JP2000054930A - ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】燃料の噴霧特性を改善し、良好な排気、騒音特
性を実現する。 【解決手段】燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室９からの燃
料の一部が導かれる圧力室２２の燃料圧力の解放を制御
する電磁弁２５を設け、この圧力室２２の燃料圧力を高
めることでピストン２１が針弁１９を閉じ方向に押圧し
て燃料の噴射を遮断し、圧力室２２の圧力を低下させる
ことで、燃料圧力を受けて針弁１９がリフトして燃料の
噴射を行う。このとき、圧力室２２の圧力を、針弁１９
が開弁するときのリフト初期に速やかに低下させ、リフ
ト中期に低下を遅くらせ、かつ針弁１９が閉弁するとき
には圧力上昇を速めるべく、圧力室２２に導入する高圧
燃料の燃料流入路を制御する可変オリフィス２３を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃料蓄圧式のデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料噴射装置とし
て、最大燃料噴射圧力に相当する圧力でもって加圧した
燃料を蓄圧室に溜めておき、この燃料噴射時期にインジ
ェクタからこの蓄圧燃料を噴射するようにしたものが知
られており、このためのインジェクタの構成が、特開平
９−１５８８１１号公報によって提案されている。

【０００３】このインジェクタの構成を図７を用いて説
明する。

【０００４】蓄圧室の高圧燃料は供給通路１０１からノ
ズル室１０２に導かれるとともに、一部は充填オリフィ
ス１０６を経てノズルピストン１０４の上部の圧力室１
０５にも導かれる。圧力室１０５をドレン側と接続する
放出オリフィス１０８が、電磁弁１０７によって閉状態
にあるときは、この燃料圧力を受けるノズルピストン１
０４により針弁１０３が押されて着座し、燃料は噴射さ
れない。なお、ノズルピストン１０４の受圧面積は針弁
１０３の受圧面積よりも大きい。

【０００５】この状態から電磁弁１０７が開弁すると、
放出オリフィス１０８を介して圧力室１０５の圧力が低
下し、このためノズル室１０２に作用する燃料圧力で針
弁１０３が上方にリフトし、燃料が噴射される。

【０００６】電磁弁１０７が閉弁すると、圧力室１０５
に充填オリフィス１０６を介して高圧燃料が充填され、
針弁１０３よりも受圧面積を大きく設定したノズルピス
トン１０４により、針弁１０３が押し下げられて着座
し、燃料の噴射が停止する。

【０００７】リターンスプリング１１１はエンジン停止
時等にノズル室１０５の燃料が燃焼室内に漏れ出すこと
のないようにするためのものであり、エンジン運転時に
は、針弁１０３、ノズルピストン１０４にかかる油圧力
により縮められ、針弁１０３とノズルピストン１０４と
が常に一体となって動く。

【０００８】このようなインジェクタでは、圧力室１０
５の圧力とノズルピストン１０４の摺動部の受圧面積の
積である閉弁方向の力と、ノズル室１０２の圧力と針弁
１０３の受圧面積の積である開弁方向の力のバランスに
より、針弁１０３の動きが決まる。この場合、ノズル室
１０２は常に供給通路１０１を介して図示しない蓄圧室
と連通しているため、その圧力がほぼ一定であるのに対
して、圧力室１０５の圧力は電磁弁１０７の開閉により
大きく変化する。

【０００９】ノズルピストン１０４の受ける油圧力は、
電磁弁１０７の開弁時に充填オリフィス１０６と放出オ
リフィス１０８の各有効流路面積およびノズルピストン
１０４の受圧面積に依存し、また電磁弁１０７の閉弁時
には充填オリフィス１０６の有効流路面積とノズルピス
トン１０４の受圧面積に影響される。これより、充填オ
リフィス１０６と放出オリフィス１０８の各有効流路面
積およびノズルピストン１０４の径の、３つのパラメー
タを変えることにより、針弁１０３の上昇、下降速度、
つまり燃料噴射率を変えることができる。

【００１０】燃料噴射率は、噴射初期に着火遅れ期間中
の噴射量を減らすことに伴う燃焼騒音の低減とＮＯｘの
排出抑制のため、立ち上がりの勾配を緩く、また、噴射
終期にはスモーク排出の抑制のため下降側の勾配を大き
くすることが一般的であることから（ 『 内燃機関 』
Vol.31 No.393 1992.7 p.21〜p.29参照）、上記３つの
パラメータのマッチングにより、針弁１０３のリフト時
の上昇速度を遅く、下降速度を速くしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この蓄圧式の燃料噴射
装置では、通常の燃料噴射装置と異なり、針弁の開閉が
燃料圧力によって行われている。燃料の噴射が停止する
ときは、ノズルピストンにより針弁を押し下げる力を大
きくすることにより、針弁を着座させ、燃料を噴射する
ときは、針弁を押し下げているノズルピストンに作用さ
せる燃料圧力を解除し、燃料圧力により針弁がリフト
し、燃料が噴射されるようになっている。

【００１２】ところが、上記のように、燃料の噴射開始
時と遮断時の要求特性は異なり、このように異なる開
弁、閉弁特性を付与するのに同じ燃料圧力を用いるた
め、必ずしも要求通りにはならないという問題がある。

【００１３】このような問題を解決するため、特開平９
−８８７５８号に開示されたものがある。これはノズル
ピストンに作用する燃料圧力の取入口に、入口側のエッ
ジが面取あるいは曲面形状となっているオリフィスを複
数段重ねている。

【００１４】このように複数のオリフィスの小孔の形状
により、ノズルピストンに対する燃料圧力を解除すると
きの抵抗を大きくすると共に、燃料圧力を印加するとき
の抵抗を小さくすることを可能とし、燃料噴射開始時と
噴射停止時の特性にヒステリシスを持たせている。

【００１５】ところで、燃料噴霧の状況は燃焼状態に大
きく影響を及ぼし、そこで、本発明者が、蓄圧室式燃料
噴射装置のインジェクタから噴射される噴霧が実際にど
うなるかを調べたところ、次のような知見を得た。

【００１６】これを説明すると、上記のインジェクタで
は、針弁１０３の上昇速度を遅くしているため、噴射初
期は針弁リフトが低く、燃料がノズルシート部１０９の
非常に狭いクリアランスを高速で通過したあとにノズル
噴孔に流入する。

【００１７】図８にノズル先端部の断面図を示すと、こ
のタイプは、針弁１０３の着座時に針弁１０３のノズル
シート部１０９により噴孔１１０がふさがれる形状であ
ることから、ＶＣＯ(Ｖalve Ｃovered Ｏrifice)タイプ
といわれている。

【００１８】ここで、噴孔１１０の軸に垂直な断面内で
の燃料流速分布をみてみると、理想的なノズルでは図９
に示すように、針弁１０３の中心軸に対し、左右対称な
弱い流れが生じる。これは、ノズルシート部１０９から
まず噴孔１１０上部に燃料が流入することに関連するた
めである。

【００１９】しかしながら、実際のノズルにおいては、
針弁１０３に針弁摺動部のガタや製造精度の問題から若
干の偏心が生じてしまう。たとえば、図１０（図８のＡ
−Ａ線矢視図）に示したように左側への偏心が生じてい
る場合は、ノズルシート部１０９に隙間が狭いところか
ら広いところに向けて、針弁１０３の周囲に対称的な周
方向流れ（矢印で示す）が発生する。この場合、流れの
速い部位に位置する噴孔である１１０ａと１１０ｂの内
部に図１１に示したように、内周に沿った強力な旋回流
が発生する。

【００２０】こうした噴孔の軸に垂直な面での旋回流
は、針弁リフトが小さいときに、また、ノズル室圧が高
いときに強くなる。これはノズルシート部１０９が狭い
ほど、ノズルシート部１０９の周方向の燃料流速が速く
なり、また、ノズル室１０２が高圧であるほうがノズル
シート部１０９の燃料流速が速くなるためである。

【００２１】このように噴孔の軸に垂直な面での旋回流
が大きいと、燃料の噴霧は、その噴射率の割には噴霧円
錐角が広く、ペネトレーションが弱いが、微粒化が促進
された噴霧（つまり着火性のよい噴霧）となる。このよ
うな現象はＶＣＯタイプのノズルで特に顕著である。

【００２２】こうした燃料噴霧は着火性がよく、蒸発お
よび周囲空気との混合が促進されるため、従来からある
ジャーク式燃料噴射装置の噴霧（詳細は後述する）に比
べ着火遅れ期間が短くなる。したがって、燃焼初期の予
混合燃焼量が減り、燃焼騒音やＮＯｘの排出が抑制され
るというメリットがある。しかしながらその反面、高負
荷域等の空気過剰率が小さい運転域では、予混合燃焼割
合が減ることに加えて流動の弱い燃焼室中央付近に、初
期に噴射されたペネトレーションの弱い噴霧が残留して
しまうため、スモークの発生が多くなるというデメリッ
トがある。

【００２３】以上は発明者が今回初めて得た知見であ
る。

【００２４】したがって、燃料の噴射初期は噴射率は高
く保ち、その後噴射率を抑制できると、上記したトレー
ドオフの関係は改善できる。

【００２５】一方、ジャーク式燃料噴射装置は、プラン
ジャで燃料を急激に加圧し、発生させた圧力波を燃料噴
射管を通してノズル室に導き、ノズル室の燃料圧力を略
山型に推移させ、その圧力により、リターンスプリング
による針弁着座方向の力に逆らって針弁をリフトさせ、
燃料を噴射させるように構成される。

【００２６】このようなジャーク式燃料噴射装置では、
噴射初期のノズル室圧が低いこと、また、針弁が急激に
リフトするため、低針弁リフトで燃料を噴射している期
間が短いことなどから、高負荷域のスモーク排出が少な
い反面、燃焼騒音やＮＯｘ排出が多いというデメリット
がある。また、蓄圧式燃料噴射装置で得られる燃料噴霧
に比べ、着火性が悪いため、特に冷機時の失火を抑制す
るのに、燃料噴射時期をよりアドバンスする必要があ
り、冷機時のＮＯｘ排出が多いというデメリットもあ
る。

【００２７】また、排気中のスモークあるいは微粒子と
ＮＯｘを同時に低減させる方法として低温予混合燃焼さ
せる考えがある（特開平７−４２８７号公報参照）。

【００２８】これは着火遅れ期間中に燃料を噴射しきっ
てしまい、予混合燃焼を主体として低温で燃焼させるも
のであり、排気微粒子とＮＯｘの同時低減に加え、燃焼
騒音低減の効果もある。このような燃焼を実現するため
には、ＥＧＲにより吸気酸素濃度を下げ、燃焼速度を適
度に遅くすること、燃料噴射時期をＴＤＣ前後付近まで
遅らせることなどが挙げられる。また、このような燃焼
のためには、着火遅れ期間が適度に長い方が都合がよ
く、この点、上記した蓄圧式燃料噴射装置で得られるよ
うな着火性のよい噴霧では、着火遅れ期間が短く、着火
遅れ期間中に全ての燃料を噴射することが困難なため、
低温予混合燃焼による排気微粒子とＮＯｘの同時低減が
可能な運転領域が狭くなってしまうという問題があっ
た。

【００２９】本発明は以上のような問題を解決するため
に提案されたもので、排気性能と燃焼騒音の改善と、エ
ンジン全開出力の向上との両立を図ることを目的とす
る。

【００３０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、燃料を高
圧状態で蓄える蓄圧室からの燃料の一部が導かれる圧力
室の燃料圧力の解放を制御する手段を設け、この圧力室
の燃料圧力を高めることでピストンが針弁を閉じ方向に
押圧して燃料の噴射を遮断し、圧力室の圧力を低下させ
ることで、前記燃料圧力を受けて針弁がリフトして燃料
の噴射を行うディーゼルエンジンの燃料噴射装置におい
て、前記圧力室の圧力を、針弁が開弁するときのリフト
初期に速やかに低下させ、リフト中期に低下を遅くら
せ、かつ針弁が閉弁するときには圧力上昇を速めるべ
く、前記圧力室に導入する高圧燃料の燃料流入路を制御
する可変絞りを備えることを特徴とする。

【００３１】第２の発明は、燃料圧力が流入路を介して
導入される第１の圧力室と、この第１圧力室の圧力に応
じて針弁を閉じ方向に押圧するピストンと、第１圧力室
のドレン流路に設けた電磁弁と、第１圧力室の圧力が低
下したときに高圧の燃料圧力によりリフトして噴孔を開
く針弁と、前記電磁弁の下流に設けた排出オリフィス
と、前記電磁弁と排出オリフィスとの間に形成された第
２の圧力室と、この第２圧力室の圧力に応動する制御ピ
ストンと、この制御ピストンの移動により前記流入路の
面積を制御する可変絞りとを備え、前記制御ピストンは
第２の圧力室圧力の上昇時に可変絞りの面積を増大し、
低下時に減少するように構成される。

【００３２】第３の発明は、前記制御ピストンの一部が
前記流入路を遮り、かつその部分に小孔が形成され、制
御ピストンの変位により小孔と流入路とで構成される可
変絞りの連通面積が変化するようになっている。

【００３３】第４の発明は、前記第１圧力室と第２圧力
室との間には放出オリフィスを設け、電磁弁が閉じてい
るときは、前記制御ピストンは最上昇位置にあって可変
絞りが最小になり、電磁弁の開弁に伴う第２圧力室の圧
力上昇により制御ピストンが下降して可変絞りの面積を
緩やかに増大させていくように構成される。

【００３４】第５の発明は、前記排出オリフィスの面積
は、電磁弁の閉弁してから針弁が閉じるまでの間は制御
ピストンにより可変絞りがほぼ最大開度に維持されるよ
うに第２の圧力室からの排出流量を制限すべく構成され
る。

【００３５】

【発明の作用、効果】第１から第５の発明によれば、燃
料噴射の開始初期において、第１圧力室の圧力が速やか
に低下し、これより針弁の初期リフトが大きくなり、燃
料の初期噴射率が高まり、ペネトレーションの強い噴霧
が得られ、スモークの低減に寄与する。噴射中期には第
１圧力室の圧力の低下が遅れ、針弁のリフト速度が緩や
かになり、このため、噴射率が穏やかに上昇し、燃焼安
定性のよい噴霧により燃焼騒音やＮＯｘの低減が図れ
る。

【００３６】また、燃料噴射の停止時は、第１圧力室の
圧力が速やかに上昇し、針弁を閉弁方向に急速に閉じる
ので、スモークやＨＣの排出が効果的に抑制できる。

【００３７】また、第２から第５の発明では、針弁の開
弁時と閉弁時の第１の圧力室に対する高圧燃料の流入量
を、互いに独立して制御できるので、針弁の開弁時に要
求されるリフト特性と、閉弁時の特性を自由に設定で
き、いずれについても最良の噴射特性にすることができ
る。

【００３８】第５の発明では、少なくとも、針弁の閉弁
方向に動き始めてから着座するまでは、可変絞りが最大
開度付近に維持されるので、この間に第１の圧力室への
燃料の流入量が大きく、したがって、針弁を急速に閉じ
ることができ、高負荷時などのスモークの発生を大幅に
抑制できる。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態について
図に基づいて説明する。

【００４０】図１は燃料供給系統の構成、図２はインジ
ェクタの概略断面図を示すものである。燃料供給ポンプ
１はエンジン回転に同期して回転駆動されるカム２によ
り往復運動するプランジャ３を備え、プランジャ３の往
復運動に伴い、燃料タンク４の燃料は吸入通路６から吸
入され、逆止弁８をもつ吐出通路５に吐出され、蓄圧室
９に高圧状態で蓄えられる。

【００４１】蓄圧室９の燃料圧力を制御するため、吸入
通路６には有効ストローク制御弁７が設けられる。この
有効ストローク制御弁７はプランジャ３の吸入行程では
開いたままであるが、プランジャ３の圧縮行程の途中で
閉弁され、この閉弁により燃料の圧送が開始され、圧縮
行程での閉弁期間中は燃料の圧送が維持される。したが
ってこれに応じてポンプ吐出量、ひいては蓄圧室９の燃
料圧力が決まる。

【００４２】この蓄圧室９の燃料圧力を制御するため、
有効ストローク制御弁７の開閉を制御するコントローラ
５０が備えられる。コントローラ５０には、蓄圧室９の
燃料圧力を検出する圧力センサ１０、アクセル開度セン
サ１２、エンジン回転数センサ１３、燃料噴射気筒判別
センサ１５からの各検出信号が入力し、これらに基づい
て、運転状態に応じて設定される目標燃料圧力と、蓄圧
室９の燃料圧力とが一致するように、有効ストローク制
御弁７の閉弁期間を調整する。例えば目標圧力よりも蓄
圧された燃料圧力が低いときは、プランジャ３による燃
料の圧送量を増やすように、有効ストローク制御弁７の
閉弁期間が延ばされ、逆に高いときは圧送量を減らすよ
うに閉弁期間が縮められる。

【００４３】なお目標圧力はエンジン運転状態に応じて
予め決められているマップにしたがって検索する。

【００４４】図２にはインジェクタ１４の構成を示す。

【００４５】インジェクタ１４の内部通路１７は前記蓄
圧室９の高圧の供給通路１１と接続する。内部通路１７
はノズル室２７と連通すると共に、可変型の充填オリフ
ィス２３を介して第１の圧力室２２と連通する。

【００４６】ノズル室２７の噴孔２８を開閉する針弁１
９は、押圧部材２０を介してノズルピストン２１に当接
する。ここでノズルピストン２１の直径は、針弁摺動部
１９ａの直径よりも大きく、つまり受圧面積が大きく設
定される。前記第１圧力室２２は低圧側の接続するドレ
ン流路に放出オリフィス２４が介装され、この放出オリ
フィス２４を圧力制御弁としての第２の電磁弁２５が開
閉する。

【００４７】なお、押圧部材２０はリターンスプリング
２６で付勢され、エンジンの停止時など針弁１９が開く
の防止し、燃料の漏れを防ぐ。

【００４８】前記可変充填オリフィス２３は、制御ピス
トン３２の一部に設けられていて、制御ピストン３２が
上下に変位することにより、内部通路１７から分岐し、
第１の圧力室２２に接続する流入路３１の有効通路面積
を変化させる。

【００４９】図３にも示すように、制御ピストン３２は
フランジ部をもつ筒状のピントン体であり、電磁弁２５
の外側の環状のシリンダ室３６にフランジ部３２Ａが摺
動自由に収装され、筒部３２Ｂを貫通して縦長の小孔３
２Ｃが設けられ、この小孔３２Ｃが前記流入路３１に面
していて、小孔３２Ｃの位置により通路面積が増減す
る。

【００５０】制御ピストン３２はスプリング３４により
上方に付勢させる一方、ピストン上方のシリンダ室３６
に作用する圧力により、下方に押し下げられる。

【００５１】シリンダ室３６は、前記放出オリフィス２
４の下流側の第２圧力室３５と通孔３９を介して連通さ
れ、したがってシリンダ室３６は第２圧力室３５と同圧
になり、またスプリング３４を配置した室はドレン流路
の低圧（ほぼ大気圧）となっている。

【００５２】制御ピストン３２は図示する位置が最上位
であり、それ以上には上昇しないようにストッパもしく
は段差部（いずれも図示せず）により阻止され、この状
態において可変充填オリフィス２３は流路面積が最小と
なるように絞り込まれ、下方に移動するのに伴って流路
面積が拡大し、最下位において最大の流路面積となる。

【００５３】なお、第２圧力室３６には排出オリフィス
３７を介してドレン通路３８が接続する。

【００５４】以上のように構成され、次に作用について
図４並びに図５を参照しながら説明する。

【００５５】図４のＡ〜Ｃは開弁動作を示す。

【００５６】電磁弁２５が閉じていると、第１の圧力室
２２がノズル室２７と同一圧にあり、かつノズルピスト
ン２１は針弁１９よりも受圧面積が大きく、このため針
弁１９はノズルピストン２１に押されて着座し、燃料は
噴射されない。

【００５７】このとき第２の圧力室３５の圧力はほぼ大
気圧と低く、シリンダ室３６も同一の圧力にあり、制御
ピストン３２はスプリング３４により、最上位に位置
し、可変充填オリフィス２３の開度は小さくなってい
る。

【００５８】この状態からコントローラ５０により電磁
弁２５が開かれ、放出オリフィス２４が解放されると、
第１圧力室２２の圧力が下がり始め、この第１圧力室２
２とノズル室２７との差圧、並びにリターンスプリング
２６との荷重バランスにより、圧力室２２の圧力が所定
値まで低下した時点から針弁１９のリフトが始まり、燃
料の噴射が開始される。

【００５９】第１の圧力室２２には可変充填オリフィス
２３を介して高圧燃料が導入されるが、可変充填オリフ
ィス２３の開度が小さいため、第１圧力室２２への燃料
の流入量は小さく、第１圧力室２２とノズル室２７との
圧力差が大きいため、針弁１９は速やかにリフトする。

【００６０】一方、電磁弁２５の開弁により第２圧力室
３５には放出オリフィス２４を介して燃料が流入する
が、排出オリフィス３７により出口側は絞られているた
め、第２の圧力室３５の圧力が上昇し、これに伴い制御
ピストン３２がスプリング３４に抗して押し下げられ
る。このため、可変充填オリフィス２３の開度が増大
し、第１の圧力室２２への燃料の流入量が増加し、第１
圧力室２２とノズル室２７との差圧が小さくなる。

【００６１】このため、針弁１９の上昇が抑制される。

【００６２】針弁１９が最大リフトまで上昇すると、電
磁弁２５が閉じるまでは、制御ピストン３２が再下位に
維持されるように、排出オリフィス３７からの排出量と
見合う分だけが放出オリフィス２４から極めて少ない量
の燃料が第２圧力室３５に流入する。

【００６３】このようにして、図６にも示すように、開
弁初期には針弁１９を速やかにリフトさせ、初期噴射率
を増大させ、その後には最大リフトまでは、針弁を緩や
かにリフトさせ、その間の噴射率の増大を緩やかにす
る。

【００６４】この結果、噴射初期における噴霧のペネト
レーションを強められ、スモークの発生を抑制でき、か
つその後の噴霧については、噴射率を緩やかにできるこ
とから、蓄圧式燃料噴射の特徴である着火性のよい、微
粒化の促進された噴霧とすることで、燃焼騒音やＮＯｘ
の発生の少ない良好な燃焼が確保される。

【００６５】次に図５のＡ〜Ｃによって閉弁動作を説明
する。

【００６６】コントローラ５０は目標とする噴射期間が
過ぎると、電磁弁２５を閉じる。この電磁弁２５が閉じ
る直前までは、第２の圧力室３５の圧力により、制御ピ
ストン３２は最下位に維持されているため、可変充填オ
リフィス２３の開度は大きい。

【００６７】このため電磁弁２５の閉弁により第１の圧
力室２２の圧力は急速に上昇する。ノズルピストン２１
は針弁１９よりも受圧面積が大きいため、圧力室２２の
圧力上昇により針弁１９はノズルピストン２１に押され
て急速に閉弁方向に動き始める。

【００６８】このとき、第２の圧力室３５は電磁弁２５
の閉弁より燃料の供給が閉ざされるが、針弁１９が着座
するまでは可変充填オリフィス２３の開度が大きく保た
れるように、すなわち制御ピストン３２が直ぐには上昇
しないように、排出オリフィス３７により圧力室３５の
圧力が維持される。

【００６９】このようにして、図６に示すとおり、針弁
１９を閉弁するときには、第１の圧力室２２には大きな
通路面積をもつ可変充填オリフィス２３により高圧燃料
が充填されるため、従前に比較して、遥かに早い速度で
圧力が上昇し、針弁１９を急激に閉じることができる。

【００７０】針弁１９の閉弁後は、第２圧力室３５から
は排出オリフィス３７を介してゆっくりと燃料が排出さ
れ、この間に制御ピストン３２が初期の位置まで上昇
し、次の噴射に備える。

【００７１】この結果、燃料の噴射停止は速やかに行わ
れ、燃料噴射量の大きい高出力運転などでも、スモーク
やＨＣの排出を十分に抑制することが可能となる。

【００７２】以上の各実施形態において、アクチュエー
タとして、電磁弁を用いているが、この代わりに、例え
ば圧電素子を利用したピエゾアクチュエータなどを用い
ることもできる。

【００７３】また、本発明は上記実施形態に限られず、
その技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうるこ
とは明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の燃料供給系統を示す構成
図。

【図２】同じくインジェクタの概略断面図。

【図３】ピストンの斜視図。

【図４】Ａ〜Ｃは開弁動作を順次表す説明図。

【図５】Ａ〜Ｃは閉弁動作を順次表す説明図。

【図６】燃料噴射特性を示す特性図。

【図７】従来例のインジェクタの概略断面図。

【図８】ノズルの先端部の拡大断面図。

【図９】理想的なノズル噴孔内における燃料流速分布を
示す図。

【図１０】図８のＡ−Ａ線矢視図。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ線の矢視図。

【符号の説明】

１ 燃料供給ポンプ ９ 燃料蓄圧室 １４ インジェクタ １７ 内部通路 １９ 針弁 ２１ ノズルピストン ２２ 第１圧力室 ２３ 可変充填オリフィス ２４ 放出オリフィス ２５ 電磁弁 ２６ リターンスプリング ３２ 制御ピストン ３５ 第２圧力室 ３７ 排出オリフィス ５０ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA03 BA14 BA16 BA22 BA24 BA25 BA26 CA01S CA04U CA09 CC06T CC08T CC66 CC67 CC68U CC70 CD26 CE02 CE13 CE22 CE27 DA08 DA11 DA12 DA13 DA14 DB19 DC00 DC04 DC09 DC18

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室からの燃料
   の一部が導かれる圧力室の燃料圧力の解放を制御する手
   段を設け、この圧力室の燃料圧力を高めることでピスト
   ンが針弁を閉じ方向に押圧して燃料の噴射を遮断し、圧
   力室の圧力を低下させることで、前記燃料圧力を受けて
   針弁がリフトして燃料の噴射を行うディーゼルエンジン
   の燃料噴射装置において、 前記圧力室の圧力を、針弁が開弁するときのリフト初期
   に速やかに低下させ、リフト中期に低下を遅くらせ、か
   つ針弁が閉弁するときには圧力上昇を速めるべく、前記
   圧力室に導入する高圧燃料の燃料流入路を制御する可変
   絞りを備えることを特徴とするディーゼルエンジンの燃
   料噴射装置。
2. 【請求項２】燃料圧力が流入路を介して導入される第１
   の圧力室と、この第１圧力室の圧力に応じて針弁を閉じ
   方向に押圧するピストンと、第１圧力室のドレン流路に
   設けた電磁弁と、第１圧力室の圧力が低下したときに高
   圧の燃料圧力によりリフトして噴孔を開く針弁と、前記
   電磁弁の下流に設けた排出オリフィスと、前記電磁弁と
   排出オリフィスとの間に形成された第２の圧力室と、こ
   の第２圧力室の圧力に応動する制御ピストンと、この制
   御ピストンの移動により前記流入路の面積を制御する可
   変絞りとを備え、前記制御ピストンは第２の圧力室圧力
   の上昇時に可変絞りの面積を増大し、低下時に減少する
   請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
3. 【請求項３】前記制御ピストンの一部が前記流入路を遮
   り、かつその部分に小孔が形成され、制御ピストンの変
   位により小孔と流入路とで構成される可変絞りの連通面
   積が変化するようになっている請求項２に記載のディー
   ゼルエンジンの燃料噴射装置。
4. 【請求項４】前記第１圧力室と第２圧力室との間には放
   出オリフィスを設け、電磁弁が閉じているときは、前記
   制御ピストンは最上昇位置にあって可変絞りが最小にな
   り、電磁弁の開弁に伴う第２圧力室の圧力上昇により制
   御ピストンが下降して可変絞りの面積を緩やかに増大さ
   せていく請求項３に記載のディーゼルエンジンの燃料噴
   射装置。
5. 【請求項５】前記排出オリフィスの面積は、電磁弁の閉
   弁してから針弁が閉じるまでの間は制御ピストンにより
   可変絞りがほぼ最大開度に維持されるように第２の圧力
   室からの排出流量を制限する請求項３または４に記載の
   ディーゼルエンジンの燃料噴射装置。