JP2017129022A - Discharge power control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge power control device capable of stabilizing injection timing of an injector.SOLUTION: A charging capacitor 18 charges a boosted voltage of a battery voltage VB, which is boosted by a booster circuit 5. A separation switch 6 can energize/separate between the charging capacitor 18 and a discharging capacitor 7, and when energizing, recharges the voltage charged in the charging capacitor 18 to the discharging capacitor 7. A discharge switch 8 can switch discharge from the discharging capacitor 7 to a coil 3a of an injector 2a, and when discharging, discharges the charged voltage of the discharging capacitor 7 to the coil 3a. In this case, a control IC 4 controls the separation switch 6 to off when applying the voltage to be recharged in the discharging capacitor 7 to the coil 3a of the injector 2a through the discharge switch 8. The charged voltage of the discharge capacitor 7 is not affected even if the booster circuit 5 charges the boosted voltage to the charging capacitor 18.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インジェクタを駆動するときに用いられる放電電力制御装置に関する。   The present invention relates to a discharge power control device used when driving an injector.

インジェクタを駆動するときには電磁弁を駆動して燃料を噴射制御する(例えば特許文献1参照)。例えば特許文献1記載の技術では、昇圧電源装置がバッテリ電圧を昇圧して出力用コンデンサを充電し、出力用コンデンサに充電される電気エネルギをインジェクタの開弁用電気負荷に放電させる。このとき、充電制御回路が出力用コンデンサの充電電圧が目標電圧となるように充電回路を動作させている。   When driving the injector, the electromagnetic valve is driven to control fuel injection (see, for example, Patent Document 1). For example, in the technique described in Patent Document 1, a boost power supply device boosts a battery voltage to charge an output capacitor, and discharges electric energy charged in the output capacitor to a valve opening electric load of the injector. At this time, the charging control circuit operates the charging circuit so that the charging voltage of the output capacitor becomes the target voltage.

昇圧回路は例えばスイッチ素子(昇圧スイッチ相当)を用いて構成され、スイッチ素子をオンオフ動作することにより電源電圧のエネルギを充放電し、コンデンサはこのとき放電されるエネルギを充電する。このコンデンサの充電電圧はインジェクタのコイルに流れる電流(以下、インジェクタ電流と略す)の通電経路内に存在する抵抗成分(例えば出力用コンデンサのESR、充電電流の検出抵抗など)により低下し、インジェクタのコイルにかかる電圧が低下する。このとき、コンデンサの充電電圧を検出し、この検出された充電電圧が閾値より下回ると昇圧回路のスイッチ素子を通じて充電を開始し、すなわちコンデンサの蓄積電荷を放電中に充電を開始する。   The booster circuit is configured using, for example, a switch element (corresponding to a booster switch), and the power of the power supply voltage is charged / discharged by turning on / off the switch element, and the capacitor is charged with the energy discharged at this time. The charging voltage of this capacitor is reduced by a resistance component (for example, ESR of the output capacitor, detection resistance of the charging current, etc.) existing in the energization path of the current flowing through the coil of the injector (hereinafter referred to as injector current). The voltage applied to the coil decreases. At this time, the charging voltage of the capacitor is detected, and when the detected charging voltage falls below the threshold value, charging is started through the switch element of the booster circuit, that is, charging is started while discharging the accumulated charge of the capacitor.

特開2015−50905号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-50905

例えばインジェクタ電流がピーク電流閾値に達する直前に、昇圧回路のインダクタに蓄積されたエネルギがコンデンサに放出されると、ピーク電流閾値に達することが検出される直前にコンデンサの電圧が急激に上昇する。このコンデンサの急激な電圧上昇に応じて、インジェクタ電流がピーク電流に達する直前に当該ピーク電流の傾きが変化し、この傾きの違いによりピーク電流閾値を超えて流れてしまい、これにより噴射開始タイミングが標準よりも速くなってしまう虞がある。インダクタの充放電周期及び充電電流の傾きは、昇圧回路に入力される電源電圧の高低に応じて変化する。このため、昇圧回路のエネルギ放出タイミングを前述したような影響を受けないタイミングとすることは困難であり、噴射開始タイミングがばらついてしまう。   For example, if the energy stored in the inductor of the booster circuit is released to the capacitor immediately before the injector current reaches the peak current threshold, the voltage of the capacitor rapidly increases immediately before it is detected that the peak current threshold is reached. The slope of the peak current changes immediately before the injector current reaches the peak current according to the rapid voltage rise of the capacitor, and the difference in the slope causes the peak current to flow beyond the threshold. There is a risk of becoming faster than the standard. The charging / discharging cycle of the inductor and the slope of the charging current change according to the level of the power supply voltage input to the booster circuit. For this reason, it is difficult to set the energy release timing of the booster circuit so as not to be affected as described above, and the injection start timing varies.

本発明の開示の目的は、インジェクタの噴射タイミングを安定化できるようにした放電電力制御装置を提供することにある。   An object of the present disclosure is to provide a discharge power control apparatus that can stabilize the injection timing of an injector.

請求項1記載の発明によれば、次のように作用する。充電コンデンサは昇圧回路により昇圧された電源電圧の昇圧電圧を充電する。分離回路は充電コンデンサと放電コンデンサとの間を通電/分離可能になっているが、通電するときには充電コンデンサに充電された電圧を放電コンデンサに再充電する。放電切替回路は放電コンデンサからインジェクタの誘導性負荷に放電切替可能になっているが、放電するときには放電コンデンサの再充電電圧を誘導性負荷に放電する。ここで制御部は、放電コンデンサに再充電される電圧を、放電切替回路を通じてインジェクタの誘導性負荷に印加するときには、分離回路を分離するように制御する。すなわち、放電コンデンサに再充電された電圧を誘導性負荷に印加するときには、制御部が分離回路を分離状態にするため、昇圧回路による電源電圧の昇圧動作は放電コンデンサの端子間電圧の変動に影響することがなくなる。分離回路が通電オフしている間、インジェクタの誘導性負荷の電流の上昇度は緩やかに低下することになり、急激に上昇変化することはなくなる。これにより、たとえ昇圧スイッチのオンオフ動作に応じたエネルギの充放電周期及び充電電流の傾きが電源電圧の高低に応じて変化したとしても、噴射タイミングを極力標準タイミングとするように制御でき、噴射タイミングを安定化できる。   According to invention of Claim 1, it acts as follows. The charging capacitor charges the boosted voltage of the power supply voltage boosted by the booster circuit. The separation circuit is capable of energizing / separating between the charging capacitor and the discharging capacitor, but when energized, the voltage charged in the charging capacitor is recharged into the discharging capacitor. The discharge switching circuit can switch the discharge from the discharge capacitor to the inductive load of the injector. When discharging, the recharge voltage of the discharge capacitor is discharged to the inductive load. Here, the control unit controls the separation circuit to be separated when the voltage recharged to the discharge capacitor is applied to the inductive load of the injector through the discharge switching circuit. That is, when the voltage recharged to the discharge capacitor is applied to the inductive load, the control unit puts the separation circuit into the separation state, so that the boosting operation of the power supply voltage by the boost circuit affects the fluctuation of the voltage across the terminals of the discharge capacitor. There is no longer to do. While the separation circuit is energized, the increase in the current of the inductive load of the injector gradually decreases and does not change rapidly. As a result, even if the charge / discharge cycle of energy and the slope of the charge current according to the ON / OFF operation of the boost switch change according to the level of the power supply voltage, the injection timing can be controlled to the standard timing as much as possible. Can be stabilized.

第1実施形態の構成を概略的に示す電気的構成図Electrical configuration diagram schematically showing the configuration of the first embodiment 要部の動作を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing the operation of the main part 電流の流れの説明図(その1)Illustration of current flow (part 1) 電流の流れの説明図(その2)Illustration of current flow (part 2) 負荷電流がピーク電流閾値付近に達するときの要部の電圧、電流の変化を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing changes in voltage and current at the main part when the load current reaches near the peak current threshold 図5に対応した比較対象例を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing a comparative example corresponding to FIG. 第2実施形態の構成を概略的に示す電気的構成図Electrical configuration diagram schematically showing the configuration of the second embodiment 要部の動作を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing the operation of the main part 電流の流れを説明するための説明図Explanatory diagram for explaining the flow of current

以下、燃料噴射制御装置の内部に構成される放電電力制御装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施形態において、同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付して必要に応じて説明を省略する。なお、各種のスイッチとしてのトランジスタはMOSトランジスタを用いて以下の説明を行うが、これはバイポーラトランジスタなど他種類のトランジスタを用いても良い。   Hereinafter, some embodiments of a discharge power control device configured inside the fuel injection control device will be described with reference to the drawings. In each embodiment described below, configurations that perform the same or similar operations are denoted by the same or similar reference numerals, and description thereof is omitted as necessary. The following description will be given by using MOS transistors as transistors as various switches, but other types of transistors such as bipolar transistors may be used.

(第1実施形態)
図1は燃料噴射制御装置としての電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)101の電気的構成例を概略的なブロック図により示す。電子制御装置101は、例えば自動車などの車両に搭載されたN(≧1)気筒のエンジンに燃料を噴射供給するN個のソレノイド式のインジェクタ2を駆動する装置であり、そのインジェクタ2を構成する誘導性負荷としてのコイル3a、3bの通電開始タイミング及び通電時間を制御する。本実施形態ではN=2気筒の例を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an electrical configuration example of an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 101 as a fuel injection control device. The electronic control device 101 is a device that drives N solenoid injectors 2 that inject and supply fuel to an N (≧ 1) cylinder engine mounted on a vehicle such as an automobile, for example. The energization start timing and energization time of the coils 3a and 3b as inductive loads are controlled. In this embodiment, an example of N = 2 cylinders is shown.

図1に示すように、電子制御装置101は、制御IC4、昇圧回路5、分離回路としての分離スイッチ6、放電コンデンサ7、放電切替回路としての放電スイッチ8、定電流スイッチ9、気筒選択スイッチ10a、10b、を主構成として備えている。また、電子制御装置101は、これらの主構成に付随する周辺回路、例えばダイオード11〜14、電流検出抵抗R1、R2、R3などを備えている。電子制御装置101は放電電力制御装置として構成される。   As shown in FIG. 1, the electronic control unit 101 includes a control IC 4, a booster circuit 5, a separation switch 6 as a separation circuit, a discharge capacitor 7, a discharge switch 8 as a discharge switching circuit, a constant current switch 9, and a cylinder selection switch 10a. 10b as main components. The electronic control device 101 includes peripheral circuits associated with these main components, such as diodes 11 to 14, current detection resistors R1, R2, and R3. The electronic control device 101 is configured as a discharge power control device.

制御IC4は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)による集積回路装置であり、例えばロジック回路、CPUなどによる制御主体となる制御部、RAM、ROM、EEPROMなどの非遷移的実体的記録媒体となる記憶部、予め定められる閾値と電流検出抵抗R1、R2、R3の検出電流とを比較する比較部、信号を増幅する各種増幅部など(何れも図示せず)を備え、ハードウェア及びソフトウェアに基づいて各種制御を実行するように構成される。特に、制御IC4は、昇圧スイッチ16、分離スイッチ6、放電スイッチ8、定電流スイッチ9、及び、気筒選択スイッチ10a、10bをオン/オフ制御し、電流検出抵抗R1、R2、R3に流れる電流を当該電流検出抵抗R1、R2、R3の端子間電圧により検出し、この検出信号に応じて各種制御を実行する。   The control IC 4 is an integrated circuit device such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), for example, a logic circuit, a control unit that is a control body such as a CPU, and a memory that is a non-transitional physical recording medium such as a RAM, ROM, or EEPROM. A comparison unit for comparing a predetermined threshold value with the detection currents of the current detection resistors R1, R2, and R3, various amplification units for amplifying signals (none of which are shown), and based on hardware and software It is configured to execute various controls. In particular, the control IC 4 performs on / off control of the boost switch 16, the separation switch 6, the discharge switch 8, the constant current switch 9, and the cylinder selection switches 10a and 10b, and the current flowing through the current detection resistors R1, R2, and R3. The current detection resistors R1, R2, and R3 detect the voltages across the terminals, and execute various controls according to the detection signals.

本実施形態では、2気筒分のインジェクタ2a、2bのコイル3a、3bが同一の一のコモンラインL1に接続されることにより構成されている。この一のコモンラインL1には、昇圧回路5、分離スイッチ6、放電コンデンサ7、放電スイッチ8、及び、定電流スイッチ9が電気的に接続されている。   In the present embodiment, the coils 3a and 3b of the injectors 2a and 2b for two cylinders are connected to the same common line L1. A booster circuit 5, a separation switch 6, a discharge capacitor 7, a discharge switch 8, and a constant current switch 9 are electrically connected to the one common line L1.

昇圧回路5は、インダクタ15、昇圧スイッチ16、ダイオード17、及び、充電コンデンサ18を主とした昇圧型のDCDCコンバータにより構成され、さらに電流検出抵抗R2、R3を備える。昇圧スイッチ16は、例えばNチャネル型のMOSトランジスタにより構成され、制御IC4からオン/オフ駆動される。電源電圧としてのバッテリ電圧VBの供給ノードNBとグランド電位のノードNSとの間には、インダクタ15、昇圧スイッチ16を構成するMOSトランジスタのドレインソース間、及び、電流検出抵抗R2が直列接続されている。   The booster circuit 5 includes a boost DCDC converter mainly including an inductor 15, a boost switch 16, a diode 17, and a charging capacitor 18, and further includes current detection resistors R2 and R3. The step-up switch 16 is composed of, for example, an N-channel type MOS transistor and is turned on / off from the control IC 4. Between the supply node NB of the battery voltage VB as the power supply voltage and the node NS of the ground potential, the inductor 15, the drain source of the MOS transistor constituting the boost switch 16, and the current detection resistor R2 are connected in series. Yes.

制御IC4には電流検出抵抗R2の端子電圧が入力されており、これにより制御IC4は昇圧スイッチ16、インダクタ15に流れる電流を検出可能になっている。インダクタ15と昇圧スイッチ16との共通接続ノードにはダイオード17のアノードが接続されており、ダイオード17のカソードのノードN1とグランド電位のノードNSとの間には、充電コンデンサ18と電流検出抵抗R3とが直列接続されている。   The terminal voltage of the current detection resistor R2 is input to the control IC 4 so that the control IC 4 can detect the current flowing through the boost switch 16 and the inductor 15. The anode of the diode 17 is connected to the common connection node between the inductor 15 and the boost switch 16, and the charging capacitor 18 and the current detection resistor R3 are connected between the cathode node N1 of the diode 17 and the ground potential node NS. Are connected in series.

充電コンデンサ18は、例えば電解コンデンサにより構成され、インダクタ15からダイオード17を通じて供給される電力を充電する。電流検出抵抗R3が充電コンデンサ18と直列接続されているが、制御IC4にはこの電流検出抵抗R3の両端電圧が入力されている。これにより、制御IC4は充電コンデンサ18の充電電流を検出可能になっている。   The charging capacitor 18 is composed of, for example, an electrolytic capacitor, and charges power supplied from the inductor 15 through the diode 17. Although the current detection resistor R3 is connected in series with the charging capacitor 18, the voltage across the current detection resistor R3 is input to the control IC4. As a result, the control IC 4 can detect the charging current of the charging capacitor 18.

この充電コンデンサ18の後段には分離スイッチ6が構成されている。この分離スイッチ6は、充電コンデンサ18と放電コンデンサ7との間を通電/分離可能に構成されており、本実施形態ではNチャネル型のMOSトランジスタにより構成されている。分離スイッチ6を構成するトランジスタのゲートは制御IC4に接続され、そのドレインはダイオード17のカソードに接続され、ソースは放電コンデンサ7の一端子に接続されている。制御IC4は、この分離スイッチ6のトランジスタのゲートに制御信号を入力することでドレインソース間を通電オン/通電オフに制御する。なお、分離スイッチ6のオン期間と昇圧スイッチ16のオン期間との関係を述べると、例えば制御IC4は分離スイッチ6が充電コンデンサ18と放電コンデンサ7との間を通電する期間よりも短い期間を単位周期として昇圧スイッチ16をオン/オフする。   A separation switch 6 is configured at the subsequent stage of the charging capacitor 18. The separation switch 6 is configured to be able to energize / separate between the charging capacitor 18 and the discharging capacitor 7, and is configured by an N-channel type MOS transistor in this embodiment. The gate of the transistor constituting the separation switch 6 is connected to the control IC 4, the drain is connected to the cathode of the diode 17, and the source is connected to one terminal of the discharge capacitor 7. The control IC 4 controls the energization on / off between the drain and the source by inputting a control signal to the gate of the transistor of the separation switch 6. The relationship between the ON period of the separation switch 6 and the ON period of the boost switch 16 will be described. For example, the control IC 4 has a unit shorter than the period in which the separation switch 6 energizes between the charging capacitor 18 and the discharging capacitor 7. The boost switch 16 is turned on / off as a cycle.

分離スイッチ6の後段には放電コンデンサ7が構成されている。この放電コンデンサ7は例えば電解コンデンサにより構成される。この放電コンデンサ7は、分離スイッチ6を構成するMOSトランジスタのソースとグランド電位のノードNSとの間に接続されており、充電コンデンサ18とは別体に構成されている。放電コンデンサ7は、充電コンデンサ18の蓄積電荷を再充電可能になっている。放電コンデンサ7の容量値は充電コンデンサ18の容量値よりも小さく設定されていることが望ましい。後述するように、充電コンデンサ18の蓄積電荷を放電コンデンサ7に再充電させるが、このときの充放電効率性を考慮すると、放電コンデンサ7の容量値は充電コンデンサ18の容量値よりも小さく設定されていることが望ましいためである。   A discharge capacitor 7 is formed after the separation switch 6. The discharge capacitor 7 is composed of, for example, an electrolytic capacitor. The discharge capacitor 7 is connected between the source of the MOS transistor constituting the separation switch 6 and the node NS of the ground potential, and is configured separately from the charge capacitor 18. The discharge capacitor 7 can recharge the accumulated charge in the charging capacitor 18. The capacitance value of the discharge capacitor 7 is preferably set smaller than the capacitance value of the charging capacitor 18. As will be described later, the discharge capacitor 7 is recharged with the accumulated charge of the charging capacitor 18. In consideration of the charging and discharging efficiency at this time, the capacitance value of the discharging capacitor 7 is set smaller than the capacitance value of the charging capacitor 18. It is because it is desirable.

放電コンデンサ7の後段には放電スイッチ8が構成されている。この放電スイッチ8は、放電コンデンサ7とコイル3a、3bとの間に接続され、放電コンデンサ7からコイル3a、3bに当該放電コンデンサ7の蓄積電荷を放電切替可能に構成されており、本実施形態ではNチャネル型のMOSトランジスタにより構成されている。   A discharge switch 8 is configured after the discharge capacitor 7. The discharge switch 8 is connected between the discharge capacitor 7 and the coils 3a and 3b, and is configured to be capable of switching the discharge of the accumulated charge of the discharge capacitor 7 from the discharge capacitor 7 to the coils 3a and 3b. In this case, it is composed of an N channel type MOS transistor.

放電スイッチ8を構成するMOSトランジスタのゲートは制御IC4に接続されており、そのドレインは分離スイッチ6を構成するトランジスタのソースと放電コンデンサ7との共通接続ノードN2に接続され、ソースは電子制御装置101の上流側の出力端子1cに接続されている。   The gate of the MOS transistor constituting the discharge switch 8 is connected to the control IC 4, the drain thereof is connected to the common connection node N 2 between the source of the transistor constituting the isolation switch 6 and the discharge capacitor 7, and the source is the electronic control device. 101 is connected to an output terminal 1c on the upstream side of 101.

また、バッテリ電圧VBの供給ノードNBと上流側の出力端子1cとの間には、定電流スイッチ9とダイオード11とが直列接続されている。定電流スイッチ9はNチャネル型のMOSトランジスタを用いて構成される。定電流スイッチ9を構成するMOSトランジスタのゲートは制御IC4に接続され、ドレインはバッテリ電圧VBの供給ノードNBに接続され、ソースは電子制御装置101の上流側の出力端子1cに接続されている。この定電流スイッチ9のトランジスタのソースと出力端子1cとの間にはダイオード11が順方向接続されている。また、この上流側の出力端子1cとグランド電位のノードNSとの間には還流用のダイオード12が逆方向接続されている。   A constant current switch 9 and a diode 11 are connected in series between the supply node NB of the battery voltage VB and the upstream output terminal 1c. The constant current switch 9 is configured using an N channel type MOS transistor. The gate of the MOS transistor constituting the constant current switch 9 is connected to the control IC 4, the drain is connected to the supply node NB of the battery voltage VB, and the source is connected to the upstream output terminal 1 c of the electronic control device 101. A diode 11 is connected in the forward direction between the source of the transistor of the constant current switch 9 and the output terminal 1c. Further, a reflux diode 12 is connected in the reverse direction between the upstream output terminal 1c and the ground potential node NS.

電子制御装置101の上流側の端子1cと下流側の端子1a、1bとの間には、駆動対象となるインジェクタ2a、2bのコイル3a、3bがそれぞれ接続されている。ここで一のコモンラインL1に対して一対のインジェクタ2a、2bのコイル3a、3bが接続されている。下流側の端子1aとグランド電位のノードNSとの間には気筒選択スイッチ10aが構成されている。また下流側の端子1bとグランド電位のノードNSとの間には気筒選択スイッチ10bが構成されている。これらの気筒選択スイッチ10a、10bはNチャネル型のMOSトランジスタにより構成されている。   Between the upstream terminal 1c and the downstream terminals 1a, 1b of the electronic control device 101, the coils 3a, 3b of the injectors 2a, 2b to be driven are respectively connected. Here, the coils 3a and 3b of the pair of injectors 2a and 2b are connected to one common line L1. A cylinder selection switch 10a is configured between the downstream terminal 1a and the ground potential node NS. A cylinder selection switch 10b is configured between the downstream terminal 1b and the ground potential node NS. These cylinder selection switches 10a and 10b are composed of N-channel MOS transistors.

気筒選択スイッチ10aを構成するMOSトランジスタは、そのドレインが端子1aに接続されており、そのソースが電流検出抵抗R1の一端子に接続されている。気筒選択スイッチ10bを構成するMOSトランジスタは、そのドレインが端子1bに接続されており、そのソースが電流検出抵抗R1の一端子に接続されると共に、気筒選択スイッチ10aのトランジスタのソースに共通接続されている。   The MOS transistor constituting the cylinder selection switch 10a has its drain connected to the terminal 1a and its source connected to one terminal of the current detection resistor R1. The MOS transistor constituting the cylinder selection switch 10b has a drain connected to the terminal 1b, a source connected to one terminal of the current detection resistor R1, and a common connection to the source of the transistor of the cylinder selection switch 10a. ing.

電流検出抵抗R1は、これらの一対の気筒選択スイッチ10a、10bを構成するトランジスタのドレインソース間に直列接続されている。この電流検出抵抗R1の端子間電圧は制御IC4に入力され、制御IC4は、電流検出抵抗R1の端子間電圧を検出することによって、気筒選択スイッチ10a、10b、コイル3a、3bに流れる電流の情報を取得できる。   The current detection resistor R1 is connected in series between the drain and source of the transistors constituting the pair of cylinder selection switches 10a and 10b. The voltage between the terminals of the current detection resistor R1 is input to the control IC 4, and the control IC 4 detects the voltage between the terminals of the current detection resistor R1, thereby information on the current flowing through the cylinder selection switches 10a and 10b and the coils 3a and 3b. Can be obtained.

下流側の端子1aと充電コンデンサ18の充電ノードN1との間には、ダイオード13が順方向接続されている。このため、下流側の端子1aの電圧が、充電コンデンサ18の充電ノードN1の電圧よりダイオード13の順方向電圧Vf以上に上昇するときには、電流がダイオード13を通じて充電コンデンサ18に流されることになり、充電コンデンサ18を充電できる。   A diode 13 is connected in the forward direction between the downstream terminal 1a and the charging node N1 of the charging capacitor 18. For this reason, when the voltage at the terminal 1a on the downstream side rises more than the forward voltage Vf of the diode 13 from the voltage of the charging node N1 of the charging capacitor 18, a current flows through the charging capacitor 18 through the diode 13. The charging capacitor 18 can be charged.

また下流側の端子1bと充電コンデンサ18の充電ノードN1との間にもダイオード14が順方向接続されている。このため、下流側の端子1bの電圧が、充電コンデンサ18の充電ノードN1の電圧よりダイオード14の順方向電圧Vf以上に上昇するときには、電流がダイオード14を通じて充電コンデンサ18に流されることになり、充電コンデンサ18を充電できる。これらのダイオード13、14はフライバック電流に応じたエネルギを回収する回収回路として用いられる。   A diode 14 is also forward-connected between the downstream terminal 1b and the charging node N1 of the charging capacitor 18. For this reason, when the voltage at the terminal 1b on the downstream side rises above the forward voltage Vf of the diode 14 from the voltage at the charging node N1 of the charging capacitor 18, current flows through the diode 14 to the charging capacitor 18, The charging capacitor 18 can be charged. These diodes 13 and 14 are used as a recovery circuit for recovering energy according to the flyback current.

前述構成の動作について説明する。図2は全体の流れをタイミングチャートにより概略的に示している。通常、制御IC4は、各気筒に燃料を噴射するため、予め昇圧回路5に昇圧動作を行わせる。このとき制御IC4は昇圧スイッチ16をオン/オフする。昇圧スイッチ16のオン時にはインダクタ15はエネルギを蓄積し、昇圧スイッチ16のオフ時にはインダクタ15のエネルギが充電コンデンサ18に充電される。この動作が繰り返されることにより、充電コンデンサ18の充電ノードN1の電圧がバッテリ電圧VBを超える所定電圧に達するように上昇する。その後、制御IC4は、分離スイッチ6を構成するトランジスタをオン制御し、分離スイッチ6を接続状態に制御することによって放電コンデンサ7にも昇圧電圧を充電させる。これにより、例えば図2のタイミングt1において、充電コンデンサ18及び放電コンデンサ7には所定の昇圧電圧が充電されることになる。   The operation of the above configuration will be described. FIG. 2 schematically shows the overall flow with a timing chart. Normally, the control IC 4 causes the booster circuit 5 to perform a boost operation in advance in order to inject fuel into each cylinder. At this time, the control IC 4 turns on / off the boost switch 16. When the boost switch 16 is on, the inductor 15 accumulates energy, and when the boost switch 16 is off, the energy of the inductor 15 is charged in the charging capacitor 18. By repeating this operation, the voltage of charging node N1 of charging capacitor 18 rises to reach a predetermined voltage exceeding battery voltage VB. Thereafter, the control IC 4 turns on the transistors constituting the separation switch 6 and controls the separation switch 6 to be in a connected state, thereby charging the discharge capacitor 7 with the boosted voltage. Thus, for example, at the timing t1 in FIG. 2, the charging capacitor 18 and the discharging capacitor 7 are charged with a predetermined boosted voltage.

ある気筒に燃料を噴射するときには、制御IC4は、噴射駆動信号のアクティブレベル「H」をその気筒に対応した気筒選択スイッチ10aに出力することで、図2のタイミングt2において気筒選択スイッチ10aをオンさせる。このタイミングt2と同時またはその直後に、制御IC4は分離スイッチ6をオフすることで分離スイッチ6の両端を分離状態とし、タイミングt2と同時またはその直後に放電スイッチ8をオンする。   When fuel is injected into a cylinder, the control IC 4 outputs the active level “H” of the injection drive signal to the cylinder selection switch 10a corresponding to the cylinder, thereby turning on the cylinder selection switch 10a at timing t2 in FIG. Let At the same time or immediately after this timing t2, the control IC 4 turns off the separation switch 6 to place both ends of the separation switch 6 in a separated state, and turns on the discharge switch 8 simultaneously with or immediately after the timing t2.

気筒選択スイッチ10a及び放電スイッチ8がオンされると、放電コンデンサ7の充電電圧がコイル3aに放電され、図2のタイミングt2〜t3に示すように、コイル3aの負荷電流が上昇する。制御IC4は、電流検出抵抗R1の端子間電圧を検出し、このコイル3aの負荷電流の上昇を検出する。そして制御IC4は、図2のタイミングt3において、コイル3aの負荷電流がピーク電流閾値Ptに達したことを検知すると放電スイッチ8をオフする。制御IC4は、このタイミングt3において放電スイッチ8をオフすると同時又はその後に分離スイッチ6をオンすることで分離スイッチ6の両端を接続状態とする。   When the cylinder selection switch 10a and the discharge switch 8 are turned on, the charging voltage of the discharge capacitor 7 is discharged to the coil 3a, and the load current of the coil 3a increases as shown at timings t2 to t3 in FIG. The control IC 4 detects the voltage between the terminals of the current detection resistor R1, and detects an increase in the load current of the coil 3a. When the control IC 4 detects that the load current of the coil 3a has reached the peak current threshold value Pt at the timing t3 in FIG. 2, the control IC 4 turns off the discharge switch 8. The control IC 4 puts both ends of the separation switch 6 into a connected state by turning on the separation switch 6 simultaneously or after the discharge switch 8 is turned off at the timing t3.

制御IC4は、分離スイッチ6をオンすることで、充電コンデンサ18に充電された昇圧電圧を放電コンデンサ7に再充電できるようになり、放電コンデンサ7には再充電昇圧電圧として充電される。また、制御IC4は昇圧回路5により生成される昇圧電圧を放電コンデンサ7に直接充電させることができる。   By turning on the separation switch 6, the control IC 4 can recharge the boost voltage charged in the charging capacitor 18 into the discharge capacitor 7, and the discharge capacitor 7 is charged as the recharge boost voltage. Further, the control IC 4 can directly charge the discharge capacitor 7 with the boosted voltage generated by the booster circuit 5.

放電スイッチ8がオフしたときには、インジェクタ2aのコイル3aの両端には誘導起電圧を生じているため、その後、このコイル3aの接続経路にフライバック電流を生じる。このフライバック電流は、図3に矢印A0で示すように、ダイオード12、インジェクタ2aのコイル3a、ダイオード13、及び、充電コンデンサ18を通じて流れる。すなわち本実施形態の回路構成を適用すると、フライバックエネルギを充電コンデンサ18に回収できる。   When the discharge switch 8 is turned off, an induced electromotive voltage is generated at both ends of the coil 3a of the injector 2a. Thereafter, a flyback current is generated in the connection path of the coil 3a. This flyback current flows through the diode 12, the coil 3a of the injector 2a, the diode 13, and the charging capacitor 18, as indicated by an arrow A0 in FIG. That is, when the circuit configuration of the present embodiment is applied, the flyback energy can be recovered in the charging capacitor 18.

このフライバックエネルギの回収に応じて、図2のタイミングt3〜t4に示すように、コイル3aの負荷電流は低下する。その後、制御IC4は、図2のタイミングt4〜t5に示すように、電流検出抵抗R1により検出されるコイル3aの負荷電流が予め定められた定電流の範囲になるように定電流スイッチ9をオン/オフ制御する。その後、制御IC4は、コイル3aの噴射駆動信号をノンアクティブレベル「L」とすることで、気筒選択スイッチ10aをオフ制御し、当該気筒に対する噴射制御を停止する。   In response to the recovery of the flyback energy, the load current of the coil 3a decreases as shown at timings t3 to t4 in FIG. Thereafter, the control IC 4 turns on the constant current switch 9 so that the load current of the coil 3a detected by the current detection resistor R1 falls within a predetermined constant current range, as shown at timings t4 to t5 in FIG. Control off / on. Thereafter, the control IC 4 sets the injection drive signal of the coil 3a to the non-active level “L”, thereby turning off the cylinder selection switch 10a and stopping the injection control for the cylinder.

ある気筒の噴射制御はこのような基本的流れで行われる。その後、制御IC4が一対の他の気筒を選択するときには、気筒選択スイッチ10bをオン制御し、前述と同様の流れにより、分離スイッチ6、放電スイッチ8、定電流スイッチ9をオン/オフ制御することで、図2のタイミングt12〜t16に示すように、コイル3aの負荷電流と同様の負荷電流をコイル3bに通電できる。この結果、一対の気筒、すなわち2気筒分のインジェクタ2a、2bのコイル3a、3bに通電制御できる。   The injection control of a certain cylinder is performed in such a basic flow. Thereafter, when the control IC 4 selects a pair of other cylinders, the cylinder selection switch 10b is turned on, and the separation switch 6, the discharge switch 8, and the constant current switch 9 are turned on / off by the same flow as described above. Thus, as shown at timings t12 to t16 in FIG. 2, a load current similar to the load current of the coil 3a can be applied to the coil 3b. As a result, energization control can be performed on the pair of cylinders, that is, the coils 3a and 3b of the injectors 2a and 2b for two cylinders.

以下、昇圧回路5の昇圧スイッチ16の切替タイミング、及び、コイル3aの負荷電流がピーク電流閾値Ptの付近となるときの要部の電流、電圧の詳細な変化について、図4及び図5を参照しながら詳細に説明する。   4 and FIG. 5 for the change timing of the booster switch 16 of the booster circuit 5 and detailed changes in the current and voltage of the main part when the load current of the coil 3a is near the peak current threshold Pt. The details will be described.

図4は図2のタイミングt2〜t3の時間に流れる電流経路を理解しやすく矢印A1〜A3を用いて図示している。制御IC4は、放電スイッチ8がオンする期間よりも短い期間を単位周期として昇圧スイッチ16をオン/オフする。このため、制御IC4が昇圧スイッチ16をオンすると図4の矢印A1に示すように電流を流し、昇圧スイッチ16をオフすると図4の矢印A2に示すように電流を流す。   FIG. 4 is illustrated using arrows A1 to A3 for easy understanding of a current path that flows during the time t2 to t3 in FIG. The control IC 4 turns on / off the boost switch 16 with a period shorter than the period when the discharge switch 8 is turned on as a unit period. Therefore, when the control IC 4 turns on the boost switch 16, a current flows as shown by an arrow A1 in FIG. 4, and when the boost switch 16 is turned off, a current flows as shown by an arrow A2 in FIG.

また、放電スイッチ8がオンしている最中には、図4の矢印A3に示すように、コイル3aの負荷電流が放電コンデンサ7からコイル3a、気筒選択スイッチ10a及び電流検出抵抗R1を通じて流れる。このため、図2のタイミングt2〜t3においては、昇圧回路5と放電コンデンサ7とは電気的に遮断されるため、昇圧回路5の昇圧ポンピング動作が放電コンデンサ7の端子間電圧の変動に影響することはない。   While the discharge switch 8 is on, the load current of the coil 3a flows from the discharge capacitor 7 through the coil 3a, the cylinder selection switch 10a, and the current detection resistor R1, as indicated by an arrow A3 in FIG. For this reason, at the timings t2 to t3 in FIG. 2, the booster circuit 5 and the discharge capacitor 7 are electrically disconnected, so that the boost pumping operation of the booster circuit 5 affects the fluctuation of the voltage between the terminals of the discharge capacitor 7. There is nothing.

図5は、コイル3aの負荷電流がピーク電流閾値Ptの付近となるときの、コイル3aの負荷電流、放電コンデンサ7の端子間電圧、充電コンデンサ18の端子間電圧、昇圧スイッチ16がオンしたときにインダクタ15にエネルギを蓄積するときの電流、及び、充電コンデンサ18にエネルギを蓄積するときの充電電流、をタイミングチャートにより概略的に示している。   FIG. 5 shows the load current of the coil 3a, the voltage between the terminals of the discharge capacitor 7, the voltage between the terminals of the charging capacitor 18, and the boost switch 16 when the load current of the coil 3a is close to the peak current threshold Pt. FIG. 6 schematically shows a current when energy is stored in the inductor 15 and a charging current when energy is stored in the charging capacitor 18 by a timing chart.

図5に示すように、制御IC4が昇圧スイッチ16をオンすると、図5のタイミングt21〜t22に示すように、電流検出抵抗R2により検出される電流はインダクタ15のインピーダンスに応じて上昇し、昇圧スイッチ16をオフすると、図5のタイミングt22〜t23に示すように、インダクタ15の蓄積エネルギに応じた電流が充電コンデンサ18に流れる。充電コンデンサ18の端子間電圧はインダクタ15の蓄積エネルギが充電コンデンサ18に流れ込むタイミングt22で瞬間的に上昇する。これにより、図5のタイミングt21〜t25に示すように、制御IC4が昇圧回路5の昇圧スイッチ16をオン/オフすることで充電コンデンサ18の端子間電圧を周期的に上昇させることができる。   As shown in FIG. 5, when the control IC 4 turns on the boost switch 16, the current detected by the current detection resistor R2 rises according to the impedance of the inductor 15 as shown at timings t21 to t22 in FIG. When the switch 16 is turned off, a current corresponding to the energy stored in the inductor 15 flows through the charging capacitor 18 as shown at timings t22 to t23 in FIG. The voltage between the terminals of the charging capacitor 18 instantaneously rises at timing t22 when the energy stored in the inductor 15 flows into the charging capacitor 18. As a result, as shown at timings t21 to t25 in FIG. 5, the control IC 4 can periodically increase the voltage across the charging capacitor 18 by turning on / off the boost switch 16 of the boost circuit 5.

他方、制御IC4が、図5のタイミングt31〜t32に示すように、放電スイッチ8をオンすることで放電コンデンサ7からコイル3aに負荷電流を通電すると、放電コンデンサ7の端子間電圧は、コイル3aの通電経路内に存在する抵抗成分(例えば放電コンデンサ7のESR、電流検出抵抗R1)の電力消費によって低下し続ける。前述したように、昇圧回路5の昇圧動作が放電コンデンサ7の端子値電圧の変動に影響することはないため、分離スイッチ6がオフしており分離スイッチ6の両端が分離状態である限り、コイル3aの負荷電流の上昇度は緩やかに低下することになり、急激な上昇変化を伴うことはなくなる。これにより、たとえ、インダクタ15の充放電周期及び充電電流の傾きがバッテリ電圧VBの高低に応じて変化したとしても、噴射タイミングを極力標準タイミングとするように制御でき、噴射タイミングを安定化できる。   On the other hand, when the control IC 4 energizes the load current from the discharge capacitor 7 to the coil 3a by turning on the discharge switch 8, as shown at timings t31 to t32 in FIG. 5, the voltage between the terminals of the discharge capacitor 7 is the coil 3a. It continues to decrease due to the power consumption of resistance components (for example, ESR of the discharge capacitor 7 and current detection resistor R1) existing in the energization path. As described above, since the boosting operation of the boosting circuit 5 does not affect the fluctuation of the terminal value voltage of the discharge capacitor 7, as long as the separation switch 6 is off and both ends of the separation switch 6 are in the separated state, the coil The degree of increase in the load current of 3a will gradually decrease, and will not be accompanied by a sudden increase. As a result, even if the charging / discharging cycle of the inductor 15 and the slope of the charging current change according to the level of the battery voltage VB, the injection timing can be controlled to the standard timing as much as possible, and the injection timing can be stabilized.

例えば、充電コンデンサ18と放電コンデンサ7とを一体化して昇圧回路5の充電用コンデンサとして用いて動作させたときには、図6に模式的に示すように図5のタイミングチャートに対応したコイル3aの負荷電流の信号波形を得ている。   For example, when the charging capacitor 18 and the discharging capacitor 7 are integrated and used as a charging capacitor for the booster circuit 5, as shown schematically in FIG. 6, the load of the coil 3a corresponding to the timing chart of FIG. The signal waveform of the current is obtained.

図6に示す技術においては、充電用コンデンサの充電電圧がタイミングt31において充電開始閾値Vthを下回ると、昇圧回路5は昇圧スイッチ16をオン制御しインダクタ15に通電開始するようになっており、この後、昇圧回路5が昇圧スイッチ16をオフするとインダクタ15のエネルギが充電用コンデンサに通電され充電用コンデンサの充電電圧を上昇させるようになっている。   In the technique shown in FIG. 6, when the charging voltage of the charging capacitor falls below the charging start threshold value Vth at timing t31, the booster circuit 5 controls to turn on the booster switch 16 and starts to energize the inductor 15. Thereafter, when the booster circuit 5 turns off the booster switch 16, the energy of the inductor 15 is energized to the charging capacitor to increase the charging voltage of the charging capacitor.

このとき、昇圧スイッチ16がオンからオフに切り替わると、図6のタイミングt32において充電電流が急激に充電用コンデンサに流れることになり当該充電用コンデンサの電圧が急激に上昇する。制御IC4はピーク電流を検出するために所定の回路遅延時間Tを要するため、ピーク電流が検出されたときには、実際にコイル3aの電流がピーク電流閾値Ptよりも大幅に高い電流値Ptaまで流れてしまっていることが判明した。これにより噴射タイミングが標準よりも速くなる。   At this time, when the boost switch 16 is switched from on to off, the charging current suddenly flows to the charging capacitor at the timing t32 in FIG. 6, and the voltage of the charging capacitor suddenly rises. Since the control IC 4 requires a predetermined circuit delay time T to detect the peak current, when the peak current is detected, the current in the coil 3a actually flows to a current value Pta that is significantly higher than the peak current threshold Pt. It turned out that it was closed. As a result, the injection timing becomes faster than the standard.

インダクタ15の充放電周期及び充電用コンデンサの充電電流の傾きは、バッテリ電圧VBの高低に応じて変化する。このため、昇圧回路5のエネルギ放出タイミングを前述したような影響を受けないタイミングとすることは困難であり、噴射開始タイミングがばらついてしまうことが判明している。   The charging / discharging cycle of the inductor 15 and the slope of the charging current of the charging capacitor change according to the level of the battery voltage VB. For this reason, it is difficult to set the energy release timing of the booster circuit 5 so as not to be affected as described above, and it has been found that the injection start timing varies.

<本実施形態のまとめ>
本実施形態によれば、充電コンデンサ18、放電コンデンサ7、分離スイッチ6、及び、放電スイッチ8を設け、制御IC4が、放電コンデンサ7に再充電される電圧を、放電スイッチ8を通じてコイル3aに印加するときには、分離スイッチ6をオフ制御して分離スイッチ6の両端を分離状態に制御した。これにより、昇圧回路5の昇圧動作が放電コンデンサ7の端子間電圧の変動に影響することはなくなり、分離スイッチ6がオフしている間、インジェクタ2aのコイル3aの負荷電流の上昇度は緩やかに低下することになり、急激に上昇変化することはなくなる。このため、たとえ制御IC4がピーク電流を検出するために負荷電流がピーク電流閾値Ptに達してから回路遅延時間Tを要したとしても、図5のタイミングt32付近に示すように、その変化は微小電流となる。これにより、たとえインダクタ15の充放電周期及び充電コンデンサ18の充電電流の傾きがバッテリ電圧VBの高低に応じて変化したとしても、この影響が放電コンデンサ7の放電電流には影響されなくなり、噴射タイミングを極力標準タイミングとするように制御でき、噴射タイミングを安定化できる。
<Summary of this embodiment>
According to the present embodiment, the charging capacitor 18, the discharging capacitor 7, the separation switch 6, and the discharging switch 8 are provided, and the control IC 4 applies a voltage that is recharged to the discharging capacitor 7 to the coil 3 a through the discharging switch 8. When doing so, the separation switch 6 was controlled to be off, and both ends of the separation switch 6 were controlled to be in a separated state. As a result, the boosting operation of the booster circuit 5 does not affect the fluctuation of the voltage between the terminals of the discharge capacitor 7, and the increase in the load current of the coil 3a of the injector 2a is moderated while the separation switch 6 is off. It will decrease, and it will not change rapidly. Therefore, even if the circuit delay time T is required after the load current reaches the peak current threshold value Pt in order for the control IC 4 to detect the peak current, the change is small as shown in the vicinity of the timing t32 in FIG. It becomes current. As a result, even if the charging / discharging cycle of the inductor 15 and the slope of the charging current of the charging capacitor 18 change according to the level of the battery voltage VB, this influence is not affected by the discharging current of the discharging capacitor 7, and the injection timing Can be controlled to the standard timing as much as possible, and the injection timing can be stabilized.

制御IC4が放電スイッチ8をオフに制御することで放電オフしたときには充電コンデンサ18と放電コンデンサ7との間に接続される分離スイッチ6をオンしている。このため、放電コンデンサ7の放電期間中以外において昇圧回路5が昇圧動作していれば昇圧電圧を充電コンデンサ18及び放電コンデンサ7に充電させることができる。   When the control IC 4 controls the discharge switch 8 to be turned off and the discharge is turned off, the separation switch 6 connected between the charge capacitor 18 and the discharge capacitor 7 is turned on. For this reason, if the booster circuit 5 is performing a boost operation except during the discharge period of the discharge capacitor 7, the boost voltage can be charged to the charge capacitor 18 and the discharge capacitor 7.

また、放電コンデンサ7の容量値が充電コンデンサ18の容量値よりも小さく設定されているときには、充電コンデンサ18から放電コンデンサ7への再充電効率を良好にすることができる。   Further, when the capacitance value of the discharge capacitor 7 is set smaller than the capacitance value of the charging capacitor 18, the recharging efficiency from the charging capacitor 18 to the discharging capacitor 7 can be improved.

また、回収回路としてのダイオード13、14が、放電スイッチ8をオフにすることでコイル3aに生じるフライバック電流を充電コンデンサ18に回収するように接続されているため電力使用効率を向上できる。   Further, since the diodes 13 and 14 as recovery circuits are connected so as to recover the flyback current generated in the coil 3a to the charging capacitor 18 by turning off the discharge switch 8, the power use efficiency can be improved.

(第2実施形態)
図7から図9は第2実施形態の追加説明図を示す。本実施形態ではN=4気筒分の燃料噴射制御装置に適用した構成例を示す。電子制御装置201は、制御IC4、昇圧回路5、分離回路としての分離スイッチ61、62、放電コンデンサ71、72、放電切替回路としての放電スイッチ81、82、定電流スイッチ91、92、気筒選択スイッチ101a、101b、102a、102bを主構成として備えている。また、電子制御装置201は、これらの主構成に付随する周辺回路、例えばダイオード111、112、121、122、131、132、141、142、電流検出抵抗R11、R12などを備えている。
(Second Embodiment)
7 to 9 show additional explanatory views of the second embodiment. In this embodiment, a configuration example applied to a fuel injection control device for N = 4 cylinders is shown. The electronic control unit 201 includes a control IC 4, a booster circuit 5, separation switches 61 and 62 as separation circuits, discharge capacitors 71 and 72, discharge switches 81 and 82 as discharge switching circuits, constant current switches 91 and 92, and cylinder selection switches. 101a, 101b, 102a, 102b are provided as main components. The electronic control device 201 includes peripheral circuits associated with these main components, such as diodes 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142, and current detection resistors R11, R12.

図7に示すように、充電コンデンサ18を備える昇圧回路5の構成は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。本実施形態においては、コモンラインL1、L2が2つ設けられている。また、分離スイッチ61、62、放電コンデンサ71、72、放電スイッチ81、82、定電流スイッチ91、92は、それぞれ2つ並列に設けられている。分離スイッチ61、放電コンデンサ71、放電スイッチ81、及び、定電流スイッチ91は、同一のコモンラインL1に接続されている。分離スイッチ62、放電コンデンサ72、放電スイッチ82、及び、定電流スイッチ92は、同一のコモンラインL2に接続されている。充電コンデンサ18と分離スイッチ61、62とはノードN1で共通接続されており、これにより、充電コンデンサ18に充電された昇圧電圧はコモンラインL1、L2に接続された放電コンデンサ71、72に再充電可能に構成されている。   As shown in FIG. 7, the configuration of the booster circuit 5 including the charging capacitor 18 is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. In the present embodiment, two common lines L1 and L2 are provided. The separation switches 61 and 62, the discharge capacitors 71 and 72, the discharge switches 81 and 82, and the constant current switches 91 and 92 are each provided in parallel. The separation switch 61, the discharge capacitor 71, the discharge switch 81, and the constant current switch 91 are connected to the same common line L1. The separation switch 62, the discharge capacitor 72, the discharge switch 82, and the constant current switch 92 are connected to the same common line L2. The charging capacitor 18 and the separation switches 61 and 62 are connected in common at the node N1, so that the boosted voltage charged in the charging capacitor 18 is recharged in the discharging capacitors 71 and 72 connected to the common lines L1 and L2. It is configured to be possible.

また、コモンラインL1には端子11cを通じて一対のインジェクタ21a、21bのコイル31a、31bが接続されており、これらのインジェクタ21a、21bのコイル31a、31bに対応するように一対の気筒選択スイッチ101a、101bが設けられている。また、コモンラインL2には端子12cを通じて一対のインジェクタ22a、22bのコイル32a、32bが接続されており、これらのインジェクタ22a、22bのコイル32a、32bに対応するように一対の気筒選択スイッチ102a、102bが設けられている。   The common line L1 is connected to coils 31a and 31b of a pair of injectors 21a and 21b through a terminal 11c, and a pair of cylinder selection switches 101a and 31b are connected to the coils 31a and 31b of the injectors 21a and 21b. 101b is provided. The common line L2 is connected to the coils 32a and 32b of the pair of injectors 22a and 22b through the terminal 12c, and the pair of cylinder selection switches 102a and so on correspond to the coils 32a and 32b of the injectors 22a and 22b. 102b is provided.

上流側の端子11cにはインジェクタ21a、21bのコイル31a、31bが共通接続されると共に、上流側の端子12cにはインジェクタ22a、22bのコイル32a、32bが共通接続されている。また、下流側の端子11a、11bにはインジェクタ21a、21bのコイル31a、31bがそれぞれ接続されている。また、下流側の端子12a、12bにはインジェクタ22a、22bのコイル32a、32bがそれぞれ接続されている。   The coils 31a and 31b of the injectors 21a and 21b are commonly connected to the upstream terminal 11c, and the coils 32a and 32b of the injectors 22a and 22b are commonly connected to the upstream terminal 12c. Further, the coils 31a and 31b of the injectors 21a and 21b are connected to the terminals 11a and 11b on the downstream side, respectively. Further, the coils 32a and 32b of the injectors 22a and 22b are connected to the terminals 12a and 12b on the downstream side, respectively.

下流側の端子11a、11bとグランド電位のノードNSとの間には、気筒選択スイッチ101a、101bがそれぞれ接続されている。下流側の端子12a、12bとグランド電位のノードNSとの間には、気筒選択スイッチ102a、102bがそれぞれ接続されている。   Cylinder selection switches 101a and 101b are connected between the downstream terminals 11a and 11b and the ground potential node NS, respectively. Cylinder selection switches 102a and 102b are connected between the downstream terminals 12a and 12b and the ground potential node NS, respectively.

また、下流側の端子11a、11bと充電コンデンサ18の充電ノードN1との間にはダイオード131、141が順方向接続されている。また、下流側の端子12a、12bと充電コンデンサ18の充電ノードN1との間にはダイオード132、142が順方向接続されている。   In addition, diodes 131 and 141 are connected in the forward direction between the terminals 11a and 11b on the downstream side and the charging node N1 of the charging capacitor 18. Further, diodes 132 and 142 are connected in the forward direction between the downstream terminals 12a and 12b and the charging node N1 of the charging capacitor 18.

電流検出抵抗R11は、同一のコモンラインL1に接続される一対のインジェクタ21a、21bのコイル31a、31bに対応して設けられており、一対の気筒選択スイッチ101a、101bに直列接続されている。電流検出抵抗R12も同様に、同一のコモンラインL2に接続される一対のインジェクタ22a、22bのコイル32a、32bに対応して設けられており、一対の気筒選択スイッチ102a、102bに直列接続されている。そして、これらの電流検出抵抗R11、R12の端子間電圧が制御IC4に入力されている。個々の要素は第1実施形態と同様の構成であり、本実施形態では、これらの各要素が2対存在する構成に相当するものであるため、同一機能を備える部分には同一の符号に10を乗じた符号を10以上の位に付すと共に、当該符号の一の位に「1」「2」を付して基本的な構成説明及びその機能説明を省略する。   The current detection resistor R11 is provided corresponding to the coils 31a and 31b of the pair of injectors 21a and 21b connected to the same common line L1, and is connected in series to the pair of cylinder selection switches 101a and 101b. Similarly, the current detection resistor R12 is provided corresponding to the coils 32a and 32b of the pair of injectors 22a and 22b connected to the same common line L2, and is connected in series to the pair of cylinder selection switches 102a and 102b. Yes. The voltage between the terminals of these current detection resistors R11 and R12 is input to the control IC 4. Each element has the same configuration as that of the first embodiment. In this embodiment, each element corresponds to a configuration in which two pairs exist, and therefore, parts having the same function are denoted by the same reference numerals 10. A reference numeral multiplied by is added to 10 or more places, and “1” and “2” are added to the first place of the reference numerals, and a basic configuration description and a functional description thereof are omitted.

前述構成の動作について第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。本実施形態では、充電コンデンサ18が1つ構成され、その後段の分離スイッチ61、62、放電コンデンサ71、72、放電スイッチ81、82は、2つのコモンラインL1、L2に1つずつ構成されている。このため、充電コンデンサ18が4気筒分のインジェクタ21a、21b、22a、22bのコイル31a、31b、32a、32bを十分に駆動するための昇圧エネルギを蓄積するための容量値に設定することが望ましいが、この充電コンデンサ18による昇圧電圧の供給能力が低下したときには、当該充電能力が低下するまでの間に昇圧回路5が充電コンデンサ18を再充電することが望ましい。   The operation of the above-described configuration will be described focusing on the differences from the first embodiment. In the present embodiment, one charging capacitor 18 is configured, and the subsequent separation switches 61 and 62, discharge capacitors 71 and 72, and discharge switches 81 and 82 are configured one by one on the two common lines L1 and L2. Yes. For this reason, it is desirable that the charging capacitor 18 is set to a capacity value for accumulating boost energy for sufficiently driving the coils 31a, 31b, 32a, and 32b of the injectors 21a, 21b, 22a, and 22b for four cylinders. However, when the supply capability of the boosted voltage by the charging capacitor 18 is reduced, it is desirable that the booster circuit 5 recharges the charging capacitor 18 until the charging capability is reduced.

特に、制御IC4が、コモンラインL1、L2に接続されるインジェクタ21a、21b、22a、22bを交互に切り替えて噴射制御処理するという、いわゆる近接多段噴射処理するときには、2つのコモンラインL1、L2を交互に切り替え、一方のコモンライン(例えばL1)においてフライバックエネルギを回収しているときに、他方のコモンライン(例えばL2)において、昇圧回路5から昇圧電圧をコイル(例えば32b)に供給することにより、制御対象となるインジェクタを素早く切り替えることが望ましい。このような場合、昇圧回路5の昇圧電圧が大きく低下することがあるため、充電コンデンサ18に素早く充電することが望ましく、以下の手順を用いて各回路を動作させることが望ましい。   In particular, when the control IC 4 performs the injection control process by alternately switching the injectors 21a, 21b, 22a and 22b connected to the common lines L1 and L2, the two common lines L1 and L2 are connected. When the flyback energy is recovered in one common line (for example, L1), the boost voltage is supplied from the booster circuit 5 to the coil (for example, 32b) in the other common line (for example, L2). Therefore, it is desirable to quickly switch the injector to be controlled. In such a case, since the boosted voltage of the booster circuit 5 may be greatly reduced, it is desirable to charge the charging capacitor 18 quickly, and it is desirable to operate each circuit using the following procedure.

図8は全体の流れをタイミングチャートにより概略的に示している。まず、制御IC4は各気筒に燃料を噴射するため昇圧回路5に昇圧動作を行わせる。このため、制御IC4は昇圧スイッチ16をオン/オフし、充電コンデンサ18の充電電圧を、バッテリ電圧VBを超える所定電圧に達するように上昇させる。このとき、制御IC4は図8のタイミングt41に示すように、分離スイッチ61、62をオン制御することで分離スイッチ61、62を共に接続状態とし、放電コンデンサ71、72にも昇圧電圧を充電させる。これにより、充電コンデンサ18及び放電コンデンサ71、72には予め定められた所定の昇圧電圧が充電される。   FIG. 8 schematically shows the overall flow with a timing chart. First, the control IC 4 causes the booster circuit 5 to perform a boost operation in order to inject fuel into each cylinder. Therefore, the control IC 4 turns on / off the boost switch 16 and raises the charging voltage of the charging capacitor 18 so as to reach a predetermined voltage exceeding the battery voltage VB. At this time, as shown at timing t41 in FIG. 8, the control IC 4 controls the separation switches 61 and 62 to turn on the separation switches 61 and 62 so that the discharge capacitors 71 and 72 are also charged with the boosted voltage. . As a result, the charging capacitor 18 and the discharging capacitors 71 and 72 are charged with a predetermined boosted voltage set in advance.

制御IC4が、一のコモンラインL1に接続されるインジェクタ21aのコイルに通電することで所定の第1気筒に燃料を噴射するときには、図8のタイミングt42に示すように、噴射駆動信号のアクティブレベル「H」を当該所定の第1気筒に対応した気筒選択スイッチ101aの制御端子に出力することで気筒選択スイッチ101aをオン制御する。このタイミングt42と同時またはその直後に、制御IC4は、分離スイッチ61をオフし、このタイミングt42と同時またはその直後に放電スイッチ81をオンする。   When the control IC 4 injects fuel into a predetermined first cylinder by energizing the coil of the injector 21a connected to the one common line L1, as shown at timing t42 in FIG. 8, the active level of the injection drive signal By outputting “H” to the control terminal of the cylinder selection switch 101a corresponding to the predetermined first cylinder, the cylinder selection switch 101a is turned on. At the same time or immediately after this timing t42, the control IC 4 turns off the separation switch 61, and turns on the discharge switch 81 at the same time or immediately after this timing t42.

気筒選択スイッチ101a及び放電スイッチ81がオンされると、放電コンデンサ71の充電電圧がコイル31aに放電され、図8のタイミングt42〜t43に示すように、コイル31aの負荷電流が上昇する。制御IC4は、電流検出抵抗R11の端子間電圧を検出することで、コイル31aの負荷電流を検出する。そして制御IC4は、図8のタイミングt43において、コイル31aの負荷電流がピーク電流閾値Ptに達したことを検知すると、放電スイッチ81をオフする。制御IC4は、放電スイッチ81をオフすると同時又はその後に分離スイッチ61をオンする。制御IC4が分離スイッチ61をオンすることで、充電コンデンサ18に充電された充電電圧を放電コンデンサ71に再充電できる。また、昇圧回路5が昇圧電圧を放電コンデンサ71に直接充電させることができる。   When the cylinder selection switch 101a and the discharge switch 81 are turned on, the charging voltage of the discharge capacitor 71 is discharged to the coil 31a, and the load current of the coil 31a increases as indicated by timings t42 to t43 in FIG. The control IC 4 detects the load current of the coil 31a by detecting the voltage between the terminals of the current detection resistor R11. When the control IC 4 detects that the load current of the coil 31a has reached the peak current threshold value Pt at the timing t43 in FIG. 8, the control IC 4 turns off the discharge switch 81. The control IC 4 turns on the separation switch 61 at the same time or after the discharge switch 81 is turned off. When the control IC 4 turns on the separation switch 61, the charging voltage charged in the charging capacitor 18 can be recharged in the discharging capacitor 71. Further, the booster circuit 5 can directly charge the discharge capacitor 71 with the boosted voltage.

制御IC4が、放電スイッチ81を切り替えることにより放電コンデンサ7から放電オフしたときにおいても、インジェクタ21aのコイル31aの両端には電圧を生じているため、放電スイッチ81をオフした後においてもこのコイル31aにフライバック電流を生じる。このフライバック電流は、図9の矢印A4に示すように、ダイオード121、インジェクタ21aのコイル31a、ダイオード131、及び、充電コンデンサ18の経路で流れる。すなわち、本実施形態の回路構成を適用すると、フライバックエネルギを充電コンデンサ18に回収できる。なお、コモンラインL1に接続される分離スイッチ61はオンしているため、フライバック電流はこの分離スイッチ61の後段に接続された放電コンデンサ71にも流れることになり、この放電コンデンサ71にもフライバックエネルギを回収できる。このフライバックエネルギの回収に応じて、コイル31aの負荷電流は低下するが、その後、制御IC4は、電流検出抵抗R11により検出される負荷電流が予め定められた定電流の範囲になるように制御する。   Even when the control IC 4 switches off the discharge switch 81 to discharge off the discharge capacitor 7, a voltage is generated at both ends of the coil 31a of the injector 21a. Therefore, even after the discharge switch 81 is turned off, the coil 31a. Produces a flyback current. This flyback current flows through the path of the diode 121, the coil 31a of the injector 21a, the diode 131, and the charging capacitor 18, as indicated by an arrow A4 in FIG. That is, when the circuit configuration of the present embodiment is applied, the flyback energy can be recovered in the charging capacitor 18. Since the separation switch 61 connected to the common line L1 is on, the flyback current also flows to the discharge capacitor 71 connected to the subsequent stage of the separation switch 61. Back energy can be recovered. As the flyback energy is recovered, the load current of the coil 31a decreases. Thereafter, the control IC 4 performs control so that the load current detected by the current detection resistor R11 falls within a predetermined constant current range. To do.

他方、例えばこのフライバックエネルギを回収している間、制御IC4は、所定の第1気筒の気筒選択スイッチ101aをオンしたまま、他のコモンラインL2に接続されるインジェクタ22bのコイル32bに通電することで所定の第2気筒に燃料を噴射する。このとき制御IC4は、図8のタイミングt44に示すように、コイル32bの噴射駆動信号のアクティブレベル「H」を当該所定の第2気筒に対応した気筒選択スイッチ102bの制御端子に出力することで気筒選択スイッチ102bをオンさせる。   On the other hand, for example, while recovering this flyback energy, the control IC 4 energizes the coil 32b of the injector 22b connected to the other common line L2 while keeping the cylinder selection switch 101a of the predetermined first cylinder ON. Thus, fuel is injected into a predetermined second cylinder. At this time, the control IC 4 outputs the active level “H” of the injection drive signal of the coil 32b to the control terminal of the cylinder selection switch 102b corresponding to the predetermined second cylinder, as shown at timing t44 in FIG. The cylinder selection switch 102b is turned on.

また、制御IC4は、このタイミングt44と同時またはその直後に放電スイッチ82をオン制御する。気筒選択スイッチ102b及び放電スイッチ82がオンされると、図8のタイミングt44〜t45に示すように、放電コンデンサ72の充電電圧がインジェクタ22bのコイル32bに放電され、インジェクタ22bのコイル32bの負荷電流が上昇する。このとき、コモンラインL2の分離スイッチ62はオフ状態とされることで当該分離スイッチ62の両端は分離状態とされる。このため、放電コンデンサ72がインジェクタ22bのコイル32bに印加する負荷電流は、昇圧回路5の昇圧動作によって影響されることもなく、また図9に電流の流れを矢印A5に示すように、一のコモンラインL1に流れているフライバック電流から影響されることもない。このため放電電流を安定化できる。   Further, the control IC 4 turns on the discharge switch 82 simultaneously with or immediately after the timing t44. When the cylinder selection switch 102b and the discharge switch 82 are turned on, the charging voltage of the discharge capacitor 72 is discharged to the coil 32b of the injector 22b and the load current of the coil 32b of the injector 22b as shown at timings t44 to t45 in FIG. Rises. At this time, the separation switch 62 of the common line L2 is turned off, so that both ends of the separation switch 62 are separated. For this reason, the load current applied to the coil 32b of the injector 22b by the discharge capacitor 72 is not affected by the boosting operation of the booster circuit 5, and the current flow is as shown by the arrow A5 in FIG. It is not affected by the flyback current flowing in the common line L1. For this reason, the discharge current can be stabilized.

昇圧回路5がこの第2気筒のインジェクタ22bのコイル32bへ昇圧電圧を印加するときには、その直前に行われた第1気筒のインジェクタ21aのコイル31aへの昇圧電圧の印加に伴い、充電コンデンサ18の端子間電圧が低下している可能性があるが、本実施形態においても、昇圧回路5は図5に示すように、分離スイッチ62により充電コンデンサ18と放電コンデンサ72との間を分離している最中も充電コンデンサ18の端子間電圧を充電している。このため、放電コンデンサ72の放電中においても充電コンデンサ18には独立して充電することができる。このため、たとえ制御IC4が放電コンデンサ71、72から近接多段噴射処理するように連続して放電させるように制御したとしても、これらの放電コンデンサ71、72の放電能力を極力低下させないように保持することができる。この結果、各インジェクタ21a、22bのコイル31a、32bへの負荷電流を十分に上昇させることができる。その後の動作は前述実施形態と同様であるため基本的な動作については説明を省略する。この結果、二対の気筒、すなわち4気筒分のインジェクタ21a、21b、22a、22bのコイル31a、31b、32a、32bに所謂近接多段噴射技術を用いて通電制御できる。   When the booster circuit 5 applies the boosted voltage to the coil 32b of the injector 22b of the second cylinder, the charging capacitor 18 is applied in accordance with the application of the boosted voltage to the coil 31a of the injector 21a of the first cylinder performed immediately before that. Although there is a possibility that the voltage between the terminals is lowered, also in this embodiment, the booster circuit 5 separates the charging capacitor 18 and the discharging capacitor 72 by the separation switch 62 as shown in FIG. During this time, the voltage between the terminals of the charging capacitor 18 is charged. For this reason, the charging capacitor 18 can be charged independently even during the discharging of the discharging capacitor 72. For this reason, even if the control IC 4 is controlled to discharge continuously from the discharge capacitors 71 and 72 so as to perform the proximity multi-stage injection process, the discharge capacity of these discharge capacitors 71 and 72 is held so as not to be reduced as much as possible. be able to. As a result, the load current to the coils 31a and 32b of the injectors 21a and 22b can be sufficiently increased. Since the subsequent operation is the same as that of the previous embodiment, the description of the basic operation is omitted. As a result, the energization control can be performed on the two pairs of cylinders, that is, the coils 31a, 31b, 32a, and 32b of the injectors 21a, 21b, 22a, and 22b for the four cylinders by using a so-called proximity multistage injection technique.

例えば従来技術を適用すれば、放電コンデンサから放電中に昇圧回路が充電制御を停止させてしまうと近接多段噴射時に充電能力が足りなくなる虞があるが、本実施形態によれば、放電コンデンサ71、72からコイル31a、32bに放電するときに、それぞれ分離スイッチ61、62をオフするようにしているため、放電コンデンサ71、72から放電している最中に昇圧回路5が充電コンデンサ18に昇圧電圧を充電できるようになる。これにより、昇圧回路5の昇圧タイミングの影響が放電コンデンサ71、72の充電状態に影響することがなくなり、前述実施形態と同様の作用効果を奏する。   For example, if the conventional technique is applied, if the booster circuit stops the charge control during discharging from the discharge capacitor, there is a risk that the charging capability may be insufficient at the time of proximity multistage injection, but according to the present embodiment, the discharge capacitor 71, Since the separation switches 61 and 62 are turned off when discharging from the coil 72 to the coils 31a and 32b, the booster circuit 5 applies the boosted voltage to the charging capacitor 18 while discharging from the discharge capacitors 71 and 72, respectively. Will be able to charge. Thereby, the influence of the boosting timing of the booster circuit 5 does not affect the charged state of the discharge capacitors 71 and 72, and the same effect as the above-described embodiment is obtained.

コモンラインL2に接続される放電コンデンサ72が放電している最中に、コモンラインL1から図9に示す矢印A4の経路でコイル31aに生じるフライバックエネルギを充電コンデンサ18に回収できる。また、このコモンラインL1に生じる電流を回収するときには、制御IC4はコモンラインL2に接続される分離スイッチ62を通電オフに制御している。このため、コモンラインL1に接続される放電コンデンサ72の放電中であっても、コモンラインL1に流れるフライバック電流に応じた電力を充電コンデンサ18に適切に回収できる。   While the discharge capacitor 72 connected to the common line L2 is discharging, the flyback energy generated in the coil 31a through the path of the arrow A4 shown in FIG. Further, when collecting the current generated in the common line L1, the control IC 4 controls the separation switch 62 connected to the common line L2 to be turned off. For this reason, even during the discharge of the discharge capacitor 72 connected to the common line L1, the electric power corresponding to the flyback current flowing through the common line L1 can be properly recovered by the charging capacitor 18.

(他の実施形態)
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができ、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。前述した複数の実施形態を組み合わせて構成することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, can be implemented with various modifications, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof. For example, the following modifications or expansions are possible. The plurality of embodiments described above can be combined.

制御IC4に代えて各種の制御装置を用いても良い。この制御装置が提供する手段および/または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェア、ハードウェア、あるいはそれらの組み合わせによって提供することができる。例えば制御装置がハードウェアである電子回路により提供される場合、1又は複数の論理回路を含むデジタル回路、または、アナログ回路により構成できる。また、例えば制御装置がソフトウェアにより各種制御を実行する場合には、記憶部にはプログラムが記憶されており、制御主体がこのプログラムを実行することで当該プログラムに対応する方法が実施される。   Various control devices may be used instead of the control IC 4. The means and / or functions provided by the control device can be provided by software recorded in a substantial memory device and a computer that executes the software, software, hardware, or a combination thereof. For example, when the control device is provided by an electronic circuit that is hardware, the control device can be configured by a digital circuit including one or a plurality of logic circuits, or an analog circuit. Further, for example, when the control device executes various controls by software, a program is stored in the storage unit, and a method corresponding to the program is executed when the control subject executes the program.

前述実施形態では、説明の簡略化のため、2気筒、4気筒分のインジェクタを表記して説明を行ったが、6気筒などの他気筒の場合においても同様の内容を実施できる。
前述実施形態では、「分離回路」は単体のNチャネル型のMOSトランジスタによる分離スイッチ6、61、62により構成された形態を示したが、トランジスタの種類は限られず、また、その他の素子を複数組み合わせて構成しても良い。前述実施形態では、「放電切替回路」は、単体のNチャネル型のMOSトランジスタによる放電スイッチ8、81、82により構成された形態を示したが、トランジスタの種類は限られず、また、その他抵抗などの素子を組み合わせて構成しても良い。同様に「回収回路」は単一のダイオード13、14、131、132、141、142に関わらずその他の回路構成を採用しても良い。
In the above-described embodiment, for the sake of simplification of description, the description is given by indicating injectors for two cylinders and four cylinders, but the same contents can be implemented in the case of other cylinders such as six cylinders.
In the above-described embodiment, the “separation circuit” is configured by the separation switches 6, 61, and 62 using a single N-channel type MOS transistor, but the type of transistor is not limited, and other elements are included. You may comprise combining. In the above-described embodiment, the “discharge switching circuit” is configured by the discharge switches 8, 81, 82 formed of a single N-channel MOS transistor. However, the type of the transistor is not limited, and other resistors, etc. These elements may be combined. Similarly, the “collection circuit” may employ other circuit configurations regardless of the single diodes 13, 14, 131, 132, 141, 142.

第2実施形態では、一のコモンラインL1に接続されるインジェクタ21aのコイル31aに生じるフライバックエネルギを回収している間に、放電コンデンサ72が他のコモンラインL2に接続されるインジェクタ22bのコイル32bに放電するように制御する形態を示したが、これはワーストケースを示しており、時間的に余裕があるときには例えば一のコモンラインL1に接続されるインジェクタ21aのコイル31aの定電流制御を行っている間に、放電コンデンサ72が他のコモンラインL2に接続されるインジェクタ22bのコイル32bに放電するように制御しても良い。このような場合においても前述実施形態と同様の作用効果を奏する。   In the second embodiment, while the flyback energy generated in the coil 31a of the injector 21a connected to one common line L1 is being recovered, the coil of the injector 22b connected to the other common line L2 is discharged from the discharge capacitor 72. Although the control is performed so as to discharge to 32b, this indicates the worst case, and when there is a time margin, for example, constant current control of the coil 31a of the injector 21a connected to one common line L1 is performed. During the operation, the discharge capacitor 72 may be controlled to discharge to the coil 32b of the injector 22b connected to the other common line L2. Even in such a case, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として前述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   The reference numerals in parentheses described in the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described above as one aspect of the present invention, and the technical scope of the present invention is It is not limited.

図面中、101、201は電子制御装置(放電電力制御装置)、2a、2b、21a、21b、22a、22bはインジェクタ、3a、3b、31a、31b、32a、32bはコイル(誘導性負荷)、4は制御IC(制御部)、5は昇圧回路、6、61、62は分離スイッチ(分離回路)、7、71、72は放電コンデンサ、8、81、82は放電スイッチ(放電切替回路)、13、14、131、141、132、142は、ダイオード(回収回路)、18は充電コンデンサ、L1、L2はコモンライン、を示す。   In the drawings, 101 and 201 are electronic control devices (discharge power control devices), 2a, 2b, 21a, 21b, 22a and 22b are injectors, 3a, 3b, 31a, 31b, 32a and 32b are coils (inductive loads), 4 is a control IC (control unit), 5 is a booster circuit, 6, 61 and 62 are separation switches (separation circuits), 7, 71 and 72 are discharge capacitors, 8, 81 and 82 are discharge switches (discharge switching circuits), Reference numerals 13, 14, 131, 141, 132, and 142 denote diodes (recovery circuits), 18 denotes a charging capacitor, and L1 and L2 denote common lines.

Claims (6)

昇圧スイッチ(16)のオン/オフに応じてエネルギを充放電して電源電圧を昇圧動作し昇圧電圧を充電する充電コンデンサ(18)を備える昇圧回路(5)と、
前記充電コンデンサとは別体に設けられ前記充電コンデンサの昇圧電圧を再充電可能にする放電コンデンサ(7;71、72)と、
前記充電コンデンサと前記放電コンデンサとの間に接続され前記充電コンデンサと前記放電コンデンサとの間を通電/分離可能に構成され、通電するときには前記充電コンデンサの昇圧電圧を前記放電コンデンサに再充電する分離回路(6;61、62)と、
前記放電コンデンサとインジェクタ(2a、2b;21a、21b、22a、22b)の誘導性負荷(3a、3b;31a、31b、32a、32b)との間に接続され前記放電コンデンサから前記誘導性負荷に放電切替可能に構成され、放電するときには前記放電コンデンサの充電電圧を前記誘導性負荷に放電する放電切替回路(8;81、82)と、
前記分離回路及び前記放電切替回路を制御する制御部(4)と、を備え、
前記制御部は、前記放電コンデンサに再充電される電圧を、前記放電切替回路を通じて前記誘導性負荷に印加するときには、前記分離回路を分離するように制御する放電電力制御装置。
A booster circuit (5) comprising a charging capacitor (18) that charges and discharges energy according to ON / OFF of the booster switch (16) to boost the power supply voltage and charges the boosted voltage;
A discharge capacitor (7; 71, 72) provided separately from the charge capacitor and capable of recharging the boosted voltage of the charge capacitor;
Separating between the charging capacitor and the discharging capacitor and configured to energize / separate between the charging capacitor and the discharging capacitor, and to recharge the boost voltage of the charging capacitor to the discharging capacitor when energized A circuit (6; 61, 62);
Connected between the discharge capacitor and the inductive load (3a, 3b; 31a, 31b, 32a, 32b) of the injector (2a, 2b; 21a, 21b, 22a, 22b) from the discharge capacitor to the inductive load A discharge switching circuit (8; 81, 82) configured to be able to switch between discharges and discharging a charging voltage of the discharge capacitor to the inductive load when discharging;
A control unit (4) for controlling the separation circuit and the discharge switching circuit,
The control unit is a discharge power control device that controls to separate the separation circuit when a voltage recharged to the discharge capacitor is applied to the inductive load through the discharge switching circuit.
請求項1記載の放電電力制御装置において、
前記制御部は、前記放電切替回路を放電オフに制御することで前記誘導性負荷に再充電昇圧電圧を印加しないときに、前記充電コンデンサと前記放電コンデンサとの間に接続される前記分離回路を通電するように制御する放電電力制御装置。
The discharge power control device according to claim 1,
The control unit is configured to control the discharge switching circuit to turn off the discharge, and when the recharge boost voltage is not applied to the inductive load, the separation circuit connected between the charge capacitor and the discharge capacitor. A discharge power control device that controls to energize.
請求項1または2記載の放電電力制御装置において、
前記放電コンデンサの容量値は、前記充電コンデンサの容量値より小さい放電電力制御装置。
In the discharge power control device according to claim 1 or 2,
A discharge power control device in which a capacitance value of the discharge capacitor is smaller than a capacitance value of the charge capacitor.
請求項1記載の放電電力制御装置において、
前記制御部が前記放電切替回路を放電オフに制御することで前記誘導性負荷に生じるフライバック電流を前記充電コンデンサに回収する回収回路(13、14;131、141、132、142)をさらに備える放電電力制御装置。
The discharge power control device according to claim 1,
The control unit further includes a recovery circuit (13, 14; 131, 141, 132, 142) for recovering a flyback current generated in the inductive load to the charging capacitor by controlling the discharge switching circuit to be turned off. Discharge power control device.
請求項1記載の放電電力制御装置において、
一の前記放電コンデンサ(71)、前記分離回路(61)、及び前記放電切替回路(81)は、一のコモンライン(L1)に接続されると共に、他の前記放電コンデンサ(72)、前記分離回路(62)、及び前記放電切替回路(82)は、他のコモンライン(L2)に接続され、
前記昇圧回路の充電コンデンサの昇圧電圧は前記一及び他のコモンラインに接続される放電コンデンサ(71、72)に再充電可能に構成され、
前記制御部が前記一又は他の放電切替回路(81、82)を放電オフに制御することで前記誘導性負荷に生じるフライバック電流を前記充電コンデンサに回収する回収回路(131、141、132、142)をさらに備える放電電力制御装置。
The discharge power control device according to claim 1,
One discharge capacitor (71), the separation circuit (61), and the discharge switching circuit (81) are connected to one common line (L1), and the other discharge capacitor (72), the separation The circuit (62) and the discharge switching circuit (82) are connected to another common line (L2),
The boost voltage of the charge capacitor of the boost circuit is configured to be rechargeable to the discharge capacitors (71, 72) connected to the one and other common lines,
The control unit controls the one or other discharge switching circuit (81, 82) to be turned off, thereby collecting a flyback current generated in the inductive load in the charging capacitor (131, 141, 132, 142).
請求項5記載の放電電力制御装置において、
前記制御部が、前記一のコモンライン(L1)に接続される前記放電切替回路(81)を放電オフに制御することで前記誘導性負荷に生じるフライバック電流を前記回収回路(131、141)により前記充電コンデンサに回収するときには、前記他のコモンラインに接続される前記分離回路(62)を分離するように制御する放電電力制御装置。
In the discharge power control device according to claim 5,
The control unit controls the discharge switching circuit (81) connected to the one common line (L1) to discharge off, thereby collecting flyback current generated in the inductive load in the recovery circuit (131, 141). A discharge power control device that controls to separate the separation circuit (62) connected to the other common line when the charging capacitor collects the battery.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11141382A (en) * 1997-11-04 1999-05-25 Honda Motor Co Ltd Solenoid valve drive circuit
US20030164160A1 (en) * 2000-04-07 2003-09-04 Walter Schrod Method and device for controlling at least one capacitive actuator
JP2008075516A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 Denso Corp Solenoid controlled valve drive unit
JP2011247185A (en) * 2010-05-27 2011-12-08 Hitachi Automotive Systems Ltd Fuel injection device of internal combustion engine and control method
JP2014066196A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Honda Motor Co Ltd Solenoid valve driving device
JP2017101588A (en) * 2015-12-01 2017-06-08 本田技研工業株式会社 Electromagnetic device driving system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6123092A (en) 1997-11-04 2000-09-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Electromagnetic solenoid valve drive circuit
JP5979104B2 (en) 2013-09-04 2016-08-24 株式会社デンソー Boost power supply

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11141382A (en) * 1997-11-04 1999-05-25 Honda Motor Co Ltd Solenoid valve drive circuit
US20030164160A1 (en) * 2000-04-07 2003-09-04 Walter Schrod Method and device for controlling at least one capacitive actuator
JP2008075516A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 Denso Corp Solenoid controlled valve drive unit
JP2011247185A (en) * 2010-05-27 2011-12-08 Hitachi Automotive Systems Ltd Fuel injection device of internal combustion engine and control method
JP2014066196A (en) * 2012-09-26 2014-04-17 Honda Motor Co Ltd Solenoid valve driving device
JP2017101588A (en) * 2015-12-01 2017-06-08 本田技研工業株式会社 Electromagnetic device driving system

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