(57)【要約】  本発明の目的は、上記の課題に鑑み、昇圧回路の発熱やチャージ時間の制約を低減し、エンジンの燃費や排気を好適に低減する車両用制御装置を提供することにある。  バッテリと、前記バッテリの電圧よりも高い電圧を有する高電圧バッテリと、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置を備えた車両に搭載される車両用制御装置において、前記バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するか、又は前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するかを決定し、前記燃料噴射装置を制御する制御部を備えた。
2017069032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、前記バッテリの電圧よりも高い電圧を有する高電圧バッテリと、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置を備えた車両に搭載される車両用制御装置において、
前記バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するか、又は前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するかを決定し、前記燃料噴射装置を制御する制御部を備えたことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記車両には、前記バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するか、又は前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するかを切り替えるスイッチが前記バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路の下流に設けられ、
前記制御部は、前記スイッチを制御し、前記バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するか、又は前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するかにより前記燃料噴射装置を制御することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料噴射装置の制御装置において、
前記制御部は、前記バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給する場合の燃料噴射パルス信号と、前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給する場合の燃料噴射パルス信号とで異なる駆動マップにより前記燃料噴射装置を制御することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料噴射装置の制御装置において、
前記制御部は、同量の燃料を前記燃料噴射装置から噴射する場合において、前記バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給する場合の燃料噴射パルス信号の長さを、前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給する場合の燃料噴射パルス信号の長さより長くすることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項５】
請求項１、又は２に記載の車両用制御装置において、
前記制御部は、同量の燃料を前記燃料噴射装置から噴射する場合において、前記バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給して１回の燃料噴射を行なう場合の通電時間より、前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給して１回の燃料噴射を行なう場合の通電時間を長くすることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項６】
請求項１、又は２に記載の車両用制御装置において、
前記制御部は、前記バッテリからの電力によってエンジン1サイクル中に前記燃料噴射装置から複数回の燃料噴射を行なう場合における１サイクルあたりの最大噴射回数は、前記高電圧バッテリからの電力によって１サイクルで前記燃料噴射装置から複数回の燃料噴射を行なう場合における１サイクルあたりの最大噴射回数よりも少なくすることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料噴射装置の制御装置において、
前記制御部は、前記バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給する場合のピーク電流に至るまでの時間を、前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給する場合のピーク電流に至るまでの時間よりも短くすることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項８】
請求項１もしくは２に記載の車両用制御装置において、
前記制御部は、前記バッテリから電力によってエンジン１サイクル中に前記燃料噴射装置から複数回の燃料噴射を行なう場合における最小燃料噴射間隔は、前記高電圧バッテリにより１サイクルで前記燃料噴射装置から複数回の燃料噴射を行なう場合における最小燃料噴射間隔よりも長くすることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記バッテリの電圧は１４Ｖ以下であり、かつ高電圧バッテリの電圧は、２４Ｖ〜６０Ｖであることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記バッテリの電圧は１４Ｖ以下であり、かつ高電圧バッテリの電圧は、前記バッテリが昇圧回路で昇圧された後の電圧以下であることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項１１】
請求項１もしくは２に記載の車両用制御装置において、
前記制御部は、前記バッテリからの電力により前記燃料噴射装置に駆動電流を供給する場合に、前記バッテリが昇圧回路によって昇圧された電圧により前記燃料噴射装置に駆動電流を供給し、前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給する場合に、前記バッテリが昇圧回路により昇圧された電圧よりも小さい前記高電圧バッテリの電圧により前記燃料噴射装置に駆動電流を供給することを特徴とする車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置について、特にガソリンエンジン等の内燃機関に用いられる燃料噴射装置を駆動する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電磁式燃料噴射装置の制御装置は、閉弁状態から素早く開弁状態へ移行させるために、バッテリの電圧（例えば１４Ｖ）を駆動装置内の昇圧回路で昇圧し、燃料噴射パルス信号に応じて、短時間に高い電力を燃料噴射装置に供給する。現在、エンジンの燃費や排気低減のため、エンジンの１サイクル内で複数回の燃料噴射を実施する多段噴射制御により、好適な混合気分布を実現する技術の適用が進んでいる。多段噴射制御を適用する場合、昇圧回路で単位時間当たりの昇圧回数が増加することになるため、回路の発熱等により、駆動装置の耐久性や信頼性を悪化させる恐れがある。これを解決する手段として、特許文献１には、エンジンの回転数条件や昇圧回路を搭載する駆動装置の温度状態などに応じ、燃料噴射装置を駆動するための電流ピーク値を抑えるように制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４１８０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１によれば、高い駆動電流が必要のないエンジンの運転領域や、駆動装置の高温化が懸念される場合は、燃料噴射装置を駆動するための電流（ピーク）量を低く設定することで、過度な発熱を避ける技術が記載されている。しかし、単位時間当たりの燃料噴射量が多く必要なエンジン高回転高負荷領域においては、多段噴射を活用して、すすや異常燃焼を回避する必要があるため、そういった条件下でエンジン性能を悪化させてしまう懸念があった。【０００５】
さらに、昇圧回路の基本的な構成として、コンデンサ等に電力をチャージし、これをスイッチング制御することで電圧を上昇させるため、噴射終了から次の噴射開始までには、チャージのための所定時間が必要になる。特にエンジン高回転領域では、このチャージ時間が制約となり、好適な混合気形成に必要な多段噴射回数や噴射タイミングを確保できない、という問題を抱えていた。【０００６】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、昇圧回路の発熱やチャージ時間の制約を低減し、エンジンの燃費や排気を好適に低減する車両用制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、バッテリと、前記バッテリの電圧よりも高い電圧を有する高電圧バッテリと、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置を備えた車両に搭載される車両用制御装置において、前記バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するか、又は前記高電圧バッテリにより前記燃料噴射装置に駆動電流を供給するかを決定し、前記燃料噴射装置を制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、昇圧回路の発熱やチャージ時間の制約を低減し、エンジンの燃費や排気を好適に低減することが可能である。【０００９】
本発明のその他の、構成、作用、効果については以下の実施例において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明における燃料噴射装置の縦断面図と、燃料噴射装置に接続される駆動回路及びエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）の接続構成を示す図である。
【図２】本発明における燃料噴射装置の駆動装置およびＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）内の構成を示した図である。
【図３】本発明における噴射パルスと燃料噴射量の特性の一例を示す図である。
【図４】本発明における燃料噴射装置を駆動するための噴射信号、供給する駆動電圧、駆動電流関係を示した一例の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下、図１〜図２を用いて、本発明に係る燃料噴射装置と駆動装置とで構成される燃料噴射システムについて説明する。【００１３】
図１は、燃料噴射装置の縦断面図とその燃料噴射装置１０１（燃料噴射弁）を駆動するための駆動回路１０３、ＥＣＵ１０４の構成の一例を示す図である。燃料噴射装置１０１からの燃料噴射はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１０４から送出される噴射パルス幅によって制御されており、この噴射パルスは燃料噴射装置１０１の駆動回路１０３に入力され、駆動回路１０３はＥＣＵ１０４からの指令に基づいて駆動電流波形を決定し、前記噴射パルスに基づく時間だけ燃料噴射装置１０１に駆動電流波形を供給するようになっている。なお、駆動回路１０３は、ＥＣＵ１０４と一体の部品や基板として実装されている場合もある。駆動回路１０４とＥＣＵ１０４が一体となった装置を駆動装置１０５と称する。【００１４】
ＥＣＵ１０４では、エンジンの状態を示す信号を各種センサから取り込み、内燃機関の運転条件に応じて燃料噴射装置から噴射する噴射量を制御するための噴射パルスの幅や噴射タイミングの演算を行う。また、ＥＣＵ１０４には、各種センサからの信号を取り込むためのＡ／Ｄ変換器とＩ／Ｏポートが備えられている。ＥＣＵ１０４より出力された噴射パルスは、信号線１１０を通して燃料噴射装置の駆動回路１０３に入力される。駆動回路１０３は、ソレノイド１０６に印加する電圧を制御し、電流を供給する。ＥＣＵ１０４は、通信ライン１１１を通して、駆動回路１０３と通信を行っており、燃料噴射装置１０１に供給する燃料の圧力や運転条件によって駆動回路１０３によって生成する駆動電流を切替えることや、電流および時間の設定値を変更することが可能である。【００１５】
燃料噴射装置１０１は、噴孔１０８を開閉する弁体１０７と、弁体１０７を閉弁方向に付勢するスプリング１１４と、可動子１１３を磁気吸引力により吸引する固定コア１１２を備える。可動子１１３は弁体１０７と別体で独立して構成され、ソレノイド１０６に電圧が印加されることで磁気回路が形成され、これにより固定コア１１２に吸引されると、弁体１０７を開弁方向に駆動する。【００１６】
次に、図２を用いて、本発明の第一実施例における燃料噴射装置１０１の駆動装置１０５の構成について説明する。図２は、図１の燃料噴射装置の駆動回路１０３およびＥＣＵ１０４の詳細構成を示した図である。【００１７】
ＣＰＵ５０１は例えばＥＣＵ１０４に内蔵され、燃料噴射装置の上流の燃料配管に取り付けられた燃料圧力センサ、エンジンシリンダへの流入空気量を測定するエアフローセンサ、エンジンシリンダから排出された排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ、クランク角センサ等のエンジンの状態を示す信号を取り込み、内燃機関の運転条件に応じて燃料噴射装置から噴射する噴射量を制御するための噴射パルスの幅や噴射タイミングの演算を行うものである。また、ＣＰＵ５０１は、内燃機関の運転条件に応じて適切な噴射パルス幅Ｔｉのパルス幅（すなわち噴射量）や噴射タイミングの演算を行い、通信ライン５０４を通して燃料噴射装置の駆動ＩＣ５０２に噴射パルス幅Ｔｉを出力する。その後、駆動ＩＣ５０２によって、スイッチング素子５０５、５０６、５０７の通電、非通電を切替えて燃料噴射装置５４０へ駆動電流を供給する。【００１８】
スイッチング素子５０５は駆動回路１０３に入力された電圧源ＶＢよりも高い高電圧源と燃料噴射装置５４０の高電圧側の端子間に接続されている。スイッチング素子５０５、５０６、５０７は、例えばＦＥＴやトランジスタ等によって構成され、燃料噴射装置５４０への通電・非通電を切り替えることができる。高電圧源の初期電圧値である昇圧電圧ＶＨ１は例えば６０Ｖ程度であり、バッテリ電圧を昇圧回路５１４によって昇圧することで生成する。昇圧回路５１４は例えばＤＣ／ＤＣコンバータ等により構成されるかコイル５３０とトランジスタ５３１、ダイオード５３２およびコンデンサ５３３で構成する方法がある。後者の昇圧回路５１４の場合、トランジスタ５３１をＯＮにすると、バッテリ電圧ＶＢは接地電位５３４側へ流れるが、トランジスタ５３１をＯＦＦにすると、コイル５３０に発生する高い電圧がダイオード５３２を通して静流されコンデンサ５３３に電荷が蓄積される。昇圧電圧ＶＨ１となるまで、このトランジスタのＯＮ・ＯＦＦを繰り返し、コンデンサ５３３の電圧を増加させる。トランジスタ５３１は、ＩＣ５０２もしくはＣＰＵ５０１と接続され、昇圧回路５１４から出力される昇圧電圧ＶＨ１はＩＣ５０２もしくはＣＰＵ５０１で検出するよう構成する。【００１９】
本実施例の特徴は、この昇圧回路５１４が生成する昇圧電圧ＶＨ１とは別に、高電圧ＶＨ２を供給する高電圧源６０１を有し、このＶＨ１とＶＨ２を切り替えることができるスイッチ６００を有することである。【００２０】
本実施例では昇圧回路の発熱やチャージ時間の制約を低減し、エンジンにて最適な多段噴射制御を実現するための燃料噴射装置の駆動装置を提供することを目的としている。このために、燃料噴射装置１０１の駆動に必要な電力供給には、バッテリと高電圧バッテリ（高電圧源６０１）を切り替えて用いることを特徴としている。この時、バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路５１４の下流に、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）の電力供給に切り替えるためのスイッチ６００を有することが望ましい。【００２１】
つまり、本実施例の車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）は、バッテリと、バッテリの電圧よりも高い電圧を有する高電圧バッテリ（高電圧源６０１）と、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置１０１を備えた車両に搭載される。そして車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）の制御部（ＣＰＵ５０１）はバッテリにより燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給するか、又は高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給するかを決定し、燃料噴射装置１０１を制御する。
本実施例の車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）が搭載される車両には、バッテリにより燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給するか、又は高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給するかを切り替えるスイッチ６００がバッテリの電圧を昇圧する昇圧回路５１４の下流に設けられる。そして制御部（ＣＰＵ５０１）は、スイッチ６００を制御し、バッテリにより燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給するか、又は高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給するかにより燃料噴射装置１０１を制御する。【００２２】
この意図するところは、駆動回路１０３に通常供給されるバッテリ電力に加えて、昇圧回路５１４の下流に高電圧バッテリ（高電圧源６０１）を接続し、多段噴射が必要な条件では、この高電圧バッテリ（高電圧源６０１）による電力供給に切り替えることにより、昇圧回路５１４を介さないところにある。これにより、昇圧回路５１４の発熱やチャージ時間の制約を受けることがなく、燃料の多段噴射制御を実施できるため、エンジンの燃費や排気を好適に低減することができる。【００２３】
この時の通常のバッテリ電圧は１４Ｖ程度であり、これを５０〜７０Ｖに昇圧して燃料噴射装置１０１を駆動するものであるので、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）の電圧は好ましくは２４Ｖ〜６０Ｖとし、昇圧回路５１４の下流に接続すれば、それより下流の回路や駆動装置に特別な変更を加える必要はない。【００２４】
かかる構成においては、複数のバッテリから異なる電圧を切り替えて燃料噴射装置１０１を駆動することになるため、燃料噴射パルス等の駆動マップは、供給するバッテリ毎に複数有する必要がある。すなわち、車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）は、バッテリにより燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給する場合の燃料噴射パルス信号と、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給する場合の燃料噴射パルス信号とで異なる駆動マップにより燃料噴射装置１０１を制御する。したがって、車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）のメモリ、レジスタには複数の駆動マップが記憶される。【００２５】
高電圧源６０１とスイッチ６００の間には、高電圧ＶＨ１を生成する回路のような昇圧回路を有していないことが望ましい。この意図するところとして、昇圧回路５１４での昇圧制御では、トランジスタ５３１やコンデンサ５３３の動作によるエネルギ損失があるため、昇圧回路５１４の発熱による故障や耐久性劣化の問題が生じる。これを防ぐために、現状ではエンジンでの１サイクルあたりの燃料噴射回数の制限や、所定時間以上の噴射間隔維持、といった対応が必要になっている。【００２６】
本実施例は、高電圧源６０１から燃料噴射装置１０１への高電圧源駆動を実施、もしくは昇圧回路５１４からの高電圧ＶＨ１供給との併用（切り替え使用）により、この課題を解決するものである。この高電圧源６０１は、燃料噴射装置１０１が好適に動作できるだけの電圧と電力を供給できればよく、例えば２４Ｖ〜６０Ｖ程度の電圧を有する電源であることが望ましい。高電圧源６０１は、例えばこの燃料噴射装置１０１が、電気駆動によって走行するハイブリッド自動車等に搭載されている場合は、その電圧源を使用もしくは一部使用し、上記２４Ｖ〜６０Ｖ程度の電圧を供給する構成であってもかまわない。またスイッチ６００は、トランジスタやＭＯＳ−ＦＥＴのような、複数の経路の電気信号に対する切り替え機能を有するものであることが望ましい。【００２７】
ソレノイド１０６の電源側端子５９０とスイッチング素子５０５との間には、昇圧回路５１４もしくは高電圧源６０１からの電力が、ソレノイド１０６、設置電位５１５の方向に電流が流れるようにダイオード５３５が設けられている。また、ソレノイド１０６の電源側端子５９０とスイッチング素子５０７との間にも、バッテリ電圧源から、ソレノイド１０６、設置電位５１５の方向に電流が流れるようにダイオード５１１が設けられており、スイッチ素子５０８を通電している間は、接地電位５１５から、ソレノイド１０６、それぞれの電圧源へ向けては電流が流れない構成となっている。【００２８】
また、ＥＣＵ１０４には、噴射パルス幅の演算等のエンジンの制御に必要な数値データを記憶させるために、レジスタおよびメモリが搭載されている。レジスタおよびメモリは駆動装置１０５もしくは駆動装置１０５内のＣＰＵ５０１に内包されている。また、スイッチング素子５０７は、低電圧源と燃料噴射装置の高圧端子間に接続されている。低電圧源ＶＢは例えばバッテリ電圧であり、その電圧値は１２から１４Ｖ程度である。スイッチング素子５０６は、燃料噴射装置５４０の低電圧側の端子と接地電位５１５の間に接続されている。【００２９】
駆動ＩＣ５０２は、電流検出用の抵抗５０８、５１２、５１３により、燃料噴射装置５４０に流れている電流値を検出し、スイッチング素子５０５、５０６、５０７の通電・非通電を切替え、所望の駆動電流を生成している。ダイオード５０９と５１０は、燃料噴射装置のソレノイド１０６に逆電圧を印加し、ソレノイド１０６に供給されている電流を急速に低減するために備え付けられている。ＣＰＵ５０１は駆動ＩＣ５０２と通信ライン５０３を通して、通信を行っており、燃料噴射装置５４０（１０１）に供給する燃料の圧力や運転条件によって駆動ＩＣ５０２によって生成する駆動電流を切替えることが可能である。また、抵抗５０８、５１２、５１３の両端は、ＩＣ５０２のＡ／Ｄ変換ポートに接続されており、抵抗５０８、５１２、５１３の両端にかかる電圧をＩＣ５０２で検出できるように構成されている。【００３０】
かかる構成により、燃料噴射装置１０１の動作に必要な電圧を、バッテリ電圧の昇圧回路５１４とは別の高電圧源６０１への切り替えを可能にすることで、昇圧回路５１４内での昇圧にかかるエネルギ損失を減らすことができる。結果として、駆動回路１０５内の発熱による故障や耐久性劣化の影響が少なく、エンジンの燃費排気低減に必要な複数回の噴射制御が可能な燃料噴射装置を実現することができるものである。【００３１】
図３は本実施例において、上記２つの電源から電力供給して燃料噴射装置を駆動する場合の噴射パルス幅と燃料噴射量の特性をそれぞれ示している。線３０１はバッテリ電圧の昇圧回路５１４からの電力供給で燃料噴射を行う場合の噴射パルス幅と燃料噴射量の特性線、線３０２は高電圧源６０１からの電力供給で燃料噴射を行う場合の噴射パルス幅と燃料噴射量の特性線であり、それぞれ同じ燃圧における特性として、ＥＣＵ１０４に予め設定されているものである。【００３２】
図２に記載のように、駆動装置１０５から燃料噴射装置１０１へ噴射パルスが入力されると、最初に昇圧回路５１４もしくは高電圧源６０１の電圧をコイルに印加して電流を素早く立上げて、急速に磁気回路に磁束を発生させる。弁体１０７が固定コア１１２に到達するまで昇圧電圧ＶＨ１もしくはＶＨ２を印加すると、可動子１１３に作用する磁気吸引力が大きくなり、時間に対する弁体の変位量傾きが大きくなる。【００３３】
本実施例では、通常のバッテリ電圧ＶＢ（１４Ｖ程度）を昇圧回路５１４によってＶＨ１を５０〜７０Ｖ程度（望ましくは６０Ｖ以上）に昇圧して燃料噴射装置１０１を駆動し、高電圧源から電圧ＶＨ２は２４Ｖ〜６０Ｖとして燃料噴射装置１０１を駆動するため、ＶＨ１＞ＶＨ２となる。よって、ＥＣＵ１０４に設定されている特性は、可動子がフルリフトに到達した時の噴射量Ｑ１における噴射パルス幅は、それぞれＴｉ１、Ｔｉ２となり、Ｔｉ１＜Ｔｉ２となる。【００３４】
またフルリフト後の噴射特性においても、同じ噴射パルス幅Ｔｉ４で見ると、その時の噴射量はそれぞれＱ２、Ｑ３となり、Ｑ３＞Ｑ２となる。例えばエンジン運転条件を各種センサの信号等からＥＣＵ１０４にて検知し、多段噴射が必要であると判定される場合には、昇圧回路を介さない高電圧源６０１による燃料噴射装置駆動を線４０２の特性に則って実施する。なお実際の燃料噴射量は、本特性に基づいたパルス幅に対し、エンジンの空燃比制御等によって、パルス幅に補正がかけられることも本実施例の範疇であることは言うまでもない。【００３５】
図４には、図３の燃料噴射特性を実現するための電力制御の一例として、同燃料量（例えば図３のＱ２）を噴射する場合の噴射信号、燃料噴射装置部分５４０にかかる端子間電圧、駆動電流波形を示している。噴射信号４０１は昇圧回路５１４が生成する電圧ＶＨ１を燃料噴射装置１０１に供給して駆動する場合の噴射信号、噴射信号４０２は高電圧源が生成する電圧ＶＨ２を燃料噴射装置１０１に供給して駆動する場合の噴射信号であり、図３の燃料噴射量Ｑ２を実現する噴射パルス幅（時間）は、それぞれＴｉ４、Ｔｉ３であり、Ｔｉ４＞Ｔｉ３である。【００３６】
すなわち、車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）は、同量の燃料を燃料噴射装置１０１から噴射する場合において、バッテリにより燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給する場合の燃料噴射パルス信号の長さＴｉ３を、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給する場合の燃料噴射パルス信号の長さＴｉ４より短くする。【００３７】
端子間電圧で見ると、図２と３の説明で述べたように、昇圧回路５１４からの供給電力ＶＨ１が、高電圧源６０１からの供給電力ＶＨ２より大きいため、可動子１１３を好適にフルリフトさせるために必要なＩｐｅａｋに至る時間がそれぞれＴ１、Ｔ２となり、Ｔ１＜Ｔ２となる。その後、可動子を好適にフルリフト状態に保つための電流制御として、図２に記載のようなスイッチング制御を、バッテリ電圧ＶＢ（もしくは他の電源でもよい）を用いて実施し、閉弁時にはそれぞれの逆電圧をかけて実施することが好ましいため、線４０３、線４０４で示す逆電圧をかけることで可動子を駆動する。結果として、それぞれの電源から供給される駆動電流波形は、バッテリ電圧から昇圧回路を介して電力供給する場合は線４０５、高電圧源６０１から電力供給する場合には、線４０６のような特性となるように、電流波形の切り替え、もしくは図３の特性を踏襲できるようにＥＣＵ１０４内での演算を実施する。【００３８】
つまり、図４の線４０３、線４０４に示すように、車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）は、同量の燃料を燃料噴射装置１０１から噴射する場合において、バッテリにより燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給して１回の燃料噴射を行なう場合の通電時間（４０３）より、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給して１回の燃料噴射を行なう場合の通電時間（４０４）を長くする。【００３９】
車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）は、エンジンの１サイクル(吸気、圧縮、膨張、排気の各工程からなる２回転１サイクル)において、バッテリからの電力供給により燃料噴射装置１０１から複数回の燃料噴射を行なう場合における１サイクルあたりの最大噴射回数は、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により１サイクルで燃料噴射装置１０１から複数回の燃料噴射を行なう場合における１サイクルあたりの最大噴射回数よりも少なくすることが望ましい。【００４０】
バッテリから昇圧回路５１４を経て燃料噴射装置１０１に供給される電力の電圧の方が、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）から供給される電力の電圧より高く設定される。そのため、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）から供給される電力により１回の燃料噴射を行なう場合の通電時間は、同じ燃料量をバッテリから供給される電力により噴射する場合の通電時間よりも、長く設定することが望ましい。【００４１】
また、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）から電力供給する場合、特別な昇圧回路等を介さない構成となるため、回路発熱や昇圧のためのチャージ時間の制約を受けにくい。このことによって、駆動マップに設定されるエンジン１サイクルあたりの最大噴射回数は、高電圧バッテリの方が通常バッテリ駆動の場合より多く設定することができる。さらに最小燃料噴射間隔（噴射終了から次回噴射開始までの時間）についても、通常のバッテリから供給の場合に比べて短く設定できる。
図４の線４０５、線４０６に示すように、車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）は、バッテリにより燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給する場合のピーク電流（Ｉｐｅａｋ）に至るまでの時間は、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給する場合のピーク電流に至るまでの時間よりも短くなるように制御する。【００４２】
また車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）は、バッテリにより内燃機関の１サイクルで燃料噴射装置１０１から複数回の燃料噴射を行なう場合における最小燃料噴射間隔は、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により１サイクルで燃料噴射装置１０１から複数回の燃料噴射を行なう場合における最小燃料噴射間隔よりも長くするように制御する。最小燃料噴射間隔とは、燃料噴射装置１０１の噴射終了から次回噴射開始までの時間のことを示す。【００４３】
この理由として、上記したようにバッテリの電圧は１４Ｖ以下であり、かつ高電圧バッテリ（高電圧源６０１）の電圧は２４Ｖ〜６０Ｖ、すなわちバッテリが昇圧回路５１４で昇圧された後の電圧以下となるため、Ｔ２＞Ｔ１として可動子を適切にフルリフトさせる必要があるためである。【００４４】
そして、車両用制御装置（ＥＣＵ１０４）は、バッテリにより燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給する場合に、バッテリが昇圧回路５１４により昇圧された電圧により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給し、高電圧バッテリ（高電圧源６０１）により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給する場合に、バッテリが昇圧回路５１４により昇圧された電圧よりも小さい高電圧バッテリ（高電圧源６０１）の電圧により燃料噴射装置１０１に駆動電流を供給する。
本実施例によれば、エンジンの広い運転領域で最適な多段噴射制御を実現する燃料噴射装置の駆動装置が実現できるため、エンジンの燃費や排気を好適に低減することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０１…燃料噴射装置（燃料噴射弁）、１０３…駆動回路、１０４…ＥＣＵ、１０５…駆動装置、１０６…ソレノイド、１１１…通信ライン、５０１…ＣＰＵ、５０２…駆動ＩＣ５０２、５０５、５０６、５０７…スイッチング素子、６００…スイッチ、ＶＢ…バッテリ電圧源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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