JP7172681B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (6)
- 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おり、
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)燃料噴射制御装置。 - 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おり、
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燃料噴射制御装置。 - 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おり、
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燃料噴射制御装置。 - 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1記載の燃料噴射制御装置。 - 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又は2記載の燃料噴射制御装置。 - 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3記載の燃料噴射制御装置。
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