JP2959360B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ユニットインジェクタ
を有しディーゼルエンジンに装備される燃料噴射装置に
関し、特に、パイロット噴射および主噴射を確実に行え
るようにした燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユニットインジェクタは、燃料加圧機構
と噴射ノズルとを一体に設けたもので、エンジンの各気
筒のシリンダヘッドに装着されるようになっている。典
型的なユニットインジェクタは、エンジン出力軸によっ
て回転駆動されるカムの周面に一端が当接したプッシュ
ロッドの他端に連結されてエンジン回転に同期して揺動
するロッカアームにより往復駆動されるプランジャを備
えている。又、ユニットインジェクタは、プランジャの
ポンプ室と燃料供給装置の戻しポートとを接続する燃料
戻し通路の途中に配された電磁弁を備え、この電磁弁を
作動させることにより燃料戻し通路を閉塞した状態で、
プランジャをロッカアームにより押し下げてポンプ室内
部の燃料を加圧し、ポンプ室からユニットインジェクタ
のニードル室に圧送し、ニードル室内圧（噴射圧）がノ
ズル開弁圧力に達したときにノズルから燃料をエンジン
燃焼室の内部に噴射するようにしている。

【０００３】又、エンジンから排出される窒素酸化物
（ＮＯｘ）ならびにエンジン運転騒音の低減を企図し
て、主噴射に先だってパイロット噴射を行うことが知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のユニットインジ
ェクタによってパイロット噴射および主噴射を行う場
合、電磁弁をパイロット噴射開始および終了時点で閉動
作および開動作させると共に主噴射開始時点および終了
時点で閉動作および開動作させる必要がある。即ち、パ
イロット噴射開始時点から主噴射終了時点までの間に、
電磁弁の閉動作および開動作を夫々２回行わねばならな
い。このため、例えば、電磁弁のソレノイドは、パイロ
ット噴射開始時に励磁され、パイロット噴射終了時に消
磁され、主噴射開始時に再度励磁され、主噴射終了時に
再度消磁される。その一方で、ソレノイドの励磁および
消磁に対する弁体の開閉動作には遅れを伴い、又、ソレ
ノイドの消磁直後にはソレノイドに残留磁気が発生す
る。

【０００５】従って、従来装置によれば、パイロット噴
射終了直後に主噴射を開始しようとする場合、パイロッ
ト噴射と主噴射との間においても燃料噴射が継続するこ
とがある。すなわち、主噴射に先だってパイロット噴射
を行うことを企図しても、噴射時間の長い主噴射が行わ
れることになる。この様な場合には、エンジン運転を制
御不能となる。

【０００６】そこで、本発明は、パイロット噴射および
主噴射を確実に行え、エンジンから排出される窒素酸化
物および運転騒音を低減可能とする燃料噴射装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、インジェクタ本体内をエンジンの出力軸の回転に同
期して往復動するプランジャと、前記プランジャ及び前
記インジェクタ本体により画成されるポンプ室とを含む
ユニットインジェクタを有する燃料噴射装置において、
少なくとも燃料フィードポンプを含む燃料供給装置と、
前記燃料供給装置から前記ポンプ室に燃料を供給する燃
料供給通路と、前記ポンプ室から前記燃料供給装置側に
燃料を戻す燃料戻し通路と、前記燃料戻し通路の途中に
夫々配された第１および第２弁手段とを備え、パイロッ
ト噴射開始から主噴射終了までの間、前記プランジャを
増圧方向に駆動しつつ、前記第１弁手段の開動作および
閉動作ならびに前記第２弁手段の開動作および閉動作を
夫々１度だけ所定順序で行って、パイロット噴射および
主噴射を行うことを特徴とする。請求項２に記載の本発
明は、少なくとも燃料フィードポンプを含む燃料供給装
置と、前記燃料供給装置から前記ポンプ室に燃料を供給
すると共に前記ポンプ室から前記燃料供給装置側に燃料
を戻す燃料通路と、前記燃料通路の途中に夫々配された
第１及び第２弁手段とを備え、パイロット噴射開始から
主噴射終了までの間、前記プランジャを増圧方向に駆動
しつつ、前記第１弁手段の開動作および閉動作ならびに
前記第２弁手段の開動作および閉動作を夫々１度だけ所
定順序で行って、パイロット噴射および主噴射を行うこ
とを特徴とする。請求項３に記載の本発明は、少なくと
も燃料フィードポンプを含む燃料供給装置と、前記燃料
供給装置から前記ポンプ室に燃料を供給する燃料供給通
路と、前記ポンプ室から前記燃料供給装置側に燃料を戻
す燃料戻し通路と、前記燃料戻し通路の途中に配された
弁体と、前記弁体に連係された第１及び第２駆動部とを
備え、パイロット噴射開始時から主噴射終了時までの
間、前記プランジャを増圧方向に駆動しつつ、前記弁体
を前記第１駆動部により閉方向に駆動すると共に、パイ
ロット噴射終了から主噴射開始までの間、閉方向へ駆動
中の前記弁体を前記第２駆動部により前記第１駆動部の
駆動力よりも大きい駆動力で開方向に駆動して、パイロ
ット噴射および主噴射を行うことを特徴とする。

【０００８】

【作用】エンジン出力軸の回転に同期してプランジャが
往復動する間、燃料供給装置からポンプ室に燃料が供給
される。そして、パイロット噴射開始から主噴射終了ま
での間、プランジャが増圧方向に移動すると共に、請求
項１または２の発明では、第１弁手段の開動作および閉
動作ならびに第２弁手段の開動作および閉動作が夫々１
度だけ所定順序で行われる。

【０００９】詳しくは、パイロット噴射開始および終了
時点ならびに主噴射開始および終了時点の各々で、第１
弁手段の開動作および閉動作ならびに第２弁手段の開動
作および閉動作のうちの対応する一つが行われる。換言
すれば、各々の弁手段の開閉動作は、パイロット噴射開
始から主噴射終了までの期間内に１度だけ行われ、従っ
て、前回の開閉動作から相当の時間が経過して残留磁気
の影響が及ばなくなった後に行われる。この結果、各々
の弁手段は確実に開閉動作し、従って、企図したパイロ
ット噴射および主噴射が確実に行われ、これにより窒素
酸化物の排出および運転騒音が低減される。

【００１０】請求項３の発明では、パイロット噴射開始
時から主噴射終了時までの間、請求項１にいう第１弁手
段に対応する第１駆動部により弁体が閉方向に駆動さ
れ、また、パイロット噴射終了から主噴射開始までの
間、第１駆動部により閉方向に駆動されている弁体が、
請求項１にいう第２弁手段に対応する第２駆動部により
第１駆動部の駆動力よりも大きい駆動力で開方向へ駆動
される。パイロット噴射開始時点において、請求項１ま
たは３の発明では燃料戻し通路が閉塞され、請求項２の
発明では燃料通路が閉塞される。プランジャの増圧方向
への移動によりポンプ室内部の燃料が加圧されてニード
ル室に圧送される。そして、ニードル室内圧（噴射圧）
がノズル開弁圧に達すると、ノズルからエンジン燃焼室
に燃料が噴射され、パイロット噴射が開始される。その
後、パイロット噴射終了時点で燃料戻し通路または燃料
通路が開いて、ポンプ室内部の燃料が燃料戻し通路また
は燃料通路を介して燃料供給装置側に逃げ、パイロット
噴射が終了する。次に、主噴射開始時点で燃料戻し通路
または燃料通路が再度閉塞され、主噴射終了時点で燃料
通路が再度開き、これにより主噴射が行われる。

【００１１】

【実施例】以下、図１及び図２を参照して、多気筒ディ
ーゼルエンジンに搭載される、本発明の第１実施例によ
る燃料噴射装置を説明する。燃料噴射装置は、ディーゼ
ルエンジン１の気筒数と同数のユニットインジェクタ２
と、エンジン１により駆動されて燃料タンク（図示略）
からの低圧の燃料を圧送するための燃料フィードポンプ
３と、ポンプ３からの加圧燃料を夫々のユニットインジ
ェクタ２に分配するための燃料分配装置４とを備えてい
る。本実施例では、燃料タンク、燃料フィードポンプ３
および燃料分配装置４は燃料供給装置を構成している。
ユニットインジェクタ２の各々は、対応する気筒のシリ
ンダヘッドに装着されている。

【００１２】図２に示すように、ユニットインジェクタ
２は、インジェクタ本体２１と、その段付き軸孔２１ａ
内に摺動自在に挿入されたプランジャ２２と、これに結
合されると共に軸孔２１ａ内に挿入されたフォロア２３
とを備え、インジェクタ本体２１とフォロア２３との間
にはスプリング２４が介設されている。プランジャ２２
およびフォロア２３はスプリング２４により常時外方に
付勢され、従って、フォロア２３の外方先端面はロッカ
アーム１ｂの一端に常時当接している。

【００１３】図１に示すように、ロッカアーム１ｂは、
ロッカアーム軸１ｃにより支持されると共にフォロア側
の端と反対側の端においてプッシュロッド１ｄの一端に
連結され、プッシュロッド１ｄの他端は、エンジン出力
軸１ｅの回転に同期して回転するカム軸１ｆに装着され
たカム１ｇの周面に当接している。従って、プランジャ
２２およびフォロア２３は、エンジン出力軸１ｅの回転
に伴ってロッカアーム１ｂが揺動すると、インジェクタ
本体軸孔２１ａ内で往復動するようになっている。

【００１４】再び図２を参照すると、インジェクタ２
は、インジェクタ本体２１に結合されたノズルホルダ２
５と、これに結合されたノズルボディ２６とを更に備
え、ノズルホルダ２５およびノズルボディ２６にはスプ
リング室２５ａおよびニードル室２６ａが形成されてい
る。ニードル室２６ａにはノズルニードル２７が摺動自
在に配され、スプリング室２５ａ内に配されたスプリン
グ２８によりニードル２７はノズル閉弁方向に常時付勢
されている。そして、後述のようにしてニードル室２６
ａへの燃料供給が行われて、ニードル室２６ａ内の燃料
圧（噴射圧）が所定のノズル開弁圧に達すると、ニード
ル２７がスプリング２８のばね力に抗してリフトし、ノ
ズルが開くようになっている。

【００１５】プランジャ２２には、両端がプランジャ２
２の内方端面および周面に夫々開口する燃料通路３１が
形成され、又、インジェクタ本体２１には、一端が燃料
通路３１に連通自在の燃料通路３２が形成されている。
燃料通路３２の他端は、燃料フィードパイプ２ａを介し
て燃料分配装置４に接続されている。従って、プランジ
ャ２２がインジェクタ本体軸孔２１ａ内で所定の摺動位
置に達すると、燃料通路３１が燃料通路３２に連通し、
燃料分配装置４からの燃料が、燃料フィードパイプ２ａ
（図１）と燃料通路３２，３１とを介して、インジェク
タ本体２１の軸孔形成面とプランジャ２２の内方端面と
により画成されるポンプ室２２ａ内に供給されるように
なっている。

【００１６】更に、インジェクタ本体２１には一端がポ
ンプ室２２ａに開口する燃料通路３３が形成され、燃料
通路３３の他端は、ノズルホルダ２５及びノズルボディ
２６に夫々形成された燃料通路３４，３５とを介してニ
ードル室２６ａに連通している。従って、ポンプ室２２
ａに供給された燃料は、プランジャ２２のポンプ室内圧
増大方向への移動に伴って燃料通路３３〜３５を介して
ニードル室２６ａに供給される。

【００１７】燃料分配装置４は戻しポート４ａを有し、
戻しポート４ａは、ドレインパイプ２ｂ（図１）と、こ
れに連通するようにインジェクタ本体２１に形成した燃
料戻し通路３６と、上述の燃料通路３３〜３５のうちの
対応するものとを介して、ポンプ室２２ａおよびニード
ル室２６ａの各々に連通している。そして、燃料戻し通
路３６の途中には、通路３６を閉塞するための第１弁手
段としての常開型メイン電磁弁４１と、メイン電磁弁４
１に関してポンプ室２２ａと反対側において燃料戻し通
路３６を閉塞するための第２弁手段としての常開型サブ
電磁弁４２とが、互いに直列に設けられている。メイン
電磁弁４１は、例えば、弁体４１ａと、弁体を燃料戻し
通路開方向に付勢するためのスプリング（図示略）と、
ソレノイド（図示略）とを備え、ソレノイドが励磁され
たときに弁体４１ａが燃料戻し通路閉方向に駆動される
ようになっている。サブ電磁弁４２も同様に構成されて
いる。

【００１８】燃料戻し通路３６は、電磁弁４１，４２の
弁体４１ａ，４２ａが夫々配される２つの弁室３６ａ，
３６ｂを備え、両弁室は、通路部３６ｃを介して互いに
連通すると共に通路部３６ｄ，３６ｅを介してポンプ室
２２およびドレインパイプ２ｂ（図１）に夫々連通して
いる。燃料噴射装置は、メイン電磁弁４１およびサブ電
磁弁４２（図１中、両電磁弁を参照符号４０で一括して
示す）の作動を制御するためのコントロールユニット５
０（図１）を更に備えている。コントロールユニット５
０は、マイクロプロセッサ，メモリ，入出力回路などを
含み、入力側が、エンジン回転数，エンジン負荷などの
エンジン運転パラメータならびに各気筒の所定クランク
角度位置を検出するための、吸気圧センサ，水温セン
サ，アクセルセンサ，クランク角度センサなどの各種セ
ンサ（図１中、参照符号６０で一括して示す）に接続さ
れ、出力側が電磁弁４１，４２に接続されている。コン
トローラ５０は、検出エンジン運転パラメータにより表
されるエンジン運転状態に応じて、電磁弁４１，４２の
開閉タイミングを制御することにより各気筒への燃料の
噴射開始時期及び噴射終了時期を制御するようになって
いる。

【００１９】すなわち、コントローラ５０の制御下で電
磁弁４１，４２の双方が非作動状態（図２）にあって燃
料戻し通路３６を介してポンプ室２２ａがドレインパイ
プ２ｂに連通していると、プランジャ２２がポンプ室内
圧増大方向へ移動したとき、ポンプ室２２ａからの加圧
燃料が燃料分配装置４の戻しポートに逃げて、ニードル
室内圧がノズル開弁圧に達しないようになっている。
又、電磁弁４１，４２の一方が作動して燃料戻し通路３
６が閉塞されると、ポンプ室内圧ひいてはニードル室内
圧がノズル開弁圧に達したときにニードル２７がリフト
してノズルが開くようになっている。

【００２０】以下、上記構成の燃料噴射装置の作動を、
エンジン１の一つの気筒１ａに関して主に説明する。エ
ンジン１の運転中、エンジン出力軸１ｅの回転に同期し
て気筒１ａに関連するロッカアーム１ｂがロッカアーム
軸１ｃの回りで揺動し、これに伴って、フォロア２３及
びプランジャ２２が往復動される。この間、プランジャ
２２の燃料通路３１のプランジャ周面側の開口端がイン
ジェクタ本体２１の燃料通路３２に連通するようなプラ
ンジャ移動位置に達すると、燃料分配装置４からの燃料
がポンプ室２２ａに流入する一方、プランジャ２２が燃
料通路３１，３２間の連通が遮断されるようなプランジ
ャ移動位置に達すると燃料流入が阻止される。

【００２１】この間、コントローラ５０は、各種センサ
６０からの検出信号に基づいて、エンジン気筒１ａに関
連するパイロット噴射開始タイミングに達したか否かを
判別する。パイロット噴射開始タイミングに達していな
いと判別すると、コントローラ５０は、電磁弁４１，４
２に例えばローレベルの制御出力を送出する。この結
果、両電磁弁４１，４２は非作動化（消勢）されて開状
態に維持され、従って、燃料戻し通路３６およびドレイ
ンパイプ２ｂを介してポンプ室２２ａが燃料分配装置４
の戻しポート４ａに連通する。この場合、プランジャ２
２の増圧方向への移動により加圧されたポンプ室２２ａ
内の燃料が戻しポートに逃げ、ノズルは閉弁状態に維持
される。

【００２２】その後、パイロット噴射開始時点（図３の
ＴPS時点）に達したと判別すると、コントローラ５０
は、サブ電磁弁４２に例えばハイレベルの制御出力を送
出する。この結果、燃料戻し通路３６が、サブ電磁弁４
２の弁体４２ａにより閉塞され、従って、弁室３６ｂ等
とポンプ室２２ａとの連通が遮断される。斯かる状態
で、プランジャ２２が増圧方向に駆動されると、ポンプ
室内圧ひいては燃料戻し通路３６のポンプ室側およびニ
ードル室２６ａの夫々の内圧が増大し、ニードル室内圧
（噴射圧）がノズル開弁圧に達するとノズルが開いてパ
イロット噴射が開始される。

【００２３】次いで、プランジャ２２の増圧方向への駆
動が継続している間にパイロット噴射終了時点（図３の
ＴPE時点）に達したと判別すると、コントローラ５０
は、サブ電磁弁４２に例えばローレベルの制御出力を送
出する。この結果、サブ電磁弁４２による燃料戻し通路
３６の閉塞が解除されてポンプ室２２ａ内の加圧燃料が
燃料分配装置４の戻しポート４ａに逃げるので、パイロ
ット噴射が終了する。

【００２４】その後、プランジャ２２の増圧方向への移
動が続いている間に主噴射開始時点（図３のＴMS時点）
に達したと判別すると、コントローラ５０は、メイン電
磁弁４１にハイレベルの制御出力を送出し、これによ
り、燃料戻し通路３６が、メイン電磁弁４１の弁体４１
ａにより閉塞され、従って、弁室３６ａ等とポンプ室２
２ａとの連通が遮断される。この結果、プランジャ２２
の増圧方向への移動に伴ってニードル室内圧（噴射圧）
がノズル開弁圧に達するとノズルが開いて主噴射が開始
される。

【００２５】次に、プランジャ２２の増圧方向への駆動
が継続している間に主噴射終了時点（図３のＴME時点）
に達したと判別すると、コントローラ５０は、メイン電
磁弁４１にローレベルの制御出力を送出する。この結
果、燃料戻し通路３６の閉塞が解除されて加圧燃料が戻
しポート４ａに逃げるので、主噴射が終了する。上述の
ように、パイロット噴射開始時および終了時ならびに主
噴射開始時および終了時で、サブ電磁弁４２が閉動作お
よび開動作ならびにメイン電磁弁４１の閉動作および開
動作が夫々行われる。換言すれば、電磁弁４１，４２の
各々の開閉動作は、パイロット噴射開始から主噴射終了
までの期間内に１度だけ行われ、従って、前回の開閉動
作から相当の時間が経過して残留磁気の影響が及ばなく
なった後に行われる。この結果、電磁弁４１，４２は所
要動作タイミングで確実に開閉動作し、従って、企図し
たパイロット噴射および主噴射が確実に行われ、これに
より窒素酸化物の排出および運転騒音が低減される。

【００２６】その他の気筒に関連するインジェクタも、
コントローラ５０の制御下で、気筒１ａのインジェクタ
２と同様に作動する。以下、図４を参照して、本発明の
第２実施例の燃料噴射装置を説明する。２つの電磁弁を
燃料戻し通路の途中に直列に設けた上記第１実施例の装
置に比べて、本実施例装置は、２つの電磁弁を並列に設
けた点が異なり、その一方で、その他の部分の構成およ
び作用は第１実施例の場合と略同様であり、構成，作用
説明を一部省略する。

【００２７】図４に示すように、燃料戻し通路３６は、
メイン電磁弁４１およびサブ電磁弁４２の弁体４１ａ，
４２ａが夫々配される２つの弁室３６ａ，３６ｂを備
え、弁室３６ａは通路部３６ｄ及び３６ｅを介してポン
プ室２２ａおよびドレインパイプ２ｂ（図１）に連通
し、弁室３６ｂは、通路部３６ｄ’及び３６ｅ’を介し
てポンプ室２２ａおよびドレインパイプ２ｂに連通して
いる。即ち、メイン電磁弁４１およびサブ電磁弁４２
は、燃料戻し通路３６において互いに並列に設けられて
いる。又、メイン電磁弁４１は常開型電磁弁からなり、
サブ電磁弁４２は常閉型電磁弁からなる。本実施例のそ
の他の要素は、第１実施例の場合と同様であり、説明を
省略する。

【００２８】以下、上記構成の燃料噴射装置の作動を説
明する。エンジン１の運転中、ポンプ室２２ａへの燃料
供給が第１実施例の場合と同様に行われる。そして、パ
イロット噴射開始タイミング（図５のＴPS時点）に達す
るまでは、電磁弁４１，４２はコントローラ５０の制御
下で非作動化され、従って、燃料戻し通路３６の通路部
３６ｄ，弁室３６ａおよび通路部３６ｅならびにドレイ
ンパイプ２ｂを介して、ポンプ室２２ａが燃料分配装置
４の戻しポート４ａに連通しており、プランジャ２２の
増圧方向への移動により加圧されたポンプ室２２ａ内の
燃料が戻しポートに逃げ、ノズルは閉弁状態に維持され
る。なお、燃料戻し通路３６の通路部３６ｄ’，３６
ｅ’同士は、常閉型サブ電磁弁４２の弁体４２ａにより
互いに遮断される。

【００２９】その後、パイロット噴射開始時点に達した
と判別すると、コントローラ５０は、メイン電磁弁４１
にハイレベル制御出力を送出する。この結果、燃料戻し
通路３６の通路部３６ｄ，３６ｅ同士が、電磁弁４１の
弁体４１ａにより閉塞され、従って、弁室３６ｂ等とポ
ンプ室２２ａとの連通が遮断される。斯かる状態で、プ
ランジャ２２の増圧方向への駆動によりニードル室内圧
（噴射圧）がノズル開弁圧に達するとノズルが開いてパ
イロット噴射が開始される。次いで、パイロット噴射終
了時点（図５のＴPE時点）に達したと判別すると、コン
トローラ５０は、サブ電磁弁４２にハイレベル制御出力
を送出し、これによりサブ電磁弁４２による燃料戻し通
路３６の閉塞が解除されてポンプ室２２ａ内の加圧燃料
が燃料分配装置４の戻しポート４ａに逃げるので、パイ
ロット噴射が終了する。

【００３０】その後、主噴射開始時点（図５のＴMS時
点）に達したと判別すると、コントローラ５０は、サブ
電磁弁４２にローレベル制御出力を送出し、これによ
り、燃料戻し通路３６が電磁弁４１，４２により閉塞さ
れ、従って、プランジャ２２の増圧方向への移動に伴っ
てニードル室内圧がノズル開弁圧に達するとノズルが開
いて主噴射が開始される。次に、主噴射終了時点（図５
のＴME時点）に達したと判別すると、コントローラ５０
は、メイン電磁弁４１にローレベル制御出力を送出し、
これにより燃料戻し通路３６の閉塞が解除されて主噴射
が終了する。

【００３１】本実施例の場合も、上記実施例について述
べた理由で、電磁弁４１，４２は所要動作タイミングで
確実に開閉動作し、従って、企図したパイロット噴射お
よび主噴射が確実に行われる。以下、図６を参照して、
上記第２実施例の変形例による燃料噴射装置を説明す
る。

【００３２】燃料戻し通路の途中に互いに並列に設けた
２つの電磁弁を別個の弁室に収容した上記第２実施例に
比べて、本変形例は、２つの電磁弁を両者に共通の弁室
に収容して、高圧が加わる燃料通路の数を少なくすると
共に装置のコンパクト化を図った点が異なる。図６に示
すように、燃料戻し通路３６は、常開型メイン電磁弁４
１および常閉型サブ電磁弁４２の弁体４１ａ，４２ａの
双方が配される弁室３６ａを備え、弁室３６ａには、電
磁弁４１，４２の弁体４１ａ，４２ａで夫々開閉され通
路部３６ｄ及び３６ｄ’を介してポンプ室２２ａに夫々
連通する第１及び第２ポート３６ｆ，３６ｇと、通路部
３６ｅを介してドレインパイプ２ｂに連通する第３ポー
ト３６ｈとが形成されている。

【００３３】本変形例のその他の部分の構成ならびに作
用は、第２実施例の場合と同様であり、説明を省略す
る。以下、図７を参照して、本発明の第３実施例の燃料
噴射装置を説明する。本実施例装置は、互いに弁体駆動
力を異にする２つの電磁弁の弁体同士を一体に結合する
と共に両弁体を両者に共通の弁室に収容して、燃料通路
数を更に少なくすると共に装置をよりコンパクトにした
点に特徴がある。その他の部分の構成および作用は第１
および第２実施例の場合と略同様であり、構成，作用説
明を一部省略する。

【００３４】図７に示すように、燃料戻し通路３６は、
第１駆動部としてのメイン電磁弁４１および第２駆動部
としてのサブ電磁弁４２に連結された単一の弁体４３が
配される弁室３６ａを備え、弁室３６ａには、メイン電
磁弁の弁体４３で開閉され通路部３６ｄを介してポンプ
室２２ａに連通する第１ポート３６ｆと、通路部３６ｅ
を介してドレインパイプ２ｂに連通する第２ポート３６
ｈとが形成されている。サブ電磁弁４２は、メイン電磁
弁４１に比べて大きい駆動電流で駆動されるようにさ
れ、従って、閉作動状態にあるメイン電磁弁４１により
弁室３６ａとポンプ室２２ａとの連通が遮断されている
ときにサブ電磁弁４２を開方向に駆動すると、サブ電磁
弁４２が、メイン電磁弁４１の閉方向動作に抗して、弁
室３６ａとポンプ室２２ａとの連通遮断状態を強制的に
解除するようになっている。本実施例のその他の要素
は、第１および第２実施例の場合と同様であり、説明を
省略する。

【００３５】以下、上記構成の燃料噴射装置の作動を説
明する。エンジン１の運転中、ポンプ室２２ａへの燃料
供給が第１，第２実施例の場合と同様に行われる。そし
て、パイロット噴射開始タイミングに達するまでは、電
磁弁４１，４２はコントローラ５０の制御下で非作動化
され、従って、燃料戻し通路３６の通路部３６ｄ，弁室
３６ａおよび通路部３６ｅならびにドレインパイプ２ｂ
を介して、ポンプ室２２ａが燃料分配装置４の戻しポー
ト４ａに連通しており、プランジャ２２の増圧方向への
移動により加圧されたポンプ室２２ａ内の燃料が戻しポ
ートに逃げ、ノズルは閉弁状態に維持される。

【００３６】その後、パイロット噴射開始時点（図８の
ＴPS時点）に達したと判別すると、コントローラ５０
は、メイン電磁弁４１にハイレベル制御出力を送出す
る。この結果、燃料戻し通路３６の弁室３６ａと通路部
３６ｄとが電磁弁４１の弁体４３により閉塞され、従っ
て、弁室３６ａ等とポンプ室２２ａとの連通が遮断され
る。斯かる状態で、プランジャ２２の増圧方向への駆動
によりニードル室内圧（噴射圧）がノズル開弁圧に達す
るとノズルが開いてパイロット噴射が開始される。

【００３７】次いで、パイロット噴射終了時点（図８の
ＴPE時点）に達したと判別すると、コントローラ５０
は、サブ電磁弁４２にハイレベル制御出力を送出する。
この結果、閉作動状態にあるメイン電磁弁４１による燃
料戻し通路３６の閉塞が、サブ電磁弁４２により強制的
に解除されてポンプ室２２ａ内の加圧燃料が燃料分配装
置４の戻しポート４に逃げるので、パイロット噴射が終
了する。

【００３８】その後、主噴射開始時点（図８のＴMS時
点）に達したと判別すると、コントローラ５０は、サブ
電磁弁４２にローレベル制御出力を送出する。この結
果、サブ電磁弁４２による、メイン電磁弁４１の閉作動
状態を強制的に解除する作用が消滅する。その一方で、
メイン電磁弁４１の閉動作が継続しており、従って、燃
料戻し通路３６は電磁弁４１により閉塞されることにな
る。その後、プランジャ２２の増圧方向への移動に伴っ
てニードル室内圧がノズル開弁圧に達すると、ノズルが
開いて主噴射が開始される。

【００３９】次に、主噴射終了時点（図５のＴME時点）
に達したと判別すると、コントローラ５０は、メイン電
磁弁４１にローレベル制御出力を送出し、これによりメ
イン電磁弁４１による燃料戻し通路３６の閉塞が解除さ
れて主噴射が終了する。本実施例の場合も、上記実施例
について述べた理由で、電磁弁４１，４２は所要動作タ
イミングで確実に開閉動作し、従って、企図したパイロ
ット噴射および主噴射が確実に行われる。

【００４０】本発明は上記実施例に限定されず、種々に
変形可能である。例えば、燃料戻し通路３６を、燃料供
給および燃料戻し兼用の通路として使用可能であり、こ
の場合、図２に示す燃料通路３１は不要となり、燃料通
路３２を燃料通路３３または３６に連通させれば良い。
第１実施例では第１及び第２弁手段を燃料通路の途中に
おいて互いに直列に設け、第２実施例では両弁手段を燃
料通路の途中において互いに並列に設け、又、第３実施
例では、両弁手段の弁体同士を結合したが、本発明の第
１及び第２弁手段は、燃料噴射装置の配設スペースなど
の条件に適合した形式で種々に配設可能であり、第１及
び第２弁手段を両弁手段の配設態様に応じた順序で開閉
動作させることにより、企図したパイロット噴射および
主噴射を確実に行える。

【００４１】

【発明の効果】上述のように、インジェクタ本体内をエ
ンジンの出力軸の回転に同期して往復動するプランジャ
と、前記プランジャ及び前記インジェクタ本体により画
成されるポンプ室とを含むユニットインジェクタを有す
る燃料噴射装置において、請求項１に記載の本発明は、
少なくとも燃料フィードポンプを含む燃料供給装置と、
前記燃料供給装置から前記ポンプ室に燃料を供給する燃
料供給通路と、前記ポンプ室から前記燃料供給装置側に
燃料を戻す燃料戻し通路と、前記燃料戻し通路の途中に
夫々配された第１および第２弁手段とを備え、パイロッ
ト噴射開始から主噴射終了までの間、前記プランジャを
増圧方向に駆動しつつ、前記第１弁手段の開動作および
閉動作ならびに前記第２弁手段の開動作および閉動作を
夫々１度だけ所定順序で行って、パイロット噴射および
主噴射を行うようにしたので、第１及び第２弁手段の開
閉動作は、前回の開閉動作から相当の時間が経過して残
留磁気の影響が及ばなくなった後に行われる。この結
果、第１及び第２弁手段は所要動作タイミングで確実に
開閉動作し、従って、企図したパイロット噴射および主
噴射が確実に行われ、これにより窒素酸化物の排出およ
び運転騒音が低減される。また、請求項２に記載の本発
明は、請求項１の発明の燃料供給通路及び燃料戻し通路
の双方の機能を有する燃料通路を設け、この燃料通路の
途中に配した第１及び第２弁手段を請求項１の発明の場
合と同様に動作させるようにしたので、パイロット噴射
および主噴射を確実に行え、窒素酸化物の排出および運
転騒音の低減を図れる。請求項３に記載の本発明は、請
求項１の発明の第１及び第２弁手段に代えて、燃料戻し
通路の途中に配された弁体と前記弁体に連係された第１
及び第２駆動部とを設け、パイロット噴射開始から主噴
射終了までの間、プランジャを増圧方向に駆動しつつ、
前記弁体を前記第１駆動部により閉方向に駆動すると共
に、パイロット噴射終了から主噴射開始までの間、閉方
向へ駆動中の前記弁体を前記第２駆動部により前記第１
駆動部の駆動力よりも大きい駆動力で開方向に駆動し
て、パイロット噴射および主噴射を行うようにしたの
で、パイロット噴射および主噴射を確実に行え、窒素酸
化物の排出および運転騒音の低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による燃料噴射装置を周辺
要素と共に示す概略図である。

【図２】図１に示す燃料噴射装置を示す断面図である。

【図３】図１および図２に示す燃料噴射装置の電磁弁の
作動タイミングを、時間経過に対する燃料噴射量の変化
を示すグラフである。

【図４】本発明の第２実施例による燃料噴射装置の要部
を示す部分断面図である。

【図５】図４に示す燃料噴射装置の電磁弁の作動タイミ
ングを燃料噴射量変化と共に示すグラフである。

【図６】本発明の第２実施例の変形例による燃料噴射装
置の要部を示す部分概略図である。

【図７】本発明の第３実施例による燃料噴射装置の要部
を示す部分概略図である。

【図８】図７の燃料噴射装置のメイン電磁弁およびサブ
電磁弁の作動タイミングを、両電磁弁の弁体位置の時間
経過に伴う変化ならびに燃料噴射量変化と共に示すグラ
フである。

【符号の説明】

２ ユニットインジェクタ ２ａ 燃料フィードパイプ ２ｂ ドレインパイプ ３ 燃料フィードポンプ ４ 燃料分配装置 ２２ プランジャ ２２ａ ポンプ室 ２６ａ ニードル室 ２７ ノズルニードル ３１，３２，３３，３４，３５ 燃料通路 ３６ 燃料戻し通路 ４１ メイン電磁弁 ４２ サブ電磁弁 ５０ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02M 45/08 F02M 47/00 F02M 57/02 310 F02M 57/02 330

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インジェクタ本体内をエンジンの出力軸
   の回転に同期して往復動するプランジャと、前記プラン
   ジャ及び前記インジェクタ本体により画成されるポンプ
   室とを含むユニットインジェクタを有する燃料噴射装置
   において、少なくとも燃料フィードポンプを含む燃料供
   給装置と、前記燃料供給装置から前記ポンプ室に燃料を
   供給する燃料供給通路と、前記ポンプ室から前記燃料供
   給装置側に燃料を戻す燃料戻し通路と、前記燃料戻し通
   路の途中に夫々配された第１及び第２弁手段とを備え、
   パイロット噴射開始から主噴射終了までの間、前記プラ
   ンジャを増圧方向に駆動しつつ、前記第１弁手段の開動
   作および閉動作ならびに前記第２弁手段の開動作および
   閉動作を夫々１度だけ所定順序で行って、パイロット噴
   射および主噴射を行うことを特徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 インジェクタ本体内をエンジンの出力軸
   の回転に同期して往復動するプランジャと、前記プラン
   ジャ及び前記インジェクタ本体により画成されるポンプ
   室とを含むユニットインジェクタを有する燃料噴射装置
   において、少なくとも燃料フィードポンプを含む燃料供
   給装置と、前記燃料供給装置から前記ポンプ室に燃料を
   供給すると共に前記ポンプ室から前記燃料供給装置側に
   燃料を戻す燃料通路と、前記燃料通路の途中に夫々配さ
   れた第１及び第２弁手段とを備え、パイロット噴射開始
   から主噴射終了までの間、前記プランジャを増圧方向に
   駆動しつつ、前記第１弁手段の開動作および閉動作なら
   びに前記第２弁手段の開動作および閉動作を夫々１度だ
   け所定順序で行って、パイロット噴射および主噴射を行
   うことを特徴とする燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 インジェクタ本体内をエンジンの出力軸
   の回転に同期して往復動するプランジャと、前記プラン
   ジャ及び前記インジェクタ本体により画成されるポンプ
   室とを含むユニットインジェクタを有する燃料噴射装置
   において、少なくとも燃料フィードポンプを含む燃料供
   給装置と、前記燃料供給装置から前記ポンプ室に燃料を
   供給する燃料供給通路と、前記ポンプ室から前記燃料供
   給装置側に燃料を戻す燃料戻し通路と、前記燃料戻し通
   路の途中に配された弁体と、前記弁体に連係された第１
   及び第２駆動部とを備え、パイロット噴射開始から主噴
   射終了までの間、前記プランジャを増圧方向に駆動しつ
   つ、前記弁体を前記第１駆動部により閉方向に駆動する
   と共に、パイロット噴射終了から主噴射開始までの間、
   閉方向へ駆動中の前記弁体を前記第２駆動部により前記
   第１駆動部の駆動力よりも大きい駆動力で開方向に駆動
   して、パイロット噴射および主噴射を行うことを特徴と
   する燃料噴射装置。