车载发动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的车载发动机控制装置防止用于以升压高电压对燃料喷射用电磁线圈进行急速励磁的升压控制电路部过热，并提高允许燃料的分割喷射的发动机转速。用于产生升压高电压(Vh)的升压用开关元件(115)包括压摆率选择电路(115s)，升压用开关元件(115)在低温时降低选择值(k)来抑制噪声产生，在高温时提高选择值(k)来抑制温度上升。由环境温度检测元件(139)检测车载发动机控制装置(100)的内部平均温度，利用设置在运算控制电路部(130)中的参照数据(400)来计算在当前的测定环境温度(Tx)下能继续进行分割喷射的允许发动机转速(Nk)与选择值(k)的关系，从而决定与当前的发动机转速(Ne)相对应的合适的选择值(k)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在内燃机的一个燃烧循环期间进行多次燃料喷射的车载发动机控制装置的改良，尤其涉及对伴随多次喷射而产生的燃料喷射控制部的温度上升进行抑制的车载发动机控制装置。
技术介绍
在燃料喷射式多气缸发动机中，利用在各气缸的一个燃烧循环期间进行一次燃料喷射的一次性喷射方式、通过多次分割喷射来整体上进行等量的燃料喷射的分割喷射方式、或交替重复一次性喷射和分割喷射的间断分割喷射方式等，来实现与负载状态相对应的废气对策并提高燃油效率。另外，这里所说的分割喷射包含多种喷射方式，例如有包括在进气行程中的前期喷射与压缩行程中的后期喷射的二次分割喷射，乃至包括压缩行程中的引燃喷射、爆燃工序中的预喷射、主喷射和后喷射、以及排气工序中的后喷射的最多五次喷射。例如，根据下述专利文献1的“燃料喷射控制装置”的图3、图4、图8，在用于生成升压高电压的多个充电FET35(本申请中所称的升压用开关元件)、对多个喷射器20施加升压高电压的四个分离FET36(本申请中所称的急速供电用开关元件)、与由电池电源向喷射器20供电的恒流FET37(本申请中所称的供电开关元件)之间设置对这些FET35～37的周边温度Ta进行检测的热敏电阻41，并预先对在最严酷的条件下工作时的周边温度Ta与各FET35～37的接合温度Tj的温度差进行计算和存储，通过将该温度差与实际的周边温度Ta相加来计算最大接合温度Tjmax，若该最大接合温度Tjmax超过用于判定过热状态的规定温度(例如150℃)，则降低分割喷射的分割次数(最多5次)，从而抑制温度上升。此外，根据图10和[0055]、[0056]段的记载，优选将热敏电阻41设置成与作为测定对象元器件的MOSFET的散热器密接，对邻近位置的周边温度Ta进行测定，由此来减小接合温度的计算误差。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2005-337038号公报(图3、图4、图8、摘要、图10、[0055]、[0056]段)
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题上述专利文献1的燃料喷射控制装置中，设置对作为温度监视对象的开关元件、即FET的邻近周边温度Ta进行检测的热敏电阻41，并对喷射次数进行限制，使得根据热敏电阻41的检测结果计算推定出的开关元件的接合温度在规定温度以下。然而，燃料喷射控制装置中通常设置有发动机室，发动机室内的温度需要设想到最大120℃，另一方面，为了使半导体元件的接合部温度为175℃以下，需要将以半导体元件的内部温度为代表的散热器部的温度管理在150℃以下。因此，燃料喷射控制装置内部的开关元件所允许的内部温度上升为20～30℃以下，即使检测开关元件的邻近温度，其具体的环境温度和自身发热分别引起的温度上升的配比也无法检测，因此存在如下问题：无法准确地管理开关元件的温度上升量，即使实际的温度上升更小，也只能进行具有基于设想为最坏状态的最大温度上升值的余量的控制。本专利技术的第一目的在于提供一种发动机控制装置，关注由驱动燃料喷射用电磁阀的多个电磁线圈共用并产生高速驱动用的升压高电压的升压控制电路部中的升压用开关元件，通过准确地进行该升压用开关元件的温度管理，从而进一步提高能进行分割喷射的发动机转速。本专利技术的第二目的在于提供一种发动机控制装置，通过对升压用开关元件进行开关动作时的过度功耗进行抑制，从而进一步提高能进行分割喷射的发动机转速。解决技术问题所采用的技术手段本专利技术的车载发动机控制装置包括：驱动控制电路部，该驱动控制电路部为了对设置在多气缸发动机的各气缸内的燃料喷射用电磁阀依次进行驱动，而包含对该电磁阀驱动用的多个电磁线圈分别依次进行开阀驱动的多个开关元件；升压控制电路部，该升压控制电路部生成用于对所述电磁线圈进行急速励磁的升压高电压；以及以微处理器和程序存储器为主体的运算控制电路部，所述程序存储器包括作为燃料喷射指令单元和分割喷射指令单元的控制程序，该燃料喷射指令单元对所述多个开关元件产生燃料喷射指令该分割喷射指令单元决定在所述多气缸发动机的各发动机的一个燃料循环期间产生一次还是产生多次所述燃料喷射指令信号，并且，所述升压控制电路部包括：由车载电池通过升压用开关元件进行断续励磁的感应元件；以及高压电容器，在所述升压用开关元件开路时，储存在所述感应元件中的电磁能被释放，并利用多次释放动作将该高压电容器充电到作为目标的所述升压高电压，该车载发动机控制装置中，所述升压用开关元件包括以大小或大中小的多个级别对提供导通指令信号后的电流上升率、即压摆率进行选择的压摆率选择电路，所述程序存储器还包含：作为对所述压摆率选择电路指定压摆率的选择值的压摆率选择单元的控制程序；以及参照数据，该参照数据为数据表或近似计算式。并且，所述参照数据以多个级别的组合数据的形式包含允许发动机转速的数值数据，该允许发动机转速的数值数据通过将对所述压摆率选择电路指定的选择值作为介质变量，并将与由环境温度检测元件检测到的所述升压用开关元件的设置环境有关的测定环境温度作为变量来决定，所述允许发动机转速是通过实验确认如下情况而得到的统计数据：即，即使在所述测定环境温度下应用压摆率的选择值并通过多次喷射持续运行，所述升压用开关元件的内部温度也在规定的允许限制温度以下，所述压摆率选择单元将由发动机旋转传感器检测到的发动机转速与通过插值运算并根据所述参照数据计算出的当前的所述测定环境温度所对应的允许发动机转速的值进行对比来决定选择值，所述运算控制电路部以所述升压用开关元件的内部温度对应于当前的发动机转速和当前的测定环境温度而在所述规定的允许限制温度以下为条件，来尽可能选择小的值作为压摆率的选择值，从而抑制该开关元件的电流上升率。专利技术效果如上所述，本专利技术的车载发动机控制装置包括：燃料喷射用的多个电磁线圈所对应的驱动控制电路部；产生急速供电用的升压高电压的升压电路部；以及在一个发动机的一个燃烧循环期间产生一次或多次燃料喷射指令的运算控制电路部，升压用开关元件包括压摆率选择电路，运算控制电路部包括以压摆率的选择值为介质变量的对应于环境温度的允许发动机转速的参照数据，并且包括作为压摆率选择单元的控制程序，该压摆率选择单元以升压用开关元件的内部温度对应于由环境温度检测元件检测到的当前环境温度、根据参照数据计算出的允许发动机转速、以及由旋转传感器检测到的当前的发动机转速而在规定的允许限制值以下为条件，选择尽可能小的值的压摆率。因此，若当前的发动机转速较低，升压用开关元件的温度上升较小，且环境温度不会导致该升压用开关元件的内部温度产生问题，则减小该开关元件的压摆率来抑制导通动作时的电流上升率，从而具有能减少低噪声且安静环境状况下的无线电噪声的产生的效果。此外，在当前的发动机转速较高，想要减小升压用开关元件的温度上升时，通过提高因多次喷射而导致温度上升最多的升压用开关元件的压摆率，来提高导通动作时的电流上升率，从而具有如下效果：即，能降低导通时过渡损耗，并且在高环境温度下也能进行多次喷射。此外，压摆率的选择值水平基于预先利用多个车载发动机控制装置进行实验测定得到的统计数据，在实机运行中无需对升压用开关元件的内部温度进行推定运算，因此具有能减轻微处理器的控制负担的效果。附图说明图1是本专利技术的一个实施例装置的整体电路框图。图2是图1所示装置的结构剖视图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载发动机控制装置，包括：驱动控制电路部，该驱动控制电路部为了对设置在多气缸发动机的各气缸的燃料喷射用电磁阀依次进行驱动，而包含对该电磁阀驱动用的多个电磁线圈分别依次进行开阀驱动的多个开关元件；升压控制电路部，该升压控制电路部生成用于对所述电磁线圈进行急速励磁的升压高电压；以及以微处理器和程序存储器为主体的运算控制电路部，所述程序存储器包括作为燃料喷射指令单元和分割喷射指令单元的控制程序，该燃料喷射指令单元对多个所述开关元件产生燃料喷射指令，该分割喷射指令单元决定在所述多气缸发动机的各发动机的一个燃料循环期间产生一次还是产生多次所述燃料喷射指令信号，并且，所述升压控制电路部包括：由车载电池通过升压用开关元件进行断续励磁的感应元件；以及高压电容器，在所述升压用开关元件开路时，储存在所述感应元件中的电磁能被释放，并利用多次释放动作将该高压电容器充电到作为目标的所述升压高电压，该车载发动机控制装置的特征在于，所述升压用开关元件包括以大小或大中小的多个级别对提供导通指令信号后的电流上升率、即压摆率进行选择的压摆率选择电路，所述程序存储器还包含：作为对所述压摆率选择电路指定压摆率的选择值的压摆率选择单元的控制程序；以及参照数据，该参照数据为数据表或近似计算式，所述参照数据以多个级别的组合数据的形式包含允许发动机转速的数值数据，该允许发动机转速的数值数据通过将对所述压摆率选择电路指定的选择值作为介质变量，并将与由环境温度检测元件检测到的所述升压用开关元件的设置环境有关的测定环境温度作为变量来决定，所述允许发动机转速是通过实验确认如下情况而得到的统计数据：即，即使在所述测定环境温度下应用压摆率的选择值并通过多次喷射持续运行，所述升压用开关元件的内部温度也在规定的允许限制温度以下，所述压摆率选择单元将由发动机旋转传感器检测到的发动机转速与通过插值运算并根据所述参照数据计算出的当前的所述测定环境温度所对应的允许发动机转速的值进行对比来决定选择值，所述运算控制电路部以所述升压用开关元件的内部温度对应于当前的发动机转速和当前的测定环境温度而在所述规定的允许限制温度以下为条件，来尽可能选择小的值作为压摆率的选择值，从而抑制该开关元件的电流上升率。...

【技术特征摘要】
2015.03.12 JP 2015-0492691.一种车载发动机控制装置，包括：驱动控制电路部，该驱动控制电路部为了对设置在多气缸发动机的各气缸的燃料喷射用电磁阀依次进行驱动，而包含对该电磁阀驱动用的多个电磁线圈分别依次进行开阀驱动的多个开关元件；升压控制电路部，该升压控制电路部生成用于对所述电磁线圈进行急速励磁的升压高电压；以及以微处理器和程序存储器为主体的运算控制电路部，所述程序存储器包括作为燃料喷射指令单元和分割喷射指令单元的控制程序，该燃料喷射指令单元对多个所述开关元件产生燃料喷射指令，该分割喷射指令单元决定在所述多气缸发动机的各发动机的一个燃料循环期间产生一次还是产生多次所述燃料喷射指令信号，并且，所述升压控制电路部包括：由车载电池通过升压用开关元件进行断续励磁的感应元件；以及高压电容器，在所述升压用开关元件开路时，储存在所述感应元件中的电磁能被释放，并利用多次释放动作将该高压电容器充电到作为目标的所述升压高电压，该车载发动机控制装置的特征在于，所述升压用开关元件包括以大小或大中小的多个级别对提供导通指令信号后的电流上升率、即压摆率进行选择的压摆率选择电路，所述程序存储器还包含：作为对所述压摆率选择电路指定压摆率的选择值的压摆率选择单元的控制程序；以及参照数据，该参照数据为数据表或近似计算式，所述参照数据以多个级别的组合数据的形式包含允许发动机转速的数值数据，该允许发动机转速的数值数据通过将对所述压摆率选择电路指定的选择值作为介质变量，并将与由环境温度检测元件检测到的所述升压用开关元件的设置环境有关的测定环境温度作为变量来决定，所述允许发动机转速是通过实验确认如下情况而得到的统计数据：即，即使在所述测定环境温度下应用压摆率的选择值并通过多次喷射持续运行，所述升压用开关元件的内部温度也在规定的允许限制温度以下，所述压摆率选择单元将由发动机旋转传感器检测到的发动机转速与通过插值运算并根据所述参照数据计算出的当前的所述测定环境温度所对应的允许发动机转速的值进行对比来决定选择值，所述运算控制电路部以所述升压用开关元件的内部温度对应于当前的发动机转速和当前的测定环境温度而在所述规定的允许限制温度以下为条件，来尽可能选择小的值作为压摆率的选择值，从而抑制该开关元件的电流上升率。2.如权利要求1所述的车载发动机控制装置，其特征在于，所述程序存储器还包含作为最小选择值适用单元的控制程序，所述最小选择值适用单元在由所述发动机旋转传感器检测到的所述发动机转速小于规定的阈值转速时，将对于所述压摆率选择电路的压摆率的选择值指定为最低水平的选择值，所述阈值转速是能确认如下情况的发动机转速：即，若低于该阈值转速，则即使将压摆率选择为最低值，升压用开关元件的温度上升也较小，且该升压用开关元件的内部温度不会超过允许限制值。3.如权利要求1或2所述的车载发动机控制装置，其特征在于，所述程序存储器还包含作为异常通知单元和高温环境判定单元的控制程序，所述高温环境判定单元在由所述环境温度检测元件检测到的所述测定环境温度超过规定的基准环境温度时产生环境异常判定信号，所述异常通知单元在所述环境异常判定信号的产生状态持续了规定的阈值时间以上，或者与将所述选择值设定为最大并参照当前的所述测定环境温度和所述参照数据而得到的允许发动机转速相比，当前的所述发动机转速处于更高速旋转的状态持续了规定的阈值时间以上的情况下，产生异常通知输出，从而至少进行异常产生信息的保存或多次喷射控制的停止。4.如权利要求3所述的车载发动机控制装置，其特征在于，在所述异常...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田一将，西田充孝，西泽理，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP