(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射弁を駆動する複数の容量性負荷（３ａ、３ｂ）を駆動制御するものであって、
電源電圧を所定電圧まで昇圧して共通部品のダイオード（８）を介して容量素子（９、１０、１１）に充電する昇圧回路（２）と、
前記昇圧回路に設けられ前記容量素子と直列に接続された抵抗（７）と、
前記複数の容量性負荷のそれぞれに対して前記容量素子から給電するように設けられ、充電用ＭＯＳＦＥＴ（１４ａ）および放電用ＭＯＳＦＥＴ（１４ｂ）を備えた複数の噴射弁駆動回路（４ａ、４ｂ）と、
前記容量素子から前記複数の噴射弁駆動回路のそれぞれに至る通電経路に設けられた複数のヒューズ回路（１２ａ、１２ｂ）とを備え、
前記容量素子は、前記複数の噴射弁駆動回路のいずれかに過電流が流れるときに充電電荷の放電で対応する前記ヒューズ回路のヒューズ素子（１３）を溶断させる放電能力を備えている噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の噴射制御装置において、
前記容量素子は、複数個のコンデンサ（９、１０、１１）を並列接続することで容量値を増大もしくは等価直列抵抗を低減させることで前記ヒューズ素子を溶断させる放電能力を備えた構成としている噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の噴射制御装置において、
前記ヒューズ回路（１２ａ、１２ｂ）は、直列接続された複数個の前記ヒューズ素子（１３）を備えている噴射制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の噴射制御装置において、
前記ヒューズ素子は、チップヒューズ（１３）である噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
噴射制御装置として、例えばピエゾインジェクタによる噴射制御をするための駆動装置では、電源電圧から昇圧された電圧によりコンデンサに充電した電荷を用いている。ピエゾインジェクタに接続して充電することでインジェクタを開弁し、コンデンサとの接続を解除すると共にピエゾインジェクタをグランドに接続して電荷を放電することでインジェクタを閉弁する制御を行っている。この場合、ピエゾインジェクタの充放電のために、各噴射弁駆動回路は、充電用ＭＯＳＦＥＴおよび放電用ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子を備えている。この噴射弁駆動回路は複数備えてあり、共通部品との間にヒューズを備えている。
【０００３】
通常の使用状態では、充電用ＭＯＳＦＥＴと放電用ＭＯＳＦＥＴを同時にオンさせることはないが、いずれか一方がショート故障をしている場合には、充電のタイミングあるいは放電のタイミングで２つのＭＯＳＦＥＴが導通してショート状態を形成する。このとき、初めは、コンデンサの電荷が２つのＭＯＳＦＥＴを通じて流れ、コンデンサの電圧が電源電圧より低くなると、電源側から昇圧回路などの共通部品を通り直接貫通電流が流れるようになる。
【０００４】
貫通電流が流れる前に、ショート故障を起こした側の回路のヒューズが溶断すれば問題ないが、確実にヒューズが溶断しない場合には、貫通電流が流れることで昇圧回路を構成する共通回路の素子が破壊されることがある。複数のピエゾインジェクタを駆動する構成では、１つのピエゾインジェクタの噴射弁駆動回路が故障すると、共通回路の素子が破壊することで他方のピエゾインジェクタの噴射弁駆動回路も駆動不能となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９９７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、複数の容量性負荷を駆動する構成で、１つの容量性負荷を駆動する回路にショート故障が生じた場合に、共通部品が破壊されるのを防止できるようにした噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の噴射制御装置は、噴射弁を駆動する複数の容量性負荷を駆動制御するものであって、電源電圧を所定電圧まで昇圧して共通部品のダイオードを介して容量素子に充電する昇圧回路と、前記昇圧回路に設けられ前記容量素子と直列に接続された抵抗と、前記複数の容量性負荷のそれぞれに対して前記容量素子から給電するように設けられ、充電用ＭＯＳＦＥＴおよび放電用ＭＯＳＦＥＴを備えた複数の噴射弁駆動回路と、前記容量素子から前記複数の噴射弁駆動回路のそれぞれに至る通電経路に設けられた複数のヒューズ回路とを備え、前記容量素子は、前記複数の噴射弁駆動回路のいずれかに過電流が流れるときに充電電荷の放電で対応する前記ヒューズ回路のヒューズ素子を溶断させる放電能力を備えている。
【０００８】
上記構成を採用することにより、昇圧回路の昇圧動作により容量素子は所定電圧に昇圧された状態に電荷が蓄積される。容量性負荷を噴射弁駆動回路により駆動する場合には、対応する噴射弁駆動回路の充電用ＭＯＳＦＥＴを駆動して容量素子の電荷を容量性負荷に充電する。これにより、容量性負荷が駆動されて噴射弁の駆動がなされる。この後、放電用ＭＯＳＦＥＴが駆動されると容量性負荷の充電電荷が放電されて噴射弁が元の状態に戻る。
【０００９】
上記の場合に、各容量性負荷を駆動する噴射弁駆動回路の充電用ＭＯＳＦＥＴあるいは放電用ＭＯＳＦＥＴがショート故障を起こした場合には、次のように動作する。充電用ＭＯＳＦＥＴおよび放電用ＭＯＳＦＥＴのいずれか一方がショート故障を起こすと、抵抗が小さい状態で導通した状態となるから、ほぼオン動作状態と同じになる。この状態で、他方のＭＯＳＦＥＴがオン動作されることで、２個のＭＯＳＦＥＴが共にオン状態となったのと同等の状態となり、容量素子の電荷の放電により電流が流れるようになる。このとき、容量素子は、電荷の充電および放電の能力を高め、これにより電流量を高めることができる構成としているので、対象としている噴射弁駆動回路への通電経路に接続されたヒューズ回路のヒューズ素子を容量素子に充電された電荷だけで溶断させることができる。
【００１０】
これにより、容量素子の電荷による電流が低下して電源側から貫通電流が流れる前に、ショート故障が発生した噴射弁駆動回路を昇圧回路から切り離した状態とすることができる。この結果、貫通電流が流れることによる昇圧回路などの共通部品の破壊が発生するのを防止することができる。
【００１１】
この場合、容量素子の放電能力に相当する電流量は、容量値が大きくなることによって増大させることができ、また等価直列抵抗が小さくなることによっても増大させることができ、あるいは容量を大とし且つ等価直列抵抗を小さくすることで増大させることができる。したがって、複数の容量素子を並列に接続することはこれらのいずれかを満たすことになり、放電能力すなわち電流量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態を示す電気的構成図
【図２】（ａ）ピエゾインジェクタへの電荷充電時の作用説明図、（ｂ）ピエゾインジェクタからの電荷放電時の作用説明図
【図３】（ａ）噴射弁駆動回路４ａの異常時の作用説明図、（ｂ）噴射弁駆動回路４ｂの異常時の作用説明図
【図４】動作原理説明用の等価回路図
【図５】チップヒューズの溶断特性図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
この実施形態では、燃料噴射装置として、ピエゾインジェクタを駆動する場合について説明する。図１は噴射制御装置１の回路構成を示している。噴射制御装置１は、昇圧回路２および複数の容量性負荷として２個のピエゾインジェクタ３ａ、３ｂを駆動制御する２つの噴射弁駆動回路４ａ、４ｂなどを備えている。
【００１４】
ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂは、例えば複数個のピエゾ素子を積層したもので、例えば２つの電極間に挟まれたピエゾ素子に電圧が印加されて充電動作が行われると圧電効果により収縮する。複数個のピエゾ素子による収縮動作を利用することで、ノズルの先端部に挿入状態に配置されたピエゾインジェクタ３ａ、３ｂが収縮してノズルが開状態となる。一方、ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂは、充電された電荷が放電されると、各ピエゾ素子が収縮状態からもとの伸長状態に戻る。これにより、ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂが伸長してノズルを閉塞する。このように、ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂを収縮および伸長に動作を行わせることにより、ノズルからの燃料の噴射を制御することができる。
【００１５】
昇圧回路２は、直流電源ＶＤの電圧を昇圧して出力するもので、昇圧コイル５、スイッチング素子６、電流制限用の抵抗７、ダイオード８から構成されている。直流電源ＶＤとグランドとの間に、昇圧コイル５、スイッチング素子６および抵抗７の直列回路が接続される。昇圧コイル５とスイッチング素子６との共通接続点はダイオード８を順方向に介して容量素子としてのコンデンサ９、１０、１１に接続されている。コンデンサ９の他方の端子は抵抗７を介してグランドに接続される。コンデンサ１０、１１の他方の端子はグランドに接続される。
【００１６】
ダイオード８とコンデンサ９との共通接続点は、２個の噴射弁駆動回路４ａ、４ｂに至る通電経路に分岐されている。これらの通電経路にはそれぞれにヒューズ回路１２ａ、１２ｂが設けられている。ヒューズ回路１２ａ、１２ｂは、それぞれ２個のヒューズ素子であるチップヒューズ１３が直列に接続された回路で、過電流が流れると溶断するように設けられている。
【００１７】
なお、本実施形態における噴射弁駆動回路４ａ、４ｂでは、ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂに対してパルス的に電流を流す駆動方式を採用しているので、パルス通電のたびにチップヒューズ１３が発熱および冷却が繰り返すことで、膨張収縮してストレスで溶断する可能性がある。また、ここでは３個のチップヒューズ１３を直列に接続する構成であることから、同時に溶断することが好ましい。これらの点から、ヒューズ回路１２ａ、１２ｂで用いられる２個のチップヒューズ１３は、溶断特性のばらつきが少なく、且つ金属疲労によるストレスに強い点で好適なものである。
【００１８】
ヒューズ回路１２ａは噴射弁駆動回路４ａに接続され、ヒューズ回路１２ｂは噴射弁駆動回路４ｂに接続されている。噴射弁駆動回路４ａ、４ｂは、それぞれ充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａ、放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂおよびコイル１５を備えている。充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａ、放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂは、直列に接続した状態でグランドに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１４ａ、１４ｂは、ｎチャンネル型のもので、共に帰還ダイオードが付加された構成である。各放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂには、並列に、コイル１５およびピエゾインジェクタ３ａまたはコイル１５およびピエゾインジェクタ３ｂの直列回路が接続されている。コイル１５は、ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂの充放電時に電流制限をするためのものであり、エネルギー回収用としても機能するものである。
【００１９】
次に、上記構成の作用について図２〜図５も参照して説明する。
昇圧回路２においては、図示しない制御回路によりスイッチング素子６のオンオフ制御が行われ、これによって昇圧コイル５に発生する誘起電圧によりダイオード８を介してコンデンサ９〜１１が充電され、所定の高電圧になる。この昇圧の制御は適宜のタイミングで実施され、コンデンサ９〜１１の電圧が所定の高電圧となるように維持される。
【００２０】
一方、ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂにより噴射弁を駆動する場合には、制御回路により、燃料噴射のタイミングになると、対象とするピエゾインジェクタ３ａあるいは３ｂの噴射弁駆動回路４ａあるいは４ｂに対して、駆動信号を出力する。ここでは、ピエゾインジェクタ３ａを駆動する場合について説明する。
【００２１】
この場合には、制御回路により、噴射弁駆動回路４ａの充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａに対してパルス状の駆動信号が複数回に渡って与えられる。このとき放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂはオフ状態に保持されている。充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａがオンしている期間中に、図２（ａ）に矢印Ａで示すように、コンデンサ９から充電電流Ｉがヒューズ回路１２ａを介して流れ、さらに矢印Ｂ、Ｃで示すように充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａからコイル１５を介してピエゾインジェクタ３ａに流れて充電される。ピエゾインジェクタ３ａは、充電により電圧が印加されると、収縮状態となって噴射ノズルを開状態にする。充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａの複数回のオン動作により、ピエゾインジェクタ３ａは所定の開度まで駆動され、所定の噴射が行われる。
【００２２】
この後、噴射弁を閉じる時点になると、制御回路により、噴射弁駆動回路４ａの放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂに対してパルス状の駆動信号が複数回に渡って与えられる。このとき充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａはオフ状態に保持されている。これにより、図２（ｂ）に矢印Ｄ、Ｅで示すように、放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂがオンしたときに、ピエゾインジェクタ３ａの充電電荷がコイル１５および放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂを介してグランドに放電される。ピエゾインジェクタ３ａは、放電により電圧が低下すると、収縮状態から伸長状態に移行して噴射ノズルを閉状態にする。放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂの複数回のオン動作により、ピエゾインジェクタ３ａは所定のもとの状態に戻り、１回の噴射動作が終了する。
【００２３】
説明は省略するが、ピエゾインジェクタ３ｂを駆動する場合についても同様である。
なお、上記した通常の動作においては、ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂを駆動するときに流れる電流は、ヒューズ回路１２ａ、１２ｂのチップヒューズ１３を溶断させるほどではなく、換言すれば、通常の使用状態では溶断しないような電流容量のものが設けられている。
【００２４】
次に、噴射弁駆動回路４ａあるいは４ｂの構成中、充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａあるいは放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂがショート故障を起こしている場合の動作について説明する。いずれの噴射弁駆動回路４ａ、４ｂにおいても、一方のＭＯＳＦＥＴ１４ａあるいは１４ｂがショート故障を起こすと、他方をオンさせるときにコンデンサ９の端子がグランドにショートした状態となって電荷が急速に放電される異常状態となる。
【００２５】
図３（ａ）は、噴射弁駆動回路４ａの異常状態の動作を示しており、図３（ｂ）は、噴射弁駆動開尾ｒ４ｂの異常状態の動作を示している。いずれも同様の動作することでヒューズ回路１２ａ、１２ｂのチップヒューズ１３が共に溶断する。ここでは、図３（ａ）を参照して噴射弁駆動回路４ａの異常状態の動作について説明する。
【００２６】
例えば噴射弁駆動回路４ａの充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａがショート故障を起こした場合について説明する。この場合には、充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａを駆動することなくピエゾインジェクタ３ａに充電動作が行われる。ただし、駆動信号によりパルス状のオンオフ信号が与えられないので、ピエゾインジェクタ３ａは連続的に通電される。また、ピエゾインジェクタ３ａは充電されたのちも充電経路が保持されたままとなり、噴射ノズルは全開状態となる。
【００２７】
一方、放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂを動作させてピエゾインジェクタ３ａの電荷を放電される動作では、放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂがオン動作されると、コンデンサ９からの充電経路がショート状態の充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａを介してグランドにショートした状態となる。これにより、図３（ａ）中、矢印Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｊで示すように、コンデンサ９、１０、１１の電荷が短時間で放電されるようになり、ヒューズ回路１２ａに大電流が流れる。この結果、コンデンサ９、１０、１１の放電電流のエネルギーによってヒューズ回路１２ａの２個のチップヒューズ１３が共に溶断して電流が遮断されるようになる。
【００２８】
なお、コンデンサ１０、１１を設けない従来相当のものでは、コンデンサ９の電荷だけを利用してチップヒューズ１３を溶断させることになるが、この場合には、回路を構成する素子の回路定数のばらつき等を考慮すると確実に溶断させることが難しい事態が生じていた。これに対して、本実施形態では、コンデンサ１０、１１を追加した構成としているので、その分の容量をコンデンサ９の容量に加えたものとなり、さらに、コンデンサが有する等価直列抵抗成分が並列に加わることで抵抗成分を低減させることができる。この結果、ショート故障時にチップヒューズ１３を確実に溶断させることができる。
【００２９】
上記のようにしてヒューズ回路１２ａの２個のチップヒューズ１３が溶断することで、噴射弁駆動回路４ａは昇圧回路２から切り離された状態となる。この結果、噴射弁駆動回路４ａにより駆動するピエゾインジェクタ３ａは駆動不能となるが、噴射弁駆動回路４ｂにより駆動するピエゾインジェクタ３ｂは駆動可能な状態に保持される。
【００３０】
２個のチップヒューズ１３が溶断した後は、コンデンサ９の端子電圧によりこれら２個のチップヒューズ１３の端子間に高電位差が発生する。このとき、溶断後の端子間距離が短いとアークの発生が懸念される。この実施形態では、２個以上のチップヒューズ１３を直列に実装したヒューズ回路１２ａを設けているので、溶断後の端子間距離を長くすることができる。これによって、確実に噴射弁駆動回路４ａを切り離すことができる。
【００３１】
また、コンデンサ９〜１１の電荷の放電によりチップヒューズ１３を溶断させることができるので、コンデンサ９〜１１による放電の後に、電源ＶＤ側から直接貫通電流が流れることがなくなり、昇圧回路２を構成する回路素子が貫通電流で破壊されることを回避することができる。
【００３２】
なお、放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂがショート故障した場合には、ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂへの充電動作時、充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａをオン動作させたときに、ショート状態の放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂを介してグランドへのショート状態が発生する。これによって、同様にしてヒューズ回路１２ａにコンデンサ９から１１の電荷が放電される。この結果、コンデンサ９、１０、１１の放電電流のエネルギーによってヒューズ回路１２ａの２個のチップヒューズ１３が共に溶断して電流が遮断されるようになる。
【００３３】
したがって、前述と同様にしてヒューズ回路１２ａの２個のチップヒューズ１３が溶断することで、噴射弁駆動回路４ａは昇圧回路２から切り離された状態となり、昇圧回路２を構成する回路素子が貫通電流で破壊されることを回避することができる。
【００３４】
また、詳細な説明は省略するが、噴射弁駆動回路４ｂの場合についても同様にして充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａあるいは放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂがショート故障を起こすと、図３（ｂ）中、矢印Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎで示すように、ヒューズ回路１２ｂに大電流が流れる。この結果、コンデンサ９、１０、１１の放電電流のエネルギーによってヒューズ回路１２ｂの２個のチップヒューズ１３が共に溶断して電流が遮断されるようになる。
【００３５】
したがって、前述と同様にしてヒューズ回路１２ｂの２個のチップヒューズ１３が溶断することで、噴射弁駆動回路４ｂは昇圧回路２から切り離された状態となり、昇圧回路２を構成する回路素子が貫通電流で破壊されることを回避することができる。
【００３６】
次に、上記した動作を確実に行わせるために、本実施形態で採用した構成とその原理について説明する。図４は噴射弁駆動回路４ａのヒューズ回路１２ａに設けたチップヒューズ１３を溶断させる場合の等価回路図を示している。ここでは、並列に接続された３個のコンデンサ９、１０、１１を並べた状態で示している。
【００３７】
コンデンサの放電によるエネルギーを考慮する場合に、コンデンサの容量値Ｃと等価直列抵抗（ＥＳＲ：Equivalent Series Resistance）Ｒｃとを想定する。この場合には、コンデンサ９、１０、１１の各容量をＣ９、Ｃ１０、Ｃ１１とし、等価直列抵抗をＲ９、Ｒ１０、Ｒ１１とし各抵抗値をＲｃ９、Ｒｃ１０、Ｒｃ１１とする。一般に、コンデンサの電荷放電では、コンデンサの電荷を放電するときに、等価直列抵抗により時定数要素が加わるので、電流が絞られることになる。以下の検証では、これらの成分を考慮に入れている。
【００３８】
図４の回路中、抵抗７の抵抗値をＲ７とし、チップヒューズ１３の抵抗値をＲｈとし、ショート故障をした充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａの抵抗値をＲｍｏｓとする。抵抗値Ｒｍｏｓは最大値としてオン抵抗と同等であるものとする。放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂの抵抗値はオン抵抗であるからＲｍｏｓとする。放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂに直列に抵抗Ｒ１が介在されているとしてその抵抗値をＲ１とする。
【００３９】
図５は、チップヒューズ１３の溶断特性を示している。横軸が溶断時間Ｔ（ｓ）、縦軸がチップヒューズ１３に流れる電流量Ｉ２ｔ［Ａ２ｓ］を示している。実線Ｑは境界を示しており、上のＸ領域が「１回でも加えると溶断するストレス」の領域である。実線Ｑの下の領域は溶断しない領域であるが、実際には負荷率を５％下げた実線Ｒを境界としてその下のＳＡ領域が「２０年分加えても溶断しないストレス」の領域を示している。
【００４０】
通常の使用状態では下の「２０年分加えても溶断しないストレス」のＳＡ領域に入る動作条件であれば、チップヒューズ１３が溶断することなく噴射弁駆動回路４ａ、４ｂを駆動させることができる。また、ショート故障などの異常状態が発生したときには、上の「１回でも加えると溶断するストレス」のＸ領域に入る動作条件となれば確実にチップヒューズ１３を溶断させることができる。
【００４１】
通常時の動作条件では、噴射弁駆動回路４ａ、４ｂにより複数の噴射ノズルに対してパルス状の駆動信号でピエゾインジェクタ３ａ、３ｂを駆動し、さらにこれらに対して交互に駆動しているので一つのチップヒューズ１３については、時間間隔をもって通電されることになる。これにより、通常時においては、チップヒューズ１３が溶断することなくピエゾインジェクタ３ａ、３ｂを動作させることができる。
【００４２】
一方、充電用ＭＯＳＦＥＴ１４ａあるいは放電用ＭＯＳＦＥＴ１４ｂのショート故障が発生したときには、２つのＭＯＳＦＥＴ１４ａ、１４ｂが同時にオンしたのと同等の状態となるので、コンデンサ９の電荷が瞬時にチップヒューズ１３に流れることになる。このときの状況について図４により検証する。この状況では、コンデンサ９、１０、１１の電荷の放電により確実にチップヒューズ１３を溶断させる必要がある。
【００４３】
ここで、コンデンサ９、１０、１１の放電による電流量の最小値を見積もってみる。つまり、放電による電流量の最小値でもチップヒューズ１３が溶断させることができるようにすれば、ばらつきがある場合でも確実に溶断することができるからである。
【００４４】
コンデンサ９、１０、１１の合成コンデンサをＣとすると、その容量値Ｃは、
Ｃ＝Ｃ９＋Ｃ１０＋Ｃ１１            …（１）
である。合成コンデンサＣの電荷により発生可能な電流量は次式（２）で示すことができる。
１／２×（Ｉｍａｘ）２×τ          …（２）
【００４５】
式（２）において、電流Ｉｍａｘは、（電圧Ｖ）／（抵抗Ｒ）であり、時間τは時定数ＣＲである。これらから、式（２）は次式（３）のように書き換えることができる。
１／２×（Ｉｍａｘ）２×τ
＝１／２×（Ｖ／Ｒ）２×ＣＲ
＝１／２×Ｖ２／Ｒ×Ｃ          …（３）
【００４６】
式（３）で求められた溶断に必要な電流量は、合成コンデンサＣや各抵抗などのばらつきを考慮して最も小さくなる条件においても確保される必要がある。したがって、ばらつきの上限および下限を考慮して、コンデンサの端子電圧Ｖは最小値Ｖminを採用し、合成コンデンサの容量Ｃは最小値Ｃminを採用し、放電回路全体の抵抗の抵抗値Ｒは最大値Ｒmaxを採用する。このようにして求める電流量が確実に溶断させるための条件となる。
【００４７】
ここで、上式（３）中の電圧Ｖは、次式（４）のように表される。
Ｖ＝√（２Ｗ／Ｃ）            …（４）
上式（４）中、Ｗ＝（噴射前電荷量（１／２ＣＶ２）−噴射エネルギー）である。
上式（３）からわかるように、チップヒューズ１３を溶断させるのに必要な電流量は、合成コンデンサＣの容量値Ｃを大きくするか、抵抗値Ｒを小さくするか、あるいは両方を満たすようにすることで改善することができる。
【００４８】
この実施形態では、従来構成のコンデンサ９に加えてコンデンサ１０、１１を並列に加えているので、例えば容量値を２倍にすることで、電流量を増大させることができる。また、この実施形態におけるように、コンデンサ９に内在する等価直列抵抗Ｒ９の成分について、このコンデンサ９と並列にコンデンサ１０、１１を接続する構成としているので、等価直列抵抗同士が並列に接続されたこととなり、全体として等価直列抵抗を小さくすることに貢献している。したがって、コンデンサ１０、１１をコンデンサ９に並列接続することによって、等価直列抵抗を引き下げる効果が生じ、これによっても電流量を増大させることができる。
【００４９】
このような本実施形態によれば、昇圧回路２のコンデンサ９に加えてコンデンサ１０、１１を並列に接続するように設けたので、全体として容量を増大させることができ、しかも、各コンデンサ９、１０、１１の等価直列抵抗については並列接続であることから合成の等価直列抵抗も低下させることができる。これによって、コンデンサ９、１０、１１からヒューズ回路１２ａ、１２ｂのチップヒューズ１３に流れる電流量を増大させることができ、確実に溶断させることができる。この結果、噴射弁駆動回路４ａ、４ｂのうち、一方のＭＯＳＦＥＴ１４ａまたは１４ｂがショート故障を起こした場合でも、コンデンサ９〜１１の放電電流により、回路を切り離した状態にすることができる。この結果、昇圧回路２に貫通電流が流れる事態を回避して、共通部品が破壊に至るのを防止することができる。
【００５０】
また、ヒューズ回路１２ａ、１２ｂにチップヒューズ１３を使用した構成としているので、ピエゾインジェクタ３ａ、３ｂへの印加電圧がパルス電圧であるため発生するヒューズ線熱伸縮の繰り返しストレスに対する機械的強度を高めて信頼性を高めることができる。しかも、２個のチップヒューズ１３を直列接続することで絶縁距離を確保することができる。
【００５１】
なお、上記構成では、コンデンサ９にコンデンサ１０、１１を並列に接続することで、全体の容量をコンデンサ９の容量の２倍程度に設定する場合で示したが、複数のコンデンサの容量値を合成することで、コンデンサ９と同等の容量となるように構成しても、このときの等価直列抵抗の合成値を小さくすることができるので、電流量の増大を図ることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した一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。
【００５３】
上記実施形態では噴射弁駆動回路を２個設ける構成の場合で示したが、ピエゾインジェクタを３個以上設ける構成で、噴射弁駆動回路も３個以上設ける構成のものに適用することもできる。
【００５４】
上記実施形態では、ヒューズ回路１２ａ、１２ｂとして、２個のチップヒューズ１３を直列に設ける構成としているが、１個の構成とすることもできるし、３個以上を直列に設ける構成とすることもできる。
【００５５】
ヒューズ素子としてチップヒューズ１３を用いた場合で説明したが、他のヒューズ素子を用いることもできる。
容量性負荷は、ピエゾインジェクタを用いた場合で説明したが、他の容量性負荷を用いるものに適用することもできる。
【００５６】
容量素子としてのコンデンサは、昇圧回路２にコンデンサ９、噴射弁駆動回路４ａ、４ｂに対応してコンデンサ１０、１１を設けているが、これに限らず、さらに多くの個数のコンデンサを並列に接続する構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００５７】
図面中、１は噴射制御回路、２は昇圧回路、３ａ、３ｂはピエゾインジェクタ（容量性負荷）、４ａ、４ｂは噴射弁駆動回路、９、１０、１１はコンデンサ（容量素子）、１２ａ、１２ｂはヒューズ回路、１３はチップヒューズ（ヒューズ素子）、１４ａは充電用ＭＯＳＦＥＴ、１４ｂは放電用ＭＯＳＦＥＴである。
【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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