WO2023149045A1

WO2023149045A1 - 電子制御装置、電子制御装置の制御方法

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Publication number: WO2023149045A1
Application number: PCT/JP2022/041859
Authority: WO
Inventors: 浩一槻尾
Original assignee: 日立Astemo株式会社
Priority date: 2022-02-07
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2023-08-10

Abstract

燃料噴射弁を駆動制御する電子制御装置において、短時間昇圧による昇圧エネルギーの増加が必要なシーンのみ昇圧回路の昇圧電流を増加させ、それ以外のシーンでは昇圧回路の昇圧電流を低減する電子制御装置を提供する。昇圧回路と、前記昇圧回路の昇圧制御情報を保有する昇圧設定コントローラと、前記昇圧設定コントローラからの電流設定値に基づき前記昇圧回路の通電電流を制御する昇圧コントローラと、前記昇圧回路により生成された電圧を利用して燃料噴射弁へ電流供給を行う燃料噴射回路と、を備え、前記昇圧設定コントローラは、エンジン温度に関する情報が所定の値よりも高くなる場合に、前記昇圧回路の昇圧速度を低下させることを特徴とする。

Description

電子制御装置、電子制御装置の制御方法

　本発明は、負荷を駆動制御する電子制御装置の構成とその制御方法に係り、特に、高信頼性が要求される車載電子制御装置に適用して有効な技術に関する。

　環境保全の観点から、ガソリン自動車の排ガスに含まれるCO，HC，NOx等の有害排ガス削減が求められており、年々規制も厳しくなっている。その中で、燃料噴射のペネトレーション抑制のための施策が行われており、中でも多段噴射技術が知られている（各種特許文献あり）。多段噴射の効果は、エンジン低温下で一定以上の段数で実施することで、より排ガス抑制効果があることもわかっており、多段噴射の噴射段数は年々増加している。

　燃料噴射弁（インジェクタ）を開弁するには一定以上のエネルギーが必要であるため、バッテリー電圧を昇圧回路で昇圧する方法が一般的であるが、一方で、多段噴射は一定時間内に連続して燃料噴射を行うため、一段毎にエネルギー供給が間に合うよう、昇圧による充電速度も上昇させる必要があるため、昇圧回路への負担は年々増加傾向にある。

　燃料噴射装置（電子制御装置の昇圧回路システム）における昇圧充電速度を可変させる技術としては、例えば特許文献１のような技術が知られている。特許文献１のインジェクタ駆動用昇圧装置では、燃料の噴射間隔がある一定期間以内の場合、昇圧制御のデューティ比を可変させることで充電速度を大きくさせ、燃料噴射ばらつきを低減している。

　また、特許文献２の内燃機関の燃料制御装置では、昇圧電流上限値、あるいは下限値を燃料噴射間隔に対応して調整することで、昇圧回路の発熱を抑えて構成部品の長寿命化を図っている。エンジン回転数により燃料噴射間隔が変わることに対して平均昇圧電流の値を調整することで、昇圧回路の発熱をエンジン回転数ごとに最適化している。

国際公開第２０１７／０３３６４３号特開２０１６－２１７３２２号公報

　上記特許文献１の技術では、短時間で昇圧することに着眼しており、燃料噴射ばらつきを抑制する点では有効であるものの、昇圧回路への負担が増加し、長期間使用される自動車では、当然昇圧回路の負担も長期間となることから、装置寿命の点で改善の余地がある。

　上記特許文献２の技術では、噴射間隔は内燃機関の回転角度から検出しており、多段噴射のような、回転数に依存せず噴射間隔が変動する場合への対応には改善の余地がある。

　また、検知によって噴射間隔が短くなり過ぎて昇圧回路の昇圧エネルギーが過大になることに対する保護回路や、回路温度を測定する機構が必要となり、回路規模が大きくなる問題がある。

　そこで、本発明の目的は、燃料噴射弁を駆動制御する電子制御装置において、短時間昇圧による昇圧エネルギーの増加が必要なシーンのみ昇圧回路の昇圧電流を増加させ、それ以外のシーンでは昇圧回路の昇圧電流を低減する電子制御装置及びその制御方法を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明は、昇圧回路と、前記昇圧回路の昇圧制御情報を保有する昇圧設定コントローラと、前記昇圧設定コントローラからの電流設定値に基づき前記昇圧回路の通電電流を制御する昇圧コントローラと、前記昇圧回路により生成された電圧を利用して燃料噴射弁へ電流供給を行う燃料噴射回路と、を備え、前記昇圧設定コントローラは、エンジン温度に関する情報が所定の値よりも高くなる場合に、前記昇圧回路の昇圧速度を低下させることを特徴とする。

　また、本発明は、（ａ）エンジン温度に関する情報と多段噴射命令を検出するステップ、（ｂ）前記（ａ）ステップにおいて検出したエンジン温度に関する情報を所定の閾値と比較し、当該比較結果に基づいて予め設定された電流テーブルから昇圧制御電流値を選択するステップ、（ｃ）エンジン回転信号を検出するステップ、（ｄ）燃料噴射弁が駆動していないかを判定するステップ、（ｅ）前記（ｄ）ステップにおいて、前記燃料噴射弁が駆動していないと判定された場合、電流設定値を設定し、当該設定した電流設定値に基づいて昇圧回路による昇圧制御を開始するステップ、を含むことを特徴とする。

　本発明によれば、電子制御装置の長寿命化を図ることができる。

　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。

本発明の実施例１に係る燃料噴射弁制御装置の機能ブロック図である。図１の燃料噴射弁制御装置の制御方法を示すフローチャートである。図１の燃料噴射弁制御装置の制御方法を示すフローチャートである。図１の燃料噴射弁制御装置の動作例を示すタイミングチャートである。本発明の実施例２に係る燃料噴射弁制御装置の機能ブロック図である。図５の燃料噴射弁制御装置の動作例を示すタイミングチャートである。図１の昇圧回路１の構成例とその電流値を示す図である。

　以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

　図１から図４、及び図７を参照して、本発明の実施例１に係る燃料噴射弁制御装置とその制御方法について説明する。

　図１は、本実施例の燃料噴射弁制御装置５５の機能ブロック図である。図２及び図３は、図１の燃料噴射弁制御装置５５の制御方法を示すフローチャートである。図４は、図１の燃料噴射弁制御装置５５の動作例を示すタイミングチャートである。図７は、図１の昇圧回路１の構成例とその電流値を示す図である。

　先ず、図１及び図７を用いて、本発明の実施例１に係る燃料噴射弁制御装置（電子制御装置）の構成について説明する。

　本実施例の燃料噴射弁制御装置５５は、図１に示すように、主要な構成として、昇圧回路１と、燃料噴射制御ＩＣ２５と、演算装置３０と、燃料噴射回路５０とを備えている。

　昇圧回路１は、図７に示すように、バッテリー等の電源とグランドの間に直列に接続された抵抗６とリアクトル７と昇圧ドライバ３を備えており、リアクトル７と昇圧ドライバ３の間に昇圧電圧を出力する出力ライン８が接続されている。出力ライン８には、電流の逆流防止用のダイオード９と、平滑コンデンサ７０が接続されている。

　昇圧ドライバ３には、例えばパワーMOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）が用いられる。図７では、nチャネル・エンハンス型MOSFETとボディダイオード（逆並列ダイオード）で構成されるパワーMOSFETの例を示しており、パワーMOSFETのドレイン端子Dが電源側に接続され、ソース端子Sがグランド側に接続されている。

　抵抗６を流れる電流は、燃料噴射制御ＩＣ２５の電流モニタ１５により検出され、検出された電流値に基づいて燃料噴射制御ＩＣ２５の昇圧コントローラ５から出力されたゲート電圧Vgが昇圧ドライバ３に入力される。昇圧ドライバ３は、入力されたゲート電圧Vgに基づいて、オン・オフ制御され、昇圧回路１からの昇圧電圧の出力のタイミングを制御する。昇圧ドライバ３のドレイン電圧Vdが昇圧電圧となる。

　平滑コンデンサ７０には、耐圧の観点から電解コンデンサが用いられる。

　昇圧回路１において、昇圧電流I1の電流を上昇させると、回路の後段にある平滑コンデンサ（電解コンデンサ）７０に流れる電解コンデンサのリプル電流I2も結果的に上昇する。前記のように電流を上昇させる場合には、平均電流を用いても良いし、実効電流を用いても良い。

　この昇圧回路１によりバッテリー電圧を昇圧して燃料噴射回路５０に供給することで、燃料噴射弁制御装置５５に接続された燃料噴射弁（インジェクタ）５６による多段噴射が可能となる。

　電解コンデンサの特徴として、一般的には電解液の充填残量が寿命と直結するが、電解コンデンサはその他のコンデンサと比べても損失が大きいため、リプル電流I2が上昇することで自己発熱が大きくなり電解液の蒸散が促進され、著しく寿命が低下してしまう。

　電源から昇圧回路１に供給される電圧が一定の場合、昇圧のスピードを上げるためには、昇圧電流I1を上げる必要がある。一方、昇圧電流I1を上げると電解コンデンサのリプル電流I2も上昇し、電解コンデンサの寿命が短くなる。

　そこで、本実施例の燃料噴射弁制御装置５５では、短時間昇圧による昇圧エネルギーの増加が必要なシーンのみ昇圧回路１の昇圧電流を増加させ、それ以外のシーンでは昇圧回路１の昇圧電流を低減するように制御する。

　すなわち、安定した多段噴射を実現するめに、燃料噴射弁５６の駆動電圧を急速に立ち上げることが必要な時には、昇圧回路１の電流設定値を上昇させ、燃料噴射弁５６の駆動電圧を急速に立ち上げる必要がない時には、電解コンデンサの負荷を低減するために、昇圧回路１の電流設定値を低下させる。

　ガソリン自動車においては、例えばエンジン始動直後や寒冷地での走行開始直後はエンジンの温度は低温である。エンジン低温下では、燃料が十分に燃焼し切らず、燃焼のエネルギーが足りない。このような場合には、昇圧回路１の電流設定値を上昇させる。

　これにより、昇圧回路１にとって高負荷である大きな昇圧エネルギーが必要な短時間昇圧のシーンを、エンジン低温時に限定して実施し、また、その他の条件では昇圧エネルギーを落としておくことで、車両における昇圧回路１の累積駆動時間の中で、高負荷な短時間昇圧シーンでの駆動時間を抑制することが可能となり、その結果、昇圧回路１の平滑コンデンサ（電解コンデンサ）７０及びそれを搭載した燃料噴射弁制御装置５５の劣化を抑制することが可能となる。

　上記の制御を実行するための燃料噴射弁制御装置５５の構成を詳しく説明する。

　燃料噴射制御ＩＣ２５は、昇圧コントローラ５と、電流モニタ１５と、電圧モニタ２０とを有している。

　演算装置３０は、昇圧設定コントローラ３５と、電流テーブル選択機４０と、電流テーブル４５とを有している。

　燃料噴射回路５０には、ガソリン用燃料噴射弁（インジェクタ）５６が接続され、燃料噴射弁５６の開弁のタイミングを制御する。なお、燃料噴射弁５６の開弁エネルギーは、昇圧回路１で生成された昇圧電圧と電源電圧を使用する。

　演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５に昇圧制御の上下限電流設定値が設定されると、昇圧コントローラ５は昇圧電圧を計測する電圧モニタ２０で昇圧電圧を計測し、昇圧電圧が所定電圧以下の場合、昇圧コントローラ５が昇圧ドライバ３を制御して昇圧動作を開始する。

　昇圧中は昇圧回路１に流れる回路電流Iを電流モニタ１５で計測を行い、電流モニタ１５での計測電流値が上下電流設定値と同様になるよう、昇圧コントローラ５が昇圧ドライバ３をPWM制御する。

　昇圧コントローラ５によるPWM制御により蓄えられた昇圧電圧を電圧モニタ２０が計測し、昇圧電圧が所定電圧に到達した場合には、昇圧コントローラ５は昇圧動作を停止する。

　なお、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５に設定される上電流設定値Ｉ_Ｕ（図４のＩ_Ｕ１，Ｉ_Ｕ２）と下電流設定値Ｉ_Ｌ（図４のＩ_Ｌ１，Ｉ_Ｌ２）は電流テーブル選択機４０によって、電流テーブル４５から選択される。

　燃料噴射制御ＩＣ２５は、昇圧回路１の電源電圧の昇圧とは別に、エンジン回転信号を受けた演算装置３０により生成される燃料噴射指令を受けて、燃料噴射回路５０に対して燃料噴射制御信号を出力する。燃料噴射回路５０は、燃料噴射制御信号に基づいて燃料噴射弁５６を駆動することで燃料噴射を行う。

　図２から図４を用いて、本実施例の燃料噴射弁制御装置５５の制御方法について説明する。

　図２は、本実施例の燃料噴射弁制御装置５５の代表的な動作フローを示している。

　燃料噴射弁制御装置５５の動作が開始すると、演算装置３０は車両よりエンジン冷却水水温情報と多段噴射命令を受け取る。（ステップＳ１）
　本実施例では、エンジン温度をエンジン冷却水水温情報で代用しているが、エンジン温度が認識できる情報であれば、エンジン冷却水水温情報に限らず、その他の情報でも代用可能である。燃焼室の温度などエンジン温度そのものを直接示す情報や、燃料の温度情報などが挙げられる。

　エンジン冷却水水温情報を受け取った演算装置３０内の電流テーブル選択機４０は、エンジン冷却水水温が閾値Ｎ以上であるか否かを判定する。（ステップＳ２）
　エンジン冷却水水温が閾値Ｎ以上である場合（Yes）は、電流テーブル４５からテーブルＢを選択し（ステップＳ３）、閾値Ｎ未満の場合（No）は、テーブルＡを選択する（ステップＳ４）。

　テーブルＡとテーブルＢの電流設定値の関係は、テーブルＢの電流＜テーブルＡの電流となっており、テーブルＢの方が低い電流設定値となっている。この電流設定値は平均電流を用いても良い。または実効電流を用いても良い。

　電流テーブル選択機４０が電流テーブルを選択した後、演算装置３０は車両よりエンジン回転信号を受け取る。（ステップＳ５）
　エンジン回転信号を受け取った演算装置３０は燃料噴射弁（インジェクタ：INJ）５６が駆動していないか否かを判定する。（ステップＳ６）
　燃料噴射弁（INJ）５６が駆動していないと判定された場合（Yes）、演算装置３０が燃料噴射指令を燃料噴射制御ＩＣ２５に出力していない期間に、車両から得られた多段噴射命令とエンジン回転信号を基に、上下電流設定値を燃料噴射制御ＩＣ２５に設定し（ステップＳ７）、昇圧回路１による昇圧制御を開始する。

　一方、燃料噴射弁（INJ）５６が駆動していると判定された場合（No）は、燃料噴射弁（INJ）５６が駆動していないと判定されるまで、ステップＳ６の判定動作を繰り返す。

　これにより、燃料噴射弁５６の開弁中に昇圧電流値が変更されて、昇圧電圧が変動し、燃料噴射への影響を与えることを避けて、上下電流設定値を燃料噴射制御ＩＣ２５に反映可能となる。

　図３は、本実施例の燃料噴射弁制御装置５５の別の動作フローを示している。

　図２では、電流テーブル４５はＡとＢの２種類としているが、温度閾値が複数存在する場合には、複数の閾値に応じて電流テーブルを設定することも想定される。その場合は、温度が低い閾値と対になる電流テーブルよりも、温度が高い閾値と対になる電流テーブルの方が、平均電流及び実効電流は低くなる。

　また、多段段数によっても段数に応じて複数の電流テーブルを設定することも想定される。その場合は、段数が多くなるほど、電流テーブルの平均電流及び実効電流はより高い関係となる。

　図３には、温度閾値が－２０℃，０℃，６０℃の三種類であり、多段噴射の段数が５段と１０段の二種類の例を示している。

　燃料噴射弁制御装置５５の動作が開始すると、演算装置３０は車両よりエンジン冷却水水温情報と多段噴射命令を受け取る。（ステップＳ１０）
　エンジン冷却水水温情報を受け取った演算装置３０内の電流テーブル選択機４０は、エンジン冷却水水温が－２０℃より低いか否かを判定する。（ステップＳ１１）
　エンジン冷却水水温が－２０℃より低い場合（Yes）は、電流テーブル４５からテーブルＡを選択し（ステップＳ１２）、－２０℃以上の場合（No）は、さらにエンジン冷却水水温が０℃より低いか否かを判定する。（ステップＳ１３）
　ステップＳ１３において、エンジン冷却水水温が－２０℃以上、０℃未満であると判定された場合（Yes）は、テーブルＢを選択し（ステップＳ１４）、０℃以上の場合（No）は、さらにエンジン冷却水水温が６０℃より低いか否かを判定する。（ステップＳ１５）　ステップＳ１５において、エンジン冷却水水温が０℃以上、６０℃未満であると判定された場合（Yes）は、さらに多段噴射命令の段数が１０段以上であるか否かを判定する。
（ステップＳ１６）
　ステップＳ１６において、多段噴射命令の段数が１０段以上であると判定された場合（Yes）は、テーブルＣを選択し（ステップＳ１７）、１０段より少ない場合（No）は、さらに多段噴射命令の段数が５段以上、１０段未満であるか否かを判定する。（ステップＳ１８）
　ステップＳ１８において、多段噴射命令の段数が５段以上、１０段未満であると判定された場合（Yes）は、テーブルＤを選択し（ステップＳ１９）、５段未満であると判定された場合（No）は、テーブルＥを選択する。（ステップＳ２０）
　ステップＳ１５において、エンジン冷却水水温が６０℃以上であると判定された場合（No）は、テーブルＦを選択する。（ステップＳ２１）
　テーブルＡ，テーブルＢ，テーブルＣ，テーブルＤ，テーブルＥ，テーブルＦの電流設定値の関係は、テーブルＦの電流＜テーブルＥの電流＜テーブルＤの電流＜テーブルＣの電流＜テーブルＢの電流＜テーブルＡの電流となる。この電流設定値は平均電流を用いても良い。または実効電流を用いても良い。

　電流テーブル選択機４０が電流テーブルを選択した後、演算装置３０は車両よりエンジン回転信号を受け取る。（ステップＳ２２）
　エンジン回転信号を受け取った演算装置３０は燃料噴射弁（インジェクタ：INJ）５６が駆動していないか否かを判定する。（ステップＳ２３）
　燃料噴射弁（INJ）５６が駆動していないと判定された場合（Yes）、演算装置３０が燃料噴射指令を燃料噴射制御ＩＣ２５に出力していない期間に、車両から得られた多段噴射命令とエンジン回転信号を基に、上下電流設定値を燃料噴射制御ＩＣ２５に設定し（ステップＳ２４）、昇圧回路１による昇圧制御を開始する。

　一方、燃料噴射弁（INJ）５６が駆動していると判定された場合（No）は、燃料噴射弁（INJ）５６が駆動していないと判定されるまで、ステップＳ２３の判定動作を繰り返す。

　図４を用いて、本実施例の燃料噴射弁制御装置５５の動作例を説明する。図４は、図２で説明した２種類のテーブルＡ，Ｂによる昇圧制御のタイミングチャートである。

　演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５に上下電流設定値Ｉ_ＵＬ１が設定されると、エンジン冷却水水温情報に基づいて選択したテーブルＡに従って昇圧動作が実行され、昇圧回路１の電圧値と電流値が上昇する。昇圧回路１の電流値は、テーブルＡの上電流設定値Ｉ_Ｕ１と下電流設定値Ｉ_Ｌ１の間で制御される（期間ａ）。

　昇圧回路１の昇圧電圧が昇圧停止電圧範囲に達すると、昇圧電流は停止される。

　昇圧回路１の昇圧電圧は、昇圧停止電圧を一定時間（期間ｂ）保持した後、低下する。
この間（期間ｂ）に、演算装置３０に多段噴射命令は入力されておらず、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５へ燃料噴射指令が出力されないため、燃料噴射制御ＩＣ２５から燃料噴射回路５０へ燃料噴射制御信号も出力されず、燃料噴射弁制御装置５５から燃料噴射弁５６への燃料噴射弁駆動電流も出力されない。

　時刻ｔ_１に演算装置３０に多段噴射命令が入力されると、エンジン冷却水水温情報に基づいて選択したテーブルＡに従って再び昇圧動作が実行され、昇圧回路１の電圧値と電流値が上昇する。昇圧回路１の電流値は、テーブルＡの上電流設定値Ｉ_Ｕ１と下電流設定値Ｉ_Ｌ１の間で制御される（期間ｃ）。

　期間ｃでは、エンジン冷却水水温が閾値Ｎ未満であるため、テーブルＡが選択されており、なおかつ、時刻ｔ_１に演算装置３０に多段噴射命令が入力されていることから、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５へ燃料噴射指令が出力され、燃料噴射制御ＩＣ２５から燃料噴射回路５０へ燃料噴射制御信号も出力され、燃料噴射弁制御装置５５から燃料噴射弁５６への燃料噴射弁駆動電流も出力されて、多段噴射が実行される。

　時刻ｔ_２に演算装置３０への多段噴射命令の入力が停止すると、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５への燃料噴射指令の出力が停止し、燃料噴射制御ＩＣ２５から燃料噴射回路５０への燃料噴射制御信号の出力も停止し、燃料噴射弁制御装置５５から燃料噴射弁５６への燃料噴射弁駆動電流も停止されて、多段噴射が停止される。

　期間ｄでは、昇圧回路１の昇圧電圧が昇圧停止電圧に保たれた状態となる。この期間ｄにおいて、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５に昇圧制御の上下電流設定値Ｉ_ＵＬ２が再度設定される。この際、演算装置３０に多段噴射命令が入力されていないことから、燃料噴射弁５６の開弁中に昇圧電流値が変更されることで、昇圧電圧が変動し、燃料噴射への影響を与えることを避けて、上下電流設定値Ｉ_ＵＬ２が燃料噴射制御ＩＣ２５に反映される。

　期間ｅでは、エンジン冷却水水温が閾値Ｎ以上となり、テーブルＢが選択され、テーブルＢに従って昇圧動作が実行される。昇圧回路１の電流値は、テーブルＢの上電流設定値Ｉ_Ｕ２と下電流設定値Ｉ_Ｌ２の間で制御される。

　期間ｅにおいては、演算装置３０に例えば段数の少ない多段噴射命令が入力されて、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５へ燃料噴射指令が出力され、燃料噴射制御ＩＣ２５から燃料噴射回路５０へ燃料噴射制御信号も出力され、燃料噴射弁制御装置５５から燃料噴射弁５６への燃料噴射弁駆動電流も出力されて、段数の少ない多段噴射が実行される。

　テーブルＢには、テーブルＡに比べて少ない段数の多段噴射を行う平均電流及び実効電流が設定されており、昇圧回路１による昇圧速度は、テーブルＡに比べて緩やかに（遅く）なる。

　以上説明したように、本実施例の燃料噴射弁制御装置５５は、昇圧回路１と、昇圧回路１の昇圧制御情報を保有する昇圧設定コントローラ３５と、昇圧設定コントローラ３５からの電流設定値に基づき昇圧回路１の通電電流を制御する昇圧コントローラ５と、昇圧回路１により生成された電圧を利用して燃料噴射弁へ電流供給を行う燃料噴射回路５０を備えており、燃料噴射弁５６の駆動電圧を急速に立ち上げる必要がない時には、すなわち、エンジン温度に関する情報（例えばエンジン冷却水水温情報）が所定の値よりも高くなる場合や多段噴射回数が少ない場合には、昇圧設定コントローラ３５は、平滑コンデンサ（電解コンデンサ）７０の負荷を低減するために、昇圧回路１の昇圧速度が低下するように電流設定値を変更する。

　これにより、昇圧回路１にとって高負荷である大きな昇圧エネルギーが必要な短時間昇圧のシーンを、エンジン低温時や多段噴射回数が多い場合、すなわち、真に短時間昇圧が必要な場合に限定して実施し、車両における昇圧回路１の累積駆動時間の中で、高負荷な短時間昇圧シーンでの駆動時間を抑制することが可能となり、その結果、昇圧回路１の平滑コンデンサ（電解コンデンサ）７０及びそれを搭載した燃料噴射弁制御装置５５の劣化を抑制することが可能となる。

　上記特許文献１の技術では、噴射間隔が短くなり昇圧充電時間が遅れることに起因する燃料噴射ばらつき低減を目的としていることから、噴射間隔を検知する機構を用いることを前提としており、検知した噴射間隔情報を処理する必要があり、燃料噴射装置におけるCPU（Central Processing Unit）やマイコン等の演算装置への負担が大きい。

　また、加速時、減速時、エンジン始動時、アイドリング時などのエンジンの状態によっては、必ずしも短時間で昇圧が必要でない場合もあることから、昇圧間隔のみで昇圧のエネルギーを可変させることは、不必要な昇圧回路の負担増加につながる可能性がある。

　上記特許文献２の技術では、噴射間隔が短くなることに対して短期間で昇圧することに着眼しており、特許文献１と同様に、噴射間隔を検知する機構が必要であり、燃料噴射装置における演算装置の負担が大きい。

　本実施例では、エンジン冷却水水温情報及び多段噴射命令に基づいて、予め設定された電流テーブルから昇圧制御電流値を選択し、燃料噴射制御ＩＣ２５に昇圧制御の電流値を設定するため、CPUやマイコン等の演算装置の負荷を抑制することができる。

　さらに、エンジン低温時や多段噴射回数が多い場合など、短時間昇圧による昇圧エネルギーの増加が必要なシーンに限定して昇圧回路１の昇圧電流を増加させ、それ以外のシーンでは昇圧回路１の昇圧電流を低減するため、昇圧回路１の負荷を抑制することができる。

　図５及び図６を参照して、本発明の実施例２に係る燃料噴射弁制御装置とその制御方法について説明する。

　図５は、本実施例の燃料噴射弁制御装置５５の機能ブロック図である。図６は、図５の燃料噴射弁制御装置５５の動作例を示すタイミングチャートである。

　本実施例の燃料噴射弁制御装置５５は、演算装置３０に昇圧電圧モニタ６０を備えている点において、実施例１（図１）の燃料噴射弁制御装置５５と異なっている。その他の構成は、実施例１（図１）と同様である。

　昇圧電圧モニタ６０は、昇圧電圧を監視することで昇圧動作中であるか否かを判定する回路である。

　昇圧電圧モニタ６０で判定された昇圧状態は昇圧設定コントローラ３５に直ちに通知され、昇圧設定コントローラ３５は、通知された昇圧状態に基づいて、昇圧回路１による昇圧が行われていないタイミングで、燃料噴射制御ＩＣ２５に上下限電流設定を行う。

　本実施例の燃料噴射弁制御装置５５によれば、昇圧中の電流設定を確実に回避することで、昇圧ノイズによる燃料噴射制御ＩＣ２５への上下限電流設定ミスを避けることが可能となる。

　なお、本実施例では、昇圧電圧を演算装置３０に直接取り込む構成となっているが、演算装置３０に入力される前に、演算装置３０が取り込み可能な電圧に分圧または降圧する構成が想定される。また、昇圧状態を監視する方法として、昇圧電圧を直接モニタすることで実現しているが、燃料噴射制御ＩＣ２５から演算装置３０に対して、昇圧制御状態を直接伝達する方法としても良い。

　図６を用いて、本実施例の燃料噴射弁制御装置５５の動作例を説明する。図６は、図４と同様に、図２で説明した２種類のテーブルＡ，Ｂによる昇圧制御のタイミングチャートである。

　昇圧回路１の昇圧電圧は、昇圧停止電圧を一定時間（期間ｂ）保持した後、低下する。
この間（期間ｂ）に、演算装置３０に多段噴射命令は入力されておらず、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５へ燃料噴射指令が出力されないため、燃料噴射制御ＩＣ２５から燃料噴射回路５０へ燃料噴射制御信号も出力されず、燃料噴射弁制御装置５５から燃料噴射弁５６への燃料噴射弁駆動電流も出力されない。
　時刻ｔ_１に演算装置３０に多段噴射命令が入力されると、エンジン冷却水水温情報に基づいて選択したテーブルＡに従って再び昇圧動作が実行され、昇圧回路１の電圧値と電流値が上昇する。昇圧回路１の電流値は、テーブルＡの上電流設定値Ｉ_Ｕ１と下電流設定値Ｉ_Ｌ１の間で制御される（期間ｃ）。

　期間ｃでは、エンジン冷却水水温が閾値Ｎ未満であるため、テーブルＡが選択されており、なおかつ、時刻ｔ_１に演算装置３０に多段噴射命令が入力されていることから、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５へ燃料噴射指令が出力され、燃料噴射制御ＩＣ２５から燃料噴射回路５０へ燃料噴射制御信号も出力され、燃料噴射弁制御装置５５から燃料噴射弁５６への燃料噴射弁駆動電流も出力されて、多段噴射が実行される。（期間ｃ_１）
　時刻ｔ_２に演算装置３０への多段噴射命令の入力が停止すると、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５への燃料噴射指令の出力が停止し、燃料噴射制御ＩＣ２５から燃料噴射回路５０への燃料噴射制御信号の出力も停止し、燃料噴射弁制御装置５５から燃料噴射弁５６への燃料噴射弁駆動電流も停止されて、多段噴射が停止される。（期間ｃ_２）
　この期間ｃ_２において、演算装置３０から燃料噴射制御ＩＣ２５に昇圧制御の上下電流設定値Ｉ_ＵＬ２が再度設定される。この際、演算装置３０に多段噴射命令が入力されていないことから、燃料噴射弁５６の開弁中に昇圧電流値が変更されることで、昇圧電圧が変動し、燃料噴射への影響を与えることを避けて、上下電流設定値ＩＵＬ２が燃料噴射制御ＩＣ２５に反映される。

　期間ｃ_２において、昇圧回路１の昇圧電圧が昇圧停止電圧範囲に達すると、昇圧電流は停止される。

　期間ｄでは、昇圧回路１の昇圧電圧が昇圧停止電圧に保たれた状態となる。

　なお、図６の期間ｃ_２に示すように、昇圧電圧モニタ６０により昇圧動作中であると判定した場合であっても、演算装置３０への多段噴射命令の入力が停止した場合には、昇圧設定コントローラ３５は、上下電流設定可能タイミングであると判定して、燃料噴射制御ＩＣ２５に上下限電流設定を行うことが可能である。

　なお、本発明は上記した実施例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、上記した実施例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、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例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。

　１…昇圧回路、３…昇圧ドライバ、５…昇圧コントローラ、６…抵抗、７…リアクトル、８…出力ライン、９…ダイオード、１５…電流モニタ、２０…電圧モニタ、２５…燃料噴射制御ＩＣ、３０…演算装置、３５…昇圧設定コントローラ、４０…電流テーブル選択機、４５…電流テーブル、５０…燃料噴射回路、５５…燃料噴射弁制御装置（電子制御装置）、５６…燃料噴射弁（インジェクタ：INJ）、６０…昇圧電圧モニタ、７０…平滑コンデンサ（電解コンデンサ）、Ｉ_ＵＬ１，Ｉ_ＵＬ２…上下電流設定値

Claims

　昇圧回路と、
　前記昇圧回路の昇圧制御情報を保有する昇圧設定コントローラと、
　前記昇圧設定コントローラからの電流設定値に基づき前記昇圧回路の通電電流を制御する昇圧コントローラと、
　前記昇圧回路により生成された電圧を利用して燃料噴射弁へ電流供給を行う燃料噴射回路と、を備え、
　前記昇圧設定コントローラは、エンジン温度に関する情報が所定の値よりも高くなる場合に、前記昇圧回路の昇圧速度を低下させる電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記昇圧回路により生成された電圧を利用して、特定の燃料噴射弁を一定時間内で連続噴射させる多段噴射を制御する電子制御装置。
　請求項２に記載の電子制御装置であって、
　多段噴射回数が少ない場合に、前記昇圧回路による昇圧速度を低下させる電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記エンジン温度に関する情報は、エンジン冷却水水温情報である電子制御装置。
　請求項２に記載の電子制御装置であって、
　前記エンジン温度に関する情報が所定の閾値以上である場合、予め設定された電流テーブルから特定の昇圧制御電流値を選択する電子制御装置。
　請求項５に記載の電子制御装置であって、
　前記昇圧制御電流値は、前記エンジン温度に関する情報の条件以外で選択された昇圧制御電流値よりも低い電子制御装置。
　請求項５に記載の電子制御装置であって、
　前記電流テーブルは、前記エンジン温度に関する情報に応じた複数の昇圧制御電流値と、前記燃料噴射弁の多段噴射段数に応じた複数の昇圧制御電流値とを有する電子制御装置。
　請求項５に記載の電子制御装置であって、
　前記昇圧制御電流値は、燃料噴射指令時以外に設定され、当該設定された昇圧制御電流値は燃料噴射時以外に前記電流設定値に反映される電子制御装置。
　請求項８に記載の電子制御装置であって、
　前記昇圧制御電流値は、昇圧動作時以外に前記電流設定値に反映される電子制御装置。
　請求項１に記載の電子制御装置であって、
　前記昇圧回路は、構成部品に電解コンデンサを有する電子制御装置。
　以下のステップを含む電子制御装置の制御方法；
（ａ）エンジン温度に関する情報と多段噴射命令を検出するステップ、
（ｂ）前記（ａ）ステップにおいて検出したエンジン温度に関する情報を所定の閾値と比較し、当該比較結果に基づいて予め設定された電流テーブルから昇圧制御電流値を選択するステップ、
（ｃ）エンジン回転信号を検出するステップ、
（ｄ）燃料噴射弁が駆動していないかを判定するステップ、
（ｅ）前記（ｄ）ステップにおいて、前記燃料噴射弁が駆動していないと判定された場合、電流設定値を設定し、当該設定した電流設定値に基づいて昇圧回路による昇圧制御を開始するステップ。
　請求項１１に記載の電子制御装置の制御方法であって、
　前記エンジン温度に関する情報が所定の値よりも高くなる場合に、前記昇圧回路の昇圧速度を低下させる電子制御装置の制御方法。
　請求項１１に記載の電子制御装置の制御方法であって、
　前記昇圧回路により生成された電圧を利用して、特定の燃料噴射弁を一定時間内で連続噴射させる多段噴射を制御する電子制御装置の制御方法。
　請求項１３に記載の電子制御装置の制御方法であって、
　多段噴射回数が少ない場合に、前記昇圧回路による昇圧速度を低下させる電子制御装置の制御方法。
　請求項１１に記載の電子制御装置の制御方法であって、
　前記エンジン温度に関する情報は、エンジン冷却水水温情報である電子制御装置の制御方法。