(57)【要約】【課題】何れかの気筒の燃料噴射期間中に、他気筒のインジェクタの圧電素子の下流側がグランド電位などの低電位にショートしたことを検出できるようにする。【解決手段】インジェクタ駆動装置１１では、各インジェクタの圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の上流側が共通接続される端子Ｊｃｍ及び共通通電ライン２を有し、また、各圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側とグランドとの間に気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が各々設けられている。そして駆動制御部１９ａが、マイコン１８からのインジェクタ毎の噴射信号の何れかがハイになると、それに対応する気筒選択スイッチをオンし、その気筒選択スイッチに対応する圧電素子を共通通電ライン２側から充電して燃料噴射を行うが、その燃料噴射期間中に、異常検出部１９ｂが、他の圧電素子について下流側の電圧をモニタし、その電圧が判定閾値より低くければ異常と判定して、駆動制御部１９ａに圧電素子の放電を行わせる。【選択図】図１
2010185364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインジェクタの各々に開弁用アクチュエータとして設けられている各圧電素子の一端が共通接続される共通通電ラインと、
前記各圧電素子の前記一端側とは反対側である他端とグランドラインとの間に、それぞれ設けられた気筒選択スイッチと、
前記各インジェクタの開弁を要求するための前記インジェクタ毎の噴射信号を出力する噴射信号出力手段と、
前記噴射信号出力手段からの噴射信号の何れかがアクティブレベルになると、前記各気筒選択スイッチのうち、そのアクティブレベルになった噴射信号に対応する気筒選択スイッチだけをオン状態にして、そのオン状態にした気筒選択スイッチに対応する圧電素子を前記共通通電ライン側から充電する充電動作を行うことにより、その圧電素子が設けられているインジェクタを開弁させ、前記アクティブレベルになった噴射信号が非アクティブレベルに戻ると、前記充電動作により充電されている圧電素子を放電させる放電動作を行うことにより、その圧電素子が設けられているインジェクタを閉弁させ、その後、前記オン状態の気筒選択スイッチをオフさせる充放電実施手段と、
を備えたインジェクタ駆動装置において、
前記アクティブレベルになった噴射信号に対応するインジェクタが前記充放電実施手段によって開弁させられている燃料噴射期間中に、他のインジェクタの圧電素子である非駆動対象の圧電素子について、前記他端側の電圧をモニタし、その電圧に基づいて、前記非駆動対象の圧電素子の前記他端側が、前記充放電実施手段による圧電素子の充電電圧よりも小さい値の電位にショートした異常が発生しているか否かを判定する異常検出手段を備えていること、
を特徴とするインジェクタ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインジェクタ駆動装置において、
前記異常検出手段は、前記非駆動対象の圧電素子の全てについて、前記異常が発生しているか否かを判定すること、
を特徴とするインジェクタ駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のインジェクタ駆動装置において、
前記異常検出手段は、前記圧電素子の各々について、前記他端側の電圧をモニタするためのモニタ回路を備えていること、
を特徴とするインジェクタ駆動装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のインジェクタ駆動装置において、
前記異常検出手段は、
前記圧電素子の他端側の電圧をモニタするための１つのモニタ回路と、
前記圧電素子の各々について設けられたスイッチであって、オンすることで自己に対応する圧電素子の前記他端側と前記モニタ回路の電圧入力部とを接続させる接続用スイッチとを備え、
更に、前記充放電実施手段によって前記気筒選択スイッチの何れかがオンされている間、前記接続用スイッチのうち、前記オンされている気筒選択スイッチに対応する圧電素子に対応した接続用スイッチだけをオフさせ、前記燃料噴射期間中において、前記モニタ回路により前記非駆動対象の圧電素子の前記他端側の電圧をモニタすること、
を特徴とするインジェクタ駆動装置。
【請求項５】
請求項１に記載のインジェクタ駆動装置において、
前記異常検出手段は、前記圧電素子の２つ１組について、前記他端側の電圧をモニタするためのモニタ回路を１つ備えていると共に、前記２つ１組の圧電素子の各々について、その圧電素子の前記他端側にアノードが接続され、カソードが前記モニタ回路の電圧入力部に共通接続されたダイオードを備えており、
更に、前記異常検出手段は、前記２つ１組の圧電素子のうちの一方が設けられたインジェクタに対応する前記噴射信号がアクティブレベルになって該インジェクタが前記充放電実施手段によって開弁させられている燃料噴射期間中に、前記２つ１組の圧電素子のうちの他方の前記他端側の電圧を前記モニタ回路によりモニタすること、
を特徴とするインジェクタ駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載のインジェクタ駆動装置において、
前記異常検出手段は、前記噴射信号出力手段からの噴射信号がアクティブレベルになったことに伴って作動を開始すること、
を特徴とするインジェクタ駆動装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載のインジェクタ駆動装置において、
前記噴射信号出力手段からの複数の噴射信号がアクティブレベルになった場合には、前記異常検出手段は前記判定の動作を行わないようになっていること、
を特徴とするインジェクタ駆動装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載のインジェクタ駆動装置において、
前記異常検出手段は、前記モニタした電圧が判定閾値よりも低ければ、前記異常が発生していると判定すること、
を特徴とするインジェクタ駆動装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載のインジェクタ駆動装置において、
前記異常検出手段により前記異常が発生していると判定されると、その時点から前記充放電実施手段が前記放電動作を行うようになっていること、
を特徴とするインジェクタ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子によって開弁するインジェクタの駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、充放電により伸長または縮小してピストン等を直線動する圧電素子（ピエゾアクチュエータ）が知られている。そして、エンジンの燃料噴射制御装置において、燃料噴射用インジェクタの開閉弁の切り替えを、圧電素子により行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、そのような燃料噴射制御装置の構成例を図８に示す。尚、この例において、エンジンの気筒数は４である。また、以下の説明において、符号に含まれる「ｎ」は、１〜４の何れかであり、その符号の示すものが第１気筒から第４気筒のうちの何れかである第ｎ気筒に対応するものであることを意味している。また、第ｎ気筒のことを「＃ｎ」とも記載する。そして、各気筒のインジェクタは、それに設けられた開弁用アクチュエータとしての圧電素子が充電されることで開弁し、また、その圧電素子が放電されることで閉弁する。
【０００４】
図８に示すように、各気筒のインジェクタに設けられた圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の一端は、燃料噴射制御装置９の外部において、通電用の配線１（いわゆるワイヤーハーネス）に共通接続され、その配線１は、燃料噴射制御装置９に備えられた共通出力端子Ｊｃｍに接続されている。
【０００５】
そして、燃料噴射制御装置９には、各圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の配線１側とは反対側がそれぞれ接続される個別出力端子Ｊ１〜Ｊ４と、その各個別出力端子Ｊ１〜Ｊ４（延いては、各圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の配線１側とは反対側）とグランドラインとの間にそれぞれ設けられた気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４とが備えられている。
【０００６】
尚、気筒選択スイッチＳＷｎは、オンすることで、それに対応する圧電素子Ｐｎの配線１側とは反対側をグランドラインに接続して、その圧電素子Ｐｎを駆動可能な状態にするものであり、どの気筒の圧電素子Ｐｎを駆動するか（換言すれば、どの気筒のインジェクタを駆動するかであり、どの気筒へ燃料を噴射するか）を選択する役割を持つため、その名（気筒選択スイッチ）で呼ばれる。
【０００７】
更に、燃料噴射制御装置９には、バッテリ電圧（車載バッテリの電圧であり、例えば１２Ｖ又は２４Ｖ）を昇圧して内部のコンデンサＣ０を充電する昇圧回路としての電源回路５と、上記共通出力端子Ｊｃｍから延びた共通通電ライン２（延いては、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の各端部）に一端が接続された充放電用のコイルＬ１と、そのコイルＬ１の他端と上記コンデンサＣ０の正極側端子との間に設けられた充電スイッチＳＷａと、上記コイルＬ１の他端とグランドラインとの間に設けられた放電スイッチＳＷｂと、充電スイッチＳＷａに対して、カソードがコンデンサＣ０側となるよう並列に接続された第１ダイオードＤａと、放電スイッチＳＷｂに対して、アノードがグランドライン側となるよう並列に接続された第２ダイオードＤｂとが備えられている。
【０００８】
尚、上記コイルＬ１、充電スイッチＳＷａ、放電スイッチＳＷｂ、第１ダイオードＤａ、及び第２ダイオードＤｂは、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の充放電を行うための回路（充放電用回路）を成している。また、換言すれば、燃料噴射制御装置９は、コイルＬ１と圧電素子Ｐ１〜Ｐ４との直列回路３に対して、電源であるコンデンサＣ０の正極側から充電スイッチＳＷａを介して電源供給を行うための充電経路６と、上記直列回路３に並列な経路であって、放電スイッチＳＷｂを介して圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の充電電荷を放電させるための放電経路８とを備えているとも言える。一方、この例では、充電スイッチＳＷａと放電スイッチＳＷｂは、ＭＯＳＦＥＴであり、第１ダイオードＤａと第２ダイオードＤｂは、その各スイッチＳＷａ，ＳＷｂの寄生ダイオードである。また、気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の各々もＭＯＳＦＥＴであり、図８におけるダイオードＤ１〜Ｄ４の各々は、その各気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の寄生ダイオードである。
【０００９】
そして、このような燃料噴射制御装置９では、当該装置９に搭載されたマイコン（図示省略）から出力される各インジェクタ毎（換言すれば、各気筒毎）の噴射信号のうち、＃ｎのインジェクタに対応する噴射信号がアクティブレベルになると、気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のうち、その＃ｎに対応する気筒選択スイッチＳＷｎだけをオン状態にし、更に、放電スイッチＳＷｂをオフした状態で充電スイッチＳＷａのオン／オフを繰り返す充電用スイッチング制御を行うことにより、圧電素子Ｐｎを充電して伸長させる。
【００１０】
つまり、充電スイッチＳＷａをオンすることで、コンデンサＣ０からコイルＬ１を介して圧電素子Ｐｎに充電電流を流し、その後、充電スイッチＳＷａをオフすることで、コイルＬ１に蓄積されたエネルギーによって流れる充電電流（即ち、フライホイール電流）を、第２ダイオードＤｂを介して圧電素子Ｐｎの負極側から正極側に流す、といった手順を繰り返すことにより、段階的に圧電素子Ｐｎを充電させる。そして、その圧電素子Ｐｎの充電により、＃ｎのインジェクタを開弁させて、そのインジェクタから燃料を噴射させる。
【００１１】
そして、その後、アクティブレベルになっていた噴射信号が非アクティブレベルに戻ると、充電スイッチＳＷａをオフした状態で放電スイッチＳＷｂのオン／オフを繰り返す放電用スイッチング制御を行うことにより、圧電素子Ｐｎを放電させて収縮させる。
【００１２】
つまり、放電スイッチＳＷｂをオンすることで、圧電素子Ｐｎの正極側からコイルＬ１を介してグランドライン側へ放電電流を流し、その後、放電スイッチＳＷｂをオフすることで、圧電素子Ｐｎの正極側からコイルＬ１及び第１ダイオードＤａを介してコンデンサＣ０へと放電電流を流し、その放電電流により圧電素子Ｐｎの電荷をコンデンサＣ０に回収する、といった手順を繰り返すことにより、段階的に圧電素子Ｐｎを放電させる。そして、その圧電素子Ｐｎの放電により、＃ｎのインジェクタを閉弁させて、そのインジェクタからの燃料噴射を停止させる。
【００１３】
一方、この種の燃料噴射制御装置では、圧電素子の下流側（低電位側）を気筒選択スイッチによってグランドラインに接続することにより、その圧電素子を駆動対象（充電対象）として選択するようになっているため、もし、何れかの圧電素子の下流側がグランド電位にショートした異常が発生すると、その圧電素子は、他の気筒の燃料噴射時にも充電されてしまう。すると、噴射対象として本来選択される気筒とは別の気筒のインジェクタであって、本来は燃料噴射すべきではない他気筒のインジェクタが開弁してしまう、という異常気筒噴射状態が発生することとなる。
【００１４】
尚、圧電素子の下流側がグランド電位にショートした異常としては、図８において、圧電素子Ｐｎの下流側と燃料噴射制御装置９の個別出力端子Ｊｎとを接続する配線（ワイヤーハーネス）がグランド電位にショートした故障や、その圧電素子Ｐｎに対応する気筒選択スイッチＳＷｎの短絡故障（オンしたままの故障）などがある。
【００１５】
そこで、こうしたグランド電位へのショート異常を検出する方法として、特許文献２に記載のものがある。図８の符号を用いて説明すると、その特許文献２では、装置９内において、個別出力端子Ｊｎの各々に、一端がグランドラインに接続された抵抗と、一端が定電圧に接続された抵抗との、２つの抵抗の他端を接続し、その２つの抵抗の接続点の電圧を、全ての気筒選択スイッチＳＷｎをオフ状態にしている全気筒無噴射状態の時にモニタし、その電圧が基準電圧よりも低ければ異常と判定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００２−１３６１５６号公報
【特許文献２】特開２００２−２４６６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、何れかの気筒の本来の燃料噴射中に、他気筒の圧電素子の下流側がグランド電位などの低電位にショートしたとすると、たとえその時点で前述の充電用スイッチング制御が終了していたとしても、充電状態である本来の燃料噴射対象気筒の圧電素子から、そのショート異常が発生した圧電素子へと電荷が分配されるため、そのショート異常の発生した圧電素子が設けられたインジェクタも開弁してしまい、やはり異常気筒噴射状態が発生する。
【００１８】
しかしながら、上記特許文献２の方法では、何れかの気筒の本来の燃料噴射中に、他気筒の圧電素子の下流側がグランド電位にショートしても、その異常を瞬時に検出することができない。このため、異常気筒噴射状態を阻止する処置を速やかに行うことができない。特に、異常気筒噴射状態は、エンジンに悪影響を与える可能性があるため、噴射停止などの処置を速やかに行うことが好ましいが、それを実現できない。
【００１９】
また、上記特許文献２の方法では、図９における斜線部で示すように、気筒間の噴射間隔（無噴射状態の期間）が短くなってくると、異常検出を実施する時間領域が少なくなり、最悪の場合は異常検出を行うことができなくなる可能性もある。尚、図９は、１つの気筒について連続的に複数回燃料噴射を行う多段噴射を実施した場合を例示している。また、図９及び後述する他の図において、「ピエゾ電圧」とは、圧電素子Ｐｎの両端電圧であって、その圧電素子Ｐｎに充電された充電電圧のことである。
【００２０】
そこで、本発明は、何れかの気筒の燃料噴射期間中に、他気筒のインジェクタの圧電素子の下流側がグランド電位などの低電位にショートしたことを検出できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１のインジェクタ駆動装置は、複数のインジェクタの各々に開弁用アクチュエータとして設けられている各圧電素子の一端が共通接続される共通通電ラインと、各圧電素子の他端（前記一端側とは反対側）とグランドラインとの間に、それぞれ設けられた気筒選択スイッチと、噴射信号出力手段及び充放電実施手段とを備えている。
【００２２】
そして、噴射信号出力手段は、各インジェクタの開弁を要求するためのインジェクタ毎の噴射信号を出力する。
【００２３】
また、充放電実施手段は、噴射信号出力手段からの噴射信号の何れかがアクティブレベル（即ち、インジェクタの開弁を要求する方のレベル）になると、各気筒選択スイッチのうち、そのアクティブレベルになった噴射信号に対応する気筒選択スイッチだけをオン状態にして、そのオン状態にした気筒選択スイッチに対応する圧電素子を前記共通通電ライン側から充電する充電動作を行うことにより、その圧電素子が設けられているインジェクタを開弁させる。そして、アクティブレベルになった噴射信号が非アクティブレベルに戻ると、充放電実施手段は、前記充電動作により充電されている圧電素子を放電させる放電動作を行うことにより、その圧電素子が設けられているインジェクタを閉弁させ、その後、前記オン状態の気筒選択スイッチをオフさせる。
【００２４】
尚、噴射信号に対応する気筒選択スイッチとは、その噴射信号に対応するインジェクタの圧電素子に接続されている気筒選択スイッチのことであり、気筒選択スイッチに対応する圧電素子とは、その気筒選択スイッチに接続されている圧電素子のことである。また、オン状態にした気筒選択スイッチは、それに対応する噴射信号が非アクティブレベルになって上記放電動作が終了したときに、オフ状態に戻すようにしても良いし、或いは更にその後、他の噴射信号がアクティブレベルになったときに、オフ状態に戻すようにしても良い。
【００２５】
そして特に、請求項１のインジェクタ駆動装置は、異常検出手段を備えている。そして、その異常検出手段は、アクティブレベルになった噴射信号に対応するインジェクタが充放電実施手段によって開弁させられている燃料噴射期間中に、他のインジェクタの圧電素子である非駆動対象の圧電素子（以下、非駆動対象圧電素子ともいう）について、前記他端側（即ち、下流側）の電圧をモニタし、その電圧に基づいて、前記非駆動対象圧電素子の前記他端側が、充放電実施手段による圧電素子の充電電圧よりも小さい値の電位にショートした異常が発生しているか否かを判定する。
【００２６】
つまり、正常時において、燃料噴射期間中は、アクティブレベルになった噴射信号に対応する噴射対象インジェクタの圧電素子（以下、駆動対象圧電素子という）が充電状態になるのに対して、他の非噴射対象インジェクタの圧電素子である非駆動対象圧電素子は、それの下流側が気筒選択スイッチのオフによって開放状態となり充電されない。よって、非駆動対象圧電素子の下流側には、共通通電ラインの電圧と同じ電圧であって、駆動対象圧電素子の充電電圧（以下、Ｖｃｈと記す）と同じ電圧が現れることとなる。
【００２７】
一方、非駆動対象圧電素子の下流側が、Ｖｃｈよりも小さい値の電位（例えば、グランド電位やバッテリ電圧など）にショートしたとすると、その非駆動対象圧電素子の下流側の電圧はＶｃｈよりも低くなる。よって、非駆動対象圧電素子の下流側の電圧に基づいて、その非駆動対象圧電素子の下流側がＶｃｈよりも小さい値の電位にショートした異常が発生したことを判定できるのである。
【００２８】
具体的には、請求項８に記載のように、異常検出手段は、前記モニタした電圧が判定閾値よりも低ければ、異常が発生していると判定するように構成することができる。尚、判定閾値は、どの電位へのショートを検出するかによって適宜設定することができる。つまり、判定閾値は、Ｖｃｈよりも低く且つショートを検出したい電位よりも高い値に設定しておけば良い。
【００２９】
このような請求項１のインジェクタ駆動装置によれば、何れかの気筒のインジェクタを開弁させている燃料噴射期間中において、噴射対象でない他気筒のインジェクタの圧電素子の下流側がグランド電位などの低電位にショートしたことを検出することができる。
【００３０】
そして、このため、そのショート異常に起因する異常気筒噴射状態を阻止するための処置を速やかに行うことができるようになる。具体的には、例えば請求項９に記載のように、異常検出手段によって異常が発生していると判定されると、その時点から充放電実施手段が前記放電動作を行うように構成すれば良い。圧電素子が放電されて全てのインジェクタが閉弁するからである。
【００３１】
尚、非駆動対象圧電素子が複数の場合、異常検出手段は、そのうちの何れかのみについて前記異常が発生しているか否かを判定するようになっていても良いが、請求項２に記載のように、異常検出手段は、非駆動対象圧電素子の全てについて、前記異常が発生しているか否かを判定するように構成することが好ましい。異常検出の機能を一層確実なものにすることができ、延いては、異常気筒噴射状態をより確実に防止することができるようになるからである。
【００３２】
次に、請求項３のインジェクタ駆動装置では、請求項１，２のインジェクタ駆動装置において、異常検出手段は、前記圧電素子の各々について、前記他端側の電圧をモニタするためのモニタ回路を備えている。
【００３３】
この構成によれば、圧電素子の各々について異常の有無を判定することができ、どの圧電素子で異常が発生しているのか（即ち、どの圧電素子の下流側が低電位にショートしているのか）も判別できるようになる。
【００３４】
次に、請求項４のインジェクタ駆動装置では、請求項１，２のインジェクタ駆動装置において、異常検出手段は、圧電素子の他端側の電圧をモニタするための１つのモニタ回路と、圧電素子の各々について設けられたスイッチであって、オンすることで自己に対応する圧電素子の前記他端側と前記モニタ回路の電圧入力部とを接続させる接続用スイッチとを備えている。そして更に、異常検出手段は、充放電実施手段によって気筒選択スイッチの何れかがオンされている間、接続用スイッチのうち、前記オンされている気筒選択スイッチに対応する圧電素子に対応した接続用スイッチだけをオフさせ（他の接続用スイッチはオンさせ）、前記燃料噴射期間中において、モニタ回路により非駆動対象の圧電素子の前記他端側の電圧をモニタするようになっている。
【００３５】
この構成によれば、非駆動対象圧電素子が複数あるとすると、その非駆動対象圧電素子のうちの何れかの下流側がＶｃｈよりも小さい値の電位にショートしたとすると、モニタ回路の電圧入力部の電圧（即ち、モニタする電圧）がＶｃｈよりも低くなるため、異常の発生を検知することができる。このように、１つのモニタ回路だけで複数の非駆動対象圧電素子の下流側の電圧をモニタすることができ、装置を小型化することができる。
【００３６】
次に、請求項５のインジェクタ駆動装置では、請求項１のインジェクタ駆動装置において、異常検出手段は、圧電素子の２つ１組について、前記他端側の電圧をモニタするためのモニタ回路を１つ備えていると共に、その２つ１組の圧電素子の各々について、その圧電素子の前記他端側にアノードが接続され、カソードが前記モニタ回路の電圧入力部に共通接続されたダイオードを備えている。そして更に、異常検出手段は、前記２つ１組の圧電素子のうちの一方が設けられたインジェクタに対応する噴射信号がアクティブレベルになって該インジェクタが充放電実施手段によって開弁させられている燃料噴射期間中に、前記２つ１組の圧電素子のうちの他方の前記他端側の電圧を前記モニタ回路によりモニタする。
【００３７】
この構成によれば、２つの圧電素子について１つのモニタ回路で済むようになり、装置を小型化することができる。
【００３８】
ところで、異常検出手段は、請求項６に記載のように、噴射信号出力手段からの噴射信号がアクティブレベルになったことに伴って作動を開始するように構成することができる。このように構成すれば、噴射信号がアクティブレベルになることに同期して異常検出手段が作動することとなり、その作動開始タイミングを決めやすいという点で有利である。
【００３９】
また、請求項７に記載のように、噴射信号出力手段からの複数の噴射信号がアクティブレベルになった場合には、異常検出手段が前記判定の動作（異常判定のための動作）を行わないように構成すれば、複数の気筒選択スイッチがオンされることによって異常検出手段が異常と誤判定してしまうことを回避でき、また、その誤判定を回避するための処置が不要になるという点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１実施形態の燃料噴射制御装置の構成を表す構成図である。
【図２】駆動制御部の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】異常検出の原理を説明する説明図である。
【図４】異常検出処理を表すフローチャートである。
【図５】第１実施形態の作用を説明するタイムチャートである。
【図６】第２実施形態の燃料噴射制御装置の構成を表す構成図である。
【図７】第３実施形態の燃料噴射制御装置の構成を表す構成図である。
【図８】従来の装置を表す構成図である。
【図９】従来技術の問題を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に、本発明が適用された実施形態のインジェクタ駆動装置としての燃料噴射制御装置について説明する。尚、本実施形態の燃料噴射制御装置は、車両に搭載されたディーゼルエンジンの燃料噴射を制御するものであり、そのディーゼルエンジンの各気筒へコモンレールからの高圧燃料を噴射する各インジェクタに設けられた圧電素子を充放電させて伸縮させることにより、その各気筒毎のインジェクタに燃料噴射の開始／停止をさせるものである。また、実施形態の燃料噴射制御装置を表す各図において、図８に示したものと同じ構成要素については、同一の符号を用いるため、説明を省略する。
［第１実施形態］
図１に示す第１実施形態の燃料噴射制御装置１１は、図８に示した燃料噴射制御装置９と比較すると、下記（１−１）〜（１−３）の点が異なっている。
（１−１）図８では図示を省略していたマイコン１８に加えて、制御部１９を備えている。そして、制御部１９は、電源回路５と各スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷ１〜ＳＷ４を制御する駆動制御部１９ａと、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側がグランド電位にショートしたことを検出する異常検出部１９ｂとを備えている。
【００４２】
また、図１では、電源回路５の構成も表している。その電源回路５は、周知のＤＣ／ＤＣコンバータであり、一端にバッテリ電圧ＶＢが供給される昇圧用コイルＬ０と、その昇圧用コイルＬ０の他端とグランドラインとの間に接続された昇圧用スイッチＳＷ０と、昇圧用コイルＬ０と昇圧用スイッチＳＷ０との接続点にアノードが接続されたダイオードＤ０とを備えている。そして、そのダイオードＤ０のカソードとグランドラインとの間に、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４を充電するための電源となる前述のコンデンサＣ０が接続されている。
【００４３】
このような電源回路５では、昇圧用スイッチＳＷ０がオン／オフされることで、昇圧用コイルＬ０と昇圧用スイッチＳＷ０との接続点に、バッテリ電圧ＶＢよりも高いフライバック電圧が生じ、そのフライバック電圧によりコンデンサＣ０がダイオードＤ０を介して充電される。このため、制御部１９における駆動制御部１９ａが、コンデンサＣ０の充電電圧を検出し、その充電電圧が数十〜数百Ｖの目標値（本実施形態では例えば２５０Ｖ）となるように、昇圧用スイッチＳＷ０をオン／オフさせる。
【００４４】
尚、ダイオードＤ０は、コンデンサＣ０から昇圧用スイッチＳＷ０側への放電を防止するためのものである。また、コンデンサＣ０の静電容量は、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４への電源供給時（放電時）にも略一定の電圧値を保つことができるように、比較的大きな値に設定されている。
（１−２）各気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の圧電素子Ｐ１〜Ｐ４側とは反対側の端子は、抵抗Ｒ１を介してグランドラインに接続されている。尚、抵抗Ｒ１は、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４に流れる電流（充電電流及び放電電流）を検出するための電流検出用抵抗である。
（１−３）個別出力端子Ｊ１とグランドラインとの間に、直列に接続された２つの分圧用抵抗２１，２２が設けられている。同様に、個別出力端子Ｊ２とグランドラインとの間にも、２つの分圧用抵抗２３，２４が設けられ、個別出力端子Ｊ３とグランドラインとの間にも、２つの分圧用抵抗２５，２６が設けられ、個別出力端子Ｊ４とグランドラインとの間にも、２つの分圧用抵抗２７，２８が設けられている。尚、抵抗２１〜２８の抵抗値は、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の駆動に実質的な影響が無いように十分大きい値に設定されている。
【００４５】
更に、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の各々についての電圧モニタ回路３１〜３４が設けられている。そして、圧電素子Ｐ１に対応する電圧モニタ回路３１には、分圧用抵抗２１，２２の接続点に生じる電圧が入力され、圧電素子Ｐ２に対応する電圧モニタ回路３２には、分圧用抵抗２３，２４の接続点に生じる電圧が入力される。同様に、圧電素子Ｐ３に対応する電圧モニタ回路３３には、分圧用抵抗２５，２６の接続点に生じる電圧が入力され、圧電素子Ｐ４に対応する電圧モニタ回路３４には、分圧用抵抗２７，２８の接続点に生じる電圧が入力される。
【００４６】
よって、電圧モニタ回路３１〜３４の各々には、個別出力端子Ｊ１〜Ｊ４の電圧Ｖ１〜Ｖ４（圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側の電圧でもある）を、上記分圧用抵抗で分圧した電圧が入力されることとなる。
【００４７】
また、電圧モニタ回路３１〜３４の各々は、比較器４１と基準電圧源４３とを備えている。そして、比較器４１の＋側入力端子には、当該電圧モニタ回路３１〜３４への入力電圧（即ち、Ｖ１〜Ｖ４を上記分圧用抵抗で分圧した電圧）が入力され、比較器４１の−側入力端子には、基準電圧源４３からの一定の基準電圧Ｖｒが入力される。このため、比較器４１は、「＋側入力端子への入力電圧≧基準電圧Ｖｒ」ならばハイを、「＋側入力端子への入力電圧＜基準電圧Ｖｒ」ならばローを、当該電圧モニタ回路３１〜３４の出力信号であるモニタ信号として制御部１９へ出力する。
【００４８】
尚、図１において、Ｍ１〜Ｍ４の各々は、各電圧モニタ回路３１〜３４から出力される上記モニタ信号である。一方、基準電圧源４３は、電圧モニタ回路３１〜３４の各々に１つずつ設けても良いが、１つの基準電圧源４３から出力される基準電圧Ｖｒを、全ての電圧モニタ回路３１〜３４の比較器４１が共用する構成でも良い。
【００４９】
次に、スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷ１〜ＳＷ４に対する駆動制御部１９ａの制御内容について説明する。
【００５０】
まず、駆動制御部１９ａは、抵抗Ｒ１のグランドライン側とは反対側の電圧をモニタすることにより、駆動対象としている圧電素子に流れる充電電流及び放電電流を検出するようになっている。また、駆動制御部１９ａは、共通出力端子Ｊｃｍの電圧Ｖｃｍにより、駆動対象としている圧電素子の充電電圧（ピエゾ電圧）を検出するようになっている。更に、駆動制御部１９ａには、マイコン１８からの気筒毎の噴射信号が入力される。
【００５１】
ここで以下では、＃ｎ（第ｎ気筒）の圧電素子Ｐｎが駆動対象である場合を例に挙げて説明する。
【００５２】
図２に示すように、駆動制御部１９ａは、マイコン１８からの＃ｎの噴射信号がアクティブレベル（本実施形態ではハイ）になると、気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のうち、＃ｎに対応する気筒選択スイッチＳＷｎをオンすると共に、放電スイッチＳＷｂをオフした状態で充電スイッチＳＷａをオン／オフさせる充電用スイッチング制御を行う。
【００５３】
すると、充電スイッチＳＷａのオン時には、コンデンサＣ０からコイルＬ１を介して圧電素子Ｐｎに充電電流が流れ、充電スイッチＳＷａのオフ時には、コイルＬ１に蓄積されたエネルギーによって流れる充電電流が、グランドライン側から放電スイッチＳＷｂに並列なダイオードＤｂを介して圧電素子Ｐｎに流れることとなる。そして、このような充電用スイッチング制御により、圧電素子Ｐｎが段階的に充電されて伸長し、＃ｎのインジェクタが開弁する。
【００５４】
一例を挙げると、駆動制御部１９ａは、充電用スイッチング制御では、駆動対象の圧電素子に流れる充電電流が予め設定されたオフ切替閾値にまで上昇したと判定したなら、充電スイッチＳＷａをオンからオフし、充電電流が予め設定されたオン切替閾値（＜オフ切替閾値）にまで下降したと判定したなら、充電スイッチＳＷａをオフからオンする、という動作を繰り返す。また例えば、充電用スイッチング制御としては、充電スイッチＳＷａを一定のオン時間だけオンして一定のオフ時間だけオフする、という動作を繰り返す制御でも良い。また例えば、駆動制御部１９ａは、充電用スイッチング制御を行っている際に、駆動対象の圧電素子の充電電圧が、インジェクタを確実に開弁可能な充電終了目標値Ｖｐ（本実施形態では例えば２００Ｖ）に達したと判定すると、充電用スイッチング制御を終了して充電スイッチＳＷａをオフ状態のままにする。
【００５５】
その後、図２に示すように、＃ｎの噴射信号がハイからローに戻ると、駆動制御部１９ａは、充電スイッチＳＷａをオフした状態で放電スイッチＳＷｂをオン／オフさせる放電用スイッチング制御を行う。
【００５６】
すると、放電スイッチＳＷｂのオン時には、圧電素子Ｐｎの正極側からコイルＬ１を介してグランドライン側へ放電電流が流れ、放電スイッチＳＷｂのオフ時には、圧電素子Ｐｎの正極側からコイルＬ１及び充電スイッチＳＷａに並列なダイオードＤａを介してコンデンサＣ０へと放電電流が流れ、その放電電流により圧電素子Ｐｎの電荷がコンデンサＣ０に回収される。そして、このような放電用スイッチング制御により、圧電素子Ｐｎが段階的に放電されて収縮し、＃ｎのインジェクタが閉弁する。
【００５７】
一例を挙げると、駆動制御部１９ａは、放電用スイッチング制御では、駆動対象の圧電素子に流れる放電電流が予め設定されたオフ切替閾値にまで上昇したと判定したなら、放電スイッチＳＷｂをオンからオフし、放電電流が予め設定されたオン切替閾値（＜オフ切替閾値）にまで下降したと判定したなら、放電スイッチＳＷｂをオフからオンする、という動作を繰り返す。また例えば、放電用スイッチング制御としては、放電スイッチＳＷｂを一定のオン時間だけオンして一定のオフ時間だけオフする、という動作を繰り返す制御でも良い。
【００５８】
そして、駆動制御部１９ａは、放電用スイッチング制御を行っている際に、駆動対象の圧電素子の充電電圧（ピエゾ電圧）が、０Ｖより少し高く設定された放電終了目標値以下になったと判定すると、放電終了条件が成立したと判断して、放電用スイッチング制御（即ち、放電スイッチＳＷｂのオン／オフ切り替え）を終了する。また、駆動制御部１９ａは、上記放電終了条件が成立したと判断すると、図２における（１），（２）の部分に示す如く、放電スイッチＳＷｂをオン状態にして放電用スイッチング制御を終了すると共に、それまでオンしていた気筒選択スイッチＳＷｎをオフする。尚、その気筒選択スイッチＳＷｎは、例えば、次に他の気筒の噴射信号がハイになったタイミングでオフするようにしても良い。
【００５９】
そして、その後、何れかの気筒の噴射信号が次にハイになると、その気筒に対応する気筒選択スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ４の何れか）を再びオンすると共に、図２における（３）の部分に示す如く、放電スイッチＳＷｂをオンからオフにし、その後、予め定められた微小な遅延時間Ｔｄだけ待ってから、充電用スイッチング制御による充電スイッチＳＷａの最初のオンを開始する。つまり、充電用スイッチング制御の開始時には、充電スイッチＳＷａを最初にオンする前に放電スイッチＳＷｂをオンからオフさせ、その後、充電スイッチＳＷａのオン／オフを開始するようになっている。これは、充電スイッチＳＷａと放電スイッチＳＷｂとが同時にオンして両スイッチＳＷａ，ＳＷｂに貫通電流が流れてしまうのを、確実に防止するためである。
【００６０】
ここで、本実施形態では、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側がグランド電位にショートした異常を、抵抗２１〜２８及び電圧モニタ回路３１〜３４と異常検出部１９ｂとによって検出するようになっている。尚、前述したように、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側がグランド電位にショートした異常としては、例えば、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側と個別出力端子Ｊ１〜Ｊ４とを接続する装置１１外部の配線（ワイヤーハーネス）又は個別出力端子Ｊ１〜Ｊ４自体がグランド電位にショートした故障や、気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の短絡故障などがある。
【００６１】
そこで次に、本実施形態における異常検出の原理について、図３を用い説明する。尚、ここでは、＃１の噴射信号がハイになって、その＃１のインジェクタが開弁される場合を例に挙げる。また、図３において、Ｖｃｍは共通出力端子Ｊｃｍの電圧であり、Ｖ１〜Ｖ４は個別出力端子Ｊ１〜Ｊ４の電圧である。
【００６２】
まず、図３（ａ）に示すように、正常時において、＃１の噴射信号がハイになると、気筒選択スイッチＳＷ１がオンされて圧電素子Ｐ１が充電されるため、Ｖ１はグランド電位となり、共通出力端子Ｊｃｍには圧電素子Ｐ１の充電電圧が現れる。このため、Ｖｃｍは、前述の充電終了目標値Ｖｐ（＝２００Ｖ）となる。また、噴射信号がローである非噴射対象気筒の圧電素子（非駆動対象圧電素子）Ｐ２〜Ｐ４については、それの下流側が気筒選択スイッチＳＷ２〜ＳＷ４のオフによって開放状態となり充電されない。このため、非駆動対象圧電素子Ｐ２〜Ｐ４の下流側電圧であるＶ２〜Ｖ４は、上流側電圧であるＶｃｍと同じになる。
【００６３】
また、本実施形態において、電圧モニタ回路３１〜３４を成す比較器４１への基準電圧Ｖｒは、個別出力端子Ｊ１〜Ｊ４の電圧Ｖ１〜Ｖ４が上記充電終了目標値Ｖｐよりも低い所定の判定閾値（本実施形態では例えば２０Ｖ）より低い場合に、その比較器４１からのモニタ信号Ｍ１〜Ｍ４がローとなる値に設定されている。例えば、前述した分圧用抵抗による電圧Ｖ１〜Ｖ４の分圧値が１／５０であるとすると、基準電圧Ｖｒは０．４Ｖ（＝２０Ｖ／５０）である。尚、電圧Ｖ１〜Ｖ４を分圧用抵抗で分圧して電圧モニタ回路３１〜３４の比較器４１に入力しているのは、その比較器４１への入力電圧を、一般的な電子回路の入力可能レベル（例えば０Ｖ〜５Ｖの電圧）にまで小さくするためである。
【００６４】
以上のことから、図３（ａ）に示すように、正常時において、圧電素子Ｐ１が充電される＃１の燃料噴射期間中は、他の気筒の圧電素子Ｐ２〜Ｐ４に対応する電圧モニタ回路３２〜３４からの各モニタ信号Ｍ２〜Ｍ４が全てハイになる。尚、図示は省略しているが、圧電素子Ｐ１に対応する電圧モニタ回路３１からのモニタ信号Ｍ１はローとなる。
【００６５】
一方、図３（ｂ）に示すように、＃１の燃料噴射期間中において、例えば圧電素子Ｐ３の下流側がグランド電位にショートした異常が発生すると、Ｖ３がグランド電位になる。そして、圧電素子Ｐ１に蓄積された電荷が圧電素子Ｐ３に分配されて該圧電素子Ｐ３も充電状態となるため、＃３のインジェクタが開弁して異常気筒噴射状態となる。そして更に、この場合には、Ｖ３がグランド電位になることで、圧電素子Ｐ３に対応する電圧モニタ回路３３からのモニタ信号Ｍ３がハイからローになる。
【００６６】
尚、図３（ｂ）において、上記ショート異常の発生に伴いＶｃｍ，Ｖ２，Ｖ４が若干低下しているのは、圧電素子Ｐ１から圧電素子Ｐ３へ電荷が分配されることにより、圧電素子Ｐ１の充電電圧（両端電圧）が低下するためである。
【００６７】
よって、何れかの気筒の燃料噴射期間中において、他の気筒の圧電素子に対応するモニタ信号（Ｍ１〜Ｍ４の何れか）がハイからローになったら、そのモニタ信号に対応する圧電素子の下流側の電圧が上記判定閾値よりも低いということであり、その圧電素子の下流側がグランド電位にショートした異常が発生したと判定できる。
【００６８】
そこで次に、異常検出部１９ｂが行う異常検出処理について、図４を用い説明する。
【００６９】
異常検出部１９ｂは、マイコン１８から出力される噴射信号のうち、何れかの気筒の噴射信号がハイになると、図４の異常検出処理を開始する。尚、以下では、＃１の噴射信号がハイになった場合を例に挙げて説明するが、他の気筒の噴射信号がハイになった場合も同様である。
【００７０】
そして、例えば＃１の噴射信号がハイになった場合には、Ｓ１１０にて、＃１以外の気筒の圧電素子Ｐ２〜Ｐ４の全てについて、電圧モニタ回路３２〜３４からのモニタ信号Ｍ２〜Ｍ４がローか否かを判定する。尚、何れかの噴射信号がハイになってからＳ１１０の判定が最初に行われるまでの時間は、噴射信号がハイになってから駆動対象圧電素子の充電電圧が前述の判定閾値（２０Ｖ）以上になると考えられる時間よりも長くなっている。
【００７１】
そして、このＳ１１０にて、モニタ信号Ｍ２〜Ｍ４が全てハイであると判定したならば、Ｓ１２０にて、燃料噴射が終了したか否かを判定し、燃料噴射が終了していなければ、Ｓ１１０に戻ってモニタ信号Ｍ２〜Ｍ４の判定を再び行う。
【００７２】
尚、Ｓ１２０では、ハイになった噴射信号がローに戻ったならば、燃料噴射が終了したと判定する。また、Ｓ１２０では、ハイになった噴射信号がローに戻ってから所定時間Ｔａが経過したならば、燃料噴射が終了したと判定するようにしても良く、その場合の所定時間Ｔａは、駆動制御部１９ａが放電用スイッチング制御を開始してから、駆動対象圧電素子の充電電圧が前述の判定閾値（２０Ｖ）より低くなると考えられる時間よりも短い時間に設定しておけば良い。一方、Ｓ１１０とＳ１２０の判定は並行して同時に行うようになっていても良い。何れにしても、燃料噴射が終了したと判定するまでＳ１１０の判定を行うこととなる。
【００７３】
また、上記Ｓ１１０にて、モニタ信号Ｍ２〜Ｍ４のうちの何れか１つでもローであると判定したならば、Ｓ１３０に進んで、そのローと判定したモニタ信号に対応する圧電素子が異常（詳しくは、その圧電素子の下流側がグランド電位にショートしている）と判定し、Ｓ１４０に進む。そして、Ｓ１４０にて、燃料噴射を強制終了するための噴射強制終了処理を行い、その後、当該異常検出処理を終了する。
【００７４】
尚、Ｓ１４０の噴射強制終了処理は、例えば、駆動制御部１９ａに放電用スイッチング制御を噴射信号に拘わらず即座に行わせると共に、マイコン１８に異常の発生を通知して、以後は噴射信号をハイにしないようにさせる処理である。また、マイコン１８に異常の発生を通知することに代えて、マイコン１８からの噴射信号がハイになっても駆動制御部１９ａが気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオン及び充電用スイッチング制御を行わないようにしても良い。
【００７５】
一方、上記Ｓ１２０にて、燃料噴射が終了したと判定したならば、そのまま当該異常検出処理を終了する。
【００７６】
以上のような本実施形態の燃料噴射制御装置１１によれば、図５に示すように、例えば、＃１の燃料噴射期間中において、＃３の圧電素子Ｐ３の下流側がグランド電位にショートしたとすると（時刻ｔ１）、そのショート異常を即座に検出することができる（Ｓ１１０：ＹＥＳ→Ｓ１３０）。そして、そのショート異常を検出すると、電荷を蓄積した状態の圧電素子（この例では、本来の駆動対象であるＰ１と、そのＰ１から電荷を受けたＰ３）を放電させる処置を速やかに行って燃料噴射を強制終了させることにより、異常気筒噴射状態を速やかに阻止することができる（Ｓ１４０）。そして更に、以後はマイコン１８からの噴射信号がハイにならないようにする等して燃料噴射の動作を禁止することとなる（Ｓ１４０）。尚、図５では、点線の部分が、ショート異常が発生した場合を示している。
【００７７】
つまり、本実施形態の燃料噴射制御装置１１によれば、何れかの気筒の燃料噴射期間中において、噴射対象でない他気筒のインジェクタの圧電素子の下流側がグランド電位にショートしたことを即座に検出し、その時点から燃料噴射を停止させるフェイルセーフモードへと速やかに移行することができる。
【００７８】
また、本実施形態の燃料噴射制御装置１１では、駆動対象でない圧電素子の全てについて、それら各々に対応するモニタ信号（Ｍ１〜Ｍ４の何れか）に基づき異常の有無を判定するようになっているため、異常気筒噴射状態をより確実に防止することができる。特に、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の各々について、それの下流側の電圧Ｖ１〜Ｖ４をモニタするための分圧用抵抗２１〜２８及び電圧モニタ回路３１〜３４を設けているため、どの圧電素子で異常が発生しているのか（即ち、どの圧電素子の下流側がグランド電位にショートしているのか）も判別できる。
【００７９】
また、上記実施形態では、分圧用抵抗２１〜２８によって分圧した電圧と基準電圧Ｖｒとを比較器４１により比較することでハイ又はローの二値信号であるモニタ信号Ｍ１〜Ｍ４を生成し、そのモニタ信号Ｍ１〜Ｍ４のレベルに基づいて、ショート異常の有無を判定するようにしているため、電圧値自体を読み取るためのＡ／Ｄ変換等の処理が不要という利点がある。
【００８０】
尚、上記実施形態では、マイコン１８が噴射信号出力手段に相当し、コイルＬ１、充電スイッチＳＷａ、放電スイッチＳＷｂ、第１ダイオードＤａ及び第２ダイオードＤｂからなる充放電用回路と、それを制御する駆動制御部１９ａとが、充放電実施手段に相当している。そして、４組の分圧用抵抗２１〜２８及び電圧モニタ回路３１〜３４と、異常検出部１９ｂとが、異常検出手段に相当しており、そのうちで、分圧用抵抗２１〜２８及び電圧モニタ回路３１〜３４が、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の共通通電ライン２側とは反対側である他端側（下流側）の電圧Ｖ１〜Ｖ４をモニタするためのモニタ回路に相当している。
【００８１】
一方、変形例として、マイコン１８が図４の異常検出処理を実行するようにしても良い。その場合、マイコン１８は、何れかの噴射信号をハイにしたタイミングで、異常検出処理を開始すれば良く、またＳ１４０では、ハイにしていた噴射信号を即座にローへと戻す処理を行えば良い。噴射信号がハイからローになれば、駆動制御部１９ａが放電用スイッチング制御を開始するからである。更にＳ１４０では、噴射信号を以後ハイにしないように設定する処理を行えば良い。また、こうした変形は、後述する他の実施形態についても同様である。
【００８２】
また、上記実施形態では、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側がグランド電位にショートしたことを検出するものとして説明したが、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側が上記判定閾値（２０Ｖ）よりも低い値の電位にショートしても、そのショート異常を検出することとなる。このため、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側が、例えば１２Ｖのバッテリ電圧にショートしても、そのことを異常として検出することができる。また逆に、グランド電位へのショートだけを検出したいのであれば、判定閾値をバッテリ電圧よりも低い値（例えば１Ｖ）に設定すれば良い。つまり、判定閾値（具体的には、比較器４１に入力させる基準電圧Ｖｒ）は、どの電位へのショートを検出するかによって適宜設定すれば良い。また、こうしたことは、後述する他の実施形態についても同様である。
［第２実施形態］
次に図６は、第２実施形態の燃料噴射制御装置１２の構成を表す構成図である。
【００８３】
第２実施形態の燃料噴射制御装置１２は、第１実施形態の燃料噴射制御装置１１と比較すると、下記（２−１）〜（２−３）の点が異なっている。
（２−１）分圧用抵抗２３〜２８と電圧モニタ回路３２〜３４が削除されており、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の下流側の電圧Ｖ１〜Ｖ４をモニタするためのモニタ回路として、１組の分圧用抵抗２１，２２及び電圧モニタ回路３１だけが設けられている。
（２−２）個別出力端子Ｊ１〜Ｊ４の各々について、その個別出力端子Ｊｎを抵抗２１の抵抗２２側とは反対側の端部に接続させる接続用スイッチ５１〜５４が設けられている。
（２−３）異常検出部１９ｂは、駆動制御部１９ａによって全ての気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がオフされている場合には、接続用スイッチ５１〜５４を全てオンさせる。そして、異常検出部１９ｂは、駆動制御部１９ａにより気筒選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の何れかがオンされている間は、接続用スイッチ５１〜５４のうち、そのオンされた気筒選択スイッチＳＷｎに対応する圧電素子Ｐｎに対応した接続用スイッチだけをオフさせる。
【００８４】
そして更に、異常検出部１９ｂは、図４の異常検出処理におけるＳ１１０では、電圧モニタ回路３１からのモニタ信号Ｍ１がローか否かを判定し、モニタ信号Ｍ１がローならば、Ｓ１３０にて、非駆動対象圧電素子のうちの何れかの下流側がグランド電位にショートしたと判定し、前述のＳ１４０に進む。
【００８５】
例えば、＃１の噴射信号がハイになった場合には、接続用スイッチ５１〜５４のうち、接続用スイッチ５１だけがオフされて、気筒選択スイッチＳＷ１がオンされても、他の気筒の圧電素子Ｐ２〜Ｐ４の下流側がグランド電位に接続されることが阻止される。このため、正常ならば、図３（ａ）に示したように、非駆動対象圧電素子Ｐ２〜Ｐ４の下流側電圧であるＶ２〜Ｖ４は、上流側電圧であるＶｃｍと同じになるが、圧電素子Ｐ２〜Ｐ４の何れかの下流側がグランド電位にショートしたとすると、Ｖ２〜Ｖ４が全てグランド電位になるため、電圧モニタ回路３１からのモニタ信号Ｍ１がハイからローになる。よって、異常検出部１９ｂにより異常と判定されることとなる。
【００８６】
以上のような燃料噴射制御装置１２によれば、どの圧電素子で異常が発生しているのかは判別できないものの、第１実施形態と比べると、１つのモニタ回路（分圧用抵抗２１，２２及び電圧モニタ回路３１）だけで済むため、装置を小型化することができる。
【００８７】
尚、上記実施形態では、分圧用抵抗２１，２２及び電圧モニタ回路３１と、接続用スイッチ５１〜５４と、異常検出部１９ｂとが、異常検出手段に相当している。また、抵抗２１の抵抗２２側とは反対側の端部が、モニタ回路の電圧入力部に相当している。
［第３実施形態］
次に図７は、第３実施形態の燃料噴射制御装置１３の構成を表す構成図である。
【００８８】
第３実施形態の燃料噴射制御装置１３は、第１実施形態の燃料噴射制御装置１１と比較すると、下記（３−１）〜（３−３）の点が異なっている。
（３−１）分圧用抵抗と電圧モニタ回路が、４組ではなく、圧電素子Ｐ１〜Ｐ４の２つ１組の各組について、それぞれ１つずつ合計２組設けられている。本実施形態では、４つの圧電素子Ｐ１〜Ｐ４を、圧電素子Ｐ１，Ｐ３の組と、圧電素子Ｐ２，Ｐ４の組とに分けており、圧電素子Ｐ１，Ｐ３について、分圧用抵抗２１，２２及び電圧モニタ回路３１を設け、圧電素子Ｐ２，Ｐ４について、分圧用抵抗２３，２４及び電圧モニタ回路３２を設けている。
（３−２）更に、一方の組の圧電素子Ｐ１，Ｐ３の各々について、その圧電素子Ｐ１，Ｐ３の下流側に該当する個別出力端子Ｊ１，Ｊ３にアノードが接続され、カソードが抵抗２１の抵抗２２側とは反対側の端部に共通接続されたダイオード６１，６３が設けられている。このため、気筒選択スイッチＳＷ１がオンされた場合に、圧電素子Ｐ３の下流側が該気筒選択スイッチＳＷ１によってグランド電位に引き込まれてしまうことが、ダイオード６１によって防止され、逆に、気筒選択スイッチＳＷ３がオンされた場合に、圧電素子Ｐ１の下流側が該気筒選択スイッチＳＷ３によってグランド電位に引き込まれてしまうことが、ダイオード６３によって防止される。
【００８９】
そして同様に、他方の組の圧電素子Ｐ２，Ｐ４の各々についても、その圧電素子Ｐ２，Ｐ４の下流側に該当する個別出力端子Ｊ２，Ｊ４にアノードが接続され、カソードが抵抗２３の抵抗２４側とは反対側の端部に共通接続されたダイオード６２，６４が設けられている。
（３−３）異常検出部１９ｂは、図４の異常検出処理におけるＳ１１０では、電圧モニタ回路３１，３２からのモニタ信号Ｍ１，Ｍ２がローか否かを判定し、モニタ信号Ｍ１，Ｍ２のうちの何れか１つでもローであると判定したならば、Ｓ１３０に進む。
【００９０】
そして、Ｓ１３０では、下記（Ａ），（Ｂ）の判別を行う。尚、ここでは、＃ｎの噴射信号がハイになって異常検出部１９ｂが今回の異常検出処理を開始したとする（つまり、燃料噴射対象気筒が＃ｎであるとする）。
【００９１】
（Ａ）モニタ信号Ｍ１，Ｍ２のうち、＃ｎの圧電素子Ｐｎが所属する方の組に対応したモニタ信号がローならば、その組の圧電素子のうちで、＃ｎの圧電素子Ｐｎとは違う方の下流側がグランド電位にショートしたと判定して、前述のＳ１４０に進む。このため、異常検出部１９ｂは、２つ１組の圧電素子のうちの一方に対応する噴射信号がハイになったことによる燃料噴射期間中には、その組の圧電素子のうちの他方の下流側の電圧を、その組に対応する分圧用抵抗及び電圧モニタ回路によってモニタしていると言える。
【００９２】
（Ｂ）また、モニタ信号Ｍ１，Ｍ２のうち、＃ｎの圧電素子Ｐｎが所属しない方の組に対応したモニタ信号がローならば、その組の両方の圧電素子の下流側がグランド電位にショートしたと判定して、前述のＳ１４０に進む。
【００９３】
以上のような燃料噴射制御装置１３によれば、燃料噴射対象気筒の圧電素子が所属しない方の組については、両方の圧電素子にショート異常が発生しないと異常を検知できないものの、第１実施形態と比べると、２つのモニタ回路（分圧用抵抗２１，２２及び電圧モニタ回路３１と、分圧用抵抗２３，２４及び電圧モニタ回路３２）だけで済むため、装置を小型化することができる。
【００９４】
尚、上記実施形態では、分圧用抵抗２１〜２４及び電圧モニタ回路３１，３１と、ダイオード６１〜６４と、異常検出部１９ｂとが、異常検出手段に相当している。また、抵抗２１の抵抗２２側とは反対側の端部と、抵抗２３の抵抗２４側とは反対側の端部とが、各モニタ回路の電圧入力部に相当している。
【００９５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００９６】
例えば、第３実施形態において、圧電素子Ｐ２，Ｐ４については、第１実施形態と同様に、その圧電素子Ｐ２，Ｐ４の各々について分圧用抵抗及び電圧モニタ回路を設ける等、電圧をモニタするための回路構成としては、第１〜第３実施形態のものを適宜組み合わせても良い。
【００９７】
また、上記各実施形態の装置では、マイコン１８からの噴射信号が択一的に１つのみハイになるものであったが、もしマイコン１８からの噴射信号のうちの２つ以上が同時にハイになる可能性がある装置の場合には、下記のように構成することが好ましい。即ち、異常検出部１９ｂは、マイコン１８からの噴射信号のうちの２つ以上が同時にハイになった場合（即ち、同時に複数の気筒に燃料噴射する場合）には、異常検出処理を行わないように構成すれば良い。このように構成すれば、複数の気筒選択スイッチが同時にオンされることによって異常と誤判定してしまう可能性を排除でき、また、そのような誤判定を回避するための処置が不要になる。
【符号の説明】
【００９８】
１…配線、２…共通通電ライン、３…直列回路、５…電源回路、６…充電経路、８…放電経路、１１，１２，１３…燃料噴射制御装置（インジェクタ駆動装置）、１８…マイコン、１９…制御部、１９ａ…駆動制御部、１９ｂ…異常検出部、２１〜２８…分圧用抵抗、３１〜３４…電圧モニタ回路、４１…比較器、４３…基準電圧源、５１〜５４…接続用スイッチ、６１〜６４，Ｄ０，Ｄ１〜Ｄ４，Ｄａ，Ｄｂ…ダイオード、Ｃ０…コンデンサ、Ｊ１〜Ｊ４…個別出力端子、Ｊｃｍ…共通出力端子、Ｌ０…昇圧用コイル、Ｌ１…充放電用のコイル、Ｐ１〜Ｐ４…圧電素子、Ｒ１…電流検出用の抵抗、ＳＷ０…昇圧用スイッチ、ＳＷ１〜ＳＷ４…気筒選択スイッチ、ＳＷａ…充電スイッチ、ＳＷｂ…放電スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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