JP2001295716A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射装置においてコモンレールに圧送さ
れた燃料を効率よく用いるとともに始動時のコモンレー
ル圧力の異常を防止することである。 【解決手段】 ニードル先端部６１１の外周に噴射用燃
料で満たされる油溜まり室４１を形成し、ニードル後端
面６１ｃに面して背圧室５３を形成し、油溜まり室４１
と背圧室５３の間でノズル内周面２１ａとニードル後端
部６１２の側面６１２ａの間隙を、低圧源７１と非導通
として燃料の使用効率を高め、背圧室５３の圧力を制御
する背圧制御弁１２１を制御する制御手段８を、ポンプ
７２圧送開始後、最初の燃料噴射までの期間に、ニード
ル６１のリフトを許容しない背圧室圧力を与えるように
背圧制御弁１２１を開弁して背圧制御弁１２１から低圧
源７１へ燃料がリークするようにしてコモンレール圧力
の異常な上昇を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射装置の燃料
噴射性能の向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の燃料噴射装置として、筒内へ
の燃料噴射用のインジェクタが、ポンプから圧送された
燃料を蓄えるコモンレールにより燃料の供給を受けるよ
うにしたものがあり、インジェクタは、図７に示すよう
に、先端に噴孔が形成されたノズル９０１内に、噴孔９
０２を開閉するニードル９０３がその後端部で摺動自在
に保持され、上記コモンレールからの燃料が、ニードル
９０３の先端部の外周に形成された油溜まり室９０４に
導入されるとともにニードル９０３の後端面を室壁面と
する背圧室９０５に導入される。また、インジェクタは
背圧室９０５と低圧源である燃料タンクとの連通と遮断
とを切り換える背圧制御弁９０６を具備しており、噴射
指令に対してＥＣＵが背圧制御弁９０６を開側に切り換
え背圧室９０５の圧力を低圧に開放してニードル９０３
をリフトせしめることにより、油溜まり室９０４の燃料
を噴孔９０２より噴射するようになっている。

【０００３】上記燃料溜まり室９０４や背圧室９０５か
らの燃料はニードル９０３とノズル９０２の摺動面間に
漏出するが、この漏出燃料は、従来、インジェクタの低
圧域にリークし低圧源である燃料タンクに余剰燃料とし
て還流する。図例ではニードル９０３の後端部の側面９
０３ａとノズル９０１の内周面９０１ａの間隙のうち、
ニードル側面９０３ａとノズル内周面９０１ａとが摺接
する油溜まり室９０４側と背圧室９０５側とではさまれ
た部分がスプリング室９０７となっており、スプリング
室９０７は低圧通路９０８を介して上記燃料タンクと通
じている。

【０００４】したがって、上記摺動面間からリークする
余剰燃料の分は、ポンプから圧送された燃料が噴射やニ
ードルの制御等に用いられないが、この分も供給してや
らなければならないために、高圧ポンプには容量の大き
なものが必要になる。

【０００５】そこで、インジェクタを、ノズルとニード
ルの摺動面間が低圧源に通じない構造とし、摺動面間か
ら低圧域へのリークを禁止したものもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポンプのコ
モンレールへの燃料圧送は、内燃機関の始動時にイグニ
ッション（ＩＧ）オンし、エンジンのクランキングとと
もに開始される。そして、油溜まり室や背圧室の燃料は
ニードルの開閉制御に用いられるため、また、適正な噴
霧状態での燃料噴射を実現するため、コモンレール内の
燃料圧力（以下、コモンレール圧力）が一定の圧力に立
ち上がってから最初の燃料噴射が行われるよう制御され
る。

【０００７】ニードルとノズルの摺動面間から低圧域へ
燃料のリークのある構造の場合にはリークによるコモン
レール圧力の過昇抑制作用を奏するので、コモンレール
圧力を適正な燃料圧に制御するのが容易である。一方、
ノズルの内周面とニードルの側面との間隙が低圧源と非
導通でノズルとニードルの摺動面間から低圧域へリーク
のない構造の場合、燃料の粘度等の物性が燃料性状や温
度等によって変動してコモンレール圧力の昇圧特性が変
わると、圧力が異常に上昇したまま下がらず、その状態
で燃料を噴射すると燃焼音が高くなって騒音を発した
り、コモンレール圧力の過昇を防ぐためのプレッシャリ
ミッタが付設された装置ではコモンレールから多量の燃
料が排出されて圧力値がハンチングするという問題があ
る。

【０００８】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
ポンプから圧送された燃料を効率よく噴射やニードル制
御に用いることができ、しかも、始動時におけるコモン
レール圧力の異常を簡単に防止することのできる燃料噴
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、燃料噴射装置は、ポンプから圧送された燃料を蓄え
るコモンレールにより燃料の供給を受けるインジェクタ
を、先端に噴孔が形成されたノズル内に、噴孔を開閉す
るニードルがその後端部で摺動自在に保持され、上記コ
モンレールからの燃料が、ニードルの先端部の外周に形
成された油溜まり室に導入されるとともにニードルの後
端面を室壁面とする背圧室に導入され、かつ、該背圧室
と低圧源との連通と遮断とを切り換える背圧制御弁を具
備する構成とする。さらに、上記ニードルの後端部の側
面とノズルの内周面との間隙を上記低圧源と非導通とす
る。上記背圧制御弁を上記背圧室から上記低圧源への燃
料のリーク量を調整自在に構成する。噴射指令に対して
背圧制御弁を開側に切り換え背圧室の圧力を低圧に開放
してニードルをリフトせしめることにより油溜まり室の
燃料を噴孔より噴射せしめるインジェクタ制御手段を、
機関始動時における上記ポンプの圧送開始から最初の燃
料噴射開始までの期間に、ニードルのリフトを許容しな
い背圧室圧力を与える上記リーク量で上記背圧制御弁を
開弁するように設定する。

【００１０】上記ポンプの圧送開始から最初の燃料噴射
開始までの期間は、ニードルの後端部の側面とノズルの
内周面の間隙が低圧源と導通している構造の装置（図７
参照）と同様に、コモンレールに圧送された燃料の一部
が低圧源に戻されるから、それによるコモンレール圧力
の過昇抑制作用により、コモンレール圧力が異常値をと
るのを防止することができる。しかも、最初の燃料噴射
開始後に低圧源に戻される燃料はニードルの開閉制御に
伴い背圧制御弁から流出するものだけとなるから、コモ
ンレールに圧送された燃料が効率よく、筒内への燃料供
給やニードルの開閉制御に用いられることになる。

【００１１】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、上記背圧制御弁は開度を調整自在に構
成し、上記リーク量を調整する構成とする。

【００１２】背圧室と低圧源との連通と遮断とを切り換
える弁に加えてリーク量を調整するための別の弁等を用
いないので構成簡単である。

【００１３】請求項３記載の発明では、請求項２の発明
の構成において、上記背圧制御弁は、充電により伸長し
て弁室内に配設された弁体を押圧駆動するピエゾアクチ
ュエータを備え、ピエゾアクチュエータの伸長量に応じ
た弁体の変位位置で開度を調整する構成とする。

【００１４】ピエゾアクチュエータの充電量の制御で弁
体の変位量が変わるので、容易に弁体が着座するシート
と弁体の間隙の面積すなわち開度が調整自在である。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１に本発明を適用したディーゼ
ルエンジンのコモンレール式の燃料噴射装置を示し、図
２に本燃料噴射装置における制御内容を示す。図１にお
いて、ディーゼルエンジンの気筒数分のインジェクタ１
が各気筒に対応して設けられ（図例ではインジェクタ１
は１つのみ図示）、供給ライン７４を介して連通する共
通のコモンレール７３から燃料の供給を受けるようにな
っている。コモンレール７３には燃料タンク７１の燃料
がポンプである高圧サプライポンプ７２により圧送され
て高圧で蓄えられる。

【００１６】インジェクタ１は、インジェクタ制御手段
８を構成するＥＣＵ８１、駆動回路８２、圧力センサ８
３により制御される。駆動回路８２はＥＣＵ８１の指令
信号を受けてインジェクタ１の後述するピエゾスタック
６８を充放電し、例えば必要な時期に必要な時間だけイ
ンジェクタ１から各気筒の燃焼室内に略コモンレール圧
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。

【００１７】圧力センサ８３はコモンレール７３に設け
られて上記コモンレール圧力を検出し、その検出結果に
基づいてＥＣＵ８１が高圧サプライポンプ７２を制御し
てコモンレール７３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。

【００１８】また、コモンレール７３からインジェクタ
１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１の制御油圧等としても用いられ、インジェ
クタ１から低圧のドレーンライン７５を経て燃料タンク
７１に還流するようになっている。

【００１９】インジェクタ１はエンジンの図略の燃焼室
壁を貫通し図中下端部が燃焼室内に突出するように取り
付けられ、下端部から順にノズル部１１、背圧制御弁１
２が構成される。インジェクタ１は棒状体２を有し、上
記各部１１，１２を構成する各部品を格納する穴や燃料
が流通する通路が形成される。

【００２０】ノズル部１１は、棒状体２の下端部２ａに
サック部４２が形成され、サック部４２形成壁を貫通し
て燃料噴射用の噴孔４３が形成される。棒状体２の下端
部２ａはまた、サック部の上方に、供給ライン７４に通
じる高圧通路３１とつながる縦穴２１が形成されてノズ
ル２ａとなっている。

【００２１】縦穴２１の上側部分には段付きのノズルニ
ードル６１が先端を下側に向けて配設され、後端部であ
るその上側大径部６１２で摺動自在に保持されている。
ノズルニードル６１の先端部である下側小径部６１１の
外周には環状の油溜まり室４１が形成され、油溜まり室
４１は常時高圧通路３１と連通しコモンレール７３から
の高圧燃料が供給されている。

【００２２】ノズルニードル６１は下降状態では円錐形
の下端部がサック部４２の上端部を閉じて噴孔４３から
の燃料噴射を禁止し、燃料を噴射する時は上昇してサッ
ク部４２の上端部を開くようになっている。

【００２３】油溜まり室４１の高圧燃料はノズルニード
ル６１の段面６１ａおよび円錐状の先端面６１ｂに上向
きに作用しノズルニードル６１を開弁方向に付勢する。

【００２４】ノズルニードル６１の上方でその後端面６
１ｃおよび縦穴２１の壁面により画成される空間５３
は、高圧通路３１からインオリフィス５１を介して制御
油圧としての燃料圧が導入されており、ノズルニードル
６１の背圧を発生する背圧室５３としてある。この背圧
はノズルニードル６１に下向きに作用し、背圧室５３内
に収納されたスプリング６２とともにノズルニードル６
１を閉弁方向に付勢する。

【００２５】上記縦穴２１は、上記油溜まり室４１と背
圧室５３との間においては燃料タンク７１に通じるいか
なる通路も形成されていない。すなわち、ノズルの内周
面である上記縦穴２１の周面２１ａとノズルニードル大
径部６１２の側面６１２ａの間隙は燃料タンク７１と非
導通で、上記油溜まり室４１、背圧室５３から上記間隙
に漏出した燃料が燃料タンク７１に戻らない構造となっ
ている。

【００２６】背圧室５３はアウトオリフィス５４を介し
て常時、弁室５５と連通している。弁室５５は天井面５
５２が円錐状に形成されており、天井面５５２の最上部
に開口する細穴２２を介してドレーンライン７５に通じ
る低圧通路３２とつながっている。縦穴２１には後述す
るピストン６４の外周に環状空間５６が形成され、低圧
通路３２と連通している。

【００２７】弁室５５の底面５５１には高圧通路３１と
連通する高圧制御通路５２が開口している。

【００２８】弁室５５内には、下側部分を水平にカット
したボール６３が配設されている。ボール６３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）５５１に
着座して弁室５５を高圧制御通路５２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）５５２に着座して弁室５５を上記環状空間５６と遮
断する。これにより、ボール６３下降時には背圧室５３
がアウトオリフィス５４、弁室５５、環状空間５６を介
して低圧通路３２と連通し、ノズルニードル６１の背圧
が低下してノズルニードル６１がリフトする。一方、上
昇時には背圧室５３がアウトオリフィス５４、弁室５
５、高圧制御通路５２を介して高圧通路３１と連通し、
ノズルニードル６１の背圧が上昇してノズルニードル６
１が着座する。

【００２９】ボール６３はピエゾアクチュエータ１２１
により押圧駆動される。ピエゾアクチュエータ１２１
は、上記縦穴２３に同軸に下側から小径ピストン６４、
スプリング６６、皿ばね６７、大径ピストン６５、ピエ
ゾスタック６８が配設されてなる。小径ピストン６４は
等径部６４３が縦穴２３の下側小径部にて摺動自在に保
持される。小径ピストン等径部６４３の下方は下側ほど
縮径する円錐部６４２となっており、さらにその下は上
記細穴２２を貫通して上記ボール６３と対向し、ボール
６３を押圧するプレッシャピン６４１としてある。上記
環状空間５６は円錐部６４２およびプレッシャピン６４
１の外周に形成される。

【００３０】環状空間５６にはスプリング６６が配設さ
れて小径ピストン６４を上方に付勢している。小径ピス
トン６４の上方変位端は縦穴２３の周壁面に形成した段
部２３１により位置決めされ、このときの小径ピストン
６４の位置がピエゾスタック６８を放電した時に復する
初期位置となる。この時、プレッシャピン６４１とボー
ル６３とが当接、もしくは微細なギャップを有した状態
とする。

【００３１】大径ピストン６５は小径ピストン６４より
も大径の円形部材で縦穴２３’に摺動自在に保持され、
皿ばね６７からは上方に、ピエゾスタック６８からは下
方に付勢可能である。

【００３２】小径ピストン６４と大径ピストン６５との
間は燃料が充填されて油圧拡大室５７としてあり、ピエ
ゾスタック６８の伸長により大径ピストン６５を押圧す
ると、その押圧力が油圧拡大室５７の燃料を介して小径
ピストン６４に伝えられる。ここで、小径ピストン６４
は大径ピストン６５よりも小径としているので、ピエゾ
スタック６８の伸長量が拡大されて小径ピストン６４の
変位に変換される。油圧拡大室５７は常時十分な燃料が
満たされるようにチェック弁３２１を介して低圧通路３
２と通じている。チェック弁３２１は低圧通路３２から
油圧拡大室５７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６８の伸長により大径ピストン６
５が押圧された時に閉じて燃料を油圧拡大室５７に閉じ
込めるようになっている。

【００３３】ピエゾスタック６８が放電状態で縮小して
いるときはプレッシャピン６４１とボール６３との間は
上記のごとく非押圧状態で、ボール６３は、低圧側シー
ト５５２の面積分に相当するボール６３の受圧面だけ弁
室５５内の高圧燃料が上方に付勢することにより、低圧
側シート５５２に着座している。一方、ピエゾスタック
６８が充電され伸長するとピストン６４，６５を押し下
げ、例えばピエゾスタック６８に十分な電荷（以下、充
電電圧で表す）を与えることでボール６３を高圧側シー
ト５５１に着座せしめる。

【００３４】ピエゾスタック６８の充放電を行う駆動回
路８２は、インジェクタに搭載されたピエゾスタック駆
動用の公知の構成のもので、ＤＣ−ＤＣ回路、ピエゾス
タック６８への充放電電流を制限するインダクタ、ピエ
ゾスタック６８における電荷の移動を制御するスイッチ
回路等からなり、ピエゾスタック６８の上記充電保持期
間および充電電圧の設定は、ＥＣＵ８１からの指令信号
により上記スイッチ回路等の制御を行うことで可能とし
てある。

【００３５】また、駆動回路８２は複数の電圧条件に設
定可能で、一の電圧条件から他の電圧条件に変化せしめ
ることができる。ここで、通常噴射時の設定電圧を第１
の充電電圧、噴射を開始する前の設定電圧を第２の充電
電圧とする。

【００３６】第１の充電電圧は燃料噴射制御用のもの
で、燃料噴射時には、先ず、ピエゾスタック６８が第１
の充電電圧まで充電されてピエゾスタック６８が伸長す
ることにより、プレッシャピン６４１が下降してボール
６３を押し下げる。これによりボール６３は低圧側シー
ト５５２から離間するとともに高圧側シート５５１に着
座して弁室５５の燃料圧が下降し、ボール６３における
上下方向の力のバランスが崩れて、ニードル６１がリフ
トして燃料噴射が開始される。噴射停止は反対にピエゾ
スタック６８の放電によりピエゾスタック６８を縮小し
てボール６３への押し下げ力を解除することでボール６
３が高圧側シート５５１から離間するとともに再び低圧
側シート５５２に着座して弁室５５の燃料圧が上昇する
ため、ニードル６１が着座する。そして、ピエゾスタッ
ク６８の充電保持期間を設定することで、充電保持期間
に対応した一定の期間、インジェクタ１から燃料が噴射
される。

【００３７】低圧側の第２の充電電圧は、本発明の特徴
部分であるＩＧオン後すなわち高圧サプライポンプ７２
の燃料圧送開始後から最初の燃料噴射までの期間の制御
において用いられるものである。ピエゾスタック６８の
充電による伸長でプレッシャピン６４１がボール６３を
押し下げボール６３が低圧側シート５５１から離間する
ので、図３に示すように、燃料噴射時のごとくボール６
３と低圧側シート５５１の間隙から燃料がリークし、低
圧通路３２を経て燃料タンク７１に戻されることにな
る。これにより背圧室５３の圧力が低下する。ここで、
ボール６３の降下量はピエゾスタック６８の充電電圧が
高いほど大きくなるから、ピエゾスタック６８の充電電
圧を適当に設定して弁室５５から低圧通路３２へのリー
ク量を抑えることにより、背圧室５３の圧力降下幅を燃
料噴射時よりも小さくし、ノズルニードル６２のリフト
を許容しないようにすることができる。上記第２の充電
電圧はかかる状態を実現し得る値に設定される。

【００３８】図４はコモンレール圧力と、ノズルニード
ル６２の開弁に必要なピエゾスタック６８の必要最低電
圧との関係の一例を示すもので、ボール６３が低圧側シ
ート５５２に着座時の弁室５５内圧力はコモンレール圧
力と同等であるから、ボール６３をリフトせしめるには
ボール６３に作用するコモンレール圧力相当の負荷に抗
する分、余計に充電電圧が必要であり、コモンレール圧
力が高いほど必要最低電圧も高くなる。したがって、第
１充電電圧はコモンレール圧力の最大値１８０ＭＰａに
対応する１５０Ｖ以上に設定する。一方、コモンレール
圧力が低いほどノズルニードル段面６１ａ、ノズルニー
ドル先端面６１ｂに作用してノズルニードル６２をリフ
トせしめる油溜まり室４１の燃料圧も低くなり、２０Ｍ
Ｐａ以下ではスプリング６２の閉弁力に抗することがで
きずにノズルニードル６２のリフトは不可能である。し
たがって、第２充電電圧は、リフト可能な最低のコモン
レール圧力（２０ＭＰａ）に対応する必要最低電圧で例
えば５０Ｖ以下であって、ボール６３に作用する上記コ
モンレール圧力相当の負荷に抗する分以上の電圧値に設
定する。

【００３９】ＥＣＵ８１はマイクロコンピュータ等で構
成される。上記図２によりＥＣＵ８１の設定とともに本
燃料噴射装置の作動を説明する。

【００４０】本フローはＩＧオンした後クランキングが
開始されるのと並行して実行される。ステップＳ０１で
は始動時モードか否かを判定する。ここで始動時モード
とはＩＧオンからインジェクタ１で最初の燃料噴射が行
われるまでの期間の制御モードをいう。

【００４１】ステップＳ０２ではピエゾスタック６８の
充電電圧を第２充電電圧（以下、運転前電圧ともいう）
に設定してピエゾスタック６８を充電する。これによ
り、ニードル６１が着座したまま、燃料噴射時のごとく
ボール６３と低圧側シート５５１の間隙から燃料がリー
クし、低圧通路３２を経て燃料タンク７１に戻される。

【００４２】ステップＳ０３では読み込まれたコモンレ
ール圧力を予め設定した目標値と比較し、コモンレール
圧力が目標値に達したか否かを判断する。コモンレール
圧力が目標値に達していなければステップＳ０２に戻
る。

【００４３】コモンレール圧力が目標値に達するとステ
ップＳ０３からステップＳ０４に進む。ステップＳ０４
では、所定の指令噴射時期になると追加の充電を行い、
充電電圧を第１充電電圧（以下、運転時電圧ともいう）
まで昇圧してピエゾスタック６８をさらに伸長せしめ、
ボール６３を高圧側シート５５２に押し付ける。これに
より最初の燃料噴射がなされ、以後、通常運転に移行す
る（ステップＳ０５）。

【００４４】通常運転に移行後は、既に最初に燃料噴射
がなされているのでステップＳ０１からステップＳ０５
に進む。

【００４５】図５はＩＧオンの後クランキングしてから
の装置各部の作動を示すタイミングチャートで、図中コ
モンレール圧力は始動時モードにおいてピエゾスタック
６８の充電電圧を運転前電圧に設定しない場合の例（従
来例）を併せて示している。図例はプレッシャリミッタ
を備えている場合のものである。

【００４６】従来例ではプレッシャリミッタが作動する
のでコモンレール圧力が異常に過昇したままということ
はないが、コモンレール圧力が開放されて大きくハンチ
ングしてしまい適正なコモンレール圧力が得られない。

【００４７】これに対して本発明では最初の燃料噴射が
行われるまでの期間においてもインジェクタ１から燃料
タンク７１へ戻される燃料が存在し、そのコモンレール
圧力過昇抑制作用により、適正な圧力値に制御され、筒
内において正常な燃焼がなされる。

【００４８】そして、通常制御に移行して後は、ニード
ル６１の開閉制御に伴う背圧制御弁１２からの燃料の還
流だけがなされるので、高圧サプライポンプ７２から圧
送された燃料は効率よく筒内への燃料供給とニードル６
１の開閉制御に供される。

【００４９】なお、本実施形態では、背圧制御弁が弁体
の変位量により開度を調整し、背圧制御弁から燃料タン
クへの還流量を規定しているが、別の開度調整機構を用
いてもよい。また、弁体の開閉のデューティを調整して
上記還流量を調整する構成でもよい。

【００５０】また、これまでの説明では第２の充電電圧
を一定電圧として説明してきたが、クランキング後のコ
モンレール圧力の増加に応じてこの電圧を増加させるよ
うにしてもよい。これは、コモンレール圧力が上昇する
とボール６３にかかる上向きの力が増加するためピエゾ
スタック６８の充電電圧が一定の低電圧であると、この
力によりピエゾスタック６８が縮んでしまい、低圧側シ
ート５５２にボール６３が着座し、リークできなくなっ
てしまうおそれがあるからである。

【００５１】また、コモンレール圧力の昇圧特性が目標
とする昇圧特性となるように充電電圧をコモンレール圧
力に基づいてフィードバック制御し、燃料性状等が変動
してもコモンレール圧力の昇圧特性をより一定したもの
とするのもよい。

【００５２】また、本実施形態ではインジェクタとして
ピエゾアクチュエータが油圧拡大式のものを用いている
が、これに限定されるものではなく、その一例を図６に
示す。図中、図１と同じ番号を付した部分については実
質的に同じ作動をするので相違点を中心に説明する。

【００５３】インジェクタ１Ａの背圧制御弁１２Ａのピ
エゾアクチエータ１２１Ａは、細穴２２の上方の縦穴２
３Ａに下側からピストン６９、皿ばね６７、ピエゾスタ
ック６８が配設されてなる。ピストン６９は第１実施形
態の小径ピストンおよび大径ピストンを実質的に一体化
したもので、等径部６９３が縦穴２３Ａの下側小径部に
て摺動自在に保持され、等径部６９３の下方は下側ほど
縮径する円錐部６９２となっており、さらにその下は上
記細穴２２を貫通して上記ボール６３と対向し、ボール
６３を押圧するプレッシャピン６９１としてある。円錐
部６９２およびプレッシャピン６９１の外周には上記環
状空間５６が形成される。

【００５４】ピストン等径部６９３の上方は鍔部６９４
となっており、鍔部６９４の下端面を皿ばね６７が上方
に押圧している。一方、鍔部６９４の上端面にはピエゾ
スタック６８が当接されている。

【００５５】本発明はかかるインジェクタ１を有する燃
料噴射装置にも好適に適用し得る。

【００５６】また、これらのインジェクタ１，１Ａで
は、ノズルニードル大径部６１２の側面６１２ａと縦穴
周面２１ａとは、油溜まり室４１と背圧室５３との間で
全面が摺接面となっているが、ノズルニードル大径部６
１２の長さ方向の中央部を細くして縦穴内周面２１ａと
の間に上記図７のごとく環状のスプリング室を形成する
とともに、ここと連通する高圧通路３１の分岐路を形成
して、上記スプリング室が高圧燃料で満たされる構成と
して、ノズルニードル大径部側面６１２ａと縦穴周面２
１ａの間隙が燃料タンク７１と非導通とするのもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した燃料噴射装置の一部断面構成
図である。

【図２】上記燃料噴射装置を構成するＥＣＵにおける制
御内容を示すフローチャートである。

【図３】上記燃料噴射装置を構成するインジェクタの部
分図である。

【図４】上記燃料噴射装置を構成するコモンレールの圧
力と上記インジェクタが燃料噴射可能なピエゾスタック
の必要最低充電電圧との関係を示すグラフである。

【図５】上記燃料噴射装置の各部の作動を示すタイミン
グチャートである。

【図６】本発明を適用した別の燃料噴射装置のインジェ
クタの構成図である。

【図７】従来の燃料噴射装置のインジェクタの部分構成
図である。

【符号の説明】

１，１Ａ インジェクタ １１ ノズル部 １２ 背圧制御弁 １２１ ピエゾアクチュエータ ２ａ ノズル ４１ 油溜まり室 ４３ 噴孔 ５３ 背圧室 ５５ 弁室 ６１ ニードル ６１１ 小径部（先端部） ６１２ 大径部（後端部） ６３ ボール（弁体） ７１ 燃料タンク（低圧源） ７３ コモンレール ８ インジェクタ制御手段 ８１ ＥＣＵ ８２ 駆動回路 ８３ 圧力センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 47/02 Ｆ０２Ｍ 47/02 51/00 51/00 Ｅ Ｆ 61/20 61/20 Ｎ Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC01 AC09 AD12 BA12 BA22 BA30 CC06T CC08T CC14 CC26 CC61 CC64T CC64U CC66 CC67 CC68T CC69 CC70 CE13 CE27 DB01 DC00 DC18 3G301 HA02 JA11 JA22 KA01 LB11 LC05 MA28 NA08 ND02 PB08A PB08Z PG00A PG00Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプから圧送された燃料を蓄えるコモ
   ンレールにより燃料の供給を受けるインジェクタであっ
   て、先端に噴孔が形成されたノズル内に、噴孔を開閉す
   るニードルがその後端部で摺動自在に保持され、上記コ
   モンレールからの燃料が、ニードルの先端部の外周に形
   成された油溜まり室に導入されるとともにニードルの後
   端面を室壁面とする背圧室に導入され、かつ、該背圧室
   と低圧源との連通と遮断とを切り換える背圧制御弁を具
   備する構成のインジェクタを有し、噴射指令に対してイ
   ンジェクタ制御手段が背圧制御弁を開側に切り換え背圧
   室の圧力を低圧に開放してニードルをリフトせしめるこ
   とにより油溜まり室の燃料を噴孔より噴射するようにな
   した燃料噴射装置において、上記ニードルの後端部の側
   面とノズルの内周面の間隙を上記低圧源と非導通とし、
   上記背圧制御弁を上記背圧室から上記低圧源への燃料の
   リーク量を調整自在に構成し、上記インジェクタ制御手
   段を、機関始動時における上記ポンプの圧送開始から最
   初の燃料噴射開始までの期間に、ニードルのリフトを許
   容しない背圧室圧力を与える上記リーク量で上記背圧制
   御弁を開弁するように設定したことを特徴とする燃料噴
   射装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の燃料噴射装置において、
   上記背圧制御弁は開度を調整自在に構成し、上記リーク
   量を調整する構成とした燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の燃料噴射装置において、
   上記背圧制御弁は、充電により伸長して弁室内に配設さ
   れた弁体を押圧駆動するピエゾアクチュエータを備え、
   ピエゾアクチュエータの伸長量に応じた弁体の変位位置
   で開度を調整する構成とした燃料噴射装置。