JP3864764B2

JP3864764B2 - Fuel injection valve

Info

Publication number: JP3864764B2
Application number: JP2001357720A
Authority: JP
Inventors: 和英渡辺
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2021-11-22
Also published as: DE10254466A1; JP2003161221A; DE10254466B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータを用いて制御弁を動作させることにより燃料噴射を制御する内燃機関用の燃料噴射弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃料噴射システムの１つに、各気筒に共通のコモンレール（蓄圧室）を用いるコモンレール式燃料噴射システムがある。コモンレール式燃料噴射システムでは、高圧ポンプから圧送される高圧燃料をコモンレールに蓄圧し、所定の噴射時期に各気筒に対応する燃料噴射弁を駆動して燃料を噴射する。燃料噴射弁は、例えば、ノズルニードルの背圧を油圧制御弁で制御することによって、噴孔を開閉する構成となっており、特に、近年、応答性の良好なピエゾアクチュエータを駆動源とするものが提案されている（例えば、特開２００１−４１１２５等）。
【０００３】
かかる燃料噴射弁は、ピエゾアクチュエータの伸縮に伴って圧力が増減するポンプ室と、その圧力を受けてシリンダ内を摺動する作動ピストンを備え、該作動ピストンによって、ノズルニードルの背圧を増減する制御弁を駆動するようになしてある。制御弁は、コモンレールに連通する高圧ポートとドレーン通路に連通する低圧ポートのいずれか一方を選択的に閉鎖し、ノズルニードルに閉弁力を与える背圧室の圧力を高圧または低圧とする。すなわち、低圧ポートを開、高圧ポートを閉とすると、背圧室の圧力が低下して、燃料が噴射される。噴射停止時には、高圧ポートを開、低圧ポートを閉とすると、背圧室の圧力が上昇してノズルニードルが下降し、噴孔を閉鎖する。
【０００４】
図４のように、制御弁は、例えば、高圧ポート１０１および低圧ポート１０２が開口する弁室１０３内にこれらポートを開閉するボール弁１０４を収容してなる。ピエゾアクチュエータが収縮している状態では、高圧ポート１０１から流入する高圧燃料がボール弁１０４を低圧ポート１０２に押し付けており、ピエゾアクチュエータを伸長させ、ポンプ室１０５が所定の圧力を超えると、作動ピストン１０６が下降してボール弁１０４を押し下げる。これにより、弁室１０３内の燃料が低圧ポート１０２から低圧通路１０７へ流出するために、オリフィス１０８を介して弁室１０３と連通する背圧室の圧力が低下し、ノズルニードルがリフトを開始する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、作動ピストン１０６が動き出すと同時に、ボール弁１０４が離座し、低圧ポート１０２から燃料が流出するために、その噴流力が、ボール弁１０４を押し下げるようとする作動ピストン１０６の動きを妨げる方向に作用する。さらに、噴射期間中も高圧燃料が流出し続けるため、低圧ポート１０２に続くスピル室１０９の圧力が上昇し、作動ピストン位置の保持を妨げる方向に作用する。従って、ピエゾアクチュエータには、燃料噴射弁を正常に作動させるため、これらの作用力の分だけ余分なエネルギーを投入する必要が生じる。その結果、駆動装置が大型化し、コストが上昇するといった問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、作動ピストンで制御弁を開閉駆動する構成の燃料噴射弁において、作動ピストンを駆動するアクチュエータの必要駆動エネルギーを低減し、駆動装置の小型化、コスト低減を可能にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の燃料噴射弁は、アクチュエータによって駆動される作動ピストンと、ノズルニードルに油圧を作用させる制御室と、該制御室の圧力を増減する制御弁を備え、上記作動ピストンが上記制御弁の弁体を開閉駆動するのに伴い上記ノズルニードルを昇降させる。上記制御弁は、上記弁体を、高圧通路に連通する高圧ポートおよび低圧通路に連通する低圧ポートを設けた弁室に収容し、上記アクチュエータにエネルギーを供給した時に上記弁体が上記低圧ポートを開いて上記高圧ポートを閉じ、該エネルギーを放出した時に上記高圧ポートを開いて上記低圧ポートを閉じる構成とする。そして、上記作動ピストンを、上記低圧ポートに連続する低圧のスピル室に収容し、上記スピル室との接続端部において、上記低圧ポートの通路面積が上記スピル室側へ向けて拡大するように、上記作動ピストンおよび上記低圧ポートを形成する。
具体的には、上記低圧ポートの上記スピル室への接続端部を、上記スピル室側へ向けてテーパ状に拡径するテーパ部とし、上記低圧ポートに挿通される上記作動ピストンの先端部を細径のロッド部とすると、通路面積の拡大が容易にできる。
【０００８】
上記構成によれば、上記低圧ポートと上記スピル室の接続部で通路面積が拡大するので、上記スピル室へ噴出する噴流の速度を落とすと同時に、剥離、渦損失を発生させて、噴流エネルギーを低下させることができる。
【００１０】
この時、上記低圧ポートの半径をｒ₁、上記作動ピストンの上記ロッド部の半径をｒ₂、上記低圧ポートの通路面積をＡ₁とし、上記テーパ部の流れ方向の基端部からの距離Ｌ₁を式（１）で定義する。
Ａ₁＝π・｛（ｒ₁）²−（ｒ₂）²｝＝π・（Ｌ₁）²・・・（１）
Ａ_L1／Ａ₁≧２．５・・・（２）
そして、上記距離Ｌ₁における通路面積Ａ_L1と上記低圧ポートの通路面積Ａ₁の比で表される通路面積の拡大率Ａ_L1／Ａ₁が、式（２）を満足するように形成すると、上記低圧通路から噴出する噴流のエネルギ−を低減する効果が高い。よって、上記作動ピストンへの作用力を低減させることができ、上記弁体が上記低圧ポートの開弁するのに必要なエネルギーが小さくなるので、上記アクチュエータの必要駆動エネルギーを小さくして、装置の小型化、コスト低減が可能である。
【００１１】
請求項２のように、上記スピル室に接続される上記低圧通路の接続方向を、噴流の流れ方向と略一致させて設けると、噴流は、上記連通路によって上記低圧通路へ誘導される。従って、上記スピル室内の燃料を速やかに排出して、上記作動ピストンに作用する上記スピル室内の燃料圧力を緩和し、上記低圧ポートの開放位置を維持するのに必要な上記アクチュエータの駆動エネルギーを小さくすることができる。
【００１２】
請求項３は、上記課題を解決するための他の発明で、同様の構成の制御弁を備え、上記作動ピストンを上記低圧ポートに連続する低圧のスピル室に収容した燃料噴射弁において、上記スピル室内に、上記低圧ポートから上記スピル室に噴出する流れと上記作動ピストンの受圧面の間を遮断する遮断壁を形成する。該遮断壁は、上記スピル室を形成するハウジングに固定され、上記作動ピストンとは別体に設けてある。
【００１３】
上記遮断壁を設けることで、上記低圧通路から噴出する噴流が直接上記作動ピストンの受圧面に作用するのを防止できる。よって、上記作動ピストンを駆動して上記低圧ポートを開放し、その位置を維持するのに必要なエネルギーが小さくなるので、上記アクチュエータの必要駆動エネルギーを小さくすることができ、装置の小型化、低コスト化に同様の効果が得られる。
【００１４】
請求項４のように、上記アクチュエータによって駆動される上記作動ピストンよりも大径のピストン部材と、該ピストン部材の変位により油圧を増減させて上記作動ピストンを駆動するポンプ室を設けると、上記アクチュエータの変位を増幅して上記作動ピストンに伝達することができるので、より小型で高効率な燃料噴射弁が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に従って説明する。図１（ａ）は、本発明を適用した燃料噴射弁１の全体構成を示す図で、例えば、ディーゼルエンジンのコモンレール噴射システムに好適に使用される。燃料噴射弁１は、ノズルボディＢの先端（図の下端）に設けた噴孔１１をノズルニードル１２の上下動により開閉して、燃料の噴射を開始ないし停止するもので、外部の駆動装置Ｄによって作動が制御される。噴孔１１は、ノズルニードル１２が上端位置にある時に開となり、高圧通路３に続く燃料溜まり３１と導通して燃料が供給される一方、ノズルニードル１２がノズルシート１３に着座する下端位置において閉となり、燃料溜まり３１との導通が遮断されて燃料の供給が停止される。
【００１６】
高圧通路３は、燃料溜まり３１から上方向へ延び、ノズルボディＢに油密的に固定されるハウジングＨ内を経てを外部のコモンレール（図略）に連通している。ハウジングＨ内には、また、外部の燃料タンク（図略）に連通する低圧通路としてのドレーン通路２が形成されている。ノズルニードル１２の上方には、ノズルボディＢとハウジングＨの衝合部に制御室４が形成され、ノズルニードル１２は、制御室４内に配したスプリング４１のばね力と制御室４の油圧によって常に閉方向（下方）へ付勢されている。
【００１７】
制御室４の油圧は、制御弁としての３方弁５によって制御される。３方弁５は、ハウジングＨ内に形成した弁室５１内に略球形の弁体５２を配設してなり、弁室５１はメインオリフィス４２を介して制御室４と常に連通している。弁室５１は、頂面に低圧ポートであるドレーンポート２１が、底面に高圧ポート３２が開口しており、弁室５１内の弁体５２が上方または下方に移動して上記２つのポートの一方を選択的に閉塞すると、他方が開放されて制御室４と導通する。ドレーンポート２１は弁室５１上方に設けたスピル室２２を介してドレーン通路２に連通し、高圧ポート３２は高圧燃料通路３に連通している。
【００１８】
よって、弁体５２がドレーンポート２１を開いて高圧ポート３２を閉じると、制御室４の燃料が弁室５１からドレーンポート２１を経て流出する。これにより、制御室４の圧力が低下してノズルニードル１２の開弁圧以下となると、ノズルニードル１２がノズルシート１３から離れて燃料が噴射される。一方、弁体５２が高圧ポート３２を開いてドレーンポート２１を閉じると、高圧ポート３２から流入する燃料で制御室４の圧力が上昇し、ノズルニードル１２が下降してノズルシート１３に着座する。
【００１９】
なお、制御室４は、高圧ポート３２の下端に連通させて設けたサブオリフィス４３によって、３方弁５を介さずに高圧通路３と常に連通している。このサブオリフィス４３は、高圧通路３からサブオリフィス４３を経て制御室４に燃料を流入させることによって、噴射終了時には圧力上昇を促進してノズルニードル１２を迅速に閉弁させる作用がある。
【００２０】
ここで、ドレーンポート２１側の弁室５１の頂面は、円錐形状のドレーンシート５３を形成しており、高圧ポート３２側の弁室５１の底面は、フラット形状の高圧シート５４を形成している。このように一方をフラット形状とするのは、弁体５２の軸ずれを許容するためである。弁体５２は、いずれかのシート５３、５４に着座することにより対応するポートを閉塞するが、弁室５１の圧力は常にドレーンポート２１の圧力より高いため、弁体５２はドレーンシート５３に着座しているのが常態となる。
【００２１】
ハウジングＨの上端部内には、駆動源となるピエゾアクチュエータ１４が収容され、その下端に接して、大径のピストン部材である大径ピストン１５が一体に設けられる。ピエゾアクチュエータ１４は、ＰＺＴ等の圧電体を積層してなる公知の構成で、外部の駆動装置Ｄからエネルギーを供給することによって伸長し、注入されたエネルギーを放出することによって収縮して、大径ピストン１５を駆動する。大径ピストン１５の下方には、作動油を充填したピエゾポンプ室１６と、小径の作動ピストン１７がこの順で同軸的に配置され、大径ピストン１５の変位を拡大して作動ピストン１７に伝達する。この時の変位拡大率は、両ピストン１５、１７の径差に応じて決定される。なお、大径ピストン１５は、ピエゾポンプ室１６内に収容したスプリング１８により上方に付勢されて、ピエゾアクチュエータ１４と一体に変位可能になっている。
【００２２】
図１（ｂ）のように、作動ピストン１７は、上半部を摺動部とし、円錐状の下半部は、ドレーンポート２１に続くスピル室２２内に位置している。作動ピストン１７の先端部は、細径のロッド部１７ａとなっており、このロッド部１７ａが、ドレーンポート２１内に挿通されて弁室５１内の弁体５２に当接している。ドレーンポート２１のスピル室２２への接続端部（上端部）は、スピル室２２へ向けてテーパ状に拡径するテーパ部２１ａとなっている。テーパ面の傾斜は、テーパ部２１ａにおいてドレーンポート２１の通路面積が急拡大して、ドレーンポート２１から噴出する流れの速度を落とし、噴流エネルギ−を低下させるように設定される。
【００２３】
具体的には、図２（ｂ）に示すように、ドレーンポート２１の半径をｒ₁、作動ピストン１７のロッド部１７ａの半径をｒ₂、ドレーンポート２１の通路面積をＡ₁とし、ドレーンポート２１のテーパ部２１ａの流れ方向の基端部（図の左端部）６ｃからの距離Ｌ₁を下記式（１）で定義した時、距離Ｌ₁における通路面積Ａ_L1と上記低圧ポートの通路面積Ａ₁の比で表される通路面積の拡大率Ａ_L1／Ａ₁が、下記式（２）を満足するようにする。
Ａ₁＝π・｛（ｒ₁）²−（ｒ₂）²｝＝π・（Ｌ₁）²・・・（１）
Ａ_L1／Ａ₁≧２．５・・・（２）
【００２４】
上記式（２）は、次のようにして導かれる。図２（ａ）に示すような円形広がり管では、一般に、広がり角度θが８°〜１０°で、流れの壁面からの剥離が発生することが知られている。その損失ヘッドｈは、下記式（３）で表され、
ｈ∝ξ〔１−（Ａ₁／Ａ₂）〕²・・・（３）
損失ヘッドｈを大きくするには、〔１−（Ａ₁／Ａ₂）〕²または係数ξを大きくすればよい。〔１−（Ａ₁／Ａ₂）〕²を大きくするには、通路面積比、すなわち入口側の通路面積Ａ₁に対して出口側の通路面積Ａ₂を設計可能な範囲で大きくすればよい。また、係数ξは、広がり角度θが６０°以上でほぼ最大値となることが知られている。ここで、θ＝６０°の時の、距離Ｌ₁（＝ｒ₁、ｒ₂＝０）における通路面積拡大率Ａ_L1／Ａ₁は、下記式（４）で表される。
Ａ_L1／Ａ₁＝｛ｒ₁（１＋ｔａｎ３０°）／ｒ₁｝²≒２．５・・・（４）
【００２５】
従って、通路面積拡大率Ａ_L1／Ａ₁が２．５以上であれば、テーパ部２１ａにおける剥離、渦損失を大きくし、噴流エネルギーを低下させることができる。よって、これを上記図１（ｂ）の構成に適用し、上記式（２）を満足するように、各部材の形状、すなわち、ドレーンポート２１の半径ｒ₁、ロッド部１７ａの半径ｒ₂、テーパ部２１ａの傾斜等を決定すればよい。
【００２６】
この時、図１（ｂ）のように、テーパ部２１ａを経てスピル室２２内に噴出する噴流６ａは、基端部６ｃで方向を変えて斜め上方に向かい、低圧通路２から排出される。低圧通路２は、スピル室２２内の噴流６ａの流れ方向と略一致するようにスピル室２２に接続するのがよい。これにより、噴流６ａを速やかに排出して、スピル室２２の圧力が上昇するのを抑制できる。なお、上記図４の従来の燃料噴射弁は通路面積比が一定であるので上記効果は望めない。
【００２７】
上記構成の燃料噴射弁１の作動を説明する。燃料噴射の開始に当たり、ピエゾアクチュエータ１４にドレーンポート２１を開としかつ高圧ポート３２を閉とするために十分な電圧を印加する。ピエゾアクチュエータ１４は電圧に比例した変位を生じて、大径ピストン１５を同じ変位量だけ下方に移動させ、ピエゾポンプ室１６の油圧を上昇させる。このピエゾポンプ室１６の油圧上昇により作動ピストン１７が下降し、弁体５２をドレーンシート５３から押し下げてリフトさせ、高圧シート５４に着座させる。この時、弁体５２のリフトは、ピエゾアクチュエータ１４の変位に対して大径ピストン１５と作動ピストン１７の受圧面積比に相当する分だけ拡大される。
【００２８】
弁体５２のリフトに伴ってドレーンポート２１が開き、次いで高圧ポート３２が閉じるために、弁室５１の圧力が低下する。弁室５１と連通する制御室４の圧力が低下し、ノズルニードル１２に上向きに作用する燃料溜まり３１の油圧力が、制御室４の油圧力およびスプリング４１のバネ力に勝ると、ノズルニードル１２がノズルシート１３からリフトし、燃料の噴射が開始される。
【００２９】
ここで、弁体５２がドレーンポート２１を開くと、弁室５１内の燃料がドレーンポート２１を経てスピル室２２に噴出するが、ドレーンポート２１の通路面積がテーパ部２１ａで急拡大するために、噴流６ａの速度が低下すると同時に、噴流６ａが壁面から剥離して、その周りに渦流６ｂが生じる。このため、作動ピストン１７の動作を妨げる噴流６ａのエネルギーが大きく低下し、作動ピストン１７に作用する上向きの力が低減する。さらに、噴流６ａは、テーパ部２１ａの傾斜に沿って斜め外方に向かい、低圧通路２から流出するが、低圧通路２の接続方向が噴流６ａの流れ方向とほぼ一致しているので、噴流６ａの排出が速やかになされる。このため、スピル室２２の圧力が上昇が緩和され、スピル室２２の圧力が、作動ピストン１７に上向きに作用するのを抑制する。
【００３０】
燃料噴射の停止に当たっては、ピエゾアクチュエータ１４の電荷を放出させることによってその電圧をゼロにする。この間に、ピエゾアクチュエータ１４は、電圧印加時の変位量だけ収縮して元の長さに戻り、大径ピストン１５がスプリング１８に付勢されて上昇する。これに伴い、ピエゾポンプ室１６の油圧が低下し、作動ピストン１７は、弁体５２を高圧ポート３２の高圧に逆らって高圧シート５４に押し付ける力を失い、弁体５２とともに上昇する。
【００３１】
弁体５２が再びドレーンシート５３に着座し、そのリフト位置が初期状態に戻ると、高圧ポート３２が開き、次いで、ドレーンポート２１が閉じるために、弁室５１および制御室４の圧力が回復する。制御室４の圧力が上昇し、ノズルニードル１２に下向きに作用する力が、燃料溜まり３１の油圧力に勝ると、ノズルニードル１２が降下して再びノズルシート１３に着座し、燃料噴射を停止する。
【００３２】
以上のように、本実施の形態の構成では、燃料噴射時に、弁体５２がドレーンポート２１を開放し、さらに高圧ポート３２の閉鎖位置を保持するために必要なピエゾアクチュエータ１４の駆動エネルギーを小さくできるので、装置の小型化、コスト低減が可能である。
【００３３】
図３（ａ）に、本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態の基本構成は、上記第１の実施の形態とほぼ同様であり、ドレーンポート２１の形状を変更する代わりに、スピル室２２内に、遮断壁７を配設した点で異なっている。遮断壁７は、スピル室２２を上下方向に区画するように設置され、遮断壁７より上方に位置する作動ピストン１７の受圧面１７ｂを保護している。ロッド部１７ａは、遮断壁７の中央に設けた貫通穴７１内を通過して、ドレーンポート２１に至っている。遮断壁７で仕切られたスピル室２２の上部室および下部室は、それぞれ低圧通路２３、２４に連通している。
【００３４】
なお、作動ピストン１７の受圧面１７ｂとは、ここでは、作動ピストン１７の摺動部底面と該底面からロッド部１７ａへ縮径するテーパ面を示す。また、ロッド部１７ａと、遮断壁７中央の貫通穴７１との間は、ロッド部１７ａの上下動を妨げず、噴流の侵入を阻止できる程度のクリアランスに設定される。
【００３５】
上記構成において、弁体５２がドレーンポート２１を開くと、弁室５１内の燃料がドレーンポート２１を経てスピル室２２に噴出するが、作動ピストンの受圧面１７ｂを保護するように遮断壁７を配設したので、噴流６ａは遮断壁７に衝突して流れ方向を変え、低圧通路２４から排出される。このため、作動ピストン１７に噴流６ａが直接作用するのを防止できるので、ピエゾアクチュエータ１４に要求される駆動エネルギーを小さくする同様の効果が得られ、装置の小型化、コスト低減が可能となる。
【００３６】
なお、図３（ｂ）のように、上記第１の実施の形態と第２の実施の形態の構成を組み合わせ、ドレーンポート２１のスピル室２２への接続端部をテーパ部２１ａとするとともに、スピル室２２に遮断壁７を配設することももちろんできる。これにより、噴流エネルギーを低減するとともに、遮断壁７により作動ピストン１７の受圧面１７ｂを保護することができるので、作動ピストン１７への上向きの作用力を低減し、ピエゾアクチュエータ１４の駆動エネルギーを小さくする効果がより高くなる。
【００３７】
上記実施の形態では、ピエゾアクチュエータを用いたが、これに限るものではなく、磁歪素子を用いた磁歪アクチュエータ等、同様に通電により変位を発生するアクチュエータであれば、いずれを用いてもよい。また、制御弁として３方弁を用いる必要はなく、２方弁等、他の方式でノズルニードルを開閉させる構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、（ａ）は燃料噴射弁の全体構成を示す断面図、（ｂ）は要部拡大断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はドレーンポートの接続端部の通路面積の設定方法を説明するための図である。
【図３】（ａ）は第２の実施の形態における燃料噴射弁の要部拡大断面図、（ｂ）は第１、２の実施の形態の構成を組み合わせた燃料噴射弁の要部拡大断面図である。
【図４】従来の燃料噴射弁の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｈハウジング
Ｂバルブボディ
１燃料噴射弁
１１噴孔
１２ノズルニードル
１３ノズルシート
１４ピエゾアクチュエータ（アクチュエータ）
１５大径ピストン（ピストン部材）
１６ピエゾポンプ室（ポンプ室）
１７作動ピストン
２ドレーン通路（低圧通路）
２１ドレーンポート
２２スピル室
３高圧通路
３１燃料溜まり
３２高圧ポート
４制御室
５３方弁（制御弁）
５１弁室
５２弁体
５３ドレーンシート
５４高圧シート
６ａ噴流
７遮断壁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine that controls fuel injection by operating a control valve using an actuator.
[0002]
[Prior art]
One common fuel injection system for internal combustion engines is a common rail fuel injection system that uses a common rail (accumulation chamber) common to each cylinder. In a common rail fuel injection system, high pressure fuel pumped from a high pressure pump is accumulated in a common rail, and fuel is injected by driving a fuel injection valve corresponding to each cylinder at a predetermined injection timing. The fuel injection valve is configured to open and close the nozzle hole, for example, by controlling the back pressure of the nozzle needle with a hydraulic control valve. In particular, the fuel injection valve has recently been driven by a piezo actuator with good response. Have been proposed (for example, JP-A-2001-41125).
[0003]
Such a fuel injection valve includes a pump chamber whose pressure increases and decreases as the piezo actuator expands and contracts, and an operating piston that slides in the cylinder in response to the pressure. The operating piston increases and decreases the back pressure of the nozzle needle. The control valve is driven. The control valve selectively closes one of the high-pressure port communicating with the common rail and the low-pressure port communicating with the drain passage so that the pressure in the back pressure chamber that applies the valve closing force to the nozzle needle is high or low. That is, when the low pressure port is opened and the high pressure port is closed, the pressure in the back pressure chamber is reduced and fuel is injected. When the injection is stopped, if the high pressure port is opened and the low pressure port is closed, the pressure in the back pressure chamber rises, the nozzle needle descends, and the injection hole is closed.
[0004]
As shown in FIG. 4, the control valve includes, for example, a ball valve 104 for opening and closing these ports in a valve chamber 103 in which the high pressure port 101 and the low pressure port 102 are opened. In a state where the piezo actuator is contracted, the high pressure fuel flowing from the high pressure port 101 presses the ball valve 104 against the low pressure port 102, extends the piezo actuator, and when the pump chamber 105 exceeds a predetermined pressure, the operating piston 106 descends and pushes the ball valve 104 down. As a result, the fuel in the valve chamber 103 flows out from the low pressure port 102 to the low pressure passage 107, so that the pressure in the back pressure chamber communicating with the valve chamber 103 via the orifice 108 decreases, and the nozzle needle starts to lift. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, at the same time as the working piston 106 starts moving, the ball valve 104 is separated and the fuel flows out from the low pressure port 102, so that the jet force impedes the movement of the working piston 106 that pushes down the ball valve 104. Act on. Furthermore, since the high-pressure fuel continues to flow during the injection period, the pressure in the spill chamber 109 following the low-pressure port 102 rises, acting in a direction that hinders the holding of the working piston position. Therefore, in order to operate the fuel injection valve normally in the piezo actuator, it is necessary to input extra energy corresponding to these acting forces. As a result, there has been a problem that the drive device becomes large and the cost increases.
[0006]
It is an object of the present invention to reduce the required drive energy of an actuator that drives an operating piston in a fuel injection valve configured to open and close the control valve with the operating piston, thereby enabling downsizing and cost reduction of the driving device. is there.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection valve comprising: an operating piston driven by an actuator; a control chamber that applies hydraulic pressure to a nozzle needle; and a control valve that increases or decreases the pressure in the control chamber. The nozzle needle is raised and lowered as the valve body is driven to open and close. The control valve houses the valve body in a valve chamber having a high pressure port communicating with the high pressure passage and a low pressure port communicating with the low pressure passage, and the valve body opens the low pressure port when energy is supplied to the actuator. The high pressure port is opened and closed, and when the energy is released, the high pressure port is opened and the low pressure port is closed. Then, the working piston, accommodated in the low pressure spill chamber continuous to said low pressure port, the connection end between the spill chamber, as the passage area of the low pressure port to expand toward the spill chamber side Forming the working piston and the low pressure port.
Specifically, the connection end of the low-pressure port to the spill chamber is a taper that expands in a tapered shape toward the spill chamber, and the tip of the working piston inserted into the low-pressure port is When the rod portion has a small diameter, the passage area can be easily enlarged.
[0008]
According to the above arrangement, since the passage area in the connection portion of the low pressure port and the spill chamber is expanded, and at the same time slow down the jet for jetting to said spill chamber, peeling, by generating eddy losses, jet energy Can be reduced .
[0010]
At this time , the radius of the low pressure port is r ₁ , the radius of the rod portion of the working piston is r ₂ , the passage area of the low pressure port is A _1, and the distance L from the proximal end portion in the flow direction of the taper portion. ₁ is defined by equation (1).
A ₁ = π · {(r ₁ ) ² − (r ₂ ) ² } = π · (L ₁ ) ² (1)
A _L1 / A ₁ ≧ 2.5 (2)
The enlargement ratio A _L1 / A ₁ of the passage area represented by the ratio of the passage area A ₁ of the passage area A _L1 and the low pressure port in the distance L ₁ is, when formed so as to satisfy equation (2), The effect of reducing the energy of the jet ejected from the low-pressure passage is high. Therefore, the acting force on the operating piston can be reduced, and the energy required for the valve element to open the low pressure port is reduced. Miniaturization and cost reduction are possible.
[0011]
As claim 2, the connection direction of the low-pressure passage connected to the spill chamber, providing thereby substantially coincident with the flow direction of the jet, the jet is directed into the low-pressure path by said communication passage. Accordingly, the fuel in the spill chamber is quickly discharged, the fuel pressure in the spill chamber acting on the operating piston is relieved, and the drive energy of the actuator required to maintain the open position of the low pressure port is reduced. can do.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel injection valve provided with a control valve having a similar configuration, wherein the operating piston is housed in a low-pressure spill chamber continuous with the low-pressure port. A blocking wall is formed in the chamber for blocking between the flow jetted from the low pressure port to the spill chamber and the pressure receiving surface of the working piston. The blocking wall is fixed to a housing that forms the spill chamber, and is provided separately from the operating piston.
[0013]
By providing the blocking wall, it is possible to prevent the jet flow ejected from the low pressure passage from directly acting on the pressure receiving surface of the working piston. Therefore, since the energy required to drive the operating piston to open the low pressure port and maintain its position is reduced, the required drive energy of the actuator can be reduced, and the device can be reduced in size and weight. The same effect can be obtained for cost reduction.
[0014]
As in claim 4, the piston member having a larger diameter than the working piston which is driven by the actuator, the increase or decrease the hydraulic providing a pump chamber for driving the working piston by the displacement of the piston member, the actuator Therefore, a more compact and highly efficient fuel injection valve can be obtained.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a diagram showing an overall configuration of a fuel injection valve 1 to which the present invention is applied. For example, the fuel injection valve 1 is suitably used in a common rail injection system of a diesel engine. The fuel injection valve 1 starts and stops fuel injection by opening and closing a nozzle hole 11 provided at the tip (lower end in the figure) of the nozzle body B by the vertical movement of the nozzle needle 12. The operation is controlled by. The nozzle hole 11 is opened when the nozzle needle 12 is at the upper end position, and is connected to the fuel reservoir 31 following the high pressure passage 3 to supply fuel, while being closed at the lower end position where the nozzle needle 12 is seated on the nozzle seat 13. Thus, the connection with the fuel reservoir 31 is cut off, and the fuel supply is stopped.
[0016]
The high-pressure passage 3 extends upward from the fuel reservoir 31 and communicates with an external common rail (not shown) through a housing H that is oil-tightly fixed to the nozzle body B. In the housing H, a drain passage 2 is formed as a low-pressure passage communicating with an external fuel tank (not shown). Above the nozzle needle 12, a control chamber 4 is formed at the abutting portion of the nozzle body B and the housing H. The nozzle needle 12 is driven by the spring force of the spring 41 disposed in the control chamber 4 and the hydraulic pressure of the control chamber 4. Always energized in the closing direction (downward).
[0017]
The hydraulic pressure in the control chamber 4 is controlled by a three-way valve 5 as a control valve. The three-way valve 5 has a substantially spherical valve body 52 disposed in a valve chamber 51 formed in the housing H, and the valve chamber 51 is always in communication with the control chamber 4 via the main orifice 42. The valve chamber 51 has a drain port 21 that is a low-pressure port on the top surface and a high-pressure port 32 on the bottom surface, and the valve body 52 in the valve chamber 51 moves upward or downward so that one of the two ports is Is selectively closed, the other is opened and connected to the control chamber 4. The drain port 21 communicates with the drain passage 2 via a spill chamber 22 provided above the valve chamber 51, and the high pressure port 32 communicates with the high pressure fuel passage 3.
[0018]
Therefore, when the valve body 52 opens the drain port 21 and closes the high pressure port 32, the fuel in the control chamber 4 flows out from the valve chamber 51 through the drain port 21. As a result, when the pressure in the control chamber 4 decreases and becomes equal to or lower than the valve opening pressure of the nozzle needle 12, the nozzle needle 12 moves away from the nozzle seat 13 and fuel is injected. On the other hand, when the valve body 52 opens the high pressure port 32 and closes the drain port 21, the pressure in the control chamber 4 is increased by the fuel flowing in from the high pressure port 32, and the nozzle needle 12 is lowered and seated on the nozzle seat 13.
[0019]
The control chamber 4 is always in communication with the high-pressure passage 3 without the three-way valve 5 by the sub-orifice 43 provided in communication with the lower end of the high-pressure port 32. The sub-orifice 43 has the effect of promptly closing the nozzle needle 12 by promoting the pressure rise at the end of injection by allowing fuel to flow from the high-pressure passage 3 through the sub-orifice 43 into the control chamber 4.
[0020]
Here, the top surface of the valve chamber 51 on the drain port 21 side forms a conical drain seat 53, and the bottom surface of the valve chamber 51 on the high pressure port 32 side forms a flat high pressure sheet 54. Yes. The reason why one side is made flat is to allow the axial displacement of the valve body 52. The valve body 52 closes the corresponding port by sitting on one of the seats 53, 54, but the pressure of the valve chamber 51 is always higher than the pressure of the drain port 21, so the valve body 52 is seated on the drain seat 53. What you are doing is normal.
[0021]
A piezoelectric actuator 14 serving as a driving source is accommodated in the upper end portion of the housing H, and a large-diameter piston 15 that is a large-diameter piston member is integrally provided in contact with the lower end. The piezo actuator 14 has a known configuration formed by laminating piezoelectric materials such as PZT, and is expanded by supplying energy from an external driving device D, and contracted by releasing injected energy, and has a large diameter. The piston 15 is driven. Below the large-diameter piston 15, a piezo pump chamber 16 filled with hydraulic oil and a small-diameter working piston 17 are arranged coaxially in this order, and the displacement of the large-diameter piston 15 is enlarged and transmitted to the working piston 17. To do. The displacement enlargement ratio at this time is determined according to the difference in diameter between the pistons 15 and 17. The large-diameter piston 15 is biased upward by a spring 18 accommodated in the piezo pump chamber 16 and can be displaced integrally with the piezo actuator 14.
[0022]
As shown in FIG. 1B, the working piston 17 has an upper half portion as a sliding portion, and a conical lower half portion is located in the spill chamber 22 following the drain port 21. The distal end portion of the working piston 17 is a small-diameter rod portion 17 a, and this rod portion 17 a is inserted into the drain port 21 and abuts on the valve body 52 in the valve chamber 51. A connection end portion (upper end portion) of the drain port 21 to the spill chamber 22 is a tapered portion 21 a that increases in diameter toward the spill chamber 22. The inclination of the taper surface is set so that the passage area of the drain port 21 in the taper portion 21a rapidly expands, the speed of the flow ejected from the drain port 21 is reduced, and the jet energy is reduced.
[0023]
Specifically, as shown in FIG. 2B, the drain port 21 has a radius r ₁ , the radius of the rod portion 17a of the operating piston 17 is r ₂ , and the passage area of the drain port 21 is A _1. When the distance L ₁ from the base end portion (left end portion in the figure) 6c in the flow direction of the taper portion 21a is defined by the following formula (1), the passage area A _L1 at the distance L _{1 and} the passage area of the low-pressure port magnification a _L1 / a ₁ of the passage area represented by the ratio of a ₁ is to satisfy the following expression (2).
A ₁ = π · {(r ₁ ) ² − (r ₂ ) ² } = π · (L ₁ ) ² (1)
A _L1 / A ₁ ≧ 2.5 (2)
[0024]
The above equation (2) is derived as follows. In a circular spreading tube as shown in FIG. 2 (a), it is generally known that the spreading angle θ is 8 ° to 10 °, and separation of the flow from the wall surface occurs. The loss head h is represented by the following formula (3):
h∝ξ [1- (A ₁ / A ₂ )] ² (3)
In order to increase the loss head h, [1- (A ₁ / A ₂ )] ² or the coefficient ξ may be increased. In order to increase [1− (A ₁ / A ₂ )] ² , the passage area ratio, that is, the passage area A ₂ on the outlet side may be increased within a designable range with respect to the passage area A ₁ on the inlet side. . Further, it is known that the coefficient ξ has a substantially maximum value when the spread angle θ is 60 ° or more. Here, the passage area expansion rate A _L1 / A ₁ at the distance L ₁ (= r ₁ , r ₂ = 0) when θ = 60 ° is expressed by the following formula (4).
A _L1 / A ₁ = {r ₁ (1 + tan 30 °) / r ₁ } ² ≈2.5 (4)
[0025]
Therefore, if the passage area enlargement ratio A _L1 / A ₁ is 2.5 or more, peeling and vortex loss in the tapered portion 21a can be increased, and jet energy can be reduced. Therefore, it was applied to the configuration of FIG. 1 (b), so as to satisfy the above formula (2), the shape of the members, i.e., the radius r ₁ of the drain port 21, the radius r ₂ of the rod portion 17a, What is necessary is just to determine the inclination etc. of the taper part 21a.
[0026]
At this time, as shown in FIG. 1B, the jet flow 6a ejected into the spill chamber 22 through the taper portion 21a is changed in direction at the base end portion 6c, is directed obliquely upward, and is discharged from the low pressure passage 2. The low-pressure passage 2 is preferably connected to the spill chamber 22 so as to substantially coincide with the flow direction of the jet 6 a in the spill chamber 22. Thereby, it is possible to quickly discharge the jet 6a and suppress the pressure in the spill chamber 22 from increasing. The conventional fuel injection valve shown in FIG. 4 has a constant passage area ratio, so the above effect cannot be expected.
[0027]
The operation of the fuel injection valve 1 having the above configuration will be described. At the start of fuel injection, a voltage sufficient to open the drain port 21 and close the high-pressure port 32 is applied to the piezoelectric actuator 14. The piezo actuator 14 generates a displacement proportional to the voltage, moves the large-diameter piston 15 downward by the same displacement amount, and increases the hydraulic pressure of the piezo pump chamber 16. Due to the increase in the hydraulic pressure of the piezo pump chamber 16, the operating piston 17 is lowered, the valve body 52 is pushed down from the drain seat 53 and lifted, and is seated on the high-pressure seat 54. At this time, the lift of the valve body 52 is expanded by an amount corresponding to the pressure receiving area ratio of the large-diameter piston 15 and the working piston 17 with respect to the displacement of the piezoelectric actuator 14.
[0028]
As the valve body 52 is lifted, the drain port 21 opens and then the high-pressure port 32 closes, so the pressure in the valve chamber 51 decreases. When the pressure of the control chamber 4 communicating with the valve chamber 51 decreases and the oil pressure of the fuel reservoir 31 acting upward on the nozzle needle 12 exceeds the oil pressure of the control chamber 4 and the spring force of the spring 41, the nozzle needle 12 Lifts from the nozzle sheet 13 and fuel injection is started.
[0029]
Here, when the valve body 52 opens the drain port 21, the fuel in the valve chamber 51 is ejected to the spill chamber 22 through the drain port 21, but the passage area of the drain port 21 is rapidly expanded by the tapered portion 21a. At the same time as the speed of the jet 6a is reduced, the jet 6a is separated from the wall surface, and a vortex 6b is generated around it. For this reason, the energy of the jet 6a which prevents operation | movement of the action | operation piston 17 falls significantly, and the upward force which acts on the action | operation piston 17 reduces. Further, the jet 6a is directed obliquely outward along the inclination of the tapered portion 21a and flows out of the low pressure passage 2. However, since the connection direction of the low pressure passage 2 is substantially coincident with the flow direction of the jet 6a, the jet 6a Is discharged promptly. For this reason, an increase in the pressure of the spill chamber 22 is mitigated, and the pressure of the spill chamber 22 is prevented from acting upward on the working piston 17.
[0030]
When stopping the fuel injection, the voltage of the piezoelectric actuator 14 is made zero by releasing the electric charge of the piezoelectric actuator 14. During this time, the piezo actuator 14 contracts by the amount of displacement at the time of voltage application and returns to its original length, and the large-diameter piston 15 is raised by being biased by the spring 18. Along with this, the hydraulic pressure of the piezo pump chamber 16 decreases, and the operating piston 17 loses the force to press the valve body 52 against the high pressure of the high pressure port 32 against the high pressure seat 54 and rises together with the valve body 52.
[0031]
When the valve body 52 is seated on the drain seat 53 again and the lift position returns to the initial state, the high pressure port 32 is opened, and then the drain port 21 is closed, so that the pressure in the valve chamber 51 and the control chamber 4 is restored. . When the pressure in the control chamber 4 rises and the force acting downward on the nozzle needle 12 exceeds the oil pressure in the fuel reservoir 31, the nozzle needle 12 descends and seats on the nozzle seat 13 again to stop fuel injection. .
[0032]
As described above, in the configuration of the present embodiment, during the fuel injection, the valve body 52 opens the drain port 21 and further reduces the drive energy of the piezo actuator 14 required to hold the closed position of the high-pressure port 32. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the apparatus.
[0033]
FIG. 3A shows a second embodiment of the present invention. The basic configuration of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and is different in that a blocking wall 7 is provided in the spill chamber 22 instead of changing the shape of the drain port 21. Yes. The blocking wall 7 is installed so as to partition the spill chamber 22 in the vertical direction, and protects the pressure receiving surface 17b of the working piston 17 located above the blocking wall 7. The rod portion 17 a passes through a through hole 71 provided in the center of the blocking wall 7 and reaches the drain port 21. The upper and lower chambers of the spill chamber 22 partitioned by the blocking wall 7 communicate with the low-pressure passages 23 and 24, respectively.
[0034]
Here, the pressure receiving surface 17b of the operating piston 17 indicates a bottom surface of the sliding portion of the operating piston 17 and a tapered surface that decreases in diameter from the bottom surface to the rod portion 17a. The clearance between the rod portion 17a and the through hole 71 at the center of the blocking wall 7 is set to a clearance that does not prevent the rod portion 17a from moving up and down and can prevent the intrusion of the jet.
[0035]
In the above configuration, when the valve body 52 opens the drain port 21, the fuel in the valve chamber 51 is ejected to the spill chamber 22 through the drain port 21, but the blocking wall 7 is provided so as to protect the pressure receiving surface 17b of the working piston. Since the jet 6 a is disposed, the jet 6 a collides with the blocking wall 7 to change the flow direction and is discharged from the low-pressure passage 24. For this reason, since it is possible to prevent the jet 6a from acting directly on the operating piston 17, the same effect of reducing the driving energy required for the piezo actuator 14 can be obtained, and the apparatus can be reduced in size and cost.
[0036]
In addition, as shown in FIG. 3B, the configuration of the first embodiment and the second embodiment is combined, and the connection end of the drain port 21 to the spill chamber 22 is a tapered portion 21a. Of course, the blocking wall 7 can be disposed in the spill chamber 22. As a result, the jet energy can be reduced and the pressure receiving surface 17b of the operating piston 17 can be protected by the blocking wall 7. Therefore, the upward acting force on the operating piston 17 can be reduced, and the driving energy of the piezo actuator 14 can be reduced. The effect to do becomes higher.
[0037]
In the above embodiment, the piezoelectric actuator is used. However, the present invention is not limited to this, and any actuator may be used as long as the actuator generates a displacement by energization, such as a magnetostrictive actuator using a magnetostrictive element. Further, it is not necessary to use a three-way valve as the control valve, and a configuration in which the nozzle needle is opened and closed by another method such as a two-way valve may be used.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a cross-sectional view showing an overall configuration of a fuel injection valve, and FIG.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining a method of setting a passage area at a connection end of a drain port. FIGS.
3A is an enlarged cross-sectional view of the main part of the fuel injection valve in the second embodiment, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of the main part of the fuel injection valve in which the configurations of the first and second embodiments are combined. FIG.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a conventional fuel injection valve.
[Explanation of symbols]
H Housing B Valve body 1 Fuel injection valve 11 Injection hole 12 Nozzle needle 13 Nozzle seat 14 Piezo actuator (actuator)
15 Large diameter piston (piston member)
16 Piezo pump room (pump room)
17 Working piston 2 Drain passage (low pressure passage)
21 Drain port 22 Spill chamber 3 High pressure passage 31 Fuel reservoir 32 High pressure port 4 Control chamber 5 Three-way valve (control valve)
51 Valve chamber 52 Valve body 53 Drain seat 54 High pressure seat 6a Jet 7 Shut-off wall

Claims

アクチュエータによって駆動される作動ピストンと、ノズルニードルに油圧を作用させる制御室と、該制御室の圧力を増減する制御弁を備え、上記作動ピストンが上記制御弁の弁体を開閉駆動するのに伴い上記ノズルニードルを昇降させる燃料噴射弁であって、上記制御弁の上記弁体を、高圧通路に連通する高圧ポートおよび低圧通路に連通する低圧ポートを設けた弁室に収容し、上記アクチュエータにエネルギーを供給した時に上記弁体が上記低圧ポートを開いて上記高圧ポートを閉じ、該エネルギーを放出した時に上記高圧ポートを開いて上記低圧ポートを閉じる構成とするとともに、上記作動ピストンを上記低圧ポートに連続する低圧のスピル室に収容し、上記低圧ポートの上記スピル室への接続端部を、上記スピル室側へ向けてテーパ状に拡径するテーパ部とし、上記低圧ポートに挿通される上記作動ピストンの先端部を細径のロッド部として、上記低圧ポートの半径をｒ ₁ 、上記作動ピストンの上記ロッド部の半径をｒ ₂ 、上記低圧ポートの通路面積をＡ ₁ とし、上記テーパ部の流れ方向の基端部からの距離Ｌ ₁ を下記式（１）で定義した時に、
Ａ ₁ ＝π・｛（ｒ ₁ ） ² −（ｒ ₂ ） ² ｝＝π・（Ｌ ₁ ） ² ・・・（１）
Ａ _L1 ／Ａ ₁ ≧２．５・・・（２）
上記距離Ｌ ₁ における通路面積Ａ _L1 と上記低圧ポートの通路面積Ａ ₁ の比で表される通路面積の拡大率Ａ _L1 ／Ａ ₁ が、上記式（２）を満足することを特徴とする燃料噴射弁。An operating piston driven by an actuator, a control chamber that applies hydraulic pressure to the nozzle needle, and a control valve that increases and decreases the pressure in the control chamber are provided, and the operating piston opens and closes the valve body of the control valve. A fuel injection valve for raising and lowering the nozzle needle, wherein the valve body of the control valve is housed in a valve chamber provided with a high-pressure port communicating with a high-pressure passage and a low-pressure port communicating with a low-pressure passage. The valve body opens the low pressure port to close the high pressure port, and when the energy is released, the valve body opens and closes the low pressure port, and the operating piston is connected to the low pressure port. accommodated in the low pressure spill chamber for continuous, the connection end portion to said spill chamber of the low pressure port, toward the spill chamber side tape A tapered portion for diameter expansion to Jo, the distal end of the working piston to be inserted into the low-pressure port as a rod of small diameter, the radius of the low pressure port r _1, the radius of the rod portion of the hydraulic piston r _{2. When} the passage area of the low-pressure port is A ₁ and the distance L ₁ from the base end in the flow direction of the tapered portion is defined by the following formula (1),
A ₁ = π · {(r ₁ ) ² − (r ₂ ) ² } = π · (L ₁ ) ² (1)
A _L1 / A ₁ ≧ 2.5 (2)
Magnification A _L1 / A ₁ of the passage area represented by the ratio of the passage area A ₁ of the passage area A _L1 and the low pressure port in the distance L ₁ is, fuel and satisfies above formula (2) Injection valve.

上記スピル室に接続される上記低圧通路の接続方向を、噴流の流れ方向と略一致させた請求項１記載の燃料噴射弁。 The fuel injection valve according to claim 1 , wherein a connection direction of the low-pressure passage connected to the spill chamber is substantially matched with a flow direction of the jet flow .

通電により変位を発生するアクチュエータによって駆動される作動ピストンと、ノズルニードルに油圧を作用させる制御室と、該制御室の圧力を増減する制御弁を備え、上記作動ピストンが上記制御弁の弁体を開閉駆動するのに伴い上記ノズルニードルを昇降させる燃料噴射弁であって、上記制御弁の上記弁体を、高圧通路に連通する高圧ポートおよび低圧通路に連通する低圧ポートを設けた弁室に収容し、上記アクチュエータにエネルギーを供給した時に上記弁体が上記低圧ポートを開いて上記高圧ポートを閉じ、該エネルギーを放出した時に上記高圧ポートを開いて上記低圧ポートを閉じる構成とするとともに、上記作動ピストンを上記低圧ポートに連続する低圧のスピル室に収容し、かつ上記スピル室内に、上記スピル室を形成するハウジングに固定されて、上記低圧ポートから上記スピル室に噴出する流れと上記作動ピストンの受圧面の間を遮断する、上記作動ピストンと別体の遮断壁を形成したことを特徴とする燃料噴射弁。 An operating piston driven by an actuator that generates displacement by energization, a control chamber that applies hydraulic pressure to the nozzle needle, and a control valve that increases or decreases the pressure in the control chamber, and the operating piston controls the valve body of the control valve. A fuel injection valve that raises and lowers the nozzle needle as it is opened and closed, and the valve body of the control valve is accommodated in a valve chamber provided with a high-pressure port that communicates with a high-pressure passage and a low-pressure port that communicates with a low-pressure passage The valve element opens the low pressure port to close the high pressure port when energy is supplied to the actuator, and opens the high pressure port to close the low pressure port when the energy is released. A piston is housed in a low-pressure spill chamber continuous with the low-pressure port, and the spill chamber is formed in the spill chamber. Is fixed to the managing, interrupting the connection between the said low pressure port of the pressure receiving surface of the flow and the hydraulic piston for ejecting the said spill chamber, a fuel injection valve, characterized in that the formation of the blocking wall of the actuating piston and another member .

上記アクチュエータによって駆動される上記作動ピストンよりも大径のピストン部材と、該ピストン部材の変位により油圧を増減させて上記作動ピストンを駆動するポンプ室を設けた請求項１ないし３のいずれか記載の燃料噴射弁。 4. A piston member having a diameter larger than that of the operating piston driven by the actuator, and a pump chamber for driving the operating piston by increasing or decreasing the hydraulic pressure by displacement of the piston member . Fuel injection valve.