WO2001088364A1 - Dispositif d'injection de carburant - Google Patents

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WO2001088364A1
WO2001088364A1 PCT/JP2001/004037 JP0104037W WO0188364A1 WO 2001088364 A1 WO2001088364 A1 WO 2001088364A1 JP 0104037 W JP0104037 W JP 0104037W WO 0188364 A1 WO0188364 A1 WO 0188364A1
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fuel
pressure
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fuel injection
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Inventor
Hidekazu Oshizawa
Yoriyuki Takekawa
Original Assignee
Bosch Automotive Systems Corporation
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection device configured to inject and supply high-pressure fuel accumulated in a common rail into each cylinder of an internal combustion engine by a fuel injection valve.
  • the high-pressure fuel pumped from the high-pressure pump is stored in the common rail, and the high-pressure fuel in the common rail is electrically calculated and set in each cylinder of the internal combustion engine at the set injection timing.
  • common-rail fuel injection devices configured to inject fuel from a fuel injection valve have been widely adopted.
  • the common rail pressure should be relatively low to reduce noise and ensure smooth rotation during idling.
  • the common rail pressure should be as high as possible in order to reduce the generation of black smoke and particulate matter (PM) during high loads.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-21332 has provided a low pressure piston for increasing the pressure of high pressure fuel supplied from a common rail.
  • the high pressure injection based on the operation of the low pressure piston and the low pressure injection corresponding to the non-operation state of the low pressure piston are switched by a controller.
  • a common rail type fuel injection device adapted to be used.
  • the disclosed device has a configuration in which high-pressure fuel from the common rail or boosted high-pressure fuel from the booster piston is selectively supplied to the fuel injection valve by switching control using two solenoid valves.
  • An object of the present invention is to provide a fuel injection device that can solve the above-described problems in the related art.
  • Another object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of changing the pressure of fuel supplied to a fuel injection valve very quickly with a simple configuration.
  • Still another object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of reducing the size of a control circuit for high-speed switching of the pressure of fuel supplied to a fuel injection valve. .
  • Another object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of suppressing the level of electrical noise energy output from a drive unit when the pressure of fuel supplied to a fuel injection valve is changed. It is in. Disclosure of the invention
  • a fuel injection device includes a common rail for storing high-pressure fuel pressurized by a high-pressure pump, a needle valve, an injection fuel reservoir, and an oil chamber for applying back pressure to the needle valve.
  • a fuel injection valve comprising: an injection fuel reservoir and the common; A supply oil passage communicating with a rail, a pressurizer disposed in the supply oil passage so that the high-pressure fuel can be depressurized and sent out to the injection fuel reservoir as a boosted high-pressure fuel; A switching device for switching fuel supplied to the fuel injection reservoir to the high-pressure fuel from the common rail or the boosted high-pressure fuel from the compressor. ing.
  • the switching device includes a switching valve driven by the electric actuator, and the switching valve communicates the oil chamber and / or the low-pressure part of the intensifier with the low-pressure part. It can be configured to perform fuel pressure switching.
  • the switching valve has a first chamber that communicates with the pressure-intensifying piston chamber and a second chamber that communicates with the oil chamber, and a valve whose position is controlled by the electric actuator.
  • the fuel pressure switching may be performed by connecting a port provided on the body and communicating with the low pressure section to the first chamber and / or the second chamber.
  • the switching valve includes a piston provided with first and second ports which are positioned and driven by the electric actuator and are communicated with the low-pressure section, and the piston is housed therein.
  • a cylinder provided with a first chamber communicating with the pressure-intensifying screw chamber and a second chamber communicating with the oil chamber; A first position where the first and second ports do not communicate with any of the first and second chambers; and a second chamber in which only the first ports are connected to the second chamber. And a third position where the first port communicates with the second chamber while the second port communicates with the first chamber.
  • a configuration capable of positioning can be adopted.
  • the fuel injection device in the fuel injection device having the above-described configuration, further includes a control circuit for driving the electric actuator.
  • the control circuit is assembled on at least three layers of the printed wiring board, and the wiring on the high voltage side of the high voltage part of the circuit for driving the electrical actuator is connected to the inner layer of the printed wiring board. It is performed using.
  • the printed wiring board may be configured to be divided into a first area where the control circuit is assembled and a second area where circuits other than the control circuit are assembled.
  • the printed wiring board may have at least four layers, and the wiring on the ground side of the high voltage portion may be performed using the inner layer of the printed wiring board. Unnecessary radiation may be reduced by making the ground side wiring a solid wiring.
  • a pressure regulator for increasing the pressure of the high-pressure fuel from the common rail is provided.
  • the fuel supplied to the fuel injection valve is switched to either the high-pressure fuel or the low-pressure high-pressure fuel by an electric mechanism. If a piezoelectric actuator is used, the switching can be performed very quickly. Also, unlike the conventional control of driving two solenoid valves while maintaining a required period, the fuel pressure can be instantaneously switched in the form of a switching valve by one electric actuator, so that the actuator is controlled. It is not necessary to take into account variations in the characteristics of Yue and temperature characteristics, and the configuration of the electric circuit for drive control is simple, and costs can be reduced.
  • control circuit for the electrical actuation such as the piezoelectric actuating circuit uses a multi-layer printed wiring board, and the wiring on the high voltage side of the high voltage section is performed using the inner layer. Even if the voltage of the power supply is switched at high speed throughout the electrical factor, the inner layer is covered with insulating material, so the dielectric strength is high and insulation failure is unlikely to occur. This makes it possible to reduce the size by using high-density wiring, and to achieve high integration despite the use of high voltages. Wear. In addition, it is necessary to increase the drive voltage for high speed operation. However, as described above, the insulation performance is excellent, and this requirement can be met. It is possible to realize accurate and quick fuel injection.
  • the wiring of the ground circuit using the inner layer is a solid wiring, the level of unnecessary radiation from the printed wiring board can be reduced as much as possible, and the generation of noise signals can be suppressed satisfactorily.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an embodiment of a fuel injection device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a control circuit for controlling an injection operation of a fuel injection valve of the fuel injection device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a multilayer wiring board for mounting the control circuit shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a fuel injection device according to the present invention.
  • the fuel injection device 1 is a common rail type fuel injection device for injecting and supplying fuel to an internal combustion engine (not shown) used for driving a vehicle.
  • the fuel injection device 1 pumps fuel 3 in a fuel tank 2 with a high-pressure pump.
  • the fuel is pressurized by 4 and accumulated in the common rail 5, and the high-pressure fuel accumulated in the common rail 5 is supplied to the fuel injection valve 7 through a supply oil passage 6 having oil passages 6 A and 6 B as described later.
  • the fuel injection valve 7 is attached to one of a plurality of cylinders of an internal combustion engine (not shown), and is used for directly injecting high-pressure fuel into the cylinder by the fuel injection valve 7. Although only one fuel injection valve 7 is shown in FIG. 1, the same number of fuel injection valves 7 as the number of cylinders of the internal combustion engine are prepared for each cylinder.
  • the basic configuration of the fuel injection valve 7 is known per se.
  • the fuel injection valve 7 has a nozzle 7C provided with a plurality of fuel injection holes ⁇ A formed at the tip thereof and a fuel reservoir 7B for storing fuel supplied to the fuel injection holes 7A.
  • a nozzle valve 7D for controlling communication between the fuel reservoir 7B and the injection hole 7A is slidably housed in the nozzle 7C, and the needle valve 7D is stored in the nozzle holder 7E.
  • An oil chamber 7G is formed in the nozzle holder 7E, and a hydraulic piston 7H is slidably fitted in the oil chamber 7G coaxially with the needle valve 7D.
  • the oil chamber 7G is connected through an orifice 7I and an oil passage 6C to a fuel reservoir 7B to which the oil passage 6B is connected.
  • the supply oil passage 6 is provided with a check valve 8 as shown in the figure. That is, the check valve 8 is disposed between the oil passages 6A and 6B, whereby the high-pressure fuel in the common rail 5 passes through the supply oil passage 6 to the fuel reservoir 7B. However, the fuel is not allowed to flow backward from the fuel reservoir 7B side to the common rail 5 side through the supply oil passage 6.
  • An intensifier 9 is connected in parallel with the check valve 8 so that the high-pressure fuel from the common rail 5 can be depressurized to supply a higher-pressure intensified high-pressure fuel to the fuel reservoir 7B.
  • the intensifier 9 has a large-diameter piston 9A and a small-diameter screw. Screw 9C, a large-diameter cylinder 9D into which the large-diameter piston 9A is inserted, and a small-diameter into which the small-diameter piston 9B is integrally formed. It has a cylinder 9E and a spring return spring 9F.
  • the low-pressure chamber 9Ea of the small-diameter cylinder 9E is communicated with the fuel reservoir 7B via the oil passage 6D, and the large-diameter cylinder 9D of the chamber 9Da is communicated via the oil passage 6E.
  • the pressure regulator 9 is connected in parallel to the check valve 8.
  • the other chamber 9Db and the chamber 9Da of the large-diameter cylinder 9D are connected by an orifice 9G. Since the compressor 9 is configured as described above, the pressure increase according to the area ratio between the large-diameter piston 9A and the small-diameter piston 9B from the pressure-increasing chamber 9Ea of the small-diameter cylinder 9E. High pressure fuel can be output.
  • the check valve 8 and the booster 9 are connected in parallel as described above, when the pressurizer 9 is activated and the booster high-pressure fuel is sent out from the booster chamber 9Ea, the check valve 8 is connected to the common rail. Since the pressure on the fuel reservoir ⁇ ⁇ B side becomes higher than that on the 5th side, the check valve 8 is closed, and the fuel reservoir 7B receives the high-pressure fuel from the booster 9 instead of the high-pressure fuel from the common rail 5. Will be supplied. On the other hand, when the pressure regulator 9 is not operating and the pressure in the booster chamber 9Ea becomes lower than the high-pressure fuel in the common rail 5, the check valve 8 is opened and the high-pressure fuel in the common rail 5 reverses. The fuel is supplied to the fuel reservoir 7B through the stop valve 8.
  • the reference numeral 10 indicates that the fuel supplied to the fuel reservoir 7 B of the fuel injection valve 7 is switched to either the high-pressure fuel from the common rail 5 or the high-pressure fuel from the pressurizer 9. This is a hydraulic circuit for switching.
  • the hydraulic circuit 10 is connected to the first chamber 1 OA connected to the oil chamber 7 G by the oil path 1 I and the orifice 12 and to the chamber 9 Db by the oil path 13.
  • the piston 10E is provided with a piston receiving hole.
  • a relief passage 10Ea communicating with the low-pressure portion is formed in the piston 10E along the axial direction, and a pair of ports 1 communicating with the relief passage 10Ea is formed. 0 Eb and 10 Ec are formed.
  • an opening 10 Aa is formed in the room 10 A so as to extend through the piston receiving hole 10 D
  • an opening 10 B is formed in the room 10 B through the piston receiving hole 10 D.
  • a is formed.
  • the formation positions of the openings 10Aa and 10Ba are shifted along the axis of the cylinder 10C, so that the piston 10E is moved to the openings 10Aa and 10A.
  • the first position that simultaneously closes Ba (the position shown in Fig. 1), the second position where only the opening 10Aa communicates with the escape passage 1 OEa, and the openings 10Aa and 10Ba At the same time as one of the third positions that communicates with the escape passage 10Ea.
  • the piezoelectric actuator PA-1 is an actuator for positioning the piston 10E at any of the first to third positions.
  • the piezoelectric actuator PA-1 is configured such that the axial length changes very responsively according to the voltage applied thereto.
  • the piezoelectric actuator PA-11 is a control circuit 1 The configuration is such that the position of the piston 10E is determined in response to the control voltage signal V applied from step 4.
  • the operation of the fuel injection device 1 will be described.
  • the piston 10E acting as the valve body of the switching valve is in the first position, the pressure in the chamber 9Db of the intensifier 9 does not escape through the hydraulic circuit 10 and With the orifice 9G, the pressure in the chamber 9Da and the pressure in the chamber 9Db are the same as the pressure of the high-pressure fuel, so that no differential pressure acts on the large diameter piston 9A. Therefore, the pressurizing operation of the high-pressure fuel by the compressor 9 is not performed.
  • the pressure of the oil chamber 7 G of the fuel injection valve 7 does not escape through the hydraulic circuit 10, and the fuel reservoir 7 B is provided by the orifice 7 I. And the pressure in the oil chamber 7 G are equal. As a result, the fuel injection valve 7 is kept closed by the force of the spring 7F.
  • the chamber 9 Db is also communicated with the low pressure section via the hydraulic circuit 10. As a result, the pressure in the chamber 9 Db decreases, and a pressure difference is generated in the pressure acting on both sides of the large-diameter piston 9 A, and the pressure intensifier 9 is activated.
  • the high-pressure high-pressure fuel obtained by increasing the high-pressure fuel is sent to the fuel reservoir 7B of the fuel injection valve 7, and the high-pressure high-pressure fuel is injected from the injection hole 7A into the corresponding cylinder. .
  • the piezoelectric actuator PA-1 positions the piston 10E at the first position in response to the control voltage signal V, the injection stop mode is set, and the piezoelectric actuator PA-1 is set at the second position.
  • the high pressure fuel injection mode is set, and when positioned at the third position, the increased pressure high pressure fuel injection mode is set.
  • the high-pressure fuel or pressure increase In addition to being able to control ON / OFF of high pressure fuel injection, injection stop mode, high pressure fuel injection mode, boosted high pressure fuel Switching between the injection modes can be performed appropriately and extremely responsively. As a result, for example, it is possible to switch from the boosted high-pressure fuel injection mode to the high-pressure fuel injection mode depending on the operation state of the internal combustion engine simply by changing the voltage level of the control voltage signal V. Since complicated control such as controlling by synchronizing the valves is not required, the control circuit can be simplified, the cost can be reduced, and the controllability can be significantly improved.
  • FIG. 2 shows an example of a specific circuit of the control circuit 14 for controlling the injection operation of the fuel injection valve 7 of the fuel injection device 1 shown in FIG.
  • FIG. 1 shows only the fuel injection valve 7 and the pressure booster 9 and the hydraulic circuit 10 provided correspondingly, but in actuality, the fuel injection valve 7 and the pressure reducer 9
  • the number of hydraulic circuits 10 is not one, but is equal to the number of cylinders of the internal combustion engine.
  • an example in the case of six cylinders is shown. Therefore, since six sets of fuel injection valves, pressure regulators and hydraulic circuits are provided, in addition to the piezoelectric actuator PA-1, the other five piezoelectric actuators not shown in FIG. One night PA-2 to PA-6 are driven and controlled by the control circuit 14.
  • the piezoelectric actuator PA-i corresponds to the fuel injection valve provided in the i-th cylinder.
  • One end of each of the piezoelectric actuators PA-1, PA-3, and PA-5 is commonly connected to connector C1
  • each end of the piezoelectric actuators PA-2, PA-4, and PA-16 is connected to connector C. Commonly connected to 2.
  • the other ends of the piezoelectric actuators PA-1 to PA-6 are connected to connectors C3 to C8, respectively.
  • reference numeral 21 denotes a low-voltage DC power supply
  • the output voltage V cc of the power supply 21 is boosted by a booster circuit composed of a coil 22, a switching transistor T 1, and a diode D 1. 2 5 0
  • a high voltage VH of about V is charged in the capacitor C 11.
  • the high voltage section 30 to which the high voltage VH is supplied is composed of switching transistors T2 to T5, diodes D2 to D5, and resistors R1 and R2 connected as shown. I have.
  • the high voltage VH charged in the capacitor CI1 is supplied to the switching transistors T4 and T5 via the switching transistor T2.
  • the switching transistor T4 is connected to one end of each of the piezoelectric actuators PA-1, PA-3, and PA-5 via the connector C1, and the switching transistor T5 is connected to the connector C2 via the connector C2. It is connected to one end of each of the piezoelectric actuators PA-2, PA-4 and PA-6. Therefore, if switching transistor T4 is turned on when switching transistor T2 is on, high voltage VH is applied to one end of each of piezoelectric actuators PA-1, PA-3, and PA-5. can do. Similarly, when the switching transistor T5 is turned on, the high voltage VH can be applied to one end of each of the piezoelectric actuators PA-2, PA-4 and PA-6.
  • the switching transistors T6 to T11 are connected to the other ends of the piezoelectric actuators PA-1 to PA_6 via connectors C3 to C8 as shown in the figure. If the transistors # 6 to # 11 are selectively turned on, the other end of the corresponding piezoelectric actuator can be set to the ground potential.
  • control circuit 14 Since the control circuit 14 is configured as described above, for example, when the switching transistor # 2 is turned on and the switching transistor # 4 and the switching transistor # 6 are simultaneously turned on. For example, a high voltage V ⁇ can be applied to the piezoelectric actuator ⁇ -1. At this time, instead of turning on the switching transistor T2 continuously, a pulse voltage is applied to the base of the switching transistor T2, and the duty ratio is adjusted. The voltage applied to the piezoelectric actuator PA-1 can be set to the level of the high voltage VH 12 by performing the duty control of the ON operation of the switching transistor T2 by appropriately setting.
  • the voltage applied state and the high voltage V It can be in one of three states: voltage application at 1/2 level and application of high voltage VH.
  • the injection stop mode is set by applying no voltage
  • the high-pressure fuel injection mode is set by applying a voltage 1/2 of the high voltage VH
  • the boosted high-pressure fuel injection mode is set by applying the high voltage VH. It is configured so that This mode switching is performed by applying a control pulse signal from a circuit (not shown) to the control signal input terminals ⁇ 2 and ⁇ 4 to ⁇ 11 of the switching transistors ⁇ 2 and ⁇ 4 to ⁇ 11. Can be performed.
  • the emitter circuit of the switching transistor # 1, the ground side of the capacitor CI1, and the emitter circuit of the switching transistor # 3 are at the ground potential.
  • the voltage applied to the piezoelectric actuator PA-1 to PA-6 is applied to VH or VHZ2 by controlling the duty of the switching transistor 2.
  • the switching transistors T3 to T11 are selectively turned on and off, and the corresponding pistons are controlled by the piezoelectric actuators PA-1 to PA-6 to the first and the second. It can be positioned at the second or third position.
  • the charge discharge from the piezoelectric actuators ⁇ —1 to PA-6 generated when the switching transistors ⁇ 6 to ⁇ 11 are opened must be performed by closing the switching transistor T3. And it is released to the outside to increase the responsiveness of the piezoelectric actuator.
  • the control circuit 14 of the circuit configuration shown in FIG. 2 has two outer layers 41, 42 and two inner layers 43, 44 as shown in FIG. 3, as shown in FIG. It is assembled on a four-layer printed wiring board 40, and the drive control circuit 14 is mounted in the first area 40A, and other than the control circuit 14 in the second area 40B, that is, the piezoelectric circuit
  • Other circuits other than those for driving control of the actuator such as a circuit for calculating the opening and closing timing of each fuel injection valve, etc., are mounted.
  • a high-voltage wiring section from the connection wiring section between the coil 22 and the diode D1 to the connectors C1 and C2 is performed using the inner layer 43.
  • the wiring on the ground side of the section is performed using the inner layer 44.
  • the remaining outer layers 4 1 and 4 2 are used for other wiring.
  • the inner layer 43 is used for wiring on the high voltage side of other circuits
  • the inner layer 44 is used for wiring of the ground circuit of other circuits.
  • the outer layers 41 and 42 are used for other wiring for other circuits.
  • the wiring of the ground circuit using the inner layer 44 is solid wiring, whereby the level of unnecessary radiation from the printed wiring board 40 is reduced as much as possible, and the generation of noise signals can be suppressed satisfactorily. I can do it. Note that the wiring of the ground circuit does not necessarily have to be on the inner layer 44 and the outer layer 41 or 42 may be used.
  • control circuit 14 Since the control circuit 14 is wired as described above using the printed wiring board 40, a voltage of, for example, about 250 V is used as the high-voltage power supply 21 and this voltage is applied to the voltage circuit. Even if the voltage is switched at a high speed, the inner layer 43 is covered with an insulator, so that the withstand voltage is high and the insulation failure does not easily occur. For this reason, high-density wiring can be performed to reduce the size, and high integration can be achieved despite the use of a high voltage. In addition, it is necessary to increase the driving voltage to increase the speed. However, as described above, the insulation performance is excellent, and this requirement can be met. Is possible and positive Reliable and quick fuel injection can be realized.
  • the fuel injection device according to the present invention is useful for improving the operating characteristics of the machine M when directly injecting and supplying fuel to the cylinder of the internal combustion engine for driving vehicles and other various devices.

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Description

明 細 書 燃料噴射装置 技術分野
本発明は、 コモ ン レール内に蓄積された高圧の燃料を燃料噴射弁によつ て内燃機関の各気筒内に噴射供給するように構成された燃料噴射装置に関 する。 背景技術
高圧ポンプから圧送された高圧燃料をコモ ン レール内に蓄圧しておき、 電気的に演算され、 設定された噴射タイ ミ ングでコモ ン レール内の高圧燃 料を内燃機関の各気筒内に対応する燃料噴射弁から噴射するよう に構成さ れたコモン レール式の镞料噴射装置が近年広く 採用されるに到つている。 この種の燃料噴射装置において、 良好な運転特性を実現するためには、 例 えば、 アイ ドリ ング時は騒音を低減して滑らかな回転を確保するためにコ モン レール圧を比較的低圧と し、 低負荷時は燃費の悪化防止のためコモン レール圧を若千高めにすることが望まれる。 更に、 高負荷時は黒煙及びパ ティ キユ レ一 卜 （ P M ) の発生を低減させるためにコモ ン レール圧をなる ベく高い圧力とすることが望まれる。
したがって、 コモンレール内の高圧燃料を全運転域においてそのまま燃 料噴射弁に供給しただけでは出力不足や黒煙の発生等の不具合が生じるこ とになる。 この不具合を解決するため、 特開平 8 — 2 1 3 3 2号公報には 、 コモンレールから供給される高圧燃料の圧力を増大させるための增圧ピ ス 卜 ンを設け、 該増圧ビス ト ンの作動に基づく 高圧噴射と該增圧ピス ト ン の非作動状態に対応した低圧噴射とをコ ン ト ローラ一により切り替えて行 わせるよう にしたコモンレール式の燃料噴射装置が開示されている。 しかし、 この開示された装置は、 コモンレールからの高圧燃料又は増圧 ビス ト ンからの増圧高圧燃料を 2つの電磁弁を用いた切換制御により選択 的に燃料噴射弁に供給する構成であるから、 電磁弁及びその駆動回路が 2 組必要であり コス トが高く ならざるを得ない。 さ らに、 これら 2つの電磁 弁を所要の同期関係をもって駆動させなければならないが、 電磁弁の応答 特性のばらつきや温度変化に対する電磁弁特性変化を考慮すると所要の切 換特性を使用温度範囲全域に亘つて確保するのは難しく 、 制御回路が複雑 で高価なものとならざるをえず、 この点から もコス 卜が高く なつてしま う という問題点を有している。
本発明の目的は、 従来技術における上述の問題点を解決すことができる 燃料噴射装置を提供するこ とにある。
本発明の他の目的は、 燃料噴射弁への供給燃料の圧力の変更を簡単な構 成で極めて迅速に行う ことができるよう にした燃料噴射装置を提供するこ とにある。
本発明のさ らに他の目的は、 燃料噴射弁への供給燃料の圧力の高速切り 換えのための制御回路の小型化を図ることができるように した燃料噴射装 置を提供することにある。
本発明の別の目的は、 燃料噴射弁への供給燃料の圧力の変更時に駆動部 から出力される電気的な雑音エネルギーのレベルを小さ く 抑えることがで きるようにした燃料噴射装置を提供することにある。 発明の開示
本発明による燃料噴射装置は、 高圧ポンプにより加圧された高圧燃料を 蓄積しておく コモン レールと、 針弁と、 噴射燃料溜と、 該針弁に背圧を与 えるための油室とを備えて成る燃料噴射弁と、 該噴射燃料溜と前記コモン レールとを連通する供給油路と、 前記高圧燃料を增圧して前記噴射燃料溜 に増圧高圧燃料と して送り出すことができるよう該供給油路中に配設され た增圧器と、 電気的ァクチユエ一タを備え前記燃料噴射溜に送られる燃料 を前記コモンレールからの前記高圧燃料又は前記增圧器からの前記増圧高 圧燃料のいずれか一方に切り換える燃料圧切換のための切換装置とを備え ている。
前記切換装置は、 前記電気的ァクチユエ一夕によつて駆動される切換弁 を含み、 該切換弁によって前記油室及び又は前記増圧器の增圧ビス ト ン室 を低圧部に連通させることによって前記燃料圧切換を行う ように構成する ことができる。 前記切換弁は、 前記増圧ビス 卜 ン室に連通している第 1 の 室と前記油室に連通している第 2の室とを有し、 前記電気的ァクチュエー 夕によって位置決め制御される弁体に設けられ低圧部に連通しているポ一 卜を前記第 1 の室及びまたは前記第 2の室に連通させることにより前記燃 料圧切換を行う構成と してもよい。
前記切換弁が、 前記電気的ァクチユエ一夕によって位置決め駆動され低 圧部に連通している第 1 及び第 2のポ一 卜が設けられている ビス ト ンと、 該ピス ト ンを収容しており前記増圧ビス ト ン室に連通している第 1 の室と 前記油室に連通している第 2 の室とが設けられているシ リ ンダ一とを備え 、 前記圧電ァクチユエ一夕によって前記ビス 卜 ンを前記第 1 及び第 2のポ 一卜が前記第 1及び第 2の室のいずれにも連通しない第 1 の位置と、 前記 第 1 のポ一 卜のみを前記第 2 の室に連通させる第 2の位置と、 前記第 1 の ポー トを前記第 2の室に連通させると同時に前記第 2のポー トを前記第 1 の室に連通させる第 3 の位置とに選択的に位置決めできるようになってい る構成とすることができる。
本発明による燃料噴射装置は、 上述した構成の燃料噴射装置において、 前記電気的ァクチユエ一夕を駆動するための制御回路をさ らに備え、 該制 御回路が少なく とも 3層の印刷配線基板上に組み立てられており、 且つ前 記電気的ァクチユエ一夕を駆動するための回路の高電圧部の高電圧側の配 線が前記印刷配線基板の内層を用いて行われている。 前記印刷配線基板は 、 前記制御回路が組み立てられる第 1の領域と前記制御回路以外の回路が 組み立てられる第 2の領域とに区劃されている構成とすることができる。 前記印刷配線基板は少なく とも 4層で、 前記高電圧部のアース側の配線 も前記印刷配線基板の内層を用いて行われている構成とすることができる 。 前記アース側の配線をベタ配線とすることにより不要輻射を減少させる ようにしてもよい。
本発明によれば、 コモンレールからの高圧燃料を増圧する增圧器を設け
、 高圧燃料に加えて増圧高圧燃料をも供給可能と し、 燃料噴射弁への供給 燃料を高圧燃料又は增圧高圧燃料のいずれかに切り換えは電気的ァクチュ ェ一夕により行われる。 圧電ァクチユエ一タを用いれば、 その切り換えを 極めて迅速に行うことができる。 また従来において 2つの電磁弁を所要の 周期を保って駆動制御していたのと異なり、 1つの電気的ァクチユエ一夕 によつて切換弁形式で瞬時に燃料圧切換を行う ことができるので、 ァクチ ユエ一夕の特性のばらつきや温度特性などを考慮しなくても済み、 その駆 動制御のための電気的回路の構成が簡単で済み、 コス トの低減を図ること ができる。
また、 圧電ァクチユエ一夕の如き電気的ァクチユエ一夕のための制御回 路を、 多層印刷配線基板を用い、 高電圧部の高電圧側の配線が内層を用い て行われるようにしたので、 高圧電源の電圧を電気的ァクチユエ一夕に高 速で切り換えて印加しても、 内層は絶縁物で覆われているため絶縁耐圧が 高く絶縁不良が生じにく い。 このため、 高密度配線を行って小型化を図る ことが可能となり、 高電圧を使用するにも拘らず高集積化を図ることがで きる。 また、 高速化のために駆動電圧を高くすることが要求されるが、 上 述の如く絶縁性能が優れているのでこの要求にも対応することができ、 高 電圧を印加しての高速度駆動が可能であり、 正確で素早い燃料噴射を実現 できる。
また、 内層を用いたアース回路の配線をベタ配線としたことにより印刷 配線基板からの不要輻射のレベルを極力低下させ、 雑音信号の発生を良好 に抑えることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明による燃料噴射装置の実施の形態の一例を示す構成図 である。
第 2図は、 第 1 図に示した燃料噴射装置の燃料噴射弁の噴射動作を制御 するための制御回路の具体的回路例を示す回路図である。
第 3図は、 第 2図に示した制御回路を実装するための多層配線基板の断 面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の好ましい実施例につき詳細に説明する。 第 1図は、 本発明による燃料噴射装置の一実施例を示す構成図である。 燃料噴射装置 1 は、 車両の駆動用に用いられる内燃機関 （図示せず） に燃 料を噴射供給するためのコモンレール式の燃料噴射装置であり、 燃料夕ン ク 2内の燃料 3を高圧ポンプ 4により加圧してコモンレール 5内に蓄圧し 、 コモンレール 5内に蓄圧された高圧燃料が油路 6 A、 6 Bを備えて成る 供給油路 6を介し後述するようにして燃料噴射弁 7に供給されるように構 成されている。 燃料噴射弁 7 は、 図示しない内燃機関の複数の気筒のう ちの 1 つの気筒 に取り付け られ、 燃料噴射弁 7 によって当該気筒内に高圧の燃料を直接噴 射するためのものである。 第 1 図では燃料噴射弁 7が 1 つだけしか示され ていないが、 燃料噴射弁 7 は内燃機関の気筒数と同じ数だけ各気筒に対応 して用意されている。
燃料噴射弁 7 の基本構成それ自体は公知である。 燃料噴射弁 7 は、 その 先端に複数個穿設された燃料噴射用の噴孔 Ί A及び該噴孔 7 Aに供給され る燃料を貯溜する燃料溜 7 Bを備えたノズル 7 Cを有している。 ノズル 7 C内には燃料溜 7 Bと噴孔 7 Aとの連通を制御する二一 ドル弁 7 Dが摺動 自在に収容され、 ニー ドル弁 7 Dはノズルホルダ 7 E内に収蔵されたスプ リ ング 7 F により常時閉方向に付勢されている。 ノズルホルダ 7 E内には 油室 7 Gが形成されており、 該油室 7 G内にニー ドル弁 7 Dに対し同軸に 油圧ピス ト ン 7 Hが摺動自在に嵌装されている。 油室 7 Gはオ リ フィ ス 7 I 及び油路 6 Cを介して、 油路 6 Bが接続されている燃料溜 7 B と接続さ れている。
この結果、 油室 7 Gに高圧の燃料を供給することによりニー ドル弁 7 D にその燃料圧力に応じた背圧を与えることができ、 この背圧によ り二一 ド ル弁 7 Dを噴孔 7 Aに向けて押し付けておく ことが可能となっている。 供給油路 6 には、 逆止弁 8が図示の如く 配設されている。 すなわち、 油 路 6 A、 6 B との間に逆止弁 8が配設されており、 これにより、 コモン レ ール 5内の高圧燃料が供給油路 6 を通つて燃料溜 7 Bに向けて供給される のは許すが、 燃料溜 7 B側からコモンレール 5側に燃料が供給油路 6を通 つて逆流するのは許さない構成となつている。
コモンレール 5からの高圧燃料を增圧して更に高い圧力の増圧高圧燃料 を燃料溜 7 Bに供給することができるよう にするため、 逆止弁 8 と並列に 増圧器 9が接続されている。 増圧器 9 は、 大径ピス ト ン 9 Aと小径ビス ト ン 9 B とが一体に形成されて成る増圧ビス ト ン 9 C、 大径ピス ト ン 9 Aが 嵌挿される大径シ リ ンダ 9 D、 小径ピス ト ン 9 Bが嵌揷される小径シ リ ン ダ 9 E、 及びビス ト ン戻しスプリ ング 9 Fを備えている。 小径シ リ ンダ 9 Eの增圧室 9 E a は油路 6 Dを介して燃料溜 7 Bに連通され、 大径シ リ ン ダ 9 Dの室 9 D aが油路 6 Eを介してコモンレール 5 に連通されることに よって、 增圧器 9が逆止弁 8 に対して並列に接続されている。 なお、 大径 シ リ ンダ 9 Dの別の室 9 D b と室 9 D a とはオ リ フィ ス 9 Gによって接続 されている。 增圧器 9 は以上のように構成されているので、 小径シ リ ンダ 9 Eの増圧室 9 E aから、 大径ピス ト ン 9 Aと小径ピス ト ン 9 B との面積 比に従う増圧高圧燃料を出力することができる。
逆止弁 8 と増圧器 9 とは以上のよう に並列接続されているので、 增圧器 9が作動して増圧室 9 E aから増圧高圧燃料が送り出されると、 逆止弁 8 はコモンレール 5側より も燃料溜 Ί B側の方が高圧となるので逆止弁 8 は 閉状態となり、 燃料溜 7 Bにはコモンレール 5からの高圧燃料に代えて増 圧器 9 からの増圧高圧燃料が供給されることになる。 一方、 增圧器 9が作 動しておらず、 増圧室 9 E aの圧力がコモンレール 5内の高圧燃料より も 低圧となると、 逆止弁 8 は開状態となり コモンレール 5 内の高圧燃料が逆 止弁 8 を通って燃料溜 7 Bに供給される。
符号 1 0で示されるのは、 燃料噴射弁 7の燃料溜 7 Bに供給される燃料 をコモンレール 5からの高圧燃料又は增圧器 9からの増圧高圧燃料のいず れかに切り換える、 燃料圧切換のための油圧回路である。
油圧回路 1 0 は、 油路 1 I 及びォ リ フィ ス 1 2 によつて油室 7 Gと接続 されている第 1 の室 1 O Aと油路 1 3 によって室 9 D b と接続されている 第 2 の室 1 0 B とが形成されたシリ ンダ 1 0 Cと、 シリ ンダ 1 0 Cのビス ト ン収容孔 1 0 D内に作動可能に設けられている ピス ト ン 1 0 E とから成 る切換弁を含み、 ピス ト ン 1 0 Eには、 ピス ト ン 1 0 Eをピス ト ン収容孔 1 0 D内でその軸方向の位置決めのために駆動する圧電ァクチユエ一夕 P A一 1 が連結されている。
ピス ト ン 1 0 E内には、 低圧部に連通している逃し通路 1 0 E aがその 軸方向に沿つて形成されており、 この逃し通路 1 0 E a に連通する一対の ポー ト 1 0 E b、 1 0 E cが形成されている。
一方、 室 1 0 Aにはピス ト ン収容孔 1 0 Dを靦く 開口 1 0 A aが形成さ れ、 室 1 0 Bにはビス ト ン収容孔 1 0 Dを靦く 開口 1 0 B aが形成されて いる。 これらの開口 1 0 A a、 1 0 B aの形成位置はシ リ ンダ 1 0 Cの軸 方向に沿ってずれており、 これにより、 ピス ト ン 1 0 Eが開口 1 0 A a、 1 0 B aを同時に塞ぐ第 1 の位置 （第 1 図に示す位置） 、 開口 1 0 A aの みを逃し通路 1 O E aに連通させる第 2の位置、 及び開口 1 0 A a、 1 0 B aを同時に逃し通路 1 0 E a に連通させる第 3の位置のいずれかをと り う るようになっている。
圧電ァクチユエ一夕 P A— 1 はビス ト ン 1 0 Eを上記第 1 〜第 3 の位置 のいずれかに位置決めさせるためのァクチユエ一夕である。 圧電ァクチュ ェ一タ P A— 1 はそこに印加される電圧によって軸方向の長さが極めて応 答性よ く 変化するよう に構成されたものであり、 圧電ァクチユエ一夕 P A 一 1 は制御回路 1 4から印加される制御電圧信号 Vに応答してビス ト ン 1 0 Eの位置決めを行う構成となっている。
次に、 燃料噴射装置 1 の動作について説明する。 切換弁の弁体と して働 く ピス ト ン 1 0 Eが第 1 の位置にあると、 増圧器 9の室 9 D bの圧力は油 圧回路 1 0 を通って逃げることがな く 、 オ リ フィ ス 9 Gによって室 9 D a と室 9 D b との圧力は共に高圧燃料の圧力と同じとなり大径ビス ト ン 9 A に差圧が作用しない。 したがって、 增圧器 9 による高圧燃料の増圧動作が 行われることがない。 一方、 このと き燃料噴射弁 7の油室 7 Gの圧力も油 圧回路 1 0 を通って逃げるこ とがなく 、 オ リ フィ ス 7 I により燃料溜 7 B と油室 7 Gの圧力は等しく なる。 この結果、 燃料噴射弁 7 はスプリ ング 7 Fの力によ り閉状態に保たれたままである。
ピス ト ン 1 0 Eが第 1 の位置から第 2の位置に切り換えられると、 ポー ト 1 0 E bが第 1 の室 1 0 Aを靦き、 油室 7 Gの圧力がォ リ フィ ス 1 2 を 介して低圧側に逃げるので、 油圧ピス ト ン 7 Hに作用していた背圧が除去 される。 コモンレール 5からは高圧燃料が逆止弁 8 を介して燃料噴射弁 7 の燃料溜 7 Bに供給されているので、 燃料溜 7 Bの圧力が油室 7 Gの圧力 より も高く なり、 二一 ドル弁 7 Dがリ フ ト し、 噴孔 7 Aから高圧燃料が気 筒内に噴射される。
ピス ト ン 1 0 Eがさ らに第 2 の位置から第 3の位置に切り換えられると
、 ポー ト 1 O E cが第 2の室 1 0 Bを靦く ことになると同時にポー ト 1 0 E b もまだ第 1 の室 1 0 Bを視いており、 これにより油室 7 Gに加えて室 9 D b も油圧回路 1 0 を介して低圧部に連通せしめられる こ とになる。 この結果、 室 9 D bの圧力が低下し、 大径ピス ト ン 9 Aの両面に作用す る圧力に差圧が生じて増圧器 9が作動状態となるので、 増圧室 9 E aで高 圧燃料が増圧されることにより得られた增圧高圧燃料が燃料噴射弁 7の燃 料溜 7 Bに送られ、 增圧高圧燃料が噴孔 7 Aから対応する気筒内に噴射さ れる。
このよう に、 圧電ァクチユエ一タ P A— 1 が制御電圧信号 Vに応答して ピス ト ン 1 0 Eを第 1 の位置に位置決めした場合には噴射停止モー ドとな り、 第 2の位置に位置決めした場合には高圧燃料噴射モー ドとなり、 第 3 の位置に位置決めした塌合には増圧高圧燃料噴射モー ドとなる。
したがって、 圧電ァクチユエ一タ P A— 1 に駆動制御回路 1 4から供給 される制御電圧信号 Vの値を適宜に制御してビス ト ン 1 0 Eを位置決め制 御するだけで、 高圧燃料又は増圧高圧燃料の噴射のオン、 オフを制御でき るのは勿論のこと、 噴射停止モー ド、 高圧燃料噴射モ一 ド、 増圧高圧燃料 噴射モー ドの間での切り換えを適宜に、 且つ極めて応答性よ く 行う ことが できる。 この結果、 例えば、 内燃機関の運転状態により増圧高圧燃料噴射 モー ドから高圧燃料噴射モー ドに切り換えること も単に制御電圧信号 Vの 電圧レベルを変更するだけででき、 従来のように 2つの電磁弁を同期させ て制御するというような複雑な制御が不要となるので制御回路が簡単で済 み、 コス 卜の低減を期待することができる上に制御性も著し く 向上させる ことができる。
第 2図には、 第 1 図に示した燃料噴射装置 1 の燃料噴射弁 7の噴射動作 を制御するための制御回路 1 4の具体的回路の一例が示されている。 既に 説明したよう に、 第 1 図では燃料噴射弁 7及びこれに対応して設けられた 増圧器 9及び油圧回路 1 0のみが示されているが、 実際には燃料噴射弁 7 、 增圧器 9及び油圧回路 1 0 は 1 組ではなく 、 内燃機関の気筒数に応じた 組数だけ設けられている。 ここでは 6気筒の場合の例が示されている。 し たがって、 燃料噴射弁、 增圧器及び油圧回路は 6組設けられているので、 圧電ァクチユエ一夕 P A— 1 のほか、 第 1 図には示されていない他の 5組 の分の圧電ァクチユエ一夕 P A— 2〜 P A— 6が制御回路 1 4 によって駆 動制御される構成となっている。 ここで、 圧電ァクチユエ一タ P A— i は 第 i 気筒に設けられている燃料噴射弁に対応することを意味する ものとす る。 圧電ァクチユエ一夕 P A— 1、 P A— 3、 P A - 5 の各一端はコネク 夕 C 1 に共通に接続され、 圧電ァクチユエ一夕 P A— 2、 P A— 4、 P A 一 6の各一端はコネクタ C 2 に共通接続されている。 そ して、 圧電ァクチ ユエ一タ P A— 1 〜P A— 6の各他端はコネクタ C 3〜C 8 にそれぞれ接 続されている。
制御回路 1 4 において、 2 1 は低圧の直流電源であり、 電源 2 1 の出力 電圧 V c c は、 コイル 2 2 とスイ ッチング トラ ンジスタ T 1 とダイオー ド D 1 とで構成される昇圧回路により昇圧され、 これにより得られた 2 5 0 V程度の高電圧 VHがコ ンデンサ C 1 1 に充電されるよう.になっている。 高電圧 VHが供給されている高電圧部 3 0は、 スイ ッチング トラ ンジスタ T 2〜T 5、 ダイオー ド D 2〜D 5、 及び抵抗器 R 1、 R 2が図示の如く 接続されて成っている。 コ ンデンサ C I 1 に充電された高電圧 VHはスィ ツチング トラ ンジスタ T 2を介してスイ ッチング トラ ンジスタ T 4及び T 5に供給される。
スイ ッチング トラ ンジスタ T 4はコネクタ C 1 を介して圧電ァクチユエ 一夕 P A— 1 、 P A— 3、 P A— 5の各一端に、 スイ ッ チ ング ト ラ ンジス 夕 T 5はコネクタ C 2を介して圧電ァクチユエ一タ P A— 2、 P A— 4、 P A— 6の各一端にそれぞれ接続されている。 したがって、 スイ ッチング トラ ンジスタ T 2がオンの場合にスイ ッチング ト ラ ンジスタ T 4をオンと すれば、 高電圧 VHを圧電ァクチユエ一夕 P A— 1、 P A— 3、 P A - 5 の各一端に印加することができる。 同様に、 スイ ッチング トラ ンジスタ T 5をオンとすれば、 高電圧 VHを圧電ァクチユエ一タ P A— 2、 P A— 4 、 P A— 6の各一端に印加することができる。
圧電ァクチユエ一夕 P A— 1 ~P A _ 6の各他端には、 コネクタ C 3 ~ C 8を介してスイ ッチング トラ ンジスタ T 6 ~T 1 1が図示の如く 接続さ れており、 スイ ッチング トラ ンジスタ Τ 6〜Τ 1 1 を選択的にオンとすれ ば、 対応する圧電ァクチユエ一夕の他端をアース電位とすることができる 構成となっている。
制御回路 1 4 は以上のように構成されているので、 例えば、 スィ ッチン グ トラ ンジスタ Τ 2をオンと した状態で、 スイ ッチング トラ ンジスタ Τ 4 とスイ ッチング トラ ンジスタ Τ 6 とを同時にオンとすれば、 圧電ァクチュ ェ一タ Ρ Α— 1 に高電圧 V Ηを印加することができる。 このとき、 スイ ツ チング トラ ンジスタ T 2を連続的にオンとするのではなく 、 スイ ッチング トランジスタ T 2のベースにパルス電圧を印加し、 そのデューティ比を適 宜に設定してスイ ッチング トラ ンジスタ T 2のオン動作をデューティ 制御 することにより圧電ァクチユエ一夕 P A— 1 に印加される電圧レベルを高 電圧 V Hの 1 2のレベルにすることができる。 すなわち、 スイ ッチング トラ ンジスタ T 2及びスィ ツチング トラ ンジスタ T 4〜T 1 1 の導通状態 を適宜に制御することにより、 所要の圧電ァクチユエ一夕に対し、 電圧の 非印加状態、 高電圧 V Ηの 1 / 2のレベルの電圧印加、 高電圧 V Hの印加 の 3つのう ちのいずれかの状態とすることができる。 こ こでは、 電圧の非 印加により噴射停止モー ドとなり、 高電圧 V Hの 1 / 2 のレベルの電圧印 加により高圧燃料噴射モー ドとなり、 高電圧 V Hの印加により増圧高圧燃 料噴射モー ドとなるように構成されている。 このモー ド切り換えは、 スィ ツチング ト ラ ンジスタ Τ 2及び Τ 4〜 Τ 1 1 の制御信号入力端子 Υ 2及び Υ 4 ~ Υ 1 1 に図示しない回路から制御用のパルス信号を与えることによ り実行することができる。 なお、 スイ ッチング トラ ンジスタ Τ 1 のェミ ツ 夕回路、 コ ンデンサ C I 1 のアース側、 スイ ッチング ト ラ ンジスタ Τ 3 の ェミ ッ タ回路はアース側電位となっている。
制御回路 1 4 は以上のように構成されているので、 スイ ッチング トラ ン ジス夕 Τ 2 をデューティ 制御することにより圧電ァクチユエ一夕 P A— 1 ~ P A— 6 に印加する電圧を V H又は V H Z 2 に制御すると共に、 スイ ツ チング トラ ンジスタ T 3 ~ T 1 1 を選択的にォン、 オフ制御し、 圧電ァク チユエ一夕 P A— 1 〜Ρ Α— 6 により対応する ピス ト ンを第 1 、 第 2又は 第 3の位置に位置決めすることができる。 なお、 スイ ッチング ト ラ ンジス 夕 Τ 6 ~ Τ 1 1 を開成したときに発生する圧電ァクチユエ一タ Ρ Α— 1 〜 P A— 6 からの電荷放出は、 スイ ッチング トラ ンジスタ T 3 を閉成するこ とで外部へ放出されて圧電ァクチユエ一夕の応答性を高めている。
第 2図に示した回路構成の制御回路 1 4 は、 第 3図に示したように 2つ の外層 4 1 、 4 2 と 2つの内層 4 3、 4 4 とが図示の如く形成されている 4層の印刷配線基板 4 0上に組み立てられており、 その第 1領域 4 0 Aに 駆動制御回路 1 4が実装されており、 その第 2領域 4 0 Bに制御回路 1 4 以外、 すなわち圧電ァクチユエ一夕の駆動制御のため以外のその他の回路 、 例えば、 各燃料噴射弁の開弁、 閉弁タイ ミ ングを演算するための回路等 、 が実装されている。
そして、 第 1領域 4 0 Aにおいては、 コイル 2 2 とダイオー ド D 1 の接 '続配線部からコネクタ C l 、 C 2までの高圧配線部が内層 4 3を用いて行 われ、 この高圧配線部のアース側の配線が内層 4 4を用いて行われる構成 となっている。 残りの外層 4 1 、 4 2はその他の配線のために使用されて いる。
一方、 第 2領域 4 0 Bにあっては、 内層 4 3はその他の回路の高圧側の 配線に使用され、 内層 4 4はその他の回路のアース回路の配線に使用され ている。 そして、 外層 4 1 、 4 2はその他の回路のための他の配線に使用 されている。 本実施例では、 内層 4 4を用いたアース回路の配線はベタ配 線と し、 これにより印刷配線基板 4 0からの不要輻射のレベルを極力低下 させ、 雑音信号の発生を良好に抑えることができるようにしている。 なお 、 アース回路の配線は必ずしも内層 4 4 にする必要はなく外層 4 1又は 4 2を用いることもできる。
制御回路 1 4は、 印刷配線基板 4 0を用いて以上のように配線されるの で、 高圧電源 2 1 と して例えば 2 5 0 V程度の電圧を使用しこの電圧を圧 電ァクチユエ一夕に高速で切り換えて印加しても、 内層 4 3は絶縁物で覆 われているため絶縁耐圧が高く絶縁不良が生じにく い。 このため、 高密度 配線を行って小型化を図ることが可能となり、 高電圧を使用するにも拘ら ず高集積化を図ることができる。 また、 高速化のために駆動電圧を高くす ることが要求されるが、 上述の如く絶縁性能が優れているのでこの要求に も対応することができ、 高電圧を印加しての高速度駆動が可能であり、 正 確で素早い燃料噴射を実現できる。
産業上の利用可能性
以上のように、 本発明に係る燃料噴射装置は、 車両その他の各種装置の 駆動用内燃機関の気筒に燃料を直接噴射供給する場合に機 Mの運転特性を 改善するのに有用である。

Claims

請求の範囲
1 . 高圧ポンプにより加圧された高圧燃料を蓄積しておく コモンレールと 針弁と、 噴射燃料溜と、 該針弁に背圧を与えるための油室とを備えて成 る燃料噴射弁と、
該噴射燃料溜と前記コモンレールとを連通する供給油路と、
前記高圧燃料を増圧して前記噴射燃料溜に增圧高圧燃料と して送り出す ことができるよう該供給油路中に配設された増圧器と、
電気的ァクチユエ一タを備え前記燃料噴射溜に送られる燃料を前記コモ ンレールからの前記高圧燃料又は前記増圧器からの前記増圧高圧燃料のい ずれか一方に切り換える燃料圧切換のための切換装置と
を備えて成ることを特徴とする燃料噴射装置。
2 . 前記切換装置が、 前記電気的ァクチユエ一夕によって駆動される切換 弁を含み、 該切換弁によつて前記油室及び又は前記増圧器の增圧ビス ト ン 室を低圧部に連通させることによつて前記燃料圧切換を行う ようにした請 求の範囲第 1 項記載の燃料噴射装置。
3 . 前記切換弁が、 前記増圧ビス ト ン室に連通している第 1 の室と前記油 室に連通している第 2の室とを有し、 前記電気的ァクチユエ一夕によって 位置決め制御される弁体に設けられ低圧部に連通しているポー トを前記第 1 の室及びまたは前記第 2 の室に連通させることにより前記燃料圧切換を 行う ようにした請求の範囲第 2項記載の燃料噴射装置。
'
4 . 前記切換弁が、 前記電気的ァクチユエ—タによって位置決め駆動され 低圧部に連通している第 1及び第 2のポー トが設けられているピス トンと 、 該ピス ト ンを収容しており前記増圧ビス 卜 ン室に連通している第 1の室 と前記油室に連通している第 2の室とが設けられているシリ ンダ一とを備 え、 前記電気的ァクチユエ一夕によって前記ビス ト ンを前記第 1及び第 2 ' のポ一 卜が前記第 1及び第 2の室のいずれにも連通しない第 1の位置と、 前記第 1のポー 卜のみを前記第 2の室に連通させる第 2の位置と、 前記第 1のポー トを前記第 2の室に連通させると同時に前記第 2のポー トを前記 第 1の室に連通させる第 3の位置とに選択的に位置決めできるようになつ ている請求の範囲第 3項記載の燃料噴射装置。 5 . 前記増圧器と並列に前記供給油路中を燃料が前記噴射燃料溜から前記 コモンレールに向けて流れるのを防止するための逆流防止用弁をさらに備 えた請求の範囲第 1項記載の燃料噴射装置。
6 . 前記電気的ァクチユエ一夕が圧電ァクチユエ一タである請求の範囲第 1、 2、 3又は 4項記載の燃料噴射装置。 7 . 前記電気的ァクチユエ一タを駆動するための制御回路をさらに備えて おり、 該制御回路が、 少なく とも 3層の印刷配線基板上に組み立てられて おり、 且つ前記電気的ァクチユエ一夕を駆動するための回路の高電圧部の 高電圧側の配線が前記印刷配線基板の内層を用いて行われている請求の範 囲第 1、 2、 3又は 4項記載の燃料噴射装置。 8 . 前記印刷配線基板が、 前記制御回路が組み立てられる第 1の領域と前 記制御回路以外の回路が組み立てられる第 2の領域とに区劃されている請 求の範囲第 7項記載の燃料噴射装置。
9 . 前記印刷配線基板が少なく とも 4層であり、 前記高電圧部のアース側 の配線も前記印刷配線基板の内層を用いて行われている請求の範囲第 7項 記載の燃料噴射装置。
1 0 . 前記アース側の配線がベタ配線である請求の範囲第 9項記載の燃料 噴射装置。
補正香の請求の範囲
[2001年 9月 20日 （20. 09. 01 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 7, 8,9及び 1 0は取り下げられた；他の請求の範囲は変更なし。 （1頁） ] 低圧部に連通している第 1及び第 2のポー トが設けられているピス ト ンと 、 該ピス トンを収容しており前記增圧ビス トン室に連通している第 1の室 と前記油室に連通している第 2の室とが設けられているシリ ンダ一とを備 え、 前記電気的ァクチユエ一夕によって前記ビス トンを前記第 1及び第 2 のポー トが前記第 1及び第 2の室のいずれにも連通しない第 1の位置と、 前記第 1のポー トのみを前記第 2の室に連通させる第 2の位置と、 前記第 1のポー トを前記第 2の室に連通させると同時に前記第 2のポー トを前記 第 1の室に連通させる第 3の位置とに選択的に位置決めできるようになつ ている請求の範囲第 3項記載の燃料噴射装置。
5. 前記増圧器と並列に前記供給油路中を燃料が前記噴射燃料溜から前記 コモン レールに向けて流れるのを防止するための逆流防止用弁をさらに備 えた請求の範囲第 1項記載の燃料噴射装置。
6. 前記電気的ァクチユエ一夕が圧電ァクチユエ一タである請求の範囲第 1、 2、 3又は 4項記載の燃料噴射装置。
7. (削除）
8. (削除）
9. (削除）
1 0. (削除） れた用紙 (条約第 19条) 条約第 1 9条 （ 1 ) に基づく説明書 請求の範囲第 1項乃至第 6項は、 燃料噴射装置に関するものであり 変更なし。 請求の範囲第 7項乃至第 1 0項は印刷配線基板に関するものである ため、 これらを削除した。
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