JP7356511B2 - 負荷駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、負荷を駆動する負荷駆動装置に関し、特に負荷駆動装置の回路を保護する技術に係る。

負荷駆動装置の回路保護機構として、例えば特許文献１による燃料噴射弁の異常検出装置では、燃料噴射弁の下流に定電流源が設けられており、燃料噴射に至らない程度の電流を供給した際の、回路の所定の部位に生じる電位差に基づいて、燃料噴射弁の異常を検出する技術が知られている。

また、特許文献２による燃料噴射装置の故障診断方法及びその装置では、燃料噴射弁が動作しないような定電流を発生させ、燃料噴射装置に通電したときの電流値を検出することで燃料噴射装置の故障を検知する技術が知られている。

特公平６－６５８６４号公報 特開平１０－２５２５３９号公報

しかしながら、負荷（燃料噴射弁側）の短絡故障が生じていた場合、診断のみで通常制御を行うことは、負荷で制限される電流が無く、低抵抗となる回路に通電することとなるため、回路に過大な電流が流れ込み、最悪の場合は回路破壊や回路焼損につながる。

また、従来の技術による負荷駆動制御時の電流値による診断を用いて、診断で負荷短絡と判断した際に、負荷駆動装置の動作を禁止する方法を行う場合においても、負荷短絡状態であるため、正常時の負荷と比較して低抵抗な負荷に電流を通電することになる。そのため、診断が確定してから、負荷駆動装置の動作を禁止するまでの間にも、負荷駆動装置の回路に大電流が流れる。

このため、負荷駆動装置に使用されるドライバは、通常の負荷駆動に用いる電流値で耐えうる絶対最大定格のドライバではなく、負荷短絡時に通常制御による通電を行い、診断を用いて負荷駆動装置の動作を禁止するまでに流れる大電流に耐えうる絶対最大定格のドライバを選択する必要がある。

上記の状況から、負荷短絡時に、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる手法が要望されていた。

上記課題を解決するために、本発明の一態様における負荷駆動装置は、電源から負荷に供給される電流をオン又はオフする駆動スイッチと、演算装置からの制御指令に基づき駆動スイッチへ駆動信号を送るスイッチ駆動回路と、駆動スイッチを介さずに負荷へ電流を供給する定電流源と、を備える。そして、スイッチ駆動回路は、駆動スイッチがオフした状態、かつ、定電流源から負荷へ電流を供給した状態で、負荷の両端電圧が判定値以下となった場合には、駆動スイッチをオンさせないように制御する。

本発明の他の態様における負荷駆動装置は、電源から負荷に供給される電流をオン又はオフする駆動スイッチと、演算装置からの制御指令に基づき駆動スイッチへ駆動信号を送るスイッチ駆動回路と、駆動スイッチを介さずに負荷へ電流を供給する定電流源と、を備え、判定値として異なる複数の判定値が設定されている。そして、スイッチ駆動回路は、駆動スイッチがオフした状態、かつ、定電流源から負荷へ電流を供給した状態で、負荷の両端電圧が複数の判定値により区分される範囲のうちどの範囲に含まれるかを判定して、判定結果を演算装置へ通知し、演算装置は、判定結果に応じた制御を行う。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、負荷短絡時において負荷駆動制御を行う以前に、短絡故障を診断して負荷駆動装置の動作を禁止するため、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。
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。

本発明の第１の実施形態に係る負荷駆動装置の構成例を示す回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る負荷駆動装置の各部の動作や信号を示すタイミングチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る負荷駆動装置の他の構成例を示す回路図である。 本発明の第２の実施形態に係る負荷駆動装置の構成例を示す回路図である。 本発明の第２の実施形態に係る負荷駆動装置の各部の動作や信号を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る負荷駆動装置の診断及び制御の手順例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る負荷駆動装置の構成例を示す回路図である。 本発明の第３の実施形態に係る負荷駆動装置の各部の動作や信号を示すタイミングチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る負荷駆動装置の構成例を示す回路図である。

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び添付図面において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態に係る負荷駆動装置の構成について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る負荷駆動装置１００の構成例を示す回路図である。負荷駆動装置１００は、電子制御装置１と、電子制御装置１の制御指令に従いインジェクタ７０を駆動するインジェクタ回路９０とから構成される。電子制御装置１は、例えば自動車に搭載された制御対象装備の制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。インジェクタ７０は、内燃機関の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射装置であり、負荷の一例である。インジェクタ回路９０が、電子制御装置１に内蔵されていてもよい。

電子制御装置１は、演算装置１０、メモリ１１、及びプリドライバ回路２０を備える。
演算装置１０には、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などのプロセッサが用いられる。メモリ１１は、例えばＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリである。演算装置１０は、メモリ１１に格納されたコンピュータープログラムを読み出して実行することで、電子制御装置１すなわち負荷駆動装置１００の機能を実現する。

プリドライバ回路２０（スイッチ駆動回路の一例）は、コントローラ３０、内部定電流源４０、及び電圧モニタ回路５０を備える。

コントローラ３０は、演算装置１０から出力される制御指令に基づいて、プリドライバ回路２０全体の動作を制御する。例えばコントローラ３０は、演算装置１０の制御指令に基づいて、インジェクタ回路９０が備える開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１に送る駆動信号を生成する。また、コントローラ３０は、開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１に対する上記駆動信号を基に、内部定電流源４０の通電及び非通電を制御するための指令を生成する。

内部定電流源４０（定電流源の一例）は、インジェクタ７０（負荷）の上流側、すなわち開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１のソース側に接続されている。内部定電流源４０は、コントローラ３０の指令に従って、任意の電源から得られる電圧Ｖｉｎｔからインジェクタ７０へ供給する定電流を生成する。例えば電圧Ｖｉｎｔとして、不図示のバッテリから供給される基準電圧ＶＢを用いてもよい。本実施形態では、内部定電流源４０が生成した定電流は、開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１を経由しないでインジェクタ７０に供給される。なお、内部定電流源４０が、プリドライバ回路２０の外部にあってもよい。

電圧モニタ回路５０は、インジェクタ７０（図１に示す励磁用コイル）の両端と接続しており、インジェクタ７０の両端にかかる電圧（両端電圧）を取り込んで監視する。電圧モニタ回路５０は、差動電圧測定器５１と、電圧比較結果算出回路５５と、判定値テーブル５６を備える。

差動電圧測定器５１は、インジェクタ７０の両端電圧に応じた差動電圧（モニタ電圧）を測定し、測定結果を電圧比較結果算出回路５５に出力する。
判定値テーブル５６は、故障診断の比較基準として予め決められた電圧値を判定値として格納する。なお、本実施形態では、判定値テーブル５６に予め決められた固定値を格納しているが、駆動する負荷によって抵抗値が異なることが予測されるため、判定値テーブル５６の判定値を自由に変更できる構成も考えられる。
電圧比較結果算出回路５５は、判定値テーブル５６に格納された判定値と、差動電圧測定器５１で測定された差動電圧とを比較し、比較結果について判定する。そして、電圧比較結果算出回路５５は、判定の結果をコントローラ３０に出力し、コントローラ３０は、その判定の結果に応じてインジェクタ７０の駆動を制御する。

インジェクタ回路９０は、不図示のバッテリなどの電源（基準電圧ＶＢ）からインジェクタ７０に供給される電流をオン又はオフする保持用ドライバ６１（第１駆動スイッチ）と、電源の電圧（基準電圧ＶＢ）を基に高電圧（開弁用電圧ＶＨ）を生成する昇圧回路６３からインジェクタ７０に供給される電流をオン又はオフする開弁用ドライバ６２（第２駆動スイッチ）とを備える。保持用ドライバ６１と開弁用ドライバ６２には、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）などのスイッチ素子が用いられる。

これらの駆動スイッチ（保持用ドライバ６１、開弁用ドライバ６２）は、電源(例えば基準電圧ＶＢのバッテリ)から負荷（インジェクタ７０）に供給される電流の流れる方向において、負荷に対し上流側に配置されている。これにより、負荷の上流側において当該負荷の通電／非通電を切り替えることができる。さらに、インジェクタ７０の下流側と接地端子との間には、インジェクタ電流モニタ用抵抗８０が接続されている。

また、電子制御装置１の演算装置１０には、不図示の入出力インターフェースを介して操作表示装置１５０が接続されている。操作表示装置１５０は、表示部１５１と操作部１５２を備える。表示部１５１に、演算装置１０から出力される負荷駆動装置１００の状態を示す情報が表示される。表示部１５１として、例えば表示灯（警告灯）や液晶パネルが用いられる。操作部１５２は、ユーザーの操作に応じた入力信号を生成して演算装置１０に出力する。演算装置１０は、入力信号に応じた演算や制御を行う。例えば操作表示装置１５０は、タブレット型端末といった可搬型の情報処理装置（ＰＣ：Personal Computer）でもよい。

なお、負荷駆動装置１００は、負荷（インジェクタ７０）の電源側をオン又はオフするハイサイド駆動方式であるが、負荷（インジェクタ７０）のグラウンド側をオン又はオフするロ－サイド駆動方式でもよい。

図２に、負荷駆動装置１００の各部の動作や信号を示すタイミングチャートを示す。
負荷駆動装置１００において、演算装置１０からプリドライバ制御指令線５を介してプリドライバ回路２０に制御指令信号（信号１０１）が入力される。制御指令信号を受けたプリドライバ回路２０は、コントローラ３０から開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１に対しＯＮ制御（信号１０２，１０３）を行うことで、インジェクタ７０（負荷）に通電する。

制御指令信号には、開弁電流制御信号と保持電流制御信号がある。開弁電流制御信号は、インジェクタ７０を開弁するために励磁用コイルに印加する電流を制御するための信号である。これは、例えば図２の波形１０５に示されるＩＮＪ電流において、ＩＮＪ電流が立ち上がってからピークを経て一定の電流値となるまでに相当する。保持電流制御信号は、インジェクタ７０の開弁状態を一定期間保持するために励磁用コイルに印加する電流を制御する信号である。これは、例えば図２の波形１０５に示されるＩＮＪ電流において、ＩＮＪ電流のピーク後、より低い値の一定の電流値に相当する。

インジェクタ回路９０内では、インジェクタ７０へ流す電流を、インジェクタ７０の下流側に接続されたインジェクタ電流モニタ用抵抗８０により監視している。プリドライバ回路２０は、インジェクタ電流モニタ用抵抗８０で検知された電流に基づいて、インジェクタ７０に供給する電流を制御する。

また、コントローラ３０は、開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１と共に、内部定電流源４０と電圧モニタ回路５０の制御も行う。コントローラ３０が内部定電流源制御線４１を通じて内部定電流源４０をＯＮにすることで（信号１０４）、内部定電流源４０がインジェクタ７０へ通電を行う状態となる。本実施形態では、コントローラ３０が開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１に対しＯＮ制御を行わないタイミング（モニタ禁止期間Ｔ以外の期間）で、内部定電流源４０をＯＮさせてインジェクタ７０へ通電を行う。そして、内部定電流源４０からインジェクタ７０に通電している間に、電圧モニタ回路５０により、インジェクタ７０の両端電圧をモニタすることで故障診断（単に「診断」とも称す。）を行う。

内部定電流源４０は、コントローラ３０の制御に従って、インジェクタ７０に電流を供給する。内部定電流源４０がインジェクタ７０に供給する電流は、インジェクタ７０の駆動時にインジェクタ７０に流れる電流（電流閾値Ｉｔｈ）よりも小さな電流、すなわちインジェクタ７０が開弁しない程度の弱電流である。

本実施形態では、負荷としてインジェクタ７０を想定しており、内部定電流源４０が出力する電流を開弁しない程度の弱電流としているが、実際に駆動する負荷としてはモーター、リレー、バルブ等様々な負荷が想定される。弱電流はそれらの負荷が動作しない程度の電流であり、駆動する負荷の種類や特性によって弱電流の電流値は異なる。

電圧モニタ回路５０は、内部定電流源４０がコントローラ３０により通電状態となった場合に、インジェクタ７０の両端に印加される電圧を差動電圧測定器５１でモニタする。

差動電圧測定器５１で得られたモニタ電圧（波形１０６）は、電圧比較結果算出回路５５に出力され、判定値テーブル５６に格納された判定値と比較される。ここで、インジェクタ７０に流れる電流は、内部定電流源４０により一定となるため、オームの法則よりインジェクタ７０の両端電圧はインジェクタ７０の抵抗値によって決まる。そのため、例えばインジェクタ７０が短絡故障（ショート）した場合、インジェクタ７０の抵抗値は故障前と比較して著しく小さい値になり、インジェクタ７０の両端電圧も短絡した際のインジェクタ７０の抵抗値に比例して小さくなる。

よって、判定値テーブル５６に格納された判定値（電圧閾値Ｖｔｈ）は、正常時のインジェクタ７０の抵抗値と、内部定電流源４０の定電流値とに基づいて予め決めておく。差動電圧測定器５１で得られた測定結果（インジェクタ７０の両端電圧）が、判定値テーブル５６の判定値（電圧閾値Ｖｔｈ）以下である場合には、インジェクタ７０の抵抗値が小さい、すなわち異常状態（例えば短絡故障）と想定されるため、電圧比較結果算出回路５５は、負荷停止命令線２１を介してコントローラ３０に対して負荷停止命令（信号１０７）を出力する。逆に、差動電圧測定器５１で得られた測定結果が、判定値テーブル５６の判定値（電圧閾値Ｖｔｈ）より大きい場合には、インジェクタ７０の抵抗値が大きい、すなわち正常と想定される。

負荷停止命令を受けたコントローラ３０は、開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１に対するＯＮ制御の出力を禁止する。言い換えると、コントローラ３０は、開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１に対してＯＦＦ制御する。これにより、開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１をＯＮしないように制御する。

（電圧増幅回路）
なお、本実施形態では、差動電圧測定器５１で得られた差動電圧を電圧比較結果算出回路５５へ直接出力することを想定している。しかし、インジェクタ７０の負荷抵抗が小さい又は内部定電流源４０から通電する電流が微弱な場合は、差動電圧測定器５１で得られる差動電圧の値が非常に小さく、電圧比較結果算出回路５５の分解能によっては正常に判定ができない可能性も考えられる。そのため、図３に示すように、差動電圧測定器５１と電圧比較結果算出回路５５の間に、差動電圧測定器５１で得られた差動電圧を増幅するための、電圧増幅回路５２が配置される構成も考えられる。

以上のとおり、第１の実施形態に係る負荷駆動装置（負荷駆動装置１００）は、電源（例えば基準電圧ＶＢのバッテリ）から負荷（インジェクタ７０）に供給される電流をオン又はオフする駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）と、演算装置（演算装置１０）からの制御指令（信号１０１）に基づき駆動スイッチへ駆動信号を送るスイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０）と、駆動スイッチを介さずに負荷へ電流を供給する定電流源（内部定電流源４０）と、を備える。そして、スイッチ駆動回路は、駆動スイッチがオフした状態（モニタ禁止期間Ｔ以外の期間）、かつ、定電流源から負荷へ電流（波形１０５）を供給した状態で、負荷の両端電圧が判定値（電圧閾値Ｖｔｈ）以下となった場合には、駆動スイッチをオンさせない制御を行うように構成されている。

上記構成の第１の実施形態に係る負荷駆動装置によれば、負荷短絡時において負荷駆動制御を行う以前に、短絡故障を診断して負荷駆動装置の動作を禁止するため、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。

すなわち上記の負荷駆動装置１００では、開弁用ドライバ６２又は保持用ドライバ６１のＯＦＦ制御時に、プリドライバ回路２０の内部定電流源４０による定電流をインジェクタ７０に供給する。そして、プリドライバ回路２０の電圧モニタ回路５０で、インジェクタ７０の両端電圧をモニタし、モニタ電圧を判定値テーブル５６の判定値と比較することで、インジェクタ７０の短絡故障を判定する。ここで、インジェクタ７０に短絡故障がある場合には、プリドライバ回路２０が開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１のＯＮ制御を禁止することで、インジェクタ７０が短絡故障等により低抵抗となった状態で、開弁用ドライバ６２又は保持用ドライバ６１のＯＮ制御によって回路に大電流が流れることを防ぐことができる。

よって、インジェクタ７０が短絡故障時に、開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１がＯＮ制御することで流れる大電流による回路の異常発熱を防止し、ひいては回路の故障を防ぐことが可能である。

また、従来のような負荷駆動装置が動作した後に診断を行って負荷駆動装置の動作を禁止するまでに流れる大電流を防ぐことができるため、制御に用いるドライバの絶対最大定格を、従来と比較して小さくすることができる。それゆえ、ドライバとして、より小型で安価な部品を選択することが可能である。

さらに、プリドライバ回路２０のコントローラ３０や電圧モニタ回路５０をハードウェアで構成し、負荷の駆動を停止する場合にコントローラ３０が負荷停止制御することで、演算装置１０がモニタ電圧の比較結果を受けて負荷停止制御するよりも迅速に負荷を停止することができる。

また、上述した本実施形態において、上記駆動スイッチは、電源から負荷（インジェクタ７０のコイル）に供給される電流（波形１０５）をオン又はオフする第１駆動スイッチ（保持用ドライバ６１）と、電源の電圧を昇圧する昇圧回路（昇圧回路６３）から負荷に供給される電流（波形１０５）をオン又はオフする第２駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２）と、から構成される。そして、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０）は、第１駆動スイッチ及び第２駆動スイッチがオフした状態、かつ、定電流源から負荷へ電流（波形１０５）を供給した状態で、負荷の両端電圧が判定値（電圧閾値Ｖｔｈ）以下となった場合には、第１駆動スイッチ及び第２駆動スイッチをオンさせない制御を行うように構成されている。

上記構成の本実施形態によれば、異なる電流をオン／オフするために用いられる第１駆動スイッチと第２駆動スイッチを負荷駆動装置が備える場合であっても、上述した構成と同様の作用効果を得られる。すなわち、負荷短絡時において負荷駆動制御を行う以前に、短絡故障を診断して負荷駆動装置の動作を禁止するため、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。

また、上述した本実施形態において、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０）は、駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）に対する駆動信号を基に定電流源（内部定電流源４０）の通電及び非通電を制御するための指令（信号１０４）を生成するように構成されている。

上記構成によれば、駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）に対する駆動信号（信号１０２、１０３）がオフの期間において、定電流源から負荷への通電及び非通電を制御する。それゆえ、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。

また、上述した本実施形態において、定電流源（内部定電流源４０）は、負荷（インジェクタ７０）の駆動時に負荷に流れる電流（電流閾値Ｉｔｈ）よりも小さな電流（波形１０５）を、負荷の非駆動時に負荷に供給するように構成されている。

上記構成によれば、故障診断に際し、負荷（インジェクタ７０）の駆動時に負荷に流れる電流（電流閾値Ｉｔｈ）よりも小さな電流（波形１０５）を、負荷の非駆動時に負荷に供給する。それゆえ、故障診断時、本来負荷が非駆動であるにも関わらず、負荷が駆動してしまうことを防止できる。

また、上述した本実施形態において、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０）は、制御指令（信号１０１）に基づき駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）の駆動信号を生成するコントローラ（コントローラ３０）と、定電流源（内部定電流源４０）と、負荷（インジェクタ７０）の両端電圧を監視して負荷の両端電圧が判定値（電圧閾値Ｖｔｈ）以下であるかどうかを判定する電圧モニタ回路（電圧モニタ回路５０）と、を有する。そして、コントローラは、駆動スイッチがオフした状態、かつ、定電流源から負荷へ電流（波形１０５）を供給した状態で、電圧モニタ回路により負荷の両端電圧が判定値（電圧閾値Ｖｔｈ）以下と判定された場合には、負荷に対しオン状態の駆動信号を送らずに負荷を停止するように構成されている。

また、上述した本実施形態において、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０）は、駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）がオフとなっている期間（モニタ禁止期間Ｔ以外の期間）において、定電流源（内部定電流源４０）の通電及び非通電を任意のタイミングで制御可能に構成されている。

例えば、図１に示す負荷駆動装置１００では、インジェクタ回路９０内のインダクタンス成分とキャパシタンス成分の影響により、内部定電流源４０をオンした直後から診断を実施できる状態になるとは限らない。そのため、制御指令（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）がオフの期間（図２の信号１０２、１０３）において、定電流源（内部定電流源４０）の通電及び非通電を任意のタイミングで制御可能に構成されていることが望ましい。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態の負荷駆動装置は、第１の実施形態の負荷駆動装置と比較して、判定値テーブル５６が複数の判定値を有する点、及び、判定カウンタ５７を備える点が異なる。

図４は、第２の実施形態に係る負荷駆動装置１００Ａの構成例を示す回路図である。負荷駆動装置１００Ａは、図１に示す負荷駆動装置１００に、判定カウンタ５７と、比較結果伝達線２２と、プリドライバ診断情報伝達線６を加えた構成である。すなわち、電子制御装置１内のプリドライバ回路２０Ａは、コントローラ３０、内部定電流源４０、及び電圧モニタ回路５０Ａを備える。図４では、図１に示した昇圧回路６３の記載を省略している。

電圧モニタ回路５０Ａは、差動電圧測定器５１と、電圧増幅回路５２、及び電圧比較結果算出回路５５Ａを備える。電圧増幅回路５２は入力電圧の大きさによっては省略してもよい。そして、電圧比較結果算出回路５５Ａは、判定値テーブル５６と判定カウンタ５７を備える。

判定値テーブル５６は、異常の状態に合わせて、異なる複数の判定値（図５では判定値１，ｎ，ｎ＋１）の設定を可能とする。また、ユーザーが操作部１５２を操作して、開弁用ドライバ６２及び、保持用ドライバ６１のＯＮ制御を禁止とする判定値（指定判定値）を、判定値テーブル５６に設定可能な複数の判定値の中から任意に選択することを可能な構成とする。演算装置１０は、選択可能な判定値を操作表示装置１５０の表示部１５１に表示し、ユーザーは、複数の判定値の中から異常の状態に合わせて適切な判定値（指定判定値）を選択する。また、判定値テーブル５６は、インジェクタ７０の両端電圧が予め決められた範囲に属する回数を判定するための規定回数が登録されている。

電圧比較結果算出回路５５Ａは、差動電圧測定器５１から得られたインジェクタ７０（負荷）の両端電圧（差動電圧）の値が、判定値テーブル５６に設定された複数の判定値により区分される範囲のうちどの範囲に含まれるかを判定する。そして、電圧比較結果算出回路５５Ａの判定結果を、プリドライバ診断情報伝達線６を用いて、演算装置１０に伝えることが可能な構成となっている。

既述したように第１の実施形態では、電圧比較結果算出回路５５Ａが１回でも異常状態と判定した場合、電圧比較結果算出回路５５Ａはプリドライバ回路２０Ａのコントローラ３０に対して、負荷駆動禁止としていた。しかしながら、１回の異常判定では、本来故障していないにも関わらず、意図せぬ外来ノイズ等により１回だけ異常状態と誤判定した場合にも、インジェクタ回路９０の動作を停止してしまう。

また、インジェクタ７０の劣化等が原因でインジェクタ７０の抵抗値が低下してしまった場合や、インジェクタ７０の軽微な故障（インジェクタ回路９０に大電流が流れて異常発熱による回路故障を発生させない程度）でインジェクタ７０の抵抗値が低下してしまった場合など、インジェクタ回路９０の動作を止めたくない場合においてもインジェクタ回路９０の動作を停止させてしまう。

そこで、第２の実施形態では、電圧モニタ回路５０Ａ内に判定カウンタ５７を設けることで、異常状態の回数をカウントすることを可能とする。図６のフローチャートに示すように、モニタ電圧と判定値を比較して異常状態と判定される回数が規定回数に達した場合に初めて、負荷停止命令をコントローラ３０に出力する構成とする。

なお、本実施形態では、規定回数は予め決められた値を想定しているが、規定回数を任意の回数に設定する構成が想定される。なお、判定カウンタ５７のカウントの方法として、異常状態であると判定するたびに１回とカウントする方法以外に、２回、又は複数回連続で異常状態が続いた場合にカウントをスタートさせる方法等が考えられる。

また、異常状態を複数回カウントした後、ある一定期間、異常状態がカウントされない場合にカウント値をリセットする構成も考えられる。

図５は、負荷駆動装置１００Ａの各部の動作や信号を示すタイミングチャートである。
負荷駆動装置１００Ａにおいて、演算装置１０からプリドライバ回路２０に制御指令信号（信号１０１）が入力される。制御指令信号を受けたプリドライバ回路２０Ａは、コントローラ３０から開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１に対しＯＮ制御（図２の信号１０２，１０３）を行うことで、インジェクタ７０（負荷）に通電する。

ここで、電圧モニタ回路５０Ａは、内部定電流源４０がコントローラ３０により通電状態（信号１０４）となった場合に、インジェクタ７０の両端に印加される電圧を差動電圧測定器５１でモニタする。差動電圧測定器５１で得られたモニタ電圧（波形１０６）は、電圧比較結果算出回路５５に出力され、判定値テーブル５６に格納された複数の判定値１,ｎ，ｎ＋１と比較される。一例として、モニタ電圧が判定値ｎ以下である場合には異常であるとする。

図５では、１度目に内部定電流源４０がオンしたときのモニタ電圧の値は判定値ｎ＋１より大きいため、電圧比較結果算出回路５５Ａは比較結果“正常”を判定カウンタ５７に出力する。また、２度目に内部定電流源４０がオンしたときのモニタ電圧の値は、判定値１と判定値ｎの間の範囲内であり判定値ｎ以下であるため、電圧比較結果算出回路５５Ａは比較結果“異常”を判定カウンタ５７に出力する。

判定カウンタ５７は、電圧比較結果算出回路５５Ａでモニタ電圧が複数の判定値により区分される範囲のうち予め決められた範囲（例えば異常状態）に属すると判定された回数をカウントする。よって、図５に示すように、判定カウンタ５７は１度目の比較結果“正常”を受けたときはカウントせず（カウント値“ｍ”）、２度目の比較結果“異常”を受けたときはカウント値を“ｍ”から“ｍ＋１”にカウントアップする。

そして、電圧モニタ回路５０Ａは、電圧比較結果算出回路５５Ａの判定結果をその都度、プリドライバ診断情報伝達線６を用いて演算装置１０に送る。

図６は、負荷駆動装置１００Ａの診断及び制御の手順例を示すフローチャートである。
はじめに、電圧モニタ回路５０Ａの電圧比較結果算出回路５５Ａは、インジェクタ７０の両端電圧（モニタ電圧）と複数の判定値を比較し、比較結果を算出する（Ｓ１）。

次いで、電圧比較結果算出回路５５Ａは、比較結果からモニタ電圧が指定判定値以下かどうかを判定する（Ｓ２）。指定判定値とは、複数の判定値のうち開弁用ドライバ６２及び、保持用ドライバ６１のＯＮ制御を禁止とする判定値であり、上述した例では判定値ｎに相当する。ここで、モニタ電圧が指定判定値以下ではない場合には（Ｓ２のＮＯ）、電圧比較結果算出回路５５Ａは、コントローラ３０に対し負荷停止命令を出さずに負荷駆動制御を継続する（Ｓ３）。

一方、モニタ電圧が指定判定値以下である場合には（Ｓ２のＹＥＳ）、電圧比較結果算出回路５５Ａは、判定カウンタ５７でカウントしているモニタ電圧が判定値以下となった回数をカウントアップする（Ｓ４）。

次いで、電圧比較結果算出回路５５Ａは、モニタ電圧が判定値以下となった回数が規定回数に到達したかどうかを判定する（Ｓ５）。そして、モニタ電圧が判定値以下となった回数が規定回数に到達していない場合には（Ｓ５のＮＯ）、電圧比較結果算出回路５５Ａは、コントローラ３０に対し負荷停止命令を出さずに負荷駆動制御を継続する（Ｓ６）。

なお、ステップＳ３，Ｓ６の処理と並行して、電圧比較結果算出回路５５Ａの判定結果（モニタ電圧が属する範囲、判定カウンタ５７のカウント値）を、プリドライバ診断情報伝達線６を用いて、演算装置１０に通知してもよい。演算装置１０は、上記判定結果を表示部１５１に出力する。

一方、モニタ電圧が判定値以下となった回数が規定回数に到達した場合には（Ｓ５のＹＥＳ）、電圧比較結果算出回路５５Ａは、負荷停止命令線２１を通じてコントローラ３０に対し負荷停止命令を出力する（Ｓ７）。ステップＳ３，Ｓ６又はＳ７の処理後、ステップＳ１にリターンし、一連の処理を繰り返す。

なお、図４～図６に示した例では、電圧比較結果算出回路５５Ａにおいて、判定値テーブル５６に複数の判定値を設定した構成と、判定カウンタ５７を有する構成を併存させたが、いずれか一方のみを有する構成とすることもできる。

以上のとおり、第２の実施形態に係る負荷駆動装置（負荷駆動装置１００Ａ）では、判定値として異なる複数の判定値（判定値１，ｎ，ｎ＋１）が設定され、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０Ａ）は、駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）がオフした状態、かつ、定電流源（内部定電流源４０）から負荷（インジェクタ７０）へ電流を供給した状態で、負荷の両端電圧が複数の判定値により区分される範囲のうち予め決められた範囲（例えば指定判定値以下）に属する場合には、駆動スイッチをオンさせない制御を行うように構成されている。

上記構成の第２の実施形態に係る負荷駆動装置によれば、第１の実施形態と同様に、負荷短絡時において負荷駆動制御を行う以前に、短絡故障を診断して負荷駆動装置の動作を禁止するため、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。さらに、本実施形態によれば、異常の状態に合わせて任意に設定可能な複数の判定値を備え、負荷の両端電圧が複数の判定値により区分される範囲のうち予め決められた範囲（異常状態）に属するかを判定する。それにより、例えば負荷（インジェクタ回路９０）に大電流が流れて異常発熱による回路故障を発生させない程度に負荷の抵抗値が低下した場合に、負荷（自動車のエンジン等）の駆動を急停止することが避けられる。

また、第２の実施形態に係る負荷駆動装置（負荷駆動装置１００Ａ）では、判定値として異なる複数の判定値（判定値１，ｎ，ｎ＋１）が設定され、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０Ａ）は、駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）がオフした状態、かつ、定電流源（内部定電流源４０）から負荷（インジェクタ７０）へ電流を供給した状態で、負荷の両端電圧が複数の判定値により区分される範囲のうち予め決められた範囲（例えば指定判定値以下）に属する場合、かつ、負荷の両端電圧が予め決められた範囲に属する回数が所定の規定回数に到達した場合には、駆動スイッチをオンさせないように構成されている。

上記構成の第２の実施形態に係る負荷駆動装置によれば、第１の実施形態と同様に、負荷短絡時において負荷駆動制御を行う以前に、短絡故障を診断して負荷駆動装置の動作を禁止するため、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。さらに、本実施形態によれば、上述した構成と同様に、複数の判定値を備え、負荷の両端電圧が複数の判定値により区分される範囲のうち予め決められた範囲（異常状態）に属するかを判定することで、異常発熱による回路故障を発生させない程度に負荷の抵抗値が低下した場合に、負荷（自動車のエンジン等）の駆動を急停止することが避けられる。

さらにまた、本実施形態によれば、負荷の両端電圧が予め決められた範囲に属する回数をカウントして異常の判定を行うことで、外来ノイズ等により１回などの少ない回数で異常状態と誤判定することを防止する。それゆえ、不測の外来ノイズ等による異常状態の誤検知による、負荷（自動車のエンジン等）の緊急停止を防ぐことができる。

また、第２の実施形態に係る負荷駆動装置（負荷駆動装置１００Ａ）では、電源（例えば基準電圧ＶＢのバッテリ）から負荷（インジェクタ７０のコイル）に供給される電流をオン又はオフする駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）と、演算装置（演算装置１０）からの制御指令（信号１０１）に基づき駆動スイッチへ駆動信号を送るスイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０）と、駆動スイッチを介さずに負荷へ電流を供給する定電流源（内部定電流源４０）と、を備え、判定値として異なる複数の判定値（判定値１，ｎ，ｎ＋１）が設定されている。そして、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０Ａ）は、駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）がオフした状態、かつ、定電流源（内部定電流源４０）から負荷（インジェクタ７０）へ電流を供給した状態で、負荷の両端電圧が複数の判定値により区分される範囲のうち予め決められた範囲（例えば指定判定値以下）に含まれるかを判定して、判定結果を演算装置（演算装置１０）へ通知し、演算装置は、その判定結果に応じた制御を行うように構成されている。

また、上述した本実施形態において、上記演算装置（演算装置１０）は、上記判定結果に応じて、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０Ａ）に駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）をオンさせるための制御指令を出力する制御、又は、警告を出力する制御を行うように構成されている。

上記構成の本実施形態に係る負荷駆動装置によれば、第１の実施形態と同様に、負荷短絡時において負荷駆動制御を行う以前に、短絡故障を診断して負荷駆動装置の動作を禁止するため、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。
さらに、本実施形態によれば、上述した構成と同様に、複数の判定値を備え、負荷の両端電圧が複数の判定値により区分される範囲のうち予め決められた範囲（異常状態）に含まれるかを判定し、判定結果を演算装置に通知する。これにより、判定結果の度合いによっては故障とは判定せずに負荷の駆動を継続させて、又は、必要に応じて表示部１５１（自動車内の警告ランプ等）で運転者に故障状態を伝えて、安全な場所まで自動車を移動する時間を与え、ディーラー等の修理工場に修理を促すことが可能となる。

例えば、負荷の両端電圧が判定値１以下のとき負荷停止、判定値１と判定値ｎの間の範囲のとき注意喚起（負荷動作継続）、判定値ｎと判定値ｎ＋１の間の範囲のとき警告（負荷動作継続）、判定値ｎ＋１よりも大きいとき正常と判定するように設定してもよい。演算装置１０は、これらの判定値の設定に基づいて、負荷駆動制御、又は注意／警告出力等を行う。

なお、第１の実施形態において、負荷駆動装置１００（図１）がプリドライバ診断情報伝達線６を備え、プリドライバ回路２０（スイッチ駆動回路）は、インジェクタ７０の両端電圧が判定値以下となったことを演算装置１０に通知する構成としてもよい。すなわち、図１において、プリドライバ診断情報伝達線６を介して、プリドライバ回路２０から電圧モニタ回路５０のモニタ結果（負荷の短絡異常）を演算装置１０に送信し、表示部１５１に出力する。これにより、例えば自動車の運転者は、エンジン停止の原因が負荷の短絡異常であることを把握できる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、第１の実施形態に係る負荷駆動装置１００に対して、インジェクタ７０の下流側に駆動スイッチを設けた構成である。

図７は、第３の実施形態に係る負荷駆動装置１００Ｂの構成例を示す回路図である。
第１の実施形態に係るインジェクタ回路９０（図１）では、インジェクタ７０の下流側で電流を遮断する経路が無いため、内部定電流源４０をＯＮすることで、インジェクタ７０に定電流を通電することが可能であった。しかし、第３の実施形態におけるインジェクタ回路９０Ｂでは、電源（例えば基準電圧ＶＢのバッテリ）から負荷（インジェクタ７０）に供給される電流の流れる方向において、負荷に対し下流側に配置された駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４）を備える。図７では、インジェクタ７０のコイルと、その下流側のインジェクタ電流モニタ用抵抗８０との間に、通電／非通電切替え用ドライバ６４が接続されている。これにより、負荷の下流側において当該負荷の通電／非通電を切り替えることができる。

故障診断は、開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１、及び通電／非通電切替え用ドライバ６４の制御が全てＯＦＦ制御のタイミングで実施するため、内部定電流源４０から供給される定電流は、通電／非通電切替え用ドライバ６４で遮断される。そこで、本実施形態に係る負荷駆動装置１００Ｂでは、第１の実施形態に対して、インジェクタ７０の下流側に内部スイッチ４５及び内部スイッチ制御線４６を追加し、内部定電流源４０をＯＮさせると同時に、内部スイッチ制御線４６を介して内部スイッチ４５をＯＮする。通電／非通電切替え用ドライバ６４及び内部スイッチ４５には、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチ素子が用いられる。

このように、プリドライバ回路２０Ｂは、負荷（インジェクタ７０）に対し下流側に配置され、下流側の駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４）がオフしている状態で、オンとなることで定電流源（内部定電流源４０）から負荷へ電流を供給する診断用スイッチ（内部スイッチ４５）を備える。これにより、下流側の駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４）がＯＦＦ制御であっても、定電流源の電流を負荷に通電することが可能になる。

図８は、第３の実施形態に係る負荷駆動装置の各部の動作や信号を示すタイミングチャートである。図８では、図２のタイミングチャートに対して、通電／非通電切替え用ドライバ６４の駆動信号（信号１１１）、内部スイッチ４５の指令信号（信号１１２）を追加し、負荷停止命令（信号１０７）を省略している。

図８に示すように、演算装置１０から出力される制御指令がＯＮ制御の間、コントローラ３０から通電／非通電切替え用ドライバ６４に供給される駆動信号もＯＮ制御の状態である（信号１１１）。内部スイッチ４５は、内部定電流源４０がＯＮすると同時に、コントローラ３０により内部スイッチ制御線４６を介してＯＮされる（信号１１２）。その他は、図２のタイミングチャートと同じである。

以上のとおり、第３の実施形態に係る負荷駆動装置（負荷駆動装置２００Ｂ）では、駆動スイッチとして、電源から負荷（インジェクタ７０）に供給される電流の流れる方向において、負荷に対し上流側に配置されている上流側駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）と、負荷に対し下流側に配置されている下流側駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４）と、を有し、さらに、上流側駆動スイッチ及び下流側駆動スイッチがオフしている状態で、オンとなることで定電流源（内部定電流源４０）から負荷へ電流を供給する診断用スイッチ（内部スイッチ４５）、を備える。

また、本実施形態では、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０Ｂ）は、上流側駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）及び下流側駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４）がオフした状態、かつ、診断用スイッチ（内部スイッチ４５）をオンして定電流源（内部定電流源４０）から負荷（インジェクタ７０）へ電流を供給した状態で、負荷の両端電圧が判定値以下となった場合には、上流側駆動スイッチ又は下流側駆動スイッチ、若しくは上流側駆動スイッチと下流側駆動スイッチの両方をオンさせないように制御する。

上記構成の本実施形態に係る負荷駆動装置は、負荷の下流側に配置された下流側駆動スイッチを備える構成であっても、診断用スイッチを備えることで、上流側駆動スイッチ及び下流側駆動スイッチを介さずに、定電流源から負荷に電流を供給することができる。それゆえ、本実施形態では、第１及び第２の実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、負荷短絡時において負荷駆動制御を行う以前に、短絡故障を診断して負荷駆動装置の動作を禁止するため、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。

なお、図７では、インジェクタ７０の上流側に内部定電流源４０を配置し、インジェクタ７０の下流側に内部スイッチ４５を配置しているが、インジェクタ７０の上流側に内部スイッチ４５を配置し、インジェクタ７０の下流側に内部定電流源４０を配置してもよい。

また、インジェクタ７０の下流側に内部スイッチ４５を配置する代わりに、開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１をＯＦＦ制御した状態で、通電／非通電切替え用ドライバ６４だけをＯＮ制御することで、内部定電流源４０の電流をインジェクタ７０に通電する構成も考えられる。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態は、第３の実施形態に係る負荷駆動装置１００Ｂにおいて、負荷としてインジェクタ７０の代わりに、複数のインジェクタを設けた構成である。

図９は、第４の実施形態に係る負荷駆動装置１００Ｃの構成例を示す回路図である。
負荷駆動装置１００Ｃのインジェクタ回路９０Ｃでは、図７のインジェクタ７０がインジェクタ７０ａ及びインジェクタ７０ｂに置き替えられている。そのため、インジェクタ回路９０Ｃは、インジェクタ７０ａ，７０ｂに対してそれぞれ、通電／非通電切替え用ドライバ６４ａ，６４ｂ、インジェクタ電流モニタ用抵抗８０ａ，８０ｂを用意した構成となる。また、プリドライバ回路２０Ｃには、インジェクタ回路９０Ｃの構成に対応して、内部スイッチ４５ａ，４５ｂ、及び内部スイッチ制御線４６ａ，４６ｂが設けられる。

本実施形態では、開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１の下流側に接続される負荷は、インジェクタ７０ａ及びインジェクタ７０ｂの２つであるが、２個より多い（ｎ＋１）個の負荷が接続される構成も考えられる。その場合は、内部スイッチ４５、内部スイッチ制御線４６、インジェクタ電流モニタ用抵抗８０、及び通電／非通電切替え用ドライバ６４も同様に（ｎ＋１）個で構成される。

また、内部スイッチ制御線４６は、本実施形態では内部スイッチ４５が１，２，・・・,ｎ＋１と増加するごとに個別で構成されているが、この例に限らない。例えば、複数の内部スイッチ４５に対して、１本の内部スイッチ制御線で複数の内部スイッチ４５を同時に制御する構成も考えられる。

以上のとおり、第４の実施形態に係る負荷駆動装置（負荷駆動装置２００Ｃ）では、負荷は、電源から負荷に供給される電流の流れる方向において、駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）の下流側の第１負荷（インジェクタ７０ａ）と、第１負荷と並列に配置された第２負荷（インジェクタ７０ｂ）とから構成され、第１負荷の下流側に配置された第１の下流側駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４ａ）と、第２負荷の下流側に配置された第２の下流側駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４ｂ）と、を備える。

また、本実施形態では、スイッチ駆動回路（プリドライバ回路２０Ｃ）は、駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）、第１の下流側駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４ａ）及び第２の下流側駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４ｂ）がオフした状態、かつ、定電流源（内部定電流源４０）から第１負荷（インジェクタ７０ａ）又は第２負荷（インジェクタ７０ｂ）へ電流を供給した状態で、第１負荷又は第２負荷の両端電圧が判定値以下となった場合には、第１の下流側駆動スイッチ又は第２の下流側駆動スイッチをオンさせないように制御する。

上記構成の本実施形態に係る負荷駆動装置は、複数（例えば２個）の負荷に対応して各負荷の下流側に配置された複数の下流側駆動スイッチを備える構成であっても、上流側の駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）及び複数の下流側駆動スイッチのオン又はオフを制御することで、各駆動スイッチを介さずに、定電流源から負荷に電流を供給することができる。それゆえ、本実施形態では、第１～第３の実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、複数の負荷の中のいずれかの負荷の短絡時において負荷駆動制御を行う以前に、短絡故障を診断して負荷駆動装置の動作を禁止するため、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。

また、本実施形態では、電源から負荷に供給される電流の流れる方向において、第１負荷（インジェクタ７０ａ）に対し下流側に配置され、第１の下流側駆動スイッチ（通電／非通電切替え用ドライバ６４ａ）がオフしている状態で、オンとなることで定電流源（内部定電流源４０）から第１負荷へ電流を供給する第１の下流側診断用スイッチ（内部スイッチ４５ａ）と、第２負荷（インジェクタ７０ｂ）に対し下流側に配置され、第２の下流側駆動スイッチがオフ（通電／非通電切替え用ドライバ６４ｂ）している状態で、オンとなることで定電流源（内部定電流源４０）から第２負荷へ電流を供給する第２の下流側診断用スイッチ（内部スイッチ４５ｂ）と、を備える。

上記構成の本実施形態に係る負荷駆動装置は、複数（例えば２個）の負荷に対応して各負荷の下流側に配置された複数の下流側駆動スイッチを備える構成であっても、第１の診断用スイッチ及び第２の診断用スイッチを備えることで、上流側の駆動スイッチ（開弁用ドライバ６２、保持用ドライバ６１）及び複数の下流側駆動スイッチを介さずに、定電流源から負荷に電流を供給することができる。それゆえ、本実施形態では、第１～第３の実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、複数の負荷の中のいずれかの負荷の短絡時において負荷駆動制御を行う以前に、短絡故障を診断して負荷駆動装置の動作を禁止するため、通常の負荷駆動制御による通電を行う際に流れる大電流を防ぐことができる。

図９に示した本実施形態に係る負荷駆動装置１００Ｃでは、負荷の上流側のドライバが１セット、すなわち開弁用ドライバ６２及び保持用ドライバ６１のみであって、さらに負荷が複数の負荷（インジェクタ７０ａ，７０ｂ）で構成されているインジェクタ回路９０Ｃを備える。そして、負荷駆動装置１００Ｃは、複数のインジェクタ７０ａ，７０ｂのそれぞれに対し、通電／非通電切替え用ドライバ６４ａ，６４ｂと、インジェクタ電流モニタ用抵抗８０ａ，８０ｂと、内部スイッチ４５ａ，４５ｂを備える。それにより、各インジェクタ７０ａ，７０ｂに対し個別に内部定電流源４０の定電流を通電することが可能となり、各インジェクタ７０ａ，７０ｂについて個別に故障診断が可能となる。

＜その他＞
さらに、本発明は上述した各実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。

例えば、上述した各実施形態は本発明に対する理解を助けるために負荷駆動装置の構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成要素に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成要素を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成要素の追加又は置換、削除をすることも可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。ハードウェアとして、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを用いてもよい。また、上記の各構成要素、機能等は、コンピュータが備えるプロセッサ（例えば演算装置１０に用いられるＣＰＵ）がそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、半導体メモリ（例えばメモリ１１）やハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又はＩＣカード、ＳＤカード、光ディスク等の記録媒体に置くことができる。

また、上述した実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成要素が相互に接続されていると考えてもよい。

１…電子制御装置（ＥＣＵ）、 ５…プリドライバ制御指令線、 ６…プリドライバ診断情報伝達線、 １０…演算装置、 １１…メモリ、 ２０，２０Ａ…プリドライバ回路、 ２１…負荷停止命令線、 ２２…比較結果伝達線、 ３０…コントローラ、 ４０…内部定電流源、 ４１…内部定電流源制御線、 ４５…内部スイッチ、 ４６…内部スイッチ制御線、 ５０，５０Ａ…電圧モニタ回路、 ５１…差動電圧測定器、 ５２…電圧増幅回路、 ５５，５５Ａ…電圧比較結果算出回路、 ５６…判定値テーブル、 ５７…判定カウンタ、 ６１…保持用ドライバ、 ６２…開弁用ドライバ、 ６３…昇圧回路、
６４…通電／非通電切替え用ドライバ、 ７０，７０ａ，７０ｂ…インジェクタ、 ８０，８０ａ，８０ｂ…インジェクタ電流モニタ用抵抗（抵抗）、 ９０，９０Ｂ，９０Ｃ…インジェクタ回路、 １００，１００Ａ～１００Ｃ…負荷駆動装置、 １５０…操作表示装置、 １５１…表示部、 １５２…操作部

Claims (14)

1. 電源から負荷に供給される電流をオン又はオフする駆動スイッチと、
   演算装置からの制御指令に基づき前記駆動スイッチへ駆動信号を送るスイッチ駆動回路と、
   前記駆動スイッチを介さずに前記負荷へ電流を供給する定電流源と、を備え、
   前記スイッチ駆動回路は、前記駆動スイッチがオフした状態、かつ、前記定電流源から前記負荷へ電流を供給した状態で、前記負荷の両端電圧が判定値以下となった場合には、前記駆動スイッチをオンさせないように制御し、
   前記スイッチ駆動回路は、前記駆動スイッチに対する前記駆動信号を基に前記定電流源の通電及び非通電を制御するための指令を生成する
   負荷駆動装置。
2. 前記駆動スイッチは、前記電源から前記負荷に供給される電流をオン又はオフする第１駆動スイッチと、前記電源の電圧を昇圧する昇圧回路から前記負荷に供給される電流をオン又はオフする第２駆動スイッチと、から構成され、
   前記スイッチ駆動回路は、前記第１駆動スイッチ及び前記第２駆動スイッチがオフした状態、かつ、前記定電流源から前記負荷へ電流を供給した状態で、前記負荷の両端電圧が前記判定値以下となった場合には、前記第１駆動スイッチ及び前記第２駆動スイッチをオンさせないように制御する
   請求項１に記載の負荷駆動装置。
3. 前記定電流源は、前記負荷の駆動時に前記負荷に流れる電流よりも小さな電流を、前記負荷の非駆動時に前記負荷に供給する
   請求項１に記載の負荷駆動装置。
4. 前記定電流源は、前記負荷の上流側に配置される
   請求項１に記載の負荷駆動装置。
5. 前記スイッチ駆動回路は、前記制御指令に基づき前記駆動スイッチの前記駆動信号を生成するコントローラと、前記定電流源と、前記負荷の両端電圧を監視して前記負荷の両端電圧が前記判定値以下であるかどうかを判定する電圧モニタ回路と、を有し、
   前記コントローラは、前記駆動スイッチがオフした状態、かつ、前記定電流源から前記負荷へ電流を供給した状態で、前記電圧モニタ回路により前記負荷の両端電圧が前記判定値以下と判定された場合には、前記負荷に対しオン状態の前記駆動信号を送らずに前記負荷を停止するように制御する
   請求項１に記載の負荷駆動装置。
6. 前記駆動スイッチは、前記電源から前記負荷に供給される電流の流れる方向において、前記負荷に対し上流側に配置されている
   請求項１に記載の負荷駆動装置。
7. 前記駆動スイッチは、前記電源から前記負荷に供給される電流の流れる方向において、前記負荷に対し下流側に配置されている
   請求項１に記載の負荷駆動装置。
8. 前記負荷に対し下流側に配置され、下流側の前記駆動スイッチがオフしている状態で、オンとなることで前記定電流源から前記負荷へ電流を供給する診断用スイッチを備える
   請求項７に記載の負荷駆動装置。
9. 前記スイッチ駆動回路は、前記負荷の両端電圧が前記判定値以下となったことを前記演算装置に通知する
   請求項１に記載の負荷駆動装置。
10. 電源から負荷に供給される電流をオン又はオフする駆動スイッチと、
    演算装置からの制御指令に基づき前記駆動スイッチへ駆動信号を送るスイッチ駆動回路と、
    前記駆動スイッチを介さずに前記負荷へ電流を供給する定電流源と、を備え、
    前記スイッチ駆動回路は、前記駆動スイッチがオフした状態、かつ、前記定電流源から前記負荷へ電流を供給した状態で、前記負荷の両端電圧が判定値以下となった場合には、前記駆動スイッチをオンさせないように制御し、
    前記駆動スイッチとして、前記電源から前記負荷に供給される電流の流れる方向において、前記負荷に対し上流側に配置されている上流側駆動スイッチと、前記負荷に対し下流側に配置されている下流側駆動スイッチと、を有し、
    さらに、前記上流側駆動スイッチ及び前記下流側駆動スイッチがオフしている状態で、オンとなることで前記定電流源から前記負荷へ電流を供給する診断用スイッチ、を備える
    負荷駆動装置。
11. 前記スイッチ駆動回路は、前記上流側駆動スイッチ及び前記下流側駆動スイッチがオフした状態、かつ、前記診断用スイッチをオンして前記定電流源から前記負荷へ電流を供給した状態で、前記負荷の両端電圧が前記判定値以下となった場合には、前記上流側駆動スイッチ又は前記下流側駆動スイッチ、若しくは前記上流側駆動スイッチと前記下流側駆動スイッチの両方をオンさせないように制御する
    請求項１０に記載の負荷駆動装置。
12. 電源から負荷に供給される電流をオン又はオフする駆動スイッチと、
    演算装置からの制御指令に基づき前記駆動スイッチへ駆動信号を送るスイッチ駆動回路と、
    前記駆動スイッチを介さずに前記負荷へ電流を供給する定電流源と、を備え、
    前記スイッチ駆動回路は、前記駆動スイッチがオフした状態、かつ、前記定電流源から前記負荷へ電流を供給した状態で、前記負荷の両端電圧が判定値以下となった場合には、前記駆動スイッチをオンさせないように制御し、
    前記負荷は、前記電源から前記負荷に供給される電流の流れる方向において、前記駆動スイッチの下流側の第１負荷と、前記第１負荷と並列に配置された第２負荷とから構成され、
    前記第１負荷の下流側に配置された第１の下流側駆動スイッチと、前記第２負荷の下流側に配置された第２の下流側駆動スイッチと、
    前記電源から前記負荷に供給される電流の流れる方向において、前記第１負荷に対し下流側に配置され、前記第１の下流側駆動スイッチがオフしている状態で、オンとなることで前記定電流源から前記第１負荷へ電流を供給する第１の下流側診断用スイッチと、
    前記第２負荷に対し下流側に配置され、前記第２の下流側駆動スイッチがオフしている状態で、オンとなることで前記定電流源から前記第２負荷へ電流を供給する第２の下流側診断用スイッチと、を備える
    負荷駆動装置。
13. 前記スイッチ駆動回路は、前記駆動スイッチ、前記第１の下流側駆動スイッチ及び前記第２の下流側駆動スイッチがオフした状態、かつ、前記定電流源から前記第１負荷又は前記第２負荷へ電流を供給した状態で、前記第１負荷又は前記第２負荷の両端電圧が前記判定値以下となった場合には、前記第１の下流側駆動スイッチ又は前記第２の下流側駆動スイッチをオンさせないように制御する
    請求項１２に記載の負荷駆動装置。
14. 電源から負荷に供給される電流をオン又はオフする駆動スイッチと、
    演算装置からの制御指令に基づき前記駆動スイッチへ駆動信号を送るスイッチ駆動回路と、
    前記駆動スイッチを介さずに前記負荷へ電流を供給する定電流源と、を備え、
    前記スイッチ駆動回路は、前記駆動スイッチがオフした状態、かつ、前記定電流源から前記負荷へ電流を供給した状態で、前記負荷の両端電圧が判定値以下となった場合には、前記駆動スイッチをオンさせないように制御し、
    前記スイッチ駆動回路は、前記駆動スイッチがオフとなっている期間において、前記定電流源の通電及び非通電を任意のタイミングで制御可能である
    負荷駆動装置。

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