JP5842702B2 - インジェクタ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の気筒内に燃料を噴射する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ＩＪｔ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を備える。インジェクタ駆動装置は、駆動制御回路の異常を運転者に通知するため、噴射毎に出力される噴射信号ＩＪｔに逐次応答して応答信号ＩＪｆをＥＣＵに出力する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−５６３８６号公報

図１６に従来の噴射信号とその応答信号の流れの具体例を示すように、噴射信号ＩＪｔが噴射指令（Ｈ）になるとインジェクタの通電レベルを電圧検出し、この検出電圧が初めて高閾値電圧Ｖtsetを超えたときに、応答信号ＩＪｆとしてアクティブ応答信号（Ｈ→Ｌ）をＥＣＵに応答する。また、噴射信号ＩＪｔが噴射停止指令（Ｌ）となるタイミングから所定時間（図１６の許容時間）経過するまでに低閾値電圧Ｖtresを下回ると応答信号ＩＪｆとしてノンアクティブ応答信号（Ｌ→Ｈ）をＥＣＵに応答する。

ＥＣＵはアクティブ応答信号およびノンアクティブ応答信号を受信すると、インジェクタ駆動装置が正常であると判定する。ＥＣＵはこの応答信号ＩＪｆを受信すると例えば１０回連続で異常であると判定したときにエンジンチェックランプを点灯して運転者に報知している。

ところで、図１６に示すように、インジェクタの通電レベルを所定範囲に制御しており、当該所定範囲に制御するため定電流駆動用回路を設けている。例えばインジェクタの端子が電源短絡したり、定電流駆動用回路が電源短絡したりしても、ＥＣＵが異常信号を受信するまで時間を要することがある。

現状では、ＥＣＵは、その仕様により異常信号を例えば１０回連続して受信した場合にエンジンチェックランプを点灯制御するようにしているが、この仕様が変更され、異常信号の連続回数の閾値が大幅に増加したときには課題が顕在化する可能性がある。課題が顕在化すると、インジェクタ駆動装置が実質的に異常状態となったまま走行が続けられてしまい、この場合燃費や走行機能が低下してしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、インジェクタ駆動装置に異常が生じた場合に不具合を迅速に検出でき、噴射信号の噴射指令状態によることなく異常であることを運転者に確実に報知できるようにしたインジェクタ駆動装置を提供することにある。

請求項１記載の発明によれば、応答手段が第１条件の判定を行うと、インジェクタの通電レベルの上昇度が所定勾配未満となることを検出でき回路の不具合を検出できる。また、請求項４記載の発明のように、応答手段が第２条件の判定を行うと、インジェクタの通電レベルがピークレベルに達してからインジェクタを定電流制御するための低閾値レベルまで低下していないことを検出できるため定電流駆動用回路の不具合を検出できる。

また、請求項７記載の発明のように、応答手段が第３条件の判定を行うと、インジェクタの通電レベルが低閾値レベルに低下したタイミングから第３所定時間経過するまでの間に定電流調整用の高閾値レベルに達していないことを検出できるため定電流駆動用回路の不具合を検出できる。

このため、例えばインジェクタの端子が電源短絡したり、定電流駆動用回路が何らかの影響で電源短絡または開放するなどといった不具合を検出できる。したがって、インジェクタ駆動回路に異常が発生した場合に、噴射信号の噴射指令状態によることなく異常であることを確実に通知でき、運転者に異常状態を迅速に報知できる。

本発明の第１実施形態に係る駆動制御回路のうち応答回路の構成例を示す電気的構成図 燃料噴射制御装置の全体構成図 通常動作時における各ノードの信号レベル又は論理レベルを示すタイミングチャート 異常動作時における各ノードの信号レベル又は論理レベルを示すタイミングチャート 比較例を示す図４相当図 本発明の第２実施形態に係る応答回路の要部の回路構成図 図４相当図 比較例を示す図７相当図 本発明の第３実施形態に係る応答回路の要部の回路構成図 図４相当図 比較例を示す図１０相当図 本発明の第４実施形態に係る応答回路の要部の回路構成図 図３相当図 図４相当図（その１） 図４相当図（その２） 従来例の説明図

以下、本発明の実施形態について図１〜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。燃料噴射装置は、エンジン（内燃機関）を制御する電子制御装置１０（以下、ＥＣＵ１０という）と、ＥＣＵ１０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１〜６を駆動するインジェクタ駆動装置１１とを備える。

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レベルとを備える２値信号であり、ＥＣＵ１０から噴射信号線を通じてインジェクタ駆動装置１１の入力端子Ｔａ１〜Ｔａ６に入力されている。応答信号ＩＪｆ１〜ＩＪｆ３は、通常時においてインジェクタ１〜６の駆動電流の通電レベルが所定の高閾値レベル（例えば４Ａ程度）以上となったときにＬレベルとなり、その後、駆動電流の通電レベルが所定の低閾値レベルになると再びＨレベルとなる信号であり、出力端子Ｔａ７〜Ｔａ９からＥＣＵ１０に出力される。

インジェクタ１〜６は、それぞれソレノイドＬ１〜Ｌ６を備えた電磁式であり、ソレノイドＬ１〜Ｌ６の通電、断電に応じて開弁、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１〜６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１と４、インジェクタ２と５、インジェクタ３と６）に分けられている。

同一グループに属する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１１内で接続されている。また、応答信号ＩＪｆ１〜ＩＪｆ３の出力端子Ｔａ７〜Ｔａ９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１１は、モノリシックＩＣとして形成された駆動制御回路１２、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１３、昇圧電源部１３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１４、開弁状態を保持するため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１５、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１６とを備える。昇圧電源部１３、放電スイッチ１４、定電流電源部１５、気筒選択スイッチ１６を含んで駆動回路（駆動手段）が構成されている。

昇圧電源部１３は、昇圧コイル１７ａ、１７ｂ、ＭＯＳトランジスタ１８ａ、１８ｂ、ダイオード１９ａ、１９ｂ、およびコンデンサ２０ａ、２０ｂを備えた二重化されたＤＣ／ＤＣコンバータを備える。ＭＯＳトランジスタ１８ａ、１８ｂの制御端子には駆動制御回路１２から共通の昇圧パルスが与えられ、共通接続されたダイオード１９ａ、１９ｂのカソードおよびコンデンサ２０ａ、２０ｂの正側端子に昇圧電圧を生成する。駆動制御回路１２は、昇圧電圧が既定の電圧に等しくなるよう昇圧パルスを出力する。

放電スイッチ１４は、グループ毎に１ずつのメインＭＯＳトランジスタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを備えると共に、これらのＭＯＳトランジスタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃの制御端子の前段に、それぞれトランジスタ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを駆動するプリトランジスタ２１ａａ、２１ｂａ、２１ｃａを備え、放電制御信号によりオンオフ動作する。

定電流電源部１５はグループごとに１ずつのＭＯＳトランジスタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを備える。ダイオード２３ａ、２３ｂ、２３ｃは逆流防止用のダイオードであり、ダイオード２４ａ、２４ｂ、２４ｃは還流ダイオードである。ＭＯＳトランジスタ２２ａ、２２ｂ、２２ｃには定電流駆動部２９が接続されている。駆動制御回路１２は、定電流駆動部２９を用いて、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既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１６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２５ａ〜２５ｆを備え、後述する駆動信号によりオンオフ動作する。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２６を介してグランドに接続されている。例えば、インジェクタ１と４が同一グループに属するときにはＭＯＳトランジスタ２５ａと２５ｄのソースが共通に接続され、この共通ソースが電流検出用抵抗２６を介してグランドに接続されている。

駆動制御回路１２は、ピーク電流検出回路（ピーク判定手段）２７、定電流検出回路（定電流低閾値判定手段、定電流高閾値判定手段）２８を内蔵する。ピーク電流検出回路２７は電流検出用抵抗２６の検出電圧Ｖdetがピークレベルに達したか否かを検出する。定電流検出回路２８は、電流検出用抵抗２６の検出電圧Ｖdetを、定電流制御用の高閾値電圧Ｖsmaxおよび低閾値電圧Ｖsminと比較し、この比較結果を出力する。駆動制御回路１２は、ピーク電流検出回路２７、定電流検出回路２８の検出結果を用いると共に、電流検出用抵抗２６の検出電圧Ｖdetに基づいて、各グループを構成するソレノイドに流れる電流制御を実行する。

各グループに対して入力される噴射信号とその応答信号との関係はグループ間で同一であるため、以下の説明では、１の噴射信号ＩＪｔとその応答信号ＩＪｆとの関係を説明する。

図１は、駆動制御回路１２の内部に構成される応答回路３０（応答手段）の一例を示す。この応答回路３０は噴射信号ＩＪｔに応答する応答信号ＩＪｆを出力する。駆動制御回路１２の応答回路３０は、高閾値判定回路（高閾値判定手段）３１、低閾値判定回路（低閾値判定手段）３２、計時回路（第１計時手段、ディレイ回路）３３、応答信号生成回路３４を主として備える。

高閾値判定回路３１は、抵抗Ｒ１およびＲ２、コンパレータＣＭＰ１を備え、電流検出用抵抗２６の検出電圧Ｖdetが高閾値レベルとなる高閾値電圧Ｖtsetを上回るか否かを判定する。コンパレータＣＭＰ１は、抵抗Ｒ１およびＲ２による電源Ｖｃｃの分圧電圧Ｖtsetを反転入力端子に入力すると共に、抵抗２６の検出電圧Ｖdetを非反転入力端子に入力する。

低閾値判定回路３２は、抵抗Ｒ３およびＲ４、コンパレータＣＭＰ２を備え、電流検出用抵抗２６の検出電圧Ｖdetが低閾値レベルとなる低閾値電圧Ｖtresを下回るか否かを判定する。コンパレータＣＭＰ２は、抵抗Ｒ３およびＲ４による分圧回路の分圧電圧Ｖtresを非反転入力端子に入力すると共に、電流検出用抵抗２６の検出電圧Ｖdetを反転入力端子に入力する。

計時回路３３は、ＰＮＰ形のトランジスタＴｒ１、ＮＰＮ形のトランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ５〜Ｒ９、コンデンサＣ１、コンパレータＣＭＰ３などを備える。電源Ｖｃｃは、トランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ８、抵抗Ｒ９およびコンデンサＣ１の並列回路、の直列回路に与えられており、コンデンサＣ１の端子電圧がコンパレータＣＭＰ３の反転入力端子に与えられている。

また、電源Ｖｃｃは抵抗Ｒ５とＲ６の分圧回路に与えられている。この抵抗Ｒ５とＲ６の共通接続点とグランドとの間には抵抗Ｒ７およびトランジスタＴｒ２の直列回路が接続されている。したがって、トランジスタＴｒ２がオンになると、比較的低い第１閾値電圧Ｖth1がコンパレータＣＭＰ３の非反転入力端子に与えられ、トランジスタＴｒ２がオフになると、比較的高い第２閾値電圧Ｖth2がコンパレータＣＭＰ３の非反転入力端子に与えられる。計時回路３３は、トランジスタＴｒ１がオンとなるタイミングから時間の計時を開始し、非反転入力端子の閾値電圧と比較した結果を出力する。トランジスタＴｒ１の入力にはゲートＧ９、Ｇ１０が接続されている。

応答信号生成回路３４は、例えばＲＳフリップフロップＦＦ１を備えたラッチ回路により構成されている。ＲＳフリップフロップＦＦ１のセット端子にはＮＯＲゲートＧ２の出力が接続されている。ＮＯＲゲートＧ２には噴射信号ＩＪｔの反転信号が入力されている。また、ＮＯＲゲートＧ２には高閾値判定回路３１の出力信号がＮＯＴゲートＧ１を通じて入力されている。また、ＮＯＲゲートＧ２には計時回路３３の出力信号がＮＯＴゲートＧ３を通じて入力されている。

したがって、ＮＯＲゲートＧ２には、噴射信号ＩＪｔ、高閾値判定回路３１の出力信号、計時回路３３の出力信号、のそれぞれの反転信号が入力されている。すなわち、噴射信号ＩＪｔがＨレベル（噴射指令状態）、高閾値判定回路３１の出力信号がＨレベル、計時回路３３の出力信号がＨレベル、の全ての条件を満たしたときに、ＲＳフリップフロップＦＦ１のセット端子にセット信号（Ｈ）が入力される。

ＲＳフリップフロップＦＦ１のリセット端子には、低閾値判定回路３２の出力信号、噴射信号ＩＪｔ、計時回路３３の出力信号、が図示のゲートＧ４〜Ｇ７（ＮＯＴゲートＧ４，Ｇ７、ＮＯＲゲートＧ５，Ｇ６）を通じて入力されている。この図１に示す回路では、噴射信号ＩＪｔがＬレベル（噴射停止指令状態）、低閾値判定回路３２の出力信号がＨレベル、計時回路３３の出力信号がＬレベル、の全ての条件を満たしたときに、ＲＳフリップフロップＦＦ１のリセット端子にリセット信号（Ｈ）が入力される。

一方、トランジスタＴｒ１の制御端子には、低閾値判定回路３２の出力信号、噴射信号ＩＪｔの反転信号、が図示のゲートＧ４、Ｇ８〜Ｇ１０（ＮＯＴゲートＧ４，Ｇ８、ＮＯＲゲートＧ９、ＮＯＴゲートＧ１０）を通じて入力されている。

トランジスタＴｒ１は、噴射信号ＩＪｔがＨレベル、低閾値判定回路３２の出力信号がＬレベル、の条件を満たすとオンし、コンパレータＣＭＰ３の反転入力端子に接続されたコンデンサＣ１が所定の電流で充電される。また、それ以外のときには、トランジスタＴｒ１はオフするため、コンデンサＣ１の充電電荷が抵抗Ｒ９を通じて所定の電流で放電される。

ＮＯＲゲートＧ６の出力信号はトランジスタＴｒ２の制御端子に入力されている。トランジスタＴｒ２は、噴射信号ＩＪｔがＬレベル、計時回路３３の出力がＬレベル、の条件を満たすとオンし、コンパレータＣＭＰ３の比較対象となる閾値電圧を比較的低い第２閾値電圧Ｖth2に切換える。また、それ以外のときには、トランジスタＴｒ２はオフするため、コンパレータＣＭＰ３の比較対象となる閾値電圧を比較的高い第１閾値電圧Ｖth1に切換える。

これらの構成の通常動作について図３を参照しながら説明する。まず、通常時におけるインジェクタの通電レベルの時間変化を説明する。噴射信号ＩＪｔは駆動制御回路１２に入力される。駆動制御回路１２はこの噴射信号ＩＪｔの噴射指令（Ｌ→Ｈ）を受付けるとインジェクタ１〜６の通断電制御を開始する。まず、駆動制御回路１２は、定電流駆動部１５のＭＯＳトランジスタ２２ｎ（ｎ＝ａ，ｂ，ｃ：以下同じ）や放電スイッチ１４をオンし、定電流駆動部１５および昇圧電源部１３からインジェクタに初期通電する。

駆動制御回路１２は、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが定電流調整用の最大閾値電圧Ｖsmaxを超えたことを検出すると、定電流駆動部１５を通じたインジェクタへの通電を停止する（定電流駆動部１５→ＯＦＦ）。しかし、昇圧電源部１３は、ピーク電流検出回路２７がインジェクタ電流のピークレベルを検出するまでの間、初期通電処理を行う（放電スイッチ１４＝ＯＮ）。ピーク電流検出回路２７がピークレベルを検出すると、駆動制御回路１２はプリトランジスタ２１ｎ（ｎ＝aa、ba、ca）にオフ制御信号を印加することで放電スイッチ１４をオフ制御する（放電スイッチ１４→ＯＦＦ）。放電スイッチ１４がオフすると、昇圧電源部１３はインジェクタへの通電を停止する。これにより、インジェクタの通電レベルは低下する。

その後、駆動制御回路１２は、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが定電流調整用の低閾値電圧Ｖsminに達したことを検出すると、定電流駆動部１５を通じてインジェクタへの通電を再開する（定電流駆動部１５→ＯＮ）。さらにその後、駆動制御回路１２は、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが定電流調整用の最大閾値電圧Ｖsmaxに達したことを検出すると、定電流駆動部１５を通じたインジェクタへの通電を停止する（定電流駆動部１５→ＯＦＦ）。

そして、駆動制御回路１２は、このようなインジェクタへの通断電を繰り返すことでインジェクタ電流をほぼ一定に保つ。この定電流制御は、噴射信号ＩＪｔが噴射停止指令（Ｈ→Ｌ）となるまで繰り返される。駆動制御回路１２は噴射停止指令（Ｌレベル）を受付けると、定電流駆動部１５をオフ制御することで通断電制御を停止する。その後、噴射信号ＩＪｔとして再度噴射指令（Ｌ→Ｈ）が入力されるまで駆動制御回路１２はインジェクタに通断電制御を開始しない。

さて、駆動制御回路１２がこのような通断電制御を行うときには正常動作していることを示す応答信号ＩＪｆをＥＣＵ１０に返す。駆動制御回路１２は、ＥＣＵ１０から噴射指令（Ｌ→Ｈ）を入力すると、正常時にはこのアクティブレベル（Ｈ）に応答するアクティブレベル応答信号（Ｈ→Ｌ）を応答信号ＩＪｆとして返す。

また、駆動制御回路１２は、ＥＣＵ１０から噴射停止指令（Ｈ→Ｌ）を入力すると、正常時にはこのノンアクティブレベル（Ｌ）に応答するノンアクティブレベル応答信号（Ｌ→Ｈ）を応答信号ＩＪｆとして返す。このため、本実施形態においては前述したように図１に示す応答回路３０を用意している。

図１に示すように、応答回路３０のうち、高閾値判定回路３１の出力ノードをＮ１、低閾値判定回路３２の出力ノードをＮ２、計時回路３３のコンパレータＣＭＰ３の反転入力端子のノードをＮ３、当該コンパレータＣＭＰ３の出力ノードをＮ４、ＮＯＲゲートＧ６の出力ノードをＮ５、ＮＯＴゲートＧ７の出力ノードをＮ６、とすると、図３に示すように、各ノードＮ１〜Ｎ６の電圧、論理レベルが変化する。

ここで、噴射信号ＩＪｔが噴射指令（Ｌ→Ｈ）になると、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが低閾値電圧Ｖtresを上回ったタイミングでトランジスタＴｒ１はオンするため、このタイミングからノードＮ３には所定の電流が流れ、ノードＮ３の電圧はこのタイミングから上昇する。このノードＮ３の電圧が所定の第２閾値電圧Ｖth2を上回るまでの期間が有効化期間となる。

高閾値判定回路３１の出力ノードＮ１の論理レベルは、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが高閾値電圧Ｖtsetを上回ったタイミングでＨレベルとなる。このためインジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが高閾値電圧Ｖtsetを上回ると、ノードＮ３の電圧が所定の第２閾値電圧Ｖth2を上回る有効化期間が経過するまで、ＲＳフリップフロップＦＦ１のセット端子にセット信号（Ｈ）を与える。

したがって図１に示す回路では、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが高閾値電圧Ｖtsetに到達するまでの時間が、第１所定時間Ｔ１（コンデンサＣ１の充電電圧が第２閾値電圧Ｖth2に達するまでの時間）よりも少ないことを条件としてＲＳフリップフロップＦＦ１のセット端子にセット信号（Ｈ）が入力されることになる。

このような正常時には、応答信号生成回路３４はＲＳフリップフロップＦＦ１のＱ出力としてＨレベルを出力するが、ＮＯＴゲートＧ１１を介して応答信号ＩＪｆを出力しているため、応答信号ＩＪｆのアクティブ応答信号としてＬレベルを出力する。

その後、噴射信号ＩＪｔが噴射停止指令（Ｈ→Ｌ）になると、ゲートＧ９の出力がＬレベル、ゲートＧ１０の出力がＨレベルとなり、これによりトランジスタＴｒ１がオフする。このため、コンデンサＣ１の充電電荷が抵抗Ｒ９を通じて所定の電流で放電され、ノードＮ３の電圧は正電源電圧Ｖｃｃから徐々に低下する。

噴射信号ＩＪｔが噴射停止指令（Ｈ→Ｌ）になるタイミングでは、ノードＮ４がＬレベルであるため、ノードＮ５はＨレベル、ノードＮ６はＬレベルとなる。このため、低閾値判定回路３２の出力が有効化され、この出力がＲＳフリップフロップＦＦ１のリセット端子に入力される。この有効化期間は、ノードＮ３の電圧が所定の比較的低い第１閾値電圧Ｖth1を下回るまでの期間である。

したがって、噴射信号ＩＪｔが噴射停止指令（Ｌ）となるタイミングからノードＮ３の電圧が所定の第１閾値電圧Ｖth1に低下するまでの間に、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが低閾値電圧Ｖtresを下回ると、ＲＳフリップフロップＦＦ１のリセット端子にリセット信号（Ｈ）が入力される。このような正常動作時には、応答信号生成回路３４はＲＳフリップフロップＦＦ１のＱ１出力としてＬレベルを出力する。すると、応答信号ＩＪｆはノンアクティブ応答信号としてＬ→Ｈレベルが出力される。

以下、図４を参照して異常時の動作を説明する。インジェクタ１〜６のハイサイド側の端子Ｔｂ１〜Ｔｂ６の何れかが何らかの影響で電源ＶＢに短絡した場合を想定する。噴射信号ＩＪｔとして噴射指令（Ｌ→Ｈ）が入力されたときに、駆動制御回路１２が、昇圧電源部１３、放電スイッチ１４、定電流駆動部１５、ロウサイド側の気筒選択スイッチ１６（ＭＯＳトランジスタ２５ａ〜２５ｆ）をオン制御したとしても、ハイサイド側の端子Ｔｂ１〜Ｔｂ６の何れかが電源ＶＢに短絡していると、昇圧電源部１３、放電スイッチ１４、定電流駆動部１５、の各機能が無効化される。このため、インジェクタ電流が急上昇することはなく、インジェクタ電流の上昇勾配は低い。したがってインジェクタ電流の検出電圧Ｖdetの上昇率も低下する。このとき、ノードＮ３の電圧が比較的高い第２閾値電圧Ｖth2に到達する前に、高閾値判定回路３１の出力（ノードＮ１）の論理レベルがＨレベルにならない。

このため、ＲＳフリップフロップＦＦ１のセット端子にセット信号（Ｈ）が与えられなくなり、応答信号ＩＪｆとしてアクティブレベル応答信号（Ｈ→Ｌ）を出力しない。この場合、応答信号ＩＪｆは、噴射信号ＩＪｔの論理変化に関わらず継続的にＨレベルとなる。すると、ＥＣＵ１０は、駆動制御回路１２が出力する応答信号ＩＪｆの論理レベルの非変化（アクティブレベル応答信号（Ｈ→Ｌ）非出力）を異常信号として検出する。

図５に未対策の回路の動作比較例を示す。噴射信号ＩＪｔが噴射指令状態（Ｈ）となっている最中に、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが高閾値電圧Ｖtsetを上回るとアクティブレベル応答信号（Ｈ→Ｌ）を返し、その後、噴射信号ＩＪｔが噴射停止状態（Ｌ）となった後、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが低閾値電圧Ｖtresを下回るとアクティブレベル応答信号（Ｌ→Ｈ）を返してしまい、ＥＣＵが正常であると判定してしまう不具合を生じる虞がある。

本実施形態によれば、駆動制御回路１２は応答信号ＩＪｆの論理レベルをＨレベルで一定として変化させないことで異常信号としてＥＣＵ１０に出力しているので、ＥＣＵ１０に異常信号を伝達できる。したがって、インジェクタ１〜６のハイサイド側の端子Ｔｂ１〜Ｔｂ６の何れかが電源ＶＢに短絡して異常が生じた場合であっても、異常信号をＥＣＵ１０に確実に通知できる。ＥＣＵ１０は、この動作が所定回数（例えば３０回）繰り返されてからエンジンチェックランプを点灯することで運転者に異常状態を報知できる。これにより、インジェクタ駆動装置１１に異常が生じた場合に不具合を迅速に検出でき、噴射信号ＩＪｔの噴射指令状態によることなく異常であることを運転者に確実に報知できる。

（第２実施形態）
図６ないし図８は、本発明の第２実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは異常態様とその検出方法である。本実施形態では、定電流駆動部１５のＭＯＳトランジスタ２２ｎのドレインソース間が何らかの影響でショートしたことを不具合として検出してＥＣＵ１０に通知する実施形態を示す。前述実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明を行う。

本実施形態に係る応答回路は、前述実施形態で説明した応答回路３０を主体として構成され、図６に応答回路３０と異なる部分の短絡検出回路４０の構成例を示す。計時回路３３内のＮＯＲゲートＧ９は、その入力信号として、噴射信号ＩＪｔの反転信号、ＮＯＴゲートＧ８の出力の他、短絡検出回路４０の出力ノードＮ８の論理レベルを入力する。

この短絡検出回路４０は、ＲＳフリップフロップＦＦ２、ＮＯＴゲートＧ１２、ＡＮＤゲートＧ１３、ＰＮＰ形のトランジスタＴｒ３、抵抗Ｒ１０〜Ｒ１２、コンデンサＣ２、コンパレータＣＭＰ４を接続して構成されている。ＲＳフリップフロップＦＦ２のセット端子にはピーク電流検出回路２７のピーク検出信号が入力され、リセット端子には噴射信号ＩＪｔの反転信号が入力されている。

ＡＮＤゲートＧ１３には、定電流駆動部１５のトランジスタ２２ｎの制御信号の反転信号が入力されると共に、ＲＳフリップフロップＦＦ２のＱ２出力が入力される。電源Ｖｃｃ−グランド間には、トランジスタＴｒ３のエミッタ−コレクタ間と、抵抗Ｒ１０およびコンデンサＣ２の並列回路とが直列接続されている。そしてＡＮＤゲートＧ１３の出力がトランジスタＴｒ３の制御端子（ベース）に与えられている。

トランジスタＴｒ３のコレクタと抵抗Ｒ１０およびコンデンサＣ２の並列回路との間の共通接続ノードＮ７は、コンパレータＣＭＰ４の反転入力端子に接続されており、コンパレータＣＭＰ４の非反転入力端子には抵抗Ｒ１１およびＲ１２の分圧電圧Ｖｔ３が入力されている。コンパレータＣＭＰ４はこれらのノードＮ７と閾値電圧Ｖｔ３とを比較しこの比較結果をノードＮ８に出力し、このノードＮ８の論理レベルをＮＯＲゲートＧ９に入力させている。

何らかの影響によりＭＯＳトランジスタ２２ｎのドレインソース間が短絡した場合を考慮する。すると定電流駆動部１５の動作が無効化され、インジェクタのハイサイド側、ロウサイド側の端子Ｔｂ１〜Ｔｂ６の何れか（以下Ｔｂ）、Ｔｃ１〜Ｔｃ６の何れか（以下Ｔｃ）が通常時の動作電圧より上昇する。

前述したように、噴射信号ＩＪｔが噴射指令（Ｈ）となり、昇圧電源部１３が放電スイッチ１４を通じてインジェクタに通電し、ピーク電流検出回路２７がピーク電流を検出するまでインジェクタ電流の検出電圧Ｖdetは上昇し、その後低下するが、定電流駆動部１５が異常状態になると、その後インジェクタのハイサイド側、ロウサイド側の端子Ｔｂ、Ｔｃが通常動作時の電圧より上昇したままとなる（図７（ｂ）の短絡レベルＶｂ参照）
このため、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetは、ピーク値を検出した後、通常動作時の定電流制御用の低閾値電圧Ｖsminに達しない（図７（ｂ）に示す破線は通常動作時の電圧変化を示す）。そこで、図７に示すように、噴射信号ＩＪｔが噴射指令状態（Ｈ）で、且つ、定電流駆動部１５のトランジスタ２２ｎの制御信号が非入力（Ｌ）（すなわちトランジスタ２２ｎ＝オフ）の条件において、短絡検出回路４０は次のような検出処理を行うようにしている。

インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが上昇し、ピーク電流検出回路２７がピークレベルを検出することでＲＳフリップフロップＦＦ２のセット端子にセット信号（Ｈ）を出力する。すると、このタイミングで、ＡＮＤゲートＧ１３の出力をＬ→Ｈにし、トランジスタＴｒ３をオンからオフにする。すると、コンデンサＣ２はこのタイミングで抵抗Ｒ１０を通じて所定の電流で放電を開始し、ノードＮ７の電圧が低下する。コンパレータＣＭＰ４はノードＮ７の電圧と分圧電圧Ｖｔ３とを比較し、所定時間経過したタイミングで出力ノードＮ８の論理をＬ→Ｈレベルとする。

ノードＮ８がＨレベルになると、ＮＯＲゲートＧ９は強制的にＬレベルを出力するため、図１に示す計時回路３３のトランジスタＴｒ１はオフし、コンデンサＣ１の充電電荷が抵抗Ｒ９を通じて放電される。

このコンデンサＣ１が放電開始するタイミングでは、噴射信号ＩＪｔが噴射指令状態（Ｈ）になっているため、ＮＯＲゲートＧ６の出力ノードＮ５はＬレベルとなり計時回路３３内のトランジスタＴｒ２はオフしている。このため、コンパレータＣＭＰ３は比較的高い第２閾値電圧Ｖth2とノードＮ３の電圧とを比較し、この第２閾値電圧Ｖth2を下回ると計時回路３３はその出力ノードＮ４をＨレベルとする。

ノードＮ４がＨレベルに遷移するタイミングは、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetがピークとなるタイミングから定電流制御用の低閾値電圧Ｖsminに達するまでの想定上限時間Ｔ２である。この上限時間Ｔ２は、インジェクタ１〜６、昇圧電源部１３、定電流駆動部１５、計時回路３３、短絡検出回路４０などの各種の設計などに応じて変化する。したがって、この上限時間Ｔ２を実験、シミュレーションなどで予め算出し、抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ２、分圧電圧Ｖｔ３の値、抵抗Ｒ８〜Ｒ９、コンデンサＣ１、閾値電圧Ｖth2の値、等を設定すると良い。

この場合、この上限時間Ｔ２を経過したとしても、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが低閾値電圧Ｖsminに達しないときには、計時回路３３は短絡検出回路４０を介してノードＮ４にＨレベルを出力できる。

コンパレータＣＭＰ３の出力ノードＮ４がＨレベルになるタイミングは、ＲＳフリップフロップＦＦ１のリセット端子にリセット信号を与える上限時間である（図３の通常動作説明を参照）。このため、ノードＮ４がＨレベルとなった後には、噴射信号ＩＪｔが噴射停止指令（Ｌ）となり、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが低下し低閾値電圧Ｖtresより低くなりノードＮ２がＨに遷移したとしても、ＲＳフリップフロップＦＦ１のリセット端子にはリセット信号が与えられることはない。したがって、図７（ｇ）に示すように、応答信号ＩＪｆはＬ→Ｈレベルに変化することなくＬレベルが保持される。

応答信号ＩＪｆは、図７（ｇ）に示すように、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが高閾値電圧Ｖtsetを超えたときにＨ→Ｌ（アクティブレベル）になるものの、その後、噴射信号ＩＪｔが噴射停止指令（Ｌ）になったとしても、応答信号ＩＪｆのＬレベルが保持される。この応答信号ＩＪｆは異常信号としてＥＣＵ１０に通知される。このため、ＥＣＵ１０はＬ→Ｈ（ノンアクティブレベル）の非変化（ノンアクティブレベル応答信号の非出力）を検出することで、インジェクタ駆動装置１１に異常が生じたことを検出できる。

本実施形態においては、短絡検出回路４０の出力（ノードＮ８）を計時回路３３のＮＯＲゲートＧ９に入力させる形態を示している。これは、応答回路３０の各ノードＮ１〜Ｎ４の論理レベルを噴射信号ＩＪｔの入力前の論理レベルに戻すために行っているが、この論理変化の経路とは別に、短絡検出回路４０の出力（ノードＮ８）を直接ＲＳフリップフロップＦＦ１に必要に応じて各種ゲートを介して入力させるようにしても良いし、別途ラッチ回路を設け、短絡検出回路４０の出力を直接応答信号ＩＪｆとして出力するようにしても良い。すると上限時間Ｔ２を設定するときには、主に抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ２、分圧電圧Ｖｔ３の値を用いて設定できるようになり、前述に比較してパラメータを少なくして設計を容易化できる。

図８に未対策の場合の動作比較例を示す。噴射信号ＩＪｔが噴射指令状態（Ｈ）となっている最中に、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが高閾値電圧Ｖtsetを上回るとアクティブレベル応答信号（Ｈ→Ｌ）を返し、その後、噴射信号ＩＪｔが噴射停止状態（Ｌレベル）となった後、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが低閾値電圧Ｖtresを下回ると、アクティブレベル応答信号（Ｌ→Ｈ）を返してしまい、ＥＣＵが正常であると判定してしまう不具合を生じる虞がある。

本実施形態によれば、駆動制御回路１２は応答信号ＩＪｆの論理レベルをＬレベルで一定として変化させないことで異常信号としてＥＣＵ１０に出力しているので、ＥＣＵ１０に異常信号を伝達できる。したがって、定電流駆動部１５を構成するＭＯＳトランジスタ２２ｎのドレインソース間が短絡したとしても、この短絡状態に応じた信号変化を検出してＥＣＵ１０に通知でき、ＥＣＵ１０に不具合を迅速に通知できる。これにより、前述実施形態と同様に、インジェクタ駆動装置１１に異常が生じた場合に不具合を迅速に検出でき、ＥＣＵ１０がエンジンチェックランプを点灯することで運転者に確実に報知できる。

（第３実施形態）
図９〜図１１は、本発明の第３実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは異常態様とその検出方法である。本実施形態では、定電流駆動部１５のＭＯＳトランジスタ２２ｎのドレインソース間が何らかの影響でオープンのままとなったことを不具合として検出してＥＣＵ１０に通知する実施形態を示す。前述実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明を行う。

図９に開放検出回路４１の構成例を示す。開放検出回路４１が前述実施形態の短絡検出回路４０と異なるところは、定電流駆動部１５のトランジスタ２２ｎの制御信号についてＮＯＴゲートＧ１２を介さずにＡＮＤゲートＧ１３に入力させているところにある。

何らかの影響によりＭＯＳトランジスタ２２ｎのドレインソース間が開放状態のままとなっている場合を想定する。図１０に示すように、昇圧電源部１３が放電スイッチ１４を通じてインジェクタに通電し（放電スイッチ１４＝ＯＮ）、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetがピークに達した後、インジェクタの検出電圧Ｖdetは徐々に低下するが、定電流駆動部１５が動作しないため、検出電圧Ｖdetが定電流制御用の低閾値電圧Ｖsminに達した後、定電流駆動部１５のＭＯＳトランジスタ２２ｎを動作させるように制御信号を与えたとしても検出電圧Ｖdetは上昇しない（図１０の破線は通常動作時の電圧変化を示す）。

ＡＮＤゲートＧ１３には、ＲＳフリップフロップＦＦ２のＱ２出力が与えられると共に、ＭＯＳトランジスタ２２ｎの制御信号が与えられるため、ＭＯＳトランジスタ２２ｎの制御信号がオン制御信号（Ｈ）になるタイミングでＡＮＤゲートＧ１３がＨレベルを出力し、トランジスタＴｒ３がオフすることでコンデンサＣ２は放電を開始する。ノードＮ７の電圧が閾値電圧Ｖｔ３を下回るとコンパレータＣＭＰ４はノードＮ８にＨレベルを出力する。計時回路３３の出力ノードＮ４は、コンデンサＣ１の放電時間に応じてＨレベルになる。

コンデンサＣ１が放電開始するタイミングでは、噴射信号ＩＪｔが噴射指令状態（Ｈ）になっているため、ＮＯＲゲートＧ６の出力はＬレベルとなり計時回路３３内のトランジスタＴｒ２はオフしている。このため、コンパレータＣＭＰ３は比較的高い第２閾値電圧Ｖth2とノードＮ３の電圧とを比較し、この第２閾値電圧Ｖth2を下回ると計時回路３３の出力ノードＮ４をＨレベルとする。

ＭＯＳトランジスタ２２ｎの制御信号がＨレベルとなるタイミングからノードＮ４がＨレベルとなるタイミングまでの時間は、定電流制御用の低閾値電圧Ｖsminに達したタイミングから上側閾値電圧Ｖsmaxに達するまでの想定上限時間Ｔ３である。すなわち、この上限時間Ｔ３を実験、シミュレーションなどで予め算出し抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ２、分圧電圧Ｖｔ３の値、抵抗Ｒ８〜Ｒ９、コンデンサＣ１、閾値電圧Ｖth2の値、を設定すると良い。

この上限時間Ｔ３を経過したとしても、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが上側閾値電圧Ｖsmaxに達しないときには、計時回路３３は開放検出回路４１を介してノードＮ４にＨレベルを出力する。

なお、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが低下し低閾値電圧Ｖtresより低くなったとしても、噴射信号ＩＪｔが噴射指令状態（Ｈ）となっている最中には、ＮＯＲゲートＧ６の出力無効化の影響で強制的にリセット端子にＬレベルが与えられ、ＲＳフリップフロップＦＦ１のＱ１出力はＬレベルのまま保持されることになる。

応答信号ＩＪｆは、前述実施形態と同様にインジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが高閾値電圧Ｖtsetを超えたときにＨ→Ｌレベルになるものの、その後、噴射信号ＩＪｔが噴射停止指令（Ｌ）になったとしても、応答信号ＩＪｆのＬレベルが保持され、この応答信号ＩＪｆの論理レベルの非変化が異常信号としてＥＣＵ１０に通知される。このため、ＥＣＵ１０はＬからＨレベルの非変化（ノンアクティブレベル応答信号の非出力）を検出することで、インジェクタ駆動装置１１に異常が生じたことを検出できる。

本実施形態においても、開放検出回路４１の出力（ノードＮ８）を計時回路３３のＮＯＲゲートＧ９に入力させる形態を示したが、開放検出回路４１の出力を、必要に応じてゲートを介してＲＳフリップフロップＦＦ１に入力させるようにしても良いし、別途ラッチ回路を設け、開放検出回路４１の出力を応答信号ＩＪｆとして出力するようにしても良い。すると上限時間Ｔ３を設定するときには、主に抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ２、分圧電圧Ｖｔ３の値を用いて設定できるようになるため、前述に比較してパラメータを少なくでき、設計を容易化できる。

図１１に未対策回路の動作比較例を示す。噴射信号ＩＪｔが噴射指令状態（Ｈ）となっている最中に、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが高閾値電圧Ｖtsetを上回るとアクティブレベル応答信号（Ｈ→Ｌ）を返し、その後、噴射信号ＩＪｔが噴射停止状態（Ｌレベル）となった後、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが閾値電圧を下回ると、アクティブレベル応答信号（Ｌ→Ｈ）を返してしまい、ＥＣＵが正常であると判定してしまう不具合を生じる虞がある。

本実施形態によれば、駆動制御回路１２は応答信号ＩＪｆの論理レベルをＬレベル一定として変化させないことで異常信号としてＥＣＵ１０に出力しているので、ＥＣＵ１０に異常信号を伝達できる。したがって、定電流駆動部１５を構成するＭＯＳトランジスタ２２ｎのドレインソース間が開放状態のままとなったとしても、この開放状態に応じた信号変化を検出してＥＣＵ１０に通知でき、ＥＣＵ１０に不具合を迅速に通知できる。

（第４実施形態）
図１２〜図１５は、本発明の第４実施形態を示すもので、前述実施形態の開放検出回路と短絡検出回路を一体に設けたところにある。また、ＭＯＳトランジスタ２２ｎの短絡条件下で予め測定されたインジェクタの通電レベルを短絡レベルとしたとき、この短絡レベルとピークレベルとの間に短絡閾値レベルとして予め設定し、この短絡閾値レベルを下回るまで、短絡開放検出回路４２の検出処理を無効化しているところにある。前述実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。

図１２に示すように、短絡開放検出回路４２は、短絡検出回路４０又は開放検出回路４１の電気的構成を基礎として構成されている。この短絡開放検出回路４２は、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３による電源Ｖｃｃの分圧電圧をコンパレータＣＭＰ４の反転入力端子、コンパレータＣＭＰ５の非反転入力端子に入力している。

コンパレータＣＭＰ４およびＣＭＰ５は、ノードＮ７の電圧が抵抗Ｒ１１およびＲ１２の共通接続ノードの電圧Ｖｔ３よりも高いか否か、また、抵抗Ｒ１２およびＲ１３の共通接続ノードの電圧Ｖｔ４よりも低いか否か、について判定する。

つまり、ノードＮ７の電圧が閾値電圧Ｖｔ４以上で且つ閾値電圧Ｖｔ３以下であるか否かを判定する。この条件を満たしたときには、ノードＮ８がＬレベルとなり、これ以外の条件では、ノードＮ８はＨレベルとなる。これは、前述実施形態で説明した上限時間Ｔ２、Ｔ３に対応した電圧レベルを規定するものである。

前述したように、通常動作時において、インジェクタ電流はピークとなった後、徐々に低下し、その後、駆動制御回路１２は定電流制御（低閾値電圧Ｖsmin≦検出電圧Ｖdet≦高閾値電圧Ｖsmax）を行う。このため本実施形態では、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetがピークとなった後、閾値電圧Ｖsmaxを超えたある所定電圧Ｖｔａ未満に低下するまでコンパレータＣＭＰ４およびＣＭＰ５の出力ノードＮ８の論理レベルをマスクしＬレベルに保持する。

この所定電圧Ｖｔａは、ＭＯＳトランジスタ２２ｎのドレインソース間を短絡した条件において、定電流制御時に生じることが想定される検出電圧Ｖdetを予め測定し、この測定電圧を短絡レベルＶｂ（図１４（ｂ）の定電流制御時の一定電圧参照）としたとき、この短絡レベルＶｂよりも予め高く設定した電圧であり短絡閾値レベルに相当する。

このような制御を行うため、論理無効化回路４３がノードＮ８に接続されている。この論理無効化回路４３は、抵抗Ｒ１４およびＲ１５、コンパレータＣＭＰ６、ゲートＧ１４〜Ｇ１７（ＡＮＤゲートＧ１４およびＧ１５、ＯＲゲートＧ１６、ＮＯＴゲートＧ１７）、ＲＳフリップフロップＦＦ３、ＮＰＮ形のトランジスタＴｒ４を組み合わせて構成され、トランジスタＴｒ４の出力をノードＮ８に接続している。

ＲＳフリップフロップＦＦ３のセット端子には、放電スイッチ１４のプリトランジスタ２１ｎの制御信号と定電流駆動部１５のＭＯＳトランジスタ２２ｎの制御信号との論理積が与えられている。

他方、コンパレータＣＭＰ６は、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetと抵抗Ｒ１４およびＲ１５の分圧電圧Ｖtaとを比較し、この比較結果をＡＮＤゲートＧ１５に出力する。ＡＮＤゲートＧ１５には、放電スイッチ１４のプリトランジスタ２１ｎの制御信号の反転信号と、コンパレータＣＭＰ６の比較結果とが入力されている。

また、ＯＲゲートＧ１６には、ＡＮＤゲートＧ１５の出力信号と噴射信号ＩＪｔの反転信号とが入力されている。そして、ＯＲゲートＧ１６の出力がＲＳフリップフロップＦＦ３のリセット端子に与えられている。ＲＳフリップフロップＦＦ３のＱ３出力はトランジスタＴｒ４のベース（制御端子）に与えられている。

噴射信号ＩＪｔが入力され、放電スイッチ１４、定電流駆動部１５が動作し始めると、ＲＳフリップフロップＦＦ３のセット端子にセット信号（Ｈ）が与えられる。するとトランジスタＴｒ４はオンし、ノードＮ８の電圧はほぼグランドレベルに保持される。ノードＮ８の電圧は、ＲＳフリップフロップＦＦ３のリセット端子にアクティブレベル（Ｈ）が与えられるまで所定期間グランドに保持され論理レベルが無効化される。

噴射信号が噴射指令状態（Ｈ）であるときに、ＲＳフリップフロップＦＦ３のリセット端子にアクティブレベル（Ｈ）が与えられるタイミングは、（１）放電スイッチ１４のプリトランジスタ２２ｎの制御信号がノンアクティブ（Ｌ）となる条件を満たし、且つ、（２）インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが抵抗Ｒ１４およびＲ１５の分圧電圧（短絡閾値レベル）を下回る条件を満たすときである。この条件を満たすまで、ノードＮ８の論理レベルはＬレベルに保持され、ノードＮ８はアクティブとはならない。

したがって、図１３に通常動作時のタイミングチャートを示すように、短絡閾値レベルに相当する閾値電圧Ｖｔ３を下回るまで、ノードＮ８の論理レベルは強制的にＬレベルとなる。この無効期間が解除されると、コンパレータＣＭＰ４およびＣＭＰ５の比較動作が有効化される。すなわち、通常時におけるノードＮ７の電圧は、低閾値電圧Ｖｔ４から高閾値電圧Ｖｔ３までの間で定電流制御に応じて変化し、これらの低閾値電圧Ｖｔ４、高閾値電圧Ｖｔ３の何れかを跨ぐと異常状態と判定されることになる。

具体的には、図１４にショート検出動作のタイミングチャートを示すように、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetは、ピーク値となった後、ノードＮ７の電圧が高閾値電圧Ｖｔ３を下回り、その後、無効期間を経過した後においても、噴射信号ＩＪｔが噴射指令状態（Ｈ）である間、検出電圧Ｖdetが定電流制御用の低閾値電圧Ｖsminに達することがない。このため、定電流駆動部１５のトランジスタ２２ｎの制御信号はＬレベルのまま保持される。したがってＡＮＤゲートＧ１３の出力はＨレベル、トランジスタＴｒ３はオフのまま保持される。ノードＮ７の電圧は下がり続け閾値電圧Ｖｔ４を跨ぐと、短絡開放検出回路４２はその出力ノードＮ８をＨレベルにする。ノードＮ８がＨレベルに遷移すると、トランジスタＴｒ１がオフし、コンデンサＣ１が放電を開始する。

このコンデンサＣ１が放電開始するタイミングでは、噴射信号ＩＪｔが噴射指令状態（Ｈ）になっているため、ＮＯＲゲートＧ６はＬレベルとなり計時回路３３内のトランジスタＴｒ２はオフしている。このため、コンパレータＣＭＰ３は比較的高い第２閾値電圧Ｖth2とノードＮ３の電圧とを比較し、この第２閾値電圧Ｖth2を下回ると計時回路３３の出力ノードＮ４をＨレベルとする。すると、その後、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが低閾値電圧Ｖtresを下回ったとしてもＲＳフリップフロップＦＦ１のリセット端子にリセット信号（Ｈ）が与えられることはない。これにより、応答信号ＩＪｆはＬレベルのまま保持され異常信号として出力する。

また、図１５にオープン検出動作のタイミングチャートを示すように、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetがピーク電圧に達した後、徐々に低下するが、定電流制御用の低閾値電圧Ｖsminに達し、定電流駆動部１５のＭＯＳトランジスタ２２ｎをオンしたとしても、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetは上昇しない。すると、定電流駆動部１５のＭＯＳトランジスタ２２ｎがオンし続けてノードＮ７の電圧は上昇し続ける。

ノードＮ７の電圧が閾値電圧Ｖｔ３を超えると、ノードＮ８がＨレベルとなる。そして、ノードＮ３の電圧が第２閾値電圧Ｖth2を下回ると、ノードＮ４がＨレベルとなる。すると、その後、インジェクタ電流の検出電圧Ｖdetが低閾値電圧Ｖtresを下回ったとしても、ＲＳフリップフロップＦＦ１のリセット端子にリセット信号（Ｈ）が出力されることがなくなる。これにより、応答信号ＩＪｆはＬレベルのまま保持され、このＬレベル保持状態を異常信号として出力する。

以上説明したように本実施形態によれば、定電流駆動部１５のＭＯＳトランジスタ２２ｎがショート、オープンしたとしてもこの不具合をインジェクタ電流の検出電圧Ｖdetの信号変化に応じて検出することができる。これにより、インジェクタ駆動回路１１に異常を生じた場合であっても噴射信号ＩＪｔの噴射指令状態によることなく異常であることを確実に通知できる。これにより、運転者に異常状態を迅速に報知できる。インジェクタ電流の通電レベルをアナログ電圧で検出した実施例を示しているが、アナログ電流検出する回路を用いても良い。

図面中、１〜６はインジェクタ、１１はインジェクタ駆動装置、１２は駆動制御回路、１３〜１４は初期通電回路、１５は定電流駆動部（通電調整用スイッチング回路）、１３〜１６は駆動回路（駆動手段）、２２ａ、２２ｂ、２２ｃはＭＯＳトランジスタ（スイッチング素子）、２６は電流検出用抵抗（検出手段）、２７はピーク電流検出回路（ピーク判定手段）、２８は定電流検出回路（定電流低閾値判定手段）、３０は応答回路（応答手段）、３１は高閾値判定回路（高閾値判定手段）、３２は低閾値判定回路（低閾値判定手段）、３３は計時回路（第１計時手段、定電流低閾値経過時間判定手段、定電流高閾値経過時間判定手段）、（４０および３３）、（４２および３３）は第２計時手段、（４１および３３）、（４２および３３）は第３計時手段、Ｃ１、Ｃ２はコンデンサを示す。

Claims (12)

1. 内燃機関の気筒への燃料噴射を指令する噴射信号の噴射指令が入力されることに応じてインジェクタの駆動信号の通断電を開始し、前記噴射信号の停止指令が入力されることに応じてインジェクタの駆動信号の通断電を停止する駆動手段（１３〜１６）と、
   前記駆動手段（１３〜１６）により駆動される前記インジェクタの通電レベル（Ｖdet）を検出する検出手段（２６）と、
   前記検出手段（２６）により検出される前記インジェクタの通電レベル（Ｖdet）に基づいて、通常時において前記噴射信号の噴射指令及び噴射停止指令の入力に応じて当該指令毎に応答信号を出力する応答手段（３０）と、を備え、前記応答手段の応答信号を用いて異常信号を通知する装置であって、
   前記応答手段（３０）は、前記噴射信号の噴射指令の入力状態において、
   前記駆動手段（１３〜１６）が前記インジェクタの通電を開始することで前記インジェクタの通電レベルが上昇し低閾値レベル（Ｖtres）を跨いだタイミングから第１所定時間（Ｔ１）経過するまでの間にピークレベルよりも低く予め設定された高閾値レベル（Ｖtset）を超えないことを第１条件、とし、
   前記第１条件の判定を行い、当該判定結果が是であることを条件として異常信号を通知することを特徴とするインジェクタ駆動装置。
2. 前記インジェクタの通電レベルが前記低閾値レベル（Ｖtres）を超えたか否かの是非を判定する低閾値判定手段（３２）と、
   前記インジェクタの通電レベルが前記高閾値レベル（Ｖtset）を超えたか否かの是非を判定する高閾値判定手段（３１）と、
   前記第１所定時間を計時する第１計時手段（３３）と、を備え、
   前記応答手段（３０）が第１条件の判定を行うときには、
   前記第１計時手段（３３）が第１所定時間を計時するまでの間に前記高閾値判定手段（３１）が是であると判定することで第１条件を満たすと判定することを特徴とする請求項１記載のインジェクタ駆動装置。
3. 前記第１計時手段（３３）は、コンデンサ（Ｃ１）に所定の電流で充電または放電することで第１所定時間（Ｔ１）を計時す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。
4. 内燃機関の気筒への燃料噴射を指令する噴射信号の噴射指令が入力されることに応じてインジェクタの駆動信号の通断電を開始し、前記噴射信号の停止指令が入力されることに応じてインジェクタの駆動信号の通断電を停止する駆動手段（１３〜１６）と、
   前記駆動手段（１３〜１６）により駆動される前記インジェクタの通電レベル（Ｖdet）を検出する検出手段（２６）と、
   前記検出手段（２６）により検出される前記インジェクタの通電レベル（Ｖdet）に基づいて、通常時において前記噴射信号の噴射指令及び噴射停止指令の入力に応じて当該指令毎に応答信号を出力する応答手段（３０）と、を備え、前記応答手段の応答信号を用いて異常信号を通知する装置であって、
   前記応答手段（３０）は、前記噴射信号の噴射指令の入力状態において、
   前記駆動手段（１３〜１６）が前記インジェクタの通電を開始することで前記インジェクタの通電レベルが上昇しピークレベルに達したタイミングから第２所定時間（Ｔ２）経過するまでの間に定電流調整用の低閾値レベル（Ｖsmin）に低下しないことを第２条件、とし、
   前記第２条件の判定を行い、当該判定結果が是であることを条件として異常信号を通知することを特徴とするインジェクタ駆動装置。
5. 前記インジェクタの通電レベルが前記ピークレベルに達したか否かの是非を判定するピーク判定手段（２７）と、
   前記ピーク判定手段が是と判定したタイミングから前記インジェクタの通電レベルが前記定電流調整用の低閾値レベル（Ｖsmin）に達する上限時間を経過したか否かの是非を判定する定電流低閾値経過時間判定手段（３３）と、
   前記第２所定時間（Ｔ２）を計時する第２計時手段（４０および３３、４２および３３）と、を備え、
   前記応答手段（３０）が第２条件の判定を行うときには、
   前記ピーク判定手段（２７）が是であると判定したタイミングにおいて前記第２計時手段が計時を開始し、当該第２計時手段が第２所定時間（Ｔ２）を計時するまでの間に前記定電流低閾値経過時間判定手段（３３）が是であると判定することで第２条件を満たすと判定することを特徴とする請求項４記載のインジェクタ駆動装置。
6. 前記第２計時手段（４０および３３、４２および３３）は、コンデンサ（Ｃ２，Ｃ１）に所定の電流で充電または放電することで第２所定時間（Ｔ２）を計時することを特徴とする請求項５記載のインジェクタ駆動装置。
7. 内燃機関の気筒への燃料噴射を指令する噴射信号の噴射指令が入力されることに応じてインジェクタの駆動信号の通断電を開始し、前記噴射信号の停止指令が入力されることに応じてインジェクタの駆動信号の通断電を停止する駆動手段（１３〜１６）と、
   前記駆動手段（１３〜１６）により駆動される前記インジェクタの通電レベル（Ｖdet）を検出する検出手段（２６）と、
   前記検出手段（２６）により検出される前記インジェクタの通電レベル（Ｖdet）に基づいて、通常時において前記噴射信号の噴射指令及び噴射停止指令の入力に応じて当該指令毎に応答信号を出力する応答手段（３０）と、を備え、前記応答手段の応答信号を用いて異常信号を通知する装置であって、
   前記応答手段（３０）は、前記噴射信号の噴射指令の入力状態において、
   前記駆動手段（１３〜１６）が前記インジェクタの通電を開始することで前記インジェクタの通電レベルが上昇しピークレベルから定電流調整用の低閾値レベル（Ｖsmin）に低下したタイミングから第３所定時間（Ｔ３）経過するまでの間に定電流調整用の高閾値レベル（Ｖsmax）に達しないことを第３条件、としたとき、
   前記第３条件の判定を行い、当該判定結果が是であることを条件として異常信号を通知するものであり、
   前記インジェクタの通電レベルが前記ピークレベルに達したか否かの是非を判定するピーク判定手段（２７）と、
   前記ピーク判定手段が是と判定したタイミングから前記インジェクタの通電レベルが前記定電流調整用の低閾値レベル（Ｖsmin）に達したか否かの是非を判定する定電流低閾値判定手段（２８）と、
   前記定電流低閾値判定手段が是であると判定したタイミングから前記インジェクタの通電レベルが前記定電流調整用の高閾値レベル（Ｖsmax）に達する上限時間（Ｔ３）を経過したか否かの是非を判定する定電流高閾値経過時間判定手段（３３）と、
   前記第３所定時間（Ｔ３）を計時する第３計時手段（４１および３３、４２および３３）と、を備え、
   前記応答手段（３０）が第３条件の判定を行うときには、
   前記ピーク判定手段（２７）が是と判定し且つ前記定電流低閾値判定手段（２８）が是であると判定したタイミングにおいて前記第３計時手段が第３所定時間（Ｔ３）の計時を開始し、当該第３計時手段が第３所定時間を計時するまでの間に前記定電流高閾値経過時間判定手段（３３）が是であると判定することで第３条件を満たすと判定することを特徴とするインジェクタ駆動装置。
8. 前記第３計時手段（４１および３３、４２および３３）は、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）に所定の電流で充電または放電することで第３所定時間（Ｔ３）を計時することを特徴とする請求項７記載のインジェクタ駆動装置。
9. 内燃機関の気筒への燃料噴射を指令する噴射信号の噴射指令が入力されることに応じてインジェクタの駆動信号の通断電を開始し、前記噴射信号の停止指令が入力されることに応じてインジェクタの駆動信号の通断電を停止する駆動手段（１３〜１６）と、
   前記駆動手段（１３〜１６）により駆動される前記インジェクタの通電レベル（Ｖdet）を検出する検出手段（２６）と、
   前記検出手段（２６）により検出される前記インジェクタの通電レベル（Ｖdet）に基づいて、通常時において前記噴射信号の噴射指令及び噴射停止指令の入力に応じて当該指令毎に応答信号を出力する応答手段（３０）と、を備え、前記応答手段の応答信号を用いて異常信号を通知する装置であって、
   前記応答手段（３０）は、前記噴射信号の噴射指令の入力状態において、
   前記駆動手段（１３〜１６）が前記インジェクタの通電を開始することで前記インジェクタの通電レベルが上昇しピークレベルに達したタイミングから第２所定時間（Ｔ２）経過するまでの間に定電流調整用の低閾値レベル（Ｖsmin）に低下しないことを第２条件、
   前記駆動手段（１３〜１６）が前記インジェクタの通電を開始することで前記インジェクタの通電レベルが上昇しピークレベルから定電流調整用の低閾値レベル（Ｖsmin）に低下したタイミングから第３所定時間（Ｔ３）経過するまでの間に定電流調整用の高閾値レベル（Ｖsmax）に達しないことを第３条件、としたとき、
   前記第２条件または前記第３条件のうち何れか一つ以上の判定を行い、当該判定結果が是であることを条件として異常信号を通知するものであり、
   前記インジェクタの通電レベルが前記ピークレベルに達したか否かの是非を判定するピーク判定手段（２７）を備えると共に、
   前記駆動手段（１３〜１６）は、
   前記噴射信号の噴射指令が入力されてから前記インジェクタの通電レベルがピークレベルに達するまでの間に前記インジェクタに駆動信号を通電する初期通電回路（１３〜１４）と、
   前記インジェクタに通断電するスイッチング素子（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）を備え、前記定電流調整用の低閾値レベル（Ｖsmin）と高閾値レベル（Ｖsmax）との間に前記インジェクタの通電レベルを調整する通電調整用スイッチング回路（１５）と、を備え、
   前記初期通電回路（１３〜１４）により前記インジェクタに通電し前記スイッチング素子の短絡条件下で予め測定された前記インジェクタの通電レベルを短絡レベル（Ｖｂ）とすると共に、前記インジェクタの通電レベルの前記ピークレベルと前記短絡レベルとの間に短絡閾値レベル（Ｖｔａ）として予め設定したとき、
   前記応答手段（３０）が、前記第２条件または前記第３条件の判定を行うときには、
   前記ピーク判定手段（２７）が是と判定してから前記インジェクタの通電レベルが低下し、予め設定された前記短絡閾値レベル（Ｖｔａ）を下回るまで判定処理を無効化することを特徴とするインジェクタ駆動装置。
10. 通常時には、前記噴射信号の噴射指令としてアクティブレベル（Ｈ）を入力すると、前記応答手段は前記応答信号として当該アクティブレベル応答信号（Ｌ）を出力するものであって、
    前記応答手段（３０）は、前記第１条件の判定を行うときには、
    前記第１条件を満たすと判定したことを条件として前記アクティブレベル応答信号（Ｌ）を非出力して前記異常信号とすることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のインジェクタ駆動装置。
11. 通常時には、前記噴射信号の停止指令としてノンアクティブレベル（Ｌ）を入力すると、前記応答手段は前記応答信号として当該ノンアクティブレベル応答信号（Ｈ）を出力するものであって、
    前記応答手段（３０）が前記第２条件の判定を行うときには、
    前記第２条件を満たすと判定したことを条件として前記ノンアクティブレベル応答信号（Ｈ）を非出力することで前記異常信号とすることを特徴とする請求項４から６、９の何れか一項に記載のインジェクタ駆動装置。
12. 通常時には、前記噴射信号の停止指令としてノンアクティブレベル（Ｌ）を入力すると、前記応答手段は前記応答信号として当該ノンアクティブレベル応答信号（Ｈ）を出力するものであって、
    前記応答手段（３０）が前記第３条件の判定を行うときには、
    前記第３条件を満たすと判定したことを条件として前記ノンアクティブレベル応答信号（Ｈ）を非出力して前記異常信号とすることを特徴とする請求項７から９の何れか一項に記載のインジェクタ駆動装置。

Images