(57)【要約】【課題】燃料噴射装置において、超音波で効率良く燃料の微粒化を図り、デポジットが燃料噴射口部分に堆積することを抑制する。【解決手段】噴孔２１ａから燃料を噴射する際に、比較的低周波で駆動する第１の振動状態で超音波振動子５０を振動させて反射部材５１との間の燃料中に超音波によって発生させたキャビテーションの気泡を巻き込んで噴射させ、気泡が破裂するときのエネルギによって燃料噴霧微粒化を向上し、超音波振動子５０を比較的高周波である第２の振動状態で駆動することにより、ニードルの先端部にデポジットが付着することを抑制する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射装置において、
燃料噴射空間部に隣接する固定部材に取り付けられるホルダと、
前記燃料噴射空間部内に燃料噴射するため、前記ホルダの先端側に配置されたバルブボディに設けた噴孔と、
前記ホルダの中空部内に移動操作可能に装着され、前記噴孔が設けられた前記バルブボディ内面部に先端部を当接させて燃料噴射を止める前記噴孔を閉じた状態と、前記先端部を前記噴孔が設けられた前記バルブボディの内面部から離間して前記噴孔を開いて燃料を噴射する状態との間を移動操作可能に装着されたニードルと、
前記ニードルにおける、前記噴孔に臨む先端部に設けた超音波振動子と、
前記超音波振動子を、燃料中にキャビテーションの気泡を発生させるため比較的低周波で駆動する第１の振動状態と、前記第１の振動状態より高い周波数である第２の振動状態とに、切り替えて駆動可能とした制御部と、
を有することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記超音波振動子から、振動子周波数の半波長の整数倍の距離だけ離れた位置に反射部材を配置すると共に、
前記制御部が、前記超音波振動子を、前記反射部材との間にある燃料中にキャビテーションの気泡を発生させるため比較的低周波で駆動する第１の振動状態と、少なくとも前記反射部材に対するデポジットの付着を抑制するための比較的高周波である第２の振動状態とに、切り替えて駆動する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】
前記制御部は、前記燃料噴射の動作を実行中に前記超音波振動子を比較的低周波である第１の振動状態で駆動する制御を行い、燃料噴射の動作を実行していない時で、かつ所定値以上のＮＯｘ濃度となる運転領域となったとき又は燃焼温度が１５０℃以上となる運転領域となったとき、あるいは少なくとも何れか一方のときに、前記超音波振動子を第２の振動状態で駆動する制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記制御部が、前記内燃機関の筒内直噴用の燃料噴射装置とポート噴射用の燃料噴射装置とを最適制御する燃料噴射システムにおける前記筒内直噴用の燃料噴射装置において、前記制御部は、前記筒内直噴用の燃料噴射装置に対して、
前記燃料噴射の動作を実行中に前記超音波振動子を比較的低周波である第１の振動状態で駆動する制御を行い、燃料噴射の動作を実行していない時は常に前記超音波振動子を第２の振動状態で駆動する制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項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、燃料噴射装置に関し、さらに詳しくは、超音波を利用して噴射する燃料の微粒化を促進可能とし、デポジットの付着を抑制可能とする燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、内燃機関への燃料の供給は、燃料噴射弁により燃料を噴射することで行われる。この燃料噴射弁は、燃料を燃料噴射空間部、例えば、内燃機関の吸気ポート、内燃機関の筒内に形成される燃焼室に噴射する。この燃料噴射弁には、吸気ポートおよび／または燃焼室が形成されるシリンダヘッドに固定されるホルダと、このホルダ内に保持されるとともに、吸気ポートおよび／または燃焼室に燃料を噴射する弁本体とにより構成されている。
【０００３】
なお、内燃機関に燃料を供給する方式には、燃料噴射弁により吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射方式、燃料噴射弁により筒内に燃料を噴射する筒内噴射方式、さらに、ポート噴射方式および筒内噴射方式を合わせたポート／筒内噴射方式がある。
【０００４】
このような各噴射方式で使用される従来の燃料噴射弁には、燃料を微粒化して内燃機関に供給するため、例えば燃料噴射弁であるインジェクタのノズル本体の噴射口の外側に環状圧電素子を備えた超音波霧化部を配置し、インジェクタの噴射口から噴射した燃料が環状圧電素子の中空内部を通る際に超音波で燃料の微粒化を図るものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このようなノズル本体の外側に超音波霧化部を配置した従来のインジェクタでは、筒内噴射方式の燃料噴射弁として利用する場合に、高温の燃料ガスに直接さらされることとなって環状圧電素子が劣化し易くなる。
【０００６】
また、従来の燃料噴射弁には、燃料噴射弁のボデーにおける燃料噴射口に続く中空内部に、先端に燃料噴射口を開閉する弁部が設けられた開閉バルブを軸方向へ往復移動可能に配設し、この開閉バルブのバルブベース上に設けた圧電素子を駆動して弁部に超音波振動を付与し、燃料噴射口から噴射する燃料の微粒化を図るものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また、超音波で燃料を微粒化する燃料噴射弁では、超音波を発生する圧電素子又は圧電素子で超音波振動が付与される部材等の表面に接触する燃料を超音波で微粒化するときの効率は高いが、超音波を発生する圧電素子又は圧電素子で超音波振動が付与される部材等の表面に接触しない燃料を超音波で微粒化するときの効率が低くなるという問題がある。
【０００８】
さらに、超音波で燃料を微粒化する燃料噴射弁を筒内噴射方式で使用する高圧燃料噴射弁（例えば直噴用燃料噴射弁又はディーゼルエンジン用燃料噴射弁等）として構成する場合には、超音波を発生する圧電素子又は圧電素子で超音波振動が付与される部材等を通過する燃料の流速が高速となるので、超音波で燃料を霧化する効率が低くなるという問題がある。
【０００９】
また、超音波で燃料を微粒化する燃料噴射弁の実用化を図る場合には、燃焼ガス等の成分が化学変化してできるデポジットが燃料噴射口部分に堆積して燃料の流量が低下することを抑制する機能を備えることが必要となる。
【特許文献１】実開平２―６９０６２号公報
【特許文献２】特開平４―４３８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波で効率良く燃料の微粒化を図ることができ、また、デポジットが燃料噴射口部分に堆積して燃料の流量が低下することを抑制できる燃料噴射装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明の燃料噴射装置では、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射装置において、燃料噴射空間部に隣接する固定部材に取り付けられるホルダと、燃料噴射空間部内に燃料噴射するため、ホルダの先端側に配置されたバルブボディに設けた噴孔と、ホルダの中空部内に移動操作可能に装着され、噴孔が設けられたバルブボディ内面部に先端部を当接させて燃料噴射を止める噴孔を閉じた状態と、先端部を噴孔が設けられたバルブボディの内面部から離間して噴孔を開いて燃料を噴射する状態との間を移動操作可能に装着されたニードルと、ニードルにおける、噴孔に臨む先端部に設けた超音波振動子と、超音波振動子を、燃料中にキャビテーションの気泡を発生させるため比較的低周波で駆動する第１の振動状態と、第１の振動状態より高い周波数である第２の振動状態とに、切り替えて駆動可能とした制御部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、第２の発明では、前述した第１の発明の燃料噴射装置であって、超音波振動子から、振動子周波数の半波長の整数倍の距離だけ離れた位置に反射部材を配置すると共に、制御部が、超音波振動子を、反射部材との間にある燃料中にキャビテーションの気泡を発生させるため比較的低周波で駆動する第１の振動状態と、少なくとも反射部材に対するデポジットの付着を抑制するための比較的高周波である第２の振動状態とに、切り替えて駆動することを特徴とする。
【００１３】
第３の発明では、前述した第１又は第２の発明の燃料噴射装置であって、制御部が、燃料噴射の動作を実行中に超音波振動子を比較的低周波である第１の振動状態で駆動する制御を行い、燃料噴射の動作を実行していない時で、かつ所定値以上のＮＯｘ濃度となる運転領域となったとき又は燃焼温度が１５０℃以上となる運転領域となったとき、あるいは少なくとも何れか一方のときに、超音波振動子を第２の振動状態で駆動する制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
第４の発明では、前述した第１又は第２の発明の燃料噴射装置であって、制御部が、内燃機関の筒内直噴用の燃料噴射装置とポート噴射用の燃料噴射装置とを最適制御する燃料噴射システムにおける筒内直噴用の燃料噴射装置において、制御部は、筒内直噴用の燃料噴射装置に対して、燃料噴射の動作を実行中に超音波振動子を比較的低周波である第１の振動状態で駆動する制御を行い、燃料噴射の動作を実行していない時は常に超音波振動子を第２の振動状態で駆動する制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
これらの発明によれば、バルブボディの噴孔から燃料を噴射する際に、比較的低周波の第１の振動状態で駆動される超音波振動子の超音波によって燃料中に発生したキャビテーションの気泡を巻き込んで噴射するので、キャビテーションの気泡が破裂するときの比較的大きなエネルギによって、噴射された燃料の燃料噴霧微粒化を向上できる。また、超音波振動子を第１の振動状態より高い周波数である第２の振動状態に切り替えて駆動することにより、デポジットの付着を抑制できる。
【００１６】
第２の発明では、バルブボディの噴孔から燃料を噴射する際に、超音波振動子と反射部材との間の燃料中に超音波によって発生したキャビテーションの気泡を巻き込んで噴射するので、高速燃料噴射弁又は高圧燃料噴射弁として用いた場合でも、キャビテーションの気泡が破裂するときの比較的大きなエネルギによって、噴射された燃料の燃料噴霧微粒化を向上できる。
【００１７】
第３の発明では、制御部が、デポジットが発生し易い所定条件が満たされたことを制御開始の条件として、比較的高周波である第２の振動状態で駆動する制御を行うことにより、ニードルの先端部、特に反射部材付近にデポジットが付着し、燃料の流量が低下することを抑制できる。
【００１８】
さらに、第３の発明では、不要なときに超音波振動子を駆動することを避けて、無駄な電力の消費を削減し、省電力に寄与することができる。
【００１９】
また、第４の発明では、筒内直噴用の燃料噴射装置とポート噴射用の燃料噴射装置とを最適制御する燃料噴射システムの内燃機関で、ポート噴射用の燃料噴射装置のみで燃料噴射を行って内燃機関を運転しているときに、筒内直噴用の燃料噴射装置にデポジットが付着することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の燃料噴射装置は、超音波で効率良く燃料を微粒化して噴射することができ、また、デポジットが燃料噴射口部分のニードルに堆積して燃料の流量が低下することを抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の燃料噴射装置に関わる実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。本明細書で、内燃機関というときは、乗用車、トラックなどの車両に搭載されるガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどが含まれるものとする。
【００２２】
また、本実施の形態に係わる燃料噴射装置では、燃料噴射空間部である内燃機関の筒内に形成された燃焼室に燃料を噴射する直噴用の燃料噴射装置として構成した場合について説明するが、本発明は、これに限定されるものではなく、燃料噴射空間部である吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射装置として構成しても良い。このポート用燃料噴射装置として構成する場合には、吸気ポートの固定部材に燃料噴射装置を取り付ける。
【００２３】
この燃料噴射装置は、内燃機関の一種である筒内噴射式の火花点火エンジンに装着して使用できる。図示しないが、この筒内噴射式の火花点火エンジンは、シリンダブロック上にシリンダヘッドが締結し、そのシリンダブロックに形成した複数のシリンダボアにピストンを移動自在に装着して構成する。
【００２４】
さらに、この筒内噴射式の火花点火エンジンでは、燃焼室を、シリンダブロック、シリンダヘッド、及びピストンにより囲まれた空間として構成する。この燃焼室には、シリンダヘッドに吸気弁を備えた吸気ポートと排気弁を備えた排気ポートとを設ける。
【００２５】
また、シリンダヘッド（固定部材）には、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁であるインジェクタを装着する。シリンダヘッドには、燃焼室の上方位置に、混合気に着火する点火プラグを装着する。
【００２６】
図１は、内燃機関としての筒内噴射式の火花点火エンジンに燃料噴射装置を装着した部分を取り出して示す断面図である。図２は、燃料噴射装置の先端にある噴射口（噴孔）部分の要部拡大断面図である。図で１は、燃料噴射装置、２は燃料噴射弁である。
【００２７】
この燃料噴射弁２は、円筒形状に形成したホルダ１０の中空部１１内に弁本体２０を挿入して構成する。この燃料噴射弁２は、エンジンのシリンダヘッド３０に形成した燃料噴射空間である燃焼室Ａまで貫通する取付穴３１内に、ホルダ１０の噴孔側先端部を挿入した状態で取り付ける。このホルダ１０と取付穴３１との間には、ガスシール部材４０，４１を配置し、燃焼室Ａ内のガスが取付穴３１からシリンダヘッド３０の外部に漏洩することを防止する。
【００２８】
このホルダ１０には、燃料噴射弁２の電気回路と、外部の電子制御ユニット（ＥＣＵ）側の回路とを電気的に接続するためのコネクタ部１２を設ける。
【００２９】
燃料噴射弁２の弁本体２０は、バルブボディ２１、ニードル２２、磁気回路２３、弾性部材であるスプリング２４、燃料ポンプから加圧された燃料が供給されるデリバリパイプに接続するためのジョイント２５、超音波振動子５０及び反射部材５１を有する。
【００３０】
このバルブボディ２１は、略キャップ状（有底筒状）に形成し、先端（燃焼室側）に当たる底面中央部に所定直径の貫通孔である噴孔２１ａを設ける。このバルブボディ２１は、燃料噴射弁２の最も燃焼室側に配置するもので、噴孔２１ａを先端側にした状態で、ホルダ１０の中空部１１内に挿入して固定する。
【００３１】
燃料噴射弁２におけるホルダ１０の中空部１１内に装着されるニードル２２は、略円柱状の部材に形成する。このニードル２２は、磁気回路２３部分で保持することにより軸方向に移動操作可能に装着する。
すなわち、このニードル２２は、バルブボディ２１の中空内部（サック内）の噴孔２１ａを設けた内面部に先端部を臨ませ、ニードル２２の先端部がバルブボディ２１の内面部に当接して燃料の噴射を止める噴孔２１ａを閉じた状態と、ニードル２２の先端部がバルブボディ２１の内面部から離間した噴孔２１ａを開いて燃料を噴射する状態との間を移動操作可能に装着する。
【００３２】
図２に示すように、ニードル２２の先端部には、バルブボディ２１内部における噴孔２１ａを設けた底面に続く斜状内周面２１ｂに対して、全周に渡って密接して燃料の流路を閉鎖可能な、円錐台の斜面形状を成す開閉面部２２ａを形成する。
【００３３】
このニードル２２の先端部における開閉面部２２ａに囲まれた平面部には、円板状の超音波振動子５０を一体的に固着して配置する。また、ニードル２２の先端平面部中央には、ニードル２２の長手方向の中心線に沿って伸びる小支柱５２の一端部を固着し、この小支柱５２の他端部に円板状の反射部材５１の中央部を固着して配置する。この超音波振動子５０の表面と、これに対向する反射部材５１の平面とは、相互に平行となるように構成する。
【００３４】
さらに超音波振動子５０の表面と、これに対向する反射部材５１の平面との間で超音波によりキャビテーションの気泡を容易に発生させるため、超音波振動子５０の表面と反射部材５１の平面との間の距離Ｌを、超音波振動子５０が発生する超音波における、振動子周波数の半波長の整数倍（Ｎ・λ／２）となるように設定し、超音波振動子５０と反射部材５１との間で圧力振幅を倍増しキャビテーションの発生率を向上させてキャビテーションの気泡を安定して迅速かつ大量に発生させるように構成する。ここで、λは波長、Ｎは任意の整数である。このように構成した場合には、燃料噴射弁２での燃料噴射の有無（開弁又は閉弁）に関係なく安定して超音波によるキャビテーションの気泡を形成することができる。
【００３５】
また、この超音波振動子５０は、比較的低周波である例えば略３０ｋＨｚから略４０ｋＨｚの間の第１の振動状態と、比較的高周波である例えば略１ＭＨｚの第２の振動状態とに、切り替えて駆動可能に構成する。
【００３６】
この超音波振動子５０を、略３０ｋＨｚから略４０ｋＨｚの間の超音波を発生する第１の振動状態で駆動した場合には、バルブボディ２１のサック（ニードル２２と、バルブボディ２１の噴孔２１ａを含む部分との間の空間）内における超音波振動子５０と、これに対向する反射部材５１との間の空間内に充填された燃料中に超音波を発射して定在波を作ることによって、キャビテーションの気泡を安定して迅速かつ大量に発生させるという作用を奏する。
【００３７】
この超音波振動子５０を、略１ＭＨｚの超音波を発生する第２の振動状態で駆動した場合には、ニードル２２の端面部に当たる反射部材５１の外平面（反射部材５１におけるバルブボディ２１の底面に対向する平面）及び反射部材５１のその他の部分や超音波振動子５０の表面等にキャビテーションが発生してデポジットの付着が抑制されると共に堆積したデポジットを剥離してクリーニングすることにより、デポジットフリーとする作用を向上できる。
【００３８】
図１及び図２に示すところから理解されるように、ニードル２２は、開閉面部２２ａをバルブボディ２１内の斜状内周面２１ｂに当接させる状態となって噴孔２１ａから燃焼室Ａへの燃料の噴射を停止する状態と、ニードル２２が軸方向へ移動して開閉面部２２ａがバルブボディ２１内の斜状内周面２１ｂから離間して燃料の通路を開き噴孔２１ａから燃焼室Ａへの燃料の噴射を行う状態との間を、磁気回路２３とスプリング２４とによって軸方向に移動操作可能に装着する。
【００３９】
この磁気回路２３は、ステータコア２３ａと、ムービングコア２３ｂと、ヨーク２３ｃと、コイル２３ｄと、スリーブ２３ｅとを有する。ステータコア２３ａとムービングコア２３ｂとは、スリーブ２３ｅの内部に配置する。このステータコア２３ａは、ジョイント２５とムービングコア２３ｂとの間に配置し、その内部にスプリング２４を配置する。
【００４０】
ムービングコア２３ｂは、スリーブ２３ｅ内を軸方向に摺動自在に支持されている。このムービングコア２３ｂの燃焼室側の端部には、ニードル２２の後端部を連結する。
また、このムービングコア２３ｂの燃焼室側と反対側の端部には、スプリング２４の一方の端部を圧接させて、燃焼室側に向けて移動するよう付勢する。これにより磁気回路２３が作動していない場合には、スプリング２４の付勢力により、ニードル２２の開閉面部２２ａがバルブボディ２１の斜状内周面２１ｂに当接し、噴孔２１ａから燃料室Ａへの燃料の噴射を停止する状態となる。
【００４１】
この磁気回路２３を構成するコイル２３ｄは、スリーブ２３ｅの外周を覆うように配置されており、コネクタ部１２を介して、制御部としてのＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）５４に駆動制御可能に接続されている。また、ヨーク２３ｃは、このコイル２３ｄの外周を覆うように配置されている。
【００４２】
この磁気回路２３では、ＥＣＵ５４からコイル２３ｄへ駆動電力が通電されると、磁気回路２３に磁場が形成され、ムービングコア２３ｂが軸方向に沿って燃焼室側と反対側の方向へ、スプリング２４の付勢力に抗して移動される。
【００４３】
すると、ムービングコア２３ｂに連結されたニードル２２は、軸方向に沿って燃焼室側と反対側の方向に移動してニードル２２の開閉面部２２ａがバルブボディ２１の斜状内周面２１ｂから離間し、噴孔２１ａから燃料室Ａへ向けて燃料が噴射される。
なお、燃料噴射弁２からエンジンの燃焼室Ａに供給する燃料の燃料供給量である燃料噴射量は、エンジンの運転状態に応じてＥＣＵ５４により決定される。そして、このＥＣＵ５４は、決定された燃料噴射量に基づいて、磁気回路２３のコイルへの通電時間などを制御する。
【００４４】
この制御部としてのＥＣＵ５４は、コネクタ部１２を介して、超音波振動子５０に接続されている。このＥＣＵ５４は、弁本体２０に設けた超音波振動子５０を、比較的低周波である例えば略３０ｋＨｚから略４０ｋＨｚの間の第１の振動状態と、比較的高周波である例えば略１ＭＨｚの第２の振動状態とに、選択的に切り替えて、所定のタイミングで駆動する制御を可能に構成する。
【００４５】
この燃料噴射装置１を構成する燃料噴射弁２を筒内噴射式の火花点火エンジンに装着して使用する場合のＥＣＵ５４では、燃料噴射弁２が燃料噴射の動作を実行中（ニードル２２開弁時）に超音波振動子５０を比較的低周波である例えば略３０ｋＨｚから略４０ｋＨｚの間の第１の振動状態で駆動する制御を行う。
【００４６】
すなわち、このＥＣＵ５４は、燃料噴射弁２の燃料噴射の動作の開始と共に超音波振動子５０を第１の振動状態で駆動を開始してから、燃料噴射の動作の終了と共に超音波振動子５０の駆動を停止する制御を行う。
【００４７】
これにより燃料噴射弁２では、バルブボディ２１の斜状内周面２１ｂとニードル２２の開閉面部２２ａとの間を流れてきた燃料が、サック内の超音波振動子５０と反射部材５１との間の燃料中に超音波によって発生した大量のキャビテーションの気泡を巻き込んで噴孔２１ａから噴射される。
【００４８】
このように噴射された燃料は、キャビテーションの気泡が破裂するときの比較的大きなエネルギによって、噴射された燃料の燃料噴霧微粒化（燃料性状軽質化といった改質も含む）が向上される。
【００４９】
よって、このように構成した燃料噴射装置１では、高速燃料噴射弁又は高圧燃料噴射弁として用いた場合でも、超音波により発生するキャビテーションの気泡を利用して、噴射する燃料の微粒化を向上できる。
【００５０】
また、この燃料噴射装置１を構成する燃料噴射弁２を筒内噴射式の火花点火エンジンに装着して使用する場合のＥＣＵ５４では、排気系に設置したＮＯｘセンサ５５の検出値又は燃焼温度検知手段５６で検知した燃焼温度に基づいて、燃料噴射弁２が燃料噴射の動作を実行していない時（ニードル閉弁時）で、かつデポジットが発生し易い所定条件が満たされたとき（例えば、所定値以上のＮＯｘ濃度となる運転領域となったとき又は燃焼温度が１５０℃以上となる運転領域となったとき）に、超音波振動子５０を比較的高周波である略１ＭＨｚの第２の振動状態で駆動する制御を行う。
なお、燃焼温度検知手段５６は、燃焼温度を、例えば図示しない燃焼温度検出センサの検出値として求める。又は、燃焼温度検知手段５６は、燃焼温度を、冷却水の温度検出センサ若しくはエンジンオイルの温度検出センサの検出値から、予め用意した冷却水の温度と燃焼温度との関係マップ若しくはエンジンオイルの温度と燃焼温度との関係マップに照らして予想値として求めることができる。
【００５１】
すなわち、このＥＣＵ５４は、デポジットが発生し易い所定条件が満たされたことを制御開始の条件として、燃料噴射弁２の燃料噴射の動作の停止と共に超音波振動子５０を第２の振動状態で駆動を開始してから、燃料噴射の動作の開始と共に超音波振動子５０の第２の振動状態での駆動を停止する制御を行う。
【００５２】
これにより燃料噴射弁２では、ニードルの先端部、特に反射部材５１付近にデポジットが付着し、燃料の流量が低下することを抑制できる。
なお、ＥＣＵ５４は、常に、燃料噴射弁２の燃料噴射の動作の停止と共に超音波振動子５０を第２の振動状態で駆動を開始してから、燃料噴射の動作の開始と共に超音波振動子５０の第２の振動状態での駆動を停止する制御を行うようにしても良い。ただし、ＥＣＵ５４が、デポジットが発生し易い所定条件が満たされないときに音波振動子５０を第２の振動状態で駆動する制御を停止する場合には、不要なときに超音波振動子５０を駆動することを避けて、無駄な電力の消費を削減し、省電力に寄与することができる。
【００５３】
また、この燃料噴射装置１を、エンジン回転数などに応じて筒内直噴（直接噴射）インジェクタ（筒内直噴用の燃料噴射装置）とポート噴射インジェクタ（ポート噴射用の燃料噴射装置）を制御部が最適制御する新燃料噴射システム（D-4S）のエンジンにおける筒内直噴（直接噴射）インジェクタとして使用する場合のＥＣＵ５４では、筒内直噴（直接噴射）インジェクタとして装着した燃料噴射弁２に対して、常に、燃料噴射弁２の燃料噴射の動作の停止と共に超音波振動子５０を第２の振動状態で駆動を開始してから、燃料噴射の動作を開始する際に超音波振動子５０の第２の振動状態での駆動を停止する制御を行う。
【００５４】
これは、新燃料噴射システム（D-4S）のエンジンでポート噴射インジェクタのみで燃料噴射を行ってエンジンを運転しているときに、筒内直噴（直接噴射）インジェクタとしての燃料噴射弁２にデポジットが付着することを抑制する必要があるためである。
【００５５】
また、前述した燃料噴射装置１では、ニードル２２の先端部に反射部材５１及び小支柱５２を設けた構成について説明したが、ニードル２２の先端部に超音波振動子５０だけを設け、ＥＣＵ５４により超音波振動子５０を、燃料中にキャビテーションの気泡を発生させるため比較的低周波で駆動する第１の振動状態と、この第１の振動状態より高い周波数である第２の振動状態とに、切り替えて駆動可能に構成しても良い。
【００５６】
このように構成した場合には、バルブボディ２１の噴孔２１ａから燃料を噴射する際に、比較的低周波の第１の振動状態で駆動される超音波振動子５０の超音波によって燃料中に発生したキャビテーションの気泡を巻き込んで噴射するので、キャビテーションの気泡が破裂するときの比較的大きなエネルギによって、噴射された燃料の燃料噴霧微粒化を向上できる。また、超音波振動子５０を第１の振動状態より高い周波数である第２の振動状態に切り替えて駆動することにより、デポジットの付着を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の燃料噴射装置の実施の形態に関わる燃料噴射弁の断面図である。
【図２】本発明の燃料噴射装置の実施の形態に関わる燃料噴射弁の要部を取り出して示す要部拡大図断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  燃料噴射装置
２  燃料噴射弁
１０  ホルダ
１１  中空部
２０  弁本体
２１  バルブボディ
２１ａ  噴孔
２１ｂ  斜状内周面
２２  ニードル
２２ａ  開閉面部
３０  シリンダヘッド
３１  取付穴
５０  超音波振動子
５１  反射部材
５２  小支柱
【図１】
2008025485.tif 000003
【図２】
2008025485.tif 000004