(57)【要約】  自動車エンジン用燃料噴射装置を制御する負荷駆動装置において、エンジン始動前に実際に燃料を噴射することなく、燃料噴射装置の動作確認が可能な信頼性の高い負荷駆動装置を提供する。  負荷のハイサイドに接続される第１スイッチング素子と、負荷のローサイドに接続される第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信するプリドライバ回路と、前記プリドライバ回路へ制御指令を送信する演算装置と、を備え、前記演算装置には、前記プリドライバ回路から前記第１スイッチング素子への駆動指令をモニタする第１モニタ線と、前記プリドライバ回路から前記第２スイッチング素子への駆動指令をモニタする第２モニタ線が接続され、前記プリドライバ回路は、エンジン始動前に、前記第１スイッチング素子をＯＦＦし、前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信する第１の制御モードと、前記第２スイッチング素子をＯＦＦし、前記第１スイッチング素子へ駆動指令を送信する第２の制御モードと、を有する。
2020110821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷のハイサイドに接続される第１スイッチング素子と、
負荷のローサイドに接続される第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信するプリドライバ回路と、
前記プリドライバ回路へ制御指令を送信する演算装置と、を備え、
前記演算装置には、前記プリドライバ回路から前記第１スイッチング素子への駆動指令をモニタする第１モニタ線と、前記プリドライバ回路から前記第２スイッチング素子への駆動指令をモニタする第２モニタ線が接続され、
前記プリドライバ回路は、エンジン始動前に、前記第１スイッチング素子をＯＦＦし、前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信する第１の制御モードと、
前記第２スイッチング素子をＯＦＦし、前記第１スイッチング素子へ駆動指令を送信する第２の制御モードと、を有する負荷駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の負荷駆動装置であって、
前記第１モニタ線及び前記第２モニタ線に、前記プリドライバ回路からの信号電圧を変換する電圧変換回路が配置され、
前記電圧変換回路は、前記信号電圧を前記演算装置に取り込むための電圧に変換し、
前記演算装置に前記電圧変換回路により変換された信号が入力される負荷駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の負荷駆動装置であって、
前記電圧変換回路は、前記プリドライバ回路に内蔵される負荷駆動装置。
【請求項４】
請求項１に記載の負荷駆動装置であって、
負荷のハイサイドに接続される第３スイッチング素子を備え、
前記第１スイッチング素子はバッテリ電圧が入力され、
前記第３スイッチング素子は昇圧された電圧が入力され、
前記第３スイッチング素子は前記プリドライバ回路からの駆動指令で動作し、
前記プリドライバ回路は、エンジン始動前に、前記第２スイッチング素子がＯＦＦの間に前記第３スイッチング素子に駆動指令を送信し、
前記第１スイッチング素子と前記第３スイッチング素子がＯＦＦの間に前記第２スイッチング素子に駆動指令を送信する負荷駆動装置。
【請求項５】
請求項１に記載の負荷駆動装置であって、
前記演算装置は、前記プリドライバ回路に対して噴射禁止指令を送信し、
前記プリドライバ回路は、前記噴射禁止指令の噴射禁止期間には各スイッチング素子に対して駆動指令を送らない様に制御し、
前記演算装置は、前記噴射禁止期間に駆動指令を検知した場合、前記プリドライバ回路の制御が異常であると判定する負荷駆動装置。
【請求項６】
負荷のハイサイドに接続される第１スイッチング素子と、
負荷のローサイドに接続される第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信するプリドライバ回路と、
前記プリドライバ回路へ制御指令を送信する演算装置と、
前記第１スイッチング素子と電源の間及び前記第２スイッチング素子とグランドの間の少なくともいずれか一方に、前記演算装置から直接制御される電流遮断回路と、を備え、
前記演算装置は、エンジン始動前に、前記第１スイッチング素子と電源の間及び前記第２スイッチング素子とグランドの間のいずれか一方の電流遮断回路をＯＦＦする負荷駆動装置。
【請求項７】
負荷のハイサイドに接続される第１スイッチング素子と、
負荷のローサイドに接続される第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信するプリドライバ回路と、
前記プリドライバ回路へ制御指令を送信する演算装置と、を備え、
前記演算装置には、前記負荷の両端の電圧の差分をモニタするモニタ線が接続され、
前記負荷の両端の電圧を差分して前記演算装置でモニタする負荷駆動装置。
【請求項８】
燃料噴射装置の制御方法であって、
エンジン始動前にハイサイドのドライバをＯＦＦし、
プリドライバを動作させて、ローサイドのドライバへのゲート信号を出力し、
ローサイドへ出力した前記ゲート信号を電圧降下回路を介してＣＰＵでモニタし、
ローサイドのドライバをＯＦＦし、
プリドライバを動作させて、ハイサイドのドライバへのゲート信号を出力し、
ハイサイドへのゲート信号を電圧降下回路を介してＣＰＵでモニタし、
ドライバリセットＬＯＷ時及びドライバリセットＨＩＧＨ時の各ゲート信号の状態に基づき、前記プリドライバのドライバリセット機構を診断する燃料噴射装置の制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料噴射装置の制御方法であって、
ドライバリセットＬＯＷ時には各ゲート信号は立ち上がらないこと、及びドライバリセットＨＩＧＨ時には各ゲート信号が立ち上がることを検知した場合、前記プリドライバのドライバリセット機構は正常であると判定する燃料噴射装置の制御方法。
【請求項１０】
燃料噴射装置の制御方法であって、
エンジン始動前に前記燃料噴射装置の両端の電圧の差分を検出し、当該検出した差分に基づき、プリドライバのドライバリセット機構を診断する燃料噴射装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷駆動装置の構成とその制御に係り、特に、自動車エンジン用燃料噴射装置の駆動装置とその制御に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の電子制御ブロックは、エンジンの状態や運転環境など必要とされる情報を検知する各種センサ、それらのセンサから得た各種情報を瞬時に演算処理し、最適制御情報を出力するＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）、及びその最適制御情報に従い駆動するアクチュエータ（駆動装置）から構成されており、それらの連携によって各電子制御システムの最適な制御が行われる。【０００３】
エンジンのイグナイタ（点火装置）やインジェクタ（燃料噴射装置）、ＡＢＳ（Antilock Brake System）などのアクチュエータは電気的負荷であり、ＥＣＵはそれらの電気的負荷を駆動する負荷駆動装置である。【０００４】
ところで、車両の駆動系統に異常が発生した場合のフェールセーフの一つとして、インジェクタ（燃料噴射装置）を緊急停止することによりエンジンを停止している。インジェクタ（燃料噴射装置）の緊急停止の方法として、プリドライバを止めるプリドライバリセット機構を使用しているが、機能安全要求として緊急停止機構が正常に動作していることの診断が求められている。【０００５】
インジェクタ（燃料噴射装置）の制御に関する従来技術として、例えば、特許文献１のような技術がある。特許文献１には「燃料噴射に際し、通電開始当初のプレチャージ期間において前記電磁部に対して前記弁体が作動するよりも小さいプレチャージ電流を供給するとともに、それに引き続いて前記弁体を作動させる駆動電流を供給するようにした内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記駆動電流の立ち上がり変化の速さに相関するパラメータである電流変化パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段により取得した電流変化パラメータに基づいて、前記電磁部に対するプレチャージ電流の供給を制御するプレチャージ制御手段と、を備える内燃機関の燃料噴射制御装置」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−０３７８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、インジェクタ（燃料噴射装置）の駆動を制御する負荷駆動装置（電子制御装置）には、機能安全要求として緊急停止機構が正常に動作していることの診断が求められており、従来、インジェクタ（燃料噴射装置）のプリドライバとして搭載される特定のＩＣがもつ機能を利用することで実現していた。【０００８】
例えば、インジェクタ（燃料噴射装置）のプリドライバＩＣの機能として、ドライバのゲート制御を行うプリドライバ部へプリドライバ制御部が命令を出すのと同時に、ＩＣ外へイネーブル信号を出す機能がある場合、“イネーブル出力＝インジェクタ噴射”と置き換えることで、インジェクタ噴射しているか否かを診断することができる。その際は、インジェクタが実際に燃料を噴射しない様に、インジェクタ制御電流は１Ａ程度と低い電流で制御を行う。【０００９】
しかしながら、上記のような従来技術では、（１）プリドライバＩＣにイネーブル機能が無い場合は対応が不可能である、（２）インジェクタ電流を実際にモニタする場合はＭＰＵの読み取り精度を超える１０ｍＶ程度の微小電圧をモニタする必要ある、（３）全てのインジェクタの制御電流が１Ａ程度とは限らないため、インジェクタの仕様を変更する度にインジェクタ噴射しない電流を規定する必要ある、などの課題を有していた。【００１０】
上記特許文献１の技術は、燃料噴射装置の機差による燃料噴射量のばらつきを抑制するものであり、インジェクタ（燃料噴射装置）の緊急停止機構の診断については言及されていない。【００１１】
そこで、本発明の目的は、自動車エンジン用燃料噴射装置を制御する負荷駆動装置において、エンジン始動前に実際に燃料を噴射することなく、燃料噴射装置の動作確認が可能な信頼性の高い負荷駆動装置及びそれを用いた燃料噴射装置の制御方法を提供することにある。
【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、本発明は、負荷のハイサイドに接続される第１スイッチング素子と、負荷のローサイドに接続される第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信するプリドライバ回路と、前記プリドライバ回路へ制御指令を送信する演算装置と、を備え、前記演算装置には、前記プリドライバ回路から前記第１スイッチング素子への駆動指令をモニタする第１モニタ線と、前記プリドライバ回路から前記第２スイッチング素子への駆動指令をモニタする第２モニタ線が接続され、前記プリドライバ回路は、エンジン始動前に、前記第１スイッチング素子をＯＦＦし、前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信する第１の制御モードと、前記第２スイッチング素子をＯＦＦし、前記第１スイッチング素子へ駆動指令を送信する第２の制御モードと、を有する。【００１３】
また、本発明は、負荷のハイサイドに接続される第１スイッチング素子と、負荷のローサイドに接続される第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信するプリドライバ回路と、前記プリドライバ回路へ制御指令を送信する演算装置と、前記第１スイッチング素子と電源の間及び前記第２スイッチング素子とグランドの間の少なくともいずれか一方に、前記演算装置から直接制御される電流遮断回路と、を備え、前記演算装置は、エンジン始動前に、前記第１スイッチング素子と電源の間及び前記第２スイッチング素子とグランドの間のいずれか一方の電流遮断回路をＯＦＦする。【００１４】
また、本発明は、負荷のハイサイドに接続される第１スイッチング素子と、負荷のローサイドに接続される第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子へ駆動指令を送信するプリドライバ回路と、前記プリドライバ回路へ制御指令を送信する演算装置と、を備え、前記演算装置には、前記負荷の両端の電圧の差分をモニタするモニタ線が接続され、前記負荷の両端の電圧を差分して前記演算装置でモニタする。【００１５】
また、本発明は、燃料噴射装置の制御方法であって、エンジン始動前にハイサイドのドライバをＯＦＦし、プリドライバを動作させて、ローサイドのドライバへのゲート信号を出力し、ローサイドへ出力した前記ゲート信号を電圧降下回路を介してＣＰＵでモニタし、ローサイドのドライバをＯＦＦし、プリドライバを動作させて、ハイサイドのドライバへのゲート信号を出力し、ハイサイドへのゲート信号を電圧降下回路を介してＣＰＵでモニタし、ドライバリセットＬＯＷ時及びドライバリセットＨＩＧＨ時の各ゲート信号の状態に基づき、前記プリドライバのドライバリセット機構を診断する。【００１６】
また、本発明は、燃料噴射装置の制御方法であって、エンジン始動前に前記燃料噴射装置の両端の電圧の差分を検出し、当該検出した差分に基づき、プリドライバのドライバリセット機構を診断する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、自動車エンジン用燃料噴射装置を制御する負荷駆動装置において、エンジン始動前に実際に燃料を噴射することなく、燃料噴射装置の動作確認が可能な信頼性の高い負荷駆動装置及びそれを用いた燃料噴射装置の制御方法を実現することができる。【００１８】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１に係る負荷駆動装置の構成を示す回路構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係る負荷駆動装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施例１に係る負荷駆動装置による異常判定方法を示すフローチャートである
【図４】本発明の実施例２に係る負荷駆動装置の構成を示す回路構成図である。
【図５】本発明の実施例３に係る負荷駆動装置の構成を示す回路構成図である。
【図６】本発明の実施例４に係る負荷駆動装置の構成を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【００２１】
図１から図３を参照して、本発明の実施例１の負荷駆動装置（電子制御装置）とその制御について説明する。【００２２】
図１は本実施例の負荷駆動装置（電子制御装置）の回路構成を示したものである。本実施例の負荷駆動装置１は、主要な構成として、負荷となるインジェクタ（燃料噴射装置）８０のハイサイドに接続されるインジェクタ開弁用ドライバ７０と、インジェクタ開弁保持用ドライバ７１と、インジェクタ（燃料噴射装置）８０のローサイドに接続されるインジェクタローサイドドライバ７２と、各ドライバ７０〜７２へ駆動指令を送信するプリドライバ回路（プリドライバＩＣ）２０と、プリドライバ回路２０へ制御指令を送信する演算装置（ＣＰＵ）２を備えている。【００２３】
なお、以降では、インジェクタ開弁用ドライバ７０、インジェクタ開弁保持用ドライバ７１、インジェクタローサイドドライバ７２をそれぞれ、「ドライバＢ」、「ドライバＡ」、「ドライバＣ」とも呼ぶ。各ドライバ７０〜７２には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素子が用いられる。【００２４】
演算装置（ＣＰＵ）２は、各ドライバ７０〜７２を制御するための制御指令（制御信号）を噴射命令信号線５０及びプリドライバ停止用リセット信号線６０を介してプリドライバ回路２０へ送信する。【００２５】
プリドライバ回路２０は、主要な構成として、プリドライバ４０と、プリドライバ４０を制御するプリドライバコントローラ３０を有しており、演算装置（ＣＰＵ）２から入力される噴射命令（指令）などの制御指令（制御信号）に基づき、各ドライバ７０〜７２を駆動するための駆動指令（駆動信号）を各ドライバ７０〜７２へ送信する。また、演算装置（ＣＰＵ）２から入力されたプリドライバ停止用リセット命令（指令）に基づき、リセットされる。【００２６】
インジェクタローサイドドライバ７２は、インジェクタ（燃料噴射装置）８０のローサイドに接続されると共に、インジェクタ電流モニタ９０を介してグランドに接地されている。インジェクタ電流モニタ９０は、インジェクタ（燃料噴射装置）８０が駆動する際にインジェクタ（燃料噴射装置）８０に流れる電流値を検出する。このインジェクタ電流モニタ９０、及びインジェクタ開弁用ドライバ７０、インジェクタ開弁保持用ドライバ７１、インジェクタローサイドドライバ７２によりインジェクタ回路１００が構成される。【００２７】
なお、本実施例では、プリドライバ回路２０内に電流モニタ４が配置されており、インジェクタ電流モニタ９０の検出値を電流モニタ４へ送信し、インジェクタ電流モニタ９０の検出電流に基づいて、プリドライバ回路２０を制御することができる。【００２８】
インジェクタ開弁用ドライバ７０は、インジェクタ（燃料噴射装置）８０のハイサイドに接続されると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５を介してインジェクタ開弁用電源装置１０に接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ５により昇圧された電源電圧（開弁用電圧ＶＨ）がインジェクタ開弁用ドライバ７０に入力される。【００２９】
インジェクタ開弁保持用ドライバ７１は、インジェクタ（燃料噴射装置）８０のハイサイドに接続されると共に、インジェクタ開弁用電源装置１０に接続されており、電源電圧（基準電源Ｖ）が入力される。【００３０】
ドライバ７０〜７２の各ゲートはそれぞれ、ゲート信号線５５〜５７によりプリドライバ回路２０と接続されており、プリドライバ回路２０内のプリドライバ４０から入力される駆動指令（駆動信号）に基づいてスイッチング駆動する。【００３１】
ゲート信号線５５〜５７はそれぞれ、ゲートモニタ線７５〜７７により演算装置（ＣＰＵ）２と接続されており、プリドライバ４０から出力される駆動指令（駆動信号）を電圧降下回路（電圧変換回路）３を介して演算装置（ＣＰＵ）２へ取り込み、電圧変換された駆動指令（駆動信号）をモニタしながら、プリドライバ回路２０を制御することができる。【００３２】
図２及び図３を用いて、図１の負荷駆動装置１の代表的な動作（作用）について説明する。【００３３】
先ず、エンジン始動前にハイサイドのドライバ（インジェクタ開弁用ドライバ７０およびインジェクタ開弁保持用ドライバ７１の両方またはいずれか一方）をＯＦＦ（インジェクタ８０の通電経路を遮断）する。（ステップＳ１）
次に、プリドライバ４０を動作させて、ローサイドのドライバ（インジェクタローサイドドライバ７２）へのゲート信号を出力する。（ステップＳ２）
続いて、ローサイドのドライバ（インジェクタローサイドドライバ７２）へ出力したゲート信号を電圧降下回路３を介して演算装置（ＣＰＵ）２でモニタする。（ステップＳ３）
ここで、ステップＳ１〜ステップＳ３の制御を「第１の制御モード」と呼ぶ。【００３４】
次に、ローサイドのドライバ（インジェクタローサイドドライバ７２）をＯＦＦ（インジェクタ８０の通電経路を遮断）する。（ステップＳ４）
続いて、プリドライバ４０を動作させて、ハイサイドのドライバ（インジェクタ開弁用ドライバ７０およびインジェクタ開弁保持用ドライバ７１の両方またはいずれか一方）へのゲート信号を出力する。（ステップＳ５）
次に、ハイサイドのドライバ（インジェクタ開弁用ドライバ７０およびインジェクタ開弁保持用ドライバ７１の両方またはいずれか一方）へ出力したゲート信号を電圧降下回路３を介して演算装置（ＣＰＵ）２でモニタする。（ステップＳ６）
ここで、ステップＳ４〜ステップＳ６の制御を「第２の制御モード」と呼ぶ。【００３５】
続いて、ドライバリセットＬＯＷ時及びドライバリセットＨＩＧＨ時の各ゲート信号の状態に基づき、プリドライバ４０のドライバリセット機構を診断する。（ステップＳ７）
更なる好例として、負荷（インジェクタ８０）の両端の電圧の差分を検出し、検出した差分、及びドライバリセットＬＯＷ時及びドライバリセットＨＩＧＨ時の各ゲート信号の状態に基づき、前記プリドライバのドライバリセット機構を診断することも可能である。
この場合、負荷（インジェクタ８０）の両端の電圧を差分して演算装置（ＣＰＵ）２でモニタする。そうすることで、さらに精度の高い診断を行うことができる。【００３６】
なお、変形例として、上記のステップＳ１からステップＳ７を実行せずに、エンジン始動前に、弁が開弁しない（燃料が噴射しない）電流を負荷に印加する条件下で、ドライバリセットLOW時における負荷（インジェクタ８０）の両端の電圧の差分を検出し、当該検出した差分に基づき、プリドライバのドライバリセット機構が機能しているかの診断をすることも可能である。従来のように電流検出回路を用いる場合には、燃料を噴射させない
（インジェクタが開弁しない）微小電流を通電する必要あり、この微小な電流を電圧に変換してモニタする必要がある。この場合、小さい電流をマイコンで精度よく読み込むためには大きい抵抗で読む必要あり、制御に影響がでてしまう。一方で、制御に影響が出ないくらいの小さい抵抗で電流を読むと、モニタする電圧が小さすぎて誤検出の可能性あり、また、抵抗入れるために、やはり制御に影響はある。一方で、負荷の両端の電圧の差分を検知することで、負荷の抵抗を電流検出用の抵抗に置き換えて診断を行うため、新たな抵抗の追加が必要ないことから制御への影響を低減可能であり、負荷の抵抗が大きいことから精度よくドライバリセット診断が可能である。【００３７】
ドライバリセットＬＯＷ時には各ゲート信号は立ち上がらないこと、及びドライバリセットＨＩＧＨ時には各ゲート信号が立ち上がることを検知した場合、プリドライバ４０のドライバリセット機構は正常であると判定する。（ステップＳ８）
一方、それ以外の場合は、プリドライバ４０のドライバリセット機構は異常であると判定する。（ステップＳ９）
図２に示すように、演算装置（ＣＰＵ）２は、プリドライバ回路２０に対して噴射禁止指令を送信し、プリドライバ回路２０は、噴射禁止指令の噴射禁止期間には各スイッチング素子に対して駆動指令を送らない様に制御し、演算装置（ＣＰＵ）２は、噴射禁止期間に駆動指令を検知した場合、プリドライバ回路２０の制御が異常であると判定する。【００３８】
以上説明したように、本実施例の負荷駆動装置１は、負荷（インジェクタ８０）のハイサイドに接続される第１スイッチング素子（インジェクタ開弁保持用ドライバ７１）と、負荷（インジェクタ８０）のローサイドに接続される第２スイッチング素子（インジェクタローサイドドライバ７２）と、第１スイッチング素子（インジェクタ開弁保持用ドライバ７１）及び第２スイッチング素子（インジェクタローサイドドライバ７２）へ駆動指令を送信するプリドライバ回路２０と、プリドライバ回路２０へ制御指令を送信する演算装置（ＣＰＵ）２を備えており、算装置（ＣＰＵ）２には、プリドライバ回路２０から第１スイッチング素子（インジェクタ開弁保持用ドライバ７１）への駆動指令をモニタする第１モニタ線（ゲートモニタ線７６）と、プリドライバ回路２０から第２スイッチング素子（インジェクタローサイドドライバ７２）への駆動指令をモニタする第２モニタ線（ゲートモニタ線７７）が接続され、プリドライバ回路２０は、エンジン始動前に、第１スイッチング素子（インジェクタ開弁保持用ドライバ７１）をＯＦＦし、第２スイッチング素子（インジェクタローサイドドライバ７２）へ駆動指令を送信する「第１の制御モード」と、第２スイッチング素子（インジェクタローサイドドライバ７２）をＯＦＦし、第１スイッチング素子（インジェクタ開弁保持用ドライバ７１）へ駆動指令を送信する「第２の制御モード」を有している。【００３９】
また、第１モニタ線（ゲートモニタ線７６）及び第２モニタ線（ゲートモニタ線７７）に、プリドライバ回路２０からの信号電圧を変換する電圧降下回路（電圧変換回路）３が配置され、電圧降下回路（電圧変換回路）３は、信号電圧を演算装置（ＣＰＵ）２に取り込むための電圧に変換し、演算装置（ＣＰＵ）２に電圧降下回路（電圧変換回路）３により変換された信号が入力される。電圧降下回路（電圧変換回路）３により、ゲート電圧がＣＰＵで直接取り込めない電圧の場合に、ＣＰＵに取り込み可能な電圧まで降下させることができる。【００４０】
また、本実施例の負荷駆動装置１は、負荷（インジェクタ８０）のハイサイドに接続される第３スイッチング素子（インジェクタ開弁用ドライバ７０）を備えており、第１スイッチング素子（インジェクタ開弁保持用ドライバ７１）はバッテリ電圧（基準電源Ｖ）が入力され、第３スイッチング素子（インジェクタ開弁用ドライバ７０）はＤＣ／ＤＣコンバータ５により昇圧された電圧（開弁用電圧ＶＨ）が入力され、第３スイッチング素子（インジェクタ開弁用ドライバ７０）はプリドライバ回路２０からの駆動指令で動作し、プリドライバ回路２０は、エンジン始動前に、第２スイッチング素子（インジェクタローサイドドライバ７２）がＯＦＦの間に第３スイッチング素子（インジェクタ開弁用ドライバ７０）に駆動指令を送信し、第１スイッチング素子（インジェクタ開弁保持用ドライバ７１）と第３スイッチング素子（インジェクタ開弁用ドライバ７０）がＯＦＦの間に第２スイッチング素子（インジェクタローサイドドライバ７２）に駆動指令を送信する。【００４１】
これにより、ハイサイドドライバ（上段ドライバ）の診断の際に、ローサイドドライバ（下段ドライバ）をＯＦＦしてインジェクタ通電を遮断するため、インジェクタ（燃料噴射装置）を開弁することなく、プリドライバの始動前診断を行うことができる。【００４２】
また、反対に、ローサイドドライバ（下段ドライバ）の診断の際に、ハイサイドドライバ（上段ドライバ）をＯＦＦしてインジェクタ通電を遮断するため、インジェクタ（燃料噴射装置）を開弁することなく、プリドライバの始動前診断を行うことができる。【００４３】
これにより、エンジン始動前に実際に燃料を噴射することなく、燃料噴射装置の動作確認を行うことが可能となる。
【実施例２】
【００４４】
図４を参照して、本発明の実施例２の負荷駆動装置（電子制御装置）について説明する。実施例１では、電圧降下回路（電圧変換回路）３がプリドライバ回路（プリドライバＩＣ）２０とは独立して配置されているのに対し、本実施例における負荷駆動装置１では、電圧降下回路（電圧変換回路）６がプリドライバ回路（プリドライバＩＣ）２０に内蔵されている点において、実施例１の負荷駆動装置と異なっている。その他の構成は、実施例１の図１と共通するため、繰り返しとなる説明は省略する。【００４５】
本実施例では、ゲート信号線５５〜５７はそれぞれ、ゲートモニタ線８５〜８７により演算装置（ＣＰＵ）２と接続されており、プリドライバ４０から出力される駆動指令（駆動信号）を電圧降下回路（電圧変換回路）６を介して演算装置（ＣＰＵ）２へ取り込み、電圧変換された駆動指令（駆動信号）をモニタしながら、プリドライバ回路２０を制御する。【００４６】
本実施例によれば、実施例１の効果に加えて、プリドライバＩＣ２０内部に電圧降下（電圧変換）機能を持たせることで、外付けの電圧降下回路（電圧変換回路）３が不要となるため、負荷駆動装置の回路構成の簡略化とコスト低減を図ることができる。
【実施例３】
【００４７】
図５を参照して、本発明の実施例３の負荷駆動装置（電子制御装置）について説明する。本実施例における負荷駆動装置１は、実施例１の電圧降下回路（電圧変換回路）３及び実施例２の電圧降下回路（電圧変換回路）６の両方を備えている点において、実施例１及び実施例２の負荷駆動装置と異なっている。その他の構成は、実施例１の図１と共通するため、繰り返しとなる説明は省略する。【００４８】
本実施例のように、プリドライバ回路（プリドライバＩＣ）２０とは独立して配置される電圧降下回路（電圧変換回路）３とプリドライバ回路（プリドライバＩＣ）２０に内蔵される電圧降下回路（電圧変換回路）６の両方を備えることで、どちらか一方の電圧降下回路（電圧変換回路）に異常が発生した場合でも、プリドライバ４０の始動前診断を継続することができ、インジェクタ（燃料噴射装置）の緊急停止動作を担保することができる。
【実施例４】
【００４９】
図６を参照して、本発明の実施例４の負荷駆動装置（電子制御装置）について説明する。本実施例における負荷駆動装置１は、実施例３（図６）の構成に加えて、インジェクタ開弁用ドライバ７０及びインジェクタ開弁保持用ドライバ７１とインジェクタ開弁用電源装置１０の間、及びインジェクタローサイドドライバ７２とグランドの間にそれぞれ、インジェクタ８０の通電経路を遮断する噴射停止回路（電流遮断回路）７，８が配置されている点において、実施例３の負荷駆動装置と異なっている。その他の構成は、実施例３の図５と共通するため、繰り返しとなる説明は省略する。【００５０】
本実施例の負荷駆動装置１は、第１スイッチング素子（インジェクタ開弁保持用ドライバ７１）及び第３スイッチング素子（インジェクタ開弁用ドライバ７０）と電源（インジェクタ開弁用電源装置１０）の間、及び第２スイッチング素子（インジェクタローサイドドライバ７２）とグランドの間の少なくともいずれか一方に、演算装置（ＣＰＵ）２から直接制御される噴射停止回路（電流遮断回路）７，８を備えており、噴射停止回路（電流遮断回路）７，８は、エンジン始動前の第１の制御モード（図３のステップＳ１〜ステップＳ３）及び第２の制御モード（図３のステップＳ４〜ステップＳ６）の間はＯＦＦされる。【００５１】
本実施例のように、インジェクタ８０への駆動電流の供給を遮断する噴射停止回路（電流遮断回路）７，８を設け、演算装置（ＣＰＵ）２から電流遮断機構制御信号線９５，９６を介して入力される噴射停止（電流遮断）信号に基づいて制御することで、プリドライバ４０のドライバリセット機構を診断する際に、ドライバ（スイッチング素子）をＯＦＦするのに加えて、ハイサイドに接続されるドライバ７０，７１およびローサイドに接続されるドライバ７２のいずれかを噴射停止回路（電流遮断回路）７，８により確実に停止することができる。【００５２】
なお、図６では、ハイサイドおよびローサイドの両方に噴射停止回路（電流遮断回路）７，８を設けているが、ハイサイドおよびローサイドのいずれか一方に設けることも可能である。【００５３】
この場合、図３のステップＳ１からステップＳ７を実行せずに、エンジン始動前に、演算装置（ＣＰＵ）２により、ハイサイドおよびローサイドのいずれか一方の噴射停止回路（電流遮断回路）７，８をＯＦＦし、プリドライバのドライバリセット機構を診断することも可能である。【００５４】
なお、上記の各実施例において、「エンジン始動前」とは、インジェクタ（燃料噴射装置）８０が実際に燃料を噴射する前のタイミングを意味しており、イグナイタ（点火装置）ＯＮのタイミングやエンジンの完爆のタイミングなど、特定のタイミングに限定されるものではない。【００５５】
また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上記の実施例は本発明に対する理解を助けるために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１…負荷駆動装置（電子制御装置）
２…演算装置（ＣＰＵ）
３，６…電圧降下回路（電圧変換回路）
４…電流モニタ
５…ＤＣ／ＤＣコンバータ
７，８…噴射停止回路（電流遮断回路）
１０…（インジェクタ開弁用）電源装置
２０…プリドライバ回路（プリドライバＩＣ）
３０…プリドライバコントローラ
４０…プリドライバ
５０…噴射命令信号線
５５…ゲート信号線（Ｂ）
５６…ゲート信号線（Ａ）
５７…ゲート信号線（Ｃ）
６０…（プリドライバ停止用）リセット信号線
７０…（インジェクタ開弁用）ドライバＢ
７１…（インジェクタ開弁保持用）ドライバＡ
７２…（インジェクタローサイド）ドライバＣ
７５，８５…ゲートモニタ線（Ｂ）
７６，８６…ゲートモニタ線（Ａ）
７７，８７…ゲートモニタ線（Ｃ）
８０…インジェクタ（燃料噴射装置）
９０…（インジェクタ）電流モニタ
９５，９６…電流遮断機構制御信号線
１００…インジェクタ回路
【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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【国際調査報告】
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