JP4725564B2 - Fuel injection device for internal combustion engine and fuel injection valve thereof - Google Patents

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Description

本発明は、2種類の燃料を分けて噴射する内燃機関に適用される燃料噴射装置及びその燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to a fuel injection device applied to an internal combustion engine that injects two types of fuel separately, and a fuel injection valve thereof.

高セタン価の燃料と低セタン価の燃料といった2種類の互いに異なる燃料を内燃機関の運転状態に応じた比率で燃焼室に噴射する内燃機関の燃料噴射装置が知られている(例えば特許文献1及び2参照)。2種類の燃料を機関の運転状態に応じた比率で混合用の燃料タンクに導入し、その燃料タンク内で混合された燃料を燃焼室に供給する装置も知られている(例えば特許文献3参照)。その他に、本願発明に関連する先行技術文献として特許文献4〜28が存在する。   2. Description of the Related Art A fuel injection device for an internal combustion engine that injects two different types of fuel such as a high cetane number fuel and a low cetane number fuel into a combustion chamber at a ratio corresponding to the operating state of the internal combustion engine is known (for example, Patent Document 1). And 2). An apparatus is also known in which two types of fuel are introduced into a fuel tank for mixing at a ratio corresponding to the operating state of the engine, and the fuel mixed in the fuel tank is supplied to a combustion chamber (see, for example, Patent Document 3). ). In addition, Patent Documents 4 to 28 exist as prior art documents related to the present invention.

特表2003−522877号公報Special Table 2003-522877 特開平9−68061号公報JP-A-9-68061 特開2004−308423号公報JP 2004-308423 A 特開2004−169620号公報JP 2004-169620 A 特公平6−103013号公報Japanese Patent Publication No. 6-103013 特開2004−360599号公報JP 2004-360599 A 特開平6−26376号公報JP-A-6-26376 特開平8−93535号公報JP-A-8-93535 特開平7−259687号公報JP-A-7-259687 特開平9−42103号公報JP-A-9-42103 特開2001−234829号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-234829 実公平3−41068号公報Japanese Utility Model Publication 3-41068 特許第2611345号公報Japanese Patent No. 2611345 実開昭61−84166号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-84166 特開平1−116279号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-116279 特開平5−231199号公報JP-A-5-231199 特開平6−10787号公報JP-A-6-10787 特開2001−50070号公報JP 2001-5070 A 特開2005−127196号公報JP 2005-127196 A 特許第332578号公報Japanese Patent No. 332578 特公平3−1505号公報Japanese Patent Publication No.3-1505 特開平11−166432号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-166432 特公昭61−27583号公報Japanese Patent Publication No. 61-27583 特許第3181104号公報Japanese Patent No. 3181104 特開2004−76736号公報JP 2004-76736 A 特開平6−147437号公報JP-A-6-147437 特開2004−144345号公報JP 2004-144345 A 特開2005−214079号公報JP 2005-214079 A

近年、内燃機関の燃料として、GTL(Gas to Liquidsの略)燃料が注目されている。GTL燃料は、天然ガス・バイオマスを原料にCO・水素等の合成ガスを生成し、触媒上で反応させて合成液化した燃料であって、飽和炭化水素を中心とした硫黄分・アロマ分を含まないことから、低エミッションの実現に有利であり、しかも直鎖の飽和炭化水素の構造を有することからそのセタン価も高い。しかしながら、GTL燃料はそのコストの問題等から既存の軽油と同量を賄うことが難しく、軽油との併用を考えなければならない。しかしながら、GTLと軽油とを燃料タンクで混ぜて使用しても、よほど粗悪な軽油と混ぜない限りはGTLの効果が十分に引き出せない。よって、GTLと軽油とを別々に噴射することが望ましいが、そのような機能を共通の燃料噴射弁はまだ提案されていない。特許文献1には、単一の燃料噴射弁から2種類の燃料を噴射する燃料噴射装置が開示されているが、燃料噴射弁の先端の噴孔付近が示されているのみで、燃料噴射弁の内部構造といった具体的構成は開示されていない。その他にも、2種類の燃料を共通の燃料噴射弁から互いに独立して噴射する燃料噴射装置の具体的構造を開示する先行技術文献は存在しない。   In recent years, GTL (abbreviation of Gas to Liquids) fuel has attracted attention as a fuel for internal combustion engines. GTL fuel is a fuel that is synthesized and liquefied by generating synthesis gas such as CO and hydrogen from natural gas / biomass and reacting on a catalyst, and contains sulfur and aroma, mainly saturated hydrocarbons. Therefore, it is advantageous for realizing low emission, and also has a high cetane number because it has a linear saturated hydrocarbon structure. However, it is difficult for GTL fuel to cover the same amount as existing light oil due to its cost problems, and it is necessary to consider using it together with light oil. However, even if GTL and light oil are mixed and used in a fuel tank, the effect of GTL cannot be sufficiently obtained unless mixed with very poor light oil. Therefore, it is desirable to inject GTL and light oil separately, but a fuel injection valve having such a function has not been proposed yet. Patent Document 1 discloses a fuel injection device that injects two types of fuel from a single fuel injection valve, but only shows the vicinity of the injection hole at the tip of the fuel injection valve. The specific configuration such as the internal structure of is not disclosed. In addition, there is no prior art document that discloses a specific structure of a fuel injection device that injects two types of fuel independently from each other from a common fuel injection valve.

そこで、本発明は、GTLと軽油のような2種類の燃料を共通の燃料噴射弁から互いに独立して噴射する燃料噴射装置及びその噴射装置に適した燃料噴射弁を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel injection device that injects two types of fuel such as GTL and light oil independently from each other from a common fuel injection valve, and a fuel injection valve suitable for the injection device. .

本発明の第1の燃料噴射装置は、互いに異なる第1の燃料と第2の燃料とを共通の燃料噴射弁からシリンダ内に噴射する内燃機関の燃料噴射装置であって、前記燃料噴射弁は、中心側に第1弁室が、外周側に前記第1弁室に対して隔壁で仕切られた第2弁室がそれぞれ設けられ、先端部には、前記第1弁室に通じる第1噴孔と、前記第2弁室に通じる第2噴孔とが設けられたバルブ本体と、前記第1噴孔を開閉できるようにして前記第1弁室に配置された第1弁体と、前記第2噴孔を開閉できるようにして前記第2弁室に配置された第2弁体と、前記第1弁体を開閉駆動する第1駆動機構と、前記第1駆動機構による前記第1弁体の駆動とは独立して前記第2弁体を開閉駆動する第2駆動機構と、を具備し、前記第1の弁室又は前記第2の弁室のいずれか一方の弁室には前記第1の燃料が、他方の弁室には他方の燃料がそれぞれ導かれ、前記第1の弁室又は前記第2の弁室のいずれか一方の弁室には前記第1の燃料が、他方の弁室には前記第2の燃料がそれぞれ導かれ、前記第1の燃料及び前記第2の燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室のそれぞれに分けて導く第1の状態と、前記前記第1の燃料又は前記第2の燃料のうち、いずれか一方の燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室の両者に導く第2の状態とを切り替える燃料供給切替手段をさらに備え、前記燃料噴射弁の前記隔壁が、前記第1弁室と前記第2弁室とを仕切る閉鎖位置と、前記第1弁室と前記第2弁室との間を開通させ、かついずれか一方の弁室に対する燃料の導入口を閉じる開放位置との間で移動可能な可動隔壁として構成されることにより前記燃料供給手段の一部として機能し、かつ、前記燃料供給切替手段には、前記可動隔壁を前記閉鎖位置と前記開放位置との間で駆動する隔壁駆動機構が設けられていることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。
A first fuel injection device according to the present invention is a fuel injection device for an internal combustion engine that injects different first fuel and second fuel into a cylinder from a common fuel injection valve. A first valve chamber on the center side, a second valve chamber partitioned by a partition wall with respect to the first valve chamber on the outer peripheral side, and a first jet communicating with the first valve chamber at the tip. A valve body provided with a hole and a second injection hole communicating with the second valve chamber, a first valve body disposed in the first valve chamber so as to be able to open and close the first injection hole, A second valve body disposed in the second valve chamber so as to be able to open and close the second nozzle hole; a first drive mechanism for opening and closing the first valve body; and the first valve by the first drive mechanism A second drive mechanism for opening and closing the second valve body independently of the body drive, and the first valve chamber or the second valve Any said in one of the valve chamber first one of the fuel, the other of the valve chamber is guided each other fuel, the first valve chamber or one of the valve chamber of the second valve chamber The first fuel is led to the other valve chamber, and the second fuel is led to the other valve chamber, respectively, and the first fuel and the second fuel are respectively sent to the first valve chamber and the second valve chamber. And a second state in which either one of the first fuel or the second fuel is led to both the first valve chamber and the second valve chamber. And a fuel supply switching means for switching between the first valve chamber and the second valve chamber, wherein the partition wall of the fuel injection valve partitions the first valve chamber and the second valve chamber, A movable partition wall that is movable between an open position and a fuel inlet for one of the valve chambers. Thus, the fuel supply switching means functions as a part of the fuel supply means, and the fuel supply switching means is provided with a partition drive mechanism that drives the movable partition between the closed position and the open position. Thus , the above-described problem is solved (claim 1).

本発明の第1の燃料噴射装置によれば、燃料噴射弁の第1駆動機構にて第1弁体を開閉駆動すれば、第1弁室に導かれた燃料がバルブ本体の第1噴孔から噴射され、第2駆動機構にて第2弁体を開閉駆動すれば、第2弁室に導かれた燃料が同一のバルブ本体の第2噴孔から噴射される。これにより、2種類の異なる燃料を互いに独立して噴射することができる。また、第1の状態を選択することにより、第1の燃料と第2の燃料とを各噴孔から互いに独立して噴射させることができる。一方、第2の状態を選択した場合には、一方の燃料を第1噴孔及び第2噴孔の両者から噴射させることができる。よって、いずれか一方の燃料の噴射比率が100%に設定され、かつ一方の噴孔のみでは必要な量の燃料を噴射することが困難な運転状態で第2の状態を選択することにより、必要量の燃料を確実に噴射することが可能となる。さらに、可動隔壁を閉鎖位置に保持すると両弁室が互いに仕切られて、各噴孔から異なる燃料が噴射される。一方、可動隔壁を開放位置に切り替えると、両弁室間が開通しかつ一方の弁室に対する燃料の導入口が閉じられることにより、他方の弁室に導かれた燃料が両噴孔から噴射される。
According to the first fuel injection device of the present invention, when the first valve body is driven to open and close by the first drive mechanism of the fuel injection valve, the fuel guided to the first valve chamber is the first injection hole of the valve body. If the second valve body is driven to open and close by the second drive mechanism, the fuel guided to the second valve chamber is injected from the second injection hole of the same valve body. Thereby, two different types of fuel can be injected independently of each other. Further, by selecting the first state, the first fuel and the second fuel can be injected independently from each injection hole. On the other hand, when the second state is selected, one fuel can be injected from both the first injection hole and the second injection hole. Therefore, it is necessary by selecting the second state in an operating state in which the injection ratio of either one of the fuels is set to 100% and it is difficult to inject the required amount of fuel with only one injection hole. An amount of fuel can be reliably injected. Further, when the movable partition wall is held in the closed position, both valve chambers are partitioned from each other, and different fuel is injected from each nozzle hole. On the other hand, when the movable partition is switched to the open position, the space between the two valve chambers is opened and the fuel inlet to one of the valve chambers is closed, so that the fuel guided to the other valve chamber is injected from both nozzle holes. The

本発明の第2の燃料噴射装置は、互いに異なる第1の燃料と第2の燃料とを共通の燃料噴射弁からシリンダ内に噴射する内燃機関の燃料噴射装置であって、前記燃料噴射弁は、中心側に第1弁室が、外周側に前記第1弁室に対して隔壁で仕切られた第2弁室がそれぞれ設けられ、先端部には、前記第1弁室に通じる第1噴孔と、前記第2弁室に通じる第2噴孔とが設けられたバルブ本体と、前記第1噴孔を開閉できるようにして前記第1弁室に配置された第1弁体と、前記第2噴孔を開閉できるようにして前記第2弁室に配置された第2弁体と、前記第1弁体を開閉駆動する第1駆動機構と、前記第1駆動機構による前記第1弁体の駆動とは独立して前記第2弁体を開閉駆動する第2駆動機構と、を具備し、前記第1の弁室又は前記第2の弁室のいずれか一方の弁室には前記第1の燃料が、他方の弁室には前記第2の燃料がそれぞれ導かれ、前記第1の燃料及び前記第2の燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室のそれぞれに分けて導く第1の状態と、前記前記第1の燃料又は前記第2の燃料のうち、いずれか一方の燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室の両者に導く第2の状態とを切り替える燃料供給切替手段と、前記第1の燃料を昇圧する第1昇圧手段と、前記第2の燃料を昇圧する第2昇圧手段と、をさらに備え、前記燃料供給切替手段は、前記第1昇圧手段及び前記第2昇圧手段のそれぞれにて昇圧された燃料を互いに分けて前記第1弁室及び前記第2弁室に導く中立位置と、前記第1昇圧手段又は前記第2昇圧手段のいずれか一方の昇圧手段にて昇圧された燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室の両者に導く一方で、他方の昇圧手段にて昇圧された燃料の通過を阻止する作動位置との間で切替可能な流路切替弁を備えていることにより、上述した課題を解決する(請求項2)。
A second fuel injection device of the present invention is a fuel injection device for an internal combustion engine that injects a first fuel and a second fuel, which are different from each other, into a cylinder from a common fuel injection valve. A first valve chamber on the center side, a second valve chamber partitioned by a partition wall with respect to the first valve chamber on the outer peripheral side, and a first jet communicating with the first valve chamber at the tip. A valve body provided with a hole and a second injection hole communicating with the second valve chamber, a first valve body disposed in the first valve chamber so as to be able to open and close the first injection hole, A second valve body disposed in the second valve chamber so as to be able to open and close the second nozzle hole; a first drive mechanism for opening and closing the first valve body; and the first valve by the first drive mechanism A second drive mechanism for opening and closing the second valve body independently of the body drive, and the first valve chamber or the second valve The first fuel is led to one of the valve chambers, the second fuel is led to the other valve chamber, and the first fuel and the second fuel are led to the first valve chamber and One of the first state of the second valve chamber and the first fuel or the second fuel is supplied to the first valve chamber and the second valve chamber. Fuel supply switching means for switching between a second state leading to both; first pressure boosting means for boosting the first fuel; and second pressure boosting means for boosting the second fuel; The supply switching means includes a neutral position in which fuel boosted by each of the first boosting means and the second boosting means is separated from each other and led to the first valve chamber and the second valve chamber, and the first boosting means Alternatively, the fuel boosted by one of the boosting means of the second boosting means is used as the first boosting fuel. By providing a flow path switching valve that can be switched between an operating position that leads to both the chamber and the second valve chamber while blocking the passage of fuel boosted by the other boosting means. This problem is solved (claim 2).

本発明の第2の燃料噴射装置によれば、燃料噴射弁の第1駆動機構にて第1弁体を開閉駆動すれば、第1弁室に導かれた燃料がバルブ本体の第1噴孔から噴射され、第2駆動機構にて第2弁体を開閉駆動すれば、第2弁室に導かれた燃料が同一のバルブ本体の第2噴孔から噴射される。これにより、2種類の異なる燃料を互いに独立して噴射することができる。また、第1の状態を選択することにより、第1の燃料と第2の燃料とを各噴孔から互いに独立して噴射させることができる。一方、第2の状態を選択した場合には、一方の燃料を第1噴孔及び第2噴孔の両者から噴射させることができる。よって、いずれか一方の燃料の噴射比率が100%に設定され、かつ一方の噴孔のみでは必要な量の燃料を噴射することが困難な運転状態で第2の状態を選択することにより、必要量の燃料を確実に噴射することが可能となる。さらに、流路切替弁を中立位置に保持したときには各弁室に互いに異なる燃料が導入され、流路切替弁を作動位置に切り替えたときは両弁室に同一の燃料が導入される。According to the second fuel injection device of the present invention, when the first valve body is driven to open and close by the first drive mechanism of the fuel injection valve, the fuel guided to the first valve chamber is the first injection hole of the valve body. If the second valve body is driven to open and close by the second drive mechanism, the fuel guided to the second valve chamber is injected from the second injection hole of the same valve body. Thereby, two different types of fuel can be injected independently of each other. Further, by selecting the first state, the first fuel and the second fuel can be injected independently from each injection hole. On the other hand, when the second state is selected, one fuel can be injected from both the first injection hole and the second injection hole. Therefore, it is necessary by selecting the second state in an operating state in which the injection ratio of either one of the fuels is set to 100% and it is difficult to inject the required amount of fuel with only one injection hole. An amount of fuel can be reliably injected. Further, different fuels are introduced into the valve chambers when the flow path switching valve is held in the neutral position, and the same fuel is introduced into both valve chambers when the flow path switching valve is switched to the operating position.

本発明の燃料噴射弁は、中心側に第1弁室が、外周側に前記第1弁室に対して隔壁で仕切られた第2弁室がそれぞれ設けられ、先端部には、前記第1弁室に通じる第1噴孔と、前記第2弁室に通じる第2噴孔とが設けられたバルブ本体と、前記第1噴孔を開閉できるようにして前記第1弁室に配置された第1弁体と、前記第2噴孔を開閉できるようにして前記第2弁室に配置された第2弁体と、前記第1弁体を開閉駆動する第1駆動機構と、前記第1駆動機構による前記第1弁体の駆動とは独立して前記第2弁体を開閉駆動する第2駆動機構とを備え、前記隔壁が、前記第1弁室と前記第2弁室とを仕切る閉鎖位置と、前記第1弁室と前記第2弁室との間を開通させ、かついずれか一方の弁室に対する燃料の導入口を閉じる開放位置との間で移動可能な可動隔壁として構成され、かつ前記可動隔壁を前記閉鎖位置と前記開放位置との間で駆動する隔壁駆動機構をさらに備えていることにより、上述した課題を解決する(請求項)。
In the fuel injection valve of the present invention, a first valve chamber is provided on the center side, a second valve chamber partitioned by a partition wall with respect to the first valve chamber is provided on the outer peripheral side, and the first valve chamber is provided at the tip portion. A valve main body provided with a first nozzle hole communicating with the valve chamber and a second nozzle hole communicating with the second valve chamber, and disposed in the first valve chamber so that the first nozzle hole can be opened and closed. A first valve body, a second valve body disposed in the second valve chamber so as to be able to open and close the second nozzle hole, a first drive mechanism for opening and closing the first valve body, and the first A second drive mechanism that opens and closes the second valve body independently of driving the first valve body by a drive mechanism, and the partition partitions the first valve chamber and the second valve chamber. Between a closed position and an open position that opens between the first valve chamber and the second valve chamber and closes the fuel inlet to one of the valve chambers. Is configured as a rotatably movable partition wall, and by further comprising a partition wall driving mechanism for driving between said open position said movable partition wall and the closed position, to solve the problems described above (claim 3).

本発明の燃料噴射弁によれば、第1弁室と第2弁室に互いに異なる燃料を導入することにより、共通の燃料噴射弁から2種類の燃料を互いに独立して噴射することができる。また、可動隔壁を閉鎖位置に保持すると両弁室が互いに仕切られて、各噴孔から異なる燃料が噴射される。一方、可動隔壁を開放位置に切り替えると、両弁室間が開通しかつ一方の弁室に対する燃料の導入口が閉じられることにより、他方の弁室に導かれた燃料が両噴孔から噴射される。
According to the fuel injection valve of the present invention, by introducing different fuels into the first valve chamber and the second valve chamber, two types of fuel can be injected independently from the common fuel injection valve. Further, when the movable partition wall is held in the closed position, both valve chambers are partitioned from each other, and different fuel is injected from each nozzle hole. On the other hand, when the movable partition is switched to the open position, the space between the two valve chambers is opened and the fuel inlet to one of the valve chambers is closed, so that the fuel guided to the other valve chamber is injected from both nozzle holes. The

以上に説明したように、本発明によれば、燃料噴射弁の第1駆動機構にて第1弁体を開閉駆動すれば、第1弁室に導かれた燃料がバルブ本体の第1噴孔から噴射され、第2駆動機構にて第2弁体を開閉駆動すれば、第2弁室に導かれた燃料が同一のバルブ本体の第2噴孔から噴射されるため、2種類の異なる燃料を互いに独立して噴射することができる。   As described above, according to the present invention, when the first valve body is driven to open and close by the first drive mechanism of the fuel injection valve, the fuel guided to the first valve chamber is the first injection hole of the valve body. If the second valve body is driven to open and close by the second drive mechanism, the fuel guided to the second valve chamber is injected from the second injection hole of the same valve body, so that two types of different fuels Can be injected independently of each other.

[第1の形態]
図1は、本発明に係る燃料噴射装置を内燃機関としてのディーゼルエンジン(以下、エンジンと略称する。)に適用した第1の形態を示している。エンジン1は、車両に走行用の動力源として搭載されるもので、図中の左右方向に一列に並べられた複数(図では4つ)のシリンダ2と、シリンダ2内に吸気を導く吸気通路3と、シリンダ2からの排気が導かれる排気通路4と、吸気通路3と排気通路4との間に設けられたターボチャージャ5とを備えている。吸気通路3のコンプレッサ5aよりも上流側には、吸入空気を濾過するためのエアクリーナ6及び吸入空気量を検出するためのエアフローメータ7が設けられている。コンプレッサ5aの下流側には吸入空気量を調整するための吸気絞り弁8が設けられている。一方、排気通路4のタービン5bの下流側には、少なくとも一つの排気浄化触媒9が設けられている。排気通路4のエキゾーストマニホールド4aにはEGR通路10が接続されている。シリンダ2からエキゾーストマニホールド4aに排出された排気の一部はEGR通路10のEGRクーラ11及びEGR弁12を順次通過して吸気通路3の吸気絞り弁8とインテークマニホールド3aとの間に還流する。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a first embodiment in which a fuel injection device according to the present invention is applied to a diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) as an internal combustion engine. The engine 1 is mounted on a vehicle as a power source for traveling, and includes a plurality of (four in the figure) cylinders 2 arranged in a line in the left-right direction in the figure, and an intake passage that guides intake air into the cylinders 2. 3, an exhaust passage 4 through which exhaust from the cylinder 2 is guided, and a turbocharger 5 provided between the intake passage 3 and the exhaust passage 4. An air cleaner 6 for filtering the intake air and an air flow meter 7 for detecting the intake air amount are provided upstream of the compressor 5a in the intake passage 3. An intake throttle valve 8 for adjusting the intake air amount is provided on the downstream side of the compressor 5a. On the other hand, at least one exhaust purification catalyst 9 is provided in the exhaust passage 4 on the downstream side of the turbine 5b. An EGR passage 10 is connected to the exhaust manifold 4 a of the exhaust passage 4. A part of the exhaust discharged from the cylinder 2 to the exhaust manifold 4a sequentially passes through the EGR cooler 11 and the EGR valve 12 in the EGR passage 10 and returns between the intake throttle valve 8 in the intake passage 3 and the intake manifold 3a.

エンジン1が搭載されるべき車両には燃料タンク14が設けられている。その燃料タンク14には、第1の燃料としてのGTL燃料を蓄える第1貯留室15と、第2の燃料としての軽油を蓄える第2貯留室16とが設けられている。燃料タンク14のそれぞれの燃料は燃料噴射装置20によってエンジン1のシリンダ2内に噴射される。燃料噴射装置20は、第1貯留室15のGTL燃料をセジメンタ17を介して吸い込んで昇圧する第1昇圧手段としての第1燃料ポンプ21と、第2貯留室16の軽油をセジメンタ17を介して吸い込んで昇圧する第2昇圧手段としての第2燃料ポンプ22と、第1燃料ポンプ21から送り出される高圧のGTL燃料を蓄える第1コモンレール23と、第2燃料ポンプ22から送り出される高圧の軽油を蓄える第2コモンレール24と、これらのコモンレール23、24と接続されてGTL燃料及び軽油をシリンダ2内に噴射する燃料噴射弁25とを備えている。燃料噴射弁25はシリンダ2毎に設けられている。各燃料噴射弁25は、GTL燃料及び軽油をそれぞれ独立してシリンダ2内に噴射する機能を有している。燃料噴射弁25と燃料タンク14の貯留室15、16との間には、余剰の燃料を戻すためのリターン配管18、19がそれぞれ設けられている。   A fuel tank 14 is provided in a vehicle on which the engine 1 is to be mounted. The fuel tank 14 is provided with a first storage chamber 15 that stores GTL fuel as the first fuel, and a second storage chamber 16 that stores light oil as the second fuel. Each fuel in the fuel tank 14 is injected into the cylinder 2 of the engine 1 by the fuel injection device 20. The fuel injection device 20 sucks the GTL fuel in the first storage chamber 15 through the segmenter 17 and boosts the first fuel pump 21 as a first boosting unit that boosts the pressure, and the light oil in the second storage chamber 16 through the segmenter 17. A second fuel pump 22 as a second boosting means for sucking and boosting, a first common rail 23 for storing high-pressure GTL fuel sent from the first fuel pump 21, and a high-pressure light oil sent from the second fuel pump 22 are stored. A second common rail 24 and a fuel injection valve 25 that is connected to the common rails 23 and 24 and injects GTL fuel and light oil into the cylinder 2 are provided. The fuel injection valve 25 is provided for each cylinder 2. Each fuel injection valve 25 has a function of independently injecting GTL fuel and light oil into the cylinder 2. Between the fuel injection valve 25 and the storage chambers 15 and 16 of the fuel tank 14, return pipes 18 and 19 for returning excess fuel are provided, respectively.

次に、燃料噴射弁25の詳細を説明する。図2に示すように、燃料噴射弁25は、燃料噴射弁25の全体のケーシングとして機能するバルブ本体31と、そのバルブ本体31に内蔵された第1弁体としての第1ニードル32及び第2弁体としての第2ニードル33と、第1ニードル32を駆動する第1駆動機構34と、第2ニードル33を駆動する第2駆動機構35とを備えている。第1ニードル32は中実の軸状であり、第2ニードル33は中空筒状である。バルブ本体31の先端部(図2において下端部)31aの中心側には第1弁室36が設けられ、外周側には第2弁室37が設けられている。これらの弁室36、37は、隔壁38により燃料の流通が不可能となるように仕切られている。バルブ本体31の先端部31aは先細りのコーン状に形成され、その先端部31aには第1弁室36に通じる第1噴孔39と、第2弁室37に通じる第2噴孔40とがそれぞれ設けられている。第1ニードル32は、その後端のピストンフランジ32aが隔壁38の内周面38aに嵌め合わされることにより、燃料噴射弁25の中心線CLの方向に移動自在な状態で第1弁室36に配置されている。第2ニードル33は、隔壁38の外周面38bに嵌め合わされることにより、中心線CLの方向に移動自在な状態で第2弁室37に配置されている。第1ニードル32がバルブ本体31の先端側に移動すると、その第1ニードル32の先端のテーパ面32bによって第1噴孔39が閉じられ、第1ニードル32がバルブ本体31の後端側(図2において上端側)に移動すると第1噴孔39が開口する。一方、第2ニードル33がバルブ本体31の先端側に移動すると、その第2ニードル33の先端のテーパ面33bによって第2噴孔40が閉じられ、第2ニードル33がバルブ本体31の後端側(図2において上端側)に移動すると第2噴孔40が開口する。   Next, details of the fuel injection valve 25 will be described. As shown in FIG. 2, the fuel injection valve 25 includes a valve main body 31 that functions as an entire casing of the fuel injection valve 25, and a first needle 32 and a second second valve body built in the valve main body 31. A second needle 33 as a valve body, a first drive mechanism 34 that drives the first needle 32, and a second drive mechanism 35 that drives the second needle 33 are provided. The first needle 32 has a solid shaft shape, and the second needle 33 has a hollow cylindrical shape. A first valve chamber 36 is provided on the center side of the distal end portion (lower end portion in FIG. 2) 31a of the valve main body 31, and a second valve chamber 37 is provided on the outer peripheral side. These valve chambers 36 and 37 are partitioned by a partition wall 38 so that fuel cannot flow. The tip 31a of the valve body 31 is formed in a tapered cone shape, and the tip 31a has a first injection hole 39 that communicates with the first valve chamber 36 and a second injection hole 40 that communicates with the second valve chamber 37. Each is provided. The first needle 32 is disposed in the first valve chamber 36 so as to be movable in the direction of the center line CL of the fuel injection valve 25 by fitting the piston flange 32a at the rear end thereof to the inner peripheral surface 38a of the partition wall 38. Has been. The second needle 33 is disposed in the second valve chamber 37 so as to be movable in the direction of the center line CL by being fitted to the outer peripheral surface 38 b of the partition wall 38. When the first needle 32 moves to the distal end side of the valve body 31, the first injection hole 39 is closed by the tapered surface 32b at the distal end of the first needle 32, and the first needle 32 is moved to the rear end side (see FIG. 2, the first nozzle hole 39 is opened. On the other hand, when the second needle 33 moves to the distal end side of the valve body 31, the second injection hole 40 is closed by the tapered surface 33 b at the distal end of the second needle 33, and the second needle 33 is moved to the rear end side of the valve body 31. When it moves to (the upper end side in FIG. 2), the second nozzle hole 40 opens.

第1駆動機構34は、第1ニードル32をバルブ本体31の先端部31aに向かって押し付ける第1ニードルリターンスプリング42と、バルブ本体31の第1シリンダ43に摺動自在に嵌め合わされた第1コマンドピストン44と、バルブ本体31の第1ソレノイド室45に配置された第1アウタバルブ46と、第1アウタバルブ46を第1シリンダ43側に押し付ける第1アウタバルブリターンスプリング47と、その第1アウタバルブリターンスプリング47の外周に配置された第1ソレノイドコイル48とを備えている。第1コマンドピストン44により第1シリンダ43の内部は先端側の第1スプリング室43aと後端側の第1コマンド室43bとに区分されている。第1コマンドピストン44の先端側には小径のニードル保持軸44aが設けられている。そのニードル保持軸44aは、第1ニードル32が第1噴孔39を閉じているときに第1ニードル32の後端と当接可能である。第1コマンド室43bには第1高圧燃料通路50が第1オリフィス51を介して接続されている。第1高圧燃料通路50はバルブ本体31に形成されており、その一部は第1弁室36にも通じている。第1コマンド室43bは第2オリフィス52を介して第1ソレノイド室45と通じている。第2オリフィス52の内径は第1オリフィス51の内径よりも小さく設定されている。さらに、第1スプリング室43a及び第1ソレノイド室45のそれぞれは、バルブ本体31に形成された第1低圧燃料通路53と接続されている。   The first drive mechanism 34 is slidably fitted to a first needle return spring 42 that presses the first needle 32 toward the tip 31 a of the valve body 31 and a first cylinder 43 of the valve body 31. A piston 44, a first outer valve 46 disposed in the first solenoid chamber 45 of the valve body 31, a first outer valve return spring 47 that presses the first outer valve 46 toward the first cylinder 43, and a first outer valve return thereof And a first solenoid coil 48 disposed on the outer periphery of the spring 47. The first command piston 44 divides the interior of the first cylinder 43 into a first spring chamber 43a on the front end side and a first command chamber 43b on the rear end side. A small-diameter needle holding shaft 44 a is provided on the distal end side of the first command piston 44. The needle holding shaft 44 a can come into contact with the rear end of the first needle 32 when the first needle 32 closes the first injection hole 39. A first high pressure fuel passage 50 is connected to the first command chamber 43 b via a first orifice 51. The first high-pressure fuel passage 50 is formed in the valve main body 31, and a part thereof communicates with the first valve chamber 36. The first command chamber 43 b communicates with the first solenoid chamber 45 through the second orifice 52. The inner diameter of the second orifice 52 is set smaller than the inner diameter of the first orifice 51. Further, each of the first spring chamber 43 a and the first solenoid chamber 45 is connected to a first low-pressure fuel passage 53 formed in the valve body 31.

第1アウタバルブ46は磁性材料にて構成されている。第1ソレノイドコイル48が非励磁状態にあるとき、第1アウタバルブ46は第1アウタバルブリターンスプリング47のばね力で第2オリフィス52を閉じる位置に保持される。この場合、第1コマンド室43bと第1低圧燃料通路53との間は閉鎖される。一方、第1ソレノイドコイル48が励磁されると第1アウタバルブ46が開かれ、それにより、第1コマンド室43bが第2オリフィス52及び第1ソレノイド室45を介して第1低圧燃料通路53に接続される。   The first outer valve 46 is made of a magnetic material. When the first solenoid coil 48 is in a non-excited state, the first outer valve 46 is held at a position where the second orifice 52 is closed by the spring force of the first outer valve return spring 47. In this case, the space between the first command chamber 43b and the first low-pressure fuel passage 53 is closed. On the other hand, when the first solenoid coil 48 is excited, the first outer valve 46 is opened, whereby the first command chamber 43 b is connected to the first low-pressure fuel passage 53 via the second orifice 52 and the first solenoid chamber 45. Is done.

次に、第2駆動機構35は、第2ニードル33をバルブ本体31の先端部31aに向かって押し付ける第2ニードルリターンスプリング62と、バルブ本体31の第2シリンダ63に摺動自在に嵌め合わされた第2コマンドピストン64と、バルブ本体31の第2ソレノイド室65に配置された第2アウタバルブ66と、第2アウタバルブ66を第2シリンダ63側に押し付ける第2アウタバルブリターンスプリング67と、第2アウタバルブリターンスプリング67の外周に配置された第2ソレノイドコイル68とを備えている。第2コマンドピストン64により第2シリンダ63の内部は先端側の第2スプリング室63aと後端側の第2コマンド室63bとに区分されている。第2コマンドピストン64の先端側には中空のニードル保持軸64aが設けられている。そのニードル保持軸64aは、第2ニードル33が第2噴孔40を閉じているときに第2ニードル33の後端と当接可能である。第2コマンド室63bには第2高圧燃料通路70が第1オリフィス71を介して接続されている。第2高圧燃料通路70はバルブ本体31に形成されており、その一部は第2弁室37にも通じている。第2コマンド室63bは第2オリフィス72を介して第2ソレノイド室65と通じている。第2オリフィス62の内径は第1オリフィス61の内径よりも小さく設定されている。さらに、第2スプリング室63a及び第2ソレノイド室65のそれぞれは、バルブ本体31に形成された第2低圧燃料通路73と接続されている。   Next, the second drive mechanism 35 is slidably fitted to the second needle return spring 62 that presses the second needle 33 toward the distal end portion 31 a of the valve body 31 and the second cylinder 63 of the valve body 31. A second command piston 64; a second outer valve 66 disposed in the second solenoid chamber 65 of the valve body 31; a second outer valve return spring 67 that presses the second outer valve 66 against the second cylinder 63; and a second outer valve. And a second solenoid coil 68 disposed on the outer periphery of the valve return spring 67. The inside of the second cylinder 63 is divided into a second spring chamber 63a on the front end side and a second command chamber 63b on the rear end side by the second command piston 64. A hollow needle holding shaft 64 a is provided on the distal end side of the second command piston 64. The needle holding shaft 64 a can come into contact with the rear end of the second needle 33 when the second needle 33 closes the second injection hole 40. A second high pressure fuel passage 70 is connected to the second command chamber 63 b via a first orifice 71. The second high-pressure fuel passage 70 is formed in the valve body 31, and a part of the second high-pressure fuel passage 70 communicates with the second valve chamber 37. The second command chamber 63 b communicates with the second solenoid chamber 65 through the second orifice 72. The inner diameter of the second orifice 62 is set smaller than the inner diameter of the first orifice 61. Further, each of the second spring chamber 63 a and the second solenoid chamber 65 is connected to a second low-pressure fuel passage 73 formed in the valve body 31.

第2アウタバルブ66は磁性材料にて構成されている。第2ソレノイドコイル68が非励磁状態にあるとき、第2アウタバルブ66は、第2アウタバルブリターンスプリング67のばね力で第2オリフィス72を閉じる位置に保持される。この場合、第2コマンド室63bと第2低圧燃料通路73との間は閉鎖される。一方、第2ソレノイドコイル68が励磁されると第2アウタバルブ66が開かれ、それにより、第2コマンド室63bが第2オリフィス72及び第2ソレノイド室65を介して第2低圧燃料通路73と接続される。   The second outer valve 66 is made of a magnetic material. When the second solenoid coil 68 is in a non-excited state, the second outer valve 66 is held at a position where the second orifice 72 is closed by the spring force of the second outer valve return spring 67. In this case, the space between the second command chamber 63b and the second low pressure fuel passage 73 is closed. On the other hand, when the second solenoid coil 68 is excited, the second outer valve 66 is opened, so that the second command chamber 63b is connected to the second low-pressure fuel passage 73 via the second orifice 72 and the second solenoid chamber 65. Is done.

以上の構成を備えた燃料噴射弁25において、第1高圧燃料通路50及び第2高圧燃料通路70は互いに異なるコモンレール23、24とそれぞれ接続される。高圧燃料通路50、70とコモンレール23、24との対応関係は種々の観点から定めることができるが、ここでは、第1高圧燃料通路50と第1コモンレール23とが接続され、第2高圧燃料通路70と第2コモンレール24とが接続されるものとして説明を続ける。この場合、第1低圧燃料通路53は第1リターン配管18と接続され、第2低圧燃料通路73は第2リターン配管19と接続される。   In the fuel injection valve 25 having the above configuration, the first high-pressure fuel passage 50 and the second high-pressure fuel passage 70 are connected to different common rails 23 and 24, respectively. The correspondence relationship between the high-pressure fuel passages 50 and 70 and the common rails 23 and 24 can be determined from various viewpoints. Here, the first high-pressure fuel passage 50 and the first common rail 23 are connected, and the second high-pressure fuel passage is connected. The description will be continued assuming that 70 and the second common rail 24 are connected. In this case, the first low-pressure fuel passage 53 is connected to the first return pipe 18, and the second low-pressure fuel passage 73 is connected to the second return pipe 19.

上記のように第1高圧燃料通路50及び第2高圧燃料通路70とコモンレール23、24とを接続した場合、燃料噴射弁25の第1弁室36及び第1コマンド室43bには第1コモンレール23に蓄えられた高圧のGTL燃料が導入され、第2弁室37及び第2コマンド室63bには第2コモンレール24に蓄えられた高圧の軽油が導入される。図2に示したように、ソレノイドコイル48、68がそれぞれ非励磁の状態では、第2オリフィス52、72がアウタバルブ46、66によってそれぞれ閉じられているので、各コマンド室43b、63bに燃料圧力が閉じ込められる。それにより、コマンドピストン44、64が燃料噴射弁25の先端側に押し出され、それに伴って、ニードル保持軸44a、64aがニードル32、33を押し込んで噴孔39、40が閉じられる。これらの状態ではいずれの燃料も噴射されない。   When the first high-pressure fuel passage 50 and the second high-pressure fuel passage 70 are connected to the common rails 23 and 24 as described above, the first common rail 23 is provided in the first valve chamber 36 and the first command chamber 43 b of the fuel injection valve 25. The high pressure GTL fuel stored in the second common pressure chamber 24 is introduced into the second valve chamber 37 and the second command chamber 63b. As shown in FIG. 2, when the solenoid coils 48 and 68 are respectively de-energized, the second orifices 52 and 72 are closed by the outer valves 46 and 66, respectively, so that the fuel pressure is applied to the command chambers 43b and 63b. Be trapped. As a result, the command pistons 44 and 64 are pushed out toward the distal end side of the fuel injection valve 25, and the needle holding shafts 44a and 64a push the needles 32 and 33 along with them, and the nozzle holes 39 and 40 are closed. In these states, no fuel is injected.

一方、ソレノイドコイル48、68が励磁された場合には、図3に示すようにアウタバルブ46、66がソレノイドコイル48、68に引き寄せられ、第2オリフィス52、72が開いてコマンド室43b、63bの燃料が低圧燃料通路53、73にそれぞれ流出する。これにより、コマンド室43b、63bの圧力が低下してニードル32、33を燃料噴射弁25の先端側に押し付ける力が低下する。その結果、ニードル32、33がそれらのピストンフランジ32a、33aに作用する燃料の圧力で燃料噴射弁25の後端部へと押し込まれて噴孔39、40が開口する。これにより、第1噴孔39からはGTL燃料が、第2噴孔40からは軽油がそれぞれ噴射される。噴孔39、40からの燃料の噴射量はソレノイドコイル48、68に励磁電流を供給する時間長(PWM制御の場合はオンデューティー比)を変化させることにより適宜に調整することができる。しかも、第1ソレノイドコイル48及び第2ソレノイドコイル68への励磁電流の供給を互いに独立して変化させることにより、噴孔39、40のそれぞれからの燃料の噴射時期を独立して設定することができ、さらには燃料の噴射量の比率(以下、噴射比率と呼ぶ。)も変化させることができる。   On the other hand, when the solenoid coils 48 and 68 are energized, the outer valves 46 and 66 are attracted to the solenoid coils 48 and 68 as shown in FIG. 3, and the second orifices 52 and 72 are opened to open the command chambers 43b and 63b. The fuel flows out into the low pressure fuel passages 53 and 73, respectively. As a result, the pressure in the command chambers 43b and 63b decreases, and the force for pressing the needles 32 and 33 against the distal end side of the fuel injection valve 25 decreases. As a result, the needles 32 and 33 are pushed into the rear end portion of the fuel injection valve 25 by the pressure of the fuel acting on the piston flanges 32a and 33a, and the injection holes 39 and 40 are opened. As a result, GTL fuel is injected from the first injection hole 39 and light oil is injected from the second injection hole 40. The amount of fuel injected from the nozzle holes 39 and 40 can be appropriately adjusted by changing the length of time for supplying the exciting current to the solenoid coils 48 and 68 (on-duty ratio in the case of PWM control). In addition, by changing the supply of exciting currents to the first solenoid coil 48 and the second solenoid coil 68 independently of each other, the timing of fuel injection from each of the nozzle holes 39 and 40 can be set independently. Further, the ratio of the fuel injection amount (hereinafter referred to as the injection ratio) can also be changed.

次に、燃料噴射弁25の制御について説明する。図1に示すように、エンジン1が搭載された車両には、エンジン1の運転状態を制御するためのコンピュータユニットとして、エンジンコントロールユニット(ECU)80が設けられている。ECU80は、エアフローメータ7から出力される吸入空気量に対応した信号、クランク角センサ81から出力されるクランク角及びエンジン回転数(回転速度)に対応した信号、アクセル開度センサ82から出力されるアクセルペダルの開度に対応した信号等を参照して各種の演算を実行し、その演算結果に従って吸気絞り弁8、EGR弁12、燃料噴射弁25といった制御対象装置を操作することによりエンジン1の運転状態を目標とする状態に制御する。   Next, control of the fuel injection valve 25 will be described. As shown in FIG. 1, a vehicle equipped with an engine 1 is provided with an engine control unit (ECU) 80 as a computer unit for controlling the operating state of the engine 1. The ECU 80 outputs a signal corresponding to the intake air amount output from the air flow meter 7, a signal corresponding to the crank angle output from the crank angle sensor 81 and the engine speed (rotation speed), and an accelerator opening sensor 82. Various calculations are executed with reference to a signal corresponding to the opening of the accelerator pedal, and the engine 1 is operated by operating control target devices such as the intake throttle valve 8, the EGR valve 12, and the fuel injection valve 25 according to the calculation results. Control the operating state to the target state.

燃料噴射弁25の燃料噴射動作を制御するため、ECU80には、第1コイル駆動回路83及び第2コイル駆動回路84が接続されている。なお、図1では一組のコイル駆動回路83、84のみを示したが、コイル駆動回路83、84は燃料噴射弁25毎に1組ずつ設けられている。第1コイル駆動回路83は、ECU80からの指示に従って、不図示の電源から燃料噴射弁25の第1ソレノイドコイル48への励磁電流の供給及び供給停止を切り替え、第2コイル駆動回路84は、ECU80からの指示に従って、電源から燃料噴射弁25の第2ソレノイドコイル68への励磁電流の供給及び供給停止を切り替える。   In order to control the fuel injection operation of the fuel injection valve 25, a first coil drive circuit 83 and a second coil drive circuit 84 are connected to the ECU 80. Although only one set of coil drive circuits 83 and 84 is shown in FIG. 1, one set of coil drive circuits 83 and 84 is provided for each fuel injection valve 25. The first coil drive circuit 83 switches supply and stop of excitation current from a power source (not shown) to the first solenoid coil 48 of the fuel injection valve 25 in accordance with an instruction from the ECU 80. The second coil drive circuit 84 In accordance with the instruction from, the supply of the excitation current to the second solenoid coil 68 of the fuel injection valve 25 from the power source and the supply stop are switched.

燃料の噴射比率を制御するため、ECU80の記憶装置(例えばROM)には、図4に示すマップがデータ化されて書き込まれている。図4のマップは、GTL燃料と軽油との間の噴射比率をエンジン1の回転数とエンジン1の負荷とに対応付けてプロットしたものである。図中の太線Ltqはエンジン1の最大トルクを示している。また、図中の曲線は、噴射比率が等しい点を結んで得られる等噴射比率線である。図4のマップにおいては、高負荷低回転の領域Zaにおいて軽油の噴射比率が最大となり、その領域Zaから離れるほどGTL燃料の噴射比率が大きくなる。図4のマップにおいて、エンジン1の運転状態を高負荷高回転領域、高負荷低回転領域、低負荷高回転領域、低負荷低回転領域で区分してGTL燃料の噴射比率の傾向を示せば次表の通りである。   In order to control the fuel injection ratio, the map shown in FIG. 4 is written as data in a storage device (eg, ROM) of the ECU 80. The map of FIG. 4 is a plot of the injection ratio between GTL fuel and light oil in association with the rotational speed of the engine 1 and the load of the engine 1. A thick line Ltq in the figure indicates the maximum torque of the engine 1. Further, the curve in the figure is an equal injection ratio line obtained by connecting points having the same injection ratio. In the map of FIG. 4, the light oil injection ratio is maximized in the high-load low-rotation region Za, and the GTL fuel injection ratio increases as the distance from the region Za increases. In the map of FIG. 4, if the operating state of the engine 1 is divided into a high load / high rotation region, a high load / low rotation region, a low load / high rotation region, and a low load / low rotation region, the tendency of the injection ratio of GTL fuel can be shown. It is as shown in the table.

Figure 0004725564
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上記のように噴射比率を変化させる理由は、GTL燃料の高セタン価でかつアロマ分を含まない特徴を反映したことにある。高負荷高回転領域では、燃料量が増加して筒内温度(シリンダ2内の温度)が相対的に高くなるため、GTL燃料の高セタン価が原因となる過早着火の懸念が低下し、その一方、燃料量が増加するために、GTL燃料が多いほどアロマ分が含まれないことによる煤の抑制効果が増大する。よって、高負荷高回転領域ではGTL燃料の噴射比率が大きく設定される。一方、高負荷低回転領域では、低回転であるために筒内温度が高回転時と比較して低下する。そのため、GTL燃料の高セタン価の影響で過早着火が生じ、低回転で吸入空気量が少ないことからディーゼルスモークの悪化が懸念される。よって、高負荷低回領域ではGTL燃料の噴射比率が小さく設定される。次に、低負荷高回転領域では、着火が比較的早くなるが、高回転であるために吸入空気量が多くディーゼルスモークが悪化するおそれが低い。そして、GTL燃料の高セタン価の影響で燃焼騒音が低下する効果が相対的に大きくなる。よって、低負荷高回転領域では、高負荷低回転領域と比較してGTL燃料の噴射比率を増加させる。さらに、低負荷低回転領域では、低負荷高回転領域と同様にGTL燃料の高セタン価の影響で燃焼騒音の低減効果がさらに増大する。よって、低負荷低回転領域では、低負荷高回転領域よりもさらにGTL燃料の噴射比率が大きく設定される。   The reason for changing the injection ratio as described above is that it reflects the high cetane number of the GTL fuel and the characteristics that do not include the aroma component. In the high-load high-rotation region, the amount of fuel increases and the in-cylinder temperature (temperature in the cylinder 2) becomes relatively high, so the concern of pre-ignition caused by the high cetane number of GTL fuel is reduced. On the other hand, since the amount of fuel increases, so much GTL fuel increases the effect of suppressing soot due to the absence of aroma. Therefore, the injection ratio of GTL fuel is set to be large in the high load high rotation range. On the other hand, in the high-load low-rotation region, the in-cylinder temperature is lower than that during high rotation because of the low rotation. Therefore, premature ignition occurs under the influence of the high cetane number of GTL fuel, and there is a concern that diesel smoke may deteriorate due to low rotation and a small amount of intake air. Therefore, the injection ratio of the GTL fuel is set to be small in the high load low speed region. Next, in the low-load high-rotation region, ignition is relatively fast, but because of the high rotation, the intake air amount is large and the risk of deterioration of diesel smoke is low. And the effect that combustion noise falls under the influence of the high cetane number of GTL fuel becomes relatively large. Therefore, the injection ratio of GTL fuel is increased in the low load high rotation region as compared with the high load low rotation region. Further, in the low-load low-rotation region, the effect of reducing combustion noise is further increased by the influence of the high cetane number of the GTL fuel as in the low-load high-rotation region. Therefore, the injection ratio of GTL fuel is set to be larger in the low load / low rotation region than in the low load / high rotation region.

なお、図4に示したマップにおいて、いずれか一方の燃料の噴射比率が100%、すなわち、いずれか一方の燃料のみを噴射し、他方の燃料については噴射しない状態があってもよい。例えば、高負荷高回転領域においてGTL燃料のみを噴射する場合があってもよい。エンジン負荷に代えて、これと相関するパラメータを利用してマップが作成されてもよい。   In the map shown in FIG. 4, the injection ratio of any one of the fuels may be 100%, that is, only one of the fuels may be injected and the other fuel may not be injected. For example, there may be a case where only GTL fuel is injected in a high load high rotation region. Instead of the engine load, a map may be created using parameters correlated with the engine load.

図5は、ECU80が図4のマップを利用して燃料噴射弁25のGTL燃料及び軽油のそれぞれの噴射を制御するために実行する燃料噴射制御ルーチンを示している。図5のルーチンは、燃料噴射弁25からの燃料噴射に同期して繰り返し実行される。図5のルーチンにおいて、ECU80はまずステップS1でアクセル開度センサ82が検出するアクセル開度に基づいて燃料の要求噴射量を算出する。要求噴射量の算出は公知の手法と同様でよい。続くステップS2において、ECU80はGTL燃料と軽油との間の噴射比率を決定する。すなわち、ECU80は、クランク角センサ81の出力を参照してエンジン1の回転数を取得し、アクセル開度センサ82の出力を参照してエンジン1の負荷を取得し、それらの回転数及び負荷に対応する噴射比率を図4のマップに対応したデータを参照して決定する。次のステップS3において、ECU80は、今回のルーチンで決定した要求噴射量に各燃料の噴射比率を乗算してGTL燃料及び軽油のそれぞれの噴射量を決定する。これにより、ECU80は噴射比率決定手段として機能する。このとき、各燃料の噴射時期及び噴射回数も併せて決定される。噴射時期及び噴射回数は公知の手法と同様に決定すればよい。GTL燃料及び軽油の少なくとも一方の燃料を複数回に分けて噴射するいわゆる多段噴射が行われてもよい。   FIG. 5 shows a fuel injection control routine executed by the ECU 80 to control the injection of the GTL fuel and light oil of the fuel injection valve 25 using the map of FIG. The routine of FIG. 5 is repeatedly executed in synchronization with the fuel injection from the fuel injection valve 25. In the routine of FIG. 5, the ECU 80 first calculates the required fuel injection amount based on the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 82 in step S1. The calculation of the required injection amount may be the same as a known method. In the subsequent step S2, the ECU 80 determines the injection ratio between the GTL fuel and the light oil. That is, the ECU 80 obtains the rotation speed of the engine 1 with reference to the output of the crank angle sensor 81, obtains the load of the engine 1 with reference to the output of the accelerator opening sensor 82, and determines the rotation speed and load. The corresponding injection ratio is determined with reference to the data corresponding to the map of FIG. In the next step S3, the ECU 80 multiplies the required injection amount determined in the current routine by the injection ratio of each fuel to determine the respective injection amounts of GTL fuel and light oil. Thereby, ECU80 functions as an injection ratio determination means. At this time, the injection timing and the number of injections of each fuel are also determined. What is necessary is just to determine the injection timing and the frequency | count of injection similarly to a well-known method. So-called multi-stage injection in which at least one of GTL fuel and light oil is injected in a plurality of times may be performed.

ステップS3の処理を完了した後、ECU80は、次のステップS4へ進んで燃料噴射を実行する。すなわち、ECU80は、クランク角センサ81の信号に基づいて燃料の噴射を開始すべきタイミングを判別し、その噴射開始のタイミングが到来すると、第1コイル駆動回路83及び第2コイル駆動回路84のそれぞれに対して、ステップS3で決定した噴射量に対応した時間長の開弁信号を出力する。これにより、ECU80は噴射制御手段として機能する。ECU80からの開弁信号に従った時間長でコイル駆動回路83、84から燃料噴射弁25のソレノイドコイル48、68に励磁電流が供給されることにより、エンジン1の運転状態に応じた噴射比率及び噴射量の燃料が燃料噴射弁25からシリンダ2内に噴射される。ステップS4にて燃料噴射を実行した後、ECU80は今回のルーチンを終了し、次回の燃料噴射時期に先行して再び図5のルーチンを開始する。なお、ソレノイドコイル48、68のそれぞれの励磁の開始時期は同期している必要はなく、第1ソレノイドコイル48の励磁はGTL燃料の噴射開始に適したタイミングで開始し、第2ソレノイドコイル68の励磁は軽油の噴射開始に適したタイミングで開始すればよい。   After completing the process of step S3, the ECU 80 proceeds to the next step S4 and executes fuel injection. That is, the ECU 80 determines the timing at which fuel injection should be started based on the signal of the crank angle sensor 81, and when the injection start timing arrives, each of the first coil drive circuit 83 and the second coil drive circuit 84 On the other hand, a valve opening signal having a length corresponding to the injection amount determined in step S3 is output. Thereby, ECU80 functions as an injection control means. By supplying an exciting current from the coil drive circuits 83 and 84 to the solenoid coils 48 and 68 of the fuel injection valve 25 for a time length according to the valve opening signal from the ECU 80, the injection ratio and the injection ratio corresponding to the operating state of the engine 1 and An injection amount of fuel is injected into the cylinder 2 from the fuel injection valve 25. After executing the fuel injection in step S4, the ECU 80 ends the current routine and starts the routine of FIG. 5 again prior to the next fuel injection timing. The excitation start timings of the solenoid coils 48 and 68 do not need to be synchronized. The excitation of the first solenoid coil 48 starts at a timing suitable for starting the injection of GTL fuel, and the second solenoid coil 68 The excitation may be started at a timing suitable for starting the injection of light oil.

次に、燃料噴射弁25の第1高圧燃料通路50及び第2高圧燃料通路70とコモンレール23、24との対応関係について説明する。これらの高圧燃料通路50、70をいずれの燃料に割り当てるべきかを検討する場合の一つの基準として、シリンダヘッド下面から噴孔39、40までの距離を考慮することができる。   Next, the correspondence relationship between the first high-pressure fuel passage 50 and the second high-pressure fuel passage 70 of the fuel injection valve 25 and the common rails 23 and 24 will be described. The distance from the lower surface of the cylinder head to the injection holes 39 and 40 can be taken into consideration as one reference when considering which fuel the high pressure fuel passages 50 and 70 should be assigned to.

図2に示したように、噴孔39、40のそれぞれの中心線La、Lbが燃料噴射弁25の中心線CLと交差する点を第1噴孔中心Pa、第2噴孔Pbとそれぞれ定義したとき、燃料噴射弁25が取り付けられるシリンダヘッドの下面Aからの噴孔中心Pa、Pbのそれぞれの突出量Xa、Xbには差が生じる。すなわち、中心側の第1噴孔39に関する突出量Xaは外周側の第2噴孔40に関する突出量Xbよりも大きい。一方、図4のマップに示したように、軽油の噴射比率は高負荷低回転領域で大きく設定される。低回転領域では燃料の噴射期間中におけるピストンの移動量が小さいため、燃料噴射弁25から噴射される燃料のほとんどは、ピストン燃焼室(すなわち、図6に示したように、ピストン26の頂面に形成された凹部26a)内に噴射される。その傾向は噴孔中心の突出量が大きいほど顕著になる。このため、高負荷低回転領域では、噴孔中心の突出量が小さい第2噴孔40から軽油を噴射させた方が、ピストン燃焼室から軽油が適度に溢れ出して混合気の均一化が促進され、それにより、煤の生成が抑制される。   As shown in FIG. 2, the points where the center lines La and Lb of the nozzle holes 39 and 40 intersect the center line CL of the fuel injection valve 25 are defined as the first nozzle hole center Pa and the second nozzle hole Pb, respectively. When this is done, there is a difference between the projection amounts Xa and Xb of the injection hole centers Pa and Pb from the lower surface A of the cylinder head to which the fuel injection valve 25 is attached. That is, the protrusion amount Xa related to the first nozzle hole 39 on the center side is larger than the protrusion amount Xb related to the second nozzle hole 40 on the outer peripheral side. On the other hand, as shown in the map of FIG. 4, the light oil injection ratio is set to be large in the high-load low-rotation region. Since the amount of movement of the piston during the fuel injection period is small in the low rotation region, most of the fuel injected from the fuel injection valve 25 is in the piston combustion chamber (that is, as shown in FIG. Is injected into the recess 26a) formed in This tendency becomes more prominent as the amount of protrusion at the center of the nozzle hole increases. For this reason, in the high-load and low-rotation region, when light oil is injected from the second injection hole 40 with a small projection amount at the center of the injection hole, the light oil overflows appropriately from the piston combustion chamber and promotes homogenization of the air-fuel mixture. Thus, the generation of soot is suppressed.

一方、GTL燃料の噴射比率が大きくなる高負荷高回転領域では、燃料の噴射期間中におけるピストンの移動量が大きいため、ピストン燃焼室内に燃料を噴射することが相対的に困難となる。この場合は、噴孔中心の突出量が大きい方がシリンダ2内の空気の利用が促進され、煤の生成の抑制及び性能向上を計る上で有利である。従って、噴孔中心の突出量に着目すれば、第1高圧燃料通路50をGTL燃料用の第1コモンレール23に、第2高圧燃料通路70を軽油用の第2コモンレール24にそれぞれ接続し、第1噴孔39からGTL燃料を、第2噴孔40から軽油をそれぞれ噴射させた方が好ましいと考えられる。なお、図6に示したように、第1噴孔39の中心線Laと、第2噴孔40の中心線Lbとがピストン26に設けられたピストン燃焼室26aの壁面26bに至るまで互いに交差しないように各噴孔39、40を形成することが望ましい。これにより、両燃料の噴霧の衝突を抑えてシリンダ2内の混合気の均一化をさらに促進することができる。   On the other hand, in a high-load high-rotation region where the injection ratio of GTL fuel is large, the amount of movement of the piston during the fuel injection period is large, so that it is relatively difficult to inject fuel into the piston combustion chamber. In this case, the larger the amount of protrusion at the center of the nozzle hole is, the more advantageous is the use of air in the cylinder 2 and the suppression of soot formation and performance improvement. Accordingly, when paying attention to the amount of protrusion at the center of the nozzle hole, the first high-pressure fuel passage 50 is connected to the first common rail 23 for GTL fuel, the second high-pressure fuel passage 70 is connected to the second common rail 24 for light oil, respectively. It is considered preferable to inject GTL fuel from one injection hole 39 and light oil from the second injection hole 40, respectively. As shown in FIG. 6, the center line La of the first injection hole 39 and the center line Lb of the second injection hole 40 intersect each other until reaching the wall surface 26 b of the piston combustion chamber 26 a provided in the piston 26. It is desirable to form each nozzle hole 39, 40 so that it does not occur. Thereby, the collision of the sprays of both fuels can be suppressed and the homogenization of the air-fuel mixture in the cylinder 2 can be further promoted.

高圧燃料通路50、70と燃料との対応関係に関する他の基準として、噴孔39、40のそれぞの噴孔面積を考慮してもよい。なお、第1噴孔39及び第2噴孔40はそれぞれ複数設けられるため、ここでいう噴孔面積は第1噴孔39の断面積の合計値、及び第2噴孔40の断面積の合計値をそれぞれ意味する。図4のマップのように、高負荷高回転領域ではGTL燃料の噴射比率が大きく設定され、それに伴ってGTL燃料の噴射量も増加する。特に、GTL燃料の噴射比率が100%に設定された場合にはGTL燃料を大流量で噴射する必要がある。そして、高負荷高回転領域で要求されるGTL燃料の噴射量は、高負荷低回転領域で要求される軽油の噴射量よりも大きい。一方、第1噴孔39及び第2噴孔40のそれぞれの噴孔面積は、弁室36、37の周方向の長さに大小関係が存在するために、中心側に位置する第1噴孔39よりも外周側に位置する第2噴孔40の方がより大きく確保し易い。そこで、第1高圧燃料通路50を軽油用の第2コモンレール24と接続し、第2高圧燃料通路70をGTL燃料用の第1コモンレール23と接続することにより、大流量が要求されるGTL燃料は第2噴孔40から噴射させ、軽油は第1噴孔39から噴射させることが適当と考えることもできる。この場合、第1低圧燃料通路53は第2リターン配管19と接続され、第2低圧燃料通路73は第1リターン配管18と接続される。   As another standard regarding the correspondence relationship between the high-pressure fuel passages 50 and 70 and the fuel, the nozzle hole areas of the nozzle holes 39 and 40 may be considered. In addition, since the 1st nozzle hole 39 and the 2nd nozzle hole 40 are each provided with two or more, the nozzle hole area here is the sum total of the cross-sectional area of the 1st nozzle hole 39, and the sum total of the cross-sectional area of the 2nd nozzle hole 40. Means each value. As shown in the map of FIG. 4, the GTL fuel injection ratio is set to be large in the high-load high-rotation region, and the GTL fuel injection amount increases accordingly. In particular, when the injection ratio of GTL fuel is set to 100%, it is necessary to inject GTL fuel at a large flow rate. The injection amount of GTL fuel required in the high load high rotation region is larger than the injection amount of light oil required in the high load low rotation region. On the other hand, since the area of each of the first nozzle holes 39 and the second nozzle holes 40 has a size relationship with the circumferential lengths of the valve chambers 36 and 37, the first nozzle holes located on the center side. The second injection hole 40 located on the outer peripheral side than 39 is easier to ensure. Therefore, by connecting the first high-pressure fuel passage 50 to the second common rail 24 for light oil and connecting the second high-pressure fuel passage 70 to the first common rail 23 for GTL fuel, GTL fuel that requires a large flow rate is obtained. It can be considered that it is appropriate to inject from the second injection hole 40 and to inject the light oil from the first injection hole 39. In this case, the first low-pressure fuel passage 53 is connected to the second return pipe 19, and the second low-pressure fuel passage 73 is connected to the first return pipe 18.

なお、噴孔面積を考慮して燃料と噴孔との対応関係を定める場合であっても、燃料噴射弁25の中心側の第1ニードルをピントル弁形式にて構成することにより、第1噴孔39をGTL燃料の噴孔として割り当てることもできる。例えば、図7に示したように、第1ニードル32の先端をバルブ本体31の先端から突出させ、その突出部分にフランジ32cを設けることにより、第1ニードル32を全周に亘って取り囲むように第1噴孔39を形成することができる。図7の構成によれば、第1噴孔39の周方向長さを拡大して噴孔面積を増加させ、第2噴孔40よりも第1噴孔39の噴孔面積を拡大することが可能となる。図7の例によれば、噴孔中心の突出量と燃料との対応関係が図2と同様に設定できるので、さらに好都合である。なお、図7の構成では、第1ニードル32が図中に実線で示すように燃料噴射弁25の後端側に移動したときにフランジ32cが第1噴孔39を塞ぎ、第1ニードル32が燃料噴射弁25の先端側に移動したときにフランジ32cがバルブ本体31から離れて第1噴孔39が開くように第1駆動機構34の構成を変更する必要がある。そのような駆動機構は、公知のピントル弁形式の燃料噴射弁の駆動機構と同様でよい。   Even when the correspondence relationship between the fuel and the nozzle hole is determined in consideration of the nozzle hole area, the first needle on the center side of the fuel injection valve 25 is configured in a pintle valve form, so The holes 39 can also be assigned as GTL fuel injection holes. For example, as shown in FIG. 7, the tip of the first needle 32 protrudes from the tip of the valve body 31, and a flange 32c is provided at the protruding portion so as to surround the first needle 32 over the entire circumference. The first nozzle hole 39 can be formed. According to the configuration of FIG. 7, the circumferential direction length of the first nozzle hole 39 is increased to increase the nozzle hole area, and the nozzle hole area of the first nozzle hole 39 can be expanded more than the second nozzle hole 40. It becomes possible. According to the example of FIG. 7, the correspondence between the amount of protrusion at the center of the nozzle hole and the fuel can be set in the same manner as in FIG. In the configuration of FIG. 7, when the first needle 32 moves to the rear end side of the fuel injection valve 25 as indicated by a solid line in the drawing, the flange 32 c closes the first injection hole 39, and the first needle 32 is It is necessary to change the configuration of the first drive mechanism 34 so that the flange 32c is separated from the valve body 31 and the first injection hole 39 is opened when the fuel injection valve 25 moves to the front end side. Such a drive mechanism may be the same as the drive mechanism of a known pintle valve type fuel injection valve.

次に、コモンレールの変形例を説明する。図1においては、第1コモンレール23及び第2コモンレール24を互いに独立した部材として描いているが、図8に示すように、単一のチューブ27の内部を、その長手方向全長に亘って延びる隔壁27aにて第1圧力室27bと第2圧力室27cとに区分してそれらの圧力室27b、27cの両端部を閉鎖し、高圧のGTL燃料を第1圧力室27bに、高圧の軽油を第2圧力室27cにそれぞれ蓄えることにより、チューブ27を第1及び第2のコモンレールが一体化された共用コモンレールとして機能させてもよい。圧力室27b、27cのそれぞれに蓄えられるGTL燃料及び軽油の間の圧力差を小さく設定すれば、隔壁27aの肉厚を低減することができる。   Next, a modification of the common rail will be described. In FIG. 1, the first common rail 23 and the second common rail 24 are drawn as members independent from each other. However, as shown in FIG. 8, the partition extending inside the single tube 27 over the entire length in the longitudinal direction. In 27a, the first pressure chamber 27b and the second pressure chamber 27c are divided, and both ends of the pressure chambers 27b and 27c are closed. By storing in the two pressure chambers 27c, the tube 27 may function as a common common rail in which the first and second common rails are integrated. If the pressure difference between the GTL fuel and light oil stored in each of the pressure chambers 27b and 27c is set small, the wall thickness of the partition wall 27a can be reduced.

[第2の形態]
図9は本発明に係る燃料噴射装置をエンジンに適用した第2の形態を示している。なお、図9において、図1と共通する部分には同一符号を付し、以下では相違点を中心として説明する。本形態の燃料噴射装置20Aでは、GTL燃料用の第1燃料ポンプ21と、軽油用の第2燃料ポンプ22とのそれぞれの吐出側の間にバイパス燃料通路100が設けられている。さらに、図10に示すように、バイパス燃料通路100には、第1開閉弁として電磁駆動式の第1制御弁101が、また、第2燃料ポンプ22と第2コモンレール24との間には、第2開閉弁として電磁駆動式の第2制御弁102がそれぞれ設けられている。これらの制御弁101、102はECU80から電磁弁駆動回路103を介して開閉制御される。なお、第1制御弁101は、例えば図11に示すように、第1燃料ポンプ21から吐出される燃料圧力とリターンスプリング101aのばね力を利用してポペットタイプの弁体101bを弁座101cに押し付ける一方で、弁ステム101dに対して逆方向に電磁力Fsを付加して弁体101bを弁座101cから離間させることにより、第1燃料ポンプ21と第2コモンレール24との間を開通させるように構成される。第2制御弁102に関しても同様の構成でよい。
[Second form]
FIG. 9 shows a second embodiment in which the fuel injection device according to the present invention is applied to an engine. In FIG. 9, parts that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and the differences will be mainly described below. In the fuel injection device 20A of this embodiment, a bypass fuel passage 100 is provided between the discharge sides of the first fuel pump 21 for GTL fuel and the second fuel pump 22 for light oil. Further, as shown in FIG. 10, the bypass fuel passage 100 includes an electromagnetically driven first control valve 101 as a first on-off valve, and between the second fuel pump 22 and the second common rail 24. An electromagnetically driven second control valve 102 is provided as a second on-off valve. These control valves 101 and 102 are controlled to open and close from the ECU 80 via the electromagnetic valve drive circuit 103. For example, as shown in FIG. 11, the first control valve 101 uses a fuel pressure discharged from the first fuel pump 21 and a spring force of the return spring 101a to place a poppet type valve element 101b in the valve seat 101c. On the other hand, by applying an electromagnetic force Fs in the opposite direction to the valve stem 101d to separate the valve body 101b from the valve seat 101c, the first fuel pump 21 and the second common rail 24 are opened. Configured. The same configuration may be applied to the second control valve 102.

上記の構成によれば、第1制御弁101を閉じ、第2制御弁102を開いた場合には第1の形態と同様に第1高圧燃料通路50又は第2高圧燃料通路70のいずれか一方にGTL燃料が、他方に軽油がそれぞれ供給される(第1の状態)。第2制御弁102を閉じ、かつ第1制御弁101を開くことにより、燃料噴射弁25の高圧燃料通路50、70の両者に高圧のGTL燃料を供給することができる(第2の状態)。つまり、本形態では、バイパス通路100、第1制御弁101及び第2制御弁102の組み合わせによって燃料供給切替手段が実現される。なお、以下では、GTL燃料用の第1コモンレール23が第1高圧燃料通路50に接続され、軽油用の第2コモンレール24が第2高圧燃料通路70に接続されているものとして説明を続ける。   According to the above configuration, when the first control valve 101 is closed and the second control valve 102 is opened, either the first high-pressure fuel passage 50 or the second high-pressure fuel passage 70 as in the first embodiment. GTL fuel and gas oil are supplied to the other (first state). By closing the second control valve 102 and opening the first control valve 101, high-pressure GTL fuel can be supplied to both the high-pressure fuel passages 50 and 70 of the fuel injection valve 25 (second state). That is, in this embodiment, the fuel supply switching means is realized by a combination of the bypass passage 100, the first control valve 101, and the second control valve 102. In the following description, it is assumed that the first common rail 23 for GTL fuel is connected to the first high-pressure fuel passage 50 and the second common rail 24 for light oil is connected to the second high-pressure fuel passage 70.

図12は、ECU80が図5のルーチンに代えて実行する燃料噴射制御ルーチンを示している。但し、図5と同一の処理については同一の参照符号を付してある。図12の燃料噴射制御ルーチンでは、ステップS1でアクセル開度に対応した燃料の要求噴射量が算出され、ステップS2で図4のマップに従ってGTL燃料及び軽油の噴射比率が決定され、ステップS3で各燃料の噴射量等が決定される。ステップS2では、高負荷高回転領域にてGTL燃料の噴射比率が100%に設定されることがある。ステップS3にて各燃料の噴射量等が決定された後、ECU80はステップS5に進んでGTL燃料のみを噴射する状態、つまりGTL燃料の噴射比率が100%の状態で、かつ、要求噴射量が所定の閾値以上か否か判断する。閾値は、第1噴孔39から噴射可能なGTL燃料の量の最大値又はそれよりも幾らか余裕を見て小さい値に設定される。GTL燃料用の第1コモンレール23が第2高圧燃料通路70に接続されている場合には、第2噴孔40から噴射可能なGTL燃料の最大量又はそれよりも小さい値を閾値に設定すればよい。   FIG. 12 shows a fuel injection control routine that the ECU 80 executes instead of the routine of FIG. However, the same processes as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. In the fuel injection control routine of FIG. 12, the required injection amount of fuel corresponding to the accelerator opening is calculated in step S1, the injection ratio of GTL fuel and light oil is determined in accordance with the map of FIG. 4 in step S2, and each step in step S3. The fuel injection amount and the like are determined. In step S2, the GTL fuel injection ratio may be set to 100% in the high load high rotation range. After the injection amount of each fuel is determined in step S3, the ECU 80 proceeds to step S5 and injects only the GTL fuel, that is, the GTL fuel injection ratio is 100% and the required injection amount is It is determined whether or not a predetermined threshold value is exceeded. The threshold value is set to a maximum value of the amount of GTL fuel that can be injected from the first injection holes 39 or to a small value with some margin. When the first common rail 23 for GTL fuel is connected to the second high-pressure fuel passage 70, the maximum amount of GTL fuel that can be injected from the second injection hole 40 or a value smaller than that is set as the threshold value. Good.

ステップS5の条件が満たされない場合、ECU80はステップS6に進み、第1制御弁101を閉じ、第2制御弁102を開く。この場合、第1燃料ポンプ21から吐出されたGTL燃料は第1コモンレール23のみに蓄えられる。その後、ECU80はステップS7へ進み、燃料別の噴射を実行する。すなわち、ECU80は、GTL燃料の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、GTL燃料の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を第1コイル駆動回路83から第1ソレノイドコイル48に供給させる一方、軽油の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、軽油の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を第2コイル駆動回路84から第2ソレノイドコイル68に供給させることにより、第1噴孔39からはGTL燃料を、第2噴孔40からは軽油をそれぞれ噴射させる。但し、GTL燃料の噴射比率が100%の場合には第2ソレノイドコイル68を励磁せず、第1噴孔39からのGTL燃料の噴射のみを実行する。仮に、軽油の噴射比率が100%に設定される運転領域が存在するならば、その領域では第1ソレノイドコイル48を励磁せず、第2噴孔40からの軽油の噴射のみを実行すればよい。   If the condition of step S5 is not satisfied, the ECU 80 proceeds to step S6, closes the first control valve 101 and opens the second control valve 102. In this case, the GTL fuel discharged from the first fuel pump 21 is stored only in the first common rail 23. Thereafter, the ECU 80 proceeds to step S7 and executes fuel-specific injection. That is, the ECU 80 supplies the first solenoid coil 48 with an excitation current corresponding to the injection amount and the number of injections of the GTL fuel in accordance with the timing at which the injection of the GTL fuel is to be started. In accordance with the timing at which the injection of the oil is to be started, an excitation current corresponding to the light oil injection amount and the number of injections is supplied from the second coil drive circuit 84 to the second solenoid coil 68, so that the GTL Fuel is injected from the second nozzle holes 40 respectively. However, when the injection ratio of the GTL fuel is 100%, the second solenoid coil 68 is not excited and only the injection of the GTL fuel from the first injection hole 39 is executed. If there is an operation region in which the light oil injection ratio is set to 100%, the first solenoid coil 48 may not be excited in that region, and only light oil injection from the second injection hole 40 may be executed. .

一方、ステップS5の条件が満たされた場合、ECU80はステップS8に進み、第1制御弁101を開き、第2制御弁102を閉じる。この場合、第1燃料ポンプ21から吐出されたGTL燃料が第1コモンレール23及び第2コモンレール24の両者に蓄えられる。なお、ステップS8にて第2制御弁102を閉じた場合、これに同期して軽油用の第2燃料ポンプ22の運転を停止させてもよい。この場合、ECU80は昇圧停止手段として機能する。これにより、軽油の昇圧に必要なエネルギの消費を減らし、エンジン1の燃料消費率の改善を図ることができる。その後、ECU80は、ステップS9に進み、GTL燃料の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、第1ソレノイドコイル48及び第2ソレノイドコイル68の両者に、GTL燃料の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を供給する。これにより、第1噴孔39及び第2噴孔40の両者からGTL燃料が噴射される。このような処理を実行することにより、高負荷高回転領域でGTL燃料の噴射比率が100%に設定され、かつGTL燃料の要求噴射量が第1噴孔39の最大噴射可能量を超える運転領域において、第1噴孔39及び第2噴孔40の両者から必要な量のGTL燃料が確実に噴射される。ステップS7又はステップS9にて燃料の噴射を実行した後、ECU80は今回のルーチンを終了し、次回の燃料噴射時期に先行して再び図12のルーチンを開始する。   On the other hand, when the condition of step S5 is satisfied, the ECU 80 proceeds to step S8, opens the first control valve 101, and closes the second control valve 102. In this case, the GTL fuel discharged from the first fuel pump 21 is stored in both the first common rail 23 and the second common rail 24. In addition, when the 2nd control valve 102 is closed in step S8, you may stop the driving | operation of the 2nd fuel pump 22 for light oil synchronizing with this. In this case, the ECU 80 functions as a boost stop means. Thereby, consumption of energy required for pressure | voltage rise of light oil can be reduced, and the fuel consumption rate of the engine 1 can be improved. Thereafter, the ECU 80 proceeds to step S9, and in accordance with the timing at which the injection of GTL fuel should be started, both the first solenoid coil 48 and the second solenoid coil 68 are excited according to the injection amount and the number of injections of GTL fuel. Supply current. As a result, GTL fuel is injected from both the first nozzle hole 39 and the second nozzle hole 40. By performing such a process, the operation region in which the injection ratio of GTL fuel is set to 100% in the high load and high rotation region and the required injection amount of GTL fuel exceeds the maximum injectable amount of the first injection hole 39. , The required amount of GTL fuel is reliably injected from both the first nozzle hole 39 and the second nozzle hole 40. After executing fuel injection in step S7 or step S9, the ECU 80 ends the current routine and starts the routine of FIG. 12 again prior to the next fuel injection timing.

なお、上記の形態においては、第1制御弁101を開状態に、第2制御弁102を閉状態にそれぞれ切り替えた直後は第2コモンレール24に軽油が残っており、第2噴孔40から噴射される燃料には軽油が混ざる。しかしながら、ステップS5の条件が一旦満たされた場合には、その後、燃料噴射周期に比して十分に長い期間に亘ってステップS5の条件が連続して満たされることが通例である。よって、ステップS9の燃料噴射が1、2回実行されたならば、以降はGTL燃料のみを両噴孔39、40から確実に噴射することができ、実用上、特に問題は生じない。第1制御弁101を閉状態に、第2制御弁102を開状態にそれぞれ切り替えた直後に関しても、第2コモンレール24にGTL燃料が残されて軽油の噴射比率が実質的に低下することになるが、上記と同様の理由で特に問題は生じない。また、第2コモンレール24にGTL燃料が一時的に導入される結果、第2貯留室16の軽油にGTL燃料が混入することもあり得るが、それにより燃料性状が明確に悪化する訳ではなく、この点も特に実用上の問題は生じない。   In the above embodiment, light oil remains in the second common rail 24 immediately after the first control valve 101 is switched to the open state and the second control valve 102 is switched to the closed state. Diesel oil is mixed in the fuel to be used. However, once the condition of step S5 is satisfied, it is usual that the condition of step S5 is continuously satisfied thereafter for a period sufficiently longer than the fuel injection cycle. Therefore, if the fuel injection in step S9 is executed once or twice, only the GTL fuel can be reliably injected from both the injection holes 39 and 40 thereafter, and there is no problem in practical use. Immediately after switching the first control valve 101 to the closed state and the second control valve 102 to the open state, GTL fuel remains in the second common rail 24 and the light oil injection ratio is substantially reduced. However, there is no particular problem for the same reason as described above. Further, as a result of the temporary introduction of the GTL fuel into the second common rail 24, the GTL fuel may be mixed into the light oil in the second storage chamber 16, but this does not clearly deteriorate the fuel properties. This also causes no practical problem.

[第3の形態]
図13は本発明に係る燃料噴射装置をエンジンに適用した第3の形態を示している。なお、図13において、図1と共通する部分には同一符号を付し、以下では相違点を中心として説明する。本形態の燃料噴射装置20Bでは、上述した第2の形態の燃料噴射装置20Aと同様にGTL燃料の噴射比率が100%に設定されたときの噴射量を確保するために、両噴孔39、40からのGTL燃料の噴射が可能となるように第1の形態の燃料噴射装置20の一部が変更されているが、その機能を実現するための手段が第2の形態とは相違する。すなわち、本形態の燃料噴射装置20Bは、図1の燃料噴射弁25に代えて燃料噴射弁25Aが用いられ、かつ、燃料噴射弁25Aを駆動するための第3コイル駆動回路85が追加されている点で第1の形態の燃料噴射装置20と相違する。第3コイル駆動回路85は、第1及び第2コイル駆動回路83、84と同様に、燃料噴射弁25A毎に1つずつ設けられている。
[Third embodiment]
FIG. 13 shows a third embodiment in which the fuel injection device according to the present invention is applied to an engine. In FIG. 13, the same reference numerals are given to portions common to FIG. 1, and the following description will focus on the differences. In the fuel injection device 20B of the present embodiment, in order to ensure the injection amount when the GTL fuel injection ratio is set to 100% as in the fuel injection device 20A of the second embodiment described above, Although a part of the fuel injection device 20 of the first form has been changed so that GTL fuel can be injected from 40, the means for realizing the function is different from that of the second form. That is, in the fuel injection device 20B of this embodiment, a fuel injection valve 25A is used instead of the fuel injection valve 25 of FIG. 1, and a third coil drive circuit 85 for driving the fuel injection valve 25A is added. This is different from the fuel injection device 20 of the first embodiment. Similar to the first and second coil drive circuits 83 and 84, one third coil drive circuit 85 is provided for each fuel injection valve 25A.

図14は、本形態の燃料噴射装置20Bにて使用される燃料噴射弁25Aの断面図である。但し、図14において図2と共通する部分には同一符号を付してある。燃料噴射弁25Aは、図2の隔壁38に代えて、案内壁38Aが設けられ、その案内壁38Aの内周側に第1弁室36及び第2弁室37を仕切る可動隔壁110が設けられている。案内壁38Aは、その先端部(下端部)38cとバルブ本体31との間に隙間111が生じるように設けられている点において図2の隔壁38と相違する。第1ニードル32のピストンフランジ32aは案内壁38Aの内周面38aに摺動自在に嵌め合わされ、第2ニードル33は案内壁38Aの外周面38bに摺動自在に嵌め合わされている。可動隔壁110は、案内壁38Aの内周面38aに摺動自在に嵌め合わされて燃料噴射弁25Aの中心線CLの方向に移動自在である。可動隔壁110の後端部には隔壁リターンスプリング112が設けられ、その隔壁リターンスプリング112のさらに後方には第3ソレノイドコイル113が設けられている。第3ソレノイドコイル113は案内壁38Aに固定されて定位置に保持されている。図13に示した第3コイル駆動回路85は、不図示の電源から第3ソレノイドコイル113への励磁電流の供給及び供給停止をECU80からの指示に従って切り替える。   FIG. 14 is a cross-sectional view of a fuel injection valve 25A used in the fuel injection device 20B of the present embodiment. However, in FIG. 14, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. The fuel injection valve 25A is provided with a guide wall 38A instead of the partition wall 38 of FIG. 2, and a movable partition wall 110 that partitions the first valve chamber 36 and the second valve chamber 37 is provided on the inner peripheral side of the guide wall 38A. ing. The guide wall 38A is different from the partition wall 38 in FIG. 2 in that the guide wall 38A is provided such that a gap 111 is formed between the tip end (lower end) 38c and the valve body 31. The piston flange 32a of the first needle 32 is slidably fitted to the inner peripheral surface 38a of the guide wall 38A, and the second needle 33 is slidably fitted to the outer peripheral surface 38b of the guide wall 38A. The movable partition 110 is slidably fitted to the inner peripheral surface 38a of the guide wall 38A and is movable in the direction of the center line CL of the fuel injection valve 25A. A partition wall return spring 112 is provided at the rear end of the movable partition wall 110, and a third solenoid coil 113 is provided further rearward of the partition wall return spring 112. The third solenoid coil 113 is fixed to the guide wall 38A and held at a fixed position. The third coil drive circuit 85 shown in FIG. 13 switches supply and stop of excitation current from a power source (not shown) to the third solenoid coil 113 in accordance with an instruction from the ECU 80.

図14に戻って、第3ソレノイドコイル113が非励磁の状態では、隔壁リターンスプリング112のばね力で可動隔壁110はその先端のテーパ面110aがバルブ本体31の先端部31aの内面に押し付けられる。これにより、第1弁室36と第2弁室37とは、燃料の流通が不可能となるように仕切られ、かつ、第1高圧燃料通路50は可動隔壁110によって閉じられることなく、第1弁室36と通じている。一方、図15に示したように、第3ソレノイドコイル113が励磁された場合には、隔壁リターンスプリング112に抗して可動隔壁110が燃料噴射弁25Aの後端側(図において上端側)に引き寄せられる。そのため、可動隔壁110の先端のテーパ面110aがバルブ本体31の先端部31aから離れて第1弁室36と第2弁室37との間が隙間111を介して相互に開通する。これにより、両弁室36、37間における燃料の流通が可能となる。しかも、図14の状態では、第1高圧燃料通路50の第1弁室36に対する導入口(開口部)が可動隔壁110によって閉じられて、第1高圧燃料通路50から第1弁室36への高圧燃料の導入が阻止される。これらの隔壁リターンスプリング112と第3ソレノイドコイル113とによって隔壁駆動機構が実現され、その隔壁駆動機構と可動隔壁110との組み合わせによって燃料供給切替手段が実現される。   Returning to FIG. 14, when the third solenoid coil 113 is in a non-excited state, the tapered surface 110 a of the tip of the movable partition 110 is pressed against the inner surface of the tip 31 a of the valve body 31 by the spring force of the partition return spring 112. As a result, the first valve chamber 36 and the second valve chamber 37 are partitioned so that fuel cannot flow, and the first high-pressure fuel passage 50 is not closed by the movable partition wall 110, It communicates with the valve chamber 36. On the other hand, as shown in FIG. 15, when the third solenoid coil 113 is energized, the movable partition 110 is moved to the rear end side (upper end side in the figure) of the fuel injection valve 25A against the partition return spring 112. Gravitate. Therefore, the tapered surface 110a at the tip of the movable partition 110 is separated from the tip 31a of the valve body 31, and the first valve chamber 36 and the second valve chamber 37 are opened to each other through the gap 111. As a result, fuel can flow between the valve chambers 36 and 37. In addition, in the state of FIG. 14, the inlet (opening) of the first high-pressure fuel passage 50 to the first valve chamber 36 is closed by the movable partition 110, and the first high-pressure fuel passage 50 to the first valve chamber 36 is closed. The introduction of high-pressure fuel is blocked. A partition wall driving mechanism is realized by the partition wall return spring 112 and the third solenoid coil 113, and a fuel supply switching unit is realized by a combination of the partition wall driving mechanism and the movable partition wall 110.

本形態の燃料噴射弁25Aにおいては、GTL燃料の燃料噴射比率が100%に設定されたときの要求噴射量を確保するため、第1高圧燃料通路50が軽油用の第2コモンレール24と接続され、第2高圧燃料通路70がGTL燃料用の第1コモンレール23と接続される。よって、第1低圧燃料通路53は第2リターン配管19を介して軽油用の第2貯留室16と接続され、第2低圧燃料通路73は第1リターン配管18を介してGTL燃料用の第1貯留室15と接続される。   In the fuel injection valve 25A of this embodiment, the first high-pressure fuel passage 50 is connected to the second common rail 24 for light oil in order to ensure the required injection amount when the fuel injection ratio of GTL fuel is set to 100%. The second high-pressure fuel passage 70 is connected to the first common rail 23 for GTL fuel. Therefore, the first low-pressure fuel passage 53 is connected to the second storage chamber 16 for light oil via the second return pipe 19, and the second low-pressure fuel passage 73 is connected to the first GTL fuel via the first return pipe 18. Connected to the storage chamber 15.

図16は、ECU80が図12のルーチンに代えて実行する燃料噴射制御ルーチンを示している。但し、図12と同一の処理については同一の参照符号を付してある。図16の燃料噴射制御ルーチンでは、ステップS1〜S3及びS5において図12のルーチンと共通の処理が行われる。そして、ステップS5の条件が満たされない場合、ECU80はステップS11に進み、第3ソレノイドコイル113を非励磁状態に設定して可動隔壁110を閉鎖位置、すなわち第1弁室36と第2弁室37との間を閉鎖する位置に保持する。この場合、第1弁室36には第2コモンレール24に蓄えられた高圧の軽油が、第2弁室37には第1コモンレール23に蓄えられた高圧のGTL燃料がそれぞれ導入される。その後、ECU80はステップS7へ進み、燃料別の噴射を実行する。すなわち、ECU80は、GTL燃料の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、GTL燃料の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を第2コイル駆動回路84から第2ソレノイドコイル68に供給させる一方、軽油の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、軽油の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を第1コイル駆動回路83から第1ソレノイドコイル48に供給させることにより、第2噴孔40からはGTL燃料を、第1噴孔39からは軽油をそれぞれ噴射させる。但し、GTL燃料の噴射比率が100%の場合には第1ソレノイドコイル48を励磁せず、第2噴孔40からのGTL燃料の噴射のみを実行する。仮に、軽油の噴射比率が100%に設定される運転領域が存在するならば、その領域では第2ソレノイドコイル68を励磁せず、第1噴孔39からの軽油の噴射のみを実行すればよい。   FIG. 16 shows a fuel injection control routine that the ECU 80 executes in place of the routine of FIG. However, the same processes as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals. In the fuel injection control routine of FIG. 16, processes common to the routine of FIG. 12 are performed in steps S1 to S3 and S5. If the condition of step S5 is not satisfied, the ECU 80 proceeds to step S11, sets the third solenoid coil 113 to the non-excited state, and closes the movable partition 110, that is, the first valve chamber 36 and the second valve chamber 37. Hold in a closed position. In this case, high-pressure gas oil stored in the second common rail 24 is introduced into the first valve chamber 36, and high-pressure GTL fuel stored in the first common rail 23 is introduced into the second valve chamber 37. Thereafter, the ECU 80 proceeds to step S7 and executes fuel-specific injection. That is, the ECU 80 supplies the second solenoid coil 68 with an excitation current corresponding to the injection amount and the number of injections of the GTL fuel in accordance with the timing at which the injection of the GTL fuel is to be started. In accordance with the timing at which the injection of the oil is to be started, the exciting current corresponding to the light oil injection amount and the number of injections is supplied from the first coil drive circuit 83 to the first solenoid coil 48, so that the GTL Fuel is injected from the first injection holes 39 respectively. However, when the injection ratio of the GTL fuel is 100%, the first solenoid coil 48 is not excited and only the injection of the GTL fuel from the second injection hole 40 is executed. If there is an operation region in which the light oil injection ratio is set to 100%, the second solenoid coil 68 is not excited in that region, and only light oil injection from the first injection hole 39 is performed. .

一方、ステップS5の条件が満たされた場合、ECU80はステップS12に進み、第3ソレノイドコイル113を励磁して可動隔壁110を開放位置、すなわち第1弁室36と第2弁室37との間が隙間111を介して相互に通じる位置に保持する。この場合、第1高圧燃料通路50と第1弁室36との間が遮断され、両弁室36、37には、第2高圧燃料通路70からの高圧のGTL燃料が導入される。その後、ECU80は、ステップS9に進み、GTL燃料の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、第1ソレノイドコイル48及び第2ソレノイドコイル68の両者に、GTL燃料の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を供給する。これにより、第1噴孔39及び第2噴孔40の両者からGTL燃料が噴射される。このような処理を実行することにより、高負荷高回転領域でGTL燃料の噴射比率が100%に設定され、かつGTL燃料の要求噴射量が第2噴孔40の最大噴射可能量を超える運転領域において、第1噴孔39及び第2噴孔40の両者から必要な量のGTL燃料が確実に噴射される。ステップS7又はステップS9にて燃料の噴射を実行した後、ECU80は今回のルーチンを終了し、次回の燃料噴射時期に先行して再び図12のルーチンを開始する。   On the other hand, when the condition of step S5 is satisfied, the ECU 80 proceeds to step S12, where the third solenoid coil 113 is excited to open the movable partition 110, that is, between the first valve chamber 36 and the second valve chamber 37. Are held at positions where they communicate with each other through the gap 111. In this case, the first high-pressure fuel passage 50 and the first valve chamber 36 are blocked, and high-pressure GTL fuel from the second high-pressure fuel passage 70 is introduced into both the valve chambers 36 and 37. Thereafter, the ECU 80 proceeds to step S9, and in accordance with the timing at which the injection of GTL fuel should be started, both the first solenoid coil 48 and the second solenoid coil 68 are excited according to the injection amount and the number of injections of GTL fuel. Supply current. As a result, GTL fuel is injected from both the first nozzle hole 39 and the second nozzle hole 40. By performing such a process, the operating region in which the injection ratio of the GTL fuel is set to 100% in the high load high rotation region and the required injection amount of the GTL fuel exceeds the maximum injectable amount of the second injection hole 40. , The required amount of GTL fuel is reliably injected from both the first nozzle hole 39 and the second nozzle hole 40. After executing fuel injection in step S7 or step S9, the ECU 80 ends the current routine and starts the routine of FIG. 12 again prior to the next fuel injection timing.

なお、上記の形態においては、可動隔壁110の位置を閉鎖位置から開放位置に切り替えた直後は第1弁室36に軽油が残っており、第1噴孔39から噴射される燃料には軽油が混ざる。しかしながら、第2の形態の場合と同様に、ステップS5の条件が一旦満たされた場合には、その後、燃料噴射周期に比して十分に長い期間に亘ってステップS5の条件が連続して満たされることが通例である。よって、ステップS9の燃料噴射が1、2回実行されたならば、以降はGTL燃料のみを両噴孔39、40から確実に噴射することができ、実用上、特に問題は生じない。可動隔壁110を開放位置から閉鎖位置に切り替えた直後に関しても、第1弁室36にGTL燃料が残されて軽油の噴射比率が実質的に低下することになるが、上記と同様の理由で特に問題は生じない。また、燃料のリターン配管18、19に他の燃料が混ざるおそれはない。さらに、本形態では、燃料噴射弁25Aの内部の可動隔壁110を駆動して両噴孔39、40からのGTL燃料の噴射と、各噴孔39、40からの軽油及びGTL燃料の噴き分けとを切り替えているので、第2の形態と比較して応答性に優れる利点がある。   In the above embodiment, the light oil remains in the first valve chamber 36 immediately after the position of the movable partition 110 is switched from the closed position to the open position, and the light oil is injected into the fuel injected from the first injection hole 39. Mix. However, as in the case of the second embodiment, if the condition of step S5 is once satisfied, then the condition of step S5 is continuously satisfied over a period sufficiently longer than the fuel injection cycle. It is customary. Therefore, if the fuel injection in step S9 is executed once or twice, only the GTL fuel can be reliably injected from both the injection holes 39 and 40 thereafter, and there is no problem in practical use. Immediately after the movable partition 110 is switched from the open position to the closed position, GTL fuel remains in the first valve chamber 36 and the injection ratio of light oil is substantially reduced. There is no problem. Further, there is no possibility that other fuels are mixed in the fuel return pipes 18 and 19. Furthermore, in this embodiment, the movable partition 110 inside the fuel injection valve 25A is driven to inject GTL fuel from both the nozzle holes 39, 40, and to separate light oil and GTL fuel from the respective nozzle holes 39, 40. Therefore, there is an advantage that the response is excellent as compared with the second embodiment.

なお、ステップS12にて可動隔壁110を開放位置に保持した場合でも、第1コマンド室43bに圧力を導入して第1ニードル32を駆動する必要があることから軽油用の第2燃料ポンプ22の運転は継続しておくことが望ましい。但し、軽油の圧力を利用せずに第1ニードル32を駆動する場合には第2燃料ポンプ22を停止させてもよいことは勿論である。   Even when the movable partition 110 is held in the open position in step S12, it is necessary to drive the first needle 32 by introducing pressure into the first command chamber 43b, so that the second fuel pump 22 for light oil is used. It is desirable to keep driving. However, it goes without saying that the second fuel pump 22 may be stopped when the first needle 32 is driven without using the light oil pressure.

[第4の形態]
図17は本発明に係る燃料噴射装置をエンジンに適用した第4の形態を示している。なお、図17において、図1と共通する部分には同一符号を付し、以下では相違点を中心として説明する。本形態の燃料噴射装置20Cは、第1コモンレール23及び第2コモンレール24と、各燃料噴射弁25の間に流路切替弁120が設けられている点で第1の形態の燃料噴射装置20と相違する。流路切替弁120は、両噴孔39、40からのGTL燃料又は軽油の噴射が可能となるようにコモンレール23、24と燃料噴射弁25との間の接続関係を切り替える燃料供給切替手段として設けられている。
[Fourth form]
FIG. 17 shows a fourth embodiment in which the fuel injection device according to the present invention is applied to an engine. In FIG. 17, the same reference numerals are given to portions common to FIG. The fuel injection device 20C of the present embodiment is different from the fuel injection device 20 of the first embodiment in that a flow path switching valve 120 is provided between the first common rail 23 and the second common rail 24 and each fuel injection valve 25. Is different. The flow path switching valve 120 is provided as a fuel supply switching means for switching the connection relationship between the common rails 23 and 24 and the fuel injection valve 25 so that GTL fuel or light oil can be injected from both the nozzle holes 39 and 40. It has been.

図18は流路切替弁120の概略構成を示している。流路切替弁120は、シリンダ状のバルブ本体121と、そのバルブ本体121の内部に挿入されたプランジャ122と、バルブ本体121の左右に設けられた第1プランジャ駆動機構123a及び第2プランジャ駆動機構123bとを備えている。バルブ本体121の一方の側には第1流入ポート124a及び第2流入ポート124bが設けられ、他方の側には第1流出ポート125a及び第2流出ポート125bが設けられている。第1流入ポート124aは第1コモンレール23に、第1流出ポート125aは燃料噴射弁25の第1高圧燃料通路50又は第2高圧燃料通路70にそれぞれ接続される。一方、第2流入ポート124bは第2コモンレール24に、第2流出ポート125bは燃料噴射弁25の第2高圧燃料通路70又は第1高圧燃料通路50にそれぞれ接続される。   FIG. 18 shows a schematic configuration of the flow path switching valve 120. The flow path switching valve 120 includes a cylindrical valve main body 121, a plunger 122 inserted into the valve main body 121, and a first plunger driving mechanism 123a and a second plunger driving mechanism provided on the left and right sides of the valve main body 121. 123b. A first inflow port 124a and a second inflow port 124b are provided on one side of the valve body 121, and a first outflow port 125a and a second outflow port 125b are provided on the other side. The first inflow port 124a is connected to the first common rail 23, and the first outflow port 125a is connected to the first high pressure fuel passage 50 or the second high pressure fuel passage 70 of the fuel injection valve 25, respectively. On the other hand, the second inflow port 124b is connected to the second common rail 24, and the second outflow port 125b is connected to the second high pressure fuel passage 70 or the first high pressure fuel passage 50 of the fuel injection valve 25, respectively.

プランジャ122は、ピストン部126と、そのピストン部126の左右に同軸に設けられた駆動軸127a、127bとを備えている。ピストン部126はバルブ本体121の軸線方向(左右方向)に移動可能な状態でバルブ本体121の内部に嵌め合わされている。ピストン部126の外周とバルブ本体121の内周との間には適宜のシール手段(不図示)が設けられており、それにより、バルブ本体121の内部は、ピストン部126を挟んで第1液体室128aと第2液体室128bとに区分されている。両液体室128a、128bの間における液体の流通は不可能である。   The plunger 122 includes a piston portion 126 and drive shafts 127 a and 127 b provided coaxially on the left and right sides of the piston portion 126. The piston part 126 is fitted inside the valve body 121 so as to be movable in the axial direction (left-right direction) of the valve body 121. Appropriate sealing means (not shown) is provided between the outer periphery of the piston portion 126 and the inner periphery of the valve main body 121, whereby the inside of the valve main body 121 has the first liquid sandwiched between the piston portion 126. It is divided into a chamber 128a and a second liquid chamber 128b. It is impossible for the liquid to flow between the two liquid chambers 128a and 128b.

プランジャ駆動機構123a、123bは、例えば、ばね力で駆動軸127a、127bを軸線方向中心側に押し出す一方で、ソレノイドコイルの電磁力を利用して駆動軸127a、127bを軸線方向外側に引き寄せるように構成される。プランジャ駆動機構123a、123bにより、プランジャ122は、図中に実線で示す中立位置Pnと、その中立位置よりも左方に変位した第1作動位置P1と、中立位置よりも右方に変位した第2作動位置P2との間で駆動される。なお、図18では、作動位置P1、P2のときのピストン部126を想像線で示している。プランジャ122が中立位置Pnにあるとき、第1流入ポート124a及び第1流出ポート125aは第1液体室128aに開口し、第2流入ポート124b及び第2流出ポート125bは第2液体室128bに開口する。この場合、第1流入ポート124aから第1液体室128aにGTL燃料が流入し、第2流入ポート124bから第2液体室128bに軽油が流入する。そして、第1流出ポート125aから燃料噴射弁25にGTL燃料が、第2流出ポート125bから燃料噴射弁25に軽油がそれぞれ供給される。   The plunger drive mechanisms 123a and 123b, for example, push the drive shafts 127a and 127b toward the axial center by spring force, while using the electromagnetic force of the solenoid coil to pull the drive shafts 127a and 127b outward in the axial direction. Composed. By means of the plunger drive mechanisms 123a and 123b, the plunger 122 is moved to a neutral position Pn indicated by a solid line in the drawing, a first operating position P1 displaced to the left of the neutral position, and a first position displaced to the right of the neutral position. Driven between two operating positions P2. In FIG. 18, the piston 126 at the operation positions P1 and P2 is indicated by an imaginary line. When the plunger 122 is in the neutral position Pn, the first inflow port 124a and the first outflow port 125a open to the first liquid chamber 128a, and the second inflow port 124b and the second outflow port 125b open to the second liquid chamber 128b. To do. In this case, GTL fuel flows into the first liquid chamber 128a from the first inflow port 124a, and light oil flows into the second liquid chamber 128b from the second inflow port 124b. Then, GTL fuel is supplied to the fuel injection valve 25 from the first outflow port 125a, and light oil is supplied to the fuel injection valve 25 from the second outflow port 125b.

プランジャ122が第1作動位置P1にあるときは第1液体室128aが拡大し、ピストン部126にて第2流入ポート124bが閉じられて第1流入ポート124a、第1流出ポート125a及び第2流出ポート125bが第1液体室128aに開口する。この場合には、第1流入ポート124aから第1液体室128aに流入したGTL燃料が、両流出ポート125a、125bから燃料噴射弁25に供給される。一方、プランジャ122が第2作動位置P2にあるときは第2液体室128bが拡大し、ピストン部126にて第1流入ポート124aが閉じられて第2流入ポート124b、第1流出ポート125a及び第2流出ポート125bが第1液体室128aに開口する。この場合には、第2流入ポート124bから第2液体室128bに流入した軽油が、両流出ポート125a、125bから燃料噴射弁25に供給される。つまり、プランジャ122が中立位置Pnにあるときは、燃料噴射弁25の第1高圧燃料通路50又は第2高圧燃料通路70のいずれか一方の高圧燃料通路にGTL燃料が、他方の高圧燃料通路に軽油がそれぞれ供給され、プランジャ122が第1作動位置P1にあるときは両高圧燃料通路にGTL燃料が供給され、プランジャ122が第2作動位置P2にあるときは両高圧燃料通路に軽油が供給される。なお、燃料噴射弁25は第1の形態と同様である。燃料噴射弁25の第1高圧燃料通路50及び第2高圧燃料通路70と燃料種別との対応関係は第1の形態と同様に適宜に選択してよい。以下では、第1流出ポート125aが第1高圧燃料通路50に、第2流出ポート125bが第2高圧燃料通路70にそれぞれ接続されるものとみなして説明を続ける。   When the plunger 122 is in the first operating position P1, the first liquid chamber 128a expands, the second inflow port 124b is closed by the piston portion 126, and the first inflow port 124a, the first outflow port 125a, and the second outflow port are closed. A port 125b opens into the first liquid chamber 128a. In this case, the GTL fuel that has flowed into the first liquid chamber 128a from the first inflow port 124a is supplied to the fuel injection valve 25 from both outflow ports 125a and 125b. On the other hand, when the plunger 122 is in the second operating position P2, the second liquid chamber 128b expands, the first inflow port 124a is closed by the piston portion 126, and the second inflow port 124b, the first outflow port 125a, and the second Two outflow ports 125b open to the first liquid chamber 128a. In this case, the light oil that has flowed into the second liquid chamber 128b from the second inflow port 124b is supplied to the fuel injection valve 25 from both the outflow ports 125a and 125b. That is, when the plunger 122 is in the neutral position Pn, the GTL fuel is supplied to one of the first high-pressure fuel passage 50 and the second high-pressure fuel passage 70 of the fuel injection valve 25 and the other high-pressure fuel passage is provided. When the plunger 122 is in the first operating position P1, GTL fuel is supplied to both high pressure fuel passages, and when the plunger 122 is in the second operating position P2, light oil is supplied to both high pressure fuel passages. The The fuel injection valve 25 is the same as in the first embodiment. The correspondence relationship between the first high pressure fuel passage 50 and the second high pressure fuel passage 70 of the fuel injection valve 25 and the fuel type may be appropriately selected as in the first embodiment. Hereinafter, the description will be continued assuming that the first outflow port 125a is connected to the first high-pressure fuel passage 50 and the second outflow port 125b is connected to the second high-pressure fuel passage 70.

図18に示したように、プランジャ駆動機構123a、123bによるプランジャ122の駆動はECU80によって制御される。図19は、そのECU80が図12のルーチンに代えて実行する燃料噴射制御ルーチンを示している。但し、図12と同一の処理については同一の参照符号を付してある。図19の燃料噴射制御ルーチンでは、ステップS1〜S3及びS5において図12のルーチンと共通の処理が行われる。そして、ステップS5の条件が満たされない場合、ECU80はステップS21に進み、軽油のみを噴射する状態、つまり軽油の噴射比率が100%の状態で、かつ、要求噴射量が所定の閾値以上か否か判断する。閾値は、第2噴孔40から噴射可能な軽油の量の最大値又はそれよりも幾らか余裕を見て小さい値に設定される。第2流出ポート125bが第1高圧燃料通路50に接続されている場合には、第1噴孔39から噴射可能な軽油の最大量又はそれよりも小さい値を閾値に設定すればよい。なお、この場合の閾値はステップS5で使用される閾値と同一でもよいし、異なっていてもよい。   As shown in FIG. 18, the driving of the plunger 122 by the plunger driving mechanisms 123a and 123b is controlled by the ECU 80. FIG. 19 shows a fuel injection control routine that the ECU 80 executes in place of the routine of FIG. However, the same processes as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals. In the fuel injection control routine of FIG. 19, processes common to the routine of FIG. 12 are performed in steps S1 to S3 and S5. If the condition in step S5 is not satisfied, the ECU 80 proceeds to step S21, in which only the light oil is injected, that is, the injection ratio of the light oil is 100%, and whether the required injection amount is equal to or greater than a predetermined threshold value. to decide. The threshold value is set to a maximum value of the amount of light oil that can be injected from the second nozzle hole 40 or a small value with some allowance. When the second outflow port 125b is connected to the first high-pressure fuel passage 50, the maximum amount of light oil that can be injected from the first injection hole 39 or a value smaller than that may be set as the threshold value. In this case, the threshold value may be the same as or different from the threshold value used in step S5.

ステップS21の条件が満たされない場合、ECU80はステップS22に進み、プランジャ122が中立位置Pnに保持されるようにプランジャ駆動機構123a、123bを制御する。この場合には、上記の通り、第1燃料ポンプ21から吐出されたGTL燃料が第1高圧燃料通路50に、第2燃料ポンプ22から吐出された軽油が第2高圧燃料通路70にそれぞれきょうきゅうされる。その後、ECU80はステップS7へ進み、燃料別の噴射を実行する。すなわち、ECU80は、GTL燃料の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、GTL燃料の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を第1コイル駆動回路83から第1ソレノイドコイル48に供給させる一方、軽油の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、軽油の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を第2コイル駆動回路84から第2ソレノイドコイル68に供給させることにより、第1噴孔39からはGTL燃料を、第2噴孔40からは軽油をそれぞれ噴射させる。但し、GTL燃料の噴射比率が100%の場合には第2ソレノイドコイル68を励磁せず、第1噴孔39からのGTL燃料の噴射のみを実行する。軽油の噴射比率が100%の場合には第1ソレノイドコイル48を励磁せず、第2噴孔40からの軽油の噴射のみを実行する。   When the condition of step S21 is not satisfied, the ECU 80 proceeds to step S22 and controls the plunger drive mechanisms 123a and 123b so that the plunger 122 is held at the neutral position Pn. In this case, as described above, the GTL fuel discharged from the first fuel pump 21 is supplied to the first high-pressure fuel passage 50, and the light oil discharged from the second fuel pump 22 is supplied to the second high-pressure fuel passage 70, respectively. Is done. Thereafter, the ECU 80 proceeds to step S7 and executes fuel-specific injection. That is, the ECU 80 supplies the first solenoid coil 48 with an excitation current corresponding to the injection amount and the number of injections of the GTL fuel in accordance with the timing at which the injection of the GTL fuel is to be started. In accordance with the timing at which the injection of the oil is to be started, an excitation current corresponding to the light oil injection amount and the number of injections is supplied from the second coil drive circuit 84 to the second solenoid coil 68, so that the GTL Fuel is injected from the second nozzle holes 40 respectively. However, when the injection ratio of the GTL fuel is 100%, the second solenoid coil 68 is not excited and only the injection of the GTL fuel from the first injection hole 39 is executed. When the light oil injection ratio is 100%, the first solenoid coil 48 is not excited, and only light oil injection from the second injection hole 40 is executed.

一方、ステップS5の条件が満たされた場合、ECU80はステップS23に進み、プランジャ122が第1作動位置P1に保持されるようにプランジャ駆動機構123a、123bを制御する。この場合、第1燃料ポンプ21から吐出されたGTL燃料が燃料噴射弁25の両高圧燃料通路50、70に供給される。なお、ステップS23にてプランジャ122を第1作動位置P1に保持した場合、これに同期して、軽油用の第2燃料ポンプ22の運転を停止させることにより、ECU80を昇圧停止手段として機能させてもよい。これにより、軽油の昇圧に必要なエネルギの消費を減らし、エンジン1の燃料消費率の改善を図ることができる。その後、ECU80は、ステップS9に進み、GTL燃料の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、第1ソレノイドコイル48及び第2ソレノイドコイル68の両者に、GTL燃料の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を供給する。これにより、第1噴孔39及び第2噴孔40の両者からGTL燃料が噴射される。このような処理を実行することにより、高負荷高回転領域でGTL燃料の噴射比率が100%に設定され、かつGTL燃料の要求噴射量が第1噴孔39の最大噴射可能量を超える運転領域において、第1噴孔39及び第2噴孔40の両者から必要な量のGTL燃料が確実に噴射される。   On the other hand, when the condition of step S5 is satisfied, the ECU 80 proceeds to step S23 and controls the plunger driving mechanisms 123a and 123b so that the plunger 122 is held at the first operating position P1. In this case, the GTL fuel discharged from the first fuel pump 21 is supplied to both the high-pressure fuel passages 50 and 70 of the fuel injection valve 25. When the plunger 122 is held at the first operating position P1 in step S23, the operation of the second fuel pump 22 for light oil is stopped in synchronization with this, thereby causing the ECU 80 to function as a boost stop means. Also good. Thereby, consumption of energy required for pressure | voltage rise of light oil can be reduced, and the fuel consumption rate of the engine 1 can be improved. Thereafter, the ECU 80 proceeds to step S9, and in accordance with the timing at which the injection of GTL fuel should be started, both the first solenoid coil 48 and the second solenoid coil 68 are excited according to the injection amount and the number of injections of GTL fuel. Supply current. As a result, GTL fuel is injected from both the first nozzle hole 39 and the second nozzle hole 40. By performing such a process, the operation region in which the injection ratio of GTL fuel is set to 100% in the high load and high rotation region and the required injection amount of GTL fuel exceeds the maximum injectable amount of the first injection hole 39. , The required amount of GTL fuel is reliably injected from both the first nozzle hole 39 and the second nozzle hole 40.

また、ステップS21の条件が満たされた場合、ECU80はステップS24に進み、プランジャ122が第2作動位置P2に保持されるようにプランジャ駆動機構123a、123bを制御する。この場合、第2燃料ポンプ22から吐出された軽油が燃料噴射弁25の両高圧燃料通路50、70に供給される。なお、ステップS24にてプランジャ122を第2作動位置P2に保持した場合、これに同期してGTL燃料用の第1燃料ポンプ21の運転を停止させることにより、ECU80を昇圧停止手段として機能させてもよい。これにより、GTL燃料の昇圧に必要なエネルギの消費を減らし、エンジン1の燃料消費率の改善を図ることができる。その後、ECU80は、ステップS25に進み、軽油の噴射を開始すべきタイミングに合わせて、第1ソレノイドコイル48及び第2ソレノイドコイル68の両者に、軽油の噴射量及び噴射回数に応じた励磁電流を供給する。これにより、第1噴孔39及び第2噴孔40の両者から軽油が噴射される。このような処理を実行することにより、高負荷低回転領域等で軽油の噴射比率が100%に設定され、かつ軽油の要求噴射量が第2噴孔40の最大噴射可能量を超える場合において、第1噴孔39及び第2噴孔40の両者から必要な量の軽油が確実に噴射される。ステップS7、ステップS9又はS25にて燃料の噴射を実行した後、ECU80は今回のルーチンを終了し、次回の燃料噴射時期に先行して再び図19のルーチンを開始する。   When the condition of step S21 is satisfied, the ECU 80 proceeds to step S24 and controls the plunger driving mechanisms 123a and 123b so that the plunger 122 is held at the second operating position P2. In this case, the light oil discharged from the second fuel pump 22 is supplied to both the high-pressure fuel passages 50 and 70 of the fuel injection valve 25. If the plunger 122 is held at the second operating position P2 in step S24, the operation of the first fuel pump 21 for GTL fuel is stopped in synchronism with this, thereby causing the ECU 80 to function as a boost stop means. Also good. Thereby, the consumption of energy required for boosting the GTL fuel can be reduced, and the fuel consumption rate of the engine 1 can be improved. Thereafter, the ECU 80 proceeds to step S25, and in accordance with the timing at which the light oil injection is to be started, both the first solenoid coil 48 and the second solenoid coil 68 are supplied with an excitation current corresponding to the light oil injection amount and the number of injections. Supply. Thereby, light oil is injected from both the first nozzle hole 39 and the second nozzle hole 40. By performing such processing, in the case where the injection ratio of light oil is set to 100% in a high load low rotation region or the like and the required injection amount of light oil exceeds the maximum injectable amount of the second injection hole 40, The required amount of light oil is reliably injected from both the first nozzle hole 39 and the second nozzle hole 40. After executing the fuel injection in step S7, step S9 or S25, the ECU 80 ends the current routine and starts the routine of FIG. 19 again prior to the next fuel injection timing.

なお、上記の形態においては、流路切替弁120のプランジャ122を第1作動位置P1に切り替えた直後は第2流出ポート125bの下流に軽油が残り、第2作動位置P2に切り替えた直後は第1流出ポート125aの下流にGTL燃料が残っている。そのため、それらの切替直後では、GTL燃料又は軽油の噴射比率が厳密には100%にならない。しかしながら、ステップS5又はS21の条件が一旦満たされた場合には、その後、燃料噴射周期に比して十分に長い期間に亘って同一条件が連続して満たされることが通例である。よって、ステップS9又はS25の燃料噴射が1、2回実行されたならば、以降はGTL燃料又は軽油のみを両噴孔39、40から確実に噴射することができ、実用上、特に問題は生じない。また、燃料噴射弁25の両高圧燃料通路50、70に同一燃料が一時的に導入される結果、第2貯留室16の軽油にGTL燃料が混入し、あるいは第1貯留室15のGTL燃料に軽油が混入することもあり得るが、それにより燃料性状が明確に悪化する訳ではなく、この点も特に実用上の問題は生じない。   In the above embodiment, light oil remains downstream of the second outflow port 125b immediately after the plunger 122 of the flow path switching valve 120 is switched to the first operation position P1, and immediately after switching to the second operation position P2. The GTL fuel remains downstream of the 1 outflow port 125a. Therefore, immediately after the switching, the injection ratio of GTL fuel or light oil does not strictly become 100%. However, once the condition of step S5 or S21 is once satisfied, it is usual that the same condition is subsequently satisfied continuously for a period sufficiently longer than the fuel injection cycle. Therefore, if the fuel injection in step S9 or S25 is executed once or twice, only GTL fuel or light oil can be reliably injected from both the injection holes 39 and 40 thereafter, and this causes a problem in practice. Absent. Further, as a result of the same fuel being temporarily introduced into both the high-pressure fuel passages 50 and 70 of the fuel injection valve 25, GTL fuel is mixed into the light oil in the second storage chamber 16 or the GTL fuel in the first storage chamber 15. Although light oil may be mixed in, the fuel properties are not clearly deteriorated by this, and this also causes no practical problem.

[第5の形態]
図20は本発明に係る燃料噴射装置をエンジンに適用した第5の形態を示している。なお、図20において、図1と共通する部分には同一符号を付し、以下では相違点を中心として説明する。本形態の燃料噴射装置20Dは、図1の燃料噴射装置20から軽油用の第2コモンレール24が省略され、軽油用の第2燃料ポンプ22に代えて低圧のフィードポンプ22Aが設けられ、さらに、第1コモンレール23及びフィードポンプ22Aと燃料噴射弁25との間に増圧機構130が設けられている点で第1の形態の燃料噴射装置20と相違する。フィードポンプ22Aは第2貯留室16に蓄えられた軽油をセジメンタ17を介して汲み上げて増圧機構130に送り込む。フィードポンプ22Aの吐出圧は第1燃料ポンプ21のそれと比して低い。例えば、第1燃料ポンプ21の吐出圧が100MPa程度あるいはそれを超える高圧であるのに対して、フィードポンプ22Aの吐出圧は0.5MPa程度である。
[Fifth embodiment]
FIG. 20 shows a fifth embodiment in which the fuel injection device according to the present invention is applied to an engine. In FIG. 20, parts that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and differences will be mainly described below. In the fuel injection device 20D of the present embodiment, the second common rail 24 for light oil is omitted from the fuel injection device 20 of FIG. 1, a low-pressure feed pump 22A is provided instead of the second fuel pump 22 for light oil, and It differs from the fuel injection device 20 of the first embodiment in that a pressure increasing mechanism 130 is provided between the first common rail 23 and the feed pump 22A and the fuel injection valve 25. The feed pump 22 </ b> A pumps the light oil stored in the second storage chamber 16 through the segmenter 17 and sends it to the pressure increasing mechanism 130. The discharge pressure of the feed pump 22A is lower than that of the first fuel pump 21. For example, while the discharge pressure of the first fuel pump 21 is about 100 MPa or higher, the discharge pressure of the feed pump 22A is about 0.5 MPa.

図21は増圧機構130の構成を示している。増圧機構130は、第1コモンレール23から供給されるGTL燃料の圧力を利用して、フィードポンプ22Aから送られる軽油の圧力を昇圧する。昇圧機能を実現するため、増圧機構130は、増圧シリンダ131と、その増圧シリンダ131の内部に摺動自在に収容された増圧ピストン132と、三方弁133と、電磁駆動式の制御弁134とを備えている。増圧ピストン132は、第1ピストン部132aと、その第1ピストン部132aの一端側に同軸に配置されかつ第1ピストン部132aよりも幾らか直径が小さい第2ピストン部132bと、第1ピストン部132aの他端側に同軸に配置された加圧プランジャ132cとを備えている。増圧シリンダ131は、増圧ピストン132のピストン部132a、132bにより、第1圧力室131a、第2圧力室131b及び第3圧力室131cに区分されている。さらに、第1圧力室131aには増圧室131dが接続され、その増圧室131dに加圧プランジャ132cが嵌め合わされている。増圧室131dの内径は第2圧力室131bのそれよりも十分に小さい。よって、増圧ピストン132のピストン部132aの面積と比較して加圧プランジャ132cの面積も十分に小さい。   FIG. 21 shows the configuration of the pressure increasing mechanism 130. The pressure increasing mechanism 130 increases the pressure of the light oil sent from the feed pump 22A using the pressure of the GTL fuel supplied from the first common rail 23. In order to realize the pressure increasing function, the pressure increasing mechanism 130 includes a pressure increasing cylinder 131, a pressure increasing piston 132 slidably accommodated in the pressure increasing cylinder 131, a three-way valve 133, and an electromagnetically driven control. And a valve 134. The pressure-increasing piston 132 includes a first piston part 132a, a second piston part 132b that is coaxially arranged on one end side of the first piston part 132a and has a diameter slightly smaller than that of the first piston part 132a, and a first piston The pressure plunger 132c arrange | positioned coaxially at the other end side of the part 132a is provided. The pressure increasing cylinder 131 is divided into a first pressure chamber 131a, a second pressure chamber 131b, and a third pressure chamber 131c by piston portions 132a and 132b of the pressure increasing piston 132. Further, a pressure increasing chamber 131d is connected to the first pressure chamber 131a, and a pressure plunger 132c is fitted into the pressure increasing chamber 131d. The inner diameter of the pressure increasing chamber 131d is sufficiently smaller than that of the second pressure chamber 131b. Therefore, the area of the pressurizing plunger 132c is sufficiently smaller than the area of the piston portion 132a of the pressure increasing piston 132.

三方弁133の内部には、ピストン133aが摺動自在に設けられている。ピストン133aの両側には第1圧力室133bと第2圧力室133cとが設けられている。第2圧力室133cは中間路133dを介して第3圧力室133eに通じている。第2圧力室133cには第1弁体133fが、第3圧力室133eには第2弁体133gがそれぞれ設けられている。弁体133f、133gは中間路133dを貫通する弁軸133hにより互いに同軸に連結されている。これらの弁体133f、133gが上方に変位したときは第2弁体133gにて第3圧力室133eと中間路133dとの間が閉鎖され、第2圧力室133cと中間路133dとの間が開く。弁体133f、133gが下方に変位したときは第1弁体133fにて第2圧力室133cと中間路133dとの間が閉鎖され、第3圧力室133eと中間路133dとの間が開く。つまり、中間路133dは弁体133f、133gの位置に応じて第2圧力室133c又は第3圧力室133eのいずれか一方と選択的に接続される。なお、第1弁体133f及び第2弁体133gの直径はピストン133aの直径よりも十分に小さい。制御弁134は、ソレノイドコイル134aの励磁及び非励磁の切り替えに応じて開閉される2ポート2位置切替弁である。   Inside the three-way valve 133, a piston 133a is slidably provided. A first pressure chamber 133b and a second pressure chamber 133c are provided on both sides of the piston 133a. The second pressure chamber 133c communicates with the third pressure chamber 133e via the intermediate path 133d. The second pressure chamber 133c is provided with a first valve body 133f, and the third pressure chamber 133e is provided with a second valve body 133g. The valve bodies 133f and 133g are coaxially connected to each other by a valve shaft 133h that passes through the intermediate path 133d. When these valve bodies 133f and 133g are displaced upward, the second valve body 133g closes the space between the third pressure chamber 133e and the intermediate passage 133d, and the space between the second pressure chamber 133c and the intermediate passage 133d. open. When the valve bodies 133f and 133g are displaced downward, the first valve body 133f closes the space between the second pressure chamber 133c and the intermediate passage 133d, and opens the space between the third pressure chamber 133e and the intermediate passage 133d. That is, the intermediate path 133d is selectively connected to either the second pressure chamber 133c or the third pressure chamber 133e according to the positions of the valve bodies 133f and 133g. The diameters of the first valve body 133f and the second valve body 133g are sufficiently smaller than the diameter of the piston 133a. The control valve 134 is a 2-port 2-position switching valve that is opened and closed according to switching between excitation and non-excitation of the solenoid coil 134a.

増圧機構130には、第1流入ポート135a、第2流入ポート135b及びリターンポート135cが設けられている。第1流入ポート135aには第1コモンレール23に蓄えられた高圧のGTL燃料が供給され、第2流入ポート135bにはフィードポンプ22Aから送られた低圧の軽油が供給される。第1流入ポート135aに供給された高圧のGTL燃料は第1高圧燃料通路141を介して第2圧力室131bに導かれる。第1高圧燃料通路141は途中で分岐され、その分岐路141aが燃料噴射弁25の第1高圧燃料通路50又は第2高圧燃料通路70のいずれか一方の通路に接続される。一方、第2流入ポート135bに供給された低圧の軽油は逆止弁136を介して増圧室131dに導かれる。逆止弁136は、増圧室131dから第2流入ポート135bへの軽油の逆流を阻止できる向きで設けられている。増圧室131dの先端(図において下端)には第2高圧燃料通路142が接続され、その第2高圧燃料通路142は燃料噴射弁25の第1高圧燃料通路50又は第2高圧燃料通路70のいずれか他方の通路に接続される。なお、第2高圧燃料通路142には、増圧室131dへの軽油の逆流を阻止する逆止弁が設けられてもよい。   The pressure increasing mechanism 130 is provided with a first inflow port 135a, a second inflow port 135b, and a return port 135c. The high pressure GTL fuel stored in the first common rail 23 is supplied to the first inflow port 135a, and the low pressure light oil sent from the feed pump 22A is supplied to the second inflow port 135b. The high-pressure GTL fuel supplied to the first inflow port 135a is guided to the second pressure chamber 131b via the first high-pressure fuel passage 141. The first high-pressure fuel passage 141 is branched halfway, and the branch passage 141 a is connected to one of the first high-pressure fuel passage 50 and the second high-pressure fuel passage 70 of the fuel injection valve 25. On the other hand, the low-pressure gas oil supplied to the second inflow port 135b is guided to the pressure increasing chamber 131d via the check valve 136. The check valve 136 is provided in a direction that can prevent the backflow of light oil from the pressure increasing chamber 131d to the second inflow port 135b. A second high pressure fuel passage 142 is connected to the front end (lower end in the figure) of the pressure increasing chamber 131 d, and the second high pressure fuel passage 142 is connected to the first high pressure fuel passage 50 or the second high pressure fuel passage 70 of the fuel injection valve 25. Connected to one of the other passages. The second high pressure fuel passage 142 may be provided with a check valve that prevents the backflow of light oil to the pressure increasing chamber 131d.

増圧シリンダ131の第2圧力室131bに供給されたGTL燃料は、第1オリフィス137で減圧されつつ三方弁133の第1圧力室133bにも導かれる。第1圧力室133bに供給されたGTL燃料はさらに第2オリフィス138にて減圧されて制御弁134の流入側に導かれる。なお、第2オリフィス138の内径は第1オリフィス137のそれよりも小さい。制御弁134の流出側は低圧リターン通路143を介してリターンポート135cに接続される。三方弁133の第2圧力室133c、及び増圧シリンダ131の第3圧力室131cも低圧リターン通路143を介してリターンポート135cにそれぞれ接続される。さらに、三方弁133の第3圧力室133eは圧力導入路144を介して増圧シリンダ131の第2圧力室131bと接続され、三方弁133の中間路133dは連絡路145を介して増圧シリンダ131の第1圧力室131aに接続される。   The GTL fuel supplied to the second pressure chamber 131b of the pressure increasing cylinder 131 is guided to the first pressure chamber 133b of the three-way valve 133 while being depressurized by the first orifice 137. The GTL fuel supplied to the first pressure chamber 133b is further decompressed by the second orifice 138 and guided to the inflow side of the control valve 134. The inner diameter of the second orifice 138 is smaller than that of the first orifice 137. The outflow side of the control valve 134 is connected to the return port 135 c through the low pressure return passage 143. The second pressure chamber 133c of the three-way valve 133 and the third pressure chamber 131c of the pressure increasing cylinder 131 are also connected to the return port 135c via the low pressure return passage 143, respectively. Further, the third pressure chamber 133e of the three-way valve 133 is connected to the second pressure chamber 131b of the pressure-increasing cylinder 131 via the pressure introduction path 144, and the intermediate path 133d of the three-way valve 133 is connected to the pressure-increasing cylinder via the communication path 145. 131 is connected to the first pressure chamber 131a.

以上の構成の増圧機構130は、制御弁134の位置を切り替えることにより次のように動作する。まず、制御弁134を閉じた場合には、三方弁133の第1圧力室131aと低圧リターン通路143との間が制御弁134で遮断されるので、第1流入ポート135aから第1高圧燃料通路141、増圧シリンダ131の第2圧力室131b及び第1オリフィス137を介して導かれたGTL燃料の圧力が三方弁133の第1圧力室133aに閉じ込められる。その圧力で三方弁133のピストン133bに下方への押し込み力が作用する。このとき、増圧シリンダ131の第2圧力室131bから圧力導入路144を介して三方弁133の第3圧力室133eにも高圧のGTL燃料が導かれ、その圧力で第2弁体133gには上方への押し込み力が作用する。しかし、ピストン133aの面積が第2弁体133gのそれよりも十分に大きいため、第1圧力室133bから受ける力の方が大きくなり、ピストン133aは下方に移動する。これに伴って第1弁体133fが第2圧力室133cと中間路133dとの間を閉鎖し、第3圧力室133eと中間路133dとの間が開通する。これにより、第3圧力室133eに導かれた高圧のGTL燃料が中間路133dから連絡路145を介して増圧シリンダ131の第1圧力室131aに導入される。この場合、第1圧力室131a及び第2圧力室131bにはいずれも第1流入ポート135aに供給されたGTL燃料の圧力が作用するが、第1ピストン部132aの面積が第2ピストン部132bのそれよりも大きいことから、増圧ピストン132は上方に移動する。その結果、加圧プランジャ132cが増圧室131dから後退して増圧室131dの容積が拡大し、逆止弁136から増圧室131dに低圧の軽油が取り込まれる。このとき、増圧シリンダ131の第3圧力室131cのGTL燃料は低圧リターン通路143に押し出される。   The pressure increasing mechanism 130 configured as described above operates as follows by switching the position of the control valve 134. First, when the control valve 134 is closed, the space between the first pressure chamber 131a of the three-way valve 133 and the low pressure return passage 143 is blocked by the control valve 134, so that the first high pressure fuel passage from the first inlet port 135a. 141, the pressure of the GTL fuel guided through the second pressure chamber 131 b of the pressure increasing cylinder 131 and the first orifice 137 is confined in the first pressure chamber 133 a of the three-way valve 133. A downward pushing force acts on the piston 133b of the three-way valve 133 by the pressure. At this time, high-pressure GTL fuel is also introduced from the second pressure chamber 131b of the pressure-increasing cylinder 131 to the third pressure chamber 133e of the three-way valve 133 via the pressure introduction path 144, and this pressure causes the second valve body 133g to enter An upward pushing force acts. However, since the area of the piston 133a is sufficiently larger than that of the second valve body 133g, the force received from the first pressure chamber 133b becomes larger, and the piston 133a moves downward. Accordingly, the first valve body 133f closes between the second pressure chamber 133c and the intermediate passage 133d, and opens between the third pressure chamber 133e and the intermediate passage 133d. As a result, the high-pressure GTL fuel guided to the third pressure chamber 133e is introduced from the intermediate path 133d into the first pressure chamber 131a of the pressure increasing cylinder 131 through the communication path 145. In this case, the pressure of the GTL fuel supplied to the first inflow port 135a acts on both the first pressure chamber 131a and the second pressure chamber 131b, but the area of the first piston portion 132a is that of the second piston portion 132b. Since it is larger than that, the pressure-increasing piston 132 moves upward. As a result, the pressurizing plunger 132c moves backward from the pressure increasing chamber 131d to increase the volume of the pressure increasing chamber 131d, and low pressure light oil is taken into the pressure increasing chamber 131d from the check valve 136. At this time, the GTL fuel in the third pressure chamber 131 c of the pressure increasing cylinder 131 is pushed out to the low pressure return passage 143.

一方、制御弁134を開いた場合には、三方弁133の第1圧力室133bが制御弁134を介して低圧リターン通路143と接続される。これにより、三方弁133のピストン133bを下方に押し込む力が低下する。よって、三方弁133の第3圧力室133eに導入されたGTL燃料の圧力で第2弁体133gが上方に押し出され、それにより第2弁体133gが第3圧力室133eと中間路133dとの間を閉鎖する。この場合、第1弁体133fも上方に移動して中間路134dと第2圧力室134cとの間が開通する。これにより、増圧シリンダ131の第1圧力室131aの圧力が連絡路145、三方弁133の中間路133d及び第2圧力室133cを介して低圧リターン通路143に逃がされ、これに伴って、増圧ピストン132が増圧シリンダ131の第2圧力室131bのGTL燃料の圧力で下方に押し出されて加圧プランジャ132cが増圧室131dに押し込まれる。その結果、増圧室131dの容積が縮小してその内部の軽油が圧縮される。これにより、増圧室131dの軽油が昇圧され、第2高圧燃料通路142に高圧の軽油が吐出される。このとき、増圧シリンダ131の第3圧力室131cには、低圧リターン通路143から低圧のGTL燃料が補給される。   On the other hand, when the control valve 134 is opened, the first pressure chamber 133 b of the three-way valve 133 is connected to the low pressure return passage 143 through the control valve 134. Thereby, the force which pushes down the piston 133b of the three-way valve 133 falls. Accordingly, the second valve body 133g is pushed upward by the pressure of the GTL fuel introduced into the third pressure chamber 133e of the three-way valve 133, whereby the second valve body 133g is moved between the third pressure chamber 133e and the intermediate passage 133d. Close the gap. In this case, the first valve body 133f also moves upward, and the intermediate passage 134d and the second pressure chamber 134c are opened. As a result, the pressure in the first pressure chamber 131a of the pressure increasing cylinder 131 is released to the low pressure return passage 143 via the communication passage 145, the intermediate passage 133d of the three-way valve 133, and the second pressure chamber 133c. The pressure increasing piston 132 is pushed downward by the pressure of the GTL fuel in the second pressure chamber 131b of the pressure increasing cylinder 131, and the pressure plunger 132c is pushed into the pressure increasing chamber 131d. As a result, the volume of the pressure increasing chamber 131d is reduced, and the light oil inside thereof is compressed. As a result, the pressure of the light oil in the pressure increasing chamber 131 d is increased, and the high pressure light oil is discharged into the second high pressure fuel passage 142. At this time, low pressure GTL fuel is supplied to the third pressure chamber 131c of the pressure increasing cylinder 131 from the low pressure return passage 143.

増圧室131dにて軽油が昇圧された状態から再度制御弁134を閉じると、加圧プランジャ132cが増圧室131dから再び後退して増圧室131dに低圧の軽油が取り込まれる。このように、制御弁134の開閉を繰り返すことにより、増圧室131dへの軽油の取り込みと、その軽油の昇圧とを繰り返して第2高圧燃料通路142から燃料噴射弁25に高圧の軽油を送り出すことができる。増圧シリンダ131の第2圧力室131bに導入されるGTL燃料は第1燃料ポンプ21にて昇圧された高い圧力を有しているので、増圧ピストン132の第2ピストン部132bの面積と、加圧プランジャ132cの面積との比を十分に大きく設定することにより、増圧室131dから第2高圧燃料通路142に吐出される軽油をGTL燃料と同等又はそれよりも高い圧力まで昇圧することができる。なお、制御弁134の切り替え動作はECU80にて制御すればよい。GTL燃料の噴射比率が100%に設定される運転領域においては制御弁134の切り替え動作を停止して、軽油の昇圧を中断してもよい。   When the control valve 134 is closed again after the light oil has been pressurized in the pressure increasing chamber 131d, the pressurizing plunger 132c is retracted again from the pressure increasing chamber 131d and the low pressure light oil is taken into the pressure increasing chamber 131d. Thus, by repeatedly opening and closing the control valve 134, the intake of the light oil into the pressure increasing chamber 131d and the pressure increase of the light oil are repeated, and the high pressure light oil is sent out from the second high pressure fuel passage 142 to the fuel injection valve 25. be able to. Since the GTL fuel introduced into the second pressure chamber 131b of the booster cylinder 131 has a high pressure boosted by the first fuel pump 21, the area of the second piston part 132b of the booster piston 132, By setting the ratio to the area of the pressurizing plunger 132c sufficiently large, the pressure of the light oil discharged from the pressure increasing chamber 131d to the second high pressure fuel passage 142 can be increased to a pressure equal to or higher than that of the GTL fuel. it can. The switching operation of the control valve 134 may be controlled by the ECU 80. In the operation region where the injection ratio of GTL fuel is set to 100%, the switching operation of the control valve 134 may be stopped and the pressure increase of the light oil may be interrupted.

以上に説明したように、本形態の増圧機構130によれば、第1コモンレール23に蓄えられた高圧のGTL燃料を第1高圧燃料通路141(詳しくはその分岐路141a)から、増圧室131dにて昇圧された軽油を第2高圧燃料通路142からそれぞれ取り出すことができる。このため、図2及び図3に示した燃料噴射弁25の第1高圧燃料通路50又は第2高圧燃料通路70のいずれか一方の通路と第1高圧燃料通路141とを接続し、他方の通路を第2高圧燃料通路142と接続することにより、第1の形態と同様に燃料噴射弁25からGTL燃料及び軽油をそれぞれ噴射させることができる。燃料噴射弁25の内部構造及びその動作制御については第1の形態と同様でよい。   As described above, according to the pressure increasing mechanism 130 of the present embodiment, the high pressure GTL fuel stored in the first common rail 23 is supplied from the first high pressure fuel passage 141 (specifically, its branch passage 141a) to the pressure increasing chamber. The light oil whose pressure has been increased at 131d can be taken out from the second high-pressure fuel passage 142, respectively. Therefore, either one of the first high-pressure fuel passage 50 or the second high-pressure fuel passage 70 of the fuel injection valve 25 shown in FIGS. 2 and 3 is connected to the first high-pressure fuel passage 141, and the other passage is connected. Is connected to the second high-pressure fuel passage 142, the GTL fuel and the light oil can be respectively injected from the fuel injection valve 25 as in the first embodiment. The internal structure of the fuel injection valve 25 and its operation control may be the same as in the first embodiment.

図22は本形態の増圧機構130の変形例を示している。図22の変形例では、増圧シリンダ131と加圧プランジャ132cとの嵌め合い部分の内周に、第1回収溝146a及び第2回収溝146bが増圧ピストン132の軸線方向(移動方向)に間隔を空けて設けられている。これらの回収溝146a、146bはいずれも増圧室131dを一周するように設けられている。また、これらの回収溝146a、146bは加圧プランジャ132cの往復範囲において常に加圧プランジャ132cの先端から増圧室131dに露出しないようにそれぞれの位置が設定されている。さらに、第1回収溝146aはGTL燃料のリターンライン、例えば低圧リターン通路143に、第2回収溝146bは軽油のリターンライン、例えば第2リターン配管19にそれぞれ接続されている。   FIG. 22 shows a modification of the pressure increase mechanism 130 of this embodiment. In the modified example of FIG. 22, the first recovery groove 146a and the second recovery groove 146b are provided in the axial direction (movement direction) of the pressure increasing piston 132 on the inner periphery of the fitting portion between the pressure increasing cylinder 131 and the pressure plunger 132c. It is provided at intervals. These recovery grooves 146a and 146b are all provided so as to go around the pressure increasing chamber 131d. Further, the positions of these recovery grooves 146a and 146b are set so that they are not always exposed to the pressure increasing chamber 131d from the tip of the pressure plunger 132c in the reciprocating range of the pressure plunger 132c. Further, the first recovery groove 146a is connected to a GTL fuel return line, for example, a low pressure return passage 143, and the second recovery groove 146b is connected to a light oil return line, for example, the second return pipe 19.

このように第1回収溝146a、146bを設けた場合、増圧シリンダ131の第1圧力室131aから漏れたGTL燃料が第1回収溝146aで回収されてGTL燃料のリターンラインに排出され、増圧室131dから漏れた軽油が第2回収溝146bで回収されて軽油のリターンラインに排出される。よって、増圧シリンダ131の内部でGTL燃料と軽油とが混ざり合うおそれを低減し、あるいは排除することができる。   When the first recovery grooves 146a and 146b are provided in this way, the GTL fuel leaking from the first pressure chamber 131a of the pressure increasing cylinder 131 is recovered in the first recovery groove 146a and discharged to the GTL fuel return line. The light oil leaking from the pressure chamber 131d is recovered in the second recovery groove 146b and discharged to the light oil return line. Therefore, the possibility that the GTL fuel and the light oil are mixed inside the pressure increasing cylinder 131 can be reduced or eliminated.

図20では、燃料噴射弁25と増圧機構130とを別々の構成要素として描いているが、増圧機構130は燃料噴射弁25の一部として設けられてもよい。すなわち、燃料噴射弁25の内部に増圧機構130が組み込まれることにより、増圧機構130を燃料噴射弁25の内部機構として構成してもよい。増圧機構130の第2高圧燃料通路142から取り出される軽油は、図1の第2コモンレール24から供給される高圧の軽油と同様に扱うことができる。よって、本形態の増圧機構130は、図7に示したピントル弁形式の燃料噴射弁と組み合わせることも可能であり、図14及び図15に示した燃料噴射弁25Aと組み合わせることも可能である。   In FIG. 20, the fuel injection valve 25 and the pressure increase mechanism 130 are depicted as separate components, but the pressure increase mechanism 130 may be provided as a part of the fuel injection valve 25. That is, the pressure increase mechanism 130 may be configured as an internal mechanism of the fuel injection valve 25 by incorporating the pressure increase mechanism 130 inside the fuel injection valve 25. The light oil taken out from the second high pressure fuel passage 142 of the pressure increasing mechanism 130 can be handled in the same manner as the high pressure light oil supplied from the second common rail 24 of FIG. Therefore, the pressure increase mechanism 130 of this embodiment can be combined with the fuel injection valve of the pintle valve type shown in FIG. 7, and can also be combined with the fuel injection valve 25A shown in FIGS. .

本形態では、GTL燃料を第1燃料ポンプ21にて昇圧し、その圧力を利用して増圧機構130により軽油を昇圧したが、これとは逆の構成を採用してもよい。すなわち、図1の第1燃料ポンプ21を低圧のフィードポンプに変更して第1コモンレール23を廃止し、軽油を第2燃料ポンプ22で昇圧して第2コモンレール24に送り込み、その第2コモンレール24から増圧機構130の第1流入ポート135aに高圧の軽油を導く一方で、フィードポンプから送り出された低圧のGTL燃料を第2流入ポート135bに導入し、軽油の圧力を利用してGTL燃料を昇圧してもよい。   In the present embodiment, the GTL fuel is boosted by the first fuel pump 21 and the light oil is boosted by the pressure-increasing mechanism 130 using the pressure, but a configuration opposite to this may be adopted. That is, the first fuel pump 21 in FIG. 1 is changed to a low-pressure feed pump to eliminate the first common rail 23, the light oil is boosted by the second fuel pump 22 and sent to the second common rail 24, and the second common rail 24 The high pressure light oil is guided from the feed pump to the first inflow port 135a of the pressure increasing mechanism 130, while the low pressure GTL fuel fed from the feed pump is introduced into the second inflow port 135b, and the GTL fuel is supplied using the light oil pressure. The pressure may be increased.

なお、GTL燃料と軽油とを比較した場合、GTL燃料の方が煤の抑制効果が高く、言い換えれば軽油の方が煤が生成され易い。そこで軽油による煤の発生を抑えるためには、GTL燃料よりも軽油の噴射圧を高く設定することが望ましい。一方、増圧機構130の増圧室131dにて得られる燃料の圧力は、増圧ピストン132の第2ピストン部132bの面積よりも加圧プランジャ132cの面積が十分に小さいため、増圧シリンダ131の第2圧力室131bに導入される燃料の圧力よりも高い圧力まで増圧室131dにて燃料を昇圧させることができる。このように、2種類の燃料間において適正圧力(適正な噴射圧)に差が存在する場合には、適正圧力が低い第1の燃料(上記の例ではGTL燃料)を第1流入ポート135aに、適正圧力が高い第2の燃料(上記の例では軽油)を第2流入ポート135bにそれぞれ導入することにより、第2の燃料を適正圧力まで昇圧して機関性能、燃料消費率、エミッションを改善することができる。その一方、第1の燃料を昇圧するための燃料ポンプ、昇圧後の第1の燃料が導かれる高圧配管、あるいはコモンレールといった構成要素は、第1の燃料の適正圧力に合わせて設計すれば足り、それらの構成要素のコスト、重量、大きさを削減することができる。   In addition, when comparing GTL fuel and light oil, GTL fuel has a higher suppression effect of soot, in other words, light oil is more likely to generate soot. Therefore, in order to suppress the occurrence of soot due to light oil, it is desirable to set the injection pressure of light oil higher than that of GTL fuel. On the other hand, the pressure of the fuel obtained in the pressure increasing chamber 131d of the pressure increasing mechanism 130 is sufficiently smaller than the area of the second piston portion 132b of the pressure increasing piston 132. The pressure of the fuel can be increased in the pressure increasing chamber 131d to a pressure higher than the pressure of the fuel introduced into the second pressure chamber 131b. As described above, when there is a difference in the appropriate pressure (appropriate injection pressure) between the two types of fuel, the first fuel (GTL fuel in the above example) having a low appropriate pressure is supplied to the first inflow port 135a. The second fuel (light oil in the above example) with a high proper pressure is introduced into the second inflow port 135b to boost the second fuel to the proper pressure and improve the engine performance, fuel consumption rate, and emissions. can do. On the other hand, components such as a fuel pump for boosting the first fuel, a high-pressure pipe to which the boosted first fuel is guided, or a common rail need only be designed according to the appropriate pressure of the first fuel, The cost, weight, and size of these components can be reduced.

[第6の形態]
図23は本発明に係る燃料噴射装置をエンジンに適用した第6の形態を示している。本形態は第5の形態の一部を変更したものである。よって、図23において、図20と共通する部分には同一符号を付し、以下では相違点を中心として説明する。本形態の燃料噴射装置20Eは、フィードポンプ22Aから送り出される低圧の軽油が、全ての燃料噴射弁25間で共用される増圧機構150に導かれ、その増圧機構150で軽油が昇圧されて各燃料噴射弁25に分配される点で第5の形態の燃料噴射装置20Dと相違する。
[Sixth embodiment]
FIG. 23 shows a sixth embodiment in which the fuel injection device according to the present invention is applied to an engine. In this embodiment, a part of the fifth embodiment is changed. Therefore, in FIG. 23, the same reference numerals are given to portions common to FIG. 20, and the following description will focus on the differences. In the fuel injection device 20E of the present embodiment, the low-pressure light oil delivered from the feed pump 22A is guided to the pressure-increasing mechanism 150 shared by all the fuel injection valves 25, and the light oil is pressurized by the pressure-increasing mechanism 150. It is different from the fuel injection device 20D of the fifth embodiment in that it is distributed to each fuel injection valve 25.

図24は増圧機構150の構成を示している。増圧機構150は、増圧シリンダ151と、その増圧シリンダ151の内部に摺動自在に収容された増圧ピストン152と、増圧ピストン152の動作方向を切り替えるための第1三方弁153、第2三方弁154と、それらの三方弁153、154を切り替えるための電磁駆動式の第1制御弁155及び第2制御弁156と、増圧シリンダ151にて昇圧された軽油が導かれる集合管157とを備えている。   FIG. 24 shows the configuration of the pressure increasing mechanism 150. The pressure-increasing mechanism 150 includes a pressure-increasing cylinder 151, a pressure-increasing piston 152 slidably accommodated in the pressure-increasing cylinder 151, a first three-way valve 153 for switching the operating direction of the pressure-increasing piston 152, The second three-way valve 154, the electromagnetically driven first control valve 155 and the second control valve 156 for switching the three-way valves 153 and 154, and the collecting pipe to which the light oil pressurized by the pressure-increasing cylinder 151 is guided 157.

増圧ピストン152は増圧シリンダ151の内部を第1圧力室151a及び第2圧力室151bに区分するようにして増圧シリンダ151に嵌め合わされたピストン部152aと、そのピストン部152aの両端に同軸に配置された第1加圧プランジャ152b及び第2加圧プランジャ152cとを備えている。増圧シリンダ151の両端には第1増圧室151c及び第2増圧室151dが設けられ、それらの増圧室151c、151dに加圧プランジャ152b、152cが摺動自在に嵌め合わされている。増圧室151c、151dの内径は圧力室151a、151bの内径よりも十分に小さい。   The pressure-increasing piston 152 has a piston part 152a fitted into the pressure-increasing cylinder 151 so as to divide the inside of the pressure-increasing cylinder 151 into a first pressure chamber 151a and a second pressure chamber 151b, and is coaxial with both ends of the piston part 152a. The first pressurizing plunger 152b and the second pressurizing plunger 152c are provided. A first pressure increasing chamber 151c and a second pressure increasing chamber 151d are provided at both ends of the pressure increasing cylinder 151, and pressurizing plungers 152b and 152c are slidably fitted in these pressure increasing chambers 151c and 151d. The inner diameters of the pressure increasing chambers 151c and 151d are sufficiently smaller than the inner diameters of the pressure chambers 151a and 151b.

三方弁153、154は互いに等しい構成を有しており、それらの内部にはピストン153a、154aが摺動自在に設けられている。ピストン153a、154aの両側には第1圧力室153b、154bと第2圧力室153c、154cとが設けられている。第2圧力室153c、154cは中間路153d、154dを介して第3圧力室153e、154eにそれぞれ通じている。第2圧力室153c、154には第1弁体153f、154fが、第3圧力室153e、154eには第2弁体153g、154gがそれぞれ設けられている。第1三方弁153の弁体153f、153gは中間路153dを貫通する弁軸153hにより互いに同軸に連結され、第2三方弁154の弁体154f、154gは中間路154dを貫通する弁軸154hにより互いに同軸に連結されている。第1弁体153f、154f及び第2弁体153g、154gの直径はピストン153a、154aの直径よりも十分に小さい。第1制御弁155及び第2制御弁156は、それぞれソレノイドコイル155a、156aの励磁及び非励磁の切り替えに応じて開閉される2ポート2位置切替弁である。   The three-way valves 153 and 154 have the same configuration, and pistons 153a and 154a are slidably provided therein. First pressure chambers 153b and 154b and second pressure chambers 153c and 154c are provided on both sides of the pistons 153a and 154a. The second pressure chambers 153c and 154c communicate with the third pressure chambers 153e and 154e via intermediate paths 153d and 154d, respectively. First valve bodies 153f and 154f are provided in the second pressure chambers 153c and 154, and second valve bodies 153g and 154g are provided in the third pressure chambers 153e and 154e, respectively. The valve bodies 153f and 153g of the first three-way valve 153 are coaxially connected to each other by a valve shaft 153h that passes through the intermediate passage 153d, and the valve bodies 154f and 154g of the second three-way valve 154 are connected by a valve shaft 154h that passes through the intermediate passage 154d. They are connected to each other coaxially. The diameters of the first valve bodies 153f and 154f and the second valve bodies 153g and 154g are sufficiently smaller than the diameters of the pistons 153a and 154a. The first control valve 155 and the second control valve 156 are two-port two-position switching valves that are opened and closed in accordance with switching between excitation and non-excitation of the solenoid coils 155a and 156a, respectively.

増圧機構150には、第1流入ポート160a、第2流入ポート160b及び一対のリターンポート160cが設けられている。第1流入ポート160aには第1コモンレール23に蓄えられた高圧のGTL燃料が供給され、第2流入ポート160bにはフィードポンプ22Aから送られた低圧の軽油が供給される。第1流入ポート160aに供給された高圧のGTL燃料は、第1高圧燃料通路161から三方弁153、154の第3圧力室153e、154eに導かれるとともに、第1オリフィス162又は第2オリフィス163にて減圧されて三方弁153、154の第1圧力室153b、154bにも導かれる。第1圧力室153b、154bに供給されたGTL燃料はさらに第3オリフィス164又は第4オリフィス165にて減圧されて第1制御弁155又は第2制御弁156の流入側にも導かれる。第1オリフィス162及び第2オリフィス163は互いに等しく、第3オリフィス164及び第4オリフィス165は互いに等しく、かつそれらの内径は第1オリフィス162及び第2オリフィス163の内径よりも小さい。   The pressure increasing mechanism 150 is provided with a first inflow port 160a, a second inflow port 160b, and a pair of return ports 160c. The high pressure GTL fuel stored in the first common rail 23 is supplied to the first inflow port 160a, and the low pressure light oil sent from the feed pump 22A is supplied to the second inflow port 160b. The high-pressure GTL fuel supplied to the first inflow port 160a is guided from the first high-pressure fuel passage 161 to the third pressure chambers 153e and 154e of the three-way valves 153 and 154 and also to the first orifice 162 or the second orifice 163. The pressure is reduced and the gas is also guided to the first pressure chambers 153b and 154b of the three-way valves 153 and 154. The GTL fuel supplied to the first pressure chambers 153b and 154b is further depressurized by the third orifice 164 or the fourth orifice 165 and guided to the inflow side of the first control valve 155 or the second control valve 156. The first orifice 162 and the second orifice 163 are equal to each other, the third orifice 164 and the fourth orifice 165 are equal to each other, and their inner diameters are smaller than the inner diameters of the first orifice 162 and the second orifice 163.

制御弁155、156の流出側は低圧リターン通路166を介してリターンポート160cに接続される。また、三方弁153、154の第2圧力室153c、154cも低圧リターン通路166を介してリターンポート160cに接続される。さらに、第1三方弁153の中間路153dは連絡路167を介して増圧シリンダ151の第1圧力室151aに、第2三方弁154の中間路154dは連絡路168を介して増圧シリンダ151の第2圧力室151bにそれぞれ接続される。   Outflow sides of the control valves 155 and 156 are connected to a return port 160 c via a low pressure return passage 166. The second pressure chambers 153c and 154c of the three-way valves 153 and 154 are also connected to the return port 160c through the low pressure return passage 166. Further, the intermediate path 153 d of the first three-way valve 153 is connected to the first pressure chamber 151 a of the pressure-increasing cylinder 151 via the communication path 167, and the intermediate path 154 d of the second three-way valve 154 is connected to the pressure-increasing cylinder 151 via the communication path 168. Are connected to the second pressure chamber 151b.

一方、第2流入ポート160bに供給された低圧の軽油は、第1逆止弁171又は第2172を介して増圧室151c、151dに導かれる。第1逆止弁171及び第2逆止弁172は、増圧室151c、151dからの軽油の流出を阻止する向きで設けられている。増圧室151c、151dは第3逆止弁173、第4逆止弁174を介して集合管157にそれぞれ接続される。これらの逆止弁173、174は、いずれも集合管157から増圧室151c、151dへの軽油の逆流を阻止する向きで設けられている。集合管157には、各燃料噴射弁25に軽油を供給するための分配管175が接続されている。分配管175は、燃料噴射弁25の第2噴孔40から軽油を噴射する場合には第2高圧燃料通路70(図2参照)と、第1噴孔39から軽油を噴射する場合には第1高圧燃料通路50と接続される。なお、図23から明らかなように、高圧のGTL燃料は第1コモンレール23から各燃料噴射弁25に供給され、増圧機構150から燃料噴射弁25へのGTL燃料の供給経路は存在しない。増圧機構150の第1流入ポート160aへは、第1コモンレール23から燃料噴射弁25へGTL燃料を供給するための配管路とは別の配管路にてGTL燃料が供給される。増圧機構150のリターンポート160cは各燃料噴射弁25と第1貯留室15とを結ぶ第1リターン配管18に接続される。   On the other hand, the low-pressure light oil supplied to the second inflow port 160b is guided to the pressure increasing chambers 151c and 151d via the first check valve 171 or the 2172th. The first check valve 171 and the second check valve 172 are provided in such a direction as to prevent the light oil from flowing out from the pressure increasing chambers 151c and 151d. The pressure increasing chambers 151c and 151d are connected to the collecting pipe 157 via the third check valve 173 and the fourth check valve 174, respectively. These check valves 173 and 174 are provided in a direction that prevents the backflow of light oil from the collecting pipe 157 to the pressure increasing chambers 151c and 151d. A distribution pipe 175 for supplying light oil to each fuel injection valve 25 is connected to the collecting pipe 157. The distribution pipe 175 has a second high-pressure fuel passage 70 (see FIG. 2) when light oil is injected from the second injection hole 40 of the fuel injection valve 25 and a first oil injection when light oil is injected from the first injection hole 39. 1 It is connected to the high pressure fuel passage 50. As is clear from FIG. 23, high-pressure GTL fuel is supplied from the first common rail 23 to each fuel injection valve 25, and there is no GTL fuel supply path from the pressure increase mechanism 150 to the fuel injection valve 25. The GTL fuel is supplied to the first inflow port 160a of the pressure increasing mechanism 150 through a pipe line different from the pipe line for supplying the GTL fuel from the first common rail 23 to the fuel injection valve 25. The return port 160 c of the pressure increasing mechanism 150 is connected to a first return pipe 18 that connects each fuel injection valve 25 and the first storage chamber 15.

以上の構成の増圧機構150は、制御弁155、156の位置を切り替えることにより次のように動作する。まず、第1制御弁155を閉じ、第2制御弁156を開いた場合について説明する。この場合、第1三方弁153に着目すると、その第1圧力室153bと低圧リターン通路166との間が第1制御弁155で遮断されるので、第1圧力室153bには第1オリフィス162を通過したGTL燃料の圧力が閉じ込められ、その圧力でピストン153aに下方への押し込み力が作用する。このとき、第3圧力室153eにも高圧のGTL燃料が導かれ、その圧力で第2弁体153gには上方への押し込み力が作用する。しかし、ピストン153aの面積が第2弁体153gのそれよりも十分に大きいため、第1圧力室153bから受ける力の方が大きくなり、ピストン153aは下方に移動する。これに伴って第1弁体153fが第2圧力室153cと中間路153dとの間を閉鎖する。この場合、第2弁体153gも下方に移動し、第3圧力室153eと中間路153dとの間が開通する。これにより、第3圧力室153eに導かれた高圧のGTL燃料が中間路153dから連絡路167を介して増圧シリンダ151の第1圧力室151aに導入される。第2三方弁154に関しては、第2制御弁156が開いて第1圧力室154bが低圧リターン通路166と接続されることにより、第1圧力室154bに導かれたGTL燃料が低圧リターン通路166に逃げる。このため、ピストン154を下方に押し込む力が低下する。よって、第3圧力室154eに導入されたGTL燃料の圧力で第2弁体154gが上方に押し出され、それにより第2弁体154gが第3圧力室154eと中間路154dとの間を閉鎖する。この場合、第1弁体154fも上方に移動して中間路154dと第2圧力室154cとの間が開通する。これにより、増圧シリンダ151の第1圧力室151aの圧力が連絡路168、中間路154d及び第2圧力室154cを介して低圧リターン通路166に逃がされる。この結果、増圧シリンダ151は図24の右方に駆動され、第1増圧室151cから加圧プランジャ152bが後退する一方で第2増圧室151dには加圧プランジャ152cが押し込まれる。よって、第1増圧室151cの容積が拡大して第1逆止弁171から第1増圧室151cに低圧の軽油が取り込まれ、その一方で第2増圧室151dの容積が縮小してその内部の軽油が圧縮される。これにより、第2増圧室151dの軽油が昇圧され、第4逆止弁174から集合管157へと高圧の軽油が吐出される。   The pressure increasing mechanism 150 configured as described above operates as follows by switching the positions of the control valves 155 and 156. First, a case where the first control valve 155 is closed and the second control valve 156 is opened will be described. In this case, paying attention to the first three-way valve 153, the first pressure chamber 153b is blocked by the first control valve 155, so that the first orifice 162 is provided in the first pressure chamber 153b. The pressure of the GTL fuel that has passed through is confined, and a downward pushing force acts on the piston 153a by the pressure. At this time, high-pressure GTL fuel is also introduced into the third pressure chamber 153e, and an upward pushing force acts on the second valve body 153g by the pressure. However, since the area of the piston 153a is sufficiently larger than that of the second valve body 153g, the force received from the first pressure chamber 153b becomes larger, and the piston 153a moves downward. Accordingly, the first valve body 153f closes the space between the second pressure chamber 153c and the intermediate path 153d. In this case, the second valve body 153g also moves downward, and the space between the third pressure chamber 153e and the intermediate path 153d is opened. As a result, the high-pressure GTL fuel guided to the third pressure chamber 153e is introduced from the intermediate passage 153d to the first pressure chamber 151a of the pressure increasing cylinder 151 via the communication passage 167. Regarding the second three-way valve 154, the second control valve 156 is opened and the first pressure chamber 154 b is connected to the low pressure return passage 166, so that the GTL fuel guided to the first pressure chamber 154 b enters the low pressure return passage 166. escape. For this reason, the force which pushes piston 154 downward falls. Therefore, the second valve body 154g is pushed upward by the pressure of the GTL fuel introduced into the third pressure chamber 154e, whereby the second valve body 154g closes between the third pressure chamber 154e and the intermediate path 154d. . In this case, the first valve body 154f also moves upward, and the intermediate passage 154d and the second pressure chamber 154c are opened. As a result, the pressure in the first pressure chamber 151a of the pressure-increasing cylinder 151 is released to the low pressure return passage 166 via the communication path 168, the intermediate path 154d, and the second pressure chamber 154c. As a result, the pressure-increasing cylinder 151 is driven rightward in FIG. 24, and the pressure plunger 152b is retracted from the first pressure-increasing chamber 151c, while the pressure plunger 152c is pushed into the second pressure-increasing chamber 151d. Therefore, the volume of the first pressure increasing chamber 151c is increased and low pressure light oil is taken into the first pressure increasing chamber 151c from the first check valve 171 while the volume of the second pressure increasing chamber 151d is reduced. The light oil inside is compressed. As a result, the pressure of the light oil in the second pressure increasing chamber 151 d is increased, and the high pressure light oil is discharged from the fourth check valve 174 to the collecting pipe 157.

上記の状態から、第1制御弁155を開き、第2制御弁156を閉じた場合には、第1三方弁153と第2三方弁154の動作が逆となり、増圧シリンダ151の第1圧力室151aの圧力が連絡路167、中間路153d及び第2圧力室153cを介して低圧リターン通路166に逃がされ、その一方で、第2三方弁154の第3圧力室154eに導かれた高圧のGTL燃料が中間路154dから連絡路168を介して増圧シリンダ151の第2圧力室151bに導入される。この結果、増圧シリンダ151は図24の左方に駆動され、第2増圧室151dから加圧プランジャ152cが後退する一方で第1増圧室151cには加圧プランジャ152bが押し込まれる。よって、第2増圧室151dの容積が拡大して第2逆止弁172から第2増圧室151dに低圧の軽油が取り込まれ、その一方で第1増圧室151cの容積が縮小してその内部の軽油が圧縮される。これにより、第1増圧室151cの軽油が昇圧され、第3逆止弁173から集合管157へと高圧の軽油が吐出される。   When the first control valve 155 is opened and the second control valve 156 is closed from the above state, the operations of the first three-way valve 153 and the second three-way valve 154 are reversed, and the first pressure of the pressure increasing cylinder 151 is increased. The pressure in the chamber 151a is released to the low pressure return passage 166 through the communication path 167, the intermediate path 153d and the second pressure chamber 153c, while the high pressure led to the third pressure chamber 154e of the second three-way valve 154. The GTL fuel is introduced into the second pressure chamber 151b of the pressure-increasing cylinder 151 from the intermediate path 154d through the communication path 168. As a result, the pressure increasing cylinder 151 is driven to the left in FIG. 24, and the pressure plunger 152c is retracted from the second pressure increasing chamber 151d, while the pressure plunger 152b is pushed into the first pressure increasing chamber 151c. Therefore, the volume of the second pressure increasing chamber 151d is increased and low pressure light oil is taken into the second pressure increasing chamber 151d from the second check valve 172, while the volume of the first pressure increasing chamber 151c is reduced. The light oil inside is compressed. As a result, the pressure of the light oil in the first pressure increasing chamber 151 c is increased, and the high pressure light oil is discharged from the third check valve 173 to the collecting pipe 157.

このように、本形態の増圧機構150によれば、第1制御弁155及び第2制御弁156の開閉状態を交互に反転させることにより、増圧室151c、151dから集合管157に高圧の軽油を送り込むことができる。なお、制御弁155、156の切り替え動作はECU80にて制御すればよい。例えば、燃料の噴射周期に同期して制御弁155、156の開閉を切り替えることにより、毎回の燃料噴射に合わせて高圧の軽油を集合管157から燃料噴射弁25に供給するような制御をECU80にて実行してもよい。GTL燃料の噴射比率が100%に設定される運転領域においては制御弁155、156の切り替え動作を停止して、軽油の昇圧を中断してもよい。   As described above, according to the pressure increasing mechanism 150 of the present embodiment, the first control valve 155 and the second control valve 156 are alternately reversed to open and close to the collecting pipe 157 from the pressure increasing chambers 151c and 151d. Light oil can be fed. The switching operation of the control valves 155 and 156 may be controlled by the ECU 80. For example, the ECU 80 is controlled to supply high pressure light oil from the collecting pipe 157 to the fuel injection valve 25 in accordance with each fuel injection by switching the control valves 155 and 156 to open and close in synchronization with the fuel injection cycle. May be executed. In the operation region where the injection ratio of GTL fuel is set to 100%, the switching operation of the control valves 155 and 156 may be stopped and the pressure increase of the light oil may be interrupted.

以上に説明したように、本形態の増圧機構150によれば、第1コモンレール23に蓄えられたGTL燃料の圧力を利用して軽油を昇圧することができる。このため、図2及び図3に示した燃料噴射弁25の第1高圧燃料通路50又は第2高圧燃料通路70のいずれか一方の通路と第1コモンレール23とを接続し、他方の通路を分配管175と接続することにより、第1の形態と同様に燃料噴射弁25からGTL燃料及び軽油をそれぞれ噴射させることができる。燃料噴射弁25の内部構造及びその動作制御については第1の形態と同様でよい。   As described above, according to the pressure increasing mechanism 150 of the present embodiment, the light oil can be boosted using the pressure of the GTL fuel stored in the first common rail 23. Therefore, either the first high-pressure fuel passage 50 or the second high-pressure fuel passage 70 of the fuel injection valve 25 shown in FIGS. 2 and 3 is connected to the first common rail 23, and the other passage is separated. By connecting to the pipe 175, GTL fuel and light oil can be injected from the fuel injection valve 25, respectively, as in the first embodiment. The internal structure of the fuel injection valve 25 and its operation control may be the same as in the first embodiment.

なお、本形態の増圧機構150においても、図22の例と同様に加圧プランジャと増圧室との嵌め合い部分にGTL燃料及び軽油を回収するための第1回収溝及び第2回収溝が設けられてもよい。本形態の増圧機構150は、図7に示したピントル弁形式の燃料噴射弁と組み合わせることも可能であり、図14及び図15に示した燃料噴射弁25Aと組み合わせることも可能である。本形態では、GTL燃料を第1燃料ポンプ21にて昇圧し、その圧力を利用して増圧機構150により軽油を昇圧したが、これとは逆の構成を採用してもよい。本形態でも、増圧ピストン152のピストン部152aの面積よりも加圧プランジャ152c、152dの面積が十分に小さいため、増圧ピストン152を駆動する燃料の圧力よりも増圧室151c、151dから吐出される燃料の圧力を高めることができる。よって、燃料ポンプで昇圧する燃料と、増圧機構150にて昇圧する燃料との選択は第5の形態と同様に考えることができる。   Also in the pressure increasing mechanism 150 of this embodiment, the first recovery groove and the second recovery groove for recovering the GTL fuel and light oil at the fitting portion between the pressure plunger and the pressure increasing chamber as in the example of FIG. May be provided. The pressure increase mechanism 150 of this embodiment can be combined with the fuel injection valve of the pintle valve type shown in FIG. 7, and can also be combined with the fuel injection valve 25A shown in FIGS. In the present embodiment, the GTL fuel is boosted by the first fuel pump 21, and the light oil is boosted by the pressure-increasing mechanism 150 using the pressure, but a configuration opposite to this may be adopted. Also in this embodiment, since the areas of the pressure plungers 152c and 152d are sufficiently smaller than the area of the piston portion 152a of the pressure increasing piston 152, the pressure increasing chambers 151c and 151d are discharged from the pressure of the fuel driving the pressure increasing piston 152. The fuel pressure can be increased. Therefore, the selection of the fuel to be boosted by the fuel pump and the fuel to be boosted by the pressure increasing mechanism 150 can be considered as in the fifth embodiment.

[第7の形態]
図25は本発明に係る燃料噴射装置をエンジンに適用した第7の形態を示している。なお、図25において、図1と共通する部分には同一符号を付し、以下では相違点を中心として説明する。本形態の燃料噴射装置20Fでは、燃料噴射弁25から低圧の軽油を戻すための第2リターン配管19Aが、セジメンタ17と第2燃料ポンプ22の吸込口側との間に接続されている。これにより、第2燃料ポンプ22、第2コモンレール24、燃料噴射弁25、第2リターン配管19Aを含むように軽油の循環路が形成されている。また、ECU80は、燃料噴射弁25からのGTL燃料と軽油との噴射比率を図5に示した燃料噴射制御ルーチンに従って制御するが、特にエンジン1の低温始動時にはステップS2にて図4のマップに関わりなく、GTL燃料の噴射比率を100%に設定する。GTL燃料は軽油よりもセタン価が高く、低温始動時にはGTL燃料を噴射する方が白煙の抑制、あるいは燃焼の安定化の点で有利なためである。しかし、GTL燃料は軽油と比較して流動点が高く、低温始動時には十分に流動しないおそれがある。そこで、本形態では、ECU80が、低温始動時におけるGTL燃料の流動性を高めることを目的として、図26に示す燃料昇温制御ルーチンを所定の周期で繰り返し実行する。
[Seventh form]
FIG. 25 shows a seventh embodiment in which the fuel injection device according to the present invention is applied to an engine. In FIG. 25, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. In the fuel injection device 20F of the present embodiment, a second return pipe 19A for returning low-pressure light oil from the fuel injection valve 25 is connected between the digester 17 and the suction port side of the second fuel pump 22. Thus, a light oil circulation path is formed so as to include the second fuel pump 22, the second common rail 24, the fuel injection valve 25, and the second return pipe 19A. The ECU 80 controls the injection ratio between the GTL fuel and the light oil from the fuel injection valve 25 in accordance with the fuel injection control routine shown in FIG. 5. In particular, when the engine 1 is started at a low temperature, the map shown in FIG. Regardless, the injection ratio of GTL fuel is set to 100%. This is because GTL fuel has a higher cetane number than light oil, and injecting GTL fuel during cold start is advantageous in terms of suppressing white smoke or stabilizing combustion. However, GTL fuel has a higher pour point compared to light oil and may not flow sufficiently at low temperature start. Therefore, in this embodiment, the ECU 80 repeatedly executes the fuel temperature increase control routine shown in FIG. 26 at a predetermined period for the purpose of improving the fluidity of the GTL fuel at the time of low temperature start.

図26の燃料昇温制御ルーチンにおいて、ECU80はまずステップS31でエンジン1が低温始動の状態にあるか否かを判別する。その判別は、例えば、エンジン1の冷却水の水温に基づいて行うことができる。低温始動の場合、ECU80はステップS32に進み、GTL燃料のみを噴射するように噴射比率が設定されているか否か、つまりGTL燃料の噴射比率が100%に設定されているか否かを判別する。GTL燃料のみを噴射する場合、ECU80はステップS33に進み、軽油の微量循環制御を実行する。軽油の微量循環制御は、燃料噴射弁のソレノイドコイルの励磁に対するニードルの応答遅れを利用して、軽油が噴射されない範囲で燃料噴射弁25の高圧側から低圧側へと軽油を微量リークさせる処理である。例えば、燃料噴射弁25の第2噴孔40が軽油用の噴孔として割り当てられている場合には、第2噴孔40に対応した第2駆動機構35の第2ソレノイドコイル68とする。)を微小時間励磁する処理を繰り返すことにより、第2ニードル33が動作しない範囲で、第2コマンド室63bから第2ソレノイド室65を介して第2低圧燃料通路73へと軽油をリークさせる処理がステップS33にて実行される。そのステップS33の処理を実行することにより、ECU80は燃料循環制御手段として機能する。一方、ステップS31又はS32の条件が否定された場合、ECU80は軽油の微量循環制御を中止する。そして、ステップS33又はS34の処理後、ECU80は今回のルーチンを終える。   In the fuel temperature raising control routine of FIG. 26, the ECU 80 first determines in step S31 whether or not the engine 1 is in a cold start state. The determination can be made based on the coolant temperature of the engine 1, for example. In the case of the low temperature start, the ECU 80 proceeds to step S32 and determines whether or not the injection ratio is set so as to inject only the GTL fuel, that is, whether or not the injection ratio of the GTL fuel is set to 100%. When injecting only the GTL fuel, the ECU 80 proceeds to step S33 and executes a micro-circulation control of the light oil. The light oil microcirculation control is a process in which a slight amount of light oil leaks from the high pressure side to the low pressure side of the fuel injection valve 25 within a range in which the light oil is not injected, utilizing a delay in the response of the needle to the excitation of the solenoid coil of the fuel injection valve. is there. For example, when the second injection hole 40 of the fuel injection valve 25 is assigned as the injection hole for light oil, the second solenoid coil 68 of the second drive mechanism 35 corresponding to the second injection hole 40 is used. ) Is repeated for a very short time, so that the light oil leaks from the second command chamber 63b to the second low-pressure fuel passage 73 through the second solenoid chamber 65 within a range where the second needle 33 does not operate. It is executed in step S33. By executing the process of step S33, the ECU 80 functions as a fuel circulation control means. On the other hand, when the condition in step S31 or S32 is denied, the ECU 80 stops the light oil microcirculation control. Then, after the processing of step S33 or S34, the ECU 80 ends the current routine.

上述した軽油の微量循環制御を実行した場合、第2コマンド室63bに導入された軽油が第2低圧燃料通路73に微量ずつ繰り返し流出し、その流出した軽油が第2リターン配管19Aから第2燃料ポンプ22、第2コモンレール24を経て第2コマンド室63bへ戻される。このような循環により軽油が昇温され、その結果として燃料噴射弁25が加熱されてGTL燃料の温度が早期に上昇する。この結果、低温始動時のGTL燃料の流動性を高めることができる。   When the above-described micro-circulation control of light oil is executed, the light oil introduced into the second command chamber 63b repeatedly flows out into the second low-pressure fuel passage 73 in small amounts, and the discharged light oil flows from the second return pipe 19A to the second fuel. The pump 22 and the second common rail 24 are returned to the second command chamber 63b. Due to such circulation, the temperature of the light oil is raised, and as a result, the fuel injection valve 25 is heated, and the temperature of the GTL fuel rises early. As a result, it is possible to improve the fluidity of the GTL fuel at the low temperature start.

なお、燃料噴射弁25の第1噴孔39から軽油を噴射する場合には、ステップS33で第2ソレノイドコイル68に代えて第1ソレノイドコイル48を第1ニードル32が動作しない範囲で繰り返し励磁すればよい。本形態は、第1の形態の燃料噴射弁25に限らず、図7に示したピントル弁形式の燃料噴射弁、あるいは図14及び図15に示した燃料噴射弁25Aとも組み合わせることができる。さらに、本形態を第5又は第6の形態と本形態と組み合わせて、燃料噴射弁の低圧リターン通路から戻される低圧の軽油を増圧機構に導くようにしてもよい。   When light oil is injected from the first injection hole 39 of the fuel injection valve 25, the first solenoid coil 48 is repeatedly excited in a range where the first needle 32 does not operate in place of the second solenoid coil 68 in step S33. That's fine. This embodiment is not limited to the fuel injection valve 25 of the first embodiment, but can be combined with the fuel injection valve of the pintle valve type shown in FIG. 7 or the fuel injection valve 25A shown in FIGS. Further, the present embodiment may be combined with the fifth or sixth embodiment and this embodiment so that the low-pressure gas oil returned from the low-pressure return passage of the fuel injection valve is guided to the pressure-increasing mechanism.

[第8の形態]
図27は本発明に係る燃料噴射装置をエンジンに適用した第8の形態を示している。なお、図27において、図1と共通する部分には同一符号を付し、以下では相違点を中心として説明する。本形態の燃料噴射装置20Gでは、燃料噴射弁25から低圧のGTL燃料を戻すための第1リターン配管18Aが、セジメンタ17と第1燃料ポンプ21の吸込口との間に接続されている。これにより、第1燃料ポンプ21、第1コモンレール23、燃料噴射弁25、第1リターン配管18Aを含むようにGTL燃料の循環路が形成されている。また、ECU80は、燃料噴射弁25からのGTL燃料と軽油との噴射比率を図5に示した燃料噴射制御ルーチンに従って制御するが、特にエンジン1の低温始動時にはステップS2にて図4のマップに関わりなく、GTL燃料の噴射比率を100%に設定する。その理由は第7の形態で説明した通りである。さらに、ECU80は、低温始動時におけるGTL燃料の流動性を高めることを目的として、図28に示す燃料昇温制御ルーチンを所定の周期で繰り返し実行する。
[Eighth form]
FIG. 27 shows an eighth embodiment in which the fuel injection device according to the present invention is applied to an engine. In FIG. 27, parts common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the differences will be mainly described below. In the fuel injection device 20G of the present embodiment, a first return pipe 18A for returning low-pressure GTL fuel from the fuel injection valve 25 is connected between the cementer 17 and the suction port of the first fuel pump 21. Thus, a GTL fuel circulation path is formed so as to include the first fuel pump 21, the first common rail 23, the fuel injection valve 25, and the first return pipe 18A. The ECU 80 controls the injection ratio between the GTL fuel and the light oil from the fuel injection valve 25 in accordance with the fuel injection control routine shown in FIG. 5. In particular, when the engine 1 is started at a low temperature, the map shown in FIG. Regardless, the injection ratio of GTL fuel is set to 100%. The reason is as described in the seventh embodiment. Further, the ECU 80 repeatedly executes the fuel temperature increase control routine shown in FIG. 28 at a predetermined cycle for the purpose of improving the fluidity of the GTL fuel at the time of low temperature start.

図28の燃料昇温制御ルーチンにおいて、ECU80はまずステップS41でエンジン1が低温始動の状態にあるか否かを判別する。その判別は図26のステップS31と同様でよい。低温始動の場合、ECU80はステップS42に進み、GTL燃料の噴射開始前の期間であるか否かを判別する。すなわち、GTL燃料を噴射するためには、第1燃料ポンプ21にてGTL燃料を昇圧して第1コモンレール23に所定圧のGTL燃料を蓄える必要があり、その準備が整うまではGTL燃料の噴射が開始されない。ステップS42ではそのGTL燃料の噴射準備が整う前の期間において肯定判断され、準備が整った後は否定判断される。ステップS42で噴射開始前と判断された場合、ECU80はステップS43に進み、GTL燃料の微量循環制御を実行する。その微量循環制御は、燃料噴射弁のソレノイドコイルの励磁に対するニードルの応答遅れを利用して、GTL燃料が噴射されない範囲で燃料噴射弁25の高圧側から低圧側へとGTL燃料を微量リークさせる処理である。例えば、燃料噴射弁25の第1噴孔39がGTL燃料用の噴孔として割り当てられている場合には、第1噴孔39に対応した第1駆動機構34の第1ソレノイドコイル48とする。)を微小時間励磁する処理を繰り返すことにより、第1ニードル32が動作しない範囲で、第1コマンド室43bから第1ソレノイド室45を介して第1低圧燃料通路53へとGTL燃料をリークさせる処理がステップS43にて実行される。そのステップS43の処理を実行することにより、ECU80は燃料循環制御手段として機能する。一方、ステップS41又はS42の条件が否定された場合、ECU80はGTL燃料の微量循環制御を中止する。そして、ステップS43又はS44の処理後、ECU80は今回のルーチンを終える。   In the fuel temperature raising control routine of FIG. 28, the ECU 80 first determines in step S41 whether or not the engine 1 is in a cold start state. The determination may be the same as step S31 in FIG. In the case of the low temperature start, the ECU 80 proceeds to step S42 and determines whether or not it is a period before the start of the GTL fuel injection. That is, in order to inject GTL fuel, it is necessary to increase the GTL fuel by the first fuel pump 21 and store the GTL fuel at a predetermined pressure in the first common rail 23, and until the preparation is completed, the GTL fuel is injected. Does not start. In step S42, an affirmative determination is made in a period before preparation for injection of the GTL fuel is completed, and a negative determination is made after preparation is completed. If it is determined in step S42 that the injection has not started yet, the ECU 80 proceeds to step S43 and executes a GTL fuel micro-circulation control. The microcirculation control uses a delay in the response of the needle to the excitation of the solenoid coil of the fuel injection valve, and causes a small amount of GTL fuel to leak from the high pressure side to the low pressure side of the fuel injection valve 25 within a range where GTL fuel is not injected. It is. For example, when the first injection hole 39 of the fuel injection valve 25 is assigned as the injection hole for GTL fuel, the first solenoid coil 48 of the first drive mechanism 34 corresponding to the first injection hole 39 is used. ) Is repeated for a very short time to cause GTL fuel to leak from the first command chamber 43b to the first low-pressure fuel passage 53 via the first solenoid chamber 45 within a range in which the first needle 32 does not operate. Is executed in step S43. By executing the processing of step S43, the ECU 80 functions as a fuel circulation control means. On the other hand, when the condition of step S41 or S42 is denied, the ECU 80 stops the GTL fuel microcirculation control. Then, after the processing of step S43 or S44, the ECU 80 ends the current routine.

上述したGTL燃料の微量循環制御を実行した場合、第1コマンド室43bに導入されたGTL燃料が第1低圧燃料通路53に微量ずつ繰り返し流出し、その流出したGTL燃料が第1リターン配管18Aから第1燃料ポンプ21、第1コモンレール23を経て第1コマンド室43bへ戻される。このような循環によりGTL燃料の温度が早期に上昇する。この結果、低温始動時のGTL燃料の流動性を高めることができる。   When the GTL fuel microcirculation control described above is executed, the GTL fuel introduced into the first command chamber 43b repeatedly flows out into the first low-pressure fuel passage 53 in small amounts, and the outflowed GTL fuel flows from the first return pipe 18A. The first fuel pump 21 and the first common rail 23 are returned to the first command chamber 43b. By such circulation, the temperature of the GTL fuel rises early. As a result, it is possible to improve the fluidity of the GTL fuel at the low temperature start.

なお、燃料噴射弁25の第2噴孔40からGTL燃料を噴射する場合には、ステップS43で第1ソレノイドコイル48に代えて第2ソレノイドコイル68を第2ニードル33が動作しない範囲で繰り返し励磁すればよい。本形態は、第1の形態の燃料噴射弁25に限らず、図7に示したピントル弁形式の燃料噴射弁、あるいは図14及び図15に示した燃料噴射弁25Aとも組み合わせることができる。さらに、本形態を第5又は第6の形態と本形態と組み合わせて、燃料噴射弁の低圧リターン通路から戻される低圧の軽油を増圧機構に導くようにしてもよい。また、本形態を第7の形態と組み合わせて、GTL燃料及び軽油の両者を微量循環させてもよい。   When the GTL fuel is injected from the second injection hole 40 of the fuel injection valve 25, the second solenoid coil 68 is repeatedly excited in a range where the second needle 33 does not operate in place of the first solenoid coil 48 in step S43. do it. This embodiment is not limited to the fuel injection valve 25 of the first embodiment, but can be combined with the fuel injection valve of the pintle valve type shown in FIG. 7 or the fuel injection valve 25A shown in FIGS. Further, the present embodiment may be combined with the fifth or sixth embodiment and this embodiment so that the low-pressure gas oil returned from the low-pressure return passage of the fuel injection valve is guided to the pressure-increasing mechanism. Further, this embodiment may be combined with the seventh embodiment to circulate a trace amount of both GTL fuel and light oil.

本発明は上述した形態に限ることなく、適宜の形態にて実施することができる。例えば、燃料噴射弁の第1駆動機構及び第2駆動機構は、ニードルを開閉駆動できる限りにおいて適宜に変更してよい。本発明は、GTL燃料と軽油とを利用する例に限らず、2種類の燃料を利用する限りにおいて適宜の燃料噴射装置に適用することができる。また、高負荷低回転領域で軽油の噴射比率を大きく設定し、高負荷高回転領域でGTL燃料の噴射比率を大きく設定する制御に関しては、共通の燃料噴射弁からこれらの燃料を噴射する構成に限らず、GTL燃料及び軽油を互いに異なる燃料噴射弁から噴射する構成に対しても適用してよい。   The present invention is not limited to the above-described form and can be carried out in an appropriate form. For example, the first drive mechanism and the second drive mechanism of the fuel injection valve may be appropriately changed as long as the needle can be driven to open and close. The present invention is not limited to an example using GTL fuel and light oil, and can be applied to an appropriate fuel injection device as long as two types of fuel are used. In addition, regarding the control for setting the light oil injection ratio to be large in the high load and low rotation region and setting the GTL fuel injection ratio to be large in the high load and high rotation region, the fuel is injected from a common fuel injection valve. Not limited to this, the present invention may be applied to a configuration in which GTL fuel and light oil are injected from different fuel injection valves.

本発明の第1の形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on the 1st form of this invention. 燃料噴射弁の閉弁状態における断面図。Sectional drawing in the valve closing state of a fuel injection valve. 燃料噴射弁の開弁状態における断面図。Sectional drawing in the valve opening state of a fuel injection valve. GTL燃料及び軽油の噴射比率と回転数及びエンジン負荷とを対応付けたマップを示す図。The figure which shows the map which matched the injection ratio of GTL fuel and light oil, the rotation speed, and the engine load. 図1のECUが実行する燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the fuel-injection control routine which ECU of FIG. 1 performs. 燃料噴射弁の噴孔の中心線とピストン燃焼室との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the centerline of the nozzle hole of a fuel injection valve, and a piston combustion chamber. 燃料噴射弁の第1ニードルをピントル弁形式に変更した変形例における燃料噴射弁の部分断面図。The fragmentary sectional view of the fuel injection valve in the modification which changed the 1st needle of the fuel injection valve into the pintle valve form. 共用コモンレールの斜視図。The perspective view of a common common rail. 本発明の第2の形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on the 2nd form of this invention. 図9の燃料ポンプから燃料噴射弁までの構成を示す図。The figure which shows the structure from the fuel pump of FIG. 9 to a fuel injection valve. 図9の第1制御弁の一例における断面図。Sectional drawing in an example of the 1st control valve of FIG. 図9のECUが実行する燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the fuel-injection control routine which ECU of FIG. 9 performs. 本発明の第3の形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on the 3rd form of this invention. 図13の燃料噴射弁の閉弁状態における断面図。Sectional drawing in the valve closing state of the fuel injection valve of FIG. 図13の燃料噴射弁から単一の燃料を噴射するときの断面図。Sectional drawing when injecting a single fuel from the fuel injection valve of FIG. 図13のECUが実行する燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。14 is a flowchart showing a fuel injection control routine executed by the ECU of FIG. 本発明の第4の形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on the 4th form of this invention. 図17の流路切替弁の構成を示す図。The figure which shows the structure of the flow-path switching valve of FIG. 図17のECUが実行する燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the fuel-injection control routine which ECU of FIG. 17 performs. 本発明の第5の形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on the 5th form of this invention. 図20の増圧機構の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the pressure increase mechanism of FIG. 図21の変形例を示す図。The figure which shows the modification of FIG. 本発明の第6の形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on the 6th form of this invention. 図23の増圧機構の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the pressure increase mechanism of FIG. 本発明の第7の形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on the 7th form of this invention. 図25のECUが実行する燃料昇温制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the fuel temperature increase control routine which ECU of FIG. 25 performs. 本発明の第8の形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on the 8th form of this invention. 図27のECUが実行する燃料昇温制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the fuel temperature increase control routine which ECU of FIG. 27 performs.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
2 シリンダ
14 燃料タンク
15 第1貯留室
16 第2貯留室
17 セジメンタ
18、18A 第1リターン配管
19、19A 第2リターン配管
20、20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G 燃料噴射装置
21 第1燃料ポンプ
22 第2燃料ポンプ
22A フィードポンプ
23 第1コモンレール
24 第2コモンレール
25、25A 燃料噴射弁
26 ピストン
26a ピストン燃焼室
27 チューブ(共用コモンレール)
27a チューブの隔壁
27b 第1圧力室
27c 第2圧力室
31 バルブ本体
31a バルブ本体の先端部
32 第1ニードル
33 第2ニードル
34 第1駆動機構
35 第2駆動機構
36 第1弁室
37 第2弁室
38 燃料噴射弁の隔壁
39 第1噴孔
40 第2噴孔
80 エンジンコントロールユニット(噴射比率決定手段、噴射制御手段、開閉弁制御手段、昇圧停止手段、燃料循環制御手段)
100 バイパス燃料通路(燃料供給切替手段)
101 第1制御弁(燃料供給切替手段、第1開閉弁)
102 第2制御弁(燃料供給切替手段、第2開閉弁)
110 可動隔壁(燃料供給切替手段)
112 隔壁リターンスプリング(燃料供給切替手段、隔壁駆動機構)
113 第3ソレノイドコイル(燃料供給切替手段、隔壁駆動機構)
120 流路切替弁(燃料供給切替手段)
130 増圧機構
131d 増圧室
132 増圧ピストン
132c 加圧プランジャ
150 増圧機構
152 増圧ピストン
152a ピストン部
152b、152c 加圧プランジャ
A シリンダヘッド下面
CL 燃料噴射弁の中心線
La 第1噴孔の中心線
Lb 第2の噴孔の中心線
P1 第1作動位置
P2 作動位置
Pa 第1噴孔中心
Pb 第2噴孔中心
Pn 中立位置
Za 高負荷低回転領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder 14 Fuel tank 15 1st storage chamber 16 2nd storage chamber 17 Sedimenter 18, 18A 1st return piping 19, 19A 2nd return piping 20, 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, 20G Fuel Injection device 21 First fuel pump 22 Second fuel pump 22A Feed pump 23 First common rail 24 Second common rail 25, 25A Fuel injection valve 26 Piston 26a Piston combustion chamber 27 Tube (common common rail)
27a Tube partition 27b First pressure chamber 27c Second pressure chamber 31 Valve body 31a Tip of valve body 32 First needle 33 Second needle 34 First drive mechanism 35 Second drive mechanism 36 First valve chamber 37 Second valve Chamber 38 Fuel injection valve partition 39 First injection hole 40 Second injection hole 80 Engine control unit (injection ratio determination means, injection control means, on-off valve control means, boost stop means, fuel circulation control means)
100 Bypass fuel passage (fuel supply switching means)
101 1st control valve (fuel supply switching means, 1st on-off valve)
102 Second control valve (fuel supply switching means, second on-off valve)
110 Movable partition (fuel supply switching means)
112 Bulkhead return spring (fuel supply switching means, bulkhead drive mechanism)
113 third solenoid coil (fuel supply switching means, partition wall drive mechanism)
120 Channel switching valve (fuel supply switching means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 130 Pressure increase mechanism 131d Pressure increase chamber 132 Pressure increase piston 132c Pressure plunger 150 Pressure increase mechanism 152 Pressure increase piston 152a Piston part 152b, 152c Pressure plunger A Cylinder head lower surface CL Center line of fuel injection valve La First injection hole Center line Lb Center line of the second injection hole P1 First operation position P2 Operation position Pa First injection hole center Pb Second injection hole center Pn Neutral position Za High load low rotation region

Claims (3)

互いに異なる第1の燃料と第2の燃料とを共通の燃料噴射弁からシリンダ内に噴射する内燃機関の燃料噴射装置であって、
前記燃料噴射弁は、
中心側に第1弁室が、外周側に前記第1弁室に対して隔壁で仕切られた第2弁室がそれぞれ設けられ、先端部には、前記第1弁室に通じる第1噴孔と、前記第2弁室に通じる第2噴孔とが設けられたバルブ本体と、
前記第1噴孔を開閉できるようにして前記第1弁室に配置された第1弁体と、
前記第2噴孔を開閉できるようにして前記第2弁室に配置された第2弁体と、
前記第1弁体を開閉駆動する第1駆動機構と、
前記第1駆動機構による前記第1弁体の駆動とは独立して前記第2弁体を開閉駆動する第2駆動機構と、を具備し、
前記第1の弁室又は前記第2の弁室のいずれか一方の弁室には前記第1の燃料が、他方の弁室には前記第2の燃料がそれぞれ導かれ、
前記第1の燃料及び前記第2の燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室のそれぞれに分けて導く第1の状態と、前記前記第1の燃料又は前記第2の燃料のうち、いずれか一方の燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室の両者に導く第2の状態とを切り替える燃料供給切替手段をさらに備え、
前記燃料噴射弁の前記隔壁が、前記第1弁室と前記第2弁室とを仕切る閉鎖位置と、前記第1弁室と前記第2弁室との間を開通させ、かついずれか一方の弁室に対する燃料の導入口を閉じる開放位置との間で移動可能な可動隔壁として構成されることにより前記燃料供給手段の一部として機能し、かつ、前記燃料供給切替手段には、前記可動隔壁を前記閉鎖位置と前記開放位置との間で駆動する隔壁駆動機構が設けられている、
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
A fuel injection device for an internal combustion engine that injects different first fuel and second fuel into a cylinder from a common fuel injection valve,
The fuel injection valve is
A first valve chamber is provided on the center side, a second valve chamber partitioned by a partition wall from the first valve chamber is provided on the outer peripheral side, and a first injection hole communicating with the first valve chamber is provided at the tip portion. And a valve body provided with a second nozzle hole communicating with the second valve chamber,
A first valve body disposed in the first valve chamber so as to open and close the first nozzle hole;
A second valve body disposed in the second valve chamber so as to open and close the second nozzle hole;
A first drive mechanism for opening and closing the first valve body;
A second drive mechanism that opens and closes the second valve body independently of driving the first valve body by the first drive mechanism,
The first fuel is led to one of the first valve chamber and the second valve chamber, and the second fuel is led to the other valve chamber, respectively.
A first state in which the first fuel and the second fuel are led separately into the first valve chamber and the second valve chamber, and the first fuel or the second fuel, Fuel supply switching means for switching between a second state in which any one of the fuels is led to both the first valve chamber and the second valve chamber;
The partition of the fuel injection valve opens between a closed position that partitions the first valve chamber and the second valve chamber, and between the first valve chamber and the second valve chamber; and It functions as a part of the fuel supply means by being configured as a movable partition wall that is movable between an open position for closing the fuel inlet to the valve chamber, and the fuel supply switching means includes the movable partition wall A partition wall drive mechanism is provided for driving the closed position and the open position.
The fuel injection system of the internal combustion engine you wherein a.
互いに異なる第1の燃料と第2の燃料とを共通の燃料噴射弁からシリンダ内に噴射する内燃機関の燃料噴射装置であって、
前記燃料噴射弁は、
中心側に第1弁室が、外周側に前記第1弁室に対して隔壁で仕切られた第2弁室がそれぞれ設けられ、先端部には、前記第1弁室に通じる第1噴孔と、前記第2弁室に通じる第2噴孔とが設けられたバルブ本体と、
前記第1噴孔を開閉できるようにして前記第1弁室に配置された第1弁体と、
前記第2噴孔を開閉できるようにして前記第2弁室に配置された第2弁体と、
前記第1弁体を開閉駆動する第1駆動機構と、
前記第1駆動機構による前記第1弁体の駆動とは独立して前記第2弁体を開閉駆動する第2駆動機構と、を具備し、
前記第1の弁室又は前記第2の弁室のいずれか一方の弁室には前記第1の燃料が、他方の弁室には前記第2の燃料がそれぞれ導かれ、
前記第1の燃料及び前記第2の燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室のそれぞれに分けて導く第1の状態と、前記前記第1の燃料又は前記第2の燃料のうち、いずれか一方の燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室の両者に導く第2の状態とを切り替える燃料供給切替手段と、前記第1の燃料を昇圧する第1昇圧手段と、前記第2の燃料を昇圧する第2昇圧手段と、をさらに備え、
前記燃料供給切替手段は、前記第1昇圧手段及び前記第2昇圧手段のそれぞれにて昇圧された燃料を互いに分けて前記第1弁室及び前記第2弁室に導く中立位置と、前記第1昇圧手段又は前記第2昇圧手段のいずれか一方の昇圧手段にて昇圧された燃料を前記第1弁室及び前記第2弁室の両者に導く一方で、他方の昇圧手段にて昇圧された燃料の通過を阻止する作動位置との間で切替可能な流路切替弁を備えている、
ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
A fuel injection device for an internal combustion engine that injects different first fuel and second fuel into a cylinder from a common fuel injection valve,
The fuel injection valve is
A first valve chamber is provided on the center side, a second valve chamber partitioned by a partition wall from the first valve chamber is provided on the outer peripheral side, and a first injection hole communicating with the first valve chamber is provided at the tip portion. And a valve body provided with a second nozzle hole communicating with the second valve chamber,
A first valve body disposed in the first valve chamber so as to open and close the first nozzle hole;
A second valve body disposed in the second valve chamber so as to open and close the second nozzle hole;
A first drive mechanism for opening and closing the first valve body;
A second drive mechanism that opens and closes the second valve body independently of driving the first valve body by the first drive mechanism,
The first fuel is led to one of the first valve chamber and the second valve chamber, and the second fuel is led to the other valve chamber, respectively.
A first state in which the first fuel and the second fuel are led separately into the first valve chamber and the second valve chamber, and the first fuel or the second fuel, Fuel supply switching means for switching between a second state in which any one of the fuels is led to both the first valve chamber and the second valve chamber; first pressure boosting means for boosting the first fuel; A second pressurizing means for boosting the fuel of the fuel ,
The fuel supply switching means includes a neutral position in which fuel boosted by each of the first boosting means and the second boosting means is separated from each other and led to the first valve chamber and the second valve chamber; Fuel boosted by the booster of either the booster or the second booster is guided to both the first valve chamber and the second valve chamber, while the fuel boosted by the other booster A flow path switching valve that can be switched between an operation position that prevents passage of
The fuel injection system of the internal combustion engine you wherein a.
中心側に第1弁室が、外周側に前記第1弁室に対して隔壁で仕切られた第2弁室がそれぞれ設けられ、先端部には、前記第1弁室に通じる第1噴孔と、前記第2弁室に通じる第2噴孔とが設けられたバルブ本体と、
前記第1噴孔を開閉できるようにして前記第1弁室に配置された第1弁体と、
前記第2噴孔を開閉できるようにして前記第2弁室に配置された第2弁体と、
前記第1弁体を開閉駆動する第1駆動機構と、
前記第1駆動機構による前記第1弁体の駆動とは独立して前記第2弁体を開閉駆動する第2駆動機構と、を備え、
前記隔壁が、前記第1弁室と前記第2弁室とを仕切る閉鎖位置と、前記第1弁室と前記第2弁室との間を開通させ、かついずれか一方の弁室に対する燃料の導入口を閉じる開放位置との間で移動可能な可動隔壁として構成され、かつ前記可動隔壁を前記閉鎖位置と前記開放位置との間で駆動する隔壁駆動機構をさらに備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁。
A first valve chamber is provided on the center side, a second valve chamber partitioned by a partition wall from the first valve chamber is provided on the outer peripheral side, and a first injection hole communicating with the first valve chamber is provided at the tip portion. And a valve body provided with a second nozzle hole communicating with the second valve chamber,
A first valve body disposed in the first valve chamber so as to open and close the first nozzle hole;
A second valve body disposed in the second valve chamber so as to open and close the second nozzle hole;
A first drive mechanism for opening and closing the first valve body;
A second drive mechanism that opens and closes the second valve body independently of driving the first valve body by the first drive mechanism,
The partition wall opens between a closed position that partitions the first valve chamber and the second valve chamber, and between the first valve chamber and the second valve chamber, and fuel for one of the valve chambers. The movable partition is configured as a movable partition that is movable between an open position that closes the introduction port, and further includes a partition drive mechanism that drives the movable partition between the closed position and the open position. fuel injection valve of an internal combustion engine that.
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