JP6949610B2 - 電磁弁駆動装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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
Claims (6)
- 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前記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回生期間における前記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。 - 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、請求項1に記載の電磁弁駆動装置。
- 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、請求項1又は請求項2に記載の電磁弁駆動装置。 - 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、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電磁弁駆動装置。
- 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請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電磁弁駆動装置。
- 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請求項1〜5のいずれか一項に記載の電磁弁駆動装置。
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