JPH1122582A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料噴射率を燃料噴射制御の時期に応じ、応答
性よく変化させる。 【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、前記制御室に流入する高圧燃料の流量を可変制御す
る燃料流入量可変制御手段４１を備え、制御室から燃料
を流出させて弁体をリフトさせるとき、燃料流入量可変
制御手段４１で制御室への燃料の流入量を制限すること
で、弁体のリフト速度を制御する。

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ることで、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】

【発明が解決しようとする課題】コモンレール式では、
高圧状態で燃料が供給されるため、噴射初期から必要以
上の量の燃料が噴射される。エンジン性能を向上させる
ため、本来は、進角させ、燃料噴射タイミングを早めた
いが、燃料噴射初期の燃料噴射量が多すぎると、燃焼初
期に急激な燃焼により、許容最大筒内圧力を超え、ま
た、過度の燃焼騒音を伴うこととなる。そこで、燃料噴
射制御の初期には噴射率を下げ噴射量を抑えることで進
角させ、初期の燃焼を抑え燃焼騒音を低減する必要があ
る。一方、短期間で噴射を完了しなければならないの
で、噴射中期以降は、燃料噴射率を上げる必要がある。

【０００５】このような要求に対し、従来では、燃料噴
射孔への流路の断面積と、燃料噴射孔の断面積とで燃料
噴射率パターンを決定しているため、燃料噴射率の変更
に自由度がなく対応できない。

【０００６】そこで、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。

【０００７】そして、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。

【０００８】しかし、このような装置では、低圧側から
燃料を引く力を制御弁で制御するため、制御室における
圧力が低い圧力状態でノズルニードルを制御することと
なり、応答性のよいダイナミックな制御ができないとい
う問題がある。

【０００９】本発明は、このような点に鑑み、燃料噴射
率を燃料噴射制御の時期に応じ、応答性よく変化させる
ことを課題とする。

【００１０】

【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
御室に流入する高圧燃料の流量を可変制御する燃料流入
量可変制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１１】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。

【００１２】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高くなる
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。

【００１３】ところで、制御室に流入する高圧燃料の流
量を可変制御するということは、低圧側である燃料排出
路側での流量を制御する場合に比較して、制御室内の圧
力をより高圧状態の下で制御できることを意味し、その
分、弁体のリフト速度を応答性がよくダイナミックに可
変制御できる。

【００１４】例えば、前記構成において、燃料噴射初期
は、前記燃料流入量可変制御手段により前記制御室に流
入する燃料流入量を大とし、その後は燃料流入量可変制
御手段により前記制御室に流入する燃料流入量を小とす
る。

【００１５】燃料噴射時には、制御室内の高圧燃料を燃
料排出路から排出して制御室内の液圧を下げることで弁
体をリフトさせて燃料噴射孔を開く。そして、燃料噴射
初期は、燃料噴射制御室に流入する燃料流入量が大であ
ると、制御室が徐々に低圧となっていくので、弁体のリ
フト速度を緩やか、かつ、小さいリフト量に制御される
ので、低噴射率で燃料噴射量が少なくなる。一方、その
後、燃料噴射中期あるいは後期に、制御室に流入する燃
料流入量を小とすると、制御室が急激に低圧となるの
で、弁体のリフト速度を急峻にでき、高噴射率となり、
燃料噴射量が多くなる。

【００１６】さらに、前記構成に加え、制御室から流出
する流出燃料の量を可変とする燃料流出量可変制御手段
を設けると、前記燃料流入量可変制御手段との協働によ
り、さらにダイナミックな弁体のリフト速度制御が可能
となる。

【００１７】例えば、燃料噴射初期に、燃料流出量可変
制御手段により燃料噴射制御室から流出する燃料流出量
を小とし、その後、燃料噴射制御室から流出する燃料流
出量を大とする。これにより、弁体のリフト速度を所望
の速度に制御できる。

【００１８】なお、燃料流出量可変制御手段としては、
燃料排出路に別個に設けた電磁弁等で形成してもよい。
さらに、燃料噴射初期の低燃料噴射率を実現するため
に、背圧制御弁による制御で、弁体を全開にせずに低燃
料噴射率を達成するようにしてもよい。

【００１９】

【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。

【００２０】＜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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】＜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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。
このサブ・ピストン２３ｃが燃料溜まり３１ａ内の燃料
圧を受ける受圧面積Ｓｓは、前記メイン・ピストン２３
ａ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】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。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、これ
にスプリング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。

【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３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】＜燃料流入量可変制御手段＞本件では、燃
料噴射率を制御するため、さらに、前記制御室３２に流
入する高圧燃料の流量を可変制御する燃料流入量可変制
御弁４１（燃料流入量可変制御手段）を備えている。

【００３７】燃料流入量可変制御弁４１は、第２の燃料
供給路３３に介在する開閉動作をする電磁弁により形成
され、前記燃料噴射弁駆動制御部９により、燃料噴射の
タイミングに応じて駆動制御される。この電磁弁は、燃
料噴射弁駆動制御部９により、制御され、開時には燃料
供給路３３の断面積を大きくすることにより１００％の
通路断面積を確保し、閉時に燃料供給路３３の断面積を
小さくすることにより、弁座との間で５０％の通路断面
積を確保する。 ＜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。

【００３８】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１０°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。

【００３９】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、その圧力及びスプリング２４
の付勢力でニードル弁２３が下降し、燃料噴出孔２１が
閉ざされている。また、燃料流入量可変制御弁４１は１
００％全開状態にある。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】この間における動作特性を図４に示す。こ
の図４で、燃料流入量可変制御弁４１が１００％全開の
まま保持されるとき、太い実線のような特性を示す。こ
の時の燃料流入通路断面積は、従来の装置より大きく設
定され、燃料噴射率は、図４（ｇ）の太い実線のような
特性であって、この特性は、初期から中期にかけてゆっ
くりと立ち上がり、とりわけ、中期における十分な燃料
噴射率が得られない結果となる。

【００４３】一方、燃料流入可変制御弁４１が開度５０
％に維持されるとき、動作特性は図４において細い実線
で示したようになる。この時の燃料流入通路断面積は、
従来の装置より小さく設定されている。この時の燃料噴
射率は、中期では十分であるが、初期において、必要以
上に急峻に立ち上がるという結果となる。

【００４４】本件では、図４（ｂ）のＴ１点で背圧制御
弁３５を開いた後、所定の時間経過後（図４（ａ）のＴ
２点）、所定時間（図４（ａ）のＴ３点まで）燃料流入
量可変制御弁４１を、例えば前記した１００％開度から
５０％の開度に閉ざす。このときの燃料流入可変制御弁
４１の動作に対応する特性を図４において破線で示す。
これにより、若干のタイムラグはあるものの、図４
（ｄ）Ｔ２点以降のように、第２の燃料供給路３３から
供給される燃料の流入量が減り、図４（ｅ）Ｔ２点以降
のように、燃料排出路３４から流れ出る排出燃料の流量
が落ちる。よって、図４（ｃ）Ｔ２点以降のように、制
御室３２内の圧力は急激に下がり、図４（ｆ）のように
ニードル弁２３のリフトも急峻に立ち上がり、図４
（ｇ）のように、燃料噴射率も同様に急峻に立ち上が
る。

【００４５】すなわち、燃料噴射初期、図４（ａ）のよ
うに、燃料流入量可変制御弁４１を全開状態に保持して
いる間は、燃料噴射制御室３２に流入する燃料流入量が
大であり、このため、図４（ｃ）のように、制御室３２
が徐々に低圧となっていく。よって、図４（ｄ）のよう
に、ニードル弁２３のリフト速度は緩やかとなり、か
つ、図４（ｆ）のようにニードル弁２３のリフト量は小
さく制御されるので、図４（ｇ）のように、低噴射率と
なって燃料噴射量が少なくなる。

【００４６】その後、図４（ａ）Ｔ２のように、燃料流
入量可変制御弁４１を小開状態にして、制御室３２に流
入する燃料流入量を小とすると、制御室３２が急激に低
圧となり、ニードル弁２３のリフト速度が急峻になり、
その結果、高噴射率となり、燃料噴射量が多くなる。な
お、Ｔ３点で、燃料流入量可変制御弁４１を全開状態に
戻すと、従来同様の燃料噴射後期の噴射率となる。

【００４７】このような急峻な燃料噴射率の上昇制御を
行うことができるのは、制御室３２に流入する高圧燃料
の流量を可変制御するが所以である。このような制御に
よれば、低圧側である燃料排出路３４側での流量を制御
する場合に比較して、制御室３２内の圧力をより高圧状
態の下で制御でき、その分、ニードル弁２３のリフト速
度を応答性がよくダイナミックに可変制御できる。

【００４８】そして、このように急峻な燃料噴射率の立
ち上げ制御が可能となるので、燃料流入量可変制御弁４
１を小開状態とする前の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。

【００４９】本件のような燃料流入量可変制御弁４１に
よる制御のないまま、すなわち、従来装置で、初期の燃
料噴射率が低く抑えてしまうと、その後、高噴射率が要
求される時期になっても、所望の高噴射率を速やかに得
ることができなくなるのに対し、本件では、前記したよ
うに初期に燃料噴射率を低く抑えても、その後、燃料流
入量可変制御弁４１による制御で急峻に燃料噴射率を立
ち上げることができるので、機関の良好な運転が可能と
なる。

【００５０】＜燃料流出量可変制御手段＞図５に示した
ように、前記構成に加え、制御室３２から流出する流出
燃料の量を可変とする燃料流出量可変制御弁４２（燃料
流出量可変制御手段）を設けると、前記燃料流入量可変
制御弁４１との協働により、さらにダイナミックな弁体
のリフト速度制御が可能となる。

【００５１】図５の燃料流出量可変制御弁は、前記燃料
流入量可変制御弁４１と同一構成の電磁弁を使用するこ
とができる。例えば、燃料噴射初期に、燃料流出量可変
制御手段により燃料噴射制御室３２から流出する燃料流
出量を小とし、その後、燃料噴射制御室３２から流出す
る燃料流出量を大とする。燃料流出量可変制御弁４３を
小開として燃料流出量を小とすると、制御室３２内の圧
力下降が遅くなるので、ニードル弁２３のリフト速度が
遅くなり、燃料流出量可変制御弁４２を全開として燃料
流出量が大きくなると、制御室３２内の圧力降下が大と
なるので、ニードル弁２３のリフト速度が速くなる。こ
のような制御を、燃料流入量可変制御弁４１による燃料
流入量制御に加えることにより、図６に示したように、
燃料流入量可変制御弁４１による前記ニードル弁２３の
リフト速度制御をより精密なものにすることができる。
図６における破線は、燃料流入量可変制御弁４１と燃料
流出量可変制御弁４２の動作及びそれに対応する特性で
ある。

【００５２】＜本件による可変制御領域＞本件による燃
料噴射制御は、図７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７において、
Ｖで示した領域が、本件による可変制御領域であり、こ
れらの領域で、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。

【００５３】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、初期噴
射率を低くすることができ、少量であるパイロット噴射
量の安定性向上が可能となる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、制御室に流入する高圧
燃料の流入量を制御するようにしたため、弁体の応答性
のよい制御が可能となり、燃料噴射の立ち上がりを急峻
にすることができ、その結果、初期噴射において、低噴
射率に制御することが可能となり、燃焼初期における急
激な燃焼による過度の燃焼騒音を防止できる。そして、
燃料噴射制御の初期に噴射量を抑えることで進角させ、
噴射中期以降は、噴射率を上げるという要求を満足する
ことが可能となる。

【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１の燃料噴射弁を示した図

【図３】燃料噴射孔周りを示した詳細図

【図４】実施形態１の噴射特性を示したタイミングチャ
ート図

【図５】実施形態２の燃料噴射弁を示した図

【図６】実施形態２の噴射特性を示したタイミングチャ
ート図

【図７】本発明による制御の適用領域を示したグラフ図

【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 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 ３４・・燃料排出路 ３５・・背圧制御弁 ４１・・燃料流入量可変制御弁（手段） ４２・・燃料流出量可変制御弁（手段） 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 (4)

【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、 前記制御室に流入する高圧燃料の流量を可変制御する燃
   料流入量可変制御手段を備えたことを特徴とする燃料噴
   射装置。
2. 【請求項２】 燃料噴射初期は、前記燃料流入量可変制
   御手段により前記制御室に流入する燃料流入量を大と
   し、その後は燃料流入量可変制御手段により前記制御室
   に流入する燃料流入量を小とすることを特徴とする請求
   項１記載の燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 前記制御室から流出する流出燃料の量を
   可変とする燃料流出量可変制御手段を設けたことを特徴
   とする請求項１または２記載の燃料噴射装置。
4. 【請求項４】 燃料噴射初期に、燃料流出量可変制御手
   段により燃料噴射制御室から流出する燃料流出量を小と
   し、その後、燃料噴射制御室から流出する燃料流出量を
   大とすることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装
   置。