(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピエゾアクチュエータに設けられたピエゾスタックに直流電源からインダクタを介して通電する第１の通電経路を有し、該通電経路には、その途中に設けられてオンオフを繰り返すスイッチング素子のオン期間に漸増する充電電流を流し、
前記直流電源および前記スイッチング素子をバイパスしてインダクタからピエゾスタックに通電する第２の通電経路を有し、該通電経路には、前記スイッチング素子のオフ期間に漸減する充電電流をフライホイール作用で流し、
前記充電電流が繰り返しピーク値をとるように前記スイッチング素子のオンオフを制御するとともに、前記ピエゾスタックの充電量が、外部からの入力で設定された目標充電量に達すると前記スイッチング素子をオフに固定する制御手段とを具備する多重スイッチング方式のピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記制御手段に、
前記オン期間の進行度を検出し、該進行度が大きいほど大きな進行度検出信号を出力するオン期間進行度検出手段と、
ピエゾスタックの充電量を検出し、充電量が大きいほど大きな充電量検出信号を出力する充電量検出手段と、
充電量が目標充電量に達した時の充電量検出信号よりも大きな値に設定した充電指示信号を出力する指示信号出力手段と、
充電指示信号と充電量検出信号との差分に比例した信号をオン期間規定信号として出力する減算手段と、
進行度検出信号とオン期間規定信号とを比較して、進行度検出信号が大きくなると、前記スイッチング素子をオンする制御信号の出力を禁止して前記オフ期間に切り換える制御信号出力禁止手段と、
前記ピエゾスタックの充電電流を検出し、該充電電流に比例した充電電流検出信号を出力する充電電流検出手段と、
下限の充電電流値を規定する下限値信号を生成する下限値信号生成手段と、
充電電流検出信号と下限値信号とを入力とし、充電電流検出信号が下限値信号よりも小さくなると、前記制御信号の出力を許容する制御信号出力許容手段とを具備せしめ、
かつ、前記下限値信号を０よりも大きな値に設定したことを特徴とするピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項２】
ピエゾアクチュエータに設けられたピエゾスタックに直流電源からインダクタを介して通電する第１の通電経路を有し、該通電経路には、その途中に設けられてオンオフを繰り返すスイッチング素子のオン期間に漸増する充電電流を流し、
前記直流電源および前記スイッチング素子をバイパスしてインダクタからピエゾスタックに通電する第２の通電経路を有し、該通電経路には、前記スイッチング素子のオフ期間に漸減する充電電流をフライホイール作用で流し、
前記充電電流が繰り返しピーク値をとるように前記スイッチング素子のオンオフを制御するとともに、前記ピエゾスタックの充電量が、外部からの入力で設定された目標充電量に達すると前記スイッチング素子をオフに固定する制御手段とを具備する多重スイッチング方式のピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記制御手段に、
前記オン期間の進行度を検出し、該進行度が大きいほど大きな進行度検出信号を出力するオン期間進行度検出手段と、
ピエゾスタックの充電量を検出し、充電量が大きいほど大きな充電量検出信号を出力する充電量検出手段と、
充電量が目標充電量に達した時の充電量検出信号よりも小さな値に設定した切り換え指示信号を出力する切り換え指示信号出力手段と、
切り換え指示信号と充電量検出信号との大小を比較する比較手段と、
充電量検出信号が切り換え指示信号よりも小さい時は第１のオン期間規定信号を出力し、充電量検出信号が切り換え指示信号よりも大きい時は第２のオン期間規定信号を出力するオン期間規定信号出力手段と、
前記進行度検出信号と前記オン期間規定信号とを比較して、前記進行度検出信号が大きくなると、前記スイッチング素子をオンする制御信号の出力を禁止して前記オフ期間に切り換える制御信号出力禁止手段と、
前記ピエゾスタックの充電電流を検出し、該充電電流に比例した充電電流検出信号を出力する充電電流検出手段と、
下限の充電電流値を規定する下限値信号を生成する下限値信号生成手段と、
充電電流検出信号と下限値信号とを入力とし、充電電流検出信号が下限値信号よりも小さくなると、前記制御信号の出力を許容する制御信号出力許容手段とを具備せしめ、
かつ、前記下限値信号を０よりも大きな値に設定したことを特徴とするピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項３】
コモンレールから供給される高圧の燃料の噴射用のノズル部と、
燃料の噴射と停止とを切り換える弁体であって、その開閉作動用として前記高圧燃料の圧力が作用する弁体と、
前記高圧燃料圧力に抗して前記弁体を作動せしめる押圧力を出力するピエゾアクチュエータと、
前記ピエゾアクチュエータを駆動する請求項１または２記載のピエゾアクチュエータ駆動回路とを具備することを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピエゾアクチュエータはＰＺＴ等の圧電材料の圧電作用を利用したもので、容量性素子であるピエゾスタックが充放電により伸長または縮小してピストン等を直線動する。例えば、内燃機関の燃料噴射装置において、燃料噴射用のインジェクタの開閉弁の切り替えをピエゾアクチュエータにより行うものが知られており、このものでは開閉弁の切り替えを行う弁体に対する駆動力や弁体のリフト量がピエゾスタックの充電量で設定されることになる。
【０００３】
ピエゾアクチュエータの駆動用のピエゾアクチュエータ駆動回路は、例えば、ピエゾスタックに直流電源からスイッチング素子およびインダクタを介して通電するピエゾスタックへの第１の通電経路と、直流電源およびスイッチング素子をバイパスしてインダクタからピエゾスタックに通電する第２の通電経路とを有しており、第１の通電経路には、前記スイッチング素子のオン期間に漸増する充電電流が流れ、第２の通電経路には、前記スイッチング素子のオフ期間に漸減する充電電流がフライホイール作用で流れる。スイッチング素子のオンオフを繰り返すことで、充電電流が漸増と漸減とを繰り返してピエゾスタックの充電量が増加していき、ピエゾスタックの両端間電圧が段階的に上昇していく。これは多重スイッチング方式として知られており、充電量が所定の目標充電量に達するとスイッチング素子をオフに固定し充電を終了する（特許第２６８４６５０号等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スイッチング素子をオフに固定した時、インダクタには、その時点の充電電流の大きさに応じたエネルギーが蓄積されており、オフ固定後にこの蓄積エネルギーを消費してフライホイール電流による充電が行われて、その分が目標充電量に対する誤差となる。この誤差に基因してピエゾアクチュエータが発生する押圧力や変位量がばらつくことになる。このため、例えば、前記燃料噴射装置であれば弁体がシートに着座する時に過剰な衝撃が発生したり、リフト量が不適正なものになるおそれがあり、寿命や精度の観点から前記誤差を抑制することが必要である。
【０００５】
解決方法として、この誤差の分を予め目標充電量の中に見込んでおくことも考えられるが、環境の変化等でピエゾアクチュエータ駆動回路を構成する部品の定数が変動すると、ピエゾスタックの充電量が目標充電量に達した時の充電電流の大きさも変動して前記誤差が一定せず、抜本的な解決方法ではない。
【０００６】
また、充電量の誤差が最も大きくなるのは充電電流がピーク値に達した時と、スイッチング素子をオフに固定した時とが一致する場合である。したがって、充電量の誤差の抑制策として、スイッチング素子のオン期間からオフ期間に切り換えるタイミングを早めて充電電流のピーク値を抑えることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、ピーク値を抑えることで平均充電電流が小さくなり、その分、充電時間が長くなり、またスイッチング回数が増えて部品の寿命を縮めるという問題がある。
【０００８】
本発明は前記実情に鑑みなされたもので、必要な充電精度を確保しつつ、適正な充電時間で、充電制御を行うことのできるピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、ピエゾアクチュエータに設けられたピエゾスタックに直流電源からインダクタを介して通電する第１の通電経路を有し、該通電経路には、その途中に設けられてオンオフを繰り返すスイッチング素子のオン期間に漸増する充電電流を流し、
前記直流電源および前記スイッチング素子をバイパスしてインダクタからピエゾスタックに通電する第２の通電経路を有し、該通電経路には、前記スイッチング素子のオフ期間に漸減する充電電流をフライホイール作用で流し、
前記充電電流が繰り返しピーク値をとるように前記スイッチング素子のオンオフを制御するとともに、前記ピエゾスタックの充電量が、外部からの入力で設定された目標充電量に達すると前記スイッチング素子をオフに固定する制御手段とを具備する多重スイッチング方式のピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記制御手段に、
前記オン期間の進行度を検出し、該進行度が大きいほど大きな進行度検出信号を出力するオン期間進行度検出手段と、
ピエゾスタックの充電量を検出し、充電量が大きいほど大きな充電量検出信号を出力する充電量検出手段と、
充電量が目標充電量に達した時の充電量検出信号よりも大きな値に設定した充電指示信号を出力する指示信号出力手段と、
充電指示信号と充電量検出信号との差分に比例した信号をオン期間規定信号として出力する減算手段と、
進行度検出信号とオン期間規定信号とを比較して、進行度検出信号が大きくなると、前記スイッチング素子をオンする制御信号の出力を禁止して前記オフ期間に切り換える制御信号出力禁止手段とを具備せしめる。さらに、
前記ピエゾスタックの充電電流を検出し、該充電電流に比例した充電電流検出信号を出力する充電電流検出手段と、
下限の充電電流値を規定する下限値信号を生成する下限値信号生成手段と、
充電電流検出信号と下限値信号とを入力とし、充電電流検出信号が下限値信号よりも小さくなると、前記制御信号の出力を許容する制御信号出力許容手段とを具備せしめ、
かつ、前記下限値信号を０よりも大きな値に設定する。
【００１０】
前記進行度検出信号が前記オン期間規定信号の大きさになるとオン期間からオフ期間に切り換わる。オン期間規定信号は充電指示信号と充電量検出信号との差分に比例するから、充電量が目標充電量に近づくほど小さくなり、オン期間は短くなる。充電期間終期において充電電流のピーク値は小さくなる。したがって、スイッチング素子がオフに固定された時点でインダクタに保持されているエネルギーは小さくなり、ピエゾスタックに最終的に充電される充電量に対する誤差割合は小さく抑えられる。
【００１１】
また、充電開始後、最初のうちは比較的、オン期間は長くピーク値は大きいから、平均の充電電流が大きく、充電は速やかに進む。そして、オン期間規定信号の大きさを決める充電指示信号と充電量検出信号との差分が、充電量が目標充電量に達した時に０ではないので、例えばオン期間規定信号を単純に充電量と目標充電量の差分に比例して与えた場合のように、充電完了間際にピーク値が極端に小さくなることはない。これにより、目標充電量までの充電を、充電量の精度を確保しつつ短時間で行うことができる。なお、充電量が目標充電量に達した時のオン期間規定信号の大きさは、これが規定するピーク値に依存する充電誤差を考慮して、要求仕様に応じて設定すればよいことになる。
さらに、スイッチング素子のオフ期間における充電電流は０に向かって漸減するから、下限値信号を０よりも大きな値とすることで、充電電流検出信号が確実に下限値信号を下回り、スイッチング素子のオン期間からオフ期間への切り換えを安定的になし得る。
【００１２】
請求項２記載の発明では、ピエゾアクチュエータに設けられたピエゾスタックに直流電源からインダクタを介して通電する第１の通電経路を有し、該通電経路には、その途中に設けられてオンオフを繰り返すスイッチング素子のオン期間に漸増する充電電流を流し、
前記直流電源および前記スイッチング素子をバイパスしてインダクタからピエゾスタックに通電する第２の通電経路を有し、該通電経路には、前記スイッチング素子のオフ期間に漸減する充電電流をフライホイール作用で流し、
前記充電電流が繰り返しピーク値をとるように前記スイッチング素子のオンオフを制御するとともに、前記ピエゾスタックの充電量が、外部からの入力で設定された目標充電量に達すると前記スイッチング素子をオフに固定する制御手段とを具備する多重スイッチング方式のピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記制御手段に、
前記オン期間の進行度を検出し、該進行度が大きいほど大きな進行度検出信号を出力するオン期間進行度検出手段と、
ピエゾスタックの充電量を検出し、充電量が大きいほど大きな充電量検出信号を出力する充電量検出手段と、
充電量が目標充電量に達した時の充電量検出信号よりも小さな値に設定した切り換え指示信号を出力する切り換え指示信号出力手段と、
切り換え指示信号と充電量検出信号との大小を比較する比較手段と、
充電量検出信号が切り換え指示信号よりも小さい時は第１のオン期間規定信号を出力し、充電量検出信号が切り換え指示信号よりも大きい時は第２のオン期間規定信号を出力するオン期間規定信号出力手段と、
前記進行度検出信号と前記オン期間規定信号とを比較して、前記進行度検出信号が大きくなると、前記スイッチング素子をオンする制御信号の出力を禁止して前記オフ期間に切り換える制御信号出力禁止手段とを具備せしめる。さらに、
前記ピエゾスタックの充電電流を検出し、該充電電流に比例した充電電流検出信号を出力する充電電流検出手段と、
下限の充電電流値を規定する下限値信号を生成する下限値信号生成手段と、
充電電流検出信号と下限値信号とを入力とし、充電電流検出信号が下限値信号よりも小さくなると、前記制御信号の出力を許容する制御信号出力許容手段とを具備せしめ、
かつ、前記下限値信号を０よりも大きな値に設定する。
【００１３】
前記進行度検出信号が前記オン期間規定信号の大きさになるとオン期間からオフ期間に切り換わる。オン期間規定信号は、充電量検出信号が切り換え指示信号の大きさに達するまでは大きな第１のオン期間規定信号であり、充電量検出信号が切り換え指示信号の大きさを越えると小さな第２のオン期間規定信号に切り換わる。すなわち、充電量が目標充電量に近づくとオン期間は短くなる。充電期間終期において充電電流のピーク値は小さくなる。したがって、スイッチング素子がオフに固定された時点でインダクタに保持されているエネルギーは小さくなり、ピエゾスタックに最終的に充電される充電量に対する誤差割合は小さく抑えられる。
【００１４】
また、充電開始後、第２のオン期間規定信号に切り換わるまでは比較的、オン期間は長くピーク値は大きいから、平均の充電電流が大きく、充電は速やかに進む。これにより、目標充電量までの充電を、充電量の精度を確保しつつ短時間で行うことができる。なお、充電量が目標充電量に達した時のオン期間規定信号である第２のオン期間規定信号の大きさは、これにより規定されるピーク値に依存する充電誤差を考慮して、要求仕様に応じて設定すればよいことになる。
さらに、スイッチング素子のオフ期間における充電電流は０に向かって漸減するから、下限値信号を０よりも大きな値とすることで、充電電流検出信号が確実に下限値信号を下回り、スイッチング素子のオン期間からオフ期間への切り換えを安定的になし得る。
【００１７】
請求項３記載の発明では、コモンレールから供給される高圧の燃料の噴射用のノズル部と、
燃料の噴射と停止とを切り換える弁体であって、その開閉作動用として前記高圧燃料の圧力が作用する弁体と、
前記高圧燃料圧力に抗して前記弁体を作動せしめる押圧力を出力するピエゾアクチュエータと、
前記ピエゾアクチュエータを駆動する請求項１または２記載のピエゾアクチュエータ駆動回路とを具備する構成とする。
【００１８】
ピエゾスタックの充電量を正確に制御することができるので、コモンレール内燃料圧力に抗して弁体が作動するのに必要な押圧力やリフト量を過不足のない適正な大きさに制御することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１、図２に本発明を適用したピエゾアクチュエータ駆動回路の構成を示す。本ピエゾアクチュエータ駆動回路１は多重スイッチング方式の回路構成において、制御手段１９を、充電制御において目標充電量等に応じて充電電流の大きさを制御する構成としたものである。本ピエゾアクチュエータ駆動回路１の説明に先立ち、ピエゾアクチュエータ駆動回路１を有し構成されるコモンレール式の４気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射装置の全体構成について説明する。
【００２０】
図３に前記燃料噴射装置の構成を示す。ディーゼルエンジンの気筒数分のインジェクタ４が各気筒に対応して設けられ（図例ではインジェクタ４は１つのみ図示）、供給ライン５５を介して連通する共通のコモンレール５４から燃料の供給を受け、インジェクタ４から各気筒の燃焼室内に略コモンレール５４内の燃料圧力（以下、コモンレール圧力）に等しい噴射圧力で燃料を噴射するようになっている。コモンレール５４には燃料タンク５１の燃料が高圧サプライポンプ５３により圧送されて高圧で蓄えられる。
【００２１】
また、コモンレール５４からインジェクタ４に供給された燃料は、上記燃焼室への噴射用の他、インジェクタ４の制御油圧等としても用いられ、インジェクタ４から低圧のドレーンライン５６を経て燃料タンク５１に還流するようになっている。
【００２２】
圧力センサ５７はコモンレール５４に設けられてコモンレール圧力を検出し、その検出結果に基づいてＥＣＵ５８が調量弁５２を制御してコモンレール５４への燃料の圧送量を調整し、コモンレール圧力を他のセンサ入力等により知られる運転条件に応じた適正な噴射圧となるように制御する。また、ＥＣＵ５８はクランク角度等の検出信号に基づいて燃料の噴射時期や噴射量を演算し、これに応じてインジェクタ４の開弁と閉弁とを切り換え、インジェクタ４から所定の期間、燃料を噴射せしめる。
【００２３】
図４に前記インジェクタ４の構造を示す。インジェクタ４は棒状体で、図中下側部分がエンジンの図略の燃焼室壁を貫通して燃焼室内に突出するように取り付けられている。インジェクタ４は下側から順にノズル部４ａ、背圧制御部４ｂ、ピエゾアクチュエータ４ｃとなっている。
【００２４】
ノズル部４ａの本体４０４内にニードル４２１がその後端部にて摺動自在に保持されており、ニードル４２１はノズル本体４０４内の先端部に形成された環状シート４０４１に着座または離座する。ニードル４２１の先端部の外周空間４０５には高圧通路４０１を介してコモンレール５４から高圧燃料が導入され、ニードル４２１のリフト時に噴孔４０３から燃料が噴射される。ニードル４２１にはその環状段面４２１１に前記高圧通路４０１からの燃料圧がリフト方向（上向き）に作用している。
【００２５】
ニードル４２１の後方には高圧通路４０１からインオリフィス４０７を介して制御油としての燃料が導入されており、ニードル４２１の背圧を発生する背圧室４０６が形成される。この背圧は、背圧室４０６に配設されたスプリング４２２とともにニードル４２１の後端面４２１２に着座方向（下向き）に作用する。
【００２６】
前記背圧は背圧制御部４ｂで切り替えられ、背圧制御部４ｂは前記ピエゾスタック３Ａを備えたピエゾアクチュエータ４ｃにより駆動される。
【００２７】
前記背圧室４０６はアウトオリフィス４０９を介して常時、背圧制御部４ｂの弁室４１０と連通している。弁室４１０は天井面４１０１が上向きの円錐状に形成されており、天井面４１０１の最上部で低圧室４１１とつながっている。低圧室４１１はドレーンライン５６に通じる低圧通路４０２と連通している。
【００２８】
弁室４１０の底面４１０２には高圧通路４０１から分岐する高圧制御通路４０８が開口している。
【００２９】
弁室４１０内には、下側部分を水平にカットしたボール４２３が配設されている。ボール４２３は上下動可能な弁体であり、下降時には、上記カット面で弁座としての弁室底面（以下、高圧側シートという）４１０２に着座し弁室４１０を高圧制御通路４０８と遮断し、上昇時には弁座としての上記天井面（以下、低圧側シートという）４１０１に着座し弁室４１０を前記低圧室４１１から遮断する。これにより、ボール４２３下降時には背圧室４１０がアウトオリフィス４０９、弁室４１０を経て低圧室４１１と連通し、ニードル４２１の背圧が低下してニードル４２１がリフトする。一方、ボール４２３の上昇時には背圧室４０６が低圧室４１１と遮断されて高圧通路４０１のみと連通し、ニードル４２１の背圧が上昇してノズルニードル４２１が着座する。
【００３０】
ボール４２３はピエゾアクチュエータ４ｃにより押圧駆動される。ピエゾアクチュエータ４ｃは、低圧室４１１の上方に上下方向に形成された縦穴４１２に径の異なる２つのピストン４２４，４２５が摺動自在に保持され、上側の大径のピストン４２５の上方にピエゾスタック３Ａが上下方向を伸縮方向として配設されている。
【００３１】
大径ピストン４２５はその下方に設けられたスプリング４２６によりピエゾスタック３Ａと当接状態を維持しており、ピエゾスタック３Ａの伸縮量と同じだけ上下方向に変位するようになっている。
【００３２】
ボール４２３と対向する下側の小径ピストン４２４と大径ピストン４２５と縦穴４１２とで画された空間には燃料が充填されて変位拡大室４１３が形成されており、ピエゾスタック３Ａの伸長で大径ピストン４２５が下方変位して変位拡大室４１３の燃料を押圧すると、その押圧力が変位拡大室４１３の燃料を介して小径ピストン４２４に伝えられる。ここで、小径ピストン４２４は大径ピストン４２５よりも小径としているので、ピエゾスタック３Ａの伸長量が拡大されて小径ピストン４２４の変位に変換される。
【００３３】
変位拡大室４１３は常時十分な燃料が満たされるように図示しないチェック弁を介して低圧通路４０２と通じている。チェック弁は低圧通路４０２から変位拡大室４１３に向かう方向を順方向として設けられており、ピエゾスタック３Ａの伸長により大径ピストン４２５が押圧された時に閉じて燃料を変位拡大室４１３に閉じ込めるようになっている。
【００３４】
燃料噴射時には、先ず、ピエゾスタック３Ａが充電されてピエゾスタック３Ａが伸長することにより、小径ピストン４２４が下降してボール４２３を押し下げる。これによりボール４２３が低圧側シート４１０１からリフトするとともに高圧側シート４１０２に着座して背圧室４０６が低圧通路４０２と連通するので、背圧室４０６の燃料圧が低下する。これにより、ニードル４２１に離座方向に作用する力の方が着座方向に作用する力よりも優勢となって、ニードル４２１がリフトして燃料噴射が開始される。
【００３５】
噴射停止は反対にピエゾスタック３Ａの放電によりピエゾスタック３Ａを縮小してボール４２３への押し下げ力を解除する。この時、弁室４１０内は低圧となっており、またボール４２３の底面には高圧制御通路４０８から高圧の燃料圧力が作用しているから、ボール４２３には全体としては上向きの燃料圧が作用している。そして、前記ボール４２３への押し下げ力の解除により、ボール４２３が高圧側シート４１０２からリフトするとともに再び低圧側シート４１０１に着座して弁室４１０の燃料圧力が上昇するため、ニードル４２１が着座し噴射が停止する。
【００３６】
次に、ピエゾアクチュエータ駆動回路１について説明する。ピエゾアクチュエータ駆動回路１は、車載のバッテリ１１１、昇圧型チョッパ回路を構成しバッテリ１１１から数十〜数百Ｖの直流電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータ１１２、およびその出力端に並列に接続されたバッファコンデンサ１１３により直流電源１１を構成し、ピエゾスタック３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの充電用の電圧を出力する。バッファコンデンサ１１３は比較的静電容量の大きなもので構成され、ピエゾスタック３Ａ〜３Ｄへの充電作動時にも略一定の電圧値を保つようになっている。ピエゾスタック３Ｂ〜３Ｄは図４に示したピエゾスタック３Ａと実質的に同じもので、残りの３つのインジェクタ４に１対１に対応して搭載される。
【００３７】
直流電源１１のバッファコンデンサ１１３からピエゾスタック３Ａ〜３Ｄにインダクタ１３を介して通電する第１の通電経路１２ａが設けてあり、通電経路１２ａには、バッファコンデンサ１１３とインダクタ１３間にこれらと直列に第１のスイッチング素子１４が介設されている。第１のスイッチング素子１４はＭＯＳＦＥＴで構成され、その寄生ダイオード１４１がバッファコンデンサ１１３の両端間電圧に対して逆バイアスとなるように接続される。
【００３８】
また、インダクタ１３とピエゾスタック３Ａ〜３Ｄは直流電源１１および第１のスイッチング素子１４をバイパスする第２の通電経路１２ｂを形成しており、この通電経路１２ｂは、インダクタ１３とスイッチング素子１４の接続中点に接続される第２のスイッチング素子１５を有している。第２のスイッチング素子１５もＭＯＳＦＥＴで構成され、その寄生ダイオード１５１がバッファコンデンサ１１３の両端間電圧に対して逆バイアスとなるように接続される。
【００３９】
通電経路１２ａ，１２ｂはピエゾスタック３Ａ〜３Ｄのそれぞれに共通であり、次のように駆動対象としてのピエゾスタック３Ａ〜３Ｄが選択できる。すなわち、ピエゾスタック３Ａ〜３Ｄのそれぞれには直列にスイッチング素子（以下、適宜、選択スイッチング素子という）１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄが１対１に接続されており、噴射気筒のインジェクタ４のピエゾスタック３Ａ〜３Ｄに対応する１６Ａ〜１６Ｄがオンされる。選択スイッチング素子１６Ａ〜１６ＤはＭＯＳＦＥＴが用いられている。その寄生ダイオード１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃ，１６１Ｄは、バッファコンデンサ１１３に対して逆バイアスとなるように接続されている。
【００４０】
また、駆動制御回路１９１には、ピエゾスタック３Ａ〜３Ｄに直列に接続された抵抗値の小さなオン期間進行度検出手段であり充電電流検出手段である抵抗器１７の両端間電圧、および第２のスイッチング素子１５に直列に接続された抵抗値の小さな抵抗器１８の両端間電圧が入力しており、ピエゾスタック３Ａ〜３Ｄの充電電流および放電電流が知られるようになっている。また、駆動制御回路１９１には、充電量としてのピエゾスタック３Ａ〜３Ｄの両端間電圧（以下、ピエゾスタック電圧という）が入力している。
【００４１】
スイッチング素子１４，１５，１６Ａ〜１６Ｄの各ゲートには駆動制御回路１９１からそれぞれ制御信号が入力しており、前記のごとく選択スイッチング素子１６Ａ〜１６Ｄのいずれかをオンして駆動対象のピエゾスタック３Ａ〜３Ｄが選択されるとともに、スイッチング素子１４，１５のゲートにはパルス状の制御信号である駆動信号が入力してスイッチング素子１４，１５をオンオフし、ピエゾスタック３Ａ〜３Ｄの充電制御および放電制御を行うようになっている。充電制御および放電制御にあたっては、抵抗器１７，１８により検出された充電電流および放電電流、ピエゾスタック電圧に基づいて、さらに、ＥＣＵ５８の演算部であり充電指示信号出力手段であるＣＰＵ１９２からの噴射信号および充電指示信号である指示電圧信号に基づいて行われる。駆動制御回路１９１とＣＰＵ１９２とで制御手段１９を構成する。
【００４２】
噴射信号は、「Ｈ」と「Ｌ」からなる二値信号で、燃料噴射をすべき期間に略対応して「Ｈ」となる。また、指示電圧信号は、圧力センサ５７により検出されたコモンレール圧力の検出信号（以下、コモンレール圧力信号という）に所定のオフセット量を加えた大きさの信号である。
【００４３】
以下に、駆動制御回路１９１について、ピエゾスタック３Ａ〜３Ｄの充電を行う回路構成を中心に説明する。
【００４４】
駆動制御回路１９１は、駆動信号発生回路２１でスイッチング素子１４のゲートに入力する駆動信号を発生し、駆動信号を出力するか禁止するかの条件はその他の回路部分２２〜２８により設定される。回路部分２２〜２８について説明する。直列に接続されて充電量検出手段２５を構成する抵抗器２５１，２５２が設けてあり、ピエゾスタック電圧を分割して電圧信号（以下、ピエゾスタック電圧信号という）を生成するようになっている。該ピエゾスタック電圧信号と、指示電圧信号を抵抗器２６１，２６２により分割した信号（以下、目標電圧信号という）とが入力する第１の比較器２２が設けられ、ピエゾスタック電圧信号と目標電圧信号とを比較して「Ｈ」と「Ｌ」よりなる二値信号を出力する。
【００４５】
ここで、指示電圧信号の大きさおよび抵抗器２６１，２６２の抵抗値は、目標電圧信号が、ピエゾスタック電圧が目標電圧に達した時のピエゾスタック電圧信号と等しくなるように設定される。しかして、第１の比較器２２からはピエゾスタック電圧が目標電圧よりも高いか低いかの二値信号を出力する。この二値信号はピエゾスタック電圧が目標電圧よりも低いときが「Ｈ」である。
【００４６】
比較器２２の出力信号は駆動信号発生回路２１のＡＮＤゲート回路２１１に入力している。スイッチング素子１４の駆動信号はこのＡＮＤゲート回路２１１の出力信号であり、ピエゾスタック電圧が目標電圧よりも低い時のみスイッチング素子１４のオンが許容されることになる。
【００４７】
また、指示電圧信号の大きさはＣＰＵ１９２においてコモンレール圧力の検出信号に応じて設定され、図５に示すように、目標電圧が、後述するインジェクタ開弁電圧よりも高圧側でコモンレール圧力が高いほど高い電圧となるようにする。したがって、指示電圧信号の大きさは、抵抗器２６１，２６２で分割されたときに、コモンレール圧力で規定される目標電圧に対応する目標電圧信号が得られるように、当該目標電圧信号の大きさに抵抗器２６１，２６２の抵抗値で規定される係数を乗じて得る。
【００４８】
また、抵抗器１７の両端間電圧（以下、充電電流検出信号という）と下限値信号生成手段である基準電圧発生器２８から出力される基準電圧（以下、下限値信号という）とが入力する制御信号出力許容手段である第２の比較器２３を備えており、充電電流検出信号が下限値信号よりも高いか低いかの二値信号を出力する。この二値信号は充電電流検出信号が下限値信号よりも低いときが「Ｈ」である。比較器２３の出力信号は噴射信号とともに駆動信号発生回路２１のＡＮＤゲート回路２１３に入力しており、ＡＮＤゲート回路２１３の出力信号はフリップフロップ回路２１２のセット端子に入力している。しかして、フリップフロップ回路２１２のセット端子は、噴射信号が出力されている間のみ、充電電流検出信号と下限値信号の比較信号が入力することになる。
【００４９】
また、充電電流検出信号と減算手段である差動増幅器２７の出力信号（以下、上限値信号という）とが入力する制御信号出力禁止手段である第３の比較器２４を備えており、充電電流検出信号が上限値信号よりも高いか低いかの二値信号を出力する。この二値信号は充電電流検出信号が上限値信号よりも高いときが「Ｈ」である。比較器２４からの出力信号は前記フリップフロップ回路２１２のリセット端子に入力している。
【００５０】
前記差動増幅器２７は、ピエゾスタック電圧信号と指示電圧信号とを入力としており、差動増幅器２７から出力される上限値信号はピエゾスタック電圧が上昇するにつれて漸減する。
【００５１】
また、駆動信号発生回路２１は、前記フリップフロップ回路２１２の出力（Ｑ）が前記比較器２２の出力信号とともにＡＮＤゲート回路２１１に入力している。
【００５２】
したがって、噴射信号が出力されており、かつピエゾスタック電圧が目標電圧に達するまで、すなわち充電期間中は、ＡＮＤゲート回路２１１，２１３の作動で、駆動信号発生回路２１からの駆動信号は、充電電流検出信号と下限値信号との比較信号である比較器２３の出力をセット信号とするとともに、充電電流検出信号とオン期間規定信号である上限値信号との比較信号である比較器２４の出力をリセット信号とするフリップフロップ回路２１２の出力（Ｑ）と等価である。
【００５３】
すなわち、スイッチング素子１４のオンにより、通電経路１２ａに充電電流が流れる。このオン期間における充電電流は、略バッファコンデンサ電圧とピエゾスタック電圧の差に比例した上昇速度で電流値が上昇し、差動増幅器２７から出力される上限値信号で規定される所定値に達すると、比較器２４の出力が「Ｈ」となってフリップフロップ回路２１２がリセットされ、前記所定値をピーク値としてスイッチング素子１４はオフしオフ期間に入る。充電電流検出信号はオン期間の進行度が大きいほど大きくなる進行度検出信号である。
【００５４】
次いでオフ期間には、第２のスイッチング素子１５の寄生ダイオード１５１がインダクタ１３に発生する誘導起電力に対し順バイアスとなり、第２の通電経路１２ｂに、インダクタ１３に蓄積されたエネルギーにより漸減する充電電流がフライホイール作用で流れて、これが下限値に達すると、比較器２３の出力が「Ｈ」となってフリップフロップ回路２１２がセットされて、再びスイッチング素子１４がオンし、オン期間に入る。
【００５５】
そして、ピエゾスタック電圧が目標電圧に達すると比較器２２の出力が「Ｌ」になってスイッチング素子１４はオフに固定される。
【００５６】
図６はピエゾアクチュエータ駆動回路１の各部の作動状態を示すタイミングチャートである。前記差動増幅器２７は、ピエゾスタック電圧信号と指示電圧信号とを入力としているから、差動増幅器２７から出力される上限値信号はピエゾスタック電圧が上昇するにつれて漸減する。したがって、充電期間の初めには充電電流は比較的ピーク値が高いものとなって平均充電電流が高くなり、ピエゾスタック電圧が速やかに目標電圧に近づく。そして、充電期間の終わりにはピーク値は低くなる。
【００５７】
ここで、ピエゾスタック電圧が目標電圧に達した時点で充電電流が０でなければ、その時点で充電電流に応じたエネルギーがインダクタ１３に保持されているので、スイッチング素子１４のオフ固定後に第２の通電経路１２ｂにフライホイール電流が流れ、前記のごとく電圧誤差を生ずる。オフ固定時の充電電流は最大でピーク値であり、前記のごとくピーク値は小さくなっている。したがって、ピエゾスタック電圧の目標電圧との電圧誤差を抑制することができる。
【００５８】
また、前記のごとく、目標電圧信号が、ピエゾスタック電圧が目標電圧に達した時のピエゾスタック電圧信号と等しいから、抵抗器２６１における電圧降下の分、指示電圧信号は目標電圧信号よりも大きい。したがって、ピエゾスタック電圧が目標電圧に達し、ピエゾスタック電圧信号が目標電圧信号と等しくなった時にも、指示電圧信号とピエゾスタック電圧信号の差分は０よりも大きい。しかして、差動増幅器２７から出力される上限値信号は、ピエゾスタック電圧が目標電圧に近づいた時に極端に小さくなることはない。これにより、充電期間の最後に必要以上に充電の進行が遅くなったり、スイッチング素子１４のスイッチング回数が増加することを防止することができる。
【００５９】
ピエゾスタック電圧が目標電圧に達した時の上限値信号の大きさは目標電圧との許容される前記電圧誤差を考慮して設定すればよく、許容される電圧誤差が大きいほど大きめにし、充電時間の短縮化、スイッチング回数の低減を計るのがよい。充電開始時と充電完了時とで上限値信号の差を小さくするには、抵抗器２６１の抵抗値を相対的に大きくするとともに、抵抗器２６２に所定の目標電圧信号が生成するように指示電圧信号を設定すればよい。上限値信号の全体的な大きさは差動増幅器２７の増幅率で調整する。
【００６０】
また、指示電圧信号をコモンレール圧力が低いほど小さく設定することで次の効果を奏する。前記図５には、低圧側シート４１０１に着座状態のボール４２３が弁室４１０内の燃料圧力に抗して低圧側シート４１０１からリフト可能な押圧力をピエゾアクチュエータ４ｃが発生する最低のピエゾスタック電圧（インジェクタ開弁電圧）を併せて示している。弁室４１０内の燃料圧力はコモンレール圧力が高いほど高いから、ボール開弁電圧もコモンレール圧力が高いほど高い。目標電圧はインジェクタ開弁電圧よりも高いことが必要になるが、必要以上に高ければボール４２３が高圧側シート４１０２に着座する時の衝撃が大きくなり、低ければボール４２３の低圧側シート４１０１から離座が安定してなされないおそれがある。目標電圧もボール開弁電圧よりも高圧側で、コモンレール圧力に応じて設定することで、ボール４２３に適正な押圧力を与えることができる。また、ピエゾアクチュエータ駆動回路１の不要な発熱が回避される。
【００６１】
また、ピエゾスタック電圧が目標電圧に達した最終の上限値信号は抵抗器２６１の両端間電圧の大きさであり、この電圧は目標電圧が低いほど小さくなる。目標電圧が小さいほど、スイッチング素子１４オフ固定後のフライホイール電流による電圧誤差の割合が大きくなるから、最終のピーク値を規定する前記抵抗器２６１の両端間電圧が小さくなることで、電圧誤差の影響が大きい、目標電圧が小さいときには充電量精度が優先される。一方、目標電圧が大きくより充電時間の短縮の必要があるときには、最終のピーク値を含む充電期間を通じたピーク値は大きいから、充電速度が優先となる。
【００６２】
また、スイッチング素子１４のオフ期間からオン期間への切り換えは、前記のごとく、充電電流検出信号が下限値信号を下回ると行われるが、インダクタ１３に蓄積されたエネルギーを消費しつくせば充電電流は確実に０になるので、下限値信号を０よりも大きくしておくことで、比較器２３の出力信号が確実に「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わり、動作が安定する。
【００６３】
なお、ピエゾスタック３Ａ〜３Ｄの放電制御は、従来装置と同様に、第２のスイッチング素子１５をオンオフし、オン期間に第２の通電経路１２ｂに漸増する放電電流を流し、オフ期間に第１の通電経路１２ａに漸減する放電電流を流す。オフ期間にはピエゾスタック３Ａ〜３Ｄからバッファコンデンサ１１３に電荷が回収されることとなる。スイッチング素子１５のオンとオフの切り換えは抵抗器１８で検出される放電電流が所定値に達するとオフし、放電電流が０に達するとオンする。
【００６４】
（第２実施形態）
図７に本発明の第２実施形態になる燃料噴射装置のピエゾアクチエータ駆動回路の構成を示す。本実施形態は、第１実施形態においてピエゾアクチュエータ駆動回路の駆動制御回路を別の構成に代えたもので、図中、第１実施形態と同じ番号を付した部分は第１実施形態と同じ作動をするので第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６５】
ピエゾアクチュエータ駆動回路１Ａの駆動制御回路１９１Ａは、基本的な構成が第１実施形態と同じで、ＣＰＵ１９２とともに制御手段１９Ａを構成しており、充電電流のピーク値の制御を別の構成で行うようにしたものである。
【００６６】
スイッチング素子１４のオン期間からオフ期間への切り換え時期を規定するフリップフロップ回路２１２のリセット端子には、比較器２４の出力信号が入力している。比較器２４は差動増幅器２７Ａの出力信号を（−）入力とし、オン期間進行度検出手段であるランプ波発生回路２９の出力信号を（＋）入力としている。
【００６７】
差動増幅器２７Ａは第１実施形態のものと実質的に同じ構成のもので、前記電圧指示信号と前記ピエゾスタック電圧信号とが入力し、その差分に比例した信号を出力する。出力信号はオン期間の長さを規定するオン期間規定信号となる。
【００６８】
ランプ波発生回路２９は定電流電源２９１が演算用コンデンサ２９２を充電するようになっており、ランプ波発生回路２９の出力信号としての演算用コンデンサ２９２の両端間電圧を一定速度で上昇せしめる。
【００６９】
演算用コンデンサ２９２には並列にトランジスタ２９３が設けられ、そのオン時に演算用コンデンサ２９２が急速放電するようになっている。トランジスタ２９３はスイッチング素子１４の駆動信号を入力とするＮＯＴゲート回路２９４の出力信号によりオンオフする。すなわち、ランプ波発生回路２９の出力信号は、スイッチング素子１４のオフ期間においては０Ｖをとり、スイッチング素子１４のオン期間においてはオン期間開始後の経過時間すなわちオン期間の進行度に比例して上昇し、進行度を検出する信号となる（以下、ランプ波発生回路２９の出力信号をオン時間検出信号という）。
【００７０】
本実施形態では、充電制御期間中には、充電電流が下限値まで低下し駆動信号発生回路２１の出力信号が「Ｈ」になると充電電流の上昇が開始されるとともにトランジスタ２８３がオフして、ランプ波発生回路２９から出力されるオン時間検出信号が０Ｖから上昇する。そして、オン時間検出信号が差動増幅器２７Ａから出力されるオン期間規定信号に達すると、比較器２４の出力信号が「Ｈ」になってオン期間が終了する。ピエゾスタック電圧が大きくなり、差動増幅器２７Ａから出力されるオン期間規定信号が小さくなると、オン期間の長さが短くなる。
【００７１】
本実施形態によれば、図８に示すように、充電が進行するにつれてオン期間の長さが短くなり、充電電流のピーク値が小さくなる。これにより、第１実施形態と同様に、必要な充電精度を確保しつつ、適正な充電時間で、充電制御を行うことができる。
【００７２】
（第３実施形態）
図９に本発明の第３実施形態になる燃料噴射装置のピエゾアクチエータ駆動回路の構成を示す。本実施形態は、第１実施形態においてピエゾアクチュエータ駆動回路の駆動制御回路およびＣＰＵを別の構成に代えたもので、図中、第１実施形態と同じ番号を付した部分は第１実施形態と同じ作動をするので第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７３】
本ピエゾアクチュエータ駆動回路１Ｂは、ピエゾスタック電圧信号が入力し充電が完了したか否かを判ずる比較器２２の（＋）入力に、駆動制御回路１９１Ｂとともに制御手段１９Ｂを構成するＣＰＵ１９２Ａから目標電圧信号が直接に入力している。この目標電圧信号は実質的に第１、第２実施形態の目標電圧信号と同じもので、比較器２２は、ピエゾスタック電圧が目標電圧に達すると、「Ｌ」になってスイッチング素子１４がオフに固定される。
【００７４】
また、ＣＰＵ１９２Ａからの目標電圧信号は、ＣＰＵ１９２Ａとともに切り換え指示信号出力手段６を構成する抵抗器６１，６２で分割され、切り換え指示信号である切り換え電圧信号に変換されるようになっている。この切り換え電圧信号およびピエゾスタック電圧信号を入力として、ピーク電流切り換え回路２７Ａが設けてある。ピーク電流切り換え回路２７Ａのオン期間規定信号である出力信号は、充電電流のピーク値を規定する比較器２４の（−）入力となっている（以下、前記出力信号を上限値信号という）。
【００７５】
ピーク電流切り換え回路２７Ａから出力される上限値信号は、定電圧源２７３の出力電圧を抵抗器２７４，２７５，２７６により分割した電圧出力である。接地側の抵抗器２７５，２７６のうち抵抗器２７６は直列にトランジスタ２７２が接続してあり、そのオフ時には、前記上限値信号は、直列に接続された抵抗器２７４，２７５における、抵抗器２７５の両端間電圧として与えられる。一方、トランジスタ２７２のオン時には抵抗器２７５に並列に抵抗器２７６が接続されるので、実質的に前記抵抗器２７５の抵抗値が小さくなり、前記上限値信号はトランジスタ２７２のオフ時よりも小さくなる。このように、トランジスタ２７２のオンとオフとを切り換えることでピーク値が大小の二値をとることができるようになっている。これらトランジスタ２７２、定電圧源２７３、抵抗器２７４〜２７６によりオン期間規定信号出力手段２７ａを構成している。
【００７６】
トランジスタ２７２の制御信号は比較手段である比較器２７１の出力信号として与えられる。比較器２７１には、前記ピエゾスタック電圧信号が（＋）入力として入力し、前記切り換え電圧信号が（−）入力として入力しており、ピエゾスタック電圧信号が切り換え電圧信号よりも大きければ比較器は「Ｈ」となる。ここで、目標電圧信号はピエゾスタック電圧が目標電圧に達した時のピエゾスタック電圧信号と等しいから、目標電圧信号を抵抗器６１，６２で分割した切り換え電圧信号はピエゾスタック電圧が目標電圧に達した時のピエゾスタック電圧信号よりも小さい。分割比率は抵抗器６１の抵抗値をｒ11、抵抗器６２の抵抗値をｒ12としてｒ12／（ｒ11＋ｒ12）である。したがって、ピエゾスタック電圧が目標電圧のｒ12／（ｒ11＋ｒ12）×１００％の所定の切り換え電圧に達するまでは比較器２７１は「Ｌ」レベルを出力してトランジスタ２７２はオフであり、ピエゾスタック電圧が前記切り換え電圧信号に対応する切り換え電圧を越えると比較器２７１は「Ｈ」レベルを出力してトランジスタ２７２をオンする。
【００７７】
本実施形態によれば、図１０に示すように、ピエゾスタック電圧が切り換え電圧を越えると、それまでよりも充電電流のピーク値が小さくなる。これにより、スイッチング素子１４をオフに固定した時の充電電流の最大値を抑制してピエゾスタック電圧の電圧誤差を低減することができる。また、切り換え電圧を越えるまでは比較的充電電流のピーク値は大きく平均の充電電流が大きなものとなるから、速やかに充電を行い得る。切り換え電圧の大きさをある程度目標電圧に近い値としておくことで、充電が略完了するまでを高速で行うことができ、第１、第２実施形態のものよりも充電時間を短縮することができる。
【００７８】
なお、本実施形態の構成は、第２実施形態のようにランプ波発生回路によりオン期間中の通電時間を測定してスイッチング素子のオンからオフへの切り換えタイミングを計るものにも適用することができ、並列に接続した演算用コンデンサの一方をトランジスタにより断接可能に構成することで、演算用コンデンサの電圧上昇速度を切り換えられるようにすればよい。
【００７９】
なお、目標電圧がコモンレール圧力に対して直線的に与えられるのではなく、図５のインジェクタ開弁電圧の特性に応じて曲線的に与えられるのでもよい。
【００８０】
また、前記各実施形態ではピエゾスタック電圧を充電量の指標としているが、ピエゾスタックに供給される電力量や電荷量を指標としてもよいのは勿論である。
【００８１】
また、本発明は、インジェクタの燃料噴射制御用のピエゾアクチュエータだけではなく、他の用途に用いられるピエゾアクチュエータの駆動用にも適用することができる。また、目標充電量が可変の構成でなくとも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１のピエゾアクチュエータ駆動回路の回路図である。
【図２】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の要部回路図である。
【図３】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路により駆動されるピエゾアクチュエータが搭載された燃料噴射用のインジェクタを有する内燃機関の燃料噴射装置の構成図である。
【図４】前記インジェクタの断面図である。
【図５】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の作動を説明するグラフである。
【図６】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の各部の作動を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明を適用した第２のピエゾアクチュエータ駆動回路の要部回路図である。
【図８】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の各部の作動を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明を適用した第３のピエゾアクチュエータ駆動回路の要部回路図である。
【図１０】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の各部の作動を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ  ピエゾアクチュエータ駆動回路
１１  直流電源
１１１  バッテリ
１１２  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１１３  バッファコンデンサ
１２ａ，１２ｂ  通電経路
１３  インダクタ
１４  第１のスイッチング素子
１４１  寄生ダイオード
１５  第２のスイッチング素子
１５１  寄生ダイオード
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ  選択スイッチング素子
１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃ，１６１Ｄ  寄生ダイオード
１７  抵抗器（オン期間進行度検出手段、充電電流検出手段）
１８  抵抗器
１９，１９Ａ，１９Ｂ  制御手段
１９１，１９１Ａ，１９１Ｂ  駆動制御回路
１９２  ＣＰＵ（充電指示信号出力手段）
１９２Ａ  ＣＰＵ
２３  比較器（制御信号出力許容手段）
２４  比較器（制御信号出力禁止手段）
２５  充電量検出手段
２５１，２５２  抵抗器
２７  差動増幅器（減算手段）
２７Ａ  ピーク電流切り換え回路
２７１  比較器（比較手段）
２７ａ  オン期間規定信号出力手段
２８  基準電圧発生回路（下限値信号生成手段）
２９  ランプ波発生回路（オン期間進行度検出手段）
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  ピエゾスタック
４  インジェクタ
４ａ  ノズル部
４ｂ  背圧制御部
４ｃ  ピエゾアクチュエータ
５４  コモンレール
５７  コモンレール圧力センサ
５８  ＥＣＵ
６  切り換え指示信号出力手段
６１，６２  抵抗器
【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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