JP4776651B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガソリンや軽油等を燃料とする自動車、オートバイ、農耕機、工作機械、船舶機等において、バッテリ電源電圧を昇圧した高電圧を使用して負荷を駆動する内燃機関制御装置に係り、特に、気筒内直接噴射型インジェクタを駆動するのに好適な内燃機関制御装置に関する。

従来、ガソリンや軽油等を燃料とする自動車、オートバイ、農耕機、工作機械、船舶機等の内燃機関制御装置において、燃費や出力向上の目的により、気筒内に直接燃料を噴射するインジェクタを備えたものが用いられている。このようなインジェクタは、「気筒内直接噴射型インジェクタ」または「直噴インジェクタ（DI：Direct Injector）」と称される。

気筒内直接噴射型インジェクタを用いたエンジンは、従前の気筒外噴射型インジェクタすなわち吸気通路或いは吸気ポートに燃料を噴射して燃料と空気の混合気を形成する方式と比較して、高圧に加圧された燃料を使用する必要があるので、インジェクタの開弁動作に高いエネルギー（電圧）を必要とする。また、インジェクタの制御性を向上させると共に高速駆動に対応するためには、高いエネルギーを短時間でインジェクタに供給する必要がある。

内燃機関のインジェクタを制御する従来の内燃機関制御装置は、バッテリ電源の電圧を昇圧させる昇圧回路を用いて、インジェクタに通電させる通電電流を上昇させる方式を採用したのものが多い。

図８は、従来の内燃機関制御装置を示す回路図である。図８に示すように、内燃機関制御装置は、直噴インジェクタ３を駆動する駆動回路２とバッテリ電源１との間に配置され、短時間でバッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔよりも高い電圧に昇圧し、その昇圧電圧Ｖ_１００を駆動回路２に供給する昇圧回路１００を備える。昇圧回路１００は、バッテリ電源の電圧を昇圧する昇圧コイル１１０と、昇圧コイル１１０への通電をオンオフするスイッチ素子１２０と、スイッチ素子１２０に逆流防止用の充電ダイオード１４０を介して並列に挿入され昇圧コイル１１０からのエネルギーを蓄積する昇圧コンデンサ１３０とを有する。スイッチ素子１２０には、スイッチ素子１２０のオンオフ制御を行う昇圧制御回路１５０が接続される。昇圧制御回路１５０は、スイッチ素子１２０の駆動を制御する昇圧制御部１５１と、昇圧コンデンサ１３０の充電電圧を検出する電圧検出部１５２と、スイッチ素子１２０を流れる電流を検出する電流検出部１５３とを有する。昇圧制御部１５１の制御によりスイッチ素子１２０がオンの場合には、スイッチ素子１２０を通してバッテリ電源１から昇圧コイル１１０に電流が流れ、昇圧コイル１１０にエネルギーが蓄積される。スイッチ素子１２０をオフにすると、昇圧コイル１１０に流れていた電流が遮断され、昇圧コイル１１０のインダクタンス成分によって電気的エネルギーが昇圧コンデンサ１３０に充電される。

図３（ｅ）は、直噴インジェクタ３に通電されるインジェクタ電流３Ａの電流波形の一例である。図３（ｅ）に示すように、インジェクタ３の通電初期には、昇圧電圧１００Ａにより、インジェクタ電流３Ａを予め定められた上限ピーク電流４６０まで短時間に上昇させる（ピーク電流通電期間４６３）。このピーク電流値は、従来の気筒外噴射方式のインジェクタに流れるインジェクタ電流のピーク電流値と比較して、５〜２０倍程度大きい。

ピーク電流通電期間４６３終了後は、インジェクタ３へのエネルギー供給源は、昇圧電圧１００Ａからバッテリ電源１へ移行し、ピーク電流に比べ１／２〜１／３程度の電流である第１の保持停止電流４６１−１〜４６１−２に制御され、その後、第１の保持停止電流の２／３〜１／２程度の電流である第２の保持停止電流４６２に制御される。ピーク電流４６０と第１の保持停止電流が通電される期間では、インジェクタ３は開弁して燃料を気筒内に噴射する。

上限ピーク電流４６０から第１の保持停止電流へ移行する過程は、インジェクタ３の磁気回路特性や燃料噴霧特性、インジェクタ３に燃料を供給するコモンレールの燃料圧力及び内燃機関に要求された動力によって決まる供給燃料量に応じたインジェクタ電流通電期間などによって決まる。その過程には、短時間に電流を立ち下げる場合や、緩やかに電流を立ち下げる場合や、或いは図３（ｅ）に示すようにピーク電流緩行下降期間４６４−１では緩やかに電流を立ち下げ、ピーク電流急峻下降期間４６４−２では短時間に電流を立ち下げる場合等がある。

内燃機関制御装置では、燃料噴射終了時にインジェクタ３の閉弁を速やかに行うため、インジェクタ通電電流３Ａの通電電流下降期間４６６（第２の保持停止電流４６２から立ち下げる期間）を短くしてインジェクタ電流３Ａを遮断する必要がある。さらに、ピーク電流４６０から第１の保持停止電流４６１−１へ降下させる過程４６４−２、及び第１の保持停止電流４６１−２から第２の保持停止電流４６２へ降下させる過程４６５においても短時間にインジェクタ電流３Ａを立ち下げる必要がある場合がある。

しかしながら、インジェクタ３の駆動コイルには、インジェクタ電流３Ａが流れていることからコイルのインダクタンスによる高いエネルギーが蓄積されており、インジェクタ電流３を下降させるには、この蓄積エネルギーをインジェクタ３から消滅させることが必要である。インジェクタ駆動コイルの蓄積エネルギーの消滅を短時間の通電電流下降期間４６６内に実現させる方法としては、インジェクタ電流３Ａを形成する駆動回路２の駆動素子においてツェナーダイオード効果を利用して通電エネルギーを熱エネルギーに変換する方法や、駆動回路２と昇圧回路１００との間に配置される電流回生ダイオード５を介して、インジェクタ駆動コイルの駆動エネルギー用の昇圧コンデンサ１３０に回生させる方法等がある。

上記の熱エネルギーに変換する方法は、駆動回路２を簡略化することができるが、インジェクタ３の通電エネルギーを熱エネルギーに変換させるので、大電流を通電させる駆動回路には適していない。

他方、上記の昇圧コンデンサ１３０に回生させる方法は、インジェクタ３に大電流を流しても駆動回路２の発熱を比較的抑えることができるため、特に、軽油を使用する直噴インジェクタを使用したエンジン(「コモンレールエンジン」と称されることもある)や、燃料としてガソリンを使用する直噴インジェクタを使用したエンジン等、インジェクタ３への通電電流が大きいエンジンに広く使用されている。

インジェクタ駆動コイルの蓄積エネルギーを昇圧コンデンサに回生させる昇圧回路を用いた制御装置は、例えば、特許文献１に示されており、ここで、この昇圧回路の動作について図８及び図３を用いて説明する。

駆動回路２は、昇圧回路１００の昇圧電圧１００Ａを使ってインジェクタ３に対しインジェクタ電流３Ａの通電を行う。その結果、図３（ａ）に示すように、昇圧電圧１００Ａが昇圧開始の目安となる電圧４０１以下に低下したことが電圧検出部１５２により検出されると、昇圧制御部１５１は昇圧動作を開始する（図３（ａ）中、符号４００は０［Ｖ］を示す）。昇圧制御部１５１は、スイッチ素子１２０を通電させるための昇圧制御信号１５１ＢをＬＯＷからＨＩＧＨにする。これにより、スイッチ素子１２０がオンし、バッテリ電源１から昇圧コイル１１０に電流が流れ、昇圧コイル１１０にエネルギーが蓄積される。昇圧コイル１１０に流れる昇圧コイル電流１１０Ａは、スイッチング素子１２０を通した電流（以下、「昇圧用スイッチング電流」と称する）１６０Ａとして、電流検出抵抗１６０によって電圧に変換され、電流検出部１５３によって検出される。電流検出部１５３で検出される昇圧用スイッチング電流１６０Ａの波形は図３（ｂ）のようになる。図３（ｂ）に示されるように、昇圧用スイッチング電流１６０Ａが予め設定されたスイッチング停止閾値４１０を超えると、昇圧制御部１５１は、スイッチ素子１２０の開閉を制御する昇圧制御信号１５１ＢをＨＩＧＨからＬＯＷにして、昇圧用のスイッチング電流１６０Ａを遮断する。この遮断により、昇圧コイル１１０に流れる電流は、スイッチ素子１２０を通じてグランド４へ流れることができなくなり、昇圧コイル１１０のインダクタンス成分によって蓄えられたエネルギーは高電圧を発生する。昇圧コイル１１０の電圧が、昇圧コンデンサ１３０に蓄えられた昇圧電圧１００Ａと充電ダイオード１４０の順方向電圧とを加えた電圧より高くなると、昇圧コイル１１０に蓄えられたエネルギーは、充電ダイオード１４０を通じて、充電電流１４０Ａとして昇圧コンデンサ１３０に移行する。充電電流１４０Ａは、スイッチ素子１２０が遮断される直前に昇圧コイル１１０に流れていた電流のレベルすなわちスイッチング停止用の閾値４１０のレベルから始まり、急速に減少する。

上記の動作により上昇した昇圧電圧１００Ａが所定の昇圧停止レベルの電圧４０２に満たないことを検出した場合、昇圧制御部１５１は、通常、充電電流１４０Ａを検出することなく、昇圧スイッチング周期に従って、スイッチ素子１２０を通電させるために昇圧制御信号１５１ＢをＬＯＷからＨＩＧＨにする。この動作は、昇圧電圧が所定の昇圧停止レベルの電圧４０２になるまで繰り返される（昇圧復帰時間４０３）。

他方、駆動回路２により、インジェクタ電流３Ａの遮断や短時間での立ち下げが始まると、通電電流下降期間４６６やピーク電流急峻下降期間４６４−２や第１の保持停止電流下降期間４６５の間、インジェクタ３からの回生電流が電流回生ダイオード５を通じて昇圧コンデンサ１３０流れる。これにより、昇圧コイル１１０による昇圧動作と同様に、インジェクタ３のインダクタンス成分に蓄えられていたエネルギーが、昇圧コンデンサ１３０に移行し、昇圧電圧１００Ａは上昇する。

以上のように、昇圧用のスイッチング電流１６０Ａを検出して、スイッチング停止の閾値４１０以上にならないように制御する昇圧回路１００は、昇圧用スイッチング電流１６０Ａを検出せずに、予め決められた時間によって制御する昇圧回路（例えば、特許文献２参照）に比べ、昇圧用スイッチング電流１６０Ａを低く抑えることができるので、スイッチ素子１２０、昇圧コイル１１０及び充電ダイオード１４０の発熱を最小限に抑えることができる。

特開２００１−５５９４８号公報 特開平９−２８５１０８号公報 特開２００４−３４６８０８号公報

図５に昇圧復帰時間４０３とバッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔの相関を示す。図５に示すように、特性保証最低バッテリ電源電圧５１６以上である特性保証バッテリ電源電圧範囲（通常ＶＢ）５１９及び動作可能高バッテリ電源電圧５１７以上である動作可能高バッテリ電源電圧範囲（高ＶＢ）５２０においては、昇圧復帰時間４０３がバッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔによって変化することが無い。これは、特性保証最低バッテリ電源電圧５１６以上では、予め定められた昇圧スイッチング周期の内に、昇圧用スイッチング電流１６０Ａが、スイッチング停止閾値４１０に達し、昇圧コイル１１０に流れていたエネルギーを昇圧コンデンサ１３０へ充電するのに要する期間をスイッチング停止後に残して終了するためである。ここで、スイッチング停止閾値４１０は、特性保証最低バッテリ電源電圧５１６において通常電圧時昇圧復帰要求時間５１３（バッテリ電源電圧が通常電圧であるとき、駆動回路２がインジェクタ３の開弁を所定時間（間隔）で行うために昇圧回路１００に要求する最低限必要な昇圧復帰時間）を満足できるように調整された値である。従って、１回の昇圧スイッチング動作で昇圧コンデンサ１３０へ充電するエネルギーは一定であり、特性保証最低バッテリ電源電圧５１６以上の範囲では、昇圧復帰時間４０３は通常電圧時昇圧復帰要求時間５１３以下の一定値となる。

しかしながら、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが低下し、特性保証最低バッテリ電源電圧５１６を下回る動作可能低バッテリ電源電圧範囲（低ＶＢ）５１８においては、図４（ｂ）に示すように、予め定められた昇圧スイッチング周期５００の内に、昇圧用スイッチング電流１６０Ａが、スイッチング停止閾値４１０に達しなくなる。よって、昇圧コイル１１０に流れていたエネルギーを昇圧コンデンサ１３０へ充電するのに要する期間（昇圧コイル充電期間５０２）が、次の昇圧スイッチング周期５００に移ってしまう。昇圧コイル充電期間終了後、次のスイッチング周期５００が開始するまで昇圧コイル電流１１０Ａが流れない期間（昇圧動作停止時間５０３）が長くなるので、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔの低下の影響以上に昇圧復帰時間４０３が長くなり、図５の低電圧時昇圧復帰要求時間５１２（バッテリ電源電圧が特性保証最低バッテリ電源電圧５１６以下であるとき、駆動回路２がインジェクタの開弁を所定時間（間隔）で行うために昇圧回路に要求する最低限必要な昇圧復帰時間）を満足できないケースも発生する。

本発明の目的は、上記課題を解決すべく、バッテリ電源電圧が低下した時に、昇圧回路の昇圧復帰時間の長期化を最小限にとどめ、低電圧時昇圧復帰要求時間を満足することができる内燃機関制御装置を提供することにある。

上記目的を達成すべく本発明に係る内燃機関制御装置は、例えばバッテリ電源に接続され該バッテリ電源の電圧を昇圧する昇圧コイルと、前記昇圧コイルに接続され該昇圧コイルへ電流を通電又は遮断するスイッチ素子と、前記昇圧コイルからのインダクタンス成分の電流エネルギーを蓄積する昇圧コンデンサと、前記昇圧コイルに通電される昇圧用スイッチング電流が予め設定されたスイッチング停止閾値に達するまで前記スイッチ素子を通電させた後、前記昇圧用スイッチング電流を遮断して前記昇圧コイルに発生した高電圧を前記昇圧コンデンサに充電させる制御を一定の昇圧スイッチング周期をもって行う昇圧制御回路とを備えた内燃機関制御装置において、前記昇圧制御回路は、昇圧スイッチング周期内において、前記昇圧用スイッチング電流を上昇させる昇圧コイル電流上昇期間と、前記昇圧スイッチング周期内であって前記昇圧コイル電流上昇期間より後の期間に、前記昇圧用スイッチング電流を遮断して前記昇圧コイルに蓄積された電気エネルギーの前記昇圧コンデンサへの充電を確保するための時間である昇圧コンデンサ充電確保時間と、を設定するものである。

本発明によれば、バッテリ電源電圧が低下した時に、昇圧回路の昇圧復帰時間の長期化を最小限にとどめ、低電圧時昇圧復帰要求時間を満足することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、第１の実施形態の内燃機関制御装置を示す回路図である。

図１に示すように、内燃機関制御装置は、バッテリ電源１とそのバッテリ電源１のグランド４とによって電源供給を受ける昇圧回路１００と、インジェクタ３の電磁弁（ソレノイド）を駆動する駆動回路２とを備える。昇圧回路１００は、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔを昇圧し、その昇圧電圧１００Ａを駆動回路２に供給する回路である。昇圧回路１００と駆動回路２との間には、インジェクタ３の回生電流を昇圧回路１００に回生するための電流回生ダイオード５が接続されている。

昇圧回路１００は、バッテリ電源１の電圧を昇圧するためのインダクタンス成分を持った昇圧コイル１１０と、昇圧コイル１１０への電流の通電・遮断を切り替えるスイッチ素子１２０と、昇圧コイル１１０のインダクタンス成分で蓄積された電流エネルギーを蓄積する昇圧コンデンサ１３０と、昇圧コンデンサ側から昇圧コイル側へ電流を阻止する充電ダイオード１４０と、昇圧コイル１１０に流れる電流（昇圧コイル電流１１０Ａ）及び昇圧電圧１００Ａを基にスイッチ素子１２０のオンオフ制御を行う昇圧制御回路１５０とを備える。

昇圧コイル１１０は、その一端がバッテリ電源１に接続され、他端にはスイッチ素子１２０が接続される。昇圧コイル１１０とスイッチ素子１２０との間には充電ダイオード１４０の一端（アノード）が接続され、その充電ダイオード１４０の他端（カソード）には昇圧コンデンサ１３０が接続される。昇圧コンデンサ１３０は、駆動回路２の電源となるもので、さらには駆動回路２側の電流回生ダイオード５を介して駆動回路２からの回生電流を得られるように、駆動回路２及び電流回生ダイオード５と接続される。昇圧コンデンサ１３０の他端はバッテリ電源１のグランド４に接続され、スイッチ素子１２０の他端は電流検出用抵抗１６０を介してバッテリ電源１のグランド４に接続されている。スイッチ素子１２０は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）或いはＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等のバイポーラ型トランジスタで構成される。スイッチ素子１２０のソース−ドレイン間には、スイッチ素子１２０をマイナスサージから保護するためスイッチ素子側ダイオード１２１が接続され、その接続方向は電流検出用抵抗１６０側から昇圧コイル１１０側に順方向となっている。

昇圧制御回路１５０は、スイッチ素子１２０のオンオフを制御する昇圧制御部１５１と、昇圧コンデンサ１３０の電圧（昇圧電圧）１００Ａを検出する電圧検出部１５２と、スイッチ素子１２０を流れる電流を検出する電流検出部１５３とを備える。昇圧制御部１５１は、スイッチ素子１２０のゲートに信号を送る。電流検出部１５３は、スイッチ素子１２０のグランド側に接続された電流検出用抵抗１６の両端電圧を入力する。

昇圧制御回路１５０は、一定の昇圧スイッチング周期である昇圧基本クロック信号１５４Ａを生成する低周波発振器１５４と、昇圧基本クロック信号１５４Ａより十分に高い周波数を有する高周波クロック信号１５５Ａを生成する高周波発振器１５５と、基本クロック信号１５４Ａと高周波クロック信号１５５Ａとを基に昇圧通電タイミング信号１５６Ａを生成するカウンタ１５６とをさらに備える。

内燃機関制御装置は、昇圧回路１００の他に、エンジン回転センサやインジェクタに燃料を供給するコモンレールの燃料圧力等の各種センサの入力回路、それら入力回路の入力信号に応じてインジェクタの通電タイミングを演算する演算装置、点火コイル駆動回路、スロットル駆動回路やその他の駆動回路、他の制御装置との通信回路、各種診断やフェールセーフに対応した制御回路、これらの演算装置、駆動回路及び制御回路に電源供給する電源回路等を備える（いずれも図示せず）。

次に、本実施形態の内燃機関制御装置の動作について説明する。

図２（ａ）〜（ｅ）及び図３（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ内燃機関制御装置の各箇所における電圧波形又は電流波形を示す図である。図２（ａ）は低周波発生器１５４で生成され昇圧制御部１５１に出力される昇圧基本クロック信号１５４Ａのパルス電圧波形を示し、図２（ｂ）はパルス高周波発振器１５５で生成されカウンタ１５６に出力される高周波クロック信号１５５Ａのパルス電圧波形を示し、図２（ｃ）はカウンタ１５６で生成され昇圧制御部１５１に出力される昇圧通電タイミング信号１５６Ａのパルス電圧波形を示し、図２（ｄ）は、昇圧制御部１５１からスイッチ素子１２０に送信され、スイッチ素子１２０のオンオフを指示する昇圧制御信号１５１Ａを示し、図２（ｅ）は、昇圧コイル電流１１０Ａの電流波形１１０Ａを示す。図２（ｆ）は、図２（ａ）〜図２（ｅ）の電圧波形及び電流波形に対応させて、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが、特性保証バッテリ電源電圧範囲５１９内（以下、「通常時電圧（通常ＶＢ）」という）、動作可能高バッテリ電源電圧範囲５２０内（以下、「高ＶＢ」という）、及び動作可能低バッテリ電源電圧範囲５１８内（以下「低ＶＢ」という）の３つの電圧範囲にあることを示している。図２（ｆ）によれば、図２（ａ）〜図２（ｅ）の電圧波形及び電流波形において、最初の３周期が通常ＶＢ時のもの、次の１周期が高ＶＢ時のもの、次の２周期が低ＶＢ時のものであることを表している。

図３（ａ）は、昇圧コンデンサ１３０の電圧である昇圧電圧１００Ａの電圧波形を示し、図３（ｂ）は、電流検出部１６０で検出される昇圧用スイッチング電流１６０Ａ（昇圧コイル電流１１０Ａと等しい）の電流波形、図３（ｃ）は、図２（ｄ）に示した昇圧制御信号１５１Ａの電圧波形、図３（ｄ）は、昇圧コイル１１０から充電ダイオード１４０を流れる充電電流１４０Ａの電流波形、図３（ｅ）は、インジェクタ電流３Ａの電流波形を示す図である。

まず、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが通常ＶＢ５１９や高ＶＢ５２０の電圧範囲内にある場合の内燃機関制御装置の動作について説明する。

昇圧回路１００は、駆動回路２に昇圧電圧１００Ａを供給し、その駆動回路２がインジェクタ３の駆動コイルに対しインジェクタ電流３Ａの通電を行う。インジェクタ電流３Ａの通電により、図３（ａ）に示すように、電圧検出部１５２で検出される昇圧電圧１００Ａが昇圧開始電圧４０１以下に低下すると、昇圧制御部１５１が昇圧動作を開始する。

昇圧動作は、昇圧制御部１５１がスイッチ素子１２０を通電させるための昇圧制御信号１５１ＡをＬＯＷ（オフ）からＨＩＧＨ（オン）にすることで開始する。スイッチ素子１２０がＨＩＧＨに切り替えられると、昇圧コイル１１０にバッテリ電源１から電流（昇圧コイル電流１１０Ａ）が流れ、昇圧コイル１１０にインダクタンス成分のエネルギーが蓄積される。昇圧コイル１１０に流れる電流は、昇圧用スイッチング電流１６０Ａとして、電流検出抵抗１６０によって電圧に変換され、電流検出部１５３で検出される。

図２（ｅ）に示すように、スイッチ素子１２０がＨＩＧＨに切り替えられると、昇圧コイル１１０に流れる電流１１０Ａ（昇圧用スイッチング電流１６０Ａ）は、スイッチ素子１２０に過電流が流れることを防止するために予め定められたスイッチング停止閾値４１０に達するまで上昇する。昇圧コイル電流１１０Ａがスイッチング停止閾値４１０に達したことが電流検出部１５３で検出されると、昇圧制御部１５１がスイッチ素子１２０をＨＩＧＨからＬＯＷに切り替えて昇圧用スイッチング電流１６０Ａの遮断を開始する。バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが通常ＶＢ５１９のとき、昇圧コイル１１０に通電し始めてから遮断が開始されるまで、昇圧コイル電流１１０Ａが上昇している時間を昇圧コイル電流上昇時間５０１とする（図２（ｅ）参照）。

スイッチ素子１２０の通電が遮断されると、昇圧コイル１１０に流れている昇圧コイル電流１１０Ａはスイッチ素子１２０を通じてグランド４へ流れることができなくなり、昇圧コイル１１０のインダクタンス成分によって蓄えられたエネルギーは高電圧を発生する。この電圧が、昇圧コンデンサ１３０の電圧（昇圧電圧１００Ａ）と充電コンデンサ１４０の順方向電圧との合計電圧より高くなると、昇圧コイル１１０に蓄えられたエネルギーは、充電ダイオード１４０を通じて充電電流１４０Ａとして、昇圧コンデンサ１３０に移行し充電される。

図３（ｄ）に示すように、充電電流１４０Ａは、通電開始直後（スイッチの切替直後）ではスイッチ素子１２０が遮断する直前に昇圧コイル１１０に流れていた昇圧コイル電流１１０Ａの値とほぼ同じであるが、昇圧コンデンサ１３０へのエネルギー移行に伴って急速に減少する。昇圧コンデンサ１３０には昇圧コイル１１０で発生したエネルギーが蓄えられ昇圧電圧が１００Ａ上昇する。バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが通常ＶＢのとき、昇圧用スイッチング電流１６０Ａが遮断されてから、再び昇圧コイル１１０に通電が開始されるまでの時間５０２は、昇圧コンデンサ１３０への充電確保のために設定される時間であるので、ここでは昇圧コンデンサ充電確保時間５０２と称する（図２（ｅ）参照）。

図３（ａ）に示すように、上記の動作により昇圧コンデンサ１３０が充電されても、昇圧電圧１００Ａが、インジェクタ３を駆動するための目標電圧として設定された昇圧停止電圧４０２に満たない場合、昇圧制御部１５１は、予め設定した昇圧コンデンサ充電確保時間５０２を待ってから、スイッチ素子１２０を通電させるために昇圧制御信号１５１ＡをＬＯＷからＨＩＧＨにする。このスイッチ素子１２０のオンオフ動作は、昇圧電圧１００Ａが所定の昇圧停止電圧４０２になるまで、昇圧コイル電流上昇時間５０１と昇圧コンデンサ充電確保時間５０２とを合わせて１周期とする一定のスイッチング周期５００を以って繰り返される。

ここで、上述したスイッチ素子１２０のオンオフを決定するスイッチング周期５００と昇圧制御信号１５１Ａとついて説明する。図２（ａ）〜図２（ｅ）に示すように、このスイッチング周期５００は、昇圧基本クロック信号１５４Ａの周期と一致している。昇圧制御部１５１からスイッチ素子１２０のゲートに入力される昇圧制御信号１５１Ａ（図２（ｄ）中、４２０はＨＩＧＨ、４２１はＬＯＷを示す）は、低周波発振器１５４から伝送される昇圧基本クロック信号１５４Ａと、カウンタ１５６から伝送される昇圧通電タイミング信号１５６Ａとから合成される。昇圧通電タイミング信号１５６Ａは、高周波発振器１５５から伝送される高周波クロック信号１５５Ａから生成される。本実施形態では基本クロック信号の周波数は数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚとし、より具体的には例えば２０ｋＨｚ程度とした。高周波クロック信号の周波数は、数ＭＨｚとし、より具体的には例えば４ＭＨｚ程度とした。

本実施形態の内燃機関制御装置では、昇圧コイル電流上昇時間５０１と、昇圧コイル電流上昇時間５０１とは別に設定される昇圧コンデンサ充電確保時間５０２とでスイッチング周期を構成している。つまり、昇圧コイル電流上昇時間５０１は、昇圧通電タイミング信号１５６Ａによって開始され、他方、昇圧コンデンサ充電確保時間５０２は昇圧基本クロック信号１５４Ａの立上がりによって終了するので、昇圧コイル電流上昇時間５０１と昇圧コンデンサ充電確保時間５０２とは互いに異なって設定されている（昇圧コンデンサ充電確保時間の方が短く設定されている）。

本実施形態では、昇圧コイル電流上昇時間５０１は、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが通常ＶＢ５１９であるとき、昇圧コイル電流１１０Ａが上昇し始めてからスイッチング停止閾値４１０に達するまでの時間としている。また、昇圧コンデンサ充電確保時間５０２は、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが通常ＶＢ５１９であるとき、昇圧コイル１１０に蓄積されたエネルギーが昇圧コンデンサ１３０に充電される（昇圧コイル１１０からの充電電流１４０Ａがスイッチング停止閾値４１０から０に下降する）時間に一致して設定されている。

バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが高ＶＢ５２０にあるときは、昇圧コイル電流１１０Ａが通常ＶＢ５１９の昇圧コイル電流上昇時間５０１よりも早くスイッチング停止閾値４１０に達して、昇圧コンデンサ１３０の充電が行われている。この場合には、予め設定されている昇圧コンデンサ充電確保時間５０２よりも早い段階で充電が完了し、符号５０２で示す設定充電期間では、昇圧コイル電流の上昇も昇圧コンデンサ１３０の充電もされていない。

しかしながら、内燃機関始動時にスタータへの大電流供給による場合や、オルタネータによる発電が不十分になった場合や、アイドルストップによって内燃機関が一時停止してから再起動する場合等により、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが低下した動作可能低バッテリ電源電圧範囲（低ＶＢ）５１８では、昇圧用スイッチング電流１６０Ａ（昇圧コイル電流１１０Ａ）が、スイッチング周期５００の間に、所定のスイッチング停止閾値４１０まで達しない。

図４（ｂ）に示したように、従来の内燃機関制御装置においてバッテリ電源電圧が低ＶＢ状態に陥った場合、昇圧コイル１１０に蓄積されていたエネルギーを昇圧コンデンサ１３０へ充電するのに要する期間が、次の昇圧スイッチング周期５００に移ってしまうため、充電終了後、再び昇圧コイルの通電が開始されるまで、大きな昇圧動作停止時間５０３が発生する。したがって、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔの低下の影響以上に昇圧復帰時間４０３が長くなる。

これに対して、図４（ａ）に示すように、本実施形態の内燃機関制御装置は、スイッチング周期５００の前半部で少なくとも昇圧コイル電流１１０を上昇させる昇圧コイル電流上昇時間５０１を設定し、昇圧スイッチング周期５００の後半部で昇圧コンデンサ充電確保時間５０２を使用するよう設定する。したがって、昇圧コイル電流１１０Ａがスイッチング停止閾値４１０まで上昇しなくても、昇圧コイル１１０に蓄積されていたエネルギーを昇圧コンデンサ１３０へ充電するのに要する時間が、昇圧スイッチング周期５００より短い昇圧コンデンサ充電確保時間５０２内で終了する。その結果、昇圧動作停止時間５０３を最小限に抑えることができる。

本実施形態の内燃機関制御装置のバッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔと昇圧復帰時間４０３との関係を、従来の内燃機関制御装置のそれと比較して、図５を用いて説明する。

図５中、昇圧復帰時間４０３とは、駆動回路２がインジェクタ３の開弁に必要とする電圧まで昇圧電圧１００Ａが復帰するのに必要な時間である。昇圧復帰要求時間とは、駆動回路２がインジェクタの開弁を所定時間（間隔）で行うために昇圧回路に要求する最低限必要な昇圧復帰時間であり、通常時昇圧復帰要求時間５１３は、バッテリ電源電圧が通常ＶＢ５１９であるときの昇圧復帰要求時間であり、低電圧時昇圧復帰要求時間５１２は、バッテリ電源電圧が低ＶＢ５１８であるときの昇圧復帰要求時間である。

本内燃機関制御装置、従来の内燃機関制御装置の両方とも、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが通常ＶＢ５１９及び高ＶＢ５２０の範囲内にあるときは、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが変動しても、昇圧復帰時間４０３は、通常電圧時昇圧復帰要求時間５１３より短い時間で一定になる。

しかしながら、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが特性保証最低バッテリ電源電圧５１６を下回る低ＶＢ５１８の範囲になると、従来の内燃機関制御装置では、昇圧復帰時間５１１が、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔの低下に伴い急速に長期化して低電圧時昇圧復帰要求時間５１２を越えてしまうことがある。

これに対し、本実施形態の内燃機関制御装置では、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが低ＶＢの範囲にあるときは、昇圧復帰時間が低電圧時昇圧復帰要求時間５１２を満足させることができる（グラフ５１０）。

以上、本実施形態の内燃機関制御装置によれば、昇圧回路１００の基本的な回路構成を変えることなく、所定のスイッチング周期５００内に昇圧コイル電流上昇時間５０１と昇圧コンデンサ充電確保時間５０２とを設けたことにより、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが低下した時に、昇圧回路１００の昇圧復帰時間４０３の長期化を最小限にとどめ、低電圧時昇圧復帰要求時間５１２を超えないようにすることができる。具体的には、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが低下した時に、昇圧復帰時間４０３の長期化を最小限に留めることができるので、内燃機関始動時のスタータへの大電流供給による場合や、オルタネータによる発電が不十分になった場合や、アイドルストップによって内燃機関が一時停止してから再起動する場合等によりバッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが低下しても、昇圧復帰を待ってインジェクタの噴射間隔を大幅に広げる必要が無くなる。よって、本内燃機関制御装置は、バッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔが低電圧になったときも通常電圧時と同様にインジェクタを駆動可能にして燃料噴射停止を防止するだけでなく、複数回噴射も可能にすることができ、始動時の排ガス悪化や燃費低下を防止することができる。

また、通常ＶＢや高ＶＢにおいて、昇圧コイル１１０に流れていたエネルギーを昇圧コンデンサ１３０へ充電するのに要する時間は、個々の部品や温度による変動を考慮して最小の時間に調整するのが望ましい。したがって、昇圧通電タイミング信号１５６Ａは、制御対象である内燃機関（インジェクタ３）が必要とする最小インジェクタ駆動間隔によって決まる昇圧復帰時間４０３を得られるように、かつ、昇圧コイル１１０のインダクタンス及び昇圧スイッチング周期５００を考慮して、過大な昇圧用スイッチング電流１６０Ａの通電（スイッチング停止閾値４１０を超える）を防止できるように、その周期を可変とすることが望ましい。昇圧通電タイミング信号１５６Ａの周期を目標値に設定するには、外部の制御回路（例えば、図７の制御回路３００）と昇圧制御回路との間で送受信される制御回路間信号を用いて設定する方法や、昇圧回路１００の内部に取り付けた図示しない調整用部品の部品定数を用いて設定する方法などがある。

また、本内燃機関制御装置では、駆動回路２によるインジェクタ電流３Ａの遮断が開始されると、通電電流下降期間４６６の間（図３（ｅ）参照）、インジェクタ３からの回生電流が電流回生ダイオード２を通じて昇圧コンデンサ１３０に流れることにより、上記の昇圧動作と同様に、インジェクタのインダクタンス成分に蓄えられていたエネルギーが、昇圧コンデンサ１３０に移行するので、昇圧コンデンサ１３０に蓄えられる昇圧電圧１１０Ａは上昇する。よって、インジェクタ３からの電流回生によって昇圧コンデンサ１３０に蓄えられたエネルギーは、昇圧動作を補助するエネルギーとして使用され、昇圧復帰時間４０３を短縮することができる。

次に、本発明の好適な第２の実施形態を図６により説明する。

図６に示すように、本実施形態の内燃機関制御装置の基本的な構成部分は、上述した図１の内燃機関制御装置とほぼ同様であり、同一構成部分には、図１の場合と同一の符号を付してある。前実施形態では、基本クロック信号１５４Ａと昇圧通電タイミング信号１５６Ａとを生成する機構として、２つの発振器（低周波発振器１５４と高周波発振器１５５）とカウンタ１５６とを備えているのに対し、本実施形態の内燃機関制御装置は、低周波発振器を省略し、１つの発振器１５７とカウンタ１５８とを備えている点において異なる。

本実施形態では、昇圧制御部１５１にカウンタ１５８が接続され、カウンタ１５８には高周波発振器１５７が接続されている。高周波発振器１５７は高周波クロック信号１５７Ａを生成してカウンタ１５８に送信する。カウンタ１５８はその高周波クロック信号１５７Ａから基本クロック信号１５８Ａと昇圧通電タイミング信号１５８Ｂとを生成して昇圧制御部に送信する。具体的には、カウンタ１５７は、高周波クロック信号１５７Ａを分周して基本クロック信号１５８Ａを生成すると共に、その基本クロック信号１５８Ａと高周波クロック信号１５７Ａとから昇圧通電タイミング信号１５８Ｂを生成する。

本実施形態の内燃機関制御装置は、前実施形態の内燃機関制御装置と同様の作用効果が得られると共に、前実施形態の内燃機関制御装置よりも回路構成を簡単にすることができる。

次に、本発明の好適な第３の実施形態を図７により説明する。

本実施形態の内燃機関制御装置は、基本的には第１の実施形態の内燃機関制御装置（図１）において、スイッチ素子１２０としてＦＥＴを用い、駆動回路２として、複数のインジェクタとインジェクタ以外の負荷（以下「第２の負荷」と称する）を駆動する駆動回路を用い、昇圧回路及び駆動回路を外部制御装置を用いて制御する構成としたものである。

バッテリ電源電圧を昇圧した昇圧電圧を使用して直噴インジェクタを駆動させる駆動回路は、２以上のインジェクタを駆動する構成が一般的である。さらに、例えば４〜８気筒のエンジン１機には１または２つの昇圧回路が用いられ、１つの昇圧回路は、複数の駆動回路により共有される構成となっている。昇圧回路が駆動回路を共有する数は、インジェクタ電流３Ａのピーク電流通電期間に駆動するために必要なエネルギー、エンジンの最高回転数、同一気筒での１回の燃焼に対するインジェクタからの燃料噴射回数などで決まる昇圧復帰時間や昇圧回路の自己発熱等によって決まる。

本実施形態では、図７に示すように、内燃機関制御装置が１つの昇圧回路１００と１つの駆動回路２００とを有し、その駆動回路２００が、２つのインジェクタ３１，３２と、１つの第２の負荷６とを駆動する例について説明する。第２の負荷６の具体例としては、燃料を高圧に加圧しコモンレールと称される燃料配管に供給する高圧ポンプ制御用ソレノイドや、高圧ポンプによってコモンレール内が異常に高圧な燃料圧力になった場合に、燃料を低圧側の配管に放出して燃料システムの破損を防止する為の電制リリーフ弁等が代表的なものとしてある。

内燃機関制御装置は、昇圧回路１００と駆動回路２００とに共通して接続される１つの制御回路３００を有する。制御回路３００と昇圧回路１００とを分離して制御回路・昇圧回路間信号３００Ａによって通信することにより、昇圧電圧１００Ａを外部の制御回路３００から可変に制御することができる。また、昇圧回路１００の自己診断結果を制御回路３００に返し、昇圧電圧を必要としない駆動方法に切り替えて車両を修理店にまで運転するなどのシステムとして快適、安全な動作を実施するようにすることができる。なお、昇圧回路１００は、図１または図４の昇圧回路１００のように、外部の制御装置３００から独立して動作する構成（昇圧回路内部に発振器等を備える構成）としてもよい。

以下、駆動回路２００の構成について説明する。

昇圧回路１００側から第１及び第２インジェクタ３１、３２の上流側には、昇圧回路１００からの流出電流の過電流又はインジェクタ３１、３２側のハーネス断線等を検出するために昇圧側駆動電流２０１Ａを電圧に変換する昇圧側電流検出抵抗２０１と、インジェクタ電流３Ａのピーク電流通電期間４６３（図３（ｅ）参照）に駆動するための昇圧側駆動ＦＥＴ２０２と、昇圧回路１００故障時の逆電流を防止するための昇圧側保護ダイオード２０３とが順次接続されている。

バッテリ電源電圧１側からインジェクタ３１、３２の上流側には、バッテリ側電流検出抵抗２１１、バッテリ側駆動ＦＥＴ２１２、バッテリ側保護ダイオード２１３が順次接続されている。バッテリ側電流検出抵抗２１１は、バッテリ電源１からの過電流又はインジェクタ３１、３２側のハーネス断線等を検出するために、バッテリ側駆動電流２１１Ａを電圧に変換するものである。バッテリ側駆動ＦＥＴ２１２は、図３（ｅ）に示したインジェクタ電流３Ａの第１の保持停止電流４６１−１，４６１−２と第２保持停止電流４６２を駆動するためのものである。バッテリ側保護ダイオード２１３は、昇圧電圧１００Ａからバッテリ電源１への逆流を防止するためのものである。

第１インジェクタ３１の下流側には第１下流側駆動ＦＥＴ２２１が接続され、第２インジェクタ３２の下流側には、第２下流側駆動ＦＥＴ２２２が接続される。第１下流側駆動ＦＥＴ２２１又は第２下流側駆動ＦＥＴ２２２は、スイッチング操作により、通電させるインジェクタ３１、３２を選択するためのものである。第１下流側駆動ＦＥＴ２２１及び第２下流側駆動ＦＥＴ２２２は、それらの下流において結線され、電流を電圧に変換する下流側電流検出抵抗２２３を介して電源グランド４に接続されている。

また、昇圧側駆動ＦＥＴ２０２とバッテリ側駆動ＦＥＴ２１２を同時に遮断すると共に、下流側駆動ＦＥＴ２２１又は下流側駆動ＦＥＴ２２２の一方を選択して通電させることで生じるインジェクタ３１（または３２）の回生電流を還流させるために、還流ダイオード２２４が電源グランド４からインジェクタ３１，３２の上流側に順方向となるよう接続されている。

また、インジェクタ電流３１Ａ、３２Ａを通電する間、昇圧側駆動ＦＥＴ２０２、バッテリ側駆動ＦＥＴ２１２、下流側駆動ＦＥＴ２２１及び下流側駆動ＦＥＴ２２２の全てを遮断させることにより、インジェクタ３１、３２の電気エネルギーを昇圧回路１００に回生させるために、電流回生ダイオード５１、５２がそれぞれインジェクタ３１，３２の下流から昇圧回路１００側に順方向となるよう接続されている。

また、第２の負荷６の上流側は、負荷上流側駆動ＦＥＴ２３１を介してバッテリ電源１に接続され、第２の負荷の下流側は、負荷下流側駆動ＦＥＴ２３２、下流側駆動電流２３３Ａを電圧に変換する下流側電流検出抵抗２３３を介して順次電源グランド４に接続されている。

第２の負荷電流６Ａを通電する間に、負荷上流側駆動ＦＥＴ２３１を閉とし負荷下流側駆動ＦＥＴ２３２を開としたことで生じる第２の負荷６の回生電流を還流させるために、還流ダイオード２３４が、電源グランド４から第２の負荷６の上流側に順方向となるよう接続されている。また、第２の負荷電流６Ａを通電する間に、負荷上流側駆動ＦＥＴ２３１と負荷下流側駆動ＦＥＴ２３２を遮断することで第２の負荷６に生じた電気エネルギーを昇圧回路１００に回生させるための電流回生ダイオード５３が、第２の負荷装置５の下流側から昇圧電圧１００Ａに順方向となるよう接続されている。

第２の負荷６の回生電流は、第１及び第２インジェクタ３１，３２の回生電流と同様に、電流回生ダイオード５３を介して昇圧回路１００に還流することができる。負荷下流側駆動ＦＥＴ２３２は、第２の負荷電流６Ａの回生電流を、電流回生ダイオード５３を介して昇圧回路１００に電流を還流して短時間で下降させるか、還流ダイオード２３４を介して長時間で下降させるかを選択するためのものである。負荷上流側駆動ＦＥＴ２３１は、第２の負荷６にバッテリ電源電圧Ｖ_ｂａｔを印加することで、第２の負荷電流６Ａを保持停止電流に制御するためのものである。

昇圧側駆動ＦＥＴ２０２、バッテリ側駆動ＦＥＴ２１２、第１下流側駆動ＦＥＴ２２１、第２下流側駆動ＦＥＴ２２２、負荷上流側駆動ＦＥＴ２３１及び負荷下流側ＦＥＴ２３２の各ゲートは、ゲート駆動ロジック回路２４０に接続されている。ゲート駆動ロジック回路２４０は、昇圧側駆動電流２０１Ａを昇圧側電流検出抵抗２０１によって検出する昇圧側電流検出回路２４１と、バッテリ側駆動電流２１１Ａをバッテリ側電流検出抵抗２１１によって検出するバッテリ側電流検出回路２４２と、下流側駆動電流２１１Ａを下流側電流検出抵抗２２１によって検出する下流側電流検出回路２４３と、第２の負荷の下流側電流２３３Ａを第２の負荷側電流検出抵抗２３３によって検出する第２の負荷の下流側電流検出回路２４４とを備える。ゲート駆動ロジック回路２４０は、駆動回路外部の制御回路３００に接続され、エンジン回転数や各種センサからの入力条件に基づいて制御回路３００から制御回路間信号（通電タイミング信号）３００Ｂが入力される。制御回路間信号３００Ｂが入力されると、ゲート駆動ロジック回路２４０は、制御回路間信号３００Ｂと各電流検出回路２４１〜２４４で検出される各電流２０１Ａ，２１１Ａ，２２３Ａ，２３３Ａの検出値に基づいて、駆動信号を生成し、各ＦＥＴ２０２，２１２，２２１，２２２，２３１，２３２を駆動する。

本実施形態の内燃機関制御装置は、第１の実施形態の内燃機関制御装置と同様の作用効果が得られる。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定される。例えば、本発明は、気筒内直接噴射型インジェクタについて、ソレノイドを動力源として電気的にインダクタンス成分を有するものだけでなく、ピエゾ素子を動力源とした電気的にコンデンサを有するものを駆動し、これらによって低下した高電圧を、昇圧回路のスイッチング動作により補充する方式にも適用することができる。

本発明に係る好適な第１の実施形態の内燃機関制御装置を示す回路図である。 （ａ）は昇圧基本クロック信号の電圧波形、（ｂ）は高周波クロック信号の電圧波形、（ｃ）は昇圧通電タイミング信号の電圧波形、（ｄ）は昇圧制御信号の電圧波形、（ｅ）は昇圧コイル電流の電流波形、（ｆ）は、（ａ）〜（ｅ）の昇圧動作波形に対応したバッテリ電源電圧の範囲をそれぞれ示す図である。 （ａ）は昇圧電圧の電圧波形、（ｂ）は昇圧用スイッチング電流の電流波形、（ｃ）は昇圧制御信号の電圧波形、（ｄ）は充電電流の電流波形、（ｅ）はインジェクタ電流の電流波形をそれぞれ示す図である。 本発明と従来例の内燃機関制御装置の昇圧回路動作を比較するための図であり、（ａ）は本発明の第１の実施形態の昇圧コイル電流の電流波形を示す図、（ｂ）は従来例の昇圧コイル電流の電流波形を示す図である。 バッテリ電源電圧と昇圧復帰時間との関係を示すグラフである。 本発明に係る好適な第２の実施形態の内燃機関制御装置を示す回路図である。 本発明に係る好適な第３の実施形態の内燃機関制御装置を示す回路図である。 従来の内燃機関制御装置を示す回路図である。

符号の説明

１ バッテリ電源
２ 駆動回路
３ インジェクタ（ソレノイド）
１００ 昇圧回路
１１０ 昇圧コイル
１２０ スイッチ素子
１３０ 昇圧コンデンサ
１４０ 充電ダイオード
１５０ 昇圧制御回路
１５１ 昇圧制御部
１０１Ａ 昇圧コイル電流
１１０Ａ 昇圧電圧
１４０Ａ 充電電流
１５１Ａ 昇圧制御信号
１５４Ａ 昇圧基本クロック信号
１５５Ａ 高周波クロック信号
１５６Ａ 昇圧通電タイミング信号
１６０Ａ 昇圧用スイッチング電流

Claims (6)

1. バッテリ電源に接続され該バッテリ電源の電圧を昇圧するための昇圧コイルと、前記昇圧コイルに接続され前記バッテリ電源から前記昇圧コイルへ電流を通電又は遮断するためのスイッチ素子と、前記昇圧コイルからのインダクタンス成分の電流エネルギーを蓄積するための昇圧コンデンサと、前記スイッチ素子を通電、遮断制御して前記昇圧コイルに発生した高電圧を前記昇圧コンデンサに充電させる制御を行う昇圧制御回路とを備えた内燃機関制御装置において、
   前記昇圧制御回路は、周期内で前記スイッチ素子の通電及び遮断が行われる昇圧スイッチング周期を、前記スイッチ素子の通電を開始させる昇圧通電タイミング信号の周期に合わせて一定に設定しており、且つ前記スイッチ素子を遮断させるために前記昇圧コイルに流れる昇圧コイル電流に対してスイッチング停止閾値を設定し、さらに前記バッテリ電源の電圧がバッテリ特性を保証する通常時電圧として定めた特性保証バッテリ電源電圧よりも低下して前記昇圧コイル電流がスイッチング周期内に前記スイッチング停止閾値に達し得ない場合に備えて、前記昇圧スイッチング周期の中に、前記昇圧コイル電流が前記スイッチング停止閾値に達しなくとも前記スイッチ素子を遮断するための時期を設定しており、この時期は、前記バッテリ電源の電圧が前記特性保証バッテリ電源電圧にある時の前記スイッチ素子の通電による前記昇圧コイル電流の上昇開始から前記スイッチング停止閾値に達するまでの昇圧コイル電流上昇時間の経過した時点に相当するよう設定されており、前記昇圧スイッチング周期、前記スイッチング停止閾値及び前記時期の設定により、（i）前記スイッチ素子を通電してから前記時期に至る前に前記昇圧コイル電流が前記スイッチング停止閾値に達した場合には、このスイッチング停止閾値に達した時点で前記スイッチ素子の通電を遮断し、その後、次の周期の前記スイッチ素子の通電が開始するまでの期間において前記昇圧コイルで生じた高電圧による前記昇圧コンデンサの充電を行わせ、（ii）前記スイッチ素子を通電してから前記時期に至るまでに前記昇圧コイル電流が前記スイッチング停止閾値に達しない場合には、前記時期に至る時点で前記スイッチ素子の通電を遮断し、その後、次の周期の前記スイッチ素子の通電が開始するまでの期間において前記昇圧コンデンサで生じた高電圧による前記昇圧コンデンサの充電を行わせる
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
2. 請求項１記載の内燃機関制御装置において、前記昇圧制御回路は、一定の周期を有する昇圧基本クロック信号と、この昇圧基本クロック信号よりも周波数の高い高周波クロック信号と、前記昇圧通電タイミング信号とを生成し、これらの信号を基に前記昇圧スイッチング周期と前記時期を設定する内燃機関制御装置。
3. 請求項２記載の内燃機関制御装置において、前記昇圧通電タイミング信号は、前記昇圧基本クロック信号と前記高周波クロック信号とを基に生成される内燃機関制御装置。
4. 請求項２又は３記載の内燃機関制御装置において、前記昇圧基本クロック信号は、前記高周波クロック信号を分周したクロック信号である内燃機関制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項記載の内燃機関制御装置において、外部から入力される制御信号に基づいて、前記時期を可変に設定した内燃機関制御装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項記載の内燃機関制御装置において、前記スイッチ素子は、電界効果トランジスタ或いはバイポーラ型トランジスタで構成した内燃機関制御装置。

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