車載發(fā)動機控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的車載發(fā)動機控制裝置防止用于以升壓高電壓對燃料噴射用電磁線圈進行急速勵磁的升壓控制電路部過熱，并提高允許燃料的分割噴射的發(fā)動機轉速。用于產生升壓高電壓(Vh)的升壓用開關元件(115)包括壓擺率選擇電路(115s)，升壓用開關元件(115)在低溫時降低選擇值(k)來抑制噪聲產生，在高溫時提高選擇值(k)來抑制溫度上升。由環(huán)境溫度檢測元件(139)檢測車載發(fā)動機控制裝置(100)的內部平均溫度，利用設置在運算控制電路部(130)中的參照數(shù)據(400)來計算在當前的測定環(huán)境溫度(Tx)下能繼續(xù)進行分割噴射的允許發(fā)動機轉速(Nk)與選擇值(k)的關系，從而決定與當前的發(fā)動機轉速(Ne)相對應的合適的選擇值(k)。
【專利說明】
車載發(fā)動機控制裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及在內燃機的一個燃燒循環(huán)期間進行多次燃料噴射的車載發(fā)動機控制裝置的改良，尤其涉及對伴隨多次噴射而產生的燃料噴射控制部的溫度上升進行抑制的車載發(fā)動機控制裝置。
【背景技術】
[0002]在燃料噴射式多氣缸發(fā)動機中，利用在各氣缸的一個燃燒循環(huán)期間進行一次燃料噴射的一次性噴射方式、通過多次分割噴射來整體上進行等量的燃料噴射的分割噴射方式、或交替重復一次性噴射和分割噴射的間斷分割噴射方式等，來實現(xiàn)與負載狀態(tài)相對應的廢氣對策并提高燃油效率。
[0003]另外，這里所說的分割噴射包含多種噴射方式，例如有包括在進氣行程中的前期噴射與壓縮行程中的后期噴射的二次分割噴射，乃至包括壓縮行程中的引燃噴射、爆燃工序中的預噴射、主噴射和后噴射、以及排氣工序中的后噴射的最多五次噴射。
[0004]例如，根據下述專利文獻I的“燃料噴射控制裝置”的圖3、圖4、圖8，在用于生成升壓尚電壓的多個充電FET35(本申請中所稱的升壓用開關兀件)、對多個噴射器20施加升壓高電壓的四個分離FET36(本申請中所稱的急速供電用開關元件)、與由電池電源向噴射器20供電的恒流FET37 (本申請中所稱的供電開關元件)之間設置對這些FET35?37的周邊溫度Ta進行檢測的熱敏電阻41，并預先對在最嚴酷的條件下工作時的周邊溫度Ta與各FET35?37的接合溫度Tj的溫度差進行計算和存儲，通過將該溫度差與實際的周邊溫度Ta相加來計算最大接合溫度Tjmax，若該最大接合溫度Tjmax超過用于判定過熱狀態(tài)的規(guī)定溫度(例如150°C)，則降低分割噴射的分割次數(shù)(最多5次)，從而抑制溫度上升。
[0005]此外，根據圖10和
[0055]、
[0056]段的記載，優(yōu)選將熱敏電阻41設置成與作為測定對象元器件的MOSFET的散熱器密接，對鄰近位置的周邊溫度Ta進行測定，由此來減小接合溫度的計算誤差。
現(xiàn)有技術文獻專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利特開2005-337038號公報(圖3、圖4、圖8、摘要、圖10、
[0055]、
[0056]段)

【發(fā)明內容】

發(fā)明所要解決的技術問題
[0007]上述專利文獻I的燃料噴射控制裝置中，設置對作為溫度監(jiān)視對象的開關元件、SPFET的鄰近周邊溫度Ta進行檢測的熱敏電阻41，并對噴射次數(shù)進行限制，使得根據熱敏電阻41的檢測結果計算推定出的開關元件的接合溫度在規(guī)定溫度以下。
[0008]然而，燃料噴射控制裝置中通常設置有發(fā)動機室，發(fā)動機室內的溫度需要設想到最大120°C，另一方面，為了使半導體元件的接合部溫度為175°C以下，需要將以半導體元件的內部溫度為代表的散熱器部的溫度管理在150°C以下。
[0009]因此，燃料噴射控制裝置內部的開關元件所允許的內部溫度上升為20?30°C以下，即使檢測開關元件的鄰近溫度，其具體的環(huán)境溫度和自身發(fā)熱分別引起的溫度上升的配比也無法檢測，因此存在如下問題:無法準確地管理開關元件的溫度上升量，即使實際的溫度上升更小，也只能進行具有基于設想為最壞狀態(tài)的最大溫度上升值的余量的控制。
[0010]本發(fā)明的第一目的在于提供一種發(fā)動機控制裝置，關注由驅動燃料噴射用電磁閥的多個電磁線圈共用并產生高速驅動用的升壓高電壓的升壓控制電路部中的升壓用開關元件，通過準確地進行該升壓用開關元件的溫度管理，從而進一步提高能進行分割噴射的發(fā)動機轉速。
[0011]本發(fā)明的第二目的在于提供一種發(fā)動機控制裝置，通過對升壓用開關元件進行開關動作時的過度功耗進行抑制，從而進一步提高能進行分割噴射的發(fā)動機轉速。
解決技術問題所采用的技術手段
[0012]本發(fā)明的車載發(fā)動機控制裝置包括:驅動控制電路部，該驅動控制電路部為了對設置在多氣缸發(fā)動機的各氣缸內的燃料噴射用電磁閥依次進行驅動，而包含對該電磁閥驅動用的多個電磁線圈分別依次進行開閥驅動的多個開關元件;升壓控制電路部，該升壓控制電路部生成用于對所述電磁線圈進行急速勵磁的升壓高電壓；以及以微處理器和程序存儲器為主體的運算控制電路部，所述程序存儲器包括作為燃料噴射指令單元和分割噴射指令單元的控制程序，該燃料噴射指令單元對所述多個開關元件產生燃料噴射指令該分割噴射指令單元決定在所述多氣缸發(fā)動機的各發(fā)動機的一個燃料循環(huán)期間產生一次還是產生多次所述燃料噴射指令信號，并且，所述升壓控制電路部包括:由車載電池通過升壓用開關元件進行斷續(xù)勵磁的感應元件；以及高壓電容器，在所述升壓用開關元件開路時，儲存在所述感應元件中的電磁能被釋放，并利用多次釋放動作將該高壓電容器充電到作為目標的所述升壓高電壓，該車載發(fā)動機控制裝置中，所述升壓用開關元件包括以大小或大中小的多個級別對提供導通指令信號后的電流上升率、即壓擺率進行選擇的壓擺率選擇電路，所述程序存儲器還包含:作為對所述壓擺率選擇電路指定壓擺率的選擇值的壓擺率選擇單元的控制程序；以及參照數(shù)據，該參照數(shù)據為數(shù)據表或近似計算式。
[0013]并且，所述參照數(shù)據以多個級別的組合數(shù)據的形式包含允許發(fā)動機轉速的數(shù)值數(shù)據，該允許發(fā)動機轉速的數(shù)值數(shù)據通過將對所述壓擺率選擇電路指定的選擇值作為介質變量，并將與由環(huán)境溫度檢測元件檢測到的所述升壓用開關元件的設置環(huán)境有關的測定環(huán)境溫度作為變量來決定，所述允許發(fā)動機轉速是通過實驗確認如下情況而得到的統(tǒng)計數(shù)據:即，即使在所述測定環(huán)境溫度下應用壓擺率的選擇值并通過多次噴射持續(xù)運行，所述升壓用開關元件的內部溫度也在規(guī)定的允許限制溫度以下，所述壓擺率選擇單元將由發(fā)動機旋轉傳感器檢測到的發(fā)動機轉速與通過插值運算并根據所述參照數(shù)據計算出的當前的所述測定環(huán)境溫度所對應的允許發(fā)動機轉速的值進行對比來決定選擇值，所述運算控制電路部以所述升壓用開關元件的內部溫度對應于當前的發(fā)動機轉速和當前的測定環(huán)境溫度而在所述規(guī)定的允許限制溫度以下為條件，來盡可能選擇小的值作為壓擺率的選擇值，從而抑制該開關元件的電流上升率。
發(fā)明效果
[0014]如上所述，本發(fā)明的車載發(fā)動機控制裝置包括:燃料噴射用的多個電磁線圈所對應的驅動控制電路部;產生急速供電用的升壓高電壓的升壓電路部；以及在一個發(fā)動機的一個燃燒循環(huán)期間產生一次或多次燃料噴射指令的運算控制電路部，升壓用開關元件包括壓擺率選擇電路，運算控制電路部包括以壓擺率的選擇值為介質變量的對應于環(huán)境溫度的允許發(fā)動機轉速的參照數(shù)據，并且包括作為壓擺率選擇單元的控制程序，該壓擺率選擇單元以升壓用開關元件的內部溫度對應于由環(huán)境溫度檢測元件檢測到的當前環(huán)境溫度、根據參照數(shù)據計算出的允許發(fā)動機轉速、以及由旋轉傳感器檢測到的當前的發(fā)動機轉速而在規(guī)定的允許限制值以下為條件，選擇盡可能小的值的壓擺率。
[0015]因此，若當前的發(fā)動機轉速較低，升壓用開關元件的溫度上升較小，且環(huán)境溫度不會導致該升壓用開關元件的內部溫度產生問題，則減小該開關元件的壓擺率來抑制導通動作時的電流上升率，從而具有能減少低噪聲且安靜環(huán)境狀況下的無線電噪聲的產生的效果O
[0016]此外，在當前的發(fā)動機轉速較高，想要減小升壓用開關元件的溫度上升時，通過提高因多次噴射而導致溫度上升最多的升壓用開關元件的壓擺率，來提高導通動作時的電流上升率，從而具有如下效果:g卩，能降低導通時過渡損耗，并且在高環(huán)境溫度下也能進行多次噴射。
[0017]此外，壓擺率的選擇值水平基于預先利用多個車載發(fā)動機控制裝置進行實驗測定得到的統(tǒng)計數(shù)據，在實機運行中無需對升壓用開關元件的內部溫度進行推定運算，因此具有能減輕微處理器的控制負擔的效果。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的一個實施例裝置的整體電路框圖。
圖2是圖1所示裝置的結構剖視圖。
圖3是與圖1所示裝置的發(fā)動機的允許轉速有關的特性曲線圖。
圖4是圖1所示裝置的參照數(shù)據、即數(shù)據表的構成圖。
圖5是用于對圖1所示裝置的動作進行說明的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]實施方式1.下面對示出本發(fā)明的一個實施例裝置的整體電路框圖的圖1進行說明。圖1中，車載發(fā)動機控制裝置100以驅動控制電路部120、運算控制電路部130、以及恒壓電源140為主體而構成，該驅動控制電路部120對與多氣缸發(fā)動機的氣缸編號i = 1,2,...η對應設置的燃料噴射用電磁閥的電磁線圈103i進行驅動、控制，該運算控制電路部130與用于對各電磁線圈31?34進行急速勵磁的高壓電源、即升壓控制電路部110—起構成為單片或雙片的集成電路元件，該恒壓電源140向各控制電路部提供規(guī)定的穩(wěn)定電壓。
[0020]首先，假設與車載發(fā)動機控制裝置100的外部相連的車載電池101經由電源繼電器102的輸出觸點向車載發(fā)動機控制裝置100提供電源電壓Vbb。
[0021]另外，電源繼電器102通過未圖示的電源開關導通而進行工作，并且在該電源開關斷開并經過規(guī)定的延遲時間后被斷開。
[0022]此外，后述的RAM存儲器RMEM能經由未圖示的直接供電電路從車載電池101獲取微小的電力。
[0023]模擬傳感器組104由檢測加速踏板的踏入程度的加速位置傳感器、檢測進氣節(jié)流閥的閥開度的節(jié)流閥位置傳感器、檢測發(fā)動機的進氣量的氣流傳感器、噴射用燃料的燃料壓力傳感器、檢測廢氣的氧濃度的廢氣傳感器、及發(fā)動機的冷卻水溫傳感器(水冷發(fā)動機的情況)等用于對發(fā)動機進行驅動控制的模擬傳感器構成。
[0024]開關傳感器組105包含用于檢測發(fā)動機轉速的發(fā)動機旋轉傳感器105e，此外，還包含用于決定燃料噴射時刻的曲柄角傳感器、及用于檢測車速的車速傳感器等開關傳感器、以及加速踏板開關、制動踏板開關、停車制動開關、及檢測變速器的換檔桿位置的換檔開關等手動操作開關。
[0025]由車載發(fā)動機控制裝置100驅動的未圖示的電負載組107由例如點火線圈(汽油發(fā)動機的情況)、進氣閥開度控制用電動機等主設備類型的電負載、廢氣傳感器用加熱器、負載供電用電源繼電器、空調驅動用電磁離合器、警報顯示設備等輔助設備類型的電負載構成。
[0026]電負載組17中的特定電負載即電磁線圈1 3 i用于對氣缸編號i所對應的燃料噴射用電磁閥進行驅動，多個電磁線圈31?34表示四氣缸發(fā)動機的情況。
[0027]另外，在直列四缸發(fā)動機的情況下，與氣缸排列順序I?4相對應地設置的電磁線圈31?34中，與配置于外側的氣缸1、4相對應的電磁線圈31、34為第一組，與配置于內側的氣缸3、2相對應的電磁線圈33、32為第二組，從而使得燃料噴射順序例如以電磁線圈31—電磁線圈33—電磁線圈34—電磁線圈32—電磁線圈31的順序進行循環(huán)，第一組電磁線圈31、34與第二組電磁線圈33、32交替地進行燃料噴射從而減輕車體振動。
[0028]在直列六缸發(fā)動機或直列八缸發(fā)動機的情況下，也通過由分割后的第一及第二組的電磁線圈交替進行燃料噴射，來減輕車體振動，并能防止對于同一組內的電磁線圈的開閥指令信號在時間上相重合的情況發(fā)生。
[0029]接著，作為車載發(fā)動機控制裝置100的內部結構，運算控制電路部130包括微處理器CPU和運算處理用的RAM存儲器RMEM、例如為閃存的非易失性程序存儲器PGM、以及例如以逐次變換的方式對16通道的模擬輸入信號進行數(shù)字轉換的多通道A/D轉換器ADC，程序存儲器PGM包含下文利用圖4闡述的參照數(shù)據400。
[0030]另外，程序存儲器PGM能以塊為單位進行電學上的批量擦除，一部分塊被用作為非易失性數(shù)據存儲器，存儲保持有RAM存儲器RMEM內的重要數(shù)據。
[0031]恒壓電源140經由電源繼電器102的輸出觸點接受車載電池101的供電，產生例如DC5V或DC3.3V的穩(wěn)定電壓來對運算控制電路部130進行供電，恒壓電源140同時還由車載電池101進行直接供電，產生用于對RAM存儲器RMEM內的數(shù)據進行存儲保持的例如為DC2.8V的備用電源。
[0032]經由電源繼電器102的輸出觸點接收來自車載電池101的電源電壓Vbb的升壓控制電路部110以相互串聯(lián)連接的電流檢測電阻111、感應元件112、充電二極管113、高壓電容器114、以及連接在感應元件112與接地電路之間的升壓用開關元件115作為主電路而構成，并具有以下結構:即，若升壓用開關元件115導通而流過感應元件112的電流達到規(guī)定值以上，則升壓用開關元件115開路，存儲在感應元件112中的電磁能經由充電二極管113釋放到高壓電容器114，通過使升壓用開關元件115進行多次通斷，從而使高壓電容器114的充電電壓即升壓高電壓Vh上升到例如DC72V的目標規(guī)定電壓。
[0033]另外，電流檢測電阻111連接在升壓用開關元件115導通從而對感應元件112進行供電以使其進行動作時的驅動電流、以及升壓用開關元件115開路從而從感應元件112向高壓電容器114釋放電磁能時的電容器充電電流這兩個電流流過的位置，電流檢測電阻111的兩端電壓由放大電路116放大，作為反饋電流信號Vc而被輸入到反饋控制電路118。
[0034]高壓電容器114的兩端電壓由分壓電阻117a、117b進行分壓，并作為反饋電壓信號Vf輸入到反饋控制電路118。
[0035]反饋控制電路118在反饋電流信號Vc不足規(guī)定的第二閾值時，產生驅動柵極信號D來對升壓用開關元件115進行導通驅動，流過感應元件112的電流隨之增加，若反饋電流信號Vc超過規(guī)定的第二閾值，則停止驅動柵極信號D，使升壓用開關元件115不工作并開路，在使其不工作并開路后經過規(guī)定時間、或者反饋電流信號Vc小于比第二閾值要小的規(guī)定的第一閾值時，再次產生驅動柵極信號D，之后重復同樣的斷續(xù)控制動作。
[0036]另一方面，反饋控制電路118進行遲滯動作，S卩，在反饋電壓信號Vf小于比目標升壓高電壓Vh的分壓電壓稍低的規(guī)定電壓時，激活驅動柵極信號D的產生，使得能進行升壓用開關元件115的導通驅動，高壓電容器114的充電電壓隨之增加，若超過目標升壓高電壓Vh，則停止驅動柵極信號D的產生，以防止升壓用開關元件115被導通驅動。
[0037]驅動控制電路部120由用于對第一組電磁線圈31、34的公共端子施加電源電壓Vbb的供電開關元件121 j與防逆流二極管125 j的串聯(lián)電路、用于施加升壓高電壓Vh的急速供電開關元件122j、分別獨立設置在電磁線圈31、34的下游側的通電開關元件1231、以及設置在公共端子與接地電路之間的續(xù)流二極管126 j構成，通電開關元件123 i的柵極電路經由串聯(lián)二極管連接有電壓限制二極管124i。
[0038]其中，j為組編號，這里，j = I，i為氣缸編號，這里i = I或4。
[0039]此外，對于第二組電磁線圈33、32也同樣，連接有供電開關元件121j、防逆流二極管125j、急速供電開關元件122j、通電開關元件1231、以及續(xù)流二極管126j，這里j = 2、i = 2或3。
[0040]柵極控制電路128從運算控制電路部130接收燃料噴射指令INJi，從而產生針對供電開關元件121 j的供電柵極信號A、針對急速供電開關元件122j的急速供電柵極信號B、以及針對通電開關元件123i的通電柵極信號C，來對各個開關元件進行導通驅動。
[0041]另外，燃料噴射指令INJi是在基于曲柄角傳感器的規(guī)定時刻產生并在經過規(guī)定的燃料噴射期間后停止的信號，該期間內，與作為燃料噴射對象的氣缸相對應的供電開關元件121 j和通電開關元件123i被導通驅動，與此相對，急速供電開關元件122 j在產生燃料噴射指令INJi后直到所選擇的電磁線圈103i的勵磁電流達到規(guī)定的急速勵磁電流為止的短時間內被導通驅動，供電開關元件121 j進行斷續(xù)動作，并將電磁線圈103i的勵磁電流保持為開閥保持電流，隨著燃料噴射指令INJi的停止，供電開關元件121 j和通電開關元件123i不再工作并開路。
[0042]這里，通電開關元件123i與電壓限制二極管124i協(xié)同來進行勵磁電流的急速切斷，使得電磁閥進行急速開閥動作。
[0043]另外，為了進行急速勵磁電流的判定、開閥保持電流控制，電磁線圈103i上以組為單位設有未圖示的電流檢測電阻，勵磁電流的檢測信號輸入到柵極控制電路128。
[0044]回到升壓控制電路部110，場效應晶體管即升壓用開關元件115包括壓擺率選擇電路115s，該壓擺率選擇電路115s能對施加在柵極端子與源極端子之間的驅動電壓進行調整，從而變更對晶體管進行導通驅動時的電流上升率、即壓擺率。
[0045]該壓擺率選擇電路115s能通過例如2比特的選擇指令信號SLO來選擇4級的壓擺率，但以下假設微處理器(PU進行k=l?3的3級選擇作為選擇值k進行說明。
[0046]另外，若增大壓擺率的選擇值k，則存在有聲無線電噪聲增加的問題，但由于具有晶體管導通時過渡損耗降低的優(yōu)點，因此在發(fā)動機轉速較低且車內環(huán)境為低噪音、安靜時，降低選擇值k，若發(fā)動機轉速上升導致升壓用開關元件115的溫度上升變大，則提高選擇值k。
[0047]相鄰溫度檢測元件119對升壓用開關元件115的鄰近位置的溫度進行檢測，并作為測定相鄰溫度Ty向微處理器CPU輸入信號電壓。
[0048]回到驅動控制電路部120，場效應晶體管即急速供電開關元件122j(j= l或2)包括壓擺率選擇電路127j(j = l或2)，該壓擺率選擇電路127j能對施加在柵極端子與源極端子之間的驅動電壓進行調整，從而變更對晶體管進行導通驅動時的電流上升率、即壓擺率。
[0049]壓擺率選擇電路127j的目的和作用如上所述，但也可以將其設置在供電開關元件121j、通電開關元件123i。
[0050]另外，微處理器CPU對壓擺率選擇電路127j產生的選擇指令信號SLl指定與對于壓擺率選擇電路115s的選擇指令信號SLO相同的選擇值k。
[0051]下文利用圖2闡述的環(huán)境溫度檢測元件139對車載發(fā)動機控制裝置100內的環(huán)境溫度進行檢測，并作為測定環(huán)境溫度Tx向微處理器CPU輸入信號電壓。
[0052]接著，對圖1所示裝置的結構剖視圖、即圖2進行說明。圖2中，車載發(fā)動機控制裝置100包括收納在由底座109b和蓋板109c構成的殼體109中的電路基板200，搭載在電路基板200的一對輸入輸出連接器108、108的一部分露出到殼體109的外部，這里與未圖示的外部配線用的線束相連。
[0053]作為搭載在電路基板200上的主要發(fā)熱元器件，有配置在電路基板200的大致中央深處的運算控制電路部130中的集成電路元件、配置于右側面的恒壓電源140中的產生例如DC5V、DC3.3V的穩(wěn)定電壓的多個晶體管、配置于左側面的升壓控制電路部110中的升壓用開關元件115和感應元件112、驅動控制電路部120中的兩個急速供電開關元件122j、兩個供電開關元件121 j、四個通電開關元件123i等，此外，在右側面位置還搭載有未圖示的輸入接口電路內的多個輸入電阻。
[0054]相鄰溫度檢測元件119設置在升壓控制電路部110中與升壓用開關元件115相鄰的位置，用于直接對升壓用開關元件115有無異常過熱進行檢測來進行異常通知。
[0055]環(huán)境溫度檢測元件139搭載在殼體109內比與溫度分布有關的平均溫度要低的溫度分布區(qū)域中，用于在不與至少包含升壓用開關元件115的高發(fā)熱元器件相鄰的位置測定升壓用開關元件115的環(huán)境溫度Ta。
[0056]以下，基于與圖1所示裝置的發(fā)動機的允許轉速有關的特性曲線圖即圖3、作為圖1所示裝置的參照數(shù)據的數(shù)據表的構成圖即圖4、以及用于說明圖1所示裝置的動作的流程圖即圖5，對如圖1、圖2那樣構成的本發(fā)明的一個實施例裝置的作用和動作進行詳細說明。
[0057]首先，圖1中，在未圖示的電源開關導通后，電源繼電器102的輸出觸點導通，從而對車載發(fā)動機控制裝置100施加電源電壓Vbb。
[0058]其結果，恒壓電源140產生例如DC5V或DC3.3V的穩(wěn)定電壓，使得微處理器CPU開始控制動作。
[0059]微處理器CPU根據開關傳感器組105和模擬處理器組104的動作狀態(tài)、以及儲存在非易失性程序存儲器PGM中的控制程序的內容來產生針對電負載組107的負載驅動指令信號，并經由驅動控制電路部120對電負載組107中特定的電負載即電磁線圈31?34產生燃料噴射指令INJi。
[0060]另一方面，升壓控制電路部110通過升壓用開關元件115的斷續(xù)動作將高壓電容器114充電到目標升壓高電壓Vh。
[0061]在產生燃料噴射指令INJi的期間，一對供電開關元件121j(j = I或2)中的某一個、以及四個通電開關元件123i(i = l?4)中的某一個被導通驅動，并且在剛產生燃料噴射指令INJi之后的短時間內，一對急速供電開關元件122j(j = l或2)中的某一個被導通驅動，急速供電開關元件122j利用升壓高電壓Vh對作為本次燃料噴射對象的一個電磁線圈103i(i=I?4)進行急速供電，接著，供電開關元件121 j通過斷續(xù)連接電源電壓Vbb來提供開閥保持電流，通電開關元件123i在燃料噴射指令INJi停止時將電磁線圈103i急速切斷，此時，儲存在電磁線圈103i中的電磁能量被通電開關元件123i吸收。
[0062]無論是哪個開關元件，都是對內阻較小且導通電壓微弱的場效應晶體管進行開關控制來使用的，因此在晶體管上產生的理論功耗為開路電壓X開路時漏電流+導通電壓X導通時通電電流，開路時的漏電流較為微小，導通時的導通電壓較為微小，因此功耗較為微小。
[0063]然而，實際上，開關動作并非在一瞬間進行，開關切換過程中的開路電壓和通電電流會弓I起過渡性功率損耗。
[0064]升壓用開關元件115用于依次對四個電磁線圈103i進行高速驅動，每次對電磁線圈103i進行高速驅動時都進行數(shù)十次斷續(xù)動作來對高壓電容器114進行再充電，因此是在發(fā)熱方面最為緊張的開關元件。
[0065]因此，在進行三級?五級的多級分割噴射的裝置中，需要以組為單位來將升壓用開關元件115和感應元件112分割使用，或者至少對能進行多級分割噴射的發(fā)動機轉速進行限制。
[0066]急速供電開關元件122j通過施加升壓高電壓Vh來處理大電流，但針對每個氣缸組分別設置，且對于一次燃料噴射只進行一次開關動作，因此與升壓用開關元件115相比，發(fā)熱方面具有優(yōu)勢。
[0067]供電開關元件121j在瞬時流過大電流后會使其衰減，但施加電壓為電源電壓Vbb，開閥保持電流較小，且針對每個氣缸組分別設置，因此與升壓用開關元件115相比，發(fā)熱方面具有優(yōu)勢。
[0068]通電開關元件123i需要在切斷時吸收儲存在電磁線圈103i中的電磁能，但由于與每個電磁線圈103i單獨連接，因此通電開關元件123i在發(fā)熱方面與升壓用開關元件115相比具有優(yōu)勢。
[0069]接著，在與發(fā)動機的允許轉速有關的特性曲線圖即圖3中，橫軸為由環(huán)境溫度檢測元件139檢測到的發(fā)動機控制裝置100內的環(huán)境溫度Ta，縱軸示出以壓擺率選擇電路115s產生的選擇值k為參數(shù)的允許發(fā)動機轉速Nk的值。
[0070]另外，這里所說的允許發(fā)動機轉速Nk是通過實驗測定而得到的統(tǒng)計數(shù)據，S卩，測定如下情況:即使在例如壓擺率的選擇值k= I且環(huán)境溫度Ta的當前值為測定環(huán)境溫度Tx時，若由發(fā)動機旋轉傳感器105e測定到的當前的發(fā)動機轉速Ne為第一特性曲線301上的第一允許轉速NI以下的值，則即使在最差條件下持續(xù)進行分割噴射控制，升壓用開關元件115的內部溫度也在允許界限溫度Tjmax以下。
[0071]即使在相同的測定環(huán)境溫度Tx下，如果是選擇值k= 2時的第二特性曲線302，則得到第二允許轉速N2，如果是選擇值k = 3時的第三特性曲線303，則得到第三允許轉速N3。
[0072]另外，示出了在環(huán)境溫度Ta不足基準環(huán)境溫度TO時，若發(fā)動機轉速Ne小于第一特性曲線301上的閾值轉速NO，則能將選擇值選擇為k = I。
[0073]在示出將圖3的第一特性曲線301、第二特性曲線302、以及第三特性曲線303以一覽表的方式呈現(xiàn)時的數(shù)據表結構的圖4中，最上一級將環(huán)境溫度Ta劃分為一 30°C到110Γ為止的15個級別。
[0074]下一級的選擇I以實數(shù)值的形式呈現(xiàn)選擇值k= I的第一特性曲線301上的各環(huán)境溫度Ta所對應的允許發(fā)動機轉速Nk的值、S卩D11?D15。
[0075]以下同樣，最下一級的選擇3以實數(shù)值的形式呈現(xiàn)選擇值k= 3的第三特性曲線303上的各環(huán)境溫度Ta所對應的允許發(fā)動機轉速Nk的值、S卩D31?D35。
[0076]在實際使用該數(shù)據表、即參照數(shù)據400時，與實際的測定環(huán)境溫度Tx相對應的第一允許轉速N1、或第二允許轉速N2、或第三允許轉速N3通過利用測定溫度Tx前后的環(huán)境溫度Ta下的允許轉速進行插值運算來決定。
[0077]另外，作為參照數(shù)據400，可以使用圖4所示的數(shù)據表，或者也能利用替代的近似計算式來呈現(xiàn)。
[0078]接著，對用于說明圖1的裝置的動作的流程圖即圖5進行說明。圖5中，工序500是微處理器CHJ開始燃料噴射控制動作的步驟，微處理器CPU從該開始步驟轉移到后述的工序510即動作結束步驟，執(zhí)行其它控制程序，并再次返回到工序500，反復執(zhí)行之后的工序，該反復周期比發(fā)動機最大轉速下的燃料噴射間隔要快。
[0079]接下來的工序塊511即為根據當前的運行狀態(tài)進行判斷從而判定是否進行分割噴射控制的分割噴射指令單元，這里決定在各發(fā)動機的一個燃料循環(huán)期間內進行一次的一次性噴射，還是進行兩次的分割噴射。
[0080]接下來的工序塊512即為根據工序塊511的判定內容在一個燃料循環(huán)中產生一次或兩次燃料噴射指令信號INJi的燃料噴射指令單元，利用該燃料噴射指令信號INJi的產生時期和產生期間來決定燃料噴射的時刻和燃料噴射時間。
[0081 ]接下來的工序513判定是否是執(zhí)行由工序501到工序508構成的工序塊514、即執(zhí)行壓擺率選擇單元的時期，是以例如數(shù)秒的間隔判定為是并轉移到工序501、并在其它時期判定為否并轉移到動作結束工序510的判定步驟。
[0082]工序501即為相鄰溫度判定單元，S卩，判定由相鄰溫度檢測元件119檢測到的測定相鄰溫度Ty是否超過了將升壓用開關元件115內部的允許限制溫度Tjmax與規(guī)定的余量值相減得到的管理目標值，超過時判定為是并轉移到工序507b，并對產生高溫異常判定信號的情況進行存儲，在未超過時判定為否并轉移到工序502a。
[0083]在工序502a中，測定發(fā)動機旋轉傳感器105e的脈沖產生頻率，從而計算當前的發(fā)動機轉速Ne并轉移到工序502b。
[0084]工序502b為判定步驟，S卩，判定工序502a中計算出的發(fā)動機轉速Ne是否低于規(guī)定的閾值轉速NO，若低于，則判定為是并轉移到工序502c，若不低于，則判定為否并轉移到工序503a。
[0085]另外，閾值轉速NO是能確認到如下情況的發(fā)動機轉速:S卩，若低于該閾值轉速NO，則即使將壓擺率選擇為最低值，升壓用開關元件115的溫度上升也較小，且該升壓用開關元件115的內部溫度不會超過允許限制值T jmax。
[0086]工序502c為將對于壓擺率選擇電路115s的壓擺率的選擇值指定為最低水平的選擇值I的最小選擇值適用單元。
[0087]在工序503a中，對由環(huán)境溫度檢測元件139檢測到的測定環(huán)境溫度Tx進行讀取并轉移到工序503b。
[0088]工序503b為高溫環(huán)境判定單元，S卩，判定工序503a中讀取到的測定環(huán)境溫度Tx是否超過了規(guī)定的基準環(huán)境溫度T0，在超過時判定為是并轉移到工序507a，在未超過時判定為否并轉移到工序504。
[0089]在工序504中，對應于工序503a中讀取到的測定環(huán)境溫度Tx和壓擺率的選擇值k =I?3，利用插值運算，根據儲存在程序存儲器PGM中的參照數(shù)據400即圖4的數(shù)據表，計算出允許發(fā)動機轉速N1、N2、N3并轉移到工序505a。
[0090]工序505a為如下那樣的判定步驟，S卩，判定工序502a中計算出的當前發(fā)動機轉速Ne是否低于工序504中計算出的第一允許轉速NI，若低于，則判定為是并轉移到工序506a，若不低于，則判定為否并轉移到工序505b。
[0091]在工序506a中，將壓擺率的選擇值選擇為k= I并轉移到工序508。工序505b為如下那樣的判定步驟，即，判定工序502a中計算出的當前發(fā)動機轉速Ne是否低于工序504中計算出的第二允許轉速N2，若低于，則判定為是并轉移到工序506b，若不低于，則判定為否并轉移到工序506c。
[0092]在工序506b中，將壓擺率的選擇值選擇為k = 2并轉移到工序508。在工序506c中，將壓擺率的選擇值選擇為k = 3并轉移到工序505c。工序505c為判定步驟，S卩，判定工序502a中計算出的當前發(fā)動機轉速Ne是否低于工序504中計算出的第三允許轉速N3，若低于，則判定為是并轉移到動作結束工序510，若不低于，則判定為否并轉移到工序507a。
[0093]工序507a為如下那樣判定工序，S卩，判定工序503b或工序505c的異常判定是否超過并持續(xù)了規(guī)定的閾值時間τ，若持續(xù)了閾值時間τ則判定為是并轉移到工序507b，若異常未持續(xù)，則判定為否并轉移到動作結束工序510。
[0094]工序507b為異常通知單元，S卩，在工序501的判定結果為相鄰溫度有高溫異常時產生異常通知輸出，并且，在工序503b的環(huán)境異常判定信號的產生狀態(tài)持續(xù)規(guī)定的閾值時間τ以上，或者即使通過工序506c將選擇值k設為最大，但在工序505c的判定中，當前的上述發(fā)動機轉速Ne過高的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定的閾值時間τ以上時，產生異常通知輸出，由此至少進行異常產生信息的保存或多次噴射控制的停止，并轉移到動作結束工序510。
[0095]工序508為下降選擇延遲處理單元，S卩，在工序506a和工序506b的選擇為將選擇值k選擇為比目前為止的選擇值要小的值的下降選擇指令，且經過規(guī)定的閾值時間τ后也依然持續(xù)產生該下降選擇指令時，激活選擇值k的下降處理，并在工序506b的選擇為上升選擇時立即激活該上升處理，并轉移到動作結束工序510。
[0096]另外，異常通知單元507b或下降選擇延遲處理單元508中應用的規(guī)定的閾值時間τ的值為與升壓用開關元件115的內部平均溫度有關的熱時間常數(shù)τ0以上的值，該熱時間常數(shù)τ0是在使升壓用開關元件115的功耗急增或急減變化值ΔΡ時，該開關元件的內部平均溫度達到上升飽和或下降飽和時的溫度增加值設為+ A Tmax，溫度減少值設為一 △ Tmax的情況下，相當于到產生該溫度變化值土 A Tmax的63 %的溫度變動為止的經過時間的物理常數(shù)。
[0097]在以上說明中，判定發(fā)動機轉速Ne的大中小的工序505a、505b、505c利用一次的比較結果立即進行大中小的判定，但也能添加確認判定單元，即，在例如從動作開始工序500到動作結束工序510的運算循環(huán)中，當是或否的判定在連續(xù)的兩次運算循環(huán)中為相同的比較結果時，將該判定確定為是或否，在得到不持續(xù)的比較結果時，優(yōu)先上一次的判定結果。
[0098]此外，在如柴油發(fā)動機那樣要求多級分割噴射的情況下，作為升壓控制電路110，針對一個高壓電容器114設置兩個組合電路，該組合電路由感應元件112、升壓用開關元件115和充電二極管113構成，通過使一對升壓用開關元件交替進行斷續(xù)動作從而迅速地對高壓電容器進行充電，并能抑制各升壓用開關元件的溫度上升。
[0099]該情況下，相鄰溫度檢測元件119設置于某一個升壓用開關元件一側來代表兩者即可。
[0100]此外，急速供電開關元件、供電開關元件分別將兩個開關元件并聯(lián)連接，并能通過交替的導通驅動來抑制其溫度上升。
[0101]此外，通電開關元件能通過將電磁線圈的充電能量再生充電到高壓電容器中以代替利用電壓限制二極管的急速切斷方式，從而能抑制功耗。
[0102]如以上明確說明那樣，本發(fā)明實施方式I的車載發(fā)動機控制裝置100包括:驅動控制電路部120，該驅動控制電路部120為了對設置在多氣缸發(fā)動機的各氣缸i (i = l，2，…η)的燃料噴射用電磁閥進行依次驅動而包含有對該電磁閥驅動用的多個電磁線圈103i分別依次進行開閥驅動的多個開關元件121」、122」、123丨；生成用于對上述電磁線圈103丨進行急速勵磁的升壓高電壓Vh的升壓控制電路部110;以及以微處理器CPU和程序存儲器PGM為主體的運算控制電路部130，上述程序存儲器PGM包括作為燃料噴射指令單元512和分割噴射指令單元511的控制程序，該燃料噴射指令單元512對上述多個開關元件121 j、122 j、123i產生燃料噴射指令INJi，該分割噴射指令單元511在所述多氣缸發(fā)動機的各發(fā)動機的一個燃料循環(huán)期間內，決定產生一次還是產生多次上述燃料噴射指令信號INJi，并且，上述升壓控制電路部110包括:由車載電池101通過升壓用開關元件115來進行斷續(xù)勵磁的感應元件112;以及高壓電容器114，在上述升壓用開關元件115開路時，儲存在上述感應元件112中的電磁能被釋放，并通過多次釋放動作將該高壓電容器114充電到作為目標的上述升壓高電壓Vh，其中，上述升壓用開關元件115包括以大小或大中小的多個級別來選擇提供導通指令信號后的電流上升率、即壓擺率的壓擺率選擇電路115s，上述程序存儲器PGM還包含作為對上述壓擺率選擇電路115s指定壓擺率的選擇值k的壓擺率選擇單元514的程序、以及作為數(shù)據表或近似計算式的參照數(shù)據400。
[0103]并且，上述參照數(shù)據400以多個級別的組合數(shù)據的形式包含有將對上述壓擺率選擇電路115s指定的選擇值k作為介質常數(shù)、并將與由環(huán)境溫度檢測元件139檢測到的上述升壓用開關元件115的設置環(huán)境有關的測定環(huán)境溫度Tx作為變量而決定的允許發(fā)動機轉速Nk的數(shù)值數(shù)據，上述允許發(fā)動機轉速Nk是通過實驗確認如下情況而得到的統(tǒng)計數(shù)據:S卩，即使在上述測定環(huán)境溫度Tx下應用壓擺率的選擇值k并通過多次噴射持續(xù)運行，上述升壓用開關元件115的內部溫度也在規(guī)定的允許限制溫度T jmax以下，上述壓擺率選擇單元514將由發(fā)動機旋轉傳感器105e檢測到的發(fā)動機轉速Ne與通過插值運算根據上述參照數(shù)據400計算出的當前的上述測定環(huán)境溫度Tx所對應的允許發(fā)動機轉速Nk的值進行對比來決定選擇值k，上述運算控制電路部130以上述升壓用開關元件115的內部溫度對應于當前的發(fā)動機轉速Ne與當前的測定環(huán)境溫度Tx而在上述規(guī)定的允許限制溫度Tjamx以下為條件，來盡可能地將壓擺率的選擇值k選擇為較小的值，從而抑制該開關元件的電流上升率。
[0104]上述程序存儲器PGM還包含作為最小選擇值適用單元502c的控制程序，上述最小選擇值適用單元502c在由上述發(fā)動機旋轉傳感器105e檢測到的上述發(fā)動機轉速Ne低于規(guī)定的閾值轉速NO時，將對于上述壓擺率選擇電路115s的壓擺率的選擇值指定為最低水平的選擇值I，上述閾值轉速NO是能確認到如下情況的發(fā)動機轉速:即，若低于該閾值轉速NO，則即使將壓擺率選擇為最低值，升壓用開關元件115的溫度上升也較小，且該升壓用開關元件115的內部溫度不會超過允許限制值T jmax。
[0105]如上所述，關于本發(fā)明的權利要求2，最小選擇值適用單元在發(fā)動機轉速低于規(guī)定的閾值轉速NO時，將壓擺率的選擇值設定為最低水平。
[0106]因此，具有如下特征:S卩，在通常的巡航運行中，即使不進行復雜的運算，也能將壓擺率的選擇值水平決定為選擇值I來進行運行。
[0107]上述程序存儲器PGM還包含作為異常通知單元507b和高溫環(huán)境判定單元503b的控制程序，上述高溫環(huán)境判定單元503b在由上述環(huán)境溫度檢測元件139檢測到的上述測定環(huán)境溫度Tx超過規(guī)定的基準環(huán)境溫度TO時產生環(huán)境異常判定信號，上述異常通知單元507b在上述環(huán)境異常判定信號的產生狀態(tài)持續(xù)規(guī)定的閾值時間τ以上，或者與將上述選擇值k設為最大并參照當前的上述測定環(huán)境溫度Tx和上述參照數(shù)據400而得到的允許發(fā)動機轉速Nk相比，當前的上述發(fā)動機轉速Ne處于更高轉速的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定的閾值時間τ以上時，產生異常通知輸出，從而至少進行異常產生信息的保存或多次噴射控制的停止。
[0108]如上所述，關于本發(fā)明的權利要求3，在超過根據參照數(shù)據計算出的允許轉速的發(fā)動機轉速的運行持續(xù)進行的情況下，產生異常通知輸出，而無關乎由環(huán)境溫度檢測元件檢測到的測定用環(huán)境溫度為高溫異常，或者將壓擺率的選擇值水平設定到最大。
[0109]因此，具有如下特征:S卩，能在產生異常通知輸出后停止多次噴射控制來抑制升壓用開關元件的溫度上升，或保存異常產生歷史信息。
[0110]上述程序存儲器PGM還包含作為下降選擇延遲處理單元508的控制程序，上述下降選擇延遲處理單元508在上述發(fā)動機轉速Ne減少，或者上述測定環(huán)境溫度Tx減少而導致上述壓擺率選擇單元514產生將選擇值k選擇為較小的值的下降選擇指令時，在經過規(guī)定的閾值時間τ后也依然在持續(xù)產生該下降選擇指令時執(zhí)行選擇值k的下降處理。
[0111]如上所述，關于本發(fā)明的權利要求6，在對壓擺率的選擇值進行下降變更時，在經過規(guī)定的閾值時間之后再進行選擇值的下降處理。
[0112]因此，具有如下特征:S卩，若對壓擺率的選擇值進行下降變更，則升壓用開關元件的導通時過渡損耗會增加，但由于在確認發(fā)動機轉速或環(huán)境溫度降低，且升壓用開關元件的內部溫度相應地降低的情況后再執(zhí)行下降變更，因此能防止升壓用開關元件的內部溫度異常上升。
[0113]上述異常通知單元507b或上述下降選擇延遲處理單元508中應用的上述規(guī)定的閾值時間τ的值為與上述升壓用開關元件115的內部平均溫度有關的熱時間常數(shù)τ0以上的值，上述熱時間常數(shù)τΟ是在使上述升壓用開關元件115的功耗急增或急減變化值△ P時，該開關元件的內部平均溫度達到上升飽和或下降飽和的時刻的溫度增加值設為+△ Tmax，溫度減少值設為一 A Tmax的情況下，相當于到產生該溫度變化值土 Δ Tmax的63%的溫度變動為止的經過時間的物理常數(shù)。
[0114]如上所述，關于本發(fā)明的權利要求4和權利要求7，異常通知單元進行異常判定時的判定待機時間或到下降選擇延遲處理單元執(zhí)行下降處理為止的判定待機時間、即規(guī)定的閾值時間τ為升壓用開關元件的內部平均溫度的熱時間常數(shù)τΟ以上的值。
[0115]因此，具有如下特征:即，不會錯誤地進行異常判定，也不會草率地進行選擇值的下降處理導致升壓用開關元件的局部溫度異常上升。
[0116]上述多氣缸發(fā)動機被劃分為交替進行燃料噴射的奇數(shù)編號的第一氣缸組和偶數(shù)編號的第二氣缸組，并且對上述電磁線圈103i(i = l，2，…η)進行驅動的多個上述開關元件包括:與各電磁線圈103i分別獨立連接的通電開關元件123i;以及由上述第一氣缸組或第二氣缸組的電磁線圈103i共用的一對急速供電開關元件122j(j = l、2)以及供電開關元件121 j(j = 1、2)，上述急速供電開關元件122j在剛產生上述燃料噴射指令INJi之后的規(guī)定期間內，對上述第一氣缸組或第二氣缸組的電磁線圈103i的上游端子施加上述升壓高電壓Vh來提供急速勵磁電流，上述供電開關元件121 j在產生上述燃料噴射指令INJi的期間，經由防逆流二極管125j對上述第一氣缸組或第二氣缸組的電磁線圈103i的上游端子斷續(xù)施加上述車載電池101的電源電壓Vbb來提供開閥保持電流，上述通電開關元件123i在產生上述燃料噴射指令INJi的期間，使上述電磁線圈103i各自的下游側端子與接地電路相連，上述多個開關元件121 j、122j、123i的一部分或全部、即作為監(jiān)視對象的開關元件包括以大小或大中小的多個級別對提供導通指令信號后的電流上升率即壓擺率進行選擇的壓擺率選擇電路127j，并且上述壓擺率選擇電路127j基于提供給上述升壓用開關元件115的壓擺率選擇電路127s的壓擺率選擇指令來對選擇值k進行可變設定。
[0117]如上所述，關于本發(fā)明的權利要求8，電磁線圈所對應的開閥驅動用的開關元件的一部分或全部包括壓擺率選擇電路，并與升壓用開關元件聯(lián)動地對壓擺率進行可變設定。
[0118]因此，具有如下特征:S卩，能抑制高速旋轉時的供電控制用的開關元件的溫度上升，并能抑制低速旋轉時無線電噪聲的產生。
[0119]另外，供電控制用的開關元件的開關頻度小于升壓用開關元件的開關頻度，而且至少劃分成第一氣缸組或第二氣缸組的電磁線圈來設置，與此相對，升壓用開關元件被所有電磁線圈共用，因此具有如下特征:即，從溫度上升的觀點來看，只要進行關注升壓用開關元件的壓擺率的選擇控制即可，能容易地獲得附加效果。
[0120]上述運算控制電路部130、上述升壓控制電路部110、以及上述驅動控制電路部120搭載在收納于殼體109的電路基板200，上述環(huán)境溫度檢測元件139搭載在上述殼體109內的比與溫度分布有關的平均溫度要低的溫度分布區(qū)域中的上述電路基板200，在不與至少包含上述升壓用開關元件115的高發(fā)熱元器件相鄰的位置測定該升壓用開關元件的環(huán)境溫度
Ta0
[0121 ]如上所述，關于本發(fā)明的權利要求9，環(huán)境溫度檢測元件設置在不與升壓用開關元件相鄰的位置，并測定升壓用開關元件的環(huán)境溫度。
[0122]因此，升壓用開關元件的溫度上升值大致由發(fā)動機轉速的大小來決定，只要將該溫度上升值與測定到的環(huán)境溫度相加即可推定出升壓用開關元件的內部溫度，因此具有如下效果:即，只要在所提供的環(huán)境溫度下，預先生成內部溫度在規(guī)定的允許界限值以下的發(fā)動機轉速的允許值作為參照數(shù)據，則在實機運行階段，即使不進行內部溫度的推定計算，也能容易地計算出允許轉速。
[0123]另外，在升壓用開關元件的鄰近位置設置相鄰溫度檢測元件的情況下，對將升壓用開關元件的溫度上升值與環(huán)境溫度相加后的結果進行測定，由于其配比不明，因此存在如下問題:即，在變更發(fā)動機轉速的情況下，需要基于執(zhí)行結果來判定變成了哪種內部溫度，無法通過預測來防止不合理的高速運行。
[0124]在上述升壓用開關元件115的鄰近位置配置有相鄰溫度檢測元件119，并且上述程序存儲器PGM含有作為相鄰溫度判定單元501的控制程序，上述相鄰溫度檢測元件119用于推定上述升壓用開關元件115的內部平均溫度，由該相鄰溫度檢測元件檢測到的測定相鄰溫度Ty輸入到上述微處理器CPU，上述相鄰溫度判定單元501在上述測定相鄰溫度Ty的值超過將上述升壓用開關元件115內部的允許限制溫度T jmax與規(guī)定的余量值相減后的管理目標值時，產生高溫異常判定信號，上述異常通知單元507b在上述相鄰溫度判定單元501產生上述高溫異常判定信號的情況下產生異常通知輸出，由此至少進行異常產生信息的保存或多次噴射控制的停止。
[0125]如上所述，關于本發(fā)明的權利要求5，同時設置了對升壓用開關元件的鄰近位置的溫度進行檢測的相鄰溫度檢測元件，從而在檢測到的測定相鄰溫度超過規(guī)定的管理目標值時，產生異常通知輸出。
[0126]因此，具有如下效果:S卩，能在產生異常通知輸出后停止多次噴射控制來抑制升壓用開關元件的溫度上升，或者，能對異常產生主要原因是相鄰溫度判定單元判定出的高溫異常、或是高溫環(huán)境判定單元判定出的環(huán)境異常、還是實際的發(fā)動機轉速比根據參照數(shù)據計算出的允許發(fā)動機轉速要大的高速旋轉異常進行識別并保存異常產生歷史信息。
[0127]此外，還具有如下特征:S卩，相鄰溫度的高溫異常判定與環(huán)境溫度異常、高速旋轉異常判定相比，能直接檢測升壓用開關元件內部的高溫狀態(tài)。
[0128]然而，升壓用開關元件的接合部的局部溫度與和升壓用開關元件的內部平均溫度有關的熱時間常數(shù)τ0相比，溫度上升更敏感，因此，即使存在溫度余量，也不優(yōu)選僅依靠相鄰溫度判定單元來產生過度的功耗，因而具有如下特征:即，以高溫環(huán)境溫度判定的環(huán)境異常判定、利用參照數(shù)據的高速旋轉異常判定為主體來進行控制，并輔助性地兼用高溫異常判定，從而能防止控制誤差引起的誤判定。
標號說明
[0129]100車載發(fā)動機控制裝置 101 車載電池
103i 電磁線圈105e發(fā)動機旋轉傳感器
109殼體
110升壓控制電路部112感應元件
114高壓電容器
115升壓用開關兀件115s壓擺率選擇電路
119相鄰溫度檢測元件
120驅動控制電路部121j供電開關元件122j急速供電開關元件123i通電開關元件125j防逆流二極管127j壓擺率選擇電路130運算控制電路部
139環(huán)境溫度檢測元件
140恒壓電源200電路基板400參照數(shù)據
501相鄰溫度判定單元
502c最小選擇值適用單元
503b高溫環(huán)境判定單元
507b異常通知單元
508下降選擇延遲處理單元
511分割噴射指令單元
512燃料噴射指令單元514壓擺率選擇單元CPU微處理器
INJi燃料噴射指令
i氣缸編號(i = l、2、..η)
j氣缸組編號(j = I或2)
k選擇值
NO閾值轉速
Ne發(fā)動機轉速
Nk允許發(fā)動機轉速
PGM程序存儲器
Ta環(huán)境溫度
TO基準環(huán)境溫度
Tjmax允許限制溫度Tx測定環(huán)境溫度
Ty測定相鄰溫度
Vbb電源電壓
Vh升壓高電壓
τ閾值時間
τΟ熱時間常數(shù)
【主權項】
1.一種車載發(fā)動機控制裝置，包括:驅動控制電路部，該驅動控制電路部為了對設置在多氣缸發(fā)動機的各氣缸的燃料噴射用電磁閥依次進行驅動，而包含對該電磁閥驅動用的多個電磁線圈分別依次進行開閥驅動的多個開關元件;升壓控制電路部，該升壓控制電路部生成用于對所述電磁線圈進行急速勵磁的升壓高電壓；以及以微處理器和程序存儲器為主體的運算控制電路部， 所述程序存儲器包括作為燃料噴射指令單元和分割噴射指令單元的控制程序，該燃料噴射指令單元對多個所述開關元件產生燃料噴射指令，該分割噴射指令單元決定在所述多氣缸發(fā)動機的各發(fā)動機的一個燃料循環(huán)期間產生一次還是產生多次所述燃料噴射指令信號，并且， 所述升壓控制電路部包括:由車載電池通過升壓用開關元件進行斷續(xù)勵磁的感應元件；以及高壓電容器，在所述升壓用開關元件開路時，儲存在所述感應元件中的電磁能被釋放，并利用多次釋放動作將該高壓電容器充電到作為目標的所述升壓高電壓，該車載發(fā)動機控制裝置的特征在于， 所述升壓用開關元件包括以大小或大中小的多個級別對提供導通指令信號后的電流上升率、即壓擺率進行選擇的壓擺率選擇電路， 所述程序存儲器還包含:作為對所述壓擺率選擇電路指定壓擺率的選擇值的壓擺率選擇單元的控制程序；以及參照數(shù)據，該參照數(shù)據為數(shù)據表或近似計算式， 所述參照數(shù)據以多個級別的組合數(shù)據的形式包含允許發(fā)動機轉速的數(shù)值數(shù)據，該允許發(fā)動機轉速的數(shù)值數(shù)據通過將對所述壓擺率選擇電路指定的選擇值作為介質變量，并將與由環(huán)境溫度檢測元件檢測到的所述升壓用開關元件的設置環(huán)境有關的測定環(huán)境溫度作為變量來決定， 所述允許發(fā)動機轉速是通過實驗確認如下情況而得到的統(tǒng)計數(shù)據:即，即使在所述測定環(huán)境溫度下應用壓擺率的選擇值并通過多次噴射持續(xù)運行，所述升壓用開關元件的內部溫度也在規(guī)定的允許限制溫度以下， 所述壓擺率選擇單元將由發(fā)動機旋轉傳感器檢測到的發(fā)動機轉速與通過插值運算并根據所述參照數(shù)據計算出的當前的所述測定環(huán)境溫度所對應的允許發(fā)動機轉速的值進行對比來決定選擇值， 所述運算控制電路部以所述升壓用開關元件的內部溫度對應于當前的發(fā)動機轉速和當前的測定環(huán)境溫度而在所述規(guī)定的允許限制溫度以下為條件，來盡可能選擇小的值作為壓擺率的選擇值，從而抑制該開關元件的電流上升率。2.如權利要求1所述的車載發(fā)動機控制裝置，其特征在于，所述程序存儲器還包含作為最小選擇值適用單元的控制程序， 所述最小選擇值適用單元在由所述發(fā)動機旋轉傳感器檢測到的所述發(fā)動機轉速小于規(guī)定的閾值轉速時，將對于所述壓擺率選擇電路的壓擺率的選擇值指定為最低水平的選擇值， 所述閾值轉速是能確認如下情況的發(fā)動機轉速:即，若低于該閾值轉速，則即使將壓擺率選擇為最低值，升壓用開關元件的溫度上升也較小，且該升壓用開關元件的內部溫度不會超過允許限制值。3.如權利要求1或2所述的車載發(fā)動機控制裝置，其特征在于，所述程序存儲器還包含作為異常通知單元和高溫環(huán)境判定單元的控制程序， 所述高溫環(huán)境判定單元在由所述環(huán)境溫度檢測元件檢測到的所述測定環(huán)境溫度超過規(guī)定的基準環(huán)境溫度時產生環(huán)境異常判定信號， 所述異常通知單元在所述環(huán)境異常判定信號的產生狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定的閾值時間以上，或者與將所述選擇值設定為最大并參照當前的所述測定環(huán)境溫度和所述參照數(shù)據而得到的允許發(fā)動機轉速相比，當前的所述發(fā)動機轉速處于更高速旋轉的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定的閾值時間以上的情況下，產生異常通知輸出，從而至少進行異常產生信息的保存或多次噴射控制的停止。4.如權利要求3所述的車載發(fā)動機控制裝置，其特征在于，在所述異常通知單元中適用的所述規(guī)定閾值時間的值是與所述升壓用開關元件的內部平均溫度有關的熱時間常數(shù)以上的值， 所述熱時間常數(shù)是在使所述升壓用開關元件的功耗急增或急減變化值A P時，該開關元件的內部平均溫度上升飽和或下降飽和的時刻的溫度增加值設為+△ Tmax，溫度降低值設為一 A Tmax的情況下，相當于到產生該溫度變化值Δ Tmax的63%的溫度變動為止的經過時間的物理常數(shù)。5.如權利要求3所述的車載發(fā)動機控制裝置，其特征在于，在所述升壓用開關元件的鄰近位置配置有相鄰溫度檢測元件，并且在所述程序存儲器中還包含作為相鄰溫度判定單元的控制程序， 所述相鄰溫度檢測元件用于推定所述升壓用開關元件的內部平均溫度，由該相鄰溫度檢測元件檢測到的測定相鄰溫度輸入到所述微處理器， 所述相鄰溫度判定單元在所述測定相鄰溫度的值超過將所述升壓用開關元件內部的允許限制溫度與規(guī)定的余量值相減得到的管理目標值時，產生高溫異常判定信號， 所述異常通知單元在所述相鄰溫度判定單元產生所述高溫異常判定信號的情況下產生異常通知輸出，從而至少進行異常產生信息的保存或多次噴射控制的停止。6.如權利要求1或2所述的車載發(fā)動機控制裝置，其特征在于，所述程序存儲器還包含作為下降選擇延遲處理單元的控制程序， 所述下降選擇延遲處理單元在所述發(fā)動機轉速減少或所述測定環(huán)境溫度減少導致所述壓擺率選擇單元產生選擇較小的值作為選擇值的下降選擇指令時，在經過規(guī)定的閾值時間后依然持續(xù)產生該下降選擇指令的情況下，執(zhí)行選擇值的下降處理。7.如權利要求6所述的車載發(fā)動機控制裝置，其特征在于，在所述下降選擇延遲處理單元中適用的所述規(guī)定閾值時間的值是與所述升壓用開關元件的內部平均溫度有關的熱時間常數(shù)以上的值， 所述熱時間常數(shù)是在使所述升壓用開關元件的功耗急增或急減變化值A P時，該開關元件的內部平均溫度上升飽和或下降飽和的時刻的溫度增加值設為+△ Tmax，溫度降低值設為一 A Tmax的情況下，相當于到產生該溫度變化值Δ Tmax的63%的溫度變動為止的經過時間的物理常數(shù)。8.如權利要求1或2所述的車載發(fā)動機控制裝置，其特征在于，所述多氣缸發(fā)動機被劃分為交替進行燃料噴射的奇數(shù)編號的第一氣缸組和偶數(shù)編號的第二氣缸組，并對所述電磁線圈進行驅動， 多個所述開關元件包括:分別與各電磁線圈獨立連接的通電開關元件；以及由所述第一氣缸組或第二氣缸組的電磁線圈共用的一對急速供電開關元件以及供電開關元件， 所述急速供電開關元件在剛產生所述燃料噴射指令后的規(guī)定期間內，對所述第一氣缸組或第二氣缸組的電磁線圈的上游端子施加所述升壓高電壓來提供急速勵磁電流， 所述供電開關元件在產生所述燃料噴射指令的期間內，經由防逆流二極管對所述第一氣缸組或第二氣缸組的電磁線圈的上游端子斷續(xù)施加所述車載電池的電源電壓來提供開閥保持電流， 所述通電開關元件在產生所述燃料噴射指令的期間內，使所述電磁線圈各自的下游側端子與接地電路相連， 多個所述開關元件的一部分或全部、即作為監(jiān)視對象的開關元件包括壓擺率選擇電路，該壓擺率選擇電路以大小或大中小的多個級別來選擇提供導通指令信號后的電流上升率即壓擺率，并且， 所述壓擺率選擇電路基于提供給所述升壓用開關元件的壓擺率選擇電路的壓擺率選擇指令來對選擇值進行可變設定。9.如權利要求1或2所述的車載發(fā)動機控制裝置，其特征在于，所述運算控制電路部、所述升壓控制電路部、以及所述驅動控制電路部搭載在收納于殼體的電路基板， 所述環(huán)境溫度檢測元件搭載在所述殼體內比與溫度分布有關的平均溫度要低的溫度分布區(qū)域中的所述電路基板，在不與至少包含所述升壓用開關元件的高發(fā)熱元器件相鄰的位置，測定該升壓用開關元件的環(huán)境溫度。
【文檔編號】F02D41/22GK105971754SQ201610141036
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】原田將, 原田一將, 西田充孝, 西澤理
【申請人】三菱電機株式會社