(57)【要約】【課題】よりいっそう良好な噴射制御特性を、可及的に簡素な装置構成で達成すること。【解決手段】本発明の燃料噴射装置（２６）は、排出オリフィスに低圧燃料通路側から密着して排出オリフィスを閉塞することで圧力制御室と低圧燃料通路との連通を遮断するとともに排出オリフィスから離隔して当該排出オリフィスを開放することで圧力制御室と低圧燃料通路とを連通させるメイン弁体（６６１）と、メイン弁体による排出オリフィスの開放と閉塞とを切り換えるメインソレノイドコイル（６６３）と、流入オリフィスに圧力制御室側から密着して流入オリフィスを閉塞することで圧力制御室と燃料流入路との連通を遮断するとともに流入オリフィスから離隔して当該流入オリフィスを開放することで圧力制御室と燃料流入路とを連通させるサブ弁体（６７１）と、サブ弁体による流入オリフィスの開放と閉塞とを切り換えるサブソレノイドコイル（６７３）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧状態で燃料を貯留するコモンレール（２５）から高圧燃料通路（６８）を経て供給される燃料を、噴孔（６２１）より噴射するように構成された、燃料噴射装置（２６）であって、
前記高圧燃料通路に連通する燃料流入路（６３１）を介して高圧燃料が供給されることで当該高圧燃料の圧力によりノズルニードル（６１）を前記噴孔に向けて付勢するように、前記ノズルニードルに隣接して設けられた、圧力制御室（ＰＣ）と、
燃料噴射停止時にて前記圧力制御室と低圧燃料通路（６５１）との間に設けられた燃料排出路（６４３）における前記低圧燃料通路側の開口部である排出オリフィス（６４４）に前記低圧燃料通路側から密着して前記排出オリフィスを閉塞することで前記圧力制御室と前記低圧燃料通路との連通を遮断するとともに、燃料噴射時にて前記排出オリフィスから離隔して当該排出オリフィスを開放することで前記圧力制御室と前記低圧燃料通路とを連通させるように、前記低圧燃料通路側に設けられた、メイン弁体（６６１）と、
前記メイン弁体による前記排出オリフィスの開放と閉塞とを切り換えるように設けられた、メインソレノイドコイル（６６３）と、
前記燃料流入路における前記圧力制御室側の開口部である流入オリフィス（６３４）に前記圧力制御室側から密着して前記流入オリフィスを閉塞することで前記圧力制御室と前記燃料流入路との連通を遮断するとともに、前記流入オリフィスから離隔して当該流入オリフィスを開放することで前記圧力制御室と前記燃料流入路とを連通させるように、前記圧力制御室側に設けられた、サブ弁体（６７１）と、
燃料噴射時に、前記サブ弁体による前記流入オリフィスの開放と閉塞とを切り換えることで、燃料噴射率を変更可能に設けられた、サブソレノイドコイル（６７３）と、
を備えたことを特徴とする、燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射装置であって、
前記メインソレノイドコイルは、通電時に磁力により前記メイン弁体を吸引することで前記排出オリフィスを開放するように設けられ、
前記サブソレノイドコイルは、通電時に磁力により前記サブ弁体を吸引することで前記流入オリフィスを閉塞するように設けられたことを特徴とする、燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料噴射装置であって、
前記メイン弁体と前記サブ弁体とは、軸方向について異なる位置にて、非同軸状に配置されたことを特徴とする、燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の燃料噴射装置であって、
前記メイン弁体と前記メインソレノイドコイルとを備えたメイン開閉弁（６６）は、開閉の切り換えにより燃料の噴射と噴射停止とを切り換えるように設けられ、
前記サブ弁体と前記サブソレノイドコイルとを備えたサブ開閉弁（６７）は、開閉の切り換えにより燃料噴射中における燃料噴射率を変更するように設けられたことを特徴とする、燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧状態で燃料を貯留するコモンレールから高圧燃料通路を経て供給される燃料を、噴孔より噴射するように構成された、燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の装置として、燃料噴射中における燃料噴射率を変更可能に構成されたものが知られている（例えば特開２０００−２９７７１９号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９７７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の装置において、よりいっそう良好な噴射制御特性を、可及的に簡素な装置構成で達成することが求められている。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、
高圧状態で燃料を貯留するコモンレールから高圧燃料通路を経て供給される燃料を、噴孔より噴射するように構成された、燃料噴射装置であって、
前記高圧燃料通路に連通する燃料流入路を介して高圧燃料が供給されることで当該高圧燃料の圧力によりノズルニードルを前記噴孔に向けて付勢するように、前記ノズルニードルに隣接して設けられた、圧力制御室と、
燃料噴射停止時にて前記圧力制御室と低圧燃料通路との間に設けられた燃料排出路における前記低圧燃料通路側の開口部である排出オリフィスに前記低圧燃料通路側から密着して前記排出オリフィスを閉塞することで前記圧力制御室と前記低圧燃料通路との連通を遮断するとともに、燃料噴射時にて前記排出オリフィスから離隔して当該排出オリフィスを開放することで前記圧力制御室と前記低圧燃料通路とを連通させるように、前記低圧燃料通路側に設けられた、メイン弁体と、
前記メイン弁体による前記排出オリフィスの開放と閉塞とを切り換えるように設けられた、メインソレノイドコイルと、
前記燃料流入路における前記圧力制御室側の開口部である流入オリフィスに前記圧力制御室側から密着して前記流入オリフィスを閉塞することで前記圧力制御室と前記燃料流入路との連通を遮断するとともに、前記流入オリフィスから離隔して当該流入オリフィスを開放することで前記圧力制御室と前記燃料流入路とを連通させるように、前記圧力制御室側に設けられた、サブ弁体と、
燃料噴射時に、前記サブ弁体による前記流入オリフィスの開放と閉塞とを切り換えることで、燃料噴射率を変更可能に設けられた、サブソレノイドコイルと、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
かかる構成を備えた、本発明の前記燃料噴射装置においては、前記メインソレノイドコイル及び前記メイン弁体によって前記排出オリフィスの開閉が制御されることで、燃料の噴射と噴射停止とが切り換えられる。また、前記サブソレノイドコイル及び前記サブ弁体によって前記流入オリフィスの開閉が制御されることで、燃料噴射中における前記圧力制御室の内圧が制御される。これにより、燃料噴射中における燃料噴射率が制御される。
【０００７】
ここで、本発明の構成においては、上述のようにして前記メインソレノイドコイル及び前記サブソレノイドコイルの駆動状態に応じて制御された前記圧力制御室の内圧が、直接的に前記ノズルニードルに作用することで、燃料噴射状態が所望状態に制御される。したがって、かかる構成によれば、よりいっそう良好な噴射制御特性を、可及的に簡素な装置構成で達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射装置を備えた燃料供給システムの概略構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る燃料噴射装置の概略構成を示す図。
【図３】図２に示されている燃料噴射装置による燃料噴射動作の説明図。
【図４】図２に示されている燃料噴射装置による燃料噴射動作の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、変形例（上述の一実施形態に対して施され得る変更の例示）は、当該実施形態の説明中に挿入されると首尾一貫した一実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。
【００１０】
＜構成＞
図１に示されているエンジン１０は、複数気筒を有する所謂ディーゼルエンジンであって、燃料供給システム２０によって各気筒内に液体燃料（以下単に「燃料」と称する）の供給を受けるように構成されている。燃料供給システム２０は、燃料タンク２１と、フィードポンプ２２と、高圧ポンプ２３と、吸入調量弁２４と、コモンレール２５と、インジェクタ２６と、を備えている。
【００１１】
フィードポンプ（低圧ポンプ）２２は、燃料タンク２１に貯留されている燃料を高圧ポンプ２３に向けて送出するように設けられている。高圧ポンプ２３の燃料吸入部には、電磁駆動式の吸入調量弁（ＳＣＶ）２４が設けられている。高圧ポンプ２３は、フィードポンプ２２から送出された燃料を、吸入調量弁２４を介して吸入し、吸入した燃料を高圧状態でコモンレール２５に送出するように設けられている。
【００１２】
コモンレール２５は、高圧ポンプ２３から送出された燃料を、高圧状態で貯留するように設けられている。本発明の燃料噴射装置としてのインジェクタ２６は、各気筒に対して１つずつ設けられていて、コモンレール２５から供給された高圧状態の燃料（高圧燃料）を気筒内にて噴射するように構成されている。インジェクタ２６の内部構成の詳細については後述する。
【００１３】
コモンレール２５には、圧力センサ２７ａ及び温度センサ２７ｂが装着されている。圧力センサ２７ａは、コモンレール２５内の燃料圧力に対応する出力を生じるように設けられている。温度センサ２７ｂは、コモンレール２５内の燃料温度に対応する出力を生じるように設けられている。
【００１４】
また、コモンレール２５には、電磁駆動式の開閉弁である減圧弁２８が装着されている。減圧弁２８は、開放された場合に、コモンレール２５内の燃料を、排出配管２９ａに向けて排出するように設けられている。排出配管２９ａは、減圧弁２８を介してコモンレール２５から排出された燃料を、燃料タンク２１に還流させるように設けられている。さらに、燃料供給システム２０には、インジェクタ２６から（気筒内への燃料噴射に供されずに）排出された燃料を燃料タンク２１に還流させるための排出配管２９ｂが設けられている。
【００１５】
ＥＣＵ３０には、各種プログラムの実行により演算及び制御の処理を行うＣＰＵ、上述の各種プログラム及びその実行に用いられる各種データを保存するメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、等の機能を含む、周知の構成のマイクロコンピュータが設けられている。このＥＣＵ３０は、エンジン１０の運転状態を検知するための各種センサ等からの入力信号に基づいて、エンジン１０及び燃料供給システム２０の各部の動作を制御するように構成されている。
【００１６】
以下、図２〜図４を参照しつつ、本実施形態のインジェクタ２６の構成の詳細について説明する。なお、図２においては燃料噴射停止時の状態、図３及び図４においては燃料噴射時の状態が、それぞれ示されているものとする。このインジェクタ２６は、ノズルニードル６１と、ノズルボディ６２と、インオリフィスプレート６３と、アウトオリフィスプレート６４と、ロアボディ６５と、メイン開閉弁６６と、サブ開閉弁６７と、を備えている。
【００１７】
ノズルニードル６１は、ノズルボディ６２内にて軸方向（図中上下方向）に沿って往復移動可能に収容されている。ノズルボディ６２、インオリフィスプレート６３、アウトオリフィスプレート６４、及びロアボディ６５は、この順に図中下から上に積層されている。メイン開閉弁６６は、ロアボディ６５に収容されている。サブ開閉弁６７は、ノズルボディ６２とインオリフィスプレート６３との間に設けられている。
【００１８】
さらに、ロアボディ６５、アウトオリフィスプレート６４、及びインオリフィスプレート６３を貫通して、ノズルボディ６２に達するように、高圧燃料通路６８が形成されている。この高圧燃料通路６８は、コモンレール２５（図１参照）から高圧燃料の供給を受けるように、コモンレール２５に接続されている。以下、インジェクタ２６の各部の構成について、より詳細に説明する。
【００１９】
ノズルニードル６１は、ニードル本体６１１と、シート部６１２と、ニードルフランジ６１３と、を有している。ニードル本体６１１は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱形状の部材であって、長手方向が上述の軸方向と平行となるように形成されている。シート部６１２は、略円錐状に形成されていて、ニードル本体６１１の先端（図中下端）に設けられている。ニードルフランジ６１３は、略円板状の部分であって、ニードル本体６１１の長手方向における中間部分（中央であるとは限らない）から外側に突出するように設けられている。ニードルフランジ６１３の上面（シート部６１２と対向する下面とは反対側の面）は、コイルスプリングであるニードルスプリング６１４によって、後述する噴孔６２１側に向かって付勢されている。
【００２０】
ノズルボディ６２は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱状の部材であって、ノズルニードル６１と同軸上に配置されている。ノズルボディ６２の先端部には、貫通孔である噴孔６２１が形成されている。すなわち、インジェクタ２６は、コモンレール２５（図１参照）から高圧燃料通路６８を経て供給される燃料を、噴孔６２１より噴射するように構成されている。
【００２１】
ノズルボディ６２の内部であって噴孔６２１の近傍位置には、噴孔６２１と連通可能な高圧室６２２が形成されている。高圧室６２２は、高圧燃料を貯留可能な空間であって、ノズルボディ６２の内部に形成された高圧燃料通路６２３（これは高圧燃料通路６８の一部を構成するものである）に接続されている。
【００２２】
ノズルボディ６２には、メインシリンダ６２４が設けられている。メインシリンダ６２４は、ノズルボディ６２の中心軸と同軸上に設けられた円筒状の空間であって、ノズルニードル６１のニードル本体６１１における上側部分（シート部６１２とは反対側の上端部を含む部分）を収容可能に形成されている。すなわち、メインシリンダ６２４は、その内周面がニードル本体６１１における上側部分の外周面と液密的に摺動するように形成されている。
【００２３】
メインシリンダ６２４の噴孔６２１側（図中下側）の開口部の周囲には、スプリング当接面６２５が形成されている。このスプリング当接面６２５は、ニードルフランジ６１３の上面と対向するように設けられている。すなわち、このスプリング当接面６２５と、ニードルフランジ６１３の上面と、の間に、ニードルスプリング６１４が保持（挟持）されている。
【００２４】
ノズルボディ６２の上端部（噴孔６２１とは反対側の端部であってインオリフィスプレート６３と対向する部分）には、サブシリンダ６２６が設けられている。すなわち、サブシリンダ６２６は、メインシリンダ６２４よりもインオリフィスプレート６３側（図中上方）に配置されている。このサブシリンダ６２６は、ノズルボディ６２の中心軸と同軸上に設けられた円筒状の空間であって、インオリフィスプレート６３に向かって開口するように形成されている。
【００２５】
本実施形態においては、メインシリンダ６２４とサブシリンダ６２６とは、同軸上に配置されていて、且つ互いに異なる内径に形成されている。具体的には、サブシリンダ６２６は、メインシリンダ６２４よりも若干大きな内径を有している。また、メインシリンダ６２４とサブシリンダ６２６との間には、両者を連通させるための連通路６２７が設けられている。連通路６２７は、メインシリンダ６２４及びサブシリンダ６２６の内径よりも小さな内径を有する略円筒形状の燃料通路として形成されている。
【００２６】
サブシリンダ６２６の内側の空間によって、バルブ室６２８が形成されている。このバルブ室６２８は、サブ開閉弁６７の動作状態に応じて、その内圧が変化するように設けられている（かかる内圧の変化については後述する）。また、メインシリンダ６２４とニードル本体６１１の上面とによって囲まれた空間によって、ニードル加圧室６２９が形成されている。ニードル加圧室６２９は、その内圧（これは後述の通りバルブ室６２８と常時連通しているためバルブ室６２８の内圧に応じて変化する）によって、ノズルニードル６１を噴孔６２１に向けて付勢するように、ノズルニードル６１に隣接して設けられた空間である。そして、バルブ室６２８及びニードル加圧室６２９（並びにこれらを連通させる連通路６２７）によって、圧力制御室ＰＣが形成されている。
【００２７】
インオリフィスプレート６３は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱状（略円板状）の部材であって、ノズルニードル６１及びノズルボディ６２と同軸上に配置されている。このインオリフィスプレート６３には、燃料流入路６３１と、燃料排出路６３２と、高圧燃料通路６３３と、が形成されている。
【００２８】
燃料流入路６３１は、上述の中心軸の近傍にて当該中心軸に沿ってインオリフィスプレート６３を貫通するように形成された燃料通路であって、その一端側の開口部であるインオリフィス６３４がバルブ室６２８に向かって開口するように設けられている。すなわち、燃料流入路６３１は、後述するアウトオリフィスプレート６４における高圧燃料供給路６４１を介して高圧燃料通路６８に連通することで、インオリフィス６３４の開放に伴って圧力制御室ＰＣに高圧燃料を供給するように形成されている。
【００２９】
燃料排出路６３２は、インオリフィスプレート６３を貫通するように形成された燃料通路であって、一端がバルブ室６２８側にて開口するとともに、他端がアウトオリフィスプレート６４に向かって開口するように設けられている。高圧燃料通路６３３は、高圧燃料通路６８の一部を構成するものであって、ノズルボディ６２における高圧燃料通路６２３と連通するように設けられている。
【００３０】
アウトオリフィスプレート６４は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱状（略円板状）の部材であって、ノズルニードル６１、ノズルボディ６２及びインオリフィスプレート６３と同軸上に配置されている。このアウトオリフィスプレート６４には、高圧燃料供給路６４１と、高圧燃料通路６４２と、燃料排出路６４３と、が形成されている。
【００３１】
高圧燃料供給路６４１は、高圧燃料通路６４２と、インオリフィスプレート６３における燃料流入路６３１と、を連通させるように設けられている。高圧燃料通路６４２は、高圧燃料通路６８の一部を構成するものであって、インオリフィスプレート６３における高圧燃料通路６３３と連通するように設けられている。
【００３２】
燃料排出路６４３は、圧力制御室ＰＣとロアボディ６５における後述する低圧室６５１との間に設けられた燃料通路であって、その一端がインオリフィスプレート６３における燃料排出路６３２に接続されている。燃料排出路６４３の他端に設けられた開口部であるアウトオリフィス６４４は、ロアボディ６５における後述する低圧室６５１に向かって開口するように形成されている。本実施形態においては、アウトオリフィス６４４は、平面視にてインオリフィス６３４とは異なる位置（すなわちインオリフィス６３４と同軸上ではない位置）に配置されている。
【００３３】
ロアボディ６５は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する略円柱状の部材であって、ノズルニードル６１等と同軸上に配置されている。このロアボディ６５には、低圧室６５１と、リターン通路６５２と、高圧燃料通路６５３と、が形成されている。
【００３４】
低圧室６５１は、上述の軸方向と平行な中心軸を有する（但し圧力制御室ＰＣとは同軸上ではない）円筒状の空間を主体として構成されていて、燃料排出路６３２及び６４３を介してアウトオリフィス６４４から排出された燃料を受容するように設けられている。すなわち、低圧室６５１は、低圧状態の燃料（低圧燃料）を貯留可能に設けられている。
【００３５】
また、低圧室６５１は、リターン通路６５２に接続されている。リターン通路６５２は、低圧室６５１に貯留された低圧燃料を燃料タンク２１（図１参照）に還流させるように、排出配管２９ｂ（図１参照）に接続されている。高圧燃料通路６５３は、高圧燃料通路６８の一部を構成するものであって、アウトオリフィスプレート６４における高圧燃料通路６４２と連通するように設けられている。
【００３６】
メイン開閉弁６６は、アウトオリフィス６４４の開放と閉塞との切り換えのためのソレノイドアクチュエータであって、圧力制御室ＰＣと低圧室６５１との連通と遮断との切り換え、すなわち、噴孔６２１における燃料噴射のオン／オフの切り換えを行うように構成されている。具体的には、メイン開閉弁６６は、メイン弁体６６１（弁体部６６１ａ及びメイン弁体フランジ６６１ｂを含む）と、メインソレノイドスプリング６６２と、メインソレノイドコイル６６３と、を備えている。
【００３７】
メイン弁体６６１は、ソレノイドアクチュエータにおけるアーマチュア（磁性体可動子）を構成する部材であって、低圧室６５１内に収容されている。このメイン弁体６６１は、弁体部６６１ａと、メイン弁体フランジ６６１ｂと、を有している。
【００３８】
弁体部６６１ａは、上述の軸方向と平行な中心軸及び低圧室６５１の内径よりも充分小さな外径を有する略円柱状に形成されていて、その下端面が密着することでアウトオリフィス６４４を閉塞可能に設けられている。メイン弁体フランジ６６１ｂは、鉄等の磁性体からなり低圧室６５１の内径よりも若干小さな（低圧室６５１の内周面との間に燃料が自由に通過可能なギャップが常時形成される程度の）外径を有する円板状の部分であって、弁体部６６１ａにおける上端部（アウトオリフィス６４４を閉塞する下端部とは反対側の端部）から外側に突出するように設けられている。なお、本実施形態においては、メイン弁体６６１は、上述の磁性体によって継ぎ目なく一体に形成されている。
【００３９】
すなわち、メイン弁体６６１は、燃料噴射停止時にてアウトオリフィス６４４に密着してこれを閉塞することで圧力制御室ＰＣと低圧室６５１及びリターン通路６５２との連通を遮断するとともに、燃料噴射時にてアウトオリフィス６４４から離隔してこれを開放することで圧力制御室ＰＣと低圧室６５１及びリターン通路６５２とを連通させるように設けられている。メインソレノイドスプリング６６２は、コイルスプリングであって、メイン弁体６６１をアウトオリフィス６４４に向けて付勢するように設けられている。
【００４０】
メインソレノイドコイル６６３は、通電時に磁力によりメイン弁体フランジ６６１ｂを吸引（吸着）することで、メイン弁体６６１をアウトオリフィス６４４から離隔する方向に付勢し、これによりアウトオリフィス６４４を開放するように構成されている。すなわち、メインソレノイドコイル６６３は、メイン弁体６６１によるアウトオリフィス６４４の開放と閉塞とを切り換えるように設けられている。
【００４１】
サブ開閉弁６７は、インオリフィス６３４の開放と閉塞との切り換えのためのソレノイドアクチュエータであって、燃料噴射時における圧力制御室ＰＣの内圧を変更することで、燃料噴射中における燃料噴射率を調整（変更）可能に構成されている。具体的には、サブ開閉弁６７は、サブ弁体６７１（弁体部６７１ａ、サブ弁体フランジ６７１ｂ、及び切欠部６７１ｃを含む）と、サブソレノイドスプリング６７２と、サブソレノイドコイル６７３と、を備えている。
【００４２】
サブ弁体６７１は、ソレノイドアクチュエータにおけるアーマチュアを構成する、鉄等の磁性体からなる部材であって、バルブ室６２８内に収容されている。すなわち、サブ弁体６７１は、バルブ室６２８側からインオリフィス６３４に密着してこれを閉塞することでバルブ室６２８と燃料流入路６３１との連通を遮断するとともに、インオリフィス６３４から離隔してこれを開放することでバルブ室６２８と燃料流入路６３１とを連通させるように設けられている。具体的には、サブ弁体６７１は、弁体部６７１ａと、サブ弁体フランジ６７１ｂと、切欠部６７１ｃと、を有している。
【００４３】
弁体部６７１ａは、上述の軸方向と平行な中心軸及びバルブ室６２８の内径よりも充分小さな外径を有する略円柱状に形成されている。この弁体部６７１ａは、その上端面（サブ弁体フランジ６７１ｂから離隔した側の端面）が密着することでインオリフィス６３４を閉塞可能に、バルブ室６２８と同軸上に設けられている。この弁体部６７１ａの外周面を囲むように、コイルスプリングであるサブソレノイドスプリング６７２が配置されている。
【００４４】
サブ弁体フランジ６７１ｂは、弁体部６７１ａの外径よりも大きく且つバルブ室６２８の内径よりも若干小さな（バルブ室６２８の内周面との間に燃料が自由に通過可能なギャップが常時形成される程度の）外径を有する円板状の部分であって、サブ弁体６７１における下端部（インオリフィス６３４を閉塞する上端部とは反対側の端部）から外側に突出するように設けられている。このサブ弁体フランジ６７１ｂの上端面（インオリフィスプレート６３と対向する側の端面）と、インオリフィスプレート６３の下端面（バルブ室６２８と対向する側の端面）との間には、サブソレノイドスプリング６７２が保持（挟持）されている。すなわち、サブソレノイドスプリング６７２は、サブ弁体フランジ６７１ｂを介して、サブ弁体６７１を、インオリフィス６３４から離隔する方向に（換言すればバルブ室６２８の下端面すなわちインオリフィスプレート６３と対向する側の端面に向けて）付勢するように設けられている。
【００４５】
サブ弁体フランジ６７１ｂにおける、上述のバルブ室６２８の下端面に対向する位置には、切欠部６７１ｃが設けられている。切欠部６７１ｃは、サブ弁体フランジ６７１ｂの下端面と上述のバルブ室６２８の下端面とが当接した状態にて、バルブ室６２８とニードル加圧室６２９とを連通可能に形成されている。すなわち、切欠部６７１ｃは、サブ開閉弁６７の動作状態（サブ弁体６７１の位置）にかかわらずバルブ室６２８とニードル加圧室６２９とを常時連通させるように設けられている。
【００４６】
サブソレノイドコイル６７３は、通電時に磁力によりサブ弁体６７１（弁体部６７１ａ）を吸引（吸着）することで、インオリフィス６３４を閉塞するように構成されている。すなわち、サブソレノイドコイル６７３は、燃料噴射時に、サブ弁体６７１によるインオリフィス６３４の開放と閉塞とを切り換えることで、燃料噴射率を変更可能に設けられている。
【００４７】
上述の説明から明らかなように、メイン弁体６６１（メイン開閉弁６６）とサブ弁体６７１（サブ開閉弁６７）とは、軸方向について異なる（互いに重ならない）位置にて、非同軸状に配置されている。
【００４８】
＜動作＞
以下、本実施形態の構成における動作について、当該構成の特徴及び作用・効果とともに説明する。
【００４９】
・燃料噴射停止時（図２参照）
燃料噴射停止時においては、メインソレノイドコイル６６３の通電が停止されている。この状態においては、メイン弁体６６１における弁体部６６１ａの下端面がアウトオリフィス６４４に密着することで、メイン開閉弁６６は閉弁状態（アウトオリフィス６４４が閉塞された状態）となっている。よって、この状態においては、低圧室６５１と圧力制御室ＰＣの一部を構成するバルブ室６２８との間の、燃料排出路６３２及び６４３を介しての連通は、遮断されている（遮断された状態が維持されている）。
【００５０】
また、燃料噴射停止時においては、サブソレノイドコイル６７３の通電が停止されている。この状態においては、サブ弁体６７１における弁体部６７１ａの上端面がインオリフィス６３４から離隔することで、サブ開閉弁６７は開弁状態（インオリフィス６３４が開放された状態）となっている。よって、この状態においては、圧力制御室ＰＣの一部を構成するバルブ室６２８は、燃料流入路６３１及び高圧燃料供給路６４１を介して、高圧燃料通路６８と連通している（連通した状態が維持されている）。
【００５１】
上記のように、燃料噴射停止時においては、メインソレノイドコイル６６３及びサブソレノイドコイル６７３の非通電により、アウトオリフィス６４４が閉塞され、且つインオリフィス６３４が開放された状態である。このため、圧力制御室ＰＣの内圧は、高圧室６２２及び高圧燃料通路６８の内圧と同等である。したがって、噴孔６２１がシート部６１２によって閉塞される。
【００５２】
・燃料噴射時（高燃料噴射率：図３参照）
燃料噴射時においては、メインソレノイドコイル６６３が通電される。これにより、メイン開閉弁６６は開弁状態（アウトオリフィス６４４が開放された状態）となる。ここで、高燃料噴射率（矩形噴射率特性）を得たい場合、サブソレノイドコイル６７３が通電される。すると、サブ開閉弁６７は閉弁状態（インオリフィス６３４が閉塞された状態）となる。これにより、圧力制御室ＰＣの一部を構成するバルブ室６２８については、燃料流入路６３１及び高圧燃料供給路６４１を介しての高圧燃料通路６８との連通が遮断される一方、燃料排出路６３２及び６４３を介しての低圧室６５１との連通が形成される。
【００５３】
かかる状態においては、圧力制御室ＰＣ内の燃料がアウトオリフィス６４４を介して低圧室６５１に流出する一方で、インオリフィス６３４を介しての圧力制御室ＰＣ内への高圧燃料の供給は遮断される。したがって、圧力制御室ＰＣの内圧が急激に低下し、これに伴ってノズルニードル６１が高速で且つ大きくリフトする（フルリフト）。かかるノズルニードル６１のリフトにより噴孔６２１が開放されることで、噴孔６２１から燃料が噴射される。そして、メインソレノイドコイル６６３へのパルス状の通電によって図２の燃料噴射停止状態と図３のフルリフト状態とが交互に形成されることで、いわゆる矩形噴射率特性（矩形噴射モード）が実現される。
【００５４】
・燃料噴射時（低燃料噴射率：図４参照）
サブソレノイドコイル６７３には通電されずにメインソレノイドコイル６６３のみが通電されると、サブ開閉弁６７の開弁（インオリフィス６３４の開放）下でメイン開閉弁６６が開弁（アウトオリフィス６４４が開放）される。すると、圧力制御室ＰＣの一部を構成するバルブ室６２８については、燃料流入路６３１及び高圧燃料供給路６４１を介しての高圧燃料通路６８との連通が形成された状態で、燃料排出路６３２及び６４３を介しての低圧室６５１との連通が形成される。
【００５５】
かかる状態においても、圧力制御室ＰＣ内の燃料がアウトオリフィス６４４を介して低圧室６５１に流出することにより、圧力制御室ＰＣの内圧が低下する。もっとも、インオリフィス６３４を介しての圧力制御室ＰＣ内への高圧燃料の供給は遮断されていないため、圧力制御室ＰＣの内圧低下の度合は、上述のフルリフト時よりも小さい。このため、かかる状態においては、ノズルニードル６１のリフト量及びリフト速度が制限され、以て低燃料噴射率及び緩慢噴射が実現される。特に、初期噴射率が、上述の矩形噴射モードよりも小さく設定される。
【００５６】
このように、本実施形態のインジェクタ２６においては、メインソレノイドコイル６６３及びメイン弁体６６１によってアウトオリフィス６４４の開閉が制御されることで、燃料の噴射と噴射停止とが切り換えられる。また、サブソレノイドコイル６７３及びサブ弁体６７１によってインオリフィス６３４の開閉が制御されることで、燃料噴射中における圧力制御室ＰＣの内圧が制御される。これにより、燃料噴射中における燃料噴射率が制御される。
【００５７】
ここで、本実施形態の構成においては、上述のようにしてメインソレノイドコイル６６３及びサブソレノイドコイル６７３の駆動状態に応じて制御された圧力制御室ＰＣの内圧が、直接的にノズルニードル６１に作用することで、燃料噴射状態が所望状態に制御される。したがって、かかる構成によれば、よりいっそう良好な噴射制御特性を、可及的に簡素な装置構成で達成することが可能となる。
【００５８】
具体的には、本実施形態の構成においては、いわゆる「コマンドピストン」が不要となる。また、メインソレノイドコイル６６３が駆動するメイン弁体６６１、及びサブソレノイドコイル６７３が駆動するサブ弁体６７１は、ノズルニードル６１に比べてはるかに質量の小さな部材とすることが可能である。したがって、かかる構成によれば、高速駆動による高精度の矩形噴射モードと、初期噴射率の小さな緩慢噴射モードとが、比較的小型且つ低出力のメインソレノイドコイル６６３及びサブソレノイドコイル６７３を用いつつ、良好に実現可能となる。
【００５９】
また、本実施形態の構成においては、メイン弁体６６１（メイン開閉弁６６）とサブ弁体６７１（サブ開閉弁６７）とが、軸方向について異なる位置にて、非同軸状に配置されている。かかる構成においては、従来の構成に比べて、液密的に摺動する部分が少なくなるとともに、インジェクタ２６の内部における、部品配置及び燃料通路の、設計自由度が高くなる。したがって、かかる構成によれば、いわゆる「静リーク」並びにこれに伴うフィードポンプ２２及び高圧ポンプ２３における余剰仕事の発生や、燃料の劣化、等の問題の発生が、可及的に抑制されつつ、装置構成の小型化・簡素化が可能となる。
【００６０】
＜変形例＞
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、上述の実施形態の一部、及び、複数の変形例の全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
【００６１】
本発明は、上述した実施形態にて示された具体的な装置構成に限定されない。すなわち、例えば、メインシリンダ６２４とサブシリンダ６２６とは、同軸上に配置されていなくてもよい。また、メイン弁体６６１における弁体部６６１ａとメイン弁体フランジ６６１ｂとは、異なる材料によって形成されていてもよい。さらに、メイン弁体６６１（メイン開閉弁６６）とサブ弁体６７１（サブ開閉弁６７）とが、軸方向について異なる位置にて、同軸上に配置されてもよい。各部の形状についても、図示されたものから適宜変更され得る。
【００６２】
その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構成及びその均等物の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構成をも含む。
【符号の説明】
【００６３】
２５…コモンレール、２６…インジェクタ、６１…ノズルニードル、６２…ノズルボディ、６２１…噴孔、６３…インオリフィスプレート、６３１…燃料流入路、６３４…インオリフィス、６４…アウトオリフィスプレート、６４２…燃料排出路、６４４…アウトオリフィス、６５…ロアボディ、６５１…低圧室、６６…メイン開閉弁、６６１…メイン弁体、６６３…メインソレノイドコイル、６７…サブ開閉弁、６７１…サブ弁体、６７３…サブソレノイドコイル、６８…高圧燃料通路、ＰＣ…圧力制御室。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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