JP6488015B2 - インジェクタ駆動用昇圧装置 - Google Patents

Description

本発明は、インジェクタ駆動用昇圧装置に関する。

容量の大きいコンデンサを必要とすることなく、エンジン回転数の低回転領域から高回転領域にわたって適切な燃料噴射を行うことができる燃料噴射弁制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、燃料噴射開弁制御における昇圧回路において、昇圧に用いるソレノイドの電流を検知する機能を有し、前記電流値に応じて目標電圧を変更する制御が開示されている。また、特許文献１の装置は、検知した電流によって、次回の燃料噴射時にソレノイドへ印加すべき電圧となるよう昇圧FETのデューティ比を制御する。

また、高温時にチャージ用トランジスタの発熱を抑制しながら、小容量のチャージコンデンサを用いたとしても低温時における充電時間を極力短くしつつ次回の噴射処理までに十分に充電完了できるようにしたインジェクタ駆動装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２では、燃料噴射装置における昇圧回路において、温度検知部分と複数の温度閾値を持ち、所定の温度閾値より低いと判断されることにより、充電電流を段階的に増加させる制御が開示されている。また、特許文献２の装置は、所定電圧と比較して現在の電圧が低いと判定した場合に、充電電流を増加制御する。

さらに、ＥＣＵの発熱を抑えることで、送風ファン等の新たな冷却装置を用いることなく、ＥＣＵ内の温度上昇を防ぐ制御装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。

特許文献３では、多段噴射を行う燃料噴射装置において、ECUの温度、外気温度、車両速度、冷却水温度の少なくとも１つを用いて、昇圧の目標電圧を調整する制御が開示されている。

特開2005-163625号公報 特開2014-214693号公報 特開2014-159772号公報

特許文献１に開示されるような技術では、燃料噴射装置の連続した噴射タイミングを意図しておらず、現在の電流値のみで次回以降の昇圧電圧値を決めて昇圧FETを制御している。前記により、現在と次回の噴射タイミングが近接する場合、インジェクタを開弁するための昇圧電圧が不足しインジェクタ開弁速度が遅くなる。前記の昇圧電圧不足は燃料噴射装置としては意図しないため、多段噴射の際の各燃料噴射特性に差が生じる。

特許文献２に開示されるような技術においても、前述同様、燃料噴射装置の連続した噴射タイミングを意図しておらず、現在と次回の噴射タイミングが近接する場合、インジェクタを開弁するための昇圧電圧が不足しインジェクタ開弁速度が遅くなるため、多段噴射の際の各燃料噴射特性に差が生じる。また、所定の温度閾値より低いと判断された場合に充電電流制御を行っているため、回路が高温となる場合には充電電流制御を行わず、回路の温度は上昇する。前記の温度上昇は昇圧回路にとっては意図しないため、過度の温度上昇の場合には回路が焼損する可能性がある。

特許文献３に開示されるような技術においても、前述同様、燃料噴射装置の連続した噴射タイミングを意図しておらず、現在と次回の噴射タイミングが近接する場合、インジェクタを開弁するための昇圧電圧が不足しインジェクタ開弁速度が遅くなるため、多段噴射の際の各燃料噴射特性に差が生じる。また、過度の温度上昇の際、回路保護の目的で昇圧目標電圧を下げるため、各燃料噴射特性に差がより顕著になる。

本発明の目的は、燃料噴射間隔が短い場合においても、インジェクタに印加する昇圧電圧の不足を抑制することができるインジェクタ駆動用昇圧装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、コイルと、前記コイルに直列接続され、前記コイルの通電をオン／オフするスイッチング素子と、インジェクタに電圧を印加するためのコンデンサと、前記コイルと前記スイッチング素子の接続点に接続されるアノード及び前記コンデンサに接続されるカソードを有するダイオードと、前記インジェクタの噴射間隔に応じた期間を示す判定期間が第１の閾値以下である場合、前記コンデンサの充電速度が大きくなるように前記スイッチング素子のオン／オフを制御する制御回路と、を備える。

本発明によれば、燃料噴射間隔が短い場合においても、インジェクタに印加する昇圧電圧の不足を抑制することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施形態によるインジェクタ駆動用昇圧装置の構成図である。 図１に示すインジェクタ駆動用昇圧装置の昇圧動作の波形を示す図である。 図１に示すインジェクタ駆動用昇圧装置の昇圧動作（昇圧スピード高速化）の波形を示す図である。 本発明の第２の実施形態によるインジェクタ駆動用昇圧装置の構成図である。 図４に示す昇圧回路駆動部の制御フローを示す図である。 本発明の第３の実施形態によるインジェクタ駆動用昇圧装置の構成図である。 図６に示す昇圧回路駆動部の制御フローを示す図である。 本発明の第４の実施形態によるインジェクタ駆動用昇圧装置の構成図である。 図８に示すインジェクタ駆動用昇圧装置の昇圧動作（昇圧スピード高速化）の波形を示す図である。

以下、図面を用いて、本発明の第１〜第４の実施形態によるインジェクタ駆動用昇圧装置の構成及び動作について説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。

（第１の実施形態）
図１を用いて、本発明の第１の実施形態によるインジェクタ駆動用昇圧装置１０の構成について説明する。昇圧ドライバ１のゲート電圧ＶｇがＯＮすると、電流Ｉはバッテリ２からシャント抵抗３、昇圧コイル４、昇圧ドライバ１を経由してＧＮＤに流れる。

換言すれば、昇圧ドライバ１（スイッチング素子）は、昇圧コイル４の通電をオン／オフする。なお、昇圧ドライバ１は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。

このときの電流がシャント抵抗３の両端電圧としてドライバＩＣ９内部の昇圧回路駆動部５に含まれる電流モニタ回路１２で検出される。設定したＭａｘ電流閾値を検出したところで昇圧ゲート制御回路１１は、昇圧ドライバ１をＯＦＦする。そのとき、昇圧コイル４の逆起電力により、電流Ｉが昇圧ダイオード６に流れる。昇圧ダイオード６に流した電流を一時的に蓄える役割を果たしているのが昇圧コンデンサ７である。

ここで、昇圧コンデンサ７は、燃料噴射弁（インジェクタ）を駆動するドライバ（不図示）を介して燃料噴射弁に昇圧電圧を印加する。昇圧ダイオード６は、昇圧コイル４と昇圧ドライバ１（スイッチング素子）の接続点に接続されるアノード及び昇圧コンデンサ７に接続されるカソードを有する。

次に、シャント抵抗３を流れる電流が小さくなったところで再び昇圧ドライバ１をＯＮし、電流値が増加する。その繰り返しにより昇圧ダイオード６に電流を流し続け、その電流を昇圧コンデンサ７に蓄えることで昇圧電圧を生成している。また、昇圧電圧モニタ回路８をドライバＩＣ９に備えておき、電圧が低い場合は昇圧を行い、電圧が所定の値に達したときは昇圧を停止させるために昇圧電圧をモニタしている。

昇圧動作の波形を図に表したものが図２である。昇圧ドライバ１をＯＮするためのゲート信号がＶｇであり、これがＯＮになったとき、昇圧ドライバ１のドレイン電圧Ｖｄが０Ｖ付近に低下し、電流Ｉが増大する。目標電流値に対して電流Ｉが設定したＭａｘ電流に到達すると、昇圧ドライバ１のゲート信号ＶｇをＯＦＦにする。そのときＶｄは昇圧電圧相当に達し、電流Ｉが昇圧ダイオード６側に流れ、昇圧コンデンサ７に蓄えられるが、電流値自体は時間と共に低下していく。

設定したＭｉｎ電流に到達したときに再び昇圧ドライバ１をＯＮするため、この動作を繰り返すことで図２の動作が行われる。この図２の動作は昇圧電圧が設定値に達するまで行われる。なお、図の斜線部は実際に昇圧ダイオード６を流れる電流であり、昇圧に使用される電流である。この動作を行うと、図２の昇圧電圧のような波形となる。燃料噴射弁の噴射が始まると、燃料噴射電流がピーク電流に達するまで昇圧電圧が低下する。ピーク電流に到達後、昇圧電圧は使われないため、昇圧回路５１のスイッチング駆動により昇圧電圧が少しずつ回復していく。ＶｇがＯＦＦのときは昇圧コンデンサ７に電流が流れるため昇圧電圧が上昇、ＶｇがＯＮのときは昇圧コンデンサ７に電流が入らないため上昇しない(自然放電が行われるため若干低下)。その繰り返しにより昇圧電圧が所定の値になるまでＶｇスイッチングによる昇圧が行われる。

本実施形態は、燃料噴射を行う際、燃料噴射を行うための昇圧電圧が目標の電圧に達する前に次の燃料噴射を行う様な近接した噴射タイミングとなった場合において、昇圧電圧不足によって生じる燃料噴射特性の差をなくす事を目的とする。

図３は本発明の第１の実施形態を説明する図である。図３は燃料噴射を行う際、燃料噴射を行うための昇圧電圧が目標の電圧に達する前に次の燃料噴射を行う様な近接した噴射タイミングとなった場合に、昇圧用スイッチング素子（昇圧ドライバ１）のＯＮ及びＯＦＦのＤｕｔｙ及び周波数を可変する事で、昇圧電流の平均値を上昇させて昇圧スピード（充電速度）を加速制御した例である。

昇圧のスピードは昇圧回路５１の平均電流値により決まるので、昇圧用スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ時間を制御する事、すなわち昇圧用スイッチング素子のＤｕｔｙとＣｙｃｌｅで制御可能である。例えば昇圧スピードを上げようとした場合は、昇圧用スイッチング素子のＤｕｔｙとＣｙｃｌｅの変更により昇圧を行う際の平均電流値を増加させることで、昇圧を行うためのエネルギーを増加させ昇圧のスピードを上げる。

本実施形態では、昇圧ゲート制御回路１１は、インジェクタの噴射間隔に応じた期間を示す判定期間が第１の閾値Ｔｈａ以下である場合、昇圧コンデンサ７の充電速度が大きくなるように昇圧ドライバ１（スイッチング素子）のオン／オフを制御する。すなわち、昇圧ゲート制御回路１１は、判定期間が第１の閾値Ｔｈａ以下である場合、昇圧ドライバ１のデューティ比及びスイッチング周波数のうち少なくとも一つを大きくするように昇圧ドライバ１のオン／オフを制御する。

本実施形態では、カウンタは、第１の噴射についてインジェクタの通電電流が所定の電流値を示すピーク電流に到達するタイミングから第２の噴射について昇圧コンデンサ７の電圧がインジェクタに印加されるタイミング（燃料噴射信号のパルスが立ち上がるタイミング）までの期間を判定期間として測定する。インジェクタの通電電流は、例えば、電流センサ（不図示）で測定される。

なお、カウンタは、昇圧コンデンサ７の電圧がインジェクタに印加されるタイミングからインジェクタの通電電流が所定の電流値を示すピーク電流に到達するタイミングまでの期間を判定期間として測定してもよい。換言すれば、このときの判定期間は、昇圧コンデンサ７の電圧がインジェクタに印加される期間である。

以上説明したように、本実施形態によれば、燃料噴射間隔が短い場合においても、インジェクタに印加する昇圧電圧の不足を抑制することができる。

詳細には、燃料噴射を行うための昇圧が目標の電圧に達する前に次の燃料噴射を行う様な近接した噴射タイミングにより生じる燃料噴射特性の差を抑えることができるため、一定の昇圧電圧を燃料噴射弁に供給出来る。したがって、開弁させるための電流の立上り時間を一定にでき、噴射量精度を保ち排気悪化を抑制出来る。

（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態の回路構成、図５は図４を実現するための昇圧回路駆動部5の制御フローである。回路構成としては前記図１の回路構成に燃料噴射情報記録回路15、判定回路16を備えた構成となる。

燃料噴射情報記録回路15には燃料噴射情報である、内燃機関の回転信号、前記内燃機関のクランク角センサの出力、分割噴射間隔の設定情報、または分割噴射回数の設定情報のうち少なくとも一つが入力される。燃料噴射情報記録回路15の内部には入力される燃料噴射信号の間隔を測るカウンタと前述の燃料噴射情報を記録するメモリが内蔵されており、現在と過去の燃料噴射間隔情報を判定回路16に出力する。

判定回路16は燃料噴射情報記録回路15から入力された現在と過去の燃料噴射間隔情報を比較し、あらかじめ決められた判定時間より比較結果が小さいか大きいかの比較を行い、結果を昇圧ゲート制御回路１１に出力する。判定回路16から得られた結果より昇圧スピードを上げる必要がある場合は、昇圧ゲート制御回路１１は、前記昇圧用スイッチング素子のＯＮ及びＯＦＦのＤｕｔｙ及び周波数の可変を行い、昇圧電流の平均値を上昇させて昇圧スピードを加速制御する。

これにより、燃料噴射を行うための昇圧が目標の電圧に達する前に次の燃料噴射を行う様な近接した噴射タイミングにより生じる燃料噴射特性の差をなくす事ができるため、一定の昇圧電圧を燃料噴射弁に供給出来るので、開弁させるための電流の立上り時間を一定にできる。

前述の実施形態は内燃機関の回転信号や前記内燃機関のクランク角センサの出力のうち少なくとも一つに基づいて制御を行った例であるが、前述の場合は過去の噴射情報であるn-1回目の噴射情報を用いて現在のn回目の噴射にフィードバックを行うために、n-1回目の噴射に関しては、昇圧高速化の制御を行う事ができない。しかしながら、分割噴射間隔の設定情報をあらかじめ得られる場合においては、リアルタイムに昇圧スピードを可変する事が可能である。

換言すれば、インジェクタは、気筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射式内燃機関の１燃焼サイクル中に複数回燃料を噴射する分割噴射を実施し、昇圧ゲート制御回路１１は、１燃焼サイクル中の分割噴射間隔、筒内噴射式内燃機関の回転数、筒内噴射式内燃機関のクランク角センサの出力、分割噴射間隔の設定情報、及び分割噴射回数の設定情報のうちの少なくとも１つに基づいて、判定期間を予測するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
図６は本発明の第３の実施形態の回路構成、図７は図６を実現するための昇圧回路駆動部5の制御フローである。回路構成としては前記図５の回路構成にアイドル判定回路17、昇圧回路温度検知回路18を備えた構成となる。

ここで、昇圧回路温度検知回路18（温度センサ）は、インジェクタ駆動用昇圧装置１０の温度を測定する。

アイドル判定回路17には車両走行情報である、ブレーキ情報、パーキング情報、ギア情報、アイドルストップ情報のうち少なくとも一つが入力される。アイドル判定回路17は、入力された情報により、エンジン（内燃機関）の回転数が一定の低速で維持されるアイドル状態か否かを判断（判定）する。車両がアイドル状態と判断された場合は、アイドル判定回路17は、昇圧ゲート制御回路１１に直接、アイドル状態である事を示す信号を送る。

アイドル判定回路17よりアイドル状態である事を受けた昇圧ゲート回路11は、前記昇圧用スイッチング素子のＯＮ及びＯＦＦのＤｕｔｙ及び周波数の可変を行い、昇圧電流の平均値を下降させて昇圧スピードを減速制御する。

換言すれば、昇圧ゲート制御回路１１は、エンジン（内燃機関）がアイドル状態であると判定された場合、昇圧ドライバ１（スイッチング素子）のデューティ比及びスイッチング周波数のうち少なくとも一つを小さくするように昇圧ドライバ１のオン／オフを制御する。

これにより、過分な昇圧制御を抑制し、インジェクタ駆動用昇圧装置１０の温度上昇抑制と消費電力の抑制を行う。一方、アイドル判定回路17でアイドル状態と判定されない場合は、アイドル判定回路17は、燃料噴射情報記録回路15にアイドル状態ではない事を示す信号を送る。

アイドル状態ではないと判断した燃料噴射情報記録回路15は第２の実施形態と同様に現在と過去の燃料噴射間隔情報を判定回路16に出力する。判定回路16は燃料噴射情報記録回路15から入力された現在と過去の燃料噴射間隔情報を比較し、あらかじめ決められた判定時間より比較結果が小さいか大きいかの比較を行い、結果を昇圧ゲート制御回路１１に出力する。

ここで、第２の実施形態では昇圧スピードを上げる必要がある場合は、昇圧ゲート制御回路１１は、前記昇圧用スイッチング素子のＯＮ及びＯＦＦのＤｕｔｙ及び周波数を可変を行い、昇圧電流の平均値を上昇させて昇圧スピードを加速制御を行う。一方、本実施形態では、昇圧回路温度検知回路18からの温度情報を受け、温度情報が閾値より高い場合はインジェクタ駆動用昇圧装置１０がオーバーワークしていると判断して、昇圧ゲート制御回路１１は、昇圧スピードの加速を停止する。

本制御により、一定の昇圧電圧を燃料噴射弁に供給できなくなり、開弁させるための電流の立上り時間を一定とする事はできなくなるが、昇圧回路温度検知回路18の過度な温度上昇での回路破損や昇圧効率の低下を防ぐことが可能となる。

ここで、昇圧ゲート制御回路１１は、インジェクタの噴射間隔に応じた期間を示す判定期間が第１の閾値Ｔｈａ以下であり、かつ、インジェクタ駆動用昇圧装置１０の温度が第２の閾値Ｔｈｂ以下の場合、昇圧ドライバ１（スイッチング素子）のデューティ比及びスイッチング周波数のうち少なくとも一つを大きくするように昇圧ドライバ１のオン／オフを制御する。

なお、本実施形態では、インジェクタ駆動用昇圧装置１０は、アイドル判定回路17及び昇圧回路温度検知回路18（温度センサ）を備えるが、いずれか一方のみを備えるようにしてもよい。

（第４の実施形態）
図８は本発明の第４の実施形態の回路構成、図９は、図８に示すインジェクタ駆動用昇圧装置の昇圧動作の波形を示す図である。図８の回路構成としては、前記図４の回路構成において、電流モニタ回路１２で得られる電流値と昇圧電圧モニタ回路８で得られる昇圧電圧値を燃料噴射情報記録回路15にフィードバックした構成とする。

換言すれば、昇圧電圧モニタ回路８（電圧センサ）は、昇圧コンデンサ７の電圧を測定する。

燃料噴射情報記録回路15には、前述の入力される燃料噴射信号の間隔を測るカウンタとは別に、前記電流情報において電流値が最大となる点を燃料噴射電流ピークとし、昇圧電圧モニタ回路８で得られる昇圧電圧値を用いて、昇圧電圧値が目標電圧に達する前に燃料噴射信号が入力されて燃料噴射電流ピークが来た場合の燃料噴射電流ピークまでの時間Aと、昇圧電圧値が目標電圧値に達した時の時間Bを測定するカウンタと、時間Aと時間Bを保存するメモリを有する。

換言すれば、カウンタは、昇圧コンデンサ７の電圧が目標電圧に到達し、かつ、昇圧コンデンサ７の電圧がインジェクタに印加された後、インジェクタの通電電流がピーク電流に到達するタイミングから昇圧コンデンサ７の電圧が目標電圧に再び到達するまでの期間Ｂを第１の閾値Ｔｈａとして測定する。

また、あらかじめ設定を行った前記昇圧用スイッチング素子のＯＮ及びＯＦＦのＤｕｔｙ及び周波数の設定値を昇圧スピード別に複数設定値を用意しておく。

前記カウンタにより測定された時間Aと時間Bの比較を行い、時間Bが時間Aより小さい場合は昇圧電圧値が目標電圧に達する前に燃料噴射弁の開弁時間が来たと判断を行い、時間Bと時間Aの差分に応じた昇圧スピードの設定値を用いて昇圧スピードを加速させる。

換言すれば、昇圧ゲート制御回路１１は、時間Ｂ（第１の閾値Ｔｈａ）から時間Ａ（判定期間）を引いた差分が大きくなるにつれて、昇圧ドライバ１（スイッチング素子）のデューティ比及びスイッチング周波数のうち少なくとも一つを大きくするように昇圧ドライバ１のオン／オフを制御する。

また、時間Bが時間Aより大きい場合は一定の昇圧電圧を燃料噴射弁に供給できると判断し昇圧スピードを維持または減速させる。本実施形態により各燃料噴射時間に適した最適な昇圧時間を選択可能となり、燃料噴射弁を開弁させるための電流の立上り時間を一定にできるほか、不要な昇圧を抑制する事でインジェクタ駆動用昇圧装置１０の温度上昇抑制と消費電力の抑制を可能とする。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。

なお、本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。

（１）昇圧スイッチング素子をオン・オフ操作することにより、昇圧コイルの通電エネルギーを昇圧用コンデンサに充電することで、入力電圧を昇圧する昇圧回路を備え、前記昇圧回路によって昇圧された前記昇圧用コンデンサの電圧を用いて内燃機関の燃料噴射弁を駆動する燃料噴射弁駆動装置において、前記燃料噴射弁駆動装置は、前記燃料噴射弁の噴射間隔に基づいて、前記昇圧用コンデンサへの充電速度を調整することを特徴とする燃料噴射弁駆動装置
（２）（１）記載の燃料噴射弁駆動装置において、前記燃料噴射弁駆動装置は、前記昇圧スイッチング素子のオン・オフ周期、前記昇圧スイッチング素子の通電電流量、またはデューティ比の少なくとも一つを可変して、前記昇圧用コンデンサへの充電速度を調整することを特徴とする燃料噴射弁駆動装置。

（３）（１）または（２）いずれか一項記載の燃料噴射弁駆動装置において、前記燃料噴射弁駆動装置は、気筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射式内燃機関の１燃焼サイクル中に複数回燃料を噴射する分割噴射を実施し、前記噴射間隔は、直前の１燃焼サイクル中の分割噴射間隔、前記内燃機関の回転数、前記内燃機関のクランク角センサの出力、分割噴射間隔の設定情報、または分割噴射回数の設定情報、のうち少なくとも一つに基づくことを特徴とする燃料噴射弁駆動装置。

（４）（３）記載の燃料噴射弁駆動装置において、前記燃料噴射弁駆動装置は、１燃焼サイクル中の二回目以降の分割噴射時期を推定し、前記分割噴射時期に基づいて前記昇圧用コンデンサへの充電速度を調整することを特徴とする燃料噴射弁駆動装置。

（５）（１）から（４）いずれか一項記載の燃料噴射弁駆動装置において、前記内燃機関がアイドリング状態か否かに基づいて、前記昇圧用コンデンサへの充電速度を調整することを特徴とする燃料噴射装置。

（６）（１）記載の燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁駆動装置の温度に基づいて、前記昇圧用コンデンサの充電速度上昇を許可、または禁止することを特徴とする燃料噴射装置。

（７）（４）記載の燃料噴射弁駆動装置において、前記燃料噴射弁駆動装置は、前記昇圧電圧の前記燃料噴射弁への供給を終了する時期を検出し、当該時期からカウントを開始したカウンタ値に基づいて前記昇圧用コンデンサへの充電速度を調整することを特徴とする燃料噴射弁駆動装置。

１…昇圧ドライバ
２…バッテリ
３…シャント抵抗
４…昇圧コイル
５…昇圧回路駆動部
６…昇圧ダイオード
７…昇圧コンデンサ
８…昇圧電圧モニタ回路
９…ドライバＩＣ
１０…インジェクタ駆動用昇圧装置
１１…昇圧ゲート制御回路
１２…電流モニタ回路
１５…燃料噴射情報記録回路
１６…判定回路
１７…アイドル判定回路
１８…昇圧回路温度検知回路
５１…昇圧回路

Claims (9)

1. コイルと、
   前記コイルに直列接続され、前記コイルの通電をオン／オフするスイッチング素子と、
   インジェクタに電圧を印加するためのコンデンサと、
   前記コイルと前記スイッチング素子の接続点に接続されるアノード及び前記コンデンサに接続されるカソードを有するダイオードと、
   前記コンデンサの電圧を測定する電圧センサと、
   前記インジェクタの通電電流を測定する電流センサと、
   前記電圧センサにより測定された前記コンデンサの電圧が目標電圧に到達し、かつ、前記コンデンサの電圧が前記インジェクタに印加された後、前記電流センサにより測定された前記インジェクタの通電電流が所定の電流値を示すピーク電流に到達するタイミングから前記コンデンサの電圧が前記目標電圧に再び到達するまでの期間を測定して第１の閾値とするカウンタと、
   前記インジェクタの噴射間隔に応じた期間を示す判定期間が前記第１の閾値以下である場合、前記コンデンサの充電速度が大きくなるように前記スイッチング素子のオン／オフを制御する制御回路と、
   を備えることを特徴とするインジェクタ駆動用昇圧装置。
2. 請求項１に記載のインジェクタ駆動用昇圧装置であって、
   前記制御回路は、
   前記判定期間が前記第１の閾値以下である場合、前記スイッチング素子のデューティ比及びスイッチング周波数のうち少なくとも一つを大きくするように前記スイッチング素子のオン／オフを制御する
   ことを特徴とするインジェクタ駆動用昇圧装置。
3. 請求項１に記載のインジェクタ駆動用昇圧装置であって、
   前記インジェクタは、
   気筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射式内燃機関の１燃焼サイクル中に複数回燃料を噴射する分割噴射を実施し、
   前記制御回路は、
   １燃焼サイクル中の分割噴射間隔、前記筒内噴射式内燃機関の回転数、前記筒内噴射式内燃機関のクランク角センサの出力、分割噴射間隔の設定情報、及び分割噴射回数の設定情報のうちの少なくとも一つに基づいて、前記判定期間を予測する
   ことを特徴とするインジェクタ駆動用昇圧装置。
4. 請求項１に記載のインジェクタ駆動用昇圧装置であって、
   内燃機関がアイドル状態であるか否かを判定するアイドル判定回路をさらに備え、
   前記制御回路は、
   前記内燃機関がアイドル状態であると判定された場合、前記スイッチング素子のデューティ比及びスイッチング周波数のうち少なくとも一つを小さくするように前記スイッチング素子のオン／オフを制御する
   を備えることを特徴とするインジェクタ駆動用昇圧装置。
5. 請求項１に記載のインジェクタ駆動用昇圧装置であって、
   前記インジェクタ駆動用昇圧装置の温度を測定する温度センサをさらに備え、
   前記制御回路は、
   前記判定期間が前記第１の閾値以下であり、かつ、前記インジェクタ駆動用昇圧装置の温度が第２の閾値以下の場合、前記スイッチング素子のデューティ比及びスイッチング周波数のうち少なくとも一つを大きくするように前記スイッチング素子のオン／オフを制御する
   ことを特徴とするインジェクタ駆動用昇圧装置。
6. 請求項１に記載のインジェクタ駆動用昇圧装置であって、
   前記カウンタは、
   第１の噴射について前記インジェクタの通電電流が所定の電流値を示すピーク電流に到達するタイミングから第２の噴射について前記コンデンサの電圧が前記インジェクタに印加されるタイミングまでの期間を前記判定期間として測定する
   ことを特徴とするインジェクタ駆動用昇圧装置。
7. 請求項１に記載のインジェクタ駆動用昇圧装置であって、
   前記カウンタは、
   前記コンデンサの電圧が前記インジェクタに印加されるタイミングから前記インジェクタの通電電流が所定の電流値を示すピーク電流に到達するタイミングまでの期間を前記判定期間として測定する
   ことを特徴とするインジェクタ駆動用昇圧装置。
8. 請求項１に記載のインジェクタ駆動用昇圧装置であって、
   前記制御回路は、
   前記第１の閾値から前記判定期間を引いた差分が大きくなるにつれて、前記スイッチング素子のデューティ比及びスイッチング周波数のうち少なくとも一つを大きくするように前記スイッチング素子のオン／オフを制御する
   ことを特徴とするインジェクタ駆動用昇圧装置。
9. コイルと、
   前記コイルに直列接続され、前記コイルの通電をオン／オフするスイッチング素子と、
   インジェクタに電圧を印加するためのコンデンサと、
   前記コイルと前記スイッチング素子の接続点に接続されるアノード及び前記コンデンサに接続されるカソードを有するダイオードと、
   前記コンデンサの電圧を測定する電圧センサと、
   前記インジェクタの通電電流を測定する電流センサと、
   前記電圧センサにより測定された前記コンデンサの電圧が目標電圧に到達し、かつ、前記コンデンサの電圧が前記インジェクタに印加された後、前記電流センサにより測定された前記インジェクタの通電電流が所定の電流値を示すピーク電流に到達するタイミングから前記コンデンサの電圧が前記目標電圧に再び到達するまでの期間を測定して第１の閾値とするカウンタと、
   前記インジェクタの噴射間隔に応じた期間を示す判定期間が前記第１の閾値以下である場合、前記コンデンサの充電速度が大きくなるように前記スイッチング素子のオン／オフを制御し、前記インジェクタの噴射間隔に応じた期間を示す判定期間が前記第１の閾値より大きい場合、前記コンデンサの充電速度を維持または減速させるように前記スイッチング素子のオン／オフを制御する制御回路と、
   を備えることを特徴とするインジェクタ駆動用昇圧装置。

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