(57)【要約】【課題】部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、特に開弁時おける応答性が向上する電磁弁装置を提供する。【解決手段】コモンレール２０には、内部に蓄えられた燃料を燃料タンク４２へ排出するため圧力制御弁６０が設けられている。ＥＣＵ５０は、圧力制御弁６０のコイルに、メイン通電に先立って、圧力制御弁６０が駆動されない程度のプレ通電を行う。プレ通電によって磁界が形成された後、プレ通電を停止すると、残留する磁気によって圧力制御弁６０の電磁駆動部には逆起電力が発生する。この逆起電力による電流の向きは、メイン通電時と同一である。そのため、ＥＣＵ５０は、逆起電力が発生している間に、圧力制御弁６０に対しメイン通電を行う。これにより、圧力制御弁６０の電磁駆動部では弁部材を駆動するための電流が迅速に立ち上がり、開弁時の応答性が向上する。【選択図】図１
2008095521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路を開閉する弁部材と、
バッテリから通電することにより前記弁部材を駆動し、駆動電圧が前記バッテリの出力電圧と概ね同一の電磁駆動部と、
前記電磁駆動部への通電を断続して前記弁部材の開閉時期を制御可能であって、前記電磁駆動部への通電によって前記弁部材が前記通路を開く前に前記電磁駆動部へ前記弁部材が前記通路の閉鎖を維持する程度に電力を供給し前記電磁駆動部に磁界を形成するプレ通電、および前記プレ通電の後に前記弁部材が前記通路を開放する電力を供給するメイン通電を行う制御部と、
を備える電磁弁装置。
【請求項２】
通路を開閉する弁部材と、
バッテリから通電することにより前記弁部材を駆動し、駆動電圧が前記バッテリの出力電圧と概ね同一の電磁駆動部と、
前記電磁駆動部への通電を断続して前記弁部材の開閉時期を制御可能であって、前記電磁駆動部への通電によって前記弁部材が前記通路を開いているとき以外に前記電磁駆動部へ前記弁部材が前記通路の閉鎖を維持する程度に電力を供給する微小通電、および前記弁部材が前記通路を開放する電力を供給するメイン通電を行う制御部と、
を備える電磁弁装置。
【請求項３】
通路を開閉する弁部材と、
バッテリから通電することにより前記弁部材を駆動し、駆動電圧が前記バッテリの出力電圧と概ね同一の電磁駆動部と、
前記電磁駆動部に、一時的に高電圧を供給する補助コイルと、
前記電磁駆動部への通電を断続して前記弁部材の開閉時期を制御可能であって、前記弁部材が前記通路を開放する電力を供給する制御部と、
を備える電磁弁装置。
【請求項４】
高圧の燃料を蓄えるコモンレールと、
前記コモンレールの内部の圧力を制御する請求項１から３のいずれか一項記載の電磁弁装置と、
を備える燃料噴射システム。
【請求項５】
コモンレールに蓄えられた燃料を噴射するインジェクタと、
前記インジェクタからの燃料の噴射を断続する請求項１から３のいずれか一項記載の電磁弁装置と、
を備える燃料噴射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁装置およびそれを用いた燃料噴射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通路を開閉する弁部材を電磁力によって駆動する電磁弁装置が広く用いられている。電磁弁は、例えば弁部材を一方向に吸引する電磁石を備え、電磁石に通電することにより弁部材が駆動される。一方、電磁弁は、弁部材を電磁石による吸引方向とは逆方向へ力を加える弾性部材を備え、電磁石への通電を停止することにより弁部材は逆方向へ駆動される。このような電磁弁では、開閉周期が短期化されるとコイルに発生する磁気の影響によって、閉弁時の応答性が低下するという問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献１では、開弁用および閉弁用のコイルを組み合わせることにより、開弁および閉弁の応答性を高める発明が開示されている。また、特許文献２には、二つのコイルを組み合わせることにより、一方のソレノイドに残留している磁気の消滅を促進する発明が開示されている。これらの特許文献１、２に開示されている発明では、上記の構成によって弁部材の応答性の改善を図っている。
【０００４】
ところで、近年では、ディーゼルエンジンなどの燃料噴射システムにおいては、さらなる燃料噴射圧力の高圧化および微小噴射における噴射量精度の向上が要求されている。そのため、燃料を噴射するインジェクタは、弁部材を高圧の燃料による圧力アシスト、およびピエゾ素子による変位を油圧機構により拡大する機構を採用することにより、高応答の駆動を実現している。このようにピエゾ素子の変位を利用してインジェクタからの燃料の噴射を行う場合、従来の燃料の負圧を利用するため発生していた静的リークが生じない。その結果、例えばアクセルのオフ時のように、燃料噴射の目標圧力が急激に低下しても、コモンレールに蓄えられた燃料の圧力の追従が困難となる。これにより、目標圧力よりも高い圧力の燃料が噴射されるおそれがある。また、圧力を増加させる際にも圧力のオーバーシュートを生じ、部品耐圧を十分にあげる必要があり構造の複雑化など設計上の困難を生じる。目標圧力との乖離がある状況での噴射は、噴射量の精度に影響するため、燃料噴射システムでは、コモンレール内の燃料をすばやく排出することが望まれ、コモンレールに蓄えられた燃料の圧力を低下させる電磁弁を高速で駆動する必要がある。特に、適正な位置での開弁を実施したい場合、電磁弁の開弁時における作動応答性の向上が要求される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に開示されている発明の場合、応答性の改善は図られるものの、二つ以上のコイルを必要とする。そのため、各コイルごとに駆動回路を必要とし、部品点数の増加および構造の複雑化を招くという問題がある。また、駆動速度を高めるために電磁弁に供給する電圧を高める場合、例えば大容量のコンデンサなどの回路素子を必要とし、やはり部品点数の増加および構造の複雑化を招く。さらに、特許文献１、２では、主に閉弁時の応答性の向上を主眼とするものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２６５９２０号公報
【特許文献２】特開２００１−  ５９４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、特に開弁時おける応答性が向上する電磁弁装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、コモンレールに蓄えられた燃料の圧力が迅速に制御される燃料噴射システムを提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、インジェクタからの燃料噴射の応答性が高められる燃料噴射システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明では、制御部は電磁駆動部に対しプレ通電およびメイン通電を行う。プレ通電では、電磁駆動部で磁界は形成されるものの、弁部材は駆動されず、通路は開閉されない。プレ通電を行うことにより、電磁駆動部には磁界が形成される。形成された磁界は、プレ通電を停止しても所定の期間残留する。残留した磁界が減衰するとき、レンツの法則によって磁界の減衰を妨げる方向へ逆起電力が発生する。この逆起電力にともなう電流はメイン通電時の電流方向と同一となる。そのため、メイン通電を行う際に電磁駆動部には逆起電力による電流が流れており、メイン通電における電流の立ち上がりが鋭くなり、開弁に至る電流値への到達時間がプレ通電がない場合と比較して短縮される。その結果、電磁駆動部の駆動電圧とバッテリの出力電圧とが概ね同一の場合でも、電磁駆動部による弁部材の作動応答性が高められ、例えばコンデンサを含む制御回路を必要としない。したがって、部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、開弁時おける応答性を高めることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明では、制御部は電磁駆動部に微小通電およびメイン通電を行う。微小通電では、電磁駆動部で磁界は形成されるものの、弁部材は駆動されず、通路は開閉されない。微小通電を行うことにより、電磁駆動部にはメイン通電に先立ってメイン通電時の電流方向と同一の微小電流が流れる。そのため、メイン通電における電流の立ち上がりが鋭くなり、開弁に至る電流値への到達時間が微小通電がない場合と比較して短縮される。その結果、電磁駆動部の駆動電圧とバッテリの出力電圧とが概ね同一の場合でも、電磁駆動部による弁部材の作動応答性が高められ、例えばコンデンサを含む制御回路を必要としない。したがって、部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、開弁時おける応答性を高めることができる。
【００１０】
請求項３記載の発明では、補助コイルを備えている。補助コイルは、電磁駆動部による弁部材の駆動時に、制御部からの通電に加えて補助的に電磁駆動部へ一時的に高電圧を供給する。そのため、制御部からの通電時における電流の立ち上がりが鋭くなる。その結果、電磁駆動部の駆動電圧とバッテリの出力電圧とが概ね同一の場合でも、電磁駆動部による弁部材の作動応答性が高められ、例えばコンデンサを含む制御回路を必要としない。したがって、部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、開弁時おける応答性を高めることができる。
【００１１】
請求項４記載の発明では、請求項１から３のいずれか一項記載の電磁弁装置によってコモンレールの内部の圧力が制御される。電磁弁装置は、開弁時における応答性が高いため、例えばアクセルオフ時のように燃料の圧力の急減が要求されるとき、コモンレールの内部の圧力は迅速に低下する。これにより、目標圧力よりも高い圧力の燃料噴射が低減される。したがって、目標圧力よりも高い圧力の燃料噴射による例えば燃焼騒音の増大およびエミッションの悪化を低減することができる。
【００１２】
請求項５記載の発明では、請求項１から３のいずれか一項記載の電磁弁装置によってインジェクタからの燃料の噴射が制御される。電磁弁装置は、開弁時における応答性が高いため、インジェクタは所定の時期に適正な燃料噴射を行う。これにより、エンジンにおける燃料の燃焼が促進される。したがって、例えば燃焼騒音の増大およびエミッションの悪化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるディーゼルエンジンの燃料噴射システムを図１に示す。燃料噴射システム１０は、ディーゼルエンジン１１に燃料である軽油を噴射する。燃料噴射システム１０は、コモンレール２０、インジェクタ３０、燃料噴射ポンプ４０、流量制御装置４１および制御部としてのＥＣＵ５０を備えている。コモンレール２０は、筒状に形成され、図２に示すように内部に蓄圧室２１を形成している。インジェクタ３０は、図１に示すようにコモンレール２０に接続している。インジェクタ３０は、ディーゼルエンジン１１の各気筒１２にそれぞれ配置されている。インジェクタ３０は、電磁弁３１を有している。ＥＣＵ５０からの電気信号によりインジェクタ３０の電磁弁３１を開閉することにより、インジェクタ３０からディーゼルエンジン１１の各気筒１２へ燃料が噴射または燃料の噴射が停止される。
【００１４】
燃料噴射ポンプ４０は、燃料タンク４２に蓄えられている燃料を加圧し、コモンレール２０へ供給する。コモンレール２０では、燃料噴射ポンプ４０で加圧された燃料が圧力を維持したまま、すなわち蓄圧状態で蓄えられる。燃料噴射ポンプ４０は、燃料タンク４２側に流量制御装置４１が設けられている。流量制御装置４１は、燃料タンク４２から燃料噴射ポンプ４０へ供給される燃料の流量を制御する。流量制御装置４１は、ＥＣＵ５０からの制御信号により燃料タンク４２と燃料噴射ポンプ４０とを接続する燃料通路４３の断面積を変化させる。これにより、燃料タンク４２から燃料噴射ポンプ４０へ吸入される燃料の流量が制御される。流量制御装置４１で燃料噴射ポンプ４０へ吸入される燃料の流量を制御することにより、コモンレール２０の内部における燃料の圧力は所定値に維持される。
【００１５】
コモンレール２０には、圧力センサ２２および圧力制御弁６０が設けられている。圧力センサ２２は、コモンレール２０の内部における燃料の圧力、すなわち蓄圧室２１の圧力を検出する。圧力センサ２２は、検出したコモンレール２０の内部における燃料の圧力を電気信号としてＥＣＵ５０へ出力する。圧力制御弁６０は、ＥＣＵ５０からの指示により、コモンレール２０の内部の圧力がディーゼルエンジン１１の運転状態に応じた目標圧力よりも高くなると開弁する。圧力制御弁６０が開弁することにより、コモンレール２０に蓄えられた燃料の一部は燃料タンク４２へ戻されるとともに、コモンレール２０の内部における燃料の圧力が低下する。
【００１６】
圧力制御弁６０は、ＥＣＵ５０とともに特許請求の範囲の電磁弁装置を構成している。電磁弁装置を構成する圧力制御弁６０は、図２に示すように弁部材６１および電磁駆動部６２を有している。電磁弁装置の制御部はＥＣＵ５０である。コモンレール２０は、軸方向の端部に通路形成部２３を有している。通路形成部２３は、コモンレール２０で余剰となった燃料が排出される排出通路２４を形成している。排出通路２４は、コモンレール２０と燃料タンク４２とを接続している。
【００１７】
弁部材６１は、通路形成部２３の弁座２５に着座することにより、コモンレール２０と燃料タンク４２とを接続する排出通路２４を閉鎖する。一方、弁部材６１は、通路形成部２３の弁座２５から離座することにより、排出通路２４を開放する。電磁駆動部６２は、弁部材６１の軸方向の端部に設けられている。電磁駆動部６２は、コイル６３、固定コア６４および弾性部材としてのスプリング６５を有している。コイル６３は、ＥＣＵ５０に接続しており、ＥＣＵ５０から駆動電力が供給される。固定コア６４は、コイル６３の周囲を覆っており、コイル６３に発生した磁界によって、弁部材６１との間に磁気回路を形成する。これにより、コイル６３に通電したとき、固定コア６４と弁部材６１との間には磁気吸引力が発生し、弁部材６１は固定コア６４側に吸引される。スプリング６５は、弁部材６１を弁座２５方向へ押し付けている。これにより、コイル６３への通電が停止されているとき、弁部材６１はスプリング６５の押し付け力により弁座２５側へ移動する。
【００１８】
ＥＣＵ５０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ５０は、ＲＯＭに保存されているコンピュータプログラムによって燃料噴射システム１０をはじめとするディーゼルエンジンの全体を制御する。ＥＣＵ５０は、図１に示すようにバッテリ１３から燃料噴射システム１０の各部への電力の供給を断続する。ＥＣＵ５０は、バッテリ１３の出力電圧とほぼ同一の駆動電圧を圧力制御弁６０へ供給する。
【００１９】
以上の構成により、第１実施形態の場合、コイル６３へ通電することにより、弁部材６１は弁座２５から離座し、圧力制御弁６０はコモンレール２０と燃料タンク４２との間の排出通路２４を開放する。一方、コイル６３への通電を停止することにより、弁部材６１は弁座２５へ着座し、圧力制御弁６０はコモンレール２０と燃料タンク４２との間の排出通路２４を閉鎖する。
【００２０】
次に、上述の構成による圧力制御弁６０を備える燃料噴射システム１０の作動について説明する。
ＥＣＵ５０は、例えばディーゼルエンジン１１の回転数、水温、および図示しないアクセルペダルの開度などからディーゼルエンジン１１の運転状態を検出する。そして、ＥＣＵ５０は、検出したディーゼルエンジン１１の運転状態に基づいて、インジェクタ３０からの燃料の噴射量を設定するとともに、コモンレール２０の内部における燃料圧力の目標値を設定する。ＥＣＵ５０は、設定した目標値に応じて流量制御装置４１へ制御信号を出力し、燃料噴射ポンプ４０からコモンレール２０へ供給される燃料の流量を制御する。これにより、コモンレール２０の内部における燃料の圧力は、ディーゼルエンジン１１の運転状態に基づいて設定された目標値に設定される。
【００２１】
また、ＥＣＵ５０は、圧力センサ２２からの出力信号によってコモンレール２０の圧力を検出している。インジェクタ３０から燃料が噴射されることにより、コモンレール２０の内部の燃料は減少し、コモンレール２０の内部における燃料の圧力は低下する。一方、上述のように、コモンレール２０には燃料噴射ポンプ４０から加圧された燃料が供給される。そのため、コモンレール２０の内部では所定の範囲内で燃料の圧力は常に変化している。
【００２２】
このとき、例えば運転者によってアクセルペダルが急に戻されると、アクセル開度に応じた目標圧へと変化するとともに、インジェクタ３０からの燃料の噴射は停止または噴射量が急減する。そのため、コモンレール２０の内部の圧力が低下せず、インジェクタ３０からの燃料の噴射時期になっても、コモンレール２０の内部における燃料の圧力が目標値を上回るおそれがある。燃料の圧力が目標値を大きく超える場合、インジェクタ３０からは過大な圧力で燃料が噴射される。その結果、燃焼時の騒音の増大、エンジンオイルの希釈、あるいはエミッションの悪化など、ディーゼルエンジン１１の運転状態の悪化を招く。
【００２３】
そこで、ＥＣＵ５０は、圧力センサ２２で検出したコモンレール２０の内部における燃料の圧力が目標値を所定量上回ると、圧力制御弁６０を開弁し、コモンレール２０から燃料タンク４２へ余剰の燃料を排出させる。特に、圧力制御弁６０の開弁が遅れると、燃料の圧力が許容される圧力を超えるおそれがある。そのため、圧力制御弁６０は、迅速に開弁し、コモンレール２０の内部の燃料を燃料タンク４２へ戻す必要がある。
【００２４】
第１実施形態では、図３に示すようにＥＣＵ５０は、圧力制御弁６０の開弁に対応するメイン通電に先立って圧力制御弁６０にプレ通電パルスを出力し、プレ通電を行う。プレ通電は、短期間であるため、圧力制御弁６０のコイル６３には十分な電流が流れない。すなわち、プレ通電では、コイル６３に流れる電流が弁部材６１を駆動可能な程度に十分な値に達しない。圧力制御弁６０の場合、スプリング６５の押し付け力は、コモンレール２０の内部における高圧の燃料に対応して大きく設定されている。そのため、プレ通電によって弁部材６１およびコイル６３を覆う固定コア６４に磁気回路が形成されても、固定コア６４と弁部材６１との間に発生する磁気吸引力はスプリング６５の押し付け力よりも小さくなる。その結果、弁部材６１は、固定コア６４側に吸引されず、弁座２５に着座したままである。したがって、排出通路２４は閉鎖され、コモンレール２０から燃料タンク４２へ燃料は排出されない。
【００２５】
ＥＣＵ５０から圧力制御弁６０のコイル６３へプレ通電を行うことにより、弁部材６１は駆動されないものの、コイル６３には磁界が発生し、固定コア６４には磁束が流れる磁気回路が形成される。ここで、プレ通電を停止すると、コイル６３への通電は停止されるものの、コイル６３によって生じた磁界が即時に消滅するとことはなく磁束が残留する。コイル６３への通電の停止を継続することにより、コイル６３に残留する磁束は徐々に減衰する。このとき、コイル６３には、磁界の減衰を妨げる方向へ逆起電力が発生する。すなわち、コイル６３には、下記の式に示すようにレンツの法則にしたがって逆起電力が発生する。逆起電力によって発生する電流の向きは、メイン通電によって弁部材６１を駆動する際にコイル６３へ供給される電流と同一である。
【００２６】
逆起電力Ｖｒ＝−Ｎ×（ΔＢ・Ｓ）／Δｔ
ここで、Ｎはコイル６３の巻数であり、ΔＢは磁束の変化量であり、Ｓは磁界が形成される断面積である。
ＥＣＵ５０は、プレ通電の停止によって逆起電力が発生している間に、圧力制御弁６０にメイン通電パルスを出力し、メイン通電を行う。メイン通電は、固定コア６４と弁部材６１との間に発生する磁気吸引力によって弁部材６１が駆動するのに十分な期間行われる。すなわち、メイン通電では、コイル６３に流れる電流は、弁部材６１を駆動可能な程度に十分な値に達する。そのため、メイン通電を行うと、弁部材６１はスプリング６５の押し付け力に抗して固定コア６４に吸引される。その結果、弁部材６１は、弁座２５から離座する。したがって、排出通路２４は開放され、燃料はコモンレール２０から燃料タンク４２へ排出される。
【００２７】
逆起電力が発生している間にＥＣＵ５０がメイン通電を行うことにより、逆起電力によって発生している電流を補助として、メイン通電時においてコイル６３を流れる電流が迅速に開弁に十分な値に到達する。これにより、図４に示すようにメイン通電時の電流の立ち上がり、および弁部材６１が移動を開始する時期は、プレ通電を行わない場合と比較して早められる。その結果、図５に示すように、コモンレール２０の内部における燃料の圧力に関わらず、弁部材６１が移動を開始するまでの期間、および弁部材６１の移動量が最大となる開弁完了までの期間は短縮される。すなわち、プレ通電を行うことにより、メイン通電から弁部材６１が移動開始するまでの期間は短縮され、弁部材６１が移動を開始してからの移動速度は向上する。
【００２８】
以上のように第１実施形態では、圧力制御弁６０のコイル６３に、メイン通電による弁部材６１の駆動に先立ってプレ通電を行うことにより、残留磁界を積極的に利用してメイン通電時に流れる電流の立ち上がりを促進している。そのため、バッテリ１３の出力電圧を圧力制御弁６０の駆動電圧とする場合でも、圧力制御弁６０は迅速に駆動される。したがって、圧力制御弁６０の弁部材６１の開弁時における応答性が向上し、コモンレール２０の内部の燃料圧力を迅速に制御することができる。
【００２９】
また、第１実施形態では、バッテリ１３の出力電圧で圧力制御弁６０を駆動する。そのため、圧力制御弁６０は例えばコンデンサなどを含む制御回路を必要としない。したがって、部品点数の増加および構造の複雑化を招くことなく、圧力制御弁６０の応答性を高めることができる。
さらに、第１実施形態では、コモンレール２０の内部の圧力が迅速に制御されるので、過大な圧力の燃料がインジェクタ３０から噴射されることは低減される。そのため、燃焼騒音の増大、エンジンオイルの希釈、あるいはエミッションの悪化などが低減される。したがって、ディーゼルエンジン１１の運転性を高めることができる。
【００３０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料噴射システムについて説明する。
第２実施形態による燃料噴射システム１０は、構成の概略は上述の第１実施形態と同一である。第２実施形態では、ＥＣＵ５０による圧力制御弁６０の制御が第１実施形態と異なる。
【００３１】
第２実施形態による燃料噴射システム１０の作動について図６に基づいて説明する。
第２実施形態では、ＥＣＵ５０は圧力制御弁６０のコイル６３に微小通電を実施する。微小通電でコイル６３に供給される電流は、弁部材６１の駆動には十分な値でない。そのため、微小通電によってコイル６３を覆う固定コア６４に磁気回路が形成されるものの、固定コア６４と弁部材６１との間に発生する磁気吸引力はスプリング６５の押し付け力よりも小さい。その結果、弁部材６１は、固定コア６４側に吸引されず、弁座２５に着座したままである。したがって、ＥＣＵ５０から圧力制御弁６０へ微小通電が実施されているとき、排出通路２４は閉鎖され、コモンレール２０から燃料タンク４２へ燃料は排出されない。
【００３２】
ＥＣＵ５０から圧力制御弁６０のコイル６３へ微小通電を行うことにより、弁部材６１は駆動されないものの、コイル６３には電流が流れている。このとき、コイル６３を流れる電流の向きは、弁部材６１を駆動する際にＥＣＵ５０から供給される電流の向きと同一である。そのため、ＥＣＵ５０は、微小通電によってコイル６３に電流が供給されている間に、メイン通電パルスを出力し、コイル６３にメイン通電を行う。メイン通電は、固定コア６４と弁部材６１との間に発生する磁気吸引力によって弁部材６１が駆動するのに十分な値で十分な期間行われる。すなわち、メイン通電では、コイル６３に流れる電流が弁部材６１を駆動可能な程度に十分となる。そのため、メイン通電を行うと、弁部材６１はスプリング６５の押し付け力に抗して固定コア６４に吸引される。その結果、弁部材６１は、弁座２５から離座する。したがって、排出通路２４は開放され、コモンレール２０から燃料タンク４２へ燃料は排出される。
【００３３】
微小通電を行っている間にＥＣＵ５０がメイン通電を行うことにより、微小通電によってコイル６３を流れる電流を補助として、メイン通電時においてコイル６３を流れる電流は迅速に開弁に十分な値に到達する。これにより、電流の立ち上がり、および弁部材６１の駆動時期が早められる。その結果、コモンレール２０の内部における燃料の圧力に関わらず、弁部材６１が移動を開始するまでの期間、および弁部材６１の移動量が最大となる開弁完了までの期間が短縮される。すなわち、微小通電を行うことにより、メイン通電から弁部材６１が移動開始するまでの期間は短縮され、弁部材６１が移動を開始してからの移動速度は向上する。
【００３４】
第２実施形態では、コモンレール２０の圧力を制御する状態にあるとき、例えばディーゼルエンジン１１の始動後の運転中、あるいはコモンレール２０内の燃料の圧力が所定値以上となったとき、ＥＣＵ５０は圧力制御弁６０のコイル６３に微小通電を行う。これにより、圧力制御弁６０のコイル６３には弁部材６１が駆動されない程度の電流が流れる。そのため、ＥＣＵ５０から圧力制御弁６０のコイル６３にメイン通電したとき、コイル６３を流れる電流の立ち上がりが促進される。その結果、バッテリ１３の出力電圧を圧力制御弁６０の駆動電圧とする場合でも、圧力制御弁６０は迅速に駆動される。したがって、圧力制御弁６０の弁部材６１の開弁時における応答性が向上し、コモンレール２０の内部の燃料圧力を迅速に制御することができる。
【００３５】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料噴射システムのブロック図を図７に示す。
第３実施形態では、燃料噴射システム１０は、補助コイル７０を備えている。補助コイル７０は、バッテリ１３から供給された駆動電圧を一時的に高める二次コイルである。
【００３６】
第３実施形態では、コモンレール２０の内部における燃料の圧力が増大し、圧力制御弁６０が開弁する時期になると、ＥＣＵ５０は圧力制御弁６０を開弁する。このとき、ＥＣＵ５０は、補助コイル７０を経由してコイル６３へ通電する。これにより、圧力制御弁６０のコイル６３に印加される電圧は一時的に上昇し、コイル６３における電流の立ち上がりが促進される。ＥＣＵ５０は、継続してコイル６３に対し弁部材６１を駆動可能な電力を供給、すなわちメイン通電を行う。これにより、補助コイル７０からの通電で電流が立ち上がったコイル６３に、継続して十分な電力が供給される。その結果、補助コイル７０による通電によって発生している電流を補助として、メイン通電時においてコイル６３を流れる電流が迅速に開弁に十分な値に到達する。これにより、ＥＣＵ５０からコイル６３への通電の開始から弁部材６１が移動を開始するまでの期間は短縮され、弁部材６１が移動を開始してからの移動速度は向上する。
【００３７】
第３実施形態では、通電の初期に補助コイル７０を経由して通電することにより、コイル６３を流れる電流の立ち上がりが促進される。その結果、バッテリ１３の出力電圧を圧力制御弁６０の駆動電圧とする場合でも、圧力制御弁６０は迅速に駆動される。したがって、圧力制御弁６０の弁部材６１の開弁時における応答性が向上し、コモンレール２０の内部の燃料圧力を迅速に制御することができる。
【００３８】
（その他の実施形態）
以上説明した複数の実施形態では、ディーゼルエンジン１１の燃料噴射システム１０を例に説明し、特にコモンレール２０の圧力制御弁６０を例に説明した。しかし、本発明の電磁弁装置は、上記の例に限らず他の電磁弁に適用することができる。例えば、コモンレール２０に蓄えられた燃料をエンジンの各気筒へ噴射するインジェクタ３０の開閉に適用してもよい。この場合、本発明を適用したインジェクタからの燃料の噴射は、特に開弁時における応答性が向上する。
【００３９】
また、本発明は、ディーゼルエンジンに限らずガソリンエンジンの燃料噴射システムに適用してもよく、噴射される燃料は軽油またはガソリンに限らない。さらに、本発明は、上記の例に限らず、弁部材を開または閉のいずれかに電磁的に駆動する種々のオン−オフ弁に幅広く適用することができる。このようなオン−オフ弁に本発明を適用することにより、構造の複雑化を招くことなく、特に開弁時における応答性を高めることができる。
【００４０】
以上のように本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態による電磁弁装置を適用した燃料噴射システムを示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態による電磁弁装置を適用した燃料噴射システムにおいて圧力制御弁の概略を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施形態による電磁弁装置を適用した燃料噴射システムにおいて圧力制御弁の作動のタイミングチャートを示す模式図。
【図４】本発明の第１実施形態による電磁弁駆動装置を適用した燃料噴射システムにおいて、（Ａ）は圧力制御弁へ供給される電流の経時的な変化を示す概略図、（Ｂ）は圧力制御弁の弁部材の経時的な変位を示す概略図。
【図５】本発明の第１実施形態による電磁弁駆動装置を適用した燃料噴射システムにおいて、コモンレールの燃料圧力と弁部材の応答時間との関係を示す概略図。
【図６】本発明の第２実施形態による電磁弁装置を適用した燃料噴射システムにおいて圧力制御弁の作動のタイミングチャートを示す模式図。
【図７】本発明の第３実施形態による電磁弁装置を適用した燃料噴射システムを示すブロック図。
【符号の説明】
【００４２】
１０：燃料噴射システム、１３：バッテリ、２０：コモンレール、２４：排出通路（通路）、３０：インジェクタ、３１：電磁弁、５０：ＥＣＵ（制御部、電磁弁装置）、６０：圧力制御弁（電磁弁装置）、６１：弁部材、６２：電磁駆動部、７０：補助コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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