JP7059661B2

JP7059661B2 - Piezo injector drive

Info

Publication number: JP7059661B2
Application number: JP2018016394A
Authority: JP
Inventors: 圭真田; 真広川野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2022-04-26
Anticipated expiration: 2038-02-01
Also published as: JP2019132230A

Description

本発明は、ピエゾインジェクタ駆動装置に関する。 The present invention relates to a piezo injector drive device.

エンジンの気筒内にピエゾインジェクタにより燃料を噴射するピエゾインジェクタ駆動装置においては、ピエゾインジェクタを構成するピエゾ素子が温度変動により容量値が変動して、燃料噴射の精度に悪影響を与えてしまうことがわかっている。このため、従来では、例えば遮断電流を時間とともに上昇させることで、ピエゾ素子の容量が変動しても放電時間が一定となるようにし、噴射量を安定させる技術がある。 In the piezo injector drive device that injects fuel into the cylinder of the engine by the piezo injector, it was found that the capacity value of the piezo element constituting the piezo injector fluctuates due to temperature fluctuations, which adversely affects the accuracy of fuel injection. ing. For this reason, conventionally, there is a technique of increasing the breaking current with time so that the discharge time becomes constant even if the capacitance of the piezo element fluctuates and the injection amount is stabilized.

しかし、近年では、年々厳しくなる排ガス規制や燃費要求に対応するため、噴射量の精度向上が求められている。これに対応して噴射量の自由度を向上させるために、ピエゾインジェクタによる弁開度の制御を、従来の「開状態」と「閉状態」の２段階だけでなく、「中間開度」に制御できるようにする技術が進められている。 However, in recent years, in order to meet the stricter exhaust gas regulations and fuel efficiency requirements year by year, it is required to improve the accuracy of the injection amount. In order to improve the degree of freedom of the injection amount in response to this, the control of the valve opening by the piezo injector is changed to "intermediate opening" instead of the conventional two stages of "open state" and "closed state". Techniques are underway to enable control.

この技術では、所望の開度に制御するためにピエゾ素子への充電精度が重要となる。しかし、従来技術では、ピエゾ素子の容量変動に対する充電精度への影響は考慮されていない。そのため、ピエゾ素子の容量の初期的な製品ばらつきや温度による変動がある場合には、充電電荷が指示通りに行えず、所望の「中間開度」の制御を行うことができないという問題が発生する。 In this technique, the accuracy of charging the piezo element is important in order to control the opening to a desired degree. However, in the prior art, the influence on the charging accuracy with respect to the capacitance fluctuation of the piezo element is not taken into consideration. Therefore, when there is an initial product variation in the capacity of the piezo element or a variation due to temperature, there arises a problem that the charge charge cannot be performed as instructed and the desired "intermediate opening" cannot be controlled. ..

ピエゾ素子の容量変動により充電電荷がばらつくのは、初期的な設定値とのずれ以外に、次のような要因がある。すなわち、ピエゾインジェクタへの充電時に、ピエゾ素子の容量変動によって電流の傾きが変化することで、充電スイッチＯＦＦ時のオーバーシュート量が変化することがあり、その累積で充電電荷の精度が大きく変動することになるからである。 In addition to the deviation from the initial set value, the charging charge varies due to the capacitance fluctuation of the piezo element due to the following factors. That is, when charging the piezo injector, the slope of the current changes due to the capacitance fluctuation of the piezo element, so that the overshoot amount when the charge switch is turned off may change, and the accuracy of the charge charge fluctuates greatly due to the accumulation. Because it will be.

また、ピエゾ素子の容量が変動する要因は、温度以外にも経年劣化があり、経年劣化も加味すると問題がより顕著に表れる。 Further, the factor that the capacity of the piezo element fluctuates is the aged deterioration other than the temperature, and the problem becomes more remarkable when the aged deterioration is taken into consideration.

特開２００３－９２４３８号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-92438

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、ピエゾインジェクタの容量変動による充電動作のばらつきに起因した不具合を回避することができるようにしたピエゾインジェクタ駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a piezo injector drive device capable of avoiding a defect caused by a variation in charging operation due to a variation in capacity of the piezo injector. It is in.

請求項１に記載のインジェクタ駆動装置は、ピエゾインジェクタに対して駆動制御部により直流電源から所定電圧による充電により燃料噴射の動作を実施するピエゾインジェクタ駆動装置であって、前記ピエゾインジェクタへの給電経路に直列に接続された所定容量値の校正用容量と、前記校正用容量の端子電圧を検出する電圧検出回路と、前記ピエゾインジェクタおよび前記校正用容量への充電の後、前記電圧検出回路による検出電圧に基づいて前記ピエゾインジェクタの容量変化を検出する容量検出動作を実行する容量検出部とを備えている。 The injector drive device according to claim 1 is a piezo injector drive device that performs a fuel injection operation by charging a piezo injector from a DC power source with a predetermined voltage by a drive control unit, and is a power supply path to the piezo injector. A voltage detection circuit that detects the calibration capacity of a predetermined capacity value connected in series with the calibrator, the terminal voltage of the calibration capacity, and the detection by the voltage detection circuit after charging the piezo injector and the calibration capacity. It is provided with a capacity detection unit that executes a capacity detection operation for detecting a capacity change of the piezo injector based on a voltage.

上記構成を採用することにより、容量検出部は、直流電源から所定電圧でピエゾインジェクタおよび校正用容量への充電を実施した後、電圧検出回路により、校正用容量の端子電圧を検出し、この結果に基づいてピエゾインジェクタの容量変化を検出することができる。これにより、変動容量の大きさによってピエゾインジェクタを中間開度で制御可能かどうかを判定してピエゾインジェクタの開度を決めることで、所定の開度に制御できないという不具合を抑制し、精度良くピエゾインジェクタを制御することができる。 By adopting the above configuration, the capacity detector charges the piezo injector and the calibration capacity from the DC power supply at a predetermined voltage, and then detects the terminal voltage of the calibration capacity by the voltage detection circuit. It is possible to detect the capacity change of the piezo injector based on. As a result, by determining whether the piezo injector can be controlled with an intermediate opening based on the magnitude of the variable capacitance and determining the opening of the piezo injector, it is possible to suppress the problem that the piezo injector cannot be controlled to a predetermined opening, and the piezo can be accurately controlled. The injector can be controlled.

また、ピエゾインジェクタの容量変化検出と併せて、充電制御に際して充電電荷量を補正することができる構成を採用する場合には、ピエゾインジェクタの容量変動が発生している場合でも、所定の開度になるように精度良くピエゾインジェクタを制御することができる。また請求項１記載の発明によれば、駆動制御部は、容量検出部により検出された校正用容量の容量変化から、ピエゾインジェクタへの充電のオフタイミングを決める電荷閾値を補正する電荷閾値補正部を備える。 In addition, when a configuration that can correct the charge amount during charge control is adopted in addition to detecting the capacity change of the piezo injector, even if the capacity of the piezo injector fluctuates, the opening is set to a predetermined value. It is possible to control the piezo injector with high accuracy. Further, according to the first aspect of the present invention, the drive control unit corrects the charge threshold value that determines the off timing of charging the piezo injector from the capacity change of the calibration capacity detected by the capacity detection unit. To prepare for.

第１実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the first embodiment インジェクタ容量検出部の機能ブロック構成図Functional block configuration diagram of the injector capacity detector 電荷閾値補正部の機能ブロック構成図Functional block configuration diagram of the charge threshold correction unit 充電制御部の機能ブロック構成図Functional block configuration diagram of the charge control unit 電荷閾値補正処理の流れ図Flow chart of charge threshold correction processing タイムチャートTime chart 充電電荷と開弁状態との関係を示す作用説明図Operation explanatory diagram showing the relationship between the charge charge and the valve open state 第２実施形態を示す電荷閾値補正部の機能ブロック構成図Functional block configuration diagram of the charge threshold value correction unit showing the second embodiment 電荷閾値補正部の機能ブロック構成図Functional block configuration diagram of the charge threshold correction unit 充電制御部の機能ブロック構成図Functional block configuration diagram of the charge control unit タイムチャートTime chart

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図７を参照して説明する。
全体の電気的構成を示す図１において、ピエゾインジェクタ１は、これを駆動制御するピエゾインジェクタ駆動装置２の出力端子Ａ、Ｂに接続されている。ピエゾインジェクタ駆動装置２は、駆動制御部３、直流電源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ４、駆動部５および容量検出回路６を備えている。また、ピエゾインジェクタ駆動装置２は、マイコン７から噴射指令信号Ｓｉｎｊ、充電電荷指令値Ｑｇ、補正指令信号Ｓｘが入力される。 (First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
In FIG. 1, which shows the overall electrical configuration, the piezo injector 1 is connected to the output terminals A and B of the piezo injector drive device 2 that drives and controls the piezo injector 1. The piezo injector drive device 2 includes a drive control unit 3, a DC / DC converter 4 as a DC power supply, a drive unit 5, and a capacitance detection circuit 6. Further, in the piezo injector drive device 2, the injection command signal Sinj, the charge charge command value Qg, and the correction command signal Sx are input from the microcomputer 7.

なお、ここではピエゾインジェクタ１として１個設ける例を示しているが、エンジンの気筒数に対応する個数が設けられる場合には、一つのピエゾインジェクタ駆動装置２により、複数のピエゾインジェクタ１を選択的に駆動するように構成することができる。 Here, an example in which one piezo injector 1 is provided is shown, but when a number corresponding to the number of cylinders of the engine is provided, a plurality of piezo injectors 1 are selectively provided by one piezo injector drive device 2. Can be configured to be driven to.

駆動制御部３は、気筒制御部３１、充電制御部３２、放電制御部３３、電荷検出部３４、インジェクタ容量検出部３５、電荷閾値補正部３６、検出スイッチ駆動部３７を備えている。気筒制御部３１は、マイコン７から噴射指令信号Ｓｉｎｊが与えられると、ピエゾインジェクタ１に充電および放電の動作をさせるために、充電制御部３２に充電指令信号Ｓｃを与え、放電制御部３３に放電指令信号Ｓｄを与え、駆動部５を駆動させる。なお、複数のピエゾインジェクタ１を駆動制御する構成の場合には、複数のピエゾインジェクタ１を順次切り換えて選択した状態として駆動することができる。 The drive control unit 3 includes a cylinder control unit 31, a charge control unit 32, a discharge control unit 33, a charge detection unit 34, an injector capacity detection unit 35, a charge threshold value correction unit 36, and a detection switch drive unit 37. When the injection command signal Sinj is given from the microcomputer 7, the cylinder control unit 31 gives a charge command signal Sc to the charge control unit 32 in order to cause the piezo injector 1 to perform charge and discharge operations, and discharges to the discharge control unit 33. A command signal Sd is given to drive the drive unit 5. In the case of a configuration in which a plurality of piezo injectors 1 are driven and controlled, the plurality of piezo injectors 1 can be sequentially switched and driven in a selected state.

電荷検出部３４は、ピエゾインジェクタ１への充電電荷を検出して検出信号Ｑｃｈｇを充電制御部３２に出力する。インジェクタ容量検出部３５は、後述するようにしてピエゾインジェクタ１の容量Ｃｉｎｊを検出して電荷閾値補正部３６に出力するとともに、ピエゾインジェクタ１の満充電状態を検出して検出信号Ｓｆｃを充電制御部３２に出力する。 The charge detection unit 34 detects the charge charge to the piezo injector 1 and outputs the detection signal Qchg to the charge control unit 32. The injector capacity detection unit 35 detects the capacity Cinj of the piezo injector 1 and outputs it to the charge threshold value correction unit 36 as described later, and also detects the fully charged state of the piezo injector 1 and outputs the detection signal Sfc to the charge control unit. Output to 32.

電荷閾値補正部３６は、インジェクタ容量検出部３５から与えられるピエゾインジェクタ１の容量値Ｃｉｎｊに基づいて容量変動を検出し、電荷閾値の補正量Ｑｃｍｐを充電制御部３２に出力する。検出スイッチ駆動部３７は、マイコン７から補正指令信号Ｓｘが与えられるとともに、他のＥＣＵなどから異常検出信号Ｓｐや、補正許可信号Ｓｅｎが与えられる。検出スイッチ駆動部３７は、容量検出部６の駆動制御を行ってピエゾインジェクタ１の容量変動を検出する動作を実施する。 The charge threshold correction unit 36 detects the capacity fluctuation based on the capacity value Cinj of the piezo injector 1 given by the injector capacity detection unit 35, and outputs the charge threshold correction amount Qcmp to the charge control unit 32. The detection switch drive unit 37 is given a correction command signal Sx from the microcomputer 7, and is also given an abnormality detection signal Sp and a correction permission signal Sen from another ECU or the like. The detection switch drive unit 37 controls the drive of the capacitance detection unit 6 to detect the capacitance fluctuation of the piezo injector 1.

直流電源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ４は、昇圧コイル４１、昇圧用のＭＯＳＦＥＴ４２、ダイオード４３、出力用のコンデンサ４４を備えている。ＭＯＳＦＥＴ４２は、駆動制御部３により駆動信号Ｓｈが与えられて昇圧動作が実行される。ＭＯＳＦＥＴ４２は、車載バッテリＶＢから昇圧コイル４１に通電させて発生する誘導電圧をコンデンサ４４に充電させ、所定の出力電圧Ｖｏｕｔとなるように制御される。 The DC / DC converter 4 as a DC power supply includes a boost coil 41, a MOSFET 42 for boosting, a diode 43, and a capacitor 44 for output. A drive signal Sh is given to the MOSFET 42 by the drive control unit 3, and the boosting operation is executed. The MOSFET 42 charges the capacitor 44 with an induced voltage generated by energizing the boost coil 41 from the vehicle-mounted battery VB, and is controlled to have a predetermined output voltage Vout.

駆動部５は、充電スイッチとしてのＭＯＳＦＥＴ５１、充放電用コイル５２、放電スイッチとしてのＭＯＳＦＥＴ５３、気筒選択スイッチとしてのＭＯＳＦＥＴ５４、電流検出抵抗５５、分圧回路５６、５７を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔは、分圧回路５６により検出される。ピエゾインジェクタ１の一端子が接続された端子Ｐの電圧Ｖｉｎｊは、分圧回路５７により検出される。 The drive unit 5 includes a MOSFET 51 as a charging switch, a charging / discharging coil 52, a MOSFET 53 as a discharging switch, a MOSFET 54 as a cylinder selection switch, a current detection resistor 55, and voltage dividing circuits 56 and 57. The output voltage Vout of the DC / DC converter 4 is detected by the voltage dividing circuit 56. The voltage Vinj of the terminal P to which one terminal of the piezo injector 1 is connected is detected by the voltage dividing circuit 57.

ＭＯＳＦＥＴ５１は充電制御部３２から駆動信号が与えられ、ＭＯＳＦＥＴ５３は放電制御部３３から駆動信号が与えられる。ＭＯＳＦＥＴ５３がオフ状態で、ＭＯＳＦＥＴ５１および５４がオンされると、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔを、充放電コイル５２を介してピエゾインジェクタ１に印加して電流Ｉｉｎｊを流して充電させる。 A drive signal is given to the MOSFET 51 from the charge control unit 32, and a drive signal is given to the MOSFET 53 from the discharge control unit 33. When the MOSFETs 51 and 54 are turned on while the MOSFET 53 is off, the output voltage Vout of the DC / DC converter 4 is applied to the piezo injector 1 via the charge / discharge coil 52, and a current Iinj is passed to charge the piezo injector 1.

ＭＯＳＦＥＴ５１がオフ状態で、ＭＯＳＦＥＴ５３および５４がオンされると、ピエゾインジェクタ１の充電電荷が充放電コイル５２を介してグランド側に放電される。なお、ピエゾインジェクタ１に充電および放電で流れる電流Ｉｉｎｊは、電流検出抵抗５５の端子電圧として検出され、電荷検出部３４に入力される。 When the MOSFETs 53 and 54 are turned on while the MOSFET 51 is off, the charge charge of the piezo injector 1 is discharged to the ground side via the charge / discharge coil 52. The current Iinj flowing through the piezo injector 1 for charging and discharging is detected as the terminal voltage of the current detection resistance 55 and is input to the charge detection unit 34.

容量検出回路６は、校正用容量６１、検出スイッチとしてのＭＯＳＦＥＴ６２および分圧回路６３を備える。校正用容量６１とＭＯＳＦＥＴ６２の直列回路が出力端子Ｂとグランドとの間に接続される。ＭＯＳＦＥＴ６２は、検出スイッチ駆動部３７から駆動制御される。同様に、２個の抵抗からなる分圧回路６３も、出力端子Ｂとグランドとの間に接続される。分圧回路６３は、検出電圧Ｖｃｍｐをインジェクタ容量検出部３５に入力する。 The capacitance detection circuit 6 includes a calibration capacitance 61, a MOSFET 62 as a detection switch, and a voltage divider circuit 63. A series circuit of the calibration capacitance 61 and the MOSFET 62 is connected between the output terminal B and the ground. The MOSFET 62 is driven and controlled by the detection switch drive unit 37. Similarly, a voltage divider circuit 63 composed of two resistors is also connected between the output terminal B and the ground. The voltage divider circuit 63 inputs the detection voltage Vcmp to the injector capacity detection unit 35.

図２は、上記したインジェクタ容量検出部３５の構成を機能ブロックで示している。インジェクタ容量検出部３５は、インジェクタ電圧検出回路３５ａ、容量電圧検出回路３５ｂ、電圧Ｖｉｎｊ格納レジスタ３５ｃ、電圧Ｖｃｍｐ格納レジスタ３５ｄ、インジェクタ容量演算器３５ｅおよび満充電検出部３５ｆを備えている。 FIG. 2 shows the configuration of the injector capacity detection unit 35 described above in functional blocks. The injector capacity detection unit 35 includes an injector voltage detection circuit 35a, a capacity voltage detection circuit 35b, a voltage Vinj storage register 35c, a voltage Vcmp storage register 35d, an injector capacity calculator 35e, and a full charge detection unit 35f.

分圧回路５７の検出電圧Ｖｉｎｊは、インジェクタ電圧検出回路３５ａに入力され、検出電圧Ｖｉｎｊとして電圧Ｖｉｎｊ格納レジスタ３５ｃに入力される。分圧回路６３の検出電圧Ｖｃｍｐは、容量電圧検出回路３５ｂに入力され、検出電圧Ｖｃｍｐとして電圧Ｖｃｍｐ格納レジスタ３５ｄに入力される。電圧Ｖｉｎｊ格納レジスタ３５ｃ、電圧Ｖｃｍｐ格納レジスタは、満充電検出部３５ｆから満充電状態の検出信号Ｓｆｃが入力されるタイミングで、それぞれ電圧Ｖｉｎｊ、電圧Ｖｃｍｐをレジスタに格納して保持する。 The detection voltage Vinj of the voltage dividing circuit 57 is input to the injector voltage detection circuit 35a, and is input to the voltage Vinj storage register 35c as the detection voltage Vinj. The detected voltage Vcmp of the voltage dividing circuit 63 is input to the capacitive voltage detecting circuit 35b, and is input to the voltage Vcmp storage register 35d as the detected voltage Vcmp. The voltage Vinj storage register 35c and the voltage Vcmp storage register store and hold the voltage Vinj and the voltage Vcmp in the registers at the timing when the detection signal Sfc in the full charge state is input from the full charge detection unit 35f, respectively.

インジェクタ容量演算器３５ｅは、電圧Ｖｉｎｊ格納レジスタ３５ｃおよび電圧Ｖｃｍｐ格納レジスタ３５ｄに保持されている電圧ＶｉｎｊおよびＶｃｍｐが入力され、これらの電圧値から後述するようにして演算処理を実行してインジェクタ容量Ｃｉｎｊを算出して電荷閾値補正部３６に出力する。 In the injector capacity calculator 35e, the voltages Vinj and Vcmp held in the voltage Vinj storage register 35c and the voltage Vcmp storage register 35d are input, and arithmetic processing is executed from these voltage values as described later to execute the injector capacity Cinj. Is calculated and output to the charge threshold correction unit 36.

満充電検出部３５ｆは、内部に差動増幅器３５ｇ、フィルタ３５ｈ、満充電検出の閾値電圧設定部３５ｉ、比較器３５ｊおよびエッジ検出部３５ｋを備えている。差動増幅器３５ｇは、分圧回路５６から電圧Ｖｏｕｔに相当する電圧が入力されるとともに、分圧回路５７からインジェクタ電圧Ｖｉｎｊが入力され、差分の電圧ΔＶをフィルタ３５ｈに出力する。フィルタ３５ｈは、ローパスフィルタを構成しており、電圧ΔＶの変動を吸収して時間Ｔｄが経過すると比較器３５ｊに電圧ΔＶを入力する遅延回路として機能している。 The full charge detection unit 35f includes a differential amplifier 35g, a filter 35h, a threshold voltage setting unit 35i for full charge detection, a comparator 35j, and an edge detection unit 35k. In the differential amplifier 35g, a voltage corresponding to the voltage Vout is input from the voltage dividing circuit 56, an injector voltage Vinj is input from the voltage dividing circuit 57, and the differential voltage ΔV is output to the filter 35h. The filter 35h constitutes a low-pass filter, and functions as a delay circuit that absorbs fluctuations in the voltage ΔV and inputs the voltage ΔV to the comparator 35j when the time Td elapses.

なお、上記構成で、ピエゾインジェクタ１の特性により充電完了直後はバウンスが発生するため、差動増幅器３５ｇの出力である電圧ΔＶが安定しないことがある。このため、満充電状態の誤検出の懸念があるので、この実施形態では、フィルタ３５ｈを設けることで、差動増幅器３５ｇの出力が所定時間Ｔｄ以上持続したときに検出状態となるようにしている。 In the above configuration, due to the characteristics of the piezo injector 1, bounce occurs immediately after charging is completed, so that the voltage ΔV, which is the output of the differential amplifier 35 g, may not be stable. For this reason, there is a concern that a fully charged state may be erroneously detected. Therefore, in this embodiment, the filter 35h is provided so that the detection state is obtained when the output of the differential amplifier 35g is maintained for Td or more for a predetermined time. ..

閾値電圧設定部３５ｉは、ピエゾインジェクタ１の満充電状態を検出するための閾値電圧Ｖｔｈを設定する。比較器３５ｊは、電圧ΔＶの値が閾値電圧Ｖｔｈ以下になったか否かを判断し、満充電状態を判定する。この場合、フィルタ３５ｈからの出力電圧ΔＶは、小さい値になる程インジェクタ電圧ＶｉｎｊがＤＣ／ＤＣコンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔに近づいて満充電状態に近づいていることを示すものであるから、閾値電圧Ｖｔｈは、満充電状態とみなせる状態を判定するための電圧を設定するものである。 The threshold voltage setting unit 35i sets the threshold voltage Vth for detecting the fully charged state of the piezo injector 1. The comparator 35j determines whether or not the value of the voltage ΔV is equal to or less than the threshold voltage Vth, and determines the fully charged state. In this case, the output voltage ΔV from the filter 35h indicates that the smaller the value, the closer the injector voltage Vinj approaches the output voltage Vout of the DC / DC converter 4, and the closer to the fully charged state. Therefore, the threshold voltage. Vth sets a voltage for determining a state that can be regarded as a fully charged state.

エッジ検出部３５ｋは、比較器３５ｊにより電圧ΔＶが閾値電圧Ｖｔｈ以下になったことを検出すると、これにより満充電状態を判定して検出信号Ｓｆｃを電圧Ｖｉｎｊ格納レジスタ３５ｃ、電圧Ｖｃｍｐ格納レジスタ３５ｄおよび充電制御部３２に出力する。 When the edge detection unit 35k detects that the voltage ΔV becomes equal to or less than the threshold voltage Vth by the comparator 35j, it determines the fully charged state and sets the detection signal Sfc to the voltage Vinj storage register 35c, the voltage Vcmp storage register 35d, and the voltage Vcmp storage register 35d. Output to the charge control unit 32.

図３は、上記した電荷閾値補正部３６の構成を機能ブロックで示している。電荷閾値補正部３６は、減算器３６ａ、インジェクタ容量の初期値格納レジスタ３６ｂ、電荷閾値の補正量算出部３６ｃ、補正量格納レジスタ３６ｄを備えている。減算器３６ａは、インジェクタ容量検出部３５から入力される容量値Ｃｉｎｊから初期値格納レジスタ３６ｂから入力されるインジェクタ容量初期値Ｃｉｎｊ０を減算した変動量ΔＣｉｎｊを演算して補正量算出部３６ｃに入力する。 FIG. 3 shows the configuration of the charge threshold value correction unit 36 described above as a functional block. The charge threshold value correction unit 36 includes a subtractor 36a, an initial value storage register 36b for the injector capacity, a charge threshold value correction amount calculation unit 36c, and a correction amount storage register 36d. The subtractor 36a calculates the fluctuation amount ΔCinj obtained by subtracting the injector capacity initial value Cinj0 input from the initial value storage register 36b from the capacity value Cinj input from the injector capacity detection unit 35, and inputs it to the correction amount calculation unit 36c. ..

補正量算出部３６ｃは、予め設定されている変動量ΔＣｉｎｊと補正量Ｑｃｍｐとの関係を示すマップのデータに基づいて、インジェクタ容量値補正量Ｑｃｍｐを演算し、補正量格納レジスタ３６ｄに格納する。インジェクタ容量値補正量Ｑｃｍｐは、補正係数として設定するもので、初期値としては「１」が設定される。 The correction amount calculation unit 36c calculates the injector capacity value correction amount Qcmp based on the map data showing the relationship between the preset fluctuation amount ΔCinj and the correction amount Qcmp, and stores it in the correction amount storage register 36d. The injector capacity value correction amount Qcmp is set as a correction coefficient, and "1" is set as an initial value.

したがって、変動量ΔＣｉｎｊは、容量値Ｃｉｎｊの値が初期値Ｃｉｎｊ０と一致していてゼロの場合には、補正が必要でないので、補正値Ｑｃｍｐは「１」となる。また、変動量ΔＣｉｎｊが正の値をとる場合には、容量値Ｃｉｎｊの値が初期値Ｃｉｎｊ０よりも大であることになるので、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ５１がオフするときのオーバーシュート量は小さくなり、「１」より大きい補正量Ｑｃｍｐ（＞１）を設定することになる。変動量ΔＣｉｎｊが負の値をとる場合には、容量値Ｃｉｎｊの値が初期値Ｃｉｎｊ０よりも小であることになるので、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ５１がオフするときのオーバーシュート量は大きくなり、「１」より小さい補正量Ｑｃｍｐ（＜１）を設定することになる。 Therefore, the fluctuation amount ΔCinj does not need to be corrected when the value of the capacitance value Cinj matches the initial value Cinj0 and is zero, so that the correction value Qcmp is “1”. Further, when the fluctuation amount ΔCinj takes a positive value, the value of the capacitance value Cinj is larger than the initial value Cinj0, that is, the overshoot amount when the MOSFET 51 is turned off becomes small, and “ A correction amount Qcmp (> 1) larger than "1" will be set. When the fluctuation amount ΔCinj takes a negative value, the value of the capacitance value Cinj is smaller than the initial value Cinj0, that is, the overshoot amount when the MOSFET 51 is turned off becomes large, and is “1”. A smaller correction amount Qcmp (<1) will be set.

図４は、上記した充電制御部３２の構成を機能ブロックで示している。充電制御部３２は、電荷閾値演算部３２ａ、電荷閾値の標準値設定部３２ｂ、比較器３２ｃおよび充電スイッチ制御部３２ｄを備えている。電荷閾値演算部３２ａは、マイコン７から充電電荷指令値Ｑｇが与えられ、電荷閾値補正部３６から補正量Ｑｃｍｐが与えられ、標準値設定部３２ｂから電荷閾値標準値Ｑｔｙｐが与えられる。電荷閾値演算部３２ａは、与えられているデータに基づいて電荷閾値Ｑｔｈを演算して比較器３２ｃに出力する。 FIG. 4 shows the configuration of the charge control unit 32 described above with a functional block. The charge control unit 32 includes a charge threshold calculation unit 32a, a charge threshold standard value setting unit 32b, a comparator 32c, and a charge switch control unit 32d. The charge threshold value calculation unit 32a is given a charge charge command value Qg by the microcomputer 7, a correction amount Qcmp is given by the charge threshold value correction unit 36, and a charge threshold value standard value Qtyp is given by the standard value setting unit 32b. The charge threshold value calculation unit 32a calculates the charge threshold value Qth based on the given data and outputs it to the comparator 32c.

ここで、充電電荷指令値Ｑｇは、燃料圧に基づいて決定される補正値で、デフォルト値は「１」に設定され、噴射量を変更する場合には噴射量に応じた係数の値が設定される。また、補正量Ｑｃｍｐも、補正量がゼロに相当するデフォルト値としては「１」に設定されており、補正量が正あるいは負の値に対応して「１」と異なる値が設定される。 Here, the charge charge command value Qg is a correction value determined based on the fuel pressure, the default value is set to "1", and when the injection amount is changed, the value of the coefficient corresponding to the injection amount is set. Will be done. Further, the correction amount Qcmp is also set to "1" as the default value corresponding to the correction amount of zero, and a value different from "1" is set corresponding to the positive or negative value of the correction amount.

比較器３２ｃは、電荷検出部３４から入力されるチャージ電荷量Ｑｃｈｇが、電荷閾値演算部３２ａから入力される電荷閾値Ｑｔｈに達しているか否かを比較して充電スイッチ制御部３２ｄに出力する。充電スイッチ制御部３２ｄは、比較器３２ｃからの比較結果に加えて、気筒制御部３１から充電指令信号Ｓｃが入力され、マイコン７から補正指令信号Ｓｘが入力され、インジェクタ容量検出部３５から満充電検出信号Ｓｆｃが入力される。充電スイッチ制御部３２ｄは、これらの信号に基づいて充電スイッチであるＭＯＳＦＥＴ５１を駆動制御する。 The comparator 32c compares whether or not the charge charge amount Qchg input from the charge detection unit 34 has reached the charge threshold value Qth input from the charge threshold value calculation unit 32a, and outputs to the charge switch control unit 32d. In the charge switch control unit 32d, in addition to the comparison result from the comparator 32c, the charge command signal Sc is input from the cylinder control unit 31, the correction command signal Sx is input from the microcomputer 7, and the injector capacity detection unit 35 is fully charged. The detection signal Sfc is input. The charge switch control unit 32d drives and controls the MOSFET 51, which is a charge switch, based on these signals.

次に、上記構成の作用について、まず、通常の燃料噴射動作について簡単に説明する。
ピエゾインジェクタ駆動装置２は、マイコン７から噴射指令信号Ｓｉｎｊおよび充電電荷指令値Ｑｇが与えられると、燃料噴射動作を実施する。この場合、ピエゾインジェクタ駆動装置２は、マイコン７から補正指令信号Ｓｘおよび補正許可信号Ｓｅｎは与えられていない状態である。 Next, regarding the operation of the above configuration, first, a normal fuel injection operation will be briefly described.
The piezo injector drive device 2 performs a fuel injection operation when an injection command signal Sinj and a charge charge command value Qg are given by the microcomputer 7. In this case, the piezo injector drive device 2 is in a state in which the correction command signal Sx and the correction permission signal Sen are not given by the microcomputer 7.

ピエゾインジェクタ駆動装置２においては、マイコン７から噴射指令信号Ｓｉｎｊが与えられたのに応じて、駆動制御部３の気筒制御部３１は、複数の気筒を順次選択して気筒選択のＭＯＳＦＥＴ５４を駆動し、充電制御部３２に充電指令信号Ｓｃを与えて充電用のＭＯＳＦＥＴ５１を駆動する。 In the piezo injector drive device 2, the cylinder control unit 31 of the drive control unit 3 sequentially selects a plurality of cylinders and drives the MOSFET 54 for cylinder selection in response to the injection command signal Sinj given from the microcomputer 7. , A charge command signal Sc is given to the charge control unit 32 to drive the MOSFET 51 for charging.

これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の出力電圧ＶｏｕｔがＭＯＳＦＥＴ５１、充放電コイル５２を介してピエゾインジェクタ１に印加され、充電電流Ｉｉｎｊが流れるようになる。このとき、充電電流Ｉｉｎｊは、電流検出抵抗５５の端子電圧として電荷検出部３４により検出され、ピエゾインジェクタ１への充電電荷量Ｑｃｈｇを求めて充電制御部３２に出力する。充電制御部３２は、充電電荷量Ｑｃｈｇが所定量に達するとＭＯＳＦＥＴ５１をオフさせて充電動作を停止し、この後再びＭＯＳＦＥＴ５１をオンさせて充電動作を行う。 As a result, the output voltage Vout of the DC / DC converter 4 is applied to the piezo injector 1 via the MOSFET 51 and the charge / discharge coil 52, and the charging current Iinj flows. At this time, the charge current Iinj is detected by the charge detection unit 34 as the terminal voltage of the current detection resistance 55, and the charge charge amount Qchg to the piezo injector 1 is obtained and output to the charge control unit 32. When the charge charge amount Qchg reaches a predetermined amount, the charge control unit 32 turns off the MOSFET 51 to stop the charging operation, and then turns on the MOSFET 51 again to perform the charging operation.

このようにしてＭＯＳＦＥＴ５１を複数回オンオフ制御することで、ピエゾインジェクタ１にマイコン７から指定された充電電荷指令値Ｑｇに対応した電荷を蓄積させることができる。これにより、ピエゾインジェクタ１は、充電電荷指令値Ｑｇに対応した噴射量の燃料噴射動作を行う。 By controlling the MOSFET 51 on and off a plurality of times in this way, it is possible to store the charge corresponding to the charge charge command value Qg specified by the microcomputer 7 in the piezo injector 1. As a result, the piezo injector 1 performs a fuel injection operation with an injection amount corresponding to the charge charge command value Qg.

この後、気筒制御部３１は、ＭＯＳＦＥＴ５４をオンさせた状態で、放電制御部３３に対して放電指令信号Ｓｄを出力して放電スイッチとしてのＭＯＳＦＥＴ５３を同様にしてオンオフ制御することでピエゾインジェクタ１の充電電荷を放電させる。このようにして、気筒制御部３１は、順次各気筒に対して上記の動作を実施することで内燃機関への燃料噴射動作を実施することができる。 After that, the cylinder control unit 31 outputs a discharge command signal Sd to the discharge control unit 33 with the MOSFET 54 turned on, and controls the MOSFET 53 as a discharge switch on and off in the same manner to control the piezo injector 1. Discharge the charge charge. In this way, the cylinder control unit 31 can sequentially perform the fuel injection operation to the internal combustion engine by sequentially performing the above operation for each cylinder.

なお、上記の場合に、ピエゾインジェクタ１の容量Ｃｉｎｊが予め設定されているインジェクタ容量の初期値Ｃｉｎｊ０とずれている場合には、所定の電荷充電量による燃料噴射量がずれることがある。このようなピエゾインジェクタ１の容量Ｃｉｎｊの「ずれ」は、ピエゾインジェクタ１の製造上のバラツキに起因する初期的な要素と、使用に伴う経年変化や温度変化などの経時的な要素がある。 In the above case, if the capacity Cinj of the piezo injector 1 deviates from the preset initial value Cinj0 of the injector capacity, the fuel injection amount due to the predetermined charge charge amount may deviate. Such a "deviation" of the capacitance Cinj of the piezo injector 1 has an initial factor due to a variation in the production of the piezo injector 1 and a aging factor such as a secular change and a temperature change due to use.

次に、上記した「ずれ」の発生に対応して、マイコン７による充電電荷指令値Ｑｇに対応する電荷量でピエゾインジェクタ１の燃料噴射量の精度を良くするために、ピエゾインジェクタ駆動装置２は、次のような補正処理を行う。以下、図５および図６を参照して説明する。 Next, in order to improve the accuracy of the fuel injection amount of the piezo injector 1 with the amount of charge corresponding to the charge charge command value Qg by the microcomputer 7, in response to the occurrence of the above-mentioned "deviation", the piezo injector drive device 2 , Performs the following correction processing. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 5 and 6.

図５は、駆動制御部３によりピエゾインジェクタ１の容量変動を測定して電荷閾値Ｑｔｈを補正する処理の流れを示している。また、図６は、ピエゾインジェクタ駆動装置２の各部の信号や電圧、電流の変化を示している。 FIG. 5 shows a flow of processing for correcting the charge threshold value Qth by measuring the capacitance fluctuation of the piezo injector 1 by the drive control unit 3. Further, FIG. 6 shows changes in signals, voltages, and currents of each part of the piezo injector drive device 2.

はじめに、図６（ａ）に示すように、時刻ｔ０でマイコン７からハイレベルの補正指令信号Ｓｘが出力されると、駆動制御部３は、ステップＳ１でこれを受け付ける。次に、駆動制御部３は、ステップＳ２で、補正処理が実行可能か否かを判断する。ここでは、駆動制御部３は、検出スイッチ駆動部３７に補正許可信号Ｓｅｎが入力されているかどうかを判断している。補正許可信号Ｓｅｎは、ピエゾインジェクタ１の容量を検出する動作の実施可能な期間かどうかを示す信号である。 First, as shown in FIG. 6A, when the high-level correction command signal Sx is output from the microcomputer 7 at time t0, the drive control unit 3 accepts this in step S1. Next, the drive control unit 3 determines in step S2 whether or not the correction process can be executed. Here, the drive control unit 3 determines whether or not the correction permission signal Sen is input to the detection switch drive unit 37. The correction permission signal Sen is a signal indicating whether or not the operation for detecting the capacity of the piezo injector 1 is feasible.

この場合、燃料ポンプからピエゾインジェクタ１への燃料圧送動作を実施していない期間つまり燃料供給がない期間中に他の制御装置から補正許可信号Ｓｅｎが入力される。例えば、エンジン始動前や、減速時の燃料カット時あるいはアイドルストップ機能が設けられたものではアイドルストップ時に補正許可信号Ｓｅｎが出力される。このとき駆動制御部３は、補正許可信号Ｓｅｎが入力されていない場合には、ステップＳ２で、ＮＯと判断して処理を終了する。 In this case, the correction permission signal Sen is input from another control device during the period during which the fuel pumping operation from the fuel pump to the piezo injector 1 is not performed, that is, during the period when there is no fuel supply. For example, before starting the engine, when the fuel is cut during deceleration, or when the idle stop function is provided, the correction permission signal Sen is output at the time of idle stop. At this time, if the correction permission signal Sen is not input, the drive control unit 3 determines NO in step S2 and ends the process.

また、駆動制御部３は、補正許可信号Ｓｅｎが入力されている場合には、ステップＳ３に進み、図６（ｂ）に示すように、検出スイッチ駆動部３７により検出用のＭＯＳＦＥＴ６２をオン動作させる。続いて、駆動制御部３は、ステップＳ４で、図６（ｃ）に示すように、充電制御部３２により充電用のＭＯＳＦＥＴ５１を一定時間だけオン動作させる。 Further, when the correction permission signal Sen is input, the drive control unit 3 proceeds to step S3, and as shown in FIG. 6B, the detection switch drive unit 37 turns on the detection MOSFET 62. .. Subsequently, in step S4, the drive control unit 3 turns on the charging MOSFET 51 for a certain period of time by the charge control unit 32 as shown in FIG. 6 (c).

これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔが充放電コイル５２を介してピエゾインジェクタ１および校正用容量６１に印加され、図６（ｅ）に示すように、インジェクタ電流Ｉｉｎｊが流れる。このとき、インジェクタ容量検出部３５の満充電検出部３５ｆは、ステップＳ５で、ピエゾインジェクタ１の充電状態を分圧回路５７の検出電圧Ｖｉｎｊにより検出しており、満充電に達しているか否かを判断する。 As a result, the output voltage Vout of the DC / DC converter 4 is applied to the piezo injector 1 and the calibration capacity 61 via the charge / discharge coil 52, and the injector current Iinj flows as shown in FIG. 6 (e). At this time, the full charge detection unit 35f of the injector capacity detection unit 35 detects the charge state of the piezo injector 1 by the detection voltage Vinj of the voltage dividing circuit 57 in step S5, and determines whether or not the full charge has been reached. to decide.

ここで、満充電検出部３５ｆによる満充電の検出は、前述のようにインジェクタ電圧ＶｉｎｊがＤＣ／ＤＣコンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔに近づいた結果、電圧ΔＶの値が閾値電圧Ｖｔｈ以下になったときに、比較器３５ｊによりこれが判定される。この結果、エッジ検出部３５ｋから満充電状態の検出信号Ｓｆｃが出力される。 Here, the full charge detection by the full charge detection unit 35f is performed when the value of the voltage ΔV becomes equal to or less than the threshold voltage Vth as a result of the injector voltage Vinj approaching the output voltage Vout of the DC / DC converter 4 as described above. In addition, this is determined by the comparator 35j. As a result, the detection signal Sfc in the fully charged state is output from the edge detection unit 35k.

なお、校正用容量６１への充電では、ステップＳ４でＭＯＳＦＥＴ５１は一定時間オンされ、この後、ステップＳ５で校正用容量６１が満充電になっているかどうかを判定するように処理している。このため、ＭＯＳＦＥＴ５１のオン時間として設定される一定時間は、満充電近傍の状態で充電動作をした場合でも過電流による回路故障が発生しない程度の固定時間（図６（ｃ）に示す時刻ｔ０－ｔ１間の時間）に設定されている。 In charging the calibration capacity 61, the MOSFET 51 is turned on for a certain period of time in step S4, and then, in step S5, processing is performed so as to determine whether or not the calibration capacity 61 is fully charged. Therefore, the fixed time set as the ON time of the MOSFET 51 is a fixed time (time t0- shown in FIG. 6C) to the extent that a circuit failure due to an overcurrent does not occur even when the charging operation is performed in the vicinity of full charge. It is set to (time between t1).

そして、ステップＳ４およびＳ５を複数回繰り返すうちに、時刻ｔ２でＭＯＳＦＥＴ５１がオフした時点で、図６（ｆ）に示すように、インジェクタ電圧Ｖｉｎｊが所定レベルに達する。これにより、図６（ｇ）に示すように、満充電検出部３５ｆの差動増幅器３５ｇは、電圧ΔＶが閾値電圧Ｖｔｈ以下となったことを検出する。すると、この後、フィルタ３５ｈによる遅延時間Ｔｄを経た後の時刻ｔ３で、満充電検出部３５ｆにより満充電が検出されて満充電状態の検出信号Ｓｆｃが出力される。イジェクタ容量検出部３５は、続くステップＳ６で、ピエゾインジェクタ１の容量Ｃｉｎｊの検出処理を実施する。 Then, while repeating steps S4 and S5 a plurality of times, when the MOSFET 51 is turned off at time t2, the injector voltage Vinj reaches a predetermined level as shown in FIG. 6 (f). As a result, as shown in FIG. 6 (g), the differential amplifier 35 g of the full charge detection unit 35f detects that the voltage ΔV is equal to or less than the threshold voltage Vth. Then, at time t3 after the delay time Td by the filter 35h has passed, the full charge detection unit 35f detects the full charge and outputs the detection signal Sfc in the full charge state. In the following step S6, the ejector capacity detection unit 35 carries out the detection process of the capacity Cinj of the piezo injector 1.

イジェクタ容量検出部３５においては、まず、図６（ｉ）に示すように、満充電検出信号Ｓｆｃの出力によって、電圧Ｖｉｎｊ格納レジスタ３５ｃ、電圧Ｖｃｍｐ格納レジスタ３５ｄは、それぞれインジェクタ電圧Ｖｉｎｊ、容量電圧Ｖｃｍｐをレジスタに格納し、インジェクタ容量演算器３５ｅに出力する。なお、図６（ｉ）では、前回の電圧ＶｃｍｐをＶｃｍｐ（ｎ－１）として設定しており、時刻ｔ３では、新たな電圧ＶｃｍｐをＶｃｍｐ（ｎ）として設定している。インジェクタ容量演算器３５ｅは、２つの電圧値ＶｉｎｊおよびＶｃｍｐに基づいて、次に示す式（２）に従ってインジェクタ容量Ｃｉｎｊを算出する。 In the ejector capacity detection unit 35, first, as shown in FIG. 6 (i), the voltage Vinj storage register 35c and the voltage Vcmp storage register 35d are set to the injector voltage Vinj and the capacity voltage Vcmp, respectively, by the output of the full charge detection signal Sfc. Is stored in a register and output to the injector capacity calculator 35e. In FIG. 6 (i), the previous voltage Vcmp is set as Vcmp (n-1), and at time t3, the new voltage Vcmp is set as Vcmp (n). The injector capacity calculator 35e calculates the injector capacity Cinj according to the following equation (2) based on the two voltage values Vinj and Vcmp.

まず、インジェクタ容量演算器３５ｅに入力される電圧値ＶｉｎｊおよびＶｃｍｐは、それぞれピエゾインジェクタ１および校正用容量６１の端子電圧である。また、校正用容量６１にはＭＯＳＦＥＴ６２が直列に接続されているから、そのオン抵抗による電圧Ｖｄｓがある。ピエゾインジェクタ１のインジェクタ容量Ｃｉｎｊおよび校正用容量６１の容量Ｃｃｍｐが直列接続された状態であるから、電圧値Ｖｃｍｐは次式（１）で示される。
Ｖｃｍｐ＝Ｃｉｎｊ／（Ｃｉｎｊ＋Ｃｃｍｐ）×Ｖｉｎｊ＋Ｖｄｓ …（１） First, the voltage values Vinj and Vcmp input to the injector capacity calculator 35e are the terminal voltages of the piezo injector 1 and the calibration capacity 61, respectively. Further, since the MOSFET 62 is connected in series to the calibration capacity 61, there is a voltage Vds due to the on-resistance thereof. Since the injector capacity Cinc of the piezo injector 1 and the capacity Ccmp of the calibration capacity 61 are connected in series, the voltage value Vcmp is represented by the following equation (1).
Vcmp = Cinj / (Cinj + Ccmp) × Vinj + Vds… (1)

ここで、校正用容量６１の容量値Ｃｃｍｐはインジェクタ容量Ｃｉｎｊに比べて一定値と見なせ、ＭＯＳＦＥＴ６２のオン電圧ＶｄｓはＶｃｍｐに比べて無視できる程度のものである。したがって、電圧値圧ＶｉｎｊおよびＶｃｍｐに基づいて、Ｃｉｎｊを算出することができる。また、上記の式（１）を変形すると、インジェクタ容量Ｃｉｎｊは次式（２）として求めることができる。
Ｃｉｎｊ＝Ｖｃｍｐ／（Ｖｉｎｊ－Ｖｃｍｐ）×Ｃｃｍｐ …（２） Here, the capacitance value Ccmp of the calibration capacitance 61 can be regarded as a constant value as compared with the injector capacitance Cinc, and the on-voltage Vds of the MOSFET 62 is negligible as compared with Vcmp. Therefore, Cinj can be calculated based on the voltage value pressure Vinj and Vcmp. Further, by modifying the above equation (1), the injector capacity Cinj can be obtained as the following equation (2).
Cinj = Vcmp / (Vinj-Vcmp) x Ccmp ... (2)

イジェクタ容量検出部３５は、上記のようにしてインジェクタ容量Ｃｉｎｊを算出すると、この結果を電荷閾値補正部３６に出力する。電荷閾値補正部３６は、次のステップＳ７で電荷閾値補正量Ｑｃｍｐの導出処理を実施する。電荷閾値補正部３６においては、減算器３６ａにより、検出されたインジェクタ容量Ｃｉｎｊから初期値Ｃｉｎｊ０を減算して容量値Ｃｉｎｊの変動量ΔＣｉｎｊを算出する。 The ejector capacity detection unit 35 calculates the injector capacity Cinj as described above, and outputs this result to the charge threshold value correction unit 36. The charge threshold value correction unit 36 carries out the derivation process of the charge threshold value correction amount Qcmp in the next step S7. In the charge threshold value correction unit 36, the subtractor 36a subtracts the initial value Cinj0 from the detected injector capacity Cinj to calculate the fluctuation amount ΔCinj of the capacity value Cinj.

次に、補正量算出部３６ｃにおいて、変動量ΔＣｉｎｊに応じた電荷閾値補正量Ｑｃｍｐをマップデータから算出して、図６（ｊ）に示すように、算出処理による処理時間Ｔｘを経た時刻ｔ４で、補正量格納レジスタ３６ｄに格納する。なお、図６（ｊ）では、前回の電荷閾値補正量Ｑｃｍｐを電荷閾値補正量Ｑｃｍｐ（ｎ－１）として設定しており、時刻ｔ４では、新たな電荷閾値補正量Ｑｃｍｐを電荷閾値補正量Ｑｃｍｐ（ｎ）として設定している。 Next, in the correction amount calculation unit 36c, the charge threshold correction amount Qcmp corresponding to the fluctuation amount ΔCinj is calculated from the map data, and as shown in FIG. 6 (j), at the time t4 after the processing time Tx by the calculation process. , Stored in the correction amount storage register 36d. In FIG. 6J, the previous charge threshold correction amount Qcmp is set as the charge threshold correction amount Qcmp (n-1), and at time t4, the new charge threshold correction amount Qcmp is set as the charge threshold correction amount Qcmp. It is set as (n).

次に、図６（ａ）に示すように、ステップＳ８で、補正指令信号Ｓｘがオフ状態を示すローレベルになると（時刻ｔ５）、続くステップＳ９で、気筒制御部３１から放電制御部３３に放電指令信号Ｓｄが出力される。これにより、放電制御部３３は、図６（ｄ）に示すように、時刻ｔ６で放電用のＭＯＳＦＥＴ５３をオンオフ制御してピエゾインジェクタ１および校正用容量６１の充電電荷を放電させる。 Next, as shown in FIG. 6A, when the correction command signal Sx reaches a low level indicating an off state in step S8 (time t5), in the following step S9, the cylinder control unit 31 to the discharge control unit 33. The discharge command signal Sd is output. As a result, as shown in FIG. 6D, the discharge control unit 33 controls the discharge MOSFET 53 on and off at time t6 to discharge the charge charge of the piezo injector 1 and the calibration capacity 61.

この後、所定のオフ期間が終了して時刻ｔ７になると、検出スイッチ駆動部３７は、ステップＳ１０で、図６（ｂ）に示すように、校正用容量６１への通電を行うＭＯＳＦＥＴ６２をオフさせる。なお、この状態で、放電制御部３３は、放電用のＭＯＳＦＥＴ５３をオン状態に保持している。 After that, when the predetermined off period ends and the time t7 is reached, the detection switch drive unit 37 turns off the MOSFET 62 that energizes the calibration capacity 61 in step S10, as shown in FIG. 6 (b). .. In this state, the discharge control unit 33 keeps the discharge MOSFET 53 in the ON state.

以上の補正処理により、以後の燃料噴射の動作においては、充電制御部３２によるピエゾインジェクタ１への充電動作において、電荷閾値補正部３６により設定される電荷閾値補正量Ｑｃｍｐにより、補正された電荷閾値Ｑｔｈで実施されるようになる。この場合、充電制御部３２においては、電荷閾値演算部３２ａにおいて、標準値設定部３２ｂから入力される充電電荷の標準値Ｑｔｙｐの値を、マイコン７から入力されている充電電荷指令値Ｑｇおよび電荷閾値補正部３６から入力される電荷閾値補正量Ｑｃｍｐに基づいて、次式（３）により補正した電荷閾値Ｑｔｈを算出する。
Ｑｔｈ＝Ｑｔｙｐ×Ｑｇ×Ｑｃｍｐ（３） By the above correction processing, in the subsequent fuel injection operation, the charge threshold value corrected by the charge threshold value correction amount Qcmp set by the charge threshold value correction unit 36 in the charge operation to the piezo injector 1 by the charge control unit 32. It will be implemented in Qth. In this case, in the charge control unit 32, in the charge threshold calculation unit 32a, the value of the standard value Qtype of the charge charge input from the standard value setting unit 32b is used as the charge charge command value Qg and the charge input from the microcomputer 7. Based on the charge threshold correction amount Qcmp input from the threshold correction unit 36, the charge threshold Qth corrected by the following equation (3) is calculated.
Qth = Qtype x Qg x Qcmp (3)

この場合、初期値に相当する電荷閾値初期値Ｑｔｈ０は、式（３）において、電荷閾値補正量Ｑｃｍｐが「１」である場合に相当し、Ｑｔｈ０＝Ｑｔｙｐ×Ｑｇの値となる。したがって、電荷閾値補正量Ｑｃｍｐの値によって電荷閾値初期値Ｑｔｈ０から電荷閾値Ｑｔｈ１を求める場合には、式（３）に代えて、次式式（４）を用いることもできる。
Ｑｔｈ１＝Ｑｔｈ０×Ｑｃｍｐ（４） In this case, the charge threshold initial value Qth0 corresponding to the initial value corresponds to the case where the charge threshold correction amount Qcmp is "1" in the equation (3), and is a value of Qth0 = Qtype × Qg. Therefore, when the charge threshold Qth1 is obtained from the charge threshold initial value Qth0 by the value of the charge threshold correction amount Qcmp, the following equation (4) can be used instead of the equation (3).
Qth1 = Qth0 x Qcmp (4)

充電制御部３２においては、比較器３２ｃにより電荷検出部３４からの検出電荷Ｑｃｈｇの値が補正された電荷閾値Ｑｔｈに達したときに充電スイッチ制御部３２ｄに検出信号をオフタイミング信号として出力する。これにより、充電スイッチ制御部３２ｄは、充電スイッチであるＭＯＳＦＥＴ５１をオフさせ、１回のオン期間を終える。これにより、１回あたりの充電電荷量が変動したインジェクタ容量Ｃｉｎｊに対応したものとなり、これを所定回数繰り返すことによりピエゾインジェクタ１に所定量の電荷が充電され、所定の燃料噴射動作を実施することができるようになる。 The charge control unit 32 outputs a detection signal as an off-timing signal to the charge switch control unit 32d when the value of the detected charge Qchg from the charge detection unit 34 reaches the corrected charge threshold value Qth by the comparator 32c. As a result, the charge switch control unit 32d turns off the MOSFET 51, which is a charge switch, and ends one on period. As a result, it corresponds to the injector capacity Cinj in which the charge amount per charge fluctuates, and by repeating this a predetermined number of times, the piezo injector 1 is charged with a predetermined amount of charge, and a predetermined fuel injection operation is performed. Will be able to.

図７は上記の動作により得られる特性について示している。図７は、ピエゾインジェクタ１による燃料の噴射圧Ｐｃに対して、ピエゾインジェクタ１への充電電荷Ｑの関係を示している。充電電荷Ｑのレベルによって弁開度が「閉弁領域」から「開弁領域」に変化し、これらの間に中間開度となる「中間領域」がある。 FIG. 7 shows the characteristics obtained by the above operation. FIG. 7 shows the relationship of the charge charge Q to the piezo injector 1 with respect to the fuel injection pressure Pc by the piezo injector 1. The valve opening changes from the "valve closed region" to the "valve open region" depending on the level of the charge charge Q, and there is an "intermediate region" between these, which is an intermediate opening.

この場合、噴射圧Ｐｃが高くなると充電電荷Ｑの変化に対してピエゾインジェクタ１の「中間領域」の領域の幅が狭くなる。このため、従来の構成では、ピエゾインジェクタ１のインジェクタ容量Ｃｉｎｊの「ずれ」や経年変動あるいは温度変動があると、充電電荷Ｑの設定値に対して精度良く中間開度の制御を行うことができない不具合があった。 In this case, as the injection pressure Pc increases, the width of the "intermediate region" of the piezo injector 1 becomes narrower with respect to the change in the charge charge Q. Therefore, in the conventional configuration, if there is a "deviation" of the injector capacity Cinj of the piezo injector 1 or a secular fluctuation or a temperature fluctuation, it is not possible to accurately control the intermediate opening degree with respect to the set value of the charge charge Q. There was a problem.

これに対して、上記実施形態によれば、所定温度（例えば図７中実線で示す２５℃での条件）で設定した中間開度の充電電荷Ｑを予め設定しておくだけで対応することができる。この場合、燃料の噴射制御を実施するに先立って補正処理を実行することで、噴射圧ＰｃがＰｃ１あるいはこれよりも大きいＰｃ２などに設定される場合でも、「ずれ」の発生を抑制して燃料噴射を精度良く実施することができるようになる。 On the other hand, according to the above embodiment, it is possible to cope with this by simply setting the charge charge Q at the intermediate opening degree set at a predetermined temperature (for example, the condition at 25 ° C. shown by the solid line in FIG. 7) in advance. can. In this case, by executing the correction process prior to the fuel injection control, even when the injection pressure Pc is set to Pc1 or Pc2 larger than this, the occurrence of "deviation" is suppressed and the fuel is fueled. It becomes possible to carry out injection with high accuracy.

このような第１実施形態によれば、校正用容量６１をピエゾインジェクタ１に直列に設け、非噴射時にインジェクタ容量Ｃｉｎｊを測定するように構成した。これにより、駆動制御部３において、予めピエゾインジェクタ１の標準容量に対応して設定された充電電荷量Ｑに対して、実際のピエゾインジェクタ１のインジェクタ容量Ｃｉｎｊがずれている場合には、これに対応して充電電荷量Ｑを補正する電荷閾値補正量Ｑｃｍｐを設定することができる。 According to such a first embodiment, the calibration capacity 61 is provided in series with the piezo injector 1 and is configured to measure the injector capacity Cinj at the time of non-injection. As a result, when the actual injector capacity Cinj of the piezo injector 1 deviates from the charge charge amount Q set in advance corresponding to the standard capacity of the piezo injector 1 in the drive control unit 3, this is used. Correspondingly, the charge threshold correction amount Qcmp for correcting the charge charge amount Q can be set.

この結果、上記したように、ピエゾインジェクタ１のインジェクタ容量Ｃｉｎｊに「ずれ」がある場合でも、ピエゾインジェクタ１の駆動制御を精度良く実施することができ、弁の中間開度を設定する「中間領域」での制御を実施することができるようになる。 As a result, as described above, even if there is a "deviation" in the injector capacity Cinj of the piezo injector 1, the drive control of the piezo injector 1 can be accurately performed, and the "intermediate region" for setting the intermediate opening of the valve is set. It will be possible to carry out the control in.

なお、上記実施形態で示した容量検出部６は、複数のピエゾインジェクタ１のそれぞれに対応して設けることもできるし、１つの容量検出部６を共通の構成として設け、切換回路などによって切り換えて容量測定をすることもできる。 The capacitance detection unit 6 shown in the above embodiment may be provided corresponding to each of the plurality of piezo injectors 1, or one capacitance detection unit 6 may be provided as a common configuration and may be switched by a switching circuit or the like. It is also possible to measure the capacity.

（第２実施形態）
図８から図１１は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この第２実施形態では、第１実施形態の構成に加えて、ピエゾインジェクタ１による燃料の噴射制御を実施している状態でも、温度に対応して補正処理を実施できるようにしたピエゾインジェクタ駆動装置１０２を設けている。 (Second Embodiment)
8 to 11 show the second embodiment, and the parts different from the first embodiment will be described below. In this second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the piezo injector drive device is capable of performing correction processing in response to temperature even when fuel injection control is being performed by the piezo injector 1. 102 is provided.

電気的構成を示す図８において、ピエゾインジェクタ１の温度を検出するように、近傍に温度検出素子８を設けている。温度検出素子８は、例えばサーミスタなどを用いている。温度検出素子８は、ピエゾインジェクタ駆動装置１０２の入力端子Ｃを介して駆動制御部１０３に接続されている。 In FIG. 8 showing the electrical configuration, a temperature detecting element 8 is provided in the vicinity so as to detect the temperature of the piezo injector 1. As the temperature detecting element 8, for example, a thermistor or the like is used. The temperature detection element 8 is connected to the drive control unit 103 via the input terminal C of the piezo injector drive device 102.

駆動制御部１０３は、充電制御部３２に代わる充電制御部１３２を備えるとともに、温度検出回路３９が新たに設けられる。温度検出回路３９は、温度検出素子８の検出信号から検出温度Ｔｉｎｊを検出して電荷閾値補正部１３６に出力する。温度検出素子８および温度検出回路３９により温度検出部が構成される。 The drive control unit 103 includes a charge control unit 132 instead of the charge control unit 32, and a temperature detection circuit 39 is newly provided. The temperature detection circuit 39 detects the detection temperature Tinj from the detection signal of the temperature detection element 8 and outputs it to the charge threshold value correction unit 136. The temperature detection unit is configured by the temperature detection element 8 and the temperature detection circuit 39.

図９は電荷閾値補正部１３６の構成を示している。電荷閾値補正部１３６は、第１実施形態における電荷閾値補正部３６の構成に加えて、インジェクタ容量の変動量格納レジスタ３６ｅおよび温度補正量算出部３６ｆを備えている。変動量格納レジスタ３６ｅは、減算器３６ａにより算出された変動量ΔＣｉｎｊの値をレジスタに格納し、温度補正量算出部３６ｆに出力する。 FIG. 9 shows the configuration of the charge threshold value correction unit 136. In addition to the configuration of the charge threshold value correction unit 36 in the first embodiment, the charge threshold value correction unit 136 includes an injector capacity fluctuation amount storage register 36e and a temperature correction amount calculation unit 36f. The fluctuation amount storage register 36e stores the value of the fluctuation amount ΔCinj calculated by the subtractor 36a in the register and outputs it to the temperature correction amount calculation unit 36f.

温度補正量算出部３６ｆは、予め基準温度（例えば２５℃）に対してピエゾインジェクタ１の温度に応じて変動量ΔＣｉｎｊの値を補正する温度補正係数ＲＱｇを算出するためのマップデータを備えている。温度補正量算出部３６ｆは、温度検出回路３９から検出温度Ｔｉｎｊが入力され、変動量格納レジスタ３６ｅから入力される変動量ΔＣｉｎｊの値に基づいて温度補正係数ＲＱｇを算出して充電制御部１３２に出力する。 The temperature correction amount calculation unit 36f includes map data for calculating the temperature correction coefficient RQg for correcting the value of the fluctuation amount ΔCinj according to the temperature of the piezo injector 1 in advance with respect to the reference temperature (for example, 25 ° C.). .. The temperature correction amount calculation unit 36f calculates the temperature correction coefficient RQg based on the value of the fluctuation amount ΔCinj input from the fluctuation amount storage register 36e when the detection temperature Tinj is input from the temperature detection circuit 39, and causes the charge control unit 132 to calculate the temperature correction coefficient RQg. Output.

図１０は充電制御部１３２の構成を示している。充電制御部１３２は、第１実施形態における電荷閾値演算部３２ａに代えて、電荷閾値演算部１３２ａを備える。電荷閾値演算部１３２ａは、マイコン７から充電電荷量Ｑが入力され、電荷閾値補正部１３６から電荷閾値補正量Ｑｃｍｐおよび温度補正係数ＲＱｇが入力され、標準値設定部３２ｂから電荷閾値標準値Ｑｔｙｐが入力される。 FIG. 10 shows the configuration of the charge control unit 132. The charge control unit 132 includes a charge threshold value calculation unit 132a instead of the charge threshold value calculation unit 32a in the first embodiment. In the charge threshold calculation unit 132a, the charge charge amount Q is input from the microcomputer 7, the charge threshold correction amount Qcmp and the temperature correction coefficient RQg are input from the charge threshold correction unit 136, and the charge threshold standard value Qtyp is input from the standard value setting unit 32b. Entered.

次に、上記構成の作用について、図１１も参照して説明する。なお、第１実施形態で説明したように、ピエゾインジェクタ駆動装置１０２においても、マイコン７から入力される補正指令信号Ｓｘにより、補正許可信号Ｓｅｎが入力されている条件の下で補正処理を実施している。これにより、電荷閾値Ｑｔｈは、初期値Ｑｔｈ０に対してエンジン始動前に実施した電荷閾値補正量Ｑｃｍｐにより「容量補正」を実施して電荷閾値Ｑｔｈ１を設定することができる。 Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIG. As described in the first embodiment, the piezo injector drive device 102 also performs the correction process under the condition that the correction permission signal Sen is input by the correction command signal Sx input from the microcomputer 7. ing. Thereby, the charge threshold value Qth can be set to the charge threshold value Qth1 by performing "capacity correction" with respect to the initial value Qth0 by the charge threshold value correction amount Qcmp performed before starting the engine.

この場合、補正許可信号Ｓｅｎは、エンジン始動前や、減速時の燃料カット時あるいはアイドルストップ機能が設けられたものではアイドルストップ時に補正許可信号Ｓｅｎが出力される。このため、エンジン始動後には上記した第１実施形態で実施している「容量補正」により補正した電荷閾値Ｑｔｈ１を用いて制御することができる。 In this case, the correction permission signal Sen is output before the engine is started, when the fuel is cut during deceleration, or when the idle stop function is provided, the correction permission signal Sen is output. Therefore, after the engine is started, the charge threshold value Qth1 corrected by the "capacity correction" performed in the first embodiment described above can be used for control.

そして、この実施形態では、エンジン始動後においては、過渡的な温度変化によって発生するピエゾインジェクタ１の容量変動に対応しても電荷閾値Ｑｔｈ１を温度補正係数ＲＱｇにより補正する「温度補正」を実施する構成を採用している。 Then, in this embodiment, after the engine is started, "temperature correction" is performed in which the charge threshold value Qth1 is corrected by the temperature correction coefficient RQg even in response to the capacitance fluctuation of the piezo injector 1 generated by the transient temperature change. The configuration is adopted.

すなわち、ピエゾインジェクタ駆動装置１０２は、図１１（ｂ）に示すように、マイコン７から補正指令信号Ｓｘが与えられると、図１１（ｃ）に示すように、エンジン始動前の補正許可信号Ｓｅｎが入力されている状態で、第１実施形態と同様にして校正用容量６１を用いて求めた電荷閾値補正量Ｑｃｍｐから「容量補正」を実施して前述の式（３）あるいは式（４）から電荷閾値Ｑｔｈ１を求めることができる。 That is, in the piezo injector drive device 102, when the correction command signal Sx is given from the microcomputer 7 as shown in FIG. 11 (b), the correction permission signal Sen before starting the engine is given as shown in FIG. 11 (c). In the input state, "capacity correction" is performed from the charge threshold value correction amount Qcmp obtained by using the calibration capacity 61 in the same manner as in the first embodiment, and the above-mentioned equation (3) or equation (4) is used. The charge threshold Qth1 can be obtained.

この後、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、補正指令信号Ｓｘがオフになり、補正許可信号Ｓｅｎもオフになって、エンジンが始動されると、駆動制御部１０３は、複数のピエゾインジェクタ１を順次駆動制御するようになる。このとき、駆動制御部１０３は、ピエゾインジェクタ１の温度を検出する処理を実施している。ピエゾインジェクタ１の温度は、温度センサ８により検出されており、駆動制御部１０３の温度検出回路３９は、適宜のタイミングで検出信号を取込み、温度検出信号Ｔｉｎｊを電荷閾値補正部１３６に出力する。 After that, as shown in FIGS. 11B and 11C, when the correction command signal Sx is turned off, the correction permission signal Sen is also turned off, and the engine is started, a plurality of drive control units 103 are used. The piezo injector 1 of the above is sequentially driven and controlled. At this time, the drive control unit 103 is performing a process of detecting the temperature of the piezo injector 1. The temperature of the piezo injector 1 is detected by the temperature sensor 8, and the temperature detection circuit 39 of the drive control unit 103 captures the detection signal at an appropriate timing and outputs the temperature detection signal Tinj to the charge threshold correction unit 136.

電荷閾値補正部１３６においては、エンジン始動前に実施された補正処理で減算器３６ａにより演算されたインジェクタ容量Ｃｉｎｊの変動量ΔＣｉｎｊが、変動量格納レジスタ３６ｅに格納されている。変動量格納レジスタ３６ｅにおいては、新たな変動量ΔＣｉｎｊの値が減算器３６ａから入力されるまで、前回格納された変動量ΔＣｉｎｊの値を温度補正量算出部３６ｆに出力している。 In the charge threshold value correction unit 136, the fluctuation amount ΔCinj of the injector capacity Cinj calculated by the subtractor 36a in the correction process performed before the engine is started is stored in the fluctuation amount storage register 36e. In the fluctuation amount storage register 36e, the value of the fluctuation amount ΔCinj stored last time is output to the temperature correction amount calculation unit 36f until a new value of the fluctuation amount ΔCinj is input from the subtractor 36a.

温度補正量算出部３６ｆにおいては、変動量格納レジスタ３６ｅから与えられている変動量ΔＣｉｎｊの値について、温度検出回路３９から入力される温度検出信号Ｔｉｎｊにより温度補正処理を実施する。温度補正量算出部３６ｆは、例えば、基準となる温度（例えば２５℃）での変動量ΔＣｉｎｊがゼロの場合に、温度補正係数ＲＱｇが「１」となるように設定され、変動量ΔＣｉｎｊを変数、温度Ｔｉｎｊをパラメータとして温度補正係数ＲＱｇのマップが予め記憶されている。また、温度補正係数ＲＱｇの初期値ＲＱｇ０は、同じく「１」に設定されている。これにより、温度補正量算出部３６ｆは、温度補正係数ＲＱｇを算出して充電制御部１３２に出力する。 The temperature correction amount calculation unit 36f performs temperature correction processing on the value of the fluctuation amount ΔCinj given from the fluctuation amount storage register 36e by the temperature detection signal Tinj input from the temperature detection circuit 39. The temperature correction amount calculation unit 36f is set so that the temperature correction coefficient RQg becomes “1” when the fluctuation amount ΔCinj at the reference temperature (for example, 25 ° C.) is zero, and the fluctuation amount ΔCinj is set as a variable. , A map of the temperature correction coefficient RQg is stored in advance with the temperature Tinj as a parameter. Further, the initial value RQg0 of the temperature correction coefficient RQg is also set to "1". As a result, the temperature correction amount calculation unit 36f calculates the temperature correction coefficient RQg and outputs it to the charge control unit 132.

充電制御部１３２においては、先にエンジン始動前に実施した補正処理により、前述の式（３）あるいは式（４）に従って、電荷閾値Ｑｔｈ１を求めることができる。
この後、エンジンの始動後においては、温度補正量算出部３６ｆにおいて「温度補正」を実施することで、ｎ回目に検出した温度Ｔｎに応じて求められる温度補正係数ＲＱｇ（ｎ）を用いる。この結果、充電制御部１３２の電荷閾値演算部１３２ａにおいては、電荷閾値Ｑｔｈ１を補正して電荷閾値Ｑｔｈ（ｎ＋１）を次式（５）に従って求めることができる。
Ｑｔｈ（ｎ＋１）＝Ｑｔｈ０×Ｑｃｍｐ×ＲＱｇ（ｎ）
＝Ｑｔｈ１×ＲＱｇ（ｎ） …（５） In the charge control unit 132, the charge threshold value Qth1 can be obtained according to the above-mentioned equation (3) or equation (4) by the correction process previously performed before starting the engine.
After that, after the engine is started, the temperature correction coefficient RQg (n) obtained according to the temperature Tn detected at the nth time is used by performing "temperature correction" in the temperature correction amount calculation unit 36f. As a result, in the charge threshold value calculation unit 132a of the charge control unit 132, the charge threshold value Qth1 can be corrected and the charge threshold value Qth (n + 1) can be obtained according to the following equation (5).
Qth (n + 1) = Qth0 x Qcmp x RQg (n)
= Qth1 x RQg (n) ... (5)

これにより、例えばピエゾインジェクタ１の温度ＴｉｎｊがＴ１であった場合には、駆動制御部１０３は、温度補正係数ＲＱｇ１が算出されるので、式（５）にもとづいて電荷閾値Ｑｔｈ２を算出することができる。これにより、ピエゾインジェクタ１の温度ＴｉｎｊがＴ１であることに対応して適切な電荷閾値Ｑｔｈ２を設定することができるようになる。 As a result, for example, when the temperature Tinj of the piezo injector 1 is T1, the drive control unit 103 calculates the temperature correction coefficient RQg1, so that the charge threshold value Qth2 can be calculated based on the equation (5). can. This makes it possible to set an appropriate charge threshold value Qth2 corresponding to the temperature Tinj of the piezo injector 1 being T1.

同様にして、次の噴射制御を実施するに先立って、例えばピエゾインジェクタ１の温度ＴｉｎｊがＴ２に変化している場合には、駆動制御部１０３は、温度補正係数ＲＱｇ２が算出されるので、式（５）にもとづいて電荷閾値Ｑｔｈ３を算出することができる。これにより、ピエゾインジェクタ１の温度ＴｉｎｊがＴ２であることに対応して適切な電荷閾値Ｑｔｈ３を設定することができるようになる。 Similarly, prior to carrying out the next injection control, for example, when the temperature Tinj of the piezo injector 1 is changed to T2, the drive control unit 103 calculates the temperature correction coefficient RQg2. The charge threshold Qth3 can be calculated based on (5). This makes it possible to set an appropriate charge threshold value Qth3 corresponding to the temperature Tinj of the piezo injector 1 being T2.

以下、同様にして、エンジンの駆動状態においては、始動前に設定した電荷閾値Ｑｔｈ１の値と、ピエゾインジェクタ１の温度Ｔｉｎｊの値に基づいて温度補正係数ＲＱｇを求めることで、精度良く噴射制御を実施することができる。 Hereinafter, in the same manner as in the driving state of the engine, the injection control can be performed accurately by obtaining the temperature correction coefficient RQg based on the value of the charge threshold value Qth1 set before the start and the value of the temperature Tinj of the piezo injector 1. Can be carried out.

なお、温度Ｔｉｎｊは、比較的ゆっくり変化するため、ピエゾインジェクタ１の温度Ｔｉｎｊを検出する頻度は、各気筒の噴射開始前、あるいはエンジン１回転毎などの適宜のタイミングで実施することで温度変動に対応した電荷閾値Ｑｔｈを設定できる。 Since the temperature Tinj changes relatively slowly, the frequency of detecting the temperature Tinj of the piezo injector 1 can be changed by performing the temperature fluctuation before the start of injection of each cylinder or at an appropriate timing such as every one rotation of the engine. The corresponding charge threshold Qth can be set.

このような第２実施形態によれば、ピエゾインジェクタ１の温度を検出する温度検出素子８および温度検出回路３９を設け、駆動制御部１０３により、エンジン始動後においても温度補正係数ＲＱｇを演算することで電荷閾値Ｑｔｈを温度補正することができるようにした。これにより、エンジン始動前および始動後においても常に精度良くピエゾインジェクタ１を駆動制御することができ、ピエゾインジェクタ１による弁開度の制御において中間開度の設定も精度良く実施できるようになる。 According to such a second embodiment, the temperature detection element 8 for detecting the temperature of the piezo injector 1 and the temperature detection circuit 39 are provided, and the drive control unit 103 calculates the temperature correction coefficient RQg even after the engine is started. The charge threshold Qth can be temperature-corrected with. As a result, the piezo injector 1 can be driven and controlled with high accuracy even before and after the engine is started, and the intermediate opening can be set with high accuracy in the control of the valve opening by the piezo injector 1.

（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof, and can be modified or extended as follows, for example.

上記各実施形態では、駆動制御部３あるいは１０３は、ロジック回路により構成した例として示しているが、これに代えて、マイコンなどにより構成して制御動作をプログラムによりソフト的に実施することもできる。 In each of the above embodiments, the drive control unit 3 or 103 is shown as an example configured by a logic circuit, but instead, the drive control unit 3 or 103 may be configured by a microcomputer or the like to perform the control operation by software by a program. ..

また、上記各実施形態では、ピエゾインジェクタ１のインジェクタ容量Ｃｉｎｊを算出して電荷閾値Ｑｔｈを補正する構成としているが、容量補正の処理を実施する構成を省略し、インジェクタ容量Ｃｉｎｊの変動量ΔＣｉｎｊを算出するまでの構成を採用することもできる。この場合には、ピエゾインジェクタ１による中間開度の開弁制御を実施することができるか否かを判定することができる。 Further, in each of the above embodiments, the injector capacity Cinj of the piezo injector 1 is calculated to correct the charge threshold value Qth, but the configuration for performing the capacity correction process is omitted, and the fluctuation amount ΔCinj of the injector capacity Cinj is omitted. It is also possible to adopt the configuration up to the calculation. In this case, it can be determined whether or not the valve opening control of the intermediate opening degree can be performed by the piezo injector 1.

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 The present disclosure has been described in accordance with the examples, but it is understood that the present disclosure is not limited to the examples and structures. The present disclosure also includes various variations and variations within a uniform range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms that include only one element, more, or less, are within the scope and scope of the present disclosure.

図面中、１はピエゾインジェクタ、２、１０２はピエゾインジェクタ駆動装置、３、１０３は駆動制御部、４はＤＣ／ＤＣコンバータ（直流電源）、５は駆動部、６は容量検出回路、８は温度検出素子、３１は気筒制御部、３２、１３２は充電制御部、３３は放電制御部、３４は電荷検出部、３５はインジェクタ容量検出部、３６、１３６は電荷閾値補正部、３７は検出スイッチ駆動部、３９は温度検出回路、４４はコンデンサ、５１、５３、６３はＭＯＳＦＥＴ、６１は検出用容量である。 In the drawing, 1 is a piezo injector, 2, 102 is a piezo injector drive device, 3, 103 is a drive control unit, 4 is a DC / DC converter (DC power supply), 5 is a drive unit, 6 is a capacitance detection circuit, and 8 is a temperature. The detection element, 31 is a cylinder control unit, 32 and 132 are charge control units, 33 is a discharge control unit, 34 is a charge detection unit, 35 is an injector capacity detection unit, 36 and 136 are charge threshold correction units, and 37 is a detection switch drive. A unit, 39 is a temperature detection circuit, 44 is a capacitor, 51, 53, 63 is a MOSFET, and 61 is a detection capacitance.

Claims

ピエゾインジェクタ（１）に対して駆動制御部（３、１０３）により直流電源（４）から所定電圧による充電により燃料噴射の動作を実施するピエゾインジェクタ駆動装置であって、
前記ピエゾインジェクタへの給電経路に直列に接続された所定容量値の校正用容量（６１）と、
前記ピエゾインジェクタおよび前記校正用容量への充電の後、前記校正用容量の端子電圧に基づいて前記ピエゾインジェクタの容量変化を検出する容量検出動作を実行するインジェクタ容量検出部（３５）とを備え、
前記駆動制御部は、前記容量検出部により検出された前記校正用容量の容量変化から、前記ピエゾインジェクタへの充電のオフタイミングを決める電荷閾値を補正する電荷閾値補正部（３６、１３６）を備えたピエゾインジェクタ駆動装置。 A piezo injector drive device that performs a fuel injection operation by charging a piezo injector (1) from a DC power source (4) by a drive control unit (3, 103) with a predetermined voltage.
A calibration capacity (61) having a predetermined capacity value connected in series to the power supply path to the piezo injector, and
After charging the piezo injector and the calibration capacity, the injector capacity detection unit (35) for executing a capacity detection operation for detecting a capacity change of the piezo injector based on the terminal voltage of the calibration capacity is provided .
The drive control unit includes a charge threshold value correction unit (36, 136) that corrects a charge threshold value that determines the off timing of charging to the piezo injector from the capacity change of the calibration capacity detected by the capacity detection unit. Piezo injector drive .

ピエゾインジェクタ（１）に対して駆動制御部（３、１０３）により直流電源（４）から所定電圧による充電により燃料噴射の動作を実施するピエゾインジェクタ駆動装置であって、
前記ピエゾインジェクタへの給電経路に直列に接続された所定容量値の校正用容量（６１）と、
前記ピエゾインジェクタおよび前記校正用容量への充電の後、前記校正用容量の端子電圧に基づいて前記ピエゾインジェクタの容量変化を検出する容量検出動作を実行するインジェクタ容量検出部（３５）とを備え、
前記容量検出部は、前記直流電源の電圧と前記ピエゾインジェクタに印加される電圧との差電圧により前記ピエゾインジェクタの満充電状態が判定されたときに前記ピエゾインジェクタの容量変化を検出するピエゾインジェクタ駆動装置。 A piezo injector drive device that performs a fuel injection operation by charging a piezo injector (1) from a DC power source (4) by a drive control unit (3, 103) with a predetermined voltage.
A calibration capacity (61) having a predetermined capacity value connected in series to the power supply path to the piezo injector, and
After charging the piezo injector and the calibration capacity, the injector capacity detection unit (35) for executing a capacity detection operation for detecting a capacity change of the piezo injector based on the terminal voltage of the calibration capacity is provided.
The capacity detection unit detects a change in the capacity of the piezo injector when the fully charged state of the piezo injector is determined by the difference voltage between the voltage of the DC power supply and the voltage applied to the piezo injector. Injector drive.

前記容量検出部は、前記ピエゾインジェクタの満充電状態が所定時間以上継続したときに、前記満充電状態を判定する請求項２に記載のピエゾインジェクタ駆動装置。 The piezo injector drive device according to claim 2 , wherein the capacity detection unit determines the fully charged state when the fully charged state of the piezo injector continues for a predetermined time or longer.

ピエゾインジェクタ（１）に対して駆動制御部（３、１０３）により直流電源（４）から所定電圧による充電により燃料噴射の動作を実施するピエゾインジェクタ駆動装置であって、
前記ピエゾインジェクタへの給電経路に直列に接続された所定容量値の校正用容量（６１）と、
前記ピエゾインジェクタおよび前記校正用容量への充電の後、前記校正用容量の端子電圧に基づいて前記ピエゾインジェクタの容量変化を検出する容量検出動作を実行するインジェクタ容量検出部（３５）とを備え、
前記ピエゾインジェクタの温度を検出する温度検出部（８、３９）を設け、
前記容量検出部により前記容量検出の動作時により得た前記ピエゾインジェクタの容量変化について、前記温度検出部により検出される温度が前記容量検出時の温度と異なるときに温度の差に応じて電荷閾値を補正する電荷閾値補正部（１３６）を備えたピエゾインジェクタ駆動装置。 A piezo injector drive device that performs a fuel injection operation by charging a piezo injector (1) from a DC power source (4) by a drive control unit (3, 103) with a predetermined voltage.
A calibration capacity (61) having a predetermined capacity value connected in series to the power supply path to the piezo injector, and
After charging the piezo injector and the calibration capacity, the injector capacity detection unit (35) for executing a capacity detection operation for detecting a capacity change of the piezo injector based on the terminal voltage of the calibration capacity is provided.
A temperature detection unit (8, 39) for detecting the temperature of the piezo injector is provided.
Regarding the capacity change of the piezo injector obtained by the capacity detection unit during the operation of the capacity detection, when the temperature detected by the temperature detection unit is different from the temperature at the time of the capacity detection, the charge threshold value corresponds to the difference in temperature. A piezo injector drive device including a charge threshold correction unit (136) for correcting the temperature.

前記容量検出部は、前記ピエゾインジェクタによる前記燃料噴射を燃料供給状態で実行していない非噴射期間において前記容量検出動作を実施する請求項１から４のいずれか一項に記載のピエゾインジェクタ駆動装置。 The piezo injector drive device according to any one of claims 1 to 4, wherein the capacity detection unit performs the capacity detection operation during a non-injection period in which the fuel injection by the piezo injector is not executed in the fuel supply state. ..