WO2015037321A1 - Step-up power-supply device and injector-driving system - Google Patents

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鳴 劉
長田　健一
拓也 黛
小山　克也
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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Abstract

This invention reduces the size of a step-up power-supply device and an injector-driving system containing same. An inductor-current control unit (36) uses detection results from an inductor-current sensor (42) to control an inductor current (IL) by controlling a switching element (14). Said inductor-current control unit (36) is configured with: a first threshold set that contains a lower current threshold and an upper current threshold; and a second threshold set that contains a lower current threshold and an upper current threshold, both of which are higher than the first threshold set. The inductor-current control unit (36) controls the switching element (14) such that the inductor current (IL) falls between the lower and upper current thresholds of either the first threshold set or the second threshold set. The inductor-current control unit (36) switches between the first threshold set and the second threshold set so as to follow a load current generated in an inductor (17).

Description

昇圧電源装置およびインジェクタ駆動システムBooster power supply device and injector drive system
　本発明は、昇圧電源装置およびインジェクタ駆動システムに関し、例えば、車載用インジェクタに必要な高電圧を生成する昇圧電源装置およびそれを含んだインジェクタ駆動システムに関する。 The present invention relates to a step-up power supply device and an injector drive system, for example, a step-up power supply device that generates a high voltage required for an in-vehicle injector and an injector drive system including the same.
　例えば、特許文献１には、高圧電源回路によってコンデンサを充電し、このコンデンサをトランジスタ（スイッチ）を介してインジェクタに接続することで、インジェクタのソレノイドコイルに大きな電流を印加する燃料噴射制御システムが示されている。また、特許文献２には、出力電圧の上昇期間／下降期間に応じて、出力電圧のフィードバック電圧の比較対象となるしきい値電圧を変えてスイッチング制御を行うスイッチング電源装置が示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a fuel injection control system that applies a large current to a solenoid coil of an injector by charging the capacitor with a high-voltage power supply circuit and connecting the capacitor to an injector via a transistor (switch). Has been. Patent Document 2 discloses a switching power supply apparatus that performs switching control by changing a threshold voltage to be compared with a feedback voltage of an output voltage in accordance with an increase / decrease period of the output voltage.
特開２０１３－１２２２１７号公報JP 2013-122217 A 特開２０１２－１００３７６号公報JP 2012-1000037 A
　例えば、車載用のＥＣＵ（Engine control unit）には、特許文献１に示されるようなインジェクタを駆動するための駆動回路が搭載される。インジェクタに対しては例えば１０Ａ等のような大きな電流を所定の期間内に印加する必要があるため、特許文献１の駆動回路では、このような要求を満たすためのコンデンサが必要とされる。この場合、ＥＣＵに大容量の電解コンデンサを搭載する必要性が生じる。 For example, a drive circuit for driving an injector as disclosed in Patent Document 1 is mounted on an in-vehicle ECU (Engine control unit). Since it is necessary to apply a large current such as 10 A to the injector within a predetermined period, the drive circuit of Patent Document 1 requires a capacitor to satisfy such a requirement. In this case, it is necessary to mount a large capacity electrolytic capacitor in the ECU.
　近年、ＥＣＵの小型化が強く求められている。こうした中、ＥＣＵに大容量の電解コンデンサを搭載した場合、高さ方向のサイズが増大したり、あるいは、並列接続のコンデンサを用いる場合であっても広い実装面積が必要とされる。このため、ＥＣＵの小型化の要求を満たすことが困難となる恐れがあり、加えて、低コスト化も十分に図れない場合がある。 In recent years, there is a strong demand for miniaturization of ECUs. Under these circumstances, when a large-capacity electrolytic capacitor is mounted on the ECU, the size in the height direction is increased, or a large mounting area is required even when a capacitor connected in parallel is used. For this reason, it may be difficult to satisfy the demand for miniaturization of the ECU, and in addition, the cost may not be sufficiently reduced.
　本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、昇圧電源装置およびそれを含んだインジェクタ駆動システムの小型化を実現することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and one of its purposes is to realize miniaturization of a boost power supply device and an injector drive system including the same.
　本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
　本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 An outline of a representative one of the embodiments disclosed in the present application will be briefly described as follows.
　本実施の形態による昇圧電源装置は、インダクタと、第１および第２スイッチと、ダイオードと、平滑用コンデンサと、インダクタ電流センサと、インダクタ電流制御部と、出力電圧制御部と、を有する。インダクタの一端（第１ノード）には、直流電圧が印加される。第１スイッチは、インダクタの他端（第２ノード）をグラウンドに接続する。ダイオードは、第２ノードと電源出力ノードとの間に、第２ノード側をアノード、電源出力ノード側をカソードとして接続される。平滑用コンデンサは、電源出力ノードとグラウンドの間に接続される。第２スイッチは、電源出力ノードの出力電源を誘導性負荷に供給する。インダクタ電流センサは、インダクタに流れるインダクタ電流の大きさを検出する。インダクタ電流制御部は、インダクタ電流センサの検出結果を用いて、第１スイッチのスイッチング制御を介してインダクタ電流を制御する。出力電圧制御部は、電源出力ノードの出力電源電圧を制御する。ここで、インダクタ電流制御部は、下限電流閾値と上限電流閾値を持つ第１閾値セットと、第１閾値セットよりも高い下限電流閾値と高い上限電流閾値を持つ第２閾値セットとが設定され、インダクタ電流が第１または第２閾値セットの下限電流閾値と上限電流閾値との間に収まるように第１スイッチをスイッチング制御する。また、第１閾値セットと第２閾値セットは、誘導性負荷で生じる負荷電流に追従するように切り替えられる。 The boost power supply device according to the present embodiment includes an inductor, first and second switches, a diode, a smoothing capacitor, an inductor current sensor, an inductor current control unit, and an output voltage control unit. A DC voltage is applied to one end (first node) of the inductor. The first switch connects the other end (second node) of the inductor to the ground. The diode is connected between the second node and the power output node with the second node side as an anode and the power output node side as a cathode. The smoothing capacitor is connected between the power supply output node and the ground. The second switch supplies the output power of the power output node to the inductive load. The inductor current sensor detects the magnitude of the inductor current flowing through the inductor. The inductor current control unit controls the inductor current through the switching control of the first switch using the detection result of the inductor current sensor. The output voltage control unit controls the output power supply voltage of the power supply output node. Here, the inductor current control unit is set with a first threshold set having a lower limit current threshold and an upper limit current threshold, and a second threshold set having a lower limit current threshold higher than the first threshold set and a higher upper limit current threshold, The first switch is subjected to switching control so that the inductor current falls between the lower limit current threshold and the upper limit current threshold of the first or second threshold set. The first threshold set and the second threshold set are switched so as to follow the load current generated in the inductive load.
　本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すると、昇圧電源装置およびそれを含んだインジェクタ駆動システムの小型化が実現可能になる。 Briefly describing the effects obtained by the representative embodiments of the invention disclosed in the present application, it becomes possible to reduce the size of the boost power supply device and the injector drive system including the boost power supply device.
本発明の比較例として検討したインジェクタ駆動システムにおいて、その概略構成例を示す回路図である。In the injector drive system examined as a comparative example of this invention, it is a circuit diagram which shows the schematic structural example. 図１のインジェクタ駆動システムの動作例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the operation example of the injector drive system of FIG. 本発明の実施の形態１によるインジェクタ駆動システムにおいて、その概略構成例を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a schematic configuration example of an injector drive system according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 図３におけるインダクタ電流制御部の概略構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of an inductor current control unit in FIG. 3. 図３における出力電圧制御部の概略構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of an output voltage control unit in FIG. 3. 図３のインジェクタ駆動システムの動作例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the operation example of the injector drive system of FIG. 図３のインジェクタ駆動システムにおいて、既定の時間内に既定の開弁電流（Ｉｍａｘ）を得るのに必要な、平滑用コンデンサの容量値と、インダクタ電流（ＩＬ）を階段状に制御する際の段数との関係例を示す図である。In the injector drive system of FIG. 3, the number of stages when the capacitance value of the smoothing capacitor and the inductor current (IL) are controlled stepwise to obtain a predetermined valve opening current (Imax) within a predetermined time. It is a figure which shows the example of a relationship. 図４のインダクタ電流制御部周りの詳細な構成例を示す回路ブロック図である。FIG. 5 is a circuit block diagram illustrating a detailed configuration example around an inductor current control unit in FIG. 4. 本発明の実施の形態２によるインジェクタ駆動システムにおいて、その概略構成例を示す回路図である。In the injector drive system by Embodiment 2 of this invention, it is a circuit diagram which shows the schematic structural example. 図９のインジェクタ駆動システムの一部の動作例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the example of a part of operation | movement of the injector drive system of FIG.
　以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。 In the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant, and one is the other. Some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.
　さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。 Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
　《インジェクタ駆動システム（比較例）の構成》
　図１は、本発明の比較例として検討したインジェクタ駆動システムにおいて、その概略構成例を示す回路図である。自動車に搭載されたインジェクタ１７は、例えば、車載バッテリから供給される電源電圧（例えば１２ＶのＶＢ）を高電圧（例えば６５ＶのＶｂｓｔ）に昇圧する昇圧電源回路１１によって駆動される。この高電圧でインジェクタを駆動することで、瞬間的に大きいインジェクタ電流（例えば１０Ａ程度）を生成することが可能である。 <Configuration of injector drive system (comparative example)>
FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration example of an injector drive system studied as a comparative example of the present invention. The injector 17 mounted on the automobile is driven by, for example, a boost power supply circuit 11 that boosts a power supply voltage (for example, VB of 12V) supplied from an in-vehicle battery to a high voltage (for example, Vbst of 65V). By driving the injector with this high voltage, an instantaneously large injector current (for example, about 10 A) can be generated.
　図１に示すインジェクタ駆動システムは、バッテリ１２と、インジェクタ１７と、昇圧電源回路１１と、スイッチ素子１６，３０と、逆流防止ダイオード２９，３１と、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）を放電するためのダイオード２８と、外部通信端子２１と、マイコン２２を備える。昇圧電源回路１１は、昇圧用インダクタ１３と、スイッチング素子１４と、ダイオード２５と、昇圧制御部２３と、平滑用コンデンサ２４と、昇圧用インダクタ１３に流れるインダクタ電流の大きさを検出するインダクタ電流センサ４２を備える。 The injector drive system shown in FIG. 1 includes a battery 12, an injector 17, a boost power supply circuit 11, switch elements 16 and 30, backflow prevention diodes 29 and 31, and a diode 28 for discharging an injector current (Iinj). And an external communication terminal 21 and a microcomputer 22. The step-up power supply circuit 11 includes a step-up inductor 13, a switching element 14, a diode 25, a step-up control unit 23, a smoothing capacitor 24, and an inductor current sensor that detects the magnitude of the inductor current flowing through the step-up inductor 13. 42 is provided.
　インジェクタ１７は、インジェクタ用コイル（ソレノイドコイル）１８と、スイッチ素子１９と、インジェクタ用コイル１８に流れるインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）の大きさを検出するインジェクタ電流センサ２０を備える。インジェクタ電流センサ２０は、ここでは抵抗素子によって構成される。スイッチ素子１９は、インジェクタ用コイル１８を駆動する際に、マイコン２２からの制御信号２６によってオンに制御される。 The injector 17 includes an injector coil (solenoid coil) 18, a switch element 19, and an injector current sensor 20 that detects the magnitude of the injector current (Iinj) that flows through the injector coil 18. Here, the injector current sensor 20 is constituted by a resistance element. The switch element 19 is controlled to be turned on by a control signal 26 from the microcomputer 22 when driving the injector coil 18.
　昇圧電源回路１１において、スイッチング素子１４がオンの際には、昇圧用インダクタ１３に電流が流れ（エネルギーが蓄積され）、スイッチング素子１４がオフの際には、昇圧用インダクタ１３に蓄積されたエネルギーがダイオード２５を介して平滑用コンデンサ２４に伝送される。これによって、平滑用コンデンサ２４の一端（電源出力ノード）に高出力電圧（Ｖｂｓｔ）が生成される。昇圧制御部２３は、この昇圧電源回路１１の出力電圧（Ｖｂｓｔ）が所望の電圧になるようにスイッチング素子１４のオン・オフを制御する。 In the step-up power supply circuit 11, when the switching element 14 is on, a current flows through the step-up inductor 13 (energy is stored), and when the switching element 14 is off, the energy is stored in the step-up inductor 13. Is transmitted to the smoothing capacitor 24 via the diode 25. As a result, a high output voltage (Vbst) is generated at one end (power supply output node) of the smoothing capacitor 24. The boost control unit 23 controls on / off of the switching element 14 so that the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 11 becomes a desired voltage.
　マイコン２２は、外部通信端子２１からの信号と、インジェクタ電流センサ２０で検出されたインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）の大きさに基づいて、スイッチ素子１９の制御信号２６と、スイッチ素子１６の制御信号２７と、スイッチ素子３０の制御信号３２とをそれぞれ生成する。スイッチ素子１６は、インジェクタ１７を昇圧電源回路１１で駆動する際にオンに制御され、スイッチ素子３０は、インジェクタ１７をバッテリ１２で駆動する際にオンに制御される。 Based on the signal from the external communication terminal 21 and the magnitude of the injector current (Iinj) detected by the injector current sensor 20, the microcomputer 22 controls the control signal 26 of the switch element 19 and the control signal 27 of the switch element 16. The control signal 32 of the switch element 30 is generated. The switch element 16 is controlled to be turned on when the injector 17 is driven by the boost power supply circuit 11, and the switch element 30 is controlled to be turned on when the injector 17 is driven by the battery 12.
　図２は、図１のインジェクタ駆動システムの動作例を示す波形図である。マイコン２２は、外部通信端子２１からの信号（Ｖｃ）の立ち上がり動作（時刻ｔ１）を受けて、制御信号２６，２７を立ち上げる。これにより、スイッチ素子１６，１９はオンとなり、昇圧電源回路１１がインジェクタ用コイル１８の駆動を開始する。インジェクタ用コイル１８を駆動開始時（時刻ｔ１）、昇圧電源回路１１の出力電圧（Ｖｂｓｔ）の値はＶｍａｘである。その後、インジェクタ用コイル１８の駆動によりインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）が上昇することで、昇圧電源回路１１の出力電圧（Ｖｂｓｔ）の値は平滑用コンデンサ２４の放電により低下していく。昇圧電源回路１１の出力電圧（Ｖｂｓｔ）の値が、昇圧制御部２３に設定された閾値（Ｖｔｈ）より下回ったら、昇圧制御部２３は、昇圧電源回路１１による昇圧動作を開始する（時刻ｔ２）。 FIG. 2 is a waveform diagram showing an operation example of the injector drive system of FIG. In response to the rising operation (time t1) of the signal (Vc) from the external communication terminal 21, the microcomputer 22 raises the control signals 26 and 27. As a result, the switch elements 16 and 19 are turned on, and the boost power supply circuit 11 starts driving the injector coil 18. When driving the injector coil 18 (time t1), the value of the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 11 is Vmax. Thereafter, the injector current (Iinj) is increased by driving the injector coil 18, so that the value of the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 11 is decreased by the discharge of the smoothing capacitor 24. When the value of the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 11 falls below the threshold value (Vth) set in the boost control unit 23, the boost control unit 23 starts the boost operation by the boost power supply circuit 11 (time t2). .
　また、昇圧制御部２３は、インダクタ電流センサ４２で検出されたインダクタ電流（ＩＬ）の値に基づいて、昇圧電源回路１１のダイオード２５を介して流れる平均出力電流（Ｉｍｏｓ）が既定の電流値になるようにスイッチング素子１４のオン・オフを制御する。その後、マイコン２２は、インジェクタ電流センサ２０で検出されたインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）が開弁電流（Ｉｍａｘ）になったら、制御信号２７によりスイッチ素子１６をオフに制御する（時刻ｔ３）。これにより、昇圧電源回路１１は、インジェクタ用コイル１８の駆動を停止する。なお、開弁電流（Ｉｍａｘ）とは、インジェクタ１７が燃料噴射を開始する際に弁を開くのに必要とされる電流であり、その電流値と、その電流値に達するまでの時間は、インジェクタの仕様に基づいて定められる。 Further, the boost control unit 23 sets the average output current (Imos) flowing through the diode 25 of the boost power supply circuit 11 to a predetermined current value based on the value of the inductor current (IL) detected by the inductor current sensor 42. The on / off of the switching element 14 is controlled so that Thereafter, when the injector current (Iinj) detected by the injector current sensor 20 becomes the valve opening current (Imax), the microcomputer 22 controls the switch element 16 to be turned off by the control signal 27 (time t3). As a result, the booster power supply circuit 11 stops driving the injector coil 18. The valve opening current (Imax) is a current required to open the valve when the injector 17 starts fuel injection. The current value and the time until the current value is reached It is determined based on the specifications.
　図２の時刻ｔ３以降、昇圧電源回路１１の出力電流は、インジェクタ用コイル１８には供給されずに平滑用コンデンサ２４の充電電流となるため、昇圧電源回路１１の出力電圧（Ｖｂｓｔ）は上昇していく。昇圧制御部２３は、昇圧電源回路１１の出力電圧（Ｖｂｓｔ）が既定の最大値（Ｖｍａｘ）になったら、昇圧電源回路１１による昇圧動作を停止する（時刻ｔ５）。 After the time t3 in FIG. 2, the output current of the boost power supply circuit 11 is not supplied to the injector coil 18 but becomes the charging current of the smoothing capacitor 24, so that the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 11 increases. To go. When the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 11 reaches a predetermined maximum value (Vmax), the boost control unit 23 stops the boost operation by the boost power supply circuit 11 (time t5).
　また、時刻ｔ３以降、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）は、ダイオード２８を介した放電により低下する。マイコン２２は、インジェクタ電流センサ２０の検出結果に基づき、低下しているインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）の値が既定の電流値（Ｉｈｏｌｄ）になったら（時刻ｔ４）、この保持電流（Ｉｈｏｌｄ）を保てるように、制御信号３２を介してスイッチ素子３０のオン・オフを制御する。この際には、インジェクタ用コイル１８は、バッテリ１２から直接駆動される。 Also, after time t3, the injector current (Iinj) decreases due to the discharge through the diode 28. Based on the detection result of the injector current sensor 20, the microcomputer 22 can maintain this holding current (Ihold) when the value of the decreasing injector current (Iinj) reaches a predetermined current value (Ihold) (time t4). Further, on / off of the switch element 30 is controlled via the control signal 32. At this time, the injector coil 18 is directly driven from the battery 12.
　その後、マイコン２２は、外部通信端子２１からの信号（Ｖｃ）が立ち下がったら、制御信号３２をオフレベルに固定し、スイッチ素子３０をオフに制御する（時刻ｔ６）。これにより、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）は、ダイオード２８を介した放電によりゼロまで低下する（時刻ｔ７）。インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）がゼロになったら（時刻ｔ７）、マイコン２２は、制御信号２６によりスイッチ素子１９をオフに制御する。 Thereafter, when the signal (Vc) from the external communication terminal 21 falls, the microcomputer 22 fixes the control signal 32 to the off level and controls the switch element 30 to be off (time t6). Thereby, the injector current (Iinj) is reduced to zero by the discharge through the diode 28 (time t7). When the injector current (Iinj) becomes zero (time t7), the microcomputer 22 controls the switch element 19 to be turned off by the control signal 26.
　このように、インジェクタ用コイル１８は、順に、昇圧電源回路１１とバッテリ１２によって駆動される。ここで、図１および図２に示したインジェクタの駆動方式は、前述した特許文献１の方式と異なり、時刻ｔ１～ｔ３の期間で、昇圧電源回路１１の平均出力電流（Ｉｍｏｓ）を用いてインジェクタ用コイル１８を駆動する方式となっている。このため、平滑用コンデンサ２４の容量値を削減できる可能性がある。 Thus, the injector coil 18 is sequentially driven by the boosting power supply circuit 11 and the battery 12. Here, the injector driving system shown in FIGS. 1 and 2 is different from the system disclosed in Patent Document 1 described above, using the average output current (Imos) of the boost power supply circuit 11 during the period from time t1 to t3. This is a system for driving the coil 18 for use. For this reason, there is a possibility that the capacitance value of the smoothing capacitor 24 can be reduced.
　しかしながら、当該駆動方式では、次ぎのような問題が生じ得る。時刻ｔ１～ｔ３の期間中、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）は昇圧電源回路１１の平均出力電流（Ｉｍｏｓ）よりも高いため、昇圧電源回路１１の出力電圧（Ｖｂｓｔ）は低下していく。また、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）が昇圧電源回路１１の平均出力電流（Ｉｍｏｓ）よりも大きいほど、昇圧電源回路１１の出力電圧（Ｖｂｓｔ）の低下は大きくなる。 However, the following problems may occur in the driving method. During the period from time t1 to time t3, the injector current (Iinj) is higher than the average output current (Imos) of the boost power supply circuit 11, and therefore the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 11 decreases. Further, as the injector current (Iinj) is larger than the average output current (Imos) of the booster power supply circuit 11, the output voltage (Vbst) of the booster power supply circuit 11 decreases more greatly.
　その結果、インジェクタ用コイル１８に印加される電圧が低下し、これに応じてインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）の上昇率（傾き）も低下するため、既定の時間内に必要な開弁電流（Ｉｍａｘ）に達しない可能性がある。これを防止するためには、昇圧電源回路１１の出力電圧（Ｖｂｓｔ）の低下をある程度抑制する必要があり、結局、平滑用コンデンサ２４として、ある程度大容量な電解コンデンサ（例えば４７０μＦ等）が必要となってしまう。 As a result, the voltage applied to the injector coil 18 decreases, and the rate of increase (slope) of the injector current (Iinj) also decreases accordingly, so that the required valve opening current (Imax) is reached within a predetermined time. May not reach. In order to prevent this, it is necessary to suppress a decrease in the output voltage (Vbst) of the boosting power supply circuit 11 to some extent. As a result, a somewhat large electrolytic capacitor (for example, 470 μF) is required as the smoothing capacitor 24. turn into.
　（実施の形態１）
　《インジェクタ駆動システムの構成》
　図３は、本発明の実施の形態１によるインジェクタ駆動システムにおいて、その概略構成例を示す回路図である。図３のインジェクタ駆動システムは、昇圧制御部３５およびマイコン３３の構成を除いて、図１の構成例と同様な構成を備えている。図３のインジェクタ駆動システムは、バッテリ１２と、昇圧電源装置１０ａと、インジェクタ１７を備える。昇圧電源装置１０ａは、例えば、車載用のＥＣＵに搭載される。昇圧電源装置１０ａは、昇圧電源回路３４と、スイッチ素子１６，３０と、逆流防止ダイオード２９，３１と、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）を放電するためのダイオード２８と、外部通信端子２１と、マイコン３３を備える。 (Embodiment 1)
《Injector drive system configuration》
FIG. 3 is a circuit diagram showing a schematic configuration example of the injector drive system according to Embodiment 1 of the present invention. The injector drive system of FIG. 3 has the same configuration as the configuration example of FIG. 1 except for the configuration of the boost control unit 35 and the microcomputer 33. The injector drive system in FIG. 3 includes a battery 12, a boost power supply device 10 a, and an injector 17. The step-up power supply device 10a is mounted on, for example, an in-vehicle ECU. The step-up power supply device 10a includes a step-up power supply circuit 34, switch elements 16 and 30, backflow prevention diodes 29 and 31, a diode 28 for discharging an injector current (Iinj), an external communication terminal 21, and a microcomputer 33. Prepare.
　インジェクタ１７は、誘導性負荷であり、インジェクタ用コイル（ソレノイドコイル）１８と、スイッチ素子１９と、インジェクタ用コイル１８に流れる負荷電流（すなわちインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ））の大きさを検出するインジェクタ電流センサ２０を備える。インジェクタ電流センサ２０は、ここでは抵抗素子によって構成される。スイッチ素子１９は、インジェクタ用コイル１８を駆動する際に、マイコン２２からの制御信号２６によってオンに制御される。 The injector 17 is an inductive load, and an injector current sensor that detects the magnitude of load current (that is, injector current (Iinj)) flowing through the injector coil (solenoid coil) 18, the switch element 19, and the injector coil 18. 20. Here, the injector current sensor 20 is constituted by a resistance element. The switch element 19 is controlled to be turned on by a control signal 26 from the microcomputer 22 when driving the injector coil 18.
　昇圧電源回路３４は、昇圧用インダクタ１３と、スイッチング素子（第１スイッチ）１４と、ダイオード２５と、平滑用コンデンサ２４と、インダクタ電流センサ４２と、昇圧制御部３５を備える。昇圧用インダクタ１３の一端（第１ノード）には、バッテリ１２からの直流電圧（ＶＢ）が印加される。スイッチング素子（第１スイッチ）１４は、昇圧用インダクタ１３の他端（第２ノード）をグラウンド（ＧＮＤ）に接続する。ダイオード２５は、第２ノードと電源出力ノード（Ｖｂｓｔ）との間に、第２ノード側をアノード、電源出力ノード側をカソードとして接続される。 The step-up power supply circuit 34 includes a step-up inductor 13, a switching element (first switch) 14, a diode 25, a smoothing capacitor 24, an inductor current sensor 42, and a step-up control unit 35. A DC voltage (VB) from the battery 12 is applied to one end (first node) of the boosting inductor 13. The switching element (first switch) 14 connects the other end (second node) of the boosting inductor 13 to the ground (GND). The diode 25 is connected between the second node and the power supply output node (Vbst) with the second node side serving as an anode and the power output node side serving as a cathode.
　平滑用コンデンサ２４は、電源出力ノード（Ｖｂｓｔ）とグラウンドＧＮＤの間に接続される。インダクタ電流センサ４２は、昇圧用インダクタ１３に流れるインダクタ電流（ＩＬ）の大きさを検出する。昇圧制御部３５は、インダクタ電流制御部３６と、出力電圧制御部３７を備え、昇圧電源回路３４の電源出力ノードに生成される出力電圧（Ｖｂｓｔ）が所望の電圧になるようにスイッチング素子１４をスイッチング制御（すなわちオン・オフ制御）する。 The smoothing capacitor 24 is connected between the power supply output node (Vbst) and the ground GND. The inductor current sensor 42 detects the magnitude of the inductor current (IL) flowing through the boosting inductor 13. The step-up control unit 35 includes an inductor current control unit 36 and an output voltage control unit 37. The step-up control unit 35 controls the switching element 14 so that the output voltage (Vbst) generated at the power supply output node of the step-up power supply circuit 34 becomes a desired voltage. Switching control (ie, on / off control) is performed.
　昇圧電源回路３４において、スイッチング素子１４がオンの際には、昇圧用インダクタ１３に電流が流れ（エネルギーが蓄積され）、スイッチング素子１４がオフの際には、昇圧用インダクタ１３に蓄積されたエネルギーがダイオード２５を介して平滑用コンデンサ２４に伝送される。これによって、平滑用コンデンサ２４の一端（電源出力ノード）に高出力電圧（Ｖｂｓｔ）が生成される。 In the step-up power supply circuit 34, when the switching element 14 is on, a current flows through the step-up inductor 13 (energy is accumulated), and when the switching element 14 is off, the energy accumulated in the step-up inductor 13 Is transmitted to the smoothing capacitor 24 via the diode 25. As a result, a high output voltage (Vbst) is generated at one end (power supply output node) of the smoothing capacitor 24.
　出力電圧制御部３７は、制御信号５２を介してインダクタ電流制御部３６に動作の開始／停止を指示することで、間接的に、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）を制御する。具体的には、出力電圧制御部３７は、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）からのフィードバック電圧４４が既定の上限電圧閾値（Ｖｍａｘ）を上回ったら、インダクタ電流制御部３６に動作の停止を指示する。この場合、インダクタ電流制御部３６は、スイッチング素子１４の制御信号３８をオフレベルに固定することで昇圧電源回路３４の昇圧動作を停止する。一方、出力電圧制御部３７は、フィードバック電圧４４が既定の下限電圧閾値（Ｖｔｈ）を下回ったら、インダクタ電流制御部３６に動作の開始を指示する。この場合、インダクタ電流制御部３６は、制御信号３８を介してスイッチング素子１４のスイッチング制御を開始し、昇圧電源回路３４の昇圧動作を開始する。 The output voltage control unit 37 indirectly controls the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 34 by instructing the inductor current control unit 36 to start / stop the operation via the control signal 52. Specifically, when the feedback voltage 44 from the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 34 exceeds a predetermined upper limit voltage threshold value (Vmax), the output voltage control unit 37 causes the inductor current control unit 36 to stop the operation. Instruct. In this case, the inductor current control unit 36 stops the boost operation of the boost power supply circuit 34 by fixing the control signal 38 of the switching element 14 to the off level. On the other hand, the output voltage control unit 37 instructs the inductor current control unit 36 to start the operation when the feedback voltage 44 falls below a predetermined lower limit voltage threshold value (Vth). In this case, the inductor current control unit 36 starts the switching control of the switching element 14 via the control signal 38 and starts the boosting operation of the boosting power supply circuit 34.
　インダクタ電流制御部３６は、インダクタ電流センサ４２によって検出されたインダクタ電流値４３を用いて、スイッチング素子１４のスイッチング制御を介してインダクタ電流（ＩＬ）を制御する。この際に、インダクタ電流制御部３６は、下限電流閾値および上限電流閾値を持つ閾値セットが設定され、インダクタ電流値４３がこの下限電流閾値と上限電流閾値との間に収まるように、スイッチング素子１４をスイッチング制御する。具体的には、インダクタ電流制御部３６は、インダクタ電流値４３が上限電流閾値を上回ったら、制御信号３８をオフレベルに駆動することでスイッチング素子１４をオフに制御し、下限電流閾値を下回ったら、制御信号３８をオンレベルに駆動することでスイッチング素子１４をオンに制御する。インダクタ電流（ＩＬ）は、スイッチング素子１４がオフの間は低下し、オンの間は上昇する。さらに、インダクタ電流制御部３６には、このような閾値セットが複数設定される。なお、前述したように、インダクタ電流制御部３６の全体動作は、出力電圧制御部３７からの制御信号５２に基づいて制御される。 The inductor current control unit 36 controls the inductor current (IL) through the switching control of the switching element 14 by using the inductor current value 43 detected by the inductor current sensor 42. At this time, the inductor current control unit 36 sets a threshold set having a lower limit current threshold and an upper limit current threshold, and the switching element 14 so that the inductor current value 43 falls between the lower limit current threshold and the upper limit current threshold. Switching control. Specifically, the inductor current control unit 36 controls the switching element 14 to be turned off by driving the control signal 38 to the off level when the inductor current value 43 exceeds the upper limit current threshold, and when the inductor current value 43 falls below the lower limit current threshold. The switching element 14 is controlled to be turned on by driving the control signal 38 to the on level. The inductor current (IL) decreases while the switching element 14 is off and increases while the switching element 14 is on. Further, a plurality of such threshold sets are set in the inductor current control unit 36. As described above, the overall operation of the inductor current control unit 36 is controlled based on the control signal 52 from the output voltage control unit 37.
　マイコン３３は、外部通信端子２１からの信号（Ｖｃ）と、インジェクタ電流センサ２０で検出されたインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）の大きさに基づいて各種制御信号を生成する。具体的には、マイコン３３は、スイッチ素子１９の制御信号２６と、スイッチ素子１６の制御信号２７と、スイッチ素子３０の制御信号３２と、インダクタ電流制御部３６の制御信号３９，４０と、出力電圧制御部３７の制御信号４１とをそれぞれ生成する。この内、制御信号３９は、インジェクタ電流センサ２０での検出結果に基づいて生成され、前述したインダクタ電流制御部３６に設定される複数の閾値セットは、当該制御信号３９に応じて切り替えられる。 The microcomputer 33 generates various control signals based on the signal (Vc) from the external communication terminal 21 and the magnitude of the injector current (Iinj) detected by the injector current sensor 20. Specifically, the microcomputer 33 controls the control signal 26 of the switch element 19, the control signal 27 of the switch element 16, the control signal 32 of the switch element 30, the control signals 39 and 40 of the inductor current control unit 36, and the output The control signal 41 of the voltage control unit 37 is generated. Among these, the control signal 39 is generated based on the detection result of the injector current sensor 20, and a plurality of threshold sets set in the inductor current control unit 36 described above are switched according to the control signal 39.
　スイッチ素子（第２スイッチ）１６は、インジェクタ１７を昇圧電源回路３４で駆動する際に制御信号２７を介してオンに制御され、電源出力ノード（Ｖｂｓｔ）の出力電源を逆流防止ダイオード２９を介してインジェクタ１７に供給する。スイッチ素子３０は、インジェクタ１７をバッテリ１２で駆動する際に制御信号３２を介してオンに制御され、バッテリ１２の出力電源を逆流防止ダイオード３１を介してインジェクタ１７に供給する。 The switch element (second switch) 16 is turned on via a control signal 27 when the injector 17 is driven by the boost power supply circuit 34, and the output power of the power supply output node (Vbst) is connected via the backflow prevention diode 29. It is supplied to the injector 17. The switch element 30 is turned on via the control signal 32 when the injector 17 is driven by the battery 12, and supplies the output power of the battery 12 to the injector 17 via the backflow prevention diode 31.
　図４は、図３におけるインダクタ電流制御部の概略構成例を示すブロック図である。図４のインダクタ電流制御部３６は、ヒステリシスコンパレータ５１と、入力端子４８，４９と、閾値設定端子５０，５５と、閾値設定部５３とを備える。インダクタ電流制御部３６は、入力端子４８に入力されたインダクタ電流センサ４２からのインダクタ電流値４３と、閾値設定部５３で設定された閾値セットとを比較し、スイッチング素子１４をスイッチング制御するための制御信号３８を生成する。 FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration example of the inductor current control unit in FIG. The inductor current control unit 36 of FIG. 4 includes a hysteresis comparator 51, input terminals 48 and 49, threshold setting terminals 50 and 55, and a threshold setting unit 53. The inductor current control unit 36 compares the inductor current value 43 from the inductor current sensor 42 input to the input terminal 48 with the threshold set set by the threshold setting unit 53, and performs switching control of the switching element 14. A control signal 38 is generated.
　この際に、閾値設定部５３には、前述したように、それぞれ下限電流閾値および上限電流閾値を持つ複数の閾値セットが設定される。閾値設定部５３は、閾値設定端子５０に入力されたマイコン３３からの制御信号（切り替え信号）３９に応じて、この複数の閾値セット間の切り替えを行い、ヒステリシスコンパレータ５１に出力する下限電流閾値および上限電流閾値を変更する。また、各閾値セットが持つ下限電流閾値および上限電流閾値の値自体は、閾値設定端子５５に入力されたマイコン３３からの制御信号４０に基づいて設定される。すなわち、各閾値セットが持つ下限電流閾値および上限電流閾値は、インジェクタ１７の仕様に応じて自由に設定可能となっている。 At this time, a plurality of threshold sets each having a lower limit current threshold and an upper limit current threshold are set in the threshold setting unit 53 as described above. The threshold setting unit 53 performs switching between the plurality of threshold sets in accordance with a control signal (switching signal) 39 from the microcomputer 33 input to the threshold setting terminal 50, and outputs a lower limit current threshold value to be output to the hysteresis comparator 51 and Change the upper limit current threshold. Further, the values of the lower limit current threshold and the upper limit current threshold included in each threshold set are set based on the control signal 40 from the microcomputer 33 input to the threshold setting terminal 55. That is, the lower limit current threshold and the upper limit current threshold of each threshold set can be freely set according to the specifications of the injector 17.
　ヒステリシスコンパレータ５１は、閾値設定部５３から出力される下限電流閾値および上限電流閾値と、インダクタ電流センサの検出結果となるインダクタ電流値４３とを比較し、その比較結果に応じてスイッチング素子（第１スイッチ）１４をスイッチング制御する。具体的には、ヒステリシスコンパレータ５１は、インダクタ電流値４３が下限電流閾値を下回った際にはスイッチング素子１４をオンに制御し、インダクタ電流値４３が上限電流閾値を上回った際にはスイッチング素子１４をオフに制御する。 The hysteresis comparator 51 compares the lower limit current threshold and the upper limit current threshold output from the threshold setting unit 53 with the inductor current value 43 that is the detection result of the inductor current sensor, and switches the switching element (first output) according to the comparison result. Switch) 14 is controlled to switch. Specifically, the hysteresis comparator 51 controls the switching element 14 to be turned on when the inductor current value 43 falls below the lower limit current threshold, and when the inductor current value 43 exceeds the upper limit current threshold. Control off.
　また、インダクタ電流制御部３６は、入力端子４９に入力された出力電圧制御部３７からの制御信号５２により、スイッチング制御の実行有無を制御する。制御信号５２によりインダクタ電流制御部３６の動作の停止が指示された場合、インダクタ電流制御部３６は、制御信号３８をオフレベルに固定する。一方、制御信号５２によりインダクタ電流制御部３６の動作の開始が指示された場合、インダクタ電流制御部３６は、閾値設定部５３で設定された閾値セットの下限電流閾値と上限電流閾値との間に入力端子４８のインダクタ電流値４３が収まるように制御信号３８を生成し、スイッチング素子１４をスイッチング制御する。 In addition, the inductor current control unit 36 controls the execution / non-execution of the switching control by the control signal 52 from the output voltage control unit 37 input to the input terminal 49. When the control signal 52 instructs to stop the operation of the inductor current control unit 36, the inductor current control unit 36 fixes the control signal 38 at the off level. On the other hand, when the start of the operation of the inductor current control unit 36 is instructed by the control signal 52, the inductor current control unit 36 is between the lower limit current threshold and the upper limit current threshold of the threshold set set by the threshold setting unit 53. A control signal 38 is generated so that the inductor current value 43 of the input terminal 48 is contained, and the switching of the switching element 14 is controlled.
　図５は、図３における出力電圧制御部の概略構成例を示すブロック図である。図５の出力電圧制御部３７は、ヒステリシスコンパレータ４７と、入力端子５４と、閾値設定端子４６と、閾値設定部４５とを備える。出力電圧制御部３７は、入力端子５４に入力されたフィードバック電圧４４と、閾値設定部４５で設定された上限電圧閾値（Ｖｍａｘ）および下限電圧閾値（Ｖｔｈ）とを比較し、インダクタ電流制御部３６の動作を制御する制御信号５２を生成する。上限電圧閾値（Ｖｍａｘ）および下限電圧閾値（Ｖｔｈ）の値自体は、閾値設定端子４６に入力されたマイコン３３からの制御信号４１に基づいて設定される。すなわち、上限電圧閾値（Ｖｍａｘ）および下限電圧閾値（Ｖｔｈ）は、インジェクタ１７の仕様に応じて自由に設定可能となっている。 FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration example of the output voltage control unit in FIG. The output voltage control unit 37 of FIG. 5 includes a hysteresis comparator 47, an input terminal 54, a threshold setting terminal 46, and a threshold setting unit 45. The output voltage control unit 37 compares the feedback voltage 44 input to the input terminal 54 with the upper limit voltage threshold value (Vmax) and the lower limit voltage threshold value (Vth) set by the threshold setting unit 45, and the inductor current control unit 36 A control signal 52 for controlling the operation of is generated. The values of the upper limit voltage threshold value (Vmax) and the lower limit voltage threshold value (Vth) are set based on the control signal 41 from the microcomputer 33 input to the threshold setting terminal 46. That is, the upper limit voltage threshold (Vmax) and the lower limit voltage threshold (Vth) can be freely set according to the specifications of the injector 17.
　《インジェクタ駆動システムの動作》
　図６は、図３のインジェクタ駆動システムの動作例を示す波形図である。マイコン３３は、外部通信端子２１からの信号（Ｖｃ）の立ち上がりに応じて、制御信号２６，２７を立ち上げる（時刻ｔ８）。これにより、スイッチ素子１６，１９はオンとなり、昇圧電源回路３４によるインジェクタ用コイル１８の駆動が開始される。 <Operation of injector drive system>
FIG. 6 is a waveform diagram showing an operation example of the injector drive system of FIG. The microcomputer 33 raises the control signals 26 and 27 in response to the rise of the signal (Vc) from the external communication terminal 21 (time t8). As a result, the switch elements 16 and 19 are turned on, and driving of the injector coil 18 by the boost power supply circuit 34 is started.
　インジェクタ用コイル１８の駆動開始時（時刻ｔ８）、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）の値はＶｍａｘである。その後、インジェクタ用コイル１８の駆動により、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）が０から上昇することで、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）の値は、平滑用コンデンサ２４の放電により低下していく。 At the start of driving of the injector coil 18 (time t8), the value of the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 34 is Vmax. Thereafter, when the injector coil 18 is driven, the injector current (Iinj) increases from 0, so that the value of the output voltage (Vbst) of the boosting power supply circuit 34 decreases due to the discharge of the smoothing capacitor 24.
　出力電圧制御部３７は、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）の値が予め設定された下限電圧閾値（Ｖｔｈ）より下回ったら、制御信号５２を介してインダクタ電流制御部３６に動作の開始を指示する（時刻ｔ９）。これにより、インダクタ電流制御部３６は、昇圧電源回路３４の昇圧動作を開始し、まず、制御信号３８をオンレベルに駆動する。これに応じて、スイッチング素子１４はオンとなり、インダクタ電流（ＩＬ）は０から上昇する。この時、インダクタ電流制御部３６に設定される閾値セットは、上限電流閾値（Ｖ３）および下限電流閾値（Ｖ２）を持つ第１閾値セットである。 When the value of the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 34 falls below the preset lower limit voltage threshold value (Vth), the output voltage control unit 37 causes the inductor current control unit 36 to start operation via the control signal 52. An instruction is given (time t9). Thereby, the inductor current control unit 36 starts the boost operation of the boost power supply circuit 34, and first drives the control signal 38 to the on level. In response to this, the switching element 14 is turned on, and the inductor current (IL) rises from zero. At this time, the threshold set set in the inductor current control unit 36 is a first threshold set having an upper limit current threshold (V3) and a lower limit current threshold (V2).
　インダクタ電流制御部３６は、インダクタ電流センサ４２で検出されたインダクタ電流（ＩＬ）（インダクタ電流値４３）が、上限電流閾値（Ｖ３）を上回ったら、制御信号３８をオフレベルに駆動する。これにより、インダクタ電流（ＩＬ）は下がっていく。その後、インダクタ電流制御部３６は、インダクタ電流（ＩＬ）（インダクタ電流値４３）が、下限電流閾値（Ｖ２）を下回ったら、制御信号３８をオンレベルに駆動する。これにより、インダクタ電流（ＩＬ）は上昇していく。このように、インダクタ電流制御部３６は、インダクタ電流（ＩＬ）が第１閾値セット（Ｖ２，Ｖ３）の範囲内に収まるように、スイッチング素子１４をスイッチング制御する。 The inductor current control unit 36 drives the control signal 38 to the off level when the inductor current (IL) (inductor current value 43) detected by the inductor current sensor 42 exceeds the upper limit current threshold value (V3). As a result, the inductor current (IL) decreases. Thereafter, when the inductor current (IL) (inductor current value 43) falls below the lower limit current threshold value (V2), the inductor current control unit 36 drives the control signal 38 to the on level. As a result, the inductor current (IL) increases. In this manner, the inductor current control unit 36 performs switching control of the switching element 14 so that the inductor current (IL) is within the range of the first threshold set (V2, V3).
　その後、マイコン３３は、インジェクタ電流センサ２０で検出されたインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）が予め設定された基準値（第１基準値）Ｖ１を上回ったら、制御信号３９を発生する（時刻ｔ２０）。これにより、インダクタ電流制御部３６に設定される閾値セットが、第１閾値セット（Ｖ２，Ｖ３）から第２閾値セット（Ｖ４，Ｖ５）に切り替えられる。第２閾値セットの上限電流閾値（Ｖ５）は、第１閾値セットの上限電流閾値（Ｖ３）よりも高い値を持ち、第２閾値セットの下限電流閾値（Ｖ４）は、第１閾値セットの下限電流閾値（Ｖ２）よりも高い値を持つ。なお、この例では、基準値Ｖ１は（Ｉｍａｘ／２）近辺に設定され、各閾値セットにおける上限電流閾値と下限電流閾値との差分（ΔＩ）は同等に設定される。 Thereafter, the microcomputer 33 generates a control signal 39 (time t20) when the injector current (Iinj) detected by the injector current sensor 20 exceeds a preset reference value (first reference value) V1. Thereby, the threshold set set in the inductor current control unit 36 is switched from the first threshold set (V2, V3) to the second threshold set (V4, V5). The upper limit current threshold (V5) of the second threshold set has a value higher than the upper limit current threshold (V3) of the first threshold set, and the lower limit current threshold (V4) of the second threshold set is the lower limit of the first threshold set. It has a value higher than the current threshold (V2). In this example, the reference value V1 is set near (Imax / 2), and the difference (ΔI) between the upper limit current threshold and the lower limit current threshold in each threshold set is set equal.
　第１閾値セット（Ｖ２，Ｖ３）が第２閾値セット（Ｖ４，Ｖ５）に切り替えられたのち、インダクタ電流（ＩＬ）は、第２閾値セットの上限電流閾値（Ｖ５）まで上昇する。インダクタ電流制御部３６は、インダクタ電流（ＩＬ）が上限電流閾値（Ｖ５）を上回ったら、制御信号３８をオフレベルに駆動する。これにより、インダクタ電流（ＩＬ）は下がっていく。その後、インダクタ電流制御部３６は、インダクタ電流（ＩＬ）が下限電流閾値（Ｖ４）を下回ったら、制御信号３８をオンレベルに駆動する。これにより、インダクタ電流（ＩＬ）は上昇していく。このように、インダクタ電流制御部３６は、インダクタ電流（ＩＬ）が第２閾値セット（Ｖ４，Ｖ５）の範囲内に収まるように、スイッチング素子１４をスイッチング制御する。 After the first threshold set (V2, V3) is switched to the second threshold set (V4, V5), the inductor current (IL) rises to the upper limit current threshold (V5) of the second threshold set. When the inductor current (IL) exceeds the upper limit current threshold value (V5), the inductor current control unit 36 drives the control signal 38 to the off level. As a result, the inductor current (IL) decreases. Thereafter, when the inductor current (IL) falls below the lower limit current threshold value (V4), the inductor current control unit 36 drives the control signal 38 to the on level. As a result, the inductor current (IL) increases. Thus, the inductor current control unit 36 performs switching control of the switching element 14 so that the inductor current (IL) is within the range of the second threshold value set (V4, V5).
　以上のように、インダクタ電流制御部３６は、第１および第２閾値セットを切り替えて用いることで、インダクタ電流（ＩＬ）を階段状に上昇させる。すなわち、第１および第２閾値セットは、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）に昇圧電源回路３４の平均出力電流（Ｉｍｏｓ）が追従するように切り替えられる。その結果、前述した図２の場合と比較して、昇圧電源回路３４の平均出力電流（Ｉｍｏｓ）とインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）との差分が小さくなる。これにより、平滑用コンデンサ２４の容量値を削減しても、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）に生じるリップル電圧を抑制することができる。 As described above, the inductor current control unit 36 increases the inductor current (IL) stepwise by switching and using the first and second threshold sets. That is, the first and second threshold sets are switched such that the average output current (Imos) of the boost power supply circuit 34 follows the injector current (Iinj). As a result, the difference between the average output current (Imos) of the boost power supply circuit 34 and the injector current (Iinj) is smaller than in the case of FIG. 2 described above. Thereby, even if the capacitance value of the smoothing capacitor 24 is reduced, the ripple voltage generated in the output voltage (Vbst) of the boosting power supply circuit 34 can be suppressed.
　その後、マイコン３３は、インジェクタ電流センサ２０で検出されたインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）が開弁電流（Ｉｍａｘ）に達したら、制御信号２７を介してスイッチ素子１６をオフに駆動する（時刻ｔ１９）。これにより、昇圧電源回路３４の出力電流は、インジェクタ用コイル１８には供給されずに平滑用コンデンサ２４の充電電流となるため、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）は上昇していく。出力電圧制御部３７は、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）が予め定めた上限電圧閾値（Ｖｍａｘ）に達したら、制御信号５２を介してインダクタ電流制御部３６に動作の停止を指示する（時刻ｔ１５）。これにより、制御信号３８はオフレベルに固定され、スイッチング素子１４はオフを保つため、インダクタ電流（ＩＬ）はゼロまで低下する。 Thereafter, when the injector current (Iinj) detected by the injector current sensor 20 reaches the valve opening current (Imax), the microcomputer 33 drives the switch element 16 off via the control signal 27 (time t19). As a result, the output current of the boosting power supply circuit 34 is not supplied to the injector coil 18 but becomes the charging current of the smoothing capacitor 24, so that the output voltage (Vbst) of the boosting power supply circuit 34 increases. When the output voltage (Vbst) of the boosting power supply circuit 34 reaches a predetermined upper limit voltage threshold value (Vmax), the output voltage control unit 37 instructs the inductor current control unit 36 to stop the operation via the control signal 52 ( Time t15). As a result, the control signal 38 is fixed at the off level, and the switching element 14 remains off, so that the inductor current (IL) decreases to zero.
　昇圧電源回路３４によるインジェクタ用コイル１８の駆動を停止した後（時刻ｔ１９以後）、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）は、ダイオード２８を介した放電によって低下する。マイコン３３は、インジェクタ電流センサ２０の検出結果に基づき、低下しているインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）が既定の電流値（Ｉｈｏｌｄ）になったら（時刻ｔ１６）、この保持電流（Ｉｈｏｌｄ）を保てるように、制御信号３２を介してスイッチ素子３０のオン・オフを制御する。この際には、インジェクタ用コイル１８は、バッテリ１２から直接駆動される。 After the booster power circuit 34 stops driving the injector coil 18 (after time t19), the injector current (Iinj) decreases due to the discharge through the diode 28. Based on the detection result of the injector current sensor 20, the microcomputer 33 maintains the holding current (Ihold) when the decreasing injector current (Iinj) reaches the predetermined current value (Ihold) (time t16). The switch element 30 is turned on / off via the control signal 32. At this time, the injector coil 18 is directly driven from the battery 12.
　その後、マイコン２２は、外部通信端子２１からの信号（Ｖｃ）が立ち下がったら、制御信号３２をオフレベルに固定し、スイッチ素子３０をオフに制御する（時刻ｔ１７）。これにより、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）は、ダイオード２８を介した放電によりゼロまで低下する（時刻ｔ１８）。インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）がゼロになったら（時刻ｔ１８）、マイコン２２は、制御信号２６を介してスイッチ素子１９をオフに制御する。 After that, when the signal (Vc) from the external communication terminal 21 falls, the microcomputer 22 fixes the control signal 32 to the off level and controls the switch element 30 to be off (time t17). As a result, the injector current (Iinj) decreases to zero due to the discharge through the diode 28 (time t18). When the injector current (Iinj) becomes zero (time t18), the microcomputer 22 controls the switch element 19 to be turned off via the control signal 26.
　このように、インジェクタ用コイル１８は、順に、昇圧電源回路３４とバッテリ１２によって駆動される。この昇圧電源回路３４による駆動の際に、インダクタ電流制御部３６を用いてインダクタ電流（ＩＬ）が階段状になるように上昇させることで、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）に生じるリップル電圧を抑制することができる。これにより、平滑用コンデンサ２４の容量値を削減しても、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）を、既定の時間内に必要な開弁電流（Ｉｍａｘ）まで上昇させることができる。その結果、図１の構成例で必要とされた大容量の電解コンデンサ（例えば４７０μＦ等）を小容量のセラミックコンデンサ（例えば１５μＦ等）に置き換えることが可能になる。 Thus, the injector coil 18 is sequentially driven by the boosting power supply circuit 34 and the battery 12. The ripple voltage generated in the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 34 by using the inductor current control unit 36 to increase the inductor current (IL) in a stepped manner when driven by the boost power supply circuit 34. Can be suppressed. Thereby, even if the capacitance value of the smoothing capacitor 24 is reduced, the injector current (Iinj) can be increased to a required valve opening current (Imax) within a predetermined time. As a result, the large-capacity electrolytic capacitor (for example, 470 μF) required in the configuration example of FIG. 1 can be replaced with a small-capacity ceramic capacitor (for example, 15 μF).
　図７は、図３のインジェクタ駆動システムにおいて、既定の時間内に既定の開弁電流（Ｉｍａｘ）を得るのに必要な、平滑用コンデンサの容量値と、インダクタ電流（ＩＬ）を階段状に制御する際の段数との関係例を示す図である。図３および図６では、インダクタ電流（ＩＬ）を２段階で制御したが、勿論、これに限定されるものではなく、更に段数を増やすことで、理想的には、平均出力電流（Ｉｍｏｓ）とインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）との差分をより小さくすることができる。 FIG. 7 shows a stepwise control of the capacitance value of the smoothing capacitor and the inductor current (IL) necessary to obtain a predetermined valve opening current (Imax) within a predetermined time in the injector drive system of FIG. It is a figure which shows the example of a relationship with the stage number at the time of doing. In FIG. 3 and FIG. 6, the inductor current (IL) is controlled in two stages, but of course, the present invention is not limited to this. Ideally, the average output current (Imos) is increased by increasing the number of stages. The difference from the injector current (Iinj) can be further reduced.
　例えば、インダクタ電流（ＩＬ）を３段階で制御する際には、図６に示した第１基準値（Ｖ１）に加えて第２基準値を設け、図６に示した第１および第２閾値セットに加えて更に第３閾値セットを設ければよい。この場合、第２基準値（例えば（２／３）×Ｉｍａｘ）は第１基準値（例えば（１／３）×Ｉｍａｘ）よりも大きく、第３閾値セットの上限電流閾値は、第２閾値セットの上限電流閾値（Ｖ５）よりも高い値を持ち、第３閾値セットの下限電流閾値は、第２閾値セットの下限電流閾値（Ｖ４）よりも高い値を持つ。 For example, when the inductor current (IL) is controlled in three stages, a second reference value is provided in addition to the first reference value (V1) shown in FIG. 6, and the first and second threshold values shown in FIG. A third threshold set may be provided in addition to the set. In this case, the second reference value (for example, (2/3) × Imax) is larger than the first reference value (for example, (1/3) × Imax), and the upper limit current threshold of the third threshold set is the second threshold set. The lower limit current threshold of the third threshold set has a value higher than the lower limit current threshold (V4) of the second threshold set.
　図７において、例えば、開弁電流（Ｉｍａｘ）を一定とした場合、平滑用コンデンサ２４の容量値を小さくするほど必要な段数が増える。言い換えれば、段数を増やすほど、平滑用コンデンサ２４の容量値を小さくできる。また、平滑用コンデンサ２４の容量値を一定とした場合、開弁電流（Ｉｍａｘ）が大きくなるほど、必要な段数が増える。言い換えれば、段数を増やすことで、より大きい開弁電流（Ｉｍａｘ）に対応することができる。 In FIG. 7, for example, when the valve opening current (Imax) is constant, the number of necessary stages increases as the capacitance value of the smoothing capacitor 24 is decreased. In other words, the capacity value of the smoothing capacitor 24 can be reduced as the number of stages is increased. Further, when the capacitance value of the smoothing capacitor 24 is constant, the required number of stages increases as the valve opening current (Imax) increases. In other words, a larger valve opening current (Imax) can be accommodated by increasing the number of stages.
　《インダクタ電流制御部の詳細》
　図８は、図４のインダクタ電流制御部周りの詳細な構成例を示す回路ブロック図である。図４のインダクタ電流制御部３６は、例えば、図８のような回路で構成される。図８のインダクタ電流制御部３６は、コンパレータ７２ａ，７２ｂと、セットリセットフリップフロップ７３と、閾値設定部５３を備える。閾値設定部５３は、閾値電圧生成部７０と、セレクタ７１ａ，７１ｂを備える。また、ここでは、併せて、マイコン３３によって構成される負荷電流判定部の機能の一例も示されている。マイコン３３は、（ｎ－１）個のコンパレータ７４［１］～７４［ｎ－１］およびデコード部７５を持つ負荷電流判定部を備える。 <Details of inductor current control unit>
FIG. 8 is a circuit block diagram showing a detailed configuration example around the inductor current control unit of FIG. The inductor current control unit 36 in FIG. 4 is configured by a circuit as shown in FIG. 8, for example. The inductor current control unit 36 in FIG. 8 includes comparators 72 a and 72 b, a set / reset flip-flop 73, and a threshold setting unit 53. The threshold setting unit 53 includes a threshold voltage generating unit 70 and selectors 71a and 71b. In addition, an example of the function of the load current determination unit configured by the microcomputer 33 is also shown here. The microcomputer 33 includes a load current determination unit having (n−1) comparators 74 [1] to 74 [n−1] and a decoding unit 75.
　コンパレータ７２ａは、入力端子４８に入力されたインダクタ電流値４３とセレクタ７１ａから出力された上限電流閾値とを比較し、インダクタ電流値４３が大きい場合に‘Ｈ’レベルを出力する。コンパレータ７２ｂは、入力端子４８に入力されたインダクタ電流値４３とセレクタ７１ｂから出力された下限電流閾値とを比較し、インダクタ電流値４３が小さい場合に‘Ｈ’レベルを出力する。なお、インダクタ電流値４３は、実際には、電流値に応じた電圧値であり、上限電流閾値および下限電流閾値も電圧値である。 The comparator 72a compares the inductor current value 43 input to the input terminal 48 with the upper limit current threshold value output from the selector 71a, and outputs the 'H' level when the inductor current value 43 is large. The comparator 72b compares the inductor current value 43 input to the input terminal 48 with the lower limit current threshold value output from the selector 71b, and outputs the 'H' level when the inductor current value 43 is small. The inductor current value 43 is actually a voltage value corresponding to the current value, and the upper limit current threshold and the lower limit current threshold are also voltage values.
　セットリセットフリップフロップ７３は、コンパレータ７２ａの出力をセット（Ｓ）入力とし、コンパレータ７２ｂの出力をリセット（Ｒ）入力として動作し、スイッチング素子１４をスイッチング制御するための制御信号３８を出力する。また、セットリセットフリップフロップ７３は、入力端子４９を介して出力電圧制御部３７から入力された制御信号５２をイネーブル信号（ＥＮ）として動作し、イネーブル信号（ＥＮ）がオフレベルの場合には、制御信号３８をオフレベルに固定する。 The set-reset flip-flop 73 operates with the output of the comparator 72a as a set (S) input and the output of the comparator 72b as a reset (R) input, and outputs a control signal 38 for switching control of the switching element 14. Further, the set / reset flip-flop 73 operates using the control signal 52 input from the output voltage control unit 37 via the input terminal 49 as the enable signal (EN), and when the enable signal (EN) is at the off level, The control signal 38 is fixed to the off level.
　閾値電圧生成部７０は、ｎ個の閾値セット（例えばｎ＝３の場合は第１～第３閾値セット）にそれぞれ含まれる上限電流閾値（ＩｔｈＨ［１］～ＩｔｈＨ［ｎ］）および下限電流閾値（ＩｔｈＬ［１］～ＩｔｈＬ［ｎ］）を予め生成する。閾値電圧生成部７０は、例えば、複数チャネルのディジタルアナログ変換器や、あるいは多段の抵抗分圧回路と各抵抗分圧ノードを選択するスイッチからなる抵抗分圧器等を代表に、様々な回路方式で実現される。各上限電流閾値および各下限電流閾値の電圧値は、マイコン３３から閾値設定端子５５を介して入力される制御信号４０に基づいて定められる。例えば、ディジタルアナログ変換器を用いる場合には、閾値設定端子５５より、そのディジタル値が指示され、抵抗分圧器を用いる場合には、スイッチの選択方法が指示される。 The threshold voltage generator 70 includes an upper limit current threshold (IthH [1] to IthH [n]) and a lower limit current threshold included in n threshold sets (for example, first to third threshold sets when n = 3). (IthL [1] to IthL [n]) are generated in advance. The threshold voltage generation unit 70 is represented by various circuit methods, for example, a digital-to-analog converter of a plurality of channels, or a resistor voltage divider composed of a multi-stage resistor divider circuit and a switch for selecting each resistor divider node. Realized. The voltage values of each upper limit current threshold and each lower limit current threshold are determined based on a control signal 40 input from the microcomputer 33 via the threshold setting terminal 55. For example, when a digital / analog converter is used, the digital value is instructed from the threshold setting terminal 55, and when a resistance voltage divider is used, a switch selection method is instructed.
　マイコン３３は、（ｎ－１）個のコンパレータ７４［１］～７４［ｎ－１］を用いて、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）と、予め定めた（ｎ－１）個の基準値（Ｉｒｅｆ［１］～Ｉｒｅｆ［ｎ－１］）とをそれぞれ比較する。例えば、ｎ＝３の場合は、第１および第２基準値が設定される。なお、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）は、実際には、電流値に応じた電圧値であり、基準値も電圧値である。デコード部７５は、（ｎ－１）個のコンパレータ７４［１］～７４［ｎ－１］の比較結果に応じて、ｎ個の閾値セットを切り替えるための（ｎ－１）個の切り替え信号を、制御信号３９として閾値設定端子５０に出力する。例えばｎ＝３の場合は、第１および第２切り替え信号が出力される。 The microcomputer 33 uses the (n-1) comparators 74 [1] to 74 [n-1] to inject the injector current (Iinj) and the predetermined (n-1) reference values (Iref [1] ] To Iref [n-1]). For example, when n = 3, the first and second reference values are set. The injector current (Iinj) is actually a voltage value corresponding to the current value, and the reference value is also a voltage value. The decoding unit 75 outputs (n−1) switching signals for switching n threshold sets according to the comparison results of (n−1) comparators 74 [1] to 74 [n−1]. The control signal 39 is output to the threshold setting terminal 50. For example, when n = 3, the first and second switching signals are output.
　セレクタ７１ａは、前述したｎ個の上限電流閾値（ＩｔｈＨ［１］～ＩｔｈＨ［ｎ］）の中のいずれかを選択して出力する。セレクタ７１ｂは、前述したｎ個の下限電流閾値（ＩｔｈＬ［１］～ＩｔｈＬ［ｎ］）の中のいずれかを選択して出力する。この際の選択は、閾値設定端子５０から入力された制御信号３９（すなわち切り替え信号）に基づいて行われる。セレクタ７１ａ，７１ｂは、例えば、最初に第１閾値セットに対応する上限電流閾値（ＩｔｈＨ［１］）および下限電流閾値（ＩｔｈＬ［１］）をそれぞれ選択している状態で、第１切り替え信号が入力された場合、第２閾値セットに対応する上限電流閾値（ＩｔｈＨ［２］）および下限電流閾値（ＩｔｈＬ［２］）をそれぞれ選択する。 The selector 71a selects and outputs one of the n upper limit current threshold values (IthH [1] to IthH [n]) described above. The selector 71b selects and outputs one of the n lower limit current threshold values (IthL [1] to IthL [n]) described above. The selection at this time is performed based on the control signal 39 (that is, the switching signal) input from the threshold setting terminal 50. For example, when the selectors 71a and 71b first select the upper limit current threshold (IthH [1]) and the lower limit current threshold (IthL [1]) corresponding to the first threshold set, respectively, When input, an upper limit current threshold (IthH [2]) and a lower limit current threshold (IthL [2]) corresponding to the second threshold set are selected.
　なお、インダクタ電流制御部３６は、特に、図８の構成例に限定されるものではなく、同様の機能を実現できれば、その他の回路方式を用いてもよい。例えば、図６の時刻ｔ８～時刻１９の期間に比べて十分に高速に電圧設定が可能な可変電圧源を用い、当該可変電圧源を上限電流閾値の設定用に２セット、下限電流閾値の設定用に２セット設け、各セットを交互に切り替えるような方式であってもよい。この方式では、例えば、２セット目の可変電圧源で上限電流閾値および下限電流閾値を出力している間に、１セット目の可変電圧源の上限電流閾値および下限電流閾値を変更し、切り替え信号に応じて、２セット目を１セット目に切り替えるような動作が行われる。また、場合によっては、図８の閾値設定部５３の機能自体を、マイコン３３内のディジタルアナログ変換器に持たせることも可能である。ここでは、図４のインダクタ電流制御部３６を例に説明を行ったが、図５の出力電圧制御部に関しても同様である。 Note that the inductor current control unit 36 is not particularly limited to the configuration example of FIG. 8, and other circuit methods may be used as long as the same function can be realized. For example, using a variable voltage source capable of setting a voltage sufficiently faster than the period from time t8 to time 19 in FIG. 6, two sets of the variable voltage source are used for setting the upper limit current threshold, and setting the lower limit current threshold For example, two sets may be provided and each set may be switched alternately. In this method, for example, while the upper limit current threshold and the lower limit current threshold are being output by the second set of variable voltage sources, the upper limit current threshold and the lower limit current threshold of the first set of variable voltage sources are changed, and the switching signal Accordingly, an operation for switching the second set to the first set is performed. In some cases, the digital analog converter in the microcomputer 33 can have the function itself of the threshold setting unit 53 of FIG. Here, the inductor current control unit 36 of FIG. 4 has been described as an example, but the same applies to the output voltage control unit of FIG.
　以上、本実施の形態１による昇圧電源装置およびそれを含んだインジェクタ駆動システムを用いることで、代表的には、平滑用コンデンサの容量値の削減に伴い小型化または低コスト化が実現可能になる。また、図３のように、負荷をインジェクタ１７とした場合、インジェクタ１７内には予めインジェクタ電流センサ２０が備わっているため、これをそまま利用することができ、部品追加等の観点からも、小型化または低コスト化が可能になる。 As described above, by using the boost power supply device according to the first embodiment and the injector drive system including the boost power supply device, it is typically possible to realize downsizing or cost reduction along with the reduction of the capacitance value of the smoothing capacitor. . In addition, as shown in FIG. 3, when the load is the injector 17, since the injector current sensor 20 is provided in the injector 17 in advance, it can be used as it is. Miniaturization or cost reduction is possible.
　ただし、本実施の形態１の昇圧電源装置は、必ずしもインジェクタ１７を負荷とするものに限定されるものではなく、予めインダクタンス値や負荷電流値といった仕様がある程度判明している誘導性負荷であれば同様に適用することが可能である。すなわち、本実施の形態１の昇圧電源装置は、負荷急変時のリップル電圧を抑制する技術でもあり、負荷急変時にどの程度の電流値からどの程度の電流値に変動するといった負荷急変の具体的な状況が予めある程度判明していれば、これに基づいて、前述した各閾値セットやその切り替え時の基準値を定めることができる。また、本実施の形態１の昇圧電源装置は、負荷電流の立ち上がり期間に限らず、場合によっては、同様にして立ち下がり期間に適用することも可能である。 However, the step-up power supply apparatus according to the first embodiment is not necessarily limited to the one having the injector 17 as a load, and any inductive load whose specifications such as an inductance value and a load current value are known to some extent in advance. It is possible to apply similarly. That is, the step-up power supply apparatus according to the first embodiment is also a technique for suppressing the ripple voltage at the time of sudden load change, and is a specific example of sudden load change such as a change from what current value to what current value at the time of sudden load change. If the situation is known to some extent in advance, based on this, the above-described threshold sets and the reference value at the time of switching can be determined. Further, the boosting power supply apparatus according to the first embodiment is not limited to the rising period of the load current, but can be applied to the falling period in the same manner depending on the case.
　なお、特に限定はされないが、図３において、昇圧電源回路３４の出力電圧（Ｖｂｓｔ）は例えば６５Ｖ程度である。これは、開弁電流（Ｉｍａｘ：例えば１０Ａ程度）およびその立ち上がり時間（Δｔ：例えば数百μｓ）と、インジェクタ用コイルのインダクタンス値（Ｌ：例えばｍＨオーダ）から、Ｖｂｓｔ＝Ｌ・（Ｉｍａｘ／Δｔ）の関係で定められる。また、昇圧用インダクタ１３のインダクタンス値は、例えばμＨオーダである。 Although not particularly limited, in FIG. 3, the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 34 is, for example, about 65V. This is based on the valve opening current (Imax: about 10 A, for example), its rise time (Δt: several hundred μs, for example), and the inductance value (L: eg, mH order) of the injector coil, Vbst = L · (Imax / Δt ). Further, the inductance value of the boosting inductor 13 is, for example, on the order of μH.
　（実施の形態２）
　《インジェクタ駆動システムの構成および動作（変形例）》
　図９は、本発明の実施の形態２によるインジェクタ駆動システムにおいて、その概略構成例を示す回路図である。図９のインジェクタ駆動システムは、図３の構成例と比較して、昇圧制御部６２およびマイコン５８の構成が異なる点と、更にタイマ回路５７が追加された点が異なっている。以降、図３と異なる点に着目して説明を行う。図９のインジェクタ駆動システムは、バッテリ１２と、昇圧電源装置１０ｂと、インジェクタ１７を備える。昇圧電源装置１０ｂは、昇圧電源回路６３と、スイッチ素子１６，３０と、逆流防止ダイオード２９，３１と、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）を放電するためのダイオード２８と、外部通信端子２１と、マイコン５８と、タイマ回路５７を備える。 (Embodiment 2)
<< Configuration and operation of injector drive system (modification) >>
FIG. 9 is a circuit diagram showing a schematic configuration example of the injector drive system according to the second embodiment of the present invention. The injector drive system of FIG. 9 is different from the configuration example of FIG. 3 in that the configuration of the boost control unit 62 and the microcomputer 58 is different and that a timer circuit 57 is further added. Hereinafter, the description will be made focusing on differences from FIG. The injector drive system in FIG. 9 includes a battery 12, a boost power supply device 10 b, and an injector 17. The step-up power supply device 10b includes a step-up power supply circuit 63, switch elements 16 and 30, backflow prevention diodes 29 and 31, a diode 28 for discharging an injector current (Iinj), an external communication terminal 21, and a microcomputer 58. The timer circuit 57 is provided.
　マイコン５８は、外部通信端子２１からの信号（Ｖｃ）と、タイマ回路５７からの制御信号５６と、インジェクタ電流センサ２０からのインジェクタ電流値（Ｉｉｎｊ）に基づいて、各種制御信号を生成する。具体的には、マイコン５８は、スイッチ素子１９の制御信号２６と、スイッチ素子１６の制御信号２７と、スイッチ素子３０の制御信号３２と、インダクタ電流制御部３６の制御信号４０，５９と、出力電圧制御部３７の制御信号４１を生成する。 The microcomputer 58 generates various control signals based on the signal (Vc) from the external communication terminal 21, the control signal 56 from the timer circuit 57, and the injector current value (Iinj) from the injector current sensor 20. Specifically, the microcomputer 58 controls the control signal 26 of the switch element 19, the control signal 27 of the switch element 16, the control signal 32 of the switch element 30, the control signals 40 and 59 of the inductor current control unit 36, and the output A control signal 41 of the voltage control unit 37 is generated.
　さらに、マイコン５８は、インジェクタ１７の仕様に応じて、予め設定信号６０を介しタイマ回路５７の設定時間（カウント設定値）を定める。マイコン５８は、外部通信端子２１からの信号（Ｖｃ）を受けて、制御信号５６を介してタイマ回路５７を起動し、タイマ回路５７は、前述した設定時間に達した際に、制御信号５６を介してマイコン５８に通知する。この通知を受けて、マイコン５８は、インダクタ電流制御部３６に向けて制御信号５９を出力する。 Furthermore, the microcomputer 58 determines the set time (count set value) of the timer circuit 57 via the setting signal 60 in advance according to the specifications of the injector 17. The microcomputer 58 receives the signal (Vc) from the external communication terminal 21 and activates the timer circuit 57 via the control signal 56. The timer circuit 57 outputs the control signal 56 when the set time is reached. Via the microcomputer 58. Upon receiving this notification, the microcomputer 58 outputs a control signal 59 to the inductor current control unit 36.
　昇圧電源回路６３は、昇圧制御部６２を含めて回路構成自体は、図３の昇圧電源回路３４と同様である。ただし、図９の昇圧制御部６２では、マイコン５８からインダクタ電流制御部３６に向けて、図３の制御信号３９の代わりに図９の制御信号５９が送信されている。制御信号５９は、図３の制御信号３９の場合と同様に、インダクタ電流制御部３６に対して各閾値セットの切り替えを指示するための信号（第３切り替え信号）である。すなわち、各閾値セットの切り替え信号は、図３の場合にはインジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）の基準値に基づいて生成されたのに対して、図９の場合にはタイマ回路５７の設定時間に基づいて生成される。 The circuit configuration itself of the boosting power supply circuit 63 including the boosting control unit 62 is the same as that of the boosting power supply circuit 34 of FIG. However, in the step-up control unit 62 in FIG. 9, the control signal 59 in FIG. 9 is transmitted from the microcomputer 58 to the inductor current control unit 36 instead of the control signal 39 in FIG. The control signal 59 is a signal (third switching signal) for instructing the inductor current control unit 36 to switch each threshold set, as in the case of the control signal 39 of FIG. That is, the switching signal for each threshold set is generated based on the reference value of the injector current (Iinj) in the case of FIG. 3, whereas it is based on the set time of the timer circuit 57 in the case of FIG. Generated.
　なお、ここでは、マイコン５８の外部にタイマ回路５７を設け、マイコン５８およびタイマ回路５７からなるタイマ部によって、各閾値セットの切り替え信号を生成したが、勿論、マイコン５８内にタイマ回路５７を搭載することも可能である。 Here, a timer circuit 57 is provided outside the microcomputer 58, and a switching signal for each threshold set is generated by a timer unit including the microcomputer 58 and the timer circuit 57. Of course, the timer circuit 57 is mounted in the microcomputer 58. It is also possible to do.
　図１０は、図９のインジェクタ駆動システムの一部の動作例を示す波形図である。マイコン５８は、外部通信端子２１からの信号（Ｖｃ）の立ち上がりを受けて、スイッチ素子１６，１９をオンに駆動する（時刻ｔ２１）。これにより、図６の場合と同様に、昇圧電源回路６３は、インジェクタ用コイル１８の駆動を開始し、その中で、インダクタ電流制御部３６も動作を開始する。 FIG. 10 is a waveform diagram showing an operation example of a part of the injector drive system of FIG. In response to the rise of the signal (Vc) from the external communication terminal 21, the microcomputer 58 drives the switch elements 16 and 19 on (time t21). Thereby, as in the case of FIG. 6, the boosting power supply circuit 63 starts driving the injector coil 18, and the inductor current control unit 36 also starts to operate therein.
　タイマ回路５７は、外部通信端子２１からの信号（Ｖｃ）の立ち上がり（時刻ｔ２１）を起点として動作を開始し、既定の設定時間（Ｔ１）に達したら、制御信号５６としてパルスを出力する。マイコン５８は、このパルスを受けて制御信号５９（第３切り替え信号）を生成する。インダクタ電流制御部３６は、この制御信号５９を受けて、閾値セットを切り替える。この例では、図６の場合と同様に、第１閾値セット（Ｖ２，Ｖ３）から第２閾値セット（Ｖ４，Ｖ５）への切り替えが行われている。 The timer circuit 57 starts the operation from the rise (time t21) of the signal (Vc) from the external communication terminal 21, and outputs a pulse as the control signal 56 when the predetermined set time (T1) is reached. The microcomputer 58 receives this pulse and generates a control signal 59 (third switching signal). The inductor current control unit 36 receives the control signal 59 and switches the threshold set. In this example, as in the case of FIG. 6, switching from the first threshold set (V2, V3) to the second threshold set (V4, V5) is performed.
　このように、インダクタ電流制御部３６によってインダクタ電流（ＩＬ）を階段状に上昇させることで、昇圧電源回路６３の出力電圧（Ｖｂｓｔ）に生じるリップル電圧を抑制できる。これにより、実施の形態１の場合と同様に、平滑用コンデンサ２４の容量値を削減しても、インジェクタ電流（Ｉｉｎｊ）を、既定時間内に必要な開弁電流（Ｉｍａｘ）まで上昇させることができる。 As described above, by increasing the inductor current (IL) stepwise by the inductor current control unit 36, the ripple voltage generated in the output voltage (Vbst) of the boost power supply circuit 63 can be suppressed. Thus, as in the case of the first embodiment, even if the capacitance value of the smoothing capacitor 24 is reduced, the injector current (Iinj) can be increased to the required valve opening current (Imax) within a predetermined time. it can.
　本実施の形態２の方式は、実施の形態１の方式と異なり、インジェクタ電流センサ２０が存在しない場合であっても適用可能である。すなわち、負荷電流センサを含まない誘導性負荷に対しても適用可能である。なお、ここでは、タイマ回路５７で１個の設定時間を定めたが、勿論、実施の形態１の場合と同様にして、２以上の設定時間を定め、３以上の閾値セットに対応することも可能である。 The system of the second embodiment is applicable even when the injector current sensor 20 is not present, unlike the system of the first embodiment. That is, the present invention can be applied to an inductive load that does not include a load current sensor. Here, one set time is determined by the timer circuit 57, but, of course, as in the case of the first embodiment, two or more set times may be determined to correspond to three or more threshold sets. Is possible.
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前述した実施の形態は、本発明を分かり易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、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の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。 As described above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. . Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
　１０ａ，１０ｂ　昇圧電源装置
　１１，３４，６３　昇圧電源回路
　１２　バッテリ
　１３　昇圧用インダクタ
　１４　スイッチング素子
　１６，１９，３０　スイッチ素子
　１７　インジェクタ
　１８　インジェクタ用コイル（ソレノイドコイル）
　２０　インジェクタ電流センサ
　２１　外部通信端子
　２２，３３，５８　マイコン
　２３，３５，６２　昇圧制御部
　２４　平滑用コンデンサ
　２５，２８　ダイオード
　２６，２７，３２，３８～４１，５２，５６，５９　制御信号
　２９，３１　逆流防止ダイオード
　３６　インダクタ電流制御部
　３７　出力電圧制御部
　４２　インダクタ電流センサ
　４３　インダクタ電流値
　４４　フィードバック電圧
　４５，５３　閾値設定部
　４６，５０，５５　閾値設定端子
　４７，５１　ヒステリシスコンパレータ
　４８，４９，５４　入力端子
　５７　タイマ回路
　６０　設定信号
　７０　閾値電圧生成部
　７１ａ，７１ｂ　セレクタ
　７２ａ，７２ｂ，７４［１］～７４［ｎ－１］　コンパレータ
　７３　セットリセットフリップフロップ
　７５　デコード部
  10a, 10b Boosting power supply 11, 34, 63 Boosting power supply circuit 12 Battery 13 Boosting inductor 14 Switching element 16, 19, 30 Switch element 17 Injector 18 Injector coil (solenoid coil)
20 Injector current sensor 21 External communication terminal 22, 33, 58 Microcomputer 23, 35, 62 Boosting control unit 24 Smoothing capacitor 25, 28 Diode 26, 27, 32, 38 to 41, 52, 56, 59 Control signal 29, 31 Reverse current prevention diode 36 Inductor current control unit 37 Output voltage control unit 42 Inductor current sensor 43 Inductor current value 44 Feedback voltage 45, 53 Threshold setting unit 46, 50, 55 Threshold setting terminal 47, 51 Hysteresis comparator 48, 49, 54 Input terminal 57 timer circuit 60 setting signal 70 threshold voltage generation unit 71a, 71b selector 72a, 72b, 74 [1] to 74 [n-1] comparator 73 set reset flip-flop 75 decoding unit

Claims (9)

  1. 　第１および第２ノードを持ち、前記第１ノードに直流電圧が印加されるインダクタと、
    　前記第２ノードをグラウンドに接続する第１スイッチと、
    　前記第２ノードと電源出力ノードとの間に、前記第２ノード側をアノード、前記電源出力ノード側をカソードとして接続されるダイオードと、
    　前記電源出力ノードと前記グラウンドとの間に接続される平滑用コンデンサと、
    　前記電源出力ノードの出力電源を誘導性負荷に供給する第２スイッチと、
    　前記インダクタに流れるインダクタ電流の大きさを検出するインダクタ電流センサと、
    　前記インダクタ電流センサの検出結果を用いて、前記第１スイッチのスイッチング制御を介して前記インダクタ電流を制御するインダクタ電流制御部と、
    　前記電源出力ノードの出力電源電圧を制御する出力電圧制御部と、
    を有する昇圧電源装置であって、
    　前記インダクタ電流制御部は、
    　下限電流閾値および上限電流閾値を持つ第１閾値セットと、前記第１閾値セットよりも高い下限電流閾値および高い上限電流閾値を持つ第２閾値セットと、が設定され、切り替え信号に応じて、前記第１閾値セットの下限電流閾値および上限電流閾値か、あるいは前記第２閾値セットの下限電流閾値および上限電流閾値を出力する閾値設定部と、
    　前記閾値設定部から出力される前記下限電流閾値および前記上限電流閾値と、前記インダクタ電流センサの検出結果とを比較し、前記インダクタ電流の大きさが前記下限電流閾値を下回った際には前記第１スイッチをオンに制御し、前記インダクタ電流の大きさが前記上限電流閾値を上回った際には前記第１スイッチをオフに制御するヒステリシスコンパレータと、
    を有し、
    　前記切り替え信号は、前記誘導性負荷で生じる負荷電流に追従するように前記第１閾値セットと前記第２閾値セットを切り替える信号である、
    昇圧電源装置。     An inductor having first and second nodes, to which a DC voltage is applied to the first node;
    A first switch connecting the second node to ground;
    A diode connected between the second node and a power output node with the second node side as an anode and the power output node side as a cathode;
    A smoothing capacitor connected between the power supply output node and the ground;
    A second switch for supplying an output power of the power output node to an inductive load;
    An inductor current sensor for detecting the magnitude of the inductor current flowing through the inductor;
    An inductor current control unit configured to control the inductor current through switching control of the first switch using a detection result of the inductor current sensor;
    An output voltage control unit for controlling an output power supply voltage of the power supply output node;
    A step-up power supply device comprising:
    The inductor current control unit includes:
    A first threshold set having a lower limit current threshold and an upper limit current threshold, and a second threshold set having a lower limit current threshold higher than the first threshold set and a higher upper limit current threshold are set. A threshold setting unit for outputting a lower limit current threshold and an upper limit current threshold of the first threshold set, or a lower limit current threshold and an upper limit current threshold of the second threshold set;
    The lower limit current threshold and the upper limit current threshold output from the threshold setting unit are compared with the detection result of the inductor current sensor, and when the magnitude of the inductor current falls below the lower limit current threshold, A hysteresis comparator that controls one switch to be turned on, and controls the first switch to be turned off when the magnitude of the inductor current exceeds the upper limit current threshold;
    Have
    The switching signal is a signal for switching the first threshold set and the second threshold set so as to follow a load current generated in the inductive load.
    Boost power supply.
  2. 　請求項１記載の昇圧電源装置において、
    　前記誘導性負荷は、液体燃料を噴射するインジェクタであり、
    　前記インジェクタは、
    　前記負荷電流に応じて前記液体燃料の噴射を制御するコイルと、
    　前記負荷電流の大きさを検出する負荷電流センサと、
    を備える、
    昇圧電源装置。     The boost power supply device according to claim 1,
    The inductive load is an injector that injects liquid fuel;
    The injector is
    A coil for controlling the injection of the liquid fuel according to the load current;
    A load current sensor for detecting the magnitude of the load current;
    Comprising
    Boost power supply.
  3. 　請求項２記載の昇圧電源装置において、
    　前記負荷電流センサによって検出された前記負荷電流の大きさが、第１基準値を上回った際に第１切り替え信号を出力する負荷電流判定部をさらに有し、
    　前記閾値設定部は、前記第１切り替え信号を受けた際に、出力する前記下限電流閾値および前記上限電流閾値を前記第１閾値セットから前記第２閾値セットに切り替える、
    昇圧電源装置。     The boost power supply device according to claim 2,
    A load current determination unit that outputs a first switching signal when the magnitude of the load current detected by the load current sensor exceeds a first reference value;
    The threshold setting unit switches the lower limit current threshold and the upper limit current threshold to be output when the first switching signal is received, from the first threshold set to the second threshold set;
    Boost power supply.
  4. 　請求項３記載の昇圧電源装置において、
    　前記負荷電流判定部は、さらに、前記負荷電流センサによって検出された前記負荷電流の大きさが、前記第１基準値よりも大きい第２基準値を上回った際に第２切り替え信号を出力し、
    　前記閾値設定部は、さらに、前記第２閾値セットよりも高い下限電流閾値および高い上限電流閾値を持つ第３閾値セットが設定され、前記第２切り替え信号を受けた際に、出力する前記下限電流閾値および前記上限電流閾値を前記第２閾値セットから前記第３閾値セットに切り替える、
    昇圧電源装置。     The boost power supply device according to claim 3,
    The load current determination unit further outputs a second switching signal when the magnitude of the load current detected by the load current sensor exceeds a second reference value larger than the first reference value,
    The threshold setting unit is further configured to output a lower limit current when a third threshold set having a lower limit current threshold and a higher upper limit current threshold higher than the second threshold set is set and the second switching signal is received. Switching the threshold and the upper limit current threshold from the second threshold set to the third threshold set;
    Boost power supply.
  5. 　請求項１記載の昇圧電源装置において、
    　前記出力電圧制御部は、下限電圧閾値および上限電圧閾値が設定され、前記出力電源電圧が前記下限電圧閾値を下回った際に前記インダクタ電流制御部に動作の開始を指示し、前記出力電源電圧が前記上限電圧閾値を上回った際に前記インダクタ電流制御部に動作の停止を指示する、昇圧電源装置。     The boost power supply device according to claim 1,
    The output voltage control unit sets a lower limit voltage threshold value and an upper limit voltage threshold value, and instructs the inductor current control unit to start an operation when the output power supply voltage falls below the lower limit voltage threshold value. A step-up power supply apparatus that instructs the inductor current control unit to stop operation when the upper limit voltage threshold is exceeded.
  6. 　請求項１記載の昇圧電源装置において、
    　さらに、タイマ部を備え、
    　前記タイマ部は、前記誘導性負荷に前記出力電源の供給を開始する際の開始信号を受けて起動され、前記負荷電流の仕様に基づいて予め定められた設定時間に達した際に第３切り替え信号を出力し、
    　前記閾値設定部は、前記第３切り替え信号を受けた際に、出力する前記下限電流閾値および前記上限電流閾値を前記第１閾値セットから前記第２閾値セットに切り替える、
    昇圧電源装置。     The boost power supply device according to claim 1,
    In addition, it has a timer part,
    The timer unit is activated in response to a start signal when starting the supply of the output power to the inductive load, and the third switching is performed when a predetermined time set based on the specification of the load current is reached. Output signal,
    The threshold setting unit switches the lower limit current threshold and the upper limit current threshold to be output when the third switching signal is received, from the first threshold set to the second threshold set;
    Boost power supply.
  7. 　第１および第２ノードを持ち、前記第１ノードに直流電圧が印加されるインダクタと、
    　前記第２ノードをグラウンドに接続する第１スイッチと、
    　前記第２ノードと電源出力ノードとの間に、前記第２ノード側をアノード、前記電源出力ノード側をカソードとして接続されるダイオードと、
    　前記電源出力ノードと前記グラウンドとの間に接続される平滑用コンデンサと、
    　インジェクタ電流に応じて液体燃料の噴射を制御するコイルおよび前記インジェクタ電流の大きさを検出するインジェクタ電流センサを含んだインジェクタと、
    　前記電源出力ノードの出力電源電流を前記インジェクタの前記コイルに供給する第２スイッチと、
    　前記インダクタに流れるインダクタ電流の大きさを検出するインダクタ電流センサと、
    　前記インダクタ電流センサの検出結果を用いて、前記第１スイッチのスイッチング制御を介して前記インダクタ電流を制御するインダクタ電流制御部と、
    　前記電源出力ノードの出力電源電圧を制御する出力電圧制御部と、
    　前記インジェクタ電流センサによって検出された前記インジェクタ電流の大きさが、第１基準値を上回った際に第１切り替え信号を出力する負荷電流判定部と、
    を有するインジェクタ駆動システムであって、
    　前記インダクタ電流制御部は、
    　下限電流閾値および上限電流閾値を持つ第１閾値セットと、前記第１閾値セットよりも高い下限電流閾値および高い上限電流閾値を持つ第２閾値セットと、が設定され、前記第１閾値セットの下限電流閾値および上限電流閾値か、あるいは前記第２閾値セットの下限電流閾値および上限電流閾値を出力する閾値設定部と、
    　前記閾値設定部から出力される前記下限電流閾値および前記上限電流閾値と、前記インダクタ電流センサの検出結果とを比較し、前記インダクタ電流の大きさが前記下限電流閾値を下回った際には前記第１スイッチをオンに制御し、前記インダクタ電流の大きさが前記上限電流閾値を上回った際には前記第１スイッチをオフに制御するヒステリシスコンパレータと、
    を有し、
    　前記閾値設定部は、前記第１切り替え信号を受けた際に、出力する前記下限電流閾値および前記上限電流閾値を前記第１閾値セットから前記第２閾値セットに切り替える、
    インジェクタ駆動システム。     An inductor having first and second nodes, to which a DC voltage is applied to the first node;
    A first switch connecting the second node to ground;
    A diode connected between the second node and a power output node with the second node side as an anode and the power output node side as a cathode;
    A smoothing capacitor connected between the power supply output node and the ground;
    An injector including a coil for controlling injection of liquid fuel in accordance with an injector current and an injector current sensor for detecting the magnitude of the injector current;
    A second switch for supplying an output power supply current of the power supply output node to the coil of the injector;
    An inductor current sensor for detecting the magnitude of the inductor current flowing through the inductor;
    An inductor current control unit configured to control the inductor current through switching control of the first switch using a detection result of the inductor current sensor;
    An output voltage control unit for controlling an output power supply voltage of the power supply output node;
    A load current determination unit that outputs a first switching signal when the magnitude of the injector current detected by the injector current sensor exceeds a first reference value;
    An injector drive system comprising:
    The inductor current control unit includes:
    A first threshold set having a lower limit current threshold and an upper limit current threshold and a second threshold set having a lower limit current threshold and a higher upper limit current threshold higher than the first threshold set are set, and the lower limit of the first threshold set A threshold value setting unit that outputs a current threshold value and an upper limit current threshold value, or a lower limit current threshold value and an upper limit current threshold value of the second threshold set;
    The lower limit current threshold and the upper limit current threshold output from the threshold setting unit are compared with the detection result of the inductor current sensor, and when the magnitude of the inductor current falls below the lower limit current threshold, A hysteresis comparator that controls one switch to be turned on, and controls the first switch to be turned off when the magnitude of the inductor current exceeds the upper limit current threshold;
    Have
    The threshold setting unit switches the lower limit current threshold and the upper limit current threshold to be output when the first switching signal is received, from the first threshold set to the second threshold set;
    Injector drive system.
  8. 　請求項７記載のインジェクタ駆動システムにおいて、
    　前記負荷電流判定部は、さらに、前記負荷電流センサによって検出された前記負荷電流の大きさが、前記第１基準値よりも大きい第２基準値を上回った際に第２切り替え信号を出力し、
    　前記閾値設定部は、さらに、前記第２閾値セットよりも高い下限電流閾値および高い上限電流閾値を持つ第３閾値セットが設定され、前記第２切り替え信号を受けた際に、出力する前記下限電流閾値および前記上限電流閾値を前記第２閾値セットから前記第３閾値セットに切り替える、
    インジェクタ駆動システム。     Injector drive system according to claim 7,
    The load current determination unit further outputs a second switching signal when the magnitude of the load current detected by the load current sensor exceeds a second reference value larger than the first reference value,
    The threshold setting unit is further configured to output a lower limit current when a third threshold set having a lower limit current threshold and a higher upper limit current threshold higher than the second threshold set is set and the second switching signal is received. Switching the threshold and the upper limit current threshold from the second threshold set to the third threshold set;
    Injector drive system.
  9. 　請求項７記載のインジェクタ駆動システムにおいて、
    　前記出力電圧制御部は、下限電圧閾値および上限電圧閾値が設定され、前記出力電源電圧が前記下限電圧閾値を下回った際に前記インダクタ電流制御部に動作の開始を指示し、前記出力電源電圧が前記上限電圧閾値を上回った際に前記インダクタ電流制御部に動作の停止を指示する、インジェクタ駆動システム。
     
          Injector drive system according to claim 7,
    The output voltage control unit sets a lower limit voltage threshold value and an upper limit voltage threshold value, and instructs the inductor current control unit to start an operation when the output power supply voltage falls below the lower limit voltage threshold value. An injector drive system that instructs the inductor current control unit to stop operation when the upper limit voltage threshold is exceeded.

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