车载发动机控制装置及其控制方法
【专利摘要】本发明提供一种车载发动机控制装置及其控制方法，在产生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，力图使控制常数的设定变得容易，实现燃料喷射控制精度的提高以及升压电路部温度上升的抑制。在由升压用开关元件(206)进行断续励磁并对高压电容器(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)与高压电容器(204)的分压电压即检测升压电压(Vx)经由设置在运算控制电路部(110A)内的高速A/D转换器输入到升压控制电路部(210A)，升压控制电路部(210A)对感应元件电流(Ix)进行调整，以使其合适上一次急速励磁到下一次急速励磁之间的期间，并进行升压用开关元件(206)的开关控制，以获得由运算控制电路部(110A)内的微处理器进行可变设定后的作为目标的升压高电压(Vh)。
【专利说明】车载发动机控制装置及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种车载发动机控制装置，为了对内燃机的燃料喷射用电磁阀进行高 速驱动，利用对车载电池进行升压而产生高电压的升压电路部来对电磁阀驱动用的电磁线 圈进行急速励磁，之后利用车载电池的电压来进行开阀保持控制，尤其涉及一种具有为获 得升压高电压而经过改良的升压电路部的车载发动机控制装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 存在如下这种车载发动机控制装置：利用对曲柄角传感器进行响应的微处理器， 对设置在多气缸发动机的各气缸中用于驱动燃料喷射用电磁阀的多个电磁线圈依次产生 开阀指令信号，依次选择并设定开阀时刻和开阀期间，并通过电磁阀驱动控制电路部进行 急速励磁控制和开阀保持控制，从而进行电磁阀的急速开阀和开阀保持。在该车载发动机 控制装置中，如下技术是公知的：根据燃料压力对决定电磁阀的高速开阀能力的升压电路 部所产生的升压高电压的值进行可变调整；或者根据发动机转速、电池电压对设置在升压 电路部中的感应元件上所施加的断续驱动电流的值进行可变调整；或者对升压电路部的输 出电压进行自动调整，使得施加在电磁线圈上的实际电压达到规定的高电压；或者对升压 高电压进行自动调整，使得电磁线圈中流过的峰值电流达到规定的目标电流。在这些公知 例中，对燃料喷射用电磁线圈的励磁电流进行检测，对升压电路部的升压电压进行检测，或 者对升压用感应元件的驱动电流进行检测，从而进行作为目标的急速励磁控制和开阀保持 控制。
[0003] 例如，根据下述专利文献1 "燃料喷射阀控制装置"的图1，微机12利用电流检测 电阻R10检测燃料喷射用的电磁螺线管INJl、INJn中流过的急速励磁期间的峰值电流Ip， 根据该峰值电流Ip与目标峰值电流IpO的偏差来调整M0S晶体管丽1的通电占空比，使升 压用电感器L1 (升压用感应元件）的电流断续，来对电容器C1进行充电，并利用微机12对 电容器C1的两端电压的分压电压VI进行监视，从而对通电占空比进行调整，以获得用于得 到目标峰值电流IpO的规定目标电压，因而能在低转速区域到高转速区域的发动机转速下 可靠地进行合适的燃料喷射。在该示例中，电磁螺线管（电磁线圈）的励磁电流利用电流 检测电阻来检测，并输入到微机，升压高电压由分压电阻进行分压，并输入到微机，但并未 对升压用感应元件的驱动电流进行检测。
[0004] 此外，根据下述专利文献2 "升压电源装置"的图1，在被提供电源电压VB的线圈 2、晶体管3及电流检测电阻4的串联电路中，晶体管3上并联连接有充电二极管6与电容 器5的串联电路，晶体管3导通时，电流检测电阻4中流过线圈2的驱动电流Is，晶体管3 截止时，电流检测电阻4中流过从线圈2流向电容器5的充电电流Ic，升压电源装置1在 驱动电流Is增加到上侧电流阈值iH后使晶体管3截止，并在充电电流Ic减少到下侧阈值 电流iL后使晶体管导通，并且，若电源电压或发动机转速下降，则降低上侧电流阈值iH，提 高下侧阈值电流iL，由此来缩小驱动电流Is的增加范围，从而抑制升压电源装置的温度上 升。在该示例中，并未提及电磁螺线管（电磁线圈）的励磁电流的检测，但进行了升压用感 应元件即线圈2的电流和升压高电压的检测，均作为模拟比较电路的输入信号来处理，并 由微机17对阈值切换电路15、51中的寄存器28、29、54、55(参照图2或图11)写入设定阈 值的数值。 现有技术文献 专利文献
[0005] 专利文献1:日本专利特开2005-163625号公报（图1、图2、摘要、以及第0034段、 第〇〇 35段） 专利文献2:日本专利特开2010-041800号公报（图1、图2、图11、以及摘要）
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0006] (1)现有技术的问题 对于上述专利文献1所涉及的燃料喷射阀控制装置，参照图2的时序图、以及对该图 所进行的说明可明确得知其具有如下特性：对电磁螺线管所施加的励磁电流在高电压施 加用的晶体管Q1导通的时刻t0?tl期间通过峰值并开始衰减，且励磁电流的变化较为缓 慢，尤其是在峰值点附近，即使测定时刻存在误差，但由于变化梯度极小，因此不容易产生 峰值电流的检测误差。这是由于电磁螺线管的电阻值较大，随着励磁电流的增大，电容器的 残留电压与电磁螺线管上的电压降之间的差分电压会减小。然而，存在如下问题：即使峰 值相同，但若峰值的达到时间存在误差，则燃料喷射特性会产生变动。因此，若减小电磁螺 线管的电阻值，使励磁电流更急速地上升，并在励磁电流达到规定的设定切断电流时使高 电压施加用的晶体管Q1截止，则具有能缩短达到作为目标的设定切断电流的时间、其变动 误差也得以减小的优点，但存在难以利用低速动作的多通道A/D转换器来检测急剧变化的 励磁电流的背景。
[0007] 另一方面，在专利文献1中，对升压用感应元件进行断续励磁的晶体管MN1由微机 12所产生的可变占空比的PWM信号来进行开关驱动，流过升压用感应元件的电流即使在相 同的通/断比率下，也会因电源电压的变动、温度所引起的感应元件电阻的变动而产生变 化，因而存在即使通/断比率一定，升压高电压也会产生变动，从而会导致燃料喷射特性产 生变动的问题。此外，在发动机转速较低而具有足够的充电余量时间的情况下，通过降低通 /断比率来增加 PWM信号的频率是有效的，但由于在专利文献1所涉及的燃料喷射阀控制装 置中对感应元件的驱动电流不进行检测，因此较为困难，因而存在无法抑制感应元件的温 度上升的问题。
[0008] 专利文献2所涉及的"升压电源装置"由使用了模拟比较电路的硬件逻辑构成，因 此具有如下优点：微机无需读取在高频下会发生增减变动的感应元件2的电流，仅对上侧 电流阈值iH和下侧电流阈值iL进行数值设定即可。此外，根据第[0050]段的记载，充电 控制电路16对电容器5的充电电压VC进行监视，在该充电电压VC未达到目标高电压时， 经由与门电路13来允许晶体管3进行开关动作。因此，升压高电压的监视信号不会输入到 微机17,从而升压高电压的值被固定在由充电控制电路16所设定的规定的固定值而无法 进行可变调整。因此，存在燃料喷射特性会随着电磁螺线管的温度变动而发生变动的问题。
[0009] 另一方面，在专利文献2中，若电源电压或发动机转速下降，则会降低上侧电流阈 值iH，提高下侧阈值电流iL，来缩小驱动电流Is的增加范围，抑制升压电源装置的温度上 升，但对于驱动电流的大小，不仅受电源电压的影响，由感应元件的温度所引起的电阻变化 的影响也是重要变动因素，仅仅使用基于电源电压和发动机转速的例如二维映射来设定驱 动电流Is的增加范围会有问题。例如在低温起动时，感应元件的电阻较小，因此驱动电流 的增加时间会变短，从而会缩短对电容器完成多次充电所需的时间，使下一次燃料喷射之 前的余量时间变长，但在长时间的高速运转中，电阻值的增大会导致余量时间变短。因此存 在以下问题：必须基于电源电压、发动机转速以及感应元件的温度（电阻）来变更驱动电 流的增加范围，否则将无法有效抑制感应元件的发热。此外，即使如图11所示那样以无级 方式进行增加范围的设定，如何决定驱动电流Is的增加范围也较为困难，若要对升压高电 压进行可变设定，则其难度会进一步增加。
[0010] ⑵发明的目的 本发明的第一目的在于提供一种具有升压电路部的车载发动机控制装置，能获得稳 定的燃料喷射特性，而且能抑制升压用感应元件的温度上升，并且，能容易地对升压用感应 元件的驱动电流的目标值、以及高压电容器的充电电压即升压高电压的目标值进行可变设 定，而且不会对微处理器造成高速控制负担。本发明的第二目的在于提供一种车载发动机 控制方法，根据实际运行环境，尽可能地减小升压用感应元件的驱动电流来抑制温度上升， 而且在进行下一次燃料喷射之前，能可靠地获得作为目标的升压高电压。 解决技术问题所采用的技术方案
[0011] 本发明所涉及的车载发动机控制装置包括：电磁阀驱动控制电路部，该电磁阀驱 动控制电路部针对电磁阀驱动用的多个电磁线圈，用于对设置在多气缸发动机的各气缸中 的燃料喷射用电磁阀进行依次驱动；升压电路部，该升压电路部产生用于对所述电磁线圈 进行急速励磁的升压高电压Vh ;运算控制电路部，该运算控制电路部以微处理器为主体； 以及喷射控制电路部，该喷射控制电路部对所述微处理器和所述电磁阀驱动控制电路部进 行中继，在所述车载发动机控制装置中，所述运算控制电路部包括与所述微处理器协同工 作的低速动作的多通道A/D转换器、多通道高速A/D转换器、以及升压控制电路部，所述微 处理器对输入至所述多通道A/D转换器的低速模拟传感器所包含的气流传感器或加速位 置传感器或燃料压力传感器中的至少一部分传感器的信号电压、以及开关传感器组中的一 个传感器即曲柄角传感器以及发动机转速传感器的动作进行响应，来决定针对所述电磁线 圈的开阀指令信号INJn的产生时期和开阀指令产生期间Tn，所述升压电路部包括由车载 电池通过升压用开关元件进行断续励磁的感应元件、以及与该感应元件串联连接的电流检 测电阻，还包括高压电容器，所述升压电路部将与所述电流检测电阻的两端电压成正比的 感应元件电流lx输入到所述运算控制电路部，对所述升压控制电路部所产生的升压控制 信号Ex进行响应从而对所述升压用开关元件进行开关控制，在所述升压用开关元件开路 时，存储在所述感应元件中的电磁能经由充电二极管释放，由此来对所述高压电容器进行 充电，将该高压电容器的两端电压的分压电压作为检测升压电压Vx输入到所述运算控制 电路部，向所述高速A/D转换器输入与所述感应元件电流lx以及所述检测升压电压Vx成 正比的模拟信号电压，并将该高速A/D转换器所产生的数字转换数据分别存储在电流当前 值寄存器以及电压当前值寄存器中，所述升压控制电路部包括由所述微处理器进行发送设 定的上方电流设定值寄存器以及上方电压设定值寄存器、对该各设定值寄存器的存储数值 与所述电流当前值寄存器以及电压当前值寄存器的存储数值进行大小比较的上方电流比 较器以及上方电压比较器、以及逻辑电路部，所述逻辑电路部利用所述上方电流比较器对 所述上方电流设定值寄存器所存储的目标上方电流1x2的值与从所述升压电路部发送的 所述感应元件电流lx的值进行比较，当所述感应元件电流lx的值小于所述目标上方电流 1x2的值时，激活所述升压控制信号Ex，从而对所述升压用开关元件进行闭合驱动，并且利 用所述上方电压比较器对所述上方电压设定值寄存器所存储的目标上方电压Vx2的值与 从所述升压电路部发送的所述检测升压电压Vx的值进行比较，当所述检测升压电压Vx的 值小于所述目标上方电压Vx2的值时，使所述升压控制信号Ex有效，从而能对所述升压用 开关元件进行闭合驱动，所述运算控制电路部被划分成以下两种功能：利用所述微处理器 对所述升压电路部进行所述目标上方电流1x2和目标上方电压Vx2的数值设定，并利用所 述高速A/D转换器对所述感应元件电流lx和所述检测升压电压Vx进行数值转换的数据处 理功能；以及进行负反馈控制以获得由所述升压控制电路部进行所述数值设定后得到的目 标值与进行所述数值转换后得到的监视当前值相等的关系的数字逻辑控制功能。
[0012] 此外，本发明所涉及的车载发动机控制方法使用了上述车载发动机控制装置，所 述升压控制电路部利用升压期间测定计时器测定充电所需时间Tc，该充电所需时间Tc是 所述升压电路部的高压电容器的充电电压从产生所述开阀指令信号INJn起，到因对所述 电磁线圈进行急速励磁而降低到最小电压VxO并通过再充电而达到目标上方电压Vx2为止 的时间，或者利用待机时间测定计时器测定充电余量时间Tb，该充电余量时间Tb是从达到 所述目标上方电压Vx2起，到产生下一次开阀指令信号INJn为止的时间，与所述微处理器 协同工作的程序存储器包含成为电流降低调整单元的控制程序，所述电流降低调整单元利 用上一次由所述升压期间测定计时器所测定到的充电所需时间Tc与产生下一次开阀指令 信号INJn之前的燃料喷射间隔Ts之间的偏差Ts-Tc，来计算本次充电余量时间Tb，或者读 取所述待机时间测定计时器所测定到的上一次充电余量时间Tb，来计算与本次的燃料喷射 间隔Ts相对应的本次充电余量时间Tb，若本次充电余量时间Tb在规定值以上，则对要发 送给所述上方电流设定寄存器的目标上方电流1x2的值进行降低修正，若本次充电余量时 间Tb不足规定值，则对目标上方电流1x2的值进行增量修正，并且利用抑制目标上方电流 1x20来对所述高压电容器进行充电。 发明效果
[0013] 本发明所涉及的车载发动机控制装置由针对多个燃料喷射用电磁线圈的电磁阀 驱动控制电路部、喷射控制电路部、升压电路部以及运算控制电路部构成，运算控制电路部 包括与微处理器协同工作的低速动作的多通道A/D转换器和多通道高速A/D转换器、以及 升压控制电路部，并且，升压控制电路部包括多个数值比较器以及逻辑电路部，运算控制电 路部被划分成以下两种功能：对升压电路部中的升压用感应元件的目标供电电流、和进行 升压充电的高压电容器的目标升压电压进行数值设定、以及对感应元件电流和检测升压电 压进行数值转换的数据处理功能；以及进行负反馈控制使得进行数值设定后得到的目标值 与进行数值转换后得到的监视当前值相等的逻辑控制功能。因此具有如下效果：微处理器 能利用设定值寄存器来方便地对成为控制常数的设定数据进行调整，升压控制电路部能对 进行高频度开关动作的升压用开关元件进行开关控制，从而减轻了微处理器的高速控制负 担，并能调整升压高电压来提高燃料喷射控制的控制精度，进行与作为目标的升压高电压 相适应的感应元件电流的调整，从而能进行控制，以获得在规定期间内不断变化的升压高 电压。
[0014] 此外，本发明所涉及的车载发动机控制方法测定充电余量时间，并响应于本次充 电余量时间的多少，来对感应元件的目标上方电流进行增减调整，该充电余量时间是对燃 料喷射用电磁线圈进行急速励磁后，高压电容器完成再充电，直到下一次进行急速励磁为 止的时间。因此具有如下效果：当发动机转速较低、从上一次燃料喷射到下一次燃料喷射 为止的燃料喷射间隔Ts较长时，无需急着对高压电容器进行充电，因此能对目标上方电流 进行抑制从而能抑制升压电路部中产生的功耗，能降低电路元器件的温度上升。另外，由于 高压电容器的充电所需时间Tc与车载电池的电源电压成反比地增减变动，而且还会根据 感应元件的温度而变动，燃料喷射间隔Ts与发动机转速成反比地变动，因此，通过将充电 所需时间Tc或充电余量时间Tb作为学习信息进行测定，从而能进行准确的目标上方电流 的设定。
【专利附图】
【附图说明】 图1是本发明实施方式1所涉及的车载发动机控制装置的整体电路框图。 图2是图1的装置的部分控制电路的详细框图。 图3是图1的装置的升压控制电路部的详细框图。 图4是用于对图1的装置的动作进行说明的时序图。 图5是用于对图1的装置的微处理器的动作进行说明的流程图。 图6是用于对图1的装置的喷射控制电路部的动作进行说明的流程图。 图7是本发明实施方式2所涉及的车载发动机控制装置的整体电路框图。 图8是图7的装置的部分控制电路的详细框图。 图9是图7的装置的升压控制电路部的详细框图。
【具体实施方式】
[0016] 实施方式1 (1)结构的详细说明 以下，对表示本发明实施方式1的装置的整体电路框图的图1进行说明。图1中，车 载发动机控制装置100A由与后述的升压控制电路部210A或喷射控制电路部170 -同构 成为单芯片或双芯片集成电路元件的运算控制电路部110A、针对设置于燃料喷射用电磁阀 108中的后述的电磁线圈81?84的电磁阀驱动控制电路部180、以及成为用于对电磁线圈 81?84进行急速励磁的高压电源的升压电路部200A作为主体而构成。首先，与车载发动 机控制装置100A的外部相连的车载电池101直接对车载发动机控制装置100A提供电池电 压Vb，并且经由控制电源开关102对车载发动机控制装置100A提供主电源电压Vba。控制 电源开关102是在未图示的电源开关的闭合时闭合、在该电源开关开路时延迟规定时间而 开路的主电源继电器的输出触点。在控制电源开关102开路时，通过由车载电池101直接 供电的电池电压Vb来维持后述的RAM存储器112的存储状态。
[0017] 车载电池101还通过负载电源开关107对车载发动机控制装置100A提供负载驱 动电压Vbb，负载电源开关107是根据来自微处理器111的指令偏置的负载电源继电器的输 出触点。开关传感器组103包含例如用于检测发动机转速的转速传感器、用于决定燃料喷 射时刻的曲柄角传感器、及用于检测车速的车速传感器等开关传感器、以及加速踏板开关、 制动踏板开关、停车制动开关、及检测变速器的换档杆位置的换档开关等手动操作开关。低 速模拟传感器组104由检测加速踏板的踩踏程度的加速位置传感器、检测进气节流阀的阀 开度的节流阀位置传感器、检测发动机的进气量的气流传感器、喷射用燃料的燃料压力传 感器、检测废气的氧浓度的废气传感器、及发动机的冷却水温传感器（水冷发动机的情况） 等用于对发动机进行驱动控制的模拟传感器构成，并且这些模拟传感器是变化速度比较缓 慢的低速变化的模拟传感器。
[0018] 模拟传感器组105例如是用于对发动机的压缩、爆震进行检测的爆震传感器，在 车载发动机为汽油发动机的情况下，该爆震传感器被用作为用于对点火时期进行调整的传 感器。由车载发动机控制装置100A进行驱动的电负载组106由例如点火线圈（汽油发动 机的情况）、进气阀开度控制用电动机等主设备类型、或废气传感器用加热器、负载供电用 电源继电器、空调驱动用电磁离合器、警报/显示设备等辅助设备类型的电负载构成。此 夕卜，电负载组中的特定电负载即电磁线圈81?84用于驱动燃料喷射用电磁阀108,多个电 磁线圈81?84通过分别设置于各气缸的后述选择开关元件来依次切换连接，从而对多气 缸发动机的各气缸进行燃料喷射。
[0019] 另外，在直列四气缸发动机的情况下，与气缸排列顺序1?4相对应地设置的电磁 线圈81?84中，与配置于外侧的气缸1、4相对应的电磁线圈81、84为第一组，与配置于内 侧的气缸3、2相对应的电磁线圈83、82为第二组，从而使得燃料喷射顺序例如以电磁线圈 81 -电磁线圈83 -电磁线圈84 -电磁线圈82 -电磁线圈81的顺序进行循环，第一组电 磁线圈81、84与第二组电磁线圈83、82交替地进行燃料喷射从而减轻车体振动。在直列六 气缸发动机或直列八气缸发动机的情况下，也通过使分割后的第一及第二组电磁线圈交替 进行燃料喷射，来减轻车体振动，并能使针对同一组内的电磁线圈的开阀指令信号在时间 上不重合。
[0020] 接着，作为车载发动机控制装置100A的内部结构，运算控制电路部110A包括：微 处理器111 ;运算处理用的RAM存储器112 ;例如为闪存的非易失性程序存储器113A ;例如 以逐次转换的形式对16通道的模拟输入信号进行数字转换的低速动作的多通道A/D转换 器114a ;对该多通道A/D转换器114a所产生的数字转换数据进行存储、并与微处理器111 进行总线连接的缓冲存储器114b;例如以Λ-Σ的形式（delta sigma type)对6通道的 模拟输入信号进行数字转换的高速A/D转换器115 ;以及对该高速A/D转换器115所产生 的数字转换数据进行存储、并与微处理器111相连的后述的升压控制电路部210A。另外，程 序存储器113A能以块为单位进行电学上的批量删除，一部分块被使用作为非易失性数据 存储器，存储有RAM存储器112内的重要数据。
[0021] 恒压电源120经由控制电源开关102接受车载电池101的供电，产生例如DC5V的 控制电源电压Vcc来对运算控制电路部110A进行供电，恒压电源120同时还由车载电池 101进行直接供电，产生用于对RAM存储器112内的数据进行存储保持的例如为DC2. 8V的 备用电源。开关输入接口电路130连接在开关传感器组103与运算控制电路部110A的数字 输入端口 DIN之间，进行电压电平的转换、噪声抑制处理，开关输入接口电路130由主电源 电压Vba进行供电而进行动作。低速模拟输入接口电路140连接在低速模拟传感器组104 与运算控制电路部110A的模拟输入端口 AINL之间，进行电压电平的转换、噪声抑制处理， 低速模拟输入接口电路140将控制电源电压Vcc作为电源进行动作。
[0022] 高速模拟输入接口电路150连接在模拟传感器组105与运算控制电路部110A的 模拟输入端口 AINH之间，进行电压电平的转换、噪声抑制处理，高速模拟输入接口电路150 将控制电源电压Vcc作为电源进行动作。另外，在不使用高速变化的模拟传感器组105的 用途上，不需要高速模拟输入接口电路150,但高速A/D转换器115具有后述的重要作用。 输出接口电路160是响应于运算控制电路部110A产生的负载驱动指令信号Dri，对除特定 电负载即电磁线圈81?84以外的电负载组106进行驱动的多个功率晶体管，电负载组106 通过未图示的负载电源继电器的输出触点来由车载电池101进行供电。
[0023] 从车载电池101经由负载电源开关107而被提供负载驱动电压Vbb的升压电路部 200A利用后述的结构来产生例如DC72V的升压高电压Vh。连接有多个电磁线圈81?84 的后述的电磁阀驱动控制电路部180上施加有升压高电压Vh和负载电源电压Vbb，包括从 喷射控制电路部170接受开关指令信号Dr j来进行开关动作的供电控制用开关元件、以及 针对电磁线圈81?84的电流检测电阻，将与励磁电流成正比的信号电压、即电流检测信号 Vex输入到喷射控制电路部170或高速A/D转换器115。另外，在后述的喷射控制电路部 170使用模拟比较电路的情况下，将电流检测信号Vex输入到喷射控制电路部170,而在使 用数字比较电路的情况下，经由高速A/D转换器115对电流检测信号Vex进行数字转换，之 后将其作为电流检测信号Dex输入到喷射控制电路部170。
[0024] 接着，对图1的装置的部分控制电路的详细框图即图2进行说明。图2中，升压 电路部200A以相互串联连接并施加有负载电源电压Vbb的电流检测电阻201A、感应元件 202、充电二极管203、高压电容器204、以及连接在感应元件202与接地电路之间的升压用 开关元件206作为主电路而构成，并具有以下结构：S卩，若升压用开关元件206闭合而流过 感应元件202的电流达到规定值以上，则升压用开关元件206开路，存储在感应元件206中 的电磁能经由充电二极管203释放到高压电容器204,通过使升压用开关元件206进行多次 通断，从而使高压电容器204的充电电压即升压高电压Vh上升到作为目标的规定电压。
[0025] 另外，电流检测电阻201A连接在升压用开关元件206闭合从而对感应元件202 进行供电将其激励时的驱动电流、以及升压用开关元件206开路从而从感应元件202向高 压电容器204释放电磁能时的电容器充电电流这两个电流同时流过的位置，电流检测电阻 201A的两端电压经差动放大器205放大，作为感应元件电流lx而被输入到高速A/D转换 器115。此外，高压电容器204的两端电压由分压电阻208、209进行分压，作为检测升压电 压Vx而被输入到高速A/D转换器115的其它输入通道。后述的升压控制电路部210A对经 高速A/D转换器115进行数字转换后的感应元件电流lx以及检测升压电压Vx的值进行响 应，来产生升压控制信号Ex，经由驱动电阻207对升压用开关元件206进行开关驱动。
[0026] 电磁阀驱动控制电路部180包括：用于对第一组电磁线圈81、84的公共端子 C0M14施加负载电源电压Vbb的第一低压开关元件185a与第一防逆流二极管187a的串联 电路；用于施加升压高电压Vh的第一高压开关元件186a ;分别单独设置在电磁线圈81、84 下游侧的选择开关元件181U84 ;公共设置在选择开关元件181U84的下游侧的第一电流 检测电阻188a ;以及与电磁线圈81、84、选择开关元件181U84及第一电流检测电阻188a 的串联电路并联连接的续流二极管189a。另外，第二组电磁线圈83、82也一样，连接有第二 低压开关元件185b、第二防逆流二极管187b、第二高压开关元件186b、选择开关元件182、 183、第二电流检测电阻188b、以及第二续流二极管189b。另外，选择开关元件181?184 具有用于吸收电磁线圈81?84的励磁电流切断时所产生的浪涌电压的电压限制功能。
[0027] 与运算控制电路部110A协同工作的喷射控制电路部170产生第一高压开关指令 信号A14作为开关指令信号Dr j，来对第一高压开关元件186a进行闭合驱动，产生第一低压 开关指令信号B14来对第一低压开关元件185a进行闭合驱动，产生选择开关指令信号CC1、 CC4来对选择开关元件181U84进行闭合驱动。同样，产生第二高压开关指令信号A32来 对第二高压开关元件186b进行闭合驱动，产生第二低压开关指令信号B32来对第二低压开 关元件185b进行闭合驱动，产生选择开关指令信号CC3、CC2来对选择开关元件183、182进 行闭合驱动。此外，第一及第二电流检测电阻188a、188b的两端电压即电流检测信号D14、 D32经由未图示的输入滤波电路和第一及第二差动放大器来产生双通道的电流检测信号电 压Vex，并将其输入到喷射控制电路部170或高速A/D转换器115。
[0028] 接着，对图1的装置的升压控制电路部的详细框图即图3进行说明。图3中，升压 控制电路部210A具备对经高速A/D转换器115进行数字转换后的感应元件电流lx的当 前值进行存储的电流当前值寄存器211a、以及对检测升压电压Vx的当前值进行存储的电 压当前值寄存器211b，并且具备由微处理器111来设定目标下方电流1x1的下方电流设定 寄存器213a、设定目标上方电流1x2的上方电流设定寄存器215a、对下方电流设定寄存器 213a的存储数值与电流当前值寄存器211a的当前值进行比较的下方电流比较器212a、以 及对上方电流设定寄存器215a的存储数值与电流当前值寄存器211a的当前值进行比较的 上方电流比较器214a。此外，还具备由微处理器111来设定目标下方电压Vxl的下方电压设 定寄存器213b、设定目标上方电压Vx2的上方电压设定寄存器215b、对下方电压设定寄存 器213b的存储数值与电压当前值寄存器211b的当前值进行比较的下方电压比较器212b、 以及对上方电压设定寄存器215b的存储数值与电压当前值寄存器211b的当前值进行比较 的上方电压比较器214b。
[0029] 第一触发器电路216a利用下方电流比较器212a的输出来进行置位，并利用上方 电流比较器214a的输出来进行复位，第二触发器电路216b利用下方电压比较器212b的输 出来进行置位，并利用上方电压比较器214b来进行复位。逻辑与元件217a在第一触发器 电路216a的置位输出和第二触发器电路216b的置位输出均为逻辑电平"H"时使升压控制 信号Ex的逻辑电平为"H"，经由图2的驱动电阻207对升压用开关元件206进行闭合驱动。 因此，若检测升压电压Vx的值暂时变为目标上方电压Vx2以上的值，则在其达到目标下方 电压Vxl以下之前，第二触发器电路216b的置位输出变为逻辑电平"L"，来禁止升压控制信 号Ex的产生，若检测升压电压Vx的值暂时变为目标下方电压Vxl以下的值，则在其达到目 标上方电压Vx2以上之前，第二触发器电路216b的置位输出变为逻辑电平"H"，来允许升压 控制信号Ex的产生。
[0030] 另一方面，若感应元件电流IX的值在目标下方电流1x1以下，则在其达到目标上 方电流1x2以上之前，第一触发器电路216a的输出变为逻辑电平"H"，从而能产生升压控制 信号Ex，实际上，升压控制信号Ex的逻辑电平是否变为"H"由第二触发器电路216b的状态 来决定。此外，若感应元件电流lx的值变为目标上方电流1x2以上，则在其达到目标下方 电流1x1以下之前，第一触发器电路216a的输出变为逻辑电平"L"，来停止升压控制信号 Ex的产生。另外，对于下方电流设定寄存器213a所存储的目标下方电流Ixl的值，若利用 例如目标上方电流1x2的1/4 (或1/2)的值，以取代由微处理器111进行直接设定，则可以 不需要下方电流设定寄存器213a。此时，下方电流比较器212a只要将上方电流设定寄存 器215a所存储的二进制数据向下方移动两位（或一位）后得到的数据与电流当前值寄存 器211a的存储数据进行比较即可。
[0031] 此外，对于下方电压设定寄存器213b所存储的目标下方电压Vxl的值，若利用例 如从目标上方电压VIx2减去两位（或一位）的差分值后得到的值，以取代由微处理器111 进行直接设定，则可以不需要下方电压设定寄存器213b。该情况下，若预先将上方电压设 定寄存器215b的下两位（或下一位）设定为始终为逻辑"1"，则下方电压比较器212b只 要将上方电压设定寄存器215b的下两位（或下一位）的逻辑置换为"0"，并将其与电压当 前值寄存器211b的存储数据进行比较即可。另外，虽然目标上方电压Vx2与目标下方电压 Vxl之间合适的差分值较为微小，但至少比感应元件202的电磁能进行一次升压的电压值 要大，并且，在通过对电磁线圈81?84进行一次急速励磁来使得高压电容器204的充电电 压下降到最小电压VxO的情况下，目标下方电压Vxl为最小电压VxO以上的值即可。
[0032] 升压期间测定计时器220A对计时指令信号STA进行响应，来测定对高压电容器 204的充电时间，所述计时指令信号STA在第二触发器电路216b的置位输出的逻辑电平 为"H"、并通过升压用开关元件206的开关控制来对高压电容器204进行充电的期间内，逻 辑电平为"H"，该升压期间测定计时器220A由对微处理器所产生的开阀指令信号INJ81? INJ84各自的上升沿微分信号进行逻辑求和而得到的复位指令信号RST来进行初始化。此 夕卜，向微处理器111发送计时指令信号STA和升压期间测定计时器220A的当前值，从而，微 处理器111能通过计时指令信号STA来监视高压电容器204的充电是否完成。然而，若微 处理器111是在即将产生下一次开阀指令信号INJ81?INJ84之前读取升压期间测定计时 器220A的当前值即充电所需时间Tc，则不需要对计时指令信号STA进行监视。
[0033] 此外，在从高压电容器204的充电电压达到目标上方电压Vx2起到进行下一次急 速励磁为止的待机期间内，即使高压电容器204因内外的漏电电阻进行自然放电而产生稍 许电压降，但只要预先将目标下方电压Vxl设定为小于此时的残留充电电压，就不会在下 一次急速励磁之前开始高压电容器204的再充电。因此，若充电电压因急速励磁的开始而 变为目标下方电压Vxl以下，则立即开始充电，并在充电开始后立即使升压期间测定计时 器220A暂时初始化，由此，即使不使用由微处理器111所产生的复位指令信号RST，也能在 实质上与开阀指令信号INJ81?INJ84的产生同步地开始进行计时。
[0034] (2)作用、动作的详细说明 以下，在如图1那样构成的本发明第一实施例装置中，基于图4所示的动作说明用的时 序图以及图5、图6所示的动作说明用的时序图，对作用、动作进行详细说明。首先，在图1 中，若未图不的电源开关闭合，贝1J主电源继电器的输出触点即控制电源开关102闭合，对车 载发动机控制装置100A施加主电源电压Vba。其结果是，恒压电源120产生例如DC5V的 控制电源电压Vcc，微处理器111开始控制动作。微处理器111根据开关传感器组103、低 速模拟传感器组104、和高速变化的模拟传感器组105的动作状态、以及非易失性程序存储 器113A所存储的控制程序的内容，使负载电源继电器偏置，从而使负载电源开关107闭合， 并且产生针对电负载组106的负载驱动指令信号Dri，经由喷射控制电路部170对电负载 组106中特定的电负载即电磁线圈81?84产生开关指令信号Dr j。另一方面，升压电路部 200A通过图2所示的升压用开关元件206的断续动作来对高压电容器204进行高压充电。
[0035] 接着，对用于说明图1的装置的动作的时序图即图4进行说明。图4(A)示出了 微处理器111依次产生的开阀指令信号INJn(n=81?84)的逻辑波形，该波形在成为燃料 喷射对象的气缸的上死点之前的时刻t0变为逻辑电平"H"，来产生开阀指令，在经过了开 阀指令产生期间Τη的时刻t4变为逻辑电平"L"，来解除开阀指令，而当经过了与发动机转 速的倒数相对应的燃料喷射间隔Ts时，产生下一次开阀指令信号INJn。另外，开阀指令产 生期间Τη是与气流传感器所检测到的进气管的进气量（gr/sec)成正比、并与发动机转速 (rps)以及开阀时供给燃料的平均流速（gr/sec)成反比的值，供给燃料的燃料压力越大， 平均流速就越大。图4(B)为高压开关指令信号A14、A32的逻辑波形，例如若产生开阀指令 信号INJ81或INJ84,则在从时刻t0到后述的时刻tl的期间内，高压开关指令信号A14变 为逻辑电平"H"，第一高压开关元件186a闭合。另外，在产生开阀指令信号INJ83、INJ82的 情况下，高压开关指令信号A32变为逻辑电平"H"，第二高压开关元件186b闭合。
[0036] 图4(C)为低压开关指令信号B14、B32的逻辑波形，例如若产生开阀指令信号 INJ81或INJ84,则在从后述的时刻t3到时刻t4的期间内，第一低压开关指令信号B14的 逻辑电平交替地变为"H"或"L"，第一低压开关元件185a进行开关动作。此外，在产生了 开阀指令信号INJ83或INJ82的情况下，第二低压开关指令信号B32的逻辑电平交替地变 为"H"或"L"，第二低压开关元件185b进行开关动作。另外，在因为升压电路部200A异常 而无法获得升压高电压Vh时的异常情况下，产生虚线401所示的低压开关指令信号B14、 B32,从而通过第一或第二低压开关元件185a、185b进行开阀动作，开阀所需时间变长，开 阀指令产生期间Τη也相应地延长。当升压电路部200A正常动作时，也可以在虚线401期 间使低压开关兀件185a、185b闭合。
[0037] 图4(D)是选择开关指令信号CC1?CC4的逻辑波形，一旦产生开阀指令信号 INJ81?INJ84中的任何一个，则选择开关指令信号CC1?CC4中的某一个变为逻辑电平 "H"，选择开关元件181?184中的某一个闭合。另外，通过在从后述的时刻t2到时刻t3 期间，如虚线波形402所示那样使选择开关指令信号CC1?CC4的逻辑电平为"L"，从而能 进行励磁电流的急速衰减。图4(E)是由选择开关元件181?184将电磁线圈81?84的 励磁电流切断时产生的浪涌电压的波形，该浪涌电压的大小由选择开关元件181?184内 的电压限制二极管来进行限制。另外，虚线波形403是与虚线波形402相对应的浪涌电压 波形，实线波形404是在时刻t4下解除开阀指令信号INJn时产生的浪涌电压波形。
[0038] 图4(F)示出了电磁线圈81?84中任一个电磁线圈的励磁电流lex的波形，例 如若产生开阀指令信号INJ81，从而如图4(B)和图4(D)中说明的那样，第一高压开关元件 186a和选择开关元件181闭合，则以升压高电压Vh对电磁线圈81进行急速励磁，若励磁电 流lex急速上升，并在时刻tl达到设定切断电流Ia，则高压开关指令信号A14的逻辑电平 变为"L"，从而停止第一高压开关元件186a的驱动。然而，成为开关元件的晶体管具有开路 响应延迟时间，尤其是在高压开关元件为场效应晶体管时，响应延迟时间较大，且具有随温 度变化的特性。因此，即使停止驱动高压开关元件，励磁电流lex也会继续上升，在达到因 过冲产生的峰值电流Ip之后才开始衰减。另外，励磁电流lex的上升特性会受到由电磁线 圈的温度变化所引起的电阻值变动的影响，在励磁电流急速上升的情况下，即使是相同的 开路响应时间，因过冲产生的峰值电流Ip也会变大。
[0039] 该过冲电流由设置在喷射控制电路170中的后述的峰值保持电路172将其作为实 测峰值电流Ip来进行监视和存储，微处理器111读取该监视存储值，从而利用图5中后述 的升压高电压修正指令单元505对升压高电压Vh的值进行调整，并进行控制，使得实测峰 值电流Ip达到规定的目标限制峰值电流IpO。若高压开关元件开路，励磁电流lex将回流 至第一或第二续流二极管189a、189b并发生衰减，最终达到设定衰减电流lb以下,则在从 时刻t2到时刻t3的期间内，如虚线402所示那样，选择开关元件开路，励磁电流lex急速 衰减。时刻t3到时刻t4之间为开阀保持控制期间，若励磁电流下降到设定上升反转保持 电流Id以下，则第一或第二低压开关元件185a、185b闭合，励磁电流反转上升，若励磁电流 上升到设定下降反转保持电流Ic以上，则第一或第二低压开关元件185a、185b开路，励磁 电流反转下降，设定下降反转保持电流Ic与设定上升反转保持电流Id的中间平均电流成 为开阀保持电流Ih。
[0040] 图4(G)示出了设置在喷射控制电路部170中的后述的急速励磁期间测定计时器 171所测量的实测达到时间Ta的计时期间段，实测达到时间Ta是从开始对电磁线圈81? 84中的任一个进行高压供电起、到励磁电流lex达到设定切断电流la为止的时间。微处理 器111读取实测达到时间Ta，计算其与规定的目标达到时间TaO的偏差，并利用图5中后述 的升压高电压修正指令单元505对升压高电压Vh的值进行调整，并进行控制，使得实测达 到时间Ta与目标达到时间TaO相等。另外，在仅通过调整升压高电压Vh无法获得规定的 目标限制峰值电流Ip〇、目标达到时间TaO的情况下，利用图5中后述的开阀期间调整单元 504来调整开阀指令产生期间Τη。
[0041] 图4 (Η)示出了高压电容器204的充电电压即升压高电压Vh的变化特性，若在时 刻t0产生高压开关指令信号A14、A32,开始对电磁线圈81?84进行急速励磁，则升压高 电压Vh从与目标下方电压Vxl接近的初始值状态开始急速减少，并在解除高压开关指令信 号A14、A32的时刻tl，下降到最小电压VxO的值。此后，若在休止时间内从时刻t2起重新 开始对高压电容器204进行充电，则如实线特性406所示那样，充电电压上升，并在时刻t5 达到目标上方电压Vx2。然而，通过在时刻t0开始急速励磁，使得检测升压电压Vx变为目 标下方电压Vxl以下，由此也能重新开始对高压电容器204进行充电，该情况下，充电电压 如单点划线特性407所示那样发生变化，达到目标上方电压Vx2的时刻比时刻t5提前了休 止时间t2-tl。另外从充电开始时刻t2到充电完成时刻t5为止的时间是实际的充电所需 时间Tc，从时刻t5到产生下一次开阀指令信号INJn的时刻t6为止的时间是充电余量时间 Tb。
[0042] 然而，为了方便，也可以对时刻t0到时刻t5为止的时间进行测定来作为充电所需 时间Tc，图3所示的升压期间测定计时器220A对时刻t0到时刻t5为止的时间进行测定。 此夕卜，图4(H)所示的电池电压的最小值Vbmin到最大值Vbmax的值比升压高电压Vh的最 小值即最小电压VxO的值要小，即使电池电压发生变动，目标上方电压Vx2与目标下方电压 Vxl、最小电压VxO也不会发生变动，但充电所需时间Tc会根据电池电压的大小而大幅变 动。
[0043] 接着，对用于说明图1的装置的动作的流程图即图5进行说明。图5中，工序500是 微处理器111开始燃料喷射控制动作的步骤，微处理器111从该开始步骤转移到后述的工 序510即动作结束步骤，执行其它控制程序，并再次返回到工序500,反复执行之后的工序， 该反复周期比发动机最大转速下的燃料喷射间隔要快。接下来的工序501为判定步骤，对 开关传感器组103中的一个传感器即曲柄角传感器所检测到的发动机的活塞位置进行响 应，来判定是否为产生开阀指令信号INJn(n=81?84)的时期，如果是产生时期，则判定为 "是"，转移到工序502a，如果不是产生时期，则判定为"否"，转移到工序504a。在工序502a 中，读取图6中后述的急速励磁期间测定计时器171所测定到的实测达到时间Ta(参照图 4 *G)，在接下来的工序502b中，读取图6中后述的峰值保持电路172所测定到的实测峰值 电流Ip (参照图4 · F)，转移到工序502c。
[0044] 在工序502c中，读取由图3的升压期间测定计时器220A(或图9的待机时间测定 计时器220B)所测定到的、图4(H)的充电所需时间Tc (或充电余量时间Tb)，转移到工序 503a。在工序503a中，在开阀产生期间Τη内产生开阀指令信号INJn，转移到工序504a，其 中，所述开阀产生期间Τη根据开关传感器组103中的一个传感器即发动机转速传感器所检 测的发动机转速、低速模拟传感器组104中的一个传感器即气流传感器以及燃料压力传感 器所检测的进气量以及燃料压力来临时决定。另外，图3(或图9)所示的升压控制电路部 210Α(或升压控制电路部210Β)响应于工序503a中产生的开阀指令信号INJn，对升压期 间测定计时器220A (或待机时间测定计时器220B)进行初始化，其表现为工序503b。喷射 控制电路部170响应于工序503a中产生的开阀指令信号INJn，在后述图6的工序621、工 序622中对急速励磁期间测定计时器171和峰值保持电路172进行初始化，其表现为工序 503c〇
[0045] 工序504a为判定步骤，对工序503a中读取到的实测达到时间Ta是否晚于规定的 目标达到时间TaO进行判定，若晚于规定的目标达到时间TaO,则判定为"是"，转移到工序 504b，若不晚于规定的目标达到时间TaO,则判定为"否"，转移到工序505a。工序504b对工 序503a中产生的开阀指令信号INJn的结束时刻进行延长修正，之后转移到工序505a，由工 序504a和工序504b构成的工序模块504成为开阀期间调整单元。工序505a是响应于工 序502a和工序502b中读取到的实测达到时间Ta、实测峰值电流Ip的值各自与规定的目标 达到时间TaO、目标限制峰值电流IpO之间的偏差来判定是否对下一次升压高电压Vh进行 增减修正的步骤，如果要进行增减，则判定为"是"，转移到工序505b，如果不需要增减，则判 定为"否"，转移到工序506a。工序505b对图3的上方电压设定寄存器215b和下方电压设 定寄存器213b所存储的目标上方电压Vx2和目标下方电压Vxl的值进行修正设定，之后转 移到工序506a，由工序505a和工序505b构成的工序模块505成为升压高电压修正指令单 J Li 〇
[0046] 工序506a是判定是否要使针对图2的感应元件202的驱动电流急增的判定步骤， 例如在开关传感器组103中的一个传感器即换档传感器检测到换到低档、低速模拟传感器 组104中的一个传感器即加速位置传感器检测到急速踩踏的情况下，或在分割喷射模式下 的先导喷射之后紧跟着进行后续喷射等情况下判定为"是"，若判定为"是"，则转移到工序 506b，若判定为"否"，则转移到工序507a。在工序506b中，选择设定额定上方电流1x3或 加增上方电流1x4的值作为存储到图3的上方电流设定寄存器215a中的目标上方电流1x2 的值，转移到动作结束工序510。另外，额定上方电流1x3是以即使在车载电池101的电压 较低且进行高速发动机旋转的情况下、也会在下一次急速励磁时期之前完成上述高压电容 器204的充电为目标的规定的设定电流。另外，加增上方电流1x4在进行分割后续喷射时 应用，是比额定上方电流1x3要大的短时间额定的设定电流。由工序506a和工序506b所 构成的工序模块506成为电流急增指令单元。
[0047] 工序507a为判定步骤，若工序502c中读取到的上一次充电所需时间Tc(作为从 产生上一次开阀指令信号INJn起到完成高压电容器204的充电为止的时间来进行测定） 与下一次开阀指令信号INJn所预定的开阀指令产生期间Τη的差分值AT=Tn-Tc在规定 时间范围内，则判定为"是"，转移到动作结束工序510,若差分值Λ T过大或过小，则判定为 "否"，转移到工序507b。另外，在工序502c中，若在上一次开阀指令产生期间Τη内读取到 上一次充电余量时间Tb，则上一次充电所需时间为Tc=Tn-Tb。因此，本次所预定的开阀指 令产生期间Τη'内的本次充电余量时间Tb'通过Tb' =Tn' -Tc=Tb+(Tn' -Τη)来进行计算。
[0048] 工序507b是在对图3的上方电流设定寄存器215a和下方电流设定寄存器213a 所存储的目标上方电流1x2和目标下方电流Ixl的值进行增减修正后转移到动作结束工序 510的步骤，目标下方电流1x1例如联动地设定为目标上方电流1x2的1/4的值，若充电余 量时间Tb过小，则增大目标上方电流1x2,若充电余量时间Tb过大,则减小目标上方电流 1x2,由工序507a、507b构成的工序模块507成为电流降低调整单元。因此，根据电流急增 指令单元506和电流降低调整单元507,若在进行发动机的急加速时，通过工序506b将感应 元件202的驱动电流强制设定为额定上方电流1x3,最终转变为通常车速下的巡航运行，则 通过工序507b来逐渐减小驱动电流，并利用与发动机转速和电池电压、感应元件的温度条 件相符的学习值即抑制目标上方电流1x20,来进行断续驱动。其结果是，抑制了升压电路部 200A的温度上升，并产生了由加增上方电流1x4来进行短时间额定的分割喷射的余量。此 夕卜，根据开阀期间调整单元504和升压高电压修正指令单元505,对实测达到时间Ta或实测 峰值电流Ip进行监视，从而根据急速励磁特性的变动来对开阀指令修正期间Τη和目标升 压电压进行修正。
[0049] 接着，对用于说明图1的装置的喷射控制电路部的动作的流程图即图6进行说 明。另外，喷射控制电路部170由未内置微处理器的逻辑电路构成，这里说明的流程图等效 地说明了逻辑电路的动作，对将图2的电磁阀驱动控制电路部180所产生的电流检测信号 Vex作为模拟信号来输入到喷射控制电路部170的情况进行说明。工序600是喷射控制电 路部170的动作开始工序，反复执行工序600到工序612为止的一系列工序，在动作结束工 序612之后紧接着转移到动作开始工序600。接下来的工序601a为判定步骤，对微处理器 111所产生的开阀指令信号INJn是否为逻辑电平"H"进行判定，若为逻辑电平"H"，则判定 为"是"，转移到工序620,若为逻辑电平"L"，则判定为"否"，转移到工序603d。工序620为 判定步骤，对开阀指令信号INJn的逻辑电平是否刚从"L"变化为"H"进行判定，若刚变化 完，则判定为"是"，转移到工序621，若不是刚变化完而是下一次循环，则判定为"否"，转移 到工序602。工序621是在对后述的工序605a中起动的急速励磁期间测定计时器171的当 前值进行复位从而进行初始化后转移到工序622的步骤。工序622是在对后述的工序606 中起动的峰值保持电路172的当前值进行复位从而进行初始化后转移到工序602的步骤。
[0050] 工序602为判定步骤，对由电流检测信号Vex所检测到的电磁线圈81?84的励 磁电流lex是否曾上升到设定切断电流la进行判定，如果未曾达到，则判定为"否"，转移 到工序603a，如果曾达到，则判定为"是"，转移到工序605b。工序603a是产生选择开关指 令信号CC1?CC4中的任一个，从而对选择开关元件181?184中的任一个进行闭合驱动， 之后转移到工序604a的步骤。工序604a是产生第一或第二高压开关指令信号A14、A32， 从而对第一或第二高压开关元件186a、186b进行闭合驱动，之后转移到工序605a的步骤。 工序605a是使设置在喷射控制电路部170中的急速励磁期间测定计时器171起动，从而开 始测定实测达到时间Ta，之后转移到工序606的步骤。工序606是使设置在喷射控制电路 部170中的峰值保持电路172起动，从而开始随着励磁电流lex的增加而依次存储比之前 更大的电流的动作，之后返回到工序601a的步骤。若开阀指令信号INJn的逻辑电平依旧 为"H"，励磁电流lex未达到设定切断电流Ia，则反复执行工序601a (判定为"是"）、工序 620 (判定为"否"）、工序602 (判定为"否"）、工序603a?工序606,若最终工序602的判 定变为"是"，则脱离该循环，转移到工序605b，该时刻下，励磁电流lex已上升到设定切断 电流la。
[0051] 工序605b是使工序605a中起动的急速励磁期间测定计时器171的计时动作停 止，并在保持计时当前值不变的状态下转移到工序607a的步骤。工序607a是产生第一或 第二低压开关指令信号B14、B32,从而对第一或第二低压开关元件185a、185b进行闭合驱 动，之后转移到工序604b的步骤。工序604b是使工序604a中产生的第一或第二高压开关 指令信号A14、A32停止，从而对第一或第二高压开关元件186a、186b发出开路指令，之后 转移到工序608的步骤。工序608为判定步骤，对励磁电流lex是否减少并通过了规定的 设定衰减电流lb进行判定，若未通过，则判定为"否"，返回到工序601a，若已减少并通过， 则判定为"是"，转移到工序623。若开阀指令信号INJn的逻辑电平依旧为"H"，励磁电流 lex未减少并通过设定衰减电流Ib，则反复执行工序601a (判定为"是"）、工序620 (判定 为"否"）、工序602 (判定为"是"）、工序605b、工序607a、工序604b、工序608,若最终工序 608的判定变为"是"，则脱离该循环，转移到工序623,该时刻下，励磁电流lex已减少并通 过设定衰减电流lb。
[0052] 工序623是对微处理器111产生允许对急速励磁期间测定计时器171所测定到的 实测达到时间Ta、以及峰值保持电路172所测定到的实测峰值电流Ip进行读取的允许信 号，之后转移到工序603b的步骤，微处理器111经由低速动作的多通道A/D转换器114a来 读取实测达到时间Ta和实测峰值电流Ip。然而，若在即将产生下一次开阀指令信号INJn之 前进行这些数据的读取，则可以不需要工序623。工序603b是使工序603a中产生的选择开 关指令信号CC1?CC4的任一个停止，从而使选择开关元件181?184全部开路，之后转移 到工序601b的步骤。工序601b为判定步骤，对微处理器111所产生的开阀指令信号INJn 是否依旧为逻辑电平"Η"进行判定，若为逻辑电平"H"，则判定为"是"，转移到工序607b，若 为逻辑电平"L"，则判定为"否"，转移到工序603d。工序607b是使工序607a中产生的第一 或第二低压开关指令信号B14、B32停止，从而使第一或第二低压开关元件185a、185b开路， 之后转移到工序609的步骤。工序609为判定步骤，对励磁电流lex是否减少并通过了规 定的设定下降反转保持电流Ic进行判定，若未通过，则判定为"否"，返回到工序601b，若已 减少并通过，则判定为"是"，转移到工序603c。
[0053] 工序603c是产生选择开关指令信号CC1?CC4中的任一个，从而对选择开关元 件181?184中的任一个进行闭合驱动，之后转移到工序610的步骤。工序610为判定步 骤，对励磁电流lex是否减少并通过了规定的设定上升反转保持电流Id进行判定，若未通 过，则判定为"否"，返回到工序601b，若已减少并通过，则判定为"是"，转移到工序607c。 工序607c是产生第一或第二低压开关指令信号B14、B32,从而对第一或第二低压开关兀 件185a、185b进行闭合驱动，之后转移到工序611的步骤。工序611为判定步骤，对励磁电 流lex是否上升并通过了规定的设定下降反转保持电流Ic进行判定，若已通过，则判定为 "是"，返回到工序601b，若未通过，则判定为"否"，转移到工序601c。工序601c为判定步骤， 对微处理器111所产生的开阀指令信号INJn是否依旧为逻辑电平"H"进行判定，若为逻辑 电平"H"，则判定为"是"，返回并转移到工序607c，若为逻辑电平"L"，则判定为"否"，转移 到工序603d。
[0054] 工序603d是使工序603a或工序603c中产生的选择开关指令信号CC1?CC4的 任一个停止，从而使选择开关元件181?184全部开路，之后转移到工序604c的步骤。工 序604c是使工序604a中产生的第一或第二高压开关指令信号A14、A32停止，从而对第一 或第二高压开关元件186a、186b发出开路指令，之后转移到工序607d的步骤。工序607d 是使工序607a或工序607c中产生的第一或第二低压开关指令信号B14、B32停止，从而使 第一或第二低压开关元件185a、185b开路，之后转移到动作结束工序612的步骤。若对照 图4的时序图对上述结构的流程图的整体动作的概要进行说明，则工序603a、604a、605a、 606、601 &、620、602相当于时刻切到时刻七1中的急速励磁期间。另外，工序607&、60413、 608、60la、620、602、605b相当于时刻tl到时刻t2中的续流衰减期间。另外，工序603b、 601b、607b、609相当于时刻t2到时刻t3中的急速衰减期间。另外，工序603c、610、607c、 611、601b、607b、609、603c以及工序607(3、611、601(：相当于时刻七3到时刻七4中的开阀保持 期间。另外，工序603d、604c、607d相当于紧接着时刻t4之后的初始化处理期间。
[0055] 在以上的说明中，说明了如下内容：将图2的电磁阀驱动控制电路部180所产生 的电流检测信号Vex作为模拟信号输入到喷射控制电路部170,急速励磁期间测定计时器 171产生伴随着计时开始而逐渐增大的模拟信号电压，峰值保持电路172使用了进行检波 整流来存储最大值的电容器。然而，也可以将电流检测信号Vex输入到高速A/D转换器115， 将其数字转换值输入到喷射控制电路部170,并使急速励磁期间测定计时器171、峰值保持 电路172采用数字电路方式。该情况下，工序602、608、609、610、611中的比较处理从模拟 比较电路置换为数字比较电路，设定切断电流la、设定衰减电流lb、设定下降反转保持电 流Ic、设定上升反转电流Id等设定值存储在可由微处理器111发送来信息的未图示的设定 值寄存器中。
[0056] (3)实施方式1的要点和特征 由上述说明明确可知，本发明实施方式1所涉及的车载发动机控制装置为车载发动机 控制装置100A，该车载发动机控制装置100A包括：用于对设置在多气缸发动机的各气缸中 的燃料喷射用电磁阀108进行依次驱动的、针对该电磁阀驱动用的多个电磁线圈81?84 的电磁阀驱动控制电路部180 ;产生用于对上述电磁线圈81?84进行急速励磁的升压高 电压Vh的升压电路部200A ;以微处理器111为主体的运算控制电路部110A ;以及对上述微 处理器111和上述电磁阀驱动控制电路部180进行中继的喷射控制电路部170，上述运算控 制电路部110A包括与上述微处理器111协同工作的低速动作的多通道A/D转换器114a、多 通道高速A/D转换器115、以及升压控制电路部210A，上述微处理器111对输入到上述多通 道A/D转换器114a的低速模拟传感器组104所包含的气流传感器、或加速位置传感器、或 燃料压力传感器中至少一部分的信号电压、以及开关传感器组103的其中之一即曲柄角传 感器及发动机转速传感器的动作进行响应，从而决定针对上述电磁线圈81?84的开阀指 令信号INJn(n=81?84)的产生时期和开阀指令产生期间Τη。
[0057] 上述升压电路部200Α包括由车载电池 101通过升压用开关元件206进行断续励 磁的感应元件202、以及与该感应元件串联连接的电流检测电阻201Α，并且包括高压电容 器204,所述升压电路部200Α将与该电流检测电阻的两端电压成正比的感应元件电流Ιχ输 入到上述运算控制电路部110Α，对上述升压控制电路部210Α所产生的升压控制信号Ex进 行响应，来对上述升压用开关元件206进行开关控制，当该升压用开关元件开路时，存储在 上述感应元件202中的电磁能经由充电二极管203释放，由此来对上述高压电容器204进 行充电，将该高压电容器204的两端电压的分压电压作为检测升压电压Vx输入到上述运算 控制电路部110A，向上述高速A/D转换器115输入与上述感应元件电流Ιχ以及上述检测升 压电压Vx成正比的模拟信号电压，将该高速A/D转换器所产生的数字转换数据分别存储在 电流当前值寄存器211a以及电压当前值寄存器211b中。
[0058] 上述升压控制电路部210A包括由微处理器111进行发送设定的上方电流设定值 寄存器215a以及上方电压设定寄存器215b、对该各设定值寄存器的存储数值与上述电流 当前值寄存器21 la及电压当前值寄存器21 lb的存储数值进行大小比较的上方电流比较器 214a及上方电压比较器214b、以及逻辑电路部219A，上述逻辑电路部219A利用上述上方电 流比较器214a对上述上方电流设定寄存器215a所存储的目标上方电流1x2的值与从上述 升压电路部200A发送的上述感应元件电流Ιχ的值进行比较，当上述感应元件电流Ιχ的值 小于上述目标上方电流1x2的值时，激活上述升压控制信号Ex从而对上述升压用开关元件 206进行闭合驱动，并且利用上述上方电压比较器214b对上述上方电压设定寄存器215b所 存储的目标上方电压Vx2的值与从上述升压电路部200A发送的上述检测升压电压Vx的值 进行比较，当上述检测升压电压Vx的值小于上述目标上方电压Vx2的值时，使上述升压控 制信号Ex有效，从而能对上述升压用开关元件206进行闭合驱动。
[0059] 因此，上述运算控制电路部110A具有被划分成以下两种功能的结构：利用上述微 处理器111对上述升压电路部200A进行上述目标上方电流1x2和目标上方电压Vx2的数值 设定，并利用上述高速A/D转换器115对上述感应元件电流Ιχ和上述检测升压电压Vx进 行数值转换的数据处理功能；以及进行负反馈控制以获得由上述升压控制电路部210A进 行上述数值设定后得到的目标值与进行上述数值转换后得到的监视当前值相等的关系的 数字逻辑控制功能。
[0060] 上述升压电路部200A的上述电流检测电阻201A连接在上述升压用开关元件206 闭合从而对上述感应元件202进行励磁储能时、以及在上述升压用开关元件206开路从而 向上述高压电容器204释放电磁能时的充放电电流所流过的位置，并且，上述升压控制电 路部210A还包括下方电流设定寄存器213a、以及对该设定值寄存器的存储数值与上述电 流当前值寄存器211a的存储数值进行大小比较的下方电流比较器212a，上述逻辑电路部 219A在上述升压用开关元件206闭合导致上述感应元件电流Ιχ的值达到上述目标上方电 流1x2的值以上时，使上述升压用开关元件206开路，当上述感应元件电流Ιχ的值下降并 通过上述下方电流设定寄存器213a所存储的目标下方电流1x1的值以下时，再次产生上述 升压控制信号Ex，存储在上述下方电流设定寄存器213a中的上述目标下方电流1x1是从上 述微处理器111发送的单独设定数据，或者是将上述上方电流设定寄存器215a的设定数据 除以规定倍率后得到的联动设定数据。
[0061] 如上所述，关于本发明的权利要求2,升压控制电路部包括下方电流设定寄存器以 及下方电流比较器，若感应元件电流lx上升并通过目标上方电流1x2,则升压用开关元件 开路，若下降并通过目标下方电流1x1，则对升压用开关元件进行闭合驱动，从而将感应元 件电流Ιχ控制在目标下方电流1x1到目标上方电流1x2之间。因此，不等待流过感应元件 的电流衰减到零就进行下一次励磁，因此具有能高频度地利用感应元件电流的断续进行高 压电容器的充电、并能降低构成感应元件的磁性材料的磁滞损耗从而提高升压控制效率的 特征。此外，若使用目标上方电流1x2的1/2或1/4的值作为目标下方电流1x1，则下方电 流设定寄存器的值与将上方电流设定寄存器的下一位或下两位去除后的值相等，因此具有 能省略下方电流设定寄存器从而兼用上方电流设定寄存器的特征。另外，在使用目标上方 电流1x2的1/2或1/4的值作为目标下方电流1x1时，对高压电容器进行一次放电所转换 的电磁能的量是使目标下方电流1x1为零时的75%或94%，但取而代之的是能进行高频度的 断续控制。其中，未转换的25%或6%的电磁能并非成为损耗，而是会残留下来作为下一次 存储的电磁能的一部分。
[0062] 上述升压控制电路部210A还包括下方电压设定寄存器213b、以及对该设定值寄 存器的存储数值与上述电压当前值寄存器211b的存储数值进行大小比较的下方电压比较 器212b，上述逻辑电路部219A在上述检测升压电压Vx的值在上述目标上方电压Vx2的值 以上时，使上述升压控制信号Ex无效从而使上述升压用开关元件206开路，并利用上述下 方电压比较器212b对上述下方电压设定值寄存器213b所存储的目标下方电压Vxl的值与 从上述升压电路部200A发送的上述检测升压电压Vx的值进行比较，当上述检测升压电压 Vx的值小于上述目标下方电压Vxl的值时，使上述升压控制信号Ex有效从而能对上述升 压用开关元件206进行闭合驱动，上述下方电压设定寄存器213b中存储有从上述微处理器 111发送的上述目标下方电压Vxl的值即单独设定数据，或者存储有将上述上方电压设定 寄存器215b所存储的目标上方电压Vx2的值减去规定的差分值后得到的值即联动设定数 据，上述差分值比通过上述感应元件202的一次电流切断从而对上述高压电容器204进行 充电的增量电压要大，并且比伴随着对上述电磁线圈81?84进行一次急速励磁而产生的 上述电容器204的放电电压Vx2-Vx0要小。
[0063] 如上所述，关于本发明的权利要求4,升压控制电路部包括下方电压设定寄存器以 及下方电压比较器，若检测升压电压Vx上升并通过目标上方电压Vx2,则升压用开关元件 开路，若下降并通过目标下方电压Vxl，则使升压控制信号Ex有效，从而根据感应元件Ιχ的 大小对升压用开关元件进行开关控制。 因此，具有以下特征：即，若升压高电压Vh达到目标上方电压Vx2,则立即停止升压元 件的断续励磁，若达到目标下方电压Vxl以下，则开始升压元件的断续励磁，从而能将升压 高电压Vh控制在Vxl?Vx2之间的固定值，并且能在高压电容器的充电电压因向电磁线圈 81?84放电而下降后立即开始升压元件的断续动作。
[0064] 上述逻辑电路部219A包括第一及第二触发器电路216a、216b以及逻辑与元件 217a，上述第一触发器电路216a在上述感应元件电流Ιχ的值达到规定的目标下方电流1x1 以下时进行置位，在上述感应元件电流lx的值达到规定的上述目标上方电流1x2以上时进 行复位，上述第二触发器电路216b在上述检测升压电压Vx的值达到规定的目标下方电压 Vxl以下时进行置位，在达到规定的上述目标上方电压Vx2以上时进行复位，上述逻辑与元 件217a在上述第一及第二触发器电路216a、216b的置位输出均为逻辑"1"时使上述升压 控制信号Ex有效，从而对上述升压用开关元件206进行闭合驱动。
[0065] 如上所述，关于本发明的权利要求5,升压控制电路部包括对感应元件电流lx的 大小进行响应的第一触发器电路、以及对检测升压电压Vx的大小进行响应的第二触发器 电路，在获得作为目标的升压高电压Vh之前，通过升压用开关元件来对感应元件进行断续 励磁。因此，具有能够利用简单的逻辑电路结构来确保用于向高压电容器释放感应元件的 电磁能的必要时间、并能防止升压用开关元件在高压电容器的充电完成状态下因升压高电 压Vh的微小变动而擅自开始动作的特征。
[0066] 上述电磁阀驱动控制电路部180包括供电控制用开关元件、以及第一及第二电 流检测电阻188a、188b，所述供电控制用开关元件包含：第一及第二低压开关元件185a、 185b，该第一及第二低压开关元件185a、185b将交替进行燃料喷射的第一组的上述电磁线 圈81、84与第二组的上述电磁线圈83、82按组与上述车载电池101相连；第一及第二高压 开关元件186a、186b，该第一及第二高压开关元件186a、186b与上述升压电路部200A的输 出相连；以及多个选择开关元件181?184,该多个选择开关元件181?184分别与上述电 磁线圈81?84相连，所述第一及第二电流检测电阻188a、188b与上述第一及第二组的电 磁线圈81、84、83、82串联连接。上述喷射控制电路部170对上述开阀指令信号INJn、上述 第一及第二电流检测电阻188a、188b的电流检测信号Vex进行响应，从而产生由针对上述 第一及第二高压开关元件186a、186b的第一及第二高压开关指令信号A14、A32、针对上述 第一及第二低压开关元件185a、185b的第一及第二低压开关指令信号B14、B32、以及针对 上述选择开关元件181?184的选择开关指令信号CC1?CC4构成的开关指令信号Drj， 将上述电流检测信号Vex作为由上述高速A/D转换器115进行数字转换后的电流检测信号 Dex输入到上述喷射控制电路部170,上述多通道A/D转换器114a为逐次转换型的低速动 作的A/D转换器，而上述高速A/D转换器115则使用Λ-Σ型A/D转换器，上述运算控制电 路部110A构成为包含上述多通道A/D转换器114a、上述高速A/D转换器115、上述升压控 制电路部210A、以及上述喷射控制电路部170全体的单芯片或双芯片的集成电路元件。 [0067] 如上所述，关于本发明的权利要求6,利用高速动作的Λ-Σ型A/D转换器来对由 升压控制电路部和喷射控制电路部进行处理的模拟信号进行数字转换，使升压控制电路部 和喷射控制电路部数字化，由此来与包含微处理器的运算控制电路部进行一体化，或构成 能容易地进行相互连接的集成电路元件。因此，具有以下特征：即，通过将低速及高速A/ D转换器进行并用，从而能抑制为对多个模拟信号进行数字转换而造成的成本上升，能获得 力图灵活应用数字化集成电路元件且小型廉价的车载发动机控制装置。
[0068] 实施方式2 (1)结构的详细说明 以下，以和图1的装置的不同点为中心，对本发明实施方式2的装置的整体电路框图即 图7进行说明。实施方式2中的车载发动机控制装置100B与实施方式1中的车载发动机 控制装置100A的主要不同点在于图8、图9中后述的升压控制电路部210B与升压控制电 路部210A的不同，关于其它整体结构，图1与图7完全相同。其结果是，将运算控制电路部 110A和程序存储器113A置换为运算控制电路部110B和程序存储器113B，各图中相同的标 号表示相同或相当的部分。
[0069] 接着，对图7的装置的部分控制电路的详细框图即图8进行说明。图8中，升压电 路部200B的结构与图2中的升压电路部200A相同，但电流检测电阻201B与升压用开关元 件206的发射极电路相连。因此，升压电路部200B以相互串联连接并施加有负载电源电压 Vbb的感应元件202、充电二极管203、高压电容器204、以及连接在感应元件202与接地电 路之间的升压用开关元件206与电流检测电阻201B的串联电路作为主电路而构成，若升压 用开关元件206闭合而流过感应元件202的电流达到规定值以上，则升压用开关元件206 开路，存储在感应元件206中的电磁能经由充电二极管203释放到高压电容器204,通过使 升压用开关元件206进行多次通断，从而使高压电容器204的充电电压即升压高电压Vh上 升到作为目标的规定电压。
[0070] 另外，仅在升压用开关元件206闭合时，将能对流过感应元件202的驱动电流进行 检测的电流检测电阻201B的两端电压作为感应元件电流lx输入到设置在运算控制电路部 110B中的高速A/D转换器115。此外，高压电容器204的两端电压由分压电阻208、209进行 分压，并作为检测升压电压Vx输入到高速A/D转换器115的其它输入通道。后述的升压控 制电路部210B对经高速A/D转换器115进行数字转换后的感应元件电流lx以及检测升压 电压Vx的值进行响应，来产生升压控制信号Ex，经由驱动电阻207对升压用开关元件206 进行开关驱动。
[0071] 接着，对图7中的升压控制电路部210B的详细框图即图9进行说明。图9中，升压 控制电路部210B与图3中的升压控制电路部210A同样，包括对由高速A/D转换器115进行 数字转换后的感应元件电流lx的当前值进行存储的电流当前值寄存器211a、以及对检测 升压电压Vx的当前值进行存储的电压当前值寄存器21 lb，并包括由微处理器111设定目标 上方电流1x2的上方电流设定寄存器215a、以及对上方电流设定寄存器215a的存储数值与 电流当前值寄存器211a的当前值进行比较的上方电流比较器214a。此外，由微处理器111 设定切断时间Toff的时限设定寄存器218b、与用于对后述的触发器电路216a产生复位输 出的时间进行测定的切断时间设定计时器218a协同工作，从而设定升压用开关元件206的 切断时间。
[0072] 另外，在切断时间设定计时器218a从初始值0开始对例如未图示的时钟信号进 行加法计数的情况下，当时限设定寄存器218b的设定值与切断时间设定计时器218a的当 前计数值一致时，切断时间设定计时器218a产生时间截止信号。然而，在切断时间设定计 时器218a为减法计数器的情况下，将减法计数器的当前值寄存器兼用作时限设定寄存器 218b，微处理器111对该减法计数器的当前值寄存器发送并设定切断时间Toff，在当前值 寄存器的当前值变为零时，切断时间设定计时器218a产生时间截止信号即可。也可以将切 断时间Toff设为规定的固定时间，但由于感应元件202向高压电容器204释放电磁能所需 的时间与高压电容器204的充电电压成反比，因此，为了不产生无用的等待时间，优选为至 少使用两种切断时间Toff，使升压高电压Vh的值达到图4(H)的最小电压VxO之前的运行 开始时的切断时间Toff较长，而在超过最小电压VxO的通常运行状态下使切断时间Toff 较短。
[0073] 升压控制电路部210B还与升压控制电路部210A同样，具备由微处理器111来设 定目标下方电压Vxl的下方电压设定寄存器213b、设定目标上方电压Vx2的上方电压设定 寄存器215b、对下方电压设定寄存器213b的存储数值与电压当前值寄存器211b的当前值 进行比较的下方电压比较器212b、以及对上方电压设定寄存器215a的存储数值与电压当 前值寄存器211b的当前值进行比较的上方电压比较器214b。第一触发器电路216a由切断 时间设定计时器218a的时间截止输出来进行置位，并由上方电流比较器214a的输出来进 行复位，第二触发器电路216b由下方电压比较器212b的输出来进行置位，并由上方电压比 较器214b来进行复位。逻辑与元件217a在第一触发器电路216a的置位输出与第二触发 器电路216b的置位输出均为逻辑电平"H"时使升压控制信号Ex的逻辑电平为"H"，经由图 8的驱动电阻207对升压用开关元件206进行闭合驱动。
[0074] 因此，若检测升压电压Vx的值暂时变为目标上方电压Vx2以上的值，则在其达到 目标下方电压Vxl以下之前，第二触发器电路216b的置位输出变为逻辑电平"L"，来禁止升 压控制信号Ex的产生，若检测升压电压Vx的值暂时变为目标下方电压Vxl以下的值，则在 其达到目标上方电压Vx2以上之前，第二触发器电路216b的置位输出变为逻辑电平"H"， 来允许升压控制信号Ex的产生。另一方面，若升压用开关元件206开路后超过了切断时间 Toff，则在感应元件电流lx的值达到目标上方电流1x2以上之前，第一触发器电路216a的 输出变为逻辑电平"H"，从而能产生升压控制信号Ex，实际上，升压控制信号Ex的逻辑电平 是否变为"H"由第二触发器电路216b的状态来决定。此外，若感应元件电流lx的值变为 目标上方电流1x2以上，则在经过切断时间设定计时器218a所设定的切断时间Toff之前， 第一触发器电路216a的输出变为逻辑电平"L"，来停止升压控制信号Ex的产生。
[0075] 待机时间测定计时器220B对计时指令信号STA进行响应，来测定对高压电容器 204的充电待机时间，所述计时指令信号STA在第二触发器电路216b的复位输出的逻辑电 平为"H"，且通过升压用开关元件206的开关控制使对高压电容器204所进行的充电结束并 休止的期间内，其逻辑电平为"H"，该待机时间测定计时器220B在计时开始时预先由针对 第二触发器电路216b的复位输出的上升沿微分电路217b进行初始化。此外，向微处理器 111发送计时指令信号STA和待机时间测定计时器220B的当前值，从而，微处理器111能通 过计时指令信号STA来监视高压电容器204的充电是否完成。然而，若微处理器111是在 即将产生下一次开阀指令信号INJ81?INJ84之前读取待机时间测定计时器220B的当前 值即充电余量时间Tb，则不需要对计时指令信号STA进行监视。此外，该待机时间测定计时 器220B也可以通过对微处理器所产生的开阀指令信号INJ81?INJ84各自的上升沿微分 信号进行逻辑求和而得到的复位指令信号RST来进行初始化。
[0076] (2)作用、动作的详细说明 以下，在如图7那样构成的本发明实施方式2的装置中，以与图1的装置的不同点为中 心说明作用动作的概要。另外，对于图4所示的动作说明用的时序图以及图5、图6所示的 动作说明用的流程图，除了一部分不同点以外，均直接应用于实施方式2。首先，在图7中， 若未图不的电源开关闭合，贝U主电源继电器的输出触点即控制电源开关102闭合，对车载 发动机控制装置100B施加主电源电压Vba。其结果是，恒压电源120产生例如DC5V的控 制电源电压Vcc，微处理器111开始控制动作。微处理器111根据开关传感器组103、低速 模拟传感器组104、和高速变化的模拟传感器组105的动作状态、以及非易失性程序存储器 113B所存储的控制程序的内容，来使负载电源继电器偏置，从而使负载电源开关107闭合， 并且产生针对电负载组106的负载驱动指令信号Dri，经由喷射控制电路部170对电负载组 106中特定的电负载即电磁线圈81?84产生开关指令信号Dr j。
[0077] 此外，图8中，升压电路部200B在通过升压用开关元件206的通断动作来对高压 电容器204进行高压充电这一点上没有改变，但电流检测电阻201B不测定感应元件202对 高压电容器204进行充电时的电流，因此简化了电流检测电阻201B的连接电路。此外，图 9中，升压控制电路部210B通过对目标上方电流1x2和切断时间Toff进行响应的第一触 发器电路216a、以及对目标上方电压Vx2和目标下方电压Vxl进行响应的第二触发器电路 216b，来产生升压控制信号Ex，从而对升压用开关元件206进行开关控制。待机时间测定计 时器220B测定充电余量时间Tb来代替图4(H)所示的充电所需时间Tc，将上一次燃料喷射 间隔Ts与所测定的充电余量时间Tb相减后得到的值与上一次充电所需时间Tc相等。
[0078] 在以上的说明中对四气缸发动机进行了描述，但对于六气缸、八气缸发动机的情 况也同样，将对设置在各气缸中的燃料喷射用电磁阀进行驱动的电磁线圈划分为交替进行 燃料喷射的第一组和第二组，并使同一组内的开阀指令信号INJn在时间上不重复。然而， 也可以根据需要添加第三组、第四组。此外，在以上的说明中，使用了结型晶体管的符号来 作为开关元件，但在功率晶体管的情况下也可以将结型晶体管置换为通常使用的场效应晶 体管。另外，在以上的说明中，在升压控制电路部210A、210B中设有下方电流设定寄存器 213a、下方电压设定寄存器213b、上方电流设定寄存器215a、上方电压设定寄存器215b、以 及时限设定寄存器218b，但也可以使用直接存储器存取控制器从而将RAM存储器112用作 设定值寄存器。
[0079] (3)实施方式2的要点和特征 由上述说明明确可知，本发明实施方式1所涉及的车载发动机控制装置为车载发动机 控制装置100B，所述车载发动机控制装置100B包括：电磁阀驱动控制电路部180,该电磁 阀驱动控制电路部180针对电磁阀驱动用的多个电磁线圈81?84,以对设置在多气缸发 动机的各气缸中的燃料喷射用电磁阀108进行依次驱动；升压电路部200B，该升压电路部 200B产生用于对上述电磁线圈81?84进行急速励磁的升压高电压Vh ;运算控制电路部 110B，该运算控制电路部110B以微处理器111为主体；以及喷射控制电路部170,该喷射控 制电路部170对上述微处理器111和上述电磁阀驱动控制电路部180进行中继，上述运算 控制电路部110B包括与所述微处理器111协同工作的低速动作的多通道A/D转换器114a、 多通道高速A/D转换器115、以及升压控制电路部210B，上述微处理器111对输入到上述多 通道A/D转换器114a的低速模拟传感器组104所包含的气流传感器、或加速位置传感器、 或燃料压力传感器中至少一部分的信号电压、以及开关传感器组103的其中之一即曲柄角 传感器以及发动机转速传感器的动作进行响应，从而决定针对上述电磁线圈81?84的开 阀指令信号INJn(n=81?84)的产生时期和开阀指令产生期间Τη。
[0080] 上述升压电路部200Β包括由车载电池101通过升压用开关元件206进行断续励 磁的感应元件202、以及与该感应元件串联连接的电流检测电阻201Β，并且包括高压电容 器204,该升压电路部200Β将与该电流检测电阻的两端电压成正比的感应元件电流Ιχ输入 到上述运算控制电路部110Β，对上述升压控制电路部210Β所产生的升压控制信号Ex进行 响应，来对上述升压用开关元件206进行开关控制，当该升压用开关元件开路时，存储在上 述感应元件202中的电磁能经由充电二极管203释放，由此来对所述高压电容器204进行 充电，将该高压电容器204的两端电压的分压电压作为检测升压电压Vx输入到上述运算控 制电路部110B，向上述高速A/D转换器115输入与上述感应元件电流lx以及上述检测升压 电压Vx成正比的模拟信号电压，将该高速A/D转换器所产生的数字转换数据分别存储在电 流当前值寄存器211a以及电压当前值寄存器211b中。
[0081] 上述升压控制电路部210B包括：由微处理器111进行发送设定的上方电流设定 值寄存器215a以及上方电压设定寄存器215b ;对该各设定值寄存器的存储数值与上述电 流当前值寄存器211a及电压当前值寄存器211b的存储数值进行大小比较的上方电流比较 器214a及上方电压比较器214 ;以及逻辑电路部219B，上述逻辑电路部219B利用上述上 方电流比较器214a对上述上方电流设定寄存器215a所存储的目标上方电流1x2的值、与 从上述升压电路部200B发送的上述感应元件电流lx的值进行比较，当上述感应元件电流 lx的值小于上述目标上方电流1x2的值时，激活上述升压控制信号Ex从而对上述升压用 开关元件206进行闭合驱动，并且利用上述上方电压比较器214b对上述上方电压设定寄存 器215b所存储的目标上方电压Vx2的值、与从上述升压电路部200B发送的上述检测升压 电压Vx的值进行比较，当上述检测升压电压Vx的值小于上述目标上方电压Vx2的值时，使 上述升压控制信号Ex有效从而能对上述升压用开关元件206进行闭合驱动。
[0082] 因此，上述运算控制电路部110B具有被划分成以下两种功能的结构：利用上述微 处理器111对上述升压电路部200B进行上述目标上方电流1x2和目标上方电压Vx2的数值 设定，并利用上述高速A/D转换器115对上述感应元件电流lx和上述检测升压电压Vx进 行数值转换的数据处理功能；以及进行负反馈控制以获得由上述升压控制电路部210B进 行上述数值设定后得到的目标值与进行上述数值转换后得到的监视当前值相等的关系的 数字逻辑控制功能。
[0083] 上述升压电路部200B的上述电流检测电阻201B至少连接在上述升压用开关元件 206闭合从而对上述感应元件202进行励磁储能时的储能充电电流所流过的位置，并且上 述升压控制电路部210B还包括切断时间设定计时器218a，该切断时间设定计时器218a具 有加法计时用比较设定寄存器或减法计时用的当前值寄存器即时限设定寄存器218b，上述 逻辑电路部219B在上述升压用开关元件206闭合且上述感应元件电流lx的值达到上述目 标上方电流1x2的值以上时使上述升压用开关元件206开路，若该升压用开关元件的开路 时间经过了上述时限设定寄存器218b所设定的切断时间Toff，则再次产生上述升压控制 信号Ex，上述时限设定寄存器218b中存储有从上述微处理器111发送的切断时间Toff或 固定的定值。
[0084] 如上所述，关于本发明的权利要求3,升压控制电路部包括用于决定升压用开关元 件的切断时间Toff的切断时间设定计时器。因此，具有以下特征：即使不检测从感应元件 流入高压电容器的电磁能的释放电流，也能通过在时限设定寄存器中预先存储释放电流大 致变为零的预测时间，从而方便地进行升压用开关元件的开关控制。另外，具有以下特征： 在由微处理器设定切断时间Toff的情况下，将升压开始时刻下的切断时间Toff设定得较 大，若高压电容器的充电电压变大则将切断时间Toff设定得较小，从而能减少感应元件的 不通电浪费时间。
[0085] 上述升压控制电路部210B还包括下方电压设定寄存器213b、以及对该设定值寄 存器的存储数值与上述电压当前值寄存器211b的存储数值进行大小比较的下方电压比较 器212b，上述逻辑电路部219B在上述检测升压电压Vx的值在上述目标上方电压Vx2的值 以上时，使上述升压控制信号Ex无效从而使上述升压用开关元件206开路，并利用上述下 方电压比较器212b对上述下方电压设定值寄存器213b所存储的目标下方电压Vxl的值、 与从上述升压电路部200B发送的上述检测升压电压Vx的值进行比较，当上述检测升压电 压Vx的值小于上述目标下方电压Vxl的值时，使上述升压控制信号Ex有效从而能对上述 升压用开关元件206进行闭合驱动，上述下方电压设定寄存器213b中存储有从上述微处理 器111发送的上述目标下方电压Vxl的值即单独设定数据、或者从上述上方电压设定寄存 器215b所存储的目标上方电压Vx2的值减去规定的差分值后得到的值即联动设定数据，上 述差分值比通过上述感应元件202的一次电流切断来对上述高压电容器204进行充电的增 量电压的值要大，并且小于伴随着对上述电磁线圈81?84所进行的一次急速励磁而产生 的上述电容器204的放电电压Vx2-Vx0的值。
[0086] 如上所述，关于本发明的权利要求4,升压控制电路部包括下方电压设定寄存器以 及下方电压比较器，若检测升压电压Vx上升并通过目标上方电压Vx2,则升压用开关元件 开路，若下降并通过目标下方电压Vxl，则使升压控制信号Ex有效，从而根据感应元件lx的 大小来对升压用开关元件进行开关控制。因此，具有与实施方式1的情况相同的特征。
[0087] 上述逻辑电路部219B包括第一及第二触发器电路216a、216b、以及逻辑与元件 217a，上述第一触发器电路216a在上述升压用开关元件206的开路时间达到规定的切断时 间Toff以上时进行置位，在上述感应元件电流lx的值达到规定的上述目标上方电流1x2 以上时进行复位，上述第二触发器电路216b在上述检测升压电压Vx的值达到规定的目标 下方电压Vxl以下时进行置位，在达到规定的上述目标上方电压Vx2以上时进行复位，上述 逻辑与元件217a在上述第一及第二触发器电路216a、216b的置位输出均为逻辑" 1"时使 上述升压控制信号Ex有效，从而对上述升压用开关元件206进行闭合驱动。如上所述，关 于本发明的权利要求5,升压控制电路部包括对感应元件电流lx的大小进行响应的第一触 发器电路、以及对检测升压电压Vx的大小进行响应的第二触发器电路，在获得作为目标的 升压高电压Vh之前，通过升压用开关元件来对感应元件进行断续励磁。因此，具有与实施 方式1的情况相同的特征。
[0088] 上述电磁阀驱动控制电路部180包括供电控制用开关元件、以及第一及第二电 流检测电阻188a、188b，所述供电控制用开关元件包含：第一及第二低压开关元件185a、 185b，该第一及第二低压开关元件185a、185b将交替进行燃料喷射的第一组的上述电磁线 圈81、84和第二组的上述电磁线圈83、82按组与上述车载电池101相连；第一及第二高压 开关元件186a、186b，该第一及第二高压开关元件186a、186b与上述升压电路部200B的输 出相连；以及多个选择开关元件181?184,该多个选择开关元件181?184分别与上述电 磁线圈81?84相连，所述第一及第二电流检测电阻188a、188b与上述第一及第二组的电 磁线圈81、84、83、82串联连接。上述喷射控制电路部170对上述开阀指令信号INJn、上述 第一及第二电流检测电阻188a、188b得到的电流检测信号Vex进行响应，从而产生由针对 上述第一及第二高压开关元件186a、186b的第一及第二高压开关指令信号A14、A32、针对 上述第一及第二低压开关元件185a、185b的第一及第二低压开关指令信号B14、B32、以及 针对上述选择开关元件181?184的选择开关指令信号CC1?CC4构成的开关指令信号 Dr j，将上述电流检测信号Vex作为由上述高速A/D转换器115进行数字转换后的电流检测 信号Dex输入到上述喷射控制电路170,上述多通道A/D转换器114a为逐次转换型的低速 动作的A/D转换器，而上述高速A/D转换器115则使用Λ-Σ型A/D转换器，上述运算控制 电路部110B构成为包含上述多通道A/D转换器114a、上述高速A/D转换器115、上述升压 控制电路部210A、210B、以及上述喷射控制电路部170全体的单芯片或双芯片的集成电路 元件。
[0089] 如上所述，关于本发明的权利要求6,利用高速动作的Λ-Σ型A/D转换器来对由 升压控制电路部和喷射控制电路部进行处理的模拟信号进行数字转换，并使升压控制电路 部和喷射控制电路部数字化，由此来与包含微处理器的运算控制电路部进行一体化，或构 成能容易地进行相互连接的集成电路元件。因此，具有与实施方式1的情况相同的特征。
[0090] 实施方式1以及实施方式2的要点和特征 由以上的说明明确可知，在本发明的实施方式1或实施方式2所涉及的车载发动机控 制装置所使用的车载发动机控制方法中，上述升压控制电路部210A、210B还包括升压期间 测定计时器220A或者待机时间测定计时器220B，所述升压期间测定计时器220A测定充 电所需时间Tc，该充电所需时间Tc是上述高压电容器204的充电电压从上述开阀指令信 号INJn(n=81?84)产生起，到因对上述电磁线圈81?84进行急速励磁而降低到最小电 压Vx〇,再通过再充电而达到上述目标上方电压Vx2为止的时间，所述待机时间测定计时器 220B测定充电余量时间Tb，该充电余量时间Tb是从达到上述目标上方电压Vx2起，到产生 下一次开阀指令信号INJn为止的时间，并且，与上述微处理器111协同工作的程序存储器 113A、113B包含成为电流降低调整单元507的控制程序，上述电流降低调整单元507利用上 一次由上述升压期间测定计时器220A测定到的充电所需时间Tc、与产生下一次开阀指令 信号INJn之前的燃料喷射间隔Ts之间的偏差Ts-Tc，来计算本次充电余量时间Tb，或者读 取上述待机时间测定计时器220B所测定到的上一次充电余量时间Tb，来计算与本次燃料 喷射间隔Ts相对应的本次充电余量时间Tb，若本次充电余量时间Tb在规定值以上，则对发 送给上述上方电流设定寄存器215a的目标上方电流1x2的值进行降低修正，若本次充电余 量时间Tb不足规定值，则对目标上方电流1x2的值进行增量修正，并且利用抑制目标上方 电流1x20来进行上述高压电容器204的充电。
[0091] 在本发明实施方式1所涉及的车载发动机控制装置所使用的车载发动机控制方 法中，上述升压期间测定计时器220A利用对上述微处理器111所产生的开阀指令信号INJn 的上升沿信号进行逻辑求和后得到的复位指令信号RST，来对计时当前值进行复位，上述充 电所需时间Tc是对从紧接着该复位完成之后起，到上述高压电容器204的充电电压达到目 标上方电压Vx2为止的时间进行测定的时间，在将从产生上一次开阀指令信号INJn起到产 生本次开阀指令信号INJn为止的燃料喷射间隔Ts设为一个开阀循环时，上述微处理器111 在产生本次开阀指令信号INJn之前，读取上述升压期间测定计时器220A所产生的上一次 开阀循环中的充电所需时间Tc，并在本次开阀循环中，基于经上述电流降低调整单元507 修正后的目标上方电流1x2，来对上述高压电容器204进行充电，并将所获得的升压高电压 Vh灵活应用在下一次开阀循环的燃料喷射中。
[0092] 如上所述，关于本发明的权利要求8,微处理器与自身所产生的开阀指令信号同步 地进行升压期间测定计时器测定值的读取和复位处理，升压期间测定计时器与开阀指令信 号同步地进行下一次充电所需时间的测定。因此，具有以下特征：微处理器将本次预定的 燃料喷射间隔Ts设为可充电时间，通过将该可充电时间与上一次充电所需时间Tc进行对 比能方便地进行本次目标上方电流1x2的修正。另外，这里所称的充电所需时间Tc包含对 电磁线圈进行急速励磁的高压供电期间、以及电磁线圈的电流衰减期间，该期间内，可以停 止升压用开关元件的通断，从而使对高压电容器的充电休止，也可以持续进行充电，无论在 哪一种情况下，只要与复位信号同步地开始计时，就能通过将燃料喷射间隔Ts与充电所需 时间Tc相减来方便地计算充电余量时间Tb。
[0093] 在本发明实施方式2所涉及的车载发动机控制装置所使用的车载发动机控制方 法中，上述待机时间测定计时器220B在上述高压电容器204的充电电压上升到上述目标 上方电压Vx2的时刻进行复位，对从达到上述目标上方电压Vx2起，到因对上述电磁线圈 81?84进行急速供电导致充电电压下降到规定阈值以下从而需要进行再充电的时刻为止 的时间、或者到微处理器111产生下一次开阀指令信号INJn为止的时间、即充电休止时间 进行测定，上述规定阈值是将上述目标上方电压Vx2与比上述充电休止时间段内上述高压 电容器204因自然放电而产生的电压降要大的差分值相减后得到的目标下方电压Vxl，在 将从产生上一次开阀指令信号INJn起到产生本次的开阀指令信号INJn为止的燃料喷射间 隔Ts设为一个开阀循环时，上述微处理器111在产生本次的开阀指令信号INJn之前，对上 述待机时间测定计时器220B所测定到的上一次开阀循环的充电余量时间Tb进行读取，从 而在本次开阀循环中，基于经上述电流降低调整单元507修正后的目标上方电流1x2，来对 上述高压电容器204进行充电，并将所获得的升压高电压Vh灵活应用在下一次开阀循环中 的燃料喷射中。
[0094] 如上所述，关于本发明的权利要求9,微处理器与自身所产生的开阀指令信号同步 地进行上一次待机时间测定计时器测定值的读取，之后进行本次的目标上方电流1x2的修 正，并将由此产生的升压高电压Vh灵活应用在下一次急速励磁中。因此，具有以下特征： 微处理器能通过将上一次燃料喷射间隔Ts与本次预定的燃料喷射间隔Ts之间的变动时 间、与待机时间测定计时器所检测到的上一次充电余量时间Tb进行对比，来方便地对本次 的目标上方电流1x2进行修正。
[0095] 在本发明的实施方式1或实施方式2所涉及的车载发动机控制装置所使用的车 载发动机控制方法中，与上述微处理器111协同工作的程序存储器113AU13B包含成为电 流急增指令单元506的控制程序，上述电流急增指令单元506对低速模拟传感器组104中 的一个模拟传感器即加速位置传感器所检测到的加速踏板的踩踏程度、以及开关传感器组 103中的一个开关传感器即发动机转速传感器的信号间隔进行响应，从而在预测到发动机 转速急增使得燃料喷射间隔急减时，或者在预测到为了在一个燃料喷射期间内进行多次分 割喷射导致燃料喷射间隔急减时，执行该电流急增指令单元506,以对上述目标上方电流 1x2进行急增设定，进行上述急增设定的目标上方电流的值至少能选择额定上方电流1x3 或加增上方电流1x4这两种设定值，上述额定上方电流1x3是以即使在车载电池101的电 压较低且进行高速发动机旋转的情况下，也会在下一次急速励磁时期之前完成上述高压电 容器204的充电为目标的设定电流，上述抑制目标电流1x20为该额定上方电流1x3以下的 值，而上述加增上方电流1x4则是在进行上述分割喷射时应用的、比上述额定上方电流1x3 要大的短时间额定的设定电流。
[0096] 如上所述，根据本发明的权利要求10,在预测到燃料喷射间隔急减时，对目标上方 电流进行急增设定。因此，具有如下特征：以燃料喷射间隔急减时立即使针对感应元件的 目标上方电流急增到额定上方电流1x3作为条件，在以比较稳定的通常发动机转速进行巡 航运行时，能对感应元件电流进行渐减抑制，以达到与燃料喷射间隔相对应的充电所需时 间，并在进行分割喷射时，仅在进行短时间的连续喷射时应用加增上方电流1x4,并在平时 利用比额定上方电流1x3或额定上方电流1x3要小的电流即上述抑制目标上方电流，来对 高压电容器进行充电，由此能抑制升压电路部的温度上升。另外，存在充电所需时间与所应 用的目标上方电流1x2成反比地减少，而感应元件中产生的功耗与目标上方电流1x2成正 比地增加的关系，在巡航运行时抑制目标上方电流1x2会降低升压电路部的功耗和温度上 升，因此能发挥显著的效果。
[0097] 在本发明的实施方式1或实施方式2所涉及的车载发动机控制装置所使用的车载 发动机控制方法中，上述喷射控制电路部170包括急速励磁期间测定计时器171或急速励 磁电流的峰值保持电路172中的至少一方，并且，与上述微处理器111协同工作的程序存 储器113AU13B包含成为升压高电压修正指令单元505的控制程序，上述急速励磁期间测 定计时器171测定实测达到时间Ta，该实测达到时间Ta是从连接在上述升压电路部200A、 200B与上述第一或第二的上述电磁线圈81、84、82、83之间的第一或第二高压开关元件 186a、186b进行闭合驱动起，到对上述电磁线圈81?84的励磁电流lex达到作为目标的 设定切断电流la为止的时间，上述峰值保持电路172对以下过程中的实测峰值电流Ip进 行测定并进行存储：在上述励磁电流lex达到上述设定切断电流la时，向上述第一或第二 高压开关元件186a、186b提供开路指令，在因该高压开关元件的开路响应延迟而过度性过 冲后开始衰减的过程，上述升压高电压修正指令单元505在上述实测达到时间Ta比规定的 目标达到时间TaO要短时，或在上述实测峰值电流Ip比规定的目标限制峰值电流IpO要大 时，在规定限度内将上述目标上方电压Vx2的值进行下方修正，并在上述实测达到时间Ta 比规定的目标达到时间TaO要长时，在规定限度内将上述目标上方电压Vx2的值进行上方 修正。
[0098] 如上所述，关于本发明的权利要求11，对急速励磁电流的上升时间特性或过冲电 流特性进行监视，从而对升压高电压Vh的目标值进行调整。因此，具有如下特征：在运行 开始时，当电磁线圈为低温、低电阻时，抑制升压高电压Vh来使急速励磁电流的上升特性 与规定的基准特性相吻合，在因持续的高负荷运行导致电磁线圈为高温、高电阻时，提高升 压高电压Vh来使急速励磁电流的上升特性与规定的基准特性相吻合，其结果是，能确保均 匀的开阀期间。
[0099] 在本发明的实施方式1或实施方式2所涉及的车载发动机控制装置所使用的车 载发动机控制方法中，与上述微处理器111协同工作的程序存储器113AU13B包含成为开 阀期间调整单元504的控制程序，在无法在上述升压高电压修正指令单元505对目标上方 电压Vx2的增减修正限度内将上述实测达到时间Ta调整为规定的目标达到时间TaO时， 应用上述开阀期间调整单元504,当上述急速励磁电流的上升较晚时，对上述开阀指令信号 INJn的产生期间即开阀指令产生期间Τη进行延长修正，当上述急速励磁电流的上升较早 时，对上述开阀指令产生期间Τη进行缩短修正，从而修正为能获得作为目标的开阀期间的 关系。
[0100] 如上所述，关于本发明的权利要求12,当无法在升压高电压的可调整范围内对急 速励磁电流的上升时间特性的变动进行调整时，进行控制，来调整开阀指令产生期间，从而 获得作为目标的开阀期间。因此具有如下特征：在电池电压异常下降、或因升压电路部的 异常过热而无法获得作为目标的升压高电压时，能够维持开阀期间的控制精度。
[0101] 如上所述，对本发明的实施方式进行了说明，然而本发明可以在其发明范围内对 各个实施方式进行自由组合，或对各个实施方式进行适当的变形或省略。 标号说明
[0102] 81?84电磁线圈，100AU00B车载发动机控制装置， 101车载电池，103开关传感器组，104低速模拟传感器组， 108燃料喷射用电磁阀，110AU10B运算控制电路，111微处理器， 113AU13B程序存储器，114a多通道A/D转换器， 115高速A/D转换器，170喷射控制电路部，171急速励磁期间测定计时器， 172峰值保持电路， 180电磁阀驱动控制电路部，181?184选择开关元件，185a第一低压开关元件， 185b第二低压开关元件，186a第一高压开关元件，186b第二高压开关元件， 188a第一电流检测电阻，188b第二电流检测电阻，200A、200B升压电路部， 201A、201B电流检测电阻，202感应元件，203充电二极管， 204商压电容器，206升压用开关兀件， 210A、210B升压控制电路部，211a、211b电流、电压当前值寄存器， 212a、212b下方电流、下方电压比较器， 213a、213b下方电流、下方电压设定寄存器， 214a、214b上方电流、上方电压比较器， 215a、215b上方电流、上方电压设定寄存器， 216a、216b第一、第二触发器电路，217a逻辑与兀件， 218a切断时间设定计时器，218b时限设定寄存器，219A、219B逻辑电路部， 220A升压期间测定计时器，220B待机时间测定计时器，504开阀期间调整单元， 505升压高电压修正指令单元，506电流急增指令单元，507电流降低调整单元
【权利要求】
1. 一种车载发动机控制装置，包括： 电磁阀驱动控制电路部，该电磁阀驱动控制电路部针对电磁阀驱动用的多个电磁线 圈，用于对设置在多气缸发动机的各气缸中的燃料喷射用电磁阀进行依次驱动； 升压电路部，该升压电路部产生用于对所述电磁线圈进行急速励磁的升压高电压 (Vh)； 运算控制电路部，该运算控制电路部以微处理器为主体；以及 喷射控制电路部，该喷射控制电路部对所述微处理器和所述电磁阀驱动控制电路部进 行中继， 所述车载发动机控制装置的特征在于， 所述运算控制电路部包括与所述微处理器协同工作的低速动作的多通道A/D转换器、 多通道的高速A/D转换器、以及升压控制电路部， 所述微处理器对输入至所述多通道A/D转换器的低速模拟传感器所包含的气流传感 器或加速位置传感器或燃料压力传感器中的至少一部分传感器的信号电压、以及开关传感 器组中的一个传感器即曲柄角传感器及发动机转速传感器的动作进行响应，来决定针对所 述电磁线圈的开阀指令信号（INJn)的产生时期和开阀指令产生期间（Τη)， 所述升压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 与该感应元件串联连接的电流检测电阻，还包括高压电容器，所述升压电路部将与该电流 检测电阻的两端电压成正比的感应元件电流（lx)输入到所述运算控制电路部，对所述升 压控制电路部所产生的升压控制信号（Ex)进行响应从而对所述升压用开关元件进行开关 控制，在该升压用开关元件开路时，存储在所述感应元件中的电磁能经由充电二极管释放， 由此来对所述高压电容器进行充电， 将该高压电容器的两端电压的分压电压作为检测升压电压（Vx)输入到所述运算控制 电路部，向所述高速A/D转换器输入与所述感应元件电流（lx)以及所述检测升压电压（Vx) 成正比的模拟信号电压，并将该高速A/D转换器所产生的数字转换数据分别存储在电流当 前值寄存器以及电压当前值寄存器中， 所述升压控制电路部包括由所述微处理器进行发送设定的上方电流设定值寄存器及 上方电压设定值寄存器、对该各设定值寄存器的存储数值与所述电流当前值寄存器及电压 当前值寄存器的存储数值进行大小比较的上方电流比较器及上方电压比较器、以及逻辑电 路部， 所述逻辑电路部利用所述上方电流比较器，对所述上方电流设定值寄存器所存储的目 标上方电流（1x2)的值、与从所述升压电路部发送的所述感应元件电流（lx)的值进行比 较，当所述感应元件电流（lx)的值小于所述目标上方电流（1x2)的值时，激活所述升压控 制信号（Ex)，从而对所述升压用开关元件进行闭合驱动，并且利用所述上方电压比较器，对 所述上方电压设定值寄存器所存储的目标上方电压（Vx2)的值、与从所述升压电路部发送 的所述检测升压电压（Vx)的值进行比较，当所述检测升压电压（Vx)的值小于所述目标上 方电压（Vx2)的值时，使所述升压控制信号（Ex)有效，从而能对所述升压用开关元件进行 闭合驱动， 所述运算控制电路部具有被划分成以下两种功能的结构：利用所述微处理器对所述 升压电路部进行所述目标上方电流（1x2)和目标上方电压（Vx2)的数值设定，并利用所述 高速A/D转换器对所述感应元件电流（lx)和所述检测升压电压（Vx)进行数值转换的数据 处理功能；以及进行负反馈控制以获得由所述升压控制电路部进行所述数值设定后得到的 目标值与进行所述数值转换后得到的监视当前值相等的关系的数字逻辑控制功能。
2. 如权利要求1所述的车载发动机控制装置，其特征在于， 所述升压电路部的所述电流检测电阻连接在所述升压用开关元件闭合从而对所述感 应元件进行励磁储能时、以及在所述升压用开关元件开路从而向所述高压电容器释放电磁 能时的充放电电流所流过的位置，并且，所述升压控制电路部还包括下方电流设定寄存器、 以及对该下方电流设定寄存器的存储数值与所述电流当前值寄存器的存储数值进行大小 比较的下方电流比较器，所述逻辑电路部在所述升压用开关元件闭合导致所述感应元件电 流（lx)的值达到所述目标上方电流（1x2)的值以上时，使所述升压用开关元件开路，当所 述感应元件电流（lx)的值下降并通过所述下方电流设定寄存器所存储的目标下方电流 (1x1)的值以下时，再次产生所述升压控制信号（Ex)，存储在所述下方电流设定寄存器中 的所述目标下方电流（1x1)是从所述微处理器发送的单独设定数据，或者是将所述上方电 流设定寄存器的设定数据除以规定倍率后得到的联动设定数据。
3. 如权利要求1所述的车载发动机控制装置，其特征在于， 所述升压电路部的所述电流检测电阻至少连接在所述升压用开关元件闭合从而对所 述感应元件进行励磁储能时的储能充电电流所流过的位置，并且所述升压控制电路部还包 括切断时间设定计时器，该切断时间设定计时器具有加法计时用比较设定寄存器或减法计 时用的当前值寄存器即时限设定寄存器，所述逻辑电路部在所述升压用开关元件闭合且所 述感应元件电流（lx)的值达到所述目标上方电流（1x2)的值以上时使所述升压用开关元 件开路，若该升压用开关元件的开路时间经过了所述时限设定寄存器所设定的切断时间 (Toff)，则再次产生所述升压控制信号（Ex)，所述时限设定寄存器中存储有从所述微处理 器发送的切断时间（Toff)或固定的定值。
4. 如权利要求1至3的任一项所述的车载发动机控制装置，其特征在于， 所述升压控制电路部还包括下方电压设定寄存器、以及对该下方电压设定寄存器的存 储数值与所述电压当前值寄存器的存储数值进行大小比较的下方电压比较器，所述逻辑电 路部在所述检测升压电压（Vx)的值在所述目标上方电压（Vx2)的值以上时，使所述升压 控制信号（Ex)无效从而使所述升压用开关元件开路，并利用所述下方电压比较器，对所述 下方电压设定寄存器所存储的目标下方电压（Vxl)的值、与从所述升压电路部发送的所述 检测升压电压（Vx)的值进行比较，当所述检测升压电压（Vx)的值小于所述目标下方电压 (Vxl)的值时，使所述升压控制信号（Ex)有效从而能对所述升压用开关元件进行闭合驱 动，所述下方电压设定寄存器中存储有从所述微处理器发送的所述目标下方电压（Vxl)的 值即单独设定数据、或者从所述上方电压设定寄存器所存储的目标上方电压（Vx2)的值减 去规定的差分值后得到的值即联动设定数据，所述差分值比通过所述感应元件的一次电流 切断来对所述高压电容器进行充电的增量电压的值要大，并且比伴随着对所述电磁线圈进 行一次急速励磁而产生的所述高压电容器的放电电压（Vx2-Vx0)要小。
5. 如权利要求1至3的任一项所述的车载发动机控制装置，其特征在于， 所述逻辑电路部包括第一及第二触发器电路、以及逻辑与元件，所述第一触发器电路 在所述感应元件电流（lx)的值达到规定的目标下方电流（lx)以下、或者所述升压用开 关元件的开路时间达到规定的切断时间（Toff)以上时进行置位，并在所述感应元件电流 (lx)的值达到规定的所述目标上方电流（1x2)以上时进行复位，所述第二触发器电路在所 述检测升压电压（Vx)的值达到规定的目标下方电压（Vxl)以下时进行置位，并在达到规定 的所述目标上方电压（Vx2)以上时进行复位，所述逻辑与元件在所述第一及第二触发器电 路的置位输出均为逻辑"1"时使所述升压控制信号（Ex)有效，从而对所述升压用开关元件 进行闭合驱动。
6. 如权利要求1至3的任一项所述的车载发动机控制装置，其特征在于， 所述电磁阀驱动控制电路部包括供电控制用开关元件、以及第一及第二电流检测电 阻，所述供电控制用开关元件包含：第一及第二低压开关元件，该第一及第二低压开关元 件将交替进行燃料喷射的第一组的所述电磁线圈与第二组的所述电磁线圈按组与所述车 载电池相连；第一及第二高压开关元件，该第一及第二高压开关元件与所述升压电路部的 输出相连；以及多个选择开关元件，该多个选择开关元件单独与所述电磁线圈相连，所述第 一及第二电流检测电阻与所述第一及第二组的电磁线圈串联连接，所述喷射控制电路部对 所述开阀指令信号（INJn)、所述第一及第二电流检测电阻的电流检测信号（Vex)进行响 应，从而产生由针对所述第一及第二高压开关元件的第一及第二高压开关指令信号（A14、 A32)、针对所述第一及第二低压开关元件的第一及第二低压开关指令信号（B14、B32)、以及 针对所述选择开关元件的选择开关指令信号（CC1?CC4)构成的开关指令信号（Dr j)，将所 述电流检测信号（Vex)作为由所述高速A/D转换器进行数字转换后的电流检测信号（Dex) 输入到所述喷射控制电路部，所述多通道A/D转换器为逐次转换型的低速动作的A/D转换 器，而所述高速A/D转换器则使用Λ-Σ型A/D转换器，所述运算控制电路部构成为包含所 述多通道A/D转换器、所述高速A/D转换器、所述升压控制电路部、以及所述喷射控制电路 部全体的单芯片或双芯片的集成电路元件。
7. -种车载发动机控制方法，所述车载发动机控制方法使用了权利要求1至3的任一 项所述的车载发动机控制装置，所述车载发动机控制方法的特征在于， 所述升压控制电路部利用升压期间测定计时器测定充电所需时间（Tc)，该充电所需时 间（Tc)是所述升压电路部的高压电容器的充电电压从产生所述开阀指令信号（INJn)起， 到因对所述电磁线圈进行的急速励磁而降低到最小电压（VxO)并通过再充电而达到目标 上方电压（Vx2)为止的时间，或者利用待机时间测定计时器测定充电余量时间（Tb)，该充 电余量时间（Tb)是从达到所述目标上方电压（Vx2)起，到产生下一次开阀指令信号（INJn) 为止的时间，与所述微处理器协同工作的程序存储器包含成为电流降低调整单元的控制程 序，所述电流降低调整单元利用上一次由所述升压期间测定计时器测定到的充电所需时间 (Tc)与产生下一次开阀指令信号（INJn)之前的燃料喷射间隔（Ts)之间的偏差（Ts-Tc)， 来计算本次充电余量时间（Tb)，或者读取所述待机时间测定计时器所测定到的上一次充电 余量时间（Tb)，来计算与本次燃料喷射间隔（Ts)相对应的本次充电余量时间（Tb)，若本次 充电余量时间（Tb)在规定值以上，则对发送给上方电流设定寄存器的目标上方电流（1x2) 的值进行降低修正，若本次充电余量时间（Tb)不足规定值，则对目标上方电流（1x2)的值 进行增量修正，并且利用抑制目标上方电流（1x20)来进行所述高压电容器的充电。
8. 如权利要求7所述的车载发动机控制方法，其特征在于， 所述升压期间测定计时器利用对所述微处理器所产生的开阀指令信号（INJn)的上升 沿信号进行逻辑求和后得到的复位指令信号（RST)，来对计时当前值进行复位，所述充电所 需时间（Tc)是对从紧接着所述复位完成之后起，到所述高压电容器的充电电压达到目标 上方电压（Vx2)为止的时间进行测定而得到的时间，另外，在将从产生上一次开阀指令信 号（INJn)起到产生本次开阀指令信号（INJn)为止的燃料喷射间隔（Ts)设为一个开阀循 环时，所述微处理器在产生本次开阀指令信号（INJn)之前，读取所述升压期间测定计时器 所产生的上一次开阀循环中的充电所需时间（Tc)，并在本次开阀循环中，基于经所述电流 降低调整单元修正后的目标上方电流（1x2)，来对所述高压电容器进行充电，并将所获得的 升压高电压（Vh)灵活应用在下一次开阀循环的燃料喷射中。
9. 如权利要求7所述的车载发动机控制方法，其特征在于， 所述待机时间测定计时器在所述高压电容器的充电电压上升到所述目标上方电压 (Vx2)的时刻进行复位，对从达到所述目标上方电压（Vx2)起到因对所述电磁线圈进行急 速供电导致充电电压下降到规定阈值以下从而需要进行再充电的时刻为止的时间、或者到 所述微处理器产生下一次开阀指令信号（INJn)为止的时间即充电休止时间进行测定，所 述规定阈值是将所述目标上方电压（Vx2)与比所述充电休止时间内所述高压电容器因自 然放电而产生的电压降要大的差分值相减后得到的目标下方电压（Vxl)，在将从产生上一 次开阀指令信号（INJn)起到产生本次开阀指令信号为止的燃料喷射间隔（Ts)设为一个开 阀循环时，在产生本次开阀指令信号（INJn)之前，利用所述微处理器读取所述待机时间测 定计时器所测定到的上一次开阀循环的充电余量时间（Tb)，从而在本次开阀循环中，基于 经电流降低调整单元修正后的目标上方电流（1x2)，来对所述高压电容器进行充电，并将所 获得的升压高电压（Vh)灵活应用在下一次开阀循环的燃料喷射中。
10. 如权利要求7所述的车载发动机控制方法，其特征在于， 与所述微处理器协同工作的程序存储器包含成为电流急增指令单元的控制程序，所述 电流急增指令单元对低速模拟传感器组中的一个模拟传感器即加速位置传感器所检测到 的加速踏板的踩踏程度、以及开关传感器组中的一个开关传感器即发动机转速传感器的信 号间隔进行响应，从而在预测到发动机转速急增使得燃料喷射间隔急减时，或者在预测到 为了在一个燃料喷射期间内进行多次分割喷射导致燃料喷射间隔急减时，执行该电流急增 指令单元，以对所述目标上方电流（1x2)进行急增设定，进行所述急增设定的目标上方电 流的值至少能选择额定上方电流（1x3)或加增上方电流（1x4)这两种设定值，所述额定上 方电流（1x3)是以即使在所述车载电池的电压较低且进行高速发动机旋转的情况下，也会 在下一次急速励磁时期之前完成所述高压电容器的充电为目标的设定电流，所述抑制目标 上方电流（1x20)为该额定上方电流（1x3)以下的值，而所述加增上方电流（1x4)则是在进 行所述分割喷射时应用的、比所述额定上方电流（1x3)要大的短时间额定的设定电流。
11. 如权利要求7所述的车载发动机控制方法，其特征在于， 所述喷射控制电路部包括急速励磁期间测定计时器或急速励磁电流的峰值保持电路 中的至少一方，并且，与所述微处理器协同工作的程序存储器包含成为升压高电压修正指 令单元的控制程序，所述急速励磁期间测定计时器测定实测达到时间（Ta)，该实测达到时 间（Ta)是从连接在所述升压电路部与所述第一或第二的所述电磁线圈之间的第一或第二 高压开关元件进行闭合驱动起，到对所述电磁线圈的励磁电流（lex)达到作为目标的设定 切断电流（la)为止的时间，所述峰值保持电路对以下过程中的实测峰值电流（Ip)进行测 定并存储，这一过程是指所述励磁电流（lex)达到所述设定切断电流（la)时，向所述第一 或第二高压开关元件提供开路指令，在因该第一或第二高压开关元件的开路响应延迟而过 度性过冲后开始衰减的过程，所述升压高电压修正指令单元在所述实测达到时间（Ta)比 规定的目标达到时间（TaO)要短时，或在所述实测峰值电流（Ip)比规定的目标限制峰值电 流（Ip〇)要大时，在规定限度内将所述目标上方电压（Vx2)的值进行下方修正，并在所述实 测达到时间（Ta)比规定的目标达到时间（TaO)要长时，在规定限度内将所述目标上方电压 (Vx2)的值进行上方修正。
12.如权利要求11所述的车载发动机控制方法，其特征在于， 与所述微处理器协同工作的程序存储器包含成为开阀期间调整单元的控制程序，当无 法在所述升压高电压修正指令单元对目标上方电压（Vx2)的增减修正限度内将所述实测 达到时间（Ta)调整为规定的目标达到时间（TaO)时，应用所述开阀期间调整单元，当所述 急速励磁电流的上升较晚时，对所述开阀指令信号（INJn)的产生期间即开阀指令产生期 间（Τη)进行延长修正，当所述急速励磁电流的上升较早时，对所述开阀指令产生期间（Τη) 进行缩短修正，从而修正为能获得作为目标的开阀期间的关系。
【文档编号】F02D41/34GK104110320SQ201310670437
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年4月18日
【发明者】西田充孝, 西泽理 申请人:三菱电机株式会社