JPS6179825A

JPS6179825A - デイ−ゼル機関用燃料噴射装置

Info

Publication number: JPS6179825A
Application number: JP19937484A
Authority: JP
Inventors: Toru Kosuda; 小須田　通; Taro Tanaka; 太郎田中; Toshihiko Ito; 猪頭　敏彦
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1984-09-26
Filing date: 1984-09-26
Publication date: 1986-04-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は内燃機関の燃料噴射装置に関し、特にディーゼ
ル機関用燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術と問題点〕

従来、アイドル等の低負荷域において、スロットルノズ
ルのスロットル部を絞り初期噴射量を減少させることは
騒音、振動等の低域に有効であることは知られている。

しかしながら、初期噴射量を減少させ過ぎるとスロット
ル部にカーボンが付着し、スロットル部が詰まり極端に
性能が悪化し、全負荷出力が低下する等の不具合が生ず
ることがある。一方、初期噴射量において吸戻弁の吸戻
し量、時期、速度は機械的に決定されるため、通常、運
転条件全般との兼合いで妥協し得る値に設定され、この
吸戻し量、時期、速度を種々の運転条件に適合する様に
制御することは２次噴射、不斉噴射等による有害排気ガ
スの防止に有効であるが未だ十分に改善されていない。

Ｃ問題点を解決するための手段および作用〕本発明は上
述の問題点を解消したディーゼル機関用燃料噴射装置で
あって、デリバリ弁下流側に可変容積室を設け、この容
積を積層形の電歪素子によって制御し、噴射ノズルより
噴射される直前の圧力を直接制御することにより、簡単
な構造で送油および吸戻し量の制御を高速かつ精密に行
い得るようにしたものであり、その手段は、燃料噴射ポ
ンプから噴射導管を介して噴射弁より燃料噴射を行うデ
ィーゼル機関用燃料噴射装置において、印加電圧に応じ
て軸方向に伸縮する積層形の電歪素子、該電歪素子と一
体的に設けられ該電歪素子の伸縮と共に軸方向に摺動す
るピストン手段、該電歪素子に電気的に接続され該印加
電圧を制御することにより該電歪素子の伸縮を制御する
制御手段、および該噴射導管と連通ずる燃料通路に連通
し該電歪素子の伸縮に対応して容積が変化する可変容積
室を具備する噴射率制御装置を設けたことを特徴とする
。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面に基づいて詳説する。

第１図は分配型燃料噴射ポンプを使用し噴射弁に一体的
に本発明を適用したものである。本発明の構成上の特徴
は噴射率制御装置１３０が噴射弁１００と一体的に設け
られたことである。まず燃料噴射ポンプｌについて説明
する。ケーシング４のシリンダボア５内に摺動自在に支
持されたプランジャ６は、エンジン回転数の１／２に同
期して回転往復運動を行う。即ち、エンジンの回転はギ
ヤ又はタイミングベルトを介して駆動軸（図示せず）に
伝達され、プランジャ６はこの駆動軸により同軸的に回
転駆動されるとともに、フェイスカム７がローラ８に係
合することにより往復運動する。フェイスカム７はバネ
（図示せず）により常時図の右方に付勢されてローラ８
に係合しており、プランジャ６の往復運動は、軸心周り
に回転してフェイスカム７のカム面の形状に従うことに
より行われる。プランジャ６はその外周に、１ケの分配
ポート９とエンジン気筒数と同数の吸入ポート１０゜１
０ａとが形成され、このプランジャ６の先端面とシリン
ダボア５との間にはポンプ室２が形成される。

ケーシング４には、低圧室１１とこの低圧室１１をシリ
ンダポア５に連通ずる吸入通路１２と、外部の各噴射弁
１００をシリンダポア５に導通可能な分配通路１４が形
成される。分配通路１４はエンジン気筒数と同数設けら
れるとともに、その途中にはそれぞれデリバリ弁１５が
設けられる。デリバリ弁１５はばね１６に抗して開放可
能であり、逆止弁としての機能及び吸戻し弁としての機
能を有する。

然してプランジャ６が右行してポンプ室２が膨張する時
、いずれかの吸入ポー）１０が吸入通路１２に導通して
低圧室１１内の燃料がポンプ室２に吸入され、これとは
逆に、プランジャ６が左行してポンプ室２が加圧される
時、分配ポート９がいずれかの分配通路１４に導通して
ポンプ室２内の燃料が外部に送出される。燃料の送出は
プランジャ６が左行を始めた時に始まり、さらにプラン
ジャ６が左けしてスピルポート１７がスピルリング１８
の左端面より低圧室ｌｌ内へと開放された時に終わる。

ここでスピルポート１７とはプランジャ６に設けられて
、ポンプ室２と低圧室１１とを導通する為の開口であり
、スピルリング１８は、短いシリンダ状であって、その
内孔をプランジャ６が摺動するものである。スピルリン
グ１８はレバー１９によってその固定位置をかえること
ができ、スピルリング１８の位置によってポンプ室２の
吐出量をかえることができる。レバー１９は間接的にア
クセルリバーと連動している。又２１はヘッドポルトで
ケーシング４にねし止めされており、ポンプ室２からの
洩れを防止している。ヘッドボルト２１にはメクラ栓２
２が取り付けられており、燃料噴射ポンプ１の噴射時期
調整時に使用するものである。上述の燃料噴射ポンプ１
は公知である。

次に噴射率制御装置１３０が一体的に設けられた噴射弁
１００について説明する。ノズルボディー１０Ｂ内にニ
ードル弁１０９が摺動自在に嵌合しており、シート部１
１８にて受圧室１１３と外部とをシールしている。ノズ
ルボディー１０Ｂはハウジング１０３に挿入されており
、さらにハウジング１０２はハウジング１０３にねじ止
めされており、ディスタンスピース１０７を介してハウ
ジング１０２により強く押しつけられている。ここにお
いて、ノズルボディー１０８の上面とディスタンスピー
ス１０７の両面及びハウジング１０２の下面は極めて平
滑に仕上げられているため、各接触面ば液密的になって
いる。

ハウジング１０２内部のバネ室１１９にはプレッシャビ
ン１１０を介して圧力バネ１１１が付勢されており、ニ
ードル弁１０９をシート部１１Ｂに押し付けている。一
方、ハウジング１０２の上部には噴射率制御装置１３０
がねじ込みにより固定されている。噴射率制御装置１３
０は、ケーシング１０１の中に、図の上方から順に積層
形の電歪素子から成る電歪式アクチェエータ１０４、ピ
ストン１０５を収納して構成されている。ケーシング１
０１の底面はねじ込みによりハウジング１０２の上部に
挿し付けられている。この状態においてハウジング１０
２の上面とピストン１０５間に可変容積室１２３が形成
されており、この可変容積室１２３は噴射弁１００内の
燃料通路１１２と連通している。

電歪式アクチュエータ１０４は薄い円盤状（φ１５Ｘｔ
０．５）の電歪素子を約５０枚積層して円柱状となした
ものである。この電歪素子はＰＺＴと呼ばれるセラミッ
ク材であり、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分としており
、その厚み方向にｓｏｏ　ｖ印加すると全体として５０
μｍの伸張が得られる。この電圧を解除するか又は若干
の負電圧を印加すれば５０μｍの縮小を起こして元の長
さに戻る。また、この電歪式アクチェエータ１０４に軸
方向圧縮の荷重をかけた時１枚１枚の電歪素子には第２
図のような電圧が発生する。即ち５００ｋｇの負荷で５
００ｖの電圧が発生する。これらの電歪素子及び電歪式
アクチュエータの性質は公知である。

次にこの電圧を短絡即ちショートさせた時、電歪式アク
チュエータ１０４全体として第３図のような軸方向の縮
小が生じる。即ち、ピストン１０５に５００ｋｇの荷重
が加わっている状態で電歪式アクチュエータ１０４をシ
ョートさせると５０μｍの縮小を生じる。第１の実施例
ではこの第３図の性質を利用することが大きな特徴であ
る。電歪式アクチュエータ１０４への所定の時期におけ
る電圧の印加、ショート、オープン等の操作はリード線
１１６を介して外部の制御回路であるコントローラ２０
０によって制御される。

電歪式アクチュエータ１０４の伸縮作用はピストン１０
５に伝えられ、ピストン１０５とケーシング１０１とハ
ウジング１０２の上面を室壁として形成される可変容積
室１２３の容積を拡大、縮小することができる。可変容
積室１２３の圧力がピストン１０５を介して電歪式アク
チュエータ１０４側に漏洩しないようにＯ−リング１０
６がピストン１０５の外周に配設されている。

以上の構成において噴射率制御装置１３０と噴射弁１０
０の作用を説明すると、電歪式アクチェエータ１０４に
外部からの電圧を印加せず、又ショートもさせなかった
時、即ち電気的にオープンした時、燃料噴射ポンプ１よ
り圧送された燃料は噴射導管として鋼管２０を介して噴
射弁１００に流入し、受圧室１１３に至る。受圧室１１
３の圧力は第４図（ａ）のＡの曲線となる。図中に示す
山の部分が燃料噴射ポンプ１の吐出行程であって、プラ
ンジャ６が左行し、かつスピルポート１７がスピルリン
グ１８によっておおわれている時であり、この吐出され
た燃料が噴射鋼管２０を介して、受圧室１１３に至った
もので、このうち、噴射弁１００の開弁圧レベルより高
い部分が噴射に寄与する部分である。即ち、この期間噴
射弁１００は開弁しており、その開弁リフトはその圧力
と比例し従って噴射量もその圧力と概ね比例している。

又可変容積室１２３は燃料通路１１２と連通しているた
め、電歪式アクチュエータ１０４には、受圧室１１３す
なわち可変容積室１２３の圧力に比例した電荷が生じ、
第２図に示す電圧が発生する。なお、受圧室１１３の圧
力を第２図の圧縮荷重に換算するには、圧力にピストン
１０５の受圧面積をかけてやればよく、第１図の場合、
ピストン１０５の受圧面積は４−程度であり、噴射弁１
００の開弁圧は１００ｋｇ　／−に設定しであるので、
噴射開始時に電歪式アクチュエータ１０４によって発生
する電圧は４００ｖである。

またコントローラ２００は電歪式アクチュエータ１０４
に発生した電圧がさらに上昇してｓｏｏ　ｖに達した時
、即ち、噴射弁ｌＯＯが噴射を開始した直後の所定の時
期に、電歪式アクチュエータ１０４をショートして発生
した電圧をＯｖに落とすように制御する。この時電歪式
アクチュエータ１０４は第３図に示すように５０μｍの
縮小を起こすので、可変容積室１２３は４ｃｊＸ　５０
　＃ｍ＝　２０　ｔｍ”の膨張を生じる。従って受圧室
１１３の圧力は急激に低下する。

このため第４図（Ｃ）のＡの如く谷を生ずる。これは可
変容積室１２３を受圧室１１３の近（に設けたため、可
変容積室１２３の膨張による圧力低下が鈍ることなく直
接受圧室１１３に作用するためである。

このように受圧室１１３の圧力が一時期において開弁圧
以下になるため、噴射弁１００からの噴射は一時中断さ
れ、パイロット噴射の形態を実現することができる。尚
第４図ＴＣＩのＢに第４図（ａｌのＡと対応するショー
トの時期を示す。

一方第４図（ｂｌのＡの場合、図示されないが、噴射率
制御装置１３０の取り付は位置を噴射鋼管２０よりも手
前、つまり、可変容積室１２３が噴射鋼管２０を介して
受圧室１１３と連通した場合を考えると、可変容積室１
２３の膨張による圧力低下が、内径１，６〜２　＋ｎ　
、長さ６００ｆｉ程度の噴射鋼管内を伝わって受圧室１
１３に伝わるため圧力変化が減衰されてしまい、第４図
（ｂ）のＡに示す如く、受圧室１１３の圧力は初期に低
下するが明確な谷とならずパイロット噴射の形態をとる
ことが困難となってしまう。一方、この、ショートを解
除してオーブンにすべき時期の信号は、エンジンのあら
ゆる気筒の圧縮上死点後６０°クランクアングル（＾Ｔ
ＤＣ６０°）に発せられる信号に基づいて、コントロー
ラ２００が制御するものであるが、このような信号は磁
気抵抗素子（ＭＲＢ）やマグネットピックアップ（ＭＰ
ｔｌ）によって発生することは容易で、よく知られてい
ることなので詳述しない。又、この噴射率制御装置１３
０によって噴射率を低下する制御は、エンジンの状態に
応じて例えば高速時や高負荷時には停止することが望ま
しいのであるが、エンジン速度や負荷を検出してコント
ローラ２００のショートの動作を解除するということは
容易であるので、後述するコントローラ２００の説明に
委ねてここでは詳述しない。

次に制御手段であるコントローラ２００について説明す
る。

第５図はンコトローラ２００の回路図である。２０１は
コンパレータで、電歪式のアクチュエータ１０４の端子
電圧が抵抗２０２．２０３により分圧されて非反転入力
に接続されている０反転入力には基準電圧２０４が接続
されており、電歪式アクチュエータ１０４の端子電圧が
５００ｖ以上になると、コンパレータ２０１の出力は“
１″レベルとなる。

コンパレータ２０１の出力はフリップフロップ２０５の
セット入力に接続されている。このフリップフロップ２
０５はリセット優先のもので、リセット入力が“１“レ
ベルであればｄ出力が常に“１”レベルとなる。リセッ
ト人力が０”レベルの時に限り、セット入力が１”レベ
ルとなったとき、δ出力は“０”レベルとなる。この信
号は抵抗２０６、２０７を介してトランジスタ２０８の
ベースに入力され、トランジスタ２０８をＯＮ　−ＯＦ
Ｆする。トランジスタ２０８は抵抗２０９により接地さ
れており、コレクタ信号は抵抗２１０を介してサイリス
タ２１１のゲート入力に接続されている。

サイリスク２１１は電歪式アクチュエータ１０４と並列
に、微小抵抗２１２を介して接続されており、ゲート入
力が“１”レベルの間、サイリスタ２１１は導通し、電
歪式アクチェエータ１０４をショートする。電歪式アク
チュエータ１０４はさらにダイオード２１３がアノード
側を接地側に、カソード側を高圧側にすなわち逆方向に
接続されており、電歪式アクチュエータ１０４に逆電圧
がかからないように保護している。

３００は図示しないエンジンのいずれかの気筒のＡＴＤ
Ｃ６０’にて信号を発生する、例えばＭＲＥを用いた回
転センサである。この回転センサ３００の出力は整形回
路２１４に入力されており、ＡＴＤＣ６０°ごとに“ｌ
”レベルのパルスを出力する。

波形整形回路２１４の出力は３人力ＯＲゲート２１５の
ひとつの入力に接続される。３人力ＯＲゲート２１５は
前記フリップフロップ２０５のリセット人力に接続され
ているため３人力ＯＲゲート２１５の人力のうちいずれ
かが“１″レベルであればフリップフロップ２０５はリ
セットされるため石出力は“１″レベルとなりサイリス
タ２１１はオープンとなる。

整形回路２１４の出力はエンジン回転数制御回路２１６
にも接続されており、例えばエンジン回転数が１２０Ｏ
ｒｐｍ以上で′１”レベル、それ未満では“Ｏ”レベル
の回転数判別信号が出力される。この回転数判別信号は
、前記３人力ＯＲゲート２１５に接続されている。

３１０は図示しないアクセルと連動して動くポテンショ
メータで、負荷に応じた電圧信号を出力する。この信号
は負荷判別回路２１７に入力され、例えばアクセル開度
２０％以上で“１”レベル、それ未満で“０”レベルの
負荷判別信号を出力する。

この負荷判別信号も前記３人力ＯＲゲート２１５に接続
されている。

以上の構成におけるコントローラ２００の作動について
、第６図のタイムチャートを参照して説明する。

今、低回転、低負荷時を考えると、ポンプ駆動軸の回転
に伴い、フェイスカムがリフトしく第６図（２））、受
圧室１１３の圧力が上昇する（第６図（３））。

それにつれて、電歪式アクチュエータ１０４は加圧され
電圧を発生する（第６図（４））。この発生電圧は抵抗
２０２，２０３で分圧されコンパレータ２０１により基
準電圧と比較される。電歪式アクチュエータ１０４の端
子電圧が５００ｖを越えると、コンパレータ２０１の出
力は“１”レベルとなり（第６図（５））、フリップフ
ロップ２０５を反転させその司出力が“Ｏ”レベルとな
る（第６図（６））。このｉ出力は抵抗　２０６．２０
７を介してトランジスタ２０８を導通させるためサイリ
スク２１１がトリガされて導通し、電歪式アクチュエー
タ１０４をショートされる。このため電歪式アクチュエ
ータ１０４の端子電圧は急激にＯｖに下がり（第６図＋
４１）、電歪式アクチュエータ１０４は収縮するため、
前述の如く受圧室１１３の圧力が低下し噴射が中断され
る（第６図＋３１）。

この時フェイスカムリフトはリフトの途中であるためさ
らに燃料の圧送が行われる。したがって受圧室圧は再び
上昇し噴射を再開する（第６図（３））。

しかしフリップフロップ２０５がリセットされるまでサ
イリスタ２１１は導通している。カムリフトが上死点に
達する前に前述のスピルボートが開き、ポンプ室圧がス
ピルされて圧力が低下し、噴射を終了する。

この時電歪式アクチュエータ１０４の端子電圧は第６図
（４）の破線のように負電圧まで下がろうとする負圧電
圧の値が大きいと電歪式アクチュエータ１０４の分極が
こわれる恐れが生じるためダイオード２１３により逆電
圧をショートし保護するようになっている。

ＡＴＤＣ６０°まで回転すると、回転センサ３００が信
号を発生し、整形回路２１４でパルス信号に整形されて
（第６図（１））　３人力ＯＲゲート２１５を経てフリ
ップフロップ２０５をリセットするためＱ出力は“１”
レベルに戻り（第６図（６））、サイリスタ１１１はＯ
ＦＦとなり１サイクルを終了する。

次にエンジン条件に応じて前記電歪式アクチェエータ１
０４のショートを行わない方法について説明する。

例えば負荷が高いときを考えると、ポテンショメータ３
１０の出力電圧は高くなり、負荷判別回路２１７により
設定負荷以上では　１”レベルの信号が出力される（第
６図（７））。この負荷判別信号は３人力ＯＲゲート２
１５を通り、フリップフロップ２０５をリセットする。

すなわち、負荷の高いときにはフリップフロップ２０５
は常にリセットされるため、コンパレータ２０１による
セ・ノド信号の有無にかかわらず、サイリスタ２１１は
導通せず、電歪式アクチュエータ１０４はオープンのま
まである。

エンジン回転数についても同様で、回転センサの信号に
よりエンジン回転数判別回路２１６はエンジン回転数を
判別し、設定回転数以上では回転数判別信号を′″ｌｌ
ルベル、フリップフロップ２０５を常にリセットするこ
とにより電歪式アクチェエータ１０４をオープンに維持
する。

上述の制御回路２００は所定の時期に電歪式アクチュエ
ータ１０４をショートするため、の−例であり、同様の
作動をするものであれば他の構成であっても構わない。

以上述べた様に、本実施例において電歪式アクチュエー
タ１０４は電圧を印加することなく短絡することのみに
よって制御することが可能である。

このため、通常では電歪式アクチュエータを駆動するた
めの電源が必要となるが、本実施例ではその電源が不要
となるため、非常にコンパクトな噴射率制御装置とする
ことができる。

又、噴射率制御装置１３０を噴射弁１００と一体的に設
けかつ可変容積室１２３と受圧室１１３間を噴射導管２
０を介さずに連通させたことにより、減衰することなく
圧力変化を噴射される直前の受圧室１１３に伝えること
ができるため、電歪式アクチュエータ１０４の縮小によ
る動きを正確に伝えることができる。

次に第２の実施例を説明する。第２実施例と第１実施例
の相違点はコントローラ２００の制御方法にあり、従っ
て制御方法について説明する。（尚コントローラ等を含
むシステム及び回路図は図示しない）。

第７図において、制御は第７図のＢに示す如く行われる
。第７図Ａに示した様に受圧室１１３の圧力が、開弁圧
よりわずかに低い、例えば８０ｋｇ／−に達した時、電
歪式アクチュエータ１０４の発生電圧が３２０ｖに達し
たことによってこれを検知し、８２０Ｖの高電圧を１０
０μＳｅｃの期間、電歪式アクチュエータ１０４に電圧
を印加する。よって電歪式アクチュエータ１０４は５０
μｍ伸張し、可変容量室１２３は４ｃｎｘ　５０　／Ｊ
ｍ＝　２０ｍ＋＋＋”の収縮を生じる。その後、コント
ローラが電歪式アクチュエータ１０４をショートすると
、電歪式アクチュエータ１０４は、高電圧を解除したこ
とよって５０μｍ、ショートしたことによって３２μｍ
の計８２μｍ縮小し、これによって可変容積室１２３は
４ｃｄｘ８２μｍ＝３２．８ｍの膨張を生じる。以上の
作動によってポンプ室２の圧力は第７図Ａの曲線となる
。この時、前述の第１実施例に説明したよりも、もっと
顕著なパイロット噴射の形態をとることができる。この
パイロット噴射は噴射圧力が大きい為第４図（Ｃ１のＡ
の場合よりも燃料の霧化がよいという利点を有す。

次に第３の実施例を説明する。これも第１実施例との相
違点はコントローラの制御方法にあり従って制御方法に
ついて説明する。第８図において、制御は第８図のＢに
示す如く行われる。第７図Ａに示した様に受圧室１１３
の圧力が、開弁圧よりねずかに低い、例えば８０ｋｇ／
ｃｄに達した時、電歪式アクチュエータ１０４の発生電
圧が３２０■に達したことによってこれを検知し、８２
０ｖの高電圧を１００μｓｅｃの期間、電歪式アクチュ
エータ１０４に印加する。これにより電歪式アクチュエ
ータ１０４−は伸張し可変容量室１２３は収縮する。そ
の後コントローラが電歪式アクチュエータ１０４をショ
ートすると、電歪式アクチュエータ１０４は高電圧を解
除したこと及び短絡ショートしたことの効果が重畳し大
巾に縮小する。これにより可変容積室１２３は大巾に膨
張する。以上の動作によって受圧室１１３の圧力は第８
図のＡの曲線となり第２の実施例と同様にパイロット噴
射を顕著におこなうことかできる。次にショートした電
歪式アクチュエータ１０４に一定時間後、再び高電圧を
作用させ電歪弐アクチュエータ１０４を伸張させ、パイ
ロット噴射後の圧力立上がりを急激にすると同時に噴射
終了時において電歪式アクチュエータ１０４の端子電圧
が一定値以下に低下した時に再び電歪式アクチェエータ
１０４をショートさせる。このようにすると前回と同様
に、高電圧を解除したこと及びショートしたことの効果
が重畳し大巾に縮小することができる。これにより可変
容積室１２３は大巾に膨張を生じる。このため受圧室１
１３の圧力は急激にかつ大巾に低下することになり第７
図のＡに示す如く燃料噴射が急激に停止されることにな
る。このため噴射終了時の低い圧力で噴射することによ
る非常に霧化の悪い噴射がなくなり、噴射終了時におい
て噴霧の切れが良くかつ霧化の良い噴射をおこなうこと
ができる。

上述の制御回路は受圧室１１３の圧力をその圧力に基づ
いて電圧を発生する電歪式アクチュエータ１０４の出力
電圧によって検知して、電歪式アクチュエータ１０４を
制御するものであるため、別の圧力検出手段を設けるこ
となく、受圧室１１３の圧力に基づいて所定の時期にそ
の噴射率制御装置を精度よく制御することが可能である
。

また受圧室１１３の圧力検出手段としては、他にストレ
インゲージ等による圧力センサを利用することも可能で
あることは言うまでもない。また電歪式アクチュエータ
１０４を受圧室１１３の圧力以外に例えばＭＲＥを用い
た回転センサ等から発生される信号に基づいて制御回路
で所定の時期を計算して制御することも、当業者におい
ては容易に実施可能であろう。

さらに電歪式アクチュエータ１０４は上述の実施例で説
明したものに限定されるものでなく、印加電圧によって
伸縮する種々の電歪特性を有する素子を用いることがで
きる。

また電歪式アクチュエータを縮小させるに際して、上述
実施例では制御回路によって電歪式アクチェエータを短
絡するように制御したが、これは電歪素子の耐久性、伸
縮特性の悪化を考慮してなされるものである。つまり、
一般には電歪素子の分極方向と逆方向の電圧を印加する
と分極が破壊される、もしくは分極が劣化するという耐
久性上の問題があるため、上述の如く電歪式アクチュエ
ータを短絡制御して縮小させたが、電歪素子の分極方向
と逆方向の電圧を印加することによっても電歪式アクチ
ュエータを縮小させることも可能であることは当業者に
おいて容易に理解されよう。

ただし、この場合には電歪素子の分極方向と逆方向の電
圧を印加しても上述の問題が発生しない電歪素子の開発
が待たれる。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれば、デリバリ弁下流側に電歪式
アクチュエータにて作動する可変容積室を設けたことに
より、可変容積室から受圧室までの距離及び容積が大巾
に減少し、電歪式アクチュエータのショート、オープン
等の作動による圧力変動が減衰することなく受圧室に直
接伝達されるためパイロット噴射の制御が非常に正確か
つ容易に行うことができる。又、電歪式アクチュエータ
の作動ストロークも少なくて良（このため耐久性も良い
。又制御の自由度が大きいという利点もある。さらに、
噴射終了時にショートさせた場合、圧力が急低下しかつ
直接ニードルに作用するため噴射の切れが非常に良くな
りＨＣ（Ｈｙｄｒｏ　ｃａｒｂｏｎ）が大幅に低減する
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、第２図、第
３図は電歪式アクチェエータの特性を示す特性図、第４
図（ａ）〜（Ｃ）の各Ａ、Ｂは本発明を適用した場合の
受圧室圧と制御回路の制御を各々示す図、第５図は第１
実施例の制御回路を示す回路図、第６図は第１実施例の
タイムチャート図、第７図は第２実施例の制御例、およ
び第８図は第３実施例の制御例を示す図である。（符号の説明）１・・・燃料噴射ポンプ、２・・・ポンプ室、４・・・ケーシング、５・・・シリンダボア、６・・・プランジャ通路、７・・・フェイスカム、８・・・ローラ、９・・・分配ボート、１０　、１０ａ・・・吸入ボート、１１・・・低圧室、１２・・・吸入通路、１４・・・分配通路、１５・・・デリバリ弁、１６・・・バネ、１７・・・スピルボート、１８・・・スピルリング、１９・・・レバー、２０・・・噴射導管、２１・・・ヘッドボルト、２２・・・メクラ栓、１００・・・噴射弁、１０１・・・ケーシング、１０２　、１０３・・・ハウジング、１０４・・・電歪式アクチュエータ、１０５・・・ピストン、１０６・・・Ｏ−リング、１０７・・・ディスタンスピース、１０８・・・ノズルボディ、１０９・・・ニードル弁、１１０・・・プレッシャピン、１１１・・・圧力バネ、１１２・・・燃料通路、１１３・・・受圧室、１１４・・・スロットル部、１１５・・・プフシング、１１６・・・リード線、１１８・・・シート部、１１９・・・バネ室、１２３・・・可変容積室、１３０・・・噴射率制御装置、２００・・・制御回路、２０１・・・コンパレータ、２０５・・・フリップフロップ、２１１・・・サイリスタ、２１４・・・波形整形回路、２１５・・・３人力ＯＲ回路、２１６・・・エンジン回転数制御回路、２１７・・・負
荷判別回路、３００・・・回転センサ、３１０・・・ポテンショメータ。

Claims

【特許請求の範囲】

１．　燃料噴射ポンプから噴射導管を介して噴射弁より
燃料噴射を行うディーゼル機関用燃料噴射装置において
、印加電圧に応じて軸方向に伸縮する積層形の電歪素子
、該電歪素子と一体的に設けられ該電歪素子の伸縮と共
に軸方向に摺動するピストン手段、該電歪素子に電気的
に接続され該印加電圧を制御することにより該電歪素子
の伸縮を制御する制御手段、および該噴射導管と連通す
る燃料通路に連通し該電歪素子の伸縮に対応して容積が
変化する可変容積室を具備する噴射率制御装置を設けた
ことを特徴とするディーゼル機関用燃料噴射装置。
２．　該可変容積室が該噴射導管の下流側に設けられる
特許請求の範囲第１項に記載の装置。
３．　該可変容積室が該噴射弁と一体的に設けられる特
許請求の範囲第１項に記載の装置。
４．　該制御手段は、該可変容積室の燃料圧力が一定の
圧力を超えた所定の時期に該電歪素子を短絡することに
より収縮させ該可変容積室の容積を拡大し該噴射弁から
噴射される燃料の噴射率を低下するよう制御する特許請
求の範囲第１項に記載の装置。
５．　該制御手段は、該可変容積室の燃料圧力が一定の
圧力を超えた所定の時期に該電歪素子に分極方向と逆方
向の電圧を印加することにより収縮させ該可変容積室の
容積を拡大し該噴射弁から噴射される燃料の噴射率を低
下するよう制御する特許請求の範囲第１項に記載の装置
。
６．　該可変容積室の燃料圧力の検出を該電歪素子が燃
料圧力を受けて発生する電圧を検出することにより行う
特許請求の範囲第４〜５項のいずれかに記載の装置。