(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクタと、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記インジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記インジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段とアース間に接続された通電電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２及び第３のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、
前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、
前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、その時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項２】
前記遮断手段は、次に前記制御手段から噴射信号が出力されたとき、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のスイッチング動作を再開可能にすることを特徴とする請求項１記載のインジェクタ駆動回路。
【請求項３】
前記遮断手段の出力の回数を計測する計測手段を備え、あらかじめ設定した回数に達した後は、次に前記制御手段から噴射信号が出力されても、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段の動作を再開不能にすることを特徴とする請求項１記載のインジェクタ駆動回路。
【請求項４】
インジェクタと、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記インジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記インジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段とアース間に接続された通電電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２及び第３のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、
前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、
前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、その時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のうち少なくとも１つをオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項５】
第１及び第２のインジェクタと、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアース間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項６】
第１及び第２のインジェクタからなるインジェクタ対の複数と、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアース間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記第１及び第２のインジェクタに対して、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項７】
第１及び第２のインジェクタからなるインジェクタ対の複数と、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアース間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、
前記第１及び第２のインジェクタに対して、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、
前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の出力に対応した、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段のうち少なくとも１つをオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項８】
第１及び第２のインジェクタからなるインジェクタ対の複数と、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアース間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、
前記第１及び第２のインジェクタに対して、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、
前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備え、
前記制御手段は、前記噴射信号の期間終了時点で、前記遮断手段が遮断動作をしたとき、該当する噴射信号に対応する気筒を異常状態のある気筒であると判定することを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項９】
バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、インジェクタの一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記インジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記インジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段とアースとの間に接続された通電電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２及び第３のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、
前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、
前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、その時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項１０】
前記遮断手段は、次に前記制御手段から噴射信号が出力されたとき、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のスイッチング動作を再開可能にすることを特徴とする請求項９記載のインジェクタ駆動回路。
【請求項１１】
前記遮断手段の出力の回数を計測する計測手段を備え、あらかじめ設定した回数に達した後は、次に前記制御手段から噴射信号が出力されても、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段の動作を再開不能にすることを特徴とする請求項９記載のインジェクタ駆動回路。
【請求項１２】
バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、インジェクタの一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記インジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記インジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段とアースとの間に接続された通電電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２及び第３のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、
前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、その時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のうち少なくとも１つをオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項１３】
バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアースとの間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項１４】
バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアースとの間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記第１及び第２のインジェクタに対して、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項１５】
バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続される前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアースとの間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、
前記第１及び第２のインジェクタに対して前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、
前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の出力に対応した、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段のうち少なくとも１つをオフする遮断手段とを備えることを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【請求項１６】
バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続されるものであって前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアースとの間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、
すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、
前記第１及び第２のインジェクタに対して前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、
前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備え、
前記制御手段は、前記噴射信号の期間終了時点で、前記遮断手段が遮断動作をしたとき、該当する噴射信号に対応する気筒を異常状態のある気筒であると判定することを特徴とするインジェクタ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用燃料噴射装置に用いるインジェクタ駆動回路に係り、特に、燃料噴射器（インジェクタ）にブースト電圧とバッテリ電圧を切替えて印加するインジェクタ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのシリンダ内に直接燃料を噴射する筒内燃料噴射式エンジンの実用化が進んでいる。この筒内燃料噴射式エンジンでは、特に希薄燃焼による排気ガスの低減、燃料消費量の低減が課題である。このような背景からインジェクタの駆動には、噴射信号に対するインジェクタの応答時間を速くし、噴射信号の時間幅が小さい範囲から比例的に制御することが求められる。
そのための手段として、噴射信号の立上がり時にインジェクタに高電圧を印加して大電流を流し、開弁時間を短縮し、その後は開弁を保持するための保持電流を制御する方法が一般的である。
【０００３】
そして、高電圧の生成には、昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータが必要となる。このＤＣ−ＤＣコンバータの性能の一例を示すと、バッテリ電圧（１４Ｖ）から７０〜１００Ｖ程度に昇圧し、１０Ａ程度のピーク電流を供給するものである。さらに、この高電圧は、６気筒エンジンで最高回転数が６６００ｒｐｍを例にすると、時間３ｍｓ毎にインジェクタを駆動することになるので、一度インジェクタを駆動した後３ｍｓの間に高電圧が所定値に復帰していることが必要で、かつバッテリ電圧が１０Ｖまで保証できる仕様となる。このような、昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータは、消費電力が大きくなり、熱的に過酷な環境では放熱の対応が大きな問題となる。
【０００４】
この問題を解決する方法として提案されているものとしては、例えば特公平７−７８３７４号、特開平１０−１５３１４１号公報に記載されたものがある。これらの公報に記載の装置は、共にソレノイド（インジェクタ相当）に電流を流すことにより蓄積されるエネルギを、電流の遮断によってコンデンサに蓄積し、高電圧を得るようにしたものである。
また、ブースト電圧によるインジェクタの駆動に関しては、特表平０８−５１２１７２号公報に記載されたものがある。
【０００５】
この公報に記載の装置は、噴射信号と同期してインジェクタにブースト電圧を印加して電流を流し、第１の電流レベルに達した時点でブースト電圧を切離してバッテリ電圧の印加に切替える。バッテリ電圧の印加状態では、当初はインジェクタに流す電流値を第２の電流レベルで保持し、その後第３の電流レベルに下げて保持を持続する。このような電圧、電流の制御によりインジェクタの燃料噴射量が低領域から高領域まで直線的に制御可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記制御を行う制御ユニットとインジェクタとの接続は、制御ユニットの端子とインジェクタの端子の間が電線で接続されている。これらの端子がバッテリの−(マィナス)端子や＋(プラス)端子に接触したり、端子間ショートが生ずると、過大電流が流れて制御ユニット内の素子の破損に至るが、上記各従来技術には、何ら明らかにされていなかった。
【０００７】
すなわち、制御ユニットにはコネクタがあり、コネクタ端子とインジェクタのコネクタ端子を接続する電線は、他に接続される電線と束ねられて車体内をはい回される。この状態で電線の被覆がはがれてバッテリの−線や＋線に接触したり、インジェクタのコイルがエンジンブロック（バッテリの−電位）に接触するなど、制御ユニットのコネクタ端子が直接バッテリの−あるいは＋電位に固定される事故を想定する必要がある。このような事故が生ずると、制御ユニットのインジェクタ駆動素子に定常時をはるかに超える電流が流れて、素子の熱的な劣化に至る。
【０００８】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制御ユニット端子のバッテリの−あるいは＋電位に接触した場合であっても、インジェクタ駆動素子を保護することができるインジェクタ駆動回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、本発明のインジェクタ駆動回路は、基本的には、インジェクタと、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記インジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記インジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段とアース間に接続された通電電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２及び第３のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、その時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のインジェクタ駆動回路の具体的な態様は、前記遮断手段は、次に前記制御手段から噴射信号が出力されたとき、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のスイッチング動作を再開可能にすることを特徴としている。
また、本発明のインジェクタ駆動回路の具体的な態様は、前記遮断手段の出力の回数を計測する計測手段を備え、あらかじめ設定した回数に達した後は、次に前記制御手段から噴射信号が出力されても、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段の動作を再開不能にすることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、インジェクタと、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記インジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記インジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段とアース間に接続された通電電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２及び第３のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、その時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のうち少なくとも１つをオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、第１及び第２のインジェクタと、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの共通接続された他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの共通接続された他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアース間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、第１及び第２のインジェクタからなるインジェクタ対の複数と、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアース間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記第１及び第２のインジェクタに対して、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、第１及び第２のインジェクタからなるインジェクタ対の複数と、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアース間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記第１及び第２のインジェクタに対して、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の出力に対応した、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段のうち少なくとも１つをオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、第１及び第２のインジェクタからなるインジェクタ対の複数と、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続され、前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアース間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記第１及び第２のインジェクタに対して、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備え、前記制御手段は、前記噴射信号の期間終了時点で、前記制御手段は、前記噴射信号の期間終了時点で、前記遮断手段が遮断動作をしたとき、該当する噴射信号に対応する気筒を異常状態のある気筒であると判定することを特徴としている。
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、インジェクタの一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記インジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記インジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段とアースとの間に接続された通電電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２及び第３のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、その時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明のインジェクタ駆動回路の具体的な態様は、前記遮断手段が、次に前記制御手段から噴射信号が出力されたとき、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のスイッチング動作を再開可能にすることを特徴としている。
また、本発明のインジェクタ駆動回路の具体的な態様は、前記遮断手段の出力の回数を計測する計測手段を備え、あらかじめ設定した回数に達した後は、次に前記制御手段から噴射信号が出力されても、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段の動作を再開不能にすることを特徴としている。
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、インジェクタの一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記インジェクタの一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記インジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記インジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第３のスイッチ手段とアースとの間に接続された通電電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２及び第３のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、その時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２及び第３のスイッチ手段のうち少なくとも１つをオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記インジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアースとの間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続され、動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続され、前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアースとの間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記第１及び第２のインジェクタに対して、前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続される前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアースとの間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記第１及び第２のインジェクタに対して前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の出力に対応した、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段のうち少なくとも１つをオフする遮断手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明のインジェクタ駆動回路は、バッテリ電圧から高電圧を発生する高電圧発生手段と、第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記高電圧を印加する第１のスイッチ手段と、前記第１及び第２のインジェクタの共通接続された一方の端子に接続されるものであって動作信号に応じて前記第１及び第２のインジェクタにバッテリ電圧を印加する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段と直列に接続されるものであって前記高電圧を阻止する阻止手段と、前記第１及び第２のインジェクタに流れる電流を還流する機能を有するダイオードと、前記第１のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第３のスイッチ手段と、前記第２のインジェクタの他方の端子に接続されるものであって前記高電圧と前記バッテリ電圧が印加されている期間電流を通電する第４のスイッチ手段と、前記第３及び第４のスイッチ手段とアースとの間に接続された電流検出手段と、噴射信号を出力する制御手段と、前記電流検出手段の検出値により前記噴射信号期間で前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段を切替えるゲート信号処理手段とを備えるインジェクタ駆動回路において、すべてのインジェクタに対して前記高電圧発生手段から流れる電流を検出する高電圧電流検出手段と、前記第１及び第２のインジェクタに対して前記バッテリから流れる電流を検出するバッテリ電流検出手段と、前記制御手段から出力される噴射信号の期間中に、前記高電圧電流検出手段、前記バッテリ電流検出手段及び前記通電電流検出手段の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、前記第１及び第２のインジェクタに対してその時点以降の前記噴射信号期間の全領域で、前記第１、第２、第３及び第４のスイッチ手段をオフする遮断手段とを備え、前記制御手段は、前記噴射信号の期間終了時点で、前記遮断手段が遮断動作をしたとき、該当する噴射信号に対応する気筒を異常状態のある気筒であると判定することを特徴としている。
【００１６】
前記の如く構成された本発明のインジェクタ駆動回路によって、電線で接続されたインジェクタの端子と制御ユニットのコネクタ端子間で、バッテリの（−）（＋）へのショートが生じた場合であっても、制御ユニットのインジェクタ駆動素子の過電流を防止することができ、破損を未然に回避することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明のインジェクタ駆動回路の実施形態について詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図である。図１では多気筒エンジンのインジェクタ駆動回路のうち１気筒分の回路を示している。
【００１８】
図１において、１はバッテリ、７０はインジェクタ、２はインジェクタ７０を駆動するインジェクタ駆動回路、１００はブースト電圧１００Ａを生成するブースト回路（高電圧発生手段）、２００はインジェクタ７０を駆動すべき噴射信号２００Ａを生成する制御回路（制御手段）、３００は供給される噴射信号２００Ａ及び電流検出信号に基づいて各ＦＥＴに印加する噴射信号（動作信号）１０Ａ，２０Ａ，４０Ａを生成するゲート駆動ロジック回路（ゲート信号処理手段，遮断手段）、４００はブースト回路１００の出力電流１００Ｂを検出する検出抵抗８０の端子電圧８０Ａが設定値にあることを検出する高電圧出力電流処理回路（高電圧電流検出手段）、５００はバッテリ１の出力電流１Ｂを検出する検出抵抗９０の端子電圧９０Ａが設定値にあることを検出するバッテリ出力電流処理回路（バッテリ電流検出手段）、６００はインジェクタ電流７０Ａを検出する電流検出抵抗５０が所定値にあることを検出する通電電流処理回路（通電電流検出手段）である。
【００１９】
ブースト回路１００は、出力コンデンサ１０５（高電圧充電コンデンサ）の電圧を帰還して、出力コンデンサ１０５の電圧を所定値に制御するＤＣ−ＤＣコンバータであり、出力電圧と基準電圧を比較してスイッチング時間を制御するゲート制御回路１０１、インダクタンスであるコイル１０２、バッテリ１の＋(プラス)側からコイル１０２の電流をオン／オフするＤＣ−ＤＣコンバータＦＥＴ１０３、ＦＥＴ１０３がオフ時にコイル１０２の電流を通電するダイオード１０４、ダイオード１０４の通電電流を充電する出力コンデンサ１０５から構成されている。また、出力コンデンサ１０５の電圧は、ゲート制御回路１０１に帰還され、ゲート制御回路１０１は、出力コンデンサ１０５の電圧が所定の高電圧になるように制御する。
【００２０】
制御ユニットのコネクタ端子７０Ｂには、インジェクタ７０の一方の端子が接続されており、制御ユニット内ではブースト回路１００の出力電流１００Ｂを検出する検出抵抗８０を介してブースト電圧１００Ａを印加する高電圧印加用ＦＥＴ１０（第１のスイッチ手段）と、噴射信号２０Ａに応じてバッテリ電圧１Ａを印加するＶＢ印加用ＦＥＴ２０（第２のスイッチ手段）と、ＦＥＴ２０と直列に接続され、ＦＥＴ１０がオン時にＦＥＴ２０の寄生ダイオードを通じてブースト電圧１００Ａがバッテリ１にショートするのを阻止する阻止ダイオード３０（阻止手段）と、ＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０がオフしたときにインジェクタ７０に流れていた電流をフリーホイールするフリーホイールダイオード６０のカソードを接続する。また、制御ユニットのコネクタ端子７０Ｃには、インジェクタ７０の他方の端子が接続されており、制御ユニット内ではインジェクタ７０の噴射期間全領域で通電する電流制御用ＦＥＴ４０（第３のスイッチ手段）と、電流制御用ＦＥＴ４０とアース間に接続され、インジェクタ電流７０Ａを検出する電流検出抵抗５０とを直列に接続し、電流検出抵抗５０及びフリーホイールダイオード６０のアノードは共にバッテリ１のマイナス側に接続される。
【００２１】
制御回路２００は、インジェクタ７０を駆動すべき噴射信号（噴射パルス）２００Ａを生成し、ゲート駆動ロジック回路３００に出力する。
ゲート駆動ロジック回路３００は、噴射パルス２００Ａと電流検出抵抗５０で検出した検出値５０Ａにより、ＦＥＴ１０、ＦＥＴ２０，ＦＥＴ４０のゲート信号１０Ａ、２０Ａ、４０Ａを生成する。ゲート信号１０Ａは、トランジスタ１３のベースに制限抵抗１４を介して与え、トランジスタ１３をオンさせ抵抗１１と１２の分圧値をＦＥＴ１０のゲートに与える。ゲート信号２０Ａは、トランジスタ２３のベースに制限抵抗２４を介して与え、トランジスタ２３をオンさせ抵抗２１と２２の分圧値をＦＥＴ２０のゲートに与える。ＦＥＴ４０のゲート信号４０Ａは、噴射パルス２００Ａと同じ時間幅の信号を与える。
【００２２】
図２は、ゲート駆動ロジック回路３００、高電圧出力電流処理回路４００、バッテリ出力電流処理回路５００及び通電電流処理回路６００の回路図である。
図２において、高電圧出力電流処理回路４００は、トランジスタ４０１，４０３，４０５及び抵抗４０２，４０４，４０６，４０７から構成され、同様に、バッテリ出力電流処理回路５００は、トランジスタ５０１，５０３，５０５及び抵抗５０２，５０４，５０６，５０７から構成される。また、通電電流処理回路６００は、コンパレータ６０１及び抵抗６０２，６０３から構成され、ゲート駆動ロジック回路３００は、電流検出の各処理回路４００，５００，６００の出力を入力する３入力のオアゲート３０１、フリップフロップ（ＦＦ）３０２、アンドゲート３０３、及びＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０、ＦＥＴ４０をそれぞれ独立にオフして過大電流を遮断するロジック回路３０４，３０５，３０６から構成される。
【００２３】
高電圧出力電流処理回路４００は、ブースト回路１００の出力電流１００Ｂを検出する検出抵抗８０の端子電圧８０Ａが設定値にあることを検出する回路であり、トランジスタ４０１のベースに一定電圧３００Ａを印加すると、コレクタには一定電圧３００Ａを抵抗４０２で除した一定電流４０１Ａが流れる。抵抗４０４の電圧降下が検出抵抗８０の電圧降下８０Ａより大きい状態、すなわち、正常なインジェクタ制御が行われている状態では、トランジスタ４０５はオフしており、処理回路４００の出力４００Ａはローレベルである。
【００２４】
バッテリ出力電流処理回路５００は、バッテリ１の出力電流１Ｂを検出する検出抵抗９０の端子電圧９０Ａが設定値にあることを検出する回路であり、トランジスタ５０１のベースに一定電圧３００Ａを印加すると、コレクタには一定電圧３００Ａを抵抗５０２で除した一定電流５０１Ａが流れる。抵抗５０４の電圧降下が検出抵抗９０の電圧降下９０Ａより大きい状態、すなわち、正常なインジェクタ制御が行われている状態では、トランジスタ５０５はオフしており、処理回路５００の出力５００Ａはローレベルである。
【００２５】
正常時は、電流検出抵抗５０を流れる電流５０Ｂはインジェクタ電流７０Ａと等しく、電圧降下５０Ａはゲート駆動ロジック回路で処理されてインジェクタ電流７０Ａを電流レベルＩ１，Ｉ２，Ｉ３に制御する。
一方、通電電流処理回路６００は、バッテリ１の出力電流１Ｂを検出する検出抵抗９０の端子電圧９０Ａが設定値にあることを検出する回路であり、電圧降下５０Ａがコンパレータ６０１の＋端子に入力されて、一定電圧３００Ａを抵抗６０２，６０３で分圧した基準入力の−端子と比較される。正常時は電圧降下５０Ａは基準入力より小さいので、処理回路６００の出力６００Ａはローレベルである。
【００２６】
ゲート駆動ロジック回路３００のオアゲート３０１には、各処理回路４００，５００，６００の出力４００Ａ，５００Ａ、６００Ａが入力される。正常時には、出力４００Ａ，５００Ａ、６００Ａが共にローレベルであるのでオアゲート３０１の出力３０１Ａはローレベルである。フリップフロップ３０２は、噴射パルス２００Ａがセット信号、オアゲート３０１の出力３０１Ａがリセット信号であり、出力３０２Ａはハイレベルである。アンドゲート３０３の出力３０３Ａは、ハイレベルであり、高電圧印加ＦＥＴ１０のロジック回路３０４の出力１０Ａ、バッテリ電圧印加ＦＥＴ２０のロジック回路３０５の出力２０Ａ、噴射期間全領域で通電するＦＥＴ４０のロジック回路３０６の出力４０Ａは正常出力されて、インジェクタ電流７０Ａが制御される。
【００２７】
以下、上述のように構成されたインジェクタ駆動回路の動作を説明する。
図３乃至図６は、上記インジェクタ駆動回路の各回路部の電圧及び電流の変化を示す動作波形図であり、図３乃至図６における番号は図１及び図２の該当する信号に対応している。
【００２８】
図３は、正常なインジェクタ電流の制御が行われている場合の動作波形図であり、この図において、噴射信号２００Ａは期間Ｔ１で、立上りｔ０に同期してＦＥＴ１０のゲート信号１０Ａが発生しＦＥＴ１０がオンしてインジェクタ７０にブースト電圧１００Ａが印加され、インジェクタ電流７０Ａが流れ始める。インジェクタ電流７０Ａが時間ｔ１で第１の電流レベルＩ１に達するとゲート信号１０Ａをローレベルとし、ＦＥＴ１０がオフしてインジェクタ電流７０Ａはインジェクタ７０、ＦＥＴ４０、電流検出抵抗５０、フリーホイールダイオード６０の回路で減少する。
【００２９】
インジェクタ電流７０Ａが減少して時間ｔ２になると、インジェクタ電流７０Ａは、第２の電流レベルＩ２に制御される。時間ｔ３になるとゲート信号２０Ａをローレベルとし、ＦＥＴ２０がオフしインジェクタ電流７０Ａが減少する。
インジェクタ電流７０Ａが減少して時間ｔ４になると、インジェクタ電流７０Ａは第３の電流レベルＩ２で残りの噴射パルス２００Ａの期間制御される。
図４は、噴射パルス２００Ａの最初から制御ユニット端子７１が電線上でバッテリ１の−電位１２にショートした場合の動作波形図である。
【００３０】
ブースト電圧１００Ａを印加するＦＥＴ１０にゲート信号１０Ａが与えられた時点ｔ０から、制御ユニットのコネクタ７０Ｂを流れる電流７０Ａは、ショート電流となって急激に増加する。この場合、ブースト電流１００Ｂであり、時間ｔ５で検出抵抗８０の電圧降下８０Ａが電流検出に際して、しきい値である抵抗４０４の電圧降下より大きくなると、トランジスタ４０５がオンして、高電圧出力電流処理回路４００の出力４００Ａはハイレベルとなり、オアゲート３０１の出力３０１Ａがハイレベルとなってフリップフロップ３０２にリセット信号が入力される。その結果、フリップフロップ３０２の出力３０２Ａがローレベル、アンドゲート３０３の出力３０３Ａがローレベルとなり、高電圧印加ＦＥＴ１０のロジック回路３０４の出力１０Ａ，バッテリ電圧印加ＦＥＴ２０のロジック回路３０５の出力２０Ａ、噴射期間全領域で通電するＦＥＴ４０のロジック回路３０６の出力４０Ａ、すべてが出力されなくなり、ＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０、ＦＥＴ４０のすべてがオフして、過大電流を遮断することによりＦＥＴを保護することができる。
【００３１】
ブースト電圧１００Ａはバッテリ電圧１Ａより高いので、噴射パルス２００Ａの最初から制御ユニット端子７０Ｂが電線上でバッテリ１の＋電位１１にショートした場合も同様な動作となる。
ブースト電圧１００Ａが印加されている期間Ｔ１の領域であれば、どの時点で制御ユニット端子７０Ｂが電線上でバッテリ１の−電位１２、＋電位１１にショートしても同様な動作となる。
図５は、バッテリ電圧１Ａで電流制御されている期間Ｔ２の領域で制御ユニット端子７０Ｂが電線上でバッテリ１の−電位１２にショートした場合の動作波形図である。
【００３２】
バッテリ電圧１Ａを印加するＦＥＴ２０にゲート信号２０Ａが与えられて、インジェクタ電流７０Ａが第３の電流レベルＩ３で制御されている途中の時間ｔ６から制御ユニットのコネクタ７０Ｂを流れる電流７０Ａは、ショート電流となって急激に増加する。この場合、バッテリ電流１Ｂであり、時間ｔ７で検出抵抗９０の電圧降下９０Ａが電流検出に際して、しきい値である抵抗５０４の電圧降下より大きくなると、トランジスタ５０５がオンして、処理回路５００の出力５００Ａはハイレベルとなりオアゲート３０１の出力３０１Ａがハイレベルとなってフリップフロップ３０２にリセット信号が入力される。その結果、フリップフロップ３０２の出力３０２Ａがローレベル、アンドゲート３０３の出力３０３Ａがローレベルとなり、高電圧印加ＦＥＴ１０のロジック回路３０４の出力１０Ａ、バッテリ電圧印加ＦＥＴ２０のロジック回路３０５の出力２０Ａ、噴射期間全領域で通電するＦＥＴ４０のロジック回路３０６の出力４０Ａ、すべてが出力されなくなり、ＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０、ＦＥＴ４０のすべてがオフして、過大電流を遮断することによりＦＥＴを保護することができる。
【００３３】
図６は、噴射パルス２００Ａの最初から制御ユニット端子７０Ｃが電線上でバッテリ１の＋電位１１にショートした場合の動作波形図である。
通電用ＦＥＴ４０にゲート信号４０Ａが与えられた時点ｔ０から、制御ユニットのコネクタ７２を流れる電流５０Ｂは、ショート電流となって急激に増加する。時間ｔ８で検出抵抗５０の電圧降下５０Ａがコンパレータ６０１の−端子電圧より大きくなると、コンパレータ６０１の出力すなわち処理回路６００の出力６００Ａがハイレベルとなり、オアゲート３０１の出力３０１Ａがハイレベルとなってフリップフロップ３０２にリセット信号が入力される。その結果、フリップフロップ３０２の出力３０２Ａがローレベル、アンドゲート３０３の出力３０３Ａがローレベルとなり、高電圧印加ＦＥＴ１０のロジック回路３０４の出力１０Ａ、バッテリ電圧印加ＦＥＴ２０のロジック回路３０５の出力２０Ａ、噴射期間全領域で通電するＦＥＴ４０のロジック回路３０６の出力４０Ａ、すべてが出力されなくなり、ＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０、ＦＥＴ４０のすべてがオフして、過大電流を遮断することによりＦＥＴを保護することができる。
このように、本実施形態によれば、制御ユニットの端子からインジェクタまでの配線間で、バッテリ−、バッテリ＋、インジェクタの端子間のショートに対して、駆動素子を保護できる効果がある。
【００３４】
以上詳細に説明したように、本実施形態のインジェクタ駆動回路は、ブースト電圧１００Ａを生成するブースト回路１００、インジェクタ７０を駆動すべき噴射信号２００Ａを生成する制御回路２００、供給される噴射信号２００Ａ及び電流検出信号に基づいて各ＦＥＴに印加する噴射信号１０Ａ，２０Ａ，４０Ａを生成するゲート駆動ロジック回路３００、ブースト回路１００の出力電流１００Ｂを検出する検出抵抗８０の端子電圧８０Ａが設定値にあることを検出する高電圧出力電流処理回路４００、バッテリ１の出力電流１Ｂを検出する検出抵抗９０の端子電圧９０Ａが設定値にあることを検出するバッテリ出力電流処理回路５００、インジェクタ電流７０Ａを検出する電流検出抵抗５０が所定値にあることを検出する通電電流処理回路６００を備え、制御回路２００から出力される噴射信号の期間中に、高電圧出力電流処理回路４００、バッテリ出力電流処理回路５００及び通電電流処理回路６００の少なくとも１つの出力が、それぞれに設定された設定値を超えた場合、その時点以降の噴射信号期間の全領域で、ＦＥＴ１０，２０，４０をオフするように構成したので、制御ユニットの出力端子上のショートで生ずる過大な電流に対して、制御ユニット内の駆動素子を保護することができ、フェールセーフ性を向上させることができる。
【００３５】
ここで、図２に示すゲート駆動ロジック回路３００では、３入力のオアゲート３０１に電流検出の各処理回路４００，５００，６００の出力を入力しているが、ゲート駆動ロジック回路３００を３つに分けて、高電圧印加ＦＥＴ１０のロジック回路３０４の処理、バッテリ電圧印加ＦＥＴ２０のロジック回路３０５の処理、噴射期間全領域で通電するＦＥＴ４０のロジック回路３０６の処理をそれぞれ独立させて、ＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０、ＦＥＴ４０をそれぞれ独立にオフして、過大電流を遮断するようにしても良い。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
図７は、第２の実施形態のインジェクタ駆動回路のゲート駆動ロジック回路の回路図である。本実施形態の説明にあたり、図２と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００３７】
図７において、３１０は、本実施形態のゲート駆動ロジック回路であり、ゲート駆動ロジック回路３１０は、各処理回路４００，５００，６００の出力を入力する３入力のオアゲート３０１、オアゲート３０１の出力３０１Ａを計数するカウンタ３０７、オアゲート３０１の出力３０１Ａとカウンタ３０７の出力３０７Ａとのアンド論理をとるアンドゲート３０８、フリップフロップ（ＦＦ）３０２、アンドゲート３０３、及びＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０、ＦＥＴ４０をそれぞれ独立にオフして過大電流を遮断するロジック回路３０４，３０５，３０６から構成される。
【００３８】
ゲート駆動ロジック回路３１０は、フリップフロップ３０２の出力３０２Ａをカウンタ３０７で計数し、カウンタ３０７の出力３０７Ａとオアゲート３０１の出力３０１Ａをアンドゲート３０８の入力として、アンドゲート３０８の出力３０８Ａをフリップフロップ３０２の入力としている。
本ゲート駆動ロジック回路３１０は、図１のインジェクタ駆動回路のゲート駆動ロジック回路３００に代えて設置される。
【００３９】
以下、上述のように構成されたインジェクタ駆動回路の動作を説明する。
図８は、インジェクタ駆動回路の各回路部の電圧及び電流の変化を示す動作波形図であり、噴射パルス２００Ａの最初から制御ユニット端子７１が電線上でバッテリ１の−電位１２にショートした場合の例を示す。
【００４０】
図８の例では、オアゲート３０１の出力３０１Ａをカウンタ３０７が５回計測すると、カウンタ３０７の出力３０７Ａがローレベルとなる。ｔ９以降、アンドゲート３０８の出力３０８Ａがローレベル一定で、高電圧印加ＦＥＴ１０のロジック回路３０４の出力１０Ａ、バッテリ電圧印加ＦＥＴ２０のロジック回路３０５の出力２０Ａ、噴射期間全領域で通電するＦＥＴ４０のロジック回路３０６の出力４０Ａ、これらすべてが出力されなくなり、ＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０，ＦＥＴ４０のすべてがオフして、過大電流を遮断することによりＦＥＴを保護することができる。
【００４１】
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
自動車のエンジンは通常複数の気筒を有している。複数気筒、例えば４気筒エンジン、６気筒エンジンでは、対向気筒と称する吸入工程と排気工程の動作をしている気筒、すなわち４気筒の場合は第１気筒と第３気筒、第２気筒と第４気筒、６気筒の場合は第１気筒と第４気筒、第２気筒と第５気筒、第３気筒と第６気筒で、通電用ＦＥＴ４０を分ける以外、他の回路を共用化する回路構成にする例が多い。この場合、対向２気筒のインジェクタには同時に電流を流さないことに注目した回路構成が本実施形態であり、噴射パルス２００Ａと２００Ｂが同時に与えられることはない。
【００４２】
図９は、第３の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図である。図９では多気筒エンジンのインジェクタ駆動回路のうち対向２気筒分の回路を示している。図１と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００４３】
図９において、３は対向気筒のインジェクタ７０（第１のインジェクタ），７１（第２のインジェクタ）を駆動するインジェクタ駆動回路、１００はブースト電圧１００Ａを生成するブースト回路、２００は対向気筒のインジェクタ７０，７１を駆動すべき噴射信号２００Ａ，２００Ｂを生成する制御回路、３２０は供給される噴射信号２００Ａ，２００Ｂ及び電流検出信号に基づいて各ＦＥＴに印加する噴射信号（ゲート信号）１０Ａ，２０Ａ，４０Ａ，４１Ａを生成するゲート駆動ロジック回路（ゲート信号処理手段，遮断手段）である。
【００４４】
また、制御ユニットのインジェクタ７１のコネクタ端子７１Ｃには、インジェクタ７１の他方の端子が接続されており、制御ユニット内ではインジェクタ７１の噴射期間全領域で通電する電流制御用ＦＥＴ４１（第３のスイッチ手段）と、ＦＥＴ４０，ＦＥＴ４１とアース間に接続され、インジェクタ電流７０Ａ，７１Ａを検出する電流検出抵抗５０とを直列に接続し、電流検出抵抗５０及びフリーホイールダイオード６０のアノードは共にバッテリ１のマイナス側に接続される。
【００４５】
ゲート駆動ロジック回路３２０は、対向気筒のインジェクタ７０と７１の駆動に図１のゲート駆動ロジック回路３００を応用した回路であり、対向気筒のインジェクタ７０，７１の噴射信号２００Ａ，２００Ｂに対応する噴射信号４０Ａ，４１Ａが出力される以外は、図１のゲート駆動ロジック回路３００と同じ構成である。
制御回路２００から第１気筒の噴射信号２００Ａと対向気筒の噴射信号２００Ｂが入力されており、ゲート駆動ロジック回路３２０で、この２信号２００Ａ，２００ＢがＦＥＴ４０とＦＥＴ４１のゲート信号４０Ａ，４１Ａを生成する。
【００４６】
また、上記ゲート駆動ロジック回路３２０、高電圧出力電流処理回路４００、バッテリ出力電流処理回路５００、通電電流処理回路６００、ＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０，ＦＥＴ４０，ＦＥＴ４１、ダイオード３０，６０、トランジスタ１３，２３及び抵抗１１，１２，１４，２１，２２，２４，５０は、全体として対向気筒処理回路７００を構成する。
【００４７】
図１０は、ゲート駆動ロジック回路３２０、高電圧出力電流処理回路４００、バッテリ出力電流処理回路５００及び通電電流処理回路６００の回路図であり、図２と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
図１０において、ゲート駆動ロジック回路３２０は、電流検出の各処理回路４００，５００，６００の出力を入力する３入力のオアゲート３０１、フリップフロップ（ＦＦ）３０２、アンドゲート３０３、噴射信号２００Ａ，２００Ｂのオア論理をとるオアゲート３０９及びＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０、ＦＥＴ４０，ＦＥＴ４１をそれぞれ独立にオフして過大電流を遮断するロジック回路３０４，３０５，３０６，３２１から構成される。
【００４８】
以下、上述のように構成されたインジェクタ駆動回路の動作を説明する。
図１１は、インジェクタ駆動回路の各回路部の電圧及び電流の変化を示す動作波形図であり、６気筒エンジンの噴射信号２００Ａ〜２００Ｆ、インジェクタ電流７０Ａ〜７５Ａを示したものである。
図９に示すインジェクタ駆動回路は、図１１の１気筒と４気筒に対応しており、１気筒の噴射信号２００ＡがＴ１＋Ｔ２ＭＡＸの時間は、４気筒の噴射信号２００Ｂが与えられるまでの時間Ｔ３よりも短い。
【００４９】
本実施形態は、前記のエンジンに適用するもので、対向２気筒分の回路である。対向２気筒のインジェクタ７０，７１の動作には噴射信号２００Ａと２００Ｂが与えられる。高電圧１００Ａの印加とバッテリ電圧１Ａの印加をＦＥＴ１０とＦＥＴ２０で共用し、端子７０Ｂと７１Ｂに共通に出力する回路構成にしたものである。なお、端子７０Ｃと７１Ｃはそれぞれの気筒毎に分け、ＦＥＴ４０とＦＥＴ４１でそれぞれのインジェクタに電流が流れるようになっている。
【００５０】
また、図１０に示すように、本実施形態は、高電圧の出力電流１００Ｂ、バッテリ１から流れる電流１Ｂ，ＦＥＴ４０とＦＥＴ４１を流れる電流５０Ｂを検出する抵抗８０，９０，５０が接続されている。図２と異なるのは、対向２気筒の噴射パルス２００Ａと２００Ｂがオアゲート３０９に入力され、その出力３０９Ａがフリップフロップ３０２のセット信号とアンドゲート３０３に入力されていることである。これより、対向２気筒がそれぞれ動作している時に、制御ユニットの端子７０Ｂ，７１Ｃがバッテリ１の−電位、＋電位にショート、又は端子７０Ｃ，７１Ｃがバッテリ１の＋電位にショートされた場合、処理回路４００，５００，６００で過大電流を検出して、処理回路３００に入力されＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０，ＦＥＴ４０，ＦＥＴ４１のゲート信号１０Ａ，２０Ａ，４０Ａ，４１Ａをオフにする。
【００５１】
本実施形態によれば、制御ユニットの端子から２つのインジェクタまでの配線間で、バッテリ−、バッテリ＋、インジェクタの端子間のショートに対して、駆動素子を保護できる効果がある。
また、２気筒分のインジェクタ電流７０Ａ，７１Ａの制御ができ、第１の実施形態と同一の効果を得ることができることに加え、制御回路２００及びゲート駆動ロジック回路３２０の該当する回路部分を削減することができる。
【００５２】
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。
本実施形態は、図９及び図１０に示した第３の実施形態のインジェクタ駆動回路を拡張して、実用的な６気筒エンジンでインジェクタを駆動する場合の例であり、図１１の６気筒の動作に対応する。
図１２は、第４の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図であり、図９と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００５３】
図１２において、本インジェクタ駆動回路は、第１気筒と第４気筒のインジェクタ７０，７１、第２気筒と第５気筒のインジェクタ７２，７３、第３気筒と第６気筒のインジェクタ７４，７５の処理回路がそれぞれ共用化されている。高電圧の出力電流１００Ｂを検出する抵抗８０は、６気筒で共用し、バッテリ１から流れる電流１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは抵抗９０，９１，９２によりそれぞれが検出され、各対向気筒処理回路７００，７１０，７２０で処理される。
【００５４】
対向気筒処理回路７００は、図９に示した対向気筒処理回路７００と同一構成であり、第１気筒の噴射信号２００Ａ，第４気筒の噴射信号２００Ｂとバッテリ１から流れる電流１Ｂの検出値９０Ａと高電圧の出力電流１００Ｂの検出値８０Ａによる処理を行う。６気筒ではこの他に、第２気筒の噴射信号２００Ｃ，第５気筒の噴射信号２００Ｄとバッテリ１から流れる電流１Ｃの検出値９１Ａと高電圧の出力電流１００Ｂの検出値８０Ａによる処理を行う対向気筒処理回路７１０と、第３気筒の噴射信号２００Ｅ，第６気筒の噴射信号２００Ｆとバッテリ１から流れる電流１Ｄの検出値９２Ａと高電圧の出力電流１００Ｂの検出値８０Ａによる処理を行う対向気筒処理回路７２０とを有する。対向気筒処理回路７１０，７２０は、対向気筒処理回路７００と同様な構成をとる。
【００５５】
図１３は、６気筒エンジンで回路を共用した場合の対向気筒処理回路及びゲート駆動ロジック回路の構成を示す図である。
図１３には、対向気筒処理回路７００に含まれる回路であるゲート駆動ロジック回路３２０、高電圧出力電流処理回路４００、バッテリ出力電流処理回路５００及び通電電流処理回路６００が示され、図９の番号と一致する。
【００５６】
また、対向気筒処理回路７１０には、高電圧出力電流処理回路４００を除く、ゲート駆動ロジック回路３３０、バッテリ出力電流処理回路５１０及び通電電流処理回路６１０が含まれ、同様に、対向気筒処理回路７２０には、ゲート駆動ロジック回路３４０、バッテリ出力電流処理回路５２０及び通電電流処理回路６２０が含まれ、対向気筒処理回路７１０，７２０は、対向気筒処理回路７００に含まれる回路の入出力信号が異なる以外は、内部の構成、動作は同等である。
【００５７】
６気筒共用で高電圧出力電流処理回路４００が１つ、すなわち６気筒共用で高電圧の出力電流１００Ｂが検出抵抗８０で検出できる理由について説明する。
インジェクタ電流の第１の電流レベルＩ１を流す期間は、一般的な数値で言えば０．５ｍｓ以下であり、隣接する気筒の時間間隔が０．５ｍｓのエンジン回転数は４００００ｒ／ｍｉｎに相当し、実用上実現できない回転数であるので、実用上隣接気筒でインジェクタ電流の第１の電流レベルＩ１を流す期間が重なることはない。そのため、噴射パルスに対応する高電圧の出力電流１００Ｂはロジック上容易に判定することができる。
【００５８】
本実施形態では、複数気筒時には高電圧の出力電流１００Ｂの検出は、検出抵抗８０で検出できるので、回路の簡素化ができると共に、制御ユニットの端子から複数のインジェクタまでの配線間で、バッテリ−、バッテリ＋、インジェクタの端子間のショートに対して、駆動素子を保護できる効果がある。
また、２気筒分のインジェクタ駆動回路を共用化しているが、より多くの駆動回路を共用化してもよく、このように構成すれば、さらに多気筒のインジェクタの制御ができる。
【００５９】
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。
図１４及び図１５は、第５の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図であり、図１２及び図１３と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００６０】
図１４において、本インジェクタ駆動回路は、第１気筒と第４気筒のインジェクタ７０，７１、第２気筒と第５気筒のインジェクタ７２，７３、第３気筒と第６気筒のインジェクタ７４，７５の処理回路がそれぞれ共用化されている。高電圧の出力電流１００Ｂを検出する抵抗８０は、６気筒で共用し、バッテリ１から流れる電流１Ｅは抵抗９３により検出されて処理される。
【００６１】
これに対応して、図１５に示すように、バッテリ出力電流処理回路５３０は１つであり、さらにゲート駆動ロジック回路３２０も１つである。
なお、バッテリ出力電流の検出のしきい値は３つのインジェクタグループの電流が同時に流れることがあるので、図１２の場合よりも高い値に設定される。
【００６２】
本実施形態では、バッテリ出力電流の検出を簡略化することができ、一層のコスト低減を図ることができる。
【００６３】
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。
図１６及び図１７は、第６の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図であり、図１２及び図１３と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００６４】
図１６において、本インジェクタ駆動回路は、第１気筒と第４気筒のインジェクタ７０，７１、第２気筒と第５気筒のインジェクタ７２，７３、第３気筒と第６気筒のインジェクタ７４，７５の処理回路がそれぞれ共用化されている。高電圧の出力電流１００Ｂを検出する抵抗８０は、６気筒で共用し、バッテリ１から流れる電流１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは抵抗９０，９１，９２によりそれぞれが検出され、各対向気筒処理回路７００，７１０，７２０で処理される。
【００６５】
さらに、対向気筒ごとに、インジェクタ７０，７１のグループ、７２，７３のグループ、７４，７５のグループにそれぞれ高電圧を印加するＦＥＴを分けて、それぞれのＦＥＴと直列に電流検出抵抗８０，８１，８２を接続する。
これに対応して、図１７に示すように、高電圧出力電流処理回路４００を、それぞれ高電圧出力電流処理回路４００，４１０，４２０に分けて、電流検出抵抗８０，８１，８２の出力を入力するように構成する。
本実施形態でも、第４の実施形態と同様の効果を得ることができ、より一層信頼性の向上を図ることができる。
【００６６】
次に、本発明の第７の実施形態を説明する。
図１８は、ゲート駆動ロジック回路の回路図であり、対向２気筒に対応させて示した図である。図１０と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
図１８において、ゲート駆動ロジック回路３５０は、さらにオアゲート３０９を微分して微分出力３５５Ａをフリップフロップ３０２に出力する微分回路３５５を備えて構成される。
【００６７】
第３の実施形態では、過大電流検出後、ＦＥＴ１０，ＦＥＴ２０，ＦＥＴ４０，ＦＥＴ４１をオフして素子の保護を図っていたが、本実施形態では、過大電流の情報、すなわちフリップフロップ３０２の出力３０２Ａを診断信号として制御回路２００に入力するようにした。
【００６８】
図１９及び図２０は、６気筒エンジンの場合について、診断信号の判定方法とその復帰を説明する動作波形図であり、図１９は、制御ユニット端子７０Ｂ（図１２参照）がバッテリ１の−電位にショートした場合の動作波形を、図２０は制御ユニット端子７０Ｃがバッテリの＋電位にショートした場合の動作波形をそれぞれ示している。
【００６９】
図１９に示すように、制御ユニット端子７０Ｂが−電位にショートしたときの動作は、時間ｔ０で第１気筒の噴射信号２００Ａが出力され、時間ｔ１０でバッテリ出力電流処理回路５００が出力５００Ａを出力すると、フリップフロップ３０２にはリセットが入力されて出力３０２Ａがローレベルとなって制御回路２００に入力される。そして、第１気筒の噴射信号２００Ａの終了時点ｔ１１で制御回路２００は、診断信号３０２Ａがローレベルであることを判定し、第１気筒の噴射による異常状態を記憶する。次に、第１気筒と対向する第４気筒の噴射信号２００Ｂが出力されると、その立上りに同期した微分回路３５５の出力により、時間ｔ１２でフルップフロップ３０２がセットされて診断信号３０２Ａはハイレベルに復帰する。制御ユニット端子７０Ｂの−電位ショートでは、対向気筒である第４気筒の噴射信号２００Ｂによってもやはり過大電流を検出するので、時間ｔ１３で診断信号３０２Ａがローレベルとなり、噴射信号２００Ｂの終了時点ｔ１４で制御回路２００は、診断信号３０２Ａがローレベルであることを判定し、第４気筒の噴射による異常状態を記憶する。
【００７０】
ここで、第２，第５気筒の診断信号３１２Ａ、第３，第６気筒の診断信号３２２Ａは共にハイレベルであり、これらはそれぞれの噴射信号の終了時点で正常状態であることを記憶する。
【００７１】
また、図２０に示すように、制御ユニット端子７０Ｃが＋電位にショートしたときの動作は、時間ｔ０で第１気筒の噴射信号２００Ａが出力され、時間ｔ１５で通電電流処理回路６００が出力６００Ａを出力すると、フリップフロップ３０２にはリセットが入力されて出力３０２Ａがローレベルとなって制御回路２００に入力される。そして、第１気筒の噴射信号２００Ａの終了時点ｔ１６で制御回路２００は、診断信号３０２Ａがローレベルであることを判定し、第１気筒の噴射による異常状態を記憶する。次に、第１気筒と対向する第４気筒の噴射信号２００Ｂが出力されると、その立上りに同期した微分回路３５５の出力により、時間ｔ１７でフルップフロップ３０２がセットされて診断信号３０２Ａはハイレベルに復帰する。制御ユニット端子７０Ｃの＋電位ショートでは、噴射信号２００Ａが出力されたときのみで過大電流を検出するので、対向気筒である第４気筒の噴射では異常状態とはならないので、噴射信号２００Ｂの終了時点ｔ１８では、診断信号３０２Ａはハイレベルであり正常状態であることを記憶する。
【００７２】
ここで、第２，第５気筒の診断信号３１２Ａ、第３，第６気筒の診断信号３２２Ａは共にハイレベルであり、これらはそれぞれの噴射信号の終了時点で正常状態であることを記憶する。
本実施形態では、第１及び第４の実施形態と同一の効果を得ることができることに加え、異常が生じた気筒と原因を判定できる効果がある。
【００７３】
なお、上記各実施形態において、制御回路２００及びゲート駆動ロジック回路３００，３１０，３２０，３３０，３４０，３５０を、マイクロコンピュータにより構成するようにしてもよい。マイクロコンピュータを用いて構成すれば、前記各実施形態と同一の効果が得られることに加え、回路を使用しないためこの回路部分のコストが低減できるほか、信号発生タイミングの調整や経年変化による修正等が不要になる。実際の回路上では、上記各実施形態のように制御回路を複数で構成する場合には、マイクロコンピュータを用いる方が好ましい。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
例えば、ブースト回路１００を構成するコンデンサ、各スイッチ手段の種類や数、また、ゲート駆動ロジック回路におけるゲート信号生成方法は種々の設計変更が可能である。同様に、各スイッチ手段としてＭＯＳＦＥＴを用いているが種類や組み合わせは一例に過ぎず、信号の立上り、立下り、アクティブ状態も適宜変更可能である。また、阻止手段や電流検出手段等の種類も適宜適当な部材を用いることができ同等の回路を構成することも可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、本発明に係るインジェクタ駆動回路は、電線で接続されたインジェクタの端子と制御ユニットのコネクタ端子間で、バッテリの（−）（＋）へのショートが生じた場合であっても、制御ユニットのインジェクタ駆動素子の過電流を防止することができ、インジェクタ駆動素子を保護することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図。
【図２】本実施形態のインジェクタ駆動回路のゲート駆動ロジック回路、高電圧出力電流処理回路、バッテリ出力電流処理回路及び通電電流処理回路の回路図。
【図３】本実施形態のインジェクタ駆動回路の各回路部の電圧及び電流の変化を示す動作波形図。
【図４】本実施形態のインジェクタ駆動回路の各回路部の電圧及び電流の変化を示す動作波形図。
【図５】本実施形態のインジェクタ駆動回路の各回路部の電圧及び電流の変化を示す動作波形図。
【図６】本実施形態のインジェクタ駆動回路の各回路部の電圧及び電流の変化を示す動作波形図。
【図７】第２の実施形態のインジェクタ駆動回路のゲート駆動ロジック回路の回路図。
【図８】本実施形態のインジェクタ駆動回路の各回路部の電圧及び電流の変化を示す動作波形図。
【図９】本発明の第３の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図。
【図１０】本実施形態のインジェクタ駆動回路のゲート駆動ロジック回路、高電圧出力電流処理回路、バッテリ出力電流処理回路及び通電電流処理回路の回路図。
【図１１】本実施形態のインジェクタ駆動回路の各回路部の電圧及び電流の変化を示す動作波形図。
【図１２】本発明の第４の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図。
【図１３】本実施形態のインジェクタ駆動回路の６気筒エンジンで回路を共用した場合の対向気筒処理回路及びゲート駆動ロジック回路の構成を示す図。
【図１４】本発明の第５の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図。
【図１５】本実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図。
【図１６】本発明の第６の実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図。
【図１７】本実施形態のインジェクタ駆動回路の構成を示す回路図。
【図１８】本発明の第７の実施形態のインジェクタ駆動回路のゲート駆動ロジック回路の回路図。
【図１９】本実施形態のインジェクタ駆動回路の６気筒エンジンの場合について、診断信号の判定方法とその復帰を説明する動作波形図。
【図２０】本実施形態のインジェクタ駆動回路の６気筒エンジンの場合について、診断信号の判定方法とその復帰を説明する動作波形図。
【符号の説明】
１…バッテリ
２，３…インジェクタ駆動回路
１０…高電圧印加用ＦＥＴ（第１のスイッチ手段）
２０…ＶＢ印加用ＦＥＴ（第２のスイッチ手段）
３０…阻止ダイオード（阻止手段）
４０…電流制御用ＦＥＴ（第３のスイッチ手段）
４１…電流制御用ＦＥＴ（第４のスイッチ手段）
５０…電流検出抵抗（電流検出手段）
６０…フリーホイールダイオード
７０，７２，７４…インジェクタ（第１のインジェクタ）
７１，７３，７５…インジェクタ（第２のインジェクタ）
１００…ブースト回路（高電圧発生手段）
２００…制御回路（制御手段）
３００，３１０，３２０，３３０，３４０，３５０…ゲート駆動ロジック回路（ゲート信号処理手段，遮断手段）
３０１，３０９…オアゲート
３０２…フリップフロップ（ＦＦ）
３０３…アンドゲート
３０４，３０５，３０６，３２１…ロジック回路
３５５…微分回路
４００，４１０，４２０…高電圧出力電流処理回路（高電圧電流検出手段）
５００，５１０，５２０…バッテリ出力電流処理回路（バッテリ電流検出手段）
６００，６１０，６２０…通電電流処理回路（通電電流検出手段）
７００，７１０，７２０…対向気筒処理回路
【図１】
0003825235.tif 000002
【図２】
0003825235.tif 000003
【図３】
0003825235.tif 000004
【図４】
0003825235.tif 000005
【図５】
0003825235.tif 000006
【図６】
0003825235.tif 000007
【図７】
0003825235.tif 000008
【図８】
0003825235.tif 000009
【図９】
0003825235.tif 000010
【図１０】
0003825235.tif 000011
【図１１】
0003825235.tif 000012
【図１２】
0003825235.tif 000013
【図１３】
0003825235.tif 000014
【図１４】
0003825235.tif 000015
【図１５】
0003825235.tif 000016
【図１６】
0003825235.tif 000017
【図１７】
0003825235.tif 000018
【図１８】
0003825235.tif 000019
【図１９】
0003825235.tif 000020
【図２０】
0003825235.tif 000021