JPH1137014A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の間欠噴射を行うことができる燃料噴射
装置を提供する。 【解決手段】 燃料噴射孔２１から燃料を間欠的に噴射
する燃料噴射装置において、燃料タンク１から燃料噴射
孔２１へと案内する第１の燃料供給路３１の途中にこの
流路３１内に気泡を発生するヒータ２７を備え、このヒ
ータ２７により燃料を加熱して第１の燃料供給路３１内
に気泡が発生し、この気泡の存在により燃料を内燃機関
に間欠的に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射装置に関
し、更に詳細にはディーゼル噴射に用いられる燃料噴射
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧着着火を行なうディーゼルエンジンの
低速運転時や低負荷運転時においては、燃料室に噴射さ
れた燃料が着火遅れにより爆発的に燃焼して、燃焼騒音
や排気ガス中に窒素酸化物（ＮＯx）が増加する、とい
う問題が生じていた。

【０００３】これを防止するために、燃料のメイン噴射
に先だって予備的に噴射させるパイロット噴射を行なう
ことにより、その後に続くメイン噴射の燃料着火を効果
的に行なうことができる。

【０００４】そこで、前記問題を解決する方法として、
このパイロット噴射を利用した特開平５―１６０９号公
報に記載されたディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
が提案されている。

【０００５】このディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置は、燃料をディーゼルエンジンに供給する分配型噴射
ポンプを備えており、この分配型噴射ポンプは、燃料を
高圧にする高圧室と燃料を貯溜する燃料室を有し、この
高圧室と燃料室はスピル通路を介して連通している。

【０００６】このスピル通路の途中には、高圧室の燃料
の圧力を調整してディーゼルエンジンに燃料を供給する
燃料噴射ノズルによりパイロット噴射するとともに、パ
イロット噴射とメイン噴射の噴射間隔を調整するピエゾ
スピル弁が設けられている。

【０００７】このピエゾスピル弁は上下動可能なバルブ
を備え、このバルブが移動することによりスピル通路が
閉塞又は開放して、ディーゼルエンジンへの燃料の供給
が継続又は停止する。バルブの移動は、このバルブの上
方に設けられたピエゾ素子の変形によりバブル上面に作
用する燃料の押圧力を変化させて行なわれる。

【０００８】即ち、ピエゾ素子に電圧を印加するとこの
ピエゾ素子が伸張し、ピエゾ素子の電荷を解除するとピ
エゾ素子は収縮する。従って、ピエゾ素子に電圧を印加
するタイミングやピエゾ素子の電荷を放電させるタイミ
ングを調整することにより、バルブ上面に作用する燃料
の押圧力が変化してバルブが移動する。

【０００９】このバルブの移動によりパイロット噴射の
開始時期、終了時期、及びメイン噴射の開始時期、終了
時期を制御することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５―１６０９号公報に記載されたディーゼルエンジンの
燃料噴射制御装置のバルブにはこのバルブの下方にバネ
が設けられており、このバネによりバルブを常に上方に
付勢している。

【００１１】従って、バルブはピエゾ素子の変形による
バブル上面に作用する燃料の下方への押圧力と前記バネ
による上方への押圧力の圧力差により移動するので、バ
ルブの移動量にバラツキが生じ易く、所望の間隔を有し
たパイロット噴射とメイン噴射との噴射間隔を所望の間
隔にすることができない、という問題が生じた。

【００１２】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、噴射間隔を有するパイロッ
ト噴射とメイン噴射（以下、「間欠噴射」と記す。）に
おいて噴射間隔を所望に変更できる燃料噴射装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。本発明は、燃料噴
射孔から燃料を間欠的に噴射する燃料噴射装置におい
て、燃料供給源から燃料噴射孔へと案内する流路の途中
に流路内に気泡を発生する気泡発生手段を備え、この気
泡の存在により燃料を間欠的に供給することを特徴とす
る燃料噴射装置である。

【００１４】気泡発生手段により流路内に気泡が発生
し、この気泡を含む燃料を燃料噴射孔から供給すること
により、燃料が間欠的に供給される。気泡は気泡発生手
段によりその大きさを任意に調整することができる。

【００１５】気泡発生手段は流路内に気泡が発生する機
能を有するものであればその種類は問はない。例えば、
気泡発生手段はヒータであることが好ましい。前記気泡
発生手段を、前記流路の前記燃料噴射孔よりも上流側
に、燃料噴射孔から所定の距離を有する位置に配置する
と、気泡発生手段の位置から燃料噴射孔までの位置を、
いわゆるパイロット噴射の燃料噴射量とすることがで
き、かつ、発生した気泡の大きさにより、その後のメイ
ン噴射との間の噴射間隔を制御できる。

【００１６】また、前記気泡発生手段を、燃料噴射孔よ
り上流側に、燃料噴射孔からの距離を異ならせて複数設
け、これら複数の気泡発生手段のいずれかを選択駆動す
るようにすることも可能である。このようにすると、燃
料噴射孔から遠い方の気泡発生手段を選択駆動すれば、
間欠的に噴射される燃料の量、例えばパイロット噴射量
が多くなり、燃料噴射孔に近い方の気泡発生手段を選択
駆動すれば、パイロット噴射量が少なくなる。

【００１７】このように気泡発生手段を流路に複数個設
け、任意の１つあるいは２つを選択して駆動すること
で、気泡の発生位置や発生量が、間欠度合いがさまざま
に変化する。

【００１８】また、本発明は、燃料噴射孔から燃料を噴
射する燃料噴射装置において、燃料供給源から燃料噴射
孔へと案内する流路の途中に流路内に気泡を発生する気
泡発生手段を備え、この気泡発生手段は、運転状況に応
じて単位時間当たりに発生する気泡の量を制御すること
で、燃料中に含まれる気相の量を制御し、その結果、単
位時間当たりの燃料供給量を制御する気相発生制御手段
を有することを特徴とする燃料噴射装置である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃料噴射装置
の実施の形態を、図１から図７に基づいて説明する。 ＜装置の全体構成＞図１に、燃料噴射装置の全体構成を
示す。この装置は、燃料供給源である燃料タンク１から
燃料を汲み上げて、所定圧力で送出する燃料ポンプ２
（ロータリーサプライポンプ）と、この燃料ポンプ２か
ら送出されて来る燃料を受け、所定の供給圧力に蓄圧す
る燃料蓄圧室３を備えている。

【００２０】この燃料蓄圧室３には、複数の燃料供給路
４が接続され、各燃料供給路４には、内燃機関に取り付
けられた複数の燃料噴射弁５が接続されている。内燃機
関がたとえば６気筒で、各気筒にそれぞれ１つの燃料噴
射弁５を設けた場合、燃料供給路４、及び、燃料噴射弁
５はそれぞれ６つとなる。

【００２１】前記燃料蓄圧室３には、燃料圧センサ６が
設けられ、燃料蓄圧室３内の燃料圧を検出するようにな
っている。さらに、この燃料圧センサ６は、コンピュー
タからなる制御装置７に接続されている。

【００２２】この制御装置７には、アクセルペダルが踏
み込まれた状態か否かを検出するアクセルセンサＳ１、
内燃機関への吸気圧力を検出する吸気圧センサＳ２、内
燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサＳ３、内燃
機関の回転数を検出する機関回転数センサ（ＮＥセン
サ）Ｓ４、内燃機関への空気吸入量を検出するエアロフ
ローメータＳ５、内燃機関のクランク軸の回転基準位
置、例えば特定気筒の上死点に対するクランク軸の回転
位置を検出するＧセンサＳ６、その他車両制御に必要な
各種センサＳ７が接続されている。

【００２３】また、制御装置７には、燃料ポンプ駆動制
御部８、燃料噴射弁駆動制御部９、ヒータ駆動制御部１
０、モード切替え部１３、燃料噴射制御部１４、ヒータ
制御部（気相発生制御手段）１５が設けられている。燃
料噴射弁駆動制御部９は燃料噴射制御部１４を経由して
モード切替え部１３に接続されており、ヒータ駆動制御
部１０はヒータ制御部１５に接続されている。これら
は、前記各種センサからの情報を基に決定される運転条
件に従って、燃料ポンプ２や燃料噴射弁５を駆動制御す
るようになっている。

【００２４】制御装置７では、予め設定された定常運転
用の目標圧力となるよう、燃料蓄圧室３内の燃料圧をフ
ィードバック制御する。すなわち、前記燃料圧センサ６
からの検出圧力が、前記目標圧力になるまで、前記燃料
ポンプ２に駆動信号を送り、燃料の供給を継続し、目標
圧力になったところで、前記燃料ポンプ２の駆動を停止
する制御を繰り返す。

【００２５】また、前記燃料蓄圧室３には、前記燃料蓄
圧室３内の圧力が、前記目標圧力を越えた、所定の設定
圧力となったとき、燃料蓄圧室３内の圧力を解放して逃
がすリリーフ弁１１が設けられている。このリリーフ弁
１１は、燃料供給源側すなわち燃料タンク１へと接続さ
れた燃料解放路１２に介在する形で設置される。 ＜燃料噴射弁＞図２に示したように、前記燃料噴射弁５
は、先端に燃料噴射孔２１を有する筒状本体２２と、こ
の筒状本体２２の内部に進退移動自在に設けられ、進出
時に前記燃料噴射孔２１を閉じ、後退時に前記燃料噴射
孔２１を開く針状のニードル弁２３（弁体）と、このニ
ードル弁２３を閉方向に付勢する付勢手段としてのコイ
ルスプリング２４とを備えている。

【００２６】さらに、燃料噴射弁５は、燃料供給源であ
る蓄圧室３から所定圧力で供給されてくる高圧燃料を前
記燃料噴射孔２１へ導く第１の燃料供給路３１と、高圧
燃料を受け入れて前記ニードル弁２３を閉方向に押圧す
る制御室３２と、前記第１の燃料供給路３１から分岐
し、燃料供給源である蓄圧室３から所定圧力で供給され
てくる高圧燃料を前記制御室３２へと導く第２の燃料供
給路３３と、制御室３２内の高圧燃料を排出して制御室
３２内の液圧を下げる燃料排出路３４とを備えている。

【００２７】そして、第２の燃料供給路３３には、制御
室３２への燃料流入量を決定するインレットオリフィス
３３ａが設けられる一方、燃料排出路３４には燃料排出
量を決定するアウトレットオリフィス３４ａが設けられ
ている。これらインレットオリフィス３３ａとアウトレ
ットオリフィス３４ａの通路断面積の比は、例えば、
２：３といったように、アウトレットオリフィス３４ａ
をインレットオリフィス３３ａより大きく設定してい
る。

【００２８】また、前記ニードル弁２３は、前記制御室
３２に臨み、制御室３２内の燃料圧力を受けてニードル
弁２３を下降させるメイン・ピストン２３ａを有し、こ
のメイン・ピストン２３ａに対し、ニードル弁２３の燃
料噴射孔２１側に、サブ・ピストン２３ｃが設けられて
いる。このサブ・ピストン２３ｃに臨むように、前記燃
料噴射孔２１へと続く第１の燃料供給路３１の途中に燃
料溜まり３１ａが設けられている。このため、燃料溜ま
り３１ａ内の燃料圧がサブ・ピストン２３ｃに加わり、
ニードル弁２３を開く方向（図の上方）に押している。

【００２９】このサブ・ピストン２３ｃが燃料溜まり３
１ａ内の燃料圧を受ける受圧面積Ｓｓは、前記メイン・
ピストン２３ａが制御室３２内の燃料圧を受ける受圧面
積Ｓｍより小さく設定されている。さらに、サブ・ピス
トン２３ｃのメインピストン２３ａ側に、ニードル弁２
３を閉弁方向に付勢する前記コイルスプリング２４が配
設されている。 前記メイン・ピストン２３ａが制御室
３２内の燃料圧から受ける押圧力をＦｍ、前記サブ・ピ
ストン２３ｃが燃料溜まり３１ａ内の燃料圧から受ける
押圧力をＦｓ、前記コイルスプリング２４の付勢力をＦ
ｃとしたとき、定常時は、Ｆｍ＋Ｆｃ＞Ｆｓ、Ｆｃ＜Ｆ
ｓである。

【００３０】さらに、制御室３２からの燃料排出路３４
に介在し、閉時には制御室３２に高圧燃料を封じ込め、
開時には制御室３２から燃料排出路３４へと燃料を逃が
す、常閉の背圧制御弁３５が設けられている。この背圧
制御弁３５は、電磁弁で形成され、筒状本体２２内に設
けられている。

【００３１】背圧制御弁３５の上方にはソレノイド２５
が設けられるとともに、背圧制御弁３５を常に下方に押
圧するコイルバネ２６が設けられている。従って、ソレ
ノイド２５に電流を流すことにより背圧制御弁３５が上
方に移動して背圧制御弁３５が開放し、ソレノイド２５
に電流を遮断することにより背圧制御弁３５が閉じられ
る。

【００３２】そして、この背圧制御弁３５が閉じている
ときは、制御室３２に封じ込まれた燃料圧が上昇し、そ
の燃料圧により、メイン・ピストン２３ａが押され、こ
れにコイルスプリング２４の付勢力も加わってニードル
弁２３が下降する。

【００３３】その際、第１の燃料供給路３１から燃料溜
まり３１ａにも制御室３２内に印加されたと同圧の燃料
が導入され、サブ・ピストン２３ｃを押すが、その押圧
力Ｆｓは、Ｆｍ＋Ｆｃに抗しきれないので、ニードル弁
２３は燃料噴射孔２１を閉じた状態に保持される。

【００３４】その後、背圧制御弁３５が開かれると、燃
料排出路３４から制御室３２内の燃料が排出するが、こ
のとき、アウトレットオリフィス３４ａをインレットオ
リフィス３３ａより大きく設定してあるため、制御室３
２内への燃料流入量より制御室内からの燃料流出量が多
くなり、その結果、制御室３２内の燃料圧が下降する。
そして、Ｆｍ＋Ｆｃ＜Ｆｓとなった時点で、コイルス
プリング２４の付勢力に抗してニードル弁２３がリフト
し、燃料噴射孔２１が開き、燃料噴射が開始される。

【００３５】第１の燃料供給路３１の途中には第１の燃
料供給路３１内を流れる燃料内に気泡を発生させるヒー
タ２７が設けられ、このヒータ２７は制御装置７に電気
的に接続されている。ヒータ２７としては、例えばＺｒ
Ｂ2を用いる。 ＜制御装置＞図３に示したように、前記制御装置７は、
中央処理装置（ＣＰＵ）３６、所定の制御プログラム及
びマップ等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）３７、ＣＰＵ３６の演算結果等を一時記憶するラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３８、予め記憶されたデ
ータを保存するバックアップラムＲＡＭ３９等と、これ
ら各部と入力ポート４０及び出力ポート４１等とをバス
４２によって接続した論理演算回路として構成されてい
る。

【００３６】ＣＰＵ３６は、内燃機関の運転状態に基づ
き、メイン噴射のみを行なう通常噴射モードと所定間隔
でパイロット噴射及びメイン噴射を行なうパイロット噴
射モードとを選択的に切り替えるモード切替部１３と、
通常噴射モードからパイロット噴射モードに切り替える
に際、又は、パイロット噴射モードから通常噴射モード
に切り替えるに際に、そのときの内燃機関の運転状態に
基づき、基準となる所定のクランク角度θａからのパイ
ロット噴射開始タイミングθｐ、パイロット噴射終了タ
イミング（図示せず）、メイン噴射開始タイミングθM
及びメイン噴射終了タイミング（図示せず）をそれぞれ
求め、パイロット噴射モードでの噴射間隔を設定する燃
料噴射制御部１４、を備えている。ポスト噴射モードの
ときは、メイン噴射とポスト噴射との間の噴射間隔が所
定時間に設定され、メイン噴射モードのときは、当該噴
射間隔が０に設定される。

【００３７】また、ＣＰＵ３６は、通常噴射モードから
パイロット噴射モードに切り替えるに際に、そのときの
内燃機関の運転状態に基づき、ヒータ２７に通電する電
圧値と通電時間を求めるヒータ制御部１５と、このヒー
タ制御部１５に基づいてヒータ２７を駆動制御するヒー
タ駆動制御部１０を備えている。

【００３８】さらに、ＣＰＵ３６は、燃料噴射制御部１
４で決定される運転条件に従って燃料噴射弁５のソレノ
イド２５の通電時間を制御する燃料噴射弁駆動制御部９
と、燃料圧センサ６等の検出値に基づき、燃料ポンプ２
の駆動を制御する燃料ポンプ駆動制御部８を備えてい
る。

【００３９】入力ポート４０には、前記アクセルセンサ
Ｓ１、エアロフローメータＳ５、吸気圧センサＳ２、水
温センサＳ３、ＧセンサＳ６、その他各種センサＳ７
が、バッファ４３，４４，４５，４６，４７,７５、マ
ルチプレクサ４８及びＡ／Ｄ変換器４９を介して接続さ
れている。また、入力ポート４０には、前記機関回転数
センサＳ４が波形整形回路５０を介して接続されてい
る。

【００４０】ＣＰＵ３６は入力ポート４０を介して入力
される各センサの検出信号を入力値として読み込む。ま
た、出力ポート４１には各駆動回路５１，５２，５３を
介してソレノイド２５、ヒータ２７、燃料ポンプ２等が
接続されている。そして、ＣＰＵ３６は、各センサから
読み込んだ入力値に基づき、ソレノイド２５、ヒータ２
７、燃料ポンプ２等の運転を制御する。 ＜装置の作用＞次に、燃料噴射装置の作用を説明する。
図４のフローチャートは、ＣＰＵ３６によって実行され
る各処理のうち、パイロット噴射及びメイン噴射が行な
われるパイロット噴射モードと、メイン噴射のみが行な
われる通常噴射モードを示している。

【００４１】燃料噴射制御中に、ＣＰＵ３６はステップ
１０１で、アクセルセンサＳ１等の検出値に基づいて内
燃機関の運転状態を判断する。この判断は、例えば、Ｒ
ＯＭ３７に予め記憶されているエンジン回転数とアクセ
ル開度をパラメータとするマップを参照して行なわれ
る。

【００４２】内燃機関の運転状態が低回転且つ低負荷で
あると判断した時に、燃料噴射制御部１４は、その内燃
機関の運転状態に基づき、図５に示すように、基準とな
る所定のクランク角θaからパイロット噴射開始タイミ
ングθP、パイロット噴射終了タイミング（図示せ
ず）、メイン噴射開始タイミングθM 及びメイン噴射開
始タイミング（図示せず）をそれぞれ算出するととも
に、パイロット噴射間隔ｔ1 を算出する（ステップ１０
３）。

【００４３】次に、ステップ１０５において、ＣＰＵ３
６は前記算出したパイロット噴射間隔ｔ1 に基づいてヒ
ータ２７に通電する電圧値を読み込む。この読み込み
は、例えば、ＲＯＭ３７に予め記憶されているパイロッ
ト噴射間隔ｔとヒータに通電する電圧値をパラメータと
するマップを参照して行なわれる。

【００４４】次に、ステップ１０７において、ヒータ制
御部１５は前記読み込んだ電圧値を基にヒータ制御駆動
部１０を制御してヒータ２７に通電する。即ち、燃料噴
射前に予めヒータ２７に通電して第１の燃料供給路３１
内に気泡を発生させ、パイロット噴射量を既定してお
く。

【００４５】ここで、気泡の発生を図６を用いて説明す
る。同図（ａ）は、ヒータ２７に電圧が印加される前の
状態を示している。この状態からヒータ２７に電圧を印
加すると同図（ｂ）に示すように、ヒータ２７の表面が
急熱し、その表面に接する燃料の温度が急上昇する。そ
の結果、膜沸騰現象が生じて燃料内に気泡が発生する。
そして、さらに一定時間が経過すると同図（ｃ）に示す
ように、その気泡は膨張して第１の燃料供給路３１内を
流通する燃料を遮断する。

【００４６】次に、ＣＰＵ３６の燃料噴射弁駆動制御部
９は、前記パイロット噴射開始タイミングθP、メイン
噴射終了タイミングを基に、パイロット噴射の開始から
メイン噴射の終了までの間を通電するように、ソレノイ
ド２５の通電時間を制御する。

【００４７】従って、ステップ１０９において、燃料噴
射装置が前記通電時間の間、燃料噴射をすると、すでに
ヒータで気泡が燃料中に形成されているので、最初パイ
ロット噴射がされ、その後、燃料内に発生した気泡によ
るパイロット噴射間隔ｔ1 を経て、メイン噴射がなされ
る。

【００４８】そして、次の処理を実行すべくステップ１
０１に帰還する。前記ステップ１０１において、ＣＰＵ
３６が内燃機関の運転状態が低回転且つ低負荷でないと
判断した時には、ステップ１１１において、そのときの
内燃機関の運転状態に基づき、メイン噴射開始タイミン
グθ_Mを読み込む。この読み込みは、例えば、ＲＯＭ３
７に予め記憶されているエンジン回転数ＮＥとメイン噴
射開始タイミングθ_Mをパラメータとするマップを参照
して行なわれる。

【００４９】次に、ステップ１１３において、ＣＰＵ３
６のヒータ制御部１５はヒータが加熱することがないよ
いように、ヒータ２７への通電を遮断する。そして、Ｃ
ＰＵ３６の燃料噴射弁駆動制御部９は読み込んだメイン
噴射開始タイミングθ_Mを基に、燃料噴射弁５のソレノ
イド２５の通電時期を制御してメイン噴射を実行する
（ステップ１０９）。このときは、ヒータへの通電がな
いため、気泡は発生せず、よって、パイロット噴射のな
いメイン噴射となる。そして、次の処理を実行すべくス
テップ１０１に帰還する。

【００５０】第１の実施の形態における燃料噴射装置に
よれば、燃料噴射弁５の第１の燃料供給路３１の途中に
ヒータ２７を設けることにより、第１の燃料供給路３１
内に気泡が発生する。このため、所望の間隔を有するパ
イロット噴射とメイン噴射からなる間欠噴射を行なうこ
とができる。

【００５１】尚、本発明は前記実施の形態に限定される
ものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で例
えば以下のように任意に変更してもよい。前記実施の形
態の燃料噴射弁５は、メイン・ピストン２３ａが受ける
制御室３２内の燃料圧による押圧力Ｆｍとコイルスプリ
ング２４の付勢力Ｆｃの合力（Ｆｍ＋Ｆｃ）がサブ・ピ
ストン２３ｃが燃料溜まり３１ａ内の燃料圧から受ける
押圧力Ｆｓよりも大きくなると、ニードル弁２３が下方
に移動して燃料噴出孔２１を閉塞する。

【００５２】一方、背圧制御弁３５が上方に移動して制
御室３２内の燃料圧が減少し、前記合力（Ｆｍ＋Ｆｃ）
が燃料溜まり３１ａ内の燃料圧による押圧力Ｆｓよりも
小さくなと、ニードル弁２３が上方に移動して燃料噴出
孔２１が開放する。

【００５３】しかしながら、図７に示す燃料噴射弁５５
のように、ニードル弁６３を下方に押圧する力はコイル
ばね７１の押圧力のみである様に構成してもよい。即
ち、燃料噴射弁５５はノズルボディ５６を有しており、
このノズルボディ５６は、リテーニングナット５７を介
してノズルホルダ５８に取付られている。ノズルボディ
５６とノズルホルダ５８の間にはチップパッキン５９が
挟着されており、これらノズルボディ５６とノズルホル
ダ５８を油密に連結している。

【００５４】ノズルボディ５６は一端に、少なくとも１
個の噴孔６０を開口するとともにこの噴孔６０に連なる
弁座６１を形成し、他端にノズルボディ５６の軸線と同
軸状をなした摺動孔６２を有している。この摺動孔６２
には、軸方向に摺動可能なニードル弁６３が油密に嵌挿
されている。

【００５５】ノズルボディ５６内には、弁座６１及び摺
動孔６２に連通しかつニードル弁６３を内包する油溜り
６４が形成されるとともに、この油溜り６４とノズルボ
ディ５６の他端とに連通する給油孔６５が穿設されてい
る。この給油孔６５はノズルホルダ５８の壁内に形成し
た燃料通路６６を介してノズルホルダ５８の端部に形成
した接続口６７に連通している。この接続口６７は噴射
パイプ（図示せず）を通じて燃料ポンプ２に接続されて
いる。従って、燃料ポンプ２から供給された燃料は、燃
料通路６６と給油孔６５を通って油溜り６４に送られ
る。

【００５６】ニードル弁６３のガイド部６８の上部には
ジャーナル部６９が突出されており、このジャーナル部
６９の先端は、ノズルホルダ５８に形成したばね室７０
に臨まれている。このばね室７０には燃料噴射の開弁圧
を設定するコイルばね７１が収容されている。このコイ
ルバネ７１は、下端がばね座７２を介してジャーナル部
６９に当接しており、上端はばね室７０の天井面にシム
７３を介して当接している。

【００５７】燃料通路６６の下流側にはヒータ２７が設
けられている。このヒータ２７に通電すると燃料通路６
６内を流れる燃料が加熱されて、燃料内に気泡が発生す
る。従って、気泡の発生量を調整（ヒータ２７への印加
電圧値を調整）することにより燃料の間欠噴射が可能に
なり、燃料の噴射特性を変化させることができる。ここ
で、ヒータ２７は燃料噴射孔６０よりも上流側に、燃料
噴射孔６０から所定の距離を有する位置に配置される
が、このヒータ２７の燃料噴射孔６０からの距離によ
り、間欠で噴射される燃料の量（パイロット噴射量）が
規定される。

【００５８】図７における実施例では、ヒータ２７が１
個設けられているが、複数のヒータ２７を燃料通路６６
に設けることもできる。複数のヒータ２７を設ける場合
には、燃料噴射孔６０から所定の距離をとり、かつ、隣
接するヒータ２７間の間隔を一定にして配置してもよい
し、任意の間隔を有して配置してもよい。すなわち、ヒ
ータ２７を燃料噴射孔６０より上流側に、燃料噴射孔６
０からの距離を異ならせて複数設ける。ここでは、燃料
噴射孔６０からの距離が問題となる。その距離がパイロ
ット噴射量を決定するからである。

【００５９】複数のヒータ２７のうち、燃料噴射孔６０
から近いヒータ２７又は遠いヒータ２７のいずれかを任
意に選択し、この選択したヒータ２７に通電することに
より、所望の間隔の間欠噴射を行なうことができる。

【００６０】このようにニードル弁６３を下方に押圧す
る力をコイルばね７１の押圧力のみにすることにより、
燃料噴射弁５５の構造をより簡素にすることができると
ともに、制御回路の複雑化を防止してより安価な燃料噴
射装置を提供することができる。 ＜その他の例＞前記例において、気泡発生手段としての
ヒータの駆動を制御し、運転状況に応じて単位時間当た
りに発生する気泡の量を制御することで、燃料中に含ま
れる気相の量を制御する気相発生制御手段でコントロー
ルするようにしてもよい。

【００６１】すなわち、単位時間当たりに噴射される燃
料の量に含まれる気相を０％以上、１００％未満とする
ことで、単位時間当たりの燃料供給量を制御することが
可能となる。

【００６２】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、燃料噴射孔から燃料を間欠的に噴射する燃料噴射装
置において、燃料供給源から燃料噴射孔へと案内する流
路の途中に流路内に気泡を発生する気泡発生手段を備
え、この気泡の存在により燃料を間欠的に供給すること
により、燃料の間欠噴射を容易に行なうことができる。

【００６３】また、気泡発生手段は流路内の燃料を加熱
するヒータである場合には、流路内の燃料を容易に加熱
して流路内に気泡を発生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態における燃料噴射
装置の概略構成図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態における燃料噴射
装置の燃料噴射弁の断面図である。

【図３】 本発明の第１の実施の形態における燃料噴射
装置の制御装置の構成を示すブロック図である。

【図４】 本発明の第１の実施の形態において、パイロ
ット噴射モード又は通常噴射モードの処理を示すフロー
チャートである。

【図５】 本発明の第１の実施の形態における燃料噴射
装置のパイロット噴射モードのタイミングチャートであ
る。

【図６】 本発明の第１の実施の形態における燃料噴射
装置のヒータにより気泡が発生する作用を示す説明図で
ある。

【図７】 本発明の第１の実施の形態における燃料噴射
装置の他の燃料噴射弁の断面図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク １Ｓ ア
クセルセンサ ２ 燃料ポンプ(燃料供給源) ２Ｓ 吸
気圧センサ ３ 燃料蓄圧室 ３Ｓ 水
温センサ ４ 燃料供給路 ４Ｓ 機
関回転数センサ(ＮＥセンサ) ５ 燃料噴射弁 ５Ｓ エ
アロフローメータ ６ 燃料圧センサ ６Ｓ Ｇ
センサ ７ 制御装置 ７Ｓ 各
種センサＳ ８ 燃料ポンプ駆動制御部 ９ 燃
料噴射弁駆動制御部 １０ ヒータ駆動制御部 １１
リリーフ弁 １２ 燃料解放路 １３
モード切替え部 １４ 燃料噴射制御部 １５
ヒータ制御部（気相発生制御手段） ２１ 燃料噴射孔 ２２
筒状本体 ２３ ニードル弁 ２３ａ
メイン・ピストン ２３ｃ サブ・ピストン ２４
コイルスプリング ２５ ソレノイド ２６
コイルバネ ２７ ヒータ(気泡発生手段) ３１
第１の燃料供給路（流路） ３２ 制御室 ３３
第２の燃料供給路 ３３ａ インレットオリフィス ３４
燃料排出路 ３４ａ アウトレットオリフィス ３５
背圧制御弁 ３６ 中央処理装置(ＣＰＵ) ３７
専用メモリ(ＲＯＭ) ３８ ランダムアクセスメモリ ３９
バックアップラム ４０ 入力ポート ４１
出力ポート ４３，４４，４５，４６，４７,７５ バッファ ４８ マルチプレクサ ４９
Ａ／Ｄ変換器 ５０ 波形整形回路 ５１，５
２，５３ 駆動回路 ５５ 燃料噴射弁 ５６
ノズルボディ ５７ リテーニングナット ５８
ノズルホルダ ５９ チップパッキン ６０
噴孔 ６１ 弁座 ６２
摺動孔 ６３ ニードル弁 ６５
給油孔 ６６ 燃料通路 ６７
接続口 ６８ ガイド部 ６９
ジャーナル部 ７１ コイルバネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 45/02 Ｆ０２Ｍ 31/12 ３２１Ｈ ３２１Ｅ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射孔から燃料を間欠的に噴射する
   燃料噴射装置において、 燃料供給源から燃料噴射孔へと案内する流路の途中に流
   路内に気泡を発生する気泡発生手段を備え、 この気泡の存在により燃料を間欠的に供給することを特
   徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 前記気泡発生手段は流路内の燃料を加熱
   するヒータであることを特徴とする請求項１に記載の燃
   料噴射装置。
3. 【請求項３】 前記気泡発生手段は、前記流路の前記燃
   料噴射孔よりも上流側に、燃料噴射孔から所定の距離を
   有する位置に配置されたことを特徴とする請求項２に記
   載の燃料噴射装置。
4. 【請求項４】 前記気泡発生手段は、燃料噴射孔より上
   流側に、燃料噴射孔からの距離を異ならせて複数設けら
   れ、これら複数の気泡発生手段のいずれかを選択駆動す
   ることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
5. 【請求項５】 燃料噴射孔から燃料を噴射する燃料噴射
   装置において、 燃料供給源から燃料噴射孔へと案内する流路の途中に流
   路内に気泡を発生する気泡発生手段を備え、 この気泡発生手段は、運転状況に応じて単位時間当たり
   に発生する気泡の量を制御することで、燃料中に含まれ
   る気相の量を制御し、その結果、単位時間当たりの燃料
   供給量を制御する気相発生制御手段を有することを特徴
   とする燃料噴射装置。