(57)【要約】【課題】必要とされる燃料噴射量が少ない燃料噴射量領域において、燃料噴射量を制御する際の制御性が低下するのを抑制することのできるインジェクタの駆動制御装置を提供する。【解決手段】必要とされる燃料噴射量が所定値ａ未満の少燃料量領域にあるとき、その燃料噴射量を得るためのニードルバルブ６のリフト期間が、リフト期間の変化に対して実際の燃料噴射量がリニアに変化するリフト期間領域内に収まるよう、領域に応じて最大リフト位置が低リフト位置と高リフト位置との間で切り換えられる。従って、必要とされる燃料噴射量が少燃料量領域内にあって、リフト期間の変化に対して燃料噴射量がリニアに変化しなくなり、リフト期間の調節によって燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。【選択図】      図１
2004225659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内のニードルバルブを電磁力によりリフトさせて燃料を噴射するとともに、前記ニードルバルブの最大リフト位置を変更可能なインジェクタに適用され、必要とされる燃料噴射量が得られるよう前記ニードルバルブのリフト期間を調節するインジェクタの駆動制御装置において、
必要とされる燃料噴射量が所定値未満の少燃料量領域にあるとき、その燃料噴射量を得るための前記リフト期間が、リフト期間の変化に対し実際の燃料噴射量がリニアに変化するリフト期間領域内に収まるよう、最大リフト位置を可変設定する設定手段を備える
ことを特徴するインジェクタの駆動制御装置。
【請求項２】
前記インジェクタは、前記ニードルバルブの最大リフト位置を低リフト位置と高リフト位置とのいずれかに設定するものであり、
前記少燃料量領域内には、前記ニードルバルブの最大リフト位置を高リフト位置に設定している条件下で、必要とされる燃料噴射量を得るべくリフト期間が調節されたとき、リフト終了開始が前記電磁力のピーク値となるタイミングの付近で行われる領域が存在し、
前記設定手段は、必要とされる燃料噴射量が少燃料量領域内の前記領域にあるとき、前記ニードルバルブの最大リフト位置を低リフト位置に設定する
請求項１記載のインジェクタの駆動制御装置。
【請求項３】
前記低リフト位置は、少燃料量領域内の前記領域で必要な燃料噴射量を得るべくリフト期間が調整されるとき、前記電磁力がピーク値に達した後に同ピーク値よりも小さい値で一定とされる期間中にリフト終了開始が行われる位置である
請求項２記載のインジェクタの駆動制御装置。
【請求項４】
前記インジェクタは、前記ニードルバルブの最大リフト位置を低リフト位置と高リフト位置とのいずれかに設定するものであり、
前記少燃料量領域内には、前記ニードルバルブの最大リフト位置を高リフト位置に設定している条件下で、必要とされる燃料噴射量を得るべくリフト期間が調節されたとき、実際の燃料噴射量に生じるばらつきが許容レベル以上になる領域が存在し、
前記設定手段は、必要とされる燃料噴射量が少燃料量領域内の前記領域にあるとき、前記ニードルバルブの最大リフト位置を低リフト位置に設定する
請求項１記載のインジェクタの駆動制御装置。
【請求項５】
前記低リフト位置は、少燃料量領域内の前記領域で必要な燃料噴射量を得るべくリフト期間が調整されるとき、そのリフト期間中に前記ニードルバルブが前記低リフト位置に到達する位置である
請求項４記載のインジェクタの駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インジェクタの駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン等の内燃機関において、燃料噴射を行うためのインジェクタは、ニードルバルブと一体移動可能に連結された磁性体からなるアーマチャと、同アーマチャに電磁力を作用させるソレノイドとを備えている。そして、この電磁ソレノイドを励磁してアーマチャに電磁力を作用させると、同電磁力によってニードルバルブがリフトしてインジェクタの噴孔が開き、インジェクタから燃料が噴射されるようになる。
【０００３】
インジェクタから噴射される燃料量については、ニードルバルブのリフトにより噴孔を開く期間に応じて変化することから、ニードルバルブのリフト期間を調節することによって制御される。従って、ニードルバルブのリフト期間は、必要とされる燃料噴射量が多くなると長くされ、必要とされる燃料噴射量が少なくなると短くされる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−１５６１６６号公報（第１図（ｂ））
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにニードルバルブのリフト期間を調節することにより、インジェクタから噴射される燃料量を調節することができるようにはなるが、燃料噴射量領域によってはリフト期間の調節によって燃料噴射量を制御する際の制御性が低下することとなる。
【０００６】
ここで、ニードルバルブのリフト期間の変化に対する燃料噴射量の推移を図８に示す。同図から分かるように、燃料噴射量が例えば所定値ａ未満といった少なくてすむ領域、即ちニードルバルブのリフト開始後の早期にリフト終了とされるような領域においては、ニードルバルブのリフト期間の変更に伴い燃料噴射量がリニアに変化しない場合がある。この場合、リフト期間の調節によって燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下する。
【０００７】
例えば、必要とされる燃料噴射量が所定値ａ未満の少燃料量領域内の領域Ａにあるときには、ニードルバルブのリフト期間に対する燃料噴射量の比率が他の領域よりも大となる傾向にある。このため、燃料噴射量を制御するためにニードルバルブのリフト期間を調節するとき、燃料噴射量の変化が他の領域と異なるものとなり、同燃料噴射量を所望の値に制御する際の制御性が低下する。
【０００８】
また、必要とされる燃料噴射量が領域Ａよりも更に少ない領域である領域Ｂ内にあるときには、燃料噴射量を所望の値に調節するためにニードルバルブのリフト期間を所定の期間に設定しても、実際に噴射される燃料量にばらつきが生じ、そのときのリフト期間に対応した燃料噴射量が得られるとは限らない。このため、燃料噴射量をリフト期間の調節によって所定の値に制御する際の制御性が低下する。
【０００９】
なお、領域Ａ，Ｂで上記のような現象が生じるのは以下の理由による。
［領域Ａ］
領域Ａにおいて、ニードルバルブのリフト期間に対する燃料噴射量の比率が他の領域よりも大となる傾向にあるのは、アーマチャへの電磁ソレノイドによる電磁力の作用特性が関係している。即ち、電磁ソレノイドの励磁後にアーマチャに作用する電磁力は、例えば図９に示されるようにアーマチャに対し作用し始めた後の早期にピーク値に達し、その後にピーク値よりも小さい値で一定となるよう推移する（特許文献１参照）。このように電磁力を早期にピーク値とするのは、燃料噴射を開始するためのニードルバルブのリフト開始には大きな力が必要となるためである。
【００１０】
燃料噴射量が領域Ａよりも大であるときには、その燃料噴射量を得るためにニードルバルブのリフト期間を調節したとき、上記電磁力が一定状態となった後にリフトを終了させるべく電磁ソレノイドが消磁させられる。この電磁ソレノイドの消磁に伴い電磁力が図９に実線で示されるように徐々に低下し、リフト量が「０」となって燃料噴射が停止するようになる。しかし、領域Ａにおいては、必要とされる燃料噴射量を得るためにニードルバルブのリフト期間を調節したとき、上記電磁力がピーク値付近となった状態でリフトを終了させるべく電磁ソレノイドが消磁させられる。このような状況下でリフト終了のために電磁ソレノイドを消磁すると、図９に破線で示されるように電磁力が低下するのに時間がかかり、リフト量が「０」となって燃料噴射が停止するのに時間がかかるようになる。
【００１１】
このため、領域Ａでは、燃料噴射量が必要以上に多くなり、ニードルバルブのリフト期間に対する燃料噴射量の比率が他の領域よりも大となるのである。
［領域Ｂ］
領域Ｂで、燃料噴射量を所望の値に調節するためにニードルバルブのリフト期間を所定の期間に設定しても、実際に噴射される燃料量にばらつきが生じるのは、燃料噴射量が極めて少ないためにニードルバルブのリフトが同バルブの最大リフト位置に達する前に終了することが原因である。この場合、図１０に示されるように、ニードルバルブが最大リフト位置に向けて移動する途中でリフトが終了させられ、同バルブの移動方向が反転することとなる。
【００１２】
このニードルバルブの噴孔を開く方向（図中上）への移動から閉じる方向（図中下）への移動の反転タイミングは、必要とされる燃料噴射量が一定の条件のもとでは本来は一定となるはずであるが、インジェクタの個体差や使用環境によっては異なるものとなる場合がある。これが領域Ｂでの燃料噴射量の許容レベル以上のばらつきとなって現れるのである。
【００１３】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、必要とされる燃料噴射量が少ない燃料噴射量領域において、燃料噴射量を制御する際の制御性が低下するのを抑制することのできるインジェクタの駆動制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、ハウジング内のニードルバルブを電磁力によりリフトさせて燃料を噴射するとともに、前記ニードルバルブの最大リフト位置を変更可能なインジェクタに適用され、必要とされる燃料噴射量が得られるよう前記ニードルバルブのリフト期間を調節するインジェクタの駆動制御装置において、必要とされる燃料噴射量が所定値未満の少燃料量領域にあるとき、その燃料噴射量を得るための前記リフト期間が、リフト期間の変化に対し実際の燃料噴射量がリニアに変化するリフト期間領域内に収まるよう、最大リフト位置を可変設定する設定手段を備えた。
【００１５】
必要とされる燃料噴射量が所定値未満の少燃料量領域にあるとき、領域によってはリフト期間の変化に対して燃料噴射量がリニアに変化せず、燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下する場合がある。必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間は、最大リフト位置がリフト量小側になって単位時間当たりの燃料噴射量が少なくなるほど長くなるため、最大リフト位置を可変設定することにより必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間の変化領域を変更することができる。上記構成によれば、必要とされる燃料噴射量が上記少燃料量領域にあるときには、リフト期間の変化に対して実際の燃料噴射量がリニアに変化するリフト期間領域内で、燃料噴射量を制御するためのリフト期間の調節が行われるよう、最大リフト位置が変化させられる。従って、リフト期間の変化に対して燃料噴射量がリニアに変化せず、リフト期間の調節によって燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記インジェクタは、前記ニードルバルブの最大リフト位置を低リフト位置と高リフト位置とのいずれかに設定するものであり、前記少燃料量領域内には、前記ニードルバルブの最大リフト位置を高リフト位置に設定している条件下で、必要とされる燃料噴射量を得るべくリフト期間が調節されたとき、リフト終了開始が前記電磁力のピーク値となるタイミングの付近で行われる領域が存在し、前記設定手段は、必要とされる燃料噴射量が少燃料量領域内の前記領域にあるとき、前記ニードルバルブの最大リフト位置を低リフト位置に設定するものとした。
【００１７】
電磁力によりニードルバルブをリフトさせるための電磁力は、その作用開始後にピーク値まで高められた後、そのピーク値よりも小さい値で一定とされるようになる。このように電磁力が作用開始後にピーク値まで高められるのは、ニードルバルブをリフト開始するのに大きな電磁力が必要になるためである。少燃料量領域内の上記領域において、仮に最大リフト位置が高リフト位置に設定されていると、上記電磁力がピークに達するタイミング付近でリフト終了開始が行われる。このリフト終了開始後は電磁力が徐々に「０」に向かうようになることから、リフト終了開始からニードルバルブのリフト量が「０」となって燃料噴射が停止するまでに時間がかかり、燃料噴射量が必要以上に多くなる傾向がある。しかし、上記構成によれば、少燃料量領域内の上記領域において最大リフト位置が低リフト位置に設定されるため、上記電磁力がピーク値に達したしばらく後にリフト終了開始が行われる。このため、リフト終了開始後に電磁力が「０」となる時間が短くなるとともに、リフト終了開始からニードルバルブのリフト量が「０」となって燃料噴射が停止するまでの時間も短くなることから、燃料噴射量が必要以上に多くなる傾向もなくなる。従って、少燃料量領域内の上記領域において、リフト期間に対する燃料噴射量の比率が他の領域よりも大となるのを抑制し、リフト期間の調節に対して燃料噴射量がリニアに変化しなくなるのを抑制することができる。このため、上記領域で、燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記低リフト位置は、少燃料量領域内の前記領域で必要な燃料噴射量を得るべくリフト期間が調整されるとき、前記電磁力がピーク値に達した後に同ピーク値よりも小さい値で一定とされる期間中にリフト終了開始が行われる位置であることを要旨とした。
【００１９】
少燃料量領域内の前記領域において、最大リフト位置が低リフト位置に設定されたとき、上記電磁力がピーク値よりも小さい値で一定とされる期間中にリフト終了開始が行われるようになる。このため、リフト終了開始から電磁力が「０」となるまでの時間が短くなり、その時間が長くなることに起因して燃料噴射量が多くなるという傾向を抑制することができる。
【００２０】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記インジェクタは、前記ニードルバルブの最大リフト位置を低リフト位置と高リフト位置とのいずれかに設定するものであり、前記少燃料量領域内には、前記ニードルバルブの最大リフト位置を高リフト位置に設定している条件下で、必要とされる燃料噴射量を得るべくリフト期間が調節されたとき、実際の燃料噴射量に生じるばらつきが許容レベル以上になる領域が存在し、前記設定手段は、必要とされる燃料噴射量が少燃料量領域内の前記領域にあるとき、前記ニードルバルブの最大リフト位置を低リフト位置に設定するものとした。
【００２１】
少燃料量領域内の上記領域において、仮に最大リフト位置が高リフト位置に設定されていると、必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間の調整により、ニードルバルブが最大リフト位置（高リフト位置）に達する前にリフト終了開始が行われる。この場合、ニードルバルブが最大リフト位置に達する前に移動方向を反転させることになるが、同反転のタイミングは必要とされる燃料噴射量が一定という条件のもとでも、インジェクタの個体差や使用環境によって異なるものとなり、これが燃料噴射量の許容レベル以上のばらつきとなって現れる。しかし、上記構成によれば、上記所定燃料噴射量領域においては、最大リフト位置が低リフト位置に設定されるため、ニードルバルブが最大リフト位置（低リフト位置）に達した後にリフト終了開始が行われる。このため、ニードルバルブが最大リフト位置に達する前に移動方向を反転させることはなくなり、同反転タイミングに起因する燃料噴射量の許容レベル以上のばらつきもなくなる。従って、少燃料量領域内の上記領域において、燃料噴射量がばらつくのを抑制し、リフト期間の調節に対して燃料噴射量がリニアに変化しなくなるのを抑制することができる。このため、上記領域で、燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００２２】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記低リフト位置は、少燃料量領域内の前記領域で必要な燃料噴射量を得るべくリフト期間が調整されるとき、そのリフト期間中に前記ニードルバルブが前記低リフト位置に到達する位置であることを要旨とした。
【００２３】
少燃料量領域内の上記領域において、最大リフト位置が低リフト位置に設定されたとき、必要な燃料噴射量を得るためにリフト期間を調節すると、そのリフト期間中にニードルバルブが最大リフト位置（低リフト位置）に到達するようになる。このため、ニードルバルブが最大リフト位置に到達する前にリフト終了開始が行われ、同バルブの移動方向が反転するときのタイミングに起因して燃料噴射量に許容レベル以上のばらつきが生じるのを抑制することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をディーゼルエンジン用のインジェクタに適用した一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
【００２５】
図１に示されるように、インジェクタ１のハウジング２の内部には、燃料供給口３を介して燃料が供給されるとともに、ノズル４の噴孔５に対し接近又は離間する方向に移動可能なニードルバルブ６が設けられている。ニードルバルブ６は、磁性体からなる第１及び第２のアーマチャ７，８を貫通しており、第１のアーマチャ７に対しては固定され、第２のアーマチャ８に対しては噴孔５から離間する方向に相対移動可能となっている。そして、ニードルバルブ６はコイルスプリング９によって噴孔５を閉じる位置に保持され、第２のアーマチャ８はコイルスプリング１０によってニードルバルブ６に対し相対的に噴孔５から離れる方向に付勢されている。
【００２６】
インジェクタ１のハウジング２内には、第１ソレノイド１１及び第２ソレノイド１２が設けられている。第１ソレノイド１１を励磁すると第１のアーマチャ７に対し噴孔５から離間する方向への電磁力が作用し、第２ソレノイド１２を励磁すると第２のアーマチャ８に対し噴孔５から離間する方向への電磁力が作用する。これらソレノイド１１，１２の電磁力によりニードルバルブ６がコイルスプリング９の付勢力に抗して移動し、この移動（リフト）により噴孔５が開いてインジェクタ１内の燃料が同噴孔５から噴射される。また、第１及び第２ソレノイド１１，１２が消磁されると、コイルスプリング９の付勢力によりニードルバルブ６のリフトが終了してリフト量が「０」となり、噴孔５からの燃料噴射が停止されるようになる。
【００２７】
第１及び第２ソレノイド１１，１２が消磁状態にある状況下では、第１のアーマチャ７と第１ソレノイド１１との間のエアギャップＧ１は、第２のアーマチャ８と第２ソレノイド１２との間のエアギャップＧ２よりも大きくされている。
【００２８】
このため、第１ソレノイド１１を消磁状態とし、第２ソレノイド１２の電磁力のみによってニードルバルブ６をリフトさせているときには、エアギャップＧ２に相当する分だけニードルバルブ６がリフトすると、第２のアーマチャ８が第２ソレノイド１２に当たる。従って、このように第２ソレノイド１２のみの電磁力でニードルバルブ６をリフトさせているときには、第２のアーマチャ８が第２ソレノイド１２に当たっているときのニードルバルブ６の位置（低リフト位置）が最大リフト位置とされる。
【００２９】
また、第１及び第２ソレノイド１１，１２を共に励磁すると、第２のアーマチャ８が第２ソレノイド１２に当たった後、第１ソレノイド１１の電磁力によってニードルバルブ６が更にリフトし、第１のアーマチャ７が第１ソレノイド１１に当たる。このとき、ニードルバルブ６は、第２のアーマチャ８に対し噴孔５から離間する方向に相対移動した状態となり、噴孔５を閉じたときの位置からエアギャップＧ１に相当する分だけリフトしたことになる。従って、第１及び第２ソレノイド１１，１２の電磁力、或いは第１ソレノイド１１のみの電磁力によってニードルバルブ６をリフトさせているときには、第１のアーマチャ７が第１ソレノイド１１に当たっているときの位置（高リフト位置）が最大リフト位置とされる。
【００３０】
第１及び第２ソレノイド１１，１２の励磁・消磁は、エンジンの運転制御を行うために自動車に搭載された電子制御装置１３を通じて制御される。電子制御装置１３は、ニードルバルブ６のリフト期間を調節して燃料噴射量を制御する。即ち、必要とされる燃料噴射量が多くなるほどニードルバルブ６のリフト期間を長くし、必要とされる燃料噴射量が多くなるほどニードルバルブのリフト期間が短くされる。ただし、必要とされる燃料噴射量を得るためのリフト期間は、ニードルバルブ６の最大リフト位置を高リフト位置にする場合と低リフト位置にする場合とで異なるものとなる。
【００３１】
ここで、ニードルバルブ６のリフト期間と燃料噴射量との関係について図２を参照して説明する。なお、図２において、実線Ｌ１はニードルバルブ６の最大リフト位置を高リフト位置とした場合のリフト期間の変化に対する燃料噴射量の推移を示しており、実線Ｌ２はニードルバルブ６の最大リフト位置を低リフト位置とした場合のリフト期間の変化に対する燃料噴射量の推移を示している。
【００３２】
最大リフト位置を低リフト位置に設定すると、高リフト位置に設定した場合に比べ、必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間が長くなって燃料噴射期間が長くなることから、通常はリフト期間が長くなり過ぎないよう最大リフト位置が高リフト位置（Ｌ１）に設定される。この場合、必要とされる燃料噴射量が所定値ａ未満の少燃料量領域にあるとき、領域によってはリフト期間の変化に対して燃料噴射量がリニアに変化せず、このために燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下する場合がある。
【００３３】
例えば、必要とされる燃料噴射量が少燃料量領域内の領域［１］内にあるときには、リフト期間に対する燃料噴射量の比率が他の領域よりも大となる傾向にあることから、リフト期間の変化に対して燃料噴射量がリニアに変化しなくなり、燃料噴射量の制御性が低下する。
【００３４】
上記のような傾向が生じることには、第１及び第２アーマチャ７，８（ニードルバルブ６）への第１及び第２ソレノイド１１，１２の電磁力の作用特性が関係している。即ち、上記電磁力は、例えば図３に実線で示されるように、ニードルバルブ６に作用し始めた後の早期にピーク値に達し、その後にピーク値よりも小さい値で一定となるよう推移する。このように電磁力を早期にピーク値とするのは、燃料噴射を開始するためのニードルバルブ６のリフト開始には大きな力が必要となるためである。
【００３５】
領域［１］においては、必要とされる燃料噴射量を得るためにニードルバルブ６のリフト期間を調整したとき、ニードルバルブ６に作用する電磁力が最大付近となった状態で、リフトを終了開始すべく第１及び第２ソレノイド１１，１２が消磁させられる。このときには、ニードルバルブ６に作用する電磁力が、図３に破線で示されるようにピーク値付近の値から「０」まで低下するのに時間がかかり、リフト量が「０」となって燃料噴射が停止するのに時間がかかるようになる。このため、リフト期間に対する燃料噴射量の比率が大となるのである。
【００３６】
また、必要とされる燃料噴射量が少燃料量領域内の領域［１］よりも少ない領域［３］にあるときには、燃料噴射量を所定の値に調節するためにニードルバルブ６のリフト期間を所定の期間に設定しても、実際に噴射される燃料量に図２に実線Ｌ１で示されるような許容レベル以上のばらつきが生じる。
【００３７】
これは、領域［３］においては、必要とされる燃料噴射量が得られるようリフト期間を調整すると、ニードルバルブ６が最大リフト位置（高リフト位置）に達する前にリフト終了開始が行われ、ニードルバルブ６の移動方向が反転することが原因である。即ち、ニードルバルブ６の移動方向の上記反転タイミングは、インジェクタ１の個体差や使用環境によって異なるものとなり、これが燃料噴射量の許容レベル以上のばらつきとなって現れるのである。こうした燃料噴射量のばらつきのために、リフト期間の変化に対して燃料噴射量がリニアに変化しなくなり、燃料噴射量の制御性が低下する。
【００３８】
そこで本実施形態では、必要とされる燃料噴射量が領域［１］や領域［３］にあるときには、ニードルバルブ６の最大リフト位置を低リフト位置に設定し、その状態で必要な燃料噴射量が得られるようリフト期間を調節する。
【００３９】
最大リフト位置を低リフト位置としたときには、リフト期間の変化に対し燃料噴射量が図２の実線Ｌ２で示されるように推移する。同図から分かるように、最大リフト位置を低リフト位置とすることで、領域［１］や領域［３］でもリフト期間の変化に対して燃料噴射量がリニアに変化するようになる。即ち、領域［１］や領域［３］にあるとき、必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間が、リフト期間の変化に対し実際の燃料噴射量がリニアに変化するリフト期間領域に収まるよう、上記低リフト位置が予め設定されている。
【００４０】
なお、最大リフト位置が低リフト位置に設定されているとき、領域［１］と領域［３］との間に位置する領域［２］では、最大リフト位置を高リフト位置とした状態での領域［１］と同じ理由により、リフト期間に対する燃料噴射量の比率が大となる。この場合には、最大リフト位置が高リフト位置とされ、これにより必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間が、リフト期間の変化に対し実際の燃料噴射量がリニアに変化するリフト期間領域に収まるようにされる。
【００４１】
次に、必要とされる燃料噴射量が所定値ａ以上の領域、並びに、所定値ａ未満の領域［１］、領域［２］、及び領域［３］にあるとき、各々の領域での最大リフト量の設定について、図４〜図７を参照して説明する。
【００４２】
図４は必要とされる燃料噴射量が所定値ａ以上の領域にあるときに対応したものであって、（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２ソレノイド１１，１２の励磁・消磁態様を示し、（ｃ）はニードルバルブ６のリフト量の推移を示している。
【００４３】
この領域にあっては、ニードルバルブ６のリフト初期に第１ソレノイド１１と第２ソレノイド１２とが共に励磁され、これにより噴孔５が開く方向にニードルバルブ６を移動開始させるのに必要な電磁力が同バルブ６に作用する。そして、ニードルバルブ６が移動開始した後には第２ソレノイド１２が消磁される。このときには第１ソレノイド１１の電磁力のみでニードルバルブ６のリフトが行われ、これによりニードルバルブ６の最大リフト位置が高リフト位置に設定される。このニードルバルブ６のリフト期間を通じて燃料噴射が行われる。そして、ニードルバルブ６が最大リフト位置（高リフト位置）に達した後、必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間が経過すると、第１ソレノイド１１が消磁されてニードルバルブ６のリフトが終了開始される。
【００４４】
図５は必要とされる燃料噴射量が所定値ａ未満の領域［１］にあるときに対応したものであって、（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２ソレノイド１１，１２の励磁・消磁態様を示し、（ｃ）はニードルバルブ６のリフト量の推移を示している。
【００４５】
この領域にあっても、ニードルバルブ６のリフト初期には第１ソレノイド１１と第２ソレノイド１２とが共に励磁され、これにより噴孔５が開く方向にニードルバルブ６を移動開始させるのに必要な電磁力が同バルブ６に作用する。そして、ニードルバルブ６が移動開始した後には第１ソレノイド１１が消磁される。このときには第２ソレノイド１２の電磁力のみでニードルバルブ６のリフトが行われ、これによりニードルバルブ６の最大リフト位置が低リフト位置に設定される。このニードルバルブ６のリフト期間を通じて燃料噴射が行われる。そして、ニードルバルブ６が最大リフト位置（低リフト位置）に達した後、必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間が経過すると、第２ソレノイド１２が消磁されてニードルバルブ６のリフトが終了開始される。
【００４６】
最大リフト位置を低リフト位置に設定することで、高リフト位置に設定されている場合に比べて必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間が長くされ、ニードルバルブ６に作用する電磁力がピーク値に達した後に当該ピーク値よりも小さい値で一定となっているとき、リフト終了開始が行われるようになる。即ち、領域［１］では、このようにリフト終了開始が行われるよう、低リフト位置が予め設定されている。従って、上記電磁力が図３に実線で示されるように「０」に向けて小さくされ、破線で示されるようにリフト終了開始から電磁力が「０」になるまでに時間がかかり、リフト期間に対する燃料噴射量の比率が大となるのを抑制することができる。このため、リフト期間の変化に対し燃料噴射量がリニアに変化するようになり、リフト期間の調節によって燃料噴射量を制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００４７】
図６は必要とされる燃料噴射量が所定値ａ未満の領域［２］にあるときに対応したものであって、（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２ソレノイド１１，１２の励磁・消磁態様を示し、（ｃ）はニードルバルブ６のリフト量の推移を示している。
【００４８】
この領域にあっても、ニードルバルブ６のリフト初期には第１ソレノイド１１と第２ソレノイド１２とが共に励磁され、これにより噴孔５が開く方向にニードルバルブ６を移動開始させるのに必要な電磁力が同バルブ６に作用する。そして、ニードルバルブ６が移動開始した後には第２ソレノイド１２が消磁される。このときには第１ソレノイド１１の電磁力のみでニードルバルブ６のリフトが行われ、これによりニードルバルブ６の最大リフト位置が高リフト位置に設定される。このニードルバルブ６のリフト期間を通じて燃料噴射が行われる。そして、ニードルバルブ６が最大リフト位置（高リフト位置）に達した後、必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間が経過すると、第１ソレノイド１１が消磁されてニードルバルブ６のリフトが終了開始される。
【００４９】
領域［２］では、最大リフト位置が低リフト位置に設定されていると、リフト期間に対し燃料噴射量の比率が大となる。しかし、この場合でも最大リフト位置を高リフト位置に設定することで、必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間が、リフト期間の変化に対し実際の燃料噴射量がリニアに変化するリフト期間領域に収まるようになる。領域［２］において最大リフト位置を高リフト位置に設定することで、リフト期間の変化に対し実際の燃料噴射量がリニアに変化するのは、最大リフト位置を高リフト位置とすることで、必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間の調節により、リフト終了開始が早められるためである。
【００５０】
このようにリフト終了開始が早められるということは、図３に示されるニードルバルブ６に作用する電磁力が一点鎖線で示されるようにピーク値に達する前に「０」に向けて小さくされることになる。このため、リフト終了開始後に上記電磁力が「０」になる時間が短くなるとともに、リフト終了開始後にリフト量が「０」になって燃料噴射が停止する時間も短くなる。従って、上記のようにリフト期間に対する燃料噴射量の比率が大となるのを抑制し、リフト期間の変化に対し燃料噴射量をリニアに変化させることができ、リフト期間の調節によって燃料噴射量を制御する際の制御性が低下するのを抑制することができるようになる。
【００５１】
図７は必要とされる燃料噴射量が所定値ａ未満の領域［３］にあるときに対応したものであって、（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２ソレノイド１１，１２の励磁・消磁態様を示し、（ｃ）はニードルバルブ６のリフト量の推移を示している。
【００５２】
この領域にあっても、ニードルバルブ６のリフト初期には第１ソレノイド１１と第２ソレノイド１２とが共に励磁され、これにより噴孔５が開く方向にニードルバルブ６を移動開始させるのに必要な電磁力が同バルブ６に作用する。そして、ニードルバルブ６が移動開始した後には第１ソレノイド１１が消磁される。このときには第２ソレノイド１２の電磁力のみでニードルバルブ６のリフトが行われ、これによりニードルバルブ６の最大リフト位置が低リフト位置に設定される。このニードルバルブ６のリフト期間を通じて燃料噴射が行われる。そして、ニードルバルブ６が最大リフト位置（低リフト位置）に達した後、必要な燃料噴射量を得るためのリフト期間が経過すると、第２ソレノイド１２が消磁されてニードルバルブ６のリフトが終了開始される。
【００５３】
最大リフト位置を低リフト位置に設定することで、ニードルバルブ６が最大リフト位置に達してからリフト終了が開始されるようになる。即ち、領域［３］では、ニードルバルブ６がリフト期間中に最大リフト位置に到達するよう、低リフト位置が予め設定されている。このため、ニードルバルブ６が最大リフト位置に達する前に移動方向を反転させることはなくなり、同反転タイミングがインジェクタ１の個体差や使用状況等に応じて異なることに起因した燃料噴射量の許容レベル以上のばらつきもなくなる。従って、リフト期間の調節に対して燃料噴射量がリニアに変化するようになり、リフト期間の調節によって燃料噴射量を制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００５４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）必要とされる燃料噴射量が所定値ａ未満の少燃料量領域にあるとき、その燃料噴射量を得るためのニードルバルブ６のリフト期間が、リフト期間の変化に対して実際の燃料噴射量がリニアに変化するリフト期間領域内に収まるよう、最大リフト位置が低リフト位置と高リフト位置との間で切り換えられる。従って、必要とされる燃料噴射量が少燃料量領域内にあって、リフト期間の変化に対して燃料噴射量がリニアに変化しなくなり、リフト期間の調節によって燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００５５】
（２）領域［１］では、ニードルバルブ６の最大リフト位置が高リフト位置に設定されていると、必要とされる燃料噴射量を得るためのリフト期間の調節により、同バルブ６をリフトさせるための電磁力がピーク値に達する付近のタイミングでリフトの終了開始が行われる。このリフト終了開始後は上記電磁力が徐々に「０」に向かうようになることから、ニードルバルブ６のリフト量が「０」となって燃料噴射が停止するまでに時間がかかり、燃料噴射量が必要以上に多くなる傾向がある。その結果、リフト期間の変化に対して燃料噴射量がリニアに変化しなくなり、リフト期間の調節によって燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下する。しかし、領域［１］では、ニードルバルブ６の最大リフト位置が低リフト位置に設定されるため、上記電磁力がピーク値に達したしばらく後にリフト終了開始が行われる。即ち、このようなタイミングでリフト終了開始が行われるよう低リフト位置が予め設定されている。このため、リフト終了開始後に上記電磁力が「０」となる時間が短くなるとともに、リフト終了開始後にリフト量が「０」となる時間も短くなることから、燃料噴射量が必要以上に多くなる傾向も抑制される。従って、領域［１］において、リフト期間に対する燃料噴射量の比率が他の領域よりも大となるのを抑制し、リフト期間の調節に対して燃料噴射量がリニアに変化しなくなるのを抑制することができ、燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００５６】
（３）領域［３］では、ニードルバルブ６の最大リフト位置が高リフト位置に設定されていると、必要とされる燃料噴射量を得るためのリフト期間の調節により、ニードルバルブ６が最大リフト位置（高リフト位置）に達する前にリフト終了開始が行われる。この場合、ニードルバルブ６が最大リフト位置に達する前に移動方向を反転させることになるが、同反転タイミングがインジェクタ１の個体差や使用環境等により異なることに起因して、燃料噴射量に許容レベル以上のばらつきが生じることとなる。しかし、領域［３］ではニードルバルブ６の最大リフト位置が低リフト位置に設定されるため、同バルブ６が最大リフト位置（低リフト位置）に達した後にリフト終了開始が行われる。即ち、ニードルバルブ６がリフト期間中に最大リフト位置に達するよう低リフト位置が予め設定されている。このため、ニードルバルブ６が最大リフト位置に達する前に移動方向を反転させることはなくなり、同反転タイミングに起因する燃料噴射量の許容レベル以上のばらつきもなくなる。従って、領域［３］において、リフト期間の調節に対して燃料噴射量がリニアに変化しなくなるのを抑制し、リフト期間の調節によって燃料噴射量を所定の値に制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００５７】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ニードルバルブ６の最大リフト位置を可変とする構造については、上記実施形態の構造に限定されるものではなく、これとは別の構造によって最大リフト位置の可変を実現してもよい。
【００５８】
・ニードルバルブ６の最大リフト位置を高リフト位置と低リフト位置との二段階に変更したが、三段階など更に多段階に変更するようにしてもよい。
・ディーゼルエンジンのインジェクタに本発明を適用したが、ガソリンインジェクタに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のインジェクタを示す断面図。
【図２】ニードルバルブのリフト期間の変化に対する燃料噴射量の推移を示すグラフ。
【図３】ニードルバルブをリフトさせる際に同バルブに作用する電磁力の推移を示すタイムチャート。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、必要とされる燃料噴射量が所定値以上の領域にあるときの第１及び第２ソレノイドの励磁・消磁態様、並びにリフト量の推移を示すタイムチャート。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、必要とされる燃料噴射量が所定値未満の少燃料量領域内の領域［１］にあるときの第１及び第２ソレノイドの励磁・消磁態様、並びにリフト量の推移を示すタイムチャート。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、必要とされる燃料噴射量が所定値未満の少燃料量領域内の領域［２］にあるときの第１及び第２ソレノイドの励磁・消磁態様、並びにリフト量の推移を示すタイムチャート。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、必要とされる燃料噴射量が所定値未満の少燃料量領域内の領域［３］にあるときの第１及び第２ソレノイドの励磁・消磁態様、並びにリフト量の推移を示すタイムチャート。
【図８】ニードルバルブのリフト期間の変化に対する燃料噴射量の推移の従来例を示すグラフ。
【図９】ニードルバルブをリフトさせる際に同バルブに作用する電磁力の推移の従来例を示すタイムチャート。
【図１０】必要とされる燃料噴射量が領域Ｂ内にあるときのニードルバルブのリフト量推移の従来例を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…インジェクタ、２…ハウジング、３…燃料供給口、４…ノズル、５…噴孔、６…ニードルバルブ、７…第１のアーマチャ、８…第２のアーマチャ、９…コイルスプリング、１０…コイルスプリング、１１…第１ソレノイド、１２…第２ソレノイド、１３…電子制御装置（設定手段）。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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