JP2018091303A - 噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1から図2は第1実施形態の説明図を示している。図1は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)気筒のエンジン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を構成する誘導性負荷としての電磁コイル(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2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、開弁したときには加圧された燃料を内燃機関に供給する。これにより、噴射弁2は、内燃機関に燃料を噴射し混合気を形成できる。
図示しないイグニッションスイッチなどの電源スイッチがオンされると、第1電圧としての電源電圧VBが、電子制御装置101のマイコン4及び制御回路5に供給される。すると、図示しない昇圧回路が電源電圧VBを昇圧して昇圧電圧Vboostを生成し供給ノードN1に出力する。このとき、昇圧電圧Vboostは電源電圧VBより高い電圧(第2電圧相当)となる。制御回路5は、まずピーク電流閾値Ipに対応した電圧をコンパレータ18の反転入力端子に出力するようにD/A変換器16にデジタル指令する。これにより、コンパレータ18は通常「L」を出力するものの、電流検出抵抗11に流れる電流がピーク電流閾値Ipに達したときに「H」を出力するように設定される。
図2のタイミングt4において、コイル3の電流が第2下限値Itd2(<Itd1)に達すると、コンパレータ19は、図2のタイミングt4において第2下限値Itd2に達したことを検知し「H」→「L」を制御回路5に出力する。制御回路5は、このコンパレータ19の出力変化を受け付けて、放電スイッチ6をオン制御する。放電スイッチ6の駆動信号参照。
本実施形態によれば、コイル3の電流がピーク電流閾値Ipに達するようにコイル3に印加された後、コイル3に電源電圧VBを通電オン・オフすることでピーク電流閾値Ipよりも低い第1所定電流範囲内で定電流制御するときに、制御回路5は第1所定電流範囲の第1下限値Itd1を下回る第2下限値Itd2に達したことを条件として昇圧電圧Vboostをコイル3に印加するようにしている。これにより、たとえ電源電圧VBが低電圧(〜6V、〜8V)であったとしても、昇圧電圧Vboostをコイル3に印加することで第1所定電流範囲内にて定電流制御できるようになり、噴射弁2をより信頼性良く開弁完了できるようになる。
図3及び図4は、第2実施形態の追加説明図を示している。図3に電気的構成を示すように、電子制御装置201は、電子制御装置101のコンパレータ19、D/A変換器17を備えていない。代わりに、電子制御装置201はタイマ20を備えた制御回路205を備える。このタイマ20は、第1所定電流範囲の第1下限値Itd1を下回ったタイミングから所定時間Taを計測するためのタイマである。この所定時間Taは、電源電圧VBが最低電圧(例えば〜6V)となる過酷な条件を想定して設定される時間(第1所定時間相当)であり、前述の過酷な条件を想定したときに第1下限値Itd1から第1上限値Itu1に至るまでの時間の上限以上の時間に設定されている。電子制御装置201のその他の構成は、電子制御装置101の構成と同様であるため、その説明を省略する。
図5は第3実施形態の追加説明図を示している。本実施形態は、コイル3の電流がピーク電流閾値Ipに達した後、所定範囲内での定電流制御をタイミングt2〜t9の間で1回だけ行う形態である。すなわち、第1実施形態と比較して説明するならば、2回目の定電流制御をしていない場合に相当する形態である。このため、同一又は類似の構成には、第1実施形態と同一符号を用いて説明する。
図6は第4実施形態の追加説明図を示している。本実施形態もまた、コイル3の電流がピーク電流閾値Ipに達した後に定電流制御をタイミングt2〜t9の間で1回だけ行う形態であり、第2実施形態において2回目の定電流制御を行っていない場合に相当する形態である。このため、同一又は類似の構成には第2実施形態と同一符号を用いて説明する。
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。
Claims (8)
- 噴射弁を開弁開始するためにピーク電流(Ip)が駆動用のコイル(3)に印加された後、前記コイルに第1電圧を通電オン・オフすることにより前記ピーク電流よりも低い所定電流範囲に定電流制御する定電流制御部(5、205)と、
前記定電流制御部により定電流制御するときに前記所定電流範囲を下回ったことが検知されたことを条件として前記第1電圧より高い第2電圧を前記コイルに印加する高電圧印加制御部(5、205)と、
を備える噴射制御装置。 - 前記高電圧印加制御部は、前記コイルにピーク電流が印加された後に前記コイルの通電電流が所定電流範囲の第1下限値(Itd1)を下回るように定められた第2下限値(Itd2)に達したときに前記第2電圧を印加する請求項1記載の噴射制御装置。
- 前記高電圧印加制御部は、前記所定電流範囲を下回ったタイミングから第1所定時間(Ta)を経過したときに前記第2電圧を印加する請求項1記載の噴射制御装置。
- 前記定電流制御部が前記所定電流範囲で定電流制御するときに当該所定電流範囲を下回ったときには、前記高電圧印加制御部は第2所定時間(T2)を限度として第2電圧を前記コイルに印加する請求項1から3の何れか一項に記載の噴射制御装置。
- 前記定電流制御部が前記所定電流範囲で定電流制御するときに当該所定電流範囲を下回ったときには、前記高電圧印加制御部は所定回数を上限として第2電圧を前記コイルに印加する請求項1から3の何れか一項に記載の噴射制御装置。
- 前記定電流制御部は、1回の噴射弁の開弁期間において第1所定電流範囲にて定電流制御を行い、その後、前記第1所定電流範囲よりも低い範囲の第2所定電流範囲にて定電流制御し、
前記高電圧印加制御部は、前記第1所定電流範囲の第1下限値を下回る第2下限値に達したことを条件として前記第1電圧より高い第2電圧を前記コイルに印加する請求項1から3の何れか一項に記載の噴射制御装置。 - 前記定電流制御部が前記第1所定電流範囲で定電流制御するときに当該第1所定電流範囲を下回ったときには、前記高電圧印加制御部は所定時間を限度として第2電圧を前記コイルに印加する請求項6記載の噴射制御装置。
- 前記定電流制御部が前記第1所定電流範囲で定電流制御するときに当該第1所定電流範囲を下回ったときには、前記高電圧印加制御部は所定回数を上限として第2電圧を前記コイルに印加する請求項6記載の噴射制御装置。
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