(57)【要約】【課題】可動コアを吸引する電磁力の低下抑制を図った燃料噴射装置を提供する。【解決手段】燃料噴射装置は、コイルを内部に収容し、磁気回路の一部を形成する円筒形状のハウジングを有し、シリンダヘッド３の所定箇所３ａに形成された取付穴４に挿入して取り付けられる燃料噴射弁１０と、コイル電流を制御することにより燃料噴射状態を制御するＥＣＵ２０（制御手段）と、を備える。そして、ハウジングのうちコイル領域部のうち燃料噴射弁１０の少なくとも一部の外周面が、全周に亘って、取付穴４の内周面４ａにより囲まれている。そしてＥＣＵ２０は、コイル電流を第１目標値まで上昇させる上昇制御手段と、上昇したコイル電流を第１目標値に保持させるホールド制御手段と、を有する。【選択図】図１
2014092090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電時に磁束を生じさせるコイル（１３）と、
前記磁束の通路となる磁気回路の一部を形成して電磁力を生じさせる固定コア（１４）と、
前記電磁力により吸引される可動コア（１５）と、
吸引される前記可動コアとともに移動して噴孔を開閉する弁体（１２）と、
前記コイルを内部に収容し、前記磁気回路の一部を形成する円筒形状のハウジング（１６）と、を有し、内燃機関の所定箇所（３ａ）に形成された取付穴（４）に挿入して取り付けられる燃料噴射弁（１０）と、
前記コイルに流れるコイル電流を制御することにより、前記燃料噴射弁からの燃料噴射状態を制御する制御手段（２０）と、
を備える燃料噴射装置であって、
前記ハウジングのうち前記コイルを収容する領域の部分をコイル領域部（１６ａ）と呼ぶ場合において、該コイル領域部のうち前記燃料噴射弁の少なくとも一部の外周面が、全周に亘って、前記取付穴の内周面（４ａ）により囲まれており、
前記制御手段は、
前記コイル電流が第１目標値（Ｉｈｏｌｄ１）まで上昇するよう、前記コイルへ電圧印加させる上昇制御手段（Ｓ１１、Ｓ１４）と、
前記上昇制御手段により上昇された前記コイル電流が前記第１目標値に保持されるよう、前記コイルへ電圧印加させるホールド制御手段（Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７）と、
を有することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記コイルへの通電を開始してコイル電流を所定値まで上昇させて前記弁体を開弁作動させた後、該所定値に保持させることなくコイル電流を低下させるよう、前記コイルへの電圧印加を制御する非ホールド制御手段（Ｓ４３）と、
前記燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力に応じて、前記ホールド制御手段による制御と前記非ホールド制御手段による制御とを切り替える切替手段（Ｓ４１）と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記コイル領域部の全体が、全周に亘って、前記取付穴の内周面により囲まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記ハウジングのうち前記磁気回路を形成する領域の部分を磁気回路領域部（１６ｂ）と呼ぶ場合において、該磁気回路領域部の全体が、全周に亘って、前記取付穴の内周面により囲まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記磁気回路のうち前記コイル領域部での磁束通路断面積をＡ１、前記固定コアでの磁束通路断面積をＡ２とした場合において、
Ａ１＜１．５×Ａ２であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記弁体が開弁作動を開始するのに必要な電磁吸引力を必要開弁力（Ｆａ）と呼び、前記第１目標値のコイル電流を流し続けることにより飽和した電磁吸引力を静的吸引力（Ｆｂ）と呼ぶ場合において、
前記第１目標値は、前記静的吸引力が前記必要開弁力以上となるような値に設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
バッテリ電圧を昇圧させる昇圧回路（２３）を備え、
前記上昇制御手段および前記ホールド制御手段は、前記昇圧回路で昇圧させたブースト電圧を前記コイルへ印加させ、
前記ホールド制御手段による制御を実施した後、前記コイル電流が第２目標値（Ｉｈｏｌｄ２）に保持されるよう、前記バッテリ電圧を前記コイルへ印加させるバッテリホールド制御手段（Ｓ２２、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２８）を備え、
前記第２目標値は、前記上昇制御手段および前記ホールド制御手段により上昇された電磁吸引力が維持されることとなる値に設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記上昇制御手段および前記ホールド制御手段は、前記コイル電流を前記第１目標値に保持させている期間中に前記弁体が開弁作動を開始することとなるよう、前記コイルへの電圧印加を制御していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載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、内燃機関の燃焼に用いる燃料を噴射する、燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射弁は、円筒形状のハウジング内部にコイルおよび固定コアを収容して構成されており、ハウジングの一部および固定コアが、コイルへの通電で生じる磁束の通路となる磁気回路を形成して電磁力を生じさせる（特許文献１参照）。そして、該電磁力により可動コアを固定コアへ吸引移動させ、可動コアとともに弁体を移動させることにより噴孔を開閉させる構造が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０７７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば直噴式の内燃機関において、シリンダヘッドの所定箇所に形成された取付穴に燃料噴射弁を挿入して取り付けた状態では、ハウジングの外周面が全周に亘って、取付穴の内周面により囲まれることとなる。そして、燃料噴射弁の取付穴への挿入量が長い場合には、以下に説明する現象が生じてしまい、可動コアを吸引する電磁力が低下することを本発明者は見出した。
【０００５】
すなわち、燃料噴射弁の取付穴への挿入量が長いと、ハウジングのうちコイルを収容する領域の部分（コイル領域部）までもが取付穴の中に位置するようになる。すると、シリンダヘッドのうち取付穴を形成する部分が、コイル領域部を取り囲む環状の導電体となる。すると、コイル領域部は磁気回路を形成しているので、その磁気回路が導電体に取り囲まれることとなり、磁気回路で生じる磁束変化に伴い導電体（つまりシリンダヘッド）に渦電流が生じる。その結果、シリンダヘッドで生じた渦電流によるエネルギ損失分だけ、可動コアを吸引する電磁力が低下する。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、可動コアを吸引する電磁力の低下抑制を図った燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示されたひとつの発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示された発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
開示された発明のひとつは、通電時に磁束を生じさせるコイル（１３）と、前記磁束の通路となる磁気回路の一部を形成して電磁力を生じさせる固定コア（１４）と、前記電磁力により吸引される可動コア（１５）と、吸引される前記可動コアとともに移動して噴孔を開閉する弁体（１２）と、前記コイルおよび前記固定コアを内部に収容し、前記磁気回路の一部を形成する円筒形状のハウジング（１６）と、を有し、内燃機関の所定箇所（３ａ）に形成された取付穴（４）に挿入して取り付けられる燃料噴射弁（１０）と、前記コイルに流れるコイル電流を制御することにより、前記燃料噴射弁からの燃料噴射状態を制御する制御手段（２０）と、を備えることを前提とする。
【０００９】
そして、前記ハウジングのうち前記コイルを収容する領域の部分をコイル領域部（１６ａ）と呼ぶ場合において、該コイル領域部のうち前記燃料噴射弁の少なくとも一部の外周面が、全周に亘って、前記取付穴の内周面（４ａ）により囲まれており、前記制御手段は、前記コイル電流が第１目標値（Ｉｈｏｌｄ１）まで上昇するよう、前記コイルへ電圧印加させる上昇制御手段（Ｓ１１、Ｓ１４）と、前記上昇制御手段により上昇された前記コイル電流が前記第１目標値に保持されるよう、前記コイルへ電圧印加させるホールド制御手段（Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７）と、を有することを特徴とする。
【００１０】
ここで、内燃機関の所定箇所で渦電流が発生する原理について、図５を用いて詳細に説明する。なお、以下に用いる「渦電流」との用語は、内燃機関の所定箇所で発生する渦電流のことを意味し、燃料噴射弁の内部で生じる渦電流を意味するものではない。
【００１１】
図５は、本発明者が実施した数値解析の結果であり、図中の上段は、コイル１３、固定コア１４、可動コア１５、ハウジング１６、および内燃機関の所定箇所３ａを流れる電流の時間変化を示し、下段は磁束の時間変化を示す。そして、（ａ）はコイル１３への通電を開始する前の状態を示し、通電開始後は、（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）の順に電流および磁束が変化していく。
【００１２】
図示されるように、通電開始後、ハウジング１６を流れる電流は徐々に増加し（上段参照）、この増加に伴い、ハウジング１６内の磁束も徐々に増加する（下段参照）。そして、ハウジング１６内の磁束は、コイル１３に近い側（つまりハウジング１６の内周面１６ｃの側）の方が、外周面１６ｄの側よりも先に増加していく。したがって、ハウジング１６内のうち内周面１６ｃ近傍の磁束が所定量に達した後に（（ｂ）の下段参照）、外周面１６ｄ近傍の磁束が所定量に達する（（ｄ）の下段参照）。そして、外周面１６ｄ近傍の磁束が所定量に達した時点で、内燃機関の所定箇所３ａで渦電流が発生している（（ｄ）の上段参照）。その後、外周面１６ｄ近傍の磁束が増加すると（（ｅ）の下段参照）、その増加による磁束変化に伴い渦電流は増加する（（ｅ）の上段参照）。
【００１３】
以上の解析結果により、本発明者は以下の知見を得た。すなわち、通電開始の後、ハウジング１６の外周面１６ｄ近傍の磁束が所定量に達するまでは、磁束が変化しても渦電流は発生せず、前記所定量に達した以降において、磁束変化に伴い渦電流が発生し、増加していく。したがって、通電開始直後は磁束変化が大きくても渦電流は増加せず、前記所定量に達した以降においては、磁束変化が大きいと渦電流は多くなる。
【００１４】
上記発明は、この知見に基づき想起されたものであり、上昇制御手段およびホールド制御手段を備えるので、コイル電流は第１目標値まで上昇した後、該第１目標値に保持される。そのため、固定コアで生じる電磁力は、コイル電流の上昇に伴い上昇した後、コイル電流が第１目標値に保持される期間においても上昇し続けるようになる。したがって、弁体が開弁作動を開始するまでコイル電流を上昇させることを不要にできるので、ひいては開弁開始直前におけるコイル電流の変化を遅くすることができる。
【００１５】
その結果、開弁開始直前におけるハウジング内での磁束変化速度を遅くさせることができるので、内燃機関の所定箇所で渦電流が発生することを抑制できる。よって、上記発明によれば、渦電流発生によるエネルギ損失を低減でき、可動コアを吸引する電磁力の低下を抑制できる。
【００１６】
なお、前記「所定箇所」とは、内燃機関のうち取付穴を形成する部分（例えばシリンダヘッドやシリンダブロック、吸気管等）であって、コイル領域部を取り囲む環状の導電体となる部分（環状導電部）のことである。
【００１７】
ところで、ハウジングのコイル領域部と内燃機関の環状導電部とは、対向する位置関係にある。そのため、コイル領域部で磁束が飽和している場合等、コイル領域部での磁束密度が大きいほど、コイル領域部から環状導電部へ磁束が漏れやすくなり、渦電流の発生量は多くなる。したがって、コイル領域部の磁束通路断面積を大きくすれば、コイル領域部での磁束密度が小さくなり、渦電流を減少できるようになる。しかしながら、コイル領域部の磁束通路断面積を大きくするということは、ハウジングの外径を大きくするということであり、燃料噴射弁の大型化を招いてしまう。
【００１８】
この問題に対し上記発明では、上昇制御手段およびホールド制御手段を備えることで渦電流抑制を実現させるので、コイル領域部の磁束通路断面積を大きくすることなく渦電流を抑制できる。したがって、上記発明によれば、燃料噴射弁の大型化を招くことなく、渦電流による可動コア吸引力低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる燃料噴射制御装置を示すブロック図。
【図２】図１に示す燃料噴射弁の全体構造を示す断面図。
【図３】図２の拡大図。
【図４】図２中のIV−IV線における断面図。
【図５】渦電流の発生原理を説明するための、電流および磁束の時間変化を示す解析図。
【図６】通電期間Ｔｉと噴射量ｑとの関係を表した噴射特性を示す図。
【図７】アンペアターンＡＴと電磁吸引力Ｆとの関係を表した磁気回路特性を示す図。
【図８】電磁吸引力が時間経過とともに上昇し、飽和して静的吸引力になる様子を示す図。
【図９】図１に示す燃料噴射制御装置による噴射制御を実施した場合における、コイルへの印加電圧、コイル電流、電磁吸引力およびリフト量の、時間経過に伴い生じる変化を示す図。
【図１０】図１に示す燃料噴射制御装置のマイコンにより実施される、噴射制御の手順を示すフローチャート。
【図１１】図１に示す燃料噴射制御装置のマイコンにより実施される、噴射制御を切り替える手順を示すフローチャート。
【図１２】コイル領域部での磁束通路断面積Ａ１と吸引力低下量との関係を表す試験結果。
【図１３】非ホールド制御による電圧、電流、吸引力およびリフト量の、時間経過に伴い生じる変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１に示す燃料噴射弁１０は、点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）に搭載されており、内燃機関の燃焼室２へ直接燃料を噴射するものである。具体的には、燃焼室２を形成するシリンダヘッド３のうちシリンダの中心線Ｃと一致する位置に、燃料噴射弁１０を挿入する取付穴４が形成されている。
【００２２】
図２に示すように、燃料噴射弁１０は、ボデー１１、弁体１２、コイル１３、固定コア１４、可動コア１５、ハウジング１６等を備えて構成されている。ボデー１１は、内部に燃料通路１１ａが形成されるよう、金属製の磁性材料にて形成されている。ボデー１１のうち燃料通路１１ａの最下流位置には、噴孔１７ａが形成された噴孔体１７が取り付けられている。
【００２３】
弁体１２は、噴孔体１７の着座面１７ｂに離着座するシート面１２ａを有する。シート面１２ａを着座面１７ｂに着座させるよう弁体１２を閉弁作動させると、噴孔１７ａからの燃料噴射が停止される。シート面１２ａを着座面１７ｂから離座させるよう弁体１２を開弁作動（リフトアップ）させると、噴孔１７ａから燃料が噴射される。
【００２４】
コイル１３は、樹脂製のボビン１３ａに巻き回して構成され、該ボビン１３ａと樹脂材１３ｂにより封止されている。つまり、コイル１３、ボビン１３ａ、樹脂材１３ｂにより、円筒形状のコイル体が構成されている。
【００２５】
固定コア１４は、金属製の磁性材料にて円筒形状に形成され、円筒内部に燃料通路１４ａを形成する。ボデー１１の内周面には固定コア１４が挿入され、ボデー１１の外周面にはボビン１３ａが挿入されている。さらに、コイル１６を封止する樹脂材１３ｂの外周面は、ハウジング１６により覆われている。ハウジング１６は、金属製の磁性材料にて円筒形状に形成されている。なお、ハウジング１６の開口端部には、金属製の磁性材料にて形成される蓋部材１８が取り付けられている。これにより、コイル体は、ボデー１１、ハウジング１６および蓋部材１８により取り囲まれることとなる。
【００２６】
可動コア１５は、金属製の磁性材料にて円盤形状に形成され、ボデー１１の内周面に挿入配置されている。なお、ボデー１１、弁体１２、コイル体、固定コア１４、可動コア１５およびハウジング１６は、各々の中心線が一致するように配置されている。そして、可動コア１５は、固定コア１４に対して噴孔１７ａの側に配置されており、コイル１３への非通電時には固定コア１４と所定のギャップを有するよう、固定コア１４に対向配置されている。
【００２７】
弁体１２は、スプリング１９の弾性力により閉弁方向に付勢されている。また、燃料通路１１ａ内の燃料の圧力により閉弁方向に付勢されている。そして、弁体１２は可動コア１５と連結しているので、コイル１３へ通電して固定コア１４に磁気吸引力を生じさせると、この磁気吸引力により可動コア１５が固定コア１４に引き寄せられる。その結果、可動コア１５に連結されている弁体１２は、先述した弾性力および燃圧に抗してリフトアップ（開弁作動）する。一方、コイル１３への通電を停止させると、スプリング１９の弾性力により、弁体１２は可動コア１５とともに閉弁作動する。
【００２８】
図３は、図２の拡大図であるとともに、シリンダヘッド３の取付穴４へ燃料噴射弁１０を挿入して取り付けた状態を示す。先述の如くコイル体を取り囲むボデー１１、ハウジング１６、蓋部材１８および固定コア１４は、磁性材料により形成されるため、コイル１３への通電により生じた磁束の通路となる磁気回路を形成することとなる。つまり、図中の矢印に示すように磁気回路中を磁束が流れる。
【００２９】
なお、ハウジング１６のうちコイル１３を収容する領域の部分をコイル領域部１６ａと呼ぶ。また、ハウジング１６のうち磁気回路を形成する領域の部分を磁気回路領域部１６ｂと呼ぶ。換言すれば、挿入方向（図３の上下方向）のうち、蓋部材１８の反噴孔側（図３の上側）の端面位置が、磁気回路領域部１６ｂの反噴孔側の領域境界である。図３の例では、磁気回路領域部１６ｂのうち挿入方向（図３の上下方向）の全体が、全周に亘って、取付穴４の内周面４ａにより囲まれている。そして、シリンダヘッド３のうち磁気回路を全周に亘って取り囲んでいる部分が、「環状導電部３ａ（内燃機関の所定箇所）」に相当する。
【００３０】
図１に示すように、ボデー１１のうちハウジング１６よりも噴孔側に位置する部分の外周面は、取付穴４の内周面４ｂに接触している。これに対し、ハウジング１６の外周面は、取付穴４の内周面４ａとの間に隙間ＣＬを形成している（図３および図４参照）。換言すれば、磁気回路領域部１６ｂの外周面と取付穴４の内周面４ａとは、隙間ＣＬを隔てて対向する。
【００３１】
ちなみに、図４および図２に示すように、固定コア１４の円筒内部には、調整パイプ１０１が取り付けられており、その取付位置を調整することで、スプリング１９の弾性力を調整可能にしている。図中の符号１０２は、コイル１３へ電力供給するためのターミナルを示す。図４中の矢印に示すように、磁気回路が環状導電部３ａに取り囲まれることとなる。そのため、コイル１３へ電流を流して磁気回路で磁束変化が生じると、その磁束変化に伴い導電体（つまりシリンダヘッド）に渦電流が生じる。この渦電流は、先に説明した図５の（ｄ）（ｅ）の上段に現れており、図５の紙面垂直方向に流れている。
【００３２】
図４中の薄い網点を付した部分は、磁気回路のうち、ハウジング１６のコイル領域部１６ａまたは磁気回路領域部１６ｂにおける磁束通路の断面積Ａ１を示す。また、図４中の濃い網点を付した部分は、磁気回路のうち、固定コア１４における磁束通路の断面積Ａ２を示す。そして、磁束通路断面積Ａ１は、Ａ１＜１．５×Ａ２となるように設定されている。
【００３３】
図１の説明に戻り、電子制御装置（ＥＣＵ２０）は、特許請求の範囲に記載の「制御手段」に相当するものであり、マイクロコンピュータ（マイコン２１）、集積ＩＣ２２、昇圧回路２３、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４等を備える。
【００３４】
マイコン２１は、中央演算装置、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）および揮発性メモリ（ＲＡＭ）等を有して構成され、内燃機関の負荷および機関回転速度に基づき、燃料の目標噴射量および目標噴射開始時期を算出する。なお、図６に示す噴射特性にしたがってコイル１３への通電時間Ｔｉを制御することで、噴射量ｑを制御する。図中の符号ｔ１０は通電開始時期を示す。また、図中の符号ｔ１０ｂは、噴孔１１ａの開度が最大になった時期を示しており、この時期は、可動コア１５が固定コア１４に当接して弁体１２のリフト量が最大になった時期付近となる。
【００３５】
集積ＩＣ２２は、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４の作動を制御する噴射駆動回路２２ａ、および昇圧回路２３の作動を制御する充電回路２２ｂを有する。これらの回路２２ａ、２２ｂは、マイコン２１から出力された噴射指令信号に基づき作動する。噴射指令信号は、燃料噴射弁１０のコイル１３への通電状態を指令する信号であり、先述した目標噴射量および目標噴射開始時期と、後述するコイル電流検出値Ｉとに基づき、マイコン２１により設定される。噴射指令信号には、後述する噴射信号、ブースト信号およびバッテリ信号が含まれている。
【００３６】
昇圧回路２３は、コイル２３ａ、コンデンサ２３ｂ、ダイオード２３ｃおよびスイッチング素子ＳＷ１を有する。スイッチング素子ＳＷ１がオン作動とオフ作動を繰り返すように充電回路２２ｂがスイッチング素子ＳＷ１を制御すると、バッテリ端子Ｂａｔｔから印加されるバッテリ電圧がコイル２３ａにより昇圧（ブースト）されて、コンデンサ２３ｂに蓄電される。このように昇圧されて蓄電された電力の電圧が「ブースト電圧」に相当する。
【００３７】
そして、噴射駆動回路２２ａがスイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ４をともにオン作動させると、燃料噴射弁１０のコイル１３へブースト電圧が印加される。一方、スイッチング素子ＳＷ２をオフ作動させてスイッチング素子ＳＷ３をオン作動させるように切り替えると、燃料噴射弁１０のコイル１３へバッテリ電圧が印加される。なお、コイル１３への電圧印加を停止させる場合には、スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４をオフ作動させる。ちなみに、ダイオード２４は、スイッチング素子ＳＷ２のオン作動時に、ブースト電圧がスイッチング素子ＳＷ３に印加されることを防止するためのものである。
【００３８】
シャント抵抗２５は、スイッチング素子ＳＷ４を流れる電流、つまりコイル１３を流れる電流（コイル電流）を検出するためのものであり、マイコン２１は、シャント抵抗２５で生じた電圧降下量に基づき、先述したコイル電流検出値Ｉを検出する。
【００３９】
次に、コイル電流を流すことにより可動コアが吸引される力（電磁吸引力Ｆ）について、詳細に説明する。図７に示すように、固定コア１４で生じさせる起磁力（アンペアターンＡＴ）が大きいほど、吸引力Ｆは大きくなる。つまり、コイル１３の巻き数が同じであれば、コイル電流を多くしてアンペアターンＡＴを大きくするほど（ＡＴ２＞ＡＴ１）、吸引力Ｆは大きくなる（Ｆ２＞Ｆ１）。但し、通電を開始してから吸引力Ｆが飽和して最大値になるまでには、図８に示すように時間がかかる。本実施形態では、このように飽和して最大値になった時の吸引力Ｆを、静的吸引力Ｆｂと呼ぶ。
【００４０】
また、弁体１２が開弁作動を開始するのに必要な電磁吸引力Ｆを、必要開弁力と呼ぶ。なお、燃料噴射弁１０に供給される燃料の圧力が高いほど、弁体１２が開弁作動を開始するのに必要な電磁吸引力（必要開弁力）は大きくなる。また、燃料の粘性が大きい場合等、各種状況に応じて必要開弁力は大きくなる。そこで、必要開弁力が最も大きくなる状況を想定した場合の必要開弁力の最大値を、必要開弁力Ｆａと定義する。
【００４１】
図９（ａ）は、燃料噴射を１回実施する場合における、コイル１３への印加電圧波形を示す。図示されるように、噴射指令信号により指令される電圧印加開始時期ｔ１０に、ブースト電圧を印加して通電を開始させている。すると、通電開始に伴いコイル電流が第１目標値Ｉｈｏｌｄ１まで上昇する（図９（ｂ）参照）。その後、第１目標値よりも高い値に設定された第１上限値ＩＨ１にコイル電流が達したｔ１１時点で、通電をオフさせている。
【００４２】
要するに、ステップＳ１１、Ｓ１４（上昇制御手段）による、初回の通電によるブースト電圧印加により、第１目標値Ｉｈｏｌｄ１までコイル電流を上昇させるように制御（上昇制御）する。この上昇制御による初回通電期間を上昇期間ｔ１０〜ｔ１１と呼ぶ。そして、第１目標値Ｉｈｏｌｄ１は、静的吸引力Ｆｂが必要開弁力Ｆａ以上となるような値に設定されている。
【００４３】
その後、第１目標値Ｉｈｏｌｄ１よりも低い値に設定された第１下限値ＩＬ１にコイル電流が達したｔ１２時点で、再びブースト電圧を印加して通電オンさせている。以降、コイル電流が第１上限値ＩＨ１まで上昇した時点で通電オフし、第１下限値ＩＬ１まで下降した時点で通電オンする。
【００４４】
要するに、ステップＳ１１、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７（ホールド制御手段）による、２回目以降のブースト電圧による通電オンオフの繰り返しにより、変動するコイル電流の平均値が第１目標値Ｉｈｏｌｄ１に保持されるようにデューティ制御（ホールド制御）する。このホールド制御は、通電開始からの経過時間Ｔｂｏｏｓｔが所定時間Ｔ１に達したｔ１３時点で終了する。このホールド制御による通電オンオフ期間をホールド期間ｔ１１〜ｔ１３と呼ぶ。
【００４５】
その後、第２目標値Ｉｈｏｌｄ２よりも低い値に設定された第２下限値ＩＬ２にコイル電流が達したｔ１４時点で、バッテリ電圧を印加して通電オンさせている。以降、第２目標値Ｉｈｏｌｄ２よりも高い値に設定された第２上限値ＩＨ２までコイル電流が上昇した時点で通電オフし、第２下限値ＩＬ２まで下降した時点で通電オンする。
【００４６】
要するに、Ｓ２２、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２８（バッテリホールド制御手段）による、バッテリ電圧による通電オンオフの繰り返しにより、変動するコイル電流の平均値が第２目標値Ｉｈｏｌｄ２に保持されるようにデューティ制御（バッテリホールド制御）する。このバッテリホールド制御は、通電開始からの経過時間Ｔｐｉｃｋｕｐが所定時間Ｔ２に達したｔ２０時点で終了する。このバッテリホールド制御による通電オンオフ期間をバッテリホールド期間ｔ１４〜ｔ２０と呼ぶ。そして、第２目標値Ｉｈｏｌｄ２は、前記上昇制御およびホールド制御により上昇された電磁吸引力が維持されることとなる値に設定されている。
【００４７】
なお、図９の例では第２目標値Ｉｈｏｌｄ２を第１目標値Ｉｈｏｌｄ１よりも低い値に設定しているが、第２目標値Ｉｈｏｌｄ２を第１目標値Ｉｈｏｌｄ１と同じ値に設定してもよい。
【００４８】
また、第１上限値ＩＨ１、第１下限値ＩＬ１、第２上限値ＩＨ２、および第２下限値ＩＬ２の値を、ホールド期間中におけるコイル電流の変動周波数が、バッテリホールド期間中におけるコイル電流の変動周波数よりも大きくなるように設定している。
【００４９】
ここで、ブースト電圧印加時におけるコイル電流の上昇傾きは、バッテリ電圧印加時におけるコイル電流の上昇傾きに比べて大きい。そのため、図９に示すように、第１上限値ＩＨ１と第１下限値ＩＬ１の幅ΔＩ１と、第２上限値ＩＨ２と第２下限値ＩＬ２の幅ΔＩ２とが同じ値になるように、各々の閾値ＩＨ１、ＩＬ１、ＩＨ２、ＩＬ２を設定すれば、ホールド期間における変動周波数はバッテリホールド期間における変動周波数よりも大きくなる。ちなみに、したがって、第２目標値Ｉｈｏｌｄ２を第１目標値Ｉｈｏｌｄ１と同じ値に設定した場合には、ＩＨ１＝ＩＨ２、ＩＬ１＝ＩＬ２に設定すればΔＩ１＝ΔＩ２となる。
【００５０】
バッテリホールド期間ｔ１４〜ｔ２０が終了した後、第３目標値Ｉｈｏｌｄ３よりも低い値に設定された第３下限値ＩＬ３にコイル電流が達したｔ３０時点で、再びバッテリ電圧を印加して通電オンさせている。以降、第３目標値Ｉｈｏｌｄ３よりも高い値に設定された第３上限値ＩＨ３までコイル電流が上昇した時点で通電オフし、第３下限値ＩＬ３まで下降した時点で通電オンする。
【００５１】
要するに、バッテリ電圧による通電オンオフの繰り返しにより、変動するコイル電流の平均値が第３目標値Ｉｈｏｌｄ３に保持されるようにデューティ制御（リフト維持制御）する。このリフト維持制御は、噴射指令信号により指令される電圧印加終了時期ｔ４０に、通電をオフさせて終了する。
【００５２】
噴射指令信号に含まれる噴射信号は、通電時間Ｔｉを指令するパルス信号であり、目標噴射開始時期よりも所定の噴射遅れ時間ｔ１０〜ｔａだけ早い時期ｔ１０にパルスオン時期が設定されている。そして、パルスオンしてから、通電時間Ｔｉに応じた時間が経過した時期ｔ４０にパルスオフ時期が設定されている。この噴射信号にしたがってスイッチング素子ＳＷ４は作動する。
【００５３】
噴射指令信号に含まれるブースト信号は、ブースト電圧による通電オンオフを指令するパルス信号であり、噴射信号のパルスオンと同時にパルスオンする。その後、通電開始からの経過時間Ｔｂｏｏｓｔが所定時間Ｔ１に達するまでの期間、コイル電流検出値Ｉが第１目標値Ｉｈｏｌｄ１に保持されるようにフィードバック制御するよう、ブースト信号はオンオフを繰り返す。このブースト信号にしたがってスイッチング素子ＳＷ２は作動する。
【００５４】
噴射指令信号に含まれるバッテリ信号は、経過時間Ｔｂｏｏｓｔが所定時間Ｔ１に達した時点でパルスオンする。その後、通電開始からの経過時間Ｔｐｉｃｋｕｐが所定時間Ｔ２に達するまでの期間、コイル電流検出値Ｉが第２目標値Ｉｈｏｌｄ２に保持されるようにフィードバック制御するよう、バッテリ信号はオンオフを繰り返す。さらにその後、噴射信号のパルスオフまでの期間、コイル電流検出値Ｉが第３目標値Ｉｈｏｌｄ３に保持されるようにフィードバック制御するよう、バッテリ信号はオンオフを繰り返す。このバッテリ信号にしたがってスイッチング素子ＳＷ３は作動する。
【００５５】
以上に説明したブースト信号およびバッテリ信号は、図１０の手順にしたがってマイコン２１が出力する。なお、図１０の処理は、噴射信号により噴射開始が指令されたことをトリガとして、所定周期で繰り返し実行される。そして、図１０中の一点鎖線に示すステップＳ１０の処理により、先述した上昇制御およびホールド制御が実現され、一点鎖線に示すステップＳ２０の処理により、先述したバッテリホールド制御が実現され、ステップＳ３０の処理により、先述したリフト維持制御が実現される。
【００５６】
先ず図１０のステップＳ１１において、ブースト信号のパルスをオンさせてブースト電圧Ｕｂｏｏｓｔによる印加を開始させる。その後、コイル電流検出値Ｉが第１上限値ＩＨ１に達したと判定（Ｓ１４：ＮＯ）されるまで、ブースト信号のパルスオンを継続させてブースト電圧Ｕｂｏｏｓｔの印加を継続させる。第１上限値ＩＨ１は第１目標値Ｉｈｏｌｄ１よりも所定量だけ大きい値に設定されている。したがって、初回のブースト電圧印加で第１目標値Ｉｈｏｌｄ１までコイル電流が上昇し、先述した上昇制御が実現される。
【００５７】
なお、何らかの異常が原因で、コイル電流検出値Ｉが第１上限値ＩＨ１に達する前に、印加開始からの経過時間Ｔｂｏｏｓｔが所定時間Ｔ１に達した場合（Ｓ１２：ＮＯ）には、ブースト信号のパルスをオフさせてブースト電圧Ｕｂｏｏｓｔの印加を停止させる。そして、上昇制御中にＩ≧ＩＨ１に達したと判定（Ｓ１４：ＮＯ）されると、続くステップＳ１５において、ブースト電圧Ｕｂｏｏｓｔの印加を停止させる。これにより、上昇制御が終了する。
【００５８】
次に、Ｔｂｏｏｓｔ＜Ｔ１（Ｓ１６：ＹＥＳ）であることを条件として、コイル電流検出値Ｉが第１下限値ＩＬ１にまで下降したと判定（Ｓ１７：ＮＯ）されるまで、ブースト信号のパルスオフを継続させて印加停止を継続させる。第１下限値ＩＬ１は第１目標値Ｉｈｏｌｄ１よりも所定量だけ小さい値に設定されている。
【００５９】
その後、Ｉ≦ＩＬ１と判定（Ｓ１７：ＮＯ）されると、ステップＳ１１に進み、ブースト信号のパルスをオンさせてブースト電圧Ｕｂｏｏｓｔによる印加を再開させる。したがって、上昇制御が終了してから、Ｔｂｏｏｓｔ≧Ｔ１（Ｓ１２：ＮＯ、Ｓ１６：ＮＯ）と判定されるまでの期間は、第１上限値ＩＨ１および第１下限値ＩＬ１を閾値としてブースト信号のオンオフが切り替えられる。これにより、コイル電流の平均値が第１目標値Ｉｈｏｌｄ１に保持され、先述したホールド制御が実現される。
【００６０】
次に、Ｔｂｏｏｓｔ≧Ｔ１（Ｓ１２：ＮＯ、Ｓ１６：ＮＯ）と判定されると、コイル電流検出値Ｉが第２下限値ＩＬ２にまで下降したと判定（Ｓ２１：ＮＯ）されるまで、電圧印加停止を継続させる。第２下限値ＩＬ２は第２目標値Ｉｈｏｌｄ２よりも所定量だけ小さい値に設定されている。なお、図９に示す例では、第２目標値Ｉｈｏｌｄ２は第１目標値Ｉｈｏｌｄ１よりも小さい値に設定されているが、第２目標値Ｉｈｏｌｄ２を第１目標値Ｉｈｏｌｄ１と同じ値に設定してもよい。
【００６１】
そして、Ｉ≦ＩＬ２と判定（Ｓ２１：ＮＯ）されると、ステップＳ２２に進み、バッテリ信号のパルスをオンさせてバッテリ電圧Ｕｂａｔｔによる印加を開始させる。その後、コイル電流検出値Ｉが第２上限値ＩＨ２に達したと判定（Ｓ２５：ＮＯ）されるまで、バッテリ信号のパルスをオンさせてバッテリ電圧Ｕｂａｔｔを印加させる。第２上限値ＩＨ２は第２目標値Ｉｈｏｌｄ２よりも所定量だけ大きい値に設定されている。
【００６２】
その後、バッテリ電圧印加中にＩ≧ＩＨ２に達したと判定（Ｓ２５：ＮＯ）されると、続くステップＳ２６において、バッテリ信号のパルスをオフさせてバッテリ電圧Ｕｂａｔｔの印加を停止させる。その後、Ｉ≦ＩＬ２と判定（Ｓ２８：ＮＯ）されると、ステップＳ２２に進み、バッテリ信号のパルスをオンさせてバッテリ電圧Ｕｂａｔｔによる印加を再開させる。したがって、ホールド制御が終了してから、通電開始からの経過時間Ｔｐｉｃｋｕｐが所定時間Ｔ２に達したと判定（Ｓ２３：ＮＯ、Ｓ２７：ＮＯ）されるまでの期間は、第２上限値ＩＨ２および第２下限値ＩＬ２を閾値としてバッテリ信号のオンオフが切り替えられる。これにより、コイル電流の平均値が第２目標値Ｉｈｏｌｄ２に保持され、先述したバッテリホールド制御が実現される。
【００６３】
次に、Ｔｐｉｃｋｕｐ≧Ｔ２（Ｓ２３：ＮＯ、Ｓ２７：ＮＯ）と判定されると、バッテリホールド制御を終了させ、ステップＳ２４、Ｓ２６にてバッテリ信号のパルスをオフさせた状態で、次のステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、第３上限値ＩＨ３および第３下限値ＩＬ３を閾値としてバッテリ信号のオンオフを切り替える。これにより、コイル電流の平均値が第３目標値Ｉｈｏｌｄ３に保持され、先述したリフト維持制御が実現される。
【００６４】
なお、第３上限値ＩＨ３は第３目標値Ｉｈｏｌｄ３よりも所定量だけ大きい値に設定され、第３下限値ＩＬ３は第３目標値Ｉｈｏｌｄ３よりも所定量だけ小さい値に設定されている。また、第３目標値Ｉｈｏｌｄ３は第２目標値Ｉｈｏｌｄ２よりも小さい値に設定されている。
【００６５】
次に、上述した各種制御を実施したことによる燃料噴射弁１０の作動について、図９（ｃ）（ｄ）を用いて説明する。図９（ｃ）は電磁吸引力Ｆの時間変化を示し、図９（ｄ）は弁体１２のリフト量の時間変化を示す。
【００６６】
図９（ｃ）に示すように、上昇制御の実施開始とともに電磁吸引力Ｆは上昇を開始する。そして、上昇制御が終了した後も電磁吸引力Ｆは上昇を続け、ホールド制御が実施されるホールド期間ｔ１１〜ｔ１３中に、電磁吸引力Ｆは必要開弁力Ｆａに達する。そして、このようにＦ＝Ｆａとなったｔａ時点で、弁体１２のシート面１２ａが着座面１７ｂから離座して開弁作動（リフトアップ）を開始する（図９（ｄ）参照）。
【００６７】
その後、ホールド制御によりコイル電流が第１目標値Ｉｈｏｌｄ１に保持されると、電磁吸引力Ｆは静的吸引力Ｆｂまで上昇する。つまり、ホールド期間ｔ１１〜ｔ１３中に電磁吸引力Ｆが静的吸引力Ｆｂになるよう、Ｔｂｏｏｓｔに係る所定時間Ｔ１が設定されている。この第１目標値Ｉｈｏｌｄ１は、静的吸引力Ｆｂが必要開弁力Ｆａ以上となるような値に設定されているため、電磁吸引力Ｆが静的吸引力Ｆｂまで上昇して飽和するまでの期間に、電磁吸引力Ｆは必要開弁力Ｆａに達することとなる。
【００６８】
その後、ブースト電圧からバッテリ電圧に切り替えたｔ１４以降、バッテリホールド制御によりコイル電流が第２目標値Ｉｈｏｌｄ２に保持される。この第２目標値Ｉｈｏｌｄ２は、上昇制御およびホールド制御により上昇された電磁吸引力（つまり静的吸引力Ｆｂ）が維持されることとなる値に設定されている。そのため、バッテリホールド期間ｔ１４〜ｔ２０では、電磁吸引力Ｆは静的吸引力Ｆｂに保持される。そして、このバッテリホールド期間ｔ１４〜ｔ２０中にリフト量が最大値Ｌｍａｘになるよう、Ｔｐｉｃｋｕｐに係る所定時間Ｔ２が設定されている。
【００６９】
その後、電磁吸引力Ｆは、バッテリホールド制御の終了時点ｔ２０からリフト維持制御の開始時点ｔ３０までの期間に所定値まで低下し、その後、リフト維持制御により前記所定値に維持される。そして、バッテリホールド制御の終了時点ｔ２０からリフト維持制御の終了時点ｔ４０までの期間、リフト位置は最大値Ｌｍａｘに維持される。
【００７０】
その後、リフト維持制御が終了すると、電磁吸引力Ｆが低下を開始することに伴い、弁体１２が閉弁作動を開始してリフト量が低下する。そして、リフト量がゼロになるｔｄ時点で、弁体１２のシート面１２ａが着座面１７ｂに着座して閉弁する。なお、通電終了のｔ４０時点からｔ４１時点までは、コイル１３に逆位相の電圧を印加することで、電流の立下りを早期化し、弁体１２の閉弁応答性を向上させている。
【００７１】
ここで、燃料噴射弁１０へ供給される燃料の圧力（燃圧Ｐｃ）は、図１に示す燃圧センサ３０により検出されている。ＥＣＵ２０は、燃圧センサ３０により検出された燃圧Ｐｃに応じて、図１０に示すホールド制御を実施するか否かを判定する。具体的には、図１１に示すように、先ずステップＳ４０において、燃圧センサ３０の検出値に基づく燃圧Ｐｃを取得する。続くステップＳ４１（切替手段）では、取得した燃圧Ｐｃが所定の閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定する。
【００７２】
そして、Ｐｃ≧Ｐｔｈと判定されれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、次のステップＳ４２にてホールド制御の実施を許可する。これにより、図１０のフローチャートにしたがってコイル電流が制御され、燃料噴射弁１０による噴射状態が制御される。一方、Ｐｃ＜Ｐｔｈと判定されれば（Ｓ４１：ＮＯ）、ステップＳ４３（非ホールド制御手段）に進み、図１３と同様の制御（非ホールド制御）を実施する。
【００７３】
非ホールド制御では、先ず、ブースト信号のパルスをオンさせてブースト電圧Ｕｂｏｏｓｔによる印加を開始させる。その後、コイル電流検出値Ｉが第４目標値（所定値）に達したと判定されるまで、ブースト信号のパルスオンを継続させてブースト電圧Ｕｂｏｏｓｔの印加を継続させる。したがって、初回のブースト電圧印加で第４目標値までコイル電流が上昇する。そして、この上昇期間中に電磁吸引力Ｆが必要開弁力Ｆａに達することとなるよう、第４目標値は設定されている。したがって、第４目標値は、第１上限値ＩＨ１よりも大きい値である。
【００７４】
その後、コイル電流が第４目標値に達した時点で、図１０のステップＳ３０と同様のリフト維持制御を実施する。すなわち、第３上限値ＩＨ３および第３下限値ＩＬ３を閾値としてバッテリ信号のオンオフを切り替える。これにより、コイル電流の平均値が第３目標値Ｉｈｏｌｄ３に保持され、先述したリフト維持制御が実現される。
【００７５】
以上により、本実施形態によれば、上昇制御手段およびホールド制御手段を備えることにより、上昇期間ｔ１０〜ｔ１１とホールド期間ｔ１１〜ｔ１３との両期間ｔ１０〜ｔ１３をかけて、電磁吸引力を静的吸引力Ｆｂにまで上昇させる。よって、通電開始から開弁開始までの期間におけるコイル電流は、第１目標値Ｉｈｏｌｄ１まで上昇した後、該第１目標値Ｉｈｏｌｄ１に保持されている。
【００７６】
そのため、固定コア１４で生じる電磁力は、コイル電流の上昇に伴い上昇した後、コイル電流が第１目標値Ｉｈｏｌｄ１に保持される期間においても上昇し続けるようになる。よって、開弁開始直前におけるコイル電流の変化（つまりホールド期間ｔ１１〜ｔ１３における電流変化）を遅くすることができる。
【００７７】
その結果、開弁開始直前におけるハウジング１６内での磁束変化速度を遅くさせることができるので、シリンダヘッド３の環状導電部３ａで渦電流が発生することを抑制できる。よって、本実施形態によれば、渦電流発生によるエネルギ損失を低減でき、可動コア１５を吸引する電磁力の低下を抑制できる。
【００７８】
さらに、以下に列挙する特徴を備えた本実施形態によれば、各々の特徴により以下に説明する作用効果が発揮される。
【００７９】
＜特徴１＞
制御手段に相当するＥＣＵ２０は、コイル１３への通電を開始してコイル電流を第４目標値まで上昇させて開弁作動させた後、該第４目標値に保持させることなくコイル電流を低下させる非ホールド制御手段Ｓ４３を備える。そして、図１０の制御（ホールド制御）と非ホールド制御とを燃圧Ｐｃに応じて切り替えることを特徴とする。
【００８０】
ここで、閉弁時の弁体１２には、燃料噴射弁１０へ供給される燃料の圧力（燃圧Ｐｃ）が閉弁方向に作用している。そのため、弁体１２が開弁作動を開始するのに必要な電磁吸引力（必要開弁力Ｆａ）は、燃圧Ｐｃが高いほど大きくなる。この点を鑑みた上記特徴によれば、ホールド制御と非ホールド制御とを燃圧Ｐｃに応じて切り替えるので、必要開弁力Ｆａが小さく、渦電流が発生しないと見込まれる場合には、非ホールド制御を実行するようにできる。そのため、渦電流が発生しない場合にまでホールド制御を実行することを回避するようにできる。
【００８１】
なお、ホールド制御を実行する場合には、非ホールド制御を実行する場合に比べて吸引力の上昇速度が遅くなるので、噴射遅れ時間ｔ１０〜ｔａが長くなり、噴射開始の応答性が悪くなる。要するに、上記特徴によれば、燃圧Ｐｃが低く、渦電流が発生しないと見込まれる場合には、非ホールド制御を実行することで、不必要に噴射開始の応答性が悪くなることを回避できる。
【００８２】
＜特徴２＞
コイル領域部１６ａのうち、挿入方向（図３の上下方向）の全体が、図４に示すように全周に亘って、取付穴４の内周面４ａにより囲まれていることを特徴とする。
【００８３】
この場合には、コイル領域部１６ａの一部のみが囲まれる場合に比べて、渦電流の発生量が多くなる。よって、このような場合に上昇制御およびホールド制御を実施する本実施形態によれば、渦電流抑制の効果が好適に発揮される。
【００８４】
＜特徴３＞
さらに本実施形態では、コイル領域部１６ａのみならず、磁気回路領域部１６ｂについても、挿入方向の全体が全周に亘って内周面４ａにより囲まれていることを特徴とする。
【００８５】
この場合には、磁気回路領域部１６ｂの一部のみが囲まれる場合に比べて、渦電流の発生量は多くなる。よって、このような場合に上昇制御およびホールド制御を実施する本実施形態によれば、渦電流抑制の効果が好適に発揮される。
【００８６】
＜特徴４＞
コイル領域部１６ａでの磁束通路断面積をＡ１、固定コア１４での磁束通路断面積をＡ２とした場合において、Ａ１＜１．５×Ａ２であることを特徴とする。
【００８７】
ここで、コイル領域部１６ａでの磁束通路断面積Ａ１が小さいほど、環状導電部３ａで生じる渦電流は多くなる。そして、この面積Ａ１を徐々に小さくしていった場合の吸引力低下量を計測する、といった試験を本発明者が実施したところ、前記面積Ａ１を１．５×Ａ２にまで小さくした時点で、吸引力低下量が急激に多くなることが分かった。
【００８８】
すなわち、縦軸を吸引力低下量ΔＦ、横軸を前記面積Ａ１とした図１２に示す試験結果において、Ａ１＝１．５×Ａ２のポイントで変曲点が現れることが分かった。したがって、Ａ１＜１．５×Ａ２との条件を満たす程度に磁束通路断面積Ａ１を小さくすると、ハウジング１６の外径を小さくして燃料噴射弁１０を小径化できる反面、吸引力低下量ΔＦが急激に多くなることが懸念されるようになる。よって、Ａ１＜１．５×Ａ２との条件を満たす場合に、上昇制御およびホールド制御を実施すれば、前記懸念を効果的に解消することができ、ハウジング外径の小型化と吸引力低下の抑制とを両立させる効果が好適に発揮される。
【００８９】
＜特徴５＞
第１目標値Ｉｈｏｌｄ１は、静的吸引力Ｆｂが必要開弁力Ｆａ以上となるような値に設定されていることを特徴とする。
【００９０】
この特徴によれば、図９に例示されるように、上昇制御により第１目標値Ｉｈｏｌｄ１までコイル電流を上昇させる上昇期間ｔ１０〜ｔ１１と、その後、ホールド制御により第１目標値Ｉｈｏｌｄ１に保持させるホールド期間ｔ１１〜ｔ１３との両期間ｔ１０〜ｔ１３をかけて、電磁吸引力を静的吸引力Ｆｂにまで上昇させるようにできる。すると、通電開始から電磁吸引力が必要開弁力Ｆａに達するまでの期間（吸引力上昇期間ｔ１０〜ｔａ）に占める前記上昇期間ｔ１０〜ｔ１１の割合を小さくできる。
【００９１】
ここで、例えば、コイルが高温になるとコイルの電気抵抗が大きくなる。すると、図９（ａ）（ｂ）中の点線に示すように、電圧印加開始からコイル電流が目標ピーク値Ｉｐｅａｋに達するまでに要する時間ｔ１０〜ｔ２０が長くなる。その結果、吸引力の上昇傾きΔＦが緩やかになるので（図９（ｃ）中の点線参照）、開弁開始時期ｔａが遅くなるとともに開弁期間Ｔａｃｔが短くなる。要するに、電流上昇の傾きΔＩは温度特性に起因して変化するものである。それ故、上昇期間ｔ１０〜ｔ１１は、吸引力の上昇傾きΔＦが温度特性の影響を大きく受ける期間であると言える。一方、前記ホールド期間ｔ１１〜ｔ１３ではコイル電流が第１目標値に保持されるので、ホールド期間ｔ１１〜ｔ１３は、吸引力の上昇傾きΔＦが温度特性の影響を殆ど受けない期間であると言える。
【００９２】
これに対し、上記特徴によれば、先述したように吸引力上昇期間ｔ１０〜ｔａに占める上昇期間ｔ１０〜ｔ１１の割合を小さくできるので、吸引力の上昇傾きΔＦが温度特性の影響を受ける度合いを小さくできる（図９（ｃ）中の点線参照）。なお、図１３に示す非ホールド制御では、コイル電流が目標ピーク値Ｉｐｅａｋに達した時点で保持値Ｉｈｏｌｄに低下させるので、図１３に示すように、電流上昇期間ｔ１０〜ｔ２０と吸引力上昇期間ｔ１０〜ｔ２０とは一致する（前記割合＝１００％）。そのため、吸引力の上昇傾きΔＦが温度特性の影響を受ける度合いが大きくなる（図１３（ｃ）中の点線参照）。
【００９３】
したがって、上記特徴によれば、温度特性による吸引力上昇傾きΔＦの変化を低減できるので、開弁開始時期ｔａおよび開弁期間Ｔａｃｔ（噴射量）が温度特性に依拠して変化することを抑制できる（図９（ｄ）中の点線参照）。よって、通電開始時期ｔ１および通電期間Ｔｉに対する噴射状態の精度悪化を抑制でき、温度特性に対する制御のロバスト性を向上できる。
【００９４】
＜特徴６＞
上昇制御およびホールド制御では、コイル電流を第１目標値Ｉｈｏｌｄ１に保持させている期間中に開弁開始することとなるよう、コイル１４への電圧印加を制御している。換言すれば、上昇制御中に開弁開始することのないように、上昇制御時の電圧および電圧印加時間を制御する。そして、ホールド制御中に開弁開始するように、ホールド制御時のデューティ比およびホールド制御時間を制御する。
【００９５】
そのため、上昇制御中に開弁開始してしまうことを回避でき、「吸引力上昇期間ｔ１０〜ｔａに占める上昇期間ｔ１０〜ｔ１１の割合が小さくなる」といった先述の効果が確実に発揮されるようになる。
【００９６】
＜特徴７＞
上昇制御およびホールド制御では、昇圧回路２３で昇圧させたブースト電圧をコイル１３へ印加させ、ホールド制御を実施した後、コイル電流が第２目標値Ｉｈｏｌｄ２に保持されるよう、バッテリ電圧をコイル１３へ印加させるバッテリホールド制御を実施する。そして、第２目標値Ｉｈｏｌｄ２は、上昇制御およびホールド制御により上昇された電磁吸引力（静的吸引力Ｆｂ）が維持されることとなる値に設定されていることを特徴とする。
【００９７】
ここで、ホールド制御の実施期間を必要以上に長くすると、ブースト電圧を用いた期間（上昇期間＋ホールド期間）が長くなるので、１回の噴射で必要となる消費エネルギの増大が懸念されるようになる。つまり、コンデンサ２３ｂの容量を大きくする必要が生じる。
【００９８】
この点を鑑みた本実施形態では、ホールド制御後にはバッテリホールド制御に切り替える。すなわち、コイル電流が第２目標値Ｉｈｏｌｄ２に到達した以降は、バッテリ電圧でも第２目標値Ｉｈｏｌｄ２に保持させることが可能である点に着目し、ブースト電圧からバッテリ電圧に切り替えて、ホールド制御で上昇させた電磁吸引力（静的吸引力Ｆｂ）を維持させるように、コイル電流を第２目標値Ｉｈｏｌｄ２に保持させる。したがって、本実施形態によれば消費エネルギの増大を抑制でき、コンデンサ２３ｂの小容量化を図ることができる。
【００９９】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【０１００】
・上記実施形態では、磁気回路領域部１６ｂの全体が、全周に亘って、取付穴４の内周面４ａにより囲まれている。これに対し、磁気回路領域部１６ｂの一部が、全周に亘って内周面４ａにより囲まれるように構成されていてもよい。また、コイル領域部１６ａの全体が、全周に亘って、取付穴４の内周面４ａにより囲まれていてもよいし、コイル領域部１６ａの一部が、全周に亘って内周面４ａにより囲まれるように構成されていてもよい。
【０１０１】
・上記実施形態では、燃圧Ｐｃに応じて図１１に係るホールド制御（Ｓ４２）と非ホールド制御（Ｓ４３）とを切り替えているが、燃圧Ｐｃに拘わらずホールド制御（Ｓ４２）を実施するようにしてもよい。
【０１０２】
・上記実施形態では、ホールド期間ｔ１１〜ｔ１３（通電開始からの経過時間Ｔｂｏｏｓｔ）および第１目標値Ｉｈｏｌｄ１を予め設定した値に固定しているが、燃圧Ｐｃに応じて可変設定してもよい。例えば、燃圧Ｐｃが高いほど、第１目標値Ｉｈｏｌｄ１を低い値に設定しつつホールド期間ｔ１１〜ｔ１３を長くして、渦電流抑制効果を高めるようにすることが望ましい。
【０１０３】
・上記実施形態では、ホールド制御を実施した後にバッテリホールド制御を実施しており、バッテリホールド制御により静的吸引力Ｆｂを維持させている。これに対し、バッテリホールド制御を廃止して、吸引力が静的吸引力Ｆｂに達した以降も、ホールド制御によるブースト電圧印加を継続させて、静的吸引力Ｆｂを維持させるようにしてもよい。
【０１０４】
・上記実施形態では、バッテリホールド制御に用いる第２目標値Ｉｈｏｌｄ２を第１目標値Ｉｈｏｌｄ１よりも小さい値に設定しているが、第２目標値Ｉｈｏｌｄ２を第１目標値Ｉｈｏｌｄ１と同じ値に設定してもよい。
【０１０５】
・上記実施形態では、第１目標値Ｉｈｏｌｄ１の保持に用いる第１上限値ＩＨ１と第１下限値ＩＬ１の幅を、第２上限値ＩＨ２と第２下限値ＩＬ２の幅と同じに設定しているが、異なる幅に設定してもよい。
【０１０６】
・上記実施形態に係る燃料噴射弁１０は、図１に示すように、シリンダヘッド３に取り付けられているが、シリンダブロックに取り付けられた燃料噴射弁を適用対象としてもよい。また、上記実施形態では、点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）に搭載された燃料噴射弁１０を適用対象としているが、圧縮自着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）に搭載された燃料噴射弁を対象としてもよい。さらに、上記実施形態では、燃焼室２へ直接燃料を噴射する燃料噴射弁を制御対象としているが、吸気管へ燃料を噴射する燃料噴射弁を制御対象としてもよい。
【０１０７】
・上記実施形態にかかる非ホールド制御手段（Ｓ４３）では、コイル電流を第４目標値にまで上昇させた後、第３下限値ＩＬ３にまで低下させ、その後、バッテリ電圧を用いて第３目標値Ｉｈｏｌｄ３に保持させている。これに対し、コイル電流を第４目標値にまで上昇させた後、図１３（ｂ）中の一点鎖線Ｌａに示すように、ブースト電圧を用いて第５目標値に保持させるようにしてもよい。第５目標値は、第３下限値ＩＬ３よりも高い値かつ第４目標値よりも低い値に設定されている。そして、コイル電流を第５目標値に所定時間だけ保持させた後には、第５目標値から第３目標値Ｉｈｏｌｄ３にまでコイル電流を低下させて、第３目標値Ｉｈｏｌｄ３に保持させる。
【符号の説明】
【０１０８】
３ａ…環状導電部（内燃機関の所定箇所）、４…取付穴、４ａ…取付穴の内周面、１０…燃料噴射弁、１２…弁体、１３…コイル、１４…固定コア、１５…可動コア、１６…ハウジング、２０…ＥＣＵ（制御手段）、Ｉｈｏｌｄ１…第１目標値、Ｓ１１、Ｓ１４…上昇制御手段、Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７…ホールド制御手段。
【図１】
2014092090.tif 000003
【図２】
2014092090.tif 000004
【図３】
2014092090.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014092090.tif 000007
【図６】
2014092090.tif 000008
【図７】
2014092090.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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