WO2019003757A1 - 電磁弁駆動制御回路、電磁弁駆動装置及び燃料噴射装置 - Google Patents

電磁弁駆動制御回路、電磁弁駆動装置及び燃料噴射装置 Download PDF

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黒田　啓介
誠 川尻
建 丸山
隆 龍
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a solenoid valve drive control circuit for controlling a drive circuit configured of a switching element for supplying current to a solenoid valve, a solenoid valve drive device including a solenoid valve drive control circuit and a drive circuit, and a solenoid valve drive device
  • the present invention relates to a fuel control device including a solenoid valve.
  • a solenoid valve drive device for fuel injection to an engine such as a vehicle desired timing is achieved by correctly detecting the timing of opening and closing of the solenoid valve and correcting the energization period to the solenoid valve to improve fuel consumption.
  • desired timing is achieved by correctly detecting the timing of opening and closing of the solenoid valve and correcting the energization period to the solenoid valve to improve fuel consumption.
  • Patent Document 1 There is a technology for controlling the amount of fuel injection of (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses a technique for detecting each timing when the coil current of the solenoid valve has decreased to each comparison threshold, and detecting the valve closing timing based on each timing.
  • Patent Document 1 when detecting the valve closing timing, the coil current of the solenoid valve is gradually decreased, so the delay time from the end of the drive period to the closing of the solenoid valve becomes long, and that amount There is a problem that the amount of fuel injection increases. When controlling a small amount of injection, such an increase in the amount of fuel injection may adversely affect engine combustion and emissions.
  • An object of the present invention is to provide a circuit, a solenoid valve drive device and a fuel injection device.
  • a solenoid valve drive control circuit for controlling a drive circuit configured of a switching element for supplying a current to the solenoid valve
  • a timing generation circuit for generating and outputting a timing signal for controlling on / off of the switching element according to a control signal for commanding opening / closing of the solenoid valve, and a timing signal for the valve timing generation circuit to command valve closing;
  • a valve closing timing which is a timing at which the solenoid valve closes is determined.
  • a threshold voltage detection circuit which selects and outputs threshold voltages in order from a plurality of threshold voltages.
  • the signal voltage is sequentially output from the threshold voltage selection circuit based on an output from the selection circuit, a comparator that compares the signal voltage with the threshold voltage output in order from the threshold voltage selection circuit, and the comparator.
  • a measurement circuit for detecting the timing at which each threshold voltage is reached, and outputting a signal indicating the valve closing timing when a change in measured value obtained by measuring a time interval at each timing satisfies a predetermined condition Have.
  • an electromagnetic valve drive device includes a drive circuit including a switching element for supplying a current to the electromagnetic valve, and the electromagnetic valve drive control for controlling the drive circuit. And a circuit.
  • a fuel injection device includes an electromagnetic valve for injecting fuel to an engine of a transportation device, and the electromagnetic valve drive for performing drive control of the electromagnetic valve. And an apparatus.
  • the present invention realizes a solenoid valve drive control circuit, a solenoid valve drive device, and a fuel injection device that can shorten the delay time from the end of the drive period to the closing of the solenoid valve and can correctly detect the valve closing timing. Ru.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a fuel injection device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit block diagram showing a detailed configuration of the measurement circuit shown in FIG.
  • FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the solenoid valve drive device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the valve closing detection circuit according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a process of detecting the valve closing timing by the measurement circuit according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of a fuel injection device according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the solenoid valve drive device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the valve closing detection circuit according to the second embodiment.
  • Embodiment 1 First, the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention will be described.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a fuel injection device 13 according to a first embodiment.
  • the fuel injection device 13 includes an electromagnetic valve 5 for injecting fuel to the engine of transportation equipment such as a vehicle, and an electromagnetic valve drive device 12 for controlling the drive of the electromagnetic valve 5.
  • an electromagnetic valve drive device 12 for controlling the drive of the electromagnetic valve 5.
  • a configuration example is shown in which the electromagnetic valve drive device 12 according to the present embodiment is incorporated in an ECU (Engine Control Unit, electronic control unit) 10 including a microcomputer (microcomputer) 11.
  • the solenoid valve 5 has an inflow terminal 5a into which a current (that is, a coil current) flows, and an outflow terminal 5b from which the current flows out.
  • the solenoid valve drive device 12 is a device for driving the solenoid valve 5 and includes a drive circuit 20 and a solenoid valve drive control circuit 30.
  • the solenoid valve drive device 12 is a constant voltage (“voltage V1”, “voltage V2”, “voltage V3”, respectively) from the battery power supply V1, the boost power supply V2, the pull-up power supply V3 and the fixed power supply V4. Supply the “fixed voltage V4”).
  • the battery power supply V1 is a battery (not shown) mounted on a vehicle and supplying a voltage V1.
  • the boosting power supply V2 is a power supply that boosts the voltage V1 supplied by the battery power supply V1 to the voltage V2.
  • the pull-up power supply V3 is a power supply that supplies the voltage V3 to the inflow terminal 5a of the solenoid valve 5 via the pull-up resistor 34.
  • the fixed power supply V4 is a power supply that supplies the fixed voltage V4 to the dividing resistors 39a (1) to 39a (n).
  • the drive circuit 20 is a circuit that causes a current to flow to the solenoid valve 5 in accordance with a timing signal supplied from the solenoid valve drive control circuit 30, and the backflow prevention diode 21, upper switching elements 22a and 22b, upper clamp circuit 23, lower switching element 24, a detection resistor 25 and a lower clamp circuit 26.
  • the backflow prevention diode 21 is a diode that blocks a backflow current from the boost power supply V2 to the battery power supply V1.
  • the upper switching element 22a is connected between the battery power supply V1 and the inflow terminal 5a of the solenoid valve 5, and supplies the voltage V1 from the battery power supply V1 to the inflow terminal 5a of the solenoid valve 5. It is a transistor.
  • the upper switching element 22b is connected between the step-up power supply V2 and the inflow terminal 5a of the solenoid valve 5, and supplies the voltage V2 from the step-up power supply V2 to the inflow terminal 5a of the solenoid valve 5. It is a transistor.
  • the upper clamp circuit 23 is connected between the ground and the inflow terminal 5a of the solenoid valve 5, and is a circuit for returning the current flowing to the solenoid valve 5, and includes a reflux diode 23a and a switching element 23b connected in parallel.
  • the return diode 23 a is a diode that returns the current flowing to the solenoid valve 5.
  • the switching element 23b is a switching element that supplies a ground potential to the inflow terminal 5a of the solenoid valve 5, and is, for example, a MOS transistor.
  • the ground potential may be any fixed potential.
  • the lower switching element 24 is a switching element connected between the ground and the outflow terminal 5b of the solenoid valve 5 to supply the ground potential to the outflow terminal 5b of the solenoid valve 5, and is, for example, a MOS transistor.
  • the detection resistor 25 is connected between the lower switching element 24 and the ground, and is a resistor for detecting the current flowing through the solenoid valve 5 (the solenoid valve current I1).
  • the lower clamp circuit 26 is connected between the outflow terminal 5b of the solenoid valve 5 and the step-up power supply V2, and when returning the current flowing to the solenoid valve 5, the voltage of the outflow terminal 5b of the solenoid valve 5 is a constant voltage or more And a free wheeling diode 26a.
  • the lower clamp circuit 26 is not limited to this configuration, and may be a Zener diode connected between the outflow terminal 5b of the solenoid valve 5 and the ground, or connected to the control terminal of the lower switching element 24. It may be an active clamp circuit configured of a zener diode.
  • the solenoid valve drive control circuit 30 controls the drive circuit 20 in accordance with a command from the microcomputer 11, detects the valve closing timing which is the timing at which the solenoid valve 5 is closed, and outputs it to the microcomputer 11. 31 and a valve closing detection circuit 36.
  • the timing generation circuit 31 turns on / off each switching element constituting the drive circuit 20 according to a control signal (electromagnetic valve opening / closing instruction signal S1) input from the outside (here, the microcomputer 11) for instructing opening / closing of the electromagnetic valve 5.
  • the timing control circuit 32, the buffer amplifiers 33a to 33d, the pull-up resistor 34, and the current detection circuit 35 are circuits for generating and outputting a timing signal for controlling the signal.
  • the timing control circuit 32 controls the upper switching element 22a, the upper switching element 22b, the upper clamp circuit 23, and the lower switching element 24 based on the solenoid valve open / close command signal S1 and the output signal from the current detection circuit 35. It is a logic circuit that generates and outputs a timing signal to turn on and off.
  • the buffer amplifiers 33a to 33d amplify the timing signals output from the timing control circuit 32, and respectively switch the upper switching element 22b, the upper switching element 22a, the switching element 23b of the upper clamp circuit 23, and the lower switching element 24. Output to the control terminal.
  • the pull-up resistor 34 is a resistor for supplying the voltage V3 from the pull-up power supply V3 to the inflow terminal 5a of the solenoid valve 5.
  • the current detection circuit 35 is a circuit that detects that the current flowing through the solenoid valve 5 (the solenoid valve current I1) has reached a predetermined value, and compares the voltage at the detection resistor 25 with a reference voltage corresponding to the predetermined value. It is a comparator that outputs the result to the timing control circuit 32.
  • the valve closing detection circuit 36 determines a signal voltage that depends on the voltage at at least one of the two terminals for flowing the current of the solenoid valve 5 ( Here, it is a circuit that detects the valve closing timing which is the timing at which the solenoid valve 5 is closed by monitoring the voltage (solenoid valve outflow terminal voltage S6) at the outlet terminal 5b. And 38 and a threshold voltage selection circuit 39.
  • the threshold voltage selection circuit 39 selects the threshold voltage S4 sequentially (for example, in descending order) from a plurality of threshold voltages in accordance with the threshold selection signal S9 input from the measurement circuit 37, and outputs it to the non-inverting input terminal of the comparator 38. It is a circuit, and is composed of division resistors 39a (1) to 39a (n) and a switch circuit 39b.
  • the dividing resistors 39a (1) to 39a (n) are resistors for voltage division connected in series between the fixed power supply V4 and the ground, and, for example, they are all resistors having the same resistance value.
  • the switch circuit 39b includes a plurality of switch groups connected between each connection point of the dividing resistors 39a (1) to 39a (n) connected in series and the common connection point. By sequentially turning on one, the voltage at each connection point is output in order.
  • the comparator 38 has a threshold voltage S4 sequentially output from the threshold voltage selection circuit 39, which is input to the non-inversion input terminal, and a signal voltage (that is, the solenoid valve outflow terminal voltage S6) input to the inversion input terminal. It is a comparator that compares and outputs a comparator output signal S3 indicating the result to the measuring circuit 37.
  • Measurement circuit 37 detects each timing at which the signal voltage reaches a threshold voltage sequentially output from threshold voltage selection circuit 39 based on comparator output signal S3 from comparator 38, and measures a time interval at each timing. When the change in the measured value obtained thereby satisfies the predetermined condition, a signal (valve closing timing signal S2) indicating the valve closing timing is output. Specifically, the measurement circuit 37 generates a valve closing timing signal S2 based on the solenoid valve open / close command signal S1 input from the microcomputer 11, the time setting signal S7, and the comparator output signal S3 from the comparator 38. The threshold selection signal S9 is generated based on the threshold value switching interval command signal S8 input from the microcomputer 11 and the comparator output signal S3 from the comparator 38, and is output to the threshold voltage selection circuit 39. .
  • FIG. 2 is a circuit block diagram showing a detailed configuration of measurement circuit 37 shown in FIG.
  • the measuring circuit 37 includes an edge detecting circuit 40, a time setting circuit 41, an edge detecting circuit 42, a currently measured value holding circuit 43a, a previously measured value holding circuit 43b, a previously measured value holding circuit 43c, a selection circuit 44, and a subtraction.
  • the edge detection circuit 40 is a circuit that detects an edge in a closing command of the solenoid valve open / close command signal S1 input from the microcomputer 11 and outputs a signal indicating the timing of the detected edge to the valve closing timing measurement timer 47.
  • the time setting circuit 41 is a circuit that holds the set time indicated by the time setting signal S7 input from the microcomputer 11 and outputs the set time to the comparison circuit 46.
  • the set time is a time used as a threshold in the comparison in the comparison circuit 46.
  • the edge detection circuit 42 detects an edge of the comparator output signal S3 input from the comparator 38 (specifically, the timing when the solenoid valve outflow terminal voltage S6 is lower than the threshold voltage S4), and the detected edge is detected. It is a circuit that outputs a signal indicating timing.
  • the currently measured value holding circuit 43a, the first previous measured value holding circuit 43b, and the second previous measured value holding circuit 43c constitute a shift register that stores the three latest latest measured values.
  • the current measurement value holding circuit 43a receives a signal from the edge detection circuit 42 immediately before the signal is input from the edge detection circuit 42 this time. It is a timer which measures a time interval and holds it as a measurement value this time, and outputs the measurement value held immediately before to the previous measurement value holding circuit 43b.
  • the previously measured value holding circuit 43b holds the inputted measured value as the immediately preceding measured value every time when the measured value is inputted from the currently measured value holding circuit 43a, and once held immediately before. It is a latch circuit that outputs the previously measured value to the second previously measured value holding circuit 43c.
  • the two-previous measurement value holding circuit 43c holds the input measurement value as the second previous measurement value and holds it immediately before every time when the measurement value is inputted from the first previous measurement value holding circuit 43b. This is a latch circuit that discards the previous measurement value twice.
  • the selection circuit 44 selects a large measured value from the previously measured value held by the previously measured value holding circuit 43b and the previously measured value held by the second measured value holding circuit 43c. Is a circuit that outputs to the subtraction circuit 45 as a past measured value.
  • the subtraction circuit 45 subtracts the current measurement value held in the current measurement value holding circuit 43a from the past measurement value selected by the selection circuit 44, and compares the obtained difference (that is, the decrease of the measurement value) with the comparison circuit This is a subtractor that outputs to 46.
  • the comparison circuit 46 compares the difference output from the subtraction circuit 45 with the set time indicated by the time setting signal S7 held in the time setting circuit 41 to determine whether the difference exceeds the set time.
  • the comparator is a comparator that outputs a signal indicating that to the valve closing timing measurement timer 47 when it is determined that the difference exceeds the set time.
  • the valve closing timing measurement timer 47 is from when the signal is input from the edge detection circuit 40 (that is, when the closing command of the solenoid valve open / close command signal S1 is indicated) to when the signal from the comparison circuit 46 is input. It is a timer for measuring time, and outputs the measured time to the valve closing measurement value holding circuit 48.
  • the valve-closing measurement value holding circuit 48 holds the time input from the valve-closing timing measurement timer 47, converts the time into a valve-closing timing signal S2 (for example, parallel-serial conversion, etc.) and outputs it to the microcomputer 11. It is a latch circuit.
  • the valve closing timing signal S2 is output when the difference from the past measured value obtained by the above is larger than the set time arbitrarily set.
  • the past measurement value is a value selected from a plurality of past measurement values obtained by different measurements. Specifically, the past measurement value is obtained by one previous measurement value obtained by one measurement before the measurement corresponding to the current measurement value and two measurement before the measurement corresponding to the current measurement value. Of the two previous measurements, it is a large value.
  • the threshold value selection counter 49 turns on the switch circuit 39b of the threshold voltage selection circuit 39 each time a signal is input from the edge detection circuit 42 in accordance with the threshold value switching interval command signal S8 input from the microcomputer 11. It is a counter that outputs a threshold selection signal S9 that specifies a switch to be turned on. For example, when the threshold value switching interval command signal S8 indicates the first state (state instructing a minimum voltage interval), the threshold value selection counter 49 switches the switch circuit 39b each time a signal is input from the edge detection circuit 42. A threshold value selection signal S9 is output to turn on only one in order with respect to the array of switches that make up the.
  • the threshold value selection counter 49 outputs a signal from the edge detection circuit 42 each time: A threshold value selection signal S9 is outputted which turns on one by one in order every n switches with respect to the array of switches constituting the switch circuit 39b.
  • the threshold voltage selection circuit 39 can change the order of selecting the threshold voltages in order from the plurality of threshold voltages in accordance with the threshold selection signal S9 input from the measurement circuit 37.
  • FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the solenoid valve drive device 12 according to the first embodiment.
  • “solenoid valve open / close command signal S1” output by the microcomputer 11” output by the microcomputer 11
  • solenoid valve inflow terminal voltage S5 indicating the voltage at the inflow terminal 5a of the solenoid valve 5
  • “voltage at the outflow terminal 5b of the solenoid valve 5” A state change is shown for the "electromagnetic valve outflow terminal voltage S6”, “electromagnetic valve current I1” indicating the current flowing through the electromagnetic valve 5, and “electromagnetic valve opening degree” indicating the opening degree of the electromagnetic valve 5.
  • the solenoid valve open / close command signal S1 is at low level (close command).
  • the timing generation circuit 31 outputs the timing signal to turn off the upper switching elements 22a and 22b, the switching element 23b, and the lower switching element 24.
  • the solenoid valve inflow terminal voltage S5 and the solenoid valve outflow terminal voltage S6 become the voltage V3 of the pull-up power supply V3. Further, since the solenoid valve current I1 does not flow, the solenoid valve 5 is in the closed state, and fuel injection is not performed.
  • the solenoid valve open / close command signal S1 switches from low level (close command) to high level (open command).
  • the timing generation circuit 31 outputs the timing signal to turn on the upper switching element 22b and the lower switching element 24, and turns off the upper switching element 22a and the switching element 23b.
  • the solenoid valve inflow terminal voltage S5 becomes the voltage V2 of the step-up power supply V2
  • the solenoid valve outflow terminal voltage S6 becomes the ground potential.
  • the values of the upper switching elements 22a and 22b, the switching element 23b, and the on resistance of the lower switching element 24 and the detection resistance 25 are sufficiently small and can be ignored here.
  • the solenoid valve current I1 increases, and the solenoid valve 5 starts to open accordingly, and the fuel injection is started.
  • the timing generation circuit 31 detects that the solenoid valve current I1 has increased to a predetermined value through the current detection circuit 35, so that the switching element 23b and the lower switching element are output by outputting the timing signal. 24 is turned on, and the upper switching elements 22a and 22b are turned off. As a result, the solenoid valve inflow terminal voltage S5 and the solenoid valve outflow terminal voltage S6 become the ground potential. Therefore, from this time T2, although the solenoid valve current I1 decreases, the solenoid valve 5 is maintained in the open state, and the fuel is maintained in the injection state.
  • the timing generation circuit 31 detects that the electromagnetic valve current I1 has decreased to a predetermined value through the current detection circuit 35, and therefore, by outputting the timing signal, the upper switching element 22a and the lower switching The element 24 is turned on, and the upper switching element 22b and the switching element 23b are turned off.
  • the solenoid valve inflow terminal voltage S5 is reduced from the voltage V1 of the battery power source V1 by the forward voltage of the backflow prevention diode 21, and the solenoid valve outflow terminal voltage S6 is at the ground potential. Therefore, from this time T3, the solenoid valve current I1 increases again, the solenoid valve 5 is maintained in the open state, and the fuel is maintained in the injection state.
  • the timing generation circuit 31 detects that the solenoid valve current I1 has increased to a predetermined value through the current detection circuit 35. Therefore, by outputting a timing signal, the switching element 23b and the lower switching element are generated. 24 is turned on, and the upper switching elements 22a and 22b are turned off. As a result, the solenoid valve inflow terminal voltage S5 and the solenoid valve outflow terminal voltage S6 become the ground potential. Therefore, from this time T4, although the solenoid valve current I1 decreases, the solenoid valve 5 is maintained in the open state, and the fuel is maintained in the injection state.
  • the solenoid valve open / close command signal S1 switches from the high level (open command) to the low level (close command).
  • the timing generation circuit 31 outputs the timing signal to turn on the switching element 23 b and turn off the upper switching elements 22 a and 22 b and the lower switching element 24.
  • the solenoid valve inflow terminal voltage S5 becomes the ground potential
  • the solenoid valve outflow terminal voltage S6 rises from the voltage V2 of the boosted power supply V2 by the forward voltage of the free wheeling diode 26a (“V2 + 1 diode” in FIG. )become.
  • the solenoid valve current I1 drops to zero.
  • the switching element 23b continues to be on, and the upper switching elements 22a and 22b and the lower switching element 24 continue to be off.
  • the solenoid valve inflow terminal voltage S5 maintains the ground potential, and the solenoid valve outflow terminal voltage S6 starts to decrease.
  • the solenoid valve 5 remains open and fuel is maintained in the injection state.
  • the solenoid valve 5 starts to move in the closing direction from the open state.
  • the magnetic flux of the coil inside the solenoid valve 5 changes, and a counter electromotive voltage is generated in the solenoid valve 5 due to the change of the magnetic flux.
  • the back electromotive force is a voltage generated at both ends of the solenoid valve 5, but since the solenoid valve inflow terminal voltage S5 is fixed at the ground potential, it appears in the solenoid valve outflow terminal voltage S6.
  • the solenoid valve 5 is closed and the fuel injection is stopped.
  • the movement of the solenoid valve 5 is stopped, so that the change of the magnetic flux of the coil inside the solenoid valve 5 stops, and the generation of the back electromotive force in the solenoid valve 5 also stops. Since the back electromotive force disappears, an inflection point appears on the change curve of the solenoid valve outflow terminal voltage S6 at the timing when the solenoid valve 5 stops (that is, at time T8).
  • the timing generation circuit 31 outputs the timing signal to turn off the upper switching elements 22a and 22b, the switching element 23b, and the lower switching element 24.
  • the solenoid valve inflow terminal voltage S5 and the solenoid valve outflow terminal voltage S6 become the voltage V3 of the pull-up power supply V3.
  • FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the valve closing detection circuit 36 according to the first embodiment.
  • “Threshold voltage S4” selected by the threshold voltage selection circuit 39 and input to the non-inverting input terminal of the comparator 38, and “electromagnetic valve outflow terminal input to the inverting input terminal of the comparator 38 as a signal voltage State changes are shown for voltage S6 "and" comparator output signal S3 "indicating the output of comparator 38.
  • time T5 to time T8 in the figure correspond to the same time in FIG. 3, respectively.
  • the solenoid valve outflow terminal voltage S6 is at the ground potential.
  • the threshold voltage selection circuit 39 the connection point between the dividing resistor 39a (1) and the dividing resistor 39a (2) is selected by the switch circuit 39b, and the threshold voltage S4 output from the threshold voltage selecting circuit 39 to the comparator 38 is It is the maximum value. Since the solenoid valve outflow terminal voltage S6 is smaller than the threshold voltage S4, the comparator output signal S3 is at the high level.
  • the measuring circuit 37 is not operating yet.
  • the solenoid valve outflow terminal voltage S6 becomes a voltage (V2 + 1diode) which is increased by the forward voltage of the free wheeling diode 26a from the step-up power supply V2.
  • the threshold voltage S4 remains at the maximum value.
  • the solenoid valve outflow terminal voltage S6 is larger than the threshold voltage S4, the comparator output signal S3 is switched to the low level.
  • the measuring circuit 37 is not operating yet.
  • the solenoid valve outflow terminal voltage S6 starts to fall.
  • the threshold voltage S4 is the maximum value, and the comparator output signal S3 remains at the low level.
  • the measuring circuit 37 is not operating yet. This state continues until time t1.
  • the comparator output signal S3 is switched to the high level.
  • the comparator output signal S3 is input to the threshold selection counter 49 via the edge detection circuit 42, and the threshold selection counter 49 selects the threshold voltage to the threshold voltage selection circuit 39.
  • Signal S9 is output.
  • the connection point between the dividing resistor 39a (2) and the dividing resistor 39a (3) (not shown) is selected in the switch circuit 39b of the threshold voltage selection circuit 39, and the threshold voltage selection circuit 39 A threshold voltage S4 which is one step lower than S4 is output to the comparator 38.
  • the comparator output signal S3 switches to the low level again. Further, in the measurement circuit 37, the comparator output signal S3 is inputted to the present measurement value holding circuit 43a through the edge detection circuit 42 from the time t1 to start the time t1 in the present measurement value holding circuit 43a. The measurement of the time interval to be started is started.
  • the comparator output signal S3 is switched to the high level.
  • the comparator output signal S3 is input to the threshold selection counter 49 via the edge detection circuit 42, and the threshold selection counter 49 selects the threshold voltage to the threshold voltage selection circuit 39.
  • Signal S9 is output.
  • the switch circuit 39b of the threshold voltage selection circuit 39 the next connection point, ie, the connection point between the dividing resistor 39a (3) (not shown) and the dividing resistor 39a (4) (not shown) is selected.
  • the threshold voltage selection circuit 39 outputs a threshold voltage S4 that is one step lower than the immediately preceding threshold voltage S4 to the comparator 38.
  • the solenoid valve outflow terminal voltage S6 becomes larger than the threshold voltage S4
  • the comparator output signal S3 switches to the low level again.
  • the comparator output signal S3 is input to the present measurement value holding circuit 43a via the edge detection circuit 42, whereby the time interval from time t1 to time t2 is obtained in the current measurement value holding circuit 43a. While holding the measured value (this time measured value) corresponded to, the measurement of the time interval which makes time t2 a start time is started.
  • the comparator output signal S3 is switched to the high level.
  • the comparator output signal S3 is input to the threshold selection counter 49 via the edge detection circuit 42, and the threshold selection counter 49 selects the threshold voltage to the threshold voltage selection circuit 39.
  • Signal S9 is output.
  • the threshold voltage selection circuit 39 outputs a threshold voltage S4 that is one step lower than the immediately preceding threshold voltage S4 to the comparator 38. Then, since the solenoid valve outflow terminal voltage S6 becomes larger than the threshold voltage S4, the comparator output signal S3 switches to the low level again.
  • the comparator output signal S3 is input to the present measurement value holding circuit 43a via the edge detection circuit 42, whereby the time interval from time t2 to time t3 is obtained in the current measurement value holding circuit 43a. While holding the measurement value (this measurement value) corresponded to, the measurement of the time interval which makes time t3 a start time is started. Furthermore, the measured value (previous measured value) corresponding to the time interval from time t1 to time t2 is transferred from the present measured value holding circuit 43a to the immediately previous measured value holding circuit 43b and held once. It is held at 43b.
  • the comparator output signal S3 is switched to the high level.
  • the comparator output signal S3 is input to the threshold selection counter 49 via the edge detection circuit 42, and the threshold selection counter 49 selects the threshold voltage to the threshold voltage selection circuit 39.
  • Signal S9 is output.
  • the threshold voltage selection circuit 39 outputs a threshold voltage S4 that is one step lower than the immediately preceding threshold voltage S4 to the comparator 38. Then, since the solenoid valve outflow terminal voltage S6 becomes larger than the threshold voltage S4, the comparator output signal S3 switches to the low level again.
  • the comparator output signal S3 is input to the present measurement value holding circuit 43a via the edge detection circuit 42, whereby the time interval from time t3 to time t4 is obtained in the current measurement value holding circuit 43a. While holding the measurement value (this measurement value) corresponded to, measurement of the time interval which makes time t4 a start time is started.
  • the measured value (previous measured value) corresponding to the time interval from time t2 to time t3 is transferred from the present measured value holding circuit 43a to the previous measured value holding circuit 43b and is used as the previous measured value holding circuit. 43b, and further, the measured value (previous measured value twice) corresponding to the time interval from time t1 to time t2 is transferred from the previously measured value holding circuit 43b to the previously measured value holding circuit 43c It is held in the second-previous measurement value holding circuit 43c.
  • the measured value (currently measured value) corresponding to the time interval from time t (n-1) to time tn is held in the current measured value holding circuit 43a.
  • the measured value (previous measured value) corresponding to the time interval from time t (n-2) to time t (n-1) is held in the previous measured value holding circuit 43b, and the time t (n ⁇ ) is measured.
  • the measurement value (previous measurement value twice) corresponding to the time interval from 3) to time t (n-2) is held in the pre-measurement value holding circuit 43c.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a process of detecting the valve closing timing by the measurement circuit 37 according to the first embodiment.
  • the measurement circuit 37 after the solenoid valve open / close command signal S1 indicates a close command, the following processing is performed each time the comparator output signal S3 is input.
  • the currently measured value holding circuit 43a, the previously measured value holding circuit 43b, and the previously measured value that constitute the shift register are measured.
  • the latest three latest measured values are stored (S10). That is, the current measurement value is held in the current measurement value holding circuit 43a, the previous measurement value is held in the previous measurement value holding circuit 43b, and the second measurement value is held in the second measurement value holding circuit 43c. Be done.
  • the selection circuit 44 selects a large measured value from the previously measured value held by the previously measured value holding circuit 43b and the previously measured value held by the second measured value holding circuit 43c. And output to the subtraction circuit 45 as a past measured value (S11).
  • the subtraction circuit 45 subtracts the current measurement value held in the current measurement value holding circuit 43a from the past measurement value selected by the selection circuit 44, and compares the obtained difference (that is, the decrease of the measurement value) with the comparison circuit It outputs to 46 (S12).
  • the comparison circuit 46 determines whether the difference exceeds the set time by comparing the difference output from the subtractor 45 with the set time indicated by the time set signal S7 held in the time set circuit 41. (S13).
  • the comparison circuit 46 outputs a signal indicating that to the valve closing timing measurement timer 47.
  • the valve closing timing measurement timer 47 is from when the signal is input from the edge detection circuit 40 (that is, when the solenoid valve open / close command signal S1 indicates a close command) to when the signal from the comparison circuit 46 is input. The time is measured, and the measured time is output to the valve closing measurement value holding circuit 48.
  • the valve-closing measurement value holding circuit 48 holds the time input from the valve-closing timing measurement timer 47, converts the time into a valve-closing timing signal S2 (for example, parallel-serial conversion, etc.) and outputs it to the microcomputer 11. (S14).
  • the threshold voltage S4 input to the comparator 38 decreases to the minimum value as the solenoid valve outflow terminal voltage S6 decreases.
  • the comparator output signal S3 is fixed at the high level (see time t13). Then, the valve closing detection circuit 36 returns to the initial state (the state immediately before the time T5 in FIGS. 3 and 4) at the timing of the time T9 (see FIG. 3) when a sufficient time has elapsed from the valve closing (time T8). , Prepare for the next valve closing detection.
  • the point at which the current measurement value decreases by a set time or more from the larger measurement value (that is, the past measurement value) of the first measurement value and the second measurement value is the valve closing timing.
  • the valve closing timing signal S2 indicating the time from when the solenoid valve opening / closing command signal S1 indicates the closing command to the valve closing timing is notified from the measurement circuit 37 to the microcomputer 11.
  • the current measurement value is the previous measurement value (time interval from time t7 to time t8) for the first time at the timing when the time interval from time t8 to time t9 is measured as the current measurement value.
  • the measurement time of the current measurement value is smaller than the large measurement value (here, the previous measurement value) of the two previous measurement values (the time interval from time t6 to time t7). It is detected that the valve closing timing T8 exists at (from time t8 to time t9). Specifically, the time from T5 to t9 is held as the valve closing measurement value.
  • the solenoid valve drive control circuit 30 is a circuit that controls the drive circuit 20 configured of a switching element that causes a current to flow through the solenoid valve 5, and is externally input electromagnetic Timing generation circuit 31 for generating and outputting a timing signal for controlling on / off of the switching element constituting drive circuit 20 according to a control signal for instructing opening / closing of valve 5 (that is, solenoid valve opening / closing instruction signal S1) Depending on the voltage at at least one of the two terminals (in the present embodiment, the outflow terminal 5b of the solenoid valve 5) for flowing the current of the solenoid valve 5 after the circuit 31 outputs the timing signal instructing the valve closing.
  • the threshold voltage selection circuit 39 which selects and outputs a threshold voltage in order from a plurality of threshold voltages, and the threshold voltage selection circuit 39 outputs the threshold voltage selection circuit 39 in order.
  • a measurement circuit 37 for outputting a signal indicating the valve closing timing when a change in measured value obtained by measuring the time interval in the condition satisfies a predetermined condition.
  • the valve closing detection circuit 36 monitors the signal voltage determined depending on the voltage at at least one of the two terminals for flowing the current of the solenoid valve 5 so that the timing at which the solenoid valve 5 is closed.
  • the coil current of the solenoid valve is gradually decreased, and compared to the technique of detecting the valve closing timing from the reduction of the coil current, the electromagnetic from the end of the driving period. The delay time until the valve closes can be shortened.
  • the valve closing timing is satisfied. Is output, so that the valve closing timing is detected by using the appearance of the inflection point in the change curve of the signal voltage at the valve closing timing, and the valve closing timing is correctly detected.
  • the delay time from the end of the drive period to the closing of the solenoid valve 5 can be shortened, and the solenoid valve drive control circuit 30 capable of correctly detecting the closing timing is realized.
  • the timing generation circuit 31 when the timing generation circuit 31 outputs a timing signal for commanding valve closing, one of the two terminals for flowing the current of the solenoid valve 5 (in the present embodiment, the inflow of the solenoid valve 5
  • the timing signal is output so that the terminal 5a) is at the ground potential or an arbitrary fixed potential
  • the valve closing detection circuit 36 outputs the other of the two terminals (in the present embodiment, the outflow terminal 5b of the solenoid valve 5).
  • the solenoid valve outflow terminal voltage S6 is monitored as a signal voltage.
  • valve closing timing is detected only by monitoring the voltage of one of the two terminals for flowing the current of the solenoid valve 5, so that the valve closing timing is detected with a simple circuit configuration.
  • the above-mentioned predetermined condition is a set time at which the difference between the present measurement value obtained by measurement and the past measurement value obtained by n (n is an integer of 1 or more) times or more previous measurements is arbitrarily set. Is also a big thing.
  • the timing at which the difference between the current measurement value and the past measurement value is larger than the set time which is arbitrarily set is detected as the valve closing timing. Therefore, as in Patent Document 1, the current measurement value is a past measurement value. Compared to the technology of detecting the valve closing timing when it is slightly smaller than that, a margin can be provided for the fluctuation of the signal voltage due to the disturbance such as noise, and the valve closing timing is stably detected against the disturbance such as noise Ru.
  • the past measurement value is a value selected from a plurality of past measurement values obtained by different measurements.
  • the past measurement value is a previous measurement value obtained by one measurement before the measurement corresponding to the current measurement value, and 2 obtained by measurement twice before the measurement corresponding to the current measurement value. Among the previous measurements, it is a large value.
  • Patent Document 1 since a plurality of past measurement values are used as past measurement values to be compared with the current measurement value, as in Patent Document 1, the technique of comparing the current measurement value with the immediately preceding previous measurement value alone is compared.
  • the valve closing timing is stably detected against disturbances such as noise, and detection errors are suppressed.
  • the technique of Patent Document 1 In this case, a detection error is likely to occur because the current measurement value is compared with only the immediately preceding measurement value, but according to the embodiment, the past measurement value to be compared with the current measurement value is a plurality of past measurement values. Detection errors are reduced because the selected larger measurement value is used.
  • the threshold voltage selection circuit 39 selects the threshold voltage in order from a plurality of threshold voltages in accordance with a control signal (threshold switching interval command signal S8) instructing the switching interval of the threshold voltage input from the outside. change.
  • the order in which the threshold voltages are selected in order from the plurality of threshold voltages is changed in accordance with the control signal instructing the switching interval of the threshold voltages input from the outside, so that the threshold values sequentially input to comparator 38
  • the degree of change of the voltage steps of change
  • the solenoid valve drive device 12 includes a drive circuit 20 configured by a switching element that supplies a current to the solenoid valve 5 and a solenoid valve drive control circuit 30 that controls the drive circuit 20.
  • the solenoid valve drive device 12 is provided with the solenoid valve drive control circuit 30 having the above-described features, like the solenoid valve drive control circuit 30, the process from the end of the drive period to the closing of the solenoid valve A solenoid valve drive device capable of shortening the delay time and detecting the valve closing timing correctly is realized.
  • the fuel injection device 13 includes the solenoid valve 5 for performing fuel injection to the engine of transport equipment such as a vehicle, and the above-described solenoid valve drive device 12 for performing drive control of the solenoid valve 5. Equipped with
  • the solenoid valve drive device 12 is provided with the solenoid valve drive control circuit 30 having the above-described features, like the solenoid valve drive control circuit 30, the process from the end of the drive period to the closing of the solenoid valve A fuel injection device can be realized which can shorten the delay time and can correctly detect the valve closing timing.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a fuel injection device 13a according to a second embodiment.
  • the fuel injection device 13a includes an electromagnetic valve 5 for injecting fuel to the engine of transportation equipment such as a vehicle, and an electromagnetic valve drive device 12a for performing drive control of the electromagnetic valve 5.
  • an electromagnetic valve drive device 12a for performing drive control of the electromagnetic valve 5.
  • the solenoid valve drive device 12a according to the present embodiment is incorporated in the ECU 10a including the microcomputer 11.
  • the solenoid valve drive device 12a is a device for driving the solenoid valve 5, and includes a drive circuit 20 and a solenoid valve drive control circuit 30a.
  • the solenoid valve drive control circuit 30a is the same as that of the first embodiment in that it includes the timing generation circuit 31a and the valve closing detection circuit 36a as a basic functional configuration, but the timing generation circuit 31a and the valve closing
  • the specific circuit configuration of the detection circuit 36a is different from that of the first embodiment.
  • the same components as in the first embodiment will be assigned the same reference numerals, and differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the solenoid valve drive control circuit 30a detects the valve closing timing by comparing the voltage of the difference between the solenoid valve inflow terminal voltage S5 and the solenoid valve outflow terminal voltage S6 with the threshold voltage S4 as a signal voltage.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the solenoid valve outflow terminal voltage S6 is compared with the threshold voltage S4 as a signal voltage.
  • the valve closing detection circuit 36 a includes a differential amplifier 50 in addition to the configuration of the first embodiment.
  • the differential amplifier 50 calculates the voltage of the difference between the solenoid valve inflow terminal voltage S5 and the solenoid valve outflow terminal voltage S6, and outputs the calculated difference voltage as a signal voltage to the non-inverting input terminal of the comparator 38. It is an amplifier.
  • timing control circuit 32a constituting the timing generation circuit 31a generates a timing signal for turning off the switching element 23b during the valve closing detection operation.
  • the timing control circuit 32a is the same as that of the first embodiment as to the generation of other timing signals.
  • FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the solenoid valve drive device 12a according to the second embodiment, which corresponds to FIG. 3 of the first embodiment.
  • difference voltage (S6-S5) which is an output signal of the differential amplifier 50 is also shown.
  • the same operation as that of the first embodiment is performed in the solenoid valve drive device 12a.
  • the comparator 38 compares the output signal of the differential amplifier 50 ("difference voltage (S6-S5)") with the threshold voltage S4.
  • the solenoid valve open / close command signal S1 switches from the high level (open command) to the low level (close command).
  • the timing generation circuit 31a turns off the upper switching elements 22a and 22b, the switching element 23b, and the lower switching element 24 by outputting a timing signal.
  • the solenoid valve inflow terminal voltage S5 becomes a voltage ("-1 diode” in FIG. 7) lowered from the ground potential by the forward voltage of the free wheeling diode 23a, and thereafter (after time T6), the voltage of the pull-up power supply V3. It will rise gradually towards V3.
  • the solenoid valve outflow terminal voltage S6 becomes a voltage ("V2 + 1 diode” in FIG. 7) which is increased by the forward voltage of the reflux diode 26a from the voltage V2 of the boosted power source V2 as in the first embodiment. After time T6), the voltage gradually decreases toward the voltage V3 of the pull-up power supply V3.
  • the output of the differential amplifier 50 that calculates the voltage of the difference between the solenoid valve inflow terminal voltage S5 and the solenoid valve outflow terminal voltage S6 becomes the voltage "V2 + 2 diode” at time T5, and thereafter (after time T6), zero The potential gradually decreases (see “Differential voltage (S6-S5)”).
  • FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the valve closing detection circuit 36a according to the second embodiment, which corresponds to FIG. 4 of the first embodiment.
  • “differential voltage (S6-S5)” is shown instead of “electromagnetic valve outflow terminal voltage S6”.
  • the initial value of “difference voltage (S6-S5)” is negative, which is different from “electromagnetic valve outflow terminal voltage S6” (here, initial value is zero) in FIG. 4 of the first embodiment.
  • the other parts and other signals are the same as in FIG. 4 of the first embodiment.
  • valve closing timing is when the current measurement value decreases by the set time or more than the large measurement value (that is, the past measurement value) of the first measurement value and the second measurement value.
  • a valve closing timing signal S2 indicating the time from when the solenoid valve opening / closing command signal S1 indicates a closing command to the valve closing timing is notified from the measurement circuit 37 to the microcomputer 11.
  • the valve closing detection circuit 36 detects the difference between the voltage at one of the two terminals for flowing the current of the solenoid valve 5 and the voltage at the other as the signal voltage.
  • An amplifier 50 is provided.
  • the valve closing timing is detected by comparing the voltage of the difference at both ends of the solenoid valve 5 with the threshold voltage S4 as a signal voltage, so that the signal transmission from the both ends of the solenoid valve 5 to the differential amplifier 50 is high.
  • the phase signal removal ratio is secured, and the valve closing timing is detected stably against disturbances such as noise.
  • the solenoid valve drive device 12a and the solenoid valve 5 are connected by a harness that is extended long, and noise is easily mixed in the solenoid valve inflow terminal voltage S5 and the solenoid valve outflow terminal voltage S6. According to the embodiment, the noise of the in-phase signal is removed, and the valve closing timing is stably detected.
  • the solenoid valve drive control circuit, the solenoid valve drive device, and the fuel injection device of the present invention have been described above based on the first and second embodiments, but the present invention is limited to the first and second embodiments. It is not a thing. As long as the gist of the present invention is not deviated, various modifications which those skilled in the art may think upon are applied to the first and second embodiments, and another embodiment constructed by combining some components in the first and second embodiments is also possible. , Included within the scope of the present invention.
  • the solenoid valve drive control circuit 30 is realized in hardware by a logic circuit such as a timer, a latch, a comparator, etc., a ROM in which a program is stored, a RAM that temporarily holds data
  • the present invention may be realized as software by a microprocessor (microcomputer) including a processor that executes a program stored in the ROM, and an input / output circuit that exchanges signals with peripheral circuits.
  • the present invention may be realized by the following solenoid valve drive control method.
  • the solenoid valve drive control method is a method of controlling a drive circuit 20 configured of a switching element for supplying a current to the solenoid valve 5, and according to a control signal input from the outside that instructs opening and closing of the solenoid valve 5.
  • the timing generation step of generating and outputting a timing signal for controlling on / off of the switching element constituting the drive circuit 20 and the two for flowing the current of the solenoid valve 5 after outputting the timing signal for commanding valve closing.
  • a valve-closing detection step of detecting a valve-closing timing which is a timing at which the solenoid valve 5 is closed by monitoring a signal voltage determined depending on a voltage at least one of the terminals. Step of selecting and outputting the threshold voltage in order from the threshold voltage of (step by the threshold voltage selection circuit 39), and Based on the step of comparing the value voltage and the signal voltage (step by the comparator 38) and each comparison timing, the timing at which the signal voltage reaches the threshold voltage sequentially output from the threshold voltage selection circuit 39 is detected. Outputting a signal indicating a valve closing timing (a step by the measurement circuit 37), when the change in the measured value obtained by measuring the time interval in the condition satisfies a predetermined condition.
  • a solenoid valve drive control method may be realized as a program recorded on a computer readable recording medium such as a CD-ROM, a DVD and the like.
  • the measurement circuit 37 uses a large measurement value selected from the previous measurement value and the second measurement value as the past measurement value to be compared with the current measurement value. It is not limited to. As the past measurement value, the largest measurement value selected from n (n is an integer of 1 or more) previous measurement values only or 3 or more different n (n is an integer of 1 or more) previous measurement values is used. May be What measurement value should be set as the past measurement value may be appropriately determined in consideration of the accuracy and stability of the valve closing timing signal S2 to be obtained.
  • the setting time to be compared with the difference between the past measurement value and the current measurement value in the measurement circuit 37 is determined by the time setting signal S7 input from the microcomputer 11, but such a method However, it may be a fixed value determined in the measuring circuit 37.
  • buffer amplifiers 33a to 33d for driving the switching elements constituting the drive circuit 20 are provided in the solenoid valve drive control circuit 30 in the above embodiment, the present invention is not limited to such an implementation. May be provided.
  • solenoid valve drive control circuit and the solenoid valve drive device applied to the ECU of the vehicle are described in the above embodiment, the solenoid valve drive control circuit and the solenoid valve drive device according to the present invention are limited thereto. May be applied to a circuit for controlling a solenoid valve for fuel injection to an engine provided in another type of device such as an aircraft, or to accurately control the flow rate of another fluid different from the fuel injection May be applied to the control circuit and drive device of the solenoid valve for which
  • the present invention as a solenoid valve drive control circuit, a solenoid valve drive device, and a fuel injection device, can particularly shorten the delay time from the end of the drive period to the closing of the solenoid valve and correctly detect the valve closing timing.
  • the present invention is useful as a solenoid valve drive control circuit, a solenoid valve drive device, and a fuel injection device, for example, as a solenoid valve drive device for injecting fuel to an engine of a vehicle or the like.

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Abstract

電磁弁駆動制御回路（３０）は、電磁弁開閉指令信号（Ｓ１）に従って、駆動回路（２０）を制御するタイミング信号を出力するタイミング生成回路（３１）と、タイミング生成回路（３１）が閉弁を指令するタイミング信号を出力した後に、電磁弁（５）における電磁弁流出端子電圧（Ｓ６）を信号電圧として監視することによって閉弁タイミングを検知する閉弁検知回路（３６）とを備え、閉弁検知回路（３６）は、信号電圧が閾値電圧選択回路（３９）から順に出力される閾値電圧に達する各タイミングを検知し、各タイミングにおける時間間隔を測定することで得られる測定値の変化が所定条件を満たす場合に、閉弁タイミングを示す信号を出力する測定回路（３７）を有する。

Description

電磁弁駆動制御回路、電磁弁駆動装置及び燃料噴射装置
　本発明は、電磁弁に電流を流すスイッチング素子で構成される駆動回路を制御する電磁弁駆動制御回路、電磁弁駆動制御回路と駆動回路とを含む電磁弁駆動装置、及び、電磁弁駆動装置と電磁弁とを含む燃料制御装置に関する。
　車両等のエンジンへの燃料噴射のための電磁弁駆動装置に関して、燃費向上のため、電磁弁の開弁及び閉弁のタイミングを正しく検知し、電磁弁への通電期間を補正することにより、所望の燃料噴射量を制御する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１では、電磁弁のコイル電流が各比較用閾値まで低下した各タイミングを検出し、その各タイミングに基づいて閉弁タイミングを検出する技術が開示されている。
特開２０１４－３１７３１号公報
　しかしながら、特許文献１では、閉弁タイミングを検出する際に、電磁弁のコイル電流を緩やかに減少させるため、駆動期間の終了時から電磁弁が閉弁するまでの遅れ時間が長くなり、その分、燃料噴射量が多くなるという課題がある。微量の噴射量を制御する場合、このような燃料噴射量の増加は、エンジンの燃焼やエミッションに悪影響が出る可能性がある。
　本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、駆動期間の終了時から電磁弁が閉弁するまでの遅れ時間を短くでき、かつ、閉弁タイミングを正しく検知できる電磁弁駆動制御回路、電磁弁駆動装置及び燃料噴射装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る電磁弁駆動制御回路は、電磁弁に電流を流すスイッチング素子で構成される駆動回路を制御する電磁弁駆動制御回路であって、外部から入力される、前記電磁弁の開閉を指令する制御信号に従って、前記スイッチング素子のオンオフを制御するタイミング信号を生成して出力するタイミング生成回路と、前記タイミング生成回路が閉弁を指令するタイミング信号を出力した後に、前記電磁弁が有する前記電流を流すための２つの端子の少なくとも一方における電圧に依存して定まる信号電圧を監視することにより、前記電磁弁が閉弁するタイミングである閉弁タイミングを検知する閉弁検知回路とを備え、前記閉弁検知回路は、複数の閾値電圧から順に閾値電圧を選択して出力する閾値電圧選択回路と、前記閾値電圧選択回路から順に出力される閾値電圧と前記信号電圧とを比較する比較器と、前記比較器からの出力に基づいて、前記信号電圧が前記閾値電圧選択回路から順に出力される閾値電圧に達する各タイミングを検知し、前記各タイミングにおける時間間隔を測定することで得られる測定値の変化が所定条件を満たす場合に、前記閉弁タイミングを示す信号を出力する測定回路とを有する。
　また、上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る電磁弁駆動装置は、電磁弁に電流を流すスイッチング素子で構成される駆動回路と、前記駆動回路を制御する上記電磁弁駆動制御回路とを備える。
　また、上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る燃料噴射装置は、輸送機器のエンジンへの燃料噴射を行うための電磁弁と、前記電磁弁の駆動制御を行う上記電磁弁駆動装置とを備える。
　本発明により、駆動期間の終了時から電磁弁が閉弁するまでの遅れ時間を短くでき、かつ、閉弁タイミングを正しく検知できる電磁弁駆動制御回路、電磁弁駆動装置及び燃料噴射装置が実現される。
図１は、実施の形態１に係る燃料噴射装置の構成を示す回路図である。 図２は、図１に示される測定回路の詳細な構成を示す回路ブロック図である。 図３は、実施の形態１に係る電磁弁駆動装置の動作を示すタイミングチャートである。 図４は、実施の形態１に係る閉弁検知回路の動作を示すタイミングチャートである。 図５は、実施の形態１に係る測定回路による閉弁タイミングの検知処理を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態２に係る燃料噴射装置の構成を示す回路図である。 図７は、実施の形態２に係る電磁弁駆動装置の動作を示すタイミングチャートである。 図８は、実施の形態２に係る閉弁検知回路の動作を示すタイミングチャートである。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、回路、回路部品、回路の接続形態、処理手順、信号波形等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　まず、本発明の実施の形態１に係る燃料噴射装置について説明する。
　図１は、実施の形態１に係る燃料噴射装置１３の構成を示す回路図である。燃料噴射装置１３は、車両等の輸送機器のエンジンへの燃料噴射を行うための電磁弁５と、電磁弁５の駆動制御を行う電磁弁駆動装置１２とを備える。ここでは、マイコン（マイクロコンピュータ）１１を備えるＥＣＵ（Engine Control Unit、電子制御ユニット）１０内に本実施の形態に係る電磁弁駆動装置１２が組み込まれた構成例が示されている。電磁弁５は、電流（つまり、コイル電流）が流入される流入端子５ａ及び電流が流出される流出端子５ｂを有する。
　電磁弁駆動装置１２は、電磁弁５を駆動する装置であり、駆動回路２０と、電磁弁駆動制御回路３０とで構成される。なお、電磁弁駆動装置１２は、バッテリ電源Ｖ１、昇圧電源Ｖ２、プルアップ電源Ｖ３、及び、固定電源Ｖ４から、一定の電圧（それぞれ、「電圧Ｖ１」、「電圧Ｖ２」、「電圧Ｖ３」、「固定電圧Ｖ４」と表記する）の供給を受ける。バッテリ電源Ｖ１は、車両に搭載され、電圧Ｖ１を供給するバッテリ（図示せず）である。昇圧電源Ｖ２は、バッテリ電源Ｖ１が供給する電圧Ｖ１を電圧Ｖ２に昇圧する電源である。プルアップ電源Ｖ３は、電磁弁５の流入端子５ａに対してプルアップ抵抗３４を介して電圧Ｖ３を供給する電源である。固定電源Ｖ４は、分割抵抗３９ａ（１）～３９ａ（ｎ）に固定電圧Ｖ４を供給する電源である。
　駆動回路２０は、電磁弁駆動制御回路３０から与えられるタイミング信号に従って、電磁弁５に電流を流す回路であり、逆流防止ダイオード２１、上側スイッチング素子２２ａ及び２２ｂ、上側クランプ回路２３、下側スイッチング素子２４、検出抵抗２５、並びに、下側クランプ回路２６で構成される。
　逆流防止ダイオード２１は、昇圧電源Ｖ２からバッテリ電源Ｖ１への逆流電流を阻止するダイオードである。
　上側スイッチング素子２２ａは、バッテリ電源Ｖ１と電磁弁５の流入端子５ａとの間に接続され、バッテリ電源Ｖ１からの電圧Ｖ１を電磁弁５の流入端子５ａに供給するスイッチング素子であり、例えば、ＭＯＳトランジスタである。
　上側スイッチング素子２２ｂは、昇圧電源Ｖ２と電磁弁５の流入端子５ａとの間に接続され、昇圧電源Ｖ２からの電圧Ｖ２を電磁弁５の流入端子５ａに供給するスイッチング素子であり、例えば、ＭＯＳトランジスタである。
　上側クランプ回路２３は、グランドと電磁弁５の流入端子５ａとの間に接続され、電磁弁５に流れる電流を還流させるための回路であり、並列に接続された還流ダイオード２３ａ及びスイッチング素子２３ｂで構成される。還流ダイオード２３ａは、電磁弁５に流れる電流を還流させるダイオードである。スイッチング素子２３ｂは、電磁弁５の流入端子５ａにグランド電位を供給するスイッチング素子であり、例えば、ＭＯＳトランジスタである。なお、上記グランド電位は、任意の固定電位であってもよい。
　下側スイッチング素子２４は、グランドと電磁弁５の流出端子５ｂとの間に接続され、電磁弁５の流出端子５ｂにグランド電位を供給するスイッチング素子であり、例えば、ＭＯＳトランジスタである。
　検出抵抗２５は、下側スイッチング素子２４とグランドとの間に接続され、電磁弁５を流れる電流（電磁弁電流Ｉ１）を検出するための抵抗である。
　下側クランプ回路２６は、電磁弁５の流出端子５ｂと昇圧電源Ｖ２との間に接続され、電磁弁５に流れる電流を還流させる場合に、電磁弁５の流出端子５ｂの電圧を一定電圧以上にクランプする回路であり、還流ダイオード２６ａで構成される。なお、下側クランプ回路２６は、この構成に限られず、電磁弁５の流出端子５ｂとグランドとの間に接続されたツェナーダイオードであってもよいし、下側スイッチング素子２４の制御端子に接続されるツェナーダイオードで構成されるアクティブクランプ回路であってもよい。
　電磁弁駆動制御回路３０は、マイコン１１からの指令に従って駆動回路２０を制御し、電磁弁５が閉弁するタイミングである閉弁タイミングを検知してマイコン１１に出力する回路であり、タイミング生成回路３１、及び、閉弁検知回路３６で構成される。
　タイミング生成回路３１は、外部（ここでは、マイコン１１）から入力される、電磁弁５の開閉を指令する制御信号（電磁弁開閉指令信号Ｓ１）に従って、駆動回路２０を構成する各スイッチング素子のオンオフを制御するタイミング信号を生成して出力する回路であり、タイミング制御回路３２、バッファアンプ３３ａ～３３ｄ、プルアップ抵抗３４及び電流検出回路３５で構成される。
　タイミング制御回路３２は、電磁弁開閉指令信号Ｓ１及び電流検出回路３５からの出力信号に基づいて、上側スイッチング素子２２ａ、上側スイッチング素子２２ｂ、上側クランプ回路２３、及び、下側スイッチング素子２４のそれぞれをオンオフさせるタイミング信号を生成して出力する論理回路である。
　バッファアンプ３３ａ～３３ｄは、タイミング制御回路３２から出力されるタイミング信号を増幅し、それぞれ、上側スイッチング素子２２ｂ、上側スイッチング素子２２ａ、上側クランプ回路２３のスイッチング素子２３ｂ、及び、下側スイッチング素子２４の制御端子に出力する。
　プルアップ抵抗３４は、電磁弁５の流入端子５ａにプルアップ電源Ｖ３からの電圧Ｖ３を供給するための抵抗である。
　電流検出回路３５は、電磁弁５を流れる電流（電磁弁電流Ｉ１）が所定値になったことを検出する回路であり、検出抵抗２５における電圧と所定値に対応する基準電圧とを比較し、その結果をタイミング制御回路３２に出力する比較器である。
　閉弁検知回路３６は、タイミング生成回路３１が閉弁を指令するタイミング信号を出力した後に、電磁弁５が有する電流を流すための２つの端子の少なくとも一方における電圧に依存して定まる信号電圧（ここでは、流出端子５ｂでの電圧（電磁弁流出端子電圧Ｓ６））を監視することにより、電磁弁５が閉弁するタイミングである閉弁タイミングを検知する回路であり、測定回路３７、比較器３８、及び、閾値電圧選択回路３９で構成される。
　閾値電圧選択回路３９は、測定回路３７から入力される閾値選択信号Ｓ９に従って、複数の閾値電圧から順に（例えば、降順に）閾値電圧Ｓ４を選択し、比較器３８の非反転入力端子に出力する回路であり、分割抵抗３９ａ（１）～３９ａ（ｎ）、及び、スイッチ回路３９ｂで構成される。分割抵抗３９ａ（１）～３９ａ（ｎ）は、固定電源Ｖ４とグランドとの間に直列に接続された電圧分割用の抵抗であり、例えば、いずれも同じ抵抗値をもつ抵抗である。スイッチ回路３９ｂは、直列に接続された分割抵抗３９ａ（１）～３９ａ（ｎ）の各接続点と共通接続点との間に接続された複数のスイッチ群で構成され、複数のスイッチ群の一つを順にオンすることで、各接続点の電圧を順に出力する。
　比較器３８は、非反転入力端子に入力される、閾値電圧選択回路３９から順に出力される閾値電圧Ｓ４と、反転入力端子に入力される信号電圧（つまり、電磁弁流出端子電圧Ｓ６）とを比較し、その結果を示す比較器出力信号Ｓ３を測定回路３７に出力するコンパレータである。
　測定回路３７は、比較器３８からの比較器出力信号Ｓ３に基づいて、信号電圧が閾値電圧選択回路３９から順に出力される閾値電圧に達する各タイミングを検知し、各タイミングにおける時間間隔を測定することで得られる測定値の変化が所定条件を満たす場合に、閉弁タイミングを示す信号（閉弁タイミング信号Ｓ２）を出力する。具体的には、測定回路３７は、マイコン１１から入力される電磁弁開閉指令信号Ｓ１及び時間設定信号Ｓ７と比較器３８からの比較器出力信号Ｓ３とに基づいて閉弁タイミング信号Ｓ２を生成してマイコン１１に出力し、マイコン１１から入力される閾値切替間隔指令信号Ｓ８と比較器３８からの比較器出力信号Ｓ３とに基づいて閾値選択信号Ｓ９を生成して閾値電圧選択回路３９に出力する。
　図２は、図１に示される測定回路３７の詳細な構成を示す回路ブロック図である。測定回路３７は、エッジ検出回路４０、時間設定回路４１、エッジ検出回路４２、今回測定値保持回路４３ａ、１回前測定値保持回路４３ｂ、２回前測定値保持回路４３ｃ、選択回路４４、減算回路４５、比較回路４６、閉弁タイミング測定タイマ４７、閉弁測定値保持回路４８、及び、閾値選択カウンタ４９で構成される。
　エッジ検出回路４０は、マイコン１１から入力される電磁弁開閉指令信号Ｓ１の閉指令におけるエッジを検出し、検出したエッジのタイミングを示す信号を閉弁タイミング測定タイマ４７に出力する回路である。
　時間設定回路４１は、マイコン１１から入力される時間設定信号Ｓ７が示す設定時間を保持し、比較回路４６に出力する回路である。設定時間は、比較回路４６での比較において閾値として用いられる時間である。
　エッジ検出回路４２は、比較器３８から入力される比較器出力信号Ｓ３のエッジ（具体的には、電磁弁流出端子電圧Ｓ６が閾値電圧Ｓ４よりも低下したタイミング）を検出し、検出したエッジのタイミングを示す信号を出力する回路である。
　今回測定値保持回路４３ａ、１回前測定値保持回路４３ｂ及び２回前測定値保持回路４３ｃは、連続する最新の３つの測定値を記憶するシフトレジスタを構成している。
　つまり、今回測定値保持回路４３ａは、エッジ検出回路４２から信号が入力される度に、直前にエッジ検出回路４２から信号が入力されてから今回にエッジ検出回路４２から信号が入力されるまでの時間間隔を測定して今回測定値として保持するとともに、直前に保持していた測定値を１回前測定値保持回路４３ｂに出力するタイマである。
　１回前測定値保持回路４３ｂは、今回測定値保持回路４３ａから測定値が入力される度に、入力された測定値を１回前測定値として保持するとともに、直前に保持していた１回前測定値を２回前測定値保持回路４３ｃに出力するラッチ回路である。
　２回前測定値保持回路４３ｃは、１回前測定値保持回路４３ｂから測定値が入力される度に、入力された測定値を２回前測定値として保持するとともに、直前に保持していた２回前測定値を破棄するラッチ回路である。
　選択回路４４は、１回前測定値保持回路４３ｂに保持された１回前測定値と、２回前測定値保持回路４３ｃに保持された２回前測定値とのうち、大きい測定値を選択し、過去測定値として、減算回路４５に出力する回路である。
　減算回路４５は、選択回路４４で選択された過去測定値から、今回測定値保持回路４３ａに保持された今回測定値を減算し、得られた差分（つまり、測定値の減少分）を比較回路４６に出力する減算器である。
　比較回路４６は、減算回路４５から出力された差分と、時間設定回路４１に保持された時間設定信号Ｓ７が示す設定時間とを比較することで、差分が設定時間を超えたか否かを判定し、差分が設定時間を超えたと判定した場合に、そのことを示す信号を閉弁タイミング測定タイマ４７に出力するコンパレータである。
　閉弁タイミング測定タイマ４７は、エッジ検出回路４０から信号が入力されたとき（つまり、電磁弁開閉指令信号Ｓ１の閉指令を示したとき）から、比較回路４６からの信号が入力されるまでの時間を測定するタイマであり、測定した時間を閉弁測定値保持回路４８に出力する。
　閉弁測定値保持回路４８は、閉弁タイミング測定タイマ４７から入力された時間を保持するとともに、その時間を閉弁タイミング信号Ｓ２に変換（例えば、パラレルシリアル変換等）してマイコン１１に出力するラッチ回路である。
　これらのエッジ検出回路４０、時間設定回路４１、エッジ検出回路４２、今回測定値保持回路４３ａ、１回前測定値保持回路４３ｂ、２回前測定値保持回路４３ｃ、選択回路４４、減算回路４５、比較回路４６、閉弁タイミング測定タイマ４７、及び、閉弁測定値保持回路４８により、測定回路３７において、測定によって得られる今回測定値と、ｎ（ｎは１以上の整数）回以上前の測定によって得られた過去測定値との差分が、任意に設定される設定時間よりも大きい場合に、閉弁タイミング信号Ｓ２が出力される。このとき、過去測定値は、異なる測定によって得られた複数の過去測定値から選択された値である。具体的には、過去測定値は、今回測定値に対応する測定より１回前の測定によって得られた１回前測定値、及び、今回測定値に対応する測定より２回前の測定によって得られた２回前測定値のうち、大きい値である。
　また、閾値選択カウンタ４９は、マイコン１１から入力される閾値切替間隔指令信号Ｓ８に従って、エッジ検出回路４２から信号が入力される度に、閾値電圧選択回路３９のスイッチ回路３９ｂに対して、オンすべきスイッチを指定する閾値選択信号Ｓ９を出力するカウンタである。例えば、閾値選択カウンタ４９は、閾値切替間隔指令信号Ｓ８が第１状態（最小の電圧間隔を指示する状態）を示す場合には、エッジ検出回路４２から信号が入力される度に、スイッチ回路３９ｂを構成するスイッチの並びに対して順に一つだけオンさせる閾値選択信号Ｓ９を出力する。一方、閾値切替間隔指令信号Ｓ８が第２状態（最小の電圧間隔のｎ倍を指示する状態）を示す場合には、閾値選択カウンタ４９は、エッジ検出回路４２から信号が入力される度に、スイッチ回路３９ｂを構成するスイッチの並びに対してｎ個おきに順に一つだけオンさせる閾値選択信号Ｓ９を出力する。これにより、閾値電圧選択回路３９は、測定回路３７から入力される閾値選択信号Ｓ９に従って、複数の閾値電圧から順に閾値電圧を選択するときの順序を変更できる。
　次に、以上のように構成された実施の形態１に係る電磁弁駆動装置１２の動作について説明する。
　図３は、実施の形態１に係る電磁弁駆動装置１２の動作を示すタイミングチャートである。本図では、マイコン１１が出力する「電磁弁開閉指令信号Ｓ１」、電磁弁５の流入端子５ａにおける電圧を示す「電磁弁流入端子電圧Ｓ５」、電磁弁５の流出端子５ｂにおける電圧を示す「電磁弁流出端子電圧Ｓ６」、電磁弁５を流れる電流を示す「電磁弁電流Ｉ１」、及び、電磁弁５の開度を示す「電磁弁開度」についての状態変化が示されている。
　初期状態（時刻Ｔ１までの時間）では、電磁弁開閉指令信号Ｓ１は、ローレベル（閉指令）になっている。この時、タイミング生成回路３１は、タイミング信号を出力することにより、上側スイッチング素子２２ａ及び２２ｂ、スイッチング素子２３ｂ、並びに、下側スイッチング素子２４をオフさせている。その結果、電磁弁流入端子電圧Ｓ５と電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、プルアップ電源Ｖ３の電圧Ｖ３になる。また、電磁弁電流Ｉ１が流れないため、電磁弁５は閉じた状態であり、燃料の噴射は行われない。
　時刻Ｔ１で、電磁弁開閉指令信号Ｓ１が、ローレベル（閉指令）からハイレベル（開指令）に切り換わる。この時、タイミング生成回路３１は、タイミング信号を出力することにより、上側スイッチング素子２２ｂ及び下側スイッチング素子２４をオンさせ、上側スイッチング素子２２ａ及びスイッチング素子２３ｂをオフさせる。その結果、電磁弁流入端子電圧Ｓ５は、昇圧電源Ｖ２の電圧Ｖ２になり、電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、グランド電位になる。なお、上側スイッチング素子２２ａ及び２２ｂ、スイッチング素子２３ｂ、並びに、下側スイッチング素子２４のオン抵抗と検出抵抗２５とは、その値が充分に小さく、ここでは無視できるものとする。この時刻Ｔ１から、電磁弁電流Ｉ１が増加し、それに伴って、電磁弁５が開き始めて、燃料の噴射が開始される。
　時刻Ｔ２で、タイミング生成回路３１は、電磁弁電流Ｉ１が所定値まで増加したことを、電流検出回路３５を介して検出するので、タイミング信号を出力することで、スイッチング素子２３ｂ及び下側スイッチング素子２４をオンさせ、上側スイッチング素子２２ａ及び２２ｂをオフさせる。その結果、電磁弁流入端子電圧Ｓ５及び電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、グランド電位になる。よって、この時刻Ｔ２から、電磁弁電流Ｉ１は減少するが、電磁弁５は開いた状態を維持し、燃料は噴射状態が維持される。
　時刻Ｔ３で、タイミング生成回路３１は、電磁弁電流Ｉ１が所定値まで減少したことを、電流検出回路３５を介して検出するので、タイミング信号を出力することで、上側スイッチング素子２２ａ及び下側スイッチング素子２４をオンさせ、上側スイッチング素子２２ｂ及びスイッチング素子２３ｂをオフさせる。その結果、電磁弁流入端子電圧Ｓ５は、バッテリ電源Ｖ１の電圧Ｖ１から逆流防止ダイオード２１の順方向電圧分だけ低下した電圧になり、電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、グランド電位になる。よって、この時刻Ｔ３から、電磁弁電流Ｉ１は再び増加し、電磁弁５は開いた状態を維持し、燃料は噴射状態が維持される。
　時刻Ｔ４で、タイミング生成回路３１は、電磁弁電流Ｉ１が所定値まで増加したことを、電流検出回路３５を介して検出するので、タイミング信号を出力することで、スイッチング素子２３ｂ及び下側スイッチング素子２４をオンさせ、上側スイッチング素子２２ａ及び２２ｂをオフさせる。その結果、電磁弁流入端子電圧Ｓ５及び電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、グランド電位になる。よって、この時刻Ｔ４から、電磁弁電流Ｉ１は減少するが、電磁弁５は開いた状態を維持し、燃料は噴射状態が維持される。
　以後、上記時刻Ｔ３及び時刻Ｔ４での動作が繰り返される。これにより、電磁弁電流Ｉ１は、所定値以上流れ続け、電磁弁５は開いた状態を維持し、燃料の噴射状態が継続する。
　時刻Ｔ５で、電磁弁開閉指令信号Ｓ１は、ハイレベル（開指令）からローレベル（閉指令）に切り換わる。この時、タイミング生成回路３１は、タイミング信号を出力することにより、スイッチング素子２３ｂをオンさせ、上側スイッチング素子２２ａ及び２２ｂと下側スイッチング素子２４とをオフさせる。その結果、電磁弁流入端子電圧Ｓ５は、グランド電位になり、電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、昇圧電源Ｖ２の電圧Ｖ２から還流ダイオード２６ａの順方向電圧分だけ上昇した電圧（図３における「Ｖ２＋１ｄｉｏｄｅ」）になる。この時、電磁弁５の両端には、電圧「Ｖ２＋１ｄｉｏｄｅ」の逆バイアス電圧がかかっており、電磁弁電流Ｉ１は急速に低下する。ただし、電磁弁５は、まだ開いた状態を維持し、燃料は噴射状態が維持される。
　時刻Ｔ６で、電磁弁電流Ｉ１は、ゼロまで低下する。スイッチング素子２３ｂはオンを継続し、上側スイッチング素子２２ａ及び２２ｂと下側スイッチング素子２４とはオフを継続する。電磁弁流入端子電圧Ｓ５は、グランド電位を維持し、電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、低下し始める。電磁弁５は、まだ開いた状態を維持し、燃料は噴射状態が維持される。
　時刻Ｔ７で、電磁弁５は、開いた状態から閉じる方向に動き始める。電磁弁５が動くと、電磁弁５内部のコイルの磁束が変化し、その磁束変化により、電磁弁５に逆起電圧が発生する。電磁弁５が動いている限り、磁束は変化し続け、逆起電圧も発生し続ける。逆起電圧は、電磁弁５の両端に発生する電圧であるが、電磁弁流入端子電圧Ｓ５がグランド電位に固定されているため、電磁弁流出端子電圧Ｓ６に現れる。つまり、電磁弁流出端子電圧Ｓ６が低下している最中に逆起電圧が加算されるため、電磁弁５が動き始めたタイミング（つまり、時刻Ｔ７）で、電磁弁流出端子電圧Ｓ６の変化曲線に、変曲点が現れる。
　時刻Ｔ８で、電磁弁５が閉じ、燃料の噴射が止まる。電磁弁５が閉じると、電磁弁５の動きが停止するため、電磁弁５内部のコイルの磁束の変化が止まり、電磁弁５における逆起電圧の発生も止まる。逆起電圧が無くなるため、電磁弁５が停止したタイミング（つまり、時刻Ｔ８）で、電磁弁流出端子電圧Ｓ６の変化曲線に、変曲点が現れる。
　時刻Ｔ９で、初期状態に戻すために、タイミング生成回路３１は、タイミング信号を出力することにより、上側スイッチング素子２２ａ及び２２ｂ、スイッチング素子２３ｂ、並びに、下側スイッチング素子２４をオフさせる。その結果、電磁弁流入端子電圧Ｓ５と電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、プルアップ電源Ｖ３の電圧Ｖ３になる。
　図３の「電磁弁開度」に示されるように、電磁弁開閉指令信号Ｓ１がハイレベル（開指令）からローレベル（閉指令）に切り換わる時刻Ｔ５から、電磁弁５が閉じる時刻Ｔ８までは、電磁弁５は開いた状態を維持し、燃料は噴射状態が維持される。よって、時刻Ｔ５から時刻Ｔ８までの時間を正しく検知し、次回以降の電磁弁開閉指令信号Ｓ１の制御タイミングを補正することにより、所望の燃料噴射量により近づけることができる。マイコン１１にとって、閉指令のタイミングである時刻Ｔ５は自明であるため、現実に電磁弁５が閉じたタイミング（閉弁タイミング）である時刻Ｔ８を正しく検知することが重要になる。閉弁タイミングである時刻Ｔ８を正しく検知するために、本実施の形態に係る電磁弁駆動制御回路３０に閉弁検知回路３６が設けられている。以下、図４を用いて閉弁検知回路３６の動作を説明する。
　図４は、実施の形態１に係る閉弁検知回路３６の動作を示すタイミングチャートである。本図では、閾値電圧選択回路３９で選択されて比較器３８の非反転入力端子に入力される「閾値電圧Ｓ４」、信号電圧として比較器３８の反転入力端子に入力される「電磁弁流出端子電圧Ｓ６」、比較器３８の出力を示す「比較器出力信号Ｓ３」についての状態変化が示されている。また、本図の時刻Ｔ５～時刻Ｔ８は、それぞれ、図３における同じ時刻に対応する。
　初期状態（時刻Ｔ５の直前）では、電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、グランド電位である。閾値電圧選択回路３９において、分割抵抗３９ａ（１）と分割抵抗３９ａ（２）との接続点がスイッチ回路３９ｂで選択され、閾値電圧選択回路３９から比較器３８に出力される閾値電圧Ｓ４は、最大値となっている。閾値電圧Ｓ４よりも電磁弁流出端子電圧Ｓ６の方が小さいため、比較器出力信号Ｓ３は、ハイレベルになっている。測定回路３７は、まだ動作していない。
　時刻Ｔ５で、電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、昇圧電源Ｖ２から還流ダイオード２６ａの順方向電圧分だけ上昇した電圧（Ｖ２＋１ｄｉｏｄｅ）になる。閾値電圧Ｓ４は最大値のままである。その結果、閾値電圧Ｓ４よりも電磁弁流出端子電圧Ｓ６の方が大きくなるため、比較器出力信号Ｓ３はローレベルに切り換わる。測定回路３７は、まだ動作していない。
　時刻Ｔ６で、電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、低下し始める。閾値電圧Ｓ４は最大値であり、比較器出力信号Ｓ３はローレベルのままである。測定回路３７は、まだ動作していない。時刻ｔ１まで、この状態が継続する。
　時刻ｔ１で、電磁弁流出端子電圧Ｓ６が閾値電圧Ｓ４に到達する（閾値電圧Ｓ４よりも低下する）ので、比較器出力信号Ｓ３は、ハイレベルに切り換わる。その結果、比較器出力信号Ｓ３を受けた測定回路３７では、比較器出力信号Ｓ３がエッジ検出回路４２を介して閾値選択カウンタ４９に入力され、閾値選択カウンタ４９から閾値電圧選択回路３９に閾値選択信号Ｓ９が出力される。これにより、閾値電圧選択回路３９のスイッチ回路３９ｂにおいて分割抵抗３９ａ（２）と分割抵抗３９ａ（３）（図示せず）との接続点が選択され、閾値電圧選択回路３９から、直前の閾値電圧Ｓ４よりも１段階下の閾値電圧Ｓ４が比較器３８に出力される。すると、閾値電圧Ｓ４よりも電磁弁流出端子電圧Ｓ６の方が大きくなるため、比較器出力信号Ｓ３は、再びローレベルに切り換わる。また、測定回路３７では、時刻ｔ１から、比較器出力信号Ｓ３がエッジ検出回路４２を介して今回測定値保持回路４３ａに入力されることにより、今回測定値保持回路４３ａにおいて、時刻ｔ１を開始時刻とする時間間隔の測定が開始される。
　時刻ｔ２で、電磁弁流出端子電圧Ｓ６が閾値電圧Ｓ４に到達するので、比較器出力信号Ｓ３は、ハイレベルに切り換わる。その結果、比較器出力信号Ｓ３を受けた測定回路３７では、比較器出力信号Ｓ３がエッジ検出回路４２を介して閾値選択カウンタ４９に入力され、閾値選択カウンタ４９から閾値電圧選択回路３９に閾値選択信号Ｓ９が出力される。これにより、閾値電圧選択回路３９のスイッチ回路３９ｂにおいて、次の接続点、つまり、分割抵抗３９ａ（３）（図示せず）と分割抵抗３９ａ（４）（図示せず）との接続点が選択され、閾値電圧選択回路３９から、直前の閾値電圧Ｓ４よりもさらに１段階下の閾値電圧Ｓ４が比較器３８に出力される。すると、閾値電圧Ｓ４よりも電磁弁流出端子電圧Ｓ６の方が大きくなるため、比較器出力信号Ｓ３は、再びローレベルに切り換わる。また、測定回路３７では、比較器出力信号Ｓ３がエッジ検出回路４２を介して今回測定値保持回路４３ａに入力されることにより、今回測定値保持回路４３ａにおいて、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間間隔に相当する測定値（今回測定値）が保持されるとともに、時刻ｔ２を開始時刻とする時間間隔の測定が開始される。
　時刻ｔ３で、電磁弁流出端子電圧Ｓ６が閾値電圧Ｓ４に到達するので、比較器出力信号Ｓ３は、ハイレベルに切り換わる。その結果、比較器出力信号Ｓ３を受けた測定回路３７では、比較器出力信号Ｓ３がエッジ検出回路４２を介して閾値選択カウンタ４９に入力され、閾値選択カウンタ４９から閾値電圧選択回路３９に閾値選択信号Ｓ９が出力される。これにより、閾値電圧選択回路３９のスイッチ回路３９ｂにおいて、次の接続点、つまり、分割抵抗３９ａ（４）（図示せず）と分割抵抗３９ａ（５）（図示せず）との接続点が選択され、閾値電圧選択回路３９から、直前の閾値電圧Ｓ４よりもさらに１段階下の閾値電圧Ｓ４が比較器３８に出力される。すると、閾値電圧Ｓ４よりも電磁弁流出端子電圧Ｓ６の方が大きくなるため、比較器出力信号Ｓ３は、再びローレベルに切り換わる。また、測定回路３７では、比較器出力信号Ｓ３がエッジ検出回路４２を介して今回測定値保持回路４３ａに入力されることにより、今回測定値保持回路４３ａにおいて、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間間隔に相当する測定値（今回測定値）が保持されるとともに、時刻ｔ３を開始時刻とする時間間隔の測定が開始される。さらに、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間間隔に相当する測定値（１回前測定値）が今回測定値保持回路４３ａから１回前測定値保持回路４３ｂに転送されて１回前測定値保持回路４３ｂに保持される。
　時刻ｔ４で、電磁弁流出端子電圧Ｓ６が閾値電圧Ｓ４に到達するので、比較器出力信号Ｓ３は、ハイレベルに切り換わる。その結果、比較器出力信号Ｓ３を受けた測定回路３７では、比較器出力信号Ｓ３がエッジ検出回路４２を介して閾値選択カウンタ４９に入力され、閾値選択カウンタ４９から閾値電圧選択回路３９に閾値選択信号Ｓ９が出力される。これにより、閾値電圧選択回路３９のスイッチ回路３９ｂにおいて、次の接続点、つまり、分割抵抗３９ａ（５）（図示せず）と分割抵抗３９ａ（６）（図示せず）との接続点が選択され、閾値電圧選択回路３９から、直前の閾値電圧Ｓ４よりもさらに１段階下の閾値電圧Ｓ４が比較器３８に出力される。すると、閾値電圧Ｓ４よりも電磁弁流出端子電圧Ｓ６の方が大きくなるため、比較器出力信号Ｓ３は、再びローレベルに切り換わる。また、測定回路３７では、比較器出力信号Ｓ３がエッジ検出回路４２を介して今回測定値保持回路４３ａに入力されることにより、今回測定値保持回路４３ａにおいて、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間間隔に相当する測定値（今回測定値）が保持されるとともに、時刻ｔ４を開始時刻とする時間間隔の測定が開始される。さらに、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間間隔に相当する測定値（１回前測定値）が今回測定値保持回路４３ａから１回前測定値保持回路４３ｂに転送されて１回前測定値保持回路４３ｂに保持され、さらに、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間間隔に相当する測定値（２回前測定値）が１回前測定値保持回路４３ｂから２回前測定値保持回路４３ｃに転送されて２回前測定値保持回路４３ｃに保持される。
　以後、上記同様の動作が繰り返され、時刻ｔｎのタイミングで、時刻ｔ（ｎ－１）から時刻ｔｎまでの時間間隔に相当する測定値（今回測定値）が今回測定値保持回路４３ａに保持され、時刻ｔ（ｎ－２）から時刻ｔ（ｎ－１）までの時間間隔に相当する測定値（１回前測定値）が１回前測定値保持回路４３ｂに保持され、時刻ｔ（ｎ－３）から時刻ｔ（ｎ－２）までの時間間隔に相当する測定値（２回前測定値）が２回前測定値保持回路４３ｃに保持される。
　ここで、測定回路３７における閉弁タイミングの検知処理を説明する。
　図５は、実施の形態１に係る測定回路３７による閉弁タイミングの検知処理を示すフローチャートである。測定回路３７では、電磁弁開閉指令信号Ｓ１が閉指令を示した後、比較器出力信号Ｓ３が入力される度に、次の処理が行われる。
　つまり、図４を用いて説明したように、比較器出力信号Ｓ３が入力される度に、シフトレジスタを構成する今回測定値保持回路４３ａ、１回前測定値保持回路４３ｂ及び２回前測定値保持回路４３ｃには、連続する最新の３つの測定値が記憶される（Ｓ１０）。つまり、今回測定値が今回測定値保持回路４３ａに保持され、１回前測定値が１回前測定値保持回路４３ｂに保持され、２回前測定値が２回前測定値保持回路４３ｃに保持される。
　選択回路４４は、１回前測定値保持回路４３ｂに保持された１回前測定値と、２回前測定値保持回路４３ｃに保持された２回前測定値とのうち、大きい測定値を選択し、過去測定値として、減算回路４５に出力する（Ｓ１１）。
　減算回路４５は、選択回路４４で選択された過去測定値から、今回測定値保持回路４３ａに保持された今回測定値を減算し、得られた差分（つまり、測定値の減少分）を比較回路４６に出力する（Ｓ１２）。
　比較回路４６は、減算回路４５から出力された差分と、時間設定回路４１に保持された時間設定信号Ｓ７が示す設定時間とを比較することで、差分が設定時間を超えたか否かを判定する（Ｓ１３）。
　その結果、差分が設定時間を超えたと判定した場合には、比較回路４６は、そのことを示す信号を閉弁タイミング測定タイマ４７に出力する。閉弁タイミング測定タイマ４７は、エッジ検出回路４０から信号が入力されたとき（つまり、電磁弁開閉指令信号Ｓ１が閉指令を示したとき）から、比較回路４６からの信号が入力されるまでの時間を測定し、測定した時間を閉弁測定値保持回路４８に出力する。閉弁測定値保持回路４８は、閉弁タイミング測定タイマ４７から入力された時間を保持するとともに、その時間を閉弁タイミング信号Ｓ２に変換（例えば、パラレルシリアル変換等）してマイコン１１に出力する（Ｓ１４）。
　なお、以降のタイミングにおいては、電磁弁流出端子電圧Ｓ６の低下に伴い、比較器３８に入力される閾値電圧Ｓ４は最小値まで低下する。最終的には、閾値電圧Ｓ４よりも電磁弁流出端子電圧Ｓ６の方が小さくなるため、比較器出力信号Ｓ３はハイレベルで固定される（時刻ｔ１３参照）。そして、閉弁検知回路３６は、閉弁（時刻Ｔ８）から充分時間が経過した時刻Ｔ９（図３参照）のタイミングで、初期状態（図３及び図４の時刻Ｔ５の直前における状態）に戻り、次回の閉弁検知に備える。
　このように、測定回路３７において、今回測定値が１回前測定値及び２回前測定値のうちの大きい測定値（つまり、過去測定値）よりも設定時間以上減少した時点が閉弁タイミングと判定され、電磁弁開閉指令信号Ｓ１が閉指令を示したときから閉弁タイミングまでの時間を示す閉弁タイミング信号Ｓ２が測定回路３７からマイコン１１に通知される。
　図４におけるタイミングチャートでは、時刻ｔ８から時刻ｔ９までの時間間隔が今回測定値として測定されたタイミングで、はじめて、今回測定値が１回前測定値（時刻ｔ７から時刻ｔ８までの時間間隔）及び２回前測定値（時刻ｔ６から時刻ｔ７までの時間間隔）のうちの大きい測定値（ここでは、１回前測定値）よりも設定時間以上減少することになるので、今回測定値の測定時間（時刻ｔ８から時刻ｔ９）において閉弁タイミングＴ８が存在すると検知される。具体的には、Ｔ５からｔ９までの時間が、閉弁測定値として保持される。
　以上のように、本実施の形態に係る電磁弁駆動制御回路３０は、電磁弁５に電流を流すスイッチング素子で構成される駆動回路２０を制御する回路であって、外部から入力される、電磁弁５の開閉を指令する制御信号（つまり、電磁弁開閉指令信号Ｓ１）に従って、駆動回路２０を構成するスイッチング素子のオンオフを制御するタイミング信号を生成して出力するタイミング生成回路３１と、タイミング生成回路３１が閉弁を指令するタイミング信号を出力した後に、電磁弁５が有する電流を流すための２つの端子の少なくとも一方（本実施の形態では、電磁弁５の流出端子５ｂ）における電圧に依存して定まる信号電圧（本実施の形態では、電磁弁流出端子電圧Ｓ６）を監視することにより、電磁弁５が閉弁するタイミングである閉弁タイミングを検知する閉弁検知回路３６とを備え、閉弁検知回路３６は、複数の閾値電圧から順に閾値電圧を選択して出力する閾値電圧選択回路３９と、閾値電圧選択回路３９から順に出力される閾値電圧と信号電圧とを比較する比較器３８と、比較器３８からの出力に基づいて、信号電圧が閾値電圧選択回路３９から順に出力される閾値電圧に達する各タイミングを検知し、各タイミングにおける時間間隔を測定することで得られる測定値の変化が所定条件を満たす場合に、閉弁タイミングを示す信号を出力する測定回路３７とを有する。
　これにより、閉弁検知回路３６により、電磁弁５が有する電流を流すための２つの端子の少なくとも一方における電圧に依存して定まる信号電圧を監視することにより、電磁弁５が閉弁するタイミングである閉弁タイミングが検知されるので、特許文献１のように、電磁弁のコイル電流を緩やかに減少させ、コイル電流の減少から閉弁タイミングを検知する技術に比べ、駆動期間の終了時から電磁弁が閉弁するまでの遅れ時間を短くできる。
　また、測定回路３７により、信号電圧が閾値電圧選択回路３９から順に出力される閾値電圧に達する各タイミングにおける時間間隔を測定することで得られる測定値の変化が所定条件を満たす場合に閉弁タイミングを示す信号が出力されるので、閉弁タイミングにおいて信号電圧の変化曲線に変曲点が現れることを利用して閉弁タイミングが検知され、閉弁タイミングが正しく検知される。
　よって、駆動期間の終了時から電磁弁５が閉弁するまでの遅れ時間を短くでき、かつ、閉弁タイミングを正しく検知できる電磁弁駆動制御回路３０が実現される。
　また、タイミング生成回路３１は、閉弁を指令するタイミング信号を出力するときに、電磁弁５が有する電流を流すための２つの端子のうちの一方（本実施の形態では、電磁弁５の流入端子５ａ）がグランド電位又は任意の固定電位になるように、タイミング信号を出力し、閉弁検知回路３６は、２つの端子のうちの他方（本実施の形態では、電磁弁５の流出端子５ｂ）における電圧（本実施の形態では、電磁弁流出端子電圧Ｓ６）を信号電圧として監視する。
　これにより、電磁弁５が有する電流を流すための２つの端子のうちの一方の電圧を監視するだけで、閉弁タイミングが検知されるので、簡易な回路構成で閉弁タイミングが検知される。
　また、上記所定条件は、測定によって得られる今回測定値と、ｎ（ｎは１以上の整数）回以上前の測定によって得られた過去測定値との差分が、任意に設定される設定時間よりも大きいことである。
　これにより、今回測定値と過去測定値との差分が、任意に設定される設定時間よりも大きいタイミングが閉弁タイミングと検知されるので、特許文献１のように、今回測定値が過去測定値よりも少しでも小さい場合に閉弁タイミングと検知する技術に比べ、ノイズ等の外乱による信号電圧の変動に対するマージンを設けることができ、ノイズ等の外乱に対して安定して閉弁タイミングが検知される。
　また、過去測定値は、異なる測定によって得られた複数の過去測定値から選択された値である。例えば、過去測定値は、今回測定値に対応する測定より１回前の測定によって得られた１回前測定値、及び、今回測定値に対応する測定より２回前の測定によって得られた２回前測定値のうち、大きい値である。
　これにより、今回測定値と比較される過去測定値として複数の過去測定値が用いられるので、特許文献１のように、今回測定値と直前の１回前測定値だけとを比較する技術に比べ、ノイズ等の外乱に対して安定して閉弁タイミングが検知され、検知ミスが抑制される。特に、信号電圧の変化曲線における変曲点付近（図４のｔ６～ｔ１０）では信号電圧が緩やかに低下するために、ノイズ等の外乱によって信号電圧が変動した場合には、特許文献１の技術では、今回測定値と直前の１回前測定値だけとを比較するので検知ミスを生じやすいが、実施の形態によれば、今回測定値と比較される過去測定値は複数の過去測定値から選択された大きいほうの測定値が用いられるので、検知ミスが削減される。
　また、閾値電圧選択回路３９は、外部から入力される、閾値電圧の切替間隔を指令する制御信号（閾値切替間隔指令信号Ｓ８）に従って、複数の閾値電圧から順に閾値電圧を選択するときの順序を変更する。
　これにより、外部から入力される、閾値電圧の切替間隔を指令する制御信号に従って、複数の閾値電圧から順に閾値電圧を選択するときの順序が変更されるので、比較器３８に順に入力される閾値電圧の変化の度合い（変化の刻み）を制御することで、閉弁タイミングを検知する精度（つまり、時間分解能）を制御できる。
　また、本実施の形態に係る電磁弁駆動装置１２は、電磁弁５に電流を流すスイッチング素子で構成される駆動回路２０と、駆動回路２０を制御する電磁弁駆動制御回路３０とを備える。
　これにより、電磁弁駆動装置１２には、上記特徴を有する電磁弁駆動制御回路３０が備えられるので、電磁弁駆動制御回路３０と同様に、駆動期間の終了時から電磁弁が閉弁するまでの遅れ時間を短くでき、かつ、閉弁タイミングを正しく検知できる電磁弁駆動装置が実現される。
　また、本実施の形態に係る燃料噴射装置１３は、車両等の輸送機器のエンジンへの燃料噴射を行うための電磁弁５と、電磁弁５の駆動制御を行う上記の電磁弁駆動装置１２とを備える。
　これにより、電磁弁駆動装置１２には、上記特徴を有する電磁弁駆動制御回路３０が備えられるので、電磁弁駆動制御回路３０と同様に、駆動期間の終了時から電磁弁が閉弁するまでの遅れ時間を短くでき、かつ、閉弁タイミングを正しく検知できる燃料噴射装置が実現される。
　（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２に係る燃料噴射装置について説明する。
　図６は、実施の形態２に係る燃料噴射装置１３ａの構成を示す回路図である。燃料噴射装置１３ａは、車両等の輸送機器のエンジンへの燃料噴射を行うための電磁弁５と、電磁弁５の駆動制御を行う電磁弁駆動装置１２ａとを備える。ここでは、実施の形態１と同様に、マイコン１１を備えるＥＣＵ１０ａ内に本実施の形態に係る電磁弁駆動装置１２ａが組み込まれた構成例が示されている。
　電磁弁駆動装置１２ａは、電磁弁５を駆動する装置であり、駆動回路２０と、電磁弁駆動制御回路３０ａとで構成される。電磁弁駆動制御回路３０ａは、基本的な機能構成として、タイミング生成回路３１ａ、及び、閉弁検知回路３６ａで構成される点で実施の形態１と同じであるが、タイミング生成回路３１ａ及び閉弁検知回路３６ａの具体的な回路構成が実施の形態１と異なる。以下、実施の形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
　本実施の形態では、電磁弁駆動制御回路３０ａは、電磁弁流入端子電圧Ｓ５と電磁弁流出端子電圧Ｓ６との差の電圧を信号電圧として閾値電圧Ｓ４と比較することで閉弁タイミングを検知する点で、電磁弁流出端子電圧Ｓ６を信号電圧として閾値電圧Ｓ４と比較する実施の形態１と異なる。
　そのために、閉弁検知回路３６ａは、実施の形態１の構成に加えて、差動増幅器５０を備える。差動増幅器５０は、電磁弁流入端子電圧Ｓ５と電磁弁流出端子電圧Ｓ６との差の電圧を算出し、算出した差の電圧を、信号電圧として、比較器３８の非反転入力端子に出力するアンプである。
　また、タイミング生成回路３１ａを構成するタイミング制御回路３２ａは、閉弁検知動作中にスイッチング素子２３ｂをオフさせるタイミング信号を生成する。他のタイミング信号の生成については、タイミング制御回路３２ａは、実施の形態１と同様である。
　図７は、実施の形態２に係る電磁弁駆動装置１２ａの動作を示すタイミングチャートであり、実施の形態１の図３に対応する図である。本図では、実施の形態１の図３に示された各信号に加えて、差動増幅器５０の出力信号である「差電圧（Ｓ６－Ｓ５）」も示されている。
　時刻Ｔ５までは、電磁弁駆動装置１２ａにおいて、実施の形態１と同様の動作が行われる。ただし、比較器３８では、差動増幅器５０の出力信号（「差電圧（Ｓ６－Ｓ５）」）と閾値電圧Ｓ４とが比較される。
　時刻Ｔ５で、電磁弁開閉指令信号Ｓ１は、ハイレベル（開指令）からローレベル（閉指令）に切り換わる。この時、タイミング生成回路３１ａは、タイミング信号を出力することにより、上側スイッチング素子２２ａ及び２２ｂ、スイッチング素子２３ｂ、並びに、下側スイッチング素子２４をオフさせる。
　その結果、電磁弁流入端子電圧Ｓ５は、グランド電位から還流ダイオード２３ａの順方向電圧だけ下がった電圧（図７における「－１ｄｉｏｄｅ」）になり、その後（時刻Ｔ６以降）、プルアップ電源Ｖ３の電圧Ｖ３に向けて徐々に上昇していく。一方、電磁弁流出端子電圧Ｓ６は、実施の形態１と同様に、昇圧電源Ｖ２の電圧Ｖ２から還流ダイオード２６ａの順方向電圧分だけ上昇した電圧（図７における「Ｖ２＋１ｄｉｏｄｅ」）になり、その後（時刻Ｔ６以降）、プルアップ電源Ｖ３の電圧Ｖ３に向けて徐々に低下していく。
　よって、電磁弁流入端子電圧Ｓ５と電磁弁流出端子電圧Ｓ６との差の電圧を算出する差動増幅器５０の出力は、時刻Ｔ５で、電圧「Ｖ２＋２ｄｉｏｄｅ」になり、その後（時刻Ｔ６以降）、ゼロ電位に向けて徐々に低下していく（「差電圧（Ｓ６－Ｓ５）」参照）。
　図８は、実施の形態２に係る閉弁検知回路３６ａの動作を示すタイミングチャートであり、実施の形態１の図４に対応する図である。本図では、実施の形態１の図４に示された各信号において、「電磁弁流出端子電圧Ｓ６」に代えて、「差電圧（Ｓ６－Ｓ５）」が示されている。
　図８では、「差電圧（Ｓ６－Ｓ５）」の初期値が負である点で、実施の形態１の図４における「電磁弁流出端子電圧Ｓ６」（ここでは、初期値がゼロ）と異なるが、他の箇所及び他の信号については、実施の形態１の図４と同様である。
　つまり、測定回路３７において、今回測定値が１回前測定値及び２回前測定値のうちの大きい測定値（つまり、過去測定値）よりも設定時間以上減少した時点が閉弁タイミングと判定され、電磁弁開閉指令信号Ｓ１が閉指令を示したときから閉弁タイミングまでの時間を示す閉弁タイミング信号Ｓ２が測定回路３７からマイコン１１に通知される。
　以上のように、本実施の形態では、閉弁検知回路３６は、電磁弁５が有する電流を流すための２つの端子の一方における電圧と他方における電圧との差を信号電圧として検知する差動増幅器５０を有する。
　これにより、電磁弁５の両端における差の電圧が信号電圧として閾値電圧Ｓ４と比較することで閉弁タイミングが検知されるので、電磁弁５の両端から差動増幅器５０までの信号伝送において高い同相信号除去比が確保され、ノイズ等の外乱に対して安定して閉弁タイミングが検知される。特に、車両においては、電磁弁駆動装置１２ａと電磁弁５とは長く引き回されるハーネスで接続され、電磁弁流入端子電圧Ｓ５及び電磁弁流出端子電圧Ｓ６にはノイズが混入し易いが、本実施の形態によれば、同相信号のノイズが除去され、安定して閉弁タイミングが検知される。
　よって、本実施の形態に係る電磁弁駆動制御回路３０ａ及び電磁弁駆動装置１２ａによれば、実施の形態１の効果に加えて、より安定して閉弁タイミングが検知されるという効果も奏される。
　以上、本発明の電磁弁駆動制御回路、電磁弁駆動装置及び燃料噴射装置について、実施の形態１及び２に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態１及び２に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態１及び２に施したものや、実施の形態１及び２における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　例えば、上記実施の形態では、電磁弁駆動制御回路３０は、タイマ、ラッチ、コンパレータ等の論理回路でハードウェア的に実現されたが、プログラムが格納されたＲＯＭ、一時的にデータを保持するＲＡＭ、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行するプロセッサ、及び、周辺回路と信号のやりとりをする入出力回路等で構成されるマイコン（マイクロコンピュータ）でソフトウェア的に実現されてもよい。
　つまり、本発明は、次のような電磁弁駆動制御方法によって実現されてもよい。その電磁弁駆動制御方法は、電磁弁５に電流を流すスイッチング素子で構成される駆動回路２０を制御する方法であって、外部から入力される、電磁弁５の開閉を指令する制御信号に従って、駆動回路２０を構成するスイッチング素子のオンオフを制御するタイミング信号を生成して出力するタイミング生成ステップと、閉弁を指令するタイミング信号を出力した後に、電磁弁５が有する電流を流すための２つの端子の少なくとも一方における電圧に依存して定まる信号電圧を監視することにより、電磁弁５が閉弁するタイミングである閉弁タイミングを検知する閉弁検知ステップとを含み、閉弁検知ステップでは、複数の閾値電圧から順に閾値電圧を選択して出力するステップ（閾値電圧選択回路３９によるステップ）と、順に出力される閾値電圧と信号電圧とを比較するステップ（比較器３８によるステップ）と、比較結果に基づいて、信号電圧が閾値電圧選択回路３９から順に出力される閾値電圧に達する各タイミングを検知し、各タイミングにおける時間間隔を測定することで得られる測定値の変化が所定条件を満たす場合に、閉弁タイミングを示す信号を出力するステップ（測定回路３７によるステップ）とを含む。
　そして、そのような電磁弁駆動制御方法は、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムとして実現されてもよい。
　また、上記実施の形態では、測定回路３７において、今回測定値と比較される過去測定値として、１回前測定値及び２回前測定値から選択された大きい測定値が用いられたが、これに限られない。過去測定値として、ｎ（ｎは１以上の整数）回前測定値だけ、又は、３以上の異なるｎ（ｎは１以上の整数）回前測定値から選択された最も大きい測定値が用いられてもよい。過去測定値としていかなる測定値に設定するかは、求められる閉弁タイミング信号Ｓ２の精度及び安定性を勘案して適宜決定すればよい。
　また、上記実施の形態では、測定回路３７において、過去測定値と今回測定値との差分と比較される設定時間は、マイコン１１から入力される時間設定信号Ｓ７によって定まったが、このような方式に限られず、測定回路３７内で決定された固定値であってもよい。
　また、上記実施の形態では、駆動回路２０を構成するスイッチング素子を駆動するバッファアンプ３３ａ～３３ｄは、電磁弁駆動制御回路３０に設けられたが、このような実装形態に限られず、駆動回路２０に設けられてもよい。
　また、上記実施の形態では、車両のＥＣＵに適用された電磁弁駆動制御回路及び電磁弁駆動装置が説明されたが、本発明に係る電磁弁駆動制御回路及び電磁弁駆動装置は、これに限られず、航空機等の他の種類の装置が備えるエンジンへの燃料噴射のための電磁弁を制御する回路に適用されてもよいし、燃料噴射とは異なる他の流体の流量を正確に制御することが求められる電磁弁の制御回路及び駆動装置に適用されてもよい。
　本発明は、電磁弁駆動制御回路、電磁弁駆動装置及び燃料噴射装置として、特に、駆動期間の終了時から電磁弁が閉弁するまでの遅れ時間を短くでき、かつ、閉弁タイミングを正しく検知できる電磁弁駆動制御回路、電磁弁駆動装置及び燃料噴射装置として、例えば、車両等のエンジンへの燃料噴射のための電磁弁駆動装置等として有用である。
　５　電磁弁
　５ａ　流入端子
　５ｂ　流出端子
　１０、１０ａ　ＥＣＵ
　１１　マイコン
　１２、１２ａ　電磁弁駆動装置
　１３、１３ａ　燃料噴射装置
　２０　駆動回路
　２１　逆流防止ダイオード
　２２ａ、２２ｂ　上側スイッチング素子
　２３　上側クランプ回路
　２３ａ　還流ダイオード
　２３ｂ　スイッチング素子
　２４　下側スイッチング素子
　２５　検出抵抗
　２６　下側クランプ回路
　２６ａ　還流ダイオード
　３０、３０ａ　電磁弁駆動制御回路
　３１、３１ａ　タイミング生成回路
　３２、３２ａ　タイミング制御回路
　３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ　バッファアンプ
　３４　プルアップ抵抗
　３５　電流検出回路
　３６、３６ａ　閉弁検知回路
　３７　測定回路
　３８　比較器
　３９　閾値電圧選択回路
　３９ａ（１）～３９ａ（ｎ）　分割抵抗
　３９ｂ　スイッチ回路
　４０　エッジ検出回路
　４１　時間設定回路
　４２　エッジ検出回路
　４３ａ　今回測定値保持回路
　４３ｂ　１回前測定値保持回路
　４３ｃ　２回前測定値保持回路
　４４　選択回路
　４５　減算回路
　４６　比較回路
　４７　閉弁タイミング測定タイマ
　４８　閉弁測定値保持回路
　４９　閾値選択カウンタ
　５０　差動増幅器
　Ｖ１　バッテリ電源（供給電圧Ｖ１）
　Ｖ２　昇圧電源（供給電圧Ｖ２）
　Ｖ３　プルアップ電源（供給電圧Ｖ３）
　Ｖ４　固定電源（供給電圧Ｖ４）
　Ｓ１　電磁弁開閉指令信号
　Ｓ２　閉弁タイミング信号
　Ｓ３　比較器出力信号
　Ｓ４　閾値電圧
　Ｓ５　電磁弁流入端子電圧
　Ｓ６　電磁弁流出端子電圧
　Ｓ７　時間設定信号
　Ｓ８　閾値切替間隔指令信号
　Ｓ９　閾値選択信号
　Ｉ１　電磁弁電流

Claims (9)

  1. 　電磁弁に電流を流すスイッチング素子で構成される駆動回路を制御する電磁弁駆動制御回路であって、
    　外部から入力される、前記電磁弁の開閉を指令する制御信号に従って、前記スイッチング素子のオンオフを制御するタイミング信号を生成して出力するタイミング生成回路と、
    　前記タイミング生成回路が閉弁を指令するタイミング信号を出力した後に、前記電磁弁が有する前記電流を流すための２つの端子の少なくとも一方における電圧に依存して定まる信号電圧を監視することにより、前記電磁弁が閉弁するタイミングである閉弁タイミングを検知する閉弁検知回路とを備え、
    　前記閉弁検知回路は、
    　複数の閾値電圧から順に閾値電圧を選択して出力する閾値電圧選択回路と、
    　前記閾値電圧選択回路から順に出力される閾値電圧と前記信号電圧とを比較する比較器と、
    　前記比較器からの出力に基づいて、前記信号電圧が前記閾値電圧選択回路から順に出力される閾値電圧に達する各タイミングを検知し、前記各タイミングにおける時間間隔を測定することで得られる測定値の変化が所定条件を満たす場合に、前記閉弁タイミングを示す信号を出力する測定回路とを有する
    　電磁弁駆動制御回路。
  2. 　前記タイミング生成回路は、前記閉弁を指令するタイミング信号を出力するときに、前記２つの端子のうちの一方がグランド電位又は任意の固定電位になるように、前記タイミング信号を出力し、
    　前記閉弁検知回路は、前記２つの端子のうちの他方における電圧を前記信号電圧として監視する
    　請求項１記載の電磁弁駆動制御回路。
  3. 　前記閉弁検知回路は、さらに、前記２つの端子の一方における電圧と他方における電圧との差を、前記信号電圧として、検知する差動増幅器を有する
    　請求項１記載の電磁弁駆動制御回路。
  4. 　前記所定条件は、前記測定によって得られる今回測定値と、ｎ（ｎは１以上の整数）回以上前の測定によって得られた過去測定値との差分が、任意に設定される設定時間よりも大きいことである
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の電磁弁駆動制御回路。
  5. 　前記過去測定値は、異なる測定によって得られた複数の過去測定値から選択された値である
    　請求項４記載の電磁弁駆動制御回路。
  6. 　前記過去測定値は、前記今回測定値に対応する前記測定より１回前の測定によって得られた１回前測定値、及び、前記今回測定値に対応する前記測定より２回前の測定によって得られた２回前測定値のうち、大きい値である
    　請求項５記載の電磁弁駆動制御回路。
  7. 　前記閾値電圧選択回路は、外部から入力される、前記閾値電圧の切替間隔を指令する制御信号に従って、前記複数の閾値電圧から順に閾値電圧を選択するときの順序を変更する
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の電磁弁駆動制御回路。
  8. 　電磁弁に電流を流すスイッチング素子で構成される駆動回路と、
    　前記駆動回路を制御する請求項１～７のいずれか１項に記載の電磁弁駆動制御回路と
    　を備える電磁弁駆動装置。
  9. 　輸送機器のエンジンへの燃料噴射を行うための電磁弁と、
    　前記電磁弁の駆動制御を行う請求項８記載の電磁弁駆動装置と
    　を備える燃料噴射装置。
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