JP2020125744A - Fuel injection control device - Google Patents

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Abstract

To provide a fuel injection control device capable of switching a reflux method.SOLUTION: A control IC 6 controls on and off of a discharge switch 7, a constant current control switch 8, a cylinder selection switch 9, and an MOS transistor 12b. The control IC 6 is configured to apply energy to a solenoid 3 under a condition that the cylinder selection switch 9 is turned on and the discharge switch 7 or the constant current control switch 8 is turned on. The control IC 6 can supply a forward current through a diode 11 or 12a so as to allow reflux of the energy by turning off the MOS transistor 12b when supply of the energy applied to at least the solenoid 3 is shut down. Also, the control IC 6 can supply a current to the MOS transistor 12b so as to allow reflux of the energy by turning on the MOS transistor 12b when supply of the energy applied to the solenoid 3 is shut down. The control IC 6 is configured to switch an energy reflux by the MOS transistor 12b and an energy reflux by the diode 11 or 12a.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関に燃料を噴射するインジェクタが有するソレノイドにエネルギを印加することで燃料を噴射制御する燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device that controls fuel injection by applying energy to a solenoid of an injector that injects fuel into an internal combustion engine.

燃料噴射制御装置は、指令噴射量に応じてインジェクタ（噴射弁とも称される）のソレノイドにエネルギを印加することでインジェクタの噴射孔から燃料を噴射させる。インジェクタへの印加エネルギは、還流ダイオードから還流することで消弧されるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。 The fuel injection control device injects fuel from an injection hole of an injector by applying energy to a solenoid of an injector (also referred to as an injection valve) according to a command injection amount. The energy applied to the injector is configured to be extinguished by returning from the return diode (see, for example, Patent Document 1).

特開２００３−２７９９４号公報JP, 2003-27994, A

出願人は、還流ダイオードに代えて短絡スイッチを接続し、この短絡スイッチを通じてソレノイドの蓄積エネルギによる通電電流を還流することで、短絡スイッチの素子の特性によっては熱損失を低減できることを確認している。
その後、出願人は、引き続き技術改良を施しているものの、インジェクタによる燃料の噴射量の安定性、各素子の特性などを総合的に考慮すると、条件によっては還流ダイオードにより還流させる方が良いことが判明し、還流ダイオード又は短絡スイッチによる還流方法を適切に選択することが望ましいということが判明した。
本発明の開示の目的は、還流ダイオード又は短絡スイッチによる還流方法を適切に選択して還流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。 The applicant has confirmed that the heat loss can be reduced depending on the characteristics of the element of the short-circuit switch by connecting a short-circuit switch instead of the free-wheeling diode and by circulating the energized current due to the stored energy of the solenoid through the short-circuit switch. ..
After that, the applicant continued to improve the technology, but considering the stability of the amount of fuel injected by the injector, the characteristics of each element, etc., it may be better to use a freewheeling diode to recirculate under certain conditions. It has been found that it is desirable to properly select the freewheeling method by a freewheeling diode or a short circuit switch.
An object of the disclosure of the present invention is to provide a fuel injection control device capable of appropriately recirculating by appropriately selecting a recirculation method using a recirculation diode or a short-circuit switch.

請求項１記載の発明は、内燃機関に燃料を噴射するインジェクタ（２）が有するソレノイド（３）にエネルギを印加することで燃料を噴射制御するものであり、上流側スイッチ（７、８）、下流側スイッチ（９）、還流用のダイオード（１１、１２ａ）、短絡スイッチ（１２ｂ）、及び駆動制御部（６）を備える。 The invention according to claim 1 controls the injection of fuel by applying energy to a solenoid (3) of an injector (2) for injecting fuel into an internal combustion engine. The upstream side switch (7, 8), A downstream switch (9), a free wheeling diode (11, 12a), a short-circuit switch (12b), and a drive control unit (6) are provided.

上流側スイッチは、上流側の電源線（Ｌ１、Ｌ２）からソレノイドへと至る給電経路に設けられる。下流側スイッチは、ソレノイドと下流側のグランドとの間に設けられる。 The upstream switch is provided in a power feeding path from the upstream power supply line (L1, L2) to the solenoid. The downstream switch is provided between the solenoid and the downstream ground.

還流用のダイオードは、ソレノイドの上流側の端子とグランドとの間にグランドの側をアノードとして設けられる。短絡スイッチは、ソレノイドの上流側の端子とグランドとの間に還流用ダイオードと並列に設けられる。駆動制御部は、上流側スイッチ、下流側スイッチ及び短絡スイッチのオンとオフを制御するものであり、下流側スイッチをオンすると共に上流側スイッチをオンすることによりソレノイドにエネルギを印加する。 The free wheeling diode is provided between the terminal on the upstream side of the solenoid and the ground as an anode on the ground side. The short circuit switch is provided in parallel with the free wheeling diode between the upstream terminal of the solenoid and the ground. The drive control unit controls ON/OFF of the upstream switch, the downstream switch, and the short-circuit switch, and applies energy to the solenoid by turning on the downstream switch and turning on the upstream switch.

上記構成では、上流側スイッチ及び下流側スイッチがオンされるとソレノイドにエネルギが印加される。また、上記構成では、短絡スイッチがオフされるとダイオードの両端が短絡されていない状態となり、短絡スイッチがオンされるとダイオードの両端が短絡された状態となる。 In the above configuration, energy is applied to the solenoid when the upstream switch and the downstream switch are turned on. Further, in the above configuration, when the short-circuit switch is turned off, both ends of the diode are not short-circuited, and when the short-circuit switch is turned on, both ends of the diode are short-circuited.

駆動制御部は、少なくともソレノイドに印加したエネルギの供給を遮断したときに短絡スイッチをオフさせていることでダイオードに順方向通電してエネルギを還流可能にすると共に、ソレノイドに印加したエネルギの供給を遮断した際に短絡スイッチをオンすることで短絡スイッチに通電してエネルギを還流可能にしている。 The drive control unit turns on the short-circuit switch at least when the supply of the energy applied to the solenoid is cut off so that the diode can be forwardly energized to recirculate the energy and the energy applied to the solenoid can be supplied. When the power is cut off, the short-circuiting switch is turned on to energize the short-circuiting switch so that energy can be returned.

駆動制御部は、短絡スイッチによるエネルギの還流（以下、スイッチ還流と略す）とダイオードによるエネルギの還流（以下、ダイオード還流と略す）とを切換可能に構成されているため、インジェクタによる燃料噴射量の安定性、各素子の特性などに応じて、スイッチ還流、ダイオード還流による還流方法を切り換えることができる。この結果、還流ダイオード又は短絡スイッチによる還流方法を適切に選択して還流できる。 Since the drive control unit is configured to be capable of switching between energy recirculation by a short-circuit switch (hereinafter, abbreviated as switch recirculation) and energy recirculation by a diode (hereinafter, abbreviated as diode recirculation), the amount of fuel injection by the injector is changed. Depending on the stability, the characteristics of each element, etc., it is possible to switch the return method by the switch return method or the diode return method. As a result, it is possible to appropriately select the return method using the return diode or the short-circuiting switch.

請求項２記載の発明によれば、駆動制御部は、第１期間には何れか一方により還流し続け、第２期間には他方の還流に切り換えるため、電流変化量が比較的大きい第１期間中に還流方法を切り換えることがなくなり、インジェクタの通電電流波形を極力変化させることなく制御でき、インジェクタの燃料噴射量を極力目標値に一致させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the drive control unit continues to recirculate by either one in the first period and switches to the other in the second period, so that the first period in which the current change amount is relatively large. There is no need to switch the recirculation method inside, the current waveform of the injector can be controlled without changing as much as possible, and the fuel injection amount of the injector can be made to match the target value as much as possible.

請求項３記載の発明によれば、駆動制御部は、インジェクタが開弁完了したと判定した後に他方の還流に切り換えているため、インジェクタによる開弁を完了したと判定した後に還流制御を切り換えることができる。 According to the third aspect of the present invention, the drive control unit switches to the other return flow after determining that the injector has completed opening the valve. Therefore, the drive control unit switches the return control after determining that the injector has completed opening the valve. You can

請求項４記載の発明によれば、開弁判定部は、電流検出部により検出される電流の変曲点を用いて開弁完了したか否かを判定することができる。 According to the invention described in claim 4, the valve opening determination unit can determine whether or not the valve opening is completed by using the inflection point of the current detected by the current detection unit.

請求項５記載の発明によれば、駆動制御部は、他方の還流を長時間するときにはスイッチ還流又はダイオード還流のうち回路の損失を低減可能にする還流制御を行っている。例えば、（使用するダイオードの順方向電圧ＶＦ）＜（使用する短絡スイッチのオン抵抗×通電電流）を満たすときには、ダイオードの方が回路の損失を低減できる。逆に、（使用するダイオードの順方向電圧ＶＦ）＞（使用する短絡スイッチのオン抵抗×通電電流）を満たすときには、短絡スイッチにより還流した方が回路の損失を低減できる。このような場合、スイッチ還流又はダイオード還流を適切に選択することで回路損失を低減できる。 According to the fifth aspect of the present invention, the drive control unit performs the return flow control that can reduce the circuit loss of the switch return flow or the diode return flow when the other return flow is long. For example, when (forward voltage VF of diode to be used)<(ON resistance of short-circuit switch to be used×energized current) is satisfied, the diode can reduce circuit loss. Conversely, when (forward voltage VF of diode to be used)>(ON resistance of short-circuit switch to be used x energization current) is satisfied, the circuit loss can be reduced by recirculation by the short-circuit switch. In such a case, the circuit loss can be reduced by appropriately selecting the switch return or the diode return.

請求項６記載の発明によれば、インジェクタの開弁完了するまではダイオード還流により還流し続けることで、インジェクタの通電電流波形を極力変化させることなく制御できるようになり、インジェクタの燃料噴射量を安定的に保持できる。 According to the invention described in claim 6, by continuing the circulation by the diode circulation until the valve opening of the injector is completed, the current waveform of the injector can be controlled without changing as much as possible, and the fuel injection amount of the injector can be controlled. Can be held stably.

請求項７記載の発明によれば、インジェクタの開弁完了後にスイッチ還流に切り換えているため、短絡スイッチのオン抵抗による損失がダイオードに通電されることによる損失よりも小さい場合に、回路の損失を低減できる。 According to the invention described in claim 7, since the switch recirculation is switched to after the valve opening of the injector is completed, the loss of the circuit is reduced when the loss due to the on resistance of the short-circuit switch is smaller than the loss due to energizing the diode. It can be reduced.

第１実施形態における燃料噴射制御装置の構成ブロック図Configuration block diagram of the fuel injection control device in the first embodiment 処理の流れを概略的に示すフローチャートFlowchart schematically showing the flow of processing タイミングチャートTiming chart 還流切換判定処理を概略的に示すフローチャートFlowchart schematically showing the reflux switching determination process タイミングチャートTiming chart タイミングチャートTiming chart 第２実施形態における処理の流れを概略的に示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of the process in 2nd Embodiment roughly. タイミングチャートTiming chart 第３実施形態における処理の流れを概略的に示すフローチャートFlowchart schematically showing the flow of processing in the third embodiment タイミングチャートTiming chart 還流切換判定処理を概略的に示すフローチャートFlowchart schematically showing the reflux switching determination process タイミングチャートTiming chart 第４実施形態における燃料噴射制御装置の構成ブロック図Configuration block diagram of a fuel injection control device in a fourth embodiment

以下、燃料噴射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。 Hereinafter, some embodiments of the fuel injection control device will be described with reference to the drawings. In each of the embodiments described below, configurations that perform the same or similar operations are denoted by the same or similar reference numerals, and description thereof will be omitted as necessary.

（第１実施形態）
図１から図６は、第１実施形態の説明図を示している。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内燃機関に燃料を噴射制御する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ソレノイド３の通電開始タイミング及び通電時間を制御する。 (First embodiment)
1 to 6 show explanatory views of the first embodiment. FIG. 1 schematically shows an electrical configuration example of an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 101 as a fuel injection control device. The electronic control unit 101 is a device that drives a solenoid injector 2 that controls injection of fuel into an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile, and energizes a solenoid 3 as an inductive load that forms the injector 2. Control start timing and energization time.

インジェクタ２はソレノイド３を備え、電子制御装置１０１がソレノイド３に通電してエネルギを印加することでインジェクタ２から燃料を噴射する。インジェクタ２には、燃料ポンプにより加圧された燃料が供給され、インジェクタ２が開弁したときには加圧された燃料を内燃機関に噴射する。 The injector 2 includes a solenoid 3, and the electronic control unit 101 energizes the solenoid 3 to apply energy to inject fuel from the injector 2. The fuel pressurized by the fuel pump is supplied to the injector 2, and when the injector 2 opens, the pressurized fuel is injected into the internal combustion engine.

図１に示すように、電子制御装置１０１は、電源ＩＣ４、マイコン５、制御ＩＣ６、放電スイッチ７、定電流制御スイッチ８、並びに気筒選択スイッチ９を主構成として備え、インジェクタ２のソレノイド３に通電・停止制御することでインジェクタ２から燃料を噴射する。放電スイッチ７及び定電流制御スイッチ８は上流側スイッチとして構成され、気筒選択スイッチ９は下流側スイッチとして構成される。 As shown in FIG. 1, the electronic control unit 101 includes a power supply IC 4, a microcomputer 5, a control IC 6, a discharge switch 7, a constant current control switch 8, and a cylinder selection switch 9 as main components, and energizes the solenoid 3 of the injector 2. -The fuel is injected from the injector 2 by performing stop control. The discharge switch 7 and the constant current control switch 8 are configured as upstream switches, and the cylinder selection switch 9 is configured as a downstream switch.

電源ＩＣ４は、バッテリ電圧による電源電圧ＶＢを電源線Ｌ１を通じて入力し、安定化した直流の電源電圧ＶＣＣを生成し、マイコン５及び制御ＩＣ６に電源電圧ＶＣＣを供給する。マイコン５及び制御ＩＣ６は、電源電圧ＶＣＣを電源として動作する。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、例えば逆流防止用のダイオード１０、還流ダイオード１１、還流用スイッチ１２、電流検出部としての電流検出抵抗１３などを備える。制御ＩＣ６は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）による集積回路装置を用いて構成され、例えばロジック回路などによる制御主体と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶部を備え、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もので、駆動制御部として構成される。 The power supply IC4 inputs the power supply voltage VB of the battery voltage through the power supply line L1, generates a stabilized DC power supply voltage VCC, and supplies the power supply voltage VCC to the microcomputer 5 and the control IC6. The microcomputer 5 and the control IC 6 operate using the power supply voltage VCC as a power supply. Further, the electronic control unit 101 is provided with peripheral circuits associated with these main configurations, for example, a backflow prevention diode 10, a freewheeling diode 11, a freewheeling switch 12, a current detection resistor 13 as a current detection unit, and the like. The control IC 6 is configured by using an integrated circuit device such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and includes a control entity such as a logic circuit and a storage unit such as RAM, ROM, and EEPROM, and various types based on hardware and software. It executes control and is configured as a drive control unit.

制御ＩＣ６は、放電スイッチ７、定電流制御スイッチ８、気筒選択スイッチ９及び還流用スイッチ１２をオン・オフ制御し、電流検出抵抗１３に流れる電流を当該電流検出抵抗１３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。制御ＩＣ６は、気筒選択スイッチ９をオンさせ、放電スイッチ７又は定電流制御スイッチ８をオンさせることを条件としてソレノイド３にエネルギを印加するように構成されている。放電スイッチ７、定電流制御スイッチ８及び気筒選択スイッチ９は、それぞれｎチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成される。 The control IC 6 controls on/off of the discharge switch 7, the constant current control switch 8, the cylinder selection switch 9, and the recirculation switch 12, and detects the current flowing through the current detection resistor 13 by the terminal voltage of the current detection resistor 13. Various controls are executed according to the detection signal. The control IC 6 is configured to apply energy to the solenoid 3 on condition that the cylinder selection switch 9 is turned on and the discharge switch 7 or the constant current control switch 8 is turned on. The discharge switch 7, the constant current control switch 8 and the cylinder selection switch 9 are each composed of an n-channel type MOS transistor.

放電スイッチ７の制御端子は制御ＩＣ６に接続されている。放電スイッチ７は、上流側に設けられる昇圧電圧Ｖboostの電源線Ｌ２からソレノイド３の上流側の端子１ａへと至る給電経路に設けられている。 The control terminal of the discharge switch 7 is connected to the control IC 6. The discharge switch 7 is provided on a power supply path from the power supply line L2 for the boosted voltage Vboost provided on the upstream side to the terminal 1a on the upstream side of the solenoid 3.

また定電流制御スイッチ８の制御端子は制御ＩＣ６に接続されている。定電流制御スイッチ８は、上流側に設けられる電源電圧ＶＢの電源線Ｌ１からソレノイド３の上流側の端子１ａへと至る給電経路に設けられている。また、逆流防止用のダイオード１０が電源線Ｌ１から上流側の端子１ａにかけて順方向接続されている。 The control terminal of the constant current control switch 8 is connected to the control IC 6. The constant current control switch 8 is provided on a power supply path from the power supply line L1 of the power supply voltage VB provided on the upstream side to the terminal 1a on the upstream side of the solenoid 3. Further, a backflow preventing diode 10 is connected in the forward direction from the power supply line L1 to the upstream terminal 1a.

またソレノイド３の上流側の端子１ａとグランドＧとの間には、還流ダイオード１１がグランドＧの側をアノードとして逆方向接続されている。ソレノイド３の上流側の端子１ａとグランドＧとの間には、還流用スイッチ１２が接続されている。還流用スイッチ１２は、ボディダイオード１２ａ付きのｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ１２ｂにより構成されている。ＭＯＳトランジスタ１２ｂのドレインが上流側の端子１ａに接続されており、ソースがグランドＧに接続されており、ゲート（制御端子）が制御ＩＣ６に接続されている。ＭＯＳトランジスタ１２ｂが短絡スイッチ相当となる。ボディダイオード１２ａは、グランドＧの側をアノードとして、ソレノイド３の上流側の端子１ａとグランドＧとの間に接続されている。 Further, between the terminal 1a on the upstream side of the solenoid 3 and the ground G, the free wheeling diode 11 is reversely connected with the ground G side as the anode. A return switch 12 is connected between the terminal 1a on the upstream side of the solenoid 3 and the ground G. The freewheeling switch 12 is composed of an n-channel type MOS transistor 12b with a body diode 12a. The drain of the MOS transistor 12b is connected to the upstream terminal 1a, the source is connected to the ground G, and the gate (control terminal) is connected to the control IC 6. The MOS transistor 12b corresponds to a short circuit switch. The body diode 12a is connected between the terminal 1a on the upstream side of the solenoid 3 and the ground G, with the ground G side serving as an anode.

電子制御装置１０１の上流側の端子１ａと下流側の端子１ｂとの間には、駆動対象となるソレノイド３が接続されている。なお制御ＩＣ６は、駆動対象となるソレノイド３にエネルギを供給した後、そのエネルギ供給を遮断することになるが、ＭＯＳトランジスタ１２ｂをオフに保持することで還流ダイオード１１を通じてエネルギ還流可能に構成されている。また、制御ＩＣ６は、ソレノイド３にエネルギを供給した後、エネルギ供給を遮断した際にＭＯＳトランジスタ１２ｂをオンさせることでＭＯＳトランジスタ１２ｂに通電してエネルギを還流可能に構成されている。したがって、制御ＩＣ６は、還流ダイオード１１を通じてエネルギ還流するか、ＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じてエネルギ還流するか、を切換可能になっている。 The solenoid 3 to be driven is connected between the upstream terminal 1a and the downstream terminal 1b of the electronic control unit 101. The control IC 6 supplies energy to the solenoid 3 to be driven and then cuts off the energy supply. However, by keeping the MOS transistor 12b off, the energy can be returned through the return diode 11. There is. Further, the control IC 6 is configured such that, after supplying energy to the solenoid 3, when the energy supply is cut off, the MOS transistor 12b is turned on to energize the MOS transistor 12b to recirculate energy. Therefore, the control IC 6 can switch between returning energy through the free wheeling diode 11 and returning energy through the MOS transistor 12b.

気筒選択スイッチ９の制御端子は制御ＩＣ６に接続されている。気筒選択スイッチ９は、ソレノイド３とグランドＧとの間に接続されている。電流検出抵抗１３が、ソレノイド３及び気筒選択スイッチ９に直列接続されており、これによりソレノイド３の通電電流を検出可能に構成されている。 The control terminal of the cylinder selection switch 9 is connected to the control IC 6. The cylinder selection switch 9 is connected between the solenoid 3 and the ground G. The current detection resistor 13 is connected in series with the solenoid 3 and the cylinder selection switch 9 so that the energization current of the solenoid 3 can be detected.

電流検出抵抗１３の端子間電圧は制御ＩＣ６に入力されている。制御ＩＣ６は、内蔵アンプや比較器を用いて電流検出抵抗１３の端子間電圧と閾値とを比較し、ソレノイド３の通電電流が所定の閾値（例えば、ピーク電流閾値Ｉp、定電流制御範囲の上限値Ｉtu1と下限値Ｉtd1）に達したか否かを判定し、各スイッチ７〜９、１２のオン・オフを制御する。 The voltage between terminals of the current detection resistor 13 is input to the control IC 6. The control IC 6 compares the inter-terminal voltage of the current detection resistor 13 with a threshold value by using a built-in amplifier or a comparator, and the energizing current of the solenoid 3 is a predetermined threshold value (eg, peak current threshold value Ip, upper limit of constant current control range). It is determined whether or not the value Itu1 and the lower limit value Itd1) have been reached, and ON/OFF of each of the switches 7 to 9 and 12 is controlled.

図２から図４も参照しながら作用、動作を説明する。図示しないイグニッションスイッチなどにより電源スイッチがオンされると、図１に示すように、バッテリによる電源電圧ＶＢが電源ＩＣ４に供給され、電源ＩＣ４は安定化電源電圧ＶＣＣを生成しマイコン５及び制御ＩＣ６に供給する。図示しない昇圧回路は、制御ＩＣ６の制御に基づいて電源電圧ＶＢを昇圧して昇圧電圧Ｖboostを生成し、電源線Ｌ２に出力する。昇圧電圧Ｖboostは電源電圧ＶＢより高い電圧である。 The operation and operation will be described with reference to FIGS. 2 to 4. When the power switch is turned on by an ignition switch (not shown) or the like, as shown in FIG. 1, the power supply voltage VB from the battery is supplied to the power supply IC4, and the power supply IC4 generates the stabilized power supply voltage VCC to the microcomputer 5 and the control IC6. Supply. A booster circuit (not shown) boosts the power supply voltage VB under the control of the control IC 6 to generate a boosted voltage Vboost, which is output to the power supply line L2. The boosted voltage Vboost is higher than the power supply voltage VB.

制御ＩＣ６は、初期状態においてＭＯＳトランジスタ１２ｂをオフに保持し、ダイオード還流するようにフラグを保持する（図２のＳ１：ダイオード還流）。これにより、ＭＯＳトランジスタ１２ｂは回路上無いものと見做されることになり、上流側の端子１ａとグランドＧとの間には還流ダイオード１１及びボディダイオード１２ａが逆方向接続された状態となり、ソレノイド３の蓄積エネルギを還流ダイオード１１を通じて還流可能に調整している。 In the initial state, the control IC 6 holds the MOS transistor 12b off and holds the flag so that the diode recirculates (S1: diode recirculation in FIG. 2). As a result, the MOS transistor 12b is considered to be absent in the circuit, and the free wheeling diode 11 and the body diode 12a are reversely connected between the upstream terminal 1a and the ground G, and the solenoid The stored energy of No. 3 is adjusted so as to be recirculated through the recirculation diode 11.

電気的には、還流ダイオード１１及びボディダイオード１２ａが上流側の端子１ａとグランド間に並列接続されることになるため、順方向電圧ＶＦが低いダイオードを通じて還流することになるが、以下では、還流ダイオード１１の順方向電圧ＶＦが低く設定されており、還流ダイオード１１を通じて還流することと想定して説明する。
なお、ボディダイオード１２ａの順方向電圧ＶＦが還流ダイオード１１の順方向電圧ＶＦよりも低く設定されることで、当該ボディダイオード１２ａを還流用ダイオードとして用いても良い。 Electrically, since the free wheeling diode 11 and the body diode 12a are connected in parallel between the upstream terminal 1a and the ground, they flow back through the diode having the low forward voltage VF. It is assumed that the forward voltage VF of the diode 11 is set to be low and that the freewheeling diode 11 returns the current.
The body diode 12a may be used as a free wheel diode by setting the forward voltage VF of the body diode 12a lower than the forward voltage VF of the free wheel diode 11.

内燃機関に燃料を噴射するときに、マイコン５は、図３に示すように噴射指令信号のアクティブレベル（例えば「Ｈ」）を制御ＩＣ６に出力する。制御ＩＣ６は、図３のタイミングｔ１において気筒選択スイッチ９をオン制御する。このタイミングｔ１と同時又はその直後に、制御ＩＣ６は放電スイッチ７をオン制御する。気筒選択スイッチ９及び放電スイッチ７が共にオンされると、昇圧電圧Ｖboostがソレノイド３に印加されるようになり、図３のタイミングｔ１〜ｔ２のピーク電流制御期間Ｔ１に示すように、ソレノイド３の通電電流（インジェクタ通電電流とも称す）を上昇させることができる。 When injecting fuel into the internal combustion engine, the microcomputer 5 outputs the active level (for example, "H") of the injection command signal to the control IC 6 as shown in FIG. The control IC 6 turns on the cylinder selection switch 9 at the timing t1 in FIG. At the same time as or immediately after this timing t1, the control IC 6 turns on the discharge switch 7. When both the cylinder selection switch 9 and the discharge switch 7 are turned on, the boosted voltage Vboost is applied to the solenoid 3, and as shown in the peak current control period T1 at timings t1 to t2 in FIG. The energizing current (also referred to as the injector energizing current) can be increased.

制御ＩＣ６は、図２のＳ３〜Ｓ４においてインジェクタ通電電流が目標ピーク電流（＝ピーク電流閾値Ｉp）に達するまで昇圧通電を継続するが、インジェクタ通電電流が目標ピーク電流に達すると、ピーク電流制御期間Ｔ１を終了し、Ｓ５において放電スイッチ７をオフ制御することで昇圧通電を終了する。制御ＩＣ６は、ピーク電流制御期間Ｔ１中、図２のＳ３〜Ｓ４の処理を実行している間に、Ｓ２０に示す還流切換判定処理（開弁完了判定処理）を実行しても実行しなくても良い。本形態ではＳ２０の処理を実行しない形態を説明し、この処理の詳細は後述する。 The control IC 6 continues the boosting energization until the injector energizing current reaches the target peak current (=peak current threshold Ip) in S3 to S4 of FIG. 2, but when the injector energizing current reaches the target peak current, the peak current control period is reached. When T1 is finished and the discharge switch 7 is turned off in S5, boosting energization is finished. The control IC 6 does not execute the reflux switching determination process (valve opening completion determination process) shown in S20 while performing the processes of S3 to S4 in FIG. 2 during the peak current control period T1. Is also good. In this embodiment, a mode in which the process of S20 is not executed will be described, and details of this process will be described later.

図２のＳ５において放電スイッチ７がオフすると、ソレノイド３に印加されたエネルギの供給が遮断される。このときＭＯＳトランジスタ１２ｂがオフに保持されているため、ソレノイド３に印加されたエネルギが還流ダイオード１１を通じて還流し、インジェクタ通電電流は低下する（定電流制御遷移期間Ｔ２参照）。定電流制御遷移期間Ｔ２は、インジェクタ通電電流の電流変化量が後述する定電流制御期間Ｔ３よりも比較的大きい期間であり、この期間Ｔ２中には還流ダイオード１１により還流し続けると良い。 When the discharge switch 7 is turned off in S5 of FIG. 2, the supply of energy applied to the solenoid 3 is cut off. At this time, since the MOS transistor 12b is held off, the energy applied to the solenoid 3 flows back through the freewheeling diode 11, and the injector energization current decreases (see constant current control transition period T2). The constant current control transition period T2 is a period in which the current change amount of the injector energizing current is relatively larger than the constant current control period T3 described later, and it is preferable that the free wheeling diode 11 keeps returning current during this period T2.

図２のＳ５〜Ｓ６においてインジェクタ通電電流が目標電流下限（＝定電流制御範囲の下限値Ｉtd）に達するまで昇圧通電終了を継続するが、インジェクタ通電電流が目標電流下限に達すると、制御ＩＣ６は、Ｓ７において定電流制御スイッチ８をオン制御することで電源電圧ＶＢを通電開始する。制御ＩＣ６が、定電流制御遷移期間Ｔ２中、図２のＳ５〜Ｓ６を実行している間に、Ｓ２０に示す還流切換判定処理（開弁完了判定処理）を実行しても実行しなくても良い。本形態ではＳ２０の処理を実行しない形態を説明し、この処理の詳細は後述する。 In S5 to S6 in FIG. 2, boosting energization continues until the injector energizing current reaches the target current lower limit (=lower limit value Itd of the constant current control range), but when the injector energizing current reaches the target current lower limit, the control IC 6 , S7, the constant current control switch 8 is turned on to start energizing the power supply voltage VB. The control IC 6 may or may not execute the return flow switching determination process (valve opening completion determination process) shown in S20 while performing S5 to S6 of FIG. 2 during the constant current control transition period T2. good. In this embodiment, a mode in which the process of S20 is not executed will be described, and details of this process will be described later.

図２のＳ８〜Ｓ９においてインジェクタ通電電流が定電流目標上限（＝定電流制御範囲の上限値Ｉtu）に達するまで、制御ＩＣ６は電源電圧ＶＢの通電を継続するが、Ｓ９においてインジェクタ通電電流が定電流目標上限に達したとを判定すると、Ｓ１０において定電流制御スイッチ８をオフ制御することで電源電圧ＶＢの通電を停止する。
また制御ＩＣ６は、Ｓ１１においてＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させるようにフラグを設定し、ＭＯＳトランジスタ１２ｂをオンすることでソレノイド３の蓄積エネルギをＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させる（Ｓ１１のＭＯＳ還流：スイッチ還流相当）。 In S8 to S9 of FIG. 2, the control IC 6 continues to energize the power supply voltage VB until the injector energizing current reaches the constant current target upper limit (=upper limit value Itu of the constant current control range), but in S9, the injector energizing current is constant. When it is determined that the current target upper limit is reached, the constant current control switch 8 is turned off in S10 to stop the energization of the power supply voltage VB.
In addition, the control IC 6 sets a flag in S11 so as to circulate through the MOS transistor 12b, and turns on the MOS transistor 12b to circulate the stored energy of the solenoid 3 through the MOS transistor 12b (MOS circulation in S11: switch circulation equivalent). ..

そして、制御ＩＣ６は、Ｓ１２において指令通電時間経過したか否かを判定する。制御ＩＣ６は指令通電時間を経過していなければ、Ｓ１３においてインジェクタ通電電流が定電流目標下限（定電流制御範囲の下限値Ｉtd）に達したか否かを判定し、達していなければＳ１１、Ｓ７の処理を繰り返し、定電流目標下限に達すればＳ８に戻って処理を繰り返す。したがって、定電流制御期間Ｔ３中には、制御ＩＣ６は、定電流制御スイッチ８及びＭＯＳトランジスタ１２ｂを相補的にオン・オフする制御を繰り返す。そして、制御ＩＣ６は指令通電時間を経過すると、Ｓ１４において定電流制御スイッチ８及びＭＯＳトランジスタ１２ｂをオフ制御すると共に気筒選択スイッチ９をオフ制御することで電源電圧ＶＢの通電を停止する。これにより、１噴射期間の処理を終了する。 Then, the control IC 6 determines in S12 whether or not the command energization time has elapsed. If the command energization time has not elapsed, the control IC 6 determines in S13 whether or not the injector energization current has reached the constant current target lower limit (lower limit value Itd of the constant current control range), and if not, S11 and S7. When the constant current target lower limit is reached, the process returns to S8 and is repeated. Therefore, during the constant current control period T3, the control IC 6 repeats the control of turning on/off the constant current control switch 8 and the MOS transistor 12b complementarily. Then, when the command energization time has elapsed, the control IC 6 turns off the constant current control switch 8 and the MOS transistor 12b and turns off the cylinder selection switch 9 in S14, thereby stopping the energization of the power supply voltage VB. As a result, the process for one injection period is completed.

本形態では、図３に示すように、１噴射期間中の当初の定電流制御遷移期間Ｔ２には、ソレノイド３の蓄積エネルギが還流ダイオード１１を通じて還流し、その後、少なくとも定電流制御期間Ｔ３中にはＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流している。定電流制御期間Ｔ３は、開弁を保持するための制御期間であり、ピーク電流制御期間Ｔ１及び定電流制御遷移期間Ｔ２より長時間となる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the initial constant current control transition period T2 of one injection period, the stored energy of the solenoid 3 flows back through the return diode 11, and thereafter at least during the constant current control period T3. Flows back through the MOS transistor 12b. The constant current control period T3 is a control period for holding the valve open, and is longer than the peak current control period T1 and the constant current control transition period T2.

本形態においては、定電流制御期間Ｔ３中のＭＯＳトランジスタ１２ｂのオン抵抗による電力損失が、還流ダイオード１１の順方向電圧Ｖｆによる電力損失よりも少ないという条件を満たしていれば、回路による電力損失を低減できる。 In the present embodiment, if the power loss due to the on resistance of the MOS transistor 12b during the constant current control period T3 is smaller than the power loss due to the forward voltage Vf of the free wheeling diode 11, the power loss due to the circuit will be reduced. It can be reduced.

制御ＩＣ６は、インジェクタ２の電流変化量が比較的大きい第１期間（定電流制御遷移期間Ｔ２）中には何れか一方（本形態では還流ダイオード１１）により還流し続け、インジェクタ２の電流変化量が比較的小さい第２期間（定電流制御期間Ｔ３）中には他方の還流（本形態ではＭＯＳトランジスタ１２ｂによる還流）に切り換えている。電流変化量が比較的大きい定電流制御遷移期間Ｔ２中に還流方法を切り換えることがなくなり、インジェクタ通電電流波形を極力変化させることなく制御でき、１噴射期間中のインジェクタ２の燃料噴射量を指示噴射量の示す目標量に合わせることができる。 The control IC 6 continues to flow back by either one (the return diode 11 in this embodiment) during the first period (constant current control transition period T2) in which the current change amount of the injector 2 is relatively large, and the current change amount of the injector 2 In the second period (constant current control period T3) where is relatively small, the other circulation (in this embodiment, circulation by the MOS transistor 12b) is switched. During the constant current control transition period T2 in which the amount of change in current is relatively large, the recirculation method is not switched, control is possible without changing the injector energization current waveform as much as possible, and the fuel injection amount of the injector 2 during one injection period is instructed. It can be adjusted to the target amount indicated by the amount.

本実施形態によれば、インジェクタ２による燃料噴射量の安定性、各素子の特性などを考慮して、ＭＯＳトランジスタ１２ｂによる還流（スイッチ還流相当）、還流ダイオード１１による還流（ダイオード還流相当）を切り換えることができる。 According to the present embodiment, in consideration of the stability of the fuel injection amount by the injector 2, the characteristics of each element, and the like, the circulation by the MOS transistor 12b (corresponding to the switch circulation) and the circulation by the circulation diode 11 (corresponding to the diode circulation) are switched. be able to.

（第１実施形態の変形例）
前述の図２のＳ２０に示したように、制御ＩＣ６が開弁判定部として開弁完了判定処理を実行し、開弁完了と判定したタイミングにて還流方法を切換えても良い。開弁完了判定処理は必要に応じて設ければ良い。 (Modification of the first embodiment)
As shown in S20 of FIG. 2 described above, the control IC 6 may perform the valve opening completion determination process as the valve opening determination unit, and switch the return method at the timing when it is determined that the valve opening is completed. The valve opening completion determination process may be provided as necessary.

ソレノイド３に電流が流れるとインジェクタ２は開弁するが、この開弁タイミングは、インジェクタ２に供給される燃料の圧力や温度、加減速状態、始動時などの走行条件に応じて変化する。インジェクタ２は、図５、図６に示したように前述したピーク電流制御期間Ｔ１、定電流制御遷移期間Ｔ２の途中で開弁する。 When a current flows through the solenoid 3, the injector 2 opens, but the valve opening timing changes depending on the pressure and temperature of the fuel supplied to the injector 2, the acceleration/deceleration state, and the running conditions such as starting. The injector 2 opens in the middle of the peak current control period T1 and the constant current control transition period T2 described above, as shown in FIGS.

制御ＩＣ６は、図２に示したようにピーク電流制御期間Ｔ１及び定電流制御遷移期間Ｔ２の途中でＳ２０にて開弁判定処理を実行し、この判定処理に合わせて還流方法を切り換えるか否かを判定すると良い。 As shown in FIG. 2, the control IC 6 executes the valve opening determination process in S20 in the middle of the peak current control period T1 and the constant current control transition period T2, and determines whether to switch the circulation method according to this determination process. Should be judged.

図４に示すように、制御ＩＣ６は還流切換判定処理のＳ２１にてソレノイド３の通電電流をモニタし、Ｓ２２にて「２回なまし値」が閾値ｔｈ１よりも小さいか否かを判定する。制御ＩＣ６は、「２回なまし値」を次のように求める。制御ＩＣ６は、（１μｓ前の電流検出値−現在の電流検出値）／なまし度＋１μｓ前電流検出値＝「１回なまし値」として求め、その後、（１μｓ前１回なまし値−現在の１回なまし値）／なまし度＋１μｓ前１回なまし処理値＝「２回なまし値」として求める。 As shown in FIG. 4, the control IC 6 monitors the energization current of the solenoid 3 in S21 of the recirculation switching determination processing, and determines in S22 whether or not the "twice rounded value" is smaller than the threshold th1. The control IC 6 obtains the "twice rounded value" as follows. The control IC 6 obtains (current detection value before 1 μs-current detection value at present)/annealing degree+1 μs previous current detection value=“one-time smoothed value”, and then (1 μs before one-time smoothed value−current) (1st rounded value)/smoothing degree+1 μs previous 1st rounded processing value=“twice rounded value”.

前述の「なまし度」は、予め定められた所定値（例えば２）などを用いるが、このなまし度は適宜変更可能である。また１μｓ毎の２回なまし値を求めているが、１μｓ毎に限らず所定時間毎のなまし値を求めれば良い。このときの「１回なまし値」「２回なまし値」の時間変化を図５、図６に示している。 As the above-mentioned “annealing degree”, a predetermined value (for example, 2) set in advance is used, but this annealing degree can be appropriately changed. Further, the averaged value is calculated twice every 1 μs, but the averaged value is not limited to every 1 μs and may be calculated every predetermined time. FIGS. 5 and 6 show the changes over time in the “single rounded value” and the “twice rounded value”.

図５、図６に示したように、インジェクタ２が開弁するとソレノイド３の通電電流に変曲点を生じ、２回なまし値が大きな値となり閾値ｔｈ１を超える。このため、この「２回なまし値」が閾値ｔｈ１より大きくなったタイミングを検出することでインジェクタ２が開弁したか否かを判定できる。
具体的には、制御ＩＣ６は、図４のＳ２２において「２回なまし値」が閾値ｔｈ１より小さいと判定したときには、Ｓ２３において開弁未完了と判定し、図４のＳ２２において２回なまし値が閾値ｔｈ１以上となるときにはＳ２５において開弁完了と判定する。 As shown in FIGS. 5 and 6, when the injector 2 opens, an inflection point occurs in the energization current of the solenoid 3, and the twice-annealed value becomes a large value and exceeds the threshold th1. Therefore, it is possible to determine whether or not the injector 2 is opened by detecting the timing at which this "twice rounded value" becomes larger than the threshold value th1.
Specifically, when the control IC 6 determines in S22 in FIG. 4 that the “twice rounded value” is smaller than the threshold th1, it determines in S23 that the valve opening is incomplete, and in S22 in FIG. When the value is equal to or greater than the threshold value th1, it is determined in S25 that the valve opening is completed.

開弁タイミングの判定方法として、２回なまし値と閾値ｔｈ１とを比較して判定する方法を説明したが、開弁タイミングの判定方法は、これに限定されるものではない。例えば特開２０１８−４４４７３号公報に挙げられるように、電圧又は電流を高速サンプリングしたサンプル値の分散値を算出し、分散値が閾値以上となる上昇点を算出し、この上昇点に基づいて開弁タイミングを判定するようにしても良い。 As the method of determining the valve opening timing, the method of comparing the smoothed value twice and the threshold value th1 has been described, but the method of determining the valve opening timing is not limited to this. For example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2018-44473, a variance value of sample values obtained by high-speed sampling of voltage or current is calculated, an ascending point at which the variance value is equal to or more than a threshold value is calculated, and the opening point is calculated based on this ascending point. The valve timing may be determined.

制御ＩＣ６は、インジェクタ２が開弁未完了と判定した場合にはＳ２４においてダイオード還流を継続するようにフラグを保持し、開弁完了と判定した場合にはＳ２６においてＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流するようにフラグを設定する（Ｓ２６のＭＯＳ還流）。制御ＩＣ６は、Ｓ２６にてフラグを切り替えた後には、制御ＩＣ６は、ソレノイド３の蓄積エネルギを還流させるときにＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させる。これにより、インジェクタ２が開弁完了した後にはＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させることができる。
図５に示すように、ピーク電流制御期間Ｔ１中に開弁完了したときには、制御ＩＣ６は当該ピーク電流制御期間Ｔ１中のタイミングｔ１ａにおいてＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流するようにフラグを変更し、これにより、定電流制御遷移期間Ｔ２中の全期間においてＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させることができる。
また図６に示すように、定電流制御遷移期間Ｔ２中に開弁完了したときには、制御ＩＣ６は、当該定電流制御遷移期間Ｔ２中のタイミングｔ２ａにてＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流するようにフラグを設定するため、このタイミングｔ２ａ以降、ＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させることができる。 When the injector 2 determines that the valve opening is not completed, the control IC 6 holds a flag to continue the diode return in S24, and when it is determined that the valve open is completed, the control IC 6 returns the return through the MOS transistor 12b in S26. A flag is set (MOS circulation in S26). After switching the flag in S26, the control IC 6 causes the stored energy of the solenoid 3 to flow back through the MOS transistor 12b when it returns. As a result, after the injector 2 is completely opened, it can be circulated through the MOS transistor 12b.
As shown in FIG. 5, when the valve opening is completed during the peak current control period T1, the control IC 6 changes the flag so as to recirculate through the MOS transistor 12b at the timing t1a during the peak current control period T1. The current can be circulated through the MOS transistor 12b during the entire constant current control transition period T2.
Further, as shown in FIG. 6, when the valve opening is completed during the constant current control transition period T2, the control IC 6 sets a flag so as to flow back through the MOS transistor 12b at the timing t2a during the constant current control transition period T2. Therefore, after this timing t2a, the current can be returned through the MOS transistor 12b.

インジェクタ２の開弁タイミングはソレノイド３の通電電流の積算値に応じて決定されると共に、ソレノイド３の通電電流の変動の影響が燃料噴射量に大きく影響する。１噴射期間中において当初からスイッチ還流させると、ＭＯＳトランジスタ１２ｂによる還流時にソレノイド３に印加する電流波形が変化し、インジェクタ２の挙動が変化することがある。特に、インジェクタ２の開弁中の電流は、開弁タイミングに与える影響が大きく燃料噴射量に影響する。 The valve opening timing of the injector 2 is determined according to the integrated value of the energizing current of the solenoid 3, and the influence of the fluctuation of the energizing current of the solenoid 3 greatly affects the fuel injection amount. When the switch recirculates from the beginning in one injection period, the waveform of the current applied to the solenoid 3 at the time of recirculation by the MOS transistor 12b changes, and the behavior of the injector 2 may change. In particular, the current during the valve opening of the injector 2 has a great influence on the valve opening timing and affects the fuel injection amount.

そこで制御ＩＣ６は、当初は還流ダイオード１１により還流するように処理し、インジェクタ２が開弁完了したと判定した後にＭＯＳトランジスタ１２ｂを用いて還流させると良い。これにより、燃料の噴射量を指令値に合わせることができ、インジェクタ２の挙動の変化を抑制できる。 Therefore, the control IC 6 may be initially processed by the free wheeling diode 11 so as to flow back, and may be returned by using the MOS transistor 12b after it is determined that the valve opening of the injector 2 is completed. As a result, the fuel injection amount can be adjusted to the command value, and changes in the behavior of the injector 2 can be suppressed.

本変形例によれば、インジェクタ２が開弁完了したと判定した後に還流制御を切り換えることができる。特に、インジェクタ２が開弁完了したと判定する前には還流ダイオード１１を通じて還流し続け、インジェクタ２が開弁完了したと判定した後には、ＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させることができる。本変形例によれば、制御ＩＣ６は、インジェクタ通電電流の変曲点を検出するまで一方の還流制御をし続けることができる。 According to this modification, the recirculation control can be switched after it is determined that the injector 2 has completed valve opening. In particular, before it is determined that the injector 2 has completed the valve opening, the return current continues to flow through the freewheeling diode 11, and after it is determined that the injector 2 has completed the valve opening, the current can be returned through the MOS transistor 12b. According to this modification, the control IC 6 can continue to perform the one circulation control until the inflection point of the injector energization current is detected.

（第２実施形態）
図７及び図８に第２実施形態の説明図を示す。
図７、図８に示すように、定電流制御期間Ｔ３中に還流ダイオード１１を通じて還流させるようにしても良い。図７のＳ１ｂのダイオード還流、図８のｔ３〜ｔ４の定電流制御期間Ｔ３参照。
第２実施形態が第１実施形態と異なるところは、図７に示すように、ステップＳ６とＳ７の間に、Ｓ１ｂとして還流ダイオード１１を通じて還流させるようにフラグを設定する処理を追加していることである。 (Second embodiment)
7 and 8 are explanatory views of the second embodiment.
As shown in FIGS. 7 and 8, the return current may be returned through the return diode 11 during the constant current control period T3. See the diode circulation of S1b in FIG. 7 and the constant current control period T3 of t3 to t4 in FIG.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, as shown in FIG. 7, a process of setting a flag to cause the return diode 11 to return the current as S1b is added between steps S6 and S7. Is.

図８には、定電流制御遷移期間Ｔ２中に開弁完了している例を示している。制御ＩＣ６が、図７の処理を実行すると、開弁完了した後の定電流制御遷移期間Ｔ２中にＭＯＳトランジスタ１２ｂをオンすることでＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させ、その後、定電流制御期間Ｔ３中には還流ダイオード１１により還流させることになる。 FIG. 8 shows an example in which the valve opening is completed during the constant current control transition period T2. When the control IC 6 executes the process of FIG. 7, the MOS transistor 12b is turned on during the constant current control transition period T2 after the valve opening is completed to cause the current to flow back through the MOS transistor 12b, and then during the constant current control period T3. Will be returned by the return diode 11.

本形態では、図８に示すように、制御ＩＣ６が開弁完了と判定するまで、ソレノイド３の蓄積エネルギが還流ダイオード１１を通じて還流し、その後、定電流制御遷移期間Ｔ２中にはエネルギがＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流し、その後、定電流制御期間Ｔ３中にはエネルギは還流ダイオード１１を通じて還流している。定電流制御期間Ｔ３は、開弁を保持するための制御期間であり、ピーク電流制御期間Ｔ１及び定電流制御遷移期間Ｔ２より長時間となる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the energy stored in the solenoid 3 flows back through the freewheeling diode 11 until the control IC 6 determines that the valve opening is completed, and thereafter, during the constant current control transition period T2, the energy is transferred to the MOS transistor. Energy is circulated through the circulation diode 11 during the constant current control period T3. The constant current control period T3 is a control period for holding the valve open, and is longer than the peak current control period T1 and the constant current control transition period T2.

本形態においては、定電流制御期間Ｔ３中の還流ダイオード１１の順方向電圧ＶＦに応じた電力損失が、ＭＯＳトランジスタ１２ｂのオン抵抗による電力損失よりも少なければ、回路による電力損失を低減できる。 In the present embodiment, if the power loss according to the forward voltage VF of the free wheeling diode 11 during the constant current control period T3 is less than the power loss due to the ON resistance of the MOS transistor 12b, the power loss due to the circuit can be reduced.

（第３実施形態）
図９及び図１０に第３実施形態の説明図を示す。
図９に示すように、定電流制御遷移期間Ｔ２中にＭＯＳトランジスタ１２ｂを用いて還流させるようにしても良い（Ｓ１１のＭＯＳ還流参照）。第１実施形態と同様に、本形態ではＳ２０の還流切換判定処理を実行しない形態を説明する。 (Third Embodiment)
9 and 10 are explanatory views of the third embodiment.
As shown in FIG. 9, the MOS transistor 12b may be used for the return during the constant current control transition period T2 (see the MOS return in S11). Similar to the first embodiment, in this embodiment, a mode in which the return flow switching determination processing of S20 is not executed will be described.

制御ＩＣ６は、１噴射期間中の初期においてＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させるようにフラグを保持する（Ｓ１１のＭＯＳ還流）。これにより、図１０の定電流制御遷移期間Ｔ２に示すように、制御ＩＣ６が、図９のＳ５において放電スイッチ７をオフし昇圧通電終了した直後からＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させることができる。その後、Ｓ６においてインジェクタ通電電流が目標電流下限（＝定電流制御範囲の下限値Ｉtd）にまで低下すると、制御ＩＣ６は、Ｓ１ｂにおいてＭＯＳトランジスタ１２ｂをオフしダイオード還流するようにフラグを設定することで、還流ダイオード１１を通じて還流させることができる。 The control IC 6 holds the flag so as to circulate through the MOS transistor 12b at the beginning of one injection period (MOS circulation in S11). As a result, as shown in the constant current control transition period T2 in FIG. 10, the control IC 6 can return the current through the MOS transistor 12b immediately after the discharge switch 7 is turned off in S5 in FIG. After that, when the injector energizing current decreases to the target current lower limit (=lower limit value Itd of the constant current control range) in S6, the control IC 6 sets the flag so that the MOS transistor 12b is turned off and the diode is circulated in S1b. It can be returned through the freewheeling diode 11.

その後、制御ＩＣ６は、Ｓ７において定電流制御スイッチ８をオン制御することで電源電圧ＶＢを通電開始し、Ｓ９においてインジェクタ通電電流が定電流目標上限（定電流制御範囲の上限値Ｉtu）に達したことを判定すると、Ｓ１０において定電流制御スイッチ８をオフ制御することで電源電圧ＶＢの通電を停止する。このときソレノイド３の蓄積エネルギは還流ダイオード１１を通じて還流する。 Thereafter, the control IC 6 starts energizing the power supply voltage VB by turning on the constant current control switch 8 in S7, and the injector energizing current reaches the constant current target upper limit (the upper limit value Itu of the constant current control range) in S9. When it is determined that the constant current control switch 8 is turned off in S10, the supply of the power supply voltage VB is stopped. At this time, the energy stored in the solenoid 3 flows back through the return diode 11.

そして、制御ＩＣ６はＳ１２において指令通電時間経過したか否かを判定する。制御ＩＣ６は指令通電時間経過していなければ、Ｓ１３においてインジェクタ通電電流が定電流目標下限（定電流制御範囲の下限値Ｉtd）に達したか否かを判定し、達していなければ還流ダイオード１１による還流を継続させる。 Then, the control IC 6 determines in S12 whether or not the command energization time has elapsed. If the command energizing time has not elapsed, the control IC 6 determines in S13 whether or not the injector energizing current has reached the constant current target lower limit (lower limit value Itd of the constant current control range). Continue the reflux.

そして、インジェクタ通電電流が定電流目標下限（定電流制御範囲の下限値Ｉtd）に達すればＳ７に戻して処理を繰り返す。そして、制御ＩＣ６は、Ｓ１２において指令通電時間経過すると、Ｓ１４において定電流制御スイッチ８をオフ制御すると共に気筒選択スイッチ９をオフ制御することで電源電圧ＶＢの通電を停止する。これにより、１噴射期間中の処理を終了する。 When the injector current reaches the constant current target lower limit (lower limit value Itd of the constant current control range), the process returns to S7 and the process is repeated. Then, when the command energization time has elapsed in S12, the control IC 6 controls the constant current control switch 8 to be off and the cylinder selection switch 9 to be off in S14 to stop the energization of the power supply voltage VB. As a result, the processing for one injection period is completed.

本実施形態では、１噴射期間中の当初の定電流制御遷移期間Ｔ２中にはＭＯＳトランジスタ１２ｂを用いて同期整流し、定電流制御期間Ｔ３中には還流ダイオード１１により還流している。定電流制御期間Ｔ３は開弁を保持するための制御期間であり、ピーク電流制御期間Ｔ１及び定電流制御遷移期間Ｔ２より長時間となる。
定電流制御期間Ｔ３中の還流ダイオード１１の順方向電圧Ｖｆに応じた電力損失が、ＭＯＳトランジスタ１２ｂのオン抵抗による電力損失よりも少なければ、回路による電力損失を低減できる。 In this embodiment, the MOS transistor 12b is used for synchronous rectification during the initial constant current control transition period T2 in one injection period, and the current is circulated by the free wheeling diode 11 during the constant current control period T3. The constant current control period T3 is a control period for holding the valve open, and is longer than the peak current control period T1 and the constant current control transition period T2.
If the power loss according to the forward voltage Vf of the free wheeling diode 11 during the constant current control period T3 is less than the power loss due to the on resistance of the MOS transistor 12b, the power loss due to the circuit can be reduced.

（第３実施形態の変形例）
また、図９のＳ２０に示したように開弁完了判定処理を設け、開弁判定したタイミングで還流方法を切換えても良い。 (Modification of Third Embodiment)
Further, as shown in S20 of FIG. 9, a valve opening completion determination process may be provided and the return method may be switched at the timing when the valve opening determination is made.

制御ＩＣ６は、ピーク電流制御期間Ｔ１及び定電流制御遷移期間Ｔ２の途中で図６のＳ２０にて開弁判定処理を実行し、この判定処理に合わせて還流方法を切り換えるか否か判定すると良い（還流切換判定処理）。 The control IC 6 may execute the valve opening determination process in S20 of FIG. 6 in the middle of the peak current control period T1 and the constant current control transition period T2, and determine whether to switch the return method according to this determination process ( Reflux switching determination processing).

本変形例において、制御ＩＣ６は、図１１に示すように、Ｓ２３においてインジェクタ２が開弁未完了と判定した場合には、これまでの還流方法を継続し、Ｓ２５において開弁完了と判定した場合には、Ｓ２６ｂにおいてＭＯＳトランジスタ１２ｂをオフに保持してダイオード還流に切り換えるようにフラグを設定する。これにより、図１２に示すように、開弁完了する前にはＭＯＳトランジスタ１２ｂを通じて還流させることができ、開弁完了した後には還流ダイオード１１を通じて還流させることができる。 In this modified example, as shown in FIG. 11, when the injector 2 determines that the valve opening of the injector 2 is incomplete in S23, the control IC 6 continues the recirculation method so far, and determines that the valve opening is complete in S25. In step S26b, a flag is set so that the MOS transistor 12b is kept off and the diode is returned to the free wheel in S26b. As a result, as shown in FIG. 12, the free current can be returned through the MOS transistor 12b before the valve opening is completed, and can be returned through the free wheel diode 11 after the valve opening is completed.

インジェクタ２の開弁完了後には、還流ダイオード１１による還流を継続することで、インジェクタ２の通電電流を極力変化させることなく制御でき、インジェクタ２の燃料噴射量を目標量に合わせることができる。 After the valve opening of the injector 2 is completed, by continuing the circulation by the circulation diode 11, it is possible to control the energization current of the injector 2 without changing as much as possible, and the fuel injection amount of the injector 2 can be adjusted to the target amount.

（第４実施形態）
図１３は第４実施形態の説明図を示す。電子制御装置２０１が、電子制御装置１０１と異なるところは、還流ダイオード１１を設けず、還流用スイッチ１２に代えて還流用スイッチ２１２を設けたところであり、その他の構成は電子制御装置１０１と同様である。このため、「還流用スイッチ」に符号「１２」に代わる符号「２１２」を付して説明を行う。還流用スイッチ２１２がボディダイオード２１２ａ付きのＭＯＳトランジスタ２１２ｂを用いて構成されていれば、図１３に示すように、還流用スイッチ２１２と並列に還流ダイオード１１を接続しなくても良い。 (Fourth Embodiment)
FIG. 13 shows an explanatory diagram of the fourth embodiment. The electronic control unit 201 is different from the electronic control unit 101 in that the freewheeling diode 11 is not provided and a freewheeling switch 212 is provided instead of the freewheeling switch 12, and other configurations are the same as those of the electronic control unit 101. is there. Therefore, the reference numeral "212" instead of the reference numeral "12" is attached to the "return switch" and the description will be given. If the freewheeling switch 212 is configured using the MOS transistor 212b with the body diode 212a, the freewheeling diode 11 does not have to be connected in parallel with the freewheeling switch 212 as shown in FIG.

電子制御装置２０１の回路構成を用いた場合、（ボディダイオード２１２ａの順方向電圧ＶＦ）＜（ＭＯＳトランジスタ２１２ｂのオン抵抗×通電電流）を満たすときには、ボディダイオード２１２ａを通じて還流した方が回路損失を低減できる。逆に、（ボディダイオード２１２ａの順方向電圧ＶＦ）＞（ＭＯＳトランジスタ２１２ｂのオン抵抗×通電電流）を満たすときには、ＭＯＳトランジスタ２１２ｂを通じて還流した方が回路損失を低減できる。 When the circuit configuration of the electronic control device 201 is used, when (forward voltage VF of the body diode 212a)<(ON resistance of the MOS transistor 212b×conduction current) is satisfied, the circuit loss is reduced by circulating the current through the body diode 212a. it can. On the other hand, when (forward voltage VF of body diode 212a)>(ON resistance of MOS transistor 212b×current flowing), the circuit loss can be reduced by circulating the current through the MOS transistor 212b.

したがって、還流用スイッチ２１２を構成するＭＯＳトランジスタ２１２ｂ及びボディダイオード２１２ａの半導体構造を考慮して、定電流制御遷移期間Ｔ２又は定電流制御期間Ｔ３においてＭＯＳトランジスタ２１２ｂ又はボディダイオード２１２ａの何れを通じて還流させるか決定すると良い。これにより、前述実施形態と同様の効果を奏するようになる。 Therefore, in consideration of the semiconductor structures of the MOS transistor 212b and the body diode 212a that form the freewheeling switch 212, which of the MOS transistor 212b and the body diode 212a is used to return the current during the constant current control transition period T2 or the constant current control period T3. Good to decide. As a result, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

（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。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, can be modified in various ways, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention. For example, the following modifications or extensions are possible.

特に、定電流制御遷移期間Ｔ２よりも長時間の定電流制御期間Ｔ３には、制御ＩＣ６は、ＭＯＳ還流（スイッチ還流相当）又はダイオード還流のうち回路の損失を低減可能にする還流制御を行うとよい。ＭＯＳトランジスタ１２ｂのオン抵抗による損失と、還流ダイオード１１又はボディダイオード１２ａの順方向電圧ＶＦの損失とを比較し、制御ＩＣ６はこれらの電力損失が低い還流方法を定電流制御期間Ｔ３に実行すると良い。マイコン５及び制御ＩＣ６を別体で用いた形態を示したが、一体に構成しても良い。 In particular, during the constant current control period T3, which is longer than the constant current control transition period T2, the control IC 6 performs the freewheeling control capable of reducing the circuit loss of the MOS freewheeling (corresponding to the switch freewheeling) or the diode freewheeling. Good. The loss due to the on-resistance of the MOS transistor 12b is compared with the loss of the forward voltage VF of the free wheel diode 11 or the body diode 12a, and the control IC 6 may execute the free wheel method with low power loss during the constant current control period T3. .. Although the form in which the microcomputer 5 and the control IC 6 are separately used is shown, they may be integrally formed.

前述実施形態では、説明の簡略化のため、１気筒分のインジェクタ２の駆動用のソレノイド３を表記して説明を行ったが、２気筒、４気筒、６気筒などでも同様に適用でき、気筒数は限られるものではない。 In the above-described embodiment, the solenoid 3 for driving the injector 2 for one cylinder is described for simplification of the description, but the same can be applied to two cylinders, four cylinders, six cylinders, and the like. The number is not limited.

前述実施形態では、放電スイッチ７、定電流制御スイッチ８、気筒選択スイッチ９は、ＭＯＳトランジスタを用いて説明を行ったが、バイポーラトランジスタなど他種類のトランジスタ、各種のスイッチを用いても良い。
還流用スイッチ１２、２１２は、ボディダイオード１２ａ、２１２ａ付きのＭＯＳトランジスタ１２ｂ、２１２ｂにより構成されている形態を示したが、これに限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the discharge switch 7, the constant current control switch 8, and the cylinder selection switch 9 are described using MOS transistors, but other types of transistors such as bipolar transistors and various switches may be used.
The freewheeling switches 12 and 212 are shown to be configured by the MOS transistors 12b and 212b with the body diodes 12a and 212a, but the invention is not limited to this.

前述した複数の実施形態を組み合わせて構成しても良い。また、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。 It may be configured by combining the plurality of embodiments described above. Further, the reference numerals in parentheses in the claims indicate the corresponding relationship with the specific means described in the embodiments described above as one aspect of the present invention, and the technical scope of the present invention It is not limited. A mode in which a part of the above-described embodiment is omitted as long as the problem can be solved can be regarded as the embodiment. Further, all possible modes can be regarded as the embodiments without departing from the essence of the invention specified by the wording recited in the claims.

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。 Although the present disclosure has been described based on the above-described embodiments, it is understood that the present disclosure is not limited to the embodiments and structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within an equivalent range. In addition, various combinations and forms, and other combinations and forms including one element, more, or less than them, are also within the scope and spirit of the present disclosure.

図面中、１０１、２０１は電子制御装置（燃料噴射制御装置）、１ａは上流側の端子、１ｂは下流側の端子、２はインジェクタ、３はソレノイド、６は制御ＩＣ（駆動制御部）、７は放電スイッチ（上流側スイッチ）、８は定電流制御スイッチ（上流側スイッチ）、９は気筒選択スイッチ（下流側スイッチ）、１１は還流ダイオード、１２ａはボディダイオード、１２ｂはＭＯＳトランジスタ（短絡スイッチ）、１３は電流検出抵抗（電流検出部）、を示す。 In the drawings, 101 and 201 are electronic control devices (fuel injection control devices), 1a is an upstream side terminal, 1b is a downstream side terminal, 2 is an injector, 3 is a solenoid, 6 is a control IC (drive control section), 7 Is a discharge switch (upstream side switch), 8 is a constant current control switch (upstream side switch), 9 is a cylinder selection switch (downstream side switch), 11 is a free wheel diode, 12a is a body diode, 12b is a MOS transistor (short circuit switch). , 13 are current detection resistors (current detection units).

Claims (7)

内燃機関に燃料を噴射するインジェクタ（２）が備えるソレノイド（３）にエネルギを印加することで燃料を噴射制御する燃料噴射制御装置（１）であって、
上流側の電源線（Ｌ１、Ｌ２）から前記ソレノイドへと至る給電経路に設けられる上流側スイッチ（７、８）と、
前記ソレノイドの下流側の端子とグランドとの間に設けられる下流側スイッチ（９）と、
前記ソレノイドの上流側の端子と前記グランドとの間に接続された還流用の短絡スイッチ（１２ｂ）と、
前記ソレノイドの上流側の端子と前記グランドとの間に前記グランドの側にアノードを接続した還流用のダイオード（１１、１２ａ）と、
前記上流側スイッチ、前記下流側スイッチ及び前記短絡スイッチのオンとオフを制御するものであり、前記下流側スイッチをオンさせ前記上流側スイッチをオンさせることを条件として前記ソレノイドに前記エネルギを印加するように構成された駆動制御部（６）と、
を備え、
前記駆動制御部は、少なくとも前記ソレノイドに印加した前記エネルギの供給を遮断したときには前記短絡スイッチをオフさせることで前記ダイオードに順方向に通電して前記エネルギを還流可能にすると共に、前記ソレノイドに印加した前記エネルギの供給を遮断した際に前記短絡スイッチをオンすることで前記短絡スイッチに通電して前記エネルギを還流可能にしており、
前記駆動制御部は、前記短絡スイッチによる前記エネルギの還流（以下、スイッチ還流と略す）と前記ダイオードによる前記エネルギの還流（以下、ダイオード還流と略す）とを切換可能に構成されている燃料噴射制御装置。 A fuel injection control device (1) for controlling fuel injection by applying energy to a solenoid (3) of an injector (2) for injecting fuel into an internal combustion engine, comprising:
An upstream switch (7, 8) provided on a power supply path from the upstream power supply line (L1, L2) to the solenoid;
A downstream switch (9) provided between the downstream terminal of the solenoid and the ground,
A short-circuit switch (12b) for return flow connected between a terminal on the upstream side of the solenoid and the ground;
A free wheeling diode (11, 12a) having an anode connected to the ground side between a terminal on the upstream side of the solenoid and the ground;
ON/OFF of the upstream switch, the downstream switch, and the short-circuit switch is controlled, and the energy is applied to the solenoid on condition that the downstream switch is turned on and the upstream switch is turned on. A drive control unit (6) configured as described above,
Equipped with
The drive control unit turns on the short-circuit switch at least when the supply of the energy applied to the solenoid is cut off, thereby energizing the diode in the forward direction to allow the energy to flow back and apply the energy to the solenoid. By turning on the short-circuit switch when the supply of the energy is cut off, the short-circuit switch can be energized to recirculate the energy,
The drive control unit is configured to be capable of switching between recirculation of the energy by the short-circuit switch (hereinafter, abbreviated as switch recirculation) and recirculation of the energy by the diode (hereinafter, abbreviated as diode recirculation). apparatus. 前記ソレノイドに印加された前記エネルギにより流れるインジェクタ通電電流を検出する電流検出部（１３）を備え、
前記電流検出部により検出される前記インジェクタ通電電流がピークに達した後に、電流変化量が比較的大きい第１期間（Ｔ２）を経て前記電流変化量が比較的小さい第２期間（Ｔ３）に至る場合には、
前記駆動制御部は、前記第１期間には前記スイッチ還流又は前記ダイオード還流のうち何れか一方により還流し続け、前記第２期間には他方の還流に切り換える請求項１記載の燃料噴射制御装置。 A current detector (13) for detecting an injector energizing current flowing by the energy applied to the solenoid,
After the injector energization current detected by the current detector reaches a peak, a first period (T2) in which the amount of current change is relatively large is passed, and then a second period (T3) in which the amount of current change is relatively small is reached. in case of,
The fuel injection control device according to claim 1, wherein the drive control unit continues to recirculate by one of the switch recirculation and the diode recirculation in the first period and switches to the other recirculation in the second period. 前記インジェクタが開弁完了したか否かを判定する開弁判定部（６、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２５）を備え、
前記駆動制御部は、前記ソレノイドに前記エネルギが印加された後、前記開弁判定部により前記インジェクタが開弁完了したと判定するまでの間、前記スイッチ還流又は前記ダイオード還流の何れか一方により還流し続け、前記開弁完了したと判定すると他方の還流に切り換える（Ｓ２４、Ｓ２６）請求項１記載の燃料噴射制御装置。 A valve opening determination unit (6, S22, S23, S25) for determining whether or not the injector has completed valve opening,
After the energy is applied to the solenoid, the drive control unit returns by either the switch return flow or the diode return flow until the valve open determination unit determines that the injector has completed valve opening. The fuel injection control device according to claim 1, wherein the fuel injection control device switches to the other recirculation when it is determined that the valve opening is completed (S24, S26). 前記ソレノイドに印加された前記エネルギにより流れるインジェクタ通電電流を検出する電流検出部（１３）を備え、
前記開弁判定部は、前記電流検出部により検出される電流の変曲点を用いて開弁完了したか否かを判定する請求項３記載の燃料噴射制御装置。 A current detector (13) for detecting an injector energizing current flowing by the energy applied to the solenoid,
The fuel injection control device according to claim 3, wherein the valve opening determination unit determines whether or not the valve opening is completed by using an inflection point of the current detected by the current detection unit. 前記駆動制御部が、前記スイッチ還流又は前記ダイオード還流の何れか一方により還流し続けた後に、他方により長時間の間、還流する場合、
前記他方の還流をするときには前記スイッチ還流又は前記ダイオード還流のうち回路の損失を低減可能にする還流制御を行う請求項１から４の何れか一項に記載の燃料噴射制御装置。 In the case where the drive control unit continues to flow back by one of the switch return or the diode return, and then returns to the other for a long time,
The fuel injection control device according to any one of claims 1 to 4, wherein when performing the other recirculation, a recirculation control capable of reducing circuit loss in the switch recirculation or the diode recirculation is performed. 前記インジェクタが開弁完了したか否かを判定する開弁判定部（６、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２５）を備え、
前記駆動制御部は、前記インジェクタが開弁完了と判定する前には前記ダイオード還流により還流し続ける請求項１記載の燃料噴射制御装置。 A valve opening determination unit (6, S22, S23, S25) for determining whether or not the injector has completed valve opening,
The fuel injection control device according to claim 1, wherein the drive control unit continues to recirculate by the diode recirculation before the injector determines that the valve opening is completed. 前記駆動制御部は、前記インジェクタの開弁完了と判定した後に前記スイッチ還流に切り換える請求項６記載の燃料噴射制御装置。
The fuel injection control device according to claim 6, wherein the drive control unit switches to the switch recirculation after determining that the valve opening of the injector is completed.
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