內(nèi)燃機(jī)控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明檢測(cè)升壓線圈(110)中流過的升壓電流(160A、170A)的上升斜率和下降斜率，在升壓開關(guān)控制中設(shè)置進(jìn)行校正的控制，從而無論電池電源電壓的變動(dòng)、由升壓電路元件的隨時(shí)間劣化導(dǎo)致的特性變化、常數(shù)變更如何，都能夠在期望的電流閾值內(nèi)控制升壓電路的升壓上下限電流值，最小限度地抑制升壓電路元件的發(fā)熱，另外，無論升壓電流的斜率如何，都能夠?qū)⑸龎夯謴?fù)時(shí)間調(diào)整為恒定。
【專利說明】
內(nèi)燃機(jī)控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及在將汽油、輕油等作為燃料的汽車、摩托車、農(nóng)耕機(jī)、工作機(jī)械、船舶機(jī)等中使用使電池電源電壓升壓而得到的高電壓來驅(qū)動(dòng)負(fù)載的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，特別涉及適合于驅(qū)動(dòng)汽缸內(nèi)直接噴射型噴油器的內(nèi)燃機(jī)控制裝置。作為本技術(shù)領(lǐng)域的【背景技術(shù)】，例如有下述專利文獻(xiàn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開2001-55948號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開平9-285108號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-22139號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0009]本發(fā)明提供如下內(nèi)燃機(jī)控制裝置，該內(nèi)燃機(jī)控制裝置在電池電壓和安裝于升壓電路中的電子零件的特性變化時(shí)，針對(duì)升壓控制部的升壓開關(guān)停止動(dòng)作、升壓開關(guān)開始動(dòng)作，進(jìn)行考慮了由升壓控制電路的延遲導(dǎo)致的過沖和下沖的校正，高精度地控制為預(yù)先設(shè)定的升壓上下限電流閾值。
[0010]解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0011]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其具備:升壓線圈，與電池電源連接并且使該電池電源的電壓升壓;開關(guān)元件，與所述升壓線圈連接，并且使向該升壓線圈的電流通電或者切斷;升壓電容器，蓄積來自所述升壓線圈的電感分量的電流能量；以及升壓控制電路，根據(jù)對(duì)所述升壓線圈通電的升壓電流，控制所述開關(guān)元件而將在所述升壓線圈中產(chǎn)生的高電壓充到所述升壓電容器中，其中，所述升壓控制電路測(cè)定所述升壓電流的斜率，校正并設(shè)定所述開關(guān)元件的接通斷開控制。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，無論電池電源電壓的變動(dòng)、由升壓電路元件的隨時(shí)間劣化導(dǎo)致的特性變化、常數(shù)變更如何，都能夠在所設(shè)定的電流閾值內(nèi)控制升壓電路的升壓電流值，最小限度地抑制升壓電路元件的發(fā)熱。另外，無論升壓電流值的斜率是多少，都能夠?qū)⑸龎夯謴?fù)時(shí)間調(diào)整為恒定。
【附圖說明】
[0014]圖1是示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例1的升壓動(dòng)作波形的圖。
[0015]圖2是示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例1的電路的圖。
[0016]圖3是示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例1的整體動(dòng)作波形的圖。
[0017]圖4是示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例2的電路的圖。
[0018]圖5是示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例3的升壓動(dòng)作波形的圖。
[0019]圖6是示出用于確定新課題的升壓動(dòng)作波形的圖。
[0020]圖7是示出用于確定新課題的電路的圖。
[0021]圖8是示出用于確定新課題的整體動(dòng)作波形的圖。
[0022]圖9是示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例1的電路的圖。
[0023]圖10是示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例4的升壓動(dòng)作波形的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，根據(jù)附圖，說明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，也對(duì)新課題進(jìn)行說明。
[0025]使用汽缸內(nèi)直接噴射型噴油器的引擎與以往的汽缸外噴射型噴油器、即對(duì)吸氣通路或者吸氣端口噴射燃料以形成燃料與空氣的混合氣體的方式相比，需要使用被加壓到高壓的燃料，所以在噴油器的開閥動(dòng)作中需要高的能量(電壓)。另外，為了提高噴油器的控制性并且應(yīng)對(duì)高速驅(qū)動(dòng)，需要在短時(shí)間內(nèi)將高的能量供給到噴油器?？刂苾?nèi)燃機(jī)的噴油器的以往的內(nèi)燃機(jī)控制裝置大多使用使電池電源的電壓升壓的升壓電路，并采用使對(duì)噴油器通電的通電電流上升的方式。
[0026]圖7是示出為了確定新課題而使用的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的電路圖。如圖7所示，內(nèi)燃機(jī)控制裝置具備升壓電路100，該升壓電路100配置于驅(qū)動(dòng)直噴噴油器(3)的驅(qū)動(dòng)電路(2)與電池電源(I)之間，在短時(shí)間內(nèi)升壓到比電池電源電壓Vbat高的電壓，并將該升壓電壓100A供給到驅(qū)動(dòng)電路2。升壓電路100具有使電池電源的電壓升壓的升壓線圈110、將對(duì)升壓線圈110的通電接通斷開的開關(guān)元件120以及相對(duì)于開關(guān)元件120經(jīng)由防逆流用的充電二極管140并聯(lián)插入并且蓄積來自升壓線圈110的能量的升壓電容器130。開關(guān)元件120上連接有進(jìn)行開關(guān)兀件120的接通斷開控制的升壓控制電路150。升壓控制電路150具有控制開關(guān)兀件120的驅(qū)動(dòng)的升壓控制部151、檢測(cè)升壓電容器130的充電電壓的電壓檢測(cè)部152、開關(guān)元件120以及由電流檢測(cè)電阻160檢測(cè)流過升壓電路140的升壓電流IlOA的電流檢測(cè)部153。在通過升壓控制部151的控制而使開關(guān)元件120接通的情況下，電流通過開關(guān)元件120而從電池電源I流到升壓線圈110，能量被蓄積于升壓線圈110中。當(dāng)使開關(guān)元件120斷開時(shí)，在升壓線圈110中流過的電流被切斷，通過升壓線圈110的電感分量將電能充入到升壓電容器130中。
[0027]為了確定新課題而使用的圖8的(e)是對(duì)直噴噴油器3通電的噴油器電流3A的電流波形的一個(gè)例子。如圖8的(e)所示，在噴油器3的通電初期，通過升壓電壓100A，使噴油器電流3A在短時(shí)間內(nèi)上升到預(yù)先確定的上限峰值電流260 (峰值電流通電期間263)。該峰值電流值與以往的汽缸外噴射方式的噴油器中流過的噴油器電流的峰值電流值相比，大5?20倍左右。
[0028]在峰值電流通電期間263結(jié)束后，噴油器3的能量供給源從升壓電壓100A轉(zhuǎn)移到電池電源I，并被控制為作為相比于峰值電流為1/2?1/3左右的電流的第I保持停止電流261-1?261 -2，其后，被控制為作為第I保持停止電流的2/3?I /2左右的電流的第2保持停止電流262。在有峰值電流260和第I保持停止電流通過的期間中，噴油器3開閥并將燃料噴射到汽缸內(nèi)。
[0029]從上限峰值電流260向第I保持停止電流轉(zhuǎn)移的過程由噴油器3的磁路特性、燃料噴霧特性、對(duì)噴油器3供給燃料的共軌的燃料壓力以及噴油器電流通電期間等來決定，該噴油器電流通電期間與根據(jù)內(nèi)燃機(jī)所要求的動(dòng)力來決定的供給燃料量相應(yīng)。在該過程中，存在使電流短時(shí)間內(nèi)下降的情況、使電流緩緩下降的情況、或者如圖8的(e)所示地在峰值電流緩行下降期間264-1中使電流緩緩下降、在峰值電流陡降期間264-2中使電流在短時(shí)間內(nèi)下降的情況等。
[0030]在內(nèi)燃機(jī)控制裝置中，為了在燃料噴射結(jié)束時(shí)迅速地進(jìn)行噴油器3的閉閥，需要使噴油器通電電流3A的通電電流下降期間266(從第2保持停止電流262下降的期間)縮短而切斷噴油器電流3A。進(jìn)而，在從峰值電流260向第I保持停止電流261-1下降的過程264-2以及從第I保持停止電流261-2向第2保持停止電流262下降的過程265中，也有時(shí)需要使噴油器電流3A在短時(shí)間內(nèi)下降。
[0031]然而，在噴油器3的驅(qū)動(dòng)線圈中，由于流過噴油器電流3A而蓄積了基于線圈的電感的高能量，為了使噴油器電流3A下降，需要使該蓄積能量從噴油器3消失。作為在短時(shí)間的通電電流下降期間266內(nèi)實(shí)現(xiàn)噴油器驅(qū)動(dòng)線圈的蓄積能量的消失的方法，存在在形成噴油器電流3A的驅(qū)動(dòng)電路2的驅(qū)動(dòng)元件中利用齊納二極管效應(yīng)來將通電能量轉(zhuǎn)換成熱能的方法、經(jīng)由配置于驅(qū)動(dòng)電路2與升壓電路100之間的電流再生二極管5而在噴油器驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)能量用的升壓電容器130中再生的方法等。
[0032]上述轉(zhuǎn)換成熱能的方法能夠簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電路2，但由于使噴油器3的通電能量轉(zhuǎn)換成熱能，所以不適于通過大電流的驅(qū)動(dòng)電路。
[0033]另一方面，在上述升壓電容器130中再生的方法中，即使使大電流流過噴油器3，也能夠較大程度地抑制驅(qū)動(dòng)電路2的發(fā)熱，所以，特別在采用使用柴油的直噴噴油器的引擎(也有時(shí)稱為“共軌引擎”)、采用作為燃料而使用汽油的直噴噴油器的引擎等對(duì)噴油器3的通電電流大的引擎中廣泛使用。
[0034]采用使噴油器驅(qū)動(dòng)線圈的蓄積能量在升壓電容器中再生的升壓電路的控制裝置例如如專利文獻(xiàn)I所示。此處，再次使用圖7和圖8來說明升壓電路的動(dòng)作。
[0035]驅(qū)動(dòng)電路2使用升壓電路100的升壓電壓100A來對(duì)噴油器3進(jìn)行噴油器電流3A的通電。其結(jié)果，如圖8的(a)所示，當(dāng)通過電壓檢測(cè)部152檢測(cè)到升壓電壓100A降低到作為開始升壓的基準(zhǔn)的電壓201以下時(shí)，升壓控制部151開始升壓動(dòng)作(在圖8的(a)中，符號(hào)200表不O[V])。升壓控制部151將用于使開關(guān)元件120通電的升壓控制信號(hào)151B從LOW設(shè)為HIGH。由此，開關(guān)元件120接通，從電池電源I向電流檢測(cè)電阻160流過電流160A，并且向升壓線圈110流過電流110A，在升壓線圈110中蓄積能量。此處，電流160A與電流IlOA的電流值相同。在升壓線圈110中流過的升壓線圈電流IlOA通過電流檢測(cè)電阻160，作為升壓電流160A而轉(zhuǎn)換成電壓，通過電流檢測(cè)部153來檢測(cè)。由電流檢測(cè)部153檢測(cè)到的升壓用開關(guān)電流160A的波形如圖8的(b)所示。如圖8的(b)所示，當(dāng)升壓用開關(guān)電流160A超過預(yù)先設(shè)定的開關(guān)停止電流210-1時(shí)，升壓控制部151將控制開關(guān)元件120的開閉的升壓控制信號(hào)151B從HIGH設(shè)為L(zhǎng)0W，切斷升壓用的開關(guān)電流160A。由于該切斷，在升壓線圈110中流過的電流無法通過開關(guān)元件120流向地4，通過升壓線圈110的電感分量而存儲(chǔ)了的能量產(chǎn)生高電壓。當(dāng)升壓線圈110的電壓高于將升壓電容器130中儲(chǔ)存的升壓電壓100A與充電二極管140的正向電壓相加而得到的電壓時(shí)，升壓線圈110中儲(chǔ)存的能量通過充電二極管140，作為充電電流140A而轉(zhuǎn)移到升壓電容器130。充電電流140A從即將切斷開關(guān)元件120之前在升壓線圈110中流過的電流的電平即開關(guān)停止電流210-1的電平開始急速減少。
[0036]在檢測(cè)到通過上述動(dòng)作而上升了的升壓電壓100A不滿足規(guī)定的升壓停止電平的電壓202的情況下，升壓控制部151通過電流檢測(cè)部153檢測(cè)到在充電二極管140中流過的電流的電平變成開關(guān)開始電流210-2，為了使開關(guān)元件120通電，將升壓控制信號(hào)15IB從LOW設(shè)為HIGH。反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作直至升壓電壓變成規(guī)定的升壓停止電平的電壓202為止(升壓恢復(fù)時(shí)間203)。
[0037]另一方面，當(dāng)利用驅(qū)動(dòng)電路2而使噴油器電流3A的切斷、短時(shí)間內(nèi)的下降開始時(shí)，在通電電流下降期間266、峰值電流陡降期間264-2、第I保持停止電流下降期間265的期間，來自噴油器3的再生電流通過電流再生二極管5而流過升壓電容器130。由此，與由升壓線圈110實(shí)施的升壓動(dòng)作同樣地，在噴油器3的電感分量中儲(chǔ)存了的能量轉(zhuǎn)移到升壓電容器130中，升壓電壓100A上升。
[0038]如上所述，檢測(cè)升壓用的開關(guān)電流和充電二極管中流過的電流160A并且以不變成開關(guān)停止電流210-1以上和開關(guān)開始電流210-2以下的方式進(jìn)行控制的升壓電路100相比于不檢測(cè)升壓用開關(guān)電流160A而根據(jù)預(yù)先確定的時(shí)間來進(jìn)行控制的升壓電路(例如，參照專利文獻(xiàn)2)，能夠?qū)⑸龎河瞄_關(guān)電流160A抑制得較低，所以能夠最小限度地抑制開關(guān)元件120、升壓線圈110和充電二極管140的發(fā)熱。
[0039]但是，在上述中，如圖6所示，在檢測(cè)作為目標(biāo)的開關(guān)停止電流210-1和作為目標(biāo)的開關(guān)開始電流210-2而控制升壓控制信號(hào)151B的HIGH和LOW的方法中，從由電流檢測(cè)部153檢測(cè)到電流閾值至對(duì)開關(guān)元件120進(jìn)行接通斷開控制為止，產(chǎn)生開關(guān)斷開延遲時(shí)間213-1和開關(guān)接通延遲時(shí)間213-2。此時(shí)，相對(duì)于作為目標(biāo)的開關(guān)停止電流210-1，實(shí)際的開關(guān)停止電流控制值產(chǎn)生過沖電流值211-1，相對(duì)于作為目標(biāo)的開關(guān)開始電流210-2，實(shí)際的開關(guān)開始電流控制值產(chǎn)生下沖電流值211 -2。
[0040]相對(duì)于該開關(guān)斷開延遲時(shí)間213-1和開關(guān)接通延遲時(shí)間213-2，將能量充入升壓線圈110的電流值的斜率214-1和將能量從升壓二極管140充入升壓電容器130的電流值的斜率214-2根據(jù)圖7所示的電池電壓I與升壓線圈110的電感值、電阻值、升壓電容器130的電容量、升壓二極管140的電阻值而變化。
[0041]因此，即使判明了開關(guān)斷開延遲時(shí)間213-1和開關(guān)接通延遲時(shí)間213-2，也無法通過升壓控制部151進(jìn)行校正，以變成作為目標(biāo)的開關(guān)停止電流210-1和作為目標(biāo)的開關(guān)開始電流210-2。
[0042]因此，要求如下這樣的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，該內(nèi)燃機(jī)控制裝置在電池電壓和安裝于升壓電路中的電子零件的特性發(fā)生變化時(shí)，針對(duì)升壓控制部的升壓開關(guān)停止動(dòng)作、升壓開關(guān)開始動(dòng)作，進(jìn)行考慮了由升壓控制電路的延遲導(dǎo)致的過沖和下沖的校正，高精度地控制為預(yù)先設(shè)定的升壓上下限電流閾值。
[0043]以下，更具體地說明本實(shí)施例。
[0044]實(shí)施例1
[0045]圖1示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例1的代表性的動(dòng)作波形，圖2示出其結(jié)構(gòu)例，圖3示出其升壓動(dòng)作整體的波形。
[0046]如圖2所示，在實(shí)施例1的內(nèi)燃機(jī)控制裝置中，存在通過電池電源(I)和其電源接地(4)而接受電源供給的升壓電路(100)以及使用通過該升壓電路(100)升壓到高電壓的升壓電壓(100A)來驅(qū)動(dòng)噴油器(3)的驅(qū)動(dòng)電路(2)，并搭載了用于使噴油器(3)的再生電流在升壓電路(100)中再生的電流再生二極管(5)。內(nèi)燃機(jī)控制裝置此外還搭載引擎旋轉(zhuǎn)傳感器、以檢測(cè)對(duì)噴油器供給燃料的共軌的燃料壓力的傳感器為首的各種傳感器的輸入電路，并搭載根據(jù)它們的輸入信號(hào)來運(yùn)算噴油器(3)的通電時(shí)機(jī)的運(yùn)算裝置、點(diǎn)火線圈驅(qū)動(dòng)電路、節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電路、其他驅(qū)動(dòng)電路，也有時(shí)包括與其他控制裝置通信的通信電路、對(duì)應(yīng)于各種診斷、故障保護(hù)的控制電路、對(duì)它們進(jìn)行電源供給的電源電路等。
[0047]升壓電路(100)具有具有用于使電池電源(I)的電壓升壓的電感分量的升壓線圈(110)，具備:使對(duì)該升壓線圈通電的電流通電/切斷的升壓開關(guān)元件(120-2);保護(hù)該升壓開關(guān)元件免受負(fù)電涌影響的開關(guān)側(cè)二極管(120-1);將在升壓線圈中流過的升壓電流(160A)轉(zhuǎn)換成電壓的升壓電流檢測(cè)電阻(160);設(shè)置通過切斷升壓開關(guān)元件來將在升壓線圈中儲(chǔ)存的能量所產(chǎn)生的高電壓充到升壓電容器(130)的路徑、并且防止從升壓電容器(130)向電池電源(I)的逆流的充電二極管(140);以及升壓控制電路(120)。該升壓控制電路包括升壓控制部(151)、電壓檢測(cè)部(152)、電流檢測(cè)部(153)以及基于電流檢測(cè)部(153)的電壓值來校正升壓控制部(151)的開關(guān)時(shí)間的升壓控制校正表(154)。
[0048]驅(qū)動(dòng)電路(2)使用升壓電壓(100A)來對(duì)噴油器(3)進(jìn)行噴油器電流(3A)的通電，其結(jié)果，如圖3所示，當(dāng)電壓檢測(cè)部(152)檢測(cè)到升壓電壓(100A)降低到升壓開始電壓(201)以下時(shí)，升壓控制部(151)開始升壓電流(160A)的斜率檢測(cè)動(dòng)作。當(dāng)開始升壓電流(160A)的斜率檢測(cè)動(dòng)作時(shí)，升壓控制部(151)將用于使升壓開關(guān)元件(120-2)通電的升壓控制信號(hào)(151B)從LOW設(shè)為HIGH。此處，在升壓控制信號(hào)(151B)的HIGH經(jīng)過升壓電流上升時(shí)間(310-
2)的時(shí)間點(diǎn)，由電流檢測(cè)部(I53)測(cè)定升壓上升電流值(310-1)。接下來，升壓控制部(I51)為了切斷升壓開關(guān)元件(120-2)，將升壓控制信號(hào)(151B)從HIGH設(shè)為L(zhǎng)OW。此處，在升壓控制信號(hào)(151B)的LOW經(jīng)過升壓電流下降時(shí)間(311-2)時(shí)，由電流檢測(cè)部(153)測(cè)定升壓下降電流值(311-1)。
[0049]升壓控制校正表(154)為了基于升壓電流上升時(shí)間(310-2)和升壓上升電流值(310-1)以及升壓電流下降時(shí)間(311-2)和升壓下降電流值(311-1)，以滿足升壓恢復(fù)時(shí)間的開關(guān)停止電流(210-1)和開關(guān)開始電流(210-2)來進(jìn)行控制，確定升壓控制部(151)的初次開關(guān)HIGH時(shí)間(329)、開關(guān)HIGH時(shí)間(330)和開關(guān)LOW時(shí)間(331)。
[0050]當(dāng)確定了升壓控制信號(hào)(151B)的初次開關(guān)HIGH時(shí)間(330)、開關(guān)HIGH時(shí)間(330)和開關(guān)LOW時(shí)間(331)之后，開始升壓動(dòng)作。升壓控制部(151)將用于使升壓開關(guān)元件(120-2)通電的升壓控制信號(hào)(151B)從初次開關(guān)HIGH時(shí)間(329)L0W設(shè)為HIGH。由此，電流從電池電源(I)流到升壓線圈(110)，在升壓線圈(110)中蓄積能量。
[0051 ]在經(jīng)過初次開關(guān)HIGH時(shí)間(329)后，升壓控制信號(hào)(151B)將升壓控制信號(hào)(151B)從開關(guān)LOW時(shí)間(331 )HIGH設(shè)為L(zhǎng)OW。此處，在升壓線圈(110)中流過的電流無法通過升壓開關(guān)元件(120-2)而流向電源接地，通過升壓線圈(110)的電感分量而儲(chǔ)存了的能量產(chǎn)生高電壓。并且，當(dāng)該電壓高于將升壓電容器(130)中儲(chǔ)存的升壓電壓(100A)與充電二極管(140)的正向電壓相加而得到的電壓時(shí)，在升壓線圈(I 10)中儲(chǔ)存的能量就通過充電二極管(140)，作為充電電流(110A)而轉(zhuǎn)移到升壓電容器(130)中。此時(shí)，充電電流(110A)從在即將切斷升壓開關(guān)元件(120-2)之前在線圈中流過的開關(guān)停止電流(210-1)開始，伴隨著向升壓電容器(130)的能量轉(zhuǎn)移而急速減少。在經(jīng)過開關(guān)LOW時(shí)間(3 31)后，升壓控制信號(hào)(151B)將升壓控制信號(hào)(151B)從開關(guān)HIGH時(shí)間(330) LOW設(shè)為HIGH。由此，電流從電池電源(I)流到升壓線圈(110)，在升壓線圈(110)中蓄積能量。
[0052]在檢測(cè)升壓電壓(100A)的電壓檢測(cè)部152檢測(cè)到通過上述動(dòng)作而上升了的升壓電壓(100A)不滿足規(guī)定的升壓停止電壓(202)的情況下，升壓控制部(151)通常在作為預(yù)先確定的充電期間的升壓開關(guān)周期(300)中，等待升壓線圈電流充電時(shí)間(302)，之后為了使升壓開關(guān)元件(120-2)通電，將升壓控制信號(hào)(124B)從LOW設(shè)為HIGH。反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作直到升壓電壓變成規(guī)定的升壓停止電壓(202)為止。
[0053]通過做成以上那樣的結(jié)構(gòu)，相對(duì)于圖6所示的開關(guān)斷開延遲時(shí)間(213-1)與開關(guān)接通延遲時(shí)間(213-2)，基于根據(jù)圖2所示的電池電壓(I)與升壓線圈(110)的電感值、電阻值、升壓電容器(130)的電容值、升壓二極管(140)的電阻值而變化的、對(duì)升壓線圈(110)充入能量的電流值的斜率(214-1)和從升壓二極管(140)對(duì)升壓電容器(130)充入能量的電流值的斜率(214-2)，校正開關(guān)接通時(shí)間(330)與開關(guān)斷開時(shí)間(331)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)基于目標(biāo)升壓電流上限值和目標(biāo)升壓電流下限值的升壓控制。
[0054]在作為現(xiàn)有例的專利文獻(xiàn)3的基于電池電源電壓(I)的升壓開關(guān)控制的變更中，無法控制升壓電路整體的隨時(shí)間變化、過沖、下沖。相對(duì)于此，在本發(fā)明的實(shí)施例1的升壓恢復(fù)時(shí)間(203)中，升壓控制電路中的大的開關(guān)延遲時(shí)間(213-1)、(213-2)的產(chǎn)生得以防止，所以，無需改變基本的電路結(jié)構(gòu)而能夠在所設(shè)定的電流閾值內(nèi)控制升壓電路的開關(guān)停止電流(210-1)和開關(guān)開始電流(210-2)。
[0055]實(shí)施例2
[0056]圖4示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)。
[0057]升壓電流的斜率檢測(cè)的基本的動(dòng)作、結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，但是是使用升壓控制校正表(154)并且適合于目標(biāo)升壓電流上限值和目標(biāo)升壓電流下限值的一個(gè)例子。
[0058]升壓控制校正表(154)基于升壓電流上升時(shí)間(310-2)和升壓上升電流值(310-1)以及升壓電流下降時(shí)間(311-2)和升壓下降電流值(311-1)，確定滿足升壓恢復(fù)時(shí)間的開關(guān)停止電流(210-1)和開關(guān)開始電流(210-2)。此時(shí)，升壓控制校正表(154)的開關(guān)停止電流(210-1)和開關(guān)開始電流(210-2)被設(shè)定了根據(jù)通過斜率檢測(cè)求出的升壓電流斜率(214-1)、(214-2)而考慮了升壓控制部的電路動(dòng)作延遲的校正值。
[0059]當(dāng)確定開關(guān)停止電流(210-1)和開關(guān)開始電流(210-2)之后，開始升壓動(dòng)作。升壓控制部(151)將用于使升壓開關(guān)元件(120-2)通電的升壓控制信號(hào)(151B)從LOW設(shè)為HIGH。由此，電流從電池電源(I)流到升壓線圈(110)，在升壓線圈(110)中蓄積能量。
[0060]在升壓電流(160A)超過開關(guān)停止電流(210-1)的情況下，升壓控制信號(hào)(151B)將升壓控制信號(hào)(151B)從HIGH設(shè)為L(zhǎng)OW。此處，升壓線圈(110)中流過的電流無法通過升壓開關(guān)元件(120-2)而流向電源接地，通過升壓線圈(110)的電感分量而儲(chǔ)存了的能量產(chǎn)生高電壓。并且，當(dāng)該電壓高于將升壓電容器(130)中儲(chǔ)存的升壓電壓(100A)與充電二極管(140)的正向電壓相加而得到的電壓時(shí)，在升壓線圈(110)中儲(chǔ)存的能量通過充電二極管(140)，作為充電電流(110A)而轉(zhuǎn)移到升壓電容器(130)。此時(shí)，充電電流(110A)從在即將切斷升壓開關(guān)元件(120-2)之前在線圈中流過的開關(guān)停止電流(210-1)開始，伴隨著向升壓電容器(130)的能量轉(zhuǎn)移而急速減少。在升壓電流(160A)低于開關(guān)開始電流(210-2)的情況下，升壓控制信號(hào)(151B)將升壓控制信號(hào)(151B)從LOW設(shè)為HIGH。
[0061]通過做成以上那樣的結(jié)構(gòu)，相對(duì)于根據(jù)圖5所示的電池電壓(I)和升壓線圈(110)的電感值、電阻值、升壓電容器(130)的電容值、升壓二極管(140)的電阻值而變化的開關(guān)斷開延遲時(shí)間(213-1)和開關(guān)接通延遲時(shí)間(213-2)，基于對(duì)升壓線圈(110)充入能量的電流值的斜率(214-1)和從升壓二極管(140)對(duì)升壓電容器(130)充入能量的電流值的斜率(214-2)，校正作為目標(biāo)的開關(guān)停止電流(210-1)和作為目標(biāo)的開關(guān)開始電流(210-2)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)與升壓恢復(fù)時(shí)間(203)相應(yīng)的最佳的升壓控制。
[0062]此外，作為其他變形例，使用升壓控制校正表(154)，能夠進(jìn)行以下的升壓控制:校正作為目標(biāo)的開關(guān)停止電流(210-1)和開關(guān)斷開時(shí)間(331)的升壓控制、校正開關(guān)接通時(shí)間(330)和作為目標(biāo)的開關(guān)開始電流(210-2)的升壓控制。
[0063]實(shí)施例3
[0064]圖5示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例3的代表性的動(dòng)作例。
[0065]基本的動(dòng)作、結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1、2相同，但根據(jù)本實(shí)施例，在實(shí)施例1中的升壓斜率檢測(cè)時(shí)設(shè)置電流上升斜率閾值(340-1)和電流下降斜率閾值(340-2)，在達(dá)到超過兩個(gè)斜率閾值的電流斜率的情況下，進(jìn)行升壓電路的異常診斷。
[0066]此處所說的升壓電路的異常是指規(guī)定值外的電池電壓(I)變動(dòng)、升壓線圈(110)的開路、短路故障、升壓電容器的故障等、對(duì)升壓電流(IlOA)的電流斜率造成大的影響的異常。通過進(jìn)行以上那樣的控制，能夠通過升壓控制電路(120)檢測(cè)在電池電壓(1)、升壓電路(100)中產(chǎn)生的異常。
[0067]實(shí)施例4
[0068]圖9示出本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)控制裝置的實(shí)施例4的代表性的動(dòng)作例。
[0069]基本的動(dòng)作、結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，但根據(jù)本實(shí)施例，在升壓開關(guān)元件(120-2)的下游具有將開關(guān)接通電流(170A)轉(zhuǎn)換成電壓的開關(guān)接通電流檢測(cè)電阻(170)，來代替實(shí)施例1的圖2所示的將升壓電流(160A)轉(zhuǎn)換成電壓的升壓電流檢測(cè)電阻(160)。
[0070]升壓控制部(151)將用于使升壓開關(guān)元件(120-2)通電的升壓控制信號(hào)(151B)從LOW設(shè)為HIGH。此處，在升壓控制信號(hào)(151B)的HIGH經(jīng)過開關(guān)接通電流上升時(shí)間(410-2)的時(shí)間點(diǎn)，由電流檢測(cè)部(I 53)測(cè)定開關(guān)接通上升電流值(410-1)。接下來，升壓控制部(I 51)為了切斷升壓開關(guān)元件(120-2)，將升壓控制信號(hào)(151B)從HIGH設(shè)為L(zhǎng)OW。升壓控制校正表(154)為了基于根據(jù)開關(guān)接通電流上升時(shí)間(410-2)和開關(guān)接通上升電流值(410-1)得到的電流斜率，以滿足升壓恢復(fù)時(shí)間的作為目標(biāo)的開關(guān)停止電流(210-1)和作為目標(biāo)的開關(guān)開始電流(210-2)來進(jìn)行控制，確定升壓控制部(151)的初次開關(guān)HIGH時(shí)間(429)、開關(guān)HIGH時(shí)間(430)和開關(guān)LOW時(shí)間(431)。
[0071]根據(jù)本實(shí)施例，與實(shí)施例1、2相比，通過使用設(shè)置于升壓開關(guān)元件的下游的開關(guān)接通電流檢測(cè)電阻，能夠省略電流檢測(cè)部(153)的ESD保護(hù)元件。另外，基于根據(jù)開關(guān)接通電流上升時(shí)間(410-2)和開關(guān)接通上升電流值(410-1)而得到的電流斜率來校正開關(guān)LOW時(shí)間(431)，所以，可謀求校正波形和校正控制的簡(jiǎn)化。
[0072]符號(hào)說明
[0073]I...電池電源;2...噴油器驅(qū)動(dòng)電路;3...噴油器；
[0074]3A..?噴油器電流;4..?電源接地;5..?電流再生二極管；
[0075]100..?升壓電路；10A..?升壓電壓；110..?升壓線圈；IlOA..?升壓線圈電流；120..?升壓開關(guān)FET; 120-1..?開關(guān)側(cè)二極管；120-2...?升壓開關(guān)元件；140..?充電二極管；140A..?充電電流；130..?升壓電容器；150..?升壓控制電路；151..?升壓控制部；151B..?升壓控制信號(hào)；152..?電壓檢測(cè)部；153..?電流檢測(cè)部；154..?升壓控制校正表；160..?升壓電流檢測(cè)電阻；160A..?升壓電流;170..?開關(guān)接通電流檢測(cè)電阻；170A..?開關(guān)接通電流
[0076]200..?電源接地電壓；201..?升壓開始電壓；202..?升壓停止電壓；203..?升壓恢復(fù)期間；210-1..?開關(guān)停止電流；210-2..?開關(guān)開始電流；211-1..?過沖電流;211-2..?下沖電流;213-1..?開關(guān)斷開延遲時(shí)間；213-2..?開關(guān)接通延遲時(shí)間；214-1..?升壓電流上升斜率；214-2..?升壓電流下降斜率；220..?開關(guān)ON信號(hào)；221..?開關(guān)OFF信號(hào)；260..?峰值電流停止電流；261-1..?保持I上升停止電流;261-2..?保持I下降停止電流;262..?保持2停止電流；263..?峰值電流通電期間；264-1..?峰值電流緩行下降期間；264-2..?峰值電流陡降期間；265..?保持I電流下降期間；266..?通電電流下降期間；
[0077]310-1..?升壓上升電流值;310-2..?升壓電流上升時(shí)間；311-1..?升壓下降電流值;311-2..?升壓電流下降時(shí)間；329..?初次開關(guān)HIGH時(shí)間；330..?開關(guān)HIGH時(shí)間；331..?開關(guān)LOW時(shí)間；410-1..?開關(guān)接通上升電流值;410-2..?開關(guān)接通電流上升時(shí)間；429..?初次開關(guān)HIGH時(shí)間；430..?開關(guān)HIGH時(shí)間；431..?開關(guān)LOW時(shí)間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其具備: 升壓線圈，其與電池電源連接并且使該電池電源的電壓升壓； 開關(guān)元件，其與所述升壓線圈連接，并且使向該升壓線圈的電流通電或者切斷； 升壓電容器，其蓄積來自所述升壓線圈的電感分量的電流能量；以及 升壓控制電路，其根據(jù)對(duì)所述升壓線圈通電的升壓電流，控制所述開關(guān)元件而將在所述升壓線圈中產(chǎn)生的高電壓充到所述升壓電容器中， 所述內(nèi)燃機(jī)控制裝置的特征在于， 所述升壓控制電路測(cè)定所述升壓電流的斜率，并對(duì)所述開關(guān)元件的接通斷開控制進(jìn)行校正。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 為了測(cè)定所述升壓電流的斜率，具有用于所述升壓電流的斜率檢測(cè)的校正波形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 將所述校正波形的所述開關(guān)元件的接通斷開控制設(shè)定為斜率檢測(cè)時(shí)間，測(cè)定接通時(shí)間和斷開時(shí)間各自的電流值，檢測(cè)所述升壓電流的斜率。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 具有以下功能:在所述校正波形的電流斜率小時(shí)，進(jìn)行使所述開關(guān)元件的接通時(shí)間和斷開時(shí)間變長(zhǎng)的控制，在所述校正波形的電流斜率大時(shí)，進(jìn)行使所述開關(guān)元件的接通時(shí)間和斷開時(shí)間變短的控制，從而將升壓恢復(fù)時(shí)間保持為恒定。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 檢測(cè)所述校正波形的電流斜率，并以抑制由所述升壓控制電路的電路延遲導(dǎo)致的所述升壓電流的過沖和下沖的方式對(duì)所述開關(guān)元件的接通斷開控制進(jìn)行校正。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 具有以下功能:根據(jù)所述校正波形的電流斜率檢測(cè)結(jié)果，在所述開關(guān)元件的接通時(shí)間進(jìn)行實(shí)施了校正的時(shí)間控制，在所述開關(guān)元件的斷開時(shí)間進(jìn)行實(shí)施了校正的時(shí)間控制，由此進(jìn)行所述開關(guān)元件的接通斷開控制。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 具有以下功能:根據(jù)所述校正波形的電流斜率檢測(cè)結(jié)果，在所述開關(guān)元件的接通時(shí)間進(jìn)行實(shí)施了校正的時(shí)間控制，在所述開關(guān)元件的斷開時(shí)間進(jìn)行實(shí)施了校正的升壓上限電流檢測(cè)控制，由此進(jìn)行所述開關(guān)元件的接通斷開控制。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 具有以下功能:根據(jù)所述校正波形的電流斜率檢測(cè)結(jié)果，在所述開關(guān)元件的接通時(shí)間進(jìn)行實(shí)施了校正的升壓下限電流檢測(cè)控制，在所述開關(guān)元件的斷開時(shí)間進(jìn)行實(shí)施了校正的時(shí)間控制，由此進(jìn)行所述開關(guān)元件的接通斷開控制。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 具有以下功能:根據(jù)所述校正波形的電流斜率檢測(cè)結(jié)果，在所述開關(guān)元件的接通時(shí)間進(jìn)行實(shí)施了校正的升壓下限電流檢測(cè)控制，在所述開關(guān)元件的斷開時(shí)間進(jìn)行實(shí)施了校正的升壓下限電流檢測(cè)控制，由此進(jìn)行所述開關(guān)元件的接通斷開控制。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 具有故障診斷，其測(cè)定所述升壓電流值的斜率，在斜率比診斷閾值小的情況下，進(jìn)行開路故障判定，在斜率比診斷閾值大的情況下，進(jìn)行短路故障判定。11.一種內(nèi)燃機(jī)控制裝置，具備: 升壓線圈，其與電池電源連接，并且使該電池電源的電壓升壓； 開關(guān)元件，其與所述升壓線圈連接，并且使向該升壓線圈的電流通電或者切斷； 開關(guān)接通電流檢測(cè)電阻，其與所述開關(guān)元件的下游連接，并且檢測(cè)開關(guān)接通時(shí)的電流；升壓電容器，其蓄積來自所述升壓線圈的電感分量的電流能量；以及升壓控制電路，其根據(jù)對(duì)所述開關(guān)接通電流檢測(cè)電阻通電的開關(guān)接通電流，控制所述開關(guān)元件而將在所述升壓線圈中產(chǎn)生的高電壓充到所述升壓電容器中， 所述內(nèi)燃機(jī)控制裝置的特征在于， 所述升壓控制電路測(cè)定所述開關(guān)接通電流的斜率，并對(duì)所述開關(guān)元件的接通斷開控制進(jìn)行校正。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 為了測(cè)定所述開關(guān)接通電流的斜率，具有用于所述開關(guān)接通電流的斜率檢測(cè)的校正波形。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 將所述校正波形的所述開關(guān)元件的接通控制設(shè)定為斜率檢測(cè)時(shí)間，測(cè)定接通時(shí)間的電流值，檢測(cè)所述開關(guān)接通電流的斜率。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其特征在于， 具有以下功能:在所述校正波形的電流斜率小時(shí)，以使所述升壓電流的上限電流值變大的方式進(jìn)行使所述開關(guān)元件的接通時(shí)間變長(zhǎng)的控制，在所述校正波形的電流斜率大時(shí)，以使所述升壓電流的上限電流值變小的方式進(jìn)行使所述開關(guān)元件的接通時(shí)間變短的控制，在所述開關(guān)元件的斷開時(shí)間，通過根據(jù)所述校正波形的開關(guān)接通時(shí)的電流斜率來校正時(shí)間控制，將升壓恢復(fù)時(shí)間保持為恒定。
【文檔編號(hào)】F02D41/20GK106031007SQ201580009846
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日
【發(fā)明人】小島諭史, 黛拓也
【申請(qǐng)人】日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社