JP7155688B2 - fuel injection controller - Google Patents

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Description

この明細書における開示は、燃料噴射制御装置に関する。 The disclosure herein relates to a fuel injection control system.

従来より、電磁コイルへの通電により生じる開弁力で開弁作動して燃料を噴射させる燃料噴射弁と、その燃料噴射弁への通電を制御することで燃料噴射状態を制御する制御装置とが知られている。この種の制御装置は、燃料噴射弁への通電時間を制御することで開弁期間を制御して、１回の開弁で噴射される量（噴射量）を制御する。上記通電時間は、要求される噴射量に応じた長さに設定される。 Conventionally, a fuel injection valve that opens with a valve opening force generated by energizing an electromagnetic coil to inject fuel, and a control device that controls the state of fuel injection by controlling the energization of the fuel injection valve. Are known. This type of control device controls the valve opening period by controlling the energization time of the fuel injection valve, thereby controlling the amount of fuel injected per valve opening (injection amount). The energization time is set to a length corresponding to the required injection amount.

特許文献１に開示されている制御装置では、以下のように電磁コイルへの通電を制御している。先ず、バッテリ電圧を昇圧させたブースト電圧を電磁コイルに印加し、電磁コイルを流れる電流（駆動電流）がピーク電流設定値にまで上昇したことに伴いブースト電圧の印加を終了させる。その後、駆動電流を所定の定電流に維持させるようにバッテリ電圧を電磁コイルへ印加して、消費電力を抑制させつつ開弁状態を維持させる。要するに、バッテリ電圧に先立ちブースト電圧を印加することで、駆動電流をピーク電流設定値まで急上昇させ、これにより、電磁コイルによる磁気吸引力を急上昇させて、燃料噴射弁の開弁作動を速やかに開始させる。 The control device disclosed in Patent Document 1 controls energization of the electromagnetic coil as follows. First, a boost voltage obtained by boosting the battery voltage is applied to the electromagnetic coil, and the application of the boost voltage is terminated when the current (driving current) flowing through the electromagnetic coil rises to the peak current set value. Thereafter, a battery voltage is applied to the electromagnetic coil so as to maintain the drive current at a predetermined constant current, thereby maintaining the valve open state while suppressing power consumption. In short, by applying the boost voltage prior to the battery voltage, the drive current is rapidly increased to the peak current set value, thereby rapidly increasing the magnetic attraction force by the electromagnetic coil and promptly starting the valve opening operation of the fuel injection valve. Let

特開２０１３－２４７６号公報JP 2013-2476 A

しかしながら、ブースト電圧の印加開始からピーク電流設定値に達するまでの駆動電流の上昇速度は、温度環境に応じてばらつく。そうすると、燃料噴射弁による開弁力の上昇速度が遅くなり、開弁開始時期がばらつくことになる。そして、例えば開弁開始時期が遅くなると、同じ通電時間であっても実際の開弁期間が短くなるので、要求噴射量に対する実際の噴射量が少なくなる。このように、従来の燃料噴射制御装置では、温度環境に依存して噴射量にばらつきが生じてしまう。 However, the rate of increase in drive current from the start of application of the boost voltage to the peak current set value varies depending on the temperature environment. As a result, the speed at which the opening force of the fuel injection valve rises is slowed, and the valve opening start timing varies. For example, if the valve-opening start timing is delayed, the actual valve-opening period will be shorter even if the energization time is the same, so the actual injection amount will be smaller than the required injection amount. As described above, in the conventional fuel injection control device, the injection amount varies depending on the temperature environment.

なお、上記温度環境の具体例として、内燃機関の温度上昇に伴い燃料噴射弁の温度が上昇して、燃料噴射弁に搭載されている電磁コイル等の電気抵抗が高くなることが挙げられる。また、制御装置が備える電子部品の発熱に伴い、制御装置内において、駆動電流が流れる部分の電気抵抗が高くなることが挙げられる。これらに例示されるように高温環境で電気抵抗が高くなると、駆動電流の上昇速度が遅くなり、低温環境で電気抵抗が低くなると駆動電流の上昇速度が速くなる。 As a specific example of the temperature environment, the temperature of the fuel injection valve rises as the temperature of the internal combustion engine rises, and the electrical resistance of the electromagnetic coil and the like mounted on the fuel injection valve increases. In addition, the electric resistance of the portion through which the driving current flows increases in the control device as the electronic components of the control device generate heat. As illustrated in these examples, when the electrical resistance increases in a high-temperature environment, the drive current rises at a slow rate, and when the electrical resistance decreases in a low-temperature environment, the drive current rises at a high rate.

ここで、高温環境であるほど通電時間を長くするように補正すれば、上述した噴射量ばらつきの問題を抑制できる。しかしながら、以下の問題については解消できない。すなわち、通電時間を補正しても、駆動電流の上昇速度がばらつくことに変わりはないので、開弁開始時期（噴射開始時期）のばらつきについては抑制されない。また、高温環境に伴い通電時間を長くすると、１燃焼サイクル中に複数回噴射させる多段噴射を実行するにあたり、噴射間インターバルを短縮させることが困難になる。 Here, if correction is made so that the energization time is lengthened as the temperature of the environment increases, the above-described problem of injection amount variation can be suppressed. However, the following problems cannot be resolved. That is, even if the energization time is corrected, the rate of increase of the drive current will still vary, so variations in the valve opening start timing (injection start timing) will not be suppressed. In addition, if the energization time is lengthened due to the high temperature environment, it becomes difficult to shorten the interval between injections when performing multi-stage injection in which fuel is injected multiple times in one combustion cycle.

開示される１つの目的は、噴射間インターバル短縮を妨げないようにしつつ、噴射量および噴射開始時期のばらつきを抑制可能にした燃料噴射制御装置を提供することである。 One object of the disclosure is to provide a fuel injection control device capable of suppressing variations in the injection amount and the injection start timing while not interfering with the shortening of the inter-injection interval.

上記目的を達成するため、開示された１つの態様は、
燃料噴射弁（１）への通電状態を制御することにより燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置であって、
バッテリ電圧を昇圧設定値に昇圧する昇圧回路（２１、３１、３２、３３、３４）と、
燃料噴射弁の開弁作動を開始させるべく、昇圧回路により昇圧されたブースト電圧を燃料噴射弁へ印加開始し、その後、燃料噴射弁に流れる電流がピーク電流設定値（Ｉｔｈ）にまで上昇したことに伴いブースト電圧の印加を終了させるピーク電流制御部（４１）と、
ブースト電圧の印加終了の後、燃料噴射弁の開弁状態を維持させるべく、燃料噴射弁に流れる電流を所定の定電流に維持させるように、バッテリ電圧を燃料噴射弁へ印加する定電流制御部（５１）と、
ピーク電流制御部によりブースト電圧が印加されている期間であるピーク電流駆動期間（Ｔａ）を検出するピーク検出部（Ｓ４０）と、
ピーク検出部により検出されたピーク電流駆動期間が長いほど昇圧設定値を高くするよう、昇圧設定値を変更する昇圧設定値変更部（Ｓ５０）と、
燃料噴射弁の高電位側の電圧を検出する電圧モニタ（２３）と、を備え、
ピーク検出部は、電圧モニタにより検出された電圧の変化に基づきピーク電流駆動期間を検出する燃料噴射制御装置とされる。 To achieve the above objectives, one aspect disclosed is:
A fuel injection control device for controlling fuel injection by controlling the energization state of a fuel injection valve (1),
a booster circuit (21, 31, 32, 33, 34) for boosting the battery voltage to a boost set value;
In order to start the valve opening operation of the fuel injection valve, the boost voltage boosted by the boost circuit is started to be applied to the fuel injection valve, and thereafter the current flowing through the fuel injection valve rises to the peak current set value (Ith). A peak current control unit (41) that terminates the application of the boost voltage with
A constant current control unit that applies the battery voltage to the fuel injection valve so that the current flowing through the fuel injection valve is maintained at a predetermined constant current in order to maintain the open state of the fuel injection valve after the application of the boost voltage is completed. (51) and
a peak detection unit (S40) for detecting a peak current driving period (Ta) during which the boost voltage is applied by the peak current control unit;
a boost set value changing unit (S50) that changes the boost set value such that the longer the peak current drive period detected by the peak detector, the higher the boost set value;
a voltage monitor (23) that detects the voltage on the high potential side of the fuel injection valve,
The peak detector is a fuel injection control device that detects the peak current driving period based on the change in voltage detected by the voltage monitor .

ピーク電流駆動期間が長いということは、燃料噴射弁に流れる電流（駆動電流）がピーク電流設定値まで上昇する速度が遅く、開弁開始時期が遅くなっていることを意味する。そして、上記燃料噴射制御装置は、ピーク電流駆動期間を検出し、検出したピーク電流駆動期間が長いほど、昇圧設定値を高くするように変更する。したがって、駆動電流の上昇速度が遅く、開弁開始時期が遅い状態になると、今後の燃料噴射では、昇圧設定値は高い値に変更される。その結果、駆動電流の上昇速度が速くなるように変更され、遅くなっていた開弁開始時期が是正される。したがって、上述の如く昇圧設定値を変更することで、開弁開始時期のばらつきを抑制できる。 A long peak current drive period means that the speed at which the current (drive current) flowing through the fuel injection valve rises to the peak current set value is slow, and the valve opening start timing is delayed. Then, the fuel injection control device detects the peak current drive period, and changes the boost set value to be higher as the detected peak current drive period is longer. Therefore, when the rising speed of the drive current is slow and the valve opening start timing is delayed, the boost set value is changed to a higher value in the future fuel injection. As a result, the speed of increase of the drive current is changed to be faster, and the retarded valve opening start timing is corrected. Therefore, by changing the boost set value as described above, it is possible to suppress variations in the valve opening start timing.

以上により、上記燃料噴射制御装置によれば、開弁開始時期のばらつきを抑制でき、その結果、噴射量のばらつきも抑制される。それでいて、燃料噴射弁への通電時間の変更を必要としないので、噴射間インターバル短縮の妨げになることを抑制できる。 As described above, according to the fuel injection control device described above, it is possible to suppress variations in the valve opening start timing, and as a result, variations in the injection amount are also suppressed. In addition, since it is not necessary to change the energization time of the fuel injection valve, it is possible to prevent the inter-injection interval shortening from being hindered.

なお、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 It should be noted that the reference numbers in parentheses above merely indicate an example of correspondence with specific configurations in the embodiments described later, and do not limit the technical scope in any way.

第１実施形態に係る燃料噴射制御装置、およびその装置の制御対象となる燃料噴射弁を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a fuel injection control device according to a first embodiment and fuel injection valves to be controlled by the device; FIG. 第１実施形態において、燃料噴射弁の電磁コイルに流れる電流と、電磁コイルの高電位側端子の電圧と、電磁コイルへの通電に伴い生じる磁気吸引力の変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing changes in the current flowing through the electromagnetic coil of the fuel injection valve, the voltage at the high-potential-side terminal of the electromagnetic coil, and the magnetic attractive force caused by energization of the electromagnetic coil in the first embodiment; 第１実施形態の比較例において、燃料噴射弁のコイルに流れる電流の変化を示す図。FIG. 5 is a diagram showing changes in current flowing through a coil of a fuel injection valve in a comparative example of the first embodiment; 第１実施形態において、昇圧設定値を変更する処理手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure for changing a boost set value in the first embodiment; FIG.

以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。 A plurality of embodiments of the present disclosure will be described below based on the drawings. Note that redundant description may be omitted by assigning the same reference numerals to corresponding components in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configurations of other embodiments previously described can be applied to other portions of the configuration.

（第１実施形態）
図１に示す燃料噴射弁１は、圧縮自己着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）に搭載されており、内燃機関の燃焼室へ直接燃料を噴射する直噴式である。燃料噴射弁１へ供給される燃料は燃料ポンプにより圧送され、燃料ポンプは内燃機関の回転駆動力により駆動する。内燃機関は複数の気筒を備え、各気筒に燃料噴射弁１が設けられている。 (First embodiment)
A fuel injection valve 1 shown in FIG. 1 is mounted in a compression self-ignition internal combustion engine (diesel engine), and is of a direct injection type that directly injects fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel supplied to the fuel injection valve 1 is pumped by a fuel pump, and the fuel pump is driven by the rotational driving force of the internal combustion engine. The internal combustion engine has a plurality of cylinders, and each cylinder is provided with a fuel injection valve 1 .

燃料噴射弁１は、図示しないボデー、ニードル、制御弁、固定コアおよび可動コアを備えるとともに、電磁コイル１ａを備える。ボデーには、燃料を噴射する噴孔および制御室が形成されている。ニードルは、噴孔に通じる燃料通路を開閉することで、燃料の噴射と噴射停止とを切り替える。制御室には、燃料噴射弁１へ供給された高圧燃料の一部が溜められており、この高圧燃料の圧力（制御圧）がニードルに閉弁側へ付与されている。制御弁は、制御室から燃料を排出する排出通路を開閉する。制御弁を開弁作動させると、制御室の燃料が排出されて制御圧が低下し、ニードルが開弁作動を開始する。 The fuel injection valve 1 includes a body, a needle, a control valve, a fixed core, a movable core (not shown), and an electromagnetic coil 1a. The body is formed with an injection hole for injecting fuel and a control chamber. The needle switches between fuel injection and injection stop by opening and closing a fuel passage leading to the injection hole. A part of the high-pressure fuel supplied to the fuel injection valve 1 is stored in the control chamber, and the pressure (control pressure) of this high-pressure fuel is applied to the needle to the valve closing side. The control valve opens and closes a discharge passage for discharging fuel from the control chamber. When the control valve is opened, the fuel in the control chamber is discharged, the control pressure is lowered, and the needle starts opening the valve.

固定コアおよび可動コアは磁気回路を形成する。電磁コイル１ａへ通電すると磁気回路に磁束が流れ、それにより、可動コアに磁気吸引力が作用して、可動コアが固定コアに吸引されて移動する。制御弁は、可動コアに係合しているため、可動コアの吸引移動とともに開弁作動する。閉弁状態にある制御弁には、図示しない弾性部材による弾性変形力（弾性閉弁力）が作用している。したがって、電磁コイル１ａへの通電開始に伴い磁気吸引力が上昇していき、弾性閉弁力よりも大きくなった時点で、制御弁は開弁作動を開始する。その結果、制御圧が低下してニードルが開弁作動を開始する。電磁コイル１ａへの通電をオフさせると、磁気吸引力が低下して弾性閉弁力よりも小さくなった時点で、制御弁は閉弁作動を開始する。その結果、制御圧が上昇してニードルが閉弁作動を開始する。 The fixed core and movable core form a magnetic circuit. When the electromagnetic coil 1a is energized, a magnetic flux flows through the magnetic circuit, and a magnetic attraction force acts on the movable core, whereby the movable core is attracted to the fixed core and moves. Since the control valve is engaged with the movable core, the valve is opened together with the suction movement of the movable core. An elastic deformation force (elastic closing force) by an elastic member (not shown) acts on the control valve in the closed state. Therefore, the magnetic attraction force increases as the electromagnetic coil 1a starts to be energized, and when it exceeds the elastic valve closing force, the control valve starts to open. As a result, the control pressure drops and the needle starts opening the valve. When the electromagnetic coil 1a is de-energized, the control valve starts to close when the magnetic attraction force decreases and becomes smaller than the elastic valve-closing force. As a result, the control pressure rises and the needle starts closing the valve.

制御装置５は、電磁コイル１ａへの通電状態を制御することで燃料の噴射状態を制御する燃料噴射制御装置に相当する。具体的には、制御装置５は、通電オン時期を制御することで噴射開始時期を制御し、通電オフ時期を制御することで噴射終了時期を制御し、通電期間を制御することで、１回の開弁に伴い噴孔から噴射される燃料の量（燃料噴射量）を制御する。また、燃料噴射弁１および制御装置５は燃料噴射システムを提供する。 The control device 5 corresponds to a fuel injection control device that controls the fuel injection state by controlling the energization state of the electromagnetic coil 1a. Specifically, the control device 5 controls the injection start timing by controlling the energization ON timing, the injection end timing by controlling the energization OFF timing, and the energization period by controlling the energization period. controls the amount of fuel (fuel injection amount) injected from the nozzle hole as the valve is opened. Also, the fuel injection valve 1 and the control device 5 provide a fuel injection system.

制御装置５は、マイクロコンピュータ（マイコン１０）、制御集積回路（制御ＩＣ２０）、昇圧回路、放電回路、定電流回路および気筒スイッチ回路を備える。さらに制御装置５は、これらのマイコン１０、制御ＩＣ２０および各種回路を収容する筐体５ａを備える。筐体５ａには、高電位側端子５ｂおよび低電位側端子５ｃが設けられている。高電位側端子５ｂは、電磁コイル１ａの高電位側と配線で接続され、低電位側端子５ｃは、電磁コイル１ａの低電位側と配線で接続されている。 The control device 5 includes a microcomputer (microcomputer 10), a control integrated circuit (control IC 20), a booster circuit, a discharge circuit, a constant current circuit, and a cylinder switch circuit. Further, the control device 5 includes a housing 5a that accommodates the microcomputer 10, the control IC 20, and various circuits. The housing 5a is provided with a high potential side terminal 5b and a low potential side terminal 5c. The high potential side terminal 5b is connected to the high potential side of the electromagnetic coil 1a by wiring, and the low potential side terminal 5c is connected to the low potential side of the electromagnetic coil 1a by wiring.

本実施形態では、プロセッサ（ＣＰＵ１１）およびメモリ１２はマイコン１０に内蔵されている（図１参照）。メモリ１２に予め記憶されている各種プログラムをＣＰＵ１１が実行することで、電磁コイル１ａへの通電状態を制御（噴射制御）する。 In this embodiment, the processor (CPU 11) and memory 12 are built in the microcomputer 10 (see FIG. 1). The CPU 11 executes various programs pre-stored in the memory 12 to control the energization state of the electromagnetic coil 1a (injection control).

具体的には、マイコン１０は、先ず、内燃機関の運転状態に基づき、燃料噴射量の目標値（目標噴射量）および目標噴射開始時期を算出する。上記運転状態の具体例としてはエンジン負荷およびエンジン回転数ＮＥが挙げられる。次に、目標噴射量に対応する電磁コイル１ａへの通電時間Ｔｑ（図２参照）と、目標噴射開始時期に対応する通電開始時期を算出する。次に、算出した通電時間Ｔｑおよび通電開始時期を指令する噴射指令信号を制御ＩＣ２０へ出力する。なお、目標噴射量に対応する通電時間Ｔｑは、燃料噴射弁１へ供給される燃料の圧力が高いほど短い時間に設定される。 Specifically, the microcomputer 10 first calculates a target value of the fuel injection amount (target injection amount) and a target injection start timing based on the operating state of the internal combustion engine. Specific examples of the operating conditions include the engine load and the engine speed NE. Next, the energization time Tq (see FIG. 2) to the electromagnetic coil 1a corresponding to the target injection amount and the energization start timing corresponding to the target injection start timing are calculated. Next, an injection command signal for instructing the calculated energization time Tq and the energization start timing is output to the control IC 20 . The energization time Tq corresponding to the target injection amount is set shorter as the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 1 is higher.

マイコン１０は、１燃焼サイクル中に同一の燃料噴射弁１から複数回燃料を噴射させる多段噴射を実行するか否かの決定と、多段噴射を実行する場合の噴射回数（段数）の算出を、内燃機関の運転状態に基づき実行する。マイコン１０は、上記多段噴射を実行している時には多段噴射制御部を提供する。 The microcomputer 10 determines whether or not to execute multi-stage injection in which fuel is injected multiple times from the same fuel injection valve 1 during one combustion cycle, and calculates the number of injections (number of stages) when executing multi-stage injection. It is executed based on the operating state of the internal combustion engine. The microcomputer 10 provides a multistage injection control unit when executing the multistage injection.

制御ＩＣ２０は、マイコン１０から出力された噴射指令信号等に基づき、以下に詳述する昇圧回路、放電回路、定電流回路および気筒ＳＷ回路の作動を制御する。制御ＩＣ２０は、車両に搭載されたバッテリの電圧（バッテリ電圧Ｖｂ）から所定の制御電圧を生成する、図示しない制御電圧生成回路を有する。例えば、バッテリ電圧Ｖｂは約１４Ｖであり、制御電圧は約５Ｖである。制御ＩＣ２０は、後述する各種のスイッチング素子のゲート端子に制御電圧を印加することでスイッチング素子をオン作動させる。 The control IC 20 controls operations of a booster circuit, a discharge circuit, a constant current circuit, and a cylinder SW circuit, which will be described in detail below, based on an injection command signal and the like output from the microcomputer 10 . The control IC 20 has a control voltage generation circuit (not shown) that generates a predetermined control voltage from the voltage of a battery mounted on the vehicle (battery voltage Vb). For example, the battery voltage Vb is about 14V and the control voltage is about 5V. The control IC 20 applies a control voltage to the gate terminals of various switching elements described later to turn on the switching elements.

昇圧回路は、バッテリ電圧Ｖｂを昇圧してブースト電圧Ｖｃを生成するための回路であり、昇圧コイル３１、昇圧コンデンサ３２、昇圧スイッチング素子（昇圧ＳＷ３３）およびダイオード３４を有する。放電回路は放電ＳＷ４１を有し、放電ＳＷ４１がオン作動することで、昇圧回路により昇圧されたブースト電圧Ｖｃが電磁コイル１ａの高電位側へ印加される。放電ＳＷ４１をオフさせた状態で昇圧ＳＷ３３をオン作動させると、昇圧コイル３１にエネルギーが蓄積されて、昇圧ＳＷ３３をオフ作動させると、昇圧コイル３１に蓄積されたエネルギーが昇圧コンデンサ３２に蓄電される。昇圧ＳＷ３３がオン作動とオフ作動を繰り返すことにより、オフ作動する毎に昇圧コンデンサ３２の電圧、つまりブースト電圧Ｖｃが上昇していく。このように昇圧されて蓄電された電力の電圧がブースト電圧Ｖｃに相当する。 The booster circuit is a circuit for boosting battery voltage Vb to generate boost voltage Vc, and has booster coil 31 , booster capacitor 32 , booster switching element (boost SW 33 ), and diode 34 . The discharge circuit has a discharge SW41, and when the discharge SW41 is turned on, a boost voltage Vc boosted by the booster circuit is applied to the high potential side of the electromagnetic coil 1a. When the boost SW 33 is turned on with the discharge SW 41 turned off, energy is accumulated in the boost coil 31, and when the boost SW 33 is turned off, the energy accumulated in the boost coil 31 is stored in the boost capacitor 32. . By repeating the ON operation and the OFF operation of the boost SW 33, the voltage of the boost capacitor 32, that is, the boost voltage Vc increases each time the boost SW 33 is turned off. The voltage of the electric power thus boosted and stored corresponds to the boost voltage Vc.

制御ＩＣ２０は、ブースト電圧Ｖｃを検出する回路である昇圧モニタ２１を有する。制御ＩＣ２０は、昇圧モニタ２１で検出されるブースト電圧Ｖｃが所定の値（昇圧設定値）になるまで昇圧ＳＷ３３のオンオフ作動を繰り返すように制御する。このように、ブースト電圧Ｖｃが昇圧設定値に達した時点で、昇圧コンデンサ３２への充電が完了し、昇圧回路は昇圧ＳＷ３３のオンオフ作動による昇圧を終了させる。 The control IC 20 has a boost monitor 21 that is a circuit that detects the boost voltage Vc. The control IC 20 controls so that the boost SW 33 is repeatedly turned on and off until the boost voltage Vc detected by the boost monitor 21 reaches a predetermined value (boost set value). In this way, when the boost voltage Vc reaches the boost set value, the charging of the boost capacitor 32 is completed, and the boost circuit ends boosting by turning on/off the boost SW 33 .

気筒ＳＷ回路は、気筒スイッチング素子（気筒ＳＷ６１）を有する。上述の如く昇圧コンデンサ３２への充電が完了した後、気筒ＳＷ６１および放電ＳＷ４１をオン作動させると、ブースト電圧Ｖｃが電磁コイル１ａの高電位側へ印加され、ブースト電圧Ｖｃによる電流（駆動電流）が電磁コイル１ａに流れる。 The cylinder SW circuit has a cylinder switching element (cylinder SW61). When the cylinder switch 61 and the discharge switch 41 are turned on after the charging of the boosting capacitor 32 is completed as described above, the boost voltage Vc is applied to the high potential side of the electromagnetic coil 1a, and the current (driving current) due to the boost voltage Vc is generated. It flows to the electromagnetic coil 1a.

定電流回路は、定電流スイッチング素子（定電流ＳＷ５１）およびダイオード５２を有する。放電ＳＷ４１をオフ作動させた状態で気筒ＳＷ６１および定電流ＳＷ５１をオン作動させると、バッテリ電圧Ｖｂが電磁コイル１ａの高電位側へ印加され、バッテリ電圧Ｖｂによる駆動電流が電磁コイル１ａに流れる。 The constant current circuit has a constant current switching element (constant current SW51) and a diode 52. When the cylinder switch 61 and the constant current switch 51 are turned on while the discharge switch 41 is turned off, the battery voltage Vb is applied to the high potential side of the electromagnetic coil 1a, and a drive current based on the battery voltage Vb flows through the electromagnetic coil 1a.

制御ＩＣ２０は、先述した昇圧モニタ２１に加えて、電流モニタ２２および電圧モニタ２３を有する。電流モニタ２２は、電磁コイル１ａの低電位側に接続されたシャント抵抗７１による電圧降下量を検出することで、駆動電流を検出する。電圧モニタ２３は、高電位側端子５ｂの電圧（高電位側電圧）を検出する。 The control IC 20 has a current monitor 22 and a voltage monitor 23 in addition to the boost monitor 21 described above. The current monitor 22 detects the drive current by detecting the amount of voltage drop across the shunt resistor 71 connected to the low potential side of the electromagnetic coil 1a. The voltage monitor 23 detects the voltage of the high potential side terminal 5b (high potential side voltage).

昇圧ＳＷ３３、放電ＳＷ４１、定電流ＳＷ５１および気筒ＳＷ６１は、電界効果トランジスタの一種であるＭＯＳＦＥＴであり、これらのオンオフ作動は制御ＩＣ２０により制御される。制御ＩＣ２０は、昇圧モニタ２１、電流モニタ２２および電圧モニタ２３により検出された値と、マイコン１０から出力された先述の噴射指令信号とに基づき、昇圧ＳＷ３３、放電ＳＷ４１、定電流ＳＷ５１および気筒ＳＷ６１の作動を制御（噴射制御）する。 Boost SW 33 , discharge SW 41 , constant current SW 51 and cylinder SW 61 are MOSFETs, which are a kind of field effect transistors, and their ON/OFF operations are controlled by control IC 20 . Based on the values detected by the boost monitor 21, the current monitor 22 and the voltage monitor 23 and the aforementioned injection command signal output from the microcomputer 10, the control IC 20 controls the boost SW 33, the discharge SW 41, the constant current SW 51 and the cylinder SW 61. Control the operation (injection control).

以下、このような噴射制御による駆動電流等の時間変化について、図２を用いて説明する。図２の上段は、電磁コイル１ａへの通電時間Ｔｑにおける駆動電流の変化、つまり電流モニタ２２により検出される駆動電流の変化を示す。図２の中段は、通電時間Ｔｑにおける高電位側端子５ｂの電圧の変化、つまり電圧モニタ２３により検出される高電位側電圧の変化を示す。図２の下段は、可動コアに作用する磁気吸引力の変化を示す。 Hereinafter, changes in the drive current and the like due to such injection control will be described with reference to FIG. 2 . The upper part of FIG. 2 shows changes in the drive current, that is, changes in the drive current detected by the current monitor 22 during the energization time Tq of the electromagnetic coil 1a. The middle part of FIG. 2 shows changes in the voltage of the high potential side terminal 5b during the energization time Tq, that is, changes in the high potential side voltage detected by the voltage monitor 23 . The lower part of FIG. 2 shows changes in the magnetic attractive force acting on the movable core.

制御ＩＣ２０は、噴射指令信号が入力されることに先立ち、バッテリ電圧Ｖｂを昇圧設定値まで昇圧させることを完了させて、昇圧コンデンサ３２への充電を完了させておく。その後、噴射指令信号が制御ＩＣ２０へ入力されると、制御ＩＣ２０は、放電ＳＷ４１をオン作動させて、昇圧コンデンサ３２から電磁コイル１ａへの放電を開始させる。つまり、電磁コイル１ａへの通電開始時にはブースト電圧Ｖｃを電磁コイル１ａに印加させて（図２中段参照）、駆動電流を急上昇させる（図２上段参照）。 The control IC 20 completes boosting the battery voltage Vb to the boost set value and completes charging of the boost capacitor 32 before the injection command signal is input. Thereafter, when an injection command signal is input to the control IC 20, the control IC 20 turns on the discharge SW 41 to start discharging from the boosting capacitor 32 to the electromagnetic coil 1a. That is, at the start of energization of the electromagnetic coil 1a, the boost voltage Vc is applied to the electromagnetic coil 1a (see the middle part of FIG. 2) to rapidly increase the driving current (see the upper part of FIG. 2).

その後、制御ＩＣ２０は、電流モニタ２２により検出された駆動電流の値がピーク電流設定値Ｉｔｈに達するまでブースト電圧Ｖｃによる通電を継続させ、ピーク電流設定値Ｉｔｈに達したことを検知すると、ブースト電圧Ｖｃによる通電を停止させる。ピーク電流設定値Ｉｔｈは予め設定された固定値である。ブースト電圧Ｖｃの通電開始から通電停止までの期間、つまり通電時間Ｔｑの開始から駆動電流がピーク電流設定値Ｉｔｈに達するまでの期間は、ピーク電流駆動期間Ｔａに相当する。 After that, the control IC 20 continues the energization with the boost voltage Vc until the value of the drive current detected by the current monitor 22 reaches the peak current set value Ith. The energization by Vc is stopped. The peak current set value Ith is a preset fixed value. A period from the start of energization of the boost voltage Vc to the stop of energization, that is, the period from the start of the energization time Tq until the drive current reaches the peak current set value Ith corresponds to the peak current drive period Ta.

その後、制御ＩＣ２０は、電流モニタ２２により検出された駆動電流の値が第１定電流Ｉａになるよう、定電流ＳＷ５１をオンオフ作動させて、駆動電流をデューティ制御する。具体的には、駆動電流が閾値Ｉ２にまで下降したら定電流ＳＷ５１をオン作動させ、閾値Ｉ１にまで上昇したら定電流ＳＷ５１をオフ作動させる。両閾値Ｉ１、Ｉ２の平均値が第１定電流Ｉａとなるように両閾値Ｉ１、Ｉ２は設定されている。 After that, the control IC 20 turns on and off the constant current SW 51 so that the value of the drive current detected by the current monitor 22 becomes the first constant current Ia, and duty-controls the drive current. Specifically, when the drive current drops to the threshold I2, the constant current SW51 is turned on, and when it rises to the threshold I1, the constant current SW51 is turned off. Both thresholds I1 and I2 are set so that the average value of both thresholds I1 and I2 becomes the first constant current Ia.

その後、制御ＩＣ２０は、電流モニタ２２により検出された駆動電流の値が第２定電流Ｉｂになるよう、定電流ＳＷ５１をオンオフ作動させて、駆動電流をデューティ制御する。具体的には、駆動電流が閾値Ｉ４にまで下降したら定電流ＳＷ５１をオン作動させ、閾値Ｉ３にまで上昇したら定電流ＳＷ５１をオフ作動させる。両閾値Ｉ３、Ｉ４の平均値が第２定電流Ｉｂとなるように両閾値Ｉ３、Ｉ４は設定されており、第２定電流Ｉｂは第１定電流Ｉａより小さい値に設定されている。 After that, the control IC 20 turns on and off the constant current SW 51 so that the value of the drive current detected by the current monitor 22 becomes the second constant current Ib, and duty-controls the drive current. Specifically, the constant current SW51 is turned on when the drive current drops to the threshold value I4, and turned off when the drive current rises to the threshold value I3. Both thresholds I3 and I4 are set so that the average value of both thresholds I3 and I4 is the second constant current Ib, and the second constant current Ib is set to a value smaller than the first constant current Ia.

その後、制御ＩＣ２０は、電磁コイル１ａへの通電開始から通電時間Ｔｑが経過した時点で、定電流ＳＷ５１および気筒ＳＷ６１をオフ作動させて、電磁コイル１ａへの通電を終了させる。ブースト電圧Ｖｃの通電停止からバッテリ電圧Ｖｂの通電停止までの期間、つまり通電時間Ｔｑのうちピーク電流駆動期間Ｔａ以降の期間は、定電流駆動期間Ｔｂに相当する。定電流駆動期間Ｔｂのうち、第１定電流Ｉａで制御されている期間は、ピーク電流駆動期間Ｔａの終了時点から、予め設定された所定時間が経過した時点で終了させている。 After that, the control IC 20 turns off the constant current SW51 and the cylinder SW61 when the energization time Tq has elapsed since the start of energization of the electromagnetic coil 1a, and terminates the energization of the electromagnetic coil 1a. A period from when the boost voltage Vc is stopped to when the battery voltage Vb is stopped, that is, the period after the peak current drive period Ta in the energization time Tq corresponds to the constant current drive period Tb. The period controlled by the first constant current Ia in the constant current drive period Tb is terminated when a preset predetermined time has elapsed from the end of the peak current drive period Ta.

図２の下段に示すように、電磁コイル１ａへの通電開始とともに磁気吸引力は上昇する。磁気吸引力は、ピーク電流駆動期間Ｔａから定電流駆動期間Ｔｂにかけて上昇していき、定電流駆動期間Ｔｂ中に一定の値に飽和する。磁気吸引力が上昇する速度は、ピーク電流駆動期間Ｔａに最大となり、ピーク電流駆動期間Ｔａから定電流駆動期間Ｔｂに切り替わると徐々に低下していく。 As shown in the lower part of FIG. 2, the magnetic attractive force increases with the start of energization of the electromagnetic coil 1a. The magnetic attractive force increases from the peak current drive period Ta to the constant current drive period Tb, and saturates at a constant value during the constant current drive period Tb. The rate at which the magnetic attractive force rises is maximized during the peak current drive period Ta, and gradually decreases when the peak current drive period Ta is switched to the constant current drive period Tb.

燃料噴射弁１の制御弁が開弁するのに要する力を必要開弁力Ｎｔｈと呼ぶ。磁気吸引力が必要開弁力Ｎｔｈに達した時点（開弁開始時期ｔｏ）で制御弁が開弁を開始して燃料の噴射が開始される。つまり、通電開始から開弁遅れ時間Ｔｄが経過した時点が開弁開始時期ｔｏとなる。図２の例では、開弁開始時期ｔｏは、駆動電流がピーク電流設定値Ｉｔｈに達した時期とほぼ同時期となっている。 A force required to open the control valve of the fuel injection valve 1 is called a required valve opening force Nth. When the magnetic attraction force reaches the required valve opening force Nth (valve opening start timing to), the control valve starts to open and fuel injection starts. That is, the valve-opening start timing to is when the valve-opening delay time Td has elapsed from the start of energization. In the example of FIG. 2, the valve opening start time to is substantially the same as the time when the drive current reaches the peak current set value Ith.

要するに、放電ＳＷ４１は、噴射指令信号に基づきオン作動することで、ブースト電圧Ｖｃを電磁コイル１ａへ印加開始させて制御弁の開弁作動を開始させる。その後、放電ＳＷ４１は、駆動電流がピーク電流設定値Ｉｔｈにまで上昇したことに伴いオフ作動することで、ブースト電圧Ｖｃの印加を終了させる。このように機能する放電ＳＷ４１は、ブースト電圧Ｖｃの印加開始と終了を制御することで、ピーク電流駆動期間Ｔａを制御する「ピーク電流制御部」に相当する。 In short, the discharge SW 41 is turned on based on the injection command signal to start applying the boost voltage Vc to the electromagnetic coil 1a and start opening the control valve. After that, the discharge SW 41 is turned off as the drive current rises to the peak current set value Ith, thereby ending the application of the boost voltage Vc. The discharge SW 41 that functions in this way corresponds to a "peak current control section" that controls the peak current drive period Ta by controlling the start and end of application of the boost voltage Vc.

定電流ＳＷ５１は、ブースト電圧Ｖｃの印加終了の後、バッテリ電圧Ｖｂによる駆動電流を所定の定電流、つまり第１定電流Ｉａおよび第２定電流Ｉｂに維持させるようにオンオフ作動を繰り返すことで、制御弁の開弁状態を維持させる。このように機能する定電流ＳＷ５１は、ブースト電圧Ｖｃの印加終了後に定電流を維持させるように駆動電流を制御する「定電流制御部」に相当する。 After the application of the boost voltage Vc is completed, the constant current switch 51 repeats the on/off operation so that the driving current based on the battery voltage Vb is maintained at a predetermined constant current, that is, the first constant current Ia and the second constant current Ib. To keep the control valve open. The constant current SW51 that functions in this manner corresponds to a "constant current control unit" that controls the driving current so as to maintain the constant current after the application of the boost voltage Vc is completed.

ここで、制御ＩＣ２０は、以下に説明するピーク検出部および昇圧設定値変更部を有する。ピーク検出部は、後述する図４のステップＳ４０の処理を実行している時の制御ＩＣ２０に相当し、昇圧設定値変更部は、ステップＳ５０の処理を実行している時の制御ＩＣ２０に相当する。 Here, the control IC 20 has a peak detection section and a boost set value change section which will be described below. The peak detection section corresponds to the control IC 20 when executing the process of step S40 in FIG. .

ピーク検出部は、先述した電圧モニタ２３により検出された高電位側電圧の変化に基づき、ピーク電流駆動期間Ｔａを検出する。具体的には、ピーク検出部は、電圧モニタ２３により検出された高電位側電圧が所定電圧Ｖｔｈ以上であるか否かを判定し、所定電圧Ｖｔｈ以上であると判定されている期間をピーク電流駆動期間Ｔａとして検出する。 The peak detector detects the peak current drive period Ta based on the change in the high potential side voltage detected by the voltage monitor 23 described above. Specifically, the peak detection unit determines whether or not the high potential side voltage detected by the voltage monitor 23 is equal to or higher than the predetermined voltage Vth, and detects the peak current during the period during which the voltage is determined to be equal to or higher than the predetermined voltage Vth. It is detected as the driving period Ta.

所定電圧Ｖｔｈは、図２の中段に示すように、ブースト電圧Ｖｃよりも小さい値、かつ、バッテリ電圧Ｖｂよりも大きい値に設定されている。これにより、ピーク電流駆動期間Ｔａの開始時点では、検出される高電位側電圧が所定電圧Ｖｔｈ未満（ゼロ）との判定結果から、所定電圧Ｖｔｈ以上（ブースト電圧Ｖｃ）との判定結果に変化する。また、ピーク電流駆動期間Ｔａの終了時点では、検出される高電位側電圧が所定電圧Ｖｔｈ以上（ブースト電圧Ｖｃ）との判定結果から、所定電圧Ｖｔｈ未満（バッテリ電圧Ｖｂ）との判定結果に変化する。 The predetermined voltage Vth is set to a value lower than the boost voltage Vc and higher than the battery voltage Vb, as shown in the middle part of FIG. As a result, at the start of the peak current drive period Ta, the detected high-potential voltage changes from being less than the predetermined voltage Vth (zero) to being equal to or higher than the predetermined voltage Vth (boosted voltage Vc). . Also, at the end of the peak current drive period Ta, the detected high-potential side voltage changes from being determined to be equal to or higher than the predetermined voltage Vth (boost voltage Vc) to being determined to be less than the predetermined voltage Vth (battery voltage Vb). do.

先述した通り、制御ＩＣ２０は、昇圧モニタ２１で検出されるブースト電圧Ｖｃが所定の値（昇圧設定値）になるまで昇圧ＳＷ３３のオンオフ作動を繰り返すように制御する。この昇圧設定値は、昇圧設定値変更部により変更される。具体的には、昇圧設定値変更部は、ピーク検出部により検出されたピーク電流駆動期間Ｔａが長いほど、昇圧設定値を高くするように変更する。以下、このように昇圧設定値を変更することによる技術的意義について説明する。 As described above, the control IC 20 controls the boost SW 33 to repeatedly turn on and off until the boost voltage Vc detected by the boost monitor 21 reaches a predetermined value (boost set value). The boost set value is changed by the boost set value changer. Specifically, the boost set value changing unit changes the boost set value so that the longer the peak current drive period Ta detected by the peak detector is, the higher the boost set value is. The technical significance of changing the boost set value in this way will be described below.

本実施形態に反して昇圧設定値を変更させない場合には、図２の上段中の点線に示すように、ピーク電流駆動期間Ｔａにおける駆動電流の上昇速度は、温度環境に応じてばらつく。そうすると、図２の下段中の点線に示すように、磁気吸引力の上昇速度がばらつくので、磁気吸引力が必要開弁力Ｎｔｈに達する時期がばらつく。つまり、開弁開始時期ｔｏがばらつくことになる。例えば、駆動電流の上昇速度が遅くなると、磁気吸引力の上昇速度が遅くなり、開弁開始時期ｔｏが遅くなる。 Contrary to the present embodiment, when the boost set value is not changed, as indicated by the dotted line in the upper part of FIG. 2, the rate of increase in drive current during the peak current drive period Ta varies depending on the temperature environment. Then, as indicated by the dotted line in the lower part of FIG. 2, the rate of increase of the magnetic attraction force varies, so the timing at which the magnetic attraction force reaches the required valve opening force Nth varies. That is, the valve opening start timing to varies. For example, when the drive current increases at a slower rate, the magnetic attraction force increases at a slower rate, and the valve opening start timing to is delayed.

そして、要求噴射量に応じて設定される通電時間Ｔｑは、環境温度に拘らず設定される。そのため、図３の中段に示すように、低温環境であることに起因して駆動電流の上昇速度が速くなり、その結果ピーク電流駆動期間Ｔａが短くなると、その短くなった分だけ定電流駆動期間Ｔｂが長くなる。したがって、同じ通電時間Ｔｑであっても実際の開弁期間が長くなるので、要求噴射量に対する実際の噴射量が多くなる。また、図３の下段に示すように、高温環境であることに起因して駆動電流の上昇速度が遅くなり、その結果ピーク電流駆動期間Ｔａが長くなると、その長くなった分だけ定電流駆動期間Ｔｂが短くなる。したがって、同じ通電時間Ｔｑであっても実際の開弁期間が短くなるので、要求噴射量に対する実際の噴射量が少なくなる。 The energization time Tq, which is set according to the required injection amount, is set regardless of the environmental temperature. Therefore, as shown in the middle part of FIG. 3, the rate of increase in the drive current is increased due to the low temperature environment, and as a result, the peak current drive period Ta is shortened. Tb becomes long. Therefore, even if the energization time Tq is the same, the actual valve opening period becomes longer, so the actual injection amount with respect to the required injection amount increases. In addition, as shown in the lower part of FIG. 3, the increase speed of the drive current is slowed down due to the high temperature environment, and as a result, the peak current drive period Ta becomes longer. Tb is shortened. Therefore, even if the energization time Tq is the same, the actual valve opening period is shortened, so the actual injection amount is smaller than the required injection amount.

なお、上記温度環境の具体例として、内燃機関の温度上昇に伴い燃料噴射弁１の温度が上昇して、燃料噴射弁１に搭載されている電磁コイル１ａ等の電気抵抗が高くなることが挙げられる。また、制御装置５が備える電子部品の発熱に伴い、筐体５ａ内において、駆動電流が流れる部分の電気抵抗が高くなることが挙げられる。燃料噴射弁１の温度と筐体５ａ内の温度とは異なり、これら各々の温度が駆動電流の上昇速度に影響を与えている。そして、これらに例示されるように高温環境で電気抵抗が高くなると、駆動電流の上昇速度が遅くなる。一方、低温環境で電気抵抗が低くなると、駆動電流の上昇速度が速くなる。そして、駆動電流の上昇速度が遅いということはピーク電流駆動期間Ｔａが長いことを意味する。 As a specific example of the temperature environment, the temperature of the fuel injection valve 1 rises as the temperature of the internal combustion engine rises, and the electrical resistance of the electromagnetic coil 1a and the like mounted on the fuel injection valve 1 increases. be done. In addition, as the electronic components included in the control device 5 heat up, the electric resistance of the portion through which the drive current flows increases in the housing 5a. Unlike the temperature of the fuel injection valve 1 and the temperature inside the housing 5a, each of these temperatures affects the rate of increase of the drive current. As illustrated in these examples, when the electrical resistance increases in a high-temperature environment, the driving current increases at a slower rate. On the other hand, when the electrical resistance is low in a low-temperature environment, the driving current rises at a faster rate. A slow increase in drive current means that the peak current drive period Ta is long.

これに対し本実施形態では、上述したピーク検出部および昇圧設定値変更部は、ピーク電流駆動期間Ｔａが長いほど昇圧設定値を高い値に変更する。つまり、今回の噴射で検出されたピーク電流駆動期間Ｔａが長いほど、次回の噴射に用いるブースト電圧Ｖｃを高くする。そのため、次回の噴射に係る駆動電流の上昇速度は、所望の上昇速度に近づくように是正される。よって、図２の点線に示す如く駆動電流の上昇速度が温度環境に応じてばらつくことが抑制され、磁気吸引力が必要開弁力Ｎｔｈに達する時期がばらつくことも抑制される。つまり、開弁開始時期ｔｏがばらつくことが抑制される。 In contrast, in the present embodiment, the above-described peak detection section and boost set value changing section change the boost set value to a higher value as the peak current drive period Ta becomes longer. That is, the longer the peak current drive period Ta detected in the current injection, the higher the boost voltage Vc used in the next injection. Therefore, the rate of increase of the drive current for the next injection is corrected so as to approach the desired rate of increase. Therefore, as shown by the dotted line in FIG. 2, the speed of increase of the drive current is suppressed from varying depending on the temperature environment, and the timing at which the magnetic attractive force reaches the required valve opening force Nth is also suppressed from varying. That is, variation in the valve opening start timing to is suppressed.

図４に示す、昇圧設定値を変更する処理は、制御ＩＣ２０により所定周期で繰り返し実行されるものであり、制御装置５へ電源投入されている期間に常時実行される。先ず、図４のステップＳ１０では、制御装置５への電源投入がオフからオンに切り替わったか否かを判定する。 The process of changing the boost set value shown in FIG. 4 is repeatedly executed by the control IC 20 at a predetermined cycle, and is always executed while the control device 5 is powered on. First, at step S10 in FIG. 4, it is determined whether or not the power supply to the control device 5 has been switched from off to on.

電源投入がオフからオンに切り替わったと判定された場合、続くステップＳ２０において、前回のステップＳ５０による設定変更処理で変更された昇圧設定値を、初期値にリセットする。このようにステップＳ２０でのリセット処理を実行している時の制御ＩＣ２０は、電磁コイル１ａへの通電が可能となるように制御装置５へ電源投入した時点で昇圧設定値をリセットさせておく「リセット部」に相当する。電源投入がオンに切り替わったと判定されていない場合には、上記リセットを実行することなく、次のステップＳ３０の処理に進む。 If it is determined that the power supply has been switched from off to on, in subsequent step S20, the boost set value changed in the previous setting change process in step S50 is reset to the initial value. In this way, the control IC 20 when executing the reset process in step S20 resets the boost set value when the control device 5 is powered on so that the electromagnetic coil 1a can be energized. It corresponds to the "reset part". If it is not determined that the power has been turned on, the process proceeds to the next step S30 without executing the reset.

ステップＳ３０では、放電ＳＷ４１がオフからオンに切り替わったか否かを判定する。放電ＳＷ４１がオフからオンに切り替わったと判定された場合、続くステップＳ４０（ピーク検出部）において、電圧モニタ２３により検出された高電位側電圧の変化と所定電圧Ｖｔｈとの比較に基づき、先述したようにピーク電流駆動期間Ｔａを検出する。 In step S30, it is determined whether or not the discharge SW 41 has been switched from off to on. If it is determined that the discharge SW 41 has been switched from OFF to ON, then in the subsequent step S40 (peak detector), based on the comparison between the change in the high-potential side voltage detected by the voltage monitor 23 and the predetermined voltage Vth, the above-described , the peak current driving period Ta is detected.

続くステップＳ５０（昇圧設定値変更部）では、ステップＳ４０で検出されたピーク電流駆動期間Ｔａが長いほど昇圧設定値を高い値に変更し、ピーク電流駆動期間Ｔａが短いほど昇圧設定値を低い値に変更する。詳細には、以下に説明するステップＳ５１、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５４の処理により昇圧設定値は変更される。 In the subsequent step S50 (boost set value changing unit), the longer the peak current drive period Ta detected in step S40, the higher the boost set value is changed, and the shorter the peak current drive period Ta, the lower the boost set value. change to Specifically, the step-up set value is changed by the processing of steps S51, S52, S53, and S54 described below.

先ず、ステップＳ５１では、ステップＳ４０で検出されたピーク電流駆動期間Ｔａが、予め設定された所定範囲内であるか否かを判定する。ピーク電流駆動期間Ｔａが所定範囲内であると判定された場合、昇圧設定値を変更させることなくステップＳ５０の処理を終了させる。ピーク電流駆動期間Ｔａが所定範囲内でないと判定され、かつ、続くステップＳ５２にてピーク電流駆動期間Ｔａが所定範囲より長いと肯定判定された場合、続くステップＳ５３において、予め設定された所定量だけ昇圧設定値を上げる。一方、ステップＳ５２にてピーク電流駆動期間Ｔａが所定範囲より長くない（短い）と否定判定された場合、続くステップＳ５４において、予め設定された所定量だけ昇圧設定値を下げる。なお、ステップＳ５３での所定量とステップＳ５４での所定量は同じ大きさに設定されている。 First, in step S51, it is determined whether or not the peak current driving period Ta detected in step S40 is within a preset range. If it is determined that the peak current drive period Ta is within the predetermined range, the process of step S50 is ended without changing the boost set value. If it is determined that the peak current drive period Ta is not within the predetermined range and if an affirmative determination is made that the peak current drive period Ta is longer than the predetermined range in subsequent step S52, then in subsequent step S53, only a predetermined amount is set in advance. Increase boost setting. On the other hand, if a negative determination is made in step S52 that the peak current drive period Ta is not longer (shorter) than the predetermined range, then in subsequent step S54, the boost set value is decreased by a predetermined amount. The predetermined amount in step S53 and the predetermined amount in step S54 are set to the same size.

要するに、今回検出されたピーク電流駆動期間Ｔａが前回の検出結果に対して変化していたとしても、そのピーク電流駆動期間Ｔａの値が所定範囲内であれば、昇圧設定値を変更させない。つまり、ステップＳ５０による昇圧設定値変更部は、ステップＳ４０にて今回検出されたピーク電流駆動期間Ｔａが所定範囲を超えたことを条件として、昇圧設定値を変更する。 In short, even if the peak current drive period Ta detected this time has changed from the previous detection result, the boost set value is not changed if the value of the peak current drive period Ta is within a predetermined range. That is, the boost set value changing unit in step S50 changes the boost set value on the condition that the peak current driving period Ta detected this time in step S40 exceeds a predetermined range.

以上に説明した通り、本実施形態に係る制御装置５は、放電ＳＷ４１によるピーク電流制御部と、定電流ＳＷ５１による定電流制御部と、制御ＩＣ２０によるピーク検出部および昇圧設定値変更部と、を備える。昇圧設定値変更部は、ピーク検出部により検出されたピーク電流駆動期間Ｔａが長いほど、ブースト電圧Ｖｃの設定値（昇圧設定値）を高くするように変更する。 As described above, the control device 5 according to the present embodiment includes a peak current control section by the discharge SW 41, a constant current control section by the constant current SW 51, and a peak detection section and boost set value change section by the control IC 20. Prepare. The boost set value changing unit changes the set value (boost set value) of the boost voltage Vc to be higher as the peak current drive period Ta detected by the peak detector is longer.

ピーク電流駆動期間Ｔａが長いということは、駆動電流がピーク電流設定値Ｉｔｈまで上昇する速度が遅く、開弁開始時期ｔｏが遅くなっていることを意味する。したがって、ピーク電流駆動期間Ｔａを検出すれば、実際の開弁開始時期ｔｏや開弁期間（噴射量）を検出することなく、これら開弁開始時期ｔｏや噴射量と相関の高い物理量を取得できると言える。また、環境温度に応じてブースト電圧Ｖｃの値を調整することで、環境温度に起因して駆動電流の上昇速度が変化することによる開弁開始時期ｔｏや噴射量のばらつきを抑制できる。 A long peak current drive period Ta means that the speed at which the drive current rises to the peak current set value Ith is slow, and the valve opening start timing to is delayed. Therefore, if the peak current drive period Ta is detected, it is possible to acquire physical quantities highly correlated with the valve opening start timing to and the injection amount without detecting the actual valve opening start timing to and the valve opening period (injection amount). I can say. Further, by adjusting the value of the boost voltage Vc according to the environmental temperature, it is possible to suppress variations in the valve opening start timing to and the injection amount due to changes in the rate of increase in the drive current due to the environmental temperature.

これらの点を鑑み、本実施形態では、ピーク電流駆動期間Ｔａを検出し、その検出結果に応じてブースト電圧Ｖｃの設定値（昇圧設定値）を変更するので、環境温度に応じて駆動電流の上昇速度が変化することを抑制できる。よって、環境温度に起因して開弁開始時期ｔｏや噴射量がばらつくことを抑制できる。それでいて、環境温度に応じて通電時間Ｔｑを変更させることを必要としないので、多段噴射する場合の噴射間インターバル短縮を妨げないようにしつつ、噴射量および噴射開始時期のばらつきを抑制できる。 In view of these points, in the present embodiment, the peak current drive period Ta is detected, and the set value (boosted set value) of the boost voltage Vc is changed according to the detection result. It is possible to suppress the change in the rising speed. Therefore, it is possible to suppress variations in the valve opening start timing to and the injection amount due to the environmental temperature. At the same time, since it is not necessary to change the energization time Tq according to the environmental temperature, variations in injection amount and injection start timing can be suppressed while shortening the inter-injection interval in the case of multi-stage injection.

さらに本実施形態では、電磁コイル１ａの高電位側の端子電圧を検出する電圧モニタ２３を備え、ピーク検出部は、電圧モニタ２３により検出された電圧の変化に基づきピーク電流駆動期間Ｔａを検出する。そのため、以下に説明する第１および第２の手法でピーク電流駆動期間Ｔａを推定する場合には推定誤差が大きくなるのに対し、本実施形態によれば、ピーク電流駆動期間Ｔａを高精度で検出できる。 Further, in this embodiment, a voltage monitor 23 for detecting the terminal voltage on the high potential side of the electromagnetic coil 1a is provided, and the peak detector detects the peak current driving period Ta based on the change in the voltage detected by the voltage monitor 23. . Therefore, when estimating the peak current drive period Ta using the first and second methods described below, the estimation error increases. detectable.

上記第１の手法では、制御ＩＣ２０が放電ＳＷ４１のオンオフ作動を指令したタイミングに基づき、ピーク電流駆動期間Ｔａを推定する。しかしながら、例えば放電ＳＷ４１のゲート電圧に対するオンオフ作動の応答遅れ等、各種の応答遅れが存在することに起因して、ピーク電流駆動期間Ｔａの推定誤差が生じる。 In the first method, the peak current drive period Ta is estimated based on the timing at which the control IC 20 commands the ON/OFF operation of the discharge SW 41 . However, an error in estimating the peak current driving period Ta occurs due to various response delays, such as response delays in ON/OFF operation with respect to the gate voltage of the discharge SW 41, for example.

上記第２の手法では、電流モニタ２２により検出された駆動電流がピーク電流設定値Ｉｔｈに達したことを検出したタイミングに基づき、ピーク電流駆動期間Ｔａを推定する。しかしながら、例えば駆動電流がピーク電流設定値Ｉｔｈに達したことを検出してから、実際に放電ＳＷ４１がオフ作動するまでの応答遅れ等、各種の応答遅れが存在することに起因して、ピーク電流駆動期間Ｔａの推定誤差が生じる。 In the second method, the peak current drive period Ta is estimated based on the timing at which the drive current detected by the current monitor 22 reaches the peak current set value Ith. However, due to the presence of various response delays, such as a response delay from when the drive current reaches the peak current set value Ith to when the discharge SW 41 actually turns off, the peak current An estimation error of the driving period Ta occurs.

さらに本実施形態では、昇圧設定値変更部は、ピーク検出部により検出されたピーク電流駆動期間Ｔａが所定範囲を超えたことを条件として昇圧設定値を変更する。ここで、本実施形態に反して、所定範囲を超えていない場合であっても、ピーク電流駆動期間Ｔａが検出される都度に昇圧設定値を変更する場合、制御ＩＣ２０の演算処理負荷が大きくなる。その結果、制御ＩＣ２０での消費電力や発熱が大きくなる。これに対し本実施形態では、所定範囲を超えたことを条件として昇圧設定値を変更するので、制御ＩＣ２０の演算処理負荷を抑制でき、消費電力や発熱を抑制できる。 Further, in the present embodiment, the boost set value changing unit changes the boost set value on condition that the peak current drive period Ta detected by the peak detector exceeds a predetermined range. Here, contrary to the present embodiment, if the boost set value is changed each time the peak current drive period Ta is detected even if the predetermined range is not exceeded, the arithmetic processing load of the control IC 20 increases. . As a result, power consumption and heat generation in the control IC 20 increase. On the other hand, in the present embodiment, the boost set value is changed on the condition that the predetermined range is exceeded, so the arithmetic processing load of the control IC 20 can be suppressed, and power consumption and heat generation can be suppressed.

さらに本実施形態では、電磁コイル１ａへの通電が可能となるように制御装置５に電源投入した時点で昇圧設定値をリセットさせておくリセット部を備える。電源投入時点での温度環境は、前回の昇圧設定値を変更させた時の温度環境よりも低温になっている蓋然性が高い。そのため、上記リセット部を備える本実施形態によれば、電源投入時点において、実際の温度環境に適さない昇圧設定値でブースト電圧を生成してしまうことを抑制できる。 Further, in this embodiment, a reset unit is provided for resetting the boost set value when the control device 5 is powered on so that the electromagnetic coil 1a can be energized. There is a high probability that the temperature environment when the power is turned on is lower than the temperature environment when the boost set value was changed last time. Therefore, according to the present embodiment including the reset section, it is possible to prevent the boost voltage from being generated with a boost set value that is not suitable for the actual temperature environment at the time of power-on.

（他の実施形態）
上述した実施形態について、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 (Other embodiments)
The above-described embodiment can be modified in various ways as exemplified below. Not only the combination of the parts that are specifically stated that the combination is possible in each embodiment, but also the partial combination of the embodiments even if it is not specified unless there is a particular problem with the combination. is also possible.

上記第１実施形態に係る制御装置５は、電源投入時点で昇圧設定値をリセットさせておくリセット部を備えているが、そのリセット部を廃止してもよい。或いは、前回の電源オフから今回の電源投入時点までのインターバルが所定時間未満であれば、温度環境がそれほど変化していないとみなしてリセットを禁止し、所定時間以上である場合にリセットを実行させてもよい。 The control device 5 according to the first embodiment has a reset unit for resetting the boost set value when the power is turned on, but the reset unit may be eliminated. Alternatively, if the interval from the previous power-off to the current power-on is less than a predetermined time, it is assumed that the temperature environment has not changed much, and reset is prohibited, and if the time is longer than the predetermined time, the reset is executed. may

上記第１実施形態では、ピーク電流設定値Ｉｔｈを固定して設定しているが、バッテリ電圧Ｖｂや昇圧設定値、ピーク電流駆動期間Ｔａ等に応じてピーク電流設定値Ｉｔｈを可変設定してもよい。 In the above first embodiment, the peak current set value Ith is fixed and set. good.

上記第１実施形態では、電磁コイル１ａの高電位側の端子電圧を検出する電圧モニタ２３を備え、ピーク検出部は、電圧モニタ２３により検出された電圧の変化に基づきピーク電流駆動期間Ｔａを検出する。これに対し、ピーク検出部は以下のようにピーク電流駆動期間Ｔａを推定し、その推定結果を検出値としてもよい。すなわち、制御ＩＣ２０が放電ＳＷ４１のオン作動を指令している期間を、ピーク電流駆動期間Ｔａとして検出してもよい。或いは、電流モニタ２２により検出された駆動電流がピーク電流設定値Ｉｔｈに達したことを検出したタイミングに基づき、ピーク電流駆動期間Ｔａを推定してもよい。 In the above-described first embodiment, the voltage monitor 23 for detecting the terminal voltage on the high potential side of the electromagnetic coil 1a is provided, and the peak detector detects the peak current driving period Ta based on the change in the voltage detected by the voltage monitor 23. do. On the other hand, the peak detector may estimate the peak current driving period Ta as follows and use the estimation result as the detection value. That is, the period during which the control IC 20 commands the ON operation of the discharge SW 41 may be detected as the peak current driving period Ta. Alternatively, the peak current drive period Ta may be estimated based on the timing at which the drive current detected by the current monitor 22 reaches the peak current set value Ith.

上記各実施形態では、図４の処理を制御ＩＣ２０が実行しているが、マイコン１０が実行してもよいし、マイコン１０および制御ＩＣ２０の両方で実行してもよい。つまり、ピーク検出部および昇圧設定値変更部は、制御ＩＣ２０により提供される場合に限らず、マイコン１０により提供されてもよいし、制御ＩＣ２０およびマイコン１０の両方で提供されてもよい。 In each of the above-described embodiments, the control IC 20 executes the processing of FIG. In other words, the peak detector and boost set value changer are not limited to being provided by the control IC 20 , and may be provided by the microcomputer 10 or by both the control IC 20 and the microcomputer 10 .

上記各実施形態に係る燃料噴射制御装置は、圧縮自己着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）に搭載された燃料噴射弁１を制御対象としている。これに対し、点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）であって、燃焼室へ直接燃料を噴射する直噴式の内燃機関に搭載された燃料噴射弁を制御対象としてもよい。 The fuel injection control device according to each of the embodiments described above controls the fuel injection valve 1 mounted in a compression self-ignition internal combustion engine (diesel engine). On the other hand, a fuel injection valve mounted in a direct-injection internal combustion engine (gasoline engine) that directly injects fuel into a combustion chamber may be controlled.

１ 燃料噴射弁、 ２１ 昇圧回路、 ２３ 電圧モニタ、 ３１、３２、３３、３４ 昇圧回路、 ４１ ピーク電流制御部、 ５１ 定電流制御部、 Ｉｔｈ ピーク電流設定値、 Ｓ２０ リセット部、 Ｓ４０ ピーク検出部、 Ｓ５０ 昇圧設定値変更部、 Ｔａ ピーク電流駆動期間。 1 fuel injection valve 21 booster circuit 23 voltage monitor 31, 32, 33, 34 booster circuit 41 peak current control section 51 constant current control section Ith peak current set value S20 reset section S40 peak detection section S50 boost set value changing section, Ta peak current drive period.

Claims (3)

燃料噴射弁（１）への通電状態を制御することにより燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置であって、
バッテリ電圧を昇圧設定値に昇圧する昇圧回路（２１、３１、３２、３３、３４）と、
前記燃料噴射弁の開弁作動を開始させるべく、前記昇圧回路により昇圧されたブースト電圧を前記燃料噴射弁へ印加開始し、その後、前記燃料噴射弁に流れる電流がピーク電流設定値（Ｉｔｈ）にまで上昇したことに伴い前記ブースト電圧の印加を終了させるピーク電流制御部（４１）と、
前記ブースト電圧の印加終了の後、前記燃料噴射弁の開弁状態を維持させるべく、前記燃料噴射弁に流れる電流を所定の定電流に維持させるように、前記バッテリ電圧を前記燃料噴射弁へ印加する定電流制御部（５１）と、
前記ピーク電流制御部により前記ブースト電圧が印加されている期間であるピーク電流駆動期間（Ｔａ）を検出するピーク検出部（Ｓ４０）と、
前記ピーク検出部により検出された前記ピーク電流駆動期間が長いほど前記昇圧設定値を高くするよう、前記昇圧設定値を変更する昇圧設定値変更部（Ｓ５０）と、
前記燃料噴射弁の高電位側の電圧を検出する電圧モニタ（２３）と、を備え、
前記ピーク検出部は、前記電圧モニタにより検出された電圧の変化に基づき前記ピーク電流駆動期間を検出する燃料噴射制御装置。 A fuel injection control device for controlling fuel injection by controlling the energization state of a fuel injection valve (1),
a booster circuit (21, 31, 32, 33, 34) for boosting the battery voltage to a boost set value;
In order to start the valve opening operation of the fuel injection valve, the boost voltage boosted by the boost circuit is applied to the fuel injection valve, and thereafter the current flowing through the fuel injection valve reaches the peak current set value (Ith). a peak current control unit (41) for terminating the application of the boost voltage when the peak current rises to
After completion of application of the boost voltage, the battery voltage is applied to the fuel injection valve so as to maintain the current flowing through the fuel injection valve at a predetermined constant current in order to maintain the open state of the fuel injection valve. a constant current control unit (51) for
a peak detection unit (S40) for detecting a peak current drive period (Ta) during which the boost voltage is applied by the peak current control unit;
a boost set value changing unit (S50) that changes the boost set value so that the boost set value is increased as the peak current drive period detected by the peak detector is longer;
a voltage monitor (23) that detects the voltage on the high potential side of the fuel injection valve,
The peak detection unit detects the peak current drive period based on the voltage change detected by the voltage monitor . 前記昇圧設定値変更部は、前記ピーク検出部により検出された前記ピーク電流駆動期間が所定範囲を超えたことを条件として前記昇圧設定値を変更する請求項１に記載の燃料噴射制御装置。 2. The fuel injection control device according to claim 1, wherein the boost set value changing unit changes the boost set value on condition that the peak current drive period detected by the peak detector exceeds a predetermined range. 前記燃料噴射弁への通電が可能となるように電源投入した時点では、前記昇圧設定値をリセットさせておくリセット部（Ｓ２０）を備える請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。 3. The fuel injection control device according to claim 1, further comprising a reset unit (S20) for resetting the boost set value when the power is turned on so that the fuel injection valve can be energized.
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