(57)【要約】【課題】荷重抜けによるピエゾ素子損傷のおそれを抑制しつつ、開弁応答性を向上できるようにした燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】ピエゾ素子への充放電を制御することで噴孔からの燃料噴射状態を制御する制御装置２は、ピエゾ素子へ充電することで制御弁を開弁させる開弁制御部と、ピエゾ素子から放電することで制御弁を閉弁させる閉弁制御部と、を備える。開弁制御部は、第１上昇制御部、休止制御部および第２上昇制御部を有する。第１上昇制御部は、ピエゾ素子への充電を開始してから第１上昇期間Ｔ１に、ピエゾ素子への充電量を上昇させる。休止制御部は、第１上昇期間後の休止期間Ｔｒに、第１上昇制御部によるピエゾ素子への充電量の上昇を休止させる。第２上昇制御部は、休止期間後の第２上昇期間Ｔ２に、ピエゾ素子への充電量を再度上昇させる。そして、休止期間Ｔｒには、制御弁の開弁開始直前の期間が少なくとも含まれている。【選択図】図２
2019039323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する噴孔（１１）を開閉する弁体（４０）と、
前記弁体に閉弁力を付与する燃料が流出入する制御室（１４、１５）と、
前記制御室から燃料を流出させる流出通路（１３）を開閉することで、前記制御室の燃料圧力を制御して前記閉弁力を制御する制御弁（３０）と、
充電されて伸長することで前記制御弁を開弁作動させるピエゾ素子（２１ａ）と、
を備える燃料噴射弁（１）に適用され、前記ピエゾ素子への充放電を制御することで前記噴孔からの燃料噴射状態を制御する燃料噴射制御装置において、
前記ピエゾ素子へ充電することで前記制御弁を開弁させる開弁制御部（Ｓ２０）と、
前記ピエゾ素子から放電することで前記制御弁を閉弁させる閉弁制御部（Ｓ３０）と、
を備え、
前記開弁制御部は、
前記ピエゾ素子への充電を開始してから所定の第１上昇期間（Ｔ１）に、前記ピエゾ素子への充電量を上昇させる第１上昇制御部（Ｓ２３）と、
前記第１上昇期間後の所定の休止期間（Ｔｒ）に、前記第１上昇制御部による前記ピエゾ素子への充電量の上昇を休止させる休止制御部（Ｓ２５）と、
前記休止期間後の所定の第２上昇期間（Ｔ２）に、前記ピエゾ素子への充電量を再度上昇させる第２上昇制御部（Ｓ２４）と、
を有し、
前記休止期間には、前記制御弁の開弁開始直前の期間が少なくとも含まれている燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記休止期間には、前記制御弁の開弁開始時期が少なくとも含まれている請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記休止制御部は、前記ピエゾ素子への充電量を増減させずに一定に保持させる請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記休止制御部は、前記ピエゾ素子へ流れる電流が少なくともゼロになるまでは、前記休止期間を継続させる請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記第２上昇制御部による充電量の上昇速度は、前記第１上昇制御部による充電量の上昇速度よりも速い請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記開弁制御部は、前記燃料噴射弁へ供給される燃料の圧力が高いほど、前記ピエゾ素子へ印加する電圧の最大値を大きくするとともに、前記休止期間を遅くする請求項１〜５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】
この明細書における開示は、ピエゾ素子を備える燃料噴射弁に適用され、ピエゾ素子への充放電を制御することで燃料噴射状態を制御する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、噴孔を開閉する弁体と、弁体に閉弁力を付与する燃料が流出入する制御室と、制御室から燃料を流出させる流出通路を開閉する制御弁と、充電されて伸長することで制御弁を開弁作動させるピエゾ素子と、を備える燃料噴射弁が開示されている。制御弁を開弁作動させると、制御室の燃料圧力が低下して閉弁力（以下、燃圧閉弁力と記載）が低下し、弁体が開弁作動して噴孔から燃料が噴射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８４７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ピエゾ素子への通電を開始してから弁体が開弁を開始するまでの時間（開弁応答時間）をできるだけ短くして、開弁応答性を向上させることが望まれている。開弁応答性を向上させるには、ピエゾ素子へ印加する電圧の上昇速度を速くすれば良いが、その背反として、制御弁が開弁を開始した直後に、以下に説明する荷重抜けが生じやすくなり、ピエゾ素子損傷が懸念されるようになる。
【０００５】
ピエゾ素子へ通電を開始してから制御弁が開弁を開始するまでの期間では、制御弁には、ピエゾ素子の伸長力が開弁側に作用するとともに先述した燃圧閉弁力が作用し、ピエゾ素子が伸長しないまま充電量が増大して伸長力が増大する。そして、伸長力が十分に増大した時点で、燃圧閉弁力に抗してピエゾ素子が伸長し、制御弁が開弁を開始する。
【０００６】
しかしながら、制御弁の開弁直後では、燃圧閉弁力が急激に減少することに起因して、ピエゾ素子の伸長の慣性によりピエゾ素子に引張力が作用するといった荷重抜けの状態に陥る場合がある。そして、一般的なピエゾ素子は、引張力が付与されると損傷しやすい性質を有するため、上記荷重抜けの状態に陥るとピエゾ素子の損傷が懸念されるようになる。
【０００７】
開示される１つの目的は、荷重抜けによるピエゾ素子損傷のおそれを抑制しつつ、開弁応答性を向上できるようにした燃料噴射制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示された燃料噴射制御装置は、
燃料を噴射する噴孔（１１）を開閉する弁体（４０）と、
弁体に閉弁力を付与する燃料が流出入する制御室（１４、１５）と、
制御室から燃料を流出させる流出通路（１３）を開閉することで、制御室の燃料圧力を制御して閉弁力を制御する制御弁（３０）と、
充電されて伸長することで制御弁を開弁作動させるピエゾ素子（２１ａ）と、
を備える燃料噴射弁（１）に適用され、ピエゾ素子への充放電を制御することで噴孔からの燃料噴射状態を制御する燃料噴射制御装置において、
ピエゾ素子へ充電することで制御弁を開弁させる開弁制御部（Ｓ２０）と、
ピエゾ素子から放電することで制御弁を閉弁させる閉弁制御部（Ｓ３０）と、を備え、
開弁制御部は、
ピエゾ素子への充電を開始してから所定の第１上昇期間（Ｔ１）に、ピエゾ素子への充電量を上昇させる第１上昇制御部（Ｓ２３）と、
第１上昇期間後の所定の休止期間（Ｔｒ）に、第１上昇制御部によるピエゾ素子への充電量の上昇を休止させる休止制御部（Ｓ２５）と、
休止期間後の所定の第２上昇期間（Ｔ２）に、ピエゾ素子への充電量を再度上昇させる第２上昇制御部（Ｓ２４）と、を有し、
休止期間には、制御弁の開弁開始直前の期間が少なくとも含まれている。
【０００９】
ここで、「荷重抜けによる引張力がピエゾ素子に作用する直前に、ピエゾ素子への充電量の上昇を休止させる休止期間を設ければ、上記引張力が小さくなる」との知見を本発明者らは得た。この知見を鑑み、上記燃料噴射制御装置では、上昇制御部によるピエゾ素子への充電量の上昇を休止させる休止制御部を備え、休止制御部による休止期間には、制御弁の開弁開始直前の期間が少なくとも含まれている。そのため、制御弁の開弁直後の荷重抜けに起因してピエゾ素子に作用する引張力を小さくできる。よって、引張力を小さくできる分だけ、休止期間を開始するまでの上昇制御部による充電量の上昇速度を速くして、制御弁の開弁時期を早期化できる。したがって、荷重抜けによるピエゾ素子損傷のおそれを抑制しつつ、弁体の開弁応答性を向上できる。
【００１０】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る燃料噴射弁および燃料噴射制御装置を示す模式図。
【図２】第１実施形態に係る充電期間および放電期間において、充電電流および充電電圧の時間変化を示す図。
【図３】図１の制御弁が閉弁している状態を示す断面図。
【図４】図１の制御弁が開弁している状態を示す断面図。
【図５】第１実施形態に係る開弁制御および閉弁制御の処理を示すフローチャート。
【図６】図５の開弁制御の処理を示すフローチャート。
【図７】図５の閉弁制御の処理を示すフローチャート。
【図８】第１実施形態、第１比較例および第２比較例の各々について、荷重抜けの大きさと閉弁応答性を比較した試験結果を示す図。
【図９】第２実施形態に係る充電電圧の時間変化を示す図。
【図１０】第３実施形態に係る充電電圧の時間変化を示す図。
【図１１】第４実施形態に係る充電電圧の時間変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
【００１３】
（第１実施形態）
図１に示す燃料噴射弁１は、内燃機関の出力を駆動源として走行する車両に搭載されている。本実施形態の対象とする内燃機関は、圧縮自着火式のディーゼルエンジンであるが、点火着火式のガソリンエンジンでもよい。車両に搭載された高圧ポンプにより圧送された燃料は、コモンレールに蓄圧され、複数の燃料噴射弁１へ分配される。分配供給された燃料は、内燃機関の燃焼室へ燃料噴射弁１から噴射されて燃焼する。
【００１４】
燃料噴射弁１の作動は、燃料噴射制御装置（以下、単に制御装置２と記載）により制御される。具体的には、制御装置２は、燃料噴射弁１が備えるピエゾ素子２１ａの充放電を制御することで、燃料噴射弁１から１回に噴射される燃料の噴射量、噴射時期および１燃焼サイクル中に噴射する回数を制御する。さらに制御装置２は、高圧ポンプの作動を制御することで、コモンレールに蓄圧される燃料の圧力、つまり燃料噴射弁１へ供給される燃料の圧力（供給燃圧）を制御する。
【００１５】
制御装置２は、少なくとも１つの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体としての少なくとも１つのメモリ装置（ＭＭＲ）とを有する。制御装置２は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。プログラムは、制御装置２によって実行されることによって、制御装置２をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される方法を実行するように制御装置２を機能させる。
【００１６】
ＥＣＵ３は、マイクロコンピュータ又はマイクロコントローラを主体に構成された演算回路を備えている。演算回路には、プロセッサ、ＲＡＭ、及び書き換え可能な不揮発性のメモリ装置が含まれている。ＥＤＵ４は、ＥＣＵ３から入力される指令信号に基づき、後述するピエゾ素子２１ａに駆動電圧を印加する。
【００１７】
制御装置２は、ＥＣＵ３（Electronic Control Unit）及びＥＤＵ４（Electronic Driver Unit）を含む電子制御ユニットであり、燃料噴射弁１と共に燃料噴射システムを構成する。ＥＣＵ３からは低電圧（例えば５Ｖ）の指令信号が出力されるのに対し、ＥＤＵ４からは指令信号よりも高電圧の駆動電力が出力される。
【００１８】
ＥＣＵ３は、クランク軸の回転速度および内燃機関の負荷に応じて、先述した噴射量、噴射時期および噴射回数を決定し、その決定に内容に応じた指令信号をＥＤＵ４へ出力する。ＥＤＵ４は、指令信号に応じた電力量を指令信号に応じたタイミングでピエゾ素子２１ａに投入し、ピエゾ素子２１ａへの充電量および放電量を制御する。要するに制御装置２は、内燃機関の運転状態に応じてピエゾ素子２１ａへの充放電量と充放電タイミングを制御する。
【００１９】
より詳細に説明すると、ＥＤＵ４は、図示しない昇圧回路、充電スイッチ、放電スイッチおよび通電スイッチを備える。昇圧回路は、車両に搭載されたバッテリの電圧（例えば１４Ｖ）を高電圧（例えば１５０〜３００Ｖ）に昇圧する。通電スイッチは、ピエゾ素子２１ａへの通電オンオフを制御するスイッチである。
【００２０】
充電スイッチおよび通電スイッチがともにオン作動すると、ピエゾ素子２１ａへの充電量が増大していく。充電期間には、充電スイッチのオン状態を継続させ、通電スイッチをオンオフさせることで、充電量および充電速度を制御装置２は制御する。
【００２１】
放電スイッチおよび通電スイッチがともにオン作動すると、ピエゾ素子２１ａへの充電量が減少、つまり放電量が増大していく。放電期間には、放電スイッチのオン状態を継続させ、通電スイッチをオンオフさせることで、放電量および放電速度を制御装置２は制御する。
【００２２】
燃料噴射弁１は、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられており、コモンレールから分配供給される高圧燃料を、内燃機関の燃焼室へ噴孔１１から直接的に噴射する。燃料噴射弁１は、供給された高圧燃料の一部を噴孔１１の開閉に使用する。燃料噴射弁１に供給された燃料の一部は燃料タンクへ戻される。
【００２３】
燃料噴射弁１は、ボデー１０、アクチュエータ２０、制御弁３０およびニードル４０を備えている。ボデー１０には、噴孔１１、高圧通路１２、低圧通路１３、バルブ室１４、背圧室１５およびノズル室１６が形成されている。コモンレールから分配供給された高圧燃料は、高圧通路１２およびノズル室１６を通じて噴孔１１から噴射される。燃料噴射弁１は、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられており、内燃機関の燃焼室へ直接的に高圧燃料が噴孔１１から噴射される。また、高圧通路１２から供給された高圧燃料の一部は、噴孔１１の開閉に使用される。そして、開閉に使用されて背圧室１５およびバルブ室１４から排出される燃料は、低圧通路１３を通じて燃料タンクへ戻される。
【００２４】
なお、背圧室１５およびバルブ室１４は常時連通しているため、背圧室１５の燃圧とバルブ室１４の燃圧とは、タイムラグを無視すれば一致していると言える。これら背圧室１５およびバルブ室１４は、ニードル４０に閉弁力を付与する燃料が流出入する「制御室」に相当する。また、低圧通路１３は、制御室から燃料を流出させる「流出通路」に相当する。
【００２５】
ニードル４０（弁体）は、噴孔１１の上流側部分の通路を開閉することで、実質的に噴孔１１を開閉する。ニードル４０には、弾性部材４１による弾性力が閉弁側へ付与されている。さらにニードル４０の反噴孔側の受圧面には、背圧室１５に充填されている燃料の圧力（制御圧）が閉弁側へ付与され、噴孔側の受圧面には、ノズル室１６に充填されている高圧燃料の圧力が開弁側へ付与されている。したがって、制御圧を所定未満に低下させればニードル４０が開弁作動し、噴孔１１から燃料が噴射され、制御圧を所定以上に上昇させればニードル４０が閉弁作動し、噴孔１１からの燃料噴射が停止される。
【００２６】
制御弁３０は、バルブ室１４に配置され、第１バルブ３１、第２バルブ３２および係止部３３を有する。第１バルブ３１は、ボデー１０に形成された第１シート面１４ａに離着座して、バルブ室１４と低圧通路１３との連通と遮断を切り替える。第２バルブ３２は、ボデー１０に形成された第２シート面１４ｂに離着座して、バルブ室１４とノズル室１６との連通と遮断を切り替える。なお、第１バルブ３１のうち第１シート面１４ａに離着座する面は湾曲したボール形状であり、第２バルブ３２のうち第２シート面１４ｂに離着座する面は平坦形状である。第１バルブ３１および第２バルブ３２のうち一方が着座している時には他方は離座し、一方が離座している時には他方は着座している。
【００２７】
弾性部材３４は、第１バルブ３１を閉弁させる側へ係止部３３に弾性力を付与する。アクチュエータ２０は、第１バルブ３１を開弁させる側へ第１バルブ３１に駆動力を付与する。また、第１バルブ３１が閉弁している状態では、バルブ室１４に充填されている燃料の圧力が、第１バルブ３１を閉弁させる側に付与されている。第１バルブ３１が開弁して第２バルブ３２が閉弁している状態では、ノズル室１６に充填されている高圧燃料の圧力が、第２バルブ３２を開弁させる側、つまり第１バルブ３１を閉弁させる側に付与されている。
【００２８】
したがって、第１バルブ３１が閉弁している状態（図３参照）において、アクチュエータ２０による駆動力が、弾性部材３４による弾性力およびバルブ室１４の燃圧による閉弁力（燃圧閉弁力Ｆａ）より大きくなると、第１バルブ３１が開弁作動を開始する。なお、第１バルブ３１の開弁以後においては、バルブ室１４の燃圧が低下するため、燃圧閉弁力Ｆａも小さくなる（図４参照）。
【００２９】
第１バルブ３１が閉弁したのち、アクチュエータ２０が制御弁３０をさらに押し下げると、第２バルブ３２が第２シート面１４ｂに着座して押し付けられる。つまり第２バルブ３２が開弁状態から閉弁状態に移行する。この閉弁状態を維持させるには、アクチュエータ２０による駆動力が、弾性部材３４による弾性力およびノズル室１６の燃圧による閉弁力より大きいことを要する。
【００３０】
アクチュエータ２０は、ピエゾスタック２１、弾性部材２２、当接板２３、ガイド部材２４、大径ピストン２５、小径ピストン２６、バネ２７およびロッド２８を有する。ピエゾスタック２１は、複数のピエゾ素子２１ａと、複数のピエゾ素子２１ａを保持する保持部材２１ｂとを有する。ピエゾ素子２１ａは板状であり、板面に対して垂直な方向に複数積層配置されている。また、複数のピエゾ素子２１ａは電気的に直列接続されている。
【００３１】
ピエゾ素子２１ａは、逆圧電効果により伸縮することによりアクチュエータとして機能する。具体的には、ピエゾ素子２１ａは、容量性の負荷であり、電気エネルギが投入されて充電されることで伸長し、放電により電気エネルギが放出されることで縮小する。
【００３２】
弾性部材２２は、ピエゾ素子２１ａの積層方向に弾性変形して、弾性力である圧縮予荷重Ｆｐｒｅ（図８参照）を当接板２３に付与する。当接板２３はピエゾスタック２１に当接し、弾性部材２２による弾性力をピエゾスタック２１に付与する。ピエゾスタック２１は、当接板２３から圧縮力を積層方向に受けた状態で、ボデー１０の内壁と当接板２３とで挟み込まれている。つまり、ピエゾ素子２１ａへの通電有無に拘らず、弾性力による圧縮応力がピエゾ素子２１ａには生じており、充電に先立ち予め圧縮荷重（圧縮予荷重Ｆｐｒｅ）がピエゾ素子２１ａに付与されていると言える。
【００３３】
ガイド部材２４は、大径ピストン２５および小径ピストン２６を、積層方向に摺動可能な状態で保持している。ガイド部材２４の内壁面、大径ピストン２５の下端面、および小径ピストン２６の上端面で囲まれた部分は油密室２４ａを形成する。油密室２４ａには燃料が密閉された状態で充填されている。
【００３４】
バネ２７は、積層方向に弾性変形して弾性力を小径ピストン２６に付与している。小径ピストン２６は、バネ２７から付与された弾性力および油密室２４ａの圧力により、第１バルブ３１の側へ付勢されている。この付勢力は、ロッド２８を介して小径ピストン２６から第１バルブ３１へ、第１バルブ３１の開弁力として付与される。
【００３５】
上述した構成を有する燃料噴射弁１の作動について、以下に説明する。
【００３６】
ピエゾ素子２１ａに電気エネルギが投入されてピエゾ素子２１ａが伸長すると、大径ピストン２５が小径ピストン２６へ近づく向きに移動する。すると、油密室２４ａを介して、大径ピストン２５の移動が拡大して小径ピストン２６に伝達され、小径ピストン２６は、大径ピストン２５よりも大きく制御弁３０へ近づく向きに移動する。これにより、制御弁３０が押し下げられ、第１バルブ３１が第１シート面１４ａから離座して開弁状態となる。
【００３７】
これにより、バルブ室１４の燃料は、オリフィス１３ａを通じて低圧通路１３から排出され、バルブ室１４の燃圧は低下する。バルブ室１４は背圧室１５と連通しているので、バルブ室１４の燃圧低下に伴い背圧室１５の燃圧も低下する。これにより、ニードル４０の背圧が低下するため、ニードル４０が開弁作動を開始する。
【００３８】
第１バルブ３１の開弁直後では第２バルブ３２は閉弁状態であるが、第１バルブ３１が開弁した後、ピエゾ素子２１ａをさらに伸長させると、第２バルブ３２が第２シート面１４ｂに着座して閉弁状態となる。これにより、ノズル室１６とバルブ室１４との連通が遮断され、ノズル室１６からバルブ室１４への高圧燃料の流入が遮断される。その結果、バルブ室１４の燃圧低下が促進され、背圧室１５の燃圧つまりニードル４０の背圧が迅速に低下し、ひいてはニードル４０が迅速に開弁作動を開始することとなる。つまり、ピエゾ素子２１ａへの通電を開始してからニードル４０が開弁するまでの時間短縮が促進され、ニードル４０開弁の応答性が向上される。
【００３９】
ピエゾ素子２１ａに投入された電気エネルギが放電により放出されてピエゾ素子２１ａが収縮すると、大径ピストン５５及び小径ピストン５１がバルブ室１４から離れる向きに移動する。すると、弾性部材３４の弾性力により制御弁３０はアクチュエータ２０へ近づく向きに移動する。その結果、第２バルブ３２が第２シート面１４ｂから離座して開弁状態になるとともに、第１バルブ３１が第１シート面１４ａに着座して閉弁状態になる。
【００４０】
これにより、ノズル室１６とバルブ室１４とが連通し、かつ、バルブ室１４と低圧通路１３との連通は遮断される。その結果、バルブ室１４から低圧通路１３への燃料流出が止まるとともに、ノズル室１６から高圧燃料がバルブ室１４へ流入するので、バルブ室１４の燃圧が上昇する。バルブ室１４は背圧室１５と連通しているので、バルブ室１４の燃圧上昇に伴い背圧室１５の燃圧も上昇する。これにより、ニードル４０の背圧が上昇するため、ニードル４０が閉弁作動を開始する。
【００４１】
上述した構成を有する制御装置２の作動について、図２を用いて以下に説明する。
【００４２】
図２の（ａ）（ｂ）欄は、ＥＣＵ３からＥＤＵ４へ出力される指令信号であって、噴射指令、充電指令および放電指令の信号を示す。図２の（ｃ）（ｄ）欄は、ピエゾ素子２１ａに流れる電流（ピエゾ電流）、および複数のピエゾ素子２１ａの電圧（ピエゾ電圧）の時間変化を示す。（ｃ）欄中のプラス側のピエゾ電流は充電電流に相当し、マイナス側のピエゾ電流は放電電流に相当する。また、（ｄ）欄中の上昇時のピエゾ電圧は充電電圧に相当し、下降時のピエゾ電圧は放電電圧に相当する。
【００４３】
ＥＣＵ３は、要求されている噴射量および供給燃圧に応じた時間を噴射指令時間Ｔｑとして算出し、算出された噴射指令時間Ｔｑだけ噴射指令信号を出力する。噴射指令信号が出力されている期間は、充電指令信号が出力されている充電期間Ｔｃ、および保持期間Ｔｈに区分される。ＥＤＵ４は、充電期間Ｔｃでは後述する充電制御を実行し、その後の保持期間Ｔｈでは後述する保持制御を実行する。そして、放電指令信号が出力されている放電期間Ｔｏでは、ＥＤＵ４は後述する放電制御を実行する。
【００４４】
先ず、図２を用いて充電制御について説明する。
【００４５】
ＥＤＵ４は、噴射指令信号の出力期間中に充電スイッチをオン作動させる。さらにＥＤＵ４は、噴射指令信号の立ち上がり時点で通電スイッチをオン作動させる。これにより、（ｃ）（ｄ）欄に示すように充電電圧および充電電流が上昇を開始する。制御装置２は、ピエゾ素子２１ａの電荷を検出する回路を有しており、検出された電荷の増大量が所定量に達した時点で通電スイッチをオフ作動させる。これにより、（ｃ）欄に示すように充電電流は下降する。なお、通電オフ期間もピエゾ電圧は上昇し続けるが、厳密には、通電オフ期間におけるピエゾ電圧の上昇速度は、通電オン期間よりも遅い。
【００４６】
上述の如く通電オフさせた後、通電スイッチをオフさせてから予め設定しておいた所定時間が経過した時点で、通電スイッチを再びオン作動させて、再び電荷の増大量が所定量に達するまでオン作動を継続させる。このように、通電スイッチのオンとオフ切り替えを複数回行う充電制御を実行して、ピエゾ素子２１ａへの充電量を増大させていく。ここで言う充電量とは、ピエゾ素子２１ａへ蓄えられる電気エネルギの量のことであり、この電気エネルギ量はピエゾ電圧に比例する。
【００４７】
次に、図２を用いて保持制御について説明する。
【００４８】
ピエゾ電圧が目標電圧Ｖｔｒｇに達した時点で、充電制御を終了させる。これにより、噴射指令期間のうちの充電期間Ｔｃから保持期間Ｔｈに移行する。保持期間Ｔｈでの制御装置２は、充電および放電を行わず、ピエゾ電圧を目標電圧Ｖｔｒｇに保持させるといった保持制御を実行する。目標電圧Ｖｔｒｇの値は、第２バルブ３２が開弁しないような十分な大きさの駆動力が発揮される大きさに設定されている。つまり、目標電圧Ｖｔｒｇが過小である場合、第２バルブ３２の第２シート面１４ｂへの押付力が不足し、保持期間Ｔｈ中に第２バルブ３２がノズル室１６の燃圧に押され、意図に反して開弁するおそれがある。このような開弁が生じない大きさに目標電圧Ｖｔｒｇは設定されている。したがって、供給燃圧が高いほど、目標電圧Ｖｔｒｇは大きい値に設定される。
【００４９】
次に、図２を用いて放電制御について説明する。
【００５０】
通電開始から噴射指令時間Ｔｑが経過した時点で、保持期間Ｔｈから放電期間Ｔｏに移行する。放電期間Ｔｏでは、放電スイッチをオン作動させる。さらにＥＤＵ４は、放電指令信号の立ち上がり時点で通電スイッチをオン作動させる。これにより、（ｃ）（ｄ）欄に示すように充電電圧および充電電流が下降を開始する。制御装置２は、検出された電荷の減少量が所定量に達した時点で通電スイッチをオフ作動させる。これにより、（ｃ）欄に示すように放電電流は上昇する。なお、通電オフ期間もピエゾ電圧は下降し続けるが、厳密には、通電オフ期間におけるピエゾ電圧の下降速度は、通電オン期間よりも遅い。
【００５１】
噴射指令信号が出力された以降の充電期間Ｔｃに第１バルブ３１が開弁を開始し、保持期間Ｔｈに移行する前に第２バルブ３２が閉弁する。また、噴射指令信号の出力が停止された以降の放電期間Ｔｏに第２バルブ３２が開弁を開始し、第１バルブ３１が閉弁する。したがって、本明細書での充電制御は、ピエゾ素子２１ａへ充電することで制御弁３０の第１バルブ３１を開弁させる開弁制御とも呼ばれる。また、本明細書での放電制御は、ピエゾ素子２１ａから放電することで制御弁３０の第２バルブ３２を開弁させる開弁制御とも呼ばれる。
【００５２】
さて、第１バルブ３１の開弁直後では、図４の矢印に示すようにバルブ室１４の燃料が低圧通路１３へ一気に流出するため、バルブ室１４の燃圧は急激に低下する。そのため、第１バルブ３１の開弁直後に付与される燃圧閉弁力Ｆａは、第１バルブ３１の閉弁時に付与される燃圧閉弁力Ｆａ（図３参照）から急激に低下する。その結果、制御弁３０は加速度的に開弁作動し、これに起因して、ロッド２８および小径ピストン２６も加速度的に制御弁３０へ近づく側へ移動し、油密室２４ａの油圧が急激に低下することとなる。油密室２４ａの圧力は、ピエゾ素子２１ａの駆動力に対抗する力（伸長対抗力）を発揮するものである。そのため、油密室２４ａの急激な油圧低下は、開弁直前までピエゾ素子２１ａに作用していた伸長による圧縮力に対する伸長対抗力が急激に低下することを意味する。
【００５３】
ピエゾ素子２１ａは、引張荷重に弱く損傷しやすいので、上述の如く伸長対抗力が急激に低下すると、ピエゾ素子２１ａに付与されている圧縮荷重が急激に低下して圧縮予荷重Ｆｐｒｅよりも小さくなり、ピエゾ素子２１ａの損傷が懸念される。なお、このように圧縮荷重が開弁直後に低下することを、以下の説明では「荷重抜け」と呼ぶ。
【００５４】
充電制御（開弁制御）でのピエゾ電圧の上昇速度を速くするほど、制御弁３０の開弁応答性を向上でき、ひいてはニードル４０の開弁応答性を向上できる。しかしその背反として、先述した荷重抜けが大きくなり、ピエゾ素子２１ａ損傷の懸念が大きくなる。
【００５５】
この懸念に対し、本発明者らは、充電制御（開弁制御）の途中で、充電を休止させる休止期間Ｔｒ（図２参照）を設けることで、ピエゾ電圧の上昇速度を速くして開弁応答性を向上させつつ、荷重抜けの増大を抑制できることを見出した。すなわち、充電期間Ｔｃのうちピエゾ素子２１ａへの充電を開始してから所定の第１上昇期間Ｔ１が経過するまでは、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶが第１速度Ａ１となるように充電する。充電期間Ｔｃのうち第１上昇期間Ｔ１が経過した時点以降の休止期間Ｔｒでは、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶがゼロになるように充電量を保持する。充電期間Ｔｃのうち休止期間Ｔｒが経過した時点以降の第２上昇期間Ｔ２では、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶが第２速度Ａ２となるように充電する。
【００５６】
また、第２速度Ａ２は第１速度Ａ１より速く設定されている。なお、本実施形態では、放電期間Ｔｏでの放電速度Ｂは、第１速度Ａ１と同じ速さに設定されているが、放電速度Ｂより速く設定されていてもよいし、遅く設定されていてもよい。また、第２速度Ａ２は、放電速度Ｂと同じ速さに設定されていてもよいし、放電速度Ｂより速く設定されていてもよいし、遅く設定されていてもよい。
【００５７】
上述した開弁制御および閉弁制御を制御装置２が実行する処理の手順について、図５、図６および図７を用いて以下に説明する。
【００５８】
図５の処理は、内燃機関の運転期間中に繰り返し実行される。先ず、図５のステップＳ１０において、ＥＣＵ３が噴射指令信号を出力している噴射指令中であるか否かを判定する。噴射指令中であれば、ステップＳ２０において図６に示す開弁制御を実行し、噴射指令中でなければ、ステップＳ３０において図７に示す閉弁制御を実行する。先述した通り噴射指令信号は、目標噴射量に応じた噴射指令時間Ｔｑに相当する長さで、目標噴射時期に応じたタイミングで出力されている。
【００５９】
図６に示す開弁制御では、先ずステップＳ２１において、現時点が充電期間Ｔｃ中であるか否かを判定する。先述した通り充電期間Ｔｃは、噴射指令信号の立ち上がり時点で開始し、ピエゾ電圧が目標電圧Ｖｔｒｇに達した時点で終了する。
【００６０】
充電期間Ｔｃ中であると判定された場合、続くステップＳ２２において、現時点が第１上昇期間Ｔ１、休止期間Ｔｒおよび第２上昇期間Ｔ２の何れであるかを判定する。第１上昇期間Ｔ１の長さは予め設定されており、その設定時間が経過した時点で、第１上昇期間Ｔ１から休止期間Ｔｒに切り替わる。休止期間Ｔｒの長さも予め設定されており、その設定時間が経過した時点で、休止期間Ｔｒから第２上昇期間Ｔ２に切り替わる。
【００６１】
第１バルブ３１の開弁開始直前の期間が少なくとも休止期間Ｔｒに含まれることとなるよう、第１上昇期間Ｔ１および休止期間Ｔｒの長さは設定されている。詳細には、第１バルブ３１の開弁開始時期が少なくとも休止期間Ｔｒに含まれることとなるように設定されている。より詳細には、休止期間Ｔｒの開始とともに低下するピエゾ電流の値が少なくともゼロになるまでは休止期間Ｔｒを継続させるよう、休止期間Ｔｒの長さは設定されている。
【００６２】
第１上昇期間Ｔ１中と判定された場合、続くステップＳ２３において、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶを第１速度Ａ１に設定して充電制御を実行する。第１速度Ａ１は予め設定された固定値である。第２上昇期間Ｔ２中と判定された場合、続くステップＳ２４において、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶを第２速度Ａ２に設定して充電制御を実行する。第２速度Ａ２は予め設定された固定値であり、第１速度Ａ１よりも速い値に設定されている。
【００６３】
休止期間Ｔｒ中と判定された場合、続くステップＳ２５において、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶがゼロとなるように充電制御を休止する。なお、ステップＳ２１にて充電期間Ｔｃでないと判定された場合にも、ステップＳ２５において、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶがゼロとなるように充電制御を停止させる。
【００６４】
図７に示す閉弁制御では、先ずステップＳ３１において、現時点が放電期間Ｔｏ中であるか否かを判定する。放電期間Ｔｏ中と判定された場合、続くステップＳ３２において、予め設定された放電速度Ｂでピエゾ電圧が低下するように放電制御を実行する。ピエゾ電圧がゼロになった時点で放電期間Ｔｏは終了し、放電期間Ｔｏでないと判定された場合、続くステップＳ３３において、ピエゾ素子２１ａへの電圧印加を停止してピエゾ電圧ゼロを継続させる。
【００６５】
なお、ステップＳ２０の開弁制御を実行している時の制御装置２は「開弁制御部」に相当し、ステップＳ３０の閉弁制御を実行している時の制御装置２は「閉弁制御部」に相当する。ステップＳ２３の第１上昇制御を実行している時の制御装置２は「第１上昇制御部」に相当し、ステップＳ２４の第２上昇制御を実行している時の制御装置２は「第２上昇制御部」に相当する。また、ステップＳ２５の休止制御を実行している時の制御装置２は「休止制御部」に相当する。
【００６６】
図８は、本実施形態に係る休止制御を実行した場合の一態様を示すタイミングチャートであり、かつ、以下に説明する第１比較例および第２比較例との比較において、本実施形態による荷重抜け低減の効果と閉弁応答性向上の効果を表した試験結果である。図８中の実線Ｉ、Ｖ、Ｆ、Ｌは本実施形態による各種変化を示し、点線Ｉａ、Ｖａ、Ｆａ、Ｌａは第１比較例を示し、一点鎖線Ｆｂは第２比較例を示す。
【００６７】
図８中の（ａ）（ｂ）欄は、ピエゾ電流およびピエゾ電圧の経過時間に対する変化を示し、（ｄ）欄は、制御弁３０のリフト量の経過時間に対する変化を示す。（ｃ）欄は、ピエゾ素子２１ａへ作用する力（作用力）を示す。充電開始時点では圧縮予荷重Ｆｐｒｅが作用力として付与されており、制御弁３０が開弁すると同時に、バルブ室１４の燃圧上昇に起因して作用力が低下する。そして、先述した荷重抜けに起因して作用力は圧縮予荷重Ｆｐｒｅよりも低下する。開弁直後の作用力低下量が小さいほど、ピエゾ素子２１ａ損傷の懸念が小さくなると言える。
【００６８】
第１比較例では、（ｂ）欄に示すように休止期間Ｔｒを廃止しており、かつ、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶ（＝Ａ０）を第１速度Ａ１および第２速度Ａ２よりも遅くしている。また、第１比較例での上昇速度ΔＶは一定である。そのため、開弁に要する電気エネルギがピエゾ素子２１ａに充電されるのにかかる時間が長くなる。その結果、（ｄ）欄に示すように制御弁３０の開弁時期が本実施形態よりも遅くなり、開弁応答性が悪くなる。
【００６９】
これに対し第２比較例では、休止期間Ｔｒを廃止しつつ、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶを第１比較例よりも速くして、第１速度Ａ１と同じにしている。また、第２比較例での上昇速度ΔＶは一定である。そのため、制御弁３０の開弁時期が第１比較例よりも早くなり、本実施形態と同等になる。但し、（ｃ）欄の矢印に示すように開弁直後の作用力低下量が第１比較例よりも大きくなり、ピエゾ素子２１ａ損傷の懸念が大きくなる。
【００７０】
これに対し本実施形態では、制御弁３０の開弁開始直前の期間に休止制御を実行して、一時的に充電量の増大を停止させている。そのため、開弁直後の作用力低下量が小さくなる。このことは、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶを速くしても、ピエゾ素子２１ａ損傷の懸念を小さくできることを意味する。具体的には、（ｂ）欄に示すように、本実施形態に係るピエゾ電圧の上昇速度ΔＶを第１比較例よりも速くして、（ｄ）欄に示すように、制御弁３０の開弁時期を第１比較例よりも早くできる。それでいて、（ｃ）欄の矢印に示すように開弁直後の作用力低下量を第１比較例と同等にできる。
【００７１】
要するに、図８の試験結果から以下の知見が得られる。すなわち、第１比較例と第２比較例との比較から、「上昇速度ΔＶを速くするほど、開弁応答性を向上できる一方で、荷重抜けが大きくなる」との知見が得られる。また、第１および第２比較例と本実施形態との比較から、「荷重抜けによる引張力がピエゾ素子２１ａに作用する直前、つまり制御弁３０の開弁開始直前に、充電量の上昇を休止させれば、荷重抜けが小さくなる」との知見が得られる。
【００７２】
これらの知見を鑑み、本実施形態に係る制御装置２は、制御弁３０の開弁開始直前に充電を休止させている。具体的には、制御装置２は、ピエゾ素子２１ａへ充電することで制御弁３０を開弁させるステップＳ２０による開弁制御部と、ピエゾ素子２１ａから放電することで制御弁３０を閉弁させるステップＳ３０による閉弁制御部と、を備える。開弁制御部は、ステップＳ２３による第１上昇制御部と、ステップＳ２５による休止制御部と、ステップＳ２４による第２上昇制御部と、を有する。
【００７３】
第１上昇制御部は、ピエゾ素子２１ａへの充電を開始してから第１上昇期間Ｔ１に、ピエゾ素子２１ａへの充電量を上昇させる第１上昇制御を実行する。休止制御部は、第１上昇期間Ｔ１後の所定の休止期間Ｔｒに、第１上昇制御による充電量の上昇を休止させる。第２上昇制御部は、休止期間Ｔｒ後の第２上昇期間Ｔ２に、ピエゾ素子２１ａへの充電量を再度上昇させる。そして、休止期間Ｔｒには、制御弁３０の開弁開始直前の期間が少なくとも含まれている。具体的には、想定される供給燃圧や燃料温度等の各種条件を異ならせて、通電開始から開弁開始までの時間を計測し、その計測時間の直前の期間が少なくとも休止期間Ｔｒに含まれるように休止期間Ｔｒを設定している。
【００７４】
そのため、制御弁３０の開弁直後の荷重抜けを小さくでき、荷重抜けに起因してピエゾ素子２１ａに作用する引張力を小さくできる。よって、引張力を小さくできる分だけ、休止期間Ｔｒを開始するまでのピエゾ電圧の上昇速度を速くして充電量の上昇速度を速くでき、制御弁３０の開弁時期を早期化できる。したがって、荷重抜けによるピエゾ素子２１ａ損傷のおそれを抑制しつつ、第１バルブ３１の開弁応答性を向上でき、ひいてはニードル４０の開弁応答性（噴射開始の応答性）を向上できる。
【００７５】
なお、噴射開始の応答性を向上できることは、１燃焼サイクル中に複数回噴射する多段噴射を実行するにあたり、各噴射のインターバルを短くできるといった効果が発揮されることになる。そして、インターバルを短くできれば、１回の噴射量を微少にした微少噴射にしつつ噴射回数を増加できるといった効果が発揮されることになる。
【００７６】
さらに本実施形態では、休止期間Ｔｒには、制御弁３０の開弁開始時期が含まれている。具体的には、想定される供給燃圧や燃料温度等の各種条件を異ならせて、開弁開始時期を計測し、その計測時期が少なくとも休止期間Ｔｒに含まれるように休止期間Ｔｒを設定している。そのため、開弁開始時期を含まない早期に休止期間Ｔｒが設定されている場合に比べて、荷重抜けを小さくする効果を向上できる。よって、ピエゾ素子２１ａ損傷抑制と開弁応答性との両立を、より一層促進できる。
【００７７】
さらに本実施形態では、休止制御部は、ピエゾ素子２１ａへの充電量を増減させずに一定に保持させる。そのため、休止期間Ｔｒに充電量を減少させる場合に比べて、充電量が開弁に要する量にまで上昇することを早期にできる。よって、開弁応答性をより一層向上できる。
【００７８】
さらに本実施形態では、休止制御部は、ピエゾ電流がゼロになるまでは休止期間Ｔｒを継続させる。そのため、ピエゾ電流がゼロになる前に休止期間Ｔｒを終了させて充電量増大を再開させた場合に比べて、荷重抜けを低減できる。
【００７９】
ここで、制御弁３０の開弁前では、充電量の上昇速度が速いほど、開弁応答性を向上できる背反として荷重抜けが大きくなることは先述した通りである。しかし、制御弁３０の開弁後では、充電量の上昇速度を速くした方が、図８（ｃ）欄に示す作用力が圧縮予荷重Ｆｐｒｅより低くなることを抑制でき、ピエゾ素子２１ａ損傷の懸念を小さくできる。この点を鑑みた本実施形態では、第２上昇制御部による充電量の上昇速度は、第１上昇制御部による充電量の上昇速度よりも速い。つまり、第２速度Ａ２が第１速度Ａ１よりも速く設定されている。そのため、第２速度Ａ２が第１速度Ａ１以下である場合に比べて、ピエゾ素子２１ａ損傷の懸念を小さくできる。
【００８０】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、上昇制御によるピエゾ電圧の上昇速度ΔＶは、供給燃圧の値に拘らず固定した値、つまり予め決められた第１速度Ａ１に設定されている。これに対し本実施形態では、図９に示すように、第１速度Ａ１は供給燃圧に応じて可変設定されている。具体的には、供給燃圧が高いほど、図中の一点鎖線に示すように第１速度Ａ１が速い値に設定され、供給燃圧が低いほど、図中の点線に示すように第１速度Ａ１が遅い値に設定される。
【００８１】
なお、本実施形態では、休止期間Ｔｒの開始時期および終了時期は、供給燃圧の値に拘らず予め決められた所定の時期に設定されている。
【００８２】
ここで、供給燃圧が高いほど、第１バルブ３１の閉弁時における燃圧閉弁力Ｆａが大きくなるので、開弁に要する充電量が大きくなる。この点を鑑みた本実施形態では、供給燃圧が高いほど第１速度Ａ１が速い値に設定されるので、燃圧閉弁力Ｆａが大きくなることに起因して第１バルブ３１の開弁時期が遅くなることを抑制できる。その一方で、供給燃圧が低い場合には、必要以上に第１速度Ａ１が速い値に設定されることを回避でき、荷重抜け増大によるピエゾ素子２１ａ損傷のおそれを低減できる。
【００８３】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、ピエゾ素子２１ａへ印加する電圧の最大値つまり目標電圧Ｖｔｒｇは、供給燃圧が高いほど大きい値に設定されている。但し、休止期間Ｔｒの開始時期および終了時期については、目標電圧Ｖｔｒｇの値に拘らず変化させずに所定値に設定されている。これに対し本実施形態では、図１０に示すように、休止期間Ｔｒの開始時期および終了時期は、目標電圧Ｖｔｒｇの値に応じた値に変化して設定されている。具体的には、供給燃圧が高いほど、つまり目標電圧Ｖｔｒｇの値が大きいほど、図中の一点鎖線に示すように休止期間Ｔｒが遅い時期に設定され、供給燃圧が低いほど、図中の点線に示すように休止期間Ｔｒが早い時期に設定されている。
【００８４】
図１０に示す例では、休止期間Ｔｒの開始時期および終了時期は、供給燃圧が高いほど、遅い時期に設定されているが、休止期間Ｔｒの開始時期は変化せずに固定され、供給燃圧が高いほど休止期間Ｔｒの終了時期が遅い時期に設定されてもよい。或いは、休止期間Ｔｒの終了時期が変化せずに固定され、供給燃圧が高いほど休止期間Ｔｒの開始時期が遅い時期に設定されてもよい。なお、本実施形態では第１速度Ａ１および第２速度Ａ２については、供給燃圧の値に拘らず変化させずに固定して上昇制御している。
【００８５】
ここで、充電量の上昇速度を固定した制御の場合、供給燃圧が高いほど、制御弁３０の開弁時期が遅くなるので、制御弁３０の開弁開始直前の期間も遅くなる。この点を鑑みた本実施形態では、開弁制御部は、燃料噴射弁１へ供給される燃料の圧力（供給燃圧）が高いほど、ピエゾ素子２１ａへ印加する電圧の最大値を大きくするとともに、休止期間Ｔｒを遅くする。そのため、制御弁３０の開弁開始のできるだけ直前のタイミングに休止期間Ｔｒを設定することができ、休止期間Ｔｒによる荷重抜け抑制効果を向上できる。
【００８６】
（第４実施形態）
本実施形態では、図１１に示すように、第１速度Ａ１は供給燃圧に応じて可変設定され、かつ、休止期間Ｔｒの開始時期および終了時期も供給燃圧に応じて可変設定されている。具体的には、供給燃圧が高いほど、図中の一点鎖線に示すように第１速度Ａ１が速い値に設定され、かつ、休止期間Ｔｒが早い時期に設定されている。また、供給燃圧が低いほど、図中の点線に示すように第２速度Ａ２が遅い値に設定され、かつ、休止期間Ｔｒが遅い時期に設定されている。
【００８７】
さらに本実施形態では、第２速度Ａ２についても供給燃圧に応じて可変設定されている。具体的には、供給燃圧が高いほど、図中の一点鎖線に示すように第２速度Ａ２が速い値に設定され、供給燃圧が低いほど、図中の点線に示すように第２速度Ａ２が速い値に設定されている。
【００８８】
（他の実施形態）
この明細書における開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、１つの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。
【００８９】
上記第１実施形態では、ノズル室１６とバルブ室１４とを連通させる通路を設け、その通路を第２バルブ３２で開閉させている。これに対し、上記通路および第２バルブ３２を廃止してもよい。つまり、制御弁３０が第１バルブ３１および第２バルブ３２を有する構造に替え、制御弁３０から第２バルブ３２を廃止してもよい。
【００９０】
上記第１実施形態に係る休止期間Ｔｒでは、ピエゾ素子２１ａへの充電量を増減させずに一定に保持させている。これに対し、休止期間Ｔｒに充電量を減少させるように制御してもよい。例えば、休止期間Ｔｒにおいて、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶがゼロになるように充電量を保持させることに替えて、ピエゾ電圧の上昇速度ΔＶがマイナス、つまりピエゾ電圧が低下するように休止期間Ｔｒでの充電量を制御してもよい。
【００９１】
上記第１実施形態に係る休止期間Ｔｒでは、休止期間Ｔｒの開始とともにピエゾ電流が低下し、ピエゾ電流がゼロになった後に、休止期間Ｔｒを終了させてピエゾ電流の上昇を再開させている。これに対し、休止期間Ｔｒの開始とともにピエゾ電流が低下するものの、ピエゾ電流がゼロになる前に休止期間Ｔｒを終了させてピエゾ電流の上昇を再開させてもよい。
【００９２】
上記第１実施形態では、休止期間Ｔｒには、制御弁３０の開弁開始時期が含まれている。これに対し、開弁開始時期を含まない早期に休止期間Ｔｒが設定されていてもよい。
【００９３】
上記第１実施形態に係る充電制御、つまり第１上昇制御および第２上昇制御では、ピエゾ素子２１ａの電荷の増大量が所定量に達した時点で通電スイッチをオフ作動させている。これに対し、ピエゾ電圧の増大量が所定量に達した時点で通電スイッチをオフ作動させてもよいし、ピエゾ電流の増大量が所定量に達した時点で通電スイッチをオフ作動させてもよい。或いは、通電スイッチをオン作動させてから所定時間が経過した時点で、通電スイッチをオフ作動させてもよい。
【００９４】
上記第２実施形態では、供給燃圧が高いほど第１速度Ａ１が速い値に設定されているが、供給燃圧が高いほど第１速度Ａ１が遅い値に設定されていてもよい。第２速度Ａ２についても同様であり、供給燃圧が高いほど第２速度Ａ２が速い値に設定されていてもよいし、供給燃圧が高いほど第２速度Ａ２が遅い値に設定されていてもよい。また、上記第３実施形態では、供給燃圧が高いほど休止期間Ｔｒが遅い時期に設定されているが、供給燃圧が高いほど休止期間Ｔｒが早い時期に設定されていてもよい。
【００９５】
図１に示す実施形態では、ロッド２８は、第１バルブ３１から離れることが可能な状態で第１バルブ３１に当接している。これに対し、ロッド２８は、第１バルブ３１から離れることが不能な状態で、第１バルブ３１に固定されていてもよい。同様にして、大径ピストン２５は、当接板２３から離れることが可能な状態で当接板２３に当接していてもよいし、当接板２３に固定されていてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１…燃料噴射弁、２…制御装置（燃料噴射制御装置）、１１…噴孔、１３…流出通路、１４…バルブ室（制御室）、１５…背圧室（制御室）、２１ａ…ピエゾ素子、３０…制御弁、４０…ニードル（弁体）、Ｓ２０…開弁制御部、Ｓ３０…閉弁制御部、Ｓ２３…第１上昇制御部、Ｓ２４…第２上昇制御部、Ｓ２５…休止制御部、Ｔ１…第１上昇期間、Ｔ２…第２上昇期間、Ｔｒ…休止期間。
【図１】
2019039323.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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