(57)【要約】電磁弁を駆動するための駆動電流のヒステリシス値を精度よく制御することができる電磁弁駆動装置を提供する。本発明に係る電磁弁駆動装置は、駆動電流のピークホールド期間におけるヒステリシスの極値と、その設定値との間の差分に基づき、ヒステリシスの設定値またはヒステリシスの時間幅を制御する。
2020008815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁電流のピークホールド区間における当該電磁弁電流のヒステリシス値の極値と、ヒステリシス設定値との間の第１差分値に基づき、ヒステリシス設定値またはヒステリシス時間を設定する
ことを特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項２】
前記電磁弁駆動装置は、前記電磁弁に対して供給する駆動電流をオンオフする第１スイッチング素子に対して開閉指令を出力する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記駆動電流の電流値が第１電流レベルに到達した後の第１ピークホールド期間において、前記第１スイッチング素子をオンオフすることを繰り返すことにより、前記駆動電流のヒステリシスを生成し、
前記制御装置は、前記駆動電流のヒステリシスが前記第１電流レベルから所定範囲内に収まるように、前記ヒステリシスの極値を設定しまたは前記ヒステリシスの極値間の時間間隔を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の電磁弁駆動装置。
【請求項３】
前記第１スイッチング素子は、バッテリ電圧を前記電磁弁に対して供給することにより前記駆動電流を前記電磁弁に対して供給するように構成されており、
前記制御装置は、前記駆動電流の電流値が前記第１電流レベルよりも高い第２電流レベルに到達した後、前記第１ピークホールド期間において前記第１スイッチング素子をオンオフすることにより、前記バッテリ電圧を用いて前記電磁弁の開弁状態を維持し、
前記制御装置は、前記第１ピークホールド期間において前記ヒステリシスが前記第１電流レベルから所定範囲内に収まるようにすることにより、前記電磁弁が開弁状態から閉弁状態に移行するタイミングが、前記第１スイッチング素子をオフするよう指示してから許容時間以内に収まるようにする
ことを特徴とする請求項２記載の電磁弁駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記電磁弁に対して供給する駆動電流をオンオフする第２スイッチング素子に対して開閉指令を出力し、
前記第２スイッチング素子は、バッテリ電圧を昇圧した昇圧電圧を前記電磁弁に対して供給することにより、前記第１電流レベルよりも高い第２電流レベルの前記駆動電流を前記電磁弁に対して供給して前記電磁弁を開弁させるように構成されており、
前記制御装置は、前記駆動電流の極値が前記第２電流レベルから所定範囲内に収まるように、前記第２スイッチング素子を駆動制御する
ことを特徴とする請求項２記載の電磁弁駆動装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記駆動電流の電流値が前記第２電流レベルに到達した後の第２ピークホールド期間において、前記第２スイッチング素子をオンオフすることを繰り返すことにより、前記駆動電流のヒステリシスを生成し、
前記制御装置は、前記駆動電流のヒステリシスが前記第２電流レベルから所定範囲内に収まるように、前記ヒステリシスの極値を設定しまたは前記ヒステリシスの極値間の時間間隔を設定する
ことを特徴とする請求項４記載の電磁弁駆動装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記駆動電流の電流値が前記第２電流レベルに到達すると、前記第２スイッチング素子をオフするとともに、前記駆動電流の極値の測定値を取得し、
前記制御装置は、前記第２スイッチング素子をオフした後、前記第２スイッチング素子を改めてオンすることにより前記電磁弁を開弁させる際には、前記駆動電流の極値の測定値にしたがって、前記駆動電流の極値が前記第２電流レベルから所定範囲内に収まるように、前記第２スイッチング素子を駆動制御する
ことを特徴とする請求項４記載の電磁弁駆動装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記駆動電流の測定値と前記駆動電流の設定値との間の差分を取得することにより、前記ヒステリシスの極値と前記ヒステリシスの極値の設定値との間の前記第１差分値を取得し、
前記制御装置は、前記第１差分値が所定閾値以下になるまで、前記第１差分値の取得を繰り返すとともに前記ヒステリシスの極値を設定しまたは前記ヒステリシスの極値間の時間間隔を設定することを繰り返す
ことを特徴とする請求項２記載の電磁弁駆動装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記駆動電流の測定値と前記駆動電流の設定値との間の差分を取得することにより、前記ヒステリシスの極値と前記ヒステリシスの極値の設定値との間の前記第１差分値を取得し、
前記制御装置は、前記電磁弁駆動装置が起動している間は、前記第１差分値の取得を繰り返すとともに前記ヒステリシスの極値を設定しまたは前記ヒステリシスの極値間の時間間隔を設定することを繰り返す
ことを特徴とする請求項２記載の電磁弁駆動装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記駆動電流の測定値と前記駆動電流の設定値との間の差分を取得することにより、前記ヒステリシスの極値と前記ヒステリシスの極値の設定値との間の前記第１差分値を取得し、
前記制御装置は、前記第１差分値の取得を所定回数繰り返すとともに、前記ヒステリシスの極値を設定しまたは前記ヒステリシスの極値間の時間間隔を設定することを所定回数繰り返す
ことを特徴とする請求項２記載の電磁弁駆動装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記駆動電流のヒステリシスにおける１回目の極値を取得し、
前記制御装置は、前記１回目の極値が前記所定範囲内に収まっていない場合は、前記駆動電流の同じヒステリシスにおける２回目の極値が前記所定範囲内に収まるように、前記ヒステリシスの極値を設定しまたは前記ヒステリシスの極値間の時間間隔を設定する
ことを特徴とする請求項２記載の電磁弁駆動装置。
【請求項１１】
前記電磁弁駆動装置はさらに、前記ヒステリシスの極値の設定値と、前記ヒステリシスの極値間の時間間隔の設定値とを記憶する記憶装置を備え、
前記制御装置は、前記駆動電流のヒステリシスの極値と極値間の時間間隔とを用いて前記駆動電流のヒステリシスの第１勾配を算出するとともに、前記ヒステリシスの極値の設定値と前記ヒステリシスの極値間の時間間隔の設定値とを用いて前記ヒステリシスの第２勾配を算出し、
前記制御装置は、前記第１勾配と前記第２勾配との間の第２差分値が所定勾配閾値以内ではない場合は、前記第２差分値が前記所定勾配閾値以内に収まるように、前記ヒステリシスの極値を設定しまたは前記ヒステリシスの極値間の時間間隔を設定する
ことを特徴とする請求項２記載の電磁弁駆動装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、第１時刻から第２時刻までの間における前記ヒステリシスの極値の平均値または実行値を算出し、その算出した値と前記ヒステリシス設定値との間の差分を前記第１差分値として算出すする
ことを特徴とする請求項２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、電磁弁に流れる電流を制御して電磁弁を開閉駆動する電磁弁駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の各気筒に燃料を噴射する電磁弁は、ソレノイドへの通断電により開閉する電磁弁を備えている。電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置は一般に、バッテリ電圧を昇圧して電磁弁に印加する第１スイッチ手段と、噴射信号に応じてバッテリ電圧を電磁弁に印加する第２スイッチ手段と、電磁弁の噴射期間全領域で通電状態となる第３スイッチ手段とを備えている。【０００３】
電磁弁駆動装置は、電磁弁を速やかに開弁するため、噴射信号と同期して電磁弁に昇圧電圧を印加する。また高圧燃料においても電磁弁開弁のばらつきを低減するため、所定の時間、定電流を電磁弁に流す。その後、当該電磁弁を所定の開弁状態に保持するため、昇圧電圧を切り離してバッテリ電圧を印加するように切り替える。その後、駆動期間が終了するまでの間、バッテリ電圧によって定電流を電磁弁に流す。定電流を流すための定電流制御部は、電流値が下限閾値以下になるとスイッチング素子をオンし、電流値が上限閾値以上になるとスイッチング素子をオフする、ヒステリシス制御を実行する。【０００４】
特許文献１に記載された電磁弁駆動装置は、電磁弁の定電流制御における極大値と極小値とを計測し、その極大値と極小値との間の差分が規格範囲内となるように、定電流の上限設定値と下限設定値とを調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１６９６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電磁弁駆動装置において、電磁弁の定電流制御を構成する電子部品には動作遅れがあるので、電流が上下限それぞれの閾値に到達してからスイッチング素子のオン／オフが切り替わるまでの間には、遅れ時間が生じる。したがって、電流が上下限閾値に達してもなお同じ方向に向かって変化し続けて閾値を超える場合がある。その閾値超過量は、電磁弁の電流の実際の極値と閾値との間の誤差であると言える。さらに、定電流制御を構成する電子部品や電磁弁のコイル抵抗のばらつきによって、その閾値超過量にもばらつきが生じる場合がある。【０００７】
また、排ガス規制や低燃費化への対応を目的として、電磁弁の高圧化が近年進展してきている。そこで高圧下でも安定的に開弁できるように、開弁のための昇圧電圧を用いて、所定時間電流を保持する。このとき昇圧電圧により電流を制御するので、閾値超過量のずれは拡大する傾向にある。したがって、電磁弁駆動装置の電磁弁電流のヒステリシス値を従来よりも高い精度で制御することが要求されつつある。【０００８】
特許文献１記載の技術は、コイル電流経路の電気的特性に起因するヒステリシスのばらつきを抑制するため、その電気的特性を計測した上で、計測値に対応する上下限閾値をあらかじめ作成しておいた閾値マップから取得している。この手法は、コイル電流経路の電気的特性に起因するヒステリシスのばらつきを抑制するためのものであり、それ以外の要因に起因するヒステリシスのばらつきに対処することは困難であると考えられる。【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電磁弁を駆動するための駆動電流のヒステリシス値を精度よく制御することができる電磁弁駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電磁弁駆動装置は、駆動電流のピークホールド期間におけるヒステリシスの極値と、その設定値との間の差分に基づき、ヒステリシスの設定値またはヒステリシスの時間幅を制御する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電磁弁駆動装置によれば、電磁弁を駆動するための駆動電流のヒステリシス値が設定値と比較してどの程度ずれているかに応じて、ヒステリシスの設定値またはヒステリシスの時間幅を制御するので、ヒステリシスを精度よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る電磁弁駆動装置１８の構成図である。
【図２】各スイッチング素子のオンオフ動作について説明するタイムチャートである。
【図３】駆動電流Ｉ１が遅れることによる影響を説明する図である。
【図４】電磁弁駆動装置１８が駆動電流Ｉ１のヒステリシスの閾値超過を抑制する手順を説明するフローチャートである。
【図５Ａ】開弁維持区間が多段的に構成されている例である。
【図５Ｂ】開弁区間ＡＲ１において、駆動電流Ｉ１を開弁電流近傍に保持しない例である。
【図６】電磁弁駆動装置１８が駆動電流Ｉ１のヒステリシスの閾値超過を抑制する別手順を説明するフローチャートである。
【図７】電磁弁駆動装置１８が駆動電流Ｉ１のヒステリシスの閾値超過を抑制する別手順を説明するフローチャートである。
【図８】駆動電流Ｉ１のヒステリシスの極値を調整するタイミングの具体例を説明する図である。
【図９】駆動電流Ｉ１のヒステリシスの傾きが本来の設定からずれている例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施の形態１：装置構成＞
図１は、本発明の実施形態１に係る電磁弁駆動装置１８の構成図である。電磁弁駆動装置１８は、電磁弁１を駆動することにより、エンジンやディーゼルエンジンが備える各気筒に対する燃料噴射を制御する。電磁弁駆動装置１８は、電磁弁１の通電開始タイミングと通電時間を制御することにより、各気筒に対する燃料噴射タイミングと燃料噴射量を制御する。例えば４気筒エンジンの場合、４つの気筒それぞれが備える電磁弁の燃料噴射を制御する。電磁弁１は常閉式の電磁弁であり、通電されると図示しない弁体が開弁位置に移動して燃料が噴射され、通電が遮断されると弁体が元の閉弁位置に戻って燃料噴射が停止される。
【００１４】
電磁弁駆動装置１８は、第１スイッチング素子２、第２スイッチング素子３、第３スイッチング素子４、電流検出抵抗５、還流ダイオード６、保護ダイオード７〜９、バッテリ１０と１１、システム部１７を備える。システム部１７はさらに、駆動信号生成部１２、記憶装置１３、比較器１５、制御部１６を備える。バッテリ１０は、例えばバッテリ１１が供給する電圧を昇圧した電圧であってもよい。設定値１４は比較器１５が用いる比較基準値であり、記憶装置１３に格納されている。
【００１５】
第１スイッチング素子２は、バッテリ１０が供給する電圧を電磁弁１に対して印加する。第２スイッチング素子３は、バッテリ１１が供給する電圧を電磁弁１に対して印加する。第３スイッチング素子４は、噴射期間全領域において通電状態となる。これらスイッチング素子は、例えばＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタによって構成することができる。
【００１６】
制御部１６は、電磁弁１を駆動する駆動信号Ｔ１を、駆動信号生成部１２に対して出力する。駆動信号Ｔ１は、電磁弁１を開弁するよう指令する期間（以下、駆動期間と称す）はＨレベルであり、閉弁を指令する期間（以下、非駆動期間と称す）はＬレベルである。電磁弁１が複数存在する場合、制御部１６は通電する電磁弁１を選択した上で駆動信号Ｔ１を出力する。制御部１６は、例えばマイコンによって構成することができる。駆動信号生成部１２は、制御部１６からの駆動信号Ｔ１に基づき、第１スイッチング素子２、第２スイッチング素子３、第３スイッチング素子４に対して駆動信号を出力する。以下では電磁弁１の開弁区間（第２ピークホールド期間）／開弁維持区間（第１ピークホールド期間）／閉弁区間のそれぞれについて説明する。
【００１７】
開弁区間においては、設定された駆動期間の開始時に電磁弁１を速やかに開弁させるため、電磁弁１に対してピーク電流を供給する。制御部１６は、電磁弁１を所定の期間だけ駆動させるため、駆動信号生成部１２に対して駆動信号Ｔ１を出力する。駆動信号生成部１２は、電磁弁１に対してピーク電流を供給するため、第１スイッチング素子２に対して駆動信号Ｔ２を出力する。第１スイッチング素子２は、駆動信号Ｔ２に応じてオンオフ制御される。このとき第３スイッチング素子４は、駆動信号生成部１２から出力される駆動信号Ｔ４にしたがってオンされる。
【００１８】
電磁弁駆動装置１８は、開弁区間に続いて開弁維持区間に移行する。開弁維持区間においては、電磁弁１を開弁位置に保持するため、電磁弁１に対してバッテリ１１が供給する電圧を印加する。駆動信号生成部１２は、開弁維持区間において、駆動信号Ｔ２をオフするとともに、電磁弁１に対して開弁維持電流を供給するため、第２スイッチング素子３に対して駆動信号Ｔ３を出力する。第２スイッチング素子３は、駆動信号Ｔ３に応じてオンオフ制御される。このとき第３スイッチング素子４は、駆動信号Ｔ４にしたがってオンされる。
【００１９】
閉弁区間における閉弁タイミングに到達すると、制御部１６は駆動信号Ｔ１をオフする。駆動信号生成部１２は、駆動信号Ｔ１がオフになると、これにともなって駆動信号Ｔ３とＴ４をオフする。これにより、電磁弁１に蓄積された逆起エネルギーが放電される。
【００２０】
図２は、各スイッチング素子のオンオフ動作について説明するタイムチャートである。まず開弁区間ＡＲ１における第１スイッチング素子２の動作について説明する。第１スイッチング素子２のオンオフ制御は、電磁弁１の駆動電流Ｉ１をピークレベル近傍で保持する（定電流制御する）ためのものである。駆動信号Ｔ１がオンされると、第１スイッチング素子２がオンになり、印加電圧Ｖ１が電磁弁１に対して印加される。電磁弁１に対して印加電圧Ｖ１が印加されると、電磁弁１のもつコイル抵抗により、駆動電流Ｉ１は徐々に増加する。駆動電流Ｉ１が上限閾値Ｉｈａ１に到達すると、第１スイッチング素子２はオフされ、駆動電流Ｉ１は減少する。駆動電流Ｉ１が下限閾値Ｉｈａ２に到達すると、第１スイッチング素子２は再びオンされる。このように、開弁区間ＡＲ１において駆動電流Ｉ１の振れ幅（ヒステリシス）が下限閾値Ｉｈａ２と上限閾値Ｉｈａ１との間で保持される。これにより電磁弁１の開弁力が増加し、例えば高燃圧下においても電磁弁１がスムーズに開弁される。
【００２１】
次に開弁維持区間ＡＲ２における第２スイッチング素子３の動作について説明する。開弁区間ＡＲ１における定電流制御が終了すると、第１スイッチング素子２と第２スイッチング素子３はオフされ、駆動電流Ｉ１は減少する。開弁維持区間ＡＲ２における下限閾値Ｉｈｂ２まで駆動電流Ｉ１が減少すると、第２スイッチング素子３がオンされ、駆動電流Ｉ１は再び上昇する。駆動電流Ｉ１が上限閾値Ｉｂ１に到達すると、第２スイッチング素子３はオフされる。このように、開弁維持区間ＡＲ２において駆動電流Ｉ１の振れ幅（ヒステリシス）が下限閾値Ｉｈａｂと上限閾値Ｉｈｂ１の間で保持される。これにより、電磁弁１が開弁位置に保持されることとなる。
【００２２】
電磁弁駆動装置１８の特性ばらつき（例えば各スイッチング素子の動作特性）や、電磁弁１のコイル抵抗のばらつきなどにより、各スイッチング素子の動作に対して駆動電流Ｉ１の変化が遅れる場合がある。図２の点線はその１例である。特に、開弁維持区間ＡＲ２から閉弁区間ＡＲ３に移行するタイミングが遅れると、電磁弁１の閉弁タイミングが要求からずれることとなり、エンジン装置の排ガス悪化や燃費悪化の原因となってしまう。図３を用いて具体的に説明する。
【００２３】
図３は、駆動電流Ｉ１が遅れることによる影響を説明する図である。ここでは開弁区間における例を示した。図３上段は電磁弁１に対する印加電圧Ｖ１の波形である。図３中段は駆動電流Ｉ１が印加電圧Ｖ１に対して遅れていない場合の電流波形である。図３下段は駆動電流Ｉ１が印加電圧Ｖ１に対して遅れている場合の電流波形である。
【００２４】
駆動電流Ｉ１が遅れを有する場合、駆動電流Ｉ１が下限閾値Ｉｈａ２または上限閾値Ｉｈａ１に到達してもなお同じ方向に変化し続け、その結果として各閾値を超えてしまう場合がある。図３においてはそれぞれ上限超過値Ｉｈａ１’と下限超過値Ｉｈａ２’を例示した。この駆動電流Ｉ１の閾値超過により、図２の点線で示したように、開弁区間ＡＲ１から開弁維持区間ＡＲ２に移行するまでの期間や、開弁維持区間ＡＲ２から閉弁区間ＡＲ３に移行するまでの期間において、ばらつきや遅れが生じてしまう。
【００２５】
図４は、電磁弁駆動装置１８が駆動電流Ｉ１のヒステリシスの閾値超過を抑制する手順を説明するフローチャートである。図４のフローチャートは、開弁区間ＡＲ１と開弁維持区間ＡＲ２のいずれにおいても適用することができる。以下図４の各ステップについて説明する。
【００２６】
（図４：ステップＳ１）
制御部１６は、駆動電流Ｉ１を定電流レベルに維持する区間（図２における開弁区間ＡＲ１または開弁維持区間ＡＲ２）を計測区間として設定する。
【００２７】
（図４：ステップＳ２）
制御部１６は、設定した計測区間における駆動電流Ｉ１のヒステリシスの極値（例えばＩｈａ１’）を、電流検出抵抗５により検出する。本ステップにおいて計測する極値は、上限閾値側の極値（例えばＩｈａ１’)、下限閾値側の極値（例えばＩｈａ２’）、あるいはこれらの両方でもよい。制御部１６は、電流モニタ１９を介して、計測した極値を記憶装置１３に格納する。
【００２８】
（図４：ステップＳ３）
制御部１６は、ステップＳ２において記憶装置１３に格納した極値（例えばＩｈａ１’）と、これに対応する閾値の設定値１４（例えばＩｈａ１）とを、比較器１５によって比較することにより、比較値（例えば差分値Ｉｈａ１’−Ｉｈａ１）を算出する。本ステップにおける比較値は、両者を比較することができれば必ずしも差分値でなくともよい。例えば比（Ｉｈａ１’／Ｉｈａ１）であってもよい。
【００２９】
（図４：ステップＳ４）
制御部１６は、ステップＳ３において算出した比較値に応じて、以後の駆動電流Ｉ１が閾値内に収まるように、ヒステリシスの極値の設定値１４またはヒステリシスの極値間の時間間隔を変更する。設定値１４を変更する場合は、上限極値については設定値１４を下方修正し、下限極値については設定値１４を上方修正する。極値間の時間間隔を変更する場合は、時間間隔を狭める。駆動信号生成部１２は、変更後の値にしたがって以後の駆動信号Ｔ２とＴ３を出力する。
【００３０】
（図４：ステップＳ５）
制御部１６は、比較値が０またはあらかじめ定めた比較閾値未満に到達するまで、ステップＳ１〜Ｓ４を繰り返し実施する。比較値が０またはあらかじめ定めた比較閾値未満に到達した場合は本フローチャートを終了する。
【００３１】
＜実施の形態１：まとめ＞
本実施形態１に係る電磁弁駆動装置１８は、駆動電流Ｉ１を定電流近傍に維持する区間において、駆動電流Ｉ１のヒステリシスの極値が設定値１４を超過する場合は、設定値１４または極値間の時間間隔を調整することにより、以後のヒステリシスの極値を設定値１４以内に収める。これにより、特に通電期間の終了時における駆動電流Ｉ１のばらつき（脈動幅）が小さくなり、通電期間が終了してから電磁弁１が閉弁するまでの閉弁遅れ時間のばらつきが小さくなる。これにより噴射終了タイミングの制御精度が向上する。噴射タイミングの制御精度が向上すると、無駄な噴射が削減される。したがって、エンジン装置の燃費が向上し、排ガス悪化を抑制することができる。
【００３２】
＜実施の形態２＞
実施形態１においては、開弁区間ＡＲ１において駆動電流Ｉ１を開弁電流近傍に維持するとともに、開弁維持区間ＡＲ２において駆動電流Ｉ１を開弁保持電流近傍に維持する例を説明した。本発明の実施形態２では、駆動電流Ｉ１のその他の経時変化パターンについても実施形態１と同様の手法を適用できることについて説明する。電磁弁駆動装置１８の構成は実施形態１と同様である。
【００３３】
図５Ａは、開弁維持区間が多段的に構成されている例である。図５Ａのように開弁維持区間を多段的に構成した場合、閉弁区間に移行する直前の駆動電流Ｉ１のレベルは閉弁時点の電流レベルに近づいているので、電磁弁１を速やかに閉弁状態に移行できる。すなわち閉弁タイミングの遅れを抑制できる利点がある。開弁維持区間における各段階においても、実施形態１と同様に各開弁維持電流のヒステリシスの極値を設定値１４として保持しておき、駆動電流Ｉ１がその極値の設定値範囲内に収まるように、設定値１４または極値間の時間間隔を調整することができる。
【００３４】
図５Ｂは、開弁区間ＡＲ１において、駆動電流Ｉ１を開弁電流近傍に保持しない例である。電磁弁１をスムーズに開弁させるために駆動電流Ｉ１を開弁電流近傍で保持する必要がない場合は、図５Ｂのように駆動電流Ｉ１がピークに達すると第１スイッチング素子２を直ちにオフする場合がある。この場合であっても、開弁区間における駆動電流Ｉ１が極値の設定値１４を超過する場合がある。したがって次の開弁区間において駆動電流Ｉ１が設定値１４を超えないように、設定値１４を調整してもよい。
【００３５】
＜実施の形態３＞
図６は、電磁弁駆動装置１８が駆動電流Ｉ１のヒステリシスの閾値超過を抑制する別手順を説明するフローチャートである。電磁弁駆動装置１８の構成は実施形態１〜２と同様である。図６においては、ステップＳ５に代えてステップＳ６を実施する。ステップＳ６において制御部１６は、ステップＳ１〜Ｓ４を所定回数実施したか否かを判定する。所定回数実施していない場合はステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返す。所定回数実施済である場合は本フローチャートを終了する。本フローチャートは、例えばステップＳ４において設定値１４または時間間隔を最小単位で変更することを繰り返す場合、その繰り返し回数を所定回数以内に制限して処理を簡易化する意義がある。
【００３６】
ステップＳ６における所定回数が１回である場合は、例えば電磁弁駆動装置１８を出荷する際の出荷検査において、駆動電流Ｉ１が設定値１４の範囲内に収まるように調整するために、図６のフローチャートを用いることができる。この場合は出荷後に図６のフローチャートを実施する必要はないので、記憶装置１３をワンタイムロム（データを１回のみ書き込むことができるＲＯＭ）によって構成することができる。これにより記憶装置１３のコストを抑制できる。
【００３７】
図７は、電磁弁駆動装置１８が駆動電流Ｉ１のヒステリシスの閾値超過を抑制する別手順を説明するフローチャートである。電磁弁駆動装置１８の構成は実施形態１〜２と同様である。図７においては、ステップＳ５に代えてステップＳ７を実施する。ステップＳ７において制御部１６は、電磁弁駆動装置１８の動作を終了させるか否かを判定する。終了させない場合はステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返す。終了させる場合は本フローチャートを終了する。本フローチャートは、電磁弁駆動装置１８が動作している間は駆動電流Ｉ１のヒステリシスの極値調整を永続的に繰り返す。これにより、例えば電磁弁駆動装置１８の周囲温度が変わったとしても、ヒステリシス設定が更新されるので、駆動電流Ｉ１を高い精度で制御し続けることができる。
【００３８】
＜実施の形態４＞
本発明の実施形態４では、駆動電流Ｉ１のヒステリシスの極値を調整する具体的手法についてさらに詳細に説明する。電磁弁駆動装置１８の構成は実施形態１〜３と同様であるので、主に調整手法の詳細について説明する。
【００３９】
図８は、駆動電流Ｉ１のヒステリシスの極値を調整するタイミングの具体例を説明する図である。制御部１６は、駆動電流Ｉ１のヒステリシスの極値が設定値１４を超過していることが分かった場合、設定値１４または極値間隔を直ちに変更してもよい。図８においては同じ開弁区間ＡＲ１内の次の極値に達する前に、設定値１４または極値間隔を変更している。これにより次の極値がある程度改善される（閾値に対する超過分が減少する）。調整によってもなお閾値を超過する場合はさらに調整を実施してもよい。図８においては２回の調整により駆動電流Ｉ１が閾値範囲内に収まった例を示した。開弁維持区間ＡＲ２においても同様の処理を実施することができる。図８に示す手法により、駆動電流Ｉ１の遅れを速やかに修正することができるので、閉弁タイミングがずれる可能性をより低減することができる。
【００４０】
図９は、駆動電流Ｉ１のヒステリシスの傾きが本来の設定からずれている例である。駆動電流Ｉ１の遅れはヒステリシスの傾きずれとして表れる場合もある。制御部１６はその傾きずれを検出して本来の傾きとなるように調整してもよい。具体的には、ヒステリシスの極値間の時間間隔の設定値をあらかじめ記憶装置１３に格納しておき、ヒステリシスの極値と極値間の時間間隔それぞれの実測値に基づきヒステリシスの傾きを求めるとともに設定値の傾きを求め、両者の差分に基づき傾きを調整することができる。例えば傾きが小さければ駆動電流Ｉ１が遅れていることになるので、極値間の時間間隔を狭めるように調整する。図９の手法は、駆動電流Ｉ１の遅れが閾値超過として表れない場合に有用であるといえる。
【００４１】
＜本発明の変形例について＞
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４２】
以上の実施形態において、各スイッチング素子２〜４は、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などのトランジスタであってもよい。電磁弁１は、インジェクタに限らず、例えば燃料を圧送する燃料ポンプの電磁弁などであってもよい。制御部１６はＡＳＩＣ（特定用途集積回路）を用いて構成することもできるし、マイコンとＡＳＩＣを組み合わせて構成することもできる。
【００４３】
以上の実施形態において、ヒステリシスの極大値または極小値を極値として取り扱っているが、これに代えて極値近傍のある程度の時間長にわたる電流レベルの平均値や実効値を極値として用いてもよい。これにより、瞬間的な閾値超過のような一時的な事象からの過度な影響を抑制することができる。
【００４４】
以上の実施形態において、駆動電流Ｉ１が閾値を超過したときヒステリシスの設定値１４または極値間隔を調整することを説明したが、ここでいう「閾値を超過した」とは、以上の説明から明らかであるように、駆動電流Ｉ１の絶対値が各閾値の絶対値を超過したことを意味する。
【００４５】
以上の実施形態において、下限閾値Ｉｈａ２、上限閾値Ｉｈａ１、下限閾値Ｉｈｂ２、上限閾値Ｉｈｂ１は、特許請求の範囲に記載の「ヒステリシスの極値」の一例に相当する。開弁区間ＡＲ１と開弁維持区間ＡＲ２は、特許請求の範囲に記載の「ピークホールド期間」の一例に相当しうる。
【符号の説明】
【００４６】
１：電磁弁２：第１スイッチング素子３：第２スイッチング素子４：第３スイッチング素子５：電流検出抵抗６：還流ダイオード７〜９：保護ダイオード１０：バッテリ１１：バッテリ１５：比較器１６：制御部１７：システム部１８：電磁弁駆動装置１９：電流モニタ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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