に設けられており、そのアノード側が第2スイッチ22のドレインに接続され、カソード側が第2スイッチ22のソースに接続されている。
The
この昇圧回路20では、次のようにして昇圧動作が行われる。まず、第1駆動信号SD1を出力し、第1スイッチ21をONする。これにより、バッテリ11の電圧(以下「バッテリ電圧」という)VBがコイル23に印加されることによって、コイル23にコイル電流ILが流れ、電気エネルギが蓄えられる。
In the
この状態から、第1駆動信号SD1の出力を停止し、第1スイッチ21をOFFするとともに、その直後に、第2駆動信号SD2を出力し、第2スイッチ22をONする。これにより、コイル23に蓄えられている電気エネルギが、第2スイッチ22を介してコンデンサ25に供給され、蓄電される。これに伴い、コイル電流ILが低下するとともに、コンデンサ25の電圧(以下「コンデンサ電圧」という)VCが上昇する。
From this state, the output of the first drive signal SD1 is stopped, the
その後、第2駆動信号SD2の出力を停止し、第2スイッチ22をOFFするとともに、その直後に、第1駆動信号SD1を出力し、第1スイッチ21をONすることにより、コイル23に、電気エネルギが再び蓄えられる。以後、同様に、第1及び第2スイッチ21、22の一方のON動作と他方のOFF動作を互いに同期させながら交互に切り替えることにより、昇圧動作が行われる。
Thereafter, the output of the second drive signal SD2 is stopped, the
インジェクタ駆動回路30は、Nチャンネル型のFETでそれぞれ構成された第3〜第5スイッチ31〜33と、ツェナーダイオード34などで構成されている。
The
第3スイッチ31のドレイン、ソース、及びゲートはそれぞれ、昇圧回路20、インジェクタ4のコイル4aの一端、及びCPU40に接続されている。このゲートにCPU40から第3駆動信号SD3が入力されると、第3スイッチ31がONされ、そのドレイン−ソース間が通電状態になる。
The drain, source, and gate of the
第4スイッチ32のドレイン、ソース、及びゲートはそれぞれ、バッテリ11、インジェクタ4のコイル4aの一端、及びCPU40に接続されている。このゲートにCPU40から第4駆動信号SD4が入力されると、第4スイッチ32がONされ、そのドレイン−ソース間が通電状態になる。
The drain, source, and gate of the
第5スイッチ33のドレイン、ソース、及びゲートはそれぞれ、インジェクタ4のコイル4aの他端、グランド、及びCPU40に接続されている。このゲートにCPU40から第5駆動信号SD5が入力されると、第5スイッチ33がONされ、そのドレイン−ソース間が通電状態になる。
The drain, source, and gate of the
ツェナーダイオード34は、アノード側がグランドに接続され、カソード側がインジェクタ4のコイル4aの他端に接続されている。
The
以上の構成により、このインジェクタ駆動回路30では、CPU40からの第3〜第5駆動信号SD3〜SD5に応じて、第3〜第5スイッチ31〜33のON/OFFを切り替え、インジェクタ4のコイル4aへの電圧の印加状態を制御することにより、インジェクタ4の動作が制御される。
With the above configuration, in this
具体的には、第3〜第5スイッチ31〜33がOFF状態のときには、インジェクタ4のコイル4aが印加されず、コイル4aに駆動電流IACが流れないことで、インジェクタ4は、その弁体がばねの付勢力で閉弁位置に位置することによって、閉弁状態に保持される。
Specifically, when the third to
この状態から、第3及び第5スイッチ31、33をONすると、昇圧されたコンデンサ電圧VC(例えば40V)がインジェクタ4のコイル4aに印加されることにより、コイル4aに大きな駆動電流IACが流れ、インジェクタ4の電磁石が過励磁される(過励磁制御)。この過励磁により、ばねの付勢力に抗して、弁体が開放側に引き寄せられることで、インジェクタ4が開弁し、インジェクタ4から燃料が噴射される。
When the third and
その後、第3スイッチ31をOFFし、コンデンサ電圧VCの印加を終了するとともに、第4スイッチ32をONすると、バッテリ電圧VB(例えば12V)がインジェクタ4のコイル4aに印加される。これにより、コイル4bに小さな駆動電流IACが流れることによって、インジェクタ4は開弁状態に保持され、燃料の噴射が継続される(保持制御)。
After that, when the
この状態から、第4及び第5スイッチ32、33をOFFすると、バッテリ電圧VBの印加が終了し、それに伴い、弁体がばねの付勢力で全閉状態になる閉弁位置に復帰することによって、インジェクタ4が閉弁し、燃料の噴射が終了する。また、インジェクタ4のコイル4aに残留した電流は、ツェナーダイオード34を介してグランドに流れ、それにより、インジェクタ4の電磁石は、非励磁状態になる。
When the fourth and
以上のように、インジェクタ4を開弁する際には、まず過励磁制御を実行することにより、昇圧されたコンデンサ電圧VCを、インジェクタ4のコイル4aに印加し、電磁石を過励磁することによって、燃料の高い圧力に抗してインジェクタ4を迅速に開弁させるのに十分な磁力が確保される。また、それに引き続いて保持制御を実行し、バッテリ電圧VBをコイル4aに印加することによって、インジェクタ4の開弁状態が保持される。
As described above, when the
また、図1及び図2に示すように、駆動回路10及び昇圧回路20にはそれぞれ電圧計51、52(図1にのみ図示)が設けられている。前者の電圧計51は、バッテリ11の電圧VBを検出し、その検出信号をCPU40に出力する一方、後者の電圧計52は、コンデンサ電圧VCを検出し、その検出信号をCPU40に出力する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図1に示すように、ECU2には、水温センサ61、大気圧センサ62、外気温センサ63(始動性パラメータ検出手段)、及びクランク角センサ64が電気的に接続されている。水温センサ61は、エンジン3のシリンダブロック内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温TWを検出し、その検出信号をECU2に出力する。また、大気圧センサ62は大気圧PAを検出し、外気温センサ63は外気温TAを検出し、それらの検出信号をECU2に出力する。ECU2は、検出された大気圧PA及び外気温TAに基づき、HV車が走行又は停車している標高ALを算出する。
As shown in FIG. 1, the
さらに、クランク角センサ64は、エンジン3のクランクシャフト(図示せず)の回転に伴い、パルス信号であるCRK信号及びTDC信号をECU2に出力する。CRK信号は、所定クランク角(例えば1度)ごとに出力される。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示す信号であり、本実施形態のようにエンジン3が4気筒タイプの場合には、クランク角180度ごとに出力される。
Further, the
CPU40は、RAM、ROM及びI/Oインターフェース(いずれも図示せず)などとともに、マイクロコンピュータから成るECU2を構成するものである。ECU2は、ROMに記憶された制御プログラムに従って、第1及び第2スイッチ21、22のON/OFFを制御し、昇圧回路20の昇圧動作を制御する昇圧制御や、第3〜第5スイッチ31〜33のON/OFFを制御することによって、インジェクタ4を駆動し、燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御などを実行する。なお、ECU2は、本発明の印加手段、待機電圧設定手段、制御手段及び始動性度合検出手段に相当する。
The
図3は、昇圧制御処理を示すフローチャートである。本処理は、所定の周期で、繰り返し実行される。本処理ではまず、ステップ1(「S1」と図示。以下同じ)において、エンジン3が運転中であるか否かを判別する。この判別結果がYESのときには、通常昇圧制御を実行し(ステップ2)、本処理を終了する。この通常昇圧制御は、前述した過励磁制御及び保持制御を実行することで、エンジン3の運転時にインジェクタ4を駆動するために行われる昇圧制御である。
FIG. 3 is a flowchart showing the boost control process. This process is repeatedly executed at a predetermined cycle. In this process, first, in step 1 (illustrated as “S1”, the same applies hereinafter), it is determined whether or not the engine 3 is in operation. When the determination result is YES, normal boost control is executed (step 2), and this process is terminated. This normal boost control is a boost control performed to drive the
一方、前記ステップ1がNOで、エンジン3が停止したとき又は停止中のときには、エンジン始動フラグF_ENGSTARTが「1」であるか否かを判別する。このエンジン始動フラグF_ENGSTARTは、停止中のエンジン3が始動すべき状態にあることを表すフラグである。具体的には、エンジン始動フラグF_ENGSTARTは、HV車がモータ5のみの駆動で走行しているときや、停車したHV車においてアイドルストップが実行されているときに、エンジン3を始動すべき所定の条件が成立することによって「1」にセットされるものである。なお、エンジン始動フラグF_ENGSTARTは、エンジン3が始動したときに、「0」にリセットされる。
On the other hand, when the
上記ステップ3の判別結果がNOで、エンジン3の始動条件が成立していないときには、エンジン水温TW(始動性パラメータ)が、しきい値としての所定温度TWREF以上であるか否かを判別し(ステップ4)、その判別結果がYESのときには、HV車の標高AL(始動性パラメータ)が、しきい値としての所定標高ALREF以上であるか否かを判別する(ステップ5)。 If the determination result in step 3 is NO and the engine 3 start condition is not satisfied, it is determined whether or not the engine water temperature TW (startability parameter) is equal to or higher than a predetermined temperature TWREF as a threshold value ( Step 4) When the determination result is YES, it is determined whether or not the altitude AL (startability parameter) of the HV vehicle is equal to or higher than a predetermined altitude ALREF as a threshold value (step 5).
上記ステップ4の判別結果がNOで、エンジン水温TWが低いとき、又はステップ5の判別結果がYESで、HV車の標高ALが高いときには、エンジン3が始動性の悪化した状態にあるとして、その後のエンジン3の始動性を向上させるために、前記ステップ2の通常昇圧制御を実行して、本処理を終了する。これにより、インジェクタ4に印加すべき高電圧をあらかじめ確保し、エンジン3の始動性を向上させることができる。
When the determination result of
一方、前記ステップ4の判別結果がYESでかつステップ5の判別結果がNOのときには、ステップ6に進み、バッテリ電圧VBに応じ、図4の待機電圧設定テーブルを検索することによって、待機電圧VRを算出する。同図に示すように、この待機電圧設定テーブルでは、バッテリ電圧VBが低いほど、待機電圧VRが高くなるように設定されている。
On the other hand, when the determination result of
次いで、昇圧回路20のコンデンサ電圧VCが、上記ステップ6で算出された待機電圧VR以下であるか否かを判別する。この判別結果がNOで、コンデンサ電圧VCが待機電圧VRを上回っているときには、バッテリ11の消費電力を低減するために、昇圧動作を停止し、本処理を終了する。
Next, it is determined whether or not the capacitor voltage VC of the
前記ステップ3の判別結果がYES、すなわちエンジン始動フラグF_ENGSTARTが「1」で、エンジン3の始動条件が成立したとき、又はその始動条件が成立しているときには、昇圧回路20による昇圧動作を実行する(ステップ9)。この場合、昇圧動作の開始と同時に、アップカウント式のタイマによる計時を開始し、その経過時間である昇圧時間TUPが計測される。
When the determination result of step 3 is YES, that is, when the engine start flag F_ENGSTART is “1” and the start condition of the engine 3 is satisfied, or when the start condition is satisfied, the boost operation by the
次いで、ステップ10において、昇圧回路20のコンデンサ電圧VCが、インジェクタ4を駆動するための駆動電圧VINJ(例えば40V)以上であるか否かを判別する。この判別結果がYESのときには、昇圧回路20による昇圧動作の実行によって昇圧させたコンデンサ電圧VCをそれ以上高くする必要がないので、前記ステップ8を実行し、すなわち昇圧動作を停止して、本処理を終了する。一方、ステップ10の判別結果がNOのときには、昇圧時間TUPが、所定時間TUPREF以上であるか否かを判別する(ステップ11)。この所定時間TUPREFは、正常な昇圧回路20において昇圧動作を開始してからコンデンサ電圧VCが駆動電圧VINJに達するのに要する時間よりも長い時間が設定されている。
Next, in
上記のステップ11の判別結果がNOのときには、昇圧動作の実行中であり、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ11の判別結果がYESのときには、昇圧動作を開始してから、所定時間TUPREFを経過しても、コンデンサ電圧VCが所望の駆動電圧VINJに達していないので、昇圧回路20が故障しているとして、その故障処理を実行する(ステップ12)。なお、この昇圧回路故障処理では、例えば昇圧回路20による昇圧動作が実行されているときには、その昇圧動作を停止させるとともに、所定のフェールセーフ動作を実行する。
When the determination result in
以上詳述したように、本実施形態によれば、エンジン3の運転中においては、昇圧回路20による通常の昇圧制御を実行する一方、エンジン3の停止時には、昇圧回路20による昇圧動作を停止させる。これにより、昇圧動作を行うために昇圧回路20において使用されていた電力分、バッテリ電圧VBの消費電力を低減することができる。また、昇圧動作の停止に伴い、昇圧回路20のコンデンサ電圧VCは、昇圧回路20に含まれる抵抗などへの自然放電によって次第に低下するものの、そのコンデンサ電圧VCが、所定の待機電圧VR以下になったときに、昇圧回路20による昇圧動作を再開させる。これにより、コンデンサ電圧VCは、上記の待機電圧VR以上に保持されるので、低下しすぎたり、それに起因して、昇圧に時間がかかりすぎたりするのを防止することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, during the operation of the engine 3, the normal boost control by the
さらに、上記の待機電圧VRは、バッテリ電圧VBが低いほど、高くなるように設定されるので、例えば、HV車における電気的負荷の増大に伴って、バッテリ電圧VBが低下した場合でも、待機電圧VRが高く設定されるので、コンデンサ電圧VCを比較的高い電圧に保持することができる。これにより、昇圧回路20による昇圧動作を再開させたときには、昇圧電圧を所望の高電圧に迅速に昇圧することができ、エンジン3の始動性を向上させることができる。
Further, since the standby voltage VR is set to be higher as the battery voltage VB is lower, for example, even when the battery voltage VB is reduced as the electrical load in the HV vehicle increases, Since VR is set high, the capacitor voltage VC can be maintained at a relatively high voltage. Thus, when the boosting operation by the
なお、本発明は、説明した上記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、本発明をハイブリッド車に適用した場合について説明したが、動力源としてエンジンのみを有し、アイドルストップが実行される車両にも適用することが可能である。 In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the said embodiment described. For example, in the embodiment, the case where the present invention is applied to a hybrid vehicle has been described. However, the present invention can also be applied to a vehicle having only an engine as a power source and executing an idle stop.
また、実施形態では、本発明の始動性パラメータとして、エンジン水温TW及びHV車の標高ALを採用したが、エンジン3の始動性の度合を判定する際に、エンジン水温TW及びHV車の標高ALのいずれか一方のみで上記判定を行ったり、他の適当なパラメータを始動性パラメータとして採用したりしてもよい。 In the embodiment, the engine water temperature TW and the altitude of the HV vehicle are employed as the startability parameters of the present invention. However, when determining the degree of startability of the engine 3, the engine water temperature TW and the altitude of the HV vehicle are determined. The above determination may be performed with only one of these, or another appropriate parameter may be employed as the startability parameter.
また、実施形態のインジェクタ4は、車両用の直噴式のガソリンエンジン用のものであるが、これに限らず、ポート噴射式のエンジンや、ディーゼルエンジン、クランク軸が鉛直に配置された船外機などのような船舶推進用エンジンなど、産業用の各種の内燃機関に用いられるものでもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することができる。
In addition, the
2 ECU(印加手段、待機電圧設定手段、制御手段及び始動性度合検出手段)
3 内燃機関
4 燃料噴射弁
5 モータ
10 駆動回路
11 バッテリ(電源)
20 昇圧回路
61 水温センサ(始動性パラメータ検出手段)
62 大気圧センサ(始動性パラメータ検出手段)
63 外気温センサ(始動性パラメータ検出手段)
VB バッテリ電圧
VC コンデンサ電圧
TW エンジン水温(始動性パラメータ)
PA 大気圧
TA 外気温
AL HV車の標高(始動性パラメータ)
TWREF 所定温度(しきい値)
ALREF 所定標高(しきい値)
VR 待機電圧
TUP 昇圧時間
F_ENGSTART エンジン始動フラグ
2 ECU (applying means, standby voltage setting means, control means and startability degree detecting means)
3
20
62 Atmospheric pressure sensor (starting parameter detection means)
63 Outside air temperature sensor (startability parameter detection means)
VB battery voltage
VC capacitor voltage
TW engine water temperature (startability parameter)
PA atmospheric pressure
TA outside temperature
AL HV vehicle altitude (startability parameter)
TWREF Predetermined temperature (threshold)
ALREF Predetermined altitude (threshold)
VR standby voltage
TUP boost time F_ENGSTART engine start flag
Claims (2)
電源の電圧を昇圧するための昇圧回路と、
前記燃料噴射弁を開弁させるために、前記昇圧回路によって昇圧された昇圧電圧を前記燃料噴射弁に印加する印加手段と、
前記昇圧電圧として少なくとも保持すべき所定の待機電圧を設定する待機電圧設定手段と、
前記内燃機関が停止したときに、前記昇圧回路による昇圧動作を停止させ、それに伴い次第に低下する前記昇圧電圧が前記設定された待機電圧以下になったときに、当該昇圧回路による昇圧動作を再開させる制御手段と、
を備え、
前記待機電圧設定手段は、前記電源電圧が低いほど、前記待機電圧を高くするように設定することを特徴とする燃料噴射弁用の昇圧制御装置。 A boosting control device for a fuel injection valve that controls boosting of a voltage applied to an electromagnetic fuel injection valve provided in an internal combustion engine,
A booster circuit for boosting the voltage of the power supply;
Applying means for applying a boosted voltage boosted by the booster circuit to the fuel injector in order to open the fuel injector;
Standby voltage setting means for setting at least a predetermined standby voltage to be held as the boosted voltage;
When the internal combustion engine is stopped, the boosting operation by the boosting circuit is stopped, and when the boosting voltage that gradually decreases with the internal combustion engine becomes equal to or lower than the set standby voltage, the boosting operation by the boosting circuit is resumed. Control means;
With
The boost voltage control device for a fuel injection valve, wherein the standby voltage setting means sets the standby voltage to be higher as the power supply voltage is lower.
前記制御手段は、検出された前記始動性パラメータが、所定のしきい値に対し、始動性の悪化を表す側の値であるときに、前記昇圧回路による所定の通常昇圧制御を実行することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁用の昇圧制御装置。 Startability parameter detecting means for detecting a startability parameter representing a degree of startability of the internal combustion engine, further comprising:
The control means performs predetermined normal boost control by the booster circuit when the detected startability parameter is a value representing a deterioration in startability with respect to a predetermined threshold value. The boost control device for a fuel injection valve according to claim 1.
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