JPH057957U - バルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体昇圧時は流体圧力による開弁作動を妨げ
ず、昇圧が停止された時にのみバルブ装置内部から流体
が流出することを防止することの可能な小型化された装
置を実現する。 【構成】 昇圧された流体圧力を開弁力とするニードル
弁１０４に当接する駆動端部材１２８を介して閉弁時は
圧電アクチュエータ１２０の駆動力を直接ニードル弁１
０４に伝達することにより、流体圧力の昇圧時における
開弁，閉弁作動を、圧電アクチュエータ１２０とニード
ル弁１０４とを一体的に駆動することで実現可能とし、
さらに駆動端部材１２８とニードル弁１０４との間に、
昇圧流体がニードル弁１０４の受圧部１０７に作用する
力よりも小さく、非昇圧時の流体が作用する力よりも大
きな設定荷重を有し、流体の非昇圧時のみニードル弁と
圧電アクチュエータを一体とせずに隔離してニードル弁
のみを閉弁させる専用のスプリング１１３を配設した。

Description

【考案の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】 本考案は圧電アクチュエータを利用したバルブ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】 従来、圧電アクチュエータを利用したバルブ装置として、例えば実開昭５７− １３６８５９号公報（資料１）の図１，図２および、特公昭４９−６０４３号公 報（資料２）の図２，図３，図４に示されたものが知られている。 【０００３】 資料１の図１，資料２の図４には、圧電アクチュエータとニードル弁とが一体 となっており、圧電アクチュエータを収縮させることによりニードル弁を開弁さ せ、圧電アクチュエータを伸長させることによりニードル弁を閉弁させるものが 示されている。しかし、このようなものでは、圧電アクチュエータに対する電圧 の印加・遮断のみでニードル弁の開弁・閉弁状態が一義的に定まってしまうため 、仮に圧電アクチュエータを駆動する回路が故障して圧電アクチュエータが通電 しっ放しになったりあるいは全く通電されなくなったような場合に、ニードル弁 が開放されたまま動かなくなってしまうことがある。従って例えばエンジンを停 止すれば流体の昇圧が終了する構造のものにおいて、故障に気づいてエンジンを 停止させたとしてもバルブ装置内の流体が外部に流出してしまうという問題があ る。 【０００４】 また、資料２の図２，図３は、いずれもニードル弁を閉弁方向に付勢するスプ リング６６を備えているため上述の問題は回避できるものの、ニードル弁の弁頭 ６４に加わる油溜６７内の流体圧力を上回るスプリング力が必要となり、結局、 通常の昇圧状態で使用するには巨大なスプリングが不可欠となり、装置が大型化 してしまうという問題があった。また、資料１の図２に示されたバルブ装置も、 ニードル弁を閉弁方向に付勢するスプリング１６を備えているが、このスプリン グ１６は圧電アクチュエータを支持する強大な力を必要とするので、やはり資料 ２の図２，図３のものと同様少なくとも昇圧後の流体圧力がニードル弁に作用す る荷重以上のセット荷重を要し、装置が大型化してしまうという問題があった。 【０００５】 また、特公昭５３−２８５６４号公報（資料３）には、ニードル弁２を閉弁方 向に付勢するスプリング４が示されているが、資料３のアクチュエータ６は、ス プリング４のセット荷重の変更を行うものに過ぎず、従ってニードル弁２とアク チュエータ６とは絶対に当接しない構造となっている。従って資料３では、ニー ドル弁２の開閉タイミングは全てスプリング４のセット荷重で決められるため、 やはり資料２と同様、スプリング４には昇圧後の流体圧力がニードル弁に作用す る荷重以上のセット荷重を要し、体格が大きくなるという問題があった。 【０００６】 【考案が解決しようとする課題】 本考案はこのような問題に鑑みてなされたものであり、昇圧された流体圧力を 開弁力とするニードル弁と、このニードル弁に当接する駆動端部材を有し、駆動 力を直接ニードル弁に伝達してニードル弁を閉弁方向に駆動する圧電アクチュエ ータとを備えて応答性向上を図るようにすることはもちろん、さらに流体の非昇 圧時のみニードル弁と圧電アクチュエータとを一体とせずに隔離してニードル弁 のみを閉弁方向に付勢する専用のスプリングを設け、即ちこのスプリングの設定 荷重を昇圧流体がニードル弁に作用する力よりも小さく非昇圧時の流体圧力がニ ードル弁に作用する圧力よりも大きいものにすることにより、流体の昇圧時は流 体圧力による開弁作動を妨げず、昇圧が停止された時にのみバルブ装置内部から 流体が流出することを防止するという格別なる効果を発揮すると共に、バルブ装 置自体の小型化を実現する装置とすることを目的とする。 【０００７】 【実施例】 以下本考案のバルブ装置をエンジンの燃料噴射装置に適用した実施例について 説明する。 【０００８】 図１は本考案の構成を示すシステム図である。１は燃料ポンプで燃料タンク２ から吸い上げた燃料を圧送供給する。３はレギュレータバルブで、設定圧（例え ば２０ＭＰａ）以上になると開弁することにより、ポンプ１吐出圧力および管路 ４の内部圧力を一定に保つ。５はアキュームレータで一定圧の燃料を蓄えること により、燃料噴射，停止による管路４内燃料の過渡的な圧力変動を抑える。６は 電磁リリーフバルブで通電時には閉じており、非通電時（例えばエンジンキース イッチＯＦＦ時）にはドレイン側と導通することにより、管路４内部の圧力を大 気圧に開放することで燃料噴射を停止し、エンジンを止めるために設けてある。 【０００９】 １００は本考案のバルブ装置をなす燃料噴射ノズルで、その詳細構成は以下の ようになっている。１０１はノズルボデーでその下部にはエンジン等への取り付 け用ネジ部１０２および締め付け用六角部１０３が一体で形成してある。１０４ はニードル弁でその先端部１０５は円錐状で、ノズルボデー１０１の先端中央部 にあけられた少なくとも１個の噴射孔１０６の上流部に設けられたテーパ状の弁 座１０７を油密に閉じるようになっている。弁座１０７の上部には、ニードル弁 １０４の円周に沿って、燃料を導くための油室１０８が設けてある。この油室１ ０８へ燃料を供給するための通路１０９がノズルボデー１０１内部を通り、ユニ オン１１０へ通じており、前記管路４につながっている。ニードル弁１０４はノ ズルボデー１０１のシリンダ部１１１内に、油密にかつ上下に摺動自在に配置さ れている。さらに、ニードル弁１０４の中央部には保持穴１１２が形成され、こ の保持穴１１２内にスプリング１１３が入っておりニードル弁１０４を下方へ付 勢している。１２０は電歪アクチュエータ（圧電アクチュエータ）で、電圧を印 加すると伸長する。この電歪アクチュエータ１２０については後で詳述する。 １１５はノズルボデー１０１の上部に刻設されたネジ部１１６に螺入するボルト で、その頭部には締め付け用六角穴１１７が形成されている。そして、このボル ト１１５の先端部１１８は前記電歪アクチュエータ１２０に当接し、アクチュエ ータ１２０，スプリング１１３，ニードル弁１０４をノズルボデー１０１内に収 納保持するようになっている。 【００１０】 弁座１０７，ニードル弁１０４，スプリング１１３，電歪アクチュエータ１２ ０，ボルト１１５の位置関係は以下のようになっている。電歪アクチュエータ１ ２０に例えば１０００Ｖを通電したときにおける伸びをΔｌ（例えば５０μｍ） とすると、非通電時には電歪アクチュエータ１２０は伸びないため、スプリング １１３の伸び力によって電歪アクチュエータ１２０はボルト１１５に押しつけら れる。一方ニードル弁１０４は弁座１０７に押しつけられており、電歪アクチュ エータ１２０とニードル弁１０４の間にはΔｌよりわずかに短い距離Δｌ´の隙 間があいている。 【００１１】 ノズルボデー１０１の横部は、電歪アクチュエータ１２０に通電するための電 線１１９を通すための穴１３０があいている。この穴１３０はまた、ノズルボデ ーのシリンダ部１１１とニードル弁１０４との間隙を通ってもれた燃料のドレイ ン機能を有する。前記電線１１９はコンピュータ２００へ接続されている。コン ピュータ２００は、後述の如くエンジン回転センサ２０１，スロットル開度セン サ２１０，水温センサ２１２，吸気管圧力センサ２１３，スタータスイッチ２３ ８等の信号が接続されており、これらの信号をもとに最適な噴射時期，噴射量， 噴射パターンを計算し、燃料噴射ノズル１００および電磁リリーフバルブ６を駆 動するようになっている。 【００１２】 図２は電歪アクチュエータ１２０の詳細構造を示す一部断面図である。１２１ は絶縁材料（例えばＰＰＳ）から成る円筒状のインシュレータハウジングで、そ の側面には溝部１２２が設けてある。１２３，１２４は同じく絶縁材料から成る インシュレータディスクで、インシュレータハウジング１２１の開口端を覆うも のである。尚、インシュレータディスク１２３，１２４には電歪アクチュエータ に発生した力がそのまま加わるため強度が必要である。１２５は例えばＰＺＴか ら成る圧電素子で、本実施例においては直径３０ｍｍ，厚さ０．５ｍｍのものを １００枚使用している。１２６は前記圧電素子１２５に電圧を供給する電極板で 厚さ３０μｍのベリウム銅ハクを使用している。前記インシュレータハウジング １２１内に電極板１２６と圧電素子１２５を交互に、かつ圧電素子１２５が電気 的に並列接続となるように積層し、インシュレータディスク１２３，１２４で両 端をふさいだ後、前記電極板１２６に設けたタブ１２７をハンダ付によって接続 している。１２８は圧電素子１２５がニードル弁１０４を駆動するための駆動端 部材である。 【００１３】 次に上記構成におけるニードル弁１０４の作動について説明する。 図３は燃料噴射ノズルの動作を説明するための断面図である。まず、運転停止 時を考えると、（図３（ａ））電磁リリーフバルブ６は通電されていないためド レイン側と導通しており、管路４，アキュームレータ５，通路１０９，油室１０ ８は大気圧に開放されている為油室１０８内の燃料は昇圧されていない。従って 、ニードル弁１０４は駆動端部１２８から隔離してスプリング１１３の伸長力に よって弁座１０７に押しつけられており、噴射孔１０６から燃料は噴射されない 。 【００１４】 次に運転時を考えると、電磁リリーフバルブ６は通電されているため閉じてお り、燃料ポンプ１から供給される圧力により前記配管系である管路４，アキュー ムレータ５，通路１０９，油室１０８はレギュレータバルブ３で設定された圧力 （例えば２０ＭＰａ）に加圧されている。この油圧はニードル弁１０４の下部の テーパ部（受圧部）に作用し、ニードル弁１０４を上へ押し上げる力を発生する 。スプリング１１３はこの力に対して十分小さい値（例えば２０Ｎ）に設定され ているため、電歪アクチュエータ１２０が非通電時にはニードル弁１０４が駆動 端部１２８に当接するまでのクリアランスの分だけ上昇する。この上昇によりニ ードル弁１０４と弁座１０７との間に間隙が生じ、この隙間を通して燃料が流出 し、噴射孔１０６から噴射する（図３（ｂ））。尚、先のニードル弁１０４を上 へ押し上げる力は、例えば油圧を２０ＭＰａ，ニードル弁１０４の油圧が作用す る面積を１０ｍｍ² とすると、２００Ｍという値となり、ニードル弁１０４が前 記クリアランスを上昇するのに要する時間は極めて短く（約１００μｓｅｃ）で すむため高速応答が可能となる。 【００１５】 次に、この状態で電歪アクチュエータ１２０に通電した時を考えると、電歪ア クチュエータ１２０はΔｌ（例えば５０μｍ）伸長しようとする。電歪アクチュ エータ１２０の発生する力は極めて大きい（本例では約２００Ｎ）ので、油圧が ニードル弁１０４を押し上げる力（２００Ｎ）に打ち勝って、アクチュエータの 駆動端部材１２８がニードル弁１０４を下方へ押し下げ、ニードル弁１０４と弁 座１０７が密着し燃料の噴射を停止する（図３（ｃ））。電歪アクチュエータ１ ２０の応答時間は約５０〜１００μｓｅｃと極めて速く、その強大な力とあいま ってノズル閉動作に要する時間も極めて短く高速応答が可能となる。 【００１６】 以上の基本的な開度，閉弁動作説明に基づき、次にシステムの動作説明を行う 。 図４はシステムの動作説明に供する各部の動作波形図である。 【００１７】 まず、エンジンキースイッチをＯＮする図４ａ中ｉで示すと、コンピュータ２ ００が作動し始め、電磁リリーフバルブ６に通電することによってこれを閉じ（ 図４ｄ中ａで示す）、さらに電歪アクチュエータ１２０に通電することによって 燃料噴射ノズルを閉じる（図４ｆ中ｅで示す）。続いてエンジンを回転始動する ことによって（図４ｂ中ｆで示す）燃料ポンプ１より燃料が供給され、配管系の 圧力が上昇する（図４ｅ中ｇで示す）。コンピュータ２００は規定の回転数（例 えば５回）だけエンジンが回転したかを判断し、この回転数を超えた時点で圧力 が設定値まで上がったとみなし燃料噴射の制御を開始する（図４ｆ中ｂ点で示す ）。 【００１８】 燃料噴射制御は基本的には燃料噴射ノズル１００を開弁，閉弁することによっ て行なう。コンピュータ２００はエンジン回転数Ｎ，スロットル開度θ，水温Ｔ ，吸気管圧力Ｐ等の信号を基に最適の噴射時期，噴射量を計算し、エンジンクラ ンクアングルの基準位置信号（図４ｃ）、角度信号から割り出したタイミングに て燃料噴射ノズルを開弁，閉弁する（図４ｆ中ｂで示す）。燃料の供給圧はレギ ュレータバルブ３およびアキュームレータ５により一定に保たれ、ニードル弁１ ０４の間隙も一定であるため、燃料噴射量は燃料噴射ノズル１００の開弁時間に 比例することになる。そして、ノズルの開弁動作時間，閉弁動作時間も極めて短 いため、高精度な制御が可能となる。 【００１９】 その後エンジンキースイッチをＯＦＦとすると（図４ａ中ｈで示す）、コンピ ュータ２００は作動を停止し、電磁リリーフバルブ６に通電されなくなるため開 弁する（図４ｄ中ｃ点で示す）。そのためドレイン側と導通し、配管系の圧力が 抜け（図４ｅ中ｄで示す）、噴射が停止しエンジンが止まる。この時、ニードル 弁１０４はスプリング１１３によって弁座１０７に押しつけられているため配管 ４系に残留している燃料が噴射孔１０６から漏れることを防止する。 【００２０】 次にコンピュータ２００の構成および動作を説明する。 図５はコンピュータ２００の構成を示すブロック図である。２０１はエンジン 回転センサで、この回転軸は前述の燃料ポンプ１の駆動軸１００１に直結されて いる。更に燃料ポンプ１の駆動軸１００１はエンジン１００３のクランクシャフ ト１００４の１／２の回転数比となるようにプーリー１００２，１００５で結合 されている。エンジン回転センサ２０１には１回転１パルスの基準位置信号を出 力するために、円周上に１個の切り欠きを検出する基準位置センサ２０３と、１ 回転に３６０パルスの角度信号を出力するために円周上に３６０個の切り欠きを 有する回転板２０４およびこの切り欠きを検出する角度センサ２０５とから構成 されている。尚、基準位置信号と、角度信号との位相関係は最適となるように調 整されている。 【００２１】 ２１０は例えばポテンショメータを利用したスロットル開度センサでその駆動 軸はアクセル２１１に連結されており、アクセルの踏み加減すなわちスロットル 開度を電気信号として出力する。２１２は例えばサーミスタを利用した温水セン サで、エンジン冷却水の温度に応じて抵抗値が変化して電気信号として出力する ものである。２１３は例えば半導体ダイアフラム上に作られた抵抗ブリッジのバ ランスが圧力により変化することを利用した吸気管圧力センサで、エンジン吸気 管内圧力を電気信号として出力するものである。 【００２２】 ２２０は第１整形回路で、基準位置センサ２０３からの信号を波形整形し、基 準位置センサ２０３信号の立下りに同期した時間幅の短い１レベルの基準位置パ ルスを出力する。２２１は第２整形回路で、角度センサ信号２０５を波形整形し 、その立上りと立下りのエッジで時間幅の短い１レベルの角度パルスを出力する 。すなわちエンジン回転センサ２０１、１回転当り７２０パルスの信号が得られ る。２２２は第１ＡＤ変換回路で、スロットル開度センサ２１０からの信号をＡ Ｄ変換し１２ｂｉｔのデジタル値に変換しＣＰＵ２３５のバスライン２６０に接 続する。２３２は第２ＡＤ変換回路で水温センサ２１２から信号をＡＤ変換し１ ２ｂｉｔのデシタル値に変換しＣＰＵ２３５のバスライン２６０に接続する。２ ２４は第３ＡＤ変換回路で吸気管圧力センサ２１３からの信号をＡＤ変換し１２ ｂｉｔのデジタル値に変換してＣＰＵ２３５のバスライン２６０に接続する。 【００２３】 ２２５はクロック発生回路で周波数の安定したクロック信号φ_1,φ₂ を発生す る。２２６は１２ｂｉｔのバイナリカウンタＡで、前記第１成形回路２２０から の基準位置パルスによってラッチ，リセットされクロック信号φ₁ によってアッ プカウントされる。すなわち、カウンタＡ２２６は基準位置パルスから基準位置 パルスまでの間のクロック信号φ₁ をその都度カウントするようになっている。 従って、このカウント値は基準位置パルスの周期に対応した値になり、この逆数 はエンジン回転数に対応する。そして、このカウンタＡ２２６の出力はＣＰＵ２ ３５が読み込むことができるようにバスライン２６０に接続されている。２２７ は１２ｂｉｔのバイナリカウンタＢで、前記第１整形回路２２０からの基準位置 パルスがリセット入力に、第２整形回路２２１からの角度パルスがクロック入力 に接続されている。従ってカウンタＢ２２７の内容は燃料ポンプの駆動軸の回転 に同期した基準位置からの時々刻々の回転角度を示している。これをψとする。 ２２８は１２ｂｉｔのラッチＡで、後述するＣＰＵ２３５が演算した燃料噴射時 期ψ₁ をラッチして出力する。２２９は１２ｂｉｔのコンパレータＡで、前記基 準位置からの回転角度ψと、燃料噴射時期ψ₁ とを比較しψ＝ψ₁ となった時点 でレベルの一致信号を出力する。２３０は１２ｂｉｔのバイナリカウンタＣで、 そのリセット入力には前述のψ＝ψ₁ なる一致信号が、クロック入力にはクロッ ク信号φ₂ が接続されている。従ってカウンタＣの内容はψ＝ψ₁ となった時点 からの時々刻々の経過時間を示している。これをｔとする。２３１は１２ｂｉｔ のラッチＢで後述するＣＰＵ２３５が演算した燃料噴射期間ｔ₁ をチッチして出 力する。２３２は１２ｂｉｔのコンパレータＢで前述するψ＝ψ₁ からの経過時 間ｔと噴射時間ｔ₁ とを比較しｔ＝ｔ₁ となった時点で１レベルの一致信号を出 力する。２３２はセットリセットフリップフロップで、そのセット入力にはψ＝ ψ₁ なる一致信号が、リセット入力にはｔ＝ｔ₁ なる一致信号が接続されている 。従ってこのフリップフロップは燃料噴射時期ψ₁ でセットされて１レベルとな り、そのｔ₁ 後にリセットされてＯレベルとなる信号が出力端子Ｑに出力される 。この出力は燃料噴射ノズル１００の電歪アクチュエータ１２０を駆動する駆動 回路２４０に入力される。 【００２４】 ２３４はスタータスイッチ２３９の読み込み回路で、スタータスイッチ２３９ のＯＮ，ＯＦＦをバスライン２６０へ接続するものである。ＣＰＵ２３５は１２ ｂｉｔでその割り込み端子ＩＮＴ１には前記第１整形回路２２０からの基準位置 パルスが入力されており、エンジン回転センサ２０１，スロットル開度センサ２ １０，水温センサ２１２，吸気管圧力センサ２１３からの信号を基に最適な燃料 噴射時期ψ₁ を噴射期間ｔ₁ を演算して出力する。２３６はプログラムおよびデ ータを記憶してあるＲＯＭ、２３７はＣＰＵ作業用のＲＡＭである。 【００２５】 ２５０はバッテリ３００よりエンジンキースイッチ２３８を介して接続されて いる電源回路で、コンピュータ２００各部に定電圧を供給する。さらに電歪アク チュエータ駆動用として１０００Ｖの直流電圧を発生させ駆動回路２４０に供給 する。なおエンジンキースイッチ２３８を介して電磁リリーフバルブ６のバッテ リ電圧が供給されており、エンジンキースイッチＯＮ時には電磁リリーフバルブ ６へ通電し閉弁するようになっている。 【００２６】 以上の構成によるコンピュータの動作について以下説明する。 図６は説明に供する各部波形図、図７はプログラムのフローチャートである。 まず、エンジンキースイッチ２３８をＯＮするとコンピュータ２００へ電源が供 給され作動を開始する。同時に電磁リリーフバルブ６に通電され閉弁する。ＭＡ ＩＮルーチンで各種イニシャライズ処理を行ないスタータスイッチ２３９がＯＮ になるまで待つ（ステップ１Ｓ₁ ）。スタータスイッチ２３９がＯＮになるとス テップ２Ｓ₂ にてスタータフラグを１にセットし、ステップ３Ｓ₃ で割り込みを 許可してアイドル状態になる。 【００２７】 エンジンが回転始動され基準位置パルスが発生すると、この割り込みによって ＩＮＴ１が起動する（ステップ４Ｓ₄ ）。ＩＮＴ１ルーチンではスタータフラグ をチェックし（ステップ５Ｓ₅ ）、これが１であれば基準位置パルスが５回くる までは配管系の圧力が上昇していないため噴射できないと判断し噴射時期ψ₁ ＝ ０、噴射期間ｔ₁ ＝０としてリターンする（ステップ６Ｓ₆ ）。エンジンが５回 以上回転するとスタータフラグをＯにリセットし（ステップ７Ｓ₇ ）、運転状態 に移る。まずカウンタＡ２２６から基準位置パルスの周期を読みこみ（ステップ ８Ｓ₈ ）、この値からエンジン回転数Ｎ₁ を計算する（ステップ９Ｓ₉ ）。次に 第１ＡＤ変換回路２２２からスロットル開度信号を読みこみ（ステップ１０Ｓ₁₀ ）、スロットル開度θ₁ を計算する（ステップ１１Ｓ₁₁）。このＮ_1,θ₁ から予 め台上試験で求めてＲＯＭにデータとして記憶してあるＮθψマップをひき、Ｎ _1, θ₁ 時の燃料噴射時期ψ₁ を補間計算で求める（ステップ１２Ｓ₁₂）。次に同 様にしてＮＯｔマップからＮ₁ θ₁ 時の噴射期間ｔ₁ を補間計算により求める（ ステップ１３Ｓ₁₃）。次に第２ＡＤ変換回路２２３より水温センサ２１３の値を 読み込み（ステップ１４Ｓ₁₄）、水温ＴＨＷ１を計算する（ステップ１５Ｓ₁₅） 。続いて第３ＡＤ変換回路２２４より吸気管圧力センサ２１３の値を読み込み（ ステップ１６Ｓ₁₆）、吸気管圧力Ｐ１を計算する（ステップ１７Ｓ₁₇）。次いで 上記ＴＨＷ１，Ｐ１の値から噴射時期，噴射期間の補正量を計算し先に求めた噴 射時期ψ_1,噴射期間ｔ₁ を補正し（ステップ１８Ｓ₁₈）、ラッチＡ２２８にψ₁ をラッチＢ２３１にｔ₁ を夫々出力し（ステップ１９Ｓ₁₉）リターンする。 【００２８】 そして、この信号に基づき、上述の如くカウンタＢ２２７，カウンタＣ２３０ ，コンパレータＡ２２９，コンパレータＢ２３２，フリップフロップ２３３，駆 動回路２４０によって所定の信号が電歪アクチュエータに出力され燃料噴射を行 なう。尚、ステップ４Ｓ₄ のＩＮＴ１ルーチンは基準パルス到来するたびに行な われ、エンジン条件に応じて噴射をセンサすることになる。そして、エンジンキ ースイッチ２３８をＯＦＦすると、電磁リリーフバルブ６への通電は行なわれな くなり開弁し配管系の圧力が抜けて噴射不能となりエンジンが停止する。 【００２９】 なお、以上の説明では簡単のため単気筒を想定したが、多気筒の場合にはカウ ンタＢ２２７，カウンタＣ２３０，コンパレータＡ２２９，コンパレータＢ２３ ２，ラッチＡ２２８，ラッチＢ２３１，フリップフロップ２３３，駆動回路２４ ０を各気筒毎に用意し、基準パルスを各気筒毎の基準位置に発生してやることで 対応できる。 【００３０】 次に上記駆動回路２４０について説明する。 図８に駆動回路２４０の回路図を示す。前述の説明のフリップフロップ２３３ の出力が入力端子２４１に接続されている。この信号は噴射時１レベル，非噴射 時０レベルの信号である。今、非噴射時を考えると入力端子２４１には０レベル の信号が来ている。この信号はインバータＩＣ１で反転され１レベルとなり抵抗 Ｒ１，Ｒ２を介してトランジスタＱ１をＯＮしさらに抵抗Ｒ３，Ｒ４を介してト ランジスタＱ２をＯＮする。トランジスタＱ２のエミッタには前述の電源回路２ ５０より１０００Ｖの高電圧が供給されており、トランジスタＱ２のコレクタを 通り電歪アクチュエータ１２０に１０００Ｖが供給される。その結果電歪アクチ ュエータ１２０はΔｌだけ伸長しニードル弁１０４を押し下げ弁座１０７が閉じ られ噴射が停止する。このときトランジスタＱ３，Ｑ４は共にＯＦＦになってい る。 【００３１】 一方、噴射時には入力端子２４１に１レベルの信号が加わるため、インバータ ＩＣ１で反転され０レベルとなり抵抗Ｒ５，Ｒ６を介してトランジスタＱ３をＯ Ｎし、さらに抵抗Ｒ７，Ｒ８を介してトランジスタＱ４をＯＮする。このときト ランジスタＱ１，Ｑ２は共にＯＦＦとなるため、電歪アクチュエータ１２０の印 加電圧は０Ｖとなり、Δｌだけ縮まりニードル弁１０４が油圧により押し上げら れ開弁し噴射を開始する。 【００３２】 なお本例においてはトランジスタを用いて説明したが、ＦＥＴ，サイリスタ， 真空管等を用いてもよく、さらにエンジン回転数が低速の用途にはリレーを用い ることも可能である。 【００３３】 以上のように本考案の第１実施例においては、ノズル開弁を燃料ポンプ１より 供給される一定圧力の油圧によって行ない、一方閉弁を電歪アクチュエータ１２ ０の伸長により行なっているため、両動作とも極めて単時間に応答するのである 。さらにノズルの開弁時間が燃料噴射量に対応しているため、高速，高精度の電 子制御が可能となり、エンジン条件にマッチした燃料噴射を行なうことにより燃 費向上，排ガス浄化等の改善を容易に達成できる。 【００３４】 特に、ノズルの駆動源として圧電素子１２５を積層した電歪アクチュエータ１ ２０を用いているため、本質的に高速動作が可能で、従来のソレノイドに比べ小 型で高速応答を得ることができる。さらに従来のこの種のノズルでは、ノズル駆 動源をＯＦＦしたときのリターン動作をスプリングによっているため、駆動源と の力のバランスでスプリング力を大きくできないか、またはスプリング力を大き くするとそれに比例して駆動源の力も強大にする必要があり、大型化せざるを得 なく、そのため、どちらにしても高速応答が得られないという問題があった。と ころが本実施例においては、リターン動作を油圧によっているためスプリングが 不要でリターン時にも高速応答が得られるという特徴がある。 【００３５】 次に本考案の第２の実施例について説明する。 エンジンがアイドル時には少量の燃料を比較的緩慢に噴射した方が振動，騒音 等の観点から望ましい。しかし第１の実施例においては印加電圧は例えば０Ｖ， １０００Ｖの２種類であり、燃料噴射ノズル１００は全開，全閉の状態でのみ制 御されているので、単位時間当たりの燃料噴射量（以下噴射率という）はエンジ ン条件にかかわらず一定であるため、前記要求に答えられない。 【００３６】 圧電素子１２５は公知のようにその伸長量は印加電圧に比例する。従ってこの 圧電素子１２５を使用した電歪アクチュエータ１２０は以下電圧を変化させるこ とによりリニア動作が可能である。そこで第２の実施例はこの特性を利用して電 歪アクチュエータ１２０をリニア動作させ、以って、ノズル開弁量を可変として 、噴射率の制御も同時に行なうようにするものである。 【００３７】 以下、第２の実施例を図９に示す各部動作波形図をもとに説明する。 エンジ ン始動時，停止時の動作は第１実施例と同じであるので省略し、エンジン運転時 についてのみ説明する。運転時には配管形に約２０ＭＰａの油圧がかかっており ニードル弁１０４はこの油圧により上方へ押し上げられる力を受けている。今、 ニードル弁１０４が弁座１０７に密着するのに要する電歪アクチュエータ１２０ の印加電圧を１０００Ｖとすると、この１０００Ｖを印加した状態では電歪アク チュエータ１２０はΔｌだけ伸長しニードル弁１０４は下方へ押しつけられてい るため燃料噴射は行なわれない。 【００３８】 次にコンピュータで計算した所定の噴射時期ψ₁ において電歪アクチュエータ １２０の印加電圧を１０００Ｖから５００Ｖに変化させると（図９Ｃ中ａで示す ）、電歪アクチュエータ１２０の伸長量は半分となりニードル弁１０４と弁座１ ０７との間にΔｌ／２の間隙が生じる。この間隙は電歪アクチュエータ１２０の 印加電圧を０Ｖとしたとき（全開時）の間隙Δｌの半分であるため流路面積も半 分となりノズルより噴出する燃料量も全開時の半分となる。すなわち噴射率を全 開時の１／２にすることができる（図９ｄ中ｂで示す）。そして、電歪アクチュ エータ１２０の印加電圧を高くすると（図９ｃ中ｃで示す）、ニードル弁１０４ と弁座１０７との間隙は少なくなり噴射率も小さくなる（図９ｄ中ｄで示す）。 逆に印加電圧を低くすると噴射率は大きくなる。電歪アクチュエータ１２０の印 加電圧をリニアに変えることにより噴射率もまたリニアに変化させることが可能 である。 【００３９】 そして噴射開始後、所定の噴射期間（図９ｂ中ｔ₁ で示す）が経過した後電歪 アクチュエータ１２０への印加電圧を１０００Ｖにすることにより（図９ｃ中ｅ で示す）、ニードル弁１０４と弁座１０７は密着しノズルは全閉となり噴射が停 止する。このように第２実施例においては電歪アクチュエータ１２０への印加電 圧を種々に変えることによって、ニードル弁１０４と弁座１０７との間隙を変化 させることができ噴射率を自由自在に制御することができる。そのためエンジン 条件に応じた最適の噴射率あるいは噴射パターンで燃料噴射を行なうことができ る。 【００４０】 次にこの第２実施例におけるコンピュータ２００´について説明する。 コンピュータの構成は第１実施例とほとんど同じであるので必要な部分のみ説 明する。図１０はコンピュータ２００´の説明に供するブロック図で、太線で示 した部分が第１実施例と異なる部分である。２２５´はクロック発生回路で一定 周波数のクロック信号を発生する。クロック信号φ₃ は例えば周期１００μｓｅ ｃの信号である。２７０はＡＮＤゲートで一方の入力はフリップフロップ２３３ で作られた噴射時期ψ_1,噴射期間ｔ₁ なる噴射信号が、もう一方の入力には前記 クロック信号φ₃ が接続されている。ＡＮＤゲート２７０の出力はＣＰＵ２３５ の第２の割り込み端子ＩＮＴ２へ接続されている。第２端子ＩＮＴ２は第１端子 ＩＮＴ１よりも割り込み優先度は低いようになっている。２７１は１２ｂｉｔの ラッチＣでＣＰＵ２３５からロードされた値を記憶する。このラッチＣ２７１に はリセット端子Ｒがついており、前記フリップフロップ２３３よりインバータ２ ７２を通った信号がつながっている。すなわちフリップフロップ２３３の出力が ０のとき（非噴射時）にはインバータ２７２により１レベルの信号がリセット端 子Ｒに入力されているため強制的にラッチ内容が０となるようになっている。２ ７３は１２ｂｉｔのＤＡ変換回路でラッチＣ２７１を介してロードされたデジタ ル値をアナログ電圧に変換するものであり、デジタル入力が０のとき（全閉時） １０Ｖを、デジタル入力がオール１のとき（全開時）には０Ｖとなるように調整 されている。また、２８０は電歪アクチュエータの駆動回路である。 【００４１】 駆動回路２８０の詳細を図１１に示す。ＤＡ変換器２７３の出力（端子２８１ ）は抵抗Ｒ１１を介して演算増幅器ＩＣ１０の非反転入力に接続される。演算増 幅器ＩＣ１０以降の部分は第１実施例に示した駆動回路２４０とほとんど同じ構 成で高電圧を出力するためのバッファ部である。ただしリニア動作が要求される ため、各トランジスタのバイアスを変更してある。バッファ部の出力２８２から は抵抗Ｒ２０，Ｒ２１を介して前記演算増幅器ＩＣ１０の反転入力に負帰還がか かっている。そして抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の比は９９：１に選んであり、バッファ 出力端子２８２の１／１００の電圧が演算増幅器ＩＣ１０の反転入力に加わるこ とになる。 【００４２】 今、入力端子２８１に５Ｖの電圧が加わったとする。最初端子２８２の電圧は ０Ｖであるから演算増幅器ＩＣ１０の反転入力は０Ｖであり演算増幅器ＩＣ１０ の出力は約１１Ｖまで上昇する。従って抵抗Ｒ₁₂，Ｒ₁₃を通してトランジスタＱ ₁₁ が導通し、また抵抗Ｒ₁₄，Ｒ₁₅を介してトランジスタＱ₁₂が導通し、従って１ ０００Ｖの電源から電流が流れる。その後端子２８２の電圧が上昇するにつれて 演算増幅器ＩＣ１０の反転入力の電圧も上昇するため演算増幅器ＩＣ１０の出力 電圧は低下しトランジスタＱ₁₂に流れる電流が抑えられる。端子２８２の電圧が ５００Ｖになったとき演算増幅器ＩＣ１０の反転入力の電圧は、抵抗Ｒ₂₀，Ｒ₂₁ で１／１００に分圧された５Ｖとなり、非反転入力の電圧と同じとなって安定す る。何らかの理由で端子２８２の電圧が上昇したとすると、トランジスタＱ₁₃， Ｑ₁₄の働きによって出力が減少され安定する。以上のように図１１の駆動回路は 電圧利得が１００倍の増幅器と見なすことができる。 【００４３】 以上の構成に基づき第２実施例のコンピュータ２００´の動作を説明する。 図１２はフローチャート、図１３は各部信号波形図である。ＭＡＩＮルーチン は始動時処理であり、これは第１実施例と同様である。また、基準φ₁ パルスよ りＩＮＴ１ルーチンが起動され、エンジン条件に対応した噴射時期ψ_1,噴射時間 ｔ₁ を計算し補正してラッチＡ，ラッチＢに出力するステップも第１実施例と同 様である。この時、フリップフロップ２３３はリセットされているためラッチＣ ２７１もリセットされＤＡ変換器２７３の出力電圧は１０Ｖとなり、駆動回路２ ８０で１００倍されて１０００Ｖの電圧が電歪アクチュエータ１２０に印加され 、ノズルは閉弁している（図１３ｅ中ａで示す）。この後、ＣＰＵ２３５は現在 のエンジン条件に対応した１００μｓｅｃ毎の噴射パターンを記憶してあるＲＯ Ｍ内の番地ＡＤＲ１を、指定したＲＡＭ内の番地ＡＤＲ２へ書き込みリターンす る。その後、所定の噴射時期ψ₁ に達するとフリップフロップ２３３がセットさ れ（図１３ｂ中ｂで示す）ラッチＣ２７１のリセットが解除され、ＡＮＤゲート ２７０の一方の入力が１レベルとなる。もう一方の入力には周期１００μｓｅｃ のクロック信号φ₃ が接続されているから、噴射時期図中、ＣＰＵのＩＮＴ２端 子へ１００μｓｅｃ毎の割り込み信号が加わる（図１３ｃ）。ＩＮＴ２ルーチン は、ＩＮＴ１で書き込まれたＲＡＭ２３７のＡＤＲ２の内容からＡＤＲ１を読み 出し、ＲＯＭ２３６のＡＤＲ１番地の内容をラッチＣ２７１へ出力する。そして ＡＤＲ１をインクリメントしてＲＡＭのＡＤＲ２へ書き込みリターンする。ラッ チＣ２７１の内容はＤＡ変換器２７３へ送られアナログ電圧に変換され駆動回路 ２８０で増幅されて電歪アクチュエータ１２０に加わる（図１３ｅ）。 【００４４】 以上のＩＮＴ２の動作を１００μｓｅｃ毎に繰り返し、所定の噴射期間（図１ ３ｂ中ｔ₁ で示す）後にフリップフロップ２３がリセットされ（図１３ｂ中ｃで 示す）、ラッチＣ２７１がリセットされて噴射が終了する（図１３ｄ中ｄで示す ）。このときＡＮＤゲート２７０も閉じるためＩＮＴ２の割り込み信号も発生し なくなる。 【００４５】 このようにして、噴射期間中、ＲＯＭに記憶してある噴射率のパターンが１０ ０μｓｅｃ毎に出力され、かつその値は全開から全閉までの任意の値を選ぶこと ができるため、噴射率の制御を自由自在に行なうことが可能である。 【００４６】 なお第２実施例における噴射率制御はこの他にも種々考えられる。そのひとつ として図１４に示すように、主噴射に先だってパイロット噴射ロを行なうように してもよい。即ち、主噴射イの直前に少なくとも１回の短時間少量の燃料を噴射 するもので低回転時の移動，騒音，コミッション等に効果がある。 【００４７】 次に本考案の第３の実施例について説明する。 本実施例で使用している電歪アクチュエータ１２０の圧電素子１２５は直径３ ０ｍｍ，肉厚０．５ｍｍのＰＺＴであり、その共振周波数は約４ＭＨ_Z であり超 音波領域の周波数である。第１，第２の実施例においてはこの電歪アクチュエー タ１２０に直流の一定電圧または前記共振周波数に比べて十分低い周波数で変化 させることによりニードル弁１０４と弁座１０７の間隙を変化させ噴射量の制御 を行なった。超音波で振動している物体に液体を接触させると霧化現象が起こる ことは広く知られている。本実施例においてはノズル開閉用の直流電圧に高周波 数の信号と重畳させニードル弁１０４が開いた状態でニードル弁１０４を超音波 振動させることによって燃料の霧化を促進し、噴射孔より噴出した燃料の微粒化 を図ることにより良好な燃焼な得ることを目的としている。 【００４８】 以下図１５に示す各部波形図で第３実施例を説明する。 エンジン始動時および停止時の作動は図４と同じなので説明を省略し運転時の みを考える。まず最初にノズルを開くために電歪アクチュエータ１２０の印加電 圧を例えば１０００Ｖから０Ｖに変化させると（図１５ｃ中ａで示す）、油圧に よりニードルべっ１０４が上方に押し上げられ弁座１０７との間に間隙が生じ燃 料が流出する。この状態で電歪アクチュエータ１２０に数１０ＫＨ_Z の高周波信 号を印加し超音波振動を発生させる（図１５ｃ中ｂで示す）。ニードル弁１０４ は油圧により強力に電歪アクチュエータ１２０に押しつけられているから、電歪 アクチュエータ１２０の振動はニードル弁１０４に伝わりニードル弁１０４が超 音波で振動する。ニードル弁１０４の下部テーパ部１０５を通過する燃料は超音 波振動によって、ニードル弁１０４が上昇するときにはキャビテーションを生じ 、ニードル弁１０４が下降するときには圧縮力を受けるため微粒化されて噴射孔 １０６より噴出する。 【００４９】 超音波による微粒化を行なう期間はコンピュータ２００によって最適に制御さ れ適当な時間でニードル弁１０４の振動はうち切られる（図１５ｃ中ｃで示す） 。この後電歪アクチュエータ１２０に例えば１０００Ｖの電圧を印加することに よりニードル弁１０４を弁座１０７に密着させ燃料噴射を終了する（図１５ｃ中 ｄで示す）。 【００５０】 本実施例においても超音波振動させるタイミングはコンピュータ２００によっ て自由自在に制御できるためエンジン条件に適した霧化状態を作ることが可能で ありエンジンの燃料を良好にし、振動，騒音，燃費等に役立つ効果がある。 【００５１】 次に第３実施例におけるコンピュータ２００について説明する。 コンピュータ２００の構成は第１実施例とほとんど同じであるので必要な部分 のみ説明する。図１６はコンピュータ２００の説明に供するブロック図で太線で 示した部分が第１実施例と異なる部分である。２２５”はクロック発生回路で一 定周波数のクロック信号を発生する。クロック信号φ₄ は超音波振動用の信号で 例えば５０ＫＨ_Z の周波数の信号である。４０１は１２ｂｉｔのバイナリカウン タＤで基準位置パルスがリセット入力に、角度パルスがクロック入力に接続され ている。従って、カウンタＤ４０１の内容は基準位置からの時々刻々の回転角度 を示している。これをψとする。なおカウンタＤは第１実施例の図４に示したカ ウンタＢを共用することもできる。その場合カウンタＤは不要である。４０２は １２ｂｉｔのラッチＤでＣＰＵ２３５が演算した超音波振動開始時刻ψ₂ をラッ チして出力する。４０３は１２ｂｉｔのコンパレータＣで前記基準位置からの回 転角度ψと超音波振動開始時期ψ₂ とを比較し、ψ＝ψ₂ となった時点で１レベ ルの一致信号を出力する。４０４は１２ｂｉｔのバイナリカウンタＥでそのリセ ット入力には前記ψ＝ψ₂ となる一致信号が、クロック入力にはクロック信号ψ ₂ が接続されている。従ってカウンタＥ４０４の内容はψ＝ψ₂ となった時点か らの時々刻々の経過時間を示している。これをｔ´とする。４０５は１２ｂｉｔ のコンパレータＤで前記ψ＝ψ₂ からの経過時間ｔ´と超音波振動期間ｔ₂ とを 比較しｔ´＝ｔ₂ となった時点で１レベルの一致信号を出力する。４０７はセッ トリセットフリップフロップでそのセット₂ にはψ＝ψ₂ となる一致信号が、リ セット₂ にはｔ´＝ｔ₂ なる一致信号が接続されている。したがってこのフリッ プフロップ４０７は超音波振動開始時期ψ₂ でセットされ１レベルとなり、その ｔ₂ 後にリセットされ０レベルとなる信号が出力端子Ｑに出力される。この信号 は電歪アクチュエータ１２０を超音波振動させるための駆動回路Ｂ４１０へ入力 される。２５０”は電源回路でコンピュータ各部へ安定化された電源を供給する 他に、ノズル開閉用の駆動回路Ａ２４０に１０００Ｖの高圧を、超音波振動用の 駆動回路Ｂ４１０に５０Ｖの電圧を供給する。駆動回路Ａ２４０からのノズル開 閉信号は超音波振動用の高周波信号を阻止するためのインダクターＬ４２１を介 して出力され、駆動回路Ｂ４１０の超音波振動用信号はノズル開閉用信号の直流 成分を阻止するためにコンデンサＣ４２０を介して電歪アクチュエータ１２０に 供給される。 【００５２】 駆動回路Ａ２４０は第１実施例にて図８に示したものと同じであるため説明を 省略し、駆動回路Ｂ４１０について以下説明する。図１７は本実施例にて用いて 超音波振動用の駆動回路Ｂの回路図である。超音波振動信号はクロック発生回路 ２２５”よりクロック信号φ₄ として５０ＫＨ_Z の信号が端子４４１に接続され ている。この信号はＡＮＤゲートＩＣ２０の一方の入力に入る。ＡＮＤゲートＩ Ｃ２０のもう一方の入力には超音波振動タイミング信号を発生するフリップフロ ップ４０７の出力が接続されており、この信号が１レベルのときのみＡＮＤゲー トＩＣ２０の出力に５０ＫＨ_Z の信号を出力する。この信号は直流阻止用のコン デンサＣ２１を介し、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３でバイアスされたトランジス タＱ２１のベースに入る。トランジスタＱ２１で増幅され、コレクタ側に入った 結合トランスＴ１の１次側とコンデンサＣ２２とのタンク回路で高調波分をフィ ルタされ結合トランスＴ１を介してトランジスタＱ２２，Ｑ２３のベースに入力 される。トランジスタＱ２２，Ｑ２３はＲ２４，Ｒ２５によりバイアスされてお り出力トランスＴ２によりＢ級プッシュプル増幅回路として働く。Ｄ２１，Ｄ２ ２はトランジスタＱ２２，Ｑ２３が逆バイアスされたときのベースエミッタ間保 護用である。Ｃ２３はサージ吸収用である。出力トランスＴ２によってインピー ダンスマッチングがとられ電歪アクチュエータ１２０へ超音波振動信号が供給さ れる。 【００５３】 以上のコンピュータ２００の構成による動作を次に説明する。 図１８はフローチャート、図１９は説明に供する各部波形図である。ＭＡＩＮ ルーチンは始動時処理であり第１実施例と同様であるので省略する。基準位置パ ルスによりＩＮＴ１ルーチンが起動され、エンジン条件に応じた噴射時期ψ_1,噴 射期間ｔ₁ を計算し補正してラッチＡ，ラッチＢへ出力するところまでは第１実 施例と同様である。ひきつづき、コンピュータはＮ_1,Ｑ₁ なるエンジン条件より ＲＯＭ２３６内に予め台上試験により求めてデータとして記憶してあるＮθψ´ マップをひき、Ｎ_1,θ₁ 時の超音波振動開始時期ψ₂ を補間計算によって求める 。次に同様にしてＮθｔ´マップをひきＮ_1,θ₁ 時の超音波振動期間ｔ₂ を補間 計算によって求める。次に水温ＴＨＷ１，吸気管負圧Ｐ１の値からψ_2,ｔ₂ を補 正しラッチＤ，ラッチＥに出力しリターンする。以後はハードウェアによって自 動的に所定の噴射期間ψ_1,噴射期間ｔ₁ なる信号がフリップフロップ２３３に出 力され（図１９ａ）駆動回路Ａ２４０によってノズル開閉弁を行なう。さらに所 定の超音波振動開始時期ψ_2,超音波振動期間ｔ₂ なる信号がフリップフロップ４ ０７に出力され（図１９ｂ）駆動回路Ｂ４１０によって超音波振動が加えられる 。 【００５４】 なお、第３実施例は第１実施例のみならず第２実施例と組み合わすこともでき ることは容易に推察され、この場合には噴射時期，噴射期間，噴射率，霧化状態 を制御できるため、エンジン条件に対しよりいっそう適した燃料噴射が可能とな り移動，騒音，エミッション，スモーク等の改善に優れた効果がある。 【００５５】 なお、超音波振動をさせて霧化促進を図る思想については特開昭５４−１７１ ９号公報（資料４）に示されているが、本実施例では高速応答性を有する電歪ア クチュエータ１２０そのものを利用してニードル弁１０４を直接加振するもので あるため、資料４に示された噴孔の下流に多孔板を廃してこれを振動させるもの の如く、噴霧の障害物が存在しないので燃料が滞留することもなく、調量精度が 向上する。 【００５６】 【考案の効果】 以上説明したように本考案装置では、昇圧された流体圧力を開弁方向に受ける ニードル弁と、このニードル弁に当接し昇圧流体の圧力に抗してニードル弁を閉 弁方向に駆動する駆動端部材を有する圧電アクチュエータとを備え、さらにニー ドル弁を流体の非昇圧時のみ圧電アクチュエータの駆動端部材から隔離して付勢 するスプリングが設けられ、つまりこのスプリングの設定荷重をニードル弁の受 圧部が昇圧流体から受ける圧力よりも小さく非昇圧流体から受ける圧力よりも大 きな値としたことにより、流体が所定圧に昇圧された時は流体圧力による開弁作 動を妨げず、昇圧が停止されて所定圧以下に低下した場合は圧電アクチュエータ が非作動時でもニードル弁を圧電アクチュエータから独立して閉作動させること が可能となり、従ってこのような時にバルブ装置から流体が流出するのを防止す ると共に、スプリングの体格を小さくして小型化が図れるという優れた効果があ る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本考案装置の第１の実施例を示す断面図。 【図２】図１図示電歪アクチュエータを断面図示する斜
視図。 【図３】図１図示ノズル部を示す断面図。 【図４】図１図示装置の各部の動作波形図。 【図５】図１図示コンピュータの回路図。 【図６】図５図示コンピュータの動作波形図。 【図７】図５図示コンピュータのプログラムを示すフロ
ーチャート。 【図８】図５図示駆動回路図。 【図９】本考案装置の第２の実施例の各部の動作波形
図。 【図１０】本考案装置の第２の実施例のコンピュータの
要部を示す回路図。 【図１１】図１０図示駆動回路の回路図。 【図１２】図１０図示コンピュータのプログラムを示す
フローチャート。 【図１３】本考案装置の第２の実施例の各部の動作波形
図。 【図１４】本考案装置の他の実施例の各部の動作波形
図。 【図１５】本考案装置の第３の実施例の各部の動作波形
図。 【図１６】本考案装置の第３の実施例のコンピュータの
要部を示す回路図。 【図１７】図１６図示駆動回路を示す回路図。 【図１８】図１６図示コンピュータのプログラムを示す
フローチャート。 【図１９】本考案装置の第３の実施例の各部の動作波形
図。 【符号の説明】 １ 燃料ポンプ ２ 燃料タンク １０４ ニードル弁 １２０ 電歪アクチュエータ １２５ 圧電素子

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （１） 所定圧に昇圧された流体が供給される室（１０
   ８）と、 この室（１０８）内の昇圧流体を外部に流出させる孔
   （１０６）と、 前記室（１０８）の流体圧力を開弁方向に受ける受圧部
   （１０７）を有し前記孔（１０６）を開閉するニードル
   弁（１０４）と、 該ニードル弁に当接し、前記昇圧流体の圧力に抗して前
   記ニードル弁を閉弁方向に駆動して前記孔を閉塞する駆
   動端部材（１２８）を有する圧電アクチュエータ（１２
   ０）と、 前記ニードル弁を閉弁方向に付勢して前記流体の非昇圧
   時のみ前記圧電アクチュエータ（１２０）の駆動端部材
   から隔離せしめることの可能なスプリング（１１３）
   と、 を備え、 前記スプリング（１１３）の設定荷重を、前記ニードル
   弁の受圧部（１０７）が前記昇圧流体から受ける圧力よ
   りも小さく非昇圧流体から受ける圧力よりも大きな値と
   したことを特徴とするバルブ装置。（２） 前記スプリ
   ング（１１３）を、圧電アクチュエータ（１２０）の駆
   動端部材（１２８）とニードル弁（１０４）との間に配
   設したことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   に記載のバルブ装置。