JPH11303706A - Fuel injection device - Google Patents

Fuel injection device

Info

Publication number
JPH11303706A
JPH11303706A JP10111640A JP11164098A JPH11303706A JP H11303706 A JPH11303706 A JP H11303706A JP 10111640 A JP10111640 A JP 10111640A JP 11164098 A JP11164098 A JP 11164098A JP H11303706 A JPH11303706 A JP H11303706A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
pressure
shock
injection
passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10111640A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiminaga Otome
公修 乙▲め▼
Seiji Inoue
清治 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP10111640A priority Critical patent/JPH11303706A/en
Publication of JPH11303706A publication Critical patent/JPH11303706A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To display a sufficient engine output over from a low speed to a high speed or from a light load to a heavy load, by preventing generation of output insufficiency at a high speed by a cause of a bubble generated by extending or contracting an impulsive extension element in a short time. SOLUTION: In a fuel injection device having a pressurizing chamber 32 pressurizing fuel, injection port 41 for injecting fuel, injection passage 15a guiding fuel to this injection port 41 from the pressurizing chamber 32, high pressure pump impulsively generating a high pressure in fuel being in contact with one end part in the pressurizing chamber 32 by extending and/or contracting the impulsive extension element 17 whose one end part is facing with the fuel, and a valve means provided in the vicinity of the injection port to be opened corresponding to action of the high pressure pump, a sectional area of the injection passage 15a is formed smaller than a sectional area of the pressure chamber 32, a fuel supply passage 600 communicates with this injection passage 15a, and fuel therefrom can be supplied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、衝撃的高圧によ
り燃料を噴射する燃料噴射装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device for injecting fuel by an impulsively high pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】出願人は、燃焼室あるいは燃焼室への新
気の供給路にインジェクタを取り付け、このインジェク
タに連通する加圧室内に、電歪素子あるいは磁歪素子か
らなる衝撃的伸長素子を燃料中に臨ませ、所定のタイミ
ングで衝撃的伸長素子を伸長させることにより、衝撃的
伸長素子の端部に接する燃料に衝撃的高圧を生じさせ、
この衝撃的高圧がインジェクタの噴射弁に伝達して、燃
料をインジェクタから燃焼室あるいは供給路外部へ燃料
を噴射するようにし、その後次の噴射に備え、衝撃的伸
長素子を収縮させるようにする燃料噴射装置を提案し
た。
2. Description of the Related Art The applicant attaches an injector to a combustion chamber or a supply path of fresh air to the combustion chamber, and installs an impact expansion element made of an electrostrictive element or a magnetostrictive element in a pressurized chamber communicating with the injector. By facing the inside and extending the shock-extending element at a predetermined timing, a shock high pressure is generated in the fuel in contact with the end of the shock-expanding element,
This shocking high pressure is transmitted to the injector of the injector so that the fuel is injected from the injector to the combustion chamber or the outside of the supply passage, and then the fuel that contracts the shock-elongating element in preparation for the next injection. An injection device was proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この衝撃的伸長素子を
短時間で伸長あるいは収縮させる場合には、衝撃的伸長
素子の端部に接する燃料は伸長あるいは収縮に起因して
時間の経過とともに圧力変動し、且つこの圧力変動が衝
撃的伸長素子の燃料に接する端部から噴射口を開閉する
噴射弁に向かって時間の経過とともに伝播していく。
When the shock-elongating element is extended or contracted in a short time, the fuel in contact with the end of the shock-elongating element is subject to pressure fluctuation with time due to the expansion or contraction. This pressure fluctuation propagates with time from the end of the shock-extending element in contact with the fuel to the injection valve that opens and closes the injection port.

【0004】図10及び図11は衝撃的伸長素子を短時
間で伸長させた時の圧力変動の経過を示す図である。図
10及び図11においてp0は絶対圧0気圧を示し、p
1は伸長動作に入る寸前におけるもの、すなわち、各部
の圧力で予圧状態を示し、p2はインジェクタの開弁圧
を示し、p3は燃料蒸気圧を示す。
FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams showing the progress of pressure fluctuation when the impact extension element is extended in a short time. 10 and 11, p0 indicates an absolute pressure of 0 atm, and p0
Reference numeral 1 indicates a state immediately before the elongation operation, that is, a pre-compression state at each part pressure, p2 indicates an injector valve opening pressure, and p3 indicates a fuel vapor pressure.

【0005】左方向に示す圧力波形は時間の経過ととも
に、衝撃的伸長素子の伸長により端部に接する燃料がど
のように圧力変動するかを示すものである。
[0005] The pressure waveform shown to the left indicates how the pressure of the fuel in contact with the end changes due to the elongation of the impact expansion element over time.

【0006】端部に接する液体の燃料粒子は、端部に押
されて移動しつつ密度が上昇して圧力が上昇する。端部
が静止する瞬間、最高圧力となりこれが第1の衝撃圧
(pw1)となる。この第1の衝撃圧pw1は、衝撃的
伸長素子の伸長速度(伸長距離Lを伸長時間tで割った
もの)が大きい程、大きい。すなわち、伸長時間tが短
い程、伸長距離Lが長い程第1の衝撃圧pw1は大き
い。端部が静止した後は、燃料粒子に強制力は作用せ
ず、密度の高い位置の燃料粒子は前方の低密度の部位に
移動する。この移動には慣性が伴うため、端部に接する
部分の燃料粒子の密度が疎となる。この疎の程度は、移
動速度(最初の第1の衝撃圧pw1が大きい程大きい)
が大きい程、より燃料粒子の密度が疎となる。この疎状
態による圧力が第1の疎圧(nwl=予圧p1より小)
である。この後、端部に接する燃料粒子の密度が疎とな
る部分には、前方から燃料粒子が移動し、この移動には
慣性が伴うため、端部に接する部分は再び燃料粒子の密
度が密となる。この密状態による圧力が第2の衝撃圧p
w2となる。以後、端部に接する部分には、第2の疎圧
nw2、第3の衝撃圧pw3の順に圧力が変動する。こ
の圧力変動は、端部が静止した以降の固有振動であり、
その振動の周期Tは、固有振動を惹起させる端部の移動
速度や移動時間tには関係なく、予圧p1(振動前の燃
料粒子の密度に相関あり)が大きい程短い。時間の経過
とともに、圧力波形を右方向に移動させれば、各部の圧
力状態が分かり、移動速度は音速となる。
[0006] The liquid fuel particles in contact with the end portions are pushed by the end portions, move, increase in density, and increase in pressure. At the moment when the end portion comes to rest, the pressure becomes the highest and this is the first impact pressure (pw1). The first impact pressure pw1 increases as the extension speed (the extension distance L divided by the extension time t) of the impact extension element increases. That is, the shorter the extension time t and the longer the extension distance L, the greater the first impact pressure pw1. After the end comes to rest, no forcing is applied to the fuel particles, and the fuel particles at a higher density position move to a lower density portion in front. Since this movement is accompanied by inertia, the density of the fuel particles in the portion in contact with the end becomes low. The degree of the sparseness is the moving speed (the larger the first first impact pressure pw1 is, the larger the moving speed is).
The greater the value, the lower the density of the fuel particles. The pressure due to this sparse state is the first sparse pressure (nwl = less than preload p1)
It is. After this, the fuel particles move from the front to the part where the density of the fuel particles in contact with the end is low, and this movement involves inertia. Become. The pressure due to this dense state is the second impact pressure p
w2. Thereafter, at the portion in contact with the end, the pressure fluctuates in the order of the second sparse pressure nw2 and the third impact pressure pw3. This pressure fluctuation is a natural vibration after the end portion has stopped,
The period T of the vibration is shorter as the preload p1 (correlated with the density of the fuel particles before the vibration) is larger, irrespective of the moving speed and the moving time t of the end portion causing the natural vibration. As the time elapses, if the pressure waveform is moved rightward, the pressure state of each part is known, and the moving speed becomes the sound speed.

【0007】図10に示すように伸長速度が特に早く短
い伸長時間t1であると、第1の衝撃圧(pwl)が極
めて大きくなるので、以降の固有振動の振幅は大きくな
り、第1の疎圧(nw1)が予圧p1より大きく下回っ
て燃料蒸気圧p3より低くなってしまう。すなわち、気
泡が発生する。
As shown in FIG. 10, when the elongation speed is particularly fast and the elongation time t1 is short, the first impact pressure (pwl) becomes extremely large, so that the amplitude of the subsequent natural vibration becomes large and the first sparseness is increased. The pressure (nw1) is much lower than the preload p1 and lower than the fuel vapor pressure p3. That is, bubbles are generated.

【0008】一方、図11のように伸長速度がゆっくり
で伸長時間t2が大きい(t2>t1)と、第1の衝撃
圧(pw1)が十分大きくならず、以降の固有振動の振
幅は小さくなり、第1の疎圧(nw1)が予圧p1より
大きくは下回わらず燃料蒸気圧p3より大きくなり、気
泡の発生はない。気泡の発生がないことは噴射のために
重要であるが伸長速度が小さいと、噴射口の弁に到達す
る第1の衝撃圧(pw1)は小さく、インジェクタの開
弁圧p2より大だと燃料を噴射するが、噴射速度を大き
くとれず、噴射量も少なくなる。
On the other hand, when the extension speed is slow and the extension time t2 is long (t2> t1) as shown in FIG. 11, the first impact pressure (pw1) does not become sufficiently large, and the amplitude of the subsequent natural vibration becomes small. The first sparse pressure (nw1) does not fall below the preload p1 but does not fall below the fuel vapor pressure p3, and no bubbles are generated. It is important for the injection that no air bubbles are generated, but if the elongation speed is low, the first impact pressure (pw1) reaching the valve of the injection port is small, and if it is larger than the valve opening pressure p2 of the injector, the fuel However, the injection speed cannot be increased and the injection amount decreases.

【0009】図12は衝撃的伸長素子を短時間で収縮さ
せた時の圧力変動の経過を示す図である。図12におい
てp0は絶対圧0気圧を示し、p1は伸長動作に入る寸
前におけるもの、すなわち、各部の圧力で予圧状態を示
し、p2はインジェクタの開弁圧を示し、p3は燃料蒸
気圧を示す。
FIG. 12 is a diagram showing the course of pressure fluctuation when the impact extension element is contracted in a short time. In FIG. 12, p0 indicates an absolute pressure of 0 atm, p1 indicates a pressure immediately before the elongation operation is started, that is, indicates a precompression state with the pressure of each part, p2 indicates a valve opening pressure of the injector, and p3 indicates a fuel vapor pressure. .

【0010】左方向に示す圧力波形は時間の経過ととも
に、衝撃的伸長素子の収縮により端部に接する燃料がど
のように圧力変動を示すものである。端部に接する液体
の燃料粒子は、衝撃的伸長素子が収縮し端部が移動する
につれて密度が低下して圧力が低下する。端部が静止す
る瞬間、最低圧力となりこれが第1の疎圧(nwl)と
なる。この第1の疎圧nwlは、衝撃的伸長素子の収縮
速度(収縮距離Lを収縮時間t3で割ったもの、端部の
移動速度と等しい)が大きい程、小さい。すなわち、収
縮時間t3(=端部の移動時間)が短い程、収縮距離L
(=端部の移動距離)が長い程第1の疎圧nWlは小さ
い。端部が静止した後は、燃料粒子に強制力は作用せ
ず、密度の疎の位置へは前方の高密度の燃料粒子が移動
してくる。この慣性を伴う移動により端部に接する部分
の燃料粒子の密度が高くなる。この密状態による圧力が
第1の衝撃圧pw1となる。この密の程度(圧力の高
さ)は、移動速度(最初の第1の疎圧nw1が小さい程
大きい)が大きい程、より燃料粒子の密度が高くなる。
[0010] The pressure waveform shown to the left shows how the fuel in contact with the end due to the contraction of the shock-stretching element exhibits pressure fluctuations over time. The liquid fuel particles in contact with the ends decrease in density and pressure as the impact extension element contracts and the ends move. At the moment when the end comes to rest, the pressure becomes the lowest and this is the first pressure drop (nwl). The first pressure isostatic pressure nwl decreases as the contraction speed (shrinkage distance L divided by contraction time t3, which is equal to the moving speed of the end portion) of the shock-elongating element increases. That is, the shorter the contraction time t3 (= movement time of the end), the shorter the contraction distance L
The longer the (= movement distance of the end), the smaller the first pressure-releasing pressure nWl. After the end portion stops, no forcing force acts on the fuel particles, and the high-density fuel particles move forward to the position with low density. Due to the inertial movement, the density of the fuel particles in the portion in contact with the end increases. The pressure due to this dense state becomes the first impact pressure pw1. The density of the fuel particles (the height of the pressure) increases as the moving speed (the lower the first first sparse pressure nw1), the higher the density of the fuel particles.

【0011】この密状態の後、燃料粒子は前方の密度の
低い部分に移動する。この移動には慣性が伴うため、端
部に接する部分は再ぴ燃料粒子の密度が疎となる。この
疎状態による圧力が第2の疎圧nw2となる。以後、端
部に接する部分には、第2の衝撃圧pw3、第3の疎圧
nW3の順に圧力が変動する。この圧力変動は、衝撃的
伸長素子が収縮に続いて静止するに伴って、端部が移動
し静止した以降の固有振動であり、その振動の周期T
は、固有振動を惹起させる端部の移動速度や移動時間t
3には関係なく、予圧p1(振動前の燃料粒子の密度に
相関あり)が大きい程短い。
After this dense state, the fuel particles move to the lower density portion in front. Since this movement is accompanied by inertia, the density of the regenerated fuel particles is low at the portion in contact with the end. The pressure due to this sparse state becomes the second sparse pressure nw2. Thereafter, at the portion in contact with the end, the pressure fluctuates in the order of the second impact pressure pw3 and the third sparse pressure nW3. This pressure fluctuation is a natural vibration after the end moves and stops as the shocking extension element stops after the contraction, and the period of the vibration T
Is the moving speed and the moving time t of the end portion causing the natural vibration.
Regardless of 3, the larger the preload p1 (correlated with the density of the fuel particles before vibration), the shorter the preload.

【0012】時間の経過とともに、この圧力波形を右方
向に移動させれば、各部の圧力状態が分かり、移動速度
は音速である。
If this pressure waveform is moved rightward with the passage of time, the pressure state of each part can be known, and the moving speed is the speed of sound.

【0013】図10乃至図11に示すように、端部から
加圧室出口、インジェクタ等の各部への圧力波の圧力伝
播は、伸長時は第1の衝撃圧pw1、第1の疎圧nw
1、第2の衝撃圧pw2、第2の疎圧nw2の順に順々
に伝播する。
As shown in FIGS. 10 and 11, when the pressure wave propagates from the end to the pressure chamber outlet, the injector and the like, the first impact pressure pw1 and the first sparse pressure nw
1, the second impact pressure pw2, and the second sparse pressure nw2 sequentially propagate.

【0014】インジェクタに第1の衝撃圧pw1が到達
すると噴射が開始され、燃料圧がインジェクタの開弁圧
より低下した時点で噴射は終了する。その直ぐ後に第1
の疎圧nwlが到達して、この第1の疎圧nw1は閉じ
たインジェクタにて反射し、逆方向に伝播していく。こ
の伝播に伴い、各部の燃料が順次蒸発して気泡化し、そ
して気泡が潰れる液化がおこる。すなわち、あたかも気
泡が逆方向に移動していく如くになる。伝播の途中減衰
により第1の疎圧nw1の絶対圧が大きくなり、燃料の
蒸気圧以上になる時点で気泡は消滅する。
When the first impact pressure pw1 reaches the injector, the injection is started, and the injection ends when the fuel pressure falls below the valve opening pressure of the injector. Shortly after
The first low pressure nwl is reflected by the closed injector and propagates in the opposite direction. Along with this propagation, the fuel in each portion evaporates sequentially to form bubbles, and liquefaction occurs in which the bubbles are crushed. That is, it is as if the air bubbles move in the opposite direction. Due to the attenuation during the propagation, the absolute pressure of the first sparse pressure nw1 increases, and the bubbles disappear when the pressure becomes equal to or higher than the vapor pressure of the fuel.

【0015】このように加圧室とインジェクタの間に気
泡が消えず、存在している時、次の伸長により生まれる
第1の衝撃圧pw1が伝播し、気泡と衝突すると干渉を
起こして減衰し、気泡を通過後の第1の衝撃圧pw1が
小さくなってしまう。この第1の衝撃圧pw1の値がイ
ンジェクタの開弁圧p2より小さいと、噴射不能とな
る。
As described above, when the bubble does not disappear between the pressurizing chamber and the injector and exists, the first impact pressure pw1 generated by the next elongation propagates, and when it collides with the bubble, it causes interference and attenuates. Then, the first impact pressure pw1 after passing through the air bubbles becomes small. If the value of the first impact pressure pw1 is smaller than the valve opening pressure p2 of the injector, injection becomes impossible.

【0016】同様に、図12に示す収縮時の各部への圧
力伝播は、第1の疎圧nw1、第1の衝撃圧pw1、第
2の疎圧nw2、第2の衝撃圧pw2の順に順々に伝播
する。インジェクタに第1の疎圧nw1が到達して、こ
の第1の疎圧nw1は閉じたインジェクタにて反射し、
逆方向に伝播していく。これに伴い、気泡が逆方向に移
動していく。この逆流する気泡に、インジェクタの弁方
向に伝播する第1の衝撃圧pw1が干渉して減衰し、イ
ンジェクタの弁に到達前に小さくなり、インジェクタの
開弁圧p2より小さいと、噴射不能となってしまう。
Similarly, the pressure propagation to each part at the time of contraction shown in FIG. 12 is performed in the order of a first low pressure nw1, a first impact pressure pw1, a second low pressure nw2, and a second impact pressure pw2. Propagate separately. The first low pressure nw1 reaches the injector, and the first low pressure nw1 is reflected by the closed injector,
Propagating in the opposite direction. Along with this, the bubbles move in the opposite direction. The first impact pressure pw1, which propagates in the valve direction of the injector, interferes with the backflowing bubbles and attenuates, decreases before reaching the valve of the injector, and becomes incapable of injection if smaller than the valve opening pressure p2 of the injector. Would.

【0017】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、衝撃的伸長素子を短時間で伸長あるいは収縮させ
ることにより発生する気泡が原因で高速での出力不足を
生じることがないようにし、低速から高速あるいは低負
荷から高負荷にわたって十分なエンジン出力を発揮でき
る燃料噴射装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is intended to prevent shortage of output at high speed due to bubbles generated by extending or contracting an impact extension element in a short time, It is an object of the present invention to provide a fuel injection device capable of exhibiting a sufficient engine output from low speed to high speed or from low load to high load.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するため、この発明は、以下のように構成し
た。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention has the following constitution.

【0019】請求項1記載の発明は、『燃料を加圧する
加圧室と、燃料を噴射するための噴射口と、この噴射口
に前記加圧室から燃料を導く噴射通路と、端部を燃料中
に臨ませた衝撃的伸長素子を伸長あるいは及び収縮させ
ることにより前記加圧室内の前記端部に接する燃料を衝
撃的に高圧にする高圧ポンプと、前記噴射口近傍に設け
られ、高圧ポンプの作動に対応して開となる弁手段とを
有する燃料噴射装置において、前記加圧室の断面積より
前記噴射通路の断面積を小さくし、この噴射通路に前記
燃料供給通路を連通して前記噴射通路から燃料を供給可
能にしたことを特徴とする燃料噴射装置。』である。
According to the first aspect of the present invention, there are provided a pressurizing chamber for pressurizing the fuel, an injection port for injecting the fuel, an injection passage for guiding the fuel from the pressurizing chamber to the injection port, and an end portion. A high-pressure pump provided in the vicinity of the injection port, wherein the high-pressure pump is provided near the injection port by expanding or contracting the shock-extending element facing the fuel to thereby shock-pressurize the fuel in contact with the end in the pressurizing chamber. A valve means that opens corresponding to the operation of the fuel injection device, wherein a cross-sectional area of the injection passage is smaller than a cross-sectional area of the pressurized chamber, and the fuel supply passage is communicated with the injection passage. A fuel injection device wherein fuel can be supplied from an injection passage. ].

【0020】この請求項1記載の発明によれば、衝撃的
伸長素子を伸長あるいは及び収縮させて加圧室内の端部
に接する燃料を衝撃的に高圧にすることで、燃料が加圧
室から噴射通路を介して噴射口に導かれて燃料圧力で弁
手段が開いて燃料を噴射するが、衝撃的伸長素子が短時
間で伸長することにより大きな第1の衝撃圧が発生し、
続いて極めて大きな第1の疎圧が発生し、あるいは及び
衝撃的伸長素子が短時間で収縮することにより極めて大
きな第1の疎圧が発生し、気泡が発生することがあって
も、気泡が加圧室から噴射通路に入り噴射弁方向に移動
中、燃料供給通路から噴射通路に供給される燃料圧力に
より気泡が押しつぶされて消滅するから、燃料に発生す
る気泡を軽減することができ、気泡が原因で高速での出
力不足を生じることがないようにできるので、低速から
高速あるいは低負荷から高負荷にわたって十分なエンジ
ン出力を発揮できる。
According to the first aspect of the present invention, the fuel in contact with the end of the pressurizing chamber is made to have a high pressure by expanding or contracting the shock-extending element, so that the fuel is discharged from the pressurizing chamber. The valve is opened by the fuel pressure through the injection passage to the injection port to open the valve means to inject fuel, but a large first impact pressure is generated by the extension of the impact extension element in a short time,
Subsequently, an extremely large first pressure-elasticity is generated, or an extremely large first pressure-elasticity is generated by contraction of the shock-elongating element in a short period of time, and even when bubbles may be generated, the bubbles may be generated. While entering the injection passage from the pressurizing chamber and moving in the direction of the injection valve, the bubbles are crushed and disappeared by the fuel pressure supplied from the fuel supply passage to the injection passage, so that the bubbles generated in the fuel can be reduced, As a result, shortage of output at high speed can be prevented from occurring, so that sufficient engine output can be exhibited from low speed to high speed or from low load to high load.

【0021】請求項2記載の発明は、『前記加圧室の前
記噴射通路への燃料吐出ポートに連なる加圧室内壁を漏
斗状に形成したことを特徴とする請求項1記載の燃料噴
射装置。』である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a fuel injection device according to the first aspect, wherein a wall of the pressurizing chamber connected to a fuel discharge port to the injection passage of the pressurizing chamber is formed in a funnel shape. . ].

【0022】この請求項2記載の発明によれば、衝撃的
伸長素子が短時間で伸長することにより加圧室内で気泡
が発生することがあっても、円滑に気泡を加圧室から噴
射通路に導くことができ、燃料供給通路から噴射通路に
供給される燃料圧力により気泡をより確実に押しつぶし
て消滅することができる。
According to the second aspect of the present invention, even if bubbles are generated in the pressurized chamber due to the expansion of the shock-elongating element in a short time, the bubbles are smoothly discharged from the pressurized chamber to the injection passage. The bubbles can be more reliably crushed and eliminated by the fuel pressure supplied from the fuel supply passage to the injection passage.

【0023】請求項3記載の発明は、『前記燃料供給通
路に、逆止弁を備えることを特徴とする請求項1または
請求項2記載の燃料噴射装置。』である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the fuel injection device according to the first or second aspect, wherein a check valve is provided in the fuel supply passage. ].

【0024】この請求項3記載の発明によれば、燃料供
給通路に備えた逆止弁により、噴射通路を噴射弁方向に
伝播する衝撃圧が燃料供給通路方向に散逸するのをより
確実に防止できる。
According to the third aspect of the present invention, the check valve provided in the fuel supply passage prevents the impact pressure propagating in the injection passage toward the injection valve from dissipating in the fuel supply passage more reliably. it can.

【0025】請求項4記載の発明は、『前記加圧室に、
燃料を燃料供給源側に戻す戻し燃料パイプを接続し、こ
の戻し燃料パイプに調圧弁を備えることを特徴とする請
求項1乃至請求項3のいずれかに記載の燃料噴射装
置。』である。
According to a fourth aspect of the present invention, "the pressurizing chamber includes:
4. The fuel injection device according to claim 1, wherein a return fuel pipe for returning fuel to a fuel supply source side is connected, and the return fuel pipe is provided with a pressure regulating valve. ].

【0026】この請求項4記載の発明によれば、加圧室
に接続した戻し燃料パイプに調圧弁を備え、加圧室の燃
料を所定圧力にすることにより衝撃圧をより高く、且つ
気泡の発生をしにくくすることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the return fuel pipe connected to the pressurizing chamber is provided with a pressure regulating valve, and by setting the fuel in the pressurizing chamber to a predetermined pressure, the impact pressure is further increased, and the pressure of the bubbles is reduced. Generation can be made difficult.

【0027】請求項5記載の発明は、『前記衝撃的伸長
素子の端部を前記衝撃的伸長素子の本体から遊離可能の
プランジャで構成し、このプランジャを常に前記衝撃的
伸長素子の本体方向へ付勢する付勢手段を備えることを
特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の燃
料噴射装置。』である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method as described above, wherein the end of the shock-stretching element is constituted by a plunger which can be released from the main body of the shock-stretching element, and the plunger is always moved toward the main body of the shock-stretching element. The fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an urging means for urging. ].

【0028】この請求項5記載の発明によれば、伸長し
た衝撃的伸長素子が収縮するとき、衝撃的伸長素子の本
体がプランジャから遊離して収縮し、プランジャは衝撃
的伸長素子の収縮より遅く付勢手段により移動し、この
ときプランジャの移動速度が遅くなり燃料に発生する気
泡を軽減することができ、気泡が原因で高速での出力不
足を生じることがないようにし、低速から高速あるいは
低負荷から高負荷にわたって十分なエンジン出力を発揮
できる。
According to the fifth aspect of the present invention, when the expanded impact extension element contracts, the main body of the impact extension element is released from the plunger and contracts, and the plunger is slower than the contraction of the impact extension element. The plunger is moved by the urging means. At this time, the moving speed of the plunger is reduced, so that bubbles generated in the fuel can be reduced. Sufficient engine output can be exhibited from load to high load.

【0029】請求項6記載の発明は、『前記衝撃的伸長
素子を衝撃的高圧発生源の充電で伸長させ、放電で収縮
させ、この充電時間より放電時間を長くしたことを特徴
とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の燃料噴
射装置。』である。
The invention according to claim 6 is characterized in that the shock-extending element is expanded by charging the high-voltage shock source and contracted by discharging, and the discharging time is made longer than the charging time. The fuel injection device according to any one of claims 1 to 4. ].

【0030】この請求項6記載の発明によれば、衝撃的
高圧発生源の放電で伸長した衝撃的伸長素子が収縮する
とき、充電時間より放電時間が長く設定されており、こ
の収縮時の燃料に接する端部の移動速度が遅くなり燃料
に発生する気泡を軽減することができ、気泡が原因で高
速での出力不足を生じることがないようにし、低速から
高速あるいは低負荷から高負荷にわたって十分なエンジ
ン出力を発揮できる。
According to the sixth aspect of the present invention, when the shock-elongating element expanded by the discharge of the shock high-voltage generating source contracts, the discharge time is set longer than the charging time, and the fuel during contraction is set to be longer. The moving speed of the end in contact with the air becomes slower and the bubbles generated in the fuel can be reduced, so that the bubbles do not cause a shortage of output at high speed, and sufficient from low speed to high speed or from low load to high load. High engine output.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、この発明の燃料噴射装置に
ついて説明する。図1はこの発明に係る燃料噴射装置を
適用した4サイクル内燃機関の構成図である。エンジン
1は、燃焼室43の上部を構成するシリンダヘッド2
と、燃焼室43の筒体を構成するシリンダブロック3
と、クランク室を形成するクランクケース4とにより構
成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a fuel injection device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a four-cycle internal combustion engine to which the fuel injection device according to the present invention is applied. The engine 1 includes a cylinder head 2 that forms an upper part of the combustion chamber 43.
And a cylinder block 3 constituting a cylinder of the combustion chamber 43
And a crankcase 4 forming a crankcase.

【0032】クランク室内のクランク軸5は、クランク
ピン6及びピストンピン7に連結されたコンロッド10
0を介してピストン8に連結される。シリンダヘッド2
には吸気管9が設けられ、その端部に燃焼室43に臨ん
で吸気弁10が装着され、吸気管9の開口部を開閉す
る。また、シリンダヘッド2には、排気管11が設けら
れ、その端部に燃焼室43に臨んで排気弁12が装着さ
れ、排気管11の開口部を開閉する。シリンダヘッド2
の中央部には点火プラグ13が装着される。
The crankshaft 5 in the crank chamber is connected to a connecting rod 10 connected to the crankpin 6 and the piston pin 7.
0 to the piston 8. Cylinder head 2
Is provided with an intake pipe 9, and an intake valve 10 is attached to an end of the intake pipe 9 so as to face the combustion chamber 43, and opens and closes an opening of the intake pipe 9. An exhaust pipe 11 is provided in the cylinder head 2, and an exhaust valve 12 is attached to an end of the cylinder head 2 so as to face the combustion chamber 43, and opens and closes an opening of the exhaust pipe 11. Cylinder head 2
A spark plug 13 is attached to the center of the.

【0033】この実施の形態では、燃焼室43内に直接
燃料を噴射するためのインジェクタ14がシリンダヘッ
ド2の上面から燃焼室43内に臨んで設けられる。この
インジェクタ14は、燃料パイプ15を介して、この発
明に係る高圧ポンプとなる高圧発生装置16に連通して
いる。また、インジェクタ14の位置は、図示したよう
に、シリンダヘッド2の上面に設けて筒内噴射構造とし
ているが、これに代えて、一点鎖線で示したインジェク
タ14aのように、吸気管9の途中に設けてもよい。あ
るいは、同じく一点鎖線で示したインジェクタ14bの
ように、シリンダブロック3の側壁に設けて筒内直接噴
射を行ってもよい。
In this embodiment, an injector 14 for directly injecting fuel into the combustion chamber 43 is provided facing the inside of the combustion chamber 43 from the upper surface of the cylinder head 2. The injector 14 is connected via a fuel pipe 15 to a high-pressure generator 16 serving as a high-pressure pump according to the present invention. Further, as shown in the figure, the position of the injector 14 is provided on the upper surface of the cylinder head 2 to form an in-cylinder injection structure. However, instead of this, the injector 14a shown by a chain line May be provided. Alternatively, direct injection in a cylinder may be performed by providing the injector on the side wall of the cylinder block 3 like an injector 14b indicated by a dashed line.

【0034】この高圧発生装置16は、後述の衝撃的伸
長素子の圧電素子、磁歪素子、圧電素子と磁歪素子を直
列に連結したもの等で構成される衝撃的高圧発生源を備
えている。この衝撃的高圧発生源は制御回路18に連結
され所定のタイミングで駆動制御される。
The high-pressure generating device 16 includes a high-impact high-voltage source composed of a piezoelectric element, a magnetostrictive element, and a piezoelectric element and a magnetostrictive element connected in series, which will be described later. This shock high voltage source is connected to the control circuit 18 and is driven and controlled at a predetermined timing.

【0035】インジェクタ14には、燃料供給パイプ2
1を介して低圧ポンプである燃料ポンプ19により、燃
料タンク22から燃料が導入される。燃料タンク22内
の燃料供給パイプ21の吸入口には、フィルター20が
設けられている。
The injector 14 has a fuel supply pipe 2
The fuel is introduced from the fuel tank 22 by the fuel pump 19 which is a low-pressure pump via 1. A filter 20 is provided at an inlet of the fuel supply pipe 21 in the fuel tank 22.

【0036】高圧発生装置16には、戻し燃料パイプ2
3が接続され、戻し燃料パイプ23には圧力を調整する
調圧弁101が設けられている。高圧発生装置16を含
めてその下流部に安定した予圧を負荷するため、調圧弁
101を設けて圧力を調整し正確な燃料噴射を行うよう
にしている。
The high pressure generator 16 includes a return fuel pipe 2
The return fuel pipe 23 is provided with a pressure regulating valve 101 for adjusting the pressure. In order to apply a stable preload to the downstream portion including the high pressure generator 16, a pressure regulating valve 101 is provided to adjust the pressure and to perform accurate fuel injection.

【0037】低圧ポンプの吐出圧力は、常時あるいはイ
ンジェクタ14が締め切り状態において、調圧弁101
の締め切り圧より高いので燃料パイプ15及びインジェ
クタ内部のエアおよび気化燃料等の気泡は燃料とともに
調圧弁101を通過して不図示のエアベント孔を上部に
持つ燃料タンク側の上部に戻される。燃料タンク22で
気泡が分離され、再び燃料供給パイプ21へ気泡が流れ
ることはない。これにより燃料パイプ15及びインジエ
クタ14内部は燃料で満たされるので、衝撃的高圧波が
確実に伝播するとともに、衝撃的高圧波がインジェクタ
14内の噴射口直前部に衝突してさらに圧力上昇するの
を可能とする。
The discharge pressure of the low-pressure pump is maintained at all times or when the injector 14 is shut off.
Is higher than the cutoff pressure, and the air such as air and vaporized fuel inside the fuel pipe 15 and the injector pass through the pressure regulating valve 101 together with the fuel and return to the upper portion on the fuel tank side having an air vent hole (not shown) at the upper portion. Bubbles are separated in the fuel tank 22 and do not flow to the fuel supply pipe 21 again. As a result, the fuel pipe 15 and the inside of the injector 14 are filled with the fuel, so that the shocking high-pressure wave reliably propagates, and the shocking high-pressure wave collides with the portion immediately before the injection port in the injector 14 to further increase the pressure. Make it possible.

【0038】図2は前記実施の形態における高圧発生装
置16とインジェクタ14の詳細構成図である。インジ
ェクタ14は、先端に噴射口41を有するケ−ス本体2
4からなり、この噴射口41に噴射弁25が装着され
る。噴射弁25はスプリング26により常に閉方向に付
勢される。このインジェクタ14には、袋ナット27を
介して燃料パイプ15が接続される。
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the high-pressure generator 16 and the injector 14 in the above embodiment. The injector 14 has a case body 2 having an injection port 41 at the tip.
The injection valve 41 is attached to the injection port 41. The injection valve 25 is always urged by the spring 26 in the closing direction. The fuel pipe 15 is connected to the injector 14 via a cap nut 27.

【0039】このインジェクタ14に、後述のように、
衝撃的高圧波が伝播してくると、噴射弁25の内側面に
衝突しさらに昇圧する。そのエネルギーにより、スプリ
ング26に抗して噴射弁25が押し開かれ、燃料が噴射
される。また、スプリング26による噴射弁25の開弁
圧は、調圧弁101による圧力より大きく設定されてい
る。
As will be described later, the injector 14
When the shocking high-pressure wave propagates, it collides with the inner surface of the injection valve 25 and further rises in pressure. By the energy, the injection valve 25 is pushed open against the spring 26, and fuel is injected. Further, the valve opening pressure of the injection valve 25 by the spring 26 is set higher than the pressure by the pressure regulating valve 101.

【0040】即ち、燃料噴射すべき燃焼室側とケース本
体24の内部の圧力差がスプリング26に応じた所定値
より小さいときには、噴射弁25は閉じた状態に保たれ
る。一方、衝撃的高圧波が到達して、この弁内外の圧力
差が所定値より大きくなると噴射弁25が開かれ燃料が
噴射される。
That is, when the pressure difference between the combustion chamber to be injected with fuel and the inside of the case body 24 is smaller than a predetermined value corresponding to the spring 26, the injection valve 25 is kept closed. On the other hand, when the shock high pressure wave arrives and the pressure difference between the inside and outside of the valve becomes larger than a predetermined value, the injection valve 25 is opened and fuel is injected.

【0041】高圧発生装置16は、例えば筒状のケース
本体31及びケース500を有し、ケース本体31の内
部に加圧室32が形成される。この加圧室32の一方の
端部側に、衝撃的伸長素子本体17a及びプランジャ1
7b等を含むもので構成される衝撃的高圧発生源となる
衝撃的伸長素子17が装着される。この衝撃的伸長素子
17は加圧室32内に衝撃的高圧波を発生させ加圧室3
2内の燃料に衝撃的圧力を付与するものである。
The high-pressure generator 16 has, for example, a cylindrical case body 31 and a case 500, and a pressurizing chamber 32 is formed inside the case body 31. On one end side of the pressurizing chamber 32, the shock-elongating element main body 17a and the plunger 1
An impact elongating element 17 serving as an impulse high-voltage generating source constituted by a device including 7b or the like is mounted. The shock-extending element 17 generates a shocking high-pressure wave in the pressure chamber 32 to generate the pressure chamber 3.
2 to apply a shocking pressure to the fuel in 2.

【0042】プランジャ17bは、衝撃的伸長素子本体
17aの端部から遊離可能で、かつ加圧室32の燃料に
臨ませるように配置されている。
The plunger 17b is detachable from the end of the impact extension element main body 17a and is arranged so as to face the fuel in the pressurizing chamber 32.

【0043】衝撃的伸長素子本体17aは、ケース50
0内にリジットに固定され、衝撃的伸長素子本体17a
の外周にはケース500の内側との間に所定の隙間50
0aが形成されている。ケース500の内側にはプラン
ジャ17bに対向する位置にエア逃がし溝500bが形
成され、エア逃がし溝500bが隙間500aに連通し
ている。また、ケース500には、エア逃がし孔500
cが形成され、エア逃がし孔500cは、隙間500a
に連通してプランジャ17bの移動による空気の出し入
れを行なっている。
The main body 17a of the shock-elongating element is
0, rigidly fixed within the shock-extending element body 17a.
A predetermined gap 50 is provided between the outer periphery of the case 500 and the inside of the case 500.
0a is formed. An air escape groove 500b is formed inside the case 500 at a position facing the plunger 17b, and the air escape groove 500b communicates with the gap 500a. The case 500 has an air escape hole 500.
c is formed, and the air escape hole 500c is
And the air is moved in and out by moving the plunger 17b.

【0044】プランジャ17bは、燃料に接する衝撃的
伸長素子17の端部となり衝撃的伸長素子本体17aの
端部17a1の断面より大きい衝撃的加圧面17b1を
有し、プランジャ17bは、衝撃的伸長素子本体17a
と別部品であり、衝撃的伸長素子本体17aの燃料側端
部等に設けられる。衝撃的伸長素子本体17aは、例え
ば圧電素子、あるいは磁歪素子、あるいは圧電素子と磁
歪素子を直列あるいは並列に連結したもの等で構成され
る。高圧ポンプとしての高圧発生装置16に衝撃的伸長
素子17を用いることで衝撃的高圧を発生でき、燃料の
噴霧の微粒化を可能にすることができる。
The plunger 17b has an impact pressing surface 17b1 which is the end of the impact extension element 17 in contact with the fuel and is larger than the cross section of the end 17a1 of the impact extension element body 17a. Body 17a
This is a separate component, and is provided at the fuel-side end of the impact extension element body 17a. The shock-extending element main body 17a is composed of, for example, a piezoelectric element, a magnetostrictive element, or a piezoelectric element and a magnetostrictive element connected in series or in parallel. By using the impact extension device 17 in the high pressure generator 16 as a high pressure pump, an impact high pressure can be generated, and atomization of fuel spray can be made possible.

【0045】また、衝撃的伸長素子本体17aの端部1
7a1の断面より大きい衝撃的加圧面17b1を有する
プランジャ17bを用いることで、簡単な構成でより大
きな衝撃的圧力を得て燃料を供給することができる。ま
た圧電素子、磁歪素子等により衝撃的伸長素子本体17
aを形成したので、印加する電圧波形、電流波形を制御
して燃料の計量精度、ダイナミックレンジを向上するこ
とができる。
The end 1 of the shock-elongating element main body 17a
By using the plunger 17b having the impact pressure surface 17b1 larger than the cross section 7a1, it is possible to obtain a greater impact pressure with a simple configuration and supply fuel. Further, the shock-extending element body 17 is formed by a piezoelectric element, a magnetostrictive element, or the like.
Since a is formed, the voltage waveform and the current waveform to be applied can be controlled to improve the fuel measurement accuracy and the dynamic range.

【0046】また、プランジャ17bには環状の凹部1
7b2が形成され、この凹部17b2に衝撃的伸長素子
本体17a側と加圧室32とを区画するシール部材10
2を備えている。シール部材102は、Oリングまたは
メカニカルシールで構成され、このシール部材102の
位置は、プランジャ17bの途中部に設けられる。
The plunger 17b has an annular recess 1
7b2 is formed, and the sealing member 10 for partitioning the shock-elongating element main body 17a side and the pressure chamber 32 into the recess 17b2.
2 is provided. The seal member 102 is formed of an O-ring or a mechanical seal, and the position of the seal member 102 is provided in the middle of the plunger 17b.

【0047】シール部材102としてOリングまたはメ
カニカルシールを用いることで、プランジャ17bのス
トローク長は、衝撃的伸長素子本体17aのストローク
や変形量に対して十分確保でき、反力は燃料圧と摩擦力
によるもので余分な力は掛からない。また、ケース本体
31が熱変形を起こした場合でも作動ストロークの変位
量は衝撃的伸長素子17aの変位だけとなるため計量精
度には影響しない。また、加圧室32の形状の自由度が
高く、この実施の形態においては、加圧室内壁32aを
漏斗状にしている。
By using an O-ring or a mechanical seal as the seal member 102, the stroke length of the plunger 17b can be sufficiently ensured with respect to the stroke and the amount of deformation of the shock-elongating element body 17a, and the reaction force is the fuel pressure and the friction force. No extra force is applied. Further, even when the case main body 31 is thermally deformed, the displacement amount of the working stroke is only the displacement of the shock-elongating element 17a, and thus does not affect the measurement accuracy. Further, the degree of freedom of the shape of the pressurizing chamber 32 is high, and in this embodiment, the pressurizing chamber wall 32a has a funnel shape.

【0048】このように、プランジャ17bはシール部
材102を介して本体31に支持され、シール部材10
2はプランジャ17bを境として加圧室32から衝撃的
伸長素子本体17aを隔離する。加圧室32内には、プ
ランジャ17bを常に衝撃的伸長素子本体方向へ付勢す
る付勢手段103が備えられ、この付勢手段103はス
プリングで構成される。
As described above, the plunger 17b is supported by the main body 31 via the sealing member 102,
Numeral 2 separates the shock-extending element main body 17a from the pressurizing chamber 32 with the plunger 17b as a boundary. In the pressurizing chamber 32, there is provided a biasing means 103 for constantly biasing the plunger 17b toward the impact-stretching element main body, and the biasing means 103 is constituted by a spring.

【0049】この加圧室内燃料に対する衝撃高圧波を付
与する衝撃的加圧面17b1に対向する側のケース本体
31の端部に加圧室32に臨んで燃料吐出ポート33が
開口する。この吐出ポート33には、袋ナット34を介
して、インジェクタ14に連通する燃料パイプ15が接
続される。この燃料パイプ15の内部通路及びその端部
の吐出ポート33部分により高圧燃料の噴射通路15a
が構成される。
A fuel discharge port 33 is opened at the end of the case body 31 on the side opposite to the shocking pressurizing surface 17b1 for applying a shock high-pressure wave to the pressurized chamber fuel, facing the pressurizing chamber 32. A fuel pipe 15 communicating with the injector 14 is connected to the discharge port 33 via a cap nut 34. The high pressure fuel injection passage 15a is formed by the internal passage of the fuel pipe 15 and the discharge port 33 at the end thereof.
Is configured.

【0050】衝撃的高圧発生源となる衝撃的伸長素子1
7は、シール材29を介してリード線30により制御回
路18(図1)に連結される。衝撃的伸長素子17の衝
撃的加圧面17b1に直交する筒状の本体31の側面、
即ち、高圧波が伝播する進行方向に対する直角な側面に
は、調圧ポート35が加圧室32に臨んで開口する。こ
の調圧ポート35には袋ナット36を介して前述の調圧
弁101を介して燃料タンク22(図1)に連通する戻
し燃料パイプ23が接続される。
The shock-elongating element 1 serving as a shock high-pressure source
7 is connected to the control circuit 18 (FIG. 1) by a lead wire 30 via a sealing material 29. A side surface of a cylindrical main body 31 orthogonal to the shock-pressing surface 17b1 of the shock-elongating element 17;
That is, the pressure regulating port 35 is opened on the side surface perpendicular to the traveling direction in which the high-pressure wave propagates, facing the pressure chamber 32. The return pressure pipe 35 is connected to the pressure control port 35 via a cap nut 36 and the fuel tank 22 (FIG. 1) via the pressure control valve 101 described above.

【0051】このような構成の燃料噴射装置において、
加圧室32内に燃料を充填した状態で、衝撃的高圧発生
源即ち衝撃的伸長素子17の衝撃的伸長素子本体17a
に駆動電圧を印加すると、衝撃的伸長素子本体17aが
形状変化する瞬間に衝撃的高圧波が発生する。
In the fuel injection device having such a configuration,
In a state where the fuel is filled in the pressurizing chamber 32, the shock-extending element main body 17 a of the shock-expanding high-pressure source, that is, the shock-expanding element 17
When a drive voltage is applied to the device, a shocking high-voltage wave is generated at the moment when the shape of the shock-elongating element body 17a changes.

【0052】この高圧波の発生作用は以下のとおりであ
る。まず、圧電素子では電圧印加あるいは磁歪素子では
電流供給開始の各瞬間に衝撃的伸長素子本体17aが形
状変化し、プランジャ17bが付勢手段103に抗して
押動され、その衝撃的加圧面17b1が加圧室側に移動
する。この瞬時の移動により、加圧室32内の燃料粒子
を押圧するが、燃料粒子は慣性で静止状態を保とうとす
るため、加圧室32内の燃料に対し大きな圧力が衝撃的
に発生する。したがって、この衝撃的高圧波は、衝撃的
加圧面17b1側からその衝撃的加圧面17b1に対し
法線方向に、加圧室32の対向する漏斗状の反対面32
aからさらに対向する位置の燃料吐出ポート33に向か
って瞬時に伝播する。この圧力波が加圧室32内を進行
中に加圧室の側面に開口する調圧ポート35を通過する
が、この調圧ポート35の開口方向は高圧波の進行方向
に対し直角方向であるため、これを瞬時に通過し高圧波
の圧力は、調圧ポート35内の燃料及びこれに連通する
燃料供給パイプ21内の燃料に対し実質上何等作用せ
ず、高圧波のエネルギーは消費されない。
The action of generating the high-pressure wave is as follows. First, at each moment of voltage application for a piezoelectric element or at the start of current supply for a magnetostrictive element, the shock-elongating element body 17a changes shape, and the plunger 17b is pushed against the urging means 103, and the shock-pressing surface 17b1 Moves to the pressure chamber side. This instantaneous movement presses the fuel particles in the pressurizing chamber 32, but the fuel particles try to maintain a stationary state by inertia, so that a large pressure is impulsively applied to the fuel in the pressurizing chamber 32. Therefore, this shocking high-pressure wave is applied to the opposing funnel-shaped opposite surface 32 of the pressure chamber 32 in a direction normal to the shocking pressure surface 17b1 from the shocking pressure surface 17b1.
The light is instantaneously propagated from a to the fuel discharge port 33 at a further opposite position. The pressure wave passes through the pressure adjusting port 35 which opens to the side surface of the pressure chamber while traveling in the pressure chamber 32, and the opening direction of the pressure adjusting port 35 is perpendicular to the traveling direction of the high pressure wave. Therefore, the pressure of the high-pressure wave that passes through it instantaneously has substantially no effect on the fuel in the pressure regulating port 35 and the fuel in the fuel supply pipe 21 communicating therewith, and the energy of the high-pressure wave is not consumed.

【0053】衝撃的高圧発生源即ち衝撃的伸長素子17
の衝撃的加圧面17b1から筒状のケース本体31の対
向する反対面32aに到達した衝撃的高圧波は、この面
に唯一形成された燃料吐出ポート33内に進入し、噴射
通路15a内の燃料を媒介としてインジェクタ14に向
かって伝播する。このとき、燃料吐出ポート33には、
逆止弁等の通路閉塞部材が介在しないため、高圧波のエ
ネルギーは消費されずに燃料の噴射通路15a内に進入
する。インジェクタ14に到達した衝撃的高圧波は、前
述のように、スプリング26に抗して噴射弁25を開き
噴射口41から高圧燃料を噴射させる。
An impulsive high-pressure source or impulsive extension element 17
The impulse high-pressure wave that has reached the opposing opposite surface 32a of the cylindrical case body 31 from the impulsive pressurizing surface 17b1 enters the fuel discharge port 33 formed solely on this surface, and the fuel in the injection passage 15a And propagates toward the injector 14 via the medium. At this time, the fuel discharge port 33
Since the passage closing member such as the check valve does not intervene, the energy of the high pressure wave enters the fuel injection passage 15a without being consumed. The impulsive high-pressure wave that has reached the injector 14 opens the injection valve 25 against the spring 26 and injects high-pressure fuel from the injection port 41 as described above.

【0054】伸長した衝撃的伸長素子本体17aが収縮
するとき、衝撃的伸長素子本体17aの端部がプランジ
ャ17bから遊離して収縮し、プランジャ17bは付勢
手段103によりプランジャ17bの収縮より遅く移動
する。
When the expanded shock-extending element main body 17a contracts, the end of the shock-expanding element main body 17a is released from the plunger 17b and contracts, and the plunger 17b is moved by the urging means 103 later than the contraction of the plunger 17b. I do.

【0055】図3は衝撃的伸長素子を伸長させた時の圧
力変動の経過を示す図である。図3においてp0は絶対
圧0気圧を示し、p1は伸長動作に入る寸前におけるも
ので調圧弁101により与えられる。すなわち、p1
は、燃料吐出ポート33、噴射口41の噴射弁25の各
部の圧力で予圧状態を示し、p2はインジェクタ14の
噴射弁25の開弁圧を示し、p3は燃料蒸気圧を示す。
FIG. 3 is a diagram showing the course of the pressure fluctuation when the impact extension element is extended. In FIG. 3, p0 indicates an absolute pressure of 0 atm, and p1 is a value immediately before the elongation operation is started and is given by the pressure regulating valve 101. That is, p1
Indicates a pre-pressure state by the pressure of each part of the fuel discharge port 33 and the injection valve 25 of the injection port 41, p2 indicates the valve opening pressure of the injection valve 25 of the injector 14, and p3 indicates the fuel vapor pressure.

【0056】左方向に示す圧力波形は時間の経過ととも
に、衝撃的伸長素子本体17aによるプランジャ17b
に接する燃料がどのように圧力変動を示すものであり、
この圧力変動の周期Tは予圧P1に関連し、予圧P1が
高い程短くなる。時間の経過とともに、この圧力波形を
右方向に移動させれば、各部の圧力状態が分かり、移動
速度は音速となる。
The pressure waveform shown in the left direction shows the plunger 17b caused by the shock-extending element body 17a as time elapses.
How the fuel in contact with it shows pressure fluctuations,
The cycle T of the pressure fluctuation is related to the preload P1, and becomes shorter as the preload P1 is higher. If this pressure waveform is moved rightward with the passage of time, the pressure state of each part is known, and the moving speed becomes the sound speed.

【0057】この実施の形態では図3のような伸長速度
であり、第1の衝撃圧(pw1)は大きいが、第1の疎
圧(nw1)が燃料蒸気圧p3より低くなることがな
く、すなわち、気泡の発生がない。
In this embodiment, the elongation speed is as shown in FIG. 3 and the first impact pressure (pw1) is large, but the first sparse pressure (nw1) does not become lower than the fuel vapor pressure p3. That is, no bubbles are generated.

【0058】ここで、衝撃的伸長素子本体17aが圧電
素子の場合には電界の強さ即ち印加電圧、磁歪素子の場
合には磁界の強さすなわちフィールドコイル電流が大き
い程、伸長値Lが大きくなる。伸長速度は伸長値Lを、
圧電素子の場合には印加充電するまでの時間t4、ある
いは磁歪素子の場合にはフィールドコイル電流が最大に
なるまでの時間t4で割ったものになり、この伸長速度
が大きい程第1の衝撃圧(pw1)がより大きくなると
ともに、第1の疎圧(nw1)が小さくなる。このた
め、圧電素子の場合には印加電圧が大きいか印加充電す
るまでの時間t4が短く、伸長速度が大きくなると、気
泡の発生が有る。
Here, when the shock-elongating element body 17a is a piezoelectric element, the strength of the electric field, that is, the applied voltage, and in the case of the magnetostrictive element, the larger the strength of the magnetic field, that is, the larger the field coil current, the larger the expansion value L. Become. The extension speed is the extension value L,
In the case of a piezoelectric element, it is divided by the time t4 until applied charging or in the case of a magnetostrictive element, by the time t4 until the field coil current is maximized. As (pw1) becomes larger, the first sparse pressure (nw1) becomes smaller. For this reason, in the case of a piezoelectric element, when the applied voltage is large or the time t4 until the applied charging is short, and when the elongation speed is increased, bubbles are generated.

【0059】図4は衝撃的伸長素子を収縮させた時の圧
力変動の経過を示す図である。図4においてp0は絶対
圧0気圧を示し、p1は伸長動作に入る寸前におけるも
ので調圧弁101により与えられる。すなわち、p1
は、燃料吐出ポート33、噴射口41の噴射弁25の各
部の圧力で予圧状態を示し、p2はインジェクタ14の
噴射弁25の開弁圧を示し、p3は燃料蒸気圧を示す。
FIG. 4 is a diagram showing the course of pressure fluctuation when the shock-elongating element is contracted. In FIG. 4, p0 indicates an absolute pressure of 0 atm, and p1 is a value immediately before the start of the extension operation and is provided by the pressure regulating valve 101. That is, p1
Indicates a pre-pressure state by the pressure of each part of the fuel discharge port 33 and the injection valve 25 of the injection port 41, p2 indicates the valve opening pressure of the injection valve 25 of the injector 14, and p3 indicates the fuel vapor pressure.

【0060】左方向に示す圧力波形は時間の経過ととも
に、衝撃的伸長素子によるプランジャ17bがどのよう
に圧力変動を示すものであり、この圧力変動の周期Tは
予圧P1に関連し、予圧P1が高い程短くなる。
The pressure waveform shown in the left direction shows how the plunger 17b by the shock-stretching element shows a pressure change with the elapse of time, and the cycle T of this pressure change is related to the preload P1. Higher the shorter.

【0061】時間の経過とともに、この圧力波形を右方
向に移動させれば、各部の圧力状態が分かり、移動速度
は音速である。ここで、衝撃的伸長素子本体17aが圧
電素子の場合には電界の強さ即ち印加電圧最大の状態か
ら放電により印加電圧0状態に時間t4で変化させる
時、衝撃的伸長素子本体17aがLだけ速度L/t4で
収縮する。同様に、衝撃的伸長素子本体17aが磁歪素
子の場合には磁界の強さすなわちフィールドコイル電流
が最大の状態から電流を時間t4で0とする時衝撃的伸
長素子本体17aがLだけ速度L/t4で収縮する。
If this pressure waveform is moved rightward with the passage of time, the pressure state of each part can be known, and the moving speed is the speed of sound. Here, in the case where the shock-elongating element body 17a is a piezoelectric element, when the intensity of the electric field, that is, the state of the maximum applied voltage is changed from the state of the maximum applied voltage to the state of the zero applied voltage by the discharge at the time t4, the shock-elongating element body 17a is only L It contracts at the speed L / t4. Similarly, when the shock-elongating element main body 17a is a magnetostrictive element, when the strength of the magnetic field, that is, the field coil current is maximized and the current is set to 0 at time t4, the shock-elongation element body 17a moves by the speed L / L. It contracts at t4.

【0062】図4に示すように、収縮速度はL/t4が
大きいと第1の疎圧が燃料の蒸気圧p3より低くなり気
泡の発生はあるが、その後発生する第1の衝撃圧(pw
1)を大きくすることができる。
As shown in FIG. 4, when the contraction speed is large L / t4, the first sparse pressure becomes lower than the vapor pressure p3 of the fuel and bubbles are generated, but the first impact pressure (pw) generated thereafter.
1) can be increased.

【0063】このように圧力波のプランジャ17bから
加圧室32の燃料吐出ポート33、インジェクタ14の
各部への圧力伝播は、伸長時は第1の衝撃圧pw1、第
1の疎圧nw1、第2の衝撃圧pw2、第2の負圧nw
2の順に順々に伝播する。
As described above, the propagation of the pressure wave from the plunger 17b to the fuel discharge port 33 of the pressurizing chamber 32 and each part of the injector 14 is such that the first impact pressure pw1, the first sparse pressure nw1, and the first 2 impact pressure pw2, second negative pressure nw
Propagation proceeds in order of 2.

【0064】インジェクタ14に第1の衝撃圧pw1が
到達すると噴射が開始され、燃料圧がインジェクタ14
の開弁圧より低下した時点で噴射は終了する。その直ぐ
後に第1の疎圧nwlが到達して、この第1の疎圧nw
1は閉じたインジェクタ14にて反射し、逆方向に伝播
していく。
When the first impact pressure pw1 reaches the injector 14, injection is started, and the fuel pressure is reduced.
The injection ends when the pressure drops below the valve opening pressure. Shortly thereafter, the first depressurization nwl arrives and this first depressurization nw
1 is reflected by the closed injector 14 and propagates in the opposite direction.

【0065】同様に、各部への圧力伝播は、収縮時は第
1の疎圧nw1、第1の衝撃圧pw1、第2の疎圧nw
2、第2の衝撃圧pw2の順に順々に伝播する。インジ
ェクタ14に第1の疎圧nw1が到達して、この第1の
疎圧nw1は閉じたインジェクタ14にて反射し、逆方
向に伝播していく。このインジェクタ14の弁方向に伝
播する第1の衝撃圧pw1が干渉して減衰し、インジェ
クタ14の弁に到達前に小さくなり、インジェクタ14
の開弁圧p2より小さいと、噴射不能となる。
Similarly, when the pressure is propagated to each part, the first sparse pressure nw1, the first impact pressure pw1, and the second sparse pressure nw during contraction.
2 and the second impact pressure pw2 propagates in order. The first low pressure nw1 arrives at the injector 14, and the first low pressure nw1 is reflected by the closed injector 14 and propagates in the opposite direction. The first impact pressure pw1 propagating in the valve direction of the injector 14 attenuates due to interference, and becomes smaller before reaching the valve of the injector 14, and becomes smaller.
When the pressure is smaller than the valve opening pressure p2, the injection becomes impossible.

【0066】このように、衝撃的伸長素子本体17aの
伸長によりプランジャ17bが燃料に衝撃力を与え、燃
料を衝撃的高圧で噴射でき噴霧の微粒化を可能にするこ
とができる。また、伸長した衝撃的伸長素子本体17a
が収縮するとき、衝撃的伸長素子本体17aの端部がプ
ランジャ17bから遊離して収縮し、プランジャ17b
は衝撃的伸長素子本体17aの収縮より遅れて付勢手段
103により移動し、燃料に発生する気泡を防止するこ
とができ、気泡が原因で高速での出力不足を生じること
がないようにし、低速から高速あるいは低負荷から高負
荷にわたって十分なエンジン出力を発揮できる。
As described above, the plunger 17b gives an impact force to the fuel by the extension of the impact extension element main body 17a, so that the fuel can be injected at an impact high pressure and the atomization of the spray can be made possible. Further, the expanded shock-elongating element body 17a is extended.
Is contracted, the end of the shock-elongating element body 17a is released from the plunger 17b and contracts, and the plunger 17b
Is moved by the urging means 103 later than the contraction of the shock-elongating element main body 17a, the bubbles generated in the fuel can be prevented, and the shortage of output at high speed due to the bubbles can be prevented. Sufficient engine output can be demonstrated from high speed or from low load to high load.

【0067】さらに、この実施の形態の燃料噴射装置で
は、図2に示すように加圧室32の断面積S1より噴射
通路15aの断面積を小さくし、噴射通路15aへの燃
料吐出ポート33に連なる加圧室内壁32aがテーパ状
に形成されており、プランジャ17bの衝撃的加圧面1
7b1により発生する衝撃的高圧を噴射通路15に集め
ることができ、噴射弁25に伝播到達する衝撃的高圧を
より高めることができ、高い圧力で燃料噴射が可能にな
る。さらに、衝撃的加圧面17b1に近傍に発生する疎
圧のため加圧室32内で気泡が発生することがあって
も、円滑に気泡を加圧室32から噴射通路15aに導く
ことができる。このため、燃料供給通路600から噴射
通路15aに供給される燃料圧力により気泡をより確実
に押しつぶして消滅することができる。また、燃料供給
通路600に、逆止弁を備えてもよく、この場合には第
1の衝撃圧(pw1)が燃料供給通路600内へ散逸す
ることを防止できるので、噴射圧力、燃料噴射量の低下
を確実に防止できる。すなわち、気泡が原因で出力不足
を生じることがないようにし、低速から高速あるいは低
負荷から高負荷にわたって十分なエンジン出力を発揮で
きる。
Further, in the fuel injection device of this embodiment, as shown in FIG. 2, the cross-sectional area of the injection passage 15a is made smaller than the cross-sectional area S1 of the pressurizing chamber 32, and the fuel discharge port 33 to the injection passage 15a is The continuous pressurizing chamber wall 32a is formed in a tapered shape, and the impact pressurizing surface 1 of the plunger 17b is formed.
The high impact pressure generated by 7b1 can be collected in the injection passage 15, the high impact pressure reaching the injection valve 25 can be further increased, and fuel can be injected at a high pressure. Further, even if bubbles are generated in the pressurizing chamber 32 due to the low pressure generated in the vicinity of the shocking pressurizing surface 17b1, the bubbles can be smoothly guided from the pressurizing chamber 32 to the injection passage 15a. Therefore, the bubbles can be more reliably crushed and eliminated by the fuel pressure supplied from the fuel supply passage 600 to the injection passage 15a. Further, a check valve may be provided in the fuel supply passage 600. In this case, the first impact pressure (pw1) can be prevented from dissipating into the fuel supply passage 600. Can be reliably prevented from decreasing. That is, sufficient output of the engine can be exhibited from low speed to high speed or from low load to high load by preventing the output from being insufficient due to bubbles.

【0068】図5はこの発明の別の実施の形態の基本構
成図である。この実施の形態では、燃料供給装置550
から燃料を供給する燃料供給パイプ21が、前記実施の
形態と同様に噴射通路15aに接続され、燃料供給パイ
プ21の燃料供給通路600より燃料が噴射通路15a
に供給され、この燃料圧力により仮に加圧室32に気泡
が生じても、噴射通路15aに流れ込むと、その気泡を
確実に押しつぶして消滅することができる。
FIG. 5 is a basic configuration diagram of another embodiment of the present invention. In this embodiment, the fuel supply device 550
A fuel supply pipe 21 for supplying fuel from the fuel supply pipe 21 is connected to the injection passage 15a in the same manner as in the above-described embodiment.
Even if bubbles are generated in the pressurizing chamber 32 due to the fuel pressure, when the bubbles flow into the injection passage 15a, the bubbles can be reliably crushed and disappear.

【0069】また、戻し燃料パイプ23が加圧室32に
接続され、調圧弁101により加圧室32に所定の予圧
p1が与えられる。
The return fuel pipe 23 is connected to the pressurizing chamber 32, and a predetermined preload p 1 is applied to the pressurizing chamber 32 by the pressure regulating valve 101.

【0070】燃料供給装置550は、燃料タンクやこの
燃料を圧送するポンプ及びフィルタを含み、気泡等を除
去するためのエアブリード等を含む気液分離手段を備え
ている。この燃料供給装置550が、例えばエアブリー
ドを備えた燃料タンク及び燃料ポンプからなる場合に
は、燃料タンクが気液分離手段を構成する。
The fuel supply device 550 includes a fuel tank, a pump and a filter for pumping the fuel, and a gas-liquid separation means including an air bleed for removing bubbles and the like. When the fuel supply device 550 includes, for example, a fuel tank having an air bleed and a fuel pump, the fuel tank constitutes a gas-liquid separation unit.

【0071】この加圧室32には、前述の実施の形態の
ように、燃料吐出ポート33および噴射通路15aを介
してインジェクタ14が連通する。この場合、インジェ
クタ14を前述のように、燃料パイプを介して連結した
分離型としてもよいし、あるいは、後述のように、イン
ジェクタ14と同様の弁手段を高圧発生装置側に一体的
に設けて1つのユニットを構成した一体型としてもよ
い。
The injector 14 communicates with the pressurizing chamber 32 via the fuel discharge port 33 and the injection passage 15a as in the above-described embodiment. In this case, as described above, the injector 14 may be of a separated type connected via a fuel pipe, or, as described later, the same valve means as the injector 14 may be integrally provided on the high-pressure generator side. It may be an integrated type that constitutes one unit.

【0072】この実施の形態では、プランジャ17b
は、図5(a)に示すように衝撃的伸長素子本体17a
の端部に一体化し、かつ加圧室32の燃料に臨ませるよ
うに配置されている。また、プランジャ17bを境とし
て加圧室32から衝撃的伸長素子本体17aを隔離する
シール部材102を配置している。図5(b)に示すよ
うに衝撃的伸長素子本体17aを衝撃的高圧発生源であ
る衝撃的伸長素子17の充電で伸長させ、放電で収縮さ
せ、この充電時間t10より放電時間t11を長くして
いる。
In this embodiment, the plunger 17b
As shown in FIG. 5 (a),
And is arranged so as to face the fuel in the pressurizing chamber 32. In addition, a seal member 102 for separating the shock-extending element main body 17a from the pressurizing chamber 32 with the plunger 17b as a boundary is disposed. As shown in FIG. 5 (b), the shock expanding element body 17a is expanded by charging the shock expanding element 17, which is a shock high voltage source, and contracted by discharging, and the discharging time t11 is made longer than the charging time t10. ing.

【0073】このようにプランジャ17bと衝撃的伸長
素子本体17aを一体化しており、衝撃的伸長素子17
の充電で衝撃的伸長素子本体17aの伸長によりプラン
ジャ17bが燃料に衝撃力を与え、燃料を衝撃的高圧で
噴射でき噴霧の微粒化を可能にすることができる。ま
た、衝撃的伸長素子17の放電で伸長した衝撃的伸長素
子本体17aが収縮するとき直ちにプランジャ17bが
移動するが、充電時間t10より放電時間t11が長く
設定されており、この収縮時のプランジャ17bの移動
速度が遅くなり燃料に発生する気泡を防止することがで
き、気泡が原因で高速での出力不足を生じることがない
ようにし、低速から高速あるいは低負荷から高負荷にわ
たって十分なエンジン出力を発揮できる。
As described above, the plunger 17b and the impact extension element main body 17a are integrated,
By charging the shock-elongating element body 17a, the plunger 17b applies an impact force to the fuel by charging the fuel, and the fuel can be injected at an impressive high pressure to enable atomization of the spray. Further, the plunger 17b moves immediately when the shock-elongating element main body 17a expanded by the discharge of the shock-elongating element 17 contracts, but the discharge time t11 is set longer than the charging time t10. The traveling speed of the engine becomes slower and bubbles generated in the fuel can be prevented, and the bubbles do not cause a shortage of output at high speed, and sufficient engine output from low to high or from low to high load can be provided. Can demonstrate.

【0074】図6は燃料噴射装置の実施の形態の概略構
成図である。この実施の形態では、燃料タンク22から
直接燃料が燃料ポンプ19により導かれて燃料噴射ユニ
ット44に送られるようにされる。また、燃料噴射ユニ
ット44からの戻し燃料パイプ23は燃料タンク22の
上部に連結される。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the fuel injection device. In this embodiment, the fuel is directly guided from the fuel tank 22 by the fuel pump 19 and sent to the fuel injection unit 44. The return fuel pipe 23 from the fuel injection unit 44 is connected to the upper part of the fuel tank 22.

【0075】高圧発生装置16とインジェクタ14が、
一体にユニットに形成され、この燃料噴射ユニット44
は、燃料噴射の応答性がよく、かつコンパクトな構造に
なっている。インジェクタ14は、先端に噴射口41が
形成されたケース本体24を有し、噴射口41に噴射弁
25が装着される。噴射弁25はスプリング26により
常に閉方向に付勢される。このインジェクタ14には、
ケース200を介してケース本体31に接続され一体に
なっている。インジェクタ14において、衝撃的高圧波
が伝播してくると、噴射弁25の内側面に衝突しさらに
昇圧する。そして、そのエネルギーにより、スプリング
26に抗して噴射弁25が押し開かれ、燃料が噴射され
る。
The high pressure generator 16 and the injector 14
The fuel injection unit 44 is integrally formed as a unit.
Has a compact structure with good fuel injection responsiveness. The injector 14 has a case main body 24 having an injection port 41 formed at the tip, and an injection valve 25 is attached to the injection port 41. The injection valve 25 is always urged by the spring 26 in the closing direction. This injector 14 has
It is connected to the case main body 31 via the case 200 and is integrated therewith. In the injector 14, when the shocking high-pressure wave propagates, it collides with the inner surface of the injection valve 25, and the pressure is further increased. Then, the fuel is injected by pushing the injection valve 25 open against the spring 26 by the energy.

【0076】ケース本体31の内部に加圧室50が形成
される。この加圧室50の一方の端部側には、衝撃的伸
長素子本体17a及びプランジャ17b等を含むもので
構成される衝撃的伸長素子17がケース400及びケー
ス本体31により形成される収納室43に配置され、加
圧室50内に衝撃的高圧波を発生させ加圧室50内の燃
料に衝撃的圧力を付与する。
The pressurizing chamber 50 is formed inside the case body 31. On one end side of the pressurizing chamber 50, a storage chamber 43 in which a shock extension element 17 including a shock extension element body 17 a and a plunger 17 b is formed by the case 400 and the case body 31 is provided. And generates an impulsive high-pressure wave in the pressurization chamber 50 to apply impulsive pressure to the fuel in the pressurization chamber 50.

【0077】プランジャ17bは、衝撃的伸長素子本体
17aの端部17cから遊離可能で、かつ加圧室50の
燃料に臨ませるように配置されている。プランジャ17
bは、衝撃的伸長素子本体17aの断面より大きい衝撃
的加圧面17b1を有し、固着端部17cは、衝撃的伸
長素子本体17aと別部品であり、衝撃的伸長素子本体
17aの燃料側端部に圧入固定して設けられる。衝撃的
伸長素子本体17aは、圧電素子で構成される。
The plunger 17b is arranged so as to be releasable from the end 17c of the shock-extending element main body 17a and to face the fuel in the pressurizing chamber 50. Plunger 17
b has an impact pressure surface 17b1 larger than the cross section of the impact extension element main body 17a, and the fixed end portion 17c is a separate component from the impact extension element body 17a, and the fuel-side end of the impact extension element body 17a. It is press-fitted and fixed to the part. The shock-elongating element main body 17a is composed of a piezoelectric element.

【0078】また、プランジャ17bの外周には環状の
凹部17b2が形成され、この凹部17b2に衝撃的伸
長素子本体17a側の収納室43と加圧室50とを区画
するシール部材102を備えている。シール部材102
はOリング等で構成され、シール部材102の位置は、
プランジャ17bの途中部に設けられる。
An annular concave portion 17b2 is formed on the outer periphery of the plunger 17b. The concave portion 17b2 is provided with a seal member 102 for partitioning the storage chamber 43 and the pressurizing chamber 50 on the impact expansion element main body 17a side. . Seal member 102
Is composed of an O-ring or the like, and the position of the seal member 102 is
It is provided in the middle of the plunger 17b.

【0079】また、プランジャ17bのストローク長
は、衝撃的伸長素子本体17aのストロークや変形量に
対して十分確保でき、反力は燃料圧と摩擦力によるもの
で余分な力は掛からない。また、筒状のケース本体31
が熱変形を起こした場合でも作動ストロークの変位量は
衝撃的伸長素子本体17aの変位だけとなるため計量精
度には影響しない。また、加圧室50の形状の自由度が
高い。なお、この実施の形態においては、加圧室内壁5
0aを漏斗状にしている。
Further, the stroke length of the plunger 17b can be sufficiently ensured with respect to the stroke and the amount of deformation of the shock-elongating element main body 17a, and the reaction force is due to the fuel pressure and the frictional force, so that no extra force is applied. Also, the cylindrical case body 31
Even when the thermal deformation occurs, the displacement amount of the working stroke is only the displacement of the shock-elongating element main body 17a, and thus does not affect the measurement accuracy. Further, the degree of freedom of the shape of the pressurizing chamber 50 is high. In this embodiment, the inner wall 5
0a is funnel-shaped.

【0080】この加圧室内燃料に対する衝撃高圧波を付
与する衝撃的加圧面17b1に対向する側の加圧室内壁
50aに加圧室50に臨んで燃料吐出ポート33が開口
する。この燃料吐出ポート33は、インジェクタ14に
連通する。
A fuel discharge port 33 opens to the pressurizing chamber 50 on the pressurizing chamber wall 50a on the side facing the shocking pressurizing surface 17b1 for applying the high-pressure wave to the pressurizing chamber fuel. This fuel discharge port 33 communicates with the injector 14.

【0081】衝撃的高圧発生源である衝撃的伸長素子1
7の衝撃的伸長素子本体17aは、端部を締め上げるナ
ット403によりケース400に固定されている。40
1はナット締め上げ時の衝撃的伸長素子本体17aの回
り止めである。衝撃的伸長素子17は、ケース400を
介してケース本体31に接続され一体になっている。衝
撃的伸長素子本体17aは、リード線30により電源制
御回路18(図1)に連結される。燃料吐出ポート33
の近くのケース本体31の側面、即ち、高圧波が伝播す
る進行方向に対する直角な側面には、燃料入口46aが
加圧室50に臨んで開口する。この燃料入口46aには
燃料供給パイプ21に連通する第1分岐供給側燃料通路
21aが接続されている。燃料入口46aの近傍上流部
にはスプリングでバックアップされた逆止弁21a1が
配置される。
The shock-elongating element 1 which is a shock high-voltage source
7 is fixed to the case 400 by a nut 403 for tightening an end portion. 40
Reference numeral 1 denotes a stopper for preventing the impact-stretching element body 17a from rotating when the nut is tightened. The shock-elongating element 17 is connected to the case main body 31 via the case 400 and is integrated therewith. The shock-extending element main body 17a is connected to the power supply control circuit 18 (FIG. 1) by a lead wire 30. Fuel discharge port 33
The fuel inlet 46a is open on the side surface of the case body 31 near to the pressure chamber 50, that is, on the side surface perpendicular to the traveling direction in which the high-pressure wave propagates. The first branch supply side fuel passage 21a communicating with the fuel supply pipe 21 is connected to the fuel inlet 46a. A check valve 21a1 backed up by a spring is disposed at an upstream portion near the fuel inlet 46a.

【0082】この実施の形態でも、加圧室32の断面積
S1より噴射通路33aの断面積S2を小さくし、この
噴射通路33aに第1分岐供給側燃料通路21aを連通
して噴射通路33aから燃料を供給可能にしている。こ
のように、衝撃的伸長素子本体17aを伸長させてプラ
ンジャ17bにより加圧室50内の燃料に衝撃力を与え
て加圧することで、燃料が加圧室50から噴射通路33
aを介して噴射口41に導かれて燃料圧力で弁手段であ
る噴射弁25が開いて燃料を噴射するが、衝撃的伸長素
子本体17aが短時間で伸長することにより気泡が発生
することがあっても、気泡が加圧室から噴射通路33a
に入り、第1分岐供給側燃料通路21aである燃料供給
通路から噴射通路33aに供給される燃料圧力により気
泡が押しつぶされて消滅するから、燃料に発生する気泡
を軽減することができ、気泡が原因で高速での出力不足
を生じることがないようにし、低速から高速あるいは低
負荷から高負荷にわたって十分なエンジン出力を発揮で
きる。
Also in this embodiment, the cross-sectional area S2 of the injection passage 33a is made smaller than the cross-sectional area S1 of the pressurizing chamber 32, and the first branch supply side fuel passage 21a is connected to the injection passage 33a, so that the injection passage 33a is separated from the injection passage 33a. The fuel can be supplied. In this way, the fuel in the pressurizing chamber 50 is pressurized by applying the impact force to the fuel in the pressurizing chamber 50 by extending the shock-extending element main body 17a and by the plunger 17b.
The injection valve 25, which is a valve means, is opened to inject fuel by the fuel pressure through the injection port 41 through a. However, bubbles may be generated due to the expansion of the impact expansion element main body 17a in a short time. Even if bubbles are present, the injection passage 33a
And the bubbles are crushed and disappeared by the fuel pressure supplied from the fuel supply passage, which is the first branch supply side fuel passage 21a, to the injection passage 33a. Therefore, the bubbles generated in the fuel can be reduced, and the bubbles can be reduced. It is possible to prevent a shortage of output at high speed due to the cause, and to exhibit sufficient engine output from low to high speed or from low to high load.

【0083】また、加圧室50の噴射通路33aへの燃
料吐出ポート33に連なる加圧室内壁50aを漏斗状に
形成したから、円滑に気泡を加圧室50から噴射通路3
3aに導くことができ、燃料供給通路から噴射通路33
aに供給される燃料圧力により気泡をより確実に押しつ
ぶして消滅することができる。また、第1分岐供給側燃
料通路21aに、逆止弁21a1を備えることで、噴射
通路33aの燃料圧力の低下が防止されるためより気泡
をより確実に押しつぶして消滅させることができる。
Further, since the inner wall 50a of the pressurizing chamber 50 connected to the fuel discharge port 33 to the injection passage 33a of the pressurizing chamber 50 is formed in a funnel shape, air bubbles are smoothly transferred from the pressurizing chamber 50 to the injection passage 3a.
3a, from the fuel supply passage to the injection passage 33.
The bubbles can be more reliably crushed and eliminated by the fuel pressure supplied to a. In addition, since the first branch supply side fuel passage 21a is provided with the check valve 21a1, a decrease in fuel pressure in the injection passage 33a is prevented, so that bubbles can be more reliably crushed and eliminated.

【0084】また、ケース本体31の側面には、燃料出
口47aが加圧室50に臨んで開口する。この燃料出口
47aには戻し燃料パイプ23に連通する第1分岐戻り
側燃料通路23aが接続される。燃料出口47aの近傍
上流部にはスプリングでバックアップされた調圧弁23
a1が配置されている。
Further, a fuel outlet 47 a opens on the side surface of the case body 31, facing the pressurizing chamber 50. A first branch return-side fuel passage 23a communicating with the return fuel pipe 23 is connected to the fuel outlet 47a. The pressure regulating valve 23 backed up by a spring is located upstream of the fuel outlet 47a.
a1 is arranged.

【0085】このような構成の燃料噴射装置において、
加圧室50内に燃料を充填した状態で、衝撃的高圧発生
源である衝撃的伸長素子17の衝撃的伸長素子本体17
aに駆動電圧を印加し始めると、衝撃的伸長素子本体1
7aが形状変化する瞬間に衝撃的加圧面17b1直近の
燃料に衝撃的高圧波が発生する。
In the fuel injection device having such a configuration,
In a state where the fuel is filled in the pressurizing chamber 50, the shock-extending element main body 17 of the shock-expanding element 17 which is a shock high-pressure source is generated.
When the drive voltage starts to be applied to the shock-absorbing extension element body 1
At the moment when the shape of 7a changes, an impulsive high-pressure wave is generated in the fuel immediately adjacent to the impressive pressurizing surface 17b1.

【0086】この衝撃的高圧波は、衝撃的加圧面17b
1側からその衝撃的加圧面17b1に対し法線方向に、
加圧室50の反対面側の対向する位置の燃料吐出ポート
33に向かって瞬時に伝播する。この圧力波が加圧室5
0内を進行中に加圧室の側面に開口する燃料入口46a
を通過するが、この燃料入口46aの開口方向は高圧波
の進行方向に対し斜め後方方向であるため、これを瞬時
に通過し高圧波の圧力は、燃料入口46a内の燃料及び
調圧弁23a1に対し実質上何等作用せず、高圧波のエ
ネルギーはほとんど消費されない。衝撃的伸長素子17
の衝撃的加圧面17b1から発せられ、漏斗状の加圧室
内壁50aにより集められ、さらに昇圧した衝撃的高圧
波は、この面に唯一形成された燃料吐出ポート33内に
進入し、噴射通路33aに到達した衝撃的高圧波は、ス
プリング26に抗して噴射弁25を開き噴射口41から
高圧燃料を噴射させる。
The shock high-pressure wave is applied to the shock pressing surface 17b.
From the first side, in the direction normal to the impact pressing surface 17b1,
It is instantaneously propagated toward the fuel discharge port 33 at the position opposite to the pressurizing chamber 50 on the opposite side. This pressure wave is applied to the pressure chamber 5
0, a fuel inlet 46a opening to the side of the pressurizing chamber while proceeding inside
However, since the opening direction of the fuel inlet 46a is obliquely backward with respect to the traveling direction of the high-pressure wave, the fuel inlet 46a instantaneously passes through the opening, and the pressure of the high-pressure wave is applied to the fuel in the fuel inlet 46a and the pressure regulating valve 23a1. On the other hand, there is practically no action, and the energy of the high pressure wave is hardly consumed. Shock extension element 17
The impulse pressure surface 17b1, which is collected by the funnel-shaped pressurization chamber wall 50a, and further pressurized, the impulse high pressure wave enters the fuel discharge port 33 formed solely on this surface, and the injection passage 33a The high-impact high-pressure wave that has reached the opening of the injection valve 25 against the spring 26 causes the injection port 41 to inject high-pressure fuel.

【0087】ケース400の一端側には、燃料入口46
bが形成され、この燃料入口46bには燃料供給パイプ
21に連通する第2分岐供給側燃料通路21bが接続さ
れる。また、ケース400の他端側には、燃料出口47
bが形成され、この燃料出口47bには戻し燃料パイプ
23に連通する第2分岐戻り側燃料通路23bが接続さ
れている。ケース400には、燃料出口47bより外側
の位置にシール部材190が設けられ、収納室43内の
燃料が外部に漏れないようになっている。
The fuel inlet 46 is provided at one end of the case 400.
A second branch supply side fuel passage 21b communicating with the fuel supply pipe 21 is connected to the fuel inlet 46b. The other end of the case 400 has a fuel outlet 47.
A second branch return-side fuel passage 23b communicating with the return fuel pipe 23 is connected to the fuel outlet 47b. The case 400 is provided with a seal member 190 at a position outside the fuel outlet 47b so that the fuel in the storage chamber 43 does not leak to the outside.

【0088】このように、この実施の形態では、燃料循
環路Kの供給側を第1分岐供給側燃料通路21aと第2
分岐供給燃料通路21bに分岐し、第1分岐供給側燃料
通路21aは逆止弁21a1及び燃料入口46aを介し
て加圧室50に連通させ、第2分岐供給燃料通路21b
は燃料入口46bを介して収納室43に連通させてい
る。一方燃料循環路Kの戻り側を第1分岐戻り側燃料通
路23aと第2分岐戻り側燃料通路23bに分岐し、第
1分岐戻り側燃料通路23aは調圧弁23a1及び燃料
出口47aを介して加圧室50に連通させ、第2分岐戻
り側燃料通路23bは燃料出口47bを介して収納室4
3に連通させている。このように、燃料循環路Kを加圧
室50に燃料を供給する経路と収納室43に燃料を供給
する経路に分岐したから、特別な冷却装置を備えること
なく、簡単な構造で衝撃的伸長素子本体17aを冷却す
ることができ、しかも、調圧弁23a1により加圧室5
0内の余圧を一定にでき、且つ加圧室50内の燃料を衝
撃的に加圧するときに収納室43に燃料が逆流すること
を防止でき、より燃料の噴射精度が向上する。
As described above, in this embodiment, the supply side of the fuel circulation path K is connected to the first branch supply side fuel passage 21a and the second branch supply side fuel passage 21a.
The first branch supply fuel passage 21a is branched into a branch supply fuel passage 21b, and the first branch supply fuel passage 21a communicates with the pressurizing chamber 50 via a check valve 21a1 and a fuel inlet 46a.
Is connected to the storage chamber 43 through the fuel inlet 46b. On the other hand, the return side of the fuel circulation path K is branched into a first branch return side fuel passage 23a and a second branch return side fuel passage 23b, and the first branch return side fuel passage 23a is pressurized through a pressure regulating valve 23a1 and a fuel outlet 47a. The second branch return-side fuel passage 23b communicates with the pressure chamber 50 via the fuel outlet 47b.
It is connected to 3. As described above, the fuel circulation path K is branched into a path for supplying fuel to the pressurizing chamber 50 and a path for supplying fuel to the storage chamber 43. Therefore, the fuel circulation path K is shock-extended with a simple structure without a special cooling device. The element body 17a can be cooled, and the pressure chamber 5a is controlled by the pressure regulating valve 23a1.
The excess pressure in the pressure chamber 0 can be made constant, and the fuel can be prevented from flowing back into the storage chamber 43 when the fuel in the pressurizing chamber 50 is shockedly pressurized, thereby further improving the fuel injection accuracy.

【0089】この実施の形態では、衝撃的伸長素子本体
17aの伸長によりプランジャ17bが押圧され、プラ
ンジャ17bが付勢手段103に抗して移動し、燃料に
衝撃力を与え、燃料を衝撃的高圧で噴射でき噴霧の微粒
化を可能にすることができる。また、伸長した衝撃的伸
長素子本体17aが収縮するとき、衝撃的伸長素子本体
17aの端部が固着端部17cを介してプランジャ17
bから遊離して収縮し、プランジャ17bは衝撃的伸長
素子本体17aの収縮より遅れて付勢手段103により
移動する。このときプランジャ17bの移動速度が遅く
なり燃料に発生する気泡を防止することができ、気泡が
原因で高速での出力不足を生じることがないようにし、
低速から高速あるいは低負荷から高負荷にわたって十分
なエンジン出力を発揮できる。
In this embodiment, the plunger 17b is pressed by the extension of the shock-extending element body 17a, and the plunger 17b moves against the urging means 103 to give an impact force to the fuel, and the fuel is subjected to an impact high pressure. And can atomize the spray. When the expanded shock-extending element main body 17a contracts, the end of the shock-expanding element main body 17a is connected to the plunger 17 via the fixed end 17c.
The plunger 17b is released from the position b and contracts, and the plunger 17b is moved by the urging means 103 later than the contraction of the impact extension element main body 17a. At this time, the moving speed of the plunger 17b is reduced, so that bubbles generated in the fuel can be prevented, so that the shortage of output at high speed due to the bubbles is prevented.
Sufficient engine output can be exhibited from low speed to high speed or from low load to high load.

【0090】図7は燃料噴射装置の他の実施の形態の衝
撃的高圧発生源である衝撃的伸長素子17回りの詳細構
成図である。この実施の形態の燃料噴射ユニット44
は、高圧発生装置16とインジェクタ14が一体化さ
れ、高圧発生装置16の密閉ケース71には収納室43
が設けられ、この収納室43に衝撃的伸長素子17が収
納されている。
FIG. 7 is a detailed configuration diagram around an impact extension element 17 which is an impact high-pressure generating source of another embodiment of the fuel injection device. Fuel injection unit 44 of this embodiment
The high-pressure generator 16 and the injector 14 are integrated, and the storage case 43 is
Is provided, and the shock-elongating element 17 is stored in the storage chamber 43.

【0091】密閉ケース71には燃料入口46及び燃料
出口47が設けられ、燃料供給パイプ21からの燃料が
燃料入口46から収納室43に供給され、収納室43か
らの燃料が燃料出口47から戻し燃料パイプ23へ戻さ
れる。このように、燃料循環路Kの途中に衝撃的伸長素
子17を収納する収納室43を設け、この収納室43に
燃料を循環させるように構成されている。
A fuel inlet 46 and a fuel outlet 47 are provided in the sealed case 71. Fuel from the fuel supply pipe 21 is supplied from the fuel inlet 46 to the storage chamber 43, and fuel from the storage chamber 43 is returned from the fuel outlet 47. It is returned to the fuel pipe 23. As described above, the storage chamber 43 for storing the impact extension element 17 is provided in the middle of the fuel circulation path K, and the fuel is circulated in the storage chamber 43.

【0092】衝撃的伸長素子17を収納する収納室43
へ燃料を循環させることで、特別な冷却装置を備えるこ
となく、簡単な構造で衝撃的伸長素子17を冷却するこ
とができる。従って、衝撃的伸長素子17を長時間使用
しても温度が上昇しないため、衝撃的伸長素子17の変
位特性が変化することがなく燃料の噴射精度が向上す
る。
Storage room 43 for storing the shock-elongating element 17
By circulating the fuel, the impact extension element 17 can be cooled with a simple structure without providing a special cooling device. Therefore, the temperature does not rise even if the shock-elongating element 17 is used for a long time, so that the displacement characteristic of the shock-elongation element 17 does not change and the fuel injection accuracy is improved.

【0093】衝撃的伸長素子17は、密閉ケース71内
に設けた衝撃的伸長素子を構成する複数枚の圧電素子7
3を有し、各圧電素子73間には、第1極板151aと
第2極板151bが交互に配設される。これらの圧電素
子73、第1極板151a及び第2極板151bは、積
層された状態で、保持具74及びハンマー154の間に
挟持され、ボルト72により相互に固定保持される。
The shock-elongating element 17 includes a plurality of piezoelectric elements 7 constituting the shock-elongated element provided in the closed case 71.
3, between the piezoelectric elements 73, the first polar plate 151a and the second polar plate 151b are alternately arranged. The piezoelectric element 73, the first polar plate 151 a, and the second polar plate 151 b are sandwiched between the holder 74 and the hammer 154 in a stacked state, and fixedly held by the bolt 72.

【0094】ハンマー154に対向してプランジャ15
2が配置され、プランジャ152には環状の凹部152
bが形成され、この凹部152bに衝撃的伸長素子17
側と加圧室50とを区画するシール部材153を備えて
いる。シール部材153は、Oリングまたはメカニカル
シールで構成され、このシール部材153の位置は、プ
ランジャ152の途中部に設けられる。
The plunger 15 faces the hammer 154.
2 is disposed, and the plunger 152 has an annular recess 152.
b is formed, and the impact extension element 17 is
A seal member 153 for partitioning the pressure chamber 50 from the side is provided. The seal member 153 is formed of an O-ring or a mechanical seal, and the position of the seal member 153 is provided at an intermediate portion of the plunger 152.

【0095】このように、プランジャ152はシール部
材153を介して密閉ケース71に支持され、シール部
材153はプランジャ152を境として加圧室50から
衝撃的伸長素子17を隔離する。加圧室50内には、プ
ランジャ152を常に衝撃的高圧発生源方向へ付勢する
付勢手段103が備えられ、この付勢手段103はスプ
リングで構成される。
As described above, the plunger 152 is supported by the sealed case 71 via the sealing member 153, and the sealing member 153 separates the impact extension element 17 from the pressurizing chamber 50 with the plunger 152 as a boundary. In the pressurizing chamber 50, there is provided an urging means 103 for constantly urging the plunger 152 in the direction of the high-pressure impact source, and this urging means 103 is constituted by a spring.

【0096】ハンマー154には、図7(b)に示すよ
うに、中心から放射線状に燃料溝154aが形成されて
いる。ハンマー154とプランジャ152との間に、燃
料溝154aにより燃料通路が形成され、圧電素子73
の収縮時ハンマー154からプランジャ152を遊離し
やすくする。
As shown in FIG. 7B, a fuel groove 154a is formed radially from the center of the hammer 154. A fuel passage is formed between the hammer 154 and the plunger 152 by the fuel groove 154a.
The plunger 152 is easily released from the hammer 154 when contracting.

【0097】このようにボルト72で一体的に固定保持
された圧電素子73は、その保持具74を介して、ねじ
部材75により、密閉ケース71内に取付けられる。各
第1極板151a同士及び第2極板151b同士は、そ
れぞれ導電板76で連結され、第1電荷供給線303及
び第2電荷供給線304を介して電圧調整器302に接
続される。密閉ケース71からの各電荷供給線303、
304の取り出し部には、シール用グロメット77が装
着され、ケース内の密封性が保持される。シール用グロ
メット77は更に燃料洩れ防止に寄与する。電圧調整器
302はECU95に接続され、後述のように駆動制御
される。300は交流電源、301は交直変換回路であ
る。
The piezoelectric element 73 integrally fixed and held by the bolts 72 is mounted in the closed case 71 by the screw member 75 via the holder 74. The first polar plates 151a and the second polar plates 151b are connected to each other by a conductive plate 76, and are connected to a voltage regulator 302 via a first charge supply line 303 and a second charge supply line 304. Each charge supply line 303 from the sealed case 71,
A grommet 77 for sealing is attached to the take-out portion of 304, and the sealing property in the case is maintained. The sealing grommet 77 further contributes to preventing fuel leakage. The voltage regulator 302 is connected to the ECU 95 and is driven and controlled as described later. Reference numeral 300 denotes an AC power supply, and 301 denotes an AC / DC conversion circuit.

【0098】ここで、圧電素子とは、いわゆる圧電効果
を有する素子からなる公知の圧電アクチュエータであ
る。なお、圧電効果を有する材料には、水晶から高分子
まで各種のものがあるが、圧電アクチュエータの材料と
しては圧電セラミックスの一種であるチタン酸ジルコン
酸鉛(PZT)が代表的である。
Here, the piezoelectric element is a known piezoelectric actuator composed of an element having a so-called piezoelectric effect. Note that there are various kinds of materials having a piezoelectric effect, from quartz to polymers, and a typical material for a piezoelectric actuator is lead zirconate titanate (PZT), which is a kind of piezoelectric ceramics.

【0099】プランジャ152は、衝撃的伸長素子を構
成する圧電素子73の断面より大きい衝撃的加圧面15
2aを有し、プランジャ152は、ハンマー154と別
部品であり、圧電素子73の燃料側端部に設けられる。
圧電素子73の断面より大きい衝撃的加圧面152aを
有するプランジャ152を用いることで、簡単な構成で
より大きな衝撃的圧力を得て効率よく燃料を供給するこ
とができる。
The plunger 152 has an impact-pressing surface 15 larger than a cross section of the piezoelectric element 73 constituting the impact-expanding element.
2a, the plunger 152 is a separate component from the hammer 154, and is provided at the fuel-side end of the piezoelectric element 73.
By using the plunger 152 having the impact pressing surface 152a larger than the cross section of the piezoelectric element 73, it is possible to obtain a higher impact pressure with a simple configuration and supply fuel efficiently.

【0100】複数枚(この例では7枚)の圧電素子(圧
電セラミックス)73及びこれらを挟み込むように配置
され、一体化された第1極板151aと第2極板151
bとにより電歪素子が形成される。交流電源300から
の交流電流は交直変換回路301を経て直流電圧に変換
され、電圧調整器302に入力される。電圧調整器30
2は、ECU95により制御され、第1電荷供給線30
3あるいは第2電荷供給線304とそれぞれ接続される
2つのアウトプットの内、第1電荷供給線303側を所
定の電圧の正電圧に調整する一方、第2電荷供給線30
4側をアースする。あるいは、第1電荷供給線303側
をアースする一方、第2電荷供給線304側を所定の正
電圧に調整したり、第1電荷供給線303側及び第2電
荷供給線304側の両方をアースしたりする。
A plurality (7 in this example) of piezoelectric elements (piezoelectric ceramics) 73 and a first electrode plate 151a and a second electrode plate 151 which are arranged so as to sandwich them and are integrated with each other
b forms an electrostrictive element. An AC current from the AC power supply 300 is converted into a DC voltage via the AC / DC conversion circuit 301 and input to the voltage regulator 302. Voltage regulator 30
2 is controlled by the ECU 95 and the first charge supply line 30
Among the two outputs respectively connected to the third charge supply line 304 or the second charge supply line 304, the first charge supply line 303 side is adjusted to a predetermined positive voltage while the second charge supply line 30 is adjusted.
Ground the 4 side. Alternatively, while the first charge supply line 303 is grounded, the second charge supply line 304 is adjusted to a predetermined positive voltage, or both the first charge supply line 303 and the second charge supply line 304 are grounded. Or

【0101】このように、燃料噴射ユニット44は、液
体燃料供給源と燃料入口により連通する加圧室50と、
少なくとも一つの圧電体の両側の一方に第1の電極と他
方に第2の電極を配置した圧電素子73からなり、この
圧電素子73は複数配置されるが、第1電荷供給線30
3側の端子TA1と第2電荷供給線304側の端子TA
2に、端子TA1が所定の正電圧値になり、端子TA2
がアースするように電圧印加すると、第1極板151a
から第2極板151bの方向すなわち実線矢印方向に電
界が発生し、第1極板151aと第2極板151bの間
の圧電セラミックは、電界の大きさに略比例して伸長す
る。一方、第1電荷供給線303側をアースし、第2電
荷供給線304側を所定の正電圧にすると、第2極板1
51bから第1極板151aの方向すなわち破線矢印方
向に電界が発生し、第1極板151aと第2極板151
bの間の圧電セラミックは、電界の大きさに略比例して
収縮する。
As described above, the fuel injection unit 44 includes the pressurizing chamber 50 communicating with the liquid fuel supply source through the fuel inlet.
The piezoelectric element 73 includes a first electrode on one side of at least one piezoelectric body and a second electrode on the other side, and a plurality of the piezoelectric elements 73 are arranged.
Terminal TA1 on the third side and terminal TA on the second charge supply line 304 side
2, the terminal TA1 has a predetermined positive voltage value, and the terminal TA2
When the voltage is applied to ground the first electrode plate 151a
, An electric field is generated in the direction of the second electrode plate 151b, that is, in the direction of the solid arrow, and the piezoelectric ceramic between the first electrode plate 151a and the second electrode plate 151b expands substantially in proportion to the magnitude of the electric field. On the other hand, when the first charge supply line 303 side is grounded and the second charge supply line 304 side is set to a predetermined positive voltage, the second electrode plate 1
An electric field is generated from 51b in the direction of the first polar plate 151a, that is, in the direction of the dashed arrow, and the first polar plate 151a and the second polar plate 151 are generated.
The piezoelectric ceramic during b shrinks substantially in proportion to the magnitude of the electric field.

【0102】図7において、第1極板151aと第2極
板151bは交互に配置されるため、各圧電セラミック
に作用する電界の方向は、圧電セラミックの配列の順に
180度ずつ反転する。このため、この実施の形態にお
いては、同一板状の圧電セラミックを配列の順に表裏を
180度ずつ反転して配置しており、第1電荷供給線3
03側及び第2電荷供給線304側への電圧の負荷に応
じて全ての圧電セラミックを同時に伸長あるいは同時に
収縮させることが可能となる。各圧電セラミックの変位
は集積されて(図7のものでは7つの変位が集積され
て)大きな変位となる。
In FIG. 7, since the first polar plates 151a and the second polar plates 151b are alternately arranged, the directions of the electric fields acting on the respective piezoelectric ceramics are reversed by 180 degrees in the order of the arrangement of the piezoelectric ceramics. For this reason, in this embodiment, the same plate-shaped piezoelectric ceramics are arranged by inverting the front and back sides by 180 degrees in the order of arrangement.
All the piezoelectric ceramics can be simultaneously expanded or contracted in accordance with the voltage load on the 03 side and the second charge supply line 304 side. The displacements of the respective piezoelectric ceramics are integrated (in FIG. 7, seven displacements are integrated) to be a large displacement.

【0103】なお、誤った組み立てを防ぐため、同一の
圧電素子73の側面外周に2種の色を塗布し、且つ一方
の色の圧電素子73に伸長する時の電界の方向と同じ方
向の矢印を側面外周に付け、他方の色の圧電素子73に
収縮する時の電界の方向と同じ方向の矢印を側面外周に
付け、これらを端部の第1極板151aにまず指定色の
ものを配置し、その後は順に色の違うものを交互に並
べ、且つ矢印が所定の一定方向を向くように組み立てる
ことにより、確実に各圧電素子73を配列順に180度
ずつ反転させて並べていることが可能となる。
In order to prevent erroneous assembly, two colors are applied to the outer periphery of the side surface of the same piezoelectric element 73, and arrows extending in the same direction as the direction of the electric field when the piezoelectric element 73 of one color is extended. Are attached to the outer periphery of the side surface, and arrows in the same direction as the direction of the electric field when the piezoelectric element 73 of the other color contracts are attached to the outer periphery of the side surface. Then, by sequentially arranging the different colors in order, and assembling the arrows so as to point in a predetermined direction, it is possible to surely invert and arrange the piezoelectric elements 73 by 180 degrees in the arrangement order. Become.

【0104】この実施の形態では、圧電素子73の伸長
によりハンマー154がプランジャ152を叩き、プラ
ンジャ152が付勢手段103に抗して移動し、衝撃的
加圧面152aが燃料に衝撃力を与え、衝撃的高圧波を
発生させ燃料を衝撃的高圧で噴射でき噴霧の微粒化を可
能にすることができる。また、伸長した圧電素子73が
収縮するとき、ハンマー154の端部がプランジャ15
2から遊離して収縮し、プランジャ152は圧電素子7
3の収縮より遅く付勢手段103により遅れて移動す
る。このときプランジャ152の移動速度が遅くなり燃
料に発生する気泡を防止することができ、気泡が原因で
高速での出力不足を生じることがないようにし、低速か
ら高速あるいは低負荷から高負荷にわたって十分なエン
ジン出力を発揮できる。
In this embodiment, the extension of the piezoelectric element 73 causes the hammer 154 to hit the plunger 152, the plunger 152 moves against the urging means 103, and the shock-pressing surface 152a applies an impact force to the fuel. An impulsive high-pressure wave is generated to inject fuel at an impressive high pressure, thereby enabling atomization of the spray. When the expanded piezoelectric element 73 contracts, the end of the hammer 154 is
2, the plunger 152 contracts and the piezoelectric element 7
3 is moved by the urging means 103 later than the contraction of 3. At this time, the moving speed of the plunger 152 is reduced, and bubbles generated in the fuel can be prevented. Thus, the shortage of output at high speed due to the bubbles can be prevented. High engine output.

【0105】図8は燃料噴射装置のさらに他の実施の形
態の燃料噴射ユニットの断面図である。この実施の形態
の燃料噴射ユニット44は、高圧発生装置16とインジ
ェクタ14が一体化され、高圧発生装置16のケース本
体71aとインジェクタ14のケース本体24とで加圧
室50が形成されている。
FIG. 8 is a sectional view of a fuel injection unit according to still another embodiment of the fuel injection device. In the fuel injection unit 44 of this embodiment, the high-pressure generator 16 and the injector 14 are integrated, and a pressurizing chamber 50 is formed by the case main body 71 a of the high-pressure generator 16 and the case main body 24 of the injector 14.

【0106】高圧発生装置16には、ケース本体71a
と蓋体71bとで収納室43が設けられ、この収納室4
3に衝撃的高圧発生源である衝撃的伸長素子17が収納
され、衝撃的伸長素子本体17aを備えている。この衝
撃的伸長素子本体17aは、磁歪素子を用いた構成であ
る。この磁歪素子とは、磁界発生コイル80と、その中
心部に配置され磁場の中で磁力に対して伸び縮みする磁
気歪部材79(例えばテルビウム、ジスプロシウム、鉛
の三元系合金からなるもの)とからなるものである。磁
界発生コイル80への通電量(例えば電圧、電流)を制
御することにより磁気歪部材79が伸縮する。
The high-pressure generator 16 includes a case body 71a.
And a lid 71b, a storage chamber 43 is provided.
The shock-extending element 17 serving as a shock high-voltage generating source is housed in the shock-extending element 3 and includes an impact-stretching element main body 17a. The shock-extending element main body 17a has a configuration using a magnetostrictive element. This magnetostrictive element includes a magnetic field generating coil 80, a magnetostrictive member 79 (for example, made of a ternary alloy of terbium, dysprosium, and lead) which is arranged at the center and expands and contracts with respect to a magnetic force in a magnetic field. It consists of The magnetostrictive member 79 expands and contracts by controlling the amount of current (for example, voltage and current) to the magnetic field generating coil 80.

【0107】磁気歪部材79の周囲に磁界発生コイル8
0が巻回され、その周囲に円筒状の鉄心84が装着され
る。鉄心84、蓋材71b及びプランジャ17bはケイ
素剛板製であり、磁気歪部材79とともに磁気回路を構
成する。これにより、ケース本体71aより外部への洩
れ磁束をなくし、磁界発生コイル80の中心部に大きな
磁界を発生させることができる。そして、磁気歪部材7
9の一端が蓋体71bにボルト600により締付固着さ
れ、磁気歪部材79の他端にはプランジャ152が遊離
可能である。
A magnetic field generating coil 8 is provided around the magnetostrictive member 79.
0 is wound, and a cylindrical iron core 84 is mounted around it. The iron core 84, the lid 71b, and the plunger 17b are made of a rigid silicon plate, and constitute a magnetic circuit together with the magnetostrictive member 79. Thereby, the leakage magnetic flux to the outside from the case main body 71a can be eliminated, and a large magnetic field can be generated at the center of the magnetic field generating coil 80. And the magnetostrictive member 7
One end of 9 is fixedly fastened to the lid 71b by a bolt 600, and the plunger 152 can be released from the other end of the magnetostrictive member 79.

【0108】プランジャ152は加圧室50の燃料に臨
ませるように配置され、プランジャ152は付勢手段1
52bの作用により常に加圧室50から引込む方向に付
勢され、付勢手段152bはスプリングで構成される。
磁界発生コイル80は第1及び第2の端子TA1,TA
2を介して供給エネルギー制御手段に接続され、第1及
び第2の端子TA1,TA2はシール用グロメット67
7によりシールされ、燃料が外部に洩れることを防止で
きる。
The plunger 152 is arranged to face the fuel in the pressurizing chamber 50, and the plunger 152 is
The urging means 152b is always urged in the direction of being retracted from the pressurizing chamber 50 by the action of 52b, and the urging means 152b is constituted by a spring.
The magnetic field generating coil 80 has first and second terminals TA1, TA
2, the first and second terminals TA1 and TA2 are connected to the sealing grommet 67.
7 to prevent the fuel from leaking to the outside.

【0109】プランジャ152は、衝撃的伸長素子本体
17aを構成する磁気歪部材79の断面より大きい衝撃
的加圧面152aを有し、プランジャ152は、磁気歪
部材79と別部品であり、磁気歪部材79の燃料側端部
に遊離可能に設けられる。磁気歪部材79の断面より大
きい衝撃的加圧面152aを有するプランジャ152を
用いることで、簡単な構成でより大きな衝撃的圧力を得
て効率よく燃料を供給することができる。
The plunger 152 has an impact pressure surface 152a larger than the cross section of the magnetostrictive member 79 constituting the impact elongation element main body 17a. The plunger 152 is a separate component from the magnetostrictive member 79. 79 is detachably provided at the fuel side end. By using the plunger 152 having the impact pressure surface 152a larger than the cross section of the magnetostrictive member 79, a greater impact pressure can be obtained with a simple configuration and fuel can be supplied efficiently.

【0110】また、プランジャ152の外周には環状の
凹部152bが形成され、この凹部152bに磁気歪部
材79側の収納室43と加圧室50とを区画するシール
部材102を備えている。シール部材102はOリング
等で構成され、シール部材102の位置は、プランジャ
152の途中部に設けられる。
Further, an annular concave portion 152b is formed on the outer periphery of the plunger 152, and the concave portion 152b is provided with a seal member 102 for partitioning the storage chamber 43 on the side of the magnetostrictive member 79 and the pressurizing chamber 50. The seal member 102 is formed of an O-ring or the like, and the position of the seal member 102 is provided in the middle of the plunger 152.

【0111】インジェクタ14のケース本体24には、
燃料入口46aが噴射通路33aに連通して形成されて
いる。燃料供給パイプ21からの燃料は、第1分岐供給
側燃料通路21aから逆止弁21a1、燃料入口46a
を介して噴射通路33aに供給される。加圧室50から
の余分な燃料は、戻し燃料出口46から調圧弁180を
介して戻し燃料パイプ23へ戻される。調圧弁180に
より加圧室50内を所定燃料圧に調整することができ、
燃料予圧調整機能を有する。
The case body 24 of the injector 14 has
The fuel inlet 46a is formed so as to communicate with the injection passage 33a. The fuel from the fuel supply pipe 21 is supplied from the first branch supply side fuel passage 21a to the check valve 21a1 and the fuel inlet 46a.
Is supplied to the injection passage 33a. Excess fuel from the pressurizing chamber 50 is returned from the return fuel outlet 46 to the return fuel pipe 23 via the pressure regulating valve 180. The inside of the pressurizing chamber 50 can be adjusted to a predetermined fuel pressure by the pressure regulating valve 180,
It has a fuel preload adjustment function.

【0112】インジェクタ14のケース本体24には、
燃料入口46bが形成され、燃料入口46bには、逆止
弁181が設けられ、第2分岐供給側燃料通路21bへ
収納室43内から逆流することを防止する。収納室43
と加圧室50は、ケース本体71aに形成された連通孔
170を介して連通し、この連通孔170に設けられた
逆止弁171は加圧室50の燃料圧力が低下すると収納
室43と燃料入口46aの両方から燃料が加圧室50に
供給される。
The case body 24 of the injector 14 has
The fuel inlet 46b is formed, and the fuel inlet 46b is provided with a check valve 181 to prevent the fuel from flowing backward from the storage chamber 43 to the second branch supply side fuel passage 21b. Storage room 43
The pressure chamber 50 communicates with the pressure chamber 50 via a communication hole 170 formed in the case body 71a. The check valve 171 provided in the communication hole 170 communicates with the storage chamber 43 when the fuel pressure in the pressure chamber 50 decreases. Fuel is supplied to the pressurizing chamber 50 from both the fuel inlets 46a.

【0113】このように、燃料循環経路Kの途中に衝撃
的高圧発生源である衝撃的伸長素子17を収納する収納
室43に燃料を循環させるように構成され、収納室43
へ燃料を循環させることで、特別な冷却装置を備えるこ
となく、簡単な構造で衝撃的伸長素子17を冷却するこ
とができる。従って、衝撃的伸長素子17を長時間使用
しても温度が上昇しないため、衝撃的伸長素子17の変
位特性が変化することがなく燃料の噴射精度が向上す
る。
As described above, the fuel is circulated to the storage chamber 43 for storing the shock-elongating element 17 which is the source of the high-pressure shock, in the middle of the fuel circulation path K.
By circulating the fuel, the impact extension element 17 can be cooled with a simple structure without providing a special cooling device. Therefore, the temperature does not rise even if the shock-elongating element 17 is used for a long time, so that the displacement characteristic of the shock-elongation element 17 does not change and the fuel injection accuracy is improved.

【0114】この衝撃的伸長素子本体17aは、磁界発
生コイル80と、この磁界発生コイル80の芯部空間に
配置され一端がユニットケーシングであるケース本体7
1aに固着され、他端が遊離可能なプランジャ152を
介して加圧室50に臨む磁気歪部材79からなり、この
磁界発生コイル80の両端の内、第2の端子TA2に対
して第1の端子TA1を正電位とする電力供給を受けて
芯部空間に磁界を発生させ、短時間で磁気歪部材79を
伸長させ、プランジャ152の衝撃的加圧面152aに
衝撃的高圧波を発生させ、燃料を噴射させるように構成
されている。
The shock-elongating element main body 17a is provided with a magnetic field generating coil 80 and a case main body 7 which is disposed in a core space of the magnetic field generating coil 80 and one end of which is a unit casing.
1a, a magnetostrictive member 79 which faces the pressurizing chamber 50 via a plunger 152 whose other end is releasable. Of both ends of the magnetic field generating coil 80, a first terminal TA2 is provided with respect to a second terminal TA2. A magnetic field is generated in the core space by receiving power supplied to the terminal TA1 with a positive potential, the magnetostrictive member 79 is extended in a short time, and an impulsive high-pressure wave is generated on the impulsive pressing surface 152a of the plunger 152. Is configured to be injected.

【0115】この実施の形態では磁気歪部材79の伸長
によりプランジャ152が押圧され、プランジャ152
が付勢手段103に抗して移動し、燃料に衝撃力を与
え、燃料を衝撃的高圧で噴射でき噴霧の微粒化を可能に
することができる。そして、伸長した磁気歪部材79が
収縮するとき、磁気歪部材79の端部がプランジャ15
2から遊離して収縮し、プランジャ152は磁気歪部材
79の収縮より遅く付勢手段103により移動する。こ
のときプランジャ152の移動速度が遅くなり燃料に発
生する気泡を防止することができ、気泡が原因で高速で
の出力不足を生じることがないようにし、低速から高速
あるいは低負荷から高負荷にわたって十分なエンジン出
力を発揮できる。
In this embodiment, the plunger 152 is pressed by the extension of the magnetostrictive member 79, and the plunger 152
Moves against the urging means 103 to give an impact force to the fuel, and the fuel can be injected at an impulsively high pressure to enable atomization of the spray. Then, when the elongated magnetostrictive member 79 contracts, the end of the magnetostrictive member 79 is
2, the plunger 152 is moved by the urging means 103 later than the contraction of the magnetostrictive member 79. At this time, the moving speed of the plunger 152 is reduced, and bubbles generated in the fuel can be prevented. Thus, the shortage of output at high speed due to the bubbles can be prevented. High engine output.

【0116】また、加圧室50の断面積S1より噴射通
路33aの断面積S2を小さくし、この噴射通路33a
に、燃料供給パイプ21、第1分岐供給側燃料通路2
1、逆止弁21a1、燃料入口46a等により構成され
る燃料供給通路600を連通して噴射通路33aから燃
料を供給可能にしている。したがって、衝撃的伸長素子
本体17aを伸長させてプランジャ152により加圧室
50内の燃料に衝撃力を与えて加圧することで、燃料が
加圧室50から噴射通路33aを介して噴射口に導かれ
て燃料圧力で弁手段が開いて燃料を噴射するが、衝撃的
伸長素子本体17aが短時間で伸長し、伸長後の第1の
疎圧により気泡が発生することがあっても、気泡が加圧
室50から噴射通路33aに入り、燃料供給通路600
から燃料入口46aを通って噴射通路33aに供給され
る燃料圧力により気泡が押しつぶされて消滅するから、
燃料に発生する気泡を軽減することができ、気泡が原因
で高速での出力不足を生じることがないようにし、低速
から高速あるいは低負荷から高負荷にわたって十分なエ
ンジン出力を発揮できる。なお、磁気歪部材79の燃料
側端部の断面積を他の部分より大きくし、燃料側端部の
端面で衝撃的圧力を発生させるようにしても良い。すな
わち、磁気歪部材79の端部がプランジャを兼ね、端面
が衝撃的加圧面となる。この場合には、付勢手段152
bは不用となる。
The sectional area S2 of the injection passage 33a is made smaller than the sectional area S1 of the pressurizing chamber 50,
The fuel supply pipe 21 and the first branch supply side fuel passage 2
1. The fuel is supplied from the injection passage 33a by communicating with the fuel supply passage 600 including the check valve 21a1, the fuel inlet 46a, and the like. Therefore, the fuel is guided from the pressurizing chamber 50 to the injection port through the injection passage 33a by extending the shock-extending element body 17a and applying an impact force to the fuel in the pressurizing chamber 50 by the plunger 152 to pressurize the fuel. The valve means is opened by the fuel pressure and fuel is injected. However, even if the shock-elongating element main body 17a expands in a short time and air bubbles are generated by the first low pressure after the expansion, the air bubbles are generated. The fuel enters the injection passage 33a from the pressurizing chamber 50,
From the fuel pressure supplied to the injection passage 33a through the fuel inlet 46a, the bubbles are crushed and disappear,
Bubbles generated in the fuel can be reduced, and high-speed output shortage due to the bubbles can be prevented, and sufficient engine output can be exhibited from low speed to high speed or from low load to high load. Note that the cross-sectional area of the fuel-side end of the magnetostrictive member 79 may be made larger than that of the other portions, and an impact pressure may be generated at the end face of the fuel-side end. That is, the end of the magnetostrictive member 79 also serves as a plunger, and the end surface serves as an impact-pressing surface. In this case, the urging means 152
b becomes unnecessary.

【0117】図9は燃料噴射装置に備えられる電力供給
装置の実施の形態を示す概略構成図である。制御装置5
00には、パルサーコイル501あるいはクランク角セ
ンサからクランク角情報が、スロットル開度センサ50
2からスロットル開度情報が、エンジン回転数センサ5
03からエンジン回転数情報がそれぞれ入力される。こ
れらの情報に基づき制御装置500は、メモリ510に
予め記憶されている点火制御マップにより点火制御回路
540に制御指令を送り、エンジンの運転状態に応じた
点火タイミングで点火プラグをスパークさせる。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a power supply device provided in a fuel injection device. Control device 5
00, the crank angle information from the pulsar coil 501 or the crank angle sensor is transmitted to the throttle opening sensor 50.
The throttle opening information from the engine speed sensor 5
03, engine speed information is input. Based on the information, the control device 500 sends a control command to the ignition control circuit 540 according to the ignition control map stored in the memory 510 in advance, and causes the spark plug to spark at the ignition timing according to the operating state of the engine.

【0118】また、御装置500は、メモリ510に予
め記憶されている衝撃的伸長素子制御マップにより充電
スイッチ520及び放電スイッチ521を制御する。衝
撃的伸長素子本体17aの端子TA1及び端子TA1に
は、電源回路530から所定の電源電圧が与えられてお
り、所定のタイミングで充電スイッチ520及び放電ス
イッチ521をオン・オフ制御することで衝撃的伸長素
子本体17aの端子TA1及び端子TA1の電圧を制御
して所定のタイミングで衝撃的伸長素子本体17aを伸
長させて噴射口41からエンジン1の燃焼室40に燃料
を噴射させる。
Further, the control device 500 controls the charge switch 520 and the discharge switch 521 according to the shock-extending element control map stored in the memory 510 in advance. A predetermined power supply voltage is supplied from the power supply circuit 530 to the terminal TA1 and the terminal TA1 of the shock-absorbing expansion element main body 17a, and the charge switch 520 and the discharge switch 521 are turned on / off at a predetermined timing, thereby causing a shock. The terminal TA1 of the extension element body 17a and the voltage of the terminal TA1 are controlled to extend the impact extension element body 17a at a predetermined timing to inject fuel from the injection port 41 into the combustion chamber 40 of the engine 1.

【0119】圧電素子からなる衝撃的伸長素子本体17
aでは、端子TA1に所定の端子電圧印加することで、
衝撃的伸長素子本体17aを伸長させて噴射口41から
エンジン1の燃焼室40に燃料を噴射させる。
The shock-extending element body 17 made of a piezoelectric element
In a, by applying a predetermined terminal voltage to the terminal TA1,
The fuel is injected from the injection port 41 into the combustion chamber 40 of the engine 1 by extending the shock-extending element main body 17a.

【0120】[0120]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明では、加圧室の断面積より前記噴射通路の断面積を小
さくし、この噴射通路に前記燃料供給通路を連通して噴
射通路から燃料を供給可能にしたから、衝撃的伸長素子
を伸長あるいは及び収縮させてプランジャにより加圧室
内の燃料に衝撃力を与えて加圧することで、燃料が加圧
室から噴射通路を介して噴射口に導かれて燃料圧力で弁
手段が開いて燃料を噴射するが、衝撃的伸長素子が短時
間で伸長することにより大きな第1の衝撃圧が発生し、
続いて極めて大きな第1の疎圧が発生し、あるいは及び
衝撃的伸長素子が短時間で収縮することにより極めて大
きな第1の疎圧が発生し、気泡が発生することがあって
も、気泡が加圧室から噴射通路に入り、燃料供給通路か
ら噴射通路に供給される燃料圧力により気泡が押しつぶ
されて消滅するから、燃料に発生する気泡を軽減するこ
とができ、気泡が原因で高速での出力不足を生じること
がないようにし、低速から高速あるいは低負荷から高負
荷にわたって十分なエンジン出力を発揮できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the cross-sectional area of the injection passage is made smaller than the cross-sectional area of the pressurizing chamber, and the fuel supply passage is connected to the injection passage so that the injection passage is formed. From the pressurizing chamber through the injection passage by compressing the fuel in the pressurizing chamber by applying impact force to the fuel in the pressurizing chamber by extending or contracting the shock-elongating element, and pressurizing the fuel in the pressurizing chamber by the plunger. The valve means opens at the fuel pressure guided by the mouth to open the fuel and injects fuel. However, a large first impact pressure is generated due to the extension of the impact extension element in a short time,
Subsequently, an extremely large first pressure-elasticity is generated, or an extremely large first pressure-elasticity is generated by contraction of the shock-elongating element in a short period of time, and even when bubbles may be generated, the bubbles may be generated. Since the bubbles enter the injection passage from the pressurizing chamber and are crushed and disappear by the fuel pressure supplied to the injection passage from the fuel supply passage, the bubbles generated in the fuel can be reduced, and the high speed due to the bubbles can be reduced. Insufficient output can be prevented, and sufficient engine output can be exhibited from low speed to high speed or from low load to high load.

【0121】請求項2記載の発明では、加圧室の前記噴
射通路への燃料吐出ポートに連なる加圧室内壁を漏斗状
に形成したから、衝撃的伸長素子が短時間で伸長するこ
とにより加圧室内で気泡が発生することがあっても、円
滑に気泡を加圧室から噴射通路に導くことができ、燃料
供給通路から噴射通路に供給される燃料圧力により気泡
をより確実に押しつぶして消滅することができる。
According to the second aspect of the present invention, the inner wall of the pressurizing chamber connected to the fuel discharge port to the injection passage of the pressurizing chamber is formed in a funnel shape. Even if bubbles are generated in the pressure chamber, the bubbles can be smoothly guided from the pressurized chamber to the injection passage, and the bubbles are more reliably crushed and disappeared by the fuel pressure supplied from the fuel supply passage to the injection passage. can do.

【0122】請求項3記載の発明では、燃料供給通路に
備えた逆止弁により、噴射通路を噴射弁方向に伝播する
衝撃圧が燃料供給通路方向に散逸するのをより確実に防
止できる。
According to the third aspect of the invention, the check valve provided in the fuel supply passage can more reliably prevent the impact pressure propagating in the injection passage toward the injection valve from dissipating in the fuel supply passage.

【0123】請求項4記載の発明では、加圧室に、燃料
を燃料供給源側に戻す戻し燃料パイプを接続し、この戻
し燃料パイプに調圧弁を備えるから、加圧室の燃料を所
定圧力にすることにより衝撃圧をより高く、且つ予圧値
と燃料蒸気圧値の差を大きくして気泡の発生をしにくく
することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the return fuel pipe for returning the fuel to the fuel supply source side is connected to the pressurizing chamber and the return fuel pipe is provided with the pressure regulating valve, the fuel in the pressurizing chamber is supplied to the predetermined pressure. By doing so, the impact pressure can be further increased, and the difference between the preload value and the fuel vapor pressure value can be increased to make it difficult to generate bubbles.

【0124】請求項5記載の発明では、伸長した衝撃的
伸長素子が収縮するとき、衝撃的伸長素子の本体からプ
ランジャが遊離し、プランジャは衝撃的伸長素子の収縮
より遅く付勢手段により移動し、このときプランジャの
移動速度が遅くなり第1の疎圧は蒸気圧より高くなり燃
料に発生する気泡を軽減することができ、気泡が原因で
高速での出力不足を生じることがないようにし、低速か
ら高速あるいは低負荷から高負荷にわたって十分なエン
ジン出力を発揮できる。
According to the fifth aspect of the present invention, when the extended shock-elongating element contracts, the plunger is released from the main body of the shock-elongation element, and the plunger is moved by the urging means later than the contraction of the shock-elongation element. At this time, the moving speed of the plunger becomes slower, the first sparse pressure becomes higher than the vapor pressure, air bubbles generated in the fuel can be reduced, and output shortage at high speed due to the air bubbles does not occur. Sufficient engine output can be exhibited from low speed to high speed or from low load to high load.

【0125】請求項6記載の発明では、衝撃的高圧発生
源の放電で伸長した衝撃的伸長素子が収縮するとき、充
電時間より放電時間が長く設定されており、この収縮時
の燃料に接する端部の移動速度が遅くなり燃料に発生す
る気泡を軽減することができ、気泡が原因で高速での出
力不足を生じることがないようにし、低速から高速ある
いは低負荷から高負荷にわたって十分なエンジン出力を
発揮できる。
According to the sixth aspect of the present invention, when the shock-elongating element expanded by the discharge of the shock high-voltage generating source contracts, the discharge time is set longer than the charging time. The moving speed of the part is slowed, the bubbles generated in the fuel can be reduced, and the bubbles do not cause a shortage of output at high speed, and sufficient engine output from low speed to high speed or from low load to high load Can be demonstrated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】燃料噴射装置を適用した4サイクル内燃機関の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a four-cycle internal combustion engine to which a fuel injection device is applied.

【図2】高圧発生装置とインジェクタの詳細構成図であ
る。
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a high-pressure generator and an injector.

【図3】衝撃的伸長素子を伸長させた時の圧力変動の経
過を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the course of pressure fluctuation when an impact extension element is extended.

【図4】衝撃的伸長素子を収縮させた時の圧力変動の経
過を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the course of pressure fluctuation when the shock-elongating element is contracted.

【図5】燃料噴射装置の別の実施の形態の基本構成図で
ある。
FIG. 5 is a basic configuration diagram of another embodiment of the fuel injection device.

【図6】燃料噴射装置の実施の形態の概略構成図であ
る。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a fuel injection device.

【図7】燃料噴射装置の他の実施の形態の衝撃的高圧発
生源回りの詳細構成図である。
FIG. 7 is a detailed configuration diagram around an impact high-pressure generation source according to another embodiment of the fuel injection device.

【図8】燃料噴射装置のさらに他の実施の形態の燃料噴
射ユニットの断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a fuel injection unit according to still another embodiment of the fuel injection device.

【図9】燃料噴射装置に備えられる電力供給装置の実施
の形態を示す概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a power supply device provided in the fuel injection device.

【図10】衝撃的伸長素子を短時間で伸長させた時の圧
力変動の経過を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the progress of pressure fluctuation when the impact extension element is extended in a short time.

【図11】衝撃的伸長素子を長時間で伸長させた時の圧
力変動の経過を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing the progress of pressure fluctuation when the impact extension element is extended for a long time.

【図12】衝撃的伸長素子を短時間で収縮させた時の圧
力変動の経過を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the course of pressure fluctuation when the shock-elongating element is contracted in a short time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15a 噴射通路 16 高圧発生装置 17 衝撃的伸長素子 17a 衝撃的伸長素子本体 17b プランジャ 32 加圧室 41 噴射口 102 シール部材 103 付勢手段 Reference Signs List 15a Injection passage 16 High-pressure generator 17 Impact extension element 17a Impact extension element main body 17b Plunger 32 Pressurization chamber 41 Injection port 102 Seal member 103 Energizing means

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃料を加圧する加圧室と、燃料を噴射する
ための噴射口と、この噴射口に前記加圧室から燃料を導
く噴射通路と、端部を燃料中に臨ませた衝撃的伸長素子
を伸長あるいは及び収縮させることにより前記加圧室内
の前記端部に接する燃料を衝撃的に高圧にする高圧ポン
プと、前記噴射口近傍に設けられ、高圧ポンプの作動に
対応して開となる弁手段とを有する燃料噴射装置におい
て、前記加圧室の断面積より前記噴射通路の断面積を小
さくし、この噴射通路に前記燃料供給通路を連通して前
記噴射通路から燃料を供給可能にしたことを特徴とする
燃料噴射装置。
1. A pressurizing chamber for pressurizing fuel, an injection port for injecting fuel, an injection passage for guiding fuel from the pressurizing chamber to the injection port, and an impact with an end facing the fuel. A high-pressure pump that shocks the fuel in contact with the end in the pressurized chamber by expanding or contracting the target expansion device, and a high-pressure pump that is provided near the injection port and opens in response to the operation of the high-pressure pump. In the fuel injection device having valve means, the cross-sectional area of the injection passage is made smaller than the cross-sectional area of the pressurized chamber, and fuel can be supplied from the injection passage by connecting the fuel supply passage to the injection passage. A fuel injection device, characterized in that:
【請求項2】前記加圧室の前記噴射通路への燃料吐出ポ
ートに連なる加圧室内壁を漏斗状に形成したことを特徴
とする請求項1記載の燃料噴射装置。
2. The fuel injection device according to claim 1, wherein a wall of the pressurizing chamber connected to a fuel discharge port to the injection passage of the pressurizing chamber is formed in a funnel shape.
【請求項3】前記燃料供給通路に、逆止弁を備えること
を特徴とする請求項1または請求項2記載の燃料噴射装
置。
3. The fuel injection device according to claim 1, wherein a check valve is provided in the fuel supply passage.
【請求項4】前記加圧室に、燃料を燃料供給源側に戻す
戻し燃料パイプを接続し、この戻し燃料パイプに調圧弁
を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいず
れかに記載の燃料噴射装置。
4. The pressure chamber is connected to a return fuel pipe for returning fuel to a fuel supply source side, and the return fuel pipe is provided with a pressure regulating valve. A fuel injection device according to claim 1.
【請求項5】前記衝撃的伸長素子の端部を前記衝撃的伸
長素子の本体から遊離可能のプランジャで構成し、この
プランジャを常に前記衝撃的伸長素子の本体方向へ付勢
する付勢手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請
求項4のいずれかに記載の燃料噴射装置。
5. An end portion of the shock-stretching element is constituted by a plunger detachable from a main body of the shock-stretching element, and a biasing means for constantly biasing the plunger toward the main body of the shock-stretching element. The fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuel injection device is provided.
【請求項6】前記衝撃的伸長素子を衝撃的高圧発生源の
充電で伸長させ、放電で収縮させ、この充電時間より放
電時間を長くしたことを特徴とする請求項1乃至請求項
4のいずれかに記載の燃料噴射装置。
6. The method according to claim 1, wherein said shock-elongating element is expanded by charging a shock high-voltage generating source and contracted by discharging, and a discharging time is made longer than the charging time. A fuel injection device according to any one of the above.
JP10111640A 1998-04-22 1998-04-22 Fuel injection device Pending JPH11303706A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10111640A JPH11303706A (en) 1998-04-22 1998-04-22 Fuel injection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10111640A JPH11303706A (en) 1998-04-22 1998-04-22 Fuel injection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11303706A true JPH11303706A (en) 1999-11-02

Family

ID=14566445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10111640A Pending JPH11303706A (en) 1998-04-22 1998-04-22 Fuel injection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11303706A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10213041A (en) Liquid injector for internal combustion engine
JP2008014172A (en) Fuel injection control device
AU5627396A (en) Fuel injecting device working according to the solid energy accumulator principle, for internal combustion engines
JPS61286540A (en) Fuel injection controller
JPH11303706A (en) Fuel injection device
US3891151A (en) Pilot injection fuel injection pump
US4610427A (en) Piezoelectric control valve for fuel injector of internal combustion engine
JPH11324849A (en) Fuel injection device
JPH11141430A (en) Fuel injection device and method to drive it
US20040011883A1 (en) Liquid injection apparatus
JP2927839B2 (en) Fuel supply ignition device and internal combustion engine using the device
JP2000154766A (en) Fuel injection device
JPH11141429A (en) Fuel injection system and its driving method
EP0826872A2 (en) Liquid injection device
JPH1113583A (en) Fuel injection device for engine
JP2000161180A (en) Fuel injection device
JP2000027728A (en) Fuel supplying actuator
JPH10184498A (en) Fuel injection device
JPH11324850A (en) Fuel injection device
JPH1061521A (en) Liquid injection system
JPH10103176A (en) Liquid injection device
JPH1193801A (en) Fuel injection device
JP2005140083A (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JPH1061474A (en) Liquid injection device
JPH10274135A (en) Fuel injection device