(57)【要約】【課題】単一の制御弁を利用してアウタおよびインナニードル弁の夫々の開閉状態を独立に精度良く制御することの可能な燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】燃料排出路Ｃ６、第１および第２燃料流入路Ｃ１，Ｃ２の各々に連通する弁室４５１と弁体４５２を有し、弁体４５２の位置を切り替えて第１および第２燃料流入路Ｃ１，Ｃ２の各々における燃料排出路Ｃ６との連通・遮断状態を切り替える制御弁４５を備える。弁体４５２は、全閉位置のときに燃料排出路Ｃ６を第１および第２燃料流入路Ｃ１，Ｃ２何れとも遮断させ、半開位置のときに燃料排出路Ｃ６を第１燃料流入路Ｃ１と連通させると共に第２燃料流入路Ｃ２と遮断させ、全開位置のときに燃料排出路Ｃ６を第２燃料流入路Ｃ２と連通させると共に第１燃料流入路Ｃ１と遮断させる。【選択図】図１
2010223166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に臨む先端部に第１噴孔および該第１噴孔よりも先端側に位置する第２噴孔を備えたボディと、
前記ボディ内に摺動可能に収容されて先端側で前記第１噴孔を開閉する筒状のアウタニードル弁と、
前記アウタニードル弁の内周側に摺動可能に収容されて先端側で前記第２噴孔を開閉する柱状のインナニードル弁と、
前記アウタおよびインナニードル弁の先端側に設けられると共に該アウタおよびインナニードル弁の各々の開弁状態にて前記第１噴孔および第２噴孔の夫々から噴射するための燃料が供給される室であって、且つ、該アウタニードル弁の受圧部が収容されており、内部の燃料の圧力であるレール圧により該アウタニードル弁の受圧部を開弁方向に押圧するノズル室と、
前記ノズル室から独立した状態で前記アウタニードル弁の背面側に設けられると共に前記インナニードル弁の受圧部が収容されており、内部の燃料の圧力である第１制御圧によって該アウタニードル弁の背面部を閉弁方向に押圧する一方で該インナニードル弁の受圧部を開弁方向に押圧する第１制御室と、
前記ノズル室および第１制御室から独立した状態で前記インナニードル弁の背面側に設けられており、内部の燃料の圧力である第２制御圧によって該インナニードル弁の背面部を閉弁方向に押圧する第２制御室と、
高圧の燃料を発生する高圧発生部と、
前記高圧発生部と前記ノズル室とを接続して該ノズル室に燃料を供給する燃料供給路と、
前記燃料供給路と前記第１制御室とを接続する第１燃料流入路と、
前記燃料供給路と前記第２制御室とを接続する第２燃料流入路と、
上流側端が前記第１制御室に接続された第１燃料流出路と、
上流側端が前記第２制御室に接続されて下流側端が前記第１燃料流出路の下流側端と合流する第２燃料流出路と、
前記第１および第２燃料流出路の合流部と燃料タンクとを接続する低圧排出路と、
前記低圧排出路、前記第１および第２燃料流出路の各々に連通する弁室と、該弁室に収容された弁体を有し、該弁体の位置を切り替えて前記第１および第２燃料流出路の各々における前記低圧排出路との連通・遮断状態を切り替える制御弁と、を備え、
前記制御弁を制御して前記第１および第２制御圧を調節することで前記アウタおよびインナニードル弁の開閉状態を独立に制御する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記制御弁の前記弁体は、第１の位置のときに前記低圧排出路を前記第１および第２燃料流出路の何れとも遮断させ、第２の位置のときに前記低圧排出路を前記第１および第２燃料流出路の何れか一方と連通させると共に他方と遮断させ、第３の位置のときに前記低圧排出路を前記第１および第２燃料流出路のうちの他方と連通させると共に一方と遮断させることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（特に、ディーゼル期間）の燃焼室に望む燃料噴射弁からの燃料噴射制御を行う燃料噴射装置として、所謂ツインニードルタイプの燃料噴射装置が知られている。例えば、特許文献１には、アウタニードル弁の内周側に摺動可能に収容されたインナニードル弁を独立して開閉制御するツインニードルタイプの燃料噴射弁が開示されている。
【０００３】
この従来文献に開示された第１の構成としては、アウタ圧力室の圧力を制御する第１制御弁と、インナ圧力室の圧力を制御する第２制御弁を備えた燃料噴射弁が開示されている。この構成においては、各々の制御弁を独立して制御することによりアウタおよびインナニードル弁の夫々の開閉状態を独立に制御することができる。しかしながら、上記したタイプの制御弁は、一般に電磁弁、ピエゾ素子等を利用して構成されるため、その体格が比較的大きい。したがって、２つの制御弁が必要となる上記構成を採用すると、装置全体の大型化を回避することが難しく、また、コストの増大といった新たな問題が生じる。
【０００４】
また、上記従来文献に開示された第２の構成としては、アウタ圧力室の圧力およびインナ圧力室の圧力を制御する単一の制御弁を備えた燃料噴射弁が開示されている。この単一の制御弁はいわゆる３位置３ポート型の弁である。ここで、弁室に収容された弁体が第１の位置（全閉位置）に保持されているときには、低圧に維持されているオーバーフロー油路を、アウタ圧力室およびインナ圧力室の何れとも遮断されている。これに対して、インナニードル弁のみを開弁させる際には、弁室内の弁体を第３の位置（全開位置）に切り替えることで、オーバーフロー油路をインナ圧力室と連通しアウタ圧力室と遮断する。一方、アウタニードル弁のみを開弁させる際には、弁体を第２の位置（半開位置）に切り替えることで、オーバーフロー油路をアウタおよびインナ圧力室の双方と連通させる。
【０００５】
ここで、アウタニードル弁のみを開弁させるべく弁体を第２の位置（半開位置）に保持すると、この構成ではアウタおよびインナ圧力室の双方がオーバーフロー油路と連通してしまうため、アウタおよびインナ圧力室の双方の圧力が等しくなってしまう。
【０００６】
ところが、この構成では、インナニードル弁の開弁方向にアウタ圧力室の圧力が作用し、その閉弁方向にインナ圧力室の圧力が作用することを前提としている。そのため、弁体を第２の位置に保持した際にアウタおよびインナ圧力室の圧力が等しくなると、アウタおよびインナニードル弁においてそれぞれの開閉方向への圧力を受ける受圧面積等を調節したとしても、インナニードル弁も開弁してしまう虞がある。つまり、アウタニードル弁のみを開弁させるべきときに、アウタおよびインナニードル弁が共に開弁されてしまい、燃料の噴射率や噴射角等を狙い通りに精度良く制御することが難しくなることが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】英国特許出願公開第２４２４４５１号明細書
【特許文献２】特開２００８−２０２４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、単一の制御弁を利用してアウタおよびインナニードル弁の夫々の開閉状態を独立に精度良く制御することの可能な燃料噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、以下の手段を採用した。すなわち、内燃機関の燃焼室に臨む先端部に第１噴孔および該第１噴孔よりも先端側に位置する第２噴孔を備えたボディと、前記ボディ内に摺動可能に収容されて先端側で前記第１噴孔を開閉する筒状のアウタニードル弁と、前記アウタニードル弁の内周側に摺動可能に収容されて先端側で前記第２噴孔を開閉する柱状のインナニードル弁と、前記アウタおよびインナニードル弁の先端側に設けられると共に該アウタおよびインナニードル弁の各々の開弁状態にて前記第１噴孔および第２噴孔の夫々から噴射するための燃料が供給される室であって、且つ、該アウタニードル弁の受圧部が収容されており、内部の燃料の圧力であるレール圧により該アウタニードル弁の受圧部を開弁方向に押圧するノズル室と、前記ノズル室から独立した状態で前記アウタニードル弁の背面側に設けられると共に前記インナニードル弁の受圧部が収容されており、内部の燃料の圧力である第１制御圧によって該アウタニードル弁の背面部を閉弁方向に押圧する一方で該インナニードル弁の受圧部を開弁方向に押圧する第１制御室と、前記ノズル室および第１制御室から独立した状態で前記インナニードル弁の背面側に設けられており、内部の燃料の圧力である第２制御圧によって該インナニードル弁の背面部を閉弁方向に押圧する第２制御室と、高圧の燃料を発生する高圧発生部と、前記高圧発生部と前記ノズル室とを接続して該ノズル室に燃料を供給する燃料供給路と、前記燃料供給路と前記第１制御室とを接続する第１燃料流入路と、前記燃料供給路と前記第２制御室とを接続する第２燃料流入路と、上流側端が前記第１制御室に接続された第１燃料流出路と、上流側端が前記第２制御室に接続されて下流側端が前記第１燃料流出路の下流側端と合流する第２燃料流出路と、前記第１および第２燃料流出路の合流部と燃料タンクとを接続する低圧排出路と、前記低圧排出路、前記第１および第２燃料流出路の各々に連通する弁室と、該弁室に収容された弁体を有し、該弁体の位置を切り替えて前記第１および第２燃料流出路の各々における前記低圧排出路との連通・遮断状態を切り替える制御弁と、を備え、前記制御弁を制御して前記第１および第２制御圧を調節することで前記アウタおよびインナニードル弁の夫々の開閉状態を独立に制御する内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記制御弁の前記弁体は、第１の位置のときに前記低圧排出路を前記第１および第２燃料流出路の何れとも遮断させ、第２の位置のときに前記低圧排出路を前記第１および第２燃料流出路の何れか一方と連通させると共に他方と遮断させ、第３の位置のときに前記低圧排出路を前記第１および第２燃料流出路のうちの他方と連通させると共に一方と遮断させることを特徴とする。
【００１０】
上記構成において、高圧発生部（例えば、液圧ポンプ＋コモンレール）で発生した高圧の燃料は、燃料供給路を介してノズル室に供給された後、アウタおよびインナニードル弁の各々の開弁状態にて第１噴孔および第２噴孔の夫々から噴射される。
【００１１】
ここで、アウタおよびインナニードル弁の「開閉状態」と、その「リフト量」との関係について定義する。アウタ（インナ）ニードル弁が第１（第２）噴孔を遮蔽している状態を、アウタ（インナ）ニードル弁の「閉弁状態」と定義し、そのときのリフト量は「零（０）」である。また、アウタ（インナ）ニードル弁が背面側に移動して（上昇して）、そのリフト量が零より大きくなった状態（リフト量＞０）、すなわち上記閉弁状態が解除された状態が「開弁状態」と定義する。
【００１２】
この構成において、ノズル室、第１制御室、および第２制御室の各々は独立して形成されている（区画されている）。そして、アウタニードル弁は、第１制御室内の第１制御圧によって閉弁方向に押圧され、ノズル室内のレール圧によって開弁方向に押圧される。こ
こで、アウタニードル弁が閉弁状態から開弁状態へ移行する時点での第１制御圧を「アウタニードル開弁圧」と称呼する。このアウタニードル開弁圧はレール圧に相関し、レール圧が高いほどアウタニードル開弁圧も高くなる。ここで、「アウタニードル開弁圧が高い」とは、第１制御室がより高い圧力に維持されていてもアウタニードル弁が開弁することを表すところ、レール圧が高いほどアウタニードル弁が開弁し易くなるからである。また、アウタニードル弁背面部の第１制御圧の受圧面積に対する、ノズル室に収容されたアウタニードル弁受圧部のレール圧の受圧面積の比率（以下、「アウタ側受圧面積比」という）が高いほど、アウタニードル開弁圧も高くなる。
【００１３】
以上のように、アウタニードル弁の開閉状態は、主としてレール圧およびアウタ側受圧面積比から決定されるアウタニードル開弁圧と第１制御圧との大小関係によって決せられる。そして、第１制御圧がアウタニードル開弁圧より高い状態のときには「閉弁状態」に保持され、該アウタニードル開弁圧以下の状態のときには「開弁状態」に保持される。
【００１４】
一方、インナニードル弁は、第２制御室内の第２制御圧によって閉弁方向に押圧され、上記した第１制御圧によって開弁方向に押圧される。ここで、インナニードル弁が閉弁状態から開弁状態へ移行する時点での第２制御圧を「インナニードル開弁圧」と称呼すると、第１制御圧が高いほどインナニードル開弁圧も高くなる。「インナニードル開弁圧が高い」とは、第２制御室がより高い圧力に維持されていてもインナニードル弁が開弁することを表すところ、インナニードル弁の開弁方向に作用する第１制御圧が高いほどインナニードル弁が開弁し易くなるからである。また、インナニードル弁背面部の第２制御圧の受圧面積に対する、インナニードル弁受圧部の第１制御圧の受圧面積の比率（以下、「インナ側受圧面積比」という）が高いほど、インナニードル開弁圧は高くなる。
【００１５】
以上のように、インナニードル弁の開閉状態は、主として第１制御圧およびインナ側受圧面積比から決定されるインナニードル開弁圧と第２制御圧との大小関係によって決せられる。そして、第２制御圧がインナニードル開弁圧より高い状態のときには「閉弁状態」に保持され、該インナニードル開弁圧以下の状態のときには「開弁状態」に保持される。
【００１６】
次に、第１および第２制御室に対する燃料の流入出（給排）について説明する。第１および第２制御室に対しては、第１および第２燃料流入路を介して高圧発生部で発生した高圧燃料が供給される。一方、第１および第２燃料流出路からの燃料の排出（流出）については、第１および第２燃料流出路の合流部と低圧排出路との接続部に介装された（単一の）制御弁によって調整される。より具体的には、制御弁における弁体が第１〜第３の位置の何れかに切り替えることで、第１および第２燃料流出路の低圧排出路との連通・遮断状態が切り替えられ、これによって第１および第２制御圧が調節される。
【００１７】
まず、制御弁の弁体が第１の位置に保持されると、低圧排出路が第１および第２燃料流出路の何れとも遮断状態に維持される。その結果、第１および第２制御室の双方は共にノズル室と略同等の高圧状態に維持される。つまり、第１制御圧がアウタニードル開弁圧よりも高圧に維持さることでアウタニードル弁が閉弁状態に保持され、第２制御圧がインナニードル開弁圧よりも高圧に維持されることでインナニードル弁が閉弁状態に維持される。
【００１８】
制御弁の弁体が第２の位置に切り替えられると、低圧排出路が第１および第２燃料流出路のうちの何れか一方と連通され、他方と遮断される。ここでは便宜上、「一方」を「第１燃料流出路」とし、「他方」を「第２燃料流出路」とした場合を例に説明する。なお、「一方」を「第２燃料流出路」とし、「他方」を「第１燃料流出路」とした場合については括弧書きにて記す。また、この構成において燃料タンクとは燃料が貯留される貯留槽であり、その内部は低圧状態（例えば、大気圧）に維持されている。
【００１９】
弁体が第２の位置に切り替えられると、前述の如く、低圧排出路が第１燃料流出路（第２燃料流出路）と連通され、第２燃料流出路（第１燃料流出路）と遮断される。すなわち、その時点において高圧に維持されている第１制御室（第２制御室）と低圧に維持されている燃料タンクとが連通する。その結果、第１制御室（第２制御室）から燃料が流出することによって第１制御圧（第２制御圧）が低下する。そして、第１制御圧（第２制御圧）がアウタニードル開弁圧（インナニードル開弁圧）以下まで低下すると、アウタニードル弁（インナニードル弁）が閉弁状態から開弁状態へと移行する。すなわち、アウタニードル弁（インナニードル弁）が開弁する。
【００２０】
一方、制御弁の弁体が第２の位置に切り替えられても、第２制御室（第１制御室）と燃料タンクとは遮断されているため、第２制御圧（第１制御圧）は依然としてインナニードル開弁圧（アウタニードル開弁圧）より高く維持される。従って、制御弁の弁体が第２の位置にある場合には、アウタニードル弁（インナニードル弁）のみが開弁状態に保持される。
【００２１】
次に、制御弁の弁体が第３の位置に切り替えられると、低圧排出路が第２燃料流出路（第１燃料流出路）と連通され、第１燃料流出路（第２燃料流出路）と遮断される。すなわち、高圧に維持されている第２制御室（第１制御室）と低圧に維持されている燃料タンクとが連通する。その結果、第２制御室（第１制御室）から燃料が流出することにより、第２制御圧（第１制御圧）が低下する。そして、第２制御圧（第１制御圧）がインナニードル開弁圧（アウタニードル開弁圧）以下まで低下すると、インナニードル弁（アウタニードル弁）が開弁する。
【００２２】
一方、制御弁の弁体が第３の位置に切り替えられても、第１制御室（第２制御室）と燃料タンクとは遮断されているため、第１制御圧（第２制御圧）は依然としてアウタニードル開弁圧（インナニードル開弁圧）より高く維持される。そのため、制御弁の弁体が第３の位置にある場合には、インナニードル弁（アウタニードル弁）のみが開弁する。
【００２３】
以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、単一の制御弁における弁体の位置を第１〜第３の位置に切り替え制御することで、アウタおよびインナニードル弁の夫々の開閉状態を独立に精度良く制御することができる。
【００２４】
特に、本発明によれば、弁体を第２の位置に保持する際に低圧排出路を第１および第２燃料流出路の何れか一方と連通させ、且つ他方と遮断させるため、第１制御圧と第２制御圧との差圧を充分に確保することができる。これによれば、弁体を第２の位置に制御する際に低圧排出路を第１燃料流出路と連通させる場合には、アウタニードル弁を確実に開弁でき、インナニードル弁を確実に閉弁できる。逆に、弁体を第２の位置に制御する際に低圧排出路を第２燃料流出路と連通させる場合には、アウタニードル弁を確実に閉弁でき、インナニードル弁を確実に開弁できる。つまり、本発明によれば、アウタおよびインナニードル弁の開閉弁に関する制御不良を確実に防止できる。
【００２５】
なお、第１噴孔と第２噴孔においては、ボディの軸線方向との成す角を互いに相違させても良い。このようにすれば、第１噴孔からの燃料噴射と第２噴孔からの燃料噴射とにおける燃料の噴射角を変化させることができる。例えば、燃料噴射を行うときの内燃機関の運転状態（負荷および回転数）に応じて、制御弁の弁体の位置を第２および第３の何れにするかを決定すると良い。これによれば、内燃機関の運転状態に応じて燃料の噴射角を広角にするか、挟角にするかを容易に切り替えることができ、また、その噴射率や噴射量も精度良く制御することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、単一の制御弁を利用してアウタおよびインナニードル弁の夫々の開閉状態を独立に精度良く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】内燃機関に適用される燃料噴射制御装置の概略構成を示した図である。
【図２】制御弁における弁体の制御位置と、各ポートの開閉状態との関係を説明するための説明図である。（ａ）は、弁体が全閉位置にある状態を示した図である。（ｂ）は、弁体が半開位置にある状態を示した図である。（ｃ）は、弁体が全開位置にある状態を示した図である。
【図３】燃料噴射制御装置の作動の一例を示したタイムチャートである。（ａ）は、弁体を「全閉位置」→「半開位置」→「全閉位置」と切り替えたときのタイムチャートである。（ｂ）は、弁体を「全閉位置」→「全開位置」→「全閉位置」と切り替えたときのタイムチャートである。
【図４】燃料噴射制御装置が適用される内燃機関の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る内燃機関（ディーゼル機関）に適用される燃料噴射制御装置１０の概略構成を示した図である。この燃料噴射制御装置１０は、燃料タンクＴに貯留されている燃料を吸入・吐出する燃料ポンプ２０と、燃料ポンプ２０により吐出された高圧（以下、「レール圧Ｐｃｒ」と称呼する。）の燃料が供給されるコモンレール３０と、コモンレール３０から燃料供給路Ｃ１を通してレール圧Ｐｃｒの燃料が供給されて内燃機関の燃焼室（図示せず）に燃料を噴射するインジェクタ４０と、燃料ポンプ２０及びインジェクタ４０を制御するＥＣＵ５０とを備える。燃料ポンプ２０とコモンレール３０は、本発明における「高圧発生部」に対応している。
【００３０】
なお、図１では、コモンレール３０から１本の燃料供給路Ｃ１を通してレール圧Ｐｃｒの燃料が供給される１つのインジェクタ４０が記載されているが、実際には、インジェクタ４０及び燃料供給路Ｃ１は内燃機関の複数の燃焼室の各々に対してそれぞれ設けられていて、各インジェクタ４０は対応する燃料供給路Ｃ１を通してコモンレール３０と個別に接続されている。以下、説明の便宜上、各図における紙面上の上・下を単に、「上」、「下」と称呼することもある。
【００３１】
燃料ポンプ２０は、ＥＣＵ５０から指令により燃料の吸入流量を調整可能に構成されており、これによりレール圧Ｐｃｒを調整することができる。具体的には、例えば内燃機関の負荷（トルク）およびエンジン回転数が増加するほどレール圧Ｐｃｒが大きい値に調整される。
【００３２】
インジェクタ４０は、主として、ボディ４１と、ボディ４１の内部の所定空間においてその軸線方向（上下方向）に摺動可能に収容された円筒状のアウタニードル弁４２と、アウタニードル弁４２の内部（内周側）に同軸的且つ液密的にアウタニードル弁４２の軸線方向（上下方向）に摺動可能に収容された円柱状のインナニードル弁４３と、ボディ４１内に配設された制御弁４５と、この制御弁４５を駆動する駆動装置４６を備えている。
【００３３】
ボディ４１は、第１ボディ４１Ａ〜第４ボディ４１Ｄを有して構成されている。第１ボ
ディ４１Ａは駆動装置４６および制御弁４５を収容しており、該第１ボディ４１Ａの下端面に接して第２ボディ４１Ｂが配設されている。そして、第３ボディ４１Ｃは第２ボディ４１Ｂの下端面に接し、第４ボディ４１Ｄは第３ボディ４１Ｃの下端面に接するように配設されている。図示のように、アウタおよびインナニードル弁４２，４３が収容されるボディ４１内部の所定空間は、第２ボディ４１Ｂの下端面、第３および第４ボディ４１Ｃ，４１Ｄの内周面によって画定されている。
【００３４】
ここで、ボディ４１の所定空間のうち、アウタおよびインナニードル弁４２，４３を除いた残りの空間は、主として第１制御室Ｒ１、第２制御室Ｒ２、ノズル室Ｒ３の３つの空間に液密的に区画されている。ノズル室Ｒ３は、アウタおよびインナニードル弁４２，４３の先端側（下端側）に設けられている。また、ノズル室Ｒ３に対して互いに独立した第１および第２制御室Ｒ１，Ｒ２は、アウタ及びインナニードル弁４２，４３の背面側（上端側）にそれぞれ設けられている。
【００３５】
アウタニードル弁４２の外形は段付き円柱形状となっており、背面側（上端側）からアウタ中径部４２Ａ、アウタ大径部４２Ｂ、アウタ小径部４２Ｃが形成されている。アウタ中径部４２Ａを基準として、アウタ大径部４２Ｂは該アウタ中径部４２Ａよりも拡径しており、アウタ小径部４２Ｃはアウタ中径部４２Ａよりも縮径している。また、アウタ中径部４２Ａの外周には、該アウタ中径部４２Ａの外径と略等しい内径を有する円筒状のスリーブ（以下、「アウタスリーブ」という）４４が嵌められている。このアウタスリーブ４４の下端面とアウタ大径部４２Ｂの上端面との間には、コイルスプリング（以下、「アウタスプリング」という）４６が圧縮された（縮んだ）状態で配置されている。そして、アウタスプリング４６は、アウタスリーブ４４を第３ボディ４１Ｃの下端面に対して押しつける一方で、アウタニードル弁４２を先端側（下端側）に向かって付勢する。
【００３６】
本実施形態において、第１制御室Ｒ１はアウタニードル弁４２（アウタ中径部４２Ａ）の背面、アウタスリーブ４４、第３ボディ４１Ｃの下端および内周面、第２ボディ４１Ｂの下端面によって区画されている。また、第１制御室Ｒ１は、アウタスリーブ４４によってノズル室Ｒ３と液密的に遮断されている。
【００３７】
次に、インナニードル弁４３について説明する。インナニードル弁４３の外形も、アウタニードル弁４２と同様に段付き円柱形状となっており、背面側（上端側）からインナ中径部４３Ａ、インナ大径部４３Ｂ、インナ小径部４３Ｃが形成されている。インナ中径部４３Ａを基準として、インナ大径部４３Ｂは該インナ中径部４３Ａよりも拡径しており、インナ小径部４３Ｃはインナ中径部４３Ａよりも縮径している。
【００３８】
ここで、インナ中径部４３Ａおよびインナ大径部４３Ｂは、第１制御室Ｒ１内に収容されている。また、インナ中径部４２Ａの外周には、該インナ中径部４３Ａの外径と略等しい内径を有する円筒状のスリーブ（以下、「インナスリーブ」という）４７が嵌められている。インナスリーブ４７の下端面とインナ大径部４３Ｂの上端面との間には、コイルスプリング（以下、「インナスプリング」という）４８が圧縮された（縮んだ）状態で配置されている。このように配置されたインナスプリング４８は、インナスリーブ４７を第２ボディ４１Ｂの下端面に対して押しつけると共に、インナニードル弁４３を先端側（下端側）に向かって付勢する。そして、第２制御室Ｒ２は、インナスリーブ４７によって第１制御室Ｒ１と液密的に遮断されている。
【００３９】
ノズル室Ｒ３は燃料供給路Ｃ１と連通していて、ノズル室Ｒ３内の燃料圧力は上記レール圧Ｐｃｒと等しい。ノズル室Ｒ３は、ボディ４１の先端部に設けられた燃焼室に臨む複数の第１噴孔（群）４１Ｘ、及び第１噴孔４１Ｘよりも先端側（下側）に位置する複数の第２噴孔（群）４１Ｙと連通している。ここで、第１噴孔４１Ｘがボディ４１の軸線と成
す角度は、第２噴孔４１Ｙが同軸線と成す角度に比べて大きい。
【００４０】
アウタおよびインナニードル弁４２，４３の先端部（下端部）には、先端に近づくほど縮径する円錐状のアウタテーパー部４２Ｔ及びインナテーパー部４３Ｔがそれぞれ形成されている。アウタニードル弁４２（インナニードル弁４３）が上記所定空間内にて下降してアウタテーパー部４２Ｔ（インナテーパー部４３Ｔ）がボディ４１先端部のノズル室Ｒ３に臨む円錐状の内面（弁座面）に当接した状態（図１に示す状態）にて、第１噴孔４１Ｘ（第２噴孔４１Ｙ）がノズル室Ｒ３から遮断される。この状態では、第１噴孔４１Ｘ（第２噴孔４１Ｙ）を介して燃料が噴射されない。以下、この状態を、アウタニードル弁４２（インナニードル弁４３）の「閉弁状態」と称呼する。
【００４１】
また、アウタニードル弁４２（インナニードル弁４３）のリフト量であるアウタリフト量Ｌｏｎ（インナリフト量Ｌｉｎ）は、この状態からのアウタニードル弁４２（インナニードル弁４３）の上方への移動量（上昇量）を意味するものとする。すなわち、図１に示したアウタニードル弁４２（インナニードル弁４３）の閉弁状態では、アウタリフト量Ｌｏｎ（インナリフト量Ｌｉｎ）は「０」である。
【００４２】
一方、アウタニードル弁４２（インナニードル弁４３）が閉弁状態から上方へ移動（上昇）してアウタテーパー部４２Ｔ（インナテーパー部４３Ｔ）が上記弁座面から離間すると、第１噴孔４１Ｘ（第２噴孔４１Ｙ）がノズル室Ｒ３と連通する。なお、アウタニードル弁４２には、図示のような内部通路４２Ｙが形成されており、インナテーパー部４３Ｔが弁座面から離間した場合には内部通路４２Ｙを介してノズル室Ｒ３と第２噴孔４１Ｙとが連通するようになっている。そして、アウタリフト量Ｌｏｎ（インナリフト量Ｌｉｎ）が０より大きい状態においては、燃料が第１噴孔４１Ｘ（第２噴孔４１Ｙ）を介して噴射される。以下、この状態を、アウタニードル弁４２（インナニードル弁４３）の「開弁状態」と称呼する。また、以下において、開弁状態から閉弁状態に移行することを「閉弁」と呼び、閉弁状態から開弁状態に移行することを「開弁」と呼ぶ。
【００４３】
第１制御室Ｒ１（第２制御室Ｒ２）は、第１流入オリフィスＺ１（第２流入オリフィスＺ２）が介装された第１燃料流入路Ｃ２（第２燃料流入路Ｃ３）を介して燃料供給路Ｃ１と接続されている。ここで、第１制御室Ｒ１内の燃料の圧力を第１制御圧Ｐｃ１と称し、第２制御室Ｒ２内の燃料の圧力を第２制御圧Ｐｃ２と称する。この場合、レール圧Ｐｃｒと第１制御圧Ｐｃ１（第２制御圧Ｐｃ２）の差圧に応じて第１燃料流入路Ｃ２（第２燃料流入路Ｃ３）を介して燃料供給路Ｃ１から第１制御室Ｒ１（第２制御室Ｒ２）内に燃料が流入する。
【００４４】
また、第１制御室Ｒ１（第２制御室Ｒ２）には、第１燃料流出路Ｃ４（第２燃料流出路Ｃ５）の上流側端が接続されている。そして、第１燃料流出路Ｃ４および第２燃料流出路Ｃ５の下流側端は合流部Ｙにて合流し、合流部Ｙは、流出オリフィスＺ３が介装された燃料排出路Ｃ６を介して燃料タンクＴと接続されている。つまり、合流部Ｙは、第１および第２燃料流出路Ｃ４，Ｃ５、および燃料排出路Ｃ６が合流する部分といえる。本実施形態においては燃料排出路Ｃ６が本発明における低圧排出路に対応する。
【００４５】
合流部Ｙには、第１および第２燃料流出路Ｃ４，Ｃ５の各々における燃料排出路Ｃ６との連通・遮断状態を切り替える制御弁４５が介装されている。燃料タンクＴ内の燃料圧力は大気圧と略等しい。制御弁４５は、いわゆる３位置３ポート型の電磁弁であり第１ボディ４１Ａに設けられている。より具体的には、制御弁４５は、第１ボディ４１Ａに形成された弁室４５１、該弁室４５１内に収容されている弁体４５２によって主に構成されている。そして、ＥＣＵ５０からの指示により制御される駆動装置４６からの駆動力によって弁体４５２の（停止）位置が変更されると、上記した連通・遮断状態が切り替えられる。
【００４６】
制御弁４５の制御によって、第１燃料流出路Ｃ４と燃料排出路Ｃ６とが連通状態にある場合、第１制御室Ｒ１が燃料タンクＴと連通する。この場合、第１制御圧Ｐｃ１と燃料タンクＴ内の燃料圧力（＝大気圧）の差圧に応じて第１燃料流出路Ｃ４および燃料排出路Ｃ６を通して第１制御室Ｒ１から燃料タンクＴへ燃料が排出される。一方、第１燃料流出路Ｃ４と燃料排出路Ｃ６とが遮断状態にある場合、第１制御室Ｒ１は燃料タンクＴから遮断されるため、上述した第１制御室Ｒ１からの燃料タンクＴへの燃料の排出が禁止される。
【００４７】
また、第２燃料流出路Ｃ５と燃料排出路Ｃ６とが連通状態にある場合、第２制御室Ｒ２が燃料タンクＴと連通し、第２制御圧Ｐｃ２と燃料タンクＴ内の燃料圧力（＝大気圧）の差圧に応じて第２燃料流出路Ｃ５および燃料排出路Ｃ６を通して第２制御室Ｒ２から燃料タンクＴへ燃料が排出される。一方、第２燃料流出路Ｃ５と燃料排出路Ｃ６とが遮断状態にある場合、第２制御室Ｒ２は燃料タンクＴと遮断されるため、上述した第２制御室Ｒ２からの燃料タンクＴへの燃料の排出が禁止される。
【００４８】
次に、アウタおよびインナニードル弁４２，４３に作用する力について説明する。アウタニードル弁４２については、レール圧Ｐｃｒの作用するアウタ受圧部４２Ｂ１がアウタ大径部４２Ｂの下端面に形成されている。レール圧Ｐｃｒは、アウタニードル弁４２の開弁方向（背面側（上端側）方向）に向かってアウタ受圧部４２Ｂ１を押圧する。このアウタ受圧部４２Ｂ１は本発明におけるアウタニードル弁の受圧部に対応している。
【００４９】
一方、アウタニードル弁４２（アウタ中径部４２Ａ）の上端面であるアウタ背面部４２Ａ１は第１制御室Ｒ１に面しており、第１制御圧Ｐｃ１によってアウタニードル弁４２の閉弁方向（先端側（下端側）方向）に押圧される。それに加え、アウタニードル弁４２のアウタ中径部４２Ａは、常時作用するアウタスプリング４６の付勢力によって閉弁方向に付勢される。本実施形態においてはアウタ背面部４２Ａ１が本発明におけるアウタニードル弁の背面部に対応する。
【００５０】
次に、インナニードル弁４３について説明する。第１制御室Ｒ１内に収容されたインナ大径部４３Ｂの下端面には、第１制御圧Ｐｃ１によって押圧されるインナ受圧部４３Ｂ１が形成されている。第１制御圧Ｐｃ１は、インナニードル弁４３の開弁方向（背面側（上端側）方向）に向かってインナ受圧部４３Ｂ１を押圧する。本実施形態においてはインナ受圧部４３Ｂ１が本発明におけるインナニードル弁の受圧部に対応する。
【００５１】
一方、インナニードル弁４３（インナ中径部４３Ａ）の上端面であるインナ背面部４３Ａ１は第２制御室Ｒ２に面しており、第２制御圧Ｐｃ２によってインナニードル弁４３の閉弁方向（先端側（下端側）方向）に押圧される。これに加えて、インナニードル弁４３のインナ中径部４３Ａは、常時作用するインナスプリング４８の付勢力によって閉弁方向に付勢される。本実施形態においてはインナ背面部４３Ａ１が本発明におけるインナニードル弁の背面部に対応する。
【００５２】
なお、アウタおよびインナスプリング４６，４８は、燃料ポンプ２０の非作動中などレール圧Ｐｃｒが低い場合等において、アウタ及びインナニードル弁４２，４３が開弁して燃料が燃焼室へ流出すること等を防止するために機能する。
【００５３】
図１を参照して駆動装置４６の構成を説明すると、駆動装置４６は主に、電歪アクチュエータ４６１、大径ピストン４６２、変位拡大室４６３、小径ピストン４６４によって構成されている。第１ボディ４１Ａ内には、電歪アクチュエータ４６１の下端面に当接して大径ピストン４６２が摺動自在に配設されている。この大径ピストン４６２は、その下方に位置する変位拡大室４６３に配置したスプリング（図示省略）によって上方に付勢され
ており、印加電圧に応じて伸縮する電歪アクチュエータ４６１と一体に変位する。なお、この電歪アクチュエータ４６１に印加される駆動電圧は、ＥＣＵ５０によって制御される。
【００５４】
この変位拡大室４６３は、電歪アクチュエータ４６１の変位を油圧変換し、大径ピストン４６２と同じく第１ボディ４１Ａ内周面を摺動する小径ピストン４６４に伝達する。変位拡大室４６３内の圧力は、図示しない給排油路による給排油によって所定の設定圧力に制御されている。また、小径ピストン４６４の受圧面積は、大径ピストン４６２に比べて小さく、その受圧面積比に応じて小径ピストン４６４の変位が大径ピストン４６２に比して拡大される。
【００５５】
また、小径ピストン４６４について説明すると、小径ピストン４６４は、ピストン本体部４６４ａと、該ピストン本体部４６４ａ外周に摺動可能に設けた拡大率変換リング４６４ｂと、ピストン本体部４６４ａの下端面に接続されると共に拡大率変換リング４６４ｂを支持するフランジ部４６４ｃと、フランジ部４６４ｃの下端面および制御弁４５の弁体４５２の上端面を連結する連結ピン４６４ｄとから構成される。
【００５６】
小径ピストン４６４が摺動する第１ボディ４１Ａの摺動孔ＳＳには、所定の中間位置に段差部４６５が形成されており、拡大率変換リング４６４ｂの下方への移動はこの段差部４６５によって規制される。また、段差部４６５より下方において、第１ボディ４１Ａの摺動孔の内径はフランジ部４６４ｃの外径と等しい。そのため、段差部４６５によって拡大率変換リング４６４ｂの下方への移動が規制された後も、ピストン本体部４６４ａおよびフランジ部４６４ｃは第１ボディ４１Ａの摺動孔ＳＳに摺動しつつ下方に移動することが可能となっている。
【００５７】
次に、制御弁４５の詳細な構成およびその作動状況を説明する。制御弁４５の弁室４５１は円筒形状に形成されている。そして、弁室４５１の頂面、底面、および周面には、該弁室４５１に収容された弁体４５２によって開閉状態が切り替えられるポートが開口している。ここで、弁室４５１の頂面、底面、周面に形成された各々のポートを、低圧ポート４５１Ａ、第１制御ポート４５１Ｂ、第２制御ポート４５１Ｃと称呼する。
【００５８】
弁体４５２は、その上端側からヘッド円錐台部４５２Ａ、ヘッド円柱部４５２Ｂ、ボディ部４５２Ｃ、ボトム部４５２Ｄの４つの部位によって構成されている。ヘッド円錐台部４５２Ａは、上端側ほど縮径している円錐台形状を有する。また、ヘッド円柱部４５２Ｂ、ボディ部４５２Ｃ、ボトム部４５２Ｄは何れも円柱形状を有する。そして、ヘッド円柱部４５２Ｂの外径はヘッド円錐台部４５２Ａの下端面における外径と等しく、且つ弁室４５２の内径に比べて小径となっている。また、ボディ部４５２Ｃの外径は弁室４５２の内径と等しく、ボトム部４５２Ｄの外径はボディ部４５２Ｃの外径よりも小さい。また、弁体４５２内部には、ボディ部４５２Ｃの下端面のうちのボトム部４５Ｄによって覆われていない部位（以下に、「ボディ部４５２Ｃの下端面」というときは、特別に断らない限りボトム部４５Ｄによって覆われていない部位を指す）と、ヘッド円柱部４５２Ｂの外周面を連通する連通路（以下、「内部貫通孔」という）４５３が形成されている。また、ボトム部４５２Ｄの下端面と弁室４５１の底面との間には、スプリングが圧縮された（縮んだ）状態で配置されている。
【００５９】
弁体４５２におけるヘッド円錐台部４５２Ａの上端面には、小径ピストン４６４における連結ピン４６４ｄの下端が低圧ポート４５１Ａを貫通して連結されている。これにより、小径ピストン４６４が変位に応じて、弁体４５２の位置が変化するようになっている。
【００６０】
図２は、制御弁４５における弁体４５２の制御位置と、各ポートの開閉状態との関係を
説明するための説明図である。図２（ａ）は、弁体４５２が全閉位置にある状態を示した図である。図２（ｂ）は、弁体４５２が半開位置にある状態を示した図である。図２（ｃ）は、弁体４５２が全開位置にある状態を示した図である。また、同図において図１と共通する部材については、同一の符号を付している。
【００６１】
ここで、図２（ａ）に示した状態は、電歪アクチュエータ４６１への駆動電圧（以下、「ピエゾ駆動電圧」ともいう）が０に制御されている状態（以下、「待機状態」ともいう）にある。このような待機状態においては、弁室４５１の頂面に開口された低圧ポート４５１Ａにヘッド円錐台部４５２Ａのテーパ部が当接する位置までスプリングの弾性復元力によって弁体４５２が上方に押し上げられている。この状態では、ヘッド円錐台部４５２Ａが弁室４５１の頂面への当接によって、それ以上の上方（電歪アクチュエータ４６１側）への移動が規制されている。以下、当該待機状態のように、ヘッド円錐台部４５２Ａが弁室４５１の頂面への当接している状態における弁体４５２の位置を「全閉位置」と定義する。なお、本明細書においては、弁体４５２の「変位量δｈ」を、全閉位置を基準点としたときの該基準点からの下方側への変位差の意味として用いる。例えば、「全閉位置」に位置する弁体４５２の変位量δｈは０である。
【００６２】
低圧ポート４５１Ａ、第１制御ポート４５１Ｂ、第２制御ポート４５１Ｃのそれぞれは、燃料タンクＴと連通する燃料排出路Ｃ６、第１燃料流出路Ｃ４、第２燃料流出路Ｃ５のそれぞれと接続されている。また、弁体４５２が「全閉位置」にある場合には、低圧ポート４５１Ａがヘッド円錐台部４５２Ａによって閉鎖（遮蔽）されるようになっている。
【００６３】
次に、各図を参照して、弁体４５２の変位量δｈの変化と各ポートの開閉状態の関係について説明する。図２（ａ）に示したように、弁体４５２が「全閉位置」にある場合、第１制御ポート４５１Ｂは開放され、且つ、第２制御ポート４５１Ｃはボディ部４５２Ｃの外周面によって閉鎖された状態となっている。
【００６４】
この状態から、電歪アクチュエータ４６１のピエゾ駆動電圧を徐々に上げていくと、電歪アクチュエータ４６１が伸長して大径ピストン４６２が下降し、変位拡大室４６３内の圧力が上昇する。小径ピストン４６４には、ピストン本体部４６４ａおよび拡大率変換リング４６４ｂの双方の上端面に変位拡大室４６３の油圧力が下向きに作用している。この下向きの力が、弁体４５２に作用する弁室４５１内の燃料の圧力を超えると、小径ピストン４６４（ピストン本体部４６４ａ、拡大率変換リング４６４ｂ、フランジ部４６４ｃ、連結ピン４６４ｄ）および弁体４５２が下方に変位し始める。
【００６５】
このようにして、弁体４５２の変位量δｈが０から増加してゆくと、低圧ポート４５１Ａからヘッド円錐台部４５２Ａが離間し、該低圧ポート４５１Ａが開放される。これに対して、弁体４５２の変位量δｈが０より大きくなっても、その値が比較的小さいうちは、第２制御ポート４５１Ｃは依然としてボディ部４５２Ｃの外周面によって閉鎖された状態に保持される。この図においては、弁体４５２の変位量δｈがｈ１以下の範囲に属するときには、第２制御ポート４５１Ｃはボディ部４５２Ｃによって完全に閉鎖される。以下、弁体４５２の変位量δｈが０よりも大きく、且つｈ１以下の範囲に属するとき（０＜δｈ≦ｈ１）における弁体４５２の位置を「半開位置」と称呼する。なお、弁体４５２の変位量δｈがｈ１を超えると、ボディ部４５２Ｃの外周面による第２制御ポート４５１Ｃの閉鎖状態が解除されることにより、第２制御ポート４５１Ｃが開放される。また、図示のように、弁体４５２が「半開位置」にあるときには、第１制御ポート４５１Ｂは開放されている。
【００６６】
本実施形態においては、弁体４５２の変位量δｈがｈ１まで到達したときに、拡大率変換リング４６４ｂの下端面がちょうど段差部４６５に当接するようになっている。この状
態から、電歪アクチュエータ４６１のピエゾ駆動電圧を上昇させると、変位拡大室４６３内の圧力がさらに上昇するが、小径ピストン４６４に作用する下向きの力は、ピストン本体部４６４ａの上端面に作用する油圧力だけとなる。この受圧面積の減少により、小径ピストン４６４に作用する下向きの力が小さくなるため、小径ピストン４６４に作用する油圧力が充分に大きくなるまで、弁体４６２の変位量がｈ１に保持される。これにより、弁体４６２を「半開位置」に制御するための電圧制御幅が拡大されるため、仮に印加電圧の値に多少の狂いが生じたとしても、制御弁４５が誤作動する虞がない。
【００６７】
さらに、電歪アクチュエータ４６１のピエゾ駆動電圧の上昇を徐々に上げていくと小径ピストン４６４は下降するが、拡大率変換リング４６４ｂの下方への移動は段差部４６５により規制されるため、ピストン本体部４６４ａ、フランジ部４６４ｃ、および連結ピン４６４ｄが下降してゆく。これに伴い、弁体４５２の変位量δｈがｈ１を超えてゆき、最終的にはボトム部４５２Ｄの下端面が弁室４５１の底面に当接するときの変位量δｈであるｈ２まで到達する。
【００６８】
ここで、弁体４６２の変位量δｈがｈ２の状態における弁体４５２の位置を「全開位置」と称呼する。第１制御ポート４５１Ｂは、弁体４５２が全開位置以外（全閉位置、半開位置）にあるときに開放され、全開位置にあるときにボトム部４５２Ｄの下端面によって閉鎖される。また、前述したように、「全開位置」においては、第２制御ポート４５１Ｃが開放された状態となる。
【００６９】
以上述べたように、ＥＣＵ５０は、電歪アクチュエータ４６１のピエゾ駆動電圧を制御し、弁体４５２の位置を「全閉位置」、「半開位置」、「全開位置」の何れかに制御することで、インジェクタ４０からの燃料噴射を制御することができる。
【００７０】
図３は、燃料噴射制御装置１０の作動の一例を示したタイムチャートである。図３（ａ）は、弁体４５２を「全閉位置」→「半開位置」→「全閉位置」と切り替えたときのタイムチャートである。図３（ｂ）は、弁体４５２を「全閉位置」→「全開位置」→「全閉位置」と切り替えたときのタイムチャートである。なお、この図において、弁体４５２を「半開位置」に制御するときの該弁体４５２の変位量δｈはｈ１に設定されている。
【００７１】
まず、図３（ａ）のうち、弁体４５２を「全閉位置」から「半開位置」に切り替えた際の作動状況について説明する。図３（ａ）の時刻ｔ１は、弁体４５２を全閉位置（変位量δｈ＝０）から半開位置（変位量δｈ＝ｈ１）に切り替えるべくピエゾ駆動電圧が変更された時刻を表す。時刻ｔ１以前においては、弁体４５２が全閉位置（変位量δｈ＝０）に保持されており、低圧ポート４５１Ａがヘッド円錐台部４５２Ａによって閉鎖されている。この状態では、燃料排出路Ｃ６が第１燃料流出路Ｃ４および第２燃料流出路Ｃ５の何れに対しても遮断されており、第１および第２制御室Ｒ１，Ｒ２からの燃料タンクＴへの燃料の排出が禁止される。したがって、第１および第２制御圧Ｐｃ１，Ｐｃ２の各々はレール圧Ｐｃｒと略等しい圧力に収束した状態となっている。
【００７２】
ところで、アウタニードル弁４２は、第１制御圧Ｐｃ１による押圧力とアウタスプリング４６の付勢力によって閉弁方向に押圧され、レール圧Ｐｃｒによって開弁方向に押圧される。つまり、アウタニードル弁４２に作用する開弁方向の力（レール圧Ｐｃｒによる押圧力）が、閉弁方向に作用する力（第１制御圧Ｐｃ１による押圧力とアウタスプリング４６の付勢力の和）を上回ると、アウタニードル弁４２が開弁する。
【００７３】
一方、インナニードル弁４３は、第２制御圧Ｐｃ２による押圧力とインナスプリング４８の付勢力によって閉弁方向に押圧され、第１制御圧Ｐｃ１によって開弁方向に押圧される。つまり、インナニードル弁４３に作用する開弁方向の力（第１制御圧Ｐｃ１による押
圧力）が、閉弁方向に作用する力（第２制御圧Ｐｃ２による押圧力とインナスプリング４８の付勢力の和）を上回ると、インナニードル弁４３が開弁する。
【００７４】
ここで、アウタニードル弁４２（インナニードル弁４３）が閉弁状態から開弁状態へ移行する時の第１制御圧（第２制御圧）を「アウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎ（インナニードル開弁圧Ｐｃｉｎ）」と称呼する。アウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎは、レール圧Ｐｃｒ、アウタスプリング４６の付勢力、アウタ背面部４２Ａ１に対するアウタ受圧部４２Ｂ１の受圧面積比率（以下、「アウタ側受圧面積比」という）Ｒｏｎの大きさに応じて定まる。そして、アウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎが高いほど、第１制御圧Ｐｃ１がより高い状態にあってもアウタニードル弁４２が閉弁状態から開弁状態に移行することを意味する。例えば、その他のパラメータの条件が等しい場合、レール圧Ｐｃｒが高いほど、アウタスプリング４６の付勢力が低いほど、アウタ側受圧面積比Ｒｏｎが高いほど、アウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎは高くなる。
【００７５】
一方、インナニードル開弁圧Ｐｃｉｎは、第１制御圧Ｐｃ１、インナスプリング４８の付勢力、インナ背面部４３Ａ１に対するインナ受圧部４３Ｂ１の受圧面積比率（以下、「インナ側受圧面積比」という）Ｒｉｎの大きさに応じて定まる。そして、インナニードル開弁圧Ｐｃｉｎが高いほど、第２制御圧Ｐｃ２がより高い状態にあってもインナニードル弁４３が閉弁状態から開弁状態に移行することを意味する。例えば、その他のパラメータの条件が等しい場合、第１制御圧Ｐｃ１が高いほど、インナスプリング４８の付勢力が低いほど、インナ側受圧面積比Ｒｉｎが高いほど、インナニードル開弁圧Ｐｃｉｎは高くなる。
【００７６】
本実施形態において、ノズル室Ｒ３へと導入されるレール圧Ｐｃｒは、アウタおよびインナニードル開弁圧Ｐｃｏｎ，Ｐｃｉｎの何れに対しても、これらに比して充分に大きな圧力として設定されている。そのため、弁体４５２の制御位置が全閉位置（変位量δｈ＝０）にある場合には、第１制御圧Ｐｃ１がアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎよりも高く保持され、且つ、第２制御圧Ｐｃ２がインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎよりも高く保持される。そのため、アウタリフト量Ｌｏｎおよびインナリフト量Ｌｉｎは共に０に保持され、アウタおよびインナニードル弁４２，４３は共に閉弁状態に制御される。
【００７７】
時刻ｔ１以降、弁体４５２が下降し始め、その変位量δｈが０から徐々に増加してゆく。これにより、低圧ポート４５１Ａから弁体４５２が離間し、該低圧ポート４５１Ａが開放され、低圧ポート４５１Ａ、内部貫通孔４５３、第１制御ポート４５１Ｂを通じて第１燃料流出路Ｃ４と燃料排出路Ｃ６とが連通するようになる。そうすると、第１制御室Ｒ１から第１燃料流出路Ｃ４へと流出した高圧の燃料は、第１制御ポート４５１Ｂを介して弁室４５２内へと流入した後、内部貫通孔４５３を通過する。そして、この燃料は、低圧ポート４５１Ａを介して低圧の燃料排出路Ｃ６へと流出し、この燃料排出路Ｃ６を通じて燃料タンクＴに戻される。このような、第１制御室Ｒ１と燃料タンクＴとの間で燃料の遣り取りが行われることで第１制御圧Ｐｃ１は図示のように低下してゆく。
【００７８】
本実施形態においては、弁体４５２が半開位置に制御されるときの第１制御圧Ｐｃ１が確実にアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎ以下まで低下するように、アウタ側受圧面積比Ｒｏｎ、アウタスプリング４６の付勢力等が設定されている。
【００７９】
このようにして、第１制御圧Ｐｃ１がアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎまで低下するとアウタニードル弁４２が開弁し、アウタリフト量Ｌｏｎが増加する。ここで、アウタリフト量Ｌｏｎが増加すると第１制御室Ｒ１の室容積が減少するため、アウタニードル弁４２の開弁を境に第１制御圧Ｐｃ１が反転して上昇する。これに対して、アウタニードル弁４２のリフトが一旦開始された以降は、第１噴孔４１Ｘを遮蔽していたアウタニードル弁４２
のアウタテーパー部とボディ４１先端部の弁座面との間にノズル室Ｒ３に供給された燃料が回り込むようになる。そのため、アウタニードル弁４２の開弁方向の受圧面積が実質的に増大する。
【００８０】
例えば、開弁状態にあるアウタニードル弁４２の閉弁方向に作用する合力が開弁方向に作用する合力と丁度釣り合うときの第１制御圧Ｐｃ１を「アウタニードル閉弁圧Ｐｃｏｎｃ」と称すると、アウタニードル閉弁圧Ｐｃｏｎｃはアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎよりも大きくなる。これは、前述したように、アウタニードル弁４２が開弁状態にある場合には、アウタテーパー部への燃料の回り込みによって開弁方向の受圧面積が増大するからである。そのため、アウタニードル弁４２の開弁後においては、第１制御圧Ｐｃ１がアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎに比して高くなっても、弁体４５２が半開位置に制御される限りアウタニードル閉弁圧Ｐｃｏｎｃより低く維持されるため、開弁状態は保持される。
【００８１】
次に、インナニードル弁４３の作動状況について説明する。時刻ｔ２において弁体４５２の変位量δｈがｈ１まで増加しても、依然として第２燃料流出路Ｃ５は燃料排出路Ｃ６と遮断された状態に保持される。つまり、第２制御室Ｒ２からの燃料タンクＴへの燃料の排出が禁止されることで、第２制御圧Ｐｃ２がインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎよりも高圧に維持される。言い換えると、本実施形態においては、弁体４５２が半開位置に制御されるときの第２制御圧Ｐｃ２が確実にインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎより高く維持されるように、インナ側受圧面積比Ｒｉｎ、インナスプリング４８の付勢力等が設定されている。そのため、インナニードル弁４３は確実に閉弁状態に保持される。
【００８２】
このように、制御弁４５における弁体４５２の制御位置が半開位置にある場合にはアウタニードル弁４２のみが開弁状態となる。その結果、インジェクタ４０による燃料噴射は第１噴孔４１Ｘからのみ行われる。
【００８３】
ところで、弁体４５２を半開位置に保持する期間が長くなると、インジェクタ４０に供給される燃料やインジェクタ４０自体の温度が変化して駆動装置４６のピエゾ素子が伸縮する可能性がある。そうすると、これに起因して第１制御圧Ｐｃ１または第２制御圧Ｐｃ２に意図しない圧力変化を招く虞がある。前述したように、インナニードル弁４３が開弁する時の第２制御圧であるインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎは、第１制御圧Ｐｃ１に相関する。したがって、弁体４５２を半開位置に保持しているときの第１制御圧Ｐｃ１と第２制御圧Ｐｃ２との圧力差が少ないと、上記意図しない圧力変化が生じたときに、制御弁４５の制御誤差を招く要因となる。
【００８４】
これに対して、本実施形態に係る燃料噴射制御装置１０によれば、弁体４５２を半開位置に保持している間、第２制御圧Ｐｃ２を第１制御圧Ｐｃ１に比して高く維持し、且つその双方の差圧も充分に大きく確保できる。これによれば、弁体４５２を半開位置に保持している最中に第１制御圧Ｐｃ１または第２制御圧Ｐｃ２に多少の圧力変化が生じても、第２制御圧Ｐｃ２がインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎ以下となることがなく、インナニードル弁４３が誤って開弁されることがない。つまり、アウタおよびインナニードル弁４２，４３の双方が同時に開弁されたり、インジェクタ４０の噴射率や噴射角が目標値から乖離する等といった制御誤差（制御不良）が生じることを確実に抑制できる。
【００８５】
次に、弁体４５２を「半開位置」から「全閉位置」に切り替える際の作動状況について説明する。図３（ａ）において時刻ｔ３は、弁体４５２を「半開位置」から再び「全閉位置」に切り替えるべくピエゾ駆動電圧が変更された時刻を表す。時刻ｔ３において弁体４５２が上昇し始めるため、その後は弁体４５２の変位量δｈが減少してゆく。その後、時刻ｔ４において弁体４５２の変位量δｈが０まで減少すると低圧ポート４５１Ａが再び弁体４５２によって閉鎖され、第１燃料流出路Ｃ４と燃料排出路Ｃ６とが遮断状態となる。
その結果、第１制御室Ｒ１からの燃料タンクＴへの燃料の排出が禁止された状態で、第１燃料流入路Ｃ２から高圧の燃料が流入し始める。これにより、第１制御圧Ｐｃ１が急増し、該第１制御圧Ｐｃ１がアウタニードル閉弁圧Ｐｃｏｎｃを超えた時点からアウタリフト量Ｌｏｎが減少を開始する。そして、アウタリフト量Ｌｏｎが０まで減少した時点でアウタニードル弁４２が閉弁され、第１噴孔４１Ｘからの燃料が噴射されなくなる。
【００８６】
次に、図３（ｂ）について説明する。まず、弁体４５２を「全閉位置」から「全開位置」に切り替えた際の作動状況について説明する。時刻ｔ１’は、弁体４５２を全閉位置（変位量δｈ＝０）から全開位置（変位量δｈ＝ｈ２）に切り替えるべくピエゾ駆動電圧が変更された時刻を表す。同図における時刻ｔ１’以前の状況は図３（ａ）における時刻ｔ１以前の状況と同等であり、ここでの詳しい説明を割愛する。
【００８７】
時刻ｔ１’以降、弁体４５２の下降が開始され、その変位量δｈが増加してゆく。変位量δｈがｈ２となる時刻ｔ２’までは低圧ポート４５１Ａおよび第１制御ポート４５１Ｂが共に開放された状態となるため、第１制御圧Ｐｃ１が低下する。これに際して、本実施形態においては、第１制御圧Ｐｃ１がアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎまで低下する前に、確実に弁体４５２の変位量δｈをｈ２まで増加させるべくピエゾ駆動電圧が制御される。弁体４５２が全開位置に到達した以降は、第１制御ポート４５１Ｂが弁体４５２によって閉鎖されるため、第１制御圧Ｐｃ１は再びレール圧Ｐｃｒに向かって上昇する。
【００８８】
ここで、弁体４５２が全開位置に制御されるときの第１制御圧Ｐｃ１が確実にアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎより高く維持されるように、アウタ側受圧面積比Ｒｏｎ、アウタスプリング４６の付勢力等が設定されている。したがって、弁体４５２の「全閉位置」から「全開位置」への切り替えに際しては、第１制御圧Ｐｃ１がアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎよりも高く維持され、アウタニードル弁４２は閉弁状態に保持される。
【００８９】
一方、第２制御ポート４５１Ｃの開閉状態に関しては、弁体４５２の変位量δｈの増加に伴って第２制御ポート４５１Ｃが開放されると、第２燃料流出路Ｃ５と燃料排出路Ｃ６とが連通する。その結果、第２制御室Ｒ２から第２燃料流出路Ｃ５へと流出した高圧の燃料が第２制御ポート４５１Ｃを介して弁室４５２内に流入するようになる。そして、この燃料は低圧ポート４５１Ａを介して燃料排出路Ｃ６へと流出し、該燃料排出路Ｃ６を通じて燃料タンクＴに戻される。このような、第２制御室Ｒ２と燃料タンクＴとの間の燃料の遣り取りにより、第２制御圧Ｐｃ２が低下してゆく。
【００９０】
本実施形態では、弁体４５２が全開位置に制御されるときの第２制御圧Ｐｃ２が確実にインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎ以下まで低下するように、インナ側受圧面積比Ｒｉｎ、インナスプリング４８の付勢力等が設定されている。このようにして、第２制御圧Ｐｃ２がインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎまで低下すると、インナニードル弁４３が開弁し、インナリフト量Ｌｉｎが増加してゆく。インナリフト量Ｌｉｎが増加してゆくとこれに伴って第２制御室Ｒ２の室容積が減少する。そのため、インナニードル弁４３の開弁を境に第２制御圧Ｐｃ２は反転して上昇してゆくことになる。
【００９１】
また、開弁状態にあるインナニードル弁４３の閉弁方向に作用する合力が開弁方向に作用する合力と丁度釣り合うときの第２制御圧Ｐｃ２を「インナニードル閉弁圧Ｐｃｉｎｃ」と称すと、インナニードル閉弁圧Ｐｃｉｎｃはインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎよりも大きくなる。これは、インナニードル弁４３のリフトが一旦開始された以降は、第２噴孔４１Ｙを遮蔽していたインナニードル弁４３のインナテーパー部とボディ４１先端部の弁座面との間にノズル室Ｒ３に供給された燃料が回り込み、インナニードル弁４３の開弁方向の受圧面積が実質的に増大するからである。そのため、インナニードル弁４３が開弁した後は、第２制御圧Ｐｃ２がインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎに比して高くなっても、弁体４
５２が全開位置に制御される限りインナニードル閉弁圧Ｐｃｉｎｃより低く抑えられ、その開弁状態が保持される。
【００９２】
このように、制御弁４５における弁体４５２の制御位置が全開位置に有る場合には、インナニードル弁４３のみが開弁状態となる。その結果、インジェクタ４０による燃料噴射が第２噴孔４１Ｙからのみ行われる。
【００９３】
次に、弁体４５２を「全開位置」から「全閉位置」に切り替える際の作動状況について説明する。図３（ｂ）において時刻ｔ３’は、弁体４５２を「全開位置」から再び「全閉位置」に切り替えるべくピエゾ駆動電圧が変更された時刻を表し、時刻ｔ４’は変位量δｈが０となる時刻を表す。時刻ｔ３’以降、弁体４５２が上昇し始める。そして、第２制御ポート４５１Ｃが弁体４５２によって遮蔽されると第２燃料流出路Ｃ５と燃料排出路Ｃ６とが遮断され、第２制御室Ｒ２からの燃料タンクＴへの燃料の排出が禁止された状態で第２燃料流入路Ｃ３から高圧の燃料が流入する。これにより、第２制御圧Ｐｃ２が急増し、該第２制御圧Ｐｃ２がインナニードル閉弁圧Ｐｃｉｎｃを超えた時点からインナリフト量Ｌｉｎが減少を開始する。そして、このインナリフト量Ｌｉｎが０まで減少した時点でインナニードル弁４３が閉弁され、第２噴孔４１Ｙからの燃料の噴射が停止される。
【００９４】
このように、ＥＣＵ５０は、制御弁４５における弁体４５２を「全閉位置」に制御することで、アウタおよびインナニードル弁４２，４３が共に閉弁状態となり、インジェクタ４０から燃料噴射が停止された状態となる。また、本実施形態にかかる燃料噴射制御装置１０によれば、制御弁４５における弁体４５２の制御位置を「半開位置」とすることでアウタニードル弁４２のみを開弁し、第１噴孔４１Ｘのみから燃料を噴射できる。また、弁体４５２の制御位置を「全開位置」とすることでインナニードル弁４３のみを開弁し、第２噴孔４１Ｙのみから燃料を噴射できる。なお、本実施形態においては弁体４５２の「全閉位置」、「半開位置」、「全開位置」のそれぞれが、本発明における「第１の位置」、「第２の位置」、「第３の位置」のそれぞれに対応している。
【００９５】
次に、ＥＣＵ５０により実行される内燃機関の運転状態に応じた燃料噴射制御の制御例を説明する。図４は、本実施形態における燃料噴射制御装置１０が適用される内燃機関の概略構成を示すブロック図である。内燃機関１は、燃焼室内に直接燃料を噴射し、燃焼室内を圧縮した際の圧縮熱により自己着火する直噴式ディーゼル内燃機関である。
【００９６】
内燃機関１における気筒２の頂部には、該気筒２と同軸状にインジェクタ４０が配置されている。気筒２内には、ピストン４が摺動自在に設けられている。このピストン４は、コンロッドを介してクランクシャフトに接続されており、ピストン４の往復運動に伴ってクランクシャフトが回転する。内燃機関１には吸気管５が接続されており、この吸気管５はシリンダヘッド９に設けられた吸気ポートを介して燃焼室に接続される。同様に、内燃機関１には排気管６が接続され、この排気管６はシリンダヘッド９に設けられた排気ポートを介して燃焼室に接続される。
【００９７】
ＥＣＵ５０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御するほか、インジェクタ４０による燃料噴射制御を行う。前述したように、インジェクタ４０において、第１噴孔４１Ｘがボディ４１の軸線と成す角は、第２噴孔４１Ｙが同軸線と成す角に比べて大きい。ここで、第１噴孔４１Ｘによる燃料の噴射方向と気筒２の軸線Ｃとの成す角を第１噴射角θ１とし、第２噴孔４１Ｙによる燃料の噴射方向と気筒２の軸線Ｃとの成す角を第２噴射角θ２とする。ボディ４１は気筒２と同軸状に配置されているため、第１噴射角θ１は第２噴射角θ２に比べて大きくなる。また、第１噴孔４１Ｘから噴射された燃料を「第１噴射燃料」と称し、第２噴孔４１Ｙから噴射された燃料を「第２噴射燃料」と称する。
【００９８】
ここで、ＥＣＵ５０は、内燃機関１の運転状態に応じてその燃焼モードを、予混合燃焼モードおよび拡散燃焼モードの間で切り替える。具体的には、ＥＣＵ４０は、機関負荷及び機関回転数が比較的低い時は内燃機関１の燃焼モードを予混合燃焼モードに制御する。この場合、インジェクタ４０からの燃料噴射制御としては、例えば、圧縮行程の初期から中期にて予混合気形成用の燃料噴射を行うことで気筒２内に予混合気を形成させる。次いで、圧縮上死点の近傍時期にて火種として少量の燃料を噴射することにより上記予混合気を燃焼させる。このように、予混合燃焼を行うことで排気エミッションの向上が図られる。
【００９９】
一方、ＥＣＵ５０は、機関負荷及び機関回転数が比較的高い時は、内燃機関１が要求する燃料噴射量が多くなるため、内燃機関１を拡散燃焼モードに制御する。この場合、圧縮上死点近傍において多量の燃料を噴射させることによりこの燃料を拡散燃焼させる。これにより、機関出力を優先させた燃焼が行われる。
【０１００】
ここで、内燃機関１を予混合燃焼モードで制御する場合、特に、予混合気形成用の燃料を第１噴孔４１Ｘから噴射させてしまうと、第１噴射燃料が気筒２のボア壁面に気化する前に付着する虞がある。前述のように、第１噴射角θ１は第２噴射角θ２よりも大きいからである。ここで、気筒２のボア壁面に付着した燃料は、蒸発することなく液体として留まり、この燃料によりオイルが希釈される（ボアフラッシング）場合がある。希釈されたオイルは、その潤滑性能が低下するため、状況によっては、ピストン４の作動を阻害し、焼き付き等の発生の原因となる場合がある。また、気筒２のボア壁面に燃料が付着すると、スモークやＨＣの排出量が増加する原因となる。
【０１０１】
そこで、この実施形態においてＥＣＵ５０は、内燃機関１を予混合燃焼モードで制御するとき（特に、予混合気を形成するための燃料噴射を行うとき）に、制御弁４５における弁体４５２の制御位置を「全開位置」に制御し、インナニードル弁４３のみを開弁状態とする燃料噴射（以下、「挟角噴射」という）を行う。この挟角噴射によれば、第１噴孔４１Ｘからは燃料が噴射されず、第２噴孔４１Ｙのみから燃料が噴射される。これにより、燃料の噴射角を小さくすることが可能となり、インジェクタ４０から噴射された燃料（第２噴射燃料）が気筒２のボア壁面に付着する虞はない。
【０１０２】
一方、ＥＣＵ５０は、内燃機関１を拡散燃焼モードで制御するときには、制御弁４５における弁体４５２の制御位置を「半開位置」に制御し、アウタニードル弁４２のみを開弁状態とする燃料噴射（以下、「広角噴射」という）を行う。ここで、広角噴射が行われるのは前述のように機関負荷及び機関回転数が比較的高い時であり、燃焼温度が高まることに起因して排気ガス中のスモーク量が比較的多くなる。これに対し、この広角噴射によれば、第２噴孔４１Ｙからは燃料が噴射されず、第１噴孔４１Ｘのみから燃料が噴射される。これにより、インジェクタ４０から噴射される燃料の噴射角を大きくすることができ、内燃機関１の燃焼室に噴射された燃料噴霧の拡散（すなわち、微粒子化）が促進され、スモークの排出量を低減することができる。
【０１０３】
以上のように、制御弁４５における弁体４５２の制御位置を内燃機関１の運転状態に応じて切り替える制御例を説明したが、具体的な運転状態と弁体４５２の制御位置との関係については適宜変更しても勿論構わない。また、本実施形態のインジェクタ４０では、第１噴孔４１Ｘから噴射される第１噴射角θ１を第２噴孔４１Ｙから噴射される第２噴射角θ２よりも大きく設定しているが、その大小関係が逆であっても構わない。その場合、インジェクタ４０による挟角噴射（広角噴射）を行う際には燃料の噴射角が小さく（大きく）なる方の噴孔から噴射されるように制御弁４５を制御すれば良い。
【０１０４】
また、本実施形態においては、第１噴孔４１Ｘおよび第２噴孔４１Ｙにおけるボディ４１の軸線との成す角を相違させることにより第１噴射角θ１および第２噴射角θ２を相違させているが、その代わりに他の手法を採用しても構わない。例えば、第１噴孔４１Ｘと第２噴孔４１Ｙの孔径を相違させることにより、第１噴射角θ１および第２噴射角θ２を相違させても良いのは勿論である。
【０１０５】
また、本実施形態において、制御弁４５の弁体４５２は、第１の位置（全閉位置）のときに燃料排出路Ｃ６を第１燃料流出路Ｃ４および第２燃料流出路Ｃ５の何れとも遮断させ、第２の位置（半開位置）のときに燃料排出路Ｃ６を第１燃料流出路Ｃ４および第２燃料流出路Ｃ５の何れか一方と連通させると共に他方と遮断させ、第３の位置（全開位置）のときに燃料排出路Ｃ６を第１燃料流出路Ｃ４および第２燃料流出路Ｃ５のうちの他方と連通させると共に一方と遮断させる機能を有していれば、他の構成を採用しても構わない。前述の構成例では、第１燃料流出路Ｃ４および第２燃料流出路Ｃ５のうち、上記「何れか一方」として第１燃料流出路Ｃ４を採用し、「他方」として第２燃料流出路Ｃ５を採用したが、これらを逆にした構成も本発明の技術的範囲に属するものである。
【０１０６】
例えば、弁室４５２の第１制御ポート４５１Ｂを第２燃料流出路Ｃ５に接続し、第２制御ポート４５１Ｃを第１燃料流出路Ｃ４に接続した構成を採用することができる（以下、「第２構成」という）。この第２構成の場合には、制御弁４５の弁体４５２を「半開位置」に制御したときには、低圧ポート４５１Ａに接続された燃料排出路Ｃ６と第１制御ポート４５１Ｂに接続された第２燃料流出路Ｃ５が連通（導通）状態となり、燃料排出路Ｃ６と第１燃料流出路Ｃ４とが遮断される。そうすると、図１および２で示した構成（以下、「第１構成」という）のときとは逆に、第１制御室Ｒ１からの高圧燃料の排出が規制されることで第１制御圧Ｐｃ１が高く保持され、第２制御室Ｒ２からの高圧燃料の排出が許容されることで第２制御圧Ｐｃ２が低下する。
【０１０７】
第２構成においては、制御弁４５を半開位置に制御したときの第１制御圧Ｐｃ１が確実にアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎより高く維持されるように、アウタ側受圧面積比Ｒｏｎ、アウタスプリング４６の付勢力等を設定すると良い。また、第２制御圧Ｐｃ２が確実にインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎ以下まで低下するように、インナ側受圧面積比Ｒｉｎ、インナスプリング４８の付勢力等を設定すると良い。これにより、インジェクタ４０のインナニードル弁４３のみが開弁され、第２噴孔４１Ｙのみから内燃機関１の燃焼室へと燃料が噴射される。
【０１０８】
また、第２構成において、制御弁４５の弁体４５２を「全開位置」に制御すると、燃料排出路Ｃ６と第１燃料流出路Ｃ４が連通（導通）状態となり、燃料排出路Ｃ６と第２燃料流出路Ｃ５とが遮断される。そうすると、第２制御室Ｒ２からの高圧燃料の排出が規制されることで第２制御圧Ｐｃ２が高く保持され、第１制御室Ｒ１からの高圧燃料の排出が許容されることで第１制御圧Ｐｃ１が低下する。
【０１０９】
第２構成においては、制御弁４５を「全開位置」に制御するときの第１制御圧Ｐｃ１が確実にアウタニードル開弁圧Ｐｃｏｎ以下に低下するように、アウタ側受圧面積比Ｒｏｎ、アウタスプリング４６の付勢力等を設定すると良い。また、第２制御圧Ｐｃ２が確実にインナニードル開弁圧Ｐｃｉｎより高く維持されるように、インナ側受圧面積比Ｒｉｎ、インナスプリング４８の付勢力等を設定すると良い。これにより、インジェクタ４０のアウタニードル弁４２のみが開弁され、第１噴孔４１Ｘのみから内燃機関１の燃焼室へと燃料が噴射される。
【０１１０】
また第２構成においても、制御弁４５を「全閉位置」に制御する場合、燃料排出路Ｃ６を第１燃料流出路Ｃ４および第２燃料流出路Ｃ５の何れとも遮断させる点では第１構成と
同様である。したがって、この場合には、アウタおよびインナニードル弁４２，４３が共に閉弁状態となり、インジェクタ４０からの燃料噴射は停止状態に保持される。
【０１１１】
以上のように、本実施形態に適用される燃料噴射制御装置１０によれば、単一の制御弁４５を利用してアウタリフト量ＬｏｎおよびインナリフトＬｉｎの夫々を独立に制御することが可能であり、且つ、制御弁４５の誤作動を確実に防止することができる。そのため、アウタおよびインナニードル弁４２，４３の開閉状態を精度良く確実にコントロールすることができる。したがって、インジェクタ４０から噴射される燃料噴射率や噴射角を、内燃機関１の運転状態に適した目標値に精度良く一致させることができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１     内燃機関
２     気筒
１０   燃料噴射制御装置
３０   コモンレール
４０   インジェクタ
５０   ＥＣＵ
４１   ボディ
４２   アウタニードル弁
４３   インナニードル弁
４５   制御弁
４６   駆動装置
４１Ｘ 第１噴孔
４１Ｙ 第２噴孔
Ｒ１   第１制御室
Ｒ２   第２制御室
Ｒ３   ノズル室
Ｃ１   燃料供給路
Ｃ２   第１燃料流入路
Ｃ３   第２燃料流入路
Ｃ４   第１燃料流出路
Ｃ５   第２燃料流出路
Ｃ６   燃料排出路
４５１ 弁室
４５２ 弁体
４５３ 内部貫通孔
４６１ 電歪アクチュエータ
４５１Ａ      低圧ポート
４５１Ｂ      第１制御ポート
４５１Ｃ      第２制御ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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