JP2018091193A - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴射弁の開弁動作を行うときに用いられる昇圧ブロックの昇圧電圧を復帰させるための時間を自由に調整できるようにした燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】比較部１５、１６は、噴射弁２の開弁動作を行うときに用いられる昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTに応じた電圧Ｖmを複数の互いに異なる閾値電圧Ｖth1、Ｖth2と比較可能になっている。集積回路５は、比較部１５、１６により複数の閾値電圧Ｖth1、Ｖth2の少なくとも一つの閾値電圧と比較した結果に基づいて昇圧ブロック６の昇圧度を設定して昇圧動作させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射制御装置に関する。

この種の燃料噴射制御装置は、昇圧電圧を生成する昇圧回路を備え、昇圧電圧に基づく電流を通電することで燃料を噴射するための噴射弁を開弁する。この昇圧回路は、その出力昇圧電圧が所定の閾値を下回ると、昇圧回路がその昇圧電圧を増加させて昇圧電圧の使用に耐えるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１記載のインジェクタ駆動制御装置によれば、チャージコンデンサから直噴インジェクタに開弁電流が通電される間に昇圧回路部に昇圧動作を行わせるとき、燃料圧力が高くなるほど、チャージコンデンサを充電する際の単位時間当たりの充電電荷量を増加させている。これにより、チャージコンデンサから開弁電流が通電されるときに、その開弁電流の大きさに応じた電荷量がチャージコンデンサに充電されるようになる。

特開２０１３−１４２３４７号公報

発明者は、例えば噴射弁を開弁して燃料を噴射する噴射間隔が短くなり、または、昇圧回路の昇圧電圧の電力消耗が激しく昇圧電圧が通常より激しく低下するときには、次のタイミングで昇圧電圧を使用するまでの間に昇圧電圧を十分に復帰できない虞があることを見出している。このようなとき、昇圧電圧を次のタイミングで使用するまでの待機時間を短縮しなければならない。例えば、逆に、噴射間隔が長い場合などには、待機時間を長くしても良い場合もある。

本発明の開示の目的は、噴射弁を開弁するときに用いられる昇圧回路の昇圧電圧を復帰させるための時間を自由に調整できるようにした燃料噴射制御装置を提供することにある。

請求項１記載の発明によれば、比較部は、噴射弁の開弁動作を行うときに用いられる昇圧回路の昇圧電圧に応じた電圧を複数の閾値電圧と比較し、駆動部は、昇圧回路の昇圧電圧に応じた電圧を複数の閾値電圧の少なくとも一つの閾値電圧と比較部により比較した結果に基づいて昇圧ブロックの昇圧度を設定して昇圧動作させている。

駆動部は、複数の閾値電圧の中から少なくとも一つの閾値電圧を選定して昇圧ブロックの昇圧電圧と比較し、この比較結果に基づいて昇圧ブロックの昇圧度を設定するため、昇圧ブロックの昇圧度を高くすることも低くすることもできるようになり、昇圧電圧を復帰させるための時間を短縮することも長期化することもでき、当該昇圧電圧の復帰時間を自由に調整できる。

一実施形態における燃料噴射制御装置の電気的構成図 始動時における制御内容及び動作を概略的に示すタイミングチャート 通常動作時における各部の信号変化を概略的に示すタイミングチャート 動作を概略的に説明するフローチャート 燃料噴射制御装置の比較例を示す電気的構成図 各部の信号変化を比較例と一実施形態とで比較したタイミングチャート

以下、燃料噴射制御装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
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に示す。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）気筒の内燃機関に燃料を噴射供給するＮ個の例えばソレノイド式の噴射弁（インジェクタとも称される）２を駆動する装置であり、その噴射弁２を開弁・閉弁するための電磁コイル（以下、コイルと略す）３の通電開始タイミング及び通電時間を制御する。噴射弁２は常閉型の電磁弁であり、コイル３に電流が流されることで噴射弁は開弁する。噴射弁２には燃料ポンプにより加圧された燃料が供給され噴射弁２が開弁したときには加圧された燃料が内燃機関に供給される。これにより、燃料が噴射弁２を通じて内燃機関に噴射されることにより混合気を形成できる。本実施形態では、説明の便宜上、Ｎ＝１気筒で示している。

図１に示すように、電子制御装置１０１は、マイコン４、駆動部としての集積回路５、昇圧ブロック６、噴射ブロック７を主構成として備える。マイコン４は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなど（何れも図示せず）により構成され、昇圧許可信号、及び、噴射指令信号を集積回路５に出力するように構成されている。昇圧許可信号は、電子制御装置１０１に電源電圧ＶＢが通電され、マイコン４が起動すると出力される信号であり、電子制御装置１０１に電源電圧ＶＢが通電されている間、昇圧ブロック６による昇圧動作を許可するための信号を示している。噴射指令信号は、マイコン４が噴射タイミングを指令するための信号であり、噴射弁２を開弁させ当該噴射弁２から燃料を噴射させるタイミングで出力される。

集積回路５は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）による集積回路装置であり、本実施形態に係る要部を機能的に示すと、例えば昇圧制御ブロック８と噴射制御ブロック９とに分けることができる。これらの昇圧制御ブロック８及び噴射制御ブロック９は、例えば論理回路やコンパレータ等を用いたハードウェアにより構成することもできるが、ＣＰＵがプログラムを実行することでハードウェア及びソフトウェアを組み合わせて実現することも可能である。

本実施形態において、昇圧制御ブロック８は、ロジック回路１０、閾値選択ブロック１１、及び、比較部１２〜１６を備えたハードウェアにより構成され、マイコン４から昇圧許可信号が与えられると昇圧ブロック６の昇圧動作を開始させるように構成される。

比較部１２〜１６は例えばコンパレータにより構成される。噴射制御ブロック９は、例えばロジック回路により構成され、マイコン４から与えられる噴射指令信号に応じて、噴射ブロック７を構成する各スイッチ１７〜１９（後述参照）にオン・オフ制御信号を出力する。

噴射ブロック７は、気筒選択スイッチ１７、昇圧電圧供給用の放電スイッチ１８、定電流制御用スイッチ（以下、定電流スイッチと略す）１９、電流検出抵抗２０、ダイオード２１及び２２を備え、噴射制御ブロック９により制御される。

気筒選択スイッチ１７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ている。昇圧電圧供給用の放電スイッチ１８は、例えばｐチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成されている。定電流スイッチ１９は、例えばｐチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成されている。これらのスイッチ１７〜１９は、例えばｎチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成しても良いし、他種類のトランジスタにより構成しても良い。

噴射制御ブロック９は、噴射指令信号がマイコン４から与えられると、気筒選択スイッチ１７、放電スイッチ１８、定電流スイッチ１９をオン・オフ制御し、コイル３に流れる電流を電流検出抵抗２０の端子間電圧により検出し、この検出電圧に応じて各種の制御処理を行う。

昇圧ブロック６は、電源電圧ＶＢを昇圧した昇圧電圧ＶBOOSTを生成するブロックであり、その昇圧電圧ＶBOOSTは放電スイッチ１８を通じて外部の噴射弁２を開弁駆動するためのコイル３に供給される。昇圧ブロック６は、昇圧スイッチ２３、昇圧コイル２４、充電コンデンサ２５、ダイオード２６、昇圧電圧検出用の抵抗２７及び２８、充電コンデンサ電流検出用の抵抗２９、及び、昇圧スイッチ電流検出用の抵抗３０、を組み合わせた昇圧型のＤＣＤＣコンバータにより構成され、充電コンデンサ２５の充電電圧を昇圧電圧ＶBOOSTとして出力する。

昇圧スイッチ２３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、集積回路５のロジック回路１０によりオン・オフ制御される。電源電圧ＶＢの供給ノードＮＢとグランドノードＮＳとの間には、昇圧コイル２４、昇圧スイッチ２３を構成するｎチャネル型のＭＯＳトランジスタのドレインソース間、及び、昇圧スイッチ電流検出用の抵抗３０が直列接続されている。

また、昇圧スイッチ２３を構成するＭＯＳトランジスタのドレイン及び昇圧コイル２４の共通接続ノードＮ１とグランドノードＮＳとの間には、順方向のダイオード２６、充電コンデンサ２５、及び、充電コンデンサ電流検出用の抵抗２９が直列接続されている。また、ダイオード２６のカソード及び充電コンデンサ２５間の共通接続ノードＮ２は、昇圧ブロック６による昇圧電圧ＶBOOSTの出力ノードとなっており、昇圧電圧供給用の放電スイッチ１８に接続されている。昇圧電圧出力ノードＮ２とグランドノードＮＳとの間には、複数の抵抗２７及び２８が昇圧電圧検出用に直列接続されている。

昇圧スイッチ２３と抵抗３０との間の共通接続ノードの電圧をＶm1、充電コンデンサ２５と抵抗２９との間の共通接続ノードの電圧をＶm2、昇圧電圧検出用の複数の抵抗２７及び２８の共通接続ノードの電圧をＶm、とすると、これらの電圧Ｖm、Ｖm1、Ｖm2の検出値は、集積回路５の昇圧制御ブロック８に与えられている。

昇圧制御ブロック８の比較部１２、１３は、昇圧電圧ＶBOOSTに応じた電圧（例えば、昇圧電圧ＶBOOSTの抵抗分圧電圧）をそれぞれ昇圧停止閾値電圧Ｖm_max、第１閾値電圧Ｖth1と比較し、当該比較結果をロジック回路１０に出力する。

また比較部１４は、昇圧電圧ＶBOOSTに応じた電圧（例えば、昇圧電圧ＶBOOSTの抵抗分圧電圧）を第２閾値電圧Ｖth2と比較し、当該比較結果を閾値選択ブロック１１に出力する。閾値選択ブロック１１は、比較部１４による比較結果に応じて、閾値電圧Ｖi1、Ｖi2をそれぞれ選択し、選択された閾値電圧Ｖi1、Ｖi2をそれぞれ比較部１６、１５に出力する。

比較部１５は、選択された閾値電圧Ｖi2と、充電コンデンサ２５の通電電流に応じた電圧Ｖm2とを比較し、当該比較結果をロジック回路１０に出力する。このとき、充電コンデンサ２５の通電電流は、昇圧スイッチ２３がオフしたときに通電される電流である。

比較部１６は、選択された閾値電圧Ｖi1と、昇圧スイッチ２３の通電電流に応じた抵抗検出電圧３０とを比較し、当該比較結果をロジック回路１０に出力する。このときの昇圧スイッチ２３の通電電流は、昇圧スイッチ２３がオンしている間の昇圧コイル２４の電流Ｉcoilに比例する。ロジック回路１０は、これらの比較部１２、１３、１５、１６の比較結果に基づいて、昇圧スイッチ２３をオン・オフ制御する。

前述構成の特徴部分に係る動作について説明する。
図２は始動時のタイミングチャート、図３は通常動作時のタイミングチャートを示している。電子制御装置１０１に電源が投入されると、マイコン４や集積回路５に電源電圧ＶＢが供給される。マイコン４が正常に起動すると、集積回路５内の昇圧制御ブロック８のロジック回路１０に昇圧許可信号を出力する。図２に示すように、昇圧制御ブロック８のロジック回路１０は、昇圧スイッチ２３の制御電圧Ｖg1を高電圧（例えば、２０Ｖ）とすることで昇圧スイッチ２３をオン制御し電源電圧ＶＢを昇圧コイル２４に通電する。またその後、ロジック回路１０は、昇圧スイッチ２３の制御電圧Ｖg1を低電圧（例えば０Ｖ）とすることで昇圧スイッチ２３をオフ制御し、昇圧コイル２４に生じた逆起電力をダイオード２６を通じて充電コンデンサ２５に通電し、充電コンデンサ２５に昇圧電圧ＶBOOSTを蓄積させる。ロジック回路１０は、昇圧スイッチ２３のオン・オフ制御を繰り返すことで、昇圧ブロック６の昇圧電圧出力ノードＮ２は電源電圧ＶＢよりも高い昇圧電圧ＶBOOSTになり、昇圧電圧ＶBOOSTの分圧電圧Ｖmも高くなる。

このとき、極力素早く噴射制御可能にするため、極力高い電流により充電コンデンサ２５を充電することが望ましい。図２に示すように、例えば、昇圧コイル２４の電流Ｉcoilが、第３電流閾値Ｉth3と第４電流閾値Ｉth4（＜Ｉth3）との間になるように、充電コンデンサ２５の充電電流を通電することが望ましい。第３電流閾値Ｉth3、第４電流閾値ｉth4は、詳しくは後述するが、比較的高い電流閾値として予め定められる電流閾値である。

このため始動時には、閾値選択ブロック１１はロジック回路１０の指令を受けて、比較部１４の比較結果に拘わらず、第３電流閾値Ｉth3に対応した閾値電圧Ｖi1を比較部１６に出力し、第４電流閾値Ｉth4に対応した閾値電圧Ｖi2を比較部１５に出力する。

すると、ロジック回路１０は、比較部１６の比較結果を参照することでコイル３の通電電流が第３電流閾値Ｉth3に達したか否かを判定できると共に、比較部１５の比較結果を参照することでコイル３の通電電流が第４電流閾値Ｉth4に達したか否かを判定できるようになり、図２の期間Ｔ０に示すように、ロジック回路１０が、これらの比較部１５及び１６の比較結果を参照し、昇圧スイッチ２３の制御電圧Ｖg1を高低に切替えて当該昇圧スイッチ２３をオン・オフ制御することで、コイル３の通電電流を第３電流閾値Ｉth3と第４電流閾値Ｉth4との間に調整できる。

また、比較部１２は、抵抗２７及び２８による検出電圧Ｖmが昇圧停止閾値電圧Ｖm_maxよりも高くなるか否かを判定しその比較結果を出力するが、ロジック回路１０は、この比較部１２の比較結果を参照し検出電圧Ｖｍが昇圧停止閾値電圧Ｖm_maxに達すると、昇圧スイッチ２３をオフ制御することで昇圧ブロック６による昇圧動作を停止させる。これにより、極力高い電流により充電制御することができ極力素早く噴射制御可能状態にできる。この後、マイコン４が集積回路５の噴射制御ブロック９に噴射指令信号を出力すると、噴射制御ブロック９は噴射ブロック７を制御し、噴射弁２を駆動するためのコイル３に電流を通電・断電することで噴射弁２を開弁・閉弁して燃料を噴射させる。

図３に示すように、噴射制御ブロック９は、放電スイッチ１８及び定電流スイッチ１９をオン制御することでコイル３に大電流を通電する。噴射弁２が閉じている状態から開弁制御するためには、コイル３に大きな電流を印加する必要があるためである。

昇圧電圧供給用の放電スイッチ１８がオンされると、充電コンデンサ２５に蓄積された昇圧電圧ＶBOOSTがコイル３に供給される。コイル３にインジェクタ電流Ｉinjが流れ始めると電力を消費するため昇圧電圧ＶBOOSTが低下する。昇圧電圧ＶBOOSTが低下すると、当該昇圧電圧ＶBOOSTに応じた電圧、すなわち複数の抵抗２７及び２８による検出電圧Ｖmも低下する。

このとき閾値選択ブロック１１は、比較部１４による検出電圧Ｖm及び第２閾値電圧Ｖth2の比較結果を参照し、この比較結果に基づいて閾値電圧Ｖi2、Ｖi1を選択し、各比較部１５及び１６の閾値電圧Ｖi2、Ｖi1として出力する。

検出電圧Ｖmが、昇圧停止閾値電圧Ｖm_maxより低く定められた第２閾値電圧Ｖth2よりも高いときには、閾値選択ブロック１１は、閾値電圧Ｖi1を第１電流閾値Ｉth1に対応した閾値電圧に調整し、閾値電圧Ｖi2を第２電流閾値Ｉth2（＜Ｉth1）に対応した閾値電圧に調整して出力する。

したがって、図３の期間Ｔ１に示すように、検出電圧Ｖmが、第１閾値電圧Ｖth1（＞Ｖth2）より高いときには、閾値選択ブロック１１は、閾値電圧Ｖi1を第１電流閾値Ｉth1に対応した電圧に調整し、閾値電圧Ｖi2を第２電流閾値Ｉth2に対応した電圧に調整して出力する。

ロジック回路１０は、比較部１２、１３、１５、１６の比較結果に基づいて昇圧スイッチ２３をオン・オフ制御するが、図３の期間Ｔ１に示すように、比較部１３により検出電圧Ｖmが第１閾値電圧Ｖth1より高いと判定されているときには、充電コンデンサ２５の昇圧電圧ＶBOOSTは十分高く保持されていると判断し、昇圧スイッチ２３をオフ状態に保持し昇圧動作を行わない。

さらに、インジェクタ電流Ｉinjが増加すると昇圧電圧ＶBOOSTが低下するが、図３の期間Ｔ２に示すように、検出電圧Ｖmが第１閾値電圧Ｖth1より低くなると、ロジック回路１０は、充電コンデンサ２５に蓄積された昇圧電圧ＶBOOSTが低下してきていると判断し、検出電圧Ｖmが第１閾値電圧Ｖth1より低く且つ第２閾値電圧Ｖth2より高くなる条件を満たしている間、昇圧コイル２４の電流Ｉcoilを第１電流閾値Ｉth1と第２電流閾値Ｉth2との間に調整する。このとき、ロジック回路１０は、昇圧スイッチ２３をオン・オフ制御することで昇圧コイル２４の通電電流Ｉcoilを調整する。

昇圧スイッチ２３がオンされると、昇圧コイル２４の電流Ｉcoilが昇圧スイッチ２３を通じて流れるようになり昇圧スイッチ電流検出用の抵抗３０に流れる電流が上昇する。比較部１６は、昇圧スイッチ電流検出用の抵抗３０の端子間電圧Ｖm1を検出し、この端子間電圧Ｖm1を閾値電圧Ｖi1と比較することで昇圧コイル２４の通電電流Ｉcoilが第１閾値電流Ｉth1に達したか否かを判定し、この比較結果をロジック回路１０に出力する。ロジック回路１０は、この比較結果を参照し昇圧コイル２４の通電電流Ｉcoilが第１閾値電流Ｉth1を超えて流れたと判定したときには昇圧スイッチ２３をオフ制御する。すると、昇圧スイッチ電流検出用の抵抗３０に流れる電流が低下し当該抵抗３０の端子間電圧Ｖm1も低下する。

また、昇圧スイッチ２３がオフされると昇圧コイル２４の電流Ｉcoilが充電コンデンサ２５を通じて流れるようになり、充電コンデンサ電流検出用の抵抗２９に流れる電流が変化する。比較部１５は、充電コンデンサ電流検出用の抵抗２９の端子間電圧Ｖm2を検出し、この電圧Ｖm2を閾値電圧Ｖi2と比較することで充電コンデンサ２５の充電電流Ｉcが第２閾値電流Ｉth2を下回るように達したか否かを判定し、この比較結果をロジック回路１０に出力する。ロジック回路１０は、この比較結果を参照し充電電流Ｉcが第２閾値電流Ｉth2を下回ると判定したときには昇圧スイッチ２３をオン制御する。なお、回路構成上、この充電電流Ｉcが第２閾値電流Ｉth2を下回るタイミングは昇圧コイル２４の電流Ｉcoilが第２閾値電流Ｉth2を下回るタイミングと同一タイミングとなる。

すると、充電コンデンサ電流検出用の抵抗２９に流れる電流が低下し、当該抵抗２９の端子間電圧Ｖm2も低下する。そして昇圧スイッチ２３を再度オンすることで昇圧コイル２４の電流Ｉcoilが上昇する。このような処理が繰り返されることで、充電コンデンサ２５の端子間電圧を上昇制御できるようになり、所定の第１昇圧度で充電コンデンサ２５を充電できる。

さらに、インジェクタ電流Ｉinjが増加すると昇圧電圧ＶBOOSTがさらに低下するが、図３の期間Ｔ３において、検出電圧Ｖmが第２閾値電圧Ｖth2より低くなると、閾値選択ブロック１１は、比較部１４の比較結果に応じて閾値電圧Ｖi1、Ｖi2を変更する。このとき、閾値選択ブロック１１は、閾値電圧Ｖi1を第３電流閾値Ｉth3に対応した電圧に変更して比較部１６に出力すると共に、閾値電圧Ｖi2を第４電流閾値Ｉth4に対応した電圧に変更して比較部１５に出力する。本実施形態において、第３電流閾値Ｉth3は第１電流閾値Ｉth1よりも高く、第４電流閾値Ｉth4は第２電流閾値Ｉth2よりも高く定められている。

すると、図３の期間Ｔ３において、検出電圧Ｖmが第２閾値電圧Ｖth2よりも低くなるときには、ロジック回路１０は、充電コンデンサ２５に蓄積される昇圧電圧ＶBOOSTがさらに低下していると判断し、昇圧コイル２４の電流Ｉcoilを第３電流閾値Ｉth3と第４電流閾値Ｉth4との間に調整する。昇圧スイッチ２３のオン・オフのタイミングは、前述の第１電流閾値Ｉth1と第２電流閾値Ｉth2との間に調整する方法と類似の方法であるためその説明を省略する。これにより、第１昇圧度よりも高い所定の第２昇圧度で充電コンデンサ２５を充電できる。

この後、インジェクタ電流Ｉinjが所定のピーク電流Ｉｐに達すると、集積回路５の噴射制御ブロック９は、電流検出抵抗２０の端子間電圧Ｖm3を検出することで当該ピーク電流Ｉｐを検出し、放電スイッチ１８及び定電流スイッチ１９をオフ制御する。すると、インジェクタ電流Ｉinjが低下する。インジェクタ電流Ｉinjが低下すれば電力消費量が低下するため、ロジック回路１０が、昇圧ブロック６の充電コンデンサ２５の充電処理を前述のまま進めていれば、昇圧ブロック６の検出電圧Ｖmも上昇する。ロジック回路１０は、比較部１２の比較結果を参照し昇圧停止閾値電圧Ｖm_maxに達したか否かを判定し、図３の期間Ｔａに示すように、昇圧停止閾値電圧Ｖm_maxに達したことを条件として昇圧ブロック６の昇圧動作を停止させる。このときロジック回路１０は、昇圧スイッチ２３をオフ制御し昇圧スイッチ２３のオフ状態を保持する。

他方、図３の期間Ｔ４に示すように、噴射制御ブロック９は、インジェクタ電流Ｉinjをピーク電流Ｉｐよりも低く定められた所定範囲に保持するように定電流スイッチ１９をオン・オフ制御する。これにより、噴射弁２の開弁状態を保持して噴射を継続できる。この後、マイコン４が、噴射指令信号のノンアクティブレベルを出力すると、噴射制御ブロック９は、この噴射指令信号のノンアクティブレベルを受付け、気筒選択スイッチ１７をオフ制御する。これにより、インジェクタ電流Ｉinjの通電を遮断できる。この後、再度マイコン４が噴射指令信号を集積回路５に出力すると、集積回路５が前述の一連の処理を繰り返すことになるが、この説明は省略する。

図４は、集積回路５の制御内容及びその他のブロックの動作をフローチャートにより理解し易く示している。図４に示すように、集積回路５は、Ｓ１において検出電圧ＶmがＶm≧Ｖth1、Ｖth2≦Ｖm＜Ｖth1、Ｖm＜Ｖth2の何れの条件を満たしているか否かを判定し、Ｓ２〜Ｓ５及びＳ７〜Ｓ１０に示すように、この昇圧コイル２４に流れる電流Ｉcoilの条件に応じて昇圧スイッチ２３のオン・オフの制御状態を切り替える。

例えば、集積回路５は、噴射弁２を通じた燃料噴射開始当初においてインジェクタ電流Ｉinjがピーク電流Ｉｐに達するまでの間に、検出電圧ＶmがＶm≧Ｖth1の条件を満たすときには、昇圧スイッチ２３をオフ制御したまま保持する。また集積回路５は、検出電圧ＶmがＶth2≦Ｖm＜Ｖth1の条件を満たすときには、Ｓ２〜Ｓ５において昇圧コイル２４の電流Ｉcoilが第１電流閾値Ｉth1と第２電流閾値Ｉth2との間になるように昇圧スイッチ２３をオン・オフ制御する。そして集積回路５は、Ｓ６に示すように検出電圧Ｖmの条件Ｖm＜Ｖth2、Ｖth2≦Ｖm＜Ｖm_maxを満たすときには、それぞれステップＳ７、Ｓ２に移行し、検出電圧ＶmがＶm≧Ｖm_maxの条件を満たすときには制御終了する。

また集積回路５は、Ｓ１又はＳ６において検出電圧ＶmがＶm＜Ｖth2となるときには、Ｓ７〜Ｓ１０において、昇圧コイル２４の電流Ｉcoilが第３電流閾値Ｉth3と第４電流閾値Ｉth4との間になるように昇圧スイッチ２３をオン・オフ制御する。そして、集積回路５は、Ｓ１１において検出電圧ＶmがＶm≧Ｖm_maxとなるか否かを判定し、モニタ電圧ＶmがＶm＜Ｖm_maxのときにはＳ６に処理を戻し、Ｖm≧Ｖm_maxのときには制御終了する。すなわち、このような昇圧制御処理が行われることで、図３に示すタイミングチャートで示した処理を実現できる。なお、この図４は、図１に示すハードウェアを用いた制御処理又はその動作をフローチャートを用いて理解し易く示しているが、この図４に示す制御処理を、マイコン４又は集積回路５等の各種制御装置に記憶されたプログラムを用いてソフトウェア的に実行するようにしても良い。

＜比較例の説明＞
図５は比較例をＥＣＵ１０１ａとして示しており、図６はこの比較例を適用したときの動作をタイミングチャートにより破線で示している。

図５の集積回路５ａに示すように、例えば図１に示す閾値選択ブロック１１を設けることなく、ロジック回路１０ａが、昇圧コイル２４に流れる電流Ｉcoilの上限電流閾値Ｉth1に対応した上限閾値電圧Ｖi1、下限電流閾値Ｉth2に対応した下限閾値電圧Ｖi2、をそれぞれ一つだけ設けて制御することを考える。

この場合、図６に示すように、ロジック回路１０ａが、気筒選択スイッチ１７、放電スイッチ１８、定電流スイッチ１９を前述と同様にオン・オフ制御することでインジェクタ電流Ｉinjに変化を生じない。しかし、図６の昇圧電圧ＶBOOSTの検出電圧Ｖmの破線部分を検出電圧Ｖmの実線と比較すれば明らかなように、図５の比較例を採用すると、検出電圧Ｖmはその標準値（≒昇圧停止閾値電圧Ｖm_max）への復帰が遅れてしまう。すなわち、昇圧電圧ＶBOOSTの復帰が遅れてしまうことになる。すると、繰り返し素早く噴射制御できなくなる。本実施形態では、検出電圧Ｖmの実線部分を参照すれば明らかなように、昇圧電圧ＶBOOSTを素早く復帰させることができ、比較例の破線部分と比較しても昇圧電圧ＶBOOSTの復帰時間を短縮できる。

＜本実施形態の概念的なまとめ＞
以下、本実施形態の特徴を概念的にまとめる。
本実施形態によれば、比較部１５、１６が昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTに応じた電圧Ｖmを複数の互いに異なる閾値電圧Ｖth1、Ｖth2と比較し、集積回路５が、この比較結果に基づいて昇圧ブロック６の昇圧度を第１昇圧度、又は、第１昇圧度よりも高い第２昇圧度に設定して昇圧動作させている。これにより、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTを標準値（≒昇圧停止閾値電圧Ｖm_max）に復帰させるための時間を自由に調整できる。

本実施形態によれば、集積回路５は、噴射弁２に開弁動作を行わせるためのピーク電流Ｉｐを通電するときに、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTに応じた電圧Ｖmを複数の閾値電圧Ｖth1及びＶth2と比較した結果に基づいて昇圧ブロック６の昇圧度をそれぞれ変化させている。このため、たとえコイル３にピーク電流Ｉｐを通電するときに、昇圧ブロック６により生成される昇圧電圧ＶBOOSTの電力消費が激しくなり昇圧電圧ＶBOOSTが大きく低下したとしても、昇圧電圧ＶBOOSTを標準値（≒昇圧停止閾値電圧Ｖm_max）へ早期に復帰させることができる。

本実施形態によれば、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTが第１閾値電圧Ｖth1よりも下回るときには所定の第１昇圧度により昇圧ブロック６の昇圧動作を開始し、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTが第２閾値電圧Ｖth2よりも下回るときには第１昇圧度よりも高い第２昇圧度により昇圧ブロック６を昇圧動作させるようにしている。これにより、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTを標準値に復帰させるための時間を短縮できる。

具体例として、例えば図１の構成では、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTの検出電圧Ｖmが第１閾値電圧Ｖth1よりも下回るときには、閾値選択ブロック１１が比較部１６、１５の閾値電圧Ｖi1、Ｖi2を第１電流閾値Ｉth1、第２電流閾値Ｉth2に対応したそれぞれの電圧に設定し、ロジック回路１０が昇圧スイッチ２３をオン・オフ制御することで昇圧コイル２４の通電電流Ｉcoilを第１電流閾値Ｉth1と第２電流閾値Ｉth2との間になるように制御して第１昇圧度により昇圧ブロック６の昇圧動作を開始させ、充電コンデンサ２５に充電電流を通電している。また、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTの検出電圧Ｖmが、第２閾値電圧Ｖth2より下回るときには、閾値選択ブロック１１が比較部１６、１５の閾値電圧Ｖi1、Ｖi2を第３電流閾値Ｉth3、第４電流閾値Ｉth4に対応したそれぞれの電圧に切替えて設定し、ロジック回路１０が、昇圧スイッチ２３をオン・オフ制御することで昇圧コイル２４の電流Ｉcoilを第３電流閾値Ｉth3と第４電流閾値Ｉth4との間になるように制御して昇圧度を第１昇圧度よりも高い第２昇圧度に切替えて当該第２昇圧度により昇圧ブロック６の昇圧動作を行うことで充電コンデンサ２５に充電電流を通電するようにしている。このため、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTを標準値に復帰させるための時間を短縮できる。

また、始動時には、ロジック回路１０は昇圧コイル２４の電流Ｉcoilを第３電流閾値Ｉth3と第４電流閾値との間になるように制御し、充電コンデンサ２５に充電電流を通電するようにしている。このため、極力高い電流により充電制御することができ極力素早く噴射制御可能状態にすることができる。

（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。

前述実施形態では、説明の簡略化のため、１気筒分の噴射弁２を駆動するためのコイル３を表記して説明を行ったが、２気筒、４気筒、６気筒などの複数気筒の場合においても同様の内容を実施できる。このような複数気筒を備えるとき、特にある気筒の噴射弁２から燃料噴射する途中に他の気筒の噴射弁２から燃料噴射を開始する多段噴射処理を行うときには、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTが前述実施形態に比較しても低下しやすいことが懸念されるが、前述実施形態の構成を適用することで、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTの復帰時間を短縮できるため、複数気筒を用いて多段噴射する場合においても特に有効な効果を奏する。

「昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTに応じた電圧」として、抵抗２７及び２８による分圧電圧Ｖmを示した形態を示したが、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTそのものを複数の閾値電圧Ｖth1、Ｖth2と比較可能に回路構成されていても良い。当然、昇圧電圧ＶBOOSTそのものも、「昇圧電圧に応じた電圧」に包含されることは説明するまでもないものであり、同等の作用効果を得られる。昇圧度を第１及び第２昇圧度の２段階に切替えた形態を示したが、３段階以上の複数段階に分けて昇圧度を切り替えるようにしても良い。

噴射弁２による燃料噴射間隔が比較的長い場合などには、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTがたとえ低下したとしても復帰するまでの待機時間を長くしても良い場合もある。このような場合、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTを復帰させるための時間を長期化しても良い。この場合、昇圧コイル２４の電流Ｉcoilの第１及び第２電流閾値Ｉth1及びＩth2、第３及び第４電流閾値Ｉth3及びＩth4を適宜調整することで昇圧度を調整すると良く、特に、第１電流閾値Ｉth1＜第３電流閾値Ｉth3、第２電流閾値Ｉth2＜第４電流閾値Ｉth4の関係を満たしている必要はない。これにより、昇圧ブロック６の昇圧電圧ＶBOOSTを復帰させるための時間を自由に調整できる。

マイコン４及び集積回路５が協働して制御処理を行う形態を示したが、これ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り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。

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。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において、考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。

本開示は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

図面中、１０１は電子制御装置（燃料噴射制御装置）、２は噴射弁、５は集積回路（駆動部）、６は昇圧ブロック、Ｖth1、Ｖth2は閾値電圧、ＶBOOSTは昇圧電圧、Ｉinjはインジェクタ電流、を示す。

Claims (5)

1. 噴射弁（２）の開弁動作を行うときに用いられる昇圧ブロック（６）の昇圧電圧（ＶBOOST）に応じた電圧（Ｖm）を複数の互いに異なる閾値電圧（Ｖth1，Ｖth2）と比較可能な比較部（１５、１６）と、
   前記比較部により前記複数の閾値電圧の少なくとも一つの閾値電圧と比較した結果に基づいて前記昇圧ブロックの昇圧度を設定して昇圧動作させる駆動部（５）と、
   を備える燃料噴射制御装置。
2. 前記駆動部は、前記噴射弁の開弁動作を行うためのピーク電流（Ｉｐ）を通電するときに、前記昇圧ブロックの昇圧電圧に応じた電圧を前記複数の閾値電圧と前記比較部により比較した結果に基づいて前記昇圧ブロックの昇圧度をそれぞれ変化させる請求項１記載の燃料噴射制御装置。
3. 前記駆動部は、前記昇圧ブロックの昇圧電圧に応じた電圧が第１の閾値電圧（Ｖth1）よりも下回るときには所定の第１昇圧度により前記昇圧ブロックの昇圧動作を開始し、前記昇圧ブロックの昇圧電圧に応じた電圧が前記第１の閾値電圧より小さく設定された第２の閾値電圧（Ｖth2）よりも下回るときには前記第１昇圧度より高い第２昇圧度により前記昇圧ブロックを昇圧動作させる請求項１または２記載の燃料噴射制御装置。
4. 前記昇圧ブロックは、昇圧スイッチ（２３）と昇圧コイル（２４）と充電コンデンサ（２５）とを組み合わせて構成されると共に前記充電コンデンサの充電電圧を前記昇圧電圧として出力するように構成され、
   前記駆動部は、前記昇圧ブロックの昇圧電圧が第１の閾値電圧よりも下回ると前記昇圧スイッチをオン・オフ制御することにより前記昇圧コイルの通電電流を第１電流閾値（Ｉth1）と当該第１電流閾値よりも低い第２電流閾値（Ｉth2）との間になるように制御して前記充電コンデンサに充電電流を通電し、
   前記昇圧ブロックの昇圧電圧が前記第２の閾値電圧を下回ると前記昇圧コイルの通電電流を第１電流閾値よりも高い第３電流閾値（Ｉth3）と前記第２電流閾値よりも高い第４電流閾値（Ｉth4）との間になるように制御して前記充電コンデンサに充電電流を通電する請求項３記載の燃料噴射制御装置。
5. 前記駆動部は、始動時には前記第３電流閾値と前記第４電流閾値との間になるように制御して前記充電コンデンサに充電電流を通電する請求項４記載の燃料噴射制御装置。

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