燃料噴射装置
【課題】構造が簡素で、制御が容易な燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】蓄圧燃料源に通じる燃料出口2を遮断開放する噴射用ニードル3と、燃料出口2の外側を覆う外殻4と、外殻4に外殻4の法線に沿って開けられた複数の燃料噴射孔5と、外殻4の内側から燃料噴射孔5のそれぞれに対して挿抜自在に設けられ燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させる複数の流量制御用ニードル6と、流量制御用ニードル6を駆動して燃料噴射孔5に対して挿抜する圧電素子7とを備える。
【解決手段】蓄圧燃料源に通じる燃料出口2を遮断開放する噴射用ニードル3と、燃料出口2の外側を覆う外殻4と、外殻4に外殻4の法線に沿って開けられた複数の燃料噴射孔5と、外殻4の内側から燃料噴射孔5のそれぞれに対して挿抜自在に設けられ燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させる複数の流量制御用ニードル6と、流量制御用ニードル6を駆動して燃料噴射孔5に対して挿抜する圧電素子7とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造が簡素で、制御が容易な燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べて熱効率が良く、地球温暖化防止の観点からヨーロッパなどで普及している。反面、これまでディーゼルエンジンは、排気ガスに黒煙や窒素酸化物を多く含むことから、日本国内では商用車以外には普及していない。
【0003】
これに対し、コモンレール式燃料噴射装置を搭載したディーゼルエンジンでは、燃焼室圧よりも十分に高圧に昇圧された燃料がコモンレールに蓄積される。コモンレールから供給される蓄圧燃料を燃料噴射装置で燃焼室に噴射することにより、燃料を微粒化することで燃料と空気の混合を促進させ、過度な混合気の燃焼によって引き起こされる黒煙や微粒子を低減させ、また、燃料噴射時期を適切に調節することにより、燃焼温度を低下させて窒素酸化物を低減させることができる。燃料噴射装置は、コモンレールに通じる燃料出口を噴射用ニードルの往復運動で遮断開放することによって燃焼室への燃料噴射が制御される。
【0004】
図10に示されるように、従来の燃料噴射装置100は、ほぼ円柱状の外観を呈する。燃料噴射装置100は、基端部に形成された基端受圧部101aと中腹部に形成されて基端受圧部101aより面積が小さい中腹受圧部101bと先端に形成された円錐状部101cとを有する噴射用ニードル101と、噴射用ニードル101を往復運動自在に収容する筐体ブロック102と、筐体ブロック102内から蓄圧燃料源であるコモンレール(図示せず)に連通する燃料供給路103と、燃料供給路103から蓄圧された燃料が充填されることで噴射用ニードル101の基端受圧部101aを先端方向に押圧する圧力制御室104と、燃料供給路103から蓄圧された燃料が充填されることで噴射用ニードル101の中腹受圧部101bを基端方向に押圧する燃料溜まり部105と、噴射用ニードル101を基端方向に押圧するバネ106と、圧力制御室104の燃料を抜き出すリリーフ弁107と、リリーフ弁107を開閉する電磁ソレノイド108と、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座するように擂り鉢状に形成された着座部(図示せず)と、着座部の中央に形成された燃料出口(図示せず)と、燃料出口の外側を覆うドーム状外殻109と、ドーム状外殻109に開けられた複数の燃料噴射孔(図示せず)とを備える。
【0005】
燃料噴射装置100では、電磁ソレノイド108がリリーフ弁107を開放すると、圧力制御室104の押圧力が失われ、バネ106の押圧力に燃料溜まり部105の押圧力が打ち勝って噴射用ニードル101が基端方向に移動し、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座部から離間することで燃料出口が開放されて燃料がドーム状外殻109内に流出し、各燃料噴射孔から外部(燃焼室)へ燃料が噴射される。電磁ソレノイド108がリリーフ弁107を閉鎖すると、圧力制御室104の押圧力とバネ106の押圧力が燃料溜まり部105の押圧力に打ち勝って噴射用ニードル101が先端方向に移動し、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座部に着座することで燃料出口が閉鎖される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2000−329025号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
近年では、窒素酸化物や微粒子に関する規制値が厳しくされる傾向にあるため、規制値合格を達成するには、より精密な燃料噴射制御が可能な燃料噴射装置が望まれる。
【0008】
例えば、特許文献1の燃料噴射装置では、2つの噴射用ニードルを並列配置し、共通の圧力制御室からいずれかの噴射用ニードルの基端部側にある個別の圧力制御室に通じる燃料通路に抵抗機構としての絞り部を設けることで、当該噴射用ニードルの作動開始時間に遅れが出るようになっている。これにより、1回の燃料噴射における初期には噴射量が少なく、後期に噴射量が多くなり、穏やかな初期燃焼が確保され、窒素酸化物と騒音を低減させることができる。
【0009】
しかしながら、特許文献1の燃料噴射装置は、絞り部の形状によって固定的に初期と後期の噴射量プロファイル(時間的変化)が決まるだけであり、1回の燃料噴射における総噴射量は噴射用ニードルの開閉時間制御のみで決まる。特許文献1の燃料噴射装置は、1回の燃料噴射における総噴射量や噴射量プロファイルを電子制御で多様に可変することはできない。すなわち、特許文献1の燃料噴射装置は、後に述べる本発明のように、燃料噴射孔の燃料通過面積を増減させてはいないので、燃料噴射量をより精密に調節することは期待できない。
【0010】
また、特許文献1の燃料噴射装置は、図11に示されるように、2つの噴射用ニードル111、112が並列配置され、噴射用ニードル111によって開閉される2つの燃料噴射孔113a、113bと、噴射用ニードル112によって開閉される2つの燃料噴射孔114a、114bとを備える。燃料噴射孔113aと燃料噴射孔113bは、互いに交差しない方向に臨んでおり、燃料噴射孔114aと燃料噴射孔114bもまた、互いに交差しない方向に臨んでいる。各燃料噴射孔113a、113b、114a、114bから噴射される燃料Fは図示のような噴霧形状(空間的分布)を呈する。このとき、燃料噴射孔113bと燃料噴射孔114aは、互いに交差する方向に臨んでいるため、燃料噴射孔113bと燃料噴射孔114aから噴射される燃料F同士が干渉するおそれがある(楕円内)。2つの燃料噴射孔113b、114aから噴射される燃料Fが干渉すると、燃焼室内に燃料過濃領域が生じ、未燃炭化水素や一酸化炭素、黒煙が排気ガスに含まれやすい。
【0011】
また、特許文献1の燃料噴射装置は、筐体内の燃料通路に絞り部を設けるという複雑で加工が難しい構造であるため、加工コストが高く、加工精度の管理も難しい。
【0012】
また、特許文献1の燃料噴射装置は、絞り部が燃料通路を流れる燃料の抵抗となるため、蓄圧に要したエネルギが絞り部で損失されてしまう。
【0013】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、構造が簡素で、制御が容易な燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するために本発明の燃料噴射装置は、蓄圧燃料源に通じる燃料出口を遮断開放する噴射用ニードルと、前記燃料出口の外側を覆う外殻と、前記外殻に前記外殻の法線に沿って開けられた複数の燃料噴射孔と、前記外殻の内側から前記燃料噴射孔のそれぞれに対して挿抜自在に設けられ前記燃料噴射孔の燃料通過面積を増減させる複数の流量制御用ニードルと、前記流量制御用ニードルを駆動して前記燃料噴射孔に対して挿抜する圧電素子とを備えたものである。
【0015】
1つの前記圧電素子の伸縮を2つ以上の前記流量制御用ニードルに伝達する伝達部材を備えてもよい。
【0016】
前記流量制御用ニードルが前記燃料噴射孔を全閉可能に構成されてもよい。
【発明の効果】
【0017】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0018】
(1)構造が簡素である。
【0019】
(2)制御が容易である。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態を示す燃料噴射装置の要部断面図である。
【図2】図1の燃料噴射装置の外殻を先端側から見たイメージ図である。
【図3】図1の燃料噴射装置の流量制御用ニードル近傍の拡大図である。
【図4】図1の燃料噴射装置における燃料噴射孔の燃料通過面積増減の原理を説明するための図である。
【図5】本発明の他の実施形態を示す燃料噴射装置の要部断面図である。
【図6】本発明の他の実施形態を示す流量制御用ニードル近傍の拡大図である。
【図7】本発明の他の実施形態を示す流量制御用ニードルのヘッド部近傍の拡大図である。
【図8】(a)、(b)は、本発明の燃料噴射装置における干渉回避制御を説明するための図であり、燃焼室のピストン側から見た噴霧形状のイメージ図である。
【図9】1回の燃料噴射での噴射量プロファイルを示すグラフである。
【図10】従来の燃料噴射装置の断面図である。
【図11】特許文献1の燃料噴射装置の先端部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0022】
本発明に係る燃料噴射装置は、図10で説明した従来の燃料噴射装置の先端部分を改良したものであり、図1には、先端部分のみ示されている。
【0023】
図1に示されるように、本発明に係る燃料噴射装置1は、蓄圧燃料源(図示せず)に通じる燃料出口2を遮断開放する噴射用ニードル3と、燃料出口2の外側を覆う外殻4と、外殻4に外殻4の法線に沿って開けられた複数の燃料噴射孔5と、外殻4の内側から燃料噴射孔5のそれぞれに対して挿抜自在に設けられ燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させる複数の流量制御用ニードル6と、流量制御用ニードル6を駆動して燃料噴射孔5に対して挿抜する圧電素子(ピエゾ素子とも言う)7とを備える。
【0024】
外殻4は、外側に向かって凸に形成される。図示例では、外殻4を球冠面状に形成したが、外殻4は、円錐面状、回転放物面状、n角錐面状(nは3以上の自然数)などに形成してもよい。外側に凸な面に複数の法線を立てると、面の外側では法線が交差しないからである。ただし、n角錐の場合は、1平面につき1つの法線とする。外殻4が外側に向かって凸であることは、燃料噴射孔5から噴射される燃料の干渉を回避するのに好適である。
【0025】
燃料噴射装置1は、噴射用ニードル3を往復運動自在に収容する筐体ブロック8の先端に燃料流路構成ブロック9が重ねられている。燃料流路構成ブロック9には、噴射用ニードル3の円錐状部10が着座するように擂り鉢状の着座部11が形成され、着座部11の中心に燃料出口2が形成され、燃料出口2から先端方向に伸びる中心燃料流路12が形成されている。燃料流路構成ブロック9に対し、中心燃料流路12から外殻4に向けて燃料を導くための周辺燃料流路13となる間隔を空けて、圧電素子7を保持する圧電素子保持台14が設けられている。圧電素子保持台14は、複数の支持部15を介して燃料流路構成ブロック9と一体になっている。圧電素子保持台14に圧電素子7が載せられ、圧電素子7に伝達部材16が載せられている。本実施形態では、圧電素子7は1個のみであり、伝達部材16は、全ての流量制御用ニードル6に接しており、圧電素子7の伸縮を全ての流量制御用ニードル6に伝達することができる。伝達部材16は、電圧に応じて生じる圧電素子7の伸縮が各流量制御用ニードル6の燃料噴射孔5への均一な挿抜に変換されるよう、外殻4に倣う球冠面状に形成されている。
【0026】
外殻4の内側には、燃料流路構成ブロック9と圧電素子保持台14と伝達部材16を覆う外殻4に倣う球冠面状の流量制御用ニードル保持部材17が設けられている。流量制御用ニードル保持部材17と外殻4との間は、外殻裏側燃料流路18となっており、流量制御用ニードル保持部材17には外殻裏側燃料流路18と周辺燃料流路13とを連通する燃料流路19が形成されている。これにより、燃料出口2から燃料噴射孔5までは、中心燃料流路12、周辺燃料流路13、燃料流路19、外殻裏側燃料流路18を介して連通している。
【0027】
流量制御用ニードル保持部材17には、燃料噴射孔5に対向する位置に、流量制御用ニードル6が挿通される保持孔20が流量制御用ニードル保持部材17の法線に沿って開けられている。流量制御用ニードル6は、保持孔20より径が大きいヘッド部21と、保持孔20より径が小さく燃料噴射孔5に向かって伸びるテーパ状部22とを有する。ヘッド部21は、流量制御用ニードル保持部材17よりも内側に位置し、端面が伝達部材16と接する。流量制御用ニードル6の中心線は、保持孔20の中心線と燃料噴射孔5の中心線に一致する。ヘッド部21とテーパ状部22の段差部には、保持孔20の周辺部との間に、流量制御用ニードル6を燃料噴射孔5から抜き出す方向に押すための抜出用バネ23が設けられている。
【0028】
外殻4は、燃料噴射装置1の全体外殻24と一体になっている。筐体ブロック8に、燃料流路構成ブロック9と圧電素子保持台14の一体部品を重ね、さらに圧電素子7、伝達部材16を重ね、流量制御用ニードル保持部材17に抜出用バネ23と流量制御用ニードル6を載せたものを重ね、外殻4を重ねると燃料噴射装置1が組み立てられる。
【0029】
図2に示されるように、燃料噴射装置1の外殻4を先端側から見ると、複数の燃料噴射孔5が周方向に等間隔で配置されている。燃料噴射孔5の形状は、燃料噴射孔5を通る法線方向から見ると円形である。燃料噴射孔5の直径は、隣接する燃料噴射孔5から噴射される燃料Fが干渉しないよう、実験や計算によって決めるとよい。燃料噴射孔5を配置する外殻4の径方向の位置、及び燃料噴射孔5の個数と間隔は、隣接する燃料噴射孔5から噴射される燃料Fが干渉しないよう、実験や計算によって決めるとよい。
【0030】
図3に示されるように、保持孔20の周辺部には、流量制御用ニードル保持部材17の内側面に一端が接するように抜出用バネ23が設けられ、抜出用バネ23の反対端は流量制御用ニードル6のヘッド部21とテーパ状部22の段差部に接する。図示省略した圧電素子が圧縮されたときには、流量制御用ニードル6は抜出用バネ23の力で内方向にストロークし、燃料噴射孔5から抜き出される。圧電素子が伸張すると、流量制御用ニードル6は抜出用バネ23の力に抗して外方向にストロークし、燃料噴射孔5に挿入される。流量制御用ニードル6が燃料噴射孔5から最も抜き出された最大抜出時では、抜出用バネ23が最も伸張しており、流量制御用ニードル6が燃料噴射孔5に最も差し込まれた最大挿入時では、抜出用バネ23が最も圧縮されている。
【0031】
テーパ状部22と燃料噴射孔5との位置関係をさらに詳しく見ると、図4に示されるように、最大抜出時では、テーパ状部22の端面が外殻4の内側面より内側に位置し、燃料噴射孔5の稜線とテーパ状部22の稜線との距離gが大きいため、外殻裏側燃料流路18から燃料噴射孔5への燃料通過面積Sが大きい。中間時では、テーパ状部22の端面は外殻4の内側面より内側に位置するものの、燃料噴射孔5の稜線とテーパ状部22の稜線との距離gが小さく、燃料通過面積Sが中程度である。最大挿入時では、テーパ状部22が燃料噴射孔5内に位置し、燃料噴射孔5の稜線とテーパ状部22の外周面との距離gが非常に小さいため、燃料通過面積Sが小さい。燃料通過量は燃料通過面積Sにほぼ比例するので、燃料噴射孔5から外部(燃焼室内)へ噴霧される燃料の量は、最大抜出時に最も多く、中間時は中程度となり、最大挿入時に最も少なくなる。すなわち、流量制御用ニードル6は、燃料噴射孔5の絞りを構成するものである。
【0032】
次に、図1の燃料噴射装置1の動作を説明する。
【0033】
燃料噴射をしないとき、噴射用ニードル3が燃料出口2を遮断するため、蓄圧燃料源から供給される燃料は、燃料出口2から流出しない。燃料噴射をするとき、噴射用ニードル3が燃料出口2を開放するため、燃料が燃料出口2から流出する。燃料出口2から流出した燃料は、中心燃料流路12、周辺燃料流路13、燃料流路19、外殻裏側燃料流路18を経由して燃料噴射孔5に至る。このとき、圧電素子7に印加する電圧に応じて流量制御用ニードル6の挿抜量が制御されることにより、燃料噴射孔5から外部(燃焼室内)へ噴霧される燃料の量が変化する。すなわち、本発明に係る燃料噴射装置1は、圧電素子7に印加する電圧によって、燃料噴射量を調節することができる。
【0034】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【0035】
図5に示した燃料噴射装置51は、複数の流量制御用ニードル6a、6b、6cに対し、複数の圧電素子7a、7b、7c及び伝達部材16a、16b、16cが1対1で対応している。これにより、例えば、圧電素子7aのみを伸縮させれば、流量制御用ニードル6aのみをストロークさせることができ、燃料通過面積を調節したい燃料噴射孔5を選択して制御することができる。
【0036】
また、図1の燃料噴射装置1では、1つの圧電素子7の伸縮を全ての流量制御用ニードル6に伝達するよう伝達部材16を構成したが、これに限らず、圧電素子7の個数よりも流量制御用ニードル6の個数が多い場合に、1つの圧電素子7の伸縮を2つ以上の流量制御用ニードル6に伝達する伝達部材16を備えることで、2つ以上の流量制御用ニードル6を対応する圧電素子7の伸縮によってストロークさせることができる。
【0037】
図6に示した燃料噴射孔65は、流量制御用ニードル6のテーパ状部22が隙間を生じることなく挿入されるように、図3の燃料噴射孔5よりも直径が小さく、テーパ状に形成されている。これにより、最大挿入時には流量制御用ニードル6が燃料噴射孔65を全閉可能である。
【0038】
図7に示した流量制御用ニードル保持部材77には、抜出用バネ23を収容するためのバネ収容部78が形成されている。これにより、抜出用バネ23がずれにくい。
【0039】
次に、図1の燃料噴射装置1による燃料噴射時の噴霧形状について考察する。
【0040】
図2に示されるように、外殻4に開けられた6つの燃料噴射孔5からそれぞれ燃料Fが噴射される。図2では外殻4を先端側から見たイメージであるため、噴霧形状が平面的に見えるが、噴射の主方向は、燃料噴射孔5の中心を通る外殻4の法線に沿っており、燃料Fは主方向の周りに均等に分布する。燃料噴射装置1では、各燃料噴射孔5から噴射される燃料Fの主方向が交差しないので、燃料噴射孔5から噴射される燃料Fの干渉を容易に回避できる。図5の燃料噴射装置51においても、全ての燃料噴射孔5a、5b、5cが同じ燃料通過面積に制御されていれば、図2とほぼ同様(中央の燃料噴射孔55bによる噴射が加わる)の噴霧形状となる。
【0041】
図5の燃料噴射装置51のように、燃料噴射孔5a、5b、5cの燃料通過面積が個別に制御でき、しかも、図6のように、流量制御用ニードル6が燃料噴射孔65を全閉可能に構成されている場合、次のような制御が可能となる。例えば、図8(a)に示されるように、燃焼室81の中心に本発明の燃料噴射装置(図示せず)が設置されているものとする。燃料噴射装置には、燃料噴射孔が周方向に等間隔で12個設けられているものとする。各燃料噴射孔から噴射された燃料Fの一部が干渉していることが分かる。このとき、周方向に1つおきに燃料噴射孔を全閉すると、図8(b)に示されるように、残りの燃料噴射孔から噴射された燃料Fは干渉しない。このように、干渉に関与している燃料噴射孔の一部を全閉することで、干渉を回避することができる。
【0042】
ここで、ディーゼルエンジンにおいては、エンジン状態によって混合時間(噴射されてから着火するまでの時間)が短いときと長いときがある。混合時間が短いときは、干渉によって燃焼室内に燃料過濃領域が生じた状態のままで着火すると、未燃炭化水素や一酸化炭素、黒煙が排気ガスに含まれ易い。よって、既に述べたように、干渉を避ける必要がある。しかし、混合時間が長いときは、干渉によって燃焼室内に燃料過濃領域がいったん生じても、拡散によって燃料過濃領域が解消されてから着火するので、未燃炭化水素や一酸化炭素が排気ガスに含まれ難い。したがって、干渉が生じても不具合にはならない。
【0043】
この考察によれば、混合時間が長いエンジン状態では、図8(a)のように、全ての燃料噴射孔から燃料Fを噴射するとよい。これにより、燃焼室81内にまんべんなく燃料Fを噴射することができる。一方、混合時間が短いエンジン状態では、図8(b)のように、適宜な燃料噴射孔を全閉にして残りの燃料噴射孔から燃料Fを噴射することで、干渉を回避する。
【0044】
次に、1回の燃料噴射での噴射量プロファイルの制御について考察する。
【0045】
図9に破線で示されるように、従来の燃料噴射装置100では、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座部から離間し始めると噴射量が増加し始め、その後、噴射量が一定となり、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座部に接近するにしたがい、噴射量が減少するという単調な噴射量プロファイルとなる。実線で示されるように、特許文献1の燃料噴射装置では、2つの噴射用ニードルが時間的にずれて作動するため、総噴射量は同じでも、1回の燃料噴射における初期には噴射量が少なく、後期に噴射量が多い噴射量プロファイルが得られる。しかし、どちらの燃料噴射装置も、噴射量プロファイルは固定的である。
【0046】
これに対し、図1及び図5の燃料噴射装置1、51は、噴射用ニードル3の制御と流量制御用ニードル6の制御を組み合わせることで、1回の燃料噴射における総噴射量や噴射量プロファイルを多様に可変することが可能となる。例えば、図9の実線のような噴射量プロファイルを所望する場合、噴射用ニードル3では、破線の噴射量プロファイルより時間を長く、かつ、ピークの噴射量を大きくしておき、流量制御用ニードル6では、初期に燃料通過面積を小さく絞り、後期は燃料通過面積を大きくする。これに限らず、噴射用ニードル3が燃料出口2を開放している期間に、流量制御用ニードル6で燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させることで、任意の噴射量プロファイルが実現できる。
【0047】
以上説明したように、本発明の燃料噴射装置1、51によれば、外殻4に開けられた複数の燃料噴射孔5に対して流量制御用ニードル6を挿抜することで、燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させるようになっており、しかも、流量制御用ニードル6は圧電素子7で駆動されるので、構造が簡素で、しかも、制御が容易である。
【0048】
本発明の燃料噴射装置1、51によれば、燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させることができるので、噴射用ニードル3の制御と組み合わせることで、燃料噴射量を従来より精密に調節することができ、さらには、噴射量プロファイルを多様に可変できる。
【0049】
本発明の燃料噴射装置1、51によれば、複数の燃料噴射孔5から噴射される燃料Fが干渉しないので、燃焼室内に燃料過濃領域が生じず、未燃炭化水素や一酸化炭素が排気ガスに含まれない。
【0050】
本発明の燃料噴射装置1、51によれば、噴射用ニードル3は1つでよく、筐体ブロック8の内部に特殊な構造がないので、加工や組み立てが容易で、加工コストや組み立てコストが安く、加工精度の管理も容易である。
【0051】
本発明の燃料噴射装置1、51によれば、噴射用ニードル3を駆動する燃料通路に特許文献1のような抵抗部がないので、無駄なエネルギ損失がない。
【0052】
本発明の燃料噴射装置51において、流量制御用ニードル6が燃料噴射孔65を全閉可能に構成されている場合、任意の燃料噴射孔65を全閉することで、噴霧の分布形状を可変とすることができる。
【符号の説明】
【0053】
1、51 燃料噴射装置
2 燃料出口
3 噴射用ニードル
4 外殻
5、5a、5b、5c 燃料噴射孔
6、6a、6b、6c 流量制御用ニードル
7、7a、7b、7c 圧電素子
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造が簡素で、制御が容易な燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べて熱効率が良く、地球温暖化防止の観点からヨーロッパなどで普及している。反面、これまでディーゼルエンジンは、排気ガスに黒煙や窒素酸化物を多く含むことから、日本国内では商用車以外には普及していない。
【0003】
これに対し、コモンレール式燃料噴射装置を搭載したディーゼルエンジンでは、燃焼室圧よりも十分に高圧に昇圧された燃料がコモンレールに蓄積される。コモンレールから供給される蓄圧燃料を燃料噴射装置で燃焼室に噴射することにより、燃料を微粒化することで燃料と空気の混合を促進させ、過度な混合気の燃焼によって引き起こされる黒煙や微粒子を低減させ、また、燃料噴射時期を適切に調節することにより、燃焼温度を低下させて窒素酸化物を低減させることができる。燃料噴射装置は、コモンレールに通じる燃料出口を噴射用ニードルの往復運動で遮断開放することによって燃焼室への燃料噴射が制御される。
【0004】
図10に示されるように、従来の燃料噴射装置100は、ほぼ円柱状の外観を呈する。燃料噴射装置100は、基端部に形成された基端受圧部101aと中腹部に形成されて基端受圧部101aより面積が小さい中腹受圧部101bと先端に形成された円錐状部101cとを有する噴射用ニードル101と、噴射用ニードル101を往復運動自在に収容する筐体ブロック102と、筐体ブロック102内から蓄圧燃料源であるコモンレール(図示せず)に連通する燃料供給路103と、燃料供給路103から蓄圧された燃料が充填されることで噴射用ニードル101の基端受圧部101aを先端方向に押圧する圧力制御室104と、燃料供給路103から蓄圧された燃料が充填されることで噴射用ニードル101の中腹受圧部101bを基端方向に押圧する燃料溜まり部105と、噴射用ニードル101を基端方向に押圧するバネ106と、圧力制御室104の燃料を抜き出すリリーフ弁107と、リリーフ弁107を開閉する電磁ソレノイド108と、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座するように擂り鉢状に形成された着座部(図示せず)と、着座部の中央に形成された燃料出口(図示せず)と、燃料出口の外側を覆うドーム状外殻109と、ドーム状外殻109に開けられた複数の燃料噴射孔(図示せず)とを備える。
【0005】
燃料噴射装置100では、電磁ソレノイド108がリリーフ弁107を開放すると、圧力制御室104の押圧力が失われ、バネ106の押圧力に燃料溜まり部105の押圧力が打ち勝って噴射用ニードル101が基端方向に移動し、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座部から離間することで燃料出口が開放されて燃料がドーム状外殻109内に流出し、各燃料噴射孔から外部(燃焼室)へ燃料が噴射される。電磁ソレノイド108がリリーフ弁107を閉鎖すると、圧力制御室104の押圧力とバネ106の押圧力が燃料溜まり部105の押圧力に打ち勝って噴射用ニードル101が先端方向に移動し、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座部に着座することで燃料出口が閉鎖される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2000−329025号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
近年では、窒素酸化物や微粒子に関する規制値が厳しくされる傾向にあるため、規制値合格を達成するには、より精密な燃料噴射制御が可能な燃料噴射装置が望まれる。
【0008】
例えば、特許文献1の燃料噴射装置では、2つの噴射用ニードルを並列配置し、共通の圧力制御室からいずれかの噴射用ニードルの基端部側にある個別の圧力制御室に通じる燃料通路に抵抗機構としての絞り部を設けることで、当該噴射用ニードルの作動開始時間に遅れが出るようになっている。これにより、1回の燃料噴射における初期には噴射量が少なく、後期に噴射量が多くなり、穏やかな初期燃焼が確保され、窒素酸化物と騒音を低減させることができる。
【0009】
しかしながら、特許文献1の燃料噴射装置は、絞り部の形状によって固定的に初期と後期の噴射量プロファイル(時間的変化)が決まるだけであり、1回の燃料噴射における総噴射量は噴射用ニードルの開閉時間制御のみで決まる。特許文献1の燃料噴射装置は、1回の燃料噴射における総噴射量や噴射量プロファイルを電子制御で多様に可変することはできない。すなわち、特許文献1の燃料噴射装置は、後に述べる本発明のように、燃料噴射孔の燃料通過面積を増減させてはいないので、燃料噴射量をより精密に調節することは期待できない。
【0010】
また、特許文献1の燃料噴射装置は、図11に示されるように、2つの噴射用ニードル111、112が並列配置され、噴射用ニードル111によって開閉される2つの燃料噴射孔113a、113bと、噴射用ニードル112によって開閉される2つの燃料噴射孔114a、114bとを備える。燃料噴射孔113aと燃料噴射孔113bは、互いに交差しない方向に臨んでおり、燃料噴射孔114aと燃料噴射孔114bもまた、互いに交差しない方向に臨んでいる。各燃料噴射孔113a、113b、114a、114bから噴射される燃料Fは図示のような噴霧形状(空間的分布)を呈する。このとき、燃料噴射孔113bと燃料噴射孔114aは、互いに交差する方向に臨んでいるため、燃料噴射孔113bと燃料噴射孔114aから噴射される燃料F同士が干渉するおそれがある(楕円内)。2つの燃料噴射孔113b、114aから噴射される燃料Fが干渉すると、燃焼室内に燃料過濃領域が生じ、未燃炭化水素や一酸化炭素、黒煙が排気ガスに含まれやすい。
【0011】
また、特許文献1の燃料噴射装置は、筐体内の燃料通路に絞り部を設けるという複雑で加工が難しい構造であるため、加工コストが高く、加工精度の管理も難しい。
【0012】
また、特許文献1の燃料噴射装置は、絞り部が燃料通路を流れる燃料の抵抗となるため、蓄圧に要したエネルギが絞り部で損失されてしまう。
【0013】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、構造が簡素で、制御が容易な燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するために本発明の燃料噴射装置は、蓄圧燃料源に通じる燃料出口を遮断開放する噴射用ニードルと、前記燃料出口の外側を覆う外殻と、前記外殻に前記外殻の法線に沿って開けられた複数の燃料噴射孔と、前記外殻の内側から前記燃料噴射孔のそれぞれに対して挿抜自在に設けられ前記燃料噴射孔の燃料通過面積を増減させる複数の流量制御用ニードルと、前記流量制御用ニードルを駆動して前記燃料噴射孔に対して挿抜する圧電素子とを備えたものである。
【0015】
1つの前記圧電素子の伸縮を2つ以上の前記流量制御用ニードルに伝達する伝達部材を備えてもよい。
【0016】
前記流量制御用ニードルが前記燃料噴射孔を全閉可能に構成されてもよい。
【発明の効果】
【0017】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0018】
(1)構造が簡素である。
【0019】
(2)制御が容易である。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態を示す燃料噴射装置の要部断面図である。
【図2】図1の燃料噴射装置の外殻を先端側から見たイメージ図である。
【図3】図1の燃料噴射装置の流量制御用ニードル近傍の拡大図である。
【図4】図1の燃料噴射装置における燃料噴射孔の燃料通過面積増減の原理を説明するための図である。
【図5】本発明の他の実施形態を示す燃料噴射装置の要部断面図である。
【図6】本発明の他の実施形態を示す流量制御用ニードル近傍の拡大図である。
【図7】本発明の他の実施形態を示す流量制御用ニードルのヘッド部近傍の拡大図である。
【図8】(a)、(b)は、本発明の燃料噴射装置における干渉回避制御を説明するための図であり、燃焼室のピストン側から見た噴霧形状のイメージ図である。
【図9】1回の燃料噴射での噴射量プロファイルを示すグラフである。
【図10】従来の燃料噴射装置の断面図である。
【図11】特許文献1の燃料噴射装置の先端部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0022】
本発明に係る燃料噴射装置は、図10で説明した従来の燃料噴射装置の先端部分を改良したものであり、図1には、先端部分のみ示されている。
【0023】
図1に示されるように、本発明に係る燃料噴射装置1は、蓄圧燃料源(図示せず)に通じる燃料出口2を遮断開放する噴射用ニードル3と、燃料出口2の外側を覆う外殻4と、外殻4に外殻4の法線に沿って開けられた複数の燃料噴射孔5と、外殻4の内側から燃料噴射孔5のそれぞれに対して挿抜自在に設けられ燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させる複数の流量制御用ニードル6と、流量制御用ニードル6を駆動して燃料噴射孔5に対して挿抜する圧電素子(ピエゾ素子とも言う)7とを備える。
【0024】
外殻4は、外側に向かって凸に形成される。図示例では、外殻4を球冠面状に形成したが、外殻4は、円錐面状、回転放物面状、n角錐面状(nは3以上の自然数)などに形成してもよい。外側に凸な面に複数の法線を立てると、面の外側では法線が交差しないからである。ただし、n角錐の場合は、1平面につき1つの法線とする。外殻4が外側に向かって凸であることは、燃料噴射孔5から噴射される燃料の干渉を回避するのに好適である。
【0025】
燃料噴射装置1は、噴射用ニードル3を往復運動自在に収容する筐体ブロック8の先端に燃料流路構成ブロック9が重ねられている。燃料流路構成ブロック9には、噴射用ニードル3の円錐状部10が着座するように擂り鉢状の着座部11が形成され、着座部11の中心に燃料出口2が形成され、燃料出口2から先端方向に伸びる中心燃料流路12が形成されている。燃料流路構成ブロック9に対し、中心燃料流路12から外殻4に向けて燃料を導くための周辺燃料流路13となる間隔を空けて、圧電素子7を保持する圧電素子保持台14が設けられている。圧電素子保持台14は、複数の支持部15を介して燃料流路構成ブロック9と一体になっている。圧電素子保持台14に圧電素子7が載せられ、圧電素子7に伝達部材16が載せられている。本実施形態では、圧電素子7は1個のみであり、伝達部材16は、全ての流量制御用ニードル6に接しており、圧電素子7の伸縮を全ての流量制御用ニードル6に伝達することができる。伝達部材16は、電圧に応じて生じる圧電素子7の伸縮が各流量制御用ニードル6の燃料噴射孔5への均一な挿抜に変換されるよう、外殻4に倣う球冠面状に形成されている。
【0026】
外殻4の内側には、燃料流路構成ブロック9と圧電素子保持台14と伝達部材16を覆う外殻4に倣う球冠面状の流量制御用ニードル保持部材17が設けられている。流量制御用ニードル保持部材17と外殻4との間は、外殻裏側燃料流路18となっており、流量制御用ニードル保持部材17には外殻裏側燃料流路18と周辺燃料流路13とを連通する燃料流路19が形成されている。これにより、燃料出口2から燃料噴射孔5までは、中心燃料流路12、周辺燃料流路13、燃料流路19、外殻裏側燃料流路18を介して連通している。
【0027】
流量制御用ニードル保持部材17には、燃料噴射孔5に対向する位置に、流量制御用ニードル6が挿通される保持孔20が流量制御用ニードル保持部材17の法線に沿って開けられている。流量制御用ニードル6は、保持孔20より径が大きいヘッド部21と、保持孔20より径が小さく燃料噴射孔5に向かって伸びるテーパ状部22とを有する。ヘッド部21は、流量制御用ニードル保持部材17よりも内側に位置し、端面が伝達部材16と接する。流量制御用ニードル6の中心線は、保持孔20の中心線と燃料噴射孔5の中心線に一致する。ヘッド部21とテーパ状部22の段差部には、保持孔20の周辺部との間に、流量制御用ニードル6を燃料噴射孔5から抜き出す方向に押すための抜出用バネ23が設けられている。
【0028】
外殻4は、燃料噴射装置1の全体外殻24と一体になっている。筐体ブロック8に、燃料流路構成ブロック9と圧電素子保持台14の一体部品を重ね、さらに圧電素子7、伝達部材16を重ね、流量制御用ニードル保持部材17に抜出用バネ23と流量制御用ニードル6を載せたものを重ね、外殻4を重ねると燃料噴射装置1が組み立てられる。
【0029】
図2に示されるように、燃料噴射装置1の外殻4を先端側から見ると、複数の燃料噴射孔5が周方向に等間隔で配置されている。燃料噴射孔5の形状は、燃料噴射孔5を通る法線方向から見ると円形である。燃料噴射孔5の直径は、隣接する燃料噴射孔5から噴射される燃料Fが干渉しないよう、実験や計算によって決めるとよい。燃料噴射孔5を配置する外殻4の径方向の位置、及び燃料噴射孔5の個数と間隔は、隣接する燃料噴射孔5から噴射される燃料Fが干渉しないよう、実験や計算によって決めるとよい。
【0030】
図3に示されるように、保持孔20の周辺部には、流量制御用ニードル保持部材17の内側面に一端が接するように抜出用バネ23が設けられ、抜出用バネ23の反対端は流量制御用ニードル6のヘッド部21とテーパ状部22の段差部に接する。図示省略した圧電素子が圧縮されたときには、流量制御用ニードル6は抜出用バネ23の力で内方向にストロークし、燃料噴射孔5から抜き出される。圧電素子が伸張すると、流量制御用ニードル6は抜出用バネ23の力に抗して外方向にストロークし、燃料噴射孔5に挿入される。流量制御用ニードル6が燃料噴射孔5から最も抜き出された最大抜出時では、抜出用バネ23が最も伸張しており、流量制御用ニードル6が燃料噴射孔5に最も差し込まれた最大挿入時では、抜出用バネ23が最も圧縮されている。
【0031】
テーパ状部22と燃料噴射孔5との位置関係をさらに詳しく見ると、図4に示されるように、最大抜出時では、テーパ状部22の端面が外殻4の内側面より内側に位置し、燃料噴射孔5の稜線とテーパ状部22の稜線との距離gが大きいため、外殻裏側燃料流路18から燃料噴射孔5への燃料通過面積Sが大きい。中間時では、テーパ状部22の端面は外殻4の内側面より内側に位置するものの、燃料噴射孔5の稜線とテーパ状部22の稜線との距離gが小さく、燃料通過面積Sが中程度である。最大挿入時では、テーパ状部22が燃料噴射孔5内に位置し、燃料噴射孔5の稜線とテーパ状部22の外周面との距離gが非常に小さいため、燃料通過面積Sが小さい。燃料通過量は燃料通過面積Sにほぼ比例するので、燃料噴射孔5から外部(燃焼室内)へ噴霧される燃料の量は、最大抜出時に最も多く、中間時は中程度となり、最大挿入時に最も少なくなる。すなわち、流量制御用ニードル6は、燃料噴射孔5の絞りを構成するものである。
【0032】
次に、図1の燃料噴射装置1の動作を説明する。
【0033】
燃料噴射をしないとき、噴射用ニードル3が燃料出口2を遮断するため、蓄圧燃料源から供給される燃料は、燃料出口2から流出しない。燃料噴射をするとき、噴射用ニードル3が燃料出口2を開放するため、燃料が燃料出口2から流出する。燃料出口2から流出した燃料は、中心燃料流路12、周辺燃料流路13、燃料流路19、外殻裏側燃料流路18を経由して燃料噴射孔5に至る。このとき、圧電素子7に印加する電圧に応じて流量制御用ニードル6の挿抜量が制御されることにより、燃料噴射孔5から外部(燃焼室内)へ噴霧される燃料の量が変化する。すなわち、本発明に係る燃料噴射装置1は、圧電素子7に印加する電圧によって、燃料噴射量を調節することができる。
【0034】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【0035】
図5に示した燃料噴射装置51は、複数の流量制御用ニードル6a、6b、6cに対し、複数の圧電素子7a、7b、7c及び伝達部材16a、16b、16cが1対1で対応している。これにより、例えば、圧電素子7aのみを伸縮させれば、流量制御用ニードル6aのみをストロークさせることができ、燃料通過面積を調節したい燃料噴射孔5を選択して制御することができる。
【0036】
また、図1の燃料噴射装置1では、1つの圧電素子7の伸縮を全ての流量制御用ニードル6に伝達するよう伝達部材16を構成したが、これに限らず、圧電素子7の個数よりも流量制御用ニードル6の個数が多い場合に、1つの圧電素子7の伸縮を2つ以上の流量制御用ニードル6に伝達する伝達部材16を備えることで、2つ以上の流量制御用ニードル6を対応する圧電素子7の伸縮によってストロークさせることができる。
【0037】
図6に示した燃料噴射孔65は、流量制御用ニードル6のテーパ状部22が隙間を生じることなく挿入されるように、図3の燃料噴射孔5よりも直径が小さく、テーパ状に形成されている。これにより、最大挿入時には流量制御用ニードル6が燃料噴射孔65を全閉可能である。
【0038】
図7に示した流量制御用ニードル保持部材77には、抜出用バネ23を収容するためのバネ収容部78が形成されている。これにより、抜出用バネ23がずれにくい。
【0039】
次に、図1の燃料噴射装置1による燃料噴射時の噴霧形状について考察する。
【0040】
図2に示されるように、外殻4に開けられた6つの燃料噴射孔5からそれぞれ燃料Fが噴射される。図2では外殻4を先端側から見たイメージであるため、噴霧形状が平面的に見えるが、噴射の主方向は、燃料噴射孔5の中心を通る外殻4の法線に沿っており、燃料Fは主方向の周りに均等に分布する。燃料噴射装置1では、各燃料噴射孔5から噴射される燃料Fの主方向が交差しないので、燃料噴射孔5から噴射される燃料Fの干渉を容易に回避できる。図5の燃料噴射装置51においても、全ての燃料噴射孔5a、5b、5cが同じ燃料通過面積に制御されていれば、図2とほぼ同様(中央の燃料噴射孔55bによる噴射が加わる)の噴霧形状となる。
【0041】
図5の燃料噴射装置51のように、燃料噴射孔5a、5b、5cの燃料通過面積が個別に制御でき、しかも、図6のように、流量制御用ニードル6が燃料噴射孔65を全閉可能に構成されている場合、次のような制御が可能となる。例えば、図8(a)に示されるように、燃焼室81の中心に本発明の燃料噴射装置(図示せず)が設置されているものとする。燃料噴射装置には、燃料噴射孔が周方向に等間隔で12個設けられているものとする。各燃料噴射孔から噴射された燃料Fの一部が干渉していることが分かる。このとき、周方向に1つおきに燃料噴射孔を全閉すると、図8(b)に示されるように、残りの燃料噴射孔から噴射された燃料Fは干渉しない。このように、干渉に関与している燃料噴射孔の一部を全閉することで、干渉を回避することができる。
【0042】
ここで、ディーゼルエンジンにおいては、エンジン状態によって混合時間(噴射されてから着火するまでの時間)が短いときと長いときがある。混合時間が短いときは、干渉によって燃焼室内に燃料過濃領域が生じた状態のままで着火すると、未燃炭化水素や一酸化炭素、黒煙が排気ガスに含まれ易い。よって、既に述べたように、干渉を避ける必要がある。しかし、混合時間が長いときは、干渉によって燃焼室内に燃料過濃領域がいったん生じても、拡散によって燃料過濃領域が解消されてから着火するので、未燃炭化水素や一酸化炭素が排気ガスに含まれ難い。したがって、干渉が生じても不具合にはならない。
【0043】
この考察によれば、混合時間が長いエンジン状態では、図8(a)のように、全ての燃料噴射孔から燃料Fを噴射するとよい。これにより、燃焼室81内にまんべんなく燃料Fを噴射することができる。一方、混合時間が短いエンジン状態では、図8(b)のように、適宜な燃料噴射孔を全閉にして残りの燃料噴射孔から燃料Fを噴射することで、干渉を回避する。
【0044】
次に、1回の燃料噴射での噴射量プロファイルの制御について考察する。
【0045】
図9に破線で示されるように、従来の燃料噴射装置100では、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座部から離間し始めると噴射量が増加し始め、その後、噴射量が一定となり、噴射用ニードル101の円錐状部101cが着座部に接近するにしたがい、噴射量が減少するという単調な噴射量プロファイルとなる。実線で示されるように、特許文献1の燃料噴射装置では、2つの噴射用ニードルが時間的にずれて作動するため、総噴射量は同じでも、1回の燃料噴射における初期には噴射量が少なく、後期に噴射量が多い噴射量プロファイルが得られる。しかし、どちらの燃料噴射装置も、噴射量プロファイルは固定的である。
【0046】
これに対し、図1及び図5の燃料噴射装置1、51は、噴射用ニードル3の制御と流量制御用ニードル6の制御を組み合わせることで、1回の燃料噴射における総噴射量や噴射量プロファイルを多様に可変することが可能となる。例えば、図9の実線のような噴射量プロファイルを所望する場合、噴射用ニードル3では、破線の噴射量プロファイルより時間を長く、かつ、ピークの噴射量を大きくしておき、流量制御用ニードル6では、初期に燃料通過面積を小さく絞り、後期は燃料通過面積を大きくする。これに限らず、噴射用ニードル3が燃料出口2を開放している期間に、流量制御用ニードル6で燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させることで、任意の噴射量プロファイルが実現できる。
【0047】
以上説明したように、本発明の燃料噴射装置1、51によれば、外殻4に開けられた複数の燃料噴射孔5に対して流量制御用ニードル6を挿抜することで、燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させるようになっており、しかも、流量制御用ニードル6は圧電素子7で駆動されるので、構造が簡素で、しかも、制御が容易である。
【0048】
本発明の燃料噴射装置1、51によれば、燃料噴射孔5の燃料通過面積を増減させることができるので、噴射用ニードル3の制御と組み合わせることで、燃料噴射量を従来より精密に調節することができ、さらには、噴射量プロファイルを多様に可変できる。
【0049】
本発明の燃料噴射装置1、51によれば、複数の燃料噴射孔5から噴射される燃料Fが干渉しないので、燃焼室内に燃料過濃領域が生じず、未燃炭化水素や一酸化炭素が排気ガスに含まれない。
【0050】
本発明の燃料噴射装置1、51によれば、噴射用ニードル3は1つでよく、筐体ブロック8の内部に特殊な構造がないので、加工や組み立てが容易で、加工コストや組み立てコストが安く、加工精度の管理も容易である。
【0051】
本発明の燃料噴射装置1、51によれば、噴射用ニードル3を駆動する燃料通路に特許文献1のような抵抗部がないので、無駄なエネルギ損失がない。
【0052】
本発明の燃料噴射装置51において、流量制御用ニードル6が燃料噴射孔65を全閉可能に構成されている場合、任意の燃料噴射孔65を全閉することで、噴霧の分布形状を可変とすることができる。
【符号の説明】
【0053】
1、51 燃料噴射装置
2 燃料出口
3 噴射用ニードル
4 外殻
5、5a、5b、5c 燃料噴射孔
6、6a、6b、6c 流量制御用ニードル
7、7a、7b、7c 圧電素子
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄圧燃料源に通じる燃料出口を遮断開放する噴射用ニードルと、
前記燃料出口の外側を覆う外殻と、
前記外殻に前記外殻の法線に沿って開けられた複数の燃料噴射孔と、
前記外殻の内側から前記燃料噴射孔のそれぞれに対して挿抜自在に設けられ前記燃料噴射孔の燃料通過面積を増減させる複数の流量制御用ニードルと、
前記流量制御用ニードルを駆動して前記燃料噴射孔に対して挿抜する圧電素子とを備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項2】
1つの前記圧電素子の伸縮を2つ以上の前記流量制御用ニードルに伝達する伝達部材を備えたことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射装置。
【請求項3】
前記流量制御用ニードルが前記燃料噴射孔を全閉可能に構成されることを特徴とする請求項1又は2記載の燃料噴射装置。
【請求項1】
蓄圧燃料源に通じる燃料出口を遮断開放する噴射用ニードルと、
前記燃料出口の外側を覆う外殻と、
前記外殻に前記外殻の法線に沿って開けられた複数の燃料噴射孔と、
前記外殻の内側から前記燃料噴射孔のそれぞれに対して挿抜自在に設けられ前記燃料噴射孔の燃料通過面積を増減させる複数の流量制御用ニードルと、
前記流量制御用ニードルを駆動して前記燃料噴射孔に対して挿抜する圧電素子とを備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項2】
1つの前記圧電素子の伸縮を2つ以上の前記流量制御用ニードルに伝達する伝達部材を備えたことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射装置。
【請求項3】
前記流量制御用ニードルが前記燃料噴射孔を全閉可能に構成されることを特徴とする請求項1又は2記載の燃料噴射装置。
【図1】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図9】
【図10】
【図2】
【図8】
【図11】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図9】
【図10】
【図2】
【図8】
【図11】
【公開番号】特開2013−83227(P2013−83227A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−224882(P2011−224882)
【出願日】平成23年10月12日(2011.10.12)
【出願人】(000000170)いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年10月12日(2011.10.12)
【出願人】(000000170)いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]