(57)【要約】【課題】小型化が可能で、かつ、アクチュエータの小さい駆動力により応答性良く制御弁を動作させることができる燃料噴射装置を提供すること。【解決手段】アクチュエータ２４からの荷重により第２制御弁２３を第２制御弁第２位置まで前進させ、第４燃料通路４４から第２燃料収容室２１および第５燃料通路４５を通って第１制御弁背圧室１４へ高圧燃料を流入させる。第１制御弁背圧室１４内の燃料圧力により、第１制御弁１３が第１制御弁第２位置まで前進すると、ニードル弁背圧室３４から第２燃料通路４２および第１燃料収容室１１を通って第３燃料通路４３へ燃料が流出する。すると、第３燃料収容室３１内の燃料圧力によりニードル弁３３が後退してノズルボディ２から離座するので、第３燃料収容室３１内の燃料は、噴孔５から噴射される。【選択図】図１
2010096071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に噴孔が形成されたノズルボディと、
前記ノズルボディ内に形成される第１燃料収容室と、
前記ノズルボディ内に形成される第１制御弁保持部に保持されて、前記第１燃料収容室を進退可能な第１制御弁と、
前記第１制御弁保持部を挟んで前記第１燃料収容室とは反対側に配置される第１制御弁背圧室と、
前記ノズルボディ内に形成される第２燃料収容室と、
前記ノズルボディ内に形成される第２制御弁保持部に保持されて、前記第２燃料収容室を進退可能な第２制御弁と、
前記第２制御弁保持部を挟んで前記第２燃料収容室とは反対側に配置されるアクチュエータと、
前記ノズルボディ内に形成される第３燃料収容室と、
前記ノズルボディ内に形成されるニードル弁保持部に保持されて、前記第３燃料収容室を進退可能なニードル弁と、
前記ニードル弁保持部を挟んで前記第３燃料収容室とは反対側に配置されるニードル弁背圧室と、
燃料供給源から前記第３燃料収容室に至る高圧燃料通路と、
前記第１燃料収容室と前記高圧燃料通路とを連通する第１燃料通路と、
前記第１燃料収容室と前記ニードル弁背圧室とを連通する第２燃料通路と、
前記第１燃料収容室と外部の低圧部とを連通する第３燃料通路と、
前記第２燃料収容室と前記高圧燃料通路とを連通する第４燃料通路と、
前記第２燃料収容室と前記第１制御弁背圧室とを連通する第５燃料通路と、
前記第２燃料収容室と外部の低圧部とを連通する第６燃料通路と、を備え、
前記ニードル弁は、前記ニードル弁背圧室内の燃料圧力によって前進方向に荷重され、前進して当該ニードル弁の先端が前記ノズルボディに着座し、後退して前記ノズルボディから離座することで、前記第３燃料収容室と前記噴孔との遮断および連通を切り換え、
前記第１制御弁は、前記第１制御弁背圧室内の燃料圧力によって前進方向に荷重され、第１制御弁第２位置まで前進することにより、前記第１燃料収容室と前記第１燃料通路とを遮断し、第１制御弁第１位置まで後退することにより、前記第１燃料収容室と前記第３燃料通路とを遮断し、
前記第２制御弁は、前記アクチュエータの駆動力によって前進方向に荷重され、第２制御弁第２位置まで前進することにより、前記第２燃料収容室と前記第６燃料通路とを遮断し、第２制御弁第１位置まで後退することにより、前記第２燃料収容室と前記第４燃料通路とを遮断することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記第１制御弁において、前記第１制御弁背圧室内燃料から前進方向の圧力を受ける受圧面積を、前記第１燃料収容室内燃料から後退方向の圧力を受ける受圧面積よりも大きくなるよう形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記第１制御弁を後退方向に付勢する弾性部材を備える請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射装置に関する。詳しくは、ディーゼルエンジンに用いられ、燃料供給源から高圧で供給される燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンには、燃料を噴射する燃料噴射装置が用いられる。このような燃料噴射装置では、燃料の噴射および停止を切り換えるニードル弁の開閉動作を、ニードル弁の背圧室における圧力を制御することにより行う。この背圧の制御は、背圧室に至る通路を、高圧の通路または低圧の通路へと選択的に連通するように切り換える制御弁により行われる。
【０００３】
ここで、上記の制御弁は、例えば圧電式のアクチュエータにより変位入力されることにより、背圧室を低圧の通路へと連通する（例えば、特許文献１参照）。また、このアクチュエータによる荷重および変位を増幅させるための機構として、大径ピストンと小径ピストンとを組み合わせた変位拡大機構を用いることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０９−１８４４６３号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の装置では、制御弁の切り換えのためにアクチュエータに大きな変位が必要であり、さらに、高圧に逆らって変位を維持するために大きな荷重が必要であった。また、特許文献２の装置では、アクチュエータの変位を拡大することはできるが、拡大のための複雑な機構が必要となるので、装置が大型化してしまう。さらに、特許文献２の装置は、アクチュエータと制御弁との間に装置（拡大機構）が介在するので、アクチュエータ駆動に対する制御弁駆動の応答性が低下するおそれがあった。
【０００５】
本発明は、小型化が可能で、かつ、アクチュエータの小さい駆動力により応答性良く制御弁を動作させることができる燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の燃料噴射装置は、先端に噴孔が形成されたノズルボディと、前記ノズルボディ内に形成される第１燃料収容室と、前記ノズルボディ内に形成される第１制御弁保持部に保持されて、前記第１燃料収容室を進退可能な第１制御弁と、前記第１制御弁保持部を挟んで前記第１燃料収容室とは反対側に配置される第１制御弁背圧室と、前記ノズルボディ内に形成される第２燃料収容室と、前記ノズルボディ内に形成される第２制御弁保持部に保持されて、前記第２燃料収容室を進退可能な第２制御弁と、前記第２制御弁保持部を挟んで前記第２燃料収容室とは反対側に配置されるアクチュエータと、前記ノズルボディ内に形成される第３燃料収容室と、前記ノズルボディ内に形成されるニードル弁保持部に保持されて、前記第３燃料収容室を進退可能なニードル弁と、前記ニードル弁保持部を挟んで前記第３燃料収容室とは反対側に配置されるニードル弁背圧室と、燃料供給源（例えば、後述のコモンレール５１）から前記第３燃料収容室に至る高圧燃料通路と、前記第１燃料収容室と前記高圧燃料通路とを連通する第１燃料通路と、前記第１燃料収容室と前記ニードル弁背圧室とを連通する第２燃料通路と、前記第１燃料収容室と外部の低圧部（例えば、後述の燃料タンク５２）とを連通する第３燃料通路と、前記第２燃料収容室と前記高圧燃料通路とを連通する第４燃料通路と、前記第２燃料収容室と前記第１制御弁背圧室とを連通する第５燃料通路と、前記第２燃料収容室と外部の低圧部とを連通する第６燃料通路と、を備え、前記ニードル弁は、前記ニードル弁背圧室内の燃料圧力によって前進方向に荷重され、前進して当該ニードル弁の先端が前記ノズルボディに着座し、後退して前記ノズルボディから離座することで、前記第３燃料収容室と前記噴孔との遮断および連通を切り換え、前記第１制御弁は、前記第１制御弁背圧室内の燃料圧力によって前進方向に荷重され、第１制御弁第２位置まで前進することにより、前記第１燃料収容室と前記第１燃料通路とを遮断し、第１制御弁第１位置まで後退することにより、前記第１燃料収容室と前記第３燃料通路とを遮断し、前記第２制御弁は、前記アクチュエータの駆動力によって前進方向に荷重され、第２制御弁第２位置まで前進することにより、前記第２燃料収容室と前記第６燃料通路とを遮断し、第２制御弁第１位置まで後退することにより、前記第２燃料収容室と前記第４燃料通路とを遮断することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、燃料噴射装置の動作は、以下のようになる。燃料供給源から高圧燃料通路へ高圧に圧縮された燃料が供給されている。この状態で、アクチュエータからの荷重により第２制御弁を第２制御弁第２位置まで前進させると、第２燃料収容室と第６燃料通路とが遮断されると共に、第２燃料収容室と第５燃料通路とが連通する。よって、第４燃料通路から第２燃料収容室および第５燃料通路を通って第１制御弁背圧室へ高圧燃料が流入し、第１制御弁背圧室の燃料圧力が上昇する。すると、第１制御弁背圧室内の燃料圧力により、第１制御弁は第１制御弁第２位置まで前進するので、第１燃料収容室と第１燃料通路とが遮断されると共に、第１燃料収容室と第３燃料通路とが連通する。よって、ニードル弁背圧室から第２燃料通路および第１燃料収容室を通って第３燃料通路へ燃料が流出し、ニードル弁背圧室の燃料圧力が低下する。このため、第３燃料収容室内の燃料圧力によりニードル弁が後退してノズルボディから離座する。その結果、第３燃料収容室内の燃料は、噴孔から噴射される。
【０００８】
一方、アクチュエータからの荷重入力を止め、第２制御弁を第２制御弁第１位置まで後退させると、第２燃料収容室と第４燃料通路とが遮断されると共に、第２燃料収容室と第６燃料通路とが連通する。よって、第１制御弁背圧室から第５燃料通路および第２燃料収容室を通って第６燃料通路へ燃料が流出し、第１制御弁背圧室の燃料圧力が低下する。すると、第１制御弁背圧室と第１燃料収容室との圧力差により、第１制御弁は第１制御弁第１位置まで後退するので、第１燃料収容室と第３燃料通路とが遮断されると共に、第１燃料収容室と第１燃料通路とが連通する。よって、第１燃料通路から第１燃料収容室および第２燃料通路を通ってニードル弁背圧室へ高圧燃料が流入し、ニードル弁背圧室の燃料圧力が上昇する。このため、ニードル弁背圧室内の燃料圧力によりニードル弁が前進する。その結果、ニードル弁がノズルボディに着座して、燃料の噴射が停止する。
【０００９】
このように、第２制御弁によって切り換えられる第１制御弁背圧室内の燃料圧力に応じて、第１制御弁は前進または後退する。すなわち、アクチュエータの変位を燃料圧力の切り換えに転化し、第１制御弁を大きく動かすことができる。さらに、第２制御弁を前進させて低圧の通路を遮断する際には、高圧に逆らう必要がないため、アクチュエータの小さな荷重により第１制御弁背圧室内の燃料圧力を制御することができる。つまり、複雑な機構を用いることなく、三方弁（第２制御弁）という簡素な手段により第１制御弁に対して大きな変位と荷重を発生させることができる。これにより、燃料噴射装置の小型化が可能となり、かつ、アクチュエータの小さい駆動力により応答性良く第１制御弁を動作させることができる。
【００１０】
また、本発明の燃料噴射装置は、前記第１制御弁において、前記第１制御弁背圧室内燃料から前進方向の圧力を受ける受圧面積を、前記第１燃料収容室内燃料から後退方向の圧力を受ける受圧面積よりも大きくなるよう形成されることが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、第１制御弁が第１制御弁第１位置にある状態で、第１制御弁背圧室に高圧燃料が流入すると、第１制御弁背圧室内の燃料から前進方向に受ける力は、後退方向に受ける力よりも大きくなる。したがって、第１制御弁には前進方向の力が作用することになる。つまり、第１制御弁が第１制御弁第２位置まで迅速に前進することとなるので、ニードル弁背圧室の燃料圧力を素早く低下させ、燃料噴射の応答性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の燃料噴射装置は、前記第１制御弁を後退方向に付勢する弾性部材（例えば、後述のばね１５）を備えることが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、第１制御弁が第１制御弁第１位置まで、より迅速に後退することとなる。したがって、ニードル弁背圧室の燃料圧力を素早く上昇させ、燃料噴射を停止させる応答性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、燃料噴射装置の小型化が可能で、かつ、アクチュエータの小さい駆動力により制御弁を動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る燃料噴射装置１の構成を示す図である。なお、以下の図１〜図４において、各弁の位置関係や各部の寸法等は、理解の容易のため、誇張・簡素化して描かれている。また、これに伴って、各部を収容する略円柱形状のノズルボディ２の図示は省略する。
【００１６】
燃料噴射装置１は、先端に噴孔５が形成されたノズルボディ２と、ノズルボディ２内に形成される第１燃料収容室１１と、ノズルボディ２内に形成される第１制御弁保持部１２に保持されて、第１燃料収容室１１を進退可能な第１制御弁１３と、第１制御弁保持部１２を挟んで前記第１燃料収容室とは反対側に配置される第１制御弁背圧室１４と、第１制御弁１３を後退方向に付勢する弾性部材としてのばね１５と、ノズルボディ２内に形成される第２燃料収容室２１と、ノズルボディ２内に形成される第２制御弁保持部２２に保持されて、第２燃料収容室２１を進退可能な第２制御弁２３と、第２制御弁保持部２２を挟んで前記第２燃料収容室とは反対側に配置される圧電式のアクチュエータ２４と、第２制御弁２３を後退方向に付勢する弾性部材としてのばね２５と、ノズルボディ２内に形成される第３燃料収容室３１と、ノズルボディ２内に形成されるニードル弁保持部３２に保持されて、第３燃料収容室３１を進退可能なニードル弁３３と、ニードル弁保持部３２を挟んで前記第３燃料収容室とは反対側に配置されるニードル弁背圧室３４と、ニードル弁３３を前進方向に付勢する弾性部材としてのばね３５と、高圧燃料供給源としてのコモンレール５１から第３燃料収容室３１に至る高圧燃料通路４０と、第１燃料収容室１１と高圧燃料通路４０とを連通する第１燃料通路４１と、第１燃料収容室１１とニードル弁背圧室３４とを連通する第２燃料通路４２と、第１燃料収容室１１と外部の低圧部としての燃料タンク５２とを連通する第３燃料通路４３と、第２燃料収容室２１と高圧燃料通路４０とを連通する第４燃料通路４４と、第２燃料収容室２１と第１制御弁背圧室１４とを連通する第５燃料通路４５と、第２燃料収容室２１と燃料タンク５２とを連通する第６燃料通路４６と、を備える。
【００１７】
なお、コモンレール５１は、燃料タンク５２から低圧ポンプ（図示せず）によって圧送され、高圧ポンプ（図示せず）により圧縮された高圧の燃料が蓄えられている部位である。
【００１８】
ニードル弁３３は、ニードル弁背圧室３４内の燃料圧力によって前進方向（噴孔５が形成されたノズルボディ２の先端方向）に荷重され、第３燃料収容室３１内の燃料圧力によって後退方向（ニードル弁３３の基端方向）に荷重される。そして、ニードル弁３３は、前進してニードル弁３３の先端がノズルボディ２に着座し、後退してノズルボディ２から離座することで、第３燃料収容室３１と噴孔５との遮断および連通を切り換える。すなわち、ニードル弁背圧室３４内の燃料圧力が上昇すると、ニードル弁３３が前進して着座するので、第３燃料収容室３１と噴孔５とが遮断されて燃料の噴射が停止する。一方、ニードル弁背圧室３４内の燃料圧力が低下すると、ニードル弁３３が後退して離座するので、第３燃料収容室３１と噴孔５とが連通されて、燃料が噴孔５から外部へ噴射される。なお、ニードル弁背圧室３４内の燃料圧力は、第１制御弁１３により制御される。
【００１９】
ここで、ばね３５は、ニードル弁３３を前進方向へ付勢する。これにより、ニードル弁３３は、着座の位置まで、より迅速に前進するので、噴射停止の応答性が向上する。また、第３燃料収容室３１内の燃料圧力によりニードル弁３３が後退方向へ受ける力と、ニードル弁背圧室３４内の燃料圧力によりニードル弁３３が前進方向へ受ける力とが同等である場合であっても、ばね３５の付勢力により、ニードル弁３３が着座した状態を保つことができるので、燃料圧力の微小な変動があった場合や、慣性力等の外力を受けた場合であっても、誤って燃料を噴射するのを抑制することができる。
【００２０】
第１制御弁１３は、第１制御弁背圧室１４内の燃料圧力によって前進方向に荷重され、第１燃料収容室１１内の燃料圧力によって後退方向に荷重される。そして、第１制御弁１３は、第１制御弁背圧室１４内の燃料圧力が上昇すると、最前進位置である第１制御弁第２位置まで前進することにより、第１燃料収容室１１と第１燃料通路４１とを遮断すると共に、第１燃料収容室１１と第３燃料通路４３とを連通させる。これにより、ニードル弁背圧室３４と低圧の燃料タンク５２とが連通する。一方、第１制御弁１３は、第１制御弁背圧室１４内の燃料圧力が低下すると、最後退位置である第１制御弁第１位置まで後退することにより、第１燃料収容室１１と第３燃料通路４３とを遮断すると共に、第１燃料収容室１１と第１燃料通路４１とを連通させる。これにより、ニードル弁背圧室３４と高圧のコモンレール５１とが連通する。なお、第１制御弁背圧室１４内の燃料圧力は、第２制御弁２３により制御される。また、ニードル弁背圧室３４と第１燃料収容室１１とは、第１制御弁１３の位置によらず第２燃料通路４２によって常時連通される。
【００２１】
また、第１制御弁１３において、第１制御弁背圧室１４内の燃料から前進方向の圧力を受ける受圧面積Ｓ１は、第１燃料収容室１１内の燃料から後退方向の圧力を受ける受圧面積Ｓ２よりも大きくなるよう形成される。燃料圧力により受ける前進方向または後退方向の力は、圧を受ける受圧面積に比例するので、第１燃料収容室１１内の燃料圧力と第１制御弁背圧室１４内の燃料圧力とが同等である場合には、面積Ｓ１が面積Ｓ２より大きいことにより、前進方向への力が打ち勝つこととなる。
【００２２】
ここで、ばね１５は、第１制御弁１３を後退方向へ付勢する。これにより、第１制御弁１３は、第１制御弁第１位置まで、より迅速に後退することとなる。したがって、ニードル弁背圧室３４の燃料圧力を素早く上昇させ、結果として、燃料噴射を停止させる応答性を向上させることができる。なお、ばね１５の付勢力は、第１燃料収容室１１内の高圧燃料圧力による後退方向への力と合わせても、第１制御弁背圧室１４内の高圧燃料圧力による前進方向への力に満たないように設定される。
【００２３】
第２制御弁２３は、アクチュエータ２４の駆動力によって前進方向に荷重され、ばね２５の付勢力によって後退方向に荷重される。そして、第２制御弁２３は、アクチュエータ２４の駆動力が増加すると、最前進位置である第２制御弁第２位置まで前進することにより、第２燃料収容室２１と第６燃料通路４６とを遮断すると共に、第２燃料収容室２１と第５燃料通路４５とを連通させる。これにより、第１制御弁背圧室１４と高圧のコモンレール５１とが連通する。一方、第２制御弁２３は、アクチュエータ２４の駆動力が減少すると、ばね２５の付勢力によって、最後退位置である第２制御弁第１位置まで後退することにより、第２燃料収容室２１と第４燃料通路４４とを遮断すると共に、第２燃料収容室２１と第６燃料通路４６とを連通させる。これにより、第１制御弁背圧室１４と低圧の燃料タンク５２とが連通する。なお、第１制御弁背圧室１４と第２燃料収容室２１とは、第２制御弁２３の位置によらず第５燃料通路４５によって常時連通される。
【００２４】
次に、アクチュエータ２４の駆動に伴う燃料噴射装置１の動作を、燃料噴射時と停止時について説明する。
図２は、本実施形態に係る燃料噴射装置１における燃料噴射時の動作を示す図である。燃料噴射時には、所定の指令信号に基づいてアクチュエータ２４に電圧がかかることにより、第２制御弁２３への荷重入力が発生する。
【００２５】
第２制御弁２３への荷重入力により、第２制御弁２３は、第２制御弁第２位置まで前進する。これにより、第２燃料収容室２１と低圧の燃料タンク５２へ続く第６燃料通路４６とが遮断され、第２燃料収容室２１と高圧のコモンレール５１へ続く第４燃料通路４４とが連通する。その結果、高圧側（コモンレール５１）から、第４燃料通路４４、第２燃料収容室２１、第５燃料通路４５を経由して、第１制御弁背圧室１４へ高圧燃料が流入する。
【００２６】
第１制御弁背圧室１４へ高圧燃料が流入すると、第１制御弁１３は、第１制御弁背圧室１４内の高圧燃料および第１燃料収容室１１内の高圧燃料により、それぞれ前進方向および後退方向への力を受ける。このとき、第１制御弁背圧室１４からの受圧面積Ｓ１は、第１燃料収容室１１からの受圧面積Ｓ２より大きいため、第１制御弁１３は、第１制御弁第２位置まで前進する。これにより、第１燃料収容室１１と高圧のコモンレール５１へ続く第１燃料通路４１とが遮断され、第１燃料収容室１１と低圧の燃料タンク５２へ続く第３燃料通路４３とが連通する。その結果、ニードル弁背圧室３４から、第２燃料通路４２、第１燃料収容室１１、第３燃料通路４３を経由して、低圧側（燃料タンク５２）へ燃料が流出し、ニードル弁背圧室３４内の燃料圧力が低下する。
【００２７】
ニードル弁背圧室３４内の燃料圧力が低下すると、第３燃料収容室３１内の高圧燃料との圧力差により、ニードル弁３３は後退し、ノズルボディ２から離座して噴孔５より燃料噴射が開始される。
【００２８】
図３は、本実施形態に係る燃料噴射装置１における燃料噴射を停止する動作を示す図である。燃料噴射の停止時には、所定の指令信号に基づいてアクチュエータ２４にかかる電圧が下げられ、第２制御弁２３への荷重入力が減少する。
【００２９】
荷重入力が減少すると、第２制御弁２３は、ばね２５の付勢力により、第２制御弁第１位置まで後退する。これにより、第２燃料収容室２１と高圧のコモンレール５１へ続く第４燃料通路４４とが遮断され、第２燃料収容室２１と低圧の燃料タンクへ続く第６燃料通路４６とが連通する。その結果、第１制御弁背圧室１４から、第５燃料通路４５、第２燃料収容室２１、第６燃料通路４６を経由して、低圧側（燃料タンク５２）へ燃料が流出し、第１制御弁背圧室１４内の燃料圧力が低下する。
【００３０】
第１制御弁背圧室１４内の燃料圧力が低下すると、第１制御弁１３の前進方向への受圧が弱まるため、第１燃料収容室１１内の燃料圧力および、ばね１５の付勢力により、第１制御弁１３は第１制御弁第１位置まで後退する。これにより、第１燃料収容室１１と低圧の燃料タンク５２へ続く第３燃料通路４３とが遮断され、第１燃料収容室１１と高圧のコモンレール５１へ続く第１燃料通路４１とが連通する。その結果、高圧側（コモンレール５１）から、第１燃料通路４１、第１燃料収容室１１、第２燃料通路４２を経由して、ニードル弁背圧室３４へ高圧燃料が流入し、ニードル弁背圧室３４内の燃料圧力が上昇する。
【００３１】
ニードル弁背圧室３４内の燃料圧力が上昇すると、ニードル弁３３が受けるニードル弁背圧室３４内の燃料圧力と第３燃料収容室３１内の燃料圧力とが同等となる。すると、受圧面積が大きいニードル弁背圧室３４からの前進方向への力と、ばね３５の付勢力とにより前進し、ニードル弁３３はノズルボディ２に着座して燃料の噴射が停止する。
【００３２】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）第１制御弁背圧室１４内の燃料圧力を第２制御弁２３によって切り換えて、第１制御弁１３を前進または後退させた。よって、複雑な機構を用いることなく、三方弁（第２制御弁２３）という簡素な手段により第１制御弁１３に対して大きな変位と荷重を発生させることができる。これにより、燃料噴射装置１の小型化が可能となり、かつ、アクチュエータ２４の小さい駆動力により応答性良く第１制御弁１３を動作させることができる。
【００３３】
（２）第１制御弁１３において、第１制御弁背圧室１４内燃料から前進方向の圧力を受ける受圧面積Ｓ１を、第１燃料収容室１１内燃料から後退方向の圧力を受ける受圧面積Ｓ２よりも大きくなるよう形成した。よって、第１制御弁背圧室１４内の燃料から前進方向に受ける力は、後退方向に受ける力よりも大きくなる。したがって、第１制御弁には前進方向の力が作用することになる。つまり、第１制御弁１３が第１制御弁第２位置まで迅速に前進することとなるので、ニードル弁背圧室３４の燃料圧力を素早く低下させ、燃料噴射の応答性を向上させることができる。
【００３４】
（３）第１制御弁１３を後退方向に付勢するばね１５を備えた。よって、第１制御弁１３が第１制御弁第１位置まで、より迅速に後退することとなる。したがって、ニードル弁背圧室３４の燃料圧力を素早く上昇させ、燃料噴射を停止させる応答性を向上させることができる。
【００３５】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、第２制御弁２３を圧電式のアクチュエータ２４で駆動したが、これに限らず、電磁式や油圧式のアクチュエータで駆動してもよい。
【００３６】
また、本実施形態では、第１制御弁１３の基端側を平面形状としたが、これに限らず、例えば図４に示すように円錐形状としてもよいし、その他の形状であってもよい。この場合、第１制御弁１３が第１制御弁背圧室１４内の燃料に触れる表面積は、面積Ｓ１よりも大きくなる。ところが、表面に対して垂直に受ける圧力のうち、第１制御弁１３の前進方向への成分は、表面の傾斜に応じて減少する。すなわち、前進方向への成分を積分して求められる力は、表面積の平面への射影（面積Ｓ１）に対して圧力を受けた場合の前進方向への力と等しくなる。
【００３７】
また、本実施形態では、低圧部として燃料タンク５２を用いたが、これには限られない。例えば、燃料タンク５２の他に、低圧ポンプと高圧ポンプとの間の燃料通路、および、高圧ポンプ内の加圧室より上流側の燃料通路等が低圧部として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。
【図２】前記実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射時の動作を示す図である。
【図３】前記実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射を停止する動作を示す図である。
【図４】本発明の変形例に係る第１制御弁の形状を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    燃料噴射装置
２    ノズルボディ
５    噴孔
１１  第１燃料収容室
１２  第１制御弁保持部
１３  第１制御弁
１４  第１制御弁背圧室
１５、２５、３５  ばね（弾性部材）
２１  第２燃料収容室
２２  第２制御弁保持部
２３  第２制御弁
２４  アクチュエータ
３１  第３燃料収容室
３２  ニードル弁保持部
３３  ニードル弁
３４  ニードル弁背圧室
４０  高圧燃料通路
４１  第１燃料通路
４２  第２燃料通路
４３  第３燃料通路
４４  第４燃料通路
４５  第５燃料通路
４６  第６燃料通路
５１  コモンレール（燃料供給源）
５２  燃料タンク（低圧部）
Ｓ１、Ｓ２  受圧面積
【図１】
2010096071.tif 000003
【図２】
2010096071.tif 000004
【図３】
2010096071.tif 000005
【図４】
2010096071.tif 000006