[发明专利]内燃机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及在以汽油或轻油等为燃料的汽车、摩托车、农耕机、机床、船舶设备等中使用对电池电压升压后的高电压来驱动负载的内燃机控制装置，特别是在驱动气缸内直喷式喷射器方面适合的内燃机控制装置。

背景技术

在现有技术中，在以汽油或轻油等为燃料的汽车、摩托车、农耕机、机床、船舶设备等的内燃机控制装置中，以耗油率或输出提高为目的，使用具备在气缸内直接喷射燃料的喷射器的内燃机控制装置，这样的喷射器被称作“缸内直喷式喷射器”或者“直喷喷射器”亦或仅称作“DI”。与作为当前的汽油发动机的主流的、作成空气和燃料的混合气体然后喷射到气缸内的方式比较，在利用缸内直喷式喷射器的发动机中，由于使用加压到高压的燃料，因此对喷射器的开阀动作而言需要较高的能量。另外，为了提高高速旋转的控制性，需要在短时间内将该较高的能量提供给喷射器。

在现有技术的控制气缸内直喷式喷射器的内燃机控制装置中，多采用这样的方式：设置升压到比电池电压更高电压的升压电路，并通过在此产生的升压电压来在短时间内使到喷射器的通电电流上升。代表性的直喷喷射器的峰值电流，与在当前汽油发动机中作为主流的、作成燃料和空气的混合气体然后喷射到气缸内的方式的喷射器电流比较，是5～20倍左右大的电流。

在气缸内喷射燃料后的喷射器的快速的关阀在以下方面是有效的：使各气缸的喷射器间的偏差所致的响应时间的不同、以及进而造成的使气缸间的燃料喷射量的偏差减少；更高精度地进行燃料喷射量的控制；或者，由于关阀响应速度快，故减少燃料的多余的喷射从而改善耗油率。因此，需要缩短喷射器电流的下降期间，快速截断喷射器电流。

但是，在喷射器中流过喷射器电流从而蓄积较高的能量，为了截断该电流，需要从喷射器消减该能量。为了使其在短时间内实现，采用了各种各样的方式，如利用驱动喷射器电流的驱动电路的下游侧开关元件(FET)的齐纳二极管效应，来将能量变换成热能的方式，或通过电流再生二极管使喷射器电流在升压电路的升压电容器中再生的方式等。无论哪一种方式，为了加速喷射器电流的下降，都需要增大喷射器的每单位时间的能量消减量。

在前者的方式中，如专利文献1所记载的那样，利用齐纳二极管效应，用下游侧开关元件(槽(sink)用的第三开关元件)使喷射器的通电能量变换成热能来进行。要想增大喷射器的单位时间的能量消减量，需要选择齐纳二极管电压高的部件，但若齐纳二极管电压变高，则下游侧开关元件发出的热能将会变大，因此，该方式不适合利用大电流的驱动电路。

与此相对，在后者的方式中，通过从喷射器的下游侧与升压电路连接的电流再生二极管，来使喷射器的电能在升压电路中再生，因此，即使在喷射器中有大电流流过，也能够将驱动电路的发热抑制得较低。然而，由于再生目的地的电压被固定于升压电压(100A)，故喷射器的电能的每单位时间的消减量、和喷射器电流的下降时间将大致依赖于升压电压而受到限制。

根据以上所述，为了在使喷射器的电能在升压电路中再生，且极力抑制驱动电路的热能的产生的同时，使喷射器电流快速下降，期望升高喷射器电流的再生目的地的电压。

专利文献1：JP特开2003-106200号公报

发明内容

本发明提供一种具备驱动电路的内燃机控制装置，其能够既抑制喷射器电流下降时的电能被变换成驱动电路的热能，又在升压电路中再生剩余的电能，且将喷射器电流的下降控制在短时间内，加快喷射器的关阀响应速度。

为了解决上述课题，本发明的内燃机的控制装置，具备对喷射器电流进行驱动的驱动电路、和对电池电压进行升压的升压电路，该喷射器电流用于控制对燃料进行喷射的喷射器，其中，该内燃机的控制装置具备：峰值电流路径，其用于将所述升压电路的升压电压经由升压开关元件以及升压侧保护二极管来导入到所述喷射器的上游，并驱动峰值电流；保持电流路径，其用于将所述电池电压经由电池侧开关元件以及电池侧保护二极管来导入到所述喷射器的上游，并驱动保持电流；接地电流路径，其从所述喷射器的下游侧起，经由下游侧开关元件与电源接地连接；和再生路径，其使所述喷射器的电能从所述喷射器的下游侧起经由电流再生二极管而在所述升压电路中再生，在所述再生路径中，与所述电流再生二极管串联地设置有电压调整部，所述驱动电路控制所述开关元件的驱动。