JP2021085378A - 噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化やコストアップを解消しつつ、噴射量精度を適切に高める。【解決手段】噴射制御装置１は、燃料噴射弁に対してピーク電流駆動及び定電流駆動を行うことで燃料噴射弁の開弁及び閉弁を制御し、燃料噴射弁から内燃機関への燃料の噴射を制御する。噴射制御装置は、燃料噴射弁への通電電流を定電流スイッチング制御する通電制御部２２を備える。通電制御部は、燃料噴射弁への通電電流を通電停止した際のフライバック時間が第１所定時間となるように通電電流の通電停止タイミングを制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、噴射制御装置に関する。

噴射制御装置は、燃料噴射弁に対してピーク電流駆動及び定電流駆動を行うことで燃料噴射弁の開弁及び閉弁を制御し、燃料噴射弁から内燃機関への燃料の噴射を制御する（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−３１０１４５号公報

噴射制御装置では、バッテリ電圧の変動や燃料噴射弁のソレノイドコイルの温度特性等により定電流スイッチング制御中のリプル周期が変動する。そのため、噴射制御装置では、燃料噴射弁への通電電流の通電停止タイミングでフライバックを開始するが、リプル周期が変動することで、フライバック開始時の通電電流の電流値にばらつきが発生する。フライバック開始時の通電電流の電流値にばらつきが発生すると、フライバック時間にばらつきが発生し、噴射量精度が悪化する問題が発生する。

このような課題に対し、定電流スイッチング制御中のリプル振幅を小さくすることで、フライバック時間のばらつきを抑えることが可能である。しかしながら、定電流スイッチング制御中のリプル振幅を小さくする構成では、背反としてスイッチング素子のスイッチング回数が増加してスイッチング損失による発熱量が増加し、放熱対策のための装置の大型化やコストアップが懸念される。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の大型化やコストアップを解消しつつ、噴射量精度を適切に高めることができる噴射制御装置を提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、噴射制御装置は、燃料噴射弁に対してピーク電流駆動及び定電流駆動を行うことで燃料噴射弁の開弁及び閉弁を制御し、燃料噴射弁から内燃機関への燃料の噴射を制御する。通電制御部（２２）は、燃料噴射弁への通電電流を定電流スイッチング制御する。通電制御部は、燃料噴射弁への通電電流を通電停止した際のフライバック時間が第１所定時間となるように通電電流の通電停止タイミングを制御する。

燃料噴射弁への通電電流を通電停止した際のフライバック時間が第１所定時間となるように通電電流の通電停止タイミングを制御するように構成した。フライバック時間を常に一定とすることで、燃料噴射弁の閉弁タイミングを常に一定とすることができ、噴射量精度を高めることができる。この場合、制御ロジックを改良するだけで実現可能であり、定電流スイッチング制御中のリプル振幅を小さくする必要もなく、スイッチング損失による発熱量が増加することもない。これにより、装置の大型化やコストアップを解消しつつ、噴射量精度を適切に高めることができる。

第１実施形態を示す機能ブロック図 タイミングチャート 比較対象のタイミングチャート 第２実施形態を示すタイミングチャート 第３実施形態を示すタイミングチャート 第４実施形態を示すタイミングチャート タイミングチャート 第５実施形態を示すタイミングチャート タイミングチャート

以下、噴射制御装置の幾つかの実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す各実施形態において、先行する実施形態で説明した内容に対応する部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略することがある。

（第１実施形態）
第１実施形態について図１から図３を参照して説明する。図１に示すように、噴射制御装置１は、例えば自動車等の車両に搭載されている内燃機関に燃料を噴射するソレノイド式の燃料噴射弁２ａ，２ｂの駆動を制御する装置であり、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）から構成される。燃料噴射弁２ａは、上流側の出力端子１ａと下流側の出力端子１ｂとの間に接続されている。燃料噴射弁２ｂは、上流側の出力端子１ａと下流側の出力端子１ｃとの間に接続されている。本実施形態では、２本の燃料噴射弁２ａ，２ｂによる２気筒の構成を例示しているが、任意の気筒数でも良く、例えば４気筒や６気筒等の構成にも適用することができる。

噴射制御装置１は、制御ＩＣ３と、昇圧回路４と、駆動回路５とを有する。制御ＩＣ３は、例えばＡＳＩＣによる集積回路装置であり、例えばＣＰＵやロジック回路等の制御部と、ＲＡＭやＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の記憶部と、コンパレータによる比較器等を備え、ハードウェア及びソフトウェアに基づいて各種制御を実行する。制御ＩＣ３は、外部に設けられているセンサ（図示せず）からセンサ信号を入力すると、噴射指令タイミングを算出し、その算出した噴射指令タイミングにおいて駆動回路５を駆動する。駆動回路５は、駆動すると、燃料噴射弁２ａ，２ｂに対してピーク電流駆動及び定電流駆動を行うことで燃料噴射弁２ａ，２ｂの開弁及び閉弁を制御し、燃料噴射弁２ａ，２ｂから内燃機関への燃料の噴射を制御する。

昇圧回路４は、例えばインダクタ６と、スイッチング素子としてのＭＯＳトランジスタ７と、電流検出抵抗８と、ダイオード９と、昇圧コンデンサ１０とを図示形態に備えた昇圧チョッパ回路によるＤＣＤＣコンバータにより構成されている。昇圧回路４の形態は、図示形態に限らず、様々な形態を適用することができる。昇圧回路４は、後述する昇圧制御部２０がＭＯＳトランジスタ７をスイッチング制御してインダクタ６に蓄積したエネルギーをダイオード９により整流し、その整流したエネルギーを昇圧コンデンサ１０に蓄積する。

駆動回路５は、ピーク電流駆動スイッチ１１と、バッテリ電圧駆動スイッチ１２と、ローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂと、電流検出抵抗１４ａ，１４ｂ等を図示形態に接続して備える。又、駆動回路５は、その他の周辺回路として、ダイオード１５と、還流ダイオード１６と、回生ダイオード１７ａ，１７ｂと、寄生ダイオード１８と、ブートストラップ回路１９ａ，１９ｂ等を図示形態に接続して備える。ピーク電流駆動スイッチ１１は、燃料噴射弁２ａ，２ｂに昇圧電圧Ｖboost（例えば６５Ｖ）を放電オンオフし、ピーク電流駆動を行うための上流側スイッチとして機能する。バッテリ電圧駆動スイッチ１２は、バッテリ電圧ＶＢ（例えば１２Ｖ）による定電流駆動を行うための上流側スイッチとして機能する。ローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂは、気筒選択用の下流側スイッチとして機能する。電流検出抵抗１４ａ，１４ｂは、電流検出用に設けられることから例えば０．０３Ω程度に設定されている。

制御ＩＣ３は、昇圧制御部２０と、電流モニタ部２１と、通電制御部２２とを有する。昇圧制御部２０は、昇圧コンデンサ１０の陽極とグランドとの間の電圧を検出すると共に、電流検出抵抗８に流れる電流を検出し、ＭＯＳトランジスタ７をオンオフ制御して昇圧回路４の昇圧動作を制御する機能ブロックである。昇圧制御部２０は、昇圧電圧Ｖboostが所定の昇圧開始電圧Ｖstaまで低下すると（下回ると）、昇圧制御を開始し、昇圧電圧Ｖboostが当該昇圧開始電圧Ｖstaを超えるように設定された昇圧完了電圧Ｖfuに到達すると、昇圧制御を終了する。通常動作中には、昇圧制御部２０が昇圧電圧Ｖboostを昇圧完了電圧Ｖfuに制御しつつ当該昇圧電圧Ｖboostを出力可能となる。

電流モニタ部２１は、ローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂとグランドとの間に設けられており、例えばコンパレータによる比較器及びＡ／Ｄ変換器等（何れも図示せず）を用いて燃料噴射弁２ａ，２ｂに流れる通電電流を電流検出抵抗１４ａ，１４ｂによりモニタする機能ブロックである。電流モニタ部２１は、燃料噴射弁２ａ，２ｂに流れる通電電流をモニタしている期間においてモニタ結果を通電制御部２２に出力する。

通電制御部２２は、燃料噴射弁２ａ，２ｂを開弁及び閉弁するために通電電流を通電制御する機能ブロックである。通電制御部２２は、燃料噴射弁２ａとローサイド駆動スイッチ１３ａとの間の電圧を出力端子１ｂの電圧としてモニタし、燃料噴射弁２ｂとローサイド駆動スイッチ１３ｂとの間の電圧を出力端子１ｃの電圧としてモニタすると共に、電流モニタ部２１からモニタ結果を入力することで燃料噴射弁２ａ，２ｂに流れる通電電流を検出し、ピーク電流駆動スイッチ１１、バッテリ電圧駆動スイッチ１２及びローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂをオンオフ制御する。

ピーク電流駆動スイッチ１１、バッテリ電圧駆動スイッチ１２及びローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂは、それぞれ例えばｎチャネル型のＭＯＳトランジスタを用いて構成されている。これらピーク電流駆動スイッチ１１、バッテリ電圧駆動スイッチ１２及びローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂは、他種類のトランジスタ（例えばバイポーラトランジスタ）を用いて構成されていても良いが、本実施形態では、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタを用いて構成されている場合について説明する。以下では、ピーク電流駆動スイッチ１１のドレイン、ソース、ゲートは、それぞれピーク電流駆動スイッチ１１を構成するＭＯＳトランジスタのドレイン、ソース、ゲートを意味する。同様に、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のドレイン、ソース、ゲートは、それぞれバッテリ電圧駆動スイッチ１２を構成するＭＯＳトランジスタのドレイン、ソース、ゲートを意味する。同様に、ローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂのドレイン、ソース、ゲートは、それぞれローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂを構成するＭＯＳトランジスタのドレイン、ソース、ゲートを意味する。

ピーク電流駆動スイッチ１１のドレインには、昇圧回路４から昇圧電圧Ｖboostが供給されている。ピーク電流駆動スイッチ１１のソースは、上流側の出力端子１ａに接続されている。ピーク電流駆動スイッチ１１のゲートは、制御ＩＣ３の通電制御部２２に接続されており、通電制御部２２から制御信号が入力される。ピーク電流駆動スイッチ１１は、通電制御部２２から制御信号を入力することに応じて昇圧電圧Ｖboostを出力端子１ａに通電可能になっている。

バッテリ電圧駆動スイッチ１２のドレインには、バッテリ電圧ＶＢが供給されている。バッテリ電圧駆動スイッチ１２のソースは、ダイオード１５を順方向に介して上流側の出力端子１ａに接続されている。バッテリ電圧駆動スイッチ１２のゲートは、制御ＩＣ３の通電制御部２２に接続されており、通電制御部２２から制御信号が入力される。バッテリ電圧駆動スイッチ１２のドレインソース間には寄生ダイオード１８が接続されている。バッテリ電圧駆動スイッチ１２は、通電制御部２２から制御信号を入力することに応じてバッテリ電圧ＶＢを出力端子１ａに通電可能になっている。

ダイオード１５は、昇圧電圧Ｖboostの出力ノードからバッテリ電圧ＶＢの出力ノードへの逆流防止用に接続されている。上流側の出力端子１ａとグランドとの間には、還流ダイオード１６が逆方向接続されている。還流ダイオード１６は、燃料噴射弁２ａ，２ｂへの通電電流を通電停止したときに、燃料噴射弁２ａ，２ｂに流れている通電電流を還流する経路に接続されている。

ブートストラップ回路１９ａは、制御ＩＣ３の通電制御部２２からピーク電流駆動スイッチ１１のソースに接続されている。ピーク電流駆動スイッチ１１は、ブートストラップ回路１９ａのブートストラップ作用で昇圧した電位によりスイッチング制御する。ブートストラップ回路１９ｂは、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のソースに接続されている。バッテリ電圧駆動スイッチ１２は、ブートストラップ回路１９ｂのブートストラップ作用で昇圧した電位によりスイッチング制御する。

ローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂのドレインは、それぞれ下流側の出力端子１ｂ，１ｃに接続されている。ローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂのソースは、それぞれ電流検出抵抗１４ａ，１４ｂを通じてグランドに接続されている。ローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂのゲートは、それぞれ制御ＩＣ３の通電制御部２２に接続されており、通電制御部２２から制御信号が入力される。ローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂは、通電制御部２２から制御信号を入力することに応じて燃料噴射弁２ａ，２ｂを選択的に通電切替え可能になっている。

回生ダイオード１７ａ，１７ｂは、それぞれ燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁時において流れる回生電流の通電経路に接続されており、昇圧コンデンサ１０に向けて電流を回生する。

次に、上記した構成の作用について図２及び図３を参照して説明する。
制御ＩＣ３は、予め記憶している通電電流プロファイルにしたがって通電指示ＴＱをオンすると、ピーク電流駆動スイッチ１１をオンすると共にローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂをオンし、ピーク電流駆動を開始する（ｔ１）。制御ＩＣ３がピーク電流駆動を開始すると、燃料噴射弁２ａ，２ｂにピーク電流が流れ始め、燃料噴射弁２ａ，２ｂへの通電電流が増加し、燃料噴射弁２ａ，２ｂに供給されたエネルギーが第１所定量に到達すると、燃料噴射弁２ａ，２ｂにおいてニードルリフト量が増加し始める（ｔ２）。

次いで、制御ＩＣ３は、ピーク電流駆動スイッチ１１をオンしてから所定時間経過後にピーク電流駆動スイッチ１１をオフし、ピーク電流駆動を終了する（ｔ３）。制御ＩＣ３がピーク電流駆動を終了すると、燃料噴射弁２ａ，２ｂへの通電電流が低下し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を開始するまでの期間で燃料噴射弁２ａ，２ｂに中間フライバック電流が流れ始める。又、燃料噴射弁２ａ，２ｂに供給されたエネルギーが第２所定量に到達すると、燃料噴射弁２ａ，２ｂが開弁する。

次いで、制御ＩＣ３は、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを開始し、定電流駆動を開始し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を開始する（ｔ４）。制御ＩＣ３がバッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を開始すると、燃料噴射弁２ａ，２ｂに上限閾値と下限閾値との間でスイッチング制御されるホールド電流が流れ始める。

次いで、制御ＩＣ３は、通電電流プロファイルにしたがって通電指示ＴＱをオフするが、このとき、燃料噴射弁２ａ，２ｂに流れているホールド電流の電流値が上限閾値でなければ、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了せずに継続し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了せずに継続する（ｔ５）。制御ＩＣ３は、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の上限閾値に到達するのを待機する。制御ＩＣ３は、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の上限閾値に到達すると、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了すると共にローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂをオフし、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する（ｔ６）。図２の例示では、「ｔ５」から「ｔ６」までの時間が通電指示ＴＱのオフタイミングからバッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の終了タイミングまでのオフディレイ制御時間となる。

制御ＩＣ３がバッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了すると、ホールド電流が上限閾値から低下し始め、燃料噴射弁下流側電圧が発生し、燃料噴射弁２ａ，２ｂにフライバック電流が流れ始める。発生した燃料噴射弁下流側電圧は、フライバック電流が流れなくなる（電流値が「０」になる）まで一定値で保持され、フライバック電流が流れなくなると（電流値が「０」になると）、一定値から低下し始める（ｔ７）。このとき、フライバック電流が流れている時間がフライバック時間となり、図２の例示では、「ｔ６」から「ｔ７」までの時間（第１所定時間に相当する）がフライバック時間となる。

その後、燃料噴射弁下流側電圧が低下し始めたことで、燃料噴射弁２ａ，２ｂのニードルリフト量が低下し始め、燃料噴射弁２ａ，２ｂが閉弁すると、ニードルリフト位置が着座した際の磁束変化により起電力が発生し、燃料噴射弁下流側電圧に変曲点が発生する（ｔ８）。

上記した構成では、通電電流プロファイルにしたがって通電指示ＴＱをオフしたときに、ホールド電流の電流値が上限閾値でなければ、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了せずに継続し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了せずに継続する。そして、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の上限閾値に到達すると、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する。即ち、バッテリ電圧の変動や燃料噴射弁のソレノイドコイルの温度特性等により定電流スイッチング制御中のリプル周期が変動することがあるが、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の終了タイミングを、常にホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の上限閾値に到達したときに制御することで、フライバック時間を一定とすることができる。その結果、燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁タイミングを一定とすることができ、噴射量精度を高めることができる。

比較対象として図３を参照して説明する。前述したようにバッテリ電圧の変動や燃料噴射弁のソレノイドコイルの温度特性等により定電流スイッチング制御中のリプル周期が変動することがあるので、通電指示ＴＱのオフタイミングにしたがってバッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する成り行き制御では、フライバック開始時のホールド電流の電流値が一定とはならない。即ち、図３の例示では、波形Ａの通電電流では「ｔ１１」から「ｔ１２」までの時間がフライバック時間となり、波形Ｂの通電電流では「ｔ１１」から「ｔ１３」までの時間がフライバック時間となり、両者は異なる時間となる。このようにフライバック時間が一定とはならず、フライバック時間にばらつきが発生するので、燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁タイミングが一定とはならず、噴射量精度が悪化する。これに対し、本実施形態では、前述したようにバッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の終了タイミングを、常にホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の上限閾値に到達したときに制御することで、フライバック時間を一定とすることができ、噴射量精度を高めることができる。

第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を得ることができる。噴射制御装置１において、燃料噴射弁２ａ，２ｂへのホールド電流を通電停止した際のフライバック時間が第１所定時間となるようにホールド電流の通電停止タイミングを制御するように構成した。フライバック時間を常に一定とすることで、燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁タイミングを常に一定とすることができ、噴射量精度を高めることができる。この場合、制御ロジックを改良するだけで実現可能であり、定電流スイッチング制御中のリプル振幅を小さくする必要もなく、スイッチング損失による発熱量が増加することもない。これにより、装置の大型化やコストアップを解消しつつ、噴射量精度を適切に高めることができる。

又、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の上限閾値を用い、フライバック開始時のホールド電流の電流値が定電流スイッチング制御の上限閾値となるようにバッテリ駆動スイッチ１２のオフタイミングを制御するように構成した。新たな閾値を用意することなく、定電流スイッチング制御の上限閾値を用いることで、燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁タイミングを常に一定とすることができ、噴射量精度を高めることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について図４を参照して説明する。第２実施形態は、ピック電流駆動からホールド電流駆動に移行する際の中間フライバック時間が所定時間となるように昇圧ピック電流の通電停止タイミングを制御する点で、前述した第１実施形態と異なる。

制御ＩＣ３は、通電電流プロファイルにしたがって通電指示ＴＱをオンすると、ピーク電流駆動スイッチ１１をオンすると共にローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂをオンし、ピーク電流駆動を開始する（ｔ２１）。

次いで、制御ＩＣ３は、ピーク電流駆動スイッチ１１をオンしてから所定時間経過後にピーク電流駆動スイッチ１１をオフし（ｔ２２）、ピーク電流駆動スイッチ１１のオンオフを開始し、ピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御を開始する（ｔ２３）。制御ＩＣ３がピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御を開始すると、燃料噴射弁２ａ，２ｂに上限閾値と下限閾値との間でスイッチング制御される昇圧ピック電流が流れ始め、燃料噴射弁２ａ，２ｂに供給されたエネルギーが第１所定量に到達すると、燃料噴射弁２ａ，２ｂにおいてニードルリフト量が増加し始める（ｔ２４）。そして、燃料噴射弁２ａ，２ｂに供給されたエネルギーが第２所定量に到達すると、燃料噴射弁２ａ，２ｂが開弁する。

次いで、制御ＩＣ３は、昇圧ピック時間指示による多重ピーク電流のオフタイミングに到達するが、このとき、燃料噴射弁２ａ，２ｂに流れている昇圧ピック電流の電流値が上限閾値でなければ、ピーク電流駆動スイッチ１１のオンオフを終了せずに継続し、ピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御を終了せずに継続する（ｔ２５）。制御ＩＣ３は、昇圧ピック電流の電流値が多重ピーク電流のオフタイミング後の最初の上限閾値に到達するのを待機する。制御ＩＣ３は、昇圧ピック電流の電流値が多重ピーク電流のオフタイミング後の最初の上限閾値に到達すると、ピーク電流駆動スイッチ１１のオンオフを終了し、ピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御を終了する（ｔ２６）。図４の例示では、「ｔ２５」から「ｔ２６」までの時間が昇圧ピック時間指示による多重ピーク電流のオフタイミングからピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御の終了タイミングまでのオフディレイ制御時間となる。

制御ＩＣ３がピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御が終了すると、昇圧ピック電流が上限閾値から低下し始め、燃料噴射弁２ａ，２ｂに中間フライバック電流が流れ始める。

次いで、制御ＩＣ３は、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを開始し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を開始する（ｔ２７）。制御ＩＣ３がバッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を開始すると、中間フライバック電流が流れなくなり、燃料噴射弁２ａ，２ｂに上限閾値と下限閾値との間でスイッチング制御されるホールド電流が流れ始める。このとき、中間フライバック電流が流れている時間が中間フライバック時間となり、図４の例示では、「ｔ２６」から「ｔ２７」までの時間（第２所定時間に相当する）が中間フライバック時間となる。これ以降、制御ＩＣ３は、前述した第１実施形態と同様の制御を行う（ｔ２８〜ｔ３１）。

上記した構成では、通電電流プロファイルにしたがって多重ピーク電流のオフタイミングに到達したときに、昇圧ピック電流の電流値が上限閾値でなければ、ピーク電流駆動スイッチ１１のオンオフを終了せずに継続し、ピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御を終了せずに継続する。そして、昇圧ピック電流の電流値が多重ピーク電流のオフタイミング後の最初の上限閾値に到達すると、ピーク電流駆動スイッチ１１のオンオフを終了し、ピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御を終了する。即ち、多重ピーク電流により燃料噴射弁２ａ，２ｂに投入されるエネルギーには中間フライバック電流も含まれるので、ピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御の終了タイミングを、常に昇圧ピック電流の電流値が多重ピーク電流のオフタイミング後の最初の上限閾値に到達したときに制御することで、中間フライバック時間を一定とすることができる。その結果、燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁タイミングを一定とすることに加え、燃料噴射弁２ａ，２ｂの開弁タイミングも一定とすることができ、噴射量精度をより一層高めることができる。

第２実施形態によれば、以下に示す作用効果を得ることができる。噴射制御装置１において、燃料噴射弁２ａ，２ｂへのホールド電流を通電停止した際のフライバック時間が第１所定時間となるようにホールド電流の通電停止タイミングを制御すると共に、その前段階において、燃料噴射弁２ａ，２ｂへの昇圧ピック電流を通電停止した際の中間フライバック時間が第２所定時間となるように昇圧ピック電流の通電停止タイミングを制御するように構成した。フライバック時間を常に一定とすることで、燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁タイミングを常に一定とすることに加え、中間フライバック時間を常に一定とすることで、燃料噴射弁２ａ，２ｂの開弁タイミングも常に一定とすることができ、噴射量精度をより一層高めることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について図５を参照して説明する。第３実施形態は、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の下限閾値を用い、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の下限閾値に到達したときに、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する点で、前述した第１実施形態と異なる。

制御ＩＣ３は、通電電流プロファイルにしたがって通電指示ＴＱをオフするが、このとき、燃料噴射弁２ａ，２ｂに流れているホールド電流の電流値が下限閾値でなければ、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了せずに継続し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了せずに継続する（ｔ５）。制御ＩＣ３は、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の下限閾値に到達するのを待機する。制御ＩＣ３は、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の下限閾値に到達すると、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了すると共にローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂをオフし、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する（ｔ４１）。図５の例示では、「ｔ５」から「ｔ４１」までの時間がオフディレイ制御時間となり、「ｔ４１」から「ｔ４２」までの時間（第１所定時間に相当する）がフライバック時間となる。

第３実施形態によれば、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の下限閾値を用い、フライバック開始時のホールド電流の電流値が定電流スイッチング制御の下限閾値となるようにバッテリ駆動スイッチ１２のオフタイミングを制御するように構成した。定電流スイッチング制御の下限閾値を用いることで、第１実施形態と同様に、燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁タイミングを常に一定とすることができ、噴射量精度を高めることができる。

（第４実施形態）
第４実施形態について図６及び図７を参照して説明する。第４実施形態は、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の上限閾値と下限閾値との中心値を用い、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の中心値に到達したときに、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する点で、前述した第１実施形態と異なる。

制御ＩＣ３は、通電電流プロファイルにしたがって通電指示ＴＱをオフするが、このとき、燃料噴射弁２ａ，２ｂに流れているホールド電流の電流値が中心値でなければ、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了せずに継続し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了せずに継続する（ｔ５）。制御ＩＣ３は、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の中心値に到達するのを待機する。制御ＩＣ３は、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の中心値に到達すると、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了すると共にローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂをオフし、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する（ｔ５１，ｔ６１）。

即ち、制御ＩＣ３は、図６に示すように、ホールド電流の電流値が上限閾値から中心値に到達した場合や、図７に示すように、ホールド電流の電流値が下限閾値から中心値に到達した場合に、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する。図６の例示では、「ｔ５」から「ｔ５１」までの時間がオフディレイ制御時間となり、「ｔ５１」から「ｔ５２」までの時間（第１所定時間に相当する）がフライバック時間となる。図７の例示では、「ｔ５」から「ｔ６１」までの時間がオフディレイ制御時間となり、「ｔ６１」から「ｔ６２」までの時間（第１所定時間に相当する）がフライバック時間となる。

第４実施形態によれば、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の上限閾値と下限閾値との中心値を用い、フライバック開始時のホールド電流の電流値が定電流スイッチング制御の中心値となるようにバッテリ駆動スイッチ１２のオフタイミングを制御するように構成した。定電流スイッチング制御の中心値を用いることで、第１実施形態と同様に、燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁タイミングを常に一定とすることができ、噴射量精度を高めることができる。又、定電流スイッチング制御の中心値を用いることで、第１実施形態で説明した上限閾値や第３実施形態で説明した下限閾値を用いる構成と比較し、フライバック時間を短くすることで、フライバック時間のばらつきを抑えることができる。

（第５実施形態）
第５実施形態について図８及び図９を参照して説明する。第５実施形態は、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の実効値を用い、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の実効値に到達したときに、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する点で、前述した第１実施形態と異なる。制御ＩＣ３は、定電流スイッチング制御の波形を三角波に近似し、実効値を以下の計算式により計算する。
実効値＝下限閾値＋（上限閾値−下限閾値）／√３

制御ＩＣ３は、通電電流プロファイルにしたがって通電指示ＴＱをオフするが、このとき、燃料噴射弁２ａ，２ｂに流れているホールド電流の電流値が実行値でなければ、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了せずに継続し、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了せずに継続する（ｔ５）。制御ＩＣ３は、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の実効値に到達するのを待機する。制御ＩＣ３は、ホールド電流の電流値が通電指示ＴＱをオフした後の最初の実効値に到達すると、バッテリ電圧駆動スイッチ１２のオンオフを終了すると共にローサイド駆動スイッチ１３ａ，１３ｂをオフし、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する（ｔ７１，ｔ８１）。

即ち、制御ＩＣ３は、図８に示すように、ホールド電流の電流値が上限閾値から実効値に到達した場合や、図９に示すように、ホールド電流の電流値が下限閾値から実効値に到達した場合に、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御を終了する。図８の例示では、「ｔ５」から「ｔ７１」までの時間がオフディレイ制御時間となり、「ｔ７１」から「ｔ７２」までの時間（第１所定時間に相当する）がフライバック時間となる。図９の例示では、「ｔ５」から「ｔ８１」までの時間がオフディレイ制御時間となり、「ｔ８１」から「ｔ８２」までの時間（第１所定時間に相当する）がフライバック時間となる。

第５実施形態によれば、バッテリ電圧駆動スイッチ１２による定電流スイッチング制御の実効値を用い、フライバック開始時のホールド電流の電流値が定電流スイッチング制御の実効値となるようにバッテリ駆動スイッチ１２のオフタイミングを制御するように構成した。定電流スイッチング制御の実効値を用いることで、第１実施形態と同様に、燃料噴射弁２ａ，２ｂの閉弁タイミングを常に一定とすることができ、噴射量精度を高めることができる。又、定電流スイッチング制御の実効値を用いることで、この場合も、第１実施形態で説明した上限閾値や第３実施形態で説明した下限閾値を用いる構成と比較し、フライバック時間を短くすることで、フライバック時間のばらつきを抑えることができる。

（その他の実施形態）
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、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、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或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。
第２実施形態において、昇圧ピック電流の電流値が多重ピーク電流のオフタイミング後の最初の上限閾値に到達したときにピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御を終了する構成を例示したが、上限閾値に代えて、下限閾値、上限閾値と下限閾値との中心値、実効値を用いても良い。即ち、昇圧ピック電流の電流値が多重ピーク電流のオフタイミング後の最初の下限閾値、中心値又は実効値に到達したときにピーク電流駆動スイッチ１１による定電流スイッチング制御を終了する構成でも良い。
第２実施形態で説明した昇圧ピック電流の通電停止タイミングを制御する構成を、第３〜第５実施形態に適用しても良い。

図面中、１は噴射制御装置、２２は通電制御部、１１はピーク電流駆動スイッチ、１２はバッテリ電圧駆動スイッチ、１３ａ，１３ｂはローサイド駆動スイッチである。

Claims (8)

1. 燃料噴射弁に対してピーク電流駆動及び定電流駆動を行うことで前記燃料噴射弁の開弁及び閉弁を制御し、前記燃料噴射弁から内燃機関への燃料の噴射を制御する噴射制御装置において、
   前記燃料噴射弁への通電電流を定電流スイッチング制御する通電制御部（２２）を備え、
   前記通電制御部は、前記燃料噴射弁への通電電流を通電停止した際のフライバック時間が第１所定時間となるように通電電流の通電停止タイミングを制御する噴射制御装置。
2. 前記通電制御部は、フライバック開始時の通電電流の電流値が所定値となるように駆動スイッチのオフタイミングを制御することで、前記フライバック時間が前記第１所定時間となるように通電電流の通電停止タイミングを制御する請求項１に記載した噴射制御装置。
3. 前記通電制御部は、前記定電流スイッチング制御として、昇圧電源を用いるピック電流駆動と、バッテリ電源を用いるホールド電流駆動とを行い、前記ピック電流駆動から前記ホールド電流駆動に移行する際の中間フライバック時間が第２所定時間となるように昇圧ピック電流の通電停止タイミングを制御し、前記燃料噴射弁への通電電流を通電停止した際のフライバック時間が前記第１所定時間となるようにホールド電流の通電停止タイミングを制御する請求項１又は２に記載した噴射制御装置。
4. 前記通電制御部は、中間フライバック開始時の昇圧ピック電流の電流値が所定値となるように駆動スイッチのオフタイミングを制御することで、前記中間フライバック時間が前記第２所定時間となるように昇圧ピック電流の通電停止タイミングを制御する請求項３に記載した噴射制御装置。
5. 前記通電制御部は、前記所定値として定電流スイッチング制御の上限閾値を用いる請求項２又は４に記載した噴射制御装置。
6. 前記通電制御部は、前記所定値として定電流スイッチング制御の下限閾値を用いる請求項２又は４に記載した噴射制御装置。
7. 前記通電制御部は、前記所定値として定電流スイッチング制御の上限閾値と下限閾値との中心値を用いる請求項２又は４に記載した噴射制御装置。
8. 前記通電制御部は、前記所定値として定電流スイッチング制御の実効値を用いる請求項２又は４に記載した噴射制御装置。

Images