JP6544206B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

この明細書による開示は、液化ガス燃料を噴孔から噴射する燃料噴射装置に関する。

一般に、液化ガス燃料は、軽油等の液体燃料と比較して低粘性であるため、潤滑性能を確保するための添加剤を含有している。しかし、液化ガス燃料に含まれる添加剤は、液化ガス燃料の蒸発によって析出してしまう。例えば燃料噴射装置の圧力開放室において、析出した添加剤の残渣がデポジットとしてアーマチャに付着してしまうと、アーマチャは作動不良に陥る。

そのため、特許文献１に開示の燃料噴射システムには、液化ガス燃料を加圧して燃料噴射装置に供給する噴射ポンプとは別に、液体の液化ガス燃料を燃料噴射装置に圧送する圧送ポンプが設けられている。圧送ポンプによって圧送された液化ガス燃料は、圧力開放室にて堆積したデポジットを溶解し、戻り流路へ向けて押し流す。このようにして、特許文献１の燃料噴射システムは、堆積したデポジットを液化ガス燃料によって洗浄可能である。

特開２０１５‐９０１２３号公報

しかし、特許文献１では、発生したデポジットを除去するための圧送ポンプ等の追加により、燃料噴射システムの構成が複雑化している。加えて特許文献１の燃料噴射システムは、一旦堆積したデポジットを洗浄する構成であり、液化ガス燃料からの添加剤の析出自体を防ぐことができない。故に、析出した添加剤の残渣がデポジットとして燃料噴射装置の構成に付着し、燃料噴射装置に作動不良を引き起こす可能性が残っていた。

本開示は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構成であっても、デポジットに起因した作動不良を防止可能な燃料噴射装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、開示された第一の態様は、燃料流路（１５）を通じて供給される液化ガス燃料を噴孔（４４）から噴射し、供給された液化ガス燃料の一部を戻り流路（１６）に排出する燃料噴射装置であって、噴孔、燃料流路を通じて供給される液化ガス燃料が流入する圧力制御室（５３）、及び圧力制御室の液化ガス燃料が流出する燃料流出室（５４）、を形成している弁ボデー（４０）と、弁ボデーに収容され、圧力制御室の圧力変動によって往復変位することにより、噴孔を開閉する弁体（６０）と、燃料流出室に収容され、燃料流出室内での往復変位により、圧力制御室から燃料流出室への液化ガス燃料の流出を制御することで当該圧力制御室の圧力を変動させる制御部材（３３）と、制御部材を収容する燃料流出室から戻り流路へと液化ガス燃料を排出する排出通路（５１ｂ，２５１ｂ）の途中に設けられ、燃料流出室の圧力を液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する圧力維持部（８０，２８１）と、圧力制御室から燃料流出室へ流出する液化ガス燃料の流量を制限する上流側オリフィス部（７１）と、を備え圧力維持部は、上流側オリフィス部よりも流路面積が狭く、燃料流出室から戻り流路へ排出される液化ガス燃料の排出流量を制限する下流側オリフィス部（８１）を有する燃料噴射装置とされる。
また開示された第二の態様は、燃料流路（１５）を通じて供給される液化ガス燃料を噴孔（４４）から噴射し、供給された液化ガス燃料の一部を戻り流路（１６）に排出する燃料噴射装置であって、噴孔、燃料流路を通じて供給される液化ガス燃料が流入する圧力制御室（５３）、及び圧力制御室の液化ガス燃料が流出する燃料流出室（５４）、を形成している弁ボデー（４０）と、弁ボデーに収容され、圧力制御室の圧力変動によって往復変位することにより、噴孔を開閉する弁体（６０）と、燃料流出室に収容され、燃料流出室内での往復変位により、圧力制御室から燃料流出室への液化ガス燃料の流出を制御することで当該圧力制御室の圧力を変動させる制御部材（３３）と、制御部材を収容する燃料流出室から戻り流路へと液化ガス燃料を排出する排出通路（５１ｂ，２５１ｂ）の途中に設けられ、制御部材の開弁期間にて、燃料流出室から流出する液化ガス燃料の流出流量を、燃料流出室に流入する液化ガス燃料の流入流量よりも少なくすることにより、燃料流出室の圧力を液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する圧力維持部（８０，２８１）と、を備える燃料噴射装置とされる。

この態様によれば、燃料流出室の圧力は、圧力維持部によって液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。故に、燃料流出室での液化ガス燃料の蒸発が抑制され、燃料流出室は、液体のままの液化カス燃料を充満させた状態に維持される。以上によれば、液化ガス燃料からの添加剤の析出が防がれる。その結果、添加剤の残渣がデポジットとして制御部材に付着する事態は、発生し難くなる。したがって、圧力維持部を設けるという簡素な構成により、デポジットに起因した制御部材の作動不良が防止可能になる。

尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

第一実施形態による燃料噴射装置が適用される燃料供給システムの全体構成を示す図である。 第一実施形態による燃料噴射装置を示す縦断面図である。 第二実施形態による燃料噴射装置を示す縦断面図である。

以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

（第一実施形態）
図１に示す燃料供給システム１０には、第一実施形態による燃料噴射装置１００が用いられている。燃料供給システム１０は、内燃機関であるディーゼル機関２０の燃焼室２２に、燃料噴射装置１００によって燃料を供給する。燃料供給システム１０は、フィードポンプ１２、高圧燃料ポンプ１３、コモンレール１４、機関制御装置１７、及び複数の燃料噴射装置１００等から構成されている。

フィードポンプ１２は、液化ガス燃料タンク１１内に貯留された燃料を高圧燃料ポンプ１３に圧送する電動式のポンプである。フィードポンプ１２は、燃料配管１２ａによって高圧燃料ポンプ１３と接続されている。液化ガス燃料タンク１１には、液化ガス燃料の一種であるジメチルエーテル（Dimethyl Ether，以下、ＤＭＥ燃料）が貯留されている。ＤＭＥ燃料は、飽和蒸気圧以上の圧力で加圧された状態で、液化ガス燃料タンク１１に充填されている。ＤＭＥ燃料には、各ポンプ１２，１３及び燃料噴射装置１００の摺動部分の潤滑を良好にするため、例えば脂肪酸等の添加剤が含有されている。

高圧燃料ポンプ１３は、ディーゼル機関の出力軸によって駆動される。高圧燃料ポンプ１３は、燃料配管１３ａによってコモンレール１４と接続されている。高圧燃料ポンプ１３は、フィードポンプ１２によって供給されたＤＭＥ燃料をさらに昇圧し、コモンレール１４に供給する。

コモンレール１４は、燃料配管１４ａを介して各燃料噴射装置１００と接続されている。燃料配管１４ａは、ＤＭＥ燃料を各燃料噴射装置１００に供給する燃料流路１５を形成している。コモンレール１４は、高圧燃料ポンプ１３から供給される高圧のＤＭＥ燃料を一時的に蓄え、圧力を保持したまま各燃料噴射装置１００に分配する。コモンレール１４において余剰となったＤＭＥ燃料は、減圧されつつ、余剰燃料配管１４ｂに排出される。余剰燃料配管１４ｂは、液化ガス燃料タンク１１に余剰燃料を還流させる戻り流路１６を形成している。

機関制御装置１７は、演算回路としてのプロセッサ、ＲＡＭ、及び書き換え可能な不揮発性の記憶媒体を含むマイクロコンピュータ又はマイクロコントローラと、各燃料噴射装置１００を駆動する駆動回路とを含む構成である。機関制御装置１７は、ディーゼル機関２０の稼動状態に応じて各燃料噴射装置１００の作動を制御する。

燃料噴射装置１００には、燃料配管１４ａ及び戻り配管１４ｃが接続されている。燃料噴射装置１００は、燃焼室２２を形成するヘッド部材２１の挿入孔に挿入された状態で、当該ヘッド部材２１に取り付けられている。燃料噴射装置１００は、燃料流路１５を通じて供給されるＤＭＥ燃料を、複数の噴孔４４から燃焼室２２内に直接的に噴射する。燃料噴射装置１００は、噴孔４４からのＤＭＥ燃料の噴射を制御する弁機構を備えている。弁機構は、機関制御装置１７からの駆動信号に基づいて作動する圧力制御弁３５（図２等参照）と、噴孔４４を開閉する主弁部５０と、を含んでいる。燃料噴射装置１００は、噴孔４４を開閉するために、燃料流路１５を通じて供給されるＤＭＥ燃料の一部を使用する。噴孔４４の開閉に用いられたＤＭＥ燃料は、減圧されつつ、戻り配管１４ｃに排出される。戻り配管１４ｃは、余剰燃料配管１４ｂと共に、燃焼に用いられなかったＤＭＥ燃料を液化ガス燃料タンク１１に還流させる戻り流路１６を形成している。

燃料噴射装置１００は、図２に示すように、制御ボデー４０、ノズルニードル６０、アーマチャ３３、駆動部３０、リターンスプリング６６、及びフローティングプレート７０を備えている。制御ボデー４０には、噴孔４４、高圧燃料通路５１ａ、流入通路５２ａ、流出通路５２ｂ、供給通路５２ｃ、圧力制御室５３、アーマチャ室５４、及び低圧燃料通路５１ｂが形成されている。

噴孔４４は、図１及び図２に示すように、燃焼室２２へ挿入される制御ボデー４０において、挿入方向の先端部に形成されている。先端部は、円錐状又は半球状に形成されている。噴孔４４は、制御ボデー４０の内側から外側に向けて放射状に複数設けられている。噴孔４４を通じて、高圧のＤＭＥ燃料が燃焼室２２内に噴射される。噴孔４４を通過することにより、ＤＭＥ燃料は気化し、空気と混合し易い状態となる。

高圧燃料通路５１ａは、燃料流路１５と接続されている。高圧燃料通路５１ａは、コモンレール１４から供給される高圧のＤＭＥ燃料を、流入通路５２ａ及び供給通路５２ｃに流通させる。流入通路５２ａは、高圧燃料通路５１ａと圧力制御室５３とを連通させている。流入通路５２ａは、圧力制御室５３に高圧のＤＭＥ燃料を流入させる。流出通路５２ｂは、圧力制御室５３とアーマチャ室５４とを連通させている。流出通路５２ｂは、圧力制御室５３内のＤＭＥ燃料をアーマチャ室５４へ流出させる。供給通路５２ｃは、高圧燃料通路５１ａを通じて供給される高圧のＤＭＥ燃料を、噴孔４４まで流通させる。

圧力制御室５３は、制御ボデー４０の内部において、ノズルニードル６０を挟んで噴孔４４の反対側に設けられている。圧力制御室５３には、燃料流路１５及び流入通路５２ａを通じて供給される高圧のＤＭＥ燃料が流入する。圧力制御室５３内のＤＭＥ燃料の圧力は、流入通路５２ａからの高圧のＤＭＥ燃料の流入と、流出通路５２ｂを通じたアーマチャ室５４へのＤＭＥ燃料の流出とにより、変動する。圧力制御室５３は、ＤＭＥ燃料の圧力変動を利用して、ノズルニードル６０を往復変位させる。

アーマチャ室５４には、流出通路５２ｂを通じて圧力制御室５３からＤＭＥ燃料が流出する。アーマチャ室５４は、アーマチャ３３を往復変位可能に収容している。アーマチャ室５４内のＤＭＥ燃料の圧力は、圧力制御室５３内のＤＭＥ燃料の圧力よりも低くなっている。

低圧燃料通路５１ｂは、アーマチャ室５４及び戻り流路１６と接続されている。低圧燃料通路５１ｂは、制御ボデー４０内において、高圧燃料通路５１ａに沿って延伸している。低圧燃料通路５１ｂは、アーマチャ室５４内のＤＭＥ燃料を、戻り流路１６へ排出させる。低圧燃料通路５１ｂを流通するＤＭＥ燃料の圧力は、アーマチャ室５４内のＤＭＥ燃料の圧力よりも低くなっている。

制御ボデー４０は、金属材料よって形成されたノズルボデー４１、シリンダ５６、オリフィスプレート４６、ホルダ４８等によって構成されている。ノズルボデー４１、オリフィスプレート４６、及びホルダ４８は、ヘッド部材２１（図１参照）への挿入方向の先端部側から、この順序で並んでいる。

ノズルボデー４１は、有底円筒状の部材である。ノズルボデー４１には、噴孔４４と、供給通路５２ｃとが形成されている。ノズルボデー４１は、ノズルニードル収容室４３及びシート部４５を有している。ノズルニードル収容室４３は、円筒穴状に形成されており、ノズルニードル６０及びシリンダ５６を収容している。ノズルニードル収容室４３は、シリンダ５６と共に供給通路５２ｃを区画している。シート部４５は、先端部の内側に円錐状に形成されており、供給通路５２ｃに臨んでいる。

シリンダ５６は、円筒状に形成されている。シリンダ５６は、オリフィスプレート４６及びノズルニードル６０と共に圧力制御室５３を区画している。シリンダ５６は、ノズルボデー４１の内周側に、当該ノズルボデー４１と同軸となるよう配置されている。

オリフィスプレート４６は、円盤状に形成されている。オリフィスプレート４６には、流入通路５２ａ及び流出通路５２ｂが形成されている。オリフィスプレート４６は、制御シート部４６ａを有している。制御シート部４６ａは、ホルダ４８側を向くオリフィスプレート４６の頂面のうちで、流出通路５２ｂの開口を囲むように形成されている。制御シート部４６ａは、アーマチャ３３と共に圧力制御弁３５を形成している。

ホルダ４８は、筒状に形成されている。ホルダ４８には、軸方向に沿って延伸する二つの縦孔が形成されている。各縦孔は、高圧燃料通路５１ａ及び低圧燃料通路５１ｂをそれぞれ形成している。ホルダ４８には、駆動部３０が収容されている。

ノズルニードル６０は、金属材料によって全体として円柱状に形成されている。ノズルニードル６０は、ノズルボデー４１に収容されている。ノズルニードル６０の一端は、シリンダ５６に挿入されている。ノズルニードル６０は、ノズルボデー４１の内周壁に形成された支持面４１ａに沿って、軸方向に往復変位可能である。

ノズルニードル６０は、弁受圧面６１及びフェース部６５を有している。ノズルニードル６０は、弁受圧面６１に受ける圧力制御室５３の燃料圧力の変動により、ノズルボデー４１の軸方向に沿って往復変位し、フェース部６５をシート部４５に離着座させる。フェース部６５は、噴孔４４を開閉する主弁部５０を、シート部４５と共に形成している。

アーマチャ３３は、強磁性体である金属材料によって形成された二段円柱状の部材である。アーマチャ３３は、アーマチャ室５４に収容されており、アーマチャ室５４内を往復変位可能である。アーマチャ３３は、圧力制御室５３からアーマチャ室５４へのＤＭＥ燃料の流出を制御することで、圧力制御室５３の圧力を変動させる。アーマチャ３３は、吸引部３３ａ及び制御フェース部３３ｂを有している。吸引部３３ａは、円形の板状に形成されている。吸引部３３ａは、駆動部３０の発生する磁力により、駆動部３０へ向けて吸引される。制御フェース部３３ｂは、吸引部３３ａの中央から流出通路５２ｂの開口へ向けて突出する円柱状部分の先端に形成されている。制御フェース部３３ｂは、アーマチャ３３の変位によって制御シート部４６ａに押し当てられて、アーマチャ室５４に臨む流出通路５２ｂの開口を塞ぐことができる。

駆動部３０は、アーマチャ３３と接続されており、アーマチャ３３を駆動する。駆動部３０は、ソレノイド３１ａ、磁極面プレート３１ｂ、及びスプリング３１ｃを有している。ソレノイド３１ａは、円筒状に巻設されたコイルである。ソレノイド３１ａには、機関制御装置１７からパルス状の駆動信号が供給される。ソレノイド３１ａは、駆動信号の供給により、軸方向に沿って周回する磁界を発生させる。磁極面プレート３１ｂは、磁性体によって形成された円形の板状部材である。磁極面プレート３１ｂは、吸引部３３ａと対向している。磁極面プレート３１ｂは、ソレノイド３１ａの発生させた磁界内で帯磁し、吸引部３３ａを磁力によって吸引する。スプリング３１ｃは、金属製の線材を螺旋状に巻設したコイルスプリングである。スプリング３１ｃは、アーマチャ３３を磁極面プレート３１ｂから離間させる方向へ付勢している。

以上の駆動部３０は、機関制御装置１７からの電力供給が無い場合、スプリング３１ｃの付勢力により、制御フェース部３３ｂを制御シート部４６ａに着座させる。これにより、圧力制御弁３５は、圧力制御室と燃料流出室との連通を遮断した閉弁状態となる。一方、機関制御装置１７からの電力供給が有る場合、駆動部３０は、アーマチャ３３を吸引して、制御シート部４６ａから制御フェース部３３ｂを離座させる。これにより、圧力制御弁３５は、圧力制御室５３とアーマチャ室５４とを連通させた開弁状態となる。以上のように、駆動部３０は、機関制御装置１７の制御によってアーマチャ３３を往復変位させることにより、圧力制御弁３５を開閉する。その結果、圧力制御室５３からアーマチャ室５４へのＤＭＥ燃料の流出が圧力制御弁３５によって制御される。

リターンスプリング６６は、金属製の線材を螺旋状に巻設したコイルスプリングである。リターンスプリング６６は、ノズルニードル６０を噴孔４４に向けて付勢し、フェース部６５をシート部４５に着座させる。

フローティングプレート７０は、金属材料によって円盤状に形成されている。フローティングプレート７０は、ノズルボデー４１の軸方向に沿って往復変位可能な状態で、圧力制御室５３内に配置されている。フローティングプレート７０は、スプリング７２により、オリフィスプレート４６へ向けて付勢されている。フローティングプレート７０には、第一アウトオリフィス７１が形成されている。第一アウトオリフィス７１は、フローティングプレート７０を板厚方向に貫通する貫通孔である。第一アウトオリフィス７１の流路面積は、流出通路５２ｂの流路面積よりも狭く規定されている。第一アウトオリフィス７１は、フローティングプレート７０がオリフィスプレート４６に密着した状態において、圧力制御室５３から流出通路５２ｂへのＤＭＥ燃料の流出を許容し、且つ、流出通路５２ｂに流出するＤＭＥ燃料の流量を制限する。

以上の燃料噴射装置１００では、圧力制御弁３５の開弁により、圧力制御室５３内のＤＭＥ燃料が第一アウトオリフィス７１及び流出通路５２ｂを通じてアーマチャ室５４へ流出する。その結果、圧力制御室５３内の燃料圧力が下がり、ノズルニードル６０は、圧力制御室５３側に移動して、噴孔４４を開状態とする。そして、圧力制御弁３５の閉弁によって圧力制御室５３とアーマチャ室５４との連通が遮断されると、流入通路５２ａを通じて供給されるＤＭＥ燃料がフローティングプレート７０を押し下げつつ、圧力制御室５３に流入する。その結果、圧力制御室５３の燃料圧力が回復し、ノズルニードル６０は、シート部４５側に素早く移動して、噴孔４４を閉状態とする。

次に、制御ボデー４０に設けられた第二アウトオリフィス８１について、詳細を説明する。第二アウトオリフィス８１は、アーマチャ室５４の圧力を維持する圧力維持部８０としての機能を有する。圧力維持部８０は、アーマチャ室５４を満たしているＤＭＥ燃料の圧力を、圧力制御弁３５の閉弁期間及び開弁期間のいずれにおいても、ＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧以上に維持する構成である。

ＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧は、ＤＭＥの温度上昇に伴って漸増する。故に、圧力維持部８０は、燃料噴射装置１００において使用が想定されている最高温度に基づき、設定されることが望ましい。燃料噴射装置１００の最高使用温度は、ディーゼル機関２０を搭載する車両にて使用が想定される温度環境と、その温度環境にて想定されるエンジンルーム内の最高雰囲気温度とに関連して設定される。

第二アウトオリフィス８１は、低圧燃料通路５１ｂの途中に設けられた構成であり、第一実施形態では、低圧燃料通路５１ｂのうちでアーマチャ室５４と接続された上流側の端部、即ち低圧燃料通路５１ｂの入口部分に設けられている。第二アウトオリフィス８１は、ＤＭＥ燃料を流通させる流路の流路面積を、低圧燃料通路５１ｂの流路面積よりも狭く絞る構成である。第二アウトオリフィス８１は、アーマチャ室５４から低圧燃料通路５１ｂへ排出されるＤＭＥ燃料の排出流量を制限する。第二アウトオリフィス８１の流路面積は、第一アウトオリフィス７１の流路面積よりも狭く規定されている。具体的に、第二アウトオリフィス８１の流路面積は、第一アウトオリフィス７１の流路面積の半分程度とされている。

こうした各流路面積の相関によれば、圧力制御弁３５の開弁期間にて、アーマチャ室５４から流出するＤＭＥ燃料の流出流量は、アーマチャ室５４に流入するＤＭＥ燃料の流入流量よりも少なく抑制される。故に、圧力制御弁３５の閉弁時では、アーマチャ室５４の燃料圧力が高く維持される。その結果、圧力制御弁３５の閉弁後、アーマチャ室５４からのＤＭＥ燃料の流出が継続した状態においても、アーマチャ室５４の燃料圧力は、ＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。

加えて、上述した各流路面積の相関は、アーマチャ室５４内にて局所的に燃料圧力が降下した場合でも、局所的に降下した燃料圧力を飽和蒸気圧以上に維持できる設定となっている。詳記すると、圧力制御弁３５の開弁開始時、即ち制御シート部４６ａから制御フェース部３３ｂが離座した直後に、流出通路５２ｂからアーマチャ室５４に流入するＤＭＥ燃料は、これらの間を高速で流通する。そのため、制御シート部４６ａ及び制御フェース部３３ｂの間の燃料圧力は、局所的に降下する。このような場合でも、制御シート部４６ａ及び制御フェース部３３ｂの間の燃料圧力は、ＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。

ここまで説明したように、第一実施形態におけるアーマチャ室５４の圧力は、圧力維持部８０として機能する第二アウトオリフィス８１により、ＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。故に、アーマチャ室５４でのＤＭＥ燃料の蒸発が抑制され、アーマチャ室５４は、液体のままのＤＭＥ燃料を充満させた状態を維持し得る。以上によれば、ＤＭＥ燃料からの添加剤の析出が防がれるため、添加剤の残渣がデポジットとしてアーマチャ３３に付着する事態は、発生し難くなる。したがって、圧力維持部８０を設けるという簡素な構成により、デポジットに起因したアーマチャ３３の作動不良が防止可能になる。

加えて第一実施形態では、戻り流路１６へのＤＭＥ燃料の排出流量が第二アウトオリフィス８１によって制限される。故に、第二アウトオリフィス８１よりも上流側となるアーマチャ室５４の圧力は、高く維持され得る。加えて、第二アウトオリフィス８１は、流路面積を絞る簡素な構成であるため、燃料噴射装置１００の構成を複雑化させ難い。したがって、アーマチャ室５４の圧力をＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧以上に維持する圧力維持部８０として、第一実施形態の第二アウトオリフィス８１は好適なのである。

また第一実施形態によれば、第二アウトオリフィス８１とは別に設けられた上流側の第一アウトオリフィス７１により、圧力制御室５３からアーマチャ室５４へ流出するＤＭＥ燃料の流量が制限されている。故に、圧力制御弁３５の開弁直後において、制御シート部４６ａ及び制御フェース部３３ｂの間を流通するＤＭＥ燃料の流速が抑制されるため、これらの間に生じる圧力降下も抑制され得る。以上によれば、制御シート部４６ａと制御フェース部３３ｂとの間の圧力が局所的に降下しても、この間隙部分の圧力は、ＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧以上に維持され得る。以上によれば、アーマチャ室５４におけるＤＭＥ燃料の局所的な蒸発も抑制可能になるので、デポジットに起因するアーマチャ３３の作動不良は、より確実に防止される。

さらに第一実施形態では、第二アウトオリフィス８１の流路面積が第一アウトオリフィス７１の流路面積よりも狭くされている。故に、圧力制御弁３５の開弁期間にて、アーマチャ室５４に流入するＤＭＥ燃料の流入量は、アーマチャ室５４から排出されるＤＭＥ燃料の排出量よりも多く維持され得る。そのため、第一アウトオリフィス７１及び第二アウトオリフィス８１の流量比により、アーマチャ室５４の圧力を決定することができる。以上によれば、圧力制御弁３５の開弁期間の全域において、アーマチャ室５４の燃料圧力は、ＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。したがって、ＤＭＥ燃料からの添加剤の析出が防止可能になる。

加えて第一実施形態では、アーマチャ室５４へのＤＭＥ燃料の流入が圧力制御弁３５の閉弁直前まで継続され得るため、圧力制御弁３５の閉弁時において、アーマチャ室５４の燃料圧力は高くなる。故に、圧力制御弁３５の閉弁期間において、アーマチャ室５４からのＤＭＥ燃料の排出が継続された場合でも、アーマチャ室５４では、ＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧を下回らないだけの圧力が維持され得る。したがって、ＤＭＥ燃料からの添加剤の析出が防止可能になる。

また第一実施形態では、圧力維持部８０としての第二アウトオリフィス８１がホルダ４８に設けられている。このように、制御ボデー４０の構成内部に埋め込まれた圧力維持部８０は、外部環境に影響を受け難くなり、アーマチャ室５４の圧力を維持する機能を安定的に発揮できる。加えて、燃料噴射装置１００の部品点数の増加も最小限となるため、燃料噴射装置１００は、簡素な構成を容易に維持できる。

尚、第一実施形態では、アーマチャ３３が「制御部材」に相当し、制御ボデー４０が「弁ボデー」に相当し、低圧燃料通路５１ｂが「排出通路」に相当し、アーマチャ室５４が「燃料流出室」に相当する。また、ノズルニードル６０が「弁体」に相当し、第一アウトオリフィス７１が「上流側オリフィス部」に相当し、第二アウトオリフィス８１が「下流側オリフィス部」に相当する。

（第二実施形態）
図３に示す第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による燃料噴射装置２００には、排出制御弁２８０が設けられている。一方で、燃料噴射装置２００からは、第二アウトオリフィス８１（図２参照）に相当する構成が省略されている。

排出制御弁２８０は、弁ハウジング２８２及び調圧弁部２８１を有している。弁ハウジング２８２は、金属材料によって形成された筐体であり、調圧弁部２８１を収容している。弁ハウジング２８２は、ホルダ４８に組み付けられており、制御ボデー４０の一部となっている。弁ハウジング２８２は、ホルダ４８と共に低圧燃料通路２５１ｂを形成している。弁ハウジング２８２は、戻り配管１４ｃ（図１参照）と接続されており、アーマチャ室５４から排出されたＤＭＥ燃料を、戻り流路１６（図１参照）へ流通させる。

調圧弁部２８１は、弁ハウジング２８２内に配置される。調圧弁部２８１は、低圧燃料通路２５１ｂのうちで戻り流路１６（図１参照）と接続された下流側の端部、即ち低圧燃料通路２５１ｂの出口部分に設けられている。調圧弁部２８１は、低圧燃料通路２５１ｂから戻り流路１６へのＤＭＥ燃料の流通のみを許容する一方向弁であり、低圧燃料通路２５１ｂを流通するＤＭＥ燃料を減圧して、戻り流路１６に流通させる。調圧弁部２８１は、上流側の低圧燃料通路２５１の圧力低下によって閉弁し、低圧燃料通路２５１の圧力降下を防止する。こうした作動により、調圧弁部２８１は、上流側の低圧燃料通路２５１ｂ、ひいてはアーマチャ室５４の圧力をＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧以上に維持している。

ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、アーマチャ室５４の圧力は、ＤＭＥ燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。したがって、ＤＭＥ燃料からの添加剤の析出が防止されるようになり、デポジットに起因したアーマチャ３３の作動不良は、発生し難くなる。尚、第二実施形態においては、低圧燃料通路２５１ｂが「排出通路」に相当し、調圧弁部２８１が「圧力維持部」に相当する。

（他の実施形態）
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上記第一実施形態において、第二アウトオリフィス８１は、低圧燃料通路５１ｂのうちで最もアーマチャ室５４に近い端部に形成されていた。しかし、第二アウトオリフィスの位置は適宜変更可能である。例えば第二アウトオリフィスは、低圧燃料通路の中間に設けられていてもよい。さらに、第二アウトオリフィスは、上記第二実施形態の調圧弁部２８１のように、低圧燃料通路のうちで最も戻り配管に近い端部に設けられていてもよい。

また、第二アウトオリフィスの流路面積は、適宜変更可能であり、例えば第一アウトオリフィスの流路面積と同程度に規定されていてもよい。さらに、第二アウトオリフィスによって形成される絞り部分の流路形状は、上述のような円柱状に限定されず適宜変更可能である。

上記実施形態では、圧力制御室５３からアーマチャ室５４へのＤＭＥ燃料の流出を制御するフローティングプレート７０が設けられていたが、フローティングプレート及び第一アウトオリフィスは、省略されていてもよい。またフローティングプレートには、複数の第一アウトオリフィスが設けられていてもよい。同様に、第二アウトオリフィスが複数であってもよい。このような場合、複数の第一アウトオリフィスの流路面積の総和は、第二アウトオリフィスの流路面積の総和よりも大きいことが望ましい。

上記実施形態では、液化ガス燃料として、ＤＭＥ燃料を例に紹介したが、ＤＭＥ燃料以外の液化ガス燃料を噴射する燃料噴射装置にも、本開示の特徴構成は適用可能である。例えば、本開示の特徴構成は、液化石油ガス（Liquefied Petroleum Gas，ＬＰＧ）を噴射する燃料噴射装置にも適用可能である。さらに、ＤＭＥ燃料と液体燃料である軽油とを切り替えて噴射可能な燃料噴射装置にも、本開示の特徴構成は適用可能である。

１５ 燃料流路、１６ 戻り流路、３３ アーマチャ（制御部材）、４０ 制御ボデー（弁ボデー）、４４ 噴孔、４６ａ 制御シート部、５１ｂ，２５１ｂ 低圧燃料通路（排出通路）、５３ 圧力制御室、５４ アーマチャ室（燃料流出室）、６０ ノズルニードル（弁体）、７１ 第一アウトオリフィス（上流側オリフィス部）、８０ 圧力維持部、２８１ 調圧弁部（圧力維持部）、８１ 第二アウトオリフィス（下流側オリフィス部，オリフィス部）、１００，２００ 燃料噴射装置

Claims (8)

1. 燃料流路（１５）を通じて供給される液化ガス燃料を噴孔（４４）から噴射し、供給された液化ガス燃料の一部を戻り流路（１６）に排出する燃料噴射装置であって、
   前記噴孔、前記燃料流路を通じて供給される液化ガス燃料が流入する圧力制御室（５３）、及び前記圧力制御室の液化ガス燃料が流出する燃料流出室（５４）、を形成している弁ボデー（４０）と、
   前記弁ボデーに収容され、前記圧力制御室の圧力変動によって往復変位することにより、前記噴孔を開閉する弁体（６０）と、
   前記燃料流出室に収容され、前記燃料流出室内での往復変位により、前記圧力制御室から前記燃料流出室への液化ガス燃料の流出を制御することで当該圧力制御室の圧力を変動させる制御部材（３３）と、
   前記制御部材を収容する前記燃料流出室から前記戻り流路へと液化ガス燃料を排出する排出通路（５１ｂ，２５１ｂ）の途中に設けられ、前記燃料流出室の圧力を液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する圧力維持部（８０，２８１）と、
   前記圧力制御室から前記燃料流出室へ流出する液化ガス燃料の流量を制限する上流側オリフィス部（７１）と、を備え、
   前記圧力維持部は、前記上流側オリフィス部よりも流路面積が狭く、前記燃料流出室から前記戻り流路へ排出される液化ガス燃料の排出流量を制限するオリフィス部（８１）を有する燃料噴射装置。
2. 燃料流路（１５）を通じて供給される液化ガス燃料を噴孔（４４）から噴射し、供給された液化ガス燃料の一部を戻り流路（１６）に排出する燃料噴射装置であって、
   前記噴孔、前記燃料流路を通じて供給される液化ガス燃料が流入する圧力制御室（５３）、及び前記圧力制御室の液化ガス燃料が流出する燃料流出室（５４）、を形成している弁ボデー（４０）と、
   前記弁ボデーに収容され、前記圧力制御室の圧力変動によって往復変位することにより、前記噴孔を開閉する弁体（６０）と、
   前記燃料流出室に収容され、前記燃料流出室内での往復変位により、前記圧力制御室から前記燃料流出室への液化ガス燃料の流出を制御することで当該圧力制御室の圧力を変動させる制御部材（３３）と、
   前記制御部材を収容する前記燃料流出室から前記戻り流路へと液化ガス燃料を排出する排出通路（５１ｂ，２５１ｂ）の途中に設けられ、前記制御部材の開弁期間にて、前記燃料流出室から流出する液化ガス燃料の流出流量を、前記燃料流出室に流入する液化ガス燃料の流入流量よりも少なくすることにより、前記燃料流出室の圧力を液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する圧力維持部（８０，２８１）と、を備える燃料噴射装置。
3. 前記圧力維持部は、前記燃料流出室から前記戻り流路へ排出される液化ガス燃料の排出流量を制限するオリフィス部（８１）を有する請求項２に記載の燃料噴射装置。
4. 前記オリフィス部である下流側オリフィス部とは別に、前記圧力制御室から前記燃料流出室へ流出する液化ガス燃料の流量を制限する上流側オリフィス部（７１）、をさらに備える請求項３に記載の燃料噴射装置。
5. 前記下流側オリフィス部の流路面積は、前記上流側オリフィス部の流路面積よりも狭い請求項４に記載の燃料噴射装置。
6. 前記圧力維持部が前記弁ボデーに形成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
7. 前記制御部材は、前記圧力制御室及び前記燃料流出室が連通した状態と、前記圧力制御室及び前記燃料流出室の連通を遮断した状態とを切り替え、
   前記圧力維持部は、前記制御部材によって前記圧力制御室と前記燃料流出室との連通が遮断された状態においても、前記燃料流出室の圧力を液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
8. 前記弁ボデーは、前記制御部材を着座させる制御シート部（４６ａ）を形成し、
   前記制御部材は、前記制御シート部への着座によって前記圧力制御室と前記燃料流出室との連通を遮断し、
   前記圧力維持部は、前記制御シート部からの前記制御部材の離座によって局所的に降下した前記制御シート部及び前記制御部材の間の圧力を、液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。

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