(57)【要約】【課題】電源電圧の変動やノイズ、発熱を効果的に低減可能な昇圧電源装置の提供。【解決手段】電源電圧ＶＢが供給されるコイル２とグランド電位との間に直列に設けられたＦＥＴ３と、コイル２とＦＥＴ３との間にアノードが接続されたダイオード６のカソードとグランド電位との間の経路に直列に接続されたインジェクタ駆動用のコンデンサ５とを備え、ＦＥＴ３をオンしてから該ＦＥＴ３に流れる駆動電流Ｉｓが上側電流閾値ｉＨまで増加するとＦＥＴ３をオフし、その後コイル２からコンデンサ５に流れる充電電流Ｉｃが下側電流閾値ｉＬまで減少するとＦＥＴ３をオンする、という動作を繰り返してコンデンサ５を充電する昇圧電源装置１にて、ＶＢ又はエンジン回転数が所定値以下と判定した場合に、ｉＨを下げｉＬを上げることでＩｓの増加範囲を縮小させる。また装置筐体の内部温度が所定値以上と判定した場合に、ｉＨを下げてＩｓのピーク値を低下させる。【選択図】図１
2010041800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に電源電圧が供給されるコイルと、
前記コイルの他端と前記電源電圧よりも低い基準電位との間の経路上に、２つの出力端子が直列に接続され、オンすることで前記コイルに駆動電流を流すスイッチング素子と、
前記スイッチング素子がオンからオフされたときに前記コイルから放出されるエネルギーにより充電されるコンデンサと、
前記スイッチング素子をオン／オフさせることで前記コンデンサの充電電圧を前記電源電圧よりも高い目標電圧にする充電制御手段と、
を備えると共に、前記コンデンサの充電電荷は、車両のエンジンへの燃料噴射タイミングが到来する毎に、燃料噴射弁を開弁させるためのアクチュエータへ該アクチュエータの駆動電力として放電されるようになっている昇圧電源装置において、
前記スイッチング素子のオン時における前記駆動電流の増加範囲を変更する変更手段を備えていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の昇圧電源装置において、
前記電源電圧が所定値以下に低下したと判定した場合に、前記変更手段に前記駆動電流の増加範囲を縮小させる変更制御手段を備えていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の昇圧電源装置において、
前記エンジンの回転数に応じて、前記変更手段に前記駆動電流の増加範囲を変更させる変更制御手段を備えていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の昇圧電源装置において、
前記変更制御手段は、前記エンジンの回転数が所定値以下であると判定した場合に、前記変更手段に前記駆動電流の増加範囲を縮小させること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の昇圧電源装置において、
前記変更制御手段は、前記エンジンの回転数が所定値以下で、且つ、前記燃料噴射弁の駆動間隔が所定値以上であると判定した場合に、前記変更手段に前記駆動電流の増加範囲を縮小させること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の昇圧電源装置において、
前記コイルの他端と前記スイッチング素子の該コイル側の出力端子とを結ぶ電流経路にアノードが接続されたダイオードを備えると共に、
前記コンデンサは、前記ダイオードのカソードと前記基準電位との間の経路に直列に接続されており、
更に、前記充電制御手段は、前記スイッチング素子をオンしてから前記駆動電流が上側電流閾値にまで増加したと判定すると前記スイッチング素子をオフし、その後、前記コイルから前記ダイオードを介して前記コンデンサに流れる充電電流が下側電流閾値にまで減少したと判定すると前記スイッチング素子をオンする、という動作を繰り返すことにより、前記スイッチング素子をオン／オフさせるようになっており、
前記変更手段は、前記上側電流閾値と前記下側電流閾値との両方又は一方を変更することにより、前記駆動電流の増加範囲を変更するようになっていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の昇圧電源装置において、
前記充電制御手段は、前記駆動電流に比例した電圧である駆動電流相当電圧と、前記充電電流に比例した電圧である充電電流相当電圧とを出力する電流検出手段を備えていると共に、前記駆動電流相当電圧と前記上側電流閾値に相当する上側閾値電圧とを大小比較することで、前記駆動電流が前記上側電流閾値にまで増加したか否かを判定し、前記充電電流相当電圧と前記下側電流閾値に相当する下側閾値電圧とを大小比較することで、前記充電電流が前記下側電流閾値にまで減少したか否かを判定するようになっており、
更に、前記変更手段は、
前記上側閾値電圧と前記下側閾値電圧との両方又は一方を変更するようになっていると共に、その変更対象の電圧を可変出力するための手段として、
一定電圧と前記基準電位との間に直列に接続された複数の抵抗と、
前記各抵抗の端部のうちの何れか一つを選択し、その選択した端部の電圧を前記変更対象の電圧として出力する選択手段とを備えていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項８】
請求項６に記載の昇圧電源装置において、
前記充電制御手段は、前記駆動電流に比例した電圧である駆動電流相当電圧と、前記充電電流に比例した電圧である充電電流相当電圧とを出力する電流検出手段を備えていると共に、前記駆動電流相当電圧と前記上側電流閾値に相当する上側閾値電圧とを大小比較することで、前記駆動電流が前記上側電流閾値にまで増加したか否かを判定し、前記充電電流相当電圧と前記下側電流閾値に相当する下側閾値電圧とを大小比較することで、前記充電電流が前記下側電流閾値にまで減少したか否かを判定するようになっており、
更に、前記変更手段は、
前記上側閾値電圧と前記下側閾値電圧との両方又は一方を変更するようになっていると共に、その変更対象の電圧を可変出力するための手段として、Ｄ／Ａ変換器を備えていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項９】
一端に電源電圧が供給されるコイルと、
前記コイルの他端と前記電源電圧よりも低い基準電位との間の経路上に、２つの出力端子が直列に接続され、オンすることで前記コイルに駆動電流を流すスイッチング素子と、
前記スイッチング素子がオンからオフされたときに前記コイルから放出されるエネルギーにより充電されるコンデンサと、
前記スイッチング素子をオン／オフさせることで前記コンデンサの充電電圧を前記電源電圧よりも高い目標電圧にする充電制御手段と、
を備えると共に、前記コンデンサの充電電荷は、車両のエンジンへの燃料噴射タイミングが到来する毎に、燃料噴射弁を開弁させるためのアクチュエータへ該アクチュエータの駆動電力として放電されるようになっている昇圧電源装置において、
前記スイッチング素子のオン時における前記駆動電流のピーク値を変更する変更手段を備えていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の昇圧電源装置において、
当該昇圧電源装置が収納された筐体の内部又は周囲の温度が所定値以上であると判定した場合に、前記変更手段に前記駆動電流のピーク値を低下させる変更制御手段を備えていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の昇圧電源装置において、
前記コイルの他端と前記スイッチング素子の該コイル側の出力端子とを結ぶ電流経路にアノードが接続されたダイオードを備えると共に、
前記コンデンサは、前記ダイオードのカソードと前記基準電位との間の経路に直列に接続されており、
更に、前記充電制御手段は、前記スイッチング素子をオンしてから前記駆動電流が上側電流閾値にまで増加したと判定すると前記スイッチング素子をオフし、その後、前記コイルから前記ダイオードを介して前記コンデンサに流れる充電電流が下側電流閾値にまで減少したと判定すると前記スイッチング素子をオンする、という動作を繰り返すことにより、前記スイッチング素子をオン／オフさせるようになっており、
前記変更手段は、前記上側電流閾値を変更することにより、前記駆動電流のピーク値を変更するようになっていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の昇圧電源装置において、
前記充電制御手段は、前記駆動電流に比例した電圧である駆動電流相当電圧と、前記充電電流に比例した電圧である充電電流相当電圧とを出力する電流検出手段を備えていると共に、前記駆動電流相当電圧と前記上側電流閾値に相当する上側閾値電圧とを大小比較することで、前記駆動電流が前記上側電流閾値にまで増加したか否かを判定し、前記充電電流相当電圧と前記下側電流閾値に相当する下側閾値電圧とを大小比較することで、前記充電電流が前記下側電流閾値にまで減少したか否かを判定するようになっており、
更に、前記変更手段は、
前記上側閾値電圧を変更するようになっていると共に、その上側閾値電圧を可変出力するための手段として、
一定電圧と前記基準電位との間に直列に接続された複数の抵抗と、
前記各抵抗の端部のうちの何れか一つを選択し、その選択した端部の電圧を前記上側閾値電圧として出力する選択手段とを備えていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の昇圧電源装置において、
前記充電制御手段は、前記駆動電流に比例した電圧である駆動電流相当電圧と、前記充電電流に比例した電圧である充電電流相当電圧とを出力する電流検出手段を備えていると共に、前記駆動電流相当電圧と前記上側電流閾値に相当する上側閾値電圧とを大小比較することで、前記駆動電流が前記上側電流閾値にまで増加したか否かを判定し、前記充電電流相当電圧と前記下側電流閾値に相当する下側閾値電圧とを大小比較することで、前記充電電流が前記下側電流閾値にまで減少したか否かを判定するようになっており、
更に、前記変更手段は、
前記上側閾値電圧を変更するようになっていると共に、その上側閾値電圧を可変出力するための手段として、Ｄ／Ａ変換器を備えていること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される昇圧電源装置に関し、特に燃料噴射制御装置に用いられる昇圧電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃料噴射弁（いわゆるインジェクタ）を駆動してエンジンへの燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置には、バッテリ電圧よりも高い昇圧電圧をコンデンサに発生させる昇圧回路が備えられている。そして、この種の燃料噴射制御装置では、燃料噴射弁に内蔵された開弁用アクチュエータ（ソレノイドやピエゾアクチュエータ）へ、上記コンデンサから放電させることで、その燃料噴射弁を速やかに開弁させるようにしている。
【０００３】
ここで、昇圧回路としては、一端に電源電圧としてのバッテリ電圧が供給されるコイルと、そのコイルの他端と基準電位としてのグランド電位（＝０Ｖ）との間の経路上に２つの出力端子が直列に接続されたＦＥＴと、コイルの他端とＦＥＴのコイル側の出力端子とを結ぶ電流経路にアノードが接続されたダイオードと、そのダイオードのカソードとグランド電位との間の経路に直列に接続されたコンデンサとを備え、ＦＥＴを繰り返しオン／オフさせて、ＦＥＴのオフ時にコイルから放出されるエネルギー（フライバックエネルギー）でコンデンサを充電するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
更に詳しく説明すると、そのような昇圧回路を制御する制御部は、「ＦＥＴをオンしてから、そのＦＥＴを介してコイルに流れる駆動電流が上側電流閾値にまで増加したと判定すると、ＦＥＴをオフし、その後、コイルからダイオードを介してコンデンサに流れる充電電流が下側電流閾値にまで減少したと判定すると、ＦＥＴを再びオンする」という動作を繰り返すことにより、ＦＥＴをオン／オフさせ、コンデンサの充電電圧が目標電圧になればＦＥＴのオン／オフ（即ち、コンデンサの充電）を停止する。
【特許文献１】特開２００１−１５３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の昇圧回路において、スイッチング素子としてのＦＥＴには、駆動電流として、下側電流閾値から上側電流閾値までの範囲の電流が流れることとなるが、その各電流閾値（延いては、ＦＥＴのオン時において駆動電流が増加する範囲）は、エンジンの制御に必要な最大の昇圧能力（充電能力）を満たす値に設定されている。尚、駆動電流の増加範囲が大きいほど、コイルに蓄積されるエネルギーが大きくなるため、昇圧能力が大きくなる。また、コイルへの電源電圧は、ＦＥＴに流れる駆動電流の増加に伴って低下するため、その駆動電流の増加範囲が大きいほど、電源電圧を過渡的に大きく変動させることとなる。
【０００６】
このため、エンジンの低回転時など、大きな昇圧能力が必要とされない場合には、ＦＥＴに流れる駆動電流の増加範囲が必要以上のものとなり、その結果、コイルへの電源電圧が必要以上に変動したり、その電源電圧に無視できないレベルのノイズを発生させてしてしまう可能性がある。
【０００７】
そして、一般に、コイルへの電源電圧は、昇圧回路が搭載される燃料噴射制御装置や他の各種装置の作動用電源としても用いられるため、その電源電圧に生じる変動やノイズは、それら各装置に影響を及ぼす可能性がある。また、電源電圧のノイズは、車両に搭載されている各装置への放射ノイズ源にもなる。
【０００８】
更に、エンジンの始動時やバッテリが劣化した低電圧時において、電源電圧としてのバッテリ電圧が過渡的に大きく減少方向へ変動すると、各装置が正常に作動できなくなり、延いては、規定の最低作動電圧を確保できなくなる可能性がある。
【０００９】
そして、そのような電源電圧の過渡的な低下を回避するためには、燃料噴射制御装置において、昇圧回路のコイルに電源電圧を供給する電源ラインに、インダクタ及びコンデンサからなるフィルタ回路を設けると共に、そのフィルタ回路のインダクタやコンデンサを大型化する（定数が大きいものにする）必要があるため、装置のコスト増加を招いてしまう。
【００１０】
また、従来の昇圧回路では、常に大きな駆動電流をＦＥＴに流すこととなるため、ＦＥＴから必要以上の熱が発生してしまうという問題もある。
そこで、本発明は、電源電圧の変動やノイズ、発熱を効果的に低減可能な昇圧電源装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の昇圧電源装置は、一端に電源電圧が供給されるコイルと、そのコイルの他端と電源電圧よりも低い基準電位との間の経路上に、２つの出力端子が直列に接続され、オンすることでコイルに駆動電流を流すスイッチング素子と、スイッチング素子がオンからオフされたときにコイルから放出されるエネルギーにより充電されるコンデンサと、スイッチング素子をオン／オフさせることでコンデンサの充電電圧を電源電圧よりも高い目標電圧にする充電制御手段とを備えている。そして、コンデンサの充電電荷は、車両のエンジンへの燃料噴射タイミングが到来する毎に、燃料噴射弁を開弁させるためのアクチュエータへ該アクチュエータの駆動電力として放電されるようになっている。
【００１２】
そして特に、請求項１の昇圧電源装置には、スイッチング素子のオン時における前記駆動電流の増加範囲を変更する変更手段が備えられている。
このため、例えば、昇圧能力よりも電源電圧の低下抑制を優先すべき状況が発生したと判定した場合に、変更手段に駆動電流の増加範囲を縮小させるようにすれば、電源電圧の過度の低下（具体的には、その電源電圧を作動用電源としている装置が作動不能になるような低下）を防ぐことができる。また、昇圧能力が低くても良い状況になればなるほど、変更手段に駆動電流の増加範囲を小さくさせるようにしたり、昇圧能力が低くても良い状況になったと判定した場合に、変更手段に駆動電流の増加範囲を縮小させるようにすれば、電源電圧の必要以上の変動やノイズの発生を防止することができる。
【００１３】
ここで、昇圧能力よりも電源電圧の低下抑制を優先すべき状況としては、例えば電源電圧が所定値以下に低下したという状況が考えられる。
そこで、請求項２の昇圧電源装置では、請求項１の昇圧電源装置において、電源電圧が所定値以下に低下したと判定した場合に、変更手段に駆動電流の増加範囲を縮小させる変更制御手段を設けている。
【００１４】
この構成によれば、電源電圧が所定値以下になった場合に、その電源電圧がスイッチング素子のオンによる駆動電流の増加に伴い過渡的に大きく低下して、その電源電圧を作動用電源とする装置の正常作動可能な最低値を下回ってしまう、といった不具合を防止することができる。このため、例えばエンジン始動時等における装置の最低作動電圧を低くすることができる。
【００１５】
また、昇圧能力が低くても良い状況としては、エンジン回転数（エンジンの回転数）が低い場合が考えられる。エンジン回転数が低ければ、燃料噴射弁の駆動間隔が長くなり、コンデンサの放電頻度が小さくなるためである。
【００１６】
そこで、請求項３の昇圧電源装置では、請求項１の昇圧電源装置において、エンジンの回転数に応じて、変更手段に駆動電流の増加範囲を変更させる変更制御手段を設けている。例えば、変更制御手段は、エンジン回転数が低いほど変更手段に駆動電流の増加範囲を小さくさせるように構成することができる。また、変更制御手段は、請求項４に記載の如く、エンジン回転数が所定値以下であると判定した場合に、変更手段に駆動電流の増加範囲を縮小させるように構成することもできる。
【００１７】
そして、このような請求項３，４の昇圧電源装置によれば、エンジン回転数が低い場合に、電源電圧に必要以上の変動が生じたりノイズが発生してしまうことを防止することができる。特に、エンジン回転数が低い場合には、概して車室内が静かであるため、車載音響機器からの音にノイズの影響が現れると気になりやすいが、そのような不具合を防止することができる。また特に、請求項４の昇圧電源装置によれば、駆動電流の増加範囲を縮小するかしないかの切り替えを行うだけで良いため、構成を簡単なものにすることができる。
【００１８】
ところで、燃料噴射制御のなかには、エンジン回転数が低くても、エンジンの出力を大きくする必要がある場合（登坂走行時など）には、各気筒へ燃料を噴射すべき行程において、燃料を複数回噴射して出力アップを図るものがある。そして、そのような複数回噴射が実施される場合に、スイッチング素子がコイルに流す駆動電流の増加範囲を小さくすると、コンデンサの充電能力が低下するため、燃料噴射弁の駆動に必要な充電電荷が十分に得られなくなる可能性がある。
【００１９】
そこで、請求項５の昇圧電源装置では、請求項４の昇圧電源装置において、変更制御手段は、エンジン回転数が所定値以下で、且つ、燃料噴射弁の駆動間隔が所定値以上であると判定した場合に、変更手段に駆動電流の増加範囲を縮小させるようにしている。そして、この構成によれば、エンジン回転数が所定値以下の場合でも、燃料噴射弁の駆動間隔が所定値以上でなければ、駆動電流の増加範囲が縮小されないため、燃料噴射弁の駆動に必要な充電電荷が得られなくなることを回避することができる。
【００２０】
一方、例えば、変更手段は、充電制御手段がスイッチング素子をオンさせる時間（オン時間）を変えることで、駆動電流の増加範囲を変えるように構成することができる。
また、変更手段は、請求項６に記載のように構成することもできる。
【００２１】
まず、請求項６の昇圧電源装置では、請求項１〜５の昇圧電源装置において、コイルの他端（電源電圧側とは反対側の端）とスイッチング素子のコイル側の出力端子とを結ぶ電流経路にアノードが接続されたダイオードを備えると共に、コンデンサは、そのダイオードのカソードと基準電位との間の経路に直列に接続されている。
【００２２】
そして、充電制御手段は、スイッチング素子をオンしてから駆動電流が上側電流閾値ｉＨにまで増加したと判定するとスイッチング素子をオフし、その後、コイルからダイオードを介してコンデンサに流れる充電電流が下側電流閾値ｉＬ（＜ｉＨ）にまで減少したと判定するとスイッチング素子をオンする、という動作を繰り返すことにより、スイッチング素子をオン／オフさせるようになっている。
【００２３】
そして更に、変更手段は、充電制御手段がスイッチング素子をオン／オフさせるのに用いる上側電流閾値ｉＨと下側電流閾値ｉＬとの両方又は一方を変更することにより、駆動電流の増加範囲を変更するようになっている。
【００２４】
このような請求項６の昇圧電源装置によれば、下側電流閾値ｉＬから上側電流閾値ｉＨまでの範囲が、駆動電流の増加範囲となり、その増加範囲を正確に可変制御できるため有利である。
【００２５】
また、請求項６の昇圧電源装置の更に具体的な構成例としては、請求項７又は８に記載のものが考えられる。
まず、請求項７，８の昇圧電源装置は、請求項６の昇圧電源装置において、充電制御手段は、駆動電流に比例した電圧である駆動電流相当電圧と、充電電流に比例した電圧である充電電流相当電圧とを出力する電流検出手段を備えていると共に、駆動電流相当電圧と上側電流閾値ｉＨに相当する上側閾値電圧ＶｉＨとを大小比較することで、駆動電流が上側電流閾値ｉＨにまで増加したか否かを判定し、充電電流相当電圧と下側電流閾値ｉＬに相当する下側閾値電圧ＶｉＬとを大小比較することで、充電電流が下側電流閾値ｉＬにまで減少したか否かを判定するようになっている。
【００２６】
そして、請求項７の昇圧電源装置では、変更手段が、上側閾値電圧ＶｉＨと下側閾値電圧ＶｉＬとの両方又は一方を変更するようになっており、その変更対象の電圧（ＶｉＨとＶｉＬとの両方又は一方）を可変出力するための手段として、一定電圧と基準電位との間に直列に接続された複数の抵抗と、その各抵抗の端部のうちの何れか一つを選択し、その選択した端部の電圧を変更対象の電圧として出力する選択手段とを備えている。このため、選択手段に選択させる抵抗の端部を切り替えることで、出力電圧が切り替わることとなる。この構成によれば、上側閾値電圧ＶｉＨと下側閾値電圧ＶｉＬとの両方又は一方を、予め決められた電圧（即ち、上記各抵抗の端部の電圧）のうちの何れかに切り替えることができる。そして、構成が比較的簡単な点で有利である。
【００２７】
また、請求項８の昇圧電源装置においても、変更手段は、上側閾値電圧ＶｉＨと下側閾値電圧ＶｉＬとの両方又は一方を変更するようになっているが、その変更対象の電圧（ＶｉＨとＶｉＬとの両方又は一方）を可変出力するための手段として、Ｄ／Ａ変換器を備えている。このため、Ｄ／Ａ変換器にデジタルデータを与えることで、出力電圧を任意の値に変更することができる。この構成によれば、上側閾値電圧ＶｉＨと下側閾値電圧ＶｉＬとの両方又は一方を、細かく変更することができるという点で有利である。
【００２８】
一方、請求項９の昇圧電源装置も、一端に電源電圧が供給されるコイルと、そのコイルの他端と電源電圧よりも低い基準電位との間の経路上に、２つの出力端子が直列に接続され、オンすることでコイルに駆動電流を流すスイッチング素子と、スイッチング素子がオンからオフされたときにコイルから放出されるエネルギーにより充電されるコンデンサと、スイッチング素子をオン／オフさせることでコンデンサの充電電圧を電源電圧よりも高い目標電圧にする充電制御手段とを備えている。そして、コンデンサの充電電荷は、車両のエンジンへの燃料噴射タイミングが到来する毎に、燃料噴射弁を開弁させるためのアクチュエータへ該アクチュエータの駆動電力として放電されるようになっている。
【００２９】
そして特に、請求項９の昇圧電源装置には、スイッチング素子のオン時における前記駆動電流のピーク値を変更する変更手段が備えられている。
このため、例えば、昇圧能力よりもスイッチング素子の発熱抑制を優先すべき状況が発生したと判定した場合に、変更手段に駆動電流のピーク値を低下させるようにすれば、スイッチング素子の過熱を防止することができる。
【００３０】
ここで、昇圧能力よりもスイッチング素子の発熱抑制を優先すべき状況としては、例えば、当該昇圧電源装置が収納された筐体の内部又は周囲の温度が所定値以上になったという状況が考えられる。
【００３１】
そこで、請求項１０の昇圧電源装置では、請求項９の昇圧電源装置において、当該昇圧電源装置が収納された筐体の内部又は周囲の温度が所定値以上であると判定した場合に、変更手段に駆動電流のピーク値を低下させる変更制御手段を設けている。
【００３２】
この構成によれば、筐体の内部又は周囲の温度が所定値以上になった場合に、スイッチング素子の発熱が抑制され、筐体内の温度上昇を抑制することができる。このため、筐体内の他の回路や素子が過熱によって作動不能になったり故障してしまったりすることを防止することができる。
【００３３】
特に、この種の昇圧電源装置が設けられる燃料噴射制御装置では、制御部としてのマイコンが、筐体内部の異常高温を検知すると、それ以上の高温化が進んで作動不能とならないようにするために、エンジンの回転数や出力を低下させて最低限の車両走行能力を確保する退避運転モードに移行するように構成することが考えられるが、請求項１０の昇圧電源装置によれば、筐体内の温度上昇を抑制できるため、マイコンによる上記退避運転モードの制御を確実に実現させることができるようになる。
【００３４】
一方、請求項９，１０の昇圧電源装置において、変更手段は、例えば、充電制御手段がスイッチング素子をオンさせる時間（オン時間）を変えることで、駆動電流のピーク値を変えるように構成することができる。オン時間が長くなるほど、駆動電流のピーク値は大きくなるからである。
【００３５】
また、変更手段は、請求項１１に記載のように構成することもできる。
まず、請求項１１の昇圧電源装置では、請求項９又は１０の昇圧電源装置において、コイルの他端（電源電圧側とは反対側の端）とスイッチング素子のコイル側の出力端子とを結ぶ電流経路にアノードが接続されたダイオードを備えると共に、コンデンサは、そのダイオードのカソードと基準電位との間の経路に直列に接続されている。
【００３６】
そして、充電制御手段は、スイッチング素子をオンしてから駆動電流が上側電流閾値ｉＨにまで増加したと判定するとスイッチング素子をオフし、その後、コイルからダイオードを介してコンデンサに流れる充電電流が下側電流閾値ｉＬにまで減少したと判定するとスイッチング素子をオンする、という動作を繰り返すことにより、スイッチング素子をオン／オフさせるようになっている。
【００３７】
そして更に、変更手段は、上側電流閾値ｉＨを変更することにより、駆動電流のピーク値を変更するようになっている。
このような請求項１１の昇圧電源装置によれば、上側電流閾値ｉＨが駆動電流のピーク値となり、そのピーク値を正確に可変制御できるため有利である。
【００３８】
また、請求項１１の昇圧電源装置の更に具体的な構成例としては、請求項１２又は１３に記載のものが考えられる。
まず、請求項１２，１３の昇圧電源装置は、請求項１１の昇圧電源装置において、充電制御手段は、駆動電流に比例した電圧である駆動電流相当電圧と、充電電流に比例した電圧である充電電流相当電圧とを出力する電流検出手段を備えていると共に、駆動電流相当電圧と上側電流閾値ｉＨに相当する上側閾値電圧ＶｉＨとを大小比較することで、駆動電流が上側電流閾値ｉＨにまで増加したか否かを判定し、充電電流相当電圧と下側電流閾値ｉＬに相当する下側閾値電圧ＶｉＬとを大小比較することで、充電電流が下側電流閾値ｉＬにまで減少したか否かを判定するようになっている。
【００３９】
そして、請求項１２の昇圧電源装置では、変更手段が、上側閾値電圧ＶｉＨを変更するようになっており、その上側閾値電圧ＶｉＨを可変出力するための手段として、一定電圧と基準電位との間に直列に接続された複数の抵抗と、その各抵抗の端部のうちの何れか一つを選択し、その選択した端部の電圧を上側閾値電圧ＶｉＨとして出力する選択手段とを備えている。このため、選択手段に選択させる抵抗の端部を切り替えることで、上側閾値電圧ＶｉＨが切り替わることとなる。この構成によれば、上側閾値電圧ＶｉＨを、予め決められた電圧（即ち、上記各抵抗の端部の電圧）のうちの何れかに切り替えることができる。そして、構成が比較的簡単な点で有利である。
【００４０】
また、請求項１３の昇圧電源装置においても、変更手段は、上側閾値電圧ＶｉＨを変更するようになっているが、その上側閾値電圧ＶｉＨを可変出力するための手段として、Ｄ／Ａ変換器を備えている。このため、Ｄ／Ａ変換器にデジタルデータを与えることで、上側閾値電圧ＶｉＨを任意の値に変更することができる。この構成によれば、上側閾値電圧ＶｉＨを、細かく変更することができるという点で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に、本発明が適用された実施形態の昇圧電源装置について説明する。尚、本実施形態の昇圧電源装置は、車両のエンジンを制御するエンジン制御装置（燃料噴射制御装置に相当）の一部を成すものであり、そのエンジン制御装置にて燃料噴射弁としてのインジェクタを開弁駆動するための高電圧を生成するものである。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の昇圧電源装置１の構成を表す構成図である。
【００４２】
図１に示すように、昇圧電源装置１は、昇圧用のコイル（インダクタ）２と、昇圧用のスイッチング素子であるＦＥＴ（本実施形態では、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ）３と、電流検出用の抵抗４と、インジェクタを駆動するための電荷が蓄えられる充電対象のコンデンサ５と、ダイオード６とからなる昇圧回路７を備えている。
【００４３】
コイル２の一端には、インダクタ８及びコンデンサ９からなるフィルタ回路１０を介して、電源電圧としてのバッテリ電圧（車載バッテリの電圧）ＶＢが供給され、そのコイル２の他端がＦＥＴ３の一方の出力端子（ドレイン）に接続されている。そして、ＦＥＴ３の他方の出力端子（ソース）とグランドライン（グランド電位のライン）との間に、電流検出用の抵抗４が接続されている。
【００４４】
また、コイル２とＦＥＴ３との間の経路にダイオード６のアノードが接続されており、そのダイオード６のカソードに、コンデンサ５の一端（正極側）が接続されている。そして、コンデンサ５の他端（負極側）は、ＦＥＴ３のソースと共に、上記抵抗４を介してグランドラインに接続されている。
【００４５】
このような昇圧回路７においては、ＦＥＴ３がオンすると、そのＦＥＴ３及び抵抗４を介してコイル２に駆動電流Ｉｓが流れる。そして、その後、ＦＥＴ３がオフすると、コイル２とＦＥＴ３との接続点に、バッテリ電圧ＶＢよりも高いフライバック電圧（逆起電圧）が発生し、「コイル２→ダイオード６→コンデンサ５→抵抗４→グランドライン」の経路でコンデンサ５に充電電流Ｉｃが流れることにより、ＦＥＴ３のオン時にコイル２に蓄積されたエネルギーが放出されて、コンデンサ５が充電される。このため、ＦＥＴ３のオン／オフが繰り返されることで、コンデンサ５の充電電圧が段階的に増加していくこととなる。
【００４６】
更に、昇圧電源装置１には、昇圧回路７を制御するために、増幅回路１１と、比較器１２と、アンド回路１３と、駆動回路１４と、閾値切替回路１５と、充電制御回路１６と、マイコン（以下、ＣＰＵという）１７とが設けられている。尚、ＣＰＵ１７は、昇圧回路７の制御に関する処理だけでなく、エンジンを制御するための様々な処理を行う。
【００４７】
ここで、増幅回路１１は、抵抗４のＦＥＴ３側の端部に生じる電圧を増幅して出力する。よって、増幅回路１１の出力電圧Ｖｍは、抵抗４に流れる電流に比例した電圧となり、特に、ＦＥＴ３がオンしている場合には、駆動電流Ｉｓに比例した電圧（駆動電流相当電圧）となり、ＦＥＴ３がオフしている場合には、充電電流Ｉｃに比例した電圧（充電電流相当電圧）となる。
【００４８】
比較器１２は、増幅回路１１の出力電圧Ｖｍと、閾値切替回路１５から後述するように出力される閾値電圧Ｖｉｔｈとを比較し、「Ｖｉｔｈ≧Ｖｍ」ならば出力をハイにし、「Ｖｉｔｈ＜Ｖｍ」ならば出力をローにする。
【００４９】
アンド回路１３は、比較器１２の出力と、充電制御回路１６から出力されるハイアクティブの充電許可信号との論理積信号を駆動回路１４に出力する。
そして、駆動回路１４は、アンド回路１３の出力がハイならばＦＥＴ３をオンさせ、アンド回路１３の出力がローならばＦＥＴ３をオフさせる。
【００５０】
充電制御回路１６は、コンデンサ５の充電電圧ＶＣ（正極側の電圧）をモニタし、その充電電圧ＶＣがバッテリ電圧ＶＢよりも高い目標電圧（例えば２００Ｖ）に達しておらず、且つ、コンデンサ５がインジェクタの駆動のために放電されない非放電期間であると判定している場合に、アンド回路１３への充電許可信号をハイにする。
【００５１】
尚、非放電期間か否かは、例えば、ＣＰＵ１７から図示しないインジェクタ駆動用回路へ出力される駆動信号（噴射指令信号とも呼ばれる）が非アクティブレベルか否かで判断する。つまり、その駆動信号が非アクティブレベルであってインジェクタが駆動されない期間中は、コンデンサ５は放電されないからである。また、コンデンサ５の正極側は、上記インジェクタ駆動用回路の一部を成す放電スイッチとしてのＦＥＴ１８を介して、インジェクタの開弁用アクチュエータであるソレノイドのコイルに接続されるようになっている。そして、そのＦＥＴ１８がオンされることで、コンデンサ５からインジェクタのコイルに放電され、その放電電流によりインジェクタが開弁を開始する。尚、こうしたインジェクタ駆動用回路の構成については、例えば特許文献１等に記載されているため説明を省略する。
【００５２】
閾値切替回路１５は、比較器１２の出力がハイの場合に、比較器１２への閾値電圧Ｖｉｔｈとして、ＦＥＴ３のオン時にコイル２に流す駆動電流Ｉｓの上限値である上側電流閾値ｉＨに相当する上側閾値電圧ＶｉＨを出力し、比較器１２の出力がローの場合には、閾値電圧Ｖｉｔｈとして、ＦＥＴ３のオフ時にコンデンサ５に流れる充電電流Ｉｃの下限値である下側電流閾値ｉＬに相当する下側閾値電圧ＶｉＬを出力する。尚、上側閾値電圧ＶｉＨは、上側電流閾値ｉＨの電流が抵抗４に流れたときの、増幅回路１１の出力電圧Ｖｍと同じ値であり、下側閾値電圧ＶｉＬは、下側電流閾値ｉＬの電流が抵抗４に流れたときの、増幅回路１１の出力電圧Ｖｍと同じ値である。また、上側電流閾値ｉＨは、下側電流閾値ｉＬよりも大きいため、上側閾値電圧ＶｉＨも、下側閾値電圧ＶｉＬより大きい。
【００５３】
そして更に、閾値切替回路１５は、上側閾値電圧ＶｉＨとして、第１上側電流閾値ｉＨ１に相当する第１上側閾値電圧ＶｉＨ１と、第２上側電流閾値ｉＨ２に相当する第２上側閾値電圧ＶｉＨ２との、２通りの電圧を切り替えて出力するようになっており、同様に、下側閾値電圧ＶｉＬとして、第１下側電流閾値ｉＬ１に相当する第１下側閾値電圧ＶｉＬ１と、第２下側電流閾値ｉＬ２に相当する第２下側閾値電圧ＶｉＬ２との、２通りの電圧を切り替えて出力するようになっている。
【００５４】
尚、本実施形態において、各電流閾値の大小関係は、「ｉＨ１＞ｉＨ２＞ｉＬ２＞ｉＬ１」であるため、各閾値電圧の大小関係は、「ＶｉＨ１＞ＶｉＨ２＞ＶｉＬ２＞ＶｉＬ１」である（図４参照）。また、第１下側電流閾値ｉＬ１は０Ａであるため、それに相当する第１下側閾値電圧ＶｉＬ１は０Ｖである。
【００５５】
そこで次に、閾値切替回路１５の具体的構成を図２に示す。
図２に示すように、閾値切替回路１５は、当該昇圧電源装置１を備えたエンジン制御装置内でバッテリ電圧ＶＢから生成される一定電圧ＶＰとグランドラインとの間に直列に接続された４つの抵抗２１，２２，２３，２４と、切替スイッチ２５，２６，２７と、レジスタ２８，２９とを備えている。
【００５６】
切替スイッチ２５は、抵抗２１の抵抗２２側の端部と、抵抗２２の抵抗２３側の端部とのうち、レジスタ２８に記憶された上側閾値切替情報が示す方を選択し、その選択した端部の電圧を上側閾値電圧ＶｉＨとして出力する。そして、レジスタ２８には、ＣＰＵ１７によって上側閾値切替情報が書き込まれる。尚、その上側閾値切替情報は、例えば１ビットデータである。
【００５７】
切替スイッチ２６は、抵抗２３の抵抗２４側の端部と、抵抗２４のグランドライン側の端部とのうち、レジスタ２９に記憶された下側閾値切替情報が示す方を選択し、その選択した端部の電圧を下側閾値電圧ＶｉＬとして出力する。そして、レジスタ２９には、ＣＰＵ１７によって下側閾値切替情報が書き込まれる。尚、その下側閾値切替情報も、例えば１ビットデータである。
【００５８】
切替スイッチ２７は、比較器１２の出力がハイの場合に、切替スイッチ２５から出力される上側閾値電圧ＶｉＨ（ＶｉＨ１又はＶｉＨ２）を、比較器１２へ閾値電圧Ｖｉｔｈとして出力し、比較器１２の出力がローの場合には、切替スイッチ２６から出力される下側閾値電圧ＶｉＬ（ＶｉＬ１又はＶｉＬ２）を、比較器１２へ閾値電圧Ｖｉｔｈとして出力する。
【００５９】
そして、本実施形態においては、抵抗２１の抵抗２２側の端部の電圧が第１上側閾値電圧ＶｉＨ１で、抵抗２２の抵抗２３側の端部の電圧が第２上側閾値電圧ＶｉＨ２で、抵抗２４のグランドライン側の端部の電圧（即ちグランドラインの電圧（＝０Ｖ））が第１下側閾値電圧ＶｉＬ１で、抵抗２３の抵抗２４側の端部の電圧が第２下側閾値電圧ＶｉＬ２である。
【００６０】
一方、図１に示すように、昇圧電源装置１では、バッテリ電圧ＶＢが抵抗３１，３２によって分圧され、その分圧された電圧（分圧電圧）がＣＰＵ１７に入力される。そして、ＣＰＵ１７は、その分圧電圧をＡ／Ｄ変換することで、バッテリ電圧ＶＢを検出するようになっている。
【００６１】
次に、ＣＰＵ１７が、昇圧回路７における上側電流閾値ｉＨ及び下側電流閾値ｉＬをバッテリ電圧ＶＢに応じて切り替えるために実行する電流閾値切替処理について、図３を用い説明する。
【００６２】
図３に示すように、ＣＰＵ１７が電流閾値切替処理を開始すると、まずＳ１１０にて、電流閾値切替電圧ＶＴＨを、ＶＴＨＨとＶＴＨＬのうち、低い方のＶＴＨＬに初期設定する。尚、電流閾値切替電圧ＶＴＨは、電流閾値を切り替えるか否かを決めるバッテリ電圧ＶＢの閾値である。
【００６３】
次に、Ｓ１２０にて、バッテリ電圧ＶＢを検出し、そのバッテリ電圧ＶＢが電流閾値切替電圧ＶＴＨ以下であるか否かを判定する。そして、バッテリ電圧ＶＢが電流閾値切替電圧ＶＴＨ以下でなければ、Ｓ１３０に進む。
【００６４】
Ｓ１３０では、上側電流閾値ｉＨを第１上側電流閾値ｉＨ１に設定すると共に、下側電流閾値ｉＬを第１下側電流閾値ｉＬ１に設定する。
具体的には、閾値切替回路１５のレジスタ２８に、抵抗２１の抵抗２２側の端部を示す上側閾値切替情報を書き込むことにより、閾値切替回路１５から上側閾値電圧ＶｉＨとして第１上側電流閾値ｉＨ１に相当する第１上側閾値電圧ＶｉＨ１が出力されるようにする。更に、閾値切替回路１５のレジスタ２９に、抵抗２４のグランドライン側の端部を示す下側閾値切替情報を書き込むことにより、閾値切替回路１５から下側閾値電圧ＶｉＬとして第１下側電流閾値ｉＬ１に相当する第１下側閾値電圧ＶｉＬ１が出力されるようにする。
【００６５】
そして、次のＳ１４０にて、電流閾値切替電圧ＶＴＨを、低い方のＶＴＨＬに設定する処理を行い、その後、Ｓ１２０に戻る。
また、Ｓ１２０にて、バッテリ電圧ＶＢが電流閾値切替電圧ＶＴＨ以下であると判定した場合には、Ｓ１５０に移行する。
【００６６】
そして、Ｓ１５０では、上側電流閾値ｉＨを第２上側電流閾値ｉＨ２に設定すると共に、下側電流閾値ｉＬを第２下側電流閾値ｉＬ２に設定する。
具体的には、閾値切替回路１５のレジスタ２８に、抵抗２２の抵抗２３側の端部を示す上側閾値切替情報を書き込むことにより、閾値切替回路１５から上側閾値電圧ＶｉＨとして第２上側電流閾値ｉＨ２に相当する第２上側閾値電圧ＶｉＨ２が出力されるようにする。更に、閾値切替回路１５のレジスタ２９に、抵抗２３の抵抗２４側の端部を示す下側閾値切替情報を書き込むことにより、閾値切替回路１５から下側閾値電圧ＶｉＬとして第２下側電流閾値ｉＬ２に相当する第２下側閾値電圧ＶｉＬ２が出力されるようにする。
【００６７】
そして、次のＳ１６０にて、電流閾値切替電圧ＶＴＨを、高い方のＶＴＨＨに設定する処理を行い、その後、Ｓ１２０に戻る。
次に、以上のような第１実施形態の昇圧電源装置１の作用及び効果について説明する。
【００６８】
まず、分かりやすくするために、閾値切替回路１５から比較器１２への上側閾値電圧ＶｉＨと下側閾値電圧ＶｉＬとの各々が常に一定であって、昇圧回路７における上側電流閾値ｉＨと下側電流閾値ｉＬとの各々が変更されないものとして説明する。
【００６９】
（１）コンデンサ５への充電実施条件が成立しておらず、充電制御回路１６からアンド回路１３への充電許可信号がローの場合には、ＦＥＴ３がオフしたままになる。そして、この状態において、増幅回路１１の出力電圧Ｖｍは０Ｖになるため、比較器１２の出力がハイになり、閾値切替回路１５から比較器１２への閾値電圧Ｖｉｔｈは、上側電流閾値ｉＨに相当する上側閾値電圧ＶｉＨとなる。
【００７０】
（２）そして、コンデンサ５への充電実施条件が成立して、充電制御回路１６からアンド回路１３への充電許可信号がローからハイになると、ＦＥＴ３がオンする。
（３）ＦＥＴ３がオンした後、そのＦＥＴ３を介してコイル２に流れる駆動電流Ｉｓが上側電流閾値ｉＨにまで増加すると、比較器１２の出力がハイからローになって、ＦＥＴ３がオフすると共に、閾値切替回路１５から比較器１２への閾値電圧Ｖｉｔｈが、下側電流閾値ｉＬに相当する下側閾値電圧ＶｉＬとなる。更に、ＦＥＴ３がオフしたことにより、コイル２からエネルギーが放出されてコンデンサ５が充電される。
【００７１】
（４）その後、コンデンサ５に流れる充電電流Ｉｃが下側電流閾値ｉＬにまで減少すると、比較器１２の出力がローからハイになって、再びＦＥＴ３がオンすると共に、閾値切替回路１５から比較器１２への閾値電圧Ｖｉｔｈが上側閾値電圧ＶｉＨとなる。
【００７２】
そして、上記（３），（４）の動作が繰り返されることにより、コンデンサ５が段階的に充電され、コンデンサ５の充電電圧ＶＣが目標電圧に達して充電実施条件が成立しなくなると、上記（１）の状態に戻る。
【００７３】
ここで特に、本実施形態の昇圧電源装置１では、図４に示すように、電源電圧としてのバッテリ電圧ＶＢがＶＴＨＬよりも高ければ、図３におけるＳ１３０の処理により、上側電流閾値ｉＨが第１上側電流閾値ｉＨ１に設定されると共に、下側電流閾値ｉＬが第１下側電流閾値ｉＬ１に設定される。そして、バッテリ電圧ＶＢがＶＴＨＬ以下になると、その後、バッテリ電圧ＶＢがＶＴＨＨよりも高くなるまでは、図３におけるＳ１５０の処理により、上側電流閾値ｉＨが第２上側電流閾値ｉＨ２に設定されると共に、下側電流閾値ｉＬが第２下側電流閾値ｉＬ２に設定され、これにより、ＦＥＴ３のオン時における駆動電流Ｉｓの増加範囲が縮小される。尚、図４及び図４と同様の後述する他のタイムチャートにおいては、駆動電流Ｉｓが斜めに上昇している期間が、ＦＥＴ３のオン期間である。
【００７４】
このため、バッテリ電圧ＶＢがＶＴＨＬ以下に低下して、昇圧能力よりもバッテリ電圧ＶＢの低下抑制を優先すべき状況になった場合には、駆動電流Ｉｓの増加範囲が、それまでのｉＬ１からｉＨ１までの範囲から、ｉＬ２からｉＨ２までの範囲に縮小されることとなり、その結果、バッテリ電圧ＶＢの過度の低下を防ぐことができる。具体的には、バッテリ電圧ＶＢが、ＦＥＴ３のオンによる駆動電流Ｉｓの増加に伴い過渡的に大きく低下して、そのバッテリ電圧ＶＢを作動用電源とする装置の正常作動可能な最低値を下回ってしまう、といった不具合を防止することができる。
【００７５】
具体的には、図５に示すように、もし、上側電流閾値ｉＨと下側電流閾値ｉＬとの各々が、ｉＨ１とｉＬ１とに固定されているとすると、エンジンの始動やバッテリの劣化によってバッテリ電圧ＶＢが低下した場合にも、ＦＥＴ３のオンによって駆動電流Ｉｓが大きく増加するため、低下したバッテリ電圧ＶＢが更に大きく過渡的に低下することとなる。そして、バッテリ電圧ＶＢは、エンジン制御装置や他の装置の作動用電源として使用されているため、そのバッテリ電圧ＶＢが、例えばエンジン制御装置の内部にてＣＰＵ１７がリセットされることとなるリセット電圧を下回ると、エンジン制御装置の正常作動を継続することができなくなってしまう。
【００７６】
これに対して、本実施形態の昇圧電源装置１によれば、図４に示すように、バッテリ電圧ＶＢがリセット電圧を下回ってしまうことを回避することができるのである。
また、図１におけるフィルタ回路１０は、エンジン制御装置の内部や他の装置へのバッテリ電圧ＶＢがＦＥＴ３のオン／オフによって過度に変動しないように設けられているが、本実施形態の昇圧電源装置１によれば、そのフィルタ回路１０のインダクタ８やコンデンサ９として、定数が大きいものを用いなくても、バッテリ電圧ＶＢがリセット電圧を下回ってしまうことを回避することが可能となり、延いては、エンジン制御装置の小型化とコスト低減とを達成することができる。
【００７７】
尚、本実施形態では、抵抗４、増幅回路１１、比較器１２、アンド回路１３、駆動回路１４、閾値切替回路１５、及び充電制御回路１６が充電制御手段に相当し、そのうち、抵抗４と増幅回路１１が電流検出手段に相当している。そして、閾値切替回路１５における抵抗２１〜２４、切替スイッチ２５，２５、及びレジスタ２８，２９が変更手段に相当し、ＣＰＵ１７が実行する図３の処理が変更制御手段に相当している。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の昇圧電源装置について説明する。尚、符号は、第１実施形態と同じものを用いる。
【００７８】
第２実施形態の昇圧電源装置１は、第１実施形態と比較すると、ＣＰＵ１７が、図３の電流閾値切替処理に代えて、図６の電流閾値切替処理を実行する点が異なっている。そして、図６の電流閾値切替処理は、昇圧回路７における上側電流閾値ｉＨ及び下側電流閾値ｉＬをエンジン回転数に応じて切り替えるための処理である。
【００７９】
図６に示すように、ＣＰＵ１７が電流閾値切替処理を開始すると、まずＳ２１０にて、電流閾値切替回転数ＲＰＭＴＨを、ＲＰＭＴＨＨとＲＰＭＴＨＬのうち、高い方のＲＰＭＴＨＨに初期設定する。尚、電流閾値切替回転数ＲＰＭＴＨは、電流閾値を切り替えるか否かを決めるエンジン回転数の閾値である。また、ＲＰＭＴＨＨとＲＰＭＴＨＬは、両方共に、アイドル回転数よりは高い値に設定されている（図７参照）。
【００８０】
次に、Ｓ２２０にて、エンジン回転数を検出し、そのエンジン回転数が電流閾値切替回転数ＲＰＭＴＨ以下であるか否かを判定する。尚、エンジン回転数は、周知のクランクセンサ（図示省略）からのパルス信号に基づいて検出される。
【００８１】
そして、エンジン回転数が電流閾値切替回転数ＲＰＭＴＨ以下であれば、Ｓ２５０に進んで、図３のＳ１５０と同様に、上側電流閾値ｉＨを第２上側電流閾値ｉＨ２に設定すると共に、下側電流閾値ｉＬを第２下側電流閾値ｉＬ２に設定する。
【００８２】
そして、次のＳ２６０にて、電流閾値切替回転数ＲＰＭＴＨを、高い方のＲＰＭＴＨＨに設定する処理を行い、その後、Ｓ２２０に戻る。
また、Ｓ２２０にて、エンジン回転数が電流閾値切替回転数ＲＰＭＴＨ以下ではないと判定した場合には、Ｓ２３０に移行して、図３のＳ１３０と同様に、上側電流閾値ｉＨを第１上側電流閾値ｉＨ１に設定すると共に、下側電流閾値ｉＬを第１下側電流閾値ｉＬ１に設定する。
【００８３】
そして、次のＳ２４０にて、電流閾値切替回転数ＲＰＭＴＨを、低い方のＲＰＭＴＨＬに設定する処理を行い、その後、Ｓ２２０に戻る。
次に、以上のような第２実施形態の昇圧電源装置１の作用及び効果について説明する。
【００８４】
図７に示すように、第２実施形態の昇圧電源装置１では、電流閾値切替回転数ＲＰＭＴＨが、最初、高い方のＲＰＭＴＨＨに初期設定される。そして、エンジンが始動して、エンジン回転数が未だＲＰＭＴＨＨ以下である場合には、図６におけるＳ２５０の処理により、上側電流閾値ｉＨが第２上側電流閾値ｉＨ２に設定されると共に、下側電流閾値ｉＬが第２下側電流閾値ｉＬ２に設定され、これにより、ＦＥＴ３のオン時における駆動電流Ｉｓの増加範囲が縮小される。
【００８５】
そして、エンジン回転数が上昇してＲＰＭＴＨＨを超えると、その時点からエンジン回転数がＲＰＭＴＨＬ以下になるまでは、図６におけるＳ２３０の処理により、上側電流閾値ｉＨが第１上側電流閾値ｉＨ１に設定されると共に、下側電流閾値ｉＬが第１下側電流閾値ｉＬ１に設定され、これにより、ＦＥＴ３のオン時における駆動電流Ｉｓの増加範囲が、最大の昇圧能力が得られる本来の範囲に拡大される。
【００８６】
その後は、エンジン回転数がＲＰＭＴＨＬ以下になると、図６におけるＳ２５０の処理により、上側電流閾値ｉＨが第２上側電流閾値ｉＨ２に設定されると共に、下側電流閾値ｉＬが第２下側電流閾値ｉＬ２に設定され、エンジン回転数がＲＰＭＴＨＨよりも高くなると、図６におけるＳ２３０の処理により、上側電流閾値ｉＨが第１上側電流閾値ｉＨ１に設定されると共に、下側電流閾値ｉＬが第１下側電流閾値ｉＬ１に設定されることとなる。
【００８７】
このため、エンジンが始動してからエンジン回転数がＲＰＭＴＨＨを超えるまでの間と、エンジン回転数がＲＰＭＴＨＨを超えてからＲＰＭＴＨＬ以下になった場合には、駆動電流Ｉｓの増加範囲が、ｉＬ２からｉＨ２までの範囲に縮小されることとなり、その結果、バッテリ電圧ＶＢに必要以上の変動やノイズが発生するのを防止することができる。そして、バッテリ電圧ＶＢのノイズが抑制されることで、車両に搭載されている各装置への放射ノイズが抑制される。
【００８８】
つまり、エンジン回転数が低い場合には、インジェクタの駆動間隔が長くコンデンサ５の放電頻度は小さくなるため、駆動電流Ｉｓの増加範囲をｉＬ２からｉＨ２までの範囲に縮小してバッテリ電圧ＶＢの変動やノイズを抑制するようにしても、昇圧回路７の昇圧能力が不足することはない。また特に、エンジン回転数が低い場合には、エンジンの作動音が小さく車室内が静かであるため、ラジオ等の車載音響機器からの音にノイズの影響が現れると気になりやすいが、そのような不具合を防止することができる。
【００８９】
尚、本第２実施形態では、ＣＰＵ１７が実行する図６の処理が変更制御手段に相当している。
一方、図６のＳ２２０では、エンジン回転数が電流閾値切替回転数ＲＰＭＴＨ以下であり、且つ、エンジン制御処理で設定されたインジェクタの駆動間隔が所定値以上であるか否かを判定し、その両方について肯定判定した場合に、Ｓ２５０へ進むようにしても良い。そして、そのように変形すれば、請求項５の昇圧電源装置について述べた効果を得ることができる。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の昇圧電源装置について説明する。尚、符号は、第１実施形態と同じものを用いる。
【００９０】
図８に示すように、第３実施形態の昇圧電源装置１が備えられたエンジン制御装置４１には、当該装置４１が収納された筐体（エンジン制御装置４１のケースであり、図示は省略している）の内部の温度を検出するための温度センサ４３が設けられている。そして、温度センサ４３の出力はＣＰＵ１７に入力されるようになっている。
【００９１】
尚、温度センサ４３は、エンジン制御装置４１を構成する基板上において、最も発熱する昇圧回路７のＦＥＴ３と、最も重要な機能を担うＣＰＵ１７との間の位置に設けられている。また、温度センサ４３は、例えば、周囲温度に応じて変化するダイオードの順方向電圧を温度検出信号として出力する周知のものである。
【００９２】
そして更に、第３実施形態の昇圧電源装置１では、第１実施形態と比較すると、ＣＰＵ１７が、図３の電流閾値切替処理に代えて、図９の電流閾値切替処理を実行する。
図９に示すように、ＣＰＵ１７が電流閾値切替処理を開始すると、まずＳ３１０にて、異常判定温度ＴＰＴＨを、ＴＰＴＨＨとＴＰＴＨＬのうち、高い方のＴＰＴＨＨに初期設定する。尚、異常判定温度ＴＰＴＨは、電流閾値を切り替えるか否かを決める温度の閾値である。
【００９３】
そして、次のＳ３１５にて、下側電流閾値ｉＬを第１下側電流閾値ｉＬ１に初期設定する。即ち、閾値切替回路１５のレジスタ２９に、抵抗２４のグランドライン側の端部を示す下側閾値切替情報を書き込むことにより、閾値切替回路１５から下側閾値電圧ＶｉＬとして第１下側電流閾値ｉＬ１に相当する第１下側閾値電圧ＶｉＬ１が出力されるようにする。
【００９４】
次に、Ｓ３２０にて、温度センサ４３の出力から温度を検出し、その温度が異常判定温度ＴＰＴＨ以上であるか否かを判定する。そして、検出した温度が異常判定温度ＴＰＴＨ以上でなければ、Ｓ３３０に進む。
【００９５】
Ｓ３３０では、上側電流閾値ｉＨを第１上側電流閾値ｉＨ１に設定する。即ち、閾値切替回路１５のレジスタ２８に、抵抗２１の抵抗２２側の端部を示す上側閾値切替情報を書き込むことにより、閾値切替回路１５から上側閾値電圧ＶｉＨとして第１上側電流閾値ｉＨ１に相当する第１上側閾値電圧ＶｉＨ１が出力されるようにする。
【００９６】
そして、次のＳ３４０にて、異常判定温度ＴＰＴＨを、高い方のＴＰＴＨＨに設定する処理を行い、その後、Ｓ３２０に戻る。
また、Ｓ３２０にて、検出した温度が異常判定温度ＴＰＴＨ以上であると判定した場合には、Ｓ３５０に移行する。
【００９７】
そして、Ｓ３５０では、上側電流閾値ｉＨを第２上側電流閾値ｉＨ２に設定する。即ち、閾値切替回路１５のレジスタ２８に、抵抗２２の抵抗２３側の端部を示す上側閾値切替情報を書き込むことにより、閾値切替回路１５から上側閾値電圧ＶｉＨとして第２上側電流閾値ｉＨ２に相当する第２上側閾値電圧ＶｉＨ２が出力されるようにする。
【００９８】
そして、次のＳ３６０にて、異常判定温度ＴＰＴＨを、低い方のＴＰＴＨＬに設定する処理を行い、その後、Ｓ３２０に戻る。
次に、以上のような第３実施形態の昇圧電源装置１の作用及び効果について説明する。
【００９９】
図１０に示すように、第３実施形態では、下側電流閾値ｉＬは第１下側電流閾値ｉＬ１のまま固定されている。また、エンジン制御装置４１の内部温度がＴＰＴＨＨより低ければ、図９におけるＳ３３０の処理により、上側電流閾値ｉＨが第１上側電流閾値ｉＨ１に設定される。
【０１００】
そして、エンジン制御装置４１の内部温度がＴＰＴＨＨ以上になると、その後、内部温度がＴＰＴＨＬよりも低くなるまでは、図９におけるＳ３５０の処理により、上側電流閾値ｉＨが第２上側電流閾値ｉＨ２に設定され、これにより、ＦＥＴ３のオン時における駆動電流Ｉｓのピーク値がｉＨ１からｉＨ２に下げられることとなる。
【０１０１】
また、本第３実施形態において、ＣＰＵ１７は、エンジン制御装置４１の内部温度がＴＰＴＨＨ以上になったこと判定すると、その後、内部温度がＴＰＴＨＬよりも低くなったと判定するまでは、エンジンの制御モードを、通常の正常時モードから異常時モードに切り替えて、エンジンの制御を行う。そして、その異常時モードでは、例えば、エンジンへの燃料噴射回数や噴射量を少なくすることにより、エンジンの回転数や出力を低下させて最低限の車両走行能力を確保する。これは、正常時モードでのエンジン制御を続けると、内部温度が益々上昇してエンジン制御が不能になってしまう可能性があるためであり、そのような事態を防ぐためである。
【０１０２】
このような第３実施形態の昇圧電源装置１によれば、エンジン制御装置４１の内部温度がＴＰＴＨＨ以上に上昇して、昇圧能力よりもＦＥＴ３の発熱抑制を優先すべき状況になった場合には、駆動電流Ｉｓのピーク値が、それまでのｉＨ１からｉＨ２に低下されることとなり、その結果、ＦＥＴ３の発熱が抑制されて、エンジン制御装置４１の内部温度の上昇を抑制することができる。このため、エンジン制御装置４１におけるＣＰＵ１７を始めとする回路や素子が過熱によって作動不能になったり故障してしまったりすることを防止することができ、延いては、ＣＰＵ１７による異常時モードでのエンジン制御（いわゆる退避運転モードのエンジン制御）を確実に実施できるようになる。
【０１０３】
尚、第３実施形態では、ＣＰＵ１７が実行する図９の処理が変更制御手段に相当している。
一方、上記第３実施形態では、下側電流閾値ｉＬを第１下側電流閾値ｉＬ１（＝０Ａ）に固定しているため、図２に示した閾値切替回路１５における切替スイッチ２６とレジスタ２９は削除することができる。その場合、切替スイッチ２７に下側閾値電圧ＶｉＬを入力させるラインを、グランドラインに接続しておけば良く、更に図９のＳ３１５は削除することができる。
【０１０４】
また、温度センサ４３は、エンジン制御装置４１の筐体内における何れの位置に設けても良いが、前述したようにＦＥＴ３とＣＰＵ１７との間の位置に設けた方が、ＦＥＴ３からの熱がＣＰＵ１７の方に伝達されてきたことを確実に検知できるという点で有利である。
【０１０５】
また、温度センサ４３は、エンジン制御装置４１の筐体の外部に設けるようにしても良く、その場合には、筐体の周囲温度を検出して、駆動電流Ｉｓのピーク値を変更することとなる。そして、そのように構成しても、前述した第３実施形態と同様の効果が得られる。筐体の周囲温度が上昇すれば、それに伴い筐体の内部温度も上昇するからである。
［第４実施形態］
上記各実施形態において、閾値切替回路１５は、図１１に示す閾値切替回路５１に置き換えることもできる。
【０１０６】
図１１の閾値切替回路５１は、図２の閾値切替回路１５と比較すると、抵抗２１〜２４及び切替スイッチ２５，２６の代わりに、２つのＤ／Ａ変換器５２，５３を備えており、レジスタ２８，２９の代わりに、レジスタ５４，５５を備えている。
【０１０７】
この閾値切替回路５１において、Ｄ／Ａ変換器５２は、レジスタ５４に記憶されたデジタルデータが示す電圧を、切替スイッチ２７へ上側閾値電圧ＶｉＨとして出力する。そして、レジスタ５４には、ＣＰＵ１７によって、上側閾値電圧ＶｉＨを示すデジタルデータが書き込まれる。
【０１０８】
また、Ｄ／Ａ変換器５３は、レジスタ５５に記憶されたデジタルデータが示す電圧を、切替スイッチ２７へ下側閾値電圧ＶｉＬとして出力する。そして、レジスタ５５には、ＣＰＵ１７によって、下側閾値電圧ＶｉＬを示すデジタルデータが書き込まれる。
【０１０９】
一方、切替スイッチ２７は、図２に示したものと同じものであり、比較器１２の出力がハイの場合に、Ｄ／Ａ変換器５２から出力される上側閾値電圧ＶｉＨを、比較器１２へ閾値電圧Ｖｉｔｈとして出力し、比較器１２の出力がローの場合には、Ｄ／Ａ変換器５３から出力される下側閾値電圧ＶｉＬを、比較器１２へ閾値電圧Ｖｉｔｈとして出力する。
【０１１０】
そして、このような閾値切替回路５１を用いた場合、ＣＰＵ１７は、レジスタ５４，５５に書き込むデジタルデータを変更することで、比較器１２への上側閾値電圧ＶｉＨと下側閾値電圧ＶｉＬ（延いては、上側電流閾値ｉＨと下側電流閾値ｉＬ）を変更することができる。
【０１１１】
例えば、図３のＳ１３０では、レジスタ５４に、第１上側閾値電圧ＶｉＨ１を示すデジタルデータを書き込むことにより、上側電流閾値ｉＨを第１上側電流閾値ｉＨ１に設定することができ、レジスタ５５に、第１下側閾値電圧ＶｉＬ１を示すデジタルデータを書き込むことにより、下側電流閾値ｉＬを第１下側電流閾値ｉＬ１に設定することができる。
【０１１２】
同様に、図３のＳ１５０では、レジスタ５４に、第２上側閾値電圧ＶｉＨ２を示すデジタルデータを書き込むことにより、上側電流閾値ｉＨを第２上側電流閾値ｉＨ２に設定することができ、レジスタ５５に、第２下側閾値電圧ＶｉＬ２を示すデジタルデータを書き込むことにより、下側電流閾値ｉＬを第２下側電流閾値ｉＬ２に設定することができる。
【０１１３】
そして、こうしたことは、図６のＳ２３０，Ｓ２５０と図９のＳ３１５，Ｓ３３０，Ｓ３５０についても同様である。
また、このような閾値切替回路５１によれば、上側閾値電圧ＶｉＨと下側閾値電圧ＶｉＬとの各々を、２通りではなく、任意の値に細かく変更することができる。例えば、Ｄ／Ａ変換器５２，５３として、８ビットで可変範囲が１ＶのＤ／Ａ変換器を用いたならば、１Ｖ／２５６＝約３．９ｍＶの分解能で電圧を変更することができる。
【０１１４】
よって、例えば、閾値切替回路５１を第２実施形態の昇圧電源装置１に適用した場合、ＣＰＵ１７は、エンジン回転数に応じて、そのエンジン回転数が低い場合ほど、上側閾値電圧ＶｉＨと下側閾値電圧ＶｉＬとの差を小さくする（即ち、駆動電流Ｉｓの増加範囲を小さくする）、という制御を行うことができる。
【０１１５】
尚、閾値切替回路５１を第３実施形態に適用する場合には、下側閾値電圧ＶｉＬが０Ｖのままで良いため、その閾値切替回路５１からＤ／Ａ変換器５３とレジスタ５５を削除すると共に、切替スイッチ２７に下側閾値電圧ＶｉＬを入力させるラインを、グランドラインに接続しても良い。
【０１１６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【０１１７】
例えば、第１又は第２実施形態においては、上側電流閾値ｉＨと下側電流閾値ｉＬとの両方を変更するようにしたが、それらの一方だけを変更するようにしても良い。具体的に説明すると、図３のＳ１５０と図６のＳ２５０では、上側電流閾値ｉＨを第２上側電流閾値ｉＨ２に設定する処理と、下側電流閾値ｉＬを第２下側電流閾値ｉＬ２に設定する処理との、何れか一方を行うようにしても良い。
【０１１８】
また、第１又は第２実施形態の昇圧電源装置１は、駆動電流Ｉｓ及び充電電流ＩｃをモニタしてＦＥＴ３をオン／オフさせるものであったため、駆動電流Ｉｓの上限値である上側電流閾値ｉＨと充電電流Ｉｃの下限値である下側電流閾値ｉＬとを変更することで、駆動電流Ｉｓの増加範囲を変更するようにしたが、駆動電流Ｉｓ及び充電電流Ｉｃをモニタせずに（換言すれば、電流閾値ｉＨ，ｉＬを設けずに）、ＦＥＴ３を所定のオン時間だけオンし所定のオフ時間だけオフする、といったオープン制御を行う構成の場合には、例えば、ＦＥＴ３のオン時間を変えることで、駆動電流Ｉｓの増加範囲を変えるように構成することができる。同様に、第３実施形態についても、ＦＥＴ３のオン時間を変えることで、駆動電流Ｉｓのピーク値を変えるように構成しても良い。
【０１１９】
また、コイル２を駆動するスイッチング素子は、ＦＥＴに限らず、例えばバイポーラトランジスタでも良い。
また、昇圧回路としては、トランスの一次側コイルのバッテリ電圧側とは反対側とグランド電位との間を断続させるスイッチング素子を繰り返しオン／オフさせて、トランスの二次側コイルに発生する高電圧によりコンデンサを充電するものでも良い。
【０１２０】
また、インジェクタは、開弁用アクチュエータとしてピエゾアクチュエータを有するものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】第１実施形態の昇圧電源装置の構成を表す構成図である。
【図２】閾値切替回路の構成を表す構成図である。
【図３】第１実施形態の電流閾値切替処理を表すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の昇圧電源装置の作用を表すタイムチャートである。
【図５】第１実施形態の技術が適用されない場合に生じる問題を説明するタイムチャートである。
【図６】第２実施形態の電流閾値切替処理を表すフローチャートである。
【図７】第２実施形態の昇圧電源装置の作用を表すタイムチャートである。
【図８】温度センサの位置を説明する説明図である。
【図９】第３実施形態の電流閾値切替処理を表すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態の昇圧電源装置の作用を表すタイムチャートである。
【図１１】第４実施形態の閾値切替回路の構成を表す構成図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１…昇圧電源装置、２…コイル、３…ＦＥＴ（スイッチング素子）、４…電流検出用の抵抗、５…コンデンサ、６…ダイオード、７…昇圧回路、１０…フィルタ回路、１１…増幅回路、１２…比較器、１３…アンド回路、１４…駆動回路、１５，５１…閾値切替回路、１６…充電制御回路、２１，２２，２３，２４…抵抗、２５，２５，２７…切替スイッチ、２８，２９，５４，５５…レジスタ、４１…エンジン制御装置、４３…温度センサ、５２，５３…Ｄ／Ａ変換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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