(57)【要約】【課題】電流変化時にもインダクタンス変化に基づき被駆動体の変位量を検出可能な変位検出装置を提供する。【解決手段】変位検出装置１０は、通電によりコイルが発生する磁気により被駆動体を駆動する駆動装置に適用され、被駆動体の変位量ｈを検出する。通電指令部１３は、直流電流と交流電流とを重畳させた電流を駆動装置の磁気発生回路５０に通電するように指令する。総和インダクタンス検出部１５は、被駆動体の変位時における磁気発生回路５０の総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）を検出又は推定する。電流インダクタンス検出部１６は、他要因インダクタンスとして電流インダクタンスＬ（Ｉ）を検出又は推定する。変位インダクタンス算出部１７は、総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）から電流インダクタンスＬ（Ｉ）を減じて、変位インダクタンスＬ（ｈ）を算出する。変位量推定部１８は、変位インダクタンスＬ（ｈ）に基づき、被駆動体の変位量ｈを推定する。【選択図】図１
2020003381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電によりコイル（５４）が発生する磁気により被駆動体（５１、８０）を駆動する駆動装置（９０）に適用され、前記被駆動体の変位量を検出する変位検出装置であって、
直流電流と交流電流とを重畳させた電流を前記駆動装置の磁気発生回路（５０）に通電するように指令する通電指令部（１３）と、
前記被駆動体の変位時における前記磁気発生回路の全インダクタンスの変化である総和インダクタンス（Ｌ（Ｉ，ｈ））を検出又は推定する総和インダクタンス検出部（１５）と、
前記被駆動体の変位以外の要因によるインダクタンス変化である他要因インダクタンス（Ｌ（Ｉ））を検出又は推定する他要因インダクタンス検出部（１６）と、
前記総和インダクタンスから前記他要因インダクタンスを減じて、前記被駆動体の変位によるインダクタンス変化である変位インダクタンス（Ｌ（ｈ））を算出する変位インダクタンス算出部（１７）と、
前記変位インダクタンスに基づき、前記被駆動体の変位量（ｈ）を推定する変位量推定部（１８）と、
を備える変位検出装置。
【請求項２】
前記総和インダクタンス検出部は、前記磁気発生回路のインピーダンスを用いて前記総和インダクタンスを推定する請求項１に記載の変位検出装置。
【請求項３】
前記他要因インダクタンス検出部は、前記磁気発生回路の電流値を用いて、前記他要因インダクタンスである電流インダクタンスを推定する請求項１または２に記載の変位検出装置
【請求項４】
前記他要因インダクタンス検出部は、
電流と電流インダクタンスとの対応関係を予め記憶している記憶部（１６２）と、
前記対応関係に基づき電流を電流インダクタンスに変換する変換部（１６１）と、
を含む請求項３に記載の変位検出装置。
【請求項５】
前記他要因インダクタンス検出部は、
前記磁気発生回路の電圧値と電流の時間微分値とから電流インダクタンスを算出する請求項３に記載の変位検出装置。
【請求項６】
前記総和インダクタンス検出部は、前記総和インダクタンスを直接検出する請求項１に記載の変位検出装置。
【請求項７】
前記変位量算出部は、前記被駆動体の速度又は加速度の少なくとも一方を用いて前記被駆動体の変位量を推定する請求項１〜６のいずれか一項に記載の変位検出装置。
【請求項８】
前記駆動装置として、前記被駆動体が流体の流量調整弁として機能する流量調整装置に適用される請求項１〜７のいずれか一項に記載の変位検出装置。
【請求項９】
前記駆動装置として、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置に適用される請求項１〜８のいずれか一項に記載の変位検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変位検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ソレノイド内の可動鉄心の位置又は変位を検出する技術が知られている。例えば特許文献１に開示された電動パーキングブレーキ装置は、ソレノイドに直流を印加し可動鉄心を最大変位状態にした後に交流成分を印加することで、最大変位状態での位置を検出する。つまり、この装置は、可動鉄心の位置によってコイルのインダクタンスが変化することを利用して位置検出をする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開第２０１５−１１６９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の図７に記載された駆動電流のタイムチャートでは、直流成分だけの直流部分の後に、直流に交流成分を重畳した交流部分が続いている。直流部分の開始時に電流は０から瞬間的に立ち上がるように図示されているが、実際には、通電開始後の微小期間に電流は０から連続的に増加する。この過渡期には電流は一定でない。
【０００５】
ところで、インダクタンスには電流成分と変位成分とが含まれる。電流の過渡期、すなわち動的挙動時にはインダクタンスの電流成分が逐次変化する。したがって、全体のインダクタンス変化を検出するだけでは、変位のみによるインダクタンス変化が不明であり、変位量を検出することができない。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、電流変化時にもインダクタンス変化に基づき被駆動体の変位量を検出可能な変位検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、通電によりコイル（５４）が発生する磁気により被駆動体（５１、８０）を駆動する駆動装置に適用され、被駆動体の変位量を検出する変位検出装置である。この変位検出装置は、通電指令部（１３）と、総和インダクタンス検出部（１５）と、他要因インダクタンス検出部（１６）と、インダクタンス算出部（１７）と、変位量推定部（１８）と、を備える。通電指令部は、直流電流と交流電流とを重畳させた電流を駆動装置の磁気発生回路（５０）に通電するように指令する。
【０００８】
総和インダクタンス検出部は、被駆動体の変位時における磁気発生回路の全インダクタンスの変化である総和インダクタンス（Ｌ（Ｉ，ｈ））を検出又は推定する。他要因インダクタンス検出部は、被駆動体の変位以外の要因によるインダクタンス変化である他要因インダクタンス（Ｌ（Ｉ））を検出又は推定する。変位インダクタンス算出部は、総和インダクタンスから他要因インダクタンスを減じて、被駆動体の変位によるインダクタンス変化である変位インダクタンス（Ｌ（ｈ））を算出する。変位量推定部は、変位インダクタンスに基づき、被駆動体の変位量（ｈ）を推定する。
【０００９】
本発明の変位検出装置は、総和インダクタンスを、変位インダクタンスと、変位以外による他要因インダクタンスとに分けて扱うことで、電流が変化する動的挙動時にも、変位のみによるインダクタンス変化により、被駆動体の変位量を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態の変位検出装置のブロック図。
【図２】一実施形態の変位検出装置が適用される燃料噴射装置の全体構成図。
【図３】（ａ）磁気発生回路の模式図、（ｂ）ＲＬＣ並列回路モデル図。
【図４】変位検出装置に入力される（ａ）インピーダンス、（ｂ）電流の検出値を示す図。
【図５】（ａ）インピーダンスと総和インダクタンスとのマップ、（ｂ）電流、温度と電流インダクタンスとの三次元マップ。
【図６】変位インダクタンスの算出値を示す図。
【図７】変位量の推定値を示す図。
【図８】一実施形態による変位量推定処理のフローチャート。
【図９】交流電流の重畳による変位への影響を説明する図。
【図１０】速度又は加速度を用いた変位量の推定を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（一実施形態）
以下、変位検出装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の変位検出装置は、「通電によりコイルが発生する磁気により被駆動体を駆動する駆動装置」として、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置に適用される。燃料噴射装置では、通電によりコイルが発生する磁気により固定コアに可動コアが吸引され、鍔部が可動コアに係止されたニードルが追従して駆動される。つまり、可動コア及びニードルが「被駆動体」に相当する。
【００１２】
例えばノーマリークローズ式の燃料噴射装置の場合、ニードルが駆動されると開弁し、噴孔から燃料が噴射される。燃料の噴射量は、コイルへ通電される電流に応じたニードルの変位量により調整される。したがって、この駆動装置は、「ニードルが流体の流量調整弁として機能する流量調整装置」において、流体が燃料である流量調整装置に該当する。
【００１３】
本実施形態の変位検出装置は、流量調整装置であり燃料噴射装置である駆動装置に適用され、「被駆動体」である可動コア又はニードルの変位量を検出する装置である。なお、可動コアとニードルとが固定されている形態では両者の変位量は完全に一致するが、本実施形態では、非通電時の可動コアとニードル鍔部との間に微小の隙間を有し、可動コアの始動時に隙間分だけ変位してからニードルが追従して変位する。そのため、以下の説明では、基本的にニードルの変位量を「被駆動体の変位量」として扱う。
【００１４】
図１に変位検出装置１０の概略構成を示す。変位検出装置１０は、通電指令部１３、インピーダンス算出部１４、総和インダクタンス検出部１５、電流インダクタンス検出部１６、変位インダクタンス算出部１７、変位量推定部１８等を含む。変位検出装置１０は、磁気発生回路５０の電圧Ｖ、電流Ｉ、温度Ｔの情報を電圧センサ３１、電流センサ３２、温度センサ３３から取得し、それらの情報に基づいて被駆動体の変位量ｈを推定する。
【００１５】
ここで、電圧Ｖ及び電流Ｉは推定の基礎となる必須情報である。電圧センサ３１及び電流センサ３２は、例えば変位検出装置１０が実装される基板上、又は基板の周辺に設けられる。一方、温度Ｔは、電流−インダクタンス特性における温度特性を考慮して推定精度を向上させるために望ましい情報である。温度変化が生じにくい環境では温度Ｔを一定と仮定し、検出値の入力を省略してもよい。また、専用の温度センサ３３を設けず、周辺装置に用いられる温度センサの検出値を流用してもよい。
【００１６】
従来、コイルのインダクタンス変化を利用してソレノイド内の可動鉄心の変位を検出する技術が特許文献１（特開２０１５−１１６９２１号公報）に開示されている。しかし、この従来技術では、電流が過渡的に変化する動的挙動時に変位によるインダクタンス変化のみを検出することができない。そこで本実施形態の変位検出装置１０は、電流変化時にもインダクタンス変化に基づき被駆動体の変位量を検出可能とすることを目的とする。
【００１７】
次に、変位検出装置１０の詳細な構成を説明する前に、図２、図３を参照し、変位検出装置１０が適用される燃料噴射装置の全体構成、及び、燃料噴射装置の磁気発生回路５０の作用について説明する。
【００１８】
図２に示すように燃料噴射装置９０は、筒状のハウジング７０内をニードル８０が軸Ａｘ方向に往復移動する。ニードル８０が下降し、ニードル本体８１の先端のシール部８２が、ノズル部７５に形成された弁座７８に当接すると閉弁する。ニードル８０が上昇し、シール部８２が弁座７８から離れると開弁する。開弁時には、流入口７１から流入した燃料が、ニードル本体８１の周囲の主流路８７を経由して噴孔７７から噴射される。以下、図２の下向きの方向を「閉弁方向」と記し、上向きの方向を「開弁方向」と記す。
【００１９】
磁気発生回路５０は、可動コア５１、固定コア５２、コイル５４等を含む。可動コア５１及び固定コア５２は、ステンレス等の磁性材料により形成されている。コイル５４は、コネクタ５７の端子５８を経由してＥＣＵ１００と電気的に接続され、ＥＣＵ１００から通電されると磁力を生じる。コイル５４に磁力が生じると、固定コア５２、可動コア５１及びハウジング７０に磁気回路が形成される。これにより、固定コア５２と可動コア５１との間に磁気吸引力が発生し、可動コア５１は固定コア５２に吸引される。
【００２０】
可動コア５１は、軸Ａｘに沿って形成された穴にニードル本体８１が挿通しており、可動コア５１の固定コア５２側の端面に、ニードル本体８１の基端に形成された鍔部８３が係止されている。非通電時に鍔部５３は、固定コア５２内のアジャスティングパイプ７３との間に設けられた第１スプリング６１により閉弁方向に付勢されている。また、可動コア５１は、固定コア５２とは反対側の端面に設けられた第２スプリング６４により開弁方向に付勢されている。
【００２１】
ここで、第１スプリング６１の付勢力は第２スプリング６４の付勢力よりも大きく設定されている。そのため非通電時には、第１スプリング６１の付勢力から第２スプリング６４の付勢力を差し引いた力により、ニードル８０及び可動コア５１は閉弁方向に付勢され、ニードル８０のシール部８２は弁座７８に押し付けられる。また、可動コア５１の固定コア５２側の端面に設けられた隙間形成部材６２によって、非通電時には、鍔部８３の当接面８４と可動コア５１との間に所定の隙間ＣＬが形成される。
【００２２】
コイル５４に通電されると、可動コア５１が固定コア５２に吸引され開弁方向に移動する。そして、隙間ＣＬだけ移動すると鍔部８３の当接面８４と可動コア５１とが当接し、以後、可動コア５１とニードル８０とが一体に移動する。このとき、隙間形成部材６２の外壁は、固定コア５２の内側に嵌合されたブッシュ５３の内壁に沿って摺動する。
【００２３】
また、ニードル８０の基端側には、鍔部８３の端面から軸Ａｘに沿って延びる軸方向穴部８５、及び、軸方向穴部８５と主流路８７とを連通する径方向穴部８６が形成されている。開弁時に燃料は、流入口７１からアジャスティングパイプ７３の内側を通り、軸方向穴部８５、径方向穴部８６及び主流路８７を経由して噴孔７７から噴射される。
【００２４】
ＥＣＵ１００は、演算部、記憶部、入出力部等を有するマイコンで構成され、各種センサからの信号等の情報に基づき、プログラムに従って演算を実行する。車両に搭載される場合、ＥＣＵ１００は、スロットルバルブの作動を制御することにより、エンジンに供給される吸気量を制御可能である。また、ＥＣＵ１００は、燃料噴射装置９０の作動を制御することにより、エンジンの燃焼室に噴射供給される燃料の量を制御可能である。
【００２５】
本実施形態の変位検出装置１０はＥＣＵ１００の一部として構成される。変位検出装置１０は、例えば車載バッテリである直流電源２１から直流電力が入力されると共に、交流電源２２から交流電力が入力される。交流電源２２は、直流電源２１の直流電力の一部がインバータで変換されることにより構成されてもよい。
【００２６】
次に図３（ａ）を参照し、磁気発生回路５０の作用を模式的に説明する。コイル５４に通電されると、固定コア５２及び可動コア５１を通る磁気回路が形成され、磁束φが流れる。すると、固定コア５２と可動コア５１との間に磁気吸引力が発生し、可動コア５１に追従してニードル８０が変位する。このときの変位量をｈと表す。なお、破線で示すように、磁束φを直接検出する磁気センサ３４が設けられてもよい。
【００２７】
図３（ｂ）に、変位検出装置１０による電圧電流検出回路を模式的に示す。磁気発生回路５０によるインダクタンスＬに対し抵抗Ｒ及びコンデンサＣが並列に接続され、ＲＬＣ並列回路が構成される。直流電源２１及び交流電源２２からＲＬＣ並列回路の一端に、直流電流及び交流電流が重畳された電流が通電され、ＲＬＣ並列回路の他端は接地される。電流センサ３２は、直流電源２１及び交流電源２２からＲＬＣ並列回路の一端に流れる電流を検出し、電圧センサ３１は、ＲＬＣ並列回路の両端電圧を検出する。
【００２８】
このモデルにおいて物理量の記号を以下のように定義する。［  ］は単位を示す。
Ｌ［Ｈ］    ：インダクタンス
Ｎ［回］    ：コイル巻数
φ［Ｗｂ］  ：鎖交磁束
μ［Ｈ／ｍ］：コイル内透磁率
ｒ［ｍ］    ：コイル内径
ｌ［ｍ］    ：コイル長さ
ｈ［ｍ］    ：変位量
Ｚ［Ω］    ：インピーダンス
ω［ｒａｄ／ｓ］：角周波数
Ｒ［Ω］    ：抵抗
Ｃ［Ｆ］    ：キャパシタンス
【００２９】
すると、変位及び電流変化に基づく総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）は式（１）で表される。また、変位インダクタンスＬ（ｈ）を変数としてインピーダンスＺは式（２）で表される。
【００３０】
【数１】
2020003381.tif 000003
【００３１】
ここで図１に戻り、変位検出装置１０の各構成について説明する。通電指令部１３は、図３（ｂ）に参照される「直流電流と交流電流とを重畳させた電流」を燃料噴射装置９０の磁気発生回路５０に通電するように指令する。磁気発生回路５０の電圧Ｖ及び電流Ｉは、電圧センサ３１及び電流センサ３２に検出される。インピーダンス算出部１４は、電圧Ｖを電流Ｉで除してインピーダンスＺを算出する。
【００３２】
総和インダクタンス検出部１５は、ニードル８０の変位時における磁気発生回路５０の全インダクタンスの変化である総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）を検出又は推定する。図１に例示する構成では、総和インダクタンス検出部１５は、磁気発生回路５０のインピーダンスＺを用いて総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）を推定する。或いは、総和インダクタンス検出部１５は、図３（ａ）に示す磁気センサ３４等により総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）を直接検出してもよい。その場合、変位検出装置１０はインピーダンス算出部１４を備えなくてもよい。総和インダクタンス検出部１５が総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）を直接検出することにより、変位検出装置１０は変位を高精度に検出することができる。
【００３３】
「他要因インダクタンス検出部」としての電流インダクタンス検出部１６は、「被駆動体の変位以外の要因によるインダクタンス変化である他要因インダクタンス」として、電流インダクタンスＬ（Ｉ）を検出又は推定する。図１に実線矢印で示す構成例では、電流インダクタンス検出部１６は、電流センサ３２から取得した磁気発生回路５０の電流値Ｉを用いて電流インダクタンスＬ（Ｉ）を推定する。
【００３４】
また、電流インダクタンス検出部１６は変換部１６１及び記憶部１６２を含む。記憶部１６２は、電流と電流インダクタンスとの対応関係をマップ等により予め記憶している。変換部１６１は、記憶部１６２が記憶している対応関係に基づき電流を電流インダクタンスに変換する。マップを用いることで演算負荷を低減することができる。マップの引数に温度Ｔが含まれる場合、電流インダクタンス検出部１６は、電流Ｉに加え、破線矢印で示すように温度Ｔの情報を取得する。
【００３５】
或いは、他の構成例として電流インダクタンス検出部１６は、電流Ｉに加え、二点鎖線で示すように電圧Ｖの情報を取得し、式（３）により、磁気発生回路５０の電圧値Ｖと電流の時間微分値（ｄＩ／ｄｔ）とから電流インダクタンスＬ（Ｉ）を算出してもよい。
Ｌ（Ｉ）＝Ｖ／（ｄＩ／ｄｔ）  ・・・（３）
【００３６】
総和インダクタンス検出部１５が算出した総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）、及び、電流インダクタンス検出部１６が算出した電流インダクタンスＬ（Ｉ）は、変位インダクタンス算出部１７に入力される。変位インダクタンス算出部１７は、式（４）により、総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）から電流インダクタンスＬ（Ｉ）を減じて、ニードル８０の変位による変位インダクタンスＬ（ｈ）を算出する。
Ｌ（ｈ）＝Ｌ（Ｉ，ｈ）−Ｌ（Ｉ）  ・・・（４）
【００３７】
変位量推定部１８は、変位インダクタンスＬ（ｈ）に基づき、ニードル８０の変位量ｈ（いわゆるリフト量）を推定する。変位量ｈは通電指令部１３にフィードバックされる。例えば変位量ｈがフルストロークに達したとき、通電指令部１３は駆動が終了したと判断し通電を終了する等の判断を行う。
【００３８】
続いて図１及び図４〜図７を参照し、変位検出装置１０の各部における算出又は推定の具体例について説明する。図４（ａ）に、インピーダンス算出部１４が電圧Ｖ及び電流Ｉから算出し、総和インダクタンス検出部１５に入力されるインピーダンスＺの経時変化を示す。また、図４（ｂ）に、電流センサ３２から電流インダクタンス検出部１６に入力される電流Ｉの経時変化を示す。図４（ｂ）において、駆動電流は、時刻ｔ０に通電開始された後、時刻ｔoffに遮断される。時刻ｔoff後、電流Ｉは０に向かって減衰する。これに応じて、図４（ａ）のインピーダンスＺは、時刻ｔoffまでは略一定値を維持し、時刻ｔoffに不連続に減少する。
【００３９】
総和インダクタンス検出部１５は、図５（ａ）に示すマップを参照し、インピーダンスＺから総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）を算出する。電流インダクタンス検出部１６の変換部１６１は、記憶部１６２に記憶された図５（ｂ）に示す三次元マップを参照し、電流Ｉ及び温度Ｔから電流インダクタンスＬ（Ｉ）を算出する。なお、図５（ｂ）の三次元マップはイメージ図に過ぎず、マップの形状は実際のパラメータの関係を反映していない。また、温度Ｔを一定と仮定する場合、電流Ｉ−電流インダクタンスＬ（Ｉ）の二次元マップが用いられてもよい。
【００４０】
変位インダクタンス算出部１７は、上記の式（４）により総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）から電流インダクタンスＬ（Ｉ）を減じて変位インダクタンスＬ（ｈ）を算出する。図６に示すように変位インダクタンスＬ（ｈ）は、時刻ｔ０から時刻ｔｓまで０であり、時刻ｔｓから時刻ｔｆまで単調増加し、時刻ｔｆ後、一定値に収束する。ここで、時刻ｔ０から時刻ｔｓまでの時間差は、コイル５４への通電開始後、可動コア５１が磁気吸引され、さらに可動コア５１に追従してニードル８０が動き始めるまでの時間を意味する。
【００４１】
変位量推定部１８は、変位インダクタンスＬ（ｈ）に基づき、ニードル８０の変位量ｈを推定する。図７に示すように、変位量ｈは、変位インダクタンスＬ（ｈ）に対し略線形の関係にあり、時刻ｔｆにて、フルストロークｈｆに到達する。
【００４２】
本実施形態による変位量推定処理を、図８のフローチャートに示す。以下のフローチャートの説明で、記号Ｓは「ステップ」を表す。Ｓ１で通電指令部１３は、直流電流と交流電流とを重畳させた電流の通電を開始する。Ｓ２では、電圧センサ３１及び電流センサ３２により磁気発生回路５０の電流Ｉ及び電圧Ｖが検出され、変位検出装置１０に入力される。Ｓ３では、温度センサ３３により磁気発生回路５０の温度Ｔが検出される。
【００４３】
Ｓ４でインピーダンス算出部１４は、電流Ｉ及び電圧ＶからインピーダンスＺを算出する。Ｓ５で総和インダクタンス検出部１５は、インピーダンスＺから総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）を算出する。Ｓ６で電流インダクタンス検出部１６は、電流Iから電流インダクタンスＬ（Ｉ）を算出する。
【００４４】
Ｓ７で変位インダクタンス算出部１７は、総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）から電流インダクタンスＬ（Ｉ）を減じて変位インダクタンスＬ（ｈ）を算出する。Ｓ８で変位量推定部１８は、変位インダクタンスＬ（ｈ）から変位量ｈを推定する。
【００４５】
Ｓ９では駆動が終了したか否か判断される。駆動の終了は、例えば、変位量ｈがフルストロークｈｆに達したことにより判断される。駆動が終了しておらずＳ９でＮＯと判定された場合、Ｓ３に戻り、新たな電流Ｉ、電圧Ｖの検出値に基づく変位量ｈの推定が繰り返される。一方、駆動が終了し、Ｓ９でＹＥＳと判定されると、変位検出装置１０は変位量推定処理を終了する。
【００４６】
以上のように本実施形態の変位検出装置１０は、総和インダクタンスＬ（Ｉ，ｈ）を、変位インダクタンスＬ（ｈ）と、変位以外による他要因インダクタンスＬ（ｈ）とに分けて扱う。したがって、電流Ｉが変化する動的挙動時にも、変位のみによるインダクタンス変化Ｌ（ｈ）によりニードル８０の変位量を検出することができる。
【００４７】
例えば隙間形成部材６２によって形成される隙間ＣＬは経年劣化によって変化し、可動コア５１の変位とニードル８０の変位との差分が変化する可能性がある。その場合でも本実施形態の変位検出装置１０は、隙間ＣＬの変化に関わらず、ニードル８０の変位を適切に検出することができる。
【００４８】
次に図９を参照し、変位量検出に用いる「直流電流と交流電流とを重畳させた電流」の好ましい条件について説明する。直流成分及び交流成分が重畳された電流Ｉは、通電開始時刻ｔ０から増加した後、時刻ｔoffに直流成分が停止される。直流成分は時刻ｔoffから時刻ｔdnまでの間に減衰する。直流成分が略０となる時刻ｔdn以後、交流成分のみが通電され、インピーダンスＺが計測される。ニードル８０の動作について、時刻ｔｓから時刻ｔｆにかけて変位量ｈが０からフルストロークｈｆまで増加した後、時刻ｔｒに変位量ｈが再び０に戻る。つまり、燃料噴射装置９０は開弁してから閉弁する。
【００４９】
実線で示すように交流成分の振幅が小さい場合、ニードル８０の変位量ｈは時刻ｔｒに適切に０に戻り閉弁する。すなわち、ニードル８０の閉弁動作に影響を与えない程度の交流電流が通電されつつ、インピーダンスＺが計測される。一方、破線で示すように交流成分の振幅が大きい比較例では、※１に示すように閉弁が遅くなったり、※２に示すように弁がバウンドして閉弁しきれなくなったりするおそれがある。
【００５０】
したがって、被駆動体であるニードル８０が直流電流の通電停止後に動作する場合、通電指令部１３は、ニードル８０の動作に影響を与えない程度の「直流電流と交流電流とを重畳させた電流」の通電を指令することが好ましい。なお、「動作に影響を与えない程度の電流」は、例えば実験やシミュレーションにより決定されるとよい。
【００５１】
（その他の実施形態）
（１）上記実施形態の変位量推定部１８は、変位インダクタンスＬ（ｈ）から被駆動体の変位量ｈを直接推定しているが、その他の実施形態では、変位量推定部は、被駆動体の速度（ｄｈ／ｄｔ）又は加速度（ｄ2ｈ／ｄｔ2）の少なくとも一方を用いて変位量ｈを推定してもよい。例えば被駆動体の速度を用いる場合、変位量推定部は、変位量ｈの初期値ｈ（０）に速度データのサンプル間隔毎の速度積分値を累積加算し、時刻ｔｘにおける変位量ｈ（ｔｘ）を演算する。同様に被駆動体の加速度を用いる場合、変位量推定部は、速度積分値に代えて加速度の二階積分値を累積加算する。
【００５２】
図１０に示すように、変位量推定部が被駆動体の速度又は加速度を用いて変位量ｈを推定する場合、変位量ｈを直接推定する場合に比べ、測定点を少なくしてもよい。測定点を減らすことにより演算負荷が低減する。
【００５３】
（２）「被駆動体の変位以外の要因によるインダクタンス変化」である他要因インダクタンスは、上記実施形態の電流インダクタンスに限らず、他のインダクタンスであってもよい。
【００５４】
（３）燃料噴射装置９０の構成は上記実施形態のものに限らない。例えば可動コア５１とニードル８０の鍔部８３との間に隙間ＣＬが形成されず、可動コア５１とニードル８０とが一体に変位する構成としてもよい。また、本発明の変位検出装置が適用される駆動装置は、燃料噴射装置９０に限らず、燃料以外の流体の流量を調整する流量調整装置であってもよい。さらに、流体が流れる装置以外に、電磁力により被駆動体が変位するどのような装置に適用されてもよい。
【００５５】
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０・・・変位検出装置、
１３・・・通電指令部、
１５・・・総和インダクタンス検出部、
１６・・・電流インダクタンス検出部（他要因インダクタンス検出部）、
１７・・・変位インダクタンス算出部、
１８・・・変位量推定部、
５０・・・磁気発生回路、
５１・・・可動コア（被駆動体）、  ５４・・・コイル、
８０・・・ニードル（被駆動体）、
９０・・・燃料噴射装置（流量調整装置、駆動装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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