JP2001090624A

JP2001090624A - 内燃機関の燃料噴射装置

Info

Publication number: JP2001090624A
Application number: JP26612399A
Authority: JP
Inventors: Akira Ushigome; 章牛込; Atsuo Wakayama; 熱雄若山; Hiroshi Okada; 弘岡田; Takeshi Hidaka; 武日高
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2001-04-03
Anticipated expiration: 2019-09-20
Also published as: JP3793378B2

Abstract

(57)【要約】【課題】圧力レギュレータによる燃料の制御圧を可変
とし、燃料の微粒化を促進できると共に、構成部品の耐
久性等を向上できるようにする。【解決手段】還流制御弁２４を閉弁している間は、分
岐配管６から圧力レギュレータ８の制御圧室に向けた燃
料Ｆの流通を遮断し、圧力レギュレータ８の制御圧を圧
力設定ばねのみによる低い圧力に設定する。また、還流
制御弁２４を開弁したときには、分岐配管６からの燃料
Ｆを導入管路２２を介して圧力レギュレータ８の制御圧
室に導入すると共に、導出管路２３を介してタンク１内
へと矢示Ｅ方向に還流させる。そして、圧力レギュレー
タ８の制御圧室内にオリフィス２６，２７の絞り抵抗に
よる圧力を発生させ、制御圧を高い圧力に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジン等に好適に用いられる内燃機関の燃料噴射装置に
関し、特に、噴射弁から噴射される燃料の圧力を圧力レ
ギュレータを用いて調圧する構成とした内燃機関の燃料
噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等の内燃機関
には電子制御式の燃料噴射装置が搭載されている。そし
て、この種の従来技術による燃料噴射装置は、燃料を収
容するタンクと、該タンク内の燃料を供給ライン内に吐
出する燃料ポンプと、該燃料ポンプに供給ラインを介し
て接続され、該燃料ポンプから吐出された燃料を内燃機
関の燃焼室に向けて噴射する噴射弁と、該噴射弁から噴
射される燃料の圧力調整を行う燃圧調整手段とにより構
成されている。

【０００３】ここで、従来技術による燃料噴射装置の燃
圧調整手段は、可動隔壁により画成された燃料室と制御
圧室とを有し、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前
記燃料室内に導入しつつ、この燃料の圧力を前記制御圧
室内の圧力に応じて調圧する圧力レギュレータとから構
成され、該圧力レギュレータの燃料室側には、該燃料室
内に導入された燃料のうち余剰となった燃料を前記タン
ク内に戻す戻しラインが設けられている。

【０００４】そして、圧力レギュレータは燃料室側の弁
体を開，閉させることにより、供給ライン内の燃料（噴
射弁から噴射される燃料）の圧力を、例えば３００〜３
５０ｋＰａ（キロパスカル）程度に燃圧調整し、このと
きに圧力レギュレータの燃料室内で余剰となった燃料
は、前記弁体の開弁により戻しラインを介してタンク内
へと戻されるものである。

【０００５】また、他の従来技術として、高圧用と低圧
用の２つの圧力レギュレータを用いる構成とした内燃機
関の燃料供給装置が知られている（例えば、実開平４−
８４７６１号公報等）。

【０００６】そして、この場合には、エンジンの始動時
等に高圧用の圧力レギュレータで燃圧調整を行うことに
よって、例えば６００ｋＰａ以上の高圧燃料を噴射弁か
ら噴射させ、噴射燃料を微粒化できるようにしている。
また、これ以外のときには低圧用の圧力レギュレータを
用いて燃圧調整を行うものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、噴射燃料の圧力を圧力レギュレータにより
例えば３００〜３５０ｋＰａ程度の比較的低い圧力レベ
ルに調整しているに過ぎないため、エンジンの始動時等
にあっては噴射燃料を微粒化できず、燃焼効率が悪くな
ると共に、排気ガス中の有害成分等を低減させ、エミッ
ションの向上を図るのが難しいという問題がある。

【０００８】これに対し、他の従来技術にあっては、低
圧用の圧力レギュレータと高圧用の圧力レギュレータを
併用する構成としているので、例えばエンジンの始動時
等には高圧用の圧力レギュレータで燃圧調整を行うこと
ができ、このときに例えば６００ｋＰａ以上の高圧燃料
を噴射弁から噴射させることによって、噴射燃料の微粒
化を促進することができる。

【０００９】しかし、この場合には、高圧用と低圧用の
２つの圧力レギュレータを用いるために、部品点数が増
加し、組立時の作業性が低下する上に、装置全体が大型
化する等の問題がある。

【００１０】一方、高圧用の圧力レギュレータのみを用
いる構成としたときには、燃料噴射装置の各構成部品に
高い燃料圧力が常に作用するために、構成部品が早期に
劣化し易く、耐久性、寿命を高めるのが難しいという問
題がある。

【００１１】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、圧力レギュレータによ
る燃料の調整圧を少なくとも低圧と高圧の２段階で可変
に制御でき、燃料の微粒化を良好に促進できると共に、
部品点数の増加を抑え、組立時の作業性および構成部品
の耐久性等を向上できるようにした内燃機関の燃料噴射
装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、燃料を収容するタンクと、該タンク
内の燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃
料ポンプに供給ラインを介して接続され該燃料ポンプか
ら吐出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する
噴射弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力を調整す
る燃圧調整手段とからなる内燃機関の燃料噴射装置に適
用される。

【００１３】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記燃圧調整手段を、内部を前記燃料ポンプか
らの燃料が導入される燃料室と制御圧室とに画成する可
動隔壁を有し、前記燃料室内の圧力を前記制御圧室内の
圧力に応じて調整し余剰となった燃料を戻しラインを通
じて前記タンク内に戻す圧力レギュレータと、該圧力レ
ギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐出された
燃料の一部を前記制御圧室に導くと共に、この燃料を前
記タンク内に還流させる還流ラインと、該還流ラインに
対する燃料の流通を制御することにより、前記制御圧室
の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段と
によって構成したことにある。

【００１４】このように構成することにより、圧力制御
手段を用いて還流ライン内に燃料を流通させるか否かで
圧力レギュレータの制御圧室に少なくとも低圧と高圧の
制御圧を発生でき、この制御圧に応じて燃料室内の燃料
圧力を可変に調整することができる。そして、燃料の圧
力を高圧に設定したときには噴射燃料の微粒化を促進で
き、低圧に設定したときには従来技術と同様の制御が可
能となり、構成部品の圧力に対する耐久性を高めること
ができる。

【００１５】また、請求項２の発明は、燃料ポンプを圧
力レギュレータ、戻しラインおよび還流ラインと共にタ
ンク内に設ける構成としている。これにより、圧力レギ
ュレータ、戻しラインおよび還流ライン等を燃料ポンプ
と共にタンク内にコンパクトに収納でき、燃料洩れ等に
対しても簡単に対処することができる。

【００１６】一方、請求項３の発明は、圧力レギュレー
タを戻しラインおよび還流ラインと共にタンクの外部に
設ける構成としている。

【００１７】この場合には、タンクの外部に延びる供給
ラインの先端側で燃圧調整を行うことができ、燃圧調整
後に余剰となった燃料を戻しライン、還流ラインを通じ
てタンク内へと順次戻すことができる。

【００１８】また、請求項４の発明は、圧力制御手段
を、開弁したときに還流ラインに燃料を流通させ、閉弁
したときには該還流ラインに燃料が流通するのを阻止す
る還流制御弁と、制御圧室の前，後に位置して前記還流
ラインに設けられ、該還流制御弁の開，閉に従って前記
制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とから
構成している。

【００１９】これにより、還流制御弁を開弁したときに
は第１，第２の絞り部間に位置する圧力レギュレータの
制御圧室に高圧を発生でき、この高圧を圧力レギュレー
タの制御圧として噴射燃料の圧力を高い圧力に調整でき
る。一方、還流制御弁を閉弁している間は還流ライン内
を燃料が流通しないため、制御圧室は従来技術と同様の
低圧状態となり、この低圧を制御圧として噴射燃料の圧
力を低い圧力に調整することができる。

【００２０】また、請求項５の発明は、還流ラインを、
還流制御弁および第１の絞り部が設けられ燃料ポンプか
ら吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１の
絞り部を介して制御圧室に導く導入管路と、第２の絞り
部が設けられ該導入管路により前記制御圧室に導かれた
燃料を前記第２の絞り部を介してタンク内に導出する導
出管路とにより構成している。

【００２１】これにより、還流制御弁の開弁時には燃料
ポンプから吐出された燃料の一部を第１の絞り部を介し
て圧力レギュレータの制御圧室に導入でき、第１の絞り
部によって導入管路内を流れる燃料に絞り抵抗を発生で
きる。そして、制御圧室に導かれた燃料は導出管路によ
り第２の絞り部を介してタンク内に導出されるため、こ
のときにも第２の絞り部によって導出管路内を流れる燃
料に絞り抵抗を発生でき、この絞り抵抗によって発生す
る圧力を制御圧室の制御圧として用いることができる。

【００２２】一方、請求項６の発明は、還流ラインを、
還流制御弁および第１，第２の絞り部が設けられ燃料ポ
ンプから吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および
第１，第２の絞り部を介してタンク内に還流させる還流
管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路
から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通
管路とにより構成している。

【００２３】これにより、還流制御弁の開弁時には燃料
ポンプから吐出された燃料の一部を還流管路内に流通さ
せ、この燃料に対して第１，第２の絞り部によりそれぞ
れ絞り抵抗を発生できる。そして、第２の絞り部によっ
て発生した圧力を連通管路を通じて圧力レギュレータの
制御圧室に導くことができ、制御圧室内に高圧の制御圧
を発生できる。また、還流管路内を流れる燃料が制御圧
室に直接流入することはないので、燃料中の異物が制御
圧室内に侵入するのを抑えることができる。

【００２４】一方、請求項７の発明は、還流ラインを、
圧力レギュレータの可動隔壁に設けられ燃料室内の燃料
の一部を制御圧室内に導く導入通路部と、該導入通路部
により前記制御圧室に導かれた燃料をタンク内の燃料側
に導出する導出通路部とにより構成し、圧力制御手段
は、前記導入通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞
り抵抗を与える第１の絞り部と、前記導出通路部に設け
られ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第２の絞り
部と、開弁しているときには該第２の絞り部を迂回して
燃料を還流させ、閉弁したときには該第２の絞り部を介
して燃料を還流させる還流制御弁とにより構成してい
る。

【００２５】これにより、圧力レギュレータの燃料室か
ら導入通路部を介して制御圧室内に導かれた燃料を、還
流制御弁の閉弁時には導出通路部内を第２の絞り部を介
して流通させ、制御圧室には第２の絞り部による高い圧
力を発生できる。また、還流制御弁の開弁時には制御圧
室がタンク内の圧力と同圧となるので、制御圧室内の圧
力を低い圧力に設定できる。

【００２６】また、請求項８の発明は、第１，第２の絞
り部のうち上流側に位置する絞り部は下流側の絞り部よ
りも小なる絞り径をもって形成している。これにより、
還流ライン内を流れる燃料中に異物が混入しても、この
異物を上流側の絞り部によって捕捉でき、下流側の絞り
部が異物により塞がれて異常圧力が発生したりするのを
良好に防止できる。

【００２７】また、請求項９の発明によると、還流制御
弁は第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を
内蔵する構成としている。これにより、部品点数を削減
して組立性を向上できる。

【００２８】また、請求項１０の発明によると、還流制
御弁は内蔵した絞り部の流路面積を可変に制御する流量
制御弁により構成している。これにより、還流制御弁は
内蔵した絞り部を可変絞りとし、絞り部の流路面積に応
じて制御室内の制御圧を可変に調整できる。

【００２９】さらに、請求項１１の発明は、第１，第２
の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を複数のオリフィ
スにより構成している。これにより、複数のオリフィス
を用いて制御圧の調整を細かく行うことができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
内燃機関の燃料噴射装置を車両用エンジンに適用した場
合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

【００３１】ここで、図１ないし図３は本発明の第１の
実施の形態を示している。図中、１は車両に搭載される
タンクで、該タンク１は内部に燃料Ｆを収容している。
２はタンク１内に設けられた燃料ポンプで、該燃料ポン
プ２はタンク１内の燃料Ｆを吸込みつつ、この燃料Ｆを
後述の供給配管３内に向けて吐出するものである。

【００３２】３は燃料ポンプ２の吐出側に接続された燃
料の供給ラインとなる供給配管で、該供給配管３は、タ
ンク１内に配設された内側配管部３Ａと、タンク１の外
部に配設された外側配管部３Ｂと、該外側配管部３Ｂの
先端側に設けられ、後述の各噴射弁５に対して燃料Ｆを
分配して供給する分配管部３Ｃとにより構成されてい
る。

【００３３】この場合、タンク１は一般に車両の後部側
に設けられ、シリンダブロック等からなるエンジン本体
は車両の前部側でエンジンルーム（いずれも図示せず）
内に設けられている。そして、供給配管３はタンク１と
エンジンルームとの間を接続する燃料配管等により構成
され、分配管部３Ｃは各噴射弁５と共に車両用エンジン
のシリンダヘッド（図示せず）側に搭載されるものであ
る。

【００３４】４は内側配管部３Ａの途中に設けられた燃
料フィルタで、該燃料フィルタ４は燃料ポンプ２から内
側配管部３Ａ内に吐出された燃料Ｆ中の異物を除去し、
清浄な燃料Ｆを噴射弁５側に流通させるものである。

【００３５】５，５，…は供給配管３の分配管部３Ｃに
接続して設けられた燃料の噴射弁を示し、該各噴射弁５
は分配管部３Ｃを介して供給される燃料Ｆをエンジンの
吸気マニホールド側から燃焼室（図示せず）内に向けて
噴射するものである。この場合、噴射弁５は燃焼室内に
燃料を直接噴射する筒内直接噴射式の噴射弁であっても
よく、間接噴射式のものであってもよい。

【００３６】６は内側配管部３Ａの途中部位から分岐し
てタンク１内に設けられた分岐配管で、該分岐配管６は
燃料ポンプ２から供給配管３内に吐出された燃料Ｆの一
部を後述の燃圧調整装置７側に流通させるものである。
また、分岐配管６の途中部位には、図２に示すように径
方向の接続穴６Ａが設けられ、該接続穴６Ａには後述の
導入管路２２が接続されている。

【００３７】７は噴射弁５から噴射される燃料Ｆの圧力
を可変に調整する燃圧調整手段として燃圧調整装置で、
該燃圧調整装置７はタンク１内に配設され、圧力レギュ
レータ８と、後述の戻し配管２０、導入管路２２、導出
管路２３、還流制御弁２４およびオリフィス２６，２７
等とにより構成されている。そして、圧力レギュレータ
８は、後述のケーシング９、ダイヤフラム１２、燃料室
Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構成されてい
る。

【００３８】９は圧力レギュレータ８の外殻となるケー
シングで、該ケーシング９は図２に示すように有底筒状
の下ケース１０と有蓋筒状の上ケース１１とからなり、
これらのケース１０，１１は開口端側のカシメ部１０
Ａ，１１Ａにより互いに衝合した状態で一体化されてい
る。また、上ケース１１には径方向で対向する位置に一
対の接続口１１Ｂ，１１Ｃが設けられ、該接続口１１
Ｂ，１１Ｃには導入管路２２，導出管路２３が接続され
ている。

【００３９】１２は下ケース１０と上ケース１１との間
に位置してケーシング９内に設けられたダイヤフラム
で、該ダイヤフラム１２は、例えば天然ゴム等の可撓性
材料によって薄肉円板状に形成され、その外周側がカシ
メ部１０Ａ，１１Ａにより挟持されている。そして、ダ
イヤフラム１２は後述のアーマチャ１４と共に可動隔壁
を構成し、ケーシング９の下ケース１０側と上ケース１
１側とにそれぞれ燃料室Ａと制御圧室Ｂとを画成してい
る。

【００４０】１３は下ケース１０に設けられた燃料導入
口を示し、該燃料導入口１３は下ケース１０の径方向に
突出し、その突出端側には分岐配管６が接続されてい
る。そして、圧力レギュレータ８の燃料室Ａ内には、分
岐配管６からの燃料Ｆが燃料導入口１３側から図２中の
矢示Ｃ方向に導入されるものである。

【００４１】１４はダイヤフラム１２の内周側に設けら
れた弁体ホルダとしてのアーマチャで、該アーマチャ１
４には小径円板状の弁体１５がボール１６を介して揺動
可能に取付けられている。そして、弁体１５は、アーマ
チャ１４が前，後、左，右等に揺動するときでも、後述
の弁座１９に対して常に安定した状態で離着座し、燃料
室Ａ内を後述の戻し配管２０内に対して連通または遮断
するものである。

【００４２】１７は制御圧室Ｂ内に位置して上ケース１
１とアーマチャ１４との間に配設された圧力設定ばね
で、該圧力設定ばね１７はコイルばね等により構成さ
れ、アーマチャ１４等を介して弁体１５を常時閉弁方向
に付勢している。そして、圧力設定ばね１７は、燃料室
Ａ内の燃料圧力を例えば３００〜３５０ｋＰａ程度の圧
力に設定し、このときに燃料室Ａ内の余剰油は戻し配管
２０を介してタンク１内の燃料Ｆ中に戻されるものであ
る。

【００４３】１８は下ケース１０の底部側に設けられた
段付筒状の保持筒、１９は該保持筒１８の一端側に設け
られた筒状の弁座で、該弁座１９は保持筒１８の一端側
から燃料室Ａ内の弁体１５に向けて突出し、その突出端
側には弁体１５が離着座するものである。

【００４４】２０は保持筒１８の他端側に設けられた戻
し配管で、該戻し配管２０は圧力レギュレータ８のケー
シング９から例えば下向きに突出し、保持筒１８と共に
燃料Ｆの戻しラインを構成している。そして、戻し配管
２０は、圧力レギュレータ８の弁体１５が燃料室Ａ内の
燃圧により弁座１９から離座（開弁）したときに、燃料
室Ａ内の余剰となった燃料Ｆを図２中の矢示Ｄ方向へと
タンク１内の燃料Ｆ中に戻すものである。

【００４５】２１は燃料ポンプ２から吐出された燃料Ｆ
の一部を圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに導くと共
に、この燃料Ｆをタンク１内に還流させる還流ライン
で、該還流ライン２１は、図２に示す如く後述の導入管
路２２および導出管路２３によって構成されている。

【００４６】２２は分岐配管６の接続穴６Ａと圧力レギ
ュレータ８の接続口１１Ｂとの間に設けられた燃料Ｆの
導入管路で、該導入管路２２は、後述する還流制御弁２
４の開弁時に分岐配管６内を流れる燃料Ｆの一部を圧力
レギュレータ８の制御圧室Ｂに導くものである。

【００４７】２３は圧力レギュレータ８の接続口１１Ｃ
に接続された燃料Ｆの導出管路で、該導出管路２３は、
圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂから燃料Ｆをタンク１
内へと図２中の矢示Ｅ方向に導出するものである。

【００４８】２４は導入管路２２の途中に設けられた還
流制御弁で、該還流制御弁２４は噴射弁５とほぼ同様に
外部からの制御信号により開，閉成される電磁弁からな
り、後述のオリフィス２６，２７と共に圧力レギュレー
タ８の圧力制御装置２５を構成している。そして、還流
制御弁２４が図３に示す時間０〜Ｔ1 間の如く閉弁して
いるときに、圧力レギュレータ８の制御圧は後述の如く
低い圧力Ｐa に設定され、時間Ｔ1 〜Ｔ2 間の如く開弁
している間は、高い圧力Ｐb （Ｐb1，Ｐb2）に設定され
る。

【００４９】即ち、還流制御弁２４は後述するコントロ
ールユニット２９からの制御信号により励磁されると、
例えば図３に示す時間Ｔ1 〜Ｔ2 間に亘って開弁する。
このときに還流制御弁２４は、分岐配管６内を流れる燃
料Ｆの一部を導入管路２２を介して圧力レギュレータ８
の制御圧室Ｂ側に流通させる共に、制御圧室Ｂ内の燃料
Ｆを導出管路２３を介してタンク１内へと図２中の矢示
Ｅ方向に排出させるものである。

【００５０】また、還流制御弁２４が閉弁したときに
は、分岐配管６から圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに
向けた燃料Ｆの流通が遮断される。そして、このときに
制御圧室Ｂは導出管路２３を介してタンク１内の燃料Ｆ
側と連通し続けるため、例えば図３に示す時間Ｔ1 に達
するまでの間、圧力レギュレータ８の制御圧は圧力設定
ばね１７による圧力Ｐa （例えば３００〜３５０ｋＰａ
程度）に設定されるものである。

【００５１】２６は圧力レギュレータ８の接続口１１Ｂ
と還流制御弁２４との間に位置して導入管路２２の途中
に設けられた第１の絞り部を構成するオリフィス、２７
は導出管路２３の途中に設けられた第２の絞り部となる
オリフィスを示している。そして、オリフィス２６，２
７は、還流制御弁２４の開弁により内部を流通する燃料
Ｆに絞り抵抗を与え、これによって圧力レギュレータ８
の制御圧室Ｂに前記圧力設定ばね１７による圧力Ｐa よ
りも高い圧力を発生させるものである。

【００５２】ここで、オリフィス２６，２７の流路面積
を互いに等しい面積に設定した場合に、制御圧室Ｂ内の
制御圧は、図３中に実線で示す特性線２８Ａの如く圧力
Ｐbまで昇圧され、この圧力Ｐb は、還流制御弁２４が
閉弁しているときの圧力Ｐaに対してほぼ２倍（Ｐb ＝
２×Ｐa ）の圧力値に設定されるものである。

【００５３】また、制御圧室Ｂの上流側に位置するオリ
フィス２６を下流側のオリフィス２７よりも小さい流路
面積をもって形成した場合には、制御圧室Ｂ内の制御圧
は、図３中に一点鎖線で示す特性線２８Ｂのように圧力
Ｐb よりも少なくとも低い圧力Ｐb1となる。一方、オリ
フィス２６よりもオリフィス２７の流路面積を小さく形
成した場合には、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中に二
点鎖線で示す特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも少な
くとも高い圧力Ｐb2となるものである。

【００５４】なお、以下の説明にあっては、オリフィス
２６，２７の流路面積を互いに等しくし、制御圧室Ｂ内
の制御圧を図３中に実線で示す特性線２８Ａのように、
圧力Ｐa と圧力Ｐb との間で２段階に変化させる場合を
例に挙げるものとする。

【００５５】２９はマイクロコンピュータ等によって構
成されたコントロールユニットで、該コントロールユニ
ット２９は、例えばエンジンの始動スイッチ、スロット
ルセンサ、吸入空気用の流量センサおよびクランク角セ
ンサ（いずれも図示せず）等が接続され、出力側には燃
料ポンプ２、還流制御弁２４等が接続されている。そし
て、コントロールユニット２９は前記始動スイッチから
の信号に応じて燃料ポンプ２を駆動制御すると共に、エ
ンジンの運転状態に応じて還流制御弁２４の開，閉弁制
御を行うものである。

【００５６】本実施の形態によるエンジンの燃料噴射装
置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動
について説明する。

【００５７】まず、コントロールユニット２９からの制
御信号により燃料ポンプ２を駆動すると、タンク１内の
燃料Ｆは燃料ポンプ２により供給配管３内に吐出される
と共に、その一部は分岐配管６を通じて圧力レギュレー
タ８の燃料室Ａ内へと矢示Ｃ方向に導入される。

【００５８】そして、コントロールユニット２９からの
制御信号により還流制御弁２４を閉弁しているときに
は、分岐配管６から圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに
向けた燃料Ｆの流通が還流制御弁２４により遮断され
る。また、この間は制御圧室Ｂが導出管路２３を介して
タンク１内の燃料Ｆと連通し続ける。

【００５９】このため、圧力レギュレータ８の制御圧
は、例えば図３中に示す時間Ｔ1 以前または時間Ｔ2 以
降のように、圧力設定ばね１７による圧力Ｐa に低圧設
定される。これにより、供給配管３内は分岐配管６と共
に燃圧が圧力Ｐa に調整され、各噴射弁５から噴射され
る燃料Ｆも圧力Ｐa なる低い圧力に調整される。

【００６０】次に、コントロールユニット２９からの制
御信号により還流制御弁２４を開弁すると、分岐配管６
からの燃料Ｆが導入管路２２を介して圧力レギュレータ
８の制御圧室Ｂに導入されると共に、制御圧室Ｂから導
出管路２３を介して燃料Ｆがタンク１内へと矢示Ｅ方向
に還流することになる。

【００６１】このため、圧力レギュレータ８の制御圧室
Ｂ内にはオリフィス２６，２７の絞り抵抗による圧力が
発生し、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中の時間Ｔ1 〜
Ｔ2間のように例えば圧力Ｐb 程度まで昇圧される。こ
れにより、供給配管３内は分岐配管６と共に燃圧が圧力
Ｐb に調整され、各噴射弁５から噴射される燃料Ｆも圧
力Ｐb なる高い圧力に調整される。

【００６２】かくして、本実施の形態によれば、還流制
御弁２４を閉じている間は噴射弁５による燃料Ｆの噴射
圧を低い圧力Ｐa に調整でき、還流制御弁２４を開弁さ
せたときには燃料Ｆの噴射圧を高い圧力Ｐb に調整で
き、噴射圧の調整を２段階で行うことができる。

【００６３】このため、例えばエンジンの始動時等に燃
料Ｆの噴射圧を高い圧力Ｐb に調整した場合には、噴射
弁５から高圧の燃料Ｆを噴射することにより、燃料Ｆの
微粒化を促進でき、霧化、混合性を高めることができる
と共に、エンジンの始動性を確実に向上でき、排気ガス
中の有害成分を減らすことができる。

【００６４】一方、燃料Ｆの噴射圧を低い圧力Ｐa に調
整したときには、噴射弁５から低圧の燃料Ｆを噴射する
ことにより、燃料噴射装置の構成部品（例えば、燃料ポ
ンプ２、供給配管３、燃料フィルタ４、噴射弁５等）に
高圧が作用し続けるような事態をなくし、これらの構成
部品の耐久性を向上できる。

【００６５】従って、本実施の形態によれば、圧力レギ
ュレータ８による燃料Ｆの制御圧を低い圧力Ｐa と高い
圧力Ｐb の２段階で可変に制御でき、燃料Ｆの微粒化を
良好に促進できると共に、各構成部品の耐久性を高め、
信頼性、寿命等を向上させることができる。

【００６６】また、圧力レギュレータ８の使用個数を増
やすことなく、還流制御弁２４およびオリフィス２６，
２７を用いるだけで、制御圧室Ｂ内の制御圧を可変に調
整することができ、部品点数の増加を抑えることができ
ると共に、組立時の作業性を向上できる。

【００６７】次に、図４は本発明の第２の実施の形態を
示し、本実施の形態の特徴は、燃料の還流通路を、燃料
ポンプから吐出された燃料の一部を還流制御弁および第
１，第２の絞り部を介してタンク内の燃料側に還流させ
る還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還
流管路から分岐し、該還流管路を圧力レギュレータの制
御圧室に連通させる連通管路とにより構成したことにあ
る。

【００６８】なお、本実施の形態では、前記第１の実施
の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。

【００６９】図中、３１は本実施の形態で採用した圧力
レギュレータで、該圧力レギュレータ３１は、第１の実
施の形態で述べた圧力レギュレータ８とほぼ同様に、ケ
ーシング３２、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧室
Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。

【００７０】そして、圧力レギュレータ３１のケーシン
グ３２は下ケース３３と上ケース３４とからなり、これ
らはカシメ部３３Ａ，３４Ａにより互いに衝合した状態
で一体化されている。しかし、本実施の形態にあって
は、上ケース３４に単一の接続口３４Ｂのみが設けら
れ、該接続口３４Ｂには後述の連通管路３７が接続され
ている。

【００７１】３５は燃料の還流ラインで、該還流ライン
３５は、第１の実施の形態で述べた還流ライン２１とほ
ぼ同様に構成されているものの、該還流ライン３５は、
一端側が分岐配管６の接続穴６Ａに接続された還流管路
３６と、後述の連通管路３７とにより構成されている。

【００７２】ここで、還流管路３６は、圧力レギュレー
タ３１を迂回してタンク１内の燃料中を下向きに延び、
その上流側部位には還流制御弁２４が設けられている。
そして、還流管路３６は、還流制御弁２４の開弁時に分
岐配管６内を流れる燃料の一部をタンク１内の燃料中へ
と矢示Ｅ方向に還流させるものである。

【００７３】３７は圧力レギュレータ３１の接続口３４
Ｂに接続された連通管路で、該連通管路３７は後述のオ
リフィス３８，３９間に位置する接続点３７Ａにおいて
還流管路３６から分岐し、還流管路３６をオリフィス３
８，３９間で圧力レギュレータ３１の接続口３４Ｂに連
通させるものである。

【００７４】３８は連通管路３７の接続点３６Ａと還流
制御弁２４との間に位置して還流管路３６の途中に設け
られた第１の絞り部を構成するオリフィス、３９は連通
管路３７の接続点３７Ａよりも下流側に位置して還流管
路３６の途中に設けられた第２の絞り部となるオリフィ
スを示している。そして、オリフィス３８，３９は、還
流制御弁２４の開弁により還流管路３６内を流通する燃
料に絞り抵抗を与え、これによって圧力レギュレータ３
１の制御圧室Ｂに圧力設定ばね１７による圧力Ｐa より
も高い圧力を発生させるものである。

【００７５】即ち、還流管路３６内には連通管路３７の
接続点３７Ａの位置で、オリフィス３８，３９の絞り抵
抗により高い圧力が発生し、この高い圧力は連通管路３
７を通じて圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂに導かれ
るものである。

【００７６】そして、接続点３７Ａの下流側に位置する
オリフィス３９は、上流側のオリフィス３８よりも小さ
い流路面積をもって形成され、これにより制御圧室Ｂ内
の制御圧は、図３中に二点鎖線で例示した特性線２８Ｃ
のように圧力Ｐb よりも高い圧力Ｐb2に設定されるもの
である。

【００７７】かくして、このように構成される本実施の
形態にあっても、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作
用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、
オリフィス３８，３９間で発生した圧力を連通管路３７
を介して圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂに導くこと
ができ、還流管路３６内を流れる燃料が制御圧室Ｂ内に
直接流入するのを抑えることができる。

【００７８】これにより、還流管路３６内を流れる燃料
中に異物が混入しても、制御圧室Ｂ内への異物侵入を防
止でき、還流管路３６と制御圧室Ｂとの間の連通管路３
７を介した連通状態を長期に亘り確保することができ
る。

【００７９】また、下流側のオリフィス３９を上流側の
オリフィス３８よりも小さい流路面積とすることによ
り、制御圧室Ｂ内の制御圧を、図３中に二点鎖線で例示
した特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも高い圧力Ｐb2
に設定することができ、例えばエンジンの始動時等に高
圧燃料を噴射供給し、燃料の霧化、混合性を高めること
ができる。

【００８０】なお、前記第２の実施の形態では、下流側
のオリフィス３９を上流側のオリフィス３８よりも小さ
い流路面積に形成する場合を例に挙げて説明したが、こ
れに替えて、例えば図５に示す変形例のように、上流側
のオリフィス３８′を下流側のオリフィス３９′よりも
小さい流路面積をもって形成する構成としてもよい。そ
して、この場合には上流側のオリフィス３８′を小さい
流路面積に形成することにより、還流制御弁２４を開弁
したときの制御圧室Ｂ内の制御圧を、例えば図３中に一
点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb よりも低
い圧力Ｐb1に設定できる。

【００８１】また、還流管路３６内に異物が混入した場
合でも、この異物を上流側のオリフィス３８′によって
捕捉することが可能となり、制御圧室Ｂ内への異物侵入
をより確実に防止できる。そして、オリフィス３８′が
異物で閉塞された場合でも、制御圧室Ｂは連通管路３
７、オリフィス３９′等を介してタンク１内の燃料と連
通し続けるため、制御圧室Ｂ内の制御圧を圧力設定ばね
１７による圧力Ｐa に設定でき、これ以上に制御圧が上
昇するのを抑えることができる。

【００８２】次に、図６は本発明の第３の実施の形態を
示し、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。しかし、本実施の形態の特徴は、導入管路２２
の途中に電磁式切換弁４１を設け、該切換弁４１によっ
て第１の絞り部を内蔵した還流制御弁を構成したことに
ある。

【００８３】ここで、切換弁４１はソレノイド部４１Ａ
とばね４１Ｂとを有し、常時はばね４１Ｂにより閉弁位
置（イ）に保持されている。また、外部からの給電によ
りソレノイド部４１Ａを励磁したときには、切換弁４１
が閉弁位置（イ）から絞り位置（ロ）に切換えられる。
そして、切換弁４１は絞り位置（ロ）で導入管路２２内
を流れる燃料に絞り作用を与えることにより、オリフィ
ス２７との間で圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂ内に、
例えば図３中に実線で示した特性線２８Ａのように圧力
Ｐb の制御圧を発生させるものである。

【００８４】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、切換弁
４１が第１の絞り部を内蔵することにより、部品点数を
減らし、組立時の作業性を大幅に向上できる。

【００８５】なお、前記第３の実施の形態でも、切換弁
４１の絞り位置（ロ）における流路面積をオリフィス２
７との関係で適宜に変えることにより、制御圧室Ｂ内の
制御圧を圧力Ｐb1または圧力Ｐb2に変更できるものであ
る。

【００８６】次に、図７は本発明の第４の実施の形態を
示し、本実施の形態の特徴は、圧力レギュレータ等から
なる燃圧調整手段をタンクの外部に設ける構成としたこ
とにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の
形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を
省略するものとする。

【００８７】図中、５１は本実施の形態で採用した燃圧
調整配管で、該燃圧調整配管５１は供給配管３の分配管
部３Ｃを圧力レギュレータ８の燃料室側に接続し、燃料
ポンプ２から供給配管３内に吐出された燃料Ｆの一部を
後述の燃圧調整装置５２側に流通させるものである。

【００８８】５２は噴射弁５から噴射される燃料Ｆの圧
力を可変に調整する燃圧調整手段として燃圧調整装置
で、該燃圧調整装置５２は第１の実施の形態で述べた燃
圧調整装置７とほぼ同様に、圧力レギュレータ８と、後
述の戻し配管５３、導入管路５４、導出管路５５、還流
制御弁２４およびオリフィス２６，２７等とにより構成
されている。しかし、燃圧調整装置５２はタンク１の外
部に位置して、例えば車両のエンジンルーム（図示せ
ず）側に配設されている。

【００８９】５３は燃料の戻しラインを構成する戻し配
管で、該戻し配管５３は第１の実施の形態で述べた戻し
配管２０とほぼ同様に構成されているものの、戻し配管
５３の一端側はタンク１の外部に配設され、圧力レギュ
レータ８の燃料室側に接続されている。また、戻し配管
５３は長尺の燃料配管からなり、その他端側はタンク１
の燃料Ｆ中に浸漬されている。

【００９０】そして、戻し配管５３は、圧力レギュレー
タ８内で余剰となった燃料Ｆを図７中の矢示Ｄ方向へと
タンク１内の燃料Ｆ中にリターンさせるものである。ま
た、戻し配管５３は後述の導出管路５５と共に燃料戻し
配管により構成されているものである。

【００９１】５４は燃料Ｆの導入管路で、該導入管路５
４は第１の実施の形態で述べた導入管路２２とほぼ同様
に構成され、その途中には還流制御弁２４とオリフィス
２６とが設けられている。しかし、導入管路５４は燃圧
調整配管５１の途中部位から分岐し、後述の導出管路５
５と共に燃料Ｆの還流通路を構成している。そして、導
入管路５４は還流制御弁２４の開弁時に燃圧調整配管５
１内を流れる燃料Ｆの一部を圧力レギュレータ８の制御
圧室に導くものである。

【００９２】５５は燃料Ｆの導出管路で、該導出管路５
５は第１の実施の形態で述べた導出管路２３とほぼ同様
に構成され、その途中部位にはオリフィス２７が設けら
れている。しかし、導出管路５５は先端側が接続点５５
Ａの位置で戻し配管５３に接続され、圧力レギュレータ
８の制御圧室から燃料Ｆを図７中の矢示Ｅ方向に導出し
つつ、戻し配管５３を介してタンク１側に戻すものであ
る。

【００９３】かくして、このように構成される本実施の
形態でも前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を
得ることができるが、特に本実施の形態では、圧力レギ
ュレータ８を含めて燃圧調整装置５２をタンク１の外部
に配設する構成としたから、従来技術による燃料噴射装
置を大幅に変更することなく、本発明による燃料噴射装
置を実現でき、部品の共通化を図ることができる。

【００９４】次に、図８は本発明の第５の実施の形態を
示し、本実施の形態の特徴は、燃料の還流通路を、圧力
レギュレータの可動隔壁に設けた導入通路部と、該導入
通路部により制御圧室に導かれた燃料をタンク内の燃料
側に導出する導出通路部とによって構成したことにあ
る。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。

【００９５】図中、６１は本実施の形態で採用した分岐
配管で、該分岐配管６１は第１の実施の形態で述べた分
岐配管６とほぼ同様に構成され、燃料ポンプ２から供給
配管３内に吐出された燃料Ｆの一部を後述する圧力レギ
ュレータ６２の燃料室Ａ内に矢示Ｃ方向で流通させるも
のである。

【００９６】６２は圧力レギュレータで、該圧力レギュ
レータ６２は、第１の実施の形態で述べた圧力レギュレ
ータ８とほぼ同様に、ケーシング９、ダイヤフラム１
２、燃料室Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構
成されている。

【００９７】６３はダイヤフラム１２の内周側に設けら
れた弁体ホルダとしてのアーマチャで、該アーマチャ６
３は第１の実施の形態で述べたアーマチャ１４とほぼ同
様に構成され、アーマチャ６３には弁体１５がボール１
６を介して揺動可能に取付けられている。そして、アー
マチャ６３はダイヤフラム１２と共に可動隔壁を構成す
るものである。

【００９８】６４はアーマチャ６３に穿設された燃料の
導入通路部を構成する導入路で、該導入路６４は圧力レ
ギュレータ６２の燃料室Ａと制御圧室Ｂとの間を常時連
通させ、分岐配管６１から矢示Ｃ方向へと燃料室Ａに流
入した燃料の一部を制御圧室Ｂ内に導くものである。

【００９９】６５は導入路６４の途中に位置してアーマ
チャ６３に形成された第１の絞り部となるオリフィス
で、該オリフィス６５は後述のオリフィス６８よりも小
さい流路面積をもって形成され、燃料室Ａから制御圧室
Ｂに流入する燃料に絞り抵抗を発生させるものである。

【０１００】６６は圧力レギュレータ６２の接続口１１
Ｃに接続された燃料の導出通路部を構成する導出管路
で、該導出管路６６は導入路６４および後述の導出管路
６７と共に還流ラインを構成し、圧力レギュレータ６２
の制御圧室Ｂから燃料を矢示Ｅ方向に導出するものであ
る。

【０１０１】６７は圧力レギュレータ６２の接続口１１
Ｂに接続された他の導出管路で、該導出管路６７は制御
圧室Ｂに対して接続口１１Ｃ側の導出管路６６と並列に
配設され、導出管路６６と共に導出通路部を構成するも
のである。そして、導出管路６７は、後述する切換弁６
９の開弁時に圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂからタ
ンク１内に向けて燃料を矢示Ｇ方向に導出するものであ
る。

【０１０２】６８は導出管路６６の途中に設けられた第
２の絞り部となるオリフィスで、該オリフィス６８は上
流側のオリフィス６５よりも大きい流路面積をもって形
成され、導出管路６６内を流れる燃料に絞り抵抗を与え
ることにより、圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂ内
に、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂの如
く圧力Ｐb1なる制御圧を発生させるものである。

【０１０３】６９は導出管路６７の途中に設けられた還
流制御弁としての切換弁で、該切換弁６９は例えば４ポ
ート２位置のパイロット式切換弁からなり、空圧式のパ
イロット部６９Ａとばね６９Ｂとを有している。そし
て、切換弁６９はばね６９Ｂにより開弁位置（ハ）に付
勢され、この開弁位置（ハ）では圧力レギュレータ６２
の制御圧室Ｂからタンク１内に向けて燃料を矢示Ｇ方向
に導出することにより、圧力レギュレータ６２の制御圧
室Ｂ内が圧力設定ばね１７による圧力Ｐa よりも高い圧
力になるのを抑えるものである。

【０１０４】また、切換弁６９のパイロット部６９Ａに
は、例えばエンジンの吸気マニホールド（図示せず）内
に発生するブースト圧に基づいたパイロット圧が供給さ
れ、例えばエンジンの始動時等に切換弁６９はパイロッ
ト圧に従って開弁位置（ハ）から閉弁位置（ニ）に切換
わるものである。そして、閉弁位置（ニ）にある切換弁
６９は、導出管路６７を通じた燃料の流通を遮断する。

【０１０５】この結果、圧力レギュレータ６２は制御圧
室Ｂ内の燃料が導出管路６６を介して矢示Ｅ方向に導出
され、制御圧室Ｂ内の制御圧は図３中に一点鎖線で示し
た特性線２８Ｂのように圧力Ｐb1レベルまで昇圧される
ものである。

【０１０６】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、圧力レ
ギュレータ６２のアーマチャ６３に燃料の導入路６４と
オリフィス６５とを形成したから、第１の実施の形態で
採用した導入管路２２等を不要にでき、配管作業の簡略
化を図ることができる。

【０１０７】また、導入路６４内に異物が混入した場合
でも、この異物をオリフィス６５によって捕捉すること
が可能となり、制御圧室Ｂ内への異物侵入をより確実に
防止できる。そして、オリフィス６５が異物で閉塞され
た場合でも、制御圧室Ｂは導出管路６６，６７等を介し
てタンク１内の燃料と連通し続けるため、制御圧室Ｂ内
の制御圧を圧力設定ばね１７による圧力Ｐa に設定で
き、これ以上に制御圧が上昇するのを抑えることができ
る。

【０１０８】次に、図９は本発明の第６の実施の形態を
示し、本実施の形態の特徴は、還流通路の途中に設ける
還流制御弁に第２の絞り部を内蔵する構成したことにあ
る。なお、本実施の形態では、前記第５の実施の形態と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。

【０１０９】図中、７１は本実施の形態で採用した圧力
レギュレータで、該圧力レギュレータ７１は、第５の実
施の形態で述べた圧力レギュレータ６２とほぼ同様に、
ケーシング７２、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧
室Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。

【０１１０】そして、圧力レギュレータ７１のケーシン
グ７２は、下ケース７３と上ケース７４とからなり、こ
れらはカシメ部７３Ａ，７４Ａにより互いに衝合した状
態で一体化されている。しかし、本実施の形態にあって
は、上ケース７４に単一の接続口７４Ｂのみが設けら
れ、該接続口７４Ｂには後述の導出管路７５が接続され
ている。

【０１１１】７５は圧力レギュレータ７１の接続口７４
Ｂに接続された導出通路部としての導出管路で、該導出
管路７５はアーマチャ６３内の導入路６４と共に燃料の
還流ラインを構成し、制御圧室Ｂ内の燃料を後述の切換
弁７６を介してタンク１内の燃料中へと矢示Ｅ方向に還
流させるものである。

【０１１２】７６は導出管路７５の途中に設けられた電
磁式切換弁で、該切換弁７６は第２の絞り部を内蔵した
還流制御弁を構成している。そして、切換弁７６はソレ
ノイド部７６Ａとばね７６Ｂとを有し、常時はばね７６
Ｂにより開弁位置（ホ）に保持されている。

【０１１３】また、外部からの給電によってソレノイド
部７６Ａを励磁したときには、切換弁７６が開弁位置
（ホ）から絞り位置（ヘ）に切換えられる。そして、切
換弁７６は絞り位置（ヘ）で導出管路７５内を流れる燃
料に絞り作用を与えることにより、オリフィス６５との
間で圧力レギュレータ７１の制御圧室Ｂ内に、例えば図
３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb1
の制御圧を発生させるものである。

【０１１４】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第５の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、切換弁
７６が第２の絞り部を内蔵することにより、部品点数を
減らし、組立時の作業性を大幅に向上できる。

【０１１５】次に、図１０および図１１は本発明の第７
の実施の形態を示し、本実施の形態では前記第１の実施
の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴
は、導入管路２２の途中にデューティ制御弁等の電磁比
例式制御弁８１を設け、該制御弁８１は内蔵した第１の
絞り部の流路面積を可変に制御する流量制御弁として構
成したことにある。

【０１１６】ここで、制御弁８１はソレノイド部８１Ａ
とばね８１Ｂとを有し、常時はばね８１Ｂにより閉弁位
置（イ）に保持されている。また、外部からの制御信号
によりソレノイド部８１Ａを励磁するときに、制御弁８
１は閉弁位置（イ）から絞り位置（ロ）に徐々に切換わ
り、その流路面積Ｓは制御信号のパルス幅または電流値
に応じて、図１１に示す如く例えば零から面積Ｓ1 の範
囲で連続的に変化するものである。

【０１１７】そして、制御弁８１は絞り位置（ロ）で導
入管路２２内を流れる燃料に絞り作用を与えることによ
り、オリフィス２７との間で圧力レギュレータ８の制御
圧室Ｂ内に、流路面積Ｓに対応した制御圧を発生させる
ものである。

【０１１８】即ち、制御弁８１の流路面積Ｓは、例えば
図１１中の面積Ｓb となったときに下流側のオリフィス
２７とほぼ等しい流路面積となり、この状態で圧力レギ
ュレータ８の制御圧室Ｂ内には、図３中に実線で示した
特性線２８Ａの如く圧力Ｐbの制御圧が発生する。

【０１１９】また、制御弁８１の流路面積Ｓを図１１中
の面積Ｓb1まで小さく減じたときには、下流側のオリフ
ィス２７よりも小さい流路面積となり、この場合に制御
圧室Ｂ内の制御圧は、例えば図３中に一点鎖線で示した
特性線２８Ｂのように、圧力Ｐb よりも少なくとも低い
圧力Ｐb1となる。

【０１２０】一方、制御弁８１の流路面積Ｓを図１１中
の面積Ｓb2としたときには、下流側のオリフィス２７よ
りも大なる流路面積となり、この場合に制御圧室Ｂ内の
制御圧は、例えば図３中に二点鎖線で示す特性線２８Ｃ
のように、圧力Ｐb よりも少なくとも高い圧力Ｐb2とな
るものである。

【０１２１】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができるが、特に本実施の形態では、制御弁
８１を用いて流路面積Ｓを可変に制御することにより、
圧力レギュレータ８の制御圧を広い範囲で可変に制御で
きると共に、部品点数を減らし、組立時の作業性を大幅
に向上することができる。

【０１２２】また、制御弁８１は流路面積Ｓを広い範囲
に亘って可変に制御できるので、車両用エンジンの運転
条件に合致した燃圧を、コントロールユニット２９（図
１参照）からの制御信号に基づいて高精度に調整するこ
とができる。

【０１２３】次に、図１２は本発明の第８の実施の形態
を示し、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一
の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するも
のとする。しかし、本実施の形態の特徴は、導入管路２
２の途中に還流制御弁２４と圧力レギュレータ８の接続
口１１Ｂとの間に位置して２個のオリフィス９１，９１
を並列に配設し、該各オリフィス９１によって第１の絞
り部を構成したことにある。

【０１２４】ここで、オリフィス９１は下流側のオリフ
ィス２７に比較して１／２程度の流路面積に形成され、
２個のオリフィス９１，９１を合計した流路面積がオリ
フィス２７の流路面積と対応している。これにより、還
流制御弁２４の開弁時には各オリフィス９１を介して燃
料が圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂ内に流通するの
で、制御圧室Ｂ内には図３中に示した特性線２８Ａのよ
うに、例えば圧力Ｐb の制御圧を発生できる。

【０１２５】かくして、このように構成される本実施の
形態にあっても、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作
用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、
導入管路２２の途中に２個のオリフィス９１，９１を並
列に設ける構成としたので、各オリフィス９１の流路面
積を小さくすることができ、導入管路２２内に混入した
異物をオリフィス９１によって捕捉し、制御圧室Ｂ内へ
の異物侵入を確実に防止できる。

【０１２６】なお、前記第８の実施の形態では、導入管
路２２の途中に２個のオリフィス９１，９１を並列に設
ける場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例え
ば３個以上のオリフィスを並列に設ける構成としてもよ
い。

【０１２７】そして、該各オリフィスの合計の流路面積
を下流側のオリフィス２７よりも小さい流路面積に形成
した場合には、還流制御弁２４の開弁時における制御圧
室Ｂ内の制御圧を、例えば図３中に一点鎖線で示した特
性線２８Ｂのように圧力Ｐbよりも低い圧力Ｐb1に設定
できる。また、各オリフィスの合計の流路面積を下流側
のオリフィス２７よりも大なる流路面積とした場合に
は、制御圧室Ｂ内の制御圧を図３中に二点鎖線で示した
特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも高い圧力Ｐb2に設
定できる。

【０１２８】また、導入管路２２の途中に複数のオリフ
ィスを直列に配設してもよく、導出管路２５側のオリフ
ィスについても複数個並列または直列に配設する構成と
してもよい。そして、この点は例えば第２の実施の形態
等についても同様である。

【０１２９】一方、前記第３の実施の形態では、導入管
路２２の途中に電磁式切換弁４１を設ける場合を例に挙
げて説明したが、これに替えて、例えば図８に示す第５
の実施の形態のように、吸気マニホールド内のブースト
圧等に応じて切換制御されるパイロット式切換弁を設け
る構成としてもよい。この点は図９に示す第６の実施の
形態で述べた電磁式切換弁または図１０に示す第７の実
施の形態で述べた電磁比例式制御弁８１についても同様
である。

【０１３０】また、前記第２，第３，第５，第６，第
７，第８の実施の形態では、燃圧調整装置７をタンク１
内に設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替え
て、例えば図７に示す第４の実施の形態のように、燃圧
調整手段をタンクの外部に設ける構成としてもよい。

【０１３１】さらに、前記各実施の形態では、戻し配管
２０（５３）からの燃料をタンク１内の燃料Ｆ中にリタ
ーンさせる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えばメインタンクとサブタンクとを有する
鞍形タンクを用いる場合等には、戻し配管２０（５３）
の先端側にジェットポンプ等の燃料吸引ポンプを設け、
サブタンク側の燃料をメインタンク側に吸引する構成し
てもよい。なお、導出管路２３（６６）または還流管路
３６についても同様の燃料吸引ポンプを設ける構成とし
てもよいものである。

【０１３２】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に記載の発
明は、噴射燃料の圧力を調整する燃圧調整手段を、圧力
レギュレータと、燃料ポンプから吐出された燃料の一部
を圧力レギュレータの制御圧室に導くと共にタンク内に
還流させる還流ラインと、該還流ラインに対する燃料の
流通を制御し前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で
変化させる圧力制御手段とによって構成したので、該圧
力制御手段を用いて還流ライン内に燃料を流通させるか
否かで圧力レギュレータの制御圧室に少なくとも低圧と
高圧の制御圧を発生でき、この制御圧に応じて燃料室内
の燃料圧力を可変に調整することができる。

【０１３３】従って、燃料の圧力を高圧に設定したとき
には噴射燃料の微粒化を促進でき、低圧に設定したとき
には従来技術と同様の制御が可能となり、各構成部品の
圧力に対する耐久性を高めることができると共に、各構
成部品の耐久性、寿命、信頼性等を向上することができ
る。また、圧力レギュレータの使用個数を増やすことな
く、制御圧室内の制御圧を可変に調整でき、部品点数の
増加を抑え、組立時の作業性を向上できる。

【０１３４】また、請求項２に記載の発明は、燃料ポン
プを圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ラインと
共にタンク内に設ける構成としているため、圧力レギュ
レータ、戻しラインおよび還流ライン等を燃料ポンプと
共にタンク内にコンパクトに収納し、燃料洩れ等に対し
ても簡単に対処できると共に、組立工数の削減、組立性
の向上化等を図ることができる。

【０１３５】一方、請求項３に記載の発明は、圧力レギ
ュレータを戻しラインおよび還流ラインと共にタンクの
外部に設ける構成としているので、タンクの外部に延び
る供給ラインの先端側で燃圧調整を行うことができ、燃
圧調整後に余剰となった燃料を戻しライン等を通じてタ
ンク内へと順次戻すことができる。そして、所謂フルリ
ターン型の燃料噴射装置を容易に実現でき、従来技術に
よる燃料噴射装置に対しても部品の共通化を図ることが
できる。

【０１３６】また、請求項４に記載の発明は、圧力制御
手段を、還流制御弁と、該還流制御弁の開，閉に従って
前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部と
から構成しているので、還流制御弁を開弁したときには
第１，第２の絞り部間に位置する圧力レギュレータの制
御圧室に高圧を発生でき、還流制御弁を閉弁している間
は制御圧室を低圧状態とし、この低圧を制御圧として噴
射燃料の圧力を低い圧力に調整することができる。

【０１３７】また、請求項５に記載の発明は、還流ライ
ンを導入管路と導出管路とにより構成し、導入管路の途
中には第１の絞り部を設けると共に導出管路の途中には
第２の絞り部を設ける構成としているので、還流制御弁
の開弁時には第１の絞り部によって導入管路内を流れる
燃料に絞り抵抗を発生できると共に、第２の絞り部によ
って導出管路内を流れる燃料に絞り抵抗を発生でき、こ
の絞り抵抗によって発生する圧力を制御圧室の制御圧と
して用いることができる。

【０１３８】一方、請求項６に記載の発明は、還流ライ
ンを、還流管路と、第１，第２の絞り部間の位置で該還
流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させ
る連通管路とにより構成しているため、還流制御弁の開
弁時に還流管路内を流れる燃料が制御圧室に直接流入す
ることはなくなり、燃料中の異物が制御圧室内に侵入す
るのを抑えることができる。

【０１３９】一方、請求項７に記載の発明は、還流ライ
ンの導入通路部を圧力レギュレータの可動隔壁に設け、
圧力制御手段は、前記導入通路部に設けられ内部を流通
する燃料に絞り抵抗を与える第１の絞り部と、導出通路
部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第
２の絞り部と、開弁時に該第２の絞り部を迂回して燃料
を還流させ、閉弁時には該第２の絞り部を介して燃料を
還流させる還流制御弁とにより構成しているので、還流
制御弁の閉弁時には制御圧室の燃料を導出通路部、第２
の絞り部を介して流通させ、制御圧室に第２の絞り部に
よる高い圧力を発生できる。そして、還流制御弁の開弁
時には制御圧室がタンク内の圧力と同圧にでき、制御圧
室内の圧力を低い圧力に設定できる。

【０１４０】また、請求項８に記載の発明は、第１，第
２の絞り部のうち上流側に位置する絞り部を下流側の絞
り部よりも小なる絞り径に形成しているので、還流ライ
ン内を流れる燃料中に異物が混入しても、この異物を上
流側の絞り部により捕捉でき、下流側の絞り部が異物に
より塞がれて異常圧力が発生したりするのを良好に防止
できる。

【０１４１】また、請求項９に記載の発明によると、還
流制御弁は第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞
り部を内蔵する構成としているので、部品点数を削減し
て組立性を向上できる。

【０１４２】また、請求項１０に記載の発明によると、
還流制御弁は内蔵した絞り部の流路面積を可変に制御す
る流量制御弁により構成しているので、還流制御弁に内
蔵した絞り部を可変絞りとし、絞り部の流路面積に応じ
て制御室内の制御圧を可変に調整できると共に、圧力レ
ギュレータによる制御圧を少なくとも３段階以上で連続
的に変化させ、圧力調整を高精度に行うことができる。

【０１４３】さらに、請求項１１に記載の発明は、第
１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を複数の
オリフィスにより構成しているので、複数のオリフィス
を用いて制御圧を細かく調整でき、高圧時の燃圧調整を
安定して行うことができる。そして、複数のオリフィス
を用いることにより、制御圧室への異物侵入を良好に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による内燃機関の燃
料噴射装置を示す構成図である。

【図２】図１に示す燃圧調整装置を拡大して示す縦断面
図である。

【図３】図１に示す圧力レギュレータの制御圧特性を示
す特性線図である。

【図４】第２の実施の形態による燃圧調整装置を拡大し
て示す縦断面図である。

【図５】第２の実施の形態による燃圧調整装置の変形例
を拡大して示す縦断面図である。

【図６】第３の実施の形態による燃圧調整装置を拡大し
て示す縦断面図である。

【図７】第４の実施の形態による内燃機関の燃料噴射装
置を示す構成図である。

【図８】第５の実施の形態による燃圧調整装置を拡大し
て示す縦断面図である。

【図９】第６の実施の形態による燃圧調整装置を拡大し
て示す縦断面図である。

【図１０】第７の実施の形態による燃圧調整装置を拡大
して示す縦断面図である。

【図１１】図１０中の制御弁による制御信号と流路面積
との関係を示す特性線図である。

【図１２】第８の実施の形態による燃圧調整装置を拡大
して示す縦断面図である。

【符号の説明】

１タンク２燃料ポンプ３供給配管（供給ライン）４燃料フィルタ５噴射弁６，６１分岐配管７，５２燃圧調整装置（燃圧調整手段）８，３１，６２，７１圧力レギュレータ１２ダイヤフラム（可動隔壁）１４，６３アーマチャ（可動隔壁）１７圧力設定ばね２０，５３戻し配管（戻しライン）２１，３５還流ライン２２，５４導入管路２３，５５導出管路２４還流制御弁２５圧力制御装置（圧力制御手段）２６，３８，３８′，６５，９１オリフィス（第１の
絞り部）２７，３９，３９′，６８オリフィス（第２の絞り
部）２９コントロールユニット３６還流管路３７連通管路４１，７６電磁式切換弁（還流制御弁）６４導入路（導入通路部）６６，６７，７５導出管路（導出通路部）６９パイロット式切換弁（還流制御弁）８１電磁比例式制御弁（還流制御弁）Ａ燃料室Ｂ制御圧室

───────────────────────────────────────────────────── 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 55/02 ３５０Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０Ｕ 69/00 ３４０ 69/00 ３４０Ｐ３４０Ｔ (72)発明者岡田弘神奈川県厚木市恩名1370番地株式会社ユニシアジェックス内 (72)発明者日高武神奈川県厚木市恩名1370番地株式会社ユニシアジェックス内Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD12 BA03 BA46 BA56 BA61 CB07U CB11 CB15 CB16 CE13 CE22 3G301 HA04 JA00 LB04 LB06 PA11Z PE03Z PF16Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料を収容するタンクと、該タンク内の
燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃料ポ
ンプに供給ラインを介して接続され該燃料ポンプから吐
出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する噴射
弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力を調整する燃
圧調整手段とからなる内燃機関の燃料噴射装置におい
て、前記燃圧調整手段は、内部を前記燃料ポンプからの燃料が導入される燃料室と
制御圧室とに画成する可動隔壁を有し、前記燃料室内の
圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調整し余剰となっ
た燃料を戻しラインを通じて前記タンク内に戻す圧力レ
ギュレータと、該圧力レギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐
出された燃料の一部を前記制御圧室に導くと共に、この
燃料を前記タンク内に還流させる還流ラインと、該還流ラインに対する燃料の流通を制御することによ
り、前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させ
る圧力制御手段とによって構成したことを特徴とする内
燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】前記燃料ポンプは前記圧力レギュレー
タ、戻しラインおよび還流ラインと共に前記タンク内に
設ける構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の燃料
噴射装置。
【請求項３】前記圧力レギュレータは戻しラインおよ
び還流ラインと共に前記タンクの外部に設ける構成とし
てなる請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】前記圧力制御手段は、開弁したときに前
記還流ラインに燃料を流通させ、閉弁したときには該還
流ラインに燃料が流通するのを阻止する還流制御弁と、
前記制御圧室の前，後に位置して前記還流ラインに設け
られ、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧
力を変化させる第１，第２の絞り部とから構成してなる
請求項１，２または３に記載の内燃機関の燃料噴射装
置。
【請求項５】前記還流ラインは、前記還流制御弁およ
び第１の絞り部が設けられ前記燃料ポンプから吐出され
た燃料の一部を前記還流制御弁および第１の絞り部を介
して前記制御圧室に導く導入管路と、前記第２の絞り部
が設けられ該導入管路により前記制御圧室に導かれた燃
料を前記第２の絞り部を介してタンク内に導出する導出
管路とにより構成してなる請求項４に記載の内燃機関の
燃料噴射装置。
【請求項６】前記還流ラインは、前記還流制御弁およ
び第１，第２の絞り部が設けられ前記燃料ポンプから吐
出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１，第２
の絞り部を介して前記タンク内に還流させる還流管路
と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から
分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路
とによって構成してなる請求項４に記載の内燃機関の燃
料噴射装置。
【請求項７】前記還流ラインは、前記圧力レギュレー
タの可動隔壁に設けられ前記燃料室内の燃料の一部を制
御圧室内に導く導入通路部と、該導入通路部により前記
制御圧室に導かれた燃料を前記タンク内の燃料側に導出
する導出通路部とにより構成し、前記圧力制御手段は、
前記導入通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵
抗を与える第１の絞り部と、前記導出通路部に設けられ
内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第２の絞り部
と、開弁したときには該第２の絞り部を迂回して燃料を
還流させ、閉弁したときには該第２の絞り部を介して燃
料を還流させる還流制御弁とにより構成してなる請求項
１，２または３に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項８】前記第１，第２の絞り部のうち上流側に
位置する絞り部は下流側の絞り部よりも小なる絞り径を
もって形成してなる請求項４，５，６または７に記載の
内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項９】前記還流制御弁は第１，第２の絞り部の
うちいずれか一方の絞り部を内蔵する構成としてなる請
求項４，５，６，７または８に記載の内燃機関の燃料噴
射装置。
【請求項１０】前記還流制御弁は内蔵した絞り部の流
路面積を可変に制御する流量制御弁により構成してなる
請求項９に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項１１】前記第１，第２の絞り部のうちいずれ
か一方の絞り部は複数のオリフィスにより構成してなる
請求項４，５，６，７または８に記載の内燃機関の燃料
噴射装置。