JP2006022673A - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low cost fuel injection device 1 materializing each control of pressure increase action and injection action with a simple construction by a two position actuator 27. <P>SOLUTION: A control valve 5 includes a pressure increase control valve used for a pressure increase control part and an injection control valve used for an injection control part, and the pressure increase valve and the injection control valve operate with receiving drive force generated by the two position actuator 7 in this device. A gap hg is established between the pressure increase valve and the injection control valve for generating delay of operation between both valves. ECU 30 changes pattern of electricity carry to a electromagnetic coil 31 for maintaining lift of the pressure increase valve within the gap hg after outputting drive signal to an actuator 27. Consequently, as control start of injection action by the injection control part is delayed, so called square type injection rate pattern can be provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関、特にディーゼル機関用の燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine, particularly a diesel engine.

内燃機関用の燃料噴射装置として、コモンレールシステムが知られている。
このコモンレールシステムは、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄える蓄圧器（コモンレール）を備え、その蓄圧器より供給される高圧燃料をインジェクタより内燃機関の各気筒へ噴射するシステムであり、噴射圧力と噴射量とを独立に制御できる等の優れた性能を有している。 A common rail system is known as a fuel injection device for an internal combustion engine.
This common rail system includes a pressure accumulator (common rail) that stores high pressure fuel corresponding to the injection pressure, and injects the high pressure fuel supplied from the pressure accumulator into each cylinder of the internal combustion engine from the injector. Excellent performance, such as being able to control the amount independently.

このようなコモンレールシステムに対し、近年、排気ガス浄化、及び燃費低減の見地から、さらに高性能化の要求があり、燃料の噴射圧力を高めることが必要になっている。これを簡易に実現できる公知技術として、例えば、特許文献１に記載された燃料噴射装置がある。この燃料噴射装置は、コモンレールシステムの長所である「噴射ノズルの開閉を油圧で制御する機構」を備えると共に、蓄圧器の燃料を増圧する増圧機構を備えている。   In recent years, there has been a demand for higher performance for such a common rail system from the viewpoint of exhaust gas purification and fuel consumption reduction, and it is necessary to increase the fuel injection pressure. As a known technique that can easily realize this, for example, there is a fuel injection device described in Patent Document 1. This fuel injection device includes a “mechanism for controlling the opening and closing of the injection nozzle by hydraulic pressure”, which is an advantage of the common rail system, and a pressure increase mechanism for increasing the pressure of the fuel in the pressure accumulator.

増圧機構を備えることで、より高圧での噴射ができるだけでなく、増圧と噴射の両方を制御することができる。その結果、１噴射サイクルの中で噴射圧力を変えることが可能であり、低圧での微小噴射と超高圧での主噴射を実現できる。また、噴射率のパターンを最適化できるので、よりミクロな燃焼の最適化ができるようになる。
特許第２８８５０７６号公報 By providing the pressure increasing mechanism, not only can injection be performed at a higher pressure, but both pressure increasing and injection can be controlled. As a result, it is possible to change the injection pressure in one injection cycle, and it is possible to realize a fine injection at a low pressure and a main injection at an ultrahigh pressure. In addition, since the pattern of the injection rate can be optimized, more microscopic combustion can be optimized.
Japanese Patent No. 2885076

ところが、上記の公知技術（特許文献１）では、本質的に２つの動作、すなわち増圧動作と噴射動作を各々独立に制御することが必要であるため、アクチュエータが少なくとも２個必要になる等、システムの構成が複雑になり、それに伴ってコストが高くなるという問題を有している。このため、公知技術と同等の機能をより簡易に実現することが望まれている。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、増圧動作と噴射動作の各制御を１つの二位置アクチュエータによる簡易な構成で実現できる安価な燃料噴射装置を提供することにある。 However, in the above known technique (Patent Document 1), it is necessary to control two operations, that is, a pressure increasing operation and an injection operation independently, so that at least two actuators are required. There is a problem that the configuration of the system becomes complicated and the cost increases accordingly. For this reason, it is desired to more easily realize a function equivalent to the known technique.
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide an inexpensive fuel injection device capable of realizing each control of the pressure increasing operation and the injection operation with a simple configuration by one two-position actuator. It is in.

（請求項１の発明）
本発明の内燃機関用燃料噴射装置は、燃料を蓄圧する蓄圧器と、この蓄圧器より供給される燃料を増圧可能な増圧器と、蓄圧器より直接供給される燃料または増圧器によって増圧された燃料を噴射する噴射ノズルと、増圧器の増圧動作を第１の弁体によって制御する増圧制御部および噴射ノズルの噴射動作を第２の弁体によって制御する噴射制御部を有する制御弁と、第１の弁体および第２の弁体を作動させるための駆動力を発生する１つの二位置アクチュエータと、このアクチュエータを通電制御する通電制御手段とを備える。 (Invention of Claim 1)
A fuel injection device for an internal combustion engine according to the present invention includes a pressure accumulator for accumulating fuel, a pressure intensifier capable of boosting fuel supplied from the pressure accumulator, and a fuel or pressure intensifier directly supplied from the pressure accumulator. Having an injection nozzle for injecting the injected fuel, a pressure increase control unit for controlling the pressure increasing operation of the pressure intensifier by the first valve body, and an injection control unit for controlling the injection operation of the injection nozzle by the second valve body A valve, one two-position actuator that generates a driving force for operating the first valve body and the second valve body, and an energization control unit that controls energization of the actuator.

制御弁は、第１の弁体による増圧動作の制御開始タイミングと第２の弁体による噴射動作の制御開始タイミングとの間、および第１の弁体による増圧動作の制御終了タイミングと第２の弁体による噴射動作の制御終了タイミングとの間に、それぞれ時間のずれ（インターバルと呼ぶ）を生じさせる構成を有し、通電制御手段は、アクチュエータに対する通電パターンを変更することで、インターバルを可変することを特徴とする。   The control valve includes a control start timing of the pressure increasing operation by the first valve body and a control start timing of the injection operation by the second valve body, and a control end timing of the pressure increasing operation by the first valve body and the first timing. And a timing difference between the control end timing of the injection operation by the valve body 2 (referred to as an interval), and the energization control means changes the energization pattern for the actuator to change the interval. It is variable.

上記の構成によれば、１つのアクチュエータの駆動力で第１の弁体と第２の弁体とを作動させて増圧器の増圧動作と噴射ノズルの噴射動作とを制御できるので、同様の制御に対して２つのアクチュエータを必要とする公知技術と比較すると、より簡易な構成で、増圧動作と噴射動作の両方を制御できる燃料噴射装置を実現できる。
また、アクチュエータに対する通電パターンの変更によりインターバルを可変するので、運転中であってもインターバルの変更が容易である。その結果、内燃機関の運転条件に合わせて噴射率のパターンを最適に制御することが可能である。 According to the above configuration, the first valve body and the second valve body can be operated by the driving force of one actuator to control the pressure increase operation of the pressure intensifier and the injection operation of the injection nozzle. Compared with a known technique that requires two actuators for control, it is possible to realize a fuel injection device that can control both the pressure increasing operation and the injection operation with a simpler configuration.
Further, since the interval is varied by changing the energization pattern for the actuator, it is easy to change the interval even during operation. As a result, it is possible to optimally control the injection rate pattern in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine.

（請求項２の発明）
請求項１に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、増圧器は、第１の油圧通路に接続される制御室と、この制御室に作用する油圧の増減に応じて可動する油圧ピストンとを有し、この油圧ピストンを介して蓄圧器より供給される燃料を増圧可能に設けられている。また、噴射ノズルは、第２の油圧通路に接続される背圧室と、この背圧室に作用する油圧の増減に応じて開閉作動するニードルとを有し、蓄圧器より直接供給される燃料または増圧器によって増圧された燃料をニードルの開弁動作に伴って噴射を行う。 (Invention of Claim 2)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the pressure intensifier includes a control chamber connected to the first hydraulic passage, and a hydraulic piston that moves in accordance with an increase or decrease in the hydraulic pressure acting on the control chamber. The fuel supplied from the pressure accumulator via the hydraulic piston is provided so as to be able to increase the pressure. The injection nozzle has a back pressure chamber connected to the second hydraulic passage, and a needle that opens and closes according to an increase or decrease of the hydraulic pressure acting on the back pressure chamber, and is supplied directly from the pressure accumulator. Alternatively, the fuel increased in pressure by the pressure intensifier is injected as the needle opens.

制御弁の増圧制御部は、第１の油圧通路を介して制御室に通じる増圧制御ポートと、低圧側に通じる第１の低圧ポートとを有し、増圧制御ポートと第１の低圧ポートとの間を第１の弁体により断続することで、増圧器の制御室に作用する圧力を増減可能である。
また、噴射制御部は、第２の油圧通路を介して背圧室に通じる噴射制御ポートと、低圧側に通じる第２の低圧ポートとを有し、噴射制御ポートと第２の低圧ポートとの間を第２の弁体により断続することで、噴射ノズルの背圧室に作用する圧力を増減可能である。 The pressure increase control unit of the control valve has a pressure increase control port that communicates with the control chamber via the first hydraulic passage, and a first low pressure port that communicates with the low pressure side. The pressure acting on the control chamber of the intensifier can be increased or decreased by intermittently connecting the port with the first valve body.
The injection control unit includes an injection control port that communicates with the back pressure chamber via the second hydraulic passage, and a second low-pressure port that communicates with the low-pressure side, and includes an injection control port and a second low-pressure port. The pressure acting on the back pressure chamber of the injection nozzle can be increased or decreased by intermittently interposing the gap with the second valve body.

（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、通電制御手段は、（１）アクチュエータに対する通電電流の大小、または（２）印加電圧の大小、または（３）通電パルス幅の変更、または（１）〜（３）の何れかの組み合わせによって、通電パターンを変更することを特徴とする。
上記（１）〜（３）の何れか、または（１）〜（３）の何れかの組み合わせによって、アクチュエータに対する通電パターンを変更することで、運転中でのインターバルの変更を容易に実施できる。 (Invention of Claim 3)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the energization control means includes (1) the magnitude of the energization current to the actuator, (2) the magnitude of the applied voltage, or (3) a change in the energization pulse width, Alternatively, the energization pattern is changed by any combination of (1) to (3).
By changing the energization pattern for the actuator by any one of the above (1) to (3) or any combination of (1) to (3), the interval during operation can be easily changed.

（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御弁は、第１の弁体と第２の弁体とが別部材により構成されて、両者の間にインターバルを生じさせる隙間が設定され、且つ、第１の弁体と第２の弁体とのうち、一方の弁体がアクチュエータに駆動され、他方の弁体が一方の弁体を介してアクチュエータの駆動力を受けて従動することを特徴とする。 (Invention of Claim 4)
4. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control valve is configured such that the first valve body and the second valve body are constituted by separate members, and an interval is generated therebetween. A gap is set, and one of the first valve body and the second valve body is driven by the actuator, and the other valve body drives the driving force of the actuator via the one valve body. It is characterized by receiving and following.

上記の構成によれば、一方の弁体がアクチュエータに駆動されると、第１の弁体と第２の弁体との間に設定される隙間分を一方の弁体がリフトした後、他方の弁体が一方の弁体と共にアクチュエータの駆動力を受けて作動するので、第１の弁体による増圧動作制御と第２の弁体による噴射動作制御との間に、前記隙間分に相当するインターバルを設けることができる。従って、一方の弁体が隙間分を移動する間に、アクチュエータに対する通電パターンを変更することによってインターバルを変更できる。   According to the above configuration, when one valve body is driven by the actuator, after one valve body lifts the gap set between the first valve body and the second valve body, the other Since the valve body is actuated by the driving force of the actuator together with one of the valve bodies, it corresponds to the gap between the pressure increasing operation control by the first valve body and the injection operation control by the second valve body. An interval can be provided. Accordingly, the interval can be changed by changing the energization pattern for the actuator while one valve element moves through the gap.

（請求項５の発明）
請求項４に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、通電制御手段は、一方の弁体のリフト量を隙間内で維持できる様に、アクチュエータに対する通電パターンを変更することを特徴とする。
一方の弁体のリフト量を隙間内で維持することにより、一方の弁体が隙間分をリフトするために要する時間（インターバル）を延ばすことができる。 (Invention of Claim 5)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the energization control means changes an energization pattern for the actuator so that the lift amount of one valve body can be maintained in the gap.
By maintaining the lift amount of one valve body within the gap, the time (interval) required for one valve body to lift the gap can be extended.

（請求項６の発明）
請求項４に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、通電制御手段は、一方の弁体のリフト量を隙間内で一定に維持できる様に、アクチュエータに対する通電パターンを変更することを特徴とする。
一方の弁体のリフト量を隙間内で一定に維持することにより、一方の弁体が隙間分をリフトするために要する時間（インターバル）を延ばすことができる。 (Invention of Claim 6)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 4 is characterized in that the energization control means changes the energization pattern for the actuator so that the lift amount of one valve body can be kept constant within the gap.
By maintaining the lift amount of one valve body constant within the gap, the time (interval) required for one valve body to lift the gap can be extended.

（請求項７の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御弁は、第１の弁体と第２の弁体とがアクチュエータの駆動力を受けて一体に可動する構成であり、且つ、第１の弁体と第２の弁体とのうち、一方の弁体の作動領域に対して他方の弁体の作動領域にインターバルを生じさせるデッド領域が設けられていることを特徴とする。
なお、第１の弁体と第２の弁体は、必ずしも一体に設けられている必要はなく、第１の弁体と第２の弁体とが別部材から成り、両者が一体となって可動する構成でも良い。
上記の構成によれば、他方の弁体がデッド領域に存在する間に、アクチュエータに対する通電パターンを変更することによって、増圧制御部と噴射制御部との間に設定される制御タイミングのずれ（インターバル）を変更できる。 (Invention of Claim 7)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the control valve is configured such that the first valve body and the second valve body are integrally moved by receiving the driving force of the actuator. And the dead area | region which produces an interval in the operation area | region of the other valve body with respect to the operation area | region of one valve body among the 1st valve body and the 2nd valve body is provided. And
The first valve body and the second valve body do not necessarily have to be provided integrally, and the first valve body and the second valve body are formed of separate members, and both are integrated. A movable structure may be used.
According to the above configuration, by changing the energization pattern for the actuator while the other valve element exists in the dead region, the control timing shift (between the pressure increase control unit and the injection control unit) ( Interval) can be changed.

（請求項８の発明）
請求項７に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、通電制御手段は、他方の弁体がデッド領域に存在する間に、一方の弁体のリフト量を維持できる様に、アクチュエータに対する通電パターンを変更することを特徴とする。
他方の弁体がデッド領域に存在する間に、一方の弁体のリフト量を維持することで、増圧制御部と噴射制御部との間に設定される制御タイミングのずれ（インターバル）を延ばすことができる。 (Invention of Claim 8)
8. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the energization control means sets an energization pattern for the actuator so that the lift amount of one valve body can be maintained while the other valve body exists in the dead region. It is characterized by changing.
By maintaining the lift amount of one valve body while the other valve body exists in the dead region, the control timing shift (interval) set between the pressure increase control unit and the injection control unit is extended. be able to.

（請求項９の発明）
請求項７に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、通電制御手段は、他方の弁体がデッド領域に存在する間に、一方の弁体のリフト量を一定に維持できる様に、アクチュエータに対する通電パターンを変更することを特徴とする。
他方の弁体がデッド領域に存在する間に、一方の弁体のリフト量を一定に維持することで、増圧制御部と噴射制御部との間に設定される制御タイミングのずれ（インターバル）を延ばすことができる。 (Invention of Claim 9)
8. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the energization control means energizes the actuator so that the lift amount of one valve body can be maintained constant while the other valve body exists in the dead region. It is characterized by changing the pattern.
Control timing deviation (interval) set between the pressure increase control unit and the injection control unit by maintaining the lift amount of one valve body constant while the other valve body exists in the dead region Can be extended.

（請求項１０の発明）
請求項１〜４及び７に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、第１の弁体による増圧動作の制御開始タイミングと第２の弁体による噴射動作の制御開始タイミングとの間に生じるインターバルの変更は、主噴射に先立って行われるパイロット噴射の行程に実施されることを特徴とする。
噴射の直前にあるインターバルが長い場合、基準タイミングに対する噴射タイミングの制御精度が悪くなりがちであるが、もともとパイロット噴射が必要な場合には、その期間を使うことで、主噴射タイミングの精度を悪化させずにインターバルを設けることが可能である。 (Invention of Claim 10)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the control start timing of the pressure increasing operation by the first valve body and the control start timing of the injection operation by the second valve body The change of the interval occurring in is performed in the stroke of the pilot injection performed prior to the main injection.
If the interval just before injection is long, the control accuracy of the injection timing with respect to the reference timing tends to deteriorate, but when pilot injection is originally required, the accuracy of the main injection timing is deteriorated by using that period. It is possible to provide an interval without doing so.

（請求項１１の発明）
請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御弁は、増圧制御部が二位置三方弁の機能を有し、噴射制御部が二位置二方弁の機能を有していることを特徴とする。
増圧制御部を二位置三方弁として構成することで、増圧器の増圧動作に対して、よりきめ細かな制御が可能である。また、噴射制御部を二位置二方弁として構成することで、簡易な構造で噴射ノズルの噴射動作を制御できる。 (Invention of Claim 11)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10, wherein the control valve has a function of a two-position three-way valve in the pressure increase control unit, and a function of the two-position two-way valve in the injection control unit. It is characterized by having.
By configuring the pressure increase control unit as a two-position three-way valve, finer control is possible for the pressure increase operation of the pressure increaser. Further, by configuring the injection control unit as a two-position two-way valve, the injection operation of the injection nozzle can be controlled with a simple structure.

（請求項１２の発明）
請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御弁は、増圧制御部および噴射制御部が、共に二位置二方弁の機能を有していることを特徴とする。
増圧制御部と噴射制御部とを、共に二位置二方弁として構成することにより、増圧器の増圧動作と噴射ノズルの噴射動作をより簡易な構造で制御できる。 (Invention of Claim 12)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10, wherein the control valve has a function of a two-position two-way valve in both the pressure increase control unit and the injection control unit. To do.
By configuring both the pressure increase control unit and the injection control unit as a two-position two-way valve, the pressure increase operation of the pressure intensifier and the injection operation of the injection nozzle can be controlled with a simpler structure.

（請求項１３の発明）
請求項１〜１２に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御弁は、第１の弁体による増圧動作の制御開始タイミングの方が、第２の弁体による噴射動作の制御開始タイミングより早く、且つ、第１の弁体による増圧動作の制御終了タイミングの方が、第２の弁体による噴射動作の制御終了タイミングより遅くなる様に構成されていることを特徴とする。
この場合、系の作動遅れによる増圧動作の遅れを抑制でき、且つ、噴射終了時の噴射圧力の低下を防止できるので、超高圧での噴射が可能になる。 (Invention of Claim 13)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12, wherein the control valve controls the injection operation by the second valve body at the control start timing of the pressure increasing operation by the first valve body. The control end timing of the pressure increasing operation by the first valve body is earlier than the start timing, and is configured to be later than the control end timing of the injection operation by the second valve body. .
In this case, the delay in the pressure increasing operation due to the system operation delay can be suppressed, and the decrease in the injection pressure at the end of the injection can be prevented, so that the injection at an ultrahigh pressure becomes possible.

（請求項１４の発明）
請求項１〜１２に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御弁は、第１の弁体による増圧動作の制御開始タイミングの方が、第２の弁体による噴射動作の制御開始タイミングより遅く、且つ、第１の弁体による増圧動作の制御終了タイミングの方が、第２の弁体による噴射動作の制御終了タイミングより早くなる様に構成されていることを特徴とする。
この場合、増圧前に短期間の噴射（例えば、主噴射の前に実施されるパイロット噴射）を行うことで、低圧での微小噴射が可能である。 (Invention of Claim 14)
The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12, wherein the control valve controls the injection operation by the second valve body at the control start timing of the pressure increasing operation by the first valve body. It is configured such that the control end timing of the pressure increasing operation by the first valve body is earlier than the control end timing of the injection operation by the second valve body, which is later than the start timing. .
In this case, micro injection at low pressure is possible by performing short-term injection (for example, pilot injection performed before main injection) before pressure increase.

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例を基に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described based on the following examples.

図１は本発明の燃料噴射装置１の概略構成を示す模式図である。
本発明の燃料噴射装置１は、例えば、車両用ディーゼル機関のコモンレールシステムに適用されるもので、図１に示す様に、燃料を蓄圧する蓄圧器２（コモンレール）と、この蓄圧器２から供給される燃料を増圧可能な増圧器３と、蓄圧器２より直接供給される燃料または増圧器３によって増圧された燃料を噴射する噴射ノズル４と、増圧器３の増圧動作および噴射ノズル４の噴射動作を制御する制御弁５等を備え、蓄圧器２を除く増圧器３と噴射ノズル４および制御弁５とが一体的に組み合わされて、図２に示す燃料噴射弁６として構成されている。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel injection device 1 of the present invention.
The fuel injection device 1 of the present invention is applied to, for example, a common rail system of a vehicular diesel engine. As shown in FIG. 1, an accumulator 2 (common rail) for accumulating fuel and a supply from the accumulator 2 are provided. Pressure booster 3 capable of boosting the fuel to be boosted, injection nozzle 4 for injecting fuel directly supplied from the pressure accumulator 2 or fuel boosted by the pressure booster 3, pressure increasing operation of the pressure booster 3 and injection nozzle 4 and the control valve 5 for controlling the injection operation of the pressure intensifier 2, the pressure intensifier 3 excluding the pressure accumulator 2, the injection nozzle 4 and the control valve 5 are integrally combined to form the fuel injection valve 6 shown in FIG. ing.

Ａ）蓄圧器２は、図示しない燃料供給ポンプより加圧された燃料が供給されて、所定の燃料圧力まで蓄圧する。この蓄圧器２に蓄圧された燃料は、燃料配管７を通って燃料噴射弁６に供給される。
Ｂ）増圧器３は、図２に示す様に、大径ピストン８ａと小径プランジャ８ｂとが同心上に設けられた油圧ピストン８を有し、この油圧ピストン８がボディ９に形成された大径ボアと小径ボアとに摺動可能に収容されている。大径ピストン８ａが収容される大径ボアには、大径ピストン８ａの上端面より上側に駆動室１０が形成され、大径ピストン８ａの下端面より下側に制御室１１が形成される。また、小径プランジャ８ｂが収容される小径ボアには、小径プランジャ８ｂの下端面より下側に加圧室１２が形成される。 A) The pressure accumulator 2 is supplied with pressurized fuel from a fuel supply pump (not shown) and accumulates pressure up to a predetermined fuel pressure. The fuel accumulated in the pressure accumulator 2 is supplied to the fuel injection valve 6 through the fuel pipe 7.
B) As shown in FIG. 2, the intensifier 3 has a hydraulic piston 8 in which a large-diameter piston 8 a and a small-diameter plunger 8 b are provided concentrically, and the hydraulic piston 8 has a large diameter formed in a body 9. The bore and the small diameter bore are slidably accommodated. A drive chamber 10 is formed above the upper end surface of the large diameter piston 8a, and a control chamber 11 is formed below the lower end surface of the large diameter piston 8a in the large diameter bore that houses the large diameter piston 8a. A pressurizing chamber 12 is formed below the lower end surface of the small diameter plunger 8b in the small diameter bore in which the small diameter plunger 8b is accommodated.

駆動室１０には、燃料配管７に接続される燃料通路１３を通って蓄圧器２から高圧燃料が流入し、油圧ピストン８に対して図示下向きの燃料圧力を作用させている。
制御室１１は、燃料通路１４（本発明の第１の油圧通路）を介して制御弁５に接続され、この制御弁５により制御室１１の燃料圧力が制御される。また、制御室１１には、大径ピストン８ａを図示上方へ常時付勢するスプリング１５（図２参照）が配設されている。 加圧室１２は、逆止弁１６を有する燃料通路１７を介して前記燃料通路１３に接続されると共に、絞り部１８ａを有する燃料通路１８を介して噴射ノズル４の背圧室１９（図２参照）に連通している。逆止弁１６は、燃料通路１７を加圧室１２へ向かって流れる燃料（蓄圧器２から供給される燃料）の流れを許容し、その逆流を防止するものである。 High pressure fuel flows into the drive chamber 10 from the pressure accumulator 2 through the fuel passage 13 connected to the fuel pipe 7, and exerts downward fuel pressure on the hydraulic piston 8.
The control chamber 11 is connected to the control valve 5 through a fuel passage 14 (first hydraulic passage of the present invention), and the fuel pressure in the control chamber 11 is controlled by the control valve 5. The control chamber 11 is provided with a spring 15 (see FIG. 2) that constantly urges the large-diameter piston 8a upward in the figure. The pressurizing chamber 12 is connected to the fuel passage 13 via a fuel passage 17 having a check valve 16 and a back pressure chamber 19 of the injection nozzle 4 via a fuel passage 18 having a throttle portion 18a (FIG. 2). ). The check valve 16 allows the flow of the fuel (fuel supplied from the pressure accumulator 2) flowing through the fuel passage 17 toward the pressurizing chamber 12, and prevents the backflow.

この増圧器３は、制御弁５により制御室１１の燃料圧力を低下させることで、油圧ピストン８を駆動して加圧室１２の燃料を加圧（増圧）することができる。つまり、制御室１１から燃料が流出して制御室１１の燃料圧力が低下すると、駆動室１０の燃料圧力が油圧ピストン８を押し上げる力（制御室１１および加圧室１２の燃料圧力＋スプリング１５の付勢力）に打ち勝つことにより、油圧ピストン８が図示下方へ押し下げられて、加圧室１２の燃料を加圧する。   The booster 3 can pressurize (increase) the fuel in the pressurizing chamber 12 by driving the hydraulic piston 8 by reducing the fuel pressure in the control chamber 11 by the control valve 5. That is, when the fuel flows out from the control chamber 11 and the fuel pressure in the control chamber 11 decreases, the fuel pressure in the drive chamber 10 pushes up the hydraulic piston 8 (the fuel pressure in the control chamber 11 and the pressurizing chamber 12 + the spring 15 By overcoming the urging force), the hydraulic piston 8 is pushed downward in the figure to pressurize the fuel in the pressurizing chamber 12.

Ｃ）噴射ノズル４は、図２に示す様に、先端部に噴孔２０が形成されたノズルボディ２１と、このノズルボディ２１の内部に収容されて噴孔２０を開閉するニードル２２と、このニードル２２の図示上部に背圧室１９を形成するノズルホルダ２３等より構成され、前記ボディ９の下部にリテーナ２４によって固定されている。
背圧室１９には、燃料通路１８を介して高圧燃料が供給され、その燃料圧力がニードル２２を閉弁方向に付勢する背圧として作用している。また、背圧室１９には、ニードル２２を常時閉弁方向へ付勢するスプリング２５（図２参照）が配設されている。この背圧室１９は、絞り部２６ａを有する燃料通路２６（本発明の第２の油圧通路）を介して制御弁５に接続され、その制御弁５により背圧室１９の燃料圧力が制御される。 C) As shown in FIG. 2, the injection nozzle 4 includes a nozzle body 21 having a nozzle hole 20 formed at the tip, a needle 22 that is accommodated in the nozzle body 21 and opens and closes the nozzle hole 20, The needle 22 includes a nozzle holder 23 that forms a back pressure chamber 19 in the upper portion of the figure, and is fixed to the lower portion of the body 9 by a retainer 24.
High pressure fuel is supplied to the back pressure chamber 19 via the fuel passage 18, and the fuel pressure acts as a back pressure that urges the needle 22 in the valve closing direction. The back pressure chamber 19 is provided with a spring 25 (see FIG. 2) that normally urges the needle 22 in the valve closing direction. The back pressure chamber 19 is connected to the control valve 5 through a fuel passage 26 (second hydraulic passage of the present invention) having a throttle portion 26a, and the fuel pressure in the back pressure chamber 19 is controlled by the control valve 5. The

上記の噴射ノズル４は、背圧室１９の燃料圧力と、ニードル２２を開弁方向へ付勢する燃料圧力とが釣り合っていると、スプリング２５の付勢力によってニードル２２が閉弁方向へ押し付けられて、噴孔２０を閉じている。一方、背圧室１９の燃料圧力が開放されて、ニードル２２を開弁方向へ付勢する燃料圧力が、スプリング２５の付勢力に打ち勝つと、ニードル２２がリフトして噴孔２０を開くことにより、蓄圧器２より供給される燃料または増圧器３によって増圧された燃料を噴射する。   When the fuel pressure in the back pressure chamber 19 and the fuel pressure that urges the needle 22 in the valve opening direction are balanced, the needle 22 is pressed in the valve closing direction by the urging force of the spring 25. The nozzle hole 20 is closed. On the other hand, when the fuel pressure in the back pressure chamber 19 is released and the fuel pressure that urges the needle 22 in the valve opening direction overcomes the urging force of the spring 25, the needle 22 lifts and opens the nozzle hole 20. The fuel supplied from the pressure accumulator 2 or the fuel boosted by the pressure booster 3 is injected.

Ｄ）制御弁５は、増圧器３の増圧動作を制御する増圧制御部と、噴射ノズル４の噴射動作を制御する噴射制御部とを有し、駆動力を発生する二位置アクチュエータ２７と共に、前記ボディ９の上部にリテーナ２８によって固定されている。
（ａ）アクチュエータ２７は、図２に示す様に、円板状のアーマチャ２９と、ＥＣＵ３０（図１参照）により通電制御される電磁コイル３１と、アーマチャ２９を図示上方へ付勢する戻りバネ３２等より構成される。このアクチュエータ２７は、電磁コイル３１への通電によって磁力が発生すると、その磁力を受けてアーマチャ２９が吸引され、図示下方へ移動することによって駆動力を発生する。また、電磁コイル３１への通電が停止すると、磁力の消滅により、戻りバネ３２の反力でアーマチャ２９が押し戻されて、図２に示す初期位置へ移動する。 D) The control valve 5 includes a pressure increase control unit that controls the pressure increase operation of the pressure increaser 3 and an injection control unit that controls the injection operation of the injection nozzle 4, together with a two-position actuator 27 that generates driving force. The upper portion of the body 9 is fixed by a retainer 28.
(A) As shown in FIG. 2, the actuator 27 includes a disk-shaped armature 29, an electromagnetic coil 31 that is energized and controlled by an ECU 30 (see FIG. 1), and a return spring 32 that urges the armature 29 upward in the drawing. Etc. When a magnetic force is generated by energizing the electromagnetic coil 31, the actuator 27 receives the magnetic force to attract the armature 29 and move downward in the figure to generate a driving force. When the energization of the electromagnetic coil 31 is stopped, the armature 29 is pushed back by the reaction force of the return spring 32 due to the disappearance of the magnetic force and moves to the initial position shown in FIG.

（ｂ）増圧制御部は、以下に説明する増圧制御ポート３３、低圧ポート３４（本発明の第１の低圧ポート）、油圧ポート３５、および増圧制御弁（以下に説明する）等により、二位置三方弁として構成されている。
増圧制御ポート３３は、制御弁５のボディ３６に形成された油圧室３７の側面に開口して設けられ、前記燃料通路１４を介して増圧器３の制御室１１に連通している。油圧室３７は、図２に示す様に、ボディ３６の略中央部を上下方向に貫通するガイド孔の一部を径方向に拡大して形成されている。 (B) The pressure increase control unit includes a pressure increase control port 33, a low pressure port 34 (first low pressure port of the present invention), a hydraulic port 35, a pressure increase control valve (described below), and the like described below. It is configured as a two-position three-way valve.
The pressure-increasing control port 33 is provided on the side surface of a hydraulic chamber 37 formed in the body 36 of the control valve 5 and communicates with the control chamber 11 of the pressure booster 3 through the fuel passage 14. As shown in FIG. 2, the hydraulic chamber 37 is formed by enlarging a part of a guide hole that penetrates a substantially central portion of the body 36 in the vertical direction in the radial direction.

低圧ポート３４は、ガイド孔を通じて油圧室３７より図示上方に形成された低圧室３８の側面に開口して設けられ、絞り部３９ａを有する燃料戻し通路３９に接続されている。低圧室３８は、油圧室３７と同じく、ガイド孔を利用して形成されている。燃料戻し通路３９は、外部の燃料戻し管４０（図２参照）に接続されて、この燃料戻し管４０を介して燃料タンク４１に通じている。
油圧ポート３５は、油圧室３７より図示下方（低圧室３８と反対側）へ至るガイド孔の側面に開口しており、絞り部４２ａを有する燃料通路４２を介して前記燃料通路１３に接続されている。 The low pressure port 34 is provided to open to the side surface of the low pressure chamber 38 formed above the hydraulic chamber 37 through the guide hole, and is connected to a fuel return passage 39 having a throttle portion 39a. As with the hydraulic chamber 37, the low pressure chamber 38 is formed using guide holes. The fuel return passage 39 is connected to an external fuel return pipe 40 (see FIG. 2) and communicates with the fuel tank 41 through the fuel return pipe 40.
The hydraulic port 35 opens to the side surface of the guide hole extending from the hydraulic chamber 37 to the lower side in the drawing (opposite to the low pressure chamber 38), and is connected to the fuel passage 13 via a fuel passage 42 having a throttle portion 42a. Yes.

増圧制御弁は、図１に示す様に、油圧室３７に配設される第１の弁体４３と、この第１の弁体４３の動きをガイドする一組の摺動軸部４４と、この一組の摺動軸部４４と第１の弁体４３とを連結する一組の連結軸４５とで構成される。
第１の弁体４３は、一方の連結軸４５が結合される上端から他方の連結軸４５が結合される下端に向かって外径が次第に縮小する円錐形状を有しており、その円錐形状の上端外径がガイド孔の内径より大きく設けられ、下端外径がガイド孔の内径より小さく設けられている。 As shown in FIG. 1, the pressure increase control valve includes a first valve body 43 disposed in the hydraulic chamber 37, and a pair of sliding shaft portions 44 that guide the movement of the first valve body 43. The set of sliding shaft portions 44 and the first valve body 43 are connected to each other and a set of connecting shafts 45.
The first valve body 43 has a conical shape in which an outer diameter gradually decreases from an upper end to which one connecting shaft 45 is coupled to a lower end to which the other connecting shaft 45 is coupled. The upper end outer diameter is larger than the inner diameter of the guide hole, and the lower end outer diameter is smaller than the inner diameter of the guide hole.

一組の摺動軸部４４は、ガイド孔に油密を保って摺動可能に挿入され、連結軸４５を介して第１の弁体４３と一体に可動することで、第１の弁体４３の挙動を安定させている。この一組の摺動軸部４４のうち、図２に示す上側の摺動軸部４５は、ガイド孔から抜け出てアクチュエータ２７の内部まで延出し、アクチュエータ２７に内蔵されたアーマチャ２９に結合されている。これにより、増圧制御弁は、アクチュエータ２７の駆動力がアーマチャ２９を介して直接伝達され、アーマチャ２９と一体に可動する。
一組の連結軸４５は、摺動軸部４４より軸径が細く、第１の弁体４３の下端外径と略等しい軸径を有している。従って、連結軸４５の周囲には、ガイド孔の内周面との間に環状の隙間が確保されている。 The pair of sliding shaft portions 44 are slidably inserted into the guide holes while maintaining oil-tightness, and are moved integrally with the first valve body 43 via the connecting shaft 45, whereby the first valve body 43 behavior is stabilized. Of the pair of sliding shaft portions 44, the upper sliding shaft portion 45 shown in FIG. 2 extends from the guide hole to the inside of the actuator 27, and is coupled to the armature 29 built in the actuator 27. Yes. Thereby, the driving force of the actuator 27 is directly transmitted to the pressure increase control valve via the armature 29 and moves integrally with the armature 29.
The pair of connecting shafts 45 has a shaft diameter that is smaller than that of the sliding shaft portion 44 and has a shaft diameter that is substantially equal to the outer diameter of the lower end of the first valve body 43. Accordingly, an annular gap is secured around the connecting shaft 45 between the guide shaft 45 and the inner peripheral surface of the guide hole.

上記の増圧制御弁は、第１の弁体４３に２つのシート部が設けられ、一方のシート部を形成する第１の弁体４３の上端面が、油圧室３７の上端面に着座する初期位置（図１の実線位置）と、他方のシート部を形成する第１の弁体４３の外周面（円錐面）が、油圧室３７の下側に通じるガイド孔の開口部周縁に着座する制御位置（図１の二点鎖線位置）との間で可動する。これにより、第１の弁体４３が初期位置にある時は、一方のシート部が油圧室３７の上端面に着座することで、増圧制御ポート３３と低圧ポート３４との間を遮断すると共に、増圧制御ポート３３と油圧ポート３５との間を連通させる。また、第１の弁体４３が制御位置に移動した時は、他方のシート部がガイド孔の開口部周縁に着座することで、増圧制御ポート３３と油圧ポート３５との間を遮断すると共に、増圧制御ポート３３と低圧ポート３４との間を連通させることができる。   In the above pressure increase control valve, the first valve body 43 is provided with two seat portions, and the upper end surface of the first valve body 43 forming one seat portion is seated on the upper end surface of the hydraulic chamber 37. The initial position (solid line position in FIG. 1) and the outer peripheral surface (conical surface) of the first valve body 43 forming the other seat portion are seated on the peripheral edge of the opening portion of the guide hole leading to the lower side of the hydraulic chamber 37. It moves between the control position (two-dot chain line position in FIG. 1). As a result, when the first valve body 43 is in the initial position, one of the seat portions is seated on the upper end surface of the hydraulic chamber 37, thereby blocking between the pressure increase control port 33 and the low pressure port 34. The pressure increase control port 33 and the hydraulic port 35 are communicated with each other. Further, when the first valve body 43 moves to the control position, the other seat is seated on the periphery of the opening of the guide hole, thereby blocking between the pressure increase control port 33 and the hydraulic port 35. The pressure increase control port 33 and the low pressure port 34 can be communicated with each other.

（ｃ）噴射制御部は、以下に説明する噴射制御ポート４６、低圧ポート４７（本発明の第２の低圧ポート）、および噴射制御弁（以下に説明する）等により、二位置二方弁として構成されている。
噴射制御ポート４６は、増圧制御ポート３３と同様に、ガイド孔の一部を径方向に拡大して形成された油圧室４８の側面に開口し、前記燃料通路２６を介して噴射ノズル４の背圧室１９に連通している。なお、油圧室４８は、油圧室３７より下方に位置し、且つ油圧室３７との間に十分な間隔を確保して形成されている。 (C) The injection control unit is configured as a two-position two-way valve by an injection control port 46, a low pressure port 47 (second low pressure port of the present invention), an injection control valve (described below), and the like described below. It is configured.
Similar to the pressure increase control port 33, the injection control port 46 opens on the side surface of the hydraulic chamber 48 formed by enlarging a part of the guide hole in the radial direction, and the injection nozzle 4 is connected to the injection nozzle 4 via the fuel passage 26. It communicates with the back pressure chamber 19. The hydraulic chamber 48 is positioned below the hydraulic chamber 37 and is formed with a sufficient space between the hydraulic chamber 37 and the hydraulic chamber 37.

低圧ポート４７は、増圧制御部の低圧ポート３４と同様に、ガイド孔を利用して形成された低圧室４９の側面に開口して、燃料戻し通路５０に接続されている。この燃料戻し通路５０は、低圧ポート３４に接続される燃料戻し通路３９と合流して、外部の燃料戻し管４０に接続されている。
噴射制御弁は、図１に示す様に、低圧室４９に配設される第２の弁体５１と、この第２の弁体５１の動きをガイドする摺動軸部５２と、この摺動軸部５２と第２の弁体５１とを連結する連結軸５３とで構成される。 Similarly to the low pressure port 34 of the pressure increase control unit, the low pressure port 47 opens to the side surface of the low pressure chamber 49 formed using the guide hole and is connected to the fuel return passage 50. The fuel return passage 50 joins the fuel return passage 39 connected to the low pressure port 34 and is connected to an external fuel return pipe 40.
As shown in FIG. 1, the injection control valve includes a second valve body 51 disposed in the low pressure chamber 49, a sliding shaft portion 52 that guides the movement of the second valve body 51, and this sliding The connecting shaft 53 is configured to connect the shaft portion 52 and the second valve body 51.

第２の弁体５１は、連結軸５３が結合される上端から下端に向かって外径が次第に拡大する円錐形状を有しており、その円錐形状の下端外径がガイド孔の内径より大きく設けられ、上端外径がガイド孔の内径より小さく設けられている。
摺動軸部５２は、第２の弁体５１より上方のガイド孔に油密を保って摺動可能に挿入され、連結軸５３を介して第２の弁体５１と一体に可動することで、第２の弁体５１の挙動を安定させている。
連結軸５３は、摺動軸部５２より軸径が細く、第２の弁体５１の上端外径と略等しい軸径を有している。従って、連結軸５３の周囲には、ガイド孔の内周面との間に環状の隙間が確保されている。 The second valve body 51 has a conical shape in which the outer diameter gradually increases from the upper end to which the connecting shaft 53 is coupled toward the lower end, and the lower end outer diameter of the conical shape is larger than the inner diameter of the guide hole. The upper end outer diameter is smaller than the inner diameter of the guide hole.
The sliding shaft 52 is inserted in the guide hole above the second valve body 51 so as to be slidable while being oil-tight, and moves integrally with the second valve body 51 via the connecting shaft 53. The behavior of the second valve body 51 is stabilized.
The connecting shaft 53 is thinner than the sliding shaft portion 52 and has a shaft diameter substantially equal to the upper end outer diameter of the second valve body 51. Therefore, an annular gap is secured around the connecting shaft 53 between the inner peripheral surface of the guide hole.

上記の噴射制御弁は、第２の弁体５１に１つのシート部が設けられ、そのシート部を形成する第２の弁体５１の外周面（円錐面）が、低圧室４９の上側に通じるガイド孔の開口部周縁に着座する初期位置（図１に示す位置）と、この初期位置から図示下方へ所定量だけリフトした制御位置との間で可動する。これにより、第２の弁体５１が初期位置にある時は、シート部がガイド孔の開口部周縁に着座することで、噴射制御ポート４６と低圧ポート４７との間を遮断し、第２の弁体５１のシート部がガイド孔の開口部周縁から離れて図示下方へ移動することで、噴射制御ポート４６と低圧ポート４７との間を連通させることができる。   In the above injection control valve, the second valve body 51 is provided with one seat portion, and the outer peripheral surface (conical surface) of the second valve body 51 forming the seat portion communicates with the upper side of the low-pressure chamber 49. It moves between an initial position (position shown in FIG. 1) seated on the periphery of the opening of the guide hole and a control position lifted by a predetermined amount downward from the initial position. Thus, when the second valve body 51 is in the initial position, the seat portion is seated on the periphery of the opening portion of the guide hole, thereby blocking between the injection control port 46 and the low pressure port 47, The seat part of the valve body 51 moves away from the periphery of the opening of the guide hole and moves downward in the figure, whereby the injection control port 46 and the low pressure port 47 can be communicated with each other.

ここで、上記の増圧制御弁は、電磁コイル３１が通電されていない時（無通電状態）に、アーマチャ２９を付勢する戻りバネ３２の力が作用して、図２に示す初期位置に静止している。
一方、噴射制御弁は、低圧室４９において第２の弁体５１の下側に配設されたスプリング５４（図２参照）により図示上方へ常時付勢されており、アクチュエータ２７の駆動力を受けていない時は、第２の弁体５１のシート部がガイド孔の開口部周縁に着座する初期位置に静止している。 Here, when the electromagnetic coil 31 is not energized (non-energized state), the above-described pressure increase control valve is actuated by the force of the return spring 32 that urges the armature 29 to the initial position shown in FIG. It is stationary.
On the other hand, the injection control valve is always urged upward in the drawing by a spring 54 (see FIG. 2) disposed below the second valve body 51 in the low pressure chamber 49, and receives the driving force of the actuator 27. When not, the seat portion of the second valve body 51 is stationary at the initial position where it is seated on the periphery of the opening of the guide hole.

また、増圧制御弁と噴射制御弁とは、同一のガイド孔に直列に挿入され、１つのアクチュエータ２７に発生する駆動力を受けて作動する。但し、増圧制御弁は、上側の摺動軸部４４がアクチュエータ２７のアーマチャ２９に結合されて、アーマチャ２９と一体に可動するのに対し、噴射制御弁は、増圧制御弁とは別部材によって構成され、アクチュエータ２７の駆動力が増圧制御弁を介して伝達されることにより作動する。   Further, the pressure increase control valve and the injection control valve are inserted in series in the same guide hole, and operate by receiving a driving force generated in one actuator 27. However, in the pressure increase control valve, the upper sliding shaft portion 44 is coupled to the armature 29 of the actuator 27 and moves integrally with the armature 29, whereas the injection control valve is a separate member from the pressure increase control valve. The actuator 27 is operated by transmitting the driving force of the actuator 27 via the pressure increase control valve.

更に、増圧制御弁と噴射制御弁との間には、両者が共に初期位置に静止している状態、つまり電磁コイル３１の無通電状態の時に、図１に示す様に、対向する互いの摺動軸部４４、５２の間に隙間ｈｇが設定されている。なお、アクチュエータ２７のリフト量、つまり増圧制御弁に設けられる第１の弁体４３の可動範囲ｈｓは、第１の弁体４３に設けられる２つのシート部によって決まるが、その可動範囲ｈｓは、上記の隙間ｈｇより大きく（ｈｓ＞ｈｇ）設定されていることは当然である（図１参照）。   Further, between the pressure increasing control valve and the injection control valve, when both are stationary at the initial position, that is, when the electromagnetic coil 31 is not energized, as shown in FIG. A gap hg is set between the sliding shaft portions 44 and 52. The lift amount of the actuator 27, that is, the movable range hs of the first valve body 43 provided in the pressure increase control valve is determined by the two seat portions provided in the first valve body 43, and the movable range hs is Of course, it is set to be larger than the gap hg (hs> hg) (see FIG. 1).

上記の隙間ｈｇを設けたことにより、増圧制御弁による増圧動作の制御タイミングと噴射制御弁による噴射動作の制御タイミングとの間に隙間ｈｇに相当する時間的なずれ（インターバル）が発生する。従って、噴射停止状態から噴射を開始する場合には、増圧制御弁の作動に遅れて噴射制御弁が作動する。つまり、先に増圧動作の制御が開始された後、隙間ｈｇに相当するインターバルを経て、噴射動作の制御が開始される。
一方、噴射を停止する場合は、噴射制御弁の作動に遅れて増圧制御弁が作動する。つまり、先に噴射動作の制御が終了した後、隙間ｈｇに相当するインターバルを経て、増圧動作の制御が終了する。 By providing the gap hg, a time lag corresponding to the gap hg occurs between the control timing of the pressure increase operation by the pressure increase control valve and the control timing of the injection operation by the injection control valve. . Therefore, when the injection is started from the injection stop state, the injection control valve operates after the operation of the pressure increase control valve. That is, after the control of the pressure increasing operation is started first, the control of the injection operation is started through an interval corresponding to the gap hg.
On the other hand, when the injection is stopped, the pressure increase control valve operates after the operation of the injection control valve. That is, after the control of the injection operation is finished first, the control of the pressure increasing operation is finished through an interval corresponding to the gap hg.

次に、ＥＣＵ３０により電磁コイル３１をＯＮ／ＯＦＦ制御した場合の燃料噴射装置１の作動を図３のタイムチャートを基に説明する。
なお、図中の１）は図１に示す初期状態、２）は増圧制御の開始から噴射制御の開始までの増圧制御期間、３）は噴射制御期間に対応している。
図中の１）に対応する無通電状態の時は、増圧制御弁と噴射制御弁とが、共に初期位置に静止している（図１参照）。これにより、増圧制御部では、第１の弁体４３によって増圧制御ポート３３と低圧ポート３４との間が遮断され、増圧制御ポート３３と油圧ポート３５とが連通しているので、制御室１１の圧力が蓄圧器２と同じ燃料圧力となっている。 Next, the operation of the fuel injection device 1 when the electromagnetic coil 31 is ON / OFF controlled by the ECU 30 will be described based on the time chart of FIG.
1) corresponds to the initial state shown in FIG. 1, 2) corresponds to the pressure increase control period from the start of the pressure increase control to the start of injection control, and 3) corresponds to the injection control period.
In the non-energized state corresponding to 1) in the figure, both the pressure increase control valve and the injection control valve are stationary at the initial position (see FIG. 1). Thereby, in the pressure increase control unit, the first valve body 43 blocks the pressure increase control port 33 and the low pressure port 34, and the pressure increase control port 33 and the hydraulic pressure port 35 communicate with each other. The pressure in the chamber 11 is the same fuel pressure as the pressure accumulator 2.

また、蓄圧器２の燃料が燃料通路１７を通って加圧室１２にも供給されているため、増圧器３の油圧ピストン８に作用する燃料圧力は、油圧ピストン８の上側（駆動室１０）と下側（制御室１１および加圧室１２）とでバランスしている。但し、油圧ピストン８には、燃料圧力の他に、制御室１１に配設されたスプリング１５（図２参照）の付勢力が作用しているため、そのスプリング１５の付勢力を受けて油圧ピストン８が図示上方へ移動し、それに伴い、蓄圧器２より供給される高圧燃料が燃料通路１７を通って加圧室１２に充填される。   Further, since the fuel in the pressure accumulator 2 is also supplied to the pressurizing chamber 12 through the fuel passage 17, the fuel pressure acting on the hydraulic piston 8 of the pressure intensifier 3 is above the hydraulic piston 8 (drive chamber 10). And the lower side (control chamber 11 and pressurizing chamber 12). However, since the urging force of the spring 15 (see FIG. 2) disposed in the control chamber 11 acts on the hydraulic piston 8 in addition to the fuel pressure, the hydraulic piston 8 receives the urging force of the spring 15. 8 moves upward in the figure, and accordingly, the high-pressure fuel supplied from the pressure accumulator 2 is filled into the pressurizing chamber 12 through the fuel passage 17.

一方、噴射制御部では、第２の弁体５１によって噴射制御ポート４６と低圧ポート４７との間が遮断されているので、噴射ノズル４の背圧室１９には、燃料通路１８を介して連通する加圧室１２と同じ燃料圧力、すなわち蓄圧器２の燃料圧力が作用している。これにより、噴射ノズル４では、ニードル２２を閉弁方向へ付勢する力（背圧室１９の燃料圧力＋スプリング２５の付勢力）の方が、ニードル２２を開弁方向へ付勢する燃料圧力より大きくなる。その結果、噴射ノズル４が開弁する（ニードル２２がリフトする）ことはなく、噴射は行われない。   On the other hand, in the injection control unit, the second valve body 51 blocks the injection control port 46 and the low pressure port 47, so that the back pressure chamber 19 of the injection nozzle 4 communicates with the fuel passage 18. The same fuel pressure as that of the pressurizing chamber 12, that is, the fuel pressure of the accumulator 2 is acting. Thereby, in the injection nozzle 4, the force that urges the needle 22 in the valve closing direction (the fuel pressure in the back pressure chamber 19 + the urging force of the spring 25) is the fuel pressure that urges the needle 22 in the valve opening direction. Become bigger. As a result, the injection nozzle 4 is not opened (the needle 22 is lifted), and no injection is performed.

次に、（ａ）ＥＣＵ３０よりアクチュエータ２７に駆動信号が出力されると、吸引力が発生してアーマチャ２９が図示下方へ移動することにより、アーマチャ２９と一体に増圧制御弁が作動を開始し、（ｂ）初期位置から制御位置へ向かって移動（リフト）する。この増圧制御弁の作動により、（ｄ）増圧制御部の増圧制御ポート３３と低圧ポート３４との間が閉状態から開状態へ移行すると共に、（ｅ）増圧制御ポート３３と油圧ポート３５との間が開状態から閉状態へ移行するため、制御室１１の圧力が開放される。   Next, (a) when a drive signal is output from the ECU 30 to the actuator 27, a suction force is generated and the armature 29 moves downward in the figure, so that the pressure increase control valve starts to operate integrally with the armature 29. (B) Move (lift) from the initial position toward the control position. By the operation of the pressure increase control valve, (d) the pressure increase control port 33 and the low pressure port 34 of the pressure increase control unit shift from the closed state to the open state, and (e) the pressure increase control port 33 and the hydraulic pressure are changed. Since the space between the port 35 shifts from the open state to the closed state, the pressure in the control chamber 11 is released.

制御室１１の圧力開放に伴い、油圧ピストン８に作用する上側と下側との圧力バランスが崩れるため、（ｇ）油圧ピストン８が駆動室１０の燃料圧力に押圧されて大径ボアおよび小径ボアの下方へ押し下げられる。この油圧ピストン８の移動に伴い、加圧室１２の圧力が上がり始め、最終的には、大径ピストン８ａと小径プランジャ８ｂとの断面積比に応じて加圧される。例えば、蓄圧器２の燃料圧力を５０ＭＰａとし、大径ピストン８ａと小径プランジャ８ｂとの断面積比を４：１に設定した場合、加圧室１２の圧力は、４×５０＝２００ＭＰａとなる。   As the pressure in the control chamber 11 is released, the pressure balance between the upper side and the lower side acting on the hydraulic piston 8 is lost, so that (g) the hydraulic piston 8 is pressed by the fuel pressure in the drive chamber 10 and the large-diameter bore and the small-diameter bore Is pushed downward. As the hydraulic piston 8 moves, the pressure in the pressurizing chamber 12 starts to increase, and finally, the pressure is increased according to the cross-sectional area ratio between the large-diameter piston 8a and the small-diameter plunger 8b. For example, when the fuel pressure of the pressure accumulator 2 is 50 MPa and the cross-sectional area ratio between the large diameter piston 8a and the small diameter plunger 8b is set to 4: 1, the pressure in the pressurizing chamber 12 is 4 × 50 = 200 MPa.

増圧制御弁のリフトが進行して、隙間ｈｇを過ぎると、（ｃ）噴射制御弁が増圧制御弁と一体にリフトする。これにより、（ｆ）噴射制御部の噴射制御ポート４６と低圧ポート４７との間が閉状態から開状態へ移行するため、それに伴って、背圧室１９の圧力が開放される。この結果、ニードル２２を開弁方向へ付勢する燃料圧力がスプリング２５の付勢力に打ち勝つことで、噴射ノズル４が開弁（ニードル２２がリフト）して、（ｈ）増圧器３で増圧された超高圧の燃料が噴射ノズル４より噴射される。   When lift of the pressure increase control valve proceeds and the clearance hg is passed, (c) the injection control valve lifts together with the pressure increase control valve. Thereby, (f) since the space between the injection control port 46 and the low pressure port 47 of the injection control unit shifts from the closed state to the open state, the pressure in the back pressure chamber 19 is released accordingly. As a result, the fuel pressure that urges the needle 22 in the valve opening direction overcomes the urging force of the spring 25, so that the injection nozzle 4 is opened (the needle 22 is lifted), and (h) the pressure is increased by the pressure intensifier 3. The super high pressure fuel thus injected is injected from the injection nozzle 4.

その後、アクチュエータ２７に対する駆動信号が停止されると、戻りバネ３２の反力でアーマチャ２９が押し戻されることにより、そのアーマチャ２９と一体に増圧制御弁が制御位置から初期位置へ向かって移動する（戻りリフトと呼ぶ）。一方、噴射制御弁は、スプリング５４に常時付勢されているので、アクチュエータ２７の駆動力が増圧制御弁を介して作用しなくなると、スプリング５４の反力で押し戻されることにより、制御位置から初期位置へ向かって戻りリフトする。この時の動作は、増圧制御弁と噴射制御弁とが一体となって戻りリフトする。   Thereafter, when the drive signal to the actuator 27 is stopped, the armature 29 is pushed back by the reaction force of the return spring 32, so that the pressure increase control valve moves integrally with the armature 29 from the control position toward the initial position ( Called return lift). On the other hand, since the injection control valve is always urged by the spring 54, when the driving force of the actuator 27 does not act via the pressure increase control valve, the injection control valve is pushed back by the reaction force of the spring 54, thereby Return to the initial position and lift. In this operation, the pressure increase control valve and the injection control valve are integrated and lifted.

ここで、上記のｈｓ＞ｈｇの関係より、噴射制御弁が先に初期位置へ到達して、噴射制御部の噴射制御ポート４６と低圧ポート４７との間を遮断することで、噴射動作の制御が終了する。これにより、背圧室１９の燃料圧力が回復して、ニードル２２を閉弁方向へ付勢する力（背圧室１９の燃料圧力＋スプリング２５の反力）がニードル２２を開弁方向へ付勢する燃料圧力より上回ると、ニードル２２が押し下げられて噴射ノズル４が閉弁することにより、噴射が終了する。   Here, from the relationship of hs> hg, the injection control valve reaches the initial position first, and the injection control port 46 and the low pressure port 47 of the injection control unit are shut off, thereby controlling the injection operation. Ends. As a result, the fuel pressure in the back pressure chamber 19 recovers, and the force that urges the needle 22 in the valve closing direction (fuel pressure in the back pressure chamber 19 + reaction force of the spring 25) applies the needle 22 in the valve opening direction. When the fuel pressure exceeds the energizing fuel pressure, the needle 22 is pushed down and the injection nozzle 4 is closed, thereby terminating the injection.

その後、更に噴射制御弁が隙間ｈｇ分だけ戻りリフトして初期位置へ到達すると、増圧制御部の増圧制御ポート３３と低圧ポート３４との間が遮断されるため、制御室１１の燃料圧力が回復して、油圧ピストン８に作用する燃料圧力が上側（駆動室１０）と下側（制御室１１および加圧室１２）とで再びバランスする。これに伴い、油圧ピストン８がスプリング１５の反力を受けて押し上げられることで、増圧動作の制御が終了する。   Thereafter, when the injection control valve further lifts back by the gap hg and reaches the initial position, the pressure increase control port 33 and the low pressure port 34 of the pressure increase control unit are disconnected, so that the fuel pressure in the control chamber 11 The fuel pressure acting on the hydraulic piston 8 is balanced again between the upper side (drive chamber 10) and the lower side (control chamber 11 and pressurization chamber 12). Along with this, the hydraulic piston 8 receives the reaction force of the spring 15 and is pushed up, thereby completing the control of the pressure increasing operation.

（実施例１の効果）
実施例１に記載した燃料噴射装置１では、増圧制御弁と噴射制御弁との間に隙間ｈｇを設定することで、増圧制御弁による増圧制御タイミングと、噴射制御弁による噴射制御タイミングとの間に時間的なずれを設けることができる。具体的には、図３に示す様に、増圧制御部の制御開始タイミングより噴射制御部の制御開始タイミングを遅く（図３のＡ）、且つ増圧制御部の制御終了タイミングより噴射制御部の制御終了タイミングを早く（図３のＢ）することができる。これにより、増圧器３の各室の容積や油圧ピストン８の移動ストロークが、噴射ノズル４の各室の容積やニードル２２のリフト量より大きいことによる系の作動遅れによって十分な増圧が行われないまま、より低い圧力で噴射することがなくなり、超高圧での噴射を可能にしている。 (Effect of Example 1)
In the fuel injection device 1 described in the first embodiment, by setting the gap hg between the pressure increase control valve and the injection control valve, the pressure increase control timing by the pressure increase control valve, and the injection control timing by the injection control valve. A time lag can be provided between the two. Specifically, as shown in FIG. 3, the control start timing of the injection control unit is delayed from the control start timing of the pressure increase control unit (A in FIG. 3), and the injection control unit is controlled from the control end timing of the pressure increase control unit. Can be advanced (B in FIG. 3). As a result, sufficient pressure increase is performed due to a system operation delay caused by the volume of each chamber of the pressure intensifier 3 and the movement stroke of the hydraulic piston 8 being larger than the volume of each chamber of the injection nozzle 4 and the lift amount of the needle 22. Without being sprayed at a lower pressure, it is possible to inject at an ultrahigh pressure.

また、パイロット噴射などの超高圧を必要としない噴射では、噴射制御部が噴射状態になる時間が極めて短く、それに伴う増圧制御部の増圧作動時間も短いため、上記作動遅れを利用して、加圧が進まないうちに、比較的低圧での噴射を行うことが可能である。
さらに、増圧期間を噴射期間より長くしたことにより、噴射制御部の噴射制御ポート４６と低圧ポート４７との間が閉状態となった時点で、まだ増圧器３の油圧ピストン８が増圧期間にあるため、主噴射直後に超高圧で微小噴射を行う、いわゆるアフター噴射も可能となる。また、従来問題であった噴射終了時の圧力低下を防止できる効果も得られる。 In addition, in the injection that does not require ultra-high pressure such as pilot injection, the time during which the injection control unit is in the injection state is extremely short, and the pressure increase operation time of the pressure increase control unit associated therewith is also short. Before the pressurization proceeds, it is possible to perform injection at a relatively low pressure.
Furthermore, when the pressure increasing period is longer than the injection period, when the space between the injection control port 46 and the low pressure port 47 of the injection control unit is closed, the hydraulic piston 8 of the pressure booster 3 is still in the pressure increasing period. Therefore, so-called after-injection, in which micro-injection is performed at ultrahigh pressure immediately after main injection, is also possible. Moreover, the effect which can prevent the pressure fall at the time of completion | finish of injection which was a problem conventionally is also acquired.

この様に、上述した燃料噴射装置１では、増圧制御部と噴射制御部とを有する制御弁５と、駆動力を発生する１つの二位置アクチュエータ２７とを組み合わせた簡易な構成で、増圧器３の増圧動作および噴射ノズル４の噴射動作を制御できる。また、増圧制御部と噴射制御部との間に作動のずれ（隙間ｈｇ）を設けることにより、全噴射期間にわたりロスのない超高圧噴射を可能にすると共に、低圧あるいは超高圧での微小噴射など、各種の噴射パターンを実現できる。   As described above, in the fuel injection device 1 described above, the pressure booster has a simple configuration in which the control valve 5 having the pressure increase control unit and the injection control unit and the one two-position actuator 27 that generates the driving force are combined. 3 and the injection operation of the injection nozzle 4 can be controlled. Further, by providing a displacement of operation (gap hg) between the pressure increase control unit and the injection control unit, it is possible to perform ultrahigh pressure injection without loss over the entire injection period, and to perform microinjection at low pressure or ultrahigh pressure. Various injection patterns can be realized.

さらに、上記の燃料噴射装置１では、隙間ｈｇを変えることによって、噴射率パターンを変更できる。例えば、隙間ｈｇを小さくすると、増圧制御タイミングと噴射制御タイミングとの時間的なずれ（インターバル）を小さくできる。つまり、隙間ｈｇが小さくなることで、その分、噴射制御の開始を早く、且つ噴射制御の終了を遅くすることができる。これをタイムチャートで比較すると、図３（ｄ）に示される作動のずれＡおよびＢに対して、図４（ｄ）に示される作動のずれＡ′およびＢ′の方が小さくなる。これにより、図４（ｈ）に示される様に、噴射の前半が小さくなって、いわゆるグラジュアルライジング、デルタ型、ブーツ型と呼ばれるグループのパターンに近くなる。   Further, in the fuel injection device 1 described above, the injection rate pattern can be changed by changing the gap hg. For example, if the gap hg is reduced, the time lag (interval) between the pressure increase control timing and the injection control timing can be reduced. That is, by reducing the gap hg, the start of the injection control can be accelerated and the end of the injection control can be delayed accordingly. When this is compared in the time chart, the operation deviations A ′ and B ′ shown in FIG. 4D are smaller than the operation deviations A and B shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 4 (h), the first half of the injection becomes small, and it becomes close to a group pattern called so-called “gradual rising”, “delta type”, and “boot type”.

逆に、隙間ｈｇを大きくすると、その分、噴射制御の開始が遅く、且つ噴射制御の終了が早くなるので、増圧制御タイミングと噴射制御タイミングとの時間的なずれは大きくなる。この場合、増圧行程が進んだ後の超高圧燃料を噴射することができ、いわゆるスクエア型の噴射率を得ることが可能である。
但し、上記の隙間ｈｇを変更することは、運転中の制御によって実施できるものではなく、制御弁５の作り込みによって対応する必要がある。また、制御弁５に使用されるアクチュエータ２７のリフト量は、性能面から必要以上大きく設定することが困難であるため、隙間ｈｇの取り得る設定値においても許容幅が存在する。このため、作り込みによって隙間ｈｇを変更したとしても、ディーゼル機関の運転状態に合わせて噴射率パターンを変えることは不可能であり、且つディーゼル機関毎に要求に合わせて最適化することは容易ではない。 Conversely, when the gap hg is increased, the start of the injection control is delayed and the end of the injection control is accelerated accordingly, so that the time lag between the pressure increase control timing and the injection control timing increases. In this case, it is possible to inject the ultra-high pressure fuel after the pressure increasing stroke has progressed, and to obtain a so-called square type injection rate.
However, changing the gap hg cannot be performed by the control during operation, and needs to be dealt with by making the control valve 5. Further, since it is difficult to set the lift amount of the actuator 27 used for the control valve 5 more than necessary from the viewpoint of performance, there is a permissible width even in the set value that the gap hg can take. For this reason, even if the gap hg is changed by making it, it is impossible to change the injection rate pattern according to the operating state of the diesel engine, and it is not easy to optimize it according to the requirements for each diesel engine. Absent.

実施例１に記載した燃料噴射装置１の構成において、この実施例２では、アクチュエータ２７に対する通電パターンを変更することで、増圧制御タイミングと噴射制御タイミングとの時間的なずれ（インターバル）を可変する一例について説明する。
ＥＣＵ３０は、アクチュエータ２７に駆動信号を出力した後、増圧制御弁のリフト量を隙間ｈｇ内で維持できる様に、電磁コイル３１に対する通電パターンを変更する。例えば、図５（ａ）に示す様に、増圧制御弁が作動を開始した後、増圧制御弁が隙間ｈｇ分をリフトする間に、電磁コイル３１に対する通電と非通電とを繰り返すことにより、増圧制御弁のリフト量を隙間ｈｇ内に維持できる。 In the configuration of the fuel injection device 1 described in the first embodiment, in this second embodiment, the time shift (interval) between the pressure increase control timing and the injection control timing can be varied by changing the energization pattern for the actuator 27. An example of this will be described.
After outputting the drive signal to the actuator 27, the ECU 30 changes the energization pattern for the electromagnetic coil 31 so that the lift amount of the pressure increase control valve can be maintained in the gap hg. For example, as shown in FIG. 5A, by energizing and de-energizing the electromagnetic coil 31 while the pressure-increasing control valve starts to operate, while the pressure-increasing control valve lifts the gap hg, The lift amount of the pressure increase control valve can be maintained in the gap hg.

これにより、増圧行程のみが進行して、噴射制御部による噴射動作の制御開始が遅れる（図５のＣ）ことにより、その後の噴射期間で超高圧状態を確保できるので、いわゆるスクエア型の噴射率パターンを得ることが可能である。
この実施例２の方法によれば、もともとの隙間ｈｇ（製造時の隙間）を小さく設定することで、運転条件に応じて噴射率パターンの変更も可能である。例えば、ある運転条件では、図４に示す通電パターンにすることで、より噴射の前半を低く抑えたデルタ型の噴射率を得ることができ、他の運転条件では、図５に示す通電パターンにすることで、よりスクエア型の噴射率を得ることができる。また、電磁コイル３１に対する通電パターンの変更は、運転中であっても何ら問題はなく、容易に実施できる。従って、ディーゼル機関の運転条件等に合わせて、全域で最適な噴射率パターン（例えばデルタ型、スクエア型など）を得ることができる。 As a result, only the pressure-increasing stroke proceeds and the control of the injection operation by the injection control unit is delayed (C in FIG. 5), so that an ultra-high pressure state can be secured in the subsequent injection period. It is possible to obtain a rate pattern.
According to the method of the second embodiment, by changing the original gap hg (gap at the time of manufacture) to be small, the injection rate pattern can be changed according to the operating conditions. For example, under certain operating conditions, the energization pattern shown in FIG. 4 can be used to obtain a delta type injection rate in which the first half of the injection is further suppressed, and under other operating conditions, the energization pattern shown in FIG. By doing so, a more square type injection rate can be obtained. Further, the change of the energization pattern for the electromagnetic coil 31 can be easily performed without any problem even during operation. Therefore, an optimal injection rate pattern (for example, delta type, square type, etc.) can be obtained over the entire region in accordance with the operating conditions of the diesel engine.

なお、電磁コイル３１に対する通電パターンの変更は、通電と非通電とを繰り返す方法以外にも、（１）通電電流の大小、または（２）印加電圧の大小、または（３）通電パルス幅の変更（例えばデューティ比制御）、または（１）〜（３）の何れかの組み合わせによって実施できる。   In addition to the method of repeating energization and non-energization, the energization pattern for the electromagnetic coil 31 can be changed by (1) the magnitude of the energization current, or (2) the magnitude of the applied voltage, or (3) a change in the energization pulse width. (For example, duty ratio control) or any combination of (1) to (3).

図６は実施例３に係わる燃料噴射装置１の概略構成を示す模式図である。
実施例１では、制御弁５の増圧制御部を二位置三方弁として構成しているが、図６に示す様に、二位置二方弁として構成することも可能である。
つまり、実施例１に記載した増圧制御部は、図１に示す様に、増圧制御ポート３３、低圧ポート３４、および油圧ポート３５の三つのポートを有しているため、二位置三方弁として構成されている。 FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the fuel injection device 1 according to the third embodiment.
In the first embodiment, the pressure increase control unit of the control valve 5 is configured as a two-position three-way valve. However, as illustrated in FIG. 6, it can be configured as a two-position two-way valve.
That is, the pressure increase control unit described in the first embodiment has three ports, that is, a pressure increase control port 33, a low pressure port 34, and a hydraulic pressure port 35, as shown in FIG. It is configured as.

これに対し、実施例３の燃料噴射装置１は、図６に示す様に、蓄圧器２と増圧器３の加圧室１２とを接続する燃料通路１７に分岐通路５５を接続して、この分岐通路５５を通じて蓄圧器２の高圧燃料を増圧器３の制御室１１に導く様に構成されている。つまり、蓄圧器２の高圧燃料が制御弁５を通ることなく、直接増圧器３の制御室１１に導入される。
従って、増圧制御部には、実施例１に記載した油圧ポート３５を設ける必要がなく、増圧制御ポート３３と低圧ポート３４だけが設けられている。 On the other hand, as shown in FIG. 6, the fuel injection device 1 according to the third embodiment connects the branch passage 55 to the fuel passage 17 that connects the pressure accumulator 2 and the pressurizing chamber 12 of the pressure booster 3. The high pressure fuel of the pressure accumulator 2 is guided to the control chamber 11 of the pressure booster 3 through the branch passage 55. That is, the high pressure fuel of the pressure accumulator 2 is directly introduced into the control chamber 11 of the pressure booster 3 without passing through the control valve 5.
Therefore, it is not necessary to provide the hydraulic pressure port 35 described in the first embodiment in the pressure increase control unit, and only the pressure increase control port 33 and the low pressure port 34 are provided.

これにより、増圧制御弁は、増圧制御ポート３３と低圧ポート３４との間を断続するだけで良いため、増圧制御部を二位置二方弁として構成することができる。なお、噴射制御部は、実施例１と同じく、二位置二方弁として構成される。
この実施例３によれば、実施例１に記載した制御弁５と比較した場合に、より簡易な構成で増圧と噴射の両方を制御することができ、且つ増圧制御部に用いられる増圧制御弁を短くできるので、制御弁５の小型化、延いては燃料噴射弁６（図７参照）の小型化にも寄与できる。 Thereby, since the pressure increase control valve only needs to connect between the pressure increase control port 33 and the low pressure port 34, the pressure increase control unit can be configured as a two-position two-way valve. The injection control unit is configured as a two-position two-way valve as in the first embodiment.
According to the third embodiment, when compared with the control valve 5 described in the first embodiment, both the pressure increase and the injection can be controlled with a simpler structure, and the pressure increase control unit is used. Since the pressure control valve can be shortened, the control valve 5 can be reduced in size, and further, the fuel injection valve 6 (see FIG. 7) can be reduced in size.

なお、制御弁５による増圧制御と噴射制御は実施例１と同じであり、その制御タイムチャートを図８に示す。
また、実施例２と同様に、電磁コイル３１に対する通電パターンを変更して、増圧制御弁のリフト量を隙間ｈｇ内に維持することで、噴射制御部による噴射動作の制御開始を遅らせることもできる。その結果、ディーゼル機関の運転条件等に合わせて、最適な噴射率パターンを得ることが可能である。電磁コイル３１に対する通電パターンを変更した場合のタイムチャートの一例を図９に示す。 The pressure increase control and injection control by the control valve 5 are the same as those in the first embodiment, and a control time chart thereof is shown in FIG.
Similarly to the second embodiment, the start of control of the injection operation by the injection control unit may be delayed by changing the energization pattern for the electromagnetic coil 31 and maintaining the lift amount of the pressure increase control valve within the gap hg. it can. As a result, it is possible to obtain an optimal injection rate pattern according to the operating conditions of the diesel engine. An example of a time chart when the energization pattern for the electromagnetic coil 31 is changed is shown in FIG.

図１０は実施例４に係わる燃料噴射装置１の概略構成を示す模式図である。
実施例１では、増圧制御弁および噴射制御弁に、それぞれ円錐形状の弁体４３、５１を用いているが、例えば、図１０に示す様に、スプール弁５６を採用することもできる。
このスプール弁５６は、実施例１の第１の弁体４３に相当する第１の弁部５６ａと第２の弁部５６ｂ、および実施例１の第２の弁体５１に相当する第３の弁部５６ｃを有すると共に、第１の弁部５６ａと第２の弁部５６ｂとが細軸部５６ｄにより連結され、第２の弁部５６ｂと第３の弁部５６ｃとが細軸部５６ｅにより連結された一体構造を有し、且つアクチュエータ２７のアーマチャ２９に結合されている。 FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the fuel injection device 1 according to the fourth embodiment.
In the first embodiment, the conical valve bodies 43 and 51 are used for the pressure increase control valve and the injection control valve, respectively. However, as shown in FIG. 10, for example, a spool valve 56 may be employed.
The spool valve 56 includes a first valve portion 56a and a second valve portion 56b corresponding to the first valve body 43 of the first embodiment, and a third valve body 51 corresponding to the second valve body 51 of the first embodiment. While having the valve part 56c, the 1st valve part 56a and the 2nd valve part 56b are connected by the thin shaft part 56d, and the 2nd valve part 56b and the 3rd valve part 56c are connected by the thin shaft part 56e. It has a unitary structure that is connected and is coupled to the armature 29 of the actuator 27.

第１の弁部５６ａには、増圧制御部の油圧ポート３５と増圧制御ポート３３との間を断続する円筒シール部が設けられ、第２の弁部５６ｂには、増圧制御部の増圧制御ポート３３と低圧ポート３４との間を断続する円筒シール部が設けられている。
第３の弁部５６ｃには、噴射制御部の噴射制御ポート４６と低圧ポート４７との間を断続する円筒シール部が設けられている。
また、スプール弁５６が初期位置（図１０に示す位置）に静止している状態で、第２の弁部５６ｂに設けられる円筒シール部の長さｈａより、第３の弁部５６ｃに設けられる円筒シール部の長さｈｉの方が長く設けられ、両者の差（本発明のデッド領域に相当する）Ｘ＝ｈｉ−ｈａにより、増圧制御部と噴射制御部との間に作動のずれを生じる。 The first valve portion 56a is provided with a cylindrical seal portion for intermittently connecting between the hydraulic pressure port 35 and the pressure increase control port 33 of the pressure increase control portion, and the second valve portion 56b is provided with a pressure increase control portion. A cylindrical seal portion for intermittently connecting between the pressure increase control port 33 and the low pressure port 34 is provided.
The third valve portion 56c is provided with a cylindrical seal portion that intermittently connects between the injection control port 46 and the low pressure port 47 of the injection control portion.
Further, the spool valve 56 is provided in the third valve portion 56c from the length ha of the cylindrical seal portion provided in the second valve portion 56b in a state where the spool valve 56 is stationary at the initial position (position shown in FIG. 10). The length hi of the cylindrical seal portion is longer, and the difference between the two (corresponding to the dead region of the present invention) X = hi−ha causes a shift in operation between the pressure increase control portion and the injection control portion. Arise.

この実施例４の構成においても、スプール弁５６を用いた制御弁５と、そのスプール弁５６を作動させるための駆動力を発生する１つの二位置アクチュエータ２７とを組み合わせた簡易な構成で、増圧器３の増圧動作および噴射ノズル４の噴射動作を制御できる。
また、実施例２と同様に、電磁コイル３１に対する通電パターンを変更してスプール弁５６のリフト量を上記Ｘの範囲内に維持することで、噴射制御部による噴射動作の制御開始を遅らせることもでき、実施例２と同様の作用効果を発揮できる。 Also in the configuration of the fourth embodiment, the control valve 5 using the spool valve 56 and the one two-position actuator 27 that generates the driving force for operating the spool valve 56 are combined in a simple configuration. The pressure increasing operation of the pressure device 3 and the injection operation of the injection nozzle 4 can be controlled.
Similarly to the second embodiment, the start of control of the injection operation by the injection control unit may be delayed by changing the energization pattern for the electromagnetic coil 31 and maintaining the lift amount of the spool valve 56 within the above range of X. And the same effects as those of the second embodiment can be exhibited.

（変形例）
実施例２および実施例３では、電磁コイル３１に対する通電パターンを変更して、増圧制御弁のリフト量を隙間ｈｇ内に維持することで、噴射制御部による噴射動作の制御開始を遅らせることを記載したが、この方法を制御終了時に適用することもできる。つまり、噴射の終了時に、噴射制御弁が初期位置に到達した後、電磁コイル３１に対する通電パターンを変更して、増圧制御弁のリフト量を隙間ｈｇ内に維持することで、増圧制御弁が初期位置に戻るまでの時間（例えば、図５に示すＢ）を遅らせることもできる。 (Modification)
In the second embodiment and the third embodiment, by changing the energization pattern for the electromagnetic coil 31 and maintaining the lift amount of the pressure increase control valve within the gap hg, the start of control of the injection operation by the injection control unit is delayed. Although described, this method can also be applied at the end of control. That is, at the end of injection, after the injection control valve reaches the initial position, the energization pattern for the electromagnetic coil 31 is changed to maintain the lift amount of the pressure increase control valve within the gap hg, thereby increasing the pressure increase control valve. It is also possible to delay the time (e.g., B shown in FIG. 5) until the camera returns to the initial position.

実施例１〜４に記載した燃料噴射装置１では、増圧制御部による増圧動作の制御期間より噴射制御部による噴射動作の制御期間の方が短くなる様に構成されているが、その逆、つまり増圧制御部による増圧動作の制御期間より噴射制御部による噴射動作の制御期間の方が長くなる様に構成しても良い。
また、実施例１〜３では、増圧制御弁がアクチュエータ２７のアーマチャ２９に結合されて、その増圧制御弁と噴射制御弁との間に隙間ｈｇを設定しているが、その逆、つまり噴射制御弁がアクチュエータ２７のアーマチャ２９に結合されて、その噴射制御弁と増圧制御弁との間に隙間ｈｇを設定しても良い。 The fuel injection device 1 described in the first to fourth embodiments is configured such that the control period of the injection operation by the injection control unit is shorter than the control period of the pressure increase operation by the pressure increase control unit, but vice versa. That is, the control period of the injection operation by the injection control unit may be longer than the control period of the pressure increase operation by the pressure increase control unit.
In the first to third embodiments, the pressure increase control valve is coupled to the armature 29 of the actuator 27, and the gap hg is set between the pressure increase control valve and the injection control valve. An injection control valve may be coupled to the armature 29 of the actuator 27 to set a gap hg between the injection control valve and the pressure increase control valve.

実施例４では、アクチュエータ２７のアーマチャ２９に結合された一体構造のスプール弁５６を示しているが、このスプール弁５６を分割構造としても良い。例えば、第２の弁部５６ｂと第３の弁部５６ｃとの間で分割して、両者が一体に可動する構成でも良い。但し、この場合は、第３の弁部５６ｃを第２の弁部５６ｂ側へ付勢するスプリングが必要となる。
実施例１〜４に記載した燃料噴射装置１では、本発明の二位置アクチュエータとして、電磁式の二位置アクチュエータ２７を説明したが、例えば、ピエゾ式の二位置アクチュエータを採用することもできる。 In the fourth embodiment, the spool valve 56 having an integral structure coupled to the armature 29 of the actuator 27 is shown. However, the spool valve 56 may be divided. For example, it may be divided between the second valve portion 56b and the third valve portion 56c so that both can move integrally. However, in this case, a spring that urges the third valve portion 56c toward the second valve portion 56b is necessary.
In the fuel injection device 1 described in the first to fourth embodiments, the electromagnetic two-position actuator 27 has been described as the two-position actuator of the present invention. However, for example, a piezo-type two-position actuator may be employed.

燃料噴射装置の概略構成を示す模式図である（実施例１、２）。It is a schematic diagram which shows schematic structure of a fuel-injection apparatus (Example 1, 2). 燃料噴射弁の構造を示す全体断面図である（実施例１、２）。It is a whole sectional view showing the structure of a fuel injection valve (examples 1 and 2). 制御弁の制御動作に係わるタイムチャートである（実施例１）。(Example 1) which is a time chart concerning the control action of a control valve. 制御弁の制御動作に係わるタイムチャートである（実施例１）。(Example 1) which is a time chart concerning the control action of a control valve. 制御弁の制御動作に係わるタイムチャートである（実施例２）。(Example 2) which is a time chart concerning the control action of a control valve. 燃料噴射装置の概略構成を示す模式図である（実施例３）。(Example 3) which is a schematic diagram which shows schematic structure of a fuel-injection apparatus. 燃料噴射弁の構造を示す全体断面図である（実施例３）。(Example 3) which is a whole sectional view which shows the structure of a fuel injection valve. 制御弁の制御動作に係わるタイムチャートである（実施例３）。(Example 3) which is a time chart concerning the control action of a control valve. 制御弁の制御動作に係わるタイムチャートである（実施例３）。(Example 3) which is a time chart concerning the control action of a control valve. 燃料噴射装置の概略構成を示す模式図である（実施例４）。(Example 4) which is a schematic diagram which shows schematic structure of a fuel-injection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ 燃料噴射装置
２ 蓄圧器
３ 増圧器
４ 噴射ノズル
５ 制御弁
８ 油圧ピストン
１１ 制御室
１４ 燃料通路（第１の油圧通路）
１９ 背圧室
２２ ニードル
２６ 燃料通路（第２の油圧通路）
２７ 二位置アクチュエータ
３０ ＥＣＵ（通電制御手段）
３３ 増圧制御ポート
３４ 低圧ポート（第１の低圧ポート）
４３ 第１の弁体
４６ 噴射制御ポート
４７ 低圧ポート（第２の低圧ポート）
５１ 第２の弁体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection apparatus 2 Accumulator 3 Booster 4 Injection nozzle 5 Control valve 8 Hydraulic piston 11 Control chamber 14 Fuel passage (1st hydraulic passage)
19 Back pressure chamber 22 Needle 26 Fuel passage (second hydraulic passage)
27 Two-position actuator 30 ECU (energization control means)
33 Pressure increase control port 34 Low pressure port (first low pressure port)
43 First valve body 46 Injection control port 47 Low pressure port (second low pressure port)
51 Second valve body

Claims (14)

燃料を蓄圧する蓄圧器と、
この蓄圧器より供給される燃料を増圧可能な増圧器と、
前記蓄圧器より直接供給される燃料または前記増圧器によって増圧された燃料を噴射する噴射ノズルと、
前記増圧器の増圧動作を第１の弁体によって制御する増圧制御部および前記噴射ノズルの噴射動作を第２の弁体によって制御する噴射制御部を有する制御弁と、
前記第１の弁体および前記第２の弁体を作動させるための駆動力を発生する１つの二位置アクチュエータと、
このアクチュエータを通電制御する通電制御手段とを備える内燃機関用燃料噴射装置であって、
前記制御弁は、前記第１の弁体による増圧動作の制御開始タイミングと前記第２の弁体による噴射動作の制御開始タイミングとの間、および前記第１の弁体による増圧動作の制御終了タイミングと前記第２の弁体による噴射動作の制御終了タイミングとの間に、それぞれ時間のずれ（インターバルと呼ぶ）を生じさせる構成を有し、
前記通電制御手段は、前記アクチュエータに対する通電パターンを変更することで、前記インターバルを可変することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 An accumulator for accumulating fuel;
A pressure booster capable of boosting the fuel supplied from the pressure accumulator;
An injection nozzle for injecting fuel directly supplied from the accumulator or fuel increased in pressure by the intensifier;
A control valve having a pressure-increasing control unit that controls the pressure-increasing operation of the pressure intensifier by a first valve body, and an injection control unit that controls the injection operation of the injection nozzle by a second valve body;
One two-position actuator for generating a driving force for operating the first valve body and the second valve body;
A fuel injection device for an internal combustion engine comprising an energization control means for energizing control of the actuator,
The control valve controls the pressure increase operation by the first valve body between the control start timing of the pressure increase operation by the first valve body and the control start timing of the injection operation by the second valve body. Between the end timing and the control end timing of the injection operation by the second valve body, each has a configuration that causes a time lag (called an interval),
The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the power supply control means changes the interval by changing a power supply pattern to the actuator. 請求項１に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、
前記増圧器は、第１の油圧通路に接続される制御室と、この制御室に作用する油圧の増減に応じて可動する油圧ピストンとを有し、この油圧ピストンを介して前記蓄圧器より供給される燃料を増圧可能に設けられ、
前記噴射ノズルは、第２の油圧通路に接続される背圧室と、この背圧室に作用する油圧の増減に応じて開閉作動するニードルとを有し、前記蓄圧器より直接供給される燃料または前記増圧器によって増圧された燃料を前記ニードルの開弁動作に伴って噴射し、
前記増圧制御部は、前記第１の油圧通路を介して前記制御室に通じる増圧制御ポートと、低圧側に通じる第１の低圧ポートとを有し、前記増圧制御ポートと前記第１の低圧ポートとの間を前記第１の弁体により断続可能に設けられ、
前記噴射制御部は、前記第２の油圧通路を介して前記背圧室に通じる噴射制御ポートと、低圧側に通じる第２の低圧ポートとを有し、前記噴射制御ポートと前記第２の低圧ポートとの間を前記第２の弁体により断続可能に設けられていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1,
The pressure intensifier has a control chamber connected to the first hydraulic passage and a hydraulic piston that moves according to an increase or decrease in the hydraulic pressure acting on the control chamber, and is supplied from the pressure accumulator via the hydraulic piston. Is provided to increase the pressure of
The injection nozzle has a back pressure chamber connected to the second hydraulic passage, and a needle that opens and closes in response to an increase or decrease in the hydraulic pressure acting on the back pressure chamber, and is supplied directly from the pressure accumulator Alternatively, the fuel boosted by the pressure booster is injected as the needle opens,
The pressure increase control unit includes a pressure increase control port that communicates with the control chamber via the first hydraulic passage, and a first low pressure port that communicates with a low pressure side. The pressure increase control port and the first pressure control port Between the low-pressure port of the first valve body and can be intermittently provided,
The injection control unit includes an injection control port that communicates with the back pressure chamber via the second hydraulic passage, and a second low pressure port that communicates with a low pressure side. The injection control port and the second low pressure port A fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the second valve body is provided so as to be intermittently connected to a port. 請求項１または２に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、
前記通電制御手段は、（１）前記アクチュエータに対する通電電流の大小、または（２）印加電圧の大小、または（３）通電パルス幅の変更、または前記（１）〜（３）の何れかの組み合わせによって、前記通電パターンを変更することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The energization control means includes (1) the magnitude of the energization current to the actuator, (2) the magnitude of the applied voltage, or (3) the change of the energization pulse width, or any combination of the above (1) to (3) The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the energization pattern is changed by 請求項１〜３に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御弁は、前記第１の弁体と前記第２の弁体とが別部材により構成されて、両者の間に前記インターバルを生じさせる隙間が設定され、且つ、前記第１の弁体と前記第２の弁体とのうち、一方の弁体が前記アクチュエータに駆動され、他方の弁体が前記一方の弁体を介して前記アクチュエータの駆動力を受けて従動することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
In the control valve, the first valve body and the second valve body are configured by separate members, and a gap is formed between the first valve body and the first valve body. One of the second valve bodies is driven by the actuator, and the other valve body is driven by receiving the driving force of the actuator via the one valve body. Engine fuel injection device. 請求項４に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、
前記通電制御手段は、前記一方の弁体のリフト量を前記隙間内で維持できる様に、前記アクチュエータに対する通電パターンを変更することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 4,
The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the energization control means changes an energization pattern for the actuator so that the lift amount of the one valve body can be maintained in the gap. 請求項４に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、
前記通電制御手段は、前記一方の弁体のリフト量を前記隙間内で一定に維持できる様に、前記アクチュエータに対する通電パターンを変更することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 4,
The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the energization control means changes an energization pattern for the actuator so that the lift amount of the one valve body can be kept constant within the gap. 請求項１〜３に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御弁は、前記第１の弁体と前記第２の弁体とが前記アクチュエータの駆動力を受けて一体に可動する構成であり、且つ、第１の弁体と第２の弁体とのうち、一方の弁体の作動領域に対して他方の弁体の作動領域に前記インターバルを生じさせるデッド領域が設けられていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The control valve is configured such that the first valve body and the second valve body are integrally moved by receiving the driving force of the actuator, and the first valve body and the second valve body A fuel injection device for an internal combustion engine, wherein a dead region for generating the interval is provided in an operation region of the other valve body with respect to an operation region of one valve body. 請求項７に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、
前記通電制御手段は、前記他方の弁体が前記デッド領域に存在する間に、前記一方の弁体のリフト量を維持できる様に、前記アクチュエータに対する通電パターンを変更することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 7,
The internal combustion engine characterized in that the energization control means changes an energization pattern for the actuator so that the lift amount of the one valve body can be maintained while the other valve body exists in the dead region. Fuel injection device. 請求項７に記載した内燃機関用燃料噴射装置において、
前記通電制御手段は、前記他方の弁体が前記デッド領域に存在する間に、前記一方の弁体のリフト量を一定に維持できる様に、前記アクチュエータに対する通電パターンを変更することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 7,
The energization control means changes an energization pattern for the actuator so that the lift amount of the one valve element can be maintained constant while the other valve element exists in the dead region. A fuel injection device for an internal combustion engine. 請求項１〜４及び７に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記第１の弁体による増圧動作の制御開始タイミングと前記第２の弁体による噴射動作の制御開始タイミングとの間に生じる前記インターバルの変更は、主噴射に先立って行われるパイロット噴射の行程に実施されることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4 and 7,
The change of the interval that occurs between the control start timing of the pressure increasing operation by the first valve body and the control start timing of the injection operation by the second valve body is a process of pilot injection that is performed prior to the main injection. A fuel injection device for an internal combustion engine, characterized by being implemented. 請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御弁は、前記増圧制御部が二位置三方弁の機能を有し、前記噴射制御部が二位置二方弁の機能を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10,
The fuel injection device for an internal combustion engine, wherein the control valve has a function of a two-position three-way valve, and the injection control unit has a function of a two-position two-way valve. 請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御弁は、前記増圧制御部および前記噴射制御部が、共に二位置二方弁の機能を有していることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10,
In the fuel injection device for an internal combustion engine, the pressure increasing control unit and the injection control unit both have a function of a two-position two-way valve. 請求項１〜１２に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御弁は、前記第１の弁体による増圧動作の制御開始タイミングの方が、前記第２の弁体による噴射動作の制御開始タイミングより早く、且つ、前記第１の弁体による増圧動作の制御終了タイミングの方が、前記第２の弁体による噴射動作の制御終了タイミングより遅くなる様に構成されていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12,
In the control valve, the control start timing of the pressure increase operation by the first valve body is earlier than the control start timing of the injection operation by the second valve body, and the pressure increase by the first valve body A fuel injection device for an internal combustion engine, characterized in that an operation control end timing is later than an injection operation control end timing by the second valve element. 請求項１〜１２に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御弁は、前記第１の弁体による増圧動作の制御開始タイミングの方が、前記第２の弁体による噴射動作の制御開始タイミングより遅く、且つ、前記第１の弁体による増圧動作の制御終了タイミングの方が、前記第２の弁体による噴射動作の制御終了タイミングより早くなる様に構成されていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12,
In the control valve, the control start timing of the pressure increase operation by the first valve body is later than the control start timing of the injection operation by the second valve body, and the pressure increase by the first valve body A fuel injection device for an internal combustion engine, characterized in that an operation control end timing is earlier than an injection operation control end timing by the second valve element.
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