(57)【要約】【課題】噴射量のばらつきを低減することができる噴射制御装置を提供する。【解決手段】噴射制御装置１０は、昇圧回路部１７および噴射制御ＩＣ１６を備えている。昇圧回路部は、直流電源から与えられるバッテリ電圧ＶＢを昇圧することによりピーク電流の供給を行うための昇圧電圧Ｖboostを生成する。噴射制御ＩＣ１６は、昇圧回路部１７の動作を制御する。昇圧回路部１７は、その端子電圧が昇圧電圧Ｖboostとして出力される１つのコンデンサＣｏを備えるとともに、バッテリ電圧ＶＢからコンデンサＣｏを充電するための充電電流を生成する充電電流生成部１９、２０を備えている。充電電流生成部１９は、コイルＬ１と、コイルＬ１の他端およびグランド線Ｌｇの間に接続されるスイッチング素子ＳＷ１とを備え、充電電流生成部２０は、コイルＬ２と、コイルＬ２の他端およびグランド線Ｌｇの間に接続されるスイッチング素子ＳＷ２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を噴射する噴射弁（１１〜１４）に対し、設定された駆動期間の開始時に前記噴射弁を速やかに開弁させるためのピーク電流を供給するピーク電流制御を行い、前記噴射弁の駆動を制御する噴射制御装置（１０、６０）であって、
直流電源から与えられる直流電圧を昇圧することにより前記ピーク電流の供給を行うための昇圧電圧を生成する昇圧回路部（１７）と、
前記昇圧回路部の動作を制御する動作制御部（１６、６３）と、
を備え、
前記昇圧回路部は、その端子電圧が前記昇圧電圧として出力される１つのコンデンサ（Ｃｏ）を備えるとともに、前記直流電圧から前記コンデンサを充電するための充電電流を生成する充電電流生成部（１９、２０）を複数備え、
前記充電電流生成部は、一端が前記直流電源に接続されたコイル（Ｌ１、Ｌ２）と、前記コイルの他端およびグランドの間に接続されるスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２）と、を備える噴射制御装置。
【請求項２】
前記動作制御部は、前記複数の充電電流生成部のうち少なくともいずれか２つの充電電流生成部から前記コンデンサに対して交互に前記充電電流が供給されるように前記昇圧回路部の動作を制御する複数系統駆動を実行する請求項１に記載の噴射制御装置。
【請求項３】
前記動作制御部は、前記複数の充電電流生成部のうちいずれか１つの充電電流生成部から前記コンデンサに対して充電電流が供給されるように前記昇圧回路部の動作を制御する単一系統駆動を実行する請求項１または２に記載の噴射制御装置。
【請求項４】
さらに、前記コイルに流れる電流を検出する電流検出部（１６）を備え、
前記動作制御部は、前記単一系統駆動の実行中、前記電流検出部の検出値に基づいて、その単一系統駆動により動作している前記充電電流生成部の前記コイルに流れる電流が所定の電流閾値を超えたと判断すると、他の前記充電電流生成部のうち少なくとも１つからも前記コンデンサに対して前記充電電流が供給されるように前記昇圧回路部の動作を制御する請求項３に記載の噴射制御装置。
【請求項５】
さらに、前記コイルの温度または前記コイル付近の温度を検出する温度検出部（６５）を備え、
前記動作制御部は、前記単一系統駆動の実行中、前記温度検出部の検出値に基づいて、その単一系統駆動により動作している前記充電電流生成部の前記コイルの温度が所定の温度閾値を超えたと判断すると、他の前記充電電流生成部のうち少なくとも１つからも前記コンデンサに対して前記充電電流が供給されるように前記昇圧回路部の動作を制御する請求項３または４に記載の噴射制御装置。
【請求項６】
前記複数の充電電流生成部が備える前記コイルのうち少なくとも１つの前記コイルのインダクタンス値は、他の前記コイルのインダクタンス値と異なる値である請求項１から５のいずれか一項に記載の噴射制御装置。
【請求項７】
前記動作制御部は、要求される前記燃料の噴射間隔に応じて、前記コイルのインダクタンス値が他よりも低い前記充電電流生成部と、前記コイルのインダクタンス値が他よりも高い前記充電電流生成部とのうち、いずれを用いて前記コンデンサの充電を行うか切り替える請求項６に記載の噴射制御装置。
【請求項８】
前記動作制御部は、前記複数の充電電流生成部のうち少なくとも２つの前記充電電流生成部について前記スイッチング素子を互いに異なる駆動周波数で駆動するように、前記昇圧回路部の動作を制御する請求項１から７のいずれか一項に記載の噴射制御装置。
【請求項９】
前記動作制御部は、要求される前記燃料の噴射間隔に応じて、前記スイッチング素子の駆動周波数が他よりも低い前記充電電流生成部と、前記スイッチング素子の駆動周波数が他よりも高い前記充電電流生成部とのうち、いずれを用いて前記コンデンサの充電を行うか切り替える請求項８に記載の噴射制御装置。
【請求項１０】
さらに、前記充電電流生成部の故障を検出する故障検出部（１６）を備え、
前記動作制御部は、所定の前記充電電流生成部を動作させている際、前記故障検出部により、その充電電流生成部が故障したことが検出されると、その充電電流生成部に代えて他の前記充電電流生成部を動作させる請求項１から９のいずれか一項に記載の噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射する噴射弁の駆動を制御する噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に燃料を噴射するインジェクタの電磁弁の駆動を制御する噴射制御装置は、インジェクタの通電電流を制御することにより電磁弁を開閉し、その開弁期間や開閉タイミングを制御するようになっている（例えば特許文献１参照）。このような噴射制御装置は、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサに充電する昇圧回路を備えている。そして、噴射制御装置は、設定された駆動期間の開始時、コンデンサに充電された昇圧電圧を電磁弁に印加して大電流、つまりピーク電流を流すことにより、電磁弁を速やかに開弁させる。なお、以下、このような制御のことをピーク電流制御と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１６９１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成において、一度噴射が行われるとコンデンサの充電電圧が低下する。その後、コンデンサの充電が完了する前に次の噴射が行われると、電磁弁に印加される昇圧電圧が低下する。そうすると、ピーク電流制御における通電電流の立ち上がり速度、つまり電磁弁の開閉速度が遅くなる。その結果、噴射量が前回の噴射時と異なる値に変化してしまい、インジェクタ流量にばらつきが生じることになる。このような問題は、多段噴射やオーバーラップ噴射など、噴射の間隔が特に短くなるケースにおいて顕在化することになる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、噴射量のばらつきを低減することができる噴射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】
【０００６】
請求項１に記載の噴射制御装置（１０、６０）は、内燃機関に燃料を噴射する噴射弁（１１〜１４）に対し、設定された駆動期間の開始時に前記噴射弁を速やかに開弁させるためのピーク電流を供給するピーク電流制御を行い、噴射弁の駆動を制御するもので、昇圧回路部（１７）および動作制御部（１６、６３）を備えている。昇圧回路部は、直流電源から与えられる直流電圧を昇圧することによりピーク電流の供給を行うための昇圧電圧を生成する。また、動作制御部は、昇圧回路部の動作を制御する。
【０００７】
ここで、昇圧回路部は、その端子電圧が昇圧電圧として出力される１つのコンデンサ（Ｃｏ）を備えるとともに、直流電圧からコンデンサを充電するための充電電流を生成する充電電流生成部（１９、２０）を複数備えている。すなわち、この場合、１つのコンデンサに対する充電電流の供給経路が複数系統化されている。また、充電電流生成部は、一端が直流電源に接続されたコイル（Ｌ１、Ｌ２）と、コイルの他端およびグランドの間に接続されるスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２）とを備えている。
【０００８】
上記構成のように、充電電流の供給経路が複数系統化されることにより、コンデンサに対する充電能力、つまり昇圧電圧の生成能力を切り替えることが可能となる。具体的には、コンデンサに対する充電を行う系統、つまり充電電流生成部の数を多くするほど昇圧電圧の生成能力が高くなり、コンデンサに対する充電を行う充電電流生成部の数を少なくするほど昇圧電圧の生成能力が低くなる。そのため、多段噴射やオーバーラップ噴射など、噴射の間隔が短くなるケースであっても、複数の充電電流生成部を用いてコンデンサに対する充電を行うことで昇圧電圧の生成能力を高めれば、昇圧電圧が所望の目標値に到達するまでに要する時間が短縮されるため、目標値よりも低い昇圧電圧でピーク電流制御が行われることがなくなる。したがって、上記構成によれば、要求される燃料噴射の間隔に関係なく、所望する昇圧電圧によるピーク電流制御を行うことが可能となり、その結果、噴射量のばらつきを低減することができる。
【０００９】
請求項２に記載の噴射制御装置では、動作制御部は、複数の充電電流生成部のうち少なくともいずれか２つの充電電流生成部からコンデンサに対して交互に充電電流が供給されるように昇圧回路部の動作を制御する複数系統駆動を実行する。上記構成の充電電流生成部では、スイッチング素子がオンの期間にコイルにエネルギが蓄えられる。そして、スイッチング素子がオフの期間にコイルに蓄えられたエネルギが放出され、コンデンサに対する充電が行われる。つまり、複数系統駆動では、一方の充電電流生成部でコイルにエネルギを蓄えるとともに他方の充電電流生成部でエネルギを放出してコンデンサを充電する期間と、他方の充電電流生成部でコイルにエネルギを蓄えるとともに一方の充電電流生成部でエネルギを放出してコンデンサを充電する期間と、が交互に繰り返される。このようにすれば、コンデンサへの充電が常時行われることになるため、昇圧電圧が必要とされる目標値に達するまでの時間を一層短縮することができる。したがって、上記構成によれば、噴射の間隔が一層短くなるようなケースであっても、噴射量のばらつきを低減することが可能となる。
【００１０】
請求項３に記載の噴射制御装置では、動作制御部は、さらに、複数の充電電流生成部のうちいずれか１つの充電電流生成部からコンデンサに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部の動作を制御する単一系統駆動を実行する。燃料の噴射間隔を短くする要求が無いとき、例えば単発噴射時などには、昇圧回路部の昇圧能力が低くても、昇圧電圧が低下したまま噴射が行われてしまうおそれはない。そこで、このような場合、動作制御部が単一系駆動を実行し、１つの充電電流生成部を用いてコンデンサに対する充電を行うとよい。このようにすれば、単発噴射時などにおいて、昇圧回路部での電力消費や素子の発熱を必要最小限に抑えることができるという効果が得られる。
【００１１】
充電電流生成部のコイルに流れる電流が増加するほど、昇圧回路部の昇圧能力も高まる。しかし、コイルに流れる電流が増加し過ぎると、直流重畳特性によりコイルのインダクタンス値が低下し、昇圧回路部の昇圧能力が逆に低くなってしまう。そこで、請求項４に記載の噴射制御装置では、さらに、コイルに流れる電流を検出する電流検出部を備える。そして、動作制御部は、単一系統駆動の実行中、前記電流検出部の検出値に基づいて、その単一系統駆動により動作している充電電流生成部のコイルに流れる電流が所定の電流閾値を超えたと判断すると、他の充電電流生成部のうち少なくとも１つからもコンデンサに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部の動作を制御する。
【００１２】
このようにすれば、直流重畳特性によりコイルのインダクタンス値が低下する前に、別の充電電流生成部も用いてコンデンサへの充電を行うことができるため、それぞれのコイルに流れる電流が低く抑えられる。そのため、各コイルのインダクタンス値が低下することなく、少なくとも２つの充電電流生成部を用いてコンデンサへの充電が行われるため、昇圧回路部の昇圧能力が高まり、昇圧電圧が必要とされる目標値に達するまでの時間を短縮することができる。
【００１３】
充電電流生成部のコイルは、電流が多く流れると温度が上昇して直流抵抗が大きくなる。そうすると、充電電流生成部により生成される充電電流の立ち上がりや立ち下がりが緩やかになり、昇圧回路部の昇圧能力が低くなるおそれがある。そこで、請求項５に記載の噴射制御装置では、さらに、コイルの温度またはコイル付近の温度を検出する温度検出部を備える。そして、動作制御部は、単一系統駆動の実行中、温度検出部の検出値に基づいて、その単一系統駆動により動作している充電電流生成部のコイルの温度が所定の温度閾値を超えたと判断すると、他の充電電流生成部のうち少なくとも１つからもコンデンサに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部の動作を制御する。
【００１４】
このようにすれば、温度上昇によりコイルの直流抵抗が大きくなる前に、別の充電電流生成部も用いてコンデンサへの充電を行うことができるため、それぞれのコイルに流れる電流が低く抑えられ、各コイルの温度上昇も低く抑えられる。そのため、各コイルの直流抵抗の増加が抑制された状態で、少なくとも２つの充電電流生成部を用いてコンデンサへの充電が行われるため、昇圧回路部の昇圧能力が高まり、昇圧電圧が必要とされる目標値に達するまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る噴射制御装置およびインジェクタの構成を模式的に示す図
【図２】単一系統駆動時および複数系統駆動時における昇圧回路部の動作状態、昇圧電流および昇圧電圧を模式的に示すタイミングチャート
【図３】第１実施形態および比較例に係る多段噴射時のインジェクタ駆動電流と昇圧電圧の関係を示すタイミングチャート
【図４】第２実施形態を示すもので、単一系統駆動時および複数系統駆動時における昇圧回路部の動作状態、昇圧電流および昇圧電圧を模式的に示すタイミングチャート
【図５】第３実施形態を示すもので、単一系統駆動時における昇圧回路部の動作状態、昇圧電流および昇圧電圧を模式的に示すタイミングチャート
【図６】第４実施形態を示すもので、単一系統駆動時における昇圧回路部の動作状態、昇圧電流および昇圧電圧を模式的に示すタイミングチャート
【図７】第５実施形態を示すもので、単一系統駆動時および２系統同時駆動時における昇圧電流および昇圧電圧を模式的に示すタイミングチャート
【図８】単一系統駆動時における噴射制御ＩＣの制御内容を模式的に示す図
【図９】第６実施形態を示すもので、単一系統駆動時および２系統同時駆動時における昇圧電流および昇圧電圧を模式的に示すタイミングチャート
【図１０】噴射制御装置およびインジェクタの構成を模式的に示す図
【図１１】単一系統駆動時における噴射制御ＩＣの制御内容を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
【００１７】
図１に示す噴射制御装置１０は、車両に搭載される複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ）のうちの１つであるエンジンＥＣＵに設けられている。エンジンＥＣＵは、車両の様々な運転状態における各種センサ信号に基づいて各種アクチュエータを統合的に制御し、最適なエンジン状態での動作を実現するものである。
【００１８】
噴射制御装置１０は、直噴インジェクタ＃１〜＃４（以下、インジェクタ＃１〜＃４と省略する）の駆動を制御する。インジェクタ＃１〜＃４は、例えば車両に搭載された内燃機関に相当する４気筒エンジンの各気筒内に、高圧に圧縮された燃料を噴射供給する。噴射制御装置１０は、インジェクタ＃１〜＃４が備える電磁ソレノイド式の電磁弁１１〜１４への通電電流を制御して電磁弁１１〜１４を開閉駆動する。電磁弁１１〜１４は、噴射弁に相当する。
【００１９】
この場合、噴射制御装置１０は、設定された駆動期間の開始時、電磁弁１１〜１４に対してピーク電流を供給するピーク電流制御を行い、電磁弁１１〜１４を速やかに開弁させる。その後、噴射制御装置１０は、駆動期間が終了するまで定電流制御を行い、電磁弁１１〜１４の開弁状態を保持する。なお、定電流制御を行うための構成については、従来と同様の構成を採用することができるため、本明細書では、その図示および説明を省略している。
【００２０】
電磁弁１１〜１４は、それぞれソレノイド１１ｓ〜１４ｓを備えている。ソレノイド１１ｓ〜１４ｓに通電されると、弁体が開弁位置からリターンスプリングの付勢力に抗して開弁位置に変位して燃料噴射が行われる。ソレノイド１１ｓ〜１４ｓが断電されると、リターンスプリングの付勢力により弁体が閉弁位置に復帰して燃料噴射が停止する。電磁弁１１および１２は、同時に開弁状態にならないように駆動制御される。また、電磁弁１３および１４は、同時に開弁状態にならないように駆動制御される。
【００２１】
噴射制御装置１０は、マイコン１５、噴射制御ＩＣ１６、昇圧回路部１７、駆動回路１８などを備えている。なお、本実施形態では、噴射制御ＩＣ１６が、昇圧回路部１７の動作を制御する動作制御部に相当する。マイコン１５は、装置の動作全般を制御する。マイコン１５は、インジェクタ駆動要求時、駆動信号線ＳＬ１〜ＳＬ４を介して、電磁弁１１〜１４のそれぞれについての開弁および閉弁を指令するための駆動要求信号を噴射制御ＩＣ１６に送信する。
【００２２】
マイコン１５は、インジェクタ駆動要求時、電磁弁１１〜１４に流す電流値を指令するための要求電流値を、通信ラインＣＬを介した通信により噴射制御ＩＣ１６に送信する。マイコン１５は、故障信号線ＳＬ５を介して、噴射制御ＩＣ１６から昇圧回路部１７などの故障に関する故障情報を表す故障情報信号を受信し、その故障情報信号に基づいて故障発生時の各種制御を実行する。
【００２３】
噴射制御ＩＣ１６は、駆動要求のあるインジェクタに対応した電磁弁１１〜１４に要求電流値に基づいた電流を供給する。噴射制御装置１０には、図示しない車載バッテリから出力されるバッテリ電圧ＶＢが直流電源線Ｌｄを通じて供給されている。なお、上記車載バッテリは、直流電源に相当し、バッテリ電圧ＶＢは直流電圧に相当する。端子ＩＮＪ１＋〜ＩＮＪ４＋と、端子ＩＮＪ１−〜ＩＮＪ４−との間には、それぞれソレノイド１１ｓ〜１４ｓが接続されている。
【００２４】
駆動開始直後に電磁弁１１〜１４を高速に開弁させるため、昇圧回路部１７は、電磁弁１１〜１４にピーク電流を流すための昇圧電圧Ｖboostを生成する。なお、昇圧電圧Ｖboostは、バッテリ電圧ＶＢを昇圧して生成される。昇圧回路部１７は、コイルＬ１、Ｌ２、コンデンサＣｉ、Ｃｏ、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタからなるスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ダイオードＤ１、Ｄ２、電流検出用のシャント抵抗Ｒｓ１などを備えている。
【００２５】
コイルＬ１、Ｌ２の各一方の端子は、直流電源線Ｌｄに接続されているとともに、平滑用のコンデンサＣｏを介して回路の基準電位となるグランド電位（０Ｖ）が与えられるグランド線Ｌｇに接続されている。コイルＬ１、Ｌ２の各他方の端子は、それぞれダイオードＤ１、Ｄ２を順方向に介して、昇圧電圧Ｖboostを出力するための出力電源線Ｌｏに接続されている。
【００２６】
出力電源線Ｌｏとグランド線Ｌｇとの間には、昇圧電圧Ｖboostを充電するためのコンデンサＣｏが接続されている。また、コイルＬ１、Ｌ２の各他方の端子は、それぞれスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のソース・ドレイン間を介してシャント抵抗Ｒｓ１の一方の端子に接続されている。シャント抵抗Ｒｓ１の他方の端子は、グランド線Ｌｇに接続されている。
【００２７】
上記構成において、コイルＬ１およびスイッチング素子ＳＷ１により、バッテリ電圧ＶＢからコンデンサＣｏを充電するための充電電流に相当する昇圧電流Ｉ１を生成する充電電流生成部１９が構成される。また、コイルＬ２およびスイッチング素子ＳＷ２により、バッテリ電圧ＶＢからコンデンサＣｏを充電するための充電電流に相当する昇圧電流Ｉ２を生成する充電電流生成部２０が構成される。つまり、この場合、１つのコンデンサＣｏに対し、複数系統の充電電流生成部１９、２０から充電電流を供給することが可能な構成となっている。
【００２８】
このような構成によれば、コイルＬ１、スイッチング素子ＳＷ１、ダイオードＤ１およびコンデンサＣｏにより一つの昇圧型スイッチング電源回路が構成され、コイルＬ２、スイッチング素子ＳＷ２、ダイオードＤ２およびコンデンサＣｏによりもう一つの昇圧型スイッチング電源回路が構成されることになる。つまり、この場合、昇圧回路部１７は、２系統の昇圧型スイッチング電源回路を備えているとも言える。ただし、この場合、昇圧電圧Ｖboostを充電するコンデンサＣｏは１つであり、２つの系統で共用化されている。
【００２９】
なお、コイルＬ１、Ｌ２は、それぞれのインダクタンス値が等しい値のものが用いられている。また、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、同程度のサイズ、つまり同程度のオン抵抗を持つものが用いられている。さらに、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、同一の駆動周波数で駆動されるようになっている。したがって、充電電流生成部１９、２０によるコンデンサＣｏに対する充電能力は、概ね同等となっている。
【００３０】
噴射制御ＩＣ１６は、図示しない分圧回路などを介して出力電源線Ｌｏの電圧を検出するとともに、シャント抵抗Ｒｓ１の端子電圧に基づいて直流電源線ＬｄからコイルＬ１、Ｌ２を通じて流れる電流を検出する。噴射制御ＩＣ１６は、それらの検出値に基づいて、昇圧電圧Ｖboostが目標値に一致するようにスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２の駆動を制御する。詳細は後述するが、このような制御により、コイルＬ１、Ｌ２に蓄積されたエネルギがダイオードＤ１、Ｄ２を通してコンデンサＣｏに移され、昇圧動作が行われる。
【００３１】
駆動回路１８は、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタＭｓ１〜Ｍｓ４（以下、気筒ＭＯＳとも呼ぶ）、Ｍ２、Ｍ３（以下、放電ＭＯＳとも呼ぶ）、シャント抵抗Ｒｓ２、Ｒｓ３、ゲート抵抗Ｒｇ１〜Ｒｇ６を備えている。トランジスタＭｓ１、Ｍｓ２は、それぞれ端子ＩＮＪ１−、ＩＮＪ２−および電流検出用のシャント抵抗Ｒｓ２の一方の端子の間に接続されている。
【００３２】
トランジスタＭｓ３、Ｍｓ４は、それぞれ端子ＩＮＪ３−、ＩＮＪ４−および電流検出用のシャント抵抗Ｒｓ３の一方の端子の間に設けられている。シャント抵抗Ｒｓ２、Ｒｓ３の各他方の端子は、グランド線Ｌｇに接続されている。トランジスタＭｓ１〜Ｍｓ４の各ゲートには、それぞれゲート抵抗Ｒｇ１〜Ｒｇ４を介して噴射制御ＩＣ１６から出力される駆動信号が与えられている。
【００３３】
マイコン１５は、電磁弁１１〜１４のそれぞれについて、開弁および閉弁を指令する駆動要求信号を出力する。噴射制御ＩＣ１６は、駆動要求信号に基づいて電磁弁１１〜１４の中から通電を行うものを選択し、駆動要求信号が開弁を指令する期間（＝駆動期間）、その電磁弁に対応して設けられた気筒ＭＯＳをオン駆動する。
【００３４】
トランジスタＭ２は、出力電源線Ｌｏと、端子ＩＮＪ１＋およびＩＮＪ２＋との間に接続されている。トランジスタＭ３は、出力電源線Ｌｏと、端子ＩＮＪ３＋およびＩＮＪ４＋との間に接続されている。トランジスタＭ２、Ｍ３の各ゲートには、それぞれゲート抵抗Ｒｇ５、Ｒｇ６を介して噴射制御ＩＣ１６から出力される駆動信号が与えられている。
【００３５】
噴射制御ＩＣ１６は、駆動要求信号に基づいて電磁弁１１〜１４の中から通電を行うものを選択し、その電磁弁に対応して設けられた放電ＭＯＳをオン駆動する。そして、噴射制御ＩＣ１６は、抵抗Ｒ２、Ｒ３の端子電圧に基づいて検出される電磁弁１１〜１４への通電電流（駆動電流）の検出値がピーク電流指令値（要求電流値）に達すると、放電ＭＯＳをオフ駆動する。
【００３６】
次に、上記構成の作用について説明する。
噴射制御ＩＣ１６は、昇圧回路部１７を単一系統駆動および複数系統駆動の２種類の駆動方式で駆動することが可能となっている。単一系統駆動では、充電電流生成部１９、２０のうちいずれか１つからコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作が制御される。また、複数系統駆動では、充電電流生成部１９、２０の双方からコンデンサＣｏに対して交互に充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作が制御される。以下、単一系統駆動および複数系統駆動の詳細について図２を用いて説明する。
【００３７】
［１］単一系統駆動
この場合、充電電流生成部１９からコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作が制御される場合を例に説明する。なお、この場合、充電電流生成部２０では、スイッチング素子ＳＷ２が常時オフされており、昇圧電流Ｉ２によるコンデンサＣｏの充電は行われない。
【００３８】
期間Ｔ１では、スイッチング素子ＳＷ１がオンとなる（ＳＷ１：ｏｎ）。そのため、期間Ｔ１には、「直流電源線Ｌｄ→コイルＬ１→スイッチング素子ＳＷ１→シャント抵抗Ｒｓ１→グランド線Ｌｇ」という通電経路（以下、第１オン通電経路と呼ぶ）が形成される。スイッチング素子ＳＷ１がターンオンされると、コイルＬ１に昇圧電流Ｉ１が流れる。
【００３９】
ただし、コイルＬ１にインダクタンス成分が存在するため、それにより電流の増加が抑えられる。そのため、昇圧電流Ｉ１の波形としては、図示するような波形、つまり増加する積分波形となる。この場合、昇圧電流Ｉ１がコンデンサＣｏ側には流れないため、コンデンサＣｏの充電は行われない。そのため、期間Ｔ１では、昇圧電圧Ｖboostが変化することはない。
【００４０】
期間Ｔ２では、スイッチング素子ＳＷ１がオフとなる（ＳＷ：ｏｆｆ）。そのため、期間Ｔ２には、「コイルＬ１→ダイオードＤ１→コンデンサＣｏ→グランド線Ｌｇ」という通電経路（以下、第１オフ通電経路と呼ぶ）が形成される。スイッチング素子ＳＷ１がターンオフされると、コイルＬ１に流れていた昇圧電流Ｉ１は、スイッチング素子ＳＷ１を介した通電経路が無くなることから、ダイオードＤ１を介してコンデンサＣｏへと流れる。
【００４１】
ただし、コンデンサＣｏに静電容量成分が存在するため、それにより電流は徐々に減少することになり、昇圧電流Ｉ１の波形としては、図示するような波形、つまり減少する積分波形となる。この場合、スイッチング素子ＳＷ１がオンである期間Ｔ１にコイルＬ１に蓄えられたエネルギがコンデンサＣｏに移される。そのため、期間Ｔ２では、昇圧電圧Ｖboostは増加する。
【００４２】
期間Ｔ３以降、スイッチング素子ＳＷ１が所定の駆動周波数でオンオフ駆動されることにより、期間Ｔ１、Ｔ２と同様の動作が繰り返される。その結果、昇圧電圧Ｖboostは、徐々に上昇し、所定時間Ｔａの経過後に目標値に達することになる。
【００４３】
［２］複数系統駆動
期間Ｔ１では、スイッチング素子ＳＷ１がオンとなり（ＳＷ１：ｏｎ）、スイッチング素子ＳＷ２がオフとなる（ＳＷ２：ｏｆｆ）。そのため、期間Ｔ１には、充電電流生成部１９側にて第１オン通電経路が形成される。そのため、昇圧電流Ｉ１は、単一系統駆動時における期間Ｔ１の昇圧電流Ｉ１と同様、増加する積分波形となる。
【００４４】
また、期間Ｔ１には、充電電流生成部２０側にて「コイルＬ２→ダイオードＤ２→コンデンサＣｏ→グランド線Ｌｇ」という通電経路（以下、第２オフ通電経路と呼ぶ）が形成される。しかし、この期間Ｔ１の以前にコイルＬ２に電流が流されていないため、昇圧電流Ｉ２はゼロのまま変化しない。また、コイルＬ２にエネルギが蓄えられていないことから、コンデンサＣｏの充電も行われず、昇圧電圧Ｖboostも変化しない。
【００４５】
期間Ｔ２では、スイッチング素子ＳＷ１がオフとなり（ＳＷ１：ｏｆｆ）、スイッチング素子ＳＷ２がオンとなる（ＳＷ２：ｏｎ）。そのため、期間Ｔ２には、充電電流生成部１９側にて第１オフ通電経路が形成される。そのため、昇圧電流Ｉ１は、単一系統駆動時における期間Ｔ２の昇圧電流Ｉ１と同様、減少する積分波形となる。
【００４６】
また、期間Ｔ２には、充電電流生成部２０側にて「直流電源線Ｌｄ→コイルＬ２→スイッチング素子ＳＷ２→シャント抵抗Ｒｓ１→グランド線Ｌｇ」という通電経路（以下、第２オン通電経路と呼ぶ）が形成される。そのため、昇圧電流Ｉ２は、単一系統駆動時における期間Ｔ１の昇圧電流Ｉ１と同様、増加する積分波形となる。
【００４７】
この期間Ｔ２では、スイッチング素子ＳＷ１がオンである期間Ｔ１にコイルＬ１に蓄えられたエネルギがコンデンサＣｏに移される。そのため、期間Ｔ２では、充電電流生成部１９から供給される昇圧電流Ｉ１によりコンデンサＣｏの充電が行われ、それにより昇圧電圧Ｖboostが増加する。
【００４８】
期間Ｔ３では、スイッチング素子ＳＷ１がオンとなり（ＳＷ１：ｏｎ）、スイッチング素子ＳＷ２がオフとなる（ＳＷ２：ｏｆｆ）。そのため、期間Ｔ３には、充電電流生成部１９側にて第１オン通電経路が形成される。そのため、昇圧電流Ｉ１は、単一系統駆動時における期間Ｔ１の昇圧電流Ｉ１と同様、増加する積分波形となる。
【００４９】
また、期間Ｔ３には、充電電流生成部２０側にて第２オフ通電経路が形成される。そのため、昇圧電流Ｉ２は、単一系統駆動時における期間Ｔ２の昇圧電流Ｉ１と同様、減少する積分波形となる。
【００５０】
この期間Ｔ３では、スイッチング素子ＳＷ２がオンである期間Ｔ２にコイルＬ２に蓄えられたエネルギがコンデンサＣｏに移される。そのため、期間Ｔ３では、充電電流生成部２０から供給される昇圧電流Ｉ２によりコンデンサＣｏの充電が行われ、それにより昇圧電圧Ｖboostが増加する。
【００５１】
期間Ｔ４以降、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２が所定の駆動周波数で交互にオンオフ駆動されることにより、期間Ｔ２、Ｔ３と同様の動作が繰り返される。その結果、昇圧電圧Ｖboostは、単一系統駆動時よりも素早く上昇し、所定時間Ｔａよりも短い所定時間Ｔｂの経過後に目標値に達することになる。
【００５２】
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態の昇圧回路部１７では、コンデンサＣｏに対する充電電流の供給経路が複数系統化されている。そのため、コンデンサＣｏに対する充電能力、つまり昇圧電圧Ｖboostの生成能力を切り替えることが可能となる。具体的には、コンデンサＣｏに対する充電を行う系統の数を多くするほど昇圧電圧Ｖboostの生成能力が高くなり、コンデンサＣｏに対する充電を行う系統の数を少なくするほど昇圧電圧Ｖboostの生成能力が低くなる。そのため、多段噴射やオーバーラップ噴射など、噴射の間隔が短くなるケースであっても、複数の充電電流生成部１９、２０を用いてコンデンサＣｏに対する充電を行うことで昇圧電圧Ｖboostの生成能力を高めれば、昇圧電圧Ｖboostが所望の目標値に到達するまでに要する時間が短縮されるため、目標値よりも低い昇圧電圧Ｖboostでピーク電流制御が行われることがなくなる。したがって、本実施形態によれば、要求される燃料噴射の間隔に関係なく、所望する昇圧電圧Ｖboostによるピーク電流制御を行うことが可能となり、その結果、噴射量のばらつきを低減することができる。
【００５３】
このような本実施形態により得られる効果は、充電電流の供給経路が複数系統化されていない、つまり単一の充電電流供給経路しか有さない従来の構成（以下、比較例と呼ぶ）と比較することで一層明確になる。そこで、以下では、本実施形態と比較例とを比較しつつ、本実施形態により得られる効果を説明する。
【００５４】
すなわち、インジェクタ＃１〜＃４を駆動制御する際、電磁弁１１〜１４を速やかに開弁させるため、昇圧電圧Ｖboostを用いて駆動電流をピーク電流まで到達させることになる。このとき、駆動電流が流れることで昇圧電圧Ｖboostが低下する。そこで、昇圧回路部１７の動作により、昇圧電圧Ｖboostを再び目標値まで昇圧させる。そして、その後に次の噴射が行われる。
【００５５】
しかし、例えば多段噴射時など噴射間隔を短くする要求があるとき、比較例では次のような問題が生じる。すなわち、図３の上段に示すように、比較例では、１段目の駆動制御後、昇圧電圧Ｖboostが目標値まで戻らない（昇圧されない）状態のまま、２段目の駆動制御が開始されるため、駆動電流がピーク電流に達するまでに比較的長い時間を要してしまう。
【００５６】
その結果、比較例では、開弁タイミングが遅れて要求値通りの噴射量が得られない問題が生じる。また、このような問題は３段目以降も引き続き生じるばかりか、段数を重ねる度に一層顕著になる。つまり、段数を重ねるほど、低い電圧値の昇圧電圧Ｖboostでの駆動制御が行われることになり、最悪の場合には開弁すらできない、といった状況に陥る可能性もある。
【００５７】
このような比較例に対し、本実施形態では、噴射間隔を短くする要求があるときには、複数の充電電流生成部１９、２０を用いてコンデンサＣｏに対する充電を行うことで昇圧電圧Ｖboostの生成能力を高めることができる。このようにすれば、図３の下段に示すように、昇圧電圧Ｖboostが所望の目標値に到達するまでに要する時間が短縮されるため、噴射間隔が短い場合でも、目標値に達した昇圧電圧Ｖboostで駆動制御を行うことができる。
【００５８】
また、噴射制御ＩＣ１６は、２つの充電電流生成部１９、２０からコンデンサＣｏに対して交互に充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作を制御する複数系統駆動を実行することができる。充電電流生成部１９、２０では、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２がオンの期間にコイルＬ１、Ｌ２にエネルギが蓄えられる。そして、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２がオフの期間にコイルＬ１、Ｌ２に蓄えられたエネルギが放出され、コンデンサＣｏに対する充電が行われる。
【００５９】
つまり、複数系統駆動では、一方の充電電流生成部１９でコイルＬ１にエネルギを蓄えるとともに他方の充電電流生成部２０でコイルＬ２からエネルギを放出してコンデンサＣｏを充電する期間と、他方の充電電流生成部２０でコイルＬ２にエネルギを蓄えるとともに一方の充電電流生成部１９でコイルＬ１からエネルギを放出してコンデンサＣｏを充電する期間と、が交互に繰り返される。このようにすれば、コンデンサＣｏへの充電が常時行われることになるため、昇圧電圧Ｖboostが必要とされる目標値に達するまでの時間を一層短縮することができる。したがって、本実施形態によれば、噴射の間隔が一層短くなるようなケースであっても、噴射量のばらつきを低減することが可能となる。
【００６０】
また、噴射制御ＩＣ１６は、充電電流生成部１９、２０のうちいずれか１つのからコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作を制御する単一系統駆動を実行することもできる。燃料の噴射間隔を短くする要求が無いとき、例えば単発噴射時などには、昇圧回路部１７の昇圧能力が低くても、昇圧電圧Ｖboostが低下したまま噴射が行われてしまうおそれはない。
【００６１】
そこで、多段噴射時など噴射間隔を短くする要求が有るときには前述した複数系統駆動を実行し、単発噴射時など噴射間隔を短くする要求が無いときには単一系統駆動を実行するように、駆動方式を使い分けるとよい。このようにすれば、単発噴射時などにおいて、昇圧回路部１７での電力消費やスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２などの回路素子の発熱を必要最小限に抑えることができるという効果が得られる。
【００６２】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図４を参照して説明する。
第１実施形態では、充電電流生成部１９のコイルＬ１と、充電電流生成部２０のコイルＬ２とは、それぞれのインダクタンス値が等しい値のものを用いていたが、インダクタンス値が異なるものを用いてもよい。そこで、第２実施形態では、コイルＬ１のインダクタンス値が、コイルＬ２のインダクタンス値よりも小さくなっている。
【００６３】
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態では、第１実施形態と同様、噴射制御ＩＣ１６は、昇圧回路部１７を単一系統駆動および複数系統駆動の２種類の駆動方式で駆動することが可能である。そして、図４に示すように、本実施形態では、各部の動作状態、昇圧電流波形、昇圧電圧波形などについても、第１実施形態と同様の様相となる。したがって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果が得られる。
【００６４】
ただし、この場合、単一系統駆動については、インダクタンス値が小さいコイルＬ１を有する充電電流生成部１９を用いた場合と、インダクタンス値が大きいコイルＬ２を有する充電電流生成部２０を用いた場合とで、その昇圧能力が異なる。すなわち、図４に示すように、充電電流生成部２０を用いた場合の昇圧電流Ｉ２は、充電電流生成部１９を用いた場合の昇圧電流Ｉ１に比べ、急峻に立ち上がり、さらにそのピーク値も高くなっている。
【００６５】
このようになる理由は、コイルＬ２のインダクタンス値がコイルＬ１のインダクタンス値よりも大きいことから、スイッチング素子ＳＷ２のオン期間にコイルＬ２に蓄えられるエネルギが、スイッチング素子ＳＷ１のオン期間にコイルＬ１に蓄えられるエネルギよりも大きくなるためである。このようなことから、充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動時には、充電電流生成部１９を用いた単一系統駆動時に比べ、コンデンサＣｏへの充電量が大きくなり、昇圧電圧Ｖboostの上昇の傾きも急峻になる。
【００６６】
そのため、充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動時には、充電電流生成部１９を用いた単一系統駆動時に比べ、昇圧電圧Ｖboostが素早く上昇する。このようなことから、本実施形態では、充電電流生成部１９を用いた単一系統駆動時、充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動時および複数系統駆動時のそれぞれにおける昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの所定時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃは、図４や下記（１）式に示すような関係となる。
Ｔｃ＜Ｔｂ＜Ｔａ      …（１）
【００６７】
すなわち、充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動を実行した場合、充電電流生成部１９を用いた単一系統駆動を実行した場合に比べ、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間が短縮される。したがって、要求される燃料の噴射間隔に応じて、比較的昇圧能力が低い充電電流生成部１９を用いた単一系統駆動を実行するか、比較的昇圧能力が高い充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動を実行するかを切り替える、といった使い分けが可能となる。
【００６８】
さらに、複数系統駆動を実行した場合、充電電流生成部２０を用いた単一系駆動を実行した場合に比べ、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間が短縮される。したがって、本実施形態によっても、第１実施形態と同様、噴射間隔を短くする要求の有無に応じて、単一系統駆動と複数系統駆動とを使い分けることが可能となる。
【００６９】
このように、本実施形態では、昇圧回路部１７について、コイルＬ１、Ｌ２をインダクタンス値の異なる組み合わせとすることにより、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの所定時間が異なる３種類の昇圧能力を実現している。そのため、本実施形態によれば、噴射間隔を短くする要求の有無に加え、駆動間隔の長さ要求に対する駆動制御を細分化し、３つのパターンの駆動制御（３種類の昇圧能力）から、車両の運転モードに応じた最適な昇圧能力を選択することができる、といった効果が得られる。
【００７０】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図５を参照して説明する。
第１実施形態では、充電電流生成部１９のスイッチング素子ＳＷ１と、充電電流生成部２０のスイッチング素子ＳＷ２とは、同一の駆動周波数で駆動されるようになっていたが、互いに異なる駆動周波数で駆動してもよい。そこで、第３実施形態では、スイッチング素子ＳＷ１の駆動周波数が、スイッチング素子ＳＷ２の駆動周波数よりも低くなるように設定されている。この場合、具体的には、スイッチング素子ＳＷ１の駆動周波数は、スイッチング素子ＳＷ２の駆動周波数の１／２になっている。
【００７１】
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態では、単一系統駆動について、スイッチング素子ＳＷ１の駆動周波数が低い充電電流生成部１９を用いた場合と、スイッチング素子ＳＷ２の駆動周波数が高い充電電流生成部２０を用いた場合とで、その昇圧能力が異なる。すなわち、図５に示すように、充電電流生成部２０を用いた場合の昇圧電流Ｉ２は、スイッチング素子ＳＷ２の駆動周波数が高いため、昇圧電流Ｉ１に比べてピーク値が小さい。
【００７２】
そのため、スイッチング素子ＳＷ２のオン期間にコイルＬ２に蓄えられるエネルギが、スイッチング素子ＳＷ１のオン期間にコイルＬ１に蓄えられるエネルギよりも小さい。このようなことから、充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動時には、充電電流生成部１９を用いた単一系統時に比べ、１周期毎のコンデンサＣｏへの充電量が小さくなり、１周期毎の昇圧電圧Ｖboostの上昇分も小さくなる。
【００７３】
しかし、充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動時には、充電電流生成部１９を用いた単一系統時に比べ、駆動周波数が高いことから、スイッチング素子ＳＷ２の駆動回数（オンオフの繰り返し回数）が多くなり、その結果、昇圧電圧Ｖboostのトータル上昇分が大きくなる。そのため、充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動時に昇圧電圧Ｖboostが目標値に到達するまでの所定時間Ｔｂは、充電電流生成部１９を用いた単一系統時に昇圧電圧Ｖboostが目標値に到達するまでの所定時間Ｔａに比べて短い時間となる。
【００７４】
本実施形態のように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２の駆動周波数を異ならせることにより、単一系統駆動についても２種類の昇圧能力を実現することができる。したがって、本実施形態によっても、第２実施形態と同様、要求される燃料の噴射間隔に応じて、比較的昇圧能力が低い充電電流生成部１９を用いた単一系統駆動を実行するか、比較的昇圧能力が高い充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動を実行するかを切り替える、といった使い分けが可能となる。
【００７５】
なお、本実施形態においても、複数系統駆動を実行する際には、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２の駆動周波数を同一にすればよい。このようにすれば、第１実施形態と同様の複数系統駆動を実現することができる。したがって、本実施形態によっても、第２実施形態と同様、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの所定時間が異なる３種類の昇圧能力を実現することができ、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について図６を参照して説明する。
本実施形態では、噴射制御ＩＣ１６は、昇圧回路部１７による昇圧動作の実行時、昇圧電圧Ｖboostを常時モニタし、昇圧電圧Ｖboostが上昇しない状態を検出すると、充電電流生成部１９、２０のうち、その際に動作していたものが故障したと判断する。つまり、噴射制御ＩＣ１６は、充電電流生成部１９、２０の故障を検出する故障検出部としての機能を有する。
【００７７】
本実施形態では、第１実施形態と同様、噴射制御ＩＣ１６は、昇圧回路部１７を単一系統駆動および複数系統駆動の２種類の駆動方式で駆動することが可能である。したがって、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用および効果が得られる。さらに、本実施形態では、充電電流生成部１９、２０の故障が検出された際に実施される制御が追加されている。以下、図６を参照して故障検出時の制御内容について説明する。
【００７８】
この場合、時刻ｔ１〜ｔ２の期間には、充電電流生成部１９を用いた単一系統駆動が実行されている。ここで、コイルＬ１またはスイッチング素子ＳＷ１が故障した場合、スイッチング素子ＳＷ１のオン期間にコイルＬ１に昇圧電流Ｉ１が流れなくなる。そうすると、スイッチング素子ＳＷ１のオフ期間にコンデンサＣｏが充電されなくなり、昇圧電圧Ｖboostが上昇しなくなる。
【００７９】
噴射制御ＩＣ１６は、スイッチング素子ＳＷ１のオフ期間に昇圧電圧Ｖboostが上昇しない状態を検出すると、充電電流生成部１９が故障したと判断する。噴射制御ＩＣ１６は、時刻ｔ２の時点にて、充電電流生成部１９の故障を検出すると、その充電電流生成部１９に代えて充電電流生成部２０を動作させる。すなわち、この場合、噴射制御ＩＣ１６は、スイッチング素子ＳＷ１の駆動を停止するとともに、充電電流生成部２０のスイッチング素子ＳＷ２のオンオフ駆動を開始する。これにより、昇圧回路部１７による昇圧動作を継続させることが可能となる。
【００８０】
また、この際、噴射制御ＩＣ１６は、充電電流生成部１９が故障したことを表す故障情報信号をマイコン１５に送信する。マイコン１５は、受信した故障情報信号に基づいて、充電電流生成部１９に故障が発生したと判断すると、故障警告灯（ＭＩＬランプ）を点灯させるなどしてＥＣＵ内部にて異常が生じたことをユーザに報知する。
【００８１】
このようにすれば、充電電流生成部１９、２０のうちいずれか一方の系統を用いた単一系統駆動を実行している際、その一方の系統が故障したとしても、他方の系統を用いた単一系統駆動を実行するように切り替えて昇圧動作が継続される。そのため、本実施形態によれば、単一系統駆動の実行時、充電電流生成部１９、２０のうち一方に故障が生じたとしても、昇圧電圧Ｖboostが上昇せずに電磁弁１１〜１４の開閉ができなくなりエンストを引き起こす、といった不具合が生じることを回避することができる。
【００８２】
なお、噴射制御ＩＣ１６は、複数系統駆動を実行している際、充電電流生成部１９、２０のうち一方に故障が生じた場合、次のような制御を実行することも可能である。すなわち、噴射制御ＩＣ１６は、複数系統駆動の実行中、充電電流生成部１９、２０のうち一方、例えば充電電流生成部１９が故障したことを検出すると、充電電流生成部１９、２０のうち他方、つまり充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動を実行するように動作を切り替える。
【００８３】
このようにすれば、複数系統駆動の実行中に充電電流生成部１９、２０のいずれか一方に故障が生じた場合でも、単一系統駆動の実行に切り替えることで昇圧回路部１７による昇圧動作を継続させることが可能となる。ただし、この場合、故障発生後は、故障発生以前に比べ、昇圧回路部１７の昇圧能力が大きく低下し、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間が長くなる可能性がある。
【００８４】
そこで、噴射制御ＩＣ１６は、故障を検出したことにより、複数系統駆動から充電電流生成部２０を用いた単一系統駆動に切り替える際、スイッチング素子ＳＷ２の駆動周波数を高めるようにするとよい。このようにすれば、故障発生後における昇圧能力を高めることができ、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間の増加を極力短く抑えることができる。
【００８５】
（第５実施形態）
以下、第５実施形態について図７および図８を参照して説明する。
充電電流生成部１９、２０のコイルＬ１、Ｌ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２の態様は、常に一定ではなく、バッテリ電圧ＶＢの電圧値、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のオン抵抗、コンデンサＣｏの充電状態など、種々の要因により変動する。例えば、電流Ｉ１、Ｉ２のピーク値は、バッテリ電圧ＶＢが高くなるほど高い値となる。そして、コイルＬ１、Ｌ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２のピーク値が高くなれば、その分だけ昇圧回路部１７の昇圧能力も高まることになる。ただし、電流Ｉ１、Ｉ２のピーク値が高くなり過ぎると、コイルＬ１、Ｌ２のインダクタンス値が直流重畳特性により低下し、その結果、昇圧回路部１７の昇圧能力が逆に低下してしまうことになる。
【００８６】
以下、コイルＬ１、Ｌ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２のピーク値と昇圧回路部１７の昇圧能力の関係について、噴射制御ＩＣ１６が充電電流生成部１９を用いた単一系統駆動を実行する場合を例に説明する。なお、以下の説明では、コイルＬ１に流れる電流Ｉ１のピーク値が「小」のときをパターンＡ（電流：小）と呼び、「中」のときをパターンＢ（電流：中）と呼び、「大」のときをパターンＣ（電流：大）と呼ぶこととする。なお、パターンＣ（電流：大）のとき、コイルＬ１のインダクタンス値が直流重畳特性により低下するものとする。
【００８７】
図７に示すように、パターンＢ（電流：中）では、パターンＡ（電流：小）に比べ、電流Ｉ１のピーク値が高くなることからコンデンサＣｏへの充電量が大きくなり、その分だけ昇圧電圧Ｖboostが素早く上昇する。そのため、パターンＢ（電流：中）では、パターンＡ（電流：小）に比べ、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間が短縮される。
【００８８】
一方、パターンＣ（電流：大）では、パターンＢ（電流：中）に比べ、電流Ｉ１のピーク値が高くなるものの、コイルＬ１のインダクタンス値が低下するため、電流Ｉ１の立ち上がり期間および立ち下がり期間が短くなる。そのため、パターンＣ（電流：大）では、パターンＢ（電流：中）に比べ、コンデンサＣｏへの充電量が小さくなり、その分だけ昇圧電圧Ｖboostの上昇も遅くなる。その結果、パターンＣ（電流：大）では、パターンＢ（電流：中）に比べ、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間が長くなり、パターンＡ（電流：小）と同程度の時間となってしまう。
【００８９】
本実施形態では、このような点を考慮し、噴射制御ＩＣ１６が単一系統駆動を実行する際の制御内容に変更が加えられている。なお、噴射制御装置１０の構成は、上記各実施形態と共通するため、図１も参照しながら説明する。前述したように、噴射制御ＩＣ１６は、コイルＬ１、Ｌ２を通じて流れる電流を検出する機能、つまり電流検出部としての機能を有している。そして、噴射制御ＩＣ１６は、単一系統駆動の実行中、コイルＬ１、Ｌ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２の検出値に基づいて、次のような内容の制御を実行する。
【００９０】
以下、本実施形態の噴射制御ＩＣ１６による単一系統駆動を実行する際の制御内容について、図８に沿って説明する。この場合、充電電流生成部１９からコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作が制御される場合を例に説明する。まず、ステップＳ１０では、コイルＬ１に流れる電流の検出値Ｉが所定の電流閾値Ｉth以下であるか否かが判断される。
【００９１】
なお、電流閾値Ｉthは、コイルＬ１、Ｌ２の直流重畳特性によりインダクタンス値が大きく低下する状態を判断するためのものである。本実施形態では、電流閾値Ｉthは、例えば、インダクタンス値が大きく低下する電流値よりも所定のマージン分だけ低い電流値に設定されている。
【００９２】
コイルＬ１に流れる電流の検出値Ｉが電流閾値Ｉth以下であると判断された場合、ステップＳ１０で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２０に進み、単一系統駆動の実行が継続される。一方、コイルＬ１に流れる電流の検出値Ｉが電流閾値Ｉthを超えていると判断された場合、ステップＳ１０で「ＮＯ」となり、ステップＳ３０に進む。
【００９３】
ステップＳ３０では、充電電流生成部１９だけでなく、充電電流生成部２０からもコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作が制御される。この場合、充電電流生成部１９、２０の双方から同時にコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作が制御される。以下、このような動作のことを、２系統同時駆動とも呼ぶ。
【００９４】
すなわち、この場合、図７に示すように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２が同時にオンオフ駆動されるため、コイルＬ１、Ｌ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２は低く抑えられる。そのため、コイルＬ１、Ｌ２のインダクタンス値が低下することなく、２つの充電電流生成部１９、２０を用いてコンデンサＣｏの充電が行われるため、単一系統駆動時に比べ、昇圧回路部１７の昇圧能力が高まり、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間が短縮される。
【００９５】
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
噴射制御ＩＣ１６は、単一系統駆動の実行中、その単一系統駆動により動作している充電電流生成部のコイルに流れる電流が電流閾値Ｉthを超えたと判断すると、他の充電電流生成部からもコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作を制御するようになっている。そのため、直流重畳特性によりコイルＬ１、Ｌ２のインダクタンス値が低下する前に、別の充電電流生成部も用いてコンデンサＣｏへの充電が行われることになり、コイルＬ１、Ｌ２に流れる電流が低く抑えられる。したがって、各コイルＬ１、Ｌ２のインダクタンス値が低下することなく、２つの充電電流生成部１９、２０を用いてコンデンサＣｏへの充電が行われるため、昇圧回路部１７の昇圧能力が高まり、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間を短縮することができる。
【００９６】
また、この場合、噴射制御ＩＣ１６は、電流Ｉ１またはＩ２が電流閾値Ｉthを超えたと判断すると、充電電流生成部１９、２０の双方から同時にコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作を制御する２系統同時駆動を実行する。つまり、この場合、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２が同時にオンオフ駆動されるため、コイルＬ１、Ｌ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２は、単一系統駆動時の半分程度にまで抑えることができる。このように、２系統同時駆動を実行することにより、コイルＬ１、Ｌ２のインダクタンス値が直流重畳特性により低下する可能性を一層低くすることができる。
【００９７】
（第６実施形態）
以下、第６実施形態について図９〜図１１を参照して説明する。
充電電流生成部１９、２０のコイルＬ１、Ｌ２は、電流が多く流れると温度が上昇して直流抵抗が大きくなる。そうすると、電流Ｉ１、Ｉ２、つまりコンデンサＣｏへの充電電流の立ち上がりや立ち下がりが緩やかになり、昇圧回路部１７の昇圧能力が低下するおそれがある。
【００９８】
以下、コイルＬ１、Ｌ２の温度と昇圧回路部１７の昇圧能力の関係について、噴射制御ＩＣ１６が充電電流生成部１９を用いた単一系統駆動を実行する場合を例に説明する。図９に示すように、コイルＬ１の温度上昇が有る場合、コイルＬ１の温度上昇が無い場合に比べ、電流Ｉ１の立ち上がり期間および立ち下がり期間が長くなり、その分だけ昇圧電圧Ｖboostの上昇が遅くなる。その結果、コイルＬ１の温度上昇が有る場合、コイルＬ１の温度上昇が無い場合に比べ、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間が長くなってしまう。
【００９９】
本実施形態では、このような点を考慮し、噴射制御装置の構成に変更が加えられている。図１０に示すように、本実施形態の噴射制御装置６０は、図１に示した噴射制御装置１０に対し、温度センサ６１を新たに備えている点、マイコン１５に代えてマイコン６２を備えている点、噴射制御ＩＣ１６に代えて噴射制御ＩＣ６３を備えている点などが異なる。
【０１００】
温度センサ６１は、昇圧回路部１７のコイルＬ１、Ｌ２の周辺に設けられており、コイルＬ１、Ｌ２付近の温度を検出し、その検出値を表す温度検出信号Ｓａを出力する。なお、温度センサ６１は、コイルＬ１、Ｌ２自体の温度を検出する構成でもよい。温度センサ６１は、センサ用の電源電圧ＶＣが与えられる電源線Ｌ６１およびグランド線Ｌｇの間に直列接続された抵抗Ｒ６１およびサーミスタ６４を備えている。
【０１０１】
このような構成によれば、コイルＬ１、Ｌ２付近の温度に応じて、抵抗Ｒ６１およびサーミスタ６４の相互接続ノードＮ６１の電圧が変化する。したがって、相互接続ノードＮ６１の信号が、コイルＬ１、Ｌ２付近の温度の検出値を表す温度検出信号Ｓａとしてマイコン６２へと出力される。
【０１０２】
マイコン６２は、温度センサ６１から与えられる温度検出信号Ｓａに基づいて、コイルＬ１、Ｌ２の温度を検出する。この場合、温度センサ６１およびマイコン６２により、温度検出部６５が構成される。マイコン６２は、コイルＬ１、Ｌ２の温度の検出値を、例えば通信ラインＣＬを介した通信により噴射制御ＩＣ６３に送信する。動作制御部に相当する噴射制御ＩＣ６３は、単一系統駆動の実行中、コイルＬ１、Ｌ２の温度の検出値に基づいて、次のような内容の制御を実行する。
【０１０３】
以下、本実施形態の噴射制御ＩＣ６３による単一系統駆動を実行する際の制御内容について、図１１に沿って説明する。この場合、充電電流生成部１９からコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作が制御される場合を例に説明する。まず、ステップＳ１１では、コイルＬ１の温度の検出値Ｔが所定の温度閾値Ｔth以下であるか否かが判断される。
【０１０４】
なお、温度閾値Ｔthは、コイルＬ１、Ｌ２の温度上昇により直流抵抗が大きく増加する状態を判断するためのものである。本実施形態では、温度閾値Ｔthは、例えば、直流抵抗が大きく増加する温度よりも所定のマージン分だけ低い温度に設定されている。
【０１０５】
コイルＬ１の温度の検出値Ｔが温度閾値Ｔth以下であると判断された場合、ステップＳ１１で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２１に進み、単一系統駆動の実行が継続される。一方、コイルＬ１の温度の検出値Ｔが温度閾値Ｉthを超えていると判断された場合、ステップＳ１１で「ＮＯ」となり、ステップＳ３１に進む。
【０１０６】
ステップＳ３１では、充電電流生成部１９だけでなく、充電電流生成部２０からもコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作が制御される。この場合、充電電流生成部１９、２０の双方から同時にコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作が制御される。以下、このような動作のことを、２系統同時駆動とも呼ぶ。
【０１０７】
すなわち、この場合、図９に示すように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２が同時にオンオフ駆動されるため、コイルＬ１、Ｌ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２が低く抑えられ、その結果、それらの温度上昇も低く抑えられる。そのため、コイルＬ１、Ｌ２の直流抵抗が増加することなく、２つの充電電流生成部１９、２０を用いてコンデンサＣｏの充電が行われるため、単一系統駆動時に比べ、昇圧回路部１７の昇圧能力が高まり、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間が短縮される。
【０１０８】
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
噴射制御ＩＣ６３は、単一系統駆動の実行中、その単一系統駆動により動作している充電電流生成部のコイルの温度が温度閾値Ｔthを超えたと判断すると、他の充電電流生成部からもコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作を制御するようになっている。そのため、コイルＬ１、Ｌ２の温度上昇により直流抵抗が大きくなる前に、別の充電電流生成部も用いてコンデンサＣｏへの充電が行われることになり、コイルＬ１、Ｌ２に流れる電流が低く抑えられ、コイルＬ１、Ｌ２の温度上昇も低く抑えられる。したがって、各コイルＬ１、Ｌ２の直流抵抗の増加が低く抑えられた状態で、２つの充電電流生成部１９、２０を用いてコンデンサＣｏへの充電が行われるため、昇圧回路部１７の昇圧能力が高まり、昇圧電圧Ｖboostが目標値に達するまでの時間を短縮することができる。
【０１０９】
また、この場合、噴射制御ＩＣ６３は、コイルＬ１またはＬ２の温度が温度閾値Ｔthを超えたと判断すると、充電電流生成部１９、２０の双方から同時にコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように昇圧回路部１７の動作を制御する２系統同時駆動を実行する。つまり、この場合、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２が同時にオンオフ駆動されるため、コイルＬ１、Ｌ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２は、単一系統駆動時の半分程度にまで抑えることができる。このように、２系統同時駆動を実行することにより、コイルＬ１、Ｌ２の温度上昇、ひいては直流抵抗の増加を一層低減することができる。
【０１１０】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態の複数系統駆動では、２つのスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を交互に駆動するようにしたが、交互でなくともよく、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のオン期間が一部または全部重複するような制御でもよい。このような駆動制御によっても、昇圧時間が短縮される効果を得ることができる。
【０１１１】
ただし、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のオン期間が重複すると、完全に交互に駆動するよりも昇圧時間短縮の効果が小さくなる。なぜなら、直流電源である車載バッテリから供給可能な電力は限られている。また、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のオン期間が重複する場合、その重複期間には車載バッテリから２つのコイルＬ１、Ｌ２へと同時に電力供給が行われることになる。そのため、コイルＬ１、Ｌ２へと同時に電力供給が行われる場合には、１つのコイルＬ１またはＬ２にだけ電力供給が行われる場合と比べると、供給される電力が小さくなる可能性がある。したがって、オン期間が重複するほど、個々のコイルＬ１、Ｌ２への供給電力が小さくなり、その結果、昇圧時間の短縮効果も小さくなる。
【０１１２】
上記各実施形態では、１つのコンデンサＣｏに対し、２系統の充電電流生成部１９、２０から充電電流を供給可能な構成としたが、１つのコンデンサに対し、３系統以上の充電電流生成部から充電電流を供給可能な構成としてもよい。３系統以上の充電電流生成部を設ける場合、複数の充電電流生成部が備えるコイルのうち少なくとも１つのコイルのインダクタンス値を、他のコイルのインダクタンス値と異なる値にすれば、第２実施形態で説明した効果が得られる。また、この場合、複数の充電電流生成部のうち少なくとも２つの充電電流生成部についてスイッチング素子を互いに異なる駆動周波数で駆動するように昇圧回路部の動作を制御すれば、第３実施形態で説明した効果が得られる。
【０１１３】
第５実施形態において、噴射制御ＩＣ１６は、電流Ｉ１またはＩ２が電流閾値Ｉthを超えたと判断すると、充電電流生成部１９、２０の双方から同時にコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を同時にオンオフ駆動するようになっていたが、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のオンオフ駆動のタイミングは同時に限らずともよい。
【０１１４】
第６実施形態において、噴射制御ＩＣ６３は、コイルＬ１またはＬ２の温度が温度閾値Ｔthを超えたと判断すると、充電電流生成部１９、２０の双方から同時にコンデンサＣｏに対して充電電流が供給されるように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を同時にオンオフ駆動するようになっていたが、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のオンオフ駆動のタイミングは同時に限らずともよい。
【０１１５】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【０１１６】
１０、６０…噴射制御装置、１１〜１４…電磁弁、１６、６３…噴射制御ＩＣ、１７…昇圧回路部、１９、２０…充電電流生成部、Ｃｏ…コンデンサ、Ｌ１、Ｌ２…コイル、ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチング素子。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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