JPH0444842Y2 - - Google Patents

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JPH0444842Y2
JPH0444842Y2 JP1985123506U JP12350685U JPH0444842Y2 JP H0444842 Y2 JPH0444842 Y2 JP H0444842Y2 JP 1985123506 U JP1985123506 U JP 1985123506U JP 12350685 U JP12350685 U JP 12350685U JP H0444842 Y2 JPH0444842 Y2 JP H0444842Y2
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fuel
pressure
actuator
valve
reservoir
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、特にデイーゼルエンジンの燃料供給
システムに設けられる燃料噴射弁に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention particularly relates to a fuel injection valve provided in a fuel supply system of a diesel engine.

〔従来の技術および問題点〕[Conventional technology and problems]

この種の燃料噴射弁は、高圧燃料を所定時期に
所定量だけ噴射するためにアクチユエータとして
圧電素子を用いて電気的に開閉制御され、燃料噴
射のための噴口を開閉するニードル弁を、圧電素
子に電圧を印加することにより直接閉弁させ、電
圧を開放して開弁させるよう構成されている。と
ころが燃料圧が高い場合、圧電素子はこの燃料圧
に打勝つてニードル弁を閉じるべく大きな付勢力
を発揮する必要があり、構造を大型化せざるを得
ない。また圧電素子の駆動回路に異常が発生して
電圧印加が不可能になると、ニードル弁が開放し
て燃料噴射の状態になり、エンジンにとつてフエ
イルセイフではない。
This type of fuel injection valve is electrically controlled to open and close using a piezoelectric element as an actuator in order to inject a predetermined amount of high-pressure fuel at a predetermined time. The valve is configured to directly close the valve by applying a voltage to the valve, and open the valve by releasing the voltage. However, when the fuel pressure is high, the piezoelectric element must exert a large biasing force to overcome the fuel pressure and close the needle valve, which forces the structure to be larger. Furthermore, if an abnormality occurs in the drive circuit of the piezoelectric element and voltage application becomes impossible, the needle valve opens and enters a fuel injection state, which is not a failsafe for the engine.

本考案は、構造が小型であり、かつ圧電素子に
電圧を印加できない状態になつても誤つて燃料噴
射をすることがない燃料噴射弁を得ることを目的
とする。
An object of the present invention is to obtain a fuel injection valve that has a compact structure and that does not inject fuel by mistake even when voltage cannot be applied to the piezoelectric element.

なお圧電素子を利用した噴射弁として、特公昭
47−35245号公報には、非作動時ばねによりニー
ドル弁を閉じ、燃料噴射時、高圧燃料によりニー
ドル弁を開く構成が開示されている。
In addition, as an injection valve using a piezoelectric element,
Japanese Patent No. 47-35245 discloses a configuration in which a needle valve is closed by a spring when not in operation, and opened by high-pressure fuel when fuel is injected.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本考案による燃料噴射弁は、印加される電圧に
応じて伸縮する圧電素子を有するアクチユエータ
と、所定圧力の高圧燃料を保持するリザーバと常
時連通していることによつて上記リザーバから高
圧燃料を受け入れている燃料溜と、上記燃料溜に
連通することができる噴口と、上記噴口を開閉し
上記燃料溜の燃料を上記噴口から噴射させるため
に、上記燃料溜へ常時供給されている燃料の圧力
によつて開弁方向に付勢されているニードル弁
と、それとは反対に上記噴口を閉塞させるために
上記ニードル片を閉弁方向に付勢するスプリング
と、上記スプリングと共働して上記ニードル弁を
閉弁方向に付勢する圧力が作用する加圧室と、上
記アクチユエータの伸縮に応じて変位して低圧燃
料貯溜部と上記リザーバとを選択的に上記加圧室
に連通させる切換弁とを備えており、上記切換弁
は、ハウジングをその軸方向に貫通するボア内に
摺動可能に配置され、その上端面には上記アクチ
ユエータのポンプ室の圧力が導かれていると共
に、その下端面にはリターンスプリングが配置さ
れていて、上記アクチユエータに電圧が印加され
ない非通電時においては、上記リターンスプリン
グの押圧力により上記アクチユエータ側に変位し
て上記リザーバと上記加圧室とを連通させ、上記
加圧室の圧力を高めることにより上記ニードル弁
を閉弁させると共に、上記アクチユエータに電圧
が印加される通電時においては、上記ポンプ室の
圧力の上昇により上記リターンスプリングの押圧
力に抗して上記アクチユエータの反対側に変位し
て上記加圧室と上記低圧燃料貯溜部とを連通さ
せ、上記加圧室の圧力を低下させることにより上
記ニードル弁を開弁させるように構成されている
ことを特徴とする。
The fuel injection valve according to the present invention receives high-pressure fuel from the reservoir by constantly communicating with an actuator having a piezoelectric element that expands and contracts in response to applied voltage and a reservoir that holds high-pressure fuel at a predetermined pressure. a fuel reservoir that is connected to the fuel reservoir; a nozzle that can communicate with the fuel reservoir; Therefore, the needle valve is biased in the valve opening direction, and on the contrary, the spring biases the needle piece in the valve closing direction in order to close the jet port, and the needle valve cooperates with the spring to bias the needle valve in the valve closing direction. a pressurized chamber on which pressure is applied to bias the actuator in the valve-closing direction; and a switching valve that is displaced in response to expansion and contraction of the actuator to selectively communicate the low-pressure fuel storage section and the reservoir with the pressurized chamber. The switching valve is slidably arranged in a bore that passes through the housing in the axial direction, and the pressure of the pump chamber of the actuator is guided to the upper end surface of the switching valve, and the pressure of the pump chamber of the actuator is guided to the lower end surface of the switching valve. is provided with a return spring, and when no voltage is applied to the actuator, it is displaced toward the actuator by the pressing force of the return spring, communicating the reservoir and the pressurizing chamber, and causing the pressurizing chamber to communicate with the reservoir. The needle valve is closed by increasing the pressure in the pressure chamber, and when voltage is applied to the actuator, the actuator is closed against the pressing force of the return spring due to the increase in pressure in the pump chamber. The needle valve is configured to be displaced to the opposite side of the pressurizing chamber and communicating with the low-pressure fuel storage section, and to open the needle valve by lowering the pressure in the pressurizing chamber. do.

〔実施例〕〔Example〕

以下図示実施例により本考案を説明する。 The present invention will be explained below with reference to the illustrated embodiments.

第1図は本考案の一実施例を示す。燃料タンク
10内に貯溜された燃料は、燃料フイード用低圧
ポンプ11、高圧ポンプ12、および燃料の圧力
変動を抑制するリザーバ13を介して燃料噴射弁
へ圧送され、後に詳述するようにニードル弁21
を押上げて噴口22から噴射される。ニードル弁
21はアクチユエータ23により制御されて、強
制的に閉弁され、あるいは開弁可能にされる。ア
クチユエータ23は駆動回路14が電極プラグ1
5を介して電圧を印加あるいは開放することによ
り制御される。マイクロコンピユータを備えた電
子制御部(ECU)16は、エンジン17から得
られる種々のデータに基いて駆動回路14を制御
する。なお、高圧ポンプ12はエンジン17によ
り駆動される。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The fuel stored in the fuel tank 10 is fed under pressure to the fuel injection valve via a low pressure pump 11 for fuel feed, a high pressure pump 12, and a reservoir 13 that suppresses pressure fluctuations in the fuel, and the needle valve as described in detail later. 21
is pushed up and ejected from the nozzle 22. The needle valve 21 is controlled by an actuator 23 to be forcibly closed or opened. The actuator 23 has a drive circuit 14 connected to the electrode plug 1.
5 by applying or releasing a voltage. An electronic control unit (ECU) 16 including a microcomputer controls the drive circuit 14 based on various data obtained from the engine 17. Note that the high-pressure pump 12 is driven by an engine 17.

アクチユエータ23は、多数の圧電素子を積層
重合して成り、電圧を印加された時軸方向に伸長
し、電圧を開放された時収縮するようになつてい
る。アクチユエータ23は上部ボデイ24内に収
容される。アクチユエータの上端部はボデイ24
の上部内壁に固定され、下端部にはピストン25
が取付けられるとともにこのピストン25とボデ
イ24の内壁段部27との間に皿ばね26が介挿
される。ピストン25の下面とボデイ24の下部
内壁との間にはポンプ室28が形成される。しか
して、アクチユエータ23は、電圧を印加された
時、皿ばね26に抗してピストン25を下降さ
せ、ポンプ室28を圧縮してこの室内を加圧す
る。逆に、電圧を開放された時、アクチユエータ
23が収縮するので、ピストン25は皿ばね26
に付勢されて上昇し、ポンプ室28は膨張して減
圧される。なお、上部ボデイ24内には、低圧ポ
ンプ11を介して燃料が導かれ、アクチユエータ
23を冷却するようになつている。
The actuator 23 is formed by laminating and polymerizing a large number of piezoelectric elements, and extends in the axial direction when a voltage is applied, and contracts when the voltage is released. Actuator 23 is housed within upper body 24 . The upper end of the actuator is the body 24
The piston 25 is fixed to the upper inner wall of the
is attached, and a disc spring 26 is inserted between the piston 25 and the inner wall stepped portion 27 of the body 24. A pump chamber 28 is formed between the lower surface of the piston 25 and the lower inner wall of the body 24. Thus, when voltage is applied to the actuator 23, the piston 25 is lowered against the disk spring 26, compressing the pump chamber 28 and pressurizing the chamber. Conversely, when the voltage is released, the actuator 23 contracts, so the piston 25 is moved by the disc spring 26.
The pump chamber 28 expands and is depressurized. Note that fuel is introduced into the upper body 24 via the low-pressure pump 11 to cool the actuator 23.

上部ボデイ24の下端に固定された下部ボデイ
31内には、ハウジング32、デイスク部材33
が収容され、ピン34を介して相互に一体的に連
結されたシリンダ部材35、デイスタンスピース
36およびノズルボデイ37は、デイスク部材3
3の下方に配置される。これらのハウジング3
2、デイスク部材33、シリンダ部材35、デイ
スタンスピース36およびノズルボデイ37は、
下部ボデイ31に螺着されるリテーニングナツト
38により相互に固定される。下部ボデイ31
は、高圧燃料をこのボデイ31内に導くための入
口ポート41と、余剰燃料をボデイ31の外へ排
出するための出口ポート42とを有し、入口ポー
ト41はリザーバ13に連結され、出口ポート4
2は燃料タンク10に連通する。
A housing 32 and a disk member 33 are contained in the lower body 31 fixed to the lower end of the upper body 24.
A cylinder member 35, a distance piece 36, and a nozzle body 37, which are housed therein and are integrally connected to each other via a pin 34, are connected to the disk member 3.
It is placed below 3. These housings 3
2. The disk member 33, cylinder member 35, distance piece 36 and nozzle body 37 are as follows:
They are mutually fixed by a retaining nut 38 screwed onto the lower body 31. Lower body 31
has an inlet port 41 for guiding high-pressure fuel into the body 31 and an outlet port 42 for discharging excess fuel to the outside of the body 31, the inlet port 41 is connected to the reservoir 13, and the outlet port 41 is connected to the reservoir 13. 4
2 communicates with the fuel tank 10.

ハウジング32は上部ボデイ24の下面に密着
して設けられ、ハウジング32軸心部を貫通して
形成されたボア43には切換弁44が摺動自在に
収容される。リターンスプリング45は、切換弁
44とデイスク部材33との間に設けられ、切換
弁44を常時上方へ付勢する。ボア43には第1
および第2環状溝46,47が形成され、第1環
状溝46は入口ポート41に連通し、第2環状溝
47は切換弁44内に穿設された通路48および
ボア43内を介して出口ポート42に連通する。
切換弁44は外周面の中央に小径部44aが形成
され、この小径部44aは、切換弁44が上方位
置にある時第1環状溝46に連通し、切換弁44
が下方位置にある時第2環状溝47に連通する。
The housing 32 is provided in close contact with the lower surface of the upper body 24, and a switching valve 44 is slidably accommodated in a bore 43 formed through the axial center of the housing 32. The return spring 45 is provided between the switching valve 44 and the disk member 33, and always urges the switching valve 44 upward. Bore 43 has the first
and second annular grooves 46 and 47 are formed, the first annular groove 46 communicating with the inlet port 41 and the second annular groove 47 exiting through a passage 48 bored in the switching valve 44 and the bore 43. It communicates with port 42.
The switching valve 44 has a small diameter portion 44a formed in the center of the outer peripheral surface, and this small diameter portion 44a communicates with the first annular groove 46 when the switching valve 44 is in the upper position.
communicates with the second annular groove 47 when in the lower position.

上部ボデイ24の下端壁部に形成された孔51
には変位増巾ピストン52が摺動自在に支持され
る。この変位増巾ピストン52はポンプ室28よ
りも小さい断面積を有し、したがつてピストン2
5の変位よりも大きく変位する。変位増巾ピスト
ン52の下端部は切換弁44の上端面に常時当接
するようになつている。しかしてアクチユエータ
23を介してピストン25が下降しポンプ室28
が加圧されると、変位増巾ピストン52が下降し
て切換弁44をリターンスプリング45に抗して
押下し、逆にアクチユエータ23が収縮してピス
トン25が上昇しポンプ室28が減圧されると、
切換弁44はリターンスプリング45に付勢さ
れ、変位増巾ピストン52を押上げて上昇する。
Hole 51 formed in the lower end wall of the upper body 24
A displacement width increasing piston 52 is slidably supported on the. This displacement-enhancing piston 52 has a smaller cross-sectional area than the pump chamber 28 and therefore
The displacement is larger than that of 5. The lower end of the displacement width increasing piston 52 is always in contact with the upper end surface of the switching valve 44. The piston 25 descends via the actuator 23 and the pump chamber 28
When pressurized, the displacement width increasing piston 52 descends and pushes down the switching valve 44 against the return spring 45, and conversely, the actuator 23 contracts, the piston 25 rises, and the pump chamber 28 is depressurized. and,
The switching valve 44 is biased by the return spring 45 and pushes up the displacement amplifying piston 52 to rise.

デイスク部材33の中央に形成された孔内には
加圧ピストン61が摺動自在に収容され、この孔
と加圧ピストン61の上面とにより形成される加
圧室62は、ハウジング32に穿設された通路6
3を介してボア43内に連通する。この通路63
は第1および第2環状溝46,47の間において
ボア43内に開口する。しかして通路63は、切
換弁44が上方位置にある時切換弁44の小径部
44aを介して第1環状溝46に連通し、切換弁
44が下方位置にある時小径部44aを介して第
2環状溝47に連通する。
A pressurizing piston 61 is slidably accommodated in a hole formed in the center of the disk member 33, and a pressurizing chamber 62 formed by this hole and the upper surface of the pressurizing piston 61 is bored in the housing 32. passage 6
3 into the bore 43. This passage 63
opens into the bore 43 between the first and second annular grooves 46,47. Thus, the passage 63 communicates with the first annular groove 46 via the small diameter portion 44a of the switching valve 44 when the switching valve 44 is in the upper position, and communicates with the first annular groove 46 via the small diameter portion 44a when the switching valve 44 is in the lower position. It communicates with the second annular groove 47 .

シリンダ部材35の軸心部に穿設された室64
内にはプツシユロツド65が収容され、このプツ
シユロツド65はスプリング66により常時下方
へ付勢される。プツシユロツド65の上端部は、
デイスク部材33の孔内に嵌入して加圧ピストン
61に当接し、一方下端部は、スプリング66に
付勢されてニードル弁21の上端部に当接する。
ニードル弁21はノズルボデイ37の孔67内に
摺動自在に支持され、その上端部はデイスタンス
ピース36の中央孔68を貫通してシリンダ部材
35の室64内に嵌入する。しかしてニードル弁
21はスプリング66の弾発力と加圧室62内の
圧力とにより常時下方へ付勢され、非作動時、下
端位置にあつて噴口22を閉塞する。
A chamber 64 bored in the axial center of the cylinder member 35
A push rod 65 is accommodated therein, and this push rod 65 is constantly urged downward by a spring 66. The upper end of the push rod 65 is
It fits into the hole of the disk member 33 and comes into contact with the pressurizing piston 61, while the lower end is urged by the spring 66 and comes into contact with the upper end of the needle valve 21.
The needle valve 21 is slidably supported within the hole 67 of the nozzle body 37 , and its upper end passes through the central hole 68 of the distance piece 36 and fits into the chamber 64 of the cylinder member 35 . Therefore, the needle valve 21 is always urged downward by the elastic force of the spring 66 and the pressure in the pressurizing chamber 62, and is at the lower end position to close the nozzle 22 when not in operation.

ノズルニードル21の孔67の中央部には燃料
溜71が形成され、またニードル弁21の燃料溜
71より下方部分は小径に形成されて孔67との
間に〓間72が形成される。燃料通路73は、ハ
ウジング32、デイスク部材33、シリンダ部材
35、デイスタンスピース36およびノズルボデ
イ37を貫通して形成され、入口ポート41と燃
料溜71とを連通させ、燃料溜71に常時高圧燃
料を導く。
A fuel reservoir 71 is formed in the center of the hole 67 of the nozzle needle 21, and a portion of the needle valve 21 below the fuel reservoir 71 is formed to have a small diameter, and a space 72 is formed between the fuel reservoir 71 and the hole 67. The fuel passage 73 is formed through the housing 32, the disk member 33, the cylinder member 35, the distance piece 36, and the nozzle body 37, communicates the inlet port 41 with the fuel reservoir 71, and constantly supplies high-pressure fuel to the fuel reservoir 71. lead.

本実施例装置の次のように作動して燃料噴射を
行なう。
The apparatus of this embodiment operates as follows to perform fuel injection.

アクチユエータ23は、駆動回路14により電
圧を印加されると伸長してピストン25を押下
げ、ポンプ室28の容積をS1×X1(S1はピストン
25の断面積、X1はピストン25の変位)だけ
減少させる。ポンプ室28内には燃料油が保持さ
れており、ポンプ室28の容積の減少分の油は孔
51内に流入して変位増巾ピストン52を押下げ
る。この時変位増巾ピストン52は、その断面積
をS2とするとS1/S2×X1だけ変位する。
When a voltage is applied by the drive circuit 14, the actuator 23 expands and pushes down the piston 25, increasing the volume of the pump chamber 28 by S 1 ×X 1 (S 1 is the cross-sectional area of the piston 25, and X 1 is the cross-sectional area of the piston 25. displacement). Fuel oil is held in the pump chamber 28 , and the oil corresponding to the decrease in the volume of the pump chamber 28 flows into the hole 51 and pushes down the displacement increasing piston 52 . At this time, the displacement width increasing piston 52 is displaced by S 1 /S 2 ×X 1 , assuming that its cross-sectional area is S 2 .

すなわち、切換弁44はスプリング45を圧縮
してS1/S2×X1だけ下方へ変位し、この結果第2図 に示すように切換弁44は、第1環状溝46を閉
塞するとともに第2環状溝47を通路63に連通
させる。しかして加圧室62は通路63、第2環
状溝47、および出口ポート42を介して燃料タ
ンク10に連通し、加圧室62内の圧力は低下す
る。ポンプ11,12により供給される高圧燃料
は、入口ポート41から燃料通路73を通つて燃
料溜71へ導かれ、ニードル弁21を上方へ付勢
しているが、加圧室62内の圧力の低下ととも
に、この圧力とスプリング66の弾発力に抗して
ニードル弁を上昇させる。すなわち、噴口22は
開放され高圧燃料は噴口22から吐出される。
That is, the switching valve 44 compresses the spring 45 and is displaced downward by S 1 /S 2 ×X 1 , and as a result, as shown in FIG. 2, the switching valve 44 closes the first annular groove 46 and The two annular grooves 47 are communicated with the passage 63. Thus, the pressurizing chamber 62 communicates with the fuel tank 10 via the passage 63, the second annular groove 47, and the outlet port 42, and the pressure within the pressurizing chamber 62 decreases. The high-pressure fuel supplied by the pumps 11 and 12 is led from the inlet port 41 through the fuel passage 73 to the fuel reservoir 71, and urges the needle valve 21 upward. As the pressure decreases, the needle valve is raised against this pressure and the elastic force of the spring 66. That is, the nozzle 22 is opened and high pressure fuel is discharged from the nozzle 22.

以上の燃料噴射動作において、変位増巾ピスト
ン52が切換弁44を押下する力は、アクチユエ
ータ23がピストン25を下方へ変位させる力の
S2/S1倍になり、変位増巾ピストン52の断面積
とポンプ室28の断面積の比だけ減少する。しか
し、本実施例においては、アクチユエータ23は
ニードル弁21を直接閉塞させるのではなく、変
位増巾ピストン52を介して切換弁44をリター
ンスプリング45に抗して変位させるだけでよい
ので、変位増巾ピストン52を強く押下する必要
はない。
In the above fuel injection operation, the force with which the displacement amplifying piston 52 presses down the switching valve 44 is equal to the force with which the actuator 23 displaces the piston 25 downward.
S 2 /S becomes 1 times, and decreases by the ratio of the cross-sectional area of the displacement amplifying piston 52 to the cross-sectional area of the pump chamber 28. However, in this embodiment, the actuator 23 does not directly close the needle valve 21, but merely displaces the switching valve 44 against the return spring 45 via the displacement-increasing piston 52. There is no need to forcefully press down the width piston 52.

上記とは逆にアクチユエータ23への電圧印加
を遮断すると、アクチユエータ23は収縮して元
の長さに戻り、ピストン25は皿ばね27に押さ
れて上昇し、ポンプ室28の容積を拡大する。し
たがつて変位増巾ピストン52および切換弁44
は、ポンプ室28に発生する負圧とリターンスプ
リング45の弾発力とにより上昇して元の位置に
復帰する。この結果、第1図に示すように、切換
弁44は第2環状溝47を閉塞するとともに第1
環状溝46と通路63を連通させる。入口ポート
41に供給される高圧燃料は、第1環状溝46お
よび通路63を通つて加圧室62へ導かれ、加圧
ピストン61は下方へ付勢される。この付勢力は
プツシユロツド65を介してニードル弁21へ伝
達され、ニードル弁21は加圧ピストン61によ
る付勢力をスプリング66の弾発力により噴口2
2を閉じて燃料噴射を終了する。
Contrary to the above, when the voltage application to the actuator 23 is cut off, the actuator 23 contracts and returns to its original length, and the piston 25 is pushed up by the disc spring 27 to increase the volume of the pump chamber 28. Therefore, the displacement amplifying piston 52 and the switching valve 44
is raised and returned to its original position by the negative pressure generated in the pump chamber 28 and the elastic force of the return spring 45. As a result, as shown in FIG. 1, the switching valve 44 closes the second annular groove 47 and the first
The annular groove 46 and the passage 63 are communicated with each other. High pressure fuel supplied to the inlet port 41 is guided into the pressurizing chamber 62 through the first annular groove 46 and the passage 63, and the pressurizing piston 61 is urged downward. This biasing force is transmitted to the needle valve 21 via the push rod 65, and the needle valve 21 applies the biasing force from the pressurizing piston 61 to the nozzle port 21 by the elastic force of the spring 66.
2 to end fuel injection.

なお切換弁44は、入口ポート41および出口
ポート42を選択的に通路63すなわち加圧室6
2に導くものであれば、他のいかなる構造のもの
であつてもよい。また、変位増巾ピストン52を
省略し、切換弁44をアクチユエータ23により
直接駆動するようにしてもよい。
The switching valve 44 selectively connects the inlet port 41 and the outlet port 42 to a passage 63, i.e., a pressure chamber 6
Any other structure may be used as long as it leads to the valve 2. Also, the displacement amplifier piston 52 may be omitted and the switching valve 44 may be directly driven by the actuator 23.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

本考案においては、圧電素子を有するアクチユ
エータが直接にニードル弁を駆動するのではな
く、高圧ポンプから供給される燃料の高い圧力
を、応答性の高い圧電素子によつて制御して、開
弁及び閉弁のいずれの場合にもニードル弁を駆動
するために利用することができるようにしたの
で、圧電素子を直接ニードル弁の駆動に使用する
従来例に比して、アクチユエータが出力の小さい
小型のもので済み、また、開弁、閉弁のいずれか
一方をスプリングの力によつて行つている従来例
に比して、制御に対する応答性が開弁、閉弁の双
方共良くなり、それによつて燃料噴射弁の噴射時
期及び噴射量を正確に制御することが可能にな
る。また、アクチユエータへ電圧を印加しない時
には、ニードル弁を確実に閉弁させて決して燃料
を放出することがないという、フエイルセイフの
機能も得られる。
In the present invention, an actuator having a piezoelectric element does not directly drive the needle valve, but a highly responsive piezoelectric element controls the high pressure of fuel supplied from a high-pressure pump to open and open the valve. Since the piezoelectric element can be used to drive the needle valve in both cases of closing and closing, the actuator is small and has a small output, compared to the conventional example in which a piezoelectric element is directly used to drive the needle valve. In addition, compared to the conventional example in which either the valve opening or closing is performed by the force of a spring, the responsiveness to control is improved for both valve opening and closing. Therefore, it becomes possible to accurately control the injection timing and injection amount of the fuel injection valve. Furthermore, when no voltage is applied to the actuator, a fail-safe function is provided in which the needle valve is reliably closed and fuel is never released.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の一実施例を示す断面図、第2
図は実施例の作動状態を示し、構造を簡略化して
示す断面図である。 10……燃料タンク(低圧燃料貯溜部)、12
……高圧ポンプ(圧力源)、21……ニードル弁、
22……噴口、23……アクチユエータ、44…
…切換弁、62……加圧室。
Fig. 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention;
The figure shows the operating state of the embodiment and is a cross-sectional view showing the structure in a simplified manner. 10...Fuel tank (low pressure fuel storage section), 12
... High pressure pump (pressure source), 21 ... Needle valve,
22... spout, 23... actuator, 44...
...Switching valve, 62...pressurization chamber.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 印加される電圧に応じて伸縮する圧電素子を有
するアクチユエータと、所定圧力の高圧燃料を保
持するリザーバと常時連通していることによつて
上記リザーバから高圧燃料を受け入れている燃料
溜と、上記燃料溜に連通することができる噴口
と、上記噴口を開閉し上記燃料溜の燃料を上記噴
口から噴射させるために、上記燃料溜へ常時供給
されている燃料の圧力によつて開弁方向に付勢さ
れているニードル弁と、それとは反対に上記噴口
を閉塞させるために上記ニードル片を閉弁方向に
付勢するスプリングと、上記スプリングと共働し
て上記ニードル弁を閉弁方向に付勢する圧力が作
用する加圧室と、上記アクチユエータの伸縮に応
じて変位して低圧燃料貯溜部と上記リザーバとを
選択的に上記加圧室に連通させる切換弁とを備え
ており、上記切換弁は、ハウジングをその軸方向
に貫通するボア内に摺動可能に配置され、その上
端面には上記アクチユエータのポンプ室の圧力が
導かれていると共に、その下端面にはリターンス
プリングが配置されていて、上記アクチユエータ
に電圧が印加されない非通電時においては、上記
リターンスプリングの押圧力により上記アクチユ
エータ側に変位して上記リザーバと上記加圧室と
を連通させ、上記加圧室の圧力を高めることによ
り上記ニードル弁を閉弁させると共に、上記アク
チユエータに電圧が印加される通電時において
は、上記ポンプ室の圧力の上昇により上記リター
ンスプリングの押圧力に抗して上記アクチユエー
タの反対側に変位して上記加圧室と上記低圧燃料
貯溜部とを連通させ、上記加圧室の圧力を低下さ
せることにより上記ニードル弁を開弁させるよう
に構成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
an actuator having a piezoelectric element that expands and contracts in response to applied voltage; a fuel reservoir that receives high-pressure fuel from the reservoir by being in constant communication with a reservoir that holds high-pressure fuel at a predetermined pressure; and the fuel a nozzle that can communicate with a reservoir, and a valve that is biased in the valve opening direction by the pressure of fuel that is constantly supplied to the fuel reservoir in order to open and close the nozzle and inject the fuel in the fuel reservoir from the nozzle. conversely, a spring that biases the needle piece in a valve-closing direction to close the nozzle port, and a spring that works together with the spring to bias the needle valve in the valve-closing direction. It is equipped with a pressurization chamber to which pressure acts, and a switching valve that is displaced in response to expansion and contraction of the actuator to selectively communicate the low-pressure fuel storage section and the reservoir with the pressurization chamber, and the switching valve is configured to is slidably disposed in a bore that passes through the housing in its axial direction, the pressure of the pump chamber of the actuator is guided to its upper end surface, and a return spring is disposed on its lower end surface. When the actuator is not energized and no voltage is applied to it, the actuator is displaced toward the actuator side by the pressing force of the return spring to communicate the reservoir and the pressurizing chamber, thereby increasing the pressure in the pressurizing chamber. When the needle valve is closed and a voltage is applied to the actuator, the actuator is displaced to the opposite side of the actuator against the pressing force of the return spring due to the increase in pressure in the pump chamber. A fuel injection valve characterized in that the pressurization chamber and the low-pressure fuel storage section are communicated with each other, and the needle valve is opened by lowering the pressure in the pressurization chamber.
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