(57)【要約】【課題】インジェクタに開弁動作を行わせるのに必要なエネルギーが大きくなった場合でも、昇圧電圧が大きく低下することを抑制すること、及び開弁電流を通電するための適切な昇圧電圧を確保することが可能なインジェクタの駆動制御装置を提供する。【解決手段】チャージコンデンサ３３から直噴インジェクタ５０に開弁電流が通電される間に、昇圧回路部３０に昇圧動作を行わせるとき、燃料圧力が高くなるほど、チャージコンデンサ３３を充電する際の単位時間当たりの充電電荷量を増加させる。これにより、チャージコンデンサ３３から開弁電流が通電されるときに、その開弁電流の大きさに応じた電荷量がチャージコンデンサ３３に充電される。【選択図】図１
2013142347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内に、直接、燃料を噴射するインジェクタを駆動するためのインジェクタ駆動制御装置であって、
前記内燃機関の気筒内へ噴射すべく、前記インジェクタに導入される燃料の圧力を検出する圧力センサと、
チャージコンデンサを含み、車載バッテリの電圧を用いて当該チャージコンデンサを充電することにより昇圧電圧を生成する昇圧回路と、
前記インジェクタに開弁動作を行わせるべく、前記チャージコンデンサに充電された昇圧電圧を用いて、前記燃料圧力に応じた開弁電流を通電して、前記インジェクタから燃料を噴射させる通電回路と
前記チャージコンデンサから前記インジェクタに開弁電流が通電される間に、前記昇圧回路に昇圧動作を行わせるとき、前記燃料圧力が高くなるほど、前記チャージコンデンサを充電する際の単位時間当たりの充電電荷量を増加させる昇圧制御手段と、を備えることを特徴とするインジェクタ駆動制御装置。
【請求項２】
前記昇圧回路は、チャージコイルとスイッチング素子とを備え、前記スイッチング素子により車載バッテリからチャージコイルへの通電を周期的にオン、オフすることにより、前記チャージコイルに蓄積された磁気エネルギーを電気エネルギーとして放出させて、前記チャージコンデンサに昇圧電圧を充電するものであり、
前記昇圧制御手段は、前記スイッチング素子をオフする際の前記チャージコイルの通電電流値を変化させることにより、前記単位時間当たりの充電電荷量を制御することを特徴とする請求項１に記載のインジェクタ駆動制御装置。
【請求項３】
前記昇圧回路は、チャージコイルとスイッチング素子とを備え、前記スイッチング素子により車載バッテリからチャージコイルへの通電を周期的にオン、オフすることにより、前記チャージコイルに蓄積された磁気エネルギーを電気エネルギーとして放出させて、前記チャージコンデンサに昇圧電圧を充電するものであり、
前記昇圧制御手段は、前記チャージコイルへの通電をオフする期間を変化させることにより、前記単位時間当たりの充電電荷量を制御することを特徴とする請求項１に記載のインジェクタ駆動制御装置。
【請求項４】
前記昇圧制御手段は、前記圧力センサによって検出される燃料圧力を所定の閾値と比較することにより、当該燃料圧力の高低を少なくとも２段階に判別し、高燃料圧力と判別されたときには、低燃料圧力と判別されたときと比較して、前記単位時間当たりの充電電荷量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインジェクタ駆動制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関は、前記燃料圧力が上昇して高圧異常となると、機関回転数を制限した運転状態である退避走行モードに移行するものであり、
前記閾値は、前記燃料圧力の高圧異常を判定するための閾値と等しいことを特徴とする請求項４に記載のインジェクタ駆動制御装置。
【請求項６】
インジェクタ駆動制御装置内の温度を検出する温度センサを備え、
前記昇圧制御手段は、前記温度センサによって検出される温度が所定の閾値温度以上である場合、前記単位時間当たりの充電電荷量を増加する制御を行わないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインジェクタ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒内に、直接、燃料を噴射するインジェクタ（直噴インジェクタ）を駆動するためのインジェクタ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンや軽油などを燃料とする内燃機関において、燃料の燃焼効率の向上などを目的として、内燃機関の気筒（シリンダー）内に、直接、燃料を噴射するいわゆる直噴インジェクタを用いることが知られている。
【０００３】
直噴インジェクタによるシリンダー内への燃料の噴射は、成層燃焼時には、内燃機関の圧縮工程において実行される。この際、圧縮工程により高圧となったシリンダー内に、適切な燃料粒径及び噴射形状で燃料を噴射するためには、直噴インジェクタから噴射する燃料の圧力を相応の圧力まで高める必要がある。そのため、直噴インジェクタを備えた燃料供給システムにおいては、燃料圧力を必要な圧力まで高めることが可能なフューエルポンプや、その燃料圧力の上限値を規定するリリーフ弁などが設けられる。
【０００４】
一方、直噴インジェクタは、このような燃料圧力の高圧化に伴い、高い燃料圧力に打ち勝って開弁動作を行わなければならず、その開弁動作には、大きなエネルギーが必要となる。そのため、例えば特許文献１に記載されるように、直噴インジェクタを駆動する駆動制御装置には、車載バッテリによる電圧を昇圧する昇圧回路が設けられ、当該昇圧回路によって生成された昇圧電圧を用いて、直噴インジェクタへの通電電流を、開弁動作に必要な電流値まで上昇させることができるようにしている。
【０００５】
なお、特許文献１における昇圧回路では、昇圧コンデンサに充電された昇圧電圧が、直噴インジェクタへの通電によって、昇圧停止電圧を下回ると、昇圧制御を開始するとともに、昇圧停止電圧を上回ると、昇圧制御を終了する。そして、その昇圧制御の前半と後半とで、車載バッテリから昇圧コイルへの通電電流の大きさを変化させたり、車載バッテリから昇圧コイルへの通電と非通電とを切り替える周期を変化させたりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２９８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したフューエルポンプは、高圧の燃料を吐出すべく、一般的に、駆動源として内燃機関を利用している。そして、フェーエルポンプには、ポンプの吐出量を調節する電磁弁が設けられており、この電磁弁を用いて、フューエルポンプから吐出される燃料圧力を目標燃圧に制御するようにしている。この目標燃圧は、内燃機関の運転状態や運転負荷などに応じて変化される場合がある。
【０００８】
フューエルポンプの目標燃圧が変化される場合、実際にフューエルポンプから吐出される燃料圧力も、目標燃圧に追従するように変化する。すると、直噴インジェクタに導入される燃料圧力も変化するので、当該直噴インジェクタに開弁動作を行わせるために必要なエネルギーも変化することになる。
【０００９】
しかしながら、従来装置では、単に、昇圧回路において、昇圧電圧が所定の昇圧開始電圧値以下に低下したことが検出されたときに昇圧動作を開始し、その昇圧動作により、昇圧電圧が所定の昇圧停止電圧値に達したことが検出されると、昇圧動作を停止するだけであった。つまり、従来装置では、必要なエネルギーの変化に応じて、昇圧動作の内容を変化させたりしていなかった。このため、開弁動作に必要なエネルギーが大きいとき、昇圧電圧が大きく低下し、その昇圧電圧を、開弁電流を通電可能なレベルまで回復させるのに比較的長い時間を要することになる。また、例えば、フューエルポンプに異常が生じたりして、燃料圧力がリリーフ弁にて規定される上限値となった場合には、開弁電流を通電するには昇圧電圧が不足する虞があった。
【００１０】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、インジェクタに開弁動作を行わせるのに必要なエネルギーが大きくなった場合でも、昇圧電圧が大きく低下することを抑制すること、及び開弁電流を通電するための適切な昇圧電圧を確保することが可能なインジェクタの駆動制御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】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のインジェクタの駆動制御装置は、
内燃機関の気筒内に、直接、燃料を噴射するインジェクタを駆動するためのものであって、
内燃機関の気筒内へ噴射すべく、インジェクタに導入される燃料の圧力を検出する圧力センサと、
チャージコンデンサを含み、車載バッテリの電圧を用いて当該チャージコンデンサを充電することにより昇圧電圧を生成する昇圧回路と、
インジェクタに開弁動作を行わせるべく、チャージコンデンサに充電された昇圧電圧を用いて、燃料圧力に応じた開弁電流を通電して、インジェクタから燃料を噴射させる通電回路と、
チャージコンデンサからインジェクタに開弁電流が通電される間に、昇圧回路に昇圧動作を行わせるとき、燃料圧力が高くなるほど、チャージコンデンサを充電する際の単位時間当たりの充電電荷量を増加させる昇圧制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
閉弁しているインジェクタを開弁させるための開弁電流は、インジェクタ内に導入される燃料圧力に抗してインジェクタに開弁動作を行わせる必要があるため、チャージコンデンサに充電された昇圧電圧を用いて通電される。その際、開弁電流の電流値が、燃料圧力に応じて調節されることで、燃料圧力の大小に係わらず、インジェクタに開弁動作を行わせることが可能になる。
【００１３】
そのような開弁電流が、チャージコンデンサからインジェクタに通電される間に、昇圧回路に昇圧動作を行わせるときには、燃料圧力が高くなるほど、チャージコンデンサを充電する際の単位時間当たりの充電電荷量を増加させる。これにより、チャージコンデンサから開弁電流が通電されるときに、その開弁電流の大きさに応じた電荷量がチャージコンデンサに充電される。そのため、チャージコンデンサの昇圧電圧が大きく低下することを抑制することができる。また、フューエルポンプが吐出する燃料圧力が上限値となった場合でも、チャージコンデンサに充電されている昇圧電圧を補って、インジェクタに開弁動作を行わせることが可能な開弁電流を通電することができるようになる。
【００１４】
単位時間当たりの充電電荷量を増加させるには、請求項２又は請求項３に記載した構成を採用すれば良い。すなわち、請求項２では、昇圧回路は、チャージコイルとスイッチング素子とを備え、スイッチング素子により車載バッテリからチャージコイルへの通電を周期的にオン、オフすることにより、チャージコイルに蓄積された磁気エネルギーを電気エネルギーとして放出させて、チャージコンデンサを充電することにより昇圧電圧を生成するものであり、昇圧制御手段は、スイッチング素子をオフする際のチャージコイルの通電電流値を変化させることにより、単位時間当たりの充電電荷量を制御する。あるいは、請求項３のように、昇圧制御手段は、チャージコイルへの通電をオフする期間を変化させることにより、単位時間当たりの充電電荷量を制御するようにしても良い。
【００１５】
ここで、上述したような構成の昇圧回路においては、スイッチング素子をオンしたときに、車載バッテリからチャージコイルへの通電が行われ、スイッチング素子をオフしたときに、チャージコイルからチャージコンデンサへと充電電流が流れる。チャージコンデンサからインジェクタへ開弁電流を通電していないときには、チャージコンデンサには、その充電電流のみが流れるので、その充電電流の大きさを検出することができる。充電電流の大きさを検出することができれば、その充電電流が所定値以下に低下したときに、スイッチング素子をオフからオンに切り替えることが可能となり、そのようにスイッチング素子の切り替えを制御することにより、効率的にチャージコンデンサを充電することができる。
【００１６】
しかしながら、チャージコンデンサからインジェクタに開弁電流が通電される期間においては、チャージコンデンサからの放電（すなわち、開弁電流の通電）と、チャージコンデンサへの充電（すなわち、充電電流の通電）とが同時に行われる。従って、その期間は、チャージコンデンサの充電電流の大きさを検出することができない。そのため、この場合には、スイッチング素子のオフ期間を時間によって管理せざるを得ない。つまり、充電電流が十分に低下するまでの時間のばらつきを考慮してスイッチング素子のオフ期間を定め、そのオフ期間が経過した時点で、スイッチング素子をオフからオンに切り替えることになる。すると、必然的に、充電電流が十分に低下して、スイッチング素子をオフからオンに切り替えるべきであるにも係わらず、スイッチング素子がオフのままとなる遊び期間が生じてしまい、充電効率が悪化してしまう。
【００１７】
その点、上述した請求項２あるいは請求項３に記載した構成を採用し、通電電流値を高めたり、スイッチング素子のオフ期間を短くしたりすることで、少なくとも、そのような遊び期間を短縮させることが可能となる。そのため、チャージコンデンサへの充電効率が向上し、単位時間当たりの充電電荷量を増加させることが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載したように、昇圧制御手段は、圧力センサによって検出される燃料圧力を所定の閾値と比較することにより、当該燃料圧力の高低を少なくとも２段階に判別し、高燃料圧力と判別されたときには、低燃料圧力と判別されたときと比較して、単位時間当たりの充電電荷量を大きくするようにしても良い。つまり、燃料圧力に応じて、連続的に単位時間当たりの充電電荷量を増加させるようにしても良いが、請求項４に記載したように、燃料圧力の範囲を複数段階に判別し、単位時間当たりの充電電荷量を、その判別した範囲に応じた大きさとしても良い。
【００１９】
請求項５に記載したように、内燃機関は、燃料圧力が上昇して高圧異常となると、機関回転数を制限した運転状態である退避走行モードに移行するものであり、上記の閾値は、燃料圧力の高圧異常を判定するための閾値と等しいものであることが好ましい。フューエルポンプに異常が生じて、内燃機関の運転状態が退避走行モードとなった場合、機関回転数が制限されるため、インジェクタ駆動制御装置を含め、内燃機関の制御装置の負荷は低くなり、発熱の度合も抑制された状態となる。従って、このように熱環境が比較的良い状態であれば、チャージコンデンサへの単位時間当たりの充電電荷量を増加しても、その発熱のために、特別な放熱構造を採用する等の設計を行う必要がないので、コストの上昇を招くこともないためである。
【００２０】
請求項６に記載したように、インジェクタ駆動制御装置内の温度を検出する温度センサを備え、昇圧制御手段は、温度センサによって検出される温度が所定の閾値温度以上である場合、単位時間当たりの充電電荷量を増加する制御を行わないようにしても良い。このようにすれば、より確実に、素子の発熱による装置内温度上昇を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態によるインジェクタ駆動制御装置を含む構成を示す構成図である。
【図２】インジェクタ駆動制御装置において、昇圧制御方法を変更するための処理を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態における、変更前の通常の昇圧制御方法における昇圧動作について説明するための動作波形図である。
【図４】変更後の昇圧制御方法の一例について説明するための動作波形図である。
【図５】変更後の昇圧制御方法の別の例について説明するための動作波形図である。
【図６】変更前後の昇圧制御方法により、直噴インジェクタに開弁動作を行わせることが可能な燃料圧力範囲を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態によるインジェクタ駆動制御装置について、図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態によるインジェクタ駆動制御装置１０を含む構成を示す構成図である。図１において、直噴インジェクタ５０は、図示しない内燃機関（エンジン）の各気筒（シリンダー）の上部に取り付けられ、燃料をシリンダー内に直接噴射するものである。
【００２４】
エンジンには、いずれも図示しないが、吸入空気量を検出するエアフローメータ、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、クランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ、吸気管内の圧力を検出する吸気管圧力センサ、冷却水温を検出する冷却水温センサ、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ等の各種のセンサが設けられている。
【００２５】
これら各種センサの出力は、エンジン制御マイコン１に入力される。エンジン制御マイコン１は、内蔵されたＲＯＭに記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、上述した各種のセンサ出力から把握されるエンジン運転状態に応じて、直噴インジェクタ５０の燃料噴射量、燃料噴射時期や、図示しない点火プラグの点火時期等を制御する。
【００２６】
直噴インジェクタ５０の燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御するために、エンジン制御マイコン１は、インジェクタ駆動制御装置１０に対して、適切なタイミングでインジェクタ通電信号を出力する。インジェクタ駆動制御装置１０は、そのインジェクタ通電信号を受信すると、まず、閉弁している直噴インジェクタ５０に開弁動作を行わせるように、開弁電流を通電する。その開弁電流の通電後、さらに、インジェクタ駆動制御装置１０は、インジェクタ通電信号が出力されている間は直噴インジェクタ５０に開弁状態を保持させるように、直噴インジェクタ５０に保持電流を通電する。従って、インジェクタ通電信号が出力される期間及び時期によって、直噴インジェクタ５０の燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御することができる。
【００２７】
なお、エンジン制御マイコン１とインジェクタ駆動制御装置１０とは、エンジン制御装置として、共通の筐体内に配置されている。
【００２８】
エンジン制御マイコン１には、その共通の筐体内の温度を検出するための温度センサとしてのサーミスタ２から、温度検出信号が入力される。さらに、エンジン制御マイコン１には、エンジンにより駆動され、高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプ５から、直噴インジェクタ５０に供給される燃料圧力を検出する燃圧センサ３からの圧力検出信号も入力される。燃圧センサ３は、図１に示すように、高圧燃料ポンプ５から吐出された高圧燃料を直噴インジェクタ５０に導く燃料供給配管に配置されている。
【００２９】
なお、図示しないが、高圧燃料ポンプ５から直噴インジェクタ５０までの燃料供給配管には、高圧燃料ポンプ５などに異常が生じて、その燃料供給配管内の燃料圧力が上昇したときに開弁して、燃料を燃料タンクに戻すリリーフ弁が設けられている。従って、高圧燃料ポンプ５により供給される燃料の圧力の上限値は、リリーフ弁によるリリーフ圧によって規定される。
【００３０】
インジェクタ駆動制御装置１０は、主として、直噴インジェクタ５０に通電する駆動電流を制御するための通電回路部２０と、車両に搭載されたバッテリ（図示せず）の電圧を用いてチャージコンデンサ３３に電荷を充電することにより昇圧電圧を生成するための昇圧回路部３０とからなっている。なお、通電回路部２０における制御部と、昇圧回路部３０における制御部とは、集積ＩＣ２１により集積化されている。
【００３１】
通電回路部２０は、閉弁している直噴インジェクタ５０を開弁させるための開弁電流を直噴インジェクタ５０に通電するためのスイッチング素子２４，２５を有している。これらのスイッチング素子２４，２５は、チャージコンデンサ３３及び直噴インジェクタ５０に対して直列に接続され、開弁電流を通電すべき時に開弁電流制御信号により同時にオンされる。すると、チャージコンデンサ３３に充電されている昇圧電圧により、スイッチング素子２４，２５を介して、閉弁している直噴インジェクタ５０を開弁させることが可能な開弁電流が、直噴インジェクタ５０に通電される（開弁電流制御）。なお、直噴インジェクタ５０内には、弁体及びその弁体を移動させるための磁気力を発生させるためのソレノイドコイルが設けられている。このため、図２に示すように、直噴インジェクタ５０に通電される駆動電流は、そのソレノイドコイルのインダクタンスにより、開弁電流値（Ipeak）まで徐々に上昇していく。
【００３２】
ここで、直噴インジェクタ５０に導入される燃料の圧力に応じて、直噴インジェクタ５０を開弁させるために必要な開弁電流値（Ipeak）は変化する。そのため、エンジン制御マイコン１は、直噴インジェクタ５０内に導入される燃料圧力と開弁電流値（Ipeak）との対応関係を制御マップとして記憶している。そして、燃圧センサ３によって検出された燃料圧力に対応する開弁電流値（Ipeak）を通電回路部２０の制御部に指示する。通電回路部２０の制御部は、開弁電流として、直噴インジェクタ５０に実際に通電される駆動電流の値を、抵抗２６の端子電圧に基づいて算出する。そして、通電回路部２０の制御部は、指示された開弁電流値（Ipeak）に相当する駆動電流が直噴インジェクタ５０に通電されるようになるまで、開弁電流制御信号を２つのスイッチング素子２４，２５に出力する。なお、直噴インジェクタ５０の通電経路下流側に接続されたスイッチング素子２５は、原則として、常時オンされている。
【００３３】
直噴インジェクタ５０の駆動電流が、開弁電流値（Ipeak）に達すると、通電回路部２０の制御部は、スイッチング素子２４に対する開弁電流制御信号の出力を停止し、開弁電流制御を終了する。このときには、既に、直噴インジェクタ５０は、開弁した状態となっており、その開弁した状態を維持するためだけであれば、開弁電流値（Ipeak）ほど大きな駆動電流は不要であるためである。
【００３４】
開弁電流制御を終了した後は、インジェクタ通電信号がオフするまでの期間、通電回路部２０の制御部は、直噴インジェクタ５０に通電される駆動電流が、開弁状態を維持するための保持電流値（Ihold）となるように、直噴インジェクタ５０に通電される駆動電流を制御する（保持電流制御）。保持電流値（Ihold）は、燃料圧力によらず、一定値に定められている。
【００３５】
保持電流制御では、大きな駆動電流は必要とされないので、チャージコンデンサ３３に充電された昇圧電圧は使用せず、バッテリ電圧を利用して行われる。すなわち、車載バッテリに接続されたスイッチング素子２２に対して、直噴インジェクタ５０に通電される駆動電流の値に基づいて保持電流制御信号を出力することにより、その駆動電流が保持電流値（Ihold）に一致するようにスイッチング素子２２の導通状態を制御する。
【００３６】
このように、保持電流制御においては、バッテリ電圧を利用して、直噴インジェクタ５０に保持電流を通電する。このため、図２に示すように、開弁電流制御が終了した時点で、チャージコンデンサ３３の昇圧電圧の低下は終わって、その後、保持電流制御の開始とともに、チャージコンデンサ３３の昇圧電圧は上昇し始める。
【００３７】
なお、保持電流は、ダイオード２３を介して直噴インジェクタ５０に通電される。また、説明するまでもないが、保持電流制御信号によりスイッチング素子２２がオンされる保持電流制御中も、スイッチング素子２５は常時オンされている。
【００３８】
次に、昇圧回路部３０について説明する。昇圧回路部３０は、図１に示すように、チャージコイル３１、スイッチング素子３２、整流ダイオード３４、チャージコンデンサ３３などを備えている。以下、これらの構成要素による、昇圧回路部３０の通常の昇圧制御による昇圧動作について説明する。なお、図２には、チャージコンデンサ３３に充電されている昇圧電圧が、昇圧開始電圧値Ｖ１以下に低下したときに、昇圧動作が開始され、昇圧停止電圧値Ｖ２以上に上昇したときに、昇圧動作が停止される例を示している。
【００３９】
昇圧動作を実行する際には、まず、昇圧回路部３０の制御部としてのロジック回路部４４が、スイッチング素子３２をオンする。これにより、車載バッテリから、チャージコイル３１、スイッチング素子３２、及び抵抗３７を介して電流が流れる。このとき、抵抗３７の端子電圧は、昇圧回路部３０の制御部に取り込まれ、増幅器４２によって増幅された後、比較器４３によって所定の閾値（Vth_coil）と比較される。そして、抵抗３７の端子電圧が、閾値（Vth_coil）を上回り、抵抗３７を流れる電流、すなわち、チャージコイル３１を流れる電流の電流値が所定値（Icoil_A）に達したと判定されると、ロジック回路部４４はスイッチング素子３２をオフする。すると、スイッチング素子３２がオフされるまでに通電されていた電流によりチャージコイル３１に蓄えられた磁気エネルギーが電気エネルギーとして放電され、整流ダイオード３４を介してチャージコンデンサ３３の充電が開始される。
【００４０】
スイッチング素子３２をオフからオンへ切り替える条件は、開弁電流制御中と、保持電流制御中とでは異なっている。保持電流制御中は、上述したように、バッテリ電圧を利用して、直噴インジェクタ５０に保持電流を通電する。このため、チャージコンデンサ３３から直噴インジェクタ５０へ開弁電流が通電されないので、チャージコンデンサ３３には、チャージコイル３１からの充電電流のみが流れる。このように、チャージコンデンサ３３に充電電流のみが流れている状況においては、チャージコンデンサ３３に直列接続された抵抗３８の端子電圧から、コンデンサ充電電流（Ico）の大きさを検出することができる。
【００４１】
従って、保持電流制御中は、昇圧回路部３０の制御部が、抵抗３８の端子電圧を取り込み、増幅器４０にて増幅した後、比較器４１において所定の閾値（Vth_co）と比較する。そして、図２に示すように、コンデンサ充電電流（Ico）に対応する端子電圧が所定の閾値（Vth_co）以下に低下したとき、チャージコイル３１からの充電電流により、チャージコンデンサ３３の充電が完了したとみなして、スイッチング素子３２をオフからオンに切り替える。このように、コンデンサ充電電流（Ico）の大きさに基づいて、スイッチング素子３２のオフからオンへの切り替えを制御することにより、効率的にチャージコンデンサ３３の充電を実行することができる。
【００４２】
一方、開弁電流制御中は、チャージコンデンサ３３から直噴インジェクタ５０へと開弁電流が流れる。従って、開弁電流制御中に昇圧動作が行われるときには、開弁電流の通電のためのチャージコンデンサ３３からの放電と、チャージコイル３１からの充電電流の通電によるチャージコンデンサ３３への充電とが同時に行われることになる。このため、開弁電流制御中に昇圧動作が行われている間は、抵抗３８の端子電圧からチャージコンデンサ３３の充電電流（Ico）の大きさを正確に検出することができない。
【００４３】
そこで、本実施形態では、開弁電流制御中に昇圧動作が行われるときには、スイッチング素子３２をオフする期間を時間によって管理する。つまり、図２に示すように、コンデンサ充電電流（Ico）が十分に低下するまでの時間のばらつきを考慮してスイッチング素子３２のオフ期間（T_A）を定め、そのオフ期間（T_A）が経過した時点で、スイッチング素子３２をオフからオンに切り替える。このような理由から、コンデンサ充電電流（Ico）が十分に低下して、スイッチング素子３２をオフからオンに切り替えるべきであるにも係わらず、スイッチング素子３２がオフのままとなる遊び期間が生じてしまい、充電効率が多少悪化することは避けられない。
【００４４】
昇圧回路部３０においては、直列接続された抵抗３５、３６が、チャージコンデンサ３３と並列に接続されており、昇圧回路部３０の制御部は、それらの抵抗３５、３６によって分圧された電圧を取り込む。この分圧電圧は、チャージコンデンサ３３に充電された昇圧電圧に相関するものであり、増幅器３９によって増幅された後、ロジック回路部４４に入力される。このようにして、ロジック回路部４４は、チャージコンデンサ３３の昇圧電圧をモニタしており、その昇圧電圧が、昇圧開始電圧値Ｖ１を下回ったときには昇圧動作を開始し、昇圧停止電圧値Ｖ２を上回ったときには昇圧動作を停止するように、スイッチング素子３２を制御する。
【００４５】
また、ロジック回路部４４には、オフタイマ４５が接続されている。このオフタイマ４５は、開弁電流制御中に、昇圧回路部３０に昇圧動作を行わせるときに、スイッチング素子３２のオフ期間（T_A）をカウントするためのものである。
【００４６】
上述したように、開弁電流制御中に、昇圧回路部３０において通常の昇圧制御によって昇圧動作が行われるときには、保持電流制御中に昇圧動作が行われるときに比較して、充電効率が悪化する傾向にある。
【００４７】
一方で、図２に示すように、チャージコンデンサ３３の昇圧電圧は、開弁電流制御中に低下するが、その間のチャージコンデンサ３３の充電効率が低いことと相まって、昇圧電圧の低下の度合いがより大きくなってしまう。さらに、開弁電流制御中にあっては、上述したように、直噴インジェクタ５０に、燃料圧力に応じた開弁電流値（Ipeak）が通電される。このため、燃料圧力が高くなり、開弁動作に必要なエネルギーが大きくなるほど、チャージコンデンサ３３の昇圧電圧の低下の度合いが大きくなる。
【００４８】
このような原因によって、チャージコンデンサ３３の昇圧電圧が大きく低下してしまうと、その低下した昇圧電圧を、開弁電流を通電可能なレベルまで回復させるのに比較的長い時間を要することになる。すると、例えば、エンジン回転数が上昇したとき、直噴インジェクタ５０に開弁電流を通電すべき時までに、チャージコンデンサ３３に十分な昇圧電圧を充電できなくなる虞が生じる。
【００４９】
また、高圧燃料ポンプ５に異常が生じたりして、燃料圧力がリリーフ弁にて規定される上限値となった場合には、開弁電流値（Ipeak）を最大値まで高める必要が生じるが、そのような開弁電流を通電する場合には、エンジン回転数によらず、チャージコンデンサ３３の昇圧電圧が不足する虞が生じる。
【００５０】
そのため、本実施形態では、開弁電流制御中に、昇圧回路部３０において昇圧動作が行われるときの昇圧制御方法を、燃料圧力に応じて変更することとした。具体的には、燃料圧力が所定圧力以上の高圧となった場合には、それよりも燃料圧力が低い場合と比較して、チャージコンデンサ３３を充電する際の単位時間当たりの充電電荷量が増加するように昇圧制御方法を変更することとした。これにより、チャージコンデンサ３３から直噴インジェクタ５０に開弁電流が通電されるとき、燃料圧力に応じて変化する開弁電流の大きさに応じた電荷量がチャージコンデンサに充電される。従って、チャージコンデンサ３３の昇圧電圧が大きく低下することを抑制することができる。また、燃料圧力が高圧となっている場合にも、チャージコンデンサ３３に充電されている昇圧電圧を補って、直噴インジェクタ５０に開弁動作を行わせることが可能な開弁電流を通電することができる。
【００５１】
図３は、昇圧制御方法を変更する処理を示すフローチャートであり、まずステップＳ１００において、燃料圧力が、所定圧力（例えば、２０Mpa）以上であるか否かを判定する。燃料圧力が所定圧力以上となっている場合には、昇圧制御方法を変更する必要があるため、ステップＳ１１０の処理に進む。ステップＳ１１０では、サーミスタ２によって検出される制御装置内の温度が第１所定温度（例えば、９０℃）以下であるか否かを判定する。このように制御装置内温度について判定するのは、単位時間当たりの充電電荷量を増加させるように昇圧制御方法を変更すると、特に昇圧回路部３０の負荷が増加するので、制御装置内の各素子へ悪影響を及ぼす可能性が生じるほど、素子温度や雰囲気温度が上昇する虞があるか否かを見極めるためである。
【００５２】
制御装置内の温度が第１所定温度以下と判定した場合には、チャージコンデンサ３３を充電する際の単位時間当たりの充電電荷量を増加するように昇圧制御方法を変更しても、各素子に悪影響を及ぼすほどまで温度は上昇しないと考えられる。このため、ステップＳ１２０の処理に進み、昇圧制御の方法を、通常の昇圧制御から、高圧時の昇圧制御に変更する。なお、高圧時の昇圧制御について、後に詳細に説明する。一方、制御装置内温度が第１所定温度より大きいと判定した場合には、昇圧制御方法を変更せず、ステップＳ１００の処理に戻る。
【００５３】
本実施形態では、このように、制御装置内の熱的な環境が良好な場合にのみ、昇圧制御方法の変更を実施する。このため、制御装置における放熱設計や放熱構造にコストをかける必要がなくなるとのメリットがある。
【００５４】
なお、制御装置内温度が第１所定温度であって、昇圧制御方法の変更が行われない場合、通常の昇圧制御では、昇圧電圧が不足して、直噴インジェクタ５０から燃料を噴射させることができなくなる可能性が生じる。ただし、燃料噴射ができない場合には、エンジンの回転数が低下するので、その結果、高圧燃料ポンプ５から吐出される燃料の圧力が低下したり、直噴インジェクタ５０からの燃料の噴射間隔が長くなったりする。そのため、通常の昇圧制御によっても、やがて直噴インジェクタ５０から燃料を噴射させることが可能となり、エンジンを回転した状態に維持することは可能である。
【００５５】
続くステップＳ１３０では、制御装置内温度が第２所定温度（例えば、１００℃）以上に上昇したか否かを判定する。昇圧制御方法を変更したことに起因して、制御装置内温度が第２所定温度以上まで上昇した場合、各素子へ悪影響を及ぼす可能性が生じたとみなし、ステップＳ１５０に進んで、昇圧制御方法を元の通常の昇圧制御に戻す。一方、ステップＳ１３０において、制御装置内温度が第２所定温度未満と判定された場合には、ステップＳ１４０に進んで、燃料圧力が所定圧力未満まで低下したか否かを判定する。燃料圧力が所定圧力未満まで低下すれば、高圧時の制御方法を採用する必要はないので、ステップＳ１５０に進み、昇圧制御方法を元に戻す。
【００５６】
次に、高圧時の昇圧制御について図４，５を参照しつつ説明する。高圧時の昇圧制御には、２パターンあり、図４は、高圧時の昇圧制御の１つ目のパターンを示している。つまり、図４に示す例では、開弁電流制御中に昇圧動作が行われるとき、スイッチング素子３２をオフする期間は、通常の昇圧制御と同じにしつつ、チャージコイル３１に流す電流を、通常の昇圧制御時の電流値（Icoil_A）よりも高い電流値（Icoil_B）まで上昇させる。これにより、スイッチング素子３２がオンされている期間に、チャージコイル３１には、より大きなエネルギーが蓄積される。そのため、スイッチング素子３２をオフしたときに、チャージコイル３１からチャージコンデンサ３３に流れる充電電流の最大値（Ico_B）は、通常の昇圧制御による充電電流の最大値（Ico_A）よりも大きくなる。
【００５７】
なお、図４に示す例では、開弁電流制御が終了し、保持電流制御に移行した後にも、チャージコイル３１の通電電流値を高い値（Icoil_B）にしたままにしているが、通常の昇圧制御と同じ値に戻しても良い。保持電流制御中は、コンデンサ充電電流（Ico）に基づいて、効率が良くなるように、チャージコンデンサ３３が充電される。従って、チャージコイル３１の通電電流値がIco_A、Ico_Bのいずれであっても、チャージコンデンサ３３の単位時間当たりの充電量は実質的に変化しないためである。
【００５８】
また、図５に示す２つ目のパターンによる例では、開弁電流制御中に昇圧動作が行われるとき、チャージコイル３１に流す電流は、通常の昇圧制御時の電流値（Icoil_A）と同じにしつつ、スイッチング素子３２をオフする期間を、通常の昇圧制御のオフ期間（T_A）よりも短い期間（T_B）にしている。これにより、図５に示すように、開弁電流制御中における、スイッチング素子３２のオン、オフの回数を増加させることができる。
【００５９】
ここで、上述したように、閉弁電流制御中の、通常の昇圧制御による昇圧動作においては、スイッチング素子３２のオフ期間に遊び期間がある。図４及び図５のいずれのパターンにおいても、そのような遊び期間を短縮させることが可能となる。そのため、いずれのパターンによっても、チャージコンデンサ３３への充電効率が向上し、単位時間当たりの充電電荷量を増加させることが可能となる。
【００６０】
図６は、燃料圧力と開弁電流値に対する、通常の昇圧制御によって開弁動作を行わせることが可能な範囲と、高圧時の昇圧制御によって開弁動作を行わせることが可能な範囲との一例を示している。図６に示すように、燃料圧力が高くなったり、開弁電流値が高くなったりした場合には、通常の昇圧制御では、直噴インジェクタ５０に開弁動作を行わせるために必要な昇圧電圧をチャージコンデンサ３３に充電することができない虞が生じる。
【００６１】
その点、本実施形態では、燃料圧力が上昇したとき、高圧時の昇圧制御に変更するので、そのような状況においても、開弁動作を行わせるのに十分な昇圧電圧をチャージコンデンサ３３に充電することができる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい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なんら制限されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能なものである。
【００６３】
例えば、上述した実施形態では、高圧燃料ポンプ５から吐出される燃料の圧力が、所定圧力以上となったときに、通常の昇圧制御から、高圧時の昇圧制御へと昇圧制御方法を変更するものであった。しかしながら、昇圧制御方法の切換は、２段階に限らず、燃料圧力に応じて３段階以上の多段階に切り替えるようにしても良い。さらに、燃料圧力に応じて、チャージコイル３１への通電電流値や、スイッチング素子３２のオフ期間を連続的に変化させるようにして、昇圧制御内容を変更しても良い。
【００６４】
また、上述した実施形態では、サーミスタ（温度センサ）２により制御装置内温度を検出し、昇圧制御方法の変更を実行するか否かを判定していた。しかし、例えば高圧燃料ポンプ５から吐出される燃料の圧力が、（昇圧制御方法を変更するか否か判断する基準となる）所定圧力以上の高圧となったとき、高燃圧異常とみなし、エンジン制御装置が、エンジンの回転数を所定回転数以下に制限する退避走行モードに移行するような制御を行うものである場合、必ずしも温度センサを設ける必要はない。つまり、エンジン回転数が制限されることにより、インジェクタ駆動制御装置１０を含め、制御装置における負荷は低くなり、発熱の度合も抑制された状態となるためである。
【００６５】
さらに、上述した実施形態では、開弁電流の通電により、チャージコンデンサ３３の昇圧電圧が昇圧開始電圧Ｖ１以下に低下したときに、昇圧回路部３０において昇圧動作が開始された。しかしながら、開弁電流の通電開始と同期して、昇圧動作を開始するようにしても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１  エンジン制御マイコン
２  サーミスタ
３  燃圧センサ
５  高圧燃料ポンプ
１０  インジェクタ駆動制御装置
２０  通電回路部
３０  昇圧回路部
３３  チャージコンデンサ
５０  直噴インジェクタ
【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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