JP2009079485A - Fuel injection valve - Google Patents

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JP2009079485A JP2007247232A JP2007247232A JP2009079485A JP 2009079485 A JP2009079485 A JP 2009079485A JP 2007247232 A JP2007247232 A JP 2007247232A JP 2007247232 A JP2007247232 A JP 2007247232A JP 2009079485 A JP2009079485 A JP 2009079485A
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Fumihiro Okumura
文浩 奥村
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection valve capable of suppressing inappropriate transition of a fuel injection rate due to inner needle bounce. <P>SOLUTION: The fuel injection valve 2 consists of an inner injection hole group 14, an outer injection hole group 15, a control chamber 20, an inner needle 12 and an outer needle 13. The inner needle opens/closes the injection hole of the inside injection hole group. The outer needle opens/closes the injection hole of the outside injection hole group. Lifts of the inner needle and outer needle are controlled by pressure of fuel in the control chamber. The fuel injection valve is equipped with a pressure control means for controlling pressure in the control chamber so as to make the pressure difference before/after pressure increase not higher than critical pressure difference when the pressure of fuel in the control chamber is increased during the increase of the needle. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料噴射弁に関する。     The present invention relates to a fuel injection valve.

近年、内燃機関(特に、ディーゼルエンジン)に用いられる燃料噴射弁として、二つの噴孔群を具備し、一方の噴孔群の噴孔のみからの燃料噴射と両噴孔群からの燃料噴射とを使い分けることができる燃料噴射弁が開発されている。斯かる燃料噴射弁では、一般に、低負荷運転状態においては一方の噴孔径の細い噴孔群のみから燃料を噴射することにより噴霧を微粒化すると共に、高負荷運転状態においてはこの噴孔群に加えて噴孔径の太い噴孔群からも燃料を噴射することにより短期間に多量の燃料を噴射することを可能としている。これにより、機関運転状態に応じた適切な燃料噴射が可能となり、排気ガスに含まれる有害物質の低減や、内燃機関の低燃費・高出力化を図ることができる。   In recent years, as a fuel injection valve used in an internal combustion engine (particularly, a diesel engine), two injection hole groups are provided, fuel injection from only one injection hole group, and fuel injection from both injection hole groups, Fuel injection valves that can be used properly have been developed. In such a fuel injection valve, in general, in a low-load operation state, spray is atomized by injecting fuel only from one nozzle hole group having a small diameter and in a high-load operation state, In addition, it is possible to inject a large amount of fuel in a short time by injecting fuel from the nozzle hole group having a large nozzle hole diameter. As a result, it is possible to perform appropriate fuel injection according to the engine operating state, and it is possible to reduce harmful substances contained in the exhaust gas and to achieve low fuel consumption and high output of the internal combustion engine.

このような燃料噴射弁としては、例えば、円筒状のアウターニードルとこのアウターニードルの内側に同軸に設けられたインナーニードルとを具備し、アウターニードルが一方の噴孔群の噴孔を開閉すると共にインナーニードルが他方の噴孔群の噴孔を開閉する燃料噴射弁が知られている(例えば、特許文献1)。   As such a fuel injection valve, for example, a cylindrical outer needle and an inner needle coaxially provided inside the outer needle are provided, and the outer needle opens and closes the injection hole of one injection hole group. A fuel injection valve in which an inner needle opens and closes the nozzle holes of the other nozzle hole group is known (for example, Patent Document 1).

特に、特許文献1に開示された燃料噴射弁では、アウターニードル及びインナーニードルの後端側に設けられた制御室から燃料を流出させて制御室内の圧力を低下させることにより、アウターニードル及びインナーニードルを順次上昇(リフト)させる。具体的には、制御室から燃料を流出させると、まずアウターニードルの上昇が開始されて一方の噴孔群の噴孔のみからの燃料噴射が行われる。その後、アウターニードルが或る程度上昇されると、アウターニードルの後端面がインナーニードルの後方に設けられた突起部の下面と当接し、その後、アウターニードルとインナーニードルとが一体となって上昇せしめられて、両噴孔群の噴孔からの燃料噴射が行われる。ただし、アウターニードルが或る程度上昇せしめられる前に制御室からの燃料の流出が停止すると、インナーニードルの上昇が開始されることはなく、よって燃料噴射の開始から終了までに亘って一方の噴孔群の噴孔のみから燃料噴射が行われることになる。   In particular, in the fuel injection valve disclosed in Patent Document 1, the outer needle and the inner needle are made to flow out of the control chamber provided on the rear end side of the outer needle and the inner needle to reduce the pressure in the control chamber. Are raised (lifted) sequentially. Specifically, when the fuel is caused to flow out from the control chamber, the outer needle is first started to rise, and fuel injection is performed only from the injection holes of one injection hole group. After that, when the outer needle is raised to a certain extent, the rear end surface of the outer needle comes into contact with the lower surface of the protrusion provided behind the inner needle, and then the outer needle and the inner needle are raised together. Thus, fuel injection from the nozzle holes of both nozzle hole groups is performed. However, if the outflow of fuel from the control chamber stops before the outer needle is raised to some extent, the inner needle will not start to rise, and therefore one of the injections from the start to the end of fuel injection will not start. Fuel injection is performed only from the nozzle holes of the hole group.

特開2005−320904号公報JP 2005-320904 A 特開2001−241370号公報JP 2001-241370 A

ところで、上述したように、特許文献1に開示された燃料噴射弁では、アウターニードルが或る程度上昇した後に、アウターニードルとインナーニードルとが一体となって上昇することが意図されており、このように両ニードルが上昇することによって燃料噴射弁からの燃料噴射率の推移を最適なものとすることができる。また、このように両ニードルが上昇することを前提として要求燃料噴射量に対する燃料噴射弁の開弁時間が設定される。   By the way, as described above, in the fuel injection valve disclosed in Patent Document 1, it is intended that the outer needle and the inner needle are integrally raised after the outer needle is raised to some extent. Thus, by raising both needles, the transition of the fuel injection rate from the fuel injection valve can be optimized. Further, the opening time of the fuel injection valve with respect to the required fuel injection amount is set on the assumption that both the needles rise as described above.

ところが、アウターニードルが或る程度上昇した後にアウターニードルの後端面がインナーニードルの後方に設けられた突起部の下面と衝突したときに、アウターニードルの持っていた運動量のほとんど全てがインナーニードルに伝達され、よってその後インナーニードルのみが上昇してアウターニードルの上昇が停止してしまうことがある(インナーニードルバウンス)。この場合、アウターニードルが或る程度上昇した後、アウターニードルとインナーニードルとは一体となっては上昇しない。特に、インナーニードルバウンスが生じると、その後圧力制御室内の燃料圧力が上下に振動してしまい、これに伴ってインナーニードルのリフトも上下に振動してしまう。このため、燃料噴射弁からの燃料噴射率の推移を最適なものとすることができず、また実際に燃料噴射弁から噴射される燃料の量が要求燃料噴射量とは異なったものとなってしまう。   However, when the rear end surface of the outer needle collides with the lower surface of the protrusion provided behind the inner needle after the outer needle has raised to some extent, almost all the momentum of the outer needle is transmitted to the inner needle. Therefore, only the inner needle then rises and the rise of the outer needle may stop (inner needle bounce). In this case, after the outer needle rises to some extent, the outer needle and the inner needle do not rise together. In particular, when the inner needle bounce occurs, the fuel pressure in the pressure control chamber subsequently vibrates up and down, and accordingly, the lift of the inner needle also vibrates up and down. For this reason, the transition of the fuel injection rate from the fuel injection valve cannot be optimized, and the amount of fuel actually injected from the fuel injection valve is different from the required fuel injection amount. End up.

そこで、本発明の目的は、インナーニードルバウンスによる燃料噴射率の不適切な推移を抑制することができる燃料噴射弁を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel injection valve that can suppress an inappropriate transition of the fuel injection rate due to the inner needle bounce.

上記課題を解決するために、第1の発明では、第1噴孔群及び第2噴孔群と、制御室と、第1ニードル及び第2ニードルとを具備し、第1ニードルが第1噴孔群の噴孔を開閉し、第2ニードルが第2噴孔群の噴孔を開閉し、第1ニードル及び第2ニードルのリフトは制御室内の燃料の圧力により制御せしめられる燃料噴射弁において、ニードルの上昇中に制御室内の燃料の圧力が上昇した場合にその圧力上昇前後での差圧が限界差圧以下になるように制御室内の圧力を制御する圧力制御手段を更に具備する。
第1の発明によれば、ニードルの上昇中に制御室内の燃料圧料が上昇した場合にその圧力上昇前後での差圧が限界差圧以下になるように制御室内の圧力が制御される。このため、インナーニードルバウンスが発生して制御室内の圧力が急激に上昇しても、その上昇の程度は小さく、よってその後に発生する制御室内の燃料の圧力変動等が抑制せしめられる。
In order to solve the above-described problem, the first invention includes a first nozzle hole group and a second nozzle hole group, a control chamber, a first needle and a second needle, and the first needle is a first jet. In a fuel injection valve that opens and closes the nozzle holes of the hole group, the second needle opens and closes the nozzle holes of the second nozzle hole group, and the lift of the first needle and the second needle is controlled by the fuel pressure in the control chamber, Pressure control means is further provided for controlling the pressure in the control chamber so that when the pressure of the fuel in the control chamber rises while the needle is raised, the differential pressure before and after the pressure rise becomes equal to or lower than the limit differential pressure.
According to the first invention, when the fuel pressure in the control chamber rises while the needle is rising, the pressure in the control chamber is controlled so that the differential pressure before and after the pressure rise becomes equal to or lower than the limit differential pressure. For this reason, even if the inner needle bounce occurs and the pressure in the control chamber suddenly rises, the degree of the rise is small, and hence the subsequent pressure fluctuation of the fuel in the control chamber is suppressed.

第2の発明では、第1の発明において、上記圧力制御手段は、上記制御室に連通する容積可変チャンバを具備し、該チャンバの容積は上記圧力上昇前後の差圧が大きくなるほど大きくされる。   According to a second aspect, in the first aspect, the pressure control means includes a variable volume chamber communicating with the control chamber, and the volume of the chamber is increased as the differential pressure before and after the pressure increase is increased.

第3の発明では、第1の発明において、上記圧力制御手段は、上記制御室及び燃料流出通路に連通する連通路と該連通路を開閉する開閉弁とを具備し、該開閉弁は上記圧力上昇前後の差圧が限界差圧よりも大きい場合に開弁する。   According to a third invention, in the first invention, the pressure control means includes a communication passage communicating with the control chamber and the fuel outflow passage, and an on-off valve for opening and closing the communication passage, and the on-off valve is configured with the pressure The valve is opened when the differential pressure before and after the rise is greater than the limit differential pressure.

上記課題を解決するために、第4の発明では、第1噴孔群及び第2噴孔群と、制御室と、第1ニードル及び第2ニードルとを具備し、第1ニードルが第1噴孔群の噴孔を開閉し、第2ニードルが第2噴孔群の噴孔を開閉し、第1ニードル及び第2ニードルのリフトは制御室内の燃料の圧力により制御せしめられる燃料噴射弁において、ニードルの上昇中に制御室内の燃料の圧力が上昇した場合にその圧力上昇速度が限界速度以下になるように制御室内の圧力を制御する圧力制御手段が設けられる。   In order to solve the above-mentioned problems, in the fourth invention, the first nozzle hole group and the second nozzle hole group, the control chamber, the first needle and the second needle are provided, and the first needle is the first nozzle. In a fuel injection valve that opens and closes the nozzle holes of the hole group, the second needle opens and closes the nozzle holes of the second nozzle hole group, and the lift of the first needle and the second needle is controlled by the fuel pressure in the control chamber, Pressure control means is provided for controlling the pressure in the control chamber so that when the pressure of the fuel in the control chamber rises while the needle is rising, the pressure rise speed is less than the limit speed.

第5の発明では、第4の発明において、上記圧力制御手段は、上記制御室に連通する容積可変チャンバを具備し、該チャンバの容積は上記圧力上昇速度に応じた速度で大きくされる。   According to a fifth aspect, in the fourth aspect, the pressure control means includes a variable volume chamber communicating with the control chamber, and the volume of the chamber is increased at a speed corresponding to the pressure increase speed.

第6の発明では、第4の発明において、上記圧力制御手段は、上記制御室及び燃料流出通路に連通する連通路と該連通路を開閉する開閉弁とを具備し、該開閉弁は上記圧力上昇速度が限界速度よりも速い場合に開弁する。   According to a sixth aspect, in the fourth aspect, the pressure control means includes a communication passage communicating with the control chamber and the fuel outflow passage, and an opening / closing valve for opening / closing the communication passage, and the opening / closing valve includes the pressure The valve is opened when the ascending speed is faster than the limit speed.

第7の発明では、第3又は第6の発明において、上記開閉弁の一方の側には制御室に直接連通する直接連通路が設けられ、他方の側にはオリフィスを介して制御室に連通する間接連通路が設けられ、開閉弁は直接連通路内の燃料から受ける圧力と間接連通路内の燃料から受ける圧力との差圧が一定差圧よりも大きくなると開弁する。   According to a seventh aspect, in the third or sixth aspect, a direct communication path that directly communicates with the control chamber is provided on one side of the on-off valve, and the other side communicates with the control chamber via an orifice. An indirect communication passage is provided, and the on-off valve opens when the differential pressure between the pressure received from the fuel in the direct communication passage and the pressure received from the fuel in the indirect communication passage is greater than a certain differential pressure.

第8の発明では、第1〜第7のいずれか一つの発明において、上記制御室には燃料流入通路と燃料流出通路とのうちいずれか一方が選択的に連通せしめられる。   In an eighth invention, in any one of the first to seventh inventions, either one of a fuel inflow passage and a fuel outflow passage is selectively communicated with the control chamber.

本発明によれば、インナーニードルバウンス発生後に生じる制御室内の燃料の圧力変動等を抑制することができるため、インナーニードルバウンスによる燃料噴射率の不適切な推移を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the pressure fluctuation of the fuel in the control chamber that occurs after the occurrence of the inner needle bounce, and therefore it is possible to suppress an inappropriate transition of the fuel injection rate due to the inner needle bounce.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第一実施形態の燃料噴射弁を示す概略断面図であり、図1の左側はアウターニードルのみが上昇せしめられている状態、図1の右側はアウターニードル及びインナーニードル共に上昇せしめられている状態を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention, in which only the outer needle is raised on the left side of FIG. 1, and both the outer needle and inner needle are on the right side of FIG. It shows a raised state.

本実施形態の燃料噴射装置は、高圧ポンプによって燃料タンクから高圧燃料が供給されるコモンレール(燃料蓄圧部)1と、コモンレール1から高圧燃料が供給され且つ機関燃焼室又は吸気ポート(図示せず)内に燃料を噴射する燃料噴射弁2と、噴射すべき燃料を貯留する燃料タンク(燃料回収部)3とを備える。また、コモンレール1内の燃料圧力は比較的高い圧力(例えば、80MPa〜140MPa)に保たれる。   The fuel injection device of this embodiment includes a common rail (fuel accumulator) 1 that is supplied with high-pressure fuel from a fuel tank by a high-pressure pump, an engine combustion chamber or an intake port (not shown) that is supplied with high-pressure fuel from the common rail 1. The fuel injection valve 2 which injects a fuel in the inside and the fuel tank (fuel recovery part) 3 which stores the fuel which should be injected are provided. Moreover, the fuel pressure in the common rail 1 is kept at a relatively high pressure (for example, 80 MPa to 140 MPa).

燃料噴射弁2は、図1に示したように、筒状のノズルボディ11と、このノズルボディ11と同軸に配置された中実のインナーニードル12と、上記ノズルボディ11と同軸に配置された中空のアウターニードル13とを具備する。ノズルボディ11はその内部に中空空間を有し、この中空空間内に両ニードル12、13が収容される。また、アウターニードル13はその内部に中空空間を有し、この中空空間内にインナーニードル12が受容される。ノズルボディ11の先端部には二つの噴孔群14、15が設けられており、これら噴孔群のうち内側噴孔群14の噴孔はインナーニードル12によって開閉されると共に外側噴孔群15の噴孔はアウターニードル13によって開閉される。各噴孔群14、15はそれぞれ一つ又はそれ以上の噴孔によって構成せしめられる。なお、本明細書においては、図1の下側、すなわちノズルボディ11に噴孔群14、15が設けられている側を下方、図1の上側、すなわち噴孔群が設けられていない側を上方として説明する。   As shown in FIG. 1, the fuel injection valve 2 is a cylindrical nozzle body 11, a solid inner needle 12 disposed coaxially with the nozzle body 11, and a coaxial arrangement with the nozzle body 11. And a hollow outer needle 13. The nozzle body 11 has a hollow space therein, and both needles 12 and 13 are accommodated in the hollow space. The outer needle 13 has a hollow space inside, and the inner needle 12 is received in the hollow space. Two nozzle hole groups 14 and 15 are provided at the tip of the nozzle body 11. Of these nozzle hole groups, the nozzle holes of the inner nozzle hole group 14 are opened and closed by the inner needle 12 and the outer nozzle hole group 15. The nozzle hole is opened and closed by the outer needle 13. Each nozzle hole group 14 and 15 is constituted by one or more nozzle holes. In the present specification, the lower side of FIG. 1, that is, the side where the nozzle body 11 is provided with the nozzle hole groups 14 and 15 is the lower side, and the upper side of FIG. 1, ie, the side where the nozzle hole group is not provided. It demonstrates as upper.

ノズルボディ11の内面とアウターニードル13の外周面及びインナーニードル12の先端部の外面との間には、燃料噴射弁2から噴射すべき燃料が流れるノズル室16が形成される。このノズル室16は、コモンレール1に通じる高圧燃料流入通路17と連通していると共に、ノズルボディ11の先端部に設けられた噴孔群14、15の各噴孔と連通する。   A nozzle chamber 16 through which fuel to be injected from the fuel injection valve 2 flows is formed between the inner surface of the nozzle body 11 and the outer peripheral surface of the outer needle 13 and the outer surface of the inner needle 12. The nozzle chamber 16 communicates with the high-pressure fuel inflow passage 17 that communicates with the common rail 1 and also communicates with the nozzle holes of the nozzle hole groups 14 and 15 provided at the tip of the nozzle body 11.

インナーニードル12及びアウターニードル13はそれぞれその軸線方向に摺動可能であり、斯かるニードル12、13の軸線方向の摺動により噴孔群14、15の各噴孔が開閉される。すなわち、ニードル12、13が上昇(リフト)せしめられると、それぞれ内側噴孔群14及び外側噴孔群15の各噴孔とノズル室16とが通じ、各噴孔から燃料が噴射せしめられる。一方、ニードル12、13が最も下方の位置(上昇していない状態)にあり、ニードル12、13の先端部がノズルボディ11の先端部の内壁面に形成されたシート上に載置されている場合には各噴孔は閉じられており、よって各噴孔からの燃料の噴射が停止せしめられる。   The inner needle 12 and the outer needle 13 are slidable in the axial direction thereof, and the injection holes of the injection hole groups 14 and 15 are opened and closed by the sliding of the needles 12 and 13 in the axial direction. That is, when the needles 12 and 13 are raised (lifted), each nozzle hole of the inner nozzle hole group 14 and the outer nozzle hole group 15 and the nozzle chamber 16 communicate with each other, and fuel is injected from each nozzle hole. On the other hand, the needles 12 and 13 are in the lowest position (not raised), and the tips of the needles 12 and 13 are placed on a sheet formed on the inner wall surface of the tip of the nozzle body 11. In some cases, each nozzle hole is closed, so that the fuel injection from each nozzle hole is stopped.

インナーニードル12はインナーニードル用バネ18によって内側噴孔群14の各噴孔を閉弁するように軸線方向下方に向かって付勢されている。また、アウターニードル13はアウターニードル用バネ19によって外側噴孔群15の各噴孔を閉弁するように軸線方向下方に向かって付勢されている。また、両ニードル12、13の上端面とノズルボディ11の内面との間に圧力制御室20が画成される。この圧力制御室20内には燃料が供給されており、この圧力制御室20内の燃料圧力により両ニードル12、13は下向き(噴孔閉弁方向)の力を受ける。すなわち、インナーニードル12及びアウターニードル13はバネ18及び19と圧力制御室20内の燃料とにより下向きの力を受けている。逆に、インナーニードル12及びアウターニードル13はノズル室16内の燃料圧力により上向き(噴孔開弁方向)の力を受ける。   The inner needle 12 is biased downward in the axial direction by the inner needle spring 18 so as to close each nozzle hole of the inner nozzle hole group 14. The outer needle 13 is urged downward in the axial direction by the outer needle spring 19 so as to close each nozzle hole of the outer nozzle group 15. A pressure control chamber 20 is defined between the upper end surfaces of the needles 12 and 13 and the inner surface of the nozzle body 11. Fuel is supplied into the pressure control chamber 20, and both needles 12 and 13 receive a downward force (in the direction of closing the nozzle hole) due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20. That is, the inner needle 12 and the outer needle 13 receive a downward force from the springs 18 and 19 and the fuel in the pressure control chamber 20. On the contrary, the inner needle 12 and the outer needle 13 receive upward force (injection hole opening direction) due to the fuel pressure in the nozzle chamber 16.

したがって、インナーニードル12はインナーニードル用バネ18及び圧力制御室20内の燃料圧力によりインナーニードル12が受ける下向きの力が、ノズル室16内の燃料圧力によりインナーニードル12が受ける上向きの力と同一であるか又はそれよりも大きい場合、インナーニードル12は下降せしめられるか又は内側噴孔群14の各噴孔を閉じたまま維持せしめられる。逆に、インナーニードル用バネ18及び圧力制御室20内の燃料圧力によってインナーニードル12が受ける下向きの力が、ノズル室16内の燃料圧力によりインナーニードル12が受ける上向きの力よりも小さい場合、インナーニードル12は上昇せしめられる。   Therefore, in the inner needle 12, the downward force that the inner needle 12 receives due to the fuel pressure in the inner needle spring 18 and the pressure control chamber 20 is the same as the upward force that the inner needle 12 receives due to the fuel pressure in the nozzle chamber 16. When it is present or larger, the inner needle 12 is lowered or each nozzle hole of the inner nozzle hole group 14 is kept closed. Conversely, when the downward force received by the inner needle 12 due to the fuel pressure in the inner needle spring 18 and the pressure control chamber 20 is smaller than the upward force received by the inner needle 12 due to the fuel pressure in the nozzle chamber 16, Needle 12 is raised.

アウターニードル13についても同様なことが言え、アウターニードル用バネ19及び圧力制御室20内の燃料圧力によりアウターニードル13が受ける下向きの力が、ノズル室16内の燃料圧力によりアウターニードル13が受ける上向きの力と同一であるか又はそれよりも大きい場合、アウターニードル13は下降せしめられるか又は外側噴孔群15の各噴孔を閉じたまま維持せしめられる。逆に、アウターニードル用バネ19及び圧力制御室20内の燃料圧力によってアウターニードル13が受ける下向きの力が、ノズル室16内の燃料圧力によりアウターニードル13が受ける上向きの力よりも小さい場合、アウターニードル13は上昇せしめられる。   The same can be said for the outer needle 13. The downward force received by the outer needle 13 by the fuel pressure in the outer needle spring 19 and the pressure control chamber 20 is the upward force received by the outer needle 13 by the fuel pressure in the nozzle chamber 16. When the force is equal to or greater than the above-described force, the outer needle 13 is lowered or the nozzle holes of the outer nozzle hole group 15 are kept closed. On the contrary, when the downward force received by the outer needle 13 due to the fuel pressure in the outer needle spring 19 and the pressure control chamber 20 is smaller than the upward force received by the outer needle 13 due to the fuel pressure in the nozzle chamber 16, Needle 13 is raised.

本実施形態では、アウターニードル用バネ19の付勢力はインナーニードル用バネ18の付勢力よりも弱いものとされる。従って、アウターニードル用バネ19及び圧力制御室20内の燃料圧力によってアウターニードル13が受ける下向きの力は、インナーニードル用バネ18及び圧力制御室20内の燃料圧力によってインナーニードル12が受ける下向きの力よりも小さく、圧力制御室20内の燃料圧力が低下していくと、インナーニードル12よりも先にアウターニードル13が上昇し始める。   In the present embodiment, the urging force of the outer needle spring 19 is weaker than the urging force of the inner needle spring 18. Accordingly, the downward force received by the outer needle 13 by the fuel pressure in the outer needle spring 19 and the pressure control chamber 20 is the downward force received by the inner needle 12 by the fuel pressure in the inner needle spring 18 and the pressure control chamber 20. If the fuel pressure in the pressure control chamber 20 decreases, the outer needle 13 starts to rise before the inner needle 12.

圧力制御室20は燃料流出入通路21と連通しており、この燃料流出入通路21上にはオリフィス22が設けられる。燃料流出入通路21は三方弁23に連通しており、この三方弁23は、高圧燃料流入通路17及び燃料流出通路24に連通する。これら高圧燃料流入通路17及び燃料流出通路24はそれぞれコモンレール1及び燃料タンク3に連通している。従って、三方弁23が燃料流出入通路21と高圧燃料流入通路17とを接続する位置(以下、「燃料流入位置」という)にあるときには、高圧燃料流入通路17から三方弁23、燃料流出入通路21を介して圧力制御室20内に燃料が流入せしめられる。従って、圧力制御室20内の燃料圧力はコモンレール1の高い燃料圧力(以下、「レール圧」という)にまで上昇せしめられる。一方、三方弁23が燃料流出入通路21と燃料流出通路24とを接続する位置(以下、「燃料流出位置」という)にあるときには、圧力制御室20から燃料流出入通路21、三方弁23を介して燃料流出通路24へと燃料が流出せしめられる。   The pressure control chamber 20 communicates with a fuel inflow / outflow passage 21, and an orifice 22 is provided on the fuel inflow / outflow passage 21. The fuel inflow / outflow passage 21 communicates with the three-way valve 23, and the three-way valve 23 communicates with the high-pressure fuel inflow passage 17 and the fuel outflow passage 24. The high pressure fuel inflow passage 17 and the fuel outflow passage 24 communicate with the common rail 1 and the fuel tank 3, respectively. Therefore, when the three-way valve 23 is at a position where the fuel inflow / outflow passage 21 and the high pressure fuel inflow passage 17 are connected (hereinafter referred to as “fuel inflow position”), the three way valve 23, the fuel outflow / inflow passage from the high pressure fuel inflow passage 17. Fuel is caused to flow into the pressure control chamber 20 via 21. Therefore, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is raised to a high fuel pressure of the common rail 1 (hereinafter referred to as “rail pressure”). On the other hand, when the three-way valve 23 is at a position where the fuel inflow / outflow passage 21 and the fuel outflow passage 24 are connected (hereinafter referred to as “fuel outflow position”), the fuel inflow / outflow passage 21 and the three-way valve 23 are connected from the pressure control chamber 20. Then, the fuel flows out to the fuel outflow passage 24.

なお、三方弁23が燃料流入位置にあって圧力制御室20内に燃料が流入するときであっても、三方弁23が燃料流出位置にあって圧力制御室20から燃料が流出するときであっても、流入及び流出する燃料はオリフィス22を通過する。従って、いずれの場合であっても、圧力制御室20内の燃料圧力は急激に変化するのではなく、徐々に変化していく。   Even when the three-way valve 23 is in the fuel inflow position and the fuel flows into the pressure control chamber 20, the three-way valve 23 is in the fuel outflow position and the fuel flows out of the pressure control chamber 20. However, inflow and outflow fuel passes through the orifice 22. Therefore, in any case, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 does not change suddenly but gradually changes.

なお、三方弁23はECU(図示せず)によって制御されるソレノイドアクチュエータによって制御せしめられる。しかしながら、三方弁23を制御するための手段は、ソレノイドアクチュエータでなくてもよく、圧電素子、超磁歪素子等、他のタイプのアクチュエータであってもよい。また、燃料流出入通路21が高圧燃料流入通路17に接続された状態と燃料流出入通路が燃料流出通路24に接続された状態とを切り替えることができれば、三方弁でなく、他の弁等を用いても良い。   The three-way valve 23 is controlled by a solenoid actuator that is controlled by an ECU (not shown). However, the means for controlling the three-way valve 23 may not be a solenoid actuator, but may be another type of actuator such as a piezoelectric element or a giant magnetostrictive element. If the fuel inflow / outflow passage 21 can be switched between the state in which the fuel inflow / outflow passage 21 is connected to the high pressure fuel inflow passage 17 and the state in which the fuel outflow / inflow passage 21 is connected to the fuel outflow passage 24, other valves, etc. can be used instead of the three-way valve. It may be used.

このように構成された燃料噴射弁2では、燃料噴射を行うべきときには、まず燃料流入位置にあった三方弁23を燃料流出位置へと切り替える。これにより、圧力制御室20内の燃料が燃料流出入通路21、オリフィス22、三方弁23、燃料流出通路24を介して燃料タンク3内に流出せしめられる。これに伴って、圧力制御室20内の燃料圧力が徐々に低下し、まずバネの付勢力の弱いアウターニードル13が上昇し始め、外側噴孔群15の各噴孔からの燃料噴射が開始せしめられる(図1の左側の状態)。   In the fuel injection valve 2 configured as described above, when the fuel injection is to be performed, first, the three-way valve 23 in the fuel inflow position is switched to the fuel outflow position. As a result, the fuel in the pressure control chamber 20 flows out into the fuel tank 3 through the fuel inflow / outflow passage 21, the orifice 22, the three-way valve 23, and the fuel outflow passage 24. Along with this, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 gradually decreases. First, the outer needle 13 having a weak spring biasing force starts to rise, and fuel injection from each nozzle hole of the outer nozzle hole group 15 is started. (The state on the left side of FIG. 1).

そして、或る程度アウターニードル13が上昇してもなお三方弁23を燃料流出位置に維持し続けると、圧力制御室20内の燃料圧力は更に低下し、インナーニードル12が上昇し始め、内側噴孔群14の各噴孔からも燃料噴射が開始される(図1の右側の状態)。その後、三方弁23を燃料流入位置へと切り替えると、高圧燃料流入通路17、三方弁23、燃料流出入通路21、オリフィス22を介して圧力制御室20内へ燃料が流入せしめられる。これにより圧力制御室20内の燃料圧力が徐々に上昇し、インナーニードル12及びアウターニードル13が共に下降すると共に、まず内側噴孔群14が閉弁せしめられ、次いで外側噴孔群15が閉弁せしめられ、燃料噴射が終了せしめられる。   If the three-way valve 23 continues to be maintained at the fuel outflow position even if the outer needle 13 rises to some extent, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 further decreases, the inner needle 12 begins to rise, and the inner injection Fuel injection is also started from each nozzle hole of the hole group 14 (state on the right side in FIG. 1). Thereafter, when the three-way valve 23 is switched to the fuel inflow position, the fuel flows into the pressure control chamber 20 through the high-pressure fuel inflow passage 17, the three-way valve 23, the fuel inflow / outflow passage 21, and the orifice 22. As a result, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 gradually rises, and both the inner needle 12 and the outer needle 13 are lowered, and the inner injection hole group 14 is first closed, and then the outer injection hole group 15 is closed. The fuel injection is terminated.

一方、上記或る程度アウターニードル13が上昇する前に三方弁23を燃料流入位置へと切り替えると、圧力制御室20内に燃料が流入し、これに伴って圧力制御室20内の燃料圧力が徐々に上昇する。これによりアウターニードル13が下降すると共に、ついには外側噴孔群15が閉弁せしめられ、燃料噴射が終了せしめられる。この場合、燃料噴射弁2からの燃料噴射中に内側噴孔群14の噴孔から燃料噴射が行われることはない。このように三方弁23を制御することにより、燃料噴射弁2から少量の燃料噴射を行うことができる。   On the other hand, if the three-way valve 23 is switched to the fuel inflow position before the outer needle 13 is raised to some extent, the fuel flows into the pressure control chamber 20, and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is accordingly increased. Rise gradually. As a result, the outer needle 13 is lowered, and finally the outer nozzle hole group 15 is closed, and fuel injection is terminated. In this case, fuel injection from the injection holes of the inner injection hole group 14 is not performed during fuel injection from the fuel injection valve 2. By controlling the three-way valve 23 in this way, a small amount of fuel can be injected from the fuel injection valve 2.

図2は、燃料噴射の開始から終了までのニードル12、13のリフト量及び燃料噴射率の推移を示す図であり、図中の実線は外側噴孔群15の噴孔及び内側噴孔群14の噴孔の両方から燃料噴射が行われる場合を示しており、図中の破線は外側噴孔群15の噴孔のみから燃料噴射が行われる場合を示している。   FIG. 2 is a diagram showing the transition of the lift amount and the fuel injection rate of the needles 12 and 13 from the start to the end of fuel injection, and the solid lines in the figure indicate the injection holes of the outer injection hole group 15 and the inner injection hole group 14. The case where fuel injection is performed from both of the nozzle holes is shown, and the broken line in the figure shows the case where fuel injection is performed only from the nozzle holes of the outer nozzle group 15.

図2から分かるように、三方弁23が燃料流出位置に切り替えられて燃料噴射が開始されてから、まずアウターニードル13が上昇し、外側噴孔群15からの燃料噴射が開始されると、これに伴って燃料噴射率が上昇する。アウターニードル13が或る程度(図2中のhx)上昇するとアウターニードル13の上昇によっては燃料噴射率が上昇しなくなり、燃料噴射率はほぼ一定となる。その後、アウターニードル13が一定量hyだけ上昇すると、アウターニードル13の後端部に設けられたショルダ31とインナーニードル12の後方に設けられた環状の突起部30の下面とが当接し、アウターニードル13の上昇が一時的に停止する。その後、アウターニードル13とインナーニードル12が共に上昇し始め、これに伴って内側噴孔群14の噴孔から燃料噴射が行われることになるため、再び燃料噴射率が上昇する。一方、三方弁23が比較的早期に燃料流入位置に切り替えられる場合には、インナーニードル12が上昇しないため、上述したように燃料噴射率がほぼ一定になった後に再び上昇することはない(図中の破線)。   As can be seen from FIG. 2, after the three-way valve 23 is switched to the fuel outflow position and fuel injection is started, the outer needle 13 is first raised, and fuel injection from the outer injection hole group 15 is started. As a result, the fuel injection rate increases. When the outer needle 13 rises to some extent (hx in FIG. 2), the fuel injection rate does not increase due to the rise of the outer needle 13, and the fuel injection rate becomes substantially constant. Thereafter, when the outer needle 13 is raised by a certain amount hy, the shoulder 31 provided at the rear end of the outer needle 13 and the lower surface of the annular protrusion 30 provided behind the inner needle 12 come into contact with each other, and the outer needle 13 The rise of 13 stops temporarily. Thereafter, both the outer needle 13 and the inner needle 12 begin to rise, and along with this, fuel injection is performed from the injection holes of the inner injection hole group 14, so that the fuel injection rate increases again. On the other hand, when the three-way valve 23 is switched to the fuel inflow position relatively early, the inner needle 12 does not rise, so that it does not rise again after the fuel injection rate becomes substantially constant as described above (FIG. Middle dashed line).

また、本実施形態の燃料噴射弁2には、圧力制御室20及び燃料流出入通路21に連通すると共にオリフィス22をバイパスするバイパス通路35が設けられる。バイパス通路35の途中にはシリンダ36が設けられ、このシリンダ36内にバイパス通路35を開閉する開閉弁37が設けられている。   Further, the fuel injection valve 2 of the present embodiment is provided with a bypass passage 35 that communicates with the pressure control chamber 20 and the fuel inflow / outflow passage 21 and bypasses the orifice 22. A cylinder 36 is provided in the middle of the bypass passage 35, and an open / close valve 37 for opening and closing the bypass passage 35 is provided in the cylinder 36.

シリンダ36内で開閉弁37が下方(閉弁方向)に移動しているときには、開閉弁37によってバイパス通路35が遮断され、バイパス通路35を介した燃料の流通が禁止せしめられる。一方、シリンダ36内で開閉弁37が上方(開弁方向)に移動すると、バイパス通路35が開かれ、バイパス通路35を介した燃料の流通が許容せしめられる。開閉弁37は開閉弁用バネ38によって下方へ、すなわち閉弁方向へと付勢されている。   When the on-off valve 37 is moving downward (in the valve closing direction) in the cylinder 36, the bypass passage 35 is blocked by the on-off valve 37, and the flow of fuel through the bypass passage 35 is prohibited. On the other hand, when the on-off valve 37 moves upward (in the valve opening direction) in the cylinder 36, the bypass passage 35 is opened, and the fuel flow through the bypass passage 35 is allowed. The on-off valve 37 is urged downward by the on-off valve spring 38, that is, in the valve closing direction.

また、本実施形態の燃料噴射弁2には、シリンダ36のバイパス通路35が配置された側とは反対側の端部と圧力制御室20とを連通する遅延圧力供給路39が設けられる。この遅延圧力供給路39にはオリフィス40が設けられる。したがって、開閉弁37の一方の側には遅延圧力供給路39内の燃料の圧力が加えられると共に、開閉弁37の他方の側にはバイパス通路35内の燃料の圧力、すなわち圧力制御室20内の燃料の圧力が加えられる。   Further, the fuel injection valve 2 of the present embodiment is provided with a delay pressure supply path 39 that communicates the end of the cylinder 36 opposite to the side where the bypass passage 35 is disposed and the pressure control chamber 20. The delay pressure supply passage 39 is provided with an orifice 40. Therefore, the pressure of the fuel in the delay pressure supply passage 39 is applied to one side of the on-off valve 37, and the pressure of the fuel in the bypass passage 35, that is, inside the pressure control chamber 20 is on the other side of the on-off valve 37. The fuel pressure is applied.

このため、開閉弁37は、開閉弁用バネ38及び遅延圧力供給路39内の燃料圧力により開閉弁37が受ける下向き(閉弁方向)の力が、圧力制御室20内の燃料圧力により開閉弁37が受ける上向き(開弁方向)の力と同一であるか又はそれよりも大きい場合、開閉弁37は閉弁せしめられる。逆に、開閉弁用バネ38及び遅延圧力供給路39内の燃料圧力により開閉弁37が受ける下向きの力が、圧力制御室20内の燃料圧力により開閉弁37が受ける上向き(開弁方向)の力よりも小さい場合、開閉弁37は開弁せしめられる。   For this reason, the on-off valve 37 has a downward force (in the valve closing direction) received by the on-off valve 37 by the fuel pressure in the on-off valve spring 38 and the delay pressure supply passage 39. When the upward force (opening direction) force that 37 receives is equal to or greater than the upward force, the on-off valve 37 is closed. On the contrary, the downward force received by the on-off valve 37 due to the fuel pressure in the on-off valve spring 38 and the delay pressure supply passage 39 is the upward force (opening direction) received by the on-off valve 37 by the fuel pressure in the pressure control chamber 20. When it is smaller than the force, the on-off valve 37 is opened.

燃料噴射弁2から燃料噴射が行われていない場合、すなわち三方弁23が燃料流入位置に維持されている場合、圧力制御室20内及び遅延圧力供給路39内は共にレール圧となっている。このため、遅延圧力供給路39内の燃料圧力により開閉弁37が受ける下向きの力と、圧力制御室20内の燃料圧力により開閉弁37が受ける上向きの力とは等しく、開閉弁37は開閉弁用バネ38により下向きに付勢されているため、開閉弁37は閉弁せしめられる。   When fuel is not injected from the fuel injection valve 2, that is, when the three-way valve 23 is maintained at the fuel inflow position, both the pressure control chamber 20 and the delay pressure supply passage 39 are at rail pressure. For this reason, the downward force received by the on-off valve 37 due to the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 is equal to the upward force received by the on-off valve 37 due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20. Since the spring 38 is biased downward, the on-off valve 37 is closed.

また、三方弁23を燃料流出位置にしたことにより圧力制御室20内の燃料圧力が低下している場合、遅延圧力供給路39内の燃料圧力は圧力制御室20内の燃料圧力よりも高い。すなわち、三方弁23を燃料流出位置にすることにより圧力制御室20内の燃料圧力は徐々に低下することになるが、オリフィス40が存在することにより遅延圧力供給路39内の燃料圧力は圧力制御室20内の燃料圧力よりも遅れて低下することになる。したがって、この場合、開閉弁用バネ38及び遅延圧力供給路39内の燃料圧力により開閉弁37が受ける下向きの力は圧力制御室20内の燃料圧力により開閉弁37が受ける上向き(開弁方向)の力よりも大きいため、開閉弁37は閉弁した状態で維持される。   In addition, when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is lowered by setting the three-way valve 23 to the fuel outflow position, the fuel pressure in the delay pressure supply path 39 is higher than the fuel pressure in the pressure control chamber 20. That is, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 gradually decreases by setting the three-way valve 23 to the fuel outflow position, but the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 is controlled by the presence of the orifice 40. The fuel pressure in the chamber 20 decreases later than the fuel pressure. Therefore, in this case, the downward force received by the on-off valve 37 due to the fuel pressure in the on-off valve spring 38 and the delay pressure supply passage 39 is upward (the valve opening direction) received by the on-off valve 37 by the fuel pressure in the pressure control chamber 20. Therefore, the on-off valve 37 is maintained in a closed state.

その後、三方弁23を燃料流入位置にしたことにより圧力制御室20内の燃料圧力が上昇すると、遅延圧力供給路39内の燃料圧力は圧力制御室20内の燃料圧力よりも低くなる。すなわち、三方弁23を燃料流出位置にすることにより圧力制御室20内の燃料圧力は徐々に上昇することになるが、オリフィス40が存在することにより遅延圧力供給路39内の燃料圧力は圧力制御室20内の燃料圧力よりも遅れて上昇することになる。しかしながら、この場合、オリフィス22の存在により、圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度はあまり速くない。このため、圧力制御室20内の燃料圧力と遅延圧力供給路39内の燃料圧力との差圧はあまり高くない。このため、遅延圧力供給路39内の燃料圧力により開閉弁37が受ける下向きの力と圧力制御室20内の燃料圧力により開閉弁37が受ける上向きの力との差は、開閉弁用バネ38の付勢力よりも小さく、よって開閉弁37は閉弁した状態で維持される。   Thereafter, when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 rises by setting the three-way valve 23 to the fuel inflow position, the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 becomes lower than the fuel pressure in the pressure control chamber 20. That is, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 gradually increases by setting the three-way valve 23 to the fuel outflow position, but the fuel pressure in the delay pressure supply path 39 is controlled by the presence of the orifice 40. The fuel pressure rises later than the fuel pressure in the chamber 20. However, in this case, due to the presence of the orifice 22, the rate of increase of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is not so fast. For this reason, the differential pressure between the fuel pressure in the pressure control chamber 20 and the fuel pressure in the delay pressure supply path 39 is not so high. Therefore, the difference between the downward force received by the on-off valve 37 due to the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 and the upward force received by the on-off valve 37 due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is the difference between the on-off valve spring 38. Therefore, the on-off valve 37 is maintained in a closed state.

以上より、燃料噴射弁2からの燃料噴射時において、両ニードル12、13が通常通り作動している場合には、開閉弁37は常に閉弁した状態となっており、バイパス通路35を介して燃料が流れることはない。   From the above, when both the needles 12 and 13 are operating normally during fuel injection from the fuel injection valve 2, the on-off valve 37 is always closed, There is no fuel flow.

ところで、上述したような理想的な噴射率推移を達成するためには、アウターニードル13が上記一定量hy上昇してアウターニードル13のショルダ31とインナーニードル12の突起部30の下面とが当接した後、インナーニードル12の突起部30下面とアウターニードル13のショルダ31とが接触した状態で、すなわちショルダ31が突起部30を押し上げる態様で、インナーニードル12とアウターニードル13とが一体となって上昇する必要がある。   By the way, in order to achieve the ideal injection rate transition as described above, the outer needle 13 is raised by the predetermined amount hy, and the shoulder 31 of the outer needle 13 and the lower surface of the protrusion 30 of the inner needle 12 come into contact with each other. After that, the inner needle 12 and the outer needle 13 are integrated with each other in a state in which the lower surface of the protruding portion 30 of the inner needle 12 is in contact with the shoulder 31 of the outer needle 13, that is, in a mode in which the shoulder 31 pushes up the protruding portion 30. Need to rise.

ところが、実際には、アウターニードル13のショルダ31がインナーニードル12の突起部30下面に衝突したときに、アウターニードル13の持っていた運動量のほとんど全てがインナーニードル12に伝達されてしまうことがある。この場合、その後、インナーニードル12のみが急激に上昇して、アウターニードル13の上昇が停止する。すなわち、アウターニードル13とインナーニードル12とは一体となって上昇しない。斯かる現象はインナーニードルバウンスと呼ばれる。   However, in practice, when the shoulder 31 of the outer needle 13 collides with the lower surface of the protrusion 30 of the inner needle 12, almost all the momentum of the outer needle 13 may be transmitted to the inner needle 12. . In this case, thereafter, only the inner needle 12 rapidly rises, and the rise of the outer needle 13 stops. That is, the outer needle 13 and the inner needle 12 do not rise together. Such a phenomenon is called inner needle bounce.

図3は、インナーニードルバウンスが生じた場合における圧力制御室20内の燃料圧力及びニードルリフト量の推移を示す図である。図中の時刻0は、アウターニードル13のショルダ31がインナーニードル12の突起部30下面に衝突したときを示している。図3に示したように、インナーニードルバウンスが生じると、インナーニードル12が上昇すると共に、これに伴って圧力制御室20内の燃料圧力が急激に上昇する。その後、圧力制御室20内の燃料圧力が高まると、これによりインナーニードル12の上昇が停止し、その後インナーニードル12が下降せしめられる。インナーニードル12が下降せしめられる程度は圧力制御室20内の燃料圧力が高くなるほど大きくなる。その後、インナーニードル12は振動することになる。   FIG. 3 is a diagram illustrating changes in the fuel pressure and the needle lift amount in the pressure control chamber 20 when the inner needle bounce occurs. Time 0 in the figure indicates the time when the shoulder 31 of the outer needle 13 collides with the lower surface of the protrusion 30 of the inner needle 12. As shown in FIG. 3, when the inner needle bounce occurs, the inner needle 12 rises, and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 rises rapidly with this. Thereafter, when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 increases, the rise of the inner needle 12 is stopped by this, and then the inner needle 12 is lowered. The extent to which the inner needle 12 is lowered increases as the fuel pressure in the pressure control chamber 20 increases. Thereafter, the inner needle 12 vibrates.

すなわち、インナーニードルバウンスが生じると、その後圧力制御室20内の燃料圧力が上下に振動してしまい、これに伴ってインナーニードル12のリフト量も上下に振動してしまう。その結果、燃料噴射弁2からの燃料噴射率の推移を図2に示したような適切なものとすることができなくなってしまう。このように燃料噴射弁からの燃料噴射率を適切に制御することができないと、内燃機関の燃焼室内での混合気の燃焼を悪化させることになり、機関出力の低下、燃費の悪化や排気エミッションの悪化を招くことになる。   That is, when the inner needle bounce occurs, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 subsequently vibrates up and down, and accordingly, the lift amount of the inner needle 12 also vibrates up and down. As a result, the transition of the fuel injection rate from the fuel injection valve 2 cannot be made appropriate as shown in FIG. If the fuel injection rate from the fuel injection valve cannot be controlled appropriately in this way, the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine will be worsened, resulting in a decrease in engine output, deterioration in fuel consumption and exhaust emission. Will be worsened.

ここで、本実施形態の燃料噴射弁2では、上述したようにインナーニードルバウンスが生じた場合、インナーニードル12が急激に上昇すると、圧力制御室20内の燃料圧力も急激に上昇することになる。この場合、圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度は速い。このように圧力制御室20内の燃料圧力が急激に上昇すると、上述したように圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度があまり速くない場合と異なり、圧力制御室20内の燃料圧力と遅延圧力供給路39内の燃料圧力との差圧は大きなものとなる。このため、遅延圧力供給路39内の燃料圧力により開閉弁37が受ける下向きの力と圧力制御室20内の燃料圧力により開閉弁37が受ける上向きの力との差は、開閉弁用バネ38の付勢力よりも大きく、よって開閉弁37は開弁されることになる。   Here, in the fuel injection valve 2 of the present embodiment, when the inner needle bounce occurs as described above, when the inner needle 12 rises rapidly, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 also rises abruptly. . In this case, the rising speed of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is fast. In this way, when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 suddenly rises, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 and the delay in the pressure control chamber 20 differ from the case where the rate of increase in the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is not so fast as described above. The differential pressure from the fuel pressure in the pressure supply path 39 is large. Therefore, the difference between the downward force received by the on-off valve 37 due to the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 and the upward force received by the on-off valve 37 due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is the difference between the on-off valve spring 38. Therefore, the on-off valve 37 is opened.

すなわち、本実施形態の燃料噴射弁2によれば、ニードル12、13の上昇中にインナーニードルバウンスが生じて、圧力制御室20内の燃料圧力が急激に上昇した場合には、インナーニードルバウンス発生前の圧力制御室20内の燃料圧力にほぼ等しい遅延圧力供給路39内の燃料圧力と、インナーニードルバウンス発生によって上昇した圧力制御室20内の燃料圧力との差圧が限界差圧よりも大きくなると、開閉弁37が開弁せしめられて、圧力制御室20内の燃料がバイパス通路35を通って流出せしめられる。換言すると、インナーニードルバウンス発生前の圧力制御室20内の燃料圧力にほぼ等しい遅延圧力供給路39内の燃料圧力と、インナーニードルバウンス発生によって上昇した圧力制御室20内の燃料圧力との差圧が限界差圧以下になるように圧力制御室20内の燃料圧力が制御される。   That is, according to the fuel injection valve 2 of the present embodiment, when an inner needle bounce occurs while the needles 12 and 13 are raised, and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 suddenly rises, the inner needle bounce occurs. The differential pressure between the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 substantially equal to the fuel pressure in the previous pressure control chamber 20 and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 increased by the occurrence of the inner needle bounce is larger than the limit differential pressure. Then, the on-off valve 37 is opened, and the fuel in the pressure control chamber 20 flows out through the bypass passage 35. In other words, the differential pressure between the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 that is substantially equal to the fuel pressure in the pressure control chamber 20 before the occurrence of the inner needle bounce and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 that has increased due to the occurrence of the inner needle bounce. The fuel pressure in the pressure control chamber 20 is controlled so that is less than the limit differential pressure.

ここで、限界差圧は、開閉弁用バネ38の弾性力に応じて任意に設定可能である。ただし、限界差圧は、三方弁23を燃料流入位置にすることによって圧力制御室20内に燃料が流入する場合において、所定時間(インナーニードルバウンスが発生したときに燃料圧力が上昇している期間と同程度の時間)に上昇する圧力制御室20内の燃料圧力(燃料圧力の上昇量)よりも大きく設定される。   Here, the limit differential pressure can be arbitrarily set according to the elastic force of the on-off valve spring 38. However, the limit differential pressure is a predetermined time (period in which the fuel pressure is increased when the inner needle bounce occurs) when the fuel flows into the pressure control chamber 20 by setting the three-way valve 23 to the fuel inflow position. Is set to be larger than the fuel pressure in the pressure control chamber 20 (the amount of increase in the fuel pressure) that rises at the same time).

見方を変えると、インナーニードルバウンス発生後、所定期間中に上昇した圧力制御室20内の燃料圧力と同期間中に上昇した遅延圧力供給路39内の燃料圧力との差圧が一定差圧以上となるような速度で圧力制御室20内の燃料圧力が上昇した場合、すなわち圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度が限界速度よりも速くなった場合に、開閉弁37が開弁せしめられる。換言すると、本実施形態の燃料噴射弁2によれば、圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度が限界速度以下になるように圧力制御室20内の燃料圧力が制御される。   In other words, the pressure difference between the fuel pressure in the pressure control chamber 20 that has risen during a predetermined period after the occurrence of the inner needle bounce and the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 that has risen during the same period is equal to or greater than a certain differential pressure. When the fuel pressure in the pressure control chamber 20 rises at such a speed, that is, when the increase speed of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 becomes faster than the limit speed, the on-off valve 37 is opened. . In other words, according to the fuel injection valve 2 of the present embodiment, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is controlled so that the rising speed of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is equal to or lower than the limit speed.

ここで、限界速度は、開閉弁用バネ38の弾性力に応じて任意に設定可能である。ただし、限界速度は、三方弁23を燃料流入位置にすることによって圧力制御室20内に燃料が流入する場合における圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度よりも速い速度とされる。   Here, the limit speed can be arbitrarily set according to the elastic force of the on-off valve spring 38. However, the limit speed is set to a speed higher than the rate of increase of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 when the fuel flows into the pressure control chamber 20 by setting the three-way valve 23 to the fuel inflow position.

以上より、本実施形態の燃料噴射弁2によれば、インナーニードルバウンスが生じても、圧力制御室20内の燃料圧力は図3に示した程には上昇せず、よってインナーニードル12も図3に示した程には下降しない。したがって、その後に生じる圧力制御室20内の燃料圧力の振動及びインナーニードル12のリフト量の振動も図3に示した場合に比べて抑制される。その結果、燃料噴射弁2からの燃料噴射量を比較的適切に制御することができるようになると共に、機関出力の低下、燃費の悪化や排気エミッションの悪化を抑制することができる。   As described above, according to the fuel injection valve 2 of the present embodiment, even if the inner needle bounce occurs, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 does not increase as shown in FIG. It does not descend as shown in 3. Therefore, the vibration of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 and the vibration of the lift amount of the inner needle 12 generated thereafter are also suppressed as compared with the case shown in FIG. As a result, the fuel injection amount from the fuel injection valve 2 can be controlled relatively appropriately, and the decrease in engine output, the deterioration in fuel consumption, and the deterioration in exhaust emission can be suppressed.

なお、上記実施形態では、同一の通路(燃料流出入通路21)を介して圧力制御室20内に燃料が流入し且つ圧力制御室20から燃料が流出している。しかしながら、燃料噴射弁2は斯かる構成でなくてもよく、圧力制御室20内に燃料を流入させる通路と圧力制御室20から燃料を流出させる通路とが別々に設けられていてもよい。   In the above-described embodiment, the fuel flows into the pressure control chamber 20 and the fuel flows out from the pressure control chamber 20 through the same passage (the fuel inflow / outflow passage 21). However, the fuel injection valve 2 may not have such a configuration, and a passage through which fuel flows into the pressure control chamber 20 and a passage through which fuel flows out from the pressure control chamber 20 may be provided separately.

次に、図4を参照して本発明の第二実施形態の燃料噴射弁2’について説明する。図4に示した燃料噴射弁2’の構成は基本的に図1に示した第一実施形態の燃料噴射弁2の構成と同様であり、よって同様な構成については説明を省略する。   Next, the fuel injection valve 2 'according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the fuel injection valve 2 ′ shown in FIG. 4 is basically the same as the configuration of the fuel injection valve 2 of the first embodiment shown in FIG. 1. Therefore, the description of the same configuration is omitted.

本実施形態の燃料噴射弁2’では、第一実施形態の燃料噴射弁2のように、バイパス通路35、開閉弁37等が設けられない代わりに、シリンダ45が設けられる。シリンダ45内にはシリンダ45内で摺動可能なピストン46が配置され、このピストン46はピストン用バネ47によってシリンダ45内の一方の側へと付勢されている。   In the fuel injection valve 2 ′ of the present embodiment, a cylinder 45 is provided instead of the bypass passage 35, the on-off valve 37, and the like, unlike the fuel injection valve 2 of the first embodiment. A piston 46 slidable in the cylinder 45 is disposed in the cylinder 45, and the piston 46 is urged to one side in the cylinder 45 by a piston spring 47.

シリンダ45の一方の端部は制御室連通路48を介して圧力制御室20に連通しており、他方の端部は遅延圧力供給路49に連通している。この遅延圧力供給路49にはオリフィス50が設けられる。したがって、ピストン46の一方の側(上側)には遅延圧力供給路39内の燃料圧力が加えられると共に、ピストン46の他方の側(下側)には圧力制御室20内の燃料圧力が加えられる。   One end of the cylinder 45 communicates with the pressure control chamber 20 via the control chamber communication passage 48, and the other end communicates with the delay pressure supply path 49. The delay pressure supply passage 49 is provided with an orifice 50. Accordingly, the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 is applied to one side (upper side) of the piston 46, and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is applied to the other side (lower side) of the piston 46. .

したがって、ピストン用バネ47及び遅延圧力供給路49内の燃料圧力によりピストン46が受ける下向きの力が、圧力制御室20内の燃料圧力によりピストン46が受ける上向きの力よりも大きい場合、ピストン46は下降せしめられる。これにより、シリンダ45とピストン46とによって画成され且つ圧力制御室20に連通するチャンバ51の容積が減少せしめられる。逆に、ピストン用バネ47及び遅延圧力供給路49内の燃料圧力によりピストン46が受ける下向きの力が、圧力制御室20内の燃料圧力によりピストン46が受ける上向きの力よりも小さい場合、ピストン46は上昇せしめられ、よってチャンバ51の容積が増大せしめられる。   Therefore, when the downward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the piston spring 47 and the delay pressure supply passage 49 is greater than the upward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20, the piston 46 is Can be lowered. As a result, the volume of the chamber 51 defined by the cylinder 45 and the piston 46 and communicating with the pressure control chamber 20 is reduced. Conversely, when the downward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the piston spring 47 and the delay pressure supply passage 49 is smaller than the upward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20, the piston 46. Is raised, and thus the volume of the chamber 51 is increased.

このように構成された燃料噴射弁2’では、燃料噴射弁2’から燃料噴射が行われていない場合、すなわち三方弁23が燃料流入位置に維持されている場合、圧力制御室20内及び遅延圧力供給路50内は共にレール圧となっている。このため、遅延圧力供給路50内の燃料圧力によりピストン46が受ける下向きの力と、圧力制御室20内の燃料圧力によりピストン46が受ける上向きの力とは等しく、またピストン47はピストン用バネ47により下向きに付勢されているため、ピストン47は下降せしめられ、よってチャンバ51の容積は小さいものとされる。   In the fuel injection valve 2 ′ configured in this way, when fuel injection is not performed from the fuel injection valve 2 ′, that is, when the three-way valve 23 is maintained at the fuel inflow position, the pressure control chamber 20 and the delay Both of the pressure supply paths 50 have rail pressure. For this reason, the downward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the delay pressure supply passage 50 is equal to the upward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20, and the piston 47 is a piston spring 47. Therefore, the piston 47 is lowered, so that the volume of the chamber 51 is reduced.

また、三方弁23を燃料流出位置に切り替えることにより圧力制御室20内の燃料圧力が低下する場合、オリフィス40の存在により遅延圧力供給路49内の燃料圧力は圧力制御室20内の燃料圧力よりも高い。したがって、この場合、ピストン用バネ47及び遅延圧力供給路39内の燃料圧力によりピストン46が受ける下向きの力は圧力制御室20内の燃料圧力によりピストン46が受ける上向きの力よりも大きいため、ピストン46は下降した状態で維持され、よってチャンバ51の容積は小さいものとされる。   Further, when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is lowered by switching the three-way valve 23 to the fuel outflow position, the fuel pressure in the delay pressure supply passage 49 is greater than the fuel pressure in the pressure control chamber 20 due to the presence of the orifice 40. Is also expensive. Accordingly, in this case, the downward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the piston spring 47 and the delay pressure supply passage 39 is larger than the upward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20. 46 is maintained in a lowered state, so that the volume of the chamber 51 is small.

その後、三方弁23を燃料流入位置に切り替えることにより圧力制御室20内の燃料圧力が上昇すると、遅延圧力供給路49内の燃料圧力は圧力制御室20内の燃料圧力よりも低くなる。ただし、この場合、オリフィス22の存在により、圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度はあまり速くない。このため、圧力制御室20内の燃料圧力と遅延圧力供給路49内の燃料圧力との差圧はあまり高くない。したがって、遅延圧力供給路39内の燃料圧力によりピストン46が受ける下向きの力と圧力制御室20内の燃料圧力によりピストン46が受ける上向きの力との差は、ピストン用バネ47の付勢力よりも小さく、よってピストン46は下降した状態で維持される。   Thereafter, when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 rises by switching the three-way valve 23 to the fuel inflow position, the fuel pressure in the delay pressure supply passage 49 becomes lower than the fuel pressure in the pressure control chamber 20. However, in this case, due to the presence of the orifice 22, the rising speed of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is not so fast. For this reason, the differential pressure between the fuel pressure in the pressure control chamber 20 and the fuel pressure in the delay pressure supply passage 49 is not very high. Therefore, the difference between the downward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the delay pressure supply passage 39 and the upward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is larger than the biasing force of the piston spring 47. Thus, the piston 46 is maintained in a lowered state.

以上より、燃料噴射弁2’からの燃料噴射時において、両ニードル12、13が通常通り作動している場合には、ピストン46は常に下降した状態となっており、チャンバ51の容積は小さいまま維持される。   As described above, when both the needles 12 and 13 are operating normally during fuel injection from the fuel injection valve 2 ′, the piston 46 is always in a lowered state, and the volume of the chamber 51 remains small. Maintained.

ところが、上述したようにインナーニードルバウンスが生じた場合、インナーニードル12が急激に上昇すると、圧力制御室20内の燃料圧力も急激に上昇し、圧力制御室20内の燃料圧力と遅延圧力供給路49内の燃料圧力との差圧は大きなものとなる。このため、遅延圧力供給路49内の燃料圧力によりピストン46が受ける下向きの力と圧力制御室20内の燃料圧力によりピストン46が受ける上向きの力との差は、ピストン用バネ47の付勢力よりも大きくなり、よってピストン46は上昇することになる。   However, when the inner needle bounce occurs as described above, when the inner needle 12 rapidly rises, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 also suddenly rises, and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 and the delay pressure supply path The differential pressure from the fuel pressure in 49 is large. Therefore, the difference between the downward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the delay pressure supply passage 49 and the upward force received by the piston 46 due to the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is greater than the biasing force of the piston spring 47. Therefore, the piston 46 rises.

ピストン46が上昇すると、チャンバ51の容積が大きくなる。このため、圧力制御室20から制御室連通路48を介してチャンバ51内に燃料が流入し、圧力制御室20内の燃料圧力は低下せしめられる。   When the piston 46 rises, the volume of the chamber 51 increases. For this reason, fuel flows into the chamber 51 from the pressure control chamber 20 via the control chamber communication passage 48, and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is reduced.

すなわち、本実施形態の燃料噴射弁2’によれば、ニードル12、13の上昇中にインナーニードルバウンスが生じて、圧力制御室20内の燃料圧力が急激に上昇した場合には、インナーニードルバウンス発生前の圧力制御室20内の燃料圧力にほぼ等しい遅延圧力供給路49内の燃料圧力とインナーニードルバウンス発生によって上昇した圧力制御室20内の燃料圧力との差圧が限界差圧よりも大きくなると、ピストン46が上昇せしめられて、圧力制御室20内の燃料がチャンバ51内に流入せしめられる。換言すると、インナーニードルバウンス発生前の圧力制御室20内の燃料圧力にほぼ等しい遅延圧力供給路49内の燃料圧力と、インナーニードルバウンス発生によって上昇した圧力制御室20内の燃料圧力との差圧が限界差圧以下になるように圧力制御室20内の燃料圧力が制御される。   That is, according to the fuel injection valve 2 ′ of the present embodiment, when the needle needle bounces while the needles 12 and 13 are raised and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 suddenly rises, the inner needle bounce is generated. The pressure difference between the fuel pressure in the delay pressure supply passage 49 substantially equal to the fuel pressure in the pressure control chamber 20 before the occurrence and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 increased by the occurrence of the inner needle bounce is larger than the limit differential pressure. As a result, the piston 46 is raised and the fuel in the pressure control chamber 20 flows into the chamber 51. In other words, the differential pressure between the fuel pressure in the delay pressure supply passage 49 that is substantially equal to the fuel pressure in the pressure control chamber 20 before the occurrence of the inner needle bounce and the fuel pressure in the pressure control chamber 20 that has increased due to the occurrence of the inner needle bounce. The fuel pressure in the pressure control chamber 20 is controlled so that is less than the limit differential pressure.

見方を変えると、インナーニードルバウンス発生後、所定期間中に上昇した圧力制御室20内の燃料圧力と、同期間中に上昇した遅延圧力供給路49内の燃料圧力との差圧が一定差圧以上となるような速度で圧力制御室20内の燃料圧力が上昇した場合、すなわち圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度が限界速度よりも速くなった場合に、ピストン46が上昇せしめられる。換言すると、本実施形態の燃料噴射弁2’によれば、圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度が限界速度以下になるように圧力制御室20内の燃料圧力が制御される。   In other words, the pressure difference between the fuel pressure in the pressure control chamber 20 that has risen during a predetermined period after the occurrence of the inner needle bounce and the fuel pressure in the delay pressure supply passage 49 that has risen during the same period is a constant differential pressure. When the fuel pressure in the pressure control chamber 20 increases at such a speed, that is, when the increase speed of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 becomes faster than the limit speed, the piston 46 is raised. In other words, according to the fuel injection valve 2 ′ of the present embodiment, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is controlled so that the rising speed of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is equal to or lower than the limit speed.

以上より、本実施形態の燃料噴射弁2’によれば、インナーニードルバウンスが生じても、圧力制御室20内の燃料圧力はあまり上昇せず、よってインナーニードル12もあまり下降しない。したがって、その後に生じる圧力制御室20内の燃料圧力の振動及びインナーニードル12のリフト量の振動も抑制される。その結果、燃料噴射弁2’からの燃料噴射量を比較的適切に制御することができるようになると共に、機関出力の低下、燃費の悪化や排気エミッション悪化を抑制することができる。   As described above, according to the fuel injection valve 2 ′ of the present embodiment, even if the inner needle bounce occurs, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 does not increase so much, and thus the inner needle 12 does not decrease so much. Therefore, the vibration of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 and the vibration of the lift amount of the inner needle 12 that occur thereafter are also suppressed. As a result, the fuel injection amount from the fuel injection valve 2 ′ can be controlled relatively appropriately, and the engine output, fuel consumption, and exhaust emission can be prevented from decreasing.

なお、上記実施形態では、三方弁23を燃料流入位置にすることによって圧力制御室20内の燃料圧力が上昇した場合には、遅延圧力供給路49内の燃料圧力と圧力制御室20内の燃料圧力とに差があっても、ピストン46が上昇することのないようにピストン用バネ47の付勢力が設定されている。   In the above embodiment, when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is increased by setting the three-way valve 23 to the fuel inflow position, the fuel pressure in the delay pressure supply passage 49 and the fuel in the pressure control chamber 20 are increased. The biasing force of the piston spring 47 is set so that the piston 46 does not rise even if there is a difference in pressure.

しかしながら、三方弁23を燃料流入位置にすることによって圧力制御室20内の燃料圧力が上昇した場合にもピストン46が上昇するようにピストン用バネ47の付勢力を設定してもよい。この場合、インナーニードルバウンスによる圧力制御室20内の燃料圧力の上昇があまり大きくないときからピストン46が上昇してチャンバ51内に圧力制御室20内の燃料が流出することになる。したがって、インナーニードルバウンスによって圧力制御室20内の燃料圧力があまり上昇していないときから、チャンバ51への燃料の流出を開始させることができる。このため、圧力制御室20内の燃料圧力の振動及びインナーニードル12のリフト量の振動をより確実に抑制することができる。ただし、この場合、三方弁23を燃料流入位置に切り替えた直後に圧力制御室20内の燃料圧力が上昇したときに僅かながらもピストン46が上昇するため、ニードル12、13の下降開始が僅かに遅れる。   However, the biasing force of the piston spring 47 may be set so that the piston 46 rises even when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 rises by setting the three-way valve 23 to the fuel inflow position. In this case, when the increase in the fuel pressure in the pressure control chamber 20 due to the inner needle bounce is not so large, the piston 46 rises and the fuel in the pressure control chamber 20 flows out into the chamber 51. Therefore, the fuel outflow into the chamber 51 can be started from the time when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 does not increase so much by the inner needle bounce. For this reason, the vibration of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 and the vibration of the lift amount of the inner needle 12 can be more reliably suppressed. However, in this case, since the piston 46 slightly rises when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 rises immediately after switching the three-way valve 23 to the fuel inflow position, the lowering of the needles 12 and 13 starts slightly. Be late.

次に、図5を参照して本発明の第二実施形態の燃料噴射弁2’の変更例について説明する。図5に示した燃料噴射弁2’では、図4に示した第二実施形態の燃料噴射弁2’と比べて遅延圧力供給路49及びオリフィス50が設けられていない。したがって、ピストン46には、ピストン用バネ47から受ける下向きの力と、圧力制御室20内の燃料から受ける上向きの力のみが加えられる。したがって、ピストン46は圧力制御室20内の燃料圧力が高くなると上昇し、圧力制御室20内の燃料圧力が低下すると下降する。   Next, a modified example of the fuel injection valve 2 'according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fuel injection valve 2 ′ shown in FIG. 5, the delay pressure supply path 49 and the orifice 50 are not provided as compared with the fuel injection valve 2 ′ of the second embodiment shown in FIG. 4. Therefore, only the downward force received from the piston spring 47 and the upward force received from the fuel in the pressure control chamber 20 are applied to the piston 46. Therefore, the piston 46 rises when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 increases, and descends when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 decreases.

したがって、本変更例の燃料噴射弁2’では、チャンバ51は圧力制御室20内の燃料圧力が高くなるとその容積が増大し、圧力制御室20内の燃料圧力が低下するとその容積が減少する。このため、チャンバ51は、圧力制御室20内の燃料圧力の変動を減衰させるダンパとして作用する。したがって、インナーニードルバウンスの発生により圧力制御室20内の燃料圧力が急激に上昇した場合、チャンバ51の容積が増大して圧力の上昇が抑制され、逆に圧力制御室20内の燃料圧力が急激に低下した場合にチャンバの容積が減少して圧力の低下が抑制される。   Therefore, in the fuel injection valve 2 ′ of this modification, the volume of the chamber 51 increases when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 increases, and the volume decreases when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 decreases. For this reason, the chamber 51 functions as a damper that attenuates fluctuations in the fuel pressure in the pressure control chamber 20. Therefore, when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 suddenly rises due to the occurrence of the inner needle bounce, the volume of the chamber 51 increases and the pressure rise is suppressed, and conversely, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 suddenly increases. In this case, the volume of the chamber is reduced and the pressure drop is suppressed.

このようにチャンバ51がダンパとして作用することにより、インナーニードルバウンス発生前の圧力制御室20内の燃料圧力にほぼ等しい遅延圧力供給路49内の燃料圧力と、インナーニードルバウンス発生によって上昇した圧力制御室20内の燃料圧力との差圧が限界差圧以下になるように維持される。見方を変えると、圧力制御室20内の燃料圧力の上昇速度が限界速度以下になるように圧力制御室20内の燃料圧力が制御される。   Thus, by the chamber 51 acting as a damper, the fuel pressure in the delay pressure supply passage 49 that is substantially equal to the fuel pressure in the pressure control chamber 20 before the inner needle bounce is generated, and the pressure control that is increased by the occurrence of the inner needle bounce. The pressure difference from the fuel pressure in the chamber 20 is maintained to be equal to or lower than the limit pressure difference. In other words, the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is controlled so that the rising speed of the fuel pressure in the pressure control chamber 20 is less than the limit speed.

本変更例の燃料噴射弁2’によれば、圧力制御室20内の燃料圧力の振動を抑制することができると共に、それに伴ってインナーニードル12のリフト量の振動をも抑制することができる。ただし、この場合、三方弁23を燃料流出位置に切り替えた直後又は燃料流入位置に切り替えた直後に圧力制御室20内の燃料圧力が低下又は上昇したときに僅かにピストン46が下降又は上昇するため、ニードル12、13の上昇開始又は下降開始が僅かに遅れる。   According to the fuel injection valve 2 ′ of this modified example, it is possible to suppress the vibration of the fuel pressure in the pressure control chamber 20, and to suppress the vibration of the lift amount of the inner needle 12 accordingly. However, in this case, the piston 46 slightly lowers or rises when the fuel pressure in the pressure control chamber 20 decreases or increases immediately after switching the three-way valve 23 to the fuel outflow position or immediately after switching to the fuel inflow position. The start of raising or lowering of the needles 12 and 13 is slightly delayed.

本発明の第一実施形態の燃料噴射弁を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fuel injection valve of 1st embodiment of this invention. 燃料噴射の開始から終了までのニードルのリフト量及び燃料噴射率の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the lift amount of a needle and the fuel injection rate from the start to the end of fuel injection. インナーニードルバウンスが生じた場合における圧力制御室内の燃料圧力及びニードルリフト量の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the fuel pressure in a pressure control chamber, and needle lift amount when an inner needle bounce arises. 本発明の第二実施形態の燃料噴射弁を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the fuel injection valve of 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態の燃料噴射弁の変更例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the example of a change of the fuel injection valve of 2nd embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 コモンレール
2 燃料噴射弁
3 燃料タンク
11 ノズルボディ
12 インナーニードル
13 アウターニードル
14 内側噴孔群
15 外側噴孔群
16 ノズル室
20 圧力制御室
23 三方弁
36 シリンダ
37 開閉弁
38 開閉弁用バネ
40 オリフィス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Common rail 2 Fuel injection valve 3 Fuel tank 11 Nozzle body 12 Inner needle 13 Outer needle 14 Inner injection hole group 15 Outer injection hole group 16 Nozzle chamber 20 Pressure control chamber 23 Three-way valve 36 Cylinder 37 Open / close valve 38 Open / close valve spring 40 Orifice

Claims (8)

第1噴孔群及び第2噴孔群と、制御室と、第1ニードル及び第2ニードルとを具備し、第1ニードルが第1噴孔群の噴孔を開閉し、第2ニードルが第2噴孔群の噴孔を開閉し、第1ニードル及び第2ニードルのリフトは制御室内の燃料の圧力により制御せしめられる燃料噴射弁において、
ニードルの上昇中に制御室内の燃料の圧力が上昇した場合にその圧力上昇前後での差圧が限界差圧以下になるように制御室内の圧力を制御する圧力制御手段を更に具備する、燃料噴射弁。
The first nozzle hole group and the second nozzle hole group, a control chamber, a first needle and a second needle are provided, the first needle opens and closes the nozzle holes of the first nozzle hole group, and the second needle In the fuel injection valve that opens and closes the nozzle holes of the two nozzle hole groups, and the lift of the first needle and the second needle is controlled by the pressure of the fuel in the control chamber,
Fuel injection further comprising pressure control means for controlling the pressure in the control chamber so that the differential pressure before and after the pressure rise when the pressure of the fuel in the control chamber rises while the needle is rising valve.
上記圧力制御手段は、上記制御室に連通する容積可変チャンバを具備し、該チャンバの容積は上記圧力上昇前後の差圧が大きくなるほど大きくされる、請求項1に記載の燃料噴射弁。   The fuel injection valve according to claim 1, wherein the pressure control means includes a variable volume chamber communicating with the control chamber, and the volume of the chamber is increased as the differential pressure before and after the pressure increase is increased. 上記圧力制御手段は、上記制御室及び燃料流出通路に連通する連通路と該連通路を開閉する開閉弁とを具備し、該開閉弁は上記圧力上昇前後の差圧が限界差圧よりも大きい場合に開弁する、請求項1に記載の燃料噴射弁。   The pressure control means includes a communication passage communicating with the control chamber and the fuel outflow passage, and an opening / closing valve for opening / closing the communication passage, and the opening / closing valve has a pressure difference before and after the pressure increase larger than a limit differential pressure. 2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel injection valve is opened in the case. 第1噴孔群及び第2噴孔群と、制御室と、第1ニードル及び第2ニードルとを具備し、第1ニードルが第1噴孔群の噴孔を開閉し、第2ニードルが第2噴孔群の噴孔を開閉し、第1ニードル及び第2ニードルのリフトは制御室内の燃料の圧力により制御せしめられる燃料噴射弁において、
ニードルの上昇中に制御室内の燃料の圧力が上昇した場合にその圧力上昇速度が限界速度以下になるように制御室内の圧力を制御する圧力制御手段が設けられる、燃料噴射弁。
The first nozzle hole group and the second nozzle hole group, a control chamber, a first needle and a second needle are provided, the first needle opens and closes the nozzle holes of the first nozzle hole group, and the second needle In the fuel injection valve that opens and closes the nozzle holes of the two nozzle hole groups, and the lift of the first needle and the second needle is controlled by the pressure of the fuel in the control chamber,
A fuel injection valve provided with pressure control means for controlling the pressure in the control chamber so that, when the pressure of the fuel in the control chamber rises while the needle is rising, the pressure increase speed is less than the limit speed.
上記圧力制御手段は、上記制御室に連通する容積可変チャンバを具備し、該チャンバの容積は上記圧力上昇速度に応じた速度で大きくされる、請求項4に記載の燃料噴射弁。   The fuel injection valve according to claim 4, wherein the pressure control means includes a variable volume chamber communicating with the control chamber, and the volume of the chamber is increased at a speed corresponding to the pressure increase speed. 上記圧力制御手段は、上記制御室及び燃料流出通路に連通する連通路と該連通路を開閉する開閉弁とを具備し、該開閉弁は上記圧力上昇速度が限界速度よりも速い場合に開弁する、請求項4に記載の燃料噴射弁。   The pressure control means includes a communication passage communicating with the control chamber and the fuel outflow passage, and an opening / closing valve for opening / closing the communication passage, and the opening / closing valve opens when the pressure increase rate is faster than a limit speed. The fuel injection valve according to claim 4. 上記開閉弁の一方の側には制御室に直接連通する直接連通路が設けられ、他方の側にはオリフィスを介して制御室に連通する間接連通路が設けられ、開閉弁は直接連通路内の燃料から受ける圧力と間接連通路内の燃料から受ける圧力との差圧が一定差圧よりも大きくなると開弁する、請求項3又は6に記載の燃料制御弁。   One side of the on-off valve is provided with a direct communication path that directly communicates with the control chamber, and the other side is provided with an indirect communication path that communicates with the control chamber via an orifice. The fuel control valve according to claim 3 or 6, wherein the valve opens when a differential pressure between the pressure received from the fuel and the pressure received from the fuel in the indirect communication passage becomes greater than a certain differential pressure. 上記制御室には燃料流入通路と燃料流出通路とのうちいずれか一方が選択的に連通せしめられる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃料噴射弁。   The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 7, wherein either one of a fuel inflow passage and a fuel outflow passage is selectively communicated with the control chamber.
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