以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。
図1〜図3に示す本実施形態の燃料噴射弁は、コモンレール(図示せず)から供給される高圧燃料を、圧縮着火式内燃機関(以下、内燃機関という。図示せず)の燃焼室に噴射するものである。
燃料噴射弁は、インジェクタボデー1、ノズル2、制御弁機構3、ピエゾアクチュエータ4、変位伝達機構5、リテーニングナット6、および駆動電圧印加装置7を、主要構成要素として備えている。
略円筒状のインジェクタボデー1には、コモンレールから供給される高圧燃料が流通する高圧燃料通路11と、ピエゾアクチュエータ4および変位伝達機構5が収納される収納室12が形成されている。この収納室12は、図示しない燃料タンクに接続されており、常に低圧になっている。なお、収納室12は、本発明の低圧部に相当する。
ノズル2は、略有底円筒状のノズルボデー21、ノズルボデー21に摺動自在に挿入された略円柱状のノズルニードル22、ノズルニードル22を閉弁向きに付勢するノズルスプリング23、および円筒状のニードルシリンダ24を備えている。
ノズルボデー21には、高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴出させる噴孔211が形成され、ノズルニードル22の先端部(すなわち、噴孔側端部)がノズルボデー21に接離することにより噴孔211が開閉されるようになっている。
ノズルボデー21内には、コモンレールから高圧燃料が常時供給される高圧部としての燃料溜まり室25が形成され、コモンレールからの高圧燃料は燃料溜まり室25を介して噴孔211に向かって流れるようになっている。
ニードルシリンダ24は、ノズルスプリング23によって後述する第2中間ボデー32に押し付けられ、ノズルニードル22の後端部(すなわち、反噴孔側端部)がニードルシリンダ24に挿入されている。
このニードルシリンダ24内には、内部の燃料圧力が高圧と低圧に切り替えられる制御室26が形成されている。そして、ノズルニードル22は、制御室26内の燃料圧力により閉弁向きに付勢されるとともに、燃料溜まり室25の燃料圧力により開弁向きに付勢される。
制御室26の圧力を制御する制御弁機構3は、第1中間ボデー31、第2中間ボデー32、第1弁体33、第1弁体スプリング34、第1ロッド35、第2弁体36、第2弁体スプリング37、および第2ロッド38を備えている。
そして、第1中間ボデー31および第2中間ボデー32をインジェクタボデー1とノズル2との間に挟持し、インジェクタボデー1とリテーニングナット6とを螺合させることにより、燃料噴射弁の構成要素が一体化されている。
第1中間ボデー31と第2中間ボデー32は積層され、第1中間ボデー31がインジェクタボデー1と当接し、第2中間ボデー32がノズルボデー21と当接している。
第1中間ボデー31および第2中間ボデー32には、インジェクタボデー1の高圧燃料通路11とノズルボデー21内の燃料溜まり室25とを連通させる高圧燃料通路311、321が形成されている。
第1中間ボデー31には、第2中間ボデー32の端面から収納室12側に向かって延びる第1弁室312が形成されている。この第1弁室312に、第1弁体33および第1弁体スプリング34が配置されている。
第1弁室312の底部には、第1弁体33が接離するテーパ状の低圧シート面313が形成されている。そして、第1弁体33は、第1弁体スプリング34により低圧シート面313に向かって付勢されている。
第1中間ボデー31には、一端が低圧シート面313における収納室12側の端部に開口して、第1弁室312と収納室12とを連通させる、第1ロッド挿入孔314が形成されている。この第1ロッド挿入孔314には、第1ロッド35が摺動自在に挿入されている。
第1中間ボデー31には、一端が低圧シート面313に開口して、第1弁室312と収納室12とを連通させる、排出通路315が形成されている。そして、第1弁体33が低圧シート面313と接離することにより、排出通路315と第1弁室312との間が開閉されるようになっている。
第2中間ボデー32には、高圧燃料通路321と制御室26とを連通させて高圧燃料を制御室26に供給する高圧供給通路322が形成されている。
第2中間ボデー32には、第1弁室312と制御室26とを連通させる第2ロッド挿入孔323が形成されている。この第2ロッド挿入孔323には、第2ロッド38が摺動自在に挿入されている。第2ロッド38には、ロッド貫通孔381とロッド溝382が形成されており、そのロッド貫通孔381とロッド溝382を介して第1弁室312と制御室26が常時連通されている。なお、ロッド貫通孔381およびロッド溝382は、本発明の連絡通路を構成している。
第2中間ボデー32には、高圧供給通路322における制御室26側の開口部周囲に、平坦な高圧シート面324が形成されている。
第2弁体36および第2弁体スプリング37は、制御室26に配置されている。そして、円板状の第2弁体36が高圧シート面324と接離することにより、高圧供給通路322と制御室26との間が開閉されるようになっている。第2弁体スプリング37は、第2弁体36を高圧シート面324に向かって付勢している。
第2弁体36の径方向中心部には、第2弁体36の軸方向に貫通するオリフィス361が形成されている。そして、第2弁体36が高圧シート面324に当接した状態のとき、オリフィス361とロッド貫通孔381が連通するようになっている。
ピエゾアクチュエータ4は、ピエゾ素子が多数積層されて電荷の充放電により伸縮する円柱状のピエゾ素子積層体にて構成されている。そして、ピエゾアクチュエータ4と第1弁体33と第2弁体36は直列に配置され、ピエゾアクチュエータ4の伸縮に伴って、第1弁体33や第2弁体36が駆動されるようになっている。
駆動電圧印加装置7は、ピエゾアクチュエータ4に印加する駆動電圧を、第1駆動電圧および第1駆動電圧よりも電圧が高い第2駆動電圧に切り替えるようになっている。
そして、ピエゾアクチュエータ4の積層方向長さは、駆動電圧が印加されていないときに最も短く、また、第1駆動電圧が印加されたときよりも第2駆動電圧が印加されたときの方が長くなる。
変位伝達機構5は、ピストンシリンダ51と、ピストンシリンダ51内に摺動自在に挿入された2つのピストン52、53とを備えている。2つのピストン52、53間には、燃料が充填された液室54が形成されている。
第1ピストン52は、ピエゾアクチュエータ4により直接駆動されるようになっている。そして、ピエゾアクチュエータ4の伸長時には、第1ピストン52により液室54の圧力が高められるようになっている。
第2ピストン53は、第1ピストン52よりも小径で、液室54の圧力を受けて作動し、第2ピストン53の変位は、第1ロッド35を介して第1弁体33に伝達されるようになっている。
そして、ピエゾアクチュエータ4の伸長時には、ピエゾアクチュエータ4により第1弁体33が低圧シート面313から離れる向きに駆動されるようになっている。その際、ピエゾアクチュエータ4の長さの変化は、第1ピストン52と第2ピストン53の受圧面積比分拡大されて、第1弁体33に伝達される。
次に、上記燃料噴射弁の作動を、図1〜図4に基づいて説明する。なお、図4において、実線はピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されたときの特性を示し、一点鎖線はピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されたときの特性を示している。
まず、ニードル閉弁状態(すなわち、噴孔211が閉状態)のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されてピエゾアクチュエータ4に電荷が充電されると、ピエゾアクチュエータ4が伸長して図2に示す状態になる。
すなわち、ピエゾアクチュエータ4が伸長して第1ピストン52が駆動され、第1ピストン52により液室54の圧力が高められる。高圧化された液室54の圧力により、第2ピストン53が第1弁体33側に向かって駆動される。
また、第2ピストン53の変位が第1ロッド35を介して第1弁体33に伝達されることにより、第1弁体33が第1弁体スプリング34の付勢力に抗して、低圧シート面313から離れる向きに駆動される。
そして、この第1弁体33の移動により、第1弁体33が低圧シート面313から離れて排出通路315と第1弁室312との間が開かれる。換言すると、第1弁室312と制御室26は、第2弁体36のオリフィス361や、ロッド貫通孔381およびロッド溝382を介して、常時連通しているため、第1弁体33が低圧シート面313から離れることにより、排出通路315と制御室26との間が開かれる。
また、第1弁体33は第2ロッド38に当接した時点で停止し、第2弁体36が高圧シート面324に当接した状態が維持されて、高圧供給通路322と制御室26との間は閉じられたままである。換言すると、第1駆動電圧が印加されたときには、ピエゾアクチュエータ4の伸長に伴って、第1弁体33および第2弁体36のうち第1弁体33のみが駆動される。
したがって、制御室26の燃料は、第2弁体36のオリフィス361、ロッド貫通孔381、ロッド溝382、第1弁室312、および排出通路315を介して、低圧の収納室12に流出する。
これにより、制御室26の圧力が下がり、ノズルニードル22を閉弁向きに付勢する力が小さくなるため、ノズルニードル22が開弁向きに移動し、噴孔211から内燃機関の燃焼室内に燃料が噴射される。
次に、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されてニードル開弁状態(すなわち、噴孔211が開状態)のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4への駆動電圧の印加を停止してピエゾアクチュエータ4の電荷を放電させると、ピエゾアクチュエータ4が収縮して液室54の圧力が低下するため、第1弁体33、第1ロッド35、および第2ピストン53が、第1弁体スプリング34により押し戻される。
この第1弁体33の移動により、第1弁体33が低圧シート面313に当接して排出通路315と第1弁室312との間が閉じられる。換言すると、第1弁体33が低圧シート面313に当接することにより、排出通路315と制御室26との間が閉じられる。
ここで、排出通路315と第1弁室312との間が閉じられる前の時点では、第2弁体36のオリフィス361の前後で圧力差が発生していて、制御室26の圧力が第1弁室312の圧力よりも高くなっている。
そして、上述のように排出通路315と第1弁室312との間が閉じられると、制御室26の燃料がオリフィス361およびロッド貫通孔381を介して第1弁室312に流れて、第1弁室312と制御室26の圧力差が減少する。
この制御室26の圧力差の減少により第2弁体36を高圧シート面324に向かって付勢する力が小さくなるため、第2弁体36は、高圧供給通路322内の高圧燃料の圧力により、高圧シート面324から離れる向きに駆動される。
そして、この第2弁体36の移動により、第2弁体36が高圧シート面324から離れて高圧供給通路322と制御室26との間が開かれ、高圧供給通路322から制御室26に高圧燃料が流入する。これにより、制御室26の圧力が上がり、ノズルニードル22を閉弁向きに付勢する力が大きくなるため、ノズルニードル22が閉弁向きに移動し、噴孔211が閉じられて燃料噴射が終了する。
次に、ニードル閉弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されてピエゾアクチュエータ4に電荷が充電されると、ピエゾアクチュエータ4が伸長して図3に示す状態になる。
すなわち、第2駆動電圧が印加されたときのピエゾアクチュエータ4の長さは、第1駆動電圧が印加されたときよりも長くなる。したがって、ピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されたときの第1弁体33の移動量(すなわち、リフト量)は、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されたときの第1弁体33の移動量よりも大きくなる(図4参照)。
これにより、ピエゾアクチュエータ4の伸長に伴って、まず第1弁体33が低圧シート面313から離れる向きに駆動され、その後、第1弁体33および第2ロッド38を介して第2弁体36が高圧シート面324から離れる向きに駆動されて、高圧供給通路322と制御室26との間が開かれる。
したがって、制御室26の燃料は、第2弁体36のオリフィス361、ロッド貫通孔381、ロッド溝382、第1弁室312、および排出通路315を介して、低圧の収納室12に流出するとともに、高圧供給通路322から制御室26に高圧燃料が流入する。
そして、制御室26への高圧燃料の流入量よりも制御室26からの燃料流出量のほうが多くなるように設定されているため、制御室26の圧力が下がってノズルニードル22が開弁向きに移動し、噴孔211から内燃機関の燃焼室内に燃料が噴射される。
次に、ピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されてニードル開弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4への駆動電圧の印加を停止してピエゾアクチュエータ4の電荷を放電させると、ピエゾアクチュエータ4が収縮して液室54の圧力が低下するため、第2弁体36、第2ロッド38、第1弁体33、第1ロッド35、および第2ピストン53が、第1弁体スプリング34および第2弁体スプリング37により押し戻される。
この第2弁体36の移動により、第2弁体36が高圧シート面324に当接して高圧供給通路322と制御室26との間が閉じられる(すなわち、図2の状態)。
以下、前述した、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されてニードル開弁状態のときに、ピエゾアクチュエータ4への駆動電圧の印加を停止した場合と同様に作動して、燃料噴射が終了する。
ここで、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されたときは、制御室26の燃料が収納室12に流出するのみである。一方、ピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されたときは、制御室26の燃料が収納室12に流出するとともに、高圧供給通路322から制御室26に高圧燃料が流入する。
したがって、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されたときの方が、ピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されたときよりも、制御室26からの燃料流出速度が高くなる。すなわち、1個のピエゾアクチュエータ4にて、制御室26から流出する燃料の排出速度を2段階に切り替えることができ、ひいては、ノズルニードル22のリフト速度(すなわち、開弁速度)を2段階に切り替えることができる。
そして、図4に示すように、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されたときは、ピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されたときと比較して、制御室26の圧力低下が速く、ノズルニードル22のリフト速度が高いため、噴射初期の噴射率が急激に増加する特性になる。
以上述べたように、本実施形態によると、1個のピエゾアクチュエータ4にて、制御室26から流出する燃料の排出速度を2段階に切り替えることができるため、燃料噴射弁の小型化を図ることができる。
(第2実施形態)
第2実施形態について、図5を用いて説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
図5に示すように、第2中間ボデー32には、第2ロッド挿入孔323を介して制御室26と連通する中間室81が形成されている。
第1中間ボデー31と第2中間ボデー32との間に、第3中間ボデー82が挟持されている。この第3中間ボデー82には、中間室81と第1弁室312とを連通させる中間ピン挿入孔821が形成されている。また、第3中間ボデー82には、第1中間ボデー31の高圧燃料通路311と第2中間ボデー32の高圧燃料通路321とを連通させる高圧燃料通路822が形成されている。
第1弁室312、中間室81および中間ピン挿入孔821には、ピエゾアクチュエータ4の伸長時に第1弁体33の変位を第2弁体36に伝達する変位伝達部材としての中間ピン83が配置されている。中間ピン83は、中間室81に位置する鍔部831と、中間ピン挿入孔821に摺動自在に挿入されるとともに先端が第1弁室312に侵入しているピン部832とを備えている。また、中間ピン83は、中間室81と第1弁室312とを連通させる連絡通路としての中間ピン貫通孔833および中間ピン溝834が形成されている。
中間室81には、中間ピン83を所定のセット荷重で第1弁体33側に向かって付勢する中間スプリング84が配置されている。より詳細には、中間スプリング84は、第1弁体33が第1弁室312と排出通路315との間を閉じる向きに、中間ピン83を付勢している。
次に、上記燃料噴射弁の作動を説明する。なお、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されたときに、変位伝達機構5を介して第1弁体33を駆動する力を、以下、第1駆動力という。また、ピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されたときに、変位伝達機構5を介して第1弁体33を駆動する力を、以下、第2駆動力という。
まず、ニードル閉弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されると、第1弁体33が第1弁体スプリング34の付勢力に抗して駆動されて、排出通路315と第1弁室312との間が開かれる。
そして、第1弁体33が中間ピン83に当接すると、中間スプリング84がピエゾアクチュエータ4の駆動力に対抗する。ここで、第1弁体33が中間ピン83に当接したときの第1弁体スプリング34の付勢力と、中間スプリング84のセット荷重の和は、第1駆動力よりも大きく、且つ第2駆動力よりも小さく設定されている。したがって、第1弁体33は中間ピン83に当接した時点で確実に停止し、第2弁体36が高圧シート面324に当接した状態が確実に維持される。
このように、第1弁体33が中間ピン83に当接した状態では、制御室26の燃料は、第2弁体36のオリフィス361、ロッド貫通孔381、中間ピン貫通孔833、中間ピン溝834、第1弁室312、および排出通路315を介して、低圧の収納室12に流出する。
これにより、制御室26の圧力が下がり、ノズルニードル22を閉弁向きに付勢する力が小さくなるため、ノズルニードル22が開弁向きに移動し、噴孔211から内燃機関の燃焼室内に燃料が噴射される。
次に、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されてニードル開弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4への駆動電圧の印加を停止してピエゾアクチュエータ4の電荷を放電させると、第1弁体33は第1弁体スプリング34により押し戻される。
この第1弁体33の移動により、第1弁体33が低圧シート面313に当接して排出通路315と第1弁室312との間が閉じられる。以下、第1実施形態と同様に作動して、燃料噴射が終了する。
次に、ニードル閉弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されると、第1弁体33が第1弁体スプリング34の付勢力に抗して駆動されて、排出通路315と第1弁室312との間が開かれる。
前述したように、第1弁体33が中間ピン83に当接したときの第1弁体スプリング34の付勢力と、中間スプリング84のセット荷重の和は、第2駆動力よりも小さく設定されている。
したがって、第1弁体33が中間ピン83に当接した後、第1弁体33および中間ピン83は、第1弁体スプリング34および中間スプリング84に抗して駆動される。そして、中間ピン83が第2ロッド38に当接すると、第2ロッド38を介して第2弁体36が高圧シート面324から離れる向きに駆動されて、高圧供給通路322と制御室26との間が開かれる。
これにより、制御室26の燃料は、第2弁体36のオリフィス361等を介して低圧の収納室12に流出するとともに、高圧供給通路322から制御室26に高圧燃料が流入する。
そして、制御室26への高圧燃料の流入量よりも制御室26からの燃料流出量のほうが多くなるように設定されているため、制御室26の圧力が下がってノズルニードル22が開弁向きに移動し、噴孔211から内燃機関の燃焼室内に燃料が噴射される。
次に、ピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されてニードル開弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4への駆動電圧の印加を停止してピエゾアクチュエータ4の電荷を放電させると、第1弁体33は第1弁体スプリング34により押し戻され、中間ピン83は中間スプリング84により押し戻され、第2ロッド38および第2弁体36は第2弁体スプリング37により押し戻される。
この第2弁体36の移動により、第2弁体36が高圧シート面324に当接して高圧供給通路322との間が閉じられる。以下、第1実施形態と同様に作動して、燃料噴射が終了する。
本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果が得られる。また、中間スプリング84を備えているため、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されたときに、第2弁体36が高圧シート面324に当接した状態を確実に維持することができる。
(第3実施形態)
第3実施形態について、図6を用いて説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
図6に示すように、ノズルボデー21と第2中間ボデー32との間に、第3中間ボデー91が挟持されている。この第3中間ボデー91には、中間ボデー貫通孔911を介して制御室26と連通する中間ボデー制御室912が形成されている。中間ボデー制御室912には、高圧供給通路322を介して高圧燃料が供給されるようになっている。なお、制御室26および中間ボデー制御室912は、本発明の制御室を構成している。
第2弁体36および第2弁体スプリング37は、中間ボデー制御室912に配置されている。そして、第2弁体36が高圧シート面324と接離することにより、高圧供給通路322と中間ボデー制御室912との間が開閉されるようになっている。また、第2弁体36が高圧シート面324に当接した状態のとき、オリフィス361とロッド貫通孔381が連通するようになっている。
第2弁体スプリング37は、第2弁体36と第3中間ボデー91とに挟持されて、第2弁体36を高圧シート面324に向かって付勢している。
次に、上記燃料噴射弁の作動を説明する。まず、ニードル閉弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されると、第1弁体33が第1弁体スプリング34の付勢力に抗して駆動されて、排出通路315と第1弁室312との間が開かれる。換言すると、第1弁室312と制御室26は、中間ボデー貫通孔911、中間ボデー制御室912、第2弁体36のオリフィス361、ロッド貫通孔381、ロッド溝382を介して、常時連通しているため、第1弁体33が低圧シート面313から離れることにより、排出通路315と制御室26との間が開かれる。
また、第1弁体33は第2ロッド38に当接した時点で停止し、第2弁体36が高圧シート面324に当接した状態が維持されて、高圧供給通路322と中間ボデー制御室912との間は閉じられたままである。
したがって、制御室26の燃料は、中間ボデー貫通孔911、中間ボデー制御室912、第2弁体36のオリフィス361、ロッド貫通孔381、ロッド溝382、第1弁室312、および排出通路315を介して、低圧の収納室12に流出する。
これにより、制御室26の圧力が下がり、ノズルニードル22を閉弁向きに付勢する力が小さくなるため、ノズルニードル22が開弁向きに移動し、噴孔211から内燃機関の燃焼室内に燃料が噴射される。
次に、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されてニードル開弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4への駆動電圧の印加を停止してピエゾアクチュエータ4の電荷を放電させると、第1弁体33は第1弁体スプリング34により押し戻される。
この第1弁体33の移動により、第1弁体33が低圧シート面313に当接して排出通路315と第1弁室312との間が閉じられる。
ここで、排出通路315と第1弁室312との間が閉じられる前の時点では、第2弁体36のオリフィス361の前後で圧力差が発生していて、制御室26および中間ボデー制御室912の圧力が第1弁室312の圧力よりも高くなっている。
そして、上述のように排出通路315と第1弁室312との間が閉じられると、制御室26および中間ボデー制御室912の燃料がオリフィス361およびロッド貫通孔381を介して第1弁室312に流れて、制御室26および中間ボデー制御室912の圧力が低下する。
この中間ボデー制御室912の圧力低下により第2弁体36を高圧シート面324に向かって付勢する力が小さくなるため、第2弁体36は、高圧供給通路322内の高圧燃料の圧力により、高圧シート面324から離れる向きに駆動される。
そして、この第2弁体36の移動により、第2弁体36が高圧シート面324から離れて高圧供給通路322との間が開かれ、高圧供給通路322から中間ボデー制御室912に高圧燃料が流入する。これにより、制御室26および中間ボデー制御室912の圧力が上がり、ノズルニードル22を閉弁向きに付勢する力が大きくなるため、ノズルニードル22が閉弁向きに移動し、噴孔211が閉じられて燃料噴射が終了する。
次に、ニードル閉弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されると、まず第1弁体33が低圧シート面313から離れる向きに駆動され、その後、第1弁体33および第2ロッド38を介して第2弁体36が高圧シート面324から離れる向きに駆動されて、高圧供給通路322と中間ボデー制御室912との間が開かれる。
したがって、制御室26の燃料は、中間ボデー貫通孔911、中間ボデー制御室912、第2弁体36のオリフィス361、ロッド貫通孔381、ロッド溝382、第1弁室312、および排出通路315を介して、低圧の収納室12に流出するとともに、高圧供給通路322から中間ボデー制御室912を介して制御室26に高圧燃料が流入する。
そして、制御室26への高圧燃料の流入量よりも制御室26からの燃料流出量のほうが多くなるように設定されているため、制御室26の圧力が下がってノズルニードル22が開弁向きに移動し、噴孔211から内燃機関の燃焼室内に燃料が噴射される。
次に、ピエゾアクチュエータ4に第2駆動電圧が印加されてニードル開弁状態のときに、駆動電圧印加装置7からピエゾアクチュエータ4への駆動電圧の印加を停止してピエゾアクチュエータ4の電荷を放電させると、ピエゾアクチュエータ4が収縮して液室54の圧力が低下するため、第2弁体36、第2ロッド38、第1弁体33、第1ロッド35、および第2ピストン53が、第1弁体スプリング34および第2弁体スプリング37により押し戻される。
この第2弁体36の移動により、第2弁体36が高圧シート面324に当接して高圧供給通路322との間が閉じられる。以下、前述した、ピエゾアクチュエータ4に第1駆動電圧が印加されてニードル開弁状態のときに、ピエゾアクチュエータ4への駆動電圧の印加を停止した場合と同様に作動して、燃料噴射が終了する。
本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果が得られる。また、第2弁体スプリング37は第2弁体36と第3中間ボデー91とに挟持されているため、第2弁体スプリング37の付勢力をノズルニードル22に加えることなく第2弁体36のみに加えることができ、第2弁体スプリング37の設計自由度が高くなる。
(他の実施形態)
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載し
た範囲内において適宜変更が可能である。
また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。
また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。