JP2001248479A - 電磁弁、電磁弁を有する燃料噴射装置および燃料噴射制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、一つのスプリングのみで流体
の圧力を二段階に制御することができ、構造簡単でコス
トを低減できる電磁弁を得ることにある。 【解決手段】電磁弁81は、プランジャ46よりも上流側に
設置されたハウジング83と；ハウジングに支持され、燃
料通路70を開閉する弁体84と；弁体を開き位置に向けて
押圧するスプリング23と；電流値に応じて電磁力が変化
するソレノイド8を有し、このソレノイドの電磁力によ
り弁体を閉じ位置にリフトさせる駆動部7と；を備えて
いる。ハウジングと弁体との間には、弁体が開き位置に
ある限り燃料通路を流れる燃料が導かれる圧力室95が形
成されている。圧力室は、燃料の流れ方向を反転させる
ことで弁体を開き位置に向けて押圧する燃料圧力を発生
させる第１および第２のガイド面93,97を有し、ソレノ
イドを所定の電流値で励磁させた時に、弁体がスプリン
グの付勢力および燃料圧力に抗して閉じ位置に移動され
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、ソレノイドの電磁
力を利用して弁体を開閉駆動する電磁弁およびこの電磁
弁を用いて燃料の噴射圧力を二段階的に変化させる燃料
噴射装置および燃料噴射制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジン用の燃料噴射装置と
して、フィードポンプで圧力調整された燃料を各気筒毎
に独立した電子制御式のユニットインジェクタに供給す
るようにしたものが知られている。

【０００３】この種のユニットインジェクタは、フィー
ドポンプで圧力調整された燃料が供給される燃料通路を
有し、この燃料通路の途中にエンジンに同期して駆動さ
れるプランジャと、エンジンの運転状況に応じて燃料噴
射時期を電子的に制御する電磁弁とが設置されている。

【０００４】電磁弁は、プランジャよりも燃料の供給方
向に沿う上流側に位置されており、この電磁弁を閉じる
ことで燃料通路が密閉空間に移行し、この燃料通路に供
給された燃料がプランジャによって加圧されるようにな
っている。そして、この燃料の圧力がノズルニードルを
閉じ方向に付勢しているばね力に打ち勝つと、このノズ
ルニードルがリフトしてノズルボディの先端の噴孔を開
き、この噴孔を通じて加圧された燃料がエンジンの燃焼
室に噴射されるようになっている。

【０００５】ところで、図７および図８は、従来のユニ
ットインジェクタに用いられる電磁弁１を開示してい
る。この電磁弁１は、ユニットインジェクタのインジェ
クタボディ２に一体的に組み込まれている。インジェク
タボディ２は、フィードポンプ３から燃料が供給される
燃料通路４を有し、この燃料通路４の途中に形成された
凹部５に電磁弁１が装着されている。

【０００６】電磁弁１は、ポペット弁６と、このポペッ
ト弁６を開閉駆動する駆動部７とを備えている。ポペッ
ト弁６は、弁体９を支持するハウジング１０を有してい
る。ハウジング１０は、凹部５の開口端にねじ込まれた
固定部材１１を介してインジェクタボディ２に固定され
ている。

【０００７】ハウジング１０は、その中央部にガイド孔
１２を有する中空の筒状をなしている。ハウジング１０
の外周面には、周方向に連続する燃料供給溝１３が形成
されており、この燃料供給溝１３は燃料通路４の上流部
分に連なっている。

【０００８】弁体９は、ハウジング１０のガイド孔１２
内に軸方向に摺動可能に嵌合されている。弁体９の外周
面には、周方向に連続する溝部１４が形成されている。
溝部１４は、ガイド孔１２の内周面と協働してリング状
の燃料室１５を構成しており、この燃料室１５の上部
は、複数の供給孔１６を介して燃料供給溝１３に連なっ
ている。また、溝部１４の下端の外周部には、テーパ状
のシール部１７が形成されている。

【０００９】燃料室１５の底部には、弁体９の径方向に
外側に向けて広がるように拡張された燃料溜り１８が形
成されている。燃料溜り１８は、連通口１９を介して燃
料通路４の下流部分に連通されており、この燃料溜り１
８に臨むガイド孔１２の角部には、上記弁体９のシール
部１７に対応する弁座２０が形成されている。

【００１０】このため、弁体９は、シール部１７が弁座
２０に着座する閉じ位置と、シール部１７が弁座２０か
ら離脱する開き位置とに亙って昇降動可能にハウジング
１０に支持されている。そして、弁体９が閉じ位置に移
動された状態では、燃料室１５と燃料通路４の下流部分
との連通が遮断され、この燃料通路４の下流部分が密閉
空間に移行するようになっている。

【００１１】弁体９は、上向きに突出する弁軸２２を備
えている。弁軸２２の外周部分には、プレッシャスプリ
ング２３が装着されており、このプレッシャスプリング
２３は、弁体９を常に開き位置に押し下げている。弁軸
２２は、固定部材１１を貫通しており、この弁軸２２の
上端にアーマチュア２４がねじ止めされている。

【００１２】駆動部７は、ソレノイド８を有している。
ソレノイド８は、インジェクタボディ２の上面にスペー
サ２５を介して設置され、上記アーマチュア２４と向か
い合っている。ソレノイド８は、電磁コイル２６と、こ
の電磁コイル２６を保持する鉄心２７とを備えている。
鉄心２７は、カバー２８によって覆われており、この鉄
心２７とカバー２８との間、および鉄心２７と電磁コイ
ル２６との間には、夫々合成樹脂製の封止材２９が充填
されている。

【００１３】ソレノイド８は、エンジンの運転状況を判
断するエンジンコントローラ（図示せず）からの制御信
号によって励磁される。すなわち、図９に示すように、
ソレノイド８に制御信号Sが付与されると、電磁コイル
２６に電流が流れ、これにより電磁コイル２６が励磁さ
れて鉄心２７が磁化される。このため、アーマチュア２
４がプレッシャスプリング２３に抗して吸引され、この
アーマチュア２４と一体化された弁体９が開き位置から
閉じ位置にリフトされる。

【００１４】この結果、燃料通路４の下流部分が密閉空
間に移行し、プランジャの作動に伴い燃料通路４の下流
部分の燃料圧力が急激に上昇する。この燃料圧力がノズ
ルニードルを閉じ方向に付勢しているばね力に打ち勝つ
と、このノズルニードルがリフトしてノズルボディの先
端の噴孔を開き、この噴孔から加圧された燃料がエンジ
ンの燃焼室に噴射される。

【００１５】電磁コイル２６の励磁が解除されると、プ
レッシャスプリング２３の付勢力により弁体９が閉じ位
置から開き位置に戻され、燃料通路４が開放される。こ
の結果、燃料通路４内の燃料圧力が一気に低下し、燃焼
室への燃料の噴射が終了する。

【００１６】ところで、上記従来のユニットインジェク
タでは、ポペット弁６の弁体９を開閉するタイミングや
弁体９を閉じ位置に保持する時間をソレノイド８によっ
て制御することで、燃焼室への燃料の噴射タイミングや
噴射量をエンジンの運転状況に応じて設定している。こ
の際、ポペット弁６は、燃料通路４を開放する開き位置
又は燃料通路４を閉じる閉じ位置のいずれかの位置に保
持されるのみであり、この燃料通路４内の燃料圧力を上
昇させるタイミングおよび燃料圧力を下降させるタイミ
ングを制御するに止まっている。

【００１７】すなわち、プランジャの作動により燃料通
路４を流れる燃料は、弁体９が開き位置にある限り、図
８に矢印で示すように弁座２０とシール部１７との間を
通って燃料室１５に流れ込む。この燃料は、溝部１４の
底に沿って上向きに流れた後、この溝部１４の上端に突
き当たり、その流れが供給孔１６を向くように横方向に
変化する。このため、弁体９は、燃料室１５に流れ込む
燃料により閉じ位置に向けて押し上げるような力を受け
るので、電磁コイル２６が励磁された時には、速やかに
開き位置から閉じ位置にリフトされることになり、それ
故、ポペット弁６は燃料通路４を開放するか閉じるかの
いずれかの状態にしか切り換え操作することができな
い。

【００１８】よって、噴射行程中の燃料の噴射割合（噴
射率）は、プランジャを作動させるカムのプロフィール
によって一様に定まり、噴射行程中の前半と後半とで燃
料の噴射率を自由に変化させることができなくなる。

【００１９】一方、近年のディーゼルエンジンは、低公
害化への対応が強く求められており、特にNOx排出量の
低減が課題となっている。このNOxの排出量を低減する
ためには、噴射行程の前半の燃料噴射圧力を後半の燃料
噴射圧力よりも低く設定することが有効であることが知
られている。

【００２０】噴射行程の前半に低い圧力で燃料を噴射す
ると、燃焼開始圧力が低く抑えられて燃焼が穏やかとな
り、燃焼圧の急激な上昇が回避される。このため、燃焼
温度が低くなり、NOxの発生が極めて少なくなるととも
に、燃焼騒音（エンジン騒音）も低く抑えることができ
る。

【００２１】ところが、図７に示す従来のユニットイン
ジェクタでは、噴射行程中の燃料の噴射圧力を段階的に
変化させることができないので、近年の排ガス規制強化
に対応することができなくなる。

【００２２】この改善策として、電磁弁の弁体を開き位
置と閉じ位置との間の中間開度位置において一時的に停
止させるユニットインジェクタが開発され、「特許公報
第2600873号」に開示されている。このユニットインジ
ェクタに用いられる電磁弁は、弁体を閉じ位置に向けて
付勢する二つのプレッシャスプリングを装備しており、
これらプレッシャスプリングのセット荷重を適宜設定す
ることで、噴射行程中における燃料の二段階噴射を実現
している。

【００２３】すなわち、電磁弁のソレノイドを第１の電
流値で励磁させると、アーマチュアが一方のプレッシャ
スプリングの付勢力に抗して吸引され、弁体が閉じ位置
に向けてリフトされる。そして、ソレノイドの電磁力と
一方のプレッシャスプリングの付勢力とが均衡した時点
で弁体のリフトが一旦停止され、この弁体が開き位置と
閉じ位置との間の中間開度位置に止まる。

【００２４】このため、燃料通路を流れる燃料が弁体に
よって強制的に絞られ、この燃料通路が半密閉状態に移
行するので、プランジャの下降に伴い燃料の圧力が穏や
かに上昇する。したがって、噴射行程の前半において
は、燃焼室に噴射される燃料の圧力が低くなり、燃料の
噴射率も少なくなる。

【００２５】電磁弁のソレノイドを第１の電流値よりも
大きな第２の電流値で励磁させると、アーマチュアが二
つのプレッシャスプリングの付勢力に抗して吸引され、
弁体が上記中間開度位置から閉じ位置までリフトする。
これにより、燃料通路が半密閉状態から密閉状態に移行
するので、プランジャの下降に伴い燃料の圧力が急激に
上昇する。よって、噴射行程の後半においては、燃焼室
に噴射される燃料の圧力が上昇し、燃料の噴射率が増大
する。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
許公報に示された従来のユニットインジェクタでは、噴
射行程中における二段階噴射を実現するため、セット荷
重が異なる二種類のプレッシャスプリングを必要とする
のは勿論のこと、一方のプレッシャスプリングの付勢力
と電磁力とが均衡した時に、アーマチュアに突き当たる
ストッパや他方のプレッシャスプリングの圧縮度合を変
化させてセット荷重を調整するための調整ねじを必要と
する。

【００２７】このため、二段階噴射を実現したが故に、
主に電磁弁周りの部品点数が増大することになり、その
分、ユニットインジェクタの構成が複雑となってコスト
高を招く原因となるといった不具合がある。

【００２８】本発明の第１の目的は、一つのスプリング
のみで流体の圧力を二段階に制御することができ、構造
簡単でコストを低減できる電磁弁を得ることにある。

【００２９】本発明の第２の目的は、一つのスプリング
のみで燃料の噴射圧力を二段階に制御することができ、
エンジンの排ガス規制強化に無理なく対応しつつ、コス
トを低減できる燃料噴射装置を得ることにある。

【００３０】本発明の第３の目的は、弁体が二段階に動
作する際のタイミングをエンジンの運転状況に応じて独
立して制御することができ、全ての運転域での噴射圧・
噴射量の最適化により、排ガス中に含まれる有害成分の
低減や燃費の向上を実現できる燃料噴射制御方法を得る
ことにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明に係る電磁弁は、加圧手段よりも流体の
供給方向に沿う上流側に設置されたハウジングと；この
ハウジングに支持され、流体通路を閉じる閉じ位置と、
流体通路を開放する開き位置とに亙って移動可能な弁体
と；この弁体を上記開き位置に向けて押圧するスプリン
グと；電流値に応じて電磁力が変化するソレノイドを有
し、このソレノイドが励磁された時の電磁力により上記
弁体をスプリングの付勢力に抗して閉じ位置に移動させ
る駆動部と；を備えている。そして、本発明において
は、上記ハウジングと弁体との間に、上記弁体が開き位
置にある限り上記流体通路を流れる流体が導かれる圧力
室を形成し、この圧力室は、流体の流れ方向を反転させ
ることで上記弁体を上記開き位置に向けて押圧する流体
圧を発生させる流体制御手段を有し、上記ソレノイドを
所定の電流値で励磁させた時に、上記弁体が上記スプリ
ングの付勢力および上記流体圧に抗して閉じ位置に移動
されることを特徴としている。

【００３２】上記第２の目的を達成するため、本発明に
係る燃料噴射装置は、フィードポンプを介して燃料が供
給される燃料通路と；エンジンに同期して駆動され、上
記燃料通路に供給された燃料を加圧する加圧手段と；こ
の加圧手段よりも燃料の供給方向に沿う上流側に設置さ
れ、エンジンの運転状況に基づいて上記燃料通路を開閉
することにより、この燃料通路内の燃料の圧力を制御す
る電磁弁と；上記加圧手段によって加圧された燃料が所
定の圧力に達した時に、この加圧された燃料を上記エン
ジンの燃焼室に噴射する噴孔と；を具備している。上記
電磁弁は、上記燃料通路に設置されたハウジングと；こ
のハウジングに支持され、上記燃料通路を閉じる閉じ位
置と、上記燃料通路を開放する開き位置とに亙って移動
可能な弁体と；この弁体を上記開き位置に向けて押圧す
るスプリングと；電流値に応じて電磁力が変化するソレ
ノイドを有し、このソレノイドが励磁された時の電磁力
により上記弁体を上記スプリングの付勢力に抗して閉じ
位置に移動させる駆動部と；を備えており、上記ハウジ
ングと弁体との間に、この弁体が開き位置にある限り上
記燃料通路を流れる燃料が導かれる圧力室を形成し、こ
の圧力室は、燃料の流れ方向を反転させることで上記弁
体を上記開き位置に向けて押圧する燃料圧力を発生させ
る流体制御手段を有し、上記ソレノイドを所定の電流値
で励磁させた時に、上記弁体が上記スプリングの付勢力
および上記燃料圧力に抗して閉じ位置に移動されること
を特徴としている。

【００３３】上記第３の目的を達成するため、本発明に
係る燃料噴射制御方法は、フィードポンプを介して燃料
が供給される燃料通路と；エンジンに同期して駆動さ
れ、上記燃料通路に供給された燃料を加圧する加圧手段
と；この加圧手段よりも燃料の供給方向に沿う上流側に
設置され、エンジンの運転状況に基づいて上記燃料通路
を開閉することにより燃料通路内の燃料の圧力を制御す
る電磁弁と；上記加圧手段によって加圧された燃料が所
定の圧力に達した時に、この加圧された燃料を上記エン
ジンの燃焼室に噴射する噴孔と；を備えている燃料噴射
装置に適用される。そして、この制御方法によって制御
される電磁弁は、上記燃料通路に設置されたハウジング
と；このハウジングに支持され、上記燃料通路を閉じる
閉じ位置と、上記燃料通路を開放する開き位置とに亙っ
て移動可能な弁体と；上記弁体を上記開き位置に向けて
押圧するスプリングと；上記ハウジングと弁体との間に
形成され、上記弁体が開き位置にある限り上記燃料通路
を流れる燃料が導かれるとともに、この燃料の流れ方向
を反転させることで上記弁体を上記開き位置に向けて押
圧する燃料圧力を発生させる圧力室と；電流値に応じて
電磁力が変化するソレノイドを有し、このソレノイドが
励磁された時の電磁力により上記弁体を上記スプリング
の付勢力に抗して閉じ位置に移動させる駆動部と；を含
んでおり、上記ソレノイドを所定の電流値で励磁させた
時に、上記弁体を上記スプリングの付勢力および上記弁
体に作用する燃料圧力に抗して上記閉じ位置に移動させ
るとともに、上記ソレノイドの導通度を上記エンジンの
運転状況に応じて変化させるようにしたことを特徴とし
ている。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下本発明の第１の実施の形態
を、図１ないし図６にもとづいて説明する。

【００３５】図１は、例えば発電機、舶用機械あるいは
建設機械等に用いられるディーゼルエンジンの燃料噴射
システムを開示している。この燃料噴射システムは、電
子制御式のユニットインジェクタ３１を備えている。ユ
ニットインジェクタ３１は、ディーゼルエンジンのシリ
ンダヘッド３２に取り付けられている。シリンダヘッド
３２は、ピストン３３の頂部と協働して燃焼室３４を構
成しており、この燃焼室３４にユニットインジェクタ３
１を通じて燃料が噴射されるようになっている。

【００３６】ユニットインジェクタ３１は、インジェク
タボディ３６を備えている。インジェクタボディ３６
は、プランジャバレル３７と、このプランジャバレル３
７と一体化された電磁弁取り付け部３８とを含んでい
る。プランジャバレル３７の先端部には、リテーニング
ナット３９を介してスプリングケージ４０、ディスタン
スピース４１およびノズルボディ４２が同軸状に固定さ
れている。

【００３７】プランジャバレル３７の内部には、シリン
ダ４４と、このシリンダ４４の底に連なる加圧室４５と
が形成されている。シリンダ４４の内部には、プランジ
ャ４６が軸方向に摺動可能に嵌合されている。このプラ
ンジャ４６の先端は、加圧室４５に臨んでいる。プラン
ジャ４６の加圧室４５とは反対側の端部には、タペット
４７が連結されている。タペット４７は、プランジャバ
レル３７に支持されているとともに、このプランジャバ
レル３７の外方に突出されている。そして、タペット４
７は、プランジャスプリング４８を介してプランジャ４
６を加圧室４５から引き出す方向に付勢されている。

【００３８】タペット４７は、ロッカアーム５０、プッ
シュロッド５１およびカムフォロア５２を介して燃料噴
射用カム軸５３に連携されている。ロッカアーム５０
は、ロッカ軸５４を介してシリンダヘッド３２に支持さ
れており、このロッカアーム５０の一端がタペット４７
に突き当たっている。プッシュロッド５１は、ロッカア
ーム５０の他端とカムフォロア５２との間に介在されて
いる。カムフォロア５２は、タペットローラ５５を介し
て燃料噴射用カム軸５３上のカム５６に接している。燃
料噴射用カム軸５３は、エンジンのクランク軸（図示せ
ず）によって図１の時計回り方向に回転駆動されるよう
になっている。

【００３９】そのため、燃料噴射用カム軸５３が回転駆
動されると、カムフォロア５２がカム５６の輪郭形状に
応じて揺動運動を繰り返すとともに、このカムフォロア
５６の揺動運動がプッシュロッド５１、ロッカアーム５
０およびタペット４７を介してプランジャ４６に伝えら
れ、これによりプランジャ４６が軸方向に往復動するよ
うになっている。

【００４０】図２に示すように、ノズルボディ４２は、
その先端に小径な円頂部５８を有している。円頂部５８
は、燃焼室３４に突出されているとともに、この燃焼室
３４に開口された複数の噴孔５９を有している。

【００４１】ノズルボディ４２の内部には、ガイド孔６
０が形成されている。ガイド孔６０は、円頂部５８に隣
接された一端に燃料溜り室６１を有し、この燃料溜り室
６１は、サック部６２を通じて噴孔５９に連なってい
る。また、ガイド孔６０の燃料溜り室６１とは反対側の
他端は、スプリングケージ４０の内部のスプリング収容
室６３に連なっている。

【００４２】ガイド孔６０には、ノズルニードル６５が
軸方向に摺動可能に嵌合されている。ノズルニードル６
５の一端は、燃料溜り室６１を貫通しており、このノズ
ルニードル６５の一端にサック部６２を開閉するシール
部６６が形成されている。このため、ノズルニードル６
５は、サック部６２を塞ぐ閉じ位置と、サック部６２を
開放する開き位置とに亙って往復動可能にノズルボディ
４２に支持されている。

【００４３】ノズルニードル６５のシール部６６とは反
対側の端部は、ディスタンスピース４１を貫通してスプ
リング収容室６３に臨んでいる。スプリング収容室６３
には、リターンスプリング６７が収容されている。リタ
ーンスプリング６７は、スプリングリテーナ６８を介し
てノズルニードル６５をサック部６２に向けて付勢して
おり、このノズルニードル６５を常に閉じ位置に保持し
ている。

【００４４】図１や図２に示すように、ユニットインジ
ェクタ３１のインジェクタボディ３６は、流体通路とし
ての燃料通路７０を備えている。燃料通路７０の上流端
は、インジェクタボディ３６の電磁弁取り付け部３８に
導かれているとともに、この燃料通路７０の下流端は、
燃料溜り室６１に連なっている。また、燃料通路７０
は、プランジャバレル３７の内部において加圧室４５に
連なっている。

【００４５】そのため、燃料通路７０は、加圧室４５を
境として、この加圧室４５の上流側に位置された燃料導
入部７０ａと、加圧室４５の下流側に位置された燃料吐
出部７０ｂとに区分けされている。

【００４６】燃料通路７０の燃料導入部７０ａは、燃料
導管７１を介してフィードポンプ７２に連なっている。
フィードポンプ７２は、燃料タンク７３に貯えられた燃
料（流体）を一定のフィード圧で燃料通路７０に供給す
るためのものであり、このフィードポンプ７２と燃料通
路７０とを結ぶ燃料導管７１の途中には、上流側から順
に燃料フィルタ７４および減圧弁７５が設置されてい
る。

【００４７】燃料導管７１は、減圧弁７５の下流側で分
岐された燃料戻し管７６を有している。燃料戻し管７６
は、燃料タンク７３に連なっており、この燃料戻し管７
６の途中には、燃料タンク７３に戻される燃料の流通の
みを許容する逆止弁７７が設置されている。

【００４８】図１や図３に示すように、インジェクタボ
ディ３６の電磁弁取り付け部３８には、上向きに開口さ
れた凹部７８が形成されている。凹部７８は、燃料通路
７０の燃料導入部７０ａに連なる第１および第２の連通
口７９ａ，７９ｂを有している。第１の連通口７９ａ
は、燃料導入部７０ａの上流部分を介して燃料導管７１
に連なっている。第２の連通口７９ｂは、燃料導入部７
０ａの下流部分を介して加圧室４５に連なっている。

【００４９】凹部７８には、燃料噴射時期や噴射時間を
制御するための電磁弁８１が設置されている。この電磁
弁８１は、主にそのポペット弁８２に関する構成が図７
に示す従来の電磁弁１と相違しており、それ以外の電磁
弁８１の基本的な構成は従来の電磁弁１と同様である。
そのため、本実施の形態の電磁弁８１において、従来の
電磁弁１と同一の構成部分には同一の参照符号を付し
て、その説明を省略する。

【００５０】図３に示すように、ポペット弁８２は、凹
部７８に固定されたハウジング８３と、このハウジング
８３に支持された弁体８４とを備えている。ハウジング
８３は、その中央部にガイド孔８５を有する筒状をなし
ている。ガイド孔８５の内周面には、周方向に連続する
溝部８６が形成されている。溝部８６は、ガイド孔８５
の軸線方向に沿う中央部に位置されている。

【００５１】このため、ガイド孔８５は、溝部８６を境
として、凹部７８の底側に位置された第１の孔部８５ａ
と、凹部７８の開口側に位置された第２の孔部８５ｂと
に区分けされている。第１の孔部８５ａの口径D1は、第
２の孔部８５ｂの口径D2よりも大きく設定されている。

【００５２】弁体８４は、ガイド孔８５を貫通するよう
な円柱状をなしている。この弁体８４は、ガイド孔８５
の第１の孔部８５ａに対応する第１のジャーナル部８７
ａと、ガイド孔８５の第２の孔部８５ｂに対応する第２
のジャーナル部８７ｂと、これら第１および第２のジャ
ーナル部８７ａ，８７ｂの間に位置された中間部８７ｃ
とを有している。

【００５３】第１のジャーナル部８７ａは、第１の孔部
８５ａに液密を保って軸方向に摺動可能に嵌合されてい
るとともに、第２のジャーナル部８７ｂは、第２の孔部
８５ｂに液密を保って軸方向に摺動可能に嵌合されてい
る。このため、第１のジャーナル部８７ａの直径は、第
２のジャーナル部８７ｂの直径よりも大きく設定されて
いる。

【００５４】弁体８４の中間部８７ｃは、ハウジング８
３の溝部８６によって取り囲まれている。この中間部８
７ｃの外周面には、全周に亙ってガイド溝９０が形成さ
れている。ガイド溝９０は、大径な第１のジャーナル部
８７ａに連なる一端部の深さ寸法が最も大きく設定され
ており、このガイド溝９０の一端部には、弁体８４の径
方向内側に向けて延びる受圧面９１が形成されている。
受圧面９１は、弁体８４の径方向内側に進むに従い第２
のジャーナル部８７ｂに近づく方向に傾斜されている。
受圧面９１の外周部は、リング状のシール部９２を構成
しており、このシール部９２の外周縁部は、弁体８４の
第１のジャーナル部８７ａに連なっている。

【００５５】ガイド溝９０の底は、受圧面９１から弁体
８４の第２のジャーナル部８７ｂに近づくに従い弁体８
４の径方向外側に向けて傾斜された第１のガイド面９３
をなしている。第１のガイド面９３は、ハウジング８３
の溝部８６と向かい合っており、この溝部８６の内面
は、第１のガイド面９３と協働して圧力室９５を構成し
ている。圧力室９５は、ハウジング８３と弁体８４との
間に位置され、このハウジング８３の供給孔１６を通じ
て燃料供給溝１３に連なっている。

【００５６】圧力室９５は、大径な第１のジャーナル部
８７ａ側に位置された底部を有し、この底部に燃料溜り
９６が形成されている。燃料溜り９６は、ハウジング８
３の溝部８６を弁体８４の径方向外側に向けて拡張する
ことにより構成され、この燃料溜り９６は、上記第２の
連通口７９ｂを通じて燃料導入部７０ａの下流部分に連
なっている。

【００５７】ハウジング８３の溝部８６は、その燃料溜
り９６とは反対側の上部に円弧状に湾曲された第２のガ
イド面９７を有している。第２のガイド面９７は、第１
のガイド面９３に連なっているとともに、弁体８４の受
圧面９１と向かい合うように圧力室９５に露出されてい
る。

【００５８】また、ハウジング８３の溝部８６は、弁体
８４のシール部９２に向けて突出する壁部９８を有して
いる。壁部９８は、弁体８４のシール部９２を周方向に
連続して取り囲んでおり、この壁部９８の先端は、シー
ル部９２が接離可能に接触する弁座９９を構成してい
る。

【００５９】そのため、弁体８４は、シール部９２が弁
座９９に接する閉じ位置（図４に示す）と、シール部９
２が弁座９９から離脱する開き位置（図３に示す）とに
亙って移動可能にハウジング８３に支持されている。弁
体８４が開き位置にある状態では、圧力室９５と燃料溜
り９６とが互いに連通されており、これにより燃料通路
７０の燃料導入部７０ａが開放されている。弁体８４が
閉じ位置にある状態では、圧力室９５と燃料溜り９６と
の連通が遮断されており、これにより燃料通路７０の燃
料導入部７０ａの下流部分、燃料吐出部７０ｂおよび加
圧室４５が密閉空間に移行するようになっている。

【００６０】図３に示すように、弁体８４の端部には、
プレッシャスプリング２３を受け止めるリング状のスプ
リングシート１００が設置されている。スプリングシー
ト１００は、弁体８４が開き位置にある状態においてハ
ウジング８３の端面に突き当たっており、このことによ
り、弁体８４の弁軸２２側の端面とスプリングシート１
００との間に隙間d1が形成されるようになっている。

【００６１】同様に、弁体８４が開き位置にある状態に
おいて、弁体８４のシール部９２とハウジング８３の弁
座９９との間には隙間d2が形成されている。隙間d2は、
隙間d1よりも大きく設定され、この隙間d2を通じて燃料
が流通するようになっている。

【００６２】なお、弁体８４は、その軸線上に貫通孔１
０１を有している。貫通孔１０１は、弁軸２２と固定部
材１１との間の空間に開口されているとともに、ここか
ら弁軸２２の貫通部分を通じて上記アーマチュア２４や
電磁コイル２６が収められたカバー２８の下側の空間に
連なっている。

【００６３】図１に示すように、電磁弁８１のソレノイ
ド８は、エンジンコントローラ１０３によって駆動され
るようになっている。エンジンコントローラ１０３は、
CPU１０４と、エンジンの運転状況に応じた最適な燃料
噴射時期および噴射時間を記憶したROM１０５とを備え
ている。CPU１０４には、エンジン運転中、例えばエン
ジン回転数、スロットル開度あるいは吸入空気温度のよ
うな実際のエンジンの運転状況を示す各種の信号S1が入
力される。そして、CPU１０４は、信号S1に基づいてそ
の時のエンジンの運転状況を総合的に判断するととも
に、この運転状況に最適な燃料噴射時期および噴射時間
をROM１０５から読み出し、この燃料噴射時期および噴
射時間を実現するような制御信号S2をソレノイド８に送
出するようになっている。

【００６４】この点について具体的に述べると、図５の
（Ａ）に示すように、ソレノイド８の電磁コイル２６
は、トランジスタ１０６を介して電源としてのバッテリ
１０７に電気的に接続されている。トランジスタ１０６
のベースは、エンジンコントローラ１０３のCPU１０４
に接続されている。トランジスタ１０６のベースに制御
信号S2が入力されると、電磁コイル２６にバッテリ１０
７から電流が流れ、この電磁コイル２６が励磁されて弁
体８４を閉じ位置にリフトするための電磁力が発生す
る。この電磁コイル２６に流れる電流値I、つまり電磁
コイル２６の導通度は、エンジンコントローラ１０３か
ら出力される制御信号S2によって適宜設定される。

【００６５】すなわち、制御信号S2は、図５の（Ｂ）に
示すように特定の周期でON・OFFを繰り返すので、本実
施の形態では制御信号S2の一周期のうちのON期間とOFF
期間とのデューティ比を変更することで電磁コイル２６
の導通度を設定している。

【００６６】ON期間では、電磁コイル２６の抵抗値、バ
ッテリ１０７の電圧等によって定められる値を上限とし
て、電磁コイル２６に流れる電流値Iは増加し続ける。
これに対し、OFF期間では、電流値Iは０にならない限り
減少していく。このため、制御信号S2のデューティ比を
大きく設定することで、一周期中のON期間の割合をOFF
期間よりも十分に多くすると、電流値Iの増加時間が減
少時間よりも長くなり、一周期を通じて見ると、電流値
Ｉは増加していく。よって、図６に示すように、電磁コ
イル２６を流れる電流値Iが増加し、この電流値Iの立ち
上がり角度θが大きくなる。

【００６７】逆に制御信号S2のデューティ比を小さく設
定することで、一周期中のON期間に対するOFF期間の割
合を増やしていくと、電磁コイル２６を流れる電流の一
周期当たりの増加量が小さくなる。よって、電流値Iの
立ち上がり角度θが小さくなる。

【００６８】そして、エンジンの運転状況に促した最適
な制御信号S2のデューティ比は、エンジンコントローラ
１０３のROM１０５にデータとして予め記憶されている
ので、CPU１０４は、刻々と変化する実際のエンジンの
運転状況に最適なデューティ比をROM１０５から読み出
してトランジスタ１０６のベースに出力する。これによ
り弁体８４を閉じ位置にリフトさせるに必要な電磁力が
定まるようになっている。

【００６９】次に、上記燃料噴射システムの作動につい
て説明する。

【００７０】エンジンのクランク軸によって燃料供給用
カム軸５３が回転駆動されると、カム５６の輪郭形状に
基づいてカムフォロア５２が揺動運動する。このカムフ
ォロア５２の揺動運動は、プッシュロッド５１、ロッカ
アーム５０およびタペット４７を介してプランジャ４６
に伝えられ、このプランジャ４６が往復運動を繰り返
す。

【００７１】プランジャ４６が加圧室４５に向けて押し
下げられていくと、加圧室４５の容積が次第に減じられ
る。この加圧室４５の容積は、プランジャ４６が下死点
位置に押し下げられた時点で最も小さくなる。プランジ
ャ４６が上昇に転じてシリンダ４４から引き抜かれてい
くと、加圧室４５の容積が次第に増大し、この加圧室４
５が負圧となる。

【００７２】この際、燃料通路７０の電磁弁８１は、ソ
レノイド８が励磁されない限り燃料通路７０の燃料導入
部７０ａを開放しているので、上記負圧となった加圧室
４５にフィードポンプ７２から供給された燃料が満たさ
れ、加圧室４５や燃料溜り室６１内の燃料圧力が一定の
フィード圧に保たれる。

【００７３】この状態において、プランジャ４６が再び
下降に転じて加圧室４５の容積が減じられても、燃料通
路７０の燃料導入部７０ａは開放されたままであるの
で、加圧室４５内の燃料は、燃料通路７０の燃料導入部
７０ａに押し戻され、ここから燃料導管７１や燃料戻し
管７６を通じて燃料タンク７３に戻される。よって、加
圧室４５や燃料通路７０に満たされた燃料の圧力の上昇
は少ない。

【００７４】図６に示すように、時間t0の時点で電磁弁
８１のソレノイド８にエンジンコントローラ１０３から
制御信号S2が印加されると、ソレノイド８の電磁コイル
２６に電流が流れ始める。これにより電磁コイル２６が
励磁され、電磁力が発生する。電磁コイル２６を流れる
電流値Iは、時間の経過に比例して次第に増加するの
で、電磁力がある特定の値e1に達する時間t1の時点でア
ーマチュア２４が電磁コイル２６に吸引される。この
際、アーマチュア２４と一体化された弁体８４の端面と
スプリングシート１００との間には隙間d1が存在するの
で、アーマチュア２４が吸引されてもプレッシャスプリ
ング２３は圧縮されず、弁体８４のみが隙間d1に相当す
る分だけリフトされる。

【００７５】弁体８４のリフトに伴ってこの弁体８４の
端面がスプリングシート１００に突き当たると、この弁
体８４にプレッシャスプリング２３の付勢力が作用し、
弁体８４のリフトを妨げようとする。また、プランジャ
４６の作動によって加圧室４５から押し戻された燃料
は、弁体８４のシール部９２とハウジング８３の弁座９
９との間を通じて圧力室９５に流れ込み、この圧力室９
５内に弁体８４のリフトを妨げるような圧力を発生させ
る。

【００７６】すなわち、図３に矢印で示すように、圧力
室９５に流れ込んだ燃料は、弁体８４の第１のガイド面
９３に沿って弁体８４の第２のジャーナル部８７ｂの方
向に流れ、弁座９９とは反対側の第２のガイド面９７に
導かれる。そして、この燃料は、円弧状に湾曲された第
２のガイド面９７に沿って流れる過程でその流れ方向が
反転され、主に圧力室９５の外周部分に弁座９９に向か
う燃料の流れが形成される。この燃料の流れは、壁部９
８にガイドされて弁体８４の受圧面９１に向かうように
整流され、この受圧面９１に突き当たる。

【００７７】これにより、弁体８４の受圧面９１は、こ
れを弁座９９から離れる方向に押圧しようとする燃料圧
力を受けることになり、この燃料圧力とプレッシャスプ
リング２３の付勢力とが弁体８４を閉じ位置にリフトさ
せようとする電磁力に対抗する。

【００７８】この結果、時間t2の時点で弁体８４のリフ
トが一時的に停止され、この弁体８４が開き位置と閉じ
位置との間の中間開度位置に保持される。弁体８４が中
間開度位置に保持されると、弁体８４のシール部９２と
弁座９９との間の隙間d2が隙間d1に相当する分だけ減じ
られ、ここを通過する燃料が絞られる。このため、電磁
弁８１よりも下流側に位置された加圧室４５や燃料溜り
室６１が半密閉状態に移行し、プランジャ４６の作動に
伴い加圧室４５および燃料溜り室６１内の燃料圧力がフ
ィード圧を上回る値P1まで上昇する。

【００７９】燃料溜り室６１内の燃料圧力が上昇する
と、ノズルニードル６５は、そのシール部６６をサック
部６２から離脱させようとする方向の力を受ける。この
力がノズルニードル６５を閉じ位置に保持するリターン
スプリング６７の付勢力を上回ると、ノズルニードル６
５が閉じ位置から開き位置に向けて押し上げられる。こ
れにより、燃料溜り室６１内の加圧された燃料がサック
部６２に流入し、ここから噴孔５９を通じて燃焼室３４
に噴射される。

【００８０】この際、電磁弁８１は完全に閉じられては
いないので、燃料の一部は燃料タンク７３に戻されてお
り、その分、加圧室４５や燃料溜り室６１内の圧力上昇
は図６に見られるように穏やかなものとなる。このた
め、噴孔５９から燃焼室３４に噴射される燃料の圧力P1
は低く保たれ、単位時間当たりの燃料噴射量も少なくな
る。そして、このような噴射形態は、電磁コイル２６の
電磁力が上記e1を上回る特定の値e2に達する時間t3の時
点までの期間中継続する。

【００８１】電磁コイル２６の電磁力がe2に達すると、
アーマチュア２４がプレッシャスプリング２３の付勢力
および弁体８４に作用する燃料圧力に抗して強制的に吸
引され、時間t4の時点で弁体８４が閉じ位置にリフトさ
れる。これにより、弁体８４のシール部９２が弁座９９
に着座し、圧力室９５と加圧室４５との連通が遮断され
る。この結果、加圧室４５や燃料溜り室６１が密閉空間
に移行するので、プランジャ４６の作動に伴い加圧室４
５や燃料溜り室６１内の燃料圧力が急激に上昇し、噴孔
５９から燃焼室３４に噴射される燃料の圧力がP1を上回
るP2まで一気に上昇する。

【００８２】電磁コイル２６への通電は、燃料の圧力が
P2に達する時間t5の時点で停止され、これによりアーマ
チュア２４の吸引が解除される。このため、弁体８４は
プレッシャスプリング２３によって閉じ位置から開き位
置に押し戻され、燃料通路７０の燃料導入部７０ａが開
放される。よって、加圧室４５や燃料溜り室６１内の燃
料圧力が燃料のフィード圧まで急激に低下し、噴孔５９
からの燃料の噴射が終了する。

【００８３】この結果、噴射行程の前半となる時間t2か
ら時間t3までの期間T1では、低圧な燃料が燃焼室３４に
噴射されるとともに、噴射行程の後半となる時間t3から
時間t5までの期間T2では、高圧な燃料が燃焼室３４に噴
射されることになり、NOxの低減に有利な二段階噴射が
実現される。

【００８４】このような燃料噴射システムによれば、圧
力室９５に流れ込んだ燃料の流れ方向を反転させ、この
燃料の圧力を利用することで弁体８４を開き位置と閉じ
位置との間の中間開度位置に一時的に停止させるように
したので、一つのプレッシャスプリング２３で噴射行程
の前半と後半とで燃料の噴射圧力を二段階的に変化させ
ることができる。

【００８５】このため、従来のように設定荷重の異なる
二種類のスプリングを用いる必要はなく、二段階噴射を
実現しつつ、電磁弁８１の部品点数を削減してユニット
インジェクタ３１の構造を簡略化することができる。

【００８６】また、電磁弁８１の弁体８４が閉じ位置に
リフトされている過程においては、図４に示すように、
弁体８４の受圧面９１が加圧室４５の底に位置され、こ
の受圧面９１に燃料のフィード圧が作用する。特に弁体
８４の受圧面９１は、弁体８４の大径な第１のジャーナ
ル部８７ａと中間部８７ｃとの境界部分に形成され、受
圧面９１の位置では弁体８４の径が太くなっているの
で、この受圧面９１自体が弁体８４の径方向広がるよう
な幅広いものとなる。そのため、受圧面９１の面積を十
分に確保することができ、弁体８４が閉じ位置から開き
位置へ戻る際には、燃料のフィード圧を積極的に受ける
ことができる。

【００８７】また、燃料が弁体８４のシール部９２とハ
ウジング８３の弁座９９との間を通じて圧力室９５に流
れ込んでいる場合には、上記のように第１および第２の
ガイド面９３，９７によって形成される弁座９９に向か
う燃料の流れにより、弁体８４は開き位置に戻る方向に
圧力を受ける。

【００８８】したがって、電磁コイル２６への通電が解
除されて弁体８４が閉じ位置から開き位置に移動する際
には、プレッシャスプリング２３の付勢力と燃料圧力と
が弁体８４に相乗的に作用し、この弁体８４が速やかに
閉じ位置から開き位置に復帰する。この結果、弁体８４
の応答性が向上し、燃料の噴射終了時期を精度良く設定
することができる。

【００８９】さらに、上記構成の電磁弁８１において、
弁体８４の第１および第２のジャーナル部８７ａ，８７
ｂとハウジング８３のガイド孔８５との嵌合部分に燃料
の流通を許容するようなクリアランスが存在すると、圧
力室９５を流れる燃料がクリアランスを通じて弁軸２２
と固定部材１１との間の隙間に導かれるとともに、ここ
からアーマチュア２４の周囲に流れ込んでしまう。

【００９０】特に弁体８４が閉じ位置にリフトされてい
る状態では、弁体８４の第１のジャーナル部８７ａがプ
ランジャ４６によって加圧された燃料の圧力を受けるの
で、この高圧な燃料が第１のジャーナル部８７ａとガイ
ド孔８５との間のクリアランスを通じて弁体８４と凹部
７８の底との間に生じた隙間に流れ込んでしまう。する
と、この弁体８４の軸線上には貫通孔１０１が存在する
ので、上記隙間に流れ込んだ高圧な燃料が貫通孔１０１
を通じて弁軸２２と固定部材１１との間の隙間に導かれ
るとともに、ここからアーマチュア２４の周囲に流れ込
む。

【００９１】このため、アーマチュア２４を始めとし
て、弁体８４を開閉駆動するソレノイド８が高圧な燃料
にさらされてしまい、これらアーマチュア２４やソレノ
イド８が損傷する虞があり得る。

【００９２】しかるに、本実施の形態に係る電磁弁８１
によると、弁体８４の第１および第２のジャーナル部８
７ａ，８７ｂは、ガイド孔８５の第１および第２の孔部
８５ａ，８５ｂに夫々液密を保ったままの状態で摺動可
能に嵌合されている。このため、弁体８４が閉じ位置あ
るいは開き位置のいずれの位置に保持されていても、燃
料通路７０に満たされた高圧な燃料が第１および第２の
ジャーナル部８７ａ，８７ｂとガイド孔８５との摺動部
分に流れ込むことはない。

【００９３】よって、ポペット弁８２の周囲に位置する
アーマチュア２４やソレノイド８を高圧な燃料から隔離
することができ、これらアーマチュア２４やソレノイド
８の損傷を防止して電磁弁８１の作動の信頼性を高める
ことができる。

【００９４】加えて、上記構成のユニットインジェクタ
３１によると、弁体８４を開き位置から中間開度位置を
経て閉じ位置にリフトさせるに必要な時間は、エンジン
の運転状況に応じて電磁コイル２６に流れる電流値Iの
立ち上がり角度θを変化させることで任意に設定するこ
とができる。

【００９５】具体的には、電磁コイル２６に流れる電流
値Iの立ち上がり角度θを増加させると、アーマチュア
２４を吸引するための電磁力がe1からe2に達するまでの
時間が短くなり、弁体８４が中間開度位置にリフトして
いる期間T1が短くなる。逆に電磁コイル２６に流れる電
流値Iの立ち上がり角度θを小さくすると、上記電磁力
がe1からe2に達するまでの時間が長くなり、弁体８４が
中間開度位置にリフトしている期間T2が長くなる。

【００９６】このため、電磁コイル２６に流れる電流値
Iの立ち上がり角度θを変化させることで、燃料が低圧
で噴射される期間T1と、燃料が高圧で噴射される期間T2
とをエンジンの運転状況に応じて独立して制御すること
ができる。よって、低・中負荷運転域から高負荷運転域
までの全ての運転域において、燃焼室３４に対する燃料
の噴射特性を最適化することができ、燃費を悪化させる
ことなくNOxの排出量を低減できるとともに、静粛な運
転が可能となるといった利点がある。

【００９７】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、圧力室に
流れ込んだ流体の流れ方向を反転させることで、この圧
力室内にソレノイドの電磁力に対抗するような流体圧を
発生させ、この流体圧を利用して弁体を開き位置と閉じ
位置との間の中間開度位置に一時的に停止させるように
したので、一つのスプリングのみで電磁弁の下流に供給
される流体の圧力を二段階的に変化させることができ
る。

【００９８】したがって、従来のようにセット荷重の異
なる二種類のスプリングを用意する必要はなく、その
分、電磁弁の部品点数を削減して構造を簡略化できると
ともに、電磁弁のコストを低減することができる。

【００９９】また、本発明によれば、圧力室に流れ込ん
だ燃料の流れ方向を反転させることで、この圧力室内に
ソレノイドの電磁力に対抗するような燃料圧力を発生さ
せ、この燃料圧力を利用して弁体を閉じ位置と開き位置
との間の中間開度位置に一時的に停止させるようにした
ので、一つのスプリングのみで噴射行程の前半と後半と
で燃料の噴射圧力を二段階的に変化させることができ
る。

【０１００】この結果、従来のようにセット荷重の異な
る二種類のスプリングを用いる必要はなく、噴射行程中
における二段階噴射を実現しつつ、電磁弁の部品点数を
削減して燃料噴射装置の構造を簡略化することができ、
コストの低減が可能となる。

【０１０１】さらに、本発明によれば、エンジンの運転
状況に応じてソレノイドに流れる電流値の立ち上がり速
度を制御することで、燃料が低圧で噴射される期間と、
燃料が高圧で噴射される期間とを独立して制御すること
ができる。したがって、低・中負荷運転域から高負荷運
転域までの全ての運転域において燃焼室に対する燃料の
噴射特性を最適化することができ、燃費を悪化させるこ
となくNOxの排出量を低減できるとともに、静粛な運転
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る燃料噴射システムの
断面図。

【図２】ノズルボディの部分を拡大して示すユニットイ
ンジェクタの断面図。

【図３】ポペット弁の弁体が開き位置に移動された状態
を示す電磁弁の断面図。

【図４】ポペット弁の弁体が閉じ位置にリフトされた状
態を示す電磁弁の断面図。

【図５】（Ａ）は、ソレノイドの駆動回路を示す回路
図。（Ｂ）は、ソレノイドを駆動するトランジスタに印
加される電圧のデューティ比を示す特性図。

【図６】ポペット弁を閉じ方向に動作させる電流値、ポ
ペット弁のリフト量および燃料の噴射圧力との関係を示
すタイミングチャート。

【図７】従来のユニットインジェクタに用いられる電磁
弁の断面図。

【図８】ポペット弁の弁体が開き位置にリフトされた状
態を示す電磁弁の断面図。

【図９】ポペット弁を閉じ位置に動作させるタイミング
とポペット弁のリフト量および燃料の噴射圧力との関係
を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

７…駆動部 ８…ソレノイド ２３…スプリング（プレッシャスプリング） ３４…燃焼室 ４６…プランジャ ５９…噴孔 ７０…燃料通路（流体通路） ７２…フィードポンプ ８１…電磁弁 ８３…ハウジング ８４…弁体 ９３，９７…第１および第２のガイド面（流体制御手
段） ９５…圧力室

───────────────────────────────────────────────────── 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 57/02 ３３０ Ｆ０２Ｍ 57/02 ３３０Ｃ 59/34 59/34 Ｆ１６Ｋ 31/06 ３０５ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３０５Ｋ ３０５Ｌ (72)発明者 湯下 篤 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AA15 AA16 AB02 AC07 AD12 BA17 BA19 BA22 BA25 BA61 CA01S CA04U CA08 CA09 CC06T CC14 CC26 CD01 CD02 CD26 CE02 CE13 CE22 CE29 CE34 DA01 DA06 DA16 DB06 DB08 DB09 3G301 HA02 JA02 JA25 JA37 LB06 LB12 LC10 MA11 MA18 PA10Z PA11Z PE01Z 3H106 DA07 DA12 DA23 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DC17 DD03 EE04 EE34 EE48 GB01 GB06 HH06 KK18

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が供給されるとともに、この供給さ
   れた流体を加圧する加圧手段を有する流体通路に設置さ
   れる電磁弁であって、 上記加圧手段よりも流体の供給方向に沿う上流側に設置
   されたハウジングと；このハウジングに支持され、上記
   流体通路を閉じる閉じ位置と、上記流体通路を開放する
   開き位置とに亙って移動可能な弁体と；この弁体を上記
   開き位置に向けて押圧するスプリングと；電流値に応じ
   て電磁力が変化するソレノイドを有し、このソレノイド
   が励磁された時の電磁力により上記弁体をスプリングの
   付勢力に抗して上記閉じ位置に移動させる駆動部と；を
   具備し、 上記ハウジングと弁体との間に、上記弁体が開き位置に
   ある限り上記流体通路を流れる流体が導かれる圧力室を
   形成し、この圧力室は、流体の流れ方向を反転させるこ
   とで上記弁体を上記開き位置に向けて押圧する流体圧を
   発生させる流体制御手段を有し、上記ソレノイドを所定
   の電流値で励磁させた時に、上記弁体が上記スプリング
   の付勢力および上記流体圧に抗して閉じ位置に移動され
   ることを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、上記ハウジン
   グは、上記弁体が軸方向に摺動可能に嵌合されるガイド
   孔の内周面に周方向に連続する溝部を有し、この溝部
   は、上記弁体の外周面と協働して上記圧力室を構成する
   とともに、上記弁体は、上記圧力室内に生じた流体圧を
   受ける受圧面を有していることを特徴とする電磁弁。
3. 【請求項３】 請求項２の記載において、上記流体制御
   手段は、上記弁体の外周面に形成された第１のガイド面
   と、上記溝部の内面に形成された第２のガイド面とを含
   み、上記第１のガイド面は、上記加圧手段によって加圧
   された流体を上記弁体の軸方向に沿って導くとともに、
   上記第２のガイド面は、上記第１のガイド面に沿って導
   かれた流体を上記弁体の受圧面に向けて反転させるよう
   に円弧状に湾曲されていることを特徴とする電磁弁。
4. 【請求項４】 請求項２の記載において、上記弁体は、
   軸方向に離間した両端部に一対のジャーナル部を有し、
   これらジャーナル部の間に上記圧力室が位置されている
   とともに、夫々のジャーナル部は、上記ハウジングのガ
   イド孔に流体密を保って摺動可能に嵌合されていること
   を特徴とする電磁弁。
5. 【請求項５】 フィードポンプを介して燃料が供給され
   る燃料通路と；エンジンに同期して駆動され、上記燃料
   通路に供給された燃料を加圧する加圧手段と；この加圧
   手段よりも燃料の供給方向に沿う上流側に設置され、エ
   ンジンの運転状況に基づいて上記燃料通路を開閉するこ
   とにより、この燃料通路内の燃料の圧力を制御する電磁
   弁と；上記加圧手段によって加圧された燃料が所定の圧
   力に達した時に、この加圧された燃料を上記エンジンの
   燃焼室に噴射する噴孔と；を備えている燃料噴射装置に
   おいて、 上記電磁弁は、上記燃料通路に設置されたハウジング
   と；このハウジングに支持され、上記燃料通路を閉じる
   閉じ位置と、上記燃料通路を開放する開き位置とに亙っ
   て移動可能な弁体と；この弁体を上記開き位置に向けて
   押圧するスプリングと；電流値に応じて電磁力が変化す
   るソレノイドを有し、このソレノイドが励磁された時の
   電磁力により上記弁体を上記スプリングの付勢力に抗し
   て閉じ位置に移動させる駆動部と；を備え、 上記ハウジングと弁体との間に、この弁体が開き位置に
   ある限り上記燃料通路を流れる燃料が導かれる圧力室を
   形成し、この圧力室は、燃料の流れ方向を反転させるこ
   とで上記弁体を上記開き位置に向けて押圧する燃料圧力
   を発生させる流体制御手段を有し、上記ソレノイドを所
   定の電流値で励磁させた時に、上記弁体が上記スプリン
   グの付勢力および上記燃料圧力に抗して閉じ位置に移動
   されることを特徴とする燃料噴射装置。
6. 【請求項６】 請求項５の記載において、上記駆動部の
   ソレノイドは、エンジンの運転状況を総合的に判断する
   コントローラから出力される信号に応じて電磁力が変化
   することを特徴とする燃料噴射装置。
7. 【請求項７】 フィードポンプを介して燃料が供給され
   る燃料通路と；エンジンに同期して駆動され、上記燃料
   通路に供給された燃料を加圧する加圧手段と；この加圧
   手段よりも燃料の供給方向に沿う上流側に設置され、エ
   ンジンの運転状況に基づいて上記燃料通路を開閉するこ
   とにより燃料通路内の燃料の圧力を制御する電磁弁と；
   上記加圧手段によって加圧された燃料が所定の圧力に達
   した時に、この加圧された燃料を上記エンジンの燃焼室
   に噴射する噴孔と；を備えている燃料噴射装置を制御す
   る方法であって、 この方法によって制御される上記電磁弁は、上記燃料通
   路に設置されたハウジングと；このハウジングに支持さ
   れ、上記燃料通路を閉じる閉じ位置と、上記燃料通路を
   開放する開き位置とに亙って移動可能な弁体と；上記弁
   体を上記開き位置に向けて押圧するスプリングと；上記
   ハウジングと弁体との間に形成され、上記弁体が開き位
   置にある限り上記燃料通路を流れる燃料が導かれるとと
   もに、この燃料の流れ方向を反転させることにより上記
   弁体を上記開き位置に向けて押圧する燃料圧力を発生さ
   せる圧力室と；電流値に応じて電磁力が変化するソレノ
   イドを有し、このソレノイドが励磁された時の電磁力に
   より上記弁体を上記スプリングの付勢力に抗して閉じ位
   置に移動させる駆動部と；を含み、 上記ソレノイドを所定の電流値で励磁させた時に、上記
   弁体を上記スプリングの付勢力および上記弁体に作用す
   る燃料圧力に抗して上記閉じ位置に移動させるととも
   に、上記ソレノイドの導通度を上記エンジンの運転状況
   に応じて変化させるようにしたことを特徴とする燃料噴
   射制御方法。