(57)【要約】【課題】電磁弁を駆動する駆動装置において、装置構成の大型化やコストアップを抑えつつ、駆動装置からコイルへの通電経路の短絡故障を検出できるようにする。【解決手段】通電開始タイミングで、放電用スイッチＴ１２のオンによる昇圧コンデンサＣ１からコイル１０１ａへの放電および定電流スイッチＴ１１のオン・オフ制御による保持電流供給制御を、同時に開始、または一方のみ遅延時間だけ遅らせて開始させる。インジェクタ１０１が開弁したら、放電用スイッチＴ１２をオフさせると共に保持電流により開弁状態を一定時間保持させる。保持電流供給は、コイル１０１ａの通電経路の下流側に設けられた電流検出抵抗Ｒ１０の検出値に基づいて制御される。通電開始タイミング後、インジェクタ１０１の開弁前の異常判定タイミングで、電流検出抵抗Ｒ１０による検出電流が電流閾値以下か否か判断し、電流閾値以下ならば通電経路の異常を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁（１０１）のコイル（１０１ａ）に供給する電気エネルギーが蓄積されるコンデンサ（Ｃ１）と、
前記コンデンサを、少なくとも前記電磁弁を開弁させるために必要な電気エネルギーである所要開弁エネルギーが蓄積されるように充電する充電手段（１２）と、
前記コイルに電流を流すための通電経路における前記コイルよりも上流側であって前記コンデンサから前記コイルへの放電電流が流れる放電経路に設けられ、その放電経路を導通・遮断する放電制御スイッチング手段（Ｔ１２）と、
前記コイルへ前記電磁弁の開弁状態を保持させるための所定の保持電流を供給する保持電流供給手段（Ｔ１１）と、
前記通電経路における前記コイルよりも下流側に設けられ、前記コイルに流れる電流を検出する電流検出手段（Ｒ１０）と、
所定の通電開始タイミングで、前記放電制御スイッチング手段による前記放電経路の導通および前記保持電流供給手段による前記保持電流の供給を、同時に開始させるか、または何れか一方のみ開始させて他方はその通電開始タイミングよりも所定の遅延時間だけ遅らせて開始させ、前記コイルへ前記所要開弁エネルギーが供給されたら、前記放電制御スイッチング手段により前記放電経路を遮断させると共に所定の通電時間が経過するまでの間は前記電流検出手段により検出される電流が前記保持電流に維持されるように前記放電制御スイッチング手段を制御する駆動制御手段（２０）と、
前記通電開始タイミング後、前記コイルへ前記所要開弁エネルギーが供給されるよりも前の所定の異常判定タイミングで、前記電流検出手段により検出された電流が前記保持電流よりも低い所定の電流閾値以下であるか否か判断し、前記電流閾値以下である場合に、前記通電経路の異常を判定する異常判定手段（２０）と、
を備えることを特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁弁駆動装置であって、
前記駆動制御手段は、
前記通電開始タイミングで、前記放電制御スイッチング手段による前記放電経路の導通および前記保持電流供給手段による前記保持電流の供給のうち何れか一方を開始させる通常駆動手段（３２，８２）と、
前記通電開始タイミングから前記遅延時間が経過した遅延タイミングで、前記放電経路の導通および前記保持電流の供給のうち他方を開始させる遅延駆動手段（４２，８１）と、
を備え、
前記異常判定タイミングは、前記遅延タイミングまたは前記遅延タイミングよりも前のタイミングである
ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電磁弁駆動装置であって、
前記通常駆動手段（３２）は、前記通電開始タイミングで、前記放電制御スイッチング手段により前記放電経路を導通させ、
前記遅延駆動手段（４２）は、前記遅延タイミングで、前記保持電流供給手段による前記保持電流の供給を開始させる
ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電磁弁駆動装置であって、
前記通電経路における前記コイルよりも下流側に設けられ、その下流側の通電経路を導通・遮断する通電制御スイッチング手段（Ｔ１０）を備え、
前記駆動制御手段は、前記通電開始タイミングで前記通電制御スイッチング手段により前記通電経路を導通させ、その後前記通電時間が経過したら前記通電制御スイッチング手段により前記下流側の通電経路を遮断させるよう構成されており、
更に、前記異常判定手段により前記通電経路の異常が判定された場合に前記通電制御スイッチング手段により前記下流側の通電経路を強制的に遮断させる第１の保護手段（７２）を備える
ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電磁弁駆動装置であって、
前記異常判定手段により前記通電経路の異常が判定された場合に、前記放電制御スイッチング手段により前記放電経路が導通されているならばその放電経路を強制的に遮断させ、前記保持電流供給手段により前記保持電流が供給されているならばその保持電流の供給を強制的に停止させる第２の保護手段（３５，４５）を備える
ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電磁弁駆動装置であって、
前記通電開始タイミングから前記通電時間が経過する毎に、少なくとも次の通電開始タイミングが到来する前までに、前記異常判定手段による判定結果を無効とする判定結果無効化手段（６２）を備える
ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両に搭載された内燃機関の各気筒にそれぞれ燃料を噴射供給するインジェクタ（燃料噴射弁）としては、コイルへの通電により開弁する電磁弁が使用されている。このようなインジェクタを駆動するインジェクタ駆動装置は、入力される噴射信号に従ってコイルへの通電を行う。噴射信号は、コイルへの通電開始タイミングや通電時間（換言すれば通電終了タイミング）を規定するものであり、この噴射信号により、内燃機関への燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御している。
【０００３】
また、こうしたインジェクタ駆動装置としては、通電開始タイミングでコンデンサからコイルへ規定の大電流（いわゆるピーク電流）を流すことによりインジェクタを速やかに開弁させ、開弁後は、コンデンサからの放電を停止させると共に通電期間が経過するまでコイルへ一定電流を供給してインジェクタを開弁状態に保持させる構成のものが知られている。コンデンサからコイルへの放電は、この両者間に設けられた放電制御用のスイッチング素子をオンすることにより行われる。また、開弁保持用の一定電流の供給は、車両の直流電源とコイルとの間に設けられた定電流制御用のスイッチング素子をオン・オフ駆動（デューティ駆動）することにより行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
なお、上記構成のインジェクタ駆動装置では、コイルに流れる電流を検出するために、通電経路におけるコイルよりも下流側に電流検出抵抗が設けられている。コイルに流れる電流がピーク電流に到達したか否かの判断（即ち放電停止タイミングの判断）や、開弁後にコイルへの電流を一定に保持するための電流フィードバック制御は、その電流検出抵抗により検出された電流に基づいて行われる。
【０００５】
ところで、上記構成のインジェクタ駆動装置では、当該装置とコイルとの間の配線が車両のボディに接触するなどしてグランドラインへ短絡する故障（以下「地絡」ともいう）が発生するおそれがある。仮に、その配線のうち例えば通電経路の上流側が地絡（以下「ハイサイド地絡」ともいう）が生じると、通電開始タイミングで通電を開始したときに上流側へ過大な電流が流れ、放電制御用のスイッチング素子が破損するなどの種々の故障を引き起こすおそれがある。そのため、このようなハイサイド地絡を検出するための何らかの対策をとる必要がある。
【０００６】
これに対し、特許文献１には、コンデンサからコイルへの放電経路におけるコンデンサの負極側の一端とグランドラインとの間に放電電流検出抵抗を設け、この放電電流検出抵抗により検出される放電電流に基づいてハイサイド地絡を検出する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１８０８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載のハイサイド地絡検出方法では、ハイサイド地絡を検出するために放電電流検出抵抗を設ける必要がある。しかも、その放電電流検出抵抗には、当然ながら、コンデンサからコイルへの放電が行われる度に大電流が流れ、これにより放電電流検出抵抗での損失が発生し、装置の発熱が大きくなる。そのため、放電電流検出抵抗による発熱を考慮した放熱設計が必要になる。さらに、放電電流検出抵抗からの検出信号をＩＣ等の検出回路に取り込むにあたっては、通常、入力保護のためにノイズ除去用のコンデンサを設ける必要がある。
【０００９】
つまり、特許文献１に記載の方法では、ハイサイド地絡を検出するために放電電流検出抵抗が別途必要になるのはもちろん、それに伴う放熱設計や回路保護等の各種対策も必要になり、駆動装置を構成する回路基板の大型化やコストアップを招く。そのため、装置構成の大型化やコストアップを抑えながらハイサイド地絡を検出できるようにすることが望まれる。
【００１０】
また、インジェクタ駆動装置からコイルへ至る配線において生じる短絡故障には、上記のハイサイド故障だけでなく、通電経路の下流側が地絡するローサイド地絡や、通電経路が電源側に短絡する故障（以下「天絡」ともいう）もあり、これら各種短絡故障についても、故障発生時にはそれを検出して、何らかの対策を取る必要がある。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電磁弁を駆動する駆動装置において、装置構成の大型化やコストアップを抑えつつ、駆動装置からコイルへの通電経路の短絡故障を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本発明は、電磁弁のコイルに供給する電気エネルギーが蓄積されるコンデンサと、このコンデンサを充電する充電手段と、放電制御スイッチング手段と、保持電流供給手段と、電流検出手段と、駆動制御手段と、異常判定手段とを備えることを特徴とする電磁弁駆動装置である。
【００１３】
充電手段は、少なくとも電磁弁を開弁させるために必要な電気エネルギーである所要開弁エネルギーがコンデンサに蓄積されるようにそのコンデンサを充電する。放電制御スイッチング手段は、コイルに電流を流すための通電経路におけるコイルよりも上流側であってコンデンサからコイルへの放電電流が流れる放電経路に設けられ、その放電経路を導通・遮断する。保持電流供給手段は、コイルへ電磁弁の開弁状態を保持させるための所定の保持電流を供給する。電流検出手段は、通電経路におけるコイルよりも下流側に設けられ、コイルに流れる電流を検出する。
【００１４】
また、駆動制御手段は、所定の通電開始タイミングで、放電制御スイッチング手段による放電経路の導通および保持電流供給手段による保持電流の供給を、同時に開始させるか、または何れか一方のみ開始させて他方はその通電開始タイミングよりも所定の遅延時間だけ遅らせて開始させ、コイルへ所要開弁エネルギーが供給されたら、放電制御スイッチング手段により放電経路を遮断させると共に所定の通電時間が経過するまでの間は電流検出手段により検出される電流が保持電流に維持されるように放電制御スイッチング手段を制御する。
【００１５】
そして、異常判定手段は、通電開始タイミング後、コイルへ所要開弁エネルギーが供給されるよりも前の所定の異常判定タイミングで、電流検出手段により検出された電流が保持電流よりも低い所定の電流閾値以下であるか否か判断し、電流閾値以下である場合に、通電経路の異常を判定する。
【００１６】
このように構成された本発明の電磁弁駆動装置では、従来のように異常判定用に別途検出抵抗を設けることなく、通常の通電制御で用いられる電流検出手段の検出結果を利用して、通電経路の短絡故障の検出を可能としている。しかも、コイルへ所要開弁エネルギーが供給されるよりも前に判定を行うようにしているため、仮に短絡故障が発生している場合であっても、電流の過度な上昇を抑えたり短絡故障時の通電時間を抑えたりすることもでき、その分、短絡故障に伴う発熱を抑えることができる。
【００１７】
そのため、本発明の電磁弁駆動装置によれば、装置構成の大型化やコストアップを抑えつつ、駆動装置からコイルへの通電経路の短絡故障を検出することができる。
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態の燃料噴射制御システムの概略構成を表す構成図である。
【図２】第１実施形態のインジェクタ駆動回路の概略構成を表す回路図である。
【図３】遅延回路の概略構成を表す回路図である。
【図４】第１実施形態の燃料噴射制御システムにおける、正常時の動作シーケンスの一例を表す説明図である。
【図５】第１実施形態の燃料噴射制御システムにおける、ハイサイド地絡が生じている場合の動作シーケンスの一例を表す説明図である。
【図６】第１実施形態の燃料噴射制御システムにおける、ハイサイド天絡が生じている場合の動作シーケンスの一例を表す説明図である。
【図７】第２実施形態のインジェクタ駆動回路の概略構成を表す回路図である。
【図８】第２実施形態の燃料噴射制御システムにおける、正常時の動作シーケンスの一例を表す説明図である。
【図９】第２実施形態の燃料噴射制御システムにおける、ハイサイド地絡が生じている場合の動作シーケンスの一例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（１）燃料噴射制御システム全体の構成
本実施形態の燃料噴射制御システムは、車両に搭載された多気筒（本例では６気筒）ディーゼルエンジンもしくはガソリンエンジンの各気筒＃１〜＃６に燃料を噴射供給する６個の電磁ソレノイド式のインジェクタ（電磁弁）を駆動するものであり、詳しくは、その各インジェクタのコイルへの通電開始タイミングおよび通電時間（換言すれば通電終了タイミング）を制御することにより、各気筒＃１〜＃６への燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する。
【００２０】
但し、図１では、６個のインジェクタのうち、例えば第１気筒＃１に対応する１つのインジェクタ１０１のみを示している。そして、以下では、その１つのインジェクタ１０１の駆動に関して説明し、他の第２気筒♯２〜第６気筒♯６の各インジェクタについては図示および説明を省略する。
【００２１】
インジェクタ１０１は、開弁用のアクチュエータとして電磁ソレノイドを備えた周知のものである。つまり、インジェクタ１０１では、内蔵されたソレノイドのコイル１０１ａに通電されると、そのソレノイドにより弁体が開弁位置に移動して当該インジェクタ１０１が開弁状態となり、燃料噴射が行われる。そして、コイル１０１ａへの通電が停止されると、弁体が閉弁位置に戻って、当該インジェクタ１０１が閉弁状態となり、燃料噴射が停止される。
【００２２】
そして、本実施形態の燃料噴射制御システムは、図１に示すように、入力される噴射信号ＴＱ１に基づいてインジェクタ１０１への通電を行うＥＤＵ（駆動ユニット）１と、このＥＤＵ１へ噴射信号ＴＱ１を出力することによりインジェクタ１０１の動作を制御するエンジンＥＣＵ３とを備えてなるものである。
【００２３】
ＥＤＵ１は、インジェクタ１０１のコイル１０１ａの一端（コイル１０１ａの通電経路における上流側）が接続されるコモン端子ＣＯＭと、コイル１０１ａの他端（通電経路の下流側）が接続される端子ＩＮＪと、その端子ＩＮＪに一方の出力端子（ドレイン）が接続されたトランジスタ（以下「気筒選択スイッチ」という）Ｔ１０と、その気筒選択スイッチＴ１０の他方の出力端子（ソース）とグランドラインとの間に接続された電流検出抵抗Ｒ１０とを備えている。電流検出抵抗Ｒ１０は、気筒選択スイッチＴ１０を介してコイル１０１ａに流れる電流（駆動電流）を検出するものであり、電流検出抵抗Ｒ１０に生じる電圧が、検出電流を示す電流検出信号ＶＩとしてインジェクタ駆動回路２０へ入力される。
【００２４】
なお、本実施形態の燃料噴射制御システムは、実際には、全６気筒分のインジェクタが２気筒ずつ３つのグループに分けられ、コモン端子ＣＯＭはグループ毎に個別に設けられている。そして、同じグループの２つのインジェクタのコイルは、その上流側の一端が同じコモン端子ＣＯＭに接続されている。一方、各コイルの下流側の他端は、それぞれ個別に、端子ＩＮＪを介して気筒選択スイッチに接続されている。つまり、気筒選択スイッチは、気筒毎に個別に設けられている。但し、電流検出抵抗Ｒ１０は、グループ毎に設けられている。即ち、１つのグループを構成する２つの気筒選択スイッチの他方の出力端子（ソース）はいずれも同じ１つの電流検出抵抗Ｒ１０を介してグランドラインに接続される。各グループは、同時に駆動されることがないインジェクタ同士で構成されている。
【００２５】
また、ＥＤＵ１には、定電流制御用のトランジスタ（以下「定電流スイッチ」という）Ｔ１１と、放電用のトランジスタ（以下「放電用スイッチ」という）Ｔ１２と、２つのダイオードＤ１１，Ｄ１２と、開弁用の電気エネルギーが充電されるコンデンサ（以下「昇圧コンデンサ」という）Ｃ１と、直流電源としての車載バッテリ５の直流電圧（バッテリ電圧）ＶＢ（本例では例えば１２Ｖ）を昇圧することによりバッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧を生成して昇圧コンデンサＣ１を規定充電電圧（例えば５０Ｖ）に充電する昇圧回路１２と、上記各スイッチＴ１０，Ｔ１１，Ｔ１２及び昇圧回路１２を制御する制御ＩＣ１１とが備えられている。
【００２６】
放電用スイッチＴ１２は、昇圧コンデンサＣ１からインジェクタ１０１のコイル１０１ａへ開弁のための大電流を供給するためのものである。定電流スイッチＴ１１は、インジェクタ１０１のコイル１０１ａへ、開弁後にその開弁状態を保持させるための一定の電流（保持電流）を流すためのものである。
【００２７】
なお、気筒選択スイッチＴ１０は、本実施形態ではＮチャネルＭＯＳＦＥＴであり、定電流スイッチＴ１１および放電用スイッチＴ１２は、本実施形態ではいずれもＰチャネルＭＯＳＦＥＴである。また、図１に示した昇圧コンデンサＣ１、定電流スイッチＴ１１，および放電用スイッチＴ１２は、第１グループの２つの気筒に対して設けられたものである。そのため、図１では図示を省略したものの、他の２つのグループに対してもそれぞれ、昇圧コンデンサ、定電流スイッチ、および放電用スイッチが設けられている。
【００２８】
昇圧回路１２は、インダクタＬ００と、充電用のトランジスタ（以下「充電用スイッチ」という）Ｔ００とを備えている。インダクタＬ００は、一端がバッテリ電圧ＶＢの供給される電源ラインＬｐに接続され、他端が充電用スイッチＴ００の一方の出力端子（ドレイン）に接続されている。充電用スイッチＴ００の他方の出力端子（ソース）は接地されている。充電用スイッチＴ００のゲート端子は充電制御回路１３に接続されており、この充電制御回路１３の出力に応じて充電用スイッチＴ００がオン／オフされる。
【００２９】
更に、インダクタＬ００と充電用スイッチＴ００との接続点に、逆流防止用のダイオードＤ００を介して昇圧コンデンサＣ１の一端（正極側端子）が接続されている。そして、昇圧コンデンサＣ１の他端（負極側端子）は接地されている。
【００３０】
この昇圧回路１２においては、充電用スイッチＴ００がオン／オフされると、インダクタＬ００と充電用スイッチＴ００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（逆起電圧）が発生し、そのフライバック電圧により、ダイオードＤ００を通じて昇圧コンデンサＣ１が充電される。これにより、昇圧コンデンサＣ１がバッテリ電圧ＶＢよりも高い電圧に充電される。昇圧コンデンサＣ１は、充電制御回路１３によって、充電電圧が予め設定された規定充電電圧になるように制御される。
【００３１】
放電用スイッチＴ１２は、昇圧コンデンサＣ１に充電された電気エネルギーをコモン端子ＣＯＭを経てコイル１０１ａへ放電させるために設けられている。この放電用スイッチＴ１２がオンされると、昇圧コンデンサＣ１の正極側端子（高電圧側の端子）がコモン端子ＣＯＭに接続され、これにより昇圧コンデンサＣ１からコイル１０１ａへの放電が開始される。
【００３２】
放電用スイッチＴ１２は、制御ＩＣ１１内のインジェクタ駆動回路２０から出力される放電用ベース信号Ｂ１２によって、ゲート駆動回路を介して駆動される。即ち、放電用スイッチＴ１２のゲートと制御ＩＣ１１との間には、放電制御トランジスタＴ１６および３つの抵抗Ｒ３〜Ｒ５からなるゲート駆動回路が設けられている。放電制御トランジスタＴ１６は、本実施形態ではＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。
【００３３】
インジェクタ駆動回路２０からの放電用ベース信号Ｂ１２は、Ｌｏｗ（Ｌ）レベルまたはＨｉｇｈ（Ｈ）レベルの二値信号であり、放電制御トランジスタＴ１６のベースに入力される。放電制御トランジスタＴ１６のエミッタは接地されており、コレクタは、抵抗Ｒ５および抵抗Ｒ４を介して放電用スイッチＴ１２のゲートに接続されると共に抵抗Ｒ５および抵抗Ｒ３を介して放電用スイッチＴ１２のドレインに接続されている。
【００３４】
このような構成により、放電用ベース信号Ｂ１２がＬレベルのときは、放電制御トランジスタＴ１６がオフする。そのため、放電用スイッチＴ１２はオフし、昇圧コンデンサＣ１からコイル１０１ａへの放電は行われない。一方、放電用ベース信号Ｂ１２がＨレベルになると、放電制御トランジスタＴ１６がオンし、これにより放電用スイッチＴ１２がオンする。また、放電用ベース信号Ｂ１２がＨレベルのときは、後述するように気筒選択スイッチＴ１０もオンされている。そのため、放電用ベース信号Ｂ１２がＨレベルになると、昇圧コンデンサＣ１からコイル１０１ａへの放電が行われる。
【００３５】
また、定電流スイッチＴ１１は、コモン端子ＣＯＭを介してコイル１０１ａに保持電流を流すために設けられている。気筒選択スイッチＴ１０がオンされている状態で定電流スイッチＴ１１がオンされると、コイル１０１ａに、電源ラインＬｐから逆流防止用のダイオードＤ１１を介して電流が流れる。尚、ダイオードＤ１２は、コイル１０１ａに対する定電流制御のための帰還ダイオードであり、気筒選択スイッチＴ１０がオンされている状態で定電流スイッチＴ１１がオンからオフされた時に、コイル１０１ａに電流を還流させるものである。
【００３６】
定電流スイッチＴ１１は、制御ＩＣ１１内のインジェクタ駆動回路２０から出力される定電流ベース信号Ｂ１１によって、ゲート駆動回路を介して駆動される。即ち、定電流スイッチＴ１１のゲートとインジェクタ駆動回路２０との間には、定電流制御トランジスタＴ１５および２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２からなるゲート駆動回路が設けられている。なお、このゲート駆動回路のうち、定電流制御トランジスタＴ１５は、制御ＩＣ１１内に設けられている。また、定電流制御トランジスタＴ１５は、本実施形態ではＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。
【００３７】
インジェクタ駆動回路２０からの定電流ベース信号Ｂ１１は、ＬレベルまたはＨレベルの二値信号であり、定電流制御トランジスタＴ１５のベースに入力される。定電流制御トランジスタＴ１５のエミッタは接地されており、コレクタは、抵抗Ｒ２を介して定電流スイッチＴ１１のゲートに接続されると共に抵抗Ｒ１を介して車載バッテリ５の正極側に接続されている。
【００３８】
このような構成により、定電流ベース信号Ｂ１１がＬレベルのときは、定電流制御トランジスタＴ１５がオフするため、定電流スイッチＴ１１はオフする。一方、定電流ベース信号Ｂ１１がＨレベルのときは、定電流制御トランジスタＴ１５がオンするため、定電流スイッチＴ１１がオンする。定電流スイッチＴ１１は、コイル１０１ａに保持電流が流れるよう、定電流ベース信号Ｂ１１によってオン／オフ駆動（デューティ駆動）される。
【００３９】
エンジンＥＣＵ３は、内部にマイクロコンピュータを備え、図示しないエンジンを動作させるための各種制御を行う。その制御の１つとして噴射信号ＴＱの生成・出力がある。即ち、エンジンＥＣＵ３は、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン水温、コモンレール内の燃料圧力など、図示しない各種センサにて検出されるエンジンの運転情報に基づいて、各気筒♯１〜♯６毎の駆動信号ＴＱ１〜ＴＱ６を生成し、制御ＩＣ１１へ出力する。各駆動信号ＴＱ１〜ＴＱ６は、その信号のレベルがＨレベルの間だけ、対応するインジェクタのコイルに通電する（つまり、対応する気筒のインジェクタを開弁させる）、という意味を持っている。ただし、図１では、第１気筒♯１に対応した駆動信号ＴＱ１のみ図示している。
【００４０】
また、エンジンＥＣＵ３には、制御ＩＣ１１のインジェクタ駆動回路２０から、故障通知信号Ｚが入力される。後述するように、インジェクタ駆動回路２０は、コイル１０１ａの通電経路のうち特にＥＤＵ１とコイル１０１ａとの間の配線がグランドライン側あるいは電源（車載バッテリ５）側に短絡しているか否かを検出し、その短絡の有無を故障通知信号ＺとしてエンジンＥＣＵ３へ通知する機能を備えている。
【００４１】
ＥＤＵ１とコイル１０１ａとの間の配線の短絡としては、コイル１０１ａの通電経路におけるコイル１０１ａの上流側の一端からＥＤＵ１のコモン端子ＣＯＭまでの間の配線がグランドライン側に短絡するハイサイド地絡、その配線が電源側に短絡するハイサイド天絡、コイル１０１ａの通電経路におけるコイル１０１ａの下流側の他端からＥＤＵ１の端子ＩＮＪまでの間の配線がグランドライン側に短絡するローサイド地絡、その配線が電源側に短絡するローサイド天絡がある。
【００４２】
本実施形態のインジェクタ駆動回路２０は、これら各種短絡故障をいずれも検出可能であるが、本実施形態では特に、ハイサイド地絡、ハイサイド天絡、およびローサイド地絡の検出方法に特徴があるため、これら３つの短絡故障の検出について説明することとし、ローサイド天絡の検出については図示および説明を省略する。
【００４３】
（２）インジェクタ駆動回路の構成
次に、ＥＤＵ１が備える制御ＩＣ１１内のインジェクタ駆動回路２０について、より詳しく説明する。インジェクタ駆動回路２０は、エンジンＥＣＵ３からの噴射信号ＴＱ１がＨレベルの間、コイル１０１ａへの通電を行うことによりインジェクタ１０１を開弁させる。即ち、図４を参照しつつ説明すると、噴射信号ＴＱ１がＨレベルになると（即ち通電開始タイミング（時刻ｔ１）になると）、気筒選択スイッチＴ１０のゲートへＨレベルの気筒選択信号ＳＬ１を出力することにより気筒選択スイッチＴ１０をオンさせると共に、放電用ベース信号Ｂ１２をＨレベルにすることにより放電用スイッチＴ１２をオンさせ、これにより昇圧コンデンサＣ１からコイル１０１ａへの放電を開始させる。そのため、電流検出抵抗Ｒ１０により検出される検出電流ＩＬ（電流検出信号ＶＩ）は上昇していく。
【００４４】
そして、通電開始タイミングから所定の遅延時間Ｔｄａだけ経過したタイミング（時刻ｔ３）で、定電流スイッチＴ１１のオン／オフ駆動を開始する。即ち、定電流ベース信号Ｂ１１をＨレベルにすることにより定電流スイッチＴ１１をオンさせる。定電流スイッチＴ１１の制御は、検出電流ＩＬに基づいて行われる。具体的には、検出電流ＩＬが保持電流Ｉｃ未満の場合は定電流ベース信号Ｂ１１をＨレベルにして定電流スイッチＴ１１をオンさせ、検出電流ＩＬが保持電流Ｉｃ以上になったら定電流ベース信号Ｂ１１をＬレベルにして定電流スイッチＴ１１をオフさせる。なお、厳密には、定電流スイッチＴ１１をオンからオフさせる際の検出電流ＩＬの判断基準値は、オフからオンさせる際の検出電流ＩＬの判断基準値（保持電流Ｉｃ）よりも微小ながら低い値に設定されている。
【００４５】
通電開始後、昇圧コンデンサＣ１からの放電によって、コイル１０１ａに流れる駆動電流が所定のピーク電流閾値Ｉｐに達すると（時刻ｔ４）、放電用ベース信号Ｂ１２をＬレベルにすることにより放電用スイッチＴ１２をオフさせ、昇圧コンデンサＣ１からコイル１０１ａへの放電を停止させる。駆動電流がピーク電流閾値Ｉｐに達したか否かの判断も、電流検出抵抗Ｒ１０による検出電流ＩＬ（電流検出信号ＶＩ）に基づいて行われる。
【００４６】
検出電流ＩＬがピーク電流閾値Ｉｐに到達したということは、コイル１０１ａに対して開弁に必要な電気エネルギー（所要開弁エネルギー）が供給されたということを意味し、ひいてはインジェクタ１０１が開弁したということを意味する。つまり、本実施形態では、検出電流ＩＬがピーク電流閾値Ｉｐに到達したタイミングでインジェクタ１０１が開弁する。
【００４７】
ピーク電流閾値Ｉｐへの到達により昇圧コンデンサＣ１からの放電が停止された後は、検出電流ＩＬに基づいて定電流ベース信号Ｂ１１のレベルを切り替える（ひいては定電流スイッチＴ１１をオン／オフ駆動する）ことにより、コイル１０１ａへ保持電流を流す。そして、通電開始タイミングから所定の通電時間が経過した通電終了タイミングで噴射信号ＴＱがＬレベルになると（時刻ｔ５）、定電流ベース信号Ｂ１１をＬレベルにして定電流スイッチＴ１１をオフさせると共に気筒選択信号ＳＬ１をＬレベルにして気筒選択スイッチＴ１０もオフさせ、これによりコイル１０１ａへの通電を停止させる。
【００４８】
ここまでが、インジェクタ駆動回路２０の基本的な動作内容であるが、本実施形態のインジェクタ駆動回路２０は、更に、上述したハイサイド地絡、ハイサイド天絡、およびローサイド地絡を検出する機能、およびそれら短絡故障を検出したときに各スイッチＴ１０，Ｔ１１，Ｔ１２を強制的にオフさせると共にエンジンＥＣＵ３へその短絡故障発生を通知する保護機能を備えている。そのため、インジェクタ駆動回路２０は、上述した基本動作および保護機能を実現できるように構成されている。
【００４９】
より詳しくは、インジェクタ駆動回路２０は、図２に示すように、ピーク電流検出回路３１と、放電用スイッチ駆動回路３２と、定電流検出回路４１と、定電流スイッチ駆動回路４２と、短絡異常検出回路５０と、地絡・天絡判定回路６０と、第１反転回路７１と、出力ＡＮＤ回路７２と、故障通知信号出力回路７３とを備えている。なお、制御ＩＣ１１には、図示は省略したものの、バッテリ電圧ＶＢから所定の直流電圧値（例えば５Ｖ）の制御電圧Ｖｃを生成するレギュレータが備えられている。制御ＩＣ１１内の各部は、このレギュレータにより生成される制御電圧Ｖｃにより動作する。
【００５０】
第１反転回路７１は、エンジンＥＣＵ３から入力される噴射信号ＴＱ１の論理レベルを反転させ、その反転された信号を反転噴射信号ＴＱ１￣として出力する。
ピーク電流検出回路３１は、検出電流ＩＬがピーク電流閾値Ｉｐに到達したことを検出するための回路である。このピーク電流検出回路３１は、制御電圧Ｖｃを分圧してピーク電流判定電圧Ｖｒ１を生成するための、３つの抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３が直列接続されてなる分圧回路と、第１比較器（コンパレータ）３３と、トランジスタＴ３０とを備えている。
【００５１】
制御電圧Ｖｃは、各抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３により分圧され、このうちグランドラインに接続されている抵抗Ｒ３３の電圧が、ピーク電流閾値Ｉｐに対応したピーク電流判定電圧Ｖｒ１として、第１比較器３３の反転入力端子に入力される。第１比較器３３の非反転入力端子には、電流検出抵抗Ｒ１０からの電流検出信号ＶＩが入力される。
【００５２】
トランジスタＴ３０は、エミッタがグランドラインに接続され、コレクタが抵抗Ｒ３１と抵抗Ｒ３２の接続点に接続され、ベースが第１比較器３３の出力端子に接続されている。
【００５３】
第１比較器３３は、各入力信号の比較結果を示すピーク電流検出信号Ｐ１を出力する。即ち、通電開始後、検出電流ＩＬがピーク電流閾値Ｉｐにまだ達していない間は、電流検出信号ＶＩはピーク電流判定電圧Ｖｒ１より低く、よって、図４に示すように、第１比較器３３からのピーク電流検出信号Ｐ１はＬレベルとなる。
【００５４】
一方、通電開始後、検出電流ＩＬがピーク電流閾値Ｉｐに達すると（図４の時刻ｔ４）、電流検出信号ＶＩがピーク電流判定電圧Ｖｒ１に等しくなり、よって、図４に示すように、第１比較器３３からのピーク電流検出信号Ｐ１はＨレベルとなる。
【００５５】
また、ピーク電流検出信号Ｐ１がＨレベルになると、トランジスタＴ３０がオンするため、抵抗Ｒ３１と抵抗Ｒ３２との接続点はグランドラインと同電位（０Ｖ）となり、第１比較器３３に入力されるピーク電流判定電圧Ｖｒ１は０Ｖとなる。そのため、その後、電流検出信号ＶＩが０になるまで（即ち検出電流ＩＬが０になるまで）は、ピーク電流検出信号Ｐ１はＨレベルに維持される。そして、通電終了タイミング（時刻ｔ５）でコイル１０１ａへの通電が停止されることにより検出電流ＩＬが０になって電流検出信号ＶＩが０になると、ピーク電流検出信号Ｐ１はＬレベルになる。
【００５６】
放電用スイッチ駆動回路３２は、第１ＮＯＲ回路３４と、第１ＡＮＤ回路３５とを備えている。第１ＮＯＲ回路３４の２つの入力端子のうち一方には、ピーク電流検出回路３１からのピーク電流検出信号Ｐ１が入力され、他方には反転噴射信号ＴＱ１￣が入力される。そのため、第１ＮＯＲ回路３４からは、これら２つの入力信号Ｐ１，ＴＱ１￣の否定論理和である放電用基準信号Ｐ１ｎが出力される。そのため、図４に示すように、通電開始タイミング（時刻ｔ１）後、検出電流ＩＬがピーク電流閾値Ｉｐに達するまでは、放電用基準信号Ｐ１ｎはＨレベルとなり、検出電流ＩＬがピーク電流Ｉｐに達した以後は、噴射信号ＴＱ１がＬレベルになる通電終了タイミング（時刻ｔ５）まで、放電用基準信号Ｐ１ｎはＬレベルとなる。
【００５７】
この放電用基準信号Ｐ１ｎは、第１ＡＮＤ回路３５の一方の入力端子に入力される。第１ＡＮＤ回路３５の他方の入力端子には、地絡・天絡判定回路６０からの出力信号である反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣が入力される。この反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣は、上述した各種短絡故障が発生しているか否かの最終的な判定結果を示す地絡・天絡判定信号Ｑの論理を反転させたものであり、短絡故障が発生したと判定されているときはＱ￣はＬレベル（ＱはＨレベル）であるが、正常に動作しているときはＱ￣はＨレベル（ＱはＬレベル）となる。そのため、短絡故障等のない正常動作時は、第１ＡＮＤ回路３５に入力される反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣はＨレベルとなるため、第１ＡＮＤ回路３５からは、放電用基準信号Ｐ１ｎがそのまま放電用ベース信号Ｂ１２として出力されることとなる。
【００５８】
定電流検出回路４１は、コイル１０１ａに一定の保持電流Ｉｃ以上の電流が流れているか否かを示す定電流検出信号Ｐ２を出力する。この定電流検出回路４１は、制御電圧Ｖｃを分圧して保持電流判定電圧Ｖｒ２を生成するための、３つの抵抗Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３が直列接続されてなる分圧回路と、第２比較器（コンパレータ）４３と、トランジスタＴ４０とを備えている。
【００５９】
制御電圧Ｖｃは、各抵抗Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３により分圧され、このうちグランドラインに接続されている抵抗Ｒ４３の電圧が、保持電流Ｉｃに対応した保持電流判定電圧Ｖｒ２として、第２比較器４３の反転入力端子に入力される。第２比較器４３の非反転入力端子には、電流検出抵抗Ｒ１０からの電流検出信号ＶＩが入力される。
【００６０】
トランジスタＴ４０は、エミッタがグランドラインに接続され、コレクタが抵抗Ｒ４４を介して抵抗Ｒ４１と抵抗Ｒ４２の接続点に接続され、ベースが第２比較器４３の出力端子に接続されている。
【００６１】
第２比較器４３は、各入力信号を比較してその結果を定電流検出信号Ｐ２として出力する。即ち、検出電流ＩＬが保持電流Ｉｃに達していない間は、電流検出信号ＶＩは保持電流判電圧Ｖｒ２より低く、よって、第２比較器４３からの定電流検出信号Ｐ２はＬレベルとなる。一方、検出電流ＩＬが保持電流Ｉｃに達すると、電流検出信号ＶＩが保持電流判定電圧Ｖｒ２に等しくなり、よって、第２比較器４３からの定電流検出信号Ｐ２はＨレベルとなる。
【００６２】
定電流検出信号Ｐ２がＨレベルになると、トランジスタＴ４０がオンするため、保持電流判定電圧Ｖｒ２は、トランジスタＴ４０がオフされているときの値に比べて微小ながら小さい値（以下「電流低下判定閾値Ｖｒ２’」ともいう）となる。この電流低下判定閾値Ｖｒ２’は、検出電流ＩＬが保持電流Ｉｃよりも一定量（但し微小な量）低い電流値（以下「保持電流低下閾値」ともいう）になったときの電流検出信号ＶＩと同値である。そのため、定電流検出信号Ｐ２がＨレベルになった後、検出電流ＩＬが保持電流低下閾値以上の間はそのＨレベルの状態が続くが、検出電流ＩＬが保持電流低下閾値未満になると、電流検出信号ＶＩが電流低下判定閾値Ｖｒ２’未満となり、第２比較器４３からの定電流検出信号Ｐ２はＬレベルとなる。そして、その後検出電流ＩＬが再び保持電流Ｉｃに到達したら、定電流検出信号Ｐ２は再びＨレベルになる。
【００６３】
定電流スイッチ駆動回路４２は、第２ＮＯＲ回路４４と、第２ＡＮＤ回路４５と、遅延回路４６とを備えている。遅延回路４６は、反転噴射信号ＴＱ１￣を所定の遅延時間Ｔｄａだけ遅延させて遅延反転噴射信号Ｔｑｄとして出力する（図４参照）。但し、図４からも明らかなように、遅延回路４６が遅延させるのは、反転噴射信号ＴＱ１￣がＨレベルからＬレベルに立ち下がるタイミングであり、反転噴射信号ＴＱ１￣がＬレベルからＨレベルに立ち上がるタイミングは遅延させない。
【００６４】
このような遅延動作を実現するための遅延回路４６の具体的構成は、図３に示す通りである。図３に示すように、遅延回路４６は、一端が制御電圧Ｖｃに接続された抵抗Ｒ６０と、一端がその抵抗Ｒ６０の他端に接続されて他端がグランドラインに接続されたコンデンサＣ２と、エミッタがグランドラインに接続されてコレクタがコンデンサＣ２の一端に接続されたトランジスタＴ６０と、入力端子がコンデンサＣ２の一端に接続された第３反転回路４８とを備えている。そして、トランジスタＴ６０のベースに、反転噴射信号ＴＱ１￣が入力され、第３反転回路４８の出力信号が、遅延反転噴射信号Ｔｑｄとして当該遅延回路４６から出力される。
【００６５】
図３の回路構成から明らかなように、通電開始タイミングより前の、反転噴射信号ＴＱ１￣がＨレベルのときは、トランジスタＴ６０がオンされており、これにより遅延反転噴射信号ＴｑｄもＨレベルとなっている。そして、通電開始タイミングで反転噴射信号ＴＱ１￣がＬレベルに転じると、トランジスタＴ６０はオフする。しかし、トランジスタＴ６０がオンしても、コンデンサＣ２の電圧は徐々に増加していくことから、遅延反転噴射信号ＴｑｄはすぐにはＬレベルにならない。そして、通電開始タイミングから遅延時間Ｔｄａが経過したときに、コンデンサＣ２の充電電圧が一定レベル以上となって、これにより遅延反転噴射信号ＴｑｄがＬレベルとなる。
【００６６】
一方、通電終了タイミング到来によって反転噴射信号ＴＱ￣がＬレベルからＨレベルに転じると、トランジスタＴ６０がオンする。トランジスタＴ６０がオンすると、コンデンサＣ２の両端はトランジスタＴ６０を介して短絡された状態になり、コンデンサＣ２の充電電荷は瞬時に放出される。そのため、遅延反転噴射信号Ｔｑｄも瞬時にＨレベルとなる。
【００６７】
そして、遅延回路４６からの遅延反転噴射信号Ｔｑｄは、第２ＮＯＲ回路４４の一方の入力端子に入力される。また、第２ＮＯＲ回路４４の他方の入力端子には、定電流検出回路４１からの定電流検出信号Ｐ２が入力される。そのため、第２ＮＯＲ回路４４からは、これら２つの入力信号Ｐ２，Ｔｑｄの否定論理和である定電流基準信号Ｐ２ｎが出力される。そのため、図４に示すように、通電開始タイミング（時刻ｔ１）後、遅延時間Ｔｄａが経過するまでは、定電流基準信号Ｐ２ｎはＬレベルとなり、遅延時間Ｔｄａが経過した時刻ｔ３で、定電流基準信号Ｐ２ｎはＨレベルとなる。その後は、通電終了タイミング（時刻ｔ５）まで、定電流基準信号Ｐ２ｎは定電流検出信号Ｐ２に伴って（定電流検出信号Ｐ２とは逆論理で）変化する。
【００６８】
この定電流基準信号Ｐ２ｎは、第２ＡＮＤ回路４５の一方の入力端子に入力される。第２ＡＮＤ回路４５の他方の入力端子には、地絡・天絡判定回路６０からの出力信号である反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣が入力される。そのため、短絡故障等のない正常動作時は、第２ＡＮＤ回路４５に入力される反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣はＨレベルとなるため、第２ＡＮＤ回路４５からは、定電流基準信号Ｐ２ｎがそのまま定電流ベース信号Ｂ１１として出力されることとなる。
【００６９】
短絡異常検出回路５０は、コイル１０１ａに一定の異常判定電流Ｉｄａ以上の電流が流れているか否かを示す異常検出信号Ｐ３を出力する。この短絡異常検出回路５０は、制御電圧Ｖｃを分圧して異常判定電圧Ｖｒ３を生成するための、２つの抵抗Ｒ５１，Ｒ５２が直列接続されてなる分圧回路と、第３比較器（コンパレータ）５１とを備えている。
【００７０】
制御電圧Ｖｃは、各抵抗Ｒ５１，Ｒ５２により分圧され、このうちグランドラインに接続されている抵抗Ｒ５２の電圧が、異常判定電流Ｉｄａに対応した異常判定電圧Ｖｒ３として、第３比較器５１の非反転入力端子に入力される。第３比較器５１の反転入力端子には、電流検出抵抗Ｒ１０からの電流検出信号ＶＩが入力される。そのため、電流検出信号ＶＩが異常判定電圧Ｖｒ３より低い間は、異常検出信号Ｐ３はＨレベルとなり、電流検出信号ＶＩが異常判定電圧Ｖｒ３以上になると、異常検出信号Ｐ３はＬレベルとなる。
【００７１】
異常判定電流Ｉｄａは、本発明の電流閾値に相当するものであり、図４に示すように、保持電流Ｉｃよりも低い所定の値に設定されている。また、この異常判定電流Ｉｄａは、既述の短絡故障等の異常が発生していない限り、通電開始タイミングで昇圧コンデンサＣ１からコイル１０１ａへの放電が開始された後、少なくとも遅延時間Ｔｄａが経過する前までには検出電流ＩＬが確実にその異常判定電流Ｉｄａを上回るように設定される。
【００７２】
そのため、短絡故障等のない正常動作時には、図４に示すように、時刻ｔ１での通電開始後、遅延時間Ｔｄａが経過する時刻ｔ３よりも前の時刻ｔ２で、検出電流ＩＬが異常判定電流Ｉｄａを超える。一方、上述した各種短絡故障が生じると、例えば図５に示すように、コイル１０１ａへの通電が開始されても検出電流ＩＬが０のままとなり、異常判定電流Ｉｄａ以上にはならない。そこで本実施形態では、詳細は後述するが、通電開始から遅延時間Ｔｄａが経過したタイミング（時刻ｔ３。本発明の異常判定タイミングに相当。）で、短絡異常検出回路５０からの異常検出信号Ｐ３に基づいて短絡故障の有無が検出される。具体的には、遅延時間Ｔｄａが経過したタイミングで異常検出信号Ｐ３がＨレベルのままの（即ち検出電流ＩＬが異常判定電流Ｉｄａよりも低い）場合には短絡故障が発生していることが検出される。
【００７３】
地絡・天絡判定回路６０は、短絡故障、即ちハイサイド地絡、ハイサイド天絡、およびローサイド地絡が生じた場合にこれを検出するための回路であり、より具体的には、通電開始タイミングから遅延時間Ｔｄａが経過したタイミングにおける異常検出信号Ｐ３のレベルに基づいて短絡故障の有無を判定する。
【００７４】
この地絡・天絡判定回路６０は、第３ＡＮＤ回路６１と、ＲＳフリップフロップ回路（以下「ＦＦ回路」という）６２と、第２反転回路６３とを備えている。第３ＡＮＤ回路６１には、放電用スイッチ駆動回路３２からの放電用ベース信号Ｂ１２、定電流スイッチ駆動回路４２からの定電流ベース信号Ｂ１１、および短絡異常検出回路５０からの異常検出信号Ｐ３が入力され、これら３つの入力信号Ｂ１１，Ｂ１２，Ｐ３の論理積が出力される。この出力信号は、ＦＦセット入力信号として、ＦＦ回路６２のセット入力端子に入力される。
【００７５】
ＦＦセット入力信号がＨレベルになるのは、３つの入力信号Ｂ１１，Ｂ１２，Ｐ３が共にＨレベルになったときである。しかし、図４に示すように、短絡故障等のない正常動作時に、３つの入力信号Ｂ１１，Ｂ１２，Ｐ３が共にＨレベルになることはない。そのため、正常動作時においては、ＦＦセット入力信号は常にＬレベルである（図４参照）。
【００７６】
よって、ＦＦ回路６２からの出力Ｑ、即ち地絡・天絡判定信号Ｑは、正常動作時は常にＬレベルであり、第２反転回路６３で論理反転されて出力される反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣は常にＨレベルである。
【００７７】
一方、短絡故障が生じると、後述するように、短絡異常検出回路５０からの異常検出信号Ｐ３はＨレベルのままとなる。そのため、通電開始タイミングから遅延時間Ｔｄａが経過したタイミング（時刻ｔ３）で第３ＡＮＤ回路６１からの出力がＨレベルとなり、これによりＦＦ回路６２の出力ＱもＨレベルとなって、反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣はＬレベルとなる。
【００７８】
なお、ＦＦ回路６２のリセット入力端子には、反転噴射信号ＴＱ１￣が入力されている。そのため、ＦＦ回路６２の出力Ｑは、反転噴射信号ＴＱ１￣がＨレベルになる毎、即ち通電終了タイミングが到来する毎に、Ｌレベルにリセットされることになる。
【００７９】
出力ＡＮＤ回路７２は、噴射信号ＴＱ１と、地絡・天絡判定回路６０からの反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣の論理積を演算してその演算結果を気筒選択信号ＳＬ１として出力する。この気筒選択信号ＳＬ１は、図１で説明したように、気筒選択スイッチＴ１０のゲートに入力される。
【００８０】
故障通知信号出力回路７３は、ＦＦ回路６２からの出力（地絡・天絡判定信号）ＱがＬレベルのとき、即ち正常動作時には、エンジンＥＣＵ３から入力された噴射信号ＴＱ１と同じ論理レベルの信号を故障通知信号ＺとしてエンジンＥＣＵ３へ出力する。そして、短絡故障発生によりＦＦ回路６２からの地絡・天絡判定信号ＱがＨレベルになると、故障通知信号Ｚの論理レベルを、噴射信号ＴＱ１とは異なるレベルに切り替える。そのため、エンジンＥＣＵ３は、自身が出力している噴射信号ＴＱ１と、ＥＤＵ１から入力される故障通知信号Ｚとを比較することで、短絡故障が発生しているか否かを判断することができる。
【００８１】
（３）動作例１：正常動作時
次に、上述した本実施形態の燃料噴射制御システムにおける具体的な動作例について、図４〜図６の動作シーケンス図（タイムチャート）を用いて説明する。まず、図４を用いて、正常動作時の動作例を説明する。
【００８２】
正常動作時は、図４に示すように、時刻ｔ１の通電開始タイミングで噴射信号ＴＱ１がＨレベルになると、気筒選択信号ＳＬ１がＨレベルになって気筒選択スイッチＴ１０がオンすると共に、放電用ベース信号Ｂ１２がＨレベルとなって放電用スイッチＴ１２がオンすることで、昇圧コンデンサＣ１からコイル１０１ａへの放電が開始され、コイル１０１ａへ大電流が流れ始める。
【００８３】
その後、遅延時間Ｔｄａが経過すると（時刻ｔ３）、定電流ベース信号Ｂ１１がＨレベルとなって、定電流スイッチＴ１１による、保持電流維持のためのデューティ駆動が開始される。時刻ｔ３では、定電流ベース信号Ｂ１１および放電用ベース信号Ｂ１２はいずれもＨレベルとなるが、短絡異常検出回路５０からの異常検出信号Ｐ３はＬレベルである。即ち、異常検出信号Ｐ３は、通電開始タイミング（時刻ｔ１）ではＨレベルであるが、時刻ｔ３よりも前の時刻ｔ２で検出電流ＩＬが異常判定電流Ｉｄａに達することでＬレベルになり、よって時刻ｔ３でもＬレベルになっている。そのため、地絡・天絡判定回路６０における第３ＡＮＤ回路６１の出力（ＦＦセット入力信号）は、時刻ｔ３以降もＬレベルに維持され、よってＦＦ回路６２からの地絡・天絡判定信号ＱもＬレベルのままとなる。つまり、短絡故障が検出されない非検出状態となる。
【００８４】
（４）動作例２：ハイサイド地絡時
図４に例示した正常動作時の動作例に対し、例えばハイサイド地絡が生じると、図５の動作例のように動作する。即ち、ハイサイド地絡が生じると、その短絡部位よりも下流側には電流が流れない。そのため、時刻ｔ１の通電開始タイミングで噴射信号ＴＱ１がＨレベルになり、気筒選択信号ＳＬ１がＨレベルになって気筒選択スイッチＴ１０がオンすると共に放電用ベース信号Ｂ１２がＨレベルになって放電用スイッチＴ１２がオンしても、電流検出抵抗Ｒ１０で検出される検出電流ＩＬは０のままである。よって、短絡異常検出回路５０からの異常検出信号Ｐ３も、ＬレベルになることなくＨレベルのままである。
【００８５】
そのため、通電開始タイミングから遅延時間Ｔｄａが経過した時刻ｔ３で定電流ベース信号Ｂ１１がＨレベルになると、その瞬間は、地絡・天絡判定回路６０の第３ＡＮＤ回路６１に入力される３つの入力信号Ｂ１１，Ｂ１２，Ｐ３は全てＨレベルとなり、ＦＦセット入力信号がＨレベルになる。これにより、ＦＦ回路６２からの地絡・天絡判定信号ＱはＨレベルとなり、短絡故障が検出される。
【００８６】
地絡・天絡判定信号ＱがＨレベルになると、反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣はＬレベルになるため、第１ＡＮＤ回路３５からの放電用ベース信号Ｂ１２、第２ＡＮＤ回路４５からの定電流ベース信号Ｂ１１、および出力ＡＮＤ回路７２からの気筒選択信号ＳＬ１は強制的にＬレベルとされる。そのため、定電流スイッチＴ１１，放電用スイッチＴ１２，および気筒選択スイッチＴ１０はいずれも強制的にオフされる。そして、各ベース信号Ｂ１１，Ｂ１２がＬレベルにされることで、第３ＡＮＤ回路６１の出力（ＦＦセット入力信号）は再びＬレベルとなる。なお、時刻ｔ３で、地絡・天絡判定信号ＱがＨレベルになると、故障通知信号Ｚは、噴射信号ＴＱとは逆論理のＬレベルとなる。
【００８７】
このように、ハイサイド地絡が生じた場合は、検出電流ＩＬが０のままになることから、短絡故障が発生していることを検出できるのである。但し、通電時間経過により時刻ｔ５で噴射信号ＴＱ１がＬレベルになると（即ち反転噴射信号ＴＱ１￣がＨレベルになると）、ＦＦ回路６２がリセットされ、地絡・天絡判定信号Ｑは再びＬレベルとなる。つまり、１つの噴射期間（時刻ｔ１〜ｔ５）内での判定結果は、その噴射期間内でのみ有効なのであって、その噴射期間が終了すると判定結果はリセット（無効化）される。そして、次の噴射期間では再び、正常であるとの仮定のもと（つまりＦＦ回路６２の出力ＱをＬレベルとして）、動作を開始させる。
【００８８】
なお、ローサイド地絡が生じた場合の動作例については図示していないが、ローサイド地絡が生じた場合も、ハイサイド地絡の場合と同様、電流検出抵抗Ｒ１０には電流が流れず、検出電流ＩＬは０のままである。そのため、インジェクタ駆動回路２０の動作は、図５に例示したハイサイド地絡の場合の動作例と全く同じである。つまり、ローサイド地絡が発生した場合も、ハイサイド地絡と同じようにその異常発生を検出して、各スイッチＴ１０，Ｔ１１，Ｔ１２を強制オフさせるといった保護機能を実現させることができる。
【００８９】
（５）動作例３：ハイサイド天絡時
図４に例示した正常動作時の動作例に対し、例えばハイサイド天絡が生じると、図６の動作例のように動作する。ハイサイド地絡が生じている場合の動作とハイサイド天絡が生じている場合の動作との違いは、基本的には、電流検出抵抗Ｒ１０に電流が全く流れないのかそれとも少しは流れるかの違いだけである。
【００９０】
つまり、ハイサイド地絡の場合は、図５で説明したように、電流検出抵抗Ｒ１０には電流は流れず、検出電流ＩＬは０のままである。これに対し、ハイサイド天絡の場合は、ハイサイド側が車載バッテリ５の正極側に短絡してバッテリ電圧ＶＢが印加された状態になる。そのため、図６に示すように、通電開始タイミング（時刻ｔ１）で気筒選択信号ＳＬ１をＨレベルにして気筒選択スイッチＴ１０をオンさせると、車載バッテリ５から、ハイサイド天絡部位、コイル１０１ａおよび気筒選択スイッチＴ１０を介して電流検出抵抗Ｒ１０に電流が流れ始める。これにより、時刻ｔ１以後、検出電流ＩＬは少しずつ上昇していく。
【００９１】
しかし、検出電流ＩＬは、遅延時間Ｔｄａが経過する時刻ｔ３までには、異常判定電流Ｉｄａ以上にはならない。換言すれば、異常判定電流Ｉｄａは、ハイサイド天絡が生じたとしても通電開始から遅延時間Ｔｄａが経過するまでの間に検出電流ＩＬがその異常判定Ｉｄａ以上にはならないような値に設定されている。
【００９２】
そのため、時刻ｔ３になっても、短絡異常検出回路５０からの異常検出信号Ｐ３はＨレベルのままである。そのため、時刻ｔ３以後の動作は、図５に例示したハイサイド地絡時の動作例における時刻ｔ３以後の動作と同じになる。
【００９３】
なお、ローサイド天絡については、図１および図２では図示を省略したものの、制御ＩＣ１１はその検出機能を備えている。具体的には、電流検出抵抗Ｒ１０に流れる検出電流ＩＬに基づく検出機能であるが、このローサイド天絡の検出機能については従来周知であるため、ここではその詳細説明を省略する。
【００９４】
（６）第１実施形態の効果
以上説明した本実施形態の燃料噴射制御システムでは、従来のように昇圧コンデンサＣ１とグランドラインとの間に放電電流検出用の抵抗を別途設けることなく、通常の通電制御で用いられる電流検出抵抗Ｒ１０による検出結果（電流検出信号ＶＩ）を利用して、通電経路の短絡故障の検出を可能としている。しかも、コイル１０１ａへ所要開弁エネルギーが供給されるよりも前（つまり正常時に検出電流ＩＬがピーク電流閾値Ｉｐに達するタイミングよりも前）に判定を行うようにしているため、仮に短絡故障が発生している場合であっても、電流の過度な上昇を抑えたり短絡故障時の通電時間を抑えたりすることもでき、その分、短絡故障に伴う発熱を抑えることができる。
【００９５】
そのため、ＥＤＵ１の大型化やコストアップを抑えつつ、ＥＤＵ１からコイル１０１ａへの通電経路の短絡故障を検出することができる。
また、本実施形態では、通電開始タイミング（時刻ｔ１）で、定電流スイッチＴ１１および放電用スイッチＴ１２を共にオンさせるのではなく、まず放電用スイッチＴ１２をオンさせるようにしている。そして、定電流スイッチＴ１１によるオン／オフ制御（保持電流供給用のフィードバック制御）は、通電開始タイミングから遅延時間Ｔｄａが経過したタイミングで開始させるようにし、且つ、その遅延時間Ｔｄａが経過したタイミングで、短絡異常が発生しているならばそれを検出・判定して所定の保護機能を実現させるようにしている。そのため、短絡故障の検出・判定を適切なタイミングで効率的に行うことができる。
【００９６】
また、本実施形態では、放電用スイッチＴ１２のオンタイミングは遅らせずに定電流スイッチＴ１１のオン／オフ制御開始タイミングを遅らせている。そのため、遅延時間Ｔｄａを長くとったとしてもインジェクタ１０１の動作にはほとんど影響がなく、よって、遅延時間Ｔｄａの設定の自由度が大きい。また、それに伴い、異常判定電流Ｉｄａの設定の自由度（つまり短絡異常検出回路５０における異常判定電圧Ｖｒ３の設定の自由度）も大きい。
【００９７】
また、本実施形態では、短絡故障が判定されたときには、定電流スイッチＴ１１，放電用スイッチＴ１２，および気筒選択スイッチＴ１０をいずれも強制的にオフさせるようにしている。そのため、仮に短絡故障が生じても、ＥＤＵ１を十分に保護することができる。
【００９８】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の燃料噴射制御システムについて説明する。本実施形態の燃料噴射制御システムは、図１および図２に示した第１実施形態の燃料噴射制御システムと比較して、ＥＤＵ１内のインジェクタ駆動回路の構成が若干異なっているだけである。そのため、第２実施形態についての以下の説明では、第１実施形態と異なる部分に絞って説明し、第１実施形態と同じ構成や機能についてはその詳細説明を省略する。
【００９９】
本実施形態のインジェクタ駆動回路８０は、図７に示す通りである。本実施形態のインジェクタ駆動回路８０が第１実施形態のインジェクタ駆動回路２０（図２）と異なるのは、主に、放電用スイッチ駆動回路８１、定電流スイッチ駆動回路８２、および短絡異常検出回路８３である。
【０１００】
即ち、第１実施形態の放電用スイッチ駆動回路３２では、図２に示したように、反転噴射信号ＴＱ１￣がそのまま第１ＮＯＲ回路３４に入力される構成であった。これに対し、本実施形態の放電用スイッチ駆動回路８１では、反転噴射信号ＴＱ１￣が遅延回路９０で遅延時間Ｔｄｂだけ遅延され、その遅延された遅延反転噴射信号Ｔｑｄが第１ＮＯＲ回路３４に入力される。
【０１０１】
但し、本実施形態の遅延回路９０における遅延時間Ｔｄｂ（図８参照）は、第１実施形態の遅延回路４６における遅延時間Ｔｄａよりも短い時間に設定されている。
また、第１実施形態の定電流スイッチ駆動回路４２では、図２に示したように、反転噴射信号ＴＱ１￣が遅延回路４６で遅延時間Ｔｄａだけ遅延されて第２ＮＯＲ回路４４に入力される構成であった。これに対し、本実施形態の定電流スイッチ駆動回路８２では、反転噴射信号ＴＱ１￣がそのまま第２ＮＯＲ回路４４に入力される。
【０１０２】
また、第１実施形態の短絡異常検出回路５０では、通電開始タイミング後、検出電流ＩＬが異常判定電流Ｉｄａに達したときに異常検出信号Ｐ３がＬレベルになるよう、第３比較器５１に入力される異常判定電圧Ｖｒ３が設定されていた。これに対し、本実施形態の短絡異常検出回路８３では、異常判定電圧Ｖｒ３が、第１実施形態よりも低い値に設定されている。つまり、本実施形態では、通電開始タイミング後、検出電流ＩＬが、第１実施形態の異常判定電流Ｉｄａよりも低い異常判定電流Ｉｄｂ（図８参照）に達したときに、異常検出信号Ｐ３がＬレベルになるように設定されている。そのため、制御電圧Ｖｃを異常判定電圧Ｖｒ３に分圧するための２つの抵抗Ｒ６１，Ｒ６２は、第１実施形態における２つの抵抗Ｒ５１，Ｒ５２とは抵抗値（分圧比）が異なる。
【０１０３】
このように構成された本実施形態の燃料噴射制御システムでは、短絡故障等のない正常動作時には、図８に例示するように動作する。即ち、第１実施形態の動作例（図４）と異なる部分のみ説明すると、まず通電開始タイミング（時刻ｔ１）で、第２ＮＯＲ回路４４からの定電流基準信号Ｐ２ｎがＨレベルとなって定電流ベース信号Ｂ１１がＨレベルになり、これにより定電流スイッチＴ１１がオンされる（詳しくはそのオン／オフ制御による保持電流一定制御が開始される）。
【０１０４】
そして、通電開始タイミングから遅延時間Ｔｄｂが経過した時刻ｔ３で、第１ＮＯＲ回路３４からの放電用基準信号Ｐ１ｎがＨレベルとなって放電用ベース信号Ｂ１２がＨレベルになり、これにより放電用スイッチＴ１２がオンされる。
【０１０５】
時刻ｔ３では、定電流ベース信号Ｂ１１および放電用ベース信号Ｂ１２はいずれもＨレベルとなるが、短絡異常検出回路８３からの異常検出信号Ｐ３はＬレベルである。即ち、異常検出信号Ｐ３は、通電開始タイミング（時刻ｔ１）ではＨレベルであるが、時刻ｔ３よりも前の時刻ｔ２で検出電流ＩＬが異常判定電流Ｉｄｂに達することでＬレベルになり、よって時刻ｔ３でもＬレベルになっている。そのため、ＦＦ回路６２からの地絡・天絡判定信号ＱもＬレベルのままとなり、短絡故障が検出されない非検出状態となる。
【０１０６】
一方、例えばハイサイド地絡が生じると、図９の動作例のように動作する。即ち、ハイサイド地絡が生じると、時刻ｔ１の通電開始タイミングで気筒選択スイッチＴ１０がオンすると共に定電流スイッチＴ１１がオンしても、電流検出抵抗Ｒ１０で検出される検出電流ＩＬは０のままである。よって、短絡異常検出回路８３からの異常検出信号Ｐ３も、ＬレベルになることなくＨレベルのままである。
【０１０７】
そのため、通電開始タイミングから遅延時間Ｔｄｂが経過した時刻ｔ３で放電用ベース信号Ｂ１２がＨレベルになると、その瞬間は、地絡・天絡判定回路６０の第３ＡＮＤ回路６１に入力される３つの入力信号Ｂ１１，Ｂ１２，Ｐ３は全てＨレベルとなり、ＦＦセット入力信号がＨレベルになる。これにより、ＦＦ回路６２からの地絡・天絡判定信号ＱはＨレベルとなり、短絡故障が検出される。
【０１０８】
地絡・天絡判定信号ＱがＨレベルになると、反転地絡・天絡判定信号Ｑ￣はＬレベルになるため、定電流スイッチＴ１１，放電用スイッチＴ１２，および気筒選択スイッチＴ１０はいずれも強制的にオフされる。そして、各ベース信号Ｂ１１，Ｂ１２がＬレベルにされることで、第３ＡＮＤ回路６１の出力（ＦＦセット入力信号）は再びＬレベルとなる。
【０１０９】
なお、図示は省略したが、ローサイド地絡時の動作例も、図９に示したハイサイド地絡時の動作例と基本的に同じである。また、ハイサイド天絡時の動作例は、第１実施形態のハイサイド天絡時の動作例（図６）の場合と同様、図９に例示したハイサイド地絡時の動作例と異なるのは検出電流ＩＬが０のままではなく徐々に増加していくことである。
【０１１０】
つまり、通電開始タイミング後、検出電流ＩＬは徐々に増加していく。しかし、遅延時間Ｔｄｂが経過するまでには、検出電流ＩＬは異常判定電流Ｉｄｂには到達しない。そのため、遅延時間Ｔｄｂが経過した時刻ｔ３以降は、図９の時刻ｔ３以降と同様の動作となる。
【０１１１】
このように、本実施形態では、第１実施形態とは逆に、定電流スイッチＴ１１の動作は遅延させず、放電用スイッチＴ１２の動作を遅延させるようにしている。そして、そのように構成した場合であっても、第１実施形態と同様に、短絡故障を検出・判定して、保護機能を実現することができる。
【０１１２】
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
【０１１３】
例えば、第１実施形態では、定電流スイッチ駆動回路４２（図２参照）において、第２ＮＯＲ回路４４に入力させる反転噴射信号ＴＱ１￣を遅延回路４６で遅延させるようにしたが、これはあくまでも一例である。結果的に、定電流ベース信号Ｂ１１をＨレベルにするタイミングを遅延時間Ｔｄａだけ遅延できる限り、遅延回路をどこに設けてどの信号をどの程度遅延させるかについては、遅延回路の使用数も含め、適宜決めることができる。具体例を挙げると、例えば、第２ＮＯＲ回路４４の出力側に遅延回路を設け、第２ＮＯＲ回路４４の出力信号である定電流基準信号Ｐ２ｎを遅延時間Ｔｄａだけ遅延させて第２ＡＮＤ回路４５に入力させるようにしてもよい。第２実施形態における、放電用スイッチ駆動回路８１内の遅延回路９０についても同様である。
【０１１４】
また、上記実施形態では、通電開始タイミングから遅延時間が経過したタイミング（時刻ｔ３）で短絡故障の検出・判定を行うようにしたが、時刻ｔ３よりも前に短絡故障の検出・判定を行うようにしてもよい。
【０１１５】
更に、定電流スイッチＴ１１のオンタイミングおよび放電用スイッチＴ１２のオンタイミングのうち何れか一方を遅延時間だけ遅延させることは必須ではなく、通電開始タイミングで双方ともにオンさせるようにしてもよい。その場合も、通電開始タイミングから所定時間（例えば上記遅延時間と同等の時間）が経過した後に短絡故障の検出・判定を行うようにすればよい。
【０１１６】
また、図２に示したインジェクタ駆動回路２０の構成、および図３に示した遅延回路４６の構成は、あくまでも一例であり、同じ機能を実現可能な他の回路構成を採用してもよい。
【０１１７】
また、例えば図５と図６を比較して明らかなように、地絡と天絡とは、検出電流ＩＬが０であるかそれとも若干は流れるかの点で違いがある。そのため、例えば時刻ｔ３のタイミングで検出電流ＩＬが０であるか否かに基づいて、短絡故障のうち天絡が生じているのかそれとも地絡が生じているのかの判別を行うこともできる。そのため、地絡なのか天絡なのかを判別し、その判別結果をエンジンＥＣＵ３に通知するように構成することもできる。
【０１１８】
なお、上記実施形態では、本発明をディーゼルエンジンもしくはガソリンエンジンの燃料噴射制御システムに適用した例について説明したが、本発明の適用はこれら燃料噴射制御システムに限定されるものではない。本発明は、コンデンサからの放電により開弁させ、開弁後は保持電流供給により開弁状態を保持させるように構成された電磁弁駆動装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１…ＥＤＵ、３…エンジンＥＣＵ、５…車載バッテリ、１１…制御ＩＣ、１２…昇圧回路、２０，８０…インジェクタ駆動回路、３１…ピーク電流検出回路、３２，８１…放電用スイッチ駆動回路、３３…第１比較器、３４…第１ＮＯＲ回路、３５…第１ＡＮＤ回路、４１…定電流検出回路、４２，８２…定電流スイッチ駆動回路、４３…第２比較器、４４…第２ＮＯＲ回路、４５…第２ＡＮＤ回路、４６，９０…遅延回路、４８…第３反転回路、５０，８３…短絡異常検出回路、５１…第３比較器、６０…地絡・天絡判定回路、６１…第３ＡＮＤ回路、６２…ＦＦ回路、６３…第２反転回路、７１…第１反転回路、７２…出力ＡＮＤ回路、７３…故障通知信号出力回路、１０１…インジェクタ、１０１ａ…コイル、Ｃ１…昇圧コンデンサ、Ｃ２…コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ５，Ｒ３１〜Ｒ３３，Ｒ４１〜Ｒ４４，Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ６０〜Ｒ６２…抵抗、Ｒ１０…電流検出抵抗、Ｔ１０…気筒選択スイッチ、Ｔ１１…定電流スイッチ、Ｔ１２…放電用スイッチ、Ｔ１５…定電流制御トランジスタ、Ｔ１６…放電制御トランジスタ、Ｔ３０，Ｔ４０，Ｔ６０…トランジスタ
【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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