JP6187327B2 - Fuel injection device - Google Patents

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Description

本発明は、高圧状態で燃料を貯留するコモンレールから高圧燃料通路を経て供給される燃料を、噴孔より噴射するように構成された、燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection device configured to inject fuel supplied from a common rail that stores fuel in a high-pressure state through a high-pressure fuel passage through an injection hole.

従来のこの種の装置として、燃料噴射中における燃料噴射率を変更可能に構成されたものが知られている（例えば特開２０００−２９７７１９号公報参照）。   As a conventional device of this type, a device that can change the fuel injection rate during fuel injection is known (see, for example, JP 2000-297719 A).

特開２０００−２９７７１９号公報JP 2000-297719 A

この種の装置において、よりいっそう良好な噴射制御特性を、可及的に簡素な装置構成で達成することが求められている。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。   In this type of apparatus, it is required to achieve even better injection control characteristics with as simple an apparatus configuration as possible. The present invention has been made in view of the circumstances exemplified above.

本発明は、
高圧状態で燃料を貯留するコモンレールから高圧燃料通路を経て供給される燃料を、噴孔より噴射するように構成された、燃料噴射装置であって、
前記高圧燃料通路に連通する燃料流入路を介して高圧燃料が供給されることで当該高圧燃料の圧力によりノズルニードルを前記噴孔に向けて付勢するように、前記ノズルニードルに隣接して設けられた、圧力制御室と、
燃料噴射停止時にて前記圧力制御室と低圧燃料通路との間に設けられた燃料排出路における前記低圧燃料通路側の開口部である排出オリフィスに前記低圧燃料通路側から密着して前記排出オリフィスを閉塞することで前記圧力制御室と前記低圧燃料通路との連通を遮断するとともに、燃料噴射時にて前記排出オリフィスから離隔して当該排出オリフィスを開放することで前記圧力制御室と前記低圧燃料通路とを連通させるように、前記低圧燃料通路側に設けられた、メイン弁体と、
前記メイン弁体による前記排出オリフィスの開放と閉塞とを切り換えるように設けられた、メインソレノイドコイルと、
前記燃料流入路における前記圧力制御室側の開口部である流入オリフィスに前記圧力制御室側から密着して前記流入オリフィスを閉塞することで前記圧力制御室と前記燃料流入路との連通を遮断するとともに、前記流入オリフィスから離隔して当該流入オリフィスを開放することで前記圧力制御室と前記燃料流入路とを連通させるように、前記圧力制御室側に設けられた、サブ弁体と、
燃料噴射時に、前記サブ弁体による前記流入オリフィスの開放と閉塞とを切り換えることで、燃料噴射率を変更可能に設けられた、サブソレノイドコイルと、
を備えたことを特徴とする。 The present invention
A fuel injection device configured to inject fuel supplied from a common rail that stores fuel in a high-pressure state via a high-pressure fuel passage through an injection hole,
Provided adjacent to the nozzle needle so that the high pressure fuel is supplied through the fuel inflow passage communicating with the high pressure fuel passage so that the nozzle needle is biased toward the nozzle hole by the pressure of the high pressure fuel. A pressure control chamber,
When the fuel injection is stopped, the discharge orifice, which is in close contact with the discharge orifice, which is the opening on the low pressure fuel passage side in the fuel discharge passage provided between the pressure control chamber and the low pressure fuel passage, is attached from the low pressure fuel passage side. By closing, the communication between the pressure control chamber and the low-pressure fuel passage is cut off, and at the time of fuel injection, the pressure control chamber and the low-pressure fuel passage are separated from the discharge orifice and opened. A main valve body provided on the low-pressure fuel passage side so as to communicate with each other,
A main solenoid coil provided to switch between opening and closing of the discharge orifice by the main valve body;
The communication between the pressure control chamber and the fuel inflow path is blocked by closely contacting the inflow orifice, which is an opening on the pressure control chamber side in the fuel inflow path, from the pressure control chamber side. And a sub-valve body provided on the pressure control chamber side so as to communicate the pressure control chamber and the fuel inflow path by opening the inflow orifice apart from the inflow orifice,
A sub-solenoid coil provided so that the fuel injection rate can be changed by switching between opening and closing of the inflow orifice by the sub-valve body during fuel injection;
It is provided with.

かかる構成を備えた、本発明の前記燃料噴射装置においては、前記メインソレノイドコイル及び前記メイン弁体によって前記排出オリフィスの開閉が制御されることで、燃料の噴射と噴射停止とが切り換えられる。また、前記サブソレノイドコイル及び前記サブ弁体によって前記流入オリフィスの開閉が制御されることで、燃料噴射中における前記圧力制御室の内圧が制御される。これにより、燃料噴射中における燃料噴射率が制御される。   In the fuel injection device of the present invention having such a configuration, fuel injection and injection stop are switched by controlling the opening and closing of the discharge orifice by the main solenoid coil and the main valve body. Further, the internal pressure of the pressure control chamber during fuel injection is controlled by controlling the opening and closing of the inflow orifice by the sub solenoid coil and the sub valve body. Thereby, the fuel injection rate during fuel injection is controlled.

ここで、本発明の構成においては、上述のようにして前記メインソレノイドコイル及び前記サブソレノイドコイルの駆動状態に応じて制御された前記圧力制御室の内圧が、直接的に前記ノズルニードルに作用することで、燃料噴射状態が所望状態に制御される。したがって、かかる構成によれば、よりいっそう良好な噴射制御特性を、可及的に簡素な装置構成で達成することが可能となる。   Here, in the configuration of the present invention, the internal pressure of the pressure control chamber controlled according to the driving state of the main solenoid coil and the sub solenoid coil as described above directly acts on the nozzle needle. Thus, the fuel injection state is controlled to a desired state. Therefore, according to such a configuration, even better injection control characteristics can be achieved with the simplest possible device configuration.

本発明の一実施形態に係る燃料噴射装置を備えた燃料供給システムの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the fuel supply system provided with the fuel-injection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る燃料噴射装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the fuel-injection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図２に示されている燃料噴射装置による燃料噴射動作の説明図。Explanatory drawing of the fuel-injection operation | movement by the fuel-injection apparatus shown by FIG. 図２に示されている燃料噴射装置による燃料噴射動作の説明図。Explanatory drawing of the fuel-injection operation | movement by the fuel-injection apparatus shown by FIG.

以下、本発明を具体化した一実施形態を、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、変形例（上述の一実施形態に対して施され得る変更の例示）は、当該実施形態の説明中に挿入されると首尾一貫した一実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings as appropriate. It should be noted that modifications (examples of changes that can be made to the above-described embodiment) are inserted at the end of the description of the embodiment, so that it is difficult to understand the description of the consistent embodiment. It is described collectively.

＜構成＞
図１に示されているエンジン１０は、複数気筒を有する所謂ディーゼルエンジンであって、燃料供給システム２０によって各気筒内に液体燃料（以下単に「燃料」と称する）の供給を受けるように構成されている。燃料供給システム２０は、燃料タンク２１と、フィードポンプ２２と、高圧ポンプ２３と、吸入調量弁２４と、コモンレール２５と、インジェクタ２６と、を備えている。 <Configuration>
The engine 10 shown in FIG. 1 is a so-called diesel engine having a plurality of cylinders, and is configured to receive liquid fuel (hereinafter simply referred to as “fuel”) supplied into each cylinder by a fuel supply system 20. ing. The fuel supply system 20 includes a fuel tank 21, a feed pump 22, a high-pressure pump 23, a suction metering valve 24, a common rail 25, and an injector 26.

フィードポンプ（低圧ポンプ）２２は、燃料タンク２１に貯留されている燃料を高圧ポンプ２３に向けて送出するように設けられている。高圧ポンプ２３の燃料吸入部には、電磁駆動式の吸入調量弁（ＳＣＶ）２４が設けられている。高圧ポンプ２３は、フィードポンプ２２から送出された燃料を、吸入調量弁２４を介して吸入し、吸入した燃料を高圧状態でコモンレール２５に送出するように設けられている。   The feed pump (low pressure pump) 22 is provided so as to send the fuel stored in the fuel tank 21 toward the high pressure pump 23. The fuel suction portion of the high-pressure pump 23 is provided with an electromagnetically driven suction metering valve (SCV) 24. The high-pressure pump 23 is provided so as to suck the fuel sent from the feed pump 22 through the suction metering valve 24 and send the sucked fuel to the common rail 25 in a high-pressure state.

コモンレール２５は、高圧ポンプ２３から送出された燃料を、高圧状態で貯留するように設けられている。本発明の燃料噴射装置としてのインジェクタ２６は、各気筒に対して１つずつ設けられていて、コモンレール２５から供給された高圧状態の燃料（高圧燃料）を気筒内にて噴射するように構成されている。インジェクタ２６の内部構成の詳細については後述する。   The common rail 25 is provided so as to store the fuel delivered from the high-pressure pump 23 in a high-pressure state. One injector 26 as a fuel injection device of the present invention is provided for each cylinder, and is configured to inject high-pressure fuel (high-pressure fuel) supplied from the common rail 25 into the cylinder. ing. Details of the internal configuration of the injector 26 will be described later.

コモンレール２５には、圧力センサ２７ａ及び温度センサ２７ｂが装着されている。圧力センサ２７ａは、コモンレール２５内の燃料圧力に対応する出力を生じるように設けられている。温度センサ２７ｂは、コモンレール２５内の燃料温度に対応する出力を生じるように設けられている。   A pressure sensor 27 a and a temperature sensor 27 b are attached to the common rail 25. The pressure sensor 27 a is provided so as to generate an output corresponding to the fuel pressure in the common rail 25. The temperature sensor 27b is provided to generate an output corresponding to the fuel temperature in the common rail 25.

また、コモンレール２５には、電磁駆動式の開閉弁である減圧弁２８が装着されている。減圧弁２８は、開放された場合に、コモンレール２５内の燃料を、排出配管２９ａに向けて排出するように設けられている。排出配管２９ａは、減圧弁２８を介してコモンレール２５から排出された燃料を、燃料タンク２１に還流させるように設けられている。さらに、燃料供給システム２０には、インジェクタ２６から（気筒内への燃料噴射に供されずに）排出された燃料を燃料タンク２１に還流させるための排出配管２９ｂが設けられている。   The common rail 25 is equipped with a pressure reducing valve 28 that is an electromagnetically driven on-off valve. The pressure reducing valve 28 is provided to discharge the fuel in the common rail 25 toward the discharge pipe 29a when opened. The discharge pipe 29 a is provided so that the fuel discharged from the common rail 25 through the pressure reducing valve 28 is returned to the fuel tank 21. Further, the fuel supply system 20 is provided with a discharge pipe 29 b for returning the fuel discharged from the injector 26 (without being used for fuel injection into the cylinder) to the fuel tank 21.

ＥＣＵ３０には、各種プログラムの実行により演算及び制御の処理を行うＣＰＵ、上述の各種プログラム及びその実行に用いられる各種データを保存するメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、等の機能を含む、周知の構成のマイクロコンピュータが設けられている。このＥＣＵ３０は、エンジン１０の運転状態を検知するための各種センサ等からの入力信号に基づいて、エンジン１０及び燃料供給システム２０の各部の動作を制御するように構成されている。   The ECU 30 has a well-known configuration including functions such as a CPU that performs arithmetic and control processes by executing various programs, a memory (ROM, RAM) that stores the various programs described above and various data used for the execution. A microcomputer is provided. The ECU 30 is configured to control the operation of each part of the engine 10 and the fuel supply system 20 based on input signals from various sensors for detecting the operating state of the engine 10.

以下、図２〜図４を参照しつつ、本実施形態のインジェクタ２６の構成の詳細について説明する。なお、図２においては燃料噴射停止時の状態、図３及び図４においては燃料噴射時の状態が、それぞれ示されているものとする。このインジェクタ２６は、ノズルニードル６１と、ノズルボディ６２と、インオリフィスプレート６３と、アウトオリフィスプレート６４と、ロアボディ６５と、メイン開閉弁６６と、サブ開閉弁６７と、を備えている。   Hereinafter, the configuration of the injector 26 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 shows the state when the fuel injection is stopped, and FIGS. 3 and 4 show the state when the fuel is injected. The injector 26 includes a nozzle needle 61, a nozzle body 62, an in-orifice plate 63, an out-orifice plate 64, a lower body 65, a main on-off valve 66, and a sub on-off valve 67.

ノズルニードル６１は、ノズルボディ６２内にて軸方向（図中上下方向）に沿って往復移動可能に収容されている。ノズルボディ６２、インオリフィスプレート６３、アウトオリフィスプレート６４、及びロアボディ６５は、この順に図中下から上に積層されている。メイン開閉弁６６は、ロアボディ６５に収容されている。サブ開閉弁６７は、ノズルボディ６２とインオリフィスプレート６３との間に設けられている。   The nozzle needle 61 is accommodated in the nozzle body 62 so as to be capable of reciprocating along the axial direction (vertical direction in the figure). The nozzle body 62, the in-orifice plate 63, the out-orifice plate 64, and the lower body 65 are stacked in this order from the bottom to the top. The main opening / closing valve 66 is accommodated in the lower body 65. The sub on-off valve 67 is provided between the nozzle body 62 and the in-orifice plate 63.

さらに、ロアボディ６５、アウトオリフィスプレート６４、及びインオリフィスプレート６３を貫通して、ノズルボディ６２に達するように、高圧燃料通路６８が形成されている。この高圧燃料通路６８は、コモンレール２５（図１参照）から高圧燃料の供給を受けるように、コモンレール２５に接続されている。以下、インジェクタ２６の各部の構成について、より詳細に説明する。   Further, a high-pressure fuel passage 68 is formed so as to penetrate the lower body 65, the out-orifice plate 64, and the in-orifice plate 63 and reach the nozzle body 62. The high-pressure fuel passage 68 is connected to the common rail 25 so as to receive supply of high-pressure fuel from the common rail 25 (see FIG. 1). Hereinafter, the configuration of each part of the injector 26 will be described in more detail.

ノズルニードル６１は、ニードル本体６１１と、シート部６１２と、ニードルフランジ６１３と、を有している。ニードル本体６１１は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱形状の部材であって、長手方向が上述の軸方向と平行となるように形成されている。シート部６１２は、略円錐状に形成されていて、ニードル本体６１１の先端（図中下端）に設けられている。ニードルフランジ６１３は、略円板状の部分であって、ニードル本体６１１の長手方向における中間部分（中央であるとは限らない）から外側に突出するように設けられている。ニードルフランジ６１３の上面（シート部６１２と対向する下面とは反対側の面）は、コイルスプリングであるニードルスプリング６１４によって、後述する噴孔６２１側に向かって付勢されている。   The nozzle needle 61 has a needle body 611, a seat portion 612, and a needle flange 613. The needle body 611 is a substantially cylindrical member having a central axis parallel to the above-described axial direction, and is formed so that the longitudinal direction is parallel to the above-described axial direction. The seat portion 612 is formed in a substantially conical shape, and is provided at the tip (lower end in the figure) of the needle body 611. The needle flange 613 is a substantially disk-shaped part, and is provided so as to protrude outward from an intermediate part (not necessarily the center) in the longitudinal direction of the needle body 611. The upper surface of the needle flange 613 (the surface opposite to the lower surface facing the seat portion 612) is urged toward the later-described nozzle hole 621 by a needle spring 614 that is a coil spring.

ノズルボディ６２は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱状の部材であって、ノズルニードル６１と同軸上に配置されている。ノズルボディ６２の先端部には、貫通孔である噴孔６２１が形成されている。すなわち、インジェクタ２６は、コモンレール２５（図１参照）から高圧燃料通路６８を経て供給される燃料を、噴孔６２１より噴射するように構成されている。   The nozzle body 62 is a substantially columnar member having a central axis parallel to the axial direction described above, and is arranged coaxially with the nozzle needle 61. A nozzle hole 621 that is a through hole is formed at the tip of the nozzle body 62. That is, the injector 26 is configured to inject fuel supplied from the common rail 25 (see FIG. 1) via the high-pressure fuel passage 68 through the injection hole 621.

ノズルボディ６２の内部であって噴孔６２１の近傍位置には、噴孔６２１と連通可能な高圧室６２２が形成されている。高圧室６２２は、高圧燃料を貯留可能な空間であって、ノズルボディ６２の内部に形成された高圧燃料通路６２３（これは高圧燃料通路６８の一部を構成するものである）に接続されている。   A high pressure chamber 622 that can communicate with the nozzle hole 621 is formed in the nozzle body 62 and in the vicinity of the nozzle hole 621. The high-pressure chamber 622 is a space in which high-pressure fuel can be stored, and is connected to a high-pressure fuel passage 623 (which constitutes part of the high-pressure fuel passage 68) formed in the nozzle body 62. Yes.

ノズルボディ６２には、メインシリンダ６２４が設けられている。メインシリンダ６２４は、ノズルボディ６２の中心軸と同軸上に設けられた円筒状の空間であって、ノズルニードル６１のニードル本体６１１における上側部分（シート部６１２とは反対側の上端部を含む部分）を収容可能に形成されている。すなわち、メインシリンダ６２４は、その内周面がニードル本体６１１における上側部分の外周面と液密的に摺動するように形成されている。   The nozzle body 62 is provided with a main cylinder 624. The main cylinder 624 is a cylindrical space provided coaxially with the central axis of the nozzle body 62, and includes an upper portion of the needle body 611 of the nozzle needle 61 (a portion including an upper end portion opposite to the seat portion 612). ) Can be accommodated. That is, the main cylinder 624 is formed such that its inner peripheral surface slides in a liquid-tight manner on the outer peripheral surface of the upper portion of the needle body 611.

メインシリンダ６２４の噴孔６２１側（図中下側）の開口部の周囲には、スプリング当接面６２５が形成されている。このスプリング当接面６２５は、ニードルフランジ６１３の上面と対向するように設けられている。すなわち、このスプリング当接面６２５と、ニードルフランジ６１３の上面と、の間に、ニードルスプリング６１４が保持（挟持）されている。   A spring contact surface 625 is formed around the opening of the main cylinder 624 on the injection hole 621 side (lower side in the figure). The spring contact surface 625 is provided so as to face the upper surface of the needle flange 613. That is, the needle spring 614 is held (clamped) between the spring contact surface 625 and the upper surface of the needle flange 613.

ノズルボディ６２の上端部（噴孔６２１とは反対側の端部であってインオリフィスプレート６３と対向する部分）には、サブシリンダ６２６が設けられている。すなわち、サブシリンダ６２６は、メインシリンダ６２４よりもインオリフィスプレート６３側（図中上方）に配置されている。このサブシリンダ６２６は、ノズルボディ６２の中心軸と同軸上に設けられた円筒状の空間であって、インオリフィスプレート６３に向かって開口するように形成されている。   A sub cylinder 626 is provided at the upper end of the nozzle body 62 (the end opposite to the injection hole 621 and facing the in-orifice plate 63). That is, the sub-cylinder 626 is disposed on the in-orifice plate 63 side (upward in the drawing) from the main cylinder 624. The sub-cylinder 626 is a cylindrical space provided coaxially with the central axis of the nozzle body 62 and is formed to open toward the in-orifice plate 63.

本実施形態においては、メインシリンダ６２４とサブシリンダ６２６とは、同軸上に配置されていて、且つ互いに異なる内径に形成されている。具体的には、サブシリンダ６２６は、メインシリンダ６２４よりも若干大きな内径を有している。また、メインシリンダ６２４とサブシリンダ６２６との間には、両者を連通させるための連通路６２７が設けられている。連通路６２７は、メインシリンダ６２４及びサブシリンダ６２６の内径よりも小さな内径を有する略円筒形状の燃料通路として形成されている。   In the present embodiment, the main cylinder 624 and the sub-cylinder 626 are disposed on the same axis and have different inner diameters. Specifically, the sub cylinder 626 has a slightly larger inner diameter than the main cylinder 624. In addition, a communication path 627 is provided between the main cylinder 624 and the sub-cylinder 626 for communicating the two. The communication passage 627 is formed as a substantially cylindrical fuel passage having an inner diameter smaller than the inner diameters of the main cylinder 624 and the sub cylinder 626.

サブシリンダ６２６の内側の空間によって、バルブ室６２８が形成されている。このバルブ室６２８は、サブ開閉弁６７の動作状態に応じて、その内圧が変化するように設けられている（かかる内圧の変化については後述する）。また、メインシリンダ６２４とニードル本体６１１の上面とによって囲まれた空間によって、ニードル加圧室６２９が形成されている。ニードル加圧室６２９は、その内圧（これは後述の通りバルブ室６２８と常時連通しているためバルブ室６２８の内圧に応じて変化する）によって、ノズルニードル６１を噴孔６２１に向けて付勢するように、ノズルニードル６１に隣接して設けられた空間である。そして、バルブ室６２８及びニードル加圧室６２９（並びにこれらを連通させる連通路６２７）によって、圧力制御室ＰＣが形成されている。   A valve chamber 628 is formed by the space inside the sub cylinder 626. The valve chamber 628 is provided so that its internal pressure changes in accordance with the operating state of the sub on-off valve 67 (the change of the internal pressure will be described later). A needle pressurizing chamber 629 is formed by a space surrounded by the main cylinder 624 and the upper surface of the needle body 611. The needle pressurizing chamber 629 urges the nozzle needle 61 toward the nozzle hole 621 by its internal pressure (which changes according to the internal pressure of the valve chamber 628 because it is always in communication with the valve chamber 628 as will be described later). As shown, the space is provided adjacent to the nozzle needle 61. A pressure control chamber PC is formed by the valve chamber 628 and the needle pressurizing chamber 629 (and the communication passage 627 for communicating them).

インオリフィスプレート６３は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱状（略円板状）の部材であって、ノズルニードル６１及びノズルボディ６２と同軸上に配置されている。このインオリフィスプレート６３には、燃料流入路６３１と、燃料排出路６３２と、高圧燃料通路６３３と、が形成されている。   The in-orifice plate 63 is a substantially columnar (substantially disc-shaped) member having a central axis parallel to the axial direction described above, and is disposed coaxially with the nozzle needle 61 and the nozzle body 62. In the in-orifice plate 63, a fuel inflow passage 631, a fuel discharge passage 632, and a high-pressure fuel passage 633 are formed.

燃料流入路６３１は、上述の中心軸の近傍にて当該中心軸に沿ってインオリフィスプレート６３を貫通するように形成された燃料通路であって、その一端側の開口部であるインオリフィス６３４がバルブ室６２８に向かって開口するように設けられている。すなわち、燃料流入路６３１は、後述するアウトオリフィスプレート６４における高圧燃料供給路６４１を介して高圧燃料通路６８に連通することで、インオリフィス６３４の開放に伴って圧力制御室ＰＣに高圧燃料を供給するように形成されている。   The fuel inflow path 631 is a fuel passage formed so as to penetrate the in-orifice plate 63 along the central axis in the vicinity of the above-described central axis, and an in-orifice 634 that is an opening on one end side of the fuel inflow path 631. It is provided so as to open toward the valve chamber 628. That is, the fuel inflow passage 631 communicates with the high-pressure fuel passage 68 via a high-pressure fuel supply passage 641 in an out-orifice plate 64 described later, thereby supplying high-pressure fuel to the pressure control chamber PC as the in-orifice 634 is opened. It is formed to do.

燃料排出路６３２は、インオリフィスプレート６３を貫通するように形成された燃料通路であって、一端がバルブ室６２８側にて開口するとともに、他端がアウトオリフィスプレート６４に向かって開口するように設けられている。高圧燃料通路６３３は、高圧燃料通路６８の一部を構成するものであって、ノズルボディ６２における高圧燃料通路６２３と連通するように設けられている。   The fuel discharge path 632 is a fuel passage formed so as to penetrate the in-orifice plate 63 and has one end opened on the valve chamber 628 side and the other end opened toward the out-orifice plate 64. Is provided. The high-pressure fuel passage 633 constitutes a part of the high-pressure fuel passage 68 and is provided so as to communicate with the high-pressure fuel passage 623 in the nozzle body 62.

アウトオリフィスプレート６４は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱状（略円板状）の部材であって、ノズルニードル６１、ノズルボディ６２及びインオリフィスプレート６３と同軸上に配置されている。このアウトオリフィスプレート６４には、高圧燃料供給路６４１と、高圧燃料通路６４２と、燃料排出路６４３と、が形成されている。   The out-orifice plate 64 is a substantially columnar (substantially disc-shaped) member having a central axis parallel to the above-described axial direction, and is disposed coaxially with the nozzle needle 61, the nozzle body 62 and the in-orifice plate 63. ing. The out orifice plate 64 is formed with a high pressure fuel supply path 641, a high pressure fuel path 642, and a fuel discharge path 643.

高圧燃料供給路６４１は、高圧燃料通路６４２と、インオリフィスプレート６３における燃料流入路６３１と、を連通させるように設けられている。高圧燃料通路６４２は、高圧燃料通路６８の一部を構成するものであって、インオリフィスプレート６３における高圧燃料通路６３３と連通するように設けられている。   The high-pressure fuel supply path 641 is provided so as to communicate the high-pressure fuel path 642 and the fuel inflow path 631 in the in-orifice plate 63. The high-pressure fuel passage 642 constitutes a part of the high-pressure fuel passage 68 and is provided so as to communicate with the high-pressure fuel passage 633 in the in-orifice plate 63.

燃料排出路６４３は、圧力制御室ＰＣとロアボディ６５における後述する低圧室６５１との間に設けられた燃料通路であって、その一端がインオリフィスプレート６３における燃料排出路６３２に接続されている。燃料排出路６４３の他端に設けられた開口部であるアウトオリフィス６４４は、ロアボディ６５における後述する低圧室６５１に向かって開口するように形成されている。本実施形態においては、アウトオリフィス６４４は、平面視にてインオリフィス６３４とは異なる位置（すなわちインオリフィス６３４と同軸上ではない位置）に配置されている。   The fuel discharge path 643 is a fuel passage provided between the pressure control chamber PC and a low pressure chamber 651 described later in the lower body 65, and one end thereof is connected to the fuel discharge path 632 in the in-orifice plate 63. An out orifice 644, which is an opening provided at the other end of the fuel discharge path 643, is formed so as to open toward a low pressure chamber 651 described later in the lower body 65. In the present embodiment, the out-orifice 644 is arranged at a position different from the in-orifice 634 in a plan view (that is, a position that is not coaxial with the in-orifice 634).

ロアボディ６５は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱状の部材であって、ノズルニードル６１等と同軸上に配置されている。このロアボディ６５には、低圧室６５１と、リターン通路６５２と、高圧燃料通路６５３と、が形成されている。   The lower body 65 is a substantially cylindrical member having a central axis parallel to the axial direction described above, and is disposed coaxially with the nozzle needle 61 and the like. In the lower body 65, a low pressure chamber 651, a return passage 652, and a high pressure fuel passage 653 are formed.

低圧室６５１は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する（但し圧力制御室ＰＣとは同軸上ではない）円筒状の空間を主体として構成されていて、燃料排出路６３２及び６４３を介してアウトオリフィス６４４から排出された燃料を受容するように設けられている。すなわち、低圧室６５１は、低圧状態の燃料（低圧燃料）を貯留可能に設けられている。   The low-pressure chamber 651 is mainly composed of a cylindrical space having a central axis parallel to the above-described axial direction (but not coaxial with the pressure control chamber PC), and is connected via fuel discharge paths 632 and 643. It is provided to receive the fuel discharged from the out orifice 644. That is, the low pressure chamber 651 is provided so as to be able to store a low pressure fuel (low pressure fuel).

また、低圧室６５１は、リターン通路６５２に接続されている。リターン通路６５２は、低圧室６５１に貯留された低圧燃料を燃料タンク２１（図１参照）に還流させるように、排出配管２９ｂ（図１参照）に接続されている。高圧燃料通路６５３は、高圧燃料通路６８の一部を構成するものであって、アウトオリフィスプレート６４における高圧燃料通路６４２と連通するように設けられている。   The low pressure chamber 651 is connected to the return passage 652. The return passage 652 is connected to the discharge pipe 29b (see FIG. 1) so as to recirculate the low-pressure fuel stored in the low-pressure chamber 651 to the fuel tank 21 (see FIG. 1). The high pressure fuel passage 653 constitutes a part of the high pressure fuel passage 68 and is provided so as to communicate with the high pressure fuel passage 642 in the out orifice plate 64.

メイン開閉弁６６は、アウトオリフィス６４４の開放と閉塞との切り換えのためのソレノイドアクチュエータであって、圧力制御室ＰＣと低圧室６５１との連通と遮断との切り換え、すなわち、噴孔６２１における燃料噴射のオン／オフの切り換えを行うように構成されている。具体的には、メイン開閉弁６６は、メイン弁体６６１（弁体部６６１ａ及びメイン弁体フランジ６６１ｂを含む）と、メインソレノイドスプリング６６２と、メインソレノイドコイル６６３と、を備えている。   The main on-off valve 66 is a solenoid actuator for switching between opening and closing of the out orifice 644 and switching between communication between the pressure control chamber PC and the low pressure chamber 651, that is, fuel injection in the injection hole 621. Is configured to be switched on / off. Specifically, the main on-off valve 66 includes a main valve body 661 (including a valve body portion 661a and a main valve body flange 661b), a main solenoid spring 662, and a main solenoid coil 663.

メイン弁体６６１は、ソレノイドアクチュエータにおけるアーマチュア（磁性体可動子）を構成する部材であって、低圧室６５１内に収容されている。このメイン弁体６６１は、弁体部６６１ａと、メイン弁体フランジ６６１ｂと、を有している。   The main valve body 661 is a member constituting an armature (magnetic movable element) in the solenoid actuator, and is accommodated in the low pressure chamber 651. The main valve body 661 has a valve body portion 661a and a main valve body flange 661b.

弁体部６６１ａは、上述の軸方向と平行な中心軸及び低圧室６５１の内径よりも充分小さな外径を有する略円柱状に形成されていて、その下端面が密着することでアウトオリフィス６４４を閉塞可能に設けられている。メイン弁体フランジ６６１ｂは、鉄等の磁性体からなり低圧室６５１の内径よりも若干小さな（低圧室６５１の内周面との間に燃料が自由に通過可能なギャップが常時形成される程度の）外径を有する円板状の部分であって、弁体部６６１ａにおける上端部（アウトオリフィス６４４を閉塞する下端部とは反対側の端部）から外側に突出するように設けられている。なお、本実施形態においては、メイン弁体６６１は、上述の磁性体によって継ぎ目なく一体に形成されている。   The valve body portion 661a is formed in a substantially cylindrical shape having a central axis parallel to the axial direction described above and an outer diameter sufficiently smaller than the inner diameter of the low-pressure chamber 651. It is provided so that it can be closed. The main valve body flange 661b is made of a magnetic material such as iron and is slightly smaller than the inner diameter of the low-pressure chamber 651 (a gap in which fuel can freely pass between the inner peripheral surface of the low-pressure chamber 651 is always formed). ) A disc-shaped portion having an outer diameter, and is provided so as to protrude outward from an upper end portion of the valve body portion 661a (an end portion opposite to the lower end portion closing the out orifice 644). In the present embodiment, the main valve body 661 is integrally formed with the above-described magnetic body without a seam.

すなわち、メイン弁体６６１は、燃料噴射停止時にてアウトオリフィス６４４に密着してこれを閉塞することで圧力制御室ＰＣと低圧室６５１及びリターン通路６５２との連通を遮断するとともに、燃料噴射時にてアウトオリフィス６４４から離隔してこれを開放することで圧力制御室ＰＣと低圧室６５１及びリターン通路６５２とを連通させるように設けられている。メインソレノイドスプリング６６２は、コイルスプリングであって、メイン弁体６６１をアウトオリフィス６４４に向けて付勢するように設けられている。   That is, the main valve body 661 closes and closes the out orifice 644 when the fuel injection is stopped, thereby blocking communication between the pressure control chamber PC, the low pressure chamber 651, and the return passage 652, and at the time of fuel injection. The pressure control chamber PC is provided so as to communicate with the low pressure chamber 651 and the return passage 652 by being separated from the out orifice 644 and opened. The main solenoid spring 662 is a coil spring and is provided to urge the main valve body 661 toward the out orifice 644.

メインソレノイドコイル６６３は、通電時に磁力によりメイン弁体フランジ６６１ｂを吸引（吸着）することで、メイン弁体６６１をアウトオリフィス６４４から離隔する方向に付勢し、これによりアウトオリフィス６４４を開放するように構成されている。すなわち、メインソレノイドコイル６６３は、メイン弁体６６１によるアウトオリフィス６４４の開放と閉塞とを切り換えるように設けられている。   The main solenoid coil 663 energizes the main valve body 661 in a direction away from the out orifice 644 by attracting (sucking) the main valve body flange 661b by magnetic force when energized, thereby opening the out orifice 644. It is configured. That is, the main solenoid coil 663 is provided so as to switch between opening and closing of the out orifice 644 by the main valve body 661.

サブ開閉弁６７は、インオリフィス６３４の開放と閉塞との切り換えのためのソレノイドアクチュエータであって、燃料噴射時における圧力制御室ＰＣの内圧を変更することで、燃料噴射中における燃料噴射率を調整（変更）可能に構成されている。具体的には、サブ開閉弁６７は、サブ弁体６７１（弁体部６７１ａ、サブ弁体フランジ６７１ｂ、及び切欠部６７１ｃを含む）と、サブソレノイドスプリング６７２と、サブソレノイドコイル６７３と、を備えている。   The sub on-off valve 67 is a solenoid actuator for switching between opening and closing of the in-orifice 634 and adjusts the fuel injection rate during fuel injection by changing the internal pressure of the pressure control chamber PC during fuel injection. (Change) It is configured to be possible. Specifically, the sub on-off valve 67 includes a sub valve body 671 (including a valve body portion 671a, a sub valve body flange 671b, and a notch portion 671c), a sub solenoid spring 672, and a sub solenoid coil 673. ing.

サブ弁体６７１は、ソレノイドアクチュエータにおけるアーマチュアを構成する、鉄等の磁性体からなる部材であって、バルブ室６２８内に収容されている。すなわち、サブ弁体６７１は、バルブ室６２８側からインオリフィス６３４に密着してこれを閉塞することでバルブ室６２８と燃料流入路６３１との連通を遮断するとともに、インオリフィス６３４から離隔してこれを開放することでバルブ室６２８と燃料流入路６３１とを連通させるように設けられている。具体的には、サブ弁体６７１は、弁体部６７１ａと、サブ弁体フランジ６７１ｂと、切欠部６７１ｃと、を有している。   The sub-valve body 671 is a member made of a magnetic material such as iron and constituting an armature in the solenoid actuator, and is accommodated in the valve chamber 628. That is, the sub-valve element 671 closes and closes the in-orifice 634 from the valve chamber 628 side to block communication between the valve chamber 628 and the fuel inflow passage 631 and is separated from the in-orifice 634. Is opened so that the valve chamber 628 and the fuel inflow passage 631 are communicated with each other. Specifically, the sub valve body 671 has a valve body portion 671a, a sub valve body flange 671b, and a notch 671c.

弁体部６７１ａは、上述の軸方向と平行な中心軸及びバルブ室６２８の内径よりも充分小さな外径を有する略円柱状に形成されている。この弁体部６７１ａは、その上端面（サブ弁体フランジ６７１ｂから離隔した側の端面）が密着することでインオリフィス６３４を閉塞可能に、バルブ室６２８と同軸上に設けられている。この弁体部６７１ａの外周面を囲むように、コイルスプリングであるサブソレノイドスプリング６７２が配置されている。   The valve body portion 671a is formed in a substantially cylindrical shape having an outer diameter sufficiently smaller than a central axis parallel to the above-described axial direction and an inner diameter of the valve chamber 628. The valve body portion 671a is provided coaxially with the valve chamber 628 so that the upper end surface thereof (the end surface on the side separated from the sub valve body flange 671b) is in close contact so that the in-orifice 634 can be closed. A sub solenoid spring 672, which is a coil spring, is disposed so as to surround the outer peripheral surface of the valve body portion 671a.

サブ弁体フランジ６７１ｂは、弁体部６７１ａの外径よりも大きく且つバルブ室６２８の内径よりも若干小さな（バルブ室６２８の内周面との間に燃料が自由に通過可能なギャップが常時形成される程度の）外径を有する円板状の部分であって、サブ弁体６７１における下端部（インオリフィス６３４を閉塞する上端部とは反対側の端部）から外側に突出するように設けられている。このサブ弁体フランジ６７１ｂの上端面（インオリフィスプレート６３と対向する側の端面）と、インオリフィスプレート６３の下端面（バルブ室６２８と対向する側の端面）との間には、サブソレノイドスプリング６７２が保持（挟持）されている。すなわち、サブソレノイドスプリング６７２は、サブ弁体フランジ６７１ｂを介して、サブ弁体６７１を、インオリフィス６３４から離隔する方向に（換言すればバルブ室６２８の下端面すなわちインオリフィスプレート６３と対向する側の端面に向けて）付勢するように設けられている。   The sub valve body flange 671b is larger than the outer diameter of the valve body portion 671a and slightly smaller than the inner diameter of the valve chamber 628 (a gap through which fuel can freely pass is always formed between the inner peripheral surface of the valve chamber 628). A disc-like portion having an outer diameter (to the extent that is provided) that protrudes outward from the lower end of the sub-valve body 671 (the end opposite to the upper end that closes the in-orifice 634). It has been. A sub solenoid spring is provided between the upper end surface of the sub valve body flange 671b (the end surface facing the in-orifice plate 63) and the lower end surface of the in-orifice plate 63 (the end surface facing the valve chamber 628). 672 is held (clamped). That is, the sub solenoid spring 672 moves the sub valve body 671 away from the in-orifice 634 via the sub-valve body flange 671b (in other words, the side facing the lower end surface of the valve chamber 628, that is, the in-orifice plate 63). (Toward the end face).

サブ弁体フランジ６７１ｂにおける、上述のバルブ室６２８の下端面に対向する位置には、切欠部６７１ｃが設けられている。切欠部６７１ｃは、サブ弁体フランジ６７１ｂの下端面と上述のバルブ室６２８の下端面とが当接した状態にて、バルブ室６２８とニードル加圧室６２９とを連通可能に形成されている。すなわち、切欠部６７１ｃは、サブ開閉弁６７の動作状態（サブ弁体６７１の位置）にかかわらずバルブ室６２８とニードル加圧室６２９とを常時連通させるように設けられている。   In the sub valve body flange 671b, a notch 671c is provided at a position facing the lower end surface of the valve chamber 628 described above. The notch 671c is formed so that the valve chamber 628 and the needle pressurization chamber 629 can communicate with each other in a state where the lower end surface of the sub valve body flange 671b and the lower end surface of the valve chamber 628 are in contact with each other. That is, the notch 671c is provided so that the valve chamber 628 and the needle pressurizing chamber 629 are always in communication regardless of the operation state of the sub open / close valve 67 (position of the sub valve body 671).

サブソレノイドコイル６７３は、通電時に磁力によりサブ弁体６７１（弁体部６７１ａ）を吸引（吸着）することで、インオリフィス６３４を閉塞するように構成されている。すなわち、サブソレノイドコイル６７３は、燃料噴射時に、サブ弁体６７１によるインオリフィス６３４の開放と閉塞とを切り換えることで、燃料噴射率を変更可能に設けられている。   The sub-solenoid coil 673 is configured to close the in-orifice 634 by attracting (adsorbing) the sub-valve element 671 (valve element part 671a) by magnetic force when energized. That is, the sub solenoid coil 673 is provided so that the fuel injection rate can be changed by switching between opening and closing of the in-orifice 634 by the sub valve body 671 during fuel injection.

上述の説明から明らかなように、メイン弁体６６１（メイン開閉弁６６）とサブ弁体６７１（サブ開閉弁６７）とは、軸方向について異なる（互いに重ならない）位置にて、非同軸状に配置されている。   As is clear from the above description, the main valve body 661 (main on-off valve 66) and the sub valve body 671 (sub on-off valve 67) are non-coaxial at different positions in the axial direction (not overlapping each other). Has been placed.

＜動作＞
以下、本実施形態の構成における動作について、当該構成の特徴及び作用・効果とともに説明する。 <Operation>
Hereinafter, the operation in the configuration of the present embodiment will be described together with the features, functions and effects of the configuration.

・燃料噴射停止時（図２参照）
燃料噴射停止時においては、メインソレノイドコイル６６３の通電が停止されている。この状態においては、メイン弁体６６１における弁体部６６１ａの下端面がアウトオリフィス６４４に密着することで、メイン開閉弁６６は閉弁状態（アウトオリフィス６４４が閉塞された状態）となっている。よって、この状態においては、低圧室６５１と圧力制御室ＰＣの一部を構成するバルブ室６２８との間の、燃料排出路６３２及び６４３を介しての連通は、遮断されている（遮断された状態が維持されている）。 ・ When fuel injection is stopped (see Fig. 2)
When the fuel injection is stopped, the energization of the main solenoid coil 663 is stopped. In this state, the main opening / closing valve 66 is in a closed state (a state in which the out orifice 644 is closed) because the lower end surface of the valve body portion 661a of the main valve body 661 is in close contact with the out orifice 644. Therefore, in this state, the communication between the low pressure chamber 651 and the valve chamber 628 constituting a part of the pressure control chamber PC via the fuel discharge paths 632 and 643 is blocked (blocked). State is maintained).

また、燃料噴射停止時においては、サブソレノイドコイル６７３の通電が停止されている。この状態においては、サブ弁体６７１における弁体部６７１ａの上端面がインオリフィス６３４から離隔することで、サブ開閉弁６７は開弁状態（インオリフィス６３４が開放された状態）となっている。よって、この状態においては、圧力制御室ＰＣの一部を構成するバルブ室６２８は、燃料流入路６３１及び高圧燃料供給路６４１を介して、高圧燃料通路６８と連通している（連通した状態が維持されている）。   In addition, when the fuel injection is stopped, the energization of the sub solenoid coil 673 is stopped. In this state, the upper end surface of the valve body portion 671a of the sub valve body 671 is separated from the in-orifice 634, so that the sub on-off valve 67 is in an open state (a state in which the in-orifice 634 is opened). Therefore, in this state, the valve chamber 628 constituting a part of the pressure control chamber PC communicates with the high-pressure fuel passage 68 via the fuel inflow passage 631 and the high-pressure fuel supply passage 641 (the communication state is Maintained).

上記のように、燃料噴射停止時においては、メインソレノイドコイル６６３及びサブソレノイドコイル６７３の非通電により、アウトオリフィス６４４が閉塞され、且つインオリフィス６３４が開放された状態である。このため、圧力制御室ＰＣの内圧は、高圧室６２２及び高圧燃料通路６８の内圧と同等である。したがって、噴孔６２１がシート部６１２によって閉塞される。   As described above, when the fuel injection is stopped, the out-orifice 644 is closed and the in-orifice 634 is opened due to the deenergization of the main solenoid coil 663 and the sub-solenoid coil 673. For this reason, the internal pressure of the pressure control chamber PC is equal to the internal pressure of the high pressure chamber 622 and the high pressure fuel passage 68. Accordingly, the nozzle hole 621 is closed by the sheet portion 612.

・燃料噴射時（高燃料噴射率：図３参照）
燃料噴射時においては、メインソレノイドコイル６６３が通電される。これにより、メイン開閉弁６６は開弁状態（アウトオリフィス６４４が開放された状態）となる。ここで、高燃料噴射率（矩形噴射率特性）を得たい場合、サブソレノイドコイル６７３が通電される。すると、サブ開閉弁６７は閉弁状態（インオリフィス６３４が閉塞された状態）となる。これにより、圧力制御室ＰＣの一部を構成するバルブ室６２８については、燃料流入路６３１及び高圧燃料供給路６４１を介しての高圧燃料通路６８との連通が遮断される一方、燃料排出路６３２及び６４３を介しての低圧室６５１との連通が形成される。 ・ Fuel injection (High fuel injection rate: see Fig. 3)
At the time of fuel injection, the main solenoid coil 663 is energized. As a result, the main on-off valve 66 is in an open state (a state in which the out orifice 644 is opened). Here, when it is desired to obtain a high fuel injection rate (rectangular injection rate characteristic), the sub solenoid coil 673 is energized. Then, the sub on-off valve 67 is closed (the in-orifice 634 is closed). As a result, the valve chamber 628 constituting a part of the pressure control chamber PC is disconnected from the high pressure fuel passage 68 via the fuel inflow passage 631 and the high pressure fuel supply passage 641, while the fuel discharge passage 632. And the communication with the low-pressure chamber 651 through 643 is formed.

かかる状態においては、圧力制御室ＰＣ内の燃料がアウトオリフィス６４４を介して低圧室６５１に流出する一方で、インオリフィス６３４を介しての圧力制御室ＰＣ内への高圧燃料の供給は遮断される。したがって、圧力制御室ＰＣの内圧が急激に低下し、これに伴ってノズルニードル６１が高速で且つ大きくリフトする（フルリフト）。かかるノズルニードル６１のリフトにより噴孔６２１が開放されることで、噴孔６２１から燃料が噴射される。そして、メインソレノイドコイル６６３へのパルス状の通電によって図２の燃料噴射停止状態と図３のフルリフト状態とが交互に形成されることで、いわゆる矩形噴射率特性（矩形噴射モード）が実現される。   In such a state, the fuel in the pressure control chamber PC flows out to the low pressure chamber 651 through the out orifice 644, while the supply of the high pressure fuel into the pressure control chamber PC through the in orifice 634 is cut off. . Therefore, the internal pressure of the pressure control chamber PC is rapidly reduced, and the nozzle needle 61 is lifted greatly at a high speed (full lift). By opening the nozzle hole 621 by the lift of the nozzle needle 61, fuel is injected from the nozzle hole 621. Then, the so-called rectangular injection rate characteristic (rectangular injection mode) is realized by alternately forming the fuel injection stop state of FIG. 2 and the full lift state of FIG. 3 by pulsed energization to the main solenoid coil 663. .

・燃料噴射時（低燃料噴射率：図４参照）
サブソレノイドコイル６７３には通電されずにメインソレノイドコイル６６３のみが通電されると、サブ開閉弁６７の開弁（インオリフィス６３４の開放）下でメイン開閉弁６６が開弁（アウトオリフィス６４４が開放）される。すると、圧力制御室ＰＣの一部を構成するバルブ室６２８については、燃料流入路６３１及び高圧燃料供給路６４１を介しての高圧燃料通路６８との連通が形成された状態で、燃料排出路６３２及び６４３を介しての低圧室６５１との連通が形成される。 ・ Fuel injection (low fuel injection rate: see Fig. 4)
When only the main solenoid coil 663 is energized without energizing the sub solenoid coil 673, the main on / off valve 66 is opened (the out orifice 644 is opened) under the opening of the sub on / off valve 67 (in-orifice 634 is opened). ) Then, with respect to the valve chamber 628 constituting a part of the pressure control chamber PC, the fuel discharge passage 632 is formed in a state where the communication with the fuel inflow passage 631 and the high pressure fuel passage 68 through the high pressure fuel supply passage 641 is formed. And the communication with the low-pressure chamber 651 through 643 is formed.

かかる状態においても、圧力制御室ＰＣ内の燃料がアウトオリフィス６４４を介して低圧室６５１に流出することにより、圧力制御室ＰＣの内圧が低下する。もっとも、インオリフィス６３４を介しての圧力制御室ＰＣ内への高圧燃料の供給は遮断されていないため、圧力制御室ＰＣの内圧低下の度合は、上述のフルリフト時よりも小さい。このため、かかる状態においては、ノズルニードル６１のリフト量及びリフト速度が制限され、以て低燃料噴射率及び緩慢噴射が実現される。特に、初期噴射率が、上述の矩形噴射モードよりも小さく設定される。   Even in such a state, the fuel in the pressure control chamber PC flows out to the low pressure chamber 651 through the out orifice 644, so that the internal pressure of the pressure control chamber PC decreases. However, since the supply of high-pressure fuel into the pressure control chamber PC via the in-orifice 634 is not cut off, the degree of decrease in the internal pressure of the pressure control chamber PC is smaller than that during the full lift described above. For this reason, in such a state, the lift amount and the lift speed of the nozzle needle 61 are limited, thereby realizing a low fuel injection rate and a slow injection. In particular, the initial injection rate is set to be smaller than that in the rectangular injection mode described above.

このように、本実施形態のインジェクタ２６においては、メインソレノイドコイル６６３及びメイン弁体６６１によってアウトオリフィス６４４の開閉が制御されることで、燃料の噴射と噴射停止とが切り換えられる。また、サブソレノイドコイル６７３及びサブ弁体６７１によってインオリフィス６３４の開閉が制御されることで、燃料噴射中における圧力制御室ＰＣの内圧が制御される。これにより、燃料噴射中における燃料噴射率が制御される。   Thus, in the injector 26 of this embodiment, the opening and closing of the out orifice 644 are controlled by the main solenoid coil 663 and the main valve body 661, thereby switching between fuel injection and injection stop. Further, the opening and closing of the in-orifice 634 is controlled by the sub solenoid coil 673 and the sub valve body 671, whereby the internal pressure of the pressure control chamber PC during fuel injection is controlled. Thereby, the fuel injection rate during fuel injection is controlled.

ここで、本実施形態の構成においては、上述のようにしてメインソレノイドコイル６６３及びサブソレノイドコイル６７３の駆動状態に応じて制御された圧力制御室ＰＣの内圧が、直接的にノズルニードル６１に作用することで、燃料噴射状態が所望状態に制御される。したがって、かかる構成によれば、よりいっそう良好な噴射制御特性を、可及的に簡素な装置構成で達成することが可能となる。   Here, in the configuration of the present embodiment, the internal pressure of the pressure control chamber PC controlled according to the driving state of the main solenoid coil 663 and the sub solenoid coil 673 as described above directly acts on the nozzle needle 61. By doing so, the fuel injection state is controlled to a desired state. Therefore, according to such a configuration, even better injection control characteristics can be achieved with the simplest possible device configuration.

具体的には、本実施形態の構成においては、いわゆる「コマンドピストン」が不要となる。また、メインソレノイドコイル６６３が駆動するメイン弁体６６１、及びサブソレノイドコイル６７３が駆動するサブ弁体６７１は、ノズルニードル６１に比べてはるかに質量の小さな部材とすることが可能である。したがって、かかる構成によれば、高速駆動による高精度の矩形噴射モードと、初期噴射率の小さな緩慢噴射モードとが、比較的小型且つ低出力のメインソレノイドコイル６６３及びサブソレノイドコイル６７３を用いつつ、良好に実現可能となる。   Specifically, in the configuration of the present embodiment, a so-called “command piston” is not required. Further, the main valve body 661 driven by the main solenoid coil 663 and the sub valve body 671 driven by the sub solenoid coil 673 can be members having a much smaller mass than the nozzle needle 61. Therefore, according to such a configuration, the high-precision rectangular injection mode by high-speed driving and the slow injection mode with a small initial injection rate use the main solenoid coil 663 and the sub-solenoid coil 673 of relatively small size and low output, It can be realized well.

また、本実施形態の構成においては、メイン弁体６６１（メイン開閉弁６６）とサブ弁体６７１（サブ開閉弁６７）とが、軸方向について異なる位置にて、非同軸状に配置されている。かかる構成においては、従来の構成に比べて、液密的に摺動する部分が少なくなるとともに、インジェクタ２６の内部における、部品配置及び燃料通路の、設計自由度が高くなる。したがって、かかる構成によれば、いわゆる「静リーク」並びにこれに伴うフィードポンプ２２及び高圧ポンプ２３における余剰仕事の発生や、燃料の劣化、等の問題の発生が、可及的に抑制されつつ、装置構成の小型化・簡素化が可能となる。   In the configuration of the present embodiment, the main valve body 661 (main on-off valve 66) and the sub valve body 671 (sub on-off valve 67) are non-coaxially arranged at different positions in the axial direction. . In such a configuration, the number of liquid-tight sliding portions is reduced as compared with the conventional configuration, and the degree of freedom in designing the arrangement of the components and the fuel passage inside the injector 26 is increased. Therefore, according to such a configuration, the occurrence of problems such as so-called "static leak" and the accompanying surplus work in the feed pump 22 and the high-pressure pump 23, fuel deterioration, and the like are suppressed as much as possible. The device configuration can be reduced in size and simplified.

＜変形例＞
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、上述の実施形態の一部、及び、複数の変形例の全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。 <Modification>
Hereinafter, some typical modifications will be exemplified. In the following description of the modified examples, the same reference numerals as those in the above embodiment can be used for portions having the same configurations and functions as those described in the above embodiment. And about description of this part, the description in the above-mentioned embodiment shall be used suitably in the range which is not technically consistent. Needless to say, the modifications are not limited to those listed below. In addition, a part of the above-described embodiment and all or a part of the plurality of modified examples can be combined appropriately as long as they are technically consistent.

本発明は、上述した実施形態にて示された具体的な装置構成に限定されない。すなわち、例えば、メインシリンダ６２４とサブシリンダ６２６とは、同軸上に配置されていなくてもよい。また、メイン弁体６６１における弁体部６６１ａとメイン弁体フランジ６６１ｂとは、異なる材料によって形成されていてもよい。さらに、メイン弁体６６１（メイン開閉弁６６）とサブ弁体６７１（サブ開閉弁６７）とが、軸方向について異なる位置にて、同軸上に配置されてもよい。各部の形状についても、図示されたものから適宜変更され得る。   The present invention is not limited to the specific apparatus configuration shown in the above-described embodiment. That is, for example, the main cylinder 624 and the sub cylinder 626 do not have to be arranged on the same axis. Further, the valve body portion 661a and the main valve body flange 661b in the main valve body 661 may be formed of different materials. Further, the main valve body 661 (main on-off valve 66) and the sub valve body 671 (sub on-off valve 67) may be arranged coaxially at different positions in the axial direction. The shape of each part can be changed as appropriate from the illustrated one.

その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構成及びその均等物の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構成をも含む。   Other modifications not specifically mentioned are naturally included in the technical scope of the present invention without departing from the essential part of the present invention. In addition, in each element constituting the means for solving the problems of the present invention, elements expressed in terms of function and function are specific configurations disclosed in the above-described embodiments and modifications, and equivalents thereof. In addition to objects, any configuration capable of realizing the action / function is included.

２５…コモンレール、２６…インジェクタ、６１…ノズルニードル、６２…ノズルボディ、６２１…噴孔、６３…インオリフィスプレート、６３１…燃料流入路、６３４…インオリフィス、６４…アウトオリフィスプレート、６４２…燃料排出路、６４４…アウトオリフィス、６５…ロアボディ、６５１…低圧室、６６…メイン開閉弁、６６１…メイン弁体、６６３…メインソレノイドコイル、６７…サブ開閉弁、６７１…サブ弁体、６７３…サブソレノイドコイル、６８…高圧燃料通路、ＰＣ…圧力制御室。   25 ... Common rail, 26 ... Injector, 61 ... Nozzle needle, 62 ... Nozzle body, 621 ... Injection hole, 63 ... In-orifice plate, 631 ... Fuel inflow path, 634 ... In-orifice, 64 ... Out-orifice plate, 642 ... Fuel discharge Road, 644 ... Out orifice, 65 ... Lower body, 651 ... Low pressure chamber, 66 ... Main on-off valve, 661 ... Main valve body, 663 ... Main solenoid coil, 67 ... Sub on-off valve, 671 ... Sub valve body, 673 ... Sub solenoid Coil, 68 ... high pressure fuel passage, PC ... pressure control chamber.

Claims (4)

高圧状態で燃料を貯留するコモンレール（２５）から高圧燃料通路（６８）を経て供給される燃料を、噴孔（６２１）より噴射するように構成された、燃料噴射装置（２６）であって、
前記高圧燃料通路に連通する燃料流入路（６３１）を介して高圧燃料が供給されることで当該高圧燃料の圧力によりノズルニードル（６１）を前記噴孔に向けて付勢するように、前記ノズルニードルに隣接して設けられた、圧力制御室（ＰＣ）と、
燃料噴射停止時にて前記圧力制御室と低圧燃料通路（６５１）との間に設けられた燃料排出路（６４３）における前記低圧燃料通路側の開口部である排出オリフィス（６４４）に前記低圧燃料通路側から密着して前記排出オリフィスを閉塞することで前記圧力制御室と前記低圧燃料通路との連通を遮断するとともに、燃料噴射時にて前記排出オリフィスから離隔して当該排出オリフィスを開放することで前記圧力制御室と前記低圧燃料通路とを連通させるように、前記低圧燃料通路側に設けられた、メイン弁体（６６１）と、
前記メイン弁体による前記排出オリフィスの開放と閉塞とを切り換えるように設けられた、メインソレノイドコイル（６６３）と、
前記燃料流入路における前記圧力制御室側の開口部である流入オリフィス（６３４）に前記圧力制御室側から密着して前記流入オリフィスを閉塞することで前記圧力制御室と前記燃料流入路との連通を遮断するとともに、前記流入オリフィスから離隔して当該流入オリフィスを開放することで前記圧力制御室と前記燃料流入路とを連通させるように、前記圧力制御室側に設けられた、サブ弁体（６７１）と、
燃料噴射時に、前記サブ弁体による前記流入オリフィスの開放と閉塞とを切り換えることで、燃料噴射率を変更可能に設けられた、サブソレノイドコイル（６７３）と、
を備え、
前記サブ弁体が前記流入オリフィスから離隔された状態で前記メイン弁体が前記排出オリフィスから離隔されることで開始される燃料噴射の燃料噴射率は、前記サブ弁体により前記流入オリフィスが閉塞された状態で前記メイン弁体が前記排出オリフィスから離隔されることで開始される燃料噴射の燃料噴射率よりも低いことを特徴とする、燃料噴射装置。 A fuel injection device (26) configured to inject fuel supplied from a common rail (25) storing fuel in a high pressure state via a high pressure fuel passage (68) through an injection hole (621),
The nozzle is configured so that the high pressure fuel is supplied through the fuel inflow passage (631) communicating with the high pressure fuel passage so that the nozzle needle (61) is biased toward the nozzle hole by the pressure of the high pressure fuel. A pressure control chamber (PC) provided adjacent to the needle;
When the fuel injection is stopped, the low pressure fuel passage is connected to a discharge orifice (644) which is an opening on the low pressure fuel passage side in a fuel discharge passage (643) provided between the pressure control chamber and the low pressure fuel passage (651). The communication between the pressure control chamber and the low-pressure fuel passage is blocked by closing the discharge orifice in close contact with the side, and the discharge orifice is opened apart from the discharge orifice during fuel injection. A main valve body (661) provided on the low-pressure fuel passage side so as to communicate the pressure control chamber and the low-pressure fuel passage;
A main solenoid coil (663) provided to switch between opening and closing of the discharge orifice by the main valve body;
Communication between the pressure control chamber and the fuel inflow passage is achieved by closing the inflow orifice in close contact with the inflow orifice (634), which is an opening on the pressure control chamber side in the fuel inflow passage. A sub-valve body provided on the pressure control chamber side so as to allow the pressure control chamber and the fuel inflow passage to communicate with each other by opening the inflow orifice away from the inflow orifice. 671),
A sub-solenoid coil (673) provided so that the fuel injection rate can be changed by switching between opening and closing of the inflow orifice by the sub-valve body during fuel injection;
Equipped with a,
The fuel injection rate of the fuel injection started when the main valve body is separated from the discharge orifice in a state where the sub valve body is separated from the inflow orifice is such that the inflow orifice is closed by the sub valve body. A fuel injection device characterized in that the fuel injection rate is lower than the fuel injection rate of the fuel injection that starts when the main valve body is separated from the discharge orifice in a state where 請求項１に記載の燃料噴射装置であって、
前記メインソレノイドコイルは、通電時に磁力により前記メイン弁体を吸引することで前記排出オリフィスを開放するように設けられ、
前記サブソレノイドコイルは、通電時に磁力により前記サブ弁体を吸引することで前記流入オリフィスを閉塞するように設けられたことを特徴とする、燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 1,
The main solenoid coil is provided to open the discharge orifice by attracting the main valve body by magnetic force when energized,
The fuel injection device according to claim 1, wherein the sub solenoid coil is provided so as to close the inflow orifice by attracting the sub valve body by magnetic force when energized. 請求項１又は２に記載の燃料噴射装置であって、
前記メイン弁体と前記サブ弁体とは、軸方向について異なる位置にて、非同軸状に配置されたことを特徴とする、燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 1 or 2,
The fuel injection device, wherein the main valve body and the sub valve body are arranged non-coaxially at different positions in the axial direction. 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の燃料噴射装置であって、The fuel injection device according to any one of claims 1 to 3,
前記圧力制御室は、前記ノズルニードルに隣接して設けられたニードル加圧室と、前記低圧燃料通路及び前記燃料流入路に接続可能とするバルブ室と、を含んで構成され、The pressure control chamber includes a needle pressurization chamber provided adjacent to the nozzle needle, and a valve chamber that can be connected to the low pressure fuel passage and the fuel inflow passage,
前記サブ弁体は、前記バルブ室内に収容され、且つ、前記バルブ室と前記ニードル加圧室とを常時連通させるように切欠部が設けられていることを特徴とする、燃料噴射装置。The fuel injection device according to claim 1, wherein the sub-valve element is housed in the valve chamber, and is provided with a notch so as to always communicate the valve chamber and the needle pressurizing chamber.
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