JP2002136156A - ピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピエゾスタックへの供給エネルギーを高精度
で制御する事である。 【解決手段】 ピエゾスタック２Ａの充電を、オンオフ
を繰り返すスイッチング素子１４のオン期間に直流電源
１１からインダクタ１３を介して、オフ期間にダイオー
ド１５１によりインダクタ１３にフライホイール電流を
流して行う回路において、スイッチング素子１４を制御
する制御回路１８を、オン期間が一定となるように設定
して、ピエゾスタック２Ａの充電が進みピエゾスタック
電圧が高くなるほど充電電流が減少するようにする。ピ
エゾスタック静電容量の増大等でピエゾスタック電圧の
上昇速度を抑制する方向に状態が変化しても、そのこと
が充電電流の上昇速度を上げ、結果的にピエゾスタック
電圧の上昇速度が大きく変わらないようにする。これに
より充電電流の減少速度が変わらないようにする。

Description

【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い
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、前記インダクタと前記ピエゾ
スタックとダイオードとが直列に接続された第２の通電
経路とを有しており、第１の通電経路には、その途中に
設けられたオンオフを繰り返すスイッチング素子のオン
期間に漸増する第１の充電電流が流れ、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フライホイー
ル電流としての漸減する第２の充電電流が流れる。そし
てオンオフ回数に応じ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上昇してい
く。これは複数スイッチング方式として知られている。

【０００４】図１５はピエゾアクチュエータ駆動回路に
おけるピエゾスタックの充電制御の代表例を示すもの
で、スイッチング素子の制御回路はピエゾスタック電流
が予め設定した電流値ＩpPEAK に達するとスイッチング
素子をオフし、ピエゾスタック電流が０になるとスイッ
チング素子をオンする。しかして、充電期間の平均電流
をＩ、充電期間の長さをｔとして、充電電荷量Ｑ＝Ｉ×
ｔとなる。ここで、平均電流Ｉは、充電電流の波形が略
三角波となるので、前記電流値（以下、ピーク電流値と
いう）ＩpPEAK を用いてＩpPEAK ／２と表せ、全体的に
定電流で充電がなされる。また、ピエゾスタックの静電
容量をＣとして、ピエゾスタック両端間電圧Ｖ＝Ｑ／
Ｃ、ピエゾスタックに供給されるエネルギーＥ＝（１／
２）ＣＶ² （＝（１／２）Ｑ² ／Ｃ）であるから、ピエ
ゾスタック両端間電圧Ｖは充電期間の長さｔに比例して
上昇し、ピエゾスタックに供給されるエネルギーＥは二
次曲線を描いて上昇する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インジェク
タの構成を、ノズル内のニードルにコモンレールから供
給された燃料の圧力が閉弁方向に付勢し、ピエゾスタッ
クがニードルを加圧室内の燃料圧を介して間接的に押圧
駆動して開弁するようになっている燃料噴射装置におい
ては、コモンレール内の燃料圧力が高いほどこれと対抗
するピエゾスタックは大きな押圧力を出力する必要があ
るが、特公平６−１２１０１号公報には、検出したコモ
ンレール内燃料圧力に応じてピエゾスタックへの供給電
荷量を制御し、ニードルへの押圧力の適正化を図ったも
のが提案されている。かかるコモンレール内燃料圧力を
入力とするピエゾスタックへの供給電荷量の制御に用い
られるピエゾアクチュエータ駆動回路には、より精密に
充電を制御し得るものが必要となる。

【０００６】一般的にピエゾスタックを含め容量性素子
は静電容量が温度の上昇で大きく増大する。例えば、−
２０〜１６０°Ｃの温度範囲で、インダクタ等ではイン
ダクタンスが数％程度の変化に止まるのに対して、ピエ
ゾスタックでは静電容量が前記温度範囲において数倍程
度変化する大きな温度依存性を示す。このため、例え
ば、電荷量Ｑを正確に制御しても、前記のごとく、ピエ
ゾスタックの両端間電圧Ｖや供給エネルギーＥは静電容
量Ｃをパラメータとして含むから、前記図１３に示すよ
うに、ピエゾスタック両端間電圧Ｖ、供給エネルギーＥ
が静電容量Ｃに反比例して大きく変化する。

【０００７】特開平１１−３１７５５号公報には、ピエ
ゾスタックの両端間電圧や充電中のピエゾスタックの伸
長量の挙動を監視してその結果をスイッチング素子の作
動に反映せしめることで、ピエゾスタックの静電容量の
温度依存性を吸収するようにしたものが記載されてい
る。例えば、ピエゾスタック両端間電圧Ｖが所定値Ｖth
に達するまでの時間ｔc1，ｔc2は、前記電荷Ｑ、ピエゾ
スタック両端間電圧Ｖの各式から前記時間ｔc1の場合は
Ｖ＝Ｉ×ｔc1／Ｃ、前記時間ｔc2の場合はＶ＝Ｉ×ｔc2
／Ｃとなるから、これより、温度変動等に基因してピエ
ゾスタックの静電容量Ｃが変動してもピーク電流値ＩpP
EAK の設定値等にフィードバックして対応することがで
きる。

【０００８】しかしながら、前記特開平１１−３１７５
５号公報記載の技術では、演算負担が大きくコストアッ
プする。

【０００９】本発明は前記実情に鑑みなされたもので、
過重な演算負担を伴わずに高精度でピエゾスタックを制
御する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。

【００１０】

【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
る第１の充電電流を流し、前記インダクタと前記ピエゾ
スタックとダイオードとが直列に接続された第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
オフ期間にフライホイール作用で漸減する充電電流を流
し、前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御手段
を有するピエゾアクチュエータ駆動回路において、前記
制御手段は、前記スイッチング素子のオン期間の長さ
が、所定のオン期間長さとなるように設定する。

【００１１】ピエゾスタックの充電が進むにつれてピエ
ゾスタックの両端間電圧が上昇するので、スイッチング
素子のオン期間にインダクタに印加される電圧は漸次低
くなる。これにより、誘導起電力も漸次小さくなるか
ら、オン期間におけるインダクタに流れる電流の勾配す
なわちピエゾスタックへの充電電流の勾配もピエゾスタ
ックの充電が進むにつれて小さくなる。本発明ではオン
期間を一定とすることで、オンオフ１周期における充電
電流のピーク値が充電が進むにつれて低下する。すなわ
ち、ピエゾスタックの充電が進むにつれて、前記ピエゾ
スタック両端間電圧とは逆に充電電流が三角波形をとり
ながら全体的にみて減少する。

【００１２】ここで、ピエゾスタックの静電容量が増大
したとすると、これはピエゾスタック両端間電圧の上昇
速度を抑制する方向に作用する。このピエゾスタック両
端間電圧の上昇速度に対する抑制方向の作用は、インダ
クタへの印加電圧の低下速度を抑制する方向に作用し、
したがって、全体的にみた充電電流の減少速度を抑制す
る方向に作用する。これはピエゾスタックへの充電速度
を増大する方向に作用するから、ピエゾスタックの静電
容量が増大しても、ピエゾスタック両端間電圧の上昇速
度はあまり抑制されない。

【００１３】これにより、全体的にみた充電電流につい
ても、ピエゾスタックの静電容量が増大しても、減少速
度はあまり抑制されない。

【００１４】しかも、ピエゾスタック両端間電圧の上昇
速度の抑制作用は、ピエゾスタックへのエネルギー供給
速度を減少する方向に作用し、充電電流の減少抑制作用
は、ピエゾスタックへのエネルギー供給速度を増大する
方向に作用するから、これらが相殺して、供給エネルギ
ーの経時プロファイルはピエゾスタックの静電容量の変
動によらず略一定となる。

【００１５】したがって、ピエゾスタックの静電容量の
変化を検出して充電制御にフィードバックすることな
く、ピエゾスタックへの供給エネルギーをオープンルー
プにて好適に制御することができる。

【００１６】請求項２記載の発明では、請求項１の発明
の構成において、前記スイッチング素子のオン期間から
オフ期間に切り換わる時の充電電流を検出する電流検出
手段を具備せしめ、前記制御手段は、予め設定した所定
の時期に行う前記ピエゾスタックの充電制御において、
少なくとも１回目のオン期間は、検出された充電電流が
予め設定した電流値になるまでとし、その時の前記スイ
ッチング素子のオン期間の長さにより前記オン期間長さ
が再設定されるように設定する。

【００１７】インダクタのインダクタンスの大きさによ
ってオン期間における充電電流の勾配が異なるが、１回
目のオン期間の終期における充電電流すなわち前記充電
電流のピーク値が前記予め設定した電流値となるように
オン期間の長さが設定されるので、全体的にみた充電電
流の経時プロファイルがインダクタのインダクタンスに
よらず略一定となる。したがって、ピエゾスタックの両
端間電圧やピエゾスタックへの供給エネルギーの経時プ
ロファイルも略一定となる。これにより、インダクタの
個体差に基因する充電特性を軽減することができる。

【００１８】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いずれか記載のピエゾ
アクチュエータ駆動回路とを具備する構成とする。

【００１９】コモンレール式の燃料噴射装置を、ピエゾ
スタックに、燃料噴射／停止切り替え制御用のエネルギ
ーを環境温度等の変化によらず高精度でかつ簡単なオー
プンループ制御で供給するように構築することができ
る。

【００２０】請求項４記載の発明では、請求項３の発明
の構成において、前記コモンレール内の燃料圧力を検出
する圧力検出手段を具備せしめ、かつ、前記ピエゾアク
チュエータ駆動回路を、前記ピエゾスタックの充電量を
可変に構成し、前記制御手段は、検出された前記コモン
レール内燃料圧力が高いほど前記ピエゾスタックの充電
量が多くなるように設定する。

【００２１】コモンレール内燃料圧力に抗して弁体を作
動し得る押圧力を過不足のない適正な大きさに制御する
ことができる。

【００２２】請求項５記載の発明では、請求項４の発明
の構成において、前記直流電源を、出力電圧を可変に構
成し、前記制御手段は、前記直流電源を制御するととも
に、検出された前記コモンレール内燃料圧力が高いほど
前記直流電源の出力電圧が高くなるように設定する。

【００２３】直流電源の出力電圧が高いほど充電電流が
大きく、ピエゾスタックの充電量が増大する。

【００２４】請求項６記載の発明では、請求項４の発明
の構成において、前記制御手段は、検出された前記コモ
ンレール内燃料圧力が高いほど前記スイッチング素子の
オフ期間が短くなるように設定する。

【００２５】オフ期間において、その長さに応じて、充
電電流が０まで減少した後に充電休止期間が設けられる
ので、オフ期間を短くしたときには平均の充電電流が多
くなり、ピエゾスタックの充電量が増大する。

【００２６】請求項７記載の発明では、請求項４の発明
の構成において、前記スイッチング素子のオン期間から
オフ期間に切り換わる時の充電電流を検出する電流検出
手段を具備せしめ、前記制御手段は、前記ピエゾスタッ
クの充電制御において、１回目のオン期間は、検出され
た充電電流が指令電流値になるまでとし、その時の前記
スイッチング素子のオン期間の長さにより前記オン期間
長さが再設定されるように、かつ、検出された前記コモ
ンレール内燃料圧力が高いほど前記指令電流値が大きく
なるように設定する。

【００２７】平均の充電電流はオン期間長さが長いほど
増大するから、ピエゾスタックの充電量が増大する。

【００２８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１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。
ピエゾアクチュエータ駆動回路はコモンレール式の４気
筒ディーゼルエンジンの燃料噴射装置に適用されたもの
で、燃料噴射装置の全体構成については後述する。ピエ
ゾアクチュエータ駆動回路１は、車載のバッテリ１１
１、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２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，
２Ｄの充電用の電圧を出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ
１１２はバッテリ１１１と直列にインダクタ１１２１と
スイッチング素子１１２２が接続され、スイッチング素
子１１２２のオン時にインダクタ１１２１に蓄積された
エネルギーが、スイッチング素子１１２２のオフ時に、
前記エネルギーにより逆起電力を発生するインダクタ１
１２１からダイオード１１２３を介してコンデンサ１１
３に充電される。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２Ａ〜
２Ｄ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。

【００２９】直流電源１１のバッファコンデンサからピ
エゾスタック２Ａ〜２Ｄ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１２
ａ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（以下、第１の寄生ダ
イオードという）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。また、インダクタ１３とピエゾスタック２Ａ〜２Ｄ
は第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と第１のスイッチング素子１
４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、インダクタ１３、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄ、
第２のスイッチング素子１５により閉回路を形成してい
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（以下、第２の寄生ダイオー
ドという）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。

【００３０】通電経路１２ａ，１２ｂはピエゾスタック
２Ａ〜２Ｄのそれぞれに共通であり、また、次のように
駆動対象としてのピエゾスタック２Ａ〜２Ｄが選択でき
る。すなわち、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄ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、噴射気筒のインジェクタのピエスタ
ック２Ａ〜２Ｄに対応する選択スイッチング素子１６Ａ
〜１６Ｄがオンされる。選択スイッチング素子１６Ａ〜
１６ＤはＭＯＳＦＥＴが用いられており、その寄生ダイ
オード（以下、選択寄生ダイオードという）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。

【００３１】ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄは、後述するよ
うに、各気筒に設けられたインジェクタ４（図２、図
３）の燃料噴射と停止の切り替え用としてインジェクタ
４のそれぞれに搭載される。

【００３２】スイッチング素子１４，１５，１６Ａ〜１
６Ｄの各ゲートには制御回路１８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１
６Ａ〜１６Ｄのいずれかをオンして駆動対象のピエゾス
タック２Ａ〜２Ｄ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２Ａ〜２Ｄの充電制御および放電制御を行うよ
うになっている。

【００３３】また、制御回路１８には、後述する燃料噴
射制御全体を司る後述するＥＣＵからの噴射信号が入力
している。噴射信号は噴射期間に対応する「Ｌ」と
「Ｈ」よりなる二値信号であり、制御回路１８は噴射信
号の立ち上がりでピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの充電を開
始し、噴射信号の立ち下がりでピエゾスタック２Ａ〜２
Ｄを放電する。

【００３４】また、制御回路１８にはピエゾスタック２
Ａ〜２Ｄに共通にこれらのそれぞれと直列に接された抵
抗器１７の両端間電圧が入力しており、ピエゾスタック
２Ａ〜２Ｄの充電電流、放電電流を検出するようになっ
ている。

【００３５】図２にピエゾスタック２Ａ〜２Ｄが搭載さ
れる燃料噴射用のインジェクタ４を有し構成されるディ
ーゼルエンジンのコモンレール式の燃料噴射装置の構成
を示し、図３にインジェクタ４の構造を示す。図例はピ
エゾスタック２Ａが搭載されたものであるが、どのピエ
ゾスタック２Ａ〜２Ｄが搭載されるものも同じ構造であ
る。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。

【００３６】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。

【００３７】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ＥＣＵ３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。

【００３８】図３に示すごとく、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。

【００３９】ノズル部４ａの本体４０４内にニードル４
２１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４２
１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の離座時に噴孔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。

【００４０】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。

【００４１】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２Ａを備えた
ピエゾアクチュエータ４ｃにより駆動される。なお、ピ
エゾスタック２Ｂ〜２Ｄを備えたインジェクタも同じ構
造である。

【００４２】前記背圧室４０６はアウトオリフィス４０
９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４
１１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。

【００４３】弁室４１０の底面４１０２には高圧通路４
０１から分岐する高圧制御通路４０８が開口している。

【００４４】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）４
１０２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４
１０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が離座する。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
背圧が上昇してニードル４２１が着座する。

【００４５】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２Ａが上下方向を伸縮方向として配設されて
いる。

【００４６】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２Ａと当接状
態を維持しており、ピエゾスタック２Ａ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。

【００４７】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２Ａの伸長で大径ピストン４
２５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４
２４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２Ａ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。

【００４８】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４
０２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２Ａの伸長により大径ピストン４
２５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。

【００４９】燃料噴射時には、先ず、ピエゾスタック２
Ａが充電されてピエゾスタック２Ａ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４１０
１から離間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４
２１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が離座して燃料
噴射が開始される。

【００５０】噴射停止は反対にピエゾスタック２Ａの放
電によりピエゾスタック２Ａ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から離間す
るとともに再び低圧側シート４１０１に着座して弁室４
１０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。

【００５１】制御回路１８の充電制御について説明す
る。制御回路１８は第１のスイッチング素子１４のオン
期間とオフ期間とを次のように設定し、第１のスイッチ
ング素子１４の制御信号を出力する。すなわち、オン期
間は一定とするとともに、オフ期間は充電電流が０にな
ると第１のスイッチング素子１４をオンして終了し次の
オン期間に入るように設定してある。前記制御信号はタ
イマ制御にて予め設定された時間の間、出力され、該時
間に応じた回数で第１のスイッチング素子１４のオンオ
フが繰り返される。

【００５２】図４は、充電電流Ｉp の経時変化を示すも
ので、スイッチング素子１４のオン期間には、第１の通
電経路１２ａに、バッファコンデンサ１１３からインダ
クタ１３を介してピエゾスタック２Ａ〜２Ｄに漸増する
充電電流が流れ、スイッチング素子１４のオフ期間に
は、インダクタ１３に発生する誘導起電力が第２の寄生
ダイオード１５１に対し順バイアスとなり、第２の通電
経路１２ｂに、フライホイール作用により漸減する充電
電流が流れる。ここで、第１のスイッチング素子１４の
オンオフ周波数に比してインダクタ１３およびピエゾス
タック２Ａ〜２Ｄを含む回路の共振周波数は十分に高
く、波形は三角形とみなせる。

【００５３】ここで、オンオフ１周期における充電電流
のピーク値（ピーク電流）ＩpPEAKは、オン期間の終期
における電流であり、直流電源１１の出力電圧（以下、
直流電源出力電圧という）すなわちバッファコンデンサ
１１３の両端間電圧をＶDC-DC 、ピエゾスタック電圧を
Ｖp 、オン期間の長さをＴON、インダクタ１３のインダ
クタンスをＬとして、ＩpPEAK ＝（ＶDC-DC −Ｖp ）×
ＴON／Ｌとなる。式中、直流電源出力電圧ＶDC-DC は前
記のごとく一定とみなせる。

【００５４】図５に示すように、ピエゾスタック電圧Ｖ
p は、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの充電を開始する時の
初期値が０で、時間をおって漸増する経時プロファイル
を示すから、スイッチング素子１４のオン期間にインダ
クタ１３に印加される電圧（ＶDC-DC −Ｖp ）は、ピエ
ゾスタック２Ａ〜２Ｄの充電が進むにつれて漸次低くな
る。これにより、インダクタ１３の誘導起電力も漸次小
さくなるから、オン期間における充電電流Ｉp の勾配も
ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの充電が進むにつれて小さく
なる。本発明ではオン期間を一定とすることで、充電電
流は、三角波形をとりながら全体的にみてピエゾスタッ
ク電圧Ｖp とは逆に減少する経時プロファイルを示す。

【００５５】ここで、ピエゾスタック電圧Ｖp はピエゾ
スタック２Ａ〜２Ｄの静電容量Ｃに反比例するから、静
電容量Ｃが増大したとすると、これはピエゾスタック電
圧Ｖp の上昇速度を抑制する方向に作用する。

【００５６】この、ピエゾスタック電圧Ｖp の上昇速度
を抑制する方向の作用は、スイッチング素子１４のオン
期間におけるインダクタ１３への印加電圧の低下が緩和
する方向に作用し、全体的にみた充電電流Ｉp の減少速
度を抑制する方向に作用する。これはピエゾスタック２
Ａ〜２Ｄへの電荷供給速度を上昇する方向、したがって
ピエゾスタック電圧Ｖp の上昇速度を増加する方向に作
用するから、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの静電容量の増
大によってはピエゾスタック電圧Ｖp の経時プロファイ
ルはあまり変化しない。

【００５７】一方、ピエゾスタック電圧Ｖp がピエゾス
タック２Ａ〜２Ｄの静電容量の増大によって大きく変化
しないことから、充電電流Ｉp の経時プロファイルも余
り変化しないことになる。

【００５８】しかも、この、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄ
の静電容量の増大によるピエゾスタック電圧Ｖp 、充電
電流Ｉp への小さな影響は次の性質を有している。すな
わち、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄへの、充電による単位
時間当たりのエネルギー供給量はピエゾスタック電圧Ｖ
p と充電電流Ｉp の積で表されるところ、ピエゾスタッ
ク電圧Ｖp の上昇速度を抑制する方向は、単位時間当た
りのエネルギー供給量を減少する方向であり、充電電流
Ｉp の減少を緩和する方向は、単位時間当たりのエネル
ギー供給量を増加する方向であるから、両者は互いに相
殺する方向に作用している。したがって、単位時間当た
りのエネルギー供給量が、環境温度の変動等に基因した
ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの静電容量の変動に依存する
のをさらに抑制することができる。

【００５９】図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）はそ
れぞれ、本燃料噴射装置において、ピエゾスタック２Ａ
〜２Ｄの静電容量Ｃを変えて、ピエゾスタック電流Ｉp
、ピエゾスタック電圧Ｖp 、蓄積エネルギーＥの経時
変化をみたものであり、前記のごとく、ピエゾスタック
電圧Ｖp は漸増する経時プロファイルとなり、ピエゾス
タック電流Ｉp は漸減する経時プロファイルとなる。そ
して、供給エネルギーＥは略直線的に増大する経時プロ
ファイルとなる。

【００６０】そして、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）を比較し
て知られるように、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの静電容
量Ｃが増大してもピエゾスタック電圧Ｖp は僅かに上昇
速度が減じられ、充電電流Ｉp は僅かに減少速度が減じ
られ、そして、供給エネルギーＥは殆ど変化がない。

【００６１】したがって、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの
充電時間を一定に制御するだけで、フォードバック制御
を伴わずにピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの静電容量Ｃが変
化してもピエゾスタック２Ａ〜２Ｄへの供給エネルギー
を一定値にすることができる。

【００６２】また、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの放電
は、スイッチング素子１５をオンオフすることで、オン
期間にピエゾスタック２Ａ〜２Ｄ〜インダクタ１３〜第
２のスイッチング素子１５〜選択寄生ダイオード１６１
という経路で放電電流が流れ、オフ期間に、ピエゾスタ
ック２Ａ〜２Ｄ〜インダクタ１３〜第１の寄生ダイオー
ド１４１〜バッファコンデンサ１１３という経路で放電
電流が流れ、バッファコンデンサ１１３に電荷、したが
ってピエゾスタック２Ａが保持していたエネルギーが回
収される。

【００６３】（第２実施形態）インダクタ１３は前記の
ごとく温度の影響がピエゾスタック２Ａ〜２Ｄよりも相
対的に小さいが、個体差によって実際のインダクタンス
がばらつくおそれがある。本実施形態はかかる点に鑑
み、さらにピエゾスタック２Ａ〜２Ｄへの供給エネルギ
ー制御の高精度化を図ったもので、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。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。

【００６４】本実施形態は、ピエゾアクチュエータ駆動
回路以外は第１実施形態の構成と同じであり、第１実施
形態との相違点を中心に説明する。

【００６５】ピエゾアクチエータ駆動回路１Ａの制御回
路１８Ａは、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの充電を開始す
る最初のオン期間については予め設定された長さで行う
のではなく、抵抗器１７により検出された充電電流Ｉp
が予め設定された電流値になるとオフ期間に入るように
設定されている。そして、スイッチング素子１４をオン
してから前記予め設定された電流値に達するまでの時間
を演算し、その時間を以降のオン期間の長さＴONとす
る。

【００６６】これにより、インダクタ１３のインダクタ
ンスがばらついても、第１のスイッチング素子１４のオ
ン期間の長さに吸収されて、ピーク電流ＩpPEAK の初期
値が前記予め設定された電流値に統一される。これによ
り、充電特性を実質的に揃えることができる。

【００６７】図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）にイ
ンダクタ１３のインダクタンスＬを振り、ピエゾスタッ
ク電流Ｉp 、ピエゾスタック電圧Ｖp 、ピエゾスタック
２Ａ〜２Ｄの供給エネルギーＥの挙動を示すもので、イ
ンダクタンスＬが大きいと、オン期間が長くなるが、ピ
エゾスタック電圧Ｖp 、充電電流Ｉp 、ピエゾスタック
２Ａ〜２Ｄへの供給エネルギーＥとも、経時プロファイ
ルは一定している。

【００６８】しかして、インダクタ１３にインダクタン
スＬのばらつきがあっても、これを吸収することがで
き、高精度なピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの充電制御を行
い得る。

【００６９】なお、本実施形態ではオン期間の長さＴON
をピエゾスタックの伸長時ごとに行うように設定した
が、イグニッションスイッチのオン時のみ、バッテリ交
換時のみ等、その時期は適宜設定し得る。

【００７０】（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ュエータ駆動回
路の構成を示す。第１実施形態の構成において、制御回
路を別の構成に代えたものである。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。ピエ
ゾアクチュエータ駆動回路１Ｂの制御回路１８Ｂの基本
的な設定は第１実施形態と同じで、スイッチング素子１
４のオン期間の長さを一定にすることで、ピエゾスタッ
ク２Ａ〜２Ｄの静電容量が変化しても供給エネルギーの
変動を抑えるようになっている。そして、制御回路１８
Ｂは、圧力検出手段である圧力センサ５７（図２）によ
り検出されたコモンレール圧力を入力として直流電源１
１の出力電圧を制御するようにしたもので、バッファコ
ンデンサ１１３の充電においてスイッチング素子１１２
２のオンオフ周波数に基づいて直流電源１１の出力電圧
を設定する。ここで、コモンレール圧力が高いほどスイ
ッチング素子１１２２のオンオフ周波数を増やして直流
電源１１の出力電圧が高くなるようにする。

【００７１】前記のごとくＩpPEAK ＝（ＶDC-DC −Ｖp
）×ＴON／Ｌであるから、直流電源１１の出力電圧ＶD
C-DC を上げることで、ピーク電流ＩpPEAK が増大し、
図１０に示すように、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄのエネ
ルギーの上昇速度を上げることができる。これにより、
コモンレール圧力に応じたエネルギーをピエゾスタック
２Ａ〜２Ｄに供給することができる。

【００７２】前記インジェクタ４において、ボール４２
３をリフトする時、高圧制御通路４０８の燃料圧力がボ
ール４２３を上方に押し上げる力に打ち勝つ押圧力が必
要となる。したがって、コモンレール圧力が高ければピ
エゾスタック２Ａ〜２Ｄは大きな押圧力を発生しなけれ
ばならず、一方、コモンレール圧力が低ければ充電量に
よっては押圧力が過剰となる。また、コモンレール圧力
によってボール４２３がリフトするのに必要な押圧力が
変化するから、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの押圧力が必
要な押圧力に達する時間がばらつき、ボール４２３がリ
フトを開始するタイミングが影響を受けて燃料の噴射時
期や噴射量がばらつく原因となる。

【００７３】本燃料噴射装置によれば、コモンレール圧
力が高いほどエネルギーが多く供給されるので、コモン
レール圧力が高ければ十分なエネルギー供給によりボー
ル４２３を安定してリフト状態とし得、異常噴射等を回
避することができる。一方、コモンレール圧力が低けれ
ばそれに見合った適正なエネルギーを供給することがで
きる。また、コモンレール圧力が高くボール４２３をリ
フトせしめるのに必要なピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの押
圧力が大きくなれば供給エネルギーの上昇速度が上が
り、コモンレール圧力によらず所定の時期にボール４２
３のリフトが開始される。これにより、ボール４２３が
リフトを開始するタイミングを揃えることができる。

【００７４】（第４実施形態）図１１に本発明の第４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。第３実施形態の構成において、制御回
路を別の構成に代えたものである。図中、第３実施形態
と同じ番号を付した部分は第３実施形態と同じ作動をす
るので第３実施形態との相違点を中心に説明する。前記
第３実施形態では、コモンレール圧力に応じた適正エネ
ルギー量制御を直流電源１１の出力電圧を変更すること
で行うが、本実施形態は適正エネルギー供給制御を別の
方法で行う。制御回路１８Ｃの基本的な設定は第１〜第
３実施形態と同じで、スイッチング素子１４のオン期間
の長さを一定にすることで、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄ
の静電容量Ｃが変化しても供給エネルギーの変動を抑え
るようになっている。そして、制御回路１８Ｃは、充電
電流が０になった後のスイッチング素子１４のオン作動
にタイムディレイを設けて、フライホイール電流による
充電終了からスイッチング素子１４のオンまでの期間
を、充電電流が流れない充電休止期間としている。ここ
で、コモンレール圧力が高いほどオフ期間の長さを短く
して充電休止期間の長さを短くする。

【００７５】図１２に示すように、充電休止期間の長さ
が長いほど全体的にみた充電電流が減じられることにな
って供給エネルギーの上昇速度が低くなる。これによ
り、第３実施形態と実質的に同等の効果を得ることがで
きる。

【００７６】（第５実施形態）図１３に本発明の第５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。第３実施形態の構成において、制御回
路を別の構成に代えたものである。図中、第３実施形態
と同じ番号を付した部分は第３実施形態と同じ作動をす
るので第３実施形態との相違点を中心に説明する。ピエ
ゾアクチエータ駆動回路１Ｄの制御回路１８Ｄは、第２
実施形態の制御回路１８Ａと基本的に同じ構成を有し、
スイッチ素子１４の通電電流のピーク電流ＩpPEAK の初
期値に達するまでの時間ＴONを以降も繰り返すように設
定されており、さらに、ピーク電流ＩpPEAK の初期値
が、検出されたコモンレール圧力に応じてセットされ
る。すなわち、ピーク電流ＩpPEAK の初期値をコモンレ
ール圧力が高ければ大きく、コモンレール圧力が低けれ
ば小さくというように、コモンレール圧力に応じて変化
させるように設定され、これによっても、第３、第４実
施形態の構成による適正エネルギー供給制御の効果と同
じ効果を得ることができる

【００７７】図１４にピーク電流ＩpPEAK の初期値に対
するピエゾアクチュエータ２Ａ〜２Ｄへの投入エネルギ
ーの実験結果を示す。ピーク電流ＩpPEAK を増大させる
ことで１５０μｓ後のピエゾアクチュエータ２Ａ〜２Ｄ
のエネルギーが略直線的に増大している。これにより、
コモンレール圧力に応じてＩpPEAK の初期値をセットす
ればコモンレール圧力に見合った充電エネルギーを得る
ことができる。

【００７８】なお、ピエゾスタック２Ａ〜２Ｄの供給エ
ネルギーはコモンレール圧力に対して実質的に連続的に
漸増せしめてもよいし、コモンレール圧力と充電時間を
複数段階に分けて１対１に対応せしめてもよい。

【００７９】また、ピエゾスタックへの供給エネルギー
をコモンレール圧力に応じて設定するには、ピエゾアク
チュエータ駆動回路は、第３、第４実施形態の他、ピエ
ゾスタックへの供給エネルギーを可変に構成されている
のであれば用いられ得る。

【００８０】なお、前記各実施形態は、インジェクタ
は、背圧室の圧力を増減する背圧制御部を備え、そのボ
ールを変位拡大室の油圧を介して押圧駆動する構成のも
のを示したが、必ずしもこれに限定されるものではな
く、本発明は、前記特公平６−１２１０１号公報記載
の、ピエゾスタックが油圧を介してニードルを駆動する
構成のもの等にも適用することができる。

【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。

【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３】前記インジェクタの断面図である。

【図４】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の充電電流
の経時変化を示す図である。

【図５】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の各部の経
時変化を示す図である。

【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ前記ピエゾ
アクチュエータのピエゾスタックの静電容量が異なる前
記ピエゾアクチュエータ駆動回路の作動を示すグラフで
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
駆動回路の回路図である。

【図８】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ前記ピエゾ
アクチュエータ駆動回路を構成するインダクタのインダ
クタンスが異なる前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の
作動を示すグラフである。

【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
経時変化を示す図である。

【図１１】本発明を適用した第４のピエゾアクチュエー
タ駆動回路の回路図である。

【図１２】前記ピエゾアクチュエータ駆動回路の各部の
経時変化を示す図である。

【図１３】本発明を適用した第５のピエゾアクチュエー
タ駆動回路の回路図である。

【図１４】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１５】従来のピエゾアクチュエータ駆動回路の代表
例の作動を示す図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 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 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 ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ ピエゾスタック ３ ＥＣＵ １８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ 制御回路（制
御手段） 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 ４２３ ボール（弁体） ５４ コモンレール ５７ 圧力センサ（圧力検出手段）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 47/00 Ｆ０２Ｍ 47/00 Ｃ Ｐ Ｅ 47/02 47/02 51/00 51/00 Ｅ Ｈ０１Ｌ 41/083 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｐ 41/09 Ｕ (72)発明者 森次 通泰 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 榊原 康行 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 猪頭 敏彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD02 BA61 CC06T CC08T CC14 CC64U CC67 CC68T CC69 CC70 CD25 CD26 CE13 CE27 CE29 CE34 DC18 3G084 BA13 DA04 EC06 FA00 3G301 HA02 HA04 HA06 JA03 JA18 LB11 LC05 LC06 LC10 MA28 NA06 ND02 PB08Z PG02Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   間に漸増する第１の充電電流を流し、 前記インダクタと前記ピエゾスタックとダイオードとが
   直列に接続された第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フライホイール
   作用で漸減する充電電流を流し、 前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御手段を有
   するピエゾアクチュエータ駆動回路において、 前記制御手段は、前記スイッチング素子のオン期間の長
   さが、所定のオン期間長さとなるように設定したことを
   特徴とするピエゾアクチュエータ駆動回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載のピエゾアクチュエータ駆
   動回路において、前記スイッチング素子のオン期間から
   オフ期間に切り換わる時の充電電流を検出する電流検出
   手段を具備せしめ、 前記制御手段は、予め設定した所定の時期に行う前記ピ
   エゾスタックの充電制御において、少なくとも１回目の
   オン期間は、検出された充電電流が予め設定した電流値
   になるまでとし、その時の前記スイッチング素子のオン
   期間の長さにより前記オン期間長さが再設定されるよう
   に設定したピエゾアクチュエータ駆動回路。
3. 【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
   いずれか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。
4. 【請求項４】 請求項３記載の燃料噴射装置において、
   前記コモンレール内の燃料圧力を検出する圧力検出手段
   を具備せしめ、 かつ、前記ピエゾアクチュエータ駆動回路を、前記ピエ
   ゾスタックの充電量を可変に構成し、 前記制御手段は、検出された前記コモンレール内の燃料
   圧力が高いほど前記ピエゾスタックの充電量が多くなる
   ように設定した燃料噴射装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の燃料噴射装置において、
   前記直流電源を、出力電圧を可変に構成し、 前記制御手段は、前記直流電源を制御するとともに、検
   出された前記コモンレール内燃料圧力が高いほど前記直
   流電源の出力電圧が高くなるように設定した燃料噴射装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の燃料噴射装置において、
   前記制御手段は、検出された前記コモンレール内燃料圧
   力が高いほど前記スイッチング素子のオフ期間が短くな
   るように設定した燃料噴射装置。
7. 【請求項７】 請求項４記載の燃料噴射装置において、
   前記スイッチング素子のオン期間からオフ期間に切り換
   わる時の充電電流を検出する電流検出手段を具備せし
   め、 前記制御手段は、前記ピエゾスタックの充電制御におい
   て、１回目のオン期間は、検出された充電電流が指令電
   流値になるまでとし、その時の前記スイッチング素子の
   オン期間の長さにより前記オン期間長さが再設定される
   ように、 かつ、検出された前記コモンレール内燃料圧力が高いほ
   ど前記指令電流値が大きくなるように設定した燃料噴射
   装置。