JP2021088952A - 燃料噴射システム - Google Patents

Abstract

【課題】２つの制御弁を同時に開弁後、一方の制御弁に閉弁指令したとき、制御室の圧力脈動によるニードル閉弁応答のばらつきを抑制し、噴射量精度の悪化を防止する燃料噴射システムを提供する。【解決手段】燃料噴射を開始するとき、駆動制御装置は、指令基準時（ｔ０）に、第１制御弁及び第２制御弁に対し同時に開弁指令し、ニードルが上昇して噴射率が最大値に到達する最大噴射率到達時（ｔ１）の後の閉弁指令時（ｔ２）に第２制御弁（先開き弁）に対し閉弁指令する。先閉じ弁について指令基準時から閉弁指令時までの開弁指令パルスのＯＮ時間として定義される指令値をτ２とする。第１制御弁及び第２制御弁の同時開弁時、及び、先閉じ弁の閉弁時に制御室において発生する圧力脈動の周波数をｆとし、制御室の圧力応答遅れに基づく補正期間をτcompとする。先閉じ弁の指令値τ２は、下記の式により設定される。τ２＝（２ｎ−１）／（２ｆ）＋τcomp （ｎは自然数）【選択図】図１１

Description

本発明は、燃料噴射装置、及びその駆動制御装置を含む燃料噴射システムに関する。

従来、主にディーゼルエンジン用の燃料噴射装置（いわゆるインジェクタ）としては、ニードル直上に制御室を有し、制御弁の開閉によりこの制御室の圧力を減圧又は昇圧することでニードルを開閉する装置が知られている。

例えば特許文献１には、２つのアクチュエータ及び２つの制御弁を有する燃料噴射装置が開示されている。この燃料噴射装置は、駆動制御装置の指令により２つの制御弁の開閉状態を切り替えることでニードル開弁速度を切り替え、噴射率の傾きを可変とする。

特開２０１９−３９４２４号公報

２つの制御弁を有する燃料噴射装置において、一方の制御弁が開き他方の制御弁が閉じた状態である１バルブモードでは、ニードルが低速で開弁する。つまり、時間に対する噴射率の立ち上がりの傾きが相対的に小さいため、本明細書では１バルブモードでの噴射を「低矩形噴射」という。また、両方の制御弁が共に開いた状態である２バルブモードではニードルが高速で開弁する。つまり、時間に対する噴射率の立ち上がりの傾きが相対的に大きいため、本明細書では２バルブモードでの噴射を「高矩形噴射」という。

特許文献１の従来技術では、２バルブモードでニードルを高速開弁し、噴射率が最大となった後に一方の制御弁を閉じ、１バルブモードとしてニードルを減速制御することで、高矩形噴射と最大噴射量の確保とを両立することが可能である。ただし、噴射中に油圧回路を切り替えると、制御室において、２つの制御弁の同時開弁時に生じる一次圧力脈動に、一方の制御弁の閉弁時に生じる二次圧力脈動が重畳し、圧力脈動が増幅される。増幅された圧力脈動の発生中にニードルを閉弁すると閉弁応答のばらつきが大きくなり、噴射量精度が悪化するという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、２つの制御弁を同時に開弁後、一方の制御弁に閉弁指令したとき、制御室の圧力脈動によるニードル閉弁応答のばらつきを抑制し、噴射量精度の悪化を防止する燃料噴射システムを提供することにある。

本発明による燃料噴射システムは、噴孔（３４）から燃料を噴射する燃料噴射装置（１０）、及び、燃料噴射装置による時間に対する噴射率の傾きを可変とするように燃料噴射装置を駆動する駆動制御装置（９０）を含む。燃料噴射装置は、本体（２０）と、ニードル（３１）と、第１制御弁（５１）と、第２制御弁（５２）と、を備える。

本体は、外部から高圧燃料が流入する高圧通路（１３、１４）、高圧通路に接続され、噴孔から噴射される高圧燃料が供給されるノズル室（３３）、高圧通路に接続され、内部の燃料圧力が制御される制御室（３６、４６）、制御室から排出された余剰燃料が収容される低圧室（５７）、制御室と低圧室とを接続する第１通路（２５）、及び、第１通路とは異なる経路で制御室と低圧室とを接続し、第１通路の開口流量よりも開口流量が大きい第２通路（２７）、が設けられている。

ニードルは、制御室の燃料圧力に応じて軸方向に往復変位し、上昇して開弁すると噴孔を開き、下降して閉弁すると噴孔を閉じる。第１制御弁は、駆動制御装置からの指令に従い、第１通路と低圧室とを連通又は遮断する。第２制御弁は、駆動制御装置からの指令に従い、第２通路と低圧室とを連通又は遮断する。

駆動制御装置は、第１制御弁又は第２制御弁の一方が開き他方が閉じた状態である１バルブモードと、第１制御弁及び第２制御弁が共に開いた状態である２バルブモードとを切り替えることで時間に対する噴射率の傾きを変更可能である。

本発明の第１の態様は、燃料噴射するとき、駆動制御装置が指令基準時（ｔ０）に第１制御弁及び第２制御弁に対し同時に開弁指令し、ニードルが上昇して噴射率が最大値に到達する最大噴射率到達時（ｔ１）の後の閉弁指令時（ｔ２）に「先閉じ弁」に対し閉弁指令する駆動方式で用いられる。先閉じ弁は、第１制御弁又は第２制御弁から選択された一方の制御弁である。

ここで、先閉じ弁について指令基準時から閉弁指令時までの開弁指令パルスのＯＮ時間として定義される指令値をτ２とする。第１制御弁及び第２制御弁の同時開弁時、及び、先閉じ弁の閉弁時に制御室において発生する圧力脈動の周波数をｆとする。また、制御室の圧力応答遅れに基づく補正期間をτcompとする。

第１制御弁及び第２制御弁の同時開弁に伴って制御室に発生する一次圧力脈動（Ｐopen（ｔ））に対し、先閉じ弁の閉弁に伴って制御室に発生する二次圧力脈動（Ｐclose（ｔ））が逆位相となるように、先閉じ弁の指令値は、下記の式により設定される。
τ２＝（２ｎ−１）／（２ｆ）＋τcomp （ｎは自然数）

本発明の第１の態様の駆動制御装置は、２つの制御弁を同時開弁したとき発生する一次圧力脈動に対し位相を半周期ずらした二次圧力脈動を重畳させるように、先閉じ弁に閉弁指令する。これにより、一次圧力脈動の波と二次圧力脈動の波とが打ち消し合い、脈動の増幅が抑制される。よって、ニードル閉弁応答のばらつきを抑制し、噴射量精度の悪化を防止することができる。

本発明の第２の態様は、要求噴射量に関係なく燃料噴射するとき、駆動制御装置が指令基準時（ｔ０）に第１制御弁及び第２制御弁に対し同時に開弁指令し、ニードルが上昇して噴射率が最大値に到達する最大噴射率到達時（ｔ１）の後の閉弁指令時（ｔ２）に「先閉じ弁」に対し閉弁指令する駆動方式で用いられる。先閉じ弁は、第１制御弁又は第２制御弁から選択された一方の制御弁である。第１制御弁及び第２制御弁のそれぞれについて、指令基準時からの開弁指令パルスのＯＮ時間を指令値（τ）と定義し、指令基準時からの噴射率の時間積分値を噴射量（Ｑ）と定義する。

駆動制御装置は、要求噴射量（Ｑdemand）が所定の噴射量閾値（Ｑ１）未満の場合、２バルブモードにおける指令値と噴射量との特性である「小噴射量特性（Ｑ＝ｆ（τ））」から、第１制御弁及び第２制御弁に共通の指令値を決定する。また、駆動制御装置は、要求噴射量（Ｑdemand）が噴射量閾値（Ｑ１）以上の場合、２バルブモードから先閉じ弁の指令値により先閉じ弁を閉弁した後の１バルブモードにおける指令値と噴射量との特性である「大噴射量特性（Ｑ＝ｇ（τ））」から、先閉じ弁の相手側の制御弁である「後閉じ弁」の指令値を決定する。

ここで、噴射量閾値は、先閉じ弁の指令値（τ２）に対応する小噴射量特性の値（Ｑ２＝ｆ（τ２））より大きい値に設定されている。

本発明の第２の態様の駆動制御装置は、要求噴射量に応じて、小噴射量特性又は大噴射量特性から指令値τを決定することで、指令値−噴射量特性において圧力脈動が重畳する領域でのニードル閉弁を回避する。よって、ニードル閉弁応答のばらつきを抑制し、噴射量精度の悪化を防止することができる。

第１制御弁及び第２制御弁が共に閉じた状態（オフモード）の燃料噴射装置の模式断面を示す燃料噴射システムの構成図。 第１制御弁が開き第２制御弁が閉じた状態（１バルブモード）の燃料噴射装置の模式断面を示す燃料噴射システムの構成図。 第１制御弁及び第２制御弁が共に開いた状態（２バルブモード）の燃料噴射装置の模式断面を示す燃料噴射システムの構成図。 （ａ）１バルブモードでの低矩形噴射を示すタイムチャート、（ｂ）２バルブモードでの高矩形噴射を示すタイムチャート。 ニードルの低リフト領域及び高リフト領域での噴射率の変化を説明する図。 ２バルブモードから１バルブモードへの切り替え（先閉じ弁の閉弁）による噴射量の増加を説明するタイムチャート。 常時２バルブモードでの制御室の一次圧力脈動を示すタイムチャート。 ２バルブモードから１バルブモードへの切り替え（先閉じ弁の閉弁）による制御室の二次圧力脈動を示すタイムチャート。 比較例による同位相の二次圧力脈動を示すタイムチャート。 第１実施形態による逆位相の二次圧力脈動を示すタイムチャート。 第１実施形態による指令値−噴射量特性図。 コモンレール圧と先閉じ弁の指令値との関係を規定するマップの例。 第２実施形態による指令値−噴射量特性を示す図。 第２実施形態による指令値決定処理のフローチャート。 コモンレール圧毎の指令値−噴射量特性マップの例。

以下、本発明の燃料噴射システムの第１、第２実施形態を図面に基づいて説明する。両実施形態を包括して「本実施形態」という。この燃料噴射システムは、燃料噴射装置、及び、燃料噴射装置を駆動する駆動制御装置を含む。燃料噴射装置は、ディーゼルエンジン等の燃料供給系において、コモンレールに蓄えられた高圧燃料を噴孔から燃焼室に噴射する。駆動制御装置は、燃料噴射装置による燃料の噴射率の時間に対する傾きを可変とするように燃料噴射装置を駆動する。

図１〜図４を参照し、本実施形態の燃料噴射システム１００の構成について説明する。燃料噴射システム１００の基本的な構成は、特許文献１（特開２０１９−３９４２４号公報）の第１実施形態の構成と同様である。なお、特許文献１の一部の用語を本明細書では別の用語に言い換える。例えば特許文献１の「第１開閉弁５１」及び「第２開閉弁５２」を本明細書では「第１制御弁５１」及び「第２制御弁５２」という。また、特許文献１の「ＥＣＵ９０」を本明細書では「駆動制御装置９０」という。

図１〜図３には、各制御弁５１、５２の開閉モードが異なる燃料噴射装置１０の模式断面を示す。基本動作を説明するための模式断面図であるため、各部材の形状や寸法比率は実際のものとは大きく異なる。ニードル３１の先端の弁開閉部分については図５が参照される。また、スプリング３２、４５、５５、５６や絞り１４ａ、２７ａ、４２ａは記号で図示され、実際の形状や寸法比率は当該技術分野の技術常識に基づいて推定される。

図１には第１制御弁５１及び第２制御弁５２が共に閉じた状態、図２には第１制御弁が開き第２制御弁５２が閉じた状態、図３には第１制御弁５１及び第２制御弁５２が共に開いた状態が示され、それ以外の部分は共通である。そのため、各制御弁５１、５２、及び、それに追従する従動プレート４１、ニードル３１の動作に関する事項を除き、主に図１を参照する。以下、図１の上側を「上」、下側を「下」として説明する。

燃料噴射システム１００は、燃料噴射装置１０及び駆動制御装置９０を含む。燃料噴射装置１０は、ディーゼルエンジンの気筒数に応じて複数設けられる。コモンレール１１の高圧燃料は、高圧配管１２を経由して複数の燃料噴射装置１０に分配される。図１には、複数のうち１つの燃料噴射装置１０を示す。

燃料噴射装置１０は、本体２０、ニードル３１、ニードルスプリング３２、第１制御弁５１、第２制御弁５２、第１ソレノイド５３、第２ソレノイド５４、第１弁スプリング５５、第２弁スプリング５６等を備えている。本体２０は、低圧室形成部材２１、通路形成部材２２、制御室形成部材２３、ノズルボデー２４により構成されている。

低圧室形成部材２１には、高圧通路１３、低圧室５７及び低圧通路５８等が形成されている。高圧通路１３は、低圧室形成部材２１、通路形成部材２２、制御室形成部材２３を貫通してノズルボデー２４のノズル室３３に連通している。高圧通路１３には、外部のコモンレール１１から高圧配管１２を経由して高圧燃料が流入する。流入した高圧燃料の一部はノズル室３３に供給され、他の一部は、通路形成部材２２に形成された高圧流入通路１４を経由してプレート側制御室４６に供給される。

低圧室５７は、通路形成部材２２側の面が開口している。低圧室５７の内部に設けられた第１制御弁５１又は第２制御弁５２が開弁すると、制御室３６、４６から第１通路２５又は第２通路２７を経由して余剰燃料が低圧室５７に排出される。低圧室５７には制御室３６、４６から排出された余剰燃料が収容される。低圧室５７の内部の低圧燃料は、低圧通路５８を経由して燃料噴射装置１０の外部へ排出される。第１制御弁５１及び第２制御弁５２の動作について詳細は後述する。

通路形成部材２２には、高圧流入通路１４、第１通路２５及び第２通路２７等が形成されている。「通路形成部材」の「通路」は、これらの高圧流入通路１４、第１通路２５及び第２通路２７を意味する。高圧流入通路１４は、高圧通路１３から分岐し、制御室形成部材２３側の面に開口した環状室１５に連通している。高圧流入通路１４は、途中に絞り１４ａが形成されており、いわゆる「インオリフィス」として機能する。本実施形態では従動プレート４１が下降したとき、高圧流入通路１４の燃料は、環状室１５を経由してプレート側制御室４６に流入する。「高圧流入通路」の「流入」は、プレート側制御室４６への流入を意味する。

第１通路２５及び第２通路２７は、それぞれプレート側制御室４６と低圧室５７とを互いに異なる経路で接続する。本実施形態では、第１通路２５の下端、すなわち制御室形成部材２３側の開口端は、中間室２６、及び、従動プレート４１の中心軸に沿って貫通する連通路４２を経由してプレート側制御室４６と接続している。中間室２６は、環状室１５の内側で制御室形成部材２３側の面に開口する空間である。第２通路２７の下端、すなわち制御室形成部材２３側の開口端は、プレート側制御室４６に直接接続している。第１通路２５及び第２通路２７の上端、すなわち低圧室形成部材２１側の開口端は、いずれも低圧室５７に接続している。

第１通路２５に接続される従動プレート４１の連通路４２の途中には絞り４２ａが形成されている。また、第２通路２７の途中には絞り２７ａが接続されている。こうして第１通路２５及び第２通路２７は、いわゆる「アウトオリフィス」として機能する。ここで、第２通路２７の開口流量は第１通路２５の開口流量よりも大きい。つまり、第２通路２７の開口流量が第１通路２５の開口流量よりも大きくなるように、絞り４２ａ、２７ａの径や長さ等が設定されている。

制御室３６、４６は高圧流入通路１４を介して高圧通路１３に接続されている。また、制御室３６、４６は、各制御弁５１、５２及び従動プレート４１の動作により内部の燃料圧力が制御される。本実施形態の制御室３６、４６は、接続通路４７によって接続されたプレート側制御室４６及びニードル側制御室３６の２つに分かれて構成されている。

制御室形成部材２３には、プレート側制御室４６及び接続通路４７が形成されている。つまり、「制御室形成部材」の「制御室」はプレート側制御室４６を意味する。プレート側制御室４６は、通路形成部材２２側の面が開口している。その開口の周囲は、通路形成部材２２と制御室形成部材２３との間においてシールされている。プレート側制御室４６の内部には、従動プレート４１、及び、従動プレート４１を通路形成部材２２側に付勢するプレートスプリング４５が設けられている。

従動プレート４１が上昇して通路形成部材２２の下端面に当接した状態では、中間室２６は連通路４２を介してプレート側制御室４６に連通し、環状室１５の開口は従動プレート４１により塞がれる。従動プレート４１が下降して通路形成部材２２の下端面から離れた状態では、中間室２６は連通路４２を介さずプレート側制御室４６に連通する。また、環状室１５の開口は開放され、高圧流入通路１４がプレート側制御室４６に連通する。

ノズルボデー２４は、内部にノズル室３３を有し、ノズル室３３の下端部に燃料を噴射する噴孔３４が形成されている。ノズルボデー２４の内部には、上端部がシリンダ３５に内挿されたニードル３１が設けられている。ニードル３１は、金属材料により、全体として円柱形に形成され、噴孔３４側の先端は円錐形に形成されている。ニードル３１は、ノズル室３８に供給された高圧燃料から噴孔３４を開く開弁方向の力を受ける。また、ニードル３１は、ニードルスプリング３２の付勢力により、シリンダ３５に対して、噴孔３４を閉じる閉弁方向へ常に付勢されている。

制御室形成部材２３の下端面、ニードル３１の上端面、及び、シリンダ３５の内壁に囲まれた空間によりニードル側制御室３６が形成されている。ニードル３１は、シリンダ３５の内壁に案内されつつ、制御室３６、４６の燃料圧力（以下、「制御室圧」）に応じて軸方向に往復変位する。ニードル３１が閉弁した状態で安定した制御室圧を「システム圧」という。ニードル開弁圧は、システム圧より低い圧力になるように、ニードルスプリング３２の付勢力等により設定されている。

制御室圧がニードル開弁圧よりも高いとき、ニードル３１は下降して閉弁し、噴孔３４を閉じる。制御室圧がニードル開弁圧よりも低いとき、ニードル３１は上昇して開弁し、噴孔３４を開く。高圧通路１３からノズル室３３に供給された高圧燃料は、ニードル３１が開弁したとき噴孔３４から噴射される。なお、以下の文中及び図面における「リフト」は上昇と同じ意味である。また「リフト量」は、閉弁時を基準とした上昇量を意味する。

低圧室形成部材２１の低圧室５７の内部には、第１制御弁５１、第２制御弁５２、第１ソレノイド５３、第２ソレノイド５４、第１弁スプリング５５、第２弁スプリング５６が設けられている。第１制御弁５１、第１ソレノイド５３及び第１弁スプリング５５は、第１通路２５の上端（すなわち上部開口端）を開閉するためのユニットをなす。第２制御弁５２、第２ソレノイド５４及び第２弁スプリング５６は、第２通路２７の上端を開閉するためのユニットをなす。各ユニットはノーマリークローズの構成で設けられている。

第１通路２５の上端を開閉するユニットを例に説明する。第１制御弁５１が通路形成部材２２に当接し第１通路２５の上端を閉じた状態を「閉弁状態」といい、第１制御弁５１が通路形成部材２２から離間し第１通路２５の上端を開いた状態を「開弁状態」という。第１弁スプリング５５は、第１制御弁５１が第１通路２５を閉弁する方向へ付勢する。第１制御弁５１が閉弁した状態では、第１通路２５と低圧室５７とが遮断される。このとき、第１通路２５と低圧室５７との間で燃料が漏れることはない。

第１ソレノイド５３は、通電されることにより、第１弁スプリング５５の付勢力に抗して第１制御弁５１を開弁させる。第１制御弁５１が閉弁した状態では、第１通路２５と低圧室５７とが連通し、第１通路２５の燃料が低圧室５７及び低圧通路５８を経由して燃料噴射装置１０の外部へ排出される。第１通路２５の上端を開閉するユニットに関する上記の説明は、第２通路２７の上端を開閉するユニットについても同様である。

駆動制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、駆動回路、入出力インターフェース等を含む、いわゆる「ＥＣＵ（電子コントロールユニット）」及び「ＥＤＵ（電子ドライブユニット）」として構成されている。駆動制御装置９０は、例えば外部のエンジンＥＣＵから要求噴射量Ｑdemandが入力される。

駆動制御装置９０は、要求噴射量Ｑdemandに基づき第１ソレノイド５３及び第２ソレノイド５４への通電を個別にＯＮ／ＯＦＦすることにより、第１制御弁５１及び第２制御弁５２に対し個別に開弁又は閉弁を指令する。第１制御弁５１は、駆動制御装置９０からの指令に従い、第１通路２５と低圧室５７とを連通又は遮断する。第２制御弁５２は、駆動制御装置９０からの指令に従い、第２通路２７と低圧室５７とを連通又は遮断する。

また、本実施形態の駆動制御装置９０は、コモンレール圧、すなわちコモンレール１１に設置された圧力センサの検出値を取得する。コモンレール圧の検出値は、制御室３６、４６に供給される高圧燃料の圧力とみなされる。特に第１実施形態では、コモンレール圧の検出値に基づき、予め保持したマップを用いて、後述する「先閉じ弁の指令値τ２」を決定する。第２実施形態では、コモンレール圧毎に指令値τ−噴射量Ｑ特性のマップを保持している。

続いて図１〜図４を参照し、第１制御弁５１及び第２制御弁５２の動作について説明する。以下、２つの制御弁５１、５２が共に閉じた状態を「オフモード」、一方の制御弁が開き他方の制御弁が閉じた状態を「１バルブモード」、２つの制御弁５１、５２が共に開いた状態を「２バルブモード」という。１バルブモードについては、第１制御弁５１が開き第２制御弁５２が閉じた状態を主として説明する。

図１にはオフモード、図２には１バルブモード、図３には２バルブモードにおける燃料噴射装置１０の模式断面を示す。図４（ａ）、（ｂ）には、それぞれ１バルブモード及び２バルブモードでの開弁指令及び噴射率のタイムチャートを示す。駆動制御装置９０は、第１制御弁５１及び第２制御弁５２に対し開弁指令パルスを出力する。具体的には、開弁指令パルスがＯＮの期間中、ソレノイド５３、５４に通電され、開弁指令パルスがＯＦＦされるとソレノイド５３、５４への通電が停止される。駆動制御装置９０が開弁指令パルスをＯＮすることを「開弁指令する」といい、開弁指令パルスをＯＦＦすることを「閉弁指令する」という。

ここで、基準となる開弁指令パルスのＯＮタイミングを「指令基準時ｔ０」と定義し、指令基準時ｔ０からのパルスＯＮ期間を「指令値τ」と定義する。以下のタイムチャートにおいて、時刻（又はタイミング）に関する記号を「ｔ」で表し、指令基準時ｔ０から起算される期間に関する記号を「τ」で表す。

図４（ａ）に示すように、１バルブモードでは、指令基準時ｔ０に第１制御弁５１に対してのみ開弁指令される。つまり、第１制御弁５１に対して指令値τ（＞０）が出力され、第２制御弁５２に対する指令値τは０である。図４（ｂ）に示すように、２バルブモードでは、指令基準時ｔ０に第１制御弁５１及び第２制御弁５２に対し同時に開弁指令される。また、第１制御弁５１及び第２制御弁５２に対し等しく指令値τが出力される。

さらに噴射率のタイムチャートに関し、「噴射率の傾き」とは「時間に対する噴射率の傾き」を意味する。特に本明細書では、ニードル３１の開弁時、すなわち噴射の開始時における噴射率の立ち上がりの傾きに注目する。時間に対する噴射率の立ち上がりの傾きが相対的に大きく、タイムチャート上で直角に近い場合、噴射率の波形は矩形に近似する。本明細書では、時間に対する噴射率の立ち上がりの傾きが相対的に大きい噴射を「高矩形噴射」という。逆に、時間に対する噴射率の傾きが相対的に小さい噴射を「低矩形噴射」という。

図１に示すオフモードでは、ソレノイド５３、５４への通電がＯＦＦされており、弁スプリング５５、５６の付勢力により、各制御弁５１、５２が閉弁している。これにより、第１通路２５と低圧室５７とが遮断され、且つ、第２通路２７と低圧室５７とが遮断されている。また、制御室３６、４６、中間室２６、第１通路２５及び第２通路２７の内部の燃料圧力はいずれも高圧で釣り合っている。従動プレート４１は、プレートスプリング４５により付勢され、通路形成部材２２の下端面に当接している。ニードル３１は、ニードルスプリング３２の付勢力により閉弁している。

図２及び図４（ａ）に示す１バルブモードでは、第１通路２５と低圧室５７とが連通し、プレート側制御室４６の内部の燃料は、連通路４２、中間室２６及び第１通路２５を通る経路を経由して低圧室５７へ排出される。このとき、従動プレート４１の連通路４２における絞り４２ａの両側の燃料圧力に生じる差圧により従動プレート４１は中間室２６側に引き付けられる。制御室圧がニードル開弁圧まで低下すると、ニードル３１が上昇して開弁する。１バルブモードでは、制御室圧がニードル開弁圧まで減圧する速度が小さいため、遅いタイミングｔｃでニードル３１が開弁開始する。１バルブモードではニードル３１の開弁速度が比較的小さいため噴射率が緩やかに上昇する。よって、１バルブモードでは「低矩形噴射」が実現される。

図３及び図４（ｂ）に示す２バルブモードでは、第１通路２５と低圧室５７とが連通し、且つ第２通路２７と低圧室５７とが連通する。プレート側制御室４６の内部の燃料は、連通路４２、中間室２６及び第１通路２５を通る経路と、第２通路２７を通る経路との両方を経由して低圧室５７へ排出される。そのため、２バルブモードでは１バルブモードに比べ、制御室圧がニードル開弁圧まで速く減圧し、早いタイミングｔａでニードル３１が開弁開始する。

ニードル３１の開弁速度は、制御室３６、４６からの燃料の排出速度にほぼ等しい。つまり、ニードル３１は、ニードル側制御室３６から燃料が排出された分だけ上昇し、ニードル上昇中の制御室圧は、ほぼ一定値（すなわちニードル開弁圧）に保たれる。したがって、２バルブモードにおけるニードル３１の開弁速度は、１バルブモードにおけるニードル３１の開弁速度よりも大きくなる。すなわち、２バルブモードにおける噴射率の傾きは、１バルブモードにおける噴射率の傾きよりも大きくなる。よって、２バルブモードでは「高矩形噴射」が実現される。このように、本実施形態の駆動制御装置９０は、１バルブモードと２バルブモードとを切り替えることで時間に対する噴射率の傾きを変更可能である。

図５を参照し、ニードル３１のリフト量と燃料の流路面積との関係について補足する。図５の上側にはノズルボデー２４先端部の拡大図を示す。ニードル３１の先端部のテーパ面３１３がノズルボデー２４の内壁に形成されたシート部２４４に着座することで、ニードル３１は閉弁する。ニードル３１のテーパ面３１３がシート部２４４から離座すると、高圧燃料は、テーパ面３１３とシート部２４４との間の環状隙間を通り、サック室３３５から複数の噴孔３４に噴射される。

ここで、テーパ面３１３とシート部２４４との間の環状隙間の流路面積を「シート部流路面積」といい、複数の噴孔３４の開口面積の総和を「噴孔流路面積」という。シート部流路面積はニードル３１のリフト量に応じて増加するが、噴孔流路面積はニードル３１のリフト量に関係なく一定である。

ニードル３１の低リフト領域ではシート部流路面積が噴孔流路面積より小さく、シート部２４４に沿った環状隙間が最小絞り部となる。そのため、噴射率はニードル３１の上昇と共に増加する。一方、ニードル３１の高リフト領域ではシート部流路面積が噴孔流路面積を上回り、複数の噴孔３４が最小絞り部となる。そのため、噴射率が最大噴射率に到達する最大噴射率到達時ｔ１以後、噴射率は一定となる。

さらに、ニードル３１の開弁速度（すなわち上昇速度）と噴射率との関係に注目すると、最大噴射率到達時ｔ１以前の噴射初期には、噴射率はニードル３１の開弁速度に応じて変化する。一方、最大噴射率到達時ｔ１を過ぎると、噴射率はニードル３１の開弁速度に依存しない。つまり、高矩形噴射を実現するために２バルブモードが必要となるのは噴射初期のみである。以下、指令基準時ｔ０からの噴射率の時間積分値を「噴射量Ｑ」と定義する。２つの制御弁５１、５２を備える燃料噴射システム１００において大噴射量を確保するためには、最大噴射率到達時ｔ１の後に２バルブモードから１バルブモードに切り替えることが好ましい。その理由について図６を参照して説明する。

２バルブモードのうち、第１制御弁５１及び第２制御弁５２が同時に開弁し、且つ同時に閉弁する動作状態を、特に「常時２バルブモード」という。図６に破線で示すように、常時２バルブモードでは、ニードル３１が高速で上昇しリフト限界に到達するとすぐに高速で下降する。つまり、ニードルリフト量のタイムチャートは略三角形状を呈するため、噴射率の面積、すなわち時間積分値に相当する噴射量が少なくなる。したがって、高矩形噴射と大噴射量とを両立することができないという問題がある。

それに対し「本実施形態の前提となる駆動方式」では、燃料噴射するとき、駆動制御装置９０は、最大噴射率到達時ｔ１の後の閉弁指令時ｔ２に、第１制御弁５１又は第２制御弁５２から選択された一方の制御弁である「先閉じ弁」に対し閉弁指令する。本実施形態では、開口流量が相対的に大きい第２通路２７に対応する第２制御弁５２が「先閉じ弁」として選択される。以下、先閉じ弁に対する開弁指令パルスのＯＮ期間を「指令値τ２」と表す。先閉じ弁の指令値τ２は、指令基準時ｔ０から、開弁指令パルスがＯＦＦする閉弁指令時ｔ２までの期間に相当する。また、指令値τ２との対比上、指令基準時ｔ０から最大噴射率到達時ｔ１までの期間を「最大噴射率到達期間τ１」と表す。

駆動制御装置９０が閉弁指令時ｔ２に先閉じ弁に閉弁指令すると、ニードル３１の開弁速度が高速から低速に切り替わる。すると、ニードル３１がリフト限界に到達し下降し始めるまでの時間が長くなるため、噴射量Ｑが増加する。したがって、高矩形噴射と大噴射量とを両立することができる。この説明は、特許文献１の図７、図８、及び段落［００６０］、［００６１］にも記載されている通りである。

続いて図７、図８を参照し、制御弁の開閉による油圧回路の切り替えに伴って生じる制御室３６、４６の圧力脈動について説得する。図７に示すように、常時２バルブモードでは、２つの制御弁５１、５２の同時開弁に伴う水撃波により、制御室圧はニードル開弁圧付近で脈動する。この圧力脈動を「一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）」という。また、図８に示すように、最大噴射率到達時ｔ１の後、先閉じ弁の閉弁に伴う水撃波による新たな脈動が発生する。この圧力脈動を「二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）」という。二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）は一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）に重畳される。

ここで、先閉じ弁の相手側の制御弁である第１制御弁５１を「後閉じ弁」とし、後閉じ弁の指令値τ３の操作による噴射率の制御性について検討する。図８において後閉じ弁の仮指令値をτ３ｘとし、仮指令値τ３ｘから微小値Δτを減じた値を負側調整指令値τ３ｘ−、仮指令値τ３ｘに微小値Δτを加えた値を正側調整指令値τ３ｘ＋とする。図中の実線は仮指令値τ３ｘ、一点鎖線は負側調整指令値τ３ｘ−、二点鎖線は正側調整指令値τ３ｘ＋に対応する。

後閉じ弁の閉弁タイミングにおける制御室圧が増幅された脈動の山側に位置するか谷側に位置するかによってニードル３１の閉弁応答、すなわち、制御室圧がシステム圧まで回復する時間にばらつきが生じる。そのため、仮指令値τ３ｘに加減される微小値Δτが等しくても、変化する噴射量ΔＱ−、ΔＱ＋は不均等となり、指令値τ−噴射量Ｑ特性の線形性が確保されない。したがって、噴射量精度が悪化するという問題がある。

そこで本実施形態では、前提となる上記駆動方式において、２つの制御弁５１、５２の同時開弁に続いて先閉じ弁を閉弁後、圧力脈動の継続中に後閉じ弁を閉弁したとき、ニードル閉弁応答のばらつきを抑制し、噴射量精度の悪化を防止することを目的とする。次に、この目的を達成するための２通りの実施形態について詳しく説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態について、図９〜図１２を参照して説明する。図９、図１０には、先閉じ弁である第２制御弁５２の閉弁時に発生する制御室圧の二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）を示す。なお、制御室圧の一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）は、図７に参照される通りである。一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）及び二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）は同じ系の振動であるため、周波数ｆは同一である。図９に示す比較例では、二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）の位相は一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）と同位相である。この場合、圧力脈動同士が重畳し、脈動が増幅される。

これに対し図１０に示すように、第１実施形態では、二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）の位相は一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）と逆位相になっている。すなわち、二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）が一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）に対し半周期ずれるように、第２制御弁５２の閉弁タイミングが調整されている。このように第１実施形態では、一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）の位相に対し二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）の位相を逆位相とし、波を打ち消し合うことで、脈動の増幅を抑制することができる。

図中では簡易的に圧力脈動を三角波状に示しているが、実際には時間ｔの経過に伴って減衰する正弦波であると仮定すると、一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）及び、第１実施形態による二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）は下式（１．１）、（１．２）で表される。ｅはネイピア数、Ａ１、Ａ２は最大振幅、α１、α２は減衰係数、φは定数である。二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）は一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）に対しπ［ｒａｄ］ずれるように生成される。
Ｐopen（ｔ）＝Ａ１ｅ^-α1tｃｏｓ（２πｆｔ＋φ） ・・・（１．１）
Ｐclose（ｔ）＝Ａ２ｅ^-α2tｃｏｓ（２πｆｔ＋φ＋π）・・・（１．２）

図１１に、指令値τと噴射量Ｑとの特性を示す。噴射途中で一方の制御弁を閉弁しない常時２バルブモードでは、二点鎖線で示すように、噴射量Ｑは指令値τに対し比較的大きな傾きで増加する。噴射途中に指令値τ２に対応するタイミングで先閉じ弁を閉弁して２バルブモードから１バルブモードに移行すると、指令値τに対する噴射量Ｑの傾きが低下する。そして、閉弁直後には、二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）により噴射量Ｑにうねりが生じる。

このとき、四角印の指令値τ２で先閉じ弁を閉弁すると、一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）と同位相の二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）が発生し、破線で示すように閉弁直後の脈動が増幅される。一方、丸印の指令値τ２で先閉じ弁を閉弁すると、一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）と逆位相の二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）が発生し、実線で示すように閉弁直後の脈動の増幅が抑制される。

四角印の指令値τ２と丸印の指令値τ２との差は、周波数ｆを用いて「１／（２ｆ）」と表される。また、制御室３６、４６の圧力応答遅れに基づく補正期間をτcompとすると、一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）と逆位相の二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）を発生させる指令値τ２の条件は、式（２）で表される。以下、式（２）により規定される条件を「逆位相条件」という。
τ２＝（２ｎ−１）／（２ｆ）＋τcomp （ｎは自然数）・・・（２）

同様に、式（３）により規定される条件を「同位相条件」という。脈動の増幅を抑制しようとする立場からは、同位相条件は最悪条件である。
τ２＝ｍ／ｆ＋τcomp （ｍは０以上の整数）・・・（３）

式（３）においてｍ＝０のとき、最大噴射率到達時ｔ１後に初めて一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）と同位相の二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）が発生する。初回の同位相条件を満たす、このときの指令値τ２が補正期間τcompに相当する。そして、補正期間τcompに半周期を加えた、式（２）においてｎ＝１の場合の値（１／（２ｆ）＋τcomp）が逆位相条件を満たす最小の指令値τ２となる。駆動制御装置９０は、逆位相条件を満たす最小指令値τ２を用いることで、図６を参照して上述した最大噴射量を増加させる効果を高めることができ、また、早期に一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）を打ち消すことができる。ただし、補正期間τcompに（３／２）周期、（５／２）周期等を加えた値、すなわち、式（２）においてｎ＝２、３・・・の場合の値が指令値τ２として用いられてもよい。

第１実施形態の駆動制御装置９０は、図１２に示すように、予め適合されたコモンレール圧と先閉じ弁の指令値τ２との関係を規定するマップを保持している。上述の通り、コモンレール圧は、「制御室に供給される高圧燃料の圧力」とみなされる。最大噴射率到達期間τ１は、コモンレール圧が高くなるにつれ、下に凸となる曲線を描きながら減少する。コモンレール圧の低圧領域では圧力上昇に伴う最大噴射率到達期間τ１の減少の変化が急であり、高圧領域では圧力上昇に伴う最大噴射率到達期間τ１の減少の変化が次第に緩やかになる。最大噴射率到達時ｔ１の後の初回同位相条件を満たす指令値τ２に相当する補正期間τcompは、最大噴射率到達期間τ１に沿って変化する。

逆位相条件を満たす最小指令値τ２は、補正期間τcompに対し「＋１／（２ｆ）」オフセットした曲線で表される。また、逆位相条件を満たす２番目、３番目の指令値τ２は、補正期間τcompに対し、それぞれ「＋３／（２ｆ）」、「＋５／（２ｆ）」オフセットした曲線で表される。

（第１実施形態の効果）
（１）第１実施形態の駆動制御装置９０は、両方の制御弁５１、５２を同時開弁したときに生じる一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）に対し半周期ずらした二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）を重畳させるように、先閉じ弁である第２制御弁５２に閉弁指令する。これにより、一次圧力脈動Ｐopen（ｔ）の波と二次圧力脈動Ｐclose（ｔ）の波とが打ち消し合い、脈動の増幅が抑制される。よって、ニードル閉弁応答のばらつきを抑制し、噴射量精度の悪化を防止することができる。

（２）第１実施形態では、開口流量が相対的に大きい第２通路２７に対応する第２制御弁５２が先閉じ弁として選択される。第２制御弁５２を閉弁することにより、ニードル３１の開弁速度をより大きく減速させ、最大噴射量をより増加させることができる。

（３）第１実施形態の駆動制御装置９０は、コモンレール圧と先閉じ弁の指令値τ２との関係を予め適合してマップに保持しているため、制御室圧の検出装置等が不要となり、上記の作用効果を低コストで実現することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について、図１３〜図１５を参照して説明する。図１３に、第２実施形態による指令値τ−噴射量Ｑ特性を示す。第２実施形態では、要求噴射量Ｑdemandが少ない場合、先閉じ弁だけを閉弁する前に２バルブモードのまま２つの制御弁５１、５２を同時に閉弁する場合も想定に含まれる。そこで、前提となる駆動方式について、「要求噴射量に関係なく燃料噴射するとき」という条件を付け加える。つまり、要求噴射量Ｑdemandが所定量以上の場合、２バルブモードから先閉じ弁を閉弁して１バルブモードに切り替える駆動方式を第２実施形態の前提とする。第１実施形態と同様に第２実施形態でも先閉じ弁として第２制御弁５２が選択される。また、先閉じ弁の相手側の制御弁である第１制御弁５１を「後閉じ弁」という。

第２実施形態では、指令値τの領域を、閾値Ｑ１未満の噴射量に対応する小噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）の定義領域と、閾値Ｑ１以上の噴射量に対応する大噴射量特性Ｑ＝ｇ（τ）の定義領域との二つに分ける。小噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）は、２バルブモードにおける指令値τと噴射量Ｑとの特性である。大噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）は、２バルブモードから先閉じ弁の指令値τ２により先閉じ弁を閉弁した後の１バルブモードにおける指令値τと噴射量Ｑとの特性である。ここで、噴射量閾値Ｑ１は、先閉じ弁の指令値τ２に対応する小噴射量特性の値Ｑ２（＝ｆ（τ２））より大きい値に設定されている。つまり、小噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）の定義領域における最大指令値τｆmaxは、先閉じ弁の指令値τ２より大きい。

以下に図１４を参照して説明する通り、駆動制御装置９０は、要求噴射量Ｑdemandに応じて、小噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）上の指令値τｆ、又は、大噴射量特性Ｑ＝ｇ（τ）上の指令値τｇを決定する。これにより、図１３に破線で示すように、圧力脈動が重畳するうねり域での閉弁指令は回避される。したがって第２実施形態では、指令値τ−噴射量Ｑ特性におけるうねり域でのニードル閉弁を回避することで、ニードル閉弁応答のばらつきを抑制し、噴射量精度の悪化を防止する。

次に図１４のフローチャートに、第２実施形態による指令値決定処理を示す。フローチャートの説明で記号「Ｓ」はステップを示す。Ｓ１で駆動制御装置９０は、要求噴射量Ｑdemandを取得する。Ｓ２では要求噴射量Ｑdemandが噴射量閾値Ｑ１と比較される。要求噴射量Ｑdemandが噴射量閾値Ｑ１未満のとき、Ｓ２でＹＥＳと判断され、Ｓ３に移行する。要求噴射量Ｑdemandが噴射量閾値Ｑ１以上のとき、Ｓ２でＮＯと判断され、Ｓ４に移行する。

Ｓ３で駆動制御装置９０は、小噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）から２つの制御弁５１、５２に共通の指令値τｆを決定する。この場合、駆動制御装置９０は、常時２バルブモードを用い、小噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）上の指令値τｆにより第１制御弁５１及び第２制御弁５２を同時に閉弁する。

Ｓ４で駆動制御装置９０は、大噴射量特性Ｑ＝ｇ（τ）から後閉じ弁の指令値τｇを決定する。この場合、駆動制御装置９０は、先閉じ弁である第２制御弁５２を指令値τ２により閉弁した後の１バルブモードで、大噴射量特性Ｑ＝ｇ（τ）上の指令値τｇにより、後閉じ弁である第１制御弁５１を閉弁する。

第２実施形態の駆動制御装置９０は、図１５に示すように、コモンレール圧毎に予め適合された指令値τ−噴射量Ｑ特性のマップを保持している。例えばコモンレール圧１２０ＭＰａを条件Ａ、１６０ＭＰａを条件Ｂ、２００ＭＰａを条件Ｃとすると、圧力条件毎に噴射量閾値Ｑ１、小噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）及び大噴射量特性Ｑ＝ｇ（τ）が規定されている。駆動制御装置９０は、コモンレール圧に基づいてマップから各噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）、Ｑ＝ｇ（τ）を読み出し、図１４の要領で、要求噴射量Ｑdemandに応じた指令値τを決定する。

（第２実施形態の効果）
（４）第２実施形態の駆動制御装置９０は、要求噴射量Ｑdemandに応じて、小噴射量特性Ｑ＝ｆ（τ）又は大噴射量特性Ｑ＝ｇ（τ）から指令値τを決定することで、指令値τ−噴射量Ｑ特性において圧力脈動が重畳する領域でのニードル閉弁を回避する。よって、ニードル閉弁応答のばらつきを抑制し、噴射量精度の悪化を防止することができる。

（５）第１実施形態と同様に第２実施形態では、開口流量が相対的に大きい第２通路２７に対応する第２制御弁５２が先閉じ弁として選択される。第２制御弁５２を閉弁することにより、ニードル３１の開弁速度をより大きく減速させ、最大噴射量をより増加させることができる。

（６）第２実施形態の駆動制御装置９０は、コモンレール圧毎に指令値τ−噴射量Ｑ特性のマップを保持している。これにより、例えばコモンレール圧に基づく数式を用いて指令値τ−噴射量Ｑ特性を都度算出する構成に比べ、演算負荷を低減することができる。

（その他の実施形態）
（ａ）上記第１、第２実施形態では、相対的に開口流量の大きい第２通路２７に対応する第２制御弁５２を先閉じ弁として動作させている。ただし、これとは逆に、第１制御弁５１を先開き弁として動作させてもよい。

（ｂ）第１実施形態において、燃料噴射システム１００が制御室３６、４６の内部に圧力検出手段を備える場合、駆動制御装置９０は、圧力検出手段により検出した制御室圧のフィードバック制御により、マップを用いずに先閉じ弁の指令値τ２を決定してもよい。つまり駆動制御装置９０は、今回の噴射時に検出された制御室圧の一次圧力脈動のタイミングに基づき、逆位相の二次圧力脈動を発生させるように、次回噴射時における先閉じ弁の指令値τ２を決定してもよい。

（ｃ）第１実施形態の「制御室に供給される高圧燃料の圧力」と先閉じ弁の指令値τ２との関係を規定するマップ、及び、第２実施形態の「制御室に供給される高圧燃料の圧力」毎の指令値τ−噴射量Ｑ特性のマップにおいて、「制御室に供給される高圧燃料の圧力」はコモンレール圧の検出値に限らない。例えば、燃料噴射装置１０の内部に高圧燃料の圧力センサが設けられ、その検出値が駆動制御装置９０に取得されてもよい。

（ｄ）燃料噴射装置１０は、図１〜図３に示す従動プレート４１を備えなくてもよい。すなわち、例えば高圧流入通路１４の絞り径が第１通路２５及び第２通路２７の絞り径よりも小さく設定することで、従動プレート４１を用いずに、制御弁５１、５２の開閉に追従して制御室３６、４６の圧力を変化させることが可能である。また、従動プレート４１を用いない場合、第１通路２５の下端側に中間室２６が形成されなくてもよい。

（ｅ）本発明において制御室と低圧通路とを連通する「第１通路」及び「第２通路」は単に開口流量の大小によってのみ定義される。したがって、「第１通路」は、図１〜図３の第１通路２５のように従動プレート４１の連通路４２を介してプレート側制御室４６に接続する構成に限らない。また「第２通路」は、図１〜図３の第２通路２７のように直接プレート側制御室４６に接続する構成に限らない。各通路における絞りの数や位置等も、図１〜図３に示された構成に限らない。また、「制御室」は、２つの制御室３６、４６が接続通路４７を介して接続される構成に限らず、一体の空間として形成されてもよい。

（ｆ）制御弁５１、５２を駆動するアクチュエータ５３、５４は、ソレノイドの他、ピエゾ素子等が用いられてもよい。また、制御弁５１、５２を閉弁方向に付勢するスプリング５５、５６に代えて、他の付勢手段が用いられてもよい。

以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１００・・・燃料噴射システム、
１０・・・燃料噴射装置、 １３、１４・・・高圧通路、
２０・・・本体、 ２５・・・第１通路、 ２７・・・第２通路、
３１・・・ニードル、 ３３・・・ノズル室、 ３４・・・噴孔、
３６、４６・・・制御室、
５１・・・第１制御弁、 ５２・・・第２制御弁、
９０・・・駆動制御装置。

Claims (6)

1. 噴孔（３４）から燃料を噴射する燃料噴射装置（１０）、及び、前記燃料噴射装置による時間に対する噴射率の傾きを可変とするように前記燃料噴射装置を駆動する駆動制御装置（９０）を含む燃料噴射システム（１００）であって、
   前記燃料噴射装置は、
   外部から高圧燃料が流入する高圧通路（１３、１４）、前記高圧通路に接続され、前記噴孔から噴射される高圧燃料が供給されるノズル室（３３）、前記高圧通路に接続され、内部の燃料圧力が制御される制御室（３６、４６）、前記制御室から排出された余剰燃料が収容される低圧室（５７）、前記制御室と前記低圧室とを接続する第１通路（２５）、及び、前記第１通路とは異なる経路で前記制御室と前記低圧室とを接続し、前記第１通路の開口流量よりも開口流量が大きい第２通路（２７）、が設けられた本体（２０）と、
   前記制御室の燃料圧力に応じて軸方向に往復変位し、上昇して開弁すると前記噴孔を開き、下降して閉弁すると前記噴孔を閉じるニードル（３１）と、
   前記駆動制御装置からの指令に従い、前記第１通路と前記低圧室とを連通又は遮断する第１制御弁（５１）と、
   前記駆動制御装置からの指令に従い、前記第２通路と前記低圧室とを連通又は遮断する第２制御弁（５２）と、
   を備え、
   前記駆動制御装置は、前記第１制御弁又は前記第２制御弁の一方が開き他方が閉じた状態である１バルブモードと、前記第１制御弁及び前記第２制御弁が共に開いた状態である２バルブモードとを切り替えることで時間に対する噴射率の傾きを変更可能であり、
   燃料噴射するとき、前記駆動制御装置が指令基準時（ｔ０）に前記第１制御弁及び第２制御弁に対し同時に開弁指令し、前記ニードルが上昇して噴射率が最大値に到達する最大噴射率到達時（ｔ１）の後の閉弁指令時（ｔ２）に、前記第１制御弁又は前記第２制御弁から選択された一方の制御弁である先閉じ弁に対し閉弁指令する駆動方式において、
   前記先閉じ弁について前記指令基準時から前記閉弁指令時までの開弁指令パルスのＯＮ時間として定義される指令値をτ２とし、
   前記第１制御弁及び第２制御弁の同時開弁時、及び、前記先閉じ弁の閉弁時に前記制御室において発生する圧力脈動の周波数をｆとし、
   前記制御室の圧力応答遅れに基づく補正期間をτcompとすると、
   前記第１制御弁及び前記第２制御弁の同時開弁に伴って前記制御室に発生する一次圧力脈動（Ｐopen（ｔ））に対し、前記先閉じ弁の閉弁に伴って前記制御室に発生する二次圧力脈動（Ｐclose（ｔ））が逆位相となるように、
   前記先閉じ弁の前記指令値は、下記の式
   τ２＝（２ｎ−１）／（２ｆ）＋τcomp （ｎは自然数）
   により設定される燃料噴射システム。
2. 前記先閉じ弁は前記第２制御弁である請求項１に記載の燃料噴射システム。
3. 前記駆動制御装置は、前記制御室に供給される高圧燃料の圧力と、前記先閉じ弁の前記指令値との関係を規定するマップを保持している請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
4. 噴孔（３４）から燃料を噴射する燃料噴射装置（１０）、及び、前記燃料噴射装置による時間に対する噴射率の傾きを可変とするように前記燃料噴射装置を駆動する駆動制御装置（９０）を含む燃料噴射システム（１００）であって、
   前記燃料噴射装置は、
   外部から高圧燃料が流入する高圧通路（１３、１４）、前記高圧通路に接続され、前記噴孔から噴射される高圧燃料が供給されるノズル室（３３）、前記高圧通路に接続され、内部の燃料圧力が制御される制御室（３６、４６）、前記制御室から排出された余剰燃料が収容される低圧室（５７）、前記制御室と前記低圧室とを接続する第１通路（２５）、及び、前記第１通路とは異なる経路で前記制御室と前記低圧室とを接続し、前記第１通路の開口流量よりも開口流量が大きい第２通路（２７）、が設けられた本体（２０）と、
   前記制御室の燃料圧力に応じて軸方向に往復変位し、上昇して開弁すると前記噴孔を開き、下降して閉弁すると前記噴孔を閉じるニードル（３１）と、
   前記駆動制御装置からの指令に従い、前記第１通路と前記低圧室とを連通又は遮断する第１制御弁（５１）と、
   前記駆動制御装置からの指令に従い、前記第２通路と前記低圧室とを連通又は遮断する第２制御弁（５２）と、
   を備え、
   前記駆動制御装置は、前記第１制御弁又は前記第２制御弁の一方が開き他方が閉じた状態である１バルブモードと、前記第１制御弁及び前記第２制御弁が共に開いた状態である２バルブモードとを切り替えることで時間に対する噴射率の傾きを変更可能であり、
   要求噴射量に関係なく燃料噴射するとき、前記駆動制御装置が指令基準時（ｔ０）に前記第１制御弁及び第２制御弁に対し同時に開弁指令し、前記ニードルが上昇して噴射率が最大値に到達する最大噴射率到達時（ｔ１）の後の閉弁指令時（ｔ２）に、前記第１制御弁又は前記第２制御弁から選択された一方の制御弁である先閉じ弁に対し閉弁指令する駆動方式において、
   前記第１制御弁及び前記第２制御弁のそれぞれについて、前記指令基準時からの開弁指令パルスのＯＮ時間を指令値（τ）と定義し、前記指令基準時からの前記噴射率の時間積分値を噴射量（Ｑ）と定義すると、
   前記駆動制御装置は、
   要求噴射量（Ｑdemand）が所定の噴射量閾値（Ｑ１）未満の場合、前記２バルブモードにおける前記指令値と前記噴射量との特性である小噴射量特性（Ｑ＝ｆ（τ））から、前記第１制御弁及び前記第２制御弁に共通の前記指令値を決定し、
   要求噴射量（Ｑdemand）が前記噴射量閾値（Ｑ１）以上の場合、前記２バルブモードから前記先閉じ弁の前記指令値により前記先閉じ弁を閉弁した後の前記１バルブモードにおける前記指令値と前記噴射量との特性である大噴射量特性（Ｑ＝ｇ（τ））から、前記先閉じ弁の相手側の制御弁である後閉じ弁の前記指令値を決定し、
   前記噴射量閾値は、前記先閉じ弁の前記指令値（τ２）に対応する前記小噴射量特性の値（Ｑ２＝ｆ（τ２））より大きい値に設定されている燃料噴射システム。
5. 前記先閉じ弁は前記第２制御弁である請求項４に記載の燃料噴射システム。
6. 前記駆動制御装置は、前記制御室に供給される高圧燃料の圧力毎に、前記指令値に対する前記小噴射量特性及び前記大噴射量特性を規定するマップを保持している請求項４または５に記載の燃料噴射システム。

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