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公開番号2024127059
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035918
出願日2023-03-08
発明の名称水素インジェクタ制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類F16K 31/06 20060101AFI20240912BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】噴射量制御の精度を向上できる水素インジェクタ制御装置を提供すること。
【解決手段】制御装置100は、コイルの下流に設けられ所定電位に接続されたMOSFET20と、電流モニタ回路40と、CPU10とを備える。電流モニタ回路は、コイルとMOSFETとの間における電流経路に設けられたシャント抵抗41と、シャント抵抗の両端電圧を増幅してコイルに流れる電流値に相関する電圧を出力するオペアンプ42とを含む。CPUは、出力電圧をモニタした入力電圧から電流モニタ値を取得し、電流モニタ値に基づいて、MOSFETのオンオフを制御するPWM信号のパルス幅を変えて電流量を制御する。また、CPUは、入力電圧の前回値と今回値とに誤差があると判定した場合、入力電圧を誤差に応じた補正値で補正して、電流モニタ値を取得するための補正後入力電圧を取得する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
水素インジェクタのコイルへの電流量によってバルブの開度を制御することで、水素の噴射量を制御する水素インジェクタ制御装置であって、
前記コイルの下流に設けられ、所定電位に接続されたスイッチング素子（２０）と、
前記コイルと前記スイッチング素子との間における電流経路に設けられた電流検出抵抗（４１）と、前記電流検出抵抗の両端電圧を増幅して前記コイルに流れる電流値に相関する電圧を出力する増幅器（４２）と、を含む電流モニタ回路（４０）と、
前記増幅器の出力電圧をモニタした入力電圧から電流モニタ値を取得し、前記電流モニタ値に基づいて、前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御信号のパルス幅を変えて前記電流量を制御する処理装置（１０）と、を備え、
前記処理装置は、前記入力電圧の前回値と今回値とに誤差があると判定した場合、前記電流モニタ値が前記コイルに流れる実電流値から乖離があるとみなし、前記入力電圧を前記誤差に応じた補正値で補正して、前記電流モニタ値を取得するための補正後入力電圧を取得する水素インジェクタ制御装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記処理装置は、前記今回値が前記前回値から所定値を超えて増減した場合に、前記誤差があると判定する請求項１に記載の水素インジェクタ制御装置。
【請求項３】
前記処理装置は、前記制御信号に同期して、前記スイッチング素子のオン期間における前記出力電圧の最終値と前記出力電圧の初期値、および前記スイッチング素子のオフ期間における前記出力電圧の最終値と前記出力電圧の初期値を線形補完にて推定し、推定した推定値における推定前回値と推定今回値との乖離を前記誤差に応じた前記補正値とする請求項１または２に記載の水素インジェクタ制御装置。
【請求項４】
水素インジェクタのコイルへの電流量によってバルブの開度を制御することで、水素の噴射量を制御する水素インジェクタ制御装置であって、
前記コイルの下流に設けられ、所定電位に接続されたスイッチング素子（２０）と、
前記コイルと前記スイッチング素子との間における電流経路に設けられた電流検出抵抗（４１）と、前記電流検出抵抗の両端電圧を増幅して前記コイルに流れる電流値に相関する電圧を出力する増幅器（４２）と、を含む電流モニタ回路（４０）と、
前記増幅器の出力電圧をモニタした入力電圧から前記電流値を取得し、取得した前記電流値である電流モニタ値に基づいて、前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御信号のパルス幅を変えて前記電流量を制御する処理装置（１０）と、を備え、
前記処理装置は、前記スイッチング素子のオフ期間における前記入力電圧を用いることなく、前記スイッチング素子のオン期間における前記入力電圧を用いて前記電流量を制御する水素インジェクタ制御装置。
【請求項５】
前記処理装置は、前記制御信号から前記オフ期間と前記オン期間を判定する請求項４に記載の水素インジェクタ制御装置。
【請求項６】
前記処理装置は、前記出力電圧の今回値と前回値との差分が所定値を超えた場合に前記オフ期間と判定し、前記差分が前記所定値を再度超えた場合に前記オン期間と判定する請求項４に記載の水素インジェクタ制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素インジェクタ制御装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
水素インジェクタ制御装置の一例として、特許文献１に開示された水素インジェクタがある。水素インジェクタは、高圧の水素タンクに接続されるソレノイドバルブと、ソレノイドバルブのコイルに電流を供給するコントローラを備えている。コントローラは、第１電流をコイルに供給しながらコイルに流れる電流をモニタする。コントローラは、電流の変化率が増加したら供給する電流を第１電流から第２電流へ下げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１８８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水素インジェクタ制御装置は、バルブの開度で水素の噴射量を制御する構成が考えられる。この場合、水素インジェクタ制御装置は、コイルに流れる電流をモニタし、コイルへの電流量によってバルブの開度を制御する。
【０００５】
この場合、水素インジェクタ制御装置は、コイルに流れる電流をモニタするために、コイルと、コイルのローサイド側のスイッチング素子との間の電流経路にシャント抵抗が設けられる。また、スイッチング素子は、ダイオードを介して電源が接続されている。そして、水素インジェクタ制御装置は、コイルに流れる電流によって発生するシャント抵抗の両端電圧をオペアンプで増幅して処理装置に入力し、処理装置で電流をモニタする。
【０００６】
水素インジェクタ制御装置は、スイッチング素子がオフのタイミングではシャント抵抗の両端電圧が高くなる。そのため、水素インジェクタ制御装置は、オペアンプの入力電圧が大きくなる。よって、水素インジェクタ制御装置は、入力電圧に誤差が生じた場合、誤差もオペアンプで増幅されるため、スイッチング素子がオンのタイミングに比べてオフのタイミングで誤差が大きくなり、処理装置での電流モニタの精度が低下する。したがって、水素インジェクタ制御装置は、入力電圧に誤差に伴う噴射量制御における精度が低下するという問題がある。
【０００７】
開示される一つの目的は、噴射量制御の精度を向上できる水素インジェクタ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示された水素インジェクタ制御装置は、
水素インジェクタのコイルへの電流量によってバルブの開度を制御することで、水素の噴射量を制御する水素インジェクタ制御装置であって、
コイルの下流に設けられ、所定電位に接続されたスイッチング素子（２０）と、
コイルとスイッチング素子との間における電流経路に設けられた電流検出抵抗（４１）と、電流検出抵抗の両端電圧を増幅してコイルに流れる電流値に相関する電圧を出力する増幅器（４２）と、を含む電流モニタ回路（４０）と、
増幅器の出力電圧をモニタした入力電圧から電流モニタ値を取得し、電流モニタ値に基づいて、スイッチング素子のオンオフを制御する制御信号のパルス幅を変えて電流量を制御する処理装置（１０）と、を備え、
処理装置は、入力電圧の前回値と今回値とに誤差があると判定した場合、電流モニタ値がコイルに流れる実電流値から乖離があるとみなし、入力電圧を誤差に応じた補正値で補正して、電流モニタ値を取得するための補正後入力電圧を取得する。
【０００９】
このように、水素インジェクタ制御装置は、電流モニタ値がコイルに流れる実電流値から乖離があるとみなして、誤差に応じた補正値で入力電圧を補正する。よって、水素インジェクタ制御装置は、電流モニタ値の精度を向上できる。このため、水素インジェクタ制御装置は、水素の噴射量制御の精度を向上できる。
【００１０】
また、ここに開示された水素インジェクタ制御装置の他の形態は、
水素インジェクタのコイルへの電流量によってバルブの開度を制御することで、水素の噴射量を制御する水素インジェクタ制御装置であって、
コイルの下流に設けられ、所定電位に接続されたスイッチング素子（２０）と、
コイルとスイッチング素子との間における電流経路に設けられた電流検出抵抗（４１）と、電流検出抵抗の両端電圧を増幅してコイルに流れる電流値に相関する電圧を出力する増幅器（４２）と、を含む電流モニタ回路（４０）と、
増幅器の出力電圧をモニタした入力電圧から電流値を取得し、取得した電流値である電流モニタ値に基づいて、スイッチング素子のオンオフを制御する制御信号のパルス幅を変えて電流量を制御する処理装置（１０）と、を備え、
処理装置は、スイッチング素子のオフ期間における入力電圧を用いることなく、スイッチング素子のオン期間における入力電圧を用いて電流量を制御する。
（【００１１】以降は省略されています）

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