JP2006057471A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】
２つのノズルニードルを備えた燃料噴射弁において、燃料噴射を終了する際、各噴射孔からの燃料を同時に停止することを目的とする。
【解決手段】
弁ボディ２０内に往復移動可能に収容され、弁ボディ２０に形成された第１噴射孔３０を開閉する第１ノズルニードル５０と、この第１ノズルニードル５０内に往復移動可能に収容され、弁ボディ２０に形成された第２噴射孔４０を開閉する第２ノズルニードル６０と、第１噴射孔３０と第２噴射孔４０を同時に閉塞するように第１ノズルニードル５０と第２ノズルニードル６０にかかる付勢力が調整されている付勢力調整手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射弁に関する。

従来、２つのノズルニードルを備え、１回の燃料噴射期間中に小噴射から大噴射に切り替えるいわゆるブーツ型噴射の燃料噴射弁が知られている（特許文献１）。特許文献１に記載の燃料噴射弁には、中空円筒状の第１ノズルニードルと、その中空部に収容される第２ノズルニードルとを備え、それらの反噴射孔側には独立した第１、第２圧力制御室が設けられている。第１、第２圧力制御室は、第１圧力制御室の圧力を抜くと第１ノズルニードルは、反噴射孔側に移動し、第１噴射孔を閉弁させ、第２圧力制御室の圧力を抜くと第２ノズルニードルは、噴射孔側に移動し、第２噴射孔を開弁させるように形成されている。

この燃料噴射弁は以下のような作動をする。制御弁への通電が開始されると、リターン通路が開放され、第１、第２圧力制御室の圧力が徐々に下がり始める。第１圧力制御室内の圧力が第１ノズルニードルの開弁圧力となったとき、第１ノズルニードルが弁ボディの端面から離脱し、第１噴射孔から燃料が噴射される。このとき、第２ノズルニードルは、逆に弁ボディの端面に着座し、第２噴射孔を閉弁している。従って、この段階では、第１噴射孔のみから燃料が噴射される（小噴射）。

次に、制御弁への通電が停止されると、リターン通路が遮断され、第１、第２圧力制御室内の圧力が上昇し始める。第２圧力制御室の方が第１圧力制御室よりも容積が小さく形成されているので、第２圧力制御室の圧力の方が速く上昇する。すると、第２ノズルニードルは、第１ノズルニードルが第１噴射孔を閉弁するよりも速く、第２噴射孔を開弁する。このとき、第１噴射孔、第２噴射孔の両方の噴射孔が開弁されていることになり、両方の噴射孔から燃料が噴射される（大噴射）。

その後、さらに第１、第２圧力制御室の圧力が上昇すると、第１ノズルニードルは弁ボディに着座され、第１噴射孔からの燃料噴射が停止される。このとき、第２ノズルニードルは、弁ボディから離座されたままとなっており、第２噴射孔は開弁したままとなっている。
特開２００３−２５４１８８号公報

近年、ディーゼルエンジンの排気ガスの規制がさらに厳しくなっている。排気ガス中のエミッションを低減するためには、燃料噴射の精度を向上させる必要がある。

上記従来技術の燃料噴射弁には、第２噴射孔が開弁しているとき、第２ノズルニードルの端部と弁ボディ端面との間に空間が形成される。制御弁への通電が停止され第１噴射孔が閉弁した後も、第２ノズルニードルは弁ボディから離座された状態にあるため、上記空間に残った燃料が第２噴射孔から噴射される可能性がある。結果、第２噴射孔から余分な燃料が噴射され、排気ガス中に一酸化炭素（ＣＯ）が多く発生するおそれがある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされており、２つのノズルニードルを備えた燃料噴射弁において、燃料噴射を終了する際、各ノズルニードルを同時に着座させ、各噴射孔からの燃料を停止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の燃料噴射弁は、弁ボディ内に導入された燃料の圧力により、ノズルニードルを往復移動させてこの弁ボディに形成されている噴射孔からの燃料の噴射を遮断、および噴射を許容する燃料噴射弁であって、弁ボディ内に往復移動可能に収容され、弁ボディに形成された噴射孔としての第１噴射孔を開閉する第１ノズルニードルと、第１ノズルニードル内に往復移動可能に収容され、弁ボディに形成された第２噴射孔を開閉する第２ノズルニードルと、第１噴射孔と第２噴射孔を同時に閉塞するように第１ノズルニードルと第２ノズルニードルにかかる付勢力が調整されている付勢力調整手段とを備えることを特徴とする。

これによれば、弁ボディに形成された第１噴射孔と第２噴射孔を第１ノズルニードルと第２ノズルニードルとで開閉し、第１ノズルニードルと第２ノズルニードルとに付与される付勢力を調整することで、第１、第２噴射孔の開閉タイミングを調整することができる。第１、第２噴射孔の閉弁タイミングを同時となるように付勢力調整手段によって付勢力を調整するので、燃料噴射停止時に余分な燃料が噴射されることがなくなる。例えば、排気ガス中の一酸化炭素の発生量を上記従来技術の燃料噴射弁に比べて抑えることが可能となる。

請求項２に記載の燃料噴射弁は、第１ノズルニードルおよび第２ノズルニードルの反噴射孔側に、第１上端面および第２上端面が形成され、第１上端面および第２上端面とそれぞれの上端面に対向する弁ボディの内壁との間に、第１圧力制御室および第２圧力制御室が独立して形成されており、付勢力調整手段は、第１圧力制御室内の燃料圧力を調整する第１圧力制御室調整手段と、第２圧力制御室内の燃料圧力を調整する第２圧力制御室調整手段からなることを特徴とする。

これによれば、付勢力を調整する手段として、第１圧力制御室調整手段および第２圧力制御室調整手段によって第１圧力制御室、および第２圧力制御室内の燃料圧力調整することとしたので、容易に付勢力を調整することができる。

請求項３に記載の燃料噴射弁は、第１圧力制御室および第２圧力制御室の出入り口に、第１入口絞りと第１出口絞り、および第２入口絞りと第２出口絞りが設けられ、第１圧力調整手段は、第１入口絞りと第１出口絞りの流路断面積比を調整することにより第１圧力制御室内の圧力を調整し、第２圧力調整手段は、第２入口絞りと第２出口絞りの流路断面積比を調整することにより第２圧力制御室内の圧力を調整することを特徴とする。

これによれば、第１圧力制御室には、第１入口絞りと第１出口絞りが、第２圧力制御室には、第２入口絞りと第２出口絞りが設けられ、それぞれの入口絞りと出口絞りの流路断面の面積比を調整することによって、圧力制御室内の燃料圧力の上昇速度、下降速度も調整することができる。そのことにより、第１、第２圧力制御室内の燃料圧力の調整の自由度が増える。

請求項４に記載の燃料噴射弁は、第１上端面および第２上端面の噴射孔側に、それぞれ第１下端面および第２下端面が形成され、付勢力調整手段は、第１上端面と第１下端面との面積比と、第２上端面と第２下端面との面積比が調整されていることを特徴とする。

これによれば、第１、第２ノズルニードルに形成される第１上端面と第１下端面、第２上端面と第２下端面の面積比を調整することによって、第１、第２ノズルニードルに掛かる付勢力を調整することができる。そのことにより、第１、第２ノズルニードルの開閉タイミングを調整することができる。

請求項５に記載の燃料噴射弁は、弁ボディに導入される燃料を第１圧力制御室および第２圧力制御室に供給するため燃料流入通路と、第１圧力制御室および第２圧力制御室から余剰燃料を排出するためのリターン通路とが形成されていることを特徴とする。

これによれば、第１圧力制御室と第２圧力制御室は、燃料流入通路からリターン通路までの燃料の流れに対して並列に配置されているので、第１、第２圧力制御室内の燃料圧力を独立して調整することが容易となる。

請求項６に記載の燃料噴射弁は、第２ノズルニードルに第１圧力制御室と第２圧力制御室とを連通する連通路が形成され、燃料流入通路は、第１圧力制御室に接続され、リターン通路は、第２圧力制御室に接続されることを特徴とする。

これによれば、第２ノズルニードルに第１圧力制御室と第２圧力制御室とを連通する連通路が形成されている。燃料流入通路は、第１圧力制御室に接続され、リターン通路は第２圧力制御室に接続されている。言い換えると、第１圧力制御室と第２圧力制御室は、燃料流入通路からリターン通路までの燃料の流れに対して直列に配置されている。これにより第１、第２圧力制御室で噴射制御中に使用する燃料の制御流量が少なくなる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１、図２に基づいて説明する。図１は、燃料噴射弁１０の要部断面図である。図１は、燃料噴射停止時を示す。

図１に示す燃料噴射弁１０は、図示しないエンジンのシリンダヘッドに挿入搭載され、エンジンの各気筒に燃料を直接噴射するように構成されている。図示しない燃料噴射ポンプから燃料配管を通って図示しないコモンレールに供給された高圧燃料は、コモンレール内で一定の高圧に蓄圧され、燃料配管を通って各気筒に配置された燃料噴射弁１０に導入される。導入された燃料のうち余剰燃料は図示しない燃料タンクへ戻される。なお、図示しない燃料噴射ポンプは、エンジンの回転数、負荷、吸入燃料圧力、吸入空気量、冷却水の温度等に従って燃料吐出圧を調整するように設けられている。

燃料噴射弁１０は、弁ボディ２０、その中に収容される第１ノズルニードル５０と第２ノズルニードル６０、および電磁弁９０から構成されている。

弁ボディ２０は、底部に弁ボディ端面２１を有する。弁ボディ２０内部には、図示しないコモンレール内の高圧燃料を導入するための燃料流入通路２２、余剰燃料を図示しない燃料タンクへ戻すためのリターン通路２３、高圧燃料を溜めておく油溜室２４が形成されている。弁ボディ端面２１には、第１噴射孔３０、および第２噴射孔４０が形成されている。第１噴射孔３０は、コモンレールからの高圧燃料の流れに対して第２噴射孔４０よりも上流側に形成されている。

第１ノズルニードル５０は、中空円筒状に形成されており、弁ボディ２０内に形成される空間に往復移動可能に収容されている。第１ノズルニードル５０の反噴射孔側には、第１上端面５３が形成され、噴射孔側には、第１下端面５４が形成されている。第１下端面５４は、第１下端面部５４ａと第１下端面部５４ｂとから構成されている。第１下端面部５４ａは、第１下端面部５４ｂよりも第１ノズルニードル５０の外周側に形成されている。第１下端面部５４ａと第１下端面部５４ｂとの間には、弁ボディ端面２１に着座および離座可能な第１シート部５２が形成されている。第１シート部５２が弁ボディ端面２１に着座することにより、第１噴射孔３０から燃料噴射が停止される。

第１上端面５３とその上端面５３に対向する弁ボディ２０の内壁との間には、第１圧力制御室７０が形成されている。第１圧力制御室７０内には、第１上端面５３を第１下端面５４方向に付勢する第１スプリング５１が設けられている。第１圧力制御室７０内の圧力を調整することにより、第１ノズルニードル５０を往復移動させることができる。第１ノズルニードル５０の側壁部とその側壁部に対向する弁ボディ２０の内壁との間には、燃料通路２５が形成されている。燃料通路２５は、高圧の燃料を第１、第２噴射孔３０、４０へ導く通路である。

第１圧力制御室７０には、燃料流入通路２２とリターン通路２３とが接続されている。その入口には第１入口絞り７１が、出口には第１出口絞り７２が設けられている。第１入口絞り７１と第１出口絞り７２の流路断面積の面積比を調整することにより、第１圧力制御室７０への燃料の流入量と流出量のバランスを調整することができる。従って、第１圧力制御室７０の燃料圧力の上昇、下降速度を調整することができる。

第２ノズルニードル６０は、円柱状に形成されており、第１ノズルニードル５０内の中空部分に往復移動可能に収容されている。第２ノズルニードル６０の反噴射孔側には、第２上端面６３が形成され、噴射孔側には、第２下端面６４が形成されている。第２下端面６４は、第２下端面部６４ａと第２下端面部６４ｂから構成されている。第２下端面部６４ａは、第２下端面部６４ｂよりも第２ノズルニードル６０の外周側に形成されている。第２下端面部６４ａと第２下端面部６４ｂとの間には、弁ボディ端面２１に着座および離座可能な第２シート部６２が形成されている。第２シート部６２が弁ボディ端面２１に着座することにより、第２噴射孔４０から燃料噴射が停止される。

第２上端面６３とその上端面６３に対向する弁ボディ２０の内壁との間には、第２圧力制御室８０が形成されている。第２圧力制御室８０内には、第２上端面６３を第２下端面６４方向に付勢する第２スプリング６１が設けられている。第２圧力制御室８０内の圧力を調整することにより、第２ノズルニードル６０を往復移動させることができる。第２下端面部６４ａと第１下端面部５４ｂと弁ボディ端面２１で囲まれる空間が形成される。この空間がノズルニードル間室２６となる。

第２圧力制御室８０には、燃料流入通路２２とリターン通路２３とが接続されている。その入口には第２入口絞り８１が、出口には第２出口絞り８２が設けられている。第２入口絞り８１と第２出口絞り８２の流路断面積の面積比を調整することにより、第２圧力制御室８０への燃料の流入量と流出量のバランスを調整することができる。従って、第２圧力制御室８０の燃料圧力の上昇、下降速度を調整することができる。

燃料流入通路２２は、第１圧力制御室７０、第２圧力制御室８０、燃料通路２５へ燃料を供給するために途中で分岐している。リターン通路２３は、第１圧力制御室７０、第２圧力制御室８０からのそれぞれの余剰燃料を燃料タンクへ戻す配管が途中で合流しており、その合流点より下流には、このリターン通路２３と燃料タンク側の低圧通路との連通、遮断を切り替える電磁弁９０が設けられている。

電磁弁９０は、制御弁９１を備え、その上部にソレノイド９２と第３スプリング９３とが設けられている。ソレノイド９２に駆動電流が供給されていない場合、制御弁９１は第３スプリング９３の付勢力により図示しない弁座に着座し、リターン通路２３を遮断する。駆動電流が供給される場合、制御弁９１はソレノイド９２に発生する励磁吸引力により弁座より離座し、リターン通路２３を開放する。なお、制御弁９１の駆動電流は、図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）によりエンジンの運転状態に応じて求められたタイミングでソレノイド９２に供給される。

（ノズルニードルの開弁、閉弁の条件について）
次に、第１、第２ノズルニードル５０、６０の開弁、閉弁の条件について説明する。第１、第２ノズルニードル５０、６０は構成が基本的に同じなので、ここでは第１ノズルニードル５０を例にとって説明する。第１ノズルニードル５０には、弁ボディ２０に導入される燃料の圧力および第１スプリング５１によって第１下端面５４方向の力と第１上端面５３方向の力が付与される（以下、これを付勢力と呼ぶ）。

詳しくは、第１上端面５３に第１上端面５３面積と第１圧力制御室７０内の燃料圧力との積で求まる付勢力と第１スプリング５１の付勢力とが作用し、それらの付勢力が第１ノズルニードル５０を弁ボディ端面２１に押し付けようとする。第１圧力制御室７０内の燃料圧力は、リターン通路２３に設けられた制御弁９１を開閉することにより調整可能である。リターン通路２３を開放し、第１圧力制御室７０内の燃料を排出させると、第１圧力制御室７０内の燃料圧力は低下する。すると、第１ノズルニードル５０を弁ボディ端面２１に押し付ける付勢力が弱くなる。

第１ノズルニードル５０が弁ボディ端面２１に押し付けられている状態においては、第１下端面部５４ａに第１下端面部５４ａの軸方向の投影面積と燃料通路２５内の燃料圧力との積で求まる付勢力が作用し、その付勢力が第１ノズルニードル５０をリフトさせようとする。

第１ノズルニードル５０を弁ボディ端面２１に押し付けようとする付勢力が第１ノズルニードル５０をリフトさせようとする付勢力よりも大きければ、第１ノズルニードル５０は第１噴射孔３０を閉弁する。反対に弁ボディ端面２１に押し付けようとする付勢力がリフトさせようとする付勢力よりも小さければ第１ノズルニードル５０は第１噴射孔３０を開弁する。第１噴射孔３０の開閉は、リターン通路２３を開放することにより第１圧力制御室７０内の燃料圧力を低下させることにより、第１上端面５３に付与される付勢力を弱めることで行われる。

第１噴射孔３０の開弁時の第１圧力制御室７０内の燃料圧力を開弁圧力と呼ぶ。反対に第１噴射孔３０の閉弁時の第１圧力制御室７０内の燃料圧力を閉弁圧力と呼ぶ。閉弁圧力は開弁圧力よりも高い圧力となっている（図２（ｂ）参照）。これは、開弁時においては、燃料圧力が第１下端面部５４ａ、５４ｂに掛かり、第１ノズルニードル５０をリフトさせようとする付勢力が閉弁時に比べ大きくなるためである。

第１噴射孔３０の開弁、閉弁のタイミングは、第１ノズルニードル５０に付与される付勢力を調整することにより任意に変更することができる（第１付勢力調整手段）。付勢力調整を行うには、第１圧力制御室７０内の燃料圧力や第１上端面５３の面積、第１下端面５４の面積を調整すればよいと考えられる。制御弁９１の開閉タイミングや第１入口絞り７１、第１出口絞り７２の流路面積比の調整することで、第１圧力制御室７０内の燃料圧力が開弁圧力、閉弁圧力となるまでの時間を調整することができる。

これにより第１、第２噴射孔３０、４０が同時に閉弁させることが可能となる。また、第１上端面５３の面積と第１下端面５４の軸方向投影面積の面積比を調整することでも、開弁圧力、閉弁圧力を調整することができ、第１、第２噴射孔３０、４０を同時に閉弁させることが可能となる。また、第１、第２噴射孔３０、４０の開弁タイミングも個別に調整可能である。

次に、本実施形態の燃料噴射弁１０の作動を図１および図２に基づいて説明する。図２（ａ）は、ソレノイド９２を通電制御したときの制御弁９１のリフト量の変化を示したものである。図２（ｂ）は、制御弁９１を作動させたときの第１圧力制御室７０の圧力状態を示したものである。図２（ｃ）は、制御弁９１を作動させたときの第２圧力制御室８０の圧力状態を示したものである。図２（ｄ）は、ノズルニードル間室２６の圧力状態を示したものである。図２（ｅ）は、第１ノズルニードル５０のリフト量の変化を示したものである。図２（ｆ）は、第２ノズルニードル６０のリフト量の変化を示したものである。図２（ｇ）は、燃料噴射弁１０より噴射される燃料の噴射率の変化を示したものである。

（噴射停止時）
コモンレール内に蓄積された比較的高圧の燃料は、燃料流入通路２２を通って、図１に示すように第１、第２圧力制御室７０、８０、および燃料通路２５に供給される。このとき、第１、第２圧力制御室７０、８０、燃料通路２５の燃料圧力は、ほぼ等しくなる。

図２中の時刻ｔ１までの間、ソレノイド９２へ駆動電流が供給されておらず、制御弁９１は第３スプリング９３の付勢力により弁座に着座され、リターン通路２３を遮断している（図２（ａ）参照）。リターン通路２３は遮断されているので、供給された燃料は、第１、第２圧力制御室７０、８０内にとどまる。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１、第２圧力制御室７０、８０内の圧力は、比較的高い圧力に維持される。

第１ノズルニードル５０を弁ボディ端面２１に押し付けようとする付勢力が、リフトさせようとする付勢力よりも大きいので、第１シート部５２が弁ボディ端面２１に着座され、燃料通路２５内の燃料が第１噴射孔３０より噴射されない。

このとき、第２ノズルニードルの第２下端面部６４ｂには、第１シート部５２が弁ボディ端面２１に着座しているので、ノズルニードル間室２６に燃料が流入せず、第２ノズルニードル６０をリフトさせようとする付勢力が発生せず、第２シート部６２も弁ボディ端面２１に着座している。

（第１噴射孔開口時への作動）
図２（ａ）中の時刻ｔ１に、制御弁９１に駆動電流がソレノイド９２に供給されると、制御弁９１は、ソレノイド９２の発生する励磁吸引力によってリフトされ、リターン通路２３が開放される。

リターン通路２３が開放されると、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１、第２圧力制御室７０、８０内の燃料は、第１、第２出口絞り７２、８２、および制御弁９１を通って燃料タンクへ排出される。第１、第２圧力制御室７０、８０内の圧力は、所定の下降速度で低下する。

図２（ｂ）に示すように、第１圧力制御室７０内の圧力が第１ノズルニードル５０の開弁圧力まで低下すると、第１ノズルニードル５０はリフトされ、第１シート部５２が弁ボディ端面２１より離座する（図２中の時刻ｔ２）。第１シート部５２が弁ボディ端面２１から離座すると、燃料通路２５の燃料が第１噴射孔３０に流入し、燃料が第１噴射孔３０から噴射される。第１ノズルニードル５０は、その後、図２（ｅ）に示すように、所定のリフト量までリフトされ、図示しないストッパなどでリフトが停止される。

第１ノズルニードル５０がリフトされると、図２（ｄ）に示すように燃料通路２５の燃料がノズルニードル間室２６にも流入され、ノズルニードル間室２６内の圧力が上昇し始める。

なお、このとき、第２シート部６２は、弁ボディ端面２１に着座されているので、第２噴射孔４０からは燃料が噴射されない。図２（ｇ）に示すように、第１噴射孔３０のみからしか燃料が噴射されないので、噴射率は比較的低い状態にある。

（第１、第２噴射孔開口時への作動）
図２（ｃ）に示すように、第２圧力制御室８０内の圧力が第２ノズルニードル６０の開弁圧力まで低下すると、第２ノズルニードル６０はリフトされ、第２シート部６２が弁ボディ端面２１より離座する（図２中の時刻ｔ３）。第２シート部６２が弁ボディ端面２１から離座すると、燃料通路２５およびノズルニードル間室２６の燃料が第２噴射孔４０に流入し、燃料が第２噴射孔４０から噴射される。その後、図２（ｆ）に示すように、第２ノズルニードル６０は、所定のリフト量までリフトされ、図示しないストッパなどでリフトが停止される。

このとき、図２（ｇ）に示すように、第１、第２噴射孔３０、４０の両噴射孔から燃料が噴射されるので、噴射率は第１噴射孔３０のみからの燃料噴射時に比べ高くなる。

（噴射停止時への作動）
運転状態に応じた所定時間が経過すると、時刻ｔ４にソレノイド９２への駆動電流の供給が停止され、制御弁９１はリターン通路２３を遮断する（図１参照）。すると、第１、第２出口絞り７２、８２から下流への燃料の流出が停止されるので、第１、第２圧力制御室７０、８０内の圧力は再び上昇し始める。

時刻ｔ５になると、図２（ｃ）に示すように、第２圧力制御室８０内の圧力が第２ノズルニードル６０の閉弁圧力まで上昇し、第２ノズルニードル６０は弁ボディ端面２１の方向に移動する。時刻ｔ６になると、図２（ｂ）に示すように、第１圧力制御室７０内の圧力が第１ノズルニードル５０の閉弁圧力まで上昇し、第１ノズルニードル５０を弁ボディ端面２１方向に移動する。

本実施形態の場合、第１、第２ノズルニードル５０、６０の第１、第２上端面５３、６３および第１、第２下端面５４、６４の面積比を調整し、第１、第２圧力制御室７０、８０の入口、出口絞り７１、７２、８１、８２の流路断面の面積比を調整することで、第１、第２ノズルニードル５０、６０の閉弁タイミングを任意に決定しているので、第１、第２シート部５２、６２を同時に弁ボディ端面２１に着座させることができる。第１、第２シート部５２、６２を同時に弁ボディ端面２１に着座させると、従来技術の燃料噴射弁のように燃料噴射停止後、余分な燃料が噴射されることがなくなるので、排気ガス中の一酸化炭素量の発生を抑えることが可能となる。

次に、本実施形態の燃料噴射弁１０の作用効果を説明すると、
（１）第１、第２ノズルニードル５０、６０に作用する付勢力を調整することにより、第１、第２シート部５２、６２を弁ボディ端面２１に同時に着座させることができる。燃料噴射停止時、余分な燃料が噴射されることがなくなり、排気ガス中の一酸化炭素量の発生を抑えることが可能となる。

（２）付勢力を調整する手段として、第１、第２圧力制御室７０、８０内の燃料圧力を調整することとしたので、容易に付勢力を調整することができる。

（３）第１、第２圧力制御室７０、８０内の燃料圧力を調整する手段として、第１、第２圧力制御室７０、８０の出入り口に第１、第２入口絞り７１、８１と第１、第２出口絞り７２、８２を設け、出入口絞りの流路断面の面積比を調整することとしたので、第１、第２圧力制御室７０、８０に燃料を供給する際の圧力上昇速度、および排出する際の圧力下降速度を任意に調整することができる。そのことにより、第１、第２圧力制御室７０、８０内の燃料圧力の調整の自由度が増える。ひいては、燃料圧力が開弁圧力、閉弁圧力に至るまでの時間を調整することができ、結果として、制御弁９１が１つでも第１、第２圧力制御室７０、８０の燃料圧力を独立して調整することができる。さらに、制御弁９１として開閉弁を使用することができる。

（４）第１上端面５３、第１下端面５４および第２上端面６３、第２下端面６４の面積比を調整することにより、開弁圧力、閉弁圧力を調整することができる。これによって、第１、第２噴射孔３０、４０の閉弁のタイミングを同時にすることができる。

（５）第１、第２圧力制御室７０、８０を燃料流入通路２２からリターン通路２３までの燃料の流れに対して、並列に設けているので、各圧力制御室７０、８０に出入口絞りなどの圧力制御室内の圧力を調整する要素が多く設けることができる。結果として、第１、第２噴射孔３０、４０の閉弁のタイミングを同時にすることが容易となる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態を図３に基づいて説明する。図３は、他の実施形態の燃料噴射弁１０の要部断面図である。なお、第１実施形態と同一機能物は同一符号を付す。

第２ノズルニードル６０の第２上端面６３に凹部が形成されている。その凹部に第１圧力制御室７０と第２圧力制御室８０とを連通する所定の流路断面積を有する連通路６５が形成されている。

燃料流入通路２２は、途中で分岐され、第１入口絞り７１を介して第１圧力制御室７０と燃料通路２５に接続されている。リターン通路２３は、第２出口絞り８２を介して、第２圧力制御室８０に接続されている。

第１、第２ノズルニードル７０、８０の付勢力は、第１入口絞り７１、第２出口絞り８２、および連通路６５の流路断面積、第１、第２上端面５３、６３の面積比、および第１、第２下端面５４、６４の面積比を変更することによって調整される。

これにより、第１、第２ノズルニードルの付勢力を調整することにより、第１、第２噴射孔３０、４０を同時に閉弁することが可能となる。

次に、他の実施形態での作用効果を説明すると、
（１）第２ノズルニードル６０に第１圧力制御室７０と第２圧力制御室８０とを連通する所定流路断面積を有した連通路６５が形成されている。燃料流入通路２２は、第１圧力制御室７０に接続され、リターン通路２３は、第２圧力制御室８０に接続されている。言い換えると、第１、第２圧力制御室７０、８０は、燃料流入通路２２からリターン通路２３への燃料の流れに対して、直列に配置されている。これにより第１、第２圧力制御室７０、８０で噴射制御中に使用する燃料の制御流量が少なくなる。燃料の制御流量が少なくなれば、燃料噴射ポンプの駆動ロスを減らすことが可能となり、エンジンの効率が向上する。

第１実施形態の燃料噴射弁１０の要部断面図である。 第１実施形態の圧力制御室の圧力の変化に伴う噴射率の増減を示す特性図である。 他の実施形態の燃料噴射弁１０の要部断面図である。

符号の説明

１０ 燃料噴射弁
２０ 弁ボディ
２１ 弁ボディ端面
２２ 燃料流入通路
２３ リターン通路
２５ 燃料通路
２６ ノズルニードル間室
３０ 第１噴射孔
４０ 第２噴射孔
５０ 第１ノズルニードル
５２ 第１シート部
５３ 第１上端面
５４ 第１下端面
６０ 第２ノズルニードル
６２ 第２シート部
６３ 第２上端面
６４ 第２下端面
６５ 連通路
７０ 第１圧力制御室
７１ 第１入口絞り
７２ 第１出口絞り
８０ 第２圧力制御室
８１ 第２入口絞り
８２ 第２出口絞り
９０ 電磁弁
９１ 制御弁

Claims (6)

1. 弁ボディ内に導入された燃料の圧力により、ノズルニードルを往復移動させてこの弁ボディに形成されている噴射孔からの燃料の噴射を遮断、および噴射を許容する燃料噴射弁であって、
   前記弁ボディ内に往復移動可能に収容され、前記弁ボディに形成された前記噴射孔としての第１噴射孔を開閉する第１ノズルニードルと、
   前記第１ノズルニードル内に往復移動可能に収容され、前記弁ボディに形成された第２噴射孔を開閉する第２ノズルニードルと、
   前記第１噴射孔と前記第２噴射孔を同時に閉塞するように前記第１ノズルニードルと前記第２ノズルニードルにかかる付勢力が調整されている付勢力調整手段とを備えることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記第１ノズルニードルおよび前記第２ノズルニードルの反噴射孔側には、第１上端面および第２上端面が形成され、
   前記第１上端面および前記第２上端面とそれぞれの前記上端面に対向する前記弁ボディの内壁との間には、第１圧力制御室および第２圧力制御室が独立して形成されており、
   前記付勢力調整手段は、前記第１圧力制御室内の燃料圧力を調整する第１圧力制御室調整手段と、前記第２圧力制御室内の燃料圧力を調整する第２圧力制御室調整手段からなることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記第１圧力制御室および前記第２圧力制御室の出入り口には、第１入口絞りと第１出口絞り、および第２入口絞りと第２出口絞りが設けられ、
   前記第１圧力調整手段は、前記第１入口絞りと前記第１出口絞りの流路断面積比を調整することにより前記第１圧力制御室内の圧力を調整し、
   前記第２圧力調整手段は、前記第２入口絞りと前記第２出口絞りの流路断面積比を調整することにより前記第２圧力制御室内の圧力を調整することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記第１上端面および前記第２上端面の噴射孔側には、それぞれ第１下端面および第２下端面が形成され、
   前記付勢力調整手段は、前記第１上端面と前記第１下端面との面積比と、前記第２上端面と前記第２下端面との面積比が調整されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
5. 前記弁ボディには、導入される燃料を前記第１圧力制御室および前記第２圧力制御室に供給するため燃料流入通路と、
   前記第１圧力制御室および前記第２圧力制御室から余剰燃料を排出するためのリターン通路とが形成されていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
6. 前記第２ノズルニードルには、前記第１圧力制御室と前記第２圧力制御室とを連通する連通路が形成され、
   前記燃料流入通路は、前記第１圧力制御室に接続され、
   前記リターン通路は、前記第２圧力制御室に接続されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。

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