JP2019027408A - Solenoid valve driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁駆動装置に関する。 The present invention relates to a solenoid valve driving device.
下記特許文献1には、バッテリの電圧(以下、「バッテリ電圧」という。)を燃料噴射弁に供給することで、燃料噴射弁を開弁させる電磁式燃料噴射装置が開示されている。
特許文献1に記載の電磁式燃料噴射装置は、燃料噴射弁にバッテリ電圧を供給している場合において、当該燃料噴射弁に流れる電流(以下、「駆動電流」という。)の変化に基づいて、当該燃料噴射弁の開弁を検知する。
The electromagnetic fuel injection device described in
ところで、バッテリ電圧が変動すると燃料噴射弁の駆動電流が変化する。そのため、特許文献1に記載の電磁式燃料噴射装置は、バッテリ電圧の変動による駆動電流の変化を、燃料噴射弁の開弁による駆動電流の変化と誤認してしまい、燃料噴射弁における開弁の検出精度が低下する場合がある。
By the way, when the battery voltage fluctuates, the drive current of the fuel injection valve changes. For this reason, the electromagnetic fuel injection device described in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、燃料噴射弁における開弁の検出精度を向上することができる電磁弁駆動装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the solenoid valve drive device which can improve the detection accuracy of the valve opening in a fuel injection valve.
本発明の一態様は、電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置であって、電源装置の第1の電圧を、所定期間において前記電磁弁のソレノイドコイルに供給することで、当該電磁弁を閉弁状態から開弁状態に駆動する駆動回路と、前記第1の電圧の供給が停止された後に、前記ソレノイドコイルに発生する逆起電力に起因する電流である検出電流をグランドに回生させる回生回路と、前記グランドに回生されている検出電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部で検出された検出電流に基づいて、前記電磁弁の開弁を検出する開弁検出部と、を備えることを特徴とする電磁弁駆動装置である。 One aspect of the present invention is an electromagnetic valve driving device that drives an electromagnetic valve, and the first voltage of a power supply device is supplied to a solenoid coil of the electromagnetic valve for a predetermined period, thereby closing the electromagnetic valve. A drive circuit for driving from a state to a valve open state, and a regeneration circuit for regenerating a detection current, which is a current caused by a counter electromotive force generated in the solenoid coil, to the ground after the supply of the first voltage is stopped A current detection unit that detects a detection current regenerated in the ground, and a valve opening detection unit that detects the opening of the electromagnetic valve based on the detection current detected by the current detection unit. It is an electromagnetic valve drive device characterized by these.
本発明の一態様は、上述の電磁弁駆動装置であって、前記開弁検出部は、前記検出電流の2階微分値における変曲点を検出することにより、前記電磁弁が開弁したことを検出する。 One aspect of the present invention is the above-described electromagnetic valve driving device, wherein the valve opening detecting unit detects the inflection point in the second-order differential value of the detected current, thereby opening the electromagnetic valve. Is detected.
本発明の一態様は、上述の電磁弁駆動装置であって、前記回生回路は、前記ソレノイドコイルの一端と、グランドとの間に接続されたスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子をオン状態に制御することで前記検出電流を前記グランドに回生させる回生制御部を更に備える。 One aspect of the present invention is the above-described electromagnetic valve drive device, wherein the regenerative circuit includes a switching element connected between one end of the solenoid coil and a ground, and controls the switching element to an on state. Then, a regenerative control unit that regenerates the detected current to the ground is further provided.
本発明の一態様は、上述の電磁弁駆動装置であって、前記駆動回路は、前記開弁検出部により電磁弁の開弁が検出された場合には、前記第1の電圧よりも低い第2の電圧を前記ソレノイドコイルに供給する。 One aspect of the present invention is the above-described electromagnetic valve drive device, wherein the drive circuit has a lower voltage than the first voltage when the valve opening detector detects the valve opening. A voltage of 2 is supplied to the solenoid coil.
本発明の一態様は、上述の電磁弁駆動装置であって、前記所定期間とは、前記ソレノイドコイルに前記第1の電圧が供給されてから、前記ソレノイドコイルに流れる電流が予め設定された閾値を超えるまでの期間である。 One aspect of the present invention is the above-described electromagnetic valve driving device, wherein the predetermined period is a threshold value in which a current flowing through the solenoid coil after the first voltage is supplied to the solenoid coil is set in advance. It is a period until it exceeds.
本発明の一態様は、上述の電磁弁駆動装置であって、前記電磁弁は、内燃機関において燃料を噴射する燃料噴射弁である。 One aspect of the present invention is the above-described electromagnetic valve driving device, wherein the electromagnetic valve is a fuel injection valve that injects fuel in an internal combustion engine.
以上説明したように、本発明によれば、燃料噴射弁における開弁の検出精度を向上することができる。 As described above, according to the present invention, the detection accuracy of the valve opening in the fuel injection valve can be improved.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る燃料噴射弁駆動装置1は、図1に示すように燃料噴射弁Lを駆動する駆動装置である。すなわち、本実施形態に係る燃料噴射弁駆動装置1は、車両に搭載された内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁L(電磁弁)を駆動対象とする電磁弁駆動装置である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The fuel injection
燃料噴射弁Lは、車両に搭載されたガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジン等の内燃機関に燃料を噴射する電磁弁(ソレノイド弁)である。
以下に、まず、燃料噴射弁Lの概略構成について、図1を用いて説明する。
The fuel injection valve L is an electromagnetic valve (solenoid valve) that injects fuel into an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine mounted on a vehicle.
First, the schematic configuration of the fuel injection valve L will be described with reference to FIG.
図1に示すように、燃料噴射弁Lは、固定コア2、弁座3、ソレノイドコイル4、ニードル5、弁体6、リテーナ7、ロアストッパ8、弁体付勢バネ9、可動コア10、及び可動コア付勢バネ11を備える。本実施形態では、固定コア2、弁座3、及びソレノイドコイル4が固定部材であり、ニードル5、弁体6、リテーナ7、ロアストッパ8、弁体付勢バネ9、可動コア10、及び可動コア付勢バネ11が可動部材である。
As shown in FIG. 1, the fuel injection valve L includes a
固定コア2は、円筒状の部材であり、燃料噴射弁Lのハウジング(不図示)に固定されている。固定コア2は、磁性材料によって形成されている。
The
弁座3は、燃料噴射弁Lのハウジングに固定されている。弁座3は、噴射孔3aを有する。
噴射孔3aは、燃料が噴射される孔であって、弁座3に弁体6が着座した場合に閉鎖し、弁体6が弁座3から離間した場合に開放される。
The
The
ソレノイドコイル4は、電線が環状に巻回されることにより形成されている。ソレノイドコイル4は、固定コア2と同心状に配置されている。
ソレノイドコイル4は、燃料噴射弁駆動装置1と電気的に接続されている。ソレノイドコイル4は、燃料噴射弁駆動装置1から通電されることで、固定コア2及び可動コア10を含む磁路を形成する。
The solenoid coil 4 is formed by winding an electric wire in an annular shape. The solenoid coil 4 is disposed concentrically with the fixed
The solenoid coil 4 is electrically connected to the fuel injection
ニードル5は、固定コア2の中心軸に沿って延在する長尺状の棒部材である。ニードル5は、固定コア2及び可動コア10を含む磁路により発生する吸引力によって、固定コア2の中心軸の軸方向(ニードル5の延在方向)に移動する。なお、以下の説明において、固定コア2の中心軸の軸方向において、上記吸引力により固定コア2が移動する方向を上方と称し、上記吸引力により固定コア2が移動する方向と反対の方向を下方と称する。
The
弁体6は、ニードル5における下方の先端に形成されている。弁体6は、弁座3に着座することによって噴射孔3aを閉鎖し、弁座3から離間することによって噴射孔3aを開放する。
The
リテーナ7は、ガイド部材71及びフランジ72を備える。
ガイド部材71は、ニードル5における上方の先端に固定された円筒状の部材である。
フランジ72は、上方におけるガイド部材71の端部において、ニードル5の径方向に突出するように形成されている。
フランジ72は、下方の端面が可動コア付勢バネ11との当接面である。また、フランジ72における上方の端面は、弁体付勢バネ9との当接面である。
The
The
The
The lower end surface of the
ロアストッパ8は、弁座3とガイド部材71との間のニードル5に固定された円筒状の部材である。このロアストッパ8は、上方の端面が可動コア10との当接面である。
The
弁体付勢バネ9は、固定コア2の内部に収容された圧縮コイルバネであり、ハウジングの内壁面と、フランジ72と間に介挿されている。弁体付勢バネ9は、弁体6を下方に付勢する。すなわち、コイル14に通電されてない場合には、弁体付勢バネ9の付勢力により、弁体6が弁座3に当接される。
The valve
可動コア10は、ガイド部材71とロアストッパ8との間に配置されている。可動コア10は、円筒状の部材であり、ニードル5と同軸に設けられている。この可動コア10は、中央にニードル5が挿通される貫通孔が形成されており、ニードル5の延在方向に沿って移動可能である。
可動コア10の上方の端面は、固定コア2及び可動コア付勢バネ11との当接面である。一方、可動コア10の下方の端面は、ロアストッパ8との当接面である。可動コア10は、磁性材料によって形成されている。
The
An upper end surface of the
可動コア付勢バネ11は、フランジ72と可動コア10との間に介挿されている圧縮コイルバネである。可動コア付勢バネ11は、可動コア10を下方に付勢する。すなわち、可動コア10は、ソレノイドコイル4に給電されていない場合には、可動コア付勢バネ11の付勢力により、ロアストッパ8に当接される。
The movable
次に、本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁駆動装置1について、説明する。
図2に示すように、燃料噴射弁駆動装置1は、昇圧回路20、第1のスイッチング素子21〜第4のスイッチング素子24、第1のダイオード25、第2のダイオード26、電流検出用抵抗器27、及び制御部28を備える。なお、本実施形態に係る昇圧回路20は、本発明の「電源装置」の一例である。なお、第1のスイッチング素子21,第2のスイッチング素子22、第4のスイッチング素子24、及び第2のダイオード26は、本発明の「駆動回路」を構成する。また、第3のスイッチング素子23、及び第1のダイオード25は、本発明の「回生回路」を構成する。
Next, the fuel injection
As shown in FIG. 2, the fuel
昇圧回路20は、車両に搭載されたバッテリBTから入力されるバッテリ電圧を所定の目標電圧(昇圧電圧)に昇圧するチョッパ回路であり、所定の昇圧電圧を生成する。なお、この昇圧電圧は、本発明の「第1の電圧」の一例である。
この昇圧回路20は、昇圧比が例えば十〜数十程度であり、制御部28によって作動が制御される。
The
The step-up
第1のスイッチング素子21は、例えば、MOSトランジスタであり、昇圧回路20の出力端とソレノイドコイル4の一端との間に設けられている。すなわち、この第1のスイッチング素子21において、ドレイン端子は昇圧回路20の出力端に接続され、ソース端子はソレノイドコイル4の一端に接続される、また、第1のスイッチング素子21のゲート端子は制御部28に接続されている。
第1のスイッチング素子21は、制御部28によってオン/オフ(閉/開)動作が制御される。
The
On / off (close / open) operation of the
第2のスイッチング素子22は、例えば、MOSトランジスタであり、バッテリBTの出力端とソレノイドコイル4の一端との間に設けられている。すなわち、この第2のスイッチング素子22において、ドレイン端子は第2のダイオード26のカソード端子に接続され、ソース端子はソレノイドコイル4の一端に接続されている。また、第2のスイッチング素子22のゲート端子は、制御部28に接続されている。
第2のスイッチング素子22は、制御部28によってオン/オフ(閉/開)動作が制御される。
The
The
第3のスイッチング素子23は、例えば、MOSトランジスタであり、ドレイン端子がソレノイドコイル4の一端に接続され、ソース端子がGND(基準電位)に接続されている。また、第3のスイッチング素子23のゲート端子は、制御部28に接続されている。
第3のスイッチング素子23は、制御部28によってオン/オフ(閉/開)動作が制御される。第3のスイッチング素子23は、オン状態(開状態)となることで、上記回生電流の経路を形成するためのスイッチである。
The
The
第4のスイッチング素子24は、例えば、MOSトランジスタであり、ソレノイドコイル4の他端に接続され、ソース端子が電流検出用抵抗器27の一端に接続されている。また、第4のスイッチング素子24は、ゲート端子が制御部28に接続されている。このような第4のスイッチング素子24は、制御部28によってオン/オフ(閉/開)動作が制御される。
The
第1のダイオード25は、カソード端子が昇圧回路20の出力端に接続され、アノード端子がソレノイドコイル4の他端に接続されている。
The
第2のダイオード26は、カソード端子が第2のスイッチング素子22のドレイン端子に接続され、アノード端子がバッテリBTの出力端に接続されている、逆流防止用のダイオードである。第2のダイオード26は、第1のスイッチング素子21及び第2のスイッチング素子22がいずれもオン状態になった場合に、昇圧回路20の出力電流がバッテリBTの出力端に流入することを防止するための補助部品である。
The
電流検出用抵抗器27は、一端が第4のスイッチング素子24のソース端子に接続され、他端がGND(基準電位)に接続されたシャント抵抗器である。すなわち、電流検出用抵抗器27は、第4のスイッチング素子24を介してソレノイドコイル4に直列接続されており、ソレノイドコイル4から供給される検出電流が通過する。このような電流検出用抵抗器27は、一端と他端との間に検出電流の大きさに応じた電圧(検出電圧)が発生する。
The
制御部28は、上位制御系から入力される指令信号に基づいて昇圧回路20、及び第1のスイッチング素子21〜第4のスイッチング素子24を制御する、例えば、集積回路(IC:Integrated Circuit)である。
制御部28は、昇圧制御部30、駆動制御部31、電流検出部32、及び開弁検出部33を備える。
The
The
昇圧制御部30は、昇圧回路20の動作を制御するための昇圧制御信号(PWM信号)を生成して昇圧回路20に出力する。
The step-up
駆動制御部31は、通電制御部311及び回生制御部312を備える。
通電制御部311は、第1のスイッチング素子21のオン状態とオフ状態とを制御する。具体的には、通電制御部311は、第1のスイッチング素子21を制御するための第1のゲート信号を生成し、当該第1のゲート信号を、第1のスイッチング素子21のゲート端子に出力する。これにより、第1のスイッチング素子21は、オン状態となる。
The
The
通電制御部311は、第2のスイッチング素子22のオン状態とオフ状態とを制御する。具体的には、通電制御部311は、第2のスイッチング素子22を制御するための第2のゲート信号を生成し、当該第2のゲート信号を、第2のスイッチング素子22のゲート端子に出力する。これにより、第2のスイッチング素子22は、オン状態となる。
通電制御部311は、第4のスイッチング素子24のオン状態とオフ状態とを制御する。具体的には、通電制御部311は、第4のスイッチング素子24を制御するための第4のゲート信号を生成し、当該第4のゲート信号を、第4のスイッチング素子24のゲート端子に出力する。これにより、第4のスイッチング素子24は、オン状態となる。
The
The
回生制御部312は、第3のスイッチング素子23のオン状態とオフ状態とを制御する。具体的には、回生制御部312は、第3のスイッチング素子23を制御するための第3のゲート信号を生成し、当該第3のゲート信号を、第3のスイッチング素子23のゲート端子に出力する。これにより、第3のスイッチング素子23は、オン状態となる。
The
電流検出部32は、一対の入力端を備え、一方の入力端が電流検出用抵抗器27の一端に接続され、他方の入力端が電流検出用抵抗器27の他端に接続されている。すなわち、この電流検出部32は、電流検出用抵抗器27で発生した検出電圧が入力される。この電流検出部32は、検出電圧に基づいて検出電流を検出(演算)する。
The
開弁検出部33は、電流検出部32から入力される検出電流に基づいて、燃料噴射弁Lの開弁を検出する。具体的には、開弁検出部33は、上記回生中において、電流検出部32で検出された検出電流の2階微分値における変曲点Hを特定することにより、燃料噴射弁Lが開弁したことを検出する。
The valve
次に、本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁駆動装置1の動作について、図3及び図4をも参照して詳しく説明する。
Next, the operation of the fuel injection
燃料噴射弁駆動装置1で燃料噴射弁Lを閉弁状態から開弁状態に駆動する場合、通電制御部311は、図3に示すように、駆動開始時の初期期間T1(時刻t0〜t1の期間)において昇圧回路20が生成する昇圧電圧(第1の電圧)を燃料噴射弁Lに供給する。すなわち、初期期間T1では、昇圧制御部30が昇圧回路20に昇圧制御信号を出力することによって、所定の昇圧電圧を昇圧回路20から出力させる。なお、初期期間T1は、本発明の「所定期間」の一例である。例えば、初期期間T1は、ソレノイドコイル4に第1の電圧が供給されてから、ソレノイドコイル4に流れる電流が予め設定された閾値を超えるまでの期間である。
When the fuel injection
また、この初期期間T1では、通電制御部311は、第1のゲート信号を第1のスイッチング素子21のゲート端子に出力することによって昇圧電圧をソレノイドコイル4の一端に供給すると共に、第4のスイッチング素子24に第4のゲート信号を出力することによって、ソレノイドコイル4の他端を電流検出用抵抗器27を介してGND(基準電位)に接続させる。
In the initial period T1, the
この結果、初期期間T1では、図3に示すように比較的高い昇圧電圧がソレノイドコイル4に供給され、ピーク状の立ち上がり駆動電流がソレノイドコイル4に流れる。このような駆動電流は、固定コア2及び可動コア10を含む磁路を形成し、この磁路により発生する吸引力によって可動コア10を固定コア2側(上方)に移動させる。すなわち、ニードル5は、駆動電流に起因する吸引力によって上方に移動し、以って弁体6が弁座3から離間する。
As a result, in the initial period T1, a relatively high boosted voltage is supplied to the solenoid coil 4 as shown in FIG. Such a drive current forms a magnetic path including the fixed
ここで、初期期間T1において、バッテリ電圧(第2の電圧)よりも高い電圧の昇圧電圧(第1の電圧)を用いるのは、駆動電流の立ち上がりを高速化させて燃料噴射弁Lの開弁動作を高速化するためである。すなわち、初期期間T1では、上記駆動電流によって燃料噴射弁Lの開弁速度がバッテリ電圧を用いた場合よりも高速化される。 Here, in the initial period T1, the boosted voltage (first voltage) higher than the battery voltage (second voltage) is used because the rising of the drive current is accelerated to open the fuel injection valve L. This is for speeding up the operation. That is, in the initial period T1, the valve opening speed of the fuel injection valve L is increased by the drive current as compared with the case where the battery voltage is used.
初期期間T1が経過すると、通電制御部311は、第1のゲート信号の出力を停止させて、ソレノイドコイル4に対する昇圧電圧の供給を停止する。この場合には、第1のスイッチング素子21、第2のスイッチング素子22、及び第3のスイッチング素子23はオフ状態であり、第4のスイッチング素子24はオン状態である。
When the initial period T1 elapses, the
回生制御部312は、通電制御部311によりソレノイドコイル4に対する昇圧電圧の供給が停止された時刻t1から時刻t3の回生期間T2において、第3のゲート信号を第3のスイッチング素子23のゲート端子に出力することにより、ソレノイドコイル4の逆起電力に起因する電流を検出電流としてGND(グランド)に回生させる。
The
具体的には、回生制御部312により、第3のスイッチング素子23がオン状態に制御されると、ソレノイドコイル4で発生する逆起電力によりGND、第3のスイッチング素子23、ソレノイドコイル4、第4のスイッチング素子24、電流検出用抵抗器27を経由してGNDに上記逆起電力に起因する検出電流が流れる。
Specifically, when the
ここで、このような回生期間T2では、上記検出電流が流れることによってソレノイドコイル4の起電圧が時間の経過とともに徐々に低下する。そして、検出電流は、この起電圧の低下を主因として図3に示すように徐々に減衰するが、可動コア10は固定コア2側の移動を継続し、最終的に固定コア2に衝突する。この可動コア10の固定コア2への衝突タイミングが、図3,4における時刻t2である。
Here, in such a regeneration period T2, the electromotive voltage of the solenoid coil 4 gradually decreases with the passage of time as the detection current flows. The detected current gradually attenuates as shown in FIG. 3 mainly due to the decrease in the electromotive voltage, but the
また、可動コア10の移動は、可動コア10と固定コア2との磁気的な結合状態の変化を生じさせる。したがって、ソレノイドコイル4のインダクタンスは、可動コア10の移動に伴って徐々に変化する。そして、このソレノイドコイル4のインダクタンスは、可動コア10が固定コア2に衝突した際に極端な変化を来す。この結果、上記検出電流には、可動コア10が固定コア2に衝突した際に特異的な変化が発生する。この検出電流の変化は、図4に示すように、2階微分することでより明確になる。すなわち、可動コア10が固定コア2に衝突したタイミングで、検出電流の2階微分値に曲率が正(+)から負(−)に変化する変曲点Hが現れる。
In addition, the movement of the
したがって、本実施形態に係る開弁検出部33は、回生期間T2において、電流検出部32で検出された検出電流の2階微分値における変曲点Hを燃料噴射弁Lの開弁タイミングとして検出する。
Therefore, the valve
なお、検出電流の2階微分値には、図4に示すように曲率が負(−)から正(+)に変化する変曲点が上記変曲点Hの前に表われるが、この変曲点Hは、弁体付勢バネ9や燃料の抗力によって、可動コア10の下から上に向かって移動する速度が下がったタイミングを示すものであり、比較的安定した状態で可動コア10が固定コア2に当接した状態、つまり可動コア10が固定コア2に着座した状態ではない。すなわち、可動コア10は下から上に向かって移動するが、自身が保有している運動エネルギーによって固定コア2に当接(接触)した位置で停止する。本実施形態では、この当接(接触)位置を燃料噴射弁Lの開弁位置(開弁タイミング)と考える。
In the second-order differential value of the detected current, an inflection point at which the curvature changes from negative (−) to positive (+) as shown in FIG. 4 appears before the inflection point H. The inflection point H indicates the timing at which the moving speed from the bottom to the top of the
また、検出電流の2階微分値には、変曲点Hの後ろにも幾つかの変曲点が現れるが、これらの変曲点は、可動コア10の固定コア2に対する微小振動によるものであり、考慮する必要はない。
Further, in the second-order differential value of the detected current, some inflection points appear after the inflection point H. These inflection points are due to minute vibrations of the
このようにして開弁検出部33が燃料噴射弁Lの開弁を検出すると、通電制御部311は、燃料噴射弁Lの開弁状態を保持するために昇圧電圧よりも低いバッテリ電圧(第2の電圧)をソレノイドコイル4に出力させる。すなわち、通電制御部311は、保持期間T3において、第2のゲート信号を第2のスイッチング素子22に出力することによってバッテリ電圧をソレノイドコイル4の一端に供給させる。ここで、保持期間T3においては、第1のスイッチング素子21及び第3のスイッチング素子23はオフ状態であり、第2のスイッチング素子22及び第4のスイッチング素子24はオン状態である。
When the valve
ここで、通電制御部311は、所定のデューティ比のPWM信号を第2のゲート信号として第2のスイッチング素子22に供給するので、バッテリ電圧はソレノイドコイル4に対して断続的に供給される。また、上記デューティ比は電流検出部32が検出した検出電流の大きさに基づいて設定される。すなわち、通電制御部311は、電流検出部32が検出した検出電流の大きさに基づいてPWM信号のデューティ比を設定することにより燃料噴射弁Lの開弁状態を保持するための保持電流が所定の目標値を維持するようにフィードバック制御する。
Here, since the
この結果、図3に示すように保持期間T3において、一定の保持電流がソレノイドコイル4に流れることにより、燃料噴射弁Lの開弁状態が保持される。また、保持期間T3において上記デューティ比を2段階に変更することによって、駆動電流を段階的に変化させてもよい。 As a result, as shown in FIG. 3, a constant holding current flows through the solenoid coil 4 during the holding period T3, whereby the open state of the fuel injection valve L is held. Further, the drive current may be changed stepwise by changing the duty ratio to two steps in the holding period T3.
上述したように、本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁駆動装置1は、回生期間T2における検出電流に基づいて燃料噴射弁Lの開弁を検出するので、つまりバッテリ電圧の変動の影響を受けない回生期間T2において燃料噴射弁Lの開弁を検出するので、燃料噴射弁Lにおける開弁の検出精度を向上させることができる。
As described above, the fuel injection
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
(1)本実施形態では、燃料噴射弁Lの開弁検知について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、燃料噴射弁L以外の電磁弁の開弁検知にも適用可能である。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) Although the present embodiment has described the detection of the opening of the fuel injection valve L, the present invention is not limited to this. The present invention is also applicable to valve opening detection of electromagnetic valves other than the fuel injection valve L.
(2)本実施形態では、検出電流の2階微分値における変曲点Hを燃料噴射弁Lの開弁タイミングとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、変曲点Hの前に現れる変曲点つまり曲率が負(−)から正(+)に変化する変曲点を開弁タイミングとしてもよい。 (2) In this embodiment, the inflection point H in the second-order differential value of the detected current is set as the valve opening timing of the fuel injection valve L, but the present invention is not limited to this. For example, an inflection point that appears before the inflection point H, that is, an inflection point at which the curvature changes from negative (−) to positive (+) may be used as the valve opening timing.
(3)本実施形態では、バッテリ電圧を第2の電圧としたが、これに限定されない。すなわち、本発明では、通電制御部311は、保持期間T3において、昇圧電圧よりも低い電圧を第2の電圧としてソレノイドコイル4に供給すればよく、バッテリ電圧を第1の電圧よりも低い電圧に昇圧して第2の電圧を生成してもよい。
(3) In the present embodiment, the battery voltage is the second voltage, but the present invention is not limited to this. That is, in the present invention, the
L 燃料噴射弁(電磁弁)
1 燃料噴射弁駆動装置(電磁弁駆動装置)
2 固定コア
3 弁座
3a 噴射孔
4 ソレノイドコイル
5 ニードル
6 弁体
7 リテーナ
8 ロアストッパ
9 弁体付勢バネ
10 可動コア
11 可動コア付勢バネ
20 昇圧回路(電源装置)
21 第1のスイッチング素子
22 第2のスイッチング素子
23 第3のスイッチング素子
24 第4のスイッチング素子
25 第1のダイオード
26 第2のダイオード
31 駆動制御部
33 開弁検出部
311 通電制御部
312 回生制御部
L Fuel injection valve (solenoid valve)
1 Fuel injection valve drive device (solenoid valve drive device)
2 Fixed
21
Claims (6)
電源装置の第1の電圧を、所定期間において前記電磁弁のソレノイドコイルに供給することで、当該電磁弁を閉弁状態から開弁状態に駆動する駆動回路と、
前記第1の電圧の供給が停止された後に、前記ソレノイドコイルに発生する逆起電力に起因する電流である検出電流をグランドに回生させる回生回路と、
前記グランドに回生されている検出電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部で検出された検出電流に基づいて、前記電磁弁の開弁を検出する開弁検出部と、
を備えることを特徴とする電磁弁駆動装置。 A solenoid valve driving device for driving a solenoid valve,
A drive circuit for driving the electromagnetic valve from the closed state to the open state by supplying a first voltage of the power supply device to the solenoid coil of the electromagnetic valve in a predetermined period;
A regeneration circuit that regenerates a detection current, which is a current caused by a counter electromotive force generated in the solenoid coil, to the ground after the supply of the first voltage is stopped;
A current detection unit for detecting a detection current regenerated to the ground;
Based on the detected current detected by the current detector, a valve opening detector that detects opening of the solenoid valve;
An electromagnetic valve driving device comprising:
前記ソレノイドコイルの一端と、グランドとの間に接続されたスイッチング素子を備え、
前記スイッチング素子をオン状態に制御することで前記検出電流を前記グランドに回生させる回生制御部を更に備える、請求項1又は請求項2に記載の電磁弁駆動装置。 The regenerative circuit is
A switching element connected between one end of the solenoid coil and the ground;
The electromagnetic valve drive device according to claim 1, further comprising a regeneration control unit that regenerates the detected current to the ground by controlling the switching element to be in an ON state.
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