(57)【要約】    【課題】  ２つの昇圧回路の使用法を改善することによって、比較的短い時間間隔での燃料噴射を可能としつつ、昇圧回路の出力端子に設けられるコンデンサの寿命を延ばすことができる燃料噴射装置を提供する。    【解決手段】  エンジン１が低回転状態にあり（ＮＥ≦ＮＥＴＨ）、一つの気筒の１燃焼サイクル中の燃料噴射回数ｎＩＮＪが「１」であるときは、一方の昇圧回路から出力される第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１を主昇圧電圧として常に使用し、エンジン１が高回転状態にあるとき（ＮＥ＞ＮＥＴＨ）、または燃料噴射回数ｎＩＮＪが「２」であるときは、第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１と他方の昇圧回路から出力される第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２とを交互に使用する。主昇圧電圧としては、エンジン１の一運転期間毎に第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１と第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２とを交互に使用することが望ましい。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の電圧を昇圧する第１及び第２の昇圧回路と、前記第１または第２の昇圧回路から出力される昇圧電圧を印加することにより開弁し、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記機関の運転状態に基づいて前記燃料噴射弁の駆動制御を実行する制御手段とを備える、内燃機関の燃料噴射装置において、
前記制御手段は、
前記機関の回転数が所定回転数以下である低回転状態では前記第１または第２の昇圧回路の何れか一方のみを使用し、前記機関の回転数が前記所定回転数より高い高回転状態では、前記第１及び第２の昇圧回路を交互に使用するように前記駆動制御を実行することを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記燃料噴射弁が設けられた気筒の１燃焼サイクル中に２回以上の燃料噴射を実行する多段噴射を行うときは、前記第１及び第２の昇圧回路を交互に使用することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記機関の始動から停止までの期間を一運転期間と定義した場合において、前記低回転状態で使用する昇圧回路を一運転期間毎に切り換えることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記機関の始動から停止までの期間を一運転期間と定義した場合において、前記多段噴射を行うときに最初に使用する昇圧回路を一運転期間毎に切り換えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記制御手段は、使用していない昇圧回路の出力電圧を前記昇圧電圧に保持することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に関し、特に電源の電圧を昇圧する昇圧回路を２つ備え、何れか一方の昇圧回路の昇圧電圧を用いて燃料噴射弁を駆動する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、昇圧回路を２つ有するインジェクタ駆動回路を備え、燃料噴射を実行する毎に交互に２つの昇圧回路の昇圧電圧を用いてインジェクタ（燃料噴射弁）を駆動する燃料噴射装置が示されている。昇圧電圧によるインジェクタ駆動を実行すると、昇圧電圧が若干低下するため、２つの昇圧回路の昇圧電圧を交互に使用することによって、比較的短い時間間隔で燃料噴射を実行することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６１１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昇圧回路の出力端子には例えば電解コンデンサのように比較的容量の大きいコンデンサ（以下「出力コンデンサ」という）が使用されるが、上記従来の燃料噴射装置のように、２つの昇圧回路を常に交互に使用すると、２つの出力コンデンサで常に充放電が繰り返されて温度が高い状態が長時間継続する。そのため、出力コンデンサの劣化が早まるという課題がある。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、２つの昇圧回路の使用法を改善することによって、比較的短い時間間隔での燃料噴射を可能としつつ、昇圧回路の出力端子に設けられる出力コンデンサの寿命を延ばすことができる燃料噴射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】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、電源の電圧（ＶＢＡＴ）を昇圧する第１及び第２の昇圧回路（４１，４２）と、前記第１または第２の昇圧回路から出力される昇圧電圧（ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２）を印加することにより開弁し、内燃機関（１）の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁（７）と、前記機関の運転状態に基づいて前記燃料噴射弁の駆動制御を行う制御手段（３０）とを備える、内燃機関の燃料噴射装置において、前記制御手段は、前記機関の回転数（ＮＥ）が所定回転数（ＮＥＴＨ）以下である低回転状態では前記第１または第２の昇圧回路の何れか一方のみを使用し、前記機関の回転数（ＮＥ）が前記所定回転数（ＮＥＴＨ）より高い高回転状態では、前記第１及び第２の昇圧回路を交互に使用するように前記駆動制御を実行することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、機関の回転数が所定回転数以下である低回転状態では第１または第２の昇圧回路の何れか一方のみが使用され、機関の回転数が所定回転数より高い高回転状態では、第１及び第２の昇圧回路が交互に使用される。したがって、燃料噴射の実行頻度が高くなる高回転状態では交互使用が行われて、噴射実行時に必要な昇圧電圧を確保するとともに、低回転状態では１つの昇圧回路のみ使用することで、使用していない昇圧回路の出力コンデンサの温度を低下させて寿命を延ばすことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記制御手段は、前記燃料噴射弁が設けられた気筒の１燃焼サイクル中に２回以上の燃料噴射を実行する多段噴射を行うときは、前記第１及び第２の昇圧回路を交互に使用することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、燃料噴射弁が設けられた気筒の１燃焼サイクル中に２回以上の燃料噴射を実行する多段噴射を行うときは、第１及び第２の昇圧回路が交互に使用されるので、多段噴射実行時において必要な昇圧電圧を確保することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記制御手段は、前記機関の始動から停止までの期間を一運転期間と定義した場合において、前記低回転状態で使用する昇圧回路を一運転期間毎に切り換えることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、低回転状態で使用する昇圧回路が、機関の一運転期間毎に切り換えられるので、２つの昇圧回路の使用頻度を平均化し、一方の出力コンデンサが早期に劣化することを防止できる。また、２つの昇圧回路を常時交互に使用する場合には、機関の低回転状態でも常に２つの昇圧回路の出力コンデンサの充放電が行われるため、出力コンデンサの温度が低くなる期間が全く無い。本発明によれば長い期間においては２つの昇圧回路の使用時間はほぼ等しくなるが、低回転状態で多段噴射を実行しない場合には、一方の昇圧回路の出力コンデンサの充放電が行われない期間があり、出力コンデンサの温度を低下させることが可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記制御手段は、前記機関の始動から停止までの期間を一運転期間と定義した場合において、前記多段噴射を行うときに最初に使用する昇圧回路を一運転期間毎に切り換えることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、多段噴射を行うときに最初に使用する昇圧回路が、機関の一運転期間毎に切り換えられるので、２つの昇圧回路の使用頻度を平均化し、一方の出力コンデンサが早期に劣化することを防止できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前記制御手段は、使用していない昇圧回路の出力電圧を前記昇圧電圧に保持することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、使用していない昇圧回路の出力電圧が昇圧電圧に保持されるので、その昇圧回路の使用を開始するときに、時間遅れなく直ちに必要な昇圧電圧を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す内燃機関の制御を行う制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】内燃機関の燃料噴射弁を駆動する駆動回路の要部の構成を示す回路図である。
【図４】昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図５】燃料噴射弁の駆動電流（ＩＤＤ）及び駆動制御信号（ＳＤＤ）の推移を示すタイムチャートである。
【図６】昇圧電圧（ＶＢＳＴ，ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２）の推移を示すタイムチャートである。
【図７】燃料噴射制御処理（要部）のフローチャートである。
【図８】図７の処理による第１及び第２昇圧電圧（ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２）の使用態様を説明するためのタイムチャートである。
【図９】図７に示す処理の変形例を示すフローチャートである。
【図１０】図９の処理による第１及び第２昇圧電圧（ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２）の使用態様を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関（以下「エンジン」という）１の構成を模式的に示す図である。エンジン１は６気筒のＶ型エンジンであり、吸気通路２、サージタンク４、排気通路１０、及びターボチャージャ（過給機）１２を備えている。エンジン１は、６つの気筒５を有し、＃１，＃２，＃３気筒は第１バンク１５に配置され、＃４，＃５，＃６気筒は第２バンク１６に配置されている。吸気通路２はサージタンク４に接続され、サージタンク４は分岐通路（図示せず）を介して各気筒５の燃焼室に接続されている。各気筒の燃焼室には、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁７及び点火プラグ８（図３参照）が設けられている。エンジン１における点火順序は、＃１気筒→＃４気筒→＃２気筒→＃５気筒→＃３気筒→＃６気筒→＃１気筒である。
【００１８】
吸気通路２には、加圧された空気を冷却するためのインタークーラ３及びスロットル弁１３が設けられている。ターボチャージャ１２は、排気通路１０に設けられ、排気の運動エネルギにより回転駆動されるタービン２１と、シャフト２２を介してタービン２１に連結されたコンプレッサ２３とを備えている。コンプレッサ２３は、吸気通路２に設けられ、エンジン１に吸入される空気の加圧（圧縮）を行う。排気通路１０にはタービン２１をバイパスするバイパス通路１１が接続されており、バイパス通路１１にはウエストゲート弁（以下「ＷＧ弁」という）１４が設けられている。
【００１９】
スロットル弁１３は、スロットルアクチュエータ１３ａによって駆動可能に構成されている。サージタンク４には、吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ３１が設けられ、吸気通路２には吸入空気量ＧＡＩＲを検出する吸入空気量センサ３２が設けられている。また排気通路１０には排気中の酸素濃度を検出することにより、燃焼室内で燃焼する混合気の空燃比ＡＦを検出する空燃比センサ３３が設けられている。
【００２０】
図２は、エンジン１の制御を行う制御系の構成を示すブロック図であり、この制御系は、エンジン１の制御を実行する電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）３０を備えている。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路等を備える周知の構成を有するものである。
【００２１】
ＥＣＵ３０には、上述した吸気圧センサ３１、吸入空気量センサ３２、及び空燃比センサ３３の他、エンジン１のクランク軸の回転角度ＣＡを検出するクランク角センサ３４、車両１００の運転者によるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ３５、エンジン冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサ３６、車速ＶＰを検出する車速センサ３７、及び図示しない他のセンサ（例えば過給圧センサ、吸気温センサ、カム角センサなど）が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ３０に供給される。
【００２２】
ＥＣＵ３０の出力側には、燃料噴射弁７、点火プラグ８、スロットルアクチュエータ１３ａ、及びＷＧ弁１４が接続されている。クランク角センサ３４の検出出力に基づいて、燃料噴射時期、点火時期などの各種タイミング制御が行われるとともに、エンジン回転数ＮＥが算出される。
【００２３】
ＥＣＵ３０は、エンジン運転状態（主としてエンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱＣＭＤ）に応じて、燃料噴射弁７による燃料噴射制御、点火プラグ８による点火制御、ＷＧ弁１４によるタービン駆動制御（過給制御）、及びスロットル弁１３による吸入空気量制御を行う。要求トルクＴＲＱＣＭＤは、主としてアクセルペダル操作量ＡＰに応じて算出され、アクセルペダル操作量ＡＰが増加するほど増加するように算出される。また目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤは目標空燃比ＡＦＣＭＤ及び要求トルクＴＲＱＣＭＤに応じて算出され、目標空燃比ＡＦＣＭＤ及び要求トルクＴＲＱＣＭＤにほぼ比例するように算出される。検出される吸入空気量ＧＡＩＲが目標吸入空気量ＧＡＩＲＣＭＤと一致するように、スロットル弁１３による吸入空気量制御が行われる。
【００２４】
図３は各気筒の燃料噴射弁７を駆動する駆動回路（ＥＣＵ３０に含まれている）の要部の構成を示す回路図である。この図においてソレノイドＬ１〜Ｌ６がそれぞれ＃１〜＃６気筒の燃料噴射弁７のソレノイドに相当する。またＥＣＵ３０に含まれる駆動回路においては、原則として同一機能を有する回路構成部品には同一の符号を付して示している。
【００２５】
ＥＣＵ３０は、バッテリ４０の出力電圧を昇圧する第１及び第２昇圧回路４１及び４２を備えており、第１及び第２昇圧回路４１，４２は、図４に示すように構成され、同一の構成及び機能を有する。すなわち、各昇圧回路４１，４２は、バッテリ４０に接続される入力端子Ｔ１，ソレノイドＬ０，ダイオードＤ０，スイッチング素子としての電界効果トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）Ｑ０，抵抗Ｒ０，コンデンサＣ０，及び出力端子Ｔ２を含み、さらに図示しない回路によってＦＥＴＱ０のゲートにスイッチング信号が供給される。スイッチング信号は、第１昇圧回路４１では第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１が所定電圧ＶＢＳＴ０（例えば６５Ｖ）より低いときに供給され、第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１を上昇させる。第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１が所定電圧ＶＢＳＴ０以上であるときはスイッチング信号は供給されない。コンデンサＣ０の両端電圧が第１昇圧回路４１の出力電圧である第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１に相当する。第２昇圧回路４２の機能も同一であり、コンデンサＣ０の両端電圧が第２昇圧回路４２の出力電圧である第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２に相当する。
【００２６】
第１昇圧回路４１の出力端子Ｔ２は、ＦＥＴＱ１を介してソレノイドＬ１〜Ｌ６の一端に接続され、ソレノイドＬ１〜Ｌ６の一端とグランドと間にはダイオードＤ２が接続されている。第２昇圧回路４２の出力端子Ｔ２は、ＦＥＴＱ２を介してソレノイドＬ１〜Ｌ６の一端に接続されている。ソレノイドＬ１〜Ｌ６の一端には、さらにバッテリ４０の出力端子ＴＢがＦＥＴＱ３及びダイオードＤ１を介して接続されている。ＦＥＴＱ１及びＦＥＴＱ２は、燃料噴射弁７を開弁作動させる際の所定ブースト期間ＴＢＳＴにおいてオンするように制御され、ＦＥＴＱ３は、所定ブースト期間ＴＢＳＴ後において開弁状態を維持するために必要な電流を供給すべくスイッチング制御される。
【００２７】
第１及び第２昇圧回路４１，４２からそれぞれ出力される第１及び第２昇圧電圧ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２は、後述するようにエンジン１の低回転状態では何れか一方のみが使用され、高回転状態では２つの昇圧電圧ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２が交互に使用される。また、エンジン１の負荷が大きくなり、１つの気筒の１燃焼サイクル中に２回の燃料噴射を実行する必要がある場合にも、昇圧電圧ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２が交互に使用される。第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１を使用するときは、ＦＥＴＱ２をオフ状態に維持しつつＦＥＴＱ１をオンさせる一方、第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２を使用するときは、ＦＥＴＱ１をオフ状態に維持しつつＦＥＴＱ２をオンさせるように、ＦＥＴＱ１及びＦＥＴＱ２のオンオフ制御が実行される。
【００２８】
ソレノイドＬ１〜Ｌ６の他端とグランドとの間には、駆動電流ＩＤＤのオンオフを制御するＦＥＴＱ４が接続されており、ＦＥＴＱ４のゲート−ドレイン間にはツェナーダイオードＤ３が接続され、ゲート−ソース間には抵抗Ｒ１が接続されている。ＦＥＴＱ４のゲートには、燃料噴射弁７の駆動信号が供給され、ＦＥＴＱ４がオン状態であるときにソレノイドＬ１〜Ｌ６に駆動電流ＩＤＤが供給される。
【００２９】
本実施形態では、バッテリ電圧ＶＢＡＴは平均的には１２Ｖ程度であり、第１及び第２昇圧電圧ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２はともに６５Ｖ程度である。
【００３０】
図５（ａ）は、駆動電流ＩＤＤの推移を模式的に示す図であり、図５（ｂ）にはＦＥＴＱ４のゲートに供給される駆動制御信号ＳＤＤが示されている。駆動制御信号ＳＤＤは時刻ｔＩＳからｔＩＥの期間においてＦＥＴＱ４をオンさせるように生成される。時刻ｔＩＳから始まる所定ブースト期間ＴＢＳＴにおいて、ＦＥＴＱ１またはＦＥＴＱ２をオンさせることによって、昇圧電圧ＶＢＳＴ１またはＶＢＳＴ２がソレノイドＬ１〜Ｌ６の一端に供給され、燃料噴射弁７を開弁作動させる。
【００３１】
図６は、昇圧電圧の推移を示すタイムチャートであり、図６（ａ）は一つの昇圧回路（昇圧電圧ＶＢＳＴ）を用いて燃料噴射弁７を駆動する例を示し、図６（ｂ）及び（ｃ）は、２つの昇圧回路４１，４２（昇圧電圧ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２）を用いて燃料噴射弁７を駆動する例を示す。時刻ｔ１からｔ２まで、ｔ３からｔ４まで、及びｔ５からｔ６までの期間が、ブースト期間ＴＢＳＴである。時刻ｔ３以後において多段噴射（一つの気筒の１燃焼サイクル中に２回以上の燃料噴射）が必要となった例が示されている。図６は、２回の燃料噴射を短時間のうちに実行する例（２段噴射を実行する例）を示す。
【００３２】
図６（ａ）に示す例では、２段燃料噴射の実行間隔である、時刻ｔ４からｔ５までの時間が比較的短いため、昇圧電圧ＶＢＳＴが所定電圧ＶＢＳＴ０より低い状態で開弁作動が開始される。そのため、開弁作動に要する時間（燃料噴射弁が閉弁状態から全開状態へ移行するのに要する時間）が増加して、燃料噴射量が目標値より小さくなるという問題が発生する。
【００３３】
本実施形態では、例えば図６（ｂ）（ｃ）に示すように、２段噴射の最初の噴射では、第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１が使用され、２回目の噴射では、第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２が使用される。したがって、時刻ｔ５においても所定電圧ＶＢＳＴ０に維持された第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２が噴射実行気筒のソレノイドに印加され、燃料噴射量が目標値より小さくなるという問題を防止できる。また、使用しない方の昇圧電圧（図６では、時刻ｔ１〜ｔ５における第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２）は、所定電圧ＶＢＳＴ０に保持されるので、その昇圧電圧の使用を開始するとき（時刻ｔ５）に、時間遅れなく直ちに必要な昇圧電圧を供給することができる。
【００３４】
図７は、本実施形態の燃料噴射制御処理において昇圧電圧を選択する部分のフローチャートである。この処理は、所定クランク角度（例えば３０度）毎にＥＣＵ３０で実行される。
ステップＳ１１では、次に燃料噴射を実行する気筒（以下「対象気筒」という）ＯＢＪＣＹＬが＃１，＃２，または＃３気筒（第１バンク１５の気筒）であるか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、エンジン回転数ＮＥが所定回転数閾値ＮＥＴＨ（例えば最大回転数ＮＥＭＡＸの１／２に相当する４０００ｒｐｍに設定される）より高いか否かを判別する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の答が否定（ＮＯ）、すなわちエンジン１が低回転状態であるときは、対象気筒ＯＢＪＣＹＬの１燃焼サイクル中の燃料噴射回数ｎＩＮＪが「２」であってかつ次の燃料噴射が２回目の噴射に相当するか否かを判別する（ステップＳ１３）。燃料噴射回数ｎＩＮＪは、エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴＲＱＣＭＤ、エンジン冷却水温ＴＷなどに応じて、図示しない他の処理で設定される。
【００３５】
ステップＳ１３の答が否定（ＮＯ）、すなわちｎＩＮＪ＝１であるとき、またはｎＩＮＪ＝２であって１回目の噴射であるときは、ステップＳ１５に進み、第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１を使用して対象気筒ＯＢＪＣＹＬの燃料噴射弁７を駆動する。一方、ステップＳ１２またはＳ１３の答が肯定（ＹＥＳ）であって、エンジン１が高回転状態にあるとき、または２段噴射における２回目の噴射を実行するときは、ステップＳ１６に進み、第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２を使用して燃料噴射弁７を駆動する。
【００３６】
またステップＳ１１の答が否定（ＮＯ）、すなわち対象気筒ＯＢＪＣＹＬが＃４，＃５，または＃６気筒（第２バンク１６の気筒）であるときは、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１３と同様に燃料噴射回数ｎＩＮＪが「２」であってかつ次の燃料噴射が２回目の噴射に相当するか否かを判別する。ステップＳ１４の答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ１５に進み、肯定（ＹＥＳ）であるときはステップＳ１６に進む。
【００３７】
図８は、図７の処理による第１及び第２昇圧電圧ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２の使用態様を説明するためのタイムチャートである。この図において最上部には対象気筒ＯＢＪＣＹＬが示されており、図８（ａ）〜（ｃ）の「１」は第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１を使用することを示し、「２」は第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２を使用することを示す。
【００３８】
図７の処理によれば、エンジン１が低回転状態にあり、燃料噴射回数ｎＩＮＪが「１」であるときは、常に第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１が使用され（同図（ａ））、エンジン１が高回転状態にあるとき（同図（ｂ））、または燃料噴射回数ｎＩＮＪが「２」であるとき（同図（ｃ））は、第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１と第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２とが交互に使用される。したがって、燃料噴射の実行頻度が高くなる高回転状態または２段噴射を実行するときは交互使用が行われて、噴射実行時に必要な昇圧電圧を確保するとともに、低回転状態では１つの昇圧回路のみを使用することで、使用していない昇圧回路の出力コンデンサの温度を低下させて寿命を延ばすことができる。
【００３９】
［変形例］
図９は、図７の処理の変形例を示すフローチャートである。この処理は、図７の処理にステップＳ２０〜Ｓ２５を追加したものである。
【００４０】
ステップＳ２０では、前回ＶＢＳＴ１使用フラグＦＶＢＳＴ１Ｚが「１」であるか否かを判別する。エンジン１の始動から停止までの期間を一運転期間と定義し、前回ＶＢＳＴ１使用フラグＦＶＢＳＴ１Ｚは、エンジン１の低回転状態かつ燃料噴射回数ｎＩＮＪが「１」であるときに使用する昇圧電圧（以下「主昇圧電圧」という）が、直前の運転期間において第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１であった場合に「１」に設定される。
【００４１】
ステップＳ２０の答が否定（ＮＯ）、すなわち直前の運転期間において主昇圧電圧が第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２であったときは、ステップＳ１１〜Ｓ１６を実行する。したがって、現運転期間では第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１が主昇圧電圧として使用される。
【００４２】
一方、ステップＳ２０の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわち、直前の運転期間において主昇圧電圧が第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１であったときは、ステップＳ２１に進み、対象気筒ＯＢＪＣＹＬが＃１，＃２，または＃３気筒であるか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、エンジン回転数ＮＥが所定回転数閾値ＮＥＴＨより高いか否かを判別する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の答が否定（ＮＯ）であるときは、燃料噴射回数ｎＩＮＪが「２」であり、かつ次の燃料噴射が２回目の噴射に相当するか否かを判別する（ステップＳ２３）。
【００４３】
ステップＳ２３の答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ１６に進み、第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２を使用して対象気筒ＯＢＪＣＹＬの燃料噴射弁７を駆動する。一方、ステップＳ２２またはＳ２３の答が肯定（ＹＥＳ）であるとき、ステップＳ２５に進み、第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１を使用して燃料噴射弁７を駆動する。
【００４４】
またステップＳ２１の答が否定（ＮＯ）、すなわち対象気筒ＯＢＪＣＹＬが＃４，＃５，または＃６気筒であるときは、ステップＳ２４に進んでステップＳ２３と同一の判別を実行し、その答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ１６に進み、肯定（ＹＥＳ）であるときはステップＳ２５に進む。したがって、現運転期間では第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２が主昇圧電圧として使用される。
【００４５】
図１０は、図９の処理による第１及び第２昇圧電圧ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２の使用態様を説明するためのタイムチャートである。
【００４６】
図９の処理によれば、直前の運転期間における主昇圧電圧が第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２であった場合において、エンジン１が低回転状態にあり、燃料噴射回数ｎＩＮＪが「１」であるときは、常に第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１が使用され（同図（ａ））、エンジン１が高回転状態にあるとき（同図（ｂ））、または燃料噴射回数ｎＩＮＪが「２」であるとき（同図（ｃ））は、第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１と第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２とが交互に使用される。２段噴射を実行する場合には、主昇圧電圧である第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１が先に使用される。
【００４７】
一方、直前の運転期間における主昇圧電圧が第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１であった場合において、エンジン１が低回転状態にあり、燃料噴射回数ｎＩＮＪが「１」であるときは、常に第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２が使用され（同図（ｄ））、エンジン１が高回転状態にあるとき（同図（ｅ））、または燃料噴射回数ｎＩＮＪが「２」であるとき（同図（ｆ））は、第１昇圧電圧ＶＢＳＴ１と第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２とが交互に使用される。２段噴射を実行する場合には、主昇圧電圧である第２昇圧電圧ＶＢＳＴ２が先に使用される。
【００４８】
この変形例によれば、主昇圧回路（低回転状態で使用される昇圧回路、２段噴射を実行するときに最初に使用される昇圧回路）が、エンジン１の一運転期間毎に切り換えられるので、２つの昇圧回路４１，４２（昇圧電圧ＶＢＳＴ１，ＶＢＳＴ２）の使用頻度を平均化し、一方の昇圧回路の出力コンデンサＣ０が早期に劣化することを防止できる。また、特許文献１に示される装置にように、２つの昇圧回路を常時交互に使用する場合には、エンジンの低回転状態でも常に２つの昇圧回路の出力コンデンサの充放電が行われるため、出力コンデンサの温度が低くなる期間が全く無い。これに対し、本変形例によれば長い期間においては２つの昇圧回路の使用時間はほぼ等しくなるが、低回転状態で２段噴射を実行しない場合には、一方の昇圧回路の出力コンデンサＣ０の充放電が行われない期間があり、出力コンデンサＣ０の温度を低下させることが可能となる。
本実施形態では、ＥＣＵ３０が制御手段を構成する。
【００４９】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、多段噴射としては２段噴射を行う例を示したが、本発明は燃料噴射回数ｎＩＮＪが「３」以上の多段噴射を実行する場合にも適用可能である。
【００５０】
また上述した実施形態では、６気筒の直噴エンジンを示したが、本発明は他の気筒数のエンジンの燃料噴射装置にも適用可能である。また上述した実施形態では、ターボチャージャを備えるエンジンに本発明を適用したが、ターボチャージャ（過給機）を備えていないエンジンの燃料噴射装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１  内燃機関
３０  電子制御ユニット（制御手段）
４０  バッテリ（電源）
４１  第１昇圧回路
４２  第２昇圧回路
Ｃ０  コンデンサ
Ｌ１〜Ｌ６  ソレノイド
Ｑ０〜Ｑ４  電界効果トランジスタ
【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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