特許 6957224 電磁弁駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6957224

(24)【登録日】2021年10月8日

(45)【発行日】2021年11月2日

(54)【発明の名称】電磁弁駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 51/00 20060101AFI20211021BHJP

   F02M 51/06 20060101ALI20211021BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20211021BHJP

【ＦＩ】

   F02M51/00 A

   F02M51/00 F

   F02M51/06 M

   F16K31/06 320A

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-119667(P2017-119667)

(22)【出願日】2017年6月19日

(65)【公開番号】特開2019-2379(P2019-2379A)

(43)【公開日】2019年1月10日

【審査請求日】2020年5月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(72)【発明者】

【氏名】村野 渉

(72)【発明者】

【氏名】松本 恭平

(72)【発明者】

【氏名】西田 峻樹

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／１２３００４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０４−２８７８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１０６２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０６８４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ５１／００−５１／０６

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のスイッチング素子をオン状態に制御することで電磁弁に第１の電圧を印加し、第２のスイッチング素子をオン状態に制御することで前記電磁弁に前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を印加して前記電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置であって、
前記第１のスイッチング素子をオン状態に制御した後に、前記第１のスイッチング素子をオフ状態に制御し、且つ前記電磁弁の駆動電流が所定範囲内になるように前記第２のスイッチング素子をオン状態又はオフ状態に制御することで、前記電磁弁を開弁状態に駆動する駆動部と、
前記第２のスイッチング素子のオン状態の期間が減少した場合に前記電磁弁の開弁を検出する開弁検出部とを備え、
前記駆動部は、前記駆動電流が所定範囲の上限値を上回る場合に、前記第２のスイッチング素子をオフ状態に制御し、前記駆動電流が所定範囲の下限値を下回る場合に、前記第２のスイッチング素子をオン状態に制御し、
前記開弁検出部は、前記第２のスイッチング素子のオン状態の期間が増加から減少に転じた場合に前記電磁弁の開弁を検出することを特徴とする電磁弁駆動装置。

【請求項2】

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に記載の電磁弁駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁弁駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−２２１１２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の電磁式燃料噴射装置では、駆動電流の変化率が小さい場合には、微分等の演算処理を実施しなければならず、燃料噴射弁の開弁を検知するための処理負荷が大きくなってしまう場合ある。

【0005】

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、燃料噴射弁の開弁を検知するための処理負荷を軽減可能な電磁弁駆動装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、第１のスイッチング素子をオン状態に制御することで電磁弁に第１の電圧を印加し、第２のスイッチング素子をオン状態に制御することで前記電磁弁に前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を印加して前記電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置であって、前記第１のスイッチング素子をオン状態に制御した後に、前記第１のスイッチング素子をオフ状態に制御し、且つ前記電磁弁の駆動電流が所定範囲内になるように前記第２のスイッチング素子をオン状態又はオフ状態に制御することで、前記電磁弁を開弁状態に駆動する駆動部と、前記第２のスイッチング素子のオン状態の期間が減少した場合に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。

【0007】

本発明の一態様は、上述の電磁弁駆動装置であって、前記駆動部は、前記駆動電流が所定範囲の上限値を上回る場合に、前記第２のスイッチング素子をオフ状態に制御し、前記駆動電流が所定範囲の下限値を下回る場合に、前記第２のスイッチング素子をオン状態に制御する。

【0008】

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。

【発明の効果】

【0009】

以上説明したように、本発明によれば、燃料噴射弁の開弁を検知するための処理負荷を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁Ｌの概略構成図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁駆動装置１の概略構成図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁駆動装置１の動作を示すタイミングチャートである。

【図4】本発明の一実施形態に係る駆動部３３１のフィードバック制御を説明する図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁Ｌの概略構成の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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）を駆動する電磁弁駆動装置である。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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１９、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。

【0025】

昇圧回路１９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ＶＢ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１９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。なお、この昇圧回路１９は、後述する回生電流をバッテリＢＴに出力し得る回路構成を備えている。バッテリ電圧ＶＢは、本発明の「第２の電圧」の一例である。

【0026】

ここで、保持電圧よりも高い電圧である昇圧電圧は、燃料噴射弁Ｌの駆動における初期期間Ｔ１（駆動開始時）に燃料噴射弁Ｌに供給される駆動電圧である。一方、昇圧電圧よりも低い保持電圧は、初期期間Ｔ１後の保持期間Ｔ３において燃料噴射弁Ｌに供給される駆動電圧である。

【0027】

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１９の出力端と燃料噴射弁Ｌの一端（より正確には燃料噴射弁Ｌにおけるソレノイドコイルの一端）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１９の出力端に接続され、ソース端子は燃料噴射弁Ｌ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。

【0028】

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、ソース端子は燃料噴射弁Ｌ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。すなわち、第２のスイッチング素子２２は、制御部２８によりスイッチング制御されることで燃料噴射弁Ｌに流れる駆動電流を制御する。

【0029】

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、ドレイン端子が燃料噴射弁Ｌ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。

【0030】

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。

【0031】

第１のダイオード２５は、カソード端子が昇圧回路１９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おり、ソレノイドコイル４から出力される回生電流を昇圧回路１９を介してバッテリに供給する回生ダイオードである。

【0032】

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１９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。

【0033】

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（第２の電流）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。

【0034】

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１９、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。

【0035】

制御部２８は、昇圧制御部３０、電流検出部３２、及び駆動制御部３３を備える。

【0036】

昇圧制御部３０は、昇圧回路１９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１９に出力する。

【0037】

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には、電流検出用抵抗器２７で発生した検出電圧が入力される。電流検出部３２は、検出電圧に基づいて、燃料噴射弁Ｌに通電された駆動電流の大きさ（以下、「駆動電流値」という。）を検出（演算）する。

【0038】

駆動制御部３３は、駆動部３３１、開弁検出部３３２、及び記憶部３３３を備える。

【0039】

駆動部３３１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、駆動部３３１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。

【0040】

駆動部３３１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、駆動部３３１は、駆動電流が所定範囲（以下、「制御範囲Ｈ」という。）内になるように、第２のスイッチング素子２２をオン状態又はオフ状態に制御することで、燃料噴射弁Ｌを開弁状態に駆動する。例えば、駆動部３３１は、電流検出部３２で検出された駆動電流値が、制御範囲Ｈ内になるように、ハイレベル又はロウレベルの期間を調整した第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。

【0041】

駆動部３３１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、駆動部３３１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。

【0042】

駆動部３３１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、駆動部３３１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。

【0043】

開弁検出部３３２は、第２のスイッチング素子２２のオン状態の期間に応じて燃料噴射弁Ｌの開弁を検出する。具体的には、開弁検出部３３２は、第２のスイッチング素子２２のオン状態の期間が増加から減少に転じた場合に、燃料噴射弁Ｌの開弁を検出する。本実施形態では、第２のスイッチング素子２２のオン状態の期間とは、第２のゲート信号のハイレベルの期間である。

【0044】

記憶部３３３には、制御範囲Ｈが予め格納されている。具体的には、記憶部３３３には、制御範囲Ｈの上限値と下限値とが格納されている。

【0045】

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３，４をも参照して詳しく説明する。

【0046】

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、駆動部３３１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１９が生成する昇圧電圧を燃料噴射弁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１９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１９から出力させる。

【0047】

また、この初期期間Ｔ１では、駆動部３３１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。

【0048】

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。このようなピーク状の立ち上がり電流は、燃料噴射弁Ｌの開弁動作を高速化するものである。これにより、初期期間Ｔ１では、ソレノイドコイル４に駆動電流が流れ、ソレノイドコイル４が励磁される。そして、固定コア２及び可動コア１０を含む磁路が形成され、この磁路形成により発生する吸引力により可動コア１０が固定コア２側（上方）に移動する。そのため、ニードル５が上方に移動して、弁体６が弁座３から離間する。

【0049】

初期期間Ｔ１が経過すると、駆動部３３１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。

【0050】

駆動部３３１は、駆動部３３１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ｔ２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回生電流としてＧＮＤに回生させる。

【0051】

ここで、このような回生期間Ｔ２では、上記回生電流及び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、ソレノイドコイル４に流れる電流は、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側の移動を継続する。

【0052】

回生期間Ｔ２が経過すると、駆動部３３１は、時刻ｔ２から時刻ｔ４の保持期間Ｔ３において、昇圧電圧よりも低い保持電圧をソレノイドコイル４に出力させる。
例えば、駆動部３３１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保持電圧であるバッテリ電圧ＶＢ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で、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。

【0053】

この場合に、駆動部３３１は、駆動電流が制御範囲Ｈ内になるように、第２のスイッチング素子２２をオン状態又はオフ状態に制御するため、保持電圧がソレノイドコイル４に対して断続的に供給される。具体的には、図４に示すように、駆動部３３１は、電流検出部３２で検出された駆動電流値が、制御範囲Ｈの上限値を上回る場合には第２のスイッチング素子２２をオフ状態に制御する第２のゲート信号を出力し、駆動電流値が制御範囲Ｈの下限値を下回る場合には、第２のスイッチング素子２２をオン状態に制御する第２のゲート信号を出力する。すなわち、駆動部３３１は、駆動電流値が常に制御範囲Ｈ内になるようにフィードバック制御する。

【0054】

ここで、可動コア１０が固定コア２側へ移動している場合、すなわち、燃料噴射弁Ｌを閉弁状態から開弁状態に駆動している場合には、可動コア１０と固定コア２とのエアギャップが急速に縮小するため、ソレノイドコイル４のインダクタンス値が増加する。そのため、図３に示すように、保持期間Ｔ３において、可動コア１０が固定コア２側へ移動している場合には、駆動電流が制御範囲Ｈの下限値から上限値に到達するまでの時間（以下、「オン時間」という。）が徐々に増加する。すなわち、図３に示すように、第２のスイッチング素子２２のオン状態の時間が徐々に増加することで、ソレノイドコイル４の両端に保持電圧が印加される期間は、保持電圧ｗ１、Ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６の順に増加する。

【0055】

ただし、時刻ｔ３において、可動コア１０が固定コア２に衝突した場合、すなわち、燃料噴射弁Ｌが開弁した場合には、可動コア１０と固定コア２とのエアギャップが無くなるために、インダクタンス値の変化が無くなる。したがって、時刻ｔ２から徐々に増加していたオン時間は、減少に転じる。すなわち、第２のスイッチング素子２２のオン状態の時間が減少することで、ソレノイドコイル４の両端に保持電圧が印加される期間は、保持電圧ｗ６から保持電圧ｗ７の場合において減少する。

【0056】

したがって、開弁検出部３３２は、保持期間Ｔ３において、第２のスイッチング素子２２のオン状態の期間が増加から減少に転じた場合に、燃料噴射弁Ｌの開弁を検出する。本実施形態では、開弁検出部３３２は、第２のスイッチング素子２２のゲート端子に出力される第２のゲート信号のハイレベルの期間が減少した場合に、燃料噴射弁Ｌの開弁を検出する。なお、燃料噴射弁Ｌの開弁が検出された後の期間においては、ソレノイドコイル４のインダクタンス値は変化しないため、オン時間が一定に保持される。

【0057】

なお、第２のスイッチング素子２２のオン状態の期間が増加から減少に転じたことを検出するには、例えば、開弁検出部３３２は、第２のゲート信号の立上がりから立下りまでの期間を、第２のゲート信号の周期ごとに比較することで、第２のスイッチング素子２２のオン状態の期間が増加から減少に転じたことを検出することができる。

【0058】

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、ソレノイドコイル４のインダクタンス値の変化に基づいて、燃料噴射弁Ｌの開弁を検出する。例えば、燃料噴射弁駆動装置１は、上記インダクタンス値に応じて変化する、第２のスイッチング素子２２のオン状態の期間に応じて、燃料噴射弁Ｌの開弁を検出する。これにより、燃料噴射弁Ｌの開弁の検出処理に、波形処理のような畳み込みや微積分が不要となる。そのため、燃料噴射弁駆動装置１は、燃料噴射弁Ｌの開弁を検出するための処理負荷を軽減することができる。また、燃料噴射弁駆動装置１では、簡素なプログラムで燃料噴射弁Ｌの開弁検出を実現することができる。

【0059】

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、制御部２８の機能を一つのＩＣで実現される場合を一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図５に示すように、制御部２８の機能を、二つのＩＣである制御ＩＣ４０と駆動ＩＣ４１とで実現されてもよい。この場合には、制御ＩＣ４０は、昇圧制御部３０、通電制御部４２、開弁検出部３３２、及び記憶部３３３を備える。駆動ＩＣ４１は、駆動部３３１及び電流検出部３２を備える。
通電制御部４２は、駆動部３３１に対して、記憶部３３３に記憶されている制御範囲Ｈの上限値と下限値との情報を出力する。また、通電制御部４２は、駆動部３３１に対して、第１のスイッチング素子２１〜第４のスイッチング素子２４のそれぞれの駆動を開始又は停止させるためのタイミング信号を出力する。
駆動部３３１は、このタイミング信号に基づいて、第１のスイッチング素子２１〜第４のスイッチング素子２４を駆動開始又は駆動停止を制御する。
駆動部３３１は、通電制御部４２に接続されており、通電制御部４２から取得した制御範囲Ｈの上限値と下限値とを用いて、第２のゲート信号のハイレベルの期間を調整する。
開弁検出部３３２は、第２のスイッチング素子のゲート端子に電気的に接続されており、第２のゲート信号を取得する。そして、開弁検出部３３２は、第２のゲート信号に基づいて、燃料噴射弁Ｌの開弁を検出する。

【0060】

（２）初期期間Ｔ１は、ソレノイドコイル４に昇圧電圧が供給されてから、ソレノイドコイル４に流れる駆動電流が予め設定された閾値を超えるまでの期間であってもよい。

【0061】

（３）本実施形態では、駆動部３３１は、駆動電流が制御範囲Ｈ内になるように、第２のスイッチング素子２２をオン状態又はオフ状態に制御することで、保持電圧をソレノイドコイル４に対して断続的に供給したが、本発明はこれに限定されない。例えば、駆動部３３１は、駆動電流が制御範囲Ｈ内になるように、第２のスイッチング素子２２をオン状態に制御すると共に、第４のスイッチング素子２４をオン状態又はオフ状態に制御することで、保持電圧をソレノイドコイル４に対して断続的に供給してもよい。すなわち、本発明の「スイッチング素子」は、第２のスイッチング素子２２であってもよいし、第４のスイッチング素子２４であってもよい。

【符号の説明】

【0062】

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
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
２８ 制御部
３０ 昇圧制御部
３２ 電流検出部
３３ 駆動制御部
３３１ 駆動部
３３２ 開弁検出部
３３３ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】