(57)【要約】【課題】複数のインジェクタの間において、電磁弁の開弁スピードが異なることを抑制することが可能なインジェクタ駆動用電子制御装置を提供する【解決手段】電磁コイルへの通電に基づき燃料を噴射する複数のインジェクタを制御する電子制御装置であって、電磁コイルへ印加される昇圧電圧を生成する複数の昇圧回路（３１、３２）と、電磁コイルに昇圧電圧が印加されてから、その電磁コイルに流れる電流が所定の電流値に到達するまでの到達時間を計測する計測手段（４４、４５）と、計測手段によって、計測された一の昇圧回路に対応するインジェクタと他の昇圧回路に対応するインジェクタとについての到達時間を比較する比較手段（４６）と、比較手段の比較結果に基づき、両者の到達時間が異なると判定された場合には、両者の到達時間が一致するように、一の昇圧回路または他の昇圧回路の電圧閾値を調整する閾値調整手段（４１）とを備える。【選択図】図１
2014214686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の複数の気筒にそれぞれ対応するように設けられており電磁コイル（１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ）への通電に基づき燃料を噴射するインジェクタ（１１、１２、１３、１４）を制御するインジェクタ駆動用電子制御装置であって、
前記電磁コイルへ印加される昇圧電圧を生成する複数の昇圧回路（３１、３２）と、
前記複数の昇圧回路のそれぞれに対して、それぞれの所定の電圧閾値まで電圧を昇圧させるよう前記昇圧回路を制御する昇圧回路制御手段（４１）と、を備えており、
前記インジェクタは、前記複数の昇圧回路のいずれかに対応づけられており、
前記複数の昇圧回路は、それぞれ対応する前記インジェクタに前記昇圧電圧を供給するよう設けられており、
さらに、前記インジェクタの前記電磁コイルに前記昇圧電圧が印加されてから、その電磁コイルに流れる電流が所定の電流値に到達するまでの到達時間を計測する計測手段（４４、４５）と、
前記計測手段によって計測された、一の前記昇圧回路に対応する前記インジェクタと他の前記昇圧回路に対応する前記インジェクタとについての到達時間を比較する比較手段（４６）と、
前記比較手段の比較結果に基づき、前記両者の到達時間が異なると判定された場合には、前記両者の到達時間が一致するように、前記一の昇圧回路または前記他の昇圧回路の前記電圧閾値を調整する閾値調整手段（４１）とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動用電子制御装置。
【請求項２】
前記閾値調整手段は、前記比較手段の比較結果に基づき、前記両者の到達時間が異なると判定された場合には、前記到達時間が遅い方の前記インジェクタに対応する前記昇圧回路の前記電圧閾値を高くすることを特徴とする請求項１に記載のインジェクタ駆動用電子制御装置。
【請求項３】
前記所定の電流値とは、前記インジェクタが最大に開弁しているときに前記電磁コイルに流れる電流値であることを特徴とする請求項１または２に記載のインジェクタ駆動用電子制御装置。
【請求項４】
前記昇圧回路は、前記昇圧電圧を蓄えるためのコンデンサを有しており、前記昇圧電圧の出力の際には、このコンデンサに蓄えられた電圧が出力されるよう構成されており、
前記昇圧回路制御手段は、前記コンデンサに蓄えられた電圧が前記電圧閾値に到達するまで前記コンデンサに充電を行うよう前記昇圧回路を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のインジェクタ駆動用電子制御装置。
【請求項５】
燃料の噴射のタイミングの順番が連続するインジェクタ同士は、異なる前記昇圧回路に対応づけられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のインジェクタ駆動用電子制御装置。
【請求項６】
前記複数の昇圧回路のそれぞれに対しては、複数の前記インジェクタが対応付けられており、
さらに、それぞれの昇圧回路より出力される昇圧電圧が入力され、その昇圧電圧をその昇圧回路に対応する前記複数のインジェクタのいずれかの前記電磁コイルに印加する駆動回路（２１、２２）が設けられており、
前記駆動回路は、対応する前記昇圧回路より入力される前記昇圧電圧を、その昇圧回路に対応する前記複数のインジェクタのそれぞれに対して、それぞれの前記インジェクタの燃料噴射タイミングに応じて印加することを特徴とする請求項５に記載のインジェクタ駆動用電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジェクタの電磁コイルに印加される昇圧電圧を生成する昇圧回路を複数備えるインジェクタ駆動用電子制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、内燃機関の燃焼室内に対して燃料を噴射するための電磁弁を備えたインジェクタに用いられる燃料噴射制御装置が提案されている。この燃料噴射制御装置は、電磁弁に高電圧を供給する二つのコンデンサと、このコンデンサのそれぞれに対して設けられており、バッテリ電圧を昇圧して対応するコンデンサを充電する二つの昇圧回路とを備えている。この燃料噴射制御装置によって制御されるインジェクタは内燃機関の気筒毎に設けられている。それぞれのインジェクタは、二つのコンデンサのいずれかに対応づけられており、その対応するコンデンサから高電圧が供給されることで、燃料を対応する気筒に噴射している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４７１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示される燃料噴射制御装置では、二つの昇圧回路が独立して対応するコンデンサに充電を行っているので、二つのコンデンサに蓄えられた電圧が異なる可能性がある。この場合、一方のコンデンサから電圧が供給される一のインジェクタと、他方のコンデンサから電圧が供給される他のインジェクタとで、供給される電圧が異なることとなる。各インジェクタに供給される電圧が異なると、各インジェクタの電磁弁の開弁スピードが異なってしまう。その結果、対応するインジェクタによって各気筒に噴射される燃料の噴射量に違いが生じ、気筒毎で発生する出力が異なってしまう虞がある。したがって、内燃機関の出力が安定せず、燃料が無駄に消費される虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、各インジェクタの電磁弁の開弁スピードが異なることを抑制することが可能なインジェクタ駆動用電子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】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明は、内燃機関の複数の気筒にそれぞれ対応するように設けられており電磁コイル（１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ）への通電に基づき燃料を噴射するインジェクタ（１１、１２、１３、１４）を制御するインジェクタ駆動用電子制御装置であって、電磁コイルへ印加される昇圧電圧を生成する複数の昇圧回路（３１、３２）と、複数の昇圧回路のそれぞれに対して、それぞれの所定の電圧閾値まで電圧を昇圧させるよう昇圧回路を制御する昇圧回路制御手段（４１）と、を備えており、インジェクタは、複数の昇圧回路のいずれかに対応づけられており、複数の昇圧回路は、それぞれ対応するインジェクタに昇圧電圧を供給するよう設けられており、さらに、インジェクタの電磁コイルに昇圧電圧が印加されてから、その電磁コイルに流れる電流が所定の電流値に到達するまでの到達時間を計測する計測手段（４４、４５）と、計測手段によって、計測された一の昇圧回路に対応するインジェクタと他の昇圧回路に対応するインジェクタとについての到達時間を比較する比較手段（４６）と、比較手段の比較結果に基づき、両者の到達時間が異なると判定された場合には、両者の到達時間が一致するように、一の昇圧回路または他の昇圧回路の電圧閾値を調整する閾値調整手段（４１）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このように本発明によれば、一の昇圧回路に対応する一のインジェクタと他の昇圧回路に対応する他のインジェクタとについて、インジェクタの電磁コイルに昇圧電圧が印加されてから、その電磁コイルに流れる電流が所定の電流値に到達するまでの到達時間が計測手段によって計測される。計測された両インジェクタの到達時間は比較手段によって比較され、到達時間が異なると判定された場合は、両者の到達時間を一致させるべく、閾値調整手段が一または他の昇圧回路の電圧閾値を調整する。ここで、昇圧回路の電圧閾値が調整されると、昇圧回路によって出力される昇圧電圧の高さが変化し、それに伴い、その昇圧電圧が印加されるインジェクタの電磁弁の開弁スピードが変化し、そのインジェクタの到達時間も変化する。したがって、閾値調整手段が電圧閾値の調整が行われる方の昇圧回路に対応するインジェクタの到達時間を、他方のインジェクタの到達時間に一致させるように、電圧閾値を調整することで、調整された方のインジェクタの到達時間を他方のインジェクタの到達時間に近づけることができる。両インジェクタの到達時間が近づくと、両インジェクタの開弁スピードのばらつきが低減され、両インジェクタによって燃料が供給される気筒毎の出力のばらつきが低減される。その結果、内燃機関は出力が安定し、燃費が向上する。
【０００８】
なお、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。また、上述した特徴以外の本発明の特徴に関しては、後述する実施形態の説明および添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るインジェクタ駆動用電子制御装置の構成図である。
【図２】図１に示された駆動回路の回路図である。
【図３】第１実施形態に係るインジェクタ駆動用電子制御装置で実行される一連の処理を表したフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係るインジェクタ駆動用電子制御装置について、各インジェクタの動作を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１に基づいて、本実施形態に係るインジェクタ駆動用電子制御装置１００の構成を説明する。インジェクタ駆動用電子制御装置１００は、４気筒のエンジンにおいて、各気筒に設けられたインジェクタ１１、１２、１３、１４の燃料噴射を制御するものである。各気筒では、１８０°クランクアングル（以下、゜ＣＡとする）ずつずれて、燃焼サイクルが行われる。
【００１１】
このインジェクタ駆動用電子制御装置１００は、電磁コイル１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａへの通電に基づき燃料を噴射する複数のインジェクタ１１〜１４と、インジェクタ１１〜１４を駆動する駆動回路２１、２２と、電磁コイル１１ａ〜１４ａに印加される昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を生成する昇圧回路３１、３２と、昇圧回路３１、３２を制御するマイコン４０とを有する。各インジェクタ１１〜１４は、いずれかの駆動回路２１、２２に対応づけられており、その駆動回路２１、２２から、バッテリ電圧ＶＢ及び昇圧回路３１、３２によって生成された昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が供給されることで、電磁弁が開弁するように構成されている。昇圧回路３１、３２は、駆動回路２１、２２毎に設けられており、各駆動回路２１、２２は対応する昇圧回路３１、３２から昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が供給されるよう構成されている。
【００１２】
インジェクタ１１〜１４は常閉式の電磁弁を備え、電磁弁は、当該電磁弁の開閉を行う電磁コイル１１ａ〜１４ａを備える。各電磁コイル１１ａ〜１４ａが通電されると、図示しない弁体が開弁位置に移動し、燃料噴射が行われる。そして、各電磁コイル１１ａ〜１４ａの通電が遮断されると、弁体が元の閉弁位置に戻り、燃料噴射が停止される。
【００１３】
インジェクタ駆動用電子制御装置１００は各気筒の燃焼サイクルの吸気工程に合わせて燃料噴射を行うが、燃料噴射が行われる順序は、本実施形態では、例えば、インジェクタ１１、インジェクタ１４、インジェクタ１３、インジェクタ１２となっている。本実施形態では、噴射の順番が連続しないインジェクタ１１及び１３は共通の駆動回路２１に接続しており、インジェクタ１２及び１４は共通の駆動回路２２に接続している。
【００１４】
駆動回路２１、２２は、マイコン４０から、対応するインジェクタ１１〜１４についての燃料噴射の開始タイミング及び停止タイミングの指示を受けるように構成されている。駆動回路２１、２２は、その指示に応じて、対応するインジェクタ１１〜１４の電磁コイル１１ａ〜１４ａに対して、バッテリ電圧ＶＢ及び昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を供給するように構成されている。具体的には、駆動回路２１、２２は、対応するインジェクタ１１〜１４の燃料噴射開始タイミングに応じて、まず昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２をそのインジェクタ１１〜１４の電磁コイル１１ａ〜１４ａに供給する。これにより、電磁弁が開弁され始め、燃料噴射が開始される。その後、電磁弁が完全に開弁すると、駆動回路２１、２２は、電磁コイル１１ａ〜１４ａに供給する電圧を、昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２から、昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２より低いが電磁弁の開弁状態を維持可能なバッテリ電圧ＶＢに切替える。そして、駆動回路２１、２２は、燃料噴射停止タイミングに応じて、電磁コイル１１ａ〜１４ａへのバッテリ電圧ＶＢの印加を止める。これにより、電磁弁が閉弁され、燃料噴射が停止する。
【００１５】
駆動回路２１、２２は、具体的には図２のような構成になっている。駆動回路２１、２２には、バッテリ電圧ＶＢ及び対応する昇圧回路３１、３２からの昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が入力されている。入力された電圧のうち、一方の電圧が、対応するインジェクタ１１〜１４の電磁コイル１１ａ〜１４ａに出力される。具体的には、駆動回路２１、２２は、出力する電圧をバッテリ電圧ＶＢ及び昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２から選択するための入力トランジスタＴｒｉ１、Ｔｒｉ２を備えている。燃料噴射を開始するときには、まず入力トランジスタＴｒｉ１がオン状態にされ、駆動回路２１、２２からは昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が出力される。その後、出力先のインジェクタ１１〜１４の電磁弁が完全に開弁すると、入力トランジスタＴｒｉ１はオフ状態に、入力トランジスタＴｒｉ２はオン状態にされ、駆動回路２１、２２からはバッテリ電圧ＶＢが出力される。
【００１６】
また、駆動回路２１、２２は、電圧の出力先を選択するための出力トランジスタＴｒｏ１、Ｔｒｏ２を備えている。出力トランジスタＴｒｏ１がオン状態のときは、一方のインジェクタ１１、１２の電磁コイル１１ａ、１２ａに電圧が印加され、出力トランジスタＴｒｏ２がオン状態のときは、他方のインジェクタ１３、１４の電磁コイル１３ａ、１４ａに電圧が印加される。入力トランジスタＴｒｉ１、Ｔｒｉ２、出力トランジスタＴｒｏ１、Ｔｒｏ２は、例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ等が適用される。
【００１７】
さらに、駆動回路２１、２２は、出力する電圧の選択及び出力先の選択を制御し、出力先のインジェクタの燃料噴射を制御する噴射制御部２１ａ、２２ａを備えている。この噴射制御部２１ａ、２２ａは入力トランジスタＴｒｉ１、Ｔｒｉ２及び出力トランジスタＴｒｏ１、Ｔｒｏ２のオン状態、オフ状態の切替を行う。具体的には、噴射制御部２１ａ、２２ａは、マイコン４０から、対応するインジェクタ１１〜１４についての燃料噴射の開始タイミング及び停止タイミングの指示を受けるように構成されている。また、噴射制御部２１ａ、２２ａは、それぞれ対応する後述の電流モニタ４２、４３と接続されており、その電流モニタ４２、４３から、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流がピーク電流閾値に到達し、電磁弁が完全に開弁していることを示すピーク到達信号が入力されるようになっている。
【００１８】
噴射制御部２１ａ、２２ａは、マイコン４０からの指示に基づく燃料噴射開始タイミングに応じて、まず、入力トランジスタＴｒｉ１及び燃料噴射を行うインジェクタ１１〜１４に対応する出力トランジスタＴｒｏ１、Ｔｒｏ２をオン状態にする。これにより、そのインジェクタ１１〜１４の電磁コイル１１ａ〜１４ａに昇圧電圧が印加され、電磁弁が開弁し始める。
【００１９】
次に、噴射制御部２１ａ、２２ａは電流モニタ４２、４３から、ピーク到達信号を受信し、電磁弁が完全に開弁していることを認識すると、入力トランジスタＴｒｉ１をオフ状態に、入力トランジスタＴｒｉ２をオン状態にする。これにより、電磁コイル１１ａ〜１４ａにバッテリ電圧ＶＢが印加され、電磁弁の開弁状態が維持される。
【００２０】
その後、噴射制御部２１ａ、２２ａは、マイコン４０からの指示に基づく燃料噴射停止タイミングに応じて、オン状態になっている入力トランジスタＴｒｉ２及び出力トランジスタＴｒｏ１、Ｔｒｏ２をオフ状態にする。これにより、電磁コイル１１ａ〜１４ａへのバッテリ電圧ＶＢの印加は停止され、電磁弁が閉弁される。
【００２１】
また、噴射制御部２１ａ、２２ａは、それぞれ対応する後述のカウンタ４４、４５と接続されている。噴射制御部２１ａ、２２ａは、インジェクタ１１〜１４に対して燃料噴射のため昇圧電圧を印加する際に、昇圧電圧を印加したことを示す通電開始信号を、対応する後述のカウンタ４４、４５に送出する。
【００２２】
また、電磁コイル１１ａ〜１４ａの下流側には、検出抵抗Ｒｃ１、Ｒｃ２が設けられており、この電磁コイル１１ａ〜１４ａの下流側は、この検出抵抗Ｒｃ１、Ｒｃ２を介してアースにつながっている。よって、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れた電流は、検出抵抗Ｒｃ１、Ｒｃ２を通過して、アースへ流れる。このとき、検出抵抗Ｒｃ１、Ｒｃ２には、その電流に比例した電圧が印加されるが、後述する電流モニタ４２、４３はこの電圧を監視しており、この電圧に基づき、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れた電流を検出している。
【００２３】
昇圧回路３１、３２は、昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を生成し、その昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を対応する駆動回路２１、２２に供給する回路である。昇圧回路３１、３２は、図１のように、昇圧コイルＬ１、Ｌ２と、昇圧トランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２と、ダイオードＤ１、Ｄ２、充電コンデンサＣ１、Ｃ２を備えており、バッテリ電圧ＶＢが入力されている。昇圧回路３１、３２は、昇圧トランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２のオン状態、オフ状態の切替により、昇圧コイルＬ１、Ｌ２に逆起電力が発生し、その逆起電力によって、充電コンデンサＣ１、Ｃ２が充電される構成となっている。
【００２４】
逆起電力の発生については、具体的には、昇圧回路３１、３２は、昇圧トランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２のオン状態、オフ状態の切替により、昇圧コイルＬ１、Ｌ２に間欠的に電流が流れ、昇圧トランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２がオン状態からオフ状態になったときに、昇圧コイルＬ１、Ｌ２に逆起電力が発生するように構成されている。ダイオードＤ１、Ｄ２は、充電コンデンサＣ１、Ｃ２に充電された電圧が逆流するのを防止するものである。充電コンデンサＣ１、Ｃ２に充電された昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２は、対応する駆動回路２１、２２に入力される。昇圧トランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２は、例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ等が適用される。
【００２５】
マイコン４０は、駆動回路２１、２２の噴射制御部２１ａ、２２ａのそれぞれに対して、対応するインジェクタ１１〜１４の燃料噴射開始タイミング及び燃料噴射停止タイミングを指示する機能を有している。また、マイコン４０は、昇圧回路３１、３２の昇圧トランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２に対してオン状態、オフ状態の切替を行うことで、充電コンデンサＣ１、Ｃ２の充電を制御する充電電圧制御部４１を備えている。この充電電圧制御部４１は、充電コンデンサＣ１、Ｃ２の充電電圧を監視する機能を有している。具体的には、その充電電圧を抵抗Ｒ１及びＲ２で分圧した電圧を監視することで、充電電圧を監視している。
【００２６】
充電電圧制御部４１は、昇圧トランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２に対してオン状態、オフ状態の切替を行うことで、充電コンデンサＣ１、Ｃ２を充電し、充電電圧が所定の充電閾値になるまで、充電コンデンサＣ１、Ｃ２の充電を継続する。充電閾値は、昇圧回路３１、３２毎に予め設定されており、充電電圧制御部４１はその充電閾値を変更する機能を有している。
【００２７】
また、マイコン４０は、駆動回路２１、２２毎に、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流を監視する電流モニタ４２、４３と、電磁コイル１１ａ〜１４ａに電圧が印加され、電流が流れ始めてから、電流が所定のピーク電流に到達するまでの時間である到達時間をカウントするカウンタ４４、４５とを備えている。マイコン４０は、さらに、駆動回路２１、２２毎にカウンタ４４、４５でカウントされた到達時間を比較する比較部を備えている。
【００２８】
電流モニタ４２、４３は、対応する駆動回路２１、２２によって電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流を、それに対応した電流が流れる検出抵抗Ｒｃ１、Ｒｃ２に印加される電圧に基づき検出している。電流モニタ４２、４３は、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流が所定のピーク電流閾値に到達すると、対応するカウンタ４４、４５及び駆動回路２１、２２の噴射制御部２１ａ、２２ａに、その旨を示すピーク到達信号を送出する。ピーク電流閾値は、ピーク電流設定部４２ａ、４３ａにより設定される。本実施形態では、電磁コイル１１ａ〜１４ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が印加されてから電磁弁が完全に開弁しているときに流れる電流が設定されている。ピーク電流設定部４２ａ及び４３ａは、通常、同じ電流をピーク電流閾値として設定する。
【００２９】
カウンタ４４、４５は、対応する噴射制御部２１ａ、２２ａからインジェクタ１１〜１４の電磁コイル１１ａ〜１４ａに昇圧電圧を印加した旨の通電開始信号を受けると、カウントを開始する。そして、その電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流がピーク電流閾値になった旨のピーク到達信号を対応する電圧モニタ４２、４３から受けるとカウントを止める。これにより、電磁コイル１１ａ〜１４ａに電圧が印加されて、電流が流れ始めてから、その電流がピーク電流閾値に到達するまでの到達時間が計測される。カウンタ４４、４５は、計測した駆動回路２１、２２毎の到達時間を比較部４６に出力する。
【００３０】
比較部４６は、各駆動回路２１、２２の到達時間を比較し、到達時間が遅い方の駆動回路２１、２２の充電閾値を高く設定するよう、充電電圧制御部４１に指示する機能を有する。この指示により、充電電圧制御部４１は、到達時間が遅い方の駆動回路２１、２２の充電電圧を高く設定するので、その駆動回路２１、２２の充電コンデンサＣ１、Ｃ２には、より高い電圧が充電されるようになる。したがって、遅い方の駆動回路２１、２２に対応するインジェクタ１１〜１４には、より高い昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が印加されるので、電磁弁が開弁するときの開弁スピードが速くなり、到達時間が短くなる。その結果、遅い方の駆動回路２１、２２の到達時間は、速い方の駆動回路２１、２２の到達時間に近づく。
【００３１】
次に、本実施形態に係るインジェクタ駆動用電子制御装置１００の作動を説明する。
【００３２】
燃料噴射のため、電磁コイル１１ａ〜１４ａに印加される昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２の生成について説明する。まず、充電電圧制御部４１の指示によって、充電が行われる昇圧回路３１、３２の昇圧トランジスタＴｒｓ１、Ｔｒｓ２は、オン状態、オフ状態の切替が行われる。それに伴い、昇圧コイルＬ１、Ｌ２にて生ずる逆起電力によって、充電コンデンサＣ１、Ｃ２は充電される。このオン状態、オフ状態の切替は、充電コンデンサＣ１、Ｃ２の充電電圧が、充電閾値に到達するまで行われ、到達すると、切替が止められ、充電が停止する。
【００３３】
電磁コイル１１ａ〜１４ａに電圧を印加し、燃料を噴射させる制御について説明する。まず、駆動回路２１、２２の噴射制御部２１ａ、２２ａは、マイコン４０から、対応するインジェクタ１１〜１４についての燃料噴射の開始タイミング及び停止タイミングの指示を受け、その指示に基づき、燃料を噴射させるインジェクタ１１〜１４を決定する。駆動回路２１、２２の噴射制御部２１ａ、２２ａは、その燃料を噴射させるインジェクタ１１〜１４の電磁コイル１１ａ〜１４ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を印加する。すなわち、昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が印加される経路の入力トランジスタＴｒｉ１、及び、そのインジェクタ１１〜１４に対応する出力トランジスタＴｒｏ１、Ｔｒｏ２をオン状態にする。このオン状態にするタイミングは、噴射制御部２１ａ、２２ａによって、マイコン４０からの指示に基づく燃料噴射開始タイミングに応じて決定される。これにより、燃料を噴射させるインジェクタ１１〜１４の電磁コイル１１ａ〜１４ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を印加され、電磁弁が開弁位置に向かって移動し、燃料が噴射される。
【００３４】
その後、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流がピーク電流閾値に到達し、電磁弁が完全に開弁すると、対応する電流モニタ４２、４３は、対応する噴射制御部２１ａ、２２ａに、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流がピーク電流閾値に到達したことを示すピーク到達信号を送出する。それを受けた噴射制御部２１ａ、２２ａは、印加される電圧をバッテリ電圧ＶＢに切替えるため、昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が印加される経路の入力トランジスタＴｒｉ１をオフ状態にし、バッテリ電圧ＶＢが印加される経路の入力トランジスタＴｒｉ２をオン状態にする。これにより、燃料を噴射しているインジェクタ１１〜１４の電磁コイル１１ａ〜１４ａには、バッテリ電圧ＶＢが印加され、電磁弁が開弁状態で維持され、燃料噴射が継続される。
【００３５】
そして、噴射制御部２１ａ、２２ａは、マイコン４０の指示に基づく燃料噴射の停止タイミングに応じて、バッテリ電圧ＶＢが印加される経路の入力トランジスタＴｒｉ２、及び、そのインジェクタ１１〜１４に対応する出力トランジスタＴｒｏ１、Ｔｒｏ２をオフ状態にする。これにより、インジェクタ１１〜１４への電圧の印加は停止され、燃料噴射が停止する。
【００３６】
本実施形態に係るインジェクタ駆動用電子制御装置１００の特徴部分である充電閾値の調整について説明する。この充電閾値の調整は、２つの駆動回路２１、２２について、それぞれの駆動回路２１、２２によって燃料噴射が行われたときの到達時間の比較に基づき行われる。ここでは、例として、一方の駆動回路２１によって駆動されるインジェクタ１１により燃料噴射が行われるときの到達時間と、他方の駆動回路２２によって駆動されるインジェクタ１４により次の燃料噴射が行われるときの到達時間との比較を行い、充電閾値を調整する場合を説明する。
【００３７】
図３は、インジェクタ駆動用電子制御装置１００が充電閾値を調整するために実行する一連の処理が示されたフローチャートであり、図４は、このフローチャートが実行されたときの各部の動作の一例を示したタイムチャートである。このタイムチャートを参照しつつ、フローチャートについて説明する。
【００３８】
まず、一方の駆動回路２１に対応するピーク電流設定部４２ａ及び他方の駆動回路２２に対応するピーク電流設定部４３ａにより、それぞれに対応する電流モニタ４２及び４３のピーク電流閾値が設定される（Ｓ１０１）。
【００３９】
次に、燃料の噴射タイミングに応じたｔ１ｓ時点で、一方の駆動回路２１の噴射制御部２１ａが、入力トランジスタＴｒｉ１及び出力トランジスタＴｒｏ１をオン状態にする（Ｓ１０２）。これにより、インジェクタ１１の電磁コイル１１ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１が印加されて、電流が流れ始め、電磁弁が開弁し始める。このとき、同時に、噴射制御部２１ａは、電磁コイル１１ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１が印加されて、電流が流れ始めた旨を示す通電開始信号を、対応するカウンタ４４に送出する。
【００４０】
同様に、他方の駆動回路２２の噴射制御部２２ａも、燃料の噴射タイミングに応じたｔ２ｓ時点で、入力トランジスタＴｒｉ１及び出力トランジスタＴｒｏ２をオン状態にする。すると、インジェクタ１４の電磁コイル１４ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ２が印加されて、電流が流れ始め、電磁弁が開弁し始める（Ｓ１０２）。このとき、同時に、噴射制御部２２ａは、電磁コイル１４ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ２が印加されて、電流が流れ始めた旨を示す通電開始信号を、対応するカウンタ４５に送出する。
【００４１】
次に、カウンタ４４及び４５は、それぞれ対応する噴射制御部２１ａ、２２ａからの通電開始信号を受信すると、カウントを始める（Ｓ１０３）。
【００４２】
その後、電磁コイル１１ａ及び１４ａに流れる電流が、それぞれｔ１ｐ時点及びｔ２ｐ時点にてピーク電流閾値に到達したことを、対応する電流モニタ４２及び４３がそれぞれ検出すると、対応するカウンタ４４及び４５にピーク到達信号を送出する（Ｓ１０４）。
【００４３】
具体的には、電流モニタ４２は、電磁コイル１１ａに流れる電流がｔ１ｐ時点でピーク電流閾値に達したことを検出し、ピーク到達信号を対応するカウンタ４４に送出する。このピーク到達信号は、対応する噴射制御部２１ａにも送出され、それを受けた噴射制御部２１ａは、電磁コイル１１ａに印加する電圧をバッテリ電圧ＶＢに切替え、電磁コイル１１ａに流れる電流は、ピーク電流閾値から減少する。
【００４４】
同様に、電流モニタ４３は、電磁コイル１４ａに流れる電流がｔ２ｐ時点でピーク電流閾値に達したことを検出し、ピーク到達信号を対応するカウンタ４５に送出する。このピーク到達信号は、対応する噴射制御部２２ａにも送出され、それを受けた噴射制御部２２ａは、電磁コイル１４ａに印加する電圧をバッテリ電圧ＶＢに切替え、電磁コイル１４ａに流れる電流は、ピーク電流閾値から減少する。
【００４５】
次に、ピーク到達信号を受信したカウンタ４４及び４５は、それぞれ対応する電流モニタ４２、４３からピーク到達信号を受信すると、カウントを止める（Ｓ１０５）。
【００４６】
カウンタ４４及び４５は、カウントされた値に基づき、各駆動回路２１、２２について、電磁コイル１１ａ〜１４ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が印加されてから、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流がピーク電流閾値に到達するまでの到達時間を算出し（Ｓ１０６）、図示しないレジスタに格納する（Ｓ１０７）。
【００４７】
次に、比較部４６が、レジスタに格納された駆動回路２１及び２２の到達時間を比較し、到達時間が一致しているか否か判定する（Ｓ１０８）。一致していると判定されれば、図３のフローチャートの処理を終える。
【００４８】
一方、一致していないと判定されれば、充電電圧制御部４１により、到達時間が長い方の駆動回路２１、２２に対応する昇圧回路３１、３２の充電閾値が調整される（Ｓ１０９）。具体的には、その充電閾値は、駆動回路２１及び２２の到達時間の差に応じた値だけ元の充電閾値に増加して設定される。この充電閾値の増加分は、予め定められた数式や到達時間の差と充電閾値の増加分との関係を示すマップに基づき求められる。
【００４９】
これにより、到達時間が長い方の駆動回路２１、２２に対応する昇圧回路３１、３２には、充電閾値が増加した分だけ高い電圧が充電コンデンサＣ１、Ｃ２に充電される。その充電電圧は、昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２として、その駆動回路２１、２２を介して電磁コイル１１ａ〜１４ａに印加されるので、電磁弁の開弁スピードが速くなり、到達時間が短くなり、駆動回路２１及び２２の到達時間の差が小さくなる。したがって、到達時間が遅い方の駆動回路２１、２２に対応する昇圧回路３１、３２の充電閾値が、両到達時間の差に応じた値だけ元の充電閾値に増加して設定されることで、両到達時間を近づけることが可能になる。そして、図２のフローチャートの処理を終える。
【００５０】
例えば、図４のタイムチャートのように、Ｓ１０６にて、一方の駆動回路２１に対応するインジェクタ１１の到達時間がＴ、他方の駆動回路２２に対応するインジェクタ１４の到達時間がＴ＋αと検出された場合、Ｓ１０８では、両駆動回路２１、２２の到達時間が一致しないと判定され、Ｓ１０９が実行される。Ｓ１０９では、到達時間が長い駆動回路２２に対応する昇圧回路３２の充電閾値が、到達時間の差αに応じた値だけ高く設定される。これにより、次に、両駆動回路２１及び２２によって、インジェクタ１２及び１３が燃料噴射するよう駆動される際には、到達時間が長かった駆動回路２２に対応する昇圧回路３２の充電閾値が調整されている。これにより、昇圧回路３２の電圧が印加されるインジェクタ１２に流れる電流の波形は、電流ａから電流ｂに補正され、インジェクタ１２及び１３の到達時間がほぼ一致する。
【００５１】
次に、本実施形態のインジェクタ駆動用電子制御装置１００の効果を説明する。
【００５２】
このインジェクタ駆動用電子制御装置１００によれば、一方の昇圧回路３１が生成した昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１が対応する駆動回路２１を介して対応するインジェクタ１１、１３に印加された場合と、他方の昇圧回路３２が生成した昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ２が対応する駆動回路２２を介して対応するインジェクタ１２、１４に印加された場合とについて、それぞれの到達時間が計測される。この到達時間は、インジェクタ１１〜１４の電磁コイル１１ａ〜１４ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が印加されてから、その電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流が所定のピーク電流値に到達するまでの時間である。
【００５３】
計測された、それぞれの場合の到達時間は比較部４６によって比較され、両到達時間が異なると判定された場合は、両者の到達時間を一致させるべく、充電電圧制御部４１によって、到達時間が長い方の昇圧回路３１、３２の充電閾値が調整される。具体的には、両者の到達時間の差に応じた値だけ元の充電閾値に増加して調整される。
【００５４】
これにより、到達時間が長い方の昇圧回路３１、３２の充電コンデンサＣ１、Ｃ２に充電される電圧が高くなり、その充電電圧が昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２として電磁コイル１１ａ〜１４ａに印加される。よって、到達時間が長い方の昇圧回路３１、３２に対応するインジェクタ１１〜１４の電磁弁の開弁スピードが増加し、その到達時間が短くなる。
【００５５】
このインジェクタ駆動用電子制御装置１００では、到達時間が長い方の昇圧回路３１、３２の充電閾値が、両到達時間の差に応じた値だけ元の充電閾値に増加して設定されるので、両到達時間をほぼ一致させることができる。
【００５６】
両到達時間が近づくと、一方の昇圧回路３１に対応するインジェクタ１１、１３と他方の昇圧回路３２に対応するインジェクタ１２、１４とについて開弁スピードのばらつきが低減される。その結果、気筒毎の燃料供給量のばらつきが低減され、内燃機関は出力が安定し、燃費が向上する。
【００５７】
また、上述した充電閾値の調整によって、到達時間が長い方の昇圧回路３１、３２に対応するインジェクタ１１〜１４の開弁スピードが速くなるので、その電磁コイル１１ａ〜１４ａの発熱が軽減される。
【００５８】
また、このインジェクタ駆動用電子制御装置１００では、燃料噴射が行われるインジェクタ１１〜１４の順序は、インジェクタ１１、インジェクタ１４、インジェクタ１３、インジェクタ１２となっている。燃料噴射が連続しないインジェクタ１１、１３は、一方の昇圧回路３１から昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１が供給されていて、同じく燃料噴射が連続しないインジェクタ１２、１４は、他方の昇圧回路３２から昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ２が供給されている。
【００５９】
したがって、燃料噴射が行われるインジェクタ１１〜１４が切替わるごとに、昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を供給する昇圧回路３１、３２が切替わる。よって、各昇圧回路３１、３２は、他の昇圧回路３１、３２が昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を対応するインジェクタ１１〜１４に印加している間に、自身が昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を対応するインジェクタに印加するときに備えて昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を生成できるので、昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２を生成する時間を長く確保できる。
【００６０】
また、各駆動回路２１、２２及び各昇圧回路３１、３２は、それぞれ複数のインジェクタ１１〜１４に対応付けられているので、各インジェクタ１１〜１４に対して、それぞれ駆動回路及び昇圧回路を設ける必要がない。したがって、駆動回路及び昇圧回路の数を減らすことができ、コストを削減できる。
【００６１】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００６２】
第一実施形態では、駆動回路２１、２２及び昇圧回路３１、３２は、それぞれ２つのインジェクタ１１〜１４に対応付けられていたが、本発明はこれに限定されず、３つ以上のインジェクタ１１〜１４に対応付けられていてもよい。また、インジェクタ１１〜１４毎に、それぞれ駆動回路及び昇圧回路を設けてもよい。
【００６３】
第一実施形態では、４気筒のエンジンで各気筒にインジェクタ１１〜１４が設けられている場合を対象としていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、各気筒にインジェクタが設けられた６気筒エンジンに適用してもよい。そして、例えば、２つのインジェクタ毎に、昇圧回路を設けてもよい。この場合、昇圧回路が３つになるが、各昇圧回路について計測された到達時間の比較、及び、比較結果に基づく昇圧回路の充電閾値の調整は、一度に３つの昇圧回路について比較及び調整を行ってもよいし、選択した２つの昇圧回路毎に比較及び調整を行ってもよい。一度に３つの昇圧回路について比較及び調整を行う場合は、例えば、計測された中で一番短い到達時間に一致させるように調整が行われてもよい。
【００６４】
第一実施形態では、到達時間は、電磁コイル１１ａ〜１４ａに昇圧電圧ＶＢＯＯＳＴ１、２が印加されてから、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流がピーク電流閾値になるまでの時間であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、到達時間の終点は、電磁コイル１１ａ〜１４ａに流れる電流が、電磁弁の開弁量が完全開弁に対して所定の割合、例えば１／３である場合に流れる電流に到達したときでもよい。
【００６５】
第一実施形態では、駆動回路２１、２２毎の到達時間を一致させるべく、到達時間が長い方の駆動回路２１、２２に対応する昇圧回路３１、３２の充電閾値を調整していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、到達時間が短い方の駆動回路２１、２２に対応する昇圧回路３１、３２の充電閾値を調整してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１１〜１４・・・インジェクタ
１１ａ〜１４ａ・・・電磁コイル
３１、３２・・・昇圧回路
４１・・・充電電圧制御部
４４、４５・・・カウンタ
４６・・・比較部
１００・・・インジェクタ駆動用電子制御装置
【図１】
2014214686.tif 000003
【図２】
2014214686.tif 000004
【図３】
2014214686.tif 000005
【図４】
2014214686.tif 000006