WO1998009068A1 - Dispositif d'injection de carburant - Google Patents

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WO1998009068A1
WO1998009068A1 PCT/JP1997/002667 JP9702667W WO9809068A1 WO 1998009068 A1 WO1998009068 A1 WO 1998009068A1 JP 9702667 W JP9702667 W JP 9702667W WO 9809068 A1 WO9809068 A1 WO 9809068A1
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fuel
pressure
fuel injection
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way solenoid
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PCT/JP1997/002667
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Susumu Kouketsu
Hitoshi Yokomura
Keiki Tanabe
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Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection device suitable for use in a diesel engine.
  • a common rail fuel injection system (or accumulator fuel injection system) has been developed as one of the diesel engine fuel injection systems.
  • the common rail type fuel injection system stores high-pressure fuel pressurized by a fuel pump in a common rail (accumulation chamber) and controls a solenoid valve provided in the fuel injection nozzle to form a fuel injection nozzle. It opens and closes the dollar valve to control fuel injection.
  • Japanese Patent Laying-Open No. 6-93936 discloses a pressure accumulating fuel injection device as shown in FIG.
  • the common rail type fuel injection system includes a high pressure common rail (hereinafter referred to as a high pressure storage chamber or a high pressure storage chamber) for storing high pressure fuel.
  • a low-pressure common rail (hereinafter referred to as a low-pressure storage chamber or a low-pressure fuel storage chamber) 104 for storing low-pressure fuel is provided.
  • the fuel pressurized to a predetermined pressure by the high-pressure pump 101 for fuel pressurization is supplied to the high-pressure accumulator 103 and the high-pressure pump 101 is supplied to the low-pressure accumulator 104.
  • the pressurized fuel is supplied under- ⁇ pressure by a pressure regulating valve (regulator).
  • a three-way solenoid valve (second three-way solenoid valve) 107 is provided downstream of the low-pressure accumulating chamber 101, and the second three-way solenoid valve 107 is provided with: A communication passage communicating with the fuel passage 110b from the low-pressure accumulator 104, the fuel passage 110a from the high-pressure accumulator 103, and the fuel chamber 112 of the fuel injection nozzle (injector) 109.
  • the passages 110d are respectively connected.
  • the low-pressure fuel from the low-pressure accumulator 104 and the high-pressure fuel from the high-pressure accumulator 103 are selectively injected. It is configured to supply the fuel to the fuel chamber 111 of 109.
  • the fuel passage 110b and the fuel passage 110d are connected to communicate with each other, and the low-pressure accumulator is connected.
  • Low pressure fuel from chamber 104 is supplied to fuel chamber 112.
  • the second three-way solenoid valve 107 is opened (turned on), the fuel passage 110a and the fuel passage 110d are connected to communicate with each other, and the high-pressure fuel is supplied to the fuel chamber 112. Is supplied, and the supply of low-pressure fuel is stopped.
  • the injector 109 is provided with a three-way solenoid valve (first three-way solenoid valve) 105 for fuel injection control.
  • the three-way solenoid valve 105 has a fuel passage 110a from the high-pressure accumulator 103, a fuel return passage 110c, and a control chamber 1 for the injector 109, as shown in the figure.
  • the fuel passage 110 e communicating with 111 is connected.
  • high-pressure fuel from the high-pressure accumulator 103 is supplied to the control chamber 111 of the injector 109, and the control chamber 1
  • the high pressure fuel supplied to the fuel tank 11 is drained to the fuel tank 117.
  • the first three-way solenoid valve 105 is connected to a controller 10 described later.
  • the control signal from (8) is off, the fuel passage (110a) from the high-pressure accumulator (1) and the control chamber (111) are connected and connected to the base where the control signal from the controller (108) is turned off.
  • the control chamber 111 is connected to the fuel return passage 110c.
  • control room 111 is provided with a hydraulic piston 114 contacting the needle valve 113 of the injector 109.
  • the operation of the hydraulic piston 114 is controlled by high-pressure fuel supplied to the control chamber 111 through the fuel passage 110 e, and the hydraulic piston 114 moves downward.
  • the dollar valve 113 is pushed down, the injection hole at the tip of the nozzle is closed by the needle valve 113 so that fuel injection is not performed.
  • a check valve 106 and an orifice (throttle) 115 are connected in parallel to the fuel passage 110 e to the control chamber 111, and a first three-way electromagnetic field is provided.
  • the valve 105 When the valve 105 is turned off, the high-pressure fuel from the high-pressure accumulator 103 is promptly supplied to the control chamber 111 mainly through the check valve 106.
  • the first three-way solenoid valve 105 When the first three-way solenoid valve 105 is opened, the high-pressure fuel in the control room 111 is drained relatively slowly through the orifice 115.
  • a controller (ECU) 108 is provided in the common rail fuel injection system.
  • the controller 1 0 8 the rotational speed information N e and the high-pressure accumulator 1 0 3 and the fuel pressure information PHP in the low-pressure accumulator 1 0 Enjin not shown, PLP and accelerator opening information A cc and the like are input and good UniNatsu that, the controller 1 0 in 8 of these information N e, PHP, P LP, based on a cc, controls the operation of the solenoid valves 1 0 5, 1 0 7 Ya Regiyure Isseki 1 1 8 Control signal to be set, and output it to each solenoid valve 105, 107 and regulation — evening.
  • the controller 108 controls both the first three-way solenoid valve 105 and the second three-way solenoid valve 107 to be off.
  • the low-pressure fuel from the low-pressure accumulator chamber 104 is supplied to the fuel chamber 112 of the injector 109, and the check valve 110 is provided to the control chamber 111 of the injector 109.
  • the high-pressure fuel is supplied via.
  • the second three-way solenoid valve 107 is turned on while the first three-way solenoid valve 105 is kept on.
  • high-pressure fuel is supplied to the fuel chamber 112 of the injector 109, and high-pressure fuel is injected.
  • both the first three-way solenoid valve 105 and the second three-way solenoid valve 107 are turned off.
  • high-pressure fuel is supplied into the control chamber 111 via the check valve 106, and the needle valve 113 is quickly lowered to stop fuel injection.
  • the low-pressure fuel is supplied into the fuel chamber 112 while the dollar valve 113 is lowered, so that the next fuel injection is prepared.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of reducing the cost as much as possible and miniaturizing the fuel injection device itself. Disclosure of the invention
  • the fuel injection device of the present invention comprises: a first accumulator for storing high-pressure fuel; a second accumulator for storing fuel at a pressure sufficiently lower than the fuel in the first accumulator; A first two-way solenoid valve disposed in a fuel passage connecting the first accumulator and the fuel injection nozzle; a fuel passage downstream of the first two-way solenoid valve; and the second Flow rate control means provided on a fuel passage connecting the pressure accumulator and controlling the flow rate of fuel flowing through the fuel passage; and a fuel return passage communicating the fuel injection nozzle with the fuel tank.
  • a second two-way solenoid valve that switches the fuel injection state between injection and non-injection, and opens and closes the first two-way solenoid valve and the second two-way solenoid valve according to the engine operating state It is characterized by having control means for controlling.
  • a control chamber connected to the fuel passage and the fuel return passage is provided in the fuel injection nozzle, and a control chamber is provided on the fuel passage from the first pressure accumulator or the second pressure accumulator.
  • second throttle means for reducing the amount of fuel discharged from the control chamber to the fuel tank are provided on the fuel return passage, and the first throttle means is provided with a second throttle means.
  • the aperture may be set to be smaller than the second aperture means. In this case, for example, the flow path cross-sectional area of the first throttle means is set smaller than the flow path cross-sectional area of the second throttle means.
  • the amount of fuel can be gradually increased at the start of fuel injection, and the amount of N ⁇ contained in exhaust gas can be reduced with a slow combustion speed at the start of combustion.
  • the amount of fuel injected can be sharply reduced, and there is an advantage that black smoke (smoke) and paticle (PM) discharged from the engine can be reduced.
  • control means opens the second two-way solenoid valve while holding the first two-way solenoid valve in a closed state
  • the control means opens the second two-way solenoid valve in an open state.
  • Each of the two-way solenoid valves may be configured to open and close so as to open the first two-way solenoid valve while maintaining the pressure.
  • it is possible to easily form a fuel injection waveform composed of the pilot injection by the low-pressure fuel injection and the main injection by the high-pressure fuel injection, thereby reducing the emissions of black smoke, black smoke, and patikilet. There is an advantage that it can be significantly reduced.
  • the control means opens the second two-way solenoid valve while holding the first two-way solenoid valve in a closed state
  • the control means closes the second two-way solenoid valve once.
  • the first two-way solenoid valve and the second two-way solenoid valve may be configured to open and close simultaneously or with a time lag to open and close each two-way solenoid valve. .
  • also can easily form a fuel injection waveform comprising a main injection by pilot injection and the high pressure fuel injection by the low pressure fuel injection, This ensures, New Omicron chi, emissions of black smoke and Patikiyure one Bok There is an advantage that can be greatly reduced.
  • a third throttle means and a fourth throttle means are respectively attached to the first bypass passage and the second bypass passage, and the third throttle means is more You may make it set narrower than the aperture means of 4. In this case, for example, the flow path cross-sectional area of the third throttle means is set smaller than the flow path cross-sectional area of the fourth throttle means.
  • the above-mentioned flow rate control means may be constituted by using a check valve which allows only the flow of fuel from the second pressure accumulator to the fuel injection nozzle side, or the amount of fuel flowing through the fuel passage. It may be configured by using an orifice that narrows the pressure.
  • the flow rate control means includes a check valve that permits only the flow of fuel from the second pressure accumulator to the fuel injection nozzle side, and an orifice that throttles the amount of fuel flowing through the fuel passage. And the check valve and the orifice may be connected in parallel.
  • This configuration has the advantage that high-pressure fuel can be reliably prevented from flowing into the low-pressure accumulator during high-pressure fuel injection, and also ensures that low-pressure fuel is supplied during low-pressure fuel injection. There is an advantage that can be.
  • the fuel from the first pressure accumulator side to the fuel injection nozzle side is located downstream of the first two-way solenoid valve and upstream of the junction of the two fuel passages.
  • a check valve may be provided to allow only the flow of fuel, or an orifice may be provided to reduce the amount of fuel flowing through the fuel passage.
  • a high-pressure pump is provided upstream of the first pressure accumulator to pressurize the fuel in the fuel tank to a high pressure, and the fuel in the fuel tank is supplied upstream of the second pressure accumulator.
  • a low-pressure pump for increasing the pressure to a predetermined pressure lower than the pressure in the first accumulator may be provided. In this case, fuel at a desired pressure is reliably supplied to the first pressure accumulator and the second pressure accumulator.
  • a high-pressure pump for pressurizing the fuel in the fuel tank to a high pressure is provided upstream of the first accumulator, and the high-pressure pump is provided between the second accumulator and the fuel tank.
  • a relief valve for keeping the fuel pressure in the pressure accumulator at a predetermined pressure may be provided.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a main configuration of a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a diagram for explaining the operation of the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the fuel injection rate.
  • FIG. 2B is a diagram for explaining the operation of the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the opening and closing timing of each solenoid valve.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the fuel pressure between the solenoid valves in the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 (a) is a diagram for explaining a first modification of the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention. It is a time chart for me.
  • FIG. 4 (b) is a diagram for explaining a first modification of the fuel injection device as the first embodiment of the present invention, and is for explaining the opening / closing timing of each solenoid valve. This is a time chart.
  • FIG. 4 (c) is a diagram for explaining a second modification of the fuel injection device as the first embodiment of the present invention, and is a time chart for explaining the fuel injection rate. is there.
  • FIG. 4 (d) is a view for explaining a second modified example of the fuel injection device as the first embodiment of the present invention, and is for explaining the opening / closing timing of each solenoid valve. It is a time chart.
  • FIG. 5 is a schematic circuit diagram showing a main configuration of a fuel injection device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic circuit diagram showing a main configuration of a fuel injection device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the characteristics of the injection rate and the fuel chamber pressure of the injector in the fuel injection device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic circuit diagram showing a main configuration of a fuel injection device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic circuit diagram showing a main configuration of a fuel injection device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic circuit diagram showing a main configuration of a fuel injection device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 (a) is a diagram for explaining the characteristics of the injection rate and the fuel chamber pressure of the injector when the flow rate control means is not provided in the fuel injection device according to the sixth embodiment of the present invention. is there.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining characteristics of an injection rate and a fuel chamber pressure in the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic circuit diagram showing a configuration of a main part of a conventional fuel injection device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a main part thereof, wherein 1 is a high-pressure pump, 2 is a low-pressure pump, 3 is a high-pressure common rail or a high-pressure accumulator (first accumulator). , 4 is a low-pressure common rail or low-pressure accumulator (second accumulator), 5 is a solenoid valve (first two-way solenoid valve), 6 is a check valve, 7 is a solenoid valve (second two-way) 8 is a controller (control means), 9 is an injector (fuel injection nozzle), and 30 is a flow control means.
  • 1 is a high-pressure pump
  • 2 is a low-pressure pump
  • 3 is a high-pressure common rail or a high-pressure accumulator (first accumulator).
  • 4 is a low-pressure common rail or low-pressure accumulator (second accumulator)
  • 5 is a solenoid valve (first two-way solenoid valve)
  • 6 is a check valve
  • the present device is applied to a diesel engine (not simply shown), not shown, and an injector 9 is provided for each cylinder of the engine.
  • a high-pressure accumulator 3 is provided downstream of the high-pressure pump 1, and the fuel pressurized to a predetermined high pressure by the high-pressure pump 1 is stored in the high-pressure accumulator 3. It is becoming possible to be.
  • the high-pressure accumulator 3 and the injector 9 are connected via a fuel passage 10a.
  • a first two-way solenoid valve 5 is disposed in the fuel passage 1 Oa, and the high pressure accumulator chamber 3 is connected to the injector 9 according to the open / close state of the first two-way solenoid valve 5. The state of fuel supply to the fuel cell is switched.
  • the first two-way solenoid valve 5 normally operates (off state) in the fuel passage 1
  • a low-pressure storage chamber 4 is provided downstream of the low-pressure pump 2, and the fuel pressurized by the low-pressure pump 2 is stored in the low-pressure storage chamber 4.
  • the fuel in the low-pressure accumulator 4 is stored at a pressure sufficiently lower than the fuel in the high-pressure accumulator 3.
  • the low-pressure accumulator 4 is connected to the downstream side of the first two-way solenoid valve 5 by the fuel passage 10b.
  • the fuel passage 1 Ob is provided with a check valve 6 that constitutes the flow control means 30, and the check valve 6 allows only the flow of fuel from the low-pressure accumulator chamber 4 to the downstream side. This is allowed, and the backflow of fuel from the fuel passage 10a to the low-pressure accumulator 4 is prevented. Therefore, when the first two-way solenoid valve 5 is closed (off), the low-pressure fuel stored in the low-pressure accumulator 4 is supplied to the injector 9, and the control of the first two-way solenoid valve 5 is performed. When the signal is switched on, the high-pressure fuel stored in the high-pressure storage chamber 3 is supplied to the injector 9.
  • a control chamber 11 and a fuel chamber 12 are formed in the injector 9, and the fuel passage 10a is branched in the injector 9 and connected to the control chamber 11 and the fuel chamber 12, respectively. Have been.
  • a fuel return passage 10 c is also connected to the control room 11.
  • a second two-way solenoid valve 7 is provided on the fuel return passage 10c.
  • the second two-way solenoid valve 7 is a normally closed solenoid valve that normally shuts off the fuel return passage 10c (off state).
  • the fuel return passage 10c is opened to return the fuel in the control chamber 11 to the fuel tank 17.
  • a needle valve 13 is provided in the injector 9, and the opening and closing of the injection hole (not shown) at the tip of the nozzle is controlled by the reciprocation of the needle valve 13. I have.
  • a hydraulic piston 14 which is in contact with the needle valve 13 is provided.
  • the operation of the hydraulic piston 14 is controlled by the pressure of the fuel supplied into the control room 11.
  • the hydraulic piston 14 is activated.
  • the 21 dollar valve 13 is pushed down.
  • the hydraulic chamber 14 and the 21 valve 13 act on the hydraulic piston 14 in the control room 11.
  • the pressure receiving area in the vertical direction is formed to be larger than the pressure receiving area in the vertical direction acting on the needle valve 13 in the fuel chamber 12.
  • the fuel passage 10a and the fuel return passage 10c connected to the control room 11 are provided with first and second orifices 15 and 16, respectively. I have.
  • the orifice 15 of the fuel passage 10a has a smaller cross-sectional area than the orifice 16 of the fuel return passage 10c.
  • the needle valve 13 is relatively slowly raised to start fuel injection, and the second two-way solenoid valve 7 is turned off. In such a case, the needle valve 13 is lowered relatively quickly to stop fuel injection.
  • the reason for controlling the operating speed of the twenty-first valve 13 can be briefly described as follows.At the start of fuel injection, the fuel amount is gradually increased to make the combustion speed at the start of combustion slow.
  • a controller (ECU) 8 is connected to each of the solenoid valves 5 and 7, and the operation of each of the solenoid valves 5 and 7 and each of the pumps 1 and 2 is controlled based on a control signal from the controller 8. It has become to be.
  • the controller 8 includes engine speed information Ne, fuel pressure information of the high-pressure accumulator chamber 3 and the low-pressure accumulator chamber 4, PHP, PLP, accelerator opening information Acc, etc. There is adapted to be inputted, the con Bok roller 8 such information N e, PHP, PLP, based on A C c, to control the work movement of the solenoid valves 5, 7 and the pump 1, 2 It is like that.
  • the fuel injection device is configured as described above, for example, the fuel injection is controlled as follows. First, when fuel is not injected, the controller 8 controls both the solenoid valves 5 and 7 to be turned off. As a result, the low-pressure fuel stored in the low-pressure storage chamber 4 is supplied to the downstream side of the first two-way solenoid valve 5, and the low-pressure fuel is supplied to both the control chamber 11 and the fuel chamber 12. You.
  • the second two-way solenoid valve 7 since the second two-way solenoid valve 7 is off, the fuel supplied into the control room 11 is not drained. Therefore, the hydraulic piston 14 and the needle valve 13 are lowered by the pressure of the low-pressure fuel supplied into the control room 11, and the injection hole of the injector 9 is closed, so that the fuel is not injected. It is.
  • the fuel injection rate at the start of fuel injection can be started with a relatively gentle slope.
  • the vertical axis in FIG. 2 (a) is the fuel emission rate (that is, the fuel injection amount per unit time).
  • the fuel injection rate gradually increases By performing the low-pressure fuel injection that is, it is possible to reduce the amount of N 0 x contained in the exhaust gas combustion speed at the start of combustion as a slowly things.
  • the first two-way solenoid valve 5 is switched on while the controller 8 keeps the second two-way solenoid valve 7 on.
  • high-pressure fuel is supplied to the fuel chamber 12 and high-pressure fuel is injected from the injector 9 (high-pressure fuel injection).
  • the force at which high-pressure fuel is also supplied to the control room 11 1 Since the second two-way solenoid valve 7 is turned on, the high-pressure fuel supplied to the control room 11 Drained through passageway 10c. Further, since the flow path cross-sectional area of the orifice 15 is set smaller than that of the orifice 16, the fuel pressure in the control room 11 does not increase.
  • the fuel injection is continued without lowering the dollar valve 13 and the fuel injection is continued for a predetermined time.
  • the controller 8 controls the first two-way solenoid valve 5 and The second two-way solenoid valve 7 is switched off. As a result, the high-pressure fuel supplied to the control room 11 acts on the hydraulic piston 14 to lower the hydraulic piston 14. When the hydraulic valve 14 pushes down the dollar valve 13, the injection hole of the injector 9 is closed, and the fuel injection ends.
  • the fuel return passage 10c is closed by turning off the second two-way solenoid valve 7, so that the fuel passage 1 in the injector 9 and between the solenoid valves 5 and 7 is closed. It is conceivable that the pressurized fuel remains in 0a and 10c. In particular, since high-pressure fuel is injected in the latter half of fuel injection, high-pressure fuel remains without being drained downstream of the first two-way solenoid valve 5.
  • the fuel leakage amount in the first two-way solenoid valve 5 is set to be smaller than the fuel leakage amount q 2 in the second two-way solenoid valve 7.
  • the high-pressure fuel remaining in the injector 9 is drained into the fuel tank 17.
  • low-pressure fuel is supplied from the low-pressure accumulating chamber 4 into the control chamber 11 and the fuel chamber 12 to prepare for the next and subsequent fuel injections.
  • the leakage amount q of such fuel, q 2 pump 1, from the discharge flow rate of the fuel discharged from the 2 is set to a sufficiently small amount, at the start the next fuel injection, the fuel pressure is decreased It is set to an extent that is not too much.
  • the present device Since low-pressure injection and high-pressure injection can be performed using inexpensive two-way solenoid valves 5 and 7 without using expensive three-way solenoid valves, it is possible to provide a small and inexpensive fuel injection device. it can. In other words, there is no need for expensive three-way solenoid valves as used in the conventional technology, so that the cost of manufacturing the fuel injection device can be significantly reduced and the fuel injection device can be downsized. There is.
  • the use of the two-way solenoid valves 5 and 7 has the advantage that the configuration of the device itself can be simplified and the reliability of the fuel injection device can be improved.
  • the fuel leak amount q, in the first two-way solenoid valve 5 is set to be smaller than the fuel leak amount q2 in the second two-way solenoid valve 7, the fuel High-pressure fuel remaining in the fuel can be discharged, and low-pressure fuel injection can be reliably performed at the start of the next fuel injection. It also has the advantage of improving engine fuel efficiency and output.
  • This modification has the same configuration as that of the above-described embodiment, and includes FIG. 4 (a), FIG. 4 (b), and FIG. As shown in Fig. 4 (c) and Fig. 4 (d), only the operation of the first and second two-way solenoid valves 5 and 7 is different. Note that both FI G. 4 (a) and FI G. 4 (b) are time charts for explaining the first modification, and FI G. 4 (c) and FI G. 4 (d) are Each is a time chart for explaining the second modification.
  • the first two-way solenoid valve 5 and the second two-way solenoid valve 7 are simultaneously turned on, and after the high-pressure fuel is injected, As shown in FIG. 4 (b), the first two-way solenoid valve 5 and the second two-way solenoid valve 7 are simultaneously turned off.
  • the first two-way solenoid valve 5 and the second two-way solenoid valve 7 are provided with a time lag as shown in FIG. 4 (b). Is turned on to inject high-pressure fuel.
  • the second two-way solenoid valve 7 opens earlier than the first two-way solenoid valve 5, and low-pressure fuel injection is partially performed even at the beginning of the main injection. And even with such a fuel injection, substantially the same operations and effects as described above can be obtained.
  • the force for providing the high-pressure pump 1 and the low-pressure pump 2 is not limited to such a device.
  • the high-pressure pump 1 is provided.
  • a regulator may be provided upstream of the low-pressure accumulator 4 so as to reduce the fuel discharged from the high-pressure pump 1 to a predetermined pressure.
  • this embodiment is configured substantially in the same manner as the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • a bypass path connecting the upstream side and the downstream side of the first two-way solenoid valve 5 is provided near the first two-way solenoid valve 5.
  • (First bypass passage) 20 is provided, and an orifice (third throttle means) 21 is provided in this bypass passage 20.
  • bypass path (second bypass passage) that connects the upstream side and the downstream side of the second two-way solenoid valve 7 is provided.
  • An orifice (fourth throttle means) 23 is provided in the bypass passage 22.
  • the orifice 21 is set to have a smaller flow path cross-sectional area than the orifice 23.
  • the amount of fuel flowing through the orifice or 2 1 'amount of fuel flows through the orifice or 2 3 (bypass quantity) q 2' (bypass quantity) qi smaller than, the solenoid as described in the first embodiment There is no need to set the amount of leakage at valves 5 and 7.
  • each of the solenoid valves 5 is provided in the same manner as in the first embodiment. , 7 are performed.
  • the high-pressure fuel remaining between the first two-way solenoid valve 5 and the second two-way solenoid valve 7 releases the orifice 23 by the start of the next fuel injection. Through the drain.
  • the high-pressure fuel remaining in the injector 9 can be drained easily and reliably, and the number of manufacturing steps is reduced. There is an advantage that it is possible to further reduce
  • the fuel bypass amounts 'and q' are set to a sufficiently smaller amount than the discharge flow rate of the fuel discharged from the pumps 1 and 2, and the fuel pressure is reduced at the start of the next fuel injection. Is set to an extent that does not decrease too much. Further, depending on the setting of the fuel bypass amount q 2 ′, the bypass 20 and the throttle 22 for bypassing the first two-way solenoid valve 5 may not be set.
  • the force of providing the high-pressure pump 1 and the low-pressure pump 2 is not limited to such a device.
  • the high-pressure pump 1 is provided.
  • An upstream side of the low-pressure accumulator 4 is provided with a regulator that reduces the fuel discharged from the high-pressure pump 1 to a predetermined pressure.
  • the low-pressure accumulator 4 may be configured to supply low-pressure fuel to the low-pressure accumulator 4.
  • the third embodiment has substantially the same configuration as the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • Flow control means 30 This is composed of a check valve 6 and an orifice 6a.
  • a relief valve (34) is provided instead of the low-pressure pump (2).
  • a check valve 32 is provided downstream of the first two-way solenoid valve 5 and upstream of the junction of the fuel passages 10a and 10b.
  • the flow control means 30 is provided in parallel with a check valve 6 provided on the downstream side of the low-pressure accumulator 4 and the check valve 6. It consists of connected orifices 6a.
  • the high-pressure fuel remaining in the injector 9 or the like after the end of the fuel injection is configured to drain into the fuel tank 17 via the fuel return passage 10c. This forces the high pressure fuel to return to atmospheric pressure. In other words, the energy for pressurizing the fuel is discarded by the amount of the drained fuel, and it cannot be said that the energy is sufficiently used effectively.
  • the orifice 6a is provided, and the high-pressure fuel remaining in the injector 9 and the like is stored in the low-pressure storage chamber 4 through the orifice 6a, so that energy can be effectively used.
  • the cross-sectional area of the flow passage of the orifice 6a is formed sufficiently smaller than the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9, and during high-pressure fuel injection, the high-pressure fuel passes through the orifice 6a. It is set so that it does not flow back to the low-pressure accumulator 4. For example, if the injector 9 has five fuel injection holes and each injection hole has a diameter of 0.2 ⁇ , the diameter of the orifice 6a is formed to be about 0.2 ⁇ .
  • the cross-sectional area of the passage of the orifice 6a is set to approximately 1 Z5 of the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9.
  • the cross-sectional area of the flow path of the orifice 6a is set in consideration of various conditions such as fuel pressure, fuel injection time, and fuel viscosity, and is not limited to the above numerical values.
  • low-pressure fuel is supplied from the low-pressure accumulator 4 to the control chamber 11 and the fuel chamber 12 via the check valve 6 and the orifice 6a.
  • the first two-way solenoid valve 5 is opened, and high-pressure fuel is supplied to the control chamber 11 and the fuel chamber 12 through the fuel passage 10a.
  • the cross-sectional area of the flow passage of the orifice 6a is set sufficiently smaller than the fuel injection hole of the injector 9, the high-pressure fuel is injected from the injector 9 without flowing backward through the fuel passage 10b. .
  • the high-pressure fuel remaining in the injector 9 and the fuel passages 10a and 10c accumulates in the low-pressure accumulator 4 via the orifice 6a until the next fuel injection. Will be done.
  • the residual pressure of the fuel passage 10b is lower than that of the injector 9 and the fuel passages 10a, 10c.
  • the fuel amount q] leaking from the solenoid valve 5, 7 seal portion or the like of the as in the first embodiment, q 2 is predetermined relationship (q, ⁇ q 2) to meet the It is not necessary to set it to, and it is managed so that fuel leakage does not occur as much as possible.
  • the low-pressure pump 2 (see FIG. 1) described in the first embodiment is not provided.
  • a relief valve 34 is provided between the accumulator 4 and the fuel tank 17.
  • the reason why the low-pressure pump is not provided is as follows. After the fuel injection, the high-pressure fuel remaining in the injector 9 and the like flows into the low-pressure accumulating chamber 4 through the orifice 6a. This is because there is no need to pressurize the fuel and supply it to the low-pressure accumulator 4.
  • a relief valve 34 is provided to keep the inside of the low-pressure accumulator 4 at a predetermined pressure.
  • the figure shows a case in which a mechanical pressure regulating valve is provided as the relief valve 34 so as to open when the pressure in the low-pressure accumulating chamber 4 reaches a predetermined pressure.
  • the relief valve 34 may be configured using an electromagnetic valve that is duty-controlled based on the control signal from 8.
  • a low-pressure pump (see reference numeral 2 in FIG. 1) is provided between the low-pressure accumulator 4 and the fuel tank 17, and this low-pressure pump is connected to the low-pressure accumulator 4 in parallel with the relief valve 34.
  • a regulator is installed upstream of the pressure storage chamber 4 to reduce the fuel discharged from the high-pressure pump 1 to a predetermined pressure.
  • This regulation and relief valve 3 4 May be connected to the low-pressure accumulator 4 in parallel.
  • 3 As shown in FIG. 6, it is downstream of the first two-way solenoid valve 5 and upstream of the junction of the fuel passages 10a and 10b.
  • a check valve 32 is provided on the side. The check valve 32 allows only the flow of fuel from the high-pressure accumulator 3 to the injector 9, and prevents the fuel from flowing back from the injector 9.
  • check valve 32 suppresses fuel pressure fluctuations that occur when switching from low-pressure fuel injection to high-pressure fuel injection during fuel injection, and minimizes disturbances in the fuel injection waveform. This is for suppressing.
  • FIG. 7 is a diagram showing the result of a simulation calculation of the fuel injection rate (fuel injection amount per unit time) and the fuel pressure in the fuel chamber 12, and the solid line is the first 2
  • the broken line indicates the simulation calculation result when the check valve 32 is not provided.
  • the fuel pressure in the high-pressure storage chamber 3 was set to 120 MPa
  • the fuel pressure in the low-pressure storage chamber 4 was set to 15 MPa
  • the fuel pressure switching timing (the first two-way solenoid valve). This is the result of calculating the time when the 5 is switched on) 0.5 ms after the start of low-pressure fuel injection (when the second two-way solenoid valve 7 is turned on).
  • the check valve 32 is provided in order to suppress such pressure fluctuation as much as possible and to reduce the influence on the injection waveform. That is, in the present embodiment, by installing the check valve 32 downstream of the first two-way solenoid valve 5, it is possible to suppress a rapid pressure change in the fuel passage 10a. You can. This is because the check valve 32 acts as a flow path resistance. Further, since the rapid pressure change is suppressed, the amplitude of the pressure wave generated when the first two-way solenoid valve 5 is opened becomes small, and the disturbance of the fuel injection waveform is suppressed as much as possible.
  • the check valve 32 prevents the reflected wave from entering the high-pressure accumulator chamber 3 from the open end of the fuel injection hole of the injector 9, thereby eliminating the influence of the reflected wave during fuel injection. You can do it.
  • the fuel injection device as the third embodiment of the present invention is configured as described above, the operation at the time of fuel injection will be briefly described, for example, as follows. Note that some operations that are the same as those in the first embodiment are omitted.
  • the solenoid valves 5 and 7 are both turned off by the controller 8.
  • the low-pressure fuel accumulated in the low-pressure accumulator 4 is supplied to the downstream side of the first two-way solenoid valve 5 through the check valve 6 and the orifice 6a.
  • Both chambers 12 are supplied with low-pressure fuel.
  • the hydraulic piston 14 and the needle valve 13 are urged downward by the pressure of the low-pressure fuel supplied into the control chamber 11, and the injection hole of the injector 9 is closed.
  • the controller 8 switches the first two-way solenoid valve 5 on while the second two-way solenoid valve 7 is kept on. Then, high-pressure fuel is injected from the injector 9. Since the cross-sectional area of the flow passage of the orifice 6a is sufficiently smaller than the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9, high-pressure fuel hardly flows into the low-pressure accumulator 4 during high-pressure fuel injection.
  • the high-pressure fuel in the high-pressure accumulator 3 is supplied to the injector 9 through the check valve 32, so that a rapid pressure fluctuation in the fuel passage 10a may occur. Is suppressed. That is, by supplying high-pressure fuel through the check valve ⁇ J 2, the change in the pressure in the fuel passage 10 a is reduced.
  • the amplitude of the pressure wave transmitted to the fuel chamber 12 is reduced, and the pressure fluctuation in the fuel chamber 12 is suppressed.
  • the disturbance of the fuel injection waveform is also suppressed.
  • Such a pressure wave is reflected at the open end of the fuel injection hole of the injector 9 to generate a reflected wave.
  • the check valve 32 causes the check wave from the open end of the fuel injection hole of the injector 9 to the high-pressure accumulating chamber 3.
  • the transmission of the reflected wave is cut off, and the effect of the reflected wave is eliminated as much as possible.
  • the controller 8 switches off both the first two-way solenoid valve 5 and the second two-way solenoid valve 7, and the needle valve 13 Drops and fuel injection ends.
  • the fuel is gradually stored in the low-pressure accumulator 4, and when the pressure in the low-pressure accumulator 4 becomes equal to or higher than the predetermined pressure, the relief valve 34 is opened and the surplus fuel is returned to the fuel tank 17. It is.
  • the pressure of the fuel remaining in the control chamber 11 and the fuel chamber 12 gradually decreases to the same pressure as that of the low-pressure accumulating chamber 4, and is ready for the next and subsequent low-pressure fuel injections.
  • the fuel remaining inside the injector 9 or the like after the fuel injection is stored in the low-pressure accumulating chamber 4, so that the energy efficiency is improved. There is.
  • the high-pressure fuel remaining inside the injector 9 or the like is stored in the low-pressure accumulating chamber 4 without being discharged to the fuel tank 17, so that the energy can be recovered by that much. There is.
  • a relief valve 34 is provided between the low-pressure accumulator 4 and the fuel tank 1 ⁇ ⁇ to maintain the low-pressure accumulator 4 at a predetermined pressure.
  • this fourth embodiment is configured substantially in the same manner as the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • the check valve 6 is used as the flow control means 30.
  • the fourth embodiment is different from the fourth embodiment only in that the orifice 6a is used as the flow control means 30.
  • the high-pressure fuel remaining after the end of the fuel injection returns to the low-pressure accumulating chamber 4 via the orifice 6a. is there.
  • the orifice 6a has substantially the same configuration as that described in the third embodiment. That is, the cross-sectional area of the flow passage of the orifice 6a is formed sufficiently smaller than the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9, and when the high-pressure fuel is injected, the high-pressure fuel flows through the low-pressure orifice 6a through the orifice 6a. It is set so that it does not flow back to the pressure accumulation chamber 4.
  • the setting is made in consideration of the setting of the low-pressure fuel injection time and the setting of the fuel injection waveform by low-pressure fuel injection.
  • the cross-sectional area of the flow path of the orifice 6a is formed sufficiently smaller than the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9, the The smaller the cross-sectional area of the flow path 6a, the longer the low-pressure fuel injection time, or the longer the operation interval between the solenoid valves 5 and 7, the lower the fuel injection waveform.
  • the injection waveform is such that low-pressure fuel injection and high-pressure fuel injection are continuous [see FIG. 2 (a)]. This is because a sufficient amount of fuel is supplied from the low-pressure accumulator 4 into the injector 9 during low-pressure fuel injection.
  • the flow path cross-sectional area of the orifice 6a is set depending on how to set the injection time and the fuel injection waveform at the time of low-pressure fuel injection.
  • a relief valve may be provided downstream of the low-pressure accumulator 4 instead of the low-pressure pump 2 to maintain the inside of the low-pressure accumulator 4 at a predetermined pressure.
  • a relief valve and a low-pressure pump 2 may be provided downstream of the low-pressure accumulator 4.
  • a check valve (see reference numeral 32 in FIG. 6) and the like are provided downstream of the first two-way solenoid valve 5 to suppress pressure fluctuations during high-pressure fuel supply. It may be configured so that
  • the fuel injection device as the fourth embodiment of the present invention is configured as described above.
  • the operation at the time of fuel injection is briefly described as follows, for example. Note that some operations that are the same as those in the first embodiment are omitted.
  • low-pressure fuel is supplied from the low-pressure accumulator chamber 4 to the control chamber 11 and the fuel chamber 12 via the orifice 6a, and low-pressure fuel injection is performed.
  • the first two-way solenoid valve 5 opens based on a control signal from the controller 8, and the high-pressure fuel storage chamber 3 sends the high-pressure fuel to the control chamber 11 and the fuel chamber 12. Is supplied.
  • the high-pressure fuel is supplied to the injector 9 without flowing backward in the fuel passage 10b, and the high-pressure fuel is injected. That is, in this case, since the cross-sectional area of the flow passage of the orifice 6a is formed sufficiently smaller than the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9, the inflow of the high-pressure fuel injection into the low-pressure accumulator 4 is prevented. Is suppressed. In other words, in this case, the orifice 6a acts like a check valve. Thereby, the same effect as that of the check valve can be obtained.
  • the high-pressure fuel remaining in the injector 9 and the fuel passages 10a and 10c is accumulated in the low-pressure accumulator 4 via the orifice 6a until the next fuel injection. . That is, after the fuel injection is completed, the pressure in the fuel passage 10b is lower than that in the injector 9 and the fuel passages 10a, 10c, and thus such residual fuel is gradually reduced in pressure through the orifice 6a. Flows into accumulator 4. Then, when the fuel pressures in the low-pressure accumulator 4 and the injector 9 become equal, the flow of fuel into the low-pressure accumulator 4 is stopped.
  • the high-pressure fuel remaining inside the injector 9 and the like is provided by the simple configuration in which the orifice 6a is provided as the flow control means 30. Can be returned to the low-pressure accumulator 4 without draining, thus improving energy efficiency.
  • the pump loses energy only by pressurizing the fuel.
  • the high-pressure fuel remaining inside the injector 9 and the like is stored in the low-pressure accumulator chamber 4 without being discharged to the fuel tank 17, so that energy can be recovered by that much, and energy efficiency can be improved. Is improved.
  • the orifice 6a has few moving parts, so there is an advantage that durability and reliability are improved.
  • the fifth embodiment has a configuration substantially the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • the fuel passage 10 a is located downstream of the first two-way solenoid valve 5.
  • a check valve 32 is provided upstream of the junction of the fuel passage 10b and the fuel passage 10b, and only this point differs from the first embodiment.
  • the check valve 32 is the same as that described in the third embodiment, and is provided to minimize pressure fluctuations during high-pressure fuel supply.
  • This pressure wave is reflected at the open end of the fuel injection hole of the injector 9 and
  • a reflected wave is generated between the fuel chamber 12 and the high-pressure storage chamber 3. Then, when this reflected wave is transmitted to the high-pressure accumulator 3, the pressure fluctuates also in the high-pressure accumulator 3, which again disturbs the injection waveform.
  • the check valve 32 is provided in order to suppress such pressure fluctuation as much as possible and to reduce the influence on the injection waveform. That is, in the present embodiment, by installing the check valve 32 downstream of the first two-way solenoid valve 5, it is possible to suppress a rapid pressure change in the fuel passage 10a. You can.
  • check valve 32 acts as a flow path resistance. Further, since the rapid pressure change is suppressed, the amplitude of the pressure wave generated when the first two-way solenoid valve 5 is opened is reduced, and the disturbance of the fuel injection waveform is suppressed.
  • the pressure wave of the high-pressure fuel is reflected at the open end of the fuel injection hole of the injector 9 to generate a reflected wave, but by providing the check valve 32, However, the penetration of the reflected wave from the open end of the fuel injection hole of the injector 9 into the high-pressure accumulator 3 is blocked, whereby the influence of the reflected wave at the time of fuel injection can be eliminated.
  • the operation during high-pressure fuel injection is as follows.
  • the first two-way solenoid valve 5 is switched from off to on, and the high-pressure fuel in the high-pressure accumulator 3 is supplied to the injector 9 side.
  • the high-pressure fuel is supplied through the check valve 32, thereby suppressing a rapid pressure fluctuation in the fuel passage 10a.
  • the check valve 32 by supplying high-pressure fuel through the check valve 32, the change in the pressure in the fuel passage 10a becomes relatively gentle.
  • the amplitude of the pressure wave transmitted to the fuel chamber 12 is reduced, and the pressure fluctuation in the fuel chamber 12 is suppressed.
  • the disturbance of the fuel injection waveform is also suppressed.
  • Such a pressure wave is reflected at the open end of the fuel injection hole of the injector 9 to generate a reflected wave.
  • the reflected wave from the fuel chamber 12 to the high-pressure accumulator 3 is generated by the check valve 32. Transmission is interrupted, and the effect of this reflected wave is eliminated as much as possible.
  • the present device in addition to the advantages of the first embodiment and the second embodiment, there is an advantage that stable fuel injection can be realized and a good combustion state of the engine can be maintained. In addition, keeping the combustion state of the engine in good condition can reduce black smoke emission, and also has the advantage of improving fuel efficiency and output.
  • the sixth embodiment has substantially the same configuration as the first embodiment and the first embodiment described above, and the same components are denoted by the same reference numerals. Detailed description is omitted.
  • the first two-way solenoid valve 5 As shown in FIG. 10, the first two-way solenoid valve 5
  • the configuration is the same as that of the first embodiment except that an orifice 33 is provided on the downstream side.
  • the present embodiment is configured by providing an orifice 33 instead of the check valve 32 (see FIG. 9) in the fifth embodiment.
  • the reason why the orifice 33 is provided is to suppress disturbance of the fuel injection rate due to pressure fluctuation during high-pressure fuel injection, as in the fifth embodiment. That is, when the first two-way solenoid valve 5 is opened to perform high-pressure fuel injection, a pressure difference is rapidly generated in the fuel passage 10a, and as a result, a pressure wave is generated. Then, due to this pressure wave, the fuel pressure in the fuel chamber 12 greatly fluctuates as shown in FIG. 11 (a). In addition, the greater the amplitude of the pressure wave, that is, the greater the pressure fluctuation in the fuel chamber 12, the more the injection waveform is disturbed.
  • the orifice 33 is provided in order to suppress such pressure fluctuation as much as possible and to reduce the influence on the injection waveform. That is, in the present embodiment, by providing the orifice 33 on the downstream side of the first two-way solenoid valve 5, it is possible to suppress a rapid pressure change in the fuel passage 10a when supplying high-pressure fuel. It is. This is because the orifice 33 acts strongly as a flow path resistance and acts similarly to the check valve 32 (see FIG. 9) in the fifth embodiment.
  • FIG. 11 (b) pressure fluctuation in the fuel chamber 12 during high-pressure fuel injection is suppressed. Further, since the rapid pressure change is suppressed, the amplitude of the pressure wave generated when the first two-way solenoid valve 5 is opened is reduced, and the disturbance of the fuel injection waveform is also suppressed.
  • the cross-sectional area of the flow path of the orifice 33 is formed larger than the sum of the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9 and the cross-sectional area of the flow path of the orifice 15.
  • the cross-sectional area of the flow path of the orifice 33 is smaller than the sum of the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9 and the cross-sectional area of the flow path of the orifice 15, the orifice 33 during high-pressure fuel injection. The reason is that the amount of fuel supplied through the fuel injector may be smaller than the amount of fuel injected from the injector 9, and a desired fuel injection rate may not be obtained. On the other hand, if the cross-sectional area of the flow passage of the orifice 33 is too large, the pressure fluctuation cannot be sufficiently suppressed when the high-pressure fuel is supplied. It is preferable to set the cross-sectional area as small as possible within a range larger than the sum of the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9 and the cross-sectional area of the flow path of the orifice 15.
  • the cross-sectional area of the flow path of the orifice 33 is set equal to the sum of the fuel injection hole of the injector 9 and the cross-sectional area of the flow path of the orifice 15. In this case, the injection can be performed without lowering the injection pressure with respect to the predetermined injection pressure.
  • the cross-sectional area of the flow path of the orifice 33 is not limited to such a size, and the cross-sectional area of the fuel injection hole of the injector 9 and the cross-sectional area of the flow path of the orifice 15 are added.
  • the fuel pressure is set within a large range in consideration of various conditions such as fuel pressure, fuel injection time, and fuel viscosity.
  • the fuel injection device according to the sixth embodiment of the present invention is configured as described above, so that substantially the same operations and effects as those of the fifth embodiment can be obtained.
  • the first two-way solenoid valve 5 is switched from off to on, and the high-pressure fuel in the high-pressure accumulator 3 is supplied to the injector 9 side.
  • the high-pressure fuel is supplied through the orifice 33 to cause a rapid pressure fluctuation in the fuel passage 10a. Is suppressed.
  • the change in the pressure in the fuel passage 10a becomes relatively gentle.
  • the amplitude of the pressure wave transmitted to the fuel chamber 12 becomes smaller, and the pressure fluctuation in the fuel chamber 12 is suppressed as shown in FIG. 11 (b).
  • the pressure fluctuation in the fuel chamber 12 is suppressed, the disturbance of the fuel injection waveform is also suppressed.
  • the transmission of the reflected wave from the open end of the fuel injection hole of the injector 9 to the high-pressure accumulator 3 is suppressed by the orifice 33, and the effect of the reflected wave is eliminated as much as possible.
  • the present device has the same advantages as the above-described fifth embodiment.
  • the orifice 33 has few moving parts, improving reliability and durability.

Description

明 細 書 燃料噴射装置 技術分野
本発明は、 ディ ーゼルエンジンに用いて好適の、 燃料噴射装置に関す る。 背景技術
従来より、 ディ ーゼルエンジンの燃料噴射装置の 1つとして、 コモン レール式燃料噴射システム （又は蓄圧式燃料噴射装置） が開発されてい る。 コモンレール式燃料噴射システムとは、 燃料ポンプにより加圧され た高圧燃料をコモンレール （蓄圧室） 内に蓄え、 燃料噴射ノズル内に設 けられた電磁弁を制御することで燃料噴射ノズル内の二一 ドル弁を開閉 し、 燃料噴射を制御するものである。
例えば特開平 6 - 9 3 9 3 6号公報には、 F I G . 1 2に示すような 蓄圧式燃料噴射装置が開示されている。 ここで、 コモンレール式燃料噴 射システムの一例について、 F I G . 1 2を用いて説明すると、 このコ モンレール式燃料噴射システムには、 高圧の燃料を蓄える高圧コモンレ ール （以下、 高圧蓄圧室又は高圧燃料蓄圧室という） 1 0 3及び低圧の 燃料を蓄える低圧コモンレール （以下、 低圧蓄圧室又は低圧燃料蓄圧室 という） 1 0 4が設けられている。
このうち高圧蓄圧室 1 0 3には、 燃料加圧用の高圧ポンプ 1 0 1によ り所定圧力に加圧された燃料が供給され、 低圧蓄圧室 1 0 4には高圧ポ ンプ 1 0 1で加圧された燃料が調圧弁 （レギユレ一夕） 1 1 8により-减 圧されて供給される。 また、 低圧蓄圧室 1 0 1の下流側には 3方向電磁弁 （第 2の 3方向電 磁弁） 1 0 7が設けられており、 この第 2の 3方向電磁弁 1 0 7には、 上記低圧蓄圧室 1 0 4からの燃料通路 1 1 0 b， 高圧蓄圧室 1 0 3から の燃料通路 1 1 0 a及び燃料噴射ノズル （インジヱクタ） 1 0 9の燃料 室 1 1 2へ連通する連通路 1 1 0 dがそれぞれ接続されている。
そして、 この第 2の 3方向電磁弁 1 0 7を切り換え制御することによ り、 低圧蓄圧室 1 0 4からの低圧燃料と、 高圧蓄圧室 1 0 3からの高圧 燃料とを選択的にインジヱクタ 1 0 9の燃料室 1 1 2へ供給するように 構成されている。 なお、 ここでは、 第 2の 3方向電磁弁 1 0 7が閉じて いるとき （オフのとき） には、 燃料通路 1 1 0 bと燃料通路 1 1 0 dと が連通接続されて、 低圧蓄圧室 1 0 4からの低圧燃料が燃料室 1 1 2へ 供給される。 また、 第 2の 3方向電磁弁 1 0 7が開く と （オンになると ) 、 燃料通路 1 1 0 aと燃料通路 1 1 0 dとが連通接続されて、 燃料室 1 1 2へは高圧燃料が供給され、 低圧燃料の供給が停止されるようにな つている。
また、 F I G. 1 2に示すように、 このインジェクタ 1 0 9には、 燃 料噴射制御用の 3方向電磁弁 （第 1の 3方向電磁弁） 1 0 5が設けられ ており、 この第 1の 3方向電磁弁 1 0 5には、 図示するように、 高圧蓄 圧室 1 0 3からの燃料通路 1 1 0 aと燃料戻り通路 1 1 0 cとインジェ クタ 1 0 9の制御室 1 1 1へ連通する燃料通路 1 1 0 e とが接続されて いる。
そして、 第 1の 3方向電磁弁 1 0 5を切り換え制御することで、 高圧 蓄圧室 1 0 3からの高圧燃料をィンジヱクタ 1 0 9の制御室 1 1 1に供 給したり、 この制御室 1 1 1に供給された高圧燃料を燃料タンク 1 1 7 にドレ一ンするように構成されている。
ここで、 この第 1の 3方向電磁弁 1 0 5は、 後述のコントロ一ラ 1 0 8からの制御信号がオフの場台に高圧蓄圧室 1 () 3からの燃料通路 1 1 0 aと制御室 1 1 1 とを連通接続し、 コン トローラ 1 0 8力、らの制御信 号がオンの場合に制御室 1 1 1 と燃料戻り通路 1 1 0 cとを連通接続す るようになっている。
ところで、 この制御室 1 1 1には、 インジヱクタ 1 0 9の二一 ドル弁 1 1 3に当接する油圧ビス トン 1 1 4が設けられている。 この油圧ビス トン 1 1 4 は、 上記燃料通路 1 1 0 eを介して制御室 1 1 1 に供給され る高圧燃料によってその作動が制御されるものであり、 油圧ビス 卜ン 1 1 4が下降して二一 ドル弁 1 1 3を押し下げると、 二一 ドル弁 1 1 3に よりノズル先端の噴射孔が閉塞されて、 燃料噴射が行なわれないように なっている。
また、 この制御室 1 1 1への燃料通路 1 1 0 eには逆止弁 1 0 6とォ リフィス （絞り） 1 1 5とが並列的に接続されており、 第 1の 3方向電 磁弁 1 0 5をオフにすると、 高圧蓄圧室 1 0 3からの高圧燃料は、 主に 逆止弁 1 0 6を介して制御室 1 1 1内に速やかに供給される。 また、 第 1の 3方向電磁弁 1 0 5を開く と、 制御室 1 1 1内の高圧燃料はォリフ イス 1 1 5を介して比較的ゆつく りと ドレーンされる。
また、 このコモンレール式燃料噴射システムには、 コン トローラ （E C U ) 1 0 8が設けられている。 このコン トローラ 1 0 8には、 図示し ないェンジンの回転数情報 N eや高圧蓄圧室 1 0 3及び低圧蓄圧室 1 0 の燃料圧力情報 P H P , P L Pやアクセル開度情報 A c c等が入力されるよ うになつており、 コントローラ 1 0 8ではこれらの情報 N e， P H P , P L P, A c cに基づいて、 各電磁弁 1 0 5， 1 0 7ゃレギユレ一夕 1 1 8の 作動を制御する制御信号を設定し、 各電磁弁 1 0 5， 1 0 7やレギュレ —夕 1 1 8に出力するようになっている。
このようなコモンレール式の燃料噴射装置によれば、 燃料を噴射しな い時期には、 コン トローラ 1 0 8により第 1の 3方向電磁弁 1 0 5及び 第 2の 3方向電磁弁 1 0 7がともにオフに制御される。 これにより、 ィ ンジヱクタ 1 0 9の燃料室 1 1 2へは低圧蓄圧室 1 0 4からの低圧燃料 が供給されるとともに、 インジヱクタ 1 0 9の制御室 1 1 1には逆止弁 1 0 6を介して高圧の燃料が供給される。
この場合、 制御室 1 1 1の油圧ピス トン 1 1 4には高圧の燃料が作用 するので、 油圧ビストン 1 1 4が押し下げられるとともに、 この油圧ピ ス トン 1 1 4に当接した二一 ドル弁 1 1 3 も押し下げられてインジェク 夕 1 0 9の噴射孔が閉塞され、 燃料の噴射が行なわれない。
そして、 燃料噴射時期になると、 まず第 1の 3方向電磁弁 1 0 5のみ をオンに切り換える。 これにより、 制御室 1 1 1の高圧燃料は、 オリフ イス 1 1 5を介して徐々にドレーンされ、 燃料室 1 1 2の内の燃料圧力 により二一 ドル弁 1 1 3が開いて燃料噴射が開始される。
その後、 第 1の 3方向電磁弁 1 0 5をオンの状態に保持したまま、 第 2の 3方向電磁弁 1 0 7をオンに切り換える。 これにより、 インジェク 夕 1 0 9の燃料室 1 1 2に高圧の燃料が供給され、 高圧燃料の噴射が行 なわれるのである。
そして、 燃料噴射時期の終了時には第 1の 3方向電磁弁 1 0 5及び第 2の 3方向電磁弁 1 0 7をともにオフにする。 これにより、 制御室 1 1 1内には、 逆止弁 1 0 6を介して高圧燃料が供給され、 二— ドル弁 1 1 3が速やかに下降して燃料噴射が停止する。 また、 このようにして二一 ドル弁 1 1 3が下降する間に燃料室 1 1 2内には低圧燃料が供給されて、 次回の燃料噴射にそなえるのである。
しかしながら、 このような従来のコモンレール式の燃料噴射装置では、 高価な 3方電磁弁を 2つ用いているため、 コス トが上昇し、 燃料噴射装 置自体の小型化も困難であるという課題がある。 本発明は、 このような課題に鑑み創案されたもので、 極力コス トを低 減し、 且つ燃料噴射装置自体を小型化できるようにした、 燃料噴射装置 を提供することを目的とする。 発明の開示
このため、 本発明の燃料噴射装置は、 高圧の燃料を貯溜する第 1の蓄 圧器と、 該第 1の蓄圧器内の燃料よりも十分低圧の燃料を貯溜する第 2 の蓄圧器と、 該第 1の蓄圧器と燃料噴射ノズルとを接続する燃料通路に 配設された第 1の 2方電磁弁と、 該第 1の 2方電磁弁よりも下流側の該 燃料通路と該第 2の蓄圧器とを接続する燃料通路上に配設され、 該燃料 通路内を流通する燃料の流量を制御する流量制御手段と、 該燃料噴射ノ ズルと燃料タンクとを連通する燃料戻り通路に配設され、 燃料の噴射状 態を噴射と無噴射とに切り換える第 2の 2方電磁弁と、 該第 1の 2方電 磁弁及び該第 2の 2方電磁弁を機関運転状態に応じて開閉制御する制御 手段とをそなえていることを特徴としている。
したがって、 従来の技術のような高価な 3方電磁弁を用いることなく、 安価な 2方電磁弁を用いながら、 低圧噴射と高圧噴射とを行なうことが できるという利点がある。 すなわち、 従来の技術で用いるような高価な 3方電磁弁が不要となるので、 燃料噴射装置の製造にともなうコス トを 大幅に低減できるとともに、 燃料噴射装置を小型化できるという利点が ある。 また、 2方電磁弁を用いることで、 装置自体の構成を簡素化でき、 さらには燃料噴射装置の信頼性を向上させることができるという利点が あ <∑>
また、 好ましくは、 該燃料噴射ノズル内に、 該燃料通路と該燃料戻り 通路とにそれぞれ接続された制御室を設け、 該燃料通路上に、 該第 1の 蓄圧器又は第 2の蓄圧器から該制御室に流入する燃料量を絞る第 1の絞 り手段を配設するとともに、 該燃料戻り通路上に、 該制御室から該燃料 夕ンクに排出される燃料量を絞る第 2の絞り手段を配設し、 該第 1の絞 り手段の方が、 該第 2の絞り手段よりも絞られて設定するようにしても よい。 この場合には、 例えば該第 1の絞り手段の流路断面積を該第 2の 絞り手段の流路断面積よりも小さく設定する。
そして、 このように構成することにより、 燃料噴射開始時には、 燃料 量を緩やかに増加させることができ、 燃焼開始時の燃焼速度を緩慢なも のとして排気ガスに含まれる N〇 の量を低減することができる利点が ある。 また、 燃料噴射終了時には、 燃料の噴射量を急激に減少させるこ とができ、 エンジンから排出される黒煙 （スモーク） やパティキユレ一 卜 （P M ) を低減することができる利点がある。
また、 該制御手段が、 該第 1の 2方電磁弁を閉弁状態に保持したまま 該第 2の 2方電磁弁を開弁した後、 該第 2の 2方電磁弁を開弁伏態に保 持したまま該第 1の 2方電磁弁を開弁するように各 2方電磁弁を開閉制 御するように構成してもよい。 この場合には、 低圧燃料噴射によるパイ 口ッ 卜噴射と高圧燃料噴射による主噴射とからなる燃料噴射波形を簡単 に形成でき、 これにより、 Ν Ο χ , 黒煙及びパティキユレ一 卜の排出量 を大幅に低減することができるという利点がある。
また、 該制御手段が、 該第 1の 2方電磁弁を閉弁状態に保持したまま 該第 2の 2方電磁弁を開弁した後、 該第 2の 2方電磁弁を一旦閉弁して から、 該第 1の 2方電磁弁及び該第 2の 2方電磁弁を同時に、 又は時間 差を設けて開弁するように各 2方電磁弁を開閉制御するように構成して もよい。 この場合にも、 やはり低圧燃料噴射によるパイロッ ト噴射と高 圧燃料噴射による主噴射とからなる燃料噴射波形を簡単に形成でき、 こ れにより、 Ν Ο χ ， 黒煙及びパティキユレ一 卜の排出量を大幅に低減す ることができるという利点がある。 また、 該第 1の 2方電磁弁の上流側と下流側とを接続する第 1のバイ パス通路と、 該第 2の 2方電磁弁の上流側と下流側とを接続する第 2の バイパス通路とを設け、 該第 1のバイパス通路及び該第 2のバイパス通 路のそれぞれに第 3の絞り手段及び第 4の絞り手段を付設するとともに、 該第 3の絞り手段の方が、 該第 4の絞り手段よりも絞られて設定するよ うにしてもよい。 この場合には、 例えば該第 3の絞り手段の流路断面積 を該第 4の絞り手段の流路断面積よりも小さく設定する。
そして、 このように構成することにより、 燃料噴射ノズル内に残留し た高圧燃料を簡単且つ確実に排出することができるようになるのである。 また、 上記の流量制御手段を、 該第 2の蓄圧器から該燃料噴射ノズル 側への燃料の流通のみを許容する逆止弁を用いて構成したり、 該燃料通 路内を流通する燃料量を絞るオリフィ スを用いて構成してもよい。 そし て、 このような簡素な構成により、 高圧燃料噴射時に高圧燃料が低圧蓄 圧室内に流入するのを確実に防止することができる利点がある。
また、 上記の流量制御手段を、 該第 2の蓄圧器から該燃料噴射ノズル 側への燃料の流通のみを許容する逆止弁と、 該燃料通路内を流通する燃 料量を絞るオリフィ スとから構成し、 該逆止弁と該オリフィ スとを並列 に接続してもよい。 このように構成した場合には、 高圧燃料噴射時に高 圧燃料が低圧蓄圧室内に流入するのを確実に防止することができる利点 があるほか、 低圧燃料噴射時にも、 確実に低圧燃料を供給することがで きる利点がある。
さらに、 該第 1の 2方電磁弁よりも下流側であって、 且つ上記 2つの 燃料通路の合流点よりも上流側に、 該第 1の蓄圧器側から該燃料噴射ノ ズル側への燃料の流通のみを許容する逆止弁を設けて構成したり、 該燃 料通路内を流通する燃料量を絞るォリフィスを設けて構成してもよい。 このように構成した場台には、 高圧燃料供給時における燃料の圧力変動 を抑制でき、 安定した燃料噴射状態を実現できる利点がある。
また、 該第 1の蓄圧器の上流側に、 該燃料タンク内の燃料を高圧に加 圧する高圧ポンプを設けるとともに、 該第 2の蓄圧器の上流側に、 該燃 料夕ンク内の燃料を該第 1の蓄圧器内の圧力よりも低い所定圧力に加圧 する低圧ポンプを設けて構成してもよい。 この場合には、 該第 1の蓄圧 器及び第 2の蓄圧器に確実に所望の圧力の燃料が供給される。
さらには、 該第 1の蓄圧器の上流側に、 該燃料タンク内の燃料を高圧 に加圧する高圧ポンプを設けるとともに、 該第 2の蓄圧器と該燃料夕ン クとの間に、 該第 2の蓄圧器内の燃料圧力を所定圧力に保つリ リーフ弁 を設けて構成してもよい。 このように構成した場合には、 低圧蓄圧室内 の燃料の圧力が一定に保たれ、 安定した低圧燃料噴射を行なうことがで きる。 図面の簡単な説明
F I G. 1は本発明の第 1実施形態としての燃料噴射装置における要 部構成を示す模式的な回路図である。
F I G. 2 (a) は本発明の第 1実施形態としての燃料噴射装置にお ける動作を説明するための図であって燃料噴射率を説明するための図で のる。
F I G. 2 (b) は本発明の第 1実施形態としての燃料噴射装置にお ける動作を説明するための図であって各電磁弁の開閉タイ ミ ングを説明 するための図である。
F I G. 3は本発明の第 1実施形態としての燃料噴射装置における各 電磁弁間の燃料圧力を説明するための図である。
F I G. 4 (a) は本発明の第 1実施形態としての燃料噴射装置にお ける第 1の変形例を説明するための図であって燃料噴射率を説明するた めのタイムチヤ一 卜である。
F I G. 4 (b) は本発明の第 1実施形態としての燃料噴射装置にお ける第 1の変形例を説明するための図であって各電磁弁の開閉タイ ミ ン グを説明するためのタイムチヤ一 卜である。
F I G. 4 (c) は本発明の第 1実施形態としての燃料噴射装置にお ける第 2の変形例を説明するための図であって燃料噴射率を説明するた めのタイムチヤ一 卜である。
F I G. 4 (d ) は本発明の第 1実施形態としての燃料噴射装置にお ける第 2の変形例を説明するための図であって各電磁弁の開閉タイ ミ ン グを説明するためのタイムチャー トである。
F I G. 5は本発明の第 2実施形態としての燃料噴射装置における要 部構成を示す模式的な回路図である。
F I G. 6は本発明の第 3実施形態としての燃料噴射装置における要 部構成を示す模式的な回路図である。
F I G. 7は本発明の第 3実施形態としての燃料噴射装置における噴 射率及びィンジニクタの燃料室圧力の特性を説明するための図である。
F I G. 8は本発明の第 4実施形態としての燃料噴射装置における要 部構成を示す模式的な回路図である。
F I G. 9は本発明の第 5実施形態としての燃料噴射装置における要 部構成を示す模式的な回路図である。
F I G. 1 0は本発明の第 6実施形態としての燃料噴射装置における 要部構成を示す模式的な回路図である。
F I G. 1 1 (a) は本発明の第 6実施形態としての燃料噴射装置に おいて流量制御手段を設けない場合の噴射率及びインジ クタの燃料室 圧力の特性を説明するための図である。
F I G. 1 1 (b) は本発明の第 6実施形態としての燃料噴射装置に おける噴射率及び燃料室圧力の特性を説明するための図である
F I G . 1 2は従来の燃料噴射装置の要部構成を示す模式的な回路図 である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面により、 本発明の実施形態としての燃料噴射装置について 説明する。
( 1 ) 第 1実施形態の説明
まず、 第 1実施形態について説明すると、 F I G . 1はその要部構成 を示す模式図であって、 1は高圧ポンプ、 2は低圧ポンプ、 3は高圧コ モンレール又は高圧蓄圧室 （第 1の蓄圧器） 、 4は低圧コモンレール又 は低圧蓄圧室 （第 2の蓄圧器） 、 5は電磁弁 （第 1の 2方電磁弁） 、 6 は逆止弁、 7は電磁弁 （第 2の 2方電磁弁） 、 8はコントローラ （制御 手段） 、 9はインジヱクタ （燃料噴射ノズル） 、 3 0は流量制御手段で ある。
また、 本装置は、 図示しないディーゼルエンジン （以下、 単にェンジ ンという） に適用されるものであって、 インジヱクタ 9はエンジンの各 気筒毎にそれぞれ設けられている。
さて、 F I G . 1に示すように、 高圧ポンプ 1の下流側には高圧蓄圧 室 3が設けられており、 高圧ポンプ 1により高圧の所定圧力に加圧され た燃料は上記高圧蓄圧室 3に蓄えられるようになつている。 また、 高圧 蓄圧室 3 とインジヱクタ 9 とは燃料通路 1 0 aを介して接続されている。 また、 この燃料通路 1 O aには、 第 1の 2方電磁弁 5が配設されてお り、 第 1の 2方電磁弁 5の開閉状態に応じて、 高圧蓄圧室 3からインジ ヱクタ 9への燃料供給伏態が切り換えられるようになっている。
ここで、 第 1の 2方電磁弁 5は、 通常時 （オフ伏態） には燃料通路 1
1 ϋ 0 aを遮断するようなノーマルクローズの電磁弁であつて、 後述のコン 卜ローラ 8からの制御信号がォンの場合に燃料通路 1 0 aを開くように 構成されている。
一方、 低圧ポンプ 2の下流側には低圧蓄圧室 4が設けられており、 低 圧ポンプ 2により加圧された燃料は、 低圧蓄圧室 4に蓄えられるように なっている。 なお、 この低圧蓄圧室 4内の燃料は、 上記高圧蓄圧室 3内 の燃料よりも十分低い圧力で蓄えられるようになっている。
また、 この低圧蓄圧室 4は、 燃料通路 1 0 bにより第 1の 2方電磁弁 5よりも下流側に接続されている。 また、 燃料通路 1 O bには、 流量制 御手段 3 0を構成する逆止弁 6が設けられており、 この逆止弁 6により、 低圧蓄圧室 4から下流側への燃料の流通のみが許容され、 燃料通路 1 0 a側から低圧蓄圧室 4側への燃料の逆流が阻止されるようになっている。 したがって、 第 1の 2方電磁弁 5が閉じている場合 （オフの場合） は、 低圧蓄圧室 4に蓄圧された低圧燃料がインジェクタ 9に供給され、 第 1 の 2方電磁弁 5への制御信号がオンに切り換えられると、 高圧蓄圧室 3 に蓄圧された高圧燃料がィンジエクタ 9に供給されるのである。
また、 インジェクタ 9内には、 制御室 1 1及び燃料室 1 2が形成され ており、 上記燃料通路 1 0 aはインジヱクタ 9内で分岐して、 制御室 1 1及び燃料室 1 2にそれぞれ接続されている。
また、 この制御室 1 1には、 燃料戻り通路 1 0 c も接続されている。 この燃料戻り通路 1 0 c上には、 F I G . 1に示すように、 第 2の 2方 電磁弁 7が設けられている。 この第 2の 2方電磁弁 7は、 第 1の 2方電 磁弁 5 と同様に、 通常 （オフ状態） では燃料戻り通路 1 0 cを遮断する ようなノーマルクローズの電磁弁であつて、 ォン状態となると燃料戻り 通路 1 0 cを開いて、 制御室 1 1内の燃料を燃料タンク 1 7に戻すよう に構成されている。 —方、 インジヱクタ 9内にはニー ドル弁 1 3が設けられており、 この 二一 ドル弁 1 3の進退により、 ノズル先端の噴射孔 （図示省略） の開閉 状態が制御されるようになっている。 すなわち、 このニー ドル弁 1 3力く 上昇しているときはノズル先端の噴射孔が開いて、 燃料室 1 2に供給さ れた加圧燃料が噴射孔から噴射されるとともに、 二一 ドル弁 1 3が下降 しているときは、 ニー ドル弁 1 3の先端が噴射孔を閉塞して、 燃料の噴 射を停止させるのである。
また、 制御室 1 1内には、 ニー ドル弁 1 3に当接する油圧ピス ト ン 1 4が設けられている。 油圧ピス トン 1 4は、 制御室 1 1内に供給される 燃料の圧力によりその作動が制御されるようになっており、 制御室 1 1 に燃料が供給されると油圧ピス ト ン 1 4が二一 ドル弁 1 3を押し下げる ようになつている。
ここで、 ニー ドル弁 1 3及び油圧ピス トン 1 4の作動原理について簡 単に説明すると、 油圧ビス トン 1 4 と二一 ドル弁 1 3 とでは、 制御室 1 1で油圧ビストン 1 4に作用する上下方向の受圧面積の方が、 燃料室 1 2で二一 ドル弁 1 3に作用する上下方向の受圧面積よりも大きく形成さ れている。
したがって、 この受圧面積の差によって、 制御室 1 1及び燃料室 1 2 の両方に同じ圧力の燃料が供給された場合は、 油圧ピス ト ン 1 4を押し 下げる力の方が二一 ドル弁 1 3を押し上げる力よりも大きくなり、 ニー ドル弁 1 3が下降するのである。
また、 制御室 1 1内の圧力が低下すると、 燃料室 1 2内でニー ドル弁 1 3を押し上げる力の方が油圧ビス 卜ン 1 4を押し下げる力よりも大き くなり、 二— ドル弁 1 3が上昇するのである。
ところで、 制御室 1 1へ接続される燃料通路 1 0 a及び燃料戻り通路 1 0 cには、 それぞれ第 1 , 第 2のォリフィス 1 5， 1 6が設けられて いる。 このうち燃料通路 1 0 aのオリフィ ス 1 5の方が、 燃料戻り通路 1 0 cのオリフィ ス 1 6よりも流路断面積が小さく設定されている。 そして、 これにより、 第 2の 2方電磁弁 7をオンにした直後は、 ニー ドル弁 1 3を比較的緩やかに上昇させて燃料噴射を開始させ、 第 2の 2 方電磁弁 7をオフにしたときは、 ニー ドル弁 1 3を比較的速やかに下降 させて燃料噴射を停止させるようになっているのである。 なお、 このよ うな二一 ドル弁 1 3の作動速度の制御を行なう理由について簡単に説明 すると、 燃料噴射開始時には、 燃料量を緩やかに増加させることで、 燃 焼開始時の燃焼速度を緩慢なものとして排気ガスに含まれる N O x の量 を低減し、 燃料噴射の終了時には、 燃料の噴射量を急激に減少させるこ とで、 エンジンから排出される黒煙 （スモーク） やパティキュレート ( P M ) を低'减するためである。
ところで、 上述のような 2方電磁弁 5， 7では、 燃料漏れを完全にシ —ルすることは困難であり、 多少の燃料漏れを伴うことが考えられる。 このような電磁弁 5 , 7では、 閉状態のときに、 少しでも漏れがないよ うに設計されるのが一般的であるが、 本装置では、 各電磁弁 5 , 7にお ける漏れ量が積極的に調整されており、 第 1の 2方電磁弁 5における燃 料漏れ量 力 <、 第 2の 2方電磁弁 7における燃料漏れ量 q 2 よりも少 なくなるように設定されている。
これは、 燃料噴射の終了直後に、 インジ クタ 9内に残留した高圧燃 料を排出するためであるが、 これについては後で詳述する。
また、 各電磁弁 5 , 7には、 コン トローラ （E C U ) 8が接続されて おり、 このコントローラ 8からの制御信号に基づいて各電磁弁 5 , 7及 び各ポンプ 1， 2の作動が制御されるようになつている。
このコントローラ 8には、 エンジンの回転数情報 N eや高圧蓄圧室 3 及び低圧蓄圧室 4の燃料圧力情報 P H P , P L Pやアクセル開度情報 A c c等 が入力されるようになっており、 コン 卜ローラ 8ではこれらの情報 N e , P H P, P L P , A C cに基づいて、 各電磁弁 5 , 7及び各ポンプ 1 ， 2の作 動を制御するようになっているのである。
本発明の第 1実施形態としての燃料噴射装置は、 上述のように構成さ れているので、 例えば以下のようにして燃料噴射の制御が行なわれる。 まず、 燃料の噴射を行なわない時期には、 コントローラ 8により、 各 電磁弁 5 ， 7はともにオフに制御される。 これにより、 第 1の 2方電磁 弁 5の下流側には、 低圧蓄圧室 4で蓄圧された低圧燃料が供給され、 制 御室 1 1， 燃料室 1 2には、 ともに低圧の燃料が供給される。
また、 第 2の 2方電磁弁 7がオフになっているため、 制御室 1 1内に 供給された燃料は ドレーンされない。 したがって、 制御室 1 1内に供給 された低圧燃料の圧力により油圧ピス トン 1 4及びニー ドル弁 1 3が下 降していて、 ィンジェクタ 9の噴射孔が閉塞されて燃料の噴射が行なわ れないのである。
次に、 燃料噴射開始時期になると、 F I G . 2 ( b ) に示すように、 コントローラ 8により、 まず第 2の 2方電磁弁 7のみがオンに切り換え られて、 低圧燃料噴射が行なわれる。 すなわち、 第 2の 2方電磁弁 7の みがオンに切り換えられると、 制御室 1 1内の低圧燃料が、 オリフィ ス 1 6及び燃料戻り通路 1 0 cを介してドレーンされ、 燃料室 1 2内で二 —ドル弁 1 3を押し上げる力の方が油圧ビス トン 1 4を押し下げる力よ りも大きくなった時点でニー ドル弁 1 3が上昇して、 低圧燃料がィンジ ェク夕 9から噴射される。 この場合、 F I G . 2 ( a ) に示すように、 燃料噴射開始時の燃料噴射率を比較的緩やかな傾斜で立ち上げることが できる。 なお、 F I G . 2 ( a ) における縦軸は、 燃料喷射率 （即ち、 単位時間当たりの燃料噴射量） である。
そして、 燃料噴射開始時には、 このように燃料噴射率を緩やかに増加 させるような低圧燃料噴射を行なうことで、 燃焼開始時の燃焼速度を緩 慢なものとして排気ガスに含まれる N 0 x の量を低減することができる のである。
また、 燃料噴射を開始してから所定時間経過すると、 コン トローラ 8 により第 2の 2方電磁弁 7がオンに保持されたまま、 第 1の 2方電磁弁 5がオンに切り換えられる。 これにより、 燃料室 1 2には高圧燃料が供 給されてインジ クタ 9からは高圧燃料が噴射される （高圧燃料噴射） 。
この場合は、 制御室 1 1内にも高圧燃料が供給されることになる力 第 2の 2方電磁弁 7がオンになっているため、 制御室 1 1に供給された 高圧燃料は燃料戻り通路 1 0 cを介してドレ一ンされる。 また、 オリフ イ ス 1 5の方がォリフィ ス 1 6に対して流路断面積が小さく設定されて いるため、 制御室 1 1の燃料圧が高まることがなく、 これにより、 油圧 ピス トン 1 4及び二一 ドル弁 1 3は下降せずに燃料噴射が継続されるの そして、 所定時間だけ燃料噴射を行なった後、 燃料噴射終了時になる と、 コントローラ 8により第 1の 2方電磁弁 5及び第 2の 2方電磁弁 7 がともにオフに切り換えられる。 これにより、 制御室 1 1に供給された 高圧燃料が油圧ビス ト ン 1 4に作用して、 油圧ピス ト ン 1 4を下降させ る。 そして、 油圧ピス トン 1 4により二一 ドル弁 1 3が押し下げられる ことにより、 インジェク夕 9の噴射孔が閉塞されて、 燃料噴射が終了す るのである。
この場合、 第 2の 2方電磁弁 7がオフになると、 制御室 1 1内の高圧 燃料は速やかに油圧ビストン 1 4に作用するので、 二一 ドル弁 1 3は、 燃料噴射開始時よりも速い速度で作動する。 これにより、 F I G . 2 ( a ) に示すように、 燃料噴射終了時には、 燃料噴射開始時よりも急激 な傾斜で燃料の噴射を終了することができるのである。 そして、 燃料噴射の終了時には、 このように急激に燃料の噴射量を減 少させることで、 エンジンから排出される黒煙 （スモーク） やパティキ ュレー ト （P M ) を低減することができるのである。
ところで、 このような燃料噴射終了時には、 第 2の 2方電磁弁 7をォ フにして燃料戻り通路 1 0 cを閉塞するので、 インジヱクタ 9内や、 各 電磁弁 5， 7間の燃料通路 1 0 a， 1 0 c内には加圧された燃料が残留 してしまうことが考えられる。 特に、 燃料噴射後半には高圧燃料を噴射 しているので、 第 1の 2方電磁弁 5よりも下流側では高圧燃料がドレ一 ンされずに残留するのである。
このように、 インジヱクタ 9内に高圧の燃料が残留すると、 次回の燃 料噴射の開始時に、 残留した高圧の燃料が噴射されてしまい、 N O x を 十分に低減することができなくなるおそれがある。
これに対して、 本発明の燃料噴射装置では、 第 1の 2方電磁弁 5にお ける燃料漏れ量 、 第 2の 2方電磁弁 7における燃料漏れ量 q 2 よ りも少なくなるように設定されているので、 燃料噴射が終了して、 第 1 の 2方電磁弁 5及び第 2の 2方電磁弁 7がオフになると、 インジェクタ 9内に残留した高圧燃料が燃料タンク 1 7内にドレ一ンされるとともに、 制御室 1 1及び燃料室 1 2内には低圧蓄圧室 4から低圧燃料が供給され て、 次回以降の燃料噴射にそなえるのである。
これにより、 F I G . 3に示すように、 燃料噴射終了後は、 第 1の 2 方電磁弁 5と第 2の 2方電磁弁 7 との間の圧力が徐々に低下して、 次回 の燃料噴射開始時には、 低圧燃料で燃料が噴射されるのである。
なお、 このような燃料の漏れ量 q , q 2 はポンプ 1 , 2から吐出さ れる燃料の吐出流量よりは十分少ない量に設定されており、 次回の燃料 噴射開始時に、 燃料の圧力が低下しすぎない程度に設定されている。 以上、 詳述したように、 本装置によれば、 従来技術で説明したような 高価な 3方電磁弁を用いることなく、 安価な 2方電磁弁 5 , 7を用いて、 低圧噴射と高圧噴射とを行なうことができるので、 小型で安価な燃料噴 射装置を提供することができる。 すなわち、 従来の技術で用いられるよ うな高価な 3方電磁弁が不要となるので、 燃料噴射装置の製造にともな ぅコス 卜を大幅に低減できるとともに、 燃料噴射装置を小型化できると いう利点がある。 また、 2方電磁弁 5， 7を用いることで、 装置自体の 構成を簡素化でき、 さらには燃料噴射装置の信頼性を向上させることが できるという利点がある。
また、 F I G. 2 (a) に示すように、 低圧噴射波形と高圧噴射波形 とからなる燃料噴射波形を簡単に形成できるので、 ΝΟχ , 黒煙及びパ ティキユレ一 卜の排出量を大幅に低減することができるという利点を有 している。
さらに、 第 1の 2方電磁弁 5における燃料漏れ量 q , を、 第 2の 2方 電磁弁 7における燃料漏れ量 q 2 よりも少なくなるように設定すること で、 燃料噴射終了時にインジェクタ 9内に残留する高圧燃料を排出する ことができ、 次回の燃料噴射の開始時には、 確実に低圧燃料噴射を行な うことができるのである。 また、 エンジンの燃費や出力も向上するとい う利点がある。
次に、 第 1実施形態の変形例について説明すると、 この変形例では、 上述の実施形態と同様に構成されており、 F I G. 4 (a ) , F I G. 4 (b) , F I G. 4 ( c ) 及び F I G. 4 (d) に示すように、 第 1 , 第 2の 2方電磁弁 5, 7の作動のみが異なっている。 なお、 F I G. 4 (a ) 及び F I G. 4 (b) はいずれも第 1の変形例を説明するための タイムチヤ一 卜、 F I G. 4 ( c ) 及び F I G. 4 (d) はいずれも第 2の変形例を説明するためのタイムチヤ一 卜である。
まず、 第 1の変形例について説明すると、 この第 1の変形例では、 F 1 G. 4 (b ) に示すように、 燃料噴射開始時期になると、 まず、 コン 卜ローラ 8により第 2の 2方電磁弁 7のみが所定期間だけオンに切り換 えられる。 また、 この間、 第 1の 2方電磁弁 5はオフの状態に保たれる。 これにより、 燃料噴射開始の初期には、 F I G. 4 (a ) に示すように、 インジ クタ 9からは、 パイ口ッ 卜噴射として低圧燃料が独立して噴射 される。
そして、 第 2の 2方電磁弁 7を一旦オフにしてから、 第 1の 2方電磁 弁 5及び第 2の 2方電磁弁 7が同時にオンに制御されて、 高圧燃料が噴 射された後、 F I G. 4 (b ) に示すように、 第 1の 2方電磁弁 5及び 第 2の 2方電磁弁 7が同時にオフに制御されるのである。
これにより、 上述と略同様の作用， 効果を得ることができるのである。 次に、 第 2の変形例について説明すると、 F I G. 4 ( c) ， F I G. 4 (d) に示すように、 この第 2の変形例は、 上記第 1の変形例に対し て、 低圧燃料噴射後の主噴射における 2方電磁弁 5， 7の作動が異なる ものである。
すなわち、 F I G. 4 (c ) に示すように、 燃料噴射開始時期になる と、 まず、 コントローラ 8により第 2の 2方電磁弁 7のみが所定期間だ けオンに切り換えられる。 また、 この間、 第 1の 2方電磁弁 5はオフの 状態に保たれる。 これにより、 燃料噴射開始の初期には、 F I G. 4 ( c ) に示すように、 インジェク夕 9からは、 パイロッ ト噴射として低 圧燃料が独立して噴射される。
そして、 第 2の 2方電磁弁 7を一旦オフにしてから、 F I G. 4 ( b ) に示すように、 時間差を設けて第 1の 2方電磁弁 5及び第 2の 2方 電磁弁 7をオンに制御して高圧燃料を噴射するのである。 この場合、 第 2の 2方電磁弁 7の方が第 1の 2方電磁弁 5よりも早く開いて、 主噴射 時の初期にも低圧燃料噴射が一部行なわれることになる。 そして、 このような燃料噴射であっても上述と略同様の作用， 効果を 得ることができるのである。
なお、 上述の第 1実施形態では、 高圧ポンプ 1 と低圧ポンプ 2 とを設 けている力 、 本装置はこのようなものに限定されるものではなく、 例え ば、 高圧ポンプ 1のみを設け、 低圧蓄圧室 4の上流側に高圧ポンプ 1か ら吐出された燃料を所定の圧力まで低減するようなレギユレ一夕を設け て構成してもよい。
( 2 ) 第 2実施形態の説明
次に、 本発明の第 2実施形態について説明する。
本実施形態は、 F I G . 5に示すように、 第 1実施形態と略同様に構 成されており、 同一の構成部については同一の符号を付して詳しい説明 は省略する。
F I G . 5に示すように、 本実施形態では、 第 1の 2方電磁弁 5の近 傍に、 この第 1の 2方電磁弁 5の上流側と下流側とを接続するようなバ ィパス路 （第 1のバイパス通路） 2 0が設けられており、 このバイパス 路 2 0にオリフィ ス （第 3の絞り手段） 2 1が設けられている。
また、 これと同様に、 第 2の 2方電磁弁 7の近傍には、 この第 2の 2 方電磁弁 7の上流側と下流側とを接続するようなバイパス路 （第 2のバ ィパス通路） 2 2が設けられており、 このバイパス路 2 2にオリフィス (第 4の絞り手段） 2 3が設けられている。
そして、 本実施形態では、 オリフィス 2 1の方がォリフィ ス 2 3より も流路断面積を小さく設定されているのである。 これにより、 オリフィ ス 2 1に流れる燃料量 （バイパス量） q i ' がオリフィ ス 2 3に流れる 燃料量 （バイパス量） q 2 ' よりも小さくなり、 第 1実施形態で説明し たような各電磁弁 5 , 7における漏れ量の設定が不要となる。
すなわち、 各電磁弁 5， 7には僅かながらシール部等から燃料漏れが 生じるものであるが、 このような燃料の漏れ量 q , , q が所定の関係 ( q , く q 2 ) を遄たすようにシ—ル部等を設定するよりは、 上述のよ うにバイパス路 2 0 , 2 2にオリフィス 2 1 , 2 3を設け、 オリフィス 2 1 , 2 3に流れるバイパス量 q , ' , q 2 ' が所定の関係 （q〖 ' く q 2 ' ) を満たすように設定する方が、 インジヱクタ 9に残留した高圧 燃料を簡単且つ確実に ドレーンすることができるのである。
本発明の第 2実施形態としての燃料噴射装置は、 上述のように構成さ れているので、 燃料噴射開始時から燃料噴射終了時までは、 上述の第 1 実施形態と同様に各電磁弁 5， 7の制御が行なわれる。
そして、 燃料噴射終了後には、 第 1の 2方電磁弁 5 と第 2の 2方電磁 弁 7との間に残留した高圧燃料が、 次回の燃料噴射開始時にまでにォリ フィ ス 2 3を介して確実に ドレ一ンされるのである。
これにより、 上記第 1実施形態と同様の作用， 効果に加えて、 インジ ェク夕 9に残留した高圧燃料を簡単且つ確実にドレ一ンすることができ るようになり、 製造工数ゃコス トをさらに低減することができるように なるという利点がある。
なお、 本実施形態において、 燃料のバイパス量 ' , q ' はボン プ 1 , 2から吐出される燃料の吐出流量よりは十分少ない量に設定され ており、 次回の燃料噴射開始時に、 燃料の圧力が低下しすぎない程度に 設定されている。 また、 燃料のバイバス量 q 2 ' の設定によっては、 第 1の 2方電磁弁 5をバイパスするためのバイパス 2 0及び絞り 2 2を設 定しなくてもよい。
また、 上述の第 2実施形態では、 高圧ポンプ 1 と低圧ポンプ 2 とを設 けている力《、 本装置はこのようなものに限定されるものではなく、 例え ば、 高圧ポンプ 1のみを設け、 低圧蓄圧室 4の上流側に高圧ポンプ 1か ら吐出された燃料を所定の圧力まで低減するようなレギユレ一夕を設け て低圧蓄圧室 4に低圧の燃料を供給するように構成してもよい。
( 3 ) 第 3実施形態の説明
次に、 本発明の第 3実施形態について説明する。
この第 3実施形態は、 F I G . 6に示すように、 第 1実施形態と略同 様に構成されており、 同一の構成部については同一の符号を付して詳し い説明は省略する。
さて、 この第 3実施形態では、 主に以下の 3点が第 1実施形態と異な つて構成されている。
①流量制御手段 3 0カ^ 逆止弁 6とオリフィス 6 aとにより構成され ている。
②低圧ポンプ 2の代わりにリ リーフ弁 3 4が設けられている。
③第 1の 2方電磁弁 5よりも下流側であって、 燃料通路 1 0 aと燃料 通路 1 0 bとの合流点よりも上流側に逆止弁 3 2が配設されている。 まず、 ①について説明すると、 F I G . 6に示すように、 流量制御手 段 3 0は、 低圧蓄圧室 4の下流側に設けられた逆止弁 6 と、 この逆止弁 6に対して並列に接続されたォリフィス 6 aとから構成されている。 ところで、 第 1実施形態や第 2実施形態では、 燃料噴射終了後にイン ジェクタ 9等に残留した高圧燃料を、 燃料戻り通路 1 0 cを介して燃料 タンク 1 7内にドレーンするように構成されている力 この場合は、 高 圧燃料が大気圧に戻ってしまうことになる。 つまり、 このドレ一ンされ た燃料の分だけ、 燃料を加圧するためのエネルギが捨てられてしまうこ とになり、 これでは十分にエネルギを有効利用しているとは言えなかつ た。
そこで、 本実施形態では、 オリフィ ス 6 aを設け、 インジヱクタ 9内 等に残留した高圧燃料をォリフィ ス 6 aを介して低圧蓄圧室 4に蓄圧す ることで、 エネルギの有効利用を図るようにしているのである。 ここで、 オリフィ ス 6 aの流路断面積は、 イ ンジヱクタ 9の燃料噴射 孔の断面積よりも十分に小さく形成されており、 高圧燃料噴射時に、 高 圧燃料がォリフィ ス 6 aを介して低圧蓄圧室 4へ逆流することがないよ うに設定されている。 例えば、 インジヱクタ 9が 5つの燃料噴射孔を有 し、 各噴射孔の孔径が 0 . 2 øであれば、 このオリフィ ス 6 aの孔径は 0 . 2 ø程度に形成される。 つまり、 この場合にはオリフィ ス 6 aの流 路断面積を、 インジュクタ 9の燃料噴射孔の断面積の略 1 Z 5に設定し ていることになる。 なお、 オリフィ ス 6 aの流路断面積は、 燃料圧力， 燃料噴射時間及び燃料の粘性等の諸条件を加味して設定されるものであ り、 上記の数値に限定されるものではない。 また、 上述のような条件の もとでは、 オリフィ ス 6 aは、 燃料の噴射波形 〔 F I G . 2 ( a ) 参 照〕 に何ら影響を与えないことがシミ ュレーショ ン計算により確認され ている。
したがって、 低圧燃料噴射時には、 低圧蓄圧室 4から逆止弁 6及びォ リフィ ス 6 aを介して制御室 1 1及び燃料室 1 2に低圧燃料が供給され る。
さらに、 高圧燃料噴射時には、 第 1の 2方電磁弁 5が開いて、 燃料通 路 1 0 aを介して制御室 1 1及び燃料室 1 2に高圧燃料が供給される。 このとき、 オリフィ ス 6 aの流路断面積がィンジヱクタ 9の燃料噴射孔 よりも十分小さく設定されているため、 高圧燃料は燃料通路 1 0 bを逆 流することなく、 インジヱクタ 9から噴射される。
一方、 燃料噴射終了後には、 イ ンジヱクタ 9及び燃料通路 1 0 a， 1 0 cに残留した高圧燃料は、 次回の燃料噴射時までの間にォリフィ ス 6 aを介して低圧蓄圧室 4に蓄圧されることになる。
すなわち、 燃料噴射終了後には、 インジヱクタ 9及び燃料通路 1 0 a , 1 0 cより も燃料通路 1 0 bの方が圧力が低いため、 このような残留燃
1 t 料がォリフィス 6 aを介して徐々に低圧蓄圧室 4に流入することになる のである。 そして、 低圧蓄圧室 4 とインジヱクタ 9内の燃料圧力が等し くなると、 この低圧蓄圧室 4への燃料の流入が停止する。
なお、 この第 3実施形態においては、 第 1実施形態のように各電磁弁 5 , 7のシール部等から漏れる燃料量 q】 ， q 2 が所定の関係 （q , < q 2 ) を満たすように設定する必要はなく、 極力燃料漏れが生じない ように管理されている。
次に、 ②について説明すると、 F I G . 6に示すように、 この第 3実 施形態では、 第 1実施形態で説明した低圧ポンプ 2 ( F I G . 1参照） が設けられておらず、 代わりに低圧蓄圧室 4 と燃料タンク 1 7 との間に は、 リ リーフ弁 3 4が設けられている。
ここで、 低圧ポンプを設けていない理由について説明すると、 燃料噴 射終了後にィンジェクタ 9内等に残留した高圧燃料がォリフィ ス 6 aを 介して低圧蓄圧室 4内に流入するからであり、 ポンプにより燃料を加圧 して低圧蓄圧室 4に供給する必要がなくなるからである。
また、 低圧蓄圧室 4には、 イ ンジヱクタ 9内等に残留した高圧燃料が 流入してく るので、 低圧蓄圧室 4内を所定の圧力に保つべく リ リーフ弁 3 4を設けているのである。
なお、 図中では、 リ リーフ弁 3 4 として、 低圧蓄圧室 4内が所定圧力 に達すると開弁するようなメカニカルな圧力調整弁を設けた場合を示し ているが、 これ以外にも、 コントローラ 8からの制御信号に基づいてデ ュ一ティ制御されるような電磁弁を用いてリ リーフ弁 3 4を構成しても よい。
また、 低圧蓄圧室 4 と燃料夕ンク 1 7との間に低圧ポンプ （F I G . 1の符号 2参照） を設け、 この低圧ポンプをリ リーフ弁 3 4 と並列に低 圧蓄圧室 4に接続するように構成してもよい。 また、 これ以外にも低)王蓄圧室 4の上流側に高圧ポンプ 1から吐出さ れた燃料を所定の圧力まで低減するようなレギュレー夕を設け、 このレ ギユレ一夕とリ リーフ弁 3 4 とを並列に低圧蓄圧室 4に接続してもよい。 次に、 ③について説明すると、 F I G . 6に示すように、 第 1の 2方 電磁弁 5よりも下流側であって、 燃料通路 1 0 aと燃料通路 1 0 bとの 合流点よりも上流側には、 逆止弁 3 2が配設されている。 この逆止弁 3 2は、 高圧蓄圧室 3側からィンジェクタ 9側への燃料の流通のみを許容 するものであって、 インジ二クタ 9側からの燃料の逆流を阻止するもの める。
なお、 このような逆止弁 3 2を設けるのは、 燃料噴射の際に、 低圧燃 料噴射から高圧燃料噴射への切り換え時に生じる燃料の圧力変動を抑制 して、 燃料噴射波形の乱れを極力抑制するためである。
ここで、 F I G . 7は、 燃料の噴射率 （単位時間当たりの燃料噴射 量） と燃料室 1 2内の燃料圧力とをシミ ュレーション計算した結果を示 す図であり、 実線は第 1の 2方電磁弁 5の下流側に逆止弁 3 2を設けた 場合、 破線はこの逆止弁 3 2を設けなかった場合のシミ ュレーシヨ ン計 算結果である。 また、 このシミ ユレ一ショ ン計算では、 高圧蓄圧室 3の 燃料圧力を 1 2 0 M P a、 低圧蓄圧室 4の燃料圧力を 1 5 M P a、 燃料 圧力切換時期 （第 1の 2方電磁弁 5のオンへの切換時期） を低圧燃料噴 射開始時 （第 2の 2方電磁弁 7をオンにした時） から 0 . 5 m s後とし て計算した結果である。
さて、 F I G . 7に破線で示すように、 逆止弁 3 2を設けない場合に は、 低圧燃料噴射から高圧燃料噴射に切り換えられると、 燃料室 1 2の 圧力や噴射波形が大きく乱れてしまうことがわかる。
これは、 高圧燃料の流入に起因する圧力変動によるものである。 すな わち、 高圧燃料噴射を行なうべく第 1の 2方電磁弁 5を開く と、 燃料通 路 1 0 a内で急激に圧力差が生じ、 この結果、 燃料通路 1 0 a内で圧力 波が生じる。 そして、 この圧力波の振幅が大きいほど、 噴射波形が大き く乱れてしまうのである。
また、 この圧力波により、 インジ二クタ 9の燃料噴射孔の開放端と高 圧蓄圧室 3 との間で反射波が生じる。 そして、 この反射波が高圧蓄圧室 3に伝達されると、 高圧蓄圧室 3内においても圧力変動が生じて、 やは り噴射波形を乱す原因となるのである。
そして、 このように噴射波形が大きく乱れると、 黒煙を排出したり燃 費が悪化したりするおそれがある。 つまり、 高圧燃料噴射時に圧力変動 が生じて噴射波形が乱れると、 燃料噴射圧力の低い瞬間 （F I G . 7中、 燃料室圧力が大きく落ち込んでいるとき） に噴射された燃料はシリ ンダ 内で微粒化が促進されず、 燃料の燃焼状態が不安定になり、 黒煙を排出 したり燃費が悪化したりすることが考えられるのである。
そこで、 本実施形態では、 このような圧力変動を極力抑制して、 噴射 波形への影響を小さくすべく、 逆止弁 3 2を設けているのである。 すな わち、 本実施形態では、 第 1の 2方電磁弁 5の下流側に逆止弁 3 2を設 けることにより、 燃料通路 1 0 a内での急激な圧力変化を抑制すること ができるのである。 これは、 逆止弁 3 2が流路抵抗として作用するから である。 また、 急激な圧力変化が抑制されるので、 第 1の 2方電磁弁 5 を開いたときに生じる圧力波の振幅が小さくなり、 燃料噴射波形の乱れ が極力抑制されるのである。
また、 逆止弁 3 2を設けることにより、 インジヱクタ 9の燃料噴射孔 の開放端から高圧蓄圧室 3への反射波の進入が遮断され、 これにより、 燃料噴射時の反射波の影響を排除することができるのである。
したがって、 F I G . 7に実線で示すように、 燃料室 1 2内の圧力変 動や噴射波形の乱れを抑制することができ、 安定した噴射波形を得るこ とができるようになるのである。
本発明の第 3実施形態としての燃料噴射装置は、 上述のように構成さ れているので、 燃料噴射時の動作を簡単に説明すると、 例えば以下のよ うになる。 なお、 第 1実施形態と重複する動作については一部省略する。 まず、 燃料の噴射を行なわない時期には、 コントローラ 8により各電 磁弁 5 , 7はともにオフに制御される。 これにより、 第 1の 2方電磁弁 5の下流側には、 低圧蓄圧室 4で蓄圧された低圧燃料が逆止弁 6及びォ リフィ ス 6 aを介して供給され、 制御室 1 1， 燃料室 1 2には、 ともに 低圧の燃料が供給される。 なお、 制御室 1 1内に供給された低圧燃料の 圧力により油圧ビストン 1 4及び二一 ドル弁 1 3は下方に付勢されてお り、 インジェクタ 9の噴射孔は閉塞されている。
次に、 燃料噴射開始時期になると、 コントローラ 8によりまず第 2の 2方電磁弁 7のみがオンに切り換えられる。 これにより二一 ドル弁 1 3 が上昇して、 低圧燃料噴射が行なわれる。 また、 低圧燃料噴射時には、 低圧蓄圧器 4から逆止弁 6及びオリフィ ス 6 aを介して低圧燃料が供給 される。
また、 低圧燃料噴射を開始してから所定時間経過すると、 コン トロー ラ 8により第 2の 2方電磁弁 7がオンに保持されたまま、 第 1の 2方電 磁弁 5がオンに切り換えられ、 インジュクタ 9から高圧燃料が噴射され る。 なお、 オリフィス 6 aの流路断面積は、 インジヱクタ 9の燃料噴射 孔の断面積よりも十分に小さいので、 高圧燃料噴射時には、 低圧蓄圧室 4へ高圧燃料が流入することはほとんどない。
ところで、 このような高圧燃料噴射開始時には、 高圧蓄圧室 3内の高 圧燃料は逆止弁 3 2を介してィンジェクタ 9側に供給されるので、 燃料 通路 1 0 a内の急激な圧力変動が抑制される。 つまり、 逆止弁《J 2を介 して高圧燃料を供給することにより、 燃料通路 1 0 a内の圧力の変化が
1 G 比铰的緩やかなものとなるのである。
したがって、 燃料室 1 2に伝達される圧力波の振幅が小さくなり、 燃 料室 1 2内の圧力変動が抑制される。 また、 燃料室 1 2内の圧力変動が 抑制されることにより、 燃料噴射波形の乱れも抑制される。
また、 このような圧力波はインジヱクタ 9の燃料噴射孔の開放端で反 射して反射波が生じるが、 逆止弁 3 2によりィンジェクタ 9の燃料噴射 孔の開放端から高圧蓄圧室 3への反射波の伝達が遮断されて、 この反射 波の影響が極力排除されるのである。
これにより、 F I G . 7に実線で示すように、 燃料室 1 2内の圧力変 動が抑制され、 安定した噴射波形で高圧燃料噴射が行なわれる。
一方、 所定時間だけ高圧燃料噴射が行なわれて燃料噴射終了時になる と、 コントローラ 8により第 1の 2方電磁弁 5及び第 2の 2方電磁弁 7 がともにオフに切り替えられ、 ニードル弁 1 3が下降して燃料噴射が終 了する。
このとき、 インジヱクタ 9内や、 各電磁弁 5， 7間の燃料通路 1 0 a， 1 0 c内には高圧燃料が残留するが、 残留した高圧燃料は、 燃料通路 1 0 bに設けられたォリフィス 6 aを介して低圧蓄圧室 4に流入する。 す なわち、 インジェクタ 9等の内部に残留した燃料の圧力は、 低圧蓄圧室 4内の燃料圧力よりも十分に高いので、 オリフィス 6 aを介して低圧蓄 圧室 4に流入するのである。
このようにして、 低圧蓄圧室 4に徐々に燃料が蓄えられ、 低圧蓄圧室 4の圧力が所定圧力以上となると、 リ リーフ弁 3 4が開いて余剰となつ た燃料が燃料タンク 1 7に戻される。
そして、 制御室 1 1及び燃料室 1 2内に残留した燃料の圧力は、 しだ に低圧蓄圧室 4 と同じ圧力まで低下し、 次回以降の低圧燃料噴射にそな えるのである。 このように、 本発明の第 3実施形態としての燃料噴射装置によれば、 燃料噴射後にィンジ クタ 9等の内部に残留した燃料が、 低圧蓄圧室 4 に蓄えられるので、 エネルギ効率が向上する利点がある。
すなわち、 インジ クタ 9等の内部に残留した高圧燃料を燃料タンク 1 7にドレ一ンしてしまう場合は、 この高圧燃料が大気圧になってしま うので、 燃料を加圧した分だけポンプのエネルギ損失となってしまうの である。
これに対して、 本装置では、 インジェク夕 9等の内部に残留した高圧 燃料を燃料タンク 1 7に排出せずに低圧蓄圧室 4に蓄えるので、 この分 だけエネルギを回収することができるという利点がある。
なお、 一般的に、 高圧ポンプ 1や低圧ポンプはエンジンの駆動力によ り作動するようなメカニカルなポンプを用いることが考えられるが、 こ のような場合には、 低圧ポンプを用いない分だけェンジン駆動力の損失 を低減させることができ、 エンジンの燃費及び出力が向上するという利 点がある。
また、 低圧蓄圧室 4 と燃料タンク 1 Ίとの間にリ リーフ弁 3 4を設け て、 低圧蓄圧室 4を所定圧力に保持するので、 低圧蓄圧室 4がー定圧力 に保持されて、 安定した低圧燃料噴射を行なうことができる利点がある。 また、 高圧燃料噴射開始時には、 逆止弁 3 2により燃料の急激な圧力 変動が抑制されるとともに、 反射波の影響を排除することができるので 、 高圧燃料噴射時の燃料噴射波形の乱れも抑制される。
したがって、 安定した燃料噴射状態を実現することができ、 エンジン の燃焼状態を良好に保つことができるという利点がある。 また、 これに より、 黒煙の排出を低減することができるとともに、 やはり燃費や出力 が向上するという利点を有している。
( 4 ) 第 4実施形態の説明
1 H 次に、 本発明の第 4実施形態について説明する。
F I G . 8に示すように、 この第 4実施形態では、 第 1実施形態と略 同様に構成されており、 同一の構成部については同一の符号を付して詳 しい説明は省略する。
まず、 第 4実施形態と第 1実施形態との相違点について主に説明する と、 上述した第 1実施形態では流量制御手段 3 0として逆止弁 6が用い られているのに対して、 この第 4実施形態では流量制御手段 3 0として オリフィ ス 6 aが用いられている点のみが異なっている。
そして、 本実施形態では、 このようなオリフィ ス 6 aを設けることに より、 燃料噴射終了後に残留した高圧燃料がオリフィ ス 6 aを介して低 圧蓄圧室 4内に戻るようになっているのである。
ここで、 このオリフィ ス 6 aは、 上述の第 3実施形態で説明したもの と略同様に構成されたものである。 すなわち、 オリフィ ス 6 aの流路断 面積は、 インジ クタ 9の燃料噴射孔の断面積よりも十分に小さく形成 されており、 高圧燃料噴射時に、 高圧燃料がオリフィ ス 6 aを介して低 圧蓄圧室 4へ逆流することがないように設定されている。
ところで、 オリフィ ス 6 aの流路断面積をィンジヱクタ 9の燃料噴射 孔の断面積よりも小さく形成すると、 オリフィ ス 6 aを介して供給され る燃料量よりもィンジェクタ 9から噴射される燃料量の方が多くなる。 したがって、 低圧燃料噴射時間が長くなると、 燃料通路 1 0 a内に満 たされていた低圧燃料が減少していくので、 このオリフィ ス 6 aの流路 断面積は、 インジ クタ 9の燃料噴射孔の断面積以外にも、 低圧燃料噴 射時間の設定や低圧燃料噴射による燃料噴射波形の設定を考慮して決定 される。
つまり、 オリフィ ス 6 aの流路断面積をィンジヱクタ 9の燃料噴射孔 の断面積よりも十分に小さく形成するという範囲内において、 オリフィ ス 6 aの流路断面積を小さく設定するほど、 乂は、 低圧燃料噴射時間を 長く設定するほど、 又は、 電磁弁 5 と電磁弁 7との作動間隔を長く設定 するほど、 低圧燃料噴射波形をパイロッ 卜噴射のような噴射波形 〔F I G . 4 ( a ) 参照〕 とすることができる。 これは、 オリフィ ス 6 aを介 して供給される燃料が、 低圧燃料噴射時に全て噴射されてしまうからで ある。
また、 オリフィ ス 6 aの流路断面積を大きく設定するほど、 又は、 低 圧燃料噴射時間を短く設定するほど、 又は、 電磁弁 5 と電磁弁 7 との作 動間隔を短く設定するほど、 低圧燃料噴射と高圧燃料噴射とが連続する ような噴射波形 〔F I G . 2 ( a ) 参照〕 となる。 これは、 低圧燃料噴 射時に、 低圧蓄圧室 4から十分な量の燃料がィンジヱクタ 9内に供給さ れるからである。
したがって、 低圧燃料噴射時の噴射時間や燃料噴射波形をどのように 設定するかにより、 オリフィ ス 6 aの流路断面積が設定されるようにな つている。
そして、 このように流量制御手段 3 0としてォリフィ ス 6 aのみを用 いることにより、 より簡素な構成で、 エネルギの有効利用を図ることが できるのである。
なお、 上述の第 3実施形態と同様に、 低圧蓄圧室 4の下流側に、 低圧 ポンプ 2の代わりにリ リーフ弁を設けて、 低圧蓄圧室 4内を所定圧力に 保つように構成してもよい。 また、 低圧蓄圧室 4の下流側に、 リ リーフ 弁と低圧ポンプ 2 とを併設して構成してもよい。 さらには、 第 3実施形 態と同様に、 第 1の 2方電磁弁 5の下流側に逆止弁 （F I G . 6の符号 3 2参照） 等を設け、 高圧燃料供給時の圧力変動を抑制するように構成 してもよい。
本発明の第 4実施形態としての燃料噴射装置は、 上述のように構成さ 0 れているので、 燃料噴射時の動作を簡単に説明すると、 例えば以下のよ うになる。 なお、 第 1実施形態と重複する動作については一部省略する。 まず、 低圧燃料噴射時には、 低圧蓄圧室 4からオリフィ ス 6 aを介し て制御室 1 1及び燃料室 1 2に低圧燃料が供給されて低圧燃料噴射が行 なわれる。
次に、 高圧燃料噴射時には、 コン トローラ 8からの制御信号に基づい て第 1の 2方電磁弁 5が開弁して、 高圧蓄圧室 3から制御室 1 1及び燃 料室 1 2に高圧燃料が供給される。 このとき、 高圧燃料は燃料通路 1 0 b内を逆流することなくインジ クタ 9に供給され、 高圧燃料噴射が行 なわれる。 すなわち、 この場合には、 オリフィ ス 6 aの流路断面積がィ ンジェクタ 9の燃料噴射孔の断面積より も十分に小さく形成されている ため、 高圧燃料噴射の低圧蓄圧室 4への流入が抑制される。 つまり、 こ の場合には、 オリフィス 6 aは、 逆止弁と同様に作用するのである。 こ れにより、 逆止弁と同様の効果を得ることができる。
また、 燃料噴射終了後には、 インジヱクタ 9及び燃料通路 1 0 a , 1 0 cに残留した高圧燃料は、 次回の燃料噴射までの間にォリフィ ス 6 a を介して低圧蓄圧室 4に蓄圧される。 すなわち、 燃料噴射終了後には、 インジヱクタ 9及び燃料通路 1 0 a， 1 0 cよりも燃料通路 1 0 bの方 が圧力が低いため、 このような残留燃料がォリフィス 6 aを介して徐々 に低圧蓄圧室 4に流入する。 そして、 低圧蓄圧室 4 とインジ二クタ 9内 の燃料圧力が等しくなると、 この低圧蓄圧室 4への燃料の流入が停止す る。
このように、 本発明の第 4実施形態としての燃料噴射装置によれば、 流量制御手段 3 0としてォリフィ ス 6 aを設けるという簡素な構成によ り、 インジェクタ 9等の内部に残留した高圧燃料をドレーンすることな く低圧蓄圧器 4に戻すことができるので、 エネルギ効率が向上するとい う利点がある。
すなわち、 第 3実施形態においても説明したように、 インジ ク夕 9 等の内部に残留した高圧燃料を燃料タンク 1 7に ドレ一ンしてしまう場 合は、 この高圧燃料が大気圧になってしまうので、 燃料を加圧した分だ けポンプのエネルギ損失となってしまうのである。
これに対して、 本装置では、 インジェクタ 9等の内部に残留した高圧 燃料を燃料タンク 1 7に排出せずに低圧蓄圧室 4に蓄えるので、 この分 だけエネルギを回収することができ、 エネルギ効率が向上するのである。 なお、 オリフィス 6 aは可動部分がほとんどないので、 耐久性や信頼性 が向上するという利点もある。
( 5 ) 第 5実施形態の説明
次に、 本発明の第 5実施形態について説明する。
F I G . 9に示すように、 この第 5実施形態では、 第 1実施形態と略 同様に構成されており、 同一の構成部については同一の符号を付して詳 しい説明は省略する。
まず、 第 5実施形態と第 1実施形態との相違点について主に説明する と、 この第 5実施形態では、 第 1の 2方電磁弁 5の下流側であって、 燃 料通路 1 0 aと燃料通路 1 0 bとの合流点よりも上流側に、 逆止弁 3 2 が配設されており、 この点のみが第 1実施形態と異なっている。
この逆止弁 3 2は、 第 3実施形態で説明したものと同一のものであり、 高圧燃料供給時の圧力変動を極力抑制すべく設けられている。
すなわち、 第 3実施形態においても説明したように、 高圧燃料噴射を 行なうべく第 1の 2方電磁弁 5を開く と、 燃料通路 1 0 a内で急激に圧 力差が生じ、 この結果圧力波が生じる。 そして、 この圧力波の振幅が大 きいほど、 噴射波形が大きく乱れてしまうのである。
また、 この圧力波はインジヱクタ 9の燃料噴射孔の開放端で反射して、
： 燃料室 1 2 と高圧蓄圧室 3 との間で反射波が生じる。 そして、 この反射 波が高圧蓄圧室 3に伝達されると、 高圧蓄圧室 3内においても圧力変動 が生じて、 やはり噴射波形を乱す原因となるのである。
そして、 このように噴射波形が大きく乱れると、 黒煙を排出したり燃 費が悪化したりするおそれがある。 つまり、 高圧燃料噴射時に圧力変動 が生じて噴射波形が乱れると、 燃料噴射圧力の低い瞬間に噴射された燃 料はシリ ンダ内で微粒化が促進されず、 燃料の燃焼状態が不安定になり、 黒煙を排出したり燃費が悪化したりすることが考えられるのである。 そこで、 本実施形態では、 このような圧力変動を極力抑制して、 噴射 波形への影響を小さくすべく、 逆止弁 3 2を設けているのである。 すな わち、 本実施形態では、 第 1の 2方電磁弁 5の下流側に逆止弁 3 2を設 けることにより、 燃料通路 1 0 a内での急激な圧力変化を抑制すること ができるのである。 これは、 逆止弁 3 2が流路抵抗として作用するから である。 また、 急激な圧力変化が抑制されるので、 第 1の 2方電磁弁 5 を開いたときに生じる圧力波の振幅が小さくなり、 燃料噴射波形の乱れ が抑制されるのである。
また、 第 1の 2方電磁弁 5がオンになると、 高圧燃料の圧力波がイン ジニクタ 9の燃料噴射孔の開放端で反射して反射波が生じるが、 逆止弁 3 2を設けることにより、 インジェクタ 9の燃料噴射孔の開放端から高 圧蓄圧室 3への反射波の進入が遮断され、 これにより、 燃料噴射時の反 射波の影響を排除することができるのである。
したがって、 燃料室 1 2内の圧力変動も抑制することができるように なり、 噴射波形の乱れを抑制して安定した噴射波形を得ることができる ようになるのである 〔F I G . 7参照〕 。
本発明の第 5実施形態としての燃料噴射装置は、 上述のように構成さ れているので、 高圧燃料噴射時の動作は、 以下のようになる。 低圧燃料噴射を開始してから所定時問経過すると第 1の 2方電磁弁 5 がオフからオンに切り換えられ、 高圧蓄圧室 3内の高圧燃料がィンジェ クタ 9側に供給される。 このとき、 高圧燃料が逆止弁 3 2を介して供給 されることにより、 燃料通路 1 0 a内の急激な圧力変動が抑制される。 つまり、 逆止弁 3 2を介して高圧燃料を供給することにより、 燃料通路 1 0 a内の圧力の変化が比較的緩やかなものとなるのである。
したがって、 燃料室 1 2に伝達される圧力波の振幅が小さくなり、 燃 料室 1 2内の圧力変動が抑制される。 また、 燃料室 1 2内の圧力変動が 抑制されることにより、 燃料噴射波形の乱れも抑制される。
また、 このような圧力波はインジ二クタ 9の燃料噴射孔の開放端で反 射して反射波が生じるが、 逆止弁 3 2により燃料室 1 2側から高圧蓄圧 室 3への反射波の伝達が遮断されて、 この反射波の影響が極力排除され るのである。
これにより、 燃料室 1 2内の圧力変動が抑制され、 安定した噴射波形 で高圧燃料噴射が行なわれる 〔F I G . 7参照〕 。
したがって、 本装置によれば、 第 1実施形態や第 2実施形態の利点に 加えて、 安定した燃料噴射を実現することができ、 エンジンの燃焼状態 を良好に保つことができるという利点がある。 また、 エンジンの燃焼状 態を良好に保つことにより、 黒煙の排出を抑制することができ、 さらに は、 燃費や出力が向上するという利点を有している。
( 6 ) 第 6実施形態の説明
次に、 本発明の第 6実施形態について説明する。
F I G . 1 0に示すように、 この第 6実施形態では、 上述の第 1実施 形態及び第 ; 実施形態と略同様に構成されており、 同一の構成部につい ては同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
本実施形態では、 F I G . 1 0に示すように、 第 1の 2方電磁弁 5の
： ί \ 下流側にォリフィ ス 3 3が設けられている以外は第 1実施形態と同様に 構成されている。 換言すれば、 本実施形態は、 第 5実施形態における逆 止弁 3 2 (F I G. 9参照） の代わりに、 オリフィ ス 3 3を設けて構成 したものである。
オリフィ ス 3 3を設けているのは、 第 5実施形態と同様に、 高圧燃料 噴射時の圧力変動にともなう燃料噴射率の乱れを抑制するためである。 すなわち、 高圧燃料噴射を行なうべく第 1の 2方電磁弁 5を開く と、 燃料通路 1 0 a内で急激に圧力差が生じ、 この結果圧力波が生じる。 そ して、 この圧力波により、 F I G. 1 1 (a ) に示すように、 燃料室 1 2内の燃料圧力が大きく変動してしまう。 また、 この圧力波の振幅が大 きいほど、 つまり、 燃料室 1 2内の圧力変動が大きいほど、 噴射波形が 大きく乱れてしまうのである。
また、 すでに上述したように、 圧力波が反射して生じる反射波が高圧 蓄圧室 3に伝達されると、 高圧蓄圧室 3内においても圧力変動が生じて、 やはり噴射波形を乱す原因となる。
そこで、 本実施形態では、 このような圧力変動を極力抑制して、 噴射 波形への影響を小さくすべく、 オリフィ ス 3 3を設けているのである。 すなわち、 本実施形態では、 第 1の 2方電磁弁 5の下流側にオリフィ ス 3 3を設けることにより、 高圧燃料供給時の燃料通路 1 0 a内の急激な 圧力変化を抑制することができるのである。 これは、 オリフィ ス 3 3力く 流路抵抗として作用するからであり、 第 5実施形態における逆止弁 3 2 (F I G. 9参照） と同様に作用するからである。
したがって、 F I G. 1 1 (b) に示すように、 高圧燃料噴射時の燃 料室 1 2内の圧力変動が抑制されるのである。 また、 急激な圧力変化が 抑制されるので、 第 1の 2方電磁弁 5を開いたときに生じる圧力波の振 幅が小さくなり、 燃料噴射波形の乱れも抑制されるのである。 なお、 オリフィ ス 3 3の流路断面積は、 インジヱクタ 9の燃料噴射孔 の断面積とオリフィ ス 1 5の流路断面積とを加えたものよりも大きく形 成されている。 これは、 オリフィ ス 3 3の流路断面積がィンジヱクタ 9 の燃料噴射孔の断面積とオリフィス 1 5の流路断面積とを加えたものよ りも小さいと、 高圧燃料噴射時にォリフィ ス 3 3を介して供給される燃 料量の方がィンジェクタ 9から噴射される燃料量よりも少なくなつてし まい、 所望の燃料噴射率が得られないことが考えられるからである。 一方、 オリフィ ス 3 3の流路断面積を大きく しすぎると、 高圧燃料供 給時に十分に圧力変動を抑制できなくなってしまうので、 圧力変動を抑 制するには、 オリフィ ス 3 3の流路断面積を、 インジヱクタ 9の燃料噴 射孔の断面積とオリフィ ス 1 5の流路断面積とを加えたものよりも大き い範囲内でできるだけ小さく設定するのが好ましい。
つまり、 圧力変動を抑制する点にだけ着目した場合には、 オリフィ ス 3 3の流路断面積をィンジェクタ 9の燃料噴射孔とオリフィ ス 1 5の流 路断面積とを加えたものと等しく設定すればよく、 この場合には所定噴 射圧に対して噴射圧の低下がなく噴射できる。 もちろん、 オリフィ ス 3 3の流路断面積は、 このような大きさに限定されるものではなく、 イン ジェクタ 9の燃料噴射孔の断面積とオリフィ ス 1 5の流路断面積とを加 えた ^^りも大きい範囲内で、 燃料圧力， 燃料噴射時間及び燃料の粘 性等の諸条件を加味して設定されるものである。
本発明の第 6実施形態としての燃料噴射装置は、 上述のように構成さ れているで、 第 5実施形態と略同様の作用及び効果が得られる。
すなわち、 低圧燃料噴射を開始してから所定時問経過すると第 1の 2 方電磁弁 5がオフからオンに切り換えられ、 高圧蓄圧室 3内の高圧燃料 がインジヱクタ 9側に供給される。 このとき、 高圧燃料がオリフィ ス 3 3を介して供給されることにより、 燃料通路 1 0 a内の急激な圧力変動 が抑制される。 つまり、 オリフィ ス 3 3を介して高圧燃料を供袷するこ とにより、 燃料通路 1 0 a内の圧力の変化が比較的緩やかなものとなる のである。
したがって、 燃料室 1 2に伝達される圧力波の振幅が小さくなり、 F I G . 1 1 ( b ) に示すように、 燃料室 1 2内の圧力変動が抑制される。 また、 燃料室 1 2内の圧力変動が抑制されることにより、 燃料噴射波形 の乱れも抑制される。
また、 オリフィ ス 3 3によりインジェク夕 9の燃料噴射孔の開放端か ら高圧蓄圧室 3への反射波の伝達が抑制されて、 反射波の影響が極力排 除される。
これにより、 燃料室 1 2内の圧力変動が抑制され、 安定した噴射波形 で高圧燃料噴射を行なうことができるのである。
このように、 本装置によれば、 上述の第 5実施形態と同様の利点を有 している。 また、 オリフィ ス 3 3は可動部分がほとんどないため信頼性 や耐久性も向上するのである。
( 7 ) その他
以上、 本発明の実施形態として、 第 1実施形態から第 6実施形態まで 説明したが、 本発明の実施形態としては、 上述したような 6つの実施形 態に限定されるものではなく、 本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の 変形が可能である。 また、 第 1実施形態から第 6実施形態の異なる構成 部を組み合わせてもよく、 例えば第 2実施形態における逆止弁 3 2 ( F I G . 6参照） の代わりにォリフィ ス 3 3を設けて構成してもよい。 産業上の利用可能性
本発明を内燃機関の燃料噴射装置に適用することにより、 N O x ， 黒 煙及びパティキユレ一 卜の排出量を大幅に低減することができ、 内燃機 関の燃費や出力も向上する。 また、 燃料喷射装置自体の構成を簡素化で き、 コス トを大幅に低減することができるという利点があり、 その有用 性は極めて高いものと考えられる。
B

Claims

請 求 の 範 囲
1. 高圧の燃料を貯溜する第 1の蓄圧器 （ 3 ) と、
該第 1の蓄圧器 （ 3 ) 内の燃料よりも十分低圧の燃料を貯溜する第 2 の蓄圧器 （ 4 ) と、
該第 1の蓄圧器 （ 3 ) と燃料噴射ノズル （ 9 ) とを接続する燃料通路 ( 1 0 a ) に配設された第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) と、
該第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) よりも下流側の該燃料通路 （ 1 0 a ) と該 第 2の蓄圧器 （ 4 ) とを接続する燃料通路 （ 1 0 b) 上に配設され、 該 燃料通路 （ 1 0 b) 内を流通する燃料の流量を制御する流量制御手段 ( 3 0 ) と、
該燃料噴射ノズル （ 9 ) と燃料タンク （ 1 7 ) とを連通する燃料戻り 通路 （ 1 0 c ) に配設され、 燃料の噴射状態を噴射と無噴射とに切り換 える第 2の 2方電磁弁 （ 7 ) と、
該第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) 及び該第 2の 2方電磁弁 （ 7 ) を機関運転 状態に応じて開閉制御する制御手段 （ 8 ) とをそなえている
ことを特徴とする、 燃料噴射装置。
2. 該燃料噴射ノズル （ 9) 内に、 該燃料通路 （ 1 0 a ) と該燃料戻り 通路 （ 1 0 c ) とがそれぞれ接続された制御室 （ 1 1 ) が設けられ、 該燃料通路 （ 1 0 a) 上に、 該第 1の蓄圧器 （ 3 ) 又は第 2の蓄圧器 ( 4 ) から該制御室 （ 1 1 ) に流入する燃料量を絞る第 1の絞り手段 ( 1 5 ) が配設されるとともに、
該燃料戻り通路 （ 1 0 c) 上に、 該制御室 （ 1 1 ) から該燃料タンク ( 1 7 ) に排出される燃料量を絞る第 2の絞り手段 （ 1 6 ) が配設され、 該第 1の絞り手段 （ 1 5 ) の方が、 該第 2の絞り手段 （ 1 6 ) よりも 絞られて設定されていることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の燃 料噴射装置。
3. 該制御手段 （ 8 ) が、 該第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) を閉弁状態に保 持したまま該第 2の 2方電磁弁 （ 7 ) を開弁した後、 該第 2の 2方電磁 弁 （ 7 ) を開弁状態に保持したまま該第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) を開弁す るように各 2方電磁弁 （ 5 , 7 ) を開閉制御することを特徴とする、 請 求の範囲第 1又は 2項記載の燃料噴射装置。
4. 該制御手段 （ 8 ) 力 <、 該第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) を閉弁状態に保 持したまま該第 2の 2方電磁弁 （ 7 ) を開弁した後、 該第 2の 2方電磁 弁 （ 7 ) を一旦閉弁してから、 該第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) 及び該第 2の 2方電磁弁 （ 7 ) を同時に、 又は時間差を設けて開弁するように各 2方 電磁弁 （ 5， 7 ) を開閉制御することを特徴とする、 請求の範囲第 1又 は 2項記載の燃料噴射装置。
5. 該第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) の上流側と下流側とを接続する第 1の バイパス通路 （ 2 0 ) と、
該^a2方電磁弁 （ 7 ) の上流側と下流側とを接続する第 2のバイ パス通路 （2 2 ) とが設けられ、
該第 1のバイパス通路 （ 2 0 ) 及び該第 2のバイパス通路 （ 2 2 ) の それぞれに第 3の絞り手段 （ 2 1 ) 及び第 4の絞り手段 （ 2 3 ) が付設 されるとともに、
該第 3の絞り手段 （ 2 1 ) の方が、 該第 4の絞り手段 （ 2 3 ) よりも 絞られて設定されていることを特徴とする、 請求の範囲第 1又は 2項記 載の燃料噴射装置。
6. 該流量制御手段 （ 3 0 ) が、 該第 2の蓄圧器 （ 4 ) から該燃料噴射 ノズル （ 9 ) 側への燃料の流通のみを許容する逆止弁 （ 6 ) であること を特徴とする、 請求の範囲第 1又は 2項記載の燃料噴射装置。
7. 該流量制御手段 （3 0 ) が、 該燃料通路 （ 1 0 b) 内を流通する燃 料量を絞るオリフィ ス （ 6 a ) であることを特徴とする、 請求の範囲第 1又は 2項記載の燃料噴射装置。
8. 該流量制御手段 （ 3 0 ) が、 該第 2の蓄圧器 （ 4 ) から該燃料噴射 ノズル （ 9 ) 側への燃料の流通のみを許容する逆止弁 （ 6 ) と、 該燃料 通路 （ 1 0 b) 内を流通する燃料量を絞るォリフィ ス （ 6 a ) とから構 成され、
該逆止弁 （ 6 ) と該オリフィ ス （ 6 a ) とが互いに並列に該燃料通路 ( 1 0 b) に接続されていることを特徴とする、 請求の範囲第 1又は 2 項記載の燃料噴射装置。
9. 該第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) よりも下流側であって、 且つ上記 2つの 燃料通路 （ 1 0 a, 1 0 b) の合流点よりも上流側に、 該第 1の蓄圧器 ( 3 ) 側から該燃料噴射ノズル （ 9 ) 側への燃料の流通のみを許容する 逆止弁 （ 3 2 ) が設けられていることを特徴とする、 請求の範囲第 1又 は 2項記載の燃料噴射装置。
1 0. 該第 1の 2方電磁弁 （ 5 ) よりも下流側であって、 且つ上記 2つ の燃料通路 （ 1 0 a, 1 0 b) の合流点よりも上流側に、 該燃料通路 ( 1 0 a ) 内を流通する燃料量を絞るォリフィ ス （ 3 3 ) が設けられて いることを特徴とする、 請求の範囲第 1 又は 2項記載の燃料噴射装置。
1 1. 該第 1の蓄圧器 （ 3 ) の上流側に、 該燃料タンク （ 1 7 ) 内の燃 料を高圧に加圧する高圧ポンプ （ 1 ) が設けられるとともに、
該第 2の蓄圧器 （ 4 ) の上流側に、 該燃料タンク （ 1 7 ) 内の燃料を 該第 1の蓄圧器 （ 3 ) 内の圧力よりも低い所定圧力に加圧する低圧ボン プ （ 2 ) が設けられていることを特徴とする、 請求の範囲第 1又は 2項 記載の燃料噴射装置。
1 2. 該第 1の蓄圧器 （ 3 ) の上流側に、 該燃料タンク （ 1 7 ) 内の燃 料を高圧に加圧する高圧ポンプ （ 1 ) が設けられるとともに、
該第 2の蓄圧器 （4 ) と該燃料タンク （ 1 7 ) との間に、 該第 2の蓄 圧器 （ 4 ) 内の燃料圧力を所定圧力に保つリ リーフ弁 （ 3 4 ) が設けら れていることを特徴とする、 請求の範囲第 7又は 8項記載の燃料噴射装 置。
^ 2
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