(57)【要約】【課題】定電流期間において電磁負荷のエネルギを回収可能な燃料噴射制御装置を提供すること。【解決手段】燃料噴射制御装置の駆動ＩＣは、内燃機関の燃料噴射のためのインジェクタを開閉させるために、インジェクタのソレノイドに流れる駆動電流を制御する。駆動電流を通電させる駆動期間のうち、駆動電流がインジェクタを開弁させるためのピーク電流に達してから駆動期間が終了するまでの定電流期間において、開弁を維持するために、ピーク電流よりも小さい所定の保持電流をソレノイドに通電させる。駆動ＩＣは、定電流期間において、ソレノイドに保持電流を通電させるように、ソレノイドに流れる電流に応じて駆動スイッチを繰り返しオンオフさせるとともに、少なくとも駆動スイッチのオンタイミングで定電流スイッチをオンさせる第１定電流処理を実行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射のための電磁弁（１１，１２）を開閉させるために前記電磁弁の電磁負荷（１１ａ，１２ａ）に流れる駆動電流を制御するものであり、前記駆動電流を通電させる駆動期間のうち、前記駆動電流が前記電磁弁を開弁させるためのピーク電流に達してから前記駆動期間が終了するまでの定電流期間において、前記開弁を維持するために、前記ピーク電流よりも小さい所定の保持電流を前記駆動電流として前記電磁負荷に通電させる燃料噴射制御装置であって、
コンデンサ（Ｃ１）と、
前記電磁負荷の上流側に配置され、オンすることで電源電圧を前記電磁負荷に供給する定電流スイッチ（Ｑ３，Ｑ５）と、
前記電磁負荷に対応して設けられるとともに対応する前記電磁負荷の下流側に配置され、オンすることで対応する前記電磁負荷の下流側をグランドに接続する駆動スイッチ（Ｑ４，Ｑ６）と、
前記電磁負荷に対応して設けられ、前記駆動スイッチがオフされたときに対応する前記電磁負荷のエネルギを前記コンデンサに回収する回収手段（Ｄ４，Ｄ７）と、
前記電磁負荷に流れる電流を検出する電流検出手段（Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５）と、
前記定電流スイッチ及び前記駆動スイッチのオンオフを制御する制御手段（２２）と、
を備え、
前記定電流期間において、前記制御手段は、前記駆動電流として前記保持電流を通電させるように、前記電流検出手段により検出される電流に応じて前記駆動スイッチを繰り返しオンオフさせるとともに、少なくとも前記駆動スイッチのオンタイミングで前記定電流スイッチをオンさせる第１定電流処理を実行することを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記定電流期間中、前記定電流スイッチをオンさせることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記定電流期間において、前記駆動スイッチのオンオフに同期させて前記定電流スイッチをオンオフさせることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記電源電圧を昇圧して前記コンデンサを充電する充電回路（２０）と、
対応する前記電磁負荷の上流側と前記コンデンサとの間に配置され、オンすることで前記コンデンサに蓄積されたエネルギを対応する前記電磁負荷に供給する放電スイッチ（Ｑ２）と、をさらに備え、
前記制御手段は、
前記駆動期間の開始から前記駆動電流が前記ピーク電流に達するまでの放電期間中、前記駆動スイッチをオンさせるとともに前記放電スイッチをオンさせ、
前記定電流期間中において前記放電スイッチをオフさせるとともに、前記定電流期間の開始時において、前記駆動スイッチをオフさせることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記コンデンサの充電電圧をモニタしており、
前記定電流期間において、前記制御手段は、前記充電電圧が所定の閾値電圧未満の場合に前記第１定電流処理を実行し、前記充電電圧が前記閾値電圧以上の場合に、前記駆動電流が前記保持電流となるように、前記電流検出手段により検出される電流に応じて前記定電流スイッチを繰り返しオンオフさせるとともに、前記駆動スイッチを継続してオンさせる第２定電流処理を実行することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射のための電磁弁を開閉させるために、電磁弁の電磁負荷に流れる駆動電流を制御する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１のように、内燃機関の燃料噴射のための電磁弁を開閉させるために、電磁弁の電磁負荷に流れる駆動電流を制御する燃料噴射制御装置（電磁弁駆動装置）が知られている。
【０００３】
このような燃料噴射制御装置では、電磁負荷に駆動電流を通電させる駆動期間（燃料噴射期間）のうち、駆動電流が電磁弁を開弁させるためのピーク電流に達してから駆動期間が終了するまでの定電流期間において、電磁弁の開弁状態を維持するために、ピーク電流よりも小さい所定の保持電流を、駆動電流として電磁負荷に通電させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−６６１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した燃料噴射制御装置では、定電流期間において、電磁負荷の下流側に配置され、オンすることで電磁負荷の下流側をグランドに接続する駆動スイッチを、オンさせる。一方、電磁負荷の上流側に配置され、オンすることで電源電圧を電磁負荷に供給する定電流スイッチを、繰り返しオンオフさせる。これにより、所定の保持電流（定電流）が通電される。
【０００６】
定電流スイッチをオフさせると、電磁負荷が蓄積したエネルギを放出する。しかしながら、駆動スイッチがオンされているため、このエネルギは、還流電流として駆動スイッチを通じてグランドに流れ込んでしまう。このように、電磁負荷のエネルギが無駄に消費されてしまう。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み、定電流期間において電磁負荷のエネルギを回収可能な燃料噴射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】
【０００８】
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
開示された発明のひとつは、内燃機関の燃料噴射のための電磁弁（１１，１２）を開閉させるために電磁弁の電磁負荷（１１ａ，１２ａ）に流れる駆動電流を制御するものであり、駆動電流を通電させる駆動期間のうち、駆動電流が電磁弁を開弁させるためのピーク電流に達してから駆動期間が終了するまでの定電流期間において、開弁を維持するために、ピーク電流よりも小さい所定の保持電流を駆動電流として電磁負荷に通電させる燃料噴射制御装置であって、
コンデンサ（Ｃ１）と、
電磁負荷の上流側に配置され、オンすることで電源電圧を電磁負荷に供給する定電流スイッチ（Ｑ３，Ｑ５）と、
電磁負荷に対応して設けられるとともに対応する電磁負荷の下流側に配置され、オンすることで対応する電磁負荷の下流側をグランドに接続する駆動スイッチ（Ｑ４，Ｑ６）と、
電磁負荷に対応して設けられ、駆動スイッチがオフされたときに対応する電磁負荷のエネルギをコンデンサに回収する回収手段（Ｄ４，Ｄ７）と、
電磁負荷に流れる電流を検出する電流検出手段（Ｒ２，Ｒ４）と、
定電流スイッチ及び駆動スイッチのオンオフを制御する制御手段（２２）と、
を備え、
定電流期間において、制御手段は、駆動電流として保持電流を通電させるように、電流検出手段により検出される電流に応じて駆動スイッチを繰り返しオンオフさせるとともに、少なくとも駆動スイッチのオンタイミングで定電流スイッチをオンさせる第１定電流処理を実行することを特徴とする。
【００１０】
定電流期間において、駆動スイッチをオンオフさせるため、保持電流を電磁負荷に通電させることができる。また、駆動スイッチをオフさせるため、電磁負荷に蓄積されたエネルギを、回収手段を通じてコンデンサに回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】駆動ＩＣの噴射制御部が実行する開弁処理を示すフローチャートである。
【図３】第１定電流処理を含む開弁処理により、インジェクタを開弁させる際のタイミングチャートである。
【図４】第２定電流処理を含む開弁処理により、インジェクタを開弁させる際のタイミングチャートである。
【図５】第２実施形態に係る燃料噴射制御装置において、第１定電流処理を含む開弁処理により、インジェクタを開弁させる際のタイミングチャートである。
【図６】第３実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成を示す図である。
【図７】吐出量制御弁を閉弁させる際のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。
【００１３】
（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、本実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成を説明する。本実施形態の燃料噴射制御装置は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されている。以下においては、エンジンＥＣＵとしての機能のうち、インジェクタの駆動を制御する機能について説明する。
【００１４】
図１に示す燃料噴射制御装置１０は、車両のエンジンルームに配置されており、エンジン（内燃機関）の各気筒に設けられたインジェクタを制御する。本実施形態では、直噴型ガソリンエンジンの各気筒に設けられた複数のインジェクタを制御する。図１では、便宜上、複数のインジェクタ１１のうち、１つのみを示している。
【００１５】
インジェクタ１１は、ソレノイド１１ａ（コイル）を有している。インジェクタ１１は、ソレノイド１１ａの通電時には該ソレノイド１１ａが生じる電磁力によって開放され、燃料を噴射するようになっている。また、ソレノイド１１ａへの非通電時には、インジェクタ１１に設けられた図示しないバネの付勢力により閉鎖されるようになっている。なお、インジェクタ１１が、特許請求の範囲に記載の電磁弁に相当し、ソレノイド１１ａが電磁負荷に相当する。ソレノイド１１ａの上流側は、燃料噴射制御装置１０の出力端子Ｐ１に接続され、下流側は出力端子Ｐ２に接続されている。
【００１６】
燃料噴射制御装置１０は、コンデンサＣ１と、充電回路２０と、放電スイッチＱ２と、定電流スイッチＱ３と、駆動スイッチＱ４と、ダイオードＤ４と、制御部２２と、を備えている。
【００１７】
コンデンサＣ１は、電解コンデンサである。コンデンサＣ１は、開弁駆動時にソレノイド１１ａに印加するエネルギを蓄える。
【００１８】
充電回路２０は、バッテリ電圧ＶＢを昇圧して、コンデンサＣ１を充電する回路である。この充電回路２０は、コンデンサＣ１とともに昇圧回路を構成する。充電回路２０は、インダクタＬ１（コイル）と、トランジスタＱ１と、抵抗Ｒ１と、ダイオードＤ１と、を有している。なお、バッテリ電圧ＶＢが、特許請求の範囲に記載の電源電圧に相当する。
【００１９】
燃料噴射制御装置１０の電源端子Ｐ３にはバッテリ電圧ＶＢが供給される。この電源端子Ｐ３には、電源ライン２１が接続されている。インダクタＬ１の一端は電源ライン２１に接続されており、インダクタＬ１の他端には、トランジスタＱ１が接続されている。本実施形態では、トランジスタＱ１としてｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用しており、ドレインがインダクタＬ１に接続されている。トランジスタＱ１のソースは、抵抗Ｒ１を介してグランドに接続されている。
【００２０】
また、インダクタＬ１とトランジスタＱ１との接続点には、逆流阻止用のダイオードＤ１のアノードが接続されている。トランジスタＱ１と抵抗Ｒ１との接続点と、ダイオードＤ１のカソードとの間には、コンデンサＣ１が配置されている。コンデンサＣ１の正極がダイオードＤ１のカソードに接続され、負極がトランジスタＱ１と抵抗Ｒ１との接続点に接続されている。
【００２１】
放電スイッチＱ２は、コンデンサＣ１と出力端子Ｐ１との間に配置され、オンすることで、コンデンサＣ１に蓄積されたエネルギを、出力端子Ｐ１を介してソレノイド１１ａに放電させるスイッチである。本実施形態では、放電スイッチＱ２として、ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。放電スイッチＱ２のソースは、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との接続点、すなわちコンデンサＣ１の正極に接続され、ドレインは、出力端子Ｐ１を介してソレノイド１１ａの上流側に接続されている。
【００２２】
定電流スイッチＱ３は、出力端子Ｐ１に対して上流側に配置され、オンすることで、出力端子Ｐ１を介してソレノイド１１ａにバッテリ電圧ＶＢを供給するスイッチである。本実施形態では、定電流スイッチＱ３として、ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。定電流スイッチＱ３のソースは電源ライン２１に接続されており、ドレインは、電流検出用の抵抗Ｒ２、逆流阻止用のダイオードＤ２、及び出力端子Ｐ１を介して、ソレノイド１１ａの上流側に接続されている。ダイオードＤ２のアノードは、抵抗Ｒ２の一端に接続され、カソードは放電スイッチＱ２のドレインに接続されている。ダイオードＤ２と放電スイッチＱ２の接続点とグランドとの間には、還流用のダイオードＤ３がアノードをグランド側にして配置されている。
【００２３】
駆動スイッチＱ４は、ソレノイド１１ａに対応して設けられるとともに対応するソレノイド１１ａの下流側に配置され、オンすることで、対応するソレノイド１１ａの下流側をグランドに接続させる。本実施形態では、駆動スイッチＱ４として、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。駆動スイッチＱ４のソースは、電流検出用の抵抗Ｒ３を介してグランドに接続されており、ドレインは、出力端子Ｐ２を介してソレノイド１１ａの下流側に接続されている。なお、抵抗Ｒ２，Ｒ３が、特許請求の範囲に記載の駆動電流を検出する電流検出手段に相当する。
【００２４】
ダイオードＤ４は、駆動スイッチＱ４がオフされたときに、対応するソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギをコンデンサＣ１に回収させる。ダイオードＤ４のアノードは、出力端子Ｐ２を介してソレノイド１１ａの下流側に接続され、カソードは、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との接続点、すなわちコンデンサＣ１の正極に接続されている。
【００２５】
制御部２２は、充電回路２０の駆動、すなわちトランジスタＱ１のオンオフを制御する。また、制御部２２は、放電スイッチＱ２のオンオフ、定電流スイッチＱ３のオンオフ、及び駆動スイッチＱ４のオンオフを制御する。この制御部２２は、マイコン２３と、駆動ＩＣ２４と、を有している。制御部２２が、特許請求の範囲に記載の制御手段に相当する。
【００２６】
マイコン２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、及びＩ／Ｏポートなどを備えて構成されたマイクロコンピュータである。たとえば、マイコン２３は、エンジンが出力すべき目標トルクを算出する。また、エンジンが要求される目標トルクを生じるために、図示しないスロットルバルブを適切な開度に制御するとともに、エンジンの燃料噴射量及び点火タイミングを制御する。
【００２７】
マイコン２３は、エンジン回転数、アクセル開度など、図示しない各種センサにて検出されるエンジンの運転情報に基づいて、インジェクタ１１に対応する噴射信号ＴＱを生成し、駆動ＩＣ２４に出力する。マイコン２３は、開弁を指示する期間において、噴射信号ＴＱとして電圧レベルがＨレベルの信号を出力し、閉弁を指示する期間において、噴射信号ＴＱとしてＬレベルの信号を出力する。
【００２８】
駆動ＩＣ２４は、噴射制御部２４ａと、昇圧制御部２４ｂと、を有している。噴射制御部２４ａは、噴射信号ＴＱに基づき、放電スイッチＱ２のオンオフ、定電流スイッチＱ３のオンオフ、及び駆動スイッチＱ４のオンオフを制御することで、ソレノイド１１ａに駆動電流を通電させ、インジェクタ１１を開弁させる。噴射制御部２４ａが実行する開弁処理については後述する。噴射制御部２４ａは、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に流れる電流をモニタするとともに、コンデンサＣ１の正極側の電圧、すなわちコンデンサＣ１の充電電圧をモニタしている。
【００２９】
昇圧制御部２４ｂは、抵抗Ｒ１に流れる電流と、コンデンサＣ１の充電電圧をモニタしている。昇圧制御部２４ｂは、この充電電圧が目標電圧まで昇圧されるように、充電回路２０の駆動（トランジスタＱ１のオンオフ）を制御する。昇圧制御部２４ｂは、充電電圧が目標電圧未満の場合、抵抗Ｒ１に流れる電流が下限値に達するとトランジスタＱ１をオンし、上限値に達するとトランジスタＱ１をオフさせる。これにより、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギが、ダイオードＤ１を通じてコンデンサＣ１に移る。この昇圧動作により、コンデンサＣ１が充電される。
【００３０】
次に、図２〜図４に基づき、駆動ＩＣ２４の噴射制御部２４ａが実行する開弁処理について説明する。噴射制御部２４ａに、噴射信号ＴＱとして開弁を指示するＨレベルの信号が入力されると、噴射制御部２４ａは、以下に示す開弁処理を実行する。
【００３１】
噴射制御部２４ａに、噴射信号ＴＱとしてＨレベルの信号が入力されると、噴射信号ＴＱに対応するインジェクタ１１を開弁すべく、噴射制御部２４ａは、インジェクタ１１のソレノイド１１ａに対応する駆動スイッチＱ４をオンさせる。さらに、噴射制御部２４ａは、ソレノイド１１ａに対応する放電スイッチＱ２及び定電流スイッチＱ３をオンさせる。このように、噴射信号ＴＱとしてＨレベルの信号が入力されると、図２に示すように、噴射制御部２４ａは、放電スイッチＱ２、定電流スイッチＱ３、及び駆動スイッチＱ４をオンさせる（ステップＳ１０）。
【００３２】
図３に示すように、噴射信号ＴＱがＨレベルの期間、すなわちソレノイド１１ａの駆動期間のうち、放電スイッチＱ２がオンされる放電期間では、コンデンサＣ１からソレノイド１１ａに電圧が印加され、その放電エネルギにより、ソレノイド１１ａに流れる駆動電流Ｉａが急激に立ち上がってインジェクタ１１が開弁する。なお、放電期間において定電流スイッチＱ３をオンさせるのは、放電スイッチＱ２などの故障によってコンデンサＣ１の充電電圧がソレノイド１１ａに供給できなくなっても、インジェクタ１１を開弁させるためである。したがって、放電期間において、定電流スイッチＱ３をオフさせることもできる。
【００３３】
次いで、噴射制御部２４ａは、抵抗Ｒ３に流れる電流、すなわちソレノイド１１ａに流れる駆動電流Ｉａが所定のピーク電流ＩＰＥＡＫ１以上となったか否かを判定する（ステップＳ１１）。すなわち、駆動電流Ｉａがピーク電流ＩＰＥＡＫ１に達したか否かを判定する。ステップＳ１１において、駆動電流Ｉａがピーク電流ＩＰＥＡＫ１に達していないと判定すると、噴射制御部２４ａは、ステップＳ１０に戻り、ピーク電流ＩＰＥＡＫ１に達するまで、ステップＳ１０，Ｓ１１を繰り返す。
【００３４】
一方、ステップＳ１１において、駆動電流Ｉａがピーク電流ＩＰＥＡＫ１に達したと判定すると、噴射制御部２４ａは、次いで、充電電圧が所定の閾値電圧未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。閾値電圧は、上記した目標電圧よりも低い電圧値が設定される。駆動電流Ｉａがピーク電流ＩＰＥＡＫ１に達すると、後述するように放電スイッチＱ２がオフされて放電期間が終了となる。
【００３５】
放電期間が終了してから駆動期間が終了するまでの定電流期間において、噴射制御部２４ａは以下に示す定電流処理を実行する。先ず、定電流処理のうち、ステップＳ１２において充電電圧が閾値電圧未満であると判定した場合に、駆噴射制御部２４ａが実行する第１定電流処理について説明する。
【００３６】
ステップＳ１２において、充電電圧が閾値電圧未満であると判定すると、駆噴射制御部２４ａは、放電スイッチＱ２及び駆動スイッチＱ４をオフさせる（ステップＳ１３）。なお、定電流スイッチＱ３については定電流期間中、オンさせる。放電スイッチＱ２及び駆動スイッチＱ４をオフさせると、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギが、図３に示すように、還流電流ＩｂとしてダイオードＤ４を通じてコンデンサＣ１に回収される。還流電流Ｉｂは、ダイオードＤ４を通じてコンデンサＣ１に流れる還流電流である。定電流スイッチＱ３をオンさせているため、還流経路は、バッテリ電圧ＶＢ→定電流スイッチＱ３→抵抗Ｒ２→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→ダイオードＤ４→コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→グランドとなる。このため、駆動電流Ｉａと還流電流Ｉｂとが一致し、次に、駆動スイッチＱ４がオンされるまで、還流電流Ｉｂが流れる。
【００３７】
上記したように、噴射制御部２４ａは、定電流期間中、定電流スイッチＱ３をオンさせる。噴射制御部２４ａは、抵抗Ｒ２に流れる電流、すなわちソレノイド１１ａに流れる駆動電流Ｉａが所定の下限電流値ＩＬ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。下限電流値ＩＬ１は、ピーク電流ＩＰＥＡＫ１よりも小さい値である。駆動電流Ｉａが下限電流値ＩＬ１以下であると判定すると、噴射制御部２４ａは、駆動スイッチＱ４をオンさせる（ステップＳ１５）。これにより、駆動電流Ｉａが上昇していく。通電経路は、バッテリ電圧ＶＢ→定電流スイッチＱ３→抵抗Ｒ２→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→駆動スイッチＱ４→抵抗Ｒ３→グランドとなる。
【００３８】
一方、ステップＳ１４において、駆動電流Ｉａが下限電流値ＩＬ１より大きいと判定すると、ステップＳ１３に戻り、下限電流値ＩＬ１以下になるまで、ステップＳ１３，Ｓ１４を繰り返す。
【００３９】
ステップＳ１５終了後、噴射制御部２４ａは、抵抗Ｒ２に流れる電流、すなわちソレノイド１１ａに流れる駆動電流Ｉａが所定の上限電流値ＩＨ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。上限電流値ＩＨ１は、下限電流値ＩＬ１よりも大きく、ピーク電流ＩＰＥＡＫ１よりも小さい値である。駆動電流Ｉａが上限電流値ＩＨ１以上であると判定すると、噴射制御部２４ａは、駆動スイッチＱ４をオフさせる（ステップＳ１７）。これにより、駆動電流Ｉａは低下していく。駆動スイッチＱ４をオフさせると、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギが、図３に示すように、還流電流ＩｂとしてダイオードＤ４を通じてコンデンサＣ１に回収される。定電流スイッチＱ３をオンされているため、還流経路は、バッテリ電圧ＶＢ→定電流スイッチＱ３→抵抗Ｒ２→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→ダイオードＤ４→コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→グランドとなる。
【００４０】
ステップＳ１６において、駆動電流Ｉａが上限電流値ＩＨ１未満であると判定すると、ステップＳ１５に戻り、上限電流値ＩＨ１以上になるまで、ステップＳ１５，Ｓ１６を繰り返す。以上のように、噴射制御部２４ａは、駆動電流Ｉａが下限電流値ＩＬ１以上、上限電流値ＩＨ１以下となるように、駆動スイッチＱ４のオンオフを制御する。これにより、第１定電流処理による定電流期間では、駆動電流Ｉａとして、ピーク電流ＩＰＥＡＫ１よりも小さい所定の保持電流、すなわちほぼ一定の電流が、ソレノイド１１ａに通電される。
【００４１】
ステップＳ１７の終了後、噴射制御部２４ａは、噴射信号ＴＱがＨレベルからＬレベルに切り替わったか否かを判定する（ステップＳ１８）。そして、噴射信号ＴＱがＬレベルになっていると判定した場合、定電流スイッチＱ３をオフさせる（ステップＳ１９）。このように、駆動期間の終了とともに、定電流スイッチＱ３をオフさせる。以上により、第１定電流処理を含んだ開弁処理を終了する。
【００４２】
ステップＳ１９で定電流スイッチＱ３をオフさせると、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギが、還流電流ＩｂとしてダイオードＤ４を通じてコンデンサＣ１に回収される。この場合、還流経路は、グランド→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→ダイオードＤ４→コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→グランドとなる。図３では、駆動スイッチＱ４のオフによる還流と、定電流スイッチＱ３のオフによる還流とが一部重なっている。
【００４３】
一方、ステップＳ１８で噴射信号ＴＱがＬレベルになっていないと判定した場合、すなわち、未だ駆動期間（定電流期間）であると判定した場合、ステップＳ１４に戻り、噴射信号ＴＱがＬレベルになるまで、ステップＳ１４以降の処理を繰り返す。
【００４４】
次に、ステップＳ１２において、充電電圧が閾値電圧以上であると判定した場合に、駆噴射制御部２４ａが実行する第２定電流処理について説明する。第２定電流処理は、従来なされている定電流処理と同じである。すなわち、図４のタイミングチャートに示す波形は、従来の定電流処理を実行した場合の波形と同じである。
【００４５】
ステップＳ１２において、充電電圧が閾値電圧以上であると判定と、駆噴射制御部２４ａは、放電スイッチＱ２及び定電流スイッチＱ３をオフさせる（ステップＳ２０）。なお、駆動スイッチＱ４については定電流期間中、オンさせる。放電スイッチＱ２及び定電流スイッチＱ３をオフさせると、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギが、駆動スイッチＱ４を通じてグランドに回収される。詳しくは、還流経路が、グランド→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→駆動スイッチＱ４→抵抗Ｒ３→グランドとなる。したがって、図４に示すように、ダイオードＤ４を通じた還流電流Ｉｂは流れない。
【００４６】
上記したように、噴射制御部２４ａは、定電流期間中、駆動スイッチＱ４をオンさせる。噴射制御部２４ａは、抵抗Ｒ３に流れる電流、すなわちソレノイド１１ａに流れる駆動電流Ｉａが下限電流値ＩＬ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。駆動電流Ｉａが下限電流値ＩＬ１以下であると判定すると、噴射制御部２４ａは、定電流スイッチＱ３をオンさせる（ステップＳ２２）。これにより、駆動電流Ｉａが上昇していく。通電経路は、バッテリ電圧ＶＢ→定電流スイッチＱ３→抵抗Ｒ２→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→駆動スイッチＱ４→抵抗Ｒ３→グランドとなる。
【００４７】
一方、ステップＳ２１において、駆動電流Ｉａが下限電流値ＩＬ１より大きいと判定すると、ステップＳ２０に戻り、下限電流値ＩＬ１以下になるまで、ステップＳ２０，Ｓ２１を繰り返す。
【００４８】
ステップＳ２２終了後、噴射制御部２４ａは、抵抗Ｒ３に流れる電流、すなわちソレノイド１１ａに流れる駆動電流Ｉａが上限電流値ＩＨ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。駆動電流Ｉａが上限電流値ＩＨ１以上であると判定すると、噴射制御部２４ａは、定電流スイッチＱ３をオフさせる（ステップＳ２４）。これにより、駆動電流Ｉａは低下していく。定電流スイッチＱ３をオフさせると、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギが、駆動スイッチＱ４を通じてグランドに回収される。詳しくは、還流経路が、グランド→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→駆動スイッチＱ４→抵抗Ｒ３→グランドとなる。したがって、この場合にも、還流電流Ｉｂは流れない。
【００４９】
ステップＳ２３において、駆動電流Ｉａが上限電流値ＩＨ１未満であると判定すると、ステップＳ２２に戻り、上限電流値ＩＨ１以上になるまで、ステップＳ２２，Ｓ２３を繰り返す。以上のように、噴射制御部２４ａは、駆動電流Ｉａが下限電流値ＩＬ１以上、上限電流値ＩＨ１以下となるように、定電流スイッチＱ３のオンオフを制御する。したがって、第２定電流処理による定電流期間においても、駆動電流Ｉａとして、ピーク電流ＩＰＥＡＫ１よりも小さい所定の保持電流、すなわちほぼ一定の電流が、ソレノイド１１ａに通電される。
【００５０】
ステップＳ２４の終了後、噴射制御部２４ａは、噴射信号ＴＱがＨレベルからＬレベルに切り替わったか否かを判定する（ステップＳ２５）。そして、噴射信号ＴＱがＬレベルになっていると判定した場合、駆動スイッチＱ４をオフさせる（ステップＳ２６）。このように、駆動期間の終了とともに、駆動スイッチＱ４をオフさせる。以上により、第２定電流処理を含んだ開弁処理を終了する。駆動スイッチＱ４をオフさせると、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギが、ダイオードＤ４を通じてコンデンサＣ１グランドに回収される。詳しくは、還流経路が、グランド→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→ダイオードＤ４→コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→グランドとなる。この場合には、図４に示すように、還流電流Ｉｂが流れる。
【００５１】
一方、ステップＳ２５で噴射信号ＴＱがＬレベルになっていないと判定した場合、すなわち、未だ駆動期間（定電流期間）であると判定した場合、ステップＳ２１に戻り、噴射信号ＴＱがＬレベルになるまで、ステップＳ２１以降の処理を繰り返す。
【００５２】
次に、本実施形態に係る燃料噴射制御装置１０の効果について説明する。
【００５３】
上記したように、本実施形態では、駆動ＩＣ２４の噴射制御部２４ａが、定電流期間において第１定電流処理を実行することができる。この第１定電流処理では、抵抗Ｒ２に流れる電流、すなわち駆動電流Ｉａに応じて駆動スイッチＱ４を周期的に繰り返しオンオフさせるとともに、定電流期間中、定電流スイッチＱ３をオンさせる。このように、駆動スイッチＱ４をオンオフさせることで、ピーク電流ＩＰＥＡＫ１よりも小さい所定の保持電流をソレノイド１１ａに通電させることができる。すなわち、定電流期間において、インジェクタ１１の開弁状態を維持することができる。
【００５４】
また、定電流スイッチＱ３ではなく、駆動スイッチＱ４をオンオフさせる。駆動スイッチＱ４をオフさせると、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギが、ダイオードＤ４を通じてコンデンサＣ１に回収される。したがって、エネルギ回収効率を高めることができる。燃料噴射制御装置１０は充電回路２０を備えるため、コンデンサＣ１にエネルギを回収することで、充電回路２０（トランジスタＱ１）の動作頻度を低減することもできる。すなわち、充電回路２０の温度上昇や放射ノイズの発生を抑制することもできる。
【００５５】
上記したように、第２定電流処理は従来の定電流処理（定電流制御）と同じである。そこで、図３と図４を比較すると、還流電流Ｉｂから、第１定電流処理のほうが、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギを効率よく回収できることが明らかである。図３に示す還流電流Ｉｂの波形において、６つの山のうち、２つ目から５つ目の山が、上記効果によるものである。
【００５６】
特に本実施形態では、噴射制御部２４ａが、定電流期間中、定電流スイッチＱ３を継続してオンさせる。このため、還流経路は、バッテリ電圧ＶＢ→定電流スイッチＱ３→抵抗Ｒ２→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→ダイオードＤ４→コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→グランドとなる。すなわち、駆動スイッチＱ４がオフされたとき、出力端子Ｐ１にはバッテリ電圧ＶＢ（たとえば１４Ｖ）が印加される。したがって、駆動スイッチＱ４に同期させて定電流スイッチＱ３をオフさせる構成よりも、エネルギ回収効率を向上することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、駆動電流Ｉａがピーク電流ＩＰＥＡＫ１に到達すると、噴射制御部２４ａが放電スイッチＱ２をオフさせるとともに、駆動スイッチＱ４をオフさせる。したがって、放電スイッチＱ２をオフさせると、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギがコンデンサＣ１に回収される。このように、放電期間直後のエネルギについても、コンデンサＣ１に回収することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、噴射制御部２４ａが、コンデンサＣ１の充電電圧に応じて、第１定電流処理及び第２定電流処理のいずれかを選択して実行する。第１定電流処理では、駆動スイッチＱ４のオンオフにより保持電流（定電流）を形成するため、駆動スイッチＱ４のオフの都度、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギをコンデンサＣ１に回収することができる。一方、第２定電流処理では、定電流スイッチＱ３のオンオフにより保持電流（定電流）を形成し、駆動スイッチＱ４は常時オンとするため、定電流スイッチＱ３がオフされると、ソレノイド１１ａに蓄積されたエネルギは、駆動スイッチＱ４を通じてグランドに還流される。すなわち、コンデンサＣ１には回収されない。したがって、コンデンサＣ１の過昇圧（過充電）を抑制しつつ、充電量に余裕があるときには、効率よくエネルギ回収することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した燃料噴射制御装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。
【００６０】
燃料噴射制御装置１０の構成は、第１実施形態と同じである。本実施形態では、駆動ＩＣ２４の噴射制御部２４ａが、第１定電流処理を実行する際、図５に示すように、駆動スイッチＱ４のオンオフに同期させて定電流スイッチＱ３をオンオフさせる。
【００６１】
これによっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。この場合、定電流スイッチＱ３もオフさせるため、還流経路は、グランド→ダイオードＤ３→ソレノイド１１ａ→ダイオードＤ４→コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→グランドとなる。すなわち、還流電流Ｉｂが流れる。ただし、第１実施形態のように、駆動スイッチＱ４がオフされたタイミングで、出力端子Ｐ１にはバッテリ電圧ＶＢが印加される構成に較べると、コンデンサＣ１に回収できるエネルギ量が減少する。図５に示すように、還流電流Ｉｂの流れる時間が短くなる。その反面、バッテリ電圧ＶＢの消費が少ないため、バッテリ寿命を向上することができる。
【００６２】
（第３実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した燃料噴射制御装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。
【００６３】
図６に示すように、本実施形態に係る燃料噴射制御装置１０は、図示しないコモンレールに蓄圧した高圧燃料を内燃機関（たとえばディーゼルエンジン）の各気筒の燃焼室に所定タイミングで噴射するインジェクタと、高圧配管を通じてコモンレールに燃料を圧送する燃料供給ポンプ（高圧ポンプ）の吐出量制御弁の開閉を制御する。図６では、複数のインジェクタのうち、１つのみを図示しており、インジェクタに第１実施形態と同じ符号を付与している。
【００６４】
吐出量制御弁１２（ＰＣＶ）は、ソレノイド１２ａ（コイル）を有している。本実施形態では、インジェクタ１１及び吐出量制御弁１２が、特許請求の範囲に記載の電磁弁に相当し、ソレノイド１１ａ，１２ａが電磁負荷に相当する。吐出量制御弁１２は、ノーマリオープン型となっている。
【００６５】
燃料噴射制御装置１０は、第１実施形態に記載の構成に加え、さらに定電流スイッチＱ５と、駆動スイッチＱ６と、ダイオードＤ７と、を備えている。定電流スイッチＱ５は、燃料噴射制御装置１０の出力端子Ｐ４に対して上流側に配置され、オンすることで、出力端子Ｐ４を介してソレノイド１２ａにバッテリ電圧ＶＢを供給するスイッチである。本実施形態では、定電流スイッチＱ５として、ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。定電流スイッチＱ５のソースは電源ライン２１に接続されており、ドレインは、電流検出用の抵抗Ｒ４、逆流阻止用のダイオードＤ５、及び出力端子Ｐ４を介して、ソレノイド１２ａの上流側に接続されている。ダイオードＤ５のアノードは、抵抗Ｒ４の一端に接続され、カソードは出力端子Ｐ４に接続されている。ダイオードＤ５のカソードとグランドとの間には、還流用のダイオードＤ６がアノードをグランド側にして配置されている。
【００６６】
駆動スイッチＱ６は、ソレノイド１２ａの下流側に配置され、オンすることで、ソレノイド１２ａの下流側をグランドに接続させる。本実施形態では、駆動スイッチＱ６として、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。駆動スイッチＱ６のソースは、電流検出用の抵抗Ｒ５を介してグランドに接続されており、ドレインは、燃料噴射制御装置１０の出力端子Ｐ５を介してソレノイド１２ａの下流側に接続されている。なお、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５が、特許請求の範囲に記載の駆動電流を検出する電流検出手段に相当する。
【００６７】
ダイオードＤ７は、駆動スイッチＱ６がオフされたときに、ソレノイド１２ａに蓄積されたエネルギをコンデンサＣ１に回収させる。ダイオードＤ７のアノードは、出力端子Ｐ５を介してソレノイド１２ａの下流側に接続され、カソードは、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との接続点、すなわちコンデンサＣ１の正極に接続されている。
【００６８】
また、駆動ＩＣ２４は、噴射制御部２４ａ及び昇圧制御部２４ｂに加え、吐出制御部２４ｃを備えている。エンジンの回転中は、その動力により燃料供給ポンプのカムが回転してプランジャが往復動する。燃料供給ポンプが燃料吸入行程を経て燃料圧送工程に移行した後、吐出制御部２４ｃは、マイコン２３から入力される開閉制御信号ＤＰＣＶに基づいて、吐出量制御弁１２のソレノイド１２ａに通電し、吐出量制御弁１２を閉弁させる。すると、吐出量制御弁１２の閉弁タイミングに応じた量の燃料が燃料供給ポンプからコモンレールに圧送され、燃料噴射量が調整される。
【００６９】
次に、図７に基づき、駆動ＩＣ２４の吐出制御部２４ｃが実行する閉弁処理について説明する。以下においては、定電流制御のうち、第１定電流処理について説明する。吐出制御部２４ｃは、開閉制御信号ＤＰＣＶとして閉弁を指示するＨレベルの信号が入力されると、以下に示す閉弁処理を実行する。
【００７０】
吐出制御部２４ｃに、開閉制御信号ＤＰＣＶとしてＨレベルの信号が入力されると、吐出量制御弁１２を閉弁すべく、吐出制御部２４ｃは駆動スイッチＱ６をオンさせる。さらに、吐出制御部２４ｃは定電流スイッチＱ５をオンさせる。このように、開閉制御信号ＤＰＣＶとしてＨレベルの信号が入力されると、吐出制御部２４ｃは、定電流スイッチＱ５及び駆動スイッチＱ６をオンさせる。本実施形態では、開閉制御信号ＤＰＣＶとしてＨレベルの信号が入力されている間中、定電流スイッチＱ５をオンさせる。
【００７１】
定電流スイッチＱ５を継続してオンさせることで、バッテリ電圧ＶＢが出力端子Ｐ４、すなわちソレノイド１２ａの上流側に印加され、これにより、ソレノイド１２ａに流れる駆動電流Ｉｃが急激に立ち上がって吐出量制御弁１２が閉弁する。吐出制御部２４ｃは、抵抗Ｒ４に流れる電流、すなわちソレノイド１２ａに流れる駆動電流Ｉｃが所定のピーク電流ＩＰＥＡＫ２に達すると、駆動スイッチＱ６がオフさせる。駆動スイッチＱ６をオフさせると、ソレノイド１２ａに蓄積されたエネルギが、還流電流ＩｄとしてダイオードＤ７を通じてコンデンサＣ１に回収される。還流電流Ｉｄは、ダイオードＤ７を通じてコンデンサＣ１に流れる還流電流である。定電流スイッチＱ５をオンさせているため、還流経路は、バッテリ電圧ＶＢ→定電流スイッチＱ５→抵抗Ｒ４→ダイオードＤ５→ソレノイド１２ａ→ダイオードＤ７→コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→グランドとなる。このため、駆動電流Ｉｃと還流電流Ｉｄとが一致し、次に、駆動スイッチＱ６がオンされるまで、還流電流Ｉｄが流れる。
【００７２】
吐出制御部２４ｃは、ソレノイド１２ａに流れる駆動電流Ｉｃが所定の下限電流値ＩＬ２まで低下すると、駆動スイッチＱ６をオンさせる。これにより、駆動電流Ｉｃが上昇していく。このときの通電経路は、バッテリ電圧ＶＢ→定電流スイッチＱ５→抵抗Ｒ４→ダイオードＤ５→ソレノイド１２ａ→駆動スイッチＱ６→抵抗Ｒ５→グランドとなる。また、駆動電流Ｉａが所定の上限電流値ＩＨ２まで上昇すると、吐出制御部２４ｃは、駆動スイッチＱ６をオフさせる。これにより、駆動電流Ｉｃは低下していく。駆動スイッチＱ６をオフさせると、ソレノイド１２ａに蓄積されたエネルギが、還流電流ＩｄとしてダイオードＤ７を通じてコンデンサＣ１に回収される。定電流スイッチＱ５がオンされているため、還流経路は、バッテリ電圧ＶＢ→定電流スイッチＱ５→抵抗Ｒ４→ダイオードＤ５→ソレノイド１２ａ→ダイオードＤ７→コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→グランドとなる。
【００７３】
開閉制御信号ＤＰＣＶとしてＬレベルの信号が入力されるまで、吐出制御部２４ｃは、駆動スイッチＱ６のオンオフを制御する。したがって、第１定電流処理による定電流期間では、駆動電流Ｉｃとして、ピーク電流ＩＰＥＡＫ２よりも小さい所定の保持電流、すなわちほぼ一定の電流が、ソレノイド１２ａに通電される。
【００７４】
開閉制御信号ＤＰＣＶとしてＬレベルの信号が入力されると、吐出制御部２４ｃは、定電流スイッチＱ５をオフさせる。以上により、第１定電流処理を含んだ閉弁処理を終了する。定電流スイッチＱ５をオフさせると、ソレノイド１２ａに蓄積されたエネルギは、還流電流ＩｄとしてダイオードＤ７を通じてコンデンサＣ１に回収される。この場合、還流経路は、グランド→ダイオードＤ６→ソレノイド１２ａ→ダイオードＤ７→コンデンサＣ１→抵抗Ｒ１→グランドとなる。
【００７５】
このように、ソレノイド１２ａの駆動に充電回路及び放電スイッチを用いない構成についても、定電流制御期間において第１定電流処理を実行することで、ソレノイド１２ａに蓄積されたエネルギを、ダイオードＤ７を通じてコンデンサＣ１に回収することができる。これにより、エネルギ回収効率を高めることができる。
【００７６】
なお、第１実施形態に示した噴射制御部２４ａ同様、吐出制御部２４ｃが、コンデンサＣ１の充電電圧に応じて、第１定電流処理及び第２定電流処理のいずれかを選択して実行するようにしてもよい。なお、第２定電流処理では、駆動スイッチＱ６を継続してオンさせ、定電流スイッチＱ５をオンオフさせることとなる。
【００７７】
また、定電流期間中、定電流スイッチＱ５を継続してオンさせる例を示したが、駆動スイッチＱ６のオンオフに同期させて定電流スイッチＱ５をオンオフさせてもよい。
【００７８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、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である。
【００７９】
燃料噴射制御装置１０が、エンジンＥＣＵとして構成され、駆動ＩＣ２４に加えてマイコン２３も有する例を示した。しかしながら、ＥＣＵがマイコン２３を備え、ＥＤＵ（Electronic Drive Unit）が、駆動ＩＣ２４など、上記した燃料噴射制御装置１０のマイコン２３以外の要素を備える構成としてもよい。
【００８０】
第１実施形態では、第１定電流処理時に、抵抗Ｒ２によって、ソレノイド１１ａに流れる駆動電流Ｉａと還流電流Ｉｂを検出する例を示した。しかしながら、抵抗Ｒ３により駆動電流Ｉａを検出し、抵抗Ｒ１により還流電流Ｉｂを検出することもできる。同じく、第３実施形態では、第１定電流処理時に、抵抗Ｒ４によって、ソレノイド１２ａに流れる駆動電流Ｉｃと還流電流Ｉｄを検出する例を示した。しかしながら、抵抗Ｒ５により駆動電流Ｉｃを検出し、抵抗Ｒ１により還流電流Ｉｄを検出することもできる。
【００８１】
上記実施形態では、充電電圧に応じて第１定電流処理及び第２定電流処理のいずれかを選択すると、噴射信号ＴＱ（開閉制御信号ＤＰＣＶ）がＬレベルになるまで、選択した決定した処理を継続して実行する例を示した。しかしながら、定電流期間の途中で、充電電圧に応じて、第１定電流処理と第２定電流処理を切り替えるようにしてもよい。たとえば図２に示す開弁処理の場合、ステップＳ１８，２５において噴射信号ＴＱがＬレベルではないと判定すると、ステップＳ１２まで戻って、以降の処理を実行すればよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０…燃料噴射制御装置、１１…インジェクタ、１２…吐出量制御弁、１１ａ，１２ａ…ソレノイド、２０…充電回路、２１…電源ライン、２２…制御部、２３…マイコン、２４…駆動ＩＣ、２４ａ…噴射制御部、２４ｂ…昇圧制御部、２４ｃ…吐出制御部、Ｃ１…コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７…ダイオード、Ｌ１…インダクタ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５…出力端子、Ｐ３…電源端子、Ｑ１…トランジスタ、Ｑ２…放電スイッチ、Ｑ３，Ｑ５…定電流スイッチ、Ｑ４，Ｑ６…駆動スイッチ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５…抵抗
【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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