(57)【要約】【課題】電子制御式の燃料噴射弁を介して燃焼サイクルの１サイクル内で燃料を多段噴射するに際し、各噴射をより適切に行なうことや筐体の要求仕様を満たすことのできる内燃機関の燃料噴射制御装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】主噴射は、パイロット噴射ｐｉ、メイン噴射ｍｉ、アフタ噴射ａｉからなる。この主噴射に続き、ポスト噴射が行なわれる。このポスト噴射は、後処理装置の再生のために行なわれるものである。これら主噴射及びポスト噴射からなる多段噴射は、主噴射とポスト噴射とにグループ分けされ、主噴射に際して用いられるコンデンサと、ポスト噴射に際して用いられるコンデンサとを別のコンデンサとする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御式の燃料噴射弁を介して燃焼サイクルの１サイクル内で燃料を多段噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射弁に通電するための電荷を蓄える複数のコンデンサと、
前記複数のコンデンサのそれぞれと前記燃料噴射弁との間を電気的に導通及び遮断する駆動回路と、
前記多段噴射のうち前記内燃機関の出力トルクの生成に寄与する第１のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサと、前記多段噴射のうち前記内燃機関の後処理装置の再生のための第２のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサとが異なるように、前記駆動回路を駆動する駆動手段とを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】
前記第１のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサの容量が、前記第２のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサの容量よりも大きく設定されてなる請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
バッテリの電圧を昇圧して前記複数のコンデンサに前記昇圧した電力を供給する昇圧回路と、
前記バッテリの電力を前記燃料噴射弁に直接供給する電流回路とを更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４】
請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記第１のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサの異常の有無を診断する診断手段を更に備え、
前記駆動手段は、前記診断手段により異常がある旨判断されるとき、前記第２のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサに前記第１のグループの噴射を代行させるように前記駆動回路を駆動す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５】
電子制御式の燃料噴射弁を介して燃焼サイクルの１サイクル内で燃料を多段噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射弁に通電するための電荷を蓄える複数のコンデンサと、
前記複数のコンデンサのそれぞれと前記燃料噴射弁との間を電気的に導通及び遮断する駆動回路と、
前記多段噴射をグループ分けして各グループと前記複数のコンデンサとを対応付け、各グループの噴射毎に対応する前記コンデンサと前記燃料噴射弁とを導通させるように前記駆動回路を駆動する駆動手段と、
前記複数のコンデンサ、前記駆動回路及び前記駆動手段を収納する筐体とを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６】
前記内燃機関は、多気筒内燃機関であり、
前記多段噴射がなされる期間は、複数の気筒間でオーバーラップし、前記各グループと前記複数のコンデンサとは、前記オーバーラップする期間において前記複数の気筒間でそれぞれ異なるコンデンサが用いられるように対応付けされてなる請求項５記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記グループ分けが、前記多段噴射のうち前記内燃機関の出力トルクの生成に寄与する第１のグループの噴射と、前記多段噴射のうち前記内燃機関の後処理装置の再生のための第２のグループの噴射とへの分割である請求項５又は６記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
バッテリの電圧を昇圧して前記複数のコンデンサに前記昇圧した電力を供給する昇圧回路と、
前記バッテリの電力を前記燃料噴射弁に直接供給する電流回路とを更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９】
前記複数のコンデンサは、前記多段噴射のうちの過半数を受け持つ大容量コンデンサと、前記過半数以外の噴射を受け持つ１乃至複数の小容量コンデンサとからなる請求項８記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記グループ分けのなされた各噴射に用いられるコンデンサの異常の有無を診断する診断手段を更に備え、
前記駆動手段は、前記診断手段により任意のコンデンサに異常がある旨判断されるとき、該異常がある旨判断されるコンデンサと対応付けられたグループの噴射を別のコンデンサにより代行させるように前記駆動回路を駆動する請求項５〜９のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
請求項５記載の内燃機関の燃料噴射制御装置を製造する方法であって、
要求仕様に応じて寸法及び形状の定められた前記筐体に応じて前記複数のコンデンサのそれぞれに要求される容量を前記多段噴射のグループ分けにより調整することで、前記複数のコンデンサの寸法を前記筐体内に収納可能な寸法に調整する工程を有することを特徴とする燃料噴射制御装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御式の燃料噴射弁を介して燃焼サイクルの１サイクル内で燃料を多段噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の燃料噴射制御装置としては、例えば特許文献１に見られるものがある。この燃料噴射制御装置は、内燃機関の出力トルクの生成を狙って、ピストンが上死点近傍にあるときに燃料を噴射するパイロット噴射、メイン噴射に加えて、内燃機関の排気系に設けられる触媒の浄化を狙って、上死点から「１００〜２７０°ＣＡ」の遅角領域で燃料を噴射するポスト噴射を行う。また、この燃料噴射制御装置では、４気筒の内燃機関の２つの気筒毎に、燃料噴射弁に通電する電荷を蓄えるコンデンサが共有化されている。
【０００３】
ところで、上記燃料噴射制御装置による噴射に際しては、コンデンサを共有する２つの気筒間において、一方のパイロット噴射、メイン噴射のタイミングと他方のポスト噴射のタイミングとがオーバーラップすることがある。このため、２つの気筒毎に燃料噴射弁に通電する電荷を蓄えるコンデンサが供給される構造を有するとはいえ、気筒数が増えた場合等には、全ての気筒でパイロット噴射、メイン噴射及びポスト噴射を行なうことが困難となる。
【０００４】
更に、上記コンデンサとしては、パイロット噴射、メイン噴射及びポスト噴射の全てを行なうために十分な電荷を蓄えることを可能とすべく、大きな容量のものが要求される。しかし、これは寸法の大きなコンデンサを２つ設けることを意味し、燃料噴射制御装置の筐体の大型化を招くことともなる。
【０００５】
一方、近年、車両の高性能化による部品点数の増加に加えて、車両内のスペースを極力広くする要求も高まってきており、燃料噴射制御装置の筐体の寸法や形状についての要求も厳しいものとなってきている。こうした状況下、筐体の寸法や形状についての要求を満たすうえで、筐体内において特に大きな体積を占めるコンデンサが障害となってきている。
【０００６】
特に、近年、燃料噴射の段数を増加させる要求が高まってきており、こうした多段噴射を可能とするために必要なコンデンサの容量も益々大きくなる傾向にある。そして、こうしたコンデンサの大容量化は、コンデンサの体積の大型化につながり、筐体の寸法や形状についての要求を満足することをいっそう困難なものとしている。
【０００７】
なお、上記燃料噴射制御装置に限らず、電子制御式の燃料噴射弁を介して燃焼サイクルの１サイクル内で燃料を多段噴射するものにあっては、各噴射を適切に行なうことに困難が生じることや筐体の寸法や形状についての要求を満たすことが困難となるこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【特許文献１】特表平１０−５１００２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電子制御式の燃料噴射弁を介して燃焼サイクルの１サイクル内で燃料を多段噴射するに際し、各噴射をより適切に行なうことや筐体の要求仕様を満たすことのできる内燃機関の燃料噴射制御装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
【００１０】
手段１は、電子制御式の燃料噴射弁を介して燃焼サイクルの１サイクル内で燃料を多段噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁に通電するための電荷を蓄える複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサのそれぞれと前記燃料噴射弁との間を電気的に導通及び遮断する駆動回路と、前記多段噴射のうち前記内燃機関の出力トルクの生成に寄与する第１のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサと、前記多段噴射のうち前記内燃機関の後処理装置の再生のための第２のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサとが異なるように、前記駆動回路を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
上記構成では、第１のグループの噴射に用いられるコンデンサと、第２のグループの噴射に用いられるコンデンサとが異なるように駆動回路が駆動される。ここで、第２のグループの噴射は、例えば排気行程等、第１のグループの噴射の後に行なわれるものである。このため、第１のグループの噴射と第２のグループの噴射とを単一のコンデンサを用いて行なう場合には、噴射段数が多いことに起因して、要求されるコンデンサの容量が大きなものとなる。また、当該制御装置が多気筒内燃機関に適用される際には、一度の多段噴射の期間が長いために、多段噴射が行なわれる期間が複数の気筒間でオーバーラップするおそれもある。
【００１２】
この点、上記構成では、第１のグループの噴射に用いられるコンデンサと第２のグループの噴射に用いられるコンデンサとを分けることで、第１及び第２のグループの噴射の双方に単一のコンデンサを用いる場合と比較して、コンデンサの容量を低減できる。そしてこれにより、コンデンサの寸法を小さくすることができ、ひいては、筐体の要求仕様を容易に満たすことができるようになる。更に、上記構成では、多段噴射が行なわれる期間が複数の気筒間でオーバーラップする場合であっても、一回の多段噴射において単一のコンデンサが用いられる期間が短縮されるため、オーバーラップする期間において各気筒毎にそれぞれ異なるコンデンサを割り当てることもできる。
【００１３】
手段２は、手段１において、前記第１のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサの容量が、前記第２のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサの容量よりも大きく設定されてなることを特徴とする。
【００１４】
一般に、第１のグループの噴射回数よりも第２のグループの噴射回数は少なく設定される傾向にある。このため、上記構成では、第２のグループの噴射に用いられるコンデンサの容量を第１のグループの噴射に用いられるコンデンサの容量よりも小さくすることで、第２のグループの噴射に用いられるコンデンサの寸法を好適に低減することができる。
【００１５】
手段３は、手段１又は２において、バッテリの電圧を昇圧して前記複数のコンデンサに前記昇圧した電力を供給する昇圧回路と、前記バッテリの電力を前記燃料噴射弁に直接供給する電流回路とを更に備えることを特徴とする。
【００１６】
上記構成では、電流回路を備えるために、多段噴射の各燃料噴射における燃料噴射期間を電流回路にて調整することができる。このため、多段噴射の各燃料噴射におけるコンデンサの電荷の消費を抑制することができる。
【００１７】
手段４は、手段１〜３のいずれかにおいて、前記第１のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサの異常の有無を診断する診断手段を更に備え、前記駆動手段は、前記診断手段により異常がある旨判断されるとき、前記第２のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサに前記第１のグループの噴射を代行させるように前記駆動回路を駆動することを特徴とする。
【００１８】
上記構成では、第１のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサに異常がある旨判断されるとき、第２のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサにより第１のグループの噴射が代行される。このため、第１のグループの噴射を行なう際に用いられるコンデンサに異常があるときであっても、内燃機関の出力トルクを継続して生成させることができる。
【００１９】
手段５は、電子制御式の燃料噴射弁を介して燃焼サイクルの１サイクル内で燃料を多段噴射する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁に通電するための電荷を蓄える複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサのそれぞれと前記燃料噴射弁との間を電気的に導通及び遮断する駆動回路と、前記多段噴射をグループ分けして各グループと前記複数のコンデンサとを対応付け、各グループの噴射毎に対応する前記コンデンサと前記燃料噴射弁とを導通させるように前記駆動回路を駆動する駆動手段と、前記複数のコンデンサ、前記駆動回路及び前記駆動手段を収納する筐体とを備えることを特徴とする。
【００２０】
上記構成では、多段噴射がグループ分けされ、各グループ毎に異なるコンデンサが用いられるために、各コンデンサの容量をグループ分けに応じて調整することができ、ひいては、各コンデンサの寸法を調整することができる。このため、要求仕様に応じた構造を有する筐体内に収納可能なようにコンデンサの寸法を調整することができる。また、内燃機関が多気筒内燃機関であった場合には、たとえ多段噴射の期間が複数の気筒間でオーバーラップする場合であっても、グループ分けにより、オーバーラップする期間において上記複数の気筒に各別のコンデンサを割り当てることもできる。
【００２１】
手段６は、手段５において、前記内燃機関は、多気筒内燃機関であり、前記多段噴射がなされる期間は、複数の気筒間でオーバーラップし、前記各グループと前記複数のコンデンサとは、前記オーバーラップする期間において前記複数の気筒間でそれぞれ異なるコンデンサが用いられるように対応付けされてなることを特徴とする。
【００２２】
上記構成では、多段噴射がなされる期間が複数の気筒間でオーバーラップする。そして、このオーバーラップする期間において、単一のコンデンサにて複数の気筒に多段噴射を行なうことは困難である。この点、上記構成では、オーバーラップする期間において複数の気筒間でそれぞれ異なるコンデンサが用いられるように上記対応付けがなされるために、多段噴射を適切に行なうことができる。
【００２３】
手段７は、手段５又は６において、前記グループ分けが、前記多段噴射のうち前記内燃機関の出力トルクの生成に寄与する第１のグループの噴射と、前記多段噴射のうち前記内燃機関の後処理装置の再生のための第２のグループの噴射とへの分割であることを特徴とする。
【００２４】
上記構成では、第１のグループの噴射に用いられるコンデンサと、第２のグループの噴射に用いられるコンデンサとが異なるように駆動回路が駆動される。ここで、第２のグループの噴射は、例えば排気行程等、第１のグループの噴射の後に行なわれるものである。このため、第１のグループの噴射と第２のグループの噴射とを単一のコンデンサを用いて行なう場合には、噴射段数が多いことに起因して、要求されるコンデンサの容量が大きなものとなる。また、当該制御装置が多気筒内燃機関に適用される際には、一度の多段噴射の期間が長いために、多段噴射が行なわれる期間が複数の気筒間でオーバーラップするおそれもある。
【００２５】
この点、上記構成では、第１のグループの噴射に用いられるコンデンサと第２のグループの噴射に用いられるコンデンサとを分けることで、第１及び第２のグループの噴射の双方に単一のコンデンサを用いる場合と比較して、コンデンサの容量を低減できる。そしてこれにより、コンデンサの寸法を小さくすることができ、ひいては、筐体の要求仕様を容易に満たすことができるようになる。更に、上記構成では、多段噴射が行なわれる期間が複数の気筒間でオーバーラップする場合であっても、一回の多段噴射において単一のコンデンサが用いられる期間が短縮されるため、オーバーラップする期間において各気筒毎にそれぞれ異なるコンデンサを割り当てることもできる。
【００２６】
手段８は、手段５〜７のいずれかにおいて、バッテリの電圧を昇圧して前記複数のコンデンサに前記昇圧した電力を供給する昇圧回路と、前記バッテリの電力を前記燃料噴射弁に直接供給する電流回路とを更に備えることを特徴とする。
【００２７】
上記構成では、電流回路を備えるために、多段噴射の各燃料噴射における燃料噴射期間を電流回路にて調整することができる。このため、多段噴射の各燃料噴射におけるコンデンサの電荷の消費を抑制することができる。
【００２８】
手段９は、手段８において、前記複数のコンデンサは、前記多段噴射のうちの過半数を受け持つ大容量コンデンサと、前記過半数以外の噴射を受け持つ１乃至複数の小容量コンデンサとからなることを特徴とする。
【００２９】
上記構成では、多段噴射をそのうちの過半数を受け持つものと残りを受け持つものとにグループわけすることで、段数の相違によってコンデンサに要求される容量が違うことに起因して、上記過半数を受け持つものを大容量コンデンサに、残りの噴射を受け持つものを小容量コンデンサにそれぞれすることができる。そして、これら大容量コンデンサと小容量コンデンサとは互いに寸法の異なったものとなる。
【００３０】
手段１０は、手段５〜９のいずれかにおいて、前記グループ分けのなされた各噴射に用いられるコンデンサの異常の有無を診断する診断手段を更に備え、前記駆動手段は、前記診断手段により任意のコンデンサに異常がある旨判断されるとき、該異常がある旨判断されるコンデンサと対応付けられたグループの噴射を別のコンデンサにより代行させるように前記駆動回路を駆動することを特徴とする。
【００３１】
上記構成では、任意のコンデンサに異常がある旨判断されるとき、このコンデンサと対応付けられたグループの噴射が、別のコンデンサによって代行される。このため、任意のコンデンサに異常があるときであっても、該コンデンサと対応付けられたグループの噴射を行なうことができる。
【００３２】
手段１１は、手段５記載の内燃機関の燃料噴射制御装置を製造する方法であって、要求仕様に応じて寸法及び形状の定められた前記筐体に応じて前記複数のコンデンサのそれぞれに要求される容量を前記多段噴射のグループ分けにより調整することで、前記複数のコンデンサの寸法を前記筐体内に収納可能な寸法に調整する工程を有することを特徴とする。
【００３３】
上記方法では、多段噴射のグループ分けにより、複数のコンデンサのそれぞれに要求される容量が調整され、ひいては、コンデンサの寸法が調整される。これにより、要求仕様に応じて寸法及び形状の定められた筐体内にコンデンサを適切に収納することが可能となる。このため、コンデンサの寸法に応じて筐体の寸法や形状を変更することを回避又は抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置をディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に適用した第１の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
図１に、上記燃料噴射制御装置の構成を示す。
【００３６】
本実施形態では、燃料噴射制御装置は、ディーゼルエンジンの電子制御装置１の一部として構成されている。
【００３７】
電子制御装置１は、マイクロコンピュータ２等を備えて構成されており、エンジンの各種センサの検出値を取り込み、同検出値に基づきエンジンの各種アクチュエータを操作する。特に、電子制御装置１では、多気筒内燃機関である上記エンジンの各気筒（ここでは、４気筒を例示）の燃焼室に燃料を噴射供給する燃料噴射弁４ａ〜４ｄに対する通電制御を行う（より正確には、燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開閉に用いられる電磁ソレノイド６ａ〜６ｄに対する通電制御を行う）。
【００３８】
これら電磁ソレノイド６ａ〜６ｄへの通電制御は、電子制御装置１の備える駆動回路８がマイクロコンピュータ２により駆動されることでなされる。以下、この駆動回路８について説明する。
【００３９】
この駆動回路８は、バッテリの電圧（例えば「１２Ｖ」）を所定電圧（例えば「８５Ｖ」）に昇圧する昇圧回路１０を備えている。この昇圧回路１０は、コイル１２とスイッチング素子１４との直列接続体を備えて構成されており、スイッチング素子１４がマイクロコンピュータ２によりオン・オフ操作されることで、バッテリ電源の電圧を昇圧する。この昇圧回路１０のコイル１２とスイッチング素子１４との間には、ダイオード１６、１８のアノードが接続されている。
【００４０】
ダイオード１６のカソード側は、駆動開始スイッチ２０を介して電磁ソレノイド６ａ，６ｂと接続されており、駆動開始スイッチ２２を介して電磁ソレノイド６ｃ，６ｄと接続されている。また、ダイオード１８のカソード側は、駆動開始スイッチ２４を介して電磁ソレノイド６ａ，６ｂと接続されており、駆動開始スイッチ２６を介して電磁ソレノイド６ｃ，６ｄと接続されている。
【００４１】
上記電磁ソレノイド６ａ〜６ｄは、その一方の端子が駆動開始スイッチ２０〜２６を介して昇圧回路１０と接続されるとともに、他方の端子が選択スイッチ２８〜３４を介して接地されている。
【００４２】
上記ダイオード１６と駆動開始スイッチ２０，２２との間には、昇圧回路１０の昇圧電力を蓄える主コンデンサ４０が、その他方の端子が接地される態様にて接続されている。また、上記ダイオード１８と駆動開始スイッチ２４，２６との間には、昇圧回路１０の昇圧電力を蓄える副コンデンサ４２が、その他方の端子が接地される態様にて接続されている。
【００４３】
上記駆動開始スイッチ２０により、電磁ソレノイド６ａ，６ｂと主コンデンサ４０とが導通及び遮断され、駆動開始スイッチ２２により、電磁ソレノイド６ｃ，６ｄと主コンデンサ４０とが導通及び遮断される。一方、駆動開始スイッチ２４により、電磁ソレノイド６ａ，６ｂと副コンデンサ４２とが導通及び遮断され、駆動開始スイッチ２６により、電磁ソレノイド６ｃ，６ｄと副コンデンサ４２とが導通及び遮断される。このため、駆動開始スイッチ２０〜２６の少なくとも１つがオンとされることで対応する電磁ソレノイド６ａ〜６ｄの端子と昇圧回路１０とが導通された状態で、選択スイッチ２８〜３４を選択的にオンとすることで、主コンデンサ４０や副コンデンサ４２の昇圧電力を用いて、該当する電磁ソレノイド６ａ〜６ｄを通電することができる。例えば、駆動開始スイッチ２０〜２６の少なくとも１つがオンとされることで対応する電磁ソレノイド６ａ〜６ｄの端子と昇圧回路１０とが導通された状態で、選択スイッチ２８がオンとされるなら、電磁ソレノイド６ａに選択的に通電することができる。
【００４４】
上記駆動開始スイッチ２０,２６と電磁ソレノイド６ａ，６ｂとの間のノードａには、主コンデンサ４０により開始される電磁ソレノイド６ａ，６ｂの通電を継続すべく、電流回路５０が接続されている。この電流回路５０は、バッテリの電力をノードａに出力するダイオード５２、ダイオード５２とバッテリ間を導通及び遮断するスイッチング素子５４、及び、接地からノードａへ向かう方向を順方向とするダイオード５６を備えて構成されている。
【００４５】
上記駆動開始スイッチ２２,２４と電磁ソレノイド６ｃ，６ｄとの間のノードｂには、副コンデンサ４２により開始される電磁ソレノイド６ｃ，６ｄの通電を継続すべく、電流回路６０が接続されている。この電流回路６０は、バッテリの電力をノードｂに出力するダイオード６２、ダイオード６２とバッテリ間を導通及び遮断するスイッチング素子６４、及び、接地からノードｂへ向かう方向を順方向とするダイオード６６を備えて構成されている。
【００４６】
更に、コンデンサ４０には、直列抵抗体７０が並列接続されており、直列抵抗体７０のノードｃの電圧は、マイクロコンピュータ２によりモニタされている。一方、コンデンサ４２には、直列抵抗体７２が並列接続されており、直列抵抗体７２のノードｄの電圧は、マイクロコンピュータ２によりモニタされている。また、選択スイッチ２８、３０の下流における接続点であるノードｅや選択スイッチ３２，３４の下流における接続点であるノードｆの電圧は、マイクロコンピュータ２によりモニタされており、これにより、マイクロコンピュータ２は、電磁ソレノイド６ａ〜６ｄに流れる電流量を検出する。
【００４７】
ここで、マイクロコンピュータ２による電磁ソレノイド６ａ〜６ｄへの通電制御について図２に基づき説明する。
【００４８】
図２（ａ）に、電磁ソレノイド６ａ〜６ｄ（のいすれか１つ）の通電電流の推移を示す。図２（ｂ）に、駆動開始スイッチ２０〜２６（のいずれか１つ）の操作態様の推移を示す。図２（ｃ）に、電流回路５０のスイッチング素子５４又は電流回路６０のスイッチング素子６４の操作態様の推移を示す。図２（ｄ）に、選択スイッチ２８〜３４（のいずれか１つ）の操作態様の推移を示す。図２（ｅ）に、昇圧回路１０のスイッチング素子１４の操作態様の推移を示す。図２（ｆ）に、コンデンサ４０，４２（のいずれか一方）の蓄電量の推移を示す。
【００４９】
なお、図２に示す推移特性は、電磁ソレノイド６ａ〜６ｄのいずれを用いても、また、駆動開始スイッチ２０〜２６のいずれを用いても、更に、電流回路５０のスイッチング素子５４又は電流回路６０のスイッチング素子６４のいずれを用いても同様のため、以下では、電磁ソレノイド６ａ、駆動開始スイッチ２０、電流回路５０のスイッチング素子５４を例として説明する。
【００５０】
時刻ｔ１において、駆動開始スイッチ２０がオンとされるとともに、選択スイッチ２８がオンとされることで、電磁ソレノイド６ａに電流が流れる。電磁ソレノイド６ａを流れる電流量は、駆動開始スイッチ２０がオフとされる時刻ｔ２をピーク（例えば「１８Ａ」）として減少する。ただし、本実施形態では、時刻ｔ３〜時刻ｔ６の間、電流回路５０が駆動されるため、時刻ｔ２でピークとなった電流は、時刻ｔ３〜ｔ４の間、第１中間電流（例えば「８Ａ」）に制御され、且つ時刻ｔ５〜ｔ６の間、第２中間電流（例えば「４Ａ」＜第１中間電流）に制御される。
【００５１】
電流回路５０による電磁ソレノイド６ａの通電の終了後、時刻ｔ７に選択スイッチ２８がオフとされる。なお、時刻ｔ７以降、昇圧回路１０のスイッチング素子１４のオン・オフの繰り返しにより、コンデンサ４０の蓄電量が上昇する。
【００５２】
上記態様にて、電磁ソレノイド６ａ〜６ｄの通電制御がなされることで燃料噴射を行なうことができる。本実施形態では、図３に示すように、パイロット噴射ｐｉやメイン噴射ｍｉ、アフター噴射ａｉの主噴射に加えて、ポスト噴射を行なう。ちなみに、図３では、１番気筒から４番気筒をそれぞれ＃１〜＃４として示している。この図３においては、メイン噴射ｍｉの噴射量が一番多いことが模式的に示されている。この噴射量の調整は、上記電流回路５０，６０による電磁ソレノイド６ａ〜６ｄの通電時間の調整として行なう。
【００５３】
上記ポスト噴射は、ディーゼルエンジンの後処理装置の再生のためのものである。詳しくは、排気系に備えられる後処理装置としてのディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦ）に堆積したパティキュレート（ＰＭ）を燃焼除去すべく、ＤＰＦの温度を上昇させることによって、ＤＰＦの目詰まりを防止する（いわゆる再生処理を行なう）ためのものである。具体的には、排気行程等、エンジンの出力トルクの生成に寄与しないタイミングで燃料噴射を行い、ＤＰＦの温度上昇に寄与させる。
【００５４】
このポスト噴射は、ＤＰＦへのＰＭの堆積量が所定以上となるときに行なわれるものである。すなわち、例えばエンジンの運転状態に基づきＰＭの堆積量がマイクロコンピュータ２により推定され、推定される堆積量が所定以上となるときにポスト噴射が行なわれる。
【００５５】
ただし、ポスト噴射を行なうときは、主噴射とポスト噴射とからなる多段噴射の段数が多い（図中、９段を例示）ために、コンデンサに要求される容量が非常に大きなものとなる。また、１回の多段噴射の期間が長いために、図３に示されるように、複数の気筒間で多段噴射のなされる期間がオーバーラップする。このように複数の気筒間で多段噴射のなされる期間がオーバーラップすると、これらを１つのコンデンサで行なうのは困難なものとなる。特に、エンジンの運転状態によっては、例えば図３に示す４番気筒のパイロット噴射ｐｉの３段目と１番気筒のポスト噴射の１段目とがオーバーラップする等、多段噴射の少なくとも１つの噴射が複数の気筒間でオーバーラップすることがある。そして、こうした場合には、単一のコンデンサにて複数の気筒に燃料を噴射することが極めて困難なものとなる。
【００５６】
そこで、本実施形態では、エンジンの出力トルクの生成に寄与するグループの噴射（主噴射）に際して用いられるコンデンサと、エンジンの後処理装置の再生のためのポスト噴射に際して用いられるコンデンサとが異なるように、マイクロコンピュータ２により駆動開始スイッチ２０〜２６を操作する。詳しくは、主コンデンサ４０を主噴射に際して用いる一方、副コンデンサ４２をポスト噴射に際して用いる。
【００５７】
これにより、主噴射及びポスト噴射の双方に単一のコンデンサを用いる場合と比較して、コンデンサの容量を低減できる。そしてこれにより、主コンデンサ４０や副コンデンサ４２の寸法を小さくすることができる。一方、電子制御装置１の筐体の寸法や形状についての要求仕様が近年厳しいものとなってきていることについては上述したとおりである。この点、本実施形態では、主コンデンサ４０や副コンデンサ４２の寸法を小さくすることで、上記要求仕様を容易に満たすことができるようになる。更に、主噴射とポスト噴射とを行なうコンデンサを異ならしめることで、多段噴射が行なわれる期間が複数の気筒間でオーバーラップする場合であっても、オーバーラップする期間において各気筒毎にそれぞれ異なるコンデンサを割り当てることもできる。
【００５８】
これに対し、燃料噴射弁４ａ，４ｂと燃料噴射弁４ｃ、４ｄとで燃料噴射に用いるコンデンサを分割する場合を図４に例示する。図４では、先の図１と同様の機能を有する部材には便宜上同一の符号を付している。この場合、電磁ソレノイド６ａ，６ｂに通電するコンデンサ８０と、電磁ソレノイド６ｃ，６ｄに通電するコンデンサ８２とには、同一の容量が要求されることとなる。そして、コンデンサ８０，８２とも主噴射及びポスト噴射の双方を行なうため、要求される容量が極めて大きくなる。
【００５９】
ここで、本実施形態における燃料噴射制御の処理手順を図５に示す。この処理は、マイクロコンピュータ２により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００６０】
この一連の処理では、まずステップＳ２において、エンジンの運転状態等に基づき噴射段数を算出する。すなわち、例えばエンジンの回転速度と燃料噴射量とに基づき、主噴射の噴射段数を算出する。また、ＤＰＦへのＰＭ堆積量が所定以上となっているときには、ＤＰＦの上流及び下流の排気温や、ＤＰＦの上流と下流との圧力差に基づき、ポスト噴射段数を算出する。続くステップＳ４では、主噴射の通電開始時期や通電期間等、噴射情報を算出するとともに、ポスト噴射を行なう場合には、これについても噴射情報を算出する。
【００６１】
続くステップＳ６では、主コンデンサ４０に異常があるか否かを診断する。これは、例えば先の図１に示したノードｃの電圧のモニタ結果に基づき行なうようにすればよい。すなわち、例えば昇圧回路１０が駆動されていたり、駆動開始スイッチ２０，２６がオンとされていたりするにもかかわらず、主コンデンサ４０の電圧が定常的な値となっているときに異常である旨判断すればよい。ステップＳ６において主コンデンサ４０が異常であると判断されると、ステップＳ８において主噴射を禁止する。一方、ステップＳ６において主コンデンサ４０が異常でないと判断されると、ステップＳ１０において、上記ステップＳ４によって算出される通電開始時期に基づき主噴射を実施する。
【００６２】
一方、ステップＳ１２では、副コンデンサ４２に異常があるか否かを診断する。これは、例えば先の図１に示したノードｄの電圧のモニタ結果に基づき行なうようにすればよい。すなわち、例えば昇圧回路１０が駆動されていたり、駆動開始スイッチ２２，２４がオンとされていたりするにもかかわらず、副コンデンサ４２の電圧が定常的な値となっているときに異常である旨判断すればよい。ステップＳ１２において副コンデンサ４２が異常であると判断されると、ステップＳ１４においてポスト噴射を禁止する。一方、ステップＳ１２において副コンデンサ４２が異常でないと判断されると、ステップＳ１６において、上記ステップＳ４によって算出される通電開始時期に基づきポスト噴射を実施する。
【００６３】
なお、上記ステップＳ８，Ｓ１４，Ｓ１６の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
【００６４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００６５】
（１）多段噴射のうちエンジンの出力トルクの生成に寄与する主噴射を行なう際に用いられる主コンデンサ４０と、多段噴射のうちエンジンの後処理装置の再生のためのポスト噴射を行なう際に用いられる副コンデンサ４２とが異なるように、駆動回路８を駆動するマイクロコンピュータ２を備えた。これにより、主噴射及びポスト噴射の双方に単一のコンデンサを用いる場合と比較して、コンデンサの容量を低減できる。そしてこれにより、コンデンサの寸法を小さくすることができ、ひいては、筐体の要求仕様を容易に満たすことができるようになる。更に、多段噴射が行なわれる期間が複数の気筒間でオーバーラップする場合であっても、一回の多段噴射において単一のコンデンサが用いられる期間が短縮されるため、オーバーラップする期間において各気筒毎にそれぞれ異なるコンデンサを割り当てることもできる。
【００６６】
（２）主噴射を行なう際に用いられる主コンデンサ４０の容量を、ポスト噴射を行なう際に用いられる副コンデンサ４２の容量よりも大きく設定した。これにより、ポスト噴射に用いられる副コンデンサ４２の寸法を好適に低減することができる。
【００６７】
（３）バッテリの電力を燃料噴射弁４ａ〜４ｄに直接供給する電流回路５０，６０とを更に備えた。これにより、多段噴射の各燃料噴射における燃料噴射期間を電流回路５０，６０にて調整することができる。このため、多段噴射の各燃料噴射における主コンデンサ４０や副コンデンサ４２の電荷の消費を抑制することができる。
【００６８】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６９】
本実施形態では、主コンデンサ４０に異常がある旨判断されるとき、副コンデンサ４２に主噴射を代行させるように駆動回路８を駆動する。以下、これについて、図６に基づき説明する。図６は、上記代行にかかる処理の手順を示す。この処理は、マイクロコンピュータ２により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００７０】
この一連の処理では、まずステップＳ２０において、先の図５のステップＳ２と同様、主噴射とポスト噴射の噴射段数を算出する。続くステップＳ２２では、先の図５のステップＳ４と同様、噴射情報を算出する。続くステップＳ２４では、先の図５のステップＳ６と同様、主コンデンサ４０に異常があるか否かを診断する。そして、ステップＳ２４において主コンデンサ４０に異常がないと判断されると、ステップＳ２６において、上記Ｓ２２で算出される通電開始時期に基づき主噴射を実施する。
【００７１】
一方、ステップＳ２４において主コンデンサ４０に異常があると判断されると、ステップＳ２８において副コンデンサ４２に異常があるか否かを診断する。そして、ステップＳ２８において副コンデンサ４２に異常がないと判断されると、ステップＳ３０において、上記ステップＳ２２で算出される通電開始時期に基づきポスト噴射を実施する。一方、ステップＳ２８において副コンデンサ４２に異常があると判断されると、ステップＳ３２においてポスト噴射を禁止する。
【００７２】
これに対し、上記ステップＳ２４において主コンデンサ４０に異常があると判断されると、ステップＳ３４において副コンデンサ４２の異常診断を行なう。そしてステップＳ３４において、副コンデンサ４２に異常がある旨判断されると、ステップＳ３６において主噴射及びポスト噴射の全ての噴射を禁止する。
【００７３】
一方、ステップＳ３４において副コンデンサ４２に異常がないと判断されると、ステップＳ３８において主噴射を副コンデンサ４２を使用して実施する。続く、ステップＳ４０では、ポスト噴射を禁止する。
【００７４】
なお、上記ステップＳ２６，Ｓ３２，Ｓ３０，Ｓ３６，Ｓ４０の各処理が完了すると、この一連の処理を一旦終了する。
【００７５】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果に加えて更に以下の効果が得られるようになる。
【００７６】
（４）主コンデンサ４０に異常がある旨判断されるとき、副コンデンサ４２により主噴射を代行した。このため、主コンデンサ４０に異常があるときであっても、エンジンの出力トルクを継続して生成させることができる。
【００７７】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７８】
本実施形態では、電子制御装置１の筐体の寸法及び形状を要求仕様に応じて定め、寸法及び形状の定められた筐体内に複数のコンデンサを収納可能とすべく、複数のコンデンサのそれぞれに要求される容量を多段噴射のグループ分けにより調整する。
【００７９】
すなわち、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、電子制御装置１の筐体Ｂは、要求仕様に応じて様々な寸法及び形状となり得る。そして、この筐体Ｂには、コネクタＴ等様々な部材が収納されるため、コンデンサＣ１，Ｃ２についてもその寸法には自ずと制約が伴うこととなる。
【００８０】
ここで、図７（ａ）では、大きな容量のコンデンサを２つ収納することができないため、一方のコンデンサＣ２を他方のコンデンサＣ１よりも容量が小さくなるように、これら各コンデンサＣ１，Ｃ２を用いて行なわれる噴射をグループ分けした例を示している。しかも、ここでは、容量の大きなコンデンサＣ１を縦に配置することができず、横に配置した例を示している。これは、筐体の高さについての制約が大きかったためである。
【００８１】
一方、図７（ｂ）も、大きな容量のコンデンサを２つ収納することができないため、一方のコンデンサＣ２を他方のコンデンサＣ１よりも容量が小さくなるように、これら各コンデンサＣ１，Ｃ２を用いて行なわれる噴射をグループ分けした例を示している。ただし、ここでは、容量の大きなコンデンサＣ１を縦に配置する例を示している。
【００８２】
更に、図７（ｃ）では、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２の容量が略同一となるように、これら各コンデンサＣ１，Ｃ２を用いて行なわれる噴射をグループ分けした例を示している。
【００８３】
図８に本実施形態にかかる電子制御装置１の製造の手順を示す。
【００８４】
ここでは、まずステップＳ５０において電子制御装置１の筐体の寸法及び形状に関する要求仕様に基づき、筐体の外形をＣＡＤ（computer-aided design）上で設計する。続くステップＳ５２では、ＣＡＤ上で、設計される筐体内に先の図１に示した駆動回路８等を収納する。この際、燃料噴射に用いるコンデンサについては、これを暫定的に単一のコンデンサとしておいてもよい。
【００８５】
ただし、例えば多段噴射がなされる期間が複数の気筒間でオーバーラップする場合には、予め多段噴射をグループ分けしておき、各グループと複数のコンデンサとを、上記オーバーラップする期間において複数の気筒間でそれぞれ異なるコンデンサが用いられるように対応付けすることが望ましい。すなわち、例えば、図９に破線にて示すグループの噴射と、一点鎖線にて示すグループの噴射とに分割することで、上記オーバーラップする期間において複数の気筒間でそれぞれ異なるコンデンサが用いられるようにしておく。この例では、多段噴射のうちの初めの５段の噴射を破線にて示すグループとし、多段噴射のうち残りの４段を一点鎖線にて示すグループとすることで、噴射段数が略等しくなり、２つのコンデンサの容量を略同等としている。
【００８６】
そして、ステップＳ５２では、図１０に示すように、ＣＡＤ上で設計される筐体Ｂ内に、上記駆動回路８やマイクロコンピュータ２、コネクタＴ等を収納する。そして先の図９のステップＳ５４では、全ての部材を筐体Ｂに収納することができるか否かを判断する。図１０に示した例では、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２のうちコンデンサＣ２を収納することができない例を示している。
【００８７】
こうした場合には、ステップＳ５６において、多段噴射のグループ分けを変更する。例えば先の図３に示したグループ分けに変更することで、コンデンサＣ２の寸法を縮小することができ、先の図７（ａ）に示したように２つのコンデンサＣ１，Ｃ２を筐体Ｂ内に適切に収納することができる。
【００８８】
これらステップＳ５４，Ｓ５６は、全ての部材を筐体内に収納することができるまで行なう。ちなみに、これらステップＳ５４，Ｓ５６に示した試行錯誤の一部又は全部は、適宜自動化することも可能である。これは、例えば以下の手順で行なうことができる。
【００８９】
（ア）設計される筐体内にコンデンサ以外の全ての部材を収納する。（イ）コンデンサ以外の部材の収納された筐体内において空いている空間に基づき、筐体内に収納可能な最大容量のコンデンサを算出する。（ウ）この容量のコンデンサで、全ての噴射を行なうことができるか否かを判断する。（エ）上記（ウ）で全ての噴射を行なえないと判断されると、多段噴射をグループ分けする。ここでは、例えば、主噴射とポスト噴射とにグループ分けを行なう。（オ）各グループのうちもっとも段数の多いグループの噴射について、この噴射を行なうことのできるコンデンサの容量を算出し、この容量が上記（イ）で算出された最大容量以下であるか否かを判断する。（カ）上記（オ）において、最大容量を超えている場合には、上記（エ）に戻って更にグループ分けを行ない、（オ）、（カ）の工程をやり直す。ここで、（エ）の工程に戻る場合には、もっとも段数の多いグループである主噴射からアフタ噴射を外す等する。そして、もっとも段数の多いグループの噴射が最大容量を越えなくなると、もっとも段数の多い噴射を受け持つコンデンサを筐体内に収納した状態で、残ったスペースについて、上記（イ）以降の工程に準じた処理を行なう。
【００９０】
上記グループ分けに際しては、ポスト噴射、アフタ噴射、メイン噴射、パイロット噴射というように、同一の用途の噴射は同一のグループとしてグループ分けを行なうことが望ましい。また、噴射の順序が隣接するものを同一のグループとすることで、多段噴射がなされる期間が複数の気筒間でオーバーラップする期間において、複数の気筒間でそれぞれ異なるコンデンサが用いられるように対応付けするようにしてもよい。
【００９１】
なお、こうして製造される電子制御装置１においても、先の第１の実施形態で例示したように、任意のコンデンサに異常がある旨判断されるとき、異常がある旨判断されるコンデンサと対応付けられたグループの噴射を別のコンデンサにより代行させるようにすることが望ましい。
【００９２】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００９３】
（５）複数のコンデンサのそれぞれに要求される容量を多段噴射のグループ分けにより調整した。これにより、要求仕様に応じて寸法及び形状の定められた筐体Ｂ内にコンデンサを適切に収納することが可能となる。このため、コンデンサの寸法に応じて筐体Ｂの寸法や形状を変更することを回避又は抑制することができる。
【００９４】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００９５】
・上記第１の実施形態では、主コンデンサ４０や副コンデンサ４２と、電磁ソレノイド６ａ〜６ｄとの間を導通及び遮断させるスイッチング素子を、２つの電磁ソレノイド（６ａ，６ｂと６ｃ，６ｄ）単位で分割して、駆動開始スイッチ２０，２２や駆動開始スイッチ２４，２６とした。これに対し、主コンデンサ４０と電磁ソレノイド６ａ〜６ｄとの間を導通及び遮断させるスイッチング素子と、副コンデンサ４２と電磁ソレノイド６ａ〜６ｄとの間を導通及び遮断させるスイッチング素子とを１つずつとする図１１のような構成としてもよい。ただし、主コンデンサ４０や副コンデンサ４２と電磁ソレノイド６ａ〜６ｄとの間を導通及び遮断させるスイッチング素子は、スイッチングによる発熱量が大きいため、多段噴射によって高熱となることが懸念される。このため、第１の実施形態で例示したように、各燃料噴射弁（電磁ソレノイド）と単一のコンデンサとの間を連通及び遮断するスイッチング素子を複数備える構成とすることが望ましい。
【００９６】
・バッテリの電力を燃料噴射弁４ａ〜４ｄに直接供給する電流回路５０，６０を備えなくても、先の第１の実施形態の上記（１）や（２）の効果を得ることはできる。
【００９７】
・多段噴射をグループ分けして各グループと複数のコンデンサとを対応付けるに際してのグループ数は２つに限らない。
【００９８】
・その他、エンジンの気筒数、駆動回路８の構成等は適宜変更してもよい。特に、気筒数が多くなる場合には、多段噴射がなされる期間が複数の気筒間でオーバーラップしやすいため、多段噴射をグループ分けして各グループの噴射をそれぞれ異なるコンデンサにより行なうことが望ましい。また、気筒数が増加したとき等には、先の図４に例示した構成を採用してポスト噴射を行なうと、ポスト噴射を行なうことができない気筒ができ、ポスト噴射によるＤＰＦの温度制御を行うことを困難なものとすることがあるため、多段噴射のグループ分けは有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の第１の実施形態の構成を示す図。
【図２】同実施形態にかかる燃料噴射の態様を示すタイムチャート。
【図３】同実施形態にかかる多段噴射の態様を示すタイムチャート。
【図４】同実施形態のメリットを説明するための図。
【図５】同実施形態にかかる燃料噴射制御の処理の手順を示すフローチャート。
【図６】第２の実施形態にかかる燃料噴射制御の処理の手順を示すフローチャート。
【図７】第３の実施形態におけるコンデンサの容量の調整態様を説明する斜視図。
【図８】同実施形態における電子制御装置の製造手順を示すフローチャート。
【図９】同実施形態における多段噴射のグループ分けの一例を示すタイムチャート。
【図１０】同実施形態における製造時の電子制御装置の斜視図。
【図１１】第１の実施形態の変形例の構成を示す図。
【符号の説明】
【０１００】
１…電子制御装置、２…マイクロコンピュータ（駆動手段に対応）、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、６ａ〜６ｄ…電磁ソレノイド、８…駆動回路、４０…主コンデンサ、４２…副コンデンサ、Ｂ…筐体。
【図１】
2006257965.tif 000003
【図２】
2006257965.tif 000004
【図３】
2006257965.tif 000005
【図４】
2006257965.tif 000006
【図５】
2006257965.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006257965.tif 000009
【図８】
2006257965.tif 000010
【図９】
2006257965.tif 000011
【図１０】
2006257965.tif 000012
【図１１】
2006257965.tif 000013