JP7207196B2 - injector drive circuit - Google Patents

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Description

本発明は、インジェクタ駆動回路に関する。 The present invention relates to an injector drive circuit.

インジェクタ駆動回路は、マイコンから駆動信号が与えられると、複数のインジェクタに対して、気筒選択用のトランジスタにより対応するインジェクタを選択して所定開度で指定された時間噴射を実施するように駆動制御を行う。具体的には、インジェクタ駆動回路は、最初に高圧電源から放電用のトランジスタにより通電して所定の開度まで駆動し、この後、定電流用のトランジスタにより開度を維持するように定電流で通電する。 When a drive signal is given from the microcomputer, the injector drive circuit selects a corresponding injector by a cylinder selection transistor and performs drive control so as to perform injection at a predetermined opening for a specified time. I do. Specifically, the injector drive circuit is driven to a predetermined opening by first energizing a high-voltage power supply with a discharging transistor, and then a constant current is applied to maintain the opening by a constant-current transistor. energize.

この場合、いずれかのインジェクタがコイルショートの故障となったときに、インジェクタ駆動回路は、マイコンから駆動信号を受信して故障状態のインジェクタに通電を開始したときに、過電流が流れることで過電流検出回路により過電流状態が検出されるので、これに応じてすぐに気筒選択用のトランジスタをオフ動作させる。 In this case, when one of the injectors has a coil short failure, the injector drive circuit receives a drive signal from the microcomputer and starts energizing the failed injector. Since the current detection circuit detects the overcurrent state, the transistor for cylinder selection is immediately turned off accordingly.

このとき、駆動信号がハイレベルの状態が続く限りは定電流用のトランジスタのオン状態が継続されるので、故障状態のインジェクタの正極端子であるINJ+ノードの電位は電源電圧に固定された状態となる。この後、駆動信号がローレベルになると、定電流用のトランジスタがオフし、INJ+ノードの電位が低下していく。 At this time, the ON state of the constant current transistor continues as long as the drive signal remains high, so the potential of the INJ+ node, which is the positive terminal of the faulty injector, is fixed at the power supply voltage. Become. After that, when the driving signal becomes low level, the constant current transistor is turned off, and the potential of the INJ+ node is lowered.

しかし、故障したインジェクタにおいては、通常時と違いコイル成分に起因したフライバックつまり還流電流の発生がないので、INJ+ノードの電位は、INJ+ノードに接続された抵抗成分と容量成分による時定数に従って緩やかに低下していく。 However, in a malfunctioning injector, there is no flyback or return current caused by the coil component, unlike in normal operation, so the potential of the INJ+ node slows down according to the time constant of the resistance and capacitance components connected to the INJ+ node. decreases to

一方、インジェクタ駆動回路においては、インジェクタへの通電を停止した後、所定のマスク時間およびフィルタ時間が経過した後に、電源ショートなどの検出動作をするためにINJ+ノードの電位を定常電圧(例えば2.5V)に設定している。しかし、上記したようにINJ+ノードの電位低下が遅いと、定められたマスク時間,フィルタ時間内に電位が定常電圧に落ち着かない場合がある。 On the other hand, in the injector driving circuit, the potential of the INJ+ node is changed to a steady voltage (for example, 2.5V) in order to perform a detection operation such as a power supply short-circuit after the predetermined mask time and filter time have elapsed after the supply of electricity to the injector is stopped. 5V). However, if the potential drop of the INJ+ node is slow as described above, the potential may not settle down to a steady voltage within the predetermined mask time and filter time.

このため、インジェクタ駆動回路は、マスク時間およびフィルタ時間の経過後に、INJ+ノードの電位が低下していないことで、電源ショート状態を誤検出してしまうことがある。しかし、電源ショート検出はコモンの故障として扱われるため、実際には1気筒のインジェクタのみがコイルショートしているのに、共通回路で駆動している他の気筒のインジェクタについても故障と判定してしまう不具合がある。このため、故障していない他のインジェクタも使えなくなることになる。 Therefore, the injector drive circuit may erroneously detect a power supply short-circuit state because the potential of the INJ+ node has not decreased after the mask time and filter time have elapsed. However, the power supply short detection is treated as a common failure, so even though only one cylinder has a coil short, the injectors of other cylinders driven by the common circuit are also judged to have a failure. There is a problem. As a result, other injectors that are not malfunctioning cannot be used either.

しかし、これを回避するため、例えばマスク時間およびフィルタ時間を長く設定することで、INJ+ノードの電位が下がった状態で電源ショート検出を行うようにすることが考えられる。ところが、この場合には、インターバルが長くなることで多段・近接噴射を実施することができなくなる。 However, in order to avoid this, it is conceivable to set the mask time and the filter time longer, for example, so that the power supply short detection is performed in a state where the potential of the INJ+ node is lowered. However, in this case, the longer interval makes it impossible to carry out multi-stage/proximity injection.

また、INJ+ノードの電位収束を早くさせるために、INJ+ノードに接続されている抵抗成分や容量成分を小さくすることが考えられるが、これらの抵抗成分および容量成分については、噴射特性、熱、あるいは通電継続時間などの特性に関して大きく制約を与えることとなり、トレードオフの関係が厳しく、有効な策にならない。 Also, in order to speed up the potential convergence of the INJ+ node, it is possible to reduce the resistance component and the capacitance component connected to the INJ+ node. This imposes significant restrictions on characteristics such as the energization duration, and the trade-off relationship is severe, making it not an effective measure.

特許第3825235号公報Japanese Patent No. 3825235

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、インジェクタの正極端子の電位をすみやかに低下させることができるようにしたインジェクタ駆動回路を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an injector driving circuit capable of quickly lowering the potential of the positive terminal of the injector.

請求項1に記載のインジェクタ駆動回路は、複数のインジェクタを選択スイッチにより選択し、通電スイッチにより通電して駆動制御するインジェクタ駆動回路であって、前記選択スイッチおよび前記通電スイッチを駆動制御する制御回路(21)と、前記複数のインジェクタの通電したものに過電流が流れると検出信号を出力する過電流検出回路(27)と、前記複数のインジェクタにつながる端子のうちのいずれかに接続され、接続された端子から電荷を引き抜く電荷引抜回路(35、40、50、60、70、80、90)とを備えている。 The injector drive circuit according to claim 1 is an injector drive circuit that selects a plurality of injectors with a selection switch and controls driving by energizing with an energization switch, wherein the control circuit drives and controls the selection switch and the energization switch. (21), an overcurrent detection circuit (27) that outputs a detection signal when an overcurrent flows through the energized injectors (27), and is connected to one of terminals connected to the plurality of injectors. and a charge extraction circuit (35, 40, 50, 60, 70, 80, 90) for extracting the charge from the connected terminal.

上記構成を採用することにより、制御回路は、駆動信号が与えられると、複数のインジェクタの中から指示されたインジェクタを駆動すべく、選択スイッチおよび通電スイッチをオン駆動して通電を行う。これにより、インジェクタに所定の電流が流れ、通常の動作が行われる。 By adopting the above configuration, when the drive signal is applied, the control circuit turns on the selection switch and the energization switch to energize the selected injector among the plurality of injectors. As a result, a predetermined current flows through the injector and normal operation is performed.

そして、複数のインジェクタの中から短絡故障したインジェクタが発生すると、制御回路は、駆動信号が与えられて短絡故障したインジェクタに通電をすると、過電流検出回路により検出信号が出力される。これにより、制御回路は選択スイッチをオフさせて短絡故障したインジェクタへの通電を停止させる。 When a short-circuited injector occurs among the plurality of injectors, the control circuit receives a drive signal to energize the short-circuited injector, and the overcurrent detection circuit outputs a detection signal. As a result, the control circuit turns off the selection switch to stop the supply of electricity to the short-circuited injector.

この場合に、制御回路は、駆動信号が与えられている状態では、通電スイッチをオンさせた状態に保持しているので、インジェクタの正極端子には電圧が印加された状態となっている。この後、駆動信号がオフになると、制御回路は通電スイッチをオフさせるが、選択スイッチは先にオフされているので、インジェクタの正極端子は、回路に設けられた容量成分により電圧が印加された状態が継続している。 In this case, the control circuit keeps the energizing switch in the ON state while the drive signal is being applied, so voltage is applied to the positive terminal of the injector. After that, when the drive signal is turned off, the control circuit turns off the energization switch, but since the selection switch was turned off first, a voltage was applied to the positive terminal of the injector by the capacitive component provided in the circuit. condition continues.

このとき、制御回路は、通電スイッチをオフした時点で、電荷引抜回路を駆動させてインジェクタの正極端子の電荷を引き抜いて速やかにオフ状態のレベルに戻すようになる。この結果、インジェクタが短絡故障した場合に故障したインジェクタのみを正確に検出することができるとともに、対応するインジェクタを停止させることで、その気筒のみを停止可能とすることができる。 At this time, when the energization switch is turned off, the control circuit drives the charge extracting circuit to extract the charge from the positive electrode terminal of the injector, thereby quickly returning it to the level of the off state. As a result, when an injector has a short-circuit failure, only the failed injector can be accurately detected, and by stopping the corresponding injector, only that cylinder can be stopped.

第1実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the first embodiment タイムチャートその1Time chart 1 タイムチャートその2Time chart 2 第2実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the second embodiment 第3実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the third embodiment 第4実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the fourth embodiment 第5実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the fifth embodiment 第6実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the sixth embodiment 論理回路の電気的構成図Electrical configuration diagram of logic circuit 第7実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the seventh embodiment

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について、図1~図3を参照して説明する。なお、この実施形態においては、エンジンの各気筒に対応して設けられた複数のインジェクタが設けられている。それら複数のインジェクタのうち、2個のインジェクタ1、2を図示して説明するが、さらに多くのインジェクタを接続する構成においても適用できるものである。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. In addition, in this embodiment, a plurality of injectors are provided corresponding to each cylinder of the engine. Of the plurality of injectors, two injectors 1 and 2 will be illustrated and explained, but a configuration in which more injectors are connected is also applicable.

全体の電気的構成を示す図1において、2個のインジェクタ1および2は、誘導性のもので、それぞれが燃料噴射弁を駆動してエンジンの各気筒内に燃料を噴射するものである。インジェクタ1および2は、通電回路により通電され、通電回路はインジェクタ駆動回路20により駆動制御される。 In FIG. 1 showing the overall electrical configuration, two injectors 1 and 2 are inductive and each drive a fuel injection valve to inject fuel into each cylinder of the engine. The injectors 1 and 2 are energized by an energizing circuit, and the energizing circuit is driven and controlled by an injector drive circuit 20 .

インジェクタ1および2の正極端子INJ+は、共通にして通電スイッチとしての放電MOSトランジスタ(以下単に放電MOSと称する)5を介して高圧電源VHに接続される。インジェクタ1の負極端子INJ-は選択スイッチとしての気筒選択MOSトランジスタ(以下単に選択MOSと称する)3および電流検出抵抗6を介してグランドに接続される。インジェクタ2の負極端子INJ-は選択MOSトランジスタ4および電流検出抵抗6を介してグランドに接続される。 Positive terminals INJ+ of injectors 1 and 2 are commonly connected to a high voltage power supply VH via a discharge MOS transistor (hereinafter simply referred to as a discharge MOS) 5 as an energization switch. A negative terminal INJ- of the injector 1 is connected to ground through a cylinder selection MOS transistor (hereinafter simply referred to as selection MOS) 3 as a selection switch and a current detection resistor 6 . A negative terminal INJ- of the injector 2 is connected to the ground via a selection MOS transistor 4 and a current detection resistor 6. FIG.

また、正極端子INJ+は、逆流防止用ダイオード8を逆方向に介し、通電スイッチとしての定電流MOSトランジスタ(以下単に定電流MOSと称する)7を介して直流電源VDに接続される。正極端子INJ+には、グランドから還流用ダイオード9が順方向に接続される。還流用ダイオード9に並列に抵抗10およびコンデンサ11が接続されている。 The positive terminal INJ+ is connected to the DC power supply VD through a backflow prevention diode 8 in the reverse direction and through a constant current MOS transistor (hereinafter simply referred to as a constant current MOS) 7 as an energization switch. A freewheeling diode 9 is forwardly connected to the positive terminal INJ+ from the ground. A resistor 10 and a capacitor 11 are connected in parallel with the freewheeling diode 9 .

インジェクタ駆動回路20は、端子A~Iを備え、制御回路21を主体として次のように構成される。ドライバ22および23は、それぞれ端子A、Bを介して選択MOS3、4のゲートに接続され、制御回路21から気筒選択信号Ss1、Ss2が対応するものに与えられてゲート駆動信号を出力する。 The injector drive circuit 20 has terminals A to I, and is mainly composed of a control circuit 21 as follows. Drivers 22 and 23 are connected to the gates of selection MOSs 3 and 4 via terminals A and B, respectively, and receive cylinder selection signals Ss1 and Ss2 from control circuit 21 to corresponding ones to output gate drive signals.

ドライバ24は、出力端子が端子Cを介して放電MOS5のゲートに接続され、正負の電源端子がそれぞれ端子D、Eに接続される。端子D-E間には、外付けでブートストラップ用のコンデンサ12が接続される。端子Eは、放電MOS5のドレインにも接続され、インジェクタ1および2の正極端子INJ+の電圧をVinjとして取り込む。ドライバ24は、制御回路21から駆動信号が与えられると、放電MOS5にゲート駆動電圧を与える。 The driver 24 has an output terminal connected to the gate of the discharge MOS 5 via a terminal C, and positive and negative power supply terminals connected to terminals D and E, respectively. An external bootstrap capacitor 12 is connected between the terminals DE. Terminal E is also connected to the drain of discharge MOS 5 and takes in the voltage of positive terminal INJ+ of injectors 1 and 2 as Vinj. The driver 24 gives a gate drive voltage to the discharge MOS 5 when a drive signal is given from the control circuit 21 .

ドライバ25は、出力端子が端子Fを介して定電流MOS7のゲートに接続され、正負の電源端子がそれぞれ端子G、Hに接続される。端子G-H間には、外付けでブートストラップ用のコンデンサ13が接続される。端子Hは、定電流MOS7のドレインにも接続される。ドライバ25は、制御回路21から駆動信号が与えられると、放電MOS5にゲート駆動電圧を与える。 The driver 25 has an output terminal connected to the gate of the constant current MOS 7 via a terminal F, and positive and negative power supply terminals connected to terminals G and H, respectively. A bootstrap capacitor 13 is externally connected between the terminals GH. The terminal H is also connected to the drain of the constant current MOS7. The driver 25 gives a gate drive voltage to the discharge MOS 5 when a drive signal is given from the control circuit 21 .

電流検出回路26および過電流検出回路27は、共に非反転入力端子側が端子I、J間に接続され、端子I、J間に接続されている電流検出抵抗6の端子電圧を取り込む。電流検出回路26の反転入力端子には参照電圧Vref1が入力される。参照電圧Vref1は、制御回路21により電圧を変更設定することができ、電流検出レベルを変更することができる。また、過電流検出回路27の反転入力端子には参照電圧Verf2が入力される。参照電圧Vref2は、過電流検出レベルに設定されている。 Both the current detection circuit 26 and the overcurrent detection circuit 27 have non-inverting input terminals connected between the terminals I and J, and take in the terminal voltage of the current detection resistor 6 connected between the terminals I and J. A reference voltage Vref1 is input to the inverting input terminal of the current detection circuit 26 . The reference voltage Vref1 can be changed and set by the control circuit 21, and the current detection level can be changed. A reference voltage Verf<b>2 is input to the inverting input terminal of the overcurrent detection circuit 27 . The reference voltage Vref2 is set to the overcurrent detection level.

電流検出回路26および過電流検出回路27は、それぞれ、電流検出抵抗6に流れる電流Iinj1、Iinj2による電圧降下が、参照電圧Vref1あるいはVref2を超えると、ハイレベルの検出信号を制御回路21に出力する。制御回路21は、電流検出回路26からのハイレベルの検出信号により、インジェクタ1または2の通電されているものに所定レベル以上の電流が流れていることを判定する。また、制御回路21は、過電流検出回路27からのハイレベルの検出信号により、インジェクタ1または2の通電されているものに過電流が流れていることを判定する。 Current detection circuit 26 and overcurrent detection circuit 27 output a high-level detection signal to control circuit 21 when voltage drops caused by currents Iinj1 and Iinj2 flowing through current detection resistor 6 exceed reference voltage Vref1 or Vref2, respectively. . Based on the high-level detection signal from the current detection circuit 26, the control circuit 21 determines that a current of a predetermined level or more is flowing through the injector 1 or 2 that is energized. Further, the control circuit 21 determines from the high-level detection signal from the overcurrent detection circuit 27 that an overcurrent is flowing through the energized injector 1 or 2 .

端子Eは、インジェクタ1および2の非通電時に、ダイアグ用の所定電位を与えて正極端子INJ+の電位を検出する回路に接続される。Pチャンネル型のMOSトランジスタ28、ダイオード29および抵抗30、31の直列回路が直流電源VBとグランドとの間に接続される。ダイオード29と抵抗30との共通接続点が端子Eに接続される。差動アンプ32は、反転入力端子に抵抗30と31との共通接続点が接続され、非反転入力端子に参照電圧Vref3が入力される。 The terminal E is connected to a circuit that applies a predetermined potential for diagnosis and detects the potential of the positive terminal INJ+ when the injectors 1 and 2 are not energized. A series circuit of a P-channel MOS transistor 28, a diode 29 and resistors 30 and 31 is connected between a DC power supply VB and the ground. A common connection point between the diode 29 and the resistor 30 is connected to the terminal E. The differential amplifier 32 has an inverting input terminal connected to a common connection point between the resistors 30 and 31, and a non-inverting input terminal to which the reference voltage Vref3 is input.

差動アンプ32は、MOSトランジスタ28を駆動して、端子Eすなわちインジェクタ1および2の正極端子INJ+に通電していない状態で、一定電圧を印加するように制御している。インジェクタ1および2は、動作しない程度の低い電圧が設定されており、この電圧が検出されれば正極端子INJ+が正常状態である。 The differential amplifier 32 drives the MOS transistor 28 to apply a constant voltage to the terminal E, ie, the positive terminals INJ+ of the injectors 1 and 2, in a non-energized state. The injectors 1 and 2 are set to a voltage so low that they do not operate, and if this voltage is detected, the positive terminal INJ+ is in a normal state.

インジェクタ1および2の正極端子INJ+の電圧から電源ショートを検出する電源ショート検出用のコンパレータ33は、反転入力端子に抵抗30と31との共通接続点が接続され、非反転入力端子に電源ショート検出用の参照電圧Vref4が入力される。また、インジェクタ1および2の正極端子INJ+の電圧からグランドショートを検出するグランドショート検出用のコンパレータ34は、反転入力端子に抵抗30と31との共通接続点が接続され、非反転入力端子にグランドショート検出用の参照電圧Vref5が入力される。 A comparator 33 for power supply short detection detects a power short circuit from the voltage of the positive terminal INJ+ of the injectors 1 and 2. The common connection point of the resistors 30 and 31 is connected to the inverting input terminal, and the power short detection is detected to the non-inverting input terminal. A reference voltage Vref4 for is input. A ground short detection comparator 34 for detecting a ground short from the voltage of the positive terminals INJ+ of the injectors 1 and 2 has an inverting input terminal connected to a common connection point between the resistors 30 and 31, and a non-inverting input terminal connected to the ground. A reference voltage Vref5 for short detection is input.

前述のように、MOSトランジスタ28により、端子Eに一定電圧を印加している状態で、端子Eの電圧が異常に高くなったり、ゼロになったりする場合には、コンパレータ33あるいは34によりこの状態が検出され、制御回路21に検出信号が入力され、異常状態が判定される。 As described above, when the voltage at the terminal E becomes abnormally high or becomes zero while a constant voltage is applied to the terminal E by the MOS transistor 28, the comparator 33 or 34 detects this state. is detected, a detection signal is input to the control circuit 21, and an abnormal state is determined.

また、インジェクタ1および2の正極端子INJ+には、故障時に電荷を引き抜くための電荷引抜回路35が接続されている。電荷引抜回路35は、スイッチ37および定電流源38の直列回路が正極端子INJ+とグランドとの間に接続された構成である。スイッチ37は、例えばMOSトランジスタなどを用いて構成され、アンド回路36からハイレベルの信号が与えられるとオンするように設けられる。 Further, the positive terminals INJ+ of the injectors 1 and 2 are connected to a charge extracting circuit 35 for extracting charges in the event of a failure. The charge extraction circuit 35 has a configuration in which a series circuit of a switch 37 and a constant current source 38 is connected between the positive terminal INJ+ and the ground. The switch 37 is configured using, for example, a MOS transistor or the like, and is provided so as to be turned on when a high level signal is given from the AND circuit 36 .

アンド回路36の一方の入力端子は過電流検出回路27の出力端子に接続され、他方の入力端子は駆動信号Sdが反転して入力される。したがって、アンド回路36は、駆動信号Sdがローレベルのオフ状態で且つ過電流検出信号がハイレベルのときにスイッチ37をオンさせる。 One input terminal of the AND circuit 36 is connected to the output terminal of the overcurrent detection circuit 27, and the other input terminal receives the inverted drive signal Sd. Therefore, the AND circuit 36 turns on the switch 37 when the driving signal Sd is in the low level off state and the overcurrent detection signal is in the high level.

次に、上記構成の作用について、図2および図3も参照して説明する。図2は、インジェクタ1あるいは2のショート故障が発生しない通常の動作に対応するタイミングチャートであり、図3はショート故障が発生した場合のタイミングチャートである。 Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 3 as well. FIG. 2 is a timing chart corresponding to normal operation in which short-circuit failure does not occur in injector 1 or 2, and FIG. 3 is a timing chart when short-circuit failure occurs.

まず、通常の通電動作について説明する。インジェクタ駆動回路20の制御回路21は、インジェクタ1または2に対して通電を実施していない状態では、差動アンプ32により、MOSトランジスタ28が駆動されてインジェクタ1および2の正極端子INJ+に、インジェクタとしての動作をしない程度でダイアグ用の所定電圧を印加している。この状態で、電源ショートもしくはグランドショートなどの異常が発生している場合には、コンパレータ33または34によりこれが検出される。 First, normal energization operation will be described. In the control circuit 21 of the injector driving circuit 20, when the injector 1 or 2 is not energized, the MOS transistor 28 is driven by the differential amplifier 32 to connect the positive terminals INJ+ of the injectors 1 and 2 to the injector current. A predetermined voltage for diagnosis is applied to such an extent that it does not operate as a In this state, if an abnormality such as a power short circuit or ground short circuit occurs, the comparator 33 or 34 detects it.

制御回路21は、時刻t0で、図示しないマイコンから駆動信号Sdが与えられると、例えば通電するインジェクタ1に対応して選択信号Ss1をドライバ22に出力し、ドライバ22により選択MOS3にゲート電圧Vgsを与える。また、このとき制御回路21は、放電MOS5を駆動すべくドライバ24に駆動信号を出力する。 At time t0, when a drive signal Sd is given from a microcomputer (not shown), the control circuit 21 outputs a selection signal Ss1 to the driver 22 corresponding to, for example, the injector 1 to be energized, and the driver 22 applies the gate voltage Vgs to the selection MOS3. give. Also, at this time, the control circuit 21 outputs a drive signal to the driver 24 to drive the discharge MOS 5 .

これにより、放電MOS5がオン駆動され、インジェクタ1の正極端子INJ+に高電圧VHが印加され、インジェクタ電流Iinjが流れ始める。インジェクタ1は、所定の開度に弁を駆動し、気筒内への燃料噴射が開始される。制御回路21は、放電MOS5への通電を所定時間実施した後にオフ駆動する。このとき、インジェクタ1は、高電圧VHからの通電が遮断されたことでフライバック電圧が発生し、インジェクタ電流Iinjがすぐにゼロになることはなく、グランドから還流ダイオード9を介して電流が継続的にながれ、徐々に低下していく。 As a result, the discharge MOS 5 is turned on, the high voltage VH is applied to the positive terminal INJ+ of the injector 1, and the injector current Iinj begins to flow. The injector 1 drives the valve to a predetermined degree of opening, and fuel injection into the cylinder is started. The control circuit 21 turns off the discharge MOS 5 after energizing the discharge MOS 5 for a predetermined time. At this time, a flyback voltage is generated in the injector 1 due to the cutoff of the current from the high voltage VH, and the injector current Iinj does not immediately become zero, and the current continues from the ground through the free wheel diode 9. gradually decreases.

続いて、制御回路21は、ドライバ25に駆動信号を出力して定電流MOS7を間欠的にオンオフ駆動して直流電圧VDをインジェクタ1に印加する。このとき、インジェクタ1は、定電流MOS7のオフ時に前述同様にフライバック電圧が発生することで還流電流が流れること徐々に低下するので、間欠的な通電によって平均して電流Ihが流れるように保持される。これにより、インジェクタ1は、弁の開度が保持された状態となる。 Subsequently, the control circuit 21 outputs a drive signal to the driver 25 to intermittently turn on and off the constant current MOS 7 to apply the DC voltage VD to the injector 1 . At this time, when the constant current MOS 7 is turned off, the flyback voltage is generated in the same manner as described above, causing the injector 1 to gradually decrease in return current. be done. As a result, the injector 1 is in a state in which the opening degree of the valve is maintained.

この後、時刻t1で駆動信号Sdがオフになると、制御回路21は、選択MOS3をオフさせ、次の駆動信号Sdが与えられるまで待機する状態となる。また、インジェクタ1は、通電が遮断されると同様にフライバック電圧が発生して還流電流が流れるので、インジェクタ電流Iinjは徐々に低下する。 After that, when the driving signal Sd is turned off at time t1, the control circuit 21 turns off the selection MOS 3 and waits until the next driving signal Sd is applied. Also, when the injector 1 is de-energized, a flyback voltage is generated and a return current flows, so the injector current Iinj gradually decreases.

また、インジェクタ1の正極端子INJ+の電位は、フライバック電圧により急激に負側に変化する。この後、インジェクタ1による還流電流がなくなると、差動アンプ32によるMOSトランジスタ28の駆動で、正極端子INJ+にダイアグ用の所定電圧が印加された状態に移行する。 Also, the potential of the positive terminal INJ+ of the injector 1 abruptly changes to the negative side due to the flyback voltage. After that, when the return current from the injector 1 disappears, the MOS transistor 28 is driven by the differential amplifier 32, and a predetermined voltage for diagnosis is applied to the positive terminal INJ+.

図2では、正極端子電圧Vinjのうち、時刻t1の前の定電流MOS7への通電を行う時点taから時刻t1を経過し、正極端子INJ+の電圧Vinjが所定電圧に達するまでの時点tbの間の推移について、下部に別のタイムチャートで詳細に示している。 In FIG. 2, of the positive electrode terminal voltage Vinj, during the time tb from time ta at which the constant current MOS 7 is energized before time t1 to time t1 until the voltage Vinj of the positive electrode terminal INJ+ reaches a predetermined voltage. A separate time chart at the bottom shows the details of the transition of .

定電流MOS7による最後の通電が終了すると、電圧Vinjはフライバック電圧の作用によって急激にゼロレベルに低下し、この後、MOSトランジスタ28による通電で、時刻t1からt2にかけて徐々に所定電圧まで上昇している。この場合、所定電圧は例えば2.5V程度の低いレベルの電圧に設定されている。 When the final energization by the constant current MOS 7 is completed, the voltage Vinj is abruptly lowered to zero level by the action of the flyback voltage, and thereafter, by the energization by the MOS transistor 28, it gradually rises to a predetermined voltage from time t1 to t2. ing. In this case, the predetermined voltage is set to a low level voltage of about 2.5V, for example.

時刻t1からt2までの期間を電圧が落ち着くまでのマスク時間Tmとして設定しており、時刻t2から一定時間が経過した時刻t3までをフィルタ時間Tfとして設定している。なお、マスク時間Tmおよびフィルタ時間Tfを合わせてマスク時間とすることもできる。そして、これらのマスク時間Tmおよびフィルタ時間Tfが経過すると、正極端子INJ+の電圧が安定するので、これ以降のタイミングで電源ショートあるいはグランドショートのダイアグ検出動作が行われる。 The period from time t1 to t2 is set as mask time Tm until the voltage settles down, and the time from time t2 to time t3 after a certain period of time has passed is set as filter time Tf. It should be noted that the mask time Tm and the filter time Tf can be combined as the mask time. After the mask time Tm and filter time Tf have passed, the voltage of the positive terminal INJ+ is stabilized, and the power short circuit or ground short circuit diagnosis operation is performed at the timing after this.

次に、図3を参照し、インジェクタ1および2のいずれかがショート状態となっている場合に制御回路21に駆動信号Sdが入力されたときの動作について説明する。ここでは、例えばインジェクタ1がショート状態となった場合を想定する。すなわち、インジェクタ1は、抵抗がゼロで且つインダクタもゼロとなった状態である。 Next, with reference to FIG. 3, the operation when the drive signal Sd is input to the control circuit 21 when one of the injectors 1 and 2 is short-circuited will be described. Here, it is assumed that the injector 1 is short-circuited, for example. That is, the injector 1 is in a state where the resistance is zero and the inductor is also zero.

この状況では、制御回路21は、時刻t10で駆動信号Sdが与えられると、前述同様にして選択MOS3をオン駆動するとともに、放電MOS5をオン駆動する。これにより、インジェクタ1の正極端子INJ+に高電圧VHが印加され、インジェクタ電流Iinjが流れ始める。 In this situation, when the drive signal Sd is applied at time t10, the control circuit 21 turns on the selection MOS3 and turns on the discharge MOS5 in the same manner as described above. As a result, the high voltage VH is applied to the positive terminal INJ+ of the injector 1, and the injector current Iinj begins to flow.

しかし、この場合には、インジェクタ1がショート故障をしているため、インジェクタ電流Iinjは所定電流Imを超えて急激に流れるようになる。時刻t11で放電MOS5をオフ駆動した後に定電流MOS7をオン駆動した状態においても、インジェクタ電流Iinjは増加する。そして、時刻t12で、インジェクタ電流Iinjが過電流を判定するためのしきい値電流Ithを超えると、過電流検出回路27によりこれが検出され、過電流検出信号Sxが制御回路21に出力される。 However, in this case, since the injector 1 has a short-circuit failure, the injector current Iinj abruptly exceeds the predetermined current Im. The injector current Iinj also increases when the constant current MOS7 is turned on after the discharge MOS5 is turned off at time t11. At time t12, when injector current Iinj exceeds threshold current Ith for determining overcurrent, overcurrent detection circuit 27 detects this and outputs overcurrent detection signal Sx to control circuit 21. FIG.

制御回路21は、過電流検出信号Sxが入力されると、インジェクタ1がショート状態であることを判定し、時刻t13で選択MOS3をオフさせる。また、制御回路21は、選択MOS3はオフ駆動するが、定電流MOS7は駆動信号Sdが与えられている状態ではオンオフの通電制御状態を保持しているので、正極端子INJ+は直流電圧VDが間欠的に印加された状態となっている。 When receiving the overcurrent detection signal Sx, the control circuit 21 determines that the injector 1 is short-circuited, and turns off the selection MOS 3 at time t13. In addition, the control circuit 21 turns off the selection MOS 3, but the constant current MOS 7 maintains the ON/OFF control state when the drive signal Sd is applied. It is in a state in which it is effectively applied.

これにより、インジェクタ電流Iinjは通電経路がなくなってゼロになるが、インジェクタ1がショート故障していることで、フライバック電圧が発生しないので、正極端子INJ+の電圧Vinjは負に反転することがなく、直流電圧VDが印加される状態が継続している。 As a result, the injector current Iinj becomes zero because there is no conduction path. However, since the injector 1 is short-circuited, no flyback voltage is generated, so the voltage Vinj at the positive terminal INJ+ does not invert to negative. , the state in which the DC voltage VD is applied continues.

この結果、正極端子INJ+は、コンデンサ11に充電された電荷が蓄積された状態となるので、直流電圧VDが保持された状態となる。ここで、コンデンサ11の電荷は抵抗10を介して徐々に放電されるが、直流電圧VDが間欠的に印加される状態では、充電も行われる。このため、コンデンサ11の端子電圧は、ほとんど低下することなく電圧VDが保持される。 As a result, the positive electrode terminal INJ+ is in a state in which the electric charge charged in the capacitor 11 is accumulated, so that the DC voltage VD is held. Here, the charge of the capacitor 11 is gradually discharged via the resistor 10, but is also charged when the DC voltage VD is intermittently applied. Therefore, the terminal voltage of the capacitor 11 is maintained at the voltage VD with almost no drop.

この後、時刻t14になって駆動信号Sdがオフになると、制御回路21により定電流MOS7をオフ駆動するので、この後、正極端子INJ+の電位は、コンデンサ11の電荷が抵抗10を介して放電されることで徐々に低下することになる。 After that, when the drive signal Sd is turned off at time t14, the constant current MOS 7 is turned off by the control circuit 21, so that the potential of the positive terminal INJ+ is changed from the charge of the capacitor 11 to the discharge through the resistor 10. As a result, it will gradually decrease.

ここで、抵抗10およびコンデンサ11による放電の時定数は、一般的にインジェクタ1、2の通電に必要となる設計データに基づいて比較的大きい値に設定されているので、コンデンサ11の端子電圧が低下するのに所定時間を要することになる。この時間が長くなる場合には、例えば図3の正極電位INJ+の電圧Vinjの図中破線で比較例として示しているように、前述した駆動信号Sdのオフ後のマスク時間Tmおよびフィルタ時間Tfが経過しても正極端子INJ+の電位が所定レベル以下とならない場合がある。 Here, the time constant of the discharge by the resistor 10 and the capacitor 11 is generally set to a relatively large value based on the design data required for energizing the injectors 1 and 2. Therefore, the terminal voltage of the capacitor 11 is It takes a predetermined time to drop. If this time is lengthened, the mask time Tm and the filter time Tf after the drive signal Sd is turned off are shortened, for example, as indicated by the dashed line in FIG. There are cases where the potential of the positive terminal INJ+ does not drop below the predetermined level even after the time has elapsed.

本実施形態においては、このような事態に対応して、制御回路21は、過電流検出信号Sxが入力されると、電荷引抜回路37を駆動させてコンデンサ11の電荷を引き抜くことができるように構成されている。 In the present embodiment, in response to such a situation, when the overcurrent detection signal Sx is input, the control circuit 21 drives the charge extraction circuit 37 so that the charge of the capacitor 11 can be extracted. It is configured.

すなわち、電荷引抜回路37は、過電流検出回路27がハイレベルの検出信号Sxを出力すると、アンド回路36において、駆動信号Sdがローレベルになったことで、ハイレベルの信号を出力し、これによってスイッチ37がオン駆動される。スイッチ37のオンにより、コンデンサ11の電荷は、正極端子INJ+から端子Eを介して定電流回路38により定電流で電荷が引き抜かれ、迅速にレベルが低下していく。 That is, when the overcurrent detection circuit 27 outputs the high-level detection signal Sx, the AND circuit 36 outputs a high-level signal in response to the low-level drive signal Sd. switch 37 is turned on. When the switch 37 is turned on, the charge in the capacitor 11 is drawn out by the constant current circuit 38 from the positive terminal INJ+ through the terminal E, and the level of the capacitor 11 rapidly decreases.

この結果、正極端子INJ+の電圧Vinjは、マスク時間Tmが経過する時刻t15までに所定レベルであるVth以下に達し、最終的に時刻t16ではゼロボルトまで低下させることができるようになる。この状態で他の故障状態の検出や、ショート状態となっていないインジェクタ2の駆動を、次のインジェクタ駆動をする時刻t17で確実に実施できるようになる。 As a result, the voltage Vinj of the positive terminal INJ+ reaches a predetermined level Vth or less by time t15 when the mask time Tm elapses, and finally can be lowered to zero volts at time t16. In this state, it becomes possible to reliably detect other failure states and drive the injectors 2 that are not in the short-circuited state at time t17 when the next injector is driven.

なお、上記の説明ではインジェクタ1がショート状態になった場合で説明したが、インジェクタ2がショート状態になった場合についても、上記と同様に動作させることができる。 In the above description, the injector 1 is short-circuited, but the same operation can be performed when the injector 2 is short-circuited.

このような第1実施形態によれば、インジェクタ1あるいは2のショート故障時に対応して、電荷引抜回路35を設けたので、制御回路21が駆動信号Sdを受けてインジェクタ1または2に通電をしたときに、ショート故障をしている場合には、通電オフ後に正極端子INJ+の電圧Vinjを電荷引抜回路35により迅速に電荷を引き抜いて低電位にすることができる。 According to the first embodiment as described above, since the electric charge extracting circuit 35 is provided in response to the short failure of the injector 1 or 2, the control circuit 21 receives the driving signal Sd and energizes the injector 1 or 2. Sometimes, in the case of a short-circuit failure, the voltage Vinj of the positive terminal INJ+ can be quickly pulled out by the charge extraction circuit 35 to be reduced to a low potential after the energization is turned off.

これにより、正極端子INJ+に接続される抵抗10やコンデンサ11の時定数にかかわらず、マスク時間Tmおよびフィルタ時間Tfが経過した時点で、検出動作を誤検出することなく確実に実施でき、且つ、次のインジェクタの駆動までの時間を長くするといった制約を受けることなく使用することができる。 Thus, regardless of the time constants of the resistor 10 and the capacitor 11 connected to the positive terminal INJ+, when the mask time Tm and the filter time Tf have elapsed, the detection operation can be reliably performed without erroneous detection, and It can be used without any restrictions such as lengthening the time until the next injector is driven.

換言すれば、正極端子INJ+の電位低下を促進させることで、インジェクタ1あるいは2のショート時の時間を長く取る必要がなく、ダイアグのためのマスク時間Tmやフィルタ時間Tfを短く設定することができる。この結果、さらに近接噴射を行う場合でも故障気筒を正確に判別することができる。 In other words, by accelerating the potential drop of the positive terminal INJ+, it is not necessary to take a long time when the injector 1 or 2 is shorted, and the mask time Tm and filter time Tf for diagnosis can be set short. . As a result, it is possible to accurately determine the malfunctioning cylinder even when the proximity injection is performed.

なお、上記実施形態においては、過電流検出回路27により過電流を検出し検出信号Sxを制御回路21に入力する構成としているが、電流検出抵抗6の両端の電圧を制御回路21内に取り込み、制御回路21の内部でデジタル値に変換して内部的に電流値を検出し、過電流を検出するようにしても良い。 In the above embodiment, the overcurrent detection circuit 27 detects an overcurrent and inputs the detection signal Sx to the control circuit 21. However, the voltage across the current detection resistor 6 is taken into the control circuit 21, The current value may be converted to a digital value inside the control circuit 21 and detected internally to detect an overcurrent.

(第2実施形態)
図4は第2実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、インジェクタ駆動回路20aは、電荷引抜回路35に代えて、電荷引抜回路40を設ける構成としている。図4において、電荷引抜回路40は、定電流回路38に代えて抵抗41を設けた構成としている。
(Second embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment, and portions different from the first embodiment will be described below. In this embodiment, the injector drive circuit 20 a is configured to have a charge extraction circuit 40 instead of the charge extraction circuit 35 . In FIG. 4, the electric charge extraction circuit 40 has a configuration in which a resistor 41 is provided in place of the constant current circuit 38 .

このような第2実施形態によっても、第1実施形態と同様に、インジェクタ1あるいは2のショート故障時に対応して、電荷引抜回路40により、定電流MOS7による通電オフ後に正極端子INJ+の電圧Vinjをスイッチ37および抵抗41を介して迅速に電荷を引き抜いて低電位にすることができる。 According to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the voltage Vinj of the positive terminal INJ+ is reduced by the charge extracting circuit 40 after the constant current MOS 7 is turned off in response to a short-circuit failure of the injector 1 or 2. Through switch 37 and resistor 41, the charge can be rapidly drawn to a low potential.

(第3実施形態)
図5は第3実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、インジェクタ駆動回路20bは、電荷引抜回路35に代えて、電荷引抜回路50を設ける構成としている。図5において、電荷引抜回路50は、スイッチ37および定電流回路38に代えて差動アンプ51および参照電源52を設けた構成としている。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a third embodiment, and portions different from the first embodiment will be described below. In this embodiment, the injector driving circuit 20b is configured to have a charge extraction circuit 50 instead of the charge extraction circuit 35. As shown in FIG. In FIG. 5, the electric charge extraction circuit 50 is provided with a differential amplifier 51 and a reference power source 52 instead of the switch 37 and the constant current circuit 38 .

このような第3実施形態によっても、第1実施形態と同様に、インジェクタ1あるいは2のショート故障時に対応して、電荷引抜回路50により、定電流MOS7による通電オフ後に正極端子INJ+の電圧Vinjを、差動アンプ51の動作により定電圧で迅速に電荷を引き抜いて低電位にすることができる。 According to the third embodiment, similarly to the first embodiment, the voltage Vinj of the positive terminal INJ+ is reduced by the charge extracting circuit 50 after the constant current MOS 7 is turned off in response to the short-circuit failure of the injector 1 or 2. By the operation of the differential amplifier 51, the charge can be quickly drawn out at a constant voltage and the potential can be lowered.

(第4実施形態)
図6は第4実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、インジェクタ駆動回路20cは、電荷引抜回路35に代えて、電荷引抜回路60を設けると共に、コンパレータ39を新たに設ける構成としている。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 shows a fourth embodiment, and portions different from the first embodiment will be described below. In this embodiment, the injector driving circuit 20c is provided with a charge extraction circuit 60 in place of the charge extraction circuit 35, and a comparator 39 is newly provided.

図6において、電荷引抜回路60は、アンド回路36に代えて3入力のアンド回路61を設ける構成としている。アンド回路36には、過電流検出信号Sxおよび駆動信号Sdに加えて、電荷引抜の停止信号Syが入力される構成である。 In FIG. 6, the electric charge extracting circuit 60 is provided with a 3-input AND circuit 61 in place of the AND circuit 36 . In addition to the overcurrent detection signal Sx and the drive signal Sd, the AND circuit 36 is configured to receive the electric charge extraction stop signal Sy.

インジェクタ1および2の正極端子INJ+の電圧が電荷引抜停止のレベルまで下がったことを検出する電荷引抜停止用のコンパレータ39は、非反転入力端子に抵抗30と31との共通接続点が接続され、反転入力端子に電荷引抜停止検出用の参照電圧Vref6が入力される。正極端子INJ+の電位が高い状態ではコンパレータ39はハイレベルとなっており、正極端子INJ+の電位が参照電圧Vref6よりも低くなると、コンパレータ39はローレベルの電荷引抜の停止信号Syを出力する。 A charge drawing stop comparator 39 for detecting that the voltage of the positive terminal INJ+ of the injectors 1 and 2 has dropped to the charge drawing stop level has a non-inverting input terminal connected to a common connection point between the resistors 30 and 31, A reference voltage Vref6 for detecting stoppage of charge extraction is input to the inverting input terminal. When the potential of the positive terminal INJ+ is high, the comparator 39 is at high level, and when the potential of the positive terminal INJ+ becomes lower than the reference voltage Vref6, the comparator 39 outputs a low level charge extraction stop signal Sy.

上記のように構成することで、電荷引抜回路60は、過電流検出回路27がハイレベルの検出信号Sxを出力し、コンパレータ39からハイレベルの信号が出力された状態では、アンド回路61において、駆動信号Sdがローレベルになったことで、ハイレベルの信号を出力し、これによってスイッチ37がオン駆動される。スイッチ37のオンにより、コンデンサ11の電荷は、正極端子INJ+から端子Eを介して定電流回路38により定電流で電荷が引き抜かれ、迅速にレベルが低下していく。 With the configuration as described above, the charge extracting circuit 60, when the overcurrent detection circuit 27 outputs a high-level detection signal Sx and the comparator 39 outputs a high-level signal, the AND circuit 61: When the driving signal Sd becomes low level, a high level signal is output, thereby turning on the switch 37 . When the switch 37 is turned on, the charge in the capacitor 11 is drawn out by the constant current circuit 38 from the positive terminal INJ+ through the terminal E, and the level of the capacitor 11 rapidly decreases.

そして、電荷引抜が進んで正極端子INJ+の電位が下がりコンパレータ39がローレベルの電荷引抜の停止信号Syを出力すると、アンド回路61は出力をローレベルに反転させてスイッチ37をオフさせる。これにより、電荷引抜の動作は停止される。 Then, when the charge extraction progresses and the potential of the positive terminal INJ+ drops and the comparator 39 outputs a low level charge extraction stop signal Sy, the AND circuit 61 inverts the output to low level and turns off the switch 37 . As a result, the charge extraction operation is stopped.

このような第4実施形態によれば、第1実施形態の作用効果に加えて、参照電圧Vref6をゼロボルト近傍に設定しておくことで、電荷引抜回路60による動作を停止させることができるので、消費電力の低減を図ることができる。 According to the fourth embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the operation of the charge extraction circuit 60 can be stopped by setting the reference voltage Vref6 near zero volts. Power consumption can be reduced.

(第5実施形態)
図7は第5実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、インジェクタ駆動回路20dは、電荷引抜回路35に代えて、電荷引抜回路70を設ける構成としている。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 shows a fifth embodiment, and portions different from the first embodiment will be described below. In this embodiment, the injector drive circuit 20 d is configured to have a charge extraction circuit 70 instead of the charge extraction circuit 35 .

図7において、電荷引抜回路70は、インジェクタ1および2の正極端子INJ+側から電荷を引き抜くのではなく、グランドショート状態のインジェクタ1または2を通じてそれぞれの負極端子INJ-1あるいはINJ-2の側から電荷を引き抜く構成である。 In FIG. 7, the charge extraction circuit 70 does not extract the charge from the positive terminal INJ+ side of the injectors 1 and 2, but from the negative terminal INJ-1 or INJ-2 side of the injector 1 or 2 in the ground short state. This is a configuration for extracting electric charges.

すなわち、インジェクタ1の負極端子INJ-1から電荷を引き抜く回路およびインジェクタ2の負極端子INJ-2から電荷を引き抜く回路は、電荷引抜回路35と同様に構成されている。具体的には、アンド回路71、スイッチ72、定電流回路73を備えると共に、アンド回路74、スイッチ75、定電流回路76を備える。 That is, a circuit for extracting charges from the negative terminal INJ-1 of the injector 1 and a circuit for extracting charges from the negative terminal INJ-2 of the injector 2 are configured in the same manner as the charge extracting circuit . Specifically, an AND circuit 71 , a switch 72 and a constant current circuit 73 are provided, and an AND circuit 74 , a switch 75 and a constant current circuit 76 are provided.

また、アンド回路71および74は、それぞれ一方の入力端子に過電流検出信号Sxが入力される構成である。また、アンド回路71および74の他方の入力端子は、それぞれインジェクタ1の駆動信号Sd1、インジェクタ2の駆動信号Sd2が反転入力される構成である。 Moreover, the AND circuits 71 and 74 are configured such that the overcurrent detection signal Sx is inputted to one input terminal thereof. Further, the other input terminals of the AND circuits 71 and 74 are configured such that the drive signal Sd1 for the injector 1 and the drive signal Sd2 for the injector 2 are respectively inverted and inputted.

上記構成において、例えばインジェクタ1がグランドショート状態である場合を想定し、インジェクタ1に対する駆動信号Sd1が制御回路21により出力された場合で説明する。制御回路21は、インジェクタ1を駆動すべく、選択信号Ss1を与えて選択MOS3を駆動し、駆動信号Sd1を与えて放電MOS5をオン駆動する。 In the above configuration, it is assumed that the injector 1 is in a ground short state, for example, and the drive signal Sd1 for the injector 1 is output from the control circuit 21. A description will be given. In order to drive the injector 1, the control circuit 21 supplies the selection signal Ss1 to drive the selection MOS3 and supplies the drive signal Sd1 to turn on the discharge MOS5.

これにより、インジェクタ1の正極端子INJ+に高電圧VHが印加されると、インジェクタ1がショート故障をしているため、インジェクタ電流Iinjは過電流レベルまで増加し、過電流検出回路27から過電流検出信号Sxが制御回路21に出力される。制御回路21は、過電流検出信号Sxの入力に応じて選択MOS3をオフさせる。 As a result, when a high voltage VH is applied to the positive terminal INJ+ of the injector 1, the injector current Iinj increases to the overcurrent level because the injector 1 is short-circuited, and the overcurrent detection circuit 27 detects overcurrent. A signal Sx is output to the control circuit 21 . The control circuit 21 turns off the selection MOS 3 according to the input of the overcurrent detection signal Sx.

また、電荷引抜回路70は、過電流検出回路27がハイレベルの検出信号Sxを出力すると、アンド回路71において、駆動信号Sd1がローレベルになったことで、スイッチ72がオン駆動される。スイッチ72のオンにより、コンデンサ11の電荷は、インジェクタ1の負極端子INJ-1から端子Kを介して定電流回路73により定電流で電荷が引き抜かれ、迅速にゼロボルト近傍まで低下させることができるようになる。 When the overcurrent detection circuit 27 outputs the high-level detection signal Sx, the AND circuit 71 turns the drive signal Sd1 to low level, and the switch 72 is turned on. When the switch 72 is turned on, the charge in the capacitor 11 is drawn out at a constant current from the negative terminal INJ-1 of the injector 1 through the terminal K by the constant current circuit 73, so that the charge can be quickly reduced to near zero volts. become.

なお、上記の説明ではインジェクタ1がショート状態になった場合で説明したが、インジェクタ2がショート状態になった場合についても、上記と同様に、検出信号Sxおよび駆動信号Sd2によりアンド回路74が動作させ、定電流回路76によりインジェクタ2の負極端子INJ-2側から電荷を引き抜くことができる。
したがって、このような第5実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the above description, the case where the injector 1 is short-circuited has been described, but even when the injector 2 is short-circuited, the AND circuit 74 operates by the detection signal Sx and the drive signal Sd2 in the same manner as described above. , and the constant current circuit 76 can extract the charge from the negative terminal INJ-2 side of the injector 2 .
Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained by the fifth embodiment as well.

(第6実施形態)
図8および図9は第6実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、インジェクタ駆動回路20eは、電荷引抜回路35に代えて、電荷引抜回路80を設ける構成としている。
(Sixth embodiment)
FIGS. 8 and 9 show a sixth embodiment, and the differences from the first embodiment will be explained below. In this embodiment, the injector drive circuit 20 e is configured to have a charge extraction circuit 80 instead of the charge extraction circuit 35 .

図8において、電荷引抜回路80は、アンド回路36に代えて論理回路81を設けるとともに、論理回路81においては、各インジェクタ1、2の駆動信号Sd1、Sd2が入力されるとともに、検出信号Sxに代えて選択信号Ss1、Ss2が入力されるように構成されている。 In FIG. 8, the charge extraction circuit 80 is provided with a logic circuit 81 instead of the AND circuit 36. In the logic circuit 81, drive signals Sd1 and Sd2 of the injectors 1 and 2 are input, and the detection signal Sx is Instead, the selection signals Ss1 and Ss2 are input.

電荷引抜回路80の論理回路81は、図9に示すように、インジェクタ1に対応してアンド回路81a、ディレイバッファ81b、Dフリップフロップ81c、排他的論理和81dからなる回路が設けられる。また、同様にインジェクタ2に対応してアンド回路81e、ディレイバッファ81f、Dフリップフロップ81g、排他的論理和81hからなる回路が設けられる。2つの回路の出力はオア回路81iに入力され、出力端子Soからスイッチ37に電荷引抜の指示信号を出力する。 As shown in FIG. 9, the logic circuit 81 of the charge extraction circuit 80 is provided corresponding to the injector 1 with an AND circuit 81a, a delay buffer 81b, a D flip-flop 81c, and an exclusive OR 81d. Similarly, a circuit composed of an AND circuit 81e, a delay buffer 81f, a D flip-flop 81g, and an exclusive OR 81h is provided corresponding to the injector 2. FIG. The outputs of the two circuits are input to an OR circuit 81i, which outputs an instruction signal for charge extraction to the switch 37 from the output terminal So.

この実施形態においては、過電流検出回路27により出力される過電流の検出信号Sxを用いていないが、制御回路21は、検出信号Sxが入力されると、ただちに対応するインジェクタ1または2への通電を停止すべく、選択MOS3または4をオフさせるローレベルの選択信号Ss1またはSs2を出力する。したがって、電荷引抜回路80においては、ローレベルの選択信号Ss1あるいはSs2が実質的に検出信号Sxと同等の条件で出力される信号として用いることができる。 In this embodiment, the overcurrent detection signal Sx output by the overcurrent detection circuit 27 is not used. A low-level selection signal Ss1 or Ss2 for turning off the selection MOS 3 or 4 is output to stop energization. Therefore, in the charge extraction circuit 80, the low-level selection signal Ss1 or Ss2 can be used as a signal output under substantially the same conditions as the detection signal Sx.

上記構成において、例えばインジェクタ1グランドショート状態を想定し、制御回路21によりインジェクタ1を駆動すると、インジェクタ電流Iinjが過電流レベルまで増大する。過電流検出回路27から過電流検出信号Sx出力されると、制御回路21は過電流検出信号Sxの入力に応じて選択MOS3をオフさせるためのローレベルの選択信号Ss1を出力する。 In the above configuration, assuming that the injector 1 is short-circuited to ground, for example, and the injector 1 is driven by the control circuit 21, the injector current Iinj increases to the overcurrent level. When the overcurrent detection signal Sx is output from the overcurrent detection circuit 27, the control circuit 21 outputs a low-level selection signal Ss1 for turning off the selection MOS 3 according to the input of the overcurrent detection signal Sx.

これにより、電荷引抜回路80は、ローレベルの選択信号Ss1が論理回路81に入力されるとスイッチ37をオン駆動する信号を出力する。スイッチ37のオンにより、コンデンサ11の電荷は、正極端子INJ+から定電流回路38により定電流で電荷が引き抜かれ、迅速にゼロボルト近傍まで低下させることができるようになる。 As a result, the charge extraction circuit 80 outputs a signal for driving the switch 37 to ON when the low-level selection signal Ss1 is input to the logic circuit 81 . When the switch 37 is turned on, the charge of the capacitor 11 is drawn out from the positive terminal INJ+ by the constant current circuit 38 at a constant current, and the charge can be quickly lowered to near zero volts.

なお、上記の説明ではインジェクタ1がショート状態になった場合で説明したが、インジェクタ2がショート状態になった場合についても、上記と同様に、ローレベルの選択信号Ss2および駆動信号Sd2により論理回路81からスイッチ37をオン駆動する信号が出力されるので、定電流回路38により正極端子INJ+から電荷を引き抜くことができる。 In the above explanation, the case where the injector 1 is short-circuited has been explained, but even when the injector 2 is short-circuited, the logic circuit Since a signal for turning on the switch 37 is output from 81, electric charge can be extracted from the positive terminal INJ+ by the constant current circuit .

したがって、このような第6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。また、本実施形態によれば、過電流検出回路27の検出信号以外の信号として選択信号Ss1、Ss2を用いて電荷引き抜きのトリガとすることができる。つまり、制御回路21により、検出信号Sxに基づいて選択信号Ss1、Ss2を出力する構成を利用して過電流検出回路27の検出信号Sxを用いない構成とすることもできる。 Therefore, even in such a sixth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, according to the present embodiment, the selection signals Ss1 and Ss2 can be used as signals other than the detection signal of the overcurrent detection circuit 27 to trigger extraction of electric charges. In other words, it is also possible to adopt a configuration in which the control circuit 21 outputs the selection signals Ss1 and Ss2 based on the detection signal Sx and does not use the detection signal Sx of the overcurrent detection circuit 27 .

(第7実施形態)
図10は第7実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、インジェクタ駆動回路20fは、電荷引抜回路35に代えて、電荷引抜回路90を設ける構成としている。図10において、電荷引抜回路90は、スイッチ37および定電流回路38に代えてnチャンネル型のMOSトランジスタ91を設けた構成としている。
(Seventh embodiment)
FIG. 10 shows a seventh embodiment, and the parts different from the first embodiment will be explained below. In this embodiment, the injector drive circuit 20f is configured to have a charge extraction circuit 90 instead of the charge extraction circuit 35. FIG. In FIG. 10, a charge extracting circuit 90 has an n-channel MOS transistor 91 instead of the switch 37 and the constant current circuit 38 .

このような第7実施形態によっても、第1実施形態と同様に、インジェクタ1あるいは2のショート故障時に対応して、電荷引抜回路90により、定電流MOS7による通電オフ後に正極端子INJ+の電圧Vinjを、MOSトランジスタ91を介して迅速に電荷を引き抜いて低電位にすることができる。 According to the seventh embodiment, similarly to the first embodiment, the voltage Vinj of the positive terminal INJ+ is reduced by the charge extracting circuit 90 after the constant current MOS 7 is turned off in response to a short failure of the injector 1 or 2. , the charge can be rapidly drawn out via the MOS transistor 91 to bring it to a low potential.

なお、この場合には、MOSトランジスタ91のオン抵抗だけを通じて電荷を引き抜くので、第1実施形態あるいは第2実施形態と比較して、さらに迅速に正極端子INJ+の電位を低下させることができる。
(他の実施形態)
In this case, electric charges are extracted only through the on-resistance of the MOS transistor 91, so the potential of the positive terminal INJ+ can be lowered more quickly than in the first or second embodiment.
(Other embodiments)

なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention. For example, the following modifications or extensions can be made.

第4実施形態は、第1実施形態の電荷引抜回路35の構成を利用した電荷引抜回路60および電荷引抜停止回路39を設ける場合を示したが、他の実施形態にも適用することができる。 The fourth embodiment shows the case where the charge extraction circuit 60 and the charge extraction stop circuit 39 using the configuration of the charge extraction circuit 35 of the first embodiment are provided, but it can also be applied to other embodiments.

第5実施形態は、第1実施形態の電荷引抜回路35の構成を電荷引抜回路70として設ける場合を示したが、他の実施形態で示した電荷引抜回路40、50、60、80、90を適用することもできる。 In the fifth embodiment, the configuration of the charge extraction circuit 35 of the first embodiment is provided as the charge extraction circuit 70, but the charge extraction circuits 40, 50, 60, 80, and 90 shown in the other embodiments are used. can also be applied.

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 Although the present disclosure has been described with reference to examples, it is understood that the present disclosure is not limited to such examples or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations, including single elements, more, or less, are within the scope and spirit of this disclosure.

図面中、1、2はインジェクタ、3、4は選択MOSトランジスタ(選択スイッチ)、5は放電MOSトランジスタ(通電スイッチ)、6は電流検出抵抗、7は定電流MOSトランジスタ(通電スイッチ)、9は還流ダイオード、10は抵抗、11はコンデンサ、20、20a、20b、20c、20d、20e、20fはインジェクタ駆動回路、21は制御回路、26は電流検出回路、27は過電流検出回路、33、34、39はコンパレータ、35、40、50、60、70、80、90は電荷引抜回路、36、61はアンド回路、37はスイッチ、38は定電流回路、41は抵抗、51は差動アンプである。 In the drawings, 1 and 2 are injectors, 3 and 4 are selection MOS transistors (selection switches), 5 is a discharge MOS transistor (energization switch), 6 is a current detection resistor, 7 is a constant current MOS transistor (energization switch), and 9 is 10 is a resistor; 11 is a capacitor; 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, and 20f are injector drive circuits; 21 is a control circuit; , 39 is a comparator, 35, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 are charge drawing circuits, 36 and 61 are AND circuits, 37 is a switch, 38 is a constant current circuit, 41 is a resistor, and 51 is a differential amplifier. be.

Claims (9)

複数のインジェクタを選択スイッチにより選択し、通電スイッチにより通電して駆動制御するインジェクタ駆動回路であって、
前記選択スイッチおよび前記通電スイッチを駆動制御する制御回路(21)と、
前記複数のインジェクタの通電したものに過電流が流れると検出信号を出力する過電流検出回路(27)と、
前記複数のインジェクタにつながる端子のうちのいずれかに接続され、接続された端子から電荷を引き抜く電荷引抜回路(35、40、50、60、70、80、90)とを備えたインジェクタ駆動回路。
An injector drive circuit that selects a plurality of injectors with a selection switch and controls driving by energizing with an energization switch,
a control circuit (21) for driving and controlling the selection switch and the energization switch;
an overcurrent detection circuit (27) for outputting a detection signal when an overcurrent flows through the energized injectors;
an injector drive circuit (35, 40, 50, 60, 70, 80, 90) connected to one of the terminals connected to the plurality of injectors and extracting electric charge from the connected terminal.
前記電荷引抜回路は、前記電流検出回路の検出電流から前記複数のインジェクタのいずれかの短絡故障を検出したときに、短絡故障をしたインジェクタの一方の端子側から電荷を引き抜く請求項1に記載のインジェクタ駆動回路。 2. The charge drawing circuit according to claim 1, wherein when a short circuit fault in one of the plurality of injectors is detected from the current detected by the overcurrent detection circuit, the charge drawing circuit draws the charge from one terminal side of the short-circuited injector. injector drive circuit. 前記電荷引抜回路による電荷引抜動作時の停止電圧を検出する停止検出回路(39)を備え、
前記電荷引抜回路(60)は、前記停止検出回路が停止電圧を検出すると、電荷引抜動作を停止する請求項1または2に記載のインジェクタ駆動回路。
a stop detection circuit (39) for detecting a stop voltage during the charge extraction operation by the charge extraction circuit;
3. The injector drive circuit according to claim 1, wherein the charge extraction circuit (60) stops the charge extraction operation when the stop detection circuit detects a stop voltage.
前記電荷引抜回路(35、40、50、60、80、90)は、前記複数のインジェクタの共通の正極端子に接続される請求項1から3のいずれか一項に記載のインジェクタ駆動回路。 4. An injector drive circuit as claimed in any preceding claim, wherein the charge extraction circuit (35, 40, 50, 60, 80, 90) is connected to a common positive terminal of the plurality of injectors. 前記電荷引抜回路(70)は、前記複数のインジェクタの負極端子に接続される請求項1から3のいずれか一項に記載のインジェクタ駆動回路。 The injector drive circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the charge extraction circuit (70) is connected to negative terminals of the plurality of injectors. 前記電荷引抜回路(80)は、前記制御回路により前記通電スイッチをオンする信号と前記選択スイッチをオフする信号とに基づいて電荷引き抜きを実施する請求項1から5のいずれか一項に記載のインジェクタ駆動回路。 6. The charge extraction circuit (80) according to any one of claims 1 to 5, wherein the charge extraction circuit (80) extracts the charge based on a signal for turning on the energization switch and a signal for turning off the selection switch by the control circuit. Injector drive circuit. 前記電荷引抜回路(35、60、70、80)は、定電流で電荷引き抜きを実施する請求項1から6のいずれか一項に記載のインジェクタ駆動回路。 7. An injector drive circuit according to any one of the preceding claims, wherein the charge extraction circuit (35, 60, 70, 80) performs charge extraction with constant current. 前記電荷引抜回路(40)は、抵抗を介して電荷引き抜きを実施する請求項1から6のいずれか一項に記載のインジェクタ駆動回路。 7. An injector drive circuit as claimed in any preceding claim, wherein the charge extraction circuit (40) implements charge extraction via a resistor. 前記電荷引抜回路(50)は、定電圧で電荷引き抜きを実施する請求項1から6のいずれか一項に記載のインジェクタ駆動回路。 The injector drive circuit according to any one of claims 1 to 6, wherein the charge extraction circuit (50) performs charge extraction at a constant voltage.
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