JP4062821B2

JP4062821B2 - Electromagnetic load drive

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Publication number: JP4062821B2
Application number: JP18348699A
Authority: JP
Inventors: 伸二竹内; 真一前田; 悟川本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: JP2001014043A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用エンジンの電磁駆動式のインジェクタに設けられるソレノイドなどの電磁負荷について、応答を早めて駆動するめの電磁負荷の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電磁負荷の応答を早めるために、昇圧回路により昇圧され蓄積されたエネルギーを放出する電磁負荷の駆動装置や、電磁負荷の通電遮断時の逆起電力エネルギー（フライバックエネルギー）を回収して利用する電磁負荷の駆動装置が公知である（例えば特公平７−７８３７４号公報、特許第２５９８５９５号公報）。
【０００３】
この種の電磁負荷の駆動装置としては、電磁駆動式のインジェクタを駆動する装置が知られており、従来技術におけるインジェクタ駆動回路を図１５に示す。図１５において、インダクタ３０１、スイッチ３０２、ダイオード３０３及びコンデンサ３０４により昇圧回路が構成されており、スイッチ３０２のオン／オフに伴いコンデンサ３０４にはバッテリ電圧＋Ｂよりも高い電圧が充電される。コンデンサ３０４にはスイッチ３０５を介してインジェクタ内のソレノイド３０６の一端が接続され、ソレノイド３０６の他端はスイッチ３０７及び抵抗３０８を介して接地されている。ソレノイド３０６には、定電流駆動用のスイッチ３０９が接続されている。スイッチ３０７のオン時にソレノイド３０６が通電されると、インジェクタの図示しない弁体が開弁位置に移動する。ソレノイド３０６のローサイドにはエネルギー回収用のダイオード３１０が接続されている。駆動用ＩＣ３１１は、各スイッチ３０２，３０５，３０７，３０９をオン又はオフに制御する。
【０００４】
上記インジェクタ駆動回路の動作を図１６のタイムチャートに従い説明する。図１６には、インジェクタによるメイン噴射と、それに先立って実施されるパイロット噴射とが実施される様子を示す。
【０００５】
パイロット噴射に際し、駆動用ＩＣ３１１からの噴射信号に従いスイッチ３０７がオンすると、それと同時にスイッチ３０５が一定時間だけオンし、コンデンサ３０４の充電電圧がソレノイド３０６に対して放出される。これにより、インジェクタの開弁当初に大電流が流れ、インジェクタの開弁応答性が向上する。コンデンサ３０４の放電後には、スイッチ３０２がオン／オフされてコンデンサ３０４が充電される。その後、抵抗３０８により検出されるインジェクタ電流に応じてスイッチ３０９がオン／オフされ、ソレノイド３０６が定電流駆動される。また、パイロット噴射終了時には、ソレノイド３０６に発生する逆起電力エネルギーがダイオード３１０を介してコンデンサ３０４に回収される。
【０００６】
一方、メイン噴射時には同様に、その当初にスイッチ３０５がオンしてコンデンサ３０４の充電電圧がソレノイド３０６に対して放出され、その後、ソレノイド３０６が定電流駆動される。コンデンサ３０４の放電後には、スイッチ３０２がオン／オフされてコンデンサ３０４が充電される。また、メイン噴射終了時には、ソレノイド３０６に発生する逆起電力エネルギーがダイオード３１０を介してコンデンサ３０４に回収される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図１５及び図１６で説明した従来技術の場合、以下に示す問題が生じる。すなわち、図１６のパイロット噴射時とメイン噴射時とを比べると、各噴射に要する噴射時間が異なる等の理由から、噴射終了時におけるコンデンサ３０４の充電電圧に差異が生じ（Ｖａ＜Ｖｂ）、その差異により通電遮断時におけるコンデンサ３０４への逆起電力エネルギーの回収時間が変化する。そのため、インジェクタ駆動電流の減衰量が変化し、インジェクタの閉弁時間（通電遮断時からインジェクタが閉じるまでの応答遅れ時間）にも差異が発生する。従って、エンジン運転状態に対応するインジェクタの開弁時間（燃料噴射時間）に誤差が生じ、エンジンへの燃料噴射量が変動して排ガスの浄化性が悪化する等の問題を招く。
【０００８】
上記の通り、電磁負荷の通電遮断時におけるエネルギー回収を利用してコンデンサ等にエネルギーを蓄積する場合には、回収先のエネルギー蓄積状態が異なると、エネルギー回収時間が変化し、電磁負荷が動作状態から非動作状態へ移行する迄の応答遅れ時間が変化する。それ故、電磁負荷が安定動作しないという問題が生ずる。
【０００９】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、通電遮断時に電磁負荷が動作状態から非動作状態へ移行する時間のばらつきを解消し、ひいては電磁負荷を安定して駆動させることができる電磁負荷の駆動装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、負荷駆動用のスイッチング手段のオン／オフに伴い電磁負荷が通電又は通電遮断の状態となる。エネルギー供給手段は、電磁負荷の通電に際し、エネルギー供給用のスイッチング手段をオンし、エネルギー蓄積手段の蓄積エネルギーを電磁負荷に供給する。また、電磁負荷の通電遮断時に発生する逆起電力エネルギーは、回収手段にて回収されると共にエネルギー蓄積手段に蓄積される。エネルギー量検出手段は、エネルギー蓄積手段に蓄えられているエネルギー量を検出し、タイミング調整手段は、電磁負荷への通電を遮断する前の前記検出したエネルギー量に応じて電磁負荷の通電遮断タイミングを調整する。
【００１１】
上記の通り通電遮断のタイミングを調整することで、電磁負荷の通電遮断に際し、エネルギー蓄積手段のエネルギー量に応じてエネルギー回収に要する時間がばらついても、それに関係なく、通電遮断後に電磁負荷が実際に非動作状態になるタイミングはばらつくことがない。その結果、電磁負荷を安定して駆動させることができる。
【００１２】
この場合、請求項２に記載したように、電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量が多いほど電磁負荷の通電遮断タイミングが遅くなるよう調整するとよい。つまり、エネルギー蓄積手段のエネルギー量が少ない時は、通電遮断後のエネルギー回収が比較的長引くため、通電遮断タイミングを早くし、エネルギー蓄積手段のエネルギー量が多い時は、通電遮断後のエネルギー回収が比較的早いため、通電遮断タイミングを遅くする。これにより、エネルギー蓄積手段のエネルギー量に関係なく、通電遮断後、所望のタイミングで電磁負荷を非動作状態に移行させることができる。
【００１３】
ここで、電磁負荷を通電遮断する前のエネルギー蓄積手段のエネルギー量が変わると、通電遮断から非動作状態になるまでの電磁負荷の応答遅れ時間が変わるため、その応答遅れ時間の変化に拘わらず電磁負荷を本来必要な動作時間通りに制御するには、前記タイミング調整手段を請求項３〜８のように構成するとよい。以下、図１４を参照しながら請求項３〜８の発明を説明する。なお、図１４（ａ）は請求項３，４に対応する動作波形を、図１４（ｂ）は請求項５，６に対応する動作波形を、図１４（ｃ）は請求項７，８に対応する動作波形を示し、通電指令信号のオン／オフにより電磁負荷が動作／非動作（オン／オフ）の状態に切り替えられるとする。
【００１４】
つまり、請求項３に記載の発明によれば、前記タイミング調整手段は、電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量に応じて通電遮断時の電磁負荷の応答遅れ時間（図１４のｔ１０１）を求めると共に、本来必要な電磁負荷の動作時間（図１４のｔ１０２）から前記求めた応答遅れ時間（ｔ１０１）を減算して電磁負荷の通電遮断タイミング、すなわち図１４中、通電指令信号がオフに立ち下がるタイミングを決定する。この場合、通電指令信号がオフとなる電磁負荷の通電遮断から応答遅れ時間（ｔ１０１）が経過したタイミングで、実際に電磁負荷が非動作状態となり、この非動作となるタイミングがばらつきなく調整されるので、電磁負荷の安定した駆動が実現できる。
【００１５】
上記請求項３の発明では、請求項４に記載したように、電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量が多いほど、前記通電遮断時の電磁負荷の応答遅れ時間（図１４のｔ１０１）を短くするとよい。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明によれば、前記タイミング調整手段は、エネルギー蓄積手段のエネルギー量がゼロの時の電磁負荷の応答遅れ時間を当該応答遅れ時間の基準値（図１４のｔ１０３）として、応答遅れ時間を前記エネルギー量に応じて基準値から減じさせるための補正値（図１４のｔ１０４）を求め、その補正値に応じて電磁負荷の通電遮断タイミングを調整する。この場合、通電指令信号がオフとなる電磁負荷の通電遮断から応答遅れ時間（（ｔ１０３−ｔ１０４）の時間）が経過したタイミングで、実際に電磁負荷が非動作状態となり、この非動作となるタイミングがばらつきなく調整されるので、電磁負荷の安定した駆動が実現できる。
【００１７】
上記請求項５の発明では、請求項６に記載したように、電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量が多いほど、前記応答遅れ時間の補正値（図１４のｔ１０４）を大きくするとよい。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明によれば、前記タイミング調整手段は、電磁負荷の通電指令信号として、本来必要な電磁負荷の動作時間（図１４のｔ１０５）よりも応答遅れの基準時間（図１４のｔ１０６）だけ短い信号を取り込み且つ、該信号による通電遮断のタイミングから、電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量に応じた時間（図１４のｔ１０７）だけ電磁負荷の通電を継続させる。この場合、時間ｔ１０７の経過後の通電遮断から、更に応答遅れ時間（（ｔ１０６−ｔ１０７）の時間）が経過したタイミングで、実際に電磁負荷が非動作状態となり、この非動作となるタイミングがばらつきなく調整されるので、電磁負荷の安定した駆動が実現できる。
【００１９】
上記請求項７の発明では、請求項８に記載したように、電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量が多いほど、通電指令信号による通電終了から通電を継続する時間（図１４のｔ１０７）を長くするとよい。
【００２０】
因みに、上記図１４（ａ）〜（ｃ）では、通電遮断タイミングの調整方法は各々異なるが、本来必要な電磁負荷の動作時間が同じであれば、何れも負荷通電が遮断されるタイミング、並びに電磁負荷が非動作（オフ）になるタイミングが一致する。
【００２１】
請求項９に記載の発明では、前記エネルギー蓄積手段による電磁負荷へのエネルギー供給後、次のエネルギー回収までの期間で当該エネルギー蓄積手段へのエネルギー蓄積を禁止し、その禁止期間にて前記エネルギー量検出手段によるエネルギー量の検出を行う。本構成により、エネルギー蓄積手段のエネルギー供給後、そのエネルギー状態が保持されて、その状態でエネルギー量が正しく検出される。
【００２２】
請求項１０に記載の発明では、前記エネルギー量検出手段は、エネルギー蓄積手段からのエネルギーの供給、並びにエネルギー蓄積手段へのエネルギーの回収が行われていない時点でのエネルギー量を基準に、電磁負荷の通電遮断までのエネルギー供給量とエネルギー回収量とから、通電遮断直前のエネルギー蓄積手段の蓄積エネルギー量を推定する。また、前記タイミング調整手段は、前記推定したエネルギー量に応じて電磁負荷の通電遮断タイミングを調整する。
【００２３】
この場合、１回の電磁負荷の通電時におけるエネルギー供給量とエネルギー回収量とは既知であるため、蓄積エネルギー量の推定が可能となる。従って、電磁負荷の駆動毎にエネルギー蓄積手段のエネルギー量を検出する必要はなく、エネルギー量の検出時間が不足してもエネルギー量が正しく把握できる。それ故に、電磁負荷が適正に駆動できる。
【００２４】
上記請求項１０の発明は、請求項１１に記載したように、前記エネルギー量検出手段は、電磁負荷の通電遮断までのエネルギー蓄積手段のエネルギー供給量と、同エネルギー蓄積手段のエネルギー回収量と、昇圧手段によるエネルギー蓄積量とから、通電遮断直前のエネルギー蓄積手段の蓄積エネルギー量を推定するように構成してもよい。
【００２５】
また、請求項１２に記載したように、前記エネルギー量の推定に係わるエネルギー供給及び回収が行われる期間では、前記昇圧手段によるエネルギー蓄積手段へのエネルギー蓄積を禁止するとよい。この場合、仮に電源電圧の変動等により昇圧手段によるエネルギーの蓄積量が影響を受けても、エネルギー量が誤って推定されることはなく、その推定値の信頼度が増し、電磁負荷が適正に駆動できるようになる。
【００２６】
請求項１３に記載の発明では、前記エネルギー蓄積手段は、電源エネルギーよりも高いレベルでエネルギーを蓄積するので、電磁負荷の動作時にはこの高いレベルのエネルギーが電磁負荷に供給され、電磁負荷の応答性が向上する。この場合、請求項１４に記載したように、エネルギー蓄積手段には電源電圧を昇圧したエネルギーが蓄積されるとよい。
【００２７】
本発明は、請求項１５に記載したように、前記エネルギー供給手段によるエネルギー蓄積手段のエネルギー供給後、電磁負荷に対して電源電圧を供給して通電状態を継続することで、前記エネルギー供給後における電磁負荷の動作状態を持続させることができる。
【００２８】
また、請求項１６に記載したように、電磁負荷を、エンジンに燃料を供給するための燃料噴射用電磁弁のソレノイドとして構成することで、エンジンへの燃料噴射に際し、燃料噴射用電磁弁を好適に制御し、所望の燃料噴射動作を実現することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、この発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、車載用４気筒ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムとして具体化されるものであり、同燃料噴射システムにおいてコモンレール内で蓄圧された高圧燃料は、インジェクタの駆動に伴いディーゼルエンジンの各気筒に対して噴射供給される。また本実施の形態では、１回の燃焼行程に際して複数回の燃料噴射動作を行わせる多段噴射と、同時に２つのインジェクタを駆動させて各々燃料噴射を行わせる多重噴射とを実施する。
【００３０】
図１は、本実施の形態におけるインジェクタ駆動装置を示す電気回路図である。図１の装置は、エンジンの各気筒に対して燃料噴射を行う燃料噴射用電磁弁としてのインジェクタ１０１，１０２，１０３，１０４と、これらインジェクタ１０１〜１０４を駆動する駆動回路（ＥＤＵ：Electric Driver Unit）１００と、この駆動回路１００に接続されるＥＣＵ（電子制御装置）２００とを備える。ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ、各種メモリ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度ＡＣＣ、エンジン水温ＴＨＷなど、各種センサにて検出されるエンジン運転情報に基づき気筒毎に噴射信号を生成して駆動回路１００に出力する。
【００３１】
インジェクタ１０１〜１０４は常閉式の電磁弁にて構成され、電磁負荷としてのソレノイド１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａを個々に備える。この場合、各ソレノイド１０１ａ〜１０４ａが通電されると、図示しない弁体がリターンスプリングの付勢力に抗して開弁位置に移動し、燃料噴射が行われる。また、各ソレノイド１０１ａ〜１０４ａの通電が遮断されると、弁体が元の閉弁位置に戻り、燃料噴射が停止される。
【００３２】
本実施の形態では、全４気筒のインジェクタ１０１〜１０４を２気筒ずつに分け、インジェクタ１０１と１０３を同じ噴射グループとして駆動回路１００の共通端子ＣＯＭ１に接続し、インジェクタ１０２と１０４を同じ噴射グループとして駆動回路１００の共通端子ＣＯＭ２に接続している。なお、同時に駆動されることがないインジェクタで各々の噴射グループを構成することとし、そのグループ分けはどの気筒間で多重噴射を実施させるか等のエンジンの設計仕様によって決定されればよい。また、４気筒以外の、例えば６気筒エンジンの場合には、各気筒のインジェクタを３気筒ずつの噴射グループに分ければよい。
【００３３】
インダクタＬ１１は一端がバッテリ電源ライン（＋Ｂ）に接続され、他端がトランジスタＴ００に接続されている。トランジスタＴ００のゲート端子には自励式の発振回路１１０が接続され、この発振回路１１０の出力に応じてトランジスタＴ００がオン／オフする。トランジスタＴ００とＧＮＤとの間には電流検出抵抗Ｒ００が接続されている。
【００３４】
インダクタＬ１１とトランジスタＴ００との間には、トランジスタＴ１３と逆流防止用のダイオードＤ１３とを介してコンデンサＣ１０の一端が接続されると共に、トランジスタＴ２３と逆流防止用のダイオードＤ２３とを介してコンデンサＣ２０の一端が接続されている。これらコンデンサＣ１０，Ｃ２０の他端はトランジスタＴ００と電流検出抵抗Ｒ００との接続点に接続されている。
【００３５】
なお、コンデンサＣ１０は、ＣＯＭ１側の噴射グループであるインジェクタ１０１，１０３専用のエネルギー蓄積コンデンサであり、コンデンサＣ２０は、ＣＯＭ２側の噴射グループであるインジェクタ１０２，１０４専用のエネルギー蓄積コンデンサである。
【００３６】
上記インダクタＬ１１、トランジスタＴ００、電流検出抵抗Ｒ００、発振回路１１０、トランジスタＴ１３，Ｔ２３、ダイオードＤ１３，Ｄ２３及びコンデンサＣ１０，Ｃ２０によりＤＣ−ＤＣコンバータ回路が構成され、このうち、インダクタＬ１１、トランジスタＴ００、電流検出抵抗Ｒ００及び発振回路１１０からなる回路部分が本発明の昇圧手段に相当する。
【００３７】
トランジスタＴ１３，Ｔ２３は駆動用ＩＣ１２０により駆動が制御され、トランジスタＴ１３，Ｔ２３がオンした状態でトランジスタＴ００がオン／オフされると、ダイオードＤ１３，Ｄ２３を通じてコンデンサＣ１０，Ｃ２０が充電される。これにより、各コンデンサＣ１０，Ｃ２０がバッテリ電圧＋Ｂよりも高い電圧に充電される。かかる場合、電流検出抵抗Ｒ００により充電電流がモニタされつつ、駆動用ＩＣ１２０からの指示に従い発振回路１１０によりトランジスタＴ００がオン／オフされることで、コンデンサＣ１０，Ｃ２０が効率の良い周期で充電される。コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧は、例えば１００Ｖである。
【００３８】
駆動用ＩＣ１２０には、＃１〜＃４の入力端子が接続され、駆動用ＩＣ１２０はこの各端子を通じてＥＣＵ２００から第１気筒（＃１）〜第４気筒（＃４）の各噴射信号を取り込む。
【００３９】
トランジスタＴ１２，Ｔ２２は、＃１〜＃４の噴射信号がオフ（論理ローレベル）からオン（論理ハイレベル）に反転するタイミングで一時的にオンとなり、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の蓄積エネルギーをインジェクタ１０１〜１０４に供給するためのトランジスタである。より詳しくは、トランジスタＴ１２はコンデンサＣ１０と共通端子ＣＯＭ１との間に設けられ、駆動用ＩＣ１２０によりトランジスタＴ１２がオンされると、コンデンサＣ１０の蓄積エネルギーがＣＯＭ１側のインジェクタ１０１，１０３に供給される。また、トランジスタＴ２２はコンデンサＣ２０と共通端子ＣＯＭ２との間に設けられ、駆動用ＩＣ１２０によりトランジスタＴ２２がオンされると、コンデンサＣ２０の蓄積エネルギーがＣＯＭ２側のインジェクタ１０２，１０４に供給される。こうしたコンデンサＣ１０，Ｃ２０のエネルギー供給により、インジェクタの駆動電流として大電流が流れ、それに伴いインジェクタの開弁応答性が向上する。
【００４０】
各インジェクタ１０１〜１０４のローサイドには、駆動回路１００の端子ＩＮＪ１，ＩＮＪ２，ＩＮＪ３，ＩＮＪ４を介してトランジスタＴ１０，Ｔ２０，Ｔ３０，Ｔ４０が接続されており、駆動用ＩＣ１２０から＃１〜＃４の噴射信号が各々供給されると、その論理ハイレベルの噴射信号により当該トランジスタＴ１０〜Ｔ４０がオンとなる。トランジスタＴ１０，Ｔ３０とトランジスタＴ２０，Ｔ４０とは、各々同一の噴射グループを構成するものであり、それら各トランジスタはグループ毎に電流検出抵抗Ｒ１０，Ｒ２０を介して接地されている。電流検出抵抗Ｒ１０，Ｒ２０によりインジェクタ１０１〜１０４に流れる駆動電流が検出され、その検出結果が駆動用ＩＣ１２０に取り込まれる。
【００４１】
ＣＯＭ１，ＣＯＭ２端子はそれぞれ、ダイオードＤ１１，Ｄ２１とトランジスタＴ１１，Ｔ２１とを介してバッテリ電源ライン（＋Ｂ）に接続されている。かかる場合、駆動用ＩＣ１２０は、インジェクタ１０１〜１０４に流れる駆動電流に応じてトランジスタＴ１１，Ｔ２１をオン／オフ制御する。これにより、＋Ｂからインジェクタ１０１〜１０４に定電流が供給される。ダイオードＤ１２，Ｄ２２は定電流制御のための帰還ダイオードであり、トランジスタＴ１１，Ｔ２１のオフ時にインジェクタ１０１〜１０４に流れる電流はダイオードＤ１２，Ｄ２２を介して還流される。
【００４２】
実際の動作に際しては、駆動指令である噴射信号の立ち上がりと同時に先ずトランジスタＴ１２又はＴ２２がオンされ、インジェクタ１０１〜１０４の駆動電流としてコンデンサＣ１０，Ｃ２０のエネルギー供給により大電流が流れた後、引き続き、トランジスタＴ１１又はＴ２１を通じて定電流が流れ、噴射信号の立ち下がりに伴い同駆動電流が遮断される。なお、ダイオードＤ１１，Ｄ２１は、コンデンサＣ１０，Ｃ２０のエネルギー供給に際し、高電位となるＣＯＭ１，ＣＯＭ２端子から＋Ｂ側への回り込みを防止するためのダイオードである。
【００４３】
また、各インジェクタ１０１〜１０４のうち、一方の噴射グループを構成するインジェクタ１０１，１０３は、ダイオードＤ１０，Ｄ３０を介してコンデンサＣ１０に接続されており、通電遮断に伴い当該インジェクタ１０１，１０３に発生する逆起電力エネルギーはダイオードＤ１０，Ｄ３０を介してコンデンサＣ１０に回収される。また、他方の噴射グループを構成するインジェクタ１０２，１０４は、ダイオードＤ２０，Ｄ４０を介してコンデンサＣ２０に接続されており、通電遮断に伴い当該インジェクタ１０２，１０４に発生する逆起電力エネルギーはダイオードＤ２０，Ｄ４０を介してコンデンサＣ２０に回収される。
【００４４】
コンデンサＣ１０の電圧は、抵抗Ｒ１５，Ｒ１６とコンデンサＣ１５により分圧及びフィルタ処理が施された後、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）１４０に取り込まれる。また、コンデンサＣ２０の電圧は、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６とコンデンサＣ２５により分圧及びフィルタ処理が施された後、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）１４０に取り込まれる。Ａ／Ｄコンバータ１４０では、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧をＡ／Ｄ変換し、その変換結果をＥＣＵ２００に出力する。
【００４５】
なお本実施の形態では、コンデンサＣ１０，Ｃ２０が本発明のエネルギー蓄積手段に、トランジスタＴ１０〜Ｔ４０が負荷駆動用のスイッチング手段に、トランジスタＴ１２，Ｔ２２がエネルギー供給用のスイッチング手段に、ダイオードＤ１０〜Ｄ４０が回収手段に相当する。また、駆動用ＩＣ１２０がエネルギー供給手段に相当する。更に、Ａ／Ｄコンバータ１４０及びＥＣＵ２００がエネルギー量検出手段に相当し、ＥＣＵ２００がタイミング調整手段に相当する。
【００４６】
次に、本実施の形態における作用を図２のタイムチャートを用いて説明する。図２では多段噴射と多重噴射との動作例を示しており、多段噴射としては、メイン噴射に先立つプレ噴射とパイロット噴射、並びにメイン噴射後のアフター噴射が実施される。ここで、プレ噴射は主に筒内活性化のために実施され、パイロット噴射は主にＮＯｘや燃焼音の低減のために実施される。アフター噴射は主に煤の再燃焼のために実施される。また、多重噴射を実現するためのポスト噴射は、主に触媒活性化のために実施される。つまり、これら各噴射は、排気エミッションの向上を目的として、エンジン運転状態等に応じて適宜実施される。
【００４７】
図２中、「＃１」は第１気筒の噴射信号を、「＃２」は第２気筒の噴射信号を示し、第１気筒（＃１）の多段噴射について、期間ｔ１ではプレ噴射が、期間ｔ２ではパイロット噴射が、期間ｔ３ではメイン噴射が、期間ｔ４ではアフター噴射が、それぞれ実施される。また、期間ｔ５では、第１気筒のメイン噴射に重複して第２気筒（＃２）に対しポスト噴射が実施される。４気筒エンジンの場合、例えば＃１の噴射信号として、１８０°ＣＡ内にプレ、パイロット、メイン及びアフターの各噴射（多段噴射）の信号が出力され、その噴射信号に重複して＃２の噴射信号として、ポスト噴射（多重噴射）の信号が出力される。
【００４８】
さて、図２のプレ噴射前において、コンデンサＣ１０，Ｃ２０は満充電の状態にあり、期間ｔ１で＃１の噴射信号がオンに立ち上げられると、トランジスタＴ１０がオンすると共に、それと同時にトランジスタＴ１２がオンし、インジェクタ１０１によるプレ噴射が開始される。トランジスタＴ１２は、プレ噴射の開始当初の一定時間ｔ１１だけオンし、コンデンサＣ１０の蓄積エネルギーがソレノイド１０１ａに供給される。これにより、ソレノイド１０１ａに大電流が流れ、インジェクタ１０１の開弁応答が早まる。
【００４９】
コンデンサＣ１０のエネルギー供給後は、それに引き続いてトランジスタＴ１１がオン／オフ制御され、ダイオードＤ１１を介してソレノイド１０１ａに定電流が供給される。すなわち、電流検出抵抗Ｒ１０により検出した駆動電流（ＩＮＪ１電流）に応じて駆動用ＩＣ１２０がトランジスタＴ１１をオン／オフし、その駆動電流を所定値に保持する。これにより、インジェクタ１０１は開弁状態で保持される。
【００５０】
その後、＃１の噴射信号がオフされると、トランジスタＴ１０がオフし、ソレノイド１０１ａの通電遮断時に発生する逆起電力エネルギーがダイオードＤ１０を通じてコンデンサＣ１０に回収される。このとき、噴射開始時にエネルギー供給を行ったのと同じコンデンサＣ１０でエネルギーが回収される。通電遮断後、インジェクタの駆動電流（ＩＮＪ１電流）がリターンスプリングの付勢力に打ち負ける所定レベルまで減衰すると、インジェクタ１０１が閉弁し、同インジェクタ１０１によるプレ噴射が終了される。
【００５１】
また、プレ噴射の開始から終了後、更にソレノイド１０１ａの逆起電力エネルギー回収に必要な時間ｔ１２が経過するまでの期間では、トランジスタＴ１３がオフされ、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路によるコンデンサＣ１０の充電が禁止される。そして、逆起電力エネルギーの回収が完了すると、トランジスタＴ１３がオン、トランジスタＴ００がオン／オフしてＤＣ−ＤＣコンバータ回路によるコンデンサＣ１０の充電が開始される。
【００５２】
なおここで、駆動用ＩＣ１２０からの信号に従い発振回路１１０が制御され、その発振回路１１０からの信号にてトランジスタＴ００が動作する。すなわち、トランジスタＴ００は、トランジスタＴ１３又はＴ２３の何れかがオンされている時にのみオン／オフする。
【００５３】
それ以降、期間ｔ２のパイロット噴射、期間ｔ３のメイン噴射、期間ｔ４のアフター噴射においても同様の動作が行われる。すなわち、＃１の噴射信号がオンとなる各噴射の開始当初においてコンデンサＣ１０の蓄積エネルギーがソレノイド１０１ａに供給され、それに引き続いて、ソレノイド１０１ａが定電流駆動される。その後、＃１の噴射信号がオフされてＩＮＪ１電流が減衰すると、インジェクタ１０１による各噴射が終了される。コンデンサＣ１０では、ソレノイド１０１ａへのエネルギー供給後、通電遮断時に発生する逆起電力エネルギーが回収され、更にその後、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路により充電される。
【００５４】
次に、多重噴射について説明する。図２では、＃１の噴射信号（ｔ３のメイン噴射）に＃２の噴射信号（ｔ５のポスト噴射）が重複しており、インジェクタ１０１，１０２が同時に駆動される。このとき、インジェクタ１０１，１０２は別々の噴射グループに属するため、それらは互いに無関係で制御され、仮に噴射時期が重複しても互いの影響を受けることなく燃料噴射が実施される。
【００５５】
詳しくは、期間ｔ５で＃２の噴射信号がオンに立ち上げられると、トランジスタＴ２０がオンすると共に、それと同時にトランジスタＴ２２が一定時間ｔ１１だけオンし、コンデンサＣ２０の蓄積エネルギーがソレノイド１０２ａに供給される。これにより、ポスト噴射の開始当初において、ソレノイド１０２ａに大電流が流れ、インジェクタ１０２の開弁応答が早まる。コンデンサＣ２０によるエネルギー供給後は、それに引き続き、電流検出抵抗Ｒ２０により検出した駆動電流（ＩＮＪ２電流）に応じてトランジスタＴ２１がオン／オフ制御され、ダイオードＤ２１を介してソレノイド１０２ａに定電流が供給される。これにより、インジェクタ１０２は開弁状態で保持される。
【００５６】
その後、＃２の噴射信号がオフされると、トランジスタＴ２０がオフし、ソレノイド１０２ａの通電遮断時に発生する逆起電力エネルギーがダイオードＤ２０を通じてコンデンサＣ２０に回収される。このとき、噴射開始時にエネルギー供給を行ったのと同じコンデンサＣ２０でエネルギーが回収される。通電遮断後、インジェクタの駆動電流（ＩＮＪ２電流）が減衰すると、インジェクタ１０２が閉弁し、同インジェクタ１０２によるプレ噴射が終了される。
【００５７】
この場合にも既述の通り、ポスト噴射の開始から終了後、更にソレノイド１０２ａの逆起電力エネルギーの回収が完了するまでの期間では、トランジスタＴ２３がオフされ、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路によるコンデンサＣ２０の充電が禁止される。そして、逆起電力エネルギーの回収が完了すると、トランジスタＴ２３がオン、トランジスタＴ００がオン／オフしてＤＣ−ＤＣコンバータ回路によるコンデンサＣ２０の充電が開始される。
【００５８】
以上、一連の燃料噴射動作を説明したが、既述の通り、ソレノイド１０１ａ〜１０４ａの通電遮断時に、逆起電力エネルギーの回収先となるコンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧が相違すると、エネルギー回収時間が変わり、インジェクタ１０１〜１０４の閉弁タイミングがばらついてしまう。すなわち、上記＃１〜＃４の噴射信号に従い各インジェクタ１０１〜１０４が開弁及び閉弁動作するが、実際には、噴射信号がオフされてもソレノイド１０１ａ〜１０４ａに残留するエネルギーにより直ぐには閉弁せず、幾分の閉弁遅れ時間ｔｄを経て閉弁する。この場合、逆起電力エネルギーの回収先となるコンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧に応じて閉弁遅れ時間ｔｄが変化し、傾向として当該充電電圧が小さいほど閉弁遅れ時間ｔｄが長くなる。そこで本実施の形態では、インジェクタ１０１〜１０４の閉弁タイミングのばらつきを解消すべく、ＥＣＵ２００から出力される噴射信号を以下の如く補正する。
【００５９】
図５には、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧と閉弁遅れ時間ｔｄ〔μｓ〕との関係を示す。ここで、コンデンサ充電電圧がゼロの時の閉弁遅れ時間を「ｔ２２」、コンデンサ充電電圧に応じて変化する閉弁遅れ時間の補正時間を「α」とすると、閉弁遅れ時間ｔｄはコンデンサ充電電圧が高いほど次第に短くなり、例えばコンデンサ充電電圧がＶｘであれば、ｔｄ＝ｔ２２−αとなる。
【００６０】
従って、図３のタイムチャートにおいて、その時々の所望の燃料噴射量を得るために本来必要なインジェクタの開弁時間を「ｔ２１」とした場合、上記＃１〜＃４の噴射信号によるインジェクタの開弁時間は、ｔ２１よりも閉弁遅れ時間ｔｄ（＝ｔ２２−α）だけ短い時間であればよいことになる。そこで、コンデンサ充電電圧に応じて閉弁遅れ時間ｔｄを可変に設定し、インジェクタの開弁時間ｔ２１から閉弁遅れ時間ｔｄを減算してインジェクタの通電遮断タイミングを決定する。
【００６１】
噴射信号のオン時刻（通電開始時刻）をＴ１、同信号のオフ時刻（通電終わり時刻）をＴ３とする場合、ｎ番目のＮＥ信号（回転数パルス信号）を基準に時刻Ｔ１がセットされ、同じくｎ番目のＮＥ信号を基準とする後述のＮＥ割込み処理により時刻Ｔ３がセットされる。時刻Ｔ１は、インジェクタの弁体が開弁位置に移動する時刻であり、時刻Ｔ３は、インジェクタの通電が遮断される時刻である。そして、時刻Ｔ３での通電遮断後、閉弁遅れ時間ｔｄが経過する時刻Ｔ５で、インジェクタが実際に閉弁する。因みに、図３には噴射信号のオン時刻Ｔ１とインジェクタ開弁時刻とを一致させているが、厳密には極僅かにインジェクタ開弁時刻が遅れる。
【００６２】
また換言すれば、本実施の形態においては、コンデンサ充電電圧がゼロの時の閉弁遅れ時間を示す「ｔ２２」が当該閉弁遅れ時間ｔｄの基準値であり、この基準値（時間ｔ２２）からその時々のコンデンサ充電電圧に応じた補正時間αを減算し、「ｔ２２−α」に応じてインジェクタの通電遮断タイミングを調整している。
【００６３】
図４は、ＥＣＵ２００によるＮＥ割り込み処理を示すフローチャートであり、本処理によれば、＃１の噴射信号についてそのオフ時刻Ｔ３が設定される。なお、図４の処理は、コンデンサＣ１０のエネルギー供給後、コンデンサＣ１０の充電電圧が安定するタイミングで割り込み発生が設定される。
【００６４】
詳しくは、先ずステップＳ１１では、コンデンサＣ１０の充電電圧をＡ／Ｄコンバータ１４０によりＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ値を取り込む。このとき、燃料噴射の最中にはコンデンサＣ１０への充電が禁止されているので、コンデンサ充電電圧は変化のない状態でＡ／Ｄ変換される。図２中にはそのＡ／Ｄ変換タイミングを示す。
【００６５】
続くステップＳ１２では、例えば図５の関係を用い、前記Ａ／Ｄ変換したコンデンサＣ１０の充電電圧に基づいて補正時間αを求める。このとき、閉弁遅れ時間ｔｄは「ｔ２２−α」となり、噴射信号のオフ時刻Ｔ３を、
時刻Ｔ３＝時刻Ｔ１＋（ｔ２１−（ｔ２２−α））
として求める。噴射信号はそのオン時間が「ｔ２１−（ｔ２２−α）」の信号となる。
【００６６】
更に、ステップＳ１３では、アウトプットコンペアレジスタ（ＯＣＲ）に時刻Ｔ３をセットし、本処理を終了する。図４の処理後、アウトプットコンペアレジスタのセット時間が経過すると、噴射信号がオフに立ち下げられてトランジスタＴ１０がオフとなり、更にその後、閉弁遅れ時間ｔｄ（＝ｔ２２−α）が経過すると、インジェクタ１０１が閉弁する。なお図示及び説明は省略するが、＃１の噴射信号以外についても別途同様の処理が実施される。
【００６７】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（イ）ソレノイド１０１ａ〜１０４ａの通電遮断前におけるコンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧（エネルギー量）に応じてインジェクタ１０１〜１０４の閉弁遅れ時間ｔｄ（電磁負荷の応答遅れ時間）を求め、その閉弁遅れ時間ｔｄにより噴射信号のオフ時刻（通電遮断タイミング）を調整するようにしたので、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧に応じて通電遮断時のエネルギー回収に要する時間がばらついても、それに関係なく、通電遮断後のインジェクタ１０１〜１０４の閉弁タイミング、すなわち噴射切れのタイミングはばらつくことがない。その結果、インジェクタ１０１〜１０４を安定して駆動させてエンジンに供給される燃料噴射量を望み通りに制御し、ひいては排ガスの浄化性能や車両の乗り心地を改善することができる。
【００６８】
（ロ）通電遮断前のコンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧が高いほど、インジェクタ１０１〜１０４の閉弁遅れ時間ｔｄを短くして通電遮断タイミングを遅らせるので、実用上好ましいインジェクタ駆動装置が提供できる。
【００６９】
（ハ）コンデンサＣ１０，Ｃ２０のエネルギー供給後、次のエネルギー回収が終わるまでの期間で当該コンデンサＣ１０，Ｃ２０への充電を禁止し、その禁止期間にてコンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧を検出するので、その充電電圧が正しく検出される。
【００７０】
次に、本発明における第２，第３の実施の形態を説明する。但し、以下の説明では、上述した第１の実施の形態と同等であるものについては図面に同一の記号を付すと共にその説明を簡略化する。
【００７１】
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、ＥＣＵ２００によるソフト処理によりインジェクタの閉弁遅れ時間を補正し、その補正によりインジェクタの閉弁タイミングのばらつきを解消したが、本実施の形態では、ハード構成によりインジェクタの閉弁遅れ時間を補正することとする。
【００７２】
図６は、本実施の形態におけるインジェクタ駆動装置を示す電気回路図である。図６は前記図１に置き換わるものであり、その相違点として、駆動用ＩＣ１２０内の構成が大きく異なる。本実施の形態では、駆動用ＩＣ１２０が本発明のタイミング調整手段に相当する。
【００７３】
駆動用ＩＣ１２０には、補正回路１２１，１２２，１２３，１２４が設けられ、これら補正回路１２１〜１２４には＃１〜＃４の噴射信号が各々入力される。また、補正回路１２１，１２３にはコンデンサＣ１０の充電電圧が入力され、補正回路１２２，１２４にはコンデンサＣ２０の充電電圧が入力される。各補正回路１２１〜１２４の構成は何れも同様であるため、以下には＃１の噴射信号を取り込む補正回路１２１についてその内部構成と作用を説明する。
【００７４】
補正回路１２１において、コンデンサＣ１０の充電電圧は抵抗Ｒ５１及びＲ５２で分圧された後、オペアンプＯＰ５１でインピーダンス変換され、更にオフセット回路６１に入力される。オフセット回路６１は、前記入力されるコンデンサＣ１０の充電電圧に対して必要なオフセット電圧Ｖｒｅｆを付与する。このとき、オフセット回路６１の出力は、「コンデンサＣ１０の充電電圧＋Ｖｒｅｆ」となる。
【００７５】
オフセット回路６１には、ｐチャネルトランジスタＴ５１を介してコンデンサＣ５１が接続されており、同トランジスタＴ５１のオン時に、オフセット回路６１の電圧がコンデンサＣ５１に充電される。また、コンデンサＣ５１には、ｎチャネルトランジスタＴ５２を介して定電流回路Ｉ５１が接続されると共に、比較器ＣＭＰ５１の＋入力端子が接続されている。比較器ＣＭＰ５１は、コンデンサＣ５１の充電電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、コンデンサＣ５１の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを越える時に論理ハイレベルの信号を出力する。トランジスタＴ５１，Ｔ５２のゲート端子にはインバータＧ５１を介して＃１の噴射信号が印加される。
【００７６】
一方、ＯＲ回路Ｇ５２は、＃１の噴射信号と比較器ＣＭＰ５１の出力とを入力してＯＲ処理し、入力信号の何れかが論理ハイレベルの時にハイレベル信号を出力してトランジスタＴ１０をオンさせる。
【００７７】
次に、上記補正回路１２１の作用を図７のタイムチャートを参照しながら説明する。時刻Ｔ３１では、＃１の噴射信号が論理ハイレベルに立ち上げられてＯＲ回路Ｇ５２の出力が論理ハイレベル（オン）となり、それと同時にトランジスタＴ１２がオンして、コンデンサＣ１０の充電電圧がインジェクタ１０１のソレノイド１０１ａに供給される。これにより、インジェクタ１０１が開弁位置にリフトし、燃料噴射が始まる。また、この時刻Ｔ３１では、トランジスタＴ５１がオン、トランジスタＴ５２がオフする。
【００７８】
補正回路１２１にはコンデンサＣ１０の充電電圧が取り込まれ、時刻Ｔ３１以降、コンデンサＣ５１が、コンデンサＣ１０の充電電圧にオフセットＶｒｅｆを加えた電圧値に充電される。つまり、＃１の噴射信号がオンの間、コンデンサＣ１０の充電電圧がトランジスタＴ５１を経由してコンデンサＣ５１でモニタされる。例えば、コンデンサＣ１０の放電に伴い、その充電電圧が「Ｖ１」まで低下する場合、コンデンサＣ５１は「Ｖ１＋Ｖｒｅｆ」に充電される。
【００７９】
その後、時刻Ｔ３２で＃１の噴射信号がオフすると、トランジスタＴ５１がオフ、トランジスタＴ５２がオンし、コンデンサＣ５１が定電流回路Ｉ５１に接続される。このとき、コンデンサＣ５１の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ以上であり、比較器ＣＭＰ５１の出力が論理ハイレベルであるため、＃１の噴射信号がオフされてもＯＲ回路Ｇ５２の出力が論理ハイレベル（オン）のまま保持される。つまり、トランジスタＴ１０がオンのまま保持され、ソレノイド１０１ａの通電が継続される。
【００８０】
時刻Ｔ３２以後、コンデンサＣ５１の電荷がトランジスタＴ５２及び定電流回路Ｉ５１を経由して放出され、コンデンサＣ５１の充電電圧が一定の傾斜で下降する。
【００８１】
そして、時刻Ｔ３３で、コンデンサＣ５１の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ以下になると、比較器ＣＭＰ５１の出力が論理ローレベルに反転し、ＯＲ回路Ｇ５２が論理ローレベルになる。これにより、トランジスタＴ１０がオフしてソレノイド１０１ａの通電が遮断され、ソレノイド１０１ａに発生する逆起電力エネルギーがダイオードＤ１０を介してコンデンサＣ１０に回収される。そして、インジェクタ電流（ＩＮＪ１電流）が所定の閉弁レベルＩｔｈ（リターンスプリングに打ち負けるレベル）にまで低下する時刻Ｔ３４で、インジェクタ１０１が閉弁する。
【００８２】
ここで、その時々の所望の燃料噴射量を得るために本来必要なインジェクタの開弁時間を「ｔ２１」とする場合、ＥＣＵ２００は、予め所定時間ｔ２２だけの閉弁遅れ時間ｔｄを考慮して開弁時間ｔ２１を設定している。つまり、＃１の噴射信号は「ｔ２１−ｔ２２」の時間だけ論理ハイレベル（オン）となり、同噴射信号のオフ後、ｔ２２経過後にインジェクタが閉弁するようになっている。かかる場合、「ｔ２２」は、コンデンサ充電電圧を「０」とした時の閉弁遅れ時間ｔｄであり、ｔ２２相当の閉弁遅れ時間とは、噴射信号のオフ後、実際に通電遮断される迄の時間と、その通電遮断後、ソレノイドの残留エネルギーが所定の閉弁レベルまで低下してインジェクタが閉弁する迄の時間との和である。
【００８３】
図７の事例では、＃１の噴射信号のオフ後、コンデンサＣ５１の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに降下する迄の時間α１が経過するタイミングで、ソレノイド１０１ａの通電が遮断される（Ｇ５２出力がオフ）。また、ソレノイド１０１ａの通電遮断後、ＩＮＪ１電流がＩｔｈレベルまで低下する迄の時間ｔ２３が経過するタイミングで、インジェクタ１０１が閉弁する。
【００８４】
時刻Ｔ３５以降は、２段目の燃料噴射が実施される。その際、コンデンサＣ１０の充電電圧が「Ｖ２」まで低下するものとすれば（Ｖ２＜Ｖ１）、コンデンサＣ５１は「Ｖ２＋Ｖｒｅｆ」に充電される。＃１の噴射信号がオフされた後（時刻Ｔ３６後）、コンデンサＣ５１の充電電圧は一定の傾斜で下降する。時刻Ｔ３６〜Ｔ３７の期間では、＃１の噴射信号のオフ後、コンデンサＣ５１の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに降下する時間α２が経過する迄は、ソレノイド１０１ａの通電が継続される。
【００８５】
その後、時刻Ｔ３７では、コンデンサＣ５１の充電電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ以下になり、ＯＲ回路Ｇ５２が論理ローレベルに反転してトランジスタＴ１０がオフし、ソレノイド１０１ａの通電が遮断される。通電遮断に伴い、ソレノイド１０１ａに発生する逆起電力エネルギーがダイオードＤ１０を介してコンデンサＣ１０に回収される。そして、ＩＮＪ１電流が所定の閉弁レベルＩｔｈにまで低下する時刻Ｔ３８で、インジェクタ１０１が閉弁する。時間ｔ２４は、ソレノイド１０１ａへの通電遮断後、インジェクタ１０１が閉弁する迄の時間である。
【００８６】
上記時刻Ｔ３１〜Ｔ３４での１段目の燃料噴射と、時刻Ｔ３５〜Ｔ３８での２段目の燃料噴射とを比べると、通電遮断時におけるエネルギー回収先であるコンデンサＣ１０の電圧レベルが相違し、これにより、逆起電力エネルギーの回収時間（図の時間ｔ２３，ｔ２４に相当）が自ずと変わる。実際には、１段目の燃料噴射時の方がコンデンサＣ１０の充電電圧が高いため、エネルギー回収時間が短く、インジェクタ１０１の閉弁が早い。それ故、噴射信号のオフ後に通電遮断する迄の時間、すなわち噴射信号のオフ後、ソレノイド通電を継続するための時間α１，α２を、コンデンサＣ１０の充電電圧に応じて可変にし、α１＞α２とする。
【００８７】
こうしたコンデンサＣ１０の充電電圧に応じた各時間は、図８の関係を満たす。図８によれば、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧が高いほど、噴射信号のオフ後の通電継続を長引かせ（α１＞α２とし）、実質上の閉弁遅れ時間ｔｄを短くするような関係が与えられる。なお、図示及び詳細な説明は省略するが、＃１の噴射信号以外についても別途同様の処理が実施される。
【００８８】
以上第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様に、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧に応じて通電遮断時のエネルギー回収に要する時間がばらついても、それに関係なく、通電遮断後のインジェクタ１０１〜１０４の閉弁タイミングはばらつくことがない。その結果、インジェクタ１０１〜１０４を安定して駆動させてエンジンに供給される燃料噴射量を望み通りに制御し、ひいては排ガスの浄化性能や車両の乗り心地を改善することができる。
【００８９】
（第３の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧をＡ／Ｄコンバータ１４０を介してＥＣＵ２００に取り込み、そのＡ／Ｄ値を使って噴射信号を補正したが、本実施の形態ではこの手法を変更し、各噴射毎にコンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧（エネルギー量）を推定し、この推定値に応じて噴射信号を補正することとする。本実施の形態では、前記図１の回路構成を流用することとし、ＥＣＵ２００がエネルギー量検出手段及びタイミング調整手段に相当する。
【００９０】
本実施の形態におけるインジェクタ駆動装置の動作を、図９〜図１２により説明する。なお、以下の説明では便宜上、第１気筒（＃１）の燃料噴射について説明するが、他の気筒についても同様に動作する。図９はＮＥ信号と＃１の噴射信号とを示すタイムチャート、図１０はＮＥ割り込み処理を示すフローチャート、図１１はプレ噴射時刻の設定処理を示すフローチャート、図１２はパイロット噴射時刻の設定処理を示すフローチャートである。
【００９１】
図９において、＃１の噴射信号は、その立ち上がり及び立ち下がり出力がアウトプットコンペアレジスタにて設定され、その設定時刻に至ると駆動用ＩＣ１２０に出力される。つまり、プレ、パイロット、メイン、アフターの各々の噴射開始時刻及び噴射終了時刻は後述するＮＥ割り込みに応じて設定され、その設定時刻にて噴射信号が出力される。図中、時刻Ｔ４１〜Ｔ４２ではプレ噴射が、時刻Ｔ４３〜Ｔ４４ではパイロット噴射が、時刻Ｔ４５〜Ｔ４６ではメイン噴射が、時刻Ｔ４７〜Ｔ４８ではアフター噴射が、それぞれ実施される。但し、それら各時刻Ｔ４１〜Ｔ４８は、ソレノイド１０１ａ〜１０４ａの通電開始時刻及び通電終了時刻を示す。
【００９２】
図１０のＮＥ割り込み処理はＥＣＵ２００により実行され、同割り込み処理では、要求噴射開始タイミングから何番目のＮＥでどの噴射信号を設定するかを算出し（ステップＳ２１）、今回が該当するＮＥ信号であれば、各噴射の噴射信号時刻の設定処理を実行する（ステップＳ２２）。
【００９３】
図１１のプレ噴射時刻の設定処理について説明する。先ずその時々のエンジン運転状態に応じた本来必要なプレ噴射時間を基に、プレ噴射開始角度とＮＥナンバーによる余り角度とを時間に換算し、噴射開始時刻Ｔ４１を算出する（ステップＳ３１）。
【００９４】
次に、コンデンサＣ１０の充電電圧に応じた補正時間βを算出する（ステップＳ３２）。詳しくは、プレ噴射の前にはＤＣ−ＤＣコンバータ回路の昇圧動作によりコンデンサＣ１０が満充電されているため、満充電相当のエネルギーからプレ噴射による１回のエネルギー供給分を差し引いてコンデンサＣ１０のエネルギー量を推定し、そのエネルギー量の電圧換算値を、プレ噴射終了時におけるコンデンサＣ１０の充電電圧とする。そして、例えば図１３の関係を用い、コンデンサＣ１０の充電電圧から補正時間βを算出する。閉弁遅れ時間ｔｄは「ｔ２２−β」となる。
【００９５】
ステップＳ３３では、プレ噴射時間から閉弁遅れ時間ｔｄ（＝ｔ２２−β）を減算し、その値に噴射開始時刻Ｔ４１を加えることで噴射終了時刻Ｔ４２を算出する。最後に、ステップＳ３４では、ＯＣＲ（アウトプットコンペアレジスタ）に時刻Ｔ４１，Ｔ４２を設定する。
【００９６】
一方、図１２のパイロット噴射時刻の設定処理では、先ずその時々のエンジン運転状態に応じた本来必要なパイロット噴射時間を基に、パイロット噴射開始角度とＮＥナンバーによる余り角度とを時間に換算し、噴射開始時刻Ｔ４３を算出する（ステップＳ４１）。
【００９７】
次に、コンデンサＣ１０の充電電圧に応じた補正時間βを算出する（ステップＳ４２）。詳しくは、コンデンサＣ１０の満充電相当のエネルギーからプレ噴射及びパイロット噴射による２回のエネルギー供給分を差し引き、その値にプレ噴射終了時のエネルギー回収分と、プレ噴射終了時からパイロット噴射開始までのＤＣ−ＤＣコンバータ回路によるエネルギー蓄積分とを加えてコンデンサＣ１０のエネルギー量を推定し、そのエネルギー量の電圧換算値を、パイロット噴射終了時におけるコンデンサＣ１０の充電電圧とする。そして、例えば図１３の関係を用い、コンデンサＣ１０の充電電圧から補正時間βを算出する。
【００９８】
その後、ステップＳ４３では、パイロット噴射時間から閉弁遅れ時間ｔｄ（＝ｔ２２−β）を減算し、その値に噴射開始時刻Ｔ４３を加えることで噴射終了時刻Ｔ４４を算出する。最後にステップＳ４４では、ＯＣＲ（アウトプットコンペアレジスタ）に時刻Ｔ４３，Ｔ４４を設定する。
【００９９】
図示は省略するが、メイン噴射及びアフター噴射の設定処理においても同様の処理が行われる。その相違点としては、メイン噴射では、コンデンサＣ１０の満充電相当のエネルギーからプレ噴射、パイロット噴射及びメイン噴射による３回のエネルギー供給分を差し引き、その値にプレ噴射及びパイロット噴射終了時の２回のエネルギー回収分と、その後のＤＣ−ＤＣコンバータ回路による２回のエネルギー蓄積分とを加えてコンデンサＣ１０のエネルギー量を推定し、そのエネルギー量の電圧換算値を、メイン噴射終了時におけるコンデンサＣ１０の充電電圧とする。
【０１００】
また、アフター噴射では、コンデンサＣ１０の満充電相当のエネルギーからプレ噴射、パイロット噴射、メイン噴射及びアフター噴射による４回のエネルギー供給分を差し引き、その値にプレ噴射、パイロット噴射及びアフター噴射終了時の３回のエネルギー回収分と、その後のＤＣ−ＤＣコンバータ回路による３回のエネルギー蓄積分とを加えてコンデンサＣ１０のエネルギー量を推定し、そのエネルギー量の電圧換算値を、アフター噴射終了時におけるコンデンサＣ１０の充電電圧とする。そして、例えば図１３の関係を用い、各噴射の終了前におけるコンデンサＣ１０の充電電圧から補正時間βを算出する。
【０１０１】
なお因みに、コンデンサＣ１０の満充電相当のエネルギー量、各噴射開始時のエネルギー供給量、各噴射終了時のエネルギー回収量及び、各噴射間のＤＣ−ＤＣコンバータ回路によるエネルギー蓄積量は何れも既知のデータとしてＥＣＵ２００に設定されている。
【０１０２】
ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の昇圧動作によるエネルギーの蓄積量は電源電圧の変動等により影響を受けやすいので、エネルギー量の推定に係わるエネルギー供給及び回収が行われる期間では、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路によるコンデンサＣ１０，Ｃ２０へのエネルギー蓄積を禁止されるよう構成してもよい。すなわち、連続する多段噴射に際しては、例えばプレ噴射の開始からアフター噴射の終了時までＤＣ−ＤＣコンバータ回路によるエネルギー蓄積を禁止する。この場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路によるエネルギー蓄積分を加算せずに、エネルギー量を推定すればよい（例えば、図１２のステップＳ４２）。この構成によれば、エネルギー量が誤って推定されることはなく、その推定値の信頼度が向上する。
【０１０３】
また、他の方法として、プレ噴射やパイロット噴射のように噴射時間が比較的短く、Ａ／Ｄ変換の実施が困難な場合等は、時間的に余裕のあるプレ噴射前に行ったＡ／Ｄ値からの推定エネルギー量で噴射信号の補正を実施し、これに対し、その後、噴射時間が比較的長いメイン噴射では、そのメイン噴射中のＡ／Ｄ値からの推定エネルギー量で噴射信号の補正を実施してもよい。更にその後のアフター噴射では、メイン噴射での推定エネルギー量を用いて噴射信号の補正を実施してもよい。
【０１０４】
以上第３の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様に、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の充電電圧に応じて通電遮断時のエネルギー回収に要する時間がばらついても、それに関係なく、通電遮断後のインジェクタ１０１〜１０４の閉弁タイミングはばらつくことがない。その結果、インジェクタ１０１〜１０４を安定して駆動させてエンジンに供給される燃料噴射量を望み通りに制御し、ひいては排ガスの浄化性能や車両の乗り心地を改善することができる。また特に本実施の形態では、コンデンサＣ１０，Ｃ２０のエネルギー量（充電電圧）を噴射毎にＡ／Ｄ変換して検出する必要はなく、噴射間隔が接近して検出時間が不足してもエネルギー量が正しく把握できる。それ故に、インジェクタ１０１〜１０４が適正に駆動できる。
【０１０５】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
連続する多段噴射に際し、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の１回当たりのエネルギー供給量を制限し、常に要求レベルを満たす十分なエネルギーをソレノイドに供給できるように構成する。より具体的には、例えばエネルギー供給時におけるインジェクタの駆動電流をモニタする。そして、その駆動電流が所定値に達した時に、コンデンサＣ１０，Ｃ２０の１回分のエネルギー供給を停止させ、残りのエネルギーは次段の燃料噴射の蓄えとする。なおコンデンサＣ１０，Ｃ２０には、複数回分のエネルギーを備蓄させておく。この場合、連続する多段噴射時にも供給エネルギーが不足することはなく、各噴射が良好に実施できる。
【０１０６】
上記図１又は図６の構成において、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の昇圧動作によりコンデンサＣ１０，Ｃ２０にエネルギーを蓄積させるための構成を省略しても良い。かかる場合、例えば第３の実施の形態のように、コンデンサＣ１０，Ｃ２０のエネルギー量をＥＣＵ２００により推定する場合には、コンデンサＣ１０の満充電相当のエネルギー量と、各噴射開始時のエネルギー供給量と、各噴射終了時のエネルギー回収量とからコンデンサＣ１０，Ｃ２０のエネルギー量を推定すればよい。
【０１０７】
上記各実施の形態では、コンデンサＣ１０，Ｃ２０からのエネルギー供給後、トランジスタＴ１１，Ｔ２１をオン／オフ制御してソレノイド１０１ａ〜１０４ａを定電流駆動したが、この構成を変更する。つまり、コンデンサＣ１０，Ｃ２０からのエネルギー供給後は、バッテリ電圧によりソレノイド１０１ａ〜１０４ａを直接駆動するようにしてもよい。
【０１０８】
上記各実施の形態では、ディーゼルエンジンの全４気筒を２つの噴射グループに分け、多重噴射を行う構成としたが、多重噴射を実施しないインジェクタ駆動装置への適用も可能である。この場合、ソレノイドへの通電開始当初にエネルギー供給を行うためのコンデンサを１個にしてもよい。また、コスト等の制約がなければ、コンデンサを気筒数分設けてもよい。
【０１０９】
上記各実施の形態では、本発明をディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムに具体化したが、他の装置への適用も可能である。例えば、分配型燃料噴射ポンプを用いて構成され、同ポンプにて高圧化された燃料がエンジンに噴射供給されるディーゼルエンジンの燃料噴射システムや、高圧燃料がエンジンの各気筒に直接噴射される直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射システムに具体化する。何れにしても、エネルギー供給用に設けられたコンデンサの蓄積エネルギーが、電磁スピル弁やインジェクタといった燃料噴射用電磁弁のソレノイドに供給され、それら各電磁弁がその通電開始当初に高速に駆動される。また、ソレノイドの通電遮断前におけるコンデンサのエネルギー量に応じてソレノイドの通電遮断タイミングが調整される。これにより、通電遮断後の前記各電磁弁の噴射切れのタイミングはばらつくことがなく、電磁弁を安定して駆動させてエンジンに供給される燃料噴射量を望み通りに制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態におけるインジェクタ駆動装置の概要を示す電気回路図。
【図２】インジェクタ駆動装置の動作説明のためのタイムチャート。
【図３】噴射信号のオン及びオフ時刻を示すタイムチャート。
【図４】ＥＣＵによるＮＥ割り込み処理を示すフローチャート。
【図５】コンデンサ充電電圧と閉弁遅れ時間との関係を示す図。
【図６】第２の実施の形態においてインジェクタ駆動装置の電気回路図。
【図７】インジェクタ駆動装置の動作説明のためのタイムチャート。
【図８】コンデンサ充電電圧と閉弁遅れ時間との関係を示す図。
【図９】噴射信号のオン及びオフ時刻を示すタイムチャート。
【図１０】ＥＣＵによるＮＥ割り込み処理を示すフローチャート。
【図１１】プレ噴射時刻の設定処理を示すフローチャート。
【図１２】パイロット噴射時刻の設定処理を示すフローチャート。
【図１３】コンデンサ充電電圧と閉弁遅れ時間との関係を示す図。
【図１４】発明の説明に用いるタイムチャート。
【図１５】従来技術におけるインジェクタ駆動回路の電気回路図。
【図１６】動作説明のためのタイムチャート。
【符号の説明】
１００…駆動回路、１０１〜１０４…燃料噴射用電磁弁としてのインジェクタ、１０１ａ〜１０４ａ…電磁負荷としてのソレノイド、１１０…発振回路、１２０…エネルギー供給手段及びタイミング調整手段としての駆動用ＩＣ、１４０…エネルギー量検出手段としてのＡ／Ｄコンバータ、２００…エネルギー量検出手段及びタイミング調整手段としてのＥＣＵ、Ｃ１０，Ｃ２０…エネルギー蓄積手段としてのコンデンサ、Ｄ１０〜Ｄ４０…回収手段としてのダイオード、Ｔ１０〜Ｔ４０…負荷駆動用のスイッチング手段としてのトランジスタ、Ｔ１２，Ｔ２２…エネルギー供給用のスイッチング手段としてのトランジスタ、Ｌ１１…インダクタ、Ｔ００…トランジスタ、Ｒ００…電流検出抵抗。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic load driving device for quickly driving a response of an electromagnetic load such as a solenoid provided in an electromagnetically driven injector of a vehicle engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to speed up the response of the electromagnetic load, the electromagnetic load drive device that releases the energy boosted and stored by the booster circuit and the back electromotive force energy (flyback energy) when the electromagnetic load is de-energized are collected. There are known electromagnetic load driving devices (for example, Japanese Patent Publication No. 7-78374 and Japanese Patent No. 2598595).
[0003]
As this type of electromagnetic load drive device, a device for driving an electromagnetic drive type injector is known, and FIG. 15 shows an injector drive circuit in the prior art. In FIG. 15, an inductor 301, a switch 302, a diode 303, and a capacitor 304 form a booster circuit, and the capacitor 304 is charged with a voltage higher than the battery voltage + B when the switch 302 is turned on / off. One end of a solenoid 306 in the injector is connected to the capacitor 304 via a switch 305, and the other end of the solenoid 306 is grounded via a switch 307 and a resistor 308. A switch 309 for constant current drive is connected to the solenoid 306. When the solenoid 306 is energized when the switch 307 is turned on, a valve body (not shown) of the injector moves to the valve opening position. An energy recovery diode 310 is connected to the low side of the solenoid 306. The driving IC 311 controls the switches 302, 305, 307, and 309 to be on or off.
[0004]
The operation of the injector drive circuit will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 16 shows a state in which main injection by the injector and pilot injection that is performed prior to the main injection are performed.
[0005]
At the time of pilot injection, when the switch 307 is turned on in accordance with the injection signal from the driving IC 311, the switch 305 is turned on at the same time for a predetermined time, and the charging voltage of the capacitor 304 is discharged to the solenoid 306. Thereby, a large current flows at the beginning of the opening of the injector, and the valve opening response of the injector is improved. After the capacitor 304 is discharged, the switch 302 is turned on / off to charge the capacitor 304. Thereafter, the switch 309 is turned on / off according to the injector current detected by the resistor 308, and the solenoid 306 is driven with a constant current. At the end of pilot injection, the back electromotive force energy generated in the solenoid 306 is recovered by the capacitor 304 via the diode 310.
[0006]
On the other hand, similarly, at the time of main injection, the switch 305 is turned on at the beginning and the charging voltage of the capacitor 304 is discharged to the solenoid 306, and then the solenoid 306 is driven with a constant current. After the capacitor 304 is discharged, the switch 302 is turned on / off to charge the capacitor 304. Further, at the end of the main injection, the back electromotive force energy generated in the solenoid 306 is recovered by the capacitor 304 via the diode 310.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the prior art described with reference to FIGS. 15 and 16, the following problems occur. That is, when the pilot injection and the main injection in FIG. 16 are compared, there is a difference in the charging voltage of the capacitor 304 at the end of injection (Va <Vb) due to the difference in the injection time required for each injection. Due to the difference, the recovery time of the back electromotive force energy to the capacitor 304 when the energization is cut off is changed. For this reason, the amount of attenuation of the injector drive current changes, and a difference also occurs in the valve closing time of the injector (response delay time from when power is cut off until the injector closes). Accordingly, an error occurs in the valve opening time (fuel injection time) of the injector corresponding to the engine operating state, causing a problem such that the amount of fuel injection to the engine fluctuates and the purification of exhaust gas deteriorates.
[0008]
As described above, when energy is stored in a capacitor, etc., using energy recovery when the electromagnetic load is de-energized, the energy recovery time changes and the electromagnetic load is in an operating state if the energy storage state of the recovery destination is different. The response delay time from the transition to the non-operating state changes. Therefore, there arises a problem that the electromagnetic load does not operate stably.
[0009]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to eliminate variations in the time during which the electromagnetic load shifts from the operating state to the non-operating state when the energization is cut off. It is an object to provide a driving device for an electromagnetic load that can be driven stably.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the invention, the electromagnetic load is energized or energized as the load driving switching means is turned on / off. When the electromagnetic load is energized, the energy supply means turns on the energy supply switching means and supplies the stored energy of the energy storage means to the electromagnetic load. Further, the back electromotive force energy generated when the energization of the electromagnetic load is interrupted is recovered by the recovery means and stored in the energy storage means. The energy amount detection means detects the amount of energy stored in the energy storage means, and the timing adjustment means sets the electromagnetic load energization interruption timing according to the detected energy amount before interruption of the energization to the electromagnetic load. adjust.
[0011]
By adjusting the timing of energization interruption as described above, even when the electromagnetic load energization is interrupted, even if the time required for energy recovery varies according to the amount of energy stored in the energy storage means, the electromagnetic load is actually There is no variation in the timing of the non-operating state. As a result, the electromagnetic load can be driven stably.
[0012]
In this case, as described in claim 2, it is preferable to adjust so that the energization interruption timing of the electromagnetic load is delayed as the energy amount of the energy storage means before energization interruption of the electromagnetic load increases. That is, when the amount of energy stored in the energy storage means is small, the energy recovery after the interruption of energization is relatively prolonged. Since it is relatively fast, the energization cut-off timing is delayed. Thereby, the electromagnetic load can be shifted to a non-operating state at a desired timing after the energization is cut off regardless of the energy amount of the energy storage means.
[0013]
Here, if the energy amount of the energy storage means before the electromagnetic load is de-energized changes, the response delay time of the electromagnetic load from de-energization to the non-operating state changes, so regardless of the change in the response delay time In order to control the electromagnetic load according to the originally required operation time, the timing adjusting means may be configured as in claims 3-8. The invention of claims 3 to 8 will be described below with reference to FIG. 14A shows the operation waveform corresponding to claims 3 and 4, FIG. 14B shows the operation waveform corresponding to claims 5 and 6, and FIG. 14C shows the operation waveform corresponding to claims 7 and 8. The corresponding operation waveform is shown, and it is assumed that the electromagnetic load is switched to an operation / non-operation (on / off) state by turning on / off the energization command signal.
[0014]
That is, according to the third aspect of the present invention, the timing adjustment unit responds to the electromagnetic load response delay time when the energization is interrupted according to the amount of energy stored in the energy storage unit before the electromagnetic load is energized (see FIG. t101) and subtracting the obtained response delay time (t101) from the originally required electromagnetic load operating time (t102 in FIG. 14) to obtain the electromagnetic load energization cutoff timing, that is, the energization command signal in FIG. Determine when to fall off. In this case, at the timing when the response delay time (t101) has passed since the energization interruption of the electromagnetic load at which the energization command signal is turned off, the electromagnetic load actually becomes inactive, and the timing at which this inactivity is invariably adjusted. Therefore, stable driving of the electromagnetic load can be realized.
[0015]
In the third aspect of the invention, as described in the fourth aspect, as the amount of energy stored in the energy storage means before the electromagnetic load is turned off is larger, the response delay time of the electromagnetic load at the time of turning off the electric load (see FIG. 14). t101) may be shortened.
[0016]
Further, according to the invention described in claim 5, the timing adjusting means uses the response delay time of the electromagnetic load when the energy amount of the energy storage means is zero as the reference value of the response delay time (t103 in FIG. 14). Then, a correction value (t104 in FIG. 14) for subtracting the response delay time from the reference value according to the energy amount is obtained, and the energization interruption timing of the electromagnetic load is adjusted according to the correction value. In this case, at the timing when the response delay time ((t103-t104) time) has elapsed since the energization interruption of the electromagnetic load at which the energization command signal is turned off, the timing at which the electromagnetic load actually becomes non-operational and becomes non-operational. Is adjusted without variation, and stable driving of the electromagnetic load can be realized.
[0017]
In the invention of claim 5, as described in claim 6, the larger the amount of energy stored in the energy storage means before the electromagnetic load is cut off, the larger the correction value for the response delay time (t104 in FIG. 14). Good.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, the timing adjusting means uses a reference time (Fig. 14) as an electromagnetic load energization command signal, which is a response delay with respect to the originally required electromagnetic load operation time (t105 in Fig. 14). 14 t106), and the electromagnetic load is energized for a time (t107 in FIG. 14) corresponding to the amount of energy of the energy storage means before the electromagnetic load is deenergized from the timing of deenergizing by the signal. Let it continue. In this case, when the response delay time ((t106-t107) time) further elapses after the energization cut-off after the elapse of time t107, the electromagnetic load actually becomes non-operating, and the timing of non-operation varies. Therefore, stable driving of the electromagnetic load can be realized.
[0019]
In the seventh aspect of the present invention, as described in the eighth aspect, as the amount of energy stored in the energy storage means before the electromagnetic load is de-energized is increased, the energization is continued from the end of energization by the energization command signal (FIG. 14). T107) may be lengthened.
[0020]
Incidentally, in FIGS. 14A to 14C, the adjustment method of the energization interruption timing is different, but if the operation time of the electromagnetic load that is originally required is the same, both the timing at which the load energization is interrupted, and The timing at which the electromagnetic load is deactivated (off) matches.
[0021]
According to a ninth aspect of the present invention, after the energy is supplied to the electromagnetic load by the energy storage means, the energy storage to the energy storage means is prohibited during the period until the next energy recovery, and the energy amount is prohibited during the prohibition period. The amount of energy is detected by the detecting means. With this configuration, after the energy is supplied from the energy storage means, the energy state is maintained, and the amount of energy is correctly detected in that state.
[0022]
According to a tenth aspect of the present invention, the energy amount detection means uses an electromagnetic load based on the amount of energy at the time when energy supply from the energy storage means and energy recovery to the energy storage means are not performed. The amount of energy stored in the energy storage means immediately before the interruption of energization is estimated from the energy supply amount and the energy recovery amount until the energization interruption. The timing adjusting means adjusts the energization cutoff timing of the electromagnetic load according to the estimated energy amount.
[0023]
In this case, since the energy supply amount and the energy recovery amount at the time of energization of one electromagnetic load are known, the amount of stored energy can be estimated. Therefore, it is not necessary to detect the energy amount of the energy storage means every time the electromagnetic load is driven, and the energy amount can be correctly grasped even if the detection time of the energy amount is insufficient. Therefore, the electromagnetic load can be driven properly.
[0024]
In the invention of claim 10, as described in claim 11, the energy amount detection means includes an energy supply amount of the energy storage means until the electromagnetic load is turned off, an energy recovery amount of the energy storage means, The energy storage amount of the energy storage device immediately before the energization interruption may be estimated from the energy storage amount by the boosting device.
[0025]
According to a twelfth aspect of the present invention, energy storage in the energy storage unit by the boosting unit may be prohibited during a period in which energy supply and recovery related to the estimation of the energy amount are performed. In this case, even if the amount of energy stored by the booster is affected by fluctuations in the power supply voltage, etc., the amount of energy will not be estimated erroneously, the reliability of the estimated value will increase, and the electromagnetic load will It becomes possible to drive.
[0026]
In the invention described in claim 13, since the energy storage means stores energy at a level higher than the power source energy, when the electromagnetic load is operated, this high level energy is supplied to the electromagnetic load, and the response of the electromagnetic load. Will improve. In this case, as described in claim 14, the energy storage means may store energy obtained by boosting the power supply voltage.
[0027]
According to the present invention, as described in claim 15, after the energy supply means supplies the energy, the power supply voltage is supplied to the electromagnetic load and the energized state is continued after the energy supply means. The operating state of the electromagnetic load can be maintained.
[0028]
Further, as described in claim 16, the electromagnetic load is configured as a solenoid of a solenoid valve for fuel injection for supplying fuel to the engine, so that the solenoid valve for fuel injection is suitable for fuel injection into the engine. And a desired fuel injection operation can be realized.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is embodied as a common rail type fuel injection system for a vehicle-mounted four-cylinder diesel engine. In the fuel injection system, high-pressure fuel accumulated in the common rail is supplied to the diesel engine as the injector is driven. Injection is supplied to each cylinder. Further, in the present embodiment, multistage injection in which a plurality of fuel injection operations are performed in one combustion stroke, and multiple injection in which two injectors are simultaneously driven to perform fuel injection are performed.
[0030]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an injector driving device in the present embodiment. The apparatus shown in FIG. 1 includes injectors 101, 102, 103, and 104 as fuel injection solenoid valves that inject fuel into each cylinder of an engine, and a drive circuit (EDU: Electric Driver Unit) that drives these injectors 101 to 104. ) 100 and an ECU (electronic control unit) 200 connected to the drive circuit 100. The ECU 200 includes a known microcomputer including a CPU, various memories, and the like, and generates an injection signal for each cylinder based on engine operation information detected by various sensors such as an engine speed Ne, an accelerator opening degree ACC, and an engine coolant temperature THW. It is generated and output to the drive circuit 100.
[0031]
The injectors 101 to 104 are configured by normally closed solenoid valves, and individually include solenoids 101a, 102a, 103a, and 104a as electromagnetic loads. In this case, when the solenoids 101a to 104a are energized, a valve body (not shown) moves to the valve opening position against the urging force of the return spring, and fuel injection is performed. Further, when the energization of each of the solenoids 101a to 104a is cut off, the valve body returns to the original closed position, and fuel injection is stopped.
[0032]
In the present embodiment, the injectors 101 to 104 of all four cylinders are divided into two cylinders, the injectors 101 and 103 are connected as the same injection group to the common terminal COM1 of the drive circuit 100, and the injectors 102 and 104 are set as the same injection group. The drive circuit 100 is connected to a common terminal COM2. It is to be noted that each injection group is constituted by injectors that are not driven at the same time, and the grouping may be determined according to engine design specifications such as between which cylinders the multiple injection is performed. In the case of a 6-cylinder engine other than 4 cylinders, for example, the injector of each cylinder may be divided into injection groups of 3 cylinders.
[0033]
The inductor L11 has one end connected to the battery power supply line (+ B) and the other end connected to the transistor T00. A self-excited oscillation circuit 110 is connected to the gate terminal of the transistor T00, and the transistor T00 is turned on / off according to the output of the oscillation circuit 110. A current detection resistor R00 is connected between the transistor T00 and GND.
[0034]
One end of a capacitor C10 is connected between the inductor L11 and the transistor T00 through a transistor T13 and a backflow prevention diode D13, and the capacitor C20 is connected through a transistor T23 and a backflow prevention diode D23. One end is connected. The other ends of the capacitors C10 and C20 are connected to a connection point between the transistor T00 and the current detection resistor R00.
[0035]
The capacitor C10 is an energy storage capacitor dedicated to the injectors 101 and 103 that are the COM1 side injection group, and the capacitor C20 is an energy storage capacitor dedicated to the injectors 102 and 104 that are the COM2 side injection group.
[0036]
The inductor L11, the transistor T00, the current detection resistor R00, the oscillation circuit 110, the transistors T13 and T23, the diodes D13 and D23, and the capacitors C10 and C20 constitute a DC-DC converter circuit. Among these, the inductor L11, the transistor T00, the current A circuit portion including the detection resistor R00 and the oscillation circuit 110 corresponds to the boosting means of the present invention.
[0037]
The driving of the transistors T13 and T23 is controlled by the driving IC 120. When the transistor T00 is turned on / off with the transistors T13 and T23 turned on, the capacitors C10 and C20 are charged through the diodes D13 and D23. As a result, the capacitors C10 and C20 are charged to a voltage higher than the battery voltage + B. In this case, the charging current is monitored by the current detection resistor R00, and the transistor T00 is turned on / off by the oscillation circuit 110 in accordance with an instruction from the driving IC 120, so that the capacitors C10 and C20 are charged in an efficient cycle. . The charging voltage of the capacitors C10 and C20 is, for example, 100V.
[0038]
Input terminals # 1 to # 4 are connected to the driving IC 120, and the driving IC 120 takes in the injection signals of the first cylinder (# 1) to the fourth cylinder (# 4) from the ECU 200 through these terminals.
[0039]
The transistors T12 and T22 are temporarily turned on when the injection signals # 1 to # 4 are inverted from off (logic low level) to on (logic high level), and the energy stored in the capacitors C10 and C20 is transferred to the injectors 101 to 104 is a transistor for supplying to 104. More specifically, the transistor T12 is provided between the capacitor C10 and the common terminal COM1, and when the transistor T12 is turned on by the driving IC 120, the stored energy of the capacitor C10 is supplied to the injectors 101 and 103 on the COM1 side. The transistor T22 is provided between the capacitor C20 and the common terminal COM2. When the transistor T22 is turned on by the driving IC 120, the stored energy of the capacitor C20 is supplied to the injectors 102 and 104 on the COM2 side. Due to the energy supply of the capacitors C10 and C20, a large current flows as the drive current of the injector, and the valve opening response of the injector is improved accordingly.
[0040]
Transistors T10, T20, T30, and T40 are connected to the low side of each of the injectors 101 to 104 via terminals INJ1, INJ2, INJ3, and INJ4 of the drive circuit 100, and injection of # 1 to # 4 from the driving IC 120. When each signal is supplied, the transistors T10 to T40 are turned on by the logic high level injection signal. The transistors T10 and T30 and the transistors T20 and T40 constitute the same injection group, and these transistors are grounded via current detection resistors R10 and R20 for each group. The drive current flowing through the injectors 101 to 104 is detected by the current detection resistors R10 and R20, and the detection result is taken into the drive IC 120.
[0041]
The COM1 and COM2 terminals are connected to the battery power supply line (+ B) via diodes D11 and D21 and transistors T11 and T21, respectively. In such a case, the driving IC 120 performs on / off control of the transistors T11 and T21 in accordance with the driving current flowing through the injectors 101 to 104. Thereby, a constant current is supplied from + B to the injectors 101 to 104. The diodes D12 and D22 are feedback diodes for constant current control, and the current flowing through the injectors 101 to 104 when the transistors T11 and T21 are turned off is circulated through the diodes D12 and D22.
[0042]
In actual operation, the transistor T12 or T22 is first turned on simultaneously with the rise of the injection signal, which is a drive command, and a large current flows as a drive current of the injectors 101 to 104 by supplying energy from the capacitors C10 and C20. A constant current flows through the transistor T11 or T21, and the drive current is cut off as the injection signal falls. The diodes D11 and D21 are diodes for preventing wraparound from the COM1 and COM2 terminals, which are high potentials, to the + B side when energy is supplied to the capacitors C10 and C20.
[0043]
Further, among the injectors 101 to 104, the injectors 101 and 103 constituting one injection group are connected to the capacitor C10 via the diodes D10 and D30, and are generated in the injectors 101 and 103 when the energization is cut off. The counter electromotive force energy is recovered by the capacitor C10 via the diodes D10 and D30. Further, the injectors 102 and 104 constituting the other injection group are connected to the capacitor C20 via the diodes D20 and D40, and the back electromotive force energy generated in the injectors 102 and 104 when the energization is cut off is the diode D20, It is recovered by the capacitor C20 via D40.
[0044]
The voltage of the capacitor C10 is voltage-divided and filtered by the resistors R15 and R16 and the capacitor C15, and then taken into the A / D converter (ADC) 140. Further, the voltage of the capacitor C20 is divided and filtered by the resistors R25 and R26 and the capacitor C25, and then taken into the A / D converter (ADC) 140. The A / D converter 140 performs A / D conversion on the charging voltages of the capacitors C10 and C20, and outputs the conversion result to the ECU 200.
[0045]
In this embodiment, the capacitors C10 and C20 are energy storage means of the present invention, the transistors T10 to T40 are load switching means, the transistors T12 and T22 are energy supply switching means, and the diodes D10 to D40. Corresponds to the recovery means. The driving IC 120 corresponds to energy supply means. Further, the A / D converter 140 and the ECU 200 correspond to energy amount detection means, and the ECU 200 corresponds to timing adjustment means.
[0046]
Next, the operation in the present embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 2 shows an operation example of multi-stage injection and multiple injection. As multi-stage injection, pre-injection and pilot injection prior to main injection, and after-injection after main injection are performed. Here, the pre-injection is mainly performed for in-cylinder activation, and the pilot injection is mainly performed for reducing NOx and combustion noise. After-injection is carried out mainly for the reburning of soot. Further, post injection for realizing multiple injection is mainly performed for catalyst activation. In other words, each of these injections is appropriately performed according to the engine operating state or the like for the purpose of improving exhaust emission.
[0047]
In FIG. 2, “# 1” indicates the injection signal of the first cylinder, “# 2” indicates the injection signal of the second cylinder, and for the multi-stage injection of the first cylinder (# 1), the pre-injection is performed in the period t1. Pilot injection is performed in the period t2, main injection is performed in the period t3, and after injection is performed in the period t4. Further, in the period t5, post injection is performed on the second cylinder (# 2) overlapping with the main injection of the first cylinder. In the case of a 4-cylinder engine, for example, as the injection signal of # 1, pre, pilot, main and after injection signals (multistage injection) are output within 180 ° CA, and the injection signal of # 2 overlaps with the injection signal. As a signal, a post injection (multiple injection) signal is output.
[0048]
Before the pre-injection shown in FIG. 2, the capacitors C10 and C20 are in a fully charged state, and when the injection signal # 1 is turned on in the period t1, the transistor T10 is turned on and at the same time the transistor T12 is turned on. Turns on and pre-injection by the injector 101 is started. The transistor T12 is turned on for a fixed time t11 at the beginning of pre-injection, and the stored energy of the capacitor C10 is supplied to the solenoid 101a. As a result, a large current flows through the solenoid 101a, and the valve opening response of the injector 101 is accelerated.
[0049]
After the energy supply to the capacitor C10, the transistor T11 is subsequently turned on / off, and a constant current is supplied to the solenoid 101a via the diode D11. That is, the driving IC 120 turns on / off the transistor T11 according to the driving current (INJ1 current) detected by the current detection resistor R10, and holds the driving current at a predetermined value. Thereby, the injector 101 is held in a valve open state.
[0050]
After that, when the injection signal # 1 is turned off, the transistor T10 is turned off, and the back electromotive force energy generated when the energization of the solenoid 101a is cut off is recovered by the capacitor C10 through the diode D10. At this time, energy is recovered by the same capacitor C10 that supplied energy at the start of injection. When the injector drive current (INJ1 current) is attenuated to a predetermined level that can be defeated by the urging force of the return spring after the energization is cut off, the injector 101 is closed, and the pre-injection by the injector 101 is terminated.
[0051]
Further, during the period from the start to the end of the pre-injection until the time t12 necessary for recovering the back electromotive force energy of the solenoid 101a elapses, the transistor T13 is turned off, and charging of the capacitor C10 by the DC-DC converter circuit is prohibited. Is done. When the recovery of the back electromotive force energy is completed, the transistor T13 is turned on, the transistor T00 is turned on / off, and charging of the capacitor C10 by the DC-DC converter circuit is started.
[0052]
Here, the oscillation circuit 110 is controlled in accordance with a signal from the driving IC 120, and the transistor T00 is operated by the signal from the oscillation circuit 110. That is, the transistor T00 is turned on / off only when either the transistor T13 or T23 is turned on.
[0053]
Thereafter, similar operations are performed in the pilot injection in the period t2, the main injection in the period t3, and the after injection in the period t4. That is, the energy stored in the capacitor C10 is supplied to the solenoid 101a at the beginning of each injection when the injection signal # 1 is turned on, and subsequently the solenoid 101a is driven with a constant current. Thereafter, when the injection signal # 1 is turned off and the INJ1 current is attenuated, each injection by the injector 101 is terminated. In the capacitor C10, after the energy is supplied to the solenoid 101a, the back electromotive force energy generated when the energization is cut off is recovered, and then charged by the DC-DC converter circuit.
[0054]
Next, multiple injection will be described. In FIG. 2, the injection signal # 2 (post injection at t5) overlaps with the injection signal # 1 (main injection at t3), and the injectors 101 and 102 are driven simultaneously. At this time, since the injectors 101 and 102 belong to different injection groups, they are controlled independently of each other, and even if the injection timing overlaps, fuel injection is performed without being affected by each other.
[0055]
Specifically, when the injection signal # 2 is turned on in the period t5, the transistor T20 is turned on, and at the same time, the transistor T22 is turned on for a predetermined time t11, and the accumulated energy of the capacitor C20 is supplied to the solenoid 102a. . Thereby, at the beginning of the post injection, a large current flows through the solenoid 102a, and the valve opening response of the injector 102 is accelerated. After the energy supply by the capacitor C20, the transistor T21 is turned on / off according to the drive current (INJ2 current) detected by the current detection resistor R20, and a constant current is supplied to the solenoid 102a via the diode D21. . Thereby, the injector 102 is hold | maintained in a valve opening state.
[0056]
Thereafter, when the injection signal # 2 is turned off, the transistor T20 is turned off, and the back electromotive force energy generated when the energization of the solenoid 102a is cut off is recovered by the capacitor C20 through the diode D20. At this time, energy is recovered by the same capacitor C20 that has supplied energy at the start of injection. When the drive current (INJ2 current) of the injector is attenuated after the power is cut off, the injector 102 is closed and the pre-injection by the injector 102 is finished.
[0057]
Also in this case, as described above, the transistor T23 is turned off during the period from the start to the end of the post injection until the recovery of the back electromotive force energy of the solenoid 102a is completed, and the capacitor C20 by the DC-DC converter circuit is turned off. Charging is prohibited. When the recovery of the back electromotive force energy is completed, the transistor T23 is turned on, the transistor T00 is turned on / off, and charging of the capacitor C20 by the DC-DC converter circuit is started.
[0058]
Although a series of fuel injection operations have been described above, as described above, when the energization of the solenoids 101a to 104a is interrupted, if the charging voltages of the capacitors C10 and C20 that are the collection destinations of the back electromotive force energy are different, the energy recovery time is increased. It changes, and the valve closing timings of the injectors 101 to 104 vary. That is, the injectors 101 to 104 open and close in accordance with the injection signals # 1 to # 4, but actually, the injectors 101 to 104 are immediately closed by the energy remaining in the solenoids 101a to 104a even when the injection signal is turned off. The valve is closed after a certain valve closing delay time td. In this case, the valve closing delay time td changes according to the charging voltage of the capacitors C10 and C20 that are the collection destinations of the back electromotive force energy, and the valve closing delay time td becomes longer as the charging voltage decreases. Therefore, in the present embodiment, the injection signal output from the ECU 200 is corrected as follows in order to eliminate the variation in the valve closing timing of the injectors 101 to 104.
[0059]
FIG. 5 shows the relationship between the charging voltage of the capacitors C10 and C20 and the valve closing delay time td [μs]. Here, when the valve closing delay time when the capacitor charging voltage is zero is “t22” and the correction time of the valve closing delay time varying according to the capacitor charging voltage is “α”, the valve closing delay time td is the capacitor charging time. As the voltage increases, the voltage gradually decreases. For example, if the capacitor charging voltage is Vx, td = t22−α.
[0060]
Therefore, in the time chart of FIG. 3, when the valve opening time of the injector that is originally necessary for obtaining the desired fuel injection amount at that time is “t21”, the opening of the injector by the injection signals # 1 to # 4 is performed. The valve time may be a time shorter than the valve closing delay time td (= t22−α) than t21. Therefore, the valve closing delay time td is variably set according to the capacitor charging voltage, and the valve closing delay time td is subtracted from the valve opening delay time t21 to determine the injector energization cutoff timing.
[0061]
When the on time (energization start time) of the injection signal is T1 and the off time (energization end time) of the signal is T3, the time T1 is set based on the nth NE signal (rotation speed pulse signal). Time T3 is set by the NE interrupt processing described later with the nth NE signal as a reference. Time T1 is the time when the valve body of the injector moves to the valve opening position, and time T3 is the time when the energization of the injector is cut off. Then, after the energization is cut off at time T3, the injector is actually closed at time T5 when the valve closing delay time td elapses. Incidentally, in FIG. 3, the on-time T1 of the injection signal is matched with the injector valve opening time, but strictly speaking, the injector valve opening time is slightly delayed.
[0062]
In other words, in the present embodiment, “t22” indicating the valve closing delay time when the capacitor charging voltage is zero is the reference value of the valve closing delay time td, and from this reference value (time t22). The correction time α corresponding to the capacitor charging voltage at that time is subtracted, and the energization cutoff timing of the injector is adjusted according to “t22−α”.
[0063]
FIG. 4 is a flowchart showing NE interrupt processing by the ECU 200. According to this processing, the off time T3 is set for the injection signal # 1. In the process of FIG. 4, interrupt generation is set at a timing when the charging voltage of the capacitor C10 is stabilized after the energy supply of the capacitor C10 is supplied.
[0064]
Specifically, first, in step S11, the charging voltage of the capacitor C10 is A / D converted by the A / D converter 140, and the A / D value is captured. At this time, since charging of the capacitor C10 is prohibited during fuel injection, the capacitor charging voltage is A / D converted without change. FIG. 2 shows the A / D conversion timing.
[0065]
In the subsequent step S12, for example, the correction time α is obtained based on the charging voltage of the capacitor C10 subjected to the A / D conversion using the relationship of FIG. At this time, the valve closing delay time td is “t22−α”, and the injection signal OFF time T3 is
Time T3 = Time T1 + (t21− (t22−α))
Asking. The on-time of the injection signal is “t21− (t22−α)”.
[0066]
In step S13, the time T3 is set in the output compare register (OCR), and this process is terminated. After the processing of FIG. 4, when the set time of the output compare register elapses, the injection signal is turned off, the transistor T10 is turned off, and then the valve closing delay time td (= t22−α) elapses. The injector 101 closes. Although illustration and description are omitted, the same processing is performed separately for those other than the injection signal # 1.
[0067]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(A) The valve closing delay time td (electromagnetic load response delay time) of the injectors 101 to 104 is obtained according to the charging voltage (energy amount) of the capacitors C10 and C20 before the energization of the solenoids 101a to 104a is cut off, and the valve closing is performed. Since the OFF time (energization cut-off timing) of the injection signal is adjusted by the delay time td, even if the time required for energy recovery at the time of cut-off of electric power varies depending on the charging voltage of the capacitors C10 and C20, regardless of this, The valve closing timing of the injectors 101 to 104 after the energization is cut off, that is, the injection cut timing does not vary. As a result, the injectors 101 to 104 can be driven stably to control the fuel injection amount supplied to the engine as desired, thereby improving exhaust gas purification performance and vehicle ride comfort.
[0068]
(B) The higher the charging voltage of the capacitors C10 and C20 before the current is cut off, the shorter the valve closing delay time td of the injectors 101 to 104, and the current cut-off timing is delayed. Therefore, a practically preferable injector driving device can be provided.
[0069]
(C) After charging the capacitors C10 and C20, the charging of the capacitors C10 and C20 is prohibited during the period until the next energy recovery is completed, and the charging voltage of the capacitors C10 and C20 is detected during the prohibited period. The charging voltage is detected correctly.
[0070]
Next, second and third embodiments of the present invention will be described. However, in the following description, the same symbols are attached to the drawings and the description is simplified for those equivalent to the first embodiment described above.
[0071]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the ECU 200 corrects the valve closing delay time by the software process, and the correction eliminates the variation in the valve closing timing of the injector. However, in this embodiment, the hardware configuration prevents the injector from closing. The valve closing delay time will be corrected.
[0072]
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing the injector driving device in the present embodiment. FIG. 6 replaces FIG. 1, and as a difference, the configuration in the driving IC 120 is greatly different. In the present embodiment, the driving IC 120 corresponds to the timing adjusting means of the present invention.
[0073]
The driving IC 120 is provided with correction circuits 121, 122, 123, and 124. The injection signals # 1 to # 4 are input to the correction circuits 121 to 124, respectively. In addition, the charging voltage of the capacitor C10 is input to the correction circuits 121 and 123, and the charging voltage of the capacitor C20 is input to the correction circuits 122 and 124. Since the configuration of each of the correction circuits 121 to 124 is the same, the internal configuration and operation of the correction circuit 121 that takes in the injection signal # 1 will be described below.
[0074]
In the correction circuit 121, the charging voltage of the capacitor C <b> 10 is divided by the resistors R <b> 51 and R <b> 52, impedance-converted by the operational amplifier OP <b> 51, and further input to the offset circuit 61. The offset circuit 61 gives a necessary offset voltage Vref to the input charging voltage of the capacitor C10. At this time, the output of the offset circuit 61 becomes “charge voltage of the capacitor C10 + Vref”.
[0075]
A capacitor C51 is connected to the offset circuit 61 via a p-channel transistor T51. When the transistor T51 is turned on, the voltage of the offset circuit 61 is charged in the capacitor C51. In addition, a constant current circuit I51 is connected to the capacitor C51 via an n-channel transistor T52, and the + input terminal of the comparator CMP51 is connected. The comparator CMP51 compares the charging voltage of the capacitor C51 with the reference voltage Vref, and outputs a logic high level signal when the charging voltage of the capacitor C51 exceeds the reference voltage Vref. The injection signal # 1 is applied to the gate terminals of the transistors T51 and T52 via the inverter G51.
[0076]
On the other hand, the OR circuit G52 inputs the # 1 injection signal and the output of the comparator CMP51 and performs OR processing. When any of the input signals is at a logic high level, the OR circuit G52 outputs a high level signal to turn on the transistor T10. .
[0077]
Next, the operation of the correction circuit 121 will be described with reference to the time chart of FIG. At time T31, the injection signal # 1 is raised to the logic high level, and the output of the OR circuit G52 becomes the logic high level (on). At the same time, the transistor T12 is turned on, and the charging voltage of the capacitor C10 is changed. It is supplied to the solenoid 101a. As a result, the injector 101 is lifted to the valve opening position, and fuel injection is started. At this time T31, the transistor T51 is turned on and the transistor T52 is turned off.
[0078]
The correction circuit 121 receives the charging voltage of the capacitor C10, and after time T31, the capacitor C51 is charged to a voltage value obtained by adding the offset Vref to the charging voltage of the capacitor C10. That is, while the injection signal # 1 is on, the charging voltage of the capacitor C10 is monitored by the capacitor C51 via the transistor T51. For example, when the charging voltage drops to “V1” as the capacitor C10 is discharged, the capacitor C51 is charged to “V1 + Vref”.
[0079]
Thereafter, when the injection signal # 1 is turned off at time T32, the transistor T51 is turned off, the transistor T52 is turned on, and the capacitor C51 is connected to the constant current circuit I51. At this time, since the charging voltage of the capacitor C51 is equal to or higher than the reference voltage Vref and the output of the comparator CMP51 is at a logic high level, the output of the OR circuit G52 is at a logic high level (on) even when the injection signal # 1 is turned off. ). That is, the transistor T10 is kept on and the energization of the solenoid 101a is continued.
[0080]
After time T32, the electric charge of the capacitor C51 is discharged through the transistor T52 and the constant current circuit I51, and the charging voltage of the capacitor C51 drops at a constant slope.
[0081]
At time T33, when the charging voltage of the capacitor C51 becomes equal to or lower than the reference voltage Vref, the output of the comparator CMP51 is inverted to the logic low level, and the OR circuit G52 becomes the logic low level. As a result, the transistor T10 is turned off, the energization of the solenoid 101a is cut off, and the back electromotive force energy generated in the solenoid 101a is recovered by the capacitor C10 via the diode D10. The injector 101 is closed at time T34 when the injector current (INJ1 current) decreases to a predetermined valve closing level Ith (a level that can be defeated by the return spring).
[0082]
Here, when the valve opening time of the injector that is originally necessary for obtaining the desired fuel injection amount at that time is set to “t21”, the ECU 200 opens in advance considering the valve closing delay time td of only the predetermined time t22. The valve time t21 is set. That is, the injection signal # 1 is at a logic high level (ON) for the time “t21-t22”, and the injector is closed after t22 has elapsed after the injection signal is turned off. In such a case, “t22” is the valve closing delay time td when the capacitor charging voltage is set to “0”, and the valve closing delay time corresponding to t22 is until the energization is actually cut off after the injection signal is turned off. And the time after the energization is cut off until the injector is closed after the residual energy of the solenoid is lowered to a predetermined valve closing level.
[0083]
In the example of FIG. 7, the energization of the solenoid 101a is cut off at the timing when the time α1 elapses until the charging voltage of the capacitor C51 drops to the reference voltage Vref after the injection signal # 1 is turned off (the output of G52 is turned off). ). Further, the injector 101 is closed at a timing when a time t23 elapses until the INJ1 current decreases to the Ith level after the energization of the solenoid 101a is cut off.
[0084]
After time T35, the second-stage fuel injection is performed. At this time, if the charging voltage of the capacitor C10 drops to “V2” (V2 <V1), the capacitor C51 is charged to “V2 + Vref”. After the injection signal # 1 is turned off (after time T36), the charging voltage of the capacitor C51 decreases at a constant slope. In the period from time T36 to time T37, energization of the solenoid 101a is continued until the time α2 when the charging voltage of the capacitor C51 drops to the reference voltage Vref elapses after the injection signal # 1 is turned off.
[0085]
Thereafter, at time T37, the charging voltage of the capacitor C51 becomes equal to or lower than the reference voltage Vref, the OR circuit G52 is inverted to the logic low level, the transistor T10 is turned off, and the energization of the solenoid 101a is cut off. The back electromotive force energy generated in the solenoid 101a as the current is cut off is recovered by the capacitor C10 via the diode D10. Then, at time T38 when the INJ1 current decreases to the predetermined valve closing level Ith, the injector 101 is closed. Time t24 is the time until the injector 101 is closed after the energization of the solenoid 101a is cut off.
[0086]
When comparing the first-stage fuel injection at the times T31 to T34 and the second-stage fuel injection at the times T35 to T38, the voltage level of the capacitor C10 that is the energy recovery destination at the time of energization interruption is different. Thereby, the recovery time of the counter electromotive force energy (corresponding to the times t23 and t24 in the figure) is naturally changed. Actually, since the charging voltage of the capacitor C10 is higher at the time of fuel injection at the first stage, the energy recovery time is short and the valve closing of the injector 101 is quicker. Therefore, the time until the energization is cut off after the injection signal is turned off, that is, the time α1 and α2 for continuing energization of the solenoid after the injection signal is turned off, is made variable according to the charging voltage of the capacitor C10, and α1> α2 To do.
[0087]
Each time according to the charging voltage of the capacitor C10 satisfies the relationship of FIG. According to FIG. 8, as the charging voltage of the capacitors C10 and C20 is higher, the energization continuation after the injection signal is turned off is prolonged (α1> α2), and the substantial valve closing delay time td is shortened. Given. Although illustration and detailed description are omitted, the same processing is separately performed for those other than the injection signal # 1.
[0088]
As described above, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, even if the time required for energy recovery at the time of energization interruption varies depending on the charging voltage of the capacitors C10 and C20, regardless of this, The valve closing timing of the injectors 101 to 104 after energization is not varied. As a result, the injectors 101 to 104 can be driven stably to control the fuel injection amount supplied to the engine as desired, thereby improving exhaust gas purification performance and vehicle ride comfort.
[0089]
(Third embodiment)
In the first embodiment, the charging voltages of the capacitors C10 and C20 are taken into the ECU 200 via the A / D converter 140, and the injection signal is corrected using the A / D value. The method is changed, the charging voltage (energy amount) of the capacitors C10 and C20 is estimated for each injection, and the injection signal is corrected according to the estimated value. In the present embodiment, the circuit configuration of FIG. 1 is used, and the ECU 200 corresponds to an energy amount detection unit and a timing adjustment unit.
[0090]
The operation of the injector driving device in the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the following description, the fuel injection of the first cylinder (# 1) will be described for the sake of convenience, but the same operation is performed for the other cylinders. 9 is a time chart showing the NE signal and # 1 injection signal, FIG. 10 is a flowchart showing NE interrupt processing, FIG. 11 is a flowchart showing pre-injection time setting processing, and FIG. 12 is pilot injection time setting processing. It is a flowchart to show.
[0091]
In FIG. 9, the rising and falling outputs of the injection signal # 1 are set by the output compare register, and are output to the driving IC 120 when the set time is reached. That is, the injection start time and injection end time of each of the pre, pilot, main, and after are set according to the NE interrupt described later, and the injection signal is output at the set time. In the figure, pre-injection is performed from time T41 to T42, pilot injection is performed from time T43 to T44, main injection is performed from time T45 to T46, and after-injection is performed from time T47 to T48. However, these times T41 to T48 indicate energization start times and energization end times of the solenoids 101a to 104a.
[0092]
The NE interrupt process of FIG. 10 is executed by the ECU 200. In the interrupt process, which NE signal is set at which NE from the required injection start timing is calculated (step S21), and this time is the corresponding NE signal. For example, the setting process of the injection signal time of each injection is executed (step S22).
[0093]
The pre-injection time setting process in FIG. 11 will be described. First, based on the pre-injection time originally required according to the engine operating state at that time, the pre-injection start angle and the remainder angle by the NE number are converted into time, and the injection start time T41 is calculated (step S31).
[0094]
Next, the correction time β corresponding to the charging voltage of the capacitor C10 is calculated (step S32). Specifically, since the capacitor C10 is fully charged by the boosting operation of the DC-DC converter circuit before the pre-injection, the energy of the capacitor C10 is obtained by subtracting one energy supply by the pre-injection from the energy corresponding to the full charge. The amount is estimated, and the voltage converted value of the energy amount is set as the charging voltage of the capacitor C10 at the end of the pre-injection. Then, for example, using the relationship shown in FIG. 13, the correction time β is calculated from the charging voltage of the capacitor C10. The valve closing delay time td is “t22−β”.
[0095]
In step S33, the valve closing delay time td (= t22−β) is subtracted from the pre-injection time, and the injection end time T42 is calculated by adding the injection start time T41 to the value. Finally, in step S34, times T41 and T42 are set in the OCR (output compare register).
[0096]
On the other hand, in the pilot injection time setting process of FIG. 12, first, the pilot injection start angle and the remainder angle based on the NE number are converted into time based on the originally required pilot injection time according to the engine operating state at that time, An injection start time T43 is calculated (step S41).
[0097]
Next, the correction time β corresponding to the charging voltage of the capacitor C10 is calculated (step S42). Specifically, the energy equivalent to the full charge of the capacitor C10 is subtracted from the energy supplied twice by pre-injection and pilot injection. The amount of energy stored in the capacitor C10 is estimated by adding the amount of energy accumulated by the DC-DC converter circuit, and the voltage converted value of the amount of energy is used as the charging voltage of the capacitor C10 at the end of pilot injection. Then, for example, using the relationship shown in FIG. 13, the correction time β is calculated from the charging voltage of the capacitor C10.
[0098]
Thereafter, in step S43, the valve closing delay time td (= t22-β) is subtracted from the pilot injection time, and the injection start time T43 is added to the value to calculate the injection end time T44. Finally, in step S44, times T43 and T44 are set in the OCR (output compare register).
[0099]
Although illustration is omitted, the same processing is performed in the setting processing of main injection and after injection. The main difference is that in the main injection, the energy supplied by the pre-injection, the pilot injection and the main injection is subtracted from the energy corresponding to the full charge of the capacitor C10, and the value obtained by the two times at the end of the pre-injection and pilot injection The energy amount of the capacitor C10 is estimated by adding the energy recovery amount after that and the energy accumulated twice by the DC-DC converter circuit thereafter, and the voltage converted value of the energy amount is obtained from the capacitor C10 at the end of the main injection. Charge voltage.
[0100]
In the after injection, the energy supplied by the pre-injection, pilot injection, main injection and after-injection is subtracted from the energy equivalent to the full charge of the capacitor C10, and the value at the end of the pre-injection, pilot injection and after-injection is obtained. The energy amount of the capacitor C10 is estimated by adding the energy recovery amount of three times and the energy accumulation amount of three times by the DC-DC converter circuit thereafter, and the voltage converted value of the energy amount is the capacitor at the end of the after injection. The charging voltage is C10. Then, for example, using the relationship shown in FIG. 13, the correction time β is calculated from the charging voltage of the capacitor C10 before the end of each injection.
[0101]
Incidentally, the energy amount equivalent to the full charge of the capacitor C10, the energy supply amount at the start of each injection, the energy recovery amount at the end of each injection, and the energy accumulation amount by the DC-DC converter circuit between each injection are all known. It is set in the ECU 200 as data.
[0102]
Here, the amount of energy stored by the boosting operation of the DC-DC converter circuit is easily affected by fluctuations in the power supply voltage, etc., and therefore the DC-DC converter circuit is in a period during which energy supply and recovery related to the estimation of energy amount are performed. The energy storage in the capacitors C10 and C20 may be prohibited. That is, during continuous multistage injection, for example, energy storage by the DC-DC converter circuit is prohibited from the start of pre-injection to the end of after-injection. In this case, the amount of energy may be estimated without adding the amount of energy accumulated by the DC-DC converter circuit (for example, step S42 in FIG. 12). According to this configuration, the amount of energy is not erroneously estimated, and the reliability of the estimated value is improved.
[0103]
As another method, when the injection time is relatively short, such as pre-injection or pilot injection, and it is difficult to perform A / D conversion, the A / D performed before the pre-injection with sufficient time can be performed. The injection signal is corrected with the estimated energy amount from the value. In contrast, in the main injection after that, the injection signal is corrected with the estimated energy amount from the A / D value during the main injection. May be implemented. Further, in the subsequent after injection, the injection signal may be corrected using the estimated energy amount in the main injection.
[0104]
As described above, according to the third embodiment, similarly to the first embodiment, even if the time required for energy recovery at the time of energization interruption varies depending on the charging voltage of the capacitors C10 and C20, regardless of this, The valve closing timing of the injectors 101 to 104 after energization is not varied. As a result, the injectors 101 to 104 can be driven stably to control the fuel injection amount supplied to the engine as desired, thereby improving exhaust gas purification performance and vehicle ride comfort. In particular, in the present embodiment, it is not necessary to detect the energy amount (charging voltage) of the capacitors C10 and C20 by performing A / D conversion for each injection, and the energy amount even when the injection interval approaches and the detection time is insufficient. Can be grasped correctly. Therefore, the injectors 101 to 104 can be driven appropriately.
[0105]
In addition to the above, the present invention can be embodied in the following forms.
In continuous multi-stage injection, the amount of energy supplied per time by the capacitors C10 and C20 is limited, and sufficient energy that always satisfies the required level can be supplied to the solenoid. More specifically, for example, the drive current of the injector during energy supply is monitored. When the drive current reaches a predetermined value, the energy supply for one time of the capacitors C10 and C20 is stopped, and the remaining energy is stored as fuel injection for the next stage. The capacitors C10 and C20 store energy for a plurality of times. In this case, supply energy does not run short even during continuous multistage injection, and each injection can be carried out satisfactorily.
[0106]
In the configuration of FIG. 1 or FIG. 6, the configuration for storing energy in the capacitors C10 and C20 by the boosting operation of the DC-DC converter circuit may be omitted. In this case, for example, when the amount of energy of the capacitors C10 and C20 is estimated by the ECU 200 as in the third embodiment, the amount of energy equivalent to the full charge of the capacitor C10 and the amount of energy supplied at the start of each injection The energy amount of the capacitors C10 and C20 may be estimated from the energy recovery amount at the end of each injection.
[0107]
In each of the above embodiments, after supplying energy from the capacitors C10 and C20, the transistors T11 and T21 are on / off controlled to drive the solenoids 101a to 104a at a constant current, but this configuration is changed. That is, after the energy supply from the capacitors C10 and C20, the solenoids 101a to 104a may be directly driven by the battery voltage.
[0108]
In each of the above-described embodiments, all four cylinders of the diesel engine are divided into two injection groups to perform multiple injection. However, application to an injector drive device that does not perform multiple injection is also possible. In this case, one capacitor may be used for supplying energy at the beginning of energization of the solenoid. If there are no restrictions such as cost, capacitors may be provided for the number of cylinders.
[0109]
In each of the above embodiments, the present invention is embodied in a common rail fuel injection system for a diesel engine, but can be applied to other devices. For example, a fuel injection system of a diesel engine that is configured using a distributed fuel injection pump and in which high pressure fuel is injected and supplied to the engine, or a high pressure fuel is directly injected into each cylinder of the engine. It will be embodied in the fuel injection system of an injection gasoline engine. In any case, the energy stored in the capacitor provided for energy supply is supplied to the solenoid of a solenoid valve for fuel injection such as an electromagnetic spill valve or injector, and each solenoid valve is driven at high speed at the beginning of energization. . Further, the solenoid energization cutoff timing is adjusted according to the energy amount of the capacitor before the solenoid energization cutoff. As a result, the timing of the injection stop of each electromagnetic valve after energization interruption does not vary, and the fuel injection amount supplied to the engine can be controlled as desired by driving the electromagnetic valve stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an outline of an injector driving device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the injector driving device.
FIG. 3 is a time chart showing on and off times of an injection signal.
FIG. 4 is a flowchart showing NE interrupt processing by the ECU.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a capacitor charging voltage and a valve closing delay time.
FIG. 6 is an electric circuit diagram of an injector driving device in the second embodiment.
FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of the injector driving device.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a capacitor charging voltage and a valve closing delay time.
FIG. 9 is a time chart showing on and off times of an injection signal.
FIG. 10 is a flowchart showing NE interrupt processing by the ECU.
FIG. 11 is a flowchart showing pre-injection time setting processing.
FIG. 12 is a flowchart showing a pilot injection time setting process.
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a capacitor charging voltage and a valve closing delay time.
FIG. 14 is a time chart used for explaining the invention.
FIG. 15 is an electric circuit diagram of an injector driving circuit in the prior art.
FIG. 16 is a time chart for explaining operations;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Drive circuit, 101-104 ... Injector as solenoid valve for fuel injection, 101a-104a ... Solenoid as electromagnetic load, 110 ... Oscillation circuit, 120 ... Drive IC as energy supply means and timing adjustment means, 140 ... A / D converter as energy amount detection means, 200 ... ECU as energy amount detection means and timing adjustment means, C10, C20 ... Capacitor as energy storage means, D10-D40 ... Diode as recovery means, T10-T40 ... Transistors as load driving switching means, T12, T22 ... Transistors as energy supply switching means, L11 ... Inductor, T00 ... Transistor, R00 ... Current detection resistor.

Claims

電磁負荷と、電磁負荷に接続された負荷駆動用のスイッチング手段とを備え、該スイッチング手段をオン／オフして電磁負荷への通電を制御する電磁負荷の駆動装置において、
電磁負荷に供給するためのエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段と、
前記エネルギー蓄積手段と電磁負荷との間に設けられるエネルギー供給用のスイッチング手段と、
電磁負荷の通電遮断時に発生する逆起電力エネルギーを前記エネルギー蓄積手段に回収させるための回収手段と、
前記負荷駆動用のスイッチング手段による電磁負荷の通電に際し、前記エネルギー供給用のスイッチング手段をオンしてエネルギー蓄積手段にて蓄積されたエネルギーを電磁負荷に供給するエネルギー供給手段と、
前記エネルギー蓄積手段に蓄えられているエネルギー量を検出するエネルギー量検出手段と、
電磁負荷への通電を遮断する前の前記検出したエネルギー量に応じて電磁負荷の通電遮断タイミングを調整するタイミング調整手段と、
を備えることを特徴とする電磁負荷の駆動装置。In an electromagnetic load drive device comprising an electromagnetic load and a switching means for driving a load connected to the electromagnetic load, and controlling energization to the electromagnetic load by turning on and off the switching means.
Energy storage means for storing energy for supply to the electromagnetic load;
Switching means for supplying energy provided between the energy storage means and the electromagnetic load;
Recovery means for causing the energy storage means to recover back electromotive force energy generated when the electromagnetic load is turned off;
An energy supply means for turning on the energy supply switching means and supplying the energy stored in the energy storage means to the electromagnetic load when energizing the electromagnetic load by the load driving switching means;
An energy amount detection means for detecting an energy amount stored in the energy storage means;
Timing adjusting means for adjusting the energization interruption timing of the electromagnetic load according to the detected energy amount before interrupting the energization of the electromagnetic load;
An electromagnetic load drive device comprising:

前記タイミング調整手段は、電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量が多いほど電磁負荷の通電遮断タイミングが遅くなるよう調整する請求項１に記載の電磁負荷の駆動装置。The electromagnetic load driving device according to claim 1, wherein the timing adjusting unit adjusts the energization interruption timing of the electromagnetic load to be delayed as the energy amount of the energy storage unit before energization of the electromagnetic load is increased.

前記タイミング調整手段は、電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量に応じて通電遮断時の電磁負荷の応答遅れ時間を求めると共に、本来必要な電磁負荷の動作時間から前記求めた応答遅れ時間を減算して電磁負荷の通電遮断タイミングを決定する請求項１に記載の電磁負荷の駆動装置。The timing adjusting means obtains the response delay time of the electromagnetic load at the time of energization interruption according to the energy amount of the energy storage means before energization interruption of the electromagnetic load, and the response obtained from the originally required operation time of the electromagnetic load. The electromagnetic load drive device according to claim 1, wherein the electromagnetic load energization cutoff timing is determined by subtracting the delay time.

請求項３に記載の電磁負荷の駆動装置において、
電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量が多いほど、前記通電遮断時の電磁負荷の応答遅れ時間を短くする電磁負荷の駆動装置。In the drive device of the electromagnetic load according to claim 3,
The electromagnetic load drive device that shortens the response delay time of the electromagnetic load when the energization is cut off as the amount of energy of the energy storage means before energization of the electromagnetic load is cut off.

前記タイミング調整手段は、エネルギー蓄積手段のエネルギー量がゼロの時の電磁負荷の応答遅れ時間を当該応答遅れ時間の基準値として、応答遅れ時間を前記エネルギー量に応じて基準値から減じさせるための補正値を求め、その補正値に応じて電磁負荷の通電遮断タイミングを調整する請求項１に記載の電磁負荷の駆動装置。The timing adjustment unit is configured to reduce the response delay time from the reference value according to the energy amount, with the response delay time of the electromagnetic load when the energy amount of the energy storage unit is zero as the reference value of the response delay time. The electromagnetic load driving device according to claim 1, wherein a correction value is obtained, and the electromagnetic current conduction cutoff timing is adjusted according to the correction value.

請求項５に記載の電磁負荷の駆動装置において、
電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量が多いほど、前記応答遅れ時間の補正値を大きくする電磁負荷の駆動装置。In the drive device of the electromagnetic load according to claim 5,
An electromagnetic load driving device that increases the correction value of the response delay time as the amount of energy of the energy storage means before energization of the electromagnetic load is cut off.

前記タイミング調整手段は、電磁負荷の通電指令信号として、本来必要な電磁負荷の動作時間よりも応答遅れの基準時間だけ短い信号を取り込み且つ、該信号による通電遮断のタイミングから、電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量に応じた時間だけ電磁負荷の通電を継続させる請求項１に記載の電磁負荷の駆動装置。The timing adjustment means takes in a signal that is shorter than the originally required operation time of the electromagnetic load by a reference time that is delayed in response as the electromagnetic load energization command signal, and cuts off the electromagnetic load from the energization interruption timing based on the signal. The electromagnetic load drive device according to claim 1, wherein energization of the electromagnetic load is continued for a time corresponding to the amount of energy of the energy storage means before starting.

請求項７に記載の電磁負荷の駆動装置において、
電磁負荷を通電遮断する前におけるエネルギー蓄積手段のエネルギー量が多いほど、通電指令信号による通電終了から通電を継続する時間を長くする電磁負荷の駆動装置。In the drive device of the electromagnetic load according to claim 7,
An electromagnetic load driving device that lengthens the duration of energization from the end of energization by an energization command signal as the amount of energy of the energy storage means before energization of the electromagnetic load is cut off.

前記エネルギー蓄積手段による電磁負荷へのエネルギー供給後、次のエネルギー回収までの期間で当該エネルギー蓄積手段へのエネルギー蓄積を禁止し、その禁止期間にて前記エネルギー量検出手段によるエネルギー量の検出を行う請求項１〜８の何れかに記載の電磁負荷の駆動装置。After energy supply to the electromagnetic load by the energy storage means, the energy storage to the energy storage means is prohibited during the period until the next energy recovery, and the energy amount is detected by the energy amount detection means during the prohibition period. The drive device of the electromagnetic load in any one of Claims 1-8.

前記エネルギー量検出手段は、エネルギー蓄積手段からのエネルギーの供給、並びにエネルギー蓄積手段へのエネルギーの回収が行われていない時点でのエネルギー量を基準に、電磁負荷の通電遮断までのエネルギー供給量とエネルギー回収量とから、通電遮断直前のエネルギー蓄積手段の蓄積エネルギー量を推定し、
前記タイミング調整手段は、前記推定したエネルギー量に応じて電磁負荷の通電遮断タイミングを調整する請求項１〜８の何れかに記載の電磁負荷の駆動装置。The energy amount detection means is based on the energy supply from the energy storage means and the energy amount at the time when energy is not recovered to the energy storage means. From the amount of energy recovered, estimate the amount of energy stored in the energy storage means immediately before turning off the power,
The electromagnetic load driving device according to any one of claims 1 to 8, wherein the timing adjusting means adjusts the energization cutoff timing of the electromagnetic load according to the estimated energy amount.

請求項１０に記載の電磁負荷の駆動装置において、
前記エネルギー蓄積手段からのエネルギー供給後、電源電圧を昇圧したエネルギーをエネルギー蓄積手段に蓄積するための昇圧手段を備え、
前記エネルギー量検出手段は、電磁負荷の通電遮断までのエネルギー蓄積手段のエネルギー供給量と、同エネルギー蓄積手段のエネルギー回収量と、前記昇圧手段によるエネルギー蓄積量とから、通電遮断直前のエネルギー蓄積手段の蓄積エネルギー量を推定する電磁負荷の駆動装置。The electromagnetic load driving device according to claim 10,
After energy supply from the energy storage means, comprising boosting means for storing energy boosted power supply voltage in the energy storage means,
The energy amount detection means is an energy storage means immediately before the interruption of energization from the energy supply amount of the energy storage means until the electromagnetic load is cut off, the energy recovery amount of the energy storage means, and the energy accumulation amount by the boosting means. Electromagnetic load drive device that estimates the amount of stored energy.

請求項１１に記載の電磁負荷の駆動装置において、
前記エネルギー量の推定に係わるエネルギー供給及び回収が行われる期間では、前記昇圧手段によるエネルギー蓄積手段へのエネルギー蓄積を禁止する電磁負荷の駆動装置。In the drive device of the electromagnetic load according to claim 11,
An electromagnetic load driving device that prohibits energy accumulation in the energy accumulating means by the boosting means during a period in which energy supply and recovery relating to the estimation of the energy amount are performed.

前記エネルギー蓄積手段は、電源エネルギーよりも高いレベルでエネルギーを蓄積するものである請求項１〜８の何れかに記載の電磁負荷の駆動装置。The electromagnetic load driving device according to claim 1, wherein the energy storage means stores energy at a level higher than power supply energy.

前記エネルギー蓄積手段には電源電圧を昇圧したエネルギーが蓄積される請求項１３に記載の電磁負荷の駆動装置。14. The electromagnetic load driving device according to claim 13, wherein the energy storage means stores energy obtained by boosting a power supply voltage.

前記エネルギー供給手段によるエネルギー蓄積手段のエネルギー供給後、電磁負荷に対して電源電圧を供給して通電状態を継続する請求項１〜１４の何れかに記載の電磁負荷の駆動装置。The electromagnetic load driving device according to any one of claims 1 to 14, wherein a power supply voltage is supplied to the electromagnetic load and the energized state is continued after the energy supply by the energy storage means by the energy supply means.

電磁負荷は、エンジンに燃料を供給するための燃料噴射用電磁弁のソレノイドである請求項１〜１５の何れかに記載の電磁負荷の駆動装置。The electromagnetic load drive device according to any one of claims 1 to 15, wherein the electromagnetic load is a solenoid of a solenoid valve for fuel injection for supplying fuel to the engine.