CN101796291A - 内燃机的燃料喷射控制装置 - Google Patents

Abstract

圆筒状的外针阀42，能够连通/切断喷嘴室R1与吸入室R2，并且为了划分喷嘴室R1与控制室R3而能够滑动地收纳在主体41内。棒状的内针阀43，能够同轴地滑动地收纳在外针阀42内，其顶端部在最下方位置进入吸入室R2。在内上升量较小的范围内，在吸入室R2的内侧侧壁内周面与内针阀43的顶端部的外侧侧壁外壁面之间形成有环状的间隙。以在开始燃料喷射时，外、内上升量同时从零增大的方式，并且以在结束燃料喷射时，外上升量返回到零然后内上升量返回到零的方式，调整外、内上升量。

Description

内燃机的燃料喷射控制装置

技术领域

本发明涉及内燃机的燃料喷射控制装置。

背景技术

以往，已知图20所示的内燃机(尤其是柴油发动机)的燃料喷射控制装置(例如，参照特开2005-320870号公报)。在该装置中，在主体的内部空间，针阀110能够将喷嘴室120与吸入室130连通、切断，并且对喷嘴室120与控制室140进行划分。

喷嘴室120，经由燃料供给通路150与产生轨压Pc(高压)的高压产生部(未图示的液压泵+共轨)相连接。吸入室130与朝向内燃机的燃烧室的多个喷孔160相连接。控制室140，经由燃料流入通路170与燃料供给通路150相连接并且经由燃料排出通路180与燃料箱(未图示)相连接。在燃料排出通路180上插置有将燃料排出通路180连通、切断的控制阀190。

针阀110，由于喷嘴室120内的压力(轨压Pc)而受到开启方向(在图20中为上方向)的力，并且由于控制室140内的压力(控制压Ps)以及弹簧SP的作用力(加载力)而受到关闭方向(在图20中为下方向)的力。

就该装置而言，在将处于关闭状态(图20所示的状态，上升量＝0)的针阀110开启的情况下(使其从关闭状态向开启状态(上升量＞0)变化的情况下)，使控制阀190开启。由此，从控制室140通过燃料排出通路180排出燃料，使控制压Ps从轨压Pc开始下降，伴随于此，燃料从燃料供给通路150通过燃料流入通路170流入控制室140。其结果，控制压Ps以与流出流量Qout与流入流量Qin之差(＝Qout-Qin)相对应的速度从轨压Pc下降。

在这样下降的控制压Ps到达“针阀开启压”(针阀110从关闭状态过渡到开启状态的时刻的控制压)时，针阀110开启(在图20中向上方移动)，其结果，喷嘴室120内的燃料经由吸入室130从多个喷孔160向燃烧室喷射。然后，针阀110以与控制室140内的燃料体积的减少速度(＝Qout-Qin)相对应的速度，边克服弹簧SP的作用力边上升(在图20中向上方移动)。这样在针阀110处于开启状态的期间，燃料喷射继续。

另一方面，在将处于开启状态的针阀110关闭的情况下(使其从开启状态向关闭状态变化的情况下)，将控制阀190关闭。由此，将通过了燃料排出通路180的来自控制室140的燃料的排出中止，另一方面使通过了燃料流入通路170的燃料继续向控制室140流入。其结果，针阀110，以与控制室140内的燃料体积的增大速度(＝Qin)相对应的速度边辅助抗弹簧SP的作用力边下降(在图20中向下方移动)。然后，在针阀110关闭后，燃料喷射结束。这样，控制控制阀190而控制控制压Ps，由此调整针阀110的上升量而进行燃料的喷射控制。

发明内容

如上所述，图20所示的装置构成为：针阀110通过将喷嘴室120与吸入室130连通、断开而间接地开关多个喷孔160。下面，将该结构称为“SMS型”。另一方面，如与图20相对应的图21所示，也具有装置构成为针阀110直接开关多个喷孔160的情况。下面，将该结构称为“VCO型”。SMS型与VCO型相比，具有下面2个优点。

首先，第1，就VCO型而言，针阀直接开关多个喷孔，因此在针阀偏心的情况下，尤其是针阀的上升量在微小的区域的情况下，多个喷孔的实际的开口面积可能会产生差别。由此，就一部分喷孔来说，燃料不会通过它们，或者可能发生在喷孔内部燃料边旋转边通过而形成所谓空心锥状喷雾(hollow-cone spray)的现象。其结果，所喷射的燃料难以扩散导致其与燃烧室中的氧气相遇的机会变少，所以容易产生烟雾的产生量增大、并且发动机的输出降低等问题。与此相对，就SMS型而言，针阀110经由吸入室间接地开关多个喷孔，所以即使针阀偏心，也不会产生上述那样的多个喷嘴的实际的开口面积不同的情况。因此，不会产生由该实际的开口面积不同所引起的上述的烟雾的产生量增大以及发动机的输出降低等问题。

第2，就VCO型而言，燃料从喷嘴室流入喷孔时的流动方向的变化程度较大，所以在喷孔的入口附近容易产生剥离区域。其结果，通过喷嘴的燃料的流速变小(换而言之，喷孔的流量系数变小)，燃料喷雾的贯穿性(penetration)变弱。由此，所喷射的燃料变得难以扩散导致其与燃烧室中的氧气相遇的机会变少，所以容易产生烟雾的产生量增大、并且发动机的输出降低等问题。与此相对，就SMS型而言，燃料从吸入室流入喷孔时的流动方向的变化程度较小。其结果，喷孔的流量系数变大，能够形成充分颗粒化的贯穿性强的燃料喷雾。其结果，所喷射的燃料与燃烧室中的氧气相遇的机会变大，能够抑制烟雾的产生量增大并且能够增大发动机的输出。

一般，在低负载时，燃烧室内的温度(压缩端温度)较低。因此，如果由于强的贯穿性使燃料喷雾过度颗粒化(所谓过稀，over lean)，则具有产生不完全燃烧导致未燃烧HC的排出量增大的倾向。与此相对，在中、高负载时，燃烧室内的压缩端温度充分升高，所以即使形成贯穿性强的燃料喷雾，也难以产生由过稀所引起的未燃烧HC的排出量增大的问题。因此，尤其是在中、高负载时，能够形成贯穿性强的燃料喷雾的SMS型就很有利。这样，SMS型与VCO型相比，具有上述2个优点。

然而，就SMS型而言，也存在下述缺点：在针阀关闭后，燃料残存在吸入室内(换而言之为在死区容积(dead volume))内)，可能产生该残存燃料在膨胀行程通过喷孔流出到燃烧室内的现象(下面，称为“燃料的后期流出”(燃料の後垂れ))。燃料的后期流出的产生与未燃烧HC的排出量的增大有关。另外，就VCO型而言，针阀直接堵塞喷孔，所以不会产生燃料的后期流出。

由此，本发明的目的在于提供一种能够抑制燃料的后期流出的SMS型的燃料喷射控制装置。换而言之，目的在于提供一种同时具有VOC型的优点(不产生燃料的后期流出)的SMS型的燃料喷射控制装置。

本发明中的SMS型的燃料喷射控制装置的基本结构与上述的图20所示的装置同样。该装置的特征在于下面的方面。

首先，针阀由外针阀与内针阀构成。外针阀是能够在轴线方向上移动地被收纳在主体的内部空间内的筒状的针阀。外针阀，在设置在其一端侧的顶端部的基座部和以与该基座部相对向的方式形成于主体的阀座部接触的关阀状态下将吸入室从喷嘴室断开，并且在从关阀状态向另一端侧移动从而使基座部与阀座部离开的开阀状态下将吸入室与喷嘴室连通。即，外针阀具有与上述的图20所示的针阀110相同的功能。

内针阀是能够相对于外针阀在轴线方向上(液体密封地)滑动地被收纳在外针阀的内部空间内的(棒状的、实芯的)针阀。内针阀，可以配置、构成为在相对于主体能够移动的范围中的最靠近一端侧的位置即最下方位置，其一端侧的顶端部进入(突出)吸入室，也可以配置、构成为在相对于主体能够移动的范围中的最靠近一端侧的位置即最下方位置，其一端侧的顶端部不进入(突出)吸入室。内针阀的一端侧的顶端部朝向吸入室。

外针阀的从关阀状态起向另一端侧移动的移动量即外上升量，由外上升量调整单元调整。内针阀的从最下方位置起向另一端侧移动的移动量即内上升量，由内上升量调整单元调整。

该外上升量调整单元、内上升量调整单元构成为以下述的方式调整外上升量以及内上升量：在开始燃料喷射时，使外上升量以及内上升量的双方同时或者一方在先而另一方在后地从零开始增大；并且在结束燃料喷射时，使外上升量以及内上升量减小，并在使外上升量返回到零后使内上升量返回到零。

根据上述结构，朝向吸入室的内针阀的一端侧的顶端部朝向吸入室。而且，在结束燃料喷射时，外上升量返回到零，然后内上升量减少而返回到零(下面，也称为“外针阀先关闭”。)。即，在外针阀关阀而将从喷嘴室向吸入室的燃料的供给切断后，由于内针阀下降，使吸入室内的容积减少。

因此，在外针阀关阀后，残存在吸入室内(换而言之为死区容积内)的燃料由于内针阀的下降而经由喷孔被立即向燃烧室推出。而且，即使在内针阀达到最下方位置的状态而在吸入室内还残存较小的死区容积时，残存在该较小的死区容积内的燃料，也能够利用在内针阀达到最下方位置之前已经形成的燃料的流动的惯性，经由喷孔全部向燃烧室移动。如上所述，根据上述结构，通过“外针阀先关闭”，内针阀具有将吸入室内残存的燃料推出的功能，由此在SMS型的燃料喷射控制装置中能够抑制“燃料的后期流出”。

上述的外上升量调整单元，可以构成为：例如，与图20所示的装置同样，通过喷嘴室内的压力(轨压)向另一端侧方向(上升量增大方向)驱动外针阀，通过设置在外针阀的另一端侧的控制室内的压力(控制压)以及设置在外针阀的另一端侧的外弹簧向一端侧方向(上升量减少方向)驱动外针阀。

上述的内上升量调整单元，可以构成为：例如，通过后述第1卡定机构向另一端侧方向(上升量增大方向)驱动内针阀，通过设置在内针阀的另一端侧的控制室内的压力(控制压)以及设置在内针阀的另一端侧的内弹簧(或者后述第2卡定机构)向一端侧方向(上升量减少方向)驱动内针阀。

例如，当在外针阀、内针阀的另一端侧具备通用的(1个)控制室并且都具备外弹簧、内弹簧时，为了实现“外针阀先关闭”，可以考虑例如将外弹簧的作用力设定得比内弹簧的作用力大等。

此时，所述外上升量调整单元、内上升量调整单元具体具有：控制室，其设置在所述外针阀以及内针阀的另一端侧，由于内部的燃料的压力即控制压而使所述外针阀以及内针阀的另一端侧受到一端侧方向的力；高压产生部，其产生具有所述轨压的燃料；燃料供给通路，其连接所述高压产生部与所述喷嘴室；燃料流入通路，其连接所述燃料供给通路与所述控制室；燃料排出通路，其连接所述控制室与燃料箱；和控制阀，其插置于所述燃料排出通路上，连通、切断所述燃料排出通路。

在上述本发明中的燃料喷射控制装置中，优选：包括节流部形成单元，其仅在所述内上升量处于从零到比零大的第1预定量之间时，形成在所述外针阀的所述开阀状态下形成于在所述吸入室内的、对从所述喷嘴室到所述喷孔的燃料的流通路径的一部分进行节流的节流部；所述外上升量调整单元、内上升量调整单元构成为，以在开始燃料喷射时，使所述外上升量以及所述内上升量的双方同时或者所述外上升量在先而所述内上升量在后地从零开始增大的方式，调整所述外上升量以及所述内上升量。下面，将“外上升量比内上升量在先或者同时从零开始增大”称为“外针阀先打开”。

如上所述，在低负载时，燃烧室内的温度(压缩端温度)较低，所以如果燃料喷雾的贯穿性较强，则由过稀所引起的未燃烧HC的排出量容易增大。因此，在低负载时，就有想要相反减弱燃料喷雾的贯穿性而抑制由过稀所引起的未燃烧HC的排出量的增大的要求。而且，在低负载时，外针阀的打开时间(维持打开状态的时间)较短，所以外上升量仅在零附近的较小的范围内推移。如上所述，优选：在外针阀打开后，在外上升量较小的范围内，形成贯穿性较弱的燃料喷雾而抑制由过稀所引起的未燃烧HC的排出量的增大，在外上升量变大后，如上所述那样形成贯穿性较强的喷雾而抑制烟雾的产生量增大并且增大发动机的输出。

上述结构基于该观点。即，根据上述结构，通过“外针阀先打开”，在外针阀打开后，在外上升量较小的范围内，由于内上升量处于零到第1预定量之间，能够在吸入室内形成上述节流部。通过该节流部的形成，限制了通过吸入室(因此，通过喷孔)的燃料的流速，所以燃料喷雾的贯穿性变弱。另一方面，在外上升量变大后，由于内上升量超过第1预定量，所述节流部消失。其结果，发挥了上述的SMS型的燃料喷射控制装置自身具有的本来的特性，形成了贯穿性较强的燃料喷雾。

即，根据上述结构，通过“外针阀先打开”，仅在外上升量处于较小的范围内时，内针阀具有在吸入室内形成节流部的功能，由此在低负载时能够减弱燃料喷雾的贯穿性而抑制由过稀所引起的未燃烧HC的排出量的增大，在中、高负载时形成贯穿性较强的喷雾而抑制烟雾的产生量增大并且增大发动机的输出。而且，通过“外针阀先关闭”，使内针阀具有在外针阀关闭后将吸入室内残存的燃料推出的功能，由此能够抑制“燃料的后期流出”而抑制由“燃料的后期流出”所引起的未燃烧HC的排出量增大。

作为上述节流部，例如，可以使用在内上升量处于从零到第1预定量之间时，通过内针阀的一端侧的顶端部的外侧侧壁的外周面与吸入室的内侧侧壁的内周面相对向而形成的环状的间隙。

在上述本发明中的燃料喷射控制装置中，优选：所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元包括第1卡定机构，所述第1卡定机构由所述外针阀的第1卡定部与所述内针阀的第1卡定部构成，通过所述外针阀的第1卡定部与所述内针阀的第1卡定部接触而禁止所述内上升量变得小于所述外上升量。而且，优选构成为：以在开始燃料喷射时，响应所述外上升量从零开始增大，通过所述第1卡定机构的作用使所述内上升量也同时从零开始增大的方式，调整所述外上升量以及所述内上升量。

由此，通过第1卡定机构的作用，保证了内针阀也与外针阀的打开同时地从最下方位置开始移动(即，“外针阀先打开”)。其结果，能够减小与由于内上升量超过第1预定量而导致上述节流部消失的时刻相对应的外上升量的不均，能够使燃料的喷射率(燃料喷射特性)相对于外上升量变得稳定。

此时，所述第1卡定机构，更优选，由作为所述外针阀的第1卡定部的形成于所述外针阀的内侧侧壁的与所述轴线方向垂直的阶梯面和作为所述内针阀的第1卡定部的形成于所述内针阀的外侧侧壁的与所述轴线方向(大致)垂直的阶梯面构成。

例如，当在外针阀、内针阀的另一端侧具备控制室时，在外针阀的关闭状态下，具有控制室内的控制压(＝轨压(高压))的燃料经由外针阀、内针阀的滑动部(外针阀的内侧侧壁与内针阀的外侧侧壁相对向的部分)的间隙向吸入室泄漏，其结果该泄漏燃料可能会经由喷孔向燃烧室泄漏。与此相对，根据上述结构，在外针阀关闭的状态下，由于内针阀因控制压(＝轨压)所受到的一端侧方向(上升量减少的方向)的力，使外针阀、内针阀的阶梯面彼此接触、推压。其结果，在上述阶梯面彼此的接触部形成有密封部，能够抑制燃料从控制室经由上述的外针阀、内针阀的滑动部的间隙向吸入室泄漏。

在上述本发明中的燃料喷射控制装置中，优选，所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元包括第2卡定机构，所述第2卡定机构由所述外针阀的第2卡定部与所述内针阀的第2卡定部构成，通过所述外针阀的第2卡定部与所述内针阀的第2卡定部接触而禁止所述内上升量变得大于比所述外上升量大第2预定量的量，所述第2预定量比零大。而且，优选构成为以下述方式调整所述外上升量以及所述内上升量：在结束燃料喷射时，响应所述外上升量的减少，通过所述第2卡定机构的作用，使所述内上升量也一边维持比所述外上升量大所述第2预定量一边减少，在所述外上升量返回到零之后，使所述内上升量从所述第2预定量返回到零。

根据该方案，作为向一端侧方向(上升量减少方向)驱动外针阀的结构可以使用第2卡定机构，所以不需要设置内弹簧。外针阀关闭后，控制室内的压力维持为轨压(高压)，另一方面吸入室内的压力下降。通过该压力差向一端侧方向驱动内针阀，所以即使没有内弹簧，内针阀上升量也会从第2预定量返回到零。

根据上述结构，由于第2卡定机构的作用，即使不设置内弹簧也能够实现“外针阀先关闭”。其结果，不需要为了实现“外针阀先关闭”而增大外弹簧的作用力，能够减小外弹簧。

在上述本发明中的燃料喷射控制装置中，例如，也可以在外针阀、内针阀的另一端侧分别设有互相独立的控制室。此时，所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元可以构成为，具有：外控制室，其设置在所述外针阀的另一端侧，由于内部的燃料的压力即控制压而使所述外针阀的另一端侧受到一端侧方向的力；独立于所述外控制室的内控制室，其设置在所述内针阀的另一端侧，由于内部的燃料的压力即控制压而使所述内针阀的另一端侧受到一端侧方向的力；高压产生部，其产生具有所述轨压的燃料；燃料供给通路，其连接所述高压产生部与所述喷嘴室；外燃料流入通路，其连接所述燃料供给通路与所述外控制室；内燃料流入通路，其连接所述燃料供给通路与所述内控制室；外燃料流出通路，其上游侧端连接于所述外控制室；内燃料流出通路，其上游侧端连接于所述内控制室，下游侧端与所述外燃料流出通路的下游侧端合流；燃料排出通路，其连接所述外燃料流出通路以及内燃料流出通路的合流部与燃料箱；和控制阀，其插置于所述燃料排出通路，连通、切断所述燃料排出通路。

这样，通过相对于外针阀、内针阀独立地个别地设置控制室(外控制室、内控制室)，能够个别地控制外控制压与内控制压。因此，例如，通过调整插置于外燃料流入通路、内燃料流入通路以及外燃料流出通路、内燃料流出通路的各节流孔的开口面积，能够以外控制压比内控制压小的状态，使在控制阀打开后减少的外控制压以及内控制压推移。由此，能够容易地实现“外针阀先打开”。

而且，通过调整插置于外燃料流入通路、内燃料流入通路以及外燃料流出通路、内燃料流出通路的各节流孔的开口面积，能够以外控制压比内控制压大的状态，使在控制阀的关闭后增大的外控制压以及内控制压推移。由此，能够容易地实现“外针阀先关闭”。换而言之，即使外弹簧的作用力较小也能够实现“外针阀先关闭”。其结果，能够减小外弹簧。

这样，当在外针阀、内针阀的另一端侧分别设置有互相独立的控制室时，也可以：在所述内燃料流入通路上插置有开闭阀，所述开闭阀在所述轨压为预定压力以下时将所述内燃料流入通路连通、并且在所述轨压超过预定压力时将所述内燃料流入通路断开；所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元构成为，以在开始燃料喷射的情况下当所述轨压超过预定压力时，使所述内上升量在先而所述外上升量在后从零开始增大的方式，调整所述外上升量以及所述内上升量。

根据该方案，例如，在轨压由于内燃机的负载、运转速度等运转状态而变更时，在轨压较小时(一般为低负载时)，开闭阀打开而连通内燃料流入通路。其结果，在控制阀打开后，内控制压的减少的程度变缓。因此，通过调整插置于外燃料流入通路、内燃料流入通路以及外燃料流出通路、内燃料流出通路的各节流孔的开口面积，能够使外控制压以比内控制压小的状态推移。由此，能够实现“外针阀先打开”。即，在低负载时，如上所述，能够减弱燃料喷雾的贯穿性而抑制由过稀所引起的未燃烧HC的排出量的增大。

另一方面，在轨压较大时(一般为中、高负载时)，开闭阀关闭，将内燃料流入通路断开。其结果，在控制阀打开后，内控制压的减少的程度变得剧烈。因此，通过调整插置于外燃料流入通路、内燃料流入通路以及外燃料流出通路、内燃料流出通路的各节流孔的开口面积，能够使内控制压以比外控制压小的状态推移。由此，能够实现“内上升量比外上升量先从零开始增大”(下面，称为“内针阀先打开”。)。

其结果，在外针阀的打开前，通过使内上升量超过第1预定量能够消灭上述节流部。因此，能够在外针阀打开后自始即得到没有上述节流部的状态，能够从外针阀打开之后立刻发挥上述的SMS型的燃料喷射控制装置具有的本来的特性而形成贯穿性较强的燃料喷雾。即，在中、高负载时，与实现“外针阀先打开”的情况相比，通过实现“内针阀先打开”，能够进一步抑制烟雾的产生量增大并且增大发动机的输出。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式中的燃料喷射控制装置的整体的概略结构图。

图2是图1所示的装置中的吸入室周围的放大图。

图3是表示图1所示的装置中的燃料喷射开始之后即刻的外针阀、内针阀的状态的图。

图4是表示图1所示的装置中的外针阀、内针阀充分上升后的外针阀、内针阀的状态的图。

图5是表示图1所示的装置中的燃料喷射结束之前即刻的外针阀、内针阀的状态的图。

图6是表示应用了图1所示的装置时的内上升量与喷射率的关系的曲线图。

图7是在小喷射量时与大喷射量时比较表示应用了图1所示的装置时的燃料喷射开始后的喷射率的变化的经纬的曲线图。

图8是表示本发明的第1实施方式的变形例中的燃料喷射控制装置的外针阀、内针阀周围的概略结构图。

图9是表示在外针阀打开前形成有环状节流部的状态的图。

图10是本发明的第2实施方式中的燃料喷射控制装置的燃料喷射开始之前即刻的外针阀、内针阀的状态的图。

图11是表示图10所示的装置中的外针阀、内针阀充分上升后的外针阀、内针阀的状态的图。

图12是表示图10所示的装置中的燃料喷射结束之前即刻的外针阀、内针阀的状态的图。

图13是表示本发明的第2实施方式的变形例中的燃料喷射控制装置的燃料喷射开始之前即刻的外针阀、内针阀的状态的图。

图14是表示图13所示的装置中的外针阀、内针阀充分上升后的外针阀、内针阀的状态的图。

图15是本发明的第3实施方式中的燃料喷射控制装置的整体的概略结构图。

图16是本发明的第3实施方式的变形例中的燃料喷射控制装置的整体的概略结构图。

图17是表示发动机旋转速度以及负载与希望降低未燃烧HC的区域以及希望降低烟雾的区域的关系的曲线图。

图18是表示发动机旋转速度以及负载与轨压的关系的曲线图。

图19是表示在图1所示的装置中、在内针阀位于最下方位置(内上升量＝0)时内针阀的下侧的顶端部不进入(突出)吸入室的情况的燃料喷射控制装置的整体的与图1相对应的概略结构图。

图20是以往的SMS型燃料喷射控制装置的概略结构图。

图21是以往的VCO型燃料喷射控制装置的概略结构图。

具体实施方式

下面，一边参照附图一边对于本发明的内燃机的SMS型燃料喷射控制装置的各实施方式进行说明。

(第1实施方式)

图1表示本发明的第1实施方式中的内燃机(柴油发动机)的燃料喷射控制装置10的整体的概略结构。该燃料喷射控制装置10具有：吸入、喷出储存在燃料箱T中的燃料的燃料泵20；供给由燃料泵20喷出的高压燃料的共轨30；从共轨30通过燃料供给通路C1供给高压燃料而向内燃机的燃烧室(未图示)喷射燃料的喷射器40；和控制燃料泵20以及喷射器40的ECU50。燃料泵20与共轨30与所述“高压产生部”相对应。

另外，在图1中，记载了从共轨30起通过1条燃料供给通路C1供给高压燃料的1个喷射器40，但实际上喷射器40以及燃料供给通路C1相对于内燃机的多个燃烧室分别设置，各喷射器40通过对应的燃料供给通路C1与共轨30个别连接。燃料供给通路C1内的燃料的压力(下面，称作“轨压Pc”。)与共轨30内的燃料的压力大致相等。下面，为了说明的方便，也将各图中的纸面上的上、下简称为“上”、“下”。另外，在各图中的纸面上，将向上方向(所述另一端侧)的移动称作“上升”，将向下方向(所述一端侧)的移动称作“下降”。

燃料泵20构成为能够根据来自ECU50的指示调整燃料的吸入流量。由此，能够调整燃料的喷出压力(因此，调整轨压Pc)。该轨压Pc基于例如内燃机的负载(输出扭矩)、发动机旋转速度等确定、调整。

喷射器40主要包括主体41、外针阀42、内针阀43和控制阀44。外针阀42呈圆筒状，能够相对于主体41在轴线方向(上下方向)上滑动地被收纳在主体41的内部空间内。内针阀43呈细长圆柱状(棒状)，能够相对于外针阀42在轴线方向(上下方向)上同轴地滑动地被收纳在外针阀42的内部空间(圆柱状空间)内。

在外针阀42的下侧的顶端部设有环状的基座部42a，通过外针阀42的上下方向位置能够使该基座部42a与主体41的环状的阀座部41a接触、分离。外针阀42，在其基座部42a与阀座部41a接触的状态(图1所示的状态，下面也称作“关闭状态”。)下，将喷嘴室R1与吸入室R2(由后述的上游吸入室、下游吸入室R21、R22构成)断开。外针阀42，在其从关闭状态上升而使基座部42a与阀座部41a分离的状态(下面也称作“打开状态”。)下，将喷嘴室R1与吸入室R2连通。另外，外针阀42、内针阀43一直分开喷嘴室R1与控制室R3。

喷嘴室R1与燃料供给通路C1相连，储存轨压Pc的燃料。吸入室R2(尤其是下游吸入室R22)与朝向内燃机的燃烧室的设置在主体41的下侧的顶端部的多个喷孔41b相连。控制室R3经由插置有节流孔Z1的燃料流入通路C2与燃料供给通路C1相连，并且经由插置有节流孔Z2的燃料排出通路C3与燃料箱T相连。

控制阀44是二位二通开闭阀，插置于该燃料排出通路C3，根据来自ECU50的指示连通、切断燃料排出通路C3。

外针阀42，由于喷嘴室R1内的压力(轨压Pc)以及吸入室R2(尤其是上游吸入室R21)内的压力(上游吸入压Psc1)而受到上方向的力，并且由于控制室R3内的压力(控制压Ps)以及配置在喷嘴室R1内的弹簧SP1的作用力而受到下方向的力。内针阀43，由于吸入室R2(尤其是下游吸入室R22)内的压力(下游吸入压Psc2)而受到上方向的力，并且由于控制室R3内的压力(控制压Ps)以及配置在控制室R3内弹簧SP2的作用力而受到下方向的力。

内针阀43，在外针阀42处于关阀状态并且形成在内针阀43的上端部的环状的凸缘部43a的下端面与外针阀42的上端面接触的状态(图1所示的状态)下，位于最下方位置。下面，将外针阀42的从关阀状态向上方的移动量(上升量)称为“外上升量”，将内针阀43的从最下方位置向上方的移动量(上升量)称为“内上升量”。即，图1表示外上升量＝内上升量＝0的状态。另外，通过内针阀43的凸缘部43a的下端面与外针阀42的上端面的接触，防止内上升量小于外上升量。

下面，一边参照作为图1的放大图的图2一边对吸入室R2的周围进行说明。即，图2也与图1同样，表示外上升量＝内上升量＝0的状态。如图2所示，在内上升量＝0的状态下，内针阀43的下侧的圆柱状的顶端部43b进入(突出)吸入室R2。在内针阀43的下端，形成有向下方突出的凸部43c。因此，在内上升量＝0的状态下，仅在吸入室R2内稍稍残存有死区容积。

在内上升量＝0的状态下，顶端部43b的外侧侧壁的圆筒外面(外周面)在轴线方向上跨越距离Z(与所述第1预定量相对应)而与吸入室R2的内侧侧壁41c的圆筒内面(内周面)相对向。其结果，仅在内上升量为0～Z的范围内，在吸入室R2内在从喷嘴室R1到喷孔41b的燃料的流通路径的一部分(中途)形成环状的间隙(环状节流部)。该环状节流部在内上升量超过Z时消失。

在吸入室R2中，将比该环状节流部更靠喷嘴室R1侧的部分(上侧、上游侧的部分)特别称为上游吸入室R21，将比该环状节流部更靠喷孔41b侧的部分(下侧、下游侧的部分)特别称为下游吸入室R22。将上游吸入室R21、下游吸入室R22内的压力分别称作“上游吸入压Psc1”、“下游吸入压Psc2”。

接下来，一边参照图3～图5一边对如上所述那样构成的燃料喷射控制装置10的动作进行说明。在图1所示的外上升量＝内上升量＝0的状态下，在根据ECU50的指示使控制阀44打开时，从控制室R3经由燃料排出通路C3向燃料箱T排出燃料。

其结果，控制压Ps从轨压Pc开始下降。伴随于此，燃料从燃料供给通路C1通过燃料流入通路C2流入控制室R3。其结果，控制压Ps，以与由燃料排出通路C3的节流孔Z2的开口面积决定的燃料的流出流量和由燃料流入通路C2的节流孔Z1的开口面积决定的燃料的流出流量之差相对应的速度，从轨压Pc开始下降。

在这样下降的控制压Ps达到预定的外针阀42的开阀压时，如图3所示，外针阀42打开(外上升量从0开始增大)。其结果，喷嘴室R1内的燃料经由吸入室R2(具体地说，上游吸入室R21→下游吸入室R22)从喷孔41b向燃烧室开始喷射。另外，在外针阀42的关闭状态下，上游吸入压Psc1、下游吸入压Psc2与轨压Pc相比足够小(与燃烧室内的压力大致相等)，内针阀43由于下游吸入压Psc2而受到的上方向的力与由于控制压Ps而受到的下方向的力相比非常小。因此，内针阀43不会先于外针阀42开始上升(即，不会产生上述的“内针阀先打开”)。

伴随着该外针阀42的打开，内针阀43的凸缘部43a的下端面受到外针阀42的上端面的推压，由此内针阀43也同时开始上升(内上升量从0开始增大)。这样，利用内针阀43的凸缘部43a的下端面受到外针阀42的上端面的推压，实现上述的“外针阀的先打开”。

在外针阀42打开之后，外针阀42一边克服弹簧SP1的作用力一边以与控制室R3内的燃料的体积的减少速度(＝上述流出流量-上述流入流量)相对应的速度上升。伴随于此，由于内针阀43的凸缘部43a的下端面持续受到外针阀42的上端面的推压，内针阀43也一边克服弹簧SP2的作用力一边与外针阀42一体地上升(外上升量、内上升量取相同的值而增大)。

在这里，如图3所示，在外上升量、内上升量较小的0～Z的范围内，在吸入室R3内形成有上述的“环状节流部”。因此，通过吸入室R2(因此，通过喷孔41b)的燃料的流速受到限制。其结果，如图6所示，在内上升量(＝外上升量)达到Z之前的阶段(即，燃料喷射的初始阶段)，喷射率被限制为较小的值，燃料喷雾的贯穿性变弱。另外，在外上升量、内上升量为0～Z的范围内，上游吸入压Psc1能够上升到轨压Pc附近，但下游吸入压Psc2被维持为比上游吸入压Psc1小由“环状节流部”产生的压力降低量的值。

如图4所示，在这之后，在增大的外上升量、内上升量超过Z时，“环状节流部”消失。因此，解除了对通过吸入室R2的燃料的流速的限制。其结果，如图6所示，发挥了SMS型的燃料喷射控制装置具有的本来的特性，形成了喷射率较大的贯穿性较强的燃料喷雾。另外，在外上升量、内上升量超过Z时，不会产生由上述的“环状节流部”引起的压力下降，所以上游吸入压Psc1、下游吸入压Psc2都变得与轨压Pc大致相等，

接下来，对于在该状态下根据ECU50的指示使控制阀44关阀的情况进行说明。此时，燃料排出通路C3断开，使来自控制室R3的燃料的排出中止。另一方面，燃料还继续通过燃料流入通路C2向控制室R3流入。其结果，此前持续减少的控制压Ps相反不断增大。

而且，弹簧SP1的作用力被设定为相比弹簧SP2的作用力足够大的值。其结果，外针阀42比内针阀43先开始下降。即，此前维持为相同的值的外上升量、内上升量，以外上升量取小于内上升量的值的方式而减少。

而且，如图5所示，在外针阀42关闭时(变为外上升量＝0时)，从喷嘴室R1向吸入室R2的燃料的供给被切断，燃料喷射结束。在该阶段，内针阀43还没有达到最下方位置(内上升量＝0)(参照图5)。另外，在外针阀42关闭时，上游吸入压Psc1、下游吸入压Psc2再次下降到足够小的值(与燃烧室内的压力大致相等)。

在外针阀42的关闭后，由于控制压Ps以及由弹簧SP2产生的下方向的力，内针阀43还继续下降。其结果，内针阀43开始进入吸入室R2内，然后，达到最下方位置(内上升量＝0)。这样，通过将弹簧SP1的作用力设定为相比弹簧SP2的作用力足够大的值，能够实现上述的“外针阀先关闭”。

如上面所说明，根据本发明中的燃料喷射控制装置的第1实施方式，在外针阀42关闭后，内针阀43进入吸入室R2内。换而言之，吸入室R2内的容积减少。因此，在外针阀42关闭后，残存在吸入室R2内(换而言之为死区容积内)的燃料，由于内针阀43向吸入室R2内的进入而经由喷孔41b立即向燃烧室推出。另外，在本例中，如上所述，在内针阀43达到最下方位置的状态下，在吸入室R2内还残存较小的死区容积。然而，残存在该较小的死区容积内的燃料，利用在内针阀43达到最下方位置之前已经形成的吸入室R2内的燃料的流动的惯性，能够经由喷孔41b全部向燃烧室移动。通过上面，通过“外针阀先关闭”，使内针阀43具有将吸入室R2内残存的燃料推出的功能，由此在SMS型的燃料喷射控制装置中能够抑制“燃料的后期流出”。其结果，能够抑制由“燃料的后期流出”引起的未燃烧HC的排出量的增大。

另外，通过“外针阀先打开”，仅在外上升量处于较小的范围内(0～Z)时，内针阀43具有在吸入室R2内形成“环状节流部”的功能。由此，如图7所示，在小喷射量时(即，低负载时)，将喷射量限制为较小的值而形成贯穿性较弱的燃料喷雾。因此，抑制了由过稀引起的未燃烧HC的排出量的增大。另一方面，在大喷射量时(即，中、高负载时)，在外上升量超过Z的时刻以后解除对喷射量的限制，所以形成贯穿性较强的喷雾。因此，能够抑制烟雾的产生量增大并且增大发动机的输出。

本发明并不限定于上述第1实施方式，在本发明的范围内能够采用各种变形例。例如，在上述第1实施方式中，如图1等所示，在外针阀42、内针阀43的滑动部(外针阀42的圆筒内壁面与内针阀43的圆筒外壁面相对向的部分)，不可避免地形成薄肉圆筒状的间隙。因此，在外针阀42的关闭状态下，控制室R3内的具有控制压Ps(＝轨压Pc(高压))的燃料可能经由该间隙向吸入室R2泄漏。其结果，该泄漏原料可能经由喷孔41b向燃烧室泄漏。

图8表示为了抑制这样的燃料泄露而构成的上述第1实施方式的变形例。在图8中对于与上述的图中所示的构件等相同或者具有等价的功能的构件等，赋予与上述的图中所示的符号相同的符号，代为说明。对于后述的图也同样。

如图8所示，在该变形例中，在外针阀42的圆筒内壁上形成有与轴线方向垂直的阶梯面(平面)42b(与所述外针阀的第1卡定部相对应)，在内针阀43的圆筒外壁上形成有与轴线方向垂直的阶梯面(平面)43b(与所述内针阀的第1卡定部相对应)。

在外针阀42的关闭状态下，如上所述，下游吸入压Psc2与轨压Pc相比足够小。因此，由于内针阀43因控制压Ps(＝轨压Pc)(以及弹簧SP2)所受到的下方向的力，使外针阀42侧的阶梯面42b与内针阀43侧的阶梯面43b接触、推压。由此，在阶梯面42b与阶梯面43b的接触部(接触面)形成密封部。其结果，在外针阀42的关闭状态下，使控制室R3与吸入室R2液体密封地分离，能够抑制燃料从控制室R3经由上述的间隙向吸入室R2泄漏。

另外，如果阶梯面42b与阶梯面43b的接触面的面积过大，则所谓的接合(linking)作用变大，接触的阶梯面42b与阶梯面43b难以分离。因此，阶梯面42b与阶梯面43b的接触面的面积优选较小。

在该变形例中，伴随着该外针阀42的打开(外上升量从0开始增大)，内针阀43侧的阶梯面43b受外针阀42侧的阶梯面42b推压，由此使内针阀43也同时开始上升(内上升量从0开始增大)。由此，防止了内上升量变得小于外上升量，实现了上述的“外针阀的先打开”。因此，将内针阀43的凸缘部43a省略。另外，与上述第1实施方式同样，通过将弹簧SP1的作用力设定为与弹簧SP2的作用力相比足够大的值而实现了“外针阀的先关闭”。

(第2实施方式)

接下来，对本发明的第2实施方式中的燃料喷射控制装置进行说明。如上所述，在上述第1实施方式中，为了可靠地实现“外针阀的先关闭”，将弹簧SP1的作用力设定为与弹簧SP2的作用力相比足够大的值。

另外，考虑如图9所示，在外针阀42、内针阀43的下降中，在外针阀42关闭前(外上升量＞0)内上升量达到Z以下的情况。此时，形成了上述的“环状节流部”，下游吸入压Psc2变得比上游吸入压Psc1小由“环状节流部”引起的上述的压力损失的量。由此，内针阀43由于控制压Ps而受到的下方向的力与由于下游吸入压Psc2而受到的上方向的力相比变得足够大，内针阀43的下降速度变快。其结果，内针阀43容易在外针阀42关闭之前达到最下方位置(即，具有不能实现“外针阀的先关闭”的可能性)。

考虑到这样的情况，为了可靠地实现“外针阀的先关闭”，需要将弹簧SP1的作用力设定为远远大于弹簧SP2的作用力的值，其结果，弹簧SP1变得非常大。该第2实施方式，用于即使不增大弹簧SP1也仍可靠地实现“外针阀的先关闭”。下面，仅对于第2实施方式中的与上述第1实施方式的不同之处进行说明。

如图10所示，在第2实施方式中，省略了向下方向对内针阀43加力的弹簧SP2。而且，用于形成“环状节流部”的内针阀43的顶端部43b呈环状的凸缘形状。外针阀42的下侧的顶端42c(与所述外针阀的第2卡定部相对应)能够与该顶端部43b的上端面(与所述内针阀的第2卡定部相对应)接触。

如图10所示，在外针阀42处于关闭状态并且内针阀43的凸缘部43a的下端面与外针阀42的上端面接触的状态(即，外上升量＝内上升量＝0的状态)下，顶端部43b的上端面与顶端42c在轴线方向(上下方向)上离开距离Y(与所述第2预定量相对应)。即，通过该顶端部43b的上端面与顶端42c的接触，能够防止内上升量变得比“比外上升量大Y的量”大(或者外上升量变得比“比内上升量小Y的量”小)。

下面，一边参照图10～图12一边对第2实施方式的动作进行说明。在图1所示的外上升量＝内上升量＝0的状态下，在根据ECU50的指示将控制阀44打开时，与上述第1实施方式同样，由于控制压Ps的减少，使外针阀42打开，然后，维持内针阀43的凸缘部43a的下端面与外针阀42的上端面的接触，外针阀42、内针阀43以外上升量、内上升量取相同的值的方式上升。即，与上述第1实施方式同样，实现了“外针阀的先打开”。

然后，在根据ECU50的指示将控制阀44关闭时，伴随着控制压Ps的增大，由于弹簧SP1的作用力，仅外针阀42开始下降。然后，如图11所示，在外上升量达到比内上升量小Y的量时，顶端部43b的上端面与顶端42c开始接触。由此，顶端部43b的上端面受顶端42c推压，由此内针阀43也开始下降。

之后，顶端部43b的上端面持续受顶端42c推压，由此内针阀43也与外针阀42一体地下降(外上升量取比内上升量小Y的值而减少)。

然后，如图12所示，在外针阀42关闭时(变为外上升量＝0时)，燃料喷射结束，并且上游吸入压Psc1、下游吸入压Psc2下降到与轨压Pc相比足够小的值(与燃烧室内的压力大致相等)。其结果，内针阀43由于下游吸入压Psc2而受到的上方向的力变得比由于增大中的控制压Ps而受到的下方向的力小。因此，在外针阀42关闭后，由于因控制压Ps而产生的下方向的力，内针阀43还继续下降(内上升量从Y开始减少)。其结果，内针阀43开始进入吸入室R2内，然后，达到最下方位置(内上升量＝0)。

如上面所说明，在第2实施方式中，利用顶端部43b的上端面与顶端42c的接触，不设置弹簧SP2也能够实现上述的“外针阀的先关闭”。因此，不需要为了实现“外针阀的先关闭”而增大弹簧SP1的作用力，能够减小弹簧SP1。

本发明并不限定于上述第2实施方式，在本发明的范围内能够采用各种变形例。例如，在上述第2实施方式中，如图10等所示，具有外针阀42的上下端分别与分别设置在内针阀43的上下的凸缘部(43a与43b)接触的结构。因此，外针阀42、内针阀43的互相的组装变得非常困难。

图13表示为了使外针阀42、内针阀43的互相的组装变得容易而构成的上述第2实施方式的变形例。如图13所示，在该变形例中，内针阀43在上下被分割为上方内针阀43A和下方内针阀43B。由此，使外针阀42、内针阀43的互相的组装变得非常容易。

下面，一边参照图13以及图14一边对该变形例的动作进行简单说明。如图13所示，在外针阀42伴随着控制阀44的打开而打开时，一边维持上方内针阀43A的凸缘部43a的下端面与外针阀42的上端面的接触，一边仅使上方内针阀43A与外针阀42一体地上升(下方内针阀43B不上升)。

伴随于此，上方内针阀43A、下方内针阀43B互相分离，所以形成于两者之间的空间X的容积增大，空间X内的压力下降。其结果，下方内针阀43B由于下游吸入压Psc2而受到的上方向的力变得比由于空间X内的压力而受到的下方向的力大。由此，下方内针阀43B也以追随上方内针阀43A的方式上升。

然后，伴随着控制阀44的关闭，由于弹簧SP1的作用力，仅外针阀42开始下降。然后，如图14所示，在外针阀42的顶端42c与下方内针阀43B的顶端部43b的上端面接触时，之后，顶端部43b的上端面受顶端42c推压，从而使下方内针阀43B与外针阀42一体地下降。另外，伴随着控制压Ps的增大，上方内针阀43A由于控制压Ps而受到的下方向的力而下降。这样一来，在该变形例中也能够实现与上述第2实施方式同样的工作。

(第3实施方式)

接下来，对本发明的第3实施方式中的燃料喷射控制装置进行说明。该第3实施方式，在控制室相对于外针阀42、内针阀43分别独立个别地设置这方面，与相对于外针阀42、内针阀43设置通用的单一的控制室R3的上述第1、第2实施方式主要不同。下面，参照图15仅对相关的不同点进行说明。另外，在图15中，采用了上述第1实施方式的变形例中的外针阀42、内针阀43的结构，但也可以采用上述第1实施方式中的外针阀42、内针阀43的结构。

如图15所示，在该第3实施方式中，相对于外针阀42、内针阀43分别独立地设置有外控制室R3o、内控制室R3i。内控制室R3i与插置有节流孔Z1的流道C2以及插置有节流孔Z2的流道C4相连，外控制室R3o与插置有节流孔Z3的流道C5相连。

流道C2与燃料供给通路C1相连。流道C4与流道C5的合流部Y经由流道C6与两位三通阀即控制阀44相连。控制阀44还和与燃料箱T相连的流道C7和与燃料供给通路C1相连的流道C8相连。

由此，在控制阀44处于图16所示的第1位置的状态(关闭状态)下，燃料从燃料供给通路C1经由流道C2以及流道C8、C6、C4流入内控制室R3i，并且燃料从燃料供给通路C1经由流道C8、C6、C5流入外控制室R3o。即，此时，流道C2以及流道C8、C6、C4与所述内燃料流入通路相对应，流道C8、C6、C5与所述外燃料流入通路相对应。

另一方面，在控制阀44处于与第1位置不同的第2位置的状态(打开状态)下，从内控制室R3i经由流道C4、C6、C7向燃料箱T排出燃料，并且从外控制室R3o经由流道C5、C6、C7向燃料箱T排出燃料。即，此时，流道C4与所述内燃料流出通路相对应，流道C5与所述外燃料流出通路相对应，流道C6、C7与所述燃料排出通路相对应。另外，即使控制阀44处于打开状态，燃料也从燃料供给通路C1经由流道C2流入内控制室R3i。

这样，通过相对于外针阀42、内针阀43独立个独地设置外控制室R3o、内控制室R3i，能够个别地控制外控制室R3o内的压力(外控制压Pso)与内控制室R3i内的压力(内控制压Psi)。

具体地说，例如，节流孔Z1、Z2、Z3的开口面积S1、S2、S3被设定为S3＞(S1+S2)。在控制阀44打开后(从第1位置向第2位置切换后)，燃料以与通过节流孔Z2的流出流量和通过节流孔Z1的流入流量之差相等的流量(相当于(S2-S1))从内控制室R3i流出，燃料以通过节流孔Z3的流出流量(相当于S3)从外控制室R3o流出。

在该过程中，设定为S3＞(S1+S2)，所以能够使外控制室R3o的总流出流量比内控制室R3i的总流出流量大。因此，能够使外控制压Pso、内控制压Psi以Pso＜Psi的关系减少。由此，能够容易地实现“外针阀的先打开”。

另一方面，在控制阀44关闭后(从第2位置向第1位置切换后)，燃料以与通过节流孔Z1的流入流量和通过节流孔Z2的流入流量之和相等的流量(相当于(S1+S2))流入内控制室R3i，燃料以通过节流孔Z3的流入流量(相当于S3)流入外控制室R3o。

在该过程中，设定为S3＞(S1+S2)，所以能够使外控制室R3o的总流入流量比内控制室R3i的总流入流量大。因此，能够使外控制压Pso、内控制压Psi以Pso＞Psi的关系增大。由此，能够容易地实现“外针阀的先关闭”。换而言之，即使减小弹簧SP1的作用力也能够实现“外针阀的先关闭”。其结果，能够减小弹簧SP1。

本发明并不限定于上述第3实施方式，在本发明的范围内能够采用各种变形例。例如，如图16所示，也可以在流道C2(与所述内燃料流入通路相对应)上插置两位二通开闭阀即开闭阀45。该开闭阀45，在燃料供给通路C1内的压力(轨压Pc)为预定压力以下时将流道C2连通，在轨压Pc超过预定压力时将流道C2断开。

如图17所示，一般，在内燃机的运转区域，在发动机旋转速度以及负载(输出扭矩)较小的区域(图中，曲线L左下方的区域)，燃烧室的压缩端温度比较低，所以特别想降低未燃烧HC。另一方面，在发动机旋转速度以及负载(输出扭矩)较大的区域(图中，曲线L右上方的区域)，燃烧室的压缩端温度比较高，所以特别想降低烟雾。

如图18所示，在该变形例中，轨压Pc因内燃机的发动机旋转速度以及负载(输出扭矩)而变更，发动机旋转速度以及负载越大，则将轨压Pc调整为越大的值。在这里，所述预定压力在图18中为与曲线L相对应的轨压Pc。

而且，在该变形例中，节流孔Z1、Z2、Z3的开口面积S1、S2、S3被设定为S3＞(S1-S2)并且S3＜S2。

此时，在轨压Pc为预定压力以下时(一般为低负载时)，开闭阀45打开，使流道C2连通。其结果，在控制阀44打开后(从第1位置向第2位置切换后)，燃料以与通过节流孔Z2的流出流量和通过节流孔Z1的流入流量之差相等的流量(相当于(S2-S1))从内控制室R3i流出，燃料以与通过节流孔Z3的流出流量(相当于S3)从外控制室R3o流出。

在该过程中，设定为S3＞(S2-S1)，所以能够使外控制室R3o的总流出流量比内控制室R3i的总流出流量大。因此，能够使外控制压Pso、内控制压Psi以Pso＜Psi的关系减少。由此，能够容易地实现“外针阀的先打开”。即，在低负载时，如上所述，能够利用环状节流部”的作用减弱燃料喷雾的贯穿性，抑制由过稀引起的未燃烧HC的排出量的增大。

另一方面，在轨压Pc较大时(一般为中、高负载时)，开闭阀45关闭而将流道C2断开。其结果，在控制阀44打开后(从第1位置向第2位置切换后)，燃料以通过节流孔Z2的流出流量(相当于S2)从内控制室R3i流出，燃料以通过节流孔Z3的流出流量(相当于S3)从外控制室R3o流出。

在该过程中，设定为S3＜S2，所以能够使外控制室R3o的总流出流量比内控制室R3i的总流出流量小。因此，能够使外控制压Pso、内控制压Psi以Pso＞Psi的关系减少。由此，能够实现上述的“内针阀的先打开”。

通过该“内针阀的先打开”，在外针阀42打开前，能够通过使内上升量超过Z而消灭“环状节流部”。因此，能够在外针阀42打开后从开始就得到没有“环状节流部”的状态，能够从外针阀42打开之后即刻发挥上述的SMS型燃料喷射控制装置所具有的本来的特性而形成贯穿性较强的燃料喷雾。即，在中、高负载时，与实现“外针阀的先打开”时相比，通过实现“内针阀的先打开”，能够进一步抑制烟雾的产生量增大并且增大发动机的输出。

另外，在该变形例中，将弹簧SP1的加载力设为与弹簧SP2的加载力相比充分大的值。因此，不管开闭阀45的开闭状态(即不管轨压Pc)怎样，都与上述第1实施方式同样，能够可靠地实现“外针阀的先关闭”。

本发明并不限定于上述各实施方式，在本发明的范围内能够采用各种变形例。例如，在上述各实施方式(除上述第3实施方式的变形例外)中，作为“外针阀的先打开”，表示了外上升量、内上升量同时从零开始增大的情况，但也可以构成为外上升量比内上升量先从零开始增大。

另外，在上述各实施方式(除上述第3实施方式的变形例外)中，能够形成作为所述节流部的“环状节流部”，但也可以构成为不形成所述节流部。此时，没有进行“外针阀的先打开”的必要，所以也可以构成为内上升量比外上升量先从零开始增大。

而且，在这样不形成所述节流部时，如图19所示，也可以配置、构成为在内针阀43处于最下方位置(内上升量＝0)时内针阀43的下侧的顶端部43b不进入(突出)吸入室R2。由此，通过“外针阀的先关闭”，内针阀43具有将吸入室R2内残存的燃料推出的功能，由此也能够抑制“燃料的后期流出”。其结果，能够抑制由“燃料的后期流出”引起的未燃烧HC的排出量的增大。

Claims (9)

1.一种内燃机的燃料喷射控制装置，该内燃机的燃料喷射控制装置包括：

主体，其在内部空间内包括：吸入室，其在朝向内燃机的燃烧室的那一端侧的顶端部具备喷孔，并且与所述喷孔相连；喷嘴室，其在轴线方向上比所述吸入室更靠另一端侧的部位与所述吸入室相邻，储存轨压的燃料；

圆筒状的外针阀，其能够在所述轴线方向上移动地收纳在所述主体的内部空间内，在设置在这一端侧的顶端部的座部和以与所述座部相对的方式形成在所述主体上的阀座部接触的关闭状态下将所述吸入室从所述喷嘴室断开，并且在从所述关闭状态向另一端侧移动从而所述座部与所述阀座部离开的打开状态下将所述吸入室从所述喷嘴室连通；

内针阀，其能够相对于所述外针阀在所述轴线方向上滑动地收纳在所述外针阀的内部空间内；

外上升量调整单元，其调整所述外针阀的从所述关闭状态向另一端侧移动的移动量即外上升量；和

内上升量调整单元，其调整所述内针阀的从最下方位置向另一端侧移动的移动量即内上升量，所述最下方位置为与所述主体相对的能够移动的范围内的最靠近一端侧的位置；

在所述外针阀的所述打开状态下将储存在所述喷嘴室内的燃料经由所述吸入室从所述喷孔向所述燃烧室喷射；

该燃料喷射控制装置的特征在于：

所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元构成为以下述的方式调整所述外上升量以及所述内上升量，

在开始燃料喷射时，所述外上升量以及所述内上升量双方同时或者一方先另一方后的地从零增大；

在结束燃料喷射时，所述外上升量返回到零，然后所述内上升量返回到零。

2.如权利要求1所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中：

包括节流部形成单元，其仅在所述内上升量处于零到比零大的第1预定量之间时，将在所述外针阀的所述打开状态下形成在所述吸入室内的从所述喷嘴室到所述喷孔的燃料的流通路径的一部分节流的节流部；

所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元构成为，

在开始燃料喷射时，以所述外上升量以及所述内上升量双方同时或者所述外上升量先而所述内上升量后地从零增大的方式，调整所述外上升量以及所述内上升量。

3.如权利要求2所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中：

所述节流部形成单元构成为，

仅在所述内上升量处于零到所述第1预定量之间时，通过所述内针阀的所述一端侧的顶端部的外侧侧壁的外周面与所述吸入室的内侧侧壁的内周面相对而形成作为所述节流部的环状的间隙。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中：

所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元包括第1卡定机构，所述第1卡定机构由所述外针阀的第1卡定部与所述内针阀的第1卡定部构成，通过所述外针阀的第1卡定部与所述内针阀的第1卡定部接触而禁止所述内上升量变得小于所述外上升量。

5.如权利要求4所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中：

所述第1卡定机构由作为所述外针阀的第1卡定部的形成在所述外针阀的内侧侧壁上的与所述轴线方向大致垂直的阶梯面和作为所述内针阀的第1卡定部的形成在所述内针阀的外侧侧壁上的与所述轴线方向大致垂直的阶梯面构成。

6.如权利要求1至5中的任意一项所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中：

所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元包括第2卡定机构，所述第2卡定机构由所述外针阀的第2卡定部与所述内针阀的第2卡定部构成，通过所述外针阀的第2卡定部与所述内针阀的第2卡定部接触而禁止所述内上升量变得大于比所述外上升量大第2预定量的量大，所述第2预定量比零大。

7.如权利要求1至6中的任意一项所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中：

所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元包括：

控制室，其设置在所述外以及内针阀的另一端侧，所述外以及内针阀的另一端侧通过内部的燃料的压力即控制压而受到一端侧方向的力；

高压产生部，其产生所述轨压；

燃料供给通路，其连接所述高压产生部与所述喷嘴室；

燃料流入通路，其连接所述燃料供给通路与所述控制室；

燃料排出通路，其连接所述控制室与所述燃料箱；和

控制阀，其安装在所述燃料排出通路上，连通/切断所述燃料排出通路；

所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元构成为，控制所述控制阀而控制所述控制压，由此调整所述外上升量以及所述内上升量。

8.如权利要求2至5中的任意一项所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中：

所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元包括：

外控制室，其设置在所述外针阀的另一端侧，所述外针阀的另一端侧通过内部的燃料的压力即控制压而受到一端侧方向的力；

与所述外控制室独立的内控制室，其设置在所述内针阀的另一端侧，所述内针阀的另一端侧通过内部的燃料的压力即控制压而受到一端侧方向的力；

高压产生部，其产生所述轨压；

燃料供给通路，其连接所述高压产生部与所述喷嘴室；

外燃料流入通路，其连接所述燃料供给通路与所述外控制室；

内燃料流入通路，其连接所述燃料供给通路与所述内控制室；

外燃料流出通路，其上游侧端连接在所述外控制室上；

内燃料流出通路，其上游侧端连接在所述内控制室上，下游侧端与所述外燃料流出通路的下游侧端合流；

燃料排出通路，其连接所述外以及内燃料流出通路的合流部与所述燃料箱；和

控制阀，其安装在所述燃料排出通路上，连通/切断所述燃料排出通路；

所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元构成为，控制所述控制阀而分别控制所述外以及内控制压，由此调整所述外上升量以及所述内上升量。

9.如权利要求8所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中：

在所述内燃料流入通路上安装有开闭阀，所述开闭阀在所述轨压为预定压力以下时将所述内燃料流入通路连通，并且在所述轨压超过预定压力时将所述内燃料流入通路断开；

所述外上升量调整单元以及所述内上升量调整单元构成为，当在开始燃料喷射的情况下所述轨压超过预定压力时、以所述内上升量先而所述外上升量后从零增大的方式，调整所述外上升量以及所述内上升量。

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