(57)【要約】【課題】１つのアクチュエータによって駆動される制御弁５により、増圧器３の増圧動作とノズル４の噴射動作とを高精度に制御でき、且つ、アクチュエータを１つにしたことによる制御自由度の低下を防止できる内燃機関用燃料噴射装置１を提供する。【解決手段】増圧器３の制御室１１は、逆止弁１７を有する燃料通路１５と、油圧弁１８を有する燃料通路１６とで制御弁５の切替ポート４０に接続されている。油圧弁１８は、制御弁５が油圧供給モードから油圧開放モードに切り替わった時に、閉弁モードから開弁モードに切り替わるタイミングに遅れが生じる様に、圧力導入路４８に絞り４９が設けられている。これにより、制御弁５によって背圧室２５の燃料圧力が直接制御されるノズル４の作動に対し、制御室１１の燃料圧力が油圧弁１８を介して間接的に制御される増圧器３の作動（増圧開始時期）に遅れを与えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）燃料を所定の圧力状態に蓄える蓄圧器と、
ｂ）燃料の流入または流出により油圧が増減する制御室を有すると共に、この制御室の油圧の増減に応じて可動する油圧ピストンを有し、この油圧ピストンの増圧動作によって前記蓄圧器より供給される燃料を増圧する増圧器と、
ｃ）燃料の流入または流出により油圧が増減する背圧室を有すると共に、この背圧室の油圧の増減に応じて可動するニードルを有し、前記蓄圧器より供給される燃料または前記増圧器によって増圧された燃料を前記ニードルの開弁動作によって噴射するノズルと、
ｄ）前記蓄圧器の燃料圧力を前記制御室および前記背圧室に供給するための燃料通路と、前記制御室および前記背圧室の燃料圧力を低圧側に開放するための燃料通路とを有する油圧回路と、
ｅ）前記制御室に通じる燃料通路または前記背圧室に通じる燃料通路に設けられると共に、この燃料通路を開閉可能な弁体を有し、前記油圧回路に接続される導入路を介して導入される油圧によって前記弁体の作動が制御される油圧弁と、
ｆ）一つの二位置アクチュエータによって駆動される弁体を内蔵し、この弁体により、前記蓄圧器に通じる高圧側と燃料タンクに通じる低圧側との何方か一方を選択して前記油圧回路に接続させると共に、前記油圧弁に導入される油圧を制御する制御弁とを備え、
前記制御室と前記背圧室との何方か一方の燃料圧力が前記制御弁により直接制御され、他方の燃料圧力が前記油圧弁を介して間接的に制御されることにより、前記増圧器の作動および前記ノズルの作動を制御する内燃機関用燃料噴射装置であって、
前記制御室または前記背圧室の燃料圧力が前記制御弁により直接制御されて作動する前記増圧器または前記ノズルの作動に対して、前記背圧室または前記制御室の燃料圧力が前記油圧弁を介して間接的に制御されて作動する前記ノズルまたは前記増圧器の作動に遅れが生じるように、前記導入路に絞りを設けたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。  
【請求項２】
ａ）燃料を所定の圧力状態に蓄える蓄圧器と、
ｂ）燃料の流入または流出により油圧が増減する制御室を有すると共に、この制御室の油圧の増減に応じて可動する油圧ピストンを有し、この油圧ピストンの増圧動作によって前記蓄圧器より供給される燃料を増圧する増圧器と、
ｃ）燃料の流入または流出により油圧が増減する背圧室を有すると共に、この背圧室の油圧の増減に応じて可動するニードルを有し、前記蓄圧器より供給される燃料または前記増圧器によって増圧された燃料を前記ニードルの開弁動作によって噴射するノズルと、
ｄ）前記蓄圧器の燃料圧力を前記制御室および前記背圧室に供給するための燃料通路と、前記制御室および前記背圧室の燃料圧力を低圧側に開放するための燃料通路とを有する油圧回路と、
ｅ）前記制御室に通じる燃料通路または前記背圧室に通じる燃料通路に設けられると共に、この燃料通路を開閉可能な弁体を有し、前記油圧回路に接続される導入路を介して導入される油圧によって前記弁体の作動が制御される油圧弁と、
ｆ）一つの二位置アクチュエータによって駆動される弁体を内蔵し、この弁体により、前記蓄圧器に通じる高圧側と燃料タンクに通じる低圧側との何方か一方を選択して前記油圧回路に接続させると共に、前記油圧弁に導入される油圧を制御する制御弁とを備え、
前記制御室と前記背圧室との何方か一方の燃料圧力が前記制御弁により直接制御され、他方の燃料圧力が前記油圧弁を介して間接的に制御されることにより、前記増圧器の作動および前記ノズルの作動を制御する内燃機関用燃料噴射装置であって、
前記制御室または前記背圧室の燃料圧力が前記制御弁により直接制御されて作動する前記増圧器または前記ノズルの作動に対して、前記背圧室または前記制御室の燃料圧力が前記油圧弁を介して間接的に制御されて作動する前記ノズルまたは前記増圧器の作動に遅れが生じるように、前記油圧弁の作動圧力が設定されていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項３】
ａ）燃料を所定の圧力状態に蓄える蓄圧器と、
ｂ）燃料の流入または流出により油圧が増減する制御室を有すると共に、この制御室の油圧の増減に応じて可動する油圧ピストンを有し、この油圧ピストンの増圧動作によって前記蓄圧器より供給される燃料を増圧する増圧器と、
ｃ）燃料の流入または流出により油圧が増減する背圧室を有すると共に、この背圧室の油圧の増減に応じて可動するニードルを有し、前記蓄圧器より供給される燃料または前記増圧器によって増圧された燃料を前記ニードルの開弁動作によって噴射するノズルと、
ｄ）前記蓄圧器の燃料圧力を前記制御室および前記背圧室に供給するための燃料通路と、前記制御室および前記背圧室の燃料圧力を低圧側に開放するための燃料通路とを有する油圧回路と、
ｅ）前記制御室に通じる燃料通路または前記背圧室に通じる燃料通路に設けられると共に、この燃料通路を開閉可能な弁体を有し、前記油圧回路に接続される導入路を介して導入される油圧によって前記弁体の作動が制御される油圧弁と、
ｆ）一つの二位置アクチュエータによって駆動される弁体を内蔵し、この弁体により、前記蓄圧器に通じる高圧側と燃料タンクに通じる低圧側との何方か一方を選択して前記油圧回路に接続させると共に、前記油圧弁に導入される油圧を制御する制御弁とを備え、
前記制御室と前記背圧室との何方か一方の燃料圧力が前記制御弁により直接制御され、他方の燃料圧力が前記油圧弁を介して間接的に制御されることにより、前記増圧器の作動および前記ノズルの作動を制御する内燃機関用燃料噴射装置であって、
前記制御室または前記背圧室の燃料圧力が前記制御弁により直接制御されて作動する前記増圧器または前記ノズルの作動に対して、前記背圧室または前記制御室の燃料圧力が前記油圧弁を介して間接的に制御されて作動する前記ノズルまたは前記増圧器の作動に遅れが生じるように、前記導入路に絞りを設けると共に、前記油圧弁の作動圧力が設定されていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御弁は、前記油圧回路に接続される切替ポートと、前記蓄圧器に通じる入力ポートと、低圧側のドレン通路に接続される低圧ポートとが設けられ、
前記弁体が、前記低圧ポートと前記切替ポートとの間を遮断して、前記入力ポートと前記切替ポートとの間を連通する油圧供給モードと、前記弁体が前記入力ポートと前記切替ポートとの間を遮断して、前記低圧ポートと前記切替ポートとの間を連通する油圧開放モードとを選択的に切り替える二位置三方弁であることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記油圧弁は、二位置二方弁であることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御弁と前記制御室との間を並列に接続する２本の燃料通路を有し、一方の燃料通路に燃料の流れ方向を規制する流れ方向規制手段が設けられ、他方の燃料通路に前記油圧弁が設けられ、前記流れ方向規制手段は、前記制御弁から前記制御室に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御室は、燃料の流れ方向を規制する流れ方向規制手段を有する第１の燃料通路を介して前記制御弁に接続されると共に、前記油圧弁が設けられた第２の燃料通路を介して低圧側のドレン通路に接続され、
前記流れ方向規制手段は、前記制御弁から前記制御室に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御室は、燃料の流れ方向を規制する流れ方向規制手段を有する第１の燃料通路を介して前記制御弁に接続されると共に、前記油圧弁が設けられた第２の燃料通路を介して前記蓄圧器に接続され、
前記流れ方向規制手段は、前記制御室から前記制御弁に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項９】
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御弁と前記背圧室との間を並列に接続する２本の燃料通路を有し、一方の燃料通路に燃料の流れ方向を規制する流れ方向規制手段が設けられ、他方の燃料通路に前記油圧弁が設けられ、前記流れ方向規制手段は、前記制御弁から前記背圧室に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項１０】
請求項１〜９に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記油圧弁は、前記導入路より導入される油圧と前記蓄圧器の燃料圧力との差圧で作動することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記背圧室に接続される燃料通路に絞りが設けられ、この絞りの値により、前記ニードルの移動速度が可変設定されることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記制御室に接続される燃料通路に絞りが設けられ、この絞りの値により、前記油圧ピストンの移動速度が可変設定されることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項１３】
請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、
前記背圧室に接続される燃料通路および前記制御室に接続される燃料通路に、それぞれ絞りが設けられ、これらの絞りの値により、前記ニードルの移動速度および前記油圧ピストンの移動速度が可変設定されることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関、特にディーゼル機関用の燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用の燃料噴射装置として、コモンレールシステムが知られている。このコモンレールシステムは、燃料を所定の圧力状態に蓄える蓄圧器（コモンレール）を備え、その蓄圧器より供給される高圧燃料をインジェクタより内燃機関の気筒内へ噴射するシステムであり、噴射圧力と噴射量とを独立に制御できる等の優れた性能を有している。このようなコモンレールシステムに対し、近年、排気ガス浄化、及び燃費低減の見地から、さらに高性能化の要求があり、噴射圧力を高めることが必要になっている。これを簡易に実現できる公知技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された燃料噴射装置は、コモンレールシステムの長所である「ノズルの開閉動作を油圧で制御する機構」を備えると共に、蓄圧器の燃料を増圧する増圧機構を備えている。この増圧機構を備えることで、より高圧での噴射ができるだけでなく、増圧と噴射の両方を制御することができる。その結果、１噴射サイクルの中で噴射圧力を変えることが可能であり、低圧での微小噴射と超高圧での主噴射を実現できると共に、噴射率のパターンを最適化できるので、よりミクロな燃焼の最適化ができるようになる。
【０００４】
ところが、上記の公知技術（特許文献１）では、本質的に２つの動作、すなわち増圧動作と噴射動作を各々独立に制御することが必要であるため、アクチュエータが少なくとも２個必要になる等、システムの構成が複雑になり、それに伴ってコストが高くなるという問題を有している。
これに対し、上記の公知技術（特許文献１）と同等の機能をより簡易に実現できる別のシステムが提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
図１１は特許文献２に記載された燃料噴射装置の油圧回路図である。
この燃料噴射装置は、１つのアクチュエータによって駆動される制御弁１００を有し、この制御弁１００と増圧器１１０およびノズル１２０とが、それぞれ燃料通路１３０、１４０によって接続され、更に、燃料通路１５０を介して蓄圧器１６０に接続されている。  制御弁１００は、燃料通路１３０、１４０に接続される油圧ポート１０１と、低圧側のドレン通路１７０に接続される低圧ポート１０２とが設けられ、弁体１０３が油圧ポート１０１と低圧ポート１０２との間を遮断する閉弁位置（図１１に示す状態）と、油圧ポート１０１と低圧ポート１０２との間を連通する開弁位置との間で駆動される。
【０００６】
弁体１０３が閉弁位置に駆動されると、蓄圧器１６０の燃料圧力が増圧器１１０の制御室１１１およびノズル１２０の背圧室１２１に供給される。このとき、増圧器１１０では、内蔵する油圧ピストン１１２に対し、上下両側の油圧がバランスするため、蓄圧器１６０から燃料通路１８０を通って加圧室１１３に供給された燃料が増圧されることはない。一方、ノズル１２０では、背圧室１２１の燃料圧力を受けて、内蔵するニードル（図示せず）が閉弁状態を維持するため、噴射は行われない。
【０００７】
次に、弁体１０３が開弁位置に駆動されると、制御弁１００の油圧ポート１０１と低圧ポート１０２とが連通するため、制御室１１１および背圧室１２１の燃料圧力が制御弁１００を介して低圧側に開放される。これにより、増圧器１１０では、油圧ピストン１１２の上下両側の圧力バランスがくずれて、油圧ピストン１１２が図示下方へ移動することにより、加圧室１１３の燃料が増圧されてノズル１２０に供給される。また、ノズル１２０では、背圧室１２１の燃料圧力が低下してニードルがリフトすることにより、増圧器１１０より供給される超高圧の燃料が噴射される。
【特許文献１】特許第２８８５０７６号公報
【特許文献２】特開２００３−１０６２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献２に記載された燃料噴射装置は、増圧器１１０の制御室１１１およびノズル１２０の背圧室１２１が常時蓄圧器１６０に接続されている。つまり、制御弁１００の開閉状態に係わりなく、制御室１１１および背圧室１２１は、それぞれ蓄圧器１６０に常時連通している。このため、各燃料通路１３０、１４０、１５０にそれぞれ絞り１９０、２００、２１０が設けられているが、この３個の絞り１９０〜２１０を用いても、各絞り１９０〜２１０が互いに影響を及ぼすため、増圧器１１０の作動およびノズル１２０の作動を最適に制御することは困難である。
【０００９】
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、１つのアクチュエータによって駆動される制御弁により、増圧器の増圧動作とノズルの噴射動作とを高精度に制御でき、アクチュエータを１つにしたことによる制御自由度の低下を防止できる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（請求項１の発明）
本発明は、増圧器の制御室に通じる燃料通路またはノズルの背圧室に通じる燃料通路に設けられる油圧弁と、一つの二位置アクチュエータによって駆動される弁体を内蔵し、この弁体により、蓄圧器に通じる高圧側と燃料タンクに通じる低圧側との何方か一方を選択して油圧回路に接続させると共に、油圧弁に導入される油圧を制御する制御弁とを備え、制御室と背圧室との何方か一方の燃料圧力が制御弁により直接制御され、他方の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御されることにより、増圧器の作動およびノズルの作動を制御する内燃機関用燃料噴射装置であって、制御室または背圧室の燃料圧力が制御弁により直接制御されて作動する増圧器またはノズルの作動に対して、背圧室または制御室の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御されて作動するノズルまたは増圧器の作動に遅れが生じるように、導入路に絞りを設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、導入路に絞りを設けることで、油圧弁が作動するタイミングを遅らせることができる。例えば、制御室の燃料圧力が制御弁により直接制御され、背圧室の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御される場合であれば、油圧弁の作動タイミングが遅れる分だけ、増圧器の作動に対してノズルの作動に遅れが生じる。この場合、増圧器により増圧が進行した状態で噴射が行われるので、噴射の初期から超高圧の噴射を実現できる。
一方、背圧室の燃料圧力が制御弁により直接制御され、制御室の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御される場合であれば、ノズルの作動に対して増圧器の作動に遅れが生じる。この場合、増圧が進まないうちに噴射が行われるので、噴射の初期を低圧（蓄圧器の燃料圧力）にできる。
【００１２】
（請求項２の発明）
本発明は、増圧器の制御室に通じる燃料通路またはノズルの背圧室に通じる燃料通路に設けられる油圧弁と、一つの二位置アクチュエータによって駆動される弁体を内蔵し、この弁体により、蓄圧器に通じる高圧側と燃料タンクに通じる低圧側との何方か一方を選択して油圧回路に接続させると共に、油圧弁に導入される油圧を制御する制御弁とを備え、制御室と背圧室との何方か一方の燃料圧力が制御弁により直接制御され、他方の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御されることにより、増圧器の作動およびノズルの作動を制御する内燃機関用燃料噴射装置であって、制御室または背圧室の燃料圧力が制御弁により直接制御されて作動する増圧器またはノズルの作動に対して、背圧室または制御室の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御されて作動するノズルまたは増圧器の作動に遅れが生じるように、前記油圧弁の作動圧力が設定されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、油圧弁の作動圧力を適宜に設定することで、油圧弁が作動するタイミングを遅らせることができる。例えば、制御室の燃料圧力が制御弁により直接制御され、背圧室の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御される場合であれば、油圧弁の作動タイミングが遅れる分だけ、増圧器の作動に対してノズルの作動に遅れが生じる。この場合、増圧器により増圧が進行した状態で噴射が行われるので、噴射の初期から超高圧の噴射を実現できる。
一方、背圧室の燃料圧力が制御弁により直接制御され、制御室の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御される場合であれば、ノズルの作動に対して増圧器の作動に遅れが生じる。この場合、増圧が進まないうちに噴射が行われるので、噴射の初期を低圧（蓄圧器の燃料圧力）にできる。
【００１４】
（請求項３の発明）
本発明は、増圧器の制御室に通じる燃料通路またはノズルの背圧室に通じる燃料通路に設けられる油圧弁と、一つの二位置アクチュエータによって駆動される弁体を内蔵し、この弁体により、蓄圧器に通じる高圧側と燃料タンクに通じる低圧側との何方か一方を選択して油圧回路に接続させると共に、油圧弁に導入される油圧を制御する制御弁とを備え、制御室と背圧室との何方か一方の燃料圧力が制御弁により直接制御され、他方の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御されることにより、増圧器の作動およびノズルの作動を制御する内燃機関用燃料噴射装置であって、制御室または背圧室の燃料圧力が制御弁により直接制御されて作動する増圧器またはノズルの作動に対して、背圧室または制御室の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御されて作動するノズルまたは増圧器の作動に遅れが生じるように、導入路に絞りを設けると共に、油圧弁の作動圧力が設定されていることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、導入路に設けた絞りの効果と、油圧弁の作動圧力との協働により、油圧弁が作動するタイミングを遅らせることができる。例えば、制御室の燃料圧力が制御弁により直接制御され、背圧室の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御される場合であれば、油圧弁の作動タイミングが遅れる分だけ、増圧器の作動に対してノズルの作動に遅れが生じる。この場合、増圧器により増圧が進行した状態で噴射が行われるので、噴射の初期から超高圧の噴射を実現できる。
一方、背圧室の燃料圧力が制御弁により直接制御され、制御室の燃料圧力が油圧弁を介して間接的に制御される場合であれば、ノズルの作動に対して増圧器の作動に遅れが生じる。この場合、増圧が進まないうちに噴射が行われるので、噴射の初期を低圧（蓄圧器の燃料圧力）にできる。
【００１６】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御弁は、油圧回路に接続される切替ポートと、蓄圧器に通じる入力ポートと、低圧側のドレン通路に接続される低圧ポートとが設けられ、弁体が低圧ポートと切替ポートとの間を遮断して、入力ポートと切替ポートとの間を連通する油圧供給モードと、弁体が入力ポートと切替ポートとの間を遮断して、低圧ポートと切替ポートとの間を連通する油圧開放モードとを選択的に切り替える二位置三方弁であることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、切替ポートは、入力ポートと低圧ポートの何方か一方と選択的に連通し、両ポート（入力ポートおよび低圧ポート）と同時に連通することはない。従って、蓄圧器と増圧器の制御室およびノズルの背圧室とが常時連通することはなく、油圧開放モードが選択された時、つまり、制御室および背圧室の燃料圧力が低圧側に開放される時に、蓄圧器に通じる入力ポートは、切替ポートおよび低圧ポートとの間が弁体によって遮断されている。これにより、油圧開放モードが選択された時に、蓄圧器の燃料が低圧側に垂れ流しされることはなく、エネルギーロスを抑制できるので、内燃機関の燃費低下を防止できる。
【００１８】
（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、油圧弁は、二位置二方弁であることを特徴とする。
本発明の油圧弁は、制御室に通じる燃料通路または背圧室に通じる燃料通路を弁体によって開閉するだけであり、燃料の流れ方向を切り替える必要がないので、簡易な二位置二方弁として構成することができ、安価に製造できる。
【００１９】
（請求項６の発明）
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御弁と制御室との間を並列に接続する２本の燃料通路を有し、一方の燃料通路に燃料の流れ方向を規制する流れ方向規制手段が設けられ、他方の燃料通路に油圧弁が設けられ、前記流れ方向規制手段は、制御弁から制御室に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止することを特徴とする。
【００２０】
上記の構成によれば、油圧弁の閉弁時（弁体が他方の燃料通路を閉じた状態）に、蓄圧器の燃料圧力が制御弁を介して一方の燃料通路より制御室に供給される。油圧弁が開弁すると、その油圧弁が設けられた他方の燃料通路を通じて制御室と制御弁とが連通するため、制御室の燃料が他方の燃料通路を通って制御弁に流れる。その結果、制御室の燃料圧力が低下して、増圧器により燃料の増圧が行われる。
これにより、油圧弁を介して制御室の燃料圧力を間接的に制御できるので、ノズルの作動に対して、増圧器の作動に遅れを生じさせることが可能である。
【００２１】
（請求項７の発明）
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御室は、燃料の流れ方向を規制する流れ方向規制手段を有する第１の燃料通路を介して制御弁に接続されると共に、油圧弁が設けられた第２の燃料通路を介して低圧側のドレン通路に接続され、流れ方向規制手段は、制御弁から制御室に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止することを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、油圧弁の閉弁時（弁体が第２の燃料通路を閉じた状態）に、蓄圧器の燃料圧力が制御弁を介して第１の燃料通路より制御室に供給される。油圧弁が開弁すると、油圧弁が設けられた第２の燃料通路を通じて制御室とドレン通路とが連通するため、制御室の燃料が第２の燃料通路を通ってドレン通路に流れる。その結果、制御室の燃料圧力が低下して、増圧器により燃料の増圧が行われる。
これにより、油圧弁を介して制御室の燃料圧力を間接的に制御できるので、ノズルの作動に対して、増圧器の作動に遅れを生じさせることが可能である。
【００２３】
（請求項８の発明）
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御室は、燃料の流れ方向を規制する流れ方向規制手段を有する第１の燃料通路を介して制御弁に接続されると共に、油圧弁が設けられた第２の燃料通路を介して蓄圧器に接続され、流れ方向規制手段は、制御室から制御弁に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止することを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、油圧弁の開弁時（弁体が第２の燃料通路を開いた状態）に、蓄圧器の燃料圧力が第２の燃料通路を通って制御室に供給される。油圧弁が閉弁すると、蓄圧器から制御室に供給される燃料圧力が遮断され、制御室の燃料が第１の燃料通路を通って制御弁に流れる。その結果、制御室の燃料圧力が低下して、増圧器により燃料の増圧が行われる。これにより、油圧弁を介して制御室の燃料圧力を間接的に制御できるので、ノズルの作動に対して、増圧器の作動に遅れを生じさせることが可能である。
【００２５】
（請求項９の発明）
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御弁と背圧室との間を並列に接続する２本の燃料通路を有し、一方の燃料通路に燃料の流れ方向を規制する流れ方向規制手段が設けられ、他方の燃料通路に油圧弁が設けられ、前記流れ方向規制手段は、制御弁から背圧室に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止することを特徴とする。
【００２６】
上記の構成によれば、油圧弁の閉弁時（弁体が他方の燃料通路を閉じた状態）に、蓄圧器の燃料圧力が制御弁を介して一方の燃料通路より背圧室に供給される。油圧弁が開弁すると、その油圧弁が設けられた他方の燃料通路を通じて背圧室と制御弁とが連通するため、背圧室の燃料が他方の燃料通路を通って制御弁に流れる。その結果、背圧室の燃料圧力が低下して、ノズルより燃料噴射が行われる。
これにより、油圧弁を介して背圧室の燃料圧力を間接的に制御できるので、増圧器の作動に対して、ノズルの作動に遅れを生じさせることが可能である。
【００２７】
（請求項１０の発明）
請求項１〜９に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、油圧弁は、導入路より導入される油圧と蓄圧器の燃料圧力との差圧で作動することを特徴とする。
導入路より油圧弁に導入される油圧は、制御弁によって制御される。すなわち、制御弁が油圧回路を高圧側に接続すると、油圧弁に導入路を介して高圧が導入されるため、蓄圧器の燃料圧力との差圧が小さくなって、油圧弁が閉弁または開弁する。一方、制御弁が油圧回路を低圧側に接続すると、油圧弁に導入路を介して低圧が導入されるため、蓄圧器の燃料圧力との差圧が大きくなって、油圧弁が開弁または閉弁する。
【００２８】
（請求項１１の発明）
請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、背圧室に接続される燃料通路に絞りが設けられ、この絞りの値により、ニードルの移動速度が可変設定されることを特徴とする。
これにより、ノズルの噴射特性を最適に制御できる。
【００２９】
（請求項１２の発明）
請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、制御室に接続される燃料通路に絞りが設けられ、この絞りの値により、油圧ピストンの移動速度が可変設定されることを特徴とする。
これにより、増圧器の増圧動作を最適に制御できる。
【００３０】
（請求項１３の発明）
請求項１〜１０に記載した何れかの内燃機関用燃料噴射装置において、背圧室に接続される燃料通路および制御室に接続される燃料通路に、それぞれ絞りが設けられ、これらの絞りの値により、ニードルの移動速度および油圧ピストンの移動速度が可変設定されることを特徴とする。
これにより、ノズルの噴射特性および増圧器の増圧動作を最適に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００３２】
図１は実施例１に係る燃料噴射装置の油圧回路図であり、図２〜４は燃料噴射装置に用いられる制御弁および油圧弁の具体的な構成を含む油圧回路図である。
本発明の燃料噴射装置１は、例えば、車両用ディーゼル機関のコモンレールシステムに採用されるもので、図１に示す様に、燃料を所定の圧力状態に蓄える蓄圧器２と、この蓄圧器２より供給される燃料を増圧する増圧器３と、蓄圧器２より供給される燃料または増圧器３によって増圧された燃料を噴射するノズル４と、増圧器３の作動およびノズル４の作動を制御する制御弁５等を備える。なお、蓄圧器２を除く増圧器３、ノズル４、および制御弁５等は、図５に示す様に、燃料噴射弁６として構成されている。
【００３３】
蓄圧器２は、燃料配管７によって燃料噴射弁６に接続され、蓄圧器２に蓄圧された燃料が燃料配管７を通って燃料噴射弁６に供給される。
増圧器３は、大径ピストン８ａと小径プランジャ８ｂとが同心位置に設けられた油圧ピストン８を有し、この油圧ピストン８がボディ９（図５参照）に形成された大径ボアと小径ボアとに摺動可能に収容されている。大径ピストン８ａが収容される大径ボアには、大径ピストン８ａの上端面より上側に駆動室１０が形成され、大径ピストン８ａの下端面より下側に制御室１１が形成されている。一方、小径プランジャ８ｂが収容される小径ボアには、小径プランジャ８ｂの下端面より下側に加圧室１２が形成されている。
【００３４】
駆動室１０は、燃料通路１３を介して燃料配管７に接続され、その燃料配管７および燃料通路１３を通じて蓄圧器２の燃料圧力が供給される。駆動室１０の燃料圧力は、油圧ピストン８の上端面に作用して、油圧ピストン８を下向きに付勢している。
制御室１１は、本発明の油圧回路の一部を形成する往復通路（以下に説明する）を介して制御弁５の切替ポート４０（後述する）に接続され、その制御弁５により制御室１１の燃料圧力が制御される。なお、制御室１１には、図５に示す様に、油圧ピストン８を図示上方へ付勢するスプリング１４が配設されている。
【００３５】
往復通路は、図１に示す様に、制御弁５の切替ポート４０と制御室１１との間を並列に接続する２本の燃料通路１５、１６によって形成される。一方の燃料通路１５には、制御弁５から制御室１１へ向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止する逆止弁１７が設けられ、他方の燃料通路１６には、油圧弁１８（後述する）が設けられている。なお、２本の燃料通路１５、１６は、制御弁５の切替ポート４０に接続される一端から制御室１１に接続される他端までの通路全長を完全に独立して設けることもできるが、図１に示す様に、両通路１５、１６の一端側および他端側を共通に設けることもできる。
【００３６】
加圧室１２は、逆止弁１９を有する燃料通路２０を介して前記燃料配管７に接続されると共に、燃料通路２１を通じてノズル４に設けられる油溜まり４ａ（図５参照）に連通している。逆止弁１９は、燃料通路２０を加圧室１２へ向かう燃料（蓄圧器２から供給される燃料）の流れを許容し、その逆流（蓄圧器２へ向かう流れ）を阻止する。これにより、蓄圧器２の燃料圧力が加圧室１２に供給され、さらに燃料通路２１を介してノズル４の油溜まり４ａにも供給される。
【００３７】
ノズル４は、図５に示す様に、先端部に噴孔２２が形成されたノズルボディ２３と、このノズルボディ２３の内部に収容されるニードル２４と、このニードル２４の図示上部に背圧室２５を形成するノズルホルダ２６等より構成され、前記ボディ９の下部に配置されて、リテーナ２７によりボディ９に固定されている。
ノズルボディ２３には、ニードル２４の周囲に環状の燃料通路２８が形成され、この燃料通路２８の上流端に前記油溜まり４ａが形成されている。また、燃料通路２８と噴孔２２との間に円錐状のシート面（図示せず）が形成されている。
【００３８】
背圧室２５は、本発明の油圧回路の一部を形成する燃料通路２９を介して制御弁５の切替ポート４０に接続され、この制御弁５によって背圧室２５の燃料圧力が制御される。なお、燃料通路２９には、絞り３０が設けられている。
ニードル２４は、蓄圧器２の燃料圧力が背圧室２５に供給されると、その蓄圧器２の燃料圧力と背圧室２５に配設されたスプリング３１（図５参照）の付勢力とを受けて閉弁方向（図５の下方）へ押圧され、ニードル２４の先端部に設けられたシートライン（図示せず）が前記シート面に着座して燃料通路２８と噴孔２２との間を遮断する。一方、制御弁５を介して背圧室２５の燃料圧力が開放されると、ニードル２４がリフトして燃料通路２８と噴孔２２との間を開くことにより、油溜まり４ａに供給される燃料が燃料通路２８を通って噴孔２２より噴射される。
【００３９】
制御弁５は、図５に示す様に、ボディ３２に形成されたバルブ室５ａと、このバルブ室５ａに収容される弁体５ｂと、この弁体５ｂを駆動する二位置アクチュエータ３３とを有し、前記ボディ９の上部に配置されて、リテーナ３４によりボディ９に固定されている。  バルブ室５ａには、図２に示す様に、燃料配管７に接続される燃料通路３５を介して蓄圧器２の燃料圧力が供給される入力ポート３６と、ドレン通路３７を介して燃料タンク３８に通じる低圧ポート３９と、前記往復通路（燃料通路１５、１６）を介して増圧器３の制御室１１に接続される第１の切替ポートと、燃料通路２９を介してノズル４の背圧室２５に接続される第２の切替ポートとが設けられている。以下、第１の切替ポートと第２の切替ポートを共通の切替ポート４０として説明する。
【００４０】
弁体５ｂは、低圧ポート３９と切替ポート４０との間を遮断して、入力ポート３６と切替ポート４０との間を連通する油圧供給モード（図１、図２および図５に示す位置）と、入力ポート３６と切替ポート４０との間を遮断して、低圧ポート３９と切替ポート４０との間を連通する油圧開放モード（図３、図４に示す位置）とを切り替えることができる。すなわち、この制御弁５は、作動モードに応じて燃料の流れ方向を切り替える二位置三方弁として構成されている。
【００４１】
アクチュエータ３３は、図２に示す様に、弁体５ｂに連結される円板状のアーマチャ４１と、車両に搭載される電子制御装置（以下ＥＣＵ４２と呼ぶ）により通電制御される電磁コイル４３と、アーマチャ４１を図示下方へ付勢する戻りバネ４４等より構成される。このアクチュエータ３３は、電磁コイル４３への通電によって磁力が発生すると、その磁力を受けてアーマチャ４１が吸引され、戻りバネ４４の反力に抗して図示上方へ移動することにより駆動力を発生する。また、電磁コイル４３への通電が停止すると、磁力の消滅により、戻りバネ４４の反力でアーマチャ４１が押し戻されて、図２に示す初期状態へ復帰する。なお、図２に示す油圧回路図では、アーマチャ４１の作動方向が図５と反対方向に示されている。つまり、図５では、電磁コイル４３が通電されると、磁力を受けてアーマチャ４１が図示下方へ移動するが、図２ではアーマチャ４１が図示上方へ移動する様に示されている。
【００４２】
前記油圧弁１８は、図２に示す様に、バルブ室１８ａと、このバルブ室１８ａに収容される弁体１８ｂと、この弁体１８ｂを付勢するスプリング１８ｃ等より構成される。
バルブ室１８ａには、増圧器３の制御室１１に連通する入口側ポート４５と、制御弁５の切替ポート４０に連通する出口側ポート４６とが設けられている。
弁体１８ｂは、入口側ポート４５と出口側ポート４６との間を遮断する閉弁モード（図２、図３、図５に示す位置）と、入口側ポート４５と出口側ポート４６との間を連通する開弁モード（図４に示す位置）とを切り替えることができる。
スプリング１８ｃは、バルブ室１８ａの図示下方に凹設された作動室１８ｄに収容されて、弁体１８ｂを閉弁方向（図２の上向き）へ付勢している。
【００４３】
この油圧弁１８には、燃料通路３５より分岐する分岐通路４７を介して蓄圧器２の燃料圧力が常時導入され、その燃料圧力が弁体１８ｂを開弁方向（図２の下向き）に付勢している。一方、作動室１８ｄには、制御弁５の切替ポート４０に接続される圧力導入路４８を介して制御弁５の作動モードに応じた燃料圧力が導入される。すなわち、制御弁５が油圧供給モードに設定されると、蓄圧器２の燃料圧力が圧力導入路４８を介して作動室１８ｄに導入され、弁体１８ｂを開弁方向へ付勢する力と、弁体１８ｂを閉弁方向へ付勢する力との差が小さく、あるいは等しくなるため、スプリング１８ｃの反力により弁体１８ｂが閉弁方向に付勢されて閉弁モードが設定される。
【００４４】
また、制御弁５が油圧開放モードに設定されると、作動室１８ｄが低圧側に通じることで、弁体１８ｂに掛かる差圧が大きくなる（弁体１８ｂを開弁方向へ付勢する力の方が閉弁方向へ付勢する力より大きい）ため、スプリング１８ｃの反力に抗して、弁体１８ｂが開弁方向に付勢されて開弁モードが設定される。すなわち、この油圧弁１８は、作動モードに応じて燃料通路１６を開閉する二位置二方弁として構成されている。
但し、実施例１では、制御弁５が油圧供給モードから油圧開放モードに切り替わった時に、油圧弁１８が閉弁モードから開弁モードに切り替わるタイミングに遅れが生じる様に、圧力導入路４８に絞り４９（図１参照）が設けられ、その絞り４９によって遅れ時間が設定されている。
【００４５】
次に、燃料噴射装置１の作動を図２〜図４および図６に示すタイムチャートを基に説明する。なお、図６の（１）、（２）、（３）は、それぞれ図２、図３、図４に示す状態に対応している。
アクチュエータ３３の電磁コイル４３がＯＦＦ状態の時は、図２に示す様に、制御弁５が油圧供給モードに設定される。この油圧供給モードでは、切替ポート４０と低圧ポート３９との間が遮断され、入力ポート３６と切替ポート４０とが連通するため、切替ポート４０に蓄圧器２の燃料圧力が供給される。また、油圧弁１８は、圧力導入路４８を介して蓄圧器２の燃料圧力が作動室１８ｄに導入されるため、閉弁モードとなる。
【００４６】
これにより、蓄圧器２の燃料圧力が、一方の燃料通路１５を介して増圧器３の制御室１１に供給されると共に、燃料通路２９を介してノズル４の背圧室２５にも供給される。この時、増圧器３では、蓄圧器２の燃料圧力が駆動室１０および加圧室１２にも供給されるため、油圧ピストン８の上下両端面に作用する燃料圧力がバランスする。その結果、油圧ピストン８がスプリング１４（図５参照）に付勢されて図示上方に移動し、加圧室１２の容積が拡大するのに伴って加圧室１２に燃料が充填される。この状態では、ノズル４の背圧室２５が蓄圧器２と同じ燃料圧力になっているので、ニードル２４がリフトすることはなく、ノズル４内の燃料通路２８と噴孔２２との間が遮断されることにより、燃料が噴射されることはない。
【００４７】
次に、ＥＣＵ４２よりアクチュエータ３３に駆動信号が出力され、電磁コイル４３に通電されると、図３に示す様に、制御弁５が油圧供給モードから油圧開放モードに切り替わる。この油圧開放モードでは、入力ポート３６と切替ポート４０との間が遮断され、切替ポート４０と低圧ポート３９とが連通する。これにより、ノズル４の背圧室２５が低圧側に連通して、背圧室２５の燃料圧力が開放されるため、ニードル２４がリフトして、油溜まり４ａに供給される燃料が噴孔２２より噴射される。
この時、油圧弁１８は、背圧室２５の燃料圧力が所定の圧力に低下するまで、図３に示す閉弁モードを維持するため、背圧室２５の燃料圧力が開放されると同時に油圧ピストン８が作動することはない。従って、ノズル４の噴射圧力は、増圧器３によって増圧された超高圧ではなく、蓄圧器２の燃料圧力に略等しい。
【００４８】
その後、背圧室２５の燃料圧力が所定の圧力まで低下し、更に、圧力導入路４８の絞り４９によって設定される遅れ時間を経て、油圧弁１８が閉弁モードから開弁モードに切り替わる（図４参照）。これにより、油圧弁１８を介して増圧器３の制御室１１と制御弁５の切替ポート４０とが連通するため、制御室１１の燃料圧力が低圧側に開放される。その結果、油圧ピストン８に作用する上側と下側との圧力バランスが崩れるため、油圧ピストン８が駆動室１０の燃料圧力に押圧されて下方へ押し下げられる。
【００４９】
この油圧ピストン８の増圧移動に伴い、加圧室１２の燃料圧力が上がり始め、最終的には、大径ピストン８ａと小径プランジャ８ｂとの断面積比に応じて加圧される。例えば、蓄圧器２の燃料圧力を５０ＭＰａとし、大径ピストン８ａと小径プランジャ８ｂとの断面積比を４：１に設定した場合、加圧室１２の燃料圧力は、４×５０＝２００ＭＰａとなる。これにより、増圧器３によって増圧された超高圧の燃料が、ノズル４より噴射される。  
【００５０】
この後、所定のタイミング（例えば、所定の噴射量になった時点）で電磁コイル４３への通電を停止すると、制御弁５が油圧開放モードから油圧供給モードに切り替わるため、蓄圧器２の燃料圧力がノズル４の背圧室２５および増圧器３の制御室１１に供給される。これにより、ノズル４では、背圧室２５の燃料圧力が上昇してニードル２４が押し戻されることにより、噴射が終了する。また、増圧器３では、制御室１１の圧力上昇により、油圧ピストン８が即時に増圧作動を停止して、戻り行程を開始する。
図７にコンピュータシミュレーションによる数値解析の結果を示す。但し、油圧ピストン８の断面積比を２：１とした場合の例である。このシミュレーションによれば、上記の作動説明と略同様の作動および性能が得られることが分かる。
【００５１】
（実施例１の効果）
実施例１に記載した燃料噴射装置１は、制御弁５の切替ポート４０と増圧器３の制御室１１との間が２本の燃料通路１５、１６によって並列に接続されており、制御室１１の圧力を開放する場合と、加圧する場合とで、異なる通路を使用することができる。つまり、制御室１１に圧力を加える時は、逆止弁１７が設けられた一方の燃料通路１５を通って蓄圧器２の燃料圧力を制御室１１に供給することができ、制御室１１の圧力を開放する時は、油圧弁１８が設けられた他方の燃料通路１６を通って制御室１１から低圧側に圧力を開放することができる。
【００５２】
上記の構成によれば、例えば、他方の燃料通路１６に絞り（図示せず）を設けて制御室１１の圧力開放速度を抑えることにより、図６の破線Ａで示す様に、増圧器３の増圧速度（油圧ピストン８の移動速度）を変えることができる。あるいは、一方の燃料通路１５に絞り（図示せず）を設けて制御室１１の加圧速度を抑えることにより、図６の破線Ｂで示す様に、増圧器３の戻り速度（油圧ピストン８の移動速度）を変えることができる。
【００５３】
また、実施例１では、油圧弁１８の作動室１８ｄに通じる圧力導入路４８に絞り４９を設けているので、油圧弁１８が閉弁モードから開弁モードに切り替わるタイミングを遅らせることができる。その結果、図６の破線Ｃで示す様に、増圧器３の作動（増圧開始時期）に遅れを与えることができる。この様に、増圧器３の増圧速度、増圧器３の戻り速度、および増圧器３の増圧開始時期を変えることにより、内燃機関の運転状態に応じて噴射率パターンの最適化が可能となる。この噴射率パターンの最適化は、良く知られている様に、内燃機関の排気ガス浄化、および出力向上に効果的である。また、増圧器３の戻り速度が変えられることで、特に、高速の内燃機関において、初期位置に戻す時間を速くする等の設定が、他の特性に影響することなく可能になる。
【００５４】
さらに、増圧開始時期を遅らせることにより、噴射の初期を低圧にでき、その期間を絞り４９によって変えることができるだけでなく、超高圧を必要としない微小噴射等の時は、噴射状態になる時間が極めて短いため、加圧されないままの圧力（蓄圧器２の燃料圧力）で噴射することが可能である。
実施例１に記載した燃料噴射装置１では、制御弁５の作動モードを切り替える時に発生する僅かなスイッチングリーク以外、燃料の垂れ流しが発生しないため、エネルギーロスを抑制でき、内燃機関の燃費低下を防止できる。
また、制御弁５と増圧器３の制御室１１とを２本の燃料通路１５、１６で並列に接続したことにより、増圧行程の終了を噴射終了と同時にできる。このため、増圧器３を無駄に作動させる必要がなく、駆動エネルギーの浪費を無くすことができる。
【００５５】
（変形例）
実施例１では、圧力導入路４８に絞り４９を設けて、油圧弁１８が閉弁モードから開弁モードに切り替わるタイミングを遅らせることで、増圧器３の作動（増圧開始時期）に遅れを与えているが、絞り４９を設ける代わりに、油圧弁１８の作動圧力を適宜に設定することで遅れ時間を調整することも可能である。例えば、油圧弁１８の弁体１８ｂを付勢するスプリング１８ｃの荷重によって遅れ時間を設定することもできる。あるいは、圧力導入路４８に設けられた絞り４９の効果と、油圧弁１８の作動圧力との協働により、油圧弁１８が作動するタイミングを遅らせることもできる。
【実施例２】
【００５６】
図８は実施例２に係る燃料噴射装置１の油圧回路図である。
この実施例２に示す燃料噴射装置１は、油圧弁１８の出口側ポート４６に接続される通路構成が実施例１とは異なる。つまり、実施例１では、油圧弁１８の出口側ポート４６を制御弁５の切替ポート４０に接続しているが、この実施例２では、図８に示す様に、油圧弁１８の出口側ポート４６が、出口通路５０（第２の燃料通路の一部）を介してドレン通路３７に接続されている。これにより、増圧器３の制御室１１から短時間に比較的流量の多い燃料を流出させる必要がある場合に、制御弁５を通す必要がないため、制御弁５の小型化が可能となる。
なお、油圧弁１８の作動室１８ｄ（図２参照）に通じる圧力導入路４８に絞り４９が設けられ、この絞り４９の効果、あるいは、油圧弁１８の作動圧力によって、増圧器３の作動（増圧開始時期）に生じる遅れ時間を設定できることは、実施例１と同じである。
【実施例３】
【００５７】
図９は実施例３に係る燃料噴射装置１の油圧回路図である。
この実施例３に示す燃料噴射装置１は、増圧器３の制御室１１に接続される流入路５１（第２の燃料通路）に油圧弁１８を設け、流出路５２（第１の燃料通路）に逆止弁１７を設けた場合の一例である。
流入路５１は、蓄圧器２の燃料圧力を制御室１１に供給するための燃料通路であり、図９に示す様に、油圧弁１８の入口側ポート４５が蓄圧器２に連通し、出口側ポート４６が制御室１１に通じている。
流出路５２は、制御室１１の燃料圧力を低圧側に開放するための燃料通路であり、図９に示す様に、制御室１１と制御弁５の切替ポート４０とを接続している。
【００５８】
流入路５１に設けられる油圧弁１８は、制御弁５が油圧供給モードの時に、流入路５１を開く開弁モード（図９に示す状態）となり、制御弁５が油圧開放モードの時に、流入路５１を閉じる閉弁モードとなる。
流出路５２に設けられる逆止弁１７は、制御室１１から制御弁５に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止するものである。
これにより、制御弁５が油圧供給モードに設定されると、流入路５１を通じて蓄圧器２の燃料圧力が制御室１１に供給され、制御弁５が油圧開放モードに切り替わると、流出路５２を通じて制御室１１の燃料圧力が低圧側に開放されることにより、増圧器３の増圧動作が開始される。
【００５９】
この実施例３においても、油圧弁１８の作動室１８ｄ（図２参照）に通じる圧力導入路４８に絞り４９が設けられ、この絞り４９の効果、あるいは、油圧弁１８の作動圧力によって、増圧器３の作動（増圧開始時期）に生じる遅れ時間を設定できることは、実施例１と同じである。
この実施例３では、増圧の終了時点を含めた戻り行程の制御自由度を向上できるばかりでなく、噴射と増圧の開始タイミングを略等しくできるため、噴射率波形を初期から増圧して、デルタ形の噴射率パターンを得ることができる。また、増圧終了時期を遅らせることで、高圧でのアフター噴射も可能となる。
【実施例４】
【００６０】
図１０は実施例４に係る燃料噴射装置１の油圧回路図である。
この実施例４に示す燃料噴射装置１は、増圧器３の制御室１１が、１本の燃料通路５３によって制御弁５の切替ポート４０に直接接続され、制御弁５の切替ポート４０とノズル４の背圧室２５との間が２本の燃料通路５４、５５によって並列に接続されている。
また、燃料通路５４（第１の燃料通路）には、制御弁５から背圧室２５に向かう燃料の流れを許容し、その逆流を阻止する逆止弁１７が設けられ、燃料通路５５（第２の燃料通路）には油圧弁１８が設けられている。この油圧弁１８は、制御弁５が油圧供給モードの時に、燃料通路５５を閉じる閉弁モード（図１０に示す状態）となり、制御弁５が油圧開放モードの時に、燃料通路５５を開く開弁モードとなる。
【００６１】
この実施例４においても、油圧弁１８の作動室１８ｄ（図２参照）に通じる圧力導入路４８に絞り４９が設けられ、この絞り４９の効果、あるいは、油圧弁１８の作動圧力によって、ノズル４の作動（噴射開始時期）に生じる遅れ時間を設定できる。
この実施例４の構成によれば、制御弁５が油圧供給モードから油圧開放モードに切り替わると、増圧器３の制御室１１の圧力が即時に低下して増圧を開始し、遅れて油圧弁１８が作動する（閉弁モードから開弁モードに切り替わる）と、背圧室２５の圧力が低下して噴射を開始する。これにより、最初から増圧された超高圧での噴射を行うことができ、矩形の噴射率波形を得ることができる。
【００６２】
また、噴射終了時には、制御弁５が油圧供給モードに切り替わることで、増圧器３の増圧作動が即時に終了し、同時に、逆止弁１７を有する一方の燃料通路５４を通って、背圧室２５に高圧（蓄圧器２の燃料圧力）が流入することで、噴射を素早く終了する。この挙動は、遅れて作動する油圧弁１８によらずに実現される。この素早い噴射終了は、内燃機関より排出される黒煙を低減する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】燃料噴射装置の油圧回路図である（実施例１）。
【図２】燃料噴射装置に用いられる制御弁および油圧弁の具体的な構成を含む油圧回路図である（実施例１）。
【図３】燃料噴射装置の油圧回路図である（実施例１）。
【図４】燃料噴射装置の油圧回路図である（実施例１）。
【図５】燃料噴射弁の構造を示す全体断面図である（実施例１）。
【図６】燃料噴射装置の作動に係るタイムチャートである（実施例１）。
【図７】燃料噴射装置の作動をシミュレーションにより数値解析した結果を示すグラフである（実施例１）。
【図８】燃料噴射装置の油圧回路図である（実施例２）。
【図９】燃料噴射装置の油圧回路図である（実施例３）。
【図１０】燃料噴射装置の油圧回路図である（実施例４）。
【図１１】燃料噴射装置の油圧回路図である（従来技術）。
【符号の説明】
【００６４】
１    内燃機関用燃料噴射装置
２    蓄圧器
３    増圧器
４    ノズル
５    制御弁
５ｂ  弁体（制御弁）
８    油圧ピストン
１１    増圧器の制御室
１５    一方の燃料通路（第２の燃料通路、実施例１）
１６    他方の燃料通路（第１の燃料通路、実施例１）
１８    油圧弁
１８ｂ  弁体（油圧弁）
２４    ニードル
２５    ノズルの背圧室
２９    燃料通路（油圧回路）
３３    二位置アクチュエータ
３６    入力ポート（制御弁）
３９    低圧ポート（制御弁）
４０    切替ポート（制御弁）
４８    圧力導入路
４９    圧力導入路に設けられる絞り
５０    出口通路（第２の燃料通路：実施例２）
５１    流入路（第２の燃料通路：実施例３）
５２    流出路（第１の燃料通路：実施例３）
５４    燃料通路（第１の燃料通路：実施例４）
５５    燃料通路（第２の燃料通路：実施例４）
【図１】
2006144698.tif 000003
【図２】
2006144698.tif 000004
【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】
2006144698.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006144698.tif 000011
【図１０】
2006144698.tif 000012
【図１１】
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