JP3832037B2 - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に関するものであり、特に燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄える蓄圧室（コモンレールとも呼ばれる）を備える蓄圧式燃料噴射装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン等の内燃機関に多用されている蓄圧式燃料噴射装置は、一般に、背圧室内の燃料圧力を制御することによってニードル弁を動作させて噴孔を開閉している。この背圧室内の燃料圧力を制御するために、背圧室には、蓄圧室の燃料を導入するための燃料供給通路が接続されるとともに、背圧室の燃料を排出するための燃料排出通路が制御弁を介して接続されている。そして、制御弁を閉じて背圧室内の燃料圧力を高めることによってニードル弁を閉弁方向に押動して噴孔を閉ざし、制御弁を開いて背圧室内の燃料圧力を下げることによってニードル弁を開弁方向に押動して噴孔を開き燃料を噴射している。
【０００３】
従来の蓄圧式燃料噴射装置は、ニードル弁のリフト速度（開弁速度）がほぼ一定であり、したがって、燃料噴射率もほぼ一定であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関の低回転低負荷時には初期噴射率を低く抑えることが燃焼騒音の抑制に有効である。一方、火種ができた後においては噴射率を高めることがスモーク発生の低減を図る上で有利である。
【０００５】
また、内燃機関では、着火遅れを短くし、燃焼を良好にし、ＮＯx 発生の低減等を目的として、メイン噴射の前にパイロット噴射を行う場合があるが、このパイロット噴射を制御し易くするためには、初期噴射率を低く抑えることが有効である。
【０００６】
このような要望から、噴射初期において噴射率を低くし噴射後期において噴射率を高くするようにした噴射率制御が行われている。例えば、特開平５−７１４３８号公報に開示された蓄圧式燃料噴射装置では、燃料排出通路の途中に減圧室を設け、燃料排出通路の開閉と減圧室の開閉をピエゾ素子によって駆動される排出制御弁によって行うようにし、噴射初期には燃料排出通路を閉塞して背圧室の燃料を減圧室に導き、これによって背圧室の圧力降下を小さくして噴射率を低くし、噴射後期には燃料排出通路を開いて背圧室の燃料を燃料排出通路に排出することにより背圧室の圧力降下を大きくして噴射率を大きくするようにしている。
【０００７】
しかしながら、前記公報に記載の蓄圧式燃料噴射装置では、構造が複雑であり、排出制御弁の制御も複雑であり、コストも高いという問題があった。
本発明はこのような従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、初期噴射率を低く抑えることができ、構造も簡単で、コストも安い蓄圧式燃料噴射装置を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
本発明は、制御弁によって燃料排出通路に連通遮断可能な背圧室に、蓄圧室の燃料を燃料供給通路を介して導入し、制御弁を閉じて背圧室内の燃料圧力を高めることによって燃料噴射用弁を閉弁方向に押動して噴孔を閉ざし、制御弁を開いて背圧室内の燃料圧力を下げることによって燃料噴射用弁を開弁方向に押動して噴孔を開き燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置において、前記背圧室に、制御弁の開弁初期の背圧室内の圧力降下を抑制する圧力降下抑制手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
圧力降下抑制手段によって制御弁の開弁初期には背圧室内の圧力降下が抑制されるので、噴射初期の噴射率を低く抑えることができる。本発明において前記圧力降下抑制手段は、前記燃料供給通路から分岐し当該燃料供給通路とは別に前記蓄圧室の燃料を前記背圧室に導入する圧力調整通路と、この圧力調整通路の途中に設けられ前記燃料供給通路と背圧室の圧力差に応じて開口面積を変化させる開口面積可変手段を有するレギュレートバルブと、によって構成することが可能である。
【００１０】
レギュレートバルブは背圧室の圧力が燃料供給通路の圧力よりも小さければ小さいほど開口面積が小さくなるように構成する。噴射初期には背圧室と燃料供給通路の圧力差が小さいのでレギュレートバルブの開口面積が大きく、背圧室には燃料供給通路と圧力調整通路から大流量で燃料が供給されるため、背圧室の圧力降下が小さく、燃料噴射用弁のリフト速度が遅くなり、したがって、噴射率が低くなる。噴射後期になると背圧室と燃料供給通路の圧力差が大きくなるのでレギュレートバルブの開口面積が小さくなり圧力調整通路が絞られることになる。その結果、圧力調整通路から背圧室に流入する燃料が少なくなり、背圧室の圧力降下が大きくなって、燃料噴射用弁のリフト速度が速くなり、したがって噴射後期の噴射率が高くなる。
【００１１】
尚、開口面積可変手段によって開口面積を変化させる場合の最小開口面積は最大開口面積に対して０％（即ち、全閉）であってもよいし、非全閉（例えば、最大開口面積に対して２０％や３０％）であってもよい。
【００１２】
本発明において前記圧力降下抑制手段は、前記燃料供給通路から分岐して前記燃料供給通路と前記背圧室とを接続する圧力調整通路と、この圧力調整通路に液密に挿入されたピストンと、前記背圧室の燃料圧力降下時に前記ピストンが前記ピストン下流側の前記背圧室を加圧するように前記ピストン上流側の前記圧力調整通路内に形成される第２の蓄圧室と、によって構成することも可能である。
【００１３】
噴射初期に背圧室が圧力降下すると、圧力調整通路のピストンが背圧室に接近する方向に移動して背圧室を加圧する。その結果、噴射初期の背圧室の圧力降下が小さくなり、燃料噴射用弁のリフト速度が遅くなって、噴射率が低くなる。ピストンが移動限界に達すると圧力調整通路からの加圧がなくなるので、背圧室の圧力降下が大きくなり、燃料噴射用弁のリフト速度が速くなって、噴射後期の噴射率が高くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の実施の形態を図１から図１０の図面に基いて説明する。
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
初めに、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態を図１から図６の図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は第１の実施の形態における蓄圧式燃料噴射装置（以下、噴射装置と略す）の概略全体システムを示しており、燃料タンク１００内の燃料は、燃料ポンプ１０１によって吸い上げられて蓄圧配管（蓄圧室）１０２に圧送され、蓄圧配管１０２内に高圧状態で貯蔵される。この蓄圧配管１０２の燃料圧力は圧力センサ１０３によって検出され、電気信号に変換されてエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと略す）２００に入力される。この圧力センサ１０３からの出力信号等に基づいて燃料ポンプ１０１がフィードバック制御され、蓄圧配管１０２内の燃料が所定の圧力に保たれるようになっている。
【００１７】
蓄圧配管１０２内の高圧の燃料は、燃料供給管１０４を介してディーゼルエンジン等の内燃機関の各気筒のインジェクタ１に導かれ、このインジェクタ１から各気筒の燃焼室（図示せず）に噴射される。また、インジェクタ１には、余分な燃料を燃料タンク１００に戻すリターン配管１０５が接続されている。尚、インジェクタ１の開閉は内燃機関の運転条件に応じてＥＣＵ２００によって制御される。
【００１８】
インジェクタ１は、図２に示すように、ノズルボディ２、ノズルホルダ３、ノズルナット４、ホルダヘッド５、キャップ６、ニードル弁（燃料噴射用弁）７、第１ステム８、第２ステム９、制御弁１０、電磁アクチュエータ１１を主要構成としている。
【００１９】
ノズルボディ２はノズルホルダ３の下側に配置されノズルナット４によってノズルホルダ３に固定されている。
ノズルホルダ３の中央には軸線方向に貫通するステム収納孔１２ａ，１２ｂが連続して設けられており、ステム収納孔１２ａには第１ステム８が液密に上下摺動可能に挿入され、ステム収納孔１２ｂには第２ステム９が上下動可能に挿入されている。尚、ステム収納孔１２ａにおいて第１ステム８の上面よりも上側の空間は背圧室４５を形成する。
【００２０】
図３に示すように、ノズルボディ２は先端部が細く形成されており、その中央には上面から軸線方向に沿って下方に延びる有底のニードル弁収納孔１３設けられている。ニードル弁収納孔１３は、ノズルボディ２の上面に開口してノズルホルダ３のステム収納孔１２ｂに連通する大径孔部１４と、大径孔部１４の下方に連なる燃料通路孔１５と、燃料通路孔１５の下方に連なる小径孔部１６とから構成されており、燃料通路孔１５の底部がテーパ状の弁座部１７になっている。また、ノズルボディ２には大径孔部１４と燃料通路孔１５との境界部分に環状の燃料溜まり室１８が設けられている。さらに、ノズルボディ２の先端部には小径孔部１６に連なる複数の噴孔１９が周方向所定間隔おきに設けられている。
【００２１】
ニードル弁７はノズルボディ２のニードル弁収納孔１３に上下動可能に収納されており、ニードル弁収納孔１３の大径孔部１４に液密に摺動可能な大径部２０と、燃料通路孔１５に挿通された小径部２１と、大径部２０と小径部２１との間に形成され燃料溜まり室１８内に位置するテーパ部２２とから構成されている。
【００２２】
燃料通路孔１５の内周面と小径部２１の外周面との間は燃料が流通可能な通路２３になっている。ニードル弁７の小径部２１の先端部はノズルボディ２の弁座部１７に対して着座離反可能なシール部２４になっていて、シール部２４が弁座部１７に着座すると通路２３から噴孔１９への燃料の流通が阻止され、シール部２４が弁座部１７から離反すると通路２３から噴孔１９への燃料の流通が可能になる。つまり、噴孔１９はニードル弁７によって開閉されることとなる。
【００２３】
ニードル弁７の上端部の突起２５は第２ステム９の下端部に連結固定され、第２ステム９はステム収納孔１２ｂに収納されたスプリング２６によって下方に付勢されており、これによって、ニードル弁７は閉弁方向に付勢されている。
【００２４】
また、ノズルボディ２及びノズルホルダ３には、一端が燃料溜まり室１８に連なり他端がノズルホルダ３の外表面に開口する第１燃料供給孔２７が設けられている。第１燃料供給孔２７の前記他端部にはフィルタ４４が装着されており、この他端部は燃料供給管１０４を介して蓄圧配管１０２に接続されている。
【００２５】
ノズルホルダ３には、フィルタ４４の直ぐ下流の第１燃料供給孔２７と背圧室４５とを接続する圧力調整通路２８が設けられており、圧力調整通路２８の途中には弁収納孔２９が形成されている。弁収納孔２９にはレギュレートバルブ３０とこのレギュレートバルブ３０を上流側に付勢するスプリング３１が収納されている。レギュレートバルブ３０は上流側が大径部３２で下流側が小径部３３になっていて、大径部３２は弁収納孔２９に液密に軸線方向へ摺動可能に取り付けられている。レギュレートバルブ３０には、一端が大径部３２の端面に開口し、他端が小径部３３の外周面に開口する連通孔３４が設けられている。レギュレートバルブ３０は、図５に示すように下流側に移動して小径部３３が弁収納孔２９の下流側端面に当接したときに、小径部３３の端面が圧力調整通路２８を閉塞するように構成されている。
【００２６】
したがって、図４に示すように小径部３３の端面が弁収納孔２９の下流側端面に当接していないときにだけ、燃料が第１燃料供給孔２７から圧力調整通路２９及び連通孔３４を通って背圧室４５に流通することができる。尚、圧力調整通路２８とレギュレートバルブ３０はこの実施の形態において圧力降下制御手段３５を構成する。
【００２７】
ホルダヘッド５と電磁アクチュエータ１１はノズルホルダ３の上側に配置されキャップ６によってノズルホルダ３に固定されており、ノズルホルダ３とホルダヘッド５との間にはプレート３６，３７が挟装されている。
【００２８】
ホルダヘッド５には制御弁収納孔３８が設けられ、ホルダヘッド５とプレート３６，３７には制御弁収納孔３８と背圧室４５とを連通する背圧通路３９が設けられ、ノズルホルダ３とプレート３６には第１燃料供給孔２７と背圧通路３９とを連通する第２燃料供給孔４０が設けられ、ホルダヘッド５とキャップ６には一端が制御弁収納孔３８に連なり他端がリターン配管１０５に接続された燃料排出通路４１が設けられ、ノズルホルダ３とプレート３６，３７にはステム収納孔１２ｂと燃料排出通路４１とを連通する導圧孔４２が設けられている。
【００２９】
制御弁収納孔３８には、背圧通路３９の上部開口を開閉するボール１０ａを備えた制御弁１０が上下動可能に収納されている。制御弁１０は図示しないスプリングによって下方に付勢されており、電磁アクチュエータ１１のＯＮ・ＯＦＦによって開閉されるようになっている。即ち、電磁アクチュエータ１１をＯＮにすると、制御弁１０はアーマチャ４３によってスプリングの付勢力に抗して上方に引き上げられ、図５に示すようにボール１０ａが背圧通路３９の上部開口から離反してを背圧通路３９と燃料排出通路４１とを連通させる。一方、電磁アクチュエータ１１をＯＦＦにすると、制御弁１０はスプリングによって押し下げられ、図４に示すようにボール１０ａが背圧通路３９の上部開口を塞いで背圧通路３９と燃料排出通路４１とを遮断する。
【００３０】
尚、この実施の形態では、第１燃料供給孔２７と第２燃料供給孔４０と背圧通路３９によって燃料供給通路が構成されている。
【００３１】
次に、この装置の作用を説明する。インジェクタ１の第１燃料供給孔２７には常に蓄圧配管１０２内の燃料が供給され、蓄圧配管１０２内の燃料圧力が印加されている。
【００３２】
電磁アクチュエータ１１がＯＦＦの時には、制御弁１０のボール１０ａが背圧通路３９の上部開口を塞いで背圧通路３９と燃料排出通路４１とを遮断するので、第１燃料供給孔２７から第２燃料供給孔４０を通って背圧通路３９に供給された燃料は、燃料排出通路４１に流れることなく、背圧室４５に流入し、蓄圧配管１０２内の燃料圧力が第１ステム８の上面に作用して第１ステム８を押し下げる力が生じ、この力は第２ステム９を介してニードル弁７に伝達される。
【００３３】
この状態では、ニードル弁７には、背圧室４５内の燃料圧力が第１ステム８に作用して第１ステム８を下方に押し下げる力と、スプリング２６が第２ステム９に作用してニードル弁７を下方に押し下げる力と、燃料溜まり室１８内の燃料圧力がニードル弁７のテーパ部２２に作用してニードル弁７を上方に押し上げる力が加わるが、ニードル弁７を下方に押し下げる力の方が上方に押し上げる力に勝るので、ニードル弁７は下方に押し下げられる。その結果、ニードル弁７のシール部２４がノズルボディ２の弁座部１７に着座し、インジェクタ１は閉弁状態となり、電磁アクチュエータ１１がＯＦＦ状態である限り、インジェクタ１は閉弁状態に保持される。
【００３４】
電磁アクチュエータ１１をＯＮにすると、制御弁１０が上方に引き上げられ、ボール１０ａが背圧通路３９の上部開口から離反してを背圧通路３９と燃料排出通路４１とを連通するので、第１燃料供給孔２７から第２燃料供給孔４０を通って背圧通路３９に供給された燃料は、燃料排出通路４１に流出し、リターン配管１０５を介して燃料タンク１００に排出される。その結果、背圧室４５内の燃料圧力が低下し、前記ニードル弁７を閉弁状態に保持していた圧力バランスが崩れ、ニードル弁７を上方に押し上げる力が下方に押し下げる力よりも勝るようになり、ニードル弁７は第１ステム８及び第２ステム９と共に上昇してシール部２４を弁座部１７から離反させて開弁する。すると、第１燃料供給孔２７に供給された燃料は燃料溜まり室１８、通路２３を通って噴孔１９から噴射される。
【００３５】
ところで、ボール１０ａが背圧通路３９の上部開口から離反した直後は、背圧室４５には、圧力調整通路２８及びレギュレートバルブ３０の連通孔３４を通って燃料が供給される。したがって、噴射初期には背圧室４５内の圧力降下速度が遅くなるので、ニードル弁７のリフト速度が遅くなり、噴射率を低く抑えることができる。
【００３６】
背圧室４５内の圧力が低下するにしたがってレギュレートバルブ３０の前後の圧力差が大きくなり、この圧力差によってレギュレートバルブ３０はスプリング３１の弾性に抗して弁収納孔２９内を下流側に移動する。そして、レギュレートバルブ３０が弁収納孔２９の下流端に達して小径部３３の端面が圧力調整通路２８を閉塞すると、圧力調整通路２８を介しての背圧室４５への燃料供給が停止するので、これ以降は背圧室４５への燃料供給がなくなる。したがって、噴射後期には背圧室４５内の圧力降下速度が速くなり、ニードル弁７のリフト速度が速くなって、噴射率が噴射初期よりも高くなる。
【００３７】
ニードル弁７は第１ステム８の上面がプレート３６の下面に突き当たるまで上昇を続ける。そして、インジェクタ１が開弁している間、第１燃料供給孔２７に供給された燃料の一部は少量ながら第２燃料供給孔４０、背圧通路３９、燃料排出通路４１、リターン配管１０５を通って燃料タンク１００に排出され続け、一方、レギュレートバルブ３０は圧力調整通路２８を閉塞し続ける。
【００３８】
そして、電磁アクチュエータ１１をＯＦＦにすることにより背圧通路３９の上部開口が制御弁１０のボール１０ａによって塞がれると、背圧室４５には再び燃料が背圧通路３９を介して供給されて背圧室４５内の圧力が高まり、レギュレートバルブ３０はスプリング３１の弾性によって弁収納孔２９の上流端まで押し戻される。
【００３９】
このように、このインジェクタ１では、噴射初期の噴射率を噴射後期の噴射率よりも低く抑えることができるので、低回転低負荷時の燃焼騒音を低く抑えることができるとともに、スモークの発生やＮＯx の発生を抑制することができる。また、パイロット噴射の制御性も向上する。
【００４０】
図６はインジェクタの特性図であり、（Ａ）は駆動パルス波形を示す図、（Ｂ）は背圧室４５内の燃料圧力の変化を示す図、（Ｃ）は第１燃料供給孔２７に供給される燃料の流量変化を示す図、（Ｄ）は燃料排出通路４１から排出される燃料の流量変化を示す図、（Ｅ）はニードル弁７のリフト量変化を示す図、（Ｆ）は燃料噴射率の変化を示す図である。また、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）において実線はこの実施の形態におけるインジェクタ１の特性を示し、破線は従来のインジェクタの特性を示しており、（Ａ）（Ｄ）については本実施の形態のものも従来のものも同じである。
【００４１】
図６（Ｆ）からも、このインジェクタ１が従来のものよりも初期噴射率を低く抑えられることがわかる。
【００４２】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態を図７から図１０の図面に基づいて説明する。尚、第２の実施の形態の噴射装置の基本構成は第１の実施の形態の噴射装置の構成と同じであるので、図中同一態様部分に同一符号を付して説明を省略し、相違点についてだけ以下に説明するものとする。
【００４３】
第２の実施の形態の噴射装置では、図８、図９に示すように、フィルタ４４の直ぐ下流の第１燃料供給孔２７と背圧室４５とを接続する圧力調整通路２８の途中に、蓄圧室５０とピストン収納孔５１が形成されている。ピストン収納孔５１には、ピストン収納孔５１を液密に摺動可能なピストン５２と、このピストン５２を上流側に付勢するスプリング５３が収納されている。このピストン５２は、ピストン５２を境にして上流側の圧力と下流側の圧力とを平衡させるように動く。つまり、圧力調整通路２８においてピストン５２よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりも小さくなると、ピストン５２はスプリング５３の付勢力に抗してピストン収納孔５１内を下流側に移動し、下流側を加圧して圧力を平衡させようとする。尚、圧力調整通路２８とピストン５２はこの実施の形態において圧力降下制御手段３５を構成する。
【００４４】
この噴射装置では、電磁アクチュエータ１１をＯＮにした時に、ボール１０ａが背圧通路３９の上部開口から離反した直後に背圧室４５内の圧力が降下すると、圧力調整通路２８においてピストン５２の下流側の圧力が上流側の圧力よりも小さくなるので、その圧力差によってピストン５２がスプリング５３の弾性に抗してピストン収納孔５１内を下流側に移動し、圧力調整通路２８を介して背圧室４５内を加圧する。したがって、噴射初期の背圧室４５内の圧力降下速度が遅くなり、ニードル弁７のリフト速度が遅くなって、噴射率を低く抑えることができる。
【００４５】
そして、ピストン５２がピストン収納孔５１の下流端に突き当たった後は、ピストン５２による背圧室４５への加圧がなくなるので、それ以降、背圧室４５内の圧力降下速度は速くなり、ニードル弁７のリフト速度が速くなって、噴射率が噴射初期よりも高くなる。
【００４６】
したがって、この実施の形態のインジェクタ１によっても、噴射初期の噴射率を噴射後期の噴射率よりも低く抑えることができるので、低回転低負荷時の燃焼騒音を低く抑えることができるとともに、スモークの発生やＮＯx の発生を抑制することができ、さらに、パイロット噴射の制御性も向上する。
【００４７】
図１０はインジェクタの特性図であり、（Ａ）は駆動パルス波形を示す図、（Ｂ）は背圧室４５内の燃料圧力の変化を示す図、（Ｃ）は第１燃料供給孔２７に供給される燃料の流量変化を示す図、（Ｄ）は燃料排出通路４１から排出される燃料の流量変化を示す図、（Ｅ）はニードル弁７のリフト量変化を示す図、（Ｆ）は燃料噴射率の変化を示す図である。また、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）において実線はこの実施の形態におけるインジェクタ１の特性を示し、破線は従来のインジェクタの特性を示しており、（Ａ）（Ｄ）については本実施の形態のものも従来のものも同じである。
【００４８】
図１０（Ｆ）からも、このインジェクタ１が従来のものよりも初期噴射率を低く抑えられることがわかる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の蓄圧式燃料噴射装置によれば、制御弁によって燃料排出通路に連通遮断可能な背圧室に、蓄圧室の燃料を燃料供給通路を介して導入し、制御弁を閉じて背圧室内の燃料圧力を高めることによって燃料噴射用弁を閉弁方向に押動して噴孔を閉ざし、制御弁を開いて背圧室内の燃料圧力を下げることによって燃料噴射用弁を開弁方向に押動して噴孔を開き燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置において、前記背圧室に、制御弁の開弁初期の背圧室内の圧力降下を抑制する圧力降下抑制手段を設けたことにより、噴射初期の噴射率を噴射後期の噴射率よりも低く抑えることができるという優れた効果が奏される。そして、その結果、低回転低負荷時の燃焼騒音を低く抑えることができるとともに、スモークの発生やＮＯx の発生を抑制することができ、さらに、パイロット噴射の制御性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の全体システムを示す図である
【図２】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタの全体縦断面図である。
【図３】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタのノズルボディの拡大縦断面図である。
【図４】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタの閉弁時の制御弁近傍の要部拡大縦断面図である。
【図５】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタの開弁時の制御弁近傍の要部拡大縦断面図である。
【図６】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタの特性図である。
【図７】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態におけるインジェクタの全体縦断面図である。
【図８】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態におけるインジェクタの閉弁時の圧力降下抑制手段の拡大縦断面図である。
【図９】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態におけるインジェクタの開弁時の圧力降下抑制手段の拡大縦断面図である。
【図１０】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態におけるインジェクタの特性図である。
【符号の説明】
７ ニードル弁（燃料噴射用弁）
１０ 制御弁
１９ 噴孔
２７ 第１燃料供給孔（燃料供給通路）
２８ 圧力調整通路
３２ レギュレートバルブ
３５ 圧力降下抑制手段
３９ 背圧通路（燃料供給通路）
４０ 第２燃料供給孔（燃料供給通路）
４１ 燃料排出通路
４５ 背圧室
５２ ピストン
１０２ 蓄圧配管（蓄圧室）
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に関するものであり、特に燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄える蓄圧室（コモンレールとも呼ばれる）を備える蓄圧式燃料噴射装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン等の内燃機関に多用されている蓄圧式燃料噴射装置は、一般に、背圧室内の燃料圧力を制御することによってニードル弁を動作させて噴孔を開閉している。この背圧室内の燃料圧力を制御するために、背圧室には、蓄圧室の燃料を導入するための燃料供給通路が接続されるとともに、背圧室の燃料を排出するための燃料排出通路が制御弁を介して接続されている。そして、制御弁を閉じて背圧室内の燃料圧力を高めることによってニードル弁を閉弁方向に押動して噴孔を閉ざし、制御弁を開いて背圧室内の燃料圧力を下げることによってニードル弁を開弁方向に押動して噴孔を開き燃料を噴射している。
【０００３】
従来の蓄圧式燃料噴射装置は、ニードル弁のリフト速度（開弁速度）がほぼ一定であり、したがって、燃料噴射率もほぼ一定であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関の低回転低負荷時には初期噴射率を低く抑えることが燃焼騒音の抑制に有効である。一方、火種ができた後においては噴射率を高めることがスモーク発生の低減を図る上で有利である。
【０００５】
また、内燃機関では、着火遅れを短くし、燃焼を良好にし、ＮＯx 発生の低減等を目的として、メイン噴射の前にパイロット噴射を行う場合があるが、このパイロット噴射を制御し易くするためには、初期噴射率を低く抑えることが有効である。
【０００６】
このような要望から、噴射初期において噴射率を低くし噴射後期において噴射率を高くするようにした噴射率制御が行われている。例えば、特開平５−７１４３８号公報に開示された蓄圧式燃料噴射装置では、燃料排出通路の途中に減圧室を設け、燃料排出通路の開閉と減圧室の開閉をピエゾ素子によって駆動される排出制御弁によって行うようにし、噴射初期には燃料排出通路を閉塞して背圧室の燃料を減圧室に導き、これによって背圧室の圧力降下を小さくして噴射率を低くし、噴射後期には燃料排出通路を開いて背圧室の燃料を燃料排出通路に排出することにより背圧室の圧力降下を大きくして噴射率を大きくするようにしている。
【０００７】
しかしながら、前記公報に記載の蓄圧式燃料噴射装置では、構造が複雑であり、排出制御弁の制御も複雑であり、コストも高いという問題があった。
本発明はこのような従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、初期噴射率を低く抑えることができ、構造も簡単で、コストも安い蓄圧式燃料噴射装置を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
本発明は、制御弁によって燃料排出通路に連通遮断可能な背圧室に、蓄圧室の燃料を燃料供給通路を介して導入し、制御弁を閉じて背圧室内の燃料圧力を高めることによって燃料噴射用弁を閉弁方向に押動して噴孔を閉ざし、制御弁を開いて背圧室内の燃料圧力を下げることによって燃料噴射用弁を開弁方向に押動して噴孔を開き燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置において、前記背圧室に、制御弁の開弁初期の背圧室内の圧力降下を抑制する圧力降下抑制手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
圧力降下抑制手段によって制御弁の開弁初期には背圧室内の圧力降下が抑制されるので、噴射初期の噴射率を低く抑えることができる。本発明において前記圧力降下抑制手段は、前記燃料供給通路から分岐し当該燃料供給通路とは別に前記蓄圧室の燃料を前記背圧室に導入する圧力調整通路と、この圧力調整通路の途中に設けられ前記燃料供給通路と背圧室の圧力差に応じて開口面積を変化させる開口面積可変手段を有するレギュレートバルブと、によって構成することが可能である。
【００１０】
レギュレートバルブは背圧室の圧力が燃料供給通路の圧力よりも小さければ小さいほど開口面積が小さくなるように構成する。噴射初期には背圧室と燃料供給通路の圧力差が小さいのでレギュレートバルブの開口面積が大きく、背圧室には燃料供給通路と圧力調整通路から大流量で燃料が供給されるため、背圧室の圧力降下が小さく、燃料噴射用弁のリフト速度が遅くなり、したがって、噴射率が低くなる。噴射後期になると背圧室と燃料供給通路の圧力差が大きくなるのでレギュレートバルブの開口面積が小さくなり圧力調整通路が絞られることになる。その結果、圧力調整通路から背圧室に流入する燃料が少なくなり、背圧室の圧力降下が大きくなって、燃料噴射用弁のリフト速度が速くなり、したがって噴射後期の噴射率が高くなる。
【００１１】
尚、開口面積可変手段によって開口面積を変化させる場合の最小開口面積は最大開口面積に対して０％（即ち、全閉）であってもよいし、非全閉（例えば、最大開口面積に対して２０％や３０％）であってもよい。
【００１２】
本発明において前記圧力降下抑制手段は、前記燃料供給通路から分岐して前記燃料供給通路と前記背圧室とを接続する圧力調整通路と、この圧力調整通路に液密に挿入されたピストンと、前記背圧室の燃料圧力降下時に前記ピストンが前記ピストン下流側の前記背圧室を加圧するように前記ピストン上流側の前記圧力調整通路内に形成される第２の蓄圧室と、によって構成することも可能である。
【００１３】
噴射初期に背圧室が圧力降下すると、圧力調整通路のピストンが背圧室に接近する方向に移動して背圧室を加圧する。その結果、噴射初期の背圧室の圧力降下が小さくなり、燃料噴射用弁のリフト速度が遅くなって、噴射率が低くなる。ピストンが移動限界に達すると圧力調整通路からの加圧がなくなるので、背圧室の圧力降下が大きくなり、燃料噴射用弁のリフト速度が速くなって、噴射後期の噴射率が高くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の実施の形態を図１から図１０の図面に基いて説明する。
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
初めに、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態を図１から図６の図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は第１の実施の形態における蓄圧式燃料噴射装置（以下、噴射装置と略す）の概略全体システムを示しており、燃料タンク１００内の燃料は、燃料ポンプ１０１によって吸い上げられて蓄圧配管（蓄圧室）１０２に圧送され、蓄圧配管１０２内に高圧状態で貯蔵される。この蓄圧配管１０２の燃料圧力は圧力センサ１０３によって検出され、電気信号に変換されてエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと略す）２００に入力される。この圧力センサ１０３からの出力信号等に基づいて燃料ポンプ１０１がフィードバック制御され、蓄圧配管１０２内の燃料が所定の圧力に保たれるようになっている。
【００１７】
蓄圧配管１０２内の高圧の燃料は、燃料供給管１０４を介してディーゼルエンジン等の内燃機関の各気筒のインジェクタ１に導かれ、このインジェクタ１から各気筒の燃焼室（図示せず）に噴射される。また、インジェクタ１には、余分な燃料を燃料タンク１００に戻すリターン配管１０５が接続されている。尚、インジェクタ１の開閉は内燃機関の運転条件に応じてＥＣＵ２００によって制御される。
【００１８】
インジェクタ１は、図２に示すように、ノズルボディ２、ノズルホルダ３、ノズルナット４、ホルダヘッド５、キャップ６、ニードル弁（燃料噴射用弁）７、第１ステム８、第２ステム９、制御弁１０、電磁アクチュエータ１１を主要構成としている。
【００１９】
ノズルボディ２はノズルホルダ３の下側に配置されノズルナット４によってノズルホルダ３に固定されている。
ノズルホルダ３の中央には軸線方向に貫通するステム収納孔１２ａ，１２ｂが連続して設けられており、ステム収納孔１２ａには第１ステム８が液密に上下摺動可能に挿入され、ステム収納孔１２ｂには第２ステム９が上下動可能に挿入されている。尚、ステム収納孔１２ａにおいて第１ステム８の上面よりも上側の空間は背圧室４５を形成する。
【００２０】
図３に示すように、ノズルボディ２は先端部が細く形成されており、その中央には上面から軸線方向に沿って下方に延びる有底のニードル弁収納孔１３設けられている。ニードル弁収納孔１３は、ノズルボディ２の上面に開口してノズルホルダ３のステム収納孔１２ｂに連通する大径孔部１４と、大径孔部１４の下方に連なる燃料通路孔１５と、燃料通路孔１５の下方に連なる小径孔部１６とから構成されており、燃料通路孔１５の底部がテーパ状の弁座部１７になっている。また、ノズルボディ２には大径孔部１４と燃料通路孔１５との境界部分に環状の燃料溜まり室１８が設けられている。さらに、ノズルボディ２の先端部には小径孔部１６に連なる複数の噴孔１９が周方向所定間隔おきに設けられている。
【００２１】
ニードル弁７はノズルボディ２のニードル弁収納孔１３に上下動可能に収納されており、ニードル弁収納孔１３の大径孔部１４に液密に摺動可能な大径部２０と、燃料通路孔１５に挿通された小径部２１と、大径部２０と小径部２１との間に形成され燃料溜まり室１８内に位置するテーパ部２２とから構成されている。
【００２２】
燃料通路孔１５の内周面と小径部２１の外周面との間は燃料が流通可能な通路２３になっている。ニードル弁７の小径部２１の先端部はノズルボディ２の弁座部１７に対して着座離反可能なシール部２４になっていて、シール部２４が弁座部１７に着座すると通路２３から噴孔１９への燃料の流通が阻止され、シール部２４が弁座部１７から離反すると通路２３から噴孔１９への燃料の流通が可能になる。つまり、噴孔１９はニードル弁７によって開閉されることとなる。
【００２３】
ニードル弁７の上端部の突起２５は第２ステム９の下端部に連結固定され、第２ステム９はステム収納孔１２ｂに収納されたスプリング２６によって下方に付勢されており、これによって、ニードル弁７は閉弁方向に付勢されている。
【００２４】
また、ノズルボディ２及びノズルホルダ３には、一端が燃料溜まり室１８に連なり他端がノズルホルダ３の外表面に開口する第１燃料供給孔２７が設けられている。第１燃料供給孔２７の前記他端部にはフィルタ４４が装着されており、この他端部は燃料供給管１０４を介して蓄圧配管１０２に接続されている。
【００２５】
ノズルホルダ３には、フィルタ４４の直ぐ下流の第１燃料供給孔２７と背圧室４５とを接続する圧力調整通路２８が設けられており、圧力調整通路２８の途中には弁収納孔２９が形成されている。弁収納孔２９にはレギュレートバルブ３０とこのレギュレートバルブ３０を上流側に付勢するスプリング３１が収納されている。レギュレートバルブ３０は上流側が大径部３２で下流側が小径部３３になっていて、大径部３２は弁収納孔２９に液密に軸線方向へ摺動可能に取り付けられている。レギュレートバルブ３０には、一端が大径部３２の端面に開口し、他端が小径部３３の外周面に開口する連通孔３４が設けられている。レギュレートバルブ３０は、図５に示すように下流側に移動して小径部３３が弁収納孔２９の下流側端面に当接したときに、小径部３３の端面が圧力調整通路２８を閉塞するように構成されている。
【００２６】
したがって、図４に示すように小径部３３の端面が弁収納孔２９の下流側端面に当接していないときにだけ、燃料が第１燃料供給孔２７から圧力調整通路２９及び連通孔３４を通って背圧室４５に流通することができる。尚、圧力調整通路２８とレギュレートバルブ３０はこの実施の形態において圧力降下制御手段３５を構成する。
【００２７】
ホルダヘッド５と電磁アクチュエータ１１はノズルホルダ３の上側に配置されキャップ６によってノズルホルダ３に固定されており、ノズルホルダ３とホルダヘッド５との間にはプレート３６，３７が挟装されている。
【００２８】
ホルダヘッド５には制御弁収納孔３８が設けられ、ホルダヘッド５とプレート３６，３７には制御弁収納孔３８と背圧室４５とを連通する背圧通路３９が設けられ、ノズルホルダ３とプレート３６には第１燃料供給孔２７と背圧通路３９とを連通する第２燃料供給孔４０が設けられ、ホルダヘッド５とキャップ６には一端が制御弁収納孔３８に連なり他端がリターン配管１０５に接続された燃料排出通路４１が設けられ、ノズルホルダ３とプレート３６，３７にはステム収納孔１２ｂと燃料排出通路４１とを連通する導圧孔４２が設けられている。
【００２９】
制御弁収納孔３８には、背圧通路３９の上部開口を開閉するボール１０ａを備えた制御弁１０が上下動可能に収納されている。制御弁１０は図示しないスプリングによって下方に付勢されており、電磁アクチュエータ１１のＯＮ・ＯＦＦによって開閉されるようになっている。即ち、電磁アクチュエータ１１をＯＮにすると、制御弁１０はアーマチャ４３によってスプリングの付勢力に抗して上方に引き上げられ、図５に示すようにボール１０ａが背圧通路３９の上部開口から離反してを背圧通路３９と燃料排出通路４１とを連通させる。一方、電磁アクチュエータ１１をＯＦＦにすると、制御弁１０はスプリングによって押し下げられ、図４に示すようにボール１０ａが背圧通路３９の上部開口を塞いで背圧通路３９と燃料排出通路４１とを遮断する。
【００３０】
尚、この実施の形態では、第１燃料供給孔２７と第２燃料供給孔４０と背圧通路３９によって燃料供給通路が構成されている。
【００３１】
次に、この装置の作用を説明する。インジェクタ１の第１燃料供給孔２７には常に蓄圧配管１０２内の燃料が供給され、蓄圧配管１０２内の燃料圧力が印加されている。
【００３２】
電磁アクチュエータ１１がＯＦＦの時には、制御弁１０のボール１０ａが背圧通路３９の上部開口を塞いで背圧通路３９と燃料排出通路４１とを遮断するので、第１燃料供給孔２７から第２燃料供給孔４０を通って背圧通路３９に供給された燃料は、燃料排出通路４１に流れることなく、背圧室４５に流入し、蓄圧配管１０２内の燃料圧力が第１ステム８の上面に作用して第１ステム８を押し下げる力が生じ、この力は第２ステム９を介してニードル弁７に伝達される。
【００３３】
この状態では、ニードル弁７には、背圧室４５内の燃料圧力が第１ステム８に作用して第１ステム８を下方に押し下げる力と、スプリング２６が第２ステム９に作用してニードル弁７を下方に押し下げる力と、燃料溜まり室１８内の燃料圧力がニードル弁７のテーパ部２２に作用してニードル弁７を上方に押し上げる力が加わるが、ニードル弁７を下方に押し下げる力の方が上方に押し上げる力に勝るので、ニードル弁７は下方に押し下げられる。その結果、ニードル弁７のシール部２４がノズルボディ２の弁座部１７に着座し、インジェクタ１は閉弁状態となり、電磁アクチュエータ１１がＯＦＦ状態である限り、インジェクタ１は閉弁状態に保持される。
【００３４】
電磁アクチュエータ１１をＯＮにすると、制御弁１０が上方に引き上げられ、ボール１０ａが背圧通路３９の上部開口から離反してを背圧通路３９と燃料排出通路４１とを連通するので、第１燃料供給孔２７から第２燃料供給孔４０を通って背圧通路３９に供給された燃料は、燃料排出通路４１に流出し、リターン配管１０５を介して燃料タンク１００に排出される。その結果、背圧室４５内の燃料圧力が低下し、前記ニードル弁７を閉弁状態に保持していた圧力バランスが崩れ、ニードル弁７を上方に押し上げる力が下方に押し下げる力よりも勝るようになり、ニードル弁７は第１ステム８及び第２ステム９と共に上昇してシール部２４を弁座部１７から離反させて開弁する。すると、第１燃料供給孔２７に供給された燃料は燃料溜まり室１８、通路２３を通って噴孔１９から噴射される。
【００３５】
ところで、ボール１０ａが背圧通路３９の上部開口から離反した直後は、背圧室４５には、圧力調整通路２８及びレギュレートバルブ３０の連通孔３４を通って燃料が供給される。したがって、噴射初期には背圧室４５内の圧力降下速度が遅くなるので、ニードル弁７のリフト速度が遅くなり、噴射率を低く抑えることができる。
【００３６】
背圧室４５内の圧力が低下するにしたがってレギュレートバルブ３０の前後の圧力差が大きくなり、この圧力差によってレギュレートバルブ３０はスプリング３１の弾性に抗して弁収納孔２９内を下流側に移動する。そして、レギュレートバルブ３０が弁収納孔２９の下流端に達して小径部３３の端面が圧力調整通路２８を閉塞すると、圧力調整通路２８を介しての背圧室４５への燃料供給が停止するので、これ以降は背圧室４５への燃料供給がなくなる。したがって、噴射後期には背圧室４５内の圧力降下速度が速くなり、ニードル弁７のリフト速度が速くなって、噴射率が噴射初期よりも高くなる。
【００３７】
ニードル弁７は第１ステム８の上面がプレート３６の下面に突き当たるまで上昇を続ける。そして、インジェクタ１が開弁している間、第１燃料供給孔２７に供給された燃料の一部は少量ながら第２燃料供給孔４０、背圧通路３９、燃料排出通路４１、リターン配管１０５を通って燃料タンク１００に排出され続け、一方、レギュレートバルブ３０は圧力調整通路２８を閉塞し続ける。
【００３８】
そして、電磁アクチュエータ１１をＯＦＦにすることにより背圧通路３９の上部開口が制御弁１０のボール１０ａによって塞がれると、背圧室４５には再び燃料が背圧通路３９を介して供給されて背圧室４５内の圧力が高まり、レギュレートバルブ３０はスプリング３１の弾性によって弁収納孔２９の上流端まで押し戻される。
【００３９】
このように、このインジェクタ１では、噴射初期の噴射率を噴射後期の噴射率よりも低く抑えることができるので、低回転低負荷時の燃焼騒音を低く抑えることができるとともに、スモークの発生やＮＯx の発生を抑制することができる。また、パイロット噴射の制御性も向上する。
【００４０】
図６はインジェクタの特性図であり、（Ａ）は駆動パルス波形を示す図、（Ｂ）は背圧室４５内の燃料圧力の変化を示す図、（Ｃ）は第１燃料供給孔２７に供給される燃料の流量変化を示す図、（Ｄ）は燃料排出通路４１から排出される燃料の流量変化を示す図、（Ｅ）はニードル弁７のリフト量変化を示す図、（Ｆ）は燃料噴射率の変化を示す図である。また、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）において実線はこの実施の形態におけるインジェクタ１の特性を示し、破線は従来のインジェクタの特性を示しており、（Ａ）（Ｄ）については本実施の形態のものも従来のものも同じである。
【００４１】
図６（Ｆ）からも、このインジェクタ１が従来のものよりも初期噴射率を低く抑えられることがわかる。
【００４２】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態を図７から図１０の図面に基づいて説明する。尚、第２の実施の形態の噴射装置の基本構成は第１の実施の形態の噴射装置の構成と同じであるので、図中同一態様部分に同一符号を付して説明を省略し、相違点についてだけ以下に説明するものとする。
【００４３】
第２の実施の形態の噴射装置では、図８、図９に示すように、フィルタ４４の直ぐ下流の第１燃料供給孔２７と背圧室４５とを接続する圧力調整通路２８の途中に、蓄圧室５０とピストン収納孔５１が形成されている。ピストン収納孔５１には、ピストン収納孔５１を液密に摺動可能なピストン５２と、このピストン５２を上流側に付勢するスプリング５３が収納されている。このピストン５２は、ピストン５２を境にして上流側の圧力と下流側の圧力とを平衡させるように動く。つまり、圧力調整通路２８においてピストン５２よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりも小さくなると、ピストン５２はスプリング５３の付勢力に抗してピストン収納孔５１内を下流側に移動し、下流側を加圧して圧力を平衡させようとする。尚、圧力調整通路２８とピストン５２はこの実施の形態において圧力降下制御手段３５を構成する。
【００４４】
この噴射装置では、電磁アクチュエータ１１をＯＮにした時に、ボール１０ａが背圧通路３９の上部開口から離反した直後に背圧室４５内の圧力が降下すると、圧力調整通路２８においてピストン５２の下流側の圧力が上流側の圧力よりも小さくなるので、その圧力差によってピストン５２がスプリング５３の弾性に抗してピストン収納孔５１内を下流側に移動し、圧力調整通路２８を介して背圧室４５内を加圧する。したがって、噴射初期の背圧室４５内の圧力降下速度が遅くなり、ニードル弁７のリフト速度が遅くなって、噴射率を低く抑えることができる。
【００４５】
そして、ピストン５２がピストン収納孔５１の下流端に突き当たった後は、ピストン５２による背圧室４５への加圧がなくなるので、それ以降、背圧室４５内の圧力降下速度は速くなり、ニードル弁７のリフト速度が速くなって、噴射率が噴射初期よりも高くなる。
【００４６】
したがって、この実施の形態のインジェクタ１によっても、噴射初期の噴射率を噴射後期の噴射率よりも低く抑えることができるので、低回転低負荷時の燃焼騒音を低く抑えることができるとともに、スモークの発生やＮＯx の発生を抑制することができ、さらに、パイロット噴射の制御性も向上する。
【００４７】
図１０はインジェクタの特性図であり、（Ａ）は駆動パルス波形を示す図、（Ｂ）は背圧室４５内の燃料圧力の変化を示す図、（Ｃ）は第１燃料供給孔２７に供給される燃料の流量変化を示す図、（Ｄ）は燃料排出通路４１から排出される燃料の流量変化を示す図、（Ｅ）はニードル弁７のリフト量変化を示す図、（Ｆ）は燃料噴射率の変化を示す図である。また、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）において実線はこの実施の形態におけるインジェクタ１の特性を示し、破線は従来のインジェクタの特性を示しており、（Ａ）（Ｄ）については本実施の形態のものも従来のものも同じである。
【００４８】
図１０（Ｆ）からも、このインジェクタ１が従来のものよりも初期噴射率を低く抑えられることがわかる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の蓄圧式燃料噴射装置によれば、制御弁によって燃料排出通路に連通遮断可能な背圧室に、蓄圧室の燃料を燃料供給通路を介して導入し、制御弁を閉じて背圧室内の燃料圧力を高めることによって燃料噴射用弁を閉弁方向に押動して噴孔を閉ざし、制御弁を開いて背圧室内の燃料圧力を下げることによって燃料噴射用弁を開弁方向に押動して噴孔を開き燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置において、前記背圧室に、制御弁の開弁初期の背圧室内の圧力降下を抑制する圧力降下抑制手段を設けたことにより、噴射初期の噴射率を噴射後期の噴射率よりも低く抑えることができるという優れた効果が奏される。そして、その結果、低回転低負荷時の燃焼騒音を低く抑えることができるとともに、スモークの発生やＮＯx の発生を抑制することができ、さらに、パイロット噴射の制御性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の全体システムを示す図である
【図２】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタの全体縦断面図である。
【図３】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタのノズルボディの拡大縦断面図である。
【図４】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタの閉弁時の制御弁近傍の要部拡大縦断面図である。
【図５】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタの開弁時の制御弁近傍の要部拡大縦断面図である。
【図６】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第１の実施の形態におけるインジェクタの特性図である。
【図７】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態におけるインジェクタの全体縦断面図である。
【図８】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態におけるインジェクタの閉弁時の圧力降下抑制手段の拡大縦断面図である。
【図９】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態におけるインジェクタの開弁時の圧力降下抑制手段の拡大縦断面図である。
【図１０】 本発明の蓄圧式燃料噴射装置の第２の実施の形態におけるインジェクタの特性図である。
【符号の説明】
７ ニードル弁（燃料噴射用弁）
１０ 制御弁
１９ 噴孔
２７ 第１燃料供給孔（燃料供給通路）
２８ 圧力調整通路
３２ レギュレートバルブ
３５ 圧力降下抑制手段
３９ 背圧通路（燃料供給通路）
４０ 第２燃料供給孔（燃料供給通路）
４１ 燃料排出通路
４５ 背圧室
５２ ピストン
１０２ 蓄圧配管（蓄圧室）
Claims (2)
- 制御弁によって燃料排出通路に連通遮断可能な背圧室に、蓄圧室の燃料を燃料供給通路を介して導入し、制御弁を閉じて背圧室内の燃料圧力を高めることによって燃料噴射用弁を閉弁方向に押動して噴孔を閉ざし、制御弁を開いて背圧室内の燃料圧力を下げることによって燃料噴射用弁を開弁方向に押動して噴孔を開き燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置において、前記背圧室に、制御弁の開弁初期の背圧室内の圧力降下を抑制する圧力降下抑制手段を設け、
前記圧力降下抑制手段は、前記燃料供給通路から分岐し当該燃料供給通路とは別に前記蓄圧室の燃料を前記背圧室に導入する圧力調整通路と、この圧力調整通路の途中に設けられ前記燃料供給通路と背圧室の圧力差に応じて開口面積を変化させる開口面積可変手段を有するレギュレートバルブと、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 制御弁によって燃料排出通路に連通遮断可能な背圧室に、蓄圧室の燃料を燃料供給通路を介して導入し、制御弁を閉じて背圧室内の燃料圧力を高めることによって燃料噴射用弁を閉弁方向に押動して噴孔を閉ざし、制御弁を開いて背圧室内の燃料圧力を下げることによって燃料噴射用弁を開弁方向に押動して噴孔を開き燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置において、前記背圧室に、制御弁の開弁初期の背圧室内の圧力降下を抑制する圧力降下抑制手段を設け、
前記圧力降下抑制手段は、前記燃料供給通路から分岐して該燃料供給通路と前記背圧室とを接続する圧力調整通路と、この圧力調整通路に液密に挿入されたピストンと、前記背圧室の燃料圧力降下時に前記ピストンが前記ピストン下流側の前記背圧室を加圧するように前記ピストン上流側の前記圧力調整通路内に形成される第２の蓄圧室と、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
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