(57)【要約】【課題】  ガイド部を有する部材と、摺動部を有する部材とを備え、ガイド部に摺動可能に保持される摺動部のいずれかを駆動することで燃料を噴射するもので、ガイド部と摺動部の微小隙間部を燃料がリークするときに温度上昇する燃料の温度の低減を図ることを目的とする。【解決手段】  ガイド部１２ａ、５２を有する部材１１、５０、および摺動部３２、６２を有する部材３１、６０を有する高圧燃料内摺動部を備え、ガイド部１２ａ、５２が摺動部３２、６２を摺動可能に保持するようにガイド部１２ａ、５２と摺動部３２、６２との間に微小隙間部４４、５４４が形成され、摺動部３２を駆動することで燃料を噴射する燃料噴射装置において、微小隙間部４４、５４４に連通し、高圧燃料が流通する燃料溜め室１６、７１と、燃料溜め室１６、７１に高圧燃料を導く燃料経路途中の高圧配管２３に、高圧燃料を冷却媒体との熱交換により冷却する冷却装置２０１とを備えている。【選択図】  図１
2005337106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド部を有する部材、および摺動部を有する部材を有する高圧燃料内摺動部を備え、
前記ガイド部が前記摺動部を摺動可能に保持するように、前記ガイド部と前記摺動部との間に微小隙間部が形成され、前記摺動部または前記ガイド部を駆動することで燃料を噴射する燃料噴射装置において、
前記微小隙間部に連通し、高圧燃料が流通する燃料溜め室と、
前記燃料溜め室に高圧燃料を導く燃料経路途中に、高圧燃料を冷却媒体との熱交換により冷却する冷却装置とを備え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に記載の前記高圧燃料内摺動部および前記燃料溜め室を、内部に有する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁に高圧燃料を供給可能に、燃料を蓄圧する蓄圧器とを備え、
前記冷却装置は、前記燃料噴射弁と前記蓄圧器とを接続する燃料経路途中に配置されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
冷却水が循環されるラジエータを有する冷却回路を備え、前記ラジエータにより冷却された冷却水により冷却される内燃機関に用いられ、
前記冷却装置は、前記冷却回路に接続可能であって、冷却水を前記冷却媒体としていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記冷却装置と前記冷却回路との間には、前記冷却装置と前記冷却回路の間を循環可能に前記冷却媒体の流れを流通および遮断する切換え弁が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記冷却装置は、冷却空気を前記冷却媒体とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記燃料溜め室に高圧燃料が供給されるときに前記微小隙間部内を通過してリークする燃料の温度を検出する温度検出手段と、
検出した燃料の温度に基いて前記冷却装置の冷却能力を制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記高圧燃料内摺動部が複数個配置されており、
前記温度検出手段は、これら高圧燃料内摺動部からのリーク燃料が合流する部位より下流側の燃料経路に配置されていることを特徴とする請求項６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】
燃料噴射装置としては、例えばディーゼル機関用燃料噴射システムにおいて、内燃機関の各気筒に設けられ、燃料をその気筒の燃焼室に噴射供給する燃料噴射弁が知られており、燃料が噴射される噴孔を有するノズルボデーと、ノズルボデー内を上下移動することにより噴孔を開閉するノズルニードルとからなる（特許文献１参照）。この種の燃料噴射弁では、ノズルニードルは、ノズルボデー内を摺動自在な円柱状の摺動部と、この摺動部よりも外径の小さい円柱状の挿通部と、摺動部と挿通部とを連結する受圧部とを有し、ノズルボデーは、摺動部を摺動自在に保持するガイド部と、このガイド部の噴孔側に設けられ、挿通部が挿通する油溜り室とを有する。
【０００３】
なお、油溜り室には、噴孔から噴射するための高圧燃料が供給されており、摺動部とガイド部の微小隙間部からは、この燃料がリークする。
【０００４】
また、例えばディーゼル機関用燃料噴射システムとしてのコモンレール式燃料噴射装置において、ノズルニードルおよびノズルボデーと、ノズルニードルを駆動するためのコマンドピストンとを備えたものがある（特許文献２参照）。このコマンドピストンは、ノズルボデーを保持するボデー内のガイド部を摺動可能に構成されており、コマンドピストンの往復移動で直接的または間接的にノズルニードルをリフトさせる。コマンドピストンの反ノズルニードル側の端部には、電磁弁の開閉により燃料圧力が増減する制御室が設けられており、電磁弁の閉弁時には制御室内に高圧燃料が供給されて満たされている。
【０００５】
なお、ノズルニードルの摺動部と、ノズルボデーのガイド部とは、内部、例えば油溜り室に高圧作動油を蓄える高圧油内摺動部品を構成している。また、コマンドピストンの摺動部、ボデーのガイド部も、内部、例えば制御室に高圧作動油を蓄える高圧油内摺動部品を構成している。
【特許文献１】特開平２００３−８３２０３号公報
【特許文献２】特開平２００３−１６６４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、資源の有効利用等のため、例えば使用済みの食用油などを回収し、再加工により脂肪酸メチルエステルに、いわゆるバイオディーゼル燃料に変換して、軽油と混合して使用する取り組みが進められており、従来技術では、使用する燃料に、このようなバイオディーゼル燃料と軽油の混合燃料を用いると、高圧油内摺動部品の焼付きなどの故障のおそれがあった。
【０００７】
出願人は、使用燃料に、バイオディーゼル燃料を用いることができるものを検討している。バイオディーゼル燃料を使用または混合使用した高圧油内摺動部品を分析調査したところ、摺動部とガイド部との間の微小隙間部にデポジットと考えられる付着がみられた。高圧油内摺動部品の油溜り室または制御室に高圧燃料が蓄えられ、微小隙間部をこの燃料がリークするとき、燃料は微小隙間部内を高速に流動し、微小隙間部を形成する摺動部およびガイド部の内壁との摩擦によって温度上昇する。この温度上昇によって、バイオディーゼル燃料の酸化により燃料性状の劣化が促進され、デポジットが形成されたと考えられる。
【０００８】
また、最近の国内外の排気規制強化に伴い燃料噴射装置には、更なる燃料噴射圧の高圧化が要求される傾向にある。そのため、高圧化された高圧燃料によって、高圧油内摺動部品におけるリークによる燃料の温度上昇が増大し、高圧油内摺動部品の故障要因となるデポジットの生成量が増えるおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、ガイド部を有する部材と、摺動部を有する部材とを備え、ガイド部に摺動可能に保持される摺動部のいずれかを駆動することで燃料を噴射するものにおいて、ガイド部と摺動部の微小隙間部を燃料がリークするときに温度上昇する燃料の温度の低減を図ることを目的とする。
【００１０】
また、別の目的は、ガイド部を有する部材と、摺動部を有する部材とを備え、ガイド部に摺動可能に保持される摺動部のいずれかを駆動することで燃料を噴射するものにおいて、ガイド部と摺動部の微小隙間部を燃料がリークするときに温度上昇する燃料の温度の低減が図れるとともに、燃料の酸化によるデポジットの生成を防止可能な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】
【００１１】
本発明の請求項１によると、ガイド部を有する部材、および摺動部を有する部材を有する高圧燃料内摺動部を備え、ガイド部が摺動部を摺動可能に保持するようにガイド部と摺動部との間に微小隙間部が形成され、摺動部またはガイド部を駆動することで燃料を噴射する燃料噴射装置において、微小隙間部に連通し、高圧燃料が流通する燃料溜め室と、燃料溜め室に高圧燃料を導く燃料経路途中に、高圧燃料を冷却媒体との熱交換により冷却する冷却装置とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
これによると、ガイド部を有する部材、および摺動部を有する部材を有する高圧燃料内摺動部を備え、摺動部またはガイド部を駆動することで燃料を噴射する燃料噴射装置において、摺動部とガイド部を摺動可能にガイド部と摺動部との間に形成された微小隙間部と、高圧燃料が流通する燃料溜め室は連通しているので、燃料溜め室に高圧燃料が供給されると、その燃料は微小隙間部内を通過してリークする。さらに、燃料溜め室に高圧燃料を導く燃料経路途中に、高圧燃料を冷却媒体との熱交換により冷却する冷却装置を備えているので、冷却装置によって燃料溜め室に導かれる高圧燃料を冷却することで、燃料溜め室の燃料流れの下流側に配置された微小隙間部内をリークする燃料を予め冷却しておくことができる。
【００１３】
本発明の請求項２によると、請求項１に記載の高圧燃料内摺動部および燃料溜め室を、内部に有する燃料噴射弁と、燃料噴射弁に高圧燃料を供給可能に、燃料を蓄圧する蓄圧器とを備え、冷却装置は、燃料噴射弁と蓄圧器とを接続する燃料経路途中に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、高圧燃料内摺動部と燃料溜め室を内蔵する燃料噴射弁と、この燃料溜め室を内蔵する燃料噴射弁に高圧燃料を供給可能に、燃料を蓄える蓄圧器とを備えており、冷却装置は、燃料噴射弁と蓄圧器とを接続する燃料経路途中に配置されていることが好ましい。例えば多気筒内燃機関に用いられる燃料噴射弁の場合には、気筒ごとに燃料噴射弁が配置されるため、冷却装置を燃料噴射弁に内蔵しようとすると、気筒数に応じたの個数分の冷却装置を配設する必要がある。これに対して、請求項２に記載の燃料噴射装置では、冷却装置を燃料噴射弁に内蔵しなくてもよいので、複数個ある燃料噴射弁に対して一つの冷却装置で対応することが可能である。
【００１５】
本発明の請求項３によると、冷却水が循環されるラジエータを有する冷却回路を備え、ラジエータにより冷却された冷却水により冷却される内燃機関に用いられ、冷却装置は、冷却回路に接続可能であって、冷却水を冷却媒体としていることを特徴とする。
【００１６】
これによると、請求項３に記載の燃料噴射装置では、内燃機関に燃料を噴射供給するものに適用されている。その内燃機関は、例えば空気と熱交換することで冷却水を冷却するラジエータを有する冷却回路を備え、冷却された冷却水により冷却されるいわゆる水冷式内燃機関である。さらに、燃料溜め室に供給される高圧燃料を冷却するための冷却装置の冷却媒体として、その冷却水を循環する冷却水を用いることが好ましい。これにより、水冷式内燃機関の冷却水回路を利用できるため、燃料噴射装置のシステムの簡素化が図れる。
【００１７】
本発明の請求項４によると、冷却装置と冷却回路との間には、冷却装置と冷却回路の間を循環可能に冷却媒体の流れを流通および遮断する切換え弁が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
これによると、冷却装置と冷却回路は、冷却媒体の流れを流通および遮断する切換え弁を介して接続可能となっているので、例えば内燃機関の負荷などの運転状態に応じて、冷却回路を循環する冷却水を、冷却装置へ流通および遮断することができる。したがって、内燃機関の性能へ悪影響を及ぼすことなく、微小隙間部内を通過するリーク燃料の温度を低減することが可能である。
【００１９】
本発明の請求項５によると、冷却装置は、冷却空気を冷却媒体とすることを特徴とする。
【００２０】
これによると、冷却装置の冷媒としては、例えば車両用空調装置などの冷媒回路により冷却される冷却空気を用いることができる。これにより、例えば内燃機関または内燃機関を搭載する車両に、車両用空調装置など、空気を冷媒との熱交換により冷却する冷媒回路などを備えている場合には、空気を冷却する冷媒、冷媒を蒸発させ冷媒と空気を熱交換する蒸発器、および冷媒を凝縮液化させる凝縮器などの空気を冷却する冷媒回路システムを利用することができ、装置全体のシステムコストの低減等が図れる。
【００２１】
本発明の請求項６によると、燃料溜め室に高圧燃料が供給されるときに微小隙間部内を通過してリークする燃料の温度を検出する温度検出手段と、検出した燃料の温度に基いて冷却装置の冷却能力を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２２】
これによると、制御手段は、温度検出手段により検出された微小隙間部内を通過するリーク燃料の温度に基いて、リーク燃料の温度を所定の温度に調整することが可能である。例えば所定の温度を超えると酸化による性状劣化が促進されるバイオディーゼル燃料を、燃料噴射装置が噴射する燃料として用いる場合において、制御手段によってリーク燃料の温度を所定の温度以下になるように調整することで、酸化などによる燃料性状の劣化促進が要因となるデポジット生成を防止することが可能である。
【００２３】
本発明の請求項７によると、高圧燃料内摺動部が複数個配置されており、温度検出手段は、これら高圧燃料内摺動部からのリーク燃料が合流する部位より下流側の燃料経路に配置されていることを特徴とする。
【００２４】
これによると、高圧燃料内摺動部が複数個配置されているものの場合において、これら高圧燃料内摺動部からのリーク燃料が合流する部位より下流側の燃料経路に温度検出手段を設けているので、温度検出手段の個数を減らし、装置の簡素化ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の燃料噴射装置を、蓄圧式燃料噴射装置に適用して具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の燃料噴射システムの全体構成を示す構成図である。図２は、図１中の燃料噴射システム構成を、燃料の流れに係わる燃料経路、電気回路、および冷却媒体の流れに係わる冷却回路に区分けして示す模式図である。図３は、図１中の燃料噴射弁を示す断面図である。図４は、図３中のノズルニードルとノズルボデーを示す断面図である。図５は、図２中の冷却回路を示す部分的断面図である。
【００２７】
図１に示すように、蓄圧式燃料噴射装置は、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒（例えば、４気筒）のディーゼルエンジン（以下、エンジンと呼ぶ）１の運転状態または運転条件、車両の走行状態および運転者の操作量（意志）等を各種センサにより検出して、エンジンコントロールユニット（エンジン制御ユニット）（以下、ＥＣＵと呼ぶ）１００に伝えて、各種センサからのセンサ信号により最適な目標噴射量（指令噴射量）、目標噴射時期（指令噴射時期）、目標噴射期間（指令噴射期間）および目標噴射圧力（指令噴射圧力）を演算し、それぞれを制御する複数個（本実施例では４個）の燃料噴射弁（以下、インジェクタと呼ぶ）２および燃料供給ポンプ（以下、サプライポンプと呼ぶ）３等に指令するように構成されている。
【００２８】
エンジン１は、周知の圧縮着火内燃機関である。なお、本実施例では、エンジン１は、図示しないシリンダ、シリンダヘッド、およびオイルパン等から構成された４サイクル４気筒エンジンである。エンジン１の各気筒の吸入ポートは、吸気弁（インテークバルブ）により開閉され、排気ポートは排気弁（エキゾーストバルブ）により開閉される。また、各気筒内には、連接棒を介してクランク軸に連結されたピストンが摺動自在に配設されている。
【００２９】
インジェクタ２は、エンジン１のシリンダヘッドに、各気筒に対応して取付けられている。これらのインジェクタ２は、噴射孔４１を形成したノズルボデー１１内に、噴射孔４１を開閉するノズルニードル３１を摺動自在に収容した燃料噴射ノズル（以下、ノズル部と呼ぶ）、ノズルニードル３１を駆動するコマンドピストン６０、コマンドピストン６０の反ノズルニードル側の端部に形成される制御室（以下、圧力制御室）７１、および電磁弁８０等により構成されている。これらのインジェクタ２からエンジン１への燃料噴射は、コマンドピストン６０の圧力制御室７１内の燃料圧力を制御する電磁弁（図示せず）への通電および通電停止（ＯＮ／ＯＦＦ）により電子制御される。各気筒のインジェクタ２の電磁弁８０が開弁している間、蓄圧器としてのコモンレール２０内に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射される。なお、インジェクタ２の後述する内部リーク燃料または圧力制御室７１からの排出燃料（インジェクタ２を開弁するために用いた燃料）は、リターン配管２９を経て燃料タンク７（７ａ、７ｂ）に還流するように構成されている。なお、図１に示す燃料タンク７ａおよび燃料タンク７ｂは別個に配置されているが、一つの燃料タンク７であってもよい。
【００３０】
なお、インジェクタ１の詳細構成を、以下図３および図４に従って説明する。図３に示すように、インジェクタ１は、ノズルニードル３１、ノズルボデー３１、ボデー（以下、ノズルホルダと呼ぶ）５０、コマンドピストン６０、圧力制御室７１、および電磁弁８０を含んで構成されている。なお、ここで、ノズルニードル３１とノズルボデー３１は、ノズル部を構成している。なお、ノズルニードル３１は、図３および図４に示すように、このノズルボデー１１の内部に軸方向に往復摺動可能に組み付けられている。
【００３１】
ノズルボデー１１は、図４に示すように、有底の略中空円筒状体であって、内部に案内孔１２、弁座１３、噴孔４１、およびサック部１５が形成されている。案内孔１２は、ノズルボデー１１の内部に軸方向に延びており、一方の端部がノズルボデー１１の開口端（図４における上端）に接続し、他方の端部側が弁座１３に接続している。案内孔１２の内壁は、ノズルボデー１１の開口端から有底側の弁座１３の近傍まで略同一内径に形成されている。弁座１３は、図４に示すように、円錐台面を有しており、大径側の一端が案内孔１２に連続し、小径側の他端側がサック部１５に接続している。この弁座１３にノズルニードル３１の当接部３６が当接および離間可能に配置されている。当接部３６は理論的には円の形状である。サック部１５は、ノズルボデー１１の先端側に袋状に小空間の容積をもって形成されるサックホールである。サックホールの開口側は弁座１３の小径側に連続する。なお、ここで、サック部１５は、袋状の所定の空間容積を有するサック室を構成する。噴孔４１は、図４に示すように、ノズルボデー１１のサック部１５にノズルボデー１１の内外を連通する通路として形成される。油溜り室（以下、燃料溜り室と呼ぶ）１６は、図４に示すように、ノズルボデー１１の案内孔１２を形成する内壁中途部で、環状の凹部に形成されている。この燃料溜り室１６には、燃料が供給される燃料供給孔１７が接続されている。なお、燃料溜り室１６は、案内孔１２を案内孔上部１２ａと案内孔下部１２ｂに分割している。
【００３２】
ノズルニードル３１は、基本形が中実円柱状形状で、図４に示すように、大径円柱部３２、小径円柱部３４、円錐台部３５および円錐部３７を含んで構成されている。大径円柱部３２は、外形が略同一径で形成され、所定の隙間を介して孔内孔１２（詳しく孔、案内孔上部１２ａ）に遊嵌している。そのため、大径円柱部３２は、軸方向に往復移動することが可能である。小径円柱部３４は、燃料溜り室１６の近傍から弁座１３の近傍まで軸方向に延びている。小径円柱部３４の外径は、大径円柱部３２より小さく形成されている。小径円柱部３４と案内孔１２の内壁との隙間が燃料通路になる。円錐台部３５は、一方の端部が小径円柱部３４に連続しており、他方の端部が円状の当接部分３６を介して円錐部３７に連続する。円錐台部３５と円錐部３７との接続部分は円であり、この円の部分が弁閉時の接触部となる。円錐部３７は、弁座１３の傾斜角よりも大きな傾斜角となっている。これは弁閉時の当接部３６と弁座１３との接触を可能にし油密を確保するためである。円錐部３７の先端は、弁閉時、サック部１５に対面する位置となる。
【００３３】
なお、ここで、大径円柱部３２は、ノズルボデー１１内を摺動自在な摺動部を構成する。小径円柱部３４、円錐台部３５および円錐部３７は、摺動部より小径の挿通部を構成する。大径円柱部３２と小径円柱部３４が連結する略円錐台部は、受圧部を構成する。受圧部は、燃料溜り室１６に導かれた高圧燃料によって、当接部３６が弁座１３から離座する方向、つまりノズルニードル３１を開弁させる方向に押圧される。挿通部３４、３５、３７は、燃料溜り室１６を挿通する。
【００３４】
なお、ここで、案内孔上部１２ａ（詳しくは、案内孔上部１２ａおよびこの案内孔上部１２ａを形成する壁部）は、摺動部３２を摺動自在に保持するガイド部を構成する。摺動部３２を有するノズルニードル３１と、ガイド部１２ａを有するノズルボデー１１は高圧燃料内摺動部を構成している。
【００３５】
本実施形態では、摺動部３２とガイド部１２ａとの間には、微小隙間部（以下、クリアランス部と呼ぶ）４４成されている。このクリアランス部４４所定の隙間εｈ、εｌに設定されている。なお、所定の隙間εｈ、εｌは、燃料溜り室１６側に向かうほど小さくなっていることが好ましい。なお、詳しくは、ガイド部つまり案内孔上部１２ａが燃料溜り室１６に向かって縮径している。ノズルボデー１１とノズルニードル３１の組付状態（図４参照）において、所定の隙間５１のうち、燃料溜り室側の隙間εｈと、燃料溜り室側の隙間εｈとは反対端の隙間（以下、反対端隙間と呼ぶ）εｌとの関係は、εｈ＜εｌとなるように形成されている。なお、燃料噴射装置が使用する高圧燃料の圧力範囲において、所定の圧力範囲にあるとき、εｈ≒εｌなるように設定されていてもよい。これにより、高圧燃料が燃料溜り室１６に導かれると、クリアランス部４４、燃料溜り室１６側の隙間εｈから反対端隙間εｌへ向かって燃料がリークする。案内孔上部１２ａの燃料溜り室側の内周は、高圧燃料溜り室１６に蓄えられた高圧燃料の圧力が直接作用するため、その圧力により変形し、隙間εｈが増大する。リークした燃料が外部へ流出する反対端隙間εｌではその圧力が減衰されて変形が僅かとなり、隙間εｌの増加が僅かとなる。その結果、所定の圧力範囲で、燃料溜り室側の隙間εｈと反対端隙間εｌがほぼ等しくすることが可能であるので、クリアランス部４４ほぼ一定となり、大径円柱部３２と案内孔上部１２ａは広い面積で接触するため、接触面圧を小さくして、磨耗しにくくできる。
【００３６】
ノズル部は、図３に示すように、リテーニングナット１９によりノズルホルダ５０の下部に結合されている。ノズルホルダ５０には、コマンドピストン６０を挿入するシリンダ５２、コモンレールから供給された高圧燃料をノズル側へ導く燃料通路６１とオリフィスプレート７０側へ導く燃料通路５１、及び高圧燃料を低圧側へ排出する排出通路５３等が形成されている。
【００３７】
コマンドピストン５０は、ノズルホルダ５０のシリンダ５２に摺動自在に挿入され、同じくシリンダ５２に挿入されたプレッシャピンを介してノズルニードル３１に連接されている。プレッシャピンは、コマンドピストン５０とノズルニードル３１との間に介在され、プレッシャピンの周囲に配されるスプリング６９に付勢されてノズルニードル３１を閉弁方向（図３の下方）へ押圧している。
【００３８】
オリフィスプレート７０は、シリンダ５２の上端が開口するノズルホルダ５０の端面上に配置され、シリンダ５２と連通する圧力制御室７１が形成されている。このオリフィスプレート７０には、圧力制御室７１の上流側と下流側とにそれぞれオリフィス（入口側オリフィス（図示せず）と出口側オリフィス７２）が設けられ、出口側オリフィス７２の方が入口側オリフィスより流路径（内径）が大きく設定されている。入口側オリフィスは、オリフィスプレート７０に形成され、圧力制御室７１と燃料通路５１の間に設けられており、オリフィス出口が圧力制御室７１の側面（テーパ面）に開口している。出口側オリフィス７２は、圧力制御室７１の上方に形成され、電磁弁８０を介して排出通路５３と連通可能に設けられている。
【００３９】
電磁弁８０は、出口側オリフィス７２と排出通路５３との間を断続するアーマチャ８１と、このアーマチャ８１を閉弁方向（図３の下方）へ付勢するスプリング８２、及びアーマチャ８１を開弁方向へ駆動するソレノイド８３等を内蔵し、ノズルホルダ５０の上部にオリフィスプレート７０を介して組付けられ、リテーニングナット８４により結合されている。アーマチャ８１は、ソレノイド８３が通電されると、スプリング８２の付勢力に抗して図示上方へ吸引されて出口側オリフィス７２を開き、ソレノイド８３への通電が停止すると、スプリング８２の付勢力により押し戻されて出口側オリフィス７２を閉じる。
【００４０】
なお、ここで、コマンドピストン６０は、第２のガイド部としてのシリンダ５２内を摺動自在な第２の摺動部６２と、第２の摺動部６２より小径の第２の挿通部６４と、第２の摺動部６４と第２の挿通部とを含んで構成されている。また、ノズルボデー５０は、シリンダ５２と、コマンドピストン６０のノズルニードル３１の反対側端部に設けられる圧力制御室７１とを備えている。第２の摺動部６２と第２のガイド部５２との間には、第２のクリアランス部５４４が形成されている。第２の摺動部６２を有するコマンドピストン６０と、第２のガイド部５２を有するボデー５０は第２の高圧燃料内摺動部を構成している。シリンダ５２と第２の挿通部６４の空間は、排出通路５３に連通する排出通路５４が連通するとともに、ノズルニードル３１の背圧空間を形成しており、リターン燃料つまり燃料タンク７側の燃料に接続している。
【００４１】
なお、本実施形態では、シリンダ５２と第２の摺動部６２との間に形成される第２のクリアランス部５４４、圧力制御室７１かうほど小さいことが好ましい。なお、詳しくは、シリンダ５２の内周が圧力制御室７１に向かって縮径している。ノズルホルダ５０とコマンドピストン６０の組付状態（図３参照）において、第２のクリアランス部５４４のうち、第２の摺動部６２の圧力制御室７１側の隙間εｈは、第２の摺動部６２の圧力制御室７１とは反対側の隙間εｌより小さく形成されている（εｈ＜εｌ）。なお、燃料噴射装置が使用するコモンレールから供給される高圧燃料の圧力範囲において、所定の圧力範囲にあるとき、εｈ≒εｌになるように設定されていてもよい。
【００４２】
なお、ここで、燃料通路６１、燃料供給孔１７、および燃料通路５１は、燃料溜め室に高圧燃料を供給する高圧燃料経路を構成する。なお、高圧配管２２、２３も高圧燃料経路を構成している。燃料溜り室１６および圧力制御室７１は、それぞれ燃料溜め室を形成しており、燃料溜め室には高圧燃料が流通する。シリンダ５２と第２の挿通部６４の空間、排出通路５３、５４は、高圧燃料が各燃料溜め室１６、７１の少なくともいずれか一方に供給されたときクリアランス部４４もしくは第２のクリアランス部５４４内を通過し、内部リークした燃料が流れるリーク燃料経路を構成している。なお、圧力制御室７１の燃料圧力を電磁弁８０の開閉により調整しており、電磁弁８０の開時に圧力制御室７１から排出通路５３へ排出燃料が流れる通路も、リーク燃料経路を構成している。
【００４３】
サプライポンプ３は、燃料配管６ａを介して吸入した燃料を加圧して吐出口から供給配管２２を介してコモンレール２０へ高圧燃料を圧送する高圧供給ポンプであり、燃料タンク７から燃料を汲み上げる低圧供給ポンプ（以下、フィードポンプと呼ぶ）６を備えている。フィードポンプ６からサプライポンプ３の加圧室２６への燃料経路６ａには、その燃料経路６ａの開口度合（弁開度または開口面積）を調整することで、サプライポンプ３からコモンレール２０への燃料吐出量（ポンプ吐出量、あるいはポンプ圧送量とも呼ぶ）を変更する電磁アクチュエータとしての吸入調量弁２８が取付けられている。吸入調量弁７は、図示しないポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１００からのポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、フィードポンプ６からサプライポンプ３の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する吸入量調整用電磁弁であり、各インジェクタ２からエンジン１の各気筒内へ噴射供給する燃料噴射圧力（以下、コモンレール圧と呼ぶ）を変更する。そして、サプライポンプ３は、燃料タンク７から燃料を吸入して加圧し、ＥＣＵ１００より指令された燃料吐出量をコモンレール２０に圧送する。このコモンレール２０内のコモンレール圧は、燃料圧力検出手段としての燃料圧力センサ９４によって測定され、ポンプ駆動指令値（ポンプ駆動電流値）と噴射量指令値（パルス状のインジェクタ駆動電流、インジェクタ噴射指令パルス）とがＥＣＵ１００で算出される。
【００４４】
コモンレール２０は、所定の燃料空間と、この燃料空間内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサ９４を備えており、連続的に燃料噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧装置を装置である。コモンレール２０に蓄圧される高圧燃料は、供給配管（以下、高圧配管と呼ぶ）２２を介してサポライポンプ３から供給される。コモンレール２０内で蓄圧された高圧燃料は、高圧配管２３を介してインジェクタ２へ供給される。
【００４５】
なお、ここで、インジェクタ２とサプライポンプ３とコモンレール２０とは、エンジン１へ燃料供給する燃料噴射手段を構成する。サプライポンプ３は、コモンレール２０を介してインジェクタ２に燃料を加圧して圧送する燃料供給手段を構成する。
【００４６】
冷却装置（以下、冷却器）２０１は、図１に示すように、インジェクタ２とコモンレール２０とを接続する高圧配管２３に配置されている。冷却器２００は、冷却器内を流れる冷却媒体と熱交換して、高圧配管２３内を流れる高圧燃料を冷却する熱交換器である。冷却器２０１は、冷却媒体としての冷却水を熱交換により冷却するラジエータ２０２から、冷却された冷却水が供給されている。冷却器２０１は、インジェクタ１の外部に設けられており、燃料溜り室１６および圧力制御室７１の燃料流れの下流側に配置されている。なお、ここで、冷却器２０１、ラジエータ２０２、および冷却器２０１とラジエータ２０２間を循環する冷却水は、冷却回路（以下、冷却水回路）２００を構成する。
【００４７】
ここで、燃料噴射手段を構成するサプライポンプ３、コモンレール２０、およびインジェクタ２を流れる燃料の燃料経路と、燃料を熱交換により冷却する冷却媒体としての冷却水流れの冷却水回路２００とを、区分けして示した図２に従って説明する。図２において、実線で示す経路は燃料流れを示す燃料経路、破線で示す経路はセンサ等の信号およびアクチュエータ等への駆動信号の経路を示す電気回路、太い実線で示す経路は冷却水流れを示す冷却水経路を示している。図１に従って説明した燃料経路および電気回路の詳細説明は省略する。図２に示すように、燃料経路のうちのリターン配管２９には、インジェクタ２内の内部リークおよび圧力制御室７１からの排出燃料の温度を検出するリーク燃料温度センサ９６が設けられている。
【００４８】
冷却水回路２００は、図２に示すように、冷却器２０１、水タンク（以下、ウォータジャケットと呼ぶ）２０９、循環ポンプ（以下、水循環用ポンプと呼ぶ）２０８、ラジエータ２０３、および冷却水経路内の冷却水流れを流通および遮断する切換え弁（以下、電磁バルブと呼ぶ）２０３を含んで構成されている。冷却水回路２００には、冷却水が流れるようになっており、冷却器２０１、ウォータジャケット２０９、水循環用ポンプ２０８、ラジエータ２０３、および電磁バルブ２０３へと、冷却水が順次流れる閉回路が形成されている。冷却器は、燃料経路を流れる高圧燃料と、冷却水を熱交換する熱交換器であり、例えば本実施例では、図５に示すように、内部に冷却水を導く入口部と冷却水を流出する出口部を有し、内部に導かれた冷却水が、高圧配管２３の管壁を挟んで、高圧配管２３内を流通する高圧燃料を冷却する冷却装置である。ウォータジャケット２０９は、内部に冷却水を貯留する空間を有するものであればよく、例えば本実施例では、冷却水の循環により冷却されるエンジン１である。なお、エンジン１に限らず、冷却水を溜めておくことが可能な水タンクであってもよい。水循環用ポンプ２０８は、冷却水を吐出するポンプであり、冷却器２０１とラジエータ２０２との間を流れる冷却水が、冷却器２０１に必要な冷却能力に応じた流量を確保することが可能であるものであればよい。ラジエータ２０３は、冷却水を、空気等の媒体により冷却する熱交換器であり、例えば本実施例では、図５に示すように、冷却水が流通するパイプの表面に設けたフィンにより外気との熱交換によりパイプ内部の冷却水を冷却するものである。なお、フィンを設けたパイプ内の冷却水を外気で冷却するものに限らず、外気の代わりにエンジンオイル等の作動油を用いて冷却水を冷却するものであってもよい。電磁バルブ２０３は、通電および通電停止することなどにより冷却水など流体流れを流通および遮断する周知の電磁式切換え弁であり、ＥＣＵ１００からの指令信号により通電および通電停止がなされ、冷却水の流れを流通および遮断する。なお、水循環用ポンプ２０８は、エンジン１などの回転駆動源により駆動される機械式ポンプ、ＥＣＵ１００などの電流供給が可能な駆動装置により駆動される電動式ポンプのいずれであってもよい。
【００４９】
ＥＣＵ１００には、制御処理、演算処理を行なうＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路、およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、燃料圧力センサ９４から出力される検出信号（電圧信号）や燃料温度センサ９３から出力される検出信号、その他の各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ１００に内蔵された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。また、ＥＣＵ１００は、エンジンキーをＩＧ位置にして、図示しないイグニッションスイッチがオン（ＯＮ）すると、メモリ内に格納された制御プログラムに基いて、例えばインジェクタ２の電磁弁８０、サプライポンプ３の吸入調量弁７、図示しないスロットルバルブを駆動するアクチュエータ９７、および排気ガス還流量（ＥＧＲ量）を調節するＥＧＲバルブ（図示せず）等の各制御部品のアクチュエータ９８、および冷却水回路２００の電磁バルブ２０３などを電子制御するように構成されている。
【００５０】
そして、ＥＣＵ１００は、クランク軸に取付けられたクランク角度センサ９１、およびカム軸に取付けられたカム角度センサ９２とからのクランク軸回転パルスおよびカム軸回転パルスの信号を基準にして、各気筒のインジェクタ２の噴射時期およびサプライポンプ３の圧送期間を決めることで、コモンレール２０内の実燃料圧力（実コモンレール圧）を指令噴射圧力に保持する。クランク角度センサ９１は、エンジン１のクランク軸に固定された磁性体製のタイミングロータ（シグナルロータ）２４、このタイミングロータ２４の周面に対向するように配置された電磁ピックアップコイル、および磁束を発生させる永久磁石（マグネット）等で構成された電磁式回転センサであり、クランク軸の回転角度を検出する。なお、ＥＣＵ１００は、クランク角度信号（ＮＥパルス信号）の間隔時間を計測することによって、エンジン回転速度（ＮＥ）を検出する。タイミングロータ２４には、所定角度（例えば１０°）毎に凸状歯が複数個形成されている。タイミングロータ２４が回転すると、凸状歯が電磁ピックアップコイルに対して近接離反するため、電磁誘導によって電磁ピックアップコイルからクランク角度信号（ＮＥパルス信号）が出力される。そして、カム角度センサ５は、エンジン１のカム軸に固定された磁性体製のタイミングロータ（シグナルロータ）２７、このタイミングロータ２７の周面に対向するように配置された電磁ピックアップコイル、および磁束を発生させる永久磁石（マグネット）等で構成された電磁式回転センサであり、カム軸の回転角度を検出する。タイミングロータ２７には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。
【００５１】
また、ＥＣＵ１００は、アクセルペダルの踏込み量（アクセル操作量、アクセル開度）を測定するアクセル開度センサ９０、およびエンジン１の冷却水温度を検出する冷却水温センサ９３等からセンサ信号を入力するように構成されている。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転条件に応じた最適な指令噴射圧力（＝目標燃料圧力：ＰＦＩＮ）を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプ３の吸入調量弁７を駆動する吐出量制御手段を有している。なお、具体的には、ＥＣＵ１００は、エンジン回転速度（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とに応じて目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出し、この目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を達成するために、サプライポンプ３の吸入調量弁７へのポンプ駆動信号（ポンプ駆動電流値）を調整して、サプライポンプ３より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量）を制御するように構成さている。
【００５２】
また、ＥＣＵ１００は、各気筒のインジェクタ２から噴射される燃料噴射量を個別に制御する機能を有する。なお、具体的には、ＥＣＵ１００は、基本噴射量決定手段と、指令噴射量決定手段と、噴射時期決定手段と、噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動手段とから構成されている。基本噴射量決定手段は、エンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）と予め実験等により測定して作成した特性マップとによって最適な基本噴射量（Ｑ）を算出する機能を有する。指令噴射量決定手段は、基本噴射量（Ｑ）に、冷却水温センサ９５によって検出された冷却水温（ＴＨＷ）または燃料温度センサ９３によって検出された燃料リーク温度（燃料温度：ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する機能を有する。噴射時期決定手段は、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）と予め実験等により測定して作成した特性マップから指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する機能を有する。噴射期間決定手段は、コモンレール圧（ＮＰＣ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と予め実験等により測定して作成した特性マップからインジェクタ２への通電パルス時間（噴射指令パルス時間：ＴＱ）を算出する機能を有する。インジェクタ駆動手段は、各気筒のインジェクタ２の電磁弁に、指令噴射時期（ＴＦＩＮ）から噴射指令パルス時間（ＴＱ）が経過するまでの間、パルス状のインジェクタ駆動電流（インジェクタ噴射指令パルス）を印加する機能を有する。
【００５３】
次に、上記構成を有する燃料噴射装置の作動を説明する。サプライポンプ３が、燃料タンク７内の燃料を吸上げ、これを加圧して、コモンレール２０へ高圧燃料を圧送する。コモンレール２０では高圧燃料を蓄圧する。コモンレール２０は、蓄圧した高圧燃料を高圧配管２３を介してインジェクタ２へ供給する。インジェクタ２に供給される高圧燃料は、燃料通路６１を介してノズル部の燃料供給孔１７側に導く高圧燃料経路と、燃料通路５１を介して圧力制御室１５に導く高圧燃料経路とに導入される。このとき、電磁弁８０が閉弁状態（アーマチャ８１が出口側オリフィス７２を閉じている状態）であると、圧力制御室７１に導入された高圧燃料の圧力がコマンドピストン６０及びプレッシャピンを介してノズルニードル３１に作用し、スプリング６１と共にノズルニードル３１を閉弁方向へ付勢している。一方、ノズル部の燃料供給孔１７に導入された高圧燃料は、油溜り室１６に導入され、ノズルニードル３１の受圧面に作用してノズルニードル３１を開弁方向へ付勢している。なお、電磁弁８０が閉弁状態では、ノズルニードル３１を閉弁方向に付勢する力が開弁方向に付勢する力を上回っているため、ノズルニードル３１がリフトすることはなく、噴孔４１を閉じているので、燃料は噴射されない。
【００５４】
電磁弁８０のソレノイド８３が通電されて開弁する（アーマチャ８１が出口側オリフィス７２を開く）と、出口側オリフィス７２がノズルホルダ５０に設けられた排出通路５３と連通するため、圧力制御室７１の燃料が出口側オリフィス７２を通って排出通路５３より排出される。なお、電磁弁８０が開弁しても、高圧燃料は引き続き入口側オリフィスを通って圧力制御室７１に補給され続けるが、入口側オリフィスより出口側オリフィス７２の方が流路径が大きいので、コマンドピストン６０に作用する圧力制御室７１の燃料圧力は低下する。その結果、圧力制御室７１の燃料圧力と、ノズルニードル３１を開弁方向へ押し上げる力と、ノズルニードル３１を閉弁方向に押し下げるスプリング力とのバランスが崩れ、ノズルニードル３１を開弁方向に付勢する力が閉弁方向に付勢する力を上回った時点でノズルニードル３１がリフトして噴孔４１を開くことにより燃料が噴射される。
【００５５】
その後、ソレノイド８３への通電停止によりアーマチャ８１が出口側オリフィス７２を閉じると、再び圧力制御室７１の燃料圧力が上昇し、ノズルニードル３１を閉弁方向に付勢する力が開弁方向に付勢する力を上回った時点で、ノズルニードル３１が押し下げられて噴孔４１を閉じることにより、噴射が終了する。
【００５６】
なお、ここで、ノズル部の燃料溜り室１６に高圧燃料が導かれていると、ノズルニードル３１の摺動部３２とノズルボデー１１のガイド部１２ａの間に形成されるクリアランス部４４内を高圧燃料がリークする。このリーク燃料はクリアランス部４４内を高速に流動し、クリアランス部４４を形成する摺動部３２およびガイド部１２ａの内壁と摩擦を生じる。この摩擦によってリーク燃料は温度上昇する。また、圧力制御室７１には、電磁弁８０の閉時に、高圧燃料が導かれている。このとき、コマンドピストン６０の第２の摺動部６２とボデー５０の第２のガイド部５２の間に形成される第２のクリアランス部５４４内を高圧燃料がリークする。第２のクリアランス部５４４を形成する摺動部６２およびガイド部５２の内壁との摩擦によってリーク燃料の温度が上昇する。これらリーク燃料はリーク燃料経路を通してインジェクタ２外へ排出される。これに対して、本実施形態では、インジェクタ２とコモンレール２０とを接続する高圧燃料経路の途中、つまり高圧配管２３に冷却器２０１を設けており、冷却器２０１によって、インジェクタ２内の高圧燃料経路に導かれる高圧燃料を冷却することができる。したがって、冷却器２０１は、燃料溜り室１６および圧力制御室７１に導かれる高圧燃料を冷却するので、燃料溜り室１６の燃料流れの下流側にあるクリアランス部４４内、圧力制御室７１の燃料流れの下流側にある第２のクリアランス部５４４内をそれぞれ流れるリーク燃料を予め冷却しておくことができる。
【００５７】
なお、燃料が主として脂肪酸メチルエーテルからなるいわゆるバイオディーゼル燃料の場合には、不飽和脂肪酸のエステルも含まれるので、酸化され易いおそれがある。また、バイオディーゼル燃料は分子が重合しているものも含まれるため、沸点温度は明確にされていないが、約１８０℃を越えると蒸発を開始する。そのため、重合している分子が沸点を超えて加熱される場合には、析出してガム状等のデポジットが生成されるおそれがある。
【００５８】
なお、出願人は、このバイオディーゼル燃料を使用または混合使用する場合での燃料性状の劣化状態の調査を行い、バイオディーゼル燃料の燃料温度を２００℃以下に抑えれば、デポジットが抑制されることを確認した。なお、例えば、リーク燃料温度センサ９６の検出するリーク燃料温度を管理してデポジット形成を抑制する場合、リーク燃料温度温度センサ９６はクリアランス部４４および第２のクリアランス部５４４の下流側のリーク燃料経路の出口に位置しているため、リーク燃料温度温度センサ９６の検出するリーク燃料温度を、クリアランス部４４および第２のクリアランス部５４４内を通過した直後の燃料温度から所定の温度差（例えば本実施例では９０℃）だけ低くした所定の温度（本実施例では、１１０℃）以下に管理する。これにより、クリアランス部４４および第２のクリアランス部５４４内を通過するときの燃料の上昇温度を２００℃以下に抑えることができる。
【００５９】
なお、詳しくは、本実施形態では、リーク燃料温度センサ９６が検出するリーク燃料温度が１１０℃を超える場合、ＥＣＵ１００は電磁バルブ２０３を駆動制御し、電磁バルブ２０３を開動作させる。電磁バルブが開すると、ラジエータ２０２で冷却された冷却水が冷却回路２００を循環し、電磁バルブ２０３を介して冷却器２０１へ導入され、高圧燃料を冷却する。リーク燃料温度が１１０℃以下まで低下すると、ＥＣＵ１００は電磁バルブ２０３を閉動作させる。そして、冷却器２０１への冷却水の導入を停止する。
【００６０】
次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）ガイド部１２ａを有するノズルボデー１１、および摺動部３２を有するノズルニードル３１を有する高圧燃料内摺動部と、第２のガイド部５２を有するボデー５０、および第２の摺動部６２を有するコマンドピストン６０を有する第２の高圧燃料内摺動部とを備え、第２摺動部６２に連接する摺動部３２を駆動することで燃料を噴射する燃料噴射装置において、ガイド部１２ａと摺動部３２との間に形成されたクリアランス部４４と、燃料溜り室１６は連通しているので、燃料溜り室１６に高圧燃料が供給されると、その燃料はクリアランス部４４内を通過してリークする。また、第２のガイド部５２と摺動部６２との間に形成された第２のクリアランス部５４４と、圧力制御室７１は連通しているので、圧力制御室７１に高圧燃料が供給されると、その燃料は第２のクリアランス部５４４内を通過してリークする。これに対して本実施形態では、燃料溜り室１６、圧力制御室７１に高圧燃料を導く高圧燃料経路１７、６１、５１の下流側にある高圧配管２３に、高圧燃料を冷却水との熱交換により冷却する冷却器２０１を配設している。これにより、冷却器２０１によってインジェクタ２内の高圧燃料経路を介して燃料溜り室１６、圧力制御室７１などの燃料溜め室に導かれる高圧燃料が冷却される。したがって、燃料溜め室１６、圧力制御室７１などの燃料溜め室の燃料流れの下流側に配置されたクリアランス部４４、第２のクリアランス部５４４などの微小隙間部内をリークする燃料を予め冷却しておくことができる。
【００６１】
（２）なお、ガイド部１２ａを有するノズルボデー１１、および摺動部３２を有するノズルニードル３１を有する高圧燃料内摺動部を備え、燃料溜り室１６に供給される燃料圧力に応じて摺動部３２を駆動することで燃料を噴射する燃料噴射装置に適用するものであってもよい。これにより、冷却器２０１によって燃料溜り室１６に導かれる高圧燃料が冷却される。したがって、燃料溜め室１６の燃料流れの下流側に配置されたクリアランス部４４内をリークする燃料を予め冷却しておくことができる。
【００６２】
（３）なお、本実施形態では、インジェクタ２は、高圧燃料内摺動部および燃料溜め室１６と、第２の高圧燃料内摺動部および圧力制御室７１を内蔵している。インジェクタ２と、コモンレール２０が高圧配管２３によって接続されており、コモンレール２０にて蓄圧された高圧燃料がインジェクタ２に供給されている。これに対して、本実施形態のように、冷却器２０１が、インジェクタ２とコモンレール２０とを接続する高圧配管２３に配置されていることが好ましい。例えば多気筒（本実施例では４気筒）エンジン１に用いられるインジェクタ２の場合には、気筒ごとにインジェクタ２が配置されるため、冷却器２０１をインジェクタ２に内蔵しようとすると、気筒数に応じたの個数分の冷却器２０１を配設する必要がある。これに対して、本実施形態では、冷却器２０１をインジェクタ２に内蔵しなくてもよいので、複数個あるインジェクタ２に対して一つの冷却器２０１で対応することが可能である。例えば、冷却器２０１内にインジェクタ２に対応する複数の高圧配管２３を導き、冷却水と、各高圧配管２３の管壁を挟んで高圧燃料を熱交換することで、各高圧配管２３を介して各気筒へ噴射するインジェクタ２内のクリアランス部４４、第２のクリアランス部５４４内をリークする燃料を、一つの冷却器２０１で冷却することができる。
【００６３】
（４）なお、本実施形態では、冷却水が循環されるラジエータ２０２を有する冷却水回路２００を備え、ラジエータ２０２により冷却された冷却水により冷却されるエンジン１に用いられ、冷却器２０１は、冷却水回路２００に接続可能であって、冷却水を、高圧燃料を冷却するための冷却媒体としている。これよると、インジェクタ２は、エンジン１に燃料を噴射供給するものに適用され、例えば空気と熱交換することで冷却水を冷却するラジエータ２０１を有する冷却水回路２００を備え、冷却された冷却水により冷却されるいわゆる水冷式エンジンに用いられる。これにより、エンジン１の冷却水回路２００を利用できるため、燃料噴射装置のシステムの簡素化が図れる。
【００６４】
（５）なお、本実施形態では、冷却器２０１と冷却水回路２００は、冷却水の流れを流通および遮断する電磁バルブ２０３を介して接続可能となっているので、例えばエンジン１の負荷などの運転状態に応じて、冷却水回路２００を循環する冷却水を、冷却器２０１へ流通および遮断することができる。したがって、エンジン１の性能へ悪影響を及ぼすことなく、クリアランス部４４および第２のクリアランス部５４４内を通過するリーク燃料の温度を低減することが可能である。
【００６５】
（６）なお、本実施形態では、燃料溜り室１６、圧力制御室７１などの燃料溜め室に高圧燃料が供給されるときに、クリアランス部４４、第２のクリアランス部５４４などの微小隙間部内を通過してリークする燃料の温度を検出するリーク燃料温度センサ９６と、検出した燃料の温度に基いて冷却器２０１の冷却能力を、例えば電磁バルブ２０３を開閉駆動することで制御するＥＣＵ１００を備えている。これにより、ＥＣＵ１００は、リーク燃料温度センサ９６により検出された微小隙間部内を通過するリーク燃料の温度に基いて、リーク燃料の温度を所定の温度に調整することが可能である。
【００６６】
例えば所定の温度を超えると酸化による性状劣化が促進されるバイオディーゼル燃料を、燃料噴射装置が噴射する燃料として用いる場合において、ＥＣＵ１００によってリーク燃料の温度を所定の温度（例えば本実施例では、１１０℃）以下になるように調整することで、酸化などによる燃料性状の劣化促進が要因となるデポジット生成を防止することが可能である。
【００６７】
（７）さらになお、本実施形態では、高圧燃料内摺動部が複数個（本実施例では２個）配置されている。なお、具体的には、高圧燃料内摺動部が、ガイド部１２ａを有するノズルボデー１１、および摺動部３２を有するノズルニードル３１を有する高圧燃料内摺動部と、第２のガイド部５２を有するボデー５０、および第２の摺動部６２を有するコマンドピストン６０を有する第２の高圧燃料内摺動部である。さらに、リーク燃料温度センサ９６は、これら高圧燃料内摺動部からのリーク燃料が合流する部位より下流側のリーク配管２９に配置されている。これにより、高圧燃料内摺動部が複数個配置されているものの場合において、これら高圧燃料内摺動部からのリーク燃料が合流する部位より下流側の燃料経路にリーク燃料温度センサ９６を設けているので、リーク燃料温度センサ９６の個数を減らし、装置の簡素化ができる。
【００６８】
（第２の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
【００６９】
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明した冷却水と高圧燃料とを熱交換する冷却器２０１に代えて、図６に示すように、冷却空気と高圧燃料とを熱交換するものとする。図６は、本実施形態に係わる燃料噴射システム構成を、燃料の流れに係わる燃料経路、電気回路、および冷却媒体の流れに係わる冷却回路に区分けして示す模式図である。
【００７０】
図６に示すように、冷却回路２００は、冷却器２０１、出口側切換え弁２１２、ラジエータ２０２、例えば冷却媒体と空気を熱交換して空気を冷やす熱交換器２０２、クーラユニット２１０、入口側切換え弁２１１、および電磁バルブ２０３を含んで構成されている。冷却回路２００には、冷却空気が封入されており、冷却器２０１、出口側切換え弁２１２、熱交換器２０２、入口側切換え弁２１１、および電磁バルブ２０３へと、冷却空気が順次流れる第１閉回路と、冷却器２０１、出口側切換え弁２１２、クーラユニット２１０、入口側切換え弁２１１、および電磁バルブ２０３へと、冷却空気が順次流れる第２閉回路とが形成されている。なお、第１閉回路内と第２閉回路内ともに冷却空気が流れ、これらの冷却空気によって冷却器２０１で高圧燃料を冷却してもよい。入口側切換え弁２１１および出口側切換え弁２１２は、空気流れを流通、遮断する周知の切換え弁であり、入口側切換え弁２１１は、熱交換器２０２から冷却器２０１へ冷却空気が流入する側の空気流れ経路に配置され、クーラユニット２１０からの冷却空気の流れと、熱交換器２０２からの冷却空気の流れとを切換えて、冷却器２０１側へ冷却空気を流す。出口側切換え弁２１２は、冷却器２０１から熱交換器２０２へ冷却空気が流出する側の空気流れ経路に配置され、クーラユニット２１０への冷却空気の流れと、熱交換器２０２への冷却空気の流れとを切換えて、冷却器２０１側から冷却空気を還流する。クーラユニット２１０は、車両用空調ユニットが用いられる。クーラユニット２１０は図示しない空調ケース内に配置されている。
【００７１】
なお、入口側切換え弁２１１および出口側切換え弁２１２は、開度を変えることで、熱交換器２０２の冷却空気のみを流通させたり、熱交換器２０２とクーラユニットの冷却空気の両方を流通させることができる機能を有する。なお、熱交換器２０２の冷却空気に、クーラユニットの冷却空気のうちの所定比率分の冷却空気を混合させて流す機能も有する。空調ケース内には、エンジン１の冷却水回路内を循環する温水と熱交換して空気を加熱するヒータコア（図示せず）と、図示しない冷媒回路（以下、冷凍サイクル回路と呼ぶ）を循環する冷媒と熱交換して空気を冷却する蒸発器（図示せず）とを備えている。冷凍サイクル回路は、前記の蒸発器と、図示しない圧縮機、凝縮器、受液器、および膨張弁とを含んで構成されている。冷凍サイクル回路には、冷媒が封入されており、圧縮機、凝縮器、受液器、膨張弁、および蒸発器へと、冷媒が順次流れる閉回路が形成されている。圧縮機は冷凍サイクル回路内の冷媒を高温高圧に圧縮する周知の流体機器である。凝縮器は、圧縮機の吐出側に接続され、外気との熱交換によって冷媒を凝縮液化する周知の熱交換器である。受液器は、凝縮器で凝縮された冷媒を気液二層に分離する周知のレシーバであり、ここで分離された液化冷媒のみを膨張弁側に流出させる。膨張弁は、受液器からの液化冷媒を減圧膨張させる周知構造のものである。蒸発器は、膨張弁によって減圧膨張された冷媒を蒸発させて、そのときの蒸発潜熱によって、図示しない送風機からの空気を冷却する周知の熱交換器である。なお、蒸発器によって冷却された空気とヒータコアによって加熱された空気は、空調ケース内に設けられたエアミックドアなどの空気混合比率調整手段によって所定の温度に調整されている。
【００７２】
本実施形態では、リーク燃料温度センサ９６が検出するリーク燃料温度が２００℃を超える場合、ＥＣＵ１００は電磁バルブ２０３を駆動制御し、電磁バルブ２０３を開動作させる。電磁バルブが開すると、熱交換器２０２からの冷却空気が、電磁バルブ２０３を介して冷却器２０１へ導入され、高圧燃料を冷却する。なお、このとき、入口側切換え弁２１１および出口側切換え弁２１２の開度を調整することによって、気温（外気温）変化による影響を無くすことができる。例えば気温が低い場合には、熱交換器２０２の冷却空気のみを冷却器２０１に循環させる。気温の高い場合には、熱交換器２０２とクーラユニットの冷却空気の両方が、電磁バルブ２０３を介して冷却器２０１へ導入されるようにし、熱交換器２０２とクーラユニットの両冷却空気を冷却器２０１に循環させる。熱交換器２０１で不足している冷却能力を補うことができる。なお、不足している冷却能力に応じて、入口側切換え弁２１１および出口側切換え弁２１２の開度を調節し、クーラユニットの冷却空気のうちの所定比率分の冷却空気を、熱交換器２０２の冷却空気に混合させる。
【００７３】
次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）本実施形態では、冷却器２０１の冷却冷媒を、熱交換器２０２、車両用空調装置などのクーラユニット２１０によって空気を冷却した冷却空気を用いる。これにより、例えばエンジン１またはエンジン１を搭載する車両に、車両用空調装置のクーラユニットなどの、空気を冷媒との熱交換により冷却する冷凍サイクル回路を備えている場合には、空気を冷却する冷媒、冷媒の蒸発潜熱を利用して冷媒と空気を熱交換する蒸発器、および冷媒を凝縮液化させる凝縮器などの空気を冷却するための冷凍サイクル回路システムを利用することができ、装置全体のシステムコストの低減等が図れる。
【００７４】
（２）なお、本実施形態では、熱交換器２０１の冷却能力が不足した場合に、その不足分を補うように、入口側切換え弁２１１および出口側切換え弁２１２の開度を調整して、クーラユニット２１０の冷凍サイクル回路で冷却した冷却空気の一部を冷却器２０１に導入するようにするだけであるので、車両用空調装置の性能への悪影響を抑制することができる。
【００７５】
（その他の実施形態）
以上説明した本実施形態において、冷却される配管（詳しくは冷却器２０１内の高圧配管２３部分）の比表面積を増加することで、冷却性能を向上することができる。例えば、その配管を長くする。配管を螺旋状に巻いたり、山状に折れ曲がるようにしたものであってもよい。
【００７６】
さらになお、配管を長くするものに限らす、配管の本数を増やす積層もの等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態の燃料噴射システムの全体構成を示す構成図である。
【図２】図１中の燃料噴射システム構成を、燃料の流れに係わる燃料経路、電気回路、および冷却媒体の流れに係わる冷却回路に区分けして示す模式図である。
【図３】図１中の燃料噴射弁を示す断面図である。
【図４】図３中のノズルニードルとノズルボデーを示す断面図である。
【図５】図２中の冷却回路を示す部分的断面図である。
【図６】第２の実施形態に係わる燃料噴射システム構成を、燃料の流れに係わる燃料経路、電気回路、および冷却媒体の流れに係わる冷却回路に区分けして示す模式図である。
【図７】図６中の冷却回路を示す部分的断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  エンジン（内燃機関）
２  インジェクタ（燃料噴射弁）
１１  ノズルボデー
１２  案内孔
１２ａ  案内孔上部（ガイド部）
１６  燃料溜り室（燃料溜め室）
１７  燃料供給孔（高圧燃料経路、燃料経路）
２９  リターン配管（リーク燃料経路、燃料経路）
３１  ノズルニードル
３２  大径円柱部（摺動部）
４１  噴孔
４４  クリアランス部（微小隙間部）
５０  ボデー
５１  燃料通路（高圧燃料経路、燃料経路）
５２  シリンダ（第２のガイド部）
５３  排出通路（リーク燃料経路、燃料経路）
５４  排出通路（リーク燃料経路、燃料経路）
５５４  第２のクリアランス部（微小隙間部）
６０  コマンドピストン
６１  燃料通路（高圧燃料経路、燃料経路）
６２  第２の摺動部
３  サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
１７  コモンレール（蓄圧器）
９６  リーク燃料温度センサ（燃料温度検出手段）
１００  ＥＣＵ（エンジン制御ユニット、制御手段、補正手段）
２００  冷却水回路（冷却回路）
２０１  冷却器（冷却装置）
２０２  ラジエータ
２０３  電磁バルブ（切換え弁）
【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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