(57)【要約】【課題】ピエゾ式のインジェクタ１により微小量の燃料噴射を行う際に、弁体１６のリフト量の変動を抑えて高精度に微小量の燃料噴射を行えるようにする。【解決手段】インジェクタ１のピエゾアクチュエータ１８を、複数の圧電部材１７の一部分からなり、単独に電圧の印加を受けることができる第１印加部４５、および第１印加部４５に含まれる圧電部材１７以外の圧電部材１７からなる第２印加部４６に分割する。これにより、第１印加部４５のみに電圧を印加して駆動力および伸長量を発生させることができる。このため、印加電圧に対する弁体１６のリフト量の感度を高めることができる。この結果、印加電圧の調節によるリフト量の操作が容易になる。したがって、ピエゾ式のインジェクタ１により微小量の燃料噴射を行う際に、弁体１６のリフト量の変動を抑えて高精度に微小量の燃料噴射を行えるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射するインジェクタであって、
着座位置からリフトして噴孔を開放する弁体と、
複数の圧電部材を有し、これらの圧電部材が電圧の印加を受け伸長することで駆動力を発生するピエゾアクチュエータと、
前記駆動力を前記弁体の方に伝達し、前記弁体が着座位置からリフトする方向に作用させる駆動力伝達機構とを備え、
前記ピエゾアクチュエータは、前記複数の圧電部材の一部分からなり、単独に電圧の印加を受けることができる第１印加部、およびこの第１印加部以外の圧電部材からなる第２印加部に分割されていることを特徴とするインジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のインジェクタにおいて、
前記第１印加部は、駆動力の伝達方向において前記第２印加部よりも前記弁体の方に配置されていることを特徴とするインジェクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のインジェクタにおいて、
前記駆動力伝達機構は、
前記第１印加部に発生する駆動力により前記弁体の方に変位する第１ピエゾピストン、および前記第２印加部に発生する駆動力により前記弁体の方に変位する第２ピエゾピストンを有し、
前記第１ピエゾピストンおよび前記第２ピエゾピストンは、燃料圧力を介して前記弁体の方に駆動力を伝達することを特徴とするインジェクタ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３に記載のインジェクタにおいて、
前記第１印加部と前記第２印加部との間に、前記圧電部材よりもヤング率の高い素材からなる部材が存在していることを特徴とするインジェクタ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３に記載のインジェクタにおいて、
前記第２印加部は、前記第１印加部の伸長に応じて圧縮されるように配置されていることを特徴とするインジェクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のインジェクタを備える燃料噴射装置において、
前記第２印加部の圧縮により前記第２印加部に発生する電圧に応じて、前記第１印加部に印加する電圧を補正する印加電圧補正手段を備える燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項５に記載のインジェクタを備える燃料噴射装置において、
前記第２印加部の圧縮により前記第２印加部に発生する電圧を放電する第２印加部放電手段を備える燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項５に記載のインジェクタを用いた燃料の噴射方法において、
エンジンから要求される燃料の噴射量に応じて、前記第１印加部のみに電圧を印加する部分印加パターン、または前記第１印加部および前記第２印加部の両方に電圧を印加する全部印加パターンのいずれか一方を選択することを特徴とする燃料の噴射方法。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料の噴射方法において、
前記エンジンの１燃焼サイクルあたりに要求される噴射量の燃料を、先行するパイロット噴射と、このパイロット噴射に後行するメイン噴射とに分けて噴射する場合に、
前記部分印加パターンにより前記弁体をリフトさせてパイロット噴射を実行し、前記全部印加パターンにより前記弁体をリフトさせてメイン噴射を実行することを特徴とする燃料の噴射方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の燃料の噴射方法において、
１回の噴射の途中で噴射率を向上させるブーツ噴射を行う場合に、
前記部分印加パターンから前記全部印加パターンに切り替えることで噴射率を向上させることを特徴とする燃料の噴射方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項５に記載のインジェクタを用いた燃料の噴射方法において、
燃料が噴射される空間の圧力に応じて、前記第１印加部のみに電圧を印加する部分印加パターン、または前記第１印加部および前記第２印加部の両方に電圧を印加する全部印加パターンのいずれか一方を選択することを特徴とする燃料の噴射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電部材の伸長を利用して燃料を噴射するインジェクタ、インジェクタを備える燃料噴射装置、およびインジェクタを用いた噴射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔従来の技術〕
従来から、圧電部材の伸長を利用して弁体を着座位置からリフトすることで噴孔を開放するピエゾ式のインジェクタが公知となっている。このインジェクタは、例えば、着座位置から軸方向にリフトして噴孔を開放する弁体と、複数の圧電部材を有し、これらの圧電部材が電圧の印加を受け伸長することで駆動力を発生するピエゾアクチュエータと、燃料圧力を介して駆動力を弁体の方に伝達し、弁体が着座位置からリフトする方向（開弁方向）に作用させる駆動力伝達機構とを備える。
【０００３】
このインジェクタによれば、圧電部材に電圧が印加され圧電部材が伸長しようとすることで、ピエゾアクチュエータに駆動力が発生する。そして、圧電部材の伸長に伴い、ピエゾアクチュエータの駆動力は燃料圧力を介して弁体の方に伝達される。これにより、弁体に作用する付勢力のバランスが軸方向において変動する。この結果、弁体が着座位置からリフトして噴孔を開放し、噴射が開始する。
【０００４】
そして、個々の圧電部材は、印加される電圧（印加電圧）に応じた長さまで伸長し、この伸長の結果生じたピエゾアクチュエータ全体の伸長量（以下、単に伸長量と呼ぶ）も、燃料圧力を介して弁体の方に伝達される。これにより、弁体は、伸長量に応じたリフト量だけ着座位置からリフトし、リフト量に応じた噴射率で噴射が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
〔従来技術の不具合〕
しかし、例えば、パイロット噴射のように微小量の燃料を噴射する場合、弁体のリフト量を小さい値で安定して維持する必要がある。このため、ピエゾアクチュエータの伸長量も小さな値で安定させる必要があり、この結果、印加電圧を小さな値で厳しく管理する必要が生じる。しかし、このような微小量の燃料噴射に適する小さな値に印加電圧を管理することは極めて困難である。このため、ピエゾ式のインジェクタによる微小量の燃料噴射では、印加電圧の変動に伴うリフト量の変動が生じやすく、この結果、噴射量のばらつきも大きくなってしまう。
【特許文献１】米国特許第６５２０４２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ピエゾ式のインジェクタにより微小量の燃料噴射を行う際に、弁体のリフト量の変動を抑えて高精度に微小量の燃料噴射を行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のインジェクタは、燃料を噴射するものであり、着座位置からリフトして噴孔を開放する弁体と、複数の圧電部材を有し、圧電部材が電圧の印加を受け伸長することで駆動力を発生するピエゾアクチュエータと、駆動力を弁体の方に伝達し、弁体が着座位置からリフトする方向に作用させる駆動力伝達機構とを備える。そして、ピエゾアクチュエータは、複数の圧電部材の一部分からなり、単独に電圧の印加を受けることができる第１印加部、およびこの第１印加部以外の圧電部材からなる第２印加部に分割されている。
これにより、第１印加部のみに電圧を印加して駆動力および伸長量を発生させることができる。このため、第１、第２印加部の両方に電圧を印加して駆動力および伸長量を発生させる場合に比べて、印加電圧に対する弁体のリフト量の感度を高めることができる。この結果、印加電圧の調節によるリフト量の操作が、第１、第２印加部の両方に電圧を印加する場合よりも容易になる。したがって、ピエゾ式のインジェクタにより微小量の燃料噴射を行う際に、弁体のリフト量の変動を抑えて高精度に微小量の燃料噴射を行うことができるようになる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のインジェクタによれば、第１印加部は、駆動力の伝達方向において第２印加部よりも弁体の方に配置されている。
これにより、微小量の燃料噴射を行う際に、電圧の印加に伴い駆動される部分の重量を低減することができる。この結果、弁体の駆動を開始する際の慣性力を弱めることができるので、噴射開始の指令に対する応答を早めることができる。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のインジェクタによれば、駆動力伝達機構は、第１印加部に発生する駆動力により弁体の方に変位する第１ピエゾピストン、および第２印加部に発生する駆動力により弁体の方に変位する第２ピエゾピストンを有する。そして、第１ピエゾピストンおよび第２ピエゾピストンは、燃料圧力を介して弁体の方に駆動力を伝達する。
これにより、燃料圧力を媒介としパスカルの原理に基づいて、駆動力および伸長量を伝達することができるとともに、異なる部分（つまり、第１、第２印加部）で発生する駆動力および伸長量を、個々に異なる伝達経路（つまり、第１ピエゾピストンによる伝達経路、および第２ピエゾピストンによる伝達経路）で伝達することができる。このため、第１、第２ピエゾピストンによる加圧面積と弁体の方の受圧面積との面積比を、第１ピエゾピストンによる伝達経路と、第２ピエゾピストンによる伝達経路との間で異ならせることができる。この結果、燃料の噴射に関して、以下のような工夫を施すことができる。
【００１０】
すなわち、パスカルの原理に基づき駆動力および伸長量が伝達される場合、駆動力および伸長量は、上記の面積比（加圧面積／受圧面積として定義する）に応じて増減されて伝達される。つまり、駆動力は、この面積比が小さいほど増幅されて伝達され、逆に、伸長量は、この面積比が大きいほど減縮されて伝達される。
【００１１】
そこで、噴射開始時のように弁体がリフトを開始するために強い駆動力を必要とする時には、面積比の大きい方の伝達経路により駆動力を伝達させ、確実に噴孔を開放する。また、噴射開始後、要求される噴射量を確保するため弁体のリフト量を大きくする必要がある時には、面積比の小さい方の伝達経路により伸長量を伝達させ、確実に弁体を大きくリフトさせる。
このように、噴射開始時および噴射開始後の各々の目的に適した伝達経路を選択することができる。
【００１２】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のインジェクタによれば、第１印加部と第２印加部との間に、圧電部材よりもヤング率の高い素材からなる部材が存在している。
これにより、第１印加部にのみ電圧が印加され第１印加部に駆動力が生じた場合、第２印加部の方への伸長は、圧電部材よりもヤング率の高い素材（例えば、鉄）により阻止される。このため、第１印加部を、第２印加部の反対側にのみ伸長させることができるので、第１印加部の伸長量を無駄なく一方向において利用することができる。
【００１３】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載のインジェクタによれば、第２印加部は、第１印加部の伸長に応じて圧縮されるように配置されている。
これにより、第１印加部にのみ電圧が印加され第２印加部が圧縮されると、第２印加部には圧電効果により電圧が発生する。そして、この第２印加部に発生する電圧は、第１印加部の伸長量との間で高い相関を示す。よって、第２印加部に発生する電圧を検出することで、第１印加部の伸長量を計測することができる。つまり、第２印加部を検出部として、第１印加部の伸長量、すなわち、弁体のリフト量を計測することができる。この結果、微小量の燃料噴射をさらに高精度に行うことができる。
【００１４】
〔請求項６の手段〕
請求項６に記載の燃料噴射装置は、第２印加部の圧縮により第２印加部に発生する電圧に応じて、第１印加部に印加する電圧を補正する印加電圧補正手段を備える。
第１印加部にのみ電圧を印加して微小量の燃料噴射を行う場合、第１印加部の伸長量に過不足が生じると、弁体のリフト量にも過不足が生じ噴射量がばらついてしまう。しかし、この伸長量の過不足分は、前記した圧電効果により第２印加部に発生する電圧に反映される。したがって、この第２印加部に発生する電圧に応じて第１印加部に印加する電圧を補正すれば、第１印加部の伸長量の過不足を低減することができる。このため、弁体のリフト量の過不足を低減して、微小量の燃料噴射をさらに高精度に行うことができる。
【００１５】
〔請求項７の手段〕
請求項７に記載の燃料噴射装置は、第２印加部の圧縮により第２印加部に発生する電圧を放電する第２印加部放電手段を備える。
第１印加部にのみ電圧を印加して微小量の燃料噴射を行う場合、第１印加部の伸長量が過剰になると、弁体のリフト量も過剰になり噴射量が多くなってしまう。
ところで、第１印加部の伸長量が過剰になると第２印加部も過剰に圧縮され、圧電効果により第２印加部に発生する電圧も大きくなる。そこで、この第２印加部に生じた電圧の増大分を放電すれば、第２印加部は、過剰に圧縮されていない状態になり、第１印加部の伸長量の過剰も解消される。このため、弁体のリフト量の過剰をなくすことができるので、微小量の燃料噴射において噴射量が増大するのを抑えることができる。
【００１６】
〔請求項８の手段〕
請求項８に記載の燃料の噴射方法によれば、エンジンから要求される燃料の噴射量に応じて、第１印加部のみに電圧を印加する部分印加パターン、または第１印加部および第２印加部の両方に電圧を印加する全部印加パターンのいずれか一方を選択する。
これにより、例えば、エンジンから要求される燃料の噴射量が少ない場合には、部分印加パターンを選択して、弁体のリフト量を小さくするとともに、印加電圧に対する弁体のリフト量の感度を高めることができる。このため、微小量の燃料噴射を高精度に行えるようになる。また、エンジンから要求される燃料の噴射量が多い場合には、全部印加パターンを選択して弁体のリフト量を大きくすることで、噴射率を向上させ所望の噴射量を確保することができる。
【００１７】
〔請求項９の手段〕
請求項９に記載の燃料の噴射方法によれば、エンジンの１燃焼サイクルあたりに要求される噴射量の燃料を、先行するパイロット噴射と、パイロット噴射に後行するメイン噴射とに分けて噴射する場合に、部分印加パターンにより弁体をリフトさせてパイロット噴射を実行し、全部印加パターンにより弁体をリフトさせてメイン噴射を実行する。
これにより、微小な噴射量が要求されるパイロット噴射を行う場合には、部分印加パターンを選択して高精度にパイロット噴射を行うことができる。そして、大きな噴射量が要求されるメイン噴射では、全部印加パターンを選択して噴射率を向上させ所望の噴射量を確保することができる。
【００１８】
〔請求項１０の手段〕
請求項１０に記載の燃料の噴射方法によれば、１回の噴射の途中で噴射率を向上させるブーツ噴射を行う場合に、部分印加パターンから全部印加パターンに切り替えることで噴射率を向上させる。
これにより、微小な噴射量が要求されるブーツ噴射の前段階を行う場合には、部分印加パターンを選択して高精度にブーツ噴射の前段階を行うことができる。そして、大きな噴射量が要求されるブーツ噴射の後段階では、全部印加パターンを選択して噴射率を向上させ所望の噴射量を確保することができる。
【００１９】
〔請求項１１の手段〕
請求項１１に記載の燃料の噴射方法によれば、燃料が噴射される空間の圧力に応じて、部分印加パターンまたは全部印加パターンのいずれか一方を選択する。
これにより、高地のように気圧が低い場所でエンジンを作動させる場合には、部分印加パターンを選択して弁体のリフト量を小さくすることで、燃料噴霧の貫徹力を弱めることができる。また、通常の大気圧下で燃料の噴射を行うときのように強い貫徹力を必要とする場合には、全部印加パターンを選択して弁体のリフト量を大きくすることで、貫徹力を強めることができる。このため、気圧等の条件がエンジンの作動場所に応じて変動しても、燃料噴霧の貫徹力を操作して所望の燃料噴霧を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
最良の形態１のインジェクタは、燃料を噴射するものであり、着座位置からリフトして噴孔を開放する弁体と、複数の圧電部材を有し、圧電部材が電圧の印加を受け伸長することで駆動力を発生するピエゾアクチュエータと、駆動力を弁体の方に伝達し、弁体が着座位置からリフトする方向に作用させる駆動力伝達機構とを備える。そして、ピエゾアクチュエータは、複数の圧電部材の一部分からなり、単独に電圧の印加を受けることができる第１印加部、およびこの第１印加部以外の圧電部材からなる第２印加部に分割されている。
【００２１】
第１印加部は、駆動力の伝達方向において第２印加部よりも弁体の方に配置されている。また、第２印加部は、第１印加部の伸長に応じて圧縮されるように配置されている。そして、このインジェクタを備える燃料噴射装置は、第２印加部の圧縮により第２印加部に発生する電圧に応じて、第１印加部に印加する電圧を補正する印加電圧補正手段を備える。
【００２２】
また、このインジェクタを用いた燃料の噴射方法によれば、エンジンから要求される燃料の噴射量に応じて、第１印加部のみに電圧を印加する部分印加パターン、または第１印加部および第２印加部の両方に電圧を印加する全部印加パターンのいずれか一方を選択する。
【００２３】
例えば、エンジンの１燃焼サイクルあたりに要求される噴射量の燃料を、先行するパイロット噴射と、パイロット噴射に後行するメイン噴射とに分けて噴射する場合に、部分印加パターンにより弁体をリフトさせてパイロット噴射を実行し、全部印加パターンにより弁体をリフトさせてメイン噴射を実行する。また、１回の噴射の途中で噴射率を向上させるブーツ噴射を行う場合に、部分印加パターンから全部印加パターンに切り替えることで噴射率を向上させる。
【００２４】
さらに、このインジェクタを用いた燃料の噴射方法によれば、燃料が噴射される空間の圧力に応じて、部分印加パターンまたは全部印加パターンのいずれか一方を選択する。
【００２５】
最良の形態２のインジェクタを備える燃料噴射装置は、第２印加部の圧縮により第２印加部に発生する電圧を放電する第２印加部放電手段を備える。
【００２６】
最良の形態３のインジェクタによれば、駆動力伝達機構は、第１印加部に発生する駆動力により弁体の方に変位する第１ピエゾピストン、および第２印加部に発生する駆動力により弁体の方に変位する第２ピエゾピストンを有する。そして、第１ピエゾピストンおよび第２ピエゾピストンは、燃料圧力を介して弁体の方に駆動力を伝達する。
【００２７】
最良の形態４のインジェクタによれば、第１印加部と第２印加部との間に、圧電部材よりもヤング率の高い素材からなる部材が存在している。
【実施例１】
【００２８】
〔実施例１の構成〕
実施例１のインジェクタ１の構成を、図１および図２を用いて説明する。
このインジェクタ１は、エンジン（図示せず）に燃料を噴射供給するものであり、例えば、燃料タンク２から燃料を吸引し高圧化して吐出する燃料噴射ポンプ３、燃料噴射ポンプ３から吐出された燃料を高圧状態で蓄圧しインジェクタ１に分配供給するコモンレール４、インジェクタ１や燃料噴射ポンプ３等を駆動制御する制御手段５等とともに、蓄圧式の燃料噴射装置６を構成する。なお、制御手段５は、各種の演算ならびに制御信号の合成および出力を行う電子制御装置（以下、ＥＣＵと称する）７、制御信号の入力を受けてインジェクタ１や燃料噴射ポンプ３のアクチュエータに電力を供給する各種の駆動回路８〜１０等により構成されている。
【００２９】
ここで、ＥＣＵ７は、コモンレール４に蓄圧された燃料の圧力を検出するレール圧センサ１１や、その他のエンジンの運転状態を示す各種センサから検出値の入力を受ける。そして、ＥＣＵ７は、これらの検出値に基づいて、インジェクタ１や燃料噴射ポンプ３のアクチュエータに与える指令値を算出し、算出した指令値に応じた制御信号を合成し駆動回路８〜１０に出力する。これにより、駆動回路８〜１０は、各々、対応するアクチュエータに、指令値に応じた電力の供給を行う。なお、インジェクタ１のアクチュエータは、後記するように２つに分割されているので、制御手段５は、インジェクタ１のアクチュエータ用に２つの駆動回路９、１０を有している。
【００３０】
インジェクタ１は、コモンレール４から燃料を分配供給され、供給された燃料をエンジンの気筒内に噴射供給する。このインジェクタ１による噴射開始時期および噴射期間は、ＥＣＵ７において各種の検出値に基づき指令値として算出される。そして、ＥＣＵ７は、算出された噴射開始時期および噴射期間に応じた制御信号を合成し、インジェクタ１のアクチュエータに電力を供給する駆動回路９、１０に出力する。これにより、インジェクタ１のアクチュエータに電力が供給され、算出された噴射開始時期および噴射期間に応じた噴射が実行される。なお、インジェクタ１の制御信号に係わる指令値の算出については後述する。
【００３１】
このインジェクタ１は、着座位置からリフトして噴孔１５を開放する弁体１６と、複数の圧電部材１７を有し、圧電部材１７が電圧の印加を受け伸長することで駆動力を発生するピエゾアクチュエータ１８と、駆動力を弁体１６の方に伝達し、弁体１６が着座位置からリフトする方向に作用させる駆動力伝達機構１９と、駆動力伝達機構１９から駆動力の伝達を受けるとともに、噴孔１５を閉鎖する方向に弁体１６を付勢する閉弁機構２０とを備える（以下の説明では、噴孔１５を開放する方向を開弁方向、噴孔１５を閉鎖する方向を閉弁方向と呼ぶ）。
【００３２】
また、このインジェクタ１は、閉弁機構２０をなす弁体ピストン２３やバランスピストン２４、および駆動力伝達機構１９をなすピエゾピストン２５等を収容する本体部２６、弁体１６を収容して本体部２６の先端側に装着されるノズル部２７、ピエゾアクチュエータ１８等を収容して本体部２６の後端側に装着されるアクチュエータ部２８からなり、これら３つがリテーニングナット２９により締め付けられ一体となることで構成されている。
【００３３】
弁体１６は、ニードル状に設けられ、軸方向に変位してノズル部２７のボディ（ノズルボディ）３０の先端に設けられた噴孔１５を開閉する。この弁体１６の先端部は、テーパ状に設けられ、噴孔１５を閉鎖するためのシート部３３を有する。また、弁体１６の後端部は、ノズルボディ３０に軸受けされる摺動軸部３４をなす。この摺動軸部３４の後端面は、弁体ピストン２３の先端面と面接触しており、弁体１６は、弁体ピストン２３から直接的に閉弁方向の付勢力を伝達され、弁体ピストン２３と一体となって軸方向に変位する。
【００３４】
なお、ノズルボディ３０には、噴孔１５に供給される高圧の燃料が蓄えられる燃料溜まり３５、噴孔１５と燃料溜まり３５との間を連通するガイド孔３６、ガイド孔３６よりも先端側に設けられ噴孔１５が開口するサック室３７、燃料溜まり３５に向かい高圧の燃料が通過する高圧流路３８が設けられている。また、ガイド孔３６の先端部分は、サック室３７に向かって縮径するようにテーパ状に形成されており、シート部３３が着座するシート面３９をなす。
【００３５】
ピエゾアクチュエータ１８は、図２に示すように、板状の圧電部材１７の一方面に導電材を蒸着させて内部電極４２を形成し、内部電極４２を形成した圧電部材１７を積層して圧電部材１７の積層体をなすとともに、この内部電極４２を一層おきに導通する１対の外部電極４３を積層体の側面に配置して構成される。なお、本実施例のピエゾアクチュエータ１８では、後記するように、圧電部材１７の積層体が先端側と後端側とで２分割され、先端側の積層体および後端側の積層体は、図１に示すように、個別に１対の外部電極４３が配置されて第１印加部４５および第２印加部４６をなしている。
【００３６】
そして、圧電部材１７に電圧が印加され圧電部材１７が軸方向に伸長しようとすることで、ピエゾアクチュエータ１８に駆動力が発生する。そして、個々の圧電部材１７は、印加される電圧（印加電圧）に応じた長さまで伸長する（以下、個々の圧電部材１７の伸長により生じたピエゾアクチュエータ１８の全体の長さの増加量を伸長量と呼ぶ）。
【００３７】
また、ピエゾアクチュエータ１８は、筒状部材４８の内周側に収容されるとともに、先端側にピエゾピストン２５を押圧する押圧部材４９が配置され、かつ後端側に支持部材５０が配置された状態で、アクチュエータボディ５１に収容されている。なお、筒状部材４８の先端には弾性膜５２が装着され、筒状部材４８の内部の気密が保たれている。そして、押圧部材４９は、弾性膜５２および調整シム５３を介してピエゾピストン２５を押圧し、ピエゾアクチュエータ１８に発生した駆動力をピエゾピストン２５に伝達する。
【００３８】
駆動力伝達機構１９は、ピエゾアクチュエータ１８の駆動力が伝達されて先端の方に変位するピエゾピストン２５を有する。そして、駆動力伝達機構１９は、このピエゾピストン２５により、燃料圧力を介して、閉弁機構２０をなす弁体ピストン２３に駆動力を伝達するとともに、ピエゾピストン２５の変位（つまり、ピエゾアクチュエータ１８の伸長量）を拡大して弁体ピストン２３に伝達する。
【００３９】
ここで、ピエゾピストン２５の変位の拡大は、パスカルの原理に基づくものである。すなわち、駆動力伝達機構１９には、ピエゾピストン２５により燃料の加圧を受けるピエゾ加圧室５６、および連通路５７を介してピエゾ加圧室５６の燃料圧力の伝達を受け、この燃料圧力を弁体ピストン２３に受圧させる弁体側受圧室５８が形成されている。そして、ピエゾ加圧室５６、連通路５７および弁体側受圧室５８を通じて、ピエゾピストン２５の変位が拡大されて弁体ピストン２３に伝達される。すなわち、ピエゾピストン２５の加圧面積と弁体ピストン２３の受圧面積との面積比（加圧面積／受圧面積として定義する）に応じて、ピエゾピストン２５の変位が拡大され、弁体ピストン２３に伝達される。なお、弁体ピストン２３の受圧面積は、弁体ピストン２３の先端面の面積から摺動軸部３４の後端面の面積を差し引いた大きさである。
【００４０】
また、弁体ピストン２３は、弁体側受圧室５８を後端側から封鎖するように配置されているので、伝達された駆動力は、弁体ピストン２３に対し開弁方向に作用し、伝達されたピエゾピストン２５の変位、つまりピエゾアクチュエータ１８の伸長量は、弁体１６のリフト量になる。
【００４１】
なお、ピエゾ加圧室５６には、ピエゾピストン２５をピエゾアクチュエータ１８の方に付勢する皿バネ５９が収容されている。この皿バネ５９は、復元バネとして機能するとともに、圧電部材１７に初期荷重を与えて圧電部材１７の過伸長による破壊を防止している。なお、復元バネの機能および圧電部材１７の破壊を防止する機能を有する部材として、皿バネ５９以外に、コイルバネ等を用いることもできる。
【００４２】
閉弁機構２０は、弁体ピストン２３の後端に配置され、弁体ピストン２３を閉弁方向に付勢するスプリング６２、弁体加圧室６３の燃料圧力により、弁体ピストン２３に当接して閉弁方向に付勢するバランスピストン２４、摺動軸部３４の後端面に面接触し、スプリング６２の付勢力および弁体加圧室６３の燃料圧力による付勢力を弁体１６に伝達する弁体ピストン２３を有する。つまり、閉弁機構２０は、主に、スプリング６２の付勢力および弁体加圧室６３の燃料圧力による付勢力により、弁体１６を閉弁方向に付勢する。また、閉弁機構２０は、上記のように、弁体ピストン２３が弁体側受圧室５８の燃料圧力を開弁方向に受けることで、開弁方向に付勢される。
【００４３】
ここで、弁体加圧室６３は高圧流路３８と連通しており、常時、高圧の燃料が供給されている。また、スプリング６２を収容するスプリング室６４には、弁体加圧室６３および弁体側受圧室５８の燃料がリークし、リークした燃料は低圧流路６５を介して燃料タンク２に戻される。
【００４４】
次に、インジェクタ１の作動を説明する。
まず、ＥＣＵ７から駆動回路９、１０のいずれか一方または両方に制御信号が出力され、ピエゾアクチュエータ１８に電力が供給されると、圧電部材１７に電圧が印加され、ピエゾアクチュエータ１８が駆動力を発生する。そして、この駆動力により、ピエゾピストン２５が先端の方に変位を開始するとともに、ピエゾ加圧室５６および弁体側受圧室５８の燃料圧力が加圧される。これにより、駆動力は、弁体ピストン２３に伝達され開弁方向に作用するので、弁体ピストン２３を開弁方向に付勢する付勢力が強くなる。このため、弁体１６に作用する付勢力のバランスが軸方向において変動し、弁体１６が着座位置からリフトして噴孔１５を開放し、噴射が開始する。そして、弁体１６は、ピエゾアクチュエータ１８の伸長量に応じたリフト量までリフトし、リフト量に応じた噴射率で噴射を続ける。
【００４５】
その後、ＥＣＵ７からの制御信号の出力が停止され、ピエゾアクチュエータ１８への電力の供給が停止されると、圧電部材１７に印加されていた電圧が放電され、ピエゾアクチュエータ１８が駆動力の発生を止める。これにより、ピエゾ加圧室５６および弁体側受圧室５８の燃料圧力は加圧状態を解除され、弁体ピストン２３を開弁方向に付勢する付勢力が弱くなる。このため、弁体１６に作用する付勢力のバランスが軸方向において、再度、変動し、弁体１６が着座位置に下降して噴孔１５を閉鎖し、噴射が終了する。
【００４６】
〔実施例１の特徴〕
実施例１のインジェクタ１および燃料噴射装置６の特徴を説明する。
まず、ピエゾアクチュエータ１８は、複数の圧電部材１７の一部分からなり、単独に電圧の印加を受けることができる第１印加部４５、および第１印加部４５に含まれる圧電部材１７以外の圧電部材１７からなる第２印加部４６に分割されている。
【００４７】
第１印加部４５は、駆動力の伝達方向において第２印加部４６よりも弁体１６の方に配置されている。つまり、先端側の積層体およびこれに配置された１対の外部電極４３が第１印加部４５をなし、後端側の積層体およびこれに配置された１対の外部電極４３が第２印加部４６をなす。また、第２印加部４６は、第１印加部４５の伸長に応じて圧縮されるように配置されている。つまり、第１印加部４５の積層体の後端側に第２印加部４６の積層体が連続的に配置され、第２印加部４６の後端側に支持部材５０が配置されている。
【００４８】
また、制御手段５は、第１、第２印加部４５、４６の各々に対応する駆動回路９、１０を有する（以下、第１印加部４５に対応する駆動回路９を第１駆動回路９と呼び、第２印加部４６に対応する駆動回路１０を第２駆動回路１０と呼ぶ）。第１、第２駆動回路９、１０は、各々、ＥＣＵ７から、第１、第２印加部４５、４６に電圧を印加するための制御信号（第１、第２制御信号）の入力を受けて作動し、第１、第２印加部４５、４６に電圧を印加する。
【００４９】
また、ＥＣＵ７は、前記した噴射開始時期および噴射期間、後記する噴射方法の形態および印加電圧の大きさ等に応じて、第１、第２印加部４５、４６に電圧の印加を開始する時期、および第１、第２印加部４５、４６に電圧の印加を持続する期間を算出する。そして、ＥＣＵ７は、算出された値を指令値とし、これらの指令値に応じて第１、第２制御信号を合成して第１、第２駆動回路９、１０に出力する。
【００５０】
さらに、ＥＣＵ７は、第２印加部４６の圧縮により第２印加部４６に発生する電圧に応じて、第１印加部４５に印加する電圧を補正する印加電圧補正手段としての機能を具備する。ここで、第１印加部４５にのみ電圧が印加されて噴射が行われる場合、第１印加部４５に生じる駆動力および伸長量は、主に、駆動力伝達機構１９により弁体１６の方に伝達されるものの、反力が弁体１６の方とは逆の第２印加部４６の方に生じる。このため、第２印加部４６は圧縮され圧電効果により電圧が発生する。
【００５１】
そして、ＥＣＵ７は、この第２印加部４６に発生する電圧を電気信号として取り込むことで、第２印加部４６に発生する電圧を検出する。そして、ＥＣＵ７は、この検出値に応じて、第１制御信号のデューティ比や、電圧印加のための通電電流の大きさ等を修正することで、第１印加部４５への印加電圧を補正する。
【００５２】
〔実施例１の噴射方法〕
実施例１のインジェクタ１を用いた燃料の噴射方法を、図３ないし図６を用いて説明する。
ＥＣＵ７は、エンジンから要求される燃料の噴射量に応じて、第１印加部４５のみに電圧を印加する部分印加パターン、または第１印加部４５および第２印加部４６の両方に電圧を印加する全部印加パターンのいずれか一方を選択する。そして、ＥＣＵ７は、部分印加パターンを選択したら第１制御信号のみを第１駆動回路９に出力し、全部印加パターンを選択したら第１、第２制御信号を、各々、第１、第２駆動回路９、１０に出力する。
【００５３】
例えば、要求される噴射量が微小量である場合、つまり、リフト量を小さくして噴射率を低めに抑えたい場合に、ＥＣＵ７は、部分印加パターンを選択する。そして、第１制御信号のみがＥＣＵ７から出力され、図３に示すように、第１駆動回路９のみがオンし、第１印加部４５にのみ電圧が印加される。このため、ピエゾアクチュエータ１８の伸長量、弁体１６のリフト量、および噴射率は、いずれも第１印加部４５への印加電圧にのみ応じた小さな値になる。
【００５４】
これに対し、要求される噴射量が大きい場合、つまり、リフト量を大きくして噴射率を高めたい場合に、ＥＣＵ７は、全部印加パターンを選択する。そして、第１、第２制御信号が両方ともＥＣＵ７から出力され、図４に示すように、第１、第２駆動回路９、１０の両方がオンし、第１、第２印加部４５、４６の両方に電圧が印加される。このため、ピエゾアクチュエータ１８の伸長量、弁体１６のリフト量、および噴射率は、いずれも第１印加部４５への印加電圧と第２印加部４６への印加電圧との和に応じた大きな値になる。
【００５５】
そして、部分印加パターンと全部印加パターンとを組み合わせることで、以下のような各種の噴射方法を実行することができる。
【００５６】
例えば、エンジンの１燃焼サイクルあたりに要求される噴射量の燃料を、先行するパイロット噴射と、パイロット噴射に後行するメイン噴射とに分けて噴射する場合、パイロット噴射で必要な噴射量は微小量であり、大部分は、メイン噴射で噴射される。このため、ＥＣＵ７は、パイロット噴射を実行する際には部分印加パターンを選択し、メイン噴射を実行する際には全部印加パターンを選択する。
【００５７】
すなわち、図５に示すように、まず、第１制御信号のみがＥＣＵ７から出力されて第１駆動回路９のみがオンし、第１印加部４５にのみ電圧が印加される。このため、ピエゾアクチュエータ１８の伸長量、弁体１６のリフト量、および噴射率は、いずれも第１印加部４５への印加電圧にのみ応じた小さな値になる。そして、一旦、第１制御信号の出力が終了した後、第１、第２制御信号が両方ともＥＣＵ７から出力されて第１、第２駆動回路９、１０が両方ともオンし、第１、第２印加部４５、４６の両方に電圧が印加される。このため、ピエゾアクチュエータ１８の伸長量、弁体１６のリフト量、および噴射率は、いずれも第１印加部４５への印加電圧と第２印加部４６への印加電圧との和に応じた大きな値になる。
【００５８】
また、１回の噴射の途中で噴射率を向上させるブーツ噴射を行う場合、噴射率を向上させる前の前段階で必要な噴射量は微小量であり、大部分は、噴射率を向上させた後の後段階で噴射される。このため、ＥＣＵ７は、ブーツ噴射を実行する際、１回の噴射の途中で部分印加パターンから全部印加パターンに切り替える。
【００５９】
すなわち、図６に示すように、まず、第１制御信号のみがＥＣＵ７から出力されて第１駆動回路９のみがオンし、第１印加部４５にのみ電圧が印加される。このため、ピエゾアクチュエータ１８の伸長量、弁体１６のリフト量、および噴射率は、いずれも第１印加部４５への印加電圧にのみ応じた小さな値になる。そして、第１駆動回路９のオンが続いている状態で、第２制御信号がＥＣＵ７から出力されて第２駆動回路１０がオンし、第１、第２印加部４５、４６の両方に電圧が印加される。このため、ピエゾアクチュエータ１８の伸長量、弁体１６のリフト量、および噴射率は、いずれも第１印加部４５への印加電圧と第２印加部４６への印加電圧との和に応じた大きな値になる。
【００６０】
さらに、ＥＣＵ７は、燃料が噴射される空間の圧力に応じて、部分印加パターンまたは全部印加パターンのいずれか一方を選択する。例えば、ＥＣＵ７は、高地のように気圧が低い場所でエンジンを作動させる場合に、部分印加パターンを選択して弁体１６のリフト量を小さくすることで燃料噴霧の貫徹力を弱め、気圧等に応じた燃料噴霧を形成させる。
【００６１】
〔実施例１の効果〕
実施例１のインジェクタ１は、複数の圧電部材１７を有し、圧電部材１７が電圧の印加を受け伸長することで駆動力を発生するピエゾアクチュエータ１８を備え、このピエゾアクチュエータ１８は、複数の圧電部材１７の一部分からなり、単独に電圧の印加を受けることができる第１印加部４５、およびこの第１印加部４５に含まれる圧電部材１７以外の圧電部材１７からなる第２印加部４６に分割されている。
これにより、第１印加部４５のみに電圧を印加して駆動力および伸長量を発生させることができる。このため、第１、第２印加部４５、４６の両方に電圧を印加して駆動力および伸長量を発生させる場合に比べて、印加電圧に対する弁体１６のリフト量の感度を高めることができる。この結果、印加電圧の調節によるリフト量の操作が、第１、第２印加部４５、４６の両方に電圧を印加する場合よりも容易になる。したがって、ピエゾ式のインジェクタ１により微小量の燃料噴射を行う際に、弁体１６のリフト量の変動を抑えて高精度に微小量の燃料噴射を行えるようになる。
【００６２】
また、第１印加部４５は、駆動力の伝達方向において第２印加部４６よりも弁体１６の方に配置されている。
これにより、微小量の燃料噴射を行う際に、電圧の印加に伴い駆動される部分の重量を低減することができる。この結果、弁体１６の駆動を開始する際の慣性力を弱めることができるので、噴射開始の指令（つまり、第１、第２制御信号のいずれか一方または両方の出力開始）に対する応答を早めることができる。
【００６３】
また、第２印加部４６は、第１印加部４５の伸長に応じて圧縮されるように、配置されている。
これにより、第１印加部４５にのみ電圧が印加され第２印加部４６が圧縮されると、第２印加部４６には圧電効果により電圧が発生する。そして、この第２印加部４６に発生する電圧は、第１印加部４５の伸長量との間で高い相関を示す。よって、第２印加部４６に発生する電圧を検出することで、第１印加部４５の伸長量、すなわち弁体１６のリフト量を計測することができる。この結果、微小量の燃料噴射をさらに高精度に行うことができる。
【００６４】
また、ＥＣＵ７は、第２印加部４６の圧縮により第２印加部４６に発生する電圧に応じて、第１印加部４５に印加する電圧を補正する印加電圧補正手段としての機能を具備する。
第１印加部４５にのみ電圧を印加して微小量の燃料噴射を行う場合、第１印加部４５の伸長量に過不足が生じると、弁体１６のリフト量にも過不足が生じ噴射量がばらついてしまう。しかし、この伸長量の過不足分は、前記した圧電効果により第２印加部４６に発生する電圧に反映される。したがって、この第２印加部４６に発生する電圧に応じて第１印加部４５に印加する電圧を補正すれば、第１印加部４５の伸長量の過不足を低減することができる。このため、弁体１６のリフト量の過不足が低減されて、微小量の燃料噴射をさらに高精度に行うことができる。
【００６５】
また、実施例１のインジェクタ１を用いることで、ＥＣＵ７は、エンジンから要求される燃料の噴射量に応じて、第１印加部４５のみに電圧を印加する部分印加パターン、または第１、第２印加部４５、４６の両方に電圧を印加する全部印加パターンのいずれか一方を選択することができる。
これにより、例えば、エンジンから要求される燃料の噴射量が少ない場合には、部分印加パターンを選択して、弁体１６のリフト量を小さくするとともに、印加電圧に対する弁体１６のリフト量の感度を高めることができる。このため、微小量の燃料噴射を高精度に行えるようになる。また、エンジンから要求される燃料の噴射量が多い場合には、全部印加パターンを選択して弁体１６のリフト量を大きくすることで、噴射率を向上させ所望の噴射量を確保することができる。
【００６６】
また、ＥＣＵ７は、エンジンの１燃焼サイクルあたりに要求される噴射量の燃料を、先行するパイロット噴射と、パイロット噴射に後行するメイン噴射とに分けて噴射する場合に、部分印加パターンにより弁体１６をリフトさせてパイロット噴射を実行し、全部印加パターンにより弁体１６をリフトさせてメイン噴射を実行する。
これにより、微小な噴射量が要求されるパイロット噴射を行う場合には、部分印加パターンを選択して高精度にパイロット噴射を行うことができる。そして、大きな噴射量が要求されるメイン噴射では、全部印加パターンを選択して噴射率を向上させ所望の噴射量を確保することができる。
【００６７】
また、ＥＣＵ７は、１回の噴射の途中で噴射率を向上させるブーツ噴射を行う場合に、部分印加パターンから全部印加パターンに切り替えることで噴射率を向上させる。
これにより、微小な噴射量が要求されるブーツ噴射の前段階を行う場合には、部分印加パターンを選択して高精度にブーツ噴射の前段階を行うことができる。そして、大きな噴射量が要求されるブーツ噴射の後段階では、全部印加パターンを選択して噴射率を向上させ所望の噴射量を確保することができる。
【００６８】
さらに、ＥＣＵ７は、燃料が噴射される空間の圧力に応じて、部分印加パターンまたは全部印加パターンのいずれか一方を選択する。
これにより、高地のように気圧が低い場所でエンジンを作動させる場合には、部分印加パターンを選択して弁体１６のリフト量を小さくすることで、燃料噴霧の貫徹力を弱めることができる。また、通常の大気圧下で燃料の噴射を行うときのように強い貫徹力を必要とする場合には、全部印加パターンを選択して弁体１６のリフト量を大きくすることで、貫徹力を強めることができる。このため、気圧等の条件がエンジンの作動場所に応じて変動しても、燃料噴霧の貫徹力を操作して所望の燃料噴霧を形成することができる。
【実施例２】
【００６９】
〔実施例２の特徴〕
実施例２の制御手段５は、図７に示すように、第２印加部４６の電圧を放電するための制御信号（放電制御信号）の入力を受けて、第２印加部４６の圧縮により第２印加部４６に発生する電圧を放電する放電回路６７を有する。そして、この放電回路６７は、ＥＣＵ７とともに、第２印加部４６の圧縮により第２印加部４６に発生する電圧を放電する第２印加部放電手段として機能する。
【００７０】
つまり、ＥＣＵ７は、圧電効果により第２印加部４６に発生する電圧を検出し、この電圧の目標値と検出値との差分を把握する。そして、ＥＣＵ７は、この差分に応じて放電制御信号を合成して放電回路６７に出力し、放電回路６７は、放電制御信号の入力を受けてオンし、第２印加部４６の電圧を放電する。なお、第２印加部４６に発生する電圧の目標値は、所定値として固定してもよく、要求される噴射量等の噴射条件に応じて随時変更してもよい。
【００７１】
〔実施例２の効果〕
実施例２の制御手段５は、第２印加部４６の圧縮により第２印加部４６に発生する電圧を放電する放電回路６７を有し、この放電回路６７は、ＥＣＵ７とともに、第２印加部４６の圧縮により第２印加部４６に発生する電圧を放電する第２印加部放電手段として機能する。
第１印加部４５にのみ電圧を印加して微小量の燃料噴射を行う場合、第１印加部４５の伸長量が過剰になると、弁体１６のリフト量も過剰になり噴射量が多くなってしまう。そして、第１印加部４５の伸長量が過剰になると第２印加部４６も過剰に圧縮されるので、第２印加部４６に発生する電圧も大きくなる。そこで、この第２印加部４６に生じた電圧の増大分を放電すれば、第２印加部４６は、過剰に圧縮されていない状態になり、第１印加部４５の伸長量の過剰も解消される。このため、弁体１６のリフト量の過剰をなくすことができるので、微小量の燃料噴射において噴射量が増大するのを抑えることができる。
【実施例３】
【００７２】
〔実施例３の特徴〕
実施例３のインジェクタ１によれば、図８に示すように、駆動力伝達機構１９は、第１印加部４５に発生する駆動力により変位する第１ピエゾピストン６９、および第２印加部４６に発生する駆動力により変位する第２ピエゾピストン７０を有する。すなわち、第１、第２印加部４５、４６は、アクチュエータボディ５１において同列状に別々の筒状部材４８の内周側に収容されるとともに、それぞれに押圧部材４９が配置されている。そして、第１、第２ピエゾピストン６９、７０は、各々、弾性膜５２および調整シム５３を介して押圧部材４９により押圧され、第１、第２印加部４５、４６に発生した駆動力が伝達される。
【００７３】
そして、第１、第２ピエゾピストン６９、７０は、実施例１と同様に、燃料圧力を介して弁体１６の方に駆動力を伝達する。つまり、駆動力伝達機構１９は、第１、第２ピエゾピストン６９、７０により、燃料圧力を介して、弁体ピストン２３に駆動力を伝達するとともに、第１、第２ピエゾピストン６９、７０の変位（つまり、第１、第２印加部４５、４６の伸長量）を拡大して弁体ピストン２３に伝達する。
【００７４】
すなわち、実施例３の駆動力伝達機構１９によれば、第１、第２ピエゾピストン６９、７０により、各々、燃料の加圧を受ける第１、第２ピエゾ加圧室７１、７２が形成されている。そして、第１、第２ピエゾ加圧室７１、７２の燃料圧力は、各々、弁体側受圧室５８に通じる第１、第２連通路７３、７４を介して、弁体ピストン２３に伝達される。以上により、第１、第２印加部４５、４６に発生した駆動力および伸長量が、個別に弁体ピストン２３に伝達される。
なお、第１、第２ピエゾ加圧室７１、７２には、各々、皿バネ５９が収容され、第１、第２ピエゾピストン６９、７０を、各々、第１、第２印加部４５、４６の方に付勢している。
【００７５】
〔実施例３の効果〕
実施例３のインジェクタ１によれば、駆動力伝達機構１９は、第１印加部４５に発生する駆動力により弁体１６の方に変位する第１ピエゾピストン６９、および第２印加部４６に発生する駆動力により弁体１６の方に変位する第２ピエゾピストン７０を有する。そして、第１、第２ピエゾピストン６９、７０は、燃料圧力を介して弁体１６の方に駆動力を伝達する。
これにより、第１、第２印加部４５、４６で発生する伸長力および伸長量を、個々に異なる伝達経路（つまり、第１ピエゾピストン６９による伝達経路、および第２ピエゾピストン７０による伝達経路）で伝達することができる。このため、第１、第２ピエゾピストン６９、７０による加圧面積と弁体１６の方の受圧面積との面積比を、第１ピエゾピストン６９による伝達経路と、第２ピエゾピストン７０による伝達経路との間で異ならせることができる。この結果、燃料の噴射に関して、以下のような工夫を施すことができる。
【００７６】
すなわち、駆動力および伸長量は、パスカルの原理に基づき、上記の面積比（加圧面積／受圧面積）に応じて増減されて伝達される。つまり、駆動力は、この面積比が小さいほど増幅されて伝達され、逆に、伸長量は、この面積比が大きいほど増幅されて伝達される。そこで、噴射開始時のように弁体１６のリフトを開始するために大きな駆動力を必要とする時には、面積比の小さい方の伝達経路により駆動力を伝達させ、確実に、噴孔１５を開放する。また、噴射開始後、要求される噴射量を確保するため弁体１６のリフト量を大きくする必要がある時には、面積比の大きい方の伝達経路により伸長量を伝達させ、確実に、弁体１６を大きくリフトさせる。このように、噴射開始時および噴射開始後の各々の目的に適した伝達経路を選択することができる。
【００７７】
なお、実施例３の第１、第２印加部４５、４６は、アクチュエータボディ５１において同列状に収容されていたが、第１、第２印加部４５、４６が並列に配置されるように収容してもよい。この場合、インジェクタ１の長さを短縮することができる。
【実施例４】
【００７８】
実施例４のインジェクタ１によれば、図９に示すように、第２印加部４６が、圧電部材１７よりもヤング率の高い素材（例えば、鉄）からなる部材（以下、高剛性部材と称する）７７により囲われている。つまり、第１印加部４５と第２印加部４６との間に、高剛性部材７７が存在している。
これにより、第１印加部４５にのみ電圧が印加され第１印加部４５に駆動力が生じた場合、第２印加部４６の方への伸長は、高剛性部材７７により阻止される。このため、第１印加部４５を、第２印加部４６の反対側、つまり弁体１６の方にのみ伸長させることができるので、第１印加部４５の伸長量を無駄なく弁体１６の方に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】燃料噴射装置の全体構成およびインジェクタの構成を示す説明図である（実施例１）。
【図２】ピエゾアクチュエータの構成を示す説明図である（実施例１）。
【図３】インジェクタによる噴射時（噴射量が微小量である場合）の特性推移を示すタイムチャートである（実施例１）。
【図４】インジェクタによる噴射時（噴射量が大きい場合）の特性推移を示すタイムチャートである（実施例１）。
【図５】インジェクタによる噴射時（パイロット噴射およびメイン噴射に分割して噴射を行う場合）の特性推移を示すタイムチャートである（実施例１）。
【図６】インジェクタによる噴射時（ブーツ噴射を行う場合）の特性推移を示すタイムチャートである（実施例１）。
【図７】燃料噴射装置の全体構成およびインジェクタの構成を示す構成図である（実施例２）。
【図８】インジェクタの構成を示す説明図である（実施例３）。
【図９】インジェクタの構成を示す説明図である（実施例４）。
【符号の説明】
【００８０】
１  インジェクタ
６  燃料噴射装置
７  ＥＣＵ（印加電圧補正手段、第２印加部放電手段）
１５  噴孔
１６  弁体
１７  圧電部材
１８  ピエゾアクチュエータ
１９  駆動力伝達機構
４５  第１印加部
４６  第２印加部
６７  放電回路（第２印加部放電手段）
６９  第１ピエゾピストン
７０  第２ピエゾピストン
７７  高剛性部材（圧電部材よりもヤング率の高い素材からなる部材）
【図１】
2007154700.tif 000003
【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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