(57)【要約】【課題】  三方弁の切換時に高圧の燃料が三方弁内で低圧側に漏洩しないようにする。【解決手段】  三方弁８の弁室３２内に弁体３３が配置される。弁室３２内には高圧燃料供給通路５、背圧制御室１２および中間室２３に連通する燃料流通通路１５および低圧燃料返戻通路２７が開口する。弁体３３の外周には弁室３２の内周面上を摺動する摺動シール面３７が形成され、弁体３３が弁室３２の中央に位置するときにはこの摺動シール面３７によって燃料流通通路１５の開口部４５が閉鎖される。弁体３３が上昇又は下降すると燃料流通通路１５が高圧燃料供給通路５又は低圧燃料返戻通路２７に選択的に連結される。【選択図】      図２
2006132441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニードル弁の内端面上に形成された背圧制御室と増圧ピストンの中間室とを高圧燃料供給通路又は低圧燃料返戻通路に選択的に連結可能な三方弁を具備し、該三方弁による燃料通路切換作用によって燃料噴射作用および噴射圧の増大作用を制御するようにした燃料噴射装置において、三方弁の弁室内にアクチュエータにより往復動せしめられる弁体を配置し、該弁体の外周に弁室中央部の内周面上を摺動する摺動シール面を形成すると共に該摺動シール面のシール作用によって弁室内が弁体両側に位置する第１の弁室と第２の弁室とに分離され、上記高圧燃料供給通路を第１の弁室内に開口させると共に上記弁体によって該高圧燃料供給通路の開口部が開閉制御され、上記低圧燃料返戻通路を第２の弁室内に開口させると共に上記弁体によって該低圧燃料返戻通路の開口部が開閉制御され、上記背圧制御室に連通する燃料流通通路および上記中間室に連通する燃料流通通路を弁室中央部の内周面上において弁室内に開口させ、弁体が高圧燃料供給通路の開口部を閉塞している第１の位置にあるときには各燃料流通通路が第２の弁室内に開口し、弁体が低圧燃料返戻通路の開口部を閉塞している第２の位置にあるときには各燃料流通通路が第１の弁室内に開口し、弁体が第１の位置と第２の位置との中間位置にあるときには弁体の摺動シール面によって各燃料流通通路の開口部が閉塞される燃料噴射装置。
【請求項２】
上記弁体が高圧燃料供給通路の開口部を閉塞可能な第１の平面状シール部と、低圧燃料返戻通路の開口部を閉塞可能な第２の平面状シール部とを具備しており、該弁体の外周面が上記摺動シール面を形成している請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
上記背圧制御室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部および上記中間室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部が共通の開口部からなる請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
上記背圧室に連通する燃料流通通路内に絞りが配置されており、全開時における上記共通の開口部の開口面積を該絞りの開口面積よりも大きく形成した請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
弁室中央部内周面の周方向における上記共通の開口部の巾が弁室の軸線方向において変化せしめられている請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
上記背圧制御室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部と上記中間室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部とが別個に形成されている請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
上記背圧制御室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部および上記中間室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部が弁体の摺動シール面によって同時に開閉されるように背圧制御室に連通する燃料流通通路の開口部および中間室に連通する燃料流通通路の開口部は弁室の軸線に対して垂直な同一平面内に形成されている請求項６に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
上記背圧制御室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部および上記中間室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部が夫々異なる弁室周方向巾を有する請求項７に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
上記背圧制御室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部および上記中間室に連通する燃料流通通路の弁室内への開口部が弁体の摺動シール面によって時間差をもって開閉されるように背圧制御室に連通する燃料流通通路の開口部および上記中間室に連通する燃料流通通路の開口部は弁室の軸線方向において異なった位置に形成されている請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
高圧燃料供給通路に連通するコモンレール内の燃料圧を低下すべきときには三方弁により上記中間室を高圧燃料供給通路と低圧燃料返戻通路とに交互に繰返し連結させる請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項１１】
上記中間室を高圧燃料供給通路と低圧燃料返戻通路とに交互に繰返し連結させる際に上記背圧制御室が低圧燃料返戻通路に連結されないようにする請求項１０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】
ニードル弁の内端面上に形成された背圧制御室と増圧ピストンの中間室とを高圧燃料供給通路又は低圧燃料返戻通路に選択的に連結可能な三方弁を具備し、この三方弁による燃料通路切換作用によって燃料噴射作用および噴射圧の増大作用を制御するようにした燃料噴射装置が公知である（例えば特許文献１参照）。この燃料噴射装置では燃料噴射の開始タイミングと噴射圧の増大作用の開始タイミングとのタイミング差を変えることができる。
【特許文献１】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】
【０００３】
しかしながらこの燃料噴射装置では三方弁による燃料通路切換作用時に高圧燃料供給通路が低圧燃料返戻通路に連通してしまい、その結果高圧燃料供給通路内の多量の高圧燃料が低圧燃料返戻通路内に漏洩してしまうという問題を生ずる。また、このように多量の高圧燃料が漏洩してしまうと高圧燃料を送り出す高圧燃料ポンプの容量が足りなくなってしまうという問題も発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題点を解決するために本発明によれば、ニードル弁の内端面上に形成された背圧制御室と増圧ピストンの中間室とを高圧燃料供給通路又は低圧燃料返戻通路に選択的に連結可能な三方弁を具備し、この三方弁による燃料通路切換作用によって燃料噴射作用および噴射圧の増大作用を制御するようにした燃料噴射装置において、三方弁の弁室内にアクチュエータにより往復動せしめられる弁体を配置し、弁体の外周に弁室中央部の内周面上を摺動する摺動シール面を形成すると共にこの摺動シール面のシール作用によって弁室内が弁体両側に位置する第１の弁室と第２の弁室とに分離され、高圧燃料供給通路を第１の弁室内に開口させると共に弁体によって高圧燃料供給通路の開口部が開閉制御され、低圧燃料返戻通路を第２の弁室内に開口させると共に弁体によって低圧燃料返戻通路の開口部が開閉制御され、背圧制御室に連通する燃料流通通路および中間室に連通する燃料流通通路を弁室中央部の内周面上において弁室内に開口させ、弁体が高圧燃料供給通路の開口部を閉塞している第１の位置にあるときには各燃料流通通路が第２の弁室内に開口し、弁体が低圧燃料返戻通路の開口部を閉塞している第２の位置にあるときには各燃料流通通路が第１の弁室内に開口し、弁体が第１の位置と第２の位置との中間位置にあるときには弁体の摺動シール面によって各燃料流通通路の開口部が閉塞される。
【発明の効果】
【０００５】
三方弁による燃料通路切換作用時に多量の高圧燃料が低圧燃料返戻通路内に漏洩するのを阻止しつつ要求に応じた種々のパターンの噴射作用および噴射圧の増大作用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は燃料噴射装置の全体を図解的に示しており、図１において一点鎖線で囲まれた部分１はエンジンに取付けられた燃料噴射弁を示している。図１に示されるように燃料噴射装置は高圧の燃料を貯留するためのコモンレール２を備えており、このコモンレール２内には燃料タンク３内の燃料が高圧燃料ポンプ４を介して供給される。コモンレール２内の燃料圧は高圧燃料ポンプ４の吐出量を制御することにより機関運転状態に応じた目標燃料圧に維持され、目標燃料圧に維持されているコモンレール２内の高圧の燃料が高圧燃料供給通路５を介して燃料噴射弁１に供給される。
【０００７】
図１に示されるように燃料噴射弁１は燃焼室内に燃料を噴射するためのノズル部６と、噴射圧を増大させるための増圧器７と、燃料通路を切換えるための三方弁８とを具備している。ノズル部６はニードル弁９を備えており、ノズル部６の先端にはニードル弁９の先端部により開閉制御される噴口１０（図示せず）が形成されている。ニードル弁９の周りには噴射される高圧燃料で満たされたノズル室１１が形成されており、ニードル弁９の内端面上には燃料で満たされている背圧制御室１２が形成されている。背圧制御室１２内にはニードル弁９を下方に向けて、即ち閉弁方向に付勢する圧縮ばね１３が挿入されており、この背圧制御室１２は絞り１４および燃料流通通路１５を介して三方弁８に連結されている。また、ノズル室１１は燃料流通通路１６に連結され、この燃料流通通路１６は燃料流通通路１５から燃料流通通路１６に向けてのみ流通可能な逆止弁１７を介して燃料流通通路１５に連結されている。
【０００８】
一方、増圧器７は一体となって作動する大径ピストン１８と小径ピストン１９からなる増圧ピストン２０を具備する。小径ピストン１９と反対側の大径ピストン１８の頂面上には高圧の燃料で満たされた高圧室２１が形成されており、この高圧室２１は高圧燃料通路２２を介して高圧燃料供給通路５に連結されている。従って高圧室２１内には常時コモンレール２内の燃料圧（以下、コモンレール圧という）が作用している。これに対し、小径ピストン１９周りの大径ピストン１８の端面上には燃料で満たされた中間室２３が形成されており、この中間室２３内には大径ピストン１８を高圧室２１に向けて付勢する圧縮ばね２４が挿入されている。この中間室２３は燃料流通通路２５を介して燃料流通通路１５に連結されている。また、大径ピストン１８と反対側の小径ピストン１９の端面上には燃料で満たされた増圧室２６が形成されており、この増圧室２６は燃料流通通路１６に連結されている。
【０００９】
一方、三方弁８には高圧燃料供給通路５および燃料流通通路１５に加え、例えば燃料タンク３内に接続された低圧燃料返戻通路２７が連結されている。この三方弁８は電磁ソレノイド或いはピエゾ圧電素子のようなアクチュエータ２８によって駆動され、この三方弁８によって燃料流通通路１５が高圧燃料供給通路５又は低圧燃料返戻通路２７に選択的に連結される。
【００１０】
図１は、三方弁８による燃料通路切換作用によって燃料流通通路１５が高圧燃料供給通路５に連結されている場合を示している。この場合、ノズル部６については、ノズル室１１内および背圧制御室１２内は共にコモンレール圧となっている。このときノズル室１１内の燃料圧によりニードル弁９を上昇させる力よりも背圧制御室１２内の燃料圧および圧縮ばね１３のばね力によってニードル弁９を下降させる力の方が強い。そのためにニードル弁９は下降せしめられ、その結果ニードル弁９が閉弁するために噴口１０からの燃料噴射は停止されている。一方、増圧器７については、このとき高圧室２１内、中間室２３内および増圧室２６内は全てコモンレール圧となっており、従ってこのときには図１に示されるように大径ピストン１８および小径ピストン１９は圧縮ばね２４のばね力によって上昇した状態に保持されている。
【００１１】
一方、三方弁８による通路切換作用によって燃料流通通路１５が低圧燃料返戻通路２７に連結されると背圧制御室１２内の燃料圧が低下するためにニードル弁９が上昇し、その結果ニードル弁９が開弁してノズル室１１内の燃料が噴口１０から噴射される。一方、このとき中間室２３内の燃料圧が低下するために大径ピストン１８および小径ピストン１９には下向きの大きな力が作用し、その結果増圧室２６内の燃料圧はコモンレール圧よりも高くなる。従ってこのとき、燃料流通通路１６を介して増圧室２６内に連結されているノズル室１１内の燃料圧もコモンレール圧よりも高くなり、燃料噴射が行われている間、この高い燃料圧に維持される。従ってニードル弁９が開弁すると噴口１０からコモンレール圧よりも高い噴射圧でもって燃料が噴射されることになる。
【００１２】
次いで三方弁８による燃料通路切換作用により図１に示される如く燃料流通通路１５が再び高圧燃料供給通路５に連結されると背圧制御室１２内はコモンレール圧となり、その結果燃料の噴射が停止される。また、このとき増圧器７の中間室２３内もコモンレール圧となり、増圧室２６内もコモンレール圧となって大径ピストン１８および小径ピストン１９は圧縮ばね２４のばね力により再び図１に示されるような上昇した状態に保持される。このように三方弁８による燃料通路切換作用によって燃料噴射が制御される。以上が本発明における基本的な燃料噴射作用および噴射圧の増大作用である。
【００１３】
図２（Ａ），（Ｂ）および図３（Ａ），（Ｂ）に図１に示される三方弁８の第１実施例を示す。図２（Ａ）を参照すると、三方弁８内には一対の環状をなす隔壁３０，３１が間隔を隔てて配置されており、これら隔壁３０，３１間に円筒状をなす弁室３２が形成される。隔壁３０の上側には高圧燃料供給通路５に連通していて高圧燃料供給通路５の一部を構成している高圧燃料供給室５ａが形成され、隔壁３１の下側には低圧燃料返戻通路２７に連通していて低圧燃料返戻通路２７の一部を構成している低圧燃料返戻室２７ａが形成される。
【００１４】
円筒状をなす弁室３２内には弁体３３が摺動可能に挿入されている。この弁体３３はアクチュエータ２８により制御される駆動装置３４の駆動ピストン３５にロッド３６を介して連結され、弁体３３はこの駆動装置３４によって弁室３２の中心軸線方向に往復動せしめられる。弁体３３は薄肉円板状をなしており、弁体３３の外周には弁室３２の中央部の円筒状内周面上を摺動する摺動シール面３７が形成される。この弁体３３によって、即ち摺動シール面３７のシール作用によって弁室３２が弁体３３の両側に位置する第１の弁室３８と第２の弁室３９とに分離される。図２（Ａ）に示されるように第２の弁室３９内には弁体３３を駆動装置３４に向けて押圧する圧縮ばね４０が挿入されている。
【００１５】
高圧燃料供給室５ａ、即ち高圧燃料供給通路５は隔壁３０上において第１の弁室３８内に開口しており、この開口部４１は弁体３３によって開閉制御される。一方、低圧燃料返戻室２７ａ、即ち低圧燃料返戻通路２７は隔壁３１上において第２の弁室３９内に開口しており、この開口部４２も弁体３３によって開閉制御される。なお、この第１実施例では弁体３３は一側に開口部４１を閉塞可能な第１の平面状シール部４３を有し、他側に開口部４２を閉塞可能な第２の平面状シール部４４を有している。
【００１６】
図２（Ａ）および図２（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿ってみた平面断面図を示す図２（Ｂ）からわかるように、弁室３２の中央部周りには燃料流通通路１５に連通していて燃料流通通路１５の一部を構成している環状通路１５ａが形成され、弁室３２の中央部の内周面上には環状通路１５ａに連通している複数個の開口部４５、即ち燃料流通通路１５の弁室３２内への開口部４５が形成されている。図２（Ａ），（Ｂ）に示す第１実施例では開口部４５は弁室３２の内周面の円周方向において等角度間隔で配置されており、更に各開口部４５は弁体３３の往復動方向、即ち弁室３２の軸線方向に対して垂直な同一平面内に形成されている。
【００１７】
駆動装置３４は駆動ピストン３５の両側に圧力制御室４６と、低圧燃料返戻通路２７に連通する低圧室４７とを具備する。圧力制御室４６は一方では絞り開口４８を介して高圧燃料供給通路５に連結され、他方では絞り開口４８よりも大きな流通面積を有する絞り開口４９を介して低圧燃料返戻通路２７に連結される。この絞り開口４９はアクチュエータ２８により駆動される溢流制御弁５０によって開口面積が制御される。
【００１８】
図２（Ａ）に示されるように溢流制御弁５０が絞り開口４９を閉塞しているときには圧力制御室４６は絞り開口４８を介して高圧燃料供給通路５にのみ連通しており、従ってこのとき圧力制御室４６内はコモンレール圧となっている。圧力制御室４６内がコモンレール圧となっているときには弁体３３は圧縮ばね４０のばね力に抗して下降せしめられており、このとき図２（Ａ）に示されるように弁体３３は低圧燃料返戻通路２７の開口部４２を閉塞している第２の位置をとる。このときには燃料流通通路１５の開口部４５が第１の弁室３８内に開口しており、このとき燃料流通通路１５は高圧燃料供給通路５に連通している。従ってこのときノズル室１１、背圧制御室１２、中間室２３および増圧室２６は全てコモンレール圧となっており、このときニードル弁９は閉弁している。
【００１９】
次いで溢流制御弁５０が絞り開口４９を開口すると圧力制御室４６内の燃料圧が低下しはじめ、その結果圧縮ばね４０のばね力によって弁体３３が上昇しはじめる。このとき、弁体３３は図３（Ａ）に示されるように弁体３３の摺動シール面３７が燃料流通通路１５の開口部４５を完全に閉鎖した状態を経た後に、図３（Ｂ）に示されるように弁体３３が高圧燃料供給通路５の開口部４１を閉塞している第１の位置をとる。このときには燃料流通通路１５の開口部４５が第２の弁室３９内に開口しており、このとき燃料流通通路１５は低圧燃料返戻通路２７に連通する。燃料流通通路１５が低圧燃料返戻通路２７に連通すると背圧制御室１２内および中間室２３内の燃料圧が低下し、燃料噴射作用および噴射圧の増大作用が行われる。
【００２０】
さて、燃料流通通路１５の連結先を高圧燃料供給通路５から低圧燃料返戻通路２７に切換えるときには図２（Ａ）、図３（Ａ），（Ｂ）の順で弁体３３が移動せしめられる。この場合、上述した如く弁体３３が第１の位置と第２の位置との中間位置にあるときには弁体３３の摺動シール面３７によって燃料流通通路１５の開口部４５が閉塞される。このように弁体３３の摺動シール面３７が開口部４５を閉塞する構造にしておくと弁体３３が第２の位置から第１の位置に移動する間、第１の弁室３８と第２の弁室３９とは弁体３３により完全に分離された状態に保持されるので高圧燃料供給通路５が低圧燃料返戻通路２７に連通することはなく、斯くして高圧燃料供給通路５内の高圧燃料が低圧燃料返戻通路２７内に漏洩することがない。一方、燃料流通通路１５の連結先を低圧燃料返戻通路２７から高圧燃料供給通路５に切換えるときには図３（Ｂ），（Ａ）、図２（Ａ）の順で弁体３３が移動せしめられる。この間も第１の弁室３８と第２の弁室３９とは弁体３３により完全に分離された状態に保持されるので高圧燃料供給通路５が低圧燃料返戻通路２７に連通することはなく、斯くして高圧燃料供給通路５内の高圧燃料が低圧燃料返戻通路２７内に漏洩するのが阻止される。
【００２１】
図４（Ａ）は図２（Ａ）に示される弁室３２の内周面を拡大して示しており、破線は図３（Ａ）に示されるように弁体３３が弁室３２の中央部に位置するときの弁体３３の位置を示している。一方、図５は弁体３３が図４（Ａ）に示される中間位置にあるときを基準とした弁体３３のリフト量と、第２の弁室３９内への開口部４５の開口面積との関係を示している。なお、図５には背圧制御室１２の入口部に設けられた絞り１４の開口面積も併せて示されている。
【００２２】
図４（Ａ）に示される実施例では弁室３２の中央部内周面の周方向（以下、単に弁室３２の周方向という）における開口部４５の巾は弁室３２の軸線方向において同一にされており、この場合には図５の実線Ａで示されるように第２の弁室３９内への開口部４５の開口面積は弁体３３のリフト量の増大に伴ない直線的に増大する。図４（Ａ）に示す実施例では背圧制御室１２に連通する燃料流通通路１５の弁室３２内への開口部および中間室２３に連通する燃料流通通路２５の弁室３２内への開口部が共通の開口部４５から形成されており、従って開口部４５が第２の弁室３９内に開口すると背圧制御室１２および中間室２３は同時に第２の弁室３９内に開口すると共に開口後、第２の弁室３９内への開口部４５の開口面積は図５の実線Ａで示されるように徐々に増大する。
【００２３】
さて、共通の開口部４５が第２の弁室３９内に開口すると、即ち背圧制御室１２および中間室２３が低圧燃料返戻通路２７に連結されると背圧制御室１２内の燃料圧および中間室２３内の燃料圧が共に低下しはじめる。ところで図５の実線Ａからわかるように全開時における共通の開口部４５の開口面積は絞り１４の開口面積よりも大きく形成されている。従って弁体３３のリフト量が増大しはじめると背圧制御室１２からの燃料の流出および中間室２３からの燃料の流出は最初は共通の開口部４５の開口面積に律速されるが、共通の開口部４５の開口面積が絞り１４の開口面積よりも大きくなると背圧制御室１２からの燃料の流出は絞り１４の開口面積により律速され、中間室２３からの燃料の流出は共通の開口部４５の開口面積によって律速されることになる。
【００２４】
即ち、背圧制御室１２内の燃料圧についてみると、背圧制御室１２内の燃料圧は最初は共通の開口部４５の開口面積により律速されて徐々に低下し、次いで共通の開口部４５の開口面積が絞り１４の開口面積を越えると絞り１４の開口面積により律速されて更に低下し、次いで背圧制御室１２の燃料圧が更に低下するとニードル弁９が開弁して燃料の噴射が開始される。
【００２５】
これに対し、中間室２３内の燃料圧は共通の開口部４５の開口面積に律速され、弁体３３のリフト量が大きくなるほど共通の開口部４５の開口面積が大きくなるので弁体３３のリフト量が大きくなるほど中間室２３内の燃料圧の単位時間当りの低下量が増大する。一方、中間室２３内の燃料圧が低下するほど噴射圧が増大するので弁体３３のリフト量が大きくなるほど単位時間当りの噴射圧の増大量が増大する。
【００２６】
図４（Ａ）はニードル弁３３が開弁した後に増圧ピストン２０により噴射圧を増大させるようにした場合を示している。この場合、噴射圧が増大する時期を早めるには弁体３３のリフト量が大きくなったときの共通の開口部４５の開口面積の増大率を高くすればよい。即ち、図４（Ｂ）に示されるように、共通の開口部４５の形状について下半分を図４（Ａ）に示す開口部４５と同じ形状とし、上半分を上方に向けて開拡する形状とすると図５において破線Ｂに示されるように弁体３３のリフト量の増大に伴ない共通の開口部４５の開口面積が急速に増大し、その結果噴射圧の増大する時期を早めることができる。
【００２７】
また、図４（Ｃ）に示されるように、共通の開口部４５の形状について下半分を図４（Ａ）に示す開口部４５と同じ形状とし、上半分では弁室３２の周方向の巾が広げられた形状とすると図５において破線Ｃに示されるように弁体３３のリフト量の増大に伴ない共通の開口部４５の開口面積が更に急速に増大し、その結果噴射圧の増大する時期を更に早めることができる。このように弁室３２の周方向における共通の開口部４５の巾を弁室３２の軸線方向において変化させることによってニードル弁９の開弁タイミングと増圧ピストン２０による増圧開始タイミングとを種々に変化させることができる。
【００２８】
一方、背圧制御室１２からの燃料の流出を一定断面の絞り１４のみによって律速するとニードル弁９の開弁タイミングを正確に管理することができる。そこで図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示される実施例では共通の開口部４５が第２の弁室３９内に開口したときに背圧制御室１２からの燃料の流出をただちに絞り１４のみによって律速できるように弁体３２の周方向における開口部４５の下端部の巾を夫々図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示される実施例と比べて大巾に増大している。このように開口部４５の下端部の巾を大巾に増大することによって開口部４５が第２の弁室３９内に開口したときにただちに開口部４５の開口面積が絞り１４の開口面積を越え、斯くして開口部４５が第２の弁室３９内に開口したときにただちに背圧制御室１２からの燃料の流出を絞り１４のみによって律速することができる。なお、図７は図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す開口部４５を用いたときの弁体３３のリフト量に対する開口面積の変化を夫々曲線Ａ，Ｂ，Ｃで示している。
【００２９】
次に、背圧制御室１２に連通する燃料流通通路１５の弁室３２内への開口部と中間室２３に連通する燃料流通通路２５の弁室３２内への開口部とを別個に形成した実施例について図８および図９（Ａ），（Ｂ）を参照しつつ説明する。
【００３０】
まず初めに図９（Ａ），（Ｂ）を参照するとこの実施例では弁室３２の中央部の周囲には円弧状に延びる一対の燃料流通通路１５ａ，２５ａが形成される。燃料流通通路１５ａは燃料流通通路１５を介して図８に示されるように背圧制御室１２に連通しており、燃料流通通路２５ａは燃料流通通路２５を介して図８に示されるように中間室２３に連通している。弁室３２の中央部の内周面上には燃料流通通路１５ａ，１５に連通する一対の開口部４５ａと、燃料流通通路２５ａ，２５に連通する一対の開口部４５ｂとが形成されている。
【００３１】
図１０（Ａ）は図９（Ａ）に示される弁室３２の内周面を拡大して示している。図１０（Ａ）からわかるようにこの実施例では背圧制御室１２に連通する燃料流通通路１５，１５ａの弁室３２内への開口部４５ａおよび中間室２３に連通する燃料流通通路２５，２５ａの弁室３２内への開口部４５ｂが弁体３３の摺動シール面３７によって同時に開閉されるように燃料流通通路１５，１５ａの開口部４５ａおよび燃料流通通路２５，２５ａの開口部４５ｂは弁室３２の軸線に対して垂直な同一平面内に形成されている。また、背圧制御室１２に連通する開口部４５ａおよび中間室２３に連通する開口部４５ｂが夫々異なる弁室３２周方向巾を有している。
【００３２】
図１０（Ｂ）は弁体３３のリフト量と各開口部４５ａ，４５ｂの第２の弁室３９内への開口面積との関係を示している。なお、図１０（Ｂ）において実線ａは開口部４５ａの開口面積を示しており、破線ｂは開口部４５ｂの開口面積を示している。図１０（Ａ）からわかるようにこの実施例では開口部４５ａの弁室３２周方向巾は開口部４５ｂの弁室３２周方向巾よりも広く形成されており、従って図１０（Ｂ）に示されるように弁体３３のリフト量の増大に伴なって開口部４５ａの開口面積ａの方が開口部４５ｂの開口面積ｂよりも急激に大きくなる。
【００３３】
このように背圧制御室１２に対する開口部４５ａと中間室２３に対する開口部４５ｂとを別個に設けることによってニードル弁９の開弁タイミングと増圧ピストン２０による増圧作用の開始時期を容易に変更することができる。なお、各開口部４５ａ，４５ｂの形状として、図４（Ｂ），（Ｃ）、或いは図６（Ｂ），（Ｃ）に示す形状を用いることができる。
【００３４】
次に、背圧制御室１２に連通する燃料流通通路１５，１５ａの弁室３２内への開口部４５ａおよび中間室２３に連通する燃料流通通路２５，２５ａの弁室３２内への開口部４５ｂが弁体３３の摺動シール面３７によって時間差をもって開閉されるように背圧制御室１２に連通する開口部４５ａおよび中間室２３に連通する開口部４５ｂを弁室３２の軸線方向において異なった位置に形成した実施例について説明する。
【００３５】
図１１（Ａ）はこの実施例の一例を示す弁室３２の内周面の拡大図である。図１１（Ａ）に示すようにこの例では開口部４５ａが開口部４５ｂよりも下方に位置している。図１１（Ｂ）は弁体３３のリフト量と各開口部４５ａ，４５ｂの第２の弁室３９内への開口面積との関係を示しており、図１１（Ｂ）において実線ａは開口部４５ａの開口面積を示しており、破線ｂは開口部４５ｂの開口面積を示している。この例では図１１（Ｂ）からわかるように弁体３３のリフト量が増大すると開口部４５ａの方が開口部４５ｂよりも早く第２の弁室３９内に開口するので図１０（Ａ），（Ｂ）に示される場合と比べて増圧ピストン２０による噴射圧の増大作用の開始タイミングがニードル弁９の開弁タイミングに対して遅らされる。
【００３６】
図１２（Ａ）は別の例を示す弁室３２の内周面の拡大図である。図１２（Ａ）に示すようにこの例では開口部４５ａが開口部４５ｂよりも上方に位置している。図１２（Ｂ）は弁体３３のリフト量と各開口部４５ａ，４５ｂの第２の弁室３９内への開口面積との関係を示しており、図１２（Ｂ）において実線ａは開口部４５ａの開口面積を示しており、破線ｂは開口部４５ｂの開口面積を示している。この例では図１２（Ｂ）からわかるように弁体３３のリフト量が増大すると開口部４５ｂの方が開口部４５ａよりも早く第２の弁室３９内に開口するので図１０（Ａ），（Ｂ）に示される場合と比べて増圧ピストン２０による噴射圧の増大作用の開始タイミングがニードル弁９の開弁タイミングに対して早められる。
【００３７】
このように弁室３２の軸線方向における開口部４５ａの位置と、弁室３２の軸線方向における開口部４５ｂの位置とを異ならせることによりニードル弁９の開弁タイミングと増圧作用の開始タイミングとのタイミング差を任意に設定することができる。
【００３８】
図１３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および図１４は、図１２（Ａ）と同様に各開口部４５ａ，４５ｂを配置して弁体３３を往復動させることによりコモンレール圧を目標圧まですみやかに低下させる方法を示している。即ち、コモンレール圧の目標値は通常要求負荷が高くなるほど高くなり、従ってアクセルペダル（図示せず）の踏込み量が増大するほど高くなる。従って例えば変速機をニュートラル位置にしてアクセルペダルを一時的に踏込む操作、即ちレーシングを行うとアクセルペダルの踏込み量の増大に応じてコモンレール圧が一気に増大する。ところがアクセルペダルが元の位置に戻されるときには機関回転数が燃料噴射復帰回転数以下に低下するまで燃料噴射が停止されるためにコモンレール２内の燃料は消費されず、従ってアクセルペダルが元の位置に戻されてもコモンレール圧は目標圧までなかなか低下しない。従ってレーシングの直後にはコモンレール圧が目標圧よりも高い状態が続くために大きな燃焼騒音が発生することになる。
【００３９】
そこでレーシング直後のようにコモンレール圧が目標値に比べて高くなったときには、図１３（Ａ）に示されるように弁体３３のリフト量が小さく開口部４５ｂが第１の弁室３８内に開口している状態、即ち中間室２３が高圧燃料供給通路５に連結されている状態と、図１３（Ｂ）に示されるように弁体３３のリフト量が大きく開口部４５ａは第２の弁室３９内に開口していないが開口部４５ｂが第２の弁室３９内に開口している状態、即ち中間室２３が低圧燃料返戻通路２７に連結されている状態とを繰返すようにしている。
【００４０】
即ち、図１３（Ｃ）に示されるように弁体３３のリフト量が図１３（Ａ）に示される低リフト量Ｌと図１３（Ｂ）に示される高リフト量Ｈに交互に切換えられると、中間室２３が低圧燃料返戻通路２７に連結されたときには中間室２３内の燃料が低圧燃料返戻通路２７内に流出し、中間室２３が高圧燃料供給通路５に連結されたときにはコモンレール２内の燃料が中間室２３内に流入する。従って図１３（Ｃ）に示されるように中間室２３が高圧燃料供給通路５に連結される毎にコモンレール圧が低下する。なお、弁体３３のリフト量が低リフト量Ｌと高リフト量Ｈに交互に切換えられている間、図１３（Ａ），（Ｂ）からわかるように開口部４５ａが第２の弁室３９に開口することがなく、即ち背圧制御室１２が低圧燃料返戻通路２７に連結されることがなく、従ってこの間ニードル弁９が開弁することはない。
【００４１】
図１４はマイクロプロセッサを備えたコンピュータ（図示せず）およびコモンレール２内の燃料圧を検出しうる燃料圧センサ（図示せず）を用いて行われるコモンレール圧の減圧制御を示している。
図１４を参照すると、まず初めにステップ６０においてコモンレール圧ＰＣが目標値Ｐｏに一定値αを加算した値Ｐｏ＋αよりも大きくなったか否かが判別される。ＰＣ＞Ｐｏ＋αになったときにはステップ６１において三方弁８の繰返し切換制御、即ち弁体３３のリフト量を低リフト量Ｌと高リフト量Ｈに交互に切換える切換制御が行われる。次いでステップ６２においてコモンレール圧ＰＣが目標値Ｐｏまで低下したと判断されたときにはステップ６３において三方弁８の繰返し切換制御が完了せしめられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】燃料噴射装置の全体図である。
【図２】三方弁の第１実施例を示す図である。
【図３】三方弁の第１実施例を示す図である。
【図４】三方弁の第１実施例の弁室内周面の拡大図である。
【図５】弁体のリフト量と開口部の開口面積との関係を示す図である。
【図６】三方弁の別の実施例の弁室内周面の拡大図である。
【図７】弁体のリフト量と開口部の開口面積との関係を示す図である。
【図８】燃料噴射装置の全体図である。
【図９】三方弁の更に別の実施例を示す図である。
【図１０】三方弁の更に別の実施例の弁室内周面の拡大図および弁体のリフト量と開口部の開口面積との関係を示す図である。
【図１１】三方弁の更に別の実施例の弁室内周面の拡大図および弁体のリフト量と開口部の開口面積との関係を示す図である。
【図１２】三方弁の更に別の実施例の弁室内周面の拡大図および弁体のリフト量と開口部の開口面積との関係を示す図である。
【図１３】コモンレール圧の減圧方法を説明するための図である。
【図１４】コモンレール圧を減圧するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
２    コモンレール
５    高圧燃料供給通路
６    ノズル部
７    増圧器
８    三方弁
９    ニードル
１１    ノズル室
１２    背圧制御室
１４    絞り
１５，１５ａ，１６，２５，２５ａ    燃料流通通路
２０    増圧ピストン
２３    中間室
２６    増圧室
２７    低圧燃料返戻通路
３２    弁室
３３    弁体
３４    駆動装置
３６    円筒部
３７    摺動シール面
３８    第１の弁室
３９    第２の弁室
４１，４２，４５，４５ａ，４５ｂ    開口部
【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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