JPH1122581A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で燃料噴射率を変化させる。 【解決手段】 制御室３２内に導入された高圧燃料の圧
力で弁体２３を押して燃料噴射孔２１を閉じ、制御室内
の高圧燃料を排出して弁体の押圧力を下げることで燃料
噴射孔を開く燃料噴射弁を備えた燃料噴射装置におい
て、前記制御室へ高圧燃料を導入する燃料導入口３３ａ
に、弁体駆動用のピストン２３ａを干渉させ、前記燃料
導入口の通路断面積を、前記ピストンの上昇に伴い順次
減少するようにし、燃料噴射初期は、燃料導入口からの
燃料導入量を多くして弁体のリフト速度を遅くし、燃料
噴射率を低く押さえ、その後、ピストン上昇に伴って燃
料導入口を狭くして燃料導入口からの燃料導入量を少な
くし、弁体のリフト速度を速くして高燃料噴射率を実現
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、特
に、ディーゼルエンジンに用いられる蓄圧式燃料噴射装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、蓄圧式（コモンレール式）燃
料噴射装置は、蓄圧室から供給される高圧燃料を燃料噴
射弁の内部に設けた制御室に導入して、燃料制御弁のニ
ードル弁を下降させ、このニードル弁を常閉状態に保
ち、さらに、制御室内の燃料を燃料排出路にリークさ
せ、制御室内を減圧することで、ニードル弁を上昇さ
せ、このニードル弁を開いて燃料噴射孔より燃料噴射を
する構成である。

【０００３】このような、従来の燃料噴射装置におい
て、燃料噴射率は、ニードル弁先端の弁開度及び弁孔の
大きさに左右される。すなわち、ニードル弁が上昇し
て、燃料噴射孔への流路を開く課程において、その流路
面積が燃料噴射孔より小さい間は、その流路面積により
燃料噴射率が規定され、燃料噴射孔への流路面積が、燃
料噴射孔の断面積より大きくなった後は、燃料噴射孔の
断面積により燃料噴射率が規定される。

【０００４】また、制御室への燃料の流路断面積（Ａ）
と、制御室から出る燃料の流路断面積（Ｂ）とはそれぞ
れ、通常Ａ：Ｂ＝２：３あるいは１：２等に固定されて
いる。よって、ニードル弁のリフト速度は、一定速度で
上昇し、燃料噴射率は、図７に実線（ａ）、または
（ｂ）で示したような特性となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ディーゼルエ
ンジンでは、燃焼騒音、ＮＯx の低減、エンジン全負荷
性能、ＰＭの低減を同時に成立させるためには、初期の
燃料噴射量を低く押さえ、後半の噴射率を高くすること
が有効である。なお、ＰＭとは、パティキュレート・マ
ターの略で、イオウ酸化物等を含む、タール状の未燃焼
物の総称である。

【０００６】このような要求に対し、前記従来例のよう
に、制御室への燃料の流路断面積（Ａ）と、制御室から
出る燃料の流路断面積（Ｂ）とが固定された燃料噴射装
置では、噴射率の選択に自由度がない。

【０００７】すなわち、従来の装置で、ＩＮの流路断面
積（Ａ）をＯＵＴの流路断面積（Ｂ）に対して小さくす
ると、図７（ａ）のように、ニードル弁のリフト速度が
急峻になって燃料初期の燃料噴射率が高くなり、逆に、
ＩＮの流路断面積（Ａ）をＯＵＴの流路断面積（Ｂ）に
対して大きくすると、図７（ｂ）のように、ニードル弁
のリフト速度が緩やかになって燃料初期の燃料噴射率が
徐々に高くなり、また、燃料噴射率の上昇が緩やかにな
るため、その分燃料噴射時間が長くなる。

【０００８】従って、この範囲の中で、ＩＮの流路断面
積（Ａ）とＯＵＴの流路断面積（Ｂ）の比率を選択し、
燃料噴射率が増加する傾きを選択するしか、燃料噴射率
の選択の幅がなく、図７（ｃ）のような、当初緩やかで
後に急峻に立ち上がる燃料噴射率を実現することはでき
ない。

【０００９】ところで、燃料噴射の初期には低噴射率と
し、噴射後期には高噴射率となるよう制御する燃料噴射
装置が、特開平５−７１４３８号公報に提案されてい
る。この装置は、燃料噴射弁の燃料噴射孔を開閉するノ
ズルニードルに作用する背圧を保持する制御室の圧力を
切替弁によって燃料の供給経路側である高圧室と前記燃
料の戻し経路（燃料排出路）側である低圧室とに切替え
制御して、前記燃料噴射孔より燃料を噴射する燃料噴射
装置において、前記切替弁の前記低圧側と直列に配設さ
れ、該低圧側の燃料の流れを遮断する第１の状態と、前
記前記低圧側の燃料の一部を逃がす第２の状態と、前記
低圧側の燃料を完全に逃がす第３の状態との少なくとも
３つの状態を取る制御弁と、無噴射時には前記切替弁を
高圧側とするとともに前記制御弁を第１の状態とし、噴
射初期では前記切替弁を低圧側に切り替えると同時に前
記制御弁を第２の状態とし、噴射後期では前記切替弁を
低圧側に切り替えたままで前記制御弁を第３の状態とす
る制御装置とを備えた構成である。

【００１０】ここで、当該公報に記載された前記制御弁
は、ピエゾ素子への電圧の印加により駆動されるスプー
ル弁である。そして、この燃料圧力（燃料供給圧力）に
応じて定められた燃料噴射時間と噴射量との関係が、予
めマップの形で記憶されており、燃料蓄圧室内の燃料圧
力の検出信号が制御装置に入力されることで、制御装置
が燃料圧力に応じて切替弁及びスプール弁を制御し、噴
射初期では前記切替弁を低圧側に切り替えると同時に前
記制御弁を第２の状態として、燃料排出路の排出流量を
本来より少な目とし、これにより制御室の圧力を少し抜
き、ノズルニードルを少々上昇させることで燃料噴射孔
からの燃料噴射率を低めにする。その後、前記第３の状
態とすることで、制御室の圧力を完全に抜いて、ノズル
ニードルを完全に上昇させ、高噴射率を達成する。

【００１１】しかし、このような装置では、ピエゾ素子
等の駆動源（電源）や、これを制御するためのマップ等
が必要であり、その分コスト高となる。本発明は、この
ような点に鑑み、燃料噴射率の自由度のある変化を安価
な構成にて提供することを課題とする。

【００１２】

【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、以下の手段を採用した。すなわち、本発明
の燃料噴射装置は、制御室内に導入された高圧燃料の圧
力で弁体を押して燃料噴射孔を閉じ、制御室内の高圧燃
料を排出して弁体の押圧力を下げることで燃料噴射孔を
開く燃料噴射弁を備えた燃料噴射装置において、前記制
御室は、高圧燃料を導入する燃料導入口を有し、前記弁
体は、制御室内の燃料圧力を受けるピストンを有し、こ
のピストンは、前記制御室の前記燃料導入口に干渉さ
せ、前記燃料導入口の通路断面積を、前記ピストンの上
昇に伴い順次減少するようにしたことを特徴とする。

【００１３】燃料噴射初期において、ピストンは、制御
室の前記燃料導入口に未だ干渉していないか、若干干渉
した状態である。すなわち、燃料導入口は大きく開口し
ているので、制御室内の燃料が流出しても、燃料導入口
から制御室へと入る燃料の量も多いので、ピストンの上
昇速度は低く抑えられる。すなわち、燃料噴射率が緩や
かに上昇する。その後、ピストンが上昇し、燃料導入口
の通路断面積が減少すると、制御室への燃料の流入量が
減るので、制御室内が急激に減圧し、ピストンひいては
弁体のリフト速度が急速に速くなり、燃料噴射率が急激
に上昇する。

【００１４】ここで、前記燃料導入口の通路断面積を、
前記ピストンの上昇に伴い順次減少するようにするため
に、燃料導入口に干渉するピストンの部位に、燃料導入
口から制御室内へと至る溝または孔からなる燃料通路を
設けるのが好ましい。

【００１５】これにより、前記燃料導入口と前記燃料通
路との間の通路断面積が、前記ピストンの上昇に伴い順
次減少するようになる。前記燃料噴射弁としては、燃料
噴射孔と、この燃料噴射孔を閉じる弁体と、この弁体を
常閉方向に付勢する付勢手段と、燃料供給源から所定圧
力で供給されてくる高圧燃料を前記燃料噴射孔へ導く第
１の燃料供給路と、この第１の燃料供給路から供給され
る燃料を受けるとともに前記弁体に開弁方向に燃料圧を
加える燃料溜まりと、燃料供給源から所定圧力で供給さ
れてくる高圧燃料を受け入れて前記弁体を常閉方向に押
圧する制御室と、制御室内の高圧燃料を排出して制御室
内の液圧を下げる燃料排出路と、制御室からの燃料排出
路に介在し、閉時には制御室に高圧燃料を封じ込め、開
時には制御室から燃料排出路へと燃料を逃がす背圧制御
弁と、を有することが一般的である。

【００１６】このような燃料噴射弁では、背圧制御弁が
閉じているとき制御室に印加される燃料圧が上昇する
が、そのときに弁体が制御室内の燃料圧から受ける押圧
力をＦｍ、弁体が燃料溜まり内の燃料圧から受ける押圧
力をＦｓ、前記付勢手段の付勢力をＦｃとすると、Ｆｍ
＋Ｆｃ＞Ｆｓ、Ｆｃ＜Ｆｓとされ、燃料噴射孔は弁体に
より閉ざされる。これに対し、背圧制御弁が開いて制御
室から燃料排出路へと燃料を逃がすと、制御室内の燃料
圧が下降するので、Ｆｍ＋Ｆｃ＜Ｆｓとなった時点で、
付勢手段の付勢力に抗して弁体がリフトし、燃料噴射孔
が開き、燃料噴射が開始される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施形態を、
図面を参照して説明する。

【００１８】＜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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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、車両に加わる慣性力を検出するＧセン
サＳ６他、車両制御に必要な各種センサが接続されてい
る。

【００２２】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が設けられ、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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】＜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を常開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を常閉方向に押圧
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３
２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に燃料供給路３３の制御室３
２への出口は、本発明でいう燃料導入口であり、インレ
ットオリフィス３３ａとして、制御室３２への燃料の流
量を決定するようになっている。また、燃料排出路３４
への入り口は、アウトレットオリフィス３４ａとして、
制御室３２からの燃料の流出流量を決定するようになっ
ている。そして、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、２．５：
３に設定されている。

【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は、燃料導入口であるインレ
ットオリフィス３３ａに干渉して、上下動により、イン
レットオリフィス３３ａの通路断面積を変化させるよう
になっている。

【００２９】さらに、この通路断面積の変化を容易にす
るため、インレットオリフィス３３ａに対応したメイン
・ピストン２３ａの部位に、インレットオリフィス３３
ａ（燃料導入口）から制御室３２内へと至る燃料通路３
２ｂが形成されている。この燃料通路３２ｂは、メイン
・ピストン２３ａの一部に図２に示したような斜めの切
り欠き２３ｂ、溝、図３に示した貫通孔などを設けるこ
とにより形成される。このような燃料通路３２ｂを設け
たときは、前記インレットオリフィス３３ａと燃料通路
３２ｂの入り口との間の通路断面積を、メイン・ピスト
ン２３ａの上昇に伴って連続的かつ任意に減少するよう
ピストンリフト毎のインレットオリフィス面積を設定で
きる。

【００３０】なお、図３は図２に示した制御室３２周り
の構造をより原理的に示したもので、基本構造は図２と
同様である。また、前記ニードル弁２３は、制御室３２
に臨む前記メイン・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２３
ｃ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。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
２３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。

【００３１】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Ｆｃと
したとき、定常時は、Ｆｍ＋Ｆｃ＞Ｆｓ、Ｆｃ＜Ｆｓで
ある。

【００３２】また、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、全開または全閉のい
ずれかの状態に駆動制御される２ウェイバルブである。
そして、この背圧制御弁３５が閉じているときは、制御
室３２に印加される燃料圧が上昇し、その圧力により、
メイン・ピストン２３ａが押され、スプリング２４の付
勢力に抗してニードル弁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。

【００３５】そして、Ｆｍ＋Ｆｃ＜Ｆｓとなった時点
で、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。次に、前記燃料噴射孔２１と、ニードル弁２３との
関係を図４の詳細図で示す。弁座を形成する燃料噴射孔
２１の内側壁はテーパー状に形成され、これに対応し、
ニードル弁２３の先端もテーパー状の円錐形になってい
る。このような形状のため、ニードル弁２３がリフト
し、弁座である内壁面から離れたときに形成される通路
面積Ｓｐが燃料噴射孔２１の断面積Ｓｆより小さいとき
は、その通路面積により燃料噴射率が決定され、ニード
ル弁２３がさらにリフトして、通路面積Ｓｐが燃料噴射
孔２１の断面積より大きくなった後は、燃料噴射孔２１
の断面積により燃料噴射率が決定する。

【００３６】＜燃料噴射弁駆動制御＞燃料噴射弁駆動制
御は、燃料噴射弁駆動制御部９により行われる。ディー
ゼル機関において、燃料噴射は、圧縮行程から膨張行程
において、機関の所定クランク角、例えば、上死点前１
０°ＣＡ（crank angle）〜上死点後５°ＣＡで所定量
行う。噴射開始時期を上死点前１０°ＣＡとした場合、
これに燃料噴射時間を加算して噴射終了時期とする。

【００３７】燃料噴射前は、燃料噴射弁駆動制御部９に
より背圧制御弁３５が閉ざされているので、制御室３２
内は、蓄圧室から第２の燃料供給路３３を介して導入さ
れた高圧燃料で満たされ、その圧力でニードル弁２３の
メイン・ピストン２３ａが下降方向に押され、かつ、ス
プリング２４もニードル弁２３を下降方向に付勢してい
るので、燃料噴出孔２１は閉ざされる。

【００３８】前記燃料噴射タイミングが来ると、燃料噴
射弁駆動制御部９からの指令により、背圧制御弁３５が
開き、制御室３２内の高圧燃料が燃料排出路３４から排
出される。これにより、制御室３２内の燃料圧が下降
し、サブ・ピストン２３ｃで受ける燃料溜まり３１ａ内
の燃料圧により、ニードル弁２３がリフトし、燃料噴射
孔２１が開く。当初、燃料噴射孔２１が完全に開くまで
の間、燃料噴射率は燃料噴射孔２１周りの通路断面積Ｓ
ｐにより決まる。燃料噴射孔２１周りの通路断面積Ｓｐ
が、燃料噴射孔２１の断面積より大きくなったときは、
燃料噴射孔２１が全開状態となる。

【００３９】その後、所定の燃料噴射時間が経過する
と、燃料噴射弁駆動制御部９により、背圧制御弁３５が
閉ざされる。すると、制御室３２に高圧燃料が流入して
封入されるので、制御室３２内の圧力が上昇し、この圧
力を受けてニードル弁２３が下降し、燃料噴射孔２１が
閉じる。

【００４０】この間、メイン・ピストン２３ａがインレ
ットオリフィス３３ａに干渉し、インレットオリフィス
３３ａの通路断面積がメイン・ピストン２３ａの上昇に
伴って減少するが、これにより、どのような特性が現れ
るかを図５に従って説明する。

【００４１】図５において、実線で示した部分は、従来
の装置のように、インレットオリフィス３３ａとアウト
レットオリフィス３４ａの通路断面積の比が２：３に固
定され、メイン・ピストン２３ａもインレットオリフィ
ス３３ａに干渉しない場合である。

【００４２】これに対し、本発明に係る装置では、破線
で示した特性となる。まず、背圧制御弁が開いた当初、
すなわち、燃料噴射初期において、メイン・ピストン２
３ａは、制御室３２の前記インレットオリフィス３３ａ
に未だ干渉していない。あるいは、干渉していたとして
も、燃料通路３２ｂがインレットオリフィス３３ａと完
全に一致していて、インレットオリフィス３３ａが１０
０％開口しており、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２．５：
３である。よって、制御室３２内の燃料が流出しても、
インレットオリフィス３３ａから制御室３２へと入る燃
料の量も多い。従って、メイン・ピストン２３ａの上昇
速度は低く抑えられる。しかも、従来のように２：３の
比率の場合に比較して、インレットオリフィス３３ａ側
が０．５だけ断面積が大きいので、その分、図５（ｄ）
のように、制御室３２内への流入量も多くなり、図５
（ｆ）のように、メイン・ピストン２３ａの上昇速度は
遅くなり、よって、図５（ｇ）Ｔ１−Ｔ２間のように、
燃料噴射率の立ち上がりも緩慢となる。

【００４３】その後、制御室３２内の燃料が流出してメ
イン・ピストン２３ａが上昇し、インレットオリフィス
３３ａの通路断面積が減少すると、制御室３２への燃料
の流入量が減るので、制御室３２内が急激に減圧し、図
５（ｆ）Ｔ２−Ｔ３間のように、メイン・ピストン２３
ａひいてはニードル弁のリフト速度が急速に速くなり、
図５（ｇ）Ｔ２−Ｔ３間のように、燃料噴射率が急激に
上昇する。

【００４４】このように、メイン・ピストン２３ａの上
昇につれてインレットオリフィス３３ａの通路断面積を
減少させることで、急峻な燃料噴射率の立ち上げ制御が
可能となるので、燃料噴射初期において、燃料噴射率を
下げる制御が可能となる。すなわち、前記したように、
IN：OUTを２．５：３といったように従来よりIN側を大
きな比率とする制御が可能となったのである。本件で
は、前記したように初期に燃料噴射率を低く押さえられ
るので、燃焼騒音の低減、ＮＯx の低減、過度の燃料噴
射に伴う過度の筒内圧の上昇を抑制できる。しかも、初
期に燃料噴射率を低く抑えても、その後、急峻に燃料噴
射率を立ち上げることができるので、噴射期間の短縮が
でき、全負荷性能が向上する。

【００４５】また、噴射期間を同等とすれば、燃料噴射
孔の噴孔面積を縮小でき、ＰＭの低減等が可能となる。

【００４６】＜本件による可変制御領域＞本件による燃
料噴射制御は、図６で示したように、機関の低速域から
高速域に至る全範囲に適用可能である。図６において、
Ｖで示した領域で、初期噴射を低噴射率とし、後に急峻
な立ち上がりの高噴射率とし、噴射タイミングも、進角
することが可能となる。

【００４７】なお、Ｐの領域はパイロット噴射量の安定
性が要求される部分である。パイロット噴射とは、本来
の噴射に先駆けて、予備的に少量の燃料を噴射し、適切
な火種を作るための燃料噴射である。本件では、初期の
燃料噴射率を小さくすることが可能となるので、このパ
イロット噴射においても適切な噴射制御を行うことが可
能となる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、前記燃料導入口の通路
断面積を、前記ピストンの上昇に伴い順次減少するよう
にしたので、燃料噴射初期に燃料導入口から制御室へと
入る燃料の量も多くして、ピストンの上昇速度は低く抑
え、燃料噴射率を低く押さえ、その後は、ピストンの上
昇に伴い、燃料導入口の通路断面積を減少させ、制御室
への燃料の流入量を減らして、ピストンひいては弁体の
リフト速度を急速に速くし、高燃料噴射率を実現すると
いう制御が可能となる。

【００４９】しかも、ピストンを燃料導入口に干渉さ
せ、あるいは、それに加えて、ピストンに燃料通路を設
けるという簡単な構成のみで、上記機能を実現するの
で、安価に提供できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本件発明にかかる装置の全体構成図

【図２】実施形態の燃料噴射弁を示した図

【図３】実施形態の燃料噴射弁の他の例を示した拡大断
面図

【図４】燃料噴射孔周りを示した詳細図

【図５】実施形態の噴射特性を示したタイミングチャー
ト図

【図６】本発明による制御の適用領域を示したグラフ図

【図７】従来における装置の燃料噴射特性と、望まれる
噴射特性とを示したグラフ図

【符号の説明】

１・・燃料供給源である燃料タンク ２・・燃料ポンプ ３・・燃料蓄圧室 ４・・燃料供給路 ５・・燃料噴射弁 ６・・燃料圧センサ ７・・制御装置 ８・・燃料ポンプ駆動制御部 ９・・燃料噴射弁駆動制御部 １１・・リリーフ弁 １２・・燃料解放路 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 ２３ｂ・・燃料通路 ２３ｃ・・サブ・ピストン ２４・・コイルスプリング ３１・・第１の燃料供給路 ３２・・制御室 ３３・・第２の燃料供給路 ３３ａ・・インレットオリフィス（燃料導入口） ３４・・燃料排出路 ３４ａ・・アウトレットオリフィス ３５・・背圧制御弁 Ｓ１・・アクセルセンサ Ｓ２・・吸気圧センサ Ｓ３・・水温センサ Ｓ４・・機関回転数センサ Ｓ５・・エアロフローメータ Ｓ６・・Ｇセンサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御室内に導入された高圧燃料の圧力で
   弁体を押して燃料噴射孔を閉じ、制御室内の高圧燃料を
   排出して弁体の押圧力を下げることで燃料噴射孔を開く
   燃料噴射弁を備えた燃料噴射装置において、 前記制御室は、高圧燃料を導入する燃料導入口を有し、 前記弁体は、制御室内の燃料圧力を受けるピストンを有
   し、このピストンは、前記制御室の前記燃料導入口に干
   渉させ、前記燃料導入口の通路断面積を、前記ピストン
   の上昇に伴い順次減少するようにしたことを特徴とする
   燃料噴射装置。
2. 【請求項２】前記燃料導入口に干渉するピストンの部位
   に、燃料導入口から制御室内へと至る溝または孔からな
   る燃料通路を有し、前記燃料導入口と前記燃料通路との
   間の通路断面積を、前記ピストンの上昇に伴い順次減少
   するようにしたことを特徴とする燃料噴射装置。