(57)【要約】【課題】燃料と作動油が供給されるインジェクタを備える燃料噴射装置において、単一のセンサを用いて燃圧と作動油の油圧との均衡を実現することを課題とする。【解決手段】燃料噴射装置は、燃料と作動油とが供給されるインジェクタと、燃料供給路から前記インジェクタに供給される燃料が流入する第１チャンバと、作動油供給路から前記インジェクタに供給される作動油が流入する第２チャンバと、前記第１チャンバと前記第２チャンバとの間に、前記第１チャンバ内の圧力と前記第２チャンバ内の圧力とに応じて移動可能に配置されたピストンと、前記第２チャンバ内の圧力を検出する作動油圧センサと、前記第１チャンバ内又は前記第２チャンバ内に、前記ピストンと接離可能に設置された弾性部材と、前記作動油圧センサの出力値に応じて前記第２チャンバ内の作動油量を調整する制御部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と作動油とが供給されるインジェクタと、
燃料供給路から前記インジェクタに供給される燃料が流入する第１チャンバと、
作動油供給路から前記インジェクタに供給される作動油が流入する第２チャンバと、
前記第１チャンバと前記第２チャンバとの間に、前記第１チャンバ内の圧力と前記第２チャンバ内の圧力とに応じて移動可能に配置されたピストンと、
前記第２チャンバ内の圧力を検出する作動油圧センサと、
前記第１チャンバ内又は前記第２チャンバ内に、前記ピストンと接離可能に設置された弾性部材と、
前記作動油圧センサの出力値に応じて前記第２チャンバ内の作動油量を調整する制御部と、
を備えた燃料噴射装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記作動油供給路を流通する作動油の減圧弁を含む請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記作動油供給路に配設された作動油供給ポンプを含む請求項１又は２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記作動油の減圧弁は、前記第１チャンバ内の減圧要求に応じて開弁する請求項２に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来の化石液体燃料に代えて、天然ガスや、石油ガスといった化石気体燃料や、水素ガスなどの気体燃料を噴射する内燃機関のインジェクタの開発が行われている。気体燃料は、化石液体燃料と比較してクリーンな排気ガスを得易く、ＣＯ２の低減なども期待される。このようなインジェクタは、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたインジェクタでは、ニードル弁に圧力を作用させる制御室への作動油供給を調整することにより、ニードル弁の開閉制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８１２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に開示されたインジェクタにおいて、作動油供給を調整してニードル弁の開閉制御を行う場合、気体燃料の燃圧と作動油の油圧とを一定の圧力差に保持することが求められる。具体的に、両圧力ほぼ同等の値としておくか、油圧が燃圧よりも多少高い状態としておくことが求められる。このような圧力の関係を実現するために、気体燃料の燃圧を測定するガス圧センサと、作動油の圧力を測定する作動油圧センサを装備することが考えられる。しかしながら、インジェクタの噴射動作に伴う燃圧と作動油圧は細かく変動する。このため、上述した両圧力の関係を保持し、両圧力を均衡させるために、燃圧を調整するガス調圧弁と作動油ポンプを精密に制御しなければならない。
【０００５】
また、ガス圧センサと作動油圧センサといった複数のセンサを用いる場合、センサ特性のバラツキ、経時劣化等により、ふたつの圧力関係を正確に保つことが困難になることが想定される。
【０００６】
そこで本明細書開示の燃料噴射装置は、燃料と作動油が供給されるインジェクタを備える燃料噴射装置において、単一のセンサを用いて燃圧と作動油の油圧との均衡を実現することを課題とする。なお、前記課題に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の課題の1つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本明細書開示の燃料噴射装置は、燃料と作動油とが供給されるインジェクタと、燃料供給路から前記インジェクタに供給される燃料が流入する第１チャンバと、作動油供給路から前記インジェクタに供給される作動油が流入する第２チャンバと、前記第１チャンバと前記第２チャンバとの間に、前記第１チャンバ内の圧力と前記第２チャンバ内の圧力とに応じて移動可能に配置されたピストンと、前記第２チャンバ内の圧力を検出する作動油圧センサと、前記第１チャンバ内又は前記第２チャンバ内に、前記ピストンと接離可能に設置された弾性部材と、前記作動油圧センサの出力値に応じて前記第２チャンバ内の作動油量を調整する制御部と、を備える。
【０００８】
第１チャンバと第２チャンバとの間に配置されたピストンが中立付近に位置するように制御されることにより燃圧と作動油の油圧との均衡が実現される。このとき、第１チャンバ内の圧力と第２チャンバ内の圧力とは、ピストンを介して自律的に均衡することになるため、第２チャンバ内の圧力を検出する作動油圧センサを備えていればよい。すなわち、燃料噴射装置は、単一のセンサを備えていればよい。
【０００９】
前記制御部は、前記作動油供給路を流通する作動油の減圧弁を含むようにしてもよい。減圧弁を開放することにより作動油をリークさせ、第２チャンバ内の作動油量を減少させることができる。このような減圧弁は、前記第１チャンバ内の減圧要求に応じて開弁することができる。減圧弁を開弁して第２チャンバ内の作動油量が減少すると、ピストンが第２チャンバ側に移動して第２チャンバの容積が減少する。これに伴って第１チャンバの容積が拡大するため、第１チャンバ内の圧力が減圧される。第１チャンバ内の圧力は、燃圧となるため、エンジンの高負荷時から低負荷時へ移行時等、燃圧の低下が求められるときに有効である。
【００１０】
前記制御部は、前記作動油供給路に配設された作動油供給ポンプを含むようにしてもよい。作動油供給ポンプの駆動状態を制御することにより、第２チャンバへ供給させる作動油量を調整し、第１チャンバ内の圧力と第２チャンバ内の圧力との均衡、すなわち、燃圧と作動油の油圧との均衡を実現することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書に開示された燃料噴射弁によれば、燃料と作動油が供給されるインジェクタを備える燃料噴射装置において、単一のセンサを用いて燃圧と作動油の油圧との均衡を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１はエンジン本体に組み込まれた第１実施形態の燃料噴射装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】図２は第１実施形態の燃料噴射装置が備える第１チャンバ及び第２チャンバ周辺を模式的に示す説明図である。
【図３】図３（Ａ）はピストンが弾性部材から離隔されている状態を示す説明図であり、図３（Ｂ）はピストンが弾性部材に接触している状態を示す説明図であり、図３（Ｃ）はピストンによって弾性部材が押圧され、圧縮されている状態を示す説明図である。
【図４】図４はピストン位置と作動油圧センサ出力値との関係の一例を示すグラフである。
【図５】図５は第１実施形態の燃料噴射装置における制御の一例を示すフロー図である。
【図６】図６は第１実施形態の燃料噴射装置において第２チャンバの端部に移動したピストンが第１チャンバ側へ押し戻される様子を模式的に示す説明図である。
【図７】図７は第２チャンバの端部に移動したピストンを第１チャンバ側へ押し戻す際の制御の一例を示すフロー図である。
【図８】図８は第１実施形態の燃料噴射装置において第１チャンバの端部に移動したピストンが第２チャンバ側へ押し戻される様子を模式的に示す説明図である。
【図９】図９は第１チャンバの端部に移動したピストンを第２チャンバ側へ押し戻す際の制御の一例を示すフロー図である。
【図１０】図１０は一回の圧送につき、二回の燃料噴射が行われる作動油ポンプを用いた第２実施形態における作動油圧センサ出力値の時間変化を示すグラフである。
【図１１】図１１（Ａ−１）は１回目の燃料噴射が行われるときのピストンの状態を示す説明図であり、図１１（Ａ−２）は２回目の燃料噴射が行われるときのピストンの状態を示す説明図であり、図１１（Ｂ）はピストンが弾性部材に接触し、押圧している状態を示す説明図であり、図１１（Ｃ）はピストンによって弾性部材が押圧され、圧縮されている状態を示す説明図である。
【図１２】図１２は第３実施形態の燃料噴射装置が備える第１チャンバ及び第２チャンバ周辺を模式的に示す説明図である。
【図１３】図１３は第４実施形態の燃料噴射装置が備える第１チャンバ及び第２チャンバ周辺を模式的に示す説明図である。
【図１４】図１４は第４実施形態におけるピストン位置と作動油圧センサ出力値との関係の一例を示すグラフである。
【図１５】図１５は第４実施形態の燃料噴射装置における制御の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されている場合があり、各要素の配置は、模式的に描かれており、実際の配置とは異なる場合がある。
【００１４】
（第１実施形態）
図１はエンジン本体１に組み込まれた第１実施形態の燃料噴射装置１００の概略構成を示す説明図である。図２は第１実施形態の燃料噴射装置１００が備える第１チャンバ３１及び第２チャンバ３２周辺を模式的に示す説明図である。
【００１５】
エンジン本体１は、四気筒エンジンであり、♯１気筒〜♯４気筒を備える。各気筒には、インジェクタ２が装備されている。インジェクタ２は、噴孔を備えたノズルボディ２ａを先端部に備えている。また、インジェクタ２は、内部にニードル弁２ｂを軸方向に摺動可能に収納している。このようなインジェクタ２は、燃料以外にニードル弁２ｂを駆動するための作動油が供給される。本実施形態のインジェクタ２は、燃料としてガス燃料、より具体的に高圧の水素ガスを燃料としている。なお、燃料は、他のガス燃料、天然ガスや、石油ガスといった従来公知の燃料を採用することができる。インジェクタ１は、ノズルボディ２ａ内へガス燃料を導入するガス燃料供給路２ｃを備える。さらに、ニードル弁２ｂよりも基端側に作動油が供給される制御室２ｄを備えている。
【００１６】
燃料噴射装置１は、高圧のガス燃料を貯留するガス燃料タンク５を備える。ガス燃料タンク５には、燃料供給経路１０が接続されている。燃料供給経路１０は、主供給路１０ａと、その主供給路１０ａから各インジェクタ２に分岐する分岐供給路１０ｂとを含む。分岐供給路１０ｂは、それぞれ、各インジェクタ２が備えるガス燃料供給路２ｃに接続されている。燃料供給経路１０には、ガス調圧弁１１が設置されている。ガス調圧弁１１は、高圧でガス燃料タンク５に貯留されているガス燃料をエンジン本体１の要求に適合する圧力まで減圧する。ガス調圧弁１１は、アクチュエータ１１ａと、このアクチュエータ１１ａによって駆動される移動壁体１１ｂを備える。移動壁体１１ｂには、他端側にボール弁１１ｄが装着されたバネ部材１１ｃが取り付けられている。アクチュエータ１１ａは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０に電気的に接続されており、ＥＣＵ４０の指令に基づいて移動壁体１１ｂを移動させる。移動壁体１１ｂの位置が変化することによりバネ部材１１ｃの圧縮状態が変化し、これに伴ってバネ部材１１ｃが発揮する弾性力が変化する。この結果、ボール弁１１ｄの開度が変化し、すなわち、ガス燃料の通過流が変化して減圧量が調整される。
【００１７】
燃料噴射装置１００は、インジェクタ２が備える制御室２ｄに供給される作動油を貯留する作動油タンク２０を備える。作動油タンク２０には、作動油供給路２１が接続されている。作動油供給路２１には、主供給路２１ａと、この主供給路２１ａから各インジェクタ２に分岐する分岐供給路２１ｂとを含む。分岐供給路２１ｂは、それぞれ各インジェクタ２が備える制御室２ｄに接続されている。作動油供給路２１には、作動油供給ポンプ２２が配設されている。この作動油供給ポンプ２２は、電気式であり、ＥＣＵ４０と電気的に接続されている。ＥＣＵ４０に接続された作動油供給ポンプ２２は、後に詳述する作動油圧センサ３５の出力値に応じて第２チャンバ３２内の作動油量を調整する制御部として機能する。
【００１８】
作動油供給路２１には、作動油を作動油タンク２０へ戻すリターン経路２３が接続されている。リターン経路２３には、減圧弁２４が配設されている。減圧弁２４は、ＥＣＵ４０と電気的に接続されている。ＥＣＵ４０と接続された減圧弁２４は、作動油供給ポンプ２２と同様に作動油圧センサ３５の出力値に応じて第２チャンバ３２内の作動油量を調整する制御部として機能させることができる。
【００１９】
燃料噴射装置１００は、燃料供給路１０と作動油供給路２１との間に設けられた第１チャンバ３１と第２チャンバ３２とを備える。第１チャンバ３１には、燃料供給路１０から各インジェクタ２に供給されるガス燃料が流入する。一方、第２チャンバ３２には、作動油供給路２１から各インジェクタ２に供給される作動油が流入する。燃料噴射装置１００は、第１チャンバ３１と第２チャンバ３２との間に、第１チャンバ３１内の圧力と第２チャンバ３２内の圧力とに応じて移動可能に配置されたピストン３４を備える。ピストン３４には、シール材３４１が装着されている。ピストン３４は、第１チャンバ３１内に露出する第１受圧面３４ａと第２チャンバ３２内に露出する第２受圧面３４ｂとを備える。第１受圧面３４ａの面積と、第２受圧面３４ｂの面積は、等しく設定されている。このため、第１チャンバ３１内の圧力と第２チャンバ３２内の圧力とが同等となっているときに、両チャンバの圧力状態が均衡する。なお、第１チャンバ３１内の圧力と第２チャンバ３２内の圧力を異なる圧力で均衡させたいときは、第１受圧面３４ａと第２受圧面３４ｂの面積の比率を変更することで対応することができる。具体的に、圧力を高くしたい方のチャンバに露出する受圧面の面積を小さくすれば、両チャンバの圧力が異なる状態で均衡を保持することができる。
【００２０】
燃料噴射装置１００は、第２チャンバ３２内の圧力を検出する作動油圧センサ３５を備える。作動油圧センサ３５は、ＥＣＵ４０と電気的に接続されている。第１チャンバ３１内には、ピストン３４と接離可能に設置された弾性部材３３が設けられている。本実施形態における弾性部材３３は、バネ部材であるが、押圧されることによって弾性力を発揮することができる他の部材を採用することもできる。弾性部材３３は、一端が第１チャンバ３１の内壁に通り付けられており、他端にピストン３４との当接板３３ａを備えている。なお、弾性部材３３は、後に第３実施形態として詳説するように、第２チャンバ３２内に配置されてもよい。
【００２１】
つぎに、図３、図４を参照しつつ、ピストン３４の動き、及び、作動油圧センサ出力値の変化について説明する。図３（Ａ）はピストン３４が弾性部材３３から離隔されている状態を示す説明図であり、図３（Ｂ）はピストン３４が弾性部材３３に接触している状態を示す説明図である。また、図３（Ｃ）はピストン３４によって弾性部材３３が押圧され、圧縮されている状態を示す説明図である。図４はピストン位置と作動油圧センサ出力値との関係の一例を示すグラフである。
【００２２】
上述のように第１チャンバ３１には、ガス燃料が流入し、第２チャンバ３２には、作動油が流入する。作動油は、インジェクタ２において、ニードル弁２ｂの開閉動作に寄与するものである。このため、インジェクタ２の噴射特性、性能、信頼性を確保するためには、作動油圧と燃圧（ガス圧）とが一定の関係を維持することが求められる。第１チャンバ３１と第２チャンバ３２との間には、ピストン３４が配置されており、このピストン３４が第１チャンバ３１内の圧力と第２チャンバ３２内の圧力に応じて適宜移動する。これにより、第１チャンバ３１の容積、第２チャンバ３２の容積が可変となる。基本的に各チャンバにおける圧力の変化は、容積変化によって吸収される。なお、ガス燃料は、圧縮性として振る舞い、一方の作動油は、非圧縮性として振る舞うものとする。
【００２３】
図３（Ａ）に示すピストン３４が弾性部材３３から離隔されている状態は、図４に示すグラフにおいて（Ａ）で示されている。このように、ピストン３４が弾性部材３３から離間されている状態では、ピストン３４が移動しても第１チャンバ３１内の圧力と第２チャンバ３２内の圧力は均衡している。例えば、第２チャンバ３２内に作動油が流入し、ピストン３４が第１チャンバ３１側へ移動すると、第２チャンバ３２の容積が拡大する。このように容積が拡大することにより圧力の増大が回避される。一方の第１チャンバ３１内の圧力は、ピストン３４を介して第２チャンバ３２内の圧力と釣り合った状態となる。図３（Ａ）に示す状態では、作動油圧センサ出力値は、ほぼ一定の値を示す。この値が、現時点におけるベースガス圧となる。なお、インジェクタ２の開閉動作には、作動油圧と燃圧（ガス圧）とが一定の関係を維持することが求められるのであり、実際にどの程度の圧力となっているかは、問題とはならない。すなわち、燃料噴射に求められるガス圧において、作動油圧と燃圧（ガス圧）とが一定の関係を維持することができていればよい。
【００２４】
図３（Ｂ）に示すピストン３４が弾性部材３３に接触した状態までは、作動油圧センサの出力値はほぼ一定値を示す。これに対し、図３（Ｃ）に示すように、ピストン３４によって弾性部材３３が押圧され、圧縮されている状態となると、作動油圧センサ出力値は上昇する。これは、ピストン３４が弾性部材３３を押圧するようになると、ピストン３４の移動が妨げられ、第２チャンバ３２の容積拡大が阻害されることが一因となる。すなわち、容積拡大による圧力上昇分の吸収が阻害されるため、作動油圧センサ出力値も上昇することになる。このとき、作動油圧センサ出力値は、第１チャンバ３１内のガス圧と弾性部材の弾性力に起因する圧力とを加えた圧力を示すことになる。このように、作動油圧とガス圧との均衡を保持できない状況を検知することができる。作動油圧とガス圧との均衡を保持できない状況を検知したときは、制御部により、作動油圧センサの出力値に応じて第２チャンバ３２内の作動油量を調整することにより、均衡状態に復帰させることができる。
【００２５】
つぎに、上述のようにピストン３４が動き、作動油圧センサ出力値が変化する燃料噴射装置１００の制御に一例について説明する。図５は第１実施形態の燃料噴射装置１００における制御の一例を示すフロー図である。燃料噴射装置１００における制御は、ＥＣＵ４０によって主体的に実行される。
【００２６】
まず、ステップＳ１において、第２チャンバ３２の容積拡大措置が採られる。このため、仮にピストン３４が第２チャンバ３２の端部に移動している場合であっても、ピストンの中立位置、すなわち、図３（Ａ）で示す状態とすることができる。第２チャンバ３２の容積拡大措置としては、例えば、作動油ポンプ２２の吐出量を所定量増量する措置がある。
【００２７】
ステップＳ１に引き続き行われるステップＳ２では、作動油圧センサ出力値が閾値以上となっているか否かの判断を行う。ここで、閾値は、図３（Ｃ）で示すようにピストン３４が弾性部材３３を押圧した状態であることを示す値である。ステップＳ２でＹｅｓと判断したときは、第１チャンバ３１内の圧力と第２チャンバ３２内の圧力が均衡していない状態である。具体的に、第２チャンバ３２の容積が最大となっており、第２チャンバ３２内の圧力が高くなっている状態である。このため、ステップＳ３では、第２チャンバ３２の容積減少措置が採られる。第２チャンバ３２の容積減少措置としては、例えば、作動油ポンプ２２の吐出量減少、減圧弁２４の開弁、インジェクタ２で消費する措置がある。一方、ステップＳ２でＮｏと判断したときは、ステップＳ１からの措置を繰り返す。
【００２８】
ステップＳ３の措置に引き続き行われるステップＳ４では、作動油圧センサ出力値の降下幅が所定値以上であるか否かを判断する。ステップＳ３において第２チャンバ３２の容積減少措置を実施することにより、作動油圧センサ出力値が変化しない場合は、すでにピストン３４が弾性部材３３から隔離した状態となっていることを意味する。そこで、ステップＳ４でＮｏと判断したときは、処理はリターンとなる。一方、ステップＳ４でＹｅｓと判断したときは、未だ、図３（Ｃ）から図３（Ｂ）に示す状態への遷移中であることを意味する。そこで、ステップＳ４でＹｅｓと判断したときはステップＳ３からの処理を繰り返す。
【００２９】
以上のような制御を行うことにより、ガス圧と作動油圧とは一つのセンサによる出力値に基づいて自律的に均衡状態を維持することができる。なお、ピストン３４は、自動的に中立位置を中心に均衡状態を示す位置に戻ることができるため、ピストン位置センサ等は不要である。このピストン位置の復帰につき、さらに詳細に説明する。
【００３０】
まず、図６、図７を参照してピストン３４の位置が第２チャンバ３２の端部に偏ってしまったときのピストン位置の復帰制御について説明する。図６は第１実施形態の燃料噴射装置１００において第２チャンバ３２の端部に移動したピストン３４が第１チャンバ３１側へ押し戻される様子を模式的に示す説明図である。図７は第２チャンバ３２の端部に移動したピストン３４を第１チャンバ３１側へ押し戻す際の制御の一例を示すフロー図である。
【００３１】
図６（Ａ）は、ピストン３４が第２チャンバ３２の端部に移動している状態を示している。燃料噴射装置１００では、自律機能よりピストン３４が第２チャンバ３２の端部まで移動することは回避されている。ところが、ステップＳ１で採用した作動油ポンプ２２の吐出量増量措置でその増量の不足時や、作動油ポンプ２２やインジェクタ２の不具合発生時に、ピストン３４が第２チャンバ３２の端部まで移動することが考えられる。作動油ポンプ２２の故障としては、吐出量過少、インジェクタ２の故障としては作動油の消費量増大が想定される。
【００３２】
図６（Ａ）で示す状態では、ピストン３４は、それ以上、図６（Ａ）中右側に移動することができない。このため、図６（Ｂ）に示すように、燃料噴射のタイミングで作動油が消費されると、第２チャンバ３２内の圧力は低下する。作動油圧センサ出力値がこのような圧力低下を示したときは、ステップＳ１１でＹｅｓと判断し、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、第２チャンバ３２の端部へピストン３４が到達していると判断し、作動油ポンプ２２の吐出量を増量する。これにより、図６（Ｃ）に示すように、ピストン３４は、第１チャンバ３１側へ移動し、中立付近へ復帰することができる。ステップＳ１２の処理の後は、再び、ステップＳ１１の処理を繰り返す。ステップＳ１１でＮｏと判断したときは、処理はリターンとなる。
【００３３】
つぎに、図８、図９を参照してピストン３４の位置が第１チャンバ３１の端部に偏ってしまったときのピストン位置の復帰制御について説明する。図８は第１実施形態の燃料噴射装置１００において第１チャンバ３１の端部に移動したピストン３４が第２チャンバ３２側へ押し戻される様子を模式的に示す説明図である。図９は第１チャンバ３１の端部に移動したピストン３４を第２チャンバ３２側へ押し戻す際の制御の一例を示すフロー図である。
【００３４】
図８（Ａ）はピストン３４が第１チャンバ３１の端部に移動している状態を示している。すなわち、弾性部材３３が圧縮され、ピストン３４がこれ以上図８（Ａ）中左側へ移動できない状態を示している。燃料噴射装置１００では、自律機能よりピストン３４が第２チャンバ３２の端部まで移動することは回避されている。ところが、ステップＳ１で採用した作動油ポンプ２２の吐出量増量措置でその増量が過大であった時や、作動油ポンプ２２やインジェクタ２の不具合発生時に、ピストン３４が第１チャンバ３１の端部まで移動することが考えられる。作動油ポンプ２２の故障としては、吐出量過大、インジェクタ２の故障としては作動油の消費量過少が想定される。
【００３５】
図８（Ａ）で示す状態では、ピストン３４は、それ以上、図８（Ａ）中左側に移動することができない。このため、作動油ポンプ２２の吐出時に第２チャンバ３２の容積は拡大することができず、作動油圧センサ出力値は、上昇する。このときの作動油圧センサ出力値は、弾性部材３３を圧縮したときに示す値以上の値を示す。作動油圧センサ出力値がこのような圧力上昇を示したときは、ステップＳ２１でＹｅｓと判断し、ステップＳ２２へ進む。図８（Ｂ）に示すように、作動油がインジェクタ２で消費されれば、第２チャンバ３２内の圧力が低下する方向に作用するが、ステップＳ２２では、これと併せて、作動油ポンプ２２の吐出量を減量する。これにより、図８（Ｃ）で示すようにピストン３４は、第２チャンバ３２側へ移動し、中立付近へ復帰することができる。ステップＳ２２の処理の後は、再び、ステップＳ２１の処理を繰り返す。ステップＳ２１でＮｏと判断したときは、処理はリターンとなる。
【００３６】
以上説明したように、ピストン３４がどちらかに偏在してしまった様な場合であっても、ピストン３４は、中立位置付近に復帰することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
つぎに、第２実施形態について、図１０、図１１を参照しつつ説明する。図１０は一回の圧送につき、二回の燃料噴射が行われる作動油ポンプを用いた第２実施形態における作動油圧センサ出力値の時間変化を示すグラフである。図１１（Ａ−１）は１回目の燃料噴射が行われるときのピストン３４の状態を示す説明図であり、図１１（Ａ−２）は２回目の燃料噴射が行われるときのピストン３４の状態を示す説明図である。図１１（Ｂ）はピストン３４が弾性部材３３に接触し、押圧している状態を示す説明図であり、図１１（Ｃ）はピストン３４によって弾性部材３３が押圧され、圧縮されている状態を示す説明図である。
【００３８】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、作動油ポンプの形式である。すなわち、第１実施形態の作動油ポンプ２２は、いわゆる電気式であるのに対し、第２実施形態では、間欠的に作動油の吐出を行う機械式の作動油ポンプを用いている。なお、他の構成については、第１実施形態の異なるところがないので、第２実施形態における燃料噴射装置の構成の詳細な説明は省略する。また、共通する構成要素には、同一の参照番号を用いて説明する。
【００３９】
図１１（Ａ−１）に示すピストン３４が弾性部材３３から離隔されている状態は、図４に示すグラフにおいて（Ａ−１）で示されている。すなわち、１回目の燃料噴射が行われてから２回目の燃料噴射までの状態を示している。このように、ピストン３４が弾性部材３３から離間されている状態では、ピストン３４が移動しても第１チャンバ３１内の圧力と第２チャンバ３２内の圧力は均衡している。また、図１１（Ａ−２）に示す状態もピストン３４が弾性部材３３から離隔されている。このとき、１回目の燃料噴射が行われており、作動油がインジェクタ２で消費されていることから、第２チャンバ３２の容積は図１１（Ａ−１）で示す状態から減少している。しかしながら、第２チャンバ３２の容積が減少したことにより第１チャンバ３１内の圧力と第２チャンバ３２内の圧力の均衡は保持されている。このため、インジェクタ２は、２回目の燃料噴射を適切に行うことができる。
【００４０】
図１０において（Ｂ）で示すように、作動油ポンプ２２による作動油の吐出がされると、第２チャンバ３２内に作動油が流入する。第２チャンバ３２内に作動油が流入したとき、図１１（Ｂ）に示すように、ピストン３４が弾性部材３３に接触し、弾性部材３３を押圧し始めると、作動油圧センサ３５の出力値は上昇する。そして、図１１（Ｃ）に示すように、ピストン３４によって弾性部材３３が押圧され、圧縮されたる状態となると、作動油圧センサ出力値は、ほぼ一定値を示す。以後、同様の動作が繰り返される。
【００４１】
このように、間欠的に作動油の吐出を行う機械式の作動油ポンプが用いられた場合であっても、ピストン３４の位置が適切な範囲に保持され、ガス圧と作動油圧との均衡が保たれることにより、インジェクタ２による適切な燃料噴射を行うことができる。
【００４２】
（第３実施形態）
つぎに、第３実施形態について、図１２を参照しつつ説明する。図１２は第３実施形態の燃料噴射装置が備える第１チャンバ３１及び第２チャンバ３２周辺を模式的に示す説明図である。第３実施形態は、弾性部材３３の位置が第１実施形態と異なっている。このように弾性部材３３の位置を変更しても、作動圧センサ３５の出力値に応じた制御により、ガス圧と作動油圧との均衡を保持することができる。
【００４３】
（第４実施形態）
つぎに、図１３乃至図１５を参照しつつ第４実施形態について説明する。図１３は第４実施形態の燃料噴射装置１００が備える第１チャンバ３１及び第２チャンバ３２周辺を模式的に示す説明図である。図１４は第４実施形態におけるピストン位置と作動油圧センサ出力値との関係の一例を示すグラフである。図１５は第４実施形態の燃料噴射装置１００における制御の一例を示すフロー図である。なお、第４実施形態のハード構成自体は、第１実施形態と共通するため、その詳細な説明は省略する。
【００４４】
第４実施例の燃料噴射装置１００は、ガス圧の減圧要請に基づいて、図１３に示すように作動油の減圧弁２４を開放することができる。これにより、即座にガス圧の減圧要請に応えることができる。
【００４５】
減圧弁２４を開放すると、図１４に示すように、ベースガス圧が（Ｄ）まで低下し、その後、それまでの中立点（Ｂ−１）に代えて新たなガスベース圧に対応する中立点（Ｂ−２）を探し出す。このように、ピストン３４は、再び中立位置近傍に移動することができる。これにより、ガス圧と作動油圧との均衡が保持される。
【００４６】
このような一連の動作を図１５に示すフロー図を参照しつつ説明する。まずステップＳ３１では、その時点でのガス圧を検出する。これは、作動油圧センサ出力値を読み取ることで取得することができる。ガス圧と作動油圧とは均衡しているからである。また、これと併せて、ガス圧の目標値を取得する。目標値は、例えば、減圧要求された値である。減圧要求は、エンジン本体１の高負荷状態（高ガス圧状態）から低負荷（低ガス圧状態）に急激に移行する場合に出されることが想定される。低負荷時に高圧で燃料を噴射すると、燃料が過拡散となり、意図した混合気が形成され難く、燃費が悪化する可能性があるからである。ステップＳ３１では、ガス圧と目標値とを比較する。
【００４７】
ステップＳ３２では、ガス圧が目標値よりも大きいか否かを判断する。ステップＳ３２でＮｏと判断したときは、ステップＳ３３へ進む、ステップＳ３３では、ガス調圧弁１１の設定圧を上げる。ステップＳ３３の措置の後は、再びステップＳ３１の措置を繰り返す。ステップＳ３２でＹｅｓと判断したときは、ステップＳ３４へ進む。ステップＳ３４では、ガス調圧弁１１の設定圧を下げる。そして、引き続き行われるステップＳ３５において、作動油圧の減圧弁２４のリーク量を増加させる。減圧弁２４のリーク量が増加すると、第２チャンバ３２内の圧力が低下する。また、これに伴って、第１チャンバ３１内の圧力、すなわち、ガス圧も低下する。ステップＳ３５に引き続き行われるステップＳ３６では、作動油圧センサ出力値が目標値まで下降したか否かを判断する。ステップＳ３６でＮｏと判断したときは、再びステップＳ３５の措置を行う。そして、ステップＳ３６でＹｅｓと判断したときは、作動油の減圧弁２４を丙弁して処理はリターンとなる。
【００４８】
このように、減圧弁２４を開弁して第２チャンバ３２内の圧力を低下させることにより、自律機能を有する第１チャンバ３１内の圧力も即座に低下させることができる。
【００４９】
以上、複数の実施形態につき説明したように、本明細書開示の燃料噴射装置１００によれば、単一のセンサを用いたシンプルな構成で、また、ピストン３４による受動的、機械的な作用を利用して信頼性の高い装置が構築されている。
【００５０】
上記実施例は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１  エンジン本体
２  インジェクタ
２ａ  ノズルボディ
２ｂ  ニードル弁
２ｃ  ガス燃料供給通路
２ｄ  制御室
５  ガス燃料タンク
１０  燃料供給路
１０ａ  主供給路
１０ｂ  分岐供給路
１１  ガス調圧弁
１１ａ  アクチュエータ
１１ｂ  移動壁体
１１ｃ  バネ部材
１１ｄ  ボール弁
２０  作動油タンク
２１  作動油供給路
２１ａ  主供給路
２１ｂ  分岐経路
２２  作動油供給ポンプ
２３  リターン経路
２４  減圧弁
３１  第１チャンバ
３２  第２チャンバ
３３  弾性部材
３３ａ  当接板
３４  ピストン
３４ａ  第１受圧面
３４ｂ  第２受圧面
３４１  シール部材
３５  作動油圧センサ
４０  ＥＣＵ
１００  燃料噴射装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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