JP2014118860A - 電磁弁駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開弁指令に基づく通常の同時開弁を妨げることなく、コンデンサから各コイルへの異常な放電を適切に検出して、意図しない電磁弁が誤って開弁してしまうのを防ぐ。
【解決手段】過電流検出部２４は、コンデンサＣ１からの放電電流と自身が設定する過電流閾値とを比較して、放電電流の過電流状態を検出する。放電制御部２１から出力される、コンデンサＣ１から複数系統のコイル１１ａ〜１６ａへの放電を系統毎に個別に制御するための系統毎の放電駆動信号ＭＤ１，ＭＤ２，ＭＤ３は、過電流検出部２４にも入力される。過電流検出部２４は、各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３のうち何れか１つがＨレベルとなって１つの系統のコイルへ放電が行われる場合は、過電流閾値を第１過電流閾値に設定する。一方、複数の放電駆動信号がＨレベルとなって複数系統のコイルへ同時に放電が行われる場合は、過電流閾値を第１過電流閾値よりも大きい第２過電流閾値に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置に関する。

車両に搭載された内燃機関の各気筒にそれぞれ燃料を噴射供給するインジェクタ（燃料噴射弁）としては、一般に、コイルへの通電により開弁する電磁弁が使用されている。このようなインジェクタを駆動するインジェクタ駆動装置は、入力される噴射信号に従って各コイルへの通電を行う。

また、このようなインジェクタ駆動装置として、次のような構成のものが知られている。即ち、インジェクタの開弁応答を早めるために、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の昇圧回路により直流電源電圧を昇圧して放電用のコンデンサを充電する。そして、コイルに通電すべき駆動期間の開始時には、その放電用のコンデンサに蓄積しておいた高電圧のエネルギー（電気エネルギー）をコイルに放電して規定の大電流（いわゆるピーク電流）を流すことにより、そのインジェクタを速やかに開弁状態へ移行させる。開弁後は、コンデンサからの放電を停止させると共に駆動期間が終了するまでコイルへ一定電流を供給してインジェクタを開弁状態に保持させる（例えば、特許文献１参照。）。

上記構成のインジェクタ駆動装置で各インジェクタが駆動される場合、一般に、各インジェクタは、同時に通電（開弁）されることのない２つ以上のインジェクタを１つのグループとして複数のグループに分けられる。コンデンサにおける高電位側から各コイルの一端への配線（上流側配線）はグループ毎に個別に設けられ、各コイルの他端からコンデンサの低電位側への配線（下流側配線）は基本的にはコイル毎に個別に設けられる。各上流側配線にはそれぞれ、その上流側配線を導通・遮断するための放電用スイッチが直列接続され、各下流側配線にはそれぞれ、その下流側配線を導通・遮断するための気筒選択スイッチが直列接続される。

そして、インジェクタ駆動装置は、ある気筒のインジェクタを開弁すべき旨の噴射信号が入力されると、その開弁対象のインジェクタに対応した気筒選択スイッチをオンさせると共に、そのインジェクタが属するグループに対応した放電用スイッチをオンさせることにより、コンデンサからそのインジェクタのコイルへの放電を開始させる。放電開始後、コイルに流れる電流がピーク電流に達したら、放電用スイッチをオフさせてそのコイルへの放電を停止させ、別途設けられている定電流供給回路による、開弁保持のための一定電流供給を行う。

ところで、上記構成のインジェクタ駆動装置では、当該装置とコイルとの間の配線が車両のボディに接触するなどしてグランドラインへ短絡する故障（以下「ＧＮＤショート」ともいう）が発生するおそれがある。特に、その配線のうち上流側配線がＧＮＤショート（以下「上流側ＧＮＤショート」ともいう）すると、放電を開始したときにコンデンサからその上流側ＧＮＤショートの部位へ過大な電流が流れ、放電用スイッチが破損するなどの種々の故障を引き起こすおそれがある。

これに対し、上流側ＧＮＤショートを検出して過電流から装置を保護するための回路として、コンデンサの一端側にコンデンサからの放電電流を検出する電流検出抵抗を設け、この電流検出抵抗により検出される放電電流が過電流閾値以上となった場合に放電を強制停止させるなどの保護措置をとる保護回路が知られている。

このような保護回路において、過電流判定用の過電流閾値は、一般に、複数グループの各コイルへ同時に放電が行われて対応する各気筒のインジェクタから同時に燃料が噴射されるオーバーラップ噴射（同時噴射）が行われる場合があることを考慮して、オーバーラップ噴射時にコンデンサから放電される最大電流値（即ち、オーバーラップ噴射時に放電対象の各コイルに流れる電流の総和の最大値）よりも大きい値に設定される。例えば、異なるグループの２つのコイルに同時にコンデンサから放電が行われることがある場合には、コンデンサからの放電電流は最大で２つのコイルのピーク電流の２倍に達するため、過電流閾値は、そのオーバーラップ噴射時の最大電流を考慮して、ピーク電流の２倍の値よりも大きい値に設定される。

特開２００２−６１５３４号公報

しかし、オーバーラップ噴射を考慮して過電流閾値が設定された保護回路では、例えばあるインジェクタのコイルの下流側端子とインジェクタ駆動装置を接続する配線（下流側配線の一部）がＧＮＤショート（以下「下流側ＧＮＤショート」ともいう）した場合に、次のような問題が生じる。

即ち、あるコイルで上記のような下流側ＧＮＤショートが発生している状態において、そのコイルと同じグループの他のコイルを放電対象としてそのコイルへの放電が開始されると、コンデンサからの放電電流は、その放電対象のコイルだけではなく、下流側ＧＮＤショートが発生している他のコイルにも流れてしまう。つまり、本来は放電対象のコイル１つに放電が行われるべきところ、下流側ＧＮＤショートが発生している同グループの他のコイルにも放電電流が流れてしまう。

しかし、オーバーラップ噴射を考慮して高めの過電流閾値に設定された保護回路では、下流側ＧＮＤショートにより上記のような異常な放電が行われても、その放電電流が過電流閾値にまでは達せず、過電流が検出されない。その結果、放電対象のコイルのインジェクタが開弁して燃料が噴射されるだけでなく、下流側ＧＮＤショートが発生している他のコイルのインジェクタも開弁して燃料が噴射されてしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、噴射信号等の開弁指令に基づく通常の同時開弁を妨げることなく（つまり通常の同時開弁時に誤って過電流と判断することなく）、コンデンサから各コイルへの異常な放電を適切に検出して、意図しない電磁弁が誤って開弁してしまうのを防ぐことを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の電磁弁駆動装置は、コイルへの通電により開弁する複数の電磁弁と、各電磁弁のコイルに供給する電気エネルギーが蓄積されるコンデンサとを備える。複数の電磁弁は、同時に通電されることのない２つ以上の電磁弁を１つのグループとして、複数のグループにグループ分けされている。

また、電磁弁駆動装置は、複数の上流側配線と、複数のグループ選択スイッチと、複数の電磁弁選択スイッチと、放電制御手段と、放電電流検出手段と、保護手段と、過電流閾値設定手段とを備える。

各上流側配線は、コンデンサから各電磁弁の各コイルへの通電経路を構成するものであって、グループ毎に設けられ、コンデンサから対応するグループの各コイルへそれぞれ通電するためにコンデンサと対応するグループの各コイルの一端とを接続する。各グループ選択スイッチは、上流側配線毎に設けられ、対応する上流側配線を導通・遮断するためにその上流側配線に直列に接続されている。各電磁弁選択スイッチは、電磁弁毎に設けられ、対応する電磁弁のコイルの通電経路を個別に導通・遮断するためにその通電経路に直列に接続されている。

放電制御手段は、電磁弁毎に個別に入力される開弁指令に従い、その開弁指令が入力された電磁弁に対し、その電磁弁に対応した電磁弁選択スイッチをオンすると共にその電磁弁が属するグループに対応したグループ選択スイッチをオンすることで、コンデンサからその電磁弁のコイルへの放電を開始させ、その放電開始後、その電磁弁を開弁させるための所定の電気エネルギーがその電磁弁のコイルへ供給された放電完了タイミングでその電磁弁のコイルへの放電を停止させる。放電電流検出手段は、コンデンサからの放電電流を検出する。保護手段は、放電電流検出手段により検出される放電電流が予め設定された過電流閾値以上になった場合にコンデンサからの放電を強制的に減少又は停止させる。

過電流閾値設定手段は、過電流閾値を設定する。具体的には、過電流閾値設定手段は、何れか１つのグループ選択スイッチがオンされている場合は、過電流閾値として所定の単一放電用過電流閾値を設定し、複数のグループ選択スイッチが同時にオンされている場合は、過電流閾値として単一放電用過電流閾値よりも大きい所定の複数放電用過電流閾値を設定する。

このように構成された本発明の電磁弁駆動装置によれば、１つのグループ選択スイッチがオンされている場合（即ち１つのコイルへ放電されて対応する１つの電磁弁が開弁される場合）と、複数のグループ選択スイッチが同時にオンされている場合（即ちグループが異なる複数のコイルへ同時に放電されて対応する各電磁弁が同時に開弁される場合）とで、過電流閾値が切り替わる。即ち、前者の場合の単一放電用過電流閾値に対して後者の場合の複数放電用過電流閾値の方が大きい値に設定される。これにより、１つのコイルへの通電時と複数のコイルへの同時放電時とでそれぞれ過電流閾値を適切に設定することができる。

そのため、開弁指令に基づく通常の同時開弁を妨げることなく（つまり通常の同時開弁時に誤って過電流と判断することなく）、コンデンサから各コイルへの異常な放電を適切に検出して、意図しない電磁弁が誤って開弁してしまうのを防ぐことができる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態のインジェクタ駆動システムの概略構成を表す説明図である。 第１実施形態の過電流検出部の概略構成を表す回路図である。 第１実施形態のＥＤＵの動作例（システム正常時のシーケンス）を表す説明図である。 第１実施形態のＥＤＵの動作例（下流側ＧＮＤショートの異常時のシーケンス）を表す説明図である。 異常時において過電流検出部でその異常を検出できない場合の動作例を表す説明図である。 第２実施形態の過電流検出部の概略構成を表す回路図である。 第２実施形態のＥＤＵの動作例を表す説明図である。 第３実施形態の過電流検出部の概略構成を表す回路図である。 第３実施形態の過電流閾値制御処理を表すフローチャートである。 第４実施形態の過電流検出部の概略構成を表す回路図である。 第４実施形態のＥＤＵの動作例を表す説明図である。 第４実施形態のＥＤＵの動作例を表す説明図である。 第４実施形態のＥＤＵの動作例を表す説明図である。 過電流検出部の変形例の概略構成を表す回路図である。

以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、下記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。下記の実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態であり、下記の複数の実施形態を適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。

［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態のインジェクタ駆動装置（以下「ＥＤＵ」という）１は、車両に搭載された多気筒（この例では６気筒）エンジンの各気筒♯１〜♯６に燃料を噴射供給する６個のインジェクタ（電磁弁）１１，１２，１３，１４，１５，１６を駆動するものである。より詳しくは、ＥＤＵ１は、図示しない制御装置から入力される気筒毎の噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ６（本発明の開弁指令の一例に相当）に従い、各インジェクタ１１〜１６のコイル１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａへの通電を個別に行って各インジェクタ１１〜１６を個別に開閉させる。

各インジェクタ１１〜１６は、常閉式の電磁弁により構成されており、コイル１１ａ〜１６ａに通電されると開弁して燃料噴射を行う。また、コイル１１ａ〜１６ａへの通電が遮断されると閉弁して燃料噴射を停止する。

本実施形態では、全６気筒分のインジェクタ１１〜１６が２気筒分ずつ３つのグループに分けられている。具体的には、気筒♯１及び気筒♯４の各インジェクタ１１，１４が第１グループとして、それらの各コイル１１ａ，１４ａの上流側の一端がＥＤＵ１の第１コモン端子８に接続されている。また、気筒♯２及び気筒♯５の各インジェクタ１２，１５が第２グループとして、それらの各コイル１２ａ，１５ａの上流側の一端がＥＤＵ１の第２コモン端子９に接続されている。また、気筒♯３及び気筒♯６の各インジェクタ１３，１６が第３グループとして、それらの各コイル１３ａ，１６ａの上流側の一端がＥＤＵ１の第３コモン端子１０に接続されている。各グループはいずれも、同時に駆動（通電）されることがない２つのインジェクタ同士で構成されている。

各コイル１１ａ〜１６ａの下流側の端部は、それぞれＥＤＵ１の端子４１，４２，４３，４４，４５，４６を介して気筒選択用のトランジスタ（以下「気筒選択トランジスタ」という）Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６の一方の出力端子（ドレイン）にそれぞれ接続されている。そして、それら各気筒選択トランジスタＴ１〜Ｔ６の他方の出力端子（ソース）は、インジェクタのグループ毎に駆動電流検出抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を介してグランドラインに接続（接地）されている。

このため、気筒♯１，気筒♯４に対応した気筒選択トランジスタＴ１，Ｔ４を介して第１グループのインジェクタ１１，１４のコイル１１ａ，１４ａに流れる電流が、駆動電流検出抵抗Ｒ２に生じる電圧として検出され、気筒♯２，♯５に対応した各気筒選択トランジスタＴ２，Ｔ５を介して第２グループのインジェクタ１２，１５のコイル１２ａ，１５ａに流れる電流が、駆動電流検出抵抗Ｒ３に生じる電圧として検出され、気筒♯３，♯６に対応した各気筒選択トランジスタＴ３，Ｔ６を介して第３グループのインジェクタ１３，１６のコイル１３ａ，１６ａに流れる電流が、駆動電流検出抵抗Ｒ４に生じる電圧として検出される。尚、ＥＤＵ１内にスイッチング素子として設けられている各トランジスタＴ０，Ｔ１〜Ｔ６，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ３１，Ｔ３２は、全てＭＯＳＦＥＴである。

また、ＥＤＵ１は、定電流制御用の３つのトランジスタ（以下「定電流トランジスタ」という）Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ３１と、放電用の３つのトランジスタ（以下「放電用トランジスタ」という）Ｔ１２，Ｔ２２，Ｔ３２と、６つのダイオードＤ１〜Ｄ６と、コンデンサＣ１と、放電電流検出抵抗Ｒ１と、制御ＩＣ３と、昇圧回路５とを備えている。

コンデンサＣ１は、各インジェクタ１１〜１６を開弁させるための電気エネルギーを蓄積（充電）するためのものである。
３つの放電用トランジスタＴ１２，Ｔ２２，Ｔ３２のうち１つの放電用トランジスタ（以下「第１の放電用トランジスタ」ともいう）Ｔ１２は、コンデンサＣ１から第１グループのインジェクタ１１，１４のコイル１１ａ，１４ａへ開弁のための電気エネルギー（大電流）を供給するためのものであり、他の１つの放電用トランジスタ（以下「第２の放電用トランジスタ」ともいう）Ｔ２２は、コンデンサＣ１から第２グループのインジェクタ１２，１５のコイル１２ａ，１５ａへ開弁のための電気エネルギーを供給するためのものであり、もう１つの放電用トランジスタ（以下「第３の放電用トランジスタ」ともいう）Ｔ３２は、コンデンサＣ１から第３グループのインジェクタ１３，１６のコイル１３ａ，１６ａへ開弁のための電気エネルギーを供給するためのものである。

３つの定電流トランジスタＴ１１，Ｔ２１，Ｔ３１のうち１つの定電流トランジスタ（以下「第１の定電流トランジスタ」ともいう）Ｔ１１は、第１グループのインジェクタ１１，１４のコイル１１ａ，１４ａへ、開弁後にその開弁状態を保持させるための一定の電流（保持電流）を流すためのものであり、他の１つの定電流トランジスタ（以下「第２の定電流トランジスタ」ともいう）Ｔ２１は、第２グループのインジェクタ１２，１５のコイル１２ａ，１５ａへ、開弁後にその開弁状態を保持させるための一定の保持電流を流すためのものであり、もう１つの定電流トランジスタ（以下「第３の定電流トランジスタ」ともいう）Ｔ３１は、第３グループのインジェクタ１３，１６のコイル１３ａ，１６ａへ、開弁後にその開弁状態を保持させるための一定の保持電流を流すためのものである。

昇圧回路５は、直流電源としての車載バッテリ７の直流電圧（バッテリ電圧）ＶＢ（本例では例えば１２Ｖ）を昇圧して、そのバッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧を生成してコンデンサＣ１を充電する。

より具体的には、昇圧回路５は、インダクタＬ０と、充電用のトランジスタ（以下「充電用トランジスタ」という）Ｔ０とを備えている。インダクタＬ０は、一端がバッテリ電圧ＶＢの供給される電源ラインＬｐに接続され、他端が充電用トランジスタＴ０の一方の出力端子（ドレイン）に接続されている。充電用トランジスタＴ０の他方の出力端子（ソース）は充電電流検出抵抗Ｒ０を介して接地されている。充電用トランジスタＴ０のゲートは、制御ＩＣ３内の充電制御部２３に接続され、この充電制御部２３の出力に応じて充電用トランジスタＴ０がオン／オフされる。

更に、インダクタＬ０と充電用トランジスタＴ０との接続点に、逆流防止用のダイオードＤ０を介してコンデンサＣ１の一端（正極側端子）が接続されている。コンデンサＣ１の他端（負極側端子）は、放電電流検出抵抗Ｒ１の一端に接続され、放電電流検出抵抗Ｒ１の他端は接地されている。

昇圧回路５においては、充電用トランジスタＴ０がオン／オフされると、インダクタＬ０と充電用トランジスタＴ０との接続点に、バッテリ電圧ＶＢよりも高いフライバック電圧（逆起電圧）が発生し、そのフライバック電圧により、ダイオードＤ０を通じてコンデンサＣ１が充電される。充電制御部２３は、コンデンサＣ１がバッテリ電圧ＶＢよりも高い所定の目標充電電圧に充電されるように、コンデンサＣ１の充電電圧や充電電流検出抵抗Ｒ０の検出値等に基づいて充電用トランジスタＴ０をフィードバック制御する。

第１の放電用トランジスタＴ１２は、コンデンサＣ１から第１コモン端子８に接続されている第１グループのコイル１１ａ，１４ａへ放電させるために設けられている。第１の放電用トランジスタＴ１２がオンされると、コンデンサＣ１の正極側端子（高電圧側の端子）が第１コモン端子８に接続される。第２の放電用トランジスタＴ２２は、コンデンサＣ１から第２コモン端子９に接続されている第２グループのコイル１２ａ，１５ａへ放電させるために設けられている。第２の放電用トランジスタＴ２２がオンされると、コンデンサＣ１の正極側端子が第２コモン端子９に接続される。第３の放電用トランジスタＴ３２は、コンデンサＣ１から第３コモン端子１０に接続されている第３グループのコイル１３ａ，１６ａへ放電させるために設けられている。第３の放電用トランジスタＴ３２がオンされると、コンデンサＣ１の正極側端子が第３コモン端子１０に接続される。

第１の定電流トランジスタＴ１１は、第１コモン端子８に接続された第１グループのコイル１１ａ，１４ａに保持電流を流すために設けられている。気筒♯１に対応した気筒選択トランジスタＴ１又は気筒♯４に対応した気筒選択トランジスタＴ４の何れかがオンされている状態で、第１の定電流トランジスタＴ１１がオンされると、各気筒選択トランジスタＴ１，Ｔ４のうちでオンされている方に接続されているコイル（１１ａ又は１４ａ）に、電源ラインＬｐから逆流防止用のダイオードＤ１を介して電流が流れる。尚、ダイオードＤ２は、コイル１１ａ、１４ａに対する定電流制御のための帰還ダイオードであり、各気筒選択トランジスタＴ１，Ｔ４の何れかがオンされている状態で第１の定電流トランジスタＴ１１がオンからオフされた時に、コイル１１ａ，１４ａに電流を還流させるものである。

同様に、第２の定電流トランジスタＴ２１は、第２コモン端子９に接続された第２グループのコイル１２ａ，１５ａに保持電流を流すために設けられている。気筒♯２に対応した気筒選択トランジスタＴ２又は気筒♯５に対応した気筒選択トランジスタＴ５の何れかがオンされている状態で、第２の定電流トランジスタＴ２１がオンされると、各気筒選択トランジスタＴ２，Ｔ５のうちでオンされている方に接続されているコイル（１２ａ又は１５ａ）に、電源ラインＬｐから逆流防止用のダイオードＤ３を介して電流が流れる。尚、ダイオードＤ４は、コイル１２ａ、１５ａに対する定電流制御のための帰還ダイオードである。

同様に、第３の定電流トランジスタＴ３１は、第３コモン端子１０に接続された第３グループのコイル１３ａ，１６ａに保持電流を流すために設けられている。気筒♯３に対応した気筒選択トランジスタＴ３又は気筒♯６に対応した気筒選択トランジスタＴ６の何れかがオンされている状態で、第３の定電流トランジスタＴ３１がオンされると、各気筒選択トランジスタＴ３，Ｔ６のうちでオンされている方に接続されているコイル（１３ａ又は１６ａ）に、電源ラインＬｐから逆流防止用のダイオードＤ５を介して電流が流れる。尚、ダイオードＤ６は、コイル１３ａ、１６ａに対する定電流制御のための帰還ダイオードである。

制御ＩＣ３には、図示しない電子制御装置から、各気筒♯１〜♯６毎に個別に噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ６が入力される。各噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ６は、その信号のレベルがハイレベル（Ｈレベル）の間だけ、対応するインジェクタのコイルに通電する（つまり、対応する気筒のインジェクタを開弁させる）、という意味を持っている。

本実施形態では、グループが異なる複数のコイルに同時に通電が行われてそれら複数のコイルに対応した複数のインジェクタが同時に開弁する、オーバーラップ噴射が行われることがある。なお、ここでいう同時とは、通電（開弁）の開始から終了までの全期間が完全に一致していることのみを意味しているのではなく、複数のインジェクタの通電期間の少なくとも一部が重複してそれにより各インジェクタから同時に噴射される期間が生じるようなあらゆる場合を全て含むものである。

本実施形態におけるオーバーラップ噴射は、具体的には、例えば気筒♯１のインジェクタ１１と気筒♯２のインジェクタ１２とが同時に開弁（放電開始）される場合や、例えば気筒♯２のインジェクタ１２への放電が開始された後に気筒♯３のインジェクタ１３への放電が開始される場合など、様々なケースがある。そして、オーバーラップ噴射のケースによっては、グループが異なる複数のコイルに対して同時にコンデンサＣ１から放電（以下「同時放電」ともいう）が行われる期間が生じるケースも多々発生する。

制御ＩＣ３は、放電制御部２１と、定電流制御部２２と、充電制御部２３と、過電流検出部２４とを備えている。
また、制御ＩＣ３は、図示は省略したものの、各気筒選択トランジスタＴ１〜Ｔ６を制御するための気筒選択制御部も備えている。この気筒選択制御部は、入力される気筒毎の噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ６に基づき、各気筒選択トランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートへ、対応する噴射信号と同じ論理レベルの気筒選択信号を出力する。例えば、気筒♯１に対応した噴射信号ＩＪＴ１がローレベル（Ｌレベル）の間は、対応する気筒選択トランジスタＴ１へＬレベルの気筒選択信号を出力してこの気筒選択トランジスタＴ１をオフさせる。逆にその噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルの間は、対応する気筒選択トランジスタＴ１へＨレベルの気筒選択信号を出力してこの気筒選択トランジスタＴ１をオンさせる。

充電制御部２３は、充電用トランジスタＴ０をオン／オフ駆動させることによりコンデンサＣ１を充電する。具体的には、充電制御部２３は、コンデンサＣ１からの放電が行われている間も、電圧が一定値を切った場合に、充電用トランジスタＴ０をオン／オフ駆動させて、目標充電電圧になるまで充電を行わせる。

放電制御部２１は、入力される気筒毎の噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ６に基づいて各放電用トランジスタＴ１２，Ｔ２２，Ｔ３２をオンさせ、そのオン後、通電されているコイルの駆動電流に基づいてそのオンさせている放電用トランジスタをオフさせる。より具体的には、放電制御部２１は、第１グループの気筒♯１，♯４の何れかに対応した噴射信号（ＩＪＴ１又はＩＪＴ４）がＨレベルになったときに、第１の放電用トランジスタＴ１２への第１系統放電駆動信号ＭＤ１をＨレベルにすることで第１の放電用トランジスタＴ１２をオンさせる。このとき、噴射信号が示す気筒に対応した気筒選択トランジスタもオンされるため、コンデンサＣ１からその気筒のコイルへの放電が開始される。そして、第１の放電用トランジスタＴ１２のオン後、第１グループに対応した駆動電流検出抵抗Ｒ２により検出される駆動電流（即ち、放電電流が流れているコイルの駆動電流）が、予め設定されたピーク電流（本発明の放電完了時電流値の一例に相当）に達したら、第１の放電用トランジスタＴ１２をオフさせることによりコンデンサＣ１から第１グループへの放電を停止させる。なお、「第１系統」とは第１グループを意味するものである。即ち、本明細書では、「系統」と「グループ」は同義である。

第２グループについても同様であり、第２グループの気筒♯２，♯５の何れかに対応した噴射信号（ＩＪＴ２又はＩＪＴ５）がＨレベルになったときに、第２の放電用トランジスタＴ２２への第２系統放電駆動信号ＭＤ２をＨレベルにすることで第２の放電用トランジスタＴ２２をオンさせる。このとき、噴射信号が示す気筒に対応した気筒選択トランジスタもオンされるため、コンデンサＣ１からその気筒のコイルへの放電が開始される。そして、そのオン後、第２グループに対応した駆動電流検出抵抗Ｒ３検出される駆動電流がピーク電流に達したら、第２の放電用トランジスタＴ２２をオフさせることによりコンデンサＣ１からの放電を停止させる。第３グループについても同様であるため、詳細説明は省略する。

なお、コンデンサＣ１からの放電を停止させるタイミング（本発明の放電完了タイミングの一例に相当）は、本実施形態では、上記のように駆動電流がピーク電流に達したときであるが、これはあくまでも一例である。他の方法として、例えば、放電開始からの経過時間に基づいて放電を停止させるようにしてもよい。つまり、コンデンサＣ１からの放電によって開弁対象のインジェクタを開弁させることができる限り、放電をどのタイミングで停止させるかについては適宜決めることができる。

定電流制御部２２は、入力される気筒毎の噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ６に基づいて各定電流トランジスタＴ１１，Ｔ２１，Ｔ３１を個別にオン／オフさせることにより、対応するグループのコイルに保持電流を流す。より具体的には、定電流制御部２２は、第１グループの気筒♯１，♯４の何れかに対応した噴射信号（ＩＪＴ１又はＩＪＴ４）がＨレベルになっている期間中、第１グループの駆動電流が一定の保持電流となるように、第１の定電流トランジスタＴ１１をオン／オフ駆動（デューティ駆動）する。このデューティ駆動は、第１グループに対応した駆動電流検出抵抗Ｒ２により検出される駆動電流に基づいて行われる。なお、コンデンサＣ１から放電が行われることにより駆動電流が保持電流を上回っている間は、第１の定電流トランジスタＴ１１はオフされる。第２グループ及び第３グループについても同様である。

過電流検出部２４は、コンデンサＣ１からの放電電流が所定の過電流閾値以上の過電流状態となった場合にこれを検出し、過電流を検出した場合には各コイル１１ａ〜１６ａへの通電を全て停止させる。

過電流検出部２４は、具体的には、図２に示すように、３つのＡＮＤ回路３１，３２，３３と、これら３つのＡＮＤ回路３１，３２，３３の出力の論理和を演算して出力するＯＲ回路３４と、放電電流が過電流か否かの実質的判断を行うコンパレータ３５とを備えている。

３つのＡＮＤ回路３１，３２，３３のうち第１ＡＮＤ回路３１は、放電制御部２１から第１の放電用トランジスタＴ１２へ出力される第１系統放電駆動信号ＭＤ１と放電制御部２１から第２の放電用トランジスタＴ２２へ出力される第２系統放電駆動信号ＭＤ２とが入力され、これら各放電駆動信号ＭＤ１，ＭＤ２の論理積を演算してＯＲ回路３４へ出力する。

第２ＡＮＤ回路３２は、放電制御部２１から第２の放電用トランジスタＴ２２へ出力される第２系統放電駆動信号ＭＤ２と放電制御部２１から第３の放電用トランジスタＴ３２へ出力される第３系統放電駆動信号ＭＤ３とが入力され、これら各放電駆動信号ＭＤ２，ＭＤ３の論理積を演算してＯＲ回路３４へ出力する。第３ＡＮＤ回路３３は、放電制御部２１から出力される第１系統放電駆動信号ＭＤ１と第３系統放電駆動信号ＭＤ３の論理積を演算してＯＲ回路３４へ出力する。

このような構成により、各インジェクタ１１〜１６のうち何れか１つのみにコンデンサＣ１から放電されている場合（即ち、各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３のうち何れか１つのみＨレベルの場合）は、各ＡＮＤ回路３１〜３３の出力はいずれもＬレベルとなって、ＯＲ回路３４の出力もＬレベルとなる。

一方、例えば第１グループと第２グループとのオーバーラップ噴射が行われる際に、第１系統放電駆動信号ＭＤ１と第２系統放電駆動信号ＭＤ２の双方がＨレベルになって同時放電が開始されると、第１ＡＮＤ回路３１の出力がＨレベルとなり、ＯＲ回路３４の出力もＨレベルとなる。つまり、オーバーラップ噴射が行われていない場合はＯＲ回路３４の出力はＬレベルとなり、オーバーラップ噴射が行われている間（詳しくは複数の放電駆動信号が共にＨレベルとなって同時放電が行われている間）はＯＲ回路３４の出力はＨレベルとなる。

コンパレータ３５の非反転入力端子（以下「＋端子」という）には、抵抗Ｒ１３の一端が接続されている。この抵抗Ｒ１３の他端は、コンデンサＣ１と放電電流検出抵抗Ｒ１の接続点に接続されている。また、抵抗Ｒ１３の一端は、抵抗Ｒ１２を介して制御電源電圧Ｖｃｃに接続されている。制御電源電圧Ｖｃｃは、図示しないレギュレータによって生成される一定電圧である。

このような構成により、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３の接続点の電圧（即ちコンパレータ３５の＋端子に入力される電圧）は、コンデンサＣ１からの放電電流によって変化する。つまり、コンパレータ３５の＋端子には、コンデンサＣ１からの放電電流に応じた電圧が入力される。具体的には、コンデンサＣ１からの放電電流が大きくなるほど、コンパレータ３５の＋端子に入力される電圧は低くなっていく。

一方、コンパレータ３５の反転入力端子（以下「−端子」という）には、直列接続された抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１４の接続点の電圧が入力される。抵抗Ｒ１１は、一端が制御電源電圧Ｖｃｃに接続されて他端が抵抗Ｒ１４の一端に接続されている。抵抗Ｒ１４の他端は接地されている。更に、抵抗Ｒ１４には、これと並列に、抵抗Ｒ１５と閾値設定トランジスタＴ４１が直列接続されてなる回路が接続されている。閾値設定トランジスタＴ４１は、本実施形態ではバイポーラトランジスタであり、ＯＲ回路３４の出力がベースに入力される。

このような構成により、ＯＲ回路３４の出力がＬレベルで閾値設定トランジスタＴ４１がオフされている場合は、コンパレータ３５の−端子には、制御電源電圧Ｖｃｃが抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１４とで分圧された分圧値（以下「第１電圧閾値」ともいう）が入力される。ＯＲ回路３４の出力がＨレベルになって閾値設定トランジスタＴ４１がオンされると、抵抗Ｒ１４と並列に抵抗Ｒ１５が接続された状態となり、その分、コンパレータ３５の−端子に入力される電圧は第１電圧閾値よりも低い所定値（以下「第２電圧閾値」ともいう）となる。

第１電圧閾値は、コンデンサＣ１からの放電電流が所定の第１過電流閾値以上であるか否かを判定するための判定基準値であり、第１過電流閾値に基づいて設定される。換言すれば、第１過電流閾値に基づいて各抵抗Ｒ１１，Ｒ１４の抵抗値が決められている。

つまり、第１電圧閾値は、コンデンサＣ１からの放電電流が第１過電流閾値より低い場合は＋端子に入力される電圧よりも低くなるよう、且つコンデンサＣ１からの放電電流が第１過電流閾値以上の場合は＋端子に入力される電圧以上となるように設定されている。

第１過電流閾値（本発明の単一放電用過電流閾値の一例に相当）は、オーバーラップ噴射が行われていない場合に、コンデンサＣ１からの放電電流が過電流状態となっているか否かを判断するための判断基準値であり、本実施形態では、上記ピーク電流よりも大きく且つ上記ピーク電流の２倍の値よりは小さい所定の値（例えば、上記ピーク電流の値に２Ａを加えた値）に設定されている。

そのため、閾値設定トランジスタＴ４１がオフされている場合において、放電電流が第１過電流閾値より低いときは、コンパレータ３５の＋端子に入力される電圧は−端子に入力される第１電圧閾値よりも高くなり、よってコンパレータ３５の出力はＨレベルとなる。一方、閾値設定トランジスタＴ４１がオフされている場合において、放電電流が第１過電流閾値以上になると、コンパレータ３５の＋端子に入力される電圧は−端子に入力される第１電圧閾値以下となり、よってコンパレータ３５の出力はＬレベルとなる。

第２電圧閾値は、コンデンサＣ１からの放電電流が第１過電流閾値よりも大きい所定の第２過電流閾値以上であるか否かを判定するための判定基準値であり、第２過電流閾値に基づいて設定される。換言すれば、第２過電流閾値に基づいて抵抗Ｒ１５の抵抗値が決められている。

つまり、第２電圧閾値は、コンデンサＣ１からの放電電流が第２過電流閾値より低い場合は＋端子に入力される電圧よりも低くなるよう、且つコンデンサＣ１からの放電電流が第２過電流閾値以上の場合は＋端子に入力される電圧以上となるように設定されている。

第２過電流閾値（本発明の複数放電用過電流閾値の一例に相当）は、複数グループの各コイルへの同時放電が行われている場合に、コンデンサＣ１からの放電電流が過電流状態となっているか否かを判断するための判断基準値であり、本実施形態では、上記ピーク電流の２倍の値より大きく且つピーク電流の３倍の値よりは小さい所定の値（例えば、上記ピーク電流の２倍の値に２Ａを加えた値）に設定されている。第２過電流閾値をこのように設定しているのは、本実施形態で発生するオーバーラップ噴射は２つの気筒への同時噴射であって３つ以上の気筒への同時噴射は発生しないことに基づいている。

そのため、閾値設定トランジスタＴ４１がオンされている場合において、放電電流が第２過電流閾値より低いときは、コンパレータ３５の＋端子に入力される電圧は−端子に入力される第２電圧閾値よりも高くなり、よってコンパレータ３５の出力はＨレベルとなる。一方、閾値設定トランジスタＴ４１がオンされている場合において、放電電流が第２過電流閾値以上になると、コンパレータ３５の＋端子に入力される電圧は−端子に入力される第２電圧閾値以下となり、よってコンパレータ３５の出力はＬレベルとなる。

このように、何れか１つの放電用トランジスタのみオンされてコンデンサＣ１から放電が行われている場合は、閾値設定トランジスタＴ４１がオフし、コンパレータ３５の−端子には第１電圧閾値が入力される。即ち、過電流閾値が第１過電流閾値に設定される。そして、放電電流が第１過電流閾値以上になった場合は、コンパレータ３５の＋端子の電圧が第１電圧閾値以下となり、コンパレータ３５からは過電流を示すＬレベルの過電流検出信号が出力される。一方、オーバーラップ噴射時に何れか２つの放電用トランジスタがオンされて対応する各グループへの放電が行われている場合は、閾値設定トランジスタＴ４１がオンし、コンパレータ３５の−端子には第１電圧閾値よりも低い第２電圧閾値が入力される。即ち、過電流閾値が第１過電流閾値よりも高い第２過電流閾値に設定される。そして、放電電流が第２過電流閾値以上になった場合は、コンパレータ３５の＋端子の電圧が第２電圧閾値以下となり、コンパレータ３５からは過電流を示すＬレベルの過電流検出信号が出力される。コンパレータ３５からのＨレベル又はＬレベルの過電流検出信号は、放電制御部２１及び定電流制御部２２へ出力される。

放電制御部２１は、何れかの放電用トランジスタをオンさせてコンデンサＣ１からの放電を開始させた後、過電流検出部２４からＬレベルの過電流検出信号が入力された場合は、全ての放電用トランジスタをオフさせて放電を停止させる。つまり、駆動電流がピーク電流に達していなくても放電を強制的に停止させる。そして、その強制停止後、全ての噴射信号ＩＪＴ１〜ＩＪＴ６がＬレベルに立ち下がった後に再びいずれかの噴射信号が立ち上がるまでは、その強制停止状態を維持させる。定電流制御部２２も、定電流制御中（保持電流通電中）に過電流検出部２４からＬレベルの過電流検出信号が入力された場合は、全ての定電流トランジスタをオフさせて保持電流通電を停止させる。

なお、過電流検出時にコンデンサＣ１からの放電や定電流制御を停止させるのは必須ではなく、例えば放電電流や保持電流を減少させるようにしてもよい。つまり、過電流に対して適切な保護を行うことができる限り、過電流検出時に具体的にどのような保護動作を行うかについては適宜決めることができる。

このように構成された本実施形態のＥＤＵ１の動作例（シーケンス）について、図３及び図４を用いて説明する。まず、インジェクタ駆動システム全体にＧＮＤショート等の異常がない正常時のシーケンスについて、図３を用いて説明する。なお、図３に示す各波形のうち、噴射信号ＩＪＴｎとは、気筒♯１の噴射信号ＩＪＴ１とは別系統（別グループ）の気筒ｎ（ｎは３〜６の何れか）に対する噴射信号を示し、第１ＩＮＪ駆動電流とは、気筒♯１のインジェクタ１１のコイル１１ａに流れる駆動電流を示し、第ｎＩＮＪ駆動電流とは、気筒♯１とは別系統の気筒♯ｎのインジェクタのコイルに流れる駆動電流を示し、第ｍ系統放電駆動信号ＭＤｍとは、第１系統（第１グループ）とは異なる何れかの第ｍ（ｍは２，３の何れか）グループの放電用トランジスタへの放電駆動信号を示す。

図３に（ａ）で示すシーケンスは、オーバーラップ噴射がなく気筒♯１に対する噴射信号ＩＪＴ１が時刻ｔ１でＨレベルに立ち上がる例である。この例では、時刻ｔ１で噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルに立ち上がると、第１系統放電駆動信号ＭＤ１がＨレベルとなって第１の放電用トランジスタＴ１２がオンし、コンデンサＣ１から気筒♯１のインジェクタ１１への放電が開始される。そして、時刻ｔ２で第１ＩＮＪ駆動電流がピーク電流に到達することによりインジェクタ１１が開弁すると、コンデンサＣ１からの放電が停止されて保持電流通電に切り替わる。そして、時刻ｔ３で噴射信号ＩＪＴ１がＬレベルに立ち下がることにより、インジェクタ１１への通電が終了してインジェクタ１１が閉弁する。

この場合、過電流検出部２４においては、過電流閾値が、１気筒のみへの放電が考慮された第１過電流閾値Ｉｔｈａに設定される。この第１過電流閾値Ｉｔｈａはピーク電流よりも若干高い値（本例では２Ａ高い値）であるため、正常時においてはコンデンサＣ１からの放電電流はこの第１過電流閾値Ｉｔｈａ以上にはならず、過電流は検出されない。

図３に（ｂ）で示すシーケンスは、気筒♯１と気筒♯ｎとのオーバーラップ噴射があり、時刻ｔ１で双方に対する噴射信号ＩＪＴ１，ＩＪＴｎが同時にＨレベルに立ち上がる例である。この例では、時刻ｔ１で各噴射信号ＩＪＴ１，ＩＪＴｎが共にＨレベルに立ち上がると、第１の放電用トランジスタＴ１２及び第ｍの放電用トランジスタが共にオンし、コンデンサＣ１から気筒♯１及び気筒♯ｎの各インジェクタへの放電が開始される。そのため、コンデンサＣ１からの放電電流は、２つのインジェクタへの放電によって、前述のオーバーラップ噴射無しの場合の放電電流よりも急上昇し、第１過電流閾値Ｉｔｈａは超えることになる。

一方、過電流検出部２４においては、過電流閾値が、同時放電が考慮された第２過電流閾値Ｉｔｈｂに設定される。この第２過電流閾値Ｉｔｈｂはピーク電流の２倍よりも若干高い値である。このように、同時放電時には、その分放電電流が大きくなるものの、過電流閾値も高い値に切り替わるため、正常時においては過電流は検出されない。なお、時刻ｔ２で各放電駆動信号がいずれもＬレベルとなってコンデンサＣ１からの放電が終了すると、過電流閾値は再び第１過電流閾値Ｉｔｈａに切り替わる。

次に、気筒♯４のインジェクタ１４のコイル１４ａにおいて下流側ＧＮＤショート（例えばＥＤＵ１の端子４４のＧＮＤショート）が生じた異常時のシーケンスについて、図４を用いて説明する。なお、図４に示す各波形のうち、第４ＩＮＪ駆動電流とは、下流側ＧＮＤショートが生じている気筒♯４のコイル１４ａに流れる駆動電流を示す。また、図４に示す各シーケンスは、いずれもオーバーラップ噴射及び同時放電がある場合の例を示している。

図４に（ａ）で示す異常パターン１−１のシーケンスは、異常が生じている気筒♯４と同じ第１系統（第１グループ）の気筒♯１に対する噴射信号ＩＪＴ１がまず時刻ｔ１でＨレベルに立ち上がり、その後時刻ｔ３で別系統の気筒♯ｎに対する噴射信号ＩＪＴｎがＨレベルに立ち上がる例である。

この例では、時刻ｔ１で第１系統放電駆動信号ＭＤ１がＨレベルになり、これにより第１の放電用トランジスタＴ１２がオンして、コンデンサＣ１から気筒♯１への放電が開始される。このとき、放電対象のインジェクタは気筒♯１のみであるが、同じ系統の別の気筒♯４のコイル１４ａに下流側ＧＮＤショートが発生しているため、コンデンサＣ１からはこの異常状態の気筒♯４のコイル１４ａにも放電される。そのため、放電電流は、１気筒への放電時よりも急上昇していく。

しかしこの場合、過電流検出部２４においては過電流閾値が第１過電流閾値Ｉｔｈａに設定されている。そのため、気筒♯４の異常により放電電流が急上昇するものの、その放電電流が時刻ｔ２で第１過電流閾値Ｉｔｈａに到達すると、過電流が検出されて放電が強制停止される。

図４に（ｂ）で示す異常パターン１−２のシーケンスは、気筒♯１の噴射信号ＩＪＴ１の後に立ち上がる気筒♯ｎの噴射信号ＩＪＴｎの立ち上がりタイミングが（ａ）で示した異常パターン１−１よりも早い例（過電流が検出される前に立ち上がる例）である。

この例では、異常パターン１−１と同様、時刻ｔ１でコンデンサＣ１から気筒♯１への放電が開始されると、同系統の異常状態の気筒♯４へも放電される。そして、その放電開始後、放電電流が第１過電流閾値に達する前に、時刻ｔ２で気筒♯ｎへの放電も開始される。時刻ｔ２で同時放電が開始されることで、過電流検出部２４においては過電流閾値が第２過電流閾値Ｉｔｈｂに切り替わるが、このとき、コンデンサＣ１からは、正常状態の２つのコイルと異常状態の１つのコイルの計３つのコイルに対して放電がなされているため、放電電流はさらに急上昇していき、時刻ｔ３で第２過電流閾値Ｉｔｈｂに達する。そのため、時刻ｔ３で、全ての放電用トランジスタＴ１２，Ｔ２２，Ｔ３２がオフされ、コンデンサＣ１からの放電が強制停止される。

図４に（ｃ）で示す異常パターン１−３のシーケンスは、まず時刻ｔ１で正常な第ｍ系統の気筒♯ｎに対する噴射信号ＩＪＴｎがＨレベルに立ち上がり、その後時刻ｔ２で異常が生じている気筒♯４と同じ第１系統の気筒♯１に対する噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルに立ち上がる例である。

この例では、時刻ｔ２で同時放電が始まると、コンデンサＣ１からは異常状態の気筒も含めて計３気筒分の放電電流が流れるため、放電電流は急上昇していくが、放電電流が第２過電流閾値Ｉｔｈｂに達するよりも前の時刻ｔ３で、先に放電開始された第ｍ系統の気筒♯ｎの第ｎＩＮＪ駆動電流がピーク電流に達してその気筒♯ｎへの放電は停止（正常停止）される。そのため、時刻ｔ３になると、コンデンサＣ１からの放電電流は、正規の気筒♯１への放電と異常状態の気筒♯４への放電の計２気筒分の値となり、過渡的に一旦第１過電流閾値Ｉｔｈａよりも低くなって再び上昇する。

この場合、過電流検出部２４においては、時刻ｔ３で第ｍ系統への放電が停止されることで過電流閾値は第２過電流閾値Ｉｔｈｂから第１過電流閾値Ｉｔｈａへ切り替わる。そのため、時刻ｔ３でオーバーラップ噴射が終了して放電電流が低下しても、その放電電流はやがて（時刻ｔ４で）第１過電流閾値Ｉｔｈａに到達し、過電流が検出されて放電が強制停止される。

図４に（ｄ）で示す異常パターン１−４のシーケンスは、気筒♯ｎの噴射信号ＩＪＴｎの後に立ち上がる気筒♯１の噴射信号ＩＪＴ１の立ち上がりタイミングが（ｃ）で示した異常パターン１−３よりも遅い例である。

この例では、時刻ｔ３でオーバーラップ噴射状態になる前に、先に放電開始された気筒♯ｎについてはコンデンサＣ１からの放電が停止されて保持電流による定電流制御に移行する（時刻ｔ２）。これにより、時刻ｔ３からオーバーラップ噴射が開始されるものの、そのときオンされる放電用トランジスタは第１の放電用トランジスタＴ１２のみであって、気筒♯ｎに対応した第ｍの放電用トランジスタはオンされない。従って、過電流検出部２４においては過電流閾値は第１過電流閾値Ｉｔｈａのままである。

そのため、時刻ｔ３で気筒♯１に対する噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルに立ち上がって、第１系統放電駆動信号ＭＤ１がＨレベルに立ち上がると、気筒♯１及び異常状態の気筒♯４の計２気筒分の放電電流がコンデンサＣ１から放電されることになるが、その放電電流は時刻ｔ４で第１過電流閾値Ｉｔｈａに到達し、過電流が検出されて放電が強制停止される。またこのとき、定電流制御されている別系統の気筒♯ｎについても、その定電流制御が強制停止され、気筒♯ｎのインジェクタも閉弁される。

以上説明した本実施形態のＥＤＵ１によれば、１つの放電用トランジスタがオンされている場合（オーバーラップ噴射無しの場合）と、複数（本例では２つ）の放電用トランジスタが同時にオンされている場合（オーバーラップ噴射・同時放電ありの場合）とで、過電流閾値が切り替わる。即ち、前者の場合の第１過電流閾値Ｉｔｈａに対して後者の場合の第２過電流閾値Ｉｔｈｂの方が大きい値に設定される。

そして、第１過電流閾値Ｉｔｈａは、１つのインジェクタにのみ通電されることを考慮して、１つ分のピーク電流の値より若干大きく２つ分のピーク電流の値よりは小さい値に設定される。第２過電流閾値Ｉｔｈｂは、グループが異なる２つのインジェクタに同時に放電されることを考慮して、２つ分のピーク電流の値より若干大きく３つ分のピーク電流の値よりは小さい値に設定される。つまり、各過電流閾値Ｉｔｈａ，Ｉｔｈｂは、それぞれ、同時に放電されるインジェクタの数に応じた適切な値に設定される。

そのため、噴射信号に基づく通常のオーバーラップ噴射を妨げることなく（つまり通常のオーバーラップ噴射における同時放電時に誤って過電流と判断することなく）、コンデンサＣ１からの異常な放電（過電流）を適切に検出して、意図しないインジェクタが誤って開弁してしまうのを防ぐことができる。

［第２実施形態］
図４に（ｂ）で示した異常パターン１−２は、気筒♯１に対する噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルに立ち上がったすぐ後に（気筒♯１の第１ＩＮＪ駆動電流がピーク電流に達するよりも前に）、別系統の気筒♯ｎの噴射信号ＩＪＴｎがＨレベルに立ち上がる例であった。この例では、既に説明したように、時刻ｔ３で放電電流が第２過電流閾値Ｉｔｈｂに到達し、これにより過電流が検出される。

しかし、噴射信号ＩＪＴ１の立ち上がりタイミング（時刻ｔ１）に対して別系統の噴射信号ＩＪＴｎが立ち上がるタイミングによっては、気筒♯１の第１ＩＮＪ駆動電流がピーク電流に達しても放電電流が第２過電流閾値Ｉｔｈｂに到達せずに過電流を検出できないおそれがある。そのように過電流を検出できない場合の具体的な例を、図５に示す。

図５に示す検出不可パターンは、システムの前提としては図４に（ｂ）で示した異常パターン１−２と同じであるが、気筒♯ｎの噴射信号ＩＪＴｎが立ち上がるタイミングが若干異なる。この図５の例では、時刻ｔ２で気筒♯ｎの噴射信号ＩＪＴｎが立ち上がると、第１系統及び第ｍ系統の２つの放電用トランジスタが共にオンされて放電電流が急上昇するが、時刻ｔ３で気筒♯１の第１ＩＮＪ駆動電流がピーク電流に到達しても、放電電流は第２過電流閾値Ｉｔｈｂまでは到達していない。そのため、過電流が検出されることなく第１系統への放電が終了してしまう。このように、同時放電が開始されるタイミングによっては、過電流を検出できないおそれがある。

そこで本実施形態では、ＥＤＵ１における過電流検出部を、図２に示した第１実施形態の過電流検出部２４に代えて、図６に示す過電流検出部４０とする。なお、図６において、図２の過電流検出部２４と同じ構成要素には図２と同じ符号を付している。

本実施形態の過電流検出部４０は、図６に示す通り、第１実施形態の過電流検出部２４と比較して、過電流閾値を生成する回路が異なる。即ち、本実施形態の過電流検出部４０は、コンパレータ３５の−端子について、抵抗Ｒ１１を介して制御電源電圧Ｖｃｃに接続されていることは第１実施形態と同じであるが、グランドライン側については、コンパレータ３５の−端子は、抵抗Ｒ２１を介して接地されているのに加え、その抵抗Ｒ２１と並列に抵抗Ｒ２２及び抵抗Ｒ２３が接続されている。

ただし、抵抗Ｒ２１は直接接地されているのに対し、抵抗Ｒ２２は、第１トランジスタＴ４１と第２トランジスタＴ４２の並列回路を介して接地され、抵抗Ｒ２３は第３トランジスタＴ４３を介して接地されている。

第１トランジスタＴ４１のベースは、抵抗Ｒ２４を介して制御電源電圧Ｖｃｃに接続されると共に第４トランジスタＴ４４のコレクタに接続されている。第４トランジスタＴ４４のエミッタは接地され、ベースは第５トランジスタＴ４５のコレクタに接続されると共にＯＲ回路４９の出力端子に接続されている。このＯＲ回路４９には、３つの放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３が入力され、これら各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３の論理和が演算されて出力される。

第５トランジスタＴ４５は、エミッタが接地され、ベースには遅延回路５５からの出力信号が入力される。遅延回路５５には、ＯＲ回路４７からの出力信号が入力される。このＯＲ回路４７には、３つの放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３が入力され、これら各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３の論理和が演算されて遅延回路５５へ出力される。

遅延回路５５は、抵抗Ｒ２７及びコンデンサＣ２を有する積分回路と、この積分回路の積分出力が＋端子に入力されて所定の基準電圧が−端子に入力されるコンパレータ４８とを備えている。積分回路は、ＯＲ回路４７からの出力信号を積分してコンパレータ４８の＋端子へ入力するものである。そのため、ＯＲ回路４７の出力がＬレベルの間はコンパレータ４８の＋端子への入力電圧もＬレベル（０Ｖ）のままであるが、ＯＲ回路４７の出力がＨレベルになると、コンパレータ４８の＋端子への入力電圧は、０Ｖから徐々に上昇していき、抵抗Ｒ２７及びコンデンサＣ２の時定数によって定まる所定の遅延時間が経過するとＨレベルの電圧（即ちＯＲ回路４７の出力電圧値）となる。コンパレータ４８の−端子に入力される基準電圧は、制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ２５及び抵抗Ｒ２６で分圧した値である。そのため、ＯＲ回路４７の出力がＬレベルからＨレベルに転じた後、しばらくの間は、コンパレータ４８の出力はＬレベルであるが、＋端子に入力される電圧が上昇していってやがて−端子の基準電圧を超えると、コンパレータ４８の出力はＨレベルとなる。なお、ＯＲ回路４７の出力がＨレベルに転じてからコンパレータ４８の出力がＨレベルになるまでの期間を、以下、駆動初期期間という。

従って、第５トランジスタＴ４５は、各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３が全てＬレベルの間は、遅延回路５５からベースに入力される信号がＬレベルとなってオフされる。そして、各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３の何れかがＨレベルになると、そのＨレベルになったタイミングから駆動初期期間が経過したときに、遅延回路５５からベースに入力される信号がＨレベルとなってオンされる。

第２トランジスタＴ４２のベース及び第３トランジスタＴ４３のベースは、何れもＯＲ回路３４の出力端子に接続されている。このＯＲ回路３４及びその入力側に配置されている３つのＡＮＤ回路３１，３２，３３からなる回路構成は、図２に示した第１実施形態の過電流検出部２４における該当部分（同一符号の回路構成部分）と同じである。なお、第１トランジスタＴ４１〜第５トランジスタＴ４５の５つのトランジスタは、本実施形態ではいずれもバイポーラトランジスタである。

このように構成された本実施形態の過電流検出部４０は、次のように動作する。即ち、各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３が全てＬレベルの場合は、第２トランジスタＴ４２〜第５トランジスタＴ４５の４つのトランジスタが全てオフし、第１トランジスタＴ４１がオンする。そのため、コンパレータ３５の−端子に入力される電圧閾値は、制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ２１及び抵抗Ｒ２２の並列合成抵抗とで分圧した値（以下「中電圧閾値」という）となる。なお、この中電圧閾値により定まる放電電流の過電流閾値を、以下、中過電流閾値という。中過電流閾値は、本発明の単一放電用過電流閾値の一例に相当するものである。本実施形態では、中電圧閾値は第１実施形態の第１電圧閾値と同じ値であり、よって中過電流閾値は第１実施形態の第１過電流閾値Ｉｔｈａと同じ値である。

各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３のうち何れか１つがＨレベルに立ち上がると、第４トランジスタＴ４４がオンし、これにより第１トランジスタＴ４１がオフする。そのため、コンパレータ３５の−端子に入力される電圧閾値は、制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ２１とで分圧した値（以下「低電圧閾値」という）となる。なお、この低電圧閾値により定まる放電電流の過電流閾値を、以下、低過電流閾値Ｉｔｈｚという。低過電流閾値Ｉｔｈｚは、本発明の初期過電流閾値の一例に相当するものである。低電圧閾値は中電圧閾値よりも大きく、よって低過電流閾値Ｉｔｈｚは中過電流閾値Ｉｔｈａよりも低い値となる。

このように、何れか１つの系統への放電が開始されると過電流閾値は中過電流閾値Ｉｔｈａから低過電流閾値Ｉｔｈｚに低下する。しかし、その放電開始と同時に、遅延回路５５の動作（積分動作）も開始され、駆動初期期間が経過すると第５トランジスタＴ４５がオンし、これにより第４トランジスタＴ４４はオフして第１トランジスタＴ４１はオンする。そのため、コンパレータ３５の−端子に入力される電圧閾値は再び中電圧閾値となり、よって過電流閾値は再び中過電流閾値Ｉｔｈａとなる。

その後さらに、複数の放電駆動信号がＨレベルとなって同時放電が開始されると、ＯＲ回路３４の出力がＨレベルになることから、第２トランジスタＴ４２及び第３トランジスタＴ４３が共にオンする。そのため、コンパレータ３５の−端子に入力される電圧閾値は、制御電源電圧Ｖｃｃを、抵抗Ｒ１１と、３つの抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３の並列合成抵抗とで分圧した値（以下「高電圧閾値」という）となる。なお、この高電圧閾値により定まる放電電流の過電流閾値を、以下、高過電流閾値という。高過電流閾値は、本発明の複数放電用過電流閾値の一例に相当するものである。本実施形態では、高電圧閾値は第１実施形態の第２電圧閾値と同じ値であり、よって高過電流閾値は第１実施形態の第２過電流閾値Ｉｔｈｂと同じ値である。

このように構成された本実施形態のＥＤＵ１の動作例（シーケンス）について、図７を用いて説明する。
図７に（ａ）で示すシーケンスは、ＧＮＤショート等の異常が発生していない正常状態時の動作例である。この例では、時刻ｔ１で気筒♯１の噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルに立ち上がり、コンデンサＣ１から気筒♯１のインジェクタ１１への放電が開始される。このとき、過電流閾値は、中過電流閾値Ｉｔｈａ（例えば１０Ａ）から低過電流閾値Ｉｔｈｚ（例えば５Ａ）へ一時的に切り替わる。そして、時刻ｔ１から駆動初期期間（例えば０．５ｍｓｅｃ．）が経過した時刻ｔ２で、過電流閾値は再び中過電流閾値Ｉｔｈａへ切り替わる。本例は正常時の動作例であるため、駆動初期期間において過電流閾値が低過電流閾値Ｉｔｈｚへ低下するものの、この駆動初期期間中には放電電流は低過電流閾値Ｉｔｈｚにまでは達しない。また、駆動初期期間の終了タイミングは、駆動電流がピーク電流に到達するタイミング（図７の例では時刻ｔ４）よりも前であれば適宜決めることができるが、本例では放電開始からピーク電流に到達するまでの時間（例えば１ｍｓｅｃ．）の約半分の時間となるように設定されている。つまり、駆動初期期間の長さ及び低過電流閾値Ｉｔｈｚの値は、正常時且つ同時放電が行われない場合において駆動初期期間中に放電電流が低過電流閾値Ｉｔｈｚに到達することがないように、それぞれ設定されている。

そして、時刻ｔ３で、気筒♯ｎのコイルへの放電開始により同時放電が開始され、これにより放電電流は急上昇していくが、それに合わせて過電流閾値は高過電流閾値Ｉｔｈｂ（例えば２０Ａ）に切り替わるため、誤って過電流が検出されることはない。時刻ｔ４で気筒♯１への放電が終了すると、過電流閾値は再び中過電流閾値Ｉｔｈａに切り替わる。

図７に（ｂ）で示すシーケンスは、第１系統の気筒♯４のコイル１４ａにおいて下流側ＧＮＤショートの異常が発生している場合の動作例である。この例では、時刻ｔ１で気筒♯１の噴射信号ＩＪＴ１がＨレベルに立ち上がることによりコンデンサＣ１から気筒♯１のインジェクタ１１への放電が開始される。同時に、下流側ＧＮＤショートが発生している気筒♯４のコイル１４ａにも放電される。一方、過電流閾値は、放電開始時に中過電流閾値Ｉｔｈａから低過電流閾値Ｉｔｈｚへ低下する。そのため、放電開始後、過電流閾値が中過電流閾値Ｉｔｈａに戻る時刻ｔ３よりも前の時刻ｔ２で放電電流が低電流閾値Ｉｔｈｚに到達すると、放電が強制停止される。つまり、放電開始からしばらくは過電流閾値が低過電流閾値Ｉｔｈｚに低下するため、過電流異常が確実かつ迅速に検出される。

なお、駆動初期期間で過電流閾値が低過電流閾値Ｉｔｈｚに設定されている間に、複数系統のコイルへの同時放電が開始された場合は、その同時放電への対応を優先して、過電流閾値が高過電流閾値Ｉｔｈｂに切り替わる。そのため、正常動作時のオーバーラップ噴射・同時放電は妨げられない。

従って、本実施形態の過電流検出部４０によれば、何れかのコイルへの放電開始からそのコイルの駆動電流がピーク電流に達するよりも前の一定期間（駆動初期期間）は過電流閾値が低過電流閾値Ｉｔｈｚに下げられる。そのため、正常動作時の放電（同時放電を含む）を妨げることなく、同時放電が始まるタイミングにかかわらず過電流を迅速且つより適切に検出することができる。

［第３実施形態］
第２実施形態の過電流検出部４０は、過電流閾値の三段階の切り替えを、各種ロジック回路や遅延回路５５等のハードウェアにより実現する構成であったが、過電流閾値の切り替えはマイコン等によるソフトウェア処理を用いて実現することもできる。その具体例が、図８に示す過電流検出部５０である。なお、図８において、図６の過電流検出部４０と同じ構成要素には図６と同じ符号を付している。

図８に示す本実施形態の過電流検出部５０では、マイコン５１が、第１トランジスタＴ４１及び第３トランジスタＴ４３を制御することで、過電流閾値を三段階に切り替える。具体的には、マイコン５１が図９に示す過電流閾値制御処理を実行することで、過電流閾値が切り替えられる。

マイコン５１は、自身の動作が開始されると、図９の過電流閾値制御処理を繰り返し実行する。マイコン５１は、この過電流閾値制御処理を開始すると、Ｓ１１０で、過電流閾値を中過電流閾値Ｉｔｈａに制御する。具体的には、第１トランジスタＴ４１をオンして第３トランジスタＴ４３をオフする。Ｓ１２０では、放電駆動信号があるか否か、即ち各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３の何れかがＨレベルとなったか否かを判断する。各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３がいずれもＬレベルの間はＳ１２０の判断処理を繰り返すが、何れか１つでもＨレベルになったら、Ｓ１３０で、放電駆動信号のオーバーラップがあるか否か、即ち何れか複数の放電駆動信号が同時にＨレベルになっているか否かを判断する。

Ｓ１３０で、放電駆動信号のオーバーラップがある場合は、Ｓ２１０に進んで過電流閾値を高過電流閾値Ｉｔｈｂに制御する。具体的には、第１トランジスタＴ４１及び第３トランジスタＴ４３を共にオンする。Ｓ１３０で、放電駆動信号のオーバーラップがない場合は、Ｓ１４０に進む。

Ｓ１４０では、過電流閾値を低過電流閾値Ｉｔｈｚに制御する。具体的には、第１トランジスタＴ４１及び第３トランジスタＴ４３を共にオフする。Ｓ１５０では、マイコン５１が内蔵しているタイマ５２をスタートさせて計時を開始する。Ｓ１６０では、Ｓ１３０と同様に放電駆動信号のオーバーラップがあるか否かを判断する。

Ｓ１６０で、放電駆動信号のオーバーラップがある場合は、Ｓ２１０に進んで過電流閾値を高過電流閾値Ｉｔｈｂに制御する。Ｓ１６０で、放電駆動信号のオーバーラップがない場合は、Ｓ１７０に進み、タイムオーバーしたか否か、即ちタイマ５２の計時時間が、既述の駆動初期期間に相当する時間に達したか否かを判断する。タイムオーバーしていない場合はＳ１６０に戻るが、タイムオーバーした場合はＳ１８０に進む。

Ｓ１８０では、過電流閾値を中過電閾値Ｉｔｈａに制御する。Ｓ１９０では、Ｓ１２０と同様に放電駆動信号があるか否かを判断する。Ｓ１９０で放電駆動信号がない場合はこの過電流閾値制御処理を終了する。Ｓ１９０で放電駆動信号がある場合は、Ｓ２００で、Ｓ１３０と同様に放電駆動信号のオーバーラップがあるか否かを判断する。Ｓ１３０で放電駆動信号のオーバーラップがない場合はＳ１９０に戻るが、放電駆動信号のオーバーラップがある場合は、Ｓ２１０で、過電流閾値を高過電流閾値Ｉｔｈｂに制御する。

Ｓ２２０では、Ｓ１３０と同様に放電駆動信号のオーバーラップがあるか否かを判断する。Ｓ２２０で放電駆動信号のオーバーラップがある場合はＳ２１０に戻るが、Ｓ２２０で放電駆動信号のオーバーラップがない場合は、Ｓ２３０で過電流閾値を中過電流閾値Ｉｔｈａに制御する。Ｓ２４０では、Ｓ１２０と同様に放電駆動信号があるか否かを判断し、放電駆動信号がなくなったらこの過電流閾値制御処理を終了する。

このように構成された本実施形態の過電流検出部５０によっても、第２実施形態の過電流検出部４０と同様の作用・効果を得ることができる。なお、本実施形態のようにソフトウェア処理を利用して過電流閾値を切り替える構成は、本実施形態に限らず、既述の第１実施形態の過電流検出部２４（図２）や後述する図１０の過電流検出部６０などに対しても同様に適用できる。

［第４実施形態］
第１実施形態では、コンデンサＣ１から各系統への同時放電が最大で何れか２つの系統に対して行われることを前提構成としていたが、本発明は、３系統あるいはそれ以上の系統に対して同時放電が行われる場合にも適用できる。そこで本実施形態では、最大で３系統のコイルに対して同時放電が行われる場合の過電流検出部の構成例とその動作について説明する。

図１０に示す本実施形態の過電流検出部６０は、同時放電が行われている系統の数に応じて過電流閾値を三段階に切り替えることが可能に構成されている。なお、図１０において、図２の過電流検出部２４と同じ構成要素には図２と同じ符号を付している。

本実施形態の過電流検出部６０では、図１０に示すように、コンパレータ３５の−端子とグランドラインとの間に、３つの抵抗Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ３１の並列回路が接続されている。このうち抵抗Ｒ１４におけるグランドライン側の端子はグランドラインに直接接続されているが、抵抗Ｒ１５におけるグランドライン側の端子は第１トランジスタＴ５１を介して接地され、抵抗Ｒ３１におけるグランドライン側の端子は第２トランジスタＴ５２を介して接地されている。各トランジスタＴ５１，Ｔ５２は、本実施形態ではいずれもバイポーラトランジスタである。

第１トランジスタＴ５１のベースには、ＯＲ回路３４からの出力信号が入力される。このＯＲ回路３４及びその入力側に配置されている３つのＡＮＤ回路３１，３２，３３からなる回路構成は、図２に示した第１実施形態の過電流検出部２４における該当部分（同一符号の回路構成部分）と同じである。

第２トランジスタＴ５２のベースには、ＡＮＤ回路６１からの出力信号が入力される。ＡＮＤ回路６１は、３つの放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３の論理積を演算して第２トランジスタＴ５２のベースに出力する。

このように構成された本実施形態の過電流検出部６０は、次のように動作する。即ち、各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３が全てＬレベルの場合及び何れか１つのみがＨレベルの場合は、各トランジスタＴ５１，Ｔ５２はいずれもオフする。そのため、コンパレータ３５の−端子に入力される電圧閾値は、制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１４とで分圧した第１電圧閾値となる。つまり、過電流閾値が第１過電流閾値Ｉｔｈａに設定される。

各放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３のうち何れか２つがＨレベルになると、第２トランジスタＴ５２はオフのままだが第１トランジスタＴ５１はオンする。そのため、コンパレータ３５の−端子に入力される電圧閾値は、制御電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１４及び抵抗Ｒ１５の並列合成抵抗とで分圧した第２電圧閾値となる。つまり、過電流閾値が第２過電流閾値Ｉｔｈｂに設定される。これら第１過電流閾値Ｉｔｈａ及び第２過電流閾値Ｉｔｈｂは第１実施形態と同じである。

さらに、３つの放電駆動信号ＭＤ１〜ＭＤ３が全てＨレベルになると、各トランジスタＴ５１，Ｔ５２が何れもオンする。そのため、コンパレータ３５の−端子に入力される電圧閾値は、制御電源電圧Ｖｃｃを、抵抗Ｒ１１と、３つの抵抗Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ３１の並列合成抵抗とで分圧した値（以下「第３電圧閾値」という）となる。この第３電圧閾値により定まる放電電流の過電流閾値を、以下、第３過電流閾値という。第３過電流閾値（本発明の複数放電用過電流閾値の一例に相当）は、３つのグループ全てに対して同時放電が行われている場合にコンデンサＣ１からの放電電流が過電流状態となっているか否かを判断するための判断基準値であり、本実施形態では、上記ピーク電流の３倍の値より大きく且つピーク電流の４倍の値よりは小さい所定の値（例えば、上記ピーク電流の３倍の値に２Ａを加えた値）に設定されている。

このように構成された本実施形態のＥＤＵ１の動作例（シーケンス）について、図１１〜図１３を用いて説明する。図１１〜図１３に示す動作例はいずれも、第１実施形態の図４の動作例と同様、一例として第２グループの気筒♯４のコイル１４ａに下流側ＧＮＤショートの異常が発生していて他の各気筒の各コイルは何れも正常である場合の動作例である。

図１１に（ａ）で示す異常パターン３−１のシーケンスは、時刻ｔ１で気筒♯１への放電が開始された後、時刻ｔ３で他の２つの系統の気筒♯２及び気筒♯３への放電が開始（即ち同時放電が開始）されるよりも前の時刻ｔ２で過電流が検出される例である。この異常パターン３−１では、時刻ｔ１での放電は１系統に対するものであるため、過電流閾値は第１過電流閾値Ｉｔｈａに設定される。これに対し、コンデンサＣ１からの放電電流は、正規の気筒♯１だけでなく異常が生じている気筒♯４にも行われるため、放電電流は正常時よりも急に上昇し、やがて時刻ｔ２で第１過電流閾値Ｉｔｈａに到達して過電流が検出される。

図１１に（ｂ）で示す異常パターン３−２のシーケンスは、時刻ｔ１で気筒♯１への放電が開始されたすぐ後の時刻ｔ２で他の２つの系統の気筒♯２及び気筒♯３への放電も開始（即ち３系統への同時放電が開始）される例である。この異常パターン３−２では、時刻ｔ２で３系統への同時放電が開始されると、過電流閾値は第３過電流閾値Ｉｔｈｃに設定される。そのため、仮にシステム全体が正常ならば、３系統同時放電が行われても放電電流が第３過電流閾値Ｉｔｈｃに達することはないが、気筒♯４に異常が生じていることから、３系統への同時放電が開始されると、実際には異常気筒♯４への放電も行われて計４系統分の放電電流がコンデンサＣ１から放電されることになる。そのため、時刻ｔ３で放電電流が第３過電流閾値Ｉｔｈｃに到達し、過電流が検出される。

図１２に（ａ）で示す異常パターン３−３のシーケンスは、時刻ｔ１で気筒♯１への放電が開始されたすぐ後の時刻ｔ２で気筒♯２への放電も開始（即ち２系統への同時放電が開始）される例である。この異常パターン３−３では、時刻ｔ２で２系統への同時放電が開始されると、過電流閾値は第２過電流閾値Ｉｔｈｂに設定される。その後、所定時間経過したら気筒♯３に対する噴射信号ＩＪＴ３もＨレベルに立ち上がるのだが、それよりも前の時刻ｔ３で、放電電流が第２過電流閾値Ｉｔｈｂに到達する。そのため、時刻ｔ３で過電流が検出されて放電が停止されるため、その後に気筒♯３に対する噴射信号ＩＪＴ３が立ち上がっても気筒♯３への噴射は行われない。

図１２に（ｂ）で示す異常パターン３−４のシーケンスは、時刻ｔ１で気筒♯１への放電が開始され、そのすぐ後の時刻ｔ２で気筒♯２への放電も開始（即ち２系統への同時放電が開始）され、さらにそのすぐ後の時刻ｔ３で気筒♯３への放電も開始（即ち３系統への同時放電が開始）される例である。この異常パターン３−４では、時刻ｔ２で過電流閾値が第２過電流閾値Ｉｔｈｂに設定され、時刻ｔ３で過電流閾値が第３過電流閾値Ｉｔｈｃに設定される。時刻ｔ１〜ｔ３の間は過電流が検出されないが、３系統同時放電により過電流閾値が第３過電流閾値Ｉｔｈｃに設定された後の時刻ｔ４で、放電電流が第３過電流閾値Ｉｔｈｃに到達し、過電流が検出される。

図１３に（ａ）で示す異常パターン３−５のシーケンスは、時刻ｔ１で正常な２つの系統の気筒♯２及び気筒♯３への放電が開始され、その後の時刻ｔ２で異常が生じている第１系統への放電が開始される例である。この異常パターン３−５では、時刻ｔ１で２系統への同時放電が開始されることにより過電流閾値が第２過電流閾値Ｉｔｈｂに設定され、さらに時刻ｔ２で３系統への同時放電が開始されることにより過電流閾値が第３過電流閾値Ｉｔｈｃに設定される。

一方、時刻ｔ２で異常系統への放電が開始されると異常が生じている気筒♯４への放電も行われていることから、放電電流は正常時よりも急上昇していき、やがて第３過電流閾値Ｉｔｈｃに達するはずである。しかし、放電電流が第３過電流閾値に達するよりも前の時刻ｔ３で、正常な２つの系統における各駆動電流が共にピーク電流に達してコンデンサＣ１からの放電が完了する。そのため、時刻ｔ３までの間では過電流は検出されない。しかし、時刻ｔ３で正常な２系統の放電が完了することから、過電流閾値は第１過電流閾値Ｉｔｈａに切り替わる。これに対し、コンデンサＣ１からは、第１系統における、正常な気筒♯１及び異常が生じている気筒♯４の双方へ放電される。そのため、時刻ｔ４でその放電電流が第１過電流閾値Ｉｔｈａに到達し、過電流が検出される。

図１３に（ｂ）で示す異常パターン３−６のシーケンスは、時刻ｔ１で正常な２つの系統の気筒♯２及び気筒♯３への放電が開始され、その後、それら２つの気筒♯２，♯３への放電が完了して定電流制御に以降した後の時刻ｔ３で異常が生じている第１系統への放電が開始される例である。この異常パターン３−６では、時刻ｔ１で２系統への同時放電が開始されるが、それに合わせて過電流閾値も第２過電流閾値Ｉｔｈｂに設定されるため、過電流が誤検出されることはない。時刻ｔ２でその正常な２系統への放電が完了すると、過電流閾値は再び第１過電流閾値Ｉｔｈａに設定される。

その後、時刻ｔ３で異常系統への放電が開始されると、異常が生じている気筒♯４への放電も行われていることから、放電電流は正常時よりも急上昇していく。しかし、過電流閾値は１系統の放電に対応した第１過電流閾値Ｉｔｈａに設定されていることから、時刻ｔ４で放電電流が第１過電流閾値Ｉｔｈａに到達し、過電流が検出される。

このように、本実施形態の過電流検出部６０は、同時放電が行われる系統の数（１〜３系統の何れか）に応じて過電流閾値も３段階に切り替わる。これら各過電流閾値Ｉｔｈａ〜Ｉｔｈｃは、同時放電される系統の数が多いほどそれに合わせて大きい値となる。より詳しくは、同時放電される系統数に応じて、ピーク電流にその系統数を乗じた値よりも大きく且つピーク電流にその系統数より１つ大きい数を乗じた値よりは小さくなるように、各過電流閾値Ｉｔｈａ〜Ｉｔｈｃが設定されている。そのため、最大で３系統の同時放電が行われる本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。

例えば、上記各実施形態では、過電流検出部の具体的構成をいくつか示したが、これらはあくまでも一例であり、同様の作用・効果を奏する他の構成を採用してもよい。放電時の過電流を検出するための他の構成例として、例えば図１４に示す構成例が考えられる。図１４に示す構成では、放電用のコンデンサＣ１の正極側（高電位側）に放電電流検出抵抗Ｒ４０が設けられており、この放電電流検出抵抗Ｒ４０の両端の電圧が、放電電流を示す値として過電流検出部７０に入力される。

放電電流検出抵抗Ｒ４０の両端の電圧は、過電流検出部７０内において、抵抗Ｒ４６，Ｒ４７，Ｒ４８，Ｒ４９及びオペアンプ７１等からなる差動増幅回路によって増幅され、コンパレータ３５の＋端子に入力される。コンパレータ３５の−端子には、過電流閾値を設定するための、第１実施形態の過電流検出部２４と同様の構成の回路が接続されている。即ち、制御電源電圧Ｖｃｃが、抵抗Ｒ４１と、抵抗Ｒ４２及び抵抗Ｒ４３の並列合成抵抗とで分圧され、その分圧値がコンパレータ３５の−端子に入力される。ただし、抵抗Ｒ４３にはこれと直列にトランジスタＴ４１が接続されている。トランジスタＴ４１は、ＮＯＲ回路７２からの出力信号によってオン／オフされる。ＮＯＲ回路７２には、３つのＡＮＤ回路３１，３２，３３からの各出力が入力される。各ＡＮＤ回路３１，３２，３３の入力信号は第１実施形態と同じである。

そのため、何れか１つの系統のみ放電が行われている場合はＮＯＲ回路７２の出力信号はＨレベルとなってトランジスタＴ４１はオンし、コンパレータ３５の−端子には相対的に低い電圧値が入力される。この電圧値は、第１過電流閾値Ｉｔｈａを決定付けるものである。一方、複数系統への同時放電が開始されると、ＮＯＲ回路７２の出力信号はＬレベルとなってトランジスタＴ４１はオフし、コンパレータ３５の−端子には相対的に高い電圧値が入力される。この電圧値は、第２過電流閾値Ｉｔｈｂを決定付けるものである。このように構成された過電流検出部７０によっても、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。

また、過電流検出部における、過電流閾値を切り替えるための具体的回路構成は、図２，図６，図８，図１０，図１４に示した構成に限らず、他の回路構成によって実現してもよい。トランジスタのオン・オフによって並列合成抵抗を変化させることにより過電流閾値を変化させる方法自体も、あくまでも一例にすぎない。放電電流の検出方法についても、図１に示した放電電流検出抵抗Ｒ１を用いた検出方法や、図１４に示した放電電流検出抵抗Ｒ４０を用いた検出方法はあくまでも一例であり、放電用のコンデンサＣ１からの放電電流を検出できる限り、放電電流検出をどこでどのように行うかについては特に限定されるものではない。

また、上記第２実施形態では、駆動初期期間（過電流閾値を一旦低過電流閾値Ｉｔｈｚに下げる期間）を遅延回路５５で決定する例を示したが、他の回路構成等によって駆動初期期間を決定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、６気筒エンジンの各気筒が３グループにグループ分けされている場合を例に挙げて説明したが、本発明の適用は、６気筒以外のエンジンにも適用でき、また、３グループ以外の複数のグループに分けられている場合にも適用できる。つまり、複数の電磁弁を備え、そのうち同時に通電されることのない２つ以上の電磁弁を１つのグループとして複数のグループにグループ分けされているような電磁弁駆動装置であれば、本発明を適用できる。また、同時放電が行われるグループ数（系統数）の最大数も特に限定されるものではなく、４系統以上の同時放電が行われる構成であっても本発明は適用可能である。

１…ＥＤＵ、３…制御ＩＣ、５…昇圧回路、７…車載バッテリ、８…第１コモン端子、９…第２コモン端子、１０…第３コモン端子、１１〜１６…インジェクタ、１１ａ〜１６ａ…コイル、２１…放電制御部、２２…定電流制御部、２３…充電制御部、２４，４０，５０，６０，７０…過電流検出部、３１〜３３，６１…ＡＮＤ回路、３４，４１，４７…ＯＲ回路、３５，４８…コンパレータ、４１〜４６…端子、５１…マイコン、５２…タイマ、５５…遅延回路、７１…オペアンプ、７２…ＮＯＲ回路、Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ、Ｄ０，Ｄ１〜Ｄ６…ダイオード、Ｌ０…インダクタ、Ｌｐ…電源ライン、Ｒ０…充電電流検出抵抗、Ｒ１，Ｒ４０…放電電流検出抵抗、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…駆動電流検出抵抗、Ｒ１１〜Ｒ１５，Ｒ２１〜Ｒ２７，Ｒ３１，Ｒ４１〜Ｒ４３，Ｒ４６〜Ｒ４９…抵抗、Ｔ０…充電用トランジスタ、Ｔ１〜Ｔ６…気筒選択トランジスタ、Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ３１…定電流トランジスタ、Ｔ１２，Ｔ２２，Ｔ３２…放電用トランジスタ、Ｔ４１，Ｔ５１…第１トランジスタ（閾値設定トランジスタ）、Ｔ４２，Ｔ５２…第２トランジスタ、Ｔ４３…第３トランジスタ、Ｔ４４…第４トランジスタ、Ｔ４５…第５トランジスタ

Claims (6)

1. コイル（１１ａ〜１６ａ）への通電により開弁する複数の電磁弁であって、同時に通電されることのない２つ以上の前記電磁弁を１つのグループとして、複数の前記グループにグループ分けされてなる複数の電磁弁（１１〜１６）と、
   前記各電磁弁のコイルに供給する電気エネルギーが蓄積されるコンデンサ（Ｃ１）と、
   前記コンデンサから前記各電磁弁の各コイルへの通電経路を構成するものであって、前記グループ毎に設けられ、前記コンデンサから対応する前記グループの前記各コイルへそれぞれ通電するために前記コンデンサと対応する前記グループの前記各コイルの一端とを接続する複数の上流側配線と、
   前記上流側配線毎に設けられ、対応する前記上流側配線を導通・遮断するためにその上流側配線に直列に接続された複数のグループ選択スイッチ（Ｔ１２，Ｔ２２，Ｔ３２）と、
   前記電磁弁毎に設けられ、対応する前記電磁弁のコイルの通電経路を個別に導通・遮断するためにその通電経路に直列に接続された複数の電磁弁選択スイッチ（Ｔ１〜Ｔ６）と、
   前記電磁弁毎に個別に入力される開弁指令に従い、その開弁指令が入力された前記電磁弁に対し、その電磁弁に対応した前記電磁弁選択スイッチをオンすると共にその電磁弁が属する前記グループに対応した前記グループ選択スイッチをオンすることで、前記コンデンサからその電磁弁のコイルへの放電を開始させ、その放電開始後、その電磁弁を開弁させるための所定の電気エネルギーがその電磁弁のコイルへ供給された放電完了タイミングでその電磁弁のコイルへの放電を停止させる放電制御手段（２１）と、
   前記コンデンサからの放電電流を検出する放電電流検出手段（Ｒ１，Ｒ４０，２４，４０，５０，６０，７０）と、
   前記放電電流検出手段により検出される前記放電電流が予め設定された過電流閾値以上になった場合に前記コンデンサからの放電を強制的に減少又は停止させる保護手段（２１）と、
   前記過電流閾値を設定する過電流閾値設定手段（２４，４０，５０，６０，７０）と、
   を備え、
   前記過電流閾値設定手段は、何れか１つの前記グループ選択スイッチがオンされている場合は、前記過電流閾値として所定の単一放電用過電流閾値を設定し、複数の前記グループ選択スイッチが同時にオンされている場合は、前記過電流閾値として前記単一放電用過電流閾値よりも大きい所定の複数放電用過電流閾値を設定する
   ことを特徴とする電磁弁駆動装置（１）。
2. 請求項１に記載の電磁弁駆動装置であって、
   前記過電流閾値設定手段は、複数の前記グループ選択スイッチが同時にオンされている場合、その同時にオンされている前記グループ選択スイッチの数が多いほど大きい値となるように前記複数放電用過電流閾値を設定する
   ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電磁弁駆動装置であって、
   前記過電流閾値設定手段（４０）は、前記各グループ選択スイッチが全てオフされている状態から何れかの前記グループ選択スイッチがオンされた場合に、そのオンタイミングから所定の駆動初期期間は、前記過電流閾値として前記単一放電用過電流閾値よりも低い所定の初期過電流閾値を設定する
   ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
4. 請求項３に記載の電磁弁駆動装置であって、
   前記過電流閾値設定手段（４０）は、前記駆動初期期間中に複数の前記グループ選択スイッチが同時にオンされた状態になった場合は、前記過電流閾値を前記初期過電流閾値から前記複数放電用過電流閾値に切り替える
   ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載の電磁弁駆動装置であって、
   前記駆動初期期間は、前記放電完了タイミングよりも前の所定のタイミングで終了するように設定されている
   ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電磁弁駆動装置であって、
   １つの前記電磁弁のコイルに対して前記コンデンサから放電が行われた場合に前記放電完了タイミングで前記コイルに流れる電流の値を放電完了時電流値とし、同時にオンされている前記グループ選択スイッチの数を同時オン数として、前記過電流閾値設定手段は、前記単一放電用過電流閾値及び前記複数放電用過電流閾値を、前記放電完了時電流値に前記同時オン数を乗じた値よりも大きく、且つ前記放電完了時電流値に前記同時オン数よりも１つ大きい数を乗じた値よりは小さい所定の値に設定する
   ことを特徴とする電磁弁駆動装置。

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