JP4062844B2

JP4062844B2 - 燃料噴射装置

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Publication number: JP4062844B2
Application number: JP2000026454A
Authority: JP
Inventors: 裕史葛山
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2020-02-03
Also published as: JP2001214830A; US20010011686A1

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
燃料噴射装置としては，予め所定圧力まで増圧しておいた燃料を噴射するタイプの蓄圧式と，噴射時に燃料を増圧するタイプの増圧式とが提案されている。
後述するごとく，蓄圧式は，図８に示すように，予め燃料を増圧してあるので，開弁直後に噴射率が急激に立ち上がり，また，閉弁時には増圧燃料の圧力を利用できるので，急激に噴射率が低くなる。一方，増圧式は，図９に示すごとく，噴射時に増圧するので，開弁直後の噴射率の立ち上がりが緩やかとなり，また，閉弁時においては増圧燃料の圧力が利用できずバネ力のみにより閉弁を行うので，噴射率の低下も緩やかとなる。
【０００３】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の蓄圧式と増圧式の燃料噴射装置は，いずれも排気ガスを最適な状態にできない等の問題がある。
具体的には，エンジンの特性上，１回の燃料噴射初期には，低い噴射率とした方が高い噴射率の場合よりもＮＯｘや燃焼騒音，振動の発生を抑制することができる。これに対し，上記蓄圧式は，噴射開始時の噴射率が急激に高くなりすぎる。
また，１回の燃料噴射の終わりには，急激に噴射率を低くした方が，緩やかに低くする場合よりも未燃燃料やパティキュレートの発生を抑制することができる。これに対し，上記増圧式は噴射停止時の噴射率の低下が遅すぎる。
【０００４】
この様に，従来の蓄圧式，増圧式は，噴射開始時あるいは停止時のいずれかにおいて問題があった。
そこで，噴射開始時には増圧式のように緩やかな噴射率が増加し，噴射停止時には蓄圧式のように急激に噴射率が低下するという特性を有する燃料噴射装置の開発が望まれていた。
【０００５】
一方，特開平１０−１０３１８５号公報には，２つのソレノイドを用いて，２つのバルブ，即ち，燃料増圧を制御するためのバルブと，ニードル弁の開閉時に付与する圧力を制御するためのバルブを制御するよう構成された燃料噴射装置が示されている。この燃料噴射装置は，上記のニードル弁開閉時に付与する圧力を変化させることにより，噴射開始時と停止時の噴射率を調整することができる。しかしながら，この場合には，上記のごとく２つのソレノイドと２つのバルブが必要となり，構成が複雑で部品点数が多く，大型化およびコスト高を招くという問題がある。
【０００６】
また，特開平１０−１１０６５８号公報には，１つのソレノイドを用いて２つのバルブを作動させ，一方のバルブにより，ニードル弁の開閉時に付与する圧力を変化させるよう構成された燃料噴射装置が示されている。この場合には，ソレノイドの数を１つに減少させることができるが，構造および機構が非常に複雑で，作動の信頼性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，噴射開始時と停止時の噴射率を最適な状態とすることができ，かつ，比較的構造が簡単で信頼性が高い燃料噴射装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，燃料噴射口を設けたノズルチップと，該ノズルチップ内に進退可能に配設され上記燃料噴射口を開閉するニードル弁とよりなる弁体部と，ピストンスプリングにより後方に付勢された進退可能な増圧ピストンを，加圧室に導入された作動流体の圧力により上記ピストンスプリングの付勢力に抗して前進させて，増圧室内の燃料を増圧する増圧手段と，
上記加圧室と作動流体供給源とを連通させる供給口と，上記加圧室と作動流体排出路とを連通させる排出口と，上記供給口及び上記排出口を開閉する増圧バルブと，上記供給口を閉塞すると共に上記排出口を開放する減圧位置に向けて上記増圧バルブを付勢するバルブスプリングと，上記供給口を開放すると共に上記排出口を閉塞する増圧位置に上記増圧バルブを移動させるソレノイドとよりなるバルブ制御手段と，
増圧された燃料の圧力により上記燃料噴射口を開放する方向に上記ニードル弁を付勢する開弁手段と，
圧力制御室に導入した作動流体の圧力とニードルスプリングの付勢力とにより上記燃料噴射口を閉塞する方向に上記ニードル弁を付勢する閉弁手段とを有し，上記圧力制御室には上記作動流体の導入及び排出を行うポートを有する作動流体入出路を接続してあり，該ポートには作動流体に流動抵抗を付与する絞り部を設けてあり，
かつ，上記ポートは，上記増圧ピストンの後退位置においてのみ上記作動流体排出路と連通した状態となり，上記増圧ピストンが所定量以上前進した場合のみ上記加圧室と連通状態となり，かつ，上記後退位置から上記所定量前進した位置までの間はいずれとも連通しない閉塞状態となるよう構成されていることを特徴とする燃料噴射装置にある。
【０００９】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記燃料噴射装置において，燃料を噴射する際には，まず，上記バルブ制御手段のソレノイドにより上記増圧バルブを増圧位置に移動させる。これにより，排出口が閉塞されると共に上記供給口が開放され，増圧手段の加圧室と作動流体供給源とが連通状態となる。これにより，加圧室に作動流体が流入し，加圧室の圧力が上昇する。
この加圧室の圧力上昇によって，上記増圧ピストンが徐々に前進し，増圧室内の燃料が徐々に増圧される。この燃料の増圧に伴って，上記開弁手段において上記ニードル弁を開弁方向に付勢する開弁力が徐々に増す。
【００１０】
一方，上記増圧ピストンの前進開始前においては，上記圧力制御室につながる上記作動流体入出路のポートは，作動流体排出路と連通した状態にある。そのため，増圧開始前の圧力制御室は低圧状態にあり，上記ニードル弁を閉弁方向に付勢する閉弁力は上記ニードルスプリングの付勢力のみにより維持されている。
【００１１】
また，増圧開始後においては，上記増圧ピストンが所定量進むまで上記ポートが閉塞されるので，上記圧力制御室内は低圧状態に維持される。
そのため，上記燃料の増圧により得られる開弁付勢力が上記ニードルスプリングの付勢力に勝った時点でニードル弁が開弁方向に移動し，燃料噴射口が開いて燃料噴射が開始される。
【００１２】
そして，上記増圧ピストンのさらなる前進に伴って，燃料の増圧がさらに進み，噴射される燃料の噴射率もそれに伴って上昇する。
増圧ピストンの前進が所定量以上となった時点で，上記圧力制御室における上記ポートは，上記加圧室に連通される。そのため，圧力制御室には，上記加圧室から，ポートの絞り部，作動流体入出路を通って作動流体が導入される。これにより圧力制御室の圧力は高められ高圧状態となる。
【００１３】
次に，燃料噴射を停止する際には，上記バルブ制御手段のソレノイドの作動を停止する。これにより，上記増圧バルブがバルブスプリングの付勢力により減圧位置に復帰する。これにより上記供給口が閉塞されると共に上記排出口が開放された状態となる。そのため，上記加圧室が作動流体排出路と連通され，急激に減圧状態に変化する。
【００１４】
加圧室の減圧により，上記増圧ピストンの前進が止まり，後退に転じる。これにより，燃料が減圧され，上記開弁手段における開弁力が小さくなる。
一方，上記加圧室の減圧により，上記圧力制御室内の高圧状態の作動流体は上記ポートを介して排出されていく。しかしながら，上記ポートには絞り部が設けられているので，作動流体の排出は非常に遅い流速に抑制される。それ故，上記圧力制御室内は，上記増圧を停止した直後においては，十分に高い圧力に維持される。
【００１５】
そのため，上記燃料の圧力が減圧されて開弁力が小さくなった瞬間に，上記圧力制御室の高圧力とニードルスプリングの付勢力とを合わせた大きな閉弁力がニードル弁に付与される。そのため，ニードル弁は急激に閉弁方向に移動し，燃料噴射口は極めて短時間で閉塞される。それ故，燃料の噴射率は急激に低下する。
【００１６】
このように，本発明の燃料噴射装置における燃料噴射開始時においては，上記のごとく，増圧式の特徴を有効に発揮して，比較的緩やかな噴射率上昇を実現することができる。
【００１７】
また，上記のごとく，燃料の噴射を停止する際には，これに先立って，上記圧力制御室の圧力を燃料噴射中に高めておくことができ，しかも，作動流体の増圧を停止した直後においても，上記絞り部の存在によって圧力制御室内を高圧に維持することできる。そのため，上記燃料の噴射停止時には，ニードルスプリングの付勢力に加えて圧力制御室内の高い圧力を上記ニードル弁に付与することができる。それ故，上記のごとく，燃料の噴射停止時には，極めて高速に燃料噴射口を閉塞することができ，急激な噴射率の低下を実現することができる。
【００１８】
また，本発明では，上記増圧手段，バルブ制御手段，開弁手段，閉弁手段を組み合わせることにより，１つのソレノイドで１つのバルブ（増圧バルブ）を制御するだけで，燃料噴射制御を行うことができる。
それ故，構造，機構を簡単にすると共に信頼性を高めることができる。
【００１９】
次に，請求項２の発明のように，上記ポートは，第１ポート及び第２ポートという２つのポートよりなり，少なくとも上記第１ポートに上記絞り部を設けてあり，かつ，上記第２ポートは，上記増圧ピストンの後退位置においてのみ上記作動流体排出路と直接連通した状態となり，上記第１ポートは，上記増圧ピストンが所定量以上前進した場合のみ上記加圧室と連通状態となるよう構成することが好ましい。
【００２０】
上記絞り部を備えたポートとしては，種々の構成をとることができる。そのなかでも，ポートを上記のごとく上記第１ポートおよび第２ポートという２つのポートにより構成した場合には，構造を簡単にすることができる。なお，上記絞り部は上記第１ポートだけでなく第２ポートにも設けても良い。
【００２１】
また，請求項３の発明のように，上記開弁手段は，上記ニードル弁に大径部と小径部とこれらをつなぐ段差部とを設け，該段差部を囲う燃料溜部を上記ノズルチップに設け，該燃料溜部に供給した燃料の圧力により上記段差部を押圧して上記ニードル弁を後退させるよう構成することが好ましい。
この場合には，上記増圧した燃料の圧力を容易にニードル弁に伝達することができる。
【００２２】
また，請求項４の発明のように，上記閉弁手段は，上記圧力制御室内に摺動可能に配設されると共に上記ニードル弁に当接するニードルピストンを有し，該ニードルピストンを上記圧力制御室内の作動流体及びニードルスプリングにより付勢するよう構成されていることが好ましい。この場合には，上記ニードルピストンの存在により，圧力制御室内の油密性を維持しつつニードル弁を付勢する機構を容易に実現することができる。
【００２３】
また，請求項５の発明のように，上記増圧手段は，上記増圧ピストンから延設され上記増圧室に摺動可能に配設されたプランジャを有し，上記増圧ピストンの前進に伴ってプランジャを上記増圧室内において前進させることにより燃料を増圧するよう構成されていることが好ましい。
この場合には，上記増圧ピストンとプランジャとを組み合わせることによって，各部品の構造を簡単にすることができ，その作製精度を向上させることができる。
【００２４】
また，請求項６の発明のように，上記増圧室と燃料供給源との間の燃料供給路には，逆止弁を設けてあることが好ましい。
この場合には，増圧した燃料の燃料供給源への逆流を容易に防止することができる。
【００２５】
また，請求項７の発明のように，上記作動流体には，上記燃料を用いることが好ましい。この場合には，作動流体として燃料を兼用することにより，流体回路を単純化することができ，燃料噴射装置の周囲の構造を簡単にすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる，ディーゼルエンジン用の燃料噴射装置につき，図１〜図５を用いて説明する。
本例の燃料噴射装置１は，図１に示すごとく，燃料噴射口２１０を設けたノズルチップ２１と，該ノズルチップ２１内に進退可能に配設され上記燃料噴射口２１０を開閉するニードル弁２２とよりなる弁体部２を有する。
弁体部２には，増圧された燃料８の圧力により燃料噴射口２１０を開放する方向にニードル弁２２を付勢する開弁手段２５を設けた。
【００２７】
開弁手段２５は，ニードル弁２２に大径部２２１と小径部２２３とこれらをつなぐ段差部２２２とを設け，段差部２２２を囲う燃料溜部２１２をノズルチップ２１に設け，該燃料溜部２１２に供給した燃料８の圧力により段差部２２２を押圧してニードル弁２１を後退させるよう構成した。
また，燃料溜部２１２は，燃料供給路８５，８６，８７により後述する増圧室３５と連通させてある。
【００２８】
また，燃料噴射装置１は，図１に示すごとく，増圧手段３を有する。
増圧手段３は，ピストンスプリング３２により後方に付勢された進退可能な増圧ピストン３１を，加圧室３０に導入された作動流体７の圧力により上記ピストンスプリング３２の付勢力に抗して前進させて，増圧室３５内の燃料８を増圧するよう構成されている。
【００２９】
また増圧手段３は，増圧ピストン３１から延設され増圧室３５に摺動可能に配設されたプランジャ３３を有する。このプランジャ３３を増圧ピストン３１の前進に伴って増圧室３５内において前進させることにより燃料８を増圧するよう構成されている。
【００３０】
増圧室３５は，燃料供給路８５，逆止弁８４，燃料供給路８３，８２を介して燃料供給源８１に接続されていると共に，上記のごとく，燃料供給路８５，８６，８７を介して上記燃料溜部２１２に連通している。
上記逆止弁８４は，増圧室３５内の圧力が燃料供給源より高くなった際に閉止されるよう構成されている。
【００３１】
また，燃料噴射装置１は，図１に示すごとく，上記加圧室３０と作動流体供給源７１とを連通させる供給口４１と，加圧室３０と作動流体排出路７９とを連通させる排出口４２と，供給口４１及び排出口４２を開閉する増圧バルブ４３とを有する。
上記供給口４１は，作動流体供給源７１に連通した作動流体流路７２と加圧室３０に連通した作動流体流路７３との間に位置し，増圧バルブ４３の鍔部４３１と弁座４３３との当接状態の変化により開閉するよう構成されている。
また上記排出口４２は，作動流体流路７８を介して作動流体排出路７９と連通する作動流体流路７７と上記作動流体流路７３との間に位置し，増圧バルブ４３の鍔部４３２と弁座４３４との当接状態の変化により開閉するよう構成されている。
【００３２】
増圧バルブ４３は，供給口４１を閉塞すると共に排出口４２を開放する減圧位置（図１に示す状態）と，供給口４１を開放すると共に排出口４２を閉塞する増圧位置（図２に示す状態）との間を移動可能に配設されている。
この増圧バルブ４３を制御するバルブ制御手段４は，上記増圧バルブ４３を上記減圧位置に向けて付勢するバルブスプリング４４と，上記増圧位置に増圧バルブ４３を移動させるソレノイド４５とよりなる。
【００３３】
また，燃料噴射装置１は，図１に示すごとく，圧力制御室５０に導入した作動流体７の圧力とニードルスプリング５１の付勢力とにより燃料噴射口２１０を閉塞する方向にニードル弁２２を付勢する閉弁手段５を有する。閉弁手段５は，上記圧力制御室５０内に摺動可能に配設されると共にニードル弁２２に当接するニードルピストン５２を有し，該ニードルピストン５２を圧力制御室５０内の作動流体７及びニードルスプリング５１により付勢するよう構成されている。
【００３４】
上記圧力制御室５０には作動流体７の導入及び排出を行う第１ポート６１及び第２ポート６２を有する作動流体入出路６０を接続してある。第１ポート６１には作動流体７に流動抵抗を付与する絞り部６１０を設けてある。本例の絞り部６１０は，第１ポート６１全体を作動流体入出路６０よりも細径化することにより構成してある。なお，絞り部６１０は，例えば，第１ポート６１と作動流体入出路６０との間に介在させる等の種々の構造に変更することが可能である。
【００３５】
図５に示すごとく，上記第２ポート６２は，増圧ピストン３１の後退位置においてのみ上記作動流体排出路と直接連通した状態となり，上記第１ポート６１は，増圧ピストン３１が所定量以上前進した場合のみ上記加圧室と連通状態となるよう構成されている。
【００３６】
即ち，図５（ａ）に示すごとく，増圧ピストン３１が後退している状態においては，第１ポート６１は増圧ピストン３１の側面により閉塞され，一方，第２ポート６２は，増圧ピストン３１の下端において半開状態に維持される。これにより，第２ポートは，増圧ピストン３１が摺動する摺動室３７内に連通する。摺動室３７は，図示しない作動流体流路によって作動流体排出路７９に連通している。従って，増圧ピストン３１が後退位置にあるときには，作動流体入出路６０は，第２ポート６２を介して作動流体排出路７９に連通した状態となる。
【００３７】
また，図５（ｂ）に示すごとく，増圧ピストン３１が後退位置から前進すると，その側面によって，第１ポート６１と第２ポート６２の両方を閉塞した状態となる。
また，図５（ｃ）に示すごとく，増圧ピストン３１が所定量以上前進した場合には，第２ポート６２は増圧ピストン３１の側面によって閉塞したままであるが，第１ポート６１は加圧室３０に連通した状態となる。この状態においては，加圧室３０の状態，即ち加圧室が作動流体供給源７１あるいは作動流体排出路７９のいずれに連通しているかという状態に連動した状態となる。
【００３８】
また，図１に示すごとく，燃料噴射装置１は，上述した各部を有するボディ１０１〜１０４と，これら及び弁体部２を囲うケース１０５と，ソレノイド４５を囲うケース１０６とを有する。
【００３９】
次に，本例の燃料噴射装置１の作用効果につき説明する。
上記燃料噴射装置１において，燃料を噴射する際には，図２に示すごとく，バルブ制御手段４のソレノイドにより増圧バルブ４３を増圧位置に移動させる。これにより，排出口４２が閉塞されると共に供給口４１が開放され，増圧手段３の加圧室３０と作動流体供給源７１とが連通状態となる。これにより，加圧室３０に作動流体７が流入し，加圧室３０の圧力が上昇する。
【００４０】
図２に示すごとく，加圧室３０の圧力上昇によって，増圧ピストン３１及びプランジャ３３が徐々に前進し，予め備蓄された増圧室３５内の燃料８が徐々に増圧される。この燃料８の増圧により逆止弁８４は閉止され，燃料供給路８５，８６，８７を通って燃料溜部２１２に燃料８が供給される。そして，燃料溜部２１２内の圧力が上昇し，開弁手段２５の開弁力，即ちニードル弁２２の段部２２２への押圧力が増す。
【００４１】
一方，増圧ピストンの前進開始前においては，図５（ａ）に示すごとく，圧力制御室５０につながる作動流体入出路６０の第２ポート６２は動流体排出路７９と連通した状態にある。そのため，増圧開始前の圧力制御室５０は低圧状態にあり，ニードル弁２２を閉弁方向に付勢する閉弁付勢力はニードルスプリング５１の付勢力のみにより維持されている。
【００４２】
また，増圧開始後においては，図５（ｂ）に示すごとく，増圧ピストン３１が所定量進むまで第１ポート６１及び第２ポート６２が閉塞されるので，圧力制御室５０内は低圧状態に維持される。
そのため，図２に示すごとく，上記燃料８の圧力によって段部２２２を押圧する開弁付勢力がニードルスプリング５１の付勢力に勝った時点で，ニードル弁２２が開弁方向に移動し，燃料噴射口２１０が開いて燃料８の噴射が開始される。
【００４３】
そして，増圧ピストン３１のさらなる前進に伴って，燃料の増圧がさらに進み，噴射される燃料の噴射率もそれに伴って上昇する。
図３，図５（ｃ）に示すごとく，増圧ピストン３１の前進が所定量以上となった時点で，圧力制御室５０につながる第１ポート６１は，加圧室３０に連通される。そのため，圧力制御室５０には，加圧室３０から，第１ポート６１（絞り部６１０），作動流体入出路６０を通って作動流体７が導入される。これにより圧力制御室５０内の圧力は高められ高圧状態となる。
【００４４】
次に，燃料噴射を停止する際には，図４に示すごとく，バルブ制御手段４のソレノイド４５の作動を停止する。これにより，増圧バルブ４３がバルブスプリング４４の付勢力により減圧位置に復帰する。そして供給口４１が閉塞されると共に排出口４２が開放された状態となる。そのため，加圧室３０が作動流体排出路７９と連通し，急激に減圧状態に変化する。
【００４５】
加圧室３０の減圧により，増圧ピストン３１及びプランジャ３３の前進が止まり，後退に転じる。これにより，燃料８が減圧され，開弁手段２５における燃料溜部２１２内の圧力が下がり開弁力が小さくなる。
【００４６】
一方，加圧室３０の減圧により，圧力制御室５０内の高圧状態の作動流体７は第１ポート６１を介して排出されていく。しかしながら，ポート６１には絞り部６１０が設けられているので，作動流体７の排出は非常に遅い流速に抑制される。それ故，圧力制御室５０内は，増圧を停止した直後においては，十分に高い圧力に維持される。
【００４７】
そのため，上記のごとく燃料８の圧力が減圧されて開弁力が小さくなった瞬間に，圧力制御室５０の高圧力とニードルスプリング５２の付勢力とを合わせた大きな閉弁力がニードル弁２２に付与される。そのため，ニードル弁２２は急激に閉弁方向に移動し，燃料噴射口２１０は極めて短時間で閉塞される。それ故，燃料８の噴射率は急激に低下する。
【００４８】
その後，上記増圧ピストン３１及びプランジャ３３はピストンスプリング３２の付勢力により後退位置に復帰する。また，増圧室３５には，圧力バランスの関係から逆止弁８４が開いて燃料供給源８１から燃料供給路８２，８３，８５を通って燃料が備蓄される。
また，圧力制御室５０内の高圧状態は，図３，図５（ｃ）に示すごとく，増圧ピストン３１の後退途中の第１ポート６１が開放されているときには第１ポート６１（絞り６１０）から徐々に作動流体７が排出され，図１，図５（ａ）に示すごとく，増圧ピストン３１が後退位置に復帰完了した後は第２ポート６２から作動流体７が排出され，低圧状態に戻る。
【００４９】
このように，本発明の燃料噴射装置における燃料噴射開始時においては，上記のごとく，増圧式の特徴を有効に発揮して，比較的緩やかな噴射率上昇を実現することができる。
【００５０】
また，燃料の噴射を停止する際には，これに先立って，圧力制御室５０の圧力を燃料噴射中に高めておくことができ，しかも，作動流体７の増圧を停止した直後においても，上記絞り部６１０の存在によって圧力制御室５０内を高圧に維持することできる。そのため，燃料８の噴射停止時には，上記のごとく，ニードルスプリング５１の付勢力に加えて圧力制御室５０内の高い圧力をニードル弁２２に付与することができる。それ故，上記のごとく，燃料８の噴射停止時には，極めて高速に燃料噴射口２１０を閉塞することができ，急激な噴射率の低下を実現することができる。
【００５１】
また，本例の燃料噴射装置１では，上記増圧手段３，バルブ制御手段４，開弁手段２５，閉弁手段５を組み合わせることにより，１つのソレノイド４５で１つのバルブ（増圧バルブ４３）を制御するだけで，燃料噴射制御を行うことができる。
それ故，構造，機構を簡単にすると共に信頼性を高めることができる。
【００５２】
実施形態例２
本例は，実施形態例１の燃料噴射装置１におけるポート６１，６２及び絞り部６１０の構成を変更した例である。
即ち，図６に示すごとく，本例においては，長穴状のポート６３を設け，このポート６３と作動流体入出路６０との間に絞り部６３０を設けた。ポート６３０は，増圧ピストン３１が後退位置にあるときにはその下端６３５側のみが摺動室３７に開放され，増圧ピストン３１が所定距離以上前進した場合には，上端側６３４が圧力室３０に開放されるよう構成されている。
その他は実施形態例１と同様である。
この場合にも実施形態例１と同様の作用効果が得られる。
【００５３】
実施形態例３
本例では，実施形態例１の燃料噴射装置１を用い，燃料の噴射及びその停止を行って，その間の噴射率の変化を測定した。また，比較のために，蓄圧式の燃料噴射装置と増圧式の燃料噴射装置とを準備し，同様な測定を行った。
図７〜図９に測定結果を示す。図７には，実施形態例１の燃料噴射装置１の結果を実線Ｅ１で示した。図８には，蓄圧式の燃料噴射装置の結果を実線Ｃ１で示した。図９には，増圧式の燃料噴射装置の結果を実線Ｃ２で示した。またこれらの図は，横軸に時間，縦軸に噴射率をとったものである。
【００５４】
図７〜図９より知られるごとく，本発明品である燃料噴射装置１は，蓄圧式と増圧式の長所を併せ持った優れた特性を有していることがわかる。即ち，図７に示すごとく，燃料の噴射開始時には，増圧式（図９）と同様に噴射率の増加が比較的緩やかとなり，燃料の停止時には，蓄圧式（図８）と同様に噴射率の低下を急激にすることができた。
【００５５】
【発明の効果】
上述のごとく，本発明によれば，噴射開始時と停止時の噴射率を最適な状態とすることができ，かつ，比較的構造が簡単で信頼性が高い燃料噴射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，燃料噴射装置の構成を示す説明図。
【図２】実施形態例１における，燃料噴射装置の増圧を開始した状態を示す説明図。
【図３】実施形態例１における，燃料噴射装置の増圧がさらに進んだ状態を示す説明図。
【図４】実施形態例１における，燃料噴射装置の増圧を停止した状態を示す説明図。
【図５】実施形態例１における，（ａ）後退位置，（ｂ）所定量以下の前進位置，（ｃ）所定量以上の前進位置，に増圧ピストンが位置した状態を示す説明図。
【図６】実施形態例２における，ポートと絞り部の構成を示す説明図。
【図７】実施形態例３における，本発明品の燃料噴射率の変化を示す説明図。
【図８】実施形態例３における，蓄圧式比較品の燃料噴射率の変化を示す説明図。
【図９】実施形態例３における，増圧式比較品の燃料噴射率の変化を示す説明図。
【符号の説明】
１．．．燃料噴射装置，
２．．．弁体部，
２１．．．ノズルチップ，
２１０．．．燃料噴射口，
２１２．．．燃料溜部，
２２．．．ニードル弁，
２２２．．．段部，
２５．．．開弁手段，
３．．．増圧手段，
３０．．．加圧室，
３１．．．増圧ピストン，
３２．．．ピストンスプリング，
３３．．．プランジャ，
３５．．．増圧室，
４．．．バルブ制御手段，
４１．．．供給口，
４２．．．排出口，
４３．．．増圧バルブ，
４３１，４３２．．．鍔部，
４３３，４３４．．．弁座，
４４．．．バルブスプリング，
４５．．．ソレノイド，
５．．．閉弁手段，
５０．．．圧力制御室，
５１．．．ニードルスプリング，
５２．．．ニードルピストン，
６０．．．作動流体入出路，
６１．．．第１ポート，
６１０．．．絞り部，
６２．．．第２ポート，
７．．．作動流体，
７１．．．作動流体供給源，
７２，７３，７７，７８．．．作動流体流路，
７９．．．作動流体排出路，
８．．．燃料，
８１．．．燃料供給源，
８２，８３，８５，８６，８７．．．燃料供給路，
８４．．．逆止弁，

Claims

燃料噴射口を設けたノズルチップと，該ノズルチップ内に進退可能に配設され上記燃料噴射口を開閉するニードル弁とよりなる弁体部と，
ピストンスプリングにより後方に付勢された進退可能な増圧ピストンを，加圧室に導入された作動流体の圧力により上記ピストンスプリングの付勢力に抗して前進させて，増圧室内の燃料を増圧する増圧手段と，
上記加圧室と作動流体供給源とを連通させる供給口と，上記加圧室と作動流体排出路とを連通させる排出口と，上記供給口及び上記排出口を開閉する増圧バルブと，上記供給口を閉塞すると共に上記排出口を開放する減圧位置に向けて上記増圧バルブを付勢するバルブスプリングと，上記供給口を開放すると共に上記排出口を閉塞する増圧位置に上記増圧バルブを移動させるソレノイドとよりなるバルブ制御手段と，
増圧された燃料の圧力により上記燃料噴射口を開放する方向に上記ニードル弁を付勢する開弁手段と，
圧力制御室に導入した作動流体の圧力とニードルスプリングの付勢力とにより上記燃料噴射口を閉塞する方向に上記ニードル弁を付勢する閉弁手段とを有し，上記圧力制御室には上記作動流体の導入及び排出を行うポートを有する作動流体入出路を接続してあり，該ポートには作動流体に流動抵抗を付与する絞り部を設けてあり，
かつ，上記ポートは，上記増圧ピストンの後退位置においてのみ上記作動流体排出路と連通した状態となり，上記増圧ピストンが所定量以上前進した場合のみ上記加圧室と連通状態となり，かつ，上記後退位置から上記所定量前進した位置までの間はいずれとも連通しない閉塞状態となるよう構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１において，上記ポートは，第１ポート及び第２ポートという２つのポートよりなり，少なくとも上記第１ポートに上記絞り部を設けてあり，
かつ，上記第２ポートは，上記増圧ピストンの後退位置においてのみ上記作動流体排出路と直接連通した状態となり，上記第１ポートは，上記増圧ピストンが所定量以上前進した場合のみ上記加圧室と連通状態となるよう構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１又は２において，上記開弁手段は，上記ニードル弁に大径部と小径部とこれらをつなぐ段差部とを設け，該段差部を囲う燃料溜部を上記ノズルチップに設け，該燃料溜部に供給した燃料の圧力により上記段差部を押圧して上記ニードル弁を後退させるよう構成することを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１〜３のいずれか１項において，上記閉弁手段は，上記圧力制御室内に摺動可能に配設されると共に上記ニードル弁に当接するニードルピストンを有し，該ニードルピストンを上記圧力制御室内の作動流体及びニードルスプリングにより付勢するよう構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１〜４のいずれか１項において，上記増圧手段は，上記増圧ピストンから延設され上記増圧室に摺動可能に配設されたプランジャを有し，上記増圧ピストンの前進に伴ってプランジャを上記増圧室内において前進させることにより燃料を増圧するよう構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１〜５のいずれか１項において，上記増圧室と燃料供給源との間の燃料供給路には，逆止弁を設けてあることを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１〜６のいずれか１項において，上記作動流体には，上記燃料を用いることを特徴とする燃料噴射装置。