JP2017002857A

JP2017002857A - 噴射弁駆動装置

Info

Publication number: JP2017002857A
Application number: JP2015119152A
Authority: JP
Inventors: 浩章白川; Hiroaki Shirakawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2035-06-12
Also published as: JP6372426B2

Abstract

【課題】素子数を極力少なくすると共に端子がショートした気筒のみを停止し、エンストを回避できる噴射弁駆動装置を提供すること。
【解決手段】噴射弁駆動装置１０に、ピーク電流駆動部２０１及び定電流駆動部２０２，２０３と燃料噴射弁８１，８２，８３との間において複数の気筒毎に設けられ、対応する気筒に設けられた燃料噴射弁への開弁電流及び保持電流の供給及び遮断を行う複数のハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３と、複数のハイサイドスイッチ毎に並列接続された複数の検出抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と、ピーク電流駆動部２０１及び定電流駆動部２０２，２０３と複数のハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３との接続部の電圧を検出する電圧検出部３０と、を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関が有する複数の気筒毎に設けられた燃料噴射弁を駆動する噴射弁駆動装置に関する。

内燃機関の気筒毎に設けられた燃料噴射弁を駆動する噴射弁駆動装置に関し、非通電時のインジェクタ端子電圧をモニタすることで、端子がバッテリショートやグランドショートしてしまった場合、燃料噴射弁による燃料噴射を停止させる技術が知られている。

下記特許文献１では、４気筒エンジンの場合に、２気筒毎に上流側を共通回路とするいわゆる２グループ４気筒の制御構成を採用している。このような制御構成では、一方のグループの１端子側がショートしても、もう一方のグループの２気筒を駆動することができる。

特開２００５−１８０２１７号公報

上記特許文献１に開示されている制御構成を３気筒エンジンに適用する場合、１グループ３気筒とすることが考えられる。この場合のブロック構成図を図３に例示する。

図３に示されるように、エンジン（図示しない）は、噴射弁駆動装置１０Ａによって駆動される。エンジンは、第１気筒と、第２気筒と、第３気筒とを備えた３気筒エンジンである。第１気筒には第１燃料噴射弁８１が、第２気筒には第２燃料噴射弁８２が、第３気筒には第３燃料噴射弁８３が、それぞれ設けられている。燃料噴射弁８１には、プランジャを駆動するためのソレノイド８１１が設けられている。同様に、燃料噴射弁８２にはソレノイド８２１が、燃料噴射弁８３にはソレノイド８３１が、それぞれ設けられている。噴射弁駆動装置１０Ａは、制御回路２０と、電圧検出回路３０Ａと、第１気筒選択回路４１と、第２気筒選択回路４２と、第３気筒選択回路４３と、を備えている。制御回路２０は、ピーク電流スイッチ２０１及び定電流スイッチ２０２のオン／オフを制御している。ピーク電流スイッチ２０１がオンされると、昇圧電圧供給部ＶＨから、第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３を開弁させるための開弁電流が供給される。定電流スイッチ２０２がオンされると、バッテリ電圧供給部ＶＢから定電流ダイオード２０３を通って、第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３の開弁状態を保持するための保持電流が供給される。どの燃料噴射弁に開弁電流を供給するかは、ローサイドスイッチ４０１、ローサイドスイッチ４０２及びローサイドスイッチ４０３のオン／オフによって選択される。噴射弁駆動装置１０Ａでは、ショートの発生有無を電圧検出回路３０Ａによって検出している。電圧検出回路３０Ａは、第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３に電流を供給している回路に繋がれている。

噴射弁駆動装置１０Ａによれば、第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３が燃料を噴射していないタイミングにおいて正常のときには、バッテリ電圧をプルアップ抵抗Ｒａとプルダウン抵抗Ｒｂとで分圧した電圧が電圧検出回路３０Ａへ入力される。第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３の少なくとも１個の端子がバッテリショートしたときにはバッテリ電圧が、グランドショートした場合にはグランド電圧が、それぞれ電圧検出回路３０Ａへ入力される。バッテリ電圧の入力又はグランド電圧の入力によって電圧検出回路３０Ａがショートを検知すると、制御回路２０は、ピーク電流スイッチ２０１及び定電流スイッチ２０２をオフする。図４に示されるタイミングチャートでは、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間にショート判定を実行しており、時刻ｔ２においてソレノイド８１１，８２１，８３１の上流にてグランドショートが発生している例を示している。図４に示されるように、時刻ｔ２以降は、第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３に、開弁電流も保持電流も供給されないため、第１気筒、第２気筒及び第３気筒の全ての気筒における燃料噴射が停止し、エンジンが停止してしまうことになる。

一つの端子においてショートが発生したとしてもエンジンを停止させないため、複数の気筒を２つのグループに分割することが考えられる。３気筒エンジンの場合、２つのグループに分けたとしても、一方が２気筒、他方が１気筒となる。１気筒側においてショートが発生した場合には、２気筒側でエンジンの駆動を継続することができる。しかしながら、逆の場合は１気筒しか駆動させることができず、エンストが発生しエンジンが停止してしまうことになる。

そこで、図５に示される噴射弁駆動装置１０Ｂのように、３気筒エンジンに対応させて、ＣＯＭ１制御回路２１Ｂ、ＣＯＭ２制御回路２２Ｂ及びＣＯＭ３制御回路２３Ｂを設けると共に、ＣＯＭ１電圧検出回路３１Ｂ、ＣＯＭ２電圧検出回路３２Ｂ及びＣＯＭ３電圧検出回路３３Ｂを設けることが考えられる。ＣＯＭ１制御回路２１Ｂは、ピーク電流スイッチ２１１及び定電流スイッチ２１２を制御する。ＣＯＭ２制御回路２２Ｂは、ピーク電流スイッチ２２１及び定電流スイッチ２２２を制御する。ＣＯＭ３制御回路２３Ｂは、ピーク電流スイッチ２３１及び定電流スイッチ２３２を制御する。このように多くのスイッチング素子が必要となることに加えて、定電流スイッチ２１２に対応させて定電流ダイオード２１３、定電流スイッチ２２２に対応させて定電流ダイオード２２３、定電流スイッチ２３２に対応させて定電流ダイオード２３３も必要になる。更には、ＣＯＭ１電圧検出回路３１Ｂに対応させて抵抗Ｒａ１及び抵抗Ｒｂ１、ＣＯＭ２電圧検出回路３２Ｂに対応させて抵抗Ｒａ２及び抵抗Ｒｂ２、ＣＯＭ３電圧検出回路３３Ｂに対応させて抵抗Ｒａ３及び抵抗Ｒｂ３も必要となる。

噴射弁駆動装置１０Ｂによれば、ＣＯＭ１電圧検出回路３１Ｂ、ＣＯＭ２電圧検出回路３２Ｂ及びＣＯＭ３電圧検出回路３３Ｂによって、各気筒のショート有無を検出することができる。そのショート検出によって特定された気筒に対して、ＣＯＭ１制御回路２１Ｂ、ＣＯＭ２制御回路２２Ｂ及びＣＯＭ３制御回路２３Ｂが個々に駆動停止制御を実行することができる。

しかながら、噴射弁駆動装置１０Ｂでは、１端子のみがショートした場合のエンストは避けられるものの、上記したようにスイッチング素子や抵抗素子が４気筒エンジンの気筒を２つのグループに分割して制御する場合よりも多くなる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、素子数を極力少なくすると共に端子がショートした気筒のみを停止し、エンストを回避できる噴射弁駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る噴射弁駆動装置は、内燃機関が有する複数の気筒毎に設けられた燃料噴射弁（８１，８２，８２）を駆動する噴射弁駆動装置（１０）である。この噴射弁駆動装置は、燃料噴射弁の上流側回路において複数の気筒に共通して設けられ、燃料噴射弁を開弁させるための開弁電流を供給するピーク電流駆動部（２０１）と、ピーク電流駆動部と並列して一つ設けられ、燃料噴射弁の開弁状態を保持させるための保持電流を供給する定電流駆動部（２０２，２０３）と、燃料噴射弁の下流側回路において複数の気筒毎に設けられ、対応する気筒に設けられた燃料噴射弁を選択する複数のローサイドスイッチ（４０１，４０２，４０３）と、を備えている。本発明に係る噴射弁駆動装置には、ピーク電流駆動部及び定電流駆動部と燃料噴射弁との間において複数の気筒毎に設けられ、対応する気筒に設けられた燃料噴射弁への開弁電流及び保持電流の供給及び遮断を行う複数のハイサイドスイッチ（３０１，３０２，３０３）と、複数のハイサイドスイッチ毎に並列接続された複数の検出抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）と、ピーク電流駆動部及び定電流駆動部と複数のハイサイドスイッチとの接続部の電圧を検出する電圧検出部（３０）と、が設けられている。

本発明によれば、複数の気筒毎に検出抵抗を設けているので、どの気筒においてショートが発生したかを把握することができる。複数の気筒毎にハイサイドスイッチを設けているので、ショートが発生した気筒のみを停止させることができる。一方、ピーク電流駆動部及び定電流駆動部は、複数の気筒に対して共通して設けられているので、素子数の増加を最小限のものに留めている。従って、ショートした気筒のみを停止しつつ、素子数を極力少なくすることができる。

本発明によれば、素子数を極力少なくすると共に端子がショートした気筒のみを停止し、エンストを回避できる噴射弁駆動装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る噴射弁駆動装置の回路構成を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係る噴射弁駆動装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。図３は、従来の噴射弁駆動装置の回路構成を示す図である。図４は、従来の噴射弁駆動装置の動作を説明するためのタイミングチャートをである。図５は、従来の噴射弁駆動装置の回路構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１に示されるように、本実施形態に係る噴射弁駆動装置１０は、内燃機関としてのエンジンを制御する。まず、エンジンの構成について説明する。

エンジンは、３気筒エンジンであって、第１気筒と、第２気筒と、第３気筒と、を備えている。

第１気筒には、第１燃料噴射弁８１が設けられている。第２気筒には、第２燃料噴射弁８２が設けられている。第３気筒には、第３燃料噴射弁８３が設けられている。エンジンでは、気筒毎に対応する燃料噴射弁が設けられている。

第１燃料噴射弁８１は、対応する第１気筒内に燃料を噴射する。第２燃料噴射弁８２は、対応する第２気筒内に燃料を噴射する。第３燃料噴射弁８３は、対応する第３気筒内に燃料を噴射する。第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３は電磁式であって、通電してプランジャを駆動している。第１燃料噴射弁８１には、プランジャを駆動するためのソレノイド８１１が設けられている。第２燃料噴射弁８２には、プランジャを駆動するためのソレノイド８２１が設けられている。第３燃料噴射弁８３には、プランジャを駆動するためのソレノイド８３１が設けられている。これらのソレノイド８１１，８２１，８３１に所定値以上の電流が流れることによって、第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３が開弁動作する。

第１燃料噴射弁８１の上流側回路は、噴射弁駆動装置１０のハイサイド端子５１２及び接続線８１３によって構成されている。接続線８１３は、第１燃料噴射弁８１のソレノイド８１１とハイサイド端子５１２とを繋いでいる。第１燃料噴射弁８１の下流側回路は、噴射弁駆動装置１０のローサイド端子５１４及び接続線８１５によって構成されている。接続線８１５は、第１燃料噴射弁８１のソレノイド８１１とローサイド端子５１４とを繋いでいる。

第２燃料噴射弁８２の上流側回路は、噴射弁駆動装置１０のハイサイド端子５２２及び接続線８２３によって構成されている。接続線８２３は、第２燃料噴射弁８２のソレノイド８２１とハイサイド端子５２２とを繋いでいる。エンジン内における第２燃料噴射弁８２の下流側回路は、ローサイド端子５２４及び接続線８２５によって構成されている。接続線８２５は、第２燃料噴射弁８２のソレノイド８２１とローサイド端子５２４とを繋いでいる。

第３燃料噴射弁８３の上流側回路は、噴射弁駆動装置１０のハイサイド端子５３２及び接続線８３３によって構成されている。接続線８３３は、第３燃料噴射弁８３のソレノイド８３１とハイサイド端子５３２とを繋いでいる。エンジン内における第３燃料噴射弁８３の下流側回路は、ローサイド端子５３４及び接続線８３５によって構成されている。接続線８３５は、第３燃料噴射弁８３のソレノイド８３１とローサイド端子５３４とを繋いでいる。

続いて、噴射弁駆動装置１０の構成について説明する。噴射弁駆動装置１０は、制御回路２０と、電圧検出回路３０と、第１気筒選択回路４１と、第２気筒選択回路４２と、第３気筒選択回路４３と、を備えている。噴射弁駆動装置１０は、スイッチング素子として、ピーク電流スイッチ２０１と、定電流スイッチ２０２と、ハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３と、ローサイドスイッチ４０１，４０２，４０３と、を備えている。噴射弁駆動装置１０は、抵抗素子として、検出抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と、プルアップ抵抗Ｒａと、プルダウン抵抗Ｒｂと、を備えている。噴射弁駆動装置１０は、整流素子として、定電流ダイオード２０３を備えている。噴射弁駆動装置１０は、ハイサイド端子５１２，５２２，５３２と、ローサイド端子５１４，５２４，５３４と、を備えている。

制御回路２０は、ピーク電流スイッチ２０１及び定電流スイッチ２０２のオン／オフを制御している。本実施形態の場合、ピーク電流スイッチ２０１及び定電流スイッチ２０２として、ＭＯＳＦＥＴが用いられている。

制御回路２０が、ピーク電流スイッチ２０１をオンにすると、昇圧電圧供給部ＶＨから昇圧線１０１を経由して開弁電流が共通線１０３に供給される。開弁電流は、第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３を開弁させるためのピーク電流である。昇圧電圧供給部ＶＨ及びピーク電流スイッチ２０１は、本発明のピーク電流駆動部に相当する部分である。

制御回路２０が、定電流スイッチ２０２をオンにすると、バッテリ電圧供給部ＶＢから保持電流線１０２を経由し、定電流ダイオード２０３を通って保持電流が共通線１０３に供給される。保持電流は、第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３の開弁状態を保持させるための電流である。保持電流線１０２は、合流部１１１において共通線１０３に繋がっている。バッテリ電圧供給部ＶＢ、定電流スイッチ２０２、及び定電流ダイオード２０３は、本発明の定電流駆動部に相当する部分である。

共通線１０３は、分岐線１０４，１０５，１０６に繋がっている。分岐線１０４は、ハイサイド端子５１２に繋がっている。分岐線１０５は、ハイサイド端子５２２に繋がっている。分岐線１０６は、ハイサイド端子５３２に繋がっている。共通線１０３と、分岐線１０４，１０５，１０６とは、接続部１１２において繋がっている。

分岐線１０４には、ハイサイドスイッチ３０１及び検出抵抗Ｒ１が設けられている。ハイサイドスイッチ３０１は、第１燃料噴射弁８１への開弁電流及び保持電流の供給及び遮断を行うスイッチである。検出抵抗Ｒ１は、ハイサイドスイッチ３０１と並列に配置されている。検出抵抗Ｒ１は、ハイサイドスイッチ３０１がオフされた場合に、第１燃料噴射弁８１が駆動しない程度の電流を流すようにその抵抗値が設定されている。

分岐線１０５には、ハイサイドスイッチ３０２及び検出抵抗Ｒ２が設けられている。ハイサイドスイッチ３０２は、第２燃料噴射弁８２への開弁電流及び保持電流の供給及び遮断を行うスイッチである。検出抵抗Ｒ２は、ハイサイドスイッチ３０２と並列に配置されている。検出抵抗Ｒ２は、ハイサイドスイッチ３０２がオフされた場合に、第２燃料噴射弁８２が駆動しない程度の電流を流すようにその抵抗値が設定されている。

分岐線１０６には、ハイサイドスイッチ３０３及び検出抵抗Ｒ３が設けられている。ハイサイドスイッチ３０３は、第３燃料噴射弁８３への開弁電流及び保持電流の供給及び遮断を行うスイッチである。本実施形態の場合、ハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３として、ＭＯＳＦＥＴが用いられている。検出抵抗Ｒ３は、ハイサイドスイッチ３０３と並列に配置されている。検出抵抗Ｒ３は、ハイサイドスイッチ３０３がオフされた場合に、第３燃料噴射弁８３が駆動しない程度の電流を流すようにその抵抗値が設定されている。

電圧検出回路３０は、ピーク電流駆動部（昇圧電圧供給部ＶＨ、ピーク電流スイッチ２０１）及び定電流駆動部（バッテリ電圧供給部ＶＢ、定電流スイッチ２０２、定電流ダイオード２０３）と複数のハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３との接続部の電圧を検出する。本実施形態では、電圧検出回路３０と接続部１１２とを電圧検出線１０７で繋いでいる。

電圧検出線１０７には、プルアップ抵抗Ｒａ及びプルダウン抵抗Ｒｂが設けられている。本実施形態の場合、プルアップ抵抗Ｒａの抵抗値は２５０ｋΩ、プルダウン抵抗Ｒｂの抵抗値は２５０ｋΩとなっている。電圧検出回路３０、電圧検出線１０７、プルアップ抵抗Ｒａ及びプルダウン抵抗Ｒｂは、本発明の電圧検出部に相当する。

噴射弁駆動装置１０のハイサイド端子５１２，５２２，５３２からローサイド端子５１４，５２４，５３４の間でバッテリショートが発生していない場合は、バッテリ電圧値をプルアップ抵抗Ｒａとプルダウン抵抗Ｒｂとで分圧した電圧値が電圧検出回路３０に入力される。

例えば、ハイサイド端子５１２と第１燃料噴射弁８１との間でバッテリショートが発生した場合には、バッテリ電圧値を、プルアップ抵抗Ｒａと検出抵抗Ｒ１との並列抵抗値と、プルダウン抵抗Ｒｂの抵抗値とで分圧した電圧値が電圧検出回路３０に入力される。ハイサイド端子５１２と第１燃料噴射弁８１との間でグランドショートが発生した場合には、バッテリ電圧値を、プルアップ抵抗Ｒａと、プルダウン抵抗Ｒｂと検出抵抗Ｒ１との並列抵抗値とで分圧した電圧値が電圧検出回路３０に入力される。

本実施形態の場合、検出抵抗Ｒ１の抵抗値は３０ｋΩ、検出抵抗Ｒ２の抵抗値は１００ｋΩ、検出抵抗Ｒ３の抵抗値は５００ｋΩ、に設定されている。検出抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値がそれぞれ異なっているので、ショートが発生した場合に電圧検出回路３０が検出する電圧値は、それぞれ異なることになる。従って、電圧検出回路３０は、ショートが発生している気筒を特定することができる。電圧検出回路３０、電圧検出線１０７、プルアップ抵抗Ｒａ、プルダウン抵抗Ｒｂは、本発明の電圧検出部に相当する。

電圧検出回路３０は、ハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３のオン／オフを切り替えることができるように構成されている。電圧検出回路３０は、バッテリショート及び／又はグランドショートが発生すると、その発生した気筒を特定する。電圧検出回路３０は、ショートした気筒に開弁電流及び保持電流が供給されないように、対応するハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３をオフにする。電圧検出回路３０は、オフにしたハイサイドスイッチについては、そのままオフ状態を維持する。

第１気筒選択回路４１は、ローサイドスイッチ４０１のオン／オフを制御する回路である。ローサイドスイッチ４０１は、ローサイド端子５１４に繋がっている。ローサイドスイッチ４０１がオンになると、第１気筒が選択され、第１燃料噴射弁８１が駆動される。

第２気筒選択回路４２は、ローサイドスイッチ４０２のオン／オフを制御する回路である。ローサイドスイッチ４０２は、ローサイド端子５２４に繋がっている。ローサイドスイッチ４０２がオンになると、第２気筒が選択され、第２燃料噴射弁８２が駆動される。

第３気筒選択回路４３は、ローサイドスイッチ４０３のオン／オフを制御する回路である。ローサイドスイッチ４０３は、ローサイド端子５３４に繋がっている。ローサイドスイッチ４０３がオンになると、第３気筒が選択され、第３燃料噴射弁８３が駆動される。

続いて、本実施形態に係る噴射弁駆動装置１０の動作について、図２を参照しながら説明する。図２の（Ａ）は、第１燃料噴射弁８１の通電電流を示している。図２の（Ｂ）は、第１燃料噴射弁８１に対応するハイサイド端子５１２の端子電圧を示している。図２の（Ｃ）は、第１燃料噴射弁８１に対応するハイサイドスイッチ３０１のオン／オフ状態を示している。図２の（Ｄ）は、第２燃料噴射弁８２の通電電流を示している。図２の（Ｅ）は、第２燃料噴射弁８２に対応するハイサイド端子５２２の端子電圧を示している。図２の（Ｆ）は、第２燃料噴射弁８２に対応するハイサイドスイッチ３０２のオン／オフ状態を示している。図２の（Ｇ）は、第３燃料噴射弁８３の通電電流を示している。図２の（Ｈ）は、第３燃料噴射弁８３に対応するハイサイド端子５３２の端子電圧を示している。図２の（Ｉ）は、第３燃料噴射弁８３に対応するハイサイドスイッチ３０３のオン／オフ状態を示している。図２の（Ｊ）は、電圧検出回路３０が検出する電圧を示している。図２において横軸は時間軸である。

時刻ｔ１から時刻ｔ２は、第１気筒が駆動される期間となっている。従って、図２には明示していないけれども、ローサイドスイッチ４０１がオン、ローサイドスイッチ４０２，４０３がオフとなっている。時刻ｔ１から時刻ｔ２において、ピーク電流スイッチ２０１がオンされ開弁電流が流れ、続いて定電流スイッチ２０２がオンされて保持電流が流れ、続いて再度ピーク電流スイッチ２０１がオンされて開弁電流がながれ、続いて再度定電流スイッチ２０２がオンされて保持電流が流れている。

ハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３はいずれもオンになっているので、ハイサイド端子５１２，５２２，５３２の電圧は、開弁電流及び保持電流に伴って変動する。ローサイドスイッチ４０１がオン、ローサイドスイッチ４０２，４０３がオフとなっているので、開弁電流及び保持電流は第１燃料噴射弁８１のソレノイド８１１にのみ流れ、第１燃料噴射弁８１のみが駆動される。

時刻ｔ３から時刻ｔ６は、ショート判定期間となっている。ローサイドスイッチ４０１，４０２，４０３がオフとなっており、このショート判定期間においては、いずれの気筒においても燃料噴射は行われない。図２においては、時刻ｔ４で第１気筒のグランドショートが発生している。上記したように、電圧検出回路３０は、検出する電圧値の変動で、グランドショートなのかバッテリショートなのかを判別し、そのショートが発生している気筒も特定することができる。時刻ｔ５において、電圧検出回路３０は、第１気筒に対応するハイサイドスイッチ３０１をオフする。

時刻ｔ７から時刻ｔ８は、第２気筒が駆動される期間となっている。従って、図２には明示していないけれども、ローサイドスイッチ４０２がオン、ローサイドスイッチ４０１，４０３がオフとなっている。時刻ｔ７から時刻ｔ８において、ピーク電流スイッチ２０１がオンされ開弁電流が流れ、続いて定電流スイッチ２０２がオンされて保持電流が流れ、続いて再度ピーク電流スイッチ２０１がオンされて開弁電流がながれ、続いて再度定電流スイッチ２０２がオンされて保持電流が流れている。

ハイサイドスイッチ３０２，３０３はいずれもオンになっているので、ハイサイド端子５２２，５３２の電圧は、開弁電流及び保持電流に伴って変動する。ハイサイドスイッチ３０１はオフになっているおり、第１気筒はグランドショートし続けているので、ハイサイド端子５１２の電圧はグランドレベルに固定されたままとなっている。ローサイドスイッチ４０２がオン、ローサイドスイッチ４０１，４０３がオフとなっているので、開弁電流及び保持電流は第２燃料噴射弁８２のソレノイド８２１にのみ流れ、第２燃料噴射弁８２のみが駆動される。

時刻ｔ９から時刻ｔ１０は、ショート判定期間となっている。ローサイドスイッチ４０１，４０２，４０３がオフとなっており、このショート判定期間においては、いずれの気筒においても燃料噴射は行われない。このショート判定期間では、第１気筒以外のショートは発生していない。

時刻ｔ１１から時刻ｔ１２は、第３気筒が駆動される期間となっている。従って、図２には明示していないけれども、ローサイドスイッチ４０３がオン、ローサイドスイッチ４０１，４０２がオフとなっている。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２において、ピーク電流スイッチ２０１がオンされ開弁電流が流れ、続いて定電流スイッチ２０２がオンされて保持電流が流れ、続いて再度ピーク電流スイッチ２０１がオンされて開弁電流がながれ、続いて再度定電流スイッチ２０２がオンされて保持電流が流れている。

ハイサイドスイッチ３０２，３０３はいずれもオンになっているので、ハイサイド端子５２２，５３２の電圧は、開弁電流及び保持電流に伴って変動する。ハイサイドスイッチ３０１はオフになっており、第１気筒はグランドショートし続けているので、ハイサイド端子５１２の電圧はグランドレベルに固定されたままとなっている。ローサイドスイッチ４０３がオン、ローサイドスイッチ４０１，４０２がオフとなっているので、開弁電流及び保持電流は第３燃料噴射弁８３のソレノイド８３１にのみ流れ、第３燃料噴射弁８３のみが駆動される。

時刻ｔ１３から時刻ｔ１４は、ショート判定期間となっている。ローサイドスイッチ４０１，４０２，４０３がオフとなっており、このショート判定期間においては、いずれの気筒においても燃料噴射は行われない。このショート判定期間では、第１気筒以外のショートは発生していない。

以上説明したように、時刻ｔ４において第１気筒にショートが発生しても、第２気筒及び第３気筒の駆動（第２燃料噴射弁８２及び第３燃料噴射弁８３の燃料噴射）を継続することができる。時刻ｔ１５以降は、再び第１気筒を駆動する期間に入る。第１燃料噴射弁８１の燃料噴射は停止されているので、この期間では燃料噴射をして駆動される気筒は無いけれども、次の第２気筒を駆動する期間までエンジンは慣性で回転し続けることができる。

上述した本実施形態では、検出抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値は、ハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３がオフにされた場合に、対応する第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２、第３燃料噴射弁８３が駆動しない電流を流す抵抗値に設定されている。このように設定することで、ハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３のいずれかがオフされて、検出抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３側に電流が流れても、第１燃料噴射弁８１、第２燃料噴射弁８２、第３燃料噴射弁８３が意図しないタイミングで開弁することが避けられる。

本実施形態では、複数の検出抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値は、互いに異なる値に設定されている。このように設定することで、上記説明したように電圧検出回路３０はショート発生部位に応じた電圧値を取得することができる。電圧検出回路３０は、検出した電圧値に基づいてショート部位を特定し、対応するハイサイドスイッチ３０１，３０２，３０３をオフすることができる。

本実施形態では、電圧検出回路３０は、接続部１１２の電圧に基づいて、複数の気筒毎に設けられている燃料噴射弁に繋がる回路のショートの種類がバッテリショートかグランドショートかを判定している。上記説明したように、バッテリショートが発生した場合には、バッテリ電圧値を、プルアップ抵抗Ｒａとショートが発生した部位に対応する検出抵抗との並列抵抗値と、プルダウン抵抗Ｒｂの抵抗値とで分圧した電圧値が電圧検出回路３０に入力される。グランドショートが発生した場合には、バッテリ電圧値を、プルアップ抵抗Ｒａと、プルダウン抵抗Ｒｂとショートが発生した部位に対応する検出抵抗との並列抵抗値とで分圧した電圧値が電圧検出回路３０に入力される。このようにすることで、バッテリショートかグランドショートかを判定することができる。

本実施形態では、電圧検出回路３０によりショートした燃料噴射弁が判定されると、対応するハイサイドスイッチをオフ固定している。ショートが発生した部位に対応するハイサイドスイッチをオフに固定することで、対応する燃料噴射弁の駆動を確実に停止させることができる。

本実施形態では、電圧検出回路３０によりショートした燃料噴射弁が判定された後も、ピーク電流駆動部と定電流駆動部の駆動状態を継続することで、ショートしていない燃料噴射弁の駆動を継続することができる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

例えば、上記実施形態では、エンジンが３気筒エンジンである場合を説明したが、エンジンの気筒数は特に限定されない。

１０：噴射弁駆動装置
２０：制御回路
３０：電圧検出回路（電圧検出部）
８１：第１燃料噴射弁
８２：第２燃料噴射弁
８３：第３燃料噴射弁
２０１：ピーク電流スイッチ（ピーク電流駆動部）
２０２：定電流スイッチ（定電流駆動部）
２０３：定電流ダイオード（定電流駆動部）
３０１，３０２，３０３：ハイサイドスイッチ
４０１，４０２，４０２：ローサイドスイッチ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：検出抵抗

Claims

内燃機関が有する複数の気筒毎に設けられた燃料噴射弁（８１，８２，８３）を駆動する噴射弁駆動装置（１０）であって、
前記燃料噴射弁の上流側回路において前記複数の気筒に共通して設けられ、前記燃料噴射弁を開弁させるための開弁電流を供給するピーク電流駆動部（２０１）と、
前記ピーク電流駆動部と並列して一つ設けられ、前記燃料噴射弁の開弁状態を保持させるための保持電流を供給する定電流駆動部（２０２，２０３）と、
前記燃料噴射弁の下流側回路において前記複数の気筒毎に設けられ、対応する前記気筒に設けられた前記燃料噴射弁を選択する複数のローサイドスイッチ（４０１，４０２，４０３）と、を備え、
前記ピーク電流駆動部及び前記定電流駆動部と前記燃料噴射弁との間において前記複数の気筒毎に設けられ、対応する前記気筒に設けられた前記燃料噴射弁への前記開弁電流及び前記保持電流の供給及び遮断を行う複数のハイサイドスイッチ（３０１，３０２，３０３）と、
前記複数のハイサイドスイッチ毎に並列接続された複数の検出抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）と、
前記ピーク電流駆動部及び前記定電流駆動部と前記複数のハイサイドスイッチとの接続部の電圧を電圧検出する電圧検出部（３０）と、が設けられていることを特徴とする噴射弁駆動装置。
前記検出抵抗の抵抗値は、前記ハイサイドスイッチがオフにされた場合に、対応する前記燃料噴射弁が駆動しない電流を前記燃料噴射弁側に流す抵抗値に設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の噴射弁駆動装置。
前記複数の検出抵抗の抵抗値は、互いに異なる値に設定されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の噴射弁駆動装置。
前記電圧検出部は、前記接続部の電圧に基づいて、前記複数の気筒毎に設けられている前記燃料噴射弁に繋がる回路のショートの種類がバッテリショートかグランドショートかを判定する、ことを特徴とする請求項３に記載の噴射弁駆動装置。
前記電圧検出部によりショートした燃料噴射弁が判定されると、対応するハイサイドスイッチをオフ固定とすることを特徴とする請求項４に記載の噴射弁駆動装置。
前記電圧検出部によりショートした燃料噴射弁が判定された後も、前記ピーク電流駆動部と前記定電流駆動部の駆動状態を継続する、ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の噴射弁駆動装置。