JPS62150070A - 燃料噴射装置 - Google Patents

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〕 本発明はディーセルエンジン等に燃料を噴射して供給す
る燃料噴射装置に関する。〔従来の技術〕最近のディー
セルエンジンでは、燃料の噴射圧力を高めて燃焼効率を
向上させる傾向にあり、また、エンジンの運転状態に応
して噴射量および噴射タイミングを高精度に制御する要
求が高くなっている。

このようなことから、従来特開昭５９−１６２３５７号
公報に示されているように、エンジンにより駆動される
往復動プランジャでポンプ室の燃＃ｌを加圧し、この加
圧された燃料を噴射ノズルに圧送して該ノズルよりｎｌ
射するようにするとともに、上記ポンプ室の燃料を燃料
供給ポンプまたは燃料１タンクに戻す戻し通路に電磁弁
機構を設け、この電磁弁機（ｔによって戻し通路の開閉
を制御することにより」二足ポンプ室の燃料圧力を２Ｊ
整し、噴射ノズルへ送る瓜やタイミングを制御する燃料
噴射装置が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、」二足従来の装置は、戻し通路の開閉を
電磁弁機構によって制御する構造であり、この種の電磁
弁機構は、電力供給開始時にエアーギャップが大きくて
吸引力か小さく、また電力遮断時には残留磁気により離
反力が小さくなる等のため、駆動力および作動速度に限
界かある。したがってこの種の電磁弁機構では、エンジ
ンの回転速度が高くなった場合に迅速に追従できなくな
って、高速作動の応答性が得られなくなる心配かある。

また最近では、アイドリング運転時に騒音および振動を
低減させるため、パイロット噴射を行わせる場合があり
、このパイロット噴射の場合１ｍ５ｅｃ（１０’５ｅｃ
）以下の時間テ通路ノ開閉を行う必要があるが、上記電
磁弁機構ではこのような瞬時の作動は不可能である。

したがって本発明は、高速作動が可能であり、エンジン
の運転状態に応じて噴射量および噴射タイミングを高精
度に制御することができるとともに、パイロット噴射も
可能になる燃料噴射装置を提供しようとするものである
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、燃料供給ポンプとポンプ室を結ぶ戻し通路に
、この戻し通路を開閉する弁を設け、この弁は、電圧を
加えることにより伸長作動する圧電素子積層体を駆動源
とした圧電型アクチュエータによって加圧される油圧で
閉作動されるようにしたことを特徴とする。

〔作用〕

上記のような構成によれば、プランジャによりポンプ室
の燃料を加圧する過程で上記戻し通路を上記弁で閉じる
と、ポンプ室の燃料圧力が上昇して噴射ノズルに燃料を
供給するようになり、また戻し通路を開くとポンプ室の
燃料はこの戻し通路を通じて逃かされるため噴射ノズル
に燃料を供給せず、よって弁による上記戻し通路の開閉
を制御すれは、噴射量および噴射タイミングならびにパ
イロット噴射か可能になる。しかも上記弁は電圧を加え
ることにより伸長作動する圧電素子積層体を駆動源とし
た圧電型アクチュエータによって加圧される油圧で作動
されるようにしたから、圧電素子積層体は数１０μｓｅ
ｃ　（１０−６ｓｅｃ）のオーダで迅速作動が可能であ
るので、エンジンの高速回転中の噴射量および噴射タイ
ミングの制御や、ごく短時間でのオン、オフ作動を要求
されるパイロット噴射でも、高精度に制御することがで
きる。

〔発明の実施例〕

以下本発明について、第１図ないし第３図に示す第１の
実施例にもとづき説明する。

図において１はシリンダボディでありポンプ室２を備え
ている。シリンダボディ１にはプランジャ３が油密にか
つ摺動自在に嵌挿されており、ポンプ室２の燃料を加圧
する。

プランジャ３の上端はカムフォロア４に連１＋’ｉされ
ており、このカムフォロア４の上端には支Ｉ＋ｌ＋　５
およびスリーブ６を介してカムローラ７か回転自在（こ
取ｉ″Ｊされている。カムローラ７はカム８１こ巾云接
しており、このカム８は図示しないエンジンに同期して
回転駆動される。

カムフォロア４はフォロアスプリング９により上向きに
押圧付勢されている。

したがって、」−２カム８の回転によりカムフォロア４
か押されてプランジャ３は下降し、この際ポンプ室２の
燃料を加圧し、またカム８がさらに回転するとフォロア
スプリング９の力を受けてカムフォロア４およびプラン
ジャ３が上昇復帰され、この時ポンプ室２に燃料を吸入
する。

ポンプ室２の下端には燃料圧送通路１ｏが接続されてお
り、この燃料圧送通路１ｏは、シリンダボディ１に敗亡
された燃料噴射ノズル１１に通じている。

噴射ノズル１１はりテーナナット１２によりシリンダボ
ディ１に固定されており、この噴射ノズル１１は公知の
如く、上記燃料圧送通路１０から所定の開弁圧以上の圧
力で燃料か送られてきた場合に、この燃料圧によって針
弁１３をノズルスプリング１４の押圧力に抗して作動さ
せ、これにより噴射孔１５を開くようになっている。こ
の結果、この噴射孔■５からエンジンの燃焼室に燃料が
噴射される。

ノズルスプリング１４は、ノズルスプリング室１６に収
容されている。

前記ポンプ室２の下端部には通路１７か連通されている
。この通路１７はフィード通路１８を介してフィード圧
室１９に連通されており、このフィート圧室１９は燃料
供給ポンプ２０に接続されている。このフィード圧室１
９はフィードスクリュ２［により形成されている。なお
２２．２２はガスケットを示す。

フィード通路１８には、燃料供給ポンプ２０からポンプ
室２に向かって燃料を送り込むのを許す逆止弁２３が設
けられている。

上記通路１７とフィード圧室１９の間には、上記フィー
ド通路１８を迂回して戻し通路２４が接続されている。

この戻し通路２４の途中には、本発明の弁に相当するス
プール弁２５か介在されている。

スプール弁２５は弁室２６に油密かつ摺動自在に収容さ
れており、スプール弁スプリング２７によって一方向に
押圧されている。このスプール弁２５には周面にリング
溝２８が形成されており、このリング溝２８が、第２図
（Ａ）に示されたように、戻し通路２４の上流側ポート
２４ａおよび下流側ポー１−２４ｂに対向すると戻し通
路２４が連通され、またスプール弁２５の軸方向移動に
よりこのリング溝２８が、第２図（Ｂ）に示されたよう
に、戻し通路２４の上流側ポート２４ａおよび下流側ポ
ート２４ｂと非対向位置になると戻し通路２４は遮断さ
れるようになっている。

スプール弁２５には上記スプール弁スプリング２７の反
対側に小径ピストン２９が連結されており、この小径ピ
ストン２９は小径圧力室３０に油密および摺動自在に嵌
挿されている。小径圧力室３０は制御通路３１を通じて
大径圧力室３２に連通されている。

大径圧力室３２には大径ピストン３３が油密および摺動
自在に嵌挿されている。

大径ピストン３３は皿ばね３４により後退する方向に押
圧付勢されているとともに、圧電素子積層体３５により
前進方向に抑圧＝Ｊ能になっている。圧電素子積層体３
５は詳図しないが、故１０枚のＰＺＴ素子を電極板と交
互に積層して構成され、外周面には耐電圧性を増すため
シリコン油が塗布され、かつ絶縁チューブ３６で包まれ
ている。このような圧電素子積層体３５は、その一端が
大径ピストン３３の後面側にゴムリング３７を介して］
談合されており、他端はホルダー３８にゴムリング３７
を介して嵌合されている。このホルダー３８はシリンダ
ボディ■に螺合されている。なお、３９．３９は絶縁板
であり、また、４０．４０は圧電素子積層体３５に電圧
を印加するためのリード線である。

したがって、リード線４０．４０を通じて圧電素子積層
体３５に電圧を印加すると、この圧電素子積層体３５は
軸方向に伸び変形し、これにより大径王力室３２の燃料
が加圧される。この圧力は制御通路３１を通じて小径圧
力室３０に伝えられ、この小径圧力室３０の小径ピスト
ン２９を押す。この結果、スプール弁２５は、大径圧力
室３２と小径圧力室３ｏの断ｉｋ　ｆ青の比に応じて第
２図（Ｂ）に示すように変位させられるようになってい
る。

なお制御通路３１は、供給通路４１によりフィード圧室
１９と連結されており、この供給通路４１にはフィート
圧室１９から制御通路３■に向かって燃＋４の流れを５
′「す逆止弁４２か設けられている。したかつて、１ｉ
制御通路３１、小径圧力室３０および大ｉ条圧力室３２
には燃料−１か満たされているものである。

このような構成に係る第１実施例の作用について、第３
図の特性図を加えて説明する。

プランジャ３か上昇する吸入行程では、ポンプ室２が負
圧となるから、燃料供給ポンプ２０、フィート圧室１９
、フィート通路１８、逆止弁２３および通路１７を通し
て燃料をポンプ室２に吸入する。なお、この場合、圧電
素子積層体３５に高い電圧Ｅｈを加えずＥｌのレベルと
し、スプール弁２５を第２図（Ａ）に示すように作動さ
せておくと、リング溝２８により戻し通路２４の上流側
ポート２４ａおよび下流側ポート２４ｂが導通し、した
がってこの戻し通路２４を通じてもフィード圧室１９か
ら燃料がポンプ室２に吸入される。

プランジャ３が上死点を越えてカム８により押されるこ
とにより下降する圧縮行程に移ると、ポンプ室２内の燃
料が加圧され始める。

この圧縮行程の初期には、スプール弁２５のリング溝２
８により第２図（Ａ）に示すように戻し通路２４の−に
流側ポート２４ａと下流側ポート２４ｂを導通させてお
くとポンプ室２の燃料かこの戻し通路２４を通じてフィ
ード圧室１９に逃がされる。

そして圧縮行程がある程度進んで所定のタイミニグＴ２
に達した段階で、リードｍ４ｏ、　４０を通じて圧電素
子積層体３５に電圧Ｅｈを印加すると、この圧電素子積
１＜体３５が軸方向に伸び変形し、これにより大径ピス
トン３３が皿ばね３４の付勢力に抗して大径圧力室３２
の燃料を加圧する。この圧力は制御通路３１を通じて小
径圧力室３０に伝えられ、この小径圧力室３０の小径ピ
ストン２９を押す。この結果、スプール弁２５は、大径
圧力室３２と小径圧力室３０の断面積の比に応じて第２
図（Ｂ）に示すように変位させられ、よってスプール弁
２５のリング溝２８が戻し通路２４の上流側ポート２４
ａと下流側ポート２４ｂに対向しなくなるので、戻し通
路２４は閉止される。このため、ポンプ室２内で加圧さ
れる燃料の逃げ場がなくなり、この燃料は燃料圧送通路
１０から燃料噴射ノズル１１に送られ、この燃料圧力が
所定の開弁圧Ｐｏ以上に達した場合に、この燃料圧によ
って針弁１３をノズルスプリング１４の押圧力に抗して
作動させ、よって噴射孔１５を開き、この噴射孔１５か
らエンジンの燃焼室に燃料を噴射する。

この噴射開始ののちＴ３に至ると、リード線４０゜４０
を通して圧電素子積層体３５に加えていた電圧Ｅｈを解
除すると、この圧ｒｂ素子積層体３５は収縮復帰し、大
径ピストン３３が皿ばね３４の付勢力により図示右側に
復帰する。したかって、大径圧力室３２の燃料圧力か低
下し、この圧力は１；１ｊ御通路３１を通じて小径圧力
室３０に伝えられるので、小径ピストン２９を押す力が
弱くなる。この結果、スプール弁２５は、スプール弁ス
プリング２７の力を受けて、第２図（Ａ）に示すように
復帰させられ、よってスプール弁２５のリング溝２８は
戻し通路２４の上流側ポー１−２４ａと下流側ポー１−
２４ｂと導通させ、戻し通路２４を開く。このため、ポ
ンプ室２内で加圧される撚＋−１は戻し通路２４を通じ
てフィード圧室１９に逃がされる。よってポンプ室２の
撚（−１圧力か所定の閉弁圧Ｐｓ以下に下かり、針弁１
３か噴射孔１５を閉じるので燃料の噴射を停止する。

これにより、パイロット噴射がなされることになる。

次にさらに圧縮行程が進み所定のタイミニグＴ４に達し
たら、再びリード線４０．４０を通じて圧電素子積層体
３５に電圧Ｅｈを印加し、この圧電素子積層体３５を軸
方向に伸び変形させて、大径ピストン３３により大径圧
力室３２の燃料を加圧する。このため小径圧力室３０の
小径ピストン２９が押され、スプール弁２５は、第２図
（Ｂ）に示すように、戻し通路２４を閉止する。よって
、ポンプ室２内の燃料圧力が再び上昇し、この燃料は噴
射ノズル１１に送られ、所定の開弁圧Ｐｏに達したら噴
射孔１５を開き、この噴射孔１５からエンジンの燃焼室
に燃料を噴射する。

この噴射開始ののちＴ５になると、圧電素子積層体３５
に印加している電圧Ｅｈを解除し、スプール弁２５によ
り、第２図（Ａ）に示すように、戻し通路２４を開くと
、ポンプ室２内で加圧される燃料は戻し通路２４を通じ
てフィード圧室１９に逃がされ、よってポンプ室２の燃
料圧力が所定の閉弁圧Ｐｓ以下に下がり、燃料の噴射を
停止する。

これにより、メイン噴射がなされることになる。

プランジャ３は更に押し下げられ、下死点に達する。そ
して再び上昇して吸入行程に移り、以下上記の作動を繰
返す。

しかして、上記実施例で示したようにメイン噴射に先だ
ってパイロット噴射を行う場合、プランジャ３の１回の
圧縮行程中にパイロット噴射およびメイン噴射を行うこ
とになるから、噴射のオン。

オフ作動が極めて迅速に行われなければならない。

上記実施例では、アクチュエータの駆動源として圧電素
子積層体３５を用いたから、高精度な噴射のオン、オフ
が可能となる。

すなわち、圧電素子積層体は数１０ｔｌｓｅｃ（１０−
６ｓｅｃ）のオーダで迅速作動が可能であり、加えて大
きな作動力を発し、したがってリード線４０．４０を通
じて電圧を印加した場合、圧電素子積層体３５は大きな
力で瞬間に伸び変形するので、大径ピストン３３を素早
く作動させることができる。このため、スプール弁２５
の作動も迅速になされる。

しかも本実施例では、大径圧力室３２の断面積が文字通
り小径圧力室３０の断面積より大きく　＋７ｉ成されて
いるので、大径圧力室３２と小径圧力室３ｏの１折面積
の比に応じて小径ピストン２９の移動速度が増幅され、
これによってもスプール弁２５は迅速に［多動される。

このようなことから、ごく短い時間内でのスプール弁２
５による戻し通路２４の開閉がシャープに行われること
になり、プランジャ３の１回の圧縮行程中にも拘らず、
パイロット噴射とメイン噴射を高精度に行うことができ
、かつその制御ら高精度に行なえる。

また、燃料噴射量は噴射ノズルＩｆの開弁から閉弁に至
るまでの時間によって決り、かつ噴射開始時期は当然な
がら噴射ノズル１１の開弁タイミングで決定される。上
記実施例によると、噴射ノズルｔｉの開弁および閉弁が
シャープに行なえるから燃料噴射量および噴射開始タイ
ミングを高精度に制御することができ、エンジンの高速
回転中での制御が容易に行なえることになる。

第４図には本発明の第２の実施例を示し、これについて
説明するが、上記第１の実施例と同一の構成には同一番
号を付してその説明を省略する。

この第２の実施例では、ポンプ室２とフィード圧室１９
を結ぶ戻し通路２４に、ボール弁５０を設けてあり、こ
のボール弁５０を、スプール弁２５により開閉される油
路から導入した燃料圧力で開閉制御するようにしである
。すなわち、ボール弁５０は、ボール５１と、バルブピ
ストン５２と、背圧室５３に収容したボール弁スプリン
グ５４により（１η成されており、このボール弁スプリ
ング５４がバルブピストン５２を介してボール５１を押
圧することにより戻し通路２４を閉じ、フィード圧室１
９からポンプ室２に燃料が流れるのを阻止している。ボ
ール弁５ｏの背圧室５３には油路５５が接続されており
、この油路５５はスプール弁２５のリング溝２８に常に
導通するように、つまりスプール弁２５か軸方向に移動
しても、この油路５５とリング溝２８は常に連通を保つ
ようになっている。

一方、スプール弁２５には蓄圧通路５６および開放通路
５７が臨まされており、これら蓄圧通路５６および開放
通路５７は、スプール弁２５が軸方向に移動した場合に
いづれか一方がリング溝２８に連通されるようになって
いる。

スプール弁２５は前記第１の実施例と同様に、圧電素子
積層体３５により駆動される大径ピストン３３で加圧さ
れた燃料の圧力によって作動される。

蓄圧通路５６はポンプ室２の上部に連通されており、こ
の蓄圧通路５６の途中にはアキュムレータ６゜が接続さ
れている。アキュムレータ６０はアキュムレート室６１
にピストン６２を油密および摺動自（［ミに嵌挿し、こ
のピストン６２の背面はアキュムレートスプリング６３
により押圧付勢されている。ピストン６２の前面のアキ
ュムレート室６１は−に２蓄圧通路５６に導通されてい
る。

開放通路５７はフィード圧室１９に連通されている。

このような構成の第２の実施例によれは、プランジャ３
か下降する圧縮行程の川めに、スブーＩし弁２５か図示
下方向に作動させられており、蓄圧通路５６の下流端は
閉しられているとともに、開放通路５７はスプール弁２
５のリング溝２８を介して油路５５に接続されている。

このため、ボール弁５０の背圧室５３には油路５５、ス
プール弁２５のリング溝２８および開放通路５７を通じ
てフィード圧が作用し、したかってヘルプピストン５２
はフィード圧とボール弁スプリング５４の力を受け、こ
れによりボール５１が戻し通路２４を閉塞している。な
お、このボール弁５０はポンプ室２の圧力が、例えは燃
料噴射ノズル１１の開弁圧Ｐｏの３分の１以上になると
、ボール５１およびバルブピストン５２がフィード圧と
ボール弁スプリング５４の力に抗して押しさげられ、こ
れにより戻し通路２４を開くようになっている。

しかして、プランジャ３による圧縮行程の初期に、ポン
プ室２で加圧された燃料は蓄圧通路５６よりアキュムレ
ータ６０のアキュムレート室６１に圧送され、このアキ
ュムレート室６１ではピストン６２がアキュムレートス
プリング６３の押圧力に抗して押されることにより該ア
キュムレート室６１に燃料を導く。

プランジャ３の下降により、蓄圧通路５６のポンプ室２
に臨むポートか閉じられると、上記アキュムレート室６
１にアキュムレートスプリング６３の反発力に相当する
燃料圧力を蓄圧する。なお、この蓄圧力は、例えば燃料
ｎｌ射ノズル１１の開弁圧Ｐ。

の３分の１程度に設定される。

プランジャ３がポンプ室２において蓄圧通路５６のポー
トを閉じたのちは、ポンプ室２の圧力が燃料噴射ノズル
１１の開弁圧Ｐｏに３分の１以上になるから、ボール弁
５０を押して戻し通路２４を開放し、よってポンプ室２
の燃料はこの戻し通路２４を通じてフィード圧室Ｉ９に
逃がされ、ポンプ室２の圧力はそれ以上上昇しない。

圧縮行程が進んで所定のタイミニグＴ２に達した段階で
、圧電素子積層体３５に電圧Ｅｈを印加すると、これに
よりスプール弁２５が作動され、スプール弁２５のリン
グ溝２８開放通路５７を閉じるとともに、蓄圧通路５６
を油路５５に導通させる。したがってアキュムレータ８
０のアキュムレート室６１に蓄圧していた燃料圧力が、
蓄圧通路５６、スプール弁２５のリング溝２８、油路５
５を通じて、ボール弁５０の背圧室５３に作用し、ボー
ル弁５０ははアキュムレータ６０の蓄圧圧力とボール弁
スプリング５４の力を受けて戻し通路２４を閉塞する。

このため、ポンプ室２内で加圧される燃料の圧力が上昇
し、この燃料は燃料圧送通路１０から燃料噴射ノズル１
１に送られ、この燃料圧力が所定の開弁圧Ｐｏ以にに達
した場合に、噴射孔１５からエンジンの燃焼室に燃料を
噴射する。

この噴射開始ののちＴ３に至ると、圧電素子積層体３５
に加えていた電圧Ｅｈを解除すると、スプール弁２５は
復帰させられ、よってスプール弁２５のリング溝２８は
蓄圧通路５６の下流端を閉じ、油路５５を開放通路５７
に導通させるから、ボール弁５０の背圧が低くなり、該
ボール弁５０は戻し通路２４を開く。

このため、ポンプ室２内で加圧される燃料は戻し通路２
４を通してフィート圧室１９に逃がされ、よってポンプ
室２の燃料圧力が所定の閉弁圧Ｐｓ以下にドかり、噴射
ノズル１１からの燃料噴射を停止する。

これにより、パイロット噴射がなされることになる。

次にさらに圧縮行程が進み所定のタイミニグＴ４に達し
たら、圧電素子積層体３５に電圧Ｅｈを印加し、スプー
ル弁２５を作動させて油路５５を蓄圧通路５６に導通さ
せ、ボール弁５０によって戻し通路２４を閉止する。す
ると、ポンプ室２内の燃料圧力が再び上昇し、この燃料
は噴射ノズル１１に送られ、所定の開弁圧Ｐｏに達した
ら噴射孔１５を開き、この噴射孔１５からエンジンの燃
焼室に燃料を噴射する。

この噴射開始ののちＴ５になると、圧電素子積層体３５
に印加している電圧Ｅｈを解除し、前記と同様にスプー
ル弁２５を復帰させ、ボール弁５０で戻し通路２４を開
く。これにより、ポンプ室２内で加圧される燃料は戻し
通路２４を通じてフィード圧室１９に逃がされ、よって
ポンプ室２の燃料圧力が所定の閉弁圧Ｐｓ以下に下がり
、燃料の噴射を停止する。

これにより、メイン噴射がなされることになる。

このような第２の実施例の場合は、前記第１の実施例に
おいて第１図に示すスプール弁２５の作動ストロークか
小さくて戻し通路２４を充分に開くことかできない場合
や、スプール弁２５が房し通路２４を閉塞している状態
でスプール弁２５と弁室２６のクリアランスからの燃料
漏れが無視できないような場合に、代替＃１１４造とし
て好適する。

すなわち、戻し通路２４はボール弁５０で開閉するよう
にしたので、ポンプ室２側から戻し通路２４を通じて作
用する燃料をボール５１で受けることになり、このボー
ル５１の受圧面積は、バルブピストン５２の背面の面積
に比べてきわめて小さくすることかでき、よって背圧室
５３に小さな圧力を導入するたけてボール弁５０を迅速
かつ確実に閉作動させることができる。よって、背圧室
５３に導入する燃料量は少なくてよい。

そして、ポンプ室２に発生する切崩の低い圧力をアキュ
ムレータ６０に蓄圧し、この蓄圧圧力をスプール弁２５
により上記ボール弁５０の背圧室５３に作用させるよう
にしたから、スプール弁２５てのｔ＝　ｉ’；＋漏れが
少なく、かつ背圧室５３に導入する燃！−１量が少なく
てよいためスプール弁２５の作動ストロークも小さくて
すむ。

次に、第５図に示す第３の実施例について説明する。

この第３の実施例は、第１図に示した第１の実施例と構
成が似ているが、ポンプ室２の上部に蓄圧通路５６を接
続して、この蓄圧通路５６を他の大径ピストン７０を収
容した受圧室７１に連通ずるとともに、この蓄圧通路５
６の途中に、第２の実施例と同様なアキュムレータ６０
を接続しである。上記他の大径ピストン７０には他の電
源用圧電素子積層体７２が連結されており、この電源用
圧電素子積層体７２は圧縮力を与えられた場合に電圧を
発生するようになっている。

また、戻し通路２４に設けられたスプール弁２５とフィ
ード圧室１９の間に第２の実施例で使用したボール弁５
０と同様のボール弁を介在させ、上記アキュムレータ６
０に所定圧力を蓄圧することができるようにしである。

このような構成の場合、プランジャ３による圧縮行程の
初期に、アキュムレータ６０に所定圧力を蓄圧する。ア
キュムレータＢＯに貯えられた圧力は受圧室７１に作用
し、他の大径ピストン７０を抑圧して電源用圧電素子積
層体７２を圧縮する。このため、電源用圧電素子積層体
７２はその圧電効果により電圧を発生する。この電源用
圧電素子積層体７２に発生した電圧を、所定のタイミン
グで先の噴射制御用圧電素子積層体３５に印加すること
により、スプール弁２５を作動させて噴射を開始する。

また、電源用圧電素子積層体７２に発生した電圧を噴射
制御用圧電素子積層体３５に印加するのを停止すると、
スプール弁２５か復帰され、噴射を停止する。

したがって、この第３の実施例では、電源用圧電素子積
層体７２に発生した電圧を噴射制御用圧電素子積層体３
５の電源として利用するので、外部に格別な電源を求め
る必要がない。

なお、上記第３の実施例において、電源用圧電素子積層
体としてパイロット噴射用の電源用圧電素子積層体およ
びメイン噴射用の電源用圧電素子積層体をそれぞれ構成
することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、プランジャによ、
リポンブ室の燃料を加圧する過程で戻し通路を弁によっ
て閉じると、ポンプ室の燃料圧力が上昇して噴射ノズル
に燃料を供給するようになり、また戻し通路を開くとポ
ンプ室の燃料はこの通路を通じて逃がされるため噴射ノ
ズルに燃料を供給せず、よって弁による上記戻し通路の
開閉を制御すれば、噴射量および噴射タイミングならび
にペイロット噴射か可能になる。しかも」二足弁は電圧
を加えることにより伸長作動する圧電素子積層体を駆動
源とした圧電型アクチュエータによって１Ｊｆｌ圧され
る油圧で作動されるようにしたから、圧電素子積層体は
数１０ｎｓｅｃ　（］０−”　５ｅｃ）のオーダで迅速
作動が可能であることにより、シャープな作動を可能に
し、エンジンの高速回転中の噴射量および噴射タイミン
グの制御や、ご＜１１ｉ時間でのオン、オフ作動を要求
されるパイロノト１１ｎ射ても、高粘度に制御すること
かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明ゾ第１の実施例を示し、第
１図はｆＭ成を示す断面図、第２図（Ａ）および（Ｂ）
はそれぞれスプール弁の異なる作動状すを示す表明図、
第３図は噴射特性図、第４図は本発明の第２の実施例を
示す構成図、第５図は本発明の第３の実施例を示す構成
図である。 １　・シリンダボディ、２ポンプ室、３・・・プランジ
ャ、８　・・カム、１０・・・燃料圧送通路、１１・・
・噴射ノズル、１８・・フィード通路、１９・・・フィ
ード圧室、２０・・・燃料供給ポンプ、２４・・・戻し
通路、２５・・・スプール弁、２８・・・リングｌＩＭ
、２９・・・小径ピストン、３１・・・制御通路、３３
・・・大径ピストン、３７・・・圧電素子積層体、５０
・・ボール弁、６０・・・アキュムレータ、７２・・・
電源用圧電素子積層体。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジンにより駆動される往復動プランジャお
   よびこのプランジャにより燃料を加圧するポンプ室を備
   え、このポンプ室に燃料供給ポンプから燃料を供給し、
   このポンプ室の燃料を上記プランジャによって加圧する
   ことにより噴射ノズルに圧送して該ノズルより噴射する
   燃料噴射装置において、上記燃料供給ポンプと上記ポン
   プ室を結ぶフィード通路に燃料供給ポンプから上記ポン
   プ室に燃料を供給するのを許す逆止弁を設けるとともに
   、上記燃料供給ポンプと上記ポンプ室を結ぶ戻し通路に
   、この戻し通路を開閉する弁を設け、この弁は、電圧を
   加えることにより伸長作動する圧電素子積層体を駆動源
   とした圧電型アクチュエータによって加圧される油圧で
   閉作動されることを特徴とする燃料噴射装置。
2. （２）　上記戻し通路を開閉する上記弁は、スプール弁
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃
   料噴射装置。
3. （３）　上記戻し通路を開閉する弁は、ポンプ室から燃
   料供給ポンプへ燃料を戻すのを許すボール弁であり、こ
   のボール弁の背圧室と前記ポンプ室を蓄圧通路で結び、
   この蓄圧通路に上記ポンプ室で加圧された燃料の圧力を
   貯えるアキュムレータを設けるとともに、このアキュム
   レータと上記ボール弁の背圧室との間の上記蓄圧通路を
   、前記圧電型アクチュエータよって加圧される油圧によ
   り作動されるスプール弁で開閉するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射装置。
4. （４）　上記電圧を加えることにより伸長作動する圧電
   素子積層体を駆動源とした圧電型アクチュエータの電源
   は、ポンプ室の燃料圧を受けて押圧されることによって
   電圧を発生する他の圧電素子積層体から供給される電圧
   を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項もしくは第３項のいづれかに記載された燃料噴
   射装置。