JPH1122586A

JPH1122586A - エンジンの燃料噴射弁

Info

Publication number: JPH1122586A
Application number: JP9174437A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fukuda; 隆福田; Takayuki Arai; 孝之荒井; Masahiko Katsu; 雅彦勝; Toshiharu Oki; 俊治大木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-26
Anticipated expiration: 2017-06-30
Also published as: JP3740796B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの燃料噴射弁において、初期燃料噴
射を防止し、針弁の開閉応答性を高める。【解決手段】印加される電圧に応じて収縮するピエゾ
アクチュエータ１０と、ピエゾアクチュエータ１０に圧
縮荷重を付与する与圧スプリング１８と、ピエゾアクチ
ュエータ１０の収縮に応じて差圧室８を拡張するピスト
ン１１と、加圧燃料が導かれる燃圧室３と、燃圧室３と
差圧室８を連通する絞り通路５と、燃圧室３と差圧室８
の圧力差に応じて変位する針弁２と、針弁２を閉弁方向
に付勢するリターンスプリング４と、針弁２によって開
閉される噴口１ｂとを備えるエンジンの燃料噴射弁７に
おいて、ピストン１１と針弁２の間に与圧スプリング１
８の付勢力を針弁２に伝える突起１９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁歪アクチュ
エータを介して針弁前後の燃料圧力を変化させることに
より針弁を作動させるエンジンの燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エンジンに備えられる燃料噴射
弁等に、印加電圧に応じて伸張するピエゾアクチュエー
タ（圧電素子）を備え、ピエゾアクチュエータを介して
針弁（弁体）を開弁作動させるものがあった。針弁をピ
エゾアクチュエータにより駆動することにより、燃料噴
射弁の高速応答性が高まり、最大噴射量と最小噴射量の
比（ダイナミックレンジ）が拡大してエンジンの高出力
化に対応できる。また、少量の燃料を安定して噴射でき
るので、エンジンの燃費低減要求に対応できる。

【０００３】この種の燃料噴射弁として、針弁をその前
後差圧に基づいて開弁させるようにしたものが知られて
いる。針弁の前後には燃圧室と差圧室が画成されてお
り、燃圧室には所定の圧力で燃料が導入され、差圧室は
燃圧室とオリフィスにより連通されている。針弁背後側
の差圧室にはピエゾアクチュエータが設けられており、
このピエゾアクチュエータの伸縮により針弁の開閉作動
が制御される。すなわち、ピエゾアクチュエータに電圧
を印加して伸長させた状態で針弁前後の燃圧室と差圧室
の圧力はオリフィスを介して均等化されている。このと
き針弁はリターンスプリングの張力により閉弁保持して
いる。この状態からピエゾアクチュエータの両端子を短
絡させてピエゾアクチュエータを瞬時に収縮させると、
針弁背後の差圧室の容積が拡大する。このとき、差圧室
は針弁前方の燃圧室に対してオリフィスを介して連通し
ているので、一時的に差圧室の内圧が低下し針弁の前後
に開弁方向の圧力差が発生する。これにより針弁はリタ
ーンスプリングに抗して開弁し、噴口が開いて燃料が噴
射されることになる。（この種の燃料噴射弁の公知例と
しては、例えば特開平６−２８０７１１号公報を参
照。）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
ようなピエゾアクチュエータを用いた燃料噴射弁では、
針弁がシート部に着座して噴口を閉じるときに、燃料室
の圧力が瞬間的に上昇し、所定の噴射時期以外で燃料を
噴射する二次噴射を起こす可能性があった。

【０００５】また、エンジンの始動に際してエンジンが
起動される前に電動式燃料ポンプが駆動され、燃圧室に
導かれる燃料圧力が上昇する。このエンジンの起動前に
おいて、まず燃圧室に燃料が導かれ、次いでオリフィス
を介して差圧室に燃料が流入するので、差圧室の圧力が
上昇し終わるまでの間は、針弁の前後に圧力差が生じる
ため、針弁が所定の噴射時期以外でリターンスプリング
に抗して開弁して燃料が噴射されてしまう初期燃料噴射
を起こす可能性があった。

【０００６】一方、針弁が開閉する応答性をさらに高め
て、燃料噴射量の設定範囲を拡大したいという要求があ
った。

【０００７】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、エンジンの燃料噴射弁において、初期燃料噴
射を防止し、針弁の開閉応答性を高めることを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のエンジ
ンの燃料噴射弁は、印加される電圧または磁界に応じて
収縮する電磁歪アクチュエータと、電磁歪アクチュエー
タに圧縮荷重を付与する与圧スプリングと、電磁歪アク
チュエータの収縮に応じて差圧室を拡張するピストン
と、加圧燃料が導かれる燃圧室と、燃圧室と差圧室を連
通する絞り通路と、燃圧室と差圧室の圧力差に応じて変
位する針弁と、針弁を閉弁方向に付勢するリターンスプ
リングと、針弁によって開閉され燃圧室の燃料を噴出す
る噴口とを備えるエンジンの燃料噴射弁において、前記
ピストンと針弁の間に与圧スプリングの付勢力を針弁の
閉弁方向に伝える伝達部材を介装するものとした。

【０００９】請求項２に記載のエンジンの燃料噴射弁
は、請求項１に記載の伝達部材としてピストンから針弁
に向けて突出する突起を一体形成するものとした。

【００１０】請求項３に記載のエンジンの燃料噴射弁
は、請求項１または２に記載の発明において、前記針弁
の閉弁初期に伝達部材が針弁に当接してピストンが針弁
を直接的に駆動するものとした。

【００１１】請求項４に記載のエンジンの燃料噴射弁
は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記針弁に対する電磁歪アクチュエータの基端部の
位置を調整する調整機構を備えるものとした。

【００１２】請求項５に記載のエンジンの燃料噴射弁
は、請求項１から４のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記与圧スプリングの弾性復元力をエンジン起動前
に針弁にかかる燃料圧力による荷重より大きく、かつエ
ンジン起動後にピストンにかかる燃料圧力による荷重よ
り小さく設定するものとした。

【００１３】請求項６に記載のエンジンの燃料噴射弁
は、請求項１から５のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記与圧スプリングを電磁歪アクチュエータの先端
部とピストンの間に介装するものとした。

【００１４】請求項７に記載のエンジンの燃料噴射弁
は、請求項１から５のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記与圧スプリングを電磁歪アクチュエータの基端
部と電磁歪アクチュエータを収装するケーシングの間に
介装するものとした。

【００１５】

【発明の作用および効果】請求項１に記載の発明におい
て、エンジン停止時に、電磁歪アクチュエータは収縮
し、燃圧室と差圧室の圧力は共に低下しているが、針弁
はリターンスプリングと与圧スプリングの双方によ弾性
復元力によって閉弁している。

【００１６】エンジンの起動前に低圧燃料ポンプおよび
高圧燃料ポンプが駆動されて燃圧室に導かれる燃料圧力
が上昇するときに、燃料が絞り通路を通って差圧室に流
入し終わるまでの間は針弁の前後に圧力差が生じるが、
針弁はリターンスプリングの弾性復元力によっても閉弁
方向に付勢されとともに、与圧スプリングの弾性復元力
によっても閉弁方向に付勢される。こうして針弁の閉弁
方向に働く付勢力を高めることにより、針弁が所定の噴
射時期以外で開弁して燃料が噴射されてしまう初期噴射
を防止し、始動不良等を防止できる。

【００１７】エンジン始動時および始動後における燃料
噴射弁の開弁作動時に、電磁歪アクチュエータはエンジ
ン回転に同期して印加される電圧が遮断短絡されること
により収縮する。電磁歪アクチュエータの収縮に伴って
ピストンが移動することにより、差圧室はその容積が拡
大してその圧力が低下する。燃圧室は絞り通路を介して
圧力低下が遅れて伝わるので、差圧室と燃圧室に圧力差
が直ちに発生する。この圧力差により針弁がリターンス
プリングに抗して開弁し、燃圧室に導かれる高圧燃料が
噴口を通ってエンジンの燃焼室に噴射される。

【００１８】請求項２に記載の発明において、伝達部材
としてピストンから針弁に向けて突出する突起を一体形
成することにより、ピストンの動きを針弁に確実に伝え
ることができる。

【００１９】請求項３に記載の発明において、燃料噴射
弁の閉弁作動時に、電磁歪アクチュエータはエンジン回
転に同期して電圧が印加されることにより伸長し、ピス
トンが移動し始めるのに伴って突起を介して針弁を直接
閉弁方向に駆動する。これにより、針弁が閉弁する応答
性を高められ、燃料噴射量の設定範囲が拡大してエンジ
ンの高出力化に対応できる。

【００２０】針弁の閉弁時に伝達部材が針弁から離れる
ため、針弁がシート部に着座するときの反力が伝達部材
を介してピエゾアクチュエータに伝わることが回避され
る。この結果、耐衝撃性が弱いピエゾアクチュエータの
耐久性が確保されるとともに、針弁とノズルボディのシ
ート部間の摩耗が進むことを防止できる。

【００２１】請求項４に記載の発明において、調整機構
を介して針弁に対する電磁歪アクチュエータの基端部の
位置を調整することにより、針弁の開弁特性を容易に調
整することができる。

【００２２】請求項５に記載の発明において、与圧スプ
リングの弾性復元力をエンジン起動前に針弁が開弁しよ
うとする力より大きく設定することにより、針弁が所定
の噴射時期以外で開弁して燃料が噴射されてしまう初期
噴射を防止できる。

【００２３】与圧スプリングの弾性復元力をエンジン起
動前にピストンにかかる燃料圧力より小さく設定するこ
とにより、エンジンの起動前に燃料ポンプが駆動されて
燃圧室に導かれる燃料圧力が上昇するのに伴って、燃料
が絞り通路を通って差圧室に流入し、ピストンが与圧ス
プリングを圧縮する。これにより、ピストンは電磁歪ア
クチュエータの伸縮に追従して針弁を開閉駆動する。

【００２４】請求項６に記載の発明において、与圧スプ
リングは電磁歪アクチュエータの先端部とピストンの間
に介装され、その弾性復元力によって針弁を閉弁方向に
付勢し、針弁が所定の噴射時期以外で開弁する燃料の初
期噴射を防止する。

【００２５】請求項７に記載の発明において、前記与圧
スプリングは電磁歪アクチュエータの基端部と電磁歪ア
クチュエータを収装するケーシングの間に介装され、そ
の弾性復元力によって針弁を閉弁方向に付勢し、針弁が
所定の噴射時期以外で開弁して燃料の初期噴射を防止す
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を筒内噴射式火花点
火エンジンに備えられる燃料噴射弁に適用した実施形態
を添付図面に基づいて説明する。

【００２７】図１に示すように、燃料噴射弁７はその先
端に設けられるノズルボディ１を図示しないエンジンの
燃焼室に臨ませる。ノズルボディ１はエンジンの燃焼室
天井壁から燃焼室に臨み、ノズルボディ１の先端に開口
した噴口１ｂから燃料噴霧をピストンの冠部に向けて噴
出するようになっている。

【００２８】ノズルボディ１の内部に針弁２が摺動可能
に収装される。ノズルボディ１の内部には針弁２のまわ
りに燃圧室３が画成される。ノズルボディ１の先端に噴
口１ｂが開口し、噴口１ｂは針弁２によって開閉され
る。

【００２９】図３に示すように、フューエルタンク５９
に貯溜された燃料は、電動モータ５４により駆動される
低圧燃料ポンプ５８を介して吸い上げられ、高圧燃料ポ
ンプ５７に圧送される。

【００３０】高圧燃料ポンプ５７は、さらに加圧した燃
料を蓄圧室５６へと送り、蓄圧室５６から各気筒の燃料
噴射弁７に燃料を圧送する。燃料戻し通路５２にはプレ
ッシャレギュレータ５５が設けられ、蓄圧室５６の余剰
燃料をフューエルタンク５９へと戻すことで、燃料噴射
弁７に導かれる燃料圧力を所定値に保つようになってい
る。高圧燃料ポンプ５７は、図示しない電動モータまた
はエンジン５０により駆動される高圧燃料ポンプ５７か
ら圧送される燃料は、燃料入口通路６から燃圧室３に導
入され、針弁２のリフトに伴って噴口１ｂから噴射され
る。

【００３１】針弁２はその基端側にピストン部２ｃを有
し、ピストン部２ｃの外周にノズルボディ１との間で絞
り通路（オリフィス）５を画成する。そして、燃圧室３
は後述する差圧室８に絞り通路５を介して連通する。

【００３２】針弁２を閉弁方向に付勢するリターンスプ
リング４が設けられる。リターンスプリング４は針弁２
のピストン部２ｃとケーシング９の間に圧縮された状態
で介装され、針弁２と同軸上に配置される。

【００３３】針弁２の基端側とケーシング９の間にはシ
ム１７が介装され、シム１７によって針弁２の軸方向の
移動が規制される。シム１７は円盤状に形成される。す
なわち、シム１７の板厚によって針弁２の最大リフト量
が決まる。

【００３４】ケーシング９の内部には差圧室８を画成す
るピストン１１が摺動可能に介装される。ピストン１１
の外周にはＯリング１２が介装される。Ｏリング１２が
ケーシング９の円筒状をした内壁面に摺接することによ
り、差圧室８の密封がはかれる。

【００３５】ピストン１１を介して針弁２を開閉駆動す
るピエゾアクチュエータ１０が設けられる。ピエゾアク
チュエータ１０は円盤状をした複数のピエゾ素子が、同
じく円盤状をした内部電極を挟んで積層される。

【００３６】ピエゾアクチュエータ１０の移動端には端
板１５が結合される。端板１５はピストン１１に当接し
て、ピストン１１をピエゾアクチュエータ１０の伸縮動
作に追従させるようになっている。

【００３７】ピエゾアクチュエータ１０の固定端には端
板１４が結合される。ケーシング９の開口端にはアジャ
ストプレート２１，２２が取付けられる。端板１４はア
ジャストプレート２１に当接してピエゾアクチュエータ
１０の基端を支持する。

【００３８】ピエゾアクチュエータ１０は各ピエゾ素子
に図示しない駆動用アンプから電圧が印加されることに
より伸長する。このとき、差圧室８の圧力が高められて
針弁２は閉弁する。ピエゾアクチュエータ１０は各ピエ
ゾ素子に印加される電圧が遮断短絡されることにより収
縮する。このとき、燃圧室３に対して差圧室８の圧力が
低下し、針弁２はリターンスプリング４に抗して開弁方
向に移動する。

【００３９】なお、ピエゾアクチュエータ１０に代えて
印加される磁界の強さに応じて伸縮する超磁歪素子から
なる磁歪アクチュエータを用いてもよい。ここではピエ
ゾアクチュエータと磁歪アクチュエータ等を総称して電
磁歪アクチュエータとする。コントローラ６０で演算さ
れた燃料噴射量に対応するパルス信号がつくられ、この
パルス信号に応じた電圧が駆動用アンプを介してピエゾ
アクチュエータ１０に印加される。

【００４０】コントローラ６０はエンジン５０の回転
数、エンジン５０の吸入空気量を始めエンジン運転条件
を検出する各種信号を入力し、これらのエンジン運転条
件に応じて燃料噴射量を演算する。

【００４１】ピエゾアクチュエータ１０の端板１５とピ
ストン１１の間には皿バネ状をした与圧スプリング１８
が介装される。ピエゾアクチュエータ１０は与圧スプリ
ング１８によって圧縮荷重が付加されることにより、安
定した作動性が確保される。

【００４２】また、同時にこの与圧スプリング１８の付
勢力（反力）を針弁２に伝える伝達部材として、ピスト
ン１１から針弁２に向けて突出する突起１９が一体形成
される。

【００４３】突起１９はピストン１１から円柱状に突出
し、ケーシング９およびリターンスプリング４を貫通し
て設けられ、その先端が針弁２に当接可能に対峙してい
る。突起１９は針弁２およびピストン１１と同軸上に配
置される。

【００４４】燃料噴射弁７は、ピエゾアクチュエータ１
０の変位方向と針弁２の変位方向が一致しているため、
ピエゾアクチュエータ１０とピストン１１と針弁２およ
びリターンスプリング４が直列に並べられ、構造の簡素
化がはかれる。

【００４５】エンジン起動前であって燃料ポンプ５７，
５８の駆動初期において、燃料ポンプ５７，５８の吐出
圧により差圧室８の圧力が上昇する過程で、与圧スプリ
ング１８の付勢力によりピストン１１が図１に示すよう
に突起１９を針弁２に当接させた状態に保持される。こ
れにより、針弁２は与圧スプリング１８とリターンスプ
リング４の付勢力により閉弁位置に保持され、燃料の初
期噴射を防止することができる。

【００４６】与圧スプリング１８の弾性復元力は、エン
ジン起動前に燃料ポンプ５７，５８から燃圧室３に導か
れる圧力で針弁２が開弁しようとする力より大きくなる
ように設定される。すなわち、針弁２のピストン部２ｃ
の受圧面積をＡ₁、ピストン１１の受圧面積をＡ₂、針弁
２がノズルボディ１のシート部に着座する面積をＡ₃、
与圧スプリング１８の弾性復元力をＦ₂、リターンスプ
リング４の弾性復元力をＦ₁、エンジンの起動前に燃料
ポンプ５７，５８から送られる燃料圧力をＰＨとし、差
圧室８の圧力がＰＨまで達しない場合には、次式の関係
が成立する。

【００４７】（Ａ₁−Ａ₃）×ＰＨ＜Ｆ₂＋Ｆ₁ …（１）前記状態から時間が経過し、高圧燃料圧ＰＨが差圧室８
に作用する場合、与圧スプリング１８の付勢力に抗して
ピストン１１が図２に示すように端板１５に当接し、突
起１９が針弁２に当接しない状態に保持される。

【００４８】与圧スプリング１８の弾性復元力は、エン
ジン起動前に差圧室８に燃料が所定圧で充満したとき
に、ピストン１１に作用する押圧力より小さくなるよう
に設定される。すなわち、ピストン１１の受圧面積をＡ
₂、高圧燃料圧力をＰＨとすると、次式の関係が成立す
る。

【００４９】Ｆ₂＜Ａ₂×ＰＨ …（２）突起１９の長さは、ピストン１１が端板１５に当接して
いるエンジン運転時、ピエゾアクチュエータ１０が伸長
する針弁２の閉弁初期にのみ針弁２に当接して針弁２を
閉弁方向に駆動するように設定される。すなわち、針弁
２が開弁している状態では、ピエゾアクチュエータ１０
が伸長すると突起１９が針弁２に当接する。一方、針弁
２が閉弁している状態では、ピエゾアクチュエータ１０
が伸長しても突起１９が針弁２に当接することがない。
これにより、針弁２の閉弁応答性を高めるとともに、針
弁２がノズルボディ１のシート部に着座するときに生じ
る衝撃がピエゾアクチュエータ１０に伝わることが回避
され、ピエゾアクチュエータ１０の耐久性を維持するこ
とができる。

【００５０】各アジャストプレート２１，２２はそれぞ
れケーシング９の内周に螺合して共締めされる。ケーシ
ング９に対する各アジャストプレート２１，２２の螺合
位置を変えることにより、針弁２に対する突起１９の位
置を微調整することができる。

【００５１】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００５２】図１はエンジン停止時における燃料噴射弁
７の状態を示しており、ピエゾアクチュエータ１０は収
縮し、燃圧室３と差圧室８の圧力は共に低下している。
このとき針弁２はリターンスプリング４の弾性復元力に
よりノズルボディ１のシート部に押し付けられるととも
に、与圧スプリング１８の弾性復元力が突起１９を介し
て伝えられ、与圧スプリング１８の弾性復元力によって
もノズルボディ１のシート部に押し付けられている。こ
うして、針弁２がノズルボディ１のシート部に着座する
ことにより、エンジン停止中に噴口１ｂから燃料が洩れ
ることが防止される。

【００５３】エンジン５０の始動に際してエンジン５０
が起動される前に燃料ポンプ５７，５８が駆動されて燃
圧室３に導かれる燃料圧力が上昇する。このとき、燃料
が絞り通路５を通って差圧室８に流入し終わるまでの間
は針弁２の前後に圧力差が生じる。しかし、針弁２がリ
ターンスプリング４と与圧スプリング１８の弾性復元力
を合わせた力によって針弁２がノズルボディ１のシート
部に押し付けられることにより、所定の噴射時期以外で
針弁２が開弁して燃料が噴射されてしまう初期噴射を防
止できる。

【００５４】図２は差圧室８の圧力が上昇した起動前の
状態を示しており、ピエゾアクチュエータ１０は電圧が
印加されて伸長しており、ピストン部２ｃの前後に生じ
る燃圧室３と差圧室８の圧力は絞り通路５を介して均等
化されている。ピストン１１は差圧室８の圧力により与
圧スプリング１８に抗して端板１５に当接する。つま
り、燃料が所定圧で差圧室８に充満した状態では、与圧
スプリング１８は圧縮され、ピストン１１が端板１５と
完全に密着している。

【００５５】エンジン始動時および始動後における燃料
噴射弁７の開弁作動時に、ピエゾアクチュエータ１０は
エンジン回転に同期して印加される電圧が遮断短絡され
ることにより収縮する。ピエゾアクチュエータ１０の収
縮に伴ってピストン１１が移動することにより、差圧室
８はその容積が拡大し、差圧室８には燃圧室３からの燃
料が絞り通路５を通って供給される。このとき、燃圧室
３は絞り通路５を介して圧力低下が遅れて伝わるので、
差圧室８と燃圧室３に圧力差が直ちに発生する。この圧
力差により針弁２がリターンスプリング４に抗して噴口
１ｂを開き、燃圧室３に導かれる高圧燃料が噴口１ｂを
通ってエンジン５０の燃焼室に噴射される。なお、差圧
室８の圧力が低下したときでも、差圧室８は大気圧より
高い圧力に維持されているため、与圧スプリング１８は
圧縮されてピストン１１が端板１８との密着した状態を
維持している。

【００５６】燃料噴射弁７の閉弁作動時に、ピエゾアク
チュエータ１０はエンジン回転に同期して電圧が印加さ
れることにより伸長し、ピストン１１が移動し始めるの
に伴って突起１９を介して針弁２が直接閉弁方向に駆動
される。ピストン１１が移動することにより差圧室８の
圧力が直ちに回復し、差圧室８と燃圧室３の圧力差およ
びリターンスプリング４の付勢力により針弁２が移動し
てノズルボディ１のシート部に着座する。針弁２がシー
ト部に着座することにより、噴口１ｂが閉塞され、燃料
の噴射が停止される。

【００５７】このよう針弁２の閉弁初期にピストン１１
が突起１９を介して針弁２が直接閉弁方向に駆動される
ことにより、針弁２が閉弁する応答性を高められる。こ
の結果、燃料噴射量の設定範囲が拡大してエンジンの高
出力化に対応できる。

【００５８】針弁２がノズルボディ１のシート部に着座
するときに、ピエゾアクチュエータ１０が伸長しても突
起１９が針弁２に当接することがない。これにより、針
弁２がノズルボディ１のシート部に着座するときの反力
が突起１９を介してピエゾアクチュエータ１０に伝わる
ことが回避される。この結果、耐衝撃性が弱いピエゾア
クチュエータ１０でも十分な耐久性が確保されるととも
に、針弁２とノズルボディ１のシート部間の摩耗が進む
ことを防止できる。

【００５９】すなわち、突起１９が針弁２に当接して閉
弁保持されるのは、差圧室８に燃料ポンプ５７，５８の
吐出圧が作用していない時である。

【００６０】次に、図４に示す実施形態について説明す
る。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。

【００６１】与圧スプリング１８はピエゾアクチュエー
タ１０の基端側に連結された端板１４とアジャストプレ
ート２１の間に介装される。

【００６２】ピストン１１はピエゾアクチュエータ１０
の先端側に連結される。この場合も、与圧スプリング１
８の付勢力を針弁２に伝える伝達部材として、ピストン
１１から針弁２に向けて突出する突起１９が一体形成さ
れる。

【００６３】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００６４】図４はエンジン停止時における燃料噴射弁
７の状態を示しており、ピエゾアクチュエータ１０は収
縮し、燃圧室３と差圧室８の圧力は共に低下している。
このとき針弁２はリターンスプリング４の弾性復元力に
よりノズルボディ１のシート部に押し付けられるととも
に、与圧スプリング１８の弾性復元力が端板１４とピエ
ゾアクチュエータ１０とピストン１１および突起１９を
介して伝えられ、与圧スプリング１８の弾性復元力よっ
てもノズルボディ１のシート部に押し付けられている。
こうして、針弁２がノズルボディ１のシート部に着座す
ることにより、エンジン停止中に噴口１ｂから燃料が洩
れることが防止される。

【００６５】エンジンの起動前に燃料ポンプ５７，５８
が駆動されて燃圧室３に導かれる燃料圧力が上昇すると
きに、燃料が絞り通路５を通って差圧室８に流入し終わ
るまでの間は針弁２の前後に圧力差が生じる。しかし、
針弁２がリターンスプリング４と与圧スプリング１８の
弾性復元力を合わせた力によって針弁２がノズルボディ
１のシート部に押し付けられることにより、所定の噴射
時期以外で針弁２が開弁して燃料が噴射されてしまう初
期噴射を防止できる。

【００６６】エンジン起動前に、ピストン部２ｃの前後
に生じる燃圧室３と差圧室８の圧力が絞り通路５を介し
て均等化されると、差圧室８の圧力によりピストン１１
とピエゾアクチュエータ１０および端板１４は図中左方
向に移動し、与圧スプリング１８に抗して端板１４をア
ジャストプレート２１に当接させる。これにより、ピエ
ゾアクチュエータ１０の基端がアジャストプレート２１
に支持され、針弁２を開閉駆動する用意ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示し、エンジンの起動前に
おける燃料噴射弁の断面図。

【図２】同じく始動後における燃料噴射弁の断面図。

【図３】同じく燃料供給系のシステム図。

【図４】他の実施形態を示し、エンジンの起動前におけ
る燃料噴射弁の断面図。

【符号の説明】

１ノズルボディ１ｂ噴口２針弁２ｃピストン部３燃圧室４リターンスプリング５絞り通路６燃料入口７燃料噴射弁８差圧室９ケーシング１０ピエゾアクチュエータ１１ピストン１８与圧スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大木俊治神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印加される電圧または磁界に応じて収縮す
る電磁歪アクチュエータと、電磁歪アクチュエータに圧縮荷重を付与する与圧スプリ
ングと、電磁歪アクチュエータの収縮に応じて差圧室を拡張する
ピストンと、加圧燃料が導かれる燃圧室と、燃圧室と差圧室を連通する絞り通路と、燃圧室と差圧室の圧力差に応じて変位する針弁と、針弁を閉弁方向に付勢するリターンスプリングと、針弁によって開閉され燃圧室の燃料を噴射する噴口と、を備えるエンジンの燃料噴射弁において、前記ピストンと針弁の間に与圧スプリングの付勢力を針
弁の閉弁方向に伝える伝達部材を介装したことを特徴と
するエンジンの燃料噴射弁。
【請求項２】前記伝達部材としてピストンから針弁に向
けて突出する突起を一体形成したことを特徴とする請求
項１に記載のエンジンの燃料噴射弁。
【請求項３】前記針弁の閉弁初期に伝達部材が針弁に当
接してピストンが針弁を直接的に駆動し、針弁の閉弁時
に伝達部材が針弁から離れる構成としたことを特徴とす
る請求項１または２に記載のエンジンの燃料噴射弁。
【請求項４】前記針弁に対する電磁歪アクチュエータの
基端部の位置を調整する調整機構を備えたことを特徴と
する請求項１から３のいずれか一つに記載のエンジンの
燃料噴射弁。
【請求項５】前記与圧スプリングの弾性復元力をエンジ
ン起動前に針弁にかかる燃料圧力による荷重より大きく
かつエンジン起動後にピストンにかかる燃料圧力による
荷重より小さく設定したことを特徴とする請求項１から
４のいずれか一つに記載のエンジンの燃料噴射弁。
【請求項６】前記与圧スプリングを電磁歪アクチュエー
タの先端部とピストンの間に介装したことを特徴とする
請求項１から５のいずれか一つに記載のエンジンの燃料
噴射弁。
【請求項７】前記与圧スプリングを電磁歪アクチュエー
タの基端部と電磁歪アクチュエータを収装するケーシン
グの間に介装したことを特徴とする請求項１から５のい
ずれか一つに記載のエンジンの燃料噴射弁。