(57)【要約】【課題】負荷が共通接続されるコモン端子を通じていかなる態様での負荷駆動が行われる場合であれ、回路規模の増大を招くことなく、過電流の発生の有無を的確に検出する。【解決手段】誘導負荷駆動回路１００は、それぞれ複数の誘導負荷が共通接続されるコモン端子ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を備えるとともに、給電回路からコモン端子ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を介してそれら誘導負荷に印加される駆動信号をオン／オフ制御するＦＥＴ１０１，ＦＥＴ１０２がコモン端子ＣＯＭ１，ＣＯＭ２に対応して各別に備えている。ＦＥＴ１０１，ＦＥＴ１０２がオン状態のときに給電回路に流れる電流を検流抵抗１１３を介して抽出し、該抽出した電流相当値と、ＦＥＴ１０１とＦＥＴ１０２とのオン制御期間の重複の有無に応じてアンド回路１２７、トランジスタ１２８、抵抗１２９ａ及び１２９ｂにより変更される閾値電圧Ｖｔｈとの比較のもとに過電流の有無を検出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ複数の誘導負荷が共通接続されるコモン端子が複数並列に設けられるとともに、給電回路からそれら各コモン端子を介して前記共通接続された誘導負荷に印加される駆動信号をオン／オフ制御するスイッチング素子が前記各コモン端子に対応して各別に設けられてなり、それらスイッチング素子のオン制御に基づいて前記誘導負荷を駆動するとともに、同スイッチング素子がオン状態にあるときに前記給電回路に流れる電流を検流抵抗を介して抽出し、該抽出した電流相当値と閾値との比較のもとに過電流の有無を検出する過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路において、
前記各コモン端子に対応して設けられたスイッチング素子のオン制御期間の重複の有無に応じて前記抽出した電流相当値と比較される閾値を変更する閾値変更手段を備える
ことを特徴とする過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路。
【請求項２】
前記閾値変更手段は、前記スイッチング素子のオン制御期間の論理積をとり、その結果得られる論理値に基づいて前記閾値を変更するものである
請求項１に記載の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路。
【請求項３】
前記過電流の有無の検出が、前記閾値変更手段を通じて変更される閾値と前記抽出した電流相当値とを比較する比較器と、前記抽出した電流相当値が前記閾値を超えて大きくなるときの該比較器の出力に基づいてセット状態となるフリップフロップとを通じて行われるものであり、当該誘導負荷駆動回路は、前記フリップフロップがセット状態となることに基づいて前記スイッチング素子がオン制御されることを禁止する手段を更に備える
請求項１または２に記載の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路。
【請求項４】
前記給電回路はコイルを通じて昇圧される電圧が充電されるコンデンサを備え、このコンデンサからの放電電流を前記駆動信号として前記各コモン端子を介してそれらに共通接続された誘導負荷に供給するものであるとともに、前記スイッチング素子は前記コンデンサからの放電電流をオン／オフ制御するものであり、前記検流抵抗は前記コンデンサと接地との間に直列に設けられてなる
請求項１〜３のいずれかに記載の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路。
【請求項５】
前記駆動の対象となる誘導負荷が、ディーゼル機関の蓄圧配管に設けられたインジェクタの電磁弁を開閉するソレノイドコイルであり、前記スイッチング素子のオン制御に基づいて前記コンデンサからの放電電流を該ソレノイドコイルに供給した後、前記ディーゼル機関の運転を制御する制御装置を通じて指令される期間だけ同ソレノイドコイルに前記放電電流よりも小さい定電流を供給する手段を更に備える
請求項４に記載の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路に関し、例えば蓄圧配管を備えるディーゼル機関にあってそのインジェクタ等の誘導負荷を駆動する際、コモン端子の地絡などに起因して過電流が流れる場合にこれを検出する機能を有する駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、蓄圧配管（コモンレール）を備えるディーゼル機関にあっては、同機関の運転開始に伴ってサプライポンプから圧送される高圧燃料が蓄圧配管に一旦蓄圧され、この蓄圧された高圧燃料が同配管に接続されたインジェクタの開弁駆動に伴って当該機関の各燃焼室に噴射される。また、このようなディーゼル機関にあって、上記インジェクタとしては通常、小型、省電力等の利点を備えた電磁式のインジェクタが用いられる。この電磁式インジェクタは、誘導負荷であるソレノイドを備え、このソレノイドの駆動によって電磁弁の開弁駆動または閉弁駆動を行う。そして従来、このような誘導負荷駆動回路としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。図４に、この特許文献１に記載された駆動回路も含めて、例えば４気筒のディーゼル機関に一般に採用されているこの種の誘導負荷駆動回路の構成を示す。
【０００３】
同図４に示されるように、この誘導負荷駆動回路１００は、制御部（制御装置）２００からの指令に基づきディーゼル機関の各気筒に対して燃料噴射を行うインジェクタ３０１，３０２，３０３，３０４の駆動を制御する回路である。ここで、制御部２００は、ＣＰＵや各種メモリを備える周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、エンジンの回転速度をはじめ、アクセル開度やエンジン水温等を検出する各種のセンサを通じて取り込まれるエンジンの運転状態を示す情報に基づき各気筒毎の駆動指令を生成してこれを当該駆動回路１００に付与する。また、インジェクタ３０１〜３０４は、常閉式の電磁弁にて構成されている。ここでは便宜上、誘導負荷としてのソレノイドコイルＬ１〜Ｌ４のみを図示しているが、これらインジェクタ３０１〜３０４では、上記コイルＬ１〜Ｌ４への通電に基づきリターンスプリングの付勢力に抗して弁体が開弁位置まで移動し、燃料噴射が行われる。例えば、上記コイルＬ１が通電されると、インジェクタ３０１において弁体が開弁位置まで移動して燃料噴射が行われる。また、上記各コイルＬ１〜Ｌ４への通電が停止されると、弁体が元の閉弁位置に戻り、燃料噴射が停止される。なお、インジェクタ３０１〜３０４を構成するこれらコイルＬ１〜Ｌ４のうち、コイルＬ１及びＬ３の一方の端子はこの駆動回路１００のコモン端子ＣＯＭ１に接続されており、同様にコイルＬ２及びＬ４の一方の端子は同駆動回路１００のコモン端子ＣＯＭ２に接続されている。また、これらコイルＬ１〜Ｌ４の他方の端子は、同駆動回路１００の端子ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４にそれぞれ接続されている。
【０００４】
一方、こうして誘導負荷であるコイルＬ１〜Ｌ４が接続された誘導負荷駆動回路１００は、上記制御部２００から付与される駆動指令が入力されるドライバＩＣ（集積回路）１２０と、該ドライバＩＣ１２０によりオン／オフ制御されるスイッチング素子であるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１０１〜１０９とを基本的に備えて構成されている。
【０００５】
このうち、ＦＥＴ１０１及び１０２は、上記コイルＬ１〜Ｌ４の初期駆動を制御するためのＦＥＴである。そして、これらＦＥＴ１０１及び１０２は、それぞれＦＥＴ１０５をはじめ、昇圧コイル１１０、ダイオード１１１、及びコンデンサ１１２により構成されるＤＣ−ＤＣコンバータからなる給電回路と上記コモン端子ＣＯＭ１及びＣＯＭ２との間の給電経路Ｓ１及びＳ２をオン／オフ制御するかたちで配設されている。なお、上記コンデンサ１１２は、当該駆動回路１００の動作に伴って上記昇圧コイル１１０により昇圧される電圧の充放電が繰り返される。そして上記ＦＥＴ１０５は、上記ドライバＩＣ１２０の端子Ｔ２を介して取り込まれるこうしたコンデンサ１１２の放電電流の値に応じてオン／オフ制御される。また、ＦＥＴ１０３及び１０４は、同コイルＬ１〜Ｌ４を定電流駆動するためのＦＥＴであり、それぞれ電源（＋Ｂ）と上記各給電経路Ｓ１及びＳ２との間をオン／オフ制御するかたちで、上記ＦＥＴ１０１及び１０２と並列に設けられている。そして、ドライバＩＣ１２０は、これらＦＥＴ１０１〜ＦＥＴ１０４のオン／オフ制御を通じて上記コイルＬ１〜Ｌ４を駆動するための駆動信号を生成し、該生成した駆動信号を上記コモン端子ＣＯＭ１及びＣＯＭ２にそれぞれ印加する。また、ＦＥＴ１０６〜ＦＥＴ１０９は、上記コイルＬ１〜Ｌ４の他方の端子がそれぞれ接続される端子ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４と接地との間を各別にオン／オフ制御するかたちで設けられている。すなわち、コモン端子ＣＯＭ１あるいはＣＯＭ２に対する上記駆動信号の印加に併せてドライバＩＣ１２０によりこれらＦＥＴ１０６〜ＦＥＴ１０９が選択的にオン制御されることで、上記コイルＬ１〜Ｌ４のそれぞれに対応する給電経路が確保されるようになる。
【０００６】
ところで、このような誘導負荷駆動回路１００において、例えば図５に破線にて示すように、上記コモン端子ＣＯＭ１やコモン端子ＣＯＭ２が地絡するようなことがあると、上記ＦＥＴ１０１またはＦＥＴ１０２に過剰な電流が流れ、これらＦＥＴ１０１やＦＥＴ１０２における電流容量の許容値を越えてしまうおそれがある。そこで、従来は、上記ＤＣ−ＤＣコンバータを構成するコンデンサ１１２に検流抵抗１１３（図４）を設け、この検流抵抗１１３に流れる電流の値に基づいて過電流の有無を併せて検出するようにしている。具体的には、図５に併せて示すように、上記ドライバＩＣ１２０内には、この検流抵抗１１３に流れる電流を電圧値として取り出すとともに、該取り出した電圧値と所定の閾値電圧Ｖｔｈとを比較することにより上記過剰な電流、すなわち過電流の有無を検出する過電流検出回路を設けるようにしている。
【０００７】
この過電流検出回路は、同図５に示されるように、端子Ｔ２を介して取り込まれる電圧値、すなわち検流抵抗１１３に生じる電圧と閾値電圧Ｖｔｈとを比較する比較器１２１と、この比較器１２１による比較出力が論理「Ｈ（ハイ）」レベルとなることに基づいてセット状態となるＲＳフリップフロップ１２２とを基本的に備えて構成されている。すなわちこの過電流検出回路は、上記検流抵抗１１３に過電流が流れるときに上記端子Ｔ２を介して取り込まれる電圧値が閾値電圧Ｖｔｈを超え、上記比較器１２１から論理「Ｈ」レベル（論理値）となる信号が出力されるように設定されている。そして、比較器１２１からこうして論理「Ｈ」レベルの信号が出力されることによってＲＳフリップフロップ１２２がセットされる。なお、このＲＳフリップフロップ１２２において、その未セット時には¬Ｑ出力（Ｑ出力の論理反転出力）として論理「Ｈ」レベルの信号が出力される。このため、同ドライバＩＣ１２０内部の駆動信号（放電制御信号）生成部１２３を通じて生成、出力される上記ＦＥＴ１０１及び１０２に対する放電制御信号もアンド回路１２４及び１２５を介してそのゲート電極に正常に印加される。しかし、同ＲＳフリップフロップ１２２が上記過電流の検出に起因してセット状態となると、上記¬Ｑ出力は論理「Ｌ（ロー）」レベル（論理値）の信号となるため、上記アンド回路１２４及び１２５を通じてＦＥＴ１０１及び１０２に対する上記放電制御信号の印加が禁止される。すなわちこの場合、それらＦＥＴ１０１やＦＥＴ１０２は強制的にオフ制御されることとなり、同ＦＥＴ１０１やＦＥＴ１０２に上述した過剰な電流が流れるといった事態も回避されるようになる。なお、上記ＲＳフリップフロップ１２２のリセット端子「Ｒ」にはオア回路１２６を介して上記インジェクタ３０１〜３０４（図４）の駆動を指令するパルス信号（駆動指令）ＩＮＪ＃１〜＃４が印加されており、同ＲＳフリップフロップ１２２は、これら駆動指令ＩＮＪ＃１〜＃４のいずれかが印加されるたびにリセットされる。
【特許文献１】特開２００２−１８０８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記蓄圧配管を備えるディーゼル機関にあっては、同ディーゼル機関としての燃焼性能の向上を狙って上記各インジェクタ３０１〜３０４による燃料噴射回数を増加させることがある。そして、こうして燃料噴射回数を増加させると、それらインジェクタ３０１〜３０４による燃料噴射期間の重複が必然的に生じる。すなわち、上記ＦＥＴ１０１とＦＥＴ１０２とが共にオンとなる期間が生じることとなり、この期間においては、先の図４あるいは図５からも明らかなように、上記検流抵抗１１３にも２倍の電流が流れることになる。このため、上記従来の駆動回路においては、ドライバＩＣ１２０内の過電流検出回路が誤動作を起こしかねず、上記閾値電圧Ｖｔｈがある程度の余裕をもって設定されているにも拘らず、上記燃料噴射の重複する期間に誤って過電流が流れている旨、誤検出してしまう可能性がある。一方、上記ＦＥＴ１０１及び１０２が共にオンしている状態でのコモン端子ＣＯＭ１あるいはＣＯＭ２の地絡を適正に検出すべく、上記閾値電圧Ｖｔｈを相対的に大きく設定すると、ＦＥＴ１０１または１０２のいずれかがオンしている状態での地絡を適正に検出することができなくなってしまう。またそればかりか、これらＦＥＴ１０１やＦＥＴ１０２に過剰な負担がかかることともなる。ちなみにこの場合には、上記ＦＥＴ１０１やＦＥＴ１０２として電流容量の大きいＦＥＴを採用することも考えられるが、これでは当該誘導負荷駆動回路としての回路規模の増大やコストアップも避けられない。
【０００９】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、誘導負荷が共通接続されるコモン端子を通じていかなる態様での負荷駆動が行われる場合であれ、回路規模の増大を招くことなく、過電流の発生の有無を的確に検出することのできる過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、それぞれ複数の誘導負荷が共通接続されるコモン端子が複数並列に設けられるとともに、給電回路からそれら各コモン端子を介して上記共通接続された誘導負荷に印加される駆動信号をオン／オフ制御するスイッチング素子が各コモン端子に対応して各別に設けられてなり、それらスイッチング素子のオン制御に基づいて上記誘導負荷を駆動するとともに、同スイッチング素子がオン状態にあるときに上記給電回路に流れる電流を検流抵抗を介して抽出し、該抽出した電流相当値と閾値との比較のもとに過電流の有無を検出する過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路として、各コモン端子に対応して設けられたスイッチング素子のオン制御期間の重複の有無に応じて上記抽出した電流相当値と比較される閾値を変更する閾値変更手段を備えるようにした。
【００１１】
各コモン端子に対して時間的に重複することなく駆動信号が印加されるときと複数のコモン端子に対して駆動信号が時間的に重複して印加されるときとでは、上記検流抵抗を通じて抽出される電流相当値は大きく異なる。この点、上記構成によれば、この電流相当値と比較される閾値が各コモン端子に対応して設けられたスイッチング素子のオン制御期間の重複の有無に応じて変更されるため、各コモン端子に対する上記駆動信号の印加期間が時間的に重複している場合であれ、あるいは重複していない場合であれ、的確に過電流の有無を検出することができるようになる。また、このように過電流の有無を的確に検出することができることで、上記スイッチング素子を適切に保護することも可能となり、同スイッチング素子として必ずしも電流容量の大きいスイッチング素子を採用する必要もなくなる。このため、誘導負荷駆動回路としての回路規模の増大やそれに伴うコストアップも好適に抑制することができるようになる。
【００１２】
また、過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路としてのこのような構成において請求項２に記載の発明によるように、上記閾値変更手段が、スイッチング素子のオン制御期間の論理積をとり、その結果得られる論理値に基づいて上記閾値を変更するものであるとすれば、上記検流抵抗に流れる電流が大きくなる期間、すなわち同検流抵抗を通じて抽出される電流相当値が大きくなる期間に正に同期して、上記閾値の変更が行われるようになる。このため、上述の過電流の有無についても極めて正確にその検出が行われるようになる。
【００１３】
また、これら請求項１または２に記載の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路において、請求項３に記載の発明によるように、上記過電流の有無の検出が、閾値変更手段を通じて変更される閾値と抽出した電流相当値とを比較する比較器と、同抽出した電流相当値が閾値を超えて大きくなるときの該比較器の出力に基づいてセット状態となるフリップフロップとを通じて行われるとき、当該誘導負荷駆動回路として、このフリップフロップがセット状態となることに基づいてスイッチング素子がオン制御されることを禁止する手段を更に備える構成とすれば、上記コモン端子の地絡等に起因して過電流が検出されるときであれ、上記スイッチング素子に対してこの過電流に伴う大電流が流れることもなくなり、より的確に同スイッチング素子の保護が図られるようになる。
【００１４】
また、これらの過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路は、上記給電回路として請求項４に記載の構成を有する回路に適用して特に有効である。すなわち、この場合、上記給電回路は、コイルを通じて昇圧される電圧が充電されるコンデンサを備え、このコンデンサからの放電電流を上記駆動信号として各コモン端子を介してそれらに共通接続された誘導負荷に供給するものであるとともに、上記スイッチング素子により上記コンデンサからの放電電流をオン／オフ制御するものであり、上記検流抵抗は上記コンデンサと接地との間に直列に設けられている。このような誘導負荷駆動回路にあっては一般に、駆動信号に対する誘導負荷の応答性を高めるために、同駆動信号としてその初期段階に、上記コンデンサに充電された高電圧を上記スイッチング素子のオン制御に基づいて一気に放電する方法が取られる。このためこのような給電回路にあっては、上記検流抵抗に流れる電流、すなわち同検流抵抗を通じて抽出される電流相当値も負の値をもって瞬間的に大きく振れるようになる。しかもこのとき、上述のようにスイッチング素子のオン制御期間が重複するようなことがあると、例えばコモン端子が２系統の回路では、この電流相当値も２倍となる。このような場合であれ、上記構成の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路によれば、このように変化する電流相当値に対応して上記閾値を設定することで、上述したコモン端子の地絡等に起因する過電流の有無を的確に検出することができるようになる。
【００１５】
なお、上記請求項４に記載の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路は、請求項５に記載の発明によるように、駆動の対象となる誘導負荷がディーゼル機関の蓄圧配管に設けられたインジェクタの電磁弁を開閉するソレノイドコイルであり、スイッチング素子のオン制御に基づいて上記コンデンサからの放電電流を該ソレノイドコイルに供給した後、ディーゼル機関の運転を制御する制御装置を通じて指令される期間だけ同ソレノイドコイルに放電電流よりも小さい定電流を供給する手段を更に備える回路に適用して特に有効である。すなわち、このような蓄圧配管を備えるディーゼル機関にあっては、前述したように、燃焼性能の向上を意図した燃料噴射期間の重複、すなわち各別のコモン端子に電気的に接続された複数のインジェクタ間での駆動期間の重複も十分に生じ得る。そしてこの場合には、上述したスイッチング素子のオン制御期間も必然的に重複するようになることから、このような状態も含めて上記過電流の有無を的確に検出することのできる当該駆動回路の意義は極めて大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、蓄圧配管を備える４気筒ディーゼル機関の各気筒に対して燃料噴射を行うインジェクタの駆動を制御する誘導負荷駆動回路に本発明にかかる過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路を具体化した一実施の形態について説明する。
【００１７】
蓄圧配管を備えるディーゼル機関では前述のように、同機関の運転開始に伴って高圧燃料が蓄圧配管に一旦蓄圧され、この高圧燃料が電磁式のインジェクタの開弁駆動に伴って当該機関の各燃焼室に噴射される。そして、この電磁式のインジェクタによる開弁駆動は、インジェクタが備える誘導負荷としてのソレノイドコイルへの通電を通じて行われる。また、本実施の形態にかかる過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路も、基本的には先の図４に例示した構成を有して、制御部（制御装置）から入力される駆動指令に基づき上記インジェクタのソレノイドコイルの駆動を行う回路である。具体的には、これも前述のように、この誘導負荷駆動回路は、エンジンの運転状態を示す情報に基づき生成された各気筒毎の駆動指令が制御部から入力されることにより、該駆動指令に基づいてインジェクタを駆動すべく駆動信号を生成し、この生成した駆動信号をソレノイドコイルに印加する。以下、図１〜図３を参照して、本実施の形態にかかる過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路の構成、並びに動作について詳述する。
【００１８】
図１は、本実施の形態の誘導負荷駆動回路の主に過電流検出回路及びその周辺回路の構成を、先の図５に対応する図としてその概要を示したものである。なお、この図１に示すように、本実施の形態の誘導負荷駆動回路は、先の図４あるいは図５に示したドライバＩＣ１２０に代わるドライバＩＣ１２を備えて構成されている。そして、このドライバＩＣ１２も、その基本的な機能は先のドライバＩＣ１２０とほぼ同様であるものの、上記過電流検出回路としての構成が先の図５に例示したものと大きく異なっている。もっとも、この図１において、先の図５に示した各要素と同一の要素には、便宜上、それぞれ同一の符号を付して示している。
【００１９】
このドライバＩＣ１２に設けられている過電流検出回路は、同図１に示されるように、端子Ｔ２を介して取り込まれる電圧値と閾値電圧Ｖｔｈとを比較する比較器１２１、及び比較器１２１による比較出力が論理「Ｈ（ハイ）」レベルとなることに基づいてセット状態となるＲＳフリップフロップ１２２に加え、アンド回路１２７を備えて構成されている。このアンド回路１２７は、駆動信号（放電制御信号）生成部１２３から出力されるＦＥＴ１０１及び１０２のオン制御信号（放電制御信号）の論理積をとる回路であり、それら信号の論理積条件が満たされている期間に限ってトランジスタ１２８をオンとする。そして、このトランジスタ１２８のコレクタ端子には、抵抗１２９ａと並列接続されて同抵抗１２９ａとの協働のもとに上記閾値電圧Ｖｔｈを変更するための抵抗１２９ｂが接続されており、ここでは、
（イ）トランジスタ１２８がオフ状態にあるとき、すなわち上記ＦＥＴ１０１及び１０２のオン制御期間が時間的に重複していないときには上記抵抗１２９ａとの分圧比に基づいて上記閾値電圧Ｖｔｈが設定される。
（ロ）トランジスタ１２８がオン状態にある期間、すなわち上記ＦＥＴ１０１及び１０２のオン制御期間が時間的に重複している期間は、上記抵抗１２９ａ及び１２９ｂからなる並列回路との分圧比に基づいて上記閾値電圧Ｖｔｈが設定される。
といった態様で、上記端子Ｔ２を介して取り込まれる電圧値と比較される閾値電圧Ｖｔｈの変更が行われる。
【００２０】
このように、本実施の形態において採用する過電流検出回路では、上記駆動信号生成部１２３から出力されるＦＥＴ１０１及び１０２のオン制御期間が時間的に重複していなければ、上記閾値電圧Ｖｔｈとしても、基本的には先の図５に例示した過電流検出回路と同等の電圧（第１の閾値電圧Ｖｔｈ）が設定される。一方、上記駆動信号生成部１２３から出力されるＦＥＴ１０１及び１０２のオン制御期間が時間的に重複している期間には、上記閾値電圧Ｖｔｈとして、より低い電圧（第２の閾値電圧Ｖｔｈ）が設定される。ちなみに、これらＦＥＴ１０１あるいは１０２がオン制御されるとき、検流抵抗１１３にはコンデンサ１１２の放電に伴う負方向の放電電流Ｄｉ（図中の破線矢印参照）が流れることとなる。また、これらＦＥＴ１０１及び１０２のオン制御期間が時間的に重複する期間は、この放電電流Ｄｉとしても２倍の電流が上記検流抵抗１１３に流れることとなる。そこで、本実施の形態においては、上記第１の閾値電圧Ｖｔｈについてはこれを、ＦＥＴ１０１及び１０２のオン制御期間が時間的に重複していないときに検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値よりも低く、且つ、コモン端子ＣＯＭ１、ＣＯＭ２が地絡等した際に同検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値よりも高い電圧値として設定している。一方、上記第２の閾値電圧Ｖｔｈについてはこれを、ＦＥＴ１０１及び１０２のオン制御期間が時間的に重複しているときに上記端子Ｔ２を介して取り込まれる電圧値よりも低く、且つ、コモン端子ＣＯＭ１、ＣＯＭ２が地絡等した際に同検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値よりも高い電圧値として設定している。
【００２１】
図２及び図３は、このような過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路において、制御部２００（図４）から前記駆動指令ＩＮＪ＃１〜＃４が入力された際における主に上記ドライバＩＣ１２の動作例をタイミングチャートとして示したものである。以下、これら図２及び図３を併せ参照して、実施の形態にかかる誘導負荷駆動回路としての動作を更に詳述する。なおここで、図２は正常時、すなわちコモン端子ＣＯＭ１やコモン端子ＣＯＭ２の地絡等に起因する過電流が流れていないときの主に上記ドライバＩＣ１２の動作態様を示したものである。一方、図３は、上記コモン端子ＣＯＭ１あるいはＣＯＭ２の地絡等に起因して誘導負荷駆動回路内に過電流が流れているときの同ドライバＩＣ１２の動作態様を示したものである。
【００２２】
＜正常時＞
いま、図２（ａ）に示すように、タイミングｔ１１において、論理Ｈレベルの信号として駆動指令ＩＮＪ＃１，＃３が制御部２００から入力されたとする。このとき、上記駆動信号生成部１２３は、その立ち上がりに同期して、タイミングｔ１２までの期間にわたり図２（ｂ）に示す態様で、上記ＦＥＴ１０１に対するオン制御信号、すなわち放電制御信号をアンド回路１２４を介して同ＦＥＴ１０１のゲート電極に印加する。これにより、上記コンデンサ１１２からコモン端子ＣＯＭ１を介して、図２（ｄ）に示す態様にて一気に放電電流が流れる。なお、このようにコモン端子ＣＯＭ１及びＣＯＭ２がいずれも地絡していない状態では、検流抵抗１１３を介して抽出される電圧が上記第１の閾値電圧Ｖｔｈよりも高い、すなわち過電流状態にはないため（図２（ｉ）参照）、比較器１２１の出力電圧も、図２（ｊ）に示すように論理Ｌレベルとなっている。すなわち、上記フリップフロップ１２２の¬Ｑ出力は、図２（ｋ）に示すように論理Ｈレベルとなっており、上記アンド回路１２４もＦＥＴ１０１に対する放電制御信号をスルーできる状態となっている。
【００２３】
また、タイミングｔ１２において上記放電制御信号が論理Ｌレベルになると、ＦＥＴ１０１はオフ状態となり、コモン端子ＣＯＭ１を介して流れる電流は図２（ｄ）に示されるように減少に転じる。そしてその後は、図２（ｃ）に示す態様で端子Ｔ５から定電流制御信号がＦＥＴ１０３のゲート電極に印加されることにより、前記コイルＬ１，Ｌ３（図４）は定電流駆動、すなわちパルス幅制御に基づく平均電流駆動される。すなわちこのとき、上記コモン端子ＣＯＭ１を介して流れる電流の電流波形も図２（ｄ）に示される態様となる。
【００２４】
また、このような誘導負荷駆動回路において、いわゆるオーバーラップ噴射を行うべく、例えばタイミングｔ１３に、図２（ａ）及び（ｅ）に示される態様で上記駆動指令ＩＮＪ＃１，＃３及びＩＮＪ＃２，＃４が同時に発せられたとする。このような場合、駆動信号生成部１２３は、タイミングｔ１４にわたり図２（ｂ）及び（ｆ）に示す態様で、ＦＥＴ１０１及び１０２に対する放電制御信号をそれぞれアンド回路１２４及び１２５を介してそのゲート電極に印加する。これにより、上記コンデンサ１１２からコモン端子ＣＯＭ１及びＣＯＭ２の両端子を介して、図２（ｄ）及び（ｈ）に示す態様での放電電流が流れるようになる。そしてこの場合には、図２（ｉ）に示されるように、上記検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値（電流相当値）も負方向に２倍の値を示すようになる。ただしこの期間は、上記アンド回路１２７の論理積条件が成立してトランジスタ１２８がオン状態となっているため、同じく図２（ｉ）に示されるように、上記抽出される電圧値と比較される閾値電圧Ｖｔｈも上記第２の閾値電圧に変更されている。このため、このように放電制御信号のオン期間が時間的に重複する場合であれ、この変更された第２の閾値電圧Ｖｔｈに基づく適正な過電流検出が行われるようになる。すなわち、コモン端子ＣＯＭ１やコモン端子ＣＯＭ２に地絡等が生じていない限り、このタイミングｔ１３〜ｔ１４の期間にあっても、図２（ｋ）に示されるように、上記フリップフロップ１２２はセットされることなく、その¬Ｑ出力も論理Ｈレベルに維持される。またこれより、上記アンド回路１２４及び１２５も上述と同様、スルー状態に維持され、ＦＥＴ１０１及びＦＥＴ１０２に対する上記放電制御信号の印加が制限されることもない。なおこの場合も、その後の上述した定電流駆動は同様に実行される（図２（ｃ）、（ｄ）、（ｇ）及び（ｈ）参照）。
【００２５】
また、例えばタイミングｔ１５及びｔ１６として示すように、このような放電制御信号の時間的な重複が部分的に生じる場合であっても、基本的には上述と同様の過電流検出動作が行われる。すなわちいま、タイミングｔ１５にて図２（ｅ）に示すように駆動指令ＩＮＪ＃２，＃４が発せられ、その後のタイミングｔ１６にて図２（ａ）に示すように駆動指令ＩＮＪ＃１，＃３が発せられたとする。このとき、これら駆動指令に応じて駆動信号生成部１２３から出力される放電制御信号も、それぞれ図２（ｆ）及び（ｂ）に示す態様で、タイミングｔ１５〜ｔ１７の期間及びタイミングｔ１６〜ｔ１８の期間にその論理レベルが論理Ｈレベルとなる。そしてこの場合も、これら放電制御信号の論理Ｈレベル期間、すなわちオン期間が重複するタイミングｔ１６〜ｔ１７の期間において上記アンド回路１２７の論理積条件が成立し、同タイミングｔ１６〜ｔ１７の期間だけトランジスタ１２８が選択的にオン状態となる。このため、図２（ｉ）に示されるように、検流抵抗１１３に大きな放電電流が流れる上記タイミングｔ１６〜ｔ１７の期間だけ上記閾値電圧Ｖｔｈも選択的に第２の閾値電圧Ｖｔｈに変更され、この変更された閾値電圧Ｖｔｈに基づく適正な過電流検出が行われるようになる。
【００２６】
＜コモン端子ＣＯＭ１の地絡に起因する過電流発生時＞
例えばいま、コモン端子ＣＯＭ１が地絡している状態で図３（ａ）に示すように、タイミングｔ２１において上記駆動指令ＩＮＪ＃１，＃３が発せられたとする。この場合も、上記駆動信号生成部１２３では、図３（ｂ）に示す態様でＦＥＴ１０１に対する放電制御信号を出力する。ただしこの際、コモン端子ＣＯＭ１が地絡しているため、上記検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値も図３（ｉ）に示されるように、負の値をもって瞬時的に大きく振れる。その結果、同じく図３（ｉ）に示されるように、タイミングｔ２２においてこの検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値が上記第１の閾値電圧Ｖｔｈを超えて低下し、同タイミングｔ２２をもって比較器１２１の出力信号が論理Ｌレベルから論理Ｈレベルに反転する。そして、この比較器１２１の出力電圧によって上記フリップフロップ１２２がセット状態となり、図３（ｋ）に示すように、その¬Ｑ出力も論理Ｈレベルから論理Ｌレベルに反転する。したがってこの場合、こうした¬Ｑ出力の論理レベルの反転に伴ってアンド回路１２４及び１２５での論理積条件も不成立となり、ＦＥＴ１０１（ＦＥＴ１０２）に対するこれらアンド回路１２４及び１２５を介しての上記放電制御信号の印加も上記タイミングｔ２２でもって禁止される（図３（ｂ）参照）。すなわちこれにより、上記ＦＥＴ１０１（ＦＥＴ１０２）は強制的にオフ制御されることとなり、同ＦＥＴ１０１（ＦＥＴ１０２）に過剰な電流が流れるといった事態も回避される。なお、この場合にはコモン端子ＣＯＭ１が地絡していることから、上述した定電流駆動に際しても、コモン端子ＣＯＭ１には一時的に地絡電流が流れることとなるが、図３（ｄ）では便宜上、その図示を割愛している。この定電流駆動時にもそれに見合った過電流検出を行って、ＦＥＴ１０３の駆動を停止することとすれば、コイルＬ１及びＬ３（図４）に余剰な電流が流れることはない（図３（ｃ）及び（ｄ）参照）。ただしこの場合であれ、図３（ａ）あるいは（ｅ）に示すように、タイミングｔ２３において新たに駆動指令ＩＮＪ＃１，＃３あるいはＩＮＪ＃２，＃４が制御部２００（図４）から与えられることにより、上記フリップフロップ１２２はオア回路１２６（図４）の出力によってリセットされる。すなわち、アンド回路１２４及び１２５を介しての上記ＦＥＴ１０１及び１０２に対する放電制御信号の印加が再び許可される。
【００２７】
一方、このようにコモン端子ＣＯＭ１が地絡している状態で先と同様、いわゆるオーバーラップ噴射を行う場合、すなわちタイミングｔ２３において駆動指令ＩＮＪ＃１，＃３及びＩＮＪ＃２，＃４が同時に印加される場合（図３（ａ）及び（ｅ）参照）、ＦＥＴ１０１及び１０２に対する放電制御信号も共にオン状態となる（図３（ｂ）及び（ｆ）参照）。そしてこの場合には、図３（ｉ）に示されるように閾値電圧Ｖｔｈが第２の閾値電圧Ｖｔｈに変更されるとはいえ、検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値は、同じく図３（ｉ）に示されるように更に大きく低下することとなり、こうしたコモン端子ＣＯＭ１の地絡に起因する過電流の発生はやはり適正に検出されるようになる。そして結局、この場合も図３（ｊ）に示されるように比較器１２１の出力電圧が論理Ｌレベルから論理Ｈレベルに反転し、その結果として図３（ｋ）に示されるように、タイミングｔ２４をもって上記フリップフロップ１２２の¬Ｑ出力も論理Ｈレベルから論理Ｌレベルに反転する。これにより、図３（ｂ）に示されるように、ＦＥＴ１０１及び１０２に対するアンド回路１２４及び１２５を介しての上記放電制御信号の印加も、同タイミングｔ２４をもって禁止される。すなわち、この場合も、上述と同様、ＦＥＴ１０１やＦＥＴ１０２に過剰な電流が流れるといった事態は回避される。
【００２８】
また同様に、コモン端子ＣＯＭ１が地絡している状態で、タイミングｔ２５及びｔ２６として示すように、上記放電制御信号の時間的な重複が部分的に生じる場合であっても、次の態様をもって、該コモン端子ＣＯＭ１の地絡に起因する過電流の発生は的確に検出される。すなわち、上記各放電制御信号の重複する期間が短い場合には、図３（ｉ）にタイミングｔ２７での挙動として示すように、コモン端子ＣＯＭ１が地絡しているにも拘らず検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値が上記第２の閾値電圧Ｖｔｈよりも低くならないことがある。しかし、同じく図３（ｉ）にタイミングｔ２８での挙動として示すように、上記タイミングｔ２７において閾値電圧Ｖｔｈが第１の閾値電圧Ｖｔｈに変更された後は、図３（ｄ）に示される過渡的な放電電流によって、同検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値がこの第１の閾値電圧Ｖｔｈを超えて低くなる。その結果、コモン端子ＣＯＭ１の地絡に起因する過電流は確実に検出される。なお、上記放電制御信号の重複期間が長い場合には、その重複期間内に検流抵抗１１３を通じて抽出される電圧値が上記第２の閾値電圧Ｖｔｈを超えて低くなることにより、先のタイミングｔ２４に準じたかたちで過電流が検出される。また、こうした態様での過電流の検出は、コモン端子ＣＯＭ２が地絡に至った場合であっても同様に実行される。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態にかかる過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
（１）コモン端子ＣＯＭ１及びＣＯＭ２に対する駆動信号の印加期間が時間的に重複している場合であれ、あるいは重複していない場合あれ、的確に過電流の有無を検出することができる。また、このように過電流の有無を的確に検出することができることで、ＦＥＴ１０１及び１０２を適切に保護することも可能となり、同ＦＥＴ１０１及び１０２として必ずしも電流容量の大きいスイッチング素子を採用する必要もなくなる。このため、誘導負荷駆動回路としての回路規模の増大やそれに伴うコストアップも好適に抑制することができる。
【００３０】
（２）すなわち具体的には、コモン端子ＣＯＭ１やコモン端子ＣＯＭ２の地絡等に起因する過電流が検出されることに基づき、アンド回路１２４及びアンド回路１２５を通じてＦＥＴ１０１やＦＥＴ１０２に対する放電制御信号の印加を禁止するようにした。これにより、ＦＥＴ１０１やＦＥＴ１０２に対してこの過電流に伴う大電流が流れることはなくなり、的確にこれらＦＥＴ１０１及び１０２の保護が図られる。
【００３１】
（３）検流抵抗１１３に流れる電流が大きくなる期間、すなわち同検流抵抗１１３を通じて抽出される電流相当値である検出電圧が大きくなる期間に正に同期して、閾値電圧Ｖｔｈの変更が行われるため、上述の過電流の有無についても極めて正確にその検出を行うことができる。
【００３２】
なお、この発明にかかる過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回は上記実施の形態に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した例えば次のような形態として実現することもできる。
【００３３】
・給電回路としての構成は、上記ＤＣ−ＤＣコンバータを備えるものに限られず任意である。すなわち、コイルを通じて昇圧された電圧が充電されるコンデンサ１１２からの放電電流を各コモン端子ＣＯＭ１及びＣＯＭ２を介してそれらに共通接続されたコイルＬ１〜Ｌ４に供給する構成に限らず、それら各コモン端子に対して所望とされる給電を行うことのできる回路であればよい。
【００３４】
・過電流検出回路の構成は任意である。すなわち、比較器１２１の比較出力をフリップフロップ１２２がセット状態となることで保持する構成に限らず、この比較器１２１の比較出力を保持できる回路であればよい。
【００３５】
・上記実施の形態では、ＦＥＴ１０１及び１０２の論理積に基づいて閾値電圧Ｖｔｈを変更するようにしている。このようにすることにより過電流の有無に対する緻密な検出が可能とはなるが、基本的には、ＦＥＴ１０１及び１０２のオン制御期間の重複の有無の検出に応じて検流抵抗１１３により抽出した電流相当値と比較される閾値電圧Ｖｔｈを変更する構成であればよい。
【００３６】
・上記実施の形態では、蓄圧配管を備えるディーゼル機関の各気筒に対して燃料噴射を行うインジェクタの駆動を制御する誘導負荷駆動回路に本発明にかかる過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路を適用したが、本発明は誘導負荷を駆動対象とする任意の駆動回路に対して適用可能である。すなわち、複数の誘導負荷がそれぞれ共通接続されるコモン端子が複数並列に設けられているとともに、それらコモン端子に対して各別にスイッチング素子が設けられており、同スイッチング素子がオン状態にあるときに検流抵抗を介して抽出した電流相当値と閾値との比較のもとに過電流の有無を検出する構成を有する回路であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明にかかる過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路の一実施の形態について、主にドライブＩＣの内部構成の一部を示す回路図。
【図２】（ａ）〜（ｋ）は、同実施の形態の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路の正常時の動作例を示すタイミングチャート。
【図３】（ａ）〜（ｋ）は、同実施の形態の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路の過電流検出時の動作例を示すタイミングチャート。
【図４】蓄圧配管を備えるディーゼル機関のインジェクタ駆動回路として一般に採用されている過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路と、その周辺の構成を示す回路図。
【図５】従来の過電流検出機能を有する誘導負荷駆動回路について、主にドライブＩＣの内部構成の一部を示す回路図。
【符号の説明】
【００３８】
１２，１２０…ドライバＩＣ、１００…誘導負荷駆動回路、１０１〜１０９…ＦＥＴ、１１０…昇圧コイル、１１１…ダイオード、１１２…コンデンサ、１１３…検流抵抗、１２１…比較器、１２２…ＲＳフリップフロップ、１２３…駆動信号生成部、１２４，１２５，１２７…アンド回路、１２６…オア回路、１２８…トランジスタ、１２９ａ，１２９ｂ…抵抗、２００…制御部、３０１〜３０４…インジェクタ、Ｌ１〜Ｌ４…ソレノイドコイル、ＣＯＭ１，ＣＯＭ２…コモン端子。
【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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