JP2006220039A - 誘導負荷駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】誘導負荷の異常時その通電を遮断するリレースイッチを設けながらも、それら誘導負荷及びリレースイッチ周辺の異常の有無を回路規模の増大を招くことなく的確に検出することのできる誘導負荷駆動回路を提供する。
【解決手段】この駆動回路は、リレースイッチ40がオン状態にあるときのMOSFET33のオン制御を通じて燃料添加弁18を駆動する。また、この駆動回路は、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18からなる直列回路とMOSFET33との接続点であるポイントPの電圧に基づきモニタ信号を生成し、このモニタ信号に基づき燃料添加弁18の異常を検出する。また、この駆動回路は、MOSFET33のオフ制御期間にリレースイッチ40のオン/オフ状態の切替を行い、このリレースイッチ40の切替を行ったときのモニタ信号の推移に基づいてリレースイッチ40の異常の有無を検出する。
【選択図】 図2
【解決手段】この駆動回路は、リレースイッチ40がオン状態にあるときのMOSFET33のオン制御を通じて燃料添加弁18を駆動する。また、この駆動回路は、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18からなる直列回路とMOSFET33との接続点であるポイントPの電圧に基づきモニタ信号を生成し、このモニタ信号に基づき燃料添加弁18の異常を検出する。また、この駆動回路は、MOSFET33のオフ制御期間にリレースイッチ40のオン/オフ状態の切替を行い、このリレースイッチ40の切替を行ったときのモニタ信号の推移に基づいてリレースイッチ40の異常の有無を検出する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、例えば内燃機関に燃料を噴射供給するインジェクタ等の誘導負荷を駆動する駆動回路に関し、特にそれら誘導負荷の異常検出機能を有する駆動回路の改良に関するものである。
従来、この種の誘導負荷駆動回路としては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。図10に、この特許文献1に記載の駆動回路を示す。
図10に示すように、この駆動回路は、インジェクタ80を駆動するものであり、電子制御装置50に搭載される制御部60及び駆動部70とインジェクタ80の給電路に配されたリレースイッチ90とを備えて構成されている。このうち、上記駆動部70は、上記インジェクタ80を駆動する噴射回路71、上記インジェクタ80の地絡(ショート)を検出するショート検出回路72、及び上記リレースイッチ90をオン/オフ制御するリレー駆動回路73を備えて構成されている。そして、この駆動回路では、上記リレースイッチ90がオン状態にあって且つ、上記制御部60により上記噴射回路71のトランジスタ71aがオン制御されたとき、上記インジェクタ80から燃料が噴射される。
図10に示すように、この駆動回路は、インジェクタ80を駆動するものであり、電子制御装置50に搭載される制御部60及び駆動部70とインジェクタ80の給電路に配されたリレースイッチ90とを備えて構成されている。このうち、上記駆動部70は、上記インジェクタ80を駆動する噴射回路71、上記インジェクタ80の地絡(ショート)を検出するショート検出回路72、及び上記リレースイッチ90をオン/オフ制御するリレー駆動回路73を備えて構成されている。そして、この駆動回路では、上記リレースイッチ90がオン状態にあって且つ、上記制御部60により上記噴射回路71のトランジスタ71aがオン制御されたとき、上記インジェクタ80から燃料が噴射される。
また、この駆動回路は、上記インジェクタ80の地絡を上記ショート検出回路72を通じて検出する異常検出機能を備えており、上記インジェクタ80の異常が検出されたとき、上記リレースイッチ90をオフして上記インジェクタ80への給電を遮断する。すなわち、上記電子制御装置50とインジェクタ80とを接続する経路が地絡した場合、上記ショート検出回路72を構成するコンパレータ72aに入力される電圧が接地レベルに落ちる。そしてこれにより、上記コンパレータ72aからラッチ回路72bに入力される信号の論理レベルがローに変化し、このラッチ回路72bから出力される信号の論理レベルもローに変化することとなる。なお、上記制御部60では、上記ラッチ回路72bから入力される信号の論理レベルがローに変化すると、燃料噴射信号の出力を停止する。そして、上記ラッチ回路72bから出力される信号の論理レベルがローに変化したことに伴い、上記リレー駆動回路73のトランジスタ73aがオフ制御されて上記リレースイッチ90がオフとなる。そしてこれにより、上記インジェクタ80への給電が強制的に遮断されて、上記インジェクタ80から燃料が噴き続けられるといった事態が回避される。
特開平06−074077号公報
ところで、従来の誘導負荷駆動回路では、上記リレースイッチ90を設けることによって、インジェクタ80が地絡したような場合であれ、同インジェクタ80から燃料が噴き続けられるような事態は回避されるものの、リレースイッチ90自体に異常が生じた場合には、そのような効果も期待できなくなる。このため、同駆動回路としてその異常検出機構のさらなる充実を図ろうとすると、上記リレースイッチ90や同リレースイッチ90を駆動する回路自体に異常があるかどうかを検出する異常検出回路を新たに設けることが必要となる。しかし、このような異常検出回路を新たに設けるとなると、同駆動回路としての回路規模の増大が避けられない等の新たな課題が生じることともなる。
なお、こうしたリレースイッチの異常検出回路を新たに設けることに起因する上記課題は、先のインジェクタの駆動回路に限らず、誘導負荷の駆動に併せてその異常時に同誘導負荷への給電をリレースイッチにより遮断する機能を備える誘導負荷駆動回路にとっては概ね共通したものとなる。その一例として、近年、一部の内燃機関の排気系に採用されている排気浄化システムにあって、その浄化機能の回復を図るべく排気通路に未燃燃料を供給する燃料添加弁を駆動する回路がある。この排気浄化システムでは、NOx(窒素酸化物)を浄化するNOx浄化触媒が担持された担体やPM(粒子状物質)を捕集するPMフィルタ、あるいはPMフィルタにNOx浄化触媒を担持させたDPNR(Diesel Particulate−NOx Reduction system)触媒等の排気浄化部材が用いられている。そして、このような排気浄化システムでは、上記排気浄化部材の浄化機能の回復等を図るべく、上記排気通路に設けられた燃料添加弁から排気浄化部材に対して未燃燃料が供給される。このため、こうした燃料添加弁を駆動する駆動回路も上記インジェクタの駆動回路と同様、リレースイッチを設けて上記燃料添加弁の地絡等による異常時に燃料が噴き続けられるような事態を回避することが望ましい。しかし上述したように、こうしたリレースイッチや同リレースイッチを駆動する回路も含めてその異常の有無を検出しようとすれば、やはり回路規模に関する上述と同様の課題が生じることとなる。
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その目的は、誘導負荷の異常時にその給電を遮断するリレースイッチを設けながらも、それら誘導負荷及びリレースイッチ周辺の異常の有無を回路規模の増大を招くことなく的確に検出することのできる誘導負荷駆動回路を提供することにある。
こうした目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、給電路に接続されたリレースイッチ及び誘導負荷の直列回路と接地との間に直列に前記誘導負荷の駆動信号に応じてオン/オフ制御されるスイッチング素子を備え、前記リレースイッチがオン状態にあるときの前記スイッチング素子のオン制御を通じて前記誘導負荷を駆動しつつ、前記リレースイッチ及び誘導負荷からなる直列回路と前記スイッチング素子との接続点の電圧に基づき生成されるモニタ信号を通じて前記誘導負荷の異常の有無を検出し、前記誘導負荷の異常が検出されるとき前記リレースイッチをオフとして同誘導負荷への給電を遮断する誘導負荷駆動回路として、前記スイッチング素子のオフ制御期間に前記リレースイッチのオン/オフ状態の切替を行い、該リレースイッチの切替を行ったときの前記モニタ信号の推移に基づいて前記リレースイッチの異常の有無を併せて検出する検出手段を備えることとした。
上記リレースイッチ及び誘導負荷からなる直列回路と上記スイッチング素子との接続点の電圧は、上記スイッチング素子のオフ制御期間に切り替えられる上記リレースイッチのオン/オフ状態に応じて変化するものである。このため、上記リレースイッチに例えば断線異常や短絡異常等の異常が発生しているとき、上記接続点における電圧は上記リレースイッチが正常であるときと異なる値を示すこととなる。そして、こうした接続点の電圧に基づき生成される上記モニタ信号も、上記リレースイッチが正常であるときと異なる値を示すこととなる。したがって、上記スイッチング素子のオフ制御期間に上記リレースイッチのオン/オフ状態を切り替え、この切替を行ったときの上記モニタ信号の推移に基づいて上記リレースイッチの異常の有無を検出する上記構成によれば、こうしたリレースイッチの異常を的確に検出することができる。また、上記構成では、上記誘導負荷の異常検出に用いられる回路構成をそのまま用いて上記リレースイッチの異常検出が行われるため、上記リレースイッチの異常を検出するために新たな回路を設ける必要がなく、回路規模の増大を招くこともない。
また、請求項1に記載の誘導負荷駆動回路において、例えば請求項2に記載の発明によるように、前記リレースイッチ及び誘導負荷からなる直列回路と前記スイッチング素子との接続点を、電源電圧を所定の電圧に分圧する分圧回路の分圧点に接続するとともに、前記モニタ信号を、前記分圧回路による分圧電圧よりも高い電圧を閾値電圧として該閾値電圧と前記接続点の電圧とを比較する比較器の出力である第1のモニタ信号と、同分圧回路による分圧電圧よりも低い電圧を閾値電圧として該閾値電圧と前記接続点の電圧とを比較する比較器の出力である第2のモニタ信号とからなるものとし、これら第1及び第2のモニタ信号の値に基づいて前記検出手段が前記誘導負荷の異常の有無、及び前記リレースイッチの異常の有無をそれぞれ検出することにより、上記分圧点に接続される接続点の電圧が、上記リレースイッチ及び燃料添加弁の断線異常、地絡異常、電源側への短絡異常といった各種異常に応じて、上記分圧回路により分圧される所定の電圧、接地電圧、電源電圧に変化するようになる。そして、こうした接続点の電圧に基づき生成される上記第1及び第2のモニタ信号に基づいて上記誘導負荷及びリレースイッチの異常の有無を検出するため、上記リレースイッチ及び燃料添加弁の各種異常を的確に検出することができるようになる。
また、請求項2に記載の誘導負荷駆動回路において、上記検出手段による上記リレースイッチの異常検出態様の1つとして、例えば請求項3に記載の発明によるように、前記リレースイッチをオンからオフに切り替えたにも拘わらず前記第1のモニタ信号の値に変化がないことに基づき前記リレースイッチの短絡異常を検出することができる。なお、上記検出手段は、上記リレースイッチの接点がオン状態に固着された異常であるリレースイッチの固着異常を含めた短絡異常を検出するものである。
また、請求項2または3に記載の誘導負荷駆動回路において、上記検出手段による上記リレースイッチの異常検出態様の1つとして、例えば請求項4に記載の発明によるように、前記リレースイッチをオフからオンに切り替えたにも拘わらず前記第1のモニタ信号の値に変化がないことに基づき前記リレースイッチの断線異常を検出することができる。なお、上記検出手段は、上記リレースイッチの接点がオフ状態に開放された異常である開放異常を含めた断線異常を検出するものである。
また、請求項2〜4のいずれかに記載の誘導負荷駆動回路において、上記検出手段による上記誘導負荷の異常検出態様の1つとして、例えば請求項5に記載の発明によるように、前記リレースイッチがオン状態にあって且つ、前記スイッチング素子がオフ制御されているときの前記第1のモニタ信号の値が、前記誘導負荷が正常時のときに示す値と異なっていることに基づき前記誘導負荷の断線異常を検出することができる。
また、請求項2〜5のいずれかに記載の誘導負荷駆動回路において、上記検出手段による上記誘導負荷の異常検出態様の1つとして、例えば請求項6に記載の発明によるように、前記リレースイッチがオン状態にあって且つ、前記スイッチング素子がオフ制御されているときの前記第1及び第2のモニタ信号の値が、前記誘導負荷が正常時のときに示す値と異なっていることに基づき前記誘導負荷の地絡異常を検出することができる。
さらに、請求項2〜6のいずれかに記載の誘導負荷駆動回路において、上記検出手段による上記誘導負荷の異常検出態様の1つとして、例えば請求項7に記載の発明によるように、前記リレースイッチがオン状態にあって且つ、前記スイッチング素子がオン制御されているときの前記第1及び第2のモニタ信号の値が、前記誘導負荷が正常時のときに示す値と異なっていることに基づき前記誘導負荷の電源側への短絡異常を検出することができる。
また、請求項2〜7のいずれかに記載の誘導負荷駆動回路において、例えば請求項8に記載の発明によるように、前記検出手段によって前記誘導負荷の異常が検出されるとき、同検出手段によって前記リレースイッチが正常である旨が検出されていることを条件に該リレースイッチをオフとして前記誘導負荷への給電を遮断することにより、上記リレースイッチによって確実に上記誘導負荷への給電が遮断されるようになる。
また、請求項1〜8のいずれかに記載の誘導負荷駆動回路において、例えば請求項9に記載の発明によるように、前記誘導負荷が内燃機関の排気通路に設けられる触媒に対して未燃燃料を供給する燃料添加弁である駆動回路として構成した場合、先に述べたDPNR触媒を備える排気浄化システムを好適に実現することができるようになる。
以下、本発明にかかる誘導負荷駆動回路の一実施の形態について説明する。なお、本実施の形態にかかる駆動回路は、先に述べたDPNR触媒を用いた排気浄化システムを構成する燃料添加弁を駆動するものである。以下、この駆動回路について図1〜図9を参照して説明する。
図1は、本実施の形態の駆動回路が用いられる排気浄化システムを模式的に示すものである。まず、この図1を用いて、上記排気浄化システムについて説明する。
この図1に示すように、上記排気浄化システムは、コモンレール方式の燃料噴射装置を備えるディーゼル機関の排気通路15に設けられている。このディーゼル機関の各燃焼室10には、同燃焼室10内での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁11がそれぞれ配設されている。これら燃料噴射弁11は、高圧燃料供給管12を介してコモンレール13に接続されており、このコモンレール13には、燃料ポンプ14を通じて燃料タンクから燃料が圧送されて蓄圧される。そして、各燃焼室10での燃焼により生じた排気が、排気通路15の途中に配設されるDPNR触媒16、及び酸化触媒17に放出される。このDPNR触媒16は、大気に放出される排気中の粒子状物質の量、すなわちPM(粒子状物質)量とNOx量とを低減する排気浄化部材として排気通路に設置されるものである。このDPNR触媒16は、多孔質セラミック構造体(PMフィルタ)にNOx吸蔵還元型触媒を担持させたものであり、排気中のPMが上記多孔質の壁を通過する際に捕集される。また、排気の空燃比がリーンの場合、排気中のNOxは、上記NOx吸蔵還元型触媒に吸蔵され、空燃比がリッチになると吸蔵したNOxは還元・放出される。
この図1に示すように、上記排気浄化システムは、コモンレール方式の燃料噴射装置を備えるディーゼル機関の排気通路15に設けられている。このディーゼル機関の各燃焼室10には、同燃焼室10内での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁11がそれぞれ配設されている。これら燃料噴射弁11は、高圧燃料供給管12を介してコモンレール13に接続されており、このコモンレール13には、燃料ポンプ14を通じて燃料タンクから燃料が圧送されて蓄圧される。そして、各燃焼室10での燃焼により生じた排気が、排気通路15の途中に配設されるDPNR触媒16、及び酸化触媒17に放出される。このDPNR触媒16は、大気に放出される排気中の粒子状物質の量、すなわちPM(粒子状物質)量とNOx量とを低減する排気浄化部材として排気通路に設置されるものである。このDPNR触媒16は、多孔質セラミック構造体(PMフィルタ)にNOx吸蔵還元型触媒を担持させたものであり、排気中のPMが上記多孔質の壁を通過する際に捕集される。また、排気の空燃比がリーンの場合、排気中のNOxは、上記NOx吸蔵還元型触媒に吸蔵され、空燃比がリッチになると吸蔵したNOxは還元・放出される。
また、上記排気通路15には燃料添加弁18が配設されている。この燃料添加弁18は、燃料通路19を通じて燃料ポンプ14に接続されており、同燃料ポンプ14から供給された未燃燃料を還元剤として排気中に添加する。そして、この添加された未燃燃料により排気が一時的に還元雰囲気とされ、上記DPNR触媒16に吸蔵されている窒素酸化物(NOx)が還元浄化される。
また、上記DPNR触媒16の上流側、下流側並びに上記酸化触媒17の上流側にはそれぞれ温度センサ20、21、22が配設されている。これら温度センサ20、21、22は、触媒床温の推定等に用いられるものである。また、この排気浄化システムは、DPNR触媒16の排気上流側とその排気下流側との差圧を検出する差圧センサ23を備えて構成されている。この差圧センサ23は、上記DPNR触媒16におけるPMフィルタの目詰まりを検出するために用いられるものである。
そして、電子制御装置30が上記温度センサ20、21、22や差圧センサ23等から入力される信号に基づき上記燃料噴射弁11及び燃料添加弁18を制御する。詳しくは、この電子制御装置30は制御部31及び駆動部32を備えて構成されている。また、上記駆動部32と燃料添加弁18及び燃料噴射弁11とを接続する経路には、これら燃料添加弁18及び燃料噴射弁11の異常時に給電を遮断するためのリレースイッチ40及び41が配設されている。そして、上記制御部31は、上記駆動部32及びリレースイッチ41を通じて上記燃料噴射弁11を制御するとともに、上記駆動部32及びリレースイッチ40を通じて上記燃料添加弁18を制御する。すなわち、本実施の形態にかかる燃料添加弁18の駆動回路は、制御部31、駆動部32、及びリレースイッチ40を備えて構成されている。
図2は、上記燃料添加弁18の駆動回路の構造を示すものである。この図2に示すように、上記制御部31は、リレー駆動信号を通じて上記リレースイッチ40のオン/オフを切替制御する。そして、上記リレースイッチ40をオンすることで、上記燃料添加弁18にバッテリ電源電圧BVを印加する。また、上記制御部31は、燃料添加弁駆動信号を通じて上記駆動部32のMOSFET33(スイッチング素子)をオン/オフ制御する。このMOSFET33は、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18の直列回路と接地との間に直列に設けられている。そして、上記リレースイッチ40がオン状態のときに上記MOSFET33がオン制御されることで、上記燃料添加弁18が駆動して燃料の添加が行われる。なお、上記駆動部32に設けられるツェナーダイオード34a及び34bは、上記MOSFET33がオフ制御されたときの大電流からMOSFET33を保護するために設けられるものである。また、上記駆動部32に設けられる抵抗R51及びR52は、同抵抗R51の抵抗値Reと抵抗R52の抵抗値Rfとが「100Re≒Rf」となる関係にある。
また、この駆動回路は、上記燃料添加弁18及びリレースイッチ40の異常の有無を検出するための異常検出用回路35を備えて構成されている。この異常検出用回路35は、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18からなる直列回路と上記MOSFET33との接続点であるポイントPの電圧に基づき第1のモニタ信号及び第2のモニタ信号を生成し、このうち第1のモニタ信号を上記制御部31のモニタ1に、第2のモニタ信号を上記制御部31のモニタ2に出力する。上記制御部31は、この異常検出用回路35からモニタ1及びモニタ2に入力されるモニタ信号に基づいて上記燃料添加弁18及びリレースイッチ40の異常を検出する。
ここで、上記異常検出用回路35についてさらに詳しく説明する。この異常検出用回路35の上記ポイントPは、上記バッテリ電源電圧BVを抵抗値Raからなる2つの抵抗R11及びR12を用いて「(1/2)B」Vに分圧する分圧回路の分圧点に接続されている。そして、このポイントPにおける電圧が抵抗値Rcからなる抵抗R31及びR32を介してコンパレータ38a及び38bの反転入力端子に入力されている。また、この異常検出用回路35では、バッテリ電源電圧BVを抵抗値Rbからなる3つの抵抗R21、R22、R23を用いて上記「(1/2)B」Vよりも高い「(2/3)B」V、及び上記「(1/2)B」Vよりも低い「(1/3)B」Vに分圧する分圧回路を備えている。そして、このうち「(2/3)B」Vの電圧がコンパレータ38aの非反転入力端子に、「(1/3)B」Vの電圧がコンパレータ38bの非反転入力端子にそれぞれ入力されている。したがって、コンパレータ38aでは、「(2/3)B」Vを閾値電圧として上記ポイントPの電圧が比較され、この比較結果が第1のモニタ信号として出力される。一方、上記コンパレータ38bでは、「(1/3)B」Vを閾値電圧として上記ポイントPの電圧が比較され、この比較結果が第2のモニタ信号として出力される。なお、上記コンパレータ38a及び38bは、上記ポイントPの電圧が上記閾値電圧を下回るときに5Vを出力し、上記ポイントPの電圧が上記閾値電圧を上回るときに0Vを出力する。
また、上記コンパレータ38a及び38bの出力部には、抵抗値Rdからなる2つの抵抗R41及びR42が設けられている。これら抵抗R41及びR42には5V電源が接続されている。このため、上記コンパレータ38a及び38bのモニタ信号出力が0Vであるとき、コンパレータ38a及び38bが接地側となり、上記モニタ1及びモニタ2には0Vが入力されることとなる。一方、上記コンパレータ38a及び38bのモニタ信号出力が5Vであるとき、上記モニタ1及びモニタ2には5Vが入力される。
そして、こうした構成からなる異常検出用回路35では、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18の状態に応じて、上記ポイントPの電圧が、0V(接地)、「(1/2)B」V、BVのいずれかに変化する。そして、このポイントPの電圧に基づき生成されるモニタ信号を入力するモニタ1及びモニタ2の電圧も変化する。このため、制御部31は、上記燃料添加弁18を駆動する処理を実行しつつ、上記モニタ1及びモニタ2に入力される電圧の値に基づいて、上記リレースイッチ40の断線異常、地絡異常、及び上記燃料添加弁18の断線異常、地絡異常、電源側への短絡異常といった各種異常を検出する。
次に、上記制御部31が実行する燃料添加弁駆動処理について図3を参照して説明する。なお、この燃料添加弁駆動処理は、上記燃料添加弁18及びリレースイッチ40の異常検出も行うものであり、上記制御部31により一定時間毎、例えば8ms毎に実行される。
図3に示すように、この燃料添加弁駆動処理にあたってはまず、ステップS101において、上記MOSFET33がオンからオフに制御されて、燃料添加弁18がオフ制御される。そして、燃料添加弁18がオフ制御されている期間の間に上記リレースイッチ40の異常検出が行われる。すなわち、ステップS102において、上記リレースイッチ40がオンからオフに切替制御される。そして、ステップS103において、上記モニタ1の電圧値が5Vであって且つ、上記モニタ2の電圧値が0Vであるか否か、すなわちリレースイッチ40が正常な状態であるか固着異常の状態であるかが判断される。なお、このステップS103における固着異常の検出態様については後に詳述する。ここで、上記モニタ1の電圧値が5Vで且つ、上記モニタ2の電圧値が0Vでないとき、ステップS108に移行する。そして、このステップS108において、上記リレースイッチ40の異常が検出され、続くステップS109において、上記リレースイッチ40がオフ制御される。そして、ステップS110において、上記リレースイッチ40に異常があることから、上記燃料添加弁18の駆動処理が禁止される。そしてその後、ステップS107に移行する。
一方、上記ステップS103において、上記モニタ1の電圧値が5Vであって且つ、上記モニタ2の電圧値が0Vであるとき、上記リレースイッチ40は正常であるため、ステップS104に移行する。そして、引き続き上記リレースイッチ40の異常検出を行うべく、ステップS104において、上記リレースイッチ40がオフからオンに切替制御される。そして、ステップS105において、上記モニタ1の電圧値が0Vであって且つ、モニタ2の電圧値が0Vであるか否か、すなわちリレースイッチ40が正常な状態であるか断線異常の状態であるかが判断される。なお、このステップS105における断線異常の検出態様については後に詳述する。ここで、上記モニタ1の電圧値が0Vで且つ、上記モニタ2の電圧値が0Vでないとき、ステップS108に移行する。なお、ステップS108以降は上述の通りである。一方、上記ステップS105において、モニタ1の電圧値が0Vであって且つ、モニタ2の電圧値が0Vであると判断されるとき、上記リレースイッチ40は正常であるため、ステップS106に移行し、上記燃料添加弁18の駆動処理が許可される。そして、ステップS107では、上記燃料添加弁18の駆動許可がなされているか否かが判断される。ここで、先のステップS110において燃料添加弁18の駆動が禁止されているとき、ステップS112に移行する。一方、上記ステップS106において燃料添加弁18の駆動が許可されているとき、ステップS111に移行する。そして、このステップS111において、燃料の添加タイミングに合わせて燃料添加弁18から燃料が添加される。
次いで、ステップS112において、燃料添加弁18に断線異常、地絡異常、電源側短絡異常のいずれかの異常が発生しているか否かが判断される。なお、こうした断線異常、地絡異常、電源側への短絡異常の検出態様については後に詳述する。ここで、上記断線異常、地絡異常、電源側短絡異常のいずれも検出されないとき、燃料添加弁駆動処理は終了する。
一方、上記ステップS112において、燃料添加弁18に断線異常、地絡異常、電源側短絡異常のいずれかが発生していると判断されるとき、ステップS113にて、燃料添加弁18の異常が検出される。そして、ステップS114において、燃料添加弁18がオフ制御される。続いて、ステップS115において、上記リレースイッチ40の異常の有無について判断される。ここで、先のステップS108においてリレースイッチ40の異常が検出されているとき、ステップS117に移行する。そして、ステップS117では、上記リレースイッチ40に異常があり、上記燃料添加弁18への給電を遮断することができないため、燃料添加弁18の燃料噴射量が制限される。一方、上記ステップS115において、リレースイッチ40が正常であると判断されるとき、ステップS116において、リレースイッチ40がオフ制御されて上記燃料添加弁18への給電が遮断される。これにより、上記燃料添加弁18から燃料が噴き続けられるような事態は好適に回避される。そしてその後、この燃料添加弁駆動処理が終了する。
次に、上記燃料添加弁駆動処理についてタイミングチャートを用いて説明する。
(上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18が正常であるとき)
図4は、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18が正常であるときの上記燃料添加弁駆動処理のタイミングチャートを示すものである。まず、上記燃料添加弁駆動処理では、図4(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により燃料添加弁18がオフ状態(非通電状態)に制御されて(図3のステップS101)且つ、図4(b)及び(c)に示すように、リレー駆動信号によりリレースイッチ40がオフ状態(非通電状態)に制御される(上記ステップS102)。このとき、上記ポイントP(図2)の電圧値は、図4(e)に示すように、上記バッテリ電源電圧BVが抵抗R11及びR12分圧された電圧値、すなわち「(1/2)B」Vである。したがって、上記コンパレータ38aにおいては、閾値電圧「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回るため、同コンパレータ38aからは5Vのモニタ信号が出力される。一方、上記コンパレータ38bにおいては、閾値電圧「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回るため、同コンパレータ38bからは0Vのモニタ信号が出力される。したがって、モニタ1の電圧は5V、モニタ2の電圧は0Vとなる。
(上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18が正常であるとき)
図4は、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18が正常であるときの上記燃料添加弁駆動処理のタイミングチャートを示すものである。まず、上記燃料添加弁駆動処理では、図4(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により燃料添加弁18がオフ状態(非通電状態)に制御されて(図3のステップS101)且つ、図4(b)及び(c)に示すように、リレー駆動信号によりリレースイッチ40がオフ状態(非通電状態)に制御される(上記ステップS102)。このとき、上記ポイントP(図2)の電圧値は、図4(e)に示すように、上記バッテリ電源電圧BVが抵抗R11及びR12分圧された電圧値、すなわち「(1/2)B」Vである。したがって、上記コンパレータ38aにおいては、閾値電圧「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回るため、同コンパレータ38aからは5Vのモニタ信号が出力される。一方、上記コンパレータ38bにおいては、閾値電圧「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回るため、同コンパレータ38bからは0Vのモニタ信号が出力される。したがって、モニタ1の電圧は5V、モニタ2の電圧は0Vとなる。
次に、図4(b)及び(c)に示すように、リレー駆動信号によりリレースイッチ40がオン状態(通電状態)に制御されると(上記ステップS104)、図4(d)に示すように、上記燃料添加弁18にバッテリ電源電圧BVが印加される。このときの上記ポイントPの電圧値は、図4(e)に示すように、上記バッテリ電源電圧BVが印加された状態にある。したがって、上記コンパレータ38aにおいては、閾値「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回るため、同コンパレータ38aからは0Vのモニタ信号が出力される。一方、上記コンパレータ38bにおいても、閾値「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回るため、同コンパレータ38bからは0Vのモニタ信号が出力される。したがって、モニタ1の電圧は0V、モニタ2の電圧は0Vとなる。
次に、図4(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により上記燃料添加弁18がオン状態(通電状態)に制御されて、同燃料添加弁18から燃料が添加される(上記ステップS106、S107、S111)。このときの上記ポイントPの電圧値は、図4(e)に示すように、上記MOSFET33(図2)を介して接地された状態にある。したがって、上記コンパレータ38aにおいては、閾値「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回るため、同コンパレータ38aからは5Vのモニタ信号が出力される。一方、上記コンパレータ38bにおいても、閾値「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回るため、同コンパレータ38bからは5Vのモニタ信号が出力される。したがって、モニタ1の電圧は5V、モニタ2の電圧も5Vとなる。
そして、上記燃料添加弁18による燃料の添加が終了すると、図4(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により上記燃料添加弁18がオフ状態(非通電状態)に制御されて燃料の添加が終了する。このときの上記ポイントPの電圧値は、図4(e)に示すように、上記バッテリ電源電圧BVが印加されるためBVの状態にある。したがって、上記コンパレータ38aにおいては、閾値「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回るため、同コンパレータ38aからは0Vのモニタ信号が出力される。一方、上記コンパレータ38bにおいても、閾値「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回るため、同コンパレータ38bからは0Vのモニタ信号が出力される。したがって、モニタ1の電圧は0V、モニタ2の電圧は0Vとなる。そしてこれにより、上記燃料添加弁駆動処理が終了し、以後、同燃料添加弁駆動処理が繰り返し行われる。
このように、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18が正常である場合、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18の各状態に応じてモニタ1及びモニタ2の電圧は図4(f)及び(g)に示すように推移する。しかし、上記リレースイッチ40及び上記燃料添加弁18に異常がある場合、上記モニタ1及びモニタ2の電圧に正常時と異なる電圧が現れる。以下、上記リレースイッチ40に固着異常、断線異常が発生した場合、上記燃料添加弁18に断線異常、地絡異常、電源側への短絡異常が発生した場合についてタイミングチャートを用いて説明する。
(上記リレースイッチ40に固着異常が発生しているとき)
図5は、上記リレースイッチ40に固着異常が発生しているときのタイミングチャートを示すものである。上記リレースイッチ40が地絡して同リレースイッチ40が常時通電状態となりオン状態のまま固着する固着異常が発生したとき、同図5(b)に示すリレー駆動信号は接地レベルに落ちるため、図5(b)に二点鎖線で示すように、上記リレースイッチ40をオフ制御することができない。このとき、図5(e)に示す上記ポイントP(図2)の電圧は、上記リレースイッチ40がオン状態にあるときの電圧、すなわちBVであり、上記モニタ1及びモニタ2の電圧は0Vとなる。すなわち、上記ステップS102(図3)において上記リレースイッチ40がオンからオフに切替制御されたとき、上記リレースイッチ40が正常であれば、上記ポイントPの電圧がBVから「(1/2)B」Vに変化して、上記モニタ1の電圧が図5(f)に二点鎖線で示すように0Vから5Vに変化するところ、上記リレースイッチ40に固着異常が発生した場合、モニタ1の電圧は0Vのまま変化しない。このため、上記ステップS103(図3)では、こうしたモニタ1の電圧に変化がないことに基づいて上記リレースイッチ40の固着異常を検出する。
図5は、上記リレースイッチ40に固着異常が発生しているときのタイミングチャートを示すものである。上記リレースイッチ40が地絡して同リレースイッチ40が常時通電状態となりオン状態のまま固着する固着異常が発生したとき、同図5(b)に示すリレー駆動信号は接地レベルに落ちるため、図5(b)に二点鎖線で示すように、上記リレースイッチ40をオフ制御することができない。このとき、図5(e)に示す上記ポイントP(図2)の電圧は、上記リレースイッチ40がオン状態にあるときの電圧、すなわちBVであり、上記モニタ1及びモニタ2の電圧は0Vとなる。すなわち、上記ステップS102(図3)において上記リレースイッチ40がオンからオフに切替制御されたとき、上記リレースイッチ40が正常であれば、上記ポイントPの電圧がBVから「(1/2)B」Vに変化して、上記モニタ1の電圧が図5(f)に二点鎖線で示すように0Vから5Vに変化するところ、上記リレースイッチ40に固着異常が発生した場合、モニタ1の電圧は0Vのまま変化しない。このため、上記ステップS103(図3)では、こうしたモニタ1の電圧に変化がないことに基づいて上記リレースイッチ40の固着異常を検出する。
(上記リレースイッチ40に断線異常が発生しているとき)
図6は、上記リレースイッチ40に断線異常が発生しているときのタイミングチャートを示すものである。上記リレースイッチ40に断線異常が発生したとき、同リレースイッチ40は開放状態となるため、図6(b)に示すリレー駆動信号によりリレースイッチ40をオフからオンに制御しても、同リレースイッチ40はオンされない。このとき、図6(e)に示す上記ポイントP(図2)の電圧は、上記リレースイッチ40がオフ状態であるときの電圧「(1/2)B」Vであり、上記モニタ1の電圧が5V、上記モニタ2の電圧が0Vである。すなわち、上記ステップS104(図3)において上記リレースイッチ40がオン制御さたとき、上記リレースイッチ40が正常であれば、上記ポイントPの電圧が「(1/2)B」VからBVに変化して、上記モニタ1の電圧が図6(f)に二点鎖線で示すように5V、モニタ2の電圧が0Vと変化するところ、上記リレースイッチ40に断線異常が発生した場合、モニタ1の電圧は5Vのまま変化しない。このため、上記ステップS105で(図3)では、こうしたモニタ1の電圧に変化がないことに基づいて上記リレースイッチ40の断線異常を検出する。
図6は、上記リレースイッチ40に断線異常が発生しているときのタイミングチャートを示すものである。上記リレースイッチ40に断線異常が発生したとき、同リレースイッチ40は開放状態となるため、図6(b)に示すリレー駆動信号によりリレースイッチ40をオフからオンに制御しても、同リレースイッチ40はオンされない。このとき、図6(e)に示す上記ポイントP(図2)の電圧は、上記リレースイッチ40がオフ状態であるときの電圧「(1/2)B」Vであり、上記モニタ1の電圧が5V、上記モニタ2の電圧が0Vである。すなわち、上記ステップS104(図3)において上記リレースイッチ40がオン制御さたとき、上記リレースイッチ40が正常であれば、上記ポイントPの電圧が「(1/2)B」VからBVに変化して、上記モニタ1の電圧が図6(f)に二点鎖線で示すように5V、モニタ2の電圧が0Vと変化するところ、上記リレースイッチ40に断線異常が発生した場合、モニタ1の電圧は5Vのまま変化しない。このため、上記ステップS105で(図3)では、こうしたモニタ1の電圧に変化がないことに基づいて上記リレースイッチ40の断線異常を検出する。
(上記燃料添加弁18に断線異常が発生したとき)
図7は、上記燃料添加弁18に断線異常が発生したときのタイミングチャートを示すものである。図7(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により上記燃料添加弁18がオフ状態(非通電状態)にあって且つ、図7(b)及び(c)に示すように、リレー駆動信号により上記リレースイッチ40がオン状態(通電状態)にあるときに、上記燃料添加弁18に断線異常が発生した場合、上記ポイントP(図2)の電圧が、図7(e)に示すように、BVから「(1/2)B」Vに変化する。このとき、上記コンパレータ38aでは、閾値電圧「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回るため、同コンパレータ38aからは5Vのモニタ信号が出力される。このため、図7(f)に示すモニタ1の電圧は0Vから5Vに変化する。一方、上記コンパレータ38bでは、閾値電圧「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回ったままであるため、同コンパレータ38bから出力されるモニタ信号は0Vのままである。このため、図7(g)に示すモニタ2の電圧は0Vのまま変化しない。すなわち、上記燃料添加弁18に断線異常が発生した場合、上記モニタ1及びモニタ2の電圧は、上記燃料添加弁18が正常であるときの電圧と異なる電圧を示すこととなるため、上記制御部31は、上記ステップS112(図3)において、上記燃料添加弁18の断線異常を検出することができる。
図7は、上記燃料添加弁18に断線異常が発生したときのタイミングチャートを示すものである。図7(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により上記燃料添加弁18がオフ状態(非通電状態)にあって且つ、図7(b)及び(c)に示すように、リレー駆動信号により上記リレースイッチ40がオン状態(通電状態)にあるときに、上記燃料添加弁18に断線異常が発生した場合、上記ポイントP(図2)の電圧が、図7(e)に示すように、BVから「(1/2)B」Vに変化する。このとき、上記コンパレータ38aでは、閾値電圧「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回るため、同コンパレータ38aからは5Vのモニタ信号が出力される。このため、図7(f)に示すモニタ1の電圧は0Vから5Vに変化する。一方、上記コンパレータ38bでは、閾値電圧「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回ったままであるため、同コンパレータ38bから出力されるモニタ信号は0Vのままである。このため、図7(g)に示すモニタ2の電圧は0Vのまま変化しない。すなわち、上記燃料添加弁18に断線異常が発生した場合、上記モニタ1及びモニタ2の電圧は、上記燃料添加弁18が正常であるときの電圧と異なる電圧を示すこととなるため、上記制御部31は、上記ステップS112(図3)において、上記燃料添加弁18の断線異常を検出することができる。
そして、上記制御部31は、上記燃料添加弁18の断線異常を検出すると、上記リレースイッチ40が正常であることを条件に、図7(b)に示すリレー駆動信号により上記リレースイッチ40をオフ制御して、燃料添加弁18への給電を遮断する(上記ステップS116)。
(上記燃料添加弁18に地絡異常が発生しているとき)
図8は、上記燃料添加弁18に地絡異常が発生しているときのタイミングチャートを示すものである。同図8(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により上記燃料添加弁18がオフ状態(非通電状態)にあって且つ、図8(b)及び(c)に示すように、リレー駆動信号により上記リレースイッチ40がオン状態(通電状態)にあるときに、上記燃料添加弁18に地絡異常が発生した場合、上記ポイントP(図2)の電圧が、図8(e)に示すように、BVから0Vに変化する。このとき、上記コンパレータ38aでは、閾値電圧「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回り、同コンパレータ38aから出力されるモニタ信号は0Vから5Vに変化する。このため、図8(f)に示すモニタ1の電圧も0Vから5Vに変化する。一方、上記コンパレータ38bでは、閾値電圧「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回り、同コンパレータ38bから出力されるモニタ信号も0Vから5Vに変化する。そして、図8(g)に示すモニタ2の電圧も0Vから5Vに変化する。すなわち、上記燃料添加弁18に地絡異常が発生した場合、上記モニタ1及びモニタ2の電圧は、上記燃料添加弁18が正常であるときの電圧と異なる電圧を示すこととなるため、上記制御部31は、上記ステップS112(図3)において、上記燃料添加弁18の地絡異常を検出することができる。
図8は、上記燃料添加弁18に地絡異常が発生しているときのタイミングチャートを示すものである。同図8(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により上記燃料添加弁18がオフ状態(非通電状態)にあって且つ、図8(b)及び(c)に示すように、リレー駆動信号により上記リレースイッチ40がオン状態(通電状態)にあるときに、上記燃料添加弁18に地絡異常が発生した場合、上記ポイントP(図2)の電圧が、図8(e)に示すように、BVから0Vに変化する。このとき、上記コンパレータ38aでは、閾値電圧「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回り、同コンパレータ38aから出力されるモニタ信号は0Vから5Vに変化する。このため、図8(f)に示すモニタ1の電圧も0Vから5Vに変化する。一方、上記コンパレータ38bでは、閾値電圧「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を上回り、同コンパレータ38bから出力されるモニタ信号も0Vから5Vに変化する。そして、図8(g)に示すモニタ2の電圧も0Vから5Vに変化する。すなわち、上記燃料添加弁18に地絡異常が発生した場合、上記モニタ1及びモニタ2の電圧は、上記燃料添加弁18が正常であるときの電圧と異なる電圧を示すこととなるため、上記制御部31は、上記ステップS112(図3)において、上記燃料添加弁18の地絡異常を検出することができる。
そして、上記制御部31は、上記燃料添加弁18の地絡異常を検出すると、上記リレースイッチ40が正常であることを条件に、図8(b)に示すリレー駆動信号により上記リレースイッチ40をオフ制御して、燃料添加弁18への給電を遮断する(上記ステップS116)。
(上記燃料添加弁18に電源側への短絡異常が発生しているとき)
図9は、上記燃料添加弁18に電源側への短絡異常が発生しているときのタイミングチャートを示すものである。同図9(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により上記燃料添加弁18がオン状態(通電状態)にあって且つ、図9(b)及び(d)に示すように、リレー駆動信号により上記リレースイッチ40がオン状態(通電状態)にあるときに、上記燃料添加弁18に電源側への短絡異常が発生した場合、上記ポイントP(図2)の電圧が、図9(e)に示すように、0VからBVに変化する。このとき、上記コンパレータ38aでは、閾値電圧「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回り、同コンパレータ38aから出力されるモニタ信号は5Vから0Vに変化する。このため、図9(f)に示すモニタ1の電圧も5Vから0Vに変化する。一方、上記コンパレータ38bでは、閾値電圧「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回り、同コンパレータ38bから出力されるモニタ信号は5Vから0Vに変化する。このため、図9(g)に示すモニタ2の電圧も5Vから0Vに変化する。すなわち、上記燃料添加弁18に電源側への短絡異常が発生した場合、上記モニタ1及びモニタ2の電圧は、上記燃料添加弁18が正常であるときの電圧と異なる電圧を示すこととなるため、上記制御部31は、上記ステップS112(図3)において、上記燃料添加弁18の電源側への短絡異常を検出することができる。
図9は、上記燃料添加弁18に電源側への短絡異常が発生しているときのタイミングチャートを示すものである。同図9(a)及び(d)に示すように、燃料添加弁駆動信号により上記燃料添加弁18がオン状態(通電状態)にあって且つ、図9(b)及び(d)に示すように、リレー駆動信号により上記リレースイッチ40がオン状態(通電状態)にあるときに、上記燃料添加弁18に電源側への短絡異常が発生した場合、上記ポイントP(図2)の電圧が、図9(e)に示すように、0VからBVに変化する。このとき、上記コンパレータ38aでは、閾値電圧「(2/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回り、同コンパレータ38aから出力されるモニタ信号は5Vから0Vに変化する。このため、図9(f)に示すモニタ1の電圧も5Vから0Vに変化する。一方、上記コンパレータ38bでは、閾値電圧「(1/3)B」Vが上記ポイントPの電圧を下回り、同コンパレータ38bから出力されるモニタ信号は5Vから0Vに変化する。このため、図9(g)に示すモニタ2の電圧も5Vから0Vに変化する。すなわち、上記燃料添加弁18に電源側への短絡異常が発生した場合、上記モニタ1及びモニタ2の電圧は、上記燃料添加弁18が正常であるときの電圧と異なる電圧を示すこととなるため、上記制御部31は、上記ステップS112(図3)において、上記燃料添加弁18の電源側への短絡異常を検出することができる。
そして、上記制御部31は、上記燃料添加弁18の電源側への短絡異常を検出すると、上記リレースイッチ40が正常であることを条件に、図9(b)に示すリレー駆動信号により上記リレースイッチ40をオフ制御して、燃料添加弁18への給電を遮断する(上記ステップS116)。
以上説明した実施の形態によれば、以下に列記する効果が得られるようになる。
(1)上記燃料添加弁18がオフ制御されているときに、上記リレースイッチ40のオン/オフ状態の切替を行い(ステップ102、ステップS104)、同リレースイッチ40の切替を行ったときの上記モニタ1及びモニタ2の電圧の変化に基づいて上記リレースイッチ40の異常の有無を検出するようにした(ステップS103、ステップS105)。すなわち、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18からなる直列回路と上記MOSFET33との接続点である上記ポイントPの電圧は、上記リレースイッチ40のオン/オフ状態に応じて変化するものであり、上記リレースイッチ40に異常が発生しているときと上記リレースイッチ40が正常であるときとで異なる値を示すものである。したがって、こうしたポイントPの電圧に基づき生成される上記モニタ1及びモニタ2の電圧の推移に基づいて上記リレースイッチ40の異常の有無を検出する上記実施の形態によれば、上記リレースイッチ40の異常を的確に検出することができる。また、上記実施の形態では、上記リレースイッチ40の異常検出が、上記燃料添加弁18の異常検出に用いられる上記異常検出用回路35をそのまま用いて行われるため、上記リレースイッチ40の異常を検出するために、新たな回路を設ける必要がなく、回路規模の増大を招くこともない。
(1)上記燃料添加弁18がオフ制御されているときに、上記リレースイッチ40のオン/オフ状態の切替を行い(ステップ102、ステップS104)、同リレースイッチ40の切替を行ったときの上記モニタ1及びモニタ2の電圧の変化に基づいて上記リレースイッチ40の異常の有無を検出するようにした(ステップS103、ステップS105)。すなわち、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18からなる直列回路と上記MOSFET33との接続点である上記ポイントPの電圧は、上記リレースイッチ40のオン/オフ状態に応じて変化するものであり、上記リレースイッチ40に異常が発生しているときと上記リレースイッチ40が正常であるときとで異なる値を示すものである。したがって、こうしたポイントPの電圧に基づき生成される上記モニタ1及びモニタ2の電圧の推移に基づいて上記リレースイッチ40の異常の有無を検出する上記実施の形態によれば、上記リレースイッチ40の異常を的確に検出することができる。また、上記実施の形態では、上記リレースイッチ40の異常検出が、上記燃料添加弁18の異常検出に用いられる上記異常検出用回路35をそのまま用いて行われるため、上記リレースイッチ40の異常を検出するために、新たな回路を設ける必要がなく、回路規模の増大を招くこともない。
(2)上記リレースイッチ40及び上記燃料添加弁18の異常を検出するために、上述の構成からなる異常検出用回路35を用いることとした。この異常検出用回路35では、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18の断線異常、地絡異常、電源側への短絡異常といった各種異常に応じて、上記ポイントPの電圧が、上記分圧回路により分圧される所定の電圧、接地電圧、電源電圧に変化する。したがって、このポイントPの電圧に基づき生成される上記モニタ1及びモニタ2の電圧に基づいて上記誘導負荷及びリレースイッチの異常の有無を検出することにより、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18の各種異常を的確に検出することができるようになる。
(3)上記燃料添加弁18の異常が検出されたとき、上記リレースイッチ40が正常である旨が検出されていることを条件に同リレースイッチ40をオフとして上記燃料添加弁18への給電を遮断することとしたため、上記リレースイッチ40によって確実に燃料添加弁18への給電が遮断されるようになる。
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、上記異常検出用回路35のコンパレータ38a及び38bの反転入力端子にポイントPの電圧を、非反転入力端子に閾値電圧(分圧電圧)「(2/3)B」V及び「(1/3)B」Vを入力して比較することとしたが、非反転入力端子にポイントPの電圧を、反転入力端子に閾値電圧を入力してもよい。この場合も上記実施の形態と同様、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18の異常を検出することができる。
・上記実施の形態では、上記異常検出用回路35として、上記ポイントPが接続される分圧回路の分圧電圧が「(1/2)B」V、コンパレータ38aの閾値電圧が「(2/3)B」V、コンパレータ38bの閾値電圧が「(1/3)B」Vの関係となるものについて示した。しかし、これら分圧電圧、及びコンパレータ38a及び38bの閾値電圧については、上記コンパレータ38aの閾値電圧が上記分圧電圧よりも高く且つ、上記コンパレータ38bの閾値電圧が上記分圧電圧よりも低いという条件を満たすものであれば他の電圧値を採用することができる。すなわち、図1に示す、上記抵抗R11及びR12、R21、R22、R23の抵抗値については、上記条件を満たすのであれば特に限定されない。
・上記実施の形態では、上記異常検出用回路35のコンパレータ38a及び38bの反転入力端子にポイントPの電圧を、非反転入力端子に閾値電圧(分圧電圧)「(2/3)B」V及び「(1/3)B」Vを入力して比較することとしたが、非反転入力端子にポイントPの電圧を、反転入力端子に閾値電圧を入力してもよい。この場合も上記実施の形態と同様、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18の異常を検出することができる。
・上記実施の形態では、上記異常検出用回路35として、上記ポイントPが接続される分圧回路の分圧電圧が「(1/2)B」V、コンパレータ38aの閾値電圧が「(2/3)B」V、コンパレータ38bの閾値電圧が「(1/3)B」Vの関係となるものについて示した。しかし、これら分圧電圧、及びコンパレータ38a及び38bの閾値電圧については、上記コンパレータ38aの閾値電圧が上記分圧電圧よりも高く且つ、上記コンパレータ38bの閾値電圧が上記分圧電圧よりも低いという条件を満たすものであれば他の電圧値を採用することができる。すなわち、図1に示す、上記抵抗R11及びR12、R21、R22、R23の抵抗値については、上記条件を満たすのであれば特に限定されない。
・上記実施の形態では、上記ポイントPが抵抗R11及びR12の分圧回路の分圧点に接続され、閾値電圧「(2/3)B」Vと上記ポイントPの電圧とを比較するコンパレータ38a、及び閾値電圧「(1/3)B」Vと上記ポイントPの電圧とを比較するコンパレータ38bによりモニタ信号を生成する異常検出用回路35について示した。しかし、上記異常検出用回路35は、他の構成からなるものを採用してもよい。要は、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18からなる直列回路と上記MOSFET33との接続点の電圧に基づいて、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18の異常に応じて変化するモニタ信号を生成可能な回路であれば、他のものを採用してもよい。
・上記実施の形態では、上記リレースイッチ40及び燃料添加弁18の異常を検出する検出手段として、上記燃料添加弁18の駆動制御だけでなく、上記燃料噴射弁11の駆動制御も行う制御部31について示したが、上記燃料添加弁18の駆動制御のみを行う制御部を採用してもよい。この構成を採用した場合、上記燃料噴射弁11を駆動する制御部の他に、新たに制御部を設けることとなる。
・上記実施の形態では、上述の排気浄化システムに採用される燃料添加弁18の駆動回路に本発明を適用してリレースイッチ40の異常を検出することとしたが、上記燃料噴射弁11を駆動する駆動回路に本発明を適用してリレースイッチ41の異常を検出するようにしてもよい。要は、誘導負荷の駆動に併せてその異常時に同誘導負荷への通電をリレースイッチにより遮断する機能を備える駆動回路であれば、上記燃料添加弁18の駆動回路に限らず、他の誘導負荷駆動回路に本発明は適用することができる。
10…燃焼室、11…燃料噴射弁、12…高圧燃料供給管、13…コモンレール、14…燃料ポンプ、15…排気通路、16…DPNR触媒、17…酸化触媒、18…燃料添加弁、19…燃料通路、20、21、22…温度センサ、23…差圧センサ、30…電子制御装置、31…制御部、32…駆動部、33…MOSFET、34a、34b…ツェナーダイオード、35…異常検出用回路、38a、38b…コンパレータ、40、41…リレースイッチ、50…電子制御装置、60…制御部、70…駆動部、71a…トランジスタ、72…ショート検出回路、72a…コンパレータ、72b…ラッチ回路、73…リレー駆動回路、73a…トランジスタ、80…インジェクタ、90…リレースイッチ、R11、R12、R21、R22、R23、R31、R32、R41、R42、R51、R52…抵抗。
Claims (9)
- 給電路に接続されたリレースイッチ及び誘導負荷の直列回路と接地との間に直列に前記誘導負荷の駆動信号に応じてオン/オフ制御されるスイッチング素子を備え、前記リレースイッチがオン状態にあるときの前記スイッチング素子のオン制御を通じて前記誘導負荷を駆動しつつ、前記リレースイッチ及び誘導負荷からなる直列回路と前記スイッチング素子との接続点の電圧に基づき生成されるモニタ信号を通じて前記誘導負荷の異常の有無を検出し、前記誘導負荷の異常が検出されるとき前記リレースイッチをオフとして同誘導負荷への給電を遮断する誘導負荷駆動回路であって、
前記スイッチング素子のオフ制御期間に前記リレースイッチのオン/オフ状態の切替を行い、該リレースイッチの切替を行ったときの前記モニタ信号の推移に基づいて前記リレースイッチの異常の有無を併せて検出する検出手段を備える
ことを特徴とする誘導負荷駆動回路。 - 前記リレースイッチ及び誘導負荷からなる直列回路と前記スイッチング素子との接続点は電源電圧を所定の電圧に分圧する分圧回路の分圧点に接続されてなり、前記モニタ信号は、前記分圧回路による分圧電圧よりも高い電圧を閾値電圧として該閾値電圧と前記接続点の電圧とを比較する比較器の出力である第1のモニタ信号と、同分圧回路による分圧電圧よりも低い電圧を閾値電圧として該閾値電圧と前記接続点の電圧とを比較する比較器の出力である第2のモニタ信号とからなり、前記検出手段は、これら第1及び第2のモニタ信号の値に基づいて前記誘導負荷の異常の有無、及び前記リレースイッチの異常の有無をそれぞれ検出する
請求項1に記載の誘導負荷駆動回路。 - 前記検出手段は、前記リレースイッチをオンからオフに切り替えたにも拘わらず前記第1のモニタ信号の値に変化がないことに基づき前記リレースイッチの短絡異常を検出する
請求項2に記載の誘導負荷駆動回路。 - 前記検出手段は、前記リレースイッチをオフからオンに切り替えたにも拘わらず前記第1のモニタ信号の値に変化がないことに基づき前記リレースイッチの断線異常を検出する
請求項2または3に記載の誘導負荷駆動回路。 - 前記検出手段は、前記リレースイッチがオン状態にあって且つ、前記スイッチング素子がオフ制御されているときの前記第1のモニタ信号の値が、前記誘導負荷が正常時のときに示す値と異なっていることに基づき前記誘導負荷の断線異常を検出する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の誘導負荷駆動回路。 - 前記検出手段は、前記リレースイッチがオン状態にあって且つ、前記スイッチング素子がオフ制御されているときの前記第1及び第2のモニタ信号の値が、前記誘導負荷が正常時のときに示す値と異なっていることに基づき前記誘導負荷の地絡異常を検出する
請求項2〜5のいずれか一項に記載の誘導負荷駆動回路。 - 前記検出手段は、前記リレースイッチがオン状態にあって且つ、前記スイッチング素子がオン制御されているときの前記第1及び第2のモニタ信号の値が、前記誘導負荷が正常時のときに示す値と異なっていることに基づき前記誘導負荷の電源側への短絡異常を検出する
請求項2〜6のいずれか一項に記載の誘導負荷駆動回路。 - 当該駆動回路は、前記検出手段によって前記誘導負荷の異常が検出されるとき、同検出手段によって前記リレースイッチが正常である旨が検出されていることを条件に該リレースイッチをオフとして前記誘導負荷への給電を遮断する
請求項2〜7のいずれか一項に記載の誘導負荷駆動回路。 - 前記誘導負荷は、内燃機関の排気通路に設けられる触媒に対して未燃燃料を供給する燃料添加弁である
請求項1〜8のいずれか一項に記載の誘導負荷駆動回路。
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