(57)【要約】【課題】放電エネルギーを蓄えるコンデンサに対し、インジェクタのソレノイドとその駆動回路を利用して充電する。【解決手段】噴射対象とされたインジェクタ＃１のソレノイドＬ１と直列に設けられた放電スイッチ５（Ｑ１）、電源供給スイッチ６（Ｑ３）および気筒選択スイッチ７（Ｑ５）をオンする噴射制御に加え、非噴射対象とされたインジェクタ＃２のソレノイドＬ２と直列に設けられた電源供給スイッチ６（Ｑ４）をオンするとともに、インジェクタ＃２を非噴射状態に維持可能な電流範囲内でソレノイドＬ２と直列に設けられた気筒選択スイッチ７（Ｑ６）をオンとオフとの間で繰り返し切り替える充電制御を実行する。【選択図】図１
2014145338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイド（Ｌ１〜Ｌ４）を備えた複数のインジェクタ（＃１〜＃４）を駆動するインジェクタ駆動装置において、
コンデンサ（４）と、
前記コンデンサと前記各ソレノイドとの間に設けられた放電スイッチ（５）と、
入力電源と前記各ソレノイドとの間に設けられた電源供給スイッチ（６）と、
前記各ソレノイドとグランドとの間にそれぞれ設けられた気筒選択スイッチ（７）と、
前記ソレノイドへの電源供給経路が遮断された時に当該ソレノイドに流れていた電流を前記コンデンサに還流させる還流回路（Ｄ１〜Ｄ４）と、
噴射対象とされたインジェクタのソレノイドと直列に設けられた前記放電スイッチ、前記電源供給スイッチおよび前記気筒選択スイッチをオンする噴射制御に加え、非噴射対象とされたインジェクタのソレノイドであって前記噴射制御によりオンする放電スイッチおよび電源供給スイッチに非接続のソレノイドと直列に設けられた前記電源供給スイッチをオンするとともに、当該インジェクタを非噴射状態に維持可能な電流範囲内で当該ソレノイドと直列に設けられた前記気筒選択スイッチをオンとオフとの間で繰り返し切り替える充電制御を実行する制御手段（２）とを備えていることを特徴とするインジェクタ駆動装置。
【請求項２】
前記複数のインジェクタは、同時に噴射対象とされることがないｍ（ｍ≧２）ずつのインジェクタからなる駆動回路グループに分けられ、各駆動回路グループに属するインジェクタのソレノイドは、一端が共通に接続されるとともに、共通に設けられた前記放電スイッチおよび前記電源供給スイッチと直列に接続されており、
前記制御手段は、噴射対象とされたインジェクタが含まれていない前記駆動回路グループに属するインジェクタのうち１つのインジェクタのソレノイドを用いて前記充電制御を実行することを特徴とする請求項１記載のインジェクタ駆動装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記非噴射対象とされたインジェクタのソレノイドを用いた充電制御の実行中に、当該インジェクタまたは一端が当該ソレノイドと共通に接続されたソレノイドを持つ他のインジェクタが噴射対象とされた時、前記非噴射対象とされていたインジェクタのソレノイドを用いた充電制御を停止することを特徴とする請求項１または２記載のインジェクタ駆動装置。
【請求項４】
前記ソレノイドに流れる電流を検出する電流検出手段（８）を備え、
前記制御手段は、前記充電制御を行うソレノイドと直列に設けられた前記気筒選択スイッチをオンした後、当該ソレノイドに流れる電流が当該インジェクタを非噴射状態に維持可能な電流範囲内に設定された第１しきい値に達した時に前記気筒選択スイッチをオフし、その後、当該ソレノイドに流れる電流が前記第１しきい値よりも低い第２しきい値以下に低下した後に前記気筒選択スイッチをオンするスイッチング動作を繰り返すことにより、前記充電制御を実行することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のインジェクタ駆動装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記入力電源の投入開始時から前記噴射制御を開始するまでの間についても前記充電制御を実行することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のインジェクタ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドを備えた複数のインジェクタを駆動するインジェクタ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の各気筒に対する燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置は、インジェクタのソレノイドを駆動するインジェクタ駆動装置を備えている。インジェクタ駆動装置は、電磁弁の開弁応答を高めるために昇圧回路と放電スイッチを備えており、噴射信号が与えられたインジェクタのソレノイドに対し、昇圧電圧に充電されたコンデンサから所定時間幅だけ放電電流を流し出す。その後は定電流駆動に移行する。
【０００３】
放電により減少したコンデンサのエネルギーを補うため、噴射信号が与えられたインジェクタのソレノイドへの通電が遮断された時に電流をコンデンサに還流させ、エネルギーを回収する構成が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、ソレノイドの低電位側端子とコンデンサの高電位側端子との間にダイオードを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実際のインジェクタ駆動装置では、１回の噴射でコンデンサから失われるエネルギーは例えば数十ｍＪである。一方、定電流駆動されているソレノイドへの通電を遮断した時に回収されるエネルギーは数ｍＪ程度である。従って、上述した従来構成によれば効率を高めることはできるが、依然として放電エネルギーの殆どを昇圧回路を通してコンデンサに供給する必要があった。
【０００６】
その結果、昇圧回路を構成するコイルとスイッチング素子の電流容量を高める必要があり、これらの部品の大型化が避けられなかった。また、昇圧回路のスイッチング素子に集中して生じる損失に対する放熱対策として、放熱板の大型化または筺体の放熱性能の強化も必要となっていた。こうした部品の大型化は、インジェクタ駆動装置の大型化に繋がるという問題がある。
【０００７】
この問題は、専用に設けられた昇圧回路を介したコンデンサへの充電エネルギーを低減し、他の手段によるコンデンサへの充電エネルギーを高めることで解決する途が開ける。しかし、他の手段として新たに昇圧回路などの充電回路を追加するのでは、結局のところ装置の大型化を避けられない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、放電エネルギーを蓄えるコンデンサに対し、インジェクタのソレノイドとその駆動回路を利用して充電可能なインジェクタ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載したインジェクタ駆動装置は、ソレノイドを備えた複数のインジェクタを駆動する。インジェクタ駆動装置は、後述する噴射制御に必要な構成として、開弁応答を高めるための放電エネルギーを蓄えるコンデンサ、ソレノイドに流す放電電流を通断電する放電スイッチ、インジェクタを開弁状態に維持する電流を通断電する電源供給スイッチ、および各ソレノイドに流れる電流を個別に通断電する気筒選択スイッチを備えている。
【００１０】
放電スイッチは、コンデンサと各ソレノイドとの間に設けられており、電源供給スイッチは、入力電源と各ソレノイドとの間に設けられている。気筒選択スイッチは、各ソレノイドとグランドとの間にそれぞれ個別に設けられている。制御手段は、噴射指令が与えられて噴射対象とされたインジェクタのソレノイドと直列に設けられた放電スイッチ、電源供給スイッチおよび気筒選択スイッチをオンする噴射制御を行う。
【００１１】
一方、インジェクタ駆動装置は、充電制御に必要な構成として、ソレノイドへの電源供給経路が遮断された時に当該ソレノイドに流れていた電流をコンデンサに還流させる還流回路を備えている。これにより、従来構成と同様に、噴射対象とされたインジェクタのソレノイドへの通電が遮断された時に、その電流がコンデンサに還流してエネルギーを回収できる。
【００１２】
さらに、制御手段は、従来利用されていなかった非噴射対象のインジェクタのソレノイドと駆動回路（放電スイッチ、電源供給スイッチ、気筒選択スイッチ）と還流回路を利用して、コンデンサにエネルギーを供給する充電制御を行う。すなわち、非噴射対象とされたインジェクタのソレノイドであって上記噴射制御によりオンする放電スイッチおよび電源供給スイッチに非接続のソレノイドと直列に設けられた電源供給スイッチをオンするとともに、当該インジェクタを非噴射状態に維持可能な電流範囲内で、当該ソレノイドと直列に設けられた気筒選択スイッチをオンとオフとの間で繰り返し切り替える。
【００１３】
この充電制御によれば、噴射対象とされたインジェクタのソレノイドに流れる電流への干渉を避けながら、且つ、非噴射対象のインジェクタを噴射動作させることなく、噴射動作に関与しないインジェクタのソレノイドとその駆動回路を利用して充電動作を行わせることができる。その結果、専用に設けられた昇圧回路などのエネルギー供給手段の充電負担が軽減され、スイッチング素子に生じる損失の分散が図られ、以て装置全体の小型化が可能となる。
【００１４】
請求項２記載の手段によれば、複数のインジェクタは、同時に噴射対象とされることがないｍ（ｍ≧２）ずつのインジェクタからなる駆動回路グループに分けられる。各駆動回路グループに属するインジェクタのソレノイドは、一端が共通に接続されるとともに、グループ内で共通に設けられた放電スイッチおよび電源供給スイッチと直列に接続されている。放電スイッチと電源供給スイッチの共通化により、駆動回路の規模を低減できる。制御手段は、噴射対象とされたインジェクタが含まれていない駆動回路グループに属するインジェクタのうち１つのインジェクタのソレノイドを用いて充電制御を実行する。
【００１５】
請求項３記載の手段によれば、制御手段は、非噴射対象とされたインジェクタのソレノイドを用いた充電制御の実行中に、当該インジェクタまたは一端が当該ソレノイドと共通に接続されたソレノイドを持つ他のインジェクタが噴射対象とされた時、非噴射対象とされていたインジェクタのソレノイドを用いた充電制御を停止する。これにより、複数の気筒に対し同時に燃料噴射を行う場合、すなわち噴射時期がオーバーラップする場合でも、噴射制御と充電制御との相互干渉を避けることができる。
【００１６】
請求項４記載の手段によれば、ソレノイドに流れる電流を検出する電流検出手段を備えている。制御手段は、充電制御を行うソレノイドと直列に設けられた気筒選択スイッチをオンした後、当該ソレノイドに流れる電流が当該インジェクタを非噴射状態に維持可能な電流範囲内に設定された第１しきい値に達した時に気筒選択スイッチをオフする。その後、当該ソレノイドに流れる電流が第１しきい値よりも低い第２しきい値以下に低下した後に、気筒選択スイッチをオンする。このようなスイッチング動作を繰り返すことにより、非噴射対象のインジェクタを噴射動作させることなく充電制御を実行することができる。
【００１７】
請求項５記載の手段によれば、制御手段は、入力電源の投入開始時から噴射制御を開始するまでの間についても充電制御を実行する。これにより、噴射信号が入力されていない期間であっても上述した充電制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すインジェクタ駆動装置の構成図
【図２】制御部の構成図
【図３】噴射信号と電流の波形を示す図
【図４】噴射信号と電流の波形およびトランジスタのオンオフ状態を示す図
【図５】本発明の第２の実施形態を示す図２相当図
【図６】図３相当図
【図７】本発明の第３の実施形態を示す図２相当図
【図８】初期充電に係る信号と噴射信号と電流の波形を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
各実施形態において実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態について図１から図４を参照しながら説明する。図１に示すインジェクタ駆動装置１は、エンジン（内燃機関）を制御する電子制御装置（図示せず）から与えられる噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ４に応じて、エンジンの各気筒（本実施形態では４気筒）のインジェクタ＃１〜＃４を駆動する。噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ４は、燃料の噴射を指令するＨレベルと噴射の停止を指令するＬレベルとからなる２値信号である。
【００２０】
インジェクタ＃１〜＃４は、それぞれソレノイドＬ１〜Ｌ４を備えた電磁式であり、ソレノイドＬ１〜Ｌ４に所定値以上の電流を流すことにより開弁動作する。インジェクタ＃１〜＃４は、同時に噴射対象とされることがない２（ｍ＝２）ずつのインジェクタからなる駆動回路グループＡ、Ｂ（以下、単にグループＡ、Ｂと称す）に分けられている。ここでは、インジェクタ＃１と＃４がグループＡを構成し、インジェクタ＃２と＃３がグループＢを構成する。
【００２１】
インジェクタ＃１、＃４のソレノイドＬ１、Ｌ４のハイサイド側端子は、インジェクタ駆動装置１内でコモンラインＣＯＭ１に接続されている。同様に、インジェクタ＃２、＃３のソレノイドＬ２、Ｌ３のハイサイド側端子は、インジェクタ駆動装置１内でコモンラインＣＯＭ２に接続されている。
【００２２】
インジェクタ駆動装置１は、制御回路２（制御手段）、昇圧回路３、コンデンサ４、放電スイッチ５、電源供給スイッチ６、気筒選択スイッチ７、電流検出回路８（電流検出手段）、還流回路９および還流用のダイオードＤf1、Ｄf2を備えている。インジェクタ駆動装置１には、ＩＧスイッチオンにより閉じるメインスイッチ（図示せず）と電源線１０とを介してバッテリ電圧ＶＢが与えられている。
【００２３】
コンデンサ４は、電源線１１とグランドとの間に接続されており、開弁駆動時にソレノイドＬ１〜Ｌ４に加える放電エネルギーを蓄える。昇圧回路３は、コイル１２、トランジスタＱｄ、ダイオードＤｄおよび抵抗１３からなる昇圧チョッパ回路である。制御回路２は、バッテリ電圧ＶＢを入力電圧として、電源線１１の昇圧電圧ＶＰが規定値に等しくなるように、トランジスタＱｄに対して昇圧パルス（ゲート信号）を出力する昇圧制御を実行する。
【００２４】
放電スイッチ５は、グループＡ、Ｂごとに１つずつ設けられたトランジスタＱ１、Ｑ２である。トランジスタＱ１、Ｑ２は、それぞれ電源線１１とコモンラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２との間に接続されている。電源供給スイッチ６は、グループＡ、Ｂごとに１つずつ設けられたトランジスタＱ３、Ｑ４である。トランジスタＱ３、Ｑ４は、それぞれ電源線１０とコモンラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２との間に接続されている。還流用のダイオードＤf1、Ｄf2は、それぞれコモンラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２とグランドとの間に、グランド側をアノードとして接続されている。
【００２５】
ソレノイドＬ１〜Ｌ４のローサイド側端子とグランドとの間には、気筒選択スイッチ７と電流検出回路８が直列に設けられている。気筒選択スイッチ７は、ソレノイドＬ１〜Ｌ４に対してそれぞれ個別に設けられたトランジスタＱ５〜Ｑ８である。グループＡに属するソレノイドＬ１、Ｌ４に対して設けられたトランジスタＱ５、Ｑ８のソースは共通に接続されており、当該ソースとグランドとの間に検出抵抗１４が接続されている。同様に、グループＢに属するソレノイドＬ２、Ｌ３に対して設けられたトランジスタＱ６、Ｑ７のソースは共通に接続されており、当該ソースとグランドとの間に検出抵抗１５が接続されている。
【００２６】
ソレノイドＬ１〜Ｌ４のローサイド側端子（トランジスタＱ５〜Ｑ８のドレイン）と電源線１１との間は、電源線１１側をカソードとして、還流回路９を構成するダイオードＤ１〜Ｄ４が接続されている。
【００２７】
制御回路２は、モノリシックＩＣとして形成されており、噴射制御を実行する噴射制御部１６、充電制御を実行する充電制御部１７、および昇圧回路３を制御する昇圧制御部から構成されている。昇圧制御部は図２で省略されている。噴射制御部１６は、噴射信号ＩＪＴｎ（ｎ＝１〜４）がＨレベルの間、そのインジェクタ＃ｎが開弁状態となるようにトランジスタＱ１〜Ｑ８に対しゲート信号を出力する。
【００２８】
充電制御部１７は、図２に示すようにＲＳ−Ｆ／Ｆ１８〜２１と電流制御部２２とから構成されている。ＲＳ−Ｆ／Ｆ１８は、噴射信号ＩＪＴ３をセット信号、噴射信号ＩＪＴ４をリセット信号とし、インジェクタ＃１のソレノイドＬ１への通電を指令する充電信号Ｓ１を生成する。ＲＳ−Ｆ／Ｆ１９は、噴射信号ＩＪＴ１をセット信号、噴射信号ＩＪＴ３をリセット信号とし、インジェクタ＃２のソレノイドＬ２への通電を指令する充電信号Ｓ２を生成する。
【００２９】
ＲＳ−Ｆ／Ｆ２０は、噴射信号ＩＪＴ４をセット信号、噴射信号ＩＪＴ２をリセット信号とし、インジェクタ＃３のソレノイドＬ３への通電を指令する充電信号Ｓ３を生成する。ＲＳ−Ｆ／Ｆ２１は、噴射信号ＩＪＴ２をセット信号、噴射信号ＩＪＴ１をリセット信号とし、インジェクタ＃４のソレノイドＬ４への通電を指令する充電信号Ｓ４を生成する。
【００３０】
電流制御部２２は、充電信号Ｓｎ（ｎ＝１〜４）がＨレベルの期間、インジェクタ＃ｎが開弁動作しない電流範囲内で、ソレノイドＬｎへの電源供給経路を繰り返し通断電するスイッチング制御を行う。充電信号ＳｎがＨレベルであっても、コンデンサ４への充電が目標値に達した場合はスイッチング制御を終了する。
【００３１】
次に、本実施形態の作用について図３および図４も参照しながら説明する。噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ４は、図３に示すように互いに重なることなくＩＪＴ１、ＩＪＴ３、ＩＪＴ４、ＩＪＴ２の順にＨレベル（噴射指令）となる（時刻ｔ１０、ｔ２０、ｔ３０、ｔ４０）。
【００３２】
噴射制御部１６は、噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ４に従ってソレノイドＬ１〜Ｌ４に通電して弁の開閉を行う。すなわち、図４に示すように、噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルの期間、インジェクタ＃１の気筒選択スイッチであるトランジスタＱ５をオンする。時刻ｔ１０で噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルになると、インジェクタ＃１が属するグループＡの放電スイッチであるトランジスタＱ１を、時刻ｔ１１までの所定時間幅だけオンする。これにより、コンデンサ４からソレノイドＬ１に昇圧電圧ＶＰが印加され、その放電エネルギーによりソレノイドＬ１の電流が急速に立ち上がり開弁する。
【００３３】
噴射制御部１６は、ソレノイドＬ１に流れる電流がしきい値ＩＬより小さいときに、グループＡの電源供給スイッチであるトランジスタＱ３をオンし、ソレノイドＬ１に流れる電流がしきい値ＩＨより大きいときにトランジスタＱ３をオフする。これにより、立ち上がった電流をＩＬとＩＨとの間で定電流制御し、開弁状態を維持する。時刻ｔ１２で噴射信号ＩＪＴ１がＬレベルに戻ると、トランジスタＱ３、Ｑ５をオフする。
【００３４】
同様に、噴射制御部１６は、噴射信号ＩＪＴ３がＨレベルの期間、インジェクタ＃３の気筒選択スイッチであるトランジスタＱ７をオンする。時刻ｔ２０で噴射信号ＩＪＴ３がＨレベルになると、インジェクタ＃３が属するグループＢの放電スイッチであるトランジスタＱ２を、時刻ｔ２１までの所定時間幅だけオンする。さらに、ソレノイドＬ３に流れる電流を定電流制御するため、グループＢの電源供給スイッチであるトランジスタＱ４をオンオフ制御する。
【００３５】
一方、充電制御部１７は、噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルになる時刻ｔ１０から噴射信号ＩＪＴ３がＨレベルになる時刻ｔ２０までの間、インジェクタ＃１が含まれていないグループＢに属する１つのインジェクタ＃２のソレノイドＬ２を用いて充電制御を行う。インジェクタ＃３のソレノイドＬ３を用いてもよい。
【００３６】
充電制御部１７は、充電信号Ｓ２がＨレベルになる時刻ｔ１０から時刻ｔ２０までの間、グループＢの電源供給スイッチであるトランジスタＱ４をオンする。電流制御部２２は、ソレノイドＬ２に流れる電流が第１しきい値Ｉth1以下となるように、インジェクタ＃２の気筒選択スイッチであるトランジスタＱ６をオンとオフとの間で繰り返し切り替える。この第１しきい値Ｉth1は、インジェクタ＃１〜＃４が閉弁状態を維持可能な電流範囲内の値に設定されている。
【００３７】
図４に示したスイッチング動作では、トランジスタＱ６をオンした後、ソレノイドＬ２に流れる電流が第１しきい値Ｉth1に達した時にトランジスタＱ６をオフする。トランジスタＱ６をオフすると、ソレノイドＬ２に流れていた電流がダイオードＤ２を通してコンデンサ４に還流し昇圧作用が生じる。トランジスタＱ６をオフした時点から一定時間が経過すると、再びトランジスタＱ６をオンする。この一定時間は、ソレノイドＬ１〜Ｌ４に流れる電流が第１しきい値Ｉth1からゼロ（第２しきい値Ｉth2に相当）に低下するのに要する時間、またはその時間にマージンを加えた時間に等しく設定されている。
【００３８】
同様に、充電制御部１７は、噴射信号ＩＪＴ３がＨレベルになる時刻ｔ２０から噴射信号ＩＪＴ４がＨレベルになる時刻ｔ３０までの間、インジェクタ＃３が含まれていないグループＡに属する何れか１つのインジェクタ＃１のソレノイドＬ１を用いて充電制御を行う。すなわち、充電制御部１７は、充電信号Ｓ１がＨレベルになる時刻ｔ２０から時刻ｔ３０までの間、グループＡの電源供給スイッチであるトランジスタＱ３をオンする。電流制御部２２は、ソレノイドＬ１に流れる電流が第１しきい値Ｉth1に達した時にトランジスタＱ５をオフし、ソレノイドＬ１に流れる電流がゼロになった後に再びトランジスタＱ５をオンする。
【００３９】
以降、噴射信号ＩＪＴ４がＨレベルになる時刻ｔ３０から噴射信号ＩＪＴ２がＨレベルになる時刻ｔ４０までの間、インジェクタ＃３のソレノイドＬ３を用いて充電制御を行う。噴射信号ＩＪＴ２がＨレベルになる時刻ｔ４０から噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルになる時刻ｔ５０までの間、インジェクタ＃４のソレノイドＬ４を用いて充電制御を行う。このように、噴射を休止しているインジェクタのソレノイドを利用することにより、バッテリ電圧ＶＢを昇圧し、コンデンサ４を充電することができる。
【００４０】
充電制御によるコンデンサ４への充電ネルギーを概算する。インジェクタ＃ｎのソレノイドＬｎのインダクタンスを、昇圧回路３のコイル１２のインダクタンスの１／２と仮定する。ソレノイドＬｎに流す電流とコイル１２に流す電流が等しいとすれば、充電制御の１回のスイッチングによる充電ネルギーは、昇圧回路３の１回のスイッチングによる充電ネルギーの１／２になる。インダクタンスが１／２であるため、１回の昇圧に要する時間は１／２になり、単位時間当たりの充電ネルギーで比較すると両者は等しくなる。
【００４１】
しかし、インジェクタ＃ｎを閉弁状態に維持するため、ソレノイドＬｎに流せる電流は第１しきい値Ｉth1以下に制限される。そこで、ソレノイドＬｎに流す電流をコイル１２に流す電流の１／４と仮定すれば、充電制御の１回のスイッチングによる充電ネルギーは、昇圧回路３の１回のスイッチングによる充電ネルギーの１／３２になる。１回の昇圧に要する時間は１／８になるので、単位時間当たりの充電ネルギーで比較すると、充電制御による充電ネルギーは、昇圧回路３による充電ネルギーの１／４になる。すなわち、充電制御を行えば、昇圧回路３の充電負担を約２５％軽減することができる。
【００４２】
なお、従来構成と同様に、噴射信号ＩＪＴｎがＨレベルからＬレベルに変化した時に、ソレノイドＬｎに流れていた電流がダイオードＤｎを介して還流することによりエネルギーの回収を行うことができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、インジェクタ＃１〜＃４に燃料を噴射させる噴射制御に加え、噴射制御するインジェクタが含まれていないグループに属するインジェクタ＃ｎのソレノイドＬｎを用いて充電制御を実行する。グループごとに設けられた放電スイッチ５と電源供給スイッチ６は互いに独立しているので、充電制御と噴射制御との干渉が生じることはない。
【００４４】
充電制御においてソレノイドＬｎに流す電流は、閉弁状態を維持可能な範囲内の電流であるため、インジェクタ＃ｎを噴射動作させることはない。充電制御を行うことにより、噴射動作に関与しないソレノイドＬｎと駆動回路（放電スイッチ５、電源供給スイッチ６、気筒選択スイッチ７）と還流回路９を用いて充電動作を行わせることができる。これにより、昇圧回路３に流れる電流が減少し、トランジスタＱｄに生じる損失が低減するので、トランジスタＱｄに使用する放熱板のサイズを小型化できる。また、インジェクタ駆動装置１の温度上昇を抑えることができる。
【００４５】
昇圧回路３の充電負担が軽減する一方で充電制御による充電負担が生じることが懸念されるが、これに伴う損失はトランジスタＱ１〜Ｑ８に分散して生じるので、トランジスタＱ１〜Ｑ８に使用する放熱板の増大は殆ど必要ない。従って、インジェクタ駆動装置１の全体サイズを従来よりも低減することができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について図５および図６を参照しながら説明する。図５に示すように、制御回路３１は、噴射制御部１６と充電制御部３２とから構成されている。本実施形態では、異なるグループに属するインジェクタの噴射時期が互いに重なる重なり期間が存在する。図６に示す例では、インジェクタ＃１と＃３の噴射時期およびインジェクタ＃３と＃４の噴射時期がそれぞれ重なりを有している。インジェクタ＃４と＃２の噴射時期およびインジェクタ＃２と＃１の噴射時期が重なる場合もある。
【００４７】
充電制御部３２は、噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルになる時刻ｔ１０から、インジェクタ＃１が含まれていないグループＢに属するインジェクタ＃２のソレノイドＬ２を用いて充電制御を開始する。時刻ｔ２０で噴射信号ＩＪＴ３がＨレベルになると、充電信号Ｓ２がＬレベルになるのでソレノイドＬ２を用いた充電制御を終了する。噴射制御部１６は、続く時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの期間、グループＡのインジェクタ＃１とグループＢのインジェクタ＃３を同時に噴射動作させる。充電制御部３２は、噴射制御と充電制御との干渉を避けるため充電制御を停止する。
【００４８】
充電制御部３２は、図２に示した充電制御部１７の構成に加え、重なり期間に対応して充電信号Ｓ１〜Ｓ４を制限するため、ＮＡＮＤゲート３３〜３６を用いてマスク信号を生成し、ＡＮＤゲート３７〜４０を用いてマスク処理している。例えば、噴射信号ＩＪＴ１とＩＪＴ３がともＨレベルになる時刻ｔ２０から時刻ｔ２１の期間では、ＲＳ−Ｆ／Ｆ１８の出力にかかわらず充電信号Ｓ１をＬレベルにするため、噴射信号ＩＪＴ１とＩＪＴ３のＮＡＮＤ信号によりマスク信号を生成している。
【００４９】
また、噴射信号ＩＪＴ３とＩＪＴ４がともＨレベルになる時刻ｔ３０から時刻ｔ３１の期間では、ＲＳ−Ｆ／Ｆ２０の出力にかかわらず充電信号Ｓ３をＬレベルにするため、噴射信号ＩＪＴ３とＩＪＴ４のＮＡＮＤ信号によりマスク信号を生成している。他の重なり期間についても同様にしてマスク信号を生成する。なお、ＮＡＮＤゲート３３〜３６に替えて、それぞれ噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ４を入力とするインバータを備えてもよい。
【００５０】
本実施形態によれば、ソレノイドを用いた充電制御を実行中のインジェクタまたはそのインジェクタと同じグループに属する他のインジェクタに噴射指令が与えられた時、充電制御を実行していたインジェクタのソレノイドを用いた充電制御を停止する。また、インジェクタの噴射制御が終了するまでの間、そのインジェクタのソレノイドを用いた充電制御を停止する。
【００５１】
これにより、複数の気筒に対し同時に燃料噴射を行う場合、すなわち噴射時期が重なる場合でも、噴射制御と充電制御との相互干渉を避けることができる。その他、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について図７および図８を参照しながら説明する。図７に示すように、制御回路４１は、噴射制御部１６と充電制御部４２とから構成されている。図示しない昇圧制御部は、バッテリ電圧ＶＢの印加時から昇圧回路３への昇圧パルスの出力を開始する。充電制御部４２は、バッテリ電圧ＶＢの印加時（入力電源の投入開始時）から噴射制御を開始するまでの間も充電制御を実行する。
【００５３】
充電制御部４２は、図５に示した充電制御部３２の構成に対し、さらにパワーオンリセット回路４３、ＯＲゲート４４およびＲＳ−Ｆ／Ｆ４５を備えている。パワーオンリセット回路４３は、抵抗４６とコンデンサ４７との直列回路とコンパレータ４８とから構成されている。図８に示すように、コンデンサ４７の電圧がしきい値Ｖthを超えると、コンパレータ４８の出力信号がＨレベルになりＲＳ−Ｆ／Ｆ４５がセットされる。
【００５４】
ＲＳ−Ｆ／Ｆ４５から出力される充電信号Ｓ０がＨレベルになると、電流制御部２２は、グループＡ、Ｂからそれぞれ１つずつ選択されたインジェクタ＃４、＃２のソレノイドＬ４、Ｌ２を用いて充電制御を開始する（時刻ｔ２）。その後、噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ４の何れかがＨレベルになると、ＯＲゲート４４の出力信号によりＲＳ−Ｆ／Ｆ４５がリセットされ、充電信号Ｓ０がＬレベルになる（時刻ｔ３）。これ以降、充電制御部４２は、上述した実施形態で説明したように充電信号Ｓ１〜Ｓ４に従って充電制御を実行する。本実施形態によれば、噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ４が入力されていない期間であっても充電制御が可能となる。
【００５５】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。
【００５６】
各実施形態では４気筒の場合を説明したが、６気筒以上の場合でも同様に適用できる。６気筒以上の場合には、１つの駆動回路グループに属するインジェクタの数を３以上（ｍ≧３）にしてもよい。
【００５７】
複数のインジェクタをｍずつの駆動回路グループに分けることなく、インジェクタごとに放電スイッチと電源供給スイッチと気筒選択スイッチを備えてもよい。
第２しきい値Ｉth2をゼロとしたが、第２しきい値Ｉth2は、第１しきい値Ｉth1よりも低く設定されていればゼロに限られない。
【符号の説明】
【００５８】
図面中、１はインジェクタ駆動装置、２、３１、４１は制御回路（制御手段）、４はコンデンサ、５は放電スイッチ、６は電源供給スイッチ、７は気筒選択スイッチ、８は電流検出回路（電流検出手段）、＃１〜＃４はインジェクタ、Ｄ１〜Ｄ４はダイオード（還流回路）、Ｌ１〜Ｌ４はソレノイドである。
【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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