JP4265477B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
燃料噴射手段から燃料を噴射させるための駆動信号を出力する駆動信号出力回路を備え、内燃機関の一燃焼サイクル間に燃料噴射手段が燃料を複数回噴射するように、駆動信号出力回路から駆動信号を出力させる制御手段とを備えてものであって、
駆動信号出力回路を構成する電子部品の周辺温度を検出する周辺温度検出手段と、
周辺温度を基準とし、さらに駆動信号出力回路の動作条件により定められる電子部品の自己発熱による過渡的な温度上昇分を加味して、駆動信号出力回路の電子部品の温度を算出する算出手段と、
算出手段によって算出された温度が所定の上限温度を越えた場合に、電子部品の温度を低下させる温度低下手段とを備えることを特徴とする。
以下、本発明の第1実施形態における燃料噴射制御装置について、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態による燃料噴射制御装置は、内燃機関としてディーゼルエンジンに適用された例について説明する。
(数1)
Tj=W×{Rth(j−c)+Rth(c−a)}+Ta
ただし、駆動信号出力回路32は、図5に示すように、パルス状の駆動信号を非常に短い時間間隔で出力するので、発生損失Wに含まれるターンオン損失P1、定常損失P2、ターンオフ損失P3もパルス状に発生する。ここで、ターンオン損失P1に着目して、そのターンオン損失P1の発生時間間隔をt1、ターンオン損失P1の消滅から次回のターンオン損失P1の発生までの時間間隔をt2とすると、過渡的に上昇・下降する接合温度Tjと部品表面温度Tcとの温度差は、図7に示す過渡熱抵抗曲線を用いて以下の数式2から算出することができる。
(数2)
Tj−Tc=P1×{t1/t2×R(∞)+(1−t1/t2)×R(t1+t2)−R(t2)+R(t1)}
このようにして各損失P1,P2,P3による接合温度Tjと部品表面温度Tcとの温度差をそれぞれ求めることができ、それぞれの損失P1,P2,P3による温度差は重ね合わせの理によって組み合わせることができる。さらに、一燃焼サイクルにおける複数段の噴射のそれぞれの損失による温度差も重ね合わせることによって、図5に示すように、切離FETの接合温度Tjを求めることができる。切離FET36の接合温度Tjは、図5に示されるように、駆動信号の発生に応じて上昇及び下降し、温度リップルを有する。短い期間における、温度リップルの部品表面温度Tcへの影響は僅かであり、部品表面温度Tcや周辺温度Taを測定しただけでは、上述した過渡的な接合温度の温度上昇を正確に認識することはできない。なお、切離FET36等の測温対象部品の接合温度Tjが高ければ、時間の経過とともに、部品表面温度及びECU6内の温度が徐々に増加していくことになる。
このようにすれば、測温対象部品における接合温度Tjの過渡的な温度上昇を考慮しつつ、簡単な処理で、各部品を過熱状態から保護することができる。
次に、本発明の第2実施形態による燃料噴射制御装置について説明する。なお、本実施形態による燃料噴射制御装置の構成は、前述の第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
2 吸気通路
3 排気通路
4 パティキュレートフィルタ(DPF)
5 燃料噴射装置
6 ECU
30 マイコン
31 電源部
32 駆動信号出力回路
33 チャージインダクタ
34 チャージコンデンサ
35 チャージFET
36 切離FET
37 定電流FET
38 制御IC
39 気筒FET
40 抵抗
41 サーミスタ
Claims (8)
- 内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記燃料噴射手段から燃料を噴射させるための駆動信号を出力する駆動信号出力回路を有し、前記内燃機関の一燃焼サイクル間に前記燃料噴射手段が燃料を複数回噴射するように、前記駆動信号出力回路から前記駆動信号を出力させる制御手段とを備えた燃料噴射制御装置であって、
前記駆動信号出力回路を構成する電子部品の周辺温度を検出する周辺温度検出手段と、
前記周辺温度を基準とし、さらに前記駆動信号出力回路の動作条件により定められる前記電子部品の自己発熱による過渡的な温度上昇分を加味して、前記駆動信号出力回路の電子部品の温度を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された温度が所定の上限温度を越えた場合に、前記電子部品の温度を低下させる温度低下手段とを備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 前記算出手段は、前記駆動信号出力回路が最も過酷な条件で動作した場合における、前記電子部品において発生する損失に基づいて予め前記周辺温度と電子部品の温度との温度差を算出し記憶しておき、当該温度差を前記検出された周辺温度に加えることによって、前記電子部品の温度を算出することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記算出手段は、前記内燃機関の一燃焼サイクル間における前記駆動信号の出力回数毎に、前記電子部品において発生する損失に基づいて予め前記周辺温度と電子部品の温度との温度差を算出し記憶しておき、前記制御手段によって駆動信号出力回路から出力される駆動信号の出力回数に対応する温度差を抽出し、前記検出された周辺温度に加えることによって前記電子部品の温度を算出することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射装置。
- 前記温度差は、前記駆動信号の出力毎に、所定の特性で変動する温度リップルのピーク温度に基づいて算出されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記電子部品は、スイッチング素子であり、前記電子部品の温度として、前記スイッチング素子内部の接合温度が用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
- 前記温度低下手段は、前記制御手段からなり、
前記制御手段は、前記電子部品の温度が所定の上限温度を越えた場合に、前記内燃機関の一燃焼サイクル間における前記駆動信号の出力回数を減少させることによって、前記電子部品の温度を低下させることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。 - 前記温度低下手段は、送風手段を含み、
前記電子部品の温度が所定の上限温度を越えた場合に、前記制御手段に対して外気を送風することにより、前記電子部品の温度を低下させることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。 - 前記電子部品に対して、当該電子部品の放熱を促進するためのヒートシンク部が設けられ、
前記周辺温度検出手段は、前記ヒートシンク部の温度を前記周辺温度として検出することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
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