车载发动机控制装置制造方法及图纸

对于驱动燃料喷射用电磁阀的多个电磁线圈，在用于进行急速供电的升压电路中，能够抑制车载电池的过电流并防止连续噪声的产生。由利用第一及第二升压控制电路部(110A1、110A2)非同步地进行通断励磁的一对感应元件(111a)经由一对充电二极管(112a)对并联连接的急速供电用的升压电容器(112b)进行充电，对于一对感应元件(111a)的励磁电流的加法值持续超过规定值的情况下，变更为一个为大电流低频次的通断动作，另一个为小电流高频次的通断动作模式，即使一对感应元件(111a)的电感为近似的值，也能够使励磁电流的通断时刻变得不规则。

Vehicle engine control device

For the multiple electromagnetic coils of the solenoid valve for driving fuel injection, it can suppress the overcurrent of vehicle battery and prevent continuous noise generation in the boost circuit for rapid power supply. By using the first and two boost control circuit (110A1, 110A2) for non synchronous induction element on-off excitation (111a) of a charging diode (112a) via the boost capacitor of power supply connected in parallel with the rapid (112b) charge for a pair of sensing element (111a). The excitation current value addition lasts more than a prescribed value, change to a large current low frequency switching operation, a small current high-frequency switching operation mode, even if a pair of sensing elements (111a) inductor for the approximate value, also can make the excitation current on-off time becomes irregular.

【技术实现步骤摘要】
车载发动机控制装置
本专利技术涉及车载发动机控制装置，该车载发动机控制装置为了高速驱动内燃机的燃料喷射用电磁阀，瞬时对电磁阀驱动用的电磁线圈提供被车载电池升压后的高压，然后利用车载电池的电压在规定期间内进行开阀保持控制，本专利技术尤其涉及改良后的升压控制电路部的结构。
技术介绍
燃料喷射控制装置对于设置在多个气缸发动机的各个气缸且用于驱动燃料喷射用电磁阀的多个电磁线圈，利用响应于曲柄角传感器的微处理器依次选择并设定开阀时刻和开阀期间，在该燃料喷射控制装置中，能够实现高频次的燃料喷射和电磁阀的急速开阀的升压电路具有各种方式。例如，根据下述的专利文献1(车载电动机控制装置)的图1，用于进行急速供电的高压电容器163构成为：从被第一及第二升压控制电路160a、160b交替地通断驱动的第一及第二感应元件161a、161b经由第一及第二充电二极管162a、162b被交替地充电，一个感应元件在被车载电池101激励的期间，向高压电容器163放出存储于另一个感应元件的电磁能，从而不进行励磁电流的同时通电，由此进行车载电池的过电流抑制和升压电路的发热分散。这样的协同升压电路适用于在1次燃料供应周期中进行多次燃料喷射，从而提高燃料的燃烧特性的情况。另外，根据下述的专利文献2“车载发动机控制装置及其控制方法”的图2，在被升压用开闭元件206通断励磁且对高压电容器204进行高压充电的感应元件202中，与电流检测电阻201A的两端电压成正比的感应元件电流Ix、和高压电容器204的分电压即检测升压电压Vx经由设置于运算控制电路部110A的高速A/D转换器被输入至升压控制电路部210A，升压控制电路部210A在从本次的急速励磁到下一次的急速励磁的期间内调整感应元件电流Ix，并进行升压用开关元件206的开关控制，从而得到作为由运算控制电路110A内的微处理器进行可变设定的作为目标的升压高电压Vh，由此，在生成燃料喷射用电磁线圈的急速励磁用高电压的升压电路部中，使控制常数的设定变得容易，能够缩短升压用开关元件206的开路时间来进行高频次的充电。这样的升压电路是能够以一对的形式来使用，且非同步地对公共的高压电容器进行充电的升压电路。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2011-241688号公报(图1、摘要)专利文献2：日本专利特开2014-211103号公报(图2、摘要)
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题(1)现有技术的技术问题的说明上述专利文献1的车载发动机控制装置中，设置于第一及第二升压控制电路160a、160b的第一及第二升压用开关元件164a、164b被同步地控制为在一个升压用开关元件开路的期间另一个升压用开关元件闭路，其结果是，能够进行车载电池的过电流抑制和升压电路的发热分散。此处，将第一及第二感应元件161a、161b的电感设为L1、L2，将元件电阻设为R1、R2，将电源电压设为Vb，将升压电容器163的充电电压设为Vc，将升压率设为K＝(Vc-Vb)/Vb，将为了得到目标峰值电流Ip所需的第一及第二升压用开关元件164a、164b的闭路时间设为Tu1、Tu2，将为了使励磁电流衰减为0所需的第一及第二升压用开关元件164a、164b的开路时间设为Td1、Td2，由此数学式(1)至数学式(4)成立。L1×(Ip/Tu1)≒Vb·······(1)L2×(Ip/Tu2)≒Vb·······(2)L1×(Ip/Td1)≒Vc-Vb＝K×Vb····(3)L2×(Ip/Td2)≒Vc-Vb＝K×Vb····(4)此处，相比于闭路时间Tu1、Tu2和开路时间Td1、Td2，第一及第二感应元件161a、161b的时间参数τ1＝L1/R1和τ2＝L2/R2的值为足够大的值，升压率K例如为(64-14)/14＝3.57。因此，在进行如下的非同步控制、即如果感应元件的励磁电流达到目标峰值电流Ip，则升压用开关元件开路，励磁电流变成0之后立刻使升压用开关元件再次闭路这样的非同步控制的情况下，该通断周期T01·T02由数学式(5)和数学式(6)来表示。T01＝Tu1+Td1＝L1×(1+1/K)×(Ip/Vb)····(5)T02＝Tu2+Td2＝L2×(1+1/K)×(Ip/Vb)····(6)另一方面，利用1次通断励磁而存储于第一及第二感应元件161a、161b的电磁能E1、E2的值由数学式(7)和数学式(8)来表示。E1＝L1×Ip2/2······(7)E2＝L2×Ip2/2······(8)由此，一次通断周期T01、T02期间内的充电功率W1、W2的值由数学式(9)和数学式(10)来表示，与电感的不同无关为相同的充电功率，在非同步控制的情况下，满足W1+W2＝Ip×Vb×K/(1+K)＝0.78×Ip×Vb。W1＝E1/T01＝0.5×Ip×Vb×K/(1+K)····(9)W2＝E2/T02＝0.5×Ip×Vb×K/(1+K)····(10)然而，在进行专利文献1所示的同步控制的情况下，该通断周期T0成为数学式(11)所示的值。T0＝Tu1+Tu2＝(L1+L2)×(Ip/Vb)····(11)因此，1次通断周期T0期间内的充电功率W1’和W2’的值由数学式(12)和数学式(13)来表示，在同步控制的情况下，满足W1’+W2’＝0.5×Ip×Vp。W1’＝E1/T0＝0.5×[L1/(L1+L2)]×Ip×Vb···(12)W2’＝E2/T0＝0.5×[L2/(L1+L2)]×Ip×Vb···(13)即，若如专利文献1那样进行同步控制，则具有一对感应元件的励磁电流不重叠的特征，但是由于若观察放电中的感应元件则会导致升压用开关元件的开路期间不必要地变长，所以虽然抑制了温度上升，但是整体的充电功率会大幅地减少。另外，实际上在专利文献1的情况下，若使目标峰值电流Ip增大到1.56倍(0.78/0.5)，则具有能够得到与非同步方式相同的充电功率，且与非同步方式相比不会流过2倍的目标峰值电流Ip的特征。但是，若一对感应元件的电感不同，则电感较小的感应元件在较短的励磁期间内达到目标峰值电流Ip，提供较长的截断期间(对方的励磁期间)，因此，虽然感应元件、升压用开关元件的功率损耗变小，但是电感较大的感应元件在较长的励磁期间达到目标峰值电流Ip，提供较短的截断期间(对方的励磁期间)，所以存在感应元件、升压用开关元件的功率损耗变大，且发热不均匀的问题。另一方面，上述专利文献2的车载发动机控制装置及其控制方法中，虽然揭示了利用具有高速AD转换器的微处理器来进行针对感应元件的充电电流、高压电容器的充电电压的监视控制，但是构成为若1个感应元件202的励磁电流Ix在下级设定电流Ix1以下，则升压用开关元件206闭路，若在上级设定电流Ix2以上，则升压用开关元件206开路。因此，将上级设定电流Ix2设为上述的目标峰值电流Ip，设下级设定电流Ix1≒0，若以非同步的方式驱动一对升压电路部200A，则继续适用数学式(1)～数学式(10)，能够进行高频次的燃料喷射。非同步方式的协同升压电路中，虽然改善了充电功率，但是若一对升压电路的峰值电流同步地重合，则对于车载电池的过电流负担增加，对升压控制电路的噪声变大，存在很难检测出各种微小信号的问题。例如，在电感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载发动机控制装置，该车载发动机控制装置包括：为了驱动设置于多个气缸发动机的各个气缸的燃料喷射用电磁阀而对用于驱动该电磁阀的多个电磁线圈设置的驱动控制电路部；第一升压电路部和第二升压电路部；以及以微处理器作为主体的运算控制电路部，该车载发动机控制装置的特征在于，所述第一升压电路部及所述第二升压电路部包括：相互独立地动作的第一升压控制部及第二升压控制部；被所述第一升压控制部及所述第二升压控制部分别进行通断励磁的一对感应元件；分别与所述一对感应元件串联连接的一对充电二极管；以及1个或相互并联连接的多个升压电容器，利用伴随着分别流过所述一对感应元件的励磁电流Ix的截断而产生的感应电压，且经由所述一对充电二极管分别对该升压电容器进行充电，且利用多次的所述通断励磁将该升压电容器充电至规定的升压电压Vh，所述第一升压控制部及所述第二升压控制部包括：一对升压用开关元件，该一对升压用开关元件分别串联连接至与车载电池连接的所述一对感应元件，且对分别流过该一对感应元件的所述励磁电流Ix进行通断控制；以及一对电流检测电阻，该一对电流检测电阻中流过所述励磁电流Ix，并且还包括：一对电流比较判定部，该一对电流比较判定部在所述一对升压用开关元件的一方或者双方被闭路驱动之后，在所述励磁电流Ix成为目标设定电流以上时，截断所述一对升压用开关元件的一方或双方的通电；一对开路时间限制部，该一对开路时间限制部在所述一对升压用开关元件的一方或者双方的通电被截断之后，在超过了规定的设定时间或者或者规定的电流衰减时间时，对所述一对升压用开关元件的一方或者双方再次进行闭路驱动；以及升压比较判定部，该升压比较判定部在所述升压电容器的两端电压成为规定的阈值电压以上时，禁止所述一对升压用开关元件的闭路驱动，所述开路时间限制部是对从所述微处理器发送来的所述设定时间进行计时的计时电路即开路时间限制计时器，或者是在所述微处理器的内部对所述设定时间进行计时的开路时间限制单元，或者是将所述励磁电流Ix衰减至规定的衰减电流值为止的时间设定为所述电流衰减时间的衰减电流设定部，对于所述第一升压控制部及所述第二升压控制部的一个和另一个，与成为所述目标设定电流的第1设定电流I1和具有比该第1设定电流I1要大的值的第2设定电流I2、成为所述设定时间的第1开路限制时间t1和比该第1开路限制时间t1要长的时间即第2开路限制时间t2、或者成为所述衰减电流值的第1衰减电流I01和第2衰减电流I02相对应地选择适用基于所述第1设定电流I1、所述第1开路限制时间t1或所述第1衰减电流I01的小电流高频次的通断动作的第一运行模式，或者基于所述第2设定电流I2、所述第2开路限制时间t2或所述第2衰减电流I02的大电流低频次的通断动作的第二运行模式中的任一个，所述第一升压控制部和所述第二升压控制部还设置有同步状态检测部，该同步状态检测部检测并存储所述一对升压用开关元件的开路时刻持续接近的状态，并产生选择指令信号SELx，所述微处理器包括：初始设定部，该初始设定部将所述第一升压控制部和所述第二升压控制部设为所述第一运行模式或者所述第二运行模式中的任一个的通用的运行模式，直到产生所述选择指令信号SELx为止；以及变更设定部，在产生了所述选择指令信号SELx之后，将所述第一升压控制部和所述第二升压控制部分别设为所述第一运行模式或者第二运行模式中的一个和互不同侧的另一个的不同的运行模式。...

【技术特征摘要】
2016.09.02 JP 2016-1714911.一种车载发动机控制装置，该车载发动机控制装置包括：为了驱动设置于多个气缸发动机的各个气缸的燃料喷射用电磁阀而对用于驱动该电磁阀的多个电磁线圈设置的驱动控制电路部；第一升压电路部和第二升压电路部；以及以微处理器作为主体的运算控制电路部，该车载发动机控制装置的特征在于，所述第一升压电路部及所述第二升压电路部包括：相互独立地动作的第一升压控制部及第二升压控制部；被所述第一升压控制部及所述第二升压控制部分别进行通断励磁的一对感应元件；分别与所述一对感应元件串联连接的一对充电二极管；以及1个或相互并联连接的多个升压电容器，利用伴随着分别流过所述一对感应元件的励磁电流Ix的截断而产生的感应电压，且经由所述一对充电二极管分别对该升压电容器进行充电，且利用多次的所述通断励磁将该升压电容器充电至规定的升压电压Vh，所述第一升压控制部及所述第二升压控制部包括：一对升压用开关元件，该一对升压用开关元件分别串联连接至与车载电池连接的所述一对感应元件，且对分别流过该一对感应元件的所述励磁电流Ix进行通断控制；以及一对电流检测电阻，该一对电流检测电阻中流过所述励磁电流Ix，并且还包括：一对电流比较判定部，该一对电流比较判定部在所述一对升压用开关元件的一方或者双方被闭路驱动之后，在所述励磁电流Ix成为目标设定电流以上时，截断所述一对升压用开关元件的一方或双方的通电；一对开路时间限制部，该一对开路时间限制部在所述一对升压用开关元件的一方或者双方的通电被截断之后，在超过了规定的设定时间或者或者规定的电流衰减时间时，对所述一对升压用开关元件的一方或者双方再次进行闭路驱动；以及升压比较判定部，该升压比较判定部在所述升压电容器的两端电压成为规定的阈值电压以上时，禁止所述一对升压用开关元件的闭路驱动，所述开路时间限制部是对从所述微处理器发送来的所述设定时间进行计时的计时电路即开路时间限制计时器，或者是在所述微处理器的内部对所述设定时间进行计时的开路时间限制单元，或者是将所述励磁电流Ix衰减至规定的衰减电流值为止的时间设定为所述电流衰减时间的衰减电流设定部，对于所述第一升压控制部及所述第二升压控制部的一个和另一个，与成为所述目标设定电流的第1设定电流I1和具有比该第1设定电流I1要大的值的第2设定电流I2、成为所述设定时间的第1开路限制时间t1和比该第1开路限制时间t1要长的时间即第2开路限制时间t2、或者成为所述衰减电流值的第1衰减电流I01和第2衰减电流I02相对应地选择适用基于所述第1设定电流I1、所述第1开路限制时间t1或所述第1衰减电流I01的小电流高频次的通断动作的第一运行模式，或者基于所述第2设定电流I2、所述第2开路限制时间t2或所述第2衰减电流I02的大电流低频次的通断动作的第二运行模式中的任一个，所述第一升压控制部和所述第二升压控制部还设置有同步状态检测部，该同步状态检测部检测并存储所述一对升压用开关元件的开路时刻持续接近的状态，并产生选择指令信号SELx，所述微处理器包括：初始设定部，该初始设定部将所述第一升压控制部和所述第二升压控制部设为所述第一运行模式或者所述第二运行模式中的任一个的通用的运行模式，直到产生所述选择指令信号SELx为止；以及变更设定部，在产生了所述选择指令信号SELx之后，将所述第一升压控制部和所述第二升压控制部分别设为所述第一运行模式或者第二运行模式中的一个和互不同侧的另一个的不同的运行模式。2.如权利要求1所述的车载发动机控制装置，其特征在于，在所述第1设定电流I1下使一个所述升压用开关元件111b开路之后，在经过了所述第1开路限制时间t1的时刻，使一个所述升压用开关元件111b再次闭路时，一个所述感应元件111a的所述励磁电流Ix成为第1衰减电流I01，在所述第2设定电流I2下使另一个所述升压用开关元件111b开路之后，在经过了所述第2开路限制时间t2的时刻，使另一个所述升压用开关元件111b再次闭路时，另一个所述感应元件111a的所述励磁电流Ix成为第2衰减电流I02，在满足第2设定电流I2>第1设定电流I1的关系、以及第1衰减电流I01>第2衰减电流I02的关系的条件下，所述第1设定电流I1和所述第1衰减电流I01的加法值I1+I01与所述第2设定电流I2和所述第2衰减电流I02的加法值I2+I02接近近似。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，所述同步状态检测部包括：加法处理部，该加法处理部产生对所述一对电流检测电阻的一个两端电压即第一电流检测电压Vc1和另一个两端电压即第二电流检测电压Vc2的加法值进行放大后的加法放大电压；同步时刻检测部，该同步时刻检测部在所述加法处理部的所述加法放大电压超过了加法值判定阈值电压时，检测出分别流过所述一对感应元件的所述励磁电流Ix的波形同步的同步时刻，并产生同步中检测脉冲PLS0；同步时刻累计处理部，该同步时刻累计处理部在所述同步中检测脉冲PLS0的产生次数超过了由累计值判定阈值电压所确定的规定值时，判定所述同步时刻持续产生，生成所述选择指令信号SELx，利用选择指令产生存储部来存储该选择指令信号SELx；以及定期重置处理部，该定期重置处理部定期地重置由所述同步时刻累计处理部累计得到的所述同步中检测脉冲PLS0的产生次数，在由所述同步时刻检测部得到的所述同步中检测脉冲PLS0的产生频次较少时，使所述同步中检测脉冲PLS0的产生次数不超过所述累计值判定阈值电压，所述同步时刻累计处理部包括积分电容器，在所述同步时刻检测部产生所述同步中检测脉冲PLS0时，经由积分电阻对该积分电容器进行充电，在该积分电容器的两端电压超过所述累计值判定阈值电压时，判定为所述同步时刻持续产生，所述定期重置处理部定期地使所述积分电容器强制放电，所述加法值判定阈值电压为小于所述加法放大电压的最大值且在所述加法放大电压的最大值的70％以上的值，所述累计值判定阈值电压相当于在利用所述定期重置处理部进行的上一次的强制放电至下一次的强制放电为止的期间内、对所述积分电容器进行多次最大时间宽度的充电时的充电电压。4.如权利要求3所述的车载发动机控制装置，其特征在于，经由响应于所述同步时刻检测部的所述同步中检测脉冲PLS0的驱动晶体管和所述积分电阻，向所述积分电容器施加所述车载电池的电源电压Vb。5.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，所述同步状态检测部包括：同步时刻检测部，该同步时刻检测部包括一对脉冲产生电路和逻辑耦合电路，该一对脉冲产生电路在用于分别闭路驱动所述一对升压用开关元件的第一驱动指令信号Dr1及第二驱动指令信号Dr2分别成为开路指令状态时，产生规定时间宽度的脉冲信号，该逻辑耦合电路在该一对脉冲发生电路所产生的一对所述脉冲信号同为主导逻辑时，产生同步中检测脉冲PLS0；同步时刻累计处理部，该同步时刻累计处理部在所述同步中检测脉冲PLS0的产生次数超过了由累计值判定阈值电压所确定的规定值时，判定为所述一对升压用开关元件的开路时刻的同步时刻持续产生，生成所述选择指令信号SELx，利用选择指令产生存储部来存储该选择指令信号SELx；以及定期重置处理部，该定期重置处理部定期地重置由所述同步时刻累计处理部累计得到的所述同步中检测脉冲PLS0的产生次数，在由所述同步时刻检测部得到的所述同步中检测脉冲PLS0的产生频次较少时，使所述同步中检测脉冲PLS0的产生次数不超过所述累计值判定阈值电压，所述同步时刻累计处理部具有积分电容器，在所述同步时刻检测部产生所述同步中检测脉冲PLS0时，经由积分电阻对该积分电容器进行充电，在该积分电容器的两端电压超过所述累计值判定阈值电压时，判定为所述同步时刻持续产生，所述定期重置处理部定期地使所述积分电容器强制放电，所述一对脉冲产生电路所产生的所述脉冲信号的时间宽度是所述第1开路限制时间t1以上且所述第2开路限制时间t2以下的值，所述累计值判定阈值电压相当于在利用所述定期重置处理部进行的上一次的强制放电至下一次的强制放电为止的期间内、对所述积分电容器进行多次最大时间宽度的充电时的充电电压。6.如权利要求5所述的车载发动机控制装置，其特征在于，经由响应于所述同步时刻检测部的所述同步中检测脉冲PLS0的驱动晶体管和所述积分电阻，向所述积分电容器施加从所述车载电池的电源电压Vb经由恒压电源而得到的稳定后的控制电压Vcc。7.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，所述运算控制电路部包括高速AD转换器，该高速AD转换器输入有对所述一对电流检测电阻各自的两端电压进行放大的第一电流检测放大电压Vc11及第二电流检测放大电压Vc21以及与所述升压电容器的两端电压成正比的充电监视电压Vf，按照每个输入通道进行数字转换并输入到所述微处理器中，并且所述运算控制电路部具备程序存储器，该程序存储器包含有升压控制程序来与所述微处理器联动，所述升压控制程序包含成为所述电流比较判定部、所述升压比较判定部、所述开路时间限制单元或所述衰减电流设定部、以及所述同步状态检测部的控制程序，所述同步状态检测部由以下部分构成：同步时刻检测部，在所述一对升压用开关元件的开路时刻的前后，在所述一对升压用开关元件的开路时刻接近时，该同步时刻检测部产生同步中检测脉冲PLS0；同步时刻累计处理单元，该同步时刻累计处理单元产生所述选择指令信号SELx；选择指令产生存储部，该选择指令产生存储部存储所述选择指令信号SELx的产生；以及定期重置处理部，所述同步时刻累计处理单元是如下同步次数计数器：即，在所述同步中检测脉冲PLS0的产生次数的计数值超过了2至3次的规定的阈值次数时，判定为产生了所述一对升压用开关元件的开路时刻持续接近的状态即持续同步状态，并产生所述选择指令信号SELx，所述定期重置处理部具有时钟计数器，该时钟计数器定期地重置由所述同步时刻累计处理单元计数得到的所述同步中检测脉冲PLS0的产生次数的当前值，在由所述同步时刻检测部所得到的所述同步中检测脉冲PLS0的产生频次较少时，不产生所述选择指令信号SELx。8.如权利要求7所述的车载发动机控制装置，其特征在于，所述同步时刻检测部包括：第一脉冲产生部及第二脉冲产生部，该第一脉冲产生部及第二脉冲产生部在用于分别闭路驱动所述一对升压用开关元件的第一驱动指令信号Dr1及第二驱动指令信号Dr2分别成为开路指令状态时产生规定时间宽度的脉冲信号；以及同步中检测脉冲产生部，该同步中检测脉冲产生部利用主导逻辑确认判定部来确认该第一及第二脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：福积英太郎，西田充孝，
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