(57)【要約】【課題】昇圧電源装置において、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を監視する回路の異常を、検出可能にする。【解決手段】燃料噴射弁１１を制御するＥＣＵ１は、バッテリ電圧ＶＢを昇圧してコンデンサＣ１を充電するＤＣ／ＤＣコンバータ３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧Ｖｃを抵抗Ｒ５，Ｒ６で分圧し、その分圧した電圧Ｖｍ２を出力する分圧回路２５と、電圧Ｖｍ２が閾値を超えたか否かを判定することにより、出力電圧Ｖｃが目標電圧範囲よりも高い過充電状態か否かを判定し、過充電状態であると判定すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の充電回路５が動作するのを禁止する電圧監視回路２７とを備える。更に、ＥＣＵ１では、マイコン９が、トランジスタ３３をオンして、抵抗５と並列に抵抗Ｒ７を接続させることで、電圧Ｖｍ２が閾値を超えるようにし、その状態で、電圧監視回路２７が過充電状態であると判定しなければ、電圧監視回路２７が異常と判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ（Ｃ１）と、電源電圧を昇圧して前記コンデンサを充電する充電回路（５）と、前記コンデンサの充電電圧が目標電圧範囲に入るように前記充電回路を動作させる充電制御回路（７）とを有し、前記コンデンサの充電電圧を出力電圧として出力するＤＣ／ＤＣコンバータ（３）と、
前記出力電圧を所定の分圧比で分圧し、その分圧した電圧を監視対象電圧として出力する分圧回路（２５）と、
前記監視対象電圧を入力して、該監視対象電圧が閾値を超えたか否かを判定することにより、前記出力電圧が前記目標電圧範囲よりも高い過充電状態であるか否かを判定し、該過充電状態であると判定すると、前記充電回路が動作するのを禁止する電圧監視回路（２７）と、
を備えた昇圧電源装置において、
前記分圧回路の電圧出力特性を変えることにより、前記分圧回路から前記電圧監視回路に入力される前記監視対象電圧を、前記閾値よりも高い電圧に変更する変更手段（Ｒ７，３３，４３，４７）と、
前記変更手段を動作させて、前記電圧監視回路が前記過充電状態であると判定したか否かを判定し、前記電圧監視回路が前記過充電状態であると判定しなかった場合には、前記電圧監視回路が異常であると判定する診断手段（９，Ｓ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１６０，Ｓ２００）と、
を備えることを特徴とする昇圧電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の昇圧電源装置において、
前記変更手段（Ｒ７，３３，４７）は、前記分圧回路による前記分圧比を変えることにより、前記監視対象電圧を前記閾値よりも高い電圧に変更すること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の昇圧電源装置において、
前記分圧回路は、一端に前記出力電圧が印加される上側抵抗（Ｒ５）と、該上側抵抗の他端とグランドラインとの間に接続された下側抵抗（Ｒ６）とを備え、前記上側抵抗と前記下側抵抗との接続点に、前記監視対象電圧を発生させるようになっており、
前記変更手段（Ｒ７，３３）は、前記上側抵抗と並列に設けられた、抵抗（Ｒ７）とスイッチ（３３）との直列回路であり、前記診断手段により前記スイッチがオンされることで、当該変更手段が動作して、前記分圧回路による前記分圧比を変えること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項４】
請求項２に記載の昇圧電源装置において、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、一端に前記出力電圧が印加される第１上側抵抗（Ｒ３）と、前記第１上側抵抗の他端とグランドラインとの間に接続された第１下側抵抗（Ｒ４）とを備え、
前記充電制御回路は、前記第１上側抵抗と前記第１下側抵抗との接続点に生じる電圧であって、前記第１上側抵抗と前記第１下側抵抗とで前記出力電圧を分圧した電圧が、前記目標電圧範囲に対応する電圧範囲に入るように前記充電回路を動作させ、
前記分圧回路は、一端に前記出力電圧が印加される第２上側抵抗（Ｒ５）と、該第２上側抵抗の他端とグランドラインとの間に接続された第２下側抵抗（Ｒ６）とを備え、前記第２上側抵抗と前記第２下側抵抗との接続点に、前記監視対象電圧を発生させるようになっており、
前記変更手段（４７）は、前記第１上側抵抗と前記第１下側抵抗との接続点と、前記第２上側抵抗と前記第２下側抵抗との接続点との間に設けられたスイッチ（４７）であり、前記診断手段により前記スイッチがオンされることで、当該変更手段が動作して、前記分圧回路による前記分圧比を変えること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項５】
請求項１に記載の昇圧電源装置において、
前記変更手段（４３）は、前記分圧回路において前記監視対象電圧を出力する部分と、前記閾値よりも高い電圧のラインとの間に設けられたスイッチ（４３）であり、前記診断手段により前記スイッチがオンされることで、当該変更手段が動作すること、
を特徴とする昇圧電源装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の昇圧電源装置において、
前記診断手段（９）は、前記電圧監視回路が異常であると判定した場合に、フェイルセーフ用の処理（Ｓ２１０）を行うこと、
を特徴とする昇圧電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電圧から、その電源電圧よりも高い電圧を生成して出力する昇圧電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電磁式燃料噴射弁を駆動する制御装置には、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサを充電することにより、そのコンデンサにバッテリ電圧よりも高い電圧を蓄積させるＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧回路）が備えられる。そして、この種の制御装置では、燃料噴射弁の駆動開始時に、ＤＣ／ＤＣコンバータのコンデンサからトランジスタを介して燃料噴射弁のコイルへ放電電流を流すことで、燃料噴射弁の開弁を速めている。
【０００３】
また、この種の制御装置においては、ＤＣ／ＤＣコンバータの異常により、そのＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧（コンデンサの充電電圧）が異常な高電圧になると、装置にダメージを与える可能性がある。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を監視する判定回路を設けている。その判定回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が高所定値より高いと判定すると、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止させる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８２１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記判定回路に異常が生じた場合に、その異常を検出することができないと、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が異常な高電圧になったことを検出できない状態を、無条件に放置することとなるため、好ましくない。
【０００６】
このため、本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備える昇圧電源装置において、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を監視する回路の異常を、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】
【０００７】
本発明の昇圧電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータと、分圧回路と、電圧監視回路とを備える。
ＤＣ／ＤＣコンバータは、コンデンサと、電源電圧を昇圧して前記コンデンサを充電する充電回路と、前記コンデンサの充電電圧が目標電圧範囲に入るように充電回路を動作させる充電制御回路とを有し、前記コンデンサの充電電圧を出力電圧として出力する。
【０００８】
分圧回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を所定の分圧比で分圧し、その分圧した電圧を監視対象電圧として出力する。
電圧監視回路は、分圧回路からの監視対象電圧を入力して、該監視対象電圧が閾値を超えたか否かを判定することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が前記目標電圧範囲よりも高い過充電状態であるか否かを判定し、過充電状態であると判定すると、前記充電回路が動作するのを禁止する。
【０００９】
更に、この昇圧電源装置は、変更手段と診断手段とを備える。
変更手段は、前記分圧回路の電圧出力特性を変えることにより、その分圧回路から前記電圧監視回路に入力される監視対象電圧を、前記閾値よりも高い電圧に変更する。
【００１０】
そして、診断手段は、前記変更手段を動作させて、前記電圧監視回路が前記過充電状態であると判定したか否かを判定し、前記電圧監視回路が前記過充電状態であると判定しなかった場合には、前記電圧監視回路が異常であると判定する。
【００１１】
このような昇圧電源装置によれば、電圧監視回路が過充電状態を検出しない異常状態になったことを検出することができる。そして、電圧監視回路の異常を検出して、何等かのフェイルセーフ用の処理を行うことができるため、装置の信頼性を向上させることができる。
【００１２】
しかも、変更手段は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧は変えず（上昇させず）、分圧回路の電圧出力特性を変えることで、電圧監視回路に入力される監視対象電圧を、閾値よりも高い電圧（即ち、電圧監視回路の故障診断用電圧）に変更するようになっている。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が供給される電子部品及び回路に対して、過電圧による負担を与えてしまうことなく、電圧監視回路の故障診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の燃料噴射制御装置（ＥＣＵ）を示す構成図である。
【図２】第１実施形態の作用を説明する説明図である。
【図３】診断処理を表すフローチャートである。
【図４】第２実施形態の燃料噴射制御装置（ＥＣＵ）を示す構成図である。
【図５】第２実施形態の作用を説明する説明図である。
【図６】第３実施形態の燃料噴射制御装置（ＥＣＵ）を示す構成図である。
【図７】第３実施形態の作用を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明が適用された実施形態の燃料噴射制御装置（以下、ＥＣＵという）について説明する。尚、本実施形態のＥＣＵは、車両に搭載されたエンジンの気筒に燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁を駆動するものであり、燃料噴射弁のコイルへの通電開始タイミング及び通電時間を制御することにより、その燃料噴射弁からの燃料噴射タイミング及び燃料噴射量を制御する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態のＥＣＵ１は、当該ＥＣＵ１に電源電圧として供給されるバッテリ電圧（車載バッテリの電圧）ＶＢを昇圧して、バッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ３を備える。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、コンデンサＣ１と、バッテリ電圧ＶＢを昇圧してコンデンサＣ１を充電する充電回路５と、コンデンサＣ１の正極側端子の電圧である充電電圧Ｖｃが、目標電圧範囲に入るように充電回路５を動作させる充電制御回路７と、充電制御回路７に充電電圧Ｖｃをモニタさせるための回路を成す抵抗Ｒ３，Ｒ４及びコンデンサＣ３とを備える。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、コンデンサＣ１の充電電圧Ｖｃを、出力電圧として出力する。このため、以下では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の符号としても、Ｖｃを用いる。
【００１７】
充電回路５は、一端にバッテリ電圧ＶＢが供給されるコイルＬ１と、コイルＬ１の他端に一方の出力端子が接続されたトランジスタＴ１と、トランジスタＴ１の他方の出力端子とグランドラインとの間に接続された電流検出用の抵抗Ｒ１と、コイルＬ１の上記他端とトランジスタＴ１の上記一方の出力端子との接続点にアノードが接続された逆流防止用のダイオードＤ１と、トランジスタＴ１の上記他方の出力端子と抵抗Ｒ１との接続点に一端が接続された抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ２の他端とグランドラインとの間に接続されたコンデンサＣ２と、を備える。
【００１８】
そして、ダイオードＤ１のカソードに、コンデンサＣ１の正極側端子が接続され、トランジスタＴ１の上記他方の出力端子と抵抗Ｒ１との接続点に、コンデンサＣ１の負極側端子が接続されている。また、抵抗Ｒ１に生じる電圧Ｖｍ０が、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２からなる高周波成分除去用のローパスフィルタを介して、充電制御回路７に入力される。尚、本実施形態において、トランジスタＴ１は、例えばＮチャネル型のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。
【００１９】
このような充電回路５では、トランジスタＴ１がオンすると、コイルＬ１にトランジスタＴ１及び抵抗Ｒ１を介して電流が流れ、トランジスタＴ１がオンからオフに転じると、コイルＬ１に生じる逆起電力（バッテリ電圧ＶＢの数倍〜十数倍程度の高電圧）により、コンデンサＣ１がダイオードＤ１を介して充電される。このため、トランジスタＴ１のオン／オフが繰り返される度に、コンデンサＣ１が充電されていく。尚、ダイオードＤ１により、コンデンサＣ１からトランジスタＴ１側への放電は防止される。
【００２０】
そこで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３において、充電制御回路７は、充電回路５を動作させてコンデンサＣ１を充電する場合（即ち、出力電圧Ｖｃを増加させる場合）には、まずトランジスタＴ１をオンさせる。
【００２１】
そして、充電制御回路７は、トランジスタＴ１をオンしているときに、抵抗Ｒ１に生じる電圧Ｖｍ０により、トランジスタＴ１を介してコイルＬ１に流れている電流（コイル通電電流）を検出する。そして、その電流が、所定のオフ切換閾値Ｉｏｆｆにまで増加したと判定すると、トランジスタＴ１をオンからオフさせる。また、充電制御回路７は、トランジスタＴ１をオフさせているときに、抵抗Ｒ１に生じる電圧Ｖｍ０により、コイルＬ１からコンデンサＣ１に流れる電流（コンデンサ充電電流）を検出する。そして、その電流が、所定オン切換閾値Ｉｏｎにまで減少したと判定すると、トランジスタＴ１をオフからオンさせる。
【００２２】
充電制御回路７は、こうした動作を繰り返すことで、トランジスタＴ１をオン／オフさせる。そして、トランジスタＴ１が繰り返しオン／オフされることで、コンデンサＣ１が段階的に充電される。つまり、トランジスタＴ１をオン／オフさせることが、充電回路５を動作させることに相当する。
【００２３】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３においては、抵抗Ｒ３の一端に出力電圧Ｖｃが印加され、抵抗Ｒ３の他端とグランドラインとの間に抵抗Ｒ４が接続されている。そして、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続点（以下、抵抗Ｒ３，Ｒ４同士の接続点という）に生じる電圧Ｖｍ１であって、出力電圧Ｖｃを抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とで分圧した電圧Ｖｍ１が、充電制御回路７に入力される。尚、コンデンサＣ３は、電圧Ｖｍ１からノイズを除去するフィルタとしての役割を果たす。
【００２４】
そして、充電制御回路７は、電圧Ｖｍ１が、出力電圧Ｖｃの目標電圧範囲に対応する電圧範囲に入るように、充電回路５を動作させる（トランジスタＴ１をオン／オフさせる）。
【００２５】
具体的に説明すると、まず、出力電圧Ｖｃの目標電圧範囲が、上限値であるＶＨから、下限値であるＶＬ（＜ＶＨ）までの範囲であるとする。また、抵抗Ｒ３，Ｒ４による分圧比（＝Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４））を、ＢＲ１とする。尚、数式におけるＲ３，Ｒ４は、抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗値を意味しており、こうしたことは、他の抵抗に関する説明においても同様である。
【００２６】
充電制御回路７は、「ＶＨ×ＢＲ１」の値を、ＶＨに対応する上限閾値Ｖｔｈ１として記憶すると共に、「ＶＬ×ＢＲ１」の値を、ＶＬに対応する下限閾値Ｖｔｈ２として記憶し、更に、その各閾値Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２と電圧Ｖｍ１とを比較する。尚、上限閾値Ｖｔｈ１から下限閾値Ｖｔｈ２までの電圧範囲が、出力電圧Ｖｃの目標電圧範囲（ＶＨ〜ＶＬ）に対応する電圧範囲ということになる。
【００２７】
そして、図２における時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間（特に１段目及び２段目）に示すように、充電制御回路７は、電圧Ｖｍ１が下限閾値Ｖｔｈ２以下であると判定すると、電圧Ｖｍ１が上側閾値Ｖｔｈ１以上になったと判定するまで、充電回路５を動作させて出力電圧Ｖｃを上昇させる。また、充電制御回路７は、電圧Ｖｍ１が上側閾値Ｖｔｈ１以上になったと判定すると、電圧Ｖｍ１が下側閾値Ｖｔｈ２以下になったと判定するまで、充電回路５の動作を停止させる（つまり、トランジスタＴ１をオフしたままにする）。
【００２８】
このような充電制御回路７の動作が充電制御動作であり、その充電制御動作により、出力電圧Ｖｃが目標電圧範囲（ＶＨ〜ＶＬ）に保たれる。
尚、本実施形態では、例えば、Ｒ３の抵抗値が１８７ｋΩで、抵抗Ｒ４の抵抗値が１０ｋΩであり、ＶＨが４０．４Ｖで、ＶＬが３９．６Ｖである。このため、図２に示すように、上側閾値Ｖｔｈ１は２．０５Ｖであり、下側閾値Ｖｔｈ２は２．０１Ｖである。また、図２における時刻ｔ１は、ＥＣＵ１へのバッテリ電圧ＶＢの供給が開始されたタイミング（電源オンのタイミング）を表している。
【００２９】
更に図１に示すように、ＥＣＵ１は、燃料噴射制御のための各種処理を行うマイコン（マイクロコンピュータ）９と、オンすることでコンデンサＣ１の正極側端子を燃料噴射弁１１のコイル１３の上流側に接続させるトランジスタ１５と、マイコン９からの噴射指令信号（図示省略）に応じてトランジスタ１５を駆動する噴射制御回路１７と、を備えている。尚、本実施形態において、トランジスタ１５は、例えばＰチャネル型のＦＥＴである。
【００３０】
マイコン９は、プログラムを実行するＣＰＵ１９、プログラムや固定のデータ等が記憶されたＲＯＭ２１、ＣＰＵ１９による演算結果等が記憶されるＲＡＭ２３等を備えている。
【００３１】
噴射制御回路１７は、マイコン９からの噴射指令信号がアクティブレベル（例えばハイ）になると、トランジスタ１５をオンさせると共に、コイル１３の下流側をグランドラインに接続するためのトランジスタ（図示省略）をオンさせる。
【００３２】
このため、トランジスタ１５がオンして、コンデンサＣ１の正極側端子がコイル１３の上流側に接続されると、コンデンサＣ１からコイル１３に放電される。そして、コンデンサＣ１からコイル１３への放電電流により、燃料噴射弁１１が開弁し始めることとなる。
【００３３】
そして、噴射制御回路１７は、例えば、コイル１３に流れる電流が所定値に到達したことを検知すると、トランジスタ１５をオフさせる。更に、噴射制御回路１７は、その後、上記噴射指令信号が非アクティブレベルになるまでの間は、バッテリ電圧ＶＢからコイル１３に電流を流すための別のトランジスタ（図示省略）をオン／オフさせることにより、コイル１３に一定の電流を流して、燃料噴射弁１１の開弁状態を維持する。
【００３４】
ところで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３においては、図２における時刻ｔ２に示すように、例えば抵抗Ｒ３が断線（オープン）故障したとすると、充電制御回路７に入力される電圧Ｖｍ１が、出力電圧Ｖｃに拘わらず、下側閾値Ｖｔｈ２よりも小さくなり、具体的には０Ｖになる。
【００３５】
すると、図２における時刻ｔ２以降に示すように、充電制御回路７は、出力電圧Ｖｃが目標電圧範囲の上限値ＶＨを超えても、充電回路５を動作させ続けることとなる。
そして、その状態を放置すると、出力電圧Ｖｃが高くなりすぎて、最終的には、出力電圧Ｖｃが供給される電子部品（例えば、トランジスタ１５や、充電回路５を構成するダイオードＤ１等）にダメージを与えてしまうこととなる。
【００３６】
このような不具合を避けるため、ＥＣＵ１には、図１に示すように、出力電圧Ｖｃを所定の分圧比で分圧し、その分圧した電圧を監視対象電圧Ｖｍ２として出力する分圧回路２５と、監視対象電圧Ｖｍ２が入力される電圧監視回路２７と、監視対象電圧Ｖｍ２から高周波ノイズを除去するためのコンデンサＣ４とが備えられている。
【００３７】
分圧回路２５は、一端に出力電圧Ｖｃが印加される抵抗Ｒ５と、抵抗Ｒ５の他端とグランドラインとの間に接続された抵抗Ｒ６と、を備える。そして、分圧回路２５では、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点（以下、抵抗Ｒ５，Ｒ６同士の接続点という）に、監視対象電圧Ｖｍ２を発生させる。尚、コンデンサＣ４は、抵抗Ｒ６と並列に接続されている。
【００３８】
このため、後述する診断用スイッチがオフしている通常時において、監視対象電圧Ｖｍ２は、出力電圧Ｖｃを抵抗Ｒ５，Ｒ６で分圧した電圧（＝Ｖｃ×Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６））となる。
【００３９】
電圧監視回路２７は、監視対象電圧Ｖｍ２が閾値Ｖｔｈ３を超えたか否かを判定することにより、出力電圧Ｖｃが目標電圧範囲（ＶＨ〜ＶＬ）よりも高い状態（以下、過充電状態という）であるか否かを判定し、過充電状態であると判定すると、充電回路５が動作するのを禁止する。
【００４０】
過充電状態であると判定すべき出力電圧Ｖｃの値を、Ｖｏｖとし、抵抗Ｒ５，Ｒ６による分圧比（＝Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６））を、ＢＲ２とすると、閾値Ｖｔｈ３は、「Ｖｏｖ×ＢＲ２」の値に設定されている。尚、Ｖｏｖは、目標電圧範囲の上限値ＶＨよりも高く、且つ、出力電圧Ｖｃが供給される電子部品にダメージを与えると考えられる値よりは低い値である。
【００４１】
このため、図２における時刻ｔ２以降に示すように、電圧監視回路２７は、出力電圧ＶｃがＶｏｖを超えて、監視対象電圧Ｖｍ２が閾値Ｖｔｈ３を超えると、過充電状態であると判定して、充電回路５が動作するのを禁止する。
【００４２】
具体的には、電圧監視回路２７は、過充電状態であると判定すると、充電制御回路７に充電停止信号を出力して、充電制御回路７の充電制御動作を強制的に停止させる。すると、充電制御回路７は、電圧Ｖｍ１に拘わらずトランジスタＴ１をオフさせたままとなり、その結果、充電回路５の動作が禁止されて、コンデンサＣ１の充電が停止する。
【００４３】
尚、例えば、本実施形態では、Ｒ５の抵抗値が２７４ｋΩで、抵抗Ｒ６の抵抗値が１０ｋΩである。このため、図２に示すように、監視対象電圧Ｖｍ２は、通常時には、１．４２Ｖ〜１．３９Ｖの範囲となる。そして、Ｖｏｖが５８．８Ｖであるとすると、閾値Ｖｔｈ３は２．０７Ｖに設定される。
【００４４】
更に、電圧監視回路２７は、レジスタ２９を備えており、過充電状態であると判定すると、そのレジスタ２９内の過充電検出フラグを“１”にする。つまり、“１”である過充電検出フラグは、電圧監視回路２７が過充電状態を検出したことを示す異常検出情報に相当する。
【００４５】
また、マイコン９は、電圧監視回路２７及び充電制御回路７の各々と通信線３１を介して通信可能となっている。そして、マイコン９は、電圧監視回路２７と通信して、レジスタ２９内の過充電検出フラグを読み取ることで、故障が発生したこと（即ち、過充電状態になったこと）を認識することができる。
【００４６】
ＥＣＵ１では、分圧回路２５と電圧監視回路２７とにより、過充電状態を検知してコンデンサＣ１の充電を禁止するための過充電検出回路が構成されている。
ここで、例えば電圧監視回路２７に異常が生じた場合に、その異常を検出することができないと、過充電状態を検出できない状態が無条件に放置されることとなるため、好ましくない。
【００４７】
そこで更に、図１に示すように、ＥＣＵ１には、電圧監視回路２７が正常か否かを診断するための回路として、分圧回路２５の抵抗Ｒ５に対して並列に設けられた抵抗Ｒ７及びトランジスタ３３の直列回路と、トランジスタ３３をマイコン９からの駆動信号に応じてオンさせる駆動回路３５とが、備えられている。
【００４８】
トランジスタ３３は、前述した診断用スイッチに該当し、本実施形態では、例えばＮチャネル型のＦＥＴである。
そして、トランジスタ３３がオンすると、抵抗Ｒ５に対して抵抗Ｒ７が並列に接続されるため、分圧回路２５による出力電圧Ｖｃの分圧比が変わり、延いては、分圧回路２５の電圧出力特性（即ち、監視対象電圧Ｖｍ２の出力特性）が変わることとなる。
【００４９】
具体的には、診断用スイッチとしてのトランジスタ３３がオフしている通常時においては、分圧回路２５による出力電圧Ｖｃの分圧比は、前述のＢＲ２（＝Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６））となる。一方、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ７との並列抵抗値（＝Ｒ５×Ｒ７／（Ｒ５＋Ｒ７））をＲａとすると、トランジスタ３３がオンした時の分圧回路２５による出力電圧Ｖｃの分圧比は、ＢＲ２よりも大きい「Ｒ６／（Ｒａ＋Ｒ６）」になる。
【００５０】
そして、本実施形態では、出力電圧Ｖｃが目標電圧範囲になっていてトランジスタ３３がオンすると、監視対象電圧Ｖｍ２が閾値Ｖｔｈ３よりも大きい電圧となるように、抵抗Ｒ７の抵抗値を設定している。例えば、本実施形態では、抵抗Ｒ７の抵抗値を、抵抗Ｒ５の抵抗値と同じ２７４ｋΩに設定している。このため、図２に示すように、診断用スイッチ（トランジスタ３３）がオンすると、たとえ出力電圧Ｖｃが目標電圧範囲の下限値ＶＬであっても、監視対象電圧Ｖｍ２は、閾値Ｖｔｈ３（＝２．０７Ｖ）よりも大きい２．６９Ｖとなる。
【００５１】
また、マイコン９は、電圧監視回路２７を診断する際に、駆動回路３５に駆動信号を与えることでトランジスタ３３をオンし、電圧監視回路２７が過充電状態であると判定するか否かを確認する。
【００５２】
そこで次に、マイコン９が電圧監視回路２７を診断するために行う診断処理について、図３のフローチャートを用い説明する。
尚、マイコン９が行う処理は、ＣＰＵ１９がＲＯＭ２１内のプログラムを実行することで実現される。また、ＥＣＵ１が搭載される車両では、車両の使用者が車両をイグニッションオン状態にする操作を行うと、ＥＣＵ１に電源電圧としてのバッテリ電圧ＶＢが供給される。そして、ＥＣＵ１にバッテリ電圧ＶＢが供給されると、マイコン９が動作を開始し、当該ＥＣＵ１も動作を開始することとなる。また、車両をイグニッションオン状態にする操作は、例えば、イグニッションスイッチをオンする操作である。
【００５３】
マイコン９は、動作を開始すると、図３の診断処理を行う。
図３に示すように、マイコン９は、診断処理を開始すると、まずＳ１１０にて、充電制御回路７に通信線３１を介して充電開始指令を送信することにより、充電制御回路７に充電制御動作を開始させる。すると、充電制御回路７が充電回路５を動作させることとなり、コンデンサＣ１の充電が始まる。
【００５４】
マイコン９は、次のＳ１２０にて、上記Ｓ１１０で充電制御回路７に充電制御動作を開始させてから所定時間が経過するまで待つ。その所定時間とは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧Ｖｃが目標電圧範囲に入ると予想される最小時間よりも長い時間である。
【００５５】
マイコン９は、次のＳ１３０にて、診断用スイッチとしてのトランジスタ３３をオンさせる（図２における時刻ｔａ参照）。すると、図２に示すように、監視対象電圧Ｖｍ２は、出力電圧Ｖｃが目標電圧範囲内であっても、閾値Ｖｔｈ３より大きくなるため、電圧監視回路２７が正常であれば、その電圧監視回路２７は、過充電状態であると判定して、レジスタ２９内の過充電検出フラグを“１”にすることとなる。
【００５６】
このため、マイコン９は、次のＳ１４０にて、電圧監視回路２７と通信してレジスタ２９内の過充電検出フラグを読み取る。そして、次のＳ１５０にて、診断用スイッチとしてのトランジスタ３３をオフさせ（図２における時刻ｔｂ参照）、次のＳ１６０にて、上記Ｓ１４０で読み取った過充電検出フラグが“１”であるか否かを判定する。このＳ１６０での判定は、電圧監視回路２７が過充電状態であると判定したか否かを判定することに相当する。
【００５７】
マイコン９は、過充電検出フラグが“１”であると判定した場合には、電圧監視回路２７が過充電状態であると正しく判定したと判断して、Ｓ１７０に進み、電圧監視回路２７は正常であると判定する。
【００５８】
そして、マイコン９は、次のＳ１８０にて、電圧監視回路２７と通信してレジスタ２９内の過充電検出フラグを“０”にリセットする（図２における時刻ｔｃ参照）。そして更に、次のＳ１９０にて、電圧監視回路２７による充電停止を解除する。具体的には、電圧監視回路２７と通信して、電圧監視回路２７から充電制御回路７への充電停止信号の出力を停止させる。
【００５９】
つまり、電圧監視回路２７は、過充電状態であると判定すると、過充電検出フラグを“１”にすると共に、充電制御回路７へ充電停止信号を出力するが、これらの動作は、出力電圧Ｖｃの異常に起因するものではなく、トランジスタ３３のオンに起因するものと考えられる。このため、マイコン９は、Ｓ１８０では、過充電検出フラグを“０”に戻し、Ｓ１９０では、電圧監視回路２７に充電停止信号の出力を停止させて、充電制御回路７の充電制御動作（延いては、充電回路５の動作）を許可する。
【００６０】
そして、マイコン９は、その後、当該診断処理を終了して、通常制御の処理を行う。通常制御の処理とは、例えば、噴射制御回路１７に噴射指令信号を出力するための噴射制御処理である。
【００６１】
一方、マイコン９は、上記Ｓ１６０にて、過充電検出フラグが“１”ではない（“０”）であると判定した場合には、Ｓ２００に移行して、電圧監視回路２７が異常であると判定する。トランジスタ３３のオンにより、監視対象電圧Ｖｍ２を閾値Ｖｔｈ３より高い電圧に変更したにも拘わらず、電圧監視回路２７が過充電状態であると判定しなかったからである。
【００６２】
そして、マイコン９は、次のＳ２１０にて、電圧監視回路２７の機能異常の発生を示す故障コードを、ＲＡＭ２３又はデータ書き換え可能な不揮発性メモリ（図示省略）に記憶する処理を行い、その後、当該診断処理を終了して、通常制御の処理を行う。
【００６３】
つまり、マイコン９は、診断処理では、トランジスタ３３をオンさせることにより、監視対象電圧Ｖｍ２を閾値Ｖｔｈ３よりも高い故障診断用の電圧に変更し（Ｓ１３０）、その状態で電圧監視回路２７が過充電状態であると判定したか否かを、過充電検出フラグに基づき判定している（Ｓ１４０，Ｓ１６０）。そして、電圧監視回路２７が過充電状態であると判定しなかった場合には（Ｓ１６０：ＮＯ）、電圧監視回路２７が異常であると判定している（Ｓ２００）。
【００６４】
以上のようなＥＣＵ１によれば、電圧監視回路２７が過充電状態を検出しない異常状態になったことを検出することができる。そして、電圧監視回路２７の異常を検出して、何等かのフェイルセーフ用の処理を行うことができるため、ＥＣＵ１の信頼性を向上させることができる。
【００６５】
本実施形態では、図３の診断処理におけるＳ２１０にて、フェイルセーフ用の処理として、故障コードをメモリ（ＲＡＭ２３又は不揮発性メモリ）に記憶している。このため、例えば、ＥＣＵ１に接続する外部装置により、そのメモリから故障コードを読み出すことで、電圧監視回路２７の異常を知ることができ、ＥＣＵ１の修理又は交換を実施することができる。
【００６６】
また、フェイルセーフ用の処理としては、例えば、車両の使用者に対して異常の発生を報知する処理でも良い。その処理としては、例えば、警告灯を点灯させたり、表示装置に異常の発生を示すメッセージを表示させたりする処理等が考えられる。
【００６７】
また、フェイルセーフ用の処理としては、例えば、充電回路５が動作するのを禁止する処理でも良い。その処理としては、例えば、充電制御回路７に充電停止信号を出力したり、充電制御回路７からトランジスタＴ１へのアクティブレベルの駆動信号を遮断したり、充電回路５と充電制御回路７との両方又は一方への電源供給を遮断したりする処理等が考えられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３が異常になっても電圧監視回路２７では対応できないからである。
【００６８】
更に、ＥＣＵ１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧Ｖｃは変えず（故意に上昇させず）、分圧回路２５の電圧出力特性を変えることで、電圧監視回路２７に入力される監視対象電圧Ｖｍ２を閾値Ｖｔｈ３より高い故障診断用の電圧に変更するようになっている。このため、出力電圧Ｖｃが供給される電子部品及び回路に対して、過電圧による負担を与えてしまうことなく、電圧監視回路２７の故障診断を行うことができる。
【００６９】
また、ＥＣＵ１では、分圧回路２５による分圧比を変えることにより、分圧回路２５の電圧出力特性を変えている。このため、監視対象電圧Ｖｍ２を閾値Ｖｔｈ３より高い電圧に変更することを、例えば別の電圧源を用意することなく実現することができる。
【００７０】
そして、ＥＣＵ１では、分圧回路２５の抵抗Ｒ５に対して並列に、抵抗Ｒ７とトランジスタ３３の直列回路を設け、トランジスタ３３をオンすることで、分圧回路２５による出力電圧Ｖｃの分圧比を変えている。
【００７１】
このため、分圧回路２５が監視対象電圧Ｖｍ２を正しく出力することができなくなった異常も、図３の診断処理により、電圧監視回路２７の異常として検出することができるようになり、過充電状態の検出不能異常を検出する能力が向上する。
【００７２】
なぜなら、分圧回路２５の抵抗Ｒ５が断線故障している場合には、トランジスタ３３をオンしても、監視対象電圧Ｖｍ２が閾値Ｖｔｈ３より高い電圧にならないように、抵抗Ｒ５〜Ｒ７の抵抗値を設定することができる。実際、本実施形態では、抵抗Ｒ７の抵抗値が抵抗Ｒ５の抵抗値と同じであるため、抵抗Ｒ５が断線故障していれば、トランジスタ３３をオンしても、監視対象電圧Ｖｍ２は、通常時における最大値の１．４２Ｖ（図２参照）にしかならず、閾値Ｖｔｈ３より低くなる。また勿論、抵抗Ｒ５が断線故障していれば、トランジスタ３３がオフしている場合に、監視対象電圧Ｖｍ２は０Ｖのままとなる。よって、電圧監視回路２７が正常であっても、分圧回路２５の抵抗Ｒ５が断線故障している場合には、トランジスタ３３のオン／オフに拘わらず、電圧監視回路２７は過充電状態であると判定しなくなる。従って、図３の診断処理により、分圧回路２５の異常も、電圧監視回路２７の異常として検出されることとなる。つまり、電圧監視回路２７の異常によって過充電状態が検出不能になることと、分圧回路２５の異常によって過充電状態が検出不能になることとは、結果的には同じであるため、分圧回路２５に起因する異常も検出できることは、異常検出能力の向上をもたらすこととなる。
【００７３】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態のＥＣＵについて説明するが、第１実施形態と同様の構成要素や処理等については、第１実施形態と同じ符号を用いるため、説明を省略する。そして、このことは、後述する他の実施形態についても同様である。
【００７４】
図４に示す第２実施形態のＥＣＵ４１は、第１実施形態のＥＣＵ１と比較すると、下記〈１〉〜〈３〉の点が異なっている。
〈１〉ＥＣＵ４１は、抵抗Ｒ７を備えない。
【００７５】
〈２〉ＥＣＵ４１は、トランジスタ３３に代えて、診断用スイッチとしてのトランジスタ４３を備えている。更に、トランジスタ４３は、マイコン９からの駆動信号を受けてオンするものであるため、ＥＣＵ４１は、駆動回路３５を備えない。
【００７６】
トランジスタ４３は、本実施形態では、例えば抵抗内蔵型のＰＮＰトランジスタである。そして、トランジスタ４３のエミッタは、閾値Ｖｔｈ３よりも高い一定の電圧ＶＤ（本実施形態では、例えば５Ｖ）のラインに接続されている。また、トランジスタ４３のコレクタは、抵抗Ｒ５，Ｒ６同士の接続点（即ち、分圧回路２５において監視対象電圧Ｖｍ２を出力する部分）に接続されている。更に、トランジスタ４３のベースには、マイコン９から駆動信号が供給される。
【００７７】
このため、図５における時刻ｔａ〜ｔｂの期間に示すように、マイコン９が診断用スイッチとしてのトランジスタ４３をオンさせると、分圧回路２５から電圧監視回路２７への監視対象電圧Ｖｍ２は、閾値Ｖｔｈ３より高い電圧ＶＤ（＝５Ｖ）になる。つまり、第２実施形態では、トランジスタ４３をオンして、抵抗Ｒ５，Ｒ６同士の接続点に電圧ＶＤを印加することにより、分圧回路２５の電圧出力特性を、監視対象電圧Ｖｍ２が電圧ＶＤ（＞Ｖｔｈ３）のままになる特性に変えている。
【００７８】
〈３〉第２実施形態では、トランジスタ４３が診断用スイッチであるため、マイコン９は、図３のＳ１３０では、トランジスタ４３をオンさせ（図５における時刻ｔａ参照）、Ｓ１５０では、トランジスタ４３をオフさせる（図５における時刻ｔｂ参照）。
【００７９】
以上のようなＥＣＵ４１によれば、監視対象電圧Ｖｍ２を閾値Ｖｔｈ３より高くすることを、少ない部品数で実現できる。そして、分圧回路２５の異常までは検出できないものの、他のことについては第１実施形態のＥＣＵ１と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
［第３実施形態］
図６に示す第３実施形態のＥＣＵ４５は、第１実施形態のＥＣＵ１と比較すると、下記《１》〜《４》の点が異なっている。
【００８１】
《１》ＥＣＵ４５は、抵抗Ｒ７を備えない。
《２》ＥＣＵ４５は、トランジスタ３３に代えて、診断用スイッチとしてのトランジスタ４７を備えている。そして、トランジスタ４７は、抵抗Ｒ３，Ｒ４同士の接続点と、抵抗Ｒ５，Ｒ６同士の接続点との間に設けられ、オンすることで、その２つの接続点を接続する。尚、トランジスタ４７は、本実施形態では、例えばＮチャネル型のＦＥＴであり、マイコン９からの駆動信号に応じて駆動回路３５によりオンされる。
【００８２】
トランジスタ４７がオンすると、抵抗Ｒ５に対して抵抗Ｒ３が並列に接続されると共に、抵抗Ｒ６に対して抵抗Ｒ４が並列に接続されるため、分圧回路２５による出力電圧Ｖｃの分圧比が変わり、延いては、分圧回路２５の電圧出力特性が変わる。
【００８３】
具体的には、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ３との並列抵抗値（＝Ｒ５×Ｒ３／（Ｒ５＋Ｒ３））をＲｂとし、抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ４との並列抵抗値（＝Ｒ６×Ｒ４／（Ｒ６＋Ｒ４））をＲｃとすると、トランジスタ４７がオンした時の分圧回路２５による出力電圧Ｖｃの分圧比は、「Ｒｃ／（Ｒｂ＋Ｒｃ）」になる。
【００８４】
《３》そして、抵抗Ｒ３〜Ｒ６の抵抗値は、トランジスタ４７がオンした場合に、監視対象電圧Ｖｍ２（＝Ｖｃ×Ｒｃ／（Ｒｂ＋Ｒｃ））が閾値Ｖｔｈ３を超えるように設定されている。
【００８５】
例えば、本実施形態では、Ｒ３の抵抗値が２２０ｋΩで、抵抗Ｒ４の抵抗値が２０ｋΩで、Ｒ５の抵抗値が１９６ｋΩで、抵抗Ｒ６の抵抗値が５．１ｋΩである。このため、Ｒｂは１０３．６５ｋΩとなり、Ｒｃは４．０６ｋΩとなる。また、図７に示すように、ＶＨが４０．４Ｖで、ＶＬが３９．６Ｖであることは、第１実施形態と同じであるが、Ｖｏｖは５７．２Ｖである。
【００８６】
このため、図７に示すように、充電制御回路７が記憶する上側閾値Ｖｔｈ１は３．３７Ｖ（＝４０．４Ｖ×２０／（２２０＋２０））で、下側閾値Ｖｔｈ２は３．３Ｖ（＝３９．６Ｖ×２０／（２２０＋２０））である。また、監視対象電圧Ｖｍ２は、通常時には、１．０２Ｖ（＝４０．４Ｖ×５．１／（１９６＋５．１））〜１．００Ｖ（＝３９．６Ｖ×５．１／（１９６＋５．１））の範囲となり、閾値Ｖｔｈ３は１．４５Ｖ（＝５７．２Ｖ×５．１／（１９６＋５．１））に設定される。
【００８７】
そして、図７における時刻ｔａ〜ｔｂの期間に示すように、マイコン９が診断用スイッチとしてのトランジスタ４７をオンさせると、たとえ出力電圧Ｖｃが目標電圧範囲の下限値ＶＬであっても、監視対象電圧Ｖｍ２は、閾値Ｖｔｈ３よりも大きい１．４９Ｖ（＝３９．６Ｖ×４．０６／（１０３．６５＋４．０６））となる。
【００８８】
《４》第３実施形態では、トランジスタ４７が診断用スイッチであるため、マイコン９は、図３のＳ１３０では、トランジスタ４７をオンさせ（図７における時刻ｔａ参照）、Ｓ１５０では、トランジスタ４７をオフさせる（図７における時刻ｔｂ参照）。
【００８９】
以上のようなＥＣＵ４５によれば、第１実施形態のＥＣＵ１と同じ効果を得ることができる上に、抵抗Ｒ７が不要となる。また、第２実施形態で用いた電圧ＶＤも不要である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の態様で実施することができ、前述した実施形態の構成や処理のうちの、何れかの組み合わせを変える変形や、一部を削除する変形等を行うことも可能である。また、前述した抵抗値や電圧値等の数値も一例である。
【００９０】
例えば、電圧監視回路２７は、充電制御回路７に充電停止信号を出力することに代えて、充電回路５と充電制御回路７との両方又は一方への電源供給を遮断したり、充電制御回路７からトランジスタＴ１へのアクティブレベルの駆動信号を遮断したりすることで、充電回路５が動作するのを禁止しても良い。
【００９１】
また、上記実施形態において、マイコン９は、電圧監視回路２７が過充電状態であると判定したか否かを、電圧監視回路２７のレジスタ２９に“１”の過充電検出フラグが記憶されたか否かによって判定していた（Ｓ１４０，Ｓ１６０）。他の例として、マイコン９は、電圧監視回路２７が過充電状態であると判定したか否かを、例えば、電圧監視回路２７からの充電停止信号をモニタしたり、充電制御回路７からトランジスタＴ１への駆動信号をモニタしたりして、判定するようになっていても良い。
【００９２】
また、トランジスタＴ１，１５，３３，４７は、ＦＥＴに限らず、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の他種類のトランジスタでも良い。また、トランジスタ４３も、バイポーラトランジスタに限らず、例えば、ＦＥＴやＩＧＢＴ等の他種類のトランジスタでも良い。
【００９３】
また、出力電圧Ｖｃによって駆動する燃料噴射弁１１は、電磁式のものに限らず、例えば、ピエゾ素子への充電によって開弁するものであっても良い。
また、本発明の昇圧電源装置は、燃料噴射制御装置以外にも適用することができる。つまり、出力電圧Ｖｃによって駆動する駆動対象は、燃料噴射弁とは別の電気負荷でも良い。
【符号の説明】
【００９４】
３…ＤＣ／ＤＣコンバータ、５…充電回路、７…充電制御回路、Ｃ１…コンデンサ、９…マイコン、２５…分圧回路、２７…電圧監視回路、Ｒ７…抵抗、３３，４３，４７…トランジスタ（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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