(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関の気筒に燃料噴射を行う噴孔（２７）を開閉するニードル（１）と、
（ｂ）このニードル（１）に対して閉弁方向に作用する燃料圧力を蓄える制御室（１４）と、
（ｃ）この制御室（１４）に対して燃料を流出入させる共用流路（４５〜４７）と、
（ｄ）前記制御室（１４）と前記共用流路（４５〜４７）を介して常時連通する連通ポート（１９）、前記制御室（１４）へ導入する高圧燃料が流通する高圧燃料通路（３１〜３４、４１〜４３）と連通する高圧ポート（１８）、および前記制御室（１４）から燃料系の低圧側へ燃料を流出させる低圧燃料通路（５３〜５７）と連通する低圧ポート（１６）を有する制御弁室（１３）と、
（ｅ）この制御弁室（１３）内に収容されて、前記高圧ポート（１８）または前記低圧ポート（１６）と前記連通ポート（１９）との連通、遮断を選択的に切り替える制御弁（１１、１２）とを備え、
前記制御弁（１１、１２）を切替動作させることで、前記制御室（１４）内の燃料圧力を調整して、前記ニードル（１）の開閉動作を制御する燃料噴射弁において、
前記制御弁（１１、１２）は、前記高圧ポート（１８）と前記連通ポート（１９）を連通し、かつ、前記低圧ポート（１６）と前記連通ポート（１９）の連通を遮断する低圧シール状態と、前記低圧ポート（１６）と前記連通ポート（１９）を連通し、かつ、前記高圧ポート（１８）と前記連通ポート（１９）の連通を遮断する高圧シール状態とを選択的に切り替え、
前記燃料噴射弁は、前記制御室（１４）内に前記燃料噴射弁の軸線方向に往復移動自在に収容される圧力作動式の制御プレート（６）を備え、
この制御プレート（６）には、前記制御室（１４）と前記共用流路（４５〜４７）とを連通し、かつ、前記制御室（１４）から前記共用流路（４５〜４７）へ流出する燃料の流量を規制するアウトオリフィス（５２）が設けられ、
このアウトオリフィス（５２）は、前記制御プレート（６）を貫通して前記軸線方向の両方の端面に開口しており、
この両方の端面の内、一方の端面は、前記制御プレート（６）の前記軸線方向への往復移動により、前記共用流路（４５〜４７）が開口するシート面（５９）に離着し、前記共用流路（４５〜４７）は、前記一方の端面の前記シート面（５９）への離着に関わらず、前記アウトオリフィス（５２）と連通しており、
また、前記一方の端面は、前記共用流路（４５〜４７）の燃料圧力を受圧し、他方の端面は、前記制御室（１４）の燃料圧力を受圧し、さらに、前記制御室（１４）には、前記制御プレート（６）を前記軸線方向の一方側に付勢するスプリング（７）が収容され、
前記制御プレート（６）は、
前記一方の端面が受ける受圧力と、前記他方の端面が受ける受圧力、および、前記スプリング（７）の付勢力との差に応じて往復移動し、
前記一方の端面を前記シート面（５９）に離着させることにより、前記制御弁室（１３）から前記共用流路（４５〜４７）を経由する前記制御室（１４）内への燃料の導入と、前記制御室（１４）から前記共用流路（４５〜４７）を経由する前記制御弁室（１３）への燃料の排出とを切替制御し、
前記高圧シール状態において、前記一方の端面が前記シート面（５９）に着座しているときには、前記制御室（１４）から前記アウトオリフィス（５２）を経由して前記共用流路（４５〜４７）へ燃料を流出させ、
前記低圧シール状態において、前記一方の端面が前記シート面（５９）から離座しているときには、前記共用流路（４５〜４７）から前記アウトオリフィス（５２）を迂回して前記制御室（１４）へ燃料を導入し、
前記シート面（５９）には、前記共用流路（４５〜４７）の開口を包囲する環状の凹溝（４８）が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記燃料噴射弁は、前記制御弁室（１３）よりも燃料の流れ方向の上流側に設置されて、前記高圧燃料通路（３１〜３４、４１〜４３）を流通する燃料の流量を規制するインオリフィス（４３）を備えていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記燃料噴射弁は、前記アウトオリフィス（５２）の通過流量よりも、前記インオリフィス（４３）の方が多くなるように絞り径が設定されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、
前記燃料噴射弁は、前記アウトオリフィスである第１アウトオリフィス（５２）と、前記制御弁室（１３）よりも燃料の流れ方向の下流側に設置されて、前記低圧燃料通路（５３〜５７）を流通する燃料の流量を規制する第２アウトオリフィス（５３）とを備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料噴射弁において、
前記燃料噴射弁は、前記第１アウトオリフィス（５２）の通過流量よりも、前記第２アウトオリフィス（５３）の通過流量の方が多くなるように絞り径が設定されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、
前記制御弁は、前記低圧シール状態と前記高圧シール状態とを選択的に切り替える弁体（１１）を有していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、
前記燃料噴射弁は、前記低圧シール状態から前記高圧シール状態へ切替動作させる駆動力を発生するアクチュエータ（３）を備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料噴射弁において、
前記制御弁は、前記弁体（１１）を、前記高圧シール状態から前記低圧シール状態に切
り替える側へ付勢する弾性部材（１２）を有していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の燃料噴射弁において、
前記アクチュエータ（３）は、電荷の充放電により伸縮するピエゾ素子積層体を有していることを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関（エンジン）の気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁の一例として、アクチュエータの変位を利用して制御弁を切替駆動することで、制御室内の燃料圧力（制御室圧）を調整し、ニードルの開閉動作を制御する燃料噴射弁（以下従来例のインジェクタ）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この従来例のインジェクタは、噴孔を開閉するニードルと、このニードルに対して閉弁方向に作用する燃料圧力を蓄える制御室と、この制御室内の燃料圧力を増減制御する制御弁と、この制御弁の弁体（以下制御バルブ）を切替動作させる駆動力を発生するアクチュエータとを備えている。
【０００３】
この従来例のインジェクタでは、アクチュエータとしてピエゾ素子積層体を主体とするピエゾアクチュエータを用いて制御バルブを切替動作させる構成を採用している。
また、制御弁としては、制御室と共用流路を介して常時連通する連通ポートを、低圧燃料通路と連通する低圧ポートと高圧燃料通路と連通する高圧ポートとに選択的に連通させる制御バルブ、およびこの制御バルブを高圧ポートを開く側で、且つ低圧ポートを閉じる側に付勢するバルブスプリングを有する３方弁構造の制御弁が使用されている。そして、制御弁室の壁面には、低圧ポート開口周縁部である低圧シート、および高圧ポート開口周縁部である高圧シートが設けられている。また、制御バルブは、バルブスプリングと一緒に制御弁室に収容されている。
【０００４】
この場合、電子制御装置（ＥＣＵ）からのインジェクタ開弁指令に基づいてアクチュエータが通電（ＯＮ）されるとアクチュエータが伸張変位して制御バルブが押し下げられて低圧シール状態から高圧シール状態に切り替えられる。これにより、制御バルブが高圧シートに着座して高圧ポートと連通ポートとの連通が遮断されるため、高圧燃料通路から制御弁室を介して制御室内へ高圧燃料が流入しない。また、制御バルブが低圧シートから離脱して低圧ポートと連通ポートとが連通するため、制御室から制御弁室を介して低圧燃料通路へ燃料が流出する。この結果、制御室内の燃料圧力が素早く低下し、ニードルの開弁応答性が向上する。
【０００５】
一方、ＥＣＵからのインジェクタ閉弁指令に基づいてアクチュエータへの通電が停止（ＯＦＦ）されるとアクチュエータが収縮変位して制御バルブがバルブスプリングの付勢力によって高圧シール状態から低圧シール状態に切り替えられる。これにより、制御バルブが低圧シートに着座して低圧ポートと連通ポートとの連通が遮断されるため、制御室から制御弁室を介して低圧燃料通路へ燃料が流出しない。また、制御バルブが高圧シートから離脱して高圧ポートと連通ポートとが連通するため、高圧燃料通路から制御弁室を介して制御室内へ高圧燃料が流入する。この結果、制御室内の燃料圧力が素早く上昇し、ニードルの閉弁応答性が向上する。
【０００６】
ところで、従来例のインジェクタは、ニードルの開閉弁速度を独立して制御するという目的で、共用流路にオリフィスを設定せず、制御弁室よりも上流側の高圧燃料通路にインオリフィスを設定し、且つ制御弁室よりも下流側の低圧燃料通路にアウトオリフィスを設定している。
この場合、ニードルの開弁速度はアウトオリフィス流量（絞り径）により設定でき、また、ニードルの閉弁速度はインオリフィス流量（絞り径）により設定できるので、ニードルの開閉弁速度を独立して設定することができる。この結果、ニードルの開閉弁速度の設計自由度が向上する。
【０００７】
［従来の技術の不具合］
ところが、従来のインジェクタにおいては、ニードルの受圧面からアウトオリフィスに至るまでの油圧制御室内部（制御室、共用流路、制御弁室、低圧燃料通路の上流端等を含む）に３方弁構造の制御弁（制御バルブ、バルブスプリング等）が収容されているので、油圧制御室容積が大きくなる。
油圧制御室の容積が大きくなると、インジェクタの噴射開始指令時に、アクチュエータの変位を利用して制御バルブを押し下げて制御バルブを高圧シートに着座させた際に、油圧制御室内の燃料圧力が燃料噴射圧と同等の高圧力から急激に降下することにより燃料の体積弾性率が大きく変動する。これに伴って燃料の体積が膨張、収縮を繰り返すことにより油圧制御室内に燃料の圧力脈動が発生する。
【０００８】
特に、油圧制御室内の燃料圧力を高速に低下させてニードルの開弁応答性を向上させるという目的で、アウトオリフィス流量を多くした場合には、油圧制御室内の圧力脈動の振幅がより大きくなり、ニードルがリフトを開始すると、ニードルがうねりながらリフトする可能性がある。これにより、ニードルの制御性が悪化するため、噴射量指令値（通電長さ）に対する噴射量の制御精度が悪化するという課題がある。
この結果、ニードルの開弁速度を増加することが困難となり、ニードルの開弁応答性を向上させることができなかった。なお、ニードルを高速で開弁させるためには、油圧制御室内の燃料圧力を速やかに減圧することが必要である。
特に、ピエゾアクチュエータの伸張変位を利用して制御バルブを切替動作するインジェクタの場合、上記の課題が顕著になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−０４６３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、ニードルの制御性の悪化を防止することができ、且つニードルの開弁速度およびニードルの閉弁速度を独立して設定することのできる燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明（燃料噴射弁）によれば、制御室内に、圧力作動式の制御プレートが、燃料噴射弁の軸線方向に往復移動自在に収容されている。また、この制御プレートには、制御室と共用流路とを連通し、かつ、制御室から共用流路へ流出する燃料の流量を規制するアウトオリフィスが設けられ、アウトオリフィスは、制御プレートを貫通して軸線方向の両方の端面に開口している。また、制御プレートの両方の端面の内、一方の端面は、制御プレートの軸線方向への往復移動により、共用流路が開口するシート面に離着し、共用流路は、一方の端面のシート面への離着に関わらず、アウトオリフィスと連通している。また、一方の端面は、共用流路の燃料圧力を受圧し、他方の端面は、制御室の燃料圧力を受圧し、さらに、制御室には、制御プレートを軸線方向の一方側に付勢するスプリングが収容されている。そして、制御プレートは、一方の端面が受ける受圧力と、他方の端面が受ける受圧力、および、スプリングの付勢力との差に応じて往復移動し、一方の端面をシート面に離着させることにより、制御弁室から共用流路を経由する制御室内への燃料の導入と、制御室から共用流路を経由する制御弁室への燃料の排出とを切替制御する。すなわち、高圧シール状態において、一方の端面がシート面に着座しているときには、制御室からアウトオリフィスを経由して共用流路へ燃料を流出させ、低圧シール状態において、一方の端面がシート面から離座しているときには、共用流路からアウトオリフィスを迂回して制御室へ燃料を導入する。そして、シート面には、共用流路の開口を包囲する環状の凹溝が設けられている。
これにより、制御弁の切替動作によって高圧シール状態に切り替えられると、制御室から、アウトオリフィス、共用流路、制御弁室および低圧燃料通路を経由して燃料系の低圧側へ燃料が流出し、制御室内の燃料圧力が低下する。このように、制御室から共用流路を経由して制御弁室へ流出する燃料は、アウトオリフィスを通るため、ニードルの開弁速度はアウトオリフィスにより規定される燃料流量によって設定される。
そして、制御室内の燃料圧力、つまりニードルに対して閉弁方向に作用する燃料圧力がニードル開弁圧まで低下すると、ニードルが開弁（リフト）して内燃機関の気筒への燃料噴射が開始される。
【００１２】
ここで、ニードルに対して閉弁方向に作用する燃料圧力を蓄える制御室容積は、ニードルの受圧面からアウトオリフィスまでの容積となり、小さくなる。すなわち、制御室容積を小さくしているので、制御弁の切替動作によって低圧シール状態から高圧シール状態に切り替えた際に発生する、制御室内の圧力脈動を低減することができる。また、制御室内の燃料圧力を高速に低下させてニードルの開弁応答性を向上させるという目的で、アウトオリフィス流量を多くした場合でも、制御室内の圧力脈動を低減することができる。
したがって、ニードルがうねりながらリフトするのを抑えることができる。これにより、ニードルの開弁動作が、リフト開始時からフルリフト時まで安定するので、ニードルの制御性の悪化および噴射量の制御精度の悪化を抑制することができる。
【００１３】
一方、制御弁の切替動作によって低圧シール状態に切り替えられると、高圧燃料通路から制御弁室および共用流路を経由しつつアウトオリフィスを迂回して制御室へ高圧燃料が導入され、制御室内の燃料圧力が上昇する。
このように、制御弁室から共用流路を経由して制御室内へ導入される燃料は、アウトオリフィスを通らないため、ニードルの閉弁速度は高圧燃料通路、制御弁室、共用流路を流れる燃料流量によって設定される。
そして、制御室内の燃料圧力、つまりニードルに対して閉弁方向に作用する燃料圧力がニードル閉弁圧まで上昇（回復）すると、ニードルが閉弁（シート）して内燃機関の気筒への燃料噴射が終了する。
したがって、ニードルの開弁速度およびニードルの閉弁速度を独立して設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ピエゾインジェクタを示した断面図である（実施例１）。
【図２】制御弁による低圧シール状態を示した断面図である（実施例１）。
【図３】制御弁による高圧シール状態を示した断面図である（実施例１）。
【図４】制御弁による低圧シール状態を示した断面図である（実施例２）。
【図５】制御弁による高圧シール状態を示した断面図である（実施例２）。
【図６】制御弁による低圧シール状態を示した断面図である（実施例３）。
【図７】制御弁による高圧シール状態を示した断面図である（実施例３）。
【図８】（ａ）は制御弁による低圧シール状態を示した断面図で、（ｂ）は制御弁による高圧シール状態を示した断面図である（実施例４）。
【図９】（ａ）は制御弁による低圧シール状態を示した断面図で、（ｂ）は制御弁による高圧シール状態を示した断面図である（実施例５）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
［実施例１の構成］
図１ないし図３は、本発明を適用した燃料噴射システムに使用されるインジェクタ（実施例１）を示したものである。
【００１７】
本実施例の内燃機関の燃料噴射弁は、例えば自動車等の車両走行用のディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジン）の気筒に形成された燃焼室内に霧状に燃料噴霧を噴射する直接噴射タイプのピエゾインジェクタ（以下インジェクタと略す）である。このインジェクタは、内燃機関（エンジン）用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）の燃料噴射弁として使用される。
インジェクタは、エンジンの気筒の燃焼室に連通する複数の噴孔（後述する）を有し、これらの噴孔を開閉するニードル１等を内蔵する有底筒状のノズルボディ２と、ニードル１に対して閉弁方向に作用する燃料圧力を増減制御する３方向２位置切替弁（以下３方弁）構造の制御弁、自身の変位を利用して制御弁を切替駆動する駆動力を発生するアクチュエータ３等を内蔵する円筒状のインジェクタボディ４とを備えている。
【００１８】
インジェクタのノズルボディ２の中心軸線上には、ノズルボディ２の密着面で開口し、この開口側から奥側までノズル軸方向に真っ直ぐに延びる袋孔状のニードル収容孔が形成されている。このニードル収容孔の内部には、軸線方向に往復移動可能なニードル１と、このニードル１をその閉弁方向に付勢するニードルスプリング５と、フローティングバルブである制御プレート６と、この制御プレート６をその閉弁方向に付勢する制御プレートスプリング７と、ニードル１の摺動部を往復摺動可能に支持すると共に、制御プレート６を往復移動可能に支持する筒状のノズルシリンダ８とが収容されている。
【００１９】
ノズルボディ２とインジェクタボディ４との間には、バルブボディ９およびオリフィスプレート１０が設置されている。また、バルブボディ９とオリフィスプレート１０との間には、制御弁（制御バルブ１１、バルブスプリング１２）を収容する制御弁室１３が形成されている。
ここで、制御弁は、制御バルブ１１が開弁することで、圧力制御室１４から燃料排出流路（後述する）を介して燃料系の低圧側へ燃料を流出させる圧力制御弁である。
なお、本実施例の制御弁の詳細は、後述する。
【００２０】
バルブボディ９の制御弁室１３の壁面（底面）には、制御バルブ１１の低圧側弁部（後述する）が着座可能な平面環形状（または円錐台（テーパ）筒形状）の低圧シート面（低圧側弁座）１５が形成されている。この低圧シート面１５の中央部では、制御弁室１３と低圧燃料通路（後述する）とを連通する低圧ポート１６が開口している。
また、オリフィスプレート１０の図示上端面には、制御弁室１３に臨み、制御バルブ１１の高圧側弁部（後述する）が着座可能な環状の高圧シート面（高圧側弁座）１７が形成されている。この高圧シート面１７の中央部では、高圧燃料通路（後述する）と制御弁室１３とを連通する高圧ポート１８が開口している。
また、バルブボディ９の制御弁室１３の壁面には、圧力制御室１４と常時連通する連通ポート１９が開口形成されている。
また、オリフィスプレート１０の図示下端面には、制御プレート６の弁部が着座可能な環状のバルブシート面（後述する）が形成されている。
【００２１】
インジェクタは、ノズルボディ２の密着面とインジェクタボディ４の密着面との間にバルブボディ９およびオリフィスプレート１０を挟み込んだ状態で、インジェクタボディ４の軸線方向の先端側にノズルボディ２を螺子締結により固定するリテーニングナット２０を備えている。
また、インジェクタボディ４の中心軸線から所定の径方向距離分だけ偏芯（オフセット）した位置には、軸線方向に真っ直ぐに延びるピエゾ収容孔が形成されている。このピエゾ収容孔の内部には、制御弁の弁体（制御バルブ１１）を切替駆動するアクチュエータ３と、ピエゾピストン２１とバルブピストン２２との間に油密室２３を有し、アクチュエータ３の伸張変位を拡大してバルブピストン２２に伝える変位拡大機構とが収容されている。また、ピエゾ収容孔の内部には、バルブピストンスプリング２４も収容されている。
【００２２】
インジェクタのインジェクタボディ４の軸線方向の基端側端部（反噴孔側端部）には、燃料系の高圧側に設けられるサプライポンプまたはコモンレール等の高圧発生部と高圧配管を介して接続されるインレットポートと、燃料系の低圧側に設けられる燃料タンクまたは燃料供給経路の低圧部等と低圧配管を介して接続されるアウトレットポートとが設けられている。また、インジェクタボディ４の反噴孔側には、アクチュエータ３のピエゾリード端子と外部回路（外部電源や外部制御回路：ＥＣＵ）との接続を行うための外部接続用コネクタが設けられている。
そして、インジェクタは、アクチュエータ３の伸縮変位を利用して制御バルブ１１を切替駆動することで、圧力制御室１４内の燃料圧力を調整（増減）し、ニードル１の開閉動作を制御する。これにより、エンジンの気筒の燃焼室内に噴射される燃料噴射量、噴射時期および噴射パターン（噴射率）が制御される。
【００２３】
また、ノズルボディ２のニードル収容孔は、ニードルスプリング５を収容するスプリング収容室２５よりも燃料流の下流側に、ニードル１のガイド径よりも孔径が拡げられた燃料溜まり室２６を有している。また、ノズルボディ２の先端部には、燃料溜まり室２６よりも燃料流の下流側に設けられる凹状のサック室と連通する複数の噴孔２７が設けられている。
ここで、燃料溜まり室２６は、ニードル収容孔の中間部に設けられている。この燃料溜まり室２６内に導入される燃料圧力は、ニードル１に対して、ニードル１の開弁方向に付勢する付勢力として作用する開弁方向油圧力（ＦＯ）である。
複数の噴孔２７は、ニードル１の弁部が着座可能なシート部（弁座）よりも燃料流方向の下流側に設けられて、ニードル収容孔の内外を連通している。つまり、複数の噴孔２７は、エンジンの気筒の燃焼室内とノズルボディ２の内部とを連通している。
【００２４】
ニードル１は、燃料噴射弁の弁部材であって、ニードル収容孔内に往復移動可能に収容されている。このニードル１の軸線方向の先端側には、ノズルボディ２のニードルシート面に接離して複数の噴孔２７を閉鎖、開放する弁部が設けられている。また、ニードル１の軸線方向の基端側には、ノズルシリンダ８のガイド孔（シリンダ孔）の孔壁面に対して往復摺動可能な摺動部（小径部：以下ピストン部）２８が設けられている。このピストン部２８の端面には、制御プレートスプリング７の一部を収容し、且つ圧力制御室１４の一部を形成する収容凹部が設けられている。
【００２５】
ニードル１のピストン部２８とニードル軸方向部（中径部）との間には、環状段差が設けられている。
ニードルスプリング５は、ニードル１に対して、ニードル１の閉弁方向に付勢する付勢力（弾性力、スプリングセット荷重：Ｆｓｐ）を発生するニードル付勢手段（弾性部材）である。このニードルスプリング５は、ニードル１の中径部外周に固定された環状のスプリングシート２９とノズルシリンダ８の環状端面（スプリング座部）との間でノズル軸方向に圧縮された状態で配置された圧縮コイルスプリングである。
【００２６】
ここで、圧力制御室１４は、ニードル１の軸方向の上端面（基端側端面）およびニードル１の基端側凹部の底面とノズルシリンダ８の内周面と制御プレート６とで囲まれた空間である。この圧力制御室１４内に導入される燃料圧力は、ニードル１に対して、ニードル１の閉弁方向に付勢する付勢力として作用する閉弁方向油圧力（ＦＣ）である。
また、圧力制御室１４は、制御プレート６の閉弁側受圧面とニードル１のピストン部２８の受圧面との間に形成される容積可変空間である。この圧力制御室１４内に導入される燃料圧力は、制御プレート６に対して、制御プレート６の閉弁方向に付勢する付勢力として作用する閉弁方向油圧力（ＦＣ）である。
【００２７】
次に、インジェクタの高圧導入流路および燃料排出流路を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
高圧導入流路は、インジェクタボディ４のインレットポートから導入された高圧力の燃料を燃料溜まり室２６を介して複数の噴孔２７へ供給する第１高圧導入流路と、この第１高圧導入流路から分岐して制御弁室１３を介して圧力制御室１４内へ高圧力の燃料を導入する第２高圧導入流路とを備えている。
【００２８】
第１高圧導入流路は、インレットポートとニードル収容孔とを連通する高圧流路孔３１〜３３、ノズルシリンダ８の外周面とニードル収容孔の孔壁面との間に形成される燃料流路（クリアランス）３４、この燃料流路３４と燃料溜まり室２６とを連通する燃料流路３５、および燃料溜まり室２６と複数の噴孔２７とを連通する燃料流路３６等を有している。
燃料流路３５は、ニードル１の外周面とニードル収容孔の孔壁面との間に形成される環状の流路である。また、燃料流路３６は、ニードル収容孔内に形成されて、インジェクタの開弁時にノズルボディ２のニードルシート面とニードル１の弁部との間に形成される環状の燃料流路、およびこの燃料流路と複数の噴孔２７とを連通するサック室を含んでいる。
【００２９】
第２高圧導入流路は、インジェクタの外部から制御弁室１３を介して圧力制御室１４へ高圧燃料を導入可能な高圧燃料通路、制御弁室１３と連通する共用流路、およびこの共用流路と圧力制御室１４とを連通し、流通する燃料の流量を絞らない絞りなし流路を備えている。
高圧燃料通路は、高圧流路孔３１〜３３、これらの高圧流路孔３１〜３３および燃料流路３４と連通する環状の高圧連通路４１、この高圧連通路４１と連通する高圧流路孔４２、この高圧流路孔４２と連通するインオリフィス孔４３等を有している。
【００３０】
インオリフィス孔４３は、制御弁室１３を介して、圧力制御室１４へ導入される高圧力の燃料の流量を規制する入口側絞り孔である。このインオリフィス孔４３は、制御弁室１３、圧力制御室１４および流路隙間４８よりも燃料の流れ方向の上流側に設置されている。また、インオリフィス孔４３は、制御弁室１３および共用流路孔４５と直列配置されいる。
なお、制御弁室１３の壁面には、圧力制御室１４から燃料を燃料系の低圧側へ流出させる低圧燃料通路と制御弁室１３とを連通する低圧ポート１６と、圧力制御室１４へ導入する高圧燃料が流通する高圧燃料通路と制御弁室１３とを連通する高圧ポート１８と、共用流路孔４５を介して圧力制御室１４と常時連通する連通ポート１９とが開口形成されている。
【００３１】
共用流路は、制御弁室１３の壁面で開口した連通ポート１９と絞りなし流路とを連通する共用流路孔４５等を有している。この共用流路孔４５は、圧力制御室１４に対して燃料を流出入させる共用流路であって、制御弁室１３と常時連通している。すなわち、共用流路孔４５は、制御弁の低圧シール時に、制御弁室１３から圧力制御室１４へ導入される高圧力の燃料が流通する流路孔である。また、共用流路孔４５は、制御弁の高圧シール時に、圧力制御室１４から制御弁室１３へ流出する燃料が流通する流路孔である。
絞りなし流路は、後述する絞り有り流路を迂回して、共用流路孔４５から圧力制御室１４へ高圧燃料を導入する導入流路で、共用流路孔４５と連通する流路隙間４８、およびこの流路隙間４８と圧力制御室１４とを連通する連通流路４９等を有している。
なお、流路隙間４８は、オリフィスプレート１０のバルブシート面に形成（凹設）された環状の凹溝を含んでいる。
【００３２】
燃料排出流路は、圧力制御室１４内に導入された高圧力の燃料を、通過する燃料の流量を絞る絞り有り流路、共用流路孔４５、制御弁室１３、低圧燃料通路およびアウトレットポートを介して、燃料系の低圧側へ流出させる燃料戻し経路である。
燃料排出流路の絞り有り流路は、圧力制御室１４と連通する流路孔５１、およびこの流路孔５１と連通するアウトオリフィス孔５２等を有している。
【００３３】
低圧燃料通路は、低圧ポート１６と連通する低圧流路孔５４、この低圧流路孔５４と連通するスプリング収容室５５、このスプリング収容室５５と連通する複数の径方向連通孔５６、およびこれらの径方向連通孔５６とアウトレットポートとを連通する低圧流路５７等を有している。
なお、アウトオリフィス孔５２は、制御弁室１３よりも燃料の流れ方向の上流側に設置されて、圧力制御室１４から共用流路孔４５へ流出する燃料の流量を規制する出口側絞り孔である。このアウトオリフィス孔５２は、制御プレート６の中心軸線上に形成されている。また、低圧ポート１６の上流端は、凹溝形状の制御弁室１３の底面（天面）で開口している。
【００３４】
ノズルシリンダ８は、制御プレート６の外周との間に、共用流路孔４５と圧力制御室１４とを連通する連通流路４９（ノズル軸方向に延びる連通溝等）を形成する内周壁面を有している。このノズルシリンダ８の内周壁面には、ニードル１のピストン部２８を往復摺動可能に支持すると共に、制御プレート６を往復移動可能に支持するガイド孔が設けられている。
ノズルシリンダ８は、オリフィスプレート１０の結合部に溶接固定により接続されている。このノズルシリンダ８は、オリフィスプレート１０の結合部からニードル収容孔の内部へ突出するように配置されている。
【００３５】
ノズルシリンダ８には、ニードル１の外周の環状段差との間に所定の軸方向距離（ニードル最大リフト量）を隔てて対向する環状段差が一体的に設けられている。この環状段差は、ニードル１がフルリフトした際に、これ以上の移動を規制するためのニードルストッパを構成している。また、ノズルシリンダ８には、オリフィスプレート１０のバルブシート面との間に所定の軸方向距離（プレート収容室）を隔てて対向する環状段差が一体的に設けられている。この環状段差は、制御プレート６がフルリフトした際に、これ以上の移動を規制するためのバルブストッパを構成している。
【００３６】
バルブボディ９は、ノズルボディ２の密着面とインジェクタボディ４の密着面との間に、オリフィスプレート１０と一緒に挟み込まれている。
また、バルブボディ９には、インジェクタボディ４の高圧流路孔３１とオリフィスプレート１０の高圧流路孔３３とを連通する高圧流路孔３２が形成されている。また、バルブボディ９には、制御バルブ１１およびバルブスプリング１２を移動可能に収容する制御弁室１３が形成されている。また、バルブボディ９には、低圧ポート１６を介して、インジェクタボディ４のスプリング収容室５５と制御弁室１３とを連通し、バルブボディ９の板厚方向に真っ直ぐに延びる貫通孔５８が形成されている。
なお、制御弁室１３は、バルブボディ９の図示下端面で開口し、この開口側から奥側まで延びる凹溝である。
【００３７】
オリフィスプレート１０には、流路隙間４８に臨み、且つ制御プレート６が着座可能なバルブシート面（弁座）５９が形成されている。
また、オリフィスプレート１０には、バルブボディ９の高圧流路孔３２とノズルボディ２の燃料流路３４とを連通する高圧流路孔３３が形成されている。また、オリフィスプレート１０の中心軸線上には、オリフィスプレート１０の板厚方向に真っ直ぐに延びる共用流路孔４５が貫通形成されている。また、オリフィスプレート１０には、高圧連通路４１と制御弁室１３とを連通する高圧流路孔４２、インオリフィス孔４３および高圧ポート１８が形成されている。
【００３８】
なお、高圧流路孔４２の上流端は、オリフィスプレート１０の図示下端面で開口している。また、高圧ポート１８の下流端は、オリフィスプレート１０の図示上端面で開口している。また、共用流路孔４５の上流端または下流端は、オリフィスプレート１０の図示上端面で開口し、制御弁室１３と連通している。また、共用流路孔４５の下流端または上流端は、オリフィスプレート１０の図示下端面（バルブシート面５９）で開口し、流路隙間４８またはアウトオリフィス孔５２と連通している。
【００３９】
次に、アクチュエータ３の詳細を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
アクチュエータ３は、電荷の充放電により軸線方向に伸縮するピエゾ素子をその軸線方向に多数積層してなるピエゾ素子積層体と、このピエゾ素子積層体を保護する筒状の絶縁スリーブ（ケース）と、ピエゾ素子積層体の軸線方向の両端に設けられる絶縁基板とを備えている。このアクチュエータ３は、一対のピエゾリード端子間に、ピエゾ駆動回路（ＥＤＵ：図示せず）からピエゾ駆動信号（ピエゾ印加電圧またはピエゾ駆動電流）が印加されるように構成されている。
【００４０】
そして、アクチュエータ３は、ＥＣＵからＥＤＵに与えられるインジェクタ開弁駆動指令（噴射開始指令）に対応してＥＤＵからピエゾ素子積層体に電圧が印加（通電ＯＮ）されると、ピエゾ素子積層体に電荷が充電される。また、アクチュエータ３は、ＥＣＵからＥＤＵに与えられるインジェクタ閉弁駆動指令（噴射終了指令）に対応してＥＤＵからピエゾ素子積層体への電圧印加が停止（通電停止ＯＦＦ）されると、ピエゾ素子積層体から電荷が放電される。
【００４１】
ここで、ピエゾ素子積層体を備えたインジェクタでは、ピエゾ素子積層体の特徴である駆動力の大きさに対する変位量（伸張量）の不足分を補うという目的で、アクチュエータ３と制御バルブ１１との間に、ピエゾピストン２１とバルブピストン２２との受圧面積比に応じてアクチュエータ３の伸張変位を拡大してバルブピストン２２に伝える変位拡大機構を備えている。
変位拡大機構は、アクチュエータ３の伸縮変位（伸張、収縮）を受けてアクチュエータ３と一体移動するピエゾピストン（大径ピストン）２１と、制御バルブ１１と一体往復移動可能に連結したバルブピストン（小径ピストン）２２と、作動油（燃料）が充填された油密室２３とを備えている。この変位拡大機構は、バルブピストン２２が、アクチュエータ３の変位方向と略同一方向に制御バルブ１１を間接的に駆動するように構成されている。
【００４２】
変位拡大機構は、アクチュエータ３の伸張変位をピエゾピストン２１に伝える駆動伝達部材６１、６２と、多数のスリット孔を有する金属薄板を筒状に成形したピエゾスプリング６３と、ピエゾピストン２１およびバルブピストン２２を往復摺動可能に支持するピストンシリンダ６４と、バルブピストン２２の変位を制御バルブ１１に伝えて、制御バルブ１１を低圧シート（状態）側から高圧シート（状態）側へ切替動作させる変位伝達部材（以下変位伝達ピン）６５とを備えている。
変位拡大機構は、アクチュエータ３の伸張変位により油密室２３内の燃料圧力（油圧力）が上昇することで、アクチュエータ３およびピエゾピストン２１の変位を拡大（駆動力を低減）してバルブピストン２２に伝え、このバルブピストン２２の変位により制御バルブ１１を切替駆動するように構成されている。
【００４３】
ピエゾピストン２１は、駆動伝達部材６１、６２と一緒に、アクチュエータ３への通電（ＯＮ）時に、ピエゾ収容孔の軸線方向の一方側（先端側）へ向けて駆動される。このピエゾピストン２１は、ピストンシリンダ６４のガイド孔（大径シリンダ孔）の孔壁面に対して往復摺動可能なピストン摺動部を有している。このピストン摺動部の図示下端面は、油密室２３内の油圧力を受ける環状のピエゾ側受圧面となっている。
【００４４】
バルブピストン２２は、アクチュエータ３への通電（ＯＮ）時に、ピエゾ収容孔の軸線方向の先端側へ向けて駆動される。このバルブピストン２２は、ピストンシリンダ６４のガイド孔（小径シリンダ孔）の孔壁面に対して往復摺動可能なピストン摺動部、このピストン摺動部より一端側に延長されたピストン軸部、およびこのピストン軸部の先端外周に設けられた環状の鍔部６６を有している。ピストン摺動部の図示上端面は、油密室２３内の油圧力を受ける環状のバルブ側受圧面となっている。
バルブピストン２２の受圧面積は、ピエゾピストン２１の受圧面積よりも小さい。
【００４５】
油密室２３は、ピエゾピストン２１のピエゾ側受圧面とバルブピストン２２のバルブ側受圧面とピストンシリンダ６４の内周面とによって囲まれた環状空間である。
バルブピストンスプリング２４は、バルブピストン２２に対して、制御バルブ１１の開弁方向に付勢する付勢力（Ｆｓｐ）を発生するコイルスプリングである。このバルブピストンスプリング２４は、スプリング収容室５５の奥側のスプリング座部とバルブピストン２２の鍔部６６（スプリング座部）との間で軸線方向に圧縮された状態で配置された圧縮コイルスプリングである。
【００４６】
ピエゾスプリング６３は、ピエゾピストン２１の外周突出部６７とピストンシリンダ６４に固定された環状のリング部材６８との間に設置されて、ピエゾ素子積層体にプリセット荷重を与えるスリットスプリングである。このピエゾスプリング６３は、インジェクタボディ４の低圧流路５７内に設置されている。
ピストンシリンダ６４には、アクチュエータ３の伸縮変位時において、バルブピストン２２の図示下端側およびバルブピストンスプリング２４を収容するスプリング収容室５５の容積変化（呼吸作用）によるへばり付きを防止するために、ピエゾピストン２１の円筒周壁の外部からスプリング収容室５５内に作動油供給経路を確保するという目的で、円筒周壁の内外を連通する複数の径方向連通孔５６が形成されている。すなわち、複数の径方向連通孔５６は、低圧流路５７と連通している。なお、低圧流路５７は、インジェクタボディ４のアウトレットポートと連通している。
【００４７】
変位伝達ピン６５は、略円柱形状を呈し、バルブボディ９の貫通孔５８を貫通するように設置されている。この変位伝達ピン６５の図示上端側は、バルブボディ９の図示上端面よりスプリング収容室５５内に突出しており、その図示上端面は、バルブピストン２２の鍔部６６の先端面に直接当接または接触している。また、変位伝達ピン６５の図示下端側は、バルブボディ９の制御弁室１３内に突出しており、その図示下端面は、制御弁の制御バルブ１１の凹溝の底面に直接当接または接触している。
また、変位伝達ピン６５は、バルブピストン２２の開弁方向の変位、つまり変位拡大機構による軸線方向の一方側への駆動力を制御弁の制御バルブ１１に伝えると共に、バルブピストン２２の鍔部６６に与えられたバルブピストンスプリング２４の付勢力を制御バルブ１１に伝える。すなわち、バルブピストン２２は、変位伝達ピン６５を介して、制御バルブ１１を強制開弁している。
【００４８】
次に、本実施例の３方弁構造の制御弁の詳細を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
制御弁は、変位伝達ピン６５を介してバルブピストン２２に強制的に開弁駆動される制御バルブ１１、およびこの制御バルブ１１をその閉弁方向に付勢するバルブスプリング１２等を有し、バルブボディ９の制御弁室１３内に往復移動可能に収容されている。
制御バルブ１１は、高圧ポート１８と連通ポート１９を連通し、且つ低圧ポート１６と連通ポート１９の連通を遮断する低圧シール状態と、低圧ポート１６と連通ポート１９を連通し、且つ高圧ポート１８と連通ポート１９の連通を遮断する高圧シール状態とを選択的に切り替える弁体である。
【００４９】
制御バルブ１１は、バルブボディ９の低圧シート面１５に接離して低圧ポート１６を開閉する低圧側弁部（第１弁体）７１、オリフィスプレート１０の高圧シート面１７に接離して高圧ポート１８を開閉する高圧側弁部（第２弁体）７２、低圧側弁部７１の背面側（図示下側）に設けられて、バルブスプリング１２の作用面となる鍔部（大径部）７４、およびこの鍔部７４の背面側（図示下側）から突出し、鍔部７４よりも外径の小さい弁軸部（小径部）７５等を有している。
なお、鍔部７４の外周に、バルブボディ９のガイド孔（シリンダ孔）の孔壁面に対して往復摺動可能な摺動部（面）を設けても良い。この場合、バルブボディ９の孔壁面に、鍔部７４の摺動部を往復摺動可能に支持するガイド孔が設けられる。
【００５０】
低圧側弁部７１は、低圧シート面１５に着座する平面形状（または凸曲面形状（部分球面））の低圧シール面を有している。この低圧側弁部７１は、鍔部７４の中央部から図示上方に突出している。
高圧側弁部７２は、高圧シート面１７に着座する平面形状の高圧シール面を有している。この高圧側弁部７２は、弁軸部７５の軸線方向の図示下端面に設けられている。
なお、低圧シート面１５は、高圧シート面１７との間に所定の軸方向距離（制御弁室１３の高さ寸法）を隔てて対向して配置されている。また、低圧側弁部７１および高圧側弁部７２は、制御バルブ１１の軸線方向（往復移動方向）の両端にそれぞれ設けられている。
【００５１】
バルブスプリング１２は、制御弁室１３内に往復移動可能に収容されている。このバルブスプリング１２は、制御バルブ１１に対して、制御バルブ１１を高圧シート（状態）側から低圧シート（状態）側へ切替動作させる方向に付勢する付勢力（Ｆｓｐ）を発生するバルブ付勢手段（弾性部材）である。
また、バルブスプリング１２は、バルブボディ９の制御弁室１３の奥側のスプリング座部と制御バルブ１１の鍔部７４（スプリング座部）との間で軸線方向に圧縮された状態で配置された圧縮コイルスプリングである。
【００５２】
ここで、制御弁は、アクチュエータ３への通電時にアクチュエータ３の伸張変位を受けたバルブピストン２２に低圧シート側から高圧シート側へ強制的に切替動作（開弁駆動）される（バルブスプリング１２の付勢力に抗して押し下げられる）。
これによって、低圧側弁部７１が低圧シート面１５より離脱（リフト）して低圧ポート１６を開放し、且つ高圧側弁部７２が高圧シート面１７に着座（シート）して高圧ポート１８を閉鎖することで、圧力制御室１４内の燃料が、流路孔５１、アウトオリフィス孔５２、共用流路孔４５、制御弁室１３を通って低圧ポート１６等の低圧燃料通路を介して燃料系の低圧側へ流出させる。これにより、圧力制御室１４内の燃料圧力が素早く低下し、ニードル開弁圧（Ｐｏ）まで圧力制御室１４内の燃料圧力が低下すると、ニードル１が開弁動作を開始してエンジンの気筒の燃焼室内に高圧燃料が噴射される。
【００５３】
また、制御弁は、アクチュエータ３の通電停止時にバルブスプリング１２の付勢力によって高圧シート側から低圧シート側へ切替動作（閉弁駆動）される。
これによって、低圧側弁部７１が低圧シート面１５に着座（シート）して低圧ポート１６を閉鎖し、且つ高圧側弁部７２が高圧シート面１７より離脱（リフト）して高圧ポート１８を開放することで、高圧ポート１８から制御弁室１３、共用流路孔４５、流路隙間４８および連通流路４９を通って圧力制御室１４内へ高圧燃料が導入される。これにより、圧力制御室１４内の燃料圧力が素早く上昇し、ニードル閉弁圧（Ｐｃ）まで圧力制御室１４内の燃料圧力が回復すると、ニードル１が閉弁動作を開始してエンジンの気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
【００５４】
次に、本実施例の制御プレート６の詳細を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。  ここで、本実施例のインジェクタは、圧力制御室１４から流路孔５１およびアウトオリフィス孔５２を経由して共用流路孔４５へ燃料を流出させる第１燃料経路（ＦＬ１）と、共用流路孔４５から流路隙間４８および連通流路４９を経由し、且つ流路孔５１およびアウトオリフィス孔５２を迂回して圧力制御室１４へ高圧燃料を導入する第２燃料経路（ＦＬ２）と、圧力制御室１４から共用流路孔４５への燃料の流出時に、インジェクタ内燃料経路を第１燃料経路（ＦＬ１）に切り替えると共に、共用流路孔４５から圧力制御室１４内への高圧燃料の導入時に、インジェクタ内燃料経路を第２燃料経路（ＦＬ２）に切り替える圧力作動式の制御プレート６とを備えている。
【００５５】
制御プレート６は、特許請求の範囲における「切替弁」に相当する。この制御プレート６は、所定の板厚を有する平板状のプレートバルブであって、圧力制御室１４の上部（オリフィスプレート１０のバルブシート面５９とノズルシリンダ８の環状段差との間に形成される空間：プレート収容室）内に往復移動可能に収容されている。また、制御プレート６は、その制御プレート６が受圧する上下圧力差、つまり共用流路孔４５（または流路隙間４８）内の燃料圧力（上部圧力）と圧力制御室１４内の燃料圧力（下部圧力）との圧力差に応じて、インジェクタの軸線方向（図示上下方向）に往復移動するフローティングバルブ（プレート）である。
【００５６】
制御プレート６の図示上端面には、オリフィスプレート１０のバルブシート面５９と密着または所定の流路隙間４８を隔てて対向し、共用流路孔４５（または流路隙間４８）内の燃料圧力を受圧する開弁側受圧面が設けられている。この制御プレート６の図示下端面には、圧力制御室１４に臨み、圧力制御室１４内の燃料圧力を受圧する閉弁側受圧面が設けられている。また、制御プレート６の中心軸線上には、流路孔５１およびアウトオリフィス孔５２が貫通形成されている。
なお、流路孔５１は、制御プレート６の図示下端面で開口している。また、アウトオリフィス孔５２は、制御プレート６の図示上端面で開口している。
また、流路隙間４８は、制御プレート６の開弁側受圧面とオリフィスプレート１０のバルブシート面５９との間に形成される容積可変空間である。この流路隙間４８内に導入される燃料圧力は、制御プレート６に対して、制御プレート６の開弁方向に付勢する付勢力として作用する開弁方向油圧力（ＦＯ）である。
【００５７】
制御プレートスプリング７は、制御プレート６と共に圧力制御室１４内に収容されている。この制御プレートスプリング７は、制御プレート６に対して、制御プレート６の閉弁方向に付勢する付勢力（弾性力、スプリングセット荷重）を発生する弾性部材である。
また、制御プレートスプリング７は、制御プレート６の閉弁側受圧面（スプリング座部）とニードル１の収容凹部の奥側の底面（スプリング座部）との間で軸線方向に圧縮された状態で配置された圧縮コイルスプリングである。
【００５８】
本実施例のインジェクタでは、制御プレート６の開弁側受圧面で受圧する開弁方向油圧力（ＦＵ）が、制御プレート６の閉弁側受圧面で受圧する閉弁方向油圧力（ＦＬ）と制御プレートスプリング７の閉弁方向の付勢力（Ｆｓｐ）との合力よりも大きい場合、オリフィスプレート１０のバルブシート面５９より制御プレート６が離脱する。このとき、制御プレート６の図示上端面とオリフィスプレート１０のバルブシート面５９との間には、共用流路孔４５から導入された高圧燃料が流通可能な流路隙間４８が形成される。
【００５９】
また、インジェクタでは、制御プレート６の開弁側受圧面で受圧する開弁方向油圧力（ＦＵ）が、制御プレート６の閉弁側受圧面で受圧する閉弁方向油圧力（ＦＬ）と制御プレートスプリング７の閉弁方向の付勢力（Ｆｓｐ）との合力よりも小さい場合、オリフィスプレート１０のバルブシート面５９に制御プレート６の図示上端面（弁部）が着座（密着）する。このとき、圧力制御室１４と共用流路孔４５とが流路孔５１およびアウトオリフィス孔５２を介して連通する。
【００６０】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のインジェクタの作用を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
【００６１】
ここで、本実施例のインジェクタでは、アウトオリフィス孔５２の通過流量（アウトオリフィス流量）よりも、インオリフィス孔４３の通過流量（インオリフィス流量）の方が多くなるように絞り径が設定されている。これにより、制御弁の高圧シート時における圧力制御室１４内の燃料圧力の低下速度と比べて、制御弁の低圧シート時における圧力制御室１４内の燃料圧力の上昇速度が速くなる（制御室圧波形や噴射率波形の傾きが急である）。
【００６２】
エンジンの運転が開始されると、サプライポンプやコモンレール等の燃料系の高圧部から高圧配管（高圧燃料供給管）、インジェクタボディ４のインレットポートを介してインジェクタの内部（高圧燃料通路）に高圧力の燃料が導入される。
そして、インジェクタの内部に導入された高圧燃料の一部は、インジェクタボディ４のインレットポートから高圧流路孔３１〜３３および燃料流路３４、３５を通って燃料溜まり室２６および燃料流路３６に到達する。
【００６３】
ここで、アクチュエータ３のピエゾ素子積層体に電圧が印加されず、制御バルブ１１がバルブスプリング１２の付勢力によって低圧シート側に付勢されて、高圧ポート１８を開放している場合には、高圧燃料の残部が、高圧流路孔３２、３３間の分岐部（高圧連通路４１）より分岐して高圧流路孔４２、インオリフィス孔４３、高圧ポート１８、制御弁室１３、共用流路孔４５、流路隙間４８に到達する。
このとき、制御バルブ１１が低圧ポート１６を閉鎖しているので、圧力制御室１４から低圧燃料通路を介して燃料系の低圧側への燃料の流出は停止されている。これにより、共用流路孔４５および流路隙間４８内の燃料圧力（開弁方向油圧力：ＦＯ）が、圧力制御室１４内の燃料圧力（閉弁方向油圧力：ＦＣ）と制御プレートスプリング７の付勢力（閉弁方向付勢力：Ｆｓｐ）との合力よりも大きくなる。
【００６４】
これによって、制御プレート６が、オリフィスプレート１０のバルブシート面５９よりリフト（離脱）して、制御プレート６の図示上端面との間に所定の流路隙間４８が形成される。つまり制御プレート６が開弁して、インジェクタ内燃料経路を第１燃料経路（ＦＬ１）に切り替える。
このとき、共用流路孔４５に到達していた高圧燃料は、共用流路孔４５から流路隙間４８内に導入される。そして、流路隙間４８内に導入された高圧燃料は、流路隙間４８、連通流路４９を通って圧力制御室１４内に導入されるため、圧力制御室１４内の燃料圧力（閉弁方向油圧力：ＦＣ）が増加する。
【００６５】
また、ニードル１には、燃料溜まり室２６内の燃料圧力（開弁方向油圧力：ＦＯ）と、圧力制御室１４内の燃料圧力（閉弁方向油圧力：ＦＣ）と、ニードルスプリング５のスプリングセット荷重（閉弁方向付勢力：Ｆｓｐ）とが作用しており、ＦＯ＜ＦＣ＋Ｆｓｐが成立している。
この結果、アクチュエータ３のピエゾ素子積層体に電圧が印加されず、制御バルブ１１がバルブスプリング１２の付勢力によって低圧シート側に付勢されて、低圧ポート１６を閉鎖し、且つ高圧ポート１８を開放している時（低圧シート状態の時）には、ニードル１の弁部がノズルボディ２のニードルシート面に着座（シート）するため、燃料溜まり室２６と複数の噴孔２７とを連通する筒状の燃料流路３６が遮断される。
【００６６】
したがって、インジェクタは、ニードル１が閉弁状態を維持するため、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料噴射が実施されない。
なお、共用流路孔４５および流路隙間４８内の燃料圧力（開弁方向油圧力：ＦＯ）と、圧力制御室１４内の燃料圧力（閉弁方向油圧力：ＦＣ）とが均衡した段階で、制御プレートスプリング７の有無に関わらず、制御プレート６がノズルシリンダ８のガイド孔でガイドされながら閉弁方向に移動して、オリフィスプレート１０のバルブシート面５９に着座（シート）する。これにより、制御プレート６の図示上端面とバルブシート面５９との間の流路隙間４８が無くなる（または最も狭くなる）。つまり制御プレート６が閉弁して、インジェクタ内燃料経路を第２燃料経路（ＦＬ２）に切り替える。
【００６７】
エンジンの当該気筒のインジェクタの噴射タイミングになり、ＥＣＵからのインジェクタ開弁駆動指令によってアクチュエータ３のピエゾ素子積層体への電圧の印加が開始されると、ピエゾ素子積層体に電荷が充電される。そして、ピエゾ充電エネルギーが所定値に到達すると、ピエゾ素子積層体がその軸線方向の一方側への伸張変位を開始する。これに伴って、駆動伝達部材６１、６２を介して、ピエゾピストン２１がその軸線方向の一方側に駆動される。
このように、アクチュエータ３のピエゾ素子積層体が伸張変位すると、ピエゾピストン２１の移動（変位）に伴って、油密室２３の容積が縮小されて油密室２３内の燃料圧力（油圧力）が上昇する。そして、油密室２３内の油圧力が上昇した場合には、バルブピストン２２が、バルブピストンスプリング２４の付勢力によるアシストを受けながら、アクチュエータ３の変位方向と略同一方向、つまり制御バルブ１１の開弁方向に駆動される。
【００６８】
そして、バルブピストン２２の先端には、変位伝達ピン６５が当接しているため、バルブピストン２２の移動（変位）に応じて、変位伝達ピン６５が制御弁の制御バルブ１１を押し下げる。
このため、制御バルブ１１がバルブピストン２２によって強制的に開弁駆動されるため、制御バルブ１１の低圧側弁部７１が低圧シート面１５より離脱（リフト）し、且つ制御バルブ１１の高圧側弁部７２が高圧シート面１７に着座（シート）する。これにより、低圧ポート１６を開放され、且つ高圧ポート１８が閉鎖される。
【００６９】
一方、制御プレート６が閉弁状態を維持しているため、圧力制御室１４内の燃料は、制御プレート６の中心軸線上に設けられた流路孔５１、アウトオリフィス孔５２を通って、オリフィスプレート１０の共用流路孔４５内に流入する。
そして、共用流路孔４５内に流入した燃料は、バルブボディ９の制御弁室１３内に流入する。そして、制御弁室１３内に流入した燃料は、低圧ポート１６から低圧流路孔５４内に流入する。
そして、低圧流路孔５４内に流入した燃料は、スプリング収容室５５、複数の径方向連通孔５６および低圧流路５７を通ってアウトレットポートからインジェクタの外部へ流出し、燃料系の低圧側へ排出される。
【００７０】
その後、ＦＯ＞ＦＣ＋Ｆｓｐが成立すると、燃料溜まり室２６内の燃料圧力（開弁方向油圧力：ＦＯ）が、圧力制御室１４内の燃料圧力（閉弁方向油圧力：ＦＣ）とニードルスプリング５のスプリングセット荷重（閉弁方向付勢力：Ｆｓｐ）との合力を上回る。すなわち、圧力制御室１４内の燃料圧力がニードル開弁圧（Ｐｏ）まで低下すると、燃料溜まり室２６内の燃料圧力によってニードル１が上昇（リフト）を開始する。
この結果、ニードル１がニードルシート面より離脱（リフト）するため、ニードル１が開弁状態となり、複数の噴孔２７からエンジンの気筒の燃焼室内への燃料噴射が開始される。
【００７１】
その後、噴射タイミングからインジェクタの開弁期間（ＥＣＵにおいて燃料噴射量と指令噴射圧力とから算出される指令噴射期間、アクチュエータ３への通電期間に相当する）が経過して噴射終了タイミングになると、ＥＣＵからインジェクタ閉弁駆動指令が出力される。
そして、このインジェクタ閉弁駆動指令に対応してＥＤＵからピエゾ素子積層体への電圧印加が停止（通電停止ＯＦＦ）されると、ピエゾ素子積層体から電荷が放電される。これに伴って、ピエゾ素子積層体が収縮変位し、ピエゾピストン２１および駆動伝達部材６１、６２がピエゾスプリング６３の付勢力により押し戻される。
【００７２】
また、インジェクタは、アクチュエータ３が収縮変位すると、ピエゾピストン２１が初期位置に戻されるため、油密室２３の容積が拡大されて油密室２３内の油圧力が低下（降下）する。そして、油密室２３内の油圧力が低下した場合には、バルブピストン２２が、バルブピストンスプリング２４の付勢力に抗して、アクチュエータ３の変位方向と略同一方向、つまり制御バルブ１１の閉弁方向に駆動される。つまり油密室２３の油圧力の低下に伴って、制御バルブ１１、バルブピストン２２および変位伝達ピン６５がバルブスプリング１２の付勢力によって押し戻される（押し上げられる）。
したがって、制御バルブ１１の低圧側弁部７１が低圧シート面１５に着座（シート）し、且つ制御バルブ１１の高圧側弁部７２が高圧シート面１７より離脱（リフト）する。これにより、低圧ポート１６を閉鎖され、且つ高圧ポート１８が開放される。
【００７３】
以上のように、制御バルブ１１の低圧側弁部７１が低圧ポート１６を閉鎖している場合には、圧力制御室１４から制御弁室１３を介して、燃料系の低圧側への燃料の流出が停止する。
一方、制御バルブ１１の高圧側弁部７２が高圧ポート１８を開放しているので、インジェタの外部から高圧流路孔３１〜３３内に導入されている高圧燃料が、高圧連通路４１、高圧流路孔４２、インオリフィス孔４３、高圧ポート１８、制御弁室１３および共用流路孔４５から制御プレート６の図示上端面に到達する。
これにより、共用流路孔４５および流路隙間４８内の燃料圧力（開弁方向油圧力：ＦＯ）が、圧力制御室１４内の燃料圧力（閉弁方向油圧力：ＦＣ）と制御プレートスプリング７の付勢力（閉弁方向付勢力：Ｆｓｐ）との合力よりも大きくなる。
【００７４】
これによって、制御プレート６が、オリフィスプレート１０のバルブシート面５９よりリフト（離脱）して、制御プレート６の図示上端面との間に所定の流路隙間４８が形成される。つまり制御プレート６が開弁して、インジェクタ内燃料経路を第１燃料経路（ＦＬ１）に切り替える。
このとき、共用流路孔４５に到達していた高圧燃料は、共用流路孔４５から流路隙間４８内に導入される。そして、流路隙間４８内に導入された高圧燃料は、流路隙間４８、連通流路４９を通って圧力制御室１４内に導入されるため、圧力制御室１４内の燃料圧力（閉弁方向油圧力：ＦＣ）が急速に回復していく。
【００７５】
そして、ニードル１の上下圧力差が減少し、ＦＯ＜ＦＣ＋Ｆｓｐが成立する。すなわち、圧力制御室１４内の燃料圧力がニードル閉弁圧（Ｐｃ）まで回復すると、ニードル１が閉弁方向に移動してニードル１の弁部がノズルボディ２のニードルシート面に着座（シート）する。
したがって、燃料溜まり室２６と複数の噴孔２７とを連通する筒状の燃料流路３６が遮断されるため、インジェクタの各噴孔２７からエンジンの気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
【００７６】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のインジェクタにおいては、圧力制御室１４内の燃料圧力を増減制御する３方弁構造の制御弁と、上下圧力差に応じて開閉動作（切替動作）する制御プレート６とを備えている。
制御弁は、アクチュエータ３の伸縮変位を利用して駆動される制御バルブ１１、およびこの制御バルブ１１を低圧シール側へ付勢するバルブスプリング１２を有し、低圧ポート１６を閉鎖し、且つ高圧ポート１８を開放する低圧シール状態と、低圧ポート１６を開放し、且つ高圧ポート１８を閉鎖する高圧シール状態とを選択的に切り替えるように構成されている。
【００７７】
制御プレート６は、圧力制御室１４からアウトオリフィス孔５２を通過して共用流路孔４５へ燃料を流出させる第１燃料経路（ＦＬ１）と、圧力制御室１４からアウトオリフィス孔５２を迂回して共用流路孔４５へ燃料を流出させる第２燃料経路（ＦＬ２）とを切り替えるように構成されている。
アクチュエータ３のピエゾ素子積層体へ電圧が印加（通電ＯＮ）されると、制御バルブ１１が低圧シート面１５より離脱して低圧ポート１６を開放し、且つ制御バルブ１１が高圧シート面１７に着座して高圧ポート１８を閉鎖する（高圧シール状態）。
このように制御弁の制御バルブ１１により高圧シール状態に切り替えられると、圧力制御室１４から共用流路孔４５、制御弁室１３および低圧燃料通路（５３〜５６）およびアウトレットポートを経由して燃料系の低圧側へ燃料が流出し、圧力制御室１４内の燃料圧力が低下する。
【００７８】
このような圧力制御室１４から共用流路孔４５を経由して制御弁室１３への燃料の流出時には、制御プレート６がオリフィスプレート１０のバルブシート面５９に着座して、制御プレート６が閉弁するため、インジェクタ内燃料経路を第１燃料経路（ＦＬ１）に切り替える。すると、圧力制御室１４から共用流路孔４５側へ流出する燃料は、制御プレート６の流路孔５１およびアウトオリフィス孔５２を経由して共用流路孔４５側へ向かう。これにより、圧力制御室１４から共用流路孔４５を経由して制御弁室１３へ流出する燃料は、アウトオリフィス孔５２を通るため、ニードル１の開弁速度はアウトオリフィス孔５２により規定される燃料流量によって設定される。
そして、圧力制御室１４内の燃料圧力、つまりニードル１に対して閉弁方向に作用する燃料圧力がニードル開弁圧（Ｐｏ）まで低下すると、ニードル１が開弁（リフト）してエンジンの気筒の燃焼室内への燃料噴射が開始される。
【００７９】
ここで、本実施例のインジェクタは、制御弁室１３よりも上流側に位置する制御プレート６にアウトオリフィス孔５２を設けており、しかも圧力制御室１４内に制御プレート６を配置することで、ニードル１に対して閉弁方向に作用する燃料圧力を蓄える油圧制御室容積は、ニードル１の摺動部２８の上端面および収容凹部の底面（ニードル１の受圧面）からアウトオリフィス孔５２までの容積となり、従来のインジェクタよりも非常に小さくなる。
すなわち、油圧制御室容積を小さくしているので、制御弁の制御バルブ１１によって低圧シール状態から高圧シール状態に切り替えた際に発生する、圧力制御室１４内の圧力脈動を低減することができる。また、圧力制御室１４内の燃料圧力を高速に低下させてニードル１の開弁応答性を向上させるという目的で、アウトオリフィス流量を多くした場合でも、圧力制御室１４内の圧力脈動を低減することができる。
したがって、ニードル開弁動作時にニードル１がうねりながらリフトするのを抑えることができる。これにより、ニードル１の開弁動作が、リフト開始時からフルリフト時まで安定するので、ニードル１の制御性の悪化および噴射量の制御精度の悪化を抑制することができる。
【００８０】
一方、アクチュエータ３のピエゾ素子積層体への電圧印加が停止（通電停止ＯＦＦ）されると、制御バルブ１１が低圧シート面１５に着座して低圧ポート１６を閉鎖し、且つ制御バルブ１１が高圧シート面１７より離脱して高圧ポート１８を開放する（低圧シール状態）。
このように制御弁により低圧シール状態に切り替えられると、高圧ポート１８から制御弁室１３および共用流路孔４５を経由して圧力制御室１４へ高圧燃料が導入され、圧力制御室１４内の燃料圧力が上昇（回復）する。
【００８１】
このような制御弁室１３から共用流路孔４５を経由して圧力制御室１４内への燃料の導入時には、制御プレート６が、共用流路孔４５内の燃料圧力によって押し下げられる。すなわち、オリフィスプレート１０のバルブシート面５９より制御プレート６が離脱して、制御プレート６が開弁するため、インジェクタ内燃料経路を第２燃料経路（ＦＬ２）に切り替える。すると、制御弁室１３から共用流路孔４５を経由して圧力制御室１４へ導入される高圧燃料は、アウトオリフィス孔５２を迂回して圧力制御室１４内へ導入される。
これにより、制御弁室１３から共用流路孔４５を経由して圧力制御室１４内へ導入される燃料は、アウトオリフィス孔５２を通らないため、ニードル１の閉弁速度は高圧ポート１８、制御弁室１３、共用流路孔４５を流れる燃料流量（インオリフィス孔４３により規定される燃料流量）によって設定される。
したがって、ニードル１の開弁速度およびニードル１の閉弁速度を独立して設定することができる。
【００８２】
［実施例２の構成］
図４および図５は、本発明の燃料噴射弁を適用したピエゾインジェクタ（実施例２）を示したものである。
ここで、実施例１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００８３】
本実施例のインジェクタは、圧力制御室１４から共用流路孔４５および制御弁室１３を介して低圧燃料通路（５３〜５７）へ流出する燃料の流量を規制するアウトオリフィス孔５２、５３を備えている。
アウトオリフィス孔５２は、制御弁室１３の連通ポート１９よりも燃料の流れ方向の上流側で、且つ流路孔５１と共用流路孔４５との間に設置された第１出口側絞り孔（メインアウトオリフィス孔、第１アウトオリフィス）である。このアウトオリフィス孔５２は、流路孔５１と共用流路孔４５とを連通している。また、アウトオリフィス孔５２は、制御プレート６の中心軸線上に形成されている。
【００８４】
アウトオリフィス孔５３は、制御弁室１３の低圧ポート１６よりも燃料の流れ方向の下流側で、且つ低圧ポート１６と低圧流路孔５４との間に設置された第２出口側絞り孔（サブアウトオリフィス孔、第２アウトオリフィス）である。このアウトオリフィス孔５３は、低圧ポート１６と低圧流路孔５４とを連通している。
ここで、本実施例のインジェクタでは、アウトオリフィス孔５２の通過流量（メインアウトオリフィス流量）よりも、アウトオリフィス孔５３の通過流量（サブアウトオリフィス流量）の方が多くなるように絞り径が設定されている。
【００８５】
また、本実施例のインジェクタにおいては、制御弁室１３の低圧ポート１６と低圧燃料通路の低圧流路孔５４との間にアウトオリフィス孔５３を設けているので、制御弁が開弁して制御バルブ１１を低圧シール状態から高圧シール状態へ切り替える際に、制御バルブ１１の低圧側弁部７１がバルブボディ９の低圧シート面１５より離脱（リフト）した瞬間にアウトオリフィス孔５３よりも上流側に位置する低圧ポート１６内に制御バルブ１１の外出面と制御弁室１３の壁面との間の環状のクリアランスを介して高圧燃料が流入する。  このように、制御バルブ１１の低圧側弁部７１の直上の低圧ポート１６内に一定の圧力を維持することができるので、制御バルブ１１を高圧ポート１８の方向（高圧シール状態）に付勢（助勢：アシスト）することができ、しかも制御弁の制御バルブ１１における高圧シート負荷を低減することができる。
【００８６】
これによって、制御弁の制御バルブ１１における低圧シール状態から高圧シール状態へ切り替え動作が早くなるので、ニードル１の開弁タイミングが早くなる。
一方、制御バルブ１１の低圧側弁部７１の直上の低圧ポート１６内に一定の圧力を維持することができるので、燃料噴射初期の制御弁室１３内の急激な圧力降下を抑制できる。これにより、圧力制御室１４の圧力脈動を抑制する効果を備えている。
以上のように、本実施例のインジェクタにおいては、実施例１と同様な効果を奏する。  
【００８７】
［実施例３の構成］
図６および図７は、本発明の燃料噴射弁を適用したピエゾインジェクタ（実施例３）を示したものである。
ここで、実施例１及び２と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００８８】
本実施例のインジェクタは、実施例１及び２のインオリフィス孔４３を廃止している。そして、インジェクタの共用流路は、制御弁室１３の壁面で開口した連通ポート１９と連通する共用流路孔４５、この共用流路孔４５と連通するイン（コモン）オリフィス孔（以下オリフィス孔）４６、およびこのオリフィス孔４６と絞りなし流路または絞り有り流路とを連通する共用流路孔４７等を有している。
なお、オリフィス孔４６は、高圧ポート１８から制御弁室１３、連通ポート１９、共用流路孔４５、オリフィス孔４６、共用流路孔４７、流路隙間４８、連通流路４９を介して、圧力制御室１４へ導入される高圧燃料の流量を規制する入口側絞り孔である。また、オリフィス孔４６は、圧力制御室１４から共用流路孔４５、制御弁室１３および低圧燃料通路（５４〜５７）を経て燃料系の低圧側へ流出する燃料の流量を規制する第２出口側絞り孔である。この場合、アウトオリフィス孔５２は、第１出口側絞り孔となる。
【００８９】
ここで、本実施例のインジェクタでは、アウトオリフィス孔５２の通過流量（アウトオリフィス流量）よりも、オリフィス孔４６の通過流量（イン（コモン）オリフィス流量）の方が多くなるように絞り径が設定されている。これにより、制御弁の高圧シート時における圧力制御室１４内の燃料圧力の低下速度と比べて、制御弁の低圧シート時における圧力制御室１４内の燃料圧力の上昇速度が速くなる（制御室圧波形や噴射率波形の傾きが急である）。
【００９０】
また、制御弁の高圧シート時には、圧力制御室１４からアウトオリフィス孔５２およびオリフィス孔４６を通って燃料系の低圧側へ燃料が流出する。このため、制御弁の高圧シート時に２重絞りとなるので、アウトオリフィス孔５２よりも上流側の圧力制御室１４内の燃料圧力とアウトオリフィス孔５２よりも下流側の共用流路孔４７内の燃料圧力との間の圧力変化量（降下量、圧力差）が実施例１よりも小さくなる。さらに、圧力制御室１４とオリフィス孔４６との間にアウトオリフィス孔５２を設けることで、圧力制御室１４からオリフィス孔４６までの燃料排出流路の容積が２分割となる。これにより、ニードル１に対して閉弁方向に作用する燃料圧力を蓄える油圧制御室容積は、ニードル１の摺動部２８の上端面および収容凹部の底面（ニードル１の受圧面）からアウトオリフィス孔５２までの容積となり、非常に小さくなる。したがって、制御弁の制御バルブ１１によって低圧シール状態から高圧シール状態に切り替えた際に発生する、圧力制御室１４内の圧力脈動をより低減することができる。
以上のように、本実施例のインジェクタにおいては、実施例１及び２と同様な効果を奏する。
【００９１】
［実施例４の構成］
図８は、本発明の燃料噴射弁を適用したピエゾインジェクタ（実施例４）を示したものである。
ここで、実施例１〜３と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００９２】
本実施例のインジェクタは、バルブボディ９の凹溝とオリフィスプレート１０の図示上端面との間に形成される制御弁室１３内に移動可能に収容された３方弁構造の制御弁を備えている。
バルブボディ９の壁面には、制御弁の制御バルブ１１の低圧側弁部７１が着座（シート）することが可能な円錐台（テーパ）筒形状の低圧シート面１５が形成されている。この低圧シート面１５の奥側、つまり制御弁室１３の天井面から奥側に延びる凹溝内には、アウトオリフィス孔５３を介して低圧流路孔５４と連通する低圧ポート１６が形成されている。
また、オリフィスプレート１０の図示上端面には、制御バルブ１１の高圧側弁部７２が着座（シート）することが可能な平面形状の高圧シート面１７が形成されている。この高圧シート面１７の中央部には、インオリフィス孔４３を介して高圧流路孔４２と連通する高圧ポート１８が形成されている。
【００９３】
制御弁は、変位伝達ピン６５を介してバルブピストン２２に強制的に開弁駆動される制御バルブ１１、およびこの制御バルブ１１をその閉弁方向に付勢するバルブスプリング１２等を有し、バルブボディ９の制御弁室１３内に往復移動可能に収容されている。
制御バルブ１１は、低圧側弁部７１、高圧側弁部７２、鍔部７４および弁軸部７５等を有している。
低圧側弁部７１は、低圧シート面１５に着座する凸曲面（部分球面）形状の低圧シール面を有している。
高圧側弁部７２は、高圧シート面１７に着座する平面形状の高圧シール面を有している。
以上のように、本実施例のインジェクタにおいては、実施例１〜３と同様な効果を奏する。
なお、本実施例の制御弁の制御バルブ１１の構造および制御弁室１３の低圧シート面１５の構造を実施例１〜３に組み込んでも構わない。
【００９４】
［実施例５の構成］
図９は、本発明の燃料噴射弁を適用したピエゾインジェクタ（実施例５）を示したものである。
ここで、実施例１〜４と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００９５】
本実施例のインジェクタは、バルブピストン２２の変位を制御バルブ１１に伝えて、制御バルブ１１を低圧シート（状態）側から高圧シート（状態）側へ切替動作させる変位伝達部材として、バルブピストン２２と一体化された変位伝達ピン８１を備えている。
変位伝達ピン８１は、バルブピストン２２のピストン軸部（大軸部）および鍔部６６よりも外径が小さい円柱形状の中軸部と、この中軸部よりも外径が小さい円柱形状の小軸部と、中軸部から小軸部へ向かって徐々に外径が小さくなる円錐台形状の連結部とを備えている。この変位伝達ピン８１は、バルブボディ９の制御弁室１３の低圧ポート１６、およびこの低圧ポート１６とバルブピストンスプリング２４を収容するスプリング収容室５５とを連通する円錐台形状の低圧流路孔５４内を往復移動可能に収容されている。
【００９６】
本実施例のインジェクタの場合、低圧燃料通路の低圧流路孔５４が、実施例１〜４と比べて簡易な形状でありながらも、実施例１〜４と同じ機能（圧力制御室１４内に導入された高圧力の燃料を共用流路孔４５、制御弁室１３、低圧燃料通路を介して燃料系の低圧側へ流出させる燃料排出機能）を達成できるので、インジェクタの低コスト化を実現することができる。
以上のように、本実施例のインジェクタにおいては、実施例１〜４と同様な効果を奏する。
なお、本実施例のバルブピストン２２の構造および燃料流出流路の構造を実施例１〜４に組み込んでも構わない。
【００９７】
［変形例］
本実施例では、本発明の切替弁として、制御プレート６を上下圧力差に応じて開閉動作（切替動作）する制御弁を採用しているが、本発明の切替弁として、制御プレート６を切替動作させるアクチュエータを設け、所定の切替タイミングで、エンジン制御ユニット（電子制御装置：ＥＣＵ）からの切替指令によりアクチュエータの駆動力によって切替弁を切替動作させるようにしても良い。
【００９８】
本実施例では、圧力制御室１４内の燃料圧力を増減制御する制御弁の弁体である制御バルブ１１を開弁駆動するアクチュエータ３として電荷の充放電により軸線方向に伸縮するピエゾ積層体を想定しているが、制御弁の弁体を開弁駆動または閉弁駆動するアクチュエータとして、ソレノイドアクチュエータ、電動アクチュエータ、磁歪素子等を駆動源とするアクチュエータを使用しても良い。
【００９９】
本実施例では、本発明の燃料噴射弁として、ノズルボディ２に往復移動可能に収容されるニードル１によって複数の噴孔２７を開閉するタイプの燃料噴射弁（インジェクタ）を採用しているが、本発明の燃料噴射弁として、ノズルボディ２に往復移動可能に収容される２つの第１、第２ニードルによって複数の第１、第２噴孔を段階的に開閉する可変噴孔タイプの燃料噴射弁（インジェクタ）を採用しても良い。
【０１００】
また、内燃機関（エンジン）として、ディーゼルエンジンの代わりに、ガソリンエンジンを用いても良い。
また、燃料タンク内に貯留された燃料をサプライポンプを介して内燃機関の燃料噴射弁（インジェクタ）へ供給する燃料供給経路の低圧部とは、サプライポンプの加圧室よりも上流側の燃料供給経路のことを指す。
また、本発明の燃料噴射弁を、例えばガソリンエンジン等の内燃機関（エンジン）の気筒内または気筒に連通する吸気ポート内に燃料を噴射するフューエルインジェクタに適用しても良い。
【符号の説明】
【０１０１】
１  ニードル
６  制御プレート（切替弁）
７  制御プレートスプリング（切替弁）
１１  制御バルブ（制御弁）
１２  バルブスプリング（制御弁）
１３  制御弁室
１４  圧力制御室
１６  低圧ポート（低圧燃料通路）
１８  高圧ポート（高圧燃料通路）
４５  共用流路孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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