(57)【要約】      （修正有）【課題】ニードルの閉弁応答性およびニードルの開弁応答性を向上し、且つ燃料の噴射期間中にニードルが閉弁するような異常噴射動作を防止する。【解決手段】燃料供給流路１６から制御室１２に高圧燃料を導入する燃料導入流路２２とクリアランス４２を開閉制御する逆止弁をオリフィスプレート７の内部に構成した。逆止弁は、内部に中空部が形成されたオリフィスプレート７、このオリフィスプレート７の中空部内を往復移動するスプール４３、およびスプール４３とスプール孔壁面との間に設置されたスプリング４４等により構成されている。これによって、ニードル４の開弁応答時間、閉弁応答時間を短縮できる。また、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、ニードル４が開弁している噴射期間中には、逆止弁が流路断面積の大きい燃料導入流路２２を閉鎖しているので、燃料の噴射期間中にニードル４が閉弁するような異常噴射動作を防止できる。【選択図】図２
2011132863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する噴孔を開閉するニードルと、
（ｂ）内部の燃料が前記ニードルに噴孔開弁方向の力を加えるノズル室と、
（ｃ）内部の燃料が前記ニードルに噴孔閉弁方向の力を加える制御室と、
（ｄ）前記ニードルを噴孔閉弁方向に付勢するニードル付勢手段と、
（ｅ）高圧燃料を発生させる高圧発生部から前記ノズル室に高圧燃料を供給する燃料供給経路と、
（ｆ）この燃料供給経路から前記制御室に高圧燃料を流入させる燃料導入経路と、
（ｇ）前記制御室から燃料を排出させる燃料排出経路と、
（ｈ）この燃料排出経路に設置されて、前記燃料排出経路を開閉制御する第１制御弁と、
（ｉ）前記燃料導入経路に設置されて、前記燃料導入経路を開閉制御する第２制御弁とを備え、
前記第１制御弁を閉弁または開弁して前記制御室内の燃料圧力を増減することで、前記ニードルを閉弁または開弁させて燃料の噴射制御を行う燃料噴射装置において、
前記第２制御弁は、前記制御室に燃料を導入する弁孔を開閉するスプール、内部の燃料が前記スプールに弁孔開弁方向の力を加える背圧室、内部の燃料が前記スプールに弁孔閉弁方向の力を加える圧力室、前記弁孔を介して前記圧力室と前記制御室とを連通する中間室、および前記スプールを弁孔開弁方向に付勢するスプール付勢手段を有し、
前記圧力室は、前記燃料供給経路に連通し、前記高圧発生部から高圧燃料が供給されており、
前記燃料導入経路は、前記圧力室から前記弁孔、前記中間室を経て前記制御室に燃料を流入させる第１燃料導入経路、および前記燃料供給経路から前記背圧室、前記燃料排出経路を経て前記制御室に燃料を流入させる第２燃料導入経路を有し、
前記燃料排出経路は、前記制御室と前記第１制御弁とを連通する出口絞りを有し、
前記第２燃料導入経路は、前記出口絞りに臨むように開口し、前記背圧室と前記出口絞りとを連通する第１入口絞り、および前記燃料供給経路と前記背圧室とを連通する第２入口絞りを有し、
前記第１入口絞りの流路断面積は、前記出口絞りの流路断面積よりも小さく設定されており、
前記第２入口絞りの流路断面積は、前記第１入口絞りの流路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記第２燃料導入経路は、前記燃料供給経路から前記背圧室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有し、
前記第２入口絞りは、前記背圧室に臨むように開口し、前記燃料導入流路に設置されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記第２燃料導入経路は、前記燃料供給経路から前記圧力室を経て前記背圧室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有し、
前記第２入口絞りは、前記背圧室に臨むように開口し、前記燃料導入流路に設置されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料噴射装置において、
前記第２制御弁は、前記スプールを往復移動可能に収容するスプール孔が形成されたバルブボディを有し、
前記スプールは、その移動方向に貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記燃料導入流路として使用されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記第２燃料導入経路は、前記燃料供給経路から前記背圧室に高圧燃料を導入する燃料導入流路、および前記背圧室と前記出口絞りとを連通する連通路を有し、
前記第１入口絞りは、前記連通路に設置されており、
前記第２入口絞りは、前記燃料導入流路に設置されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記燃料排出経路は、前記制御室から燃料を排出する燃料排出流路を有し、
前記出口絞りは、前記燃料排出流路に設置されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記第１燃料導入経路は、前記中間室から前記制御室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有し、
前記制御室に設置されて、前記燃料導入流路を開閉制御する第３制御弁を備え、
前記第３制御弁は、前記燃料導入流路の制御室側開口を開閉するプレート、およびこのプレートを開口閉弁方向に付勢するプレート付勢手段を有し、
前記制御室は、内部の燃料が前記プレートに開口閉弁方向の力を加える第１圧力室を構成し、
前記燃料導入流路は、内部の燃料が前記プレートに開口開弁方向の力を加える第２圧力室を構成し、
前記プレートは、その板厚方向に貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記制御室と前記出口絞りとを連通するオリフィスとして使用されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項８】
（ａ）内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する噴孔を開閉するニードルと、
（ｂ）内部の燃料が前記ニードルに噴孔開弁方向の力を加えるノズル室と、
（ｃ）内部の燃料が前記ニードルに噴孔閉弁方向の力を加える制御室と、
（ｄ）前記ニードルを噴孔閉弁方向に付勢するニードル付勢手段と、
（ｅ）高圧燃料を発生させる高圧発生部から前記ノズル室に高圧燃料を供給する燃料供給経路と、
（ｆ）この燃料供給経路から前記制御室に高圧燃料を流入させる燃料導入経路と、
（ｇ）前記制御室から燃料を排出させる燃料排出経路と、
（ｈ）この燃料排出経路に設置されて、前記燃料排出経路を開閉制御する第１制御弁と、
（ｉ）前記燃料導入経路に設置されて、前記燃料導入経路を開閉制御する第２制御弁とを備え、
前記第１制御弁を閉弁または開弁して前記制御室内の燃料圧力を増減することで、前記ニードルを閉弁または開弁させて燃料の噴射制御を行う燃料噴射装置において、
前記第２制御弁は、前記制御室に燃料を導入する弁孔を開閉するスプール、内部の燃料が前記スプールに弁孔開弁方向の力を加える背圧室、内部の燃料が前記スプールに弁孔閉弁方向の力を加える圧力室、前記弁孔を介して前記圧力室と前記制御室とを連通する中間室、および前記スプールを弁孔開弁方向に付勢するスプール付勢手段を有し、
前記圧力室は、前記燃料供給経路に連通し、前記高圧発生部から高圧燃料が供給されており、
前記燃料導入経路は、前記圧力室から前記弁孔、前記中間室を経て前記制御室に燃料を流入させる第１燃料導入経路、および前記燃料供給経路から前記中間室を経て前記制御室に燃料を流入させる第２燃料導入経路を有し、
前記燃料排出経路は、前記制御室と前記第１制御弁とを連通する出口絞り、および前記出口絞りに臨むように開口し、前記背圧室と前記出口絞りとを連通する第１入口絞りを有し、
前記第２燃料導入経路は、前記燃料供給経路と前記中間室とを連通する第２入口絞りを有し、
前記第１入口絞りの流路断面積は、前記出口絞りの流路断面積よりも小さく設定されており、
前記第２入口絞りの流路断面積は、前記第１入口絞りの流路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料噴射装置において、
前記燃料排出経路は、前記制御室から燃料を排出する燃料排出流路を有し、
前記出口絞りは、前記燃料排出流路に設置されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の燃料噴射装置において、
前記第１燃料導入経路および前記第２燃料導入経路は、前記中間室から前記制御室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１１】
請求項２ないし請求項５、請求項１０のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記出口絞りの流路断面積は、前記燃料導入流路の流路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記背圧室の容積は、前記制御室の容積よりも小さく形成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１３】
（ａ）内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する噴孔を開閉するニードルと、
（ｂ）内部の燃料が前記ニードルに噴孔開弁方向の力を加えるノズル室と、
（ｃ）内部の燃料が前記ニードルに噴孔閉弁方向の力を加える制御室と、
（ｄ）前記ニードルを噴孔閉弁方向に付勢するニードル付勢手段と、
（ｅ）高圧燃料を発生させる高圧発生部から前記ノズル室に高圧燃料を供給する燃料供給経路と、
（ｆ）この燃料供給経路から前記制御室に高圧燃料を流入させる燃料導入経路と、
（ｇ）前記制御室から燃料を排出させる燃料排出経路と、
（ｈ）この燃料排出経路に設置されて、前記燃料排出経路を開閉制御する第１制御弁と、
（ｉ）前記燃料導入経路に設置されて、前記燃料導入経路を開閉制御する第２制御弁とを備え、
前記第１制御弁を閉弁または開弁して前記制御室内の燃料圧力を増減することで、前記ニードルを閉弁または開弁させて燃料の噴射制御を行う燃料噴射装置において、
前記第２制御弁は、前記制御室に燃料を導入する弁孔を開閉するプレート、内部の燃料が前記プレートに弁孔開弁方向の力を加える背圧室、内部の燃料が前記プレートに弁孔閉弁方向の力を加える圧力室、および前記プレートを弁孔開弁方向に付勢するプレート付勢手段を有し、
前記圧力室は、前記燃料供給経路に連通し、前記高圧発生部から高圧燃料が供給されており、
前記燃料導入経路は、前記圧力室から前記弁孔を経て前記制御室に燃料を流入させる第１燃料導入経路、および前記圧力室から前記背圧室、前記燃料排出経路を経て前記制御室に燃料を流入させる第２燃料導入経路を有し、
前記燃料排出経路は、前記制御室と前記第１制御弁とを連通する出口絞りを有し、
前記第２燃料導入経路は、前記出口絞りに臨むように開口し、前記背圧室と前記出口絞りとを連通する第１入口絞り、および前記圧力室と前記背圧室とを連通する第２入口絞りを有し、
前記第１入口絞りの流路断面積は、前記出口絞りの流路断面積よりも小さく設定されており、
前記第２入口絞りの流路断面積は、前記第１入口絞りの流路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の燃料噴射装置において、
前記プレートは、その板厚方向に貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記第２入口絞りとして使用されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の燃料噴射装置において、
前記第１燃料導入経路は、前記圧力室から前記弁孔を経て前記制御室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の燃料噴射装置において、
前記燃料導入流路は、前記圧力室の壁面、あるいは前記プレートが着座可能なシート面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１７】
請求項１３または請求項１４に記載の燃料噴射装置において、
前記第１燃料導入経路は、前記圧力室から前記弁孔、前記背圧室を経て前記制御室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の燃料噴射装置において、
前記燃料導入流路は、前記背圧室の壁面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１９】
請求項１５ないし請求項１８のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記出口絞りの流路断面積は、前記燃料導入流路の流路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２０】
請求項１３ないし請求項１９のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記背圧室の容積は、前記制御室の容積よりも小さく形成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置に関するもので、特に少なくとも２つの第１、第２制御弁を使用して制御室内の燃料圧力を制御することで、ニードルの開弁応答性およびニードルの閉弁応答性を改善した燃料噴射装置（インジェクタ）に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、図１０および図１１に示したように、内燃機関（エンジン）の燃焼室に燃料を噴射する噴孔１０１を開閉するニードル１０２と、内部の燃料圧力がニードル１０２に噴孔開弁方向の油圧力（開弁力：Ｆ１）を加えるノズル室１０３と、内部の燃料圧力がニードル１０２に噴孔閉弁方向の油圧力（閉弁力：Ｆ２）を加える制御室１０４と、ニードル１０２に噴孔閉弁方向の付勢力（閉弁力：Ｆ３）を与えるスプリング１０５と、オリフィスプレート１０６のシート面に対して着座、離脱して燃料排出経路を閉鎖、開放する電磁制御弁とを備えた燃料噴射装置（従来技術１のインジェクタ）が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、従来技術１のインジェクタは、サプライポンプＰからコモンレールＲを経てノズル室１０３に高圧燃料を供給する燃料供給流路１１１〜１１３と、燃料供給流路１１１から制御室１０４に高圧燃料を流入させる燃料導入流路１１４、１１５と、制御室１０４から燃料タンクへ燃料を排出させる燃料排出流路１１６、１１７とを備えている。また、燃料導入流路１１５には、燃料供給流路１１１と制御室１０４とを連通する入口絞り（入口オリフィス１１８）が設けられている。
【０００４】
なお、電磁制御弁は、制御室１０４から燃料を排出（流出）させる流出ポート１２０を開閉するバルブ１２１、およびこのバルブ１２１を駆動する電磁アクチュエータを有している。この電磁アクチュエータは、バルブ１２１を弁孔開弁方向に駆動するアーマチャ１２２、このアーマチャ１２２を引き寄せる電磁力を発生する電磁石（ソレノイド）、およびバルブ１２１を弁孔閉弁方向に付勢するスプリング１２３等により構成されている。また、ソレノイドは、ＥＤＵを内蔵したＥＣＵ１２４により通電されるコイル１２５、およびアーマチャ１２２の磁極面との間に所定のギャップを隔てて対向する磁極面を有するステータ１２６等により構成されている。
【０００５】
この従来技術１のインジェクタは、ニードル１０２の受圧面積が軸方向の上下で同じであるため、圧力バランス型インジェクタと呼ばれている。そして、従来技術１のインジェクタは、ニードル１０２の受圧面積が軸方向の上下で同じであるため、インジェクタ内部の高圧燃料漏れが少ないという特徴を持っている。
しかし、応答性、特に燃料噴射終了時におけるニードル１０２の閉弁応答性が遅いという不具合を有している。それは、電磁制御弁のバルブ１２１が閉弁して制御室１０４に高圧燃料が流入することで、制御室１０４内の燃料圧力（制御室圧）が上昇していくが、ニードル１０２の受圧面積が上下で同じであるため、スプリング１０５の設定荷重に相当する圧力差に制御室１０４内の燃料圧力が上昇するまで、ニードル１０２が閉弁を開始しないことによる。
【０００６】
この不具合を解消するためには、入口オリフィス１１８の流路断面積を大きくとれば良い。しかし、入口オリフィス１１８の流路断面積を過剰に大きくすると、例えば燃料の噴射開始時に電磁制御弁のバルブ１２１がオリフィスプレート１０６のシート面より離脱することにより開放される燃料排出流路１１６、１１７の流路断面積よりも入口オリフィス１１８の流路断面積の方が大きくなる。すると、制御室１０４内の燃料圧力が低下不十分となり、ニードル１０２が開弁できないという課題があった。
この課題を解消するために、図１２および図１３に示したような中間弁１０８を備えた燃料噴射装置（従来技術２のインジェクタ）が提案されている（例えば、特許文献２及び３参照）。
【０００７】
この従来技術２のインジェクタでは、制御室１０４と燃料排出流路１１６とを連通する出口絞り（出口オリフィス１１９）が形成された中間弁１０８をオリフィスプレート１０６のシート面にスプリング１２９の付勢力で押し当てるようにして燃料導入流路１１５を開閉制御するように構成されている。また、入口オリフィス１１８を制御室１０４に向けて開口せず、燃料導入流路１１４を燃料排出流路１１６に制御室１０４を迂回して連通するように形成している。
【０００８】
この従来技術２のインジェクタの構造によれば、電磁制御弁のバルブ１２１が閉弁して燃料噴射を終了する時、燃料導入流路１１４内の高圧燃料が入口オリフィス１１８から燃料排出流路側に抜けなくなり、中間弁１０８の図示上端面に付加される。このため、中間弁１０８が押し下げられて、入口オリフィス１１８のない燃料導入流路１１５から高圧燃料が制御室１０４の内部に流入する。これにより、制御室１０４内の燃料圧力が短時間で昇圧し、ニードル１０２の閉弁が早くなる。したがって、従来技術１のインジェクタの課題である閉弁応答性を高めることができる。
【０００９】
［従来の技術の不具合］
ところが、従来技術２のインジェクタの場合、電磁制御弁のバルブ１２１の開弁時においては、制御室１０４内の燃料が出口オリフィス１１９から流出して制御室１０４内の燃料圧力が低下すると同時に、入口オリフィス１１８からも燃料排出流路１１６を流れる燃料の流速による吸い出し、所謂霧吹き効果（またはエジェクタ効果）で多くの高圧燃料が低圧側へ排出されてしまう。
【００１０】
また、ニードル１０２の開弁による噴射水撃（圧力変動）が、燃料供給流路１１１〜１１３および燃料導入流路１１４、１１５から中間弁１０８に付加されて中間弁１０８を開弁させる。この中間弁１０８の開弁により、燃料噴射の途中に制御室１０４の内部に高圧燃料が流入して、ニードル１０２を閉弁させ、燃料噴射を中断させてしまう可能性がある。
さらに、中間弁１０８が平板形状であり、オリフィスプレート１０６のシート面への密着（着座）が平面内で行われるため、ニードル１０２の開弁時における燃料導入流路１１５から制御室１０４内への高圧燃料の漏れが発生し易く、安定した燃料噴射を損なう可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０９−０３２６８１号公報
【特許文献２】特開昭６２−２８２１６４号公報
【特許文献３】国際公開第２００８／０４６２３８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、ニードルの閉弁応答性およびニードルの開弁応答性を向上することのできる燃料噴射装置を提供することにある。また、燃料の噴射期間中にニードルが閉弁するような異常噴射動作を防止することのできる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】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、制御室から燃料を排出させる燃料排出経路を開閉制御する第１制御弁と、燃料供給経路から制御室に高圧燃料を流入させる燃料導入経路を開閉制御する第２制御弁とを備えている。そして、第２制御弁は、スプール、背圧室、圧力室、中間室およびスプール付勢手段を有している。なお、スプール付勢手段は、スプールに弁孔開弁方向の力を与えるスプリング等により構成される。
燃料排出経路は、制御室と第１制御弁とを連通する出口絞りを有している。また、燃料導入経路は、２つの第１、第２燃料導入経路を有し、第２燃料導入経路は、第２制御弁の背圧室と燃料排出経路の出口絞りとを連通する第１入口絞り、および燃料供給経路と第２制御弁の背圧室とを連通する第２入口絞りを有している。
そして、第１入口絞りの流路断面積を、出口絞りの流路断面積よりも小さく設定している。また、第２入口絞りの流路断面積を、第１入口絞りの流路断面積よりも小さく設定している。
【００１４】
第１制御弁を開弁すると、出口絞りを含む燃料排出経路が連通するため、制御室から燃料排出経路へ燃料が排出される。ここで、出口絞りの流路断面積が第１、第２入口絞りの流路断面積よりも大きいため、制御室内の燃料圧力が低下していく。
このとき、出口絞りを通過する燃料流は、流速が高速になっており、且つ圧力が低下している。このため、霧吹き効果（またはエジェクタ効果）で、出口絞りに向けて開口している第１入口絞りから背圧室内の燃料が吸い出されて燃料排出経路へ排出される。そして、第１入口絞りの流路断面積よりも第２入口絞りの流路断面積の方が小さいため、第２制御弁の背圧室内の燃料圧力は急激に低下する。
これにより、圧力室内の燃料圧力と背圧室内の燃料圧力との間に圧力差が生じて、スプール付勢手段の付勢力より大きな閉弁力（弁孔閉弁方向の力）が第２制御弁のスプールに作用するので、第２制御弁のスプールが閉弁する。つまり弁孔が閉じて第１燃料導入経路が閉鎖される。すなわち、ニードルを開弁して燃料噴射を開始するという目的で、第１制御弁を開弁させた際に、制御室内の燃料圧力の制御（低下）に先立ち背圧室内の燃料圧力を制御（低下）することで、ニードルの開弁よりも先に第２制御弁が閉弁する。
【００１５】
そして、第２制御弁の閉弁に伴って第１燃料導入経路が閉鎖するので、制御室に対する実質の高圧燃料の流入が遮断される。したがって、制御室内の燃料圧力が短時間で低下する。つまり制御室内の燃料圧力が急速に低下する。そして、ノズル室内の燃料圧力と制御室内の燃料圧力との圧力差が増加することにより、ニードルに作用する開弁力（噴孔開弁方向の力）が増加して、ニードル付勢手段の噴孔閉弁方向の力（閉弁力）よりも大きくなると、ニードルが開弁する。これにより、ノズル室内の高圧燃料が噴孔から内燃機関の燃焼室に噴射される。つまり内燃機関の燃焼室への燃料噴射が開始される。
したがって、第１制御弁を開弁してからニードルが開弁するまでの期間である開弁応答時間を従来の技術１及び２と比べて短縮できる。これにより、ニードルの開弁応答性を向上できる。
【００１６】
また、第１制御弁が開弁し、第２制御弁が閉弁し、ニードルが開弁している期間（内燃機関の燃焼室への燃料噴射期間中）に、ニードルの開弁に伴って水撃圧力波が発生し、燃料供給経路内の燃料圧力および燃料導入経路内の燃料圧力を大きく変化（圧力変動を発生）させる懸念がある。
しかし、請求項１に記載の発明によれば、燃料噴射期間中には、第２制御弁のスプールが閉弁している。つまり第１燃料導入経路を閉鎖しているため、２つの第１、第２入口絞り（特に流路断面積が最小の第２入口絞り）を有する第２燃料導入経路からしか制御室内の燃料圧力に影響を与えない。これにより、ニードルの開弁に伴って圧力変動が発生した場合であっても、制御室内の燃料圧力は低圧を維持できる。したがって、内燃機関の燃焼室への燃料噴射期間中にニードルが閉弁する、つまり燃料噴射が中断する等の異常噴射動作を防止できる。
【００１７】
次に、第１制御弁を閉弁すると、出口絞りを含む燃料排出経路が遮断するため、制御室から燃料排出経路への燃料の流出が停止する。これにより、第２入口絞りから背圧室に流入する高圧燃料が背圧室内の燃料圧力を回復させ、スプール付勢手段の付勢力（弁孔開弁方向の力）が、圧力室内の燃料圧力と背圧室内の燃料圧力との圧力差による閉弁力（弁孔閉弁方向の力）に勝ると、第２制御弁のスプールが開弁する。つまり弁孔が開いて第１燃料導入経路が開放される。すなわち、ニードルを閉弁して燃料噴射を終了するという目的で、第１制御弁を閉弁させた際に、制御室内の燃料圧力の制御（上昇）に先立ち背圧室内の燃料圧力を制御（上昇）することで、ニードルの閉弁よりも先に第２制御弁が開弁する。
【００１８】
そして、第２制御弁の開弁に伴って第１燃料導入経路が開放されるので、圧力室から弁孔、中間室を経て制御室に高圧燃料が流入する。ここで、第１、第２入口絞りを有しない第１燃料導入経路から制御室に高圧燃料が流入するため、制御室内の燃料圧力が短時間で上昇する。つまり制御室内の燃料圧力が急速に上昇する。そして、ノズル室内の燃料圧力と制御室内の燃料圧力との圧力差が減少することにより、ニードルに作用する開弁力（噴孔開弁方向の力）がニードル付勢手段の噴孔閉弁方向の力（閉弁力）以下になると、ニードルが閉弁する。これにより、噴孔から内燃機関の燃焼室への燃料噴射が終了する。
したがって、第１制御弁を閉弁してからニードルが閉弁するまでの期間である閉弁応答時間を従来の技術１及び２と比べて短縮できる。これにより、ニードルの閉弁応答性を向上できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、第２燃料導入経路は、燃料供給経路から背圧室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有している。また、第２入口絞りは、背圧室に臨むように開口し、燃料導入流路に設置されている。ここで、第１入口絞りの流路断面積よりも第２入口絞りの流路断面積の方が小さいため、第１制御弁の開弁時に、第２制御弁の背圧室から第１入口絞りを経て出口絞りを有する燃料排出経路に流出する燃料の流速よりも、燃料供給経路から第２入口絞りを経て背圧室に流入する高圧燃料の流速の方が遅くなる。このため、第２制御弁の背圧室内の燃料圧力は急激に低下する。これにより、第２制御弁のスプールが閉弁する。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、第２燃料導入経路は、燃料供給経路から圧力室を経て背圧室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有している。また、第２入口絞りは、背圧室に臨むように開口し、燃料導入流路に設置されている。ここで、第１入口絞りの流路断面積よりも第２入口絞りの流路断面積の方が小さいため、第１制御弁の開弁時に、第２制御弁の背圧室から第１入口絞りを経て出口絞りを有する燃料排出経路に流出する燃料の流速よりも、燃料供給経路から圧力室、第２入口絞りを経て背圧室に流入する高圧燃料の流速の方が遅くなる。このため、第２制御弁の背圧室内の燃料圧力は急激に低下する。これにより、第２制御弁のスプールが閉弁する。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、第２制御弁は、スプールを（その軸線方向に）往復移動可能に収容するスプール孔が形成されたバルブボディを有している。また、スプールは、スプールの移動方向（軸線方向）に貫通する貫通孔を有している。また、貫通孔は、燃料導入流路として使用される。
これにより、スプールの製造時にスプール内部に、第２入口絞りを有する燃料導入流路を形成できるので、内部にスプールの軸線方向に延びるスプール孔が形成されたバルブボディの製造が容易となる。したがって、燃料噴射装置の製造コストを削減できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、第２燃料導入経路は、燃料供給経路から背圧室に高圧燃料を導入する燃料導入流路、および背圧室と出口絞りとを連通する連通路を有している。また、第１入口絞りは、連通路（の出口絞り側端部）に設置されている。また、第２入口絞りは、燃料導入流路（の中間部）に設置されている。ここで、第１入口絞りの流路断面積よりも第２入口絞りの流路断面積の方が小さいため、第１制御弁の開弁時に、第２制御弁の背圧室から第１入口絞りを経て出口絞りを有する燃料排出経路に流出する燃料の流速よりも、燃料供給経路から第２入口絞りを経て背圧室に流入する高圧燃料の流速の方が遅くなる。このため、第２制御弁の背圧室内の燃料圧力は急激に低下する。これにより、第２制御弁のスプールが閉弁する。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、燃料排出経路は、制御室から燃料を排出する燃料排出流路を有している。また、出口絞りは、燃料排出流路に設置されている。ここで、出口絞りの流路断面積は、２つの第１、第２入口絞りの流路断面積よりも大きく設定されている。
請求項７に記載の発明によれば、燃料排出経路を開閉制御する第１制御弁と、燃料導入経路（第１燃料導入経路の弁孔）を開閉制御する第２制御弁と、第１燃料導入経路の燃料導入流路を開閉制御する第３制御弁とを備えている。そして、第２制御弁は、スプール、背圧室、圧力室、中間室およびスプール付勢手段を有している。また、第３制御弁は、プレート、第１圧力室（制御室）、第２圧力室（燃料導入流路）およびプレート付勢手段を有している。なお、プレート付勢手段は、プレートに開口閉弁方向の力を与えるスプリング等により構成される。
【００２４】
第１制御弁を開弁すると、請求項１に記載の発明と同様に、第２制御弁が閉弁する。このとき、第３制御弁のプレートが燃料導入流路を閉じているため、出口絞りおよびオリフィスを介していても制御室内の燃料圧力は早く低下する。これにより、第１制御弁を開弁してからニードルが開弁するまでの期間である開弁応答時間を従来の技術１及び２と比べて短縮できる。したがって、ニードルの開弁応答性を向上できる。
また、第１制御弁を閉弁すると、請求項１に記載の発明と同様に、第２制御弁が開弁する。このとき、弁孔を介して圧力室と燃料導入流路とが連通し、圧力室から弁孔、中間室、燃料導入流路を経て制御室に導入される高圧燃料が第３制御弁のプレートを開弁する。これにより、第１、第２入口絞りを有しない第１燃料導入経路を通って高圧燃料が制御室に導入されるため、制御室内の燃料圧力が早く上昇する。よって、ニードルの閉弁も早くできる。
【００２５】
これにより、第１制御弁を閉弁してからニードルが閉弁するまでの期間である閉弁応答時間を従来の技術１及び２と比べて短縮できる。したがって、ニードルの閉弁応答性を向上できる。
また、第３制御弁のプレートは、燃料の噴射開始時の第２制御弁が閉弁するまで第１燃料導入経路（燃料導入流路）から制御室への高圧燃料の流入を防止できるので、圧力室内の高圧燃料が噴孔から内燃機関の燃焼室に噴射されることなく、燃料排出経路へ流出する流出量を減少できる利点がある。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、制御室から燃料を排出させる燃料排出経路を開閉制御する第１制御弁と、燃料供給経路から制御室に高圧燃料を流入させる燃料導入経路を開閉制御する第２制御弁とを備えている。そして、第２制御弁は、スプール、背圧室、圧力室、中間室およびスプール付勢手段を有している。なお、スプール付勢手段は、スプールに弁孔開弁方向の力を与えるスプリング等により構成される。
燃料排出経路は、制御室と第１制御弁とを連通する出口絞り、および第２制御弁の背圧室と燃料排出経路の出口絞りとを連通する第１入口絞りを有している。また、燃料導入経路は、２つの第１、第２燃料導入経路を有し、第２燃料導入経路は、燃料供給経路と第２制御弁の中間室とを連通する第２入口絞りを有している。
【００２７】
そして、第１入口絞りの流路断面積を、出口絞りの流路断面積よりも小さく設定している。また、第２入口絞りの流路断面積を、第１入口絞りの流路断面積よりも小さく設定している。
そして、第２燃料導入経路に、燃料供給経路と中間室とを連通する第２入口絞りを設けることにより、第１制御弁を閉弁した際に、第２制御弁の背圧室内の燃料圧力の低下を一層早くできる。この結果、請求項１に記載の発明よりも背圧室内の燃料圧力が早く低下するため、第２制御弁の閉弁を請求項１に記載の発明よりも早くできる。したがって、燃料噴射の開始を請求項１に記載の発明よりも早めることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、燃料排出経路は、制御室から燃料を排出する燃料排出流路を有している。また、出口絞りは、燃料排出流路に設置されている。ここで、出口絞りの流路断面積は、２つの第１、第２入口絞りの流路断面積よりも大きく設定されている。
請求項１０に記載の発明によれば、第１燃料導入経路および第２燃料導入経路は、中間室から制御室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有している。
請求項１１に記載の発明によれば、第１燃料導入経路は、中間室から制御室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有している。また、出口絞りの流路断面積は、燃料導入流路の流路断面積よりも小さく設定されている。
【００２９】
請求項１２に記載の発明によれば、背圧室の容積は、制御室の容積よりも小さく形成されている。これにより、ニードルを開弁して燃料噴射を開始するという目的で、第１制御弁を開弁させた際に、制御室内の燃料圧力の制御（低下）に先立ち背圧室内の燃料圧力を制御（低下）することで、ニードルの開弁よりも先に第２制御弁が閉弁する。また、ニードルを閉弁して燃料噴射を終了するという目的で、第１制御弁を閉弁させた際に、制御室内の燃料圧力の制御（上昇）に先立ち背圧室内の燃料圧力を制御（上昇）することで、ニードルの閉弁よりも先に第２制御弁が開弁する。
【００３０】
請求項１３に記載の発明によれば、制御室から燃料を排出させる燃料排出経路を開閉制御する第１制御弁と、燃料供給経路から制御室に高圧燃料を流入させる燃料導入経路を開閉制御する第２制御弁とを備えている。そして、第２制御弁は、プレート、背圧室、圧力室およびプレート付勢手段を有している。なお、プレート付勢手段は、プレートに弁孔開弁方向の力を与えるスプリング等により構成される。
燃料排出経路は、制御室と第１制御弁とを連通する出口絞りを有している。また、燃料導入経路は、２つの第１、第２燃料導入経路を有し、第２燃料導入経路は、第２制御弁の背圧室と燃料排出経路の出口絞りとを連通する第１入口絞り、および第２制御弁の圧力室と第２制御弁の背圧室とを連通する第２入口絞りを有している。
そして、第１入口絞りの流路断面積を、出口絞りの流路断面積よりも小さく設定している。また、第２入口絞りの流路断面積を、第１入口絞りの流路断面積よりも小さく設定している。
【００３１】
ここで、請求項１及び８に記載の発明と異なるのは、燃料導入経路が、圧力室から弁孔を経て制御室に燃料を流入させる第１燃料導入経路、および圧力室から背圧室、燃料排出経路を経て制御室に燃料を流入させる第２燃料導入経路を有する点と、入口絞りが、背圧室と出口絞りとを連通する第１入口絞り、および圧力室と背圧室とを連通する第２入口絞りを有する点とである。
この場合、請求項１及び８に記載の発明と同様な開弁応答性および閉弁応答性を備えると共に、第２制御弁の構造および燃料導入経路の製造（形成）が容易になるので、製造コストを削減できる効果を備える。
【００３２】
請求項１４に記載の発明によれば、プレートは、その板厚方向に貫通する貫通孔を有している。また、貫通孔は、第２入口絞りとして使用される。
これにより、プレートの製造時に、同時に第２入口絞りをプレートに形成できるので、第２入口絞りの製造（形成）が容易となる。したがって、燃料噴射装置の製造コストを削減できる。
請求項１５に記載の発明によれば、第１燃料導入経路は、圧力室から弁孔を経て制御室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有している。これにより、第２制御弁の開弁時には、第１、第２入口絞りを有しない燃料導入流路を通って高圧燃料が制御室に導入されるため、制御室内の燃料圧力が早く上昇する。よって、ニードルの閉弁も早くできる。
請求項１６に記載の発明によれば、燃料導入流路は、圧力室の壁面、あるいはプレートが着座可能なシート面で開口している。
【００３３】
請求項１７に記載の発明によれば、第１燃料導入経路は、圧力室から弁孔、背圧室を経て制御室に高圧燃料を導入する燃料導入流路を有している。これにより、第２制御弁の開弁時には、第１、第２入口絞りを有しない燃料導入流路を通って高圧燃料が制御室に導入されるため、制御室内の燃料圧力が早く上昇する。よって、ニードルの閉弁も早くできる。
請求項１８に記載の発明によれば、燃料導入流路は、背圧室の壁面で開口している。
請求項１９に記載の発明によれば、出口絞りの流路断面積は、燃料導入流路の流路断面積よりも小さく設定されている。
【００３４】
請求項２０に記載の発明によれば、背圧室の容積は、制御室の容積よりも小さく形成されている。これにより、ニードルを開弁して燃料噴射を開始するという目的で、第１制御弁を開弁させた際に、制御室内の燃料圧力の制御（低下）に先立ち背圧室内の燃料圧力を制御（低下）することで、ニードルの開弁よりも先に第２制御弁が閉弁する。また、ニードルを閉弁して燃料噴射を終了するという目的で、第１制御弁を閉弁させた際に、制御室内の燃料圧力の制御（上昇）に先立ち背圧室内の燃料圧力を制御（上昇）することで、ニードルの閉弁よりも先に第２制御弁が開弁する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】コモンレール式燃料噴射装置を示した概略構成図である（実施例１）。
【図２】（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した要部断面図で、（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した平面図である（実施例１）。
【図３】インジェクタの作動状態を示したタイミングチャートである（実施例１）。
【図４】（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した要部断面図で、（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した平面図である（実施例２）。
【図５】インジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した要部断面図である（実施例３）。
【図６】（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した要部断面図で、（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した平面図である（実施例４）。
【図７】（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した要部断面図で、（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した平面図である（実施例５）。
【図８】（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した要部断面図で、（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した平面図である（実施例６）。
【図９】（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した要部断面図で、（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した平面図である（実施例７）。
【図１０】従来技術１のインジェクタを示した模式図である（従来の技術）。
【図１１】従来技術１のインジェクタの作動状態を示したタイミングチャートである（従来の技術）。
【図１２】従来技術２のインジェクタを示した模式図である（従来の技術）。
【図１３】従来技術２のインジェクタの作動状態を示したタイミングチャートである（従来の技術）。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、ニードルの閉弁応答性およびニードルの開弁応答性を向上するという目的、また、燃料の噴射期間中にニードルが閉弁するような異常噴射動作を防止するという目的を、第２制御弁の背圧室と燃料排出経路の出口絞りとを連通する第１入口絞りの流路断面積を、制御室と第１制御弁とを連通する出口絞りの流路断面積よりも小さく設定し、燃料供給経路と第２制御弁の背圧室とを連通する第２入口絞りの流路断面積を、第１入口絞りの流路断面積よりも小さく設定することで実現した。
また、第２制御弁の背圧室と燃料排出経路の出口絞りとを連通する第１入口絞りの流路断面積を、制御室と第１制御弁とを連通する出口絞りの流路断面積よりも小さく設定し、燃料供給経路と第２制御弁の中間室とを連通する第２入口絞りの流路断面積を、第１入口絞りの流路断面積よりも小さく設定することで実現した。
さらに、第２制御弁の背圧室と燃料排出経路の出口絞りとを連通する第１入口絞りの流路断面積を、制御室と第１制御弁とを連通する出口絞りの流路断面積よりも小さく設定し、第２制御弁の圧力室と第２制御弁の背圧室とを連通する第２入口絞りの流路断面積を、第１入口絞りの流路断面積よりも小さく設定することで実現した。
【実施例１】
【００３７】
［実施例１の構成］
図１ないし図３は本発明の実施例１を示したもので、図１はコモンレール式燃料噴射装置を示した図で、図２（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した図で、図２（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した図で、図３はインジェクタの作動状態を示したタイミングチャートである。
【００３８】
本実施例の内燃機関の燃料供給装置は、自動車等の車両のエンジンルームに搭載されるもので、複数の気筒を有するディーゼルエンジン等の内燃機関（エンジン）用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射システム）によって構成されている。
コモンレール式燃料噴射システムは、吸入した燃料を加圧するサプライポンプ１と、このサプライポンプ１の吐出口から高圧燃料が導入されるコモンレール２と、このコモンレール２の各燃料出口から高圧燃料が分配供給される複数個の燃料噴射装置（以下インジェクタと言う）と、燃料タンクから各インジェクタまで延びる燃料供給配管と、サプライポンプ１、コモンレール２および各インジェクタ等の燃料供給機器（燃料噴射機器）から溢流（リーク）または排出（流出）された余剰燃料を燃料タンクに戻す燃料戻し配管とを備えている。
【００３９】
ここで、コモンレール式燃料噴射システムは、コモンレール２の内部に蓄圧された高圧燃料を各インジェクタを介してエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。
燃料供給配管は、サプライポンプ１の吐出ポートからコモンレール２のインレットポートに高圧燃料を供給する供給配管、およびコモンレール２の各アウトレットポートから複数個のインジェクタの各インレットポートに高圧燃料を供給する供給配管等を有している。
【００４０】
サプライポンプ１は、燃料タンクから燃料を汲み上げる周知の構造のフィードポンプ（低圧燃料ポンプ）を内蔵している。このサプライポンプ１は、フィードポンプから電磁弁を経て加圧室内に吸入した燃料を加圧して高圧化し、この高圧燃料をコモンレール２へ圧送供給する高圧燃料ポンプである。サプライポンプ１の電磁弁は、フィードポンプから加圧室内への燃料の吸入量を調整することで、サプライポンプ１の吐出口（吐出ポート）より吐出される燃料吐出量を制御する燃料調量弁である。
コモンレール２の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧室が形成されている。
なお、サプライポンプ１またはコモンレール２は、高圧燃料を発生する高圧発生部を構成する。
【００４１】
エンジンの各気筒毎に対応して搭載されるインジェクタは、コモンレール２の内部に蓄圧された高圧燃料を、直接燃焼室内に霧状に噴射供給する直接噴射タイプの燃料噴射弁（内燃機関の燃料噴射弁）である。このインジェクタは、燃料を噴射する噴孔３を開閉するニードル４と、このニードル４（またはこのニードル４に連結するコマンドピストン）を摺動自在に支持するシリンダ５と、このシリンダ５を有するノズルボディ６と、内部にオリフィスが構成されるオリフィスプレート７と、電磁制御弁を内蔵するインジェクタボディ８とを備えている。
【００４２】
また、インジェクタは、オリフィスプレート７のバルブシート面に対して着座、離脱して弁孔（燃料流路孔、燃料排出流路）を閉鎖、開放する電磁制御弁（第１制御弁）と、オリフィスプレート７のバルブシート（シート部）に対して着座、離脱して弁孔（燃料流路孔、燃料導入流路）を閉鎖、開放する逆止弁（第２制御弁）とを備えている。なお、電磁制御弁は、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ９）から印加されるソレノイド駆動信号（インジェクタ駆動電流）によって電子制御されるように構成されている。
【００４３】
また、インジェクタは、ニードル４に噴孔閉弁方向の付勢力（閉弁力）を与えるスプリング（閉弁力付与手段）１０と、内部の燃料圧力がニードル４に噴孔開弁方向の油圧力（開弁力）を加えるノズル室１１と、内部の燃料圧力がニードル４に噴孔閉弁方向の油圧力（閉弁力）を加える制御室１２と、高圧発生部（サプライポンプ１、コモンレール２）からノズル室１１に高圧燃料を供給する燃料供給経路と、この燃料供給経路から制御室１２に高圧燃料を流入させる燃料導入経路と、制御室１２から燃料を燃料タンクへ排出させる燃料排出経路とを備えている。
【００４４】
ニードル４は、シリンダ５内に摺動自在に支持される摺動部を有し、ノズルボディ６のシート面に対して着座、離脱して複数の噴孔３を閉鎖、開放する。また、ニードル４の軸線方向の中央部には、円環状のフランジ１３が設けられている。また、ニードル４の軸線方向の先端部（図示下端部）には、円錐形状面が設けられている。そして、ニードル４の円錐形状面と円形状面（曲面）との間に形成される円環状のエッジは、ノズルボディ６のシート面に液密的に当接（着座）するシート部として機能する。
シリンダ５は、ノズルボディ６の軸線方向に延びるノズル孔の内部においてノズルボディ６に対して移動自在（または摺動自在）に収容されている。このシリンダ５は、スプリング１０の付勢力によってオリフィスプレート７の第１密着面に押し付けられている。また、シリンダ５には、ニードル４の軸線方向の図示上端側が摺動するシリンダ孔（摺動孔）１４が形成されている。
【００４５】
ノズルボディ６の軸線方向の先端側（図示下方側）には、内部に円錐形状空間を形成する逆円錐形状のシート面（弁座）が設けられている。このシート面には、エンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射するための複数の噴孔３が設けられている。また、ノズルボディ６の軸線方向の後端面（図示上端面）には、オリフィスプレート７の第１密着面に液密的に結合する第１結合面が設けられている。
オリフィスプレート７の軸線方向（板厚方向）の両側には、ノズルボディ６の第１結合面に密着する第１密着面、およびインジェクタボディ８の第２結合面に密着する第２密着面が設けられている。そして、オリフィスプレート７の第２密着面の中央部には、平面化されたバルブシート面が形成されている。また、オリフィスプレート７は、逆止弁のバルブボディとして使用されている。
インジェクタボディ８は、ノズルボディ６との間にオリフィスプレート７を挟み込んだ状態で、リテーニングナット１５によりノズルボディ６の図示上端部に締結固定されている。このインジェクタボディ８の軸線方向の先端面（図示下端面）には、オリフィスプレート７の第２密着面に液密的に結合する第２結合面が設けられている。
【００４６】
スプリング１０は、ニードル４のシート部をノズルボディ６のシート面に押し付ける方向（噴孔閉弁方向）に付勢するニードル付勢手段を構成する。このスプリング１０は、シリンダ５のスプリング座部とフランジ１３のスプリング座部との間に設置されている。
ノズル室１１は、シリンダ５とノズルボディ６との間に形成されている。このノズル室１１内の燃料圧力は、上述したように、ニードル４に噴孔開弁方向の油圧力（開弁力：Ｆ１）を加える。また、ノズル室１１は、オリフィスプレート７よりも燃料流方向の下流側に形成されている。
制御室１２は、シリンダ５とオリフィスプレート７との間に形成されている。この制御室１２内の燃料圧力は、上述したように、ニードル４に噴孔閉弁方向の油圧力（閉弁力：Ｆ３）を加える。
【００４７】
ここで、オリフィスプレート７の内部には、燃料導入経路（２つの第１、第２燃料導入経路）が形成されている。第１燃料導入経路は、燃料供給経路（燃料供給流路１６〜１８）から制御室１２に高圧燃料を導入（流入）させる燃料導入流路２２を有している。また、第２燃料導入経路は、燃料供給経路（燃料供給流路１６〜１８）から燃料導入流路２２を迂回（バイパス）して制御室１２に高圧燃料を導入（流入）させる燃料導入流路２３を有している。
インジェクタボディ８には、燃料供給配管を介してコモンレール２の各アウトレットポートに接続するインレットポート、および燃料戻し配管を介して燃料タンクに接続するアウトレットポートが形成されている。
【００４８】
また、オリフィスプレート７の内部には、燃料供給経路（燃料供給流路１６〜１８）から制御室１２に導入（流入）する燃料流量を規制する入口絞り、および制御室１２から燃料排出経路（燃料排出流路２７〜２９）へ排出（流出）する燃料流量を規制する出口絞りが形成されている。
入口絞りは、制御室１２に燃料を導入する燃料流路（連通路、燃料導入流路２３）の流路断面積を絞る２つの第１、第２入口オリフィス（以下第１、第２オリフィス３１、３２と言う）等によって構成されている。また、出口絞りは、制御室１２から燃料を排出する燃料流路（燃料排出流路２７、２８）の流路断面積を絞る少なくとも１つの出口オリフィス（以下第３オリフィス３３と言う）等によって構成されている。
なお、オリフィスプレート７、各流路１６〜１８、２２、２３、２７〜２９および第１〜第３オリフィス３１〜３３の詳細は後述する。
【００４９】
電磁制御弁は、燃料排出経路に設置されて、燃料排出経路を開閉制御する第１制御弁を構成する。この電磁制御弁は、高圧側の第１燃料排出経路（燃料排出流路２７、２８）と低圧側の第２燃料排出経路（燃料排出流路２９）との間の連通状態と遮断状態とを切替制御する。
電磁制御弁は、制御室１２から燃料を排出（流出）させる弁孔（排出孔、流出ポート：以下燃料排出流路２８と言う）を開閉するバルブ３５、およびこのバルブ３５を駆動する電磁アクチュエータを有している。
【００５０】
電磁アクチュエータは、内部に燃料排出流路２９が形成されたバルブボディとしても使用されるインジェクタボディ８と、燃料排出流路２８の開口周縁部にバルブ３５が着座可能なバルブシート面を有するオリフィスプレート７と、バルブ３５をオリフィスプレート７のバルブシート面から離脱させる側（弁孔開弁方向）に駆動するアーマチャ３６と、このアーマチャ３６を引き寄せる電磁力を発生する電磁石（ソレノイド）と、バルブ３５をオリフィスプレート７のバルブシート面に押し付ける側（弁孔閉弁方向）に付勢するスプリング（バルブ付勢手段、第１スプリング）３７とを備えている。
【００５１】
バルブ３５は、燃料排出流路２８を開閉する半球面体状のボールであって、アーマチャ３６の収容凹部の底面に当接する当接部、およびオリフィスプレート７のバルブシート面に当接（着座）するシート部を有している。
バルブ３５のシート部がオリフィスプレート７のバルブシート面に着座することにより、燃料排出流路２８を閉鎖すると、高圧側の制御室１２および燃料排出流路２７、２８と低圧側の燃料排出流路２９との連通状態が遮断される。
また、バルブ３５のシート部がオリフィスプレート７のバルブシート面より離脱（離座）することにより、燃料排出流路２８を開放すると、高圧側の制御室１２および燃料排出流路２７、２８と低圧側の燃料排出流路２９とが連通する。
これにより、制御室１２から燃料排出流路２７、第３オリフィス３３、燃料排出流路２８を経て燃料排出流路２９へ燃料が流出する。
【００５２】
インジェクタボディ８の内部には、燃料排出流路２７、２８を介して、制御室１２に連通する燃料排出流路２９が形成されている。この燃料排出流路２９は、アーマチャ３６を往復移動可能に収容するアーマチャ収容室を有している。このアーマチャ収容室には、アーマチャ３６が摺動する摺動孔が形成されている。
アーマチャ３６は、インジェクタボディ８の摺動孔内に摺動自在に支持される摺動部を有している。このアーマチャ３６の軸方向部の先端側には、バルブ３５を収容する収容凹部が設けられている。
スプリング３７は、バルブ３５に弁孔閉弁方向の付勢力（閉弁力）を与える閉弁力付与手段である。
ソレノイドは、二重円筒状のステータ３８の環状空間部にコイル３９を巻回したもので、コイル３９に接続されるコイルリード線を介して供給電流量が供給される。
【００５３】
ここで、サプライポンプ１の電磁弁のコイルへの供給電流量、および複数個のインジェクタの各電磁制御弁のコイル３９への供給電流量は、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）を含んで構成されるＥＣＵ９によって制御されるように構成されている。
ＥＣＵ９には、ＥＤＵの他に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成される周知のマイクロコンピュータ、サプライポンプ１の電磁弁に接続するポンプ駆動回路が内蔵されている。そして、コモンレール２に取り付けられたコモンレール圧力センサからのセンサ信号や、各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。ここで、マイクロコンピュータの入力部には、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、冷却水温度センサ、燃料温度センサおよび吸入空気温度センサ等が接続されている。
【００５４】
また、マイクロコンピュータは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、コモンレール圧力センサや上記の各種センサからのセンサ信号とメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）内に格納された制御プログラムとに基づいて、最適な燃料噴射特性を演算し、サプライポンプ１の電磁弁のコイルへの供給電流量（所謂ポンプ駆動電流）、および複数個のインジェクタの各電磁制御弁のコイル３９への供給電流量（所謂インジェクタ駆動電流）を電子制御するように構成されている。
なお、最適な燃料噴射特性とは、エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射圧力（指令噴射圧力）、各インジェクタの燃料噴射開始時期（指令噴射時期）、各インジェクタの開弁期間（燃料噴射量と指令噴射圧力とから求められる指令噴射期間）等の最適値のことである。
【００５５】
逆止弁は、燃料流入経路に設置されて、燃料流入経路を開閉制御する第２制御弁を構成する。この逆止弁は、内部にスプール孔（内部空間）およびこのスプール孔よりも開口断面積が大きい圧力室４１が形成されたバルブボディと、燃料供給流路１６から燃料導入流路２２を経て制御室１２に高圧燃料を導入する弁孔（供給孔、流入ポート：以下クリアランス４２と言う）を開閉する円柱状のスプール（スプールバルブ）４３と、このスプール４３をそのスプール軸の軸線方向の一方側（弁孔開弁方向）に付勢するスプリング（スプール付勢手段、第２スプリング）４４とを備えている。
本実施例では、スプール４３の摺動部（以下中径ランド４５と言う）をそのスプール軸の軸線方向に往復摺動自在に支持するバルブボディとしてオリフィスプレート７を使用している。このオリフィスプレート７のスプール孔は、スプール４３の中径ランド４５等によって、背圧室４６と中間室４７とからなる２つの部屋（空間）に区画形成されている。  
【００５６】
また、圧力室４１の開口部は、プラグによって液密的に塞がれている。このプラグのスプール孔側面には、スプール４３の移動範囲（特に全開位置）を規制する円板状のストッパ（規制部）４８が設けられている。
ここで、ストッパ４８は、スプール４３のスプール軸の図示右端部よりも大きい外径を有している。このストッパ４８には、少なくともスプール４３のスプール軸がストッパ４８に当接している際（スプール４３の開弁時）に、内部を高圧燃料が流通する十字溝４９が形成されている。この十字溝４９は設けなくても構わない。
なお、逆止弁の詳細は後述する。
【００５７】
次に、本実施例の燃料供給経路の詳細を図１および図２に基づいて説明する。
燃料供給経路は、コモンレール２から供給配管を経て逆止弁の圧力室４１に高圧燃料を供給する燃料供給流路１６、およびこの燃料供給流路１６または圧力室４１からノズル室１１に高圧燃料を供給する燃料供給流路１７、１８等を有している。
燃料供給流路１６は、インジェクタボディ８の内部およびオリフィスプレート７の内部に形成されている。この燃料供給流路１６は、各インジェクタボディ８の図示上端面で開口したインレットポートと逆止弁の圧力室４１とを連通する燃料流路孔である。
燃料供給流路１７は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この燃料供給流路１７は、燃料供給流路１６または圧力室４１とノズル室１１とを連通する燃料流路孔である。
燃料供給流路１８は、ノズルボディ６の内部（シリンダ５との間に形成される筒状の燃料流路孔を含む）に形成されている。この燃料供給流路１８は、燃料供給流路１７とノズル室１１とを連通する燃料流路孔である。
【００５８】
次に、本実施例の燃料導入経路の詳細を図１および図２に基づいて説明する。
燃料導入経路は、燃料供給流路１６から圧力室４１、クリアランス４２、中間室４７を経て制御室１２に燃料を流入させる第１燃料導入経路、および燃料供給流路１６から背圧室４６、第３オリフィス３３、燃料排出流路２７を経て制御室１２に燃料を流入させる第２燃料導入経路を有している。
第１燃料導入経路は、燃料供給流路１６と燃料供給流路１７との間に形成された圧力室４１、この圧力室４１から中間室４７に高圧燃料を導入するクリアランス４２、中間室４７から制御室１２に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第１燃料導入流路）２２を有している。燃料導入流路２２は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この燃料導入流路２２は、中間室４７の燃料流出ポートと制御室１２の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔である。
【００５９】
第２燃料導入経路は、燃料供給流路１６から背圧室４６に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第２燃料導入流路）２３、この燃料導入流路２３から連通路に高圧燃料を導入する背圧室４６、背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する連通路、および第３オリフィス３３と制御室１２とを連通する燃料排出流路２７を有している。
燃料導入流路２３は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この燃料導入流路２３は、燃料供給流路１６の分岐部と背圧室４６の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔である。また、燃料導入流路２３の燃料流方向の下流端には、燃料供給流路１６と背圧室４６とを連通する第２オリフィス３２が設けられている。この第２オリフィス３２は、スプール４３の軸線方向に対して直交する方向に形成されて、背圧室４６に直接連絡している。また、第２オリフィス３２は、燃料導入流路２３の燃料流方向の下流端の流路断面積を絞るように設けられている。また、第２オリフィス３２は、背圧室４６に臨むように背圧室４６のスプール孔壁面で開口している。
【００６０】
連通路は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この連通路は、背圧室４６の連通ポートと第３オリフィス３３の合流部（断面Ｔ字型の合流部）とを連通する燃料流路孔である。また、本実施例の連通路は、この連通路全体が、背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する第１オリフィス３１を構成している。この第１オリフィス３１は、連通路の流路断面積を絞るように設けられている。また、第１オリフィス３１は、連通路の一端から他端に向かってスプール４３の軸線方向に沿うように真っ直ぐに形成されて、背圧室４６と第３オリフィス３３とを直接連絡している。そして、第１オリフィス３１の一方側は、背圧室４６に臨むように背圧室４６のスプール孔壁面で開口している。また、第１オリフィス３１の他方側は、第３オリフィス３３に臨むように第３オリフィス３３の絞り孔壁面で開口している。
【００６１】
次に、本実施例の燃料排出経路の詳細を図１および図２に基づいて説明する。
燃料排出経路は、制御室１２から電磁制御弁に燃料を排出（流出）させる第１燃料排出経路、および電磁制御弁からインジェクタボディ８のアウトレットポートに燃料を排出（流出）させる第２燃料排出経路を有している。
第１燃料排出経路は、燃料排出流路（第１燃料排出流路）２２を有している。また、第１燃料排出経路は、高圧側の制御室１２および燃料排出流路２７、２８と低圧側の燃料排出流路２９とを連通する第３オリフィス３３を有している。
燃料排出流路２７、２８は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この燃料排出流路２７、２８は、制御室１２と燃料排出流路２９とを連通する燃料流路孔である。また、燃料排出流路２７、２８は、オリフィスプレート７の板厚方向の両端面（第１、第２密着面）を連通するようにオリフィスプレート７の板厚方向に貫通している。
第３オリフィス３３は、第１燃料排出経路の燃料流方向の中間部（燃料排出流路２７、２８の燃料流方向の上流側と下流側とを連通する連通路）の流路断面積を絞るように設けられている。この第３オリフィス３３は、燃料排出流路２７、２８の中間部に形成されている。また、第３オリフィス３３の流路断面積は、第１、第２オリフィス３１、３２の流路断面積よりも大きく設定されている。
【００６２】
第２燃料排出経路は、アーマチャ収容室を含む燃料排出流路（第２燃料排出流路）２９を有している。燃料排出流路２９は、インジェクタボディ８の内部に形成されている。この燃料排出流路２９は、電磁制御弁の燃料排出流路２８とアウトレットポートとを連通する燃料流路孔である。
そして、制御室１２から燃料排出流路２７、２８を経て燃料排出流路２９の内部に流入した燃料は、インジェクタボディ８に設けられるアウトレットポートからインジェクタの外部に排出される。なお、アウトレットポートは、インジェクタから溢流または排出された燃料を燃料タンクに戻すための燃料戻し配管（リターンパイプ、オーバーフローパイプ）に接続されている。
【００６３】
次に、本実施例のオリフィスプレート７の詳細を図１および図２に基づいて説明する。  オリフィスプレート７は、高圧側の制御室１２と低圧側の燃料排出流路２９とを区画する区画部材を構成する。このオリフィスプレート７の内部には、２つの第１、第２密着面を連通するように貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、制御室１２から第２燃料排出経路（燃料排出流路２９）へ燃料を流出させる第１燃料排出経路（燃料排出流路２７、第３オリフィス３３、燃料排出流路２８）として使用される。
また、オリフィスプレート７の内部には、逆止弁のスプール４３の中径ランド４５が摺動するスプール孔、および燃料供給流路１６に連通し、高圧発生部（サプライポンプ１、コモンレール２）から高圧燃料が供給される圧力室４１が形成されている。このスプール孔は、第１燃料排出経路の軸線方向（オリフィスプレート７の板厚方向）に対して直交する垂直方向に延びるように形成されている。
また、開口断面積の小さいスプール孔と、このスプール孔よりも開口断面積の大きい圧力室４１との間には、円環状の段差が形成されている。この段差には、逆止弁の閉弁時にスプール４３のバルブ頭部（大径ランド）５１の円錐台形状の円錐シート面（テーパ面）５２が当接（着座）する円環状のシート部５３が設けられている。
【００６４】
また、オリフィスプレート７の内部には、コモンレール２からノズル室１１に高圧燃料を供給する燃料供給流路１６、１７が形成されている。また、オリフィスプレート７の内部には、燃料供給流路１６から逆止弁を経て制御室１２に高圧燃料を導入する燃料導入流路２２が形成されている。また、オリフィスプレート７の内部には、燃料供給流路１６から逆止弁、第３オリフィス３３を経て制御室１２に高圧燃料を導入する燃料導入流路２３が形成されている。
また、第１オリフィス３１の流路断面積は、第３オリフィス３３の流路断面積よりも小さく設定されている。また、第２オリフィス３２の流路断面積は、第１オリフィス３１の流路断面積よりも小さく設定されている。すなわち、第２オリフィス３２の流路断面積をＳ１とし、第１オリフィス３１の流路断面積をＳ２とし、第３オリフィス３３の流路断面積をＳ３としたとき、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の関係を満足している。
また、第３オリフィス３３の流路断面積は、燃料導入流路２２の流路断面積よりも小さく設定されている。また、燃料導入流路２２の流路断面積は、逆止弁の開弁時におけるクリアランス４２の流路断面積（総断面積）よりも小さく設定されている。また、逆止弁の開弁時におけるクリアランス４２の流路断面積は、燃料供給流路１６〜１８の流路断面積よりも小さく設定されている。すなわち、第３オリフィス３３の流路断面積をＳ３とし、燃料導入流路２２の流路断面積をＳ４とし、逆止弁の開弁時におけるクリアランス４２の流路断面積をＳ５とし、燃料供給流路１６〜１８の流路断面積をＳ６としたとき、Ｓ３＜Ｓ４＜Ｓ５＜Ｓ６の関係を満足している。
【００６５】
次に、本実施例の逆止弁の詳細を図１および図２に基づいて説明する。
逆止弁は、内部に中空部が形成されたオリフィスプレート７、このオリフィスプレート７の中空部内を往復移動するスプール４３、およびスプール４３とスプール孔壁面との間に設置されたスプリング４４等により構成されている。
オリフィスプレート７の中空部は、圧力室４１およびスプール孔（背圧室４６、中間室４７）等を有している。
スプリング４４は、スプール４３に弁孔開弁方向の付勢力（開弁力：Ｆ４）を与える開弁力付与手段である。また、背圧室４６内の燃料圧力（背圧室圧）は、スプール４３に弁孔開弁方向の油圧力（開弁力：Ｆ５）を加える。また、圧力室４１内の燃料圧力（高圧室圧）は、スプール４３に弁孔閉弁方向の油圧力（閉弁力：Ｆ６）を加える。
背圧室４６は、スプリング４４を収容するスプリング収容室を構成する。また、背圧室４６の容積は、制御室１２の容積よりも極めて小さく形成されている。
【００６６】
スプール４３は、スプール孔内を軸線方向に往復移動するスプール軸を有している。このスプール軸の軸線方向の図示左側には、スプール孔内に摺動自在に支持される摺動部（中径ランド）４５が設けられている。また、スプール軸の軸線方向の図示右側には、スプール軸の外周部より半径方向の外径側に向けて突出する鍔状のバルブ頭部（大径ランド、最大外径部）５１が設けられている。
また、スプール軸は、中径ランド４５と大径ランド５１との間に径小部を有している。この径小部の周囲には、環状溝が形成されている。この環状溝は、スプール孔壁面との間に円筒状の中間室４７を形成する。
中径ランド４５は、スプール孔を、背圧室４６と中間室４７とに区画形成する。
大径ランド５１は、中径ランド４５の外径およびスプール孔の孔径よりも大きい外径を有している。この大径ランド５１の環状溝側には、オリフィスプレート７のシート部５３（圧力室４１と中間室４７との間に形成されるエッジ）に対して着座、離脱してクリアランス４２を閉鎖、開放する円錐台形状の円錐シート面（テーパ面）５２が形成されている。
ここで、逆止弁の開弁時、つまりスプール４３の全開時には、オリフィスプレート７のシート部５３と大径ランド５１の円錐シート面５２との間に、燃料が通過可能なクリアランス４２が形成される。
【００６７】
逆止弁が開弁すると、つまりスプール４３の大径ランド５１の円錐シート面５２がオリフィスプレート７のシート部５３より離脱（離座）して、スプール４３のスプール軸がストッパ４８に当接すると、燃料供給流路１６と燃料導入流路２２とが連通する。これにより、燃料供給流路１６から圧力室４１に供給されている高圧燃料が、クリアランス４２を通って中間室４７に流入する。そして、中間室４７に流入した高圧燃料は、固定絞りが形成されていない燃料導入流路２２を通って制御室１２に導入される。
また、逆止弁が閉弁すると、つまりスプール４３のスプール軸がストッパ４８より離脱（離座）して、スプール４３の大径ランド５１の円錐シート面５２がオリフィスプレート７のシート部５３に当接（着座）すると、燃料供給流路１６と燃料導入流路２２との連通状態が遮断される。これにより、燃料導入流路２２から制御室１２への高圧燃料の導入がなくなる。
【００６８】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムの作用を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。ここで、図２は電磁制御弁が閉弁し、逆止弁が開弁した状態を示している。
【００６９】
サプライポンプ１の吐出口より吐出された高圧燃料は、供給配管を経て、コモンレール２の内部（蓄圧室）に流入し、この蓄圧室内で一時的に蓄圧される。そして、コモンレール２から供給される高圧燃料は、インジェクタのインレットポートから燃料供給流路１６の内部に流入する。この燃料供給流路１６の内部に流入した高圧燃料は、圧力室４１の内部に流入する。
そして、圧力室４１の内部に流入した高圧燃料は、圧力室４１から燃料供給流路１７→燃料供給流路１８を経てノズル室１１の内部に流入する。
また、圧力室４１の内部に流入した高圧燃料は、逆止弁が開弁しているので、圧力室４１からクリアランス４２→中間室４７→燃料導入流路２２を経て制御室１２の内部に流入する。
【００７０】
一方、燃料供給流路１６の内部に流入した高圧燃料は、燃料供給流路１６から燃料導入流路２３→第２オリフィス３２を経て背圧室４６の内部に流入する。この背圧室４６の内部に流入した高圧燃料は、背圧室４６から第１オリフィス３１→第３オリフィス３３→燃料排出流路２７を経て制御室１２の内部に流入する。
これによって、ニードル４は、ノズル室１１内の燃料圧力によって押し上げる方向（噴孔開弁方向）の開弁力を受けると共に、制御室１２内の燃料圧力によって押し下げる方向（噴孔閉弁方向）の閉弁力を受けることになる。
【００７１】
ここで、ＥＣＵ９により電磁制御弁のソレノイドのコイル３９への通電が成されず、電磁制御弁のバルブ３５がオリフィスプレート７のバルブシート面に着座して燃料排出流路２８を塞いでいる場合には、逆止弁が開弁しているので、ノズル室１１の内部および制御室１２の内部が高圧燃料で満たされている。このときニードル４には、スプリング３７によってニードル４を噴孔閉弁方向に付勢する付勢力（閉弁力）が加わっている。
すなわち、ニードル４には、ノズル室１１内の燃料圧力による開弁力（Ｆ１）と、スプリング３７の付勢力（スプリング荷重）による閉弁力（Ｆ２）と、制御室１２内の燃料圧力による閉弁力（Ｆ３）とが作用しており、Ｆ１＜Ｆ２＋Ｆ３が成立している。このため、ＥＣＵ９により電磁制御弁のソレノイドのコイル３９への通電が成されず、電磁制御弁が閉弁している場合には、全体として図２（ａ）にて図示下向きの力が勝ることになる。  
【００７２】
その結果、電磁制御弁の閉弁時には、ニードル４のシート部がノズルボディ６のシート面に押さえ付けられて（着座し）、ニードル４のシート部がノズルボディ６の各噴孔３を塞いでいる。
したがって、当該インジェクタは、ニードル４が閉弁した閉弁状態となり、エンジンの気筒の燃焼室内には燃料の噴射が成されない。
なお、電磁制御弁の閉弁時には、スプリング４４の付勢力（スプリング荷重）による開弁力（Ｆ４）と、逆止弁のスプール４３に、背圧室４６内の燃料圧力による開弁力（Ｆ５）と、圧力室４１内の燃料圧力による閉弁力（Ｆ６）とが作用しており、Ｆ４＋Ｆ５＞Ｆ６が成立している。このため、逆止弁のスプール４３は、図２に示したように、スプール４３の大径ランド５１の円錐シート面５２がオリフィスプレート７のシート部５３より引き離されて、開弁している。
【００７３】
一方、当該インジェクタからの噴射タイミング（燃料の噴射時期）になり、ＥＣＵ９から燃料噴射開始指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＮされる。つまり電磁制御弁のソレノイドのコイル３９への通電が成されて、バルブ３５がアーマチャ３６と共にスプリング３７の付勢力（スプリング荷重）に抗して引き上げられる。これにより、バルブ３５がオリフィスプレート７のバルブシート面より引き離されて電磁制御弁のバルブ３５が開弁する。このため、バルブ３５が燃料排出流路２８を開放し、高圧側の制御室１２および燃料排出流路２７、２８を低圧側の燃料排出流路２９に連通させる。
そして、電磁制御弁が開弁すると、コモンレール２から導入されて制御室１２の内部に充満していた高圧燃料は、制御室１２から燃料排出流路２７→第３オリフィス３３→燃料排出流路２８を経て電磁制御弁側（低圧側）の燃料排出流路２９に流出する。
【００７４】
ここで、制御室１２内の高圧燃料は、第３オリフィス３３の流路断面積に比例して、高圧側の制御室１２と低圧側の燃料排出流路２９との圧力差の平方根に比例した流量の燃料が制御室１２から燃料排出流路２７→第３オリフィス３３→燃料排出流路２８を経て燃料排出流路２９に流れ出していく。このとき、第３オリフィス３３を通過する燃料の流速は、高速になっており、且つ燃料の圧力が低下していることによる霧吹き効果（エジェクタ効果）で、第３オリフィス３３に臨むように開口している第１オリフィス３１から背圧室４６の内部に充満していた燃料が吸い出される。この第３オリフィス３３の内部に吸い出された背圧室４６内の燃料は、第１オリフィス３１→第３オリフィス３３→燃料排出流路２８を経て燃料排出流路２９に排出される。
【００７５】
ここで、第２オリフィス３２の流路断面積が、第１オリフィス３１の流路断面積よりも小さくなるように形成されている。これにより、燃料供給流路１６から燃料導入流路２３→第２オリフィス３２を経て背圧室４６の内部に流入する燃料の流量よりも、背圧室４６から第１オリフィス３１を経て燃料排出流路２８、２９に流出する燃料の流量の方が多いので、背圧室４６内の燃料圧力は急激に低下する。
これによって、背圧室４６と圧力室４１との間に圧力差が生じて、スプリング４４の弁孔開弁方向の付勢力よりも大きな閉弁力が逆止弁のスプール４３に作用する。そして、Ｆ４＋Ｆ５＜Ｆ６が成立すると、圧力室４１内の燃料圧力による弁孔閉弁方向の閉弁力によってスプール４３が図示左側に移動し、スプール４３の大径ランド５１の円錐シート面５２がオリフィスプレート７のシート部５３に着座する。これにより、逆止弁のスプール４３が閉弁するため、スプール４３がクリアランス４２を閉鎖し、圧力室４１と中間室４７との連通状態が遮断される。
【００７６】
そして、逆止弁が閉弁すると、制御室１２の内部に充満していた燃料は、制御室１２から燃料排出流路２７→第３オリフィス３３→燃料排出流路２８→燃料排出流路２９→アウトレットポート→燃料戻し配管を経て燃料タンクに戻される。
このため、制御室１２内の燃料圧力は急速に低下する。そして、ノズル室１１と制御室１２との間の圧力差が増加して、ニードル４に働く開弁力が増加し、スプリング３７の弁孔閉弁方向の付勢力よりも大きくなる。そして、Ｆ１＞Ｆ２＋Ｆ３が成立すると、ノズル室１１内の燃料圧力による押し上げる方向（噴孔開弁方向）の開弁力によってニードル４が上昇し（リフトを開始し）、ニードル４のシート部がノズルボディ６のシート面から離れる（離脱する、離座する）。その結果、ニードル４が開弁した開弁状態となり、ノズル室１１内の高圧燃料が各噴孔３から噴射される。
したがって、当該インジェクタは、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射を開始する。
【００７７】
そして、噴射タイミングから当該インジェクタの開弁期間（燃料噴射量と指令噴射圧力とから求められる指令噴射期間：所定のＥＣＵ駆動パルス時間）が経過すると、ＥＣＵ９から燃料噴射終了指令が出力される。この燃料噴射終了指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＦＦされるため、アーマチャ３６を吸引する力が消える。すると、アーマチャ３６がスプリング３７の付勢力（スプリング荷重）によってステータ３８の磁極面より遠ざかる方向へ移動する。
すなわち、スプリング３７がその付勢力でアーマチャ３６を押し下げ、電磁制御弁のバルブ３５がオリフィスプレート７のバルブシート面に着座する。これにより、電磁制御弁のバルブ３５が閉弁する。このため、電磁制御弁のバルブ３５が、電磁制御弁の弁孔である燃料排出流路２８を閉鎖し、高圧側の制御室１２および燃料排出流路２７、２８と低圧側の燃料排出流路２９との連通状態が遮断される。
【００７８】
これによって、制御室１２から燃料排出流路２９への燃料流出が停止するため、コモンレール２から燃料供給流路１６→燃料導入流路２３→第２オリフィス３２を経て背圧室４６の内部に流入する高圧燃料が背圧室４６内の燃料圧力を回復させる。これにより、スプリング４４の付勢力が背圧室４６と圧力室４１との圧力差による閉弁力に勝ると、スプリング４４の付勢力による開弁力が逆止弁のスプール４３に作用する。そして、Ｆ４＋Ｆ５＞Ｆ６が成立すると、スプリング４４の付勢力による弁孔開弁方向の開弁力によってスプール４３が図示右側に移動し、スプール４３の大径ランド５１の円錐シート面５２がオリフィスプレート７のシート部５３より離脱する。このため、逆止弁のスプール４３が開弁するため、スプール４３がクリアランス４２を開放し、圧力室４１と中間室４７とが連通状態となる。
【００７９】
そして、逆止弁が開弁すると、スプール４３の大径ランド５１の円錐シート面５２とオリフィスプレート７のシート部５３との間に形成されるクリアランス４２を介して、圧力室４１内の高圧燃料が中間室４７の内部に流入する。この中間室４７の内部に流入した高圧燃料は、中間室４７から燃料導入流路２２を経て制御室１２の内部に流入し、制御室１２内の燃料圧力を急速に上昇させる。
そして、ノズル室１１と制御室１２との間の圧力差が減少し、ニードル４を開弁する開弁力がスプリング３７の弁孔閉弁方向の付勢力以下になると、つまり制御室１２内の燃料圧力を急速に上昇し、Ｆ１＜Ｆ２＋Ｆ３が成立するため、ニードル４が噴孔閉弁方向に移動してニードル４のシート部がノズルボディ６のシート面に着座する。その結果、当該インジェクタは、ニードル４のシート部がノズルボディ６のシート面に押さえ付けられ、各噴孔３を塞ぎ、ニードル４が閉弁した閉弁状態に戻ることになる。よって、各噴孔３からの燃料噴射は終了する。
【００８０】
次に、本実施例のインジェクタにより得られる効果を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。ここで、図３は実施例１のインジェクタの作動状態を示したタイミングチャートである。
先ず、従来技術１のインジェクタ（圧力バランス型インジェクタ）の詳細を図１０および図１１に基づいて説明する。
ＥＣＵ１２４からのソレノイド駆動信号がＯＮすると、電磁制御弁のソレノイドのコイル１２５にインジェクタ駆動電流が流れる。そして、コイル１２５に発生する電磁力によりアーマチャ１２２を吸引し、電磁制御弁のバルブ１２１が磁気特性の遅れ分だけ遅れて開弁する。電磁制御弁が開弁すると、燃料排出流路１１６の流路断面積が入口オリフィス１１８の流路断面積よりも大きいため、制御室１０４内の燃料圧力が低下していく。そして、ニードル１０２が開弁する条件の燃料圧力まで制御室１０４内の燃料圧力が低下すると、開弁応答時間（Ｔｏ）の経過後にニードル１０２が開弁する。
ここで、開弁応答時間（Ｔｏ）とは、電磁制御弁のソレノイドのコイル１２５への通電を開始（ＯＮ）してから、ニードル１０２が実際に開き始めるまでの経過時間のことである。
【００８１】
そして、ＥＣＵ１２４からのソレノイド駆動信号がＯＦＦすると、電磁制御弁のソレノイドのコイル１２５へのインジェクタ駆動電流の供給が遮断される。すると、吸引力が消えて電磁制御弁のバルブ１２１が閉弁する。これにより、流出ポート１２０が閉じて燃料排出流路１１６と燃料排出流路１１７との連通状態が遮断される。このため、制御室１０４内の燃料圧力が入口オリフィス１１８からの高圧燃料の流入により上昇する。なお、入口オリフィス１１８は、燃料導入流路１１４、１１５の流路断面積を絞っているため、ニードル１０２が閉弁を開始する燃料圧力までの制御室１０４内の圧力上昇が遅くなる。これにより、ニードル１０２は、長い閉弁応答時間（Ｔｃ）の経過後に閉弁する。
ここで、閉弁応答時間（Ｔｃ）とは、電磁制御弁のソレノイドのコイル１２５への通電を停止（ＯＦＦ）してから、ニードル１０２が実際に閉弁するまでの経過時間のことである。
そして、従来技術１のインジェクタは、ニードル１０２の軸方向上下の受圧面積が同じため、スプリング１０５の付勢力だけで閉弁していく。このため、制御室１０４内の燃料圧力がニードル１０２の閉弁圧力に早く到達するように、電磁制御弁が閉弁した後に、制御室１０４の内部に流入する高圧燃料を増加させる必要がある。
この不具合を対策したのが、図１２に示した従来技術２のインジェクタである。
【００８２】
次に、従来技術２のインジェクタ（中間弁付の圧力バランス型インジェクタ）の詳細を図１２および図１３に基づいて説明する。
電磁制御弁の作動は、従来技術１のインジェクタと同じであるため、説明を省略する。電磁制御弁の閉弁時における、制御室１０４内の圧力低下は、オリフィスプレート１０６に形成された入口オリフィス１１８と中間弁１０８に形成された出口オリフィス１１９との流路断面積関係で変わるが、基本的に従来技術１のインジェクタと同じと考えて良い。  制御室１０４内の圧力低下でニードル１０２が開弁すると、燃料噴射が開始される。開弁応答時間（Ｔｏ）は、基本的に従来技術１と変わらない。
【００８３】
ＥＣＵからのソレノイド駆動信号がＯＦＦし、電磁制御弁が閉弁すると、燃料導入流路１１４、１１５から中間弁１０８の図示上端面に電磁制御弁の閉弁による正の水撃が加わる。これにより、中間弁１０８が開弁して、燃料導入流路１１４、１１５と制御室１０４とが連通状態となる。
なお、燃料供給流路１１１および燃料導入流路１１４、１１５には、流路断面積を絞るオリフィス（固定絞り）が設けられていないため、燃料導入流路１１４、１１５から制御室１０４に高圧燃料が短時間に流入し、制御室１０４内の燃料圧力が短時間で高圧となるので、ニードル１０２の閉弁が早くなる。これにより、従来技術１のインジェクタよりも従来技術２のインジェクタの方が、電磁制御弁のソレノイドのコイル１２５をＯＦＦしてから、ニードル１０２が実際に閉弁するまでの閉弁応答時間（Ｔｃ）を短縮できるので、閉弁応答性を向上することができる。
【００８４】
ところが、従来技術２のインジェクタは、ニードル１０２の開弁による噴射圧力の負の水撃が、従来技術２のインジェクタ、あるいは従来技術２のインジェクタとコモンレールとを結ぶ供給配管からの開口端反射により正の水撃に反転し、この水撃が中間弁１０８に付加されることである。
そして、この水撃圧と制御室１０４内の燃料圧力との圧力差による中間弁１０８に対する開弁力が、スプリング１２９の設定荷重を超えて中間弁１０８を開弁してしまう。そして、中間弁１０８の開弁によって燃料供給流路１１１および燃料導入流路１１４、１１５に絞りが無いため、制御室１０４に高圧燃料が流入して、制御室１０４内の燃料圧力が高圧になり、ニードル１０２を閉弁して燃料噴射を中断してしまう異常噴射を発生させるという問題がある。
【００８５】
そこで、上記のような問題を解決するという目的で、本実施例のインジェクタは、制御室１２内の燃料圧力の増減制御に先立ち背圧室４６内の燃料圧力を制御している。
図２に示したように、ニードル４の開弁による水撃は、インジェクタの内部に形成される各流路１６〜１８、２２、２３、２７〜２９および第１〜第３オリフィス３１〜３３のうちで、流路断面積が最も小さい第２オリフィス３２を介して、燃料供給流路１６から燃料導入流路２３を経て背圧室４６の内部に導入されている。このため、背圧室４６内の燃料圧力は、逆止弁の開弁に影響を与える程には変化させないだけでなく、逆止弁の圧力室４１側（高圧供給側）に水撃が加わり、弁孔閉弁方向に逆止弁のスプール４３を付勢する。
このため、従来技術２のインジェクタで起きるような燃料噴射が中断するような異常噴射は発生しない。ソレノイド駆動信号がＯＦＦされてソレノイドのコイル３９への通電が止まると、電磁制御弁が閉弁する。
上述したように、逆止弁を開弁することで、圧力室４１の高圧燃料が固定絞りのない燃料導入流路２２を介して制御室１２の内部に流入して制御室１２内の燃料圧力を短時間で高め、ニードル４を閉弁させる。
したがって、従来技術２のインジェクタのように中間弁１０８の半径方向を迂回して高圧燃料が流入する必要がないため、従来技術２のインジェクタよりも閉弁応答時間（Ｔｃ）を短縮できる。これにより、本実施例のインジェクタにおいては、従来技術２のインジェクタよりも閉弁応答性をより向上することができる。
【００８６】
［実施例１の効果］
先ず、燃料の噴射開始時には、第３オリフィス３３の霧吹き効果によって、逆止弁の背圧室４６の燃料圧力（背圧室圧）を素早く低下させることで、逆止弁を閉弁させる。そして、逆止弁を閉弁することで、大流路断面積を有する燃料導入流路２２を閉鎖し、制御室１２への実質の高圧燃料の流入を遮断する。これにより、制御室１２内の燃料圧力（制御室圧）を素早く低下させることで、ニードル４の開弁応答性を高めることができる。
また、入口絞りとして働く２つの第１、第２オリフィス３１、３２は、図１および図２に示したように、背圧室４６を挟んで直列配置になっている。このため、背圧室４６から第１オリフィス３１を通って第３オリフィス３３に流出していく燃料は少なく、且つ第２オリフィス３２の流路断面積が第１オリフィス３１の流路断面積よりも小さく設定されている。これにより、逆止弁の閉弁時に、背圧室４６内の燃料圧力（背圧室圧）が低い状態のまま維持される。
【００８７】
また、燃料の噴射期間中には、ニードル４の開弁による水撃圧力波が発生して圧力室４１内の燃料圧力（高圧室圧）を大きく変化させる可能性がある。しかし、逆止弁が閉弁しているため、流路断面積が最小である第２オリフィス３２からしか制御室１２内の燃料圧力に影響を与えない。これにより、制御室１２内の燃料圧力（制御室圧）は、低圧状態を維持できるので、燃料の噴射期間中にニードル４を閉弁するような異常噴射を防止することができる。
また、燃料の噴射時、特に逆止弁の閉弁時には、制御室１２よりも容積の小さい背圧室４６が更に逆止弁の行程容積分だけ容積を減じており、燃料の噴射終了時には、第２オリフィス３２からの高圧燃料の流入により背圧室４６内の燃料圧力（背圧室圧）がより早く上昇して逆止弁の開弁時間を短縮することができる。これにより、逆止弁の開弁により流路断面積の大きい燃料導入流路２２から制御室１２へ高圧燃料が流入し、制御室１２内の燃料圧力（制御室圧）をより素早く上昇させることで、ニードル４の閉弁応答性を高めることができる。
また、ニードル４の閉弁時にも水撃圧力波が発生し、逆止弁の中間室４７を経て制御室１２の内部にも水撃圧力波が付加される可能性がある。しかし、その水撃圧力波は、ニードル４の噴孔閉弁方向に力が働くため、ニードル４の閉弁時に２次噴射が発生することはない。
【００８８】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、上述の説明で明らかなように、従来技術１のインジェクタ（圧力バランス型インジェクタ）の課題であったニードル１０２の開弁応答性および閉弁応答性の遅さと、従来技術２のインジェクタ（中間弁付の圧力バランス型インジェクタ）の課題であった不安定な燃料噴射を改善し、安定性と制御性の良いインジェクタを提供することができる。
また、従来技術１のインジェクタの長所である静的な燃料漏れが無いことを維持している。
また、背圧室４６内の燃料圧力を霧吹き効果、また、小容積による素早い圧力低減効果で、大流路断面積の燃料導入流路２２を逆止弁が瞬時に閉じる。その上、２つの第１、第２オリフィス３１、３２が直列配置されているため、第２オリフィス３２、第１オリフィス３１、第３オリフィス３３を通過する燃料量の増加を妨げている。これにより、動的な燃料漏れも少なく維持されている。
【００８９】
また、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタは、従来技術２のインジェクタに設けられる中間弁１０８に代えて、スプール４３によって燃料供給流路１６と燃料導入流路２２および制御室１２との間を連通、遮断（燃料供給流路１６から燃料導入流路２２を経て制御室１２に高圧燃料を導入するクリアランス４２を開閉制御）する逆止弁をオリフィスプレート７の内部に設けた構造を採用している。
また、逆止弁は、平面シート形状ではなく、スプール４３の大径ランド５１の環状溝側にオリフィスプレート７のシート部５３に着座する円錐形状の円錐シート面５２を形成し、高圧供給側の圧力変動は逆止弁のスプール４３を弁孔閉弁方向に付加する構造としている。
この構造により、逆止弁の閉弁時におけるシート部５３と円錐シート面５２との間の漏れをなくすと共に、指令噴射期間、つまり電磁制御弁の開弁時には逆止弁が閉弁していて、背圧室４６内の燃料圧力が低圧に保持されている。このため、高圧供給側の圧力変動で逆止弁が開弁して、制御室１２内の燃料圧力が上昇してしまい、燃料噴射を中断させる不具合を防止することができる。
【００９０】
また、燃料の噴射終了時には、逆止弁が開弁して、流路断面積が大きい燃料導入流路２２から制御室１２に高圧燃料が流入して、制御室１２内の燃料圧力を高圧に素早く上昇させる。これにより、ニードル４の閉弁応答性を高めることができる。
また、燃料の噴射開始指令時には、第１オリフィス３１を第３オリフィス３３に臨むように開口することで、第１オリフィス３１よりも燃料流方向の上流側、つまり背圧室４６内の燃料を、制御室１２から第３オリフィス３３を通過する燃料の流れによる霧吹き効果で吸い出している。これにより、背圧室４６内の燃料圧力が素早く低下するため、逆止弁の閉弁を早くできる。このため、流路断面積が大きい燃料導入流路２２から制御室１２への高圧燃料の流入が遮断され、制御室１２から燃料排出流路２７、２８を経て燃料排出流路２９側に燃料が流出し、制御室１２内の燃料圧力が素早く低下する。これにより、ニードル４の開弁応答性を高めることができる。
【００９１】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、霧吹き効果（エジェクタ効果）で逆止弁の閉弁を早くでき、また、逆止弁のスプール４３により流路断面積の大きい燃料導入流路２２を開閉制御していることから、制御室１２内の燃料圧力の上昇および下降を素早くできる。
この構造により、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９をＯＮしてから、ニードル４が実際に開弁するまでの開弁応答時間（Ｔｏ）を短縮できるので、ニードル４の開弁応答性を向上することができる。また、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９をＯＦＦしてから、ニードル４が実際に閉弁するまでの閉弁応答時間（Ｔｃ）を短縮できるので、ニードル４の閉弁応答性を向上することができる。
さらに、インジェクタの内部の漏れを低いままに維持して、噴射作動時に漏れる燃料も低減できる製造容易なインジェクタを得ることができる。これにより、エンジンの燃料消費の低減を実現することができる。このように、燃料供給流路１６から制御室１２に高圧燃料を流入させる燃料導入経路の途中に逆止弁を配置し、ニードル４の開弁応答性および閉弁応答性が向上し、漏れの少ないインジェクタを得ることで、燃費の良い高性能なエンジンを提供することができる。
【実施例２】
【００９２】
図４は本発明の実施例２を示したもので、図４（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した図で、図４（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した図である。ここで、図４（ａ）は、電磁制御弁が閉弁し、逆止弁が開弁し、ニードル４が閉弁している状態を示している。
【００９３】
本実施例の逆止弁は、内部に中空部（スプール孔、圧力室４１）が形成されたオリフィスプレート（バルブボディ）７、燃料供給流路１６から燃料導入流路２２を経て制御室１２に高圧燃料を導入するクリアランス（弁孔）４２を開閉する円筒状のスプール（スプールバルブ）４３、およびこのスプール４３を弁孔開弁方向に付勢するスプリング（スプール付勢手段）４４を有している。
スプール孔は、逆止弁のクリアランス４２を開閉するスプール４３をそのスプール軸の軸線方向（移動方向）に往復移動可能に収容している。また、スプール孔は、実施例１と同様に、スプール４３の大径ランド５１よりも外径の小さい中径ランド４５等によって背圧室４６、中間室４７等に区画形成されている。
また、スプール４３の中径ランド４５は、オリフィスプレート７のスプール孔内を往復摺動自在に支持されている。また、スプール４３の大径ランド５１の環状溝側には、実施例１と同様に、円錐形状の円錐シート面５２が形成されている。
【００９４】
また、逆止弁のスプール４３の内部には、そのスプール軸の軸線方向（移動方向）に貫通する貫通孔５４が形成されている。この貫通孔５４は、圧力室４１を介して、燃料供給流路１６と背圧室４６とを連通する燃料流路孔（燃料導入流路２３）として使用される。そして、貫通孔５４の燃料流方向の下流端には、圧力室４１を介して、燃料供給流路１６と背圧室４６とを連通する第２オリフィス３２が設けられている。また、オリフィスプレート７の内部には、実施例１と同様に、背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する連通路が形成されている。この連通路は、実施例１と同様に、背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する第１オリフィス３１を構成している。
すなわち、オリフィスプレート７の内部には、燃料供給流路１６から圧力室４１→燃料導入流路２３としての貫通孔５４→第２オリフィス３２→背圧室４６→第１オリフィス３１→第３オリフィス３３→燃料排出流路２７を経て制御室１２に燃料を流入させる第２燃料導入経路が設けられる。
本実施例の逆止弁は、十字溝４９が形成された円板状のストッパ４８を有している。なお、十字溝４９は設けなくても構わない。十字溝４９を設けない場合、逆止弁の開弁時に、燃料導入流路２３としての貫通孔５４の圧力室側開口部がストッパ４８により液密的に閉鎖されるため、燃料の噴射開始時における背圧室４６内の燃料圧力（背圧室圧）の低下が実施例１よりも一層早くなる。これにより、ニードル４の開弁応答性を実施例１よりも向上することができる。
【００９５】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、実施例１と同様に、スプール４３によって燃料供給流路１６と燃料導入流路２２および制御室１２との間を連通、遮断（燃料供給流路１６から燃料導入流路２２を経て制御室１２に高圧燃料を導入するクリアランス４２を開閉制御）する逆止弁をオリフィスプレート７の内部に設けた構造を採用している。
これによって、実施例１と同様に、電磁制御弁を開弁してからニードル４が開弁するまでの期間（開弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の開弁応答性を向上できる。また、実施例１と同様に、電磁制御弁を閉弁してからニードル４が閉弁するまでの期間（閉弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の閉弁応答性を向上できる。
【００９６】
また、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、ニードル４が開弁している期間（エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射期間）中には、逆止弁が流路断面積の大きい燃料導入流路２２およびクリアランス４２を閉鎖している。このため、２つの第１、第２オリフィス３１、３２を有する第２燃料導入経路からしか制御室１２内の燃料圧力に影響を与えない。これにより、ニードル４の開弁に伴って圧力変動が発生した場合であっても、制御室１２内の燃料圧力は、実施例１と同様に、低圧を維持できる。したがって、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射期間中にニードル４が閉弁するような異常噴射動作を防止することができる。
また、本実施例のインジェクタにおいては、実施例１と異なり、燃料導入流路２３として使用される貫通孔５４を逆止弁のスプール４３の内部に設けているので、逆止弁のスプール４３に加工を集中することができる。これにより、実施例１と比べて、インジェクタ、特にオリフィスプレート７の製造コストを低減することができる。
【実施例３】
【００９７】
図５は本発明の実施例３を示したもので、インジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した図である。ここで、図５は、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、ニードル４が開弁して、燃料を噴孔３から噴射している状態を示している。
【００９８】
本実施例の逆止弁は、内部に中空部（スプール孔、圧力室４１）が形成されたバルブボディ、燃料供給流路１６から燃料導入流路２２を経て制御室１２に高圧燃料を導入するクリアランス（弁孔）４２を開閉する円柱状のスプール（スプールバルブ）４３、およびこのスプール４３を弁孔開弁方向に付勢するスプリング４４を有している。
バルブボディは、オリフィスプレート７およびインジェクタボディ８等により構成されている。
中空部は、オリフィスプレート７の第２密着面で開口した凹部（スプール孔）、およびインジェクタボディ８の第２結合面で開口した凹部（圧力室４１）等により構成されている。
【００９９】
また、スプール孔は、オリフィスプレート７の板厚方向（燃料排出流路２７、２８の軸線方向に対して平行な方向、ニードル４の移動方向に対して平行な方向）に延びるように設けられている。また、スプール孔は、実施例１と同様に、スプール４３の大径ランド５１よりも外径の小さい中径ランド４５等によって背圧室４６、中間室４７等に区画形成されている。
スプール４３は、オリフィスプレート７の板厚方向に延びるスプール軸を有している。また、スプール４３の中径ランド４５は、オリフィスプレート７のスプール孔内を往復摺動自在に支持されている。また、スプール４３の大径ランド５１の環状溝側には、オリフィスプレート７のシート部（エッジ）５３に着座可能な円錐形状の円錐シート面５２が形成されている。
【０１００】
本実施例の燃料導入経路は、燃料供給流路１６から逆止弁（圧力室４１→クリアランス４２→中間室４７）を経て制御室１２に燃料を流入させる第１燃料導入経路、および燃料供給流路１７から逆止弁（背圧室４６）、第３オリフィス３３、燃料排出流路２７を経て制御室１２に燃料を流入させる第２燃料導入経路を有している。
第１燃料導入経路は、燃料供給流路１６から圧力室４１に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第１燃料導入流路）２１、圧力室４１から中間室４７に高圧燃料を導入するクリアランス４２、中間室４７から制御室１２に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第１燃料導入流路）２２を有している。
燃料導入流路２１は、オリフィスプレート７の第２密着面とインジェクタボディ８の第２結合面で開口した連通溝の溝底面との間に形成されている。この燃料導入流路２１は、燃料供給流路１６の分岐部と圧力室４１の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔（連通路）である。
燃料導入流路２２は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この燃料導入流路２２は、中間室４７の燃料流出ポートと制御室１２の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔である。
【０１０１】
第２燃料導入経路は、燃料供給流路１７から逆止弁の背圧室４６に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第２燃料導入流路）２３、および背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する連通路２４を有している。
燃料導入流路２３は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この燃料導入流路２３は、燃料供給流路１７の分岐部と背圧室４６の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔である。また、燃料導入流路２３の途中には、燃料供給流路１７と背圧室４６とを連通する第２オリフィス３２が設けられている。この第２オリフィス３２は、燃料導入流路２３の流路断面積を絞るように設けられている。
連通路２４は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この連通路２４は、背圧室４６の連通ポートと第３オリフィス３３の合流部（Ｔ字型の合流部）とを連通する燃料流路孔である。また、連通路２４の第３オリフィス側端部には、背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する第１オリフィス３１が設けられている。この第１オリフィス３１は、連通路２４の流路断面積を絞るように設けられている。また、第１オリフィス３１は、第３オリフィス３３に臨むように第３オリフィス３３の絞り孔壁面で開口している。
【０１０２】
また、第２オリフィス３２の流路断面積をＳ１とし、第１オリフィス３１の流路断面積をＳ２とし、第３オリフィス３３の流路断面積をＳ３としたとき、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の関係を満足している。
また、第３オリフィス３３の流路断面積は、燃料導入流路２１、２２の流路断面積よりも小さく設定されている。また、燃料導入流路２１、２２の流路断面積は、逆止弁の開弁時におけるクリアランス４２の流路断面積よりも小さく設定されている。また、逆止弁の開弁時におけるクリアランス４２の流路断面積は、燃料供給流路１６〜１８の流路断面積よりも小さく設定されている。すなわち、第３オリフィス３３の流路断面積をＳ３とし、燃料導入流路２１、２２の流路断面積をＳ４とし、逆止弁の開弁時におけるクリアランス４２の流路断面積をＳ５とし、燃料供給流路１６〜１８の流路断面積をＳ６としたとき、Ｓ３＜Ｓ４＜Ｓ５＜Ｓ６の関係を満足している。
また、背圧室４６の容積は、制御室１２の容積よりも小さく形成されている。
【０１０３】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、実施例１と同様に、燃料供給流路１７から燃料導入流路２２を経て制御室１２に高圧燃料を導入するクリアランス４２を開閉制御する逆止弁をオリフィスプレート７の内部に設けた構造を採用している。
これによって、実施例１と同様に、電磁制御弁を開弁してからニードル４が開弁するまでの期間（開弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の開弁応答性を向上できる。また、実施例１と同様に、電磁制御弁を閉弁してからニードル４が閉弁するまでの期間（閉弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の閉弁応答性を向上できる。
【０１０４】
また、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、ニードル４が開弁している期間（燃料の噴射期間）中には、逆止弁が流路断面積の大きい燃料導入流路２２を閉鎖している。このため、２つの第１、第２オリフィス３１、３２を有する第２燃料導入経路からしか制御室１２内の燃料圧力に影響を与えない。これにより、ニードル４の開弁に伴って圧力変動が発生した場合であっても、制御室１２内の燃料圧力は、実施例１と同様に、低圧を維持できる。したがって、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射期間中にニードル４が閉弁するような異常噴射動作を防止することができる。
また、本実施例のインジェクタは、逆止弁のスプール４３の移動範囲（特に全開位置）を規制するストッパ（規制部）をインジェクタボディ８の圧力室４１の壁面により構成している。これにより、実施例１及び２のストッパ４８を廃止できる。また、スプール４３の大径ランド５１の円錐シート面５２が着座するシート部５３をオリフィスプレート７の第２密着面に設けているので、シート部５３の加工作業を容易化できる。これにより、更なる製造コストの低減が可能となる。
なお、実施例２のように、スプール４３の内部にスプール軸を貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔を第２オリフィス３２を有する燃料導入流路２３として使用しても良い。
【実施例４】
【０１０５】
図６は本発明の実施例４を示したもので、図６（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した図で、図６（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した図である。ここで、図６（ａ）は、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、中間弁が閉弁し、ニードル４が開弁して、燃料を噴孔３から噴射している状態を示している。
【０１０６】
本実施例のインジェクタは、オリフィスプレート７の第２密着面の中央部に設けられたバルブシート面（第１シート部：以下シート面５５と言う）に対して着座、離脱して燃料排出流路（第１弁孔）２８を閉鎖、開放する電磁制御弁（第１制御弁）と、オリフィスプレート７のシート部（第２シート部）５６に対して着座、離脱してクリアランス（第２弁孔）４２を閉鎖、開放する逆止弁（第２制御弁）と、オリフィスプレート７の第１密着面の中央部に設けられたバルブシート面（第３シート部：以下シート面５７と言う）に対して着座、離脱して燃料導入流路（第３弁孔）２２を閉鎖、開放する中間弁（第３制御弁）とを備えている。
中間弁は、制御室１２の内部に設置されて、燃料導入流路２２を開閉制御する第３制御弁を構成する。この中間弁は、燃料導入流路２２を開閉するプレート（プレート状のバルブ）６１、およびこのプレート６１を弁孔閉弁方向に付勢するスプリング（プレート付勢手段、第３スプリング）６２を有している。
【０１０７】
プレート６１は、制御室１２の内部を図示上下方向に往復移動する。つまりプレート６１は、オリフィスプレート７のシート面５７に対して着座、離脱して燃料導入流路２２を閉鎖、開放するプレート状のバルブである。また、プレート６１には、その板厚方向（移動方向）に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、制御室１２と第３オリフィス３３を有する燃料排出流路２７、２８とを連通する第４オリフィス３４として使用される。なお、第４オリフィス３４の流路断面積は、第１オリフィス３１の流路断面積よりも小さく設定されており、また、第２オリフィス３２の流路断面積よりも大きく設定されている。
【０１０８】
ここで、制御室１２は、内部の燃料がプレート６１に弁孔閉弁方向の閉弁力（油圧力）を加える第１圧力室を構成している。また、燃料導入流路２２は、内部の燃料がプレート６１に弁孔開弁方向の開弁力（油圧力）を加える第２圧力室を構成している。
スプリング６２は、プレート６１に弁孔閉弁方向の付勢力（閉弁力）を与える閉弁力付与手段である。
なお、ニードル４の軸線方向の図示上端部（ニードル４の頭頂部）には、中間弁のプレート６１の移動範囲（特に全開位置）を規制する円板状のストッパ（規制部）６３が設けられている。
【０１０９】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、ＥＣＵ９から燃料噴射開始指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＮされて、図６（ａ）に示したように、電磁制御弁が開弁する。
そして、電磁制御弁が開弁すると、実施例１と同様に、第３オリフィス３３を通過する燃料による霧吹き効果（エジェクタ効果）で、第３オリフィス３３に臨むように開口している第１オリフィス３１から背圧室４６の内部に充満していた燃料が吸い出され、背圧室４６内の燃料圧力が急激に低下する。これによって、Ｆ４＋Ｆ５＜Ｆ６が成立して、圧力室４１内の燃料圧力による弁孔閉弁方向の閉弁力によって逆止弁が閉弁する。
このとき、中間弁のプレート６１が燃料導入流路２２を閉じている。このため、制御室１２が、第４オリフィス３４、燃料排出流路２７、第３オリフィス３３、背圧室４６、第２オリフィス３２、燃料導入流路２３を介して燃料供給流路１６に連通していても、制御室１２内の燃料圧力は素早く低下する。これにより、ニードル４の開弁を早めることができる。
【０１１０】
また、ＥＣＵ９から燃料噴射終了指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＦＦされて、電磁制御弁が閉弁する。
そして、電磁制御弁が閉弁すると、実施例１と同様に、制御室１２から燃料排出流路２９への燃料流出が停止するため、コモンレール２から燃料供給流路１６→燃料導入流路２３→第２オリフィス３２を経て背圧室４６の内部に流入する高圧燃料が背圧室４６内の燃料圧力を回復させる。これによって、Ｆ４＋Ｆ５＞Ｆ６が成立して、スプリング４４の付勢力による弁孔開弁方向の開弁力によって逆止弁が開弁する。
逆止弁が開弁すると、燃料供給流路１６から圧力室４１→クリアランス４２→中間室４７→燃料導入流路２２を経て制御室１２の内部に高圧燃料が導入される。このとき、燃料導入流路２２より制御室１２の内部に流入する燃料圧力によって、中間弁のプレート６１が押し下げられる。これによって、中間弁のプレート６１が開弁するため、燃料導入流路２２からプレート６１の外周とシリンダ５の内周との間のクリアランスを経て制御室１２の内部に高圧燃料が導入される。このため、制御室１２内の燃料圧力が素早く上昇する。これにより、ニードル４の閉弁も早めることができる。
【０１１１】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、実施例１と同様に、電磁制御弁を開弁してからニードル４が開弁するまでの期間（開弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の開弁応答性を向上できる。また、実施例１と同様に、電磁制御弁を閉弁してからニードル４が閉弁するまでの期間（閉弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の閉弁応答性を向上できる。
ここで、中間弁のプレート６１は、燃料の噴射開始時に逆止弁が閉じるまで、燃料供給流路１６から圧力室４１→クリアランス４２→中間室４７→燃料導入流路２２を経て制御室１２の内部に高圧燃料が流入することを防止できる。これにより、燃料の噴射開始時に逆止弁が閉じるまでの期間における、制御室１２から燃料排出流路２７→第３オリフィス３３→燃料排出流路２８を経て電磁制御弁側の燃料排出流路２９側への燃料流出量を減少できる利点がある。
また、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、中間弁が閉弁し、ニードル４が開弁している期間（燃料の噴射期間）中には、逆止弁および中間弁が流路断面積の大きい燃料導入流路２２を閉鎖している。これにより、ニードル４の開弁に伴って圧力変動が発生した場合であっても、制御室１２内の燃料圧力は、実施例１と同様に、低圧を維持できる。したがって、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射期間中にニードル４が閉弁するような異常噴射動作を防止することができる。
【実施例５】
【０１１２】
図７は本発明の実施例５を示したもので、図７（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した図で、図７（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した図である。ここで、図７（ａ）は、電磁制御弁が閉弁し、逆止弁が開弁し、ニードル４が閉弁している状態を示している。
【０１１３】
本実施例の燃料導入経路は、燃料供給流路１６から逆止弁（圧力室４１、クリアランス４２、中間室４７）を経て制御室１２に燃料を流入させる第１燃料導入経路、および燃料供給流路１６から逆止弁（中間室４７）を経て制御室１２に燃料を流入させる第２燃料導入経路を有している。
第１燃料導入経路は、燃料供給流路１６から高圧燃料が導入される圧力室４１、この圧力室４１から中間室４７に高圧燃料を導入するクリアランス４２、中間室４７から制御室１２に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第１燃料導入流路）２５を有している。燃料導入流路２５は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この燃料導入流路２５は、中間室４７の燃料流出ポートと制御室１２の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔である。
【０１１４】
第２燃料導入経路は、燃料供給流路１６から逆止弁の中間室４７に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第２燃料導入流路）２３、および第１燃料導入経路と兼ねる燃料導入流路（第２燃料導入流路）２５を有している。
燃料導入流路２３は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この燃料導入流路２３は、燃料供給流路１６の分岐部と中間室４７の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔である。また、燃料導入流路２３の燃料流方向の下流端には、燃料供給流路１６と中間室４７とを連通する第２オリフィス３２が設けられている。この第２オリフィス３２は、スプール４３の軸線方向に対して直交する方向に形成されて、中間室４７に直接連絡している。また、第２オリフィス３２は、燃料導入流路２３の燃料流方向の下流端の流路断面積を絞るように設けられている。また、第２オリフィス３２は、中間室４７に臨むように中間室４７のスプール孔壁面で開口している。
【０１１５】
本実施例の燃料排出経路は、制御室１２から電磁制御弁に燃料を排出（流出）させる第１燃料排出経路、および電磁制御弁からインジェクタボディ８のアウトレットポートに燃料を排出（流出）させる第２燃料排出経路を有している。
第１燃料排出経路は、燃料排出流路（第１燃料排出流路）２７、２８、および背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する連通路を有している。また、燃料排出流路２７と燃料排出流路２８との間、つまり第１燃料排出経路の中間部には、第１、第２オリフィス３１、３２の流路断面積よりも大きい流路断面積を有する第３オリフィス３３が設けられている。
連通路は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この連通路は、背圧室４６の連通ポートと第３オリフィス３３の合流部とを連通する燃料流路孔である。また、本実施例の連通路は、この連通路全体が、背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する第１オリフィス３１を構成している。この第１オリフィス３１は、連通路の流路断面積を絞るように設けられている。また、第１オリフィス３１の一方側は、背圧室４６に臨むように背圧室４６のスプール孔壁面で開口している。また、第１オリフィス３１の他方側は、第３オリフィス３３に臨むように第３オリフィス３３の絞り孔壁面で開口している。
【０１１６】
また、第１オリフィス３１の流路断面積は、第３オリフィス３３の流路断面積よりも小さく設定されている。また、第２オリフィス３２の流路断面積は、第１オリフィス３１の流路断面積よりも小さく設定されている。すなわち、第２オリフィス３２の流路断面積をＳ１とし、第１オリフィス３１の流路断面積をＳ２とし、第３オリフィス３３の流路断面積をＳ３としたとき、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の関係を満足している。
また、第３オリフィス３３の流路断面積は、燃料導入流路２５の流路断面積よりも小さく設定されている。また、燃料導入流路２５の流路断面積は、逆止弁の開弁時におけるクリアランス４２の流路断面積よりも小さく設定されている。また、逆止弁の開弁時におけるクリアランス４２の流路断面積は、燃料供給流路１６〜１８の流路断面積よりも小さく設定されている。すなわち、第３オリフィス３３の流路断面積をＳ３とし、燃料導入流路２５の流路断面積をＳ４とし、逆止弁の開弁時におけるクリアランス４２の流路断面積をＳ５とし、燃料供給流路１６〜１８の流路断面積をＳ６としたとき、Ｓ３＜Ｓ４＜Ｓ５＜Ｓ６の関係を満足している。
【０１１７】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、ＥＣＵ９から燃料噴射開始指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＮされて、電磁制御弁が開弁する。
そして、電磁制御弁が開弁すると、実施例１と同様に、第３オリフィス３３を通過する燃料による霧吹き効果（エジェクタ効果）で、第３オリフィス３３に臨むように開口している第１オリフィス３１から背圧室４６の内部に充満していた燃料が吸い出され、背圧室４６内の燃料圧力が急激に低下する。これによって、Ｆ４＋Ｆ５＜Ｆ６が成立して、圧力室４１内の燃料圧力による弁孔閉弁方向の閉弁力によって逆止弁が閉弁する。
ここで、第２オリフィス３２の流路断面積が、第３オリフィス３３の流路断面積よりも小さくなるように形成されている。これにより、燃料供給流路１６から燃料導入流路２３→第２オリフィス３２→中間室４７→燃料導入流路２５を経て制御室１２の内部に流入する燃料の流量よりも、制御室１２から燃料排出流路２７→第３オリフィス３３→燃料排出流路２８を経て燃料排出流路２９側に流出する燃料の流量の方が多いので、制御室１２内の燃料圧力は素早く低下する。これにより、ニードル４の開弁を早めることができる。
【０１１８】
また、ＥＣＵ９から燃料噴射終了指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＦＦされて、図７（ａ）に示したように、電磁制御弁が閉弁する。
そして、電磁制御弁が閉弁すると、実施例１と同様に、制御室１２から燃料排出流路２９への燃料流出が停止するため、コモンレール２から燃料供給流路１６→燃料導入流路２３→第２オリフィス３２→中間室４７→燃料導入流路２５→制御室１２→燃料排出流路２７→第３オリフィス３３→第１オリフィス３１を経て背圧室４６の内部に流入する高圧燃料が背圧室４６内の燃料圧力を回復させる。これによって、Ｆ４＋Ｆ５＞Ｆ６が成立して、スプリング４４の付勢力による弁孔開弁方向の開弁力によって逆止弁が開弁する。
逆止弁が開弁すると、燃料供給流路１６から圧力室４１→クリアランス４２→中間室４７→燃料導入流路２５を経て制御室１２の内部に高圧燃料が導入される。これによって、制御室１２内の燃料圧力が素早く上昇する。これにより、ニードル４の閉弁も早めることができる。
【０１１９】
以上のように、本実施例のインジェクタにおいては、電磁制御弁の閉弁後における背圧室４６内の燃料圧力の低下を実施例１と比べて一層早くできる。その結果として、背圧室４６内の燃料圧力が実施例１よりも素早く低下するため、逆止弁の閉弁が早くなり、燃料の噴射開始時刻を早めることができる。つまりニードル４の開弁応答性を向上することができる。
また、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、ニードル４が開弁している期間（燃料の噴射期間）中には、逆止弁が流路断面積の大きいクリアランス４２を閉鎖している。このため、第２オリフィス３２を有する燃料導入流路２３からしか制御室１２内の燃料圧力に影響を与えない。これにより、ニードル４の開弁に伴って圧力変動が発生した場合であっても、制御室１２内の燃料圧力は、実施例１と同様に、低圧を維持できる。したがって、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射期間中にニードル４が閉弁するような異常噴射動作を防止することができる。
【実施例６】
【０１２０】
図８は本発明の実施例６を示したもので、図８（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した図で、図８（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した図である。ここで、図８（ａ）は、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、ニードル４が開弁して、燃料を噴孔３から噴射している状態を示している。
【０１２１】
本実施例のインジェクタは、オリフィスプレート７のバルブシート面に対して着座、離脱して燃料排出流路（第１弁孔）２８を閉鎖、開放する電磁制御弁（第１制御弁）と、オリフィスプレート７のバルブシート面に対して着座、離脱して燃料導入流路（第２弁孔）２２を閉鎖、開放する逆止弁（第２制御弁）とを備えている。
本実施例の逆止弁は、燃料導入経路に設置されて、燃料導入経路を開閉制御する第２制御弁を構成する。この逆止弁は、内部に中空部（内部空間）が形成されたバルブボディ、燃料導入流路２２を開閉するプレート７１、およびこのプレート７１を弁孔開弁方向に付勢するスプリング（プレート付勢手段、第２スプリング）７２を有している。
バルブボディは、オリフィスプレート７およびインジェクタボディ８等により構成されている。
【０１２２】
中空部は、オリフィスプレート７の第２密着面で開口した凹部（スプリング収容室、第１圧力室：以下背圧室４６と言う）、およびインジェクタボディ８の第２結合面で開口した凹部（プレート（バルブ）収容室、第２圧力室：以下圧力室４１と言う）等により構成されている。また、中空部（圧力室４１、背圧室４６）は、オリフィスプレート７の板厚方向（燃料排出流路２７、２８の軸線方向に対して平行な方向、ニードル４の移動方向に対して平行な方向）に延びるように設けられている。
なお、背圧室４６は、その流路断面積が、圧力室４１の流路断面積よりも小さくなるように設定されている。これにより、オリフィスプレート７は、燃料導入流路２２および背圧室４６の燃料導入ポートの開口周縁部に、プレート７１が着座可能なバルブシート面（以下シート面７３と言う）を有している。このシート面７３は、平面研削加工等により平面化された平面形状の弁座である。
【０１２３】
プレート７１は、圧力室４１の内部を図示上下方向に往復移動する。つまりプレート７１は、オリフィスプレート７のシート面７３に対して着座、離脱して燃料導入流路２２（圧力室４１の燃料流出ポート）および背圧室４６の燃料導入ポートを閉鎖、開放するプレート状のバルブである。また、プレート７１には、その板厚方向（移動方向）に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、圧力室４１と背圧室４６とを連通する第２オリフィス３２として使用される。
背圧室４６の内部に収容されるスプリング７２は、逆止弁のプレート７１に弁孔開弁方向の付勢力（開弁力：Ｆ４）を与える開弁力付与手段である。また、背圧室４６内の燃料圧力（背圧室圧）は、逆止弁のプレート７１に弁孔開弁方向の油圧力（開弁力：Ｆ５）を加える。また、圧力室４１内の燃料圧力（高圧室圧）は、逆止弁のプレート７１に弁孔閉弁方向の油圧力（閉弁力：Ｆ６）を加える。
【０１２４】
また、圧力室４１の壁面（オリフィスプレート７のシート面７３に対向する対向面）には、プレート７１の移動範囲（特に全開位置）を規制する円板状のストッパ（規制部）７４が設けられている。
ここで、ストッパ７４は、円板形状のプレート７１よりも小さい外径を有している。このストッパ７４には、少なくともプレート７１がストッパ７４に当接している際（プレート７１の開弁時）に、内部を高圧燃料が流通する十字溝７５が形成されている。この十字溝７５は設けなくても構わない。
なお、逆止弁の燃料導入流路２２および背圧室４６の燃料導入ポートは、オリフィスプレート７のシート面７３で開口している。
【０１２５】
本実施例の燃料導入経路は、燃料供給流路１６から逆止弁を経て制御室１２に燃料を流入させる第１燃料導入経路、および燃料供給流路１６から逆止弁、第３オリフィス３３、燃料排出流路２７を経て制御室１２に燃料を流入させる第２燃料導入経路を有している。  第１燃料導入経路は、燃料供給流路１６から圧力室４１に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第１燃料導入流路）２１、この燃料導入流路２１から高圧燃料が導入される圧力室４１、逆止弁の開弁時にプレート７１とシート面７３との間に形成されるクリアランス（逆止弁のプレート７１の外周とインジェクタボディ８の圧力室壁面との間のクリアランスを含む）、このクリアランスを介して圧力室４１から制御室１２に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第１燃料導入流路）２２を有している。
燃料導入流路２１は、オリフィスプレート７の第２密着面とインジェクタボディ８の第２結合面で開口した連通溝の溝底面との間に形成されている。この燃料導入流路２１は、燃料供給流路１６の分岐部と圧力室４１の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔（連通路）である。
燃料導入流路２２は、オリフィスプレート７をその板厚方向に貫通するように形成されている。この燃料導入流路２２は、背圧室４６を迂回して、圧力室４１の燃料流出ポートと制御室１２の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔である。
【０１２６】
第２燃料導入経路は、第１燃料導入経路と兼ねる燃料導入流路２１、この燃料導入流路２１から高圧燃料が導入される圧力室４１、この圧力室４１と背圧室４６とを連通する第２オリフィス３２、および背圧室４６の連通ポートと第３オリフィス３３の連通ポートとを連通する連通路２４を有している。
連通路２４は、オリフィスプレート７の内部に形成されている。この連通路２４は、背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する燃料流路孔である。また、連通路２４の第３オリフィス側端部には、背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する第１オリフィス３１が設けられている。この第１オリフィス３１は、連通路２４の流路断面積を絞るように設けられている。また、第１オリフィス３１は、第３オリフィス３３に臨むように第３オリフィス３３の絞り孔壁面で開口している。
また、第１オリフィス３１の流路断面積は、第３オリフィス３３の流路断面積よりも小さく設定されている。また、第２オリフィス３２の流路断面積は、第１オリフィス３１の流路断面積よりも小さく設定されている。すなわち、第２オリフィス３２の流路断面積をＳ１とし、第１オリフィス３１の流路断面積をＳ２とし、第３オリフィス３３の流路断面積をＳ３としたとき、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の関係を満足している。
【０１２７】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、ＥＣＵ９から燃料噴射開始指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＮされて、図８（ａ）に示したように、電磁制御弁が開弁する。
そして、電磁制御弁が開弁すると、実施例１と同様に、第３オリフィス３３を通過する燃料による霧吹き効果（エジェクタ効果）で、第３オリフィス３３に臨むように開口している第１オリフィス３１から背圧室４６の内部に充満していた燃料が吸い出され、背圧室４６内の燃料圧力が急激に低下する。これによって、Ｆ４＋Ｆ５＜Ｆ６が成立して、圧力室４１内の燃料圧力による弁孔閉弁方向の閉弁力によって逆止弁のプレート７１がオリフィスプレート７のシート面７３に着座する。つまり逆止弁が閉弁する。
そして、逆止弁が閉弁すると、制御室１２の内部に充満していた燃料は、制御室１２から燃料排出流路２７→第３オリフィス３３→燃料排出流路２８→燃料排出流路２９→アウトレットポート→燃料戻し配管を経て燃料タンクに戻される。このため、制御室１２内の燃料圧力は素早く低下する。これにより、ニードル４の開弁を早めることができる。
【０１２８】
また、ＥＣＵ９から燃料噴射終了指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＦＦされて、電磁制御弁が閉弁する。
そして、電磁制御弁が閉弁すると、実施例１と同様に、制御室１２から燃料排出流路２９への燃料流出が停止するため、コモンレール２から燃料供給流路１６→燃料導入流路２１→圧力室４１→第２オリフィス３２を経て背圧室４６の内部に流入する高圧燃料が背圧室４６内の燃料圧力を回復させる。これによって、Ｆ４＋Ｆ５＞Ｆ６が成立して、スプリング４４の付勢力による弁孔開弁方向の開弁力によって逆止弁のプレート７１がストッパ７４に当接する位置までリフトする。つまり逆止弁が開弁する。
逆止弁が開弁すると、燃料供給流路１６から燃料導入流路２１→圧力室４１→クリアランス→燃料導入流路２２を経て制御室１２の内部に高圧燃料が導入される。これによって、制御室１２内の燃料圧力が素早く上昇する。これにより、ニードル４の閉弁も早めることができる。
【０１２９】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、実施例１と同様に、プレート７１によって燃料導入流路２２を開閉制御する逆止弁を圧力室４１の内部に設けた構造を採用している。
これによって、実施例１と同様に、電磁制御弁を開弁してからニードル４が開弁するまでの期間（開弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の開弁応答性を向上できる。また、実施例１と同様に、電磁制御弁を閉弁してからニードル４が閉弁するまでの期間（閉弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の閉弁応答性を向上できる。
【０１３０】
また、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、ニードル４が開弁している期間（エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射期間）中には、逆止弁が流路断面積の大きい燃料導入流路２２を閉鎖している。このため、２つの第１、第２オリフィス３１、３２を有する第２燃料導入経路からしか制御室１２内の燃料圧力に影響を与えない。これにより、ニードル４の開弁に伴って圧力変動が発生した場合であっても、制御室１２内の燃料圧力は、実施例１と同様に、低圧を維持できる。したがって、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射期間中にニードル４が閉弁するような異常噴射動作を防止することができる。
また、本実施例のインジェクタにおいては、実施例１〜５に対し、逆止弁を円錐形状のシート面形状から平板形状のシート面７３に変更し、また、第２オリフィス３２を逆止弁のプレート７１の内部に形成している。これにより、実施例１と比べて、インジェクタ、特に逆止弁、オリフィスプレート７の製造コストを低減することができる。
【実施例７】
【０１３１】
図９は本発明の実施例７を示したもので、図９（ａ）はインジェクタのオリフィスプレート周辺部を示した図で、図９（ｂ）はストッパに形成される十字溝を示した図である。ここで、図９（ａ）は、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、ニードル４が開弁して、燃料を噴孔３から噴射している状態を示している。
【０１３２】
本実施例の逆止弁は、内部に中空部（内部空間）が形成されたバルブボディ、背圧室４６の燃料導入ポート（第２弁孔）を開閉するプレート７１、およびこのプレート７１を弁孔開弁方向に付勢するスプリング７２を有している。
バルブボディは、オリフィスプレート７およびインジェクタボディ８等により構成されている。
なお、背圧室４６の燃料導入ポートの開口周縁部には、プレート７１が着座可能なシート面７３が設けられている。また、背圧室４６の燃料導入ポートは、オリフィスプレート７のシート面７３で開口している。
プレート７１は、オリフィスプレート７のシート面７３に対して着座、離脱して背圧室４６の燃料導入ポートを閉鎖、開放するプレート状のバルブである。また、プレート７１には、その板厚方向（移動方向）に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔は、圧力室４１と背圧室４６とを連通する第２オリフィス３２として使用される。
【０１３３】
本実施例の燃料導入経路は、燃料供給流路１６から逆止弁を経て制御室１２に燃料を流入させる第１燃料導入経路、および燃料供給流路１６から逆止弁、第３オリフィス３３、燃料排出流路２７を経て制御室１２に燃料を流入させる第２燃料導入経路を有している。  第１燃料導入経路は、燃料供給流路１６から圧力室４１に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第１燃料導入流路）２１、この燃料導入流路２１から高圧燃料が導入される圧力室４１、逆止弁の開弁時にプレート７１とシート面７３との間に形成されるクリアランス（逆止弁のプレート７１の外周とインジェクタボディ８の圧力室壁面との間のクリアランスを含む）、このクリアランスを介して背圧室４６から制御室１２に高圧燃料を導入する燃料導入流路（第１燃料導入流路）２６を有している。
燃料導入流路２１は、燃料供給流路１６の分岐部と圧力室４１の燃料導入ポートとを連通する燃料流路孔である。
燃料導入流路２６は、背圧室４６の燃料流出ポートと制御室１２の燃料導入ポートとを連通すると共に、オリフィスプレート７の板厚方向に真っ直ぐに延びる燃料流路孔である。
【０１３４】
第２燃料導入経路は、第１燃料導入経路と兼ねる燃料導入流路２１、この燃料導入流路２１から高圧燃料が導入される圧力室４１、この圧力室４１と背圧室４６とを連通する第２オリフィス３２、および背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する連通路２４を有している。
連通路２４は、背圧室４６の連通ポートと第３オリフィス３３の連通ポートとを連通する燃料流路孔である。また、連通路２４の第３オリフィス側端部には、背圧室４６と第３オリフィス３３とを連通する第１オリフィス３１が設けられている。この第１オリフィス３１は、連通路２４の流路断面積を絞るように設けられている。また、第１オリフィス３１は、第３オリフィス３３に臨むように第３オリフィス３３の絞り孔壁面で開口している。
また、第１オリフィス３１の流路断面積は、第３オリフィス３３の流路断面積よりも小さく設定されている。また、第２オリフィス３２の流路断面積は、第１オリフィス３１の流路断面積よりも小さく設定されている。すなわち、第２オリフィス３２の流路断面積をＳ１とし、第１オリフィス３１の流路断面積をＳ２とし、第３オリフィス３３の流路断面積をＳ３としたとき、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の関係を満足している。
【０１３５】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、ＥＣＵ９から燃料噴射開始指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＮされて、図９（ａ）に示したように、電磁制御弁が開弁する。
そして、電磁制御弁が開弁すると、実施例６と同様に、背圧室４６内の燃料圧力が急激に低下する。これによって、Ｆ４＋Ｆ５＜Ｆ６が成立して、圧力室４１内の燃料圧力による弁孔閉弁方向の閉弁力によって逆止弁が閉弁する。
そして、逆止弁が閉弁すると、制御室１２の内部に充満していた燃料が、制御室１２から流出して燃料タンクに戻されるため、制御室１２内の燃料圧力は素早く低下する。これにより、ニードル４の開弁を早めることができる。
【０１３６】
また、ＥＣＵ９から燃料噴射終了指令が出力されると、電磁制御弁のソレノイドのコイル３９がＯＦＦされて、電磁制御弁が閉弁する。
そして、電磁制御弁が閉弁すると、実施例６と同様に、制御室１２から燃料排出流路２９への燃料流出が停止するため、コモンレール２から燃料供給流路１６→燃料導入流路２１→圧力室４１→第２オリフィス３２を経て背圧室４６の内部に流入する高圧燃料が背圧室４６内の燃料圧力を回復させる。これによって、Ｆ４＋Ｆ５＞Ｆ６が成立して、スプリング４４の付勢力による弁孔開弁方向の開弁力によって逆止弁が開弁する。
逆止弁が開弁すると、燃料供給流路１６から燃料導入流路２１→圧力室４１→クリアランス→背圧室４６→燃料導入流路２６を経て制御室１２の内部に高圧燃料が導入される。これによって、制御室１２内の燃料圧力が素早く上昇する。これにより、ニードル４の閉弁も早めることができる。
【０１３７】
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるディーゼルエンジン用のインジェクタにおいては、実施例１及び６と同様に、プレート７１によって背圧室４６の燃料導入ポートを開閉制御する逆止弁を圧力室４１の内部に設けた構造を採用している。
これによって、実施例１及び６と同様に、電磁制御弁を開弁してからニードル４が開弁するまでの期間（開弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の開弁応答性を向上できる。また、実施例１及び６と同様に、電磁制御弁を閉弁してからニードル４が閉弁するまでの期間（閉弁応答時間）を短縮できる。これにより、ニードル４の閉弁応答性を向上できる。
【０１３８】
また、電磁制御弁が開弁し、逆止弁が閉弁し、ニードル４が開弁している期間（エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射期間）中には、逆止弁が流路断面積の大きいクリアランスを閉鎖している。このため、少なくとも第２オリフィス３２からしか制御室１２内の燃料圧力に影響を与えない。これにより、ニードル４の開弁に伴って圧力変動が発生した場合であっても、制御室１２内の燃料圧力は、実施例１及び６と同様に、低圧を維持できる。したがって、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料の噴射期間中にニードル４が閉弁するような異常噴射動作を防止することができる。
また、電磁制御弁の閉弁時に背圧室４６の圧力が制御室１２と連通していることから、実施例４よりも背圧室４６の圧力低下が遅れるが、制御室１２の圧力低下は早まる。故に、噴射開始遅れは、実施例４と同等にできて、燃料導入流路２６の形成が容易になり、製造価格を低減することができる。
【０１３９】
［変形例］
本実施例では、逆止弁をオリフィスプレート７に構成しているが、逆止弁をインジェクタボデー８の内部、あるいはノズルボディ６の内部に構成しても良い。
本実施例では、第１制御弁として、電磁アクチュエータによりバルブが駆動される電磁制御弁を採用しているが、燃料排出経路を開閉して制御室１２内の燃料圧力を増減するバルブを駆動できる駆動装置であれば、電動アクチュエータ、ピエゾアクチュエータ、負圧作動式アクチュエータ等の他のアクチュエータを備えた制御弁を採用しても良い。
【符号の説明】
【０１４０】
１  サプライポンプ（高圧発生部）
２  コモンレール（高圧発生部）
３  インジェクタ（燃料噴射装置）の噴孔
４  インジェクタ（燃料噴射装置）のニードル
７  オリフィスプレート（バルブボディ）
１０  インジェクタ（燃料噴射装置）のスプリング（ニードル付勢手段）
１１  インジェクタ（燃料噴射装置）のノズル室
１２  インジェクタ（燃料噴射装置）の制御室（第１圧力室）
１６  燃料供給流路（燃料供給経路）
１７  燃料供給流路（燃料供給経路）
１８  燃料供給流路（燃料供給経路）
２１  燃料導入流路（燃料導入経路、第１燃料導入経路）
２２  燃料導入流路（燃料導入経路、第１燃料導入経路、第２、第３弁孔、第２圧力室）
２３  燃料導入流路（燃料導入経路、第２燃料導入経路）
２４  連通路（燃料導入経路、第２燃料導入経路）
２５  燃料導入流路（燃料導入経路、第１燃料導入経路）
２６  燃料導入流路（燃料導入経路、第１燃料導入経路）
２７  燃料排出流路（燃料排出経路）
２８  燃料排出流路（燃料排出経路、電磁制御弁（第１制御弁）の弁孔（第１弁孔））  ２９  燃料排出流路（燃料排出経路）
３１  第１オリフィス（第１入口絞り、第１入口オリフィス）
３２  第２オリフィス（第２入口絞り、第２入口オリフィス）
３３  第３オリフィス（出口絞り、出口オリフィス）
３５  電磁制御弁（第１制御弁）のバルブ
３７  電磁制御弁（第１制御弁）のスプリング（バルブ付勢手段、第１スプリング）
３９  電磁制御弁（第１制御弁）のコイル（ソレノイド）
４１  逆止弁（第２制御弁）の圧力室
４２  逆止弁（第２制御弁）のクリアランス（弁孔、第２弁孔）
４３  逆止弁（第２制御弁）のスプール（スプールバルブ）
４４  逆止弁（第２制御弁）のスプリング（スプール付勢手段、第２スプリング）
４５  スプールの中径ランド（摺動部）
４６  逆止弁（第２制御弁）の背圧室（スプール孔、中空部）
４７  逆止弁（第２制御弁）の中間室（スプール孔、中空部）
６１  中間弁（第３制御弁）のプレート（プレート状のバルブ）
６２  中間弁（第３制御弁）のスプリング（プレート付勢手段、第３スプリング）
７１  逆止弁（第２制御弁）のプレート（プレート状のバルブ）
７２  逆止弁（第２制御弁）のスプリング（プレート付勢手段、第２スプリング）
【図１】
2011132863.tif 000003
【図２】
2011132863.tif 000004
【図３】
2011132863.tif 000005
【図４】
2011132863.tif 000006
【図５】
2011132863.tif 000007
【図６】
2011132863.tif 000008
【図７】
2011132863.tif 000009
【図８】
2011132863.tif 000010
【図９】
2011132863.tif 000011
【図１０】
2011132863.tif 000012
【図１１】
2011132863.tif 000013
【図１２】
2011132863.tif 000014
【図１３】
2011132863.tif 000015