(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁式の燃料噴射弁に電圧を印加することによって、当該燃料噴射弁を開弁させ、当該燃料噴射弁から燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
電源の電圧を昇圧するためのコイルと、
一端が前記コイルの出力側に接続され、他端がアースに接続された第１スイッチと、
前記燃料噴射弁に接続され、前記コイルに蓄えられたエネルギを蓄電するためのコンデンサと、
アノードが前記コイルと前記第１スイッチとの間に接続され、カソードが前記コンデンサの入力側に接続されたダイオードと、
前記第１スイッチを通電状態に制御することによって、前記電源の電圧を前記コイルに印加した後、前記第１スイッチを非通電状態に制御することによって、前記印加により前記コイルに蓄えられたエネルギを、前記ダイオードを介して、前記コンデンサに供給し、蓄電することによって昇圧するように、前記第１スイッチを制御する制御装置と、を備え、
当該制御装置は、前記第１スイッチを含む複数の素子を制御対象とする主制御装置と、前記第１スイッチのみをを制御対象とする副制御装置と、を有し、
前記内燃機関の始動直後には、前記第１スイッチを前記副制御装置によって制御し、その後、前記第１スイッチを前記主制御装置によって制御するように切り換える切換回路をさらに備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
一端が前記コイルと前記第１スイッチとの間に接続され、他端が前記コンデンサの入力側に接続された第２スイッチをさらに備え、
前記制御装置は、所定の切換条件が成立した後には、前記第１スイッチを通電状態に制御し、かつ前記第２スイッチを非通電状態に制御することによって、前記電源の電圧を前記コイルに印加した後、前記第１スイッチを非通電状態に制御し、かつ前記第２スイッチを通電状態に制御することによって、前記印加により前記コイルに蓄えられたエネルギを、前記第２スイッチを介して、前記コンデンサに供給し、蓄電することによって昇圧するように、前記第１および第２スイッチをスイッチングする同期整流制御を実行することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段をさらに備え、
前記所定の切換条件は、前記検出された内燃機関の回転数が所定回転数を超えることであり、
前記制御装置は、前記内燃機関３の始動後、前記内燃機関の回転数が所定回転数を超えるまでの間、前記第２スイッチを非通電状態に保持することを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧された電圧を電磁式の燃料噴射弁に印加することによって、燃料噴射弁から燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の燃料噴射制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この燃料噴射制御装置は、電源に接続されたコイル、スイッチ、ダイオードおよびコンデンサなどで構成されている。スイッチは、ＦＥＴで構成されており、そのドレインは、コイルの出力側に接続されている。また、スイッチのソースおよびゲートはそれぞれ、アースおよび制御回路に接続されている。さらに、ダイオードのアノードがコイルとスイッチの間に接続され、カソードがコンデンサに接続されている。
【０００３】
以上の構成により、制御回路から駆動信号が出力され、スイッチのドレイン−ソース間が通電状態になると、バッテリの電圧がコイルに印加され、コイルにエネルギが蓄えられる。このエネルギは、ダイオードを介してコンデンサに供給され、蓄電される。そして、コンデンサに蓄電された昇圧電圧を燃料噴射弁に印加することによって、燃料噴射弁が開弁し、燃料が噴射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３６５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来の燃料噴射制御装置では、コンデンサへの昇圧電圧の供給が、ダイオードを用いて行われる。しかし、ダイオードで消費される電力は比較的大きいため、発熱量が多くなり、ダイオードやその周辺の回路素子などが損傷するおそれがある。このような不具合を解消すべく、ダイオードで発生した熱を除去するために、例えばダイオードにより大きな放熱板を取り付けることが考えられる。しかし、その場合には、放熱板からさらに熱を逃すための大きな伝熱経路を確保することが必要になるなど、放熱構造の大型化を招くとともに、製造コストが上昇してしまう。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関の始動後のより早いタイミングで、燃料噴射弁に印加される電圧を昇圧するための制御を開始でき、それにより、電圧の昇圧を迅速に行うことができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、電磁式の燃料噴射弁４に電圧を印加することによって、燃料噴射弁４を開弁させ、燃料噴射弁４から燃料を噴射する内燃機関３の燃料噴射制御装置であって、電源（実施形態における（以下、本項において同じ）バッテリ１１）の電圧ＶＢを昇圧するためのコイル２３と、一端がコイル２３の出力側に接続され、他端がアースに接続された第１スイッチ２１と、燃料噴射弁４に接続され、コイル２３に蓄えられたエネルギを蓄電するためのコンデンサ２５と、アノードがコイル２３と第１スイッチ２１との間に接続され、カソードがコンデンサ２５の入力側に接続されたダイオード２４と、第１スイッチ２１を通電状態に制御することによって、電源の電圧ＶＢをコイル２３に印加した後、第１スイッチ２１を非通電状態に制御することによって、印加によりコイル２３に蓄えられたエネルギを、ダイオード２４を介して、コンデンサ２５に供給し、蓄電することによって昇圧するように、第１スイッチ２１を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、第１スイッチ２１を含む複数の素子を制御対象とする主制御装置（メインＣＰＵ６１）と、第１スイッチ２１のみをを制御対象とする副制御装置（サブＣＰＵ６２）と、を有し、内燃機関３の始動直後には、第１スイッチ２１を副制御装置によって制御し、その後、第１スイッチ２１を主制御装置によって制御するように切り換える切換回路６３をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関の燃料噴射制御装置では、第１スイッチの一端はコイルに接続され、他端はアースに接続されている。ダイオードのアノードは、コイルと第１スイッチとの間に接続され、カソードはコンデンサの入力側に接続されている。この第１スイッチの通電／非通電状態が制御装置で制御されることによって、電源の電圧が昇圧される。具体的には、第１スイッチを通電状態に制御することによって、電源の電圧をコイルに印加した後、第１スイッチを非通電状態に制御することによって、印加によりコイルに蓄えられたエネルギを、ダイオードを介してコンデンサに供給し、蓄電することによって昇圧する。そして、昇圧された昇圧電圧を燃料噴射弁に印加することによって、燃料噴射弁を開弁させ、燃料噴射弁から燃料が噴射される。
【０００９】
また、制御装置は、第１スイッチを含む複数の素子を制御対象とする主制御装置と、第１スイッチのみをを制御対象とする副制御装置を有する。内燃機関の始動時における制御装置の起動時間は、制御装置で制御される制御対象が多いほど、初期化に時間を要するなどのため、より長くなる。本発明によれば、切換回路による切換によって、内燃機関の始動直後には、第１スイッチを副制御装置で制御するので、内燃機関の始動後における制御装置の起動時間を短くすることができる。その結果、内燃機関の始動後の早いタイミングで第１スイッチの制御を開始でき、それにより、第１スイッチによる昇圧を迅速に行うことができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置において、一端がコイル２３と第１スイッチ２１との間に接続され、他端がコンデンサ２５の入力側に接続された第２スイッチ２２をさらに備え、制御装置は、所定の切換条件が成立した後には、第１スイッチ２１を通電状態に制御し、かつ第２スイッチ２２を非通電状態に制御することによって、電源の電圧ＶＢをコイル２３に印加した後、第１スイッチ２１を非通電状態に制御し、かつ第２スイッチ２２を通電状態に制御することによって、印加によりコイル２３に蓄えられたエネルギを、第２スイッチ２２を介して、コンデンサ２５に供給し、蓄電することによって昇圧するように、第１および第２スイッチ２１、２２をスイッチングする同期整流制御を実行することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、ダイオードと並列に第２スイッチが設けられており、所定の切換条件が成立した後には、第１および第２スイッチの通電／非通電状態を制御装置で制御することによって、同期整流制御が実行される。具体的には、第１スイッチを通電状態に、第２スイッチを非通電状態にそれぞれ制御することで、電源の電圧をコイルに印加した後、第１スイッチを非通電状態に、第２スイッチを通電状態にそれぞれ制御することで、コイルに蓄えられたエネルギをコンデンサに供給し、蓄電することによって、昇圧を行う。
【００１２】
スイッチで発生する熱量は、ダイオードで発生する熱量よりも小さい。上述した同期整流制御によれば、コンデンサへのエネルギの供給を、ダイオードによらず第２スイッチを用いて行うので、消費電力を抑制することができる。その結果、昇圧のための発熱量を低減できるとともに、放熱板や伝熱経路などを含む放熱構造を小型化でき、製造コストを削減することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置において、内燃機関３の回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出する回転数検出手段（ＥＣＵ１０）をさらに備え、所定の切換条件は、検出された内燃機関３の回転数が所定回転数ＮＥＲＥＦを超えることであり、制御装置は、内燃機関３の始動後、内燃機関３の回転数が所定回転数ＮＥＲＥＦを超えるまでの間、第２スイッチ２２を非通電状態に保持することを特徴とする。
【００１４】
内燃機関の始動時には、電源の電圧が不安定になりやすいため、その電圧によって駆動される制御回路の動作も不安定になりやすい。このため、第１および第２スイッチが同時に通電状態になることがあり、その場合、コンデンサから第２スイッチ側へ電流が逆流し、制御回路などが破損するおそれがある。本発明によれば、内燃機関の始動後、検出された内燃機関の回転数が所定回転数を超えるまでの間、第２スイッチが非通電状態に保持されるので、コンデンサから第２スイッチ側への電流の逆流を確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による燃料噴射制御装置を内燃機関とともに概略的に示す図である。
【図２】インジェクタを概略的に示す図である。
【図３】ＥＣＵの回路図である。
【図４】昇圧制御処理を示すメインフローである。
【図５】昇圧制御処理によって得られる動作例を示している。
【図６】本発明の第２実施形態におけるＥＣＵの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１に示すように、本発明の実施形態による燃料噴射制御装置が適用された内燃機関（以下「エンジン」という）３は、例えば４つの気筒（図示せず）を有する直噴タイプのエンジンであり、各気筒には燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）４が設けられている。
【００１９】
インジェクタ４は、供給路（図示せず）を有しており、この供給路を介して燃料供給装置４０に接続されている。図２に示すように、インジェクタ４は、ケーシング５内に収容され、その上端部に固定された電磁石６と、ばね７と、電磁石６の下方に配置されたアーマチュア８と、このアーマチュア８の下側に一体に設けられた弁体９などで構成されている。
【００２０】
電磁石６は、ヨーク６ａと、その外周に巻かれたコイル６ｂで構成されており、コイル６ｂには、駆動回路１０が接続されている。ばね７は、ヨーク６ａとアーマチュア８の間に配置されており、アーマチュア８を介して弁体９を閉弁方向に付勢する。
【００２１】
ＥＣＵ１０は、インジェクタ４を駆動するものであり、図３に示すように、昇圧回路２０およびインジェクタ制御回路３０などで構成されている。
【００２２】
昇圧回路２０は、第１および第２スイッチ２１，２２、コイル２３、ダイオード２４およびコンデンサ２５で構成されている。第１スイッチ２１は、Ｎチャネル型のＦＥＴで構成されており、そのドレインは、バッテリ１１に接続されたコイル２３の出力側に接続されている。また、第１スイッチ２１のソースおよびゲートはそれぞれ、アースおよび後述するＣＰＵ２に接続されている。ＣＰＵ２からの第１駆動信号ＳＤ１がゲートに入力されると、第１スイッチ２１のドレイン−ソース間が通電状態（ＯＮ状態）になる。
【００２３】
第２スイッチ２２は、Ｎチャネル型のＦＥＴで構成されており、そのドレインは、第１スイッチ２１とコイル２３との間に接続されている。また、第２スイッチ２２のソースおよびゲートはそれぞれ、コンデンサ２５の入力側およびＣＰＵ２に接続されている。ＣＰＵ２からの第２駆動信号ＳＤ２がゲートに入力されると、第２スイッチ２２のドレイン−ソース間が通電状態（ＯＮ状態）になる。
【００２４】
ダイオード２４は、第２スイッチ２２に並列に設けられており、アノード側が第２スイッチ２２のドレインに接続され、カソード側が第２スイッチ２２のソースに接続されている。
【００２５】
以上の構成の昇圧回路２０では、第１スイッチ２１をＯＮし、ドレイン−ソース間が通電状態になると、バッテリ１１からの電圧ＶＢが、コイル２３に印加され、コイル２３にエネルギが蓄えられる。このエネルギは、第１スイッチ２１のドレイン−ソース間が非通電状態（ＯＦＦ状態）になると、ダイオード２４を介してコンデンサ２５に供給され、蓄電されることによって、昇圧される。また、このとき、第２スイッチ２２のドレイン−ソース間が通電状態になると、コイル２３に蓄えられたエネルギは、第２スイッチ２２を介してコンデンサ２５に供給され、蓄電される。以下、コイル２３のエネルギをダイオード２４を介してコンデンサ２５に供給する制御を「ダイオード整流制御」といい、第２スイッチ２２を介して供給する制御を「同期整流制御」という。
【００２６】
インジェクタ制御回路３０は、Ｎチャネル型のＦＥＴでそれぞれ構成された第３〜第５スイッチ３１〜３３と、ツェナーダイオード３４などで構成されている。第３スイッチ３１のドレイン、ソースおよびゲートはそれぞれ、昇圧回路２０、電磁石６のコイル６ｂの一端およびＣＰＵ２に接続されている。ＣＰＵ２からの第３駆動信号ＳＤ３がゲートに入力されると、第３スイッチ３１のドレイン−ソース間が通電状態（ＯＮ状態）になる。
【００２７】
第４スイッチ３２のドレイン、ソースおよびゲートはそれぞれ、バッテリ１１、電磁石６のコイル６ｂの一端およびＣＰＵ２に接続されている。ＣＰＵ２からの第４駆動信号ＳＤ４がゲートに入力されると、第４スイッチ３２のドレイン−ソース間が通電状態（ＯＮ状態）になる。
【００２８】
第５スイッチ３３のドレイン、ソースおよびゲートはそれぞれ、コイル６ｂの他端、アースおよびＣＰＵ２に接続されている。ＣＰＵ２からの第５駆動信号ＳＤ５がゲートに入力されると、第５スイッチ３３のドレイン−ソース間が通電状態になる。
【００２９】
ツェナーダイオード３４は、アノード側がアースに接続され、カソード側がコイル６ｂの他端に接続されている。
【００３０】
以上の構成から、インジェクタ制御回路３０は、電圧ＶＢまたは昇圧回路２０で昇圧した昇圧電圧ＶＣを、ＣＰＵ２からの第３〜第５駆動信号ＳＤ３〜ＳＤ５に応じて、電磁石６のコイル６ｂに印加し、駆動電流ＩＡＣを供給する。具体的には、第３スイッチ３１を非通電状態にし、第４および第５スイッチ３２，３３を通電状態にすることによって、バッテリ１１の電圧ＶＢをコイル６ｂに印加し、駆動電流ＩＡＣを供給する。以下、このようにバッテリ１１から電圧ＶＢが印加されたときに供給される駆動電流ＩＡＣを、保持電流ＩＨという。
【００３１】
また、第４スイッチ３２を非通電状態にし、第３および第５スイッチ３１，３３を通電状態にすることによって、昇圧電圧ＶＣをコイル６ｂに印加し、駆動電流ＩＡＣを供給する。以下、このように昇圧回路２０から昇圧電圧ＶＣが印加されたときに供給される駆動電流ＩＡＣを、過励磁電流ＩＥＸという。後述するように、インジェクタ４を駆動する際、これらの過励磁電流ＩＥＸおよび保持電流ＩＨがその順にコイル６ｂに供給される。
【００３２】
以上の構成により、第３〜第５駆動信号ＳＤ３〜ＳＤ５が出力されていないときには、第３〜第５スイッチ３１〜３３が非通電状態になり、弁体９がばね７の付勢力で閉弁位置（図２（ａ））に位置することで、インジェクタ４は閉弁状態に保持される。
【００３３】
この状態から、第３および第５駆動信号ＳＤ３，ＳＤ５を出力し、電磁石６のコイル６ｂに過励磁電流ＩＥＸを供給すると、ヨーク６ａが励磁され、アーマチュア８が、ばね７の付勢力に抗して電磁石６に引き付けられ、吸着することによって、インジェクタ４は所定の開度で開弁する（図２（ｂ））。その後、第３駆動信号ＳＤ３の出力を停止し、過励磁電流ＩＥＸの供給を終了するとともに、第４駆動信号ＳＤ４を出力し、保持電流ＩＨの供給を開始することによって、インジェクタ４は開弁状態に保持される。
【００３４】
この状態から、第４および第５駆動信号ＳＤ４，ＳＤ５の出力を停止し、コイル６ｂへの保持電流ＩＨの供給を終了すると、弁体９がばね７の付勢力で閉弁位置に移動することによって、インジェクタ４は閉弁する。
【００３５】
図１に示すように、燃料供給装置４０は、燃料を貯留する燃料タンク４１と、高圧状態の燃料を貯留する燃料貯留室４２と、燃料タンク４１と燃料貯留室４２を接続する燃料供給路４３などを備えている。燃料貯留室４２は、燃料噴射路４５を介して、前述したインジェクタ４の供給路に接続されている。燃料供給路４３には、ポンプ４４が設けられており、燃料タンク４１内の燃料を所定圧まで昇圧し、燃料貯留室４２に圧送する。
【００３６】
エンジン３のクランクシャフトには、クランク角センサ５１が設けられている。クランク角センサ５１は、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号をＥＣＵ１０に入力する。ＥＣＵ１０は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。
【００３７】
また、ＣＰＵ２には、電圧計（図示せず）および電流計５３が接続されている。電圧計は、コイル２３から出力された実際の昇圧電圧（以下「実昇圧電圧」という）ＶＣＡＣＴを検出し、その検出信号をＣＰＵ２に入力する。電流計５３は、コンデンサ２５に実際に流れる電流（以下「実電流」という）ＩＡＣＴを検出し、その検出信号をＣＰＵ２に入力する。
【００３８】
ＥＣＵ１０には、イグニッションスイッチ５４から、そのＯＮ／ＯＦＦ状態を表す信号が入力される。
【００３９】
ＣＰＵ２は、マイクロコンピュータで構成されており、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などに接続されている。ＣＰＵ２は、前述した各種のセンサ５１，５３の検出信号などに応じて、エンジン３の運転状態を判別するとともに、判別した運転状態に応じて、インジェクタ制御回路３０を制御することによって、インジェクタ４による燃料噴射を制御する。また、ＣＰＵ２は、電圧ＶＢを昇圧する昇圧制御処理を実行する。
【００４０】
図４は、上述した昇圧制御処理を示すフローチャートである。本処理は、所定時間ごとに実行される。本処理では、まずステップ１（「Ｓ１」と図示）において、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）５４が前回と今回の間でＯＦＦからＯＮに変化したか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３の始動直後のときには、ダイオード整流制御を実行するものとし、そのことを表すために、ダイオード整流フラグＦ＿ＤＩを「１」にセットする（ステップ２）。次に、ダイオード整流制御を実行し（ステップ３）、本処理を終了する。
【００４１】
前記ステップ１の判別結果がＮＯで、エンジン３が始動直後にないときには、イグニッションスイッチ５４がＯＮ状態であるか否かを判別する（ステップ４）。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００４２】
一方、ステップ４の判別結果がＹＥＳのときには、ダイオード整流フラグＦ＿ＤＩが「１」であるか否かを判別する（ステップ５）。この判別結果がＹＥＳのときには、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＲＥＦ以上であるか否かを判別する（ステップ６）。この判別結果がＮＯのときには、前記ステップ３に進み、ダイオード整流制御を継続した後、本処理を終了する。
【００４３】
また、前記ステップ６の判別結果がＹＥＳで、エンジン３の始動後、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＲＥＦを超えたときには、ダイオード整流フラグＦ＿ＤＩを「０」にセットし（ステップ７）、ダイオード整流制御を終了した後、同期整流制御を実行する（ステップ８）。この同期整流制御への移行後、エンジン３が停止中であるか否かを判別する（ステップ９）。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する一方、ＹＥＳのときには、ダイオード整流フラグＦ＿ＤＩを「１」にセットした（ステップ１０）後、本処理を終了する。これにより、イグニッションスイッチ５４がＯＮの状態でエンジン３が停止した場合でも、その後の始動時に、同期整流制御ではなく、ダイオード整流制御を確実に行うことができる。
【００４４】
このステップ７の実行により、前記ステップ５の判別結果がＮＯになり、その場合には、前記ステップ８に直接、進み、同期整流制御を継続する。
【００４５】
以上のように、エンジン３の始動後、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＲＥＦを超えるまでの間は、ダイオード整流制御を実行し、それ以降は、エンジン３が停止するまで、同期整流制御を実行する。
【００４６】
図５は、これまでに説明した昇圧制御によって得られる動作例を示している。イグニッションスイッチ５４がＯＮされたエンジン３の始動直後には、第１および第２スイッチ２１，２２はともにＯＦＦ状態に制御されているとともに、実電流ＩＡＣＴは第１所定値ＩＲＥＦ１以下である。また、昇圧フラグＦ＿ＰＲＳは「０」にリセットされる。
【００４７】
この状態から、ダイオード整流制御により、第１スイッチ２１がＯＮされると（タイミングｔ０）、コイル２３に電圧ＶＢが印加され、コイル２３にエネルギが蓄えられる。これにより、実電流ＩＡＣＴが漸増し、第２所定値ＩＲＥＦ２に達したときに（ｔ１）、第１スイッチ２１がＯＦＦされるとともに、第２スイッチ２２がＯＦＦ状態に保持される。これにより、コイル２３に蓄えられたエネルギがダイオード２４を介して、コンデンサ２５に供給され、蓄電される。
【００４８】
この蓄電によって、実電流ＩＡＣＴが漸減し、第１所定値ＩＲＥＦ１を下回ると（ｔ２）、第１スイッチ２１が再度、ＯＮされることによって、コイル２３にエネルギが再び蓄えられる。その後、実電流ＩＡＣＴが第２所定値ＩＲＥＦ２を上回ったときに（ｔ３）、第１スイッチ２１がＯＦＦされることによって、コイル２３に蓄えられたエネルギがダイオード２４を介してコンデンサ２５に供給され、蓄電される。このように、エンジン３の始動後には、第２スイッチ２２をＯＦＦにしたままで、第１スイッチ２１をＯＮにすることによってコイル２３にエネルギを蓄える動作と、第１スイッチ２１をＯＦＦにすることによって蓄えたエネルギをダイオード２４を介してコンデンサ２５に蓄電し、昇圧する昇圧動作を交互に繰り返す、ダイオード整流制御が実行される。
【００４９】
その後、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＲＥＦを上回ると（ステップ６：ＹＥＳ）、それ以降は同期整流制御が行われる。具体的には、実電流ＩＡＣＴが第１所定値ＩＲＥＦ１を下回ったときに（ｔ４）、第１スイッチ２１がＯＮされるとともに、第２スイッチ２２がＯＦＦされることによって、コイル２３に電圧ＶＢが印加される。その後、実電流ＩＡＣＴが第２所定値ＩＲＥＦ２に達したときに（ｔ５）、第１スイッチ２１がＯＦＦされることによって、コイル２３に蓄えられたエネルギがダイオード２４を介してコンデンサ２５に供給され、蓄電される。
【００５０】
その後、所定時間が経過したときに（ｔ６）、第２スイッチ２２がＯＮされることによって、コイル２３のエネルギが第２スイッチ２２を介してコンデンサ２５に蓄電される。この蓄電により、実電流ＩＡＣＴが第１所定値ＩＲＥＦ１を下回ったときに（ｔ７）、第２スイッチ２２がＯＦＦされ、その後、所定時間が経過したときに（ｔ８）、第１スイッチ２１がＯＮされることによって、コイル２３にエネルギが蓄えられる。その後、ｔ５〜ｔ８と同様の動作が実行されることで、コイル２３に蓄えられたエネルギがコンデンサ２５に蓄電される。以上のようなｔ４〜ｔ８の動作が繰り返し実行される。このように、エンジン３の始動後、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＲＥＦを超えたときには、第１スイッチ２１をＯＮにするとともに、第２スイッチ２２をＯＦＦにすることによってコイル２３にエネルギを蓄える動作と、第１スイッチ２１をＯＦＦにするとともに、第２スイッチ２２をＯＮにすることによって、蓄えたエネルギを第２スイッチ２２を介してコンデンサ２５に蓄電し、昇圧する昇圧動作を交互に繰り返す、同期整流制御が実行される。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、エンジン３の始動後、運転状態が安定するまでの間は、ダイオード整流制御を実行し、第２スイッチ２２を非通電状態に保持するので、コンデンサ２５から第２スイッチ２２側への電流の逆流を確実に阻止しながら、コイル２３に蓄えられたエネルギを、ダイオード２４を介してコンデンサ２５に供給することができる。
【００５２】
また、エンジン３の始動後、運転状態が安定してからは、同期整流制御を実行するので、消費電力を抑制することができる。その結果、昇圧のための発熱量を低減できるとともに、放熱板や伝熱経路などを含む放熱構造を小型化でき、製造コストを削減することができる。
【００５３】
さらに、ダイオード２４が第２スイッチ２２と並列に配設されているため、同期整流制御の場合、第１および第２スイッチ２１，２２の切換を、所定時間の遅れをもって行うことが可能である。これにより、コンデンサ２５から第２スイッチ２２側への電流の逆流を確実に阻止することができる。
【００５４】
図８は、本発明の第２実施形態によるＥＣＵ６０を示している。なお、以下の説明では、前述した第１実施形態と同様の構成については、同じ参照番号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。この駆動回路６０は、昇圧回路２０、インジェクタ制御回路３０、メイン（ＭＡＩＮ）ＣＰＵ６１、サブ（ＳＵＢ）ＣＰＵ６２および切換回路６３などで構成されている。
【００５５】
メインＣＰＵ６１は、インジェクタ４、第１および第２スイッチ２１，２２などを制御するためのものであり、特に、同期整流制御を実行するときに、第１スイッチ２１を制御するためのものであり、第１実施形態のＣＰＵ２と同様に構成され、切換回路６３を介して第１スイッチ２１のゲートに接続されている。
【００５６】
サブＣＰＵ６２は、ダイオード整流制御を実行するときにのみ第１スイッチ２１の制御に用いられる専用のものであり、切換回路６３を介して第１スイッチ２１のゲートに接続されている。
【００５７】
切換回路６３は、第１スイッチ２１のゲートを、メインＣＰＵ６１またはサブＣＰＵ６２に選択的に接続するためのものである。具体的には、ダイオード整流制御を実行するときには、第１スイッチ２１をサブＣＰＵ６２に接続し、同期整流制御を実行するときには、第１スイッチ２１をメインＣＰＵ６１に接続する。
【００５８】
以上の構成により、第１スイッチ２１のＯＮ／ＯＦＦは、ダイオード整流制御の実行中には、サブＣＰＵ６２からの第６駆動信号ＳＤ６に応じて制御され、同期整流制御の実行中には、メインＣＰＵ６１からの第１駆動信号ＳＤ１に応じて制御される。
【００５９】
以上のように、第２実施形態によれば、ダイオード整流制御の実行中には、第１スイッチ２１の制御を、メインＣＰＵ６１に代えて、第１スイッチ２１のみを制御対象とする専用のサブＣＰＵ６２を用いて行うので、エンジン３の始動時におけるサブＣＰＵ６２の起動時間を短くすることができる。その結果、エンジン３の始動後の早いタイミングで第１スイッチ２１の制御を開始でき、それにより、第１スイッチ２１による昇圧を迅速に行うことができる。
【００６０】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、ダイオード整流制御と同期整流制御を実行しているが、同期整流制御のみを実行してもよい。
【００６１】
また、第２実施形態では、サブＣＰＵ６２は、第１スイッチ２１のみを制御対象としているが、メインＣＰＵ６１よりも制御対象が少ないことを条件として、他の要素を制御対象としてもよい。
【００６２】
さらに、実施形態は、本発明を車両に搭載されたエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、車両用以外のエンジン、例えば、クランク軸を鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
２  ＣＰＵ（制御装置）
４  インジェクタ
１０  ＥＣＵ（回転数検出手段）
１１  バッテリ（電源）
２１  第１スイッチ
２２  第２スイッチ
２３  コイル
２４  ダイオード
２５  コンデンサ
６１  メインＣＰＵ（主制御装置）
６２  サブＣＰＵ（副制御装置）
ＶＢ  電圧
ＮＥ  エンジン回転数（内燃機関の回転数）
ＮＥＲＥＦ  所定回転数
【図１】
0005509112.tif 000002
【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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