JP7067233B2 - 噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に燃料を噴射する噴射弁が有するソレノイドの駆動を制御する噴射制御装置に関する。

例えば特許文献１に開示されるような内燃機関の燃料噴射を制御する噴射制御装置は、噴射弁が備えるソレノイドの駆動を制御する機能を有している。このような噴射制御装置は、設定された駆動期間の開始時、ソレノイドに対してバッテリ電圧を昇圧して得られる昇圧電圧を印加することによりピーク電流を供給する。このようなピーク電流制御により、噴射弁が速やかに開弁される。その後、噴射制御装置は、駆動期間が終了するまで、ソレノイドに対してバッテリ電圧を印加することによりピーク電流よりも低い一定の電流を供給する。このような定電流制御により、噴射弁の開弁状態が保持される。

このような噴射制御装置は、バッテリ電圧が供給される直流電源線からソレノイドへと至る給電経路のうち上流側に設けられた第１上流側スイッチと、昇圧電圧が供給される昇圧電源線からソレノイドへと至る給電経路のうち上流側に設けられた第２上流側スイッチとを備えている。なお、第１上流側スイッチおよび第２上流側スイッチとしては、ＭＯＳトランジスタが用いられることが多い。このような構成によれば、第１上流側スイッチがオンされることによりソレノイドにバッテリ電圧が印加され、第２上流側スイッチがオンされることによりソレノイドに昇圧電圧が印加される。

特開２０１６－１６０９２０号公報

昇圧電圧は、バッテリ電圧を昇圧して得られるものであることから、その電圧値は、例えば６５Ｖ程度であり、バッテリ電圧の電圧値（例えば１２Ｖ）に比べて高い。そのため、上記構成において、ソレノイドに昇圧電圧が印加される際、昇圧電源線からオン状態の第２上流側スイッチおよび第１上流側スイッチのボディダイオードを介して直流電源線へと逆流が生じるおそれがある。

そこで、従来の噴射制御装置では、ソレノイドの上流側端子と第１上流側スイッチとの間に逆流防止用ダイオードが設けられており、これにより上記逆流の発生が防止されるようになっている。ただし、この場合、逆流防止用ダイオードは、直流電源線からソレノイドへと至る給電経路に順方向に介在して設けられている。そのため、従来の噴射制御装置では、ソレノイドにバッテリ電圧が印加される際、逆流防止用ダイオードに順方向電流が流れることから、逆流防止用ダイオードにより熱損失が生じる。この熱損失は、逆流防止用ダイオードの順方向電圧に応じた比較的大きなものとなるため、噴射制御装置の設計上において問題となる可能性がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱損失の低減を図ることができる噴射制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の噴射制御装置は、内燃機関に燃料を噴射する噴射弁が有するソレノイド（２、３）の駆動を制御するものであり、第１上流側スイッチ（Ｑ１）、第２上流側スイッチ（Ｑ３）、下流側スイッチ（Ｑ４、Ｑ５）、逆流防止用ダイオード（Ｄ２）、短絡スイッチ（Ｑ２）および駆動制御部（１０、４４）を備える。第１上流側スイッチは、直流電圧が供給される直流電源線（Ｌ１）からソレノイドへと至る給電経路のうち上流側に設けられる。第２上流側スイッチは、直流電圧を昇圧して得られる昇圧電圧が供給される昇圧電源線（Ｌ２）からソレノイドへと至る給電経路のうち上流側に設けられる。下流側スイッチは、２つの給電経路の下流側に共通に設けられる。

逆流防止用ダイオードは、ソレノイドの上流側端子と第１上流側スイッチとの間に第１上流側スイッチ側をアノードとして設けられる。短絡スイッチは、ソレノイドの上流側端子と第１上流側スイッチとの間に逆流防止用ダイオードと並列に設けられる。駆動制御部は、第１上流側スイッチ、第２上流側スイッチ、下流側スイッチおよび短絡スイッチのオンとオフを制御するものであり、下流側スイッチをオンするとともに第１上流側スイッチおよび第２上流側スイッチのうち一方をオンすることによりソレノイドを駆動する。請求項１に記載の噴射制御装置は、さらに、ソレノイドに印加される印加電圧を検出する印加電圧検出部（７）を備え、駆動制御部（１０）は、印加電圧検出部により検出される印加電圧が直流電圧より高い期間には、短絡スイッチがオフするように制御する。また、請求項２に記載の噴射制御装置では、第１上流側スイッチおよび短絡スイッチは、いずれもＮチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成されており、駆動制御部は、第１上流側スイッチをオン駆動するためのオン駆動電圧および短絡スイッチをオン駆動するためのオン駆動電圧を、共通のブートストラップ回路（８）を用いて生成する。

上記構成では、第１上流側スイッチおよび下流側スイッチがオンされるとソレノイドに直流電圧が印加され、第２上流側スイッチおよび下流側スイッチがオンされるとソレノイドに昇圧電圧が印加される。また、上記構成では、短絡スイッチがオフされると逆流防止用ダイオードの両端が短絡されていない状態となり、短絡スイッチがオンされると逆流防止用ダイオードの両端が短絡された状態となる。

そこで、上記構成において、ソレノイドに昇圧電圧が印加される際、短絡スイッチがオフされるようにすれば、直流電源線からソレノイドへと至る給電経路に順方向に逆流防止用ダイオードが介在した状態となり、昇圧電源線から直流電源線への逆流が防止される。また、上記構成において、直流電圧が印加される際、短絡スイッチがオンされるようにすれば、直流電源線からオンされた短絡スイッチを介してソレノイドへと直流電圧が印加されるため、逆流防止用ダイオードに順方向電流が流れることがない。そのため、上記構成によれば、直流電圧が印加される際、逆流防止用ダイオードによる熱損失が生じることがない。したがって、上記構成によれば、従来の構成に比べ、熱損失の低減を図ることができるという優れた効果が得られる。

第１実施形態に係る噴射制御装置の構成を模式的に示す図 第１実施形態に係るソレノイド電流、ソレノイドへの印加電圧および各トランジスタの駆動状態を模式的に示すタイミングチャート 第２実施形態に係るソレノイド電流、ソレノイドへの印加電圧および各トランジスタの駆動状態を模式的に示すタイミングチャート 第３実施形態に係るソレノイド電流、ソレノイドへの印加電圧および各トランジスタの駆動状態を模式的に示すタイミングチャート 第４実施形態に係る噴射制御装置の構成を模式的に示す図 第４実施形態に係るソレノイド電流、ソレノイドへの印加電圧および各トランジスタの駆動状態を模式的に示すタイミングチャート

以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１および図２を参照して説明する。

図１に示す噴射制御装置１は、車両に搭載される複数の電子制御装置、つまり複数のＥＣＵのうちの１つである。噴射制御装置１は、車両に搭載された内燃機関に相当するエンジンの燃料噴射を制御するもので、エンジンＥＣＵに相当する。エンジンＥＣＵは、車両の様々な運転状態における各種センサ信号に基づいて各種アクチュエータを統合的に制御し、最適なエンジン状態での動作を実現するものである。

噴射制御装置１は、エンジンの気筒内に高圧に圧縮された燃料を噴射供給するインジェクタの駆動を制御する。この場合、インジェクタは、ソレノイド式電磁弁を備えている。なお、以下では、ソレノイド式電磁弁のことをソレノイドと呼ぶこととする。噴射制御装置１は、インジェクタが有するソレノイド２、３への通電電流を制御して電磁弁を開閉駆動する。

噴射制御装置１は、ソレノイド２、３の駆動を制御する機能を有している。なお、図１では、２つのソレノイド２、３だけを図示しているが、実際には、エンジンの気筒数に応じた数のソレノイドが存在しており、噴射制御装置１には、それら複数のソレノイドを駆動するための構成が設けられている。

噴射制御装置１には、図示しない車載バッテリから出力されるバッテリ電圧ＶＢが直流電源線Ｌ１を介して供給されている。なお、バッテリ電圧ＶＢは直流電圧に相当する。噴射制御装置１は、ソレノイド２、３を接続するための端子Ｐ１～Ｐ３を備えている。端子Ｐ１には、ソレノイド２、３の各上流側端子が接続されている。端子Ｐ２には、ソレノイド２の下流側端子が接続されている。端子Ｐ３には、ソレノイド３の下流側端子が接続されている。

この場合、噴射制御装置１は、設定された駆動期間の開始時、ソレノイド２、３に対してピーク電流を供給するピーク電流制御を行い、電磁弁を速やかに開弁させる。その後、噴射制御装置１は、駆動期間が終了するまでソレノイド２、３に対してピーク電流よりも低い一定の電流を供給する定電流制御を行い、電磁弁の開弁状態を保持する。

噴射制御装置１は、駆動回路４および制御ＩＣ５を備えている。駆動回路４は、トランジスタＱ１～Ｑ５、ダイオードＤ１～Ｄ５、抵抗Ｒ１～Ｒ４、コンデンサＣ１、Ｃ２などを備えている。トランジスタＱ１～Ｑ５は、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタであり、いずれもドレイン・ソース間にソース側をアノードとして接続されたボディダイオードを備えている。なお、図１では、トランジスタＱ１、Ｑ２のボディダイオードであるダイオードＤ１、Ｄ２だけを示し、他のボディダイオードの図示は省略している。

トランジスタＱ１のドレインは、バッテリ電圧ＶＢが供給される直流電源線Ｌ１に接続され、そのソースはダイオードＤ２を順方向に介して端子Ｐ１に接続されている。トランジスタＱ１は、直流電源線Ｌ１からソレノイド２、３へと至る給電経路のうち上流側に設けられるものであり、第１上流側スイッチに相当する。

トランジスタＱ３のドレインは、バッテリ電圧ＶＢを昇圧して得られる昇圧電圧Ｖboostが供給される昇圧電源線Ｌ２に接続され、そのソースは端子Ｐ１に接続されている。トランジスタＱ３は、昇圧電源線Ｌ２からソレノイド２、３へと至る給電経路のうち上流側に設けられる第２上流側スイッチに相当する。昇圧電圧Ｖboostは、ソレノイド２、３に前述したピーク電流を流すためのものであり、図示しない昇圧回路により生成される。その昇圧回路は、例えば昇圧型のスイッチング電源回路として構成されており、バッテリ電圧ＶＢを昇圧することにより昇圧電圧Ｖboostを生成する。

トランジスタＱ２のソースは、トランジスタＱ１のソースに接続され、そのドレインは端子Ｐ１に接続されている。トランジスタＱ２は、ソレノイド２、３の上流側端子とトランジスタＱ１との間にダイオードＤ２と並列に設けられた短絡スイッチに相当する。ダイオードＤ２は、ソレノイド２、３に昇圧電圧Ｖboostが印加される際、昇圧電源線Ｌ２から直流電源線Ｌ１へと流れる逆流の発生を防止するために設けられている。したがって、ダイオードＤ２は、ソレノイド２、３の上流側端子とトランジスタＱ１との間に接続された逆流防止用ダイオードに相当する。

ダイオードＤ３のカソードは端子Ｐ１に接続され、そのアノードは回路の基準電位となるグランド電位（０Ｖ）が与えられるグランドに接続されている。ダイオードＤ３は、トランジスタＱ１、Ｑ３の双方がオフされてソレノイド２、３への電流供給が遮断された際に還流電流を流すために設けられている。したがって、ダイオードＤ３は、ソレノイド２、３の上流側端子とグランドとの間に接続された還流用ダイオードに相当する。

トランジスタＱ４のドレインは端子Ｐ２に接続され、そのソースは抵抗Ｒ１を介してグランドに接続されている。トランジスタＱ５のドレインは端子Ｐ３に接続され、そのソースは抵抗Ｒ２を介してグランドに接続されている。トランジスタＱ４、Ｑ５は、上記各給電経路のうち下流側に共通に設けられる下流側スイッチに相当する。トランジスタＱ１～Ｑ５の各ゲートには、制御ＩＣ５から出力される駆動信号がそれぞれ与えられており、それによりトランジスタＱ１～Ｑ５のオンとオフが制御される。つまり、この場合、トランジスタＱ１～Ｑ５は、それぞれ独立した駆動信号により駆動される。

抵抗Ｒ１、Ｒ２は、ソレノイド２、３に流れる電流を検出するためのシャント抵抗に相当する。抵抗Ｒ１、Ｒ２の各端子電圧は、制御ＩＣ５に入力されている。制御ＩＣ５が備える電流検出部６は、例えば増幅回路などを備えた構成となっている。電流検出部６は、抵抗Ｒ１の端子電圧を増幅した電圧に基づいてソレノイド２に流れる電流であるソレノイド電流を検出する。また、電流検出部６は、抵抗Ｒ２の端子電圧を増幅した電圧に基づいてソレノイド３に流れる電流であるソレノイド電流を検出する。

端子Ｐ１～Ｐ３の電圧は、制御ＩＣ５に入力されている。制御ＩＣ５が備える電圧検出部７は、例えば分圧回路などを備えた構成となっている。電圧検出部７は、端子Ｐ１の電圧を分圧した電圧に基づいてソレノイド２、３の上流側端子の電圧を検出する。また、電圧検出部７は、端子Ｐ２、Ｐ３の各電圧を分圧した電圧に基づいてソレノイド２、３の各下流側端子の電圧を検出する。さらに、電圧検出部７は、上述したように検出されるソレノイド２、３の上流側端子の電圧および下流側端子の電圧から、ソレノイド２、３に印加される印加電圧を検出する。したがって、電圧検出部７は、印加電圧検出部に相当する。

ダイオードＤ４のアノードは端子Ｐ２に接続され、そのカソードは昇圧電源線Ｌ２に接続されている。ダイオードＤ５のアノードは端子Ｐ３に接続され、そのカソードは昇圧電源線Ｌ２に接続されている。つまり、ダイオードＤ４、Ｄ５は、昇圧電源線Ｌ２とソレノイド２、３の下流側端子との間にソレノイド２、３の下流側端子側をアノードとして接続されている。ダイオードＤ４、Ｄ５は、トランジスタＱ４、Ｑ５がオフしている期間にソレノイド２、３に流れる電流を昇圧電源線Ｌ２、ひいては図示しない昇圧回路が有するコンデンサへと回生させるように作用するもので、回生用ダイオードに相当する。

コンデンサＣ１の一方の端子は制御ＩＣ５のブートストラップ用端子に接続され、その他方の端子は抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ１、Ｑ２の各ソースに接続されている。トランジスタＱ１、Ｑ２の各ソースは、制御ＩＣ５のブートストラップ用端子に接続されている。コンデンサＣ１および抵抗Ｒ３は、制御ＩＣ５に内蔵される図示しないダイオードとともに、トランジスタＱ１、Ｑ２をオン駆動するためのオン駆動電圧を生成するブートストラップ回路８を構成する。

コンデンサＣ２の一方の端子は制御ＩＣ５のブートストラップ用端子に接続され、その他方の端子は抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ３のソースに接続されている。トランジスタＱ３のソースは、制御ＩＣ５のブートストラップ用端子に接続されている。コンデンサＣ２および抵抗Ｒ４は、制御ＩＣ５に内蔵される図示しないダイオードとともに、トランジスタＱ３をオン駆動するためのオン駆動電圧を生成するブートストラップ回路９を構成する。

制御ＩＣ５が備える駆動制御部１０は、図示しない外部のマイコンから与えられる指令、電流検出部６による電流検出の結果、電圧検出部７による電圧検出の結果などに基づいて、駆動回路４の動作、つまりトランジスタＱ１～Ｑ５のオンとオフを制御する。具体的には、制御ＩＣ５は、上記マイコンから与えられる指令に基づいて複数のソレノイドの中から通電を行うものを選択し、設定された駆動期間、トランジスタＱ４、Ｑ５のうち選択されたソレノイドに対応して設けられたトランジスタをオン駆動する。

そして、制御ＩＣ５は、ピーク電流制御が行われる期間にトランジスタＱ３をオン駆動し、定電流制御が行われる期間にトランジスタＱ１をオンオフ駆動する。また、この際、制御ＩＣ５は、電流検出部６による電流検出の結果に基づいて、ソレノイド電流が所望する電流値となるようにトランジスタＱ１、Ｑ３の駆動を制御する。

このように、駆動制御部１０は、トランジスタＱ４をオンするとともに、トランジスタＱ１およびＱ３のうち一方をオンすることによりソレノイド２を駆動する。また、駆動制御部１０は、トランジスタＱ５をオンするとともに、トランジスタＱ１およびＱ３のうち一方をオンすることによりソレノイド３を駆動する。

トランジスタＱ１、Ｑ２は、いずれもＮチャネル型のＭＯＳトランジスタであるため、それらをオン駆動するためのオン駆動電圧としては、バッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧が必要となる。一方、駆動制御部１０が設けられる制御ＩＣ５に供給される電源電圧は、例えば５Ｖであり、バッテリ電圧ＶＢよりも低い電圧となっている。そこで、駆動制御部１０は、前述したブートストラップ回路８を用いてトランジスタＱ１、Ｑ２のオン駆動電圧を生成するようになっている。このように、駆動制御部１０は、トランジスタＱ１、Ｑ２のオン駆動電圧を共通のブートストラップ回路８を用いて生成する。

また、トランジスタＱ３は、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタであるため、それをオン駆動するためのオン駆動電圧としては、昇圧電圧Ｖboostよりも高い電圧が必要となる。一方、駆動制御部１０が設けられる制御ＩＣ５に供給される電源電圧は、例えば５Ｖであり、昇圧電圧よりも低い電圧となっている。そこで、駆動制御部１０は、前述したブートストラップ回路９を用いてトランジスタＱ３のオン駆動電圧を生成するようになっている。

次に、上記構成の作用について図２を参照して説明する。
ここでは、ソレノイド２を駆動する際における制御ロジックを説明するが、ソレノイド３を駆動する際における制御ロジックも同様のものとなる。駆動制御部１０は、設定された駆動期間ＴＱの開始時点である時刻ｔ１において、トランジスタＱ３およびトランジスタＱ４をオン駆動する。これにより、ソレノイド２に対し昇圧電圧Ｖboostが印加され、ソレノイド電流が増加に転じる。

また、駆動制御部１０は、時刻ｔ１において、トランジスタＱ２をオフ駆動する。これにより、ダイオードＤ２の両端が短絡されていない状態となる。そのため、ダイオードＤ２が直流電源線Ｌ１からソレノイド２へと至る給電経路に順方向に介在した状態となり、昇圧電源線Ｌ２から直流電源線Ｌ１への逆流が防止される。

駆動制御部１０は、ソレノイド電流がピーク電流の目標値に応じて設定された遮断電流値に達した時刻ｔ２において、トランジスタＱ３をオフ駆動する。これにより、ソレノイド２への印加電圧が０Ｖになり、ソレノイド電流が減少に転じる。このように、トランジスタＱ３がオン駆動されている期間はピーク電流制御が行われる放電期間に相当する。なお、放電期間中、ソレノイド２への印加電圧が漸減しているのは、前述した昇圧回路のコンデンサでの放電がその充電よりも大きくなっているためである。

駆動制御部１０は、放電期間が経過した後、駆動期間ＴＱが終了するまでの定電流期間にトランジスタＱ１をオンオフ駆動することにより、電磁弁を開弁状態に保つための一定の電流をソレノイド２に供給する。具体的には、駆動制御部１０は、放電期間が経過した後、ソレノイド電流が減少して定電流下限値に達した時点、例えば時刻ｔ３の時点でトランジスタＱ１をオン駆動する。これにより、ソレノイド２に対しバッテリ電圧ＶＢが印加され、ソレノイド電流が再び増加に転じる。

駆動制御部１０は、ソレノイド電流が増加して定電流上限値に達した時点、例えば時刻ｔ４の時点でトランジスタＱ１をオフ駆動する。これにより、ソレノイド２への印加電圧が０Ｖになり、ソレノイド電流が再び減少に転じる。このような制御が繰り返されることによりソレノイド２に対し一定の電流が供給される。

この場合、駆動制御部１０は、放電期間が経過した後、ソレノイド電流が減少して最初に定電流下限値に達した時刻ｔ３の時点でトランジスタＱ２をオン駆動する。これにより、ダイオードＤ２の両端が短絡された状態となる。そのため、定電流期間において、直流電源線Ｌ１からオンされたトランジスタＱ１およびＱ２を介してソレノイド２へとバッテリ電圧ＶＢが印加されるため、ダイオードＤ２に順方向電流が流れることがない。

駆動制御部１０は、駆動期間ＴＱの終了時点である時刻ｔ５において、トランジスタＱ１～Ｑ４をオフ駆動する。このように、トランジスタＱ２は、時刻ｔ３においてオフからオンに転じるとともに、時刻ｔ５においてオフからオンに転じる。つまり、トランジスタＱ２がオンされてダイオードＤ２の両端が短絡される期間Ｔｓは、下記（１）式に示すように、定電流期間Ｔｃに等しい期間となる。
Ｔｓ＝Ｔｃ …（１）

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態の噴射制御装置１では、トランジスタＱ１およびトランジスタＱ４またはＱ５がオンされるとソレノイド２または３にバッテリ電圧ＶＢが印加され、トランジスタＱ３およびトランジスタＱ４またはＱ５がオンされるとソレノイド２または３に昇圧電圧Ｖboostが印加される。また、噴射制御装置１では、トランジスタＱ２がオフされるとダイオードＤ２の両端が短絡されていない状態となり、トランジスタＱ２がオンされるとダイオードＤ２の両端が短絡された状態となる。

そして、噴射制御装置１では、ソレノイド２、３に昇圧電圧Ｖboostが印加される際、トランジスタＱ２がオフされるようになっている。このようにすれば、直流電源線Ｌ１からソレノイド２、３へと至る給電経路に順方向に逆流防止用ダイオードが介在した状態となり、昇圧電源線Ｌ２から直流電源線Ｌ１への逆流が防止される。

また、噴射制御装置１では、バッテリ電圧ＶＢが印加される際、トランジスタＱ２がオンされるようになっている。このようにすれば、直流電源線Ｌ１からオンされたトランジスタＱ２を介してソレノイド２、３へとバッテリ電圧ＶＢが印加されるため、ダイオードＤ２に順方向電流が流れることがない。そのため、上記構成によれば、バッテリ電圧ＶＢが印加される際、ダイオードＤ２による熱損失が生じることがない。なお、この場合、トランジスタＱ２による熱損失が生じることになるが、ＭＯＳトランジスタであるトランジスタＱ２による熱損失はダイオードＤ２による熱損失に比べて格段に小さいものとなる。

したがって、上記構成によれば、従来の構成に比べ、熱損失の低減を図ることができるという優れた効果が得られる。このような熱損失の増加は、ソレノイド２、３に供給される電流が大きくなるほど、一層顕在化する。したがって、エンジンの性能アップに伴いソレノイド２、３に流す電流が大電流化すればするほど、本実施形態により得られる熱損失の低減効果が一層有益なものとなる。

駆動制御部１０は、トランジスタＱ１およびトランジスタＱ２について、それぞれ独立して制御するようになっている。このようにすれば、ダイオードＤ２の両端を短絡するタイミングの設定についての自由度が高まるため、逆流防止および熱損失低減の効果が確実に得られるように、上記タイミングを設定することが可能となる。

駆動制御部１０は、トランジスタＱ２がオンする期間およびトランジスタＱ３がオンする期間が重複することがないように、それらトランジスタＱ２、Ｑ３のオンとオフを制御するようになっている。トランジスタＱ３がオンしているときにトランジスタＱ２がオンすると、昇圧電源線Ｌ２から直流電源線Ｌ１への逆流が生じてしまう。上述したようにトランジスタＱ２、Ｑ３のオンとオフを制御することにより、このような逆流の発生を確実に防止することができる。

噴射制御装置１は、トランジスタＱ４、Ｑ５がオフしている期間にソレノイド２、３に流れる電流を昇圧電源線Ｌ２へと回生させるためのダイオードＤ４、Ｄ５を備えている。そして、駆動制御部１０は、トランジスタＱ４、Ｑ５がオフする期間には、トランジスタＱ１、Ｑ３がいずれもオフするように、それらトランジスタＱ１、Ｑ３のオンとオフを制御するようになっている。このようにすれば、ダイオードＤ４、Ｄ５による回生の作用を確実に得ることができる。

駆動制御部１０は、トランジスタＱ１をオン駆動するためのオン駆動電圧およびトランジスタＱ２をオン駆動するためのオン駆動電圧を、共通のブートストラップ回路８を用いて生成するようになっている。このような構成によれば、トランジスタＱ１、Ｑ２の各オン駆動電圧をそれぞれ別々のブートストラップ回路を用いて生成する構成に比べ、回路素子を削減することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図３を参照して説明する。
第２実施形態では、ソレノイド２、３を駆動する際における制御ロジックの内容が第１実施形態と異なっている。なお、噴射制御装置１の構成は、第１実施形態と共通する。

本実施形態の制御ロジックでは、第１実施形態の制御ロジックに対し、トランジスタＱ２がオンされるタイミングが異なっている。すなわち、本実施形態では、駆動制御部１０は、ソレノイド電流が遮断電流値に達した時刻ｔ２の時点において、トランジスタＱ２をオン駆動する。

このように、本実施形態では、トランジスタＱ２は、時刻ｔ２においてオフからオンに転じるとともに、時刻ｔ５においてオフからオンに転じる。つまり、トランジスタＱ２がオンされてダイオードＤ２の両端が短絡される期間Ｔｓは、下記（２）式に示すように、駆動期間ＴＱから放電期間Ｔｄを減算した期間となる。
Ｔｓ＝ＴＱ－Ｔｄ …（２）

以上説明した本実施形態によっても、ソレノイド２、３に昇圧電圧Ｖboostが印加される際にトランジスタＱ２がオフされるとともにバッテリ電圧ＶＢが印加される際にトランジスタＱ２がオンされるようになっているため、第１実施形態と同様、逆流防止の効果および熱損失低減の効果が得られる。

なお、本実施形態の制御ロジックは、次のように変形することが可能である。すなわち、駆動制御部１０は、電圧検出部７により検出されるソレノイド２、３への印加電圧がバッテリ電圧ＶＢより高い期間にトランジスタＱ２がオフするように制御するようにしてもよい。このようにした場合でも、トランジスタＱ２がオンされてダイオードＤ２の両端が短絡される期間Ｔｓは、上記（２）式に示した期間と同様のものとなる。

したがって、このような変形例によっても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。さらに、このような変形例によれば、ソレノイド２、３への印加電圧の検出値に基づいてトランジスタＱ２を制御するため、ソレノイド電流の検出値に基づいてトランジスタＱ２を制御するものに比べ、一層確実に、逆流を防止する効果を得ることができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図４を参照して説明する。
第３実施形態では、ソレノイド２、３を駆動する際における制御ロジックの内容が第１実施形態と異なっている。なお、噴射制御装置１の構成は、第１実施形態と共通する。

本実施形態の制御ロジックでは、第１実施形態の制御ロジックに対し、トランジスタＱ２のオンとオフの制御が異なっている。本実施形態では、駆動制御部１０は、トランジスタＱ１およびトランジスタＱ２について、共通の制御を行うようになっている。すなわち、駆動制御部１０は、放電期間が経過した後、ソレノイド電流が減少して定電流下限値に達した時点、例えば時刻ｔ３の時点でトランジスタＱ２をオン駆動する。駆動制御部１０は、ソレノイド電流が増加して定電流上限値に達した時点、例えば時刻ｔ４の時点でトランジスタＱ２をオフ駆動する。

このように、本実施形態では、トランジスタＱ２は、トランジスタＱ１がオンする期間にオンするとともに、トランジスタＱ１がオフする期間にオフする。つまり、トランジスタＱ２がオンされてダイオードＤ２の両端が短絡される期間Ｔｓは、下記（３）式に示すように、トランジスタＱ１がオンされる期間Ｔｑ１と等しい期間となる。
Ｔｓ＝Ｔｑ１ …（３）

以上説明した本実施形態によっても、ソレノイド２、３に昇圧電圧Ｖboostが印加される際にトランジスタＱ２がオフされるとともにバッテリ電圧ＶＢが印加される際にトランジスタＱ２がオンされるようになっているため、第１実施形態と同様、逆流防止の効果および熱損失低減の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、トランジスタＱ１およびＱ２について共通の制御を行うようになっているため、噴射制御装置１における制御ロジックを簡素化することができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について図５を参照して説明する。
本実施形態の噴射制御装置４１は、第１実施形態の噴射制御装置１に対し、駆動回路４および制御ＩＣ５に代えて駆動回路４２および制御ＩＣ４３を備えている点などが異なる。

駆動回路４２および制御ＩＣ４３は、駆動回路４および制御ＩＣ５に対し、トランジスタＱ２の駆動に関する構成が異なる。この場合、トランジスタＱ１およびＱ２の各ゲートには、制御ＩＣ４３から出力される共通の駆動信号が与えられており、それによりトランジスタＱ１およびＱ２のオンとオフが制御される。つまり、この場合、制御ＩＣ４３が備える駆動制御部４４は、トランジスタＱ１およびＱ２について、共通の駆動信号により、それらのオンとオフを制御するようになっている。

次に、上記構成の作用について図６を参照して説明する。
本実施形態の制御ロジックでは、第１実施形態の制御ロジックに対し、トランジスタＱ２のオンとオフの制御が異なっている。前述した通り、本実施形態では、駆動制御部４４は、トランジスタＱ１およびトランジスタＱ２について、共通の駆動信号により、それらのオンとオフを制御するようになっている。

すなわち、駆動制御部４４は、放電期間が経過した後、ソレノイド電流が減少して定電流下限値に達した時点、例えば時刻ｔ３の時点でトランジスタＱ２をオン駆動する。駆動制御部４４は、ソレノイド電流が増加して定電流上限値に達した時点、例えば時刻ｔ４の時点でトランジスタＱ２をオフ駆動する。

このように、本実施形態では、トランジスタＱ２は、トランジスタＱ１がオンする期間にオンするとともに、トランジスタＱ１がオフする期間にオフする。つまり、トランジスタＱ２がオンされてダイオードＤ２の両端が短絡される期間Ｔｓは、第３実施形態と同様、上記（３）式に示したように、トランジスタＱ１がオンされる期間Ｔｑ１と等しい期間となる。

以上説明した本実施形態によっても、ソレノイド２、３に昇圧電圧Ｖboostが印加される際にトランジスタＱ２がオフされるとともにバッテリ電圧ＶＢが印加される際にトランジスタＱ２がオンされるようになっているため、第１実施形態と同様、逆流防止の効果および熱損失低減の効果が得られる。また、本実施形態によれば、トランジスタＱ１およびＱ２について共通の制御を行うようになっているため、第３実施形態と同様、噴射制御装置４１における制御ロジックを簡素化することができる。

さらに、本実施形態によれば、次のような効果も得られる。すなわち、本実施形態の構成では、従来の構成に対して追加されるトランジスタＱ２について、従来の構成にも設けられるトランジスタＱ１を駆動するための駆動信号を共有して駆動するようになっている。また、本実施形態の構成では、従来の構成に対して追加されるトランジスタＱ２のオン駆動電圧を、従来の構成にも設けられるトランジスタＱ１のオン駆動電圧を生成するブートストラップ回路８を共有して生成するようになっている。したがって、本実施形態によれば、制御ＩＣ４３として、トランジスタＱ２が設けられない従来の構成において用いられていた既存のＩＣを流用することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態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任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。

本発明は、エンジンの燃料噴射を制御するエンジンＥＣＵに適用される噴射制御装置に限らず、内燃機関に燃料を噴射する噴射弁が有するソレノイドの駆動を制御する噴射制御装置全般に適用することができる。
トランジスタＱ１～Ｑ５としては、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタに限らずとよく、様々な種類の半導体スイッチング素子を用いることができる。
逆流防止用ダイオードとしては、トランジスタＱ２のボディダイオードにより構成するものに限らずともよく、別途ダイオードを追加してもよい。
トランジスタＱ１、Ｑ２の各オン駆動電圧をそれぞれ別々のブートストラップ回路を用いて生成する構成としてもよい。

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。

１、４１…噴射制御装置、２、３…ソレノイド、７…電圧検出部、８…ブートストラップ回路、１０、４４…駆動制御部、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ５…ダイオード、Ｌ１…直流電源線、Ｌ２…昇圧電源線、Ｑ１～Ｑ５…トランジスタ。

Claims (7)

1. 内燃機関に燃料を噴射する噴射弁が有するソレノイド（２、３）の駆動を制御する噴射制御装置であって、
   直流電圧が供給される直流電源線（Ｌ１）から前記ソレノイドへと至る給電経路のうち上流側に設けられる第１上流側スイッチ（Ｑ１）と、
   前記直流電圧を昇圧して得られる昇圧電圧が供給される昇圧電源線（Ｌ２）から前記ソレノイドへと至る給電経路のうち上流側に設けられる第２上流側スイッチ（Ｑ３）と、
   ２つの前記給電経路の下流側に共通に設けられる下流側スイッチ（Ｑ４、Ｑ５）と、
   前記ソレノイドの上流側端子と前記第１上流側スイッチとの間に前記第１上流側スイッチ側をアノードとして設けられる逆流防止用ダイオード（Ｄ２）と、
   前記ソレノイドの上流側端子と前記第１上流側スイッチとの間に前記逆流防止用ダイオードと並列に設けられる短絡スイッチ（Ｑ２）と、
   前記第１上流側スイッチ、前記第２上流側スイッチ、前記下流側スイッチおよび前記短絡スイッチのオンとオフを制御するものであり、前記下流側スイッチをオンするとともに前記第１上流側スイッチおよび前記第２上流側スイッチのうち一方をオンすることにより前記ソレノイドを駆動する駆動制御部（１０、４４）と、
   前記ソレノイドに印加される印加電圧を検出する印加電圧検出部（７）と、
   を備え、
   前記駆動制御部（１０）は、前記印加電圧検出部により検出される前記印加電圧が前記直流電圧より高い期間には、前記短絡スイッチがオフするように制御する噴射制御装置。
2. 内燃機関に燃料を噴射する噴射弁が有するソレノイド（２、３）の駆動を制御する噴射制御装置であって、
   直流電圧が供給される直流電源線（Ｌ１）から前記ソレノイドへと至る給電経路のうち上流側に設けられる第１上流側スイッチ（Ｑ１）と、
   前記直流電圧を昇圧して得られる昇圧電圧が供給される昇圧電源線（Ｌ２）から前記ソレノイドへと至る給電経路のうち上流側に設けられる第２上流側スイッチ（Ｑ３）と、
   ２つの前記給電経路の下流側に共通に設けられる下流側スイッチ（Ｑ４、Ｑ５）と、
   前記ソレノイドの上流側端子と前記第１上流側スイッチとの間に前記第１上流側スイッチ側をアノードとして設けられる逆流防止用ダイオード（Ｄ２）と、
   前記ソレノイドの上流側端子と前記第１上流側スイッチとの間に前記逆流防止用ダイオードと並列に設けられる短絡スイッチ（Ｑ２）と、
   前記第１上流側スイッチ、前記第２上流側スイッチ、前記下流側スイッチおよび前記短絡スイッチのオンとオフを制御するものであり、前記下流側スイッチをオンするとともに前記第１上流側スイッチおよび前記第２上流側スイッチのうち一方をオンすることにより前記ソレノイドを駆動する駆動制御部（１０、４４）と、
   を備え、
   前記第１上流側スイッチおよび前記短絡スイッチは、いずれもＮチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成されており、
   前記駆動制御部は、前記第１上流側スイッチをオン駆動するためのオン駆動電圧および前記短絡スイッチをオン駆動するためのオン駆動電圧を、共通のブートストラップ回路（８）を用いて生成する噴射制御装置。
3. 前記駆動制御部（１０）は、前記第１上流側スイッチおよび前記短絡スイッチについて、それぞれ独立して制御するようになっている請求項１または２に記載の噴射制御装置。
4. 前記駆動制御部（１０、４４）は、前記第１上流側スイッチおよび前記短絡スイッチについて、共通の制御を行うようになっている請求項１または２に記載の噴射制御装置。
5. 前記駆動制御部（４４）は、前記第１上流側スイッチおよび前記短絡スイッチについて、共通の信号により、それらのオンとオフを制御する請求項４に記載の噴射制御装置。
6. 前記駆動制御部（１０、４４）は、前記短絡スイッチがオンする期間および前記第２上流側スイッチがオンする期間が重複しないように、それらスイッチのオンとオフを制御する請求項１から５のいずれか一項に記載の噴射制御装置。
7. さらに、前記昇圧電源線と前記ソレノイドの下流側端子との間に前記ソレノイドの下流側端子側をアノードとして接続された回生用ダイオード（Ｄ４、Ｄ５）を備え、
   前記駆動制御部（１０、４４）は、前記下流側スイッチがオフする期間には、前記第１上流側スイッチおよび前記第２上流側スイッチがいずれもオフするように、それらスイッチのオンとオフを制御する請求項１から６のいずれか一項に記載の噴射制御装置。

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