JP5594266B2

JP5594266B2 - インジェクタ駆動装置

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Publication number: JP5594266B2
Application number: JP2011195038A
Authority: JP
Inventors: 慧至 ▲高▼橋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2031-09-07
Also published as: JP2013057263A

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射インジェクタを駆動するインジェクタ駆動装置に関する。

内燃機関の各気筒に対する燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置は、例えば電磁ソレノイドを駆動するためのインジェクタ駆動装置（ＥＤＵ：Electronic injector Driver Unit）を備えている。インジェクタ駆動装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）から入力した噴射信号ＩＪｔｎに基づいてインジェクタの駆動信号その他の信号を生成する駆動制御回路、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサに充電する昇圧電源部、昇圧電源部とソレノイドとの間に設けられた放電スイッチ、開弁状態を保持するための定電流を出力する定電流電源部、駆動信号に基づいて通電ソレノイドを選択し通電経路を形成する気筒選択スイッチなどを備えている。

特許文献１の段落００１３に記載されているように、各気筒（例えば６気筒）に設けられたインジェクタは、２ずつの制御グループ（例えば３グループ）に分けられている。正常な状態では、各制御グループ内の２つの噴射信号ＩＪｔＡ、ＩＪｔＢは、互いに重なることなく交互にＨレベル（噴射指令）となる。これに対し、噴射信号ＩＪｔＡまたはＩＪｔＢの信号線がバッテリ電源線に短絡すると、駆動信号Ａまたは駆動信号ＢがＨレベルに固定されてソレノイドが通電され続け、そのインジェクタが開弁状態にロックされてしまう。

図６は、駆動制御回路のうちインジェクタのロック防止作用を有する駆動信号Ａ、Ｂの出力回路を示している。この駆動制御回路１は、異常判定回路２と駆動信号生成回路３、４を備えている。異常判定回路２は、インバータ５〜８とＮＯＲゲート９とからなる否定論理和回路１０、トランジスタ１１と抵抗１２とコンデンサ１３とからなる充放電回路１４およびコンパレータ１５から構成されている。駆動信号生成回路３は、インバータ１６とＮＯＲゲート１７から構成されており、駆動信号生成回路４は、インバータ１８とＮＯＲゲート１９から構成されている。

図７は、駆動制御回路１の波形図である。時刻ｔ１で噴射信号ＩＪｔＡがＨレベルに変化した後、その噴射信号線がバッテリ電源線に短絡すると、コンデンサ１３の電圧Ｖｃが上昇を続ける。やがて時刻ｔ２で異常判定電圧Ｖrefに達すると、異常判定信号ＳｃがＨレベルからＬレベルに変化するので、噴射信号ＩＪｔＡ、ＩＪｔＢの状態にかかわらず駆動信号Ａ、ＢがともにＬレベルになり、インジェクタＡ、Ｂともに閉弁する。この保護動作は、噴射信号ＩＪｔＡ、ＩＪｔＢがともにＬレベルに戻る時刻ｔ３まで続く。

特開２００３−５６３８６号公報

上述した従来の駆動制御回路１は、インジェクタＡ、Ｂの噴射信号線のうち一方の噴射信号線がバッテリ電源線に短絡すると、当該一方のインジェクタのみならず、同じ制御グループに属する他方のインジェクタの駆動も停止させる。このため、エンジン出力が急激に低下するなどの問題が生じる。これに対しては、インジェクタ（気筒）ごとに、異常判定回路を備えた駆動制御回路を設けることが考えられる。しかし、例えば６気筒の場合にはさらに３回路分を追加する必要が生じ、回路規模が増大し、装置サイズやコストの上昇を招く。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、制御グループごとに共通に設けられた異常判定回路を用いて、噴射信号線の電源短絡が生じたインジェクタだけを選択的に駆動停止させることができるインジェクタ駆動装置を提供することにある。

請求項１に記載した手段によれば、駆動制御手段は、内燃機関の各気筒への燃料噴射を指令する噴射信号を入力し、各インジェクタの駆動信号を出力する。駆動回路は、その駆動信号に従ってインジェクタへの通断電を行う。駆動制御手段は、複数のインジェクタを第１インジェクタと第２インジェクタとからなる２ずつの制御グループに分け、制御グループごとに異常判定回路、第１遮断制御回路、第２遮断制御回路、第１駆動信号生成回路および第２駆動信号生成回路を備えている。

異常判定回路は、第１インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ第１遮断信号がセットされるまでの期間または第２インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ第２遮断信号がセットされるまでの期間に所定の電流でコンデンサを充電／放電し、それ以外の期間ではコンデンサを放電／充電し、コンデンサの電圧が異常判定レベル以上／異常判定レベル以下である時に異常判定信号を出力する。

第１遮断制御回路は、第１インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ異常判定信号が出力されたことを条件として第１遮断信号をセットし、第１インジェクタの噴射信号が噴射停止指令状態となったことを条件として第１遮断信号をリセットする。第２遮断制御回路は、第２インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ異常判定信号が出力されたことを条件として第２遮断信号をセットし、第２インジェクタの噴射信号が噴射停止指令状態となったことを条件として第２遮断信号をリセットする。

第１駆動信号生成回路は、第１遮断信号がリセットされている時には第１インジェクタについて当該噴射信号に従った駆動信号を出力し、第１遮断信号がセットされている時には当該噴射信号にかかわらず断電させる駆動信号を出力する。第２駆動信号生成回路は、第２遮断信号がリセットされている時には第２インジェクタについて当該噴射信号に従った駆動信号を出力し、第２遮断信号がセットされている時には当該噴射信号にかかわらず断電させる駆動信号を出力する。

この構成によれば、各制御グループにおいて、第１遮断信号および第２遮断信号がリセットされている状態で第１インジェクタの噴射信号または第２インジェクタの噴射信号が噴射指令状態になると、異常判定回路はコンデンサへの電荷設定を開始する。正常時には、コンデンサの電圧が異常判定レベルに達する前に第１インジェクタおよび第２インジェクタの噴射信号がともに噴射停止指令状態に戻るので、コンデンサの電荷が初期化され異常判定回路は異常判定信号を出力しない。

これに対し、何れかの噴射信号線に電源短絡異常が生じると、コンデンサの電圧が異常判定レベルに達し、異常判定回路は異常判定信号を出力する。第１遮断制御回路は、第１インジェクタの噴射信号に電源短絡異常が生じたと判定すると、第１遮断信号をセットして噴射信号が噴射停止指令状態となるまで保持する。このセット期間では、第１駆動信号生成回路は、噴射信号の状態にかかわらず断電駆動信号を出力する。第２遮断制御回路および第２駆動信号生成回路も第２遮断信号を用いて同様に動作する。

このように第１または第２遮断信号がセットされると、当該インジェクタを断電するのに異常判定信号は不要となる。そこで、異常判定回路は、当該インジェクタの噴射信号に応じたコンデンサの電荷設定を停止し、他の噴射信号に応じた電荷設定に備えてコンデンサの電荷を初期化する。その後、他の噴射信号が噴射指令状態になると、コンデンサへの電荷設定を開始する。

本手段によれば、制御グループごとに共通に設けた異常判定回路を用いて、第１インジェクタの噴射信号と第２インジェクタの噴射信号の電源短絡異常を独立して監視でき、噴射信号線の電源短絡が生じたインジェクタだけを選択的に駆動停止させることができる。また、異常判定回路を共通化したので、従来装置に対するサイズとコストの増大を極力抑えられる。

また、ＲＳフリップフロップを用いて第１遮断制御回路および第２遮断制御回路を構成したので、回路構成を簡単化することができる。

請求項２に記載した手段によれば、異常判定回路は、第１インジェクタの噴射信号と第１遮断信号の反転信号との論理積信号と、第２インジェクタの噴射信号と第２遮断信号の反転信号との論理積信号との否定論理和信号を生成する論理回路と、電流生成回路とコンデンサとの直列回路と、否定論理和信号によりコンデンサの端子間を短絡するスイッチ回路と、コンデンサの端子間電圧と異常判定レベルを比較して異常判定信号を出力する比較器とから構成されている。こうした充放電による異常判定回路を用いると、フィルタ作用によりノイズによる誤判定を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る駆動制御回路のうち駆動信号Ａ、Ｂの出力回路を示す図燃料噴射制御装置の全体構成図駆動制御回路に係る信号およびソレノイドに流れる駆動電流の波形図二重故障の場合の図３相当図二重故障の場合の図３相当図従来技術を示す図１相当図図３相当図

以下、本発明の一実施形態について図１ないし図５を参照しながら説明する。
図２は、燃料噴射制御装置の全体構成図である。燃料噴射制御装置は、エンジン（内燃機関）を制御する電子制御装置３０（以下、ＥＣＵ３０という）と、ＥＣＵ３０からの噴射指令または噴射停止指令に応じてエンジンの各気筒（本実施形態では６気筒）のインジェクタ２１〜２６を駆動するインジェクタ駆動装置３１とから構成されている。

噴射信号ＩＪｔ１〜ＩＪｔ６は、燃料の噴射指令を示すＨレベルと噴射停止指令を示すＬレベルとからなる２値信号であり、ＥＣＵ３０から噴射信号線を通してインジェクタ駆動装置３１の入力端子Ｔａ１〜Ｔａ６に入力されている。フェイル信号ＩＪｆ１〜ＩＪｆ３は、インジェクタの駆動電流が所定値（例えば４Ａ程度）以上になった時にＬレベルとなり、その後駆動電流が所定値（例えば１Ａ程度）以下になると再びＨレベルとなる信号であり、出力端子Ｔａ７〜Ｔａ９からＥＣＵ３０に出力されている。

インジェクタ２１〜２６は、ソレノイドＬ１〜Ｌ６を備えた電磁式であり、ソレノイドＬ１〜Ｌ６の通電、断電により開弁、閉弁する。ソレノイドＬ１〜Ｌ６は、それぞれハイサイド側の出力端子Ｔｂ１〜Ｔｂ６とロウサイド側の出力端子Ｔｃ１〜Ｔｃ６との間に接続されている。各気筒のインジェクタ２１〜２６は、同時に駆動されることがないインジェクタ同士が対になり２ずつの制御グループ（例えばインジェクタ２１と２４、インジェクタ２２と２５、インジェクタ２３と２６）に分けられている。

以下の説明では、各グループに属する２つのインジェクタを第１インジェクタＡ、第２インジェクタＢとして区別する。同一グループに属するインジェクタＡ、Ｂのハイサイド側の出力端子Ｔｂ１とＴｂ４、出力端子Ｔｂ２とＴｂ５、出力端子Ｔｂ３とＴｂ６は、それぞれインジェクタ駆動装置３１内で接続されている。上記フェイル信号ＩＪｆ１〜ＩＪｆ３は、各グループに対し１本ずつ設けられている。

インジェクタ駆動装置３１は、モノリシックＩＣとして形成された駆動制御回路３２（駆動制御手段）、電源端子Ｔｄ１、Ｔｄ２間に入力されるバッテリ電圧ＶＢを昇圧する昇圧電源部３３、昇圧電源部３３と出力端子Ｔｂ１〜Ｔｂ６との間にグループごとに設けられた放電スイッチ３４、開弁状態を保持するための定電流を出力するグループごとに設けられた定電流電源部３５、および出力端子Ｔｃ１〜Ｔｃ６とグランドとの間に設けられた気筒選択スイッチ３６を備えている。昇圧電源部３３、放電スイッチ３４、定電流電源部３５および気筒選択スイッチ３６により駆動回路が構成されている。

昇圧電源部３３は、昇圧コイル３７ａ、３７ｂ、ＭＯＳトランジスタ３８ａ、３８ｂ、ダイオード３９ａ、３９ｂおよびコンデンサ４０ａ、４０ｂからなる二重化されたＤＣ／ＤＣコンバータから構成されている。ＭＯＳトランジスタ３８ａ、３８ｂのゲートには駆動制御回路３２から共通の昇圧パルスが与えられ、共通に接続されたダイオード３９ａ、３９ｂのカソードおよびコンデンサ４０ａ、４０ｂの正側端子に昇圧電圧が生成される。駆動制御回路３２は、昇圧電圧が規定の電圧に等しくなるように昇圧パルスを出力する。

放電スイッチ３４は、グループごとに１ずつのＭＯＳトランジスタ４１ａ、４１ｂ、４１ｃを備えており、放電制御信号によりオンオフ動作が行われる。定電流電源部３５も、グループごとに１ずつのＭＯＳトランジスタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃを備えている。ダイオード４３ａ、４３ｂ、４３ｃは逆流防止ダイオードであり、ダイオード４４ａ、４４ｂ、４４ｃは還流ダイオードである。駆動制御回路３２は、各グループを構成する２つのソレノイドに流れる総電流が規定の電流値に等しくなるように定電流制御信号を出力する。

気筒選択スイッチ３６は、出力端子Ｔｃ１〜Ｔｃ６とグランドとの間に接続されたＭＯＳトランジスタ４５ａ〜４５ｆを備えており、後述する駆動信号Ａ、Ｂによりオンオフ動作が行われる。図示しないが、同一グループに属するソレノイドを駆動するＭＯＳトランジスタのソースは、共通に設けられた電流検出用抵抗を介してグランドに接続されている。駆動制御回路３２は、この電流検出用抵抗の電圧に基づいて、各グループを構成するソレノイドに流れる総電流を検出し、上記定電流制御を実行する。

図１は、駆動制御回路３２のうち、第１インジェクタＡの噴射信号ＩＪｔＡ、第２インジェクタＢの噴射信号ＩＪｔＢを入力し、第１インジェクタＡの駆動信号Ａ、第２インジェクタＢの駆動信号Ｂを出力するグループごとの回路構成を示している。昇圧パルス、放電制御信号、定電流制御信号およびフェイル信号ＩＪｆ１〜ＩＪｆ３の生成回路等については省略されている。また、図６と実質的に同一の構成部分には同一符号を付して示している。

駆動制御回路３２は、異常判定回路４６、第１遮断制御回路４７、第２遮断制御回路４８、ＮＯＲゲート１７（第１駆動信号生成回路）およびＮＯＲゲート１９（第２駆動信号生成回路）から構成されている。

異常判定回路４６は、論理回路４９、充放電回路１４およびコンパレータ１５から構成されている。論理回路４９は、インバータ５、６とＮＯＲゲート９、５０、５１とから構成されている。ＮＯＲゲート５０は、噴射信号ＩＪｔＡをインバータ５で反転させた信号と、第１遮断制御回路４７から出力される第１遮断信号Ｓｂ１（後述）とを入力する。ＮＯＲゲート５１は、噴射信号ＩＪｔＢをインバータ６で反転させた信号と、第２遮断制御回路４８から出力される第２遮断信号Ｓｂ２（後述）とを入力する。ＮＯＲゲート９は、これらＮＯＲゲート５０、５１の出力信号を入力する。

ＮＯＲゲート５０、５１をＡＮＤゲートを用いて等価的に書き換えると、ＮＯＲゲート５０の出力信号は、噴射信号ＩＪｔＡと第１遮断信号Ｓｂ１の反転信号との論理積信号となり、ＮＯＲゲート５１出力信号は、噴射信号ＩＪｔＢと第２遮断信号Ｓｂ２の反転信号との論理積信号となる。従って、論理回路４９が出力する充放電制御信号Ｓａは、これら２つの論理積信号の否定論理和信号となる。

充放電回路１４は、制御用電源線とグランドとの間に接続された抵抗１２（電流生成回路）とコンデンサ１３との直列回路、およびコンデンサ１３の端子間に接続されて充放電制御信号Ｓａによりオンオフされるトランジスタ１１（スイッチ回路）から構成されている。後述するロック判定時間を調整できるように、抵抗１２とコンデンサ１３はＩＣに対し外付けされている。コンパレータ１５（比較器）は、コンデンサ１３の電圧Ｖｃと異常判定電圧Ｖref（異常判定レベル）とを比較して異常判定信号Ｓｃを出力する。異常を示すＨレベルの異常判定信号Ｓｃが、本発明でいう異常判定信号に相当する。この異常判定回路４６を用いると、フィルタ作用によりノイズによる誤判定を低減することができる。

噴射信号ＩＪｔＡがＨレベル（噴射指令状態）となり且つ第１遮断信号Ｓｂ１がＬレベル（リセット状態）にある期間、または噴射信号ＩＪｔＢがＨレベルとなり且つ第２遮断信号Ｓｂ２がＬレベルにある期間では、充放電制御信号ＳａがＬレベルになりトランジスタ１１がオフする。制御電源電圧とＣＲ時定数とで定まるロック判定時間が経過すると、コンデンサ１３の電圧Ｖｃは異常判定電圧Ｖrefに達し、異常判定信号ＳｃはＨレベル（異常判定）となる。それ以外の期間では、充放電制御信号ＳａがＨレベルになりトランジスタ１１がオンする。このときコンデンサ１３の電圧Ｖｃはほぼ０Ｖに初期化され、異常判定電圧Ｖrefよりも低いので、異常判定信号ＳｃはＬレベル（正常判定）となる。

第１遮断制御回路４７は、ＲＳフリップフロップ５２とＡＮＤゲート５３とから構成されている。ＡＮＤゲート５３は、噴射信号ＩＪｔＡと異常判定信号Ｓｃを入力してＲＳフリップフロップ５２のセット信号を作っている。噴射信号ＩＪｔＡの反転信号は、ＲＳフリップフロップ５２のリセット信号となる。ＲＳフリップフロップ５２は、第１遮断信号Ｓｂ１を出力する。

この構成により、第１インジェクタＡの噴射信号ＩＪｔＡがＨレベルとなり且つ異常判定信号ＳｃがＨレベルとなった時に第１遮断信号Ｓｂ１をＨレベルにセットする。そして、噴射信号ＩＪｔＡがＬレベルとなった時に第１遮断信号Ｓｂ１をＬレベルにリセットする。

第２遮断制御回路４８も、第１遮断制御回路４７と同様にＲＳフリップフロップ５４とＡＮＤゲート５５とから構成されている。ＡＮＤゲート５５は、噴射信号ＩＪｔＢと異常判定信号Ｓｃを入力してＲＳフリップフロップ５４のセット信号を作っている。噴射信号ＩＪｔＢの反転信号は、ＲＳフリップフロップ５４のリセット信号となる。ＲＳフリップフロップ５４は、第２遮断信号Ｓｂ２を出力する。

この構成により、第２インジェクタＢの噴射信号ＩＪｔＢがＨレベルとなり且つ異常判定信号ＳｃがＨレベルとなった時に第２遮断信号Ｓｂ２をＨレベルにセットする。そして、噴射信号ＩＪｔＢがＬレベルとなった時に第２遮断信号Ｓｂ２をＬレベルにリセットする。

第１駆動信号生成回路であるＮＯＲゲート１７には、噴射信号ＩＪｔＡの反転信号、第１遮断信号Ｓｂ１、過電圧検出信号および過電流検出信号が入力されている。過電圧検出信号、過電流検出信号は、それぞれ駆動電圧の過電圧状態、駆動電流の過電流状態においてＨレベル（異常状態）になる。第１遮断信号Ｓｂ１がリセットされており過電圧も過電流も検出されていない時、ＮＯＲゲート１７は噴射信号ＩＪｔＡに従った駆動信号Ａを出力する。第１遮断信号Ｓｂ１がセットされており或いは過電圧または過電流が検出されている時、ＮＯＲゲート１７は噴射信号ＩＪｔＡにかかわらずＬレベル（断電）の駆動信号Ａを出力する。

第２駆動信号生成回路であるＮＯＲゲート１９には、噴射信号ＩＪｔＢの反転信号、第２遮断信号Ｓｂ２、過電圧検出信号および過電流検出信号が入力されている。第２遮断信号Ｓｂ２がリセットされており過電圧も過電流も検出されていない時、ＮＯＲゲート１９は噴射信号ＩＪｔＢに従った駆動信号Ｂを出力する。第２遮断信号Ｓｂ２がセットされており或いは過電圧または過電流が検出されている時、ＮＯＲゲート１９は噴射信号ＩＪｔＢにかかわらずＬレベル（断電）の駆動信号Ｂを出力する。

次に、図３ないし図５を参照しながら本実施形態の作用について説明する。
図３ないし図５は、駆動制御回路３２に係る信号およびソレノイドに流れる駆動電流の波形図である。上から順に噴射信号ＩＪｔＡ、ＩＪｔＢ、駆動電流ＩＡ、ＩＢ、フェイル信号ＩＪｆｎ、コンデンサ１３の電圧Ｖｃ、第１遮断信号Ｓｂ１、第２遮断信号Ｓｂ２を示している。

ＥＣＵ３０から正常に与えられる噴射信号ＩＪｔＡ、ＩＪｔＢは、Ｌレベル（噴射停止指令状態）となる期間を挟んで交互にＨレベル（噴射指令状態）となる信号である。噴射信号ＩＪｔＡまたは噴射信号ＩＪｔＢがＨレベルになると、駆動制御回路３２は、気筒選択スイッチ３６のうち対応するＭＯＳトランジスタ４５ｘ（ｘはａ、ｂ、…、ｅまたはｆ）に駆動信号Ａまたは駆動信号Ｂを与えてオン駆動する。

これとともに、駆動制御回路３２は、放電スイッチ３４のうち当該グループに対応するＭＯＳトランジスタ４１ｘ（ｘはａ、ｂまたはｃ）に放電制御信号を与えてオン駆動し、ＭＯＳトランジスタ４２ｘに定電流制御信号を与えて定電流制御する。ＭＯＳトランジスタ４１ｘがオンすると、コンデンサ４０ａ、４０ｂの放電によりソレノイドに大電流が流れる。検出電流がこの大電流に対応して設定されたしきい値に達すると、ＭＯＳトランジスタ４１ｘをオフ駆動する。このように大きな放電電流を流すことにより、インジェクタの開弁応答性を高められる。

駆動制御回路３２は、駆動信号Ａまたは駆動信号ＢがＬレベルに戻るまでの期間、検出電流と所定のヒステリシス幅を持つ２つのしきい値とを比較して定電流制御信号を出力することによりＭＯＳトランジスタ４２ｘをオンオフ駆動する。これにより、各グループを構成するソレノイドに流れる総電流（正常時であれば何れか一方のソレノイドに流れる電流）を定電流制御する。

図３は、噴射信号ＩＪｔＡの噴射信号線に電源短絡異常が生じた時の波形を示している。時刻ｔ１で、ＥＣＵ３０からインジェクタ駆動装置３１に至る噴射信号ＩＪｔＡの噴射信号線が振動等による被覆破れなどによってバッテリ電源線に短絡すると、噴射信号ＩＪｔＡがＨレベルになる。これにより充放電制御信号ＳａがＬレベルになり、異常判定回路４６の充放電回路１４はコンデンサ１３への充電を開始する。正常な噴射信号ＩＪｔＡとは異なり、噴射信号ＩＪｔＡはＨレベルのまま保持されるので、コンデンサ１３の電圧Ｖｃは上昇を続ける。やがて、時刻ｔ２で電圧Ｖｃが異常判定電圧Ｖrefに達すると、異常判定信号ＳｃがＬレベルからＨレベルに変化する。

この時、噴射信号ＩＪｔＡがＨレベルなので、第１遮断制御回路４７のＲＳフリップフロップ５２は、第１遮断信号Ｓｂ１をＨレベルにセットする。一方、噴射信号ＩＪｔＢはＬレベルなので、第２遮断制御回路４８のＲＳフリップフロップ５４は、第２遮断信号Ｓｂ２をＬレベルのまま保持する。これにより、駆動制御回路３２は、第１インジェクタＡについて噴射信号ＩＪｔＡにかかわらずＬレベルの駆動信号Ａを出力し、他方の第２インジェクタＢについては噴射信号ＩＪｔＢに従った駆動信号Ｂを出力する。従って、噴射信号に電源短絡異常が生じた第１インジェクタＡだけが閉弁され、噴射信号が正常な第２インジェクタＢは噴射信号ＩＪｔＢに従った燃料噴射動作を継続することができる。

また、第１遮断信号Ｓｂ１がセットされると、異常判定回路４６において充放電制御信号ＳａがＨレベルになる。これにより、トランジスタ１１がオンしてコンデンサ１３の電荷が直ちに放電され、異常判定信号ＳｃはＬレベルに戻る。すなわち、第１遮断信号Ｓｂ１がセットされると、異常判定回路４６を噴射信号ＩＪｔＢの電源短絡異常の検出に利用できるように異常判定回路４６が初期化される。

その後、時刻ｔ３で噴射信号線の電源短絡が解消され噴射信号ＩＪｔＡがＬレベルに復帰すると、第１遮断制御回路４７のＲＳフリップフロップ５２は、第１遮断信号Ｓｂ１をＬレベルにリセットする。これにより、第１インジェクタＡは、噴射信号ＩＪｔＡに従った燃料噴射動作を再開する。

なお、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間において噴射信号ＩＪｔＢが正常にＨレベルになると、駆動電流は第１インジェクタＡのソレノイドと第２インジェクタＢのソレノイドに分流するので、第２インジェクタＢの駆動電流ＩＢが不足し、第２インジェクタＢは燃料を噴射できない。しかし、第１遮断信号Ｓｂ１がセットされた後は、上述したように第２インジェクタＢは噴射信号ＩＪｔＢに従って燃料噴射動作を継続することができる。

また、噴射信号ＩＪｔＡの電源短絡異常により異常判定信号ＳｃがＨレベルに変化した時刻ｔ２に、噴射信号ＩＪｔＢが正常にＨレベルになっていると、第２遮断制御回路４８のＲＳフリップフロップ５４は第２遮断信号Ｓｂ２をＨレベルにセットする。しかし、正常な噴射信号ＩＪｔＢは噴射期間が経過するとＬレベルに戻るので、その時点で第２遮断信号Ｓｂ２はリセットされる。従って、この場合にも、第２インジェクタＢは噴射信号ＩＪｔＢに従って燃料噴射動作を継続することができる。

図４は、噴射信号ＩＪｔＡの噴射信号線に電源短絡異常が生じて第１遮断信号Ｓｂ１がセットされた後、噴射信号ＩＪｔＢの噴射信号線にも電源短絡異常が生じた二重故障時の波形を示している。時刻ｔ１１で噴射信号ＩＪｔＡがＨレベルになってから時刻ｔ１２で第１遮断信号Ｓｂ１がセットされるまでの動作は、図３に示した時刻ｔ１から時刻ｔ２までの動作と同じである。

噴射信号ＩＪｔＡの噴射信号線に電源短絡異常が生じている時刻ｔ１３において、噴射信号ＩＪｔＢの噴射信号線にも電源短絡異常が生じると、異常判定回路４６の充放電回路１４はコンデンサ１３への充電を開始する。時刻ｔ１４で電圧Ｖｃが異常判定電圧Ｖrefに達すると、異常判定信号ＳｃがＨレベルに変化する。この時、噴射信号ＩＪｔＢがＨレベルなので、第２遮断制御回路４８のＲＳフリップフロップ５４は、第２遮断信号Ｓｂ２をＨレベルにセットする。一方、第１遮断制御回路４７のＲＳフリップフロップ５２は、第１遮断信号Ｓｂ１のセット状態を保持する。その結果、駆動制御回路３２は、電源短絡異常が生じている第１インジェクタＡと第２インジェクタＢの両者についてＬレベル（断電）の駆動信号Ａ、Ｂを出力する。第２遮断信号Ｓｂ２がセットされると、コンデンサ１３の電荷が放電され、異常判定回路４６が初期化される。

その後、時刻ｔ１５で噴射信号ＩＪｔＡの電源短絡異常が解消されると、第１遮断制御回路４７のＲＳフリップフロップ５２は、第１遮断信号Ｓｂ１をＬレベルにリセットする。続いて、時刻ｔ１６で噴射信号ＩＪｔＢの電源短絡異常が解消されると、第２遮断制御回路４８のＲＳフリップフロップ５４は、第２遮断信号Ｓｂ２をＬレベルにリセットする。このように、電源短絡異常が解消されたインジェクタＡ、Ｂは、燃料噴射動作を再開する。

図５は、噴射信号ＩＪｔＡの噴射信号線に電源短絡異常が生じて第１遮断信号Ｓｂ１がセットされる前に、噴射信号ＩＪｔＢの噴射信号線にも電源短絡異常が生じた二重故障時の波形を示している。時刻ｔ２１で噴射信号ＩＪｔＡがＨレベルになると、充放電制御信号ＳａがＬレベルになり、異常判定回路４６の充放電回路１４はコンデンサ１３への充電を開始する。時刻ｔ２２で噴射信号ＩＪｔＢがＨレベルになっても充電動作は継続する。

時刻ｔ２１からロック判定時間が経過した時刻ｔ２３において、異常判定信号ＳｃがＨレベルに変化する。この時、噴射信号ＩＪｔＡ、ＩＪｔＢがともにＨレベルなので、第１遮断制御回路４７のＲＳフリップフロップ５２と第２遮断制御回路４８のＲＳフリップフロップ５４は、それぞれ第１遮断信号Ｓｂ１と第２遮断信号Ｓｂ２をＨレベルにセットする。その結果、駆動制御回路３２は、電源短絡異常が生じている第１インジェクタＡと第２インジェクタＢの両者について同時にＬレベル（断電）の駆動信号Ａ、Ｂを出力する。電源短絡異常が順次解消される時刻ｔ２４以降の動作は、図４に示した時刻ｔ１５以降の動作と同じである。

以上説明したように、本実施形態の駆動制御回路３２は、各制御グループに属するインジェクタＡ、Ｂの噴射信号ＩＪｔＡ、ＩＪｔＢの何れからも異常判定回路４６にロック判定時間の計測を実行させることができる。駆動制御回路３２は、フリップフロップを備えた第１遮断制御回路４７と第２遮断制御回路４８を備えており、異常判定信号ＳｃがＨレベルに変化して電源短絡異常と判定されると、異常が生じた側の第１遮断信号Ｓｂ１および／または第２遮断信号Ｓｂ２をセットする。

ＮＯＲゲート１７、１９は、それぞれセットされた第１遮断信号Ｓｂ１、第２遮断信号Ｓｂ２により出力を遮断するので、異常判定信号ＳｃをＨレベルに保持する必要がない。このため、異常判定信号ＳｃがＨレベルに変化した後は異常判定回路４６を初期化し、次に生じる噴射信号ＩＪｔＡまたはＩＪｔＢの電源短絡異常に備えることができる。

その結果、駆動制御回路３２は、噴射信号ＩＪｔＡ、ＩＪｔＢの何れか一方に電源短絡異常が生じると、その一方の遮断信号Ｓｂ１またはＳｂ２をセットして当該ソレノイドを断電させる駆動信号ＡまたはＢを出力する。これにより、噴射信号線の電源短絡が生じたインジェクタだけを選択的に駆動停止させることができる。

また、一方のインジェクタの噴射信号に電源短絡異常が生じて駆動停止している時に、他方のインジェクタの噴射信号に電源短絡異常が生じた二重故障の場合にも、後から故障したインジェクタを駆動停止させることができる。さらに、一方のインジェクタの噴射信号に電源短絡異常が生じて駆動停止に至る前に、他方のインジェクタの噴射信号に電源短絡異常が生じた二重故障の場合にも、両インジェクタＡ、Ｂを同時に駆動停止させることができる。

このように、グループに属する第１遮断信号Ｓｂ１と第２遮断信号Ｓｂ２とで異常判定回路４６を共有して使用できるので、コンデンサ１３を含む充放電回路１４を各グループにつき１組だけ設ければよい。これにより、従来構成からの回路規模（装置サイズ）やコストの上昇を極力抑えつつ、各グループに属するインジェクタＡ、Ｂの遮断信号Ｓｂ１、Ｓｂ２の異常を独立して監視することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。
第１、第２遮断制御回路４７、４８は、それぞれＲＳフリップフロップ５２、５４に替えてメモリなどの記憶手段により構成し、その記憶手段に第１、第２遮断信号を記憶させてもよい。

異常判定回路４６は、噴射信号ＩＪｔＡがＨレベルで第１遮断信号Ｓｂ１がＬレベルの期間または噴射信号ＩＪｔＢがＨレベルで第２遮断信号Ｓｂ２がＬレベルの期間にコンデンサ１３を放電し、それ以外の期間ではコンデンサ１３を充電し、コンデンサ１３の電圧Ｖｃが異常判定レベルＶref以下である時に異常判定信号ＳｃをＨレベルにする構成としてもよい。

図面中、１１はトランジスタ（スイッチ回路）、１２は抵抗（電流生成回路）、１３はコンデンサ、１５はコンパレータ（比較器）、１７はＮＯＲゲート（第１駆動信号生成回路）、１９はＮＯＲゲート（第２駆動信号生成回路）、２１〜２６はインジェクタ、３１はインジェクタ駆動装置、３２は駆動制御回路（駆動制御手段）、３３は昇圧電源部（駆動回路）、３４は放電スイッチ（駆動回路）、３５は定電流電源部（駆動回路）、３６は気筒選択スイッチ（駆動回路）、４６は異常判定回路、４７は第１遮断制御回路、４８は第２遮断制御回路、４９は論理回路、５２、５４はＲＳフリップフロップ、ＩＪｔ１〜ＩＪｔ６、ＩＪｔＡ、ＩＪｔＢは噴射信号、Ｓｃは異常判定信号、Ｓｂ１は第１遮断信号、Ｓｂ２は第２遮断信号である。

Claims

内燃機関の各気筒への燃料噴射を指令する噴射信号を入力し、各インジェクタの駆動信
号を出力する駆動制御手段と、前記駆動信号に従って前記インジェクタへの通断電を行う
駆動回路とを備え、
前記駆動制御手段は、前記複数のインジェクタを第１インジェクタと第２インジェクタとからなる２ずつの制御グループに分け、制御グループごとに、
前記第１インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ第１遮断信号がセットされるまでの期間または前記第２インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ第２遮断信号がセットされるまでの期間に所定の電流でコンデンサを充電または放電し、それ以外の期間では前記コンデンサを放電または充電し、前記コンデンサの電圧が異常判定レベル以上または異常判定レベル以下である時に異常判定信号を出力する異常判定回路と、
前記第１インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ前記異常判定信号が出力されたことを条件として前記第１遮断信号をセットし、前記第１インジェクタの噴射信号が噴射停止指令状態となったことを条件として前記第１遮断信号をリセットする第１遮断制御回路と、
前記第２インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ前記異常判定信号が出力されたことを条件として前記第２遮断信号をセットし、前記第２インジェクタの噴射信号が噴射停止指令状態となったことを条件として前記第２遮断信号をリセットする第２遮断制御回路と、
前記第１遮断信号がリセットされている時には前記第１インジェクタについて当該噴射信号に従った駆動信号を出力し、前記第１遮断信号がセットされている時には当該噴射信号にかかわらず断電させる駆動信号を出力する第１駆動信号生成回路と、
前記第２遮断信号がリセットされている時には前記第２インジェクタについて当該噴射信号に従った駆動信号を出力し、前記第２遮断信号がセットされている時には当該噴射信号にかかわらず断電させる駆動信号を出力する第２駆動信号生成回路と、を備え、
前記第１遮断制御回路および前記第２遮断制御回路は、ＲＳフリップフロップを備えて構成されていることを特徴とするインジェクタ駆動装置。
内燃機関の各気筒への燃料噴射を指令する噴射信号を入力し、各インジェクタの駆動信
号を出力する駆動制御手段と、前記駆動信号に従って前記インジェクタへの通断電を行う
駆動回路とを備え、
前記駆動制御手段は、前記複数のインジェクタを第１インジェクタと第２インジェクタとからなる２ずつの制御グループに分け、制御グループごとに、
前記第１インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ第１遮断信号がセットされるまでの期間または前記第２インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ第２遮断信号がセットされるまでの期間に所定の電流でコンデンサを充電または放電し、それ以外の期間では前記コンデンサを放電または充電し、前記コンデンサの電圧が異常判定レベル以上または異常判定レベル以下である時に異常判定信号を出力する異常判定回路と、
前記第１インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ前記異常判定信号が出力されたことを条件として前記第１遮断信号をセットし、前記第１インジェクタの噴射信号が噴射停止指令状態となったことを条件として前記第１遮断信号をリセットする第１遮断制御回路と、
前記第２インジェクタの噴射信号が噴射指令状態にあり且つ前記異常判定信号が出力されたことを条件として前記第２遮断信号をセットし、前記第２インジェクタの噴射信号が噴射停止指令状態となったことを条件として前記第２遮断信号をリセットする第２遮断制御回路と、
前記第１遮断信号がリセットされている時には前記第１インジェクタについて当該噴射信号に従った駆動信号を出力し、前記第１遮断信号がセットされている時には当該噴射信号にかかわらず断電させる駆動信号を出力する第１駆動信号生成回路と、
前記第２遮断信号がリセットされている時には前記第２インジェクタについて当該噴射信号に従った駆動信号を出力し、前記第２遮断信号がセットされている時には当該噴射信号にかかわらず断電させる駆動信号を出力する第２駆動信号生成回路と、を備え、
前記異常判定回路は、
前記第１インジェクタの噴射信号と前記第１遮断信号の反転信号との論理積信号と、前記第２インジェクタの噴射信号と前記第２遮断信号の反転信号との論理積信号との否定論理和信号を生成する論理回路と、
電流生成回路とコンデンサとの直列回路と、
前記否定論理和信号により前記コンデンサの端子間を短絡するスイッチ回路と、
前記コンデンサの端子間電圧と前記異常判定レベルを比較して前記異常判定信号を出力する比較器とから構成されていることを特徴とするインジェクタ駆動装置。
前記第１遮断制御回路および前記第２遮断制御回路は、ＲＳフリップフロップを備えて構成されていることを特徴とする請求項２記載のインジェクタ駆動装置。