JP2001065423A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単一の電磁ソレノイドを用いて所望の噴射量プ
ロフィールを的確に得られる燃料噴射装置を提供する。 【解決手段】電磁ソレノイド１３の消磁状態では、増圧
手段１９の加圧室２３１は、加圧通路３３、切り換え弁
１４内の絞り通路１４１及び放圧通路３１を介して放圧
部３２に連通しており、圧力制御手段４４の制御圧室３
６１と放圧部３２との連通が噴射用バルブ１６によって
遮断されている。電磁ソレノイド１３の励磁状態では、
加圧室２３１は、加圧通路３３、環状通路１５１及び加
圧通路３４を介して作動流体供給部２６に連通してお
り、制御圧室３６１は放圧部３２に連通している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料の高圧噴射を容易に行なうために装
置内で増圧を行わせる燃料噴射装置は、例えば特開平１
０−１０３１８５号公報、特開平１０−１１０６５８号
公報に開示されている。

【０００３】特開平１０−１０３１８５号公報の従来装
置では、増圧用の電磁ソレノイドの励磁状態では作動流
体が増圧用ピストンを押し、増圧室内の燃料が増圧用ピ
ストンの押圧作用によって増圧される。燃料噴射用の電
磁ソレノイドの消磁状態では、ニードル弁を押さえ付け
るピストンが圧力室に流入した燃料の圧力を受けてお
り、ニードル弁は燃料を噴射しない位置に押さえ付け配
置されている。燃料噴射用の電磁ソレノイドの励磁状態
では、前記圧力室から燃料が流出し、ニードル弁は燃料
を噴射する位置に配置される。

【０００４】このような一対の電磁ソレノイドを使用す
る燃料噴射装置は、コスト高となる上に装置が大きくな
るという欠点を持つ。特開平１０−１１０６５８号公報
の従来装置では、作動流体入口が作動流体キャビティに
対して開く第１位置と、作動流体入口が作動流体キャビ
ティに対して閉じる第２位置との間を動く第１バルブ部
材が、単一の電磁ソレノイドの作用のもとに前記２位置
の間で切り換え配置されるようになっている。又、ニー
ドル制御チャンバーが高圧流体源に対して開かれるオフ
位置と、ニードル制御チャンバーが低圧流体流路に対し
て開かれるオン位置との間を動く第２バルブ部材が、前
記電磁ソレノイドの作用のもとに前記２位置の間で切り
換え配置されるようになっている。この従来装置では、
前記単一の電磁ソレノイドへの電流を高い引き込み電流
と中程度の保持電流とに切り換え制御して噴射量プロフ
ィールを変えることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】単一の電磁ソレノイド
を用いる特開平１０−１１０６５８号公報の従来装置で
は、特開平１０−１０３１８５号公報の従来装置におけ
る問題は生じない。しかし、第２バルブ部材は電磁ソレ
ノイドの直接の作用のもとに動くが、第１バルブ部材は
第２バルブ部材の動きに伴う圧力バランスの変動に応じ
て動く。第２バルブ部材の動作に応じて第１バルブ部材
を動作させる構成は複雑であって作動の確実性に欠け、
所望の噴射量プロフィールを得ることは難しい。

【０００６】本発明は、単一の電磁ソレノイドを用いて
所望の噴射量プロフィールを的確に得られる燃料噴射装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために請求項１の発
明では、燃料を噴射させる噴射位置と燃料を噴射させな
い非噴射位置とに切り換え配置される噴射弁と、前記噴
射弁に作動流体の圧力を作用させるための制御圧室を有
し、前記噴射弁に対する前記制御圧室内の作動流体の圧
力を制御して前記噴射弁を切り換え制御する噴射用圧力
制御手段と、燃料を加圧するための加圧室及び燃料導入
用の増圧室を有し、前記作動流体の圧力を前記加圧室に
導入して前記増圧室内の燃料の圧力を増圧する増圧手段
と、単一の電磁ソレノイドと、前記電磁ソレノイドの励
消磁作用によって、前記噴射用圧力制御手段の制御圧室
を放圧部に連通した燃料噴射可能な放圧状態と、放圧部
に連通しない燃料噴射不能な非放圧状態とに切り換えら
れる噴射用切り換え手段と、前記電磁ソレノイドの励消
磁作用によって、前記増圧手段の加圧室を作動流体供給
部に連通して前記増圧手段を燃料増圧状態とする加圧状
態と、前記増圧手段の加圧室を放圧部に連通して前記増
圧手段を燃料非増圧状態とする非加圧状態とに切り換え
られる増圧用切り換え手段と、前記電磁ソレノイドの励
消磁の切り換えに伴う前記増圧手段の燃料増圧状態から
燃料非増圧状態への移行を遅らせて前記増圧室内の燃料
の圧力低下を遅らせる降圧遅延手段とを備えた燃料噴射
装置を構成した。

【０００８】増圧用切り換え手段を加圧状態にすると増
圧手段が増圧状態となり、増圧室内の燃料が増圧され
る。噴射用切り換え手段を放圧状態にすると噴射用圧力
制御手段が燃料噴射可能な制御状態となり、噴射弁が噴
射位置に配置される。従って、増圧された燃料が噴射さ
れる。噴射用切り換え手段を放圧状態から非放圧状態へ
切り換えた場合、増圧手段が燃料増圧状態から燃料非増
圧状態へ移行しようとするが、降圧遅延手段が燃料増圧
状態から燃料非増圧状態への移行を遅らせる。この移行
の遅延は、燃料を高圧に保圧することになる。このよう
な燃料の高圧の保圧は、単一の電磁ソレノイドの励消磁
によって所望の噴射量プロフィールを的確に得ることを
可能にする。

【０００９】請求項２の発明では、請求項１において、
前記噴射用切り換え手段は、前記電磁ソレノイドの消磁
状態では非放圧状態にあり、前記噴射用切り換え手段
は、前記電磁ソレノイドの励磁状態では放圧状態にあ
り、前記増圧用切り換え手段は、前記電磁ソレノイドの
消磁状態では非加圧状態にあり、前記増圧用切り換え手
段は、前記電磁ソレノイドの励磁状態では加圧状態にあ
るようにした。

【００１０】電磁ソレノイドが消磁状態にある場合に
は、増圧用切り換え手段は加圧状態にあり、増圧手段が
増圧状態となっている。電磁ソレノイドを励磁状態から
消磁状態へ、さらに消磁状態から励磁状態へ素早く切り
換えると、降圧遅延手段の降圧遅延作用によって増圧手
段が燃料増圧状態に実質的に保持されることになる。

【００１１】請求項３の発明では、請求項１及び請求項
２のいずれか１項において、前記増圧室の容積を増減可
能に変位する増圧用変位体と、前記増圧室の容積を減少
させるように前記増圧用変位体に作動流体を作用させる
前記加圧室と、前記増圧室の容積を増大させる方向に前
記増圧用変位体を付勢する容積復帰用付勢手段とを備え
た前記増圧手段を構成し、前記増圧手段の加圧室を放圧
部に連通したときの前記放圧部と前記加圧室とを繋ぐ通
路の通過断面積を絞る絞り手段を備えた前記増圧用切り
換え手段を構成した。

【００１２】増圧用切り換え手段を加圧状態にすると、
増圧用変位体が加圧室内の作動流体の圧力によって増圧
室の容積を減らす方向に付勢され、増圧室内の燃料が増
圧される。噴射用切り換え手段を放圧状態にすると噴射
用圧力制御手段が燃料噴射可能な制御状態となり、噴射
弁が噴射位置に配置される。従って、増圧された燃料が
噴射される。噴射用切り換え手段を放圧状態から非放圧
状態へ、さらに非放圧状態から放圧状態へ素早く切り換
えると、絞り手段の絞り作用によって増圧手段が燃料増
圧状態に実質的に保持されることになる。

【００１３】請求項４の発明では、請求項３において、
前記電磁ソレノイドの励消磁の切り換えによって、前記
圧力制御手段の制御圧室に通じる作動流体の制御通路を
放圧部に連通する放圧位置と放圧部に連通しない非放圧
位置とに切り換えられる噴射用バルブと、前記非放圧位
置へ前記噴射用バルブを付勢する噴射用ばねとを備えた
前記噴射用切り換え手段を構成し、前記電磁ソレノイド
の前記励消磁の切り換えによって、前記増圧手段の加圧
室に通じる作動流体の加圧通路を作動流体供給部に連通
する加圧位置と放圧部に連通する非加圧位置とに切り換
えられる増圧用バルブと、前記加圧位置へ前記増圧用バ
ルブを付勢する増圧用ばねとを備えた前記増圧用切り換
え手段を構成し、前記増圧用バルブに設けられた絞り通
路を前記絞り手段とした。

【００１４】電磁ソレノイドの励消磁の切り換えによっ
て増圧用バルブが非加圧位置から加圧位置へ移行する
と、増圧手段の加圧室が作動流体供給部に連通し、燃料
の増圧が行われる。電磁ソレノイドの前記励消磁の切り
換えによって噴射用バルブが非放圧位置から放圧位置へ
移行すると、圧力制御手段の制御圧室が放圧部に連通
し、増圧された燃料の噴射が行われる。噴射用バルブを
放圧位置から非放圧位置へ、さらに非放圧位置から放圧
位置へ素早く切り換えると、絞り通路の絞り作用によっ
て増圧手段が燃料増圧状態に実質的に保持される。

【００１５】請求項５の発明では、請求項３において、
前記増圧用変位体に作動流体の圧力を作用させる容積復
帰用作用室を前記容積復帰用付勢手段とし、前記噴射用
切り換え手段は、前記放圧状態のときに前記放圧部と前
記容積復帰用作用室とを連通し、前記非放圧状態のとき
に前記作動流体供給部と前記容積復帰用作用室とを連通
するようにした。

【００１６】電磁ソレノイドの励消磁の切り換えによっ
て噴射用バルブが放圧位置から非放圧位置へ移行する
と、容積復帰用作用室が作動流体供給部に連通し、増圧
用変位体が増圧室の容積を増大し、かつ加圧室の容積を
減少する方向へ移動しようとする。噴射用バルブを放圧
位置から非放圧位置へ、さらに非放圧位置から放圧位置
へ素早く切り換えると、絞り手段の絞り作用によって増
圧手段が燃料増圧状態に実質的に保持される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、ディーゼルエンジンに用い
る燃料噴射装置に本発明を具体化した第１の実施の形態
を図１及び図２に基づいて説明する。

【００１８】図１に示すように、上部ハウジング１１に
は弁案内体１２及び電磁ソレノイド１３が収容されてい
る。弁案内体１２内には切り換え弁１４がスライド可能
に収容されている。切り換え弁１４は、スプール弁型の
増圧用バルブ１５と、噴射用バルブ１６と、電磁ソレノ
イド１３の励磁によって吸引力を受ける被吸引体１７と
からなる。被吸引体１７と電磁ソレノイド１３の固定鉄
芯１３１との間には復帰ばね１８が介在されている。復
帰ばね１８は、切り換え弁１４を電磁ソレノイド１３か
ら離間する方向へ付勢する。電磁ソレノイド１３の消磁
状態では切り換え弁１４は図１に示す非噴射位置にあ
り、電磁ソレノイド１３の励磁状態では切り換え弁１４
は図２に示す噴射位置に配置される。

【００１９】上部ハウジング１１には増圧ピストン２０
がスライド可能に収容されている。増圧ピストン２０に
は被ガイドロッド２０１及び増圧プランジャ２０２が一
体形成されている。上部ハウジング１１に結合された下
部ハウジング２１には増圧室形成体２２が上部ハウジン
グ１１の下端に接合するように収容されている。増圧室
形成体２２には増圧室２２１が形成されており、増圧室
２２１には増圧ピストン２０の増圧プランジャ２０２が
スライド可能に嵌入されている。

【００２０】増圧ピストン２０を収容する収容室２３
は、増圧ピストン２０によって加圧室２３１と容積復帰
用作用室２３２とに区画されている。被ガイドロッド２
０１をスライド可能に収容するガイド孔２４は、供給通
路２５を経由して作動流体供給部２６に連通している。
ガイド孔２４と加圧室２３１とはバイパス通路２７を介
して接続している。バイパス通路２７は、ガイド孔２４
の側面に接続している。容積復帰用作用室２３２は、第
１の制御通路２９を経由して噴射用バルブ１６を収容す
る弁収容室２８に連通している。

【００２１】加圧室２３１は、加圧通路３３を経由して
増圧用バルブ１５を収容する収容孔３０に連通してい
る。増圧用バルブ１５の収容孔３０内における周面には
環状通路１５１が形成されている。環状通路１５１は加
圧通路３３に連通している。収容孔３０は加圧通路３４
を介して作動流体供給部２６に接続している。加圧通路
３４は、切り換え弁１４が非噴射位置にあるときには環
状通路１５１に連通しないが、切り換え弁１４が噴射位
置にあるときには環状通路１５１に連通する。

【００２２】弁案内体１２には弁孔１２１が形成されて
おり、上部ハウジング１１には弁孔１１１が弁孔１２１
に対向して形成されている。弁孔１２１は第１の制御通
路２９に接続しており、弁孔１１１は放圧通路３１を経
由して放圧部３２に連通している。弁孔１２１，１１１
は噴射用バルブ１６によって開閉される。噴射用バルブ
１６は、切り換え弁１４が非噴射位置にあるときには弁
孔１２１を開くと共に、弁孔１１１を閉じ、切り換え弁
１４が噴射位置にあるときには弁孔１２１を閉じると共
に、弁孔１１１を開く。

【００２３】切り換え弁１４内には絞り通路１４１が形
成されている。絞り通路１４１は、環状通路１５１と放
圧通路３１とを繋いでいる。下部ハウジング２１には増
圧室形成体３５、圧力制御手段収容体３６，３７及び弁
収容体３８が嵌入収容されている。増圧室２２１は、増
圧室形成体３５内の増圧室３５１に連通している。増圧
室２２１，３５１は燃料供給通路４１を経由して燃料供
給部４２に連通している。燃料供給部４２から供給され
る燃料の供給圧は数気圧程度である。増圧室３５１より
上流の燃料供給通路４１上には逆止弁４３が介在されて
いる。

【００２４】圧力制御手段収容体３６，３７に収容され
ている圧力制御手段４４は、押し付けピストン４５と、
押し付けピストン４５に止着された押し付けロッド４６
と、押し付けピストン４５及び押し付けロッド４６を弁
収容体３８側に付勢する押し付けばね４７と、圧力制御
手段収容体３６に形成された制御圧室３６１とからな
る。押し付けピストン４５は制御圧室３６１内にスライ
ド可能に嵌入されており、押し付けピストン４５は制御
圧室３６１内の圧力を受ける。制御圧室３６１は第２の
制御通路４８を経由して弁収容室２８に連通している。
制御圧室３６１の最大容積は、容積復帰用作用室２３２
の最大容積よりもかなり小さくしてある。

【００２５】弁収容体３８には噴射弁４９が収容されて
いる。噴射弁４９は、弁収容体３８に形成された噴射口
３８１を開閉する。噴射弁４９は、大径部４９１と小径
部４９２と段差部４９３とからなる。大径部４９１の端
面には押し付けロッド４６が押し付けばね４７のばね力
によって押接されている。段差部４９３は燃料充填室３
８２に露出しており、段差部４９３には燃料充填室３８
２内の圧力が常時作用している。段差部４９３に作用す
る圧力は、押し付けばね４７のばね力に対抗する方向へ
噴射弁４９を付勢する。燃料充填室３８２は燃料供給通
路４１、増圧室３５１及び燃料供給通路４１を経由して
燃料供給部４２に接続している。

【００２６】電磁ソレノイド１３はコントローラ１０の
励消磁制御を受ける。コントローラ１０は、図示しない
検出手段によって得られるエンジン作動状態、負荷等の
情報に基づいて電磁ソレノイド１３の励消磁を制御す
る。

【００２７】電磁ソレノイド１３が消磁状態にある場
合、切り換え弁１４は、図１に示すように復帰ばね１８
のばね力によって非噴射位置に配置される。切り換え弁
１４が非噴射位置に配置された状態では、噴射用バルブ
１６が弁孔１１１を閉じ、かつ弁孔１２１を開いた非噴
射位置にあり、さらに増圧用バルブ１５が加圧通路３４
と環状通路１５１との連通を遮断する非増圧位置にあ
る。増圧用バルブ１５が非増圧位置に配置された状態
は、加圧通路３３を経由した加圧室２３１と作動流体供
給部２６との連通を遮断する状態である。噴射用バルブ
１６が非噴射位置に配置された状態は、供給通路２５、
弁孔１２１、弁収容室２８及び第１の制御通路２９を経
由して容積復帰用作用室２３２と作動流体供給部２６と
を連通すると共に、供給通路２５、弁孔１２１、弁収容
室２８及び第２の制御通路４８を経由して制御圧室３６
１と作動流体供給部２６とを連通する状態である。加圧
通路３３を経由した加圧室２３１と作動流体供給部２６
との連通を遮断した状態では、加圧室２３１が加圧通路
３３、環状通路１５１、絞り通路１４１及び放圧通路３
１を経由して放圧部３２に連通している。放圧部３２の
圧力は大気圧程度である。作動流体供給部２６からの供
給圧は供給通路２５を介して被ガイドロッド２０１の上
端面に常に作用している。

【００２８】電磁ソレノイド１３が消磁状態にある図１
の状態では、作動流体供給部２６からの供給圧は、容積
復帰用作用室２３２及び制御圧室３６１に波及してお
り、容積復帰用作用室２３２内及び制御圧室３６１内は
高圧である。しかし、放圧部３２に連通する加圧室２３
１内は低圧である。図１において、被ガイドロッド２０
１の上端面に作用する全圧力と加圧室２３１において増
圧ピストン２０に作用する全圧力との和と、容積復帰用
作用室２３２において増圧ピストン２０に作用する全圧
力との対抗は、増圧ピストン２０を上動する方向に作用
する。押し付けピストン４５に作用する制御圧室３６１
内の高圧は、噴射口３８１を閉じる非噴射位置に噴射弁
４９を配置する。

【００２９】図１の状態から電磁ソレノイド１３が励磁
されると、切り換え弁１４は、図２に示すように復帰ば
ね１８のばね力に抗して噴射位置に配置される。切り換
え弁１４が噴射位置に配置された状態では、噴射用バル
ブ１６が弁孔１１１を開き、かつ弁孔１２１を閉じた噴
射位置にあり、さらに増圧用バルブ１５が加圧通路３４
と環状通路１５１とを連通する増圧位置にある。増圧用
バルブ１５が増圧位置に配置された状態は、加圧通路３
３，３４を経由して加圧室２３１と作動流体供給部２６
とを連通する状態である。噴射用バルブ１６が噴射位置
に配置された状態は、放圧通路３１、弁孔１１１、弁収
容室２８及び第１の制御通路２９を経由して容積復帰用
作用室２３２と放圧部３２とを連通すると共に、放圧通
路３１、弁孔１１１、弁収容室２８及び第２の制御通路
４８を経由して制御圧室３６１と放圧部３２とを連通す
る状態である。加圧通路３３，３４を経由して加圧室２
３１と作動流体供給部２６とを連通した状態では、作動
流体供給部２６からの供給圧が加圧室２３１に波及する
状態である。

【００３０】電磁ソレノイド１３を消磁状態から励磁状
態へ切り換えると、増圧用バルブ１５は図１の非増圧位
置から図２の増圧位置へ移動し、作動流体供給部２６と
加圧室２３１とが連通する。又、噴射用バルブ１６は図
１の非噴射位置から図２の噴射位置へ移動し、放圧部３
２と増圧室２２１，３５１とが連通すると共に、放圧部
３２と制御圧室３６１とが連通する。噴射用バルブ１
６、被吸引体１７及び復帰ばね１８は、制御圧室３６１
を放圧部３２に連通した燃料噴射可能な放圧状態と、制
御圧室３６１を放圧部３２に連通しない燃料噴射不能な
非放圧状態とに切り換えられる噴射用切り換え手段４０
を構成する。

【００３１】電磁ソレノイド１３が励磁状態にある図２
の状態では、作動流体供給部２６からの供給圧は、加圧
室２３１に波及しており、加圧室２３１内は高圧であ
る。しかし、放圧部３２に連通する容積復帰用作用室２
３２内及び制御圧室３６１内は低圧である。図２におい
て、被ガイドロッド２０１の上端面に作用する全圧力と
加圧室２３１において増圧ピストン２０に作用する全圧
力との和と、容積復帰用作用室２３２において増圧ピス
トン２０に作用する全圧力との対抗は、増圧ピストン２
０を下動する方向に作用する。増圧ピストン２０に対す
るこの作用は、増圧室２２１，３５１内の燃料を増圧す
る。増圧ピストン２０、増圧プランジャ２０２、増圧室
２２１，３５１及び容積復帰用作用室２３２は、燃料の
圧力を増圧する増圧手段１９を構成する。増圧ピストン
２０及び増圧プランジャ２０２は、増圧室２２１，３５
１の容積を増減可能に変位する増圧用変位体となる。燃
料の増圧を行なっている増圧手段１９の増圧状態では逆
止弁４３は燃料供給通路４１を閉じる閉位置にある。増
圧用バルブ１５、被吸引体１７及び復帰ばね１８は、加
圧室２３１を作動流体供給部２６に連通して増圧手段１
９を燃料増圧状態とする加圧状態と、加圧室２３１を放
圧部３２に連通して増圧手段１９を燃料非増圧状態とす
る非加圧状態とに切り換えられる増圧用切り換え手段を
構成する。

【００３２】増圧された燃料の高圧力は、噴射弁４９を
収容する燃料充填室３８２に波及し、燃料の高圧力は段
差部４９３に作用する。この作用力は、制御圧室３６１
内で押し付けピストン４５に作用する全圧力と押し付け
ばね４７のばね力との和を上回り、噴射弁４９は噴射口
３８１を開いた噴射位置に配置される。従って、電磁ソ
レノイド１３の励磁によって増圧ピストン２０が下動し
ている間は燃料の噴射が行われる。増圧ピストン２０が
下動している途中にバイパス通路２７が加圧室２３１に
連通し、供給通路２５から供給される作動流体の供給圧
が加圧室２３１に加わる。従って、バイパス通路２７が
加圧室２３１に連通した以後の増圧ピストン２０の下動
が加速され、燃料が一層増圧される。

【００３３】増圧ピストン２０が下動している途中、即
ち燃料の噴射が行われている途中に電磁ソレノイド１３
を励磁状態から消磁状態へ切り換えた場合、加圧通路３
３、環状通路１５１及び絞り通路１４１を経由して放圧
部３２に連通する加圧室２３１内の圧力は降圧してゆ
く。しかし、絞り通路１４１が加圧室２３１内の圧力の
降圧を遅らせる。従って、燃料の噴射が行われている途
中に電磁ソレノイド１３を励磁状態から消磁状態へ、さ
らに消磁状態から励磁状態へ素早く切り換えた場合、加
圧室２３１内が高圧に保圧された状態で燃料の高圧噴射
が断続的に行われる。

【００３４】第１の実施の形態では以下の効果が得られ
る。 （１-1）電磁ソレノイド１３を励磁状態から消磁状態へ
切り換えて噴射用切り換え手段４０を放圧状態から非放
圧状態へ切り換えた場合、増圧手段１９が燃料増圧状態
から燃料非増圧状態へ移行しようとする。しかし、絞り
通路１４１が加圧室２３１内の降圧を遅らせる。即ち、
絞り通路１４１は、増圧手段１９の燃料増圧状態から燃
料非増圧状態への移行を遅らせて燃料の圧力低下を遅ら
せる降圧遅延手段となる。この移行の遅延は、燃料を高
圧に保圧することになる。燃料が高圧に保圧されている
間に電磁ソレノイド１３を消磁状態から励磁状態へ切り
換えれば、断続的な燃料の高圧噴射が行える。分割噴射
は、エンジン始動性の向上、白煙の発生防止に有効であ
り、パイロット噴射は、燃焼音を抑制する上で有効であ
る。絞り通路１４１の絞り作用による燃料の高圧の保圧
は、単一の電磁ソレノイド１３の励磁から消磁へ、さら
に消磁から励磁への素早い切り換えによって所望の噴射
量プロフィールを的確に得ることを可能にする。

【００３５】（１-2）制御圧室３６１の容積は容積復帰
用作用室２３２に比べてかなり小さくしてある。噴射用
バルブ１６を噴射位置から非噴射位置に切り換えたとき
には制御圧室３６１内の圧力の昇圧は速く、噴射弁４９
は噴射位置から非噴射位置へ迅速に移行する。しかし、
噴射用バルブ１６を噴射位置から非噴射位置に切り換え
たときの容積復帰用作用室２３２内の圧力の昇圧は遅
い。加圧室２３１内の圧力に対抗する容積復帰用作用室
２３２内の圧力の昇圧が速いと、増圧室２２１，３５１
内の燃料の圧力の降圧が速まり、望ましい断続的な燃料
の高圧噴射が行えない。容積復帰用作用室２３２内の遅
い昇圧は、燃料の高圧の保圧に寄与し、容積復帰用作用
室２３２は燃料の圧力低下を遅らせる降圧遅延手段とな
る。

【００３６】（１-3）電磁ソレノイド１３の励消磁によ
る切り換え弁１４の少ない変位量を考慮すると、環状通
路１５１と加圧通路３４との間における最大の通過断面
積はあまり大きくできない。そのため、増圧用バルブ１
５の非増圧位置から増圧位置への移行時には絞りの影響
があり、加圧通路３４，３３のみを経由した作動流体の
供給では作動流体の流量不足による増圧不足のおそれが
ある。しかし、被ガイドロッド２０１の上端面には作動
流体が常に作用しているため、前記した作動流体の流量
不足による増圧不足のおそれは解消する。

【００３７】（１-4）増圧用バルブ１５及び噴射用バル
ブ１６を一体化した構成は、単一の電磁ソレノイド１３
で駆動する上で簡便である。 （１-5）切り換え弁１４内に絞り通路１４１を設けた構
成は、放圧部３２に繋がる放圧通路３１を単一とし、放
圧部３２と燃料噴射装置との間の配管構成が簡素にな
る。

【００３８】（１-6）増圧ピストン２０が上動するとき
に燃料が増圧室２２１，３５１に補給されるが、増圧ピ
ストン２０の上動は容積復帰用作用室２３２の昇圧によ
って行われる。増圧ピストン２０を上動させるためのば
ねのない構成は、部品点数の削減によるコスト減に寄与
する。

【００３９】次に、図３の第２の実施の形態を説明す
る。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付し
てある。この実施の形態では、加圧室２３１は加圧通路
３３、絞り通路１１２及び放圧通路３１Ａを介して放圧
部３２に連通している。絞り通路１１２は第１の実施の
形態における絞り通路１４１と同じ機能を果たす。又、
ガイド孔２４はバイパス通路２７Ａを介して加圧通路３
３に連通している。バイパス通路２７Ａは第１の実施の
形態におけるバイパス通路２７と同じ機能を果たす。

【００４０】次に、図４及び図５の第３の実施の形態を
説明する。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号
が付してある。上部ハウジング１１内には噴射用切り換
え手段４０Ａ、増圧用切り換え手段３９Ａ及び増圧手段
１９Ａが収容されている。噴射用切り換え手段４０Ａ
は、電磁ソレノイド１３の励磁によって吸引力を受ける
噴射用被吸引体５１と、噴射用被吸引体５１に固定され
た噴射用バルブ５３と、噴射用バルブ５３に結合された
被ガイドロッド５２と、噴射用被吸引体５１を電磁ソレ
ノイド１３から離間する方向へ付勢する噴射用ばね５４
とからなる。噴射用バルブ５３は弁収容室６１に収容さ
れており、被ガイドロッド５２は、弁孔形成体５０のガ
イド孔５０１内にスライド可能に嵌入されている。噴射
用ばね５４は、電磁ソレノイド１３の固定鉄芯１３１と
噴射用被吸引体５１との間に介在されており、噴射用バ
ルブ５３は、弁孔形成体５０に形成された弁孔５０２及
び弁孔形成体５９に形成された弁孔５９１を開閉する。
弁孔５０２は放圧通路６３を介して放圧部３２に連通し
ている。弁孔５９１は、噴射用被吸引体５１の収容室５
９２及び供給通路６７を介して作動流体供給部２６に連
通している。噴射用ばね５４のばね力は、噴射用被吸引
体５１及び被ガイドロッド５２を介して弁孔５０２を閉
じる方向へ噴射用バルブ５３に対して作用する。

【００４１】増圧用切り換え手段３９Ａは、電磁ソレノ
イド１３の励磁によって吸引力を受ける増圧用被吸引体
５５と、増圧用被吸引体５５に止着された増圧用バルブ
５７と、増圧用バルブ５７に結合された被ガイドロッド
５６と、増圧用バルブ５７を電磁ソレノイド１３から離
間する方向へ付勢する増圧用ばね５８とからなる。増圧
用バルブ５７は弁収容室６２に収容されており、被ガイ
ドロッド５６は、弁孔１１３にスライド可能に嵌入され
ている。増圧用ばね５８は、電磁ソレノイド１３の固定
鉄芯１３１と増圧用被吸引体５５との間に介在されてお
り、増圧用バルブ５７は、弁孔１１３及び弁孔形成体６
０に形成された弁孔６０１を開閉する。増圧用ばね５８
は、弁孔１１３を閉じる方向に増圧用バルブ５７を付勢
する。弁孔１１３は供給通路６８を介して作動流体供給
部２６に連通している。

【００４２】増圧用バルブ５７には絞り通路５７１が形
成されている。弁孔６０１は絞り通路５７１に連通して
おり、絞り通路５７１は、増圧用被吸引体５５の収容室
６０２及び放圧通路６４を介して放圧部３２に連通して
いる。

【００４３】増圧手段１９Ａは、増圧ピストン６５と、
増圧プランジャ６５１と、増圧ピストン６５によって区
画された加圧室７１と、増圧ピストン６５を加圧室７１
側に付勢する復帰ばね６６と、増圧室２２１，３５１と
からなる。加圧室７１は加圧通路６９を介して弁収容室
６２に連通しており、弁収容室６１は制御通路７０を介
して制御圧室３６１に連通している。

【００４４】電磁ソレノイド１３の消磁状態を示す図４
では、噴射用バルブ５３は、弁孔５０２を閉じていると
共に、弁孔５９１を開く非噴射位置にあり、増圧用バル
ブ５７は、弁孔１１３を閉じると共に、弁孔６０１を開
く非増圧位置にある。従って、電磁ソレノイド１３が消
磁状態にあるときには、加圧室７１は、加圧通路６９、
弁収容室６２、弁孔６０１、絞り通路５７１、収容室６
０２及び放圧通路６４を経由して放圧部３２に連通す
る。又、制御圧室３６１は、制御通路７０、弁収容室６
１、弁孔５９１、収容室５９２及び供給通路６７を経由
して作動流体供給部２６に連通する。このような連通状
態は、噴射口３８１を閉じる非噴射位置に噴射弁４９を
配置する。

【００４５】電磁ソレノイド１３の励磁状態を示す図５
では、噴射用バルブ５３は、弁孔５９１を閉じていると
共に、弁孔５０２を開く噴射位置にあり、増圧用バルブ
５７は、弁孔６０１を閉じると共に、弁孔１１３を開く
増圧位置にある。従って、電磁ソレノイド１３が励磁状
態にあるときには、加圧室７１は、加圧通路６９、弁収
容室６２、弁孔１１３及び供給通路６８を経由して作動
流体供給部２６に連通する。又、制御圧室３６１は、制
御通路７０、弁収容室６１、弁孔５０２及び放圧通路６
３を経由して放圧部３２に連通する。このような連通状
態は、噴射口３８１を開く噴射位置に噴射弁４９を配置
する。

【００４６】電磁ソレノイド１３を励磁状態から消磁状
態へ切り換えると、増圧ピストン６５は復帰ばね６６の
ばね力によって上動しようとする。しかし、絞り通路５
７１は、第１の実施の形態における絞り通路１４１、及
び第２の実施の形態における絞り通路１１２と同じ機能
を果たす。従って、加圧室７１内の圧力の降圧が遅れ、
加圧室７１内の圧力が高圧に保圧される。このような保
圧は、単一の電磁ソレノイド１３の励磁から消磁へ、さ
らに消磁から励磁への素早い切り換えによって所望の噴
射量プロフィールを的確に得ることを可能にする。

【００４７】次に、図６及び図７の第４の実施の形態を
説明する。第３の実施の形態と同じ構成部には同じ符号
が付してある。増圧用切り換え手段３９Ｂは、電磁ソレ
ノイド１３の励磁によって吸引される増圧用被吸引体７
３と、増圧用被吸引体７３に結合され、かつ弁案内体７
２にスライド可能に嵌入された増圧用バルブ７４と、固
定鉄芯１３１と増圧用被吸引体７３との間に介在された
増圧用ばね７５とからなる。増圧用バルブ７４は弁孔８
５を開閉し、増圧用ばね７５は、弁孔８５を閉じる方向
へ増圧用バルブ７４を付勢する。

【００４８】噴射用切り換え手段４０Ｂは、電磁ソレノ
イド１３の励磁によって吸引される噴射用被吸引体７６
と、噴射用被吸引体７６の先端に支持された噴射用バル
ブ７７と、固定鉄芯１３１と噴射用被吸引体７６との間
に介在された噴射用ばね７８とからなる。噴射用バルブ
７７は、制御通路形成体７９に形成された制御通路７９
１を開閉し、噴射用ばね７８は、制御通路７９１を閉じ
る方向へ噴射用バルブ７７を付勢する。制御通路７９１
は制御通路８６を経由して制御圧室３６１に連通してい
る。

【００４９】噴射用被吸引体７６は、増圧用バルブ７４
に挿通されており、噴射用被吸引体７６と増圧用バルブ
７４との間の空隙は絞り通路７４２となっている。増圧
用バルブ７４には絞り通路７４１が絞り通路７４２に連
通するように形成されている。絞り通路７４１，７４２
は、放圧室８７及び放圧通路８２を経由して放圧部３２
に連通している。噴射用被吸引体７６及び噴射用バルブ
７７のストロークは、増圧用バルブ７４のストロークよ
りも短くしてある。

【００５０】増圧用バルブ７４を収容する弁収容室８４
は、加圧通路６９を介して加圧室７１に連通している。
弁収容室８４と放圧部３２とを接続する放圧通路８３上
にはボール形状の放圧用バルブ８０が介在されている。
放圧用バルブ８０は、放圧用ばね８１のばね力によって
放圧通路８３を開く方向に付勢されている。

【００５１】増圧室３５１と制御圧室３６１とは絞り通
路３５２を介して連通している。電磁ソレノイド１３の
消磁状態を示す図６では、噴射用バルブ７７は、制御通
路７９１を閉じる非噴射位置にあり、増圧用バルブ７４
は、弁孔８５を閉じると共に、絞り通路７４１を弁収容
室８４に連通する非増圧位置にある。従って、電磁ソレ
ノイド１３が消磁状態にあるときには、加圧室７１は、
加圧通路６９、弁収容室８４、絞り通路７４１，７４
２、放圧室８７及び放圧通路８２を経由して放圧部３２
に連通する。又、制御通路８６，７９１、放圧室８７及
び放圧通路８２を介した制御圧室３６１と放圧部３２と
の連通は遮断されている。このような連通状態及び連通
遮断状態では、制御圧室３６１内の圧力及び押し付けば
ね４７のばね力が噴射口３８１を閉じる非噴射位置に噴
射弁４９を配置する。

【００５２】電磁ソレノイド１３の励磁状態を示す図７
では、噴射用バルブ７７は、制御通路７９１を開く噴射
位置にあり、増圧用バルブ７４は、弁孔８５を開くと共
に、絞り通路７４１と弁収容室８４との連通を遮断する
増圧位置にある。従って、電磁ソレノイド１３が励磁状
態にあるときには、加圧室７１は、加圧通路６９、弁収
容室８４、弁孔８５及び供給通路６８を経由して作動流
体供給部２６に連通する。従って、作動流体供給部２６
からの供給圧が加圧室７１に波及し、燃料の増圧が行わ
れる。作動流体供給部２６からの供給圧が加圧室７１に
波及する状態では、放圧用バルブ８０が放圧通路８３を
閉じる閉位置に配置される。増圧された燃料の圧力は燃
料充填室３８２に波及する。又、制御圧室３６１は、制
御通路８６，７９１、放圧室８７及び放圧通路８２を経
由して放圧部３２に連通している。従って、燃料充填室
３８２に波及する増圧された燃料の圧力は、制御圧室３
６１内の圧力及び押し付けばね４７のばね力に打ち勝っ
て噴射口３８１を開く噴射位置に噴射弁４９を配置す
る。

【００５３】電磁ソレノイド１３を励磁状態から消磁状
態へ切り換えると、増圧用バルブ７４よりもストローク
の短い噴射用バルブ７７が先に非噴射位置に戻り、制御
圧室３６１から放圧部３２側への作動流体の流出が止ま
る。すると、増圧室２２１，３５１から絞り通路３５２
を介して制御圧室３６１に波及する増圧された燃料の圧
力が噴射弁４９を非噴射位置に配置する。噴射用バルブ
７７よりもストロークの長い増圧用バルブ７４は、噴射
用バルブ７７よりも遅れて非増圧位置に戻り、加圧室７
１が絞り通路７４１，７４２を経由して放圧部３２に連
通する。加圧室７１が絞り通路７４１，７４２を経由し
て放圧部３２に連通すると、加圧室７１内及び弁収容室
８４内の圧力が低下してゆく。加圧室７１内及び弁収容
室８４内の圧力が設定されたしきい値以下になると、放
圧用バルブ８０が放圧用ばね８１のばね力によって放圧
通路８３を開く開位置に配置される。

【００５４】第４の実施の形態では以下の効果が得られ
る。 （４-1）電磁ソレノイド１３を励磁状態から消磁状態へ
切り換えると、増圧ピストン６５は復帰ばね６６のばね
力によって上動しようとする。しかし、絞り通路７４
１，７４２は、第１の実施の形態における絞り通路１４
１、及び第２の実施の形態における絞り通路１１２と同
じ機能を果たす。従って、加圧室７１内の圧力の降圧が
遅れ、加圧室７１内の圧力が高圧に保圧される。このよ
うな保圧は、単一の電磁ソレノイド１３の励磁から消磁
へ、さらに消磁から励磁への素早い切り換えによって所
望の噴射量プロフィールを的確に得ることを可能にす
る。

【００５５】（４-2）増圧用バルブ７４のストロークを
噴射用バルブ７７のストロークよりも長くした構成は、
電磁ソレノイド１３の励磁から消磁への切り換えによる
増圧用バルブ７４の戻りを噴射用バルブ７７の戻りより
も遅らせる。このような遅らせは、絞り通路７４１と弁
収容室８４との連通を遅らせることになり、加圧室７１
内の圧力の降圧遅延が一層効果的に行われる。

【００５６】（４-3）加圧室７１内の圧力が放圧用ばね
８１のばね力によって決まる前記設定しきい値以下にな
ると、加圧室７１内の作動流体が急激に流出する。従っ
て、次の噴射までには増圧室２２１，３５１に燃料を補
給するように最上動位置に戻っていなければならない増
圧ピストン６５は、放圧用バルブ８０及び放圧用ばね８
１の存在によって最上動位置に確実に戻る。

【００５７】（４-4）制御圧室３６１に導入される増圧
された燃料は、噴射弁４９の作動制御に用いられる。そ
のため、非噴射位置で噴射弁４９を弁収容体３８に押し
付ける力が大きく、押し付けピストン４５のサイズダウ
ンが可能となる。押し付けピストン４５のサイズダウン
は、噴射弁４９の位置切り換えの応答性の向上に寄与す
る。

【００５８】（４-5）制御圧室３６１に導入された増圧
された燃料の圧力は、噴射用バルブ７７を噴射位置に配
置することによって低下させられる。増圧された燃料の
圧力は高圧であるため、噴射用バルブ７７の非噴射位置
と噴射位置との離間量は僅かで済む。従って、噴射用バ
ルブ７７のストロークは少なくて済み、噴射用バルブ７
７の位置切り換えの応答性が向上する。噴射用バルブ７
７の位置切り換えの応答性の向上は、噴射弁４９の位置
切り換えの応答性の向上に寄与する。

【００５９】次に、図８の第５の実施の形態を説明す
る。第４の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付し
てある。この実施の形態では、放圧室８７が放圧通路８
８を介して燃料供給部４２に連通している。燃料供給部
４２は数気圧程度で燃料を供給しており、燃料供給部４
２を放圧部として用いる上で支障はない。作動流体とし
ては燃料が用いられる。従って、放圧部３２側からエア
が制御圧室３６１に入り込むようなことはなく、圧力制
御手段４４の応答性がエアの影響で低下するようなこと
はない。

【００６０】次に、図９の第６の実施の形態を説明す
る。第４の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付し
てある。この実施の形態では、制御圧室３６１が絞り通
路３５２及び圧力供給通路８９を介して弁収容室８４に
連通しており、作動流体が噴射弁４９の作動制御に用い
られる。

【００６１】本発明では以下のような実施の形態も可能
である。 （１）第１及び第２の実施の形態において、バイパス通
路２７，２７Ａを省略すること。 （２）第１及び第２の実施の形態において、供給通路２
５とガイド孔２４とを連通させず、増圧室２２１の容積
を減少する方向に増圧ピストン２０に対してばね力を作
用させること。 （３）第３〜第５の実施の形態において、放圧用バルブ
８０及び放圧用ばね８１を省略すること。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、単一の
電磁ソレノイドの励消磁の切り換えに伴う増圧手段の燃
料増圧状態から燃料非増圧状態への移行を遅らせて燃料
の圧力低下を遅らせるようにしたので、単一の電磁ソレ
ノイドを用いて所望の噴射量プロフィールを的確に得ら
れるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示し、電磁ソレノイド１３
の消磁状態を示す断面図。

【図２】電磁ソレノイド１３の励磁状態を示す断面図。

【図３】第２の実施の形態を示す断面図。

【図４】第３の実施の形態を示し、電磁ソレノイド１３
の消磁状態を示す断面図。

【図５】電磁ソレノイド１３の励磁状態を示す断面図。

【図６】第４の実施の形態を示し、電磁ソレノイド１３
の消磁状態を示す断面図。

【図７】電磁ソレノイド１３の励磁状態を示す断面図。

【図８】第５の実施の形態を示す断面図。

【図９】第６の実施の形態を示す断面図。

【符号の説明】

１３…電磁ソレノイド。１６…噴射用切り換え手段４０
を構成する噴射用バルブ。１８…噴射用切り換え手段４
０を構成する噴射用ばね。１９，１９Ａ…増圧手段。２
０，６５…増圧手段を構成する増圧ピストン。２２１，
３５１…増圧室。２３１，７１…加圧室。２３２…容積
復帰用付勢手段となる容積復帰用作用室。２６…作動流
体供給部。３２…放圧部。３６１…制御圧室。４０，４
０Ａ，４０Ｂ…噴射用切り換え手段。４４…圧力制御手
段。４５…圧力制御手段４４を構成する押し付けピスト
ン。４９…噴射弁。５３…噴射用切り換え手段４０Ａを
構成する噴射用バルブ。５７…増圧用切り換え手段３９
Ａを構成する増圧用バルブ。６６…容積復帰用付勢手段
となる復帰ばね。７４…増圧用切り換え手段３９Ｂを構
成する増圧用バルブ。７７…噴射用切り換え手段４０Ｂ
を構成する噴射用バルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 47/02 Ｆ０２Ｍ 47/02 57/02 ３２０ 57/02 ３２０Ｂ Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC08 AD12 BA22 BA24 CA01T CA04T CA08 CA09 CA31 CA32U CA33 CA34 CA36 CB07T CB07U CB09 CB11 CC01 CC06T CC08T CC14 CC26 CC64T CD26 CE12 CE13 CE22 CE34 DA08 DA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料を噴射させる噴射位置と燃料を噴射さ
   せない非噴射位置とに切り換え配置される噴射弁と、 前記噴射弁に作動流体の圧力を作用させるための制御圧
   室を有し、前記噴射弁に対する前記制御圧室内の作動流
   体の圧力を制御して前記噴射弁を切り換え制御する噴射
   用圧力制御手段と、 燃料を加圧するための加圧室及び燃料導入用の増圧室を
   有し、前記作動流体の圧力を前記加圧室に導入して前記
   増圧室内の燃料の圧力を増圧する増圧手段と、 単一の電磁ソレノイドと、 前記電磁ソレノイドの励消磁作用によって、前記噴射用
   圧力制御手段の制御圧室を放圧部に連通した燃料噴射可
   能な放圧状態と、放圧部に連通しない燃料噴射不能な非
   放圧状態とに切り換えられる噴射用切り換え手段と、 前記電磁ソレノイドの励消磁作用によって、前記増圧手
   段の加圧室を作動流体供給部に連通して前記増圧手段を
   燃料増圧状態とする加圧状態と、前記増圧手段の加圧室
   を放圧部に連通して前記増圧手段を燃料非増圧状態とす
   る非加圧状態とに切り換えられる増圧用切り換え手段
   と、 前記電磁ソレノイドの励消磁の切り換えに伴う前記増圧
   手段の燃料増圧状態から燃料非増圧状態への移行を遅ら
   せて前記増圧室内の燃料の圧力低下を遅らせる降圧遅延
   手段とを備えた燃料噴射装置。
2. 【請求項２】前記噴射用切り換え手段は、前記電磁ソレ
   ノイドの消磁状態では非放圧状態にあり、前記噴射用切
   り換え手段は、前記電磁ソレノイドの励磁状態では放圧
   状態にあり、前記増圧用切り換え手段は、前記電磁ソレ
   ノイドの消磁状態では非加圧状態にあり、前記増圧用切
   り換え手段は、前記電磁ソレノイドの励磁状態では加圧
   状態にある請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 【請求項３】前記増圧手段は、前記増圧室の容積を増減
   可能に変位する増圧用変位体と、前記増圧室の容積を減
   少させるように前記増圧用変位体に作動流体を作用させ
   る前記加圧室と、前記増圧室の容積を増大させる方向に
   前記増圧用変位体を付勢する容積復帰用付勢手段とを備
   え、前記増圧用切り換え手段は、前記増圧手段の加圧室
   を放圧部に連通したときの前記放圧部と前記加圧室とを
   繋ぐ通路の通過断面積を絞る絞り手段を備えている請求
   項１及び請求項２のいずれか１項に記載の燃料噴射装
   置。
4. 【請求項４】前記噴射用切り換え手段は、前記電磁ソレ
   ノイドの励消磁の切り換えによって、前記圧力制御手段
   の制御圧室に通じる作動流体の制御通路を放圧部に連通
   する放圧位置と放圧部に連通しない非放圧位置とに切り
   換えられる噴射用バルブと、前記非放圧位置へ前記噴射
   用バルブを付勢する噴射用ばねとを備え、 前記増圧用切り換え手段は、前記電磁ソレノイドの前記
   励消磁の切り換えによって、前記増圧手段の加圧室に通
   じる作動流体の加圧通路を作動流体供給部に連通する加
   圧位置と放圧部に連通する非加圧位置とに切り換えられ
   る増圧用バルブと、前記加圧位置へ前記増圧用バルブを
   付勢する増圧用ばねとを備え、 前記絞り手段は、前記増圧用バルブに設けられた絞り通
   路である請求項３に記載の燃料噴射装置。
5. 【請求項５】前記容積復帰用付勢手段は、前記増圧用変
   位体に作動流体の圧力を作用させる容積復帰用作用室で
   あり、前記噴射用切り換え手段は、前記放圧状態のとき
   に前記放圧部と前記容積復帰用作用室とを連通し、前記
   非放圧状態のときに前記作動流体供給部と前記容積復帰
   用作用室とを連通する請求項３に記載の燃料噴射装置。