JP4479113B2 - ピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はピエゾアクチエータ駆動回路および燃料噴射装置の異常検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピエゾアクチュエータは、ＰＺＴ等の圧電材料の圧電作用を利用したもので、容量性素子であるピエゾスタックが充放電により伸長または縮小してピストン等を直線動する。例えば、内燃機関の燃料噴射装置において、燃料噴射用のインジェクタの開閉弁の切り換えをピエゾアクチュエータにより行うものが知られており、このものでは、開閉弁の切り換えを行う弁体に対する駆動力や弁体のリフト量がピエゾスタックの充電量で設定されることになる。
【０００３】
ピエゾアクチュエータ駆動回路はピエゾスタックに通電するための充放電回路部や、充放電電流や充電量を制御するための制御部からなり、ユニット化している。そして、ピエゾアクチュエータ駆動回路には正負１対の接続端子を備えており、この接続端子と、ピエゾアクチュエータに搭載されたピエゾスタックとが充放電用のケーブルで接続される。
【０００４】
ピエゾスタックは充電により伸長または放電により縮小すると、次に放電または充電が行われない限りその状態を保持する。例えば、前記内燃機関の燃料噴射装置の場合等、燃料の噴射量は噴射期間の長さで規定されるから、例えば、噴射期間の始期に充電を行ってインジェクタが開弁し、噴射期間の間はピエゾスタックは充電状態を保持する。そして、噴射期間の終期に放電を行ってインジェクタが閉弁することになる。
【０００５】
ところで、ケーブルの断線や接続端子との接触不良等の導通異常があると、ピエゾスタックの充放電が不能となり、ピエゾアクチュエータが所定の作動をできなくなる。前記燃料噴射装置では、噴射時期になっても燃料が噴射されないといった不具合が発生する。また、一旦充電されてから前記ケーブルが例えば断線すると、放電できなくなり、所定の噴射期間を過ぎても燃料の噴射が続くことになる。燃料噴射装置にはかかる場合を想定して、一定時間を経過すると機械的にフェールセーフ機能が働いて燃料の噴射自体は停止するようにしたものもあり、深刻な不具合に発展しないようになっている。
【０００６】
特開平１−２０２１７７号公報には、ピエゾスタックに通電する通電経路に設けられた電流検出用の抵抗器の両端間電圧を充電作動時に検出して、その検出電圧値が所定のしきい値よりも低ければ、ケーブルの導通異常により正常な充電電流が流れていないものと判断する異常検出技術が記載されている。かかる技術を適用すれば、導通異常が検出された以降は、当該ピエゾスタックや、ケーブルを共通とするピエゾスタック群への充電を禁止する等の措置をとることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平１−２０２１７７号公報記載の異常検出技術は、充放電電流に基づいて異常を検出するものであるため、異常を検出するタイミングが噴射期間の始期および終期に限定されることになる。
【０００８】
このため、完全な断線等の場合は明確に検出することができるが、接続端子における接触不良で導通遮断と導通回復とを繰り返すチャタリングの場合は必ずしも検出することはできない。その上、このチャタリングの場合は、ピエゾスタックの充放電がもはやできなくなる完全断線と異なり、充放電の不能状態が確実ではないため、前記機械的なフェールセーフ機能が働くとはいえ、放電不能で燃料噴射を停止できなくなることが頻出するおそれがある。
【０００９】
本発明は前記実情に鑑みなされたもので、チャタリングを含むケーブル断線を高い確度で検出する機能をもったピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、ピエゾアクチュエータに搭載されたピエゾスタックの充電と放電とを行う充放電回路部と、前記ピエゾスタックに到る通電ケーブルが接続される正負１対の接続端子と、前記通電ケーブルにおける導通異常を検出する異常検出回路部とを有するピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記異常検出回路部を、
前記接続端子のうち非接地側の接続端子における電圧を検出する電圧検出手段と、
検出された電圧を予め目標充電電圧より低く設定した基準の電圧と比較し、比較信号を出力する比較手段とを具備する構成とする。
ピエゾスタックの充電指令に対してリセットされ、前記比較信号を入力として、前記充電指令と放電指令の間において、前記検出電圧が前記基準電圧を上回る回数をカウントする計数手段とを具備する構成とし、
前記比較手段と前記係数手段の出力に基づいて、前記充電指令と放電指令の間において異常が生じたか否かを判定し、かつ前記検出電圧が２回以上前記基準電圧を上回るとチャタリングと判断することを特徴とするピエゾアクチュエータ駆動回路。
【００１１】
非接地側の接続端子における電圧は、通電ケーブルに導通異常がなければ、ピエゾスタックの充電指令に応じてピエゾスタックの充電が開始されると０Ｖから上昇して基準電圧を越え、目標充電量に対応した電圧を保持する。そして、ピエゾスタックの放電指令に応じてピエゾスタックの充電が開始されると基準電圧を下回って再び０Ｖになる。この、ピエゾスタックが充電保持状態にある時に通電ケーブルの断線等が発生すれば、ピエソスタックが充電状態を保持していてもこの接続端子における電圧すなわち検出電圧が低下して基準電圧を下回り、比較手段の出力が反転することになる。これにより、充電時や放電時でなくとも通電ケーブルの導通異常を検出することができる。チャタリング発生時には検出電圧が何度も基準電圧を上下するから、検出が容易である。
検出電圧は、充電時に１回、基準電圧を上回るが、通電ケーブルに導通異常が生じると再び下回ることになる。チャタリングの場合は再び検出電圧が前記基準電圧を上回り、この検出電圧が前記基準電圧を上回る回数が２回以上になる。したがって、放電前に通電ケーブルが正常な通電状態に復しても、前記回数から導通異常であることを検出することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、請求項１の発明の構成において、
前記異常検出回路部は、前記放電指令のタイミングまたはそれ以後のタイミングにおいて異常判定を行う。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項１または２の発明の構成において、
前記計数手段は、前記充電指令に対してリセットする２段のＤフリップフロップ回路により構成されて２ビットのカウントが可能な二進カウンタとする。
【００１５】
検出電圧が前記基準電圧を上回る回数が２回になると二進カウンタの出力値すなわち上位ビットのＤフリップフロップ回路の出力値が「Ｈ」になるので、これよりチャタリングを検出することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明では、請求項３の発明の構成において、
前記比較手段を、前記検出電圧が前記基準電圧を越えると立ち上がる第１の比較信号と、これと逆相で前記検出電圧が前記基準電圧を下回ると立ち上がる第２の比較信号とを出力する構成とし、
前記異常検出回路部には、
前記第１の比較信号をセット端子の入力とし第２の比較信号をリセット端子の入力とするＳ−Ｒフリップフロップ回路と、
前記セット端子または前記リセット端子の入力値を強制的に固定する入力値固定手段とを具備せしめ、
前記Ｓ−Ｒフリップフロップ回路の出力信号を前記二進カウンタへの入力信号とする。
【００１７】
入力値固定手段によりＳ−Ｒフリップフロップ回路のセット端子およびリセット端子の入力値を固定することで、異常の有無の判定結果としての二進カウンタの出力値やＳ−Ｒフリップフロップ回路の出力値を保持することができる。
【００１８】
請求項５記載の発明では、請求項４の発明の構成において、
前記入力値固定手段として、
前記二進カウンタの出力値が「Ｈ」になると、前記Ｓ−Ｒフリップフロップ回路のセット端子の入力値を「Ｌ」に固定するセット入力値固定手段を具備せしめる。
【００１９】
チャタリングの発生で二進カウンタの出力値が「Ｈ」になると、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路のセット端子が「Ｈ」にはならず、二進カウンタはカウントアップが禁止される。これにより、チャタリングにより検出電圧が基準電圧を何度も上下しても、二進カウンタの出力値が、チャタリングであることを示す「Ｈ」を保持する。
【００２０】
請求項６記載の発明では、請求項４または５の発明の構成において、
前記入力値固定手段として、
前記放電指令が入力すると前記Ｓ−Ｒフリップフロップ回路のリセット端子の入力値を「Ｌ」に固定するリセット入力値固定手段を具備せしめる。
【００２１】
放電指令による放電で検出電圧が基準電圧を下回ってもＳ−Ｒフリップフロップ回路のリセット端子が「Ｈ」にはならず、ピエゾスタックの充電保持期間中に通電ケーブルが正常であれば、ピエゾスタックの放電後にも、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路の出力値が、通電ケーブルが正常であることを示す「Ｈ」を保持する。
【００２２】
請求項７記載の発明では、燃料噴射装置を、ピエゾアクチュエータにより開閉して燃料の噴射と停止とが切り換わるインジェクタと、前記ピエゾアクチュエータを駆動する前記請求項１ないし６いずれか記載のピエゾアクチュエータ駆動回路とを具備する構成とする。
【００２３】
充電時や放電時でなくとも通電ケーブルの導通異常を検出することができる。チャタリングであっても検出が容易である。したがって、機械的なフェールセーフ機構が何度も働いて異常な燃料噴射が繰り返されるのを回避することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１、図２に本発明のピエゾアクチュエータ駆動回路の構成を示し、図３に本発明を適用したディーゼルエンジンのコモンレール式の燃料噴射装置の構成を示す。ピエゾアクチュエータ駆動回路の説明に先立ち燃料噴射装置について説明する。ディーゼルエンジンの気筒数分のインジェクタ１が各気筒に対応して設けられ（図例ではインジェクタ１は１つのみ図示）、供給ライン５５を介して連通する共通のコモンレール５４から燃料の供給を受け、インジェクタ１から各気筒の燃焼室内に略コモンレール５４内の燃料圧力（以下、コモンレール圧力という）に等しい噴射圧力で燃料を噴射するようになっている。コモンレール５４には燃料タンク５１の燃料が高圧サプライポンプ５３により圧送されて高圧で蓄えられる。
【００２５】
また、コモンレール５４からインジェクタ１に供給された燃料は、上記燃焼室への噴射用の他、インジェクタ１の制御油圧等としても用いられ、インジェクタ１から低圧のドレーンライン５６を経て燃料タンク５１に還流するようになっている。
【００２６】
ＣＰＵ６１はクランク角度等の検出信号に基づいて燃料の噴射時期と噴射量を演算し、これに応じた噴射信号を各インジェクタ１に搭載されたピエゾアクチュエータを駆動するためのピエゾアクチュエータ駆動回路２に出力し、インジェクタ１から所定の期間、燃料を噴射せしめる。
【００２７】
また、ＣＰＵ６１は他のセンサ入力等により知られる運転条件に応じた適正な噴射圧となるように制御する。このため、圧力センサ６２がコモンレール５４に設けられており、ＣＰＵ６１はコモンレール圧力に基づいて調量弁５２を制御してコモンレール５４への燃料の圧送量を調整する。
【００２８】
図４は前記インジェクタ１の構造を示すもので、インジェクタ１は棒状体で、図中下側部分がエンジンの図略の燃焼室壁を貫通して燃焼室内に突出するように取り付けられている。インジェクタ１は下側から順にノズル部１ａ、背圧制御部１ｂ、ピエゾアクチュエータ１ｃとなっている。
【００２９】
ノズル部１ａのスリーブ状の本体１０４内にニードル１２１がその後端部にて摺動自在に保持されており、ニードル１２１はノズル本体１０４の先端部に形成された環状シート１０４１に着座または離座する。ニードル１２１の先端部の外周空間１０５には高圧通路１０１を介してコモンレール５４から高圧燃料が導入され、ニードル１２１のリフト時に噴孔１０３から燃料が噴射される。ニードル１２１にはその環状段面１２１１に前記高圧通路１０１からの燃料圧がリフト方向（上向き）に作用している。
【００３０】
ニードル１２１の後方には高圧通路１０１からインオリフィス１０７を介して制御油としての燃料が導入されており、ニードル１２１の背圧を発生する背圧室１０６が形成される。この背圧は、背圧室１０６に配設されたスプリング１２２とともにニードル１２１の後端面１２１２に着座方向（下向き）に作用する。
【００３１】
前記背圧は背圧制御部１ｂで増減され、背圧制御部１ｂは前記ピエゾスタック１２７を備えたピエゾアクチュエータ１ｃにより駆動される。
【００３２】
前記背圧室１０６はアウトオリフィス１０９を介して常時、背圧制御部１ｂの弁室１１０と連通している。弁室１１０は天井面１１０１が上向きの円錐状に形成されており、天井面１１０１の最上部に、低圧室１１１と連通する低圧ポート１１０ａが開口しており、低圧室１１１はドレーンライン５６に通じる低圧通路１０２と連通している。弁室１１０の底面には高圧制御通路１０８を介して高圧通路１０１と連通する高圧ポート１１０ｂが開口している。
【００３３】
弁室１１０内には、下側部分を水平にカットしたボール１２３が配設されている。ボール１２３は上下動可能な弁体であり、下降時には、上記カット面で弁座としての弁室底面（以下、高圧側シートという）１１０２に着座して高圧ポート１１０ｂを閉鎖することにより弁室１１０を高圧制御通路１０８と遮断し、上昇時には弁座としての上記天井面（以下、低圧側シートという）１１０１に着座して低圧ポート１１０ａを閉鎖することにより弁室１１０を前記低圧室１１１から遮断する。これにより、ボール１２３下降時には背圧室１０６がアウトオリフィス１０９、弁室１１０を経て低圧室１１１と連通し、ニードル１２１の背圧が低下してニードル１２１が離座する。一方、ボール１２３の上昇時には背圧室１０６が低圧室１１１と遮断されて高圧通路１０１のみと連通し、ニードル１２１の背圧が上昇してニードル１２１が着座する。
【００３４】
ボール１２３はピエゾアクチュエータ１ｃにより押圧駆動される。ピエゾアクチュエータ１ｃは、低圧室１１１の上方に上下方向に形成された縦穴１１２に径の異なる２つのピストン１２４，１２５が摺動自在に保持され、上側の大径のピストン１２５の上方にピエゾスタック１２７が上下方向を伸縮方向として配設されている。
【００３５】
大径ピストン１２５はその下方に設けられたスプリング１２６によりピエゾスタック１２７と当接状態を維持しており、ピエゾスタック１２７の伸縮量と同じだけ上下方向に変位するようになっている。
【００３６】
ボール１２３と対向する下側の小径ピストン１２４と大径ピストン１２５と縦穴１１２とで画された空間には燃料が充填されて変位拡大室１１３が形成されており、ピエゾスタック１２７の伸長で大径ピストン１２５が下方変位して変位拡大室１１３の燃料を押圧すると、その押圧力が変位拡大室１１３の燃料を介して小径ピストン１２４に伝えられる。ここで、小径ピストン１２４は大径ピストン１２５よりも小径としているので、ピエゾスタック１２７の伸長量が拡大されて小径ピストン１２４の変位に変換される。
【００３７】
燃料噴射時には、先ず、ピエゾスタック１２７が充電されてピエゾスタック１２７が伸長することにより、小径ピストン１２４が下降してボール１２３を押し下げる。これによりボール１２３が低圧側シート１１０１からリフトするとともに高圧側シート１１０２に着座して背圧室１０６が低圧通路１０２と連通するので、背圧室１０６の燃料圧が低下する。これにより、ニードル１２１に離座方向に作用する力の方が着座方向に作用する力よりも優勢となって、ニードル１２１が離座して燃料噴射が開始される。
【００３８】
噴射停止は反対にピエゾスタック１２７の放電によりピエゾスタック１２７を縮小してボール１２３への押し下げ力を解除する。この時、弁室１１０内は低圧となっており、またボール１２３の底面には高圧制御通路１０８から高圧の燃料圧力が作用しているから、ボール１２３には全体としては上向きの燃料圧が作用している。そして、前記ボール１２３への押し下げ力の解除により、ボール１２３が高圧側シート１１０２から離間するとともに再び低圧側シート１１０１に着座して弁室１１０の燃料圧力が上昇するため、ニードル１２１が着座し噴射が停止する。
【００３９】
図１、図２によりピエゾスタック１２７の充電と放電とを行うピエゾアクチュエータ駆動回路２の構成を示す。なお、説明の便宜のため、適宜、ピエゾスタック１２７を４つの気筒に対応して、♯１気筒用のものから順番にピエゾスタック１２７Ａ、ピエゾスタック１２７Ｂ、ピエゾスタック１２７Ｃ、ピエゾスタック１２７Ｄと表すものとする。ピエゾアクチュエータ駆動回路２はその本体部分である充電放電回路部２ａと、本発明の特徴部分である異常検出回路部２９Ｅ，２９Ｆとを具備している。充電放電回路部２ａは、車載バッテリの給電（＋Ｂ）で数十〜数百Ｖの直流電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータ２１１、およびその出力端に並列に接続されたバッファコンデンサ２１２により直流電源２１を構成し、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの充電用の電圧を出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１１は一般的な昇圧チョッパ型の回路で、スイッチング素子２１１２のオン時にインダクタ２１１１にエネルギーを蓄積して、スイッチング素子２１１２のオフ時に逆起電力を発生するインダクタ２１１１からダイオード２１１３を介してバッファコンデンサ２１２に充電される。バッファコンデンサ２１２は十分静電容量の大きなもので構成され、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄへの充電作動時にも略一定の電圧値を保つようになっている。
【００４０】
直流電源２１のバッファコンデンサ２１２からピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄにインダクタ２３を介して通電する第１の通電経路２２ａが設けてあり、通電経路２２ａには、バッファコンデンサ２１２とインダクタ２３間にこれらと直列に第１のスイッチング素子２４ａが介設されている。第１のスイッチング素子２４ａはＭＯＳＦＥＴで構成され、その寄生ダイオード（以下、第１の寄生ダイオードという）２４１ａがバッファコンデンサ２１２の両端間電圧に対して逆バイアスとなるように接続される。また、インダクタ２３とピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄは第２の通電経路２２ｂを形成している。この通電経路２２ｂは、インダクタ２３と第１のスイッチング素子２４ａの接続中点に接続される第２のスイッチング素子２４ｂを有し、インダクタ２３、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄおよび第２のスイッチング素子２４ｂを含む閉回路を形成している。第２のスイッチング素子２４ｂもＭＯＳＦＥＴで構成され、その寄生ダイオード（以下、第２の寄生ダイオードという）２４１ｂがバッファコンデンサ２１２の両端間電圧に対して逆バイアスとなるように接続される。
【００４１】
通電経路２２ａ，２２ｂはピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄのそれぞれに共通であり、また、次のように駆動対象としてのピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄが選択できる。ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄのそれぞれには直列にスイッチング素子（以下、適宜、選択スイッチング素子という）２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ，２５Ｅ，２５Ｆが接続されている。第１の種類の選択スイッチング素子２５Ａ〜２５Ｄとピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄとは、各気筒に対応して設けられた接地側の接続端子２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄを介して接続され、接続端子２０１Ａ〜２０１Ｄとピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの間は通電ケーブル２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｃ，２０３Ｄとなっている。噴射時には選択スイッチング素子２５Ａ〜２５Ｄのうち、噴射気筒に対応するピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄと接続されたものがオンする。
【００４２】
また、第２の種類の選択スイッチング素子２５Ｅ，２５Ｆとピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄとは非接地側である電源側の接続端子２０１Ｅ，２０１Ｆを介して接続され、電源側の接続端子（以下、コモン端子という）２０１Ｅ，２０１Ｆとピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄとの間が、二股の通電ケーブル２０３Ｅ，２０３Ｆとなっている。一方の通電ケーブル２０３Ｅはピエゾスタック１２７Ａとピエゾスタック１２７Ｂとに共通で、他方の通電ケーブル２０３Ｆはピエゾスタック１２７Ｃとピエゾスタック１２７Ｄとに共通である。選択スイッチング素子２５Ｅは、ピエゾスタック１２７Ａ，１２７Ｂを搭載した♯１、♯２気筒のインジェクタ１の群（バンク）への通電の許容と禁止とを切り換え、選択スイッチング素子２５Ｆは、ピエゾスタック１２７Ｃ，１２７Ｄを搭載した♯３、♯４気筒のインジェクタ１の群（バンク）への通電の許容と禁止とを切り換えるようになっている。例えば、通電ケーブル２０３Ｅ，２０３Ｆのうちの一方がグランドショートしても、グランドショートした方に対応する選択スイッチング素子２５Ｅ，２５Ｆをオフにして、他方のバンクの作動を確保することができる（リンプフォーム）。
【００４３】
各選択スイッチング素子２５Ａ〜２５ＦはＭＯＳＦＥＴが用いられており、その寄生ダイオード（以下、選択寄生ダイオードという）２５１Ａ，２５１Ｂ，２５１Ｃ，２５１Ｄ，２５１Ｅ，２５１Ｆは、バッファコンデンサ２１２に対して逆バイアスとなるように接続されている。
【００４４】
スイッチング素子２４ａ，２４ｂ，２５Ａ〜２５Ｆの各ゲートにはコントローラ２８からそれぞれ制御信号が入力しており、前記のごとく選択スイッチング素子２５Ａ〜２５Ｄのいずれかをオンして駆動対象のピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄが選択されるとともに、スイッチング素子２４ａ，２４ｂのゲートにはパルス状の制御信号が入力してスイッチング素子２４ａ，２４ｂをオンオフし、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの充電制御および放電制御を行うようになっている。
【００４５】
ピエゾスタック１２７Ａとピエゾスタック１２７Ｂとに共通に直列に比較的低抵抗の抵抗器２７Ｅが、ピエゾスタック１２７Ｃとピエゾスタック１２７Ｄとに共通に直列に前記抵抗器２７Ｅと同じ抵抗器２７Ｆが設けてある。その両端間電圧はコントローラ２８に入力し、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの充電電流が検出されるようになっている。
【００４６】
第２のスイッチング素子２４ｂには直列に比較的低抵抗の抵抗器２７Ｇが設けてある。その両端間電圧はコントローラ２８に入力し、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの放電電流が検出されるようになっている。
【００４７】
また、コントローラ２８には、充電量である各ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの両端端電圧（以下、ピエゾスタック電圧という）が入力している。
【００４８】
コントローラ２８には、前記のごとくＣＰＵ６１から、選択した噴射気筒に燃料を噴射せしめるための前記噴射信号が入力している。噴射信号は、「Ｌ」と「Ｈ」よりなる二値信号であり、その立ち上がりでピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの充電を開始し、立ち下がりでピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄを放電する。噴射信号は、各気筒に１対１に対応して出力され、出力されている間、コントローラ２８は対応する選択スイッチング素子２５Ａ〜２５Ｄをオンする。
【００４９】
コントローラ２８は、充電制御時には、第１のスイッチング素子２４ａのオン期間とオフ期間とを次のように設定し、第１のスイッチング素子２４ａの制御信号を出力する。すなわち、第１のスイッチング素子２４ａをオンして第１の通電経路２２ａに漸増する充電電流を流す。充電電流が予め設定した上限の電流値になるとスイッチング素子２４ａをオフしてオフ期間に入る。この時、インダクタ２３に発生する逆起電力は第２のスイッチング素子２４ｂの寄生ダイオード２４１ｂに対して順バイアスであるから、インダクタ２３に蓄積されたエネルギーにより第２の通電経路２２ｂに漸減するフライホイール電流が流れ、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの充電が進行する。充電電流が下限の電流値（略０）になると再び第１のスイッチング素子２４ａをオンしてオン期間に入り、これを繰り返す（多重スイッチング方式）。そして、ピエゾスタック電圧が予め設定した電圧に達するとスイッチング素子２４ａをオフに固定し、充電は完了となる。このようにピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄを充電することで、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄが伸長して変位拡大室１１３を介してボール１２３を押圧しリフトせしめる。
【００５０】
また、放電制御時には、第２のスイッチング素子２４ｂのオン期間とオフ期間とを次のように設定し、第２のスイッチング素子２４ｂの制御信号を出力する。すなわち、第２のスイッチング素子２４ｂをオンして第２の通電経路２２ｂに漸増する放電電流を流す。放電電流が予め設定した電流値（以下、上限電流値という）になるとスイッチング素子２４ｂをオフしてオフ期間に入る。この時、インダクタ２３に大きな逆起電力が発生し、インダクタ２３に蓄積されたエネルギーによりフライホイール電流を第１の通電経路２２ａに流しバッファコンデンサ２１２にエネルギーを回収する。放電電流が下限の電流値（略０）になると再び第２のスイッチング素子２４ｂをオンして、これを繰り返す。そして、ピエゾスタック電圧が０に達するとスイッチング素子２４ｂをオフに固定し、放電は完了となる。このようにピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄを放電することで、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄが縮小して変位拡大室１１３の燃料圧力によるボール１２３への押圧力が解除されてボール１２３が着座する。
【００５１】
なお、前記通電ケーブル２０３Ａ〜２０３Ｆの断線等でピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄが放電不能となると、インジェクタ１が噴射信号で規定される燃料噴射期間が終了しても燃料が噴射し続けることになるが、図４に示した前記インジェクタ１ではピエゾスタック１２７が充電状態にある時間が一定時間を越えると閉弁する機械的なフェールセーフ機構を備えている。すなわち、インジェクタ１はピエゾスタック１２７の伸長で変位拡大室１１３内の燃料を圧縮して加圧し、ボール１２３を押圧する押圧力を発生しており、その燃料圧力はボール１２３がリフト状態のときはボール１２３に作用する上向きの付勢力に抗し得る圧力となっている。このため、変位拡大室１１３内の加圧した燃料はピストン１２４，１２５の摺動部から僅かずつ低圧室１１１等の低圧部にリークし、ボール１２３のリフト量が低下して背圧室１０６から低圧室１１１に抜ける燃料の流量が減少し、これにより背圧が漸次上昇し、終にはニードル１２１が着座して燃料の噴射が停止することになる。
【００５２】
また、ピエゾアクチュエータ駆動回路２にはコモン端子２０１Ｅと導通する第１の配線パターン２０２Ｅ、およびコモン端子２０１Ｆと導通する第２の配線パターン２０２Ｆが形成されており、それぞれ１対１に対応して異常検出回路部２９Ｅ，２９Ｆに入力している。また、異常検出回路部２９Ｅには♯１気筒用の噴射信号（Ｔ1 ）および♯２気筒用の噴射信号（Ｔ2 ）が入力しており、異常検出回路部２９Ｆには♯３気筒用の噴射信号（Ｔ3 ）および♯４気筒用の噴射信号（Ｔ4 ）が入力している。
【００５３】
第１の異常検出回路部２９Ｅは第１、第２のピエゾスタック１２７Ａ，１２７Ｂ用の通電ケーブル２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｅの、断線や、接続端子２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｅとの接触不良等の導通異常を検出し、第２の異常検出回路部２９Ｆは第３、第４のピエゾスタック１２７Ｃ，１２７Ｄ用の通電ケーブル２０３Ｃ，２０３Ｄ，２０３Ｆの、断線や、接続端子２０１Ｃ，２０１Ｄ，２０１Ｆとの接触不良等の導通異常を検出する。各異常検出回路部２９Ｅ，２９Ｆから出力される異常検出信号はＣＰＵ６１に入力しており、ＣＰＵ６１は前記リンプフォームで説明したように、異常があれば所定の措置をとるようになっている。
【００５４】
異常検出回路部２９Ｅ，２９Ｆは共通の回路構成をとっており、第１の異常検出回路部２９Ｅについて説明する。異常検出回路部２９Ｅの詳細を示す図２において、コモン端子２０１Ｅの電圧が前記配線パターン２０２Ｅを介して取り込まれ、１対の抵抗器３１１，３１２により分割される。抵抗器３１１，３１２は電圧検出手段３１を構成し、ピエゾスタック電圧に比して低い電圧で作動する後段の論理演算回路で取り扱い得るようになっている。この分割されたコモン端子電圧はコンパレータ３２１の（＋）入力端子に入力する。コンパレータ３２１は、（＋）入力端子の電圧と、定電圧発生器３２２により生成されて（−）入力端子に入力している電圧と比較して、コモン端子電圧が定電圧発生器３２２で規定されるる基準電圧よりも大きいか否かについて「Ｈ」「Ｌ」の二値信号を出力する。この二値信号は、コモン端子電圧が基準電圧を越えると立ち上がる信号である（以下、該信号を第１の比較信号という）。ここで、前記基準電圧の大きさは、ピエゾスタック１２７Ａ，１２７Ｂが充電保持状態にあるか否かを判別し得るようにピエゾスタック１２７Ａ，１２７Ｂの目標充電電圧等を考慮して設定する。
【００５５】
コンパレータ３２１からの二値信号はまた、ＮＯＴゲート回路３２３で反転して、第１の比較信号とは逆にコモン端子電圧が基準電圧を下回ると立ち上がる第２の比較信号となっている。コンパレータ３２１、定電圧発生器３２２およびＮＯＴゲート回路３２３で比較手段３２を構成し、２つの互いに逆相の比較信号を出力することになる。
【００５６】
第１の比較信号は、セット入力値固定手段である第１のＡＮＤゲート回路３３を介してＳ−Ｒフリップフロップ回路３５のセット端子に入力している。また、第２の比較信号は、リセット入力値固定手段である第２のＡＮＤゲート回路３４を介してＳ−Ｒフリップフロップ回路３５のリセット端子に入力している。
【００５７】
Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５の出力（Ｑ）を入力として、２つのＤフリップフロップ回路３６１，３６２よりなる計数手段である二進カウンタ３６が設けられている。二進カウンタ３６の上位ビットの反転出力は、第３のＡＮＤゲート回路３７に入力している。ＡＮＤゲート回路３７には前記反転出力とともに、前記Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５の出力（Ｑ）が入力しており、ＡＮＤゲート回路３７の出力は、通電ケーブル２０３Ａ〜２０３Ｆの導通異常の有無を判定するための異常検出信号としてＣＰＵ６１に出力される。
【００５８】
二進カウンタ３６の逆相出力はまた、第１のＡＮＤゲート回路３３に前記第１の比較信号とともに入力している。したがって、二進カウンタ３６の反転出力は、二進カウンタ３６が「１０」をカウントするまでは「Ｌ」であり、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５のセット端子には実質的に第１の比較信号が入力する。そして、二進カウンタ３６に２つのパルスが入力すると、二進カウンタ３６の逆相出力が「Ｈ」から「Ｌ」に変化して、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５のセット端子は「Ｌ」に固定され、第１の比較信号に対して不感となる。
【００５９】
また、第１のピエゾスタック１２７Ａに対応する第１の噴射信号（Ｔ1 ）と、第２のピエゾスタック１２７Ｂに対応する第２の噴射信号（Ｔ2 ）とが入力するＯＲゲート回路３８が設けられ、その出力が、前記第２のＡＮＤゲート回路３４に第２の比較信号とともに入力している。したがって、噴射信号（Ｔ1 ）および噴射信号（Ｔ2 ）のいずれかが入力している間、前記Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５のリセット端子には第２の比較信号が入力することになる。
【００６０】
また、ＯＲゲート回路３８の論理出力を入力として立ち上がりエッジ検出回路３９が設けられて、ＯＲゲート回路３８の出力の信号波形の立ち上がりエッジを検出するようになっており、立ち上がりエッジが検出されると、二進カウンタ３６の各Ｄフリップフロップ回路３６１，３６２にそれぞれリセット信号を出力する。
【００６１】
なお、異常検出回路部２９Ｆは、コモン端子２０１Ｆにおけるコモン端子電圧、♯３気筒用の噴射信号（Ｔ3 ）、♯４気筒用の噴射信号（Ｔ4 ）を入力として、通電ケーブル２０３Ｃ，２０３Ｄ，２０３Ｆに関する異常の有無を判定する異常検出信号をＣＰＵ６１に出力する。
【００６２】
図５、図６、図７はそれぞれ異常検出回路の各部の状態を示すタイミングチャートで、これにより、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの充電保持期間中に通電ケーブル２０３Ａ〜２０３Ｆに導通異常があったときの作動について説明する。説明は♯１、♯２気筒用の異常検出回路部２９Ｅについて行う。図５は、♯１、♯２気筒のいずれにおいても導通異常が発生していない正常時のもので、最初は、検出電圧は基準電圧よりも低く、第１の比較信号は「Ｌ」で第２の比較信号は「Ｈ」である。第２のＡＮＤゲート回路３４の出力値は「Ｌ」である。♯１気筒を選択する噴射信号（Ｔ1 ）が立ち上がると、第２のＡＮＤゲート回路３４の出力値が「Ｈ」に変わるからＳ−Ｒフリップフロップ回路３５の出力値はそれまでの出力値によらず「Ｌ」である。したがって、第３のＡＮＤゲート回路３７の出力値すなわち異常検出信号は「Ｌ」である。
【００６３】
また、二進カウンタ３６がリセットされるとともに、噴射信号（Ｔ1 ）が立ち上がるので、ＡＮＤゲート回路３３，３４の一方の入力値はいずれも「Ｈ」であり、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５のセット端子の入力値は第１の比較信号に等しく、リセット端子の入力値は第２の比較信号に等しい。
【００６４】
そして、ピエゾスタック１２７Ａまたは１２７Ｂへの充電が開始されてピエゾスタック電圧が基準電圧を越えると、第１の比較信号は「Ｌ」から「Ｈ」に立ち上がり、これにより、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５のセット端子への入力値が「Ｌ」から「Ｈ」に変化し、出力値が「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。二進カウンタ３６の上位ビット反転出力は「Ｈ」であるから、異常検出信号は「Ｈ」に変わる。
【００６５】
そして、噴射信号（Ｔ1 ）が「Ｈ」から「Ｌ」に変化するとＯＲゲート回路３８の出力値が「Ｌ」となって、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５のリセット端子の入力値は「Ｌ」に固定される。これにより、ピエゾスタック１２７Ａまたは１２７Ｂの放電が開始されてコモン端子電圧が基準電圧を下回ってもＳ−Ｒフリップフロップ回路３５の出力値は「Ｈ」を維持し、異常検出信号も「Ｈ」を維持する。
【００６６】
しかして、ＣＰＵ６１は、例えば噴射信号（Ｔ1 ）後の所定のタイミングで異常検出信号に基づいて♯１気筒用の通電ケーブル２０３Ａ，２０３Ｅは正常と判定する。前記のごとく、次の噴射信号（Ｔ2 ）が入力するまでは第３のＡＮＤゲート回路３７は前の噴射信号（Ｔ1 ）の立ち下がり時における状態を保持しているから、ＣＰＵ６１が異常検出信号をモニタするタイミングが実質的に制限されない。
【００６７】
この後、♯２気筒の噴射時期になると、噴射信号（Ｔ2 ）が所定期間出力され、各部において♯１気筒の場合と同様の信号変化が起きる。
【００６８】
次に、図６により♯２気筒の略噴射期間中に、通電ケーブル２０３Ｂ，２０３Ｅに完全断線若しくはコモン端子２０１Ｅからの完全な外れが生じた場合の作動について説明する。
【００６９】
断線等が生じるまでは前記の場合と同様であるが、断線等が生じると、コモン端子電圧が０Ｖに向けて低下する。この途中で基準電圧を下回り、第１の比較信号およびＳ−Ｒフリップフロップ回路３５のセット端子の入力値は「Ｈ」から「Ｌ」に変化するとともに、第２の比較信号およびＳ−Ｒフリップフロップ回路３５のリセット端子の入力値は「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。これにより、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５の出力値すなわち第３のＡＮＤゲート回路３７の入力値は「Ｈ」から「Ｌ」に変化する。これにより、異常検出信号も「Ｈ」から「Ｌ」に変化する。この状態は噴射信号（Ｔ2 ）の立ち下がり後も変化はない。しかして、ＣＰＵ６１では通電ケーブル２０３Ｂ，２０３Ｅに導通異常が生じたことを検出することができる。
【００７０】
次に、図７により♯２気筒の略噴射期間中に通電ケーブル２０３Ｂ，２０３Ｅにチャタリングが生じた場合の作動について説明する。
【００７１】
最初の導通遮断が生じるまでは前記の場合と同様であるが、コモン端子電圧が０Ｖになった後、再び導通が回復してコモン端子電圧は目標電圧に略等しい電圧値まで復し、これが繰り返される。第１、第２の比較信号は「Ｈ」と「Ｌ」を繰り返す。
【００７２】
一方、最初の導通遮断後に導通が回復すると、コモン端子電圧が基準電圧を越えて、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５のセット端子の入力値は「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。これは、充電時に続いて２回目の変化である。
【００７３】
これにより、下位ビットのＤフリップフロップ回路３６１の出力値が再び「Ｌ」になるとともに上位ビットのＤフリップフロップ回路３６２の出力値が「Ｈ」になるので、この、上位ビットのＤフリップフロップ回路３６２の反転出力が入力する第１のＡＮＤゲート回路３３の出力値が「Ｌ」に変化する。異常検出信号は「Ｌ」のままである。
【００７４】
次いで、再び導通遮断が生じると、第２の比較信号は「Ｌ」から「Ｈ」に変わって、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５のリセット端子の入力値が「Ｈ」になるので、Ｓ−Ｒフリップフロップ回路３５の出力値は「Ｌ」になる。
【００７５】
この後は、導通遮断と導通回復とが繰り返されて第１の比較信号が「Ｌ」から「Ｈ」に変わっても、上位ビットのＤフリップフロップ回路３６２の反転出力（「Ｌ」）によりＳ−Ｒフリップフロップ回路３５のセット端子の入力値は「Ｌ」の状態を保持し、二進カウンタ３６がカウントアップすることはなく、異常検出信号は「Ｌ」の状態を保持する。
【００７６】
この異常検出信号は、噴射信号（Ｔ2 ）の立ち下がり後も「Ｌ」の状態を保持する。しかして、ＣＰＵ６１では通電ケーブル２０３Ｂ，２０３Ｅに導通異常が生じたことを検出することができる。
【００７７】
このように、本実施形態によれば、完全断線やチャタリングといった導通異常を単一の異常検出信号から知ることができる。
【００７８】
なお、異常検出信号が異常であることを示す「Ｌ」のときに、上位ビットのＤフリップフロップ回路３６２の出力値（若しくは反転出力値）をみることで、完全断線とチャタリングとを区別することもできる。
【００７９】
なお、第２のＡＮＤゲート回路３４を設けることで噴射信号（Ｔ1 ）、噴射信号（Ｔ2 ）が立ち下がるとＳ−Ｒフリップフロップ回路３５のリセット端子の入力値が「Ｌ」に固定されるようにし、ピエゾスタック１２７Ａ，１２７Ｂの放電で第２の比較信号が「Ｈ」になっていても、ＡＮＤゲート回路３７から通電ケーブル２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｅが正常である旨の「Ｈ」が出力されるようにしているが、ＣＰＵ６１の判定タイミングを、放電でコモン端子電圧が基準電圧を下回る前、例えば噴射信号の立ち下がり時点において行うようにしておけば、必ずしも、第２のＡＮＤゲート回路３４を設ける必要はない。
【００８０】
なお、ピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの充電後に導通異常が生じても機械的フェールセーフ機構により所定時間経過後にインジェクタ１は燃料噴射を停止するが、異常と判定された場合に次の制御を実行することで、通電ケーブル２０３Ｅのコモン端子２０１Ｅからの外れや通電ケーブル２０３Ｅの共通部の断線であれば、より早く燃料噴射を停止せしめることができる。図８はこの燃料噴射停止制御時の各部の状態を示すもので、♯１気筒のインジェクタのピエゾスタック１２７Ａで断線が生じたとして説明する。
【００８１】
噴射信号（Ｔ1 ）が立ち上がると♯１気筒のピエゾスタック１２７Ａが目標電圧まで充電される。ピエゾスタック電圧が目標電圧に近い、インジェクタ１が開弁可能な電圧（開弁電圧）を越えるとインジェクタ１が開弁して燃料の噴射を開始する。そして、ＣＰＵ６１で演算された時期に噴射信号（Ｔ1 ）が立ち下がると、正常であればピエゾスタック１２７Ａが放電するところ、前記導通異常のため放電せずにインジェクタ１は開弁状態を持続する。
【００８２】
一方、ＣＰＵ６１は、前記のごとく噴射信号（Ｔ1 ）の立ち下がり後の所定のタイミングで、異常である旨の異常検出信号（「Ｌ」）をモニタし、♯２気筒のピエゾスタック１２７Ｂの選択スイッチング素子２５Ｂをオンする。通電ケーブル２０３Ｅの二股分岐部を介して両ピエゾスタック１２７Ａ，１２７Ｂは導通しているから、♯１気筒のピエゾスタック１２７Ａ〜通電ケーブル２０３Ｅ〜♯２気筒のピエゾスタック１２７Ｂ〜通電ケーブル２０３Ｂ〜♯２気筒の選択スイッチング素子２５Ｂ〜♯１気筒の選択寄生ダイオード２５１Ａ〜通電ケーブル２０３Ａという経路で電流が流れる。これにより、♯１気筒のピエゾスタック１２７Ａから♯２気筒のピエゾスタック１２７Ｂに電荷が移動して♯１気筒のピエゾスタック電圧は開弁電圧を下回り、♯１気筒のインジェクタ１は閉弁する。なお、♯２気筒のピエゾスタック１２７Ｂは両端間電圧が上昇するが、電荷を両ピエゾスタック１２７Ａ，１２７Ｂで分け合うことになるので、開弁電圧を越えることはない。
【００８３】
このように速やかにピエゾスタック１２７Ａ〜１２７Ｄの放電が不能になったインジェクタ１の燃料噴射を停止することができる。
【００８４】
（第２実施形態）
本発明の別のピエゾアクチュエータ駆動回路の構成を示す。異常検出回路部を別の構成に変えたもので、図中、第１実施形態と実質的に同じ作動をする部分には同じ番号を付して、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８５】
♯１、♯２気筒用の異常検出回路部２９Ｅ’は、比較手段３２’を構成するコンパレータ３２１の出力を入力として計数手段であるカウンタ３６’が設けてあり、入力するパルス数をカウントするようになっている。カウンタ３６’は、例えば噴射信号の立ち上がりタイミングでリセットする。そして、ＣＰＵ３１’はカウンタ３６’のカウント値を例えば噴射信号の立ち下がりタイミングでモニタして、そのカウント数に応じて、ピエゾスタックが充電保持状態にある間に通電ケーブル２０３Ａ〜２０３Ｆに導通異常が生じたか否かを判定する。すなわち、カウント値が「０」であれば、噴射信号の出力期間中に一度もコモン端子電圧が基準電圧を下回っていないということであり、正常と判断する（図５参照）。カウント値が「１」であれば、噴射信号の出力期間中に一度、コモン端子電圧が基準電圧を下回っているということであり、完全断線と判断する（図６参照）。カウント値が「２」以上であれば、噴射信号の出力期間中に、コモン端子電圧が基準電圧を挟んで数度上下しているということであり、チャタリングと判断する（図７参照）。
【００８６】
♯３、♯４気筒用の異常検出回路部も図示はしないが同様の構成を有し、同様の作動を行う。
【００８７】
このように、通電ケーブル２０３Ａ〜２０３Ｆの導通異常を検出することができる。
【００８８】
また、インジェクタはピエゾスタックが発生した駆動力が変位拡大室の燃料圧力を介してボールに伝達される構成としているが、本発明は、変位拡大室がなくピエゾスタックが押圧する単一のピストンが直接にボールを押圧駆動する構成のインジェクタを備えた燃料噴射装置等にも適用することができる。
【００８９】
また、前記各実施形態では燃料噴射装置に適用した例について説明したが、本発明は他の用途に用いられるピエゾアクチュエータを駆動するピエゾアクチュエータ駆動回路に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料噴射装置を構成して、インジェクタに搭載されたピエゾアクチュエータを駆動する本発明のピエゾアクチュエータ駆動回路の回路図である。
【図２】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の要部の回路図である。
【図３】前記燃料噴射装置の全体構成図である。
【図４】前記燃料噴射装置の、インジェクタを中心とする構成図である。
【図５】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の各部の作動を示す第１のタイミングチャートである。
【図６】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の各部の作動を示す第２のタイミングチャートである。
【図７】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の各部の作動を示す第３のタイミングチャートである。
【図８】前記燃料噴射装置の各部の作動を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の別の燃料噴射装置を構成して、インジェクタに搭載されたピエゾアクチュエータを駆動する本発明の別のピエゾアクチュエータ駆動回路の要部の回路図である。
【符号の説明】
１ インジェクタ
１ａ ノズル部
１ｂ 背圧制御部
１ｃ ピエゾアクチュエータ
１２７，１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃ，１２７Ｄ ピエゾスタック
２ ピエゾアクチュエータ駆動回路
２ａ 充放電回路部
２９Ｅ，２９Ｆ，２９Ｅ’異常検出回路部
３１ 電圧検出手段
３１１，３１２ 抵抗器
３２，３２’ 比較手段
３２１ コンパレータ
３２２ 定電圧発生器
３２３ ＮＯＴゲート回路
３３ ＡＮＤゲート回路（セット入力値固定手段）
３４ ＡＮＤゲート回路（リセット入力値固定手段）
３５ Ｓ−Ｒフリップフロップ回路
３６ 二進カウンタ（計数手段）
３６’ カウンタ（計数手段）
３６１，３６２ Ｄフリップフロップ回路

Claims (7)

1. ピエゾアクチュエータに搭載されたピエゾスタックの充電と放電とを行う充放電回路部と、前記ピエゾスタックに到る通電ケーブルが接続される正負１対の接続端子と、前記通電ケーブルにおける導通異常を検出する異常検出回路部とを有するピエゾアクチュエータ駆動回路において、
   前記異常検出回路部を、
   前記接続端子のうち非接地側の接続端子における電圧を検出する電圧検出手段と、
   検出された電圧を予め目標充電電圧より低く設定した基準の電圧と比較し、比較信号を出力する比較手段と、
   ピエゾスタックの充電指令に対してリセットされ、前記比較信号を入力として、前記充電指令と放電指令の間において、前記検出電圧が前記基準電圧を上回る回数をカウントする計数手段とを具備する構成とし、
   前記比較手段と前記係数手段の出力に基づいて、前記充電指令と放電指令の間において異常が生じたか否かを判定し、かつ前記検出電圧が２回以上前記基準電圧を上回るとチャタリングと判断することを特徴とするピエゾアクチュエータ駆動回路。
2. 請求項１記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、
   前記異常検出回路部は、前記放電指令のタイミングまたはそれ以後のタイミングにおいて異常判定を行うピエゾアクチュエータ駆動回路。
3. 請求項１または２記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、
   前記計数手段は、前記充電指令に対してリセットする２段のＤフリップフロップ回路により構成されて２ビットのカウントが可能な二進カウンタとしたピエゾアクチュエータ駆動回路。
4. 請求項３記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、
   前記比較手段を、前記検出電圧が前記基準電圧を越えると立ち上がる第１の比較信号と、これと逆相で前記検出電圧が前記基準電圧を下回ると立ち上がる第２の比較信号とを出力する構成とし、
   前記異常検出回路部には、
   前記第１の比較信号をセット端子の入力とし第２の比較信号をリセット端子の入力とするＳ−Ｒフリップフロップ回路と、
   前記セット端子または前記リセット端子の入力値を強制的に固定する入力値固定手段と
   を具備せしめ、
   前記Ｓ−Ｒフリップフロップ回路の出力信号を前記二進カウンタへの入力信号としたピエゾアクチュエータ駆動回路。
5. 請求項４記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、
   前記入力値固定手段として、
   前記二進カウンタの出力が「Ｈ」になると、前記Ｓ−Ｒフリップフロップ回路のセット端子の入力値を「Ｌ」に固定するセット入力値固定手段を具備せしめたピエゾアクチュエータ駆動回路。
6. 請求項４または５いずれか記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、
   前記入力値固定手段として、
   前記放電指令が入力すると前記Ｓ−Ｒフリップフロップ回路のリセット端子の入力値を「Ｌ」に固定するリセット入力値固定手段を具備せしめたピエゾアクチュエータ駆動回路。
7. ピエゾアクチュエータにより開閉して燃料の噴射と停止とが切り換わるインジェクタと、前記ピエゾアクチュエータを駆動する前記請求項１ないし６いずれか記載のピエゾアクチュエータ駆動回路とを具備することを特徴とする燃料噴射装置。

Images