JPH0821332A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

蓄圧式燃料噴射装置

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JPH0821332A
JPH0821332A JP6180648A JP18064894A JPH0821332A JP H0821332 A JPH0821332 A JP H0821332A JP 6180648 A JP6180648 A JP 6180648A JP 18064894 A JP18064894 A JP 18064894A JP H0821332 A JPH0821332 A JP H0821332A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 蓄圧式（コモンレール式）燃料噴射システム
を備えたエンジンにおいて、エンジンの急加速時におけ
る噴射圧力上昇の過渡応答性が改善されてエンジン出力
不足の発生が防止され、しかもエンジン騒音が低減さ
れ、さらに黒煙の発生・排ガスパティキュレートの良化
がなされたコモンレール式燃料噴射システムを備えたエ
ンジンを提供する。 【構成】 蓄圧器から送出された加圧燃料油をピストン
作動用切替弁により更に加圧する増圧装置を設け、燃料
噴射制御用切替弁により蓄圧器からの燃料油を直接燃料
噴射弁に送って噴射する低圧噴射と、増圧装置にて更に
加圧した燃料油を噴射弁に送って噴射する高圧噴射とを
切換制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蓄圧器に貯溜された加圧
燃料油を、燃料噴射弁により所定の噴射タイミングでシ
リンダ内に噴射するように構成された蓄圧式燃料噴射装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧フィードポンプにより圧送した燃料
を蓄圧器（コモンレール）内にて蓄圧し、電子制御等に
より設定された噴射タイミングで燃料噴射弁からエンジ
ンのシリンダー内に噴射する蓄圧式（コモンレール式）
燃料噴射システムは舶用大型ディーゼル機関において重
用化されていたが、近年これが小型高速の自動車（バス
・トラック等）用ディーゼルエンジンに適用されるよう
になってきた。
【０００３】この蓄圧式燃料噴射システムは、周知のジ
ャーク式燃料噴射システムのように、低速になると噴射
圧力が低下するという不具合はなく低速時においても高
圧噴射を容易に実現できるため、燃費の低減・高出力化
・黒煙の低減等を可能とならしめるという顕著な利点を
有するものである。
【０００４】図１５にかかる自動専用エンジンにおける
蓄圧式（コモンレール式）燃料噴射システムの従前の一
例を示す。
【０００５】図１５において、１０は燃料噴射弁であ
り、該噴射弁１０は、その先端に穿設された複数の燃料
噴射用噴孔１２及び同噴孔１２に供給される燃料を貯溜
する燃料溜１４を備えたノズル１６を有する。
【０００６】前記ノズル１６内には、前記燃料溜１４と
噴孔１２との連通を制御するニードル弁１８が摺動自在
に収容され、該ニードル弁１８はノズルホルダ２０内に
収蔵されたブッシュロッド２２を介してスプリング２４
により常時閉方向に付勢されている。上記ノズルホルダ
２０内には油室２６が形成され、該油室２６内に、上記
ニードル弁１８及びブッシュロッド２２に対し同軸に油
圧ピストン２８が摺動自在に嵌装されている。
【０００７】前記油室２６は、並列に配置された一方向
弁３０及びオリフィス３２を介して三方電磁弁３４の第
１の出口油路ｂに接続され、該電磁弁３４は、更に蓄圧
器３６に連通する入口油路ａ及び燃料タンク３８に連通
する第２の出口油路ｃを備えている。前記第１出口油路
ｂは、電磁アクチュエータ４０によって駆動される弁体
４２により、前記入口油路ａ又は第２出口油路ｃに選択
的に接続され、電磁アクチュエータ４０が消勢されてい
るときは、入口油路ａは第１出口油路ｂに連通し、また
電磁アクチュエータ４０が付勢されたときは、第１出口
油路ｂが第２出口油路ｃに連通するように構成されてい
る。また前記ノズルホルダ２０及びノズル１６内に、前
記燃料溜１４を蓄圧器３６に接続する燃料油路４４が設
けられている。
【０００８】前記蓄圧器３６には、燃料加圧ポンプ４６
により、エンジンの運転状態に応じ予め設定された高圧
力の燃料が供給される。前記燃料加圧ポンプ４６は、エ
ンジンのクランク軸に連動して駆動される偏心輪又はカ
ム４８によって往復駆動されるプランジャ５０を備え、
該プランジャ５０は、低圧のフィードポンプ５２により
ポンプ室５４内に供給された燃料タンク３８内の燃料油
を加圧して一方向弁５６を介し蓄圧器３６に圧送する。
【０００９】前記燃料加圧ポンプのホンプ室５４の吐出
側通路５８と、フィードポンプ５２に連通する吸込側通
路６０との間には、電磁アクチュエータ６２によって開
閉されるスピル弁６４が介装される。前記電磁アクチュ
エータ６２及び前記三方電磁弁３４の電磁アクチュエー
タ４０は、夫々コントローラ６６によって制御される。
【００１０】コントローラ６６は、多気筒エンジンの個
々のシリンダを判別する気筒判別装置６８、エンジン回
転数及びクランク角検知装置７０、エンジンの負荷検知
装置７２及び上記蓄圧器３６内の燃料圧力を検知する燃
料圧力センサ７４、並びに、必要に応じエンジンの運転
状態に影響を及ぼす気温、大気圧、燃料温度等の補助情
報７６等の検出信号及び設定信号入力を受け入れて、前
記電磁アクチュエータ４０及び６２を制御する。
【００１１】前記従前の蓄圧式燃料噴射装置の作動態様
を簡略に説明すると次のとおりである。先ず、エンジン
のクランク軸に連動して駆動される偏心輪又はカム４８
により燃料加圧ポンプ４６のプランジャ５０が駆動さ
れ、フィードポンプ５２によってポンプ室５４に供給さ
れた低圧の燃料が高圧に加圧されて蓄圧器３６に供給さ
れる。
【００１２】エンジンの運転状態に応じて、コントロー
ラ６６から電磁アクチュエータ６２に駆動出力が供給さ
れてスピル弁６４が開閉され、同スピル弁６４によって
蓄圧器３６内の燃料圧力が予め設定された圧力（例えば
２０〜１２０ＭＰａ）になるように制御される。一方、
蓄圧器３６内の燃料圧力の検出信号がセンサ７４からコ
ントローラ６６にフィードバック入力される。
【００１３】蓄圧器３６内の高圧燃料は、燃料噴射弁１
０の燃料油路４４を経て燃料溜１４に供給され、ニード
ル弁１８を上向き即ち啓開方向に押圧している。一方、
燃料噴射弁１０の不作動時には、三方電磁弁３４の電磁
アクチュエータ４０が消勢されていて入口ａと第１出口
ｂとが連通しているので、蓄圧器３６の高圧燃料が一方
向弁３０及びオリフィス３２を経て油室２６に供給され
る。
【００１４】前記油室２６内の油圧ピストン２８は、同
油室内の燃料圧力によって下向きに押圧されており、こ
の油圧力に基づく押下げ力にスプリング２４のばね力を
加えた閉弁力が、プッシュロッド２２を介してニードル
弁１８に印加される。上記ニードル弁１８に上向きに作
用する燃料圧力の作用面積よりも油圧ピストン２８に下
向きに作用する燃料圧力の受圧面積が十分大きく設定さ
れ、更にスプリング２４の下向きのばね力が追加して作
用しているので、ニードル弁１８は図示の閉止位置に保
持されている。
【００１５】次に、コントローラ６６の駆動出力により
電磁アクチュエータ４０が付勢されると、入口油路ａと
第１出口油路ｂとの連通が遮断されて、第１出口油路ｂ
と第２出口油路ｃとが連通される。このため油室２６が
オリフィス３２及び第２出口ｃを介して燃料タンク３８
に接続され、油圧ピストン２８に作用していた燃料圧力
が除去され、スプリング２４がニードル弁１８に作用す
る上向きの燃料圧力により克服されて同ニードル弁１８
が啓開され、燃料溜１４内の高圧燃料が噴孔１２からシ
リンダ内に噴射される。
【００１６】エンジンの運転状態に応じ予め設定された
時間後に、コントローラ６６によって電磁アクチュエー
タ４０が消勢されると、三方電磁弁３４の入口油路ａと
第１出口油路ｂとが再び連通して、油圧ピストン２８に
蓄圧器３６内の燃料圧力が印加される。これにより、ニ
ードル弁１８が閉止され、燃料噴射が終了する。
【００１７】
【発明が解決しよとする課題】しかるに、エンジン性能
に最適な噴射圧力について考察するに、 （１）低負荷時においては、高圧噴射にすると燃費（燃
料消費率）が悪化するため、低圧噴射にする必要があ
る。高負荷時においては、黒煙発生の防止、排ガスパテ
ィキュレード低減のため高圧噴射にする必要がある。
【００１８】（２）エンジンの全運転域において高圧噴
射にすると、初期燃焼量（予混合燃焼の量）の増加によ
りエンジン騒音の増大を招く。
【００１９】従って、エンジン騒音の面からは、排ガス
状態、燃費に悪影響を及ぼさない限り、噴射圧力は低圧
とすることが望ましく、エンジンのアイドリング運転時
及び低負荷時の噴射圧力は２０〜３０ＭＰａ程度が適切
である。
【００２０】かかる技術的観点に徴すると、図１５に示
される従来の蓄圧式（コモンレール式燃料噴射システム
には次のような問題点が内包されている。
【００２１】Ａ，車両の急加速時のアクセル操作のよう
に、低負荷時の低圧噴射から高負荷に急加速した場合、
蓄圧器内の圧力上昇の過渡応答遅れにより、目標噴射量
に到達することができず、この結果、過渡運転時のエン
ジン出力不足が生ずることとなる。
【００２２】即ち従来の蓄圧式燃料噴射システムでは、
図１８に示すように、アイドリング時は騒音低減、滑ら
かな回転確保の為に、コモンレール圧（蓄圧器圧力）を
２０ＭＰａに、又低負荷時は燃費の悪化防止の為にコモ
ンレール圧３０〜４０ＭＰａに、更に高負荷時は黒煙及
びパティキュレート（ＰＭ）低減の為にコモンレール圧
を８０〜１２０ＭＰａに夫々制御する必要があるが、前
記の様にコモンレール圧力を変化させる構造では、低負
荷時の低圧噴射（例えば、２０ＭＰａ）から高負荷時の
高圧噴射（例えば、９０ＭＰａ）に急加速させる場合、
２０ＭＰａから９０ＭＰａへのコモンレール圧力の上昇
に瞬間遅れが生じこのコモンレール内の圧力上昇遅れに
より、ニードル弁の開弁中に噴射される燃料量は、設定
された圧力での噴射量より少なくなるため、急加速時の
エンジンは、エンジンの設定された出力より小さくな
る。例えば図１９に示すように、エンジン急加速時の瞬
時のエンジントルクは従来の列型噴射ポンプのエンジン
トルクより大巾に低くなる。尚、図１９の（ａ）は従来
技術における蓄圧式燃料噴射装置、（ｂ）は周知の列型
燃料噴射ポンプ、（ｃ）は後記する本発明における蓄圧
式燃料噴射装置によるエンジンを夫々搭載した車両エン
ジン回転数とエンジン正味軸トルクの関係を示す。
【００２３】Ｂ，これを防止するため、蓄圧式燃料噴射
システムの燃料噴射弁の開弁時間を長くして目標噴射量
を保持すると、低圧噴射で噴射量が増大することとな
り、黒煙及び排ガス中のパティキュレートの悪化を招
く。 Ｃ，上記Ａ，Ｂより、従来のコモンレール式燃料噴射シ
ステムは周知の列型燃料噴射ポンプと比較すると、エン
ジンの最高出力が等しいものとすると、エンジンの急加
速時のエンジンの中低速回転数の瞬時のエンジントルク
が周知の列型燃料噴射ポンプの場合に比べ大巾に低くな
るため車両の加速性は大幅に低くなる。
【００２４】前記問題点に対応するものの１つとして、
特開平６−９３９３６号の発明、即ち高圧用及び低圧用
の２個のコモンレール（蓄圧器）を備え、エンジンの運
転条件により、高圧側コモンレール系と低圧側コモンレ
ール系とを切り換えて使用する燃料噴射システムが提供
されている。
【００２５】しかしながら、かかる高低圧蓄圧器を有す
る燃料噴射システムの場合は、高圧及び低圧の２種類の
燃料噴射系統が必要とするため装置が複雑、大型化し、
車両用エンジンの場合は搭載性に難点がある。またディ
ーゼルエンジンにおいては、騒音対策の面から一燃焼行
程中の燃料供給を低回転時等にパイロット噴射と主噴射
とに分けて実施することが行なわれるが、高負荷低回転
時にはパイロット噴射は低圧で主噴射は高圧で行なうこ
とが好ましい。
【００２６】本発明の目的はコモンレール式（蓄圧式）
燃料噴射システムを備えたエンジンにおいて、エンジン
の急加速時における噴射圧力上昇の過渡応答性が優れた
システムを提供することである。また本発明の他の目的
はコモンレール式（蓄圧式）燃料噴射システムを備えた
エンジンにおいてパイロット噴射の噴射圧と主噴射の噴
射圧を切替えうるシステムを提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点に鑑
みてなされたもので、その特徴とするところは、燃料加
圧ポンプから圧送される燃料油を所定の圧力にて蓄圧し
貯溜する蓄圧器（コモンレール）と、上記蓄圧器と燃料
噴射弁内の噴射燃料用燃料溜とを連通する供給油路と、
一端が同供給油路から分岐して他端が上記燃料噴射弁内
に形成されたニードル弁開閉制御用の油室に至る制御油
路と、同制御油路内に設けられ上記油室に燃料油圧を作
用させることにより燃料噴射弁内のニードル弁を閉止せ
しめ、上記油室の燃料油室の除去することにより上記ニ
ードル弁を開放して燃料噴射を履行せしめる燃料噴射制
御用切替弁と、上記制御油路の分岐点より上流側の供給
油路に形成された第一シリンダ室と、同第一シリンダ室
に配設され同第一シリンダ室の容積を小さくするように
作動して同室下流側の燃料圧力を増大せしめる増圧ピス
トンと、同増圧ピストンに作動液圧を供給する液圧回路
と、同液圧回路に設けられ、上記増圧ピストンへの作動
液圧の供給・排出を切り替えて上記増圧ピストンを駆動
せしめるピストン作動用切替弁と、上記燃料噴射制御用
切替弁と上記ピストン作動用切替弁とに制御信号を出力
して上記ニードル弁の開閉作動と上記増圧ピストンの作
動とを制御し、上記増圧ピストンの作動に基づく高圧噴
射と上記増圧ピストンの非作動状態に対応した低圧噴射
とを切り替えて行わせるコントローラとを備えたことを
特徴とする蓄圧式燃料噴射装置を提案する。
【００２８】また、好ましくは、上記コントローラが、
エンジンの運転状態として少なくともエンジン負荷状態
を検出し、低負荷運転時には上記低圧噴射をなさしめ、
高負荷時には上記高圧噴射をなさしめるように構成する
のがよい。更に好ましくは、前記コントローラが、上記
コントローラが、低負荷運転時に上記低圧噴射としてパ
イロット噴射に対応する小量噴射と主噴射に対応する後
続の大量噴射とが一燃焼サイクル中に行われるように上
記燃料噴射制御用切替弁と上記ピストン作動用切替弁と
に制御信号を出力するように構成されてなることにあ
る。さらに又、上記コントローラが、パイロット噴射に
対応する小量の上記低圧噴射と主噴射に対応する後続す
る上記高圧噴射とが一燃焼サイクル中に行われるように
上記燃料噴射制御用切替弁と上記ピストン作動用切替弁
とに制御信号を出力するように構成するのがよい。更に
又、上記コントローラが、パイロット噴射に対応する小
量噴射を上記低圧噴射で行い、主噴射に対応する大量噴
射をエンジンの運転状態に応じて低負荷時には上記低圧
噴射で行い高負荷時には上記高圧噴射で行うように上記
燃料噴射制御用切替弁と上記ピストン作動用切替弁とに
制御信号を出力するように構成する
【００２９】尚、上記増圧ピストンは上記第一シリンダ
室内を摺動する小径部と同小径部に作動的に連設される
大径部とを有し、上記液圧回路は、上記大径部を収容す
る第二シリンダ室と、同第二シリンダ室を上記第一シリ
ンダ室上流側供給油路または上記蓄圧室に連通せしめる
とともに上記ピストン作動用切替弁が介装された連通油
路とを有し、上記増圧ピストンは、上記大径部と小径部
との面積差に基づく油圧により上記第一シリンダ室の容
積を小さくするように作動して同室下流側の燃料圧力を
増大せしめるように構成するのがよい。この場合上記増
圧ピストンは、上記第一シリンダ内を摺動する小径部
と、上記第二シリンダ内を摺動する大径部とは別体に作
られているのがよく、更に少なくとも上記第一シリンダ
室の容積を拡大する方向に上記小径部を付勢するスプリ
ングが上記第一シリンダ室内に収容されているのがよ
い。
【００３０】更に、上記連通油路は、上記第一シリンダ
室容積を小さくするように作用する燃料油圧を上記大径
部で仕切られる上記第二シリンダ室内の一方の分室に供
給する第一油路と、他方の分室に燃料油圧を供給する第
二油路とを備え、上記ピストン作動用切替弁は上記第二
油路に介装されているように構成するのがよい。この場
合、上記第一シリンダ室または上記他方の分室の少なく
とも一方には上記第一シリンダ室の容積を拡大する方向
に上記増圧ピストンを付勢するスプリングが収容されて
いるのがよい。更に、上記供給油路の第一シリンダ流入
口は、上記増圧ピストンの非作動時に連通され、且つ上
記増圧ピストンの作動時に閉塞される位置に接続されて
いるのがよい。
【００３１】
【作用】本発明は前記のように構成されているので、ピ
ストン作動用切替弁を、増圧ピストンの増圧作用が遮断
されるように切り換えると、蓄圧器からの加圧燃料油は
直接燃料噴射弁の燃料溜に流入し、燃料噴射制御用切替
弁をニードル弁開閉制御用の油室への油圧を遮断し、油
室の加圧燃料油を排出するように切り換えるとニードル
弁が開弁し蓄圧器内に蓄圧された加圧燃料油のみにより
加圧された前記燃料溜内の低圧燃料油がシリンダ内に噴
射せしめられる。
【００３２】次いでピストン作動用切替弁により増圧ピ
ストンの増圧作用がなされるように増圧ピストンに作動
液圧が供給されると、蓄圧器からの加圧燃料油は、増圧
ピストンの作動によりさらに加圧され瞬時に高圧となっ
て燃料噴射弁の燃料溜に送られ、前記と同様に燃料噴射
制御用切替弁の作用によりニードル弁が開弁されると前
記高圧の燃料油はシリンダ内に噴射せしめられる。これ
によりエンジンの過渡時における噴射圧力の応答性が改
善される。
【００３３】またコントローラの制御により、前記蓄圧
器の加圧燃料油のみの加圧による低圧のパイロト噴射を
噴射の初期になさしめ、前記増圧ピストンにより高圧化
された高圧燃料油による高圧主噴射を前記パイロット噴
射の後に行わしめることにより、燃料噴射性能を低下さ
せることなく騒音の低減をなすことができる。
【００３４】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されてい
る構造部品の寸法，材質，形状，その相対位置などは特
に特例的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれの
みに限定する趣旨でなく単なる説明例に過ぎない。
【００３５】図１は本発明の実施例に係る自動車用エン
ジンに使用される蓄圧式（コモンレール式）燃料噴射装
置の構成図、図２〜図１４はこれの作用説明図あるいは
噴射モード線図である。
【００３６】図１において、１０は燃料噴射弁、５２は
燃料フィードポンプ、４６は該フィードポンプ５２から
の燃料を加圧する燃料加圧ポンプ、３６は該燃料加圧ホ
ンプ４６から圧送される加圧燃料を蓄圧する蓄圧器（コ
モンレール）、２００はコントローラである。
【００３７】前記燃料噴射弁１０は、その先端に複数個
穿設された燃料噴射用の噴孔１２及び該噴孔１２に供給
される燃料を貯溜する燃料溜１４を備えたノズル１６を
有する。
【００３８】前記ノズル１６内には、前記燃料溜１４と
噴孔１２との連通を制御するニードル弁１８が摺動自在
に収容され、同ニードル弁１８はノズルホルダ２０内に
収蔵されたプッシュロッド２２を介してスプリング２４
により常時閉方向に付勢されている。上記ノズルホルダ
２０内には油室２６が形成され、該油室２６内に、上記
ニードル弁１８及びプッシュロッド２２に対し同軸に油
圧ピストン２８が摺動自在に嵌装されている。
【００３９】前記油室２６は、並列に配置された一方向
弁３０及びオリフィス３２を介して三方電磁弁（燃料噴
射制御量切替弁）３４の第１の出口油路ｂ（制御油路）
に接続され、同電磁弁３４は、更に後述する増圧装置１
００に連通する入口油路ａ及び燃料タンク３８に連通す
る第２の出口油路ｃを備えている。前記第１の出口油路
ｂは、電磁アクチュエータ４０によって駆動される弁体
により、前記入口油路ａ又は第２出口油路ｃに選択的に
接続され、電磁アクチュエータ４０が消勢されていると
きは、入口油路ａは第１出口油路ｂに連通し、また電磁
アクチュエータ４０が付勢されたときは、第１出口油路
ｂが第２出口油路ｃに連通するように構成されている。
また前記ノズルホルダ２０及びノズル１６内には前記燃
料溜１４を前記増圧装置１００に接続する燃料油路（供
給油路）４４が設けられている。
【００４０】前記蓄圧器３６には、燃料加圧ポンプ４６
により、エンジンの運転状態に応じ予め設定された高圧
力（例えば、２０〜４０ＭＰａ）の燃料が供給される。
前記燃料加圧ポンプ４６は、エンジンのクランク軸に連
動して駆動される偏心輪又はカム４８によって往復駆動
されるプランジャ５０を備え、該プランジャ５０は、低
圧の燃料フィードポンプ５２によりポンプ室５４内に供
給された燃料タンク３８内の燃料油を加圧して一方向弁
５６を介し蓄圧器３６に圧送する。
【００４１】前記燃料加圧ポンプのポンプ室５４の吐出
側通路５８と、前記フィードポンプ５２に連通する吸込
側通路６０との間には、電磁アクチュエータ６２によっ
て開閉されるスピル弁６４が介装される。前記電磁アク
チュエータ６２及び前記三方電磁弁３４の電磁アクチュ
エータ４０及び後述する増圧装置１００のアクチュエー
タ１１４は、前記コントローラ２００によって夫々制御
される。
【００４２】コントローラ２００は、多気筒エンジンの
個々のシリンダを判別する気筒判別装置６８、エンジン
回転数及びクランク角検知装置７０、エンジンの負荷検
知装置７２及び上記蓄圧器３６内の燃料圧力を検知する
燃料圧力センサ７４、並びに、必要に応じエンジンの運
転状態に影響を及ぼす気温、大気圧、燃料温度等の補助
情報７６等の検出信号及び設定信号入力を受け入れて、
前記電磁アクチュエータ４０及び電磁アクチュエータ６
２及び増圧装置用アクチュエータ１１４を夫々制御す
る。
【００４３】１００は増圧装置、１０５は該増圧装置用
の三方電磁弁（ピストン作動用切替弁）、１１４は該三
方電磁弁１０５制御用の電磁アクチュエータである。前
記増圧装置１００は、大径ピストン１０１ａとこれより
も小径の小径ピストン１０１ｂとが一体に形成された増
圧ピストン１０１、大径ピストン１０１ａが嵌挿される
大径シリンダ１０６、小径ピストン１０１ｂが嵌挿され
る小径シリンダ１０７、大径ピストン側戻しスプリング
１０４、小径ピストン側戻しスプリング１０３等を備え
ている。尚、上記大径ピストン１０１ａと小径ピストン
１０１ｂは別体の方が製造上都合が良い。別体の場合に
は、大径ピストン１０１ａと小径ピストン１０１ｂの同
芯精度と、大径シリンダ１０６と小径シリンダ１０７と
の同芯精度にかかわらず、大径油圧１２５及び小径油圧
１０９夫々の油密が容易に得易い。
【００４４】１１０は蓄圧器３６の出口油路（供給油
路）であり、前記増圧装置用三方電磁弁１０５の第１接
続口への油路（第２油路）１１１、前記増圧ピストンの
大径ピストン１０１ａが臨む大径油室（一方の分室）１
２５に連通される油路（第１油路）１０８及び前記小径
ピストン１０１ｂが臨む小径油室（第１シリンダ室）１
０９に連通される油路（供給油路）１１９の３油路に分
岐される。
【００４５】１１２は前記三方電磁弁１０５の第２接続
口と大径ピストン１０１ａの背面が臨む中油室（他方の
分室）１０４とを連通する油路、１１３は前記三方電磁
弁１０５の第３接続口と燃料タンク３８とを接続する排
油路である。尚、増圧装置１００に作動液圧を供給する
液圧回路が蓄圧器３６の高圧燃料と独立して設けられて
いる場合には、個別の作動液タンク及び加圧ポンプが必
要となる。前記油路１１９の前記小油室１０９への開口
１２１は小径ピストン１０１ｂの端面１２２により開閉
可能な位置に設けられている。なお、本実施例のように
エンジンが多気筒の場合、増圧装置１００及び燃料噴射
弁１０は各気筒毎に設けられ、各気筒共通の蓄圧器３６
は各気筒毎にそれぞれ設けられる出口油路１０を介して
各増圧装置１００に接続される。
【００４６】次に前記実施例に係る蓄圧式燃料噴射シス
テムの動作を説明する。先ず、エンジンのクランク軸に
連動して駆動される偏心輪又はカム４８により燃料加圧
ポンプ４６のプランジャ５０が駆動され、フィードポン
プ５２によってホンプ室５４に供給された低圧の燃料が
設定された高圧に加圧されて蓄圧器３６に供給される。
【００４７】エンジンの運転状態に応じて、コントロー
ラ２００から電磁アクチュエータ６２に駆動出力が供給
されてスピル弁６４が開閉され、同スピル弁６４によっ
て蓄圧器３６内の燃料圧力が予め設定された高圧力（例
えば２０〜４０ＭＰａ）に制御される。一方、蓄圧器３
６内の燃料圧力の検出信号がセンサ７４からコントロー
ラ２００にフィードバック入力される。
【００４８】蓄圧器３６内の加圧燃料は、増圧ピストン
１０１が非作動のとき（即ち左端位置にあるとき）に
は、油路１１９から小径油室１０９を経てさらに燃料噴
射弁１０の燃料油路４４を経て燃料溜１４に供給され、
ニードル弁１８を上向き即ち啓開方向に押圧している。
また、燃料噴射弁１０の不作動時には、三方電磁弁３４
の電磁アクチュエータ４０が消勢されていて、入口油路
ａと第１出口油路ｂとが連通しているので、蓄圧器３６
の高圧燃料が一方向弁３０及びオリフィス３２を経て油
室２６に供給される。
【００４９】前記油室２６内の油圧ピストン２８は、同
油室内の燃料圧力によって下向きに押圧されており、こ
の油圧力に基づく押下げ力にスプリング２４のばね力を
加えた閉弁力が、プッシュロッド２２を介してニードル
弁１８に印加される。上記ニードル弁１８に上向きに作
用する燃料圧力の作用面積よりも油圧ピストン２８に下
向きに作用する燃料圧力の受圧面積が十分大きく設定さ
れ、更にスプリング２４の下向きのばね力が追加して作
用しているので、ニードル弁１８は図示の閉止位置に保
持されている。
【００５０】コントローラ２００の駆動出力により電磁
アクチュエータ４０が付勢されると、入口油路ａと第１
出口油路ｂとの連通が遮断されて、第１出口油路ｂと第
２出口油路ｃとが連通される。このため油室２６がオリ
フィス３２及び第２出口ｃを介して燃料タンク３８に接
続され、油圧ピストン２８に作用していた燃料圧力が除
去され、スプリング２４がニードル弁１８に作用する上
向きの燃料圧力により克服されて同ニードル弁１８が啓
開され、燃料溜１４内の高圧燃料が噴孔１２からシリン
ダ内に噴射される。
【００５１】エンジンの運転状態に応じ予め設定された
時間後に、コントローラ２００によって電磁アクチュエ
ータ４０が消勢されると、三方電磁弁３４の入口油路ａ
と第１出口油路ｂとが再び連通して、油圧ピストン２８
に蓄圧器３６内の燃料圧力が印加される。これにより、
ニードル弁１８が閉止され、燃料噴射が終了する。
【００５２】次に図２〜図９を参照して、増圧装置１０
０と蓄圧器３６とを併用した燃料噴射システムの動作を
説明する。以下の説明において、燃料噴射弁用三方電磁
弁３４及び増圧装置用三方電磁弁１０５は、コントロー
ラ２００からの制御信号を該電磁弁のそれぞれに付設さ
れた電磁アクチュエータ４０及び１１４に付与すること
により切り換え操作される。
【００５３】（１）蓄圧器３６の圧力のみで燃料噴射を
行う場合：図２（ａ）〜（ｃ） 三方電磁弁１０５は、油路１１１と油路１１２とを接続
する。蓄圧器３６からの加圧燃料は、増圧装置１００の
大油室１２５、中油室１２６、小油室全てに導入される
ので増圧ピストン１０１は作動せず図１中左端位置にあ
る。
【００５４】（ａ）噴射前〔図２−（ａ）〕 三方電磁弁３４は、油路ａと油路ｂとを接続する。増圧
装置１００の小油室１０９を経た加圧燃料は、電磁弁３
４及びオリフィス３２及び一方向弁３０を経て燃料噴射
弁の油室２６に導かれ油圧ピストン２８をニードル弁１
８に押しつけるのでニードル弁１８は開弁しない。
【００５５】（ｂ）噴射開始〔図２−（ｂ）〕 三方電磁弁３４は油路ｂと油路ｃとを接続する。油室２
６内の燃料油は油路ｃを通って燃料タンク３８に排出さ
れ、油圧ピストン２８に加わる油圧が解除される。増圧
装置１００の小油室１０９を経た加圧燃料は油路４４を
通って燃料溜１４に入りニードル弁１８を押し上げ噴孔
１２よりシリンダ内に噴射される。
【００５６】（ｃ）噴射終了〔図２−（ｃ）〕 三方電磁弁３４は、油路ａと油路ｂとを接続する。油室
２６内に加圧燃料が導入されて油圧ピストン２８に作用
し、ニードル弁１８が閉弁し、上記（ａ）の噴射前と同
一の状態となる。上記（ａ）〜（ｃ）の噴射モードを図
３に示す。
【００５７】（２）増圧装置１００のみによる噴射：図
４（ａ），（ｂ），図５（ｃ），（ｄ） （ａ）噴射前〔図４−（ａ）〕 三方電磁弁１０５は油路１１１と油路１１２とを連通す
る。即ち、電磁弁１０５は上記（１）と同一状態である
ので増圧ピストン１０１は作動しない。
【００５８】三方電磁弁３４は油路ａと油路ｂとを接続
する。即ち電磁弁３４は上記（１）−（ａ）と同一状態
であるので、油圧ピストン２８によりニードル弁１８は
弁座に押し付けられ閉弁している。
【００５９】 （ｂ）増圧装置１００による高圧化〔図４−（ｂ）〕 三方電磁弁１０５は油路１１２と油路１１３とを接続
し、三方電磁弁３４は油路ａと油路ｂとを接続する。
【００６０】蓄圧器３６からの加圧燃料油は、油路１１
０，１０８を経て大油室１２５に入り大径ピストン１０
１ａに作用する。
【００６１】一方、中油室１２６内の加圧燃料油は油路
１１２、三方電磁弁１０５、油路１１３を経てタンク１
１８に排出されるので、増圧ピストン１０１はＺ矢方向
に押圧され、小径ピストン１０１ｂの端面１０１ｃによ
り油路１１９は閉塞され、小油室１０９内の燃料油は更
に高圧に加圧される。
【００６２】また、この高圧油は、油路ａ、三方電磁弁
３４、油路ｂを経て油室２６に導入され油圧ピストン２
８を押圧しているので、ニードル弁１８は閉弁されてい
る。
【００６３】（ｃ）噴射開始〔図５−（ｃ）〕 三方電磁弁１０５は上記（ｂ）と同一状態にて、三方電
磁弁３４は、油路ｂと油路ｃとを接続する。これによ
り、油室２６内の油は油路ｂ、電磁弁３４、油路ｃを経
てタンク３８に排出され、ニードル弁１８に負荷される
油圧が解除される。上記（ｂ）の過程で蓄圧器３６の高
圧燃料の圧力より更に高圧化された燃料油が油路４４を
経て燃料溜１４に導かれているので、これがニードル弁
１８を押し上げて開弁せしめ、該高圧燃料油が噴孔１２
からシリンダ内に噴射される。
【００６４】（ｄ）噴射終了〔図５−（ｄ）〕 三方電磁弁１０５は上記（ｃ）と同一状態で、三方電磁
弁３４は油路ａと油路ｂとを接続する。油室２６内に小
油室１０９内の高圧燃料油が導入されて油圧ピストン２
８に作用する。これによりニードル弁１８はスプリング
２４の押付力により閉弁し、噴射が終了する。なお、噴
射終了後は次回の噴射に備えるためコントローラ２００
は三方電磁弁１０５を切換えて速やかに（ａ）の状態に
戻す。図６に上記図４（ａ）〜図５（ｄ）の噴射モード
を示す。
【００６５】さて前記図２及び図３で示す蓄圧器３６の
圧力のみでの燃料噴射は、アイドリングから低中負荷ト
ルクで運転する場合に利用し、図４及び図５の増圧装置
１００を利用した燃料噴射は、中高負荷トルクで運転す
る場合に利用するようにコントロールするのがよい。そ
して蓄圧器３６の圧力は２０〜４０ＭＰａ、好ましくは
２５〜３０ＭＰａ、増圧装置１００の増圧圧力は７０〜
１２０ＭＰａ前後、好ましくは７０〜８０ＭＰａに設定
するのがよい。即ち図１６は４０％負荷、６０％回転数
で運転した場合の燃料噴射圧（ＭＰａ）と、燃料消費率
ｂｅ、黒鉛Ｒ、パティキュレートＰＭ、及びＨＣとの関
係を示し、本図より理解されるように、低中負荷トルク
で運転する場合は燃料噴射圧を２０〜４０ＭＰａ、好ま
しくは２５〜３０ＭＰａに設定するのがよく、従って蓄
圧器３６の圧力前記圧力の範囲に設定するのがよい。
【００６６】一方図１７は９５％負荷、６０％回転数で
運転した場合の燃料噴射圧（ＭＰａ）と、ｂｅ、Ｒ、Ｐ
Ｍ、及びＨＣの関係を示し、本図より理解されるよう
に、高負荷トルクで運転する場合は燃料噴射圧を７０Ｍ
Ｐａ以上、具体的には７０〜１２０ＭＰａ程度に設定す
るのがよいが、余りに高くするとこれに比例して騒音も
増大し、従って増圧装置１００の増圧圧力は７０〜１２
０ＭＰａ前後、好ましくは７０〜８０ＭＰａに設定する
のがよい。
【００６７】又本実施例においては前記の図１５に示す
蓄圧式燃料噴射システムの様にコモンレール（蓄圧器）
圧力を大幅に変化させる必要がないため、低負荷時の低
圧噴射（燃料噴射圧：２０ＭＰａ）から高負荷時の高圧
噴射（燃料噴射圧：９０ＭＰａ）に急激に昇圧させる場
合においても、例えば図１９（ｃ）に示すように、燃料
噴射圧を速やかに立上げる事が出来、エンジンの回転数
の遅れとともに過渡運転時におけるエンジン出力不足が
生じる恐れがない。
【００６８】更に図２０に示すように前記図３の噴射モ
ードと図６の噴射モードを組合せてコントローラ２００
により三方電磁弁１０６の開放時期若しくは弁開度を制
御する事により、ニードル弁（針弁）のリフト時期を制
御して噴射率を鈍らせることが出来、この結果主噴射の
初期圧力をコモンレール圧力より若干高めたい場合、言
換えれば低負荷時又は中負荷時において初期主噴射量を
抑えながら燃焼に最適な噴射率制御を行う事ができる。
【００６９】さて本実施例の蓄圧式燃料噴射装置に限ら
ず、一般的な蓄圧式燃料噴射システムにおいては、従来
の列型燃料噴射ポンプの場合に比較して大幅にエンジン
騒音が増大する。かかる欠点を解消するために本発明は
低速運転時に、主噴射を行う前にいわゆるニードル弁
（針弁）１８を僅かにリフトさせるパイロット噴射を行
う事により騒音の低減を図っている。（即ちこの場合は
一燃焼サイクル中にパイロット噴射と主噴射という２度
の噴射が行なわれる） 次にパイロット噴射を組合せた本発明の実施例の作用を
説明する。
【００７０】（３）蓄圧器圧力によるパイロット噴射と
増圧装置による主噴射：図７（ａ），（ｂ），図８
（ｃ），（ｄ） （ａ）噴射前〔図７−（ａ）〕 三方電磁弁１０５は油路１１１と油路１１２とを接続
し、三方電磁弁３４は油路ａと油路ｂとを接続する。こ
れは前記（１），（２）の噴射前と同一状態である。
【００７１】 （ｂ）パイロット噴射開始〔図７−（ｂ）〕 三方電磁弁１０５が上記（ａ）のように油路１１１と油
路１１２とを接続した状態で、三方電磁弁３４を油路ｂ
と油路ｃとの接続に切り換える。この状態は、前記
（１）−（ｂ）の蓄圧器３６による噴射始めと同一状態
であり、蓄圧器３６からの加圧燃料は増圧装置１００の
小油室１０９、油路４４、燃料溜１４を経て、噴孔１２
からシリンダ内に噴射される。
【００７２】 （ｃ）パイロット噴射終了〔図８−（ｃ）〕 三方電磁弁１０５は、上記（ａ），（ｂ）と同様、油路
１１１と油路１１２とを接続しており、この状態で三方
電磁弁３４を油路ａと油路ｂとの接続に切り換える。こ
の状態は前記（１）−（ｃ）と同一状態であり、油室２
６内に加圧燃料が導かれて油圧ピストン２８を押圧し、
ニードル弁１８を閉弁せしめる。これによりパイロット
噴射が終了する。
【００７３】 （ｄ）増圧装置による高圧化〔図８−（ｄ）〕 三方電磁弁１０５は油路１１２と油路１１３とを接続
し、三方電磁弁３４は油路ａと油路ｂとを接続する。こ
の状態は前記（２）−（ｂ）と同一状態であり、増圧ピ
ストン１０１により更に高圧に加圧された燃料油が燃料
噴射弁の燃料溜１４に達し、ニードル弁１８は油圧ピス
トン２６により弁座に押し付けられ閉弁している。
【００７４】（ｅ）主噴射開始〔図９−（ｅ）〕 三方電磁弁１０５は油路１１２と油路１１３とを接続
し、三方電磁弁３４は油路ｂと油路ｃとを接続する。こ
の場合は前記（２）−（ｃ）と同一状態であり、燃料噴
射弁の油室２６内の油がタンク３８へと排出され、ニー
ドル弁１８が開弁し、増圧装置１００にて蓄圧器３６の
高圧燃料の圧力より更に高圧化された燃料油が噴孔１２
からシリンダ内に噴射される。
【００７５】（ｆ）主噴射終了〔図９−（ｆ）〕 三方電磁弁１０５は上記（ｅ）の状態で、三方電磁弁３
４を油路ａと油路ｂとの接続に切り換える。この場合は
上記（２）−（ｄ）と同一状態であり、燃料噴射弁の油
室２６内に増圧装置からの高圧燃料油が導入されて油圧
ピストン２８に作用し、ニードル弁１８を閉弁せしめ
る。
【００７６】図１０に、上記（ａ）〜（ｆ）にて説明し
た蓄圧器３６によるパイロット噴射と増圧装置１００に
よる高圧主噴射とを組合せた噴射モードを示す。図中
（ｂ）〜（ｃ）が蓄圧器３６によるパイロット噴射、
（ｅ）〜（ｆ）が増圧装置１００による高圧主噴射であ
る。
【００７７】〔４〕蓄圧器のみによるパイロット噴射と
主噴射：図１１（ａ），（ｂ），図１２（ｃ），
（ｄ），図１３（ｅ），（ｆ） この場合は増圧装置１００を作動させないようにするた
め、三方電磁弁１０５は前記（１）と同様、油路１１１
と油路１１２とを接続する。 （ａ）噴射前〔図１１−（ａ）〕 前記（１）−（ａ）と同一状態であり、三方電磁弁３４
は油路ａと油路ｂとを接続し、油圧ピストン２８の押付
力によりニードル弁１８は閉弁している。
【００７８】（ｂ）パイロット噴射開始〔図１１−
（ｂ）〕 前記（１）−（ｂ）と同一状態であり、三方電磁弁３４
は油路ｂと油路ｃとを接続し、油室ピストン２８への油
圧を解除し、ニードル弁１８を開弁せしめ、シリンダ内
に蓄圧器３６からの燃料を噴射せしめる。
【００７９】 （ｃ）パイロット噴射終了〔図１２−（ｃ）〕 前記（１）−（ｃ）と同一状態であり、三方電磁弁３４
は油路ａと油路ｂとを接続し、油室ピストン２８に蓄圧
器３６からの加圧燃料を作用させ、ニードル弁１８を開
弁せしめる。
【００８０】次いで蓄圧器３６のみによる主噴射が下記
（ｄ），（ｅ），（ｆ）の順に行われるが、これは、上
記（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されるパイロット噴射の
場合と同様な手順で行われる。ただしこの場合は、噴射
量及び噴射期間をパイロット噴射時よりも大きくなるよ
うにコントローラ２００にて制御する。
【００８１】（ｄ）主噴射前〔図１２−（ｄ）〕 三方電磁弁３４は油路ａとｂとを接続し、ニードル弁１
８は閉弁する。 （ｅ）主噴射〔図１３−（ｅ）〕 三方電磁弁３４は油路ｂとｃとを接続し、ニードル弁１
８が開弁し、蓄圧器３６からの燃料を噴射する。
【００８２】（ｆ）主噴射終了〔図１３−（ｆ）〕 三方電磁弁３４は油路ａとｂとを接続し、ニードル弁１
８が閉弁される。上記（ａ）〜（ｆ）による蓄圧器圧力
のみのパイロット噴射と主噴射とを組合せた噴射モード
を図１４に示す。以上に説明した（１）〜（４）の噴射
方式をエンジンの運転条件に従い、コントローラ２００
により切り換え使用する。
【００８３】即ち、アイドリング時、低負荷時は前記
（１）または（４）の噴射方式、つまり蓄圧器３６の圧
力のみによる低圧噴射を行う。また一定負荷以上の高負
荷時には増圧装置１００を作用させて、前記（３）の噴
射方式つまり噴射初期の低圧のパイロット噴射と高圧の
主噴射とを組合せた噴射方式によりエンジンを運転制御
する。
【００８４】前記噴射システムによれば、三方電磁弁に
より蓄圧器圧力による低圧噴射から増圧装置を使用した
高圧噴射に瞬時に切り換えが可能となり、エンジン過渡
時の応答性が大幅に向上せしめられる。また低圧のパイ
ロット噴射と増圧装置の使用による高圧噴射とを組み合
せることによりエンジンの騒音レベルが大幅に低減され
る。
【００８５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の蓄
圧式燃料噴射システムに、増圧ピストンを備えた増圧装
置と該増圧装置の作動を切り換える三方電磁弁とを加設
するという比較的簡単な装置で以って、三方電磁弁によ
り増圧装置の作動に切り換えるのみで低圧噴射から高圧
噴射への切り換えを瞬時に行うことができるので例えば
本発明の装置により過渡運転時の高圧噴射への切り換え
を瞬時に行うことができるので例えば本発明の装置によ
り過渡運転時の高圧噴射を成立させることにより、従来
の燃料噴射システムに較べエンジン過渡期の噴射圧力上
昇の応答性が大幅に向上する。
【００８６】これにより、エンジン過渡期の噴射圧力上
昇不足によるエンジンの出力低下、黒煙の発生、排気パ
ティキュレートの悪化等の不具合の発生を防止すること
ができる。
【００８７】また、パイロット噴射と主噴射からなる２
段噴射に適用した低圧のパイロット噴射と増圧装置の使
用による高圧主噴射とを自在に組合せて運転できるの
で、エンジン騒音を抑制しつつ高出力運転を実現するこ
とができる。
【００８８】さらに、蓄圧器側の燃料油圧力を低圧とす
ることができるので、配管の継手部等のシール部材に作
用する圧力も低くなり、燃料圧力によるシール部材の負
荷が軽減されるため燃料漏れの発生を防止することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る蓄圧式燃料噴射装置の構
成図を示す。
【図２】図２は蓄圧器３６の圧力のみで燃料噴射を行う
場合の作用説明図で、（ａ）は噴射前、（ｂ）は噴射開
始時、（ｃ）は噴射終了時の状態を示す。
【図３】図２の噴射モード線図である。
【図４】図４及び図５は増圧装置１００を利用して燃料
噴射を行う場合の作用説明図で、（ａ）は噴射前、
（ｂ）は増圧時の状態を示す。
【図５】図５は図４の続きの作用説明図で、（ｃ）は噴
射開始時、（ｄ）は噴射終了時の状態を示す。
【図６】図４及び図５の噴射モード線図である。
【図７】図７乃至図９は蓄圧器３６と増圧装置１００の
組合せによるパイロット噴射と主噴射燃料噴射を行う場
合の作用説明図で、（ａ）は噴射前、（ｂ）はパイロッ
ト噴射開始時の状態を示す。
【図８】図８は図７の続きの作用説明図で、（ｃ）はパ
イロット終了時、（ｄ）増圧時の状態を示す。
【図９】図９は図８の続きの作用説明図で、（ｅ）は主
噴射開始時、（ｆ）は噴射終了時の状態を示す。
【図１０】図７乃至図９の噴射モード線図である。
【図１１】図１１乃至図１３は蓄圧器３６のみによるパ
イロット噴射と主噴射を行う場合の作用説明図で、
（ａ）は噴射前、（ｂ）はパイロット噴射開始時の状態
を示す。
【図１２】図１２は図１１の続きの作用説明図で、
（ｃ）はパイロット終了時、（ｄ）は主噴射前の状態を
示す。
【図１３】図１３は図１２の続きの作用説明図で、
（ｅ）は主噴射時、（ｆ）は噴射終了時の状態を示す。
【図１４】図１１乃至図１３の噴射モード線図である。
【図１５】従来の蓄圧式燃料噴射装置の構成図を示す。
【図１６】低中速負荷で運転した場合の燃料噴射圧（Ｍ
Ｐａ）と、燃料消費率ｂｅ、黒鉛Ｒ、パティキュレート
ＰＭ、及びＨＣとの関係を示す。
【図１７】高負荷で運転した場合の燃料噴射圧（ＭＰ
ａ）と、燃料消費率ｂｅ、黒鉛Ｒ、パティキュレートＰ
Ｍ、及びＨＣとの関係を示す。
【図１８】従来の蓄圧式燃料噴射システムにおける、コ
モンレール圧（蓄圧器圧力）と、エンジン軸トルク／回
転数の関係を示すグラフ図である。
【図１９】（ａ）は本従来技術における蓄圧式燃料噴射
装置、（ｂ）は周知の列型燃料噴射ポンプ、（ｃ）は後
記する本発明における蓄圧式燃料噴射装置によるエンジ
ンを夫々搭載した車両エンジン回転数とエンジン正味軸
トルクの関係を示す。
【図２０】コントローラにより三方電磁弁の開放時期若
しくは弁開度を制御する事により、低負荷時又は中負荷
時において初期主噴射量を抑えながら燃焼に最適な噴射
率制御を行う事が出来る噴射モード線図である。
【符号の説明】
１０ 燃料噴射弁 １２ 噴口 １４ 燃料溜 １８ ニードル弁 ２６ 油室 ２８ 油圧ピストン ３４ 噴射弁用三方電磁弁 ３６ 蓄圧器（コモンレール） ４４ 燃料油路 ４６ 燃料加圧ポンプ １００ 増圧装置 １０１ 増圧ピストン １０１ａ 大径ピストン １０１ｂ 小径ピストン １０５ 増圧装置用三方電磁弁 １０９ 小油室 １２６ 中油室 １２５ 大油室 １０８，１１１，１１２，１１３，１１９ 油路 ２００ コントローラ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 47/02

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料加圧ポンプから圧送される燃料油を
    所定の圧力にて蓄圧し貯溜する蓄圧器（コモンレール）
    と、 上記蓄圧器と燃料噴射弁内の噴射燃料用燃料溜とを連通
    する供給油路と、 一端が同供給油路から分岐して他端が上記燃料噴射弁内
    に形成されたニードル弁開閉制御用の油室に至る制御油
    路と、 同制御油路内に設けられ上記油室に燃料油圧を作用させ
    ることにより燃料噴射弁内のニードル弁を閉止せしめ、
    上記油室の燃料油で除去することにより上記ニードル弁
    を開放して燃料噴射を履行せしめる燃料噴射制御用切替
    弁と、 上記制御油路の分岐点より上流側の供給油路に形成され
    た第一シリンダ室と、 同第一シリンダ室に配設され同第一シリンダ室の容積を
    小さくするように作動して同室下流側の燃料圧力を増大
    せしめる増圧ピストンと、 同増圧ピストンに作動液圧を供給する液圧回路と、 同液圧回路に設けられ、上記増圧ピストンへの作動液圧
    の供給・排出を切り替えて上記増圧ピストンを駆動せし
    めるピストン作動用切替弁と、 上記燃料噴射制御用切替弁と上記ピストン作動用切替弁
    とに制御信号を出力して上記ニードル弁の開閉作動と上
    記増圧ピストンの作動とを制御し、上記増圧ピストンの
    作動に基づく高圧噴射と上記増圧ピストンの非作動状態
    に対応した低圧噴射とを切り替えて行わせるコントロー
    ラとを備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
  2. 【請求項２】 上記コントローラが、エンジンの運転状
    態として少なくともエンジン負荷状態を検出し、低負荷
    運転時には上記低圧噴射をなさしめ、高負荷時には上記
    高圧噴射をなさしめるように構成されたことを特徴とす
    る請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 上記コントローラが、低負荷運転時に上
    記低圧噴射としてパイロット噴射に対応する少量噴射と
    主噴射に対応する後続の大量噴射とが一燃焼サイクル中
    に行われるように上記燃料噴射制御用切替弁と上記ピス
    トン作動用切替弁とに制御信号を出力することを特徴と
    する請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 上記コントローラが、パイロット噴射に
    対応する少量の上記低圧噴射と主噴射に対応する後続す
    る上記高圧噴射とが一燃焼サイクル中に行われるように
    上記燃料噴射制御用切替弁と上記ピストン作動用切替弁
    とに制御信号を出力することを特徴とする請求項１記載
    の装置。
  5. 【請求項５】 上記コントローラが、パイロット噴射に
    対応する少量噴射を上記低圧噴射で行い、主噴射に対応
    する大量噴射をエンジンの運転状態に応じて低負荷時に
    は上記低圧噴射で行い高負荷時には上記高圧噴射で行う
    ように上記燃料噴射制御用切替弁と上記ピストン作動用
    切替弁とに制御信号を出力することを特徴とする請求項
    １記載の装置。
  6. 【請求項６】 上記増圧ピストンは上記第一シリンダ室
    内を摺動する小径部と同小径部に作動的に連設される大
    径部とを有し、上記液圧回路は、上記大径部を収容する
    第二シリンダ室と、同第二シリンダ室を上記第一シリン
    ダ室上流側供給油路または上記蓄圧室に連通せしめると
    ともに上記ピストン作動用切替弁が介装された連通油路
    とを有し、上記増圧ピストンは、上記大径部と小径部と
    の面積差に基づく油圧により上記第一シリンダ室の容積
    を小さくするように作動して同室下流側の燃料圧力を増
    大せしめることを特徴とする請求項１記載の装置。
  7. 【請求項７】 上記増圧ピストンは、上記第一シリンダ
    内を摺動する小径部と、上記第二シリンダ内を摺動する
    大径部とは別体に作られていることを特徴とする請求項
    ６記載の装置。
  8. 【請求項８】 少なくとも上記第一シリンダ室の容積を
    拡大する方向に上記小径部を付勢するスプリングが上記
    第一シリンダ室内に収容されていることを特徴とする請
    求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 上記連通油路は、上記第一シリンダ室容
    積を小さくするように作用する燃料油圧を上記大径部で
    仕切られる上記第二シリンダ室内の一方の分室に供給す
    る第一油路と、他方の分室に燃料油圧を供給する第二油
    路とを備え、上記ピストン作動用切替弁は上記第二油路
    に介装されていることを特徴とする請求項６記載の装
    置。
  10. 【請求項１０】 上記第一シリンダ室または上記他方の
    分室の少なくとも一方には上記第一シリンダ室の容積を
    拡大する方向に上記増圧ピストンを付勢するスプリング
    が収容されていることを特徴とする請求項９記載の装
    置。
  11. 【請求項１１】 上記供給油路の第一シリンダ流入口
    は、上記増圧ピストンの非作動時に連通され、且つ上記
    増圧ピストンの作動時に閉塞される位置に接続されてい
    ることを特徴とする請求項１又は６記載の装置。
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