JP2003176763A

JP2003176763A - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JP2003176763A
Application number: JP2001377113A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Matsumoto; 修一松本; Yasuhiro Horiuchi; 康弘堀内; Masatoshi Kuroyanagi; 正利黒柳; Fumiaki Arikawa; 文明有川
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】高圧燃料流路に圧力脈動が生じても、所定の
タイミングで燃料を噴射するとともに、所定のタイミン
グで燃料噴射を遮断する燃料噴射装置を提供する。【解決手段】ノズルニードル２２は、制御室２０２の
圧力が増減することにより弁座２６から離座または弁座
２６に着座する。柱状ピストン５０の外径と、ボール６
０が低圧側弁座６４に着座しているときのシート径と、
ボール６０が高圧側弁座６２に着材しているときのシー
ト径とはほぼ等しいので、柱状ピストン５０とボール６
０とが圧力室２１６および制御室流路２１８の燃料から
向き合う方向に受ける力はほぼ等しい。脈動減衰室２１
０は圧力室２１６および制御室流路２１８と連通してい
る。高圧燃料流路２００から脈動減衰室２１０に圧力脈
動が伝わると、圧力脈動が減衰する。柱状ピストン５０
およびボール６０が圧力室２１６および制御室流路２１
８から互いに向き合う方向に受ける圧力脈動は小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、噴孔を閉塞する方
向に弁部材に燃料圧力を加える制御室と高圧側または低
圧側との連通を切り替えることにより、噴孔からの燃料
噴射を制御する燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ディーゼルエンジンなどのエン
ジンに燃料を供給するシステムとしてコモンレール式の
燃料噴射システムが知られている。コモンレール式の燃
料噴射システムに用いられる燃料噴射装置では、ノズル
ニードルを噴孔閉塞方向へ付勢する燃料が蓄えられる制
御室と高圧側または低圧側との連通を切り替えることに
よりノズルニードルを駆動している。これにより、噴孔
の開閉を制御し、噴孔からの燃料の噴射を断続してい
る。

【０００３】従来、制御室と高圧側または低圧側との連
通の切り替えは、特開２００１−１４０７２７号公報に
開示されているように、ピエゾ素子などの圧電素子を有
する駆動手段を用いてピストンを移動させることによっ
て実施されている。制御室と高圧側または低圧側との連
通を切り替えるピストンには互いに向き合う方向に高圧
の燃料圧力が加わっており、小さな駆動力でピストンを
移動できるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高圧の
燃料圧力を受けるピストンの一方の端面は高圧燃料流路
から直接高圧の燃料圧力を受け、高圧の燃料圧力を受け
るピストンの他方の端面は摺動クリアランスを介して高
圧燃料流路から高圧の燃料圧力を受けている。

【０００５】例えば燃料噴射開始時および燃料噴射終了
時における噴孔開閉作動により、高圧燃料流路に圧力脈
動が発生しやすい。摺動クリアランスを介して燃料圧力
を受けているピストンの他方の端面は摺動クリアランス
により圧力脈動が減衰されるので、圧力変動が小さくな
る。これに対し、高圧燃料流路から直接高圧の燃料圧力
を受けているピストンの一方の端面は圧力変動を大きく
受ける。ピストンの一方の端面が受ける燃料圧力が大き
く変動すると、ピストンが所定タイミング以外で移動
し、制御室の圧力を制御できない。したがって、所定タ
イミング以外で燃料が噴射したり、燃料噴射が遮断され
る問題が生じる。

【０００６】本発明の目的は、高圧燃料流路に圧力脈動
が生じても、所定のタイミングで燃料を噴射するととも
に、所定のタイミングで燃料噴射を遮断する燃料噴射装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１または
４記載の燃料噴射装置によると、高圧燃料流路から脈動
減衰室を通り制御室流路および圧力室に高圧燃料を供給
し、制御室と制御室流路との連通、あるいは制御室と低
圧燃料流路との連通を切り替える制御ピストンは制御室
流路と圧力室とから反対方向に燃料圧力を受ける。高圧
燃料流路で発生した圧力脈動が高圧燃料流路から脈動減
衰室に伝わると、脈動減衰室で減衰する。圧力脈動によ
り制御ピストンが所定のタイミング以外で変位すること
を防止するので、所定のタイミング以外で燃料が噴射す
ること、ならびに燃料噴射が遮断されることを防止す
る。

【０００８】本発明の請求項２記載の燃料噴射装置によ
ると、制御ピストンが制御室流路および圧力室からそれ
ぞれ反対方向に燃料圧力を受ける受圧面積はほぼ等し
い。制御ピストンを変位させるために要する駆動力が小
さいので、圧力室を介して駆動ピストンが制御ピストン
を駆動するために必要な駆動力が小さい。したがって、
電気駆動手段を小型化できる。

【０００９】本発明の請求項３記載の燃料噴射装置によ
ると、制御室と低圧燃料流路とが連通し、制御室の燃料
圧力が低下することにより弁部材がフルリフトしている
状態から、制御ピストンが変位し、制御室流路から制御
室に高圧燃料が流入するとき、制御室流路とは別に、直
接流路から高圧燃料が制御室に流入する。弁部材が噴孔
を閉塞するいわゆる閉弁速度が速いので、燃料噴射が速
やかに遮断される。

【００１０】本発明の請求項４記載の燃料噴射装置によ
ると、絞りを通り制御室流路から制御室に高圧燃料が流
入するとともに、絞りを通り制御室から低圧燃料流路に
高圧燃料が流出するので、制御室の急激な圧力変動を防
止できる。弁部材の急激な開弁作動および閉弁作動を抑
制できるので、微少量の燃料噴射制御が容易になる。

【００１１】本発明の請求項５記載の燃料噴射装置によ
ると、第１絞りを通り制御室に高圧燃料が流入し、第２
絞りを通り制御室から低圧燃料流路に高圧燃料が流出す
る。各絞りの流路面積を調整することにより、制御室の
圧力上昇率および圧力下降率を独立して調整できる。し
たがって、弁部材が噴孔を開放する開弁速度、ならびに
弁部材が噴孔を閉塞する閉弁速度を独立して調整でき
る。

【００１２】さらに、制御室と制御室流路との連通を制
御ピストンが遮断する位置よりも上流側に第１絞りがあ
るので、制御ピストンに加わる圧力脈動が第１絞りでさ
らに減衰する。本発明の請求項６または１０記載の燃料
噴射装置によると、制御ピストンおよび駆動ピストンを
往復移動可能に支持するシリンダの外周に脈動減衰室が
設置されているので、脈動減衰室の容積を容易に確保で
きる。

【００１３】本発明の請求項７または１１記載の燃料噴
射装置によると、シリンダとシリンダとは別部材の減衰
室部材との間に脈動減衰室が形成されるので、シリンダ
と減衰室部材とを組み付けることにより脈動減衰室を確
保できる。したがって、製造工数が低減する。

【００１４】本発明の請求項８記載の燃料噴射装置によ
ると、圧力室から受ける燃料圧力と反対方向に制御ピス
トンに燃料圧力を加えるピストン流路と、制御室に高圧
燃料を供給する制御室流路とを別系統にしている。ピス
トン流路を通り制御室に高圧燃料を供給しないので、高
圧燃料流路とピストン流路との間に絞りを設け、高圧燃
料流路からピストン流路に供給する燃料量を極力減少で
きる。駆動ピストンを圧力室方向に駆動したときに圧力
室から流出する高圧燃料は摺動部リーク等微少であるか
ら、高圧燃料流路と圧力室との間にも絞りを設けること
ができる。高圧燃料流路で発生した圧力脈動は、絞りを
通過することにより減衰する。圧力室およびピストン流
路から制御ピストンに加わる燃料圧力に圧力脈動が生じ
ることを低減できるので、圧力脈動により制御ピストン
が所定のタイミング以外で変位することを防止する。し
たがって、所定のタイミング以外で燃料が噴射するこ
と、ならびに燃料噴射が遮断されることを防止する。

【００１５】本発明の請求項９記載の燃料噴射装置によ
ると、請求項８記載の構成に加え、高圧燃料流路で発生
した圧力脈動が脈動減衰室で減衰するので、制御ピスト
ンが受ける圧力脈動がさらに低減する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて説明する。（第１実施例）本発明の第１実施例による燃料噴射装置
（以下、「燃料噴射装置」をインジェクタという）を図
１に示す。図１はインジェクタ１０を模式的に描いたも
のである。本実施例によるインジェクタ１０は、コモン
レール式の燃料噴射システムに用いられる。

【００１７】インジェクタ１０は、ハウジング１２、ノ
ズル部２０および噴射制御部３０を有している。ハウジ
ング１２はノズル部２０および噴射制御部３０を収容し
ている。ハウジング１２は実際にはシリンダ１４を含む
複数の部材で構成されており、高圧燃料流路２００、高
圧燃料流路２００と連通している脈動減衰室２１０およ
び低圧燃料流路３００がハウジング１２に形成されてい
る。図示しないコモンレールから一定圧の高圧燃料が高
圧燃料流路２００に供給される。脈動減衰室２１０は、
シリンダ１４の外周に、シリンダ１４の外周壁とハウジ
ング１２の一部を構成する減衰室部材の内周壁との間に
円筒状に形成されている。脈動減衰室２１０は高圧燃料
流路２００と連通している。低圧燃料流路３００は、イ
ンジェクタ１０内の高圧燃料をインジェクタ１０の外部
に排出する。

【００１８】ノズル部２０は、弁部材としてのノズルニ
ードル２２、噴孔２４、弁座２６、弁座２６に向けノズ
ルニードル２２を付勢するコイルスプリング２８、制御
室２０２、直接流路２０４、および燃料溜まり２０８を
有している。

【００１９】制御室２０２にはコイルスプリング２８が
収容されており、制御室２０２に蓄えられている高圧燃
料から受ける力、およびコイルスプリング２８の付勢力
によりノズルニードル２２は噴孔閉塞方向すなわち弁座
２６に着座する閉弁方向に付勢されている。直接流路２
０４は絞り２０６を有しており、高圧燃料流路２００か
ら絞り２０６を通り制御室２０２に高圧燃料が直接供給
されている。

【００２０】ノズルニードル２２が弁座２６に着座する
と、噴孔２４からの燃料噴射が遮断される。これに対
し、制御室２０２の燃料圧力が低下し、ノズルニードル
２２が弁座２６から離座すると、図示しないコモンレー
ルから高圧燃料流路２００を通り燃料溜まり２０８に供
給される高圧燃料が噴射される。

【００２１】噴射制御部３０は、電気駆動手段としての
圧電素子３２、駆動ピストン４０、駆動ピストン４０と
圧力室２１６を挟んで設置されている柱状ピストン５
０、ボール６０、圧力室２１６、および制御室流路２１
８を有している。駆動ピストン４０と圧電素子３２との
間に、Ｏリング３４を外周壁に嵌合したスペーサ３６が
挟持されている。Ｏリング３４は圧電素子３２側に燃料
が漏れることを防止する。コイルスプリング４４は圧電
素子３２にプリセット荷重を加えるために設置されてお
り、圧電素子３２に向け駆動ピストン４０を付勢してい
る。

【００２２】駆動ピストン４０の一部および柱状ピスト
ン５０はシリンダ１４に往復移動自在に支持されてい
る。柱状ピストン５０およびボール６０は制御ピストン
を構成している。柱状ピストン５０の一方の端部は圧力
室２１６に面している。柱状ピストン５０の他方の端部
であるロッド５４はボール６０と当接している。

【００２３】駆動ピストン４０および柱状ピストン５０
の外周壁に環状にラビリンス４２、５２がそれぞれ形成
されている。脈動減衰室２１０からラビリンス４２、５
２に高圧燃料が供給されているので、ラビリンス４２、
５２を挟んで高圧側の圧力室２１６から低圧側に燃料が
漏れることを防止している。

【００２４】駆動ピストン４０が圧力室２１６から燃料
圧力を受ける受圧面積は、柱状ピストン５０が圧力室２
１６から燃料圧力を受ける受圧面積よりも大きい。つま
り、駆動ピストン４０のピストン径は柱状ピストン５０
のピストン径よりも大きく、駆動ピストン４０の移動量
に対し柱状ピストン５０の移動量が大きくなる。圧電素
子３２の延び量が小さくても、柱状ピストン５０および
ボール６０は必要な移動量を得ることができる。

【００２５】ボール６０の柱状ピストン５０と反対側の
面は圧力室２１６の高圧燃料から受ける方向と反対方向
に制御室流路２１８から高圧の燃料圧力を受けている。
柱状ピストン５０は圧力室２１６から、ボール６０は制
御室流路２１８からそれぞれ向き合う方向に高圧の燃料
圧力を受けているので、柱状ピストン５０およびボール
６０は一体になって変位する。また、柱状ピストン５０
の外径と、ボール６０が低圧側弁座６４に着座している
ときのシート径と、ボール６０が高圧側弁座６２に着材
しているときのシート径とはほぼ等しいので、柱状ピス
トン５０とボール６０とが圧力室２１６および制御室流
路２１８の燃料から向き合う方向に受ける力はほぼ等し
い。但し実際には、安全のため、柱状ピストン５０およ
びボール６０全体として、ボール６０が低圧側弁座６４
から離座する方向に受ける力よりも、ボール６０が低圧
側弁座６４に着座する方向に受ける力を少し大きめに設
定している。柱状ピストン５０およびボール６０は小さ
い駆動力で変位するので、駆動ピストン４０を駆動して
柱状ピストン５０およびボール６０を移動させる圧電素
子３２を小型化できる。

【００２６】連通路２１２を通り高圧燃料流路２００か
ら脈動減衰室２１０に高圧燃料が供給されている。脈動
減衰室２１０は圧力室２１６および制御室流路２１８と
連通している。高圧燃料流路２００から連通路２１２、
脈動減衰室２１０、圧力室流路としての圧力室絞り２１
４を通り圧力室２１６に高圧燃料が供給されている。

【００２７】絞り２２２は、制御室２０２と制御室流路
２１８との連通をボール６０が遮断する位置である高圧
側弁座６２と制御室２０２との間の流路２２０に設けら
れている。ボール６０が高圧側弁座６２に着座すると、
制御室２０２と制御室流路２１８との連通が遮断され、
制御室２０２と低圧燃料流路３００とが連通する。ボー
ル６０が制御室２０２と低圧燃料流路３００との連通を
遮断する位置である低圧側弁座６４に着座すると、制御
室２０２と低圧燃料流路３００との連通が遮断され、制
御室２０２と制御室流路２１８とが連通する。

【００２８】次に、図１に示すインジェクタ１０の作動
について説明する。 (1) 圧電素子３２に電力が供給されていない図１に示す
状態において、ボール６０は低圧側弁座６４に着座して
いる。この状態において、制御室流路２１８と制御室２
０２とは連通し、制御室２０２と低圧燃料流路３００と
の連通は遮断されている。直接流路２０４および制御室
流路２１８の両流路を通り高圧燃料流路２００から供給
される高圧燃料により制御室２０２の圧力は高圧であ
る。制御室２０２の燃料圧力から受ける力およびコイル
スプリング２８の付勢力からノズルニードル２２が弁座
２６に向けて受ける力は、燃料溜まり２０８の高圧燃料
によりノズルニードル２２が弁座２６から離座する方向
に受ける力よりも大きい。したがって、ノズルニードル
２２は弁座２６に着座し、噴孔２４からの燃料噴射は遮
断されている。

【００２９】(2) 圧電素子３２に電力が供給されると、
圧電素子３２は駆動ピストン４０に向けて延びる。駆動
ピストン４０は圧電素子３２の延び量と等しい距離、図
１の下方、つまり柱状ピストン５０側に移動する。前述
したように、駆動ピストン４０の移動量よりも柱状ピス
トン５０およびボール６０の移動量は大きい。

【００３０】ボール６０が図１の下方に移動して低圧側
弁座６４から離座し、高圧側弁座６２に着座すると、制
御室流路２１８と制御室２０２との連通が遮断され、制
御室２０２と低圧燃料流路３００とが連通する。制御室
２０２から絞り２２２を通り低圧燃料流路３００に高圧
燃料が流出するので、制御室２０２の燃料圧力が低下す
る。

【００３１】制御室２０２の燃料圧力から受ける力およ
びコイルスプリング２８の付勢力からノズルニードル２
２が弁座２６に向けて受ける力よりも、燃料溜まり２０
８の高圧燃料によりノズルニードル２２が弁座２６から
離座する方向に受ける力が大きくなると、ノズルニード
ル２２は弁座２６から離座し、噴孔２４から燃料が噴射
される。

【００３２】絞り２２２を通り制御室２０２の高圧燃料
が低圧燃料流路３００に流出するので、制御室２０２か
ら低圧燃料流路３００に流出する燃料量が抑えられ、ノ
ズルニードル２２が急激にリフトすることを防止する。
したがって、微少量の燃料を噴射するときの制御が容易
になる。

【００３３】(3) 次に、圧電素子３２への電力供給を遮
断すると圧電素子３２は電力供給前の長さに戻り、駆動
ピストン４０、柱状ピストン５０およびボール６０は図
１の上方に移動し、ボール６０は低圧側弁座６４に着座
する。制御室２０２と低圧燃料流路３００との連通が遮
断され、制御室流路２１８および直接流路２０４から制
御室２０２に高圧燃料が供給されるので、制御室２０２
の燃料圧力は上昇する。ノズルニードル２２は弁座２６
に着座し、噴孔２４からの燃料噴射を遮断する。

【００３４】ノズルニードル２２が弁座２６から離座す
るとき、ならびにノズルニードル２２が弁座２６に着座
するときの噴孔開閉作動により、高圧燃料流路２００に
圧力脈動が生じやすい。高圧燃料流路２００と脈動減衰
室２１０とを連通する連通路２１２は、高圧燃料流路２
００よりも流路面積が小さいので、絞り効果がある。さ
らに、脈動減衰室２１０は連通路２１２よりも流路面積
および容積が大きい。したがって、高圧燃料流路２００
で生じた圧力脈動が連通路２１２を通り脈動減衰室２１
０に伝わると、圧力脈動が減衰する。脈動減衰室２１０
と圧力室２１６との間は、非常に小さい流路面積を有す
る圧力室絞り２１４により連通しているので、圧力室２
１６内の圧力変動は僅かである。制御室流路２１８に供
給される高圧燃料は脈動減衰室２１０を通るので、制御
室流路２１８に伝わる圧力脈動は減衰されている。

【００３５】したがって、柱状ピストン５０およびボー
ル６０が圧力室２１６および制御室流路２１８から互い
に向き合う方向に受ける圧力脈動は小さい。高圧燃料流
路２００に圧力脈動が発生しても、柱状ピストン５０お
よびボール６０は変位しないので、所定のタイミングで
燃料噴射が開始し、所定のタイミングで燃料噴射が終了
する。

【００３６】（第２実施例）本発明の第２実施例による
インジェクタを図２に示す。第１実施例のインジェクタ
１０と実質的に同一なインジェクタ７０の構成部分に同
一符号を付し、説明を省略する。図２に示すインジェク
タ７０では、ボール６０による切り替え作動と独立し、
高圧燃料流路２００から制御室２０２に直接高圧燃料を
供給する第１実施例の直接流路２０４を設けていない。
圧電素子３２に電力を供給し、ボール６０が高圧側弁座
６２に着座すると、制御室２０２に燃料が供給されない
ので、制御室２０２から低圧燃料流路３００に速やかに
高圧燃料が流出する。ノズルニードル２２が速やかに弁
座２６から離座するので、いわゆる開弁応答性が向上す
る。さらに、流路の構造が簡単になるので、製造工数が
低減する。

【００３７】（第３実施例）本発明の第３実施例による
インジェクタを図３に示す。第１実施例のインジェクタ
１０と実質的に同一なインジェクタ８０の構成部分に同
一符号を付し、説明を省略する。制御室流路２１８は高
圧側弁座６２よりも上流側に第１絞り２３０を有し、高
圧側弁座６２と制御室２０２との間の流路２２０に絞り
は存在しない。低圧燃料流路３００は低圧側弁座６４よ
りも下流側に第２絞り２３２を有している。

【００３８】制御室２０２に流入する燃料量と、制御室
２０２から流出する燃料量とをそれぞれ独立した第１絞
り２３０および第２絞り２３２で調整できるので、燃料
噴射開始時の開弁速度と、燃料噴射終了時の閉弁速度と
を独立に設定できる。また、圧力脈動が第１絞り２３０
により減衰するので、制御室流路２１８からボール６０
が受ける圧力脈動はさらに小さくなる。

【００３９】以上説明した第１、第２および第３実施例
では、高圧燃料流路２００と脈動減衰室２１０とを連通
する連通路２１２の流路径を高圧燃料流路２００よりも
小さくし、連通路２１２に絞り効果をもたせた。これに
対し、連通路２１２を高圧燃料流路２００と同一径に
し、制御室流路２１８に伝わる圧力脈動の減衰を脈動減
衰室２１０だけで行ってもよい。

【００４０】（第４実施例）本発明の第４実施例による
燃料噴射装置を図４に示す。第１実施例のインジェクタ
１０と実質的に同一なインジェクタ９０の構成部分に同
一符号を付し、説明を省略する。ボールピストン１００
は、ボール部１０２とピストン部１０４とを有してお
り、柱状ピストン５０と制御ピストンを構成している。
ボール部１０２は柱状ピストン５０のロッド５４と当接
している。コイルスプリング１２０は柱状ピストン５０
に向けボールピストン１００を付勢している。

【００４１】絞り２４２を有する直接流路２４０を通り
高圧燃料流路２００から制御室２０２に高圧燃料が直接
供給されている。制御室流路２５０は高圧燃料流路２０
０と連通している。ボール部１０２を収容している空間
１０６と制御室２０２との連通路２５２は絞り２５４を
有している。ピストン流路２６０は、脈動減衰室２１０
と連通しており、柱状ピストン５０に向けてボールピス
トン１００に燃料圧力を加えている。ピストン流路２６
０は、ボールピストン１００のピストン部１０４によ
り、制御室流路２５０との連通を遮断されている。圧電
素子３２、駆動ピストン４０、柱状ピストン５０、ボー
ルピストン１００、圧力室２１６、制御室流路２５０お
よびピストン流路２６０は、インジェクタ９０の噴射制
御部を構成している。

【００４２】圧電素子３２に電力が供給されていない図
４に示す状態において、ボール部１０２は低圧側弁座１
１２に着座しており、制御室流路２５０と制御室２０２
とは絞り２５４を介し連通している。制御室流路２５０
および制御室２０２と低圧燃料流路３００との連通が遮
断され、直接流路２４０および制御室流路２５０から高
圧燃料が制御室２０２に供給されているので、制御室２
０２の燃料圧力は高圧である。

【００４３】圧電素子３２に電力が供給されると、柱状
ピストン５０とともにボールピストン１００は図４の下
方に移動する。ボール部１０２は低圧側弁座１１２から
離座し高圧側弁座１１０に着座する。制御室流路２５０
と制御室２０２との連通は遮断され、制御室２０２と低
圧燃料流路３００とは絞り２５４を介し連通する。した
がって、制御室２０２の燃料圧力が低下する。ノズルニ
ードル２２が弁座２６から離座することにより、噴孔２
４から燃料が噴射される。

【００４４】絞り２５４を通り制御室２０２の高圧燃料
が低圧燃料流路３００に流出するので、制御室２０２か
ら低圧燃料流路３００に流出する燃料量が抑えられ、ノ
ズルニードル２２が急激にリフトすることを防止する。
したがって、微少量の燃料を噴射するときの制御が容易
になる。

【００４５】柱状ピストン５０の外径であるピストン径
と、ボール部１０２が高圧側弁座１１０に着座したとき
のシート径と、ボール部１０２が低圧側弁座１１２に着
座したときのシート径と、ピストン部１０４の外径とは
ほぼ等しい。ボール部１０２とピストン部１０４との境
界に高圧燃料流路２００から制御室流路２５０を通り絞
りを介さず高圧燃料が供給され、高圧燃料流路２００の
圧力脈動がボールピストン１００に加わっても、ボール
部１０２およびピストン部１０４にそれぞれ反対方向に
ほぼ等しい大きさの圧力脈動が加わる。したがって、制
御室流路２５０を通り高圧燃料流路２００からボールピ
ストン１００に加わる圧力脈動がキャンセルされる。但
し実際には、安全のため、柱状ピストン５０およびボー
ルピストン１００全体として、ボール部１０２が低圧側
弁座１１２から離座する方向に受ける力よりも、ボール
部１０２が低圧側弁座１１２に着座する方向に受ける力
を少し大きめに設定している。

【００４６】さらに、ピストン流路２６０はピストン部
１０４にシールされており、制御室２０２に高圧燃料を
供給していないので、圧力室２１６と連通している圧力
室絞り２１４と同様に、連通路２１２の流路面積を極力
小さくできる。したがって、ピストン流路２６０を介し
高圧燃料流路２００からピストン部１０４に伝わる圧力
脈動が減衰する。第４実施例において、脈動減衰室２１
０を設けず、高圧燃料流路２００から絞りを通して圧力
室２１６およびピストン流路２６０に高圧燃料を供給す
る構成も可能である。また、直接流路２４０を削除して
もよい。

【００４７】以上説明した本発明の上記複数の実施例に
よると、シリンダ１４の外周に脈動減衰室２１０を形成
しているので、脈動減衰室２１０を円筒状にし、脈動減
衰室２１０の容積を容易に確保できる。さらに、シリン
ダ１４と別部材の減衰室部材とシリンダ１４との間に脈
動減衰室２１０が形成されている。シリンダ１４と減衰
室部材とを組み付けることにより脈動減衰室２１０を形
成できるので、製造工数が低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による燃料噴射装置を示す
模式的断面図である。

【図２】本発明の第２実施例による燃料噴射装置を示す
模式的断面図である。

【図３】本発明の第３実施例による燃料噴射装置を示す
模式的断面図である。

【図４】本発明の第４実施例による燃料噴射装置を示す
模式的断面図である。

【符号の説明】

１０、７０、８０、９０インジェクタ（燃料噴射装
置）１２ハウジング１４シリンダ２０ノズル部２２ノズルニードル（弁部材）２４噴孔２６弁座３０噴射制御部３２圧電素子（電気駆動手段）４０駆動ピストン５０柱状ピストン（制御ピストン）６０ボール（制御ピストン）６２高圧側弁座６４低圧側弁座１００ボールピストン（制御ピストン）２００高圧燃料流路２０２制御室２０４、２３０直接流路２１０脈動減衰室２１２連通路（絞り）２１４圧力室絞り（圧力室流路）２１６圧力室２１８、２５０制御室流路２２０流路２２２絞り２３０第１絞り２３２第２絞り２６０ピストン流路３００低圧燃料流路

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 51/00 Ｆ０２Ｍ 51/00 Ｅ (72)発明者堀内康弘愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者黒柳正利愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者有川文明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Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 BA10 CB12 CC08U CC14 CC68U CC69 CC70 CE16 CE27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高圧燃料流路および低圧燃料流路を有す
るハウジングと、前記高圧燃料流路から供給される高圧燃料を噴射可能な
噴孔、往復移動することにより前記噴孔を開閉する弁部
材、および前記噴孔を閉塞する方向に前記弁部材に燃料
圧力を加える制御室を有するノズル部と、前記高圧燃料流路から前記制御室に高圧燃料を供給可能
な制御室流路、前記制御室と前記制御室流路との連通、
あるいは前記制御室と前記低圧燃料流路との連通を切り
替える制御ピストン、前記制御室流路から受ける燃料圧
力と反対方向に前記制御ピストンに燃料圧力を加える圧
力室、前記圧力室に前記高圧燃料流路から高圧燃料を供
給する圧力室流路、前記圧力室を挟み前記制御ピストン
と反対側に設置されている駆動ピストン、および前記制
御ピストン側に前記駆動ピストンを変位させる駆動力を
発生する電気駆動手段を有する噴射制御部と、を備える
燃料噴射装置であって、前記ハウジングは前記高圧燃料流路と連通している脈動
減衰室を有し、前記高圧燃料流路から前記脈動減衰室を通り前記制御室
流路および前記圧力室流路に高圧燃料を供給することを
特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】前記制御ピストンが前記制御室流路およ
び前記圧力室からそれぞれ反対方向に燃料圧力を受ける
受圧面積はほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載の
燃料噴射装置。
【請求項３】前記制御室流路とは別に、前記高圧燃料
流路から前記制御室に高圧燃料を直接供給する直接流路
を前記ハウジングは有していることを特徴とする請求項
１または２記載の燃料噴射装置。
【請求項４】前記制御室と前記制御室流路との連通、
あるいは前記制御室と前記低圧燃料流路との連通を前記
制御ピストンにより切り替える位置と前記制御室との間
の流路に絞りを有し、前記絞りを通り前記制御室流路か
ら前記制御室に高圧燃料が流入するとともに、前記絞り
を通り前記制御室から前記低圧燃料流路に高圧燃料が流
出することを特徴とする請求項１、２または３記載の燃
料噴射装置。
【請求項５】前記制御室と前記制御室流路との連通を
前記制御ピストンが遮断する位置よりも上流側に前記制
御室流路は第１絞りを有し、前記制御室と前記低圧燃料
流路との連通を前記制御ピストンが遮断する位置よりも
下流側に前記低圧燃料流路は第２絞りを有していること
を特徴とする請求項１、２または３記載の燃料噴射装
置。
【請求項６】前記ハウジングは前記制御ピストンおよ
び前記駆動ピストンを往復移動可能に支持するシリンダ
を有し、前記シリンダの外周に前記脈動減衰室が形成さ
れていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一
項記載の燃料噴射装置。
【請求項７】前記シリンダと別部材であり、前記シリ
ンダの外周壁との間に前記脈動減衰室を形成している減
衰室部材を前記ハウジングは有していることを特徴とす
る請求項６記載の燃料噴射装置。
【請求項８】高圧燃料流路および低圧燃料流路を有す
るハウジングと、前記高圧燃料流路から供給される高圧燃料を噴射可能な
噴孔、往復移動することにより前記噴孔を開閉する弁部
材、および前記噴孔を閉塞する方向に前記弁部材に燃料
圧力を加える制御室を有するノズル部と、前記高圧燃料流路から前記制御室に高圧燃料を供給する
制御室流路、前記制御室と前記制御室流路との連通、あ
るいは前記制御室と前記低圧燃料流路との連通を切り替
える制御ピストン、駆動ピストン、前記制御ピストンと
前記駆動ピストンとの間に形成され前記高圧燃料流路か
ら高圧燃料を供給される圧力室、および前記制御ピスト
ン側に前記駆動ピストンを変位させる駆動力を発生する
電気駆動手段を有する噴射制御部と、を備える燃料噴射
装置であって、前記噴射制御部は、前記高圧燃料流路から高圧燃料を供
給され前記圧力室から受ける燃料圧力と反対方向に前記
制御ピストンに燃料圧力を加えるピストン流路を有し、
前記高圧燃料流路と前記ピストン流路、ならびに前記高
圧燃料流路と前記圧力室との間に絞りを有していること
を特徴とする燃料噴射装置。
【請求項９】前記ハウジングは前記高圧燃料流路と連
通している脈動減衰室を有し、前記高圧燃料流路から前
記脈動減衰室を通り前記ピストン流路および前記圧力室
流路に高圧燃料を供給することを特徴とする請求項８記
載の燃料噴射装置。
【請求項１０】前記ハウジングは、前記制御ピストン
および前記駆動ピストンを往復移動可能に支持するシリ
ンダを有し、前記シリンダの外周に前記脈動減衰室が形
成されていることを特徴とする請求項９記載の燃料噴射
装置。
【請求項１１】前記シリンダと別部材であり、前記シ
リンダの外周壁との間に前記脈動減衰室を形成している
減衰室部材を前記ハウジングは有していることを特徴と
する請求項１０記載の燃料噴射装置。