JP2002349383A

JP2002349383A - 燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2002349383A
Application number: JP2001150319A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Ito; 猪頭　　敏彦; Toshiyuki Yoda; 稔之依田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2021-05-21
Also published as: JP4306144B2; DE10222411A1; DE10222411B4

Abstract

(57)【要約】【課題】個体間のばらつきや温度特性の影響を受け
ず、小型で正確な可変リフト制御が可能な燃焼噴射弁を
実現する。【解決手段】ノズルニードル１のリフト量を規制する
可動ストッパ４を設け、圧電アクチュエータ２でノズル
ニードル１に作用するピエゾ油圧室２２の油圧を増減す
るとともに、ピエゾ油圧室２２の油圧で油圧制御弁３を
駆動して可動ストッパ４の背圧を増減する。ピエゾ油圧
室２２がノズルニードル１のみを駆動させる第１の油圧
である時、可動ストッパ４は第１の位置にあって、ノズ
ルニードル１は第１のリフト量となる。ピエゾ油圧室２
２が第２の油圧に上昇すると油圧制御弁３が駆動されて
可動ストッパ４を第２の位置とし、ノズルニードル１が
第２のリフト量となる。可動ストッパ４でリフトを２段
に正確に制御でき、圧電アクチュエータ２を兼用でき
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、ディーゼル機関の
コモンレールシステムに用いられる燃料噴射弁に関し、
詳しくはノズルニードルの可変リフトが可能な燃料噴射
弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ディーゼル機関の燃料噴射シ
ステムとして、各気筒に共通のコモンレールに高圧燃料
を蓄圧するコモンレールシステムが知られている。コモ
ンレールシステムで用いられる燃料噴射弁では、噴孔を
開閉するノズルニードルをアクチュエータで駆動するこ
とにより燃料噴射を制御しており、アクチュエータとし
て、応答性に優れる圧電アクチュエータが着目されてい
る。

【０００３】近年、ディーゼル機関の燃料噴射システム
において、燃料噴射の制御性をより向上させて、騒音や
排ガス等を低減することが要求されている。このため、
ノズルニードルのリフト量を可変制御することが検討さ
れており、例えば、米国特許第５８０３３７０号には、
圧電アクチュエータと一体のロッドでノズルニードルを
駆動する方式の燃料噴射弁において、圧電アクチュエー
タの印加電圧を制御することにより、ノズルニードルの
任意のリフト位置に制御することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方式の
燃料噴射弁では、圧電アクチュエータに印加する電圧に
よってノズルニードルのリフト位置を変化させ、例え
ば、フルリフト位置とシート位置の中間位置に保持する
ことはできるが、その位置を正確に制御することは難し
い。これは、圧電アクチュエータの圧電特性が温度依存
性を有し、また、個体間でもばらつきがあって、印加電
圧を一定としても圧電アクチュエータのストローク量が
必ずしも同じにならないためで、個体間や噴射サイクル
間の再現性が保証できない、という問題があった。

【０００５】リフト量を常に一定とするには、例えば、
ノズルニードルのリフトをストッパで規制することが考
えられるが、フルリフト位置と中間位置の２段に制御す
る場合には、ストッパの位置を可変にする必要があり、
構成が複雑になりやすい。また、ストッパの位置を可変
にするための駆動手段が必要となって、燃料噴射弁が大
型化する問題が生じる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、個体間のばらつ
きや温度特性の影響を受けることなく、ノズルニードル
のリフト位置を可変制御するストッパ構造を、比較的簡
単な構成で実現し、小型で正確な可変リフト制御が可能
な燃焼噴射弁を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の燃料
噴射弁は、噴孔を開閉するノズルニードルを有し、上記
ノズルニードルのリフトをアクチュエータで制御してい
る。さらに、上記ノズルニードルに当接してそのリフト
量を規制するとともに上記ノズルニードルのリフト方向
に移動可能な可動ストッパを設け、該可動ストッパの背
面の油圧を増減することにより上記可動ストッパを第１
の位置または第２の位置に移動させ、上記可動ストッパ
が第１の位置にある時に上記ノズルニードルを第１のリ
フト量に制限し、上記可動ストッパが第２の位置にある
時に上記ノズルニードルを第２のリフト量に制限する制
御手段を設けている。

【０００８】上記制御手段によって上記可動ストッパを
第１の位置に移動させると、上記ノズルニードルのリフ
トは第１のリフト量に制限され、第２の位置に移動させ
ると、上記ノズルニードルのリフトは第２のリフト量に
制限される。本発明では、上記ノズルニードルのリフト
を上記可動ストッパで規制するので、個体間のばらつき
や温度特性の影響を受けることなく、リフト量を正確に
制御でき、また、上記可動ストッパの位置を上記制御手
段で切り替えることで、リフトを２段に制御できる。ま
た、上記可動ストッパは、背面の油圧の増減によって容
易にその位置を切り替えられるので、比較的構成が簡単
であり、小型で正確な可変リフト制御が可能な燃焼噴射
弁を容易に実現できる。

【０００９】請求項２のように、具体的には、上記制御
手段として、上記可動ストッパの背面の油圧を高圧また
は低圧のいずれかに切り替えることにより上記可動スト
ッパを上記第１の位置または第２の位置に移動させる油
圧制御弁を用いることができる。例えば、上記可動スト
ッパがシリンダの下端位置にある時を第１の位置、上端
位置にある時を第２の位置として上記可動ストッパの上
面（背面）に高圧の油圧を作用させると、上記可動スト
ッパは下端の第１の位置に移動して停止する。一方、上
記油圧制御弁を低圧側に切り替えると、上記可動ストッ
パは上端の第２の位置に移動して停止するので、上記可
動ストッパの位置の切り替えが容易にできる。

【００１０】請求項３のように、上記油圧制御弁の切り
替えが、圧電または磁歪アクチュエータによって行われ
る。具体的には、圧電または磁歪アクチュエータを用い
ると、応答性、制御性が良好であり、好ましい。

【００１１】請求項４のように、好適には、上記ノズル
ニードルをリフトさせる上記アクチュエータとして、圧
電または磁歪アクチュエータを使用することができる。
この時、上記油圧制御弁の切り替えを行う上記圧電また
は磁歪アクチュエータと同じものを使用し、アクチュエ
ータを兼用とすれば、構成部材を増加させることがな
く、小型化に有利である上、エネルギー効率に優れる。

【００１２】請求項５の構成では、上記アクチュエータ
によって駆動されるピストンと、該ピストンの駆動に伴
い油圧を発生する油圧室を設ける。そして、上記油圧室
が、上記アクチュエータに第１のエネルギーを供給した
時に第１の油圧を発生して上記ノズルニードルのみをリ
フトさせ、上記アクチュエータに第１のエネルギーより
大きい第２のエネルギーを供給した時に第１の油圧より
大きい第２の油圧を発生して上記ノズルニードルと上記
油圧制御弁の両方を駆動するものとする。

【００１３】上記構成において、上記油圧室に第１の油
圧が発生した時には、上記油圧制御弁は駆動されないの
で、この時、上記可動ストッパの背面の油圧が高圧で第
１の位置にあるようにすれば、上記ノズルニードルのリ
フトは第１のリフト量に規制される。次に、上記油圧室
に第２の油圧を発生させて、上記油圧制御弁を駆動する
と、上記可動ストッパの背面の油圧は低圧になり、第２
の位置に移動するために、上記ノズルニードルは第２の
リフト量までリフトすることができる。従って、上記ア
クチュエータに供給するエネルギーを２段階に制御する
ことにより、上記ノズルニードルのリフト時における上
記可動ストッパの位置の切り替えが容易にできる。

【００１４】請求項６のように、より具体的には、上記
油圧制御弁を２方弁とし、駆動されることにより上記可
動ストッパの背面の油圧を低圧にリリーフする構成とす
る。この構成では、上記油圧制御弁が駆動されない時、
上記可動ストッパの背面の油圧が高圧となるので、上記
油圧制御弁の駆動を制御することで、上記可動ストッパ
の背面の油圧を高低に切り替え、上記可動ストッパの位
置の切り替えを容易に行うことができる、

【００１５】請求項７のように、上記油圧制御弁を３方
弁とし、駆動されることにより上記可動ストッパの背面
の油圧を高圧源への導通から低圧源への導通に切り替え
るようにすることもでき、同様の効果が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した第１の実
施の形態を図面に従って説明する。図１は、本発明の燃
料噴射弁の概略構成図で、例えば、ディーゼルエンジン
のコモンレール噴射システムに好適に使用される。燃料
噴射弁は、ハウジングＨの下端部内にノズルニードル１
を摺動自在に収容するとともに、上端部内に圧電アクチ
ュエータ２を収容してなる。圧電アクチュエータ２は、
ノズルニードル１を駆動するアクチュエータと、可動ス
トッパ４の背圧を制御する油圧制御弁３を駆動するアク
チュエータとを兼ねている。可動ストッパ４および油圧
制御弁３の詳細は後述する。ハウジングＨの右側壁に
は、図略のコモンレールに連通する高圧通路５１が開口
し、ハウジングＨ内を上下方向に延びて、ノズルニード
ル１の先端部周りに形成される燃料溜まり５２に連通し
ている。また、ハウジングＨの左側壁には、図略の燃料
タンクに連通する低圧通路５３が開口している。

【００１７】ノズルニードル１の上端には、これより大
径のノズルピストン１２が一体に設けられ、ノズルピス
トン１２は、ハウジングＨに設けたノズルピストンシリ
ンダ１３内に摺動自在に嵌挿されている。ノズルニード
ル１は、ノズルピストン１２の上端面に当接するスプリ
ング６１と閉弁ピストン６２によって下方に付勢され、
ノズルニードル１下端の円錐部１１が、ハウジングＨ先
端部に形成される円錐状のノズルシート５４に着座し
て、噴孔５５と燃料溜まり５２の間を遮断している。ノ
ズルニードル１がリフトすると、噴孔５５が燃料溜まり
５２と導通して燃料が噴射される。閉弁ピストン６２
は、ノズルピストン１２よりも小径で、これと同軸に設
けられ、下半部がスプリング６１が収容されるスプリン
グ室６３に位置している。スプリング室６３は低圧通路
５３に連通している。

【００１８】圧電アクチュエータ２は、多数の圧電板を
積層した公知の構成を有し、印加電圧に応じて伸縮して
変位を発生する。ピストンとしてのピエゾピストン２１
は、圧電アクチュエータ２の下端部外周に油密かつ摺動
自在に覆着されており、圧電アクチュエータ２の伸縮に
伴うピエゾピストン２１の進退によって、下方に設けた
油圧室としてのピエゾ油圧室２２がその容積を縮小また
は拡大し、室内の油圧を増減させる。ピエゾピストン２
１は、ピエゾ油圧室２２に配した皿バネ２３によりピエ
ゾ油圧室２２の容積が拡大する方向に付勢されており、
この皿バネ２３に抗して圧電アクチュエータ２が伸長す
ると、ピエゾ油圧室２２の容積が縮小して油圧が増加す
る。

【００１９】ピエゾ油圧室２２は、一部図示を省略する
リフト制御油圧通路６４によって、ノズルニードル１の
上端部周りに形成されるリフト制御油圧室６に連通して
いる。リフト制御油圧室６は、ノズルピストン１２の下
面外周の段差面に、ノズルニードル１のリフト方向の油
圧力を作用させており、圧電アクチュエータ２が伸長し
て、ピエゾ油圧室２２とともにリフト制御油圧室６の油
圧が増加し、所定圧を越えるとノズルニードル１がリフ
トする。

【００２０】ノズルピストンシリンダ１３の上方には、
可動ストッパ４が摺動自在に嵌挿されるストッパシリン
ダ１４が同軸的に設けられており、ノズルピストンシリ
ンダ１３とストッパシリンダ１４の間は、縮径部１５に
て連結されている。可動ストッパ４内には、下端面中央
から上方に延びる閉弁ピストンシリンダ４１が形成さ
れ、閉弁ピストン６２の上半部が摺動自在に嵌挿されて
いる。閉弁ピストンシリンダ４１の上端部と閉弁ピスト
ン６２の上端面で囲まれる空間４２は、小径の流路４３
によって、可動ストッパ４の上端面に接して設けたスト
ッパ制御油圧室４４に連通し、ストッパ制御油圧室４４
は、オリフィス４５を介して高圧流路５１と連通してい
る。

【００２１】従って、可動ストッパ４の上端面には、オ
リフィス４５を介してストッパ制御油圧室４４に導入さ
れる高圧流路５１の高圧燃料の油圧が作用しており、可
動ストッパ４は下方に付勢されて、ストッパシリンダ１
４の底面に当接している（第１の位置）。ストッパ制御
油圧室４４の油圧が低下すると、可動ストッパ４は上方
に移動して、ストッパシリンダ１４の頂面に当接する
（第２の位置）。また、高圧流路５１の高圧燃料の油圧
は、さらに流路４３を介して空間４２に導入され、閉弁
ピストン６２の上端面に作用して、ノズルニードル１を
下方に付勢している。ここで、閉弁ピストン６２の上端
面と空間４２の頂面の間には、ノズルニードル１が閉弁
している状態において、ギャップＡが設けられるように
してあり、このギャップＡがノズルニードル１の第１リ
フト量に対応している。また、可動ストッパ４の上端面
とストッパ制御油圧室４４と空間４２の頂面の間には、
ギャップＢが設けてあり、ギャップＡ＋ギャップＢがノ
ズルニードル１の第２リフト量に対応している。

【００２２】ストッパ制御油圧室４４の油圧は、制御手
段としての油圧制御弁３を開閉して低圧通路５３への導
通、遮断を制御することによって増減する。油圧制御弁
３は２方弁で、上面中央に円錐状の低圧シート３１を有
する弁室３３内に、球状の弁体３４を収容してなり、低
圧シート３１の上方には低圧通路５３に連通するスピル
室３２が設けてある。弁室３３の底面中央にはストッパ
制御油圧室４４に連通する通路４６が開口し、この通路
４６の途中にオリフィス４５を有する通路が接続してい
る。弁体３４は球状の外開弁であって、弁体３４に当接
するロッド１６を同軸上に有するプランジャ１７で駆動
される。弁体３４の低圧シート３１への着座力は、弁ス
プリング３５と弁室３３の油圧によって得られる。

【００２３】プランジャ１７は弁駆動シリンダ１８に摺
動自在に嵌挿されており、弁駆動シリンダ１８の上端部
に形成される弁制御油圧室１９の油圧によって下方に付
勢されている。ピエゾ油圧室２２は、リフト制御油圧室
６に連通すると同時に、この弁制御油圧室１９にも連通
しており、ピエゾ油圧室２２の油圧の増加に伴ってプラ
ンジャ１７が下降し、弁体３４を開弁駆動する。

【００２４】可動ストッパ４は、圧電アクチュエータ２
でピエゾ油圧室２２および弁制御油圧室１９の油圧を増
減し、油圧制御弁３を開閉することによって、上下動す
る。すなわち、油圧制御弁３が閉鎖されストッパ制御油
圧室４４が高圧である時には、ストッパシリンダ１４の
下端面に当接する第１の位置にあり、一方、油圧制御弁
３が開放されストッパ制御油圧室４４が低圧である時に
は、ストッパシリンダ１４の上端面に当接する第２の位
置まで移動する。このように、可動ストッパ４は、スト
ッパ制御油圧室４４の油圧を高低に切り替えることによ
って、第１の位置と第２の位置のいずれかを選択的に取
ることができる。そして、第１の位置にある時には、ノ
ズルニードル１のリフト量が、第１リフト量（ギャップ
Ａ）に、第２の位置にある時には、ノズルニードル１の
リフト量が、第２リフト量（ギャップＡ＋ギャップＢ）
に切り替わる。

【００２５】以下、上記構成の燃料噴射弁の作動を図２
のタイムチャートにより説明する。圧電アクチュエータ
２に通電しない初期状態において（図２の時間ｔ1 以
前）、圧電アクチュエータ２は収縮しており、ノズルニ
ードル１はスプリング６１および閉弁ピストン６２によ
って下方に付勢されて円錐部１１がノズルシート５４に
当接している。また、プランジャ１７は初期位置にあ
り、油圧制御弁３の弁体３４は、弁スプリング３５の付
勢力と弁室３３に導入される高圧燃料の油圧力で低圧ポ
ート３１に押圧されている。可動ストッパ４は、ストッ
パ制御油圧室４４の油圧力で下方の第１の位置にあり、
閉弁ピストン６２の上端面は、空間４２の頂面とギャッ
プＡをおいて対向している。

【００２６】図２の時間ｔ1 において、圧電アクチュエ
ータ２に第１のエネルギーを注入するためにＶ1 の電圧
を印加すると、圧電アクチュエータ２が伸長してピエゾ
ピストン２１が下降する。これに伴い、ピエゾ油圧室２
２およびノズルニードル１に上向きに作用するリフト制
御油圧室６の油圧が上昇し、ピエゾ油圧室２２が第１の
油圧Ｐ1 に達すると（時間ｔ2 ）、スプリング６１と閉
弁ピストン６２の付勢力に抗してノズルニードル１がリ
フトする（第１のリフト）。ここで、第１の油圧Ｐ1 で
は、制御弁３が開弁しないように、プランジャ１７の
径、制御弁３の低圧シート３１の径、弁スプリング３５
の付勢力が設定されているので、可動ストッパ４は、ス
トッパ制御油圧室４４に導入される高圧通路５１の油圧
力を受けて第１の位置を維持し、この位置でノズルニー
ドル１のリフトを制限する。従って、時間ｔ３でノズル
ニードル１のリフトが停止した時のノズルニードル１の
リフト量（第１のリフト量）は、閉弁ピストン６２の上
端面と空間４２の頂面のギャップＡに等しい。

【００２７】次に、図２の時間ｔ4 において、圧電アク
チュエータ２に第１のエネルギーより大きい第２のエネ
ルギーを注入するためにＶ2 の電圧を印加すると、ピエ
ゾ油圧室２２の油圧は、まず油圧Ｐ1 に達して（時間ｔ
5 ）、ノズルニードル１のリフトを開始させ、第１のリ
フト位置まで到達するとここで一時停止させる。圧電ア
クチュエータ２がさらに伸長してピエゾ油圧室２２の油
圧が第２の油圧Ｐ2 に達すると（時間ｔ6 ）、プランジ
ャ１７が下降して制御弁３の弁体３４を駆動し、ストッ
パ制御油圧室４４を低圧通路５３に導通させてその油圧
を低下させる。その間に、ピエゾ油圧室２２の油圧は、
さらに上昇して油圧Ｐ3 に達し（時間ｔ7 ）、ノズルニ
ードル１は、閉弁ピストン６２上端面が可動ストッパ４
の空間４２の頂面に当接した状態を保持したまま、可動
ストッパ４とともに次のリフトを開始する（第２のリフ
ト）。そして、可動ストッパ４がストッパ制御油圧室４
４の頂面に当接して停止するまでリフトを続ける（時間
ｔ8 ）。この時のリフト量（第２のリフト量）は、ギャ
ップＡとギャップＢの和に等しい。

【００２８】噴射終了時には、圧電アクチュエータ２の
電荷を放出すると、ピエゾ油圧室２２の油圧が初期の低
い油圧に復帰し（時間ｔ9 ）、制御弁３の弁体３４がス
トッパ制御油圧室４４と低圧通路５３の導通を遮断す
る。高圧通路５１から導入される高圧燃料により、スト
ッパ制御油圧室４４の油圧が上昇し、この油圧の作用に
より、可動ストッパ４が下降して第１の位置に復帰す
る。同時に、ノズルニードル１もリフト力を失い、閉弁
ピストン６２とスプリング６１に付勢されてノズルニー
ドル１が降下しノズルシート５４に着座して、噴射を停
止する。

【００２９】以上の作動に明らかなように、圧電アクチ
ュエータ２に印加する電圧に応じて、ノズルニードル１
のリフトは、第１のリフト（ハーフリフト）と第２のリ
フト（フルリフト）のいずれかを選択的に取ることがで
きる。しかもそのリフト量は、ギャップＡとギャップＢ
によって決まるので、圧電アクチュエータ２の個体間差
や温度特性によるばらつきを生じることなく、正確なリ
フト量制御が可能である。さらに、圧電アクチュエータ
２の電圧を２段に上昇させるような制御をすれば、１回
の噴射中に最初はハーフリフト、途中からフルリフトと
することもでき、任意のリフト制御が可能である。

【００３０】従って、この燃料噴射弁をディーゼルエン
ジンの燃料噴射弁として使用すれば、ノズルニードル１
のリフトを、ハーフリフトまたはフルリフト、またはハ
ーフリフトに連続するフルリフト等、任意に選択可能
で、そのリフトパターンに応じた燃料噴射率とすること
ができる。ディーゼルエンジンでは、低速低負荷では騒
音の低減、ＮＯｘの低減のために低噴射率が望まれる
が、これをハーフリフトで実現できる。また、高速高負
荷ではスモークの低減のために高噴射率が望まれるが、
これをフルリフトで実現できる。また、中速中負荷では
ハーフリフトに続くフルリフトにより最適な噴射率が実
現できる。

【００３１】そして、従来は、これらのリフトが圧電ア
クチュエータの個体間差や温度特性によってばらつく
と、噴射率にばらつきを生じて所望の噴射率が実現でき
なくなってしまうと同時に、噴射量も所望の値から外れ
ることになる問題があったが、本発明ではこのリフトを
可動ストッパ４によって制限するために、このばらつき
をなくすことができ、最適な噴射率、噴射量を確実に実
現できるという効果を奏する。しかも、リフト量を可変
とするための圧電アクチュエータを複数設ける必要がな
く、簡易な構成で、制御性の高い燃料噴射弁が実現でき
る。

【００３２】図４は、本発明の第２の実施の形態であ
る。本実施の形態では、ストッパ制御油圧室４４の油圧
を制御するための油圧制御弁３を３方弁とする。油圧制
御弁３は、弁室３３内に半球状の弁体３４を収容してな
り、弁室３３は、上面中央に円錐状の低圧シート３１に
連続する低圧ポート３６が、底面中央に高圧ポート３７
が開口しており、低圧ポート３６はスピル室３２を介し
て低圧通路５３に、高圧ポート３７は高圧通路５１に連
通している。弁体３４は、球状部が低圧シート３１に着
座して、弁室３３と低圧通路５３の間の連通を、底面フ
ラット部が弁室３３と高圧通路５１の間の連通を遮断す
るようになっている。

【００３３】弁室３３は、側部に開口する通路６４によ
ってストッパ制御油圧室４４と常時連通しており、高圧
通路５１の高圧燃料は、高圧ポート３７から弁室３３、
通路６４を経てストッパ制御油圧室４４に導入される。
その他の構成は、上記第１の実施の形態と同様で、弁体
３４は、弁体３４に当接するロッド１６を同軸上に有す
るプランジャ１７で駆動され、低圧ポート３６または高
圧ポート３７を選択的に閉鎖してストッパ制御油圧室４
４の油圧を増減する。

【００３４】ロッド１６を有するプランジャ１７にピエ
ゾ油圧室２２の油圧が作用していない時（圧電アクチュ
エータ２にエネルギーが与えられていない時、または第
１のエネルギーが与えられている時）には、弁体３４は
低圧シート３１に着座しており、ストッパ制御油圧室４
４は低圧通路５３の連通が遮断され、高圧通路５１と導
通している。よって、可動ストッパ４は高圧通路５１の
油圧の作用により、第１の位置（ストッパシリンダ１３
の下端に当接する位置）をとる。

【００３５】ロッド１６を有するプランジャ１７にピエ
ゾ油圧室２２の油圧が作用している時（圧電アクチュエ
ータ２に第２のエネルギーが与えられている時）には、
弁体３４はストッパ制御油圧室４４と高圧通路５１の連
通を遮断し、ストッパ制御油圧室４４と低圧通路５３を
導通させる。よって、可動ストッパ４はノズルニードル
１のリフトに伴って第２の位置（ストッパシリンダ１３
の上端に当接する位置）をとることができる。

【００３６】上記構成によっても、上記第１の実施の形
態と同様に作動させることができる。また、上記第１の
実施の形態の構成と比べて、オリフィス４５が不要にな
る点、フルリフトで噴射中に、ストッパ制御油圧室４４
からの高圧燃料のリークがなくせる点で、有利である。

【００３７】なお、上記各実施の形態では、アクチュエ
ータとして圧電アクチュエータを用いたが、これに限ら
ず、例えば、電歪アクチュエータを用いることもでき、
同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の燃料噴射弁の全体
断面図である。

【図２】本発明の作動を説明するためのタイムチャート
である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の燃料噴射弁の要部
拡大断面図である。

【符号の説明】

Ｈハウジング１ノズルニードル１１円錐部１２ノズルピストン２圧電アクチュエータ（アクチュエータ）２１ピエゾピストン（ピストン）２２ピエゾ油圧室（油圧室）２３皿バネ３油圧制御弁（制御手段）３１低圧シート３４スピル室３３弁室３４弁体４可動ストッパ４１ストッパシリンダ４２空間４３流路４４ストッパ制御油圧室４５オリフィス５１高圧通路５２燃料溜まり５３低圧通路６リフト制御油圧室６１スプリング６２閉弁ピストン６３スプリング室

───────────────────────────────────────────────────── 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 51/06 Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｎ 61/08 61/08 ＲＦターム(参考） 3G066 AA07 AC09 BA01 BA67 CC01 CC08U CC56 CC61 CE27 DA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】噴孔を開閉するノズルニードルと、上記
ノズルニードルのリフトを制御するアクチュエータを備
える燃料噴射弁において、上記ノズルニードルに当接し
てそのリフト量を規制するとともに上記ノズルニードル
のリフト方向に移動可能な可動ストッパと、該可動スト
ッパの背面の油圧を増減することにより上記可動ストッ
パを第１の位置または第２の位置に移動させ、上記可動
ストッパが第１の位置にある時に上記ノズルニードルを
第１のリフト量に制限し、上記可動ストッパが第２の位
置にある時に上記ノズルニードルを第２のリフト量に制
限する制御手段を設けたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】上記制御手段が、上記可動ストッパの背
面の油圧を高圧または低圧のいずれかに切り替えること
により上記可動ストッパを上記第１の位置または第２の
位置に移動させる油圧制御弁である請求項１記載の燃料
噴射弁。
【請求項３】上記油圧制御弁の切り替えが、圧電また
は磁歪アクチュエータによって行われる請求項２記載の
燃料噴射弁。
【請求項４】上記ノズルニードルをリフトさせる上記
アクチュエータが圧電または磁歪アクチュエータであ
り、上記油圧制御弁の切り替えを行う上記圧電または磁
歪アクチュエータと同じアクチュエータである請求項３
記載の燃料噴射弁。
【請求項５】上記アクチュエータによって駆動される
ピストンと、該ピストンの駆動に伴い油圧を発生する油
圧室を設け、上記油圧室が、上記アクチュエータに第１
のエネルギーを供給した時に第１の油圧を発生して上記
ノズルニードルのみをリフトさせ、上記アクチュエータ
に第１のエネルギーより大きい第２のエネルギーを供給
した時に第１の油圧より大きい第２の油圧を発生して上
記ノズルニードルと上記油圧制御弁の両方を駆動する請
求項２ないし４のいずれか記載の燃料噴射弁。
【請求項６】上記油圧制御弁が２方弁であり、駆動さ
れることにより上記可動ストッパの背面の油圧を低圧に
リリーフする請求項２ないし５のいずれか記載の燃料噴
射弁。
【請求項７】上記油圧制御弁が３方弁であり、駆動さ
れることにより上記可動ストッパの背面の油圧を高圧源
への導通から低圧源への導通に切り替える請求項２ない
し５のいずれか記載の燃料噴射弁。