(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射器弁針（１０）の運動を制御するための圧電アクチュエータ（２２）を有する燃料噴射器（２）を運転する方法において、
（ａ）初期燃料噴射事象に先立ち、前記アクチュエータに掛かる電圧を初期速度（ＲＴ０；ＲＴ０’）で前記燃料噴射器が非噴射状態である初期差動電圧レベル（Ｖ−１）から前記燃料噴射器が非噴射状態である第１差動電圧レベル（Ｖ０）まで下げて、前記アクチュエータに電圧解除を行う段階と、
（ｂ）第１の燃料噴射シーケンスの初期燃料噴射事象（１１０；１２０；１３０）を開始させるために、前記アクチュエータに掛かる電圧を前記第１差動電圧レベル（Ｖ０）から第１速度（ＲＴ１）で上げる段階と、
（ｃ）前記初期燃料噴射事象を終結させるために、前記アクチュエータに掛かる電圧を第２速度（ＲＴ２）で下げる段階と、
（ｄ）前記初期燃料噴射事象が終結した後で、次の燃料噴射事象（１１０；１２０；１３０）が開始される前に、前記アクチュエータに掛かる電圧を第３速度（ＲＴ３；ＲＴ３’）で上げて、前記アクチュエータに電圧印加を、但し噴射事象を開始すること無しに、行う段階、から成る方法。
【請求項２】
前記（ａ）段階は、初期放電電流（ＩＩＮＩ;ＩＩＮＩ’）を前記アクチュエータ（２２）に初期期間（Ｔ−２からＴ−１まで）の間印加し、前記スタックを、スタック横断初期差動電圧レベル（Ｖ−１）からスタック横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）まで放電する段階を含んでおり、
前記（ｂ）段階は、充電電流（ＩＣＨＡＲＧＥ）を前記アクチュエータに充電期間（Ｔ０からＴ１まで）の間印加し、前記スタックを、スタック横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）からスタック横断第２差動電圧レベル（Ｖ１；Ｖ２）まで充電する段階を含んでおり、
前記（ｃ）段階は、放電電流（ＩＤＩＳＣＨＡＲＧＥ）を前記アクチュエータに放電期間（Ｔ２からＴ３まで）の間印加し、前記スタックを、第２差動電圧レベルから第３差動電圧レベル（Ｖ３）まで放電する段階を含んでおり、
前記（ｄ）段階は、次の充電電流（ＩＳＵＢ；ＩＳＵＢ’）を前記アクチュエータに次の期間（Ｔ３からＴ４；Ｔ３’からＴ４’）の間印加し、前記スタックを、前記第３差動電圧レベル（Ｖ３）から次の差動電圧レベル（Ｖ４）に充電する段階を含んでおり、前記次の放電電流（ＩＳＵＢ；ＩＳＵＢ’）は、燃料噴射事象を開始させる程大きくはない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記（ｂ）段階と前記（ｃ）段階の間に、
（ｂ’）前記第２差動電圧レベル（Ｖ１；Ｖ２）を或る期間（Ｔ１からＴ２まで、「滞留期間」）の間実質的に維持する段階、を更に含んでいる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記初期差動電圧レベル（Ｖ−１）及び／又は次の差動電圧レベル（Ｖ４）は、＋５０から−２０Ｖまでの範囲にある、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記初期差動電圧レベル（Ｖ−１）及び／又は次の差動電圧レベル（Ｖ４）は、ほぼ０Ｖである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１差動電圧レベル（Ｖ０）は、−２０Ｖから−５０Ｖの範囲にある、請求項２から５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
前記第１差動電圧レベル（Ｖ０）及び／又は次の差動電圧レベル（Ｖ４）は、燃料レール内の燃料圧（レール圧力Ｐ）、電気パルス時間（Ｔｏｎ）、圧電スタックの温度（Ｔｅｍｐ）、スタックに掛かる初期差動電圧レベル（Ｖ−１）、エンジン燃料需要、及び意図されるアクチュエータ運用年数、から成る群より選択された少なくとも１つのエンジンパラメータに基づいて選択される、請求項２から６の何れかに記載の方法。
【請求項８】
エンジン制御装置の制御下で、前記アクチュエータに掛かる電圧を初期速度（ＲＴ０；ＲＴ０’）で積極的に下げる段階を含んでいる、請求項１から７の何れかに記載の方法。
【請求項９】
前記初期噴射事象は、第１の噴射シーケンスの初期燃料噴射事象（１１０；１２０）であり、前記次の燃料噴射事象は、前記同噴射シーケンスの次の燃料噴射事象（１２０；１３０）である、請求項１から８の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
前記初期燃料噴射事象は、前記第１の噴射シーケンスのパイロット噴射（１２０）であり、前記次の噴射は前記第１の噴射シーケンスのメイン噴射（１３０）である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記初期燃料噴射事象は、前記第１の噴射シーケンスのパイロット噴射（１１０）であり、前記次の噴射は、前記第１の噴射シーケンスの別のパイロット噴射（１２０）である、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記初期燃料噴射事象は、第１の噴射シーケンスの或る燃料噴射事象（１１０；１２０；１３０）であり、前記次の燃料噴射事象は、第２の噴射シーケンスの或る燃料噴射事象である、請求項１から８の何れかに記載の方法。
【請求項１３】
前記アクチュエータに掛かる電圧を、前記初期燃料噴射事象（１１０；１２０；１３０）後経過した時間の関数として前記第３速度（ＲＴ３；ＲＴ３’）で上げる段階を含んでいる、請求項１から１２の何れかに記載の方法。
【請求項１４】
前記アクチュエータに掛かる電圧を前記第３速度（ＲＴ３；ＲＴ３’）で上げる段階は、前記初期噴射（１１０；１２０；１３０）が終結してから事前に設定された時間が経過した時点で開始される、請求項１から１３の何れかに記載の方法。
【請求項１５】
前記（ａ）段階で、前記アクチュエータ（２０）に掛かる電圧を下げて前記アクチュエータに電圧解除を行う際の前記初期速度（ＲＴ０）は、前記（ｃ）段階で前記アクチュエータに掛かる電圧を下げた時の前記速度（ＲＴ２）より低くなっている、請求項１から１４の何れかに記載の方法。
【請求項１６】
前記（ｄ）段階で、前記アクチュエータ（２０）に掛かる電圧を上げて前記アクチュエータに電圧印加を行う際の前記速度（ＲＴ３）は、前記（ｂ）段階で前記アクチュエータに掛かる電圧を上げた時の前記速度（ＲＴ１）より低くなっている、請求項１から１５の何れかに記載の方法。
【請求項１７】
実行環境で実行された時、請求項１から１６の何れかの方法を実施するよう機能する、少なくとも１つのコンピュータプログラムソフトウェア部分を備えているコンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
請求項１７の前記又は各コンピュータプログラムソフトウェア部分を記憶させたデータ記憶媒体。
【請求項１９】
請求項１８の前記データ記憶媒体を装備したマイクロコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼空間への燃料の送出に使用される燃料噴射器に関する。具体的には、本発明は、アクチュエータの性能及び／又は寿命は維持しながら、一方で圧電ストローク長を延ばすことを可能にした、電圧印加噴射様式の圧電作動型燃料噴射器、並びに、それを運転する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、燃料ポンプが燃料を高圧アキュムレータ（又はコモンレール）に供給し、そこから、燃料は専用の燃料噴射器によってエンジンの各シリンダに送り込まれることは知られている。通常、燃料噴射器は、シリンダのシリンダヘッドに設けられた内径部内に受け入れられている噴射ノズルと、ノズルに設けられた噴霧孔からシリンダ内への高圧燃料の放出を制御するよう動かされる弁針を有している。
【０００３】
自動車エンジン用の燃料噴射器には、エンジンへの燃料の噴射を制御するための圧電アクチュエータが設けられていることは知られている。燃料噴射器に使用されるこの種の圧電アクチュエータは、複数の内部電極により隔てられた圧電層（又は要素）のスタックを含んでいる。アクチュエータは、正の内部電極と負の内部電極が圧電スタックの長さに沿って圧電材料の層を間に挟んで交互に差し挟まれる様に互い違いに配置されている内部電極に、それぞれ接続されている正及び負の外部電極を含んでいる。
【０００４】
使用時、正及び負の端子を有する電気コネクタが、正及び負それぞれの電極に電圧を与えると、交互に差し挟まれた隣同士の電極の間に間欠的な電界が作り出される。間欠的な電界は、その強さが急速に変化するため、圧電層のスタックは、印加された電界の方向に沿って伸び縮みする。
【０００５】
燃料噴射器内では、スタックの最下層の圧電層は下側エンドキャップに隣接しており、スタックの最上層の圧電層は上側エンドキャップに隣接している。下側エンドキャップは、噴射器弁針に、直接にか又は間に機械式及び／又は液圧式結合を介在させてかの何れかのやり方で結合されている。このやり方では、圧電アクチュエータは、噴射器弁針の弁座に向かう運動と同弁座から離れる運動を制御して燃料の噴射を制御することができるように調整されている。圧電アクチュエータは、而して、弁針の弁針座に向かう運動と同弁座から離れる運動の量に対し、ひいては燃料噴射の速度に対し、正確な制御を行うことができ、好都合である。
【０００６】
圧電噴射器は、「電圧解除噴射様式」（例えば、ＥＰ０９９５９０１、ＥＰ１１７４６１５）と「電圧印加噴射様式」（例えば、ＥＰ１５５５４２７）の両様式に大別される。一例として、ＥＰ１１７４６１５に記載されているもののような電圧解除噴射様式の燃料噴射器では、電界が印加されると圧電スタックが伸び、電界が取り除かれると圧電スタックが縮むのに伴い、噴射器弁針は同じ様に噴射器弁座から離れるように動かされ、同弁座に向かうように動かされる。
【０００７】
使用時、噴射器弁針がその噴射器弁座としっかり係合されている時、燃料は、関係付けられたエンジンシリンダ内へ噴射されないようになっている。ＥＰ１７４６１５号に記載されているものの様な電圧解除噴射様式の噴射器では、これは、ほぼ２５０Ｖの電圧を正の内部電極に印加し、ほぼ５０Ｖを負の内部電極に印加し、電極間にほぼ２００Ｖの差動電圧（又は電位差）を与えることにより実現されている。この差動電圧のレベルは、噴射器弁針が噴射器弁座と接触した状態に保たれるよう、圧電スタックの適度な伸延を引き起
こす。燃料噴射事象は、一般に、燃料噴射器の運転サイクルに関しては短いことから、燃料噴射器針は、燃料噴射器の運転サイクルの内ほぼ９５％の期間は、その関係付けられた弁座と係合している。
【０００８】
燃料をシリンダ内に噴射するには、正の内部電極と負の内部電極の間に掛かる差動電圧を急激に下げて、圧電スタックを収縮させる。燃料の圧力と噴射させる燃料の量によって、必要とされる電圧低下レベルが決まる。例えば、最低燃料圧約２００バール（エンジンアイドリング時など）では、正の内部電極に印加される電圧は約２０Ｖまで下げられ、一方、最大圧力約２０００バールでは、正の内部電極に印加される電圧は約−２０Ｖまで下げられ、一時的に正の内部電極を負にすることができる（即ち、バイポーラ運転様式）。
【０００９】
この様式の噴射器運転システムの大きな利点は、圧電アクチュエータの電圧が噴射期間中は負になることが許容されるバイポーラ運転を利用して、アクチュエータから、他のやり方で可能なものより大きなストロークを発生させることができることである。
【００１０】
しかしながら、電圧解除噴射様式のシステムには、その作動期間の大部分（約９５％）、即ち、噴射器が噴射を行っていない期間中、圧電アクチュエータスタックは、高い正の差動電圧（例えば、２００Ｖ）に維持されねばならない、という不都合がある。アクチュエータ内に、例えば、水分が存在していれば、この高い正電圧は、圧電材料の電気化学的劣化を引き起こし、その結果、時間が経ってから短絡不具合を生じて、有効運用年数が短縮することになる。
【００１１】
対照的に、圧電噴射様式の噴射器（ＥＰ１５５５４２７に記載のものなど）は、高電圧に保たれるのは、期間中で噴射に費やされる５％程度の時間の間だけなので、電気化学的劣化にはそれほど悩まされない。とはいえ、この様式の先行技術の噴射器では、圧電アクチュエータに掛けられる負電圧がその作動期間の９５％の間維持されるので、アクチュエータに減極が発生し、多大な電気的損失が発生する上にアクチュエータの寿命と性能が低下するため、相当大きいバイポーラ電圧で運転することはできない。従って、先行技術による電圧印加噴射様式の圧電作動型燃料噴射器では、大きなアクチュエータ変位は実現しにくく、これは、大量の燃料噴射が必要とされる場合は特に不利になる。
【００１２】
考慮すべき別の要因は、先行技術による圧電噴射器では、針を持ち上げるのに必要なエネルギーを提供するのに、比較的大型で高価な圧電アクチュエータが必要となることである。針が持ち上げられる量には、アクチュエータの能力（液圧式増幅器を使用して、この問題を軽減しようとした場合でも）並びにどの様なものであれ噴射器の駆動システムの限界によって制限が課されるという事実と併せ、先行技術による電圧印加噴射様式の噴射器におけるバイポーラ運転様式の損失は、特に、噴射器ノズルの流量要件と燃料圧が増大するにつれ、それら噴射器の実効性に多大な制限を課すことになる。
【００１３】
よって、電圧解除噴射様式の噴射器で実現される有益な大きいアクチュエータ変位を可能にすると共に、同時に、この望ましくないアクチュエータ応答と耐用年数の低下の可能性を低減することができる、燃料噴射器、特に、電圧印加噴射様式の噴射器、並びに、その様な燃料噴射器の運転方法が必要とされている。
【００１４】
本発明は、上で言及した先行技術の問題点の内の少なくとも１つを克服するか又は少なくとも軽減する、圧電電圧印加噴射様式の噴射器を運転するための方法に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】ＥＰ０９９５９０１
【特許文献２】ＥＰ１１７４６１５
【特許文献３】ＥＰ１５５５４２７
【特許文献４】ＥＰ１０７９０９５
【特許文献５】欧州特許出願第０７２０４５４．１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
大まかには、本発明は、電圧解除噴射様式の燃料噴射器設計の利点の幾つかを実現し、且つ、その様な既知のシステムに付随する１つ又はそれ以上の不都合を軽減した、燃料噴射器と燃料噴射器の駆動戦略を提供している。一部には、本発明は、更に、電圧印加噴射様式の燃料噴射器の利点を、但し、利用することができる差動電圧の範囲に対する制限無しに、提供することができる、燃料噴射器と燃料噴射器の駆動戦略を提供している。１つの観点では、本発明は、大きな差動電圧変化、ひいては、大きなアクチュエータ変位を可能にすると共に、アクチュエータの作動期間中の大部分に亘ってアクチュエータに掛かる大きな正の差動電圧を維持する必要性を回避した、圧電作動型燃料噴射器を運転するための方法を提供している。より具体的には、本発明は、圧電スタックの変位を大きくするために負電圧を、但し、アクチュエータの減極が促進されるという重大な危険性無しに、使用できるようにした、圧電作動型電圧印加噴射様式の噴射器の駆動戦略に関する。この様にして、先行技術に勝る１つ又はそれ以上の利点が達成され、例えば、電圧印加噴射様式の噴射器において、アクチュエータ変位と弁針揚程を大きくするのに、バイポーラ運転様式を採用することができること、アクチュエータを長期間に亘り負電圧に維持する必要がないため、アクチュエータは急速に減極されないこと、アクチュエータは、その作動期間の大部分に亘り大きな正電圧に維持されないため、圧電劣化しにくいこと、アクチュエータ耐用年数が延びること、エネルギー効率が高まること、が挙げられる。
【００１７】
従って、第１の態様では、本発明は、噴射器弁針の運動を制御するための圧電アクチュエータを有する燃料噴射器を運転する方法において、（ａ）初期燃料噴射事象に先立ち、アクチュエータに掛かる電圧を初期速度（ＲＴ０；ＲＴ０’）で下げてアクチュエータに電圧解除を行う段階と、（ｂ）第１の燃料噴射器シーケンスの初期燃料噴射事象を開始させるために、アクチュエータに掛かる電圧を第１速度（ＲＴ１）で上げる段階と、（ｃ）初期燃料噴射事象を終結させるために、アクチュエータに掛かる電圧を第２速度（ＲＴ２）で下げる段階、を含んでいる方法を提供している。
【００１８】
（ａ）段階は、初期放電電流（ＩＩＮＩ;ＩＩＮＩ’）をアクチュエータに初期期間（
Ｔ−２からＴ−１まで）の間印加して、スタックを、スタック横断初期差動電圧レベル（Ｖ−１）からスタック横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）まで放電する段階を含んでいるのが適切である。（ｂ）段階は、充電電流（ＩＣＨＡＲＧＥ）をアクチュエータに充電期間（Ｔ０からＴ１まで）の間印加し、スタックを、スタック横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）からスタック横断第２差動電圧レベル（Ｖ１；Ｖ２）まで充電する段階を含んでいる。（ｃ）段階は、放電電流（ＩＤＩＳＣＨＡＲＧＥ）をアクチュエータに放電期間（Ｔ２からＴ３まで）の間印加し、スタックを、第２差動電圧レベルから第３差動電圧レベル（Ｖ３）まで放電する段階を含んでいる。
【００１９】
本発明の方法は、アクチュエータが、圧電アクチュエータの運動を弁針の誘発される運動と逆さにする負荷伝達装置によって噴射器弁針に結合された圧電燃料噴射器、より具体的には、電圧印加噴射様式の圧電燃料噴射器、を運転するのに使用することができる。例えば、燃料用の噴射制御室を備えた液圧式結合を、適した負荷伝達装置として採用し、これにより、アクチュエータの伸延と収縮が、制御室内の燃料圧の増大又は減少それぞれ、及び弁針の弁針座に対する離れる運動と向かう運動それぞれ、を生じさせ、１つ又はそれ以上の噴射器ノズル出口（一組のノズル出口）を通した噴射が制御されるようにしてもよ
い。而して、電圧印加噴射様式の噴射器では、アクチュエータが電圧印加されると、アクチュエータの伸延が生じ、これにより弁針が持ち上げられて、噴射が開始される（即ち、燃料噴射事象が始まる）。また、制御室内の燃料圧の変化によって、弁針の弁針座に対する位置、ひいては、弁針と弁針座の間の係合の状態が決まる。
【００２０】
噴射制御室を有する、その様な燃料噴射器の通常運転時、噴射事象を開始するために、アクチュエータは相対的に高速で電圧印加され（即ち、アクチュエータに掛かる差動電圧が急速に上げられ）、制御室内の燃料圧の相対的に速い上昇と弁針の開運動が引き起こされる。噴射事象を終結させるためには、アクチュエータに掛かる差動電圧は下げられ、（即ち、アクチュエータは電圧解除され）、通常は、制御室内の燃料圧の相対的に速い低下と燃料噴射事象に対する急激な終了を引き起こすことができるように高速で下げられる。アクチュエータの急速な電圧解除によって、結果として弁針の弁針座に向かう急速な閉運動が起こり、或る特定の電圧解除レベルで（即ち、アクチュエータに掛かる特定の低い差動電圧レベルで）、弁針は弁針座に係合させられ、燃料噴射事象が終結する。
【００２１】
ここで、アクチュエータを電圧印加して燃料噴射事象を開始させる前（即ち、弁針がその座と係合している間）に、アクチュエータが相対的にゆっくりと電圧解除された場合、アクチュエータに掛かる差動電圧は、弁針とその座の間の係合の力（圧力）を実質的に増大させること無く下げられることが理解頂けたであろう。アクチュエータが相対的にゆっくりと収縮した時、制御室内の燃料圧に著しい上昇が見られないように、制御室内の燃料圧を調節するための機構が設けられるのが好都合である。電圧印加噴射様式の噴射器では、アクチュエータの電圧印加が減少すると、弁針は弁針座に向けて動かされることから、本発明によれば、アクチュエータに掛かる差動電圧が下げられる際の初期速度（ＲＴ０）は、増大した係合力によって弁針及び／又は弁針座に過大に圧力が加えられる恐れのある速度よりも低速になるように事前に適切に設定されている。これに関連して、故に、制御室内の「燃料圧の著しい上昇」とは、弁針又は弁針座の何れかにとって望ましくない高いレベルの応力（又は損傷）を引き起こしてしまう恐れのあるレベルの閉力が弁針に加えられる結果を招く圧力の上昇を意味する。なお、弁針と弁針座は、（それらが製造されている材料に基づき）或る特定の測定可能か又は既知のレベルの応力（針とその座の間の係合により生じる）に、それら部品の作動期間が過度に制限されることなく無く、耐えるものであると理解頂きたい。故に、制御室及び／又は制御室内の燃料圧を調整する（１つ又はそれ以上の）機構は、噴射器がその非噴射状態にある時にアクチュエータに掛かる差動電圧の或る特定の事前に設定された変化速度（即ち、降下速度）を許容するように、調整／適合化されるものとする。その様な較正を支援するため、噴射器の試験中に比較データを測定し、例えば、特定の圧電アクチュエータに掛かる差動電圧の変化速度に基づく特定の制御室装置における燃料圧変化を計算するようにしてもよい。
【００２２】
アクチュエータが、弁針とその座の間の係合に過大な圧力を加えること無く、事前に設定された量だけ変位することができるように、初期速度（ＲＴ０）は第２速度（ＲＴ２）より低くなっているのが適切である。とはいえ、幾つかの実施形態では、後で説明しているように、初期速度（ＲＴ０’）は、第２速度（ＲＴ２）と同様か、同じか、或いはそれより大きい場合すらある。一例として、低い燃料圧の様な或る特定のエンジン条件下では、事前に設定されている電圧範囲（例えば、０から１００Ｖまで）に対する圧電アクチュエータの電圧解除の速度（ＲＴ０’）は、弁針とその弁座の間の係合の力を、噴射器が損傷を被る程度まで上昇させることはない。
【００２３】
而して、本発明の方法は、燃料噴射事象に先立ち圧電アクチュエータの電圧印加レベル（又は、差動電圧レベル）を下げて、アクチュエータの電圧印加レベルにおいてより大きい相対的な増加を使用して燃料噴射事象を開始させることができるようにするのに採用することができる。アクチュエータのより大きな伸延を引き起こすことにより、より大量の
より速い燃料噴射を発生させることができる。
【００２４】
アクチュエータの噴射前電圧解除は、アクチュエータが比較的短期間に限ってより低い電圧印加レベルに置かれるように、燃料噴射の僅かに前（例えば、直前）に行われるのが好都合である。故に、燃料噴射事象の合間の大部分は、アクチュエータは、噴射が開始される時の電圧印加レベル（例えば、差動電圧Ｖ０）より高い電圧印加レベル（例えば、差動電圧レベルＶ−１）に置かれることが有益である。この様に、本発明の方法は、電圧印加噴射様式の噴射器を、エンジンの高い燃料需要を一貫して満たすように、但し、圧電アクチュエータに掛かる一定の低い電圧レベルを維持する必要無しに、運転できるようにした。具体的には、電圧印加噴射様式の噴射器は、而して、噴射事象の合間にアクチュエータに掛かる負の差動電圧を維持する必要無しに、バイポーラ様式（即ち、噴射器が閉じている時の負の差動電圧と噴射事象中の正の差動電圧との間）で運転されることになる。
【００２５】
なお、無論、状況によっては、噴射の合間に圧電アクチュエータに掛かる弱い負の電圧を維持するのが望ましい場合もあれば、噴射の合間に圧電アクチュエータに掛かる弱い正電圧を維持するのが望ましい場合もあると理解頂きたい。何れの場合も、本発明は、噴射の合間にアクチュエータに掛かる電圧が、運転性能に従って、どの様な望ましいレベルにも選択できるようにした。
【００２６】
本発明の幾つかの実施形態では、噴射前にアクチュエータが電圧解除される差動電圧レベル、即ち、第１差動電圧レベル（Ｖ０）は、少なくとも１つのエンジンパラメータに基づいて選択される。エンジンパラメータは、燃料レール内の燃料圧（レール圧力Ｐ）、電気パルス時間（Ｔｏｎ、即ち、燃料噴射事象の長さ）、圧電スタックの温度（Ｔｅｍｐ）、スタックに掛かる初期差動電圧レベル（Ｖ−１）、エンジン燃料需要、及び意図されるアクチュエータ運用年数、から成る群より選択されるのが適切である。第１差動電圧を適切に選択することで、噴射事象の制御の精度と反復性を確実に高めることができる。１つの実施形態では、第１差動電圧レベル（Ｖ０）は、−２０Ｖから−５０Ｖの範囲内になるように選択されている。その様な低い（即ち、負の）差動電圧レベルであれば、（ｂ）段階でアクチュエータの相対的に大きな電圧印加を行うことができるようになり、このことは、メイン燃料噴射事象の様な相対的に大量の燃料噴射が求められる場合、特に、エンジンが高負荷及び／又は高速度下で運転されている場合に有利である。他の実施形態では、第１差動電圧レベル（Ｖ０）は、例えば、圧電アクチュエータの材料及び構成次第で、より低いレベルまで下げることができる。而して、「硬い」圧電材料で及び／又は広い電極間隔を使用すれば、第１差動電圧レベル（Ｖ０）を−２００Ｖ程度にまで落とすことが可能である。
【００２７】
或る好都合な実施形態では、本発明の方法は、更に、（ｄ）初期燃料噴射事象が終結した後で、次の燃料噴射事象が開始される前に、アクチュエータに掛かる電圧を第３速度で（ＲＴ３；ＲＴ３’）上げて、アクチュエータに電圧印加を、但し噴射事象を開始すること無しに、行う段階を含んでいる。
【００２８】
この実施形態では、（ｄ）段階は、次の充電電流（ＩＳＵＢ）をアクチュエータに次の期間（Ｔ３からＴ４；Ｔ３’からＴ４’）の間印加して、スタックを、第３差動電圧レベル（Ｖ３）から次の差動電圧レベル（Ｖ４）まで充電する段階を含んでいるのが適切であり、この段階で、次の充電電流（ＩＢＵＳ）は、燃料噴射事象を開始させる程大きくはない。
【００２９】
上で説明した実施形態に関して説明を続けるが、初期噴射と次の噴射の間に、アクチュエータが相対的にゆっくりと電圧印加された場合（即ち、アクチュエータに掛かる電圧がゆっくりと上げられた場合）は、噴射が起こらないことも認められている。上で説明した
のと同様の理由で、制御室内の燃料圧を調節するための機構は、制御室内の燃料圧を実質的に上昇させること無しに、ひいては、弁針と弁針座の係合の状態を変えること無しに、圧電アクチュエータの或る特定の（事前に設定された）伸延率を可能にする働きをする。本発明は、好都合にも、アクチュエータに掛かる電圧を、噴射の合間に、例えば、負の差動電圧から正の差動電圧へと、但し、噴射を開始させること無しに、上げることができるようにする。電圧加圧噴射様式の噴射器では、噴射事象の開始及び終結共にバイポーラ様式で運転するのが望ましいので、本実施形態は、アクチュエータが負の差動電圧に曝される時間の比率を下げ、圧電アクチュエータが減極されるのを防止し、ひいてはアクチュエータの寿命延長に役立ち、噴射器の耐用年数を延ばすために、使用することができる。
【００３０】
或る好都合な実施形態では、第３速度（ＲＴ３）は第１速度（ＲＴ１）よりも低く、アクチュエータが、弁針座をその座から係合解除させて、燃料噴射事象を開始させること無しに、事前に設定されている量だけ充電されて伸延することができるようになっている。しかしながら、後で説明している幾つかの実施形態では、第３速度（ＲＴ３’）は、第１速度（ＲＴ１）と同様か、同じか、或いはそれより大きい場合すらある。これに関して、高い燃料圧の様な或る特定のエンジン条件下では、事前に設定されている電圧範囲（例えば、０から１００Ｖまで）を超える圧電アクチュエータの相対的に高い電圧印加速度ＲＴ３’（例えば、速度ＲＴ１と同様）は、燃料噴射事象を開始させるに十分でないかもしれない。
【００３１】
それらの実施形態では、噴射の合間にアクチュエータが電圧印加される差動電圧レベル、即ち、「次の」又は第４の差動電圧レベル（Ｖ４）は、少なくとも１つのエンジンパラメータに基づいて選択される。エンジンパラメータは、燃料レール内の燃料圧（レール圧力Ｐ）、電気パルス時間（Ｔｏｎ、即ち、燃料噴射事象の長さ）、圧電スタックの温度（Ｔｅｍｐ）、スタックに掛かる初期差動電圧レベル（Ｖ−１）、エンジン燃料需要、及び意図されるアクチュエータ運用年数、から成る群より選択されるのが適切である。耐用年数に関して言えば、次の（又は第４の）差動電圧レベルは、様々に異なる判断基準に基づいて選択されればよい。それは、例えば、システムのエネルギー消費量を最小限にするために、小さい正又は負の値になるように選定することができる。それは、アクチュエータの分極化を維持するに足る小さい正の値として選定されてもよい。また、電気化学的損傷は、（例えば、第４のパワーによる）差動電圧に伴い劇的に増大するので、それは、燃料噴射運転中の比較的大きな正及び負の電圧変位の結果としてアクチュエータに生じる電気化学的損傷を均衡化し、ひいては全体的な電気化学的損傷を最小限にする、小さい正の値又は小さい負の値の何れかとして選定されてもよい。従って、幾つかの実施形態では、初期差動電圧レベル（Ｖ−１）及び／又は次の差動電圧レベル（Ｖ４）は、＋５０Ｖから−２０Ｖまでの範囲、又は＋１０Ｖから−１０Ｖまでの範囲、になるように選択されている。別の実施形態では、初期差動電圧レベル（Ｖ−１）及び／又は次の差動電圧レベル（Ｖ４）はほぼ０Ｖになっている。当業者には理解頂けるように、燃料噴射器は、使用時、同一又は異なる燃料噴射シーケンス内で複数の燃料噴射事象を発生させるのが普通である。従って、初期（第１の）燃料噴射事象と関係付けられた「次の」又は第４の差動電圧レベル（Ｖ４）は、次の燃料噴射事象の初期差動電圧レベル（Ｖ−１）と同一であるのが都合がよい。
【００３２】
ここで使用している複合噴射「シーケンス」は、１回のメイン燃料噴射に付帯する個々の燃料噴射の全てに関する。例えば、或る特定のシーケンスの噴射には、パイロット噴射とメイン噴射とポスト噴射が含まれている。幾つかの状況では、燃料噴射シーケンスには、メイン燃料噴射事象と、随意的にメイン噴射前の１回又はそれ以上（例えば２回）のパイロット（又はプレ）噴射と、随意的にメイン噴射後の１回又はそれ以上（例えば１回）のポスト噴射とが含まれている。
【００３３】
而して、１つの特定の実施例では、初期燃料噴射事象は、第１の噴射シーケンスの初期燃料噴射事象であり、次の燃料噴射事象は、同一噴射シーケンス内の次の燃料噴射事象である。故に、初期燃料噴射事象は、第１の燃料噴射シーケンスのパイロット噴射であり、次の噴射は、第１噴射シーケンス内のメイン噴射であるかもしれない。或いは、初期燃料噴射事象は、第１の噴射シーケンスのパイロット噴射であり、次の噴射は、第１の噴射シーケンスの別のパイロット噴射であるかもしれない。
【００３４】
別の代替的な実施形態では、初期燃料噴射事象は、第１の噴射シーケンスの或る燃料噴射事象であり、次の燃料噴射事象は、第２の噴射シーケンスの或る燃料噴射事象である。例えば、初期噴射は、第１の噴射シーケンスのメイン噴射であり、次の噴射は、第２の、つまりもっと遅い、噴射シーケンスのメイン噴射であるかもしれない。この場合、アクチュエータの作動期間が延びるように、アクチュエータに掛かる差動電圧レベルが（燃料噴射事象を開始させないゆっくりした速度で）所望のレベルまで引き上げられる、本発明の（ｄ）段階を含んでいることがより一層望ましい。
【００３５】
アクチュエータに掛かる電圧は、初期燃料噴射事象後に経過した時間の関数として第３速度（ＲＴ３）で上げることができる。而して、複合噴射シーケンスでは、例えば、これは、アクチュエータが第３速度で再充電される前に、シーケンスの全ての噴射（例えば、パイロット、メイン、ポスト）を確実に完了させるために利用することができる。例えば、アクチュエータに掛かる電圧を第３速度（ＲＴ３、ＲＴ３’）で上げる段階は、初期噴射が終結してから事前に設定された時間が経過した時点で開始されるのが適切である。
【００３６】
別の実施形態では、本方法は、アクチュエータに掛かる電圧を、アクチュエータに掛かる電圧の関数として第３速度で上げるのに利用される。
なお、何れの実施形態でも、本発明の方法は、更に、（ｂ）段階と（ｃ）段階の間に、第２差動電圧レベル（Ｖ１）を、期間（Ｔ１からＴ２まで、「滞留期間」）の間、実質的に維持する（ｂ’）段階を含んでもよい。滞留期間は、故に、特定の燃料噴射事象中に圧電アクチュエータの電圧印加最高レベルが維持される時間の長さを表している、と考えることができる。対照的に、Ｔｏｎは、特定の燃料噴射事象の総持続時間を表している、即ち、Ｔ０からＴ２までの期間を表している、と考えることができる。
【００３７】
（ａ）段階では、アクチュエータに掛かる電圧の、初期速度（ＲＴ０；ＲＴ０’）での電圧減少は、エンジン制御手段（ＥＣＵ）によって積極的に制御されるのが適切である。同様に、方法の何れの段階においても、アクチュエータの電圧印加レベルの変化は、ＥＣＵによって積極的に制御されるのが好都合である。しかしながら、状況によっては、受動的な制御手段が適当である場合もある。
【００３８】
第２の態様では、本発明は、実行環境で実行された時、本発明の第１の態様の方法の何れかを実施するよう機能する、少なくとも１つのコンピュータプログラムソフトウェア部分を備えているコンピュータプログラム製品を提供している。
【００３９】
本発明の第３の態様は、本発明の第２の態様の同又は各コンピュータプログラムソフトウェア部分を記憶させたデータ記憶媒体を提供している。
第４の態様では、本発明は、本発明の第３の態様のデータ記憶媒体を設けたマイクロコンピュータに関する。
【００４０】
本発明の第５の態様では、内燃機関に使用される燃料噴射器が提供されており、この燃料噴射器は、燃料の噴射制御室と、制御室内の燃料圧を、負荷伝達装置を介して制御するように装備された圧電アクチュエータと、一組のノズル出口を通した燃料噴射を制御するために弁針座と係合することができる弁針と、制御室内の燃料圧の変動によって弁針座に
対する弁針の運動が制御されるように噴射制御室内の燃料圧に曝されている弁針と関係付けられた表面と、制御室と加圧燃料の供給源の間の燃料用漏出流路と、を備えており、漏出流路は、使用時、アクチュエータに掛かる差動電圧が事前に設定された遅い速度（ＲＴ０；ＲＴ０’；ＲＴ３；ＲＴ３’）で変化した時、制御室内の燃料圧が、弁針と関係付けられた弁針座との間の係合の状態を変えるに足る程には変化せず、一方、アクチュエータに掛かる差動電圧が事前に設定された、より速い速度（ＲＴ１；ＲＴ２）で変化した時、制御室内の燃料圧が、弁針と関係付けられた弁針座との間の係合の状態を変えるに足る程変化するように、配置されている。
【００４１】
本発明のこの態様の燃料噴射器は、本発明の第１の態様の方法の何れかに基づいて使用されるように作られている。故に、制御室内の燃料圧は、弁針と弁針座の間の係合の状態を決定づけ、制御室内の燃料圧の変化が、弁針座に対する弁針の運動を制御する。燃料噴射器は、電圧印加噴射様式の噴射器であり、制御室内の燃料圧の上昇によって弁針が弁針座から持ち上げられるように作られているのが適切である。
【００４２】
燃料の漏出経路は、噴射制御室と、アキュムレータ容積部の様な、加圧燃料（例えば、噴射圧の燃料）の供給源、との間に流体連通の経路を提供している。而して、漏出流路は、有益にも、燃料噴射事象中にアクチュエータに不具合が発生した場合に、制御室と加圧燃料の供給源との間で圧力を均衡化させる安全機構となっている。
【００４３】
漏出流路は、制御室と加圧燃料の源の間の燃料圧の急速な均衡化を防止するための絞られた流れ通路を備えているのが適切である。その様な絞られた流れ通路は、制御室内の燃料に曝されている面を有する、燃料噴射器の構成要素に形成されているのが好都合である。１つの実施例では、絞られた流れ通路は、少なくとも部分的には、弁針の、制御室内の燃料に曝されている箇所の面の平坦部によって形成されている。別の実施例では、弁針と燃料噴射器の別の構成要素との間の製造クリアランスが、噴射制御室へ入る及び噴射制御室から出る、絞られた流れ通路を提供している。
【００４４】
制御室の流入及び流出燃料の自由な流れを大きく絞ることにより、制御室内の加圧燃料は、アクチュエータの電圧印加レベルに基づき負荷伝達装置の行為を介して制御されることになる。漏出流路は、圧電アクチュエータの電圧印加レベル（及び長さ）の或る特定の事前に設定された低い変化速度で、十分な量の燃料が、制御室と加圧燃料の供給源の間を流れることができ、制御室が燃料圧の顕著な変化を被ることがないように配置されているのが好都合である。換言すると、制御室内の測定することができる燃料圧の僅かな変化は、弁針座に対する弁針の位置を実質的に変えるには不十分であり、従って、弁針が弁針座に係合している時、噴射事象は、アクチュエータに掛かる差動電圧がゆっくり上昇しても開始されず、また、弁針又はその座が、アクチュエータに掛かる差動電圧のゆっくりした降下による係合力の増大によって損傷を被ることもない。
【００４５】
噴射試験時に漏出流路を較正することにより、例えば、制御室の流入及び流出燃料の流量を測定し、圧電アクチュエータに掛かる差動電圧の望ましい事前に設定された（低い）上昇及び降下速度が、制御室内の燃料圧に著しい変化を引き起こすこと無しに許容されるように、同流量を調整することができる。
【００４６】
燃料噴射器は、弁針の運動を減衰する減衰装置（又は手段）を備えているのが都合がよい。弁針が、弁針座から離れて噴射位置に入る際の運動を減衰することにより、潜在的な弁針振動問題を未然に防ぐか又は軽減することができる。
【００４７】
１つの実施形態では、減衰装置は、減衰室を備えており、減衰装置は、使用時、減衰室内の燃料圧の変動が、弁針が弁針座に係合される時（弁針の閉運動時）よりも、弁針が弁
針座から係合解除される時（弁針の開運動時）の方が、より大幅に減衰されるように作られている。減衰室は、弁針を弁針座に向けて付勢する働きをするばねを備えているのが適切である。
【００４８】
１つの好都合な実施形態では、負荷伝達装置は、アクチュエータに結合されたスリーブ部材を備えており、スリーブ部材は、スリーブ内径部を画定していて、制御室は、少なくとも部分的には、弁針と関係付けられている面とスリーブ内径部とによって画定されている。その様な実施形態では、減衰手段は、スリーブ部材に設けられた減衰オリフィスを備えており、その第１端は減衰室と流体連通し、その第２端は加圧燃料の供給源と連通していて、減衰オリフィスは、弁針の弁針座からの開運動を減衰するように作られている。通常、アクチュエータは、加圧燃料の供給源から高圧の燃料を受け入れるためのアキュムレータ容積部内に配置されている。１つのその様な実施形態では、減衰オリフィスは、アキュムレータ容積部と連通しているのが有益である。
【００４９】
減衰室は、部分的には、スリーブ部材に設けられているスリーブ内径部により画定されている。とはいえ、減衰室と制御室は、互いに直接的な流体連通状態にあるわけではないことに留意頂きたい。
【００５０】
減衰室は、更に、加圧燃料の供給元から減衰室への流れ経路を提供しているベント通路を備えており、減衰手段は、更に、ベント通路により提供されている流れ経路を遮断する着座位置と、ベント通路により提供されている流れ経路が遮断されない非着座位置との間で機能する弁部材を備えているのが適切である。（１つ又はそれ以上の）ベント通路と弁部材は、弁針の開放時に減衰を提供するための手段を提供しており、一方で、弁針の閉鎖時には好都合に減衰効果はない。
【００５１】
針が持ち上げられると、減衰室は容積が縮小する。減衰オリフィスは、絞られたオリフィスであるが、針持ち上げ時には減衰室内の燃料にとって唯一の出口である。而して、弁針の開運動時、弁部材がその着座位置に在ると、針開放には、従って減衰効果が働く。針閉鎖時、減衰オリフィスは、燃料が加圧燃料供給源から減衰室に入る速度に制限を課す。その結果、減衰室内の圧力が降下し、これにより、弁部材がその着座状態から持ち上げられることになる。而して、弁針の閉運動時に弁部材がその非着座位置に移動すると、ベント通路はむき出しになる。加圧供給源からの燃料は、その結果、（減衰オリフィスに加え）ベント通路を経由して減衰室に入ることができるため、必然的に、針閉鎖には実質的に減衰が働かない。
【００５２】
弁部材は、スリーブ部材の内径部と密に連通している環状弁部材として提供されているのが好都合である。その様な環状弁部材は、その着座位置にある時、スリーブ内径部の内部と弁針の間に実質的に液密シールを形成する。非着座位置にある時、流体は、スリーブ部材のベント通路を通り、更に環状弁部材の中央部を通り、（先に説明たように）減衰室の中に流入することができる。更に、弁針閉鎖時に弁部材が着座していないことにより、減衰室内の流体を再循環させることができ、実質的に弁針閉鎖には減衰が働かないようになっている。
【００５３】
本発明の燃料噴射器の幾つかの実施形態では、弁部材は、その着座位置に向けて適切に付勢される。減衰室内には、弁部材を付勢して弁針に接触させ更にその着座位置に入れるよう、弁部材に作用するばねが設けられているのが好都合である。このやり方では、弁針も、その着座に向けて付勢される。針閉鎖時、減衰室内の圧力降下は、弁部材がその弁針から持ち上げられるように、ばねの作用に打ち勝つのに十分である。
【００５４】
漏出流路は、制御室の圧力を加圧燃料の供給源と均衡化させるシステムを提供すること
によって、アクチュエータ装置又は関係付けられた駆動回路に故障が発生した場合に弁針を自動的に閉じるための機構にもなっているのが好都合である。
【００５５】
なお、漏出流路は、何れの適した配置に形成されてもよい。１つの実施例では、漏出流路は、弁針とスリーブ内径部との間のクリアランスにより形成されている。しかしながら、クリアランスだけに頼る（燃料の粘度に敏感となり、漏出は燃料圧に比例する）のではなく、絞られた流れ通路が、少なくとも部分的には、弁針の面の平坦部によって適切に形成されていてもよい。或いは、漏出流路は、制御室内の燃料に曝されている面を有する燃料噴射器の構成要素に、絞られた流れ通路として形成されていてもよい。その様な絞られた流れ通路は、負荷伝達装置のスリーブ部材を貫く内径部を備えているのが好都合である。
【００５６】
漏出流路又は絞られた流れ通路は、どの様な適した配置になっていてもよく、例えば、幾つかの実施形態では、漏出流路又は絞られた流れ通路は、燃料の流れに対する絞りが、一方向への燃料流の絞りが他方向への燃料流の絞りよりも強くなるように作られている。或る好都合な実施形態では、漏出流路は、制御室に流入する燃料の流れより制御室から流出する燃料の流れの方が、より強く絞られるように作られている。このやり方では、使用時、噴射中に制御室から流出する燃料の流量は、噴射終了時に制御室に流入する燃料の流量より低くなる。１つの実施例では、漏出流路は、階段形態の絞られた流れ通路を備えている。或る代替的な実施例では、漏出流路は、ベンチュリ型流れ絞りを有する、絞られた流れ通路を備えている。ベンチュリ型流れ通路（ＥＰ１０７９０９５に記載）は、指向的流れ特性を提供するのに使用できるのが好都合である。而して、絞られた通路は、略円錐形状の第１端領域と、円筒形であってもよい中間領域と、略円錐形状の第２端領域とを含んでおり、第１端領域と第２端領域の相対円錐角によって、絞られた流れ通路の指向的流れ特性が決まる。例えば、制御室の中へ開口している端の円錐角（例えば、２０度未満）が、加圧燃料の供給源の中へ開口している端の円錐角（例えば、４０乃至９０度）より小さい場合、燃料は、制御室から流出する場合よりも制御室に流入する場合の方が、流れが速くなる傾向にある。別の実施例では、漏出流路には、制御室に流入／流出する燃料の流量を制御するために弁装置が設けられている。
【００５７】
別の態様では、本発明は、本発明による燃料噴射器に使用される噴射ノズルを提供している。
更に別の態様では、本発明は、本発明の燃料噴射器の駆動回路を提供しており、この駆動回路は、（Ａ）初期放電電流（ＩＩＮＩ;IＩＮＩ’）をアクチュエータに初期期間（Ｔ−２からＴ−１）の間印加して、スタックを、スタック横断初期差動電圧レベル（Ｖ−１）からスタック横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）まで放電するための単数又は複数の第１要素と、（Ｂ）充電電流（ＩＣＨＡＲＧＥ）をアクチュエータに充電期間（Ｔ０からＴ１）の間印加して、スタックを、スタック横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）からスタック横断第２差動電圧レベル（Ｖ１；Ｖ２）まで充電するための第２要素又は各要素と、（Ｃ）第２差動電圧レベルを期間（Ｔ１からＴ２）の間維持するための第３要素又は各要素と、（Ｄ）放電電流（ＩＤＩＳＣＨＡＲＧＥ）をアクチュエータに放電期間（Ｔ２からＴ３）の間印加して、スタックを、スタック横断第２差動電圧レベル（Ｖ２）からスタック横断第３差動電圧レベル（Ｖ３）まで放電するための第４要素又は各要素と、（Ｅ）次の充電電流（ＩＳＵＢ；ＩＳＵＢ’）をアクチュエータに次の期間（Ｔ３からＴ４；Ｔ３’からＴ４）の間印加して、スタックを、スタック横断第３差動電圧レベル（Ｖ３）からスタック横断次期（又は第４）差動電圧レベル（Ｖ４）まで充電するための第５要素又は各要素と、を備えており、ここでは、次の放電電流（ＩＳＵＢ；ＩＳＵＢ’）は、燃料噴射事象を開始させる程大きくはない。
【００５８】
単数又は複数の第１、第２、第３、第４、及び第５の要素は、必ずしも異なる要素であ
る必要はないと理解頂きたい。而して、単数又は複数の第１と第４の要素は、同じ要素（各要素）を備えていてもよい。一例として、単数又は複数の要素は、回路内の放電スイッチを備えていてもよい。同様に、単数又は複数の第２と第５の要素は、充電スイッチの様な同一の単数又は複数の要素を備えていてもよい。駆動回路にもよるが、第３要素は、単数又は複数の第１、第２、第４、及び第５の要素の組合せを備えていてもよい。例えば、第２差動電圧は、充電スイッチ（例えば、第２と第５の要素）と放電スイッチ（例えば、第１と第４の要素）の組合せを使用して、許容可能レベルに維持されていてもよい。
【００５９】
第１差動電圧レベル（Ｖ０）及び／又は次の差動電圧レベル（Ｖ４）は、燃料レール内の燃料圧（レール圧力Ｐ）、電気パルス時間（Ｔｏｎ）、圧電スタックの温度（Ｔｅｍｐ）、スタックに掛かる初期差動電圧レベル（Ｖ−１）、エンジン燃料需要、及び意図されるアクチュエータ運用年数、から成る群より選択された少なくとも１つのエンジンパラメータに基づいて選択されるのが適切である。有力なエンジンパラメータを考慮して第１差動電圧レベル（Ｖ０）を選択することにより、燃料噴射事象に先立ち圧電アクチュエータが放電される電圧は、次の燃料噴射事象（各事象）がエンジンの燃料需要を満たすために適切なレベルになるように選択することができる。例えば、エンジンが、高い負荷及び／又は速度下で運転されている時、Ｖ０は、−２０から−５０Ｖの領域にあるのが適切であり、そうすれば、大きな電圧印加、並びに、ひいては大きな燃料噴射が可能になる（即ち、燃料噴射はバイポーラ様式で運転される）。しかしながら、例えば、エンジンをアイドリングさせているだけなら、バイポーラ様式で運転させることは必要ではなく、Ｖ０は、より高くてもよく、例えば、０から２０Ｖの範囲にあってもよい。
【００６０】
本発明の駆動回路は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）で制御されるのが適切であり、この制御装置には、適した運転条件を判定するためのデータ比較及び／又は分析用の手段を設けることができる。
【００６１】
本発明は、本発明による燃料噴射器を有する内燃機関にも関する。
当業者には理解頂けるように、本発明の何れか１つの態様の何れか又は全ての関連した特性は、適切な場合には、本発明の何れか他の態様に等価的特性として組み込むことができる。
【００６２】
本発明の上記及び他の態様、目的、及び利点は、本発明の詳細並びに特許請求の範囲を検討して頂ければ明瞭明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の或る実施形態の断面図である。
【図２】図１の燃料噴射器の一部の拡大断面図である。
【図３】図１及び図２の燃料噴射器の断面図であり、噴射器の弁針又はその弁座に圧力を加えること無くアクチュエータに電圧解除を行うことによって、噴射器針が燃料噴射事象に備えて調整される様子を示している。
【図４】図１から図３の燃料噴射器の断面図であり、燃料噴射事象の開始時に噴射器針がその座から持ち上げられる様子を示している。
【図５】図１から図４の燃料噴射器の断面図であり、燃料噴射事象の終了時に噴射器針が図４の示す上昇位置からその座に戻される様子を示している。
【図６】図５の一部の拡大図である。
【図７】図１から図６の燃料噴射器の断面図であり、弁針がその座から持ち上げられること無しに、燃料噴射事象の合間にアクチュエータが電圧印加される様子を示している。
【図８】本発明の各実施形態による２つの燃料噴射事象／シーケンスの電圧プロファイルを示している。
【図９】本発明の別の実施形態による燃料噴射シーケンスの電圧プロファイルである。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
本発明について、例を挙げ、添付図面を参照しながら更に詳しく説明していく。
各図に示されている本発明の特定の実施形態を説明する前に、以下の定義事項を提示しておく。
【００６５】
ここで使用する場合に限り、「ノズル出口」という用語は、（使用時）燃料噴射器の噴射ノズルから関係付けられたエンジンシリンダの中に燃料を噴射させる孔（又は開口）を意味しており、噴射孔又は噴霧孔、又は当技術で既知の類似用語で呼ばれる場合もある。「一組のノズル出口」とは、特定の弁針がその関係付けられた弁針座（又は着座領域）から係合解除されるとき、燃料を噴射させる１つ又はそれ以上のノズル出口を意味する。而して、本発明の文脈では、弁針は、通常、着座領域並びに付随する「一組のノズル出口」と関係付けられている。弁針が、関係付けられた着座領域を１つより多く（例えば２つ）持つことも可能である。その様な場合、それぞれの着座領域は、同一の場合も異なる場合もあるが一組のノズル出口と関係付けられている。「一組の」にはたった１つのノズル出口も含まれるものと理解頂きたい。とはいえ、一般に、「一組の」という場合、１つより多いノズル出口を意味し、例えば、２から１２個の間、３から１０個の間、又は４から８個の間、例えば、４、５、６、７、又は８個が含まれる。
【００６６】
「弁針」という用語は、弁針の形態における構造的限定を示唆するものと捉えるべきではない。事実、弁針は、どの様な適切な形態を取ってもよいが、便宜上、関係付けられた弁針座（又は着座領域）と係合するようになっている「先端」（又は先端領域）を有するものと考えることができる。一般に、弁針は、針の形態の様な概ね長細くて円筒形の形態を取っているが、とはいえ、他の形態も可能であり、それらは弁針という用語の範囲に含まれる。
【００６７】
図１と図２に示すように、電圧印加噴射様式の燃料噴射器２は、噴射器ノズル本体４に設けられた内径部１２内を滑動することができる弁針１０を含んでいる。図２に概略的に示すように、ノズル本体４は、ノズル先端９０に向けて伸張している、相対的に小さい直径を有する第１領域４ａと、ノズル先端９０から遠位側の、相対的に大きい直径を有している第２領域４ｂを有している。弁針１０は、弁針先端領域１１を含んでいて、この領域は、関係付けられた燃焼室又はエンジンシリンダ（図示せず）に対する燃料噴射を制御するため、内径部１２によって画定されている弁針座１６と係合することができる。噴射器ノズル本体４は、その上端（即ち、第２領域４ｂ）が、圧電材料で形成されている圧電要素のスタック２２を含んでいる圧電アクチュエータ２０用のアクチュエータハウジング１８内に受け入れられている。圧電アクチュエータ２０は、弁針１０が弁針座１６に押し付けられて着座している非噴射（閉）位置と、弁針１０が弁針座１６から持ち上げられている噴射（開）位置との間で弁針１０の運動を制御する働きをする。
【００６８】
弁針１０は、弁針１０が弁針座１６に対して動く際、その軸方向の運動を案内するように、ノズル本体内径部１２内に滑動嵌合を形成する上側案内領域を含んでいる。
ノズル本体４の下側端（即ち、第１領域４ａ）は、ノズル先端９０に設けられた噴射器出口２１（その内の１つだけを図示）が、使用時、エンジンシリンダ（図示せず）の中まで伸びることができるように、アクチュエータハウジング１８から突き出ている。アクチュエータハウジング１８の上側（又は遠位側）端は、一般にはコモンレールの形態の燃料供給源（図示せず）から高圧燃料を受けるための入口２６を含んでいる、上側ハウジング２４（図１に図示）内に受け入れられている。入口２６は、上側ハウジング２４に設けられた供給通路２８と連通している。アクチュエータハウジング１８には、貫通穿孔１９が
設けられており、その上側領域は内部容積部又は「アキュムレータ容積部」３０を画定している。供給通路２８はアキュムレータ容積部３０に繋がっていて、そこに高圧の燃料が充填される。圧電スタック２２は、水分及び燃料に対する浸透性が容認可能に低い、可撓性を有するシーラント材料のシーラント被覆２３内に封入され、アキュムレータ容積部３０内の燃料圧により生じる大きい液圧力にスタックが継続的に曝されるように、容積部３０内に収容されている。シーラント被覆２３は、アキュムレータ容積部３０からの燃料が、圧電アクチュエータスタックを形成している個々の要素の間の接合部の中に進入してくるのを阻止又は制限し、ひいては、アクチュエータスタックに対する損傷の危険性を低減する役目を果たしている。更に、スタックは圧力下の燃料により加えられる圧縮負荷に曝されることから、ひび割れが広がっていく危険性が低減される。圧電スタック２２は、例えば、ＥＰ１５５５４２７に記載されているやり方など、どの様な適した既知のやり方で、燃料噴射器内に配置され、弁針１０に結合されていてもよい。
【００６９】
圧電アクチュエータ２０には、外部電圧供給源（図示せず）からスタック２２に電圧を掛けるための電気コネクタ３２も設けられている。電圧印加噴射様式であるため、圧電アクチュエータ２０は、非噴射条件下では、相対的に低い電圧がアクチュエータスタック２２に掛けられるように構成されている。スタック２２に相対的に低い電圧しか掛かっていない状態では、スタックの長さは相対的に短尺であって、弁針１０は弁針座１６に押し付けられて着座している位置についているため、燃料噴射は出口２１を通して起こらない。しかしながら、圧電スタック２２に相対的に高い電圧が掛けられると、スタックの長さが伸び、その結果、弁針１０が弁針座１６から持ち上げられ、燃料噴射事象が開始される。燃料噴射の動作は、後で更に詳しく説明する。
【００７０】
次に図２を参照すると、スタック２２の伸延と収縮（換言すると、スタック運動）は、アクチュエータハウジング内径部１９の下側領域内に配置されている負荷伝達装置３６（手段又は機構）を介し弁針１０に伝えられる。負荷伝達装置３６は、圧電スタック２２の下向きの運動（即ち、伸延）を、弁針１０の上向きの運動（開）に、及びその逆に、変換する動作反転器の形態を取っている。動作反転器は、アキュムレータ容積部３０の下側（又は、噴射器ノズルに対し近位側）領域内に受け入れられているスリーブ３８を含んでいる。
【００７１】
圧電スタック２２は、スタック２２が封入されている被覆又はスリーブ２３の一部を形成している末端４０と関係付けられている。スリーブ３８の上側面は末端４０の下側に当接しているので、使用時にスタックの長さが変化すると、スタック２２の運動はスリーブ３８に伝わる。スリーブ３８は、上側面を含んでいる単体部品として図示されているが、スリーブの上側面は、別のやり方として、ＥＰ１５５５４２７（負荷伝達部材４６参照）に記載されている円盤の様な別体部材として提供されてもよいと理解頂きたい。
【００７２】
燃料の制御室４２は、スリーブ３８の表面とノズル本体４の上端面によって画定されている。制御室４２内の燃料圧は、針１０のスラスト面４４に上向きに作用する。図示の様に、弁針１０の上側（又は遠位側）端には、制御室４２に隣接して軸方向に伸張し、制御室４２と加圧燃料の供給源との間に伸張する漏出流路５を形成する平坦な面９が設けられている。平坦部９は、燃料が加圧燃料の供給源から制御室４２に流入し及び流出することができるようにするために、弁針１０の平坦な外側面とスリーブ３８の半径方向内側との間に画定された、燃料のための絞られた流れ通路を提供している。なお、漏出流路５を介する以外のやり方でも、制御室４２は燃料の他の供給源から効果的に隔離されるものと理解頂きたい。而して、この実施形態では、ノズル本体４の外側面は、スリーブ３８の半径方向内側との間に、できる限り小さく且つそれでいてスリーブ３８がノズル本体４上を滑動的に移動することができるようにするクリアランスを画定している。ノズル本体４とスリーブ３８の間の燃料の漏出を実質的に防止するため、滑動嵌合は密封嵌合であるのが適
切である。
【００７３】
とはいえ、先に説明したように、漏出流路５は、どの様な適した形態で設けられてもよい。従って、別の実施形態では、平坦部９を欠いており、漏出流路は、弁針１０の最上（遠位側）端とスリーブ３８の半径方向内側面との間のクリアランスによって提供されている。或いは、一例として、漏出流路は、ノズル本体４の上側（遠位側）端とスリーブ３８の半径方向内側面の間のクリアランスにより提供されていてもよく、その場合、クリランスは、図２の実施形態よりも僅かに大きくなるかもしれない。
【００７４】
弁針先端１１より軸方向遠位側にあるスリーブ３８の上端は、弁針ばね４６が内部に受け入れられているばね室又は減衰室４８を画定するように（例えば、止まり穴によって）整形されている。減衰室４８には、高圧燃料が充填され、これは弁針ばね力と合同で、弁針１０を押して弁針座１６と係合させる働きをする。減衰室４８内の燃料の圧力は、弁針１０の開運動に抵抗する働きもする。
【００７５】
弁針ばね４６の一端は、スリーブ３８の上側面の下側に当接しており、ばね４６の他端は、減衰弁装置５０、５２に当接している。減衰弁装置３６は、環状減衰弁の形態をし、ばね室８内に配置され、弁針１０の上側面によって画定されている弁座５２と係合することができる、弁部材（又は減衰弁）５０を含んでいる。環状減衰弁５０は、（部分的に）、噴射終了時に弁針１０の迅速な閉運動を支援するための装置（又は手段）を提供しており、これについては下で更に詳しく論じる。減衰弁５０には、中央穿孔５３が設けられていて、その一端は減衰室４８と連通し、その他端は針１０の上端の陥凹部５６と連通している。
【００７６】
スリーブ３８には、減衰室４８とアキュムレータ容積部３０の間に流体連通経路を提供するため、半径方向に伸張している穿孔（又は絞りオリフィス）５４が更に設けられている。名前が示唆するように、絞りオリフィス５４は、下で説明しているように、弁針１０の開運動を減衰させるための手段となりうるように直径が絞られている。
【００７７】
スリーブ３８には、更に、半径方向に伸張している穿孔５７（又はベント通路）が設けられている。弁部材５０は、減衰室４８内の燃料圧の変動に曝されており、室４８内の圧力に十分な変化が生じた場合、弁部材５０はばね４６の作用に逆らってその座５２から動き、減衰室４８とアキュムレータ容積部３０の間にはベント通路５７を経由する追加の流れ経路が開かれる。弁部材５０の運動とベント通路５７経由の流れ経路は、下で更に詳しく説明する。
【００７８】
燃料送出手段は、高圧燃料が弁針座領域１６に向けて流れることができるようにするため、アキュムレータ容積部３０と弁針先端１１の間に設けられている。燃料送出手段は、ノズル本体４内の半径方向に伸張している上側穿孔対５８と、弁針１０の上端に向けて設けられている環状回廊（又は溝）６０と、弁針１０の外側面上に設けられている追加のフルート（その内の１つを図２の造形６１として図示）を含んでいる。弁針１０の外側面とノズル本体内径部１２は、更に、弁針座１６の領域で環状回廊６０と弁針先端１１の間に燃料送出室６２が画定されるように整形されている。環状回廊６０は、弁針１０の陥凹により形成されているものとして描いているが、他の実施形態では、環状回廊は、半径方向流れ経路５８の領域で（第２領域４ｂ内の）ノズル本体４の半径方向内側面の陥凹によって形成されている。幾つかの実施形態では、図示のように、弁針１０は、環状回廊８０内にスラスト面１００が（例えば、角度が付いた階段の形態で）画定されるように整形されており、このスラスト面１００とは、環状回廊８０内の燃料（好都合には噴射圧）が弁針１０に力を加え、弁針をその着座領域から追い出すことができるようにする面である。
【００７９】
これまでの説明から、入口２６、供給通路２８、アキュムレータ容積部３０、ノズル本体４の半径方向流れ経路５８、弁針１０のフルート６１、及び燃料送出室６２は、一体で、燃料噴射器２の入口２６に送られた高圧燃料が、座１６の領域の弁針先端１１まで流れることができるようにしていることが理解頂けるであろう。
【００８０】
燃料噴射器２は、既知のやり方で組み立てることができる。而して、アキュムレータハウジング（又は、キャップナット）１８、ノズル本体４、及び他の構成要素は、上側ハウジング（又はノズルホルダ）２４に、ノズル本体４の第２領域の、ノズル本体第１領域４ａとの相互接続部に隣接している端に係合するアクチュエータハウジング１８を用いて、適切に搭載することができる。アクチュエータハウジング１８を上側ハウジング２４の上に載置する際のアクチュエータハウジング１８又はノズル本体４に対する損傷の可能性を低減するために、例えば、弾性リング（例えば、エラストマー系シール用リング）の形態のシール（図示せず）を、アクチュエータハウジング１８とノズル本体４の間に配置してもよい。上側ハウジング２４は、図１に示すように、必要に応じてアクチュエータ２０の一部を収納することができる陥凹部も含んでいる。アクチュエータハウジング１８と上側ハウジング２４は、螺合部分とするなど、何らかの適したやり方で互いに係合されている。噴射器を組み立てる際、燃料噴射器２（又は噴射器ノズル）の構成要素の全てを、特に半径方向の向きを、正確に整合させるため、ピン（図示せず）を設け、それらピンが、隣接する構成要素の当接面に設けられた適切な陥凹部内に受けられる、という具合にしてもよい。
【００８１】
燃料噴射器２は、使用時、一組のノズル出口２１を備えているノズル本体４の下側（近位側）部分が、内燃機関（図示せず）の関係付けられたシリンダの中まで伸張するように配置されている。こうして、各ノズル出口２１からの燃料は、エンジンシリンダの燃焼室（又は空間）の中へ直接噴射される。
【００８２】
図１と図２の燃料噴射器の使用様式を、一例として図３から図９を参照しながら説明する。
図３は、図２の燃料噴射器において、噴射器針が、アクチュエータの電圧解除による燃料噴射事象に備えて、但し、弁針１０と弁針剤１６の間の係合の力を不要に増大させること無しに、準備されている様子を示している。
【００８３】
図２に示す非噴射状態から始めると、弁針１０は弁針座１６に押し付けられて着座している。燃料は送出経路５８、６０、６２を通して送り込まれるが、弁針１０が着座しているため、弁針座１６を通り越して噴射器出口２１まで流れることはできない。この状態で、圧電スタック２２に掛かる差動電圧は、相対的低い初期電圧レベル（Ｖ−１）なので、圧電スタック２２は相対的に短尺である。一般に、圧電スタック２２に掛かる初期電圧レベルは、ゼロボルト（０Ｖ）であるか又は０Ｖに近い。有る状況では、初期電圧レベル（Ｖ−１）を０Ｖより若干高く（例えば、０から１０Ｖの間に）なるように選択する方が有益な場合もある。しかしながら、事例によっては、初期電圧レベルは、０から−１０Ｖの様な小さい負の電圧になるように選択するのが有益な場合もある。圧電スタック２２がその収縮状態にあれば、スリーブ３８に作用する力は弱い。制御室４２内の燃料圧は、相対的に低いことから、制御室４２の燃料圧によって生じるスラスト面４４に作用する上向きの力も相対的に弱い。
【００８４】
弁針１０に作用する力を考察すると、開方向に弁針１０に作用する真の上向きの力は、スラスト面４４に作用する制御室４２の燃料圧と、送出経路６０、６２内の燃料圧によって生じる（スラスト面１００を介して）弁針１０に作用する液圧力とによって決まる。閉方向に弁針１０に作用する真の下向きの力は、ばね室４８内の燃料圧と弁針ばね力とによって決まる。なお、この状態では、アキュムレータ容積部３０内の燃料圧は、制御室４２
と減衰室４８の燃料圧と実質的に均衡化されており、従って、スリーブ３８と弁針１０の長さに沿って圧力が降下しても降下は最小限に抑えられ、制御室４２とアキュムレータ容積部３０との間の燃料の漏出は阻止されるか又は少なくとも最小限に抑えられる。而して、圧電スタック２２がその収縮状態にある時、制御室４２内の燃料圧は十分に低いため、弁針１０に対する真の下向きの力が真の上向きの力を上回り、而して、弁針１０は弁針座１６に押し付けられて着座したままである。
【００８５】
弁針１０が弁針座１６に押し付けられて圧縮されることも、弁針座１６が損傷を被ることも無く、（更に）圧電アクチュエータ２０の電圧解除を行う目的で、アクチュエータ２０には、スタック２２に掛かる電圧を事前に設定された速度（ＲＴ０；ＲＴ０’）で下げるため、負の電圧が印加される。アクチュエータ２０は、電圧解除されると、予測できる速度で上向きに動く。アクチュエータ２０の収縮により、スリーブ３８は、矢印「Ａ」が示すように上方向に持ち上げられ、その結果、制御室４２は拡張し、制御室４２内の圧力は、やはり予測できる速度で降下する。制御室４２内部の燃料圧の降下により、アキュムレータ容積部３０からの高圧燃料は、点線矢印「ａ」で示すように、漏出流路５と単数又は複数のベント通路５７を経由して制御室４２に吸い込まれる。上記運転状態の下で、制御室４２内の圧力低下は（減衰室４８内の相対的に高圧の燃料と弁針ばね力と相まって）、弁針１０を下向きに引いてその弁針座１６との係合を維持するのを支援するので、噴射は起こらない。更に、アクチュエータ２０に事前に設定された（遅い）速度（ＲＴ０；ＲＴ０’）で電圧解除を行うことにより、弁針１０に作用する真の下向きの力は、弁針１０又は弁針座１６に対する損傷を引き起こす程度にまで大きくなることはない。
【００８６】
この初期電圧解除段階が完了した時点で、圧電アクチュエータは、第１の燃料噴射事象に備えて、その選択された第１差動電圧レベル（Ｖ０）になっている。この場合、第１差動電圧レベル（Ｖ０）は、一般には０から−５０Ｖの間、適切には−１０から−５０Ｖの間、より適切には−２０Ｖから−５０Ｖの間にある。
【００８７】
圧電アクチュエータ２０のこの初期電圧解除段階は、燃料噴射器２のバイポーラ運転様式が望ましい場合に使用するのに、特に適しており、というのも、圧電アクチュエータは、その作動期間の大部分の間（即ち、燃料噴射事象の合間）は０Ｖ又はそれに近い値に維持することができ、但し、それでも、大量の燃料噴射が必要になれば負の差動電圧を圧電アクチュエータ２０に掛けることができるからである。従って、状況によって、例えば、次の燃料噴射事象が少量の燃料噴射である（例えば、エンジン燃料要求が低い）場合などは、図３に関連して説明した初期電圧解除／電圧降下段階は必要ないと理解頂きたい。従って、エンジンが使用中のときは、通常、多くの燃料噴射事象が、或る燃料噴射シーケンス又は複数の連続した燃料噴射シーケンスの一部として実施されるので、それら個々の噴射事象のうちの幾つかは初期電圧解除段階を必要としない場合もある。実際、次の燃料噴射がバイポーラ運転様式無しに実施できる場合、その様な初期電圧解除段階を実施しないのが好都合であるといえる。
【００８８】
図４に示すように、燃料噴射事象を開始させるため、圧電スタック２２に掛けられる電圧は、第１速度（ＲＴ１）で、相対的に高い差動電圧レベルＶ１（「噴射電圧レベル」）まで引き上げられる。その結果、圧電スタック２２の長さは伸び（図２の長さを超え）るので、スタック２２の端が矢印「Ｂ」で示すように下向きに動く。この運動はスリーブ３８に伝達され、スリーブ３８もアキュムレータ３０内で下向きに動かされ、而して制御室４２の内部容積が減少する。その結果、制御室４２内の燃料圧が上昇する。
【００８９】
制御室４２内の燃料圧力が上昇すると、弁針１０に上向きに作用する力が、弁針ばね力との合力として作用している減衰室４８内の燃料圧によって生じる力に打ち勝つのに十分なレベルに達する。この状況が起こると、弁針１０は、図４に矢印「Ｃ」で示すように弁
針座１６から持ち上げられ始める。
【００９０】
送出経路６０、６２内の燃料圧により生じる弁針１０に加えられる上向きの力も、弁針１０を持ち上げるよう作用する。弁針１０が、弁針座１６から持ち上げられ始めると、送出室６２内の燃料は、出口２１を通って流れ始め、エンジンシリンダへの噴射が起こる。
【００９１】
更に、上方向に持ち上げられ始めた弁針１０と下向きに移動したスリーブ３８が組み合わされるということは、減衰室４８の容積が減少し、その結果として、減衰室４８の燃料圧が上昇し、燃料は、図４の点線矢印「ｂ」で示すように減衰オリフィス５４を通ってアキュムレータ容積部３０の中に流れ込むことを意味している。減衰オリフィス５４は直径が絞られているため、オリフィスを通る燃料の流れは絞られ、針１０の持ち上げは、減衰室４８の燃料圧が上昇することによって減衰される。弁針１０の開運動の減衰は、弁針の所望の揚程における望ましくない振動とオーバーシュートを回避することになるため、好都合であることが分かっている。
【００９２】
図５及び図６を使って、燃料噴射事象の終了時の弁針の閉運動を実証してみよう。噴射を終結させる場合、圧電スタック２２に掛かる電圧は、第２速度（ＲＴ２）で、噴射用の（「第２」）電圧レベル（Ｖ１；Ｖ２）から第３電圧レベル（Ｖ３）まで下げられ、これにより、圧電スタック２２の長さが縮む。第２速度ＲＴ２は、（図３に関連して論じた）「初期」速度ＲＴ０よりも高く、下で説明しているように、噴射事象を比較的急激に終結させるのに十分である。圧電アクチュエータ２０の収縮の程度と速度が、燃料噴射事象の終結を起こすのに十分である限り、何れの適した差動電圧を第３電圧レベル（Ｖ３）として選択してもよい。例えば、第３差動電圧レベル（Ｖ３）は、好都合には１０から−５０Ｖの間にある。例えば、運転の一貫性を期して、第３差動電圧レベル（Ｖ３）は、０から−５０Ｖの間、−１０から−５０Ｖの間、又は−２０から−５０Ｖの間の様に、第１差動電圧レベル（Ｖ１）と同じになるように選定することができる。幾つかの実施形態では、第３電圧レベル（Ｖ３）は、０から−２００Ｖである。
【００９３】
圧電スタック２２が収縮すると、スリーブ３８は、図５の矢印「Ｄ」で示すように上方向に引かれる。その結果、制御室４２の容積は増し、故に、制御室４２内の燃料圧は降下する。制御室４２内の燃料圧が十分に低いレベルまで下がった時点に達すると、減衰室４８内の燃料圧と組み合わされて作用している弁針ばね４６の力は、弁針１０に作用している開運動力に打ち勝つに十分な程度になり、弁針１０が下向きに付勢されて、最終的に弁針座１６に係合する（矢印「Ｅ」参照）。各出口孔２１を通した燃料の噴射は、ひとたび弁針１０がその座１６に係合すると終結する。
【００９４】
弁針１０の開運動を減衰させることは好都合であると判明しているが、弁針１０の閉運動は非常に迅速に行われるのが好適である。この実施形態の減衰装置（４８、５０、５２）は、この目的を実現するのに役立つ。而して、圧電スタック２２に掛かる電圧が第３電圧レベル（Ｖ３）まで下げられ、圧電スタック２２が縮み始めると、減衰室４８の容積が増す。減衰室容積が増加し始めると、減衰室４８内の燃料圧は下がり始め、環状の減衰弁５０が図５に示すようにその減衰弁座５２から持ち上げられるが、これは、図５に示す減衰弁５０の配置の拡大図である図６に更に明確に示されている。
【００９５】
減衰弁５０がその座５２から離れるように動くことで（図６の矢印「Ｆ」）、アキュムレータ容積部３０からの燃料が、ベント通路５７を（点線矢印「ｄ」で示すように）通り、減衰弁座５２を通過して、中央穿孔５３を抜け、減衰室４８の中に流れ込めるようにする燃料用の追加の流れ経路が開かれる。減衰弁５０を通る燃料の流れの速さは、絞られた減衰オリフィス５４を通る燃料の流れに比べ相対的に速く、オリフィス５４経由で減衰室４８に流れ込む燃料の流れに加えられ、有意である。減衰室４８に流入する燃料用にこの
追加的な流れ経路（即ち、５７、５３）を設けたおかげで、減衰室４８内の燃料圧を、（噴射器弁針１０が開かれる際の燃料圧の降下に比べ）相対的に迅速に上昇させることができるようになり、弁針１０の閉運動を支援し且つこの運動の激しい減衰が起こらないようにすることになる。
【００９６】
図１から図６に関連して説明した減衰装置は、弁針１０の頂部で、針持ち上げ時に高度の減衰を提供し、但し針の閉運動は実質的に減衰させずに起こすことができる、一方向減衰弁５０となっていることが分かるはずである。減衰装置は、新しい燃料の流れを減衰室４８に通し、これにより、減衰に使用される流体が、粘度と体積弾性率特性の変化が燃料噴射器の性能に影響を及ぼす恐れが出る程度まで熱くならないことが保証され、好都合である。
【００９７】
燃料噴射事象が終結した後で、次の燃料噴射事象が開始される前に、アクチュエータ２０が電圧解除された第３差動電圧レベル（Ｖ３）レベルによっては、アクチュエータ２０に掛かる電圧を、連続的な噴射の合間の時間の幾らか又はより適切には大部分に亘って維持するのにより望ましいレベルまで引き上げるのが好都合であるかもしれない。例えば、第３電圧レベル（Ｖ３）が（０から−５０Ｖの様な）負電圧である時、圧電アクチュエータ２０は、時間経過と共に減極が進行し、アクチュエータの性能が低下する恐れがある。従って、性能要件上、燃料噴射事象を終結させるためアクチュエータ２０を負電圧まで電圧解除した場合、噴射の合間にアクチュエータを第４の差動電圧レベル（Ｖ４）、例えば、ほぼ０Ｖ、まで再度電圧印加して、望ましくない減極率を阻止するようにすることが好都合である。
【００９８】
或る一連の燃料噴射事象において、第１（又は初期）燃料噴射事象と関係付けられた第４差動電圧レベル（Ｖ４）は、第２（又は次の）燃料噴射事象の初期差動電圧レベル（Ｖ−１）と考えることもできる。
【００９９】
図７は、図１から図６までの噴射器において、アクチュエータに、電圧印加が、但し、燃料噴射事象を開始させること無しに、行われる様子を示している。
図３に示す非噴射状態（例えば、第３差動電圧レベルが第１差動電圧レベルと同じである場合）から始めると、弁針１０は弁針座１６に押し付けられて着座している。燃料は、前と同じく、送出経路５８、６０、６２を通して送り込まれるが、弁針１０が着座しているため、弁針座１６を通り越して噴射器出口２１まで流れることはできない。この状態で、圧電スタック２２に掛かる差動電圧は、相対的低い第３電圧レベル（Ｖ３；Ｖ３’）にあるため、圧電スタック２２は相対的に短尺である。一般に、圧電スタック２２に掛かる第３電圧レベルは、０から−５０Ｖの間にある。圧電スタック２２がその収縮状態にあれば、スリーブ３８に作用する力は弱い。制御室４２内の燃料圧も相対的に低く、従って、制御室４２の燃料圧によって生じるスラスト面４４に作用する上向きの力も相対的に弱い。
【０１００】
図３の説明と同じように、弁針１０に作用する力を考察すると、開方向の真の上向きの力は、制御室４２の燃料圧と、送出経路６０、６２内の燃料圧によって生じる弁針１０に作用する液圧力とによって決まる。閉方向に弁針１０に作用する真の下向きの力は、ばね室４８内の燃料圧と減衰弁５０に加えられる弁針ばね力とによって決まる。而して、圧電スタック２２がその収縮状態にある時、制御室４２内の燃料圧は十分に低いため、弁針に対する真の下向きの力が真の上向きの力を上回り、而して、弁針１０は弁針座１６に押し付けられて着座している。
【０１０１】
燃料噴射事象を開始させること無しに圧電アクチュエータ２０に電圧印加を行うことを目的に、アクチュエータに掛かる電圧を事前に設定された第３速度（ＲＴ３；ＲＴ３’）
で増大させるため、正（充電）電圧がアクチュエータに印加される。なお、この第３速度（ＲＴ３、ＲＴ３’）は、第１速度（ＲＴ１）より低いのが適切であり、そうすれば、下に説明するように、燃料噴射は回避できることが理解頂けるであろう。とはいえ、幾つかの実施形態では、第３速度ＲＴ３’は、（下で論じている様に）第１速度ＲＴ１と同様の速度である。アクチュエータ２０に電圧印加すれば、アクチュエータ２０は伸びて、噴射器ノズル先端９０に近接している端が予測できる速さで下方向に動く。アクチュエータ２０の伸延により、スリーブ３８は、矢印「Ｇ」（図７）で示されるように下方向に動き、その結果、制御室４２に予想できる収縮と内部の圧力上昇が生じる。制御室４２内部の燃料圧の上昇により、制御室４２からの燃料は、点線矢印「ｇ」で示すように、漏出流路５と（１つ又は複数の）ベント通路５７を経由してアキュムレータ容積部３０の中に吐き出される。選択された運転条件の下で、制御室４２内の圧力上昇並びにその結果起こるスラスト面４４を介しての弁針１０に対する持ち上げ力の増大は、減衰室４８の高圧燃料と弁針ばね力によって生じる弁針１０に対する閉じる力に打ち勝つ程には高くない。故に、弁針１０は、弁針座１６から係合解除されず、結果的に燃料噴射は起こらない。
【０１０２】
アクチュエータ２０の電圧印加の速度は、制御室４２と減衰室４８に生じる燃料圧の変化が、弁針１０の持ち上げ、及びその結果生じる燃料噴射を引き起こさないように、事前に（例えば、燃料噴射器試験及び／又は較正中に）設定されるものと認識頂きたい。而して、漏出流路５の流量は、燃料噴射事象を引き起こすこと無く、圧電アクチュエータ２０の特定の電圧印加速度（ＲＴ３；ＲＴ３’）を実現できるように調整されることになる。同様に、減衰オリフィス５４の開口も、事前に設定された電圧印加速度（ＲＴ３；ＲＴ３’）を実現できるように選択、較正される。
【０１０３】
先に説明したように、漏出流路５又は絞られた流れ通路は、一方向への燃料流の絞りが、他方向への燃料流の絞りより強くなるように調整することができる。制御室から流出する燃料流の絞りの方が制御室に流入する燃料流の絞りより強くなるようにすれば、噴射時に制御室から流出する燃料の流量は噴射終了時に制御室に流入する燃料の流量より低くなる。この場合、各噴射の合間に、噴射事象を開始させること無しに、適用することができる最大充電速度（ＲＴ３；ＲＴ３’）は、各噴射の合間に、弁針１０にも弁針座１６にも損傷を発生させること無しに実現することができる初期放電速度（ＲＴ０）に比べ相対的に低くなる（絶対数という意味で）かもしれないが、これは、相対差動電圧と弁針１０及び弁針座１６の材料強度次第である。
【０１０４】
上記次の電圧印加段階が完了すると、圧電アクチュエータは、その選択された第４の差動電圧レベル（Ｖ４）にあるが、このレベルは、上で説明した方法によれば、適切にも、次の燃料噴射事象に備えた初期差動電圧レベル（Ｖ−１）でもある。而して、この場合、第４差動電圧レベル（Ｖ４）は、好都合には−１０から１０Ｖの間、適切には−５から５Ｖの間、より適切には−２から２Ｖの間にあり、そして最適にはほぼ０Ｖである。
【０１０５】
図８は、電圧印加噴射様式の燃料噴射器２の、それぞれ１つのメイン燃料噴射事象１３０を含む２つの連続した燃料噴射シーケンスに亘る、代表的な電圧痕跡を示している。この実施例では、噴射器は電圧印加噴射様式であって、図８に示されている痕跡は、圧電アクチュエータ２０に溜まった電荷を表す電荷プロファイルに匹敵するものである。
【０１０６】
それら燃料噴射を実現することを目的に、通常は、ＥＣＵを採用して燃料噴射器駆動回路を制御し（例えば、欧州特許出願第０７２０４５４．１号に記載）、下で説明するように、要求されている一連の充電（電圧印加）と放電（電圧解除）が行われる。
【０１０７】
最初、時間Ｔ−２以前は、圧電アクチュエータ２０に掛かる電位差は小さい正の電圧、例えば、０から１０Ｖの間にある。従って、このとき、アクチュエータ２０は、相対的に
充電度が低い状態にあるため、アクチュエータスタックは相対的に短尺で、弁針１０はその弁針座１６と係合しており、燃料噴射は起こっていない（図２に図示）。上記の状況では、燃料噴射器の駆動回路は、ＥＣＵからの初期電圧解除コマンド信号又は噴射（電圧印加）コマンド信号の何れかを待っている状態にある。
【０１０８】
Ｔ−２時に、ＥＣＵからの電圧解除コマンド受け取ると、次に、駆動回路の第１要素又は各要素は初期放電位相を開始し、圧電アクチュエータ２０を初期放電速度ＲＴ０で放電する。初期放電位相、即ち、Ｔ−２からＴ−１の間、初期放電電流（ＩＩＮＩ）がアクチュエータ２０に印加され、スタックは、スタック２２横断初期差動電圧レベル（Ｖ−１）からスタック２２横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）まで放電される。通常は、電流をＴ−２からＴ−１の間に調節するため、アクチュエータ２０から流れてくる電流は繰り返し感知され、事前に設定された適切な制限範囲内に保たれるように調整される。ＩＩＮＩの事前に設定された平均放電電流レベル（電流設定点）は、故に、弁針１０とその弁針座１６の間の係合の現在の圧力を、燃料噴射器２に損傷を生じさせる程度まで上昇させる程高くはない、事前に設定された速度ＲＴ０で維持される。
【０１０９】
平均放電電流レベル（ＩＩＮＩ）は、燃料噴射器から事前に設定された電荷量を移して、アクチュエータ２０をＶ−１からＶ０まで放電させるのに十分である期間（Ｔ−２からＴ−１まで）の間維持される。Ｔ−１時に、単数又は複数の第１要素は起動されておらず、而して、初期放電電流（ＩＩＮＩ）は終結し、アクチュエータ２０がそれ以上放電されることがないようになっている。Ｔ−２からＴ−１の期間中、圧電アクチュエータ２０に掛かる電圧は、ほぼ０から１０Ｖまでの相対的に放電が進んだ初期電圧レベル（Ｖ−１）から、例えば、−２０から−５０Ｖまでの、一層放電が進んだ第１電圧レベル（Ｖ０）へ降下する。これにより、アクチュエータ２０は収縮し、制御室４２は拡張し、弁針１０（既にその座１６と係合している）は弁針座１６に向けて引かれる。但し、圧電アクチュエータ２０の収縮速度は、弁針１０をその座１６に押し付けて過度に圧力を加えることによって損傷を引き起こさないように、事前に設定され制御されている。
【０１１０】
Ｔ−１時に、駆動回路は、駆動回路が第１の燃料噴射事象１３０を開始することが必要と判断するまで、圧電アクチュエータ２０を第１放電電圧レベル（Ｖ０）に維持する。別の実施形態では、第１の燃料噴射事象は、第１電圧レベル（Ｖ０）に達すると直ぐに開始される。
【０１１１】
Ｔ０時に、単数又は複数の第２要素は、充電電流（ＩＣＡＨＲＧＥ）を圧電スタック２２に印加することにより、アクチュエータ２０を第１充電速度ＲＴ１で充電するように起動される。而して、第１充電位相（Ｔ０からＴ１まで）の間、アクチュエータに掛かる電圧は、スタック横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）から第２差動電圧レベル（Ｖ１；Ｖ２）まで上げられ、燃料噴射が開始される。
【０１１２】
Ｔ０からＴ１の期間の間、圧電アクチュエータ２０に掛かる電圧は、放電された第１電圧レベル（Ｖ０）、例えば−２０から−５０Ｖ、から充電された第２差動電圧レベル（Ｖ１）まで上昇する。図示の実施例では、第１の燃料噴射事象はメイン噴射であり、従って、第２差動電圧レベル（Ｖ１）はほぼ２００Ｖになる。これにより、アクチュエータ２０は急速に伸延し、制御室４２の容積は縮小するので、制御室４２内の燃料には圧力が加わり、弁針１０はその座１６から持ち上げられる。圧電アクチュエータ２０の充電の速度（ＲＴ１）は、燃料噴射器２の開運動を引き起こすことができるだけの速い速度になるように事前に設定されている。
【０１１３】
Ｔ１時、駆動回路の第３要素（又は各要素）は、圧電アクチュエータ２０を、事前に設定された滞留期間、即ちＴ１からＴ２の間、充電用の電圧レベル（Ｖ１；Ｖ２、例えば、
２００Ｖ）に維持するのに使用され、上記滞留期間中、噴射器弁針１０は、噴射が行われるように開いた状態に保持される。弁針が開いた状態に保持される期間は、必要量の燃料が関係付けられた燃焼シリンダの中に確実に噴射されるように制御されている。
【０１１４】
滞留期間終了時（即ちＴ２時）、駆動回路の第４要素又は各要素が起動されて圧電アクチュエータ２０の放電を行い、これにより、スタック２２に掛かる差動電圧を速度ＲＴ２で下げて、燃料噴射事象１３０を終結させる。Ｔ２からＴ３の間、放電電流（ＩＤＩＳＣＨＡＲＧＥ）がアクチュエータ２０に印加され、スタック２２は、第２差動電圧レベル（Ｖ２）から第３差動電圧レベル（Ｖ３）まで放電される。時間Ｔ３で事前に設定された（放電用の）第３差動電圧レベル（Ｖ３）に達すると、弁針１０はその弁針座１６に再度係合し、燃料はノズル出口２１から出て行くことができなくなる。図示の様に、第３差動電圧レベル（Ｖ３）は、好都合に、第１差動電圧レベル（Ｖ０）と同じレベルに設定されている。
【０１１５】
この実施例では、メイン燃料噴射事象１３０は、終結したばかりなので、ＥＣＵは、次の噴射までに十分な時間があると判断するが、このことは、次の燃料噴射事象を開始させること無しに、噴射の合間に圧電アクチュエータ２０を再度充電するのに有益且つ好都合である。例えば、本発明の方法は、而して、初期燃料噴射事象１３０が終結した後の事前に設定された期間（Ｔ３からＴ３’）の間、圧電アクチュエータ２０に掛かる電圧を、第３速度ＲＴ３（燃料噴射事象を開始させるには不十分）で上げる段階を含んでいる。
【０１１６】
従って、燃料噴射事象１３０が終了すると直ちに（即ち、Ｔ３時）、又は、図８に示しているように、噴射事象後の事前に設定された時点（Ｔ３’時）に、駆動回路の第５要素（各要素）が起動されて、アクチュエータ２０に掛かる電圧を、第１速度（ＲＴ１）よりも低い第３速度（ＲＴ３）で上げて、アクチュエータ２０に電圧印加を、但し、噴射事象を開始させること無しに、行う。而して、期間Ｔ３’からＴ４の間、次の充電電流（ＳＵＢ）がアクチュエータ２０に印加されて、圧電スタック２２が、第３差動電圧レベルＶ３（図ではＶ０と同じにされている）から次の差動電圧レベルＶ４まで充電される。一般に、燃料噴射の便宜性と一貫性を期して、次の差動電圧レベルＶ４は、初期差動電圧レベルＶ−１と同じ（即ち、ほぼ０から１０Ｖ）になるように選択されている。但し、運転パラメータによっては、Ｖ４のレベルは、例えば、それ以前の運転条件中の圧電アクチュエータ２０の電気化学的損傷を補償するように変更してもよい。
【０１１７】
この段階で、次の充電電流（ＩＳＵＢ）は、燃料噴射事象を開始させる程には大きくならないように事前に設定されている。これは、先に図７に関連して説明したように、アクチュエータ２０と弁針１０との間に液圧式結合が配置されていることにより、アクチュエータ２０が（相対的に低い速度で充電することによって）相対的にゆっくりと伸ばされた場合、噴射器弁針１０側の対応する運動は引き起こされないことから、可能である。
【０１１８】
次の（又は第２の）噴射をＥＣＵが要求する前に、初期放電期間Ｔ−２からＴ−１について既に説明したのと同じ又は同様のやり方で、アクチュエータ２０に低い差動電圧Ｖ０の掛かった状態が再確立される（図８に図示）。一般に、この初期放電過程は、次の噴射の数ミリ秒前に起こることになる。
【０１１９】
アクチュエータ２０に低い電圧レベルＶ０の掛かった状態が再確立されると、噴射器２は、ＥＣＵから要求があれば、別の噴射を行う準備が整った状態にある。とはいえ、前の噴射の終了時にアクチュエータ２０をゆっくりと再充電することの有益性は、噴射器２のアクチュエータ２０が、アクチュエータに掛かる負の（又は他の最適ではない）差動電圧レベルに曝される時間が、従来の運転方法と比較して、ずっと短縮された期間になり、これにより、電圧印加噴射様式の噴射器は、噴射の合間に負の差動電圧レベルまで放電状態
に維持されることであり、即ち、別のやり方では、バイポーラ運転の有益性は利用できない。本発明の方法は、故に、アクチュエータ２０の耐用年数を延ばし、ひいては噴射器の耐用年数を延ばすことができる。
【０１２０】
図８は、本発明の方法の代替実施形態も示しており（点線部を参照）、その実施形態では、噴射１３０前に圧電アクチュエータ２０を初期電圧レベル（Ｖ−１）から第１電圧レベル（Ｖ０）までゆっくり放電させる必要はなく、また、燃料噴射事象１３０後に圧電アクチュエータ２０を第３電圧レベル（Ｖ３）と次の（又は第４の）電圧レベル（Ｖ４）の間でゆっくり充電する必要はない。
【０１２１】
これに関して、噴射の合間に必要とされる差動電圧変化が大きくない場合、即ち、燃料噴射器構成要素に過度に圧力が加えられる状態を引き起こす程、又は燃料噴射事象を引き起こす程大きくない場合（例えば、ほぼ２０Ｖ未満）は、電圧を相対的にゆっくりと変化させる必要はないものと理解頂きたい。そのような場合は、初期放電速度（ＲＴ０’）は、下で説明するように、燃料噴射事象を終結させるための第２放電速度（ＲＴ１）と同様であり、第３充電速度（ＲＴ３’）は、燃料噴射事象を開始させるための第１充電速度（ＲＴ１）と同様であってもよい。
【０１２２】
この代替実施形態では、Ｖ−１からＶ０への差動電圧の降下は、圧電アクチュエータ２０の放電速度（ＲＴ０’）が相対的に速い時でも、弁針１０又は弁針座１６が過度な圧力を加えられることによって損傷を被る程には大きくならないように（例えば，ＥＣＵによって）事前に設定されている。
【０１２３】
従って、Ｔ−２時にＥＣＵからの電圧解除コマンドを受け取ると、圧電アクチュエータ２０は、より速い初期放電速度ＲＴ０’で放電される。この初期放電位相の間、初期放電電流（ＩＩＮＩ’）がアクチュエータ２０にＴ−２からＴ−１’の間印加され、スタックは、その初期差動電圧レベル（Ｖ−１）から第１差動電圧レベル（Ｖ０）まで放電される。しかしながら、この場合、電圧降下は、弁針１０とその弁針座１６との間の係合の既存の圧力を、燃料噴射器２に損傷を生じさせる程度まで上昇させるには十分ではないことから、ＩＩＮＩ’の平均放電電流レベルは、より高い速度ＲＴ０’で維持することができると判定されている。
【０１２４】
相対的に高い速度（ＲＴ０’）で行われる、アクチュエータ２０に掛かる最大差動電圧降下は、燃料噴射器２の試験及び較正中に求められる。これに関して、容認可能な差動電圧降下（Ｖ−１からＶ０まで）は、燃料圧（Ｐ）、例えば、アキュムレータ容積部３０の燃料の圧力、の様なエンジンパラメータによって決まる。例えば、燃料圧が高いと、弁針１０とその座１６の間には相対的に高い相互作用力（応力）が既に存在しており、故に、急速な電圧降下は、噴射器２の損傷を招く恐れがあることから望ましくない。対照的に、燃料圧が低いと、弁針１０又はその座１６の何れにも過度に圧力を加えること無しに、圧電アクチュエータ２０を最大でほぼ１００Ｖ急速に放電させることができる。
【０１２５】
同様に、燃料噴射事象１３０の後、噴射の合間のＶ３からＶ４への差動電圧上昇は、たとえ圧電アクチュエータ２０の電圧印加速度（ＲＴ３’）が相対的に速くても、不要な燃料噴射事象を開始させる程大きくならないように（例えば、ＥＣＵによって）事前に設定されている。
【０１２６】
従って、Ｔ３’時にＥＣＵからの電圧印加コマンドを受け取ると、圧電アクチュエータ２０は、より速い第３速度ＲＴ３’で充電される。この充電位相（Ｔ３’からＴ４’まで）の間、次の充電電流（ＩＳＵＢ’）がアクチュエータ２０に印加され、スタックは、その第３差動電圧レベル（Ｖ３）から次の（又は第４の）差動電圧レベル（Ｖ４）まで放電
される。アクチュエータ２０が相対的に速い速度で充電されても、電圧上昇は、燃料噴射事象を開始させるには十分でないことから、ＩＳＵＢ’の平均充電電流レベルは、より高い速度ＲＴ３’で維持できると判定されている。
【０１２７】
前と同じように、相対的に速い速度（ＲＴ３’）で実施される、アクチュエータ２０に掛かる最大差動電圧利得は、燃料噴射器２の試験及び較正中に求めることができる。アクチュエータ２０の急速放電に関して上で説明したように、噴射事象を開始させること無しに相対的に高い速度で実施することができる差動電圧変化は、燃料圧の様なエンジンパラメータによって決まる。例えば、燃料圧が高いと、燃料噴射事象を開始させること無しに、アクチュエータ２０を最大１００Ｖ又はそれ以上充電することができる。しかしながら、燃料圧が低いと、たった２０Ｖの急速な差動電圧上昇でも噴射を引き起こすに十分になる。
【０１２８】
なお、代替実施形態では、初期放電位相（Ｔ−２からＴ−１’まで）と次の充電位相（Ｔ３’からＴ４’まで）の一方又は他方は、図８の代替実施形態に示している様に急速に実施されるが、初期放電位相（Ｔ−２からＴ−１まで）と次の充電位相（Ｔ３’からＴ４まで）の他方は、必要に応じて、先に説明した、より低い速度で実施してもよい。初期放電又は次の充電位相をより早く実施するかより遅く実施するかは、例えば、所望の差動電圧変化の大きさ（第１の噴射の前と噴射の合間とでは異なる場合がある）、及び／又は漏出流路５の燃料流特性に基づいて決めることができる。
【０１２９】
図９を参照すると、この図は、電圧印加噴射様式の燃料噴射器２の、２つのパイロット（又はプレ）噴射１１０と１２０とそれらに続くメイン燃料噴射事象１３０から成る或る燃料噴射シーケンスの間の、代表的な電圧痕跡を示している。同じく、この実施例の噴射器も電圧印加噴様式であり、図９に示されている痕跡は、電荷痕跡に匹敵するものである。
【０１３０】
最初、Ｔ−２時の前は、圧電アクチュエータ２０に掛かる電位差はほぼ０Ｖになっている。従って、このとき、アクチュエータ２０は、相対的充電されていない状態にあるので、アクチュエータスタックは相対的に短尺で、弁針１０はその弁針座１６と係合しており、燃料噴射は起こっていない（図２に描いている）。この状況では、燃料噴射器２の駆動回路は、ＥＣＵからの初期電圧解除コマンド信号又は噴射コマンド信号の何れかを待っている状態にある。
【０１３１】
図８の第１の実施形態に関連して説明したように、Ｔ−２時に、初期放電位相が開始され、圧電アクチュエータ２０は初期放電速度ＲＴ０で放電される。
Ｔ−１時に、初期放電位相は、燃料噴射器２をそれ以上放電させないために終結される。Ｔ−２からＴ−１の期間中、圧電アクチュエータ２０に掛かる電圧は、ほぼ０Ｖの相対的に放電が進んだ初期電圧レベル（Ｖ−１）から、例えば、−２０から−５０Ｖの一層放電が進んだ第１電圧レベル（Ｖ０）まで降下する。第１の燃料噴射事象１１０はパイロット噴射なので、幾つかの実施形態では、第１差動電圧レベル（Ｖ０）は、図８の様な、第１の燃料噴射事象がメイン噴射１３０である場合ほど低くなくてもよい。
【０１３２】
Ｔ−１時に、駆動回路は、駆動回路が第１の燃料噴射事象１１０を開始する必要があると判断するまで、圧電アクチュエータ２０を第１放電電圧レベル（Ｖ０）に維持する。
Ｔ０時に、圧電アクチュエータ２０に掛かる電圧は、充電電流（ＩＣＡＨＲＧＥ）をアクチュエータに印加することにより、第１充電速度ＲＴ１で上げられる。而して、第１充電位相（Ｔ０からＴ１まで）の間に、アクチュエータに掛かる電圧は、スタック横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）から第２差動電圧レベル（Ｖ１；Ｖ２）まで上昇し、パイロット燃料噴射１１０が開始される。
【０１３３】
第１の燃料噴射事象１１０はパイロット噴射なので、２差動電圧レベル（Ｖ1）は、例
えば、５０から１００Ｖの間にすることができる。
第２差動電圧レベル（Ｖ１）は、事前に設定された滞留期間Ｔ１からＴ２の間維持され、この間、噴射器弁針１０は、パイロット噴射１１０が行われるように開いた状態に保持される。前と同じように、弁針が開いた状態に保持される期間は、必要量の燃料が関係付けられた燃焼シリンダの中に確実に噴射されるように制御されている。
【０１３４】
滞留期間終了時、燃料噴射事象１１０を終結させるため、圧電アクチュエータ２０に掛かる電圧は速度ＲＴ２で下げられる。Ｔ３時に、事前に設定された放電用の第３差動電圧レベル（Ｖ３）に達すると、弁針１０はその弁針座１６に再度係合し、燃料噴射事象１１０は終結される。描かれている様に、第３差動電圧レベル（Ｖ３）は、好都合にも第１差動電圧レベル（Ｖ０）と同じレベルに設定することができる。
【０１３５】
第１の燃料噴射事象１１０はパイロット噴射なので、第１の燃料噴射事象１１０の終了と次の第２の燃料噴射事象１２０の開始との間は比較的短時間である。その様な状況では、ＥＣＵは、各噴射の合間に（燃料噴射事象を開始させること無しに）圧電アクチュエータ２０を再充電する必要はない（又は可能ではない）と判断することになる。例えば、本発明の方法は、而して、初期燃料噴射事象１１０が終結した後、事前に設定された期間中に、圧電アクチュエータ２０に掛かる電圧を、第３速度ＲＴ３（燃料噴射事象を開始させるには不十分）で上げる段階を含んでいる。
【０１３６】
図９に示すように、従って、第２パイロット燃料噴射事象１２０とメイン燃料噴射事象１３０は、第１の燃料噴射事象１１０に関連して説明したのと同様のやり方で、開始され、維持され、終結される。とはいえ、メイン噴射事象の場合、圧電アクチュエータ２０は、例えば２００Ｖというより高い第２差動電圧レベル（Ｖ１）まで充電されることに注目頂きたい。
【０１３７】
各燃料噴射事象（１１０、１２０、１３０）では、各充電位相の時期は、各事象で正確な量の燃料が確実に噴射されるようにするため、充電位相を燃料送出量に対して関係付けたタイミングマップから読み出すことができる。先に説明した放電位相（Ｔ−２からＴ−１まで）に関し、充電位相の間、圧電アクチュエータ２０に流入する電流は、繰り返し監視され、事前に設定された量の電荷を圧電アクチュエータ２に移し、燃料噴射器を所望量だけ開けることができるだけの期間の間、事前に設定された限界範囲内に確実に維持されるように（必要に応じて）調節される。
【０１３８】
メイン燃料噴射事象の終了時（Ｔ３）に、又は、図示のように、噴射事象後の事前に設定された時点（Ｔ３’）に、アクチュエータ２０に掛かる電圧を、第１速度（ＲＴ１）よりも低い第３速度（ＲＴ３’）で上げて、アクチュエータ２０に電圧印加を、但し、噴射事象を開始させること無しに、行う。而して、期間Ｔ３’からＴ４の間、次の充電電流（ＩＳＵＢ）がアクチュエータ２０に印加されて、圧電スタック２２は、第３差動電圧レベルＶ３（図ではＶ０と同じにされている）から次の差動電圧レベルＶ４まで充電される。先に説明したように、次の放電電流（ＩＳＵＢ）は、燃料噴射事象を開始させる程大きくならないように、事前に設定されている。
【０１３９】
更なる（又は「第１の」）噴射がＥＣＵから要求される前に、圧電アクチュエータ２０に低い差動電圧Ｖ０の掛かった状態が再確立される（図９には示さず）。
上記実施形態の何れにおいても、噴射器のアクチュエータに掛かる電圧は、噴射中以外はほぼ０Ｖに調節されるので、全体として噴射器は正又は負の差動電圧レベルに曝される期間が著しく短縮され、故に、その耐用年数が伸びる、という利点が実現されている。
【０１４０】
本発明の幾つかの利点は、上の説明から容易に明らかとなるであろうが、本発明の他の利点について言及しておく。
当業者には理解頂けるように、エンジンは、一般に複数の燃料噴射器を備えている。従って、上で言及した方法は、エンジンの各噴射器の何れにでも適用することができる。同様に、本発明は、本発明の１つ又はそれ以上の燃料噴射器又は噴射ノズルを備えたエンジンも包含している。
【０１４１】
代替実施形態では、初期放電位相の速度（ＲＴ０；ＲＴ０’）と次の充電位相（ＲＴ３、ＲＴ３’）は、噴射器に掛かる電圧に基づいて確定することができる。
これまでに、そして特許請求の範囲の中で、列挙されている本発明の方法の様々な段階は、全ての場合において、それらが紹介されている順序で行う必要はなく、順序を逆にしても入れ替えてもよく、その場合でも本発明に伴う各利点はなおもたらされるものと理解頂きたい。
【０１４２】
以上、ここでは本発明の特定の実施形態を詳細に開示してきたが、それは一例として、また説明のみを目的として、開示したものである。上で言及した実施形態は、後続の特許請求の範囲の内容に関して何ら制限を課すものではない。例えば、本発明の燃料噴射器に使用されるアクチュエータの選定、アクチュエータ２０と弁針１０の間を直接結合するための厳密な機構（例えば、スリーブ３８の形態など）、及びノズル出口２１の配置は、事例毎に決めればよく、その様な変型も本発明の範囲に包含される。而して、燃料噴射器及び噴射ノズルの各種構成要素に対しては、特許請求の範囲によって定義されている本発明の精神及び範囲から逸脱すること無く、様々な置き換え、修正、及び変更を加えることができると考えている。
【０１４３】
また、本願明細書では、特許請求の範囲に記載される発明の他、以下の構成ｉ）〜ｘｉ）のいずれかを備える発明が開示される。
【０１４４】
ｉ）内燃機関に使用される燃料噴射器（２）において、
燃料の噴射制御室（４２）と、
前記制御室内の燃料圧を、負荷伝達装置（３６）を介して制御するように装備された圧電アクチュエータ（２０）と、
一組のノズル出口（２１）を通した燃料噴射を制御するために弁針座（１６）と係合することができる弁針（１０）であって、前記弁針と関係付けられた面（４４）は、前記制御室内の燃料圧の変動によって前記弁針座に対する前記弁針の運動が制御されるように、前記噴射制御室内の燃料圧に曝されている、弁針と、
加圧燃料の供給源（５７；３０）から前記制御室に流入及び流出する燃料のための漏出流路（５）と、を備えており、
前記漏出流路は、使用時、前記アクチュエータ横断する差動電圧が事前に設定された速度（ＲＴ０；ＲＴ０’；ＲＴ３；ＲＴ３’）で変化した時、前記制御室内の燃料圧が、前記弁針と前記関係付けられた弁針座との間の係合の状態を変えることができる程には変化せず、一方、前記アクチュエータに掛かる差動電圧が事前に設定された速度（ＲＴ１；ＲＴ２）で変化した時、前記制御室内の燃料圧が、前記弁針と前記関係付けられた弁針座との間の係合の状態を変えることができる程変化するように、配置されている、燃料噴射器（２）。
【０１４５】
ｉｉ）上記構成ｉ）に加え、前記弁針（１０）の運動を減衰するための減衰装置（４８、５０、５４）を更に備えている、燃料噴射器。
【０１４６】
ｉｉｉ）上記構成ｉｉ）に加え、前記減衰装置は、減衰室（４８）を備えており、前記減衰装置は、使用時、前記弁針（１０）が前記弁針座（１６）に係合される時よりも、前記弁針が前記弁針座から係合解除される時の方が、前記減衰室（４８）内の燃料圧の変動がより大幅に減衰されるように調整されている、燃料噴射器。
【０１４７】
ｉｖ）上記構成ｉ）〜ｉｉｉ）の何れかに加えて、前記負荷伝達装置（３６）は、前記アクチュエータ（２０）に結合されたスリーブ部材（３８）を備えており、前記スリーブ部材は、スリーブ内径部を画定しており、前記制御室（４２）は、少なくとも部分的には、前記弁針（１０）と関係付けられている面と前記スリーブ内径部とによって画定されている、燃料噴射器。
【０１４８】
ｖ）上記構成ｉｉｉ）又はｉｖ）に加えて、前記減衰室（４８）は、前記加圧燃料の供給元から前記減衰室（４８）への流れ経路を提供しているベント通路（５７）を更に備えており、前記減衰手段は（４８、５０、５４）は、ベント通路（５７）により提供されている流れ経路を遮断する着座位置と、前記ベント通路（５７）により提供されている前記流れ経路が遮断されない非着座位置と、の間で機能する弁部材（５０）を更に備えている、燃料噴射器。
【０１４９】
ｖｉ）上記構成ｉ）〜ｖ）の何れかに加えて、前記漏出流路（５）は、前記制御室（４２）内の燃料に曝されている表面を有する、前記燃料噴射器（２）の構成要素に形成された、絞られた流れ通路を備えている、燃料噴射器。
【０１５０】
ｖｉｉ）上記構成ｉｖ）又はｖ）に加えて、前記漏出流路（５）は、前記弁針（１０）と前記スリーブ内径部の間のクリアランスにより形成されている、絞られた流れ通路を備えている、燃料噴射器。
【０１５１】
ｖｉｉｉ）上記ｉ）〜ｖｉｉ）の何れかに加えて、前記漏出経路（５）は、使用時、噴射中に前記制御室（４２）から流出する前記燃料の流量が噴射終了時に前記制御室に流入する燃料の流量より低くなるように、前記制御室に流入する燃料の流れより前記制御室から流出する燃料の流れの方がより強く絞られるように作られている、燃料噴射器。
【０１５２】
ｉｘ）上記構成ｉ）〜ｖｉｉｉ）の何れかを備える燃料噴射器に使用される噴射ノズル。
【０１５３】
ｘ）上記構成ｉ）〜ｉｘ）の何れかの燃料噴射器用の駆動回路において、
（Ａ）初期放電電流（ＩＩＮＩ;IＩＮＩ’）を前記アクチュエータ（２０）に初期期間（Ｔ−２からＴ−１）の間印加して、前記スタックを、スタック横断初期差動電圧レベル（Ｖ−１）からスタック（２２）横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）まで放電させるための第１要素又は各要素と、
（Ｂ）充電電流（ＩＣＨＡＲＧＥ）を前記アクチュエータ（２０）に充電期間（Ｔ０からＴ１）の間印加して、前記スタックを、前記スタック横断第１差動電圧レベル（Ｖ０）からスタック横断第２差動電圧レベル（Ｖ１）まで充電するための第２要素又は各要素と、
（Ｃ）前記第２差動電圧レベルを期間（Ｔ１からＴ２）の間維持するための第３要素又は各要素と、
（Ｄ）放電電流（ＩＤＩＳＣＨＡＲＧＥ）を前記アクチュエータ（２０）に放電期間（Ｔ２からＴ３）の間印加して、前記スタックを、前記スタック横断第２差動電圧レベル（Ｖ２）からスタック横断第３差動電圧レベル（Ｖ３）まで放電させるための第４要素又は各要素と、
（Ｅ）次の充電電流（ＩＳＵＢ；ＩＳＵＢ’）を前記アクチュエータ（２０）に次の期間（Ｔ３からＴ４；Ｔ３’からＴ４）の間印加して、前記スタックを、前記スタック横断第３差動電圧レベル（Ｖ３）からスタック横断次期差動電圧レベル（Ｖ４）まで充電するための第５要素又は各要素と、を備えており、
前記次の放電電流（ＩＳＵＢ；ＩＳＵＢ’）は、燃料噴射事象を開始させる程大きくはない、駆動回路。
【０１５４】
ｘｉ）上記構成ｘ）に加えて、第１差動電圧レベル（Ｖ０）及び／又は前記次期差動電圧レベル（Ｖ４）は、燃料レール内の燃料圧（レール圧力Ｐ）、電気パルス時間（Ｔｏｎ）、圧電スタックの温度（Ｔｅｍｐ）、スタックに掛かる初の差動電圧レベル（Ｖ−１）、エンジン燃料需要、及び意図されるアクチュエータ運用年数、から成る群より選択された少なくとも１つのエンジンパラメータに基づいて選択される、駆動回路。
【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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