(57)【要約】【課題】  蓄圧室内の燃料圧力をさらに加圧するための増圧ピストン機構を具備する増圧式燃料噴射装置において、増圧ピストン機構のバラツキに起因する問題を軽減することである。【解決手段】  第一蓄圧室２と、第一蓄圧室内の燃料をさらに加圧するための増圧ピストン機構５０と、第一蓄圧室からの燃料に加えて増圧ピストン機構により加圧された燃料を噴射する燃料噴射弁１とを具備する増圧式燃料噴射装置において、一つの増圧ピストン機構が、複数気筒の燃料噴射弁に対して共通に設けられ、増圧ピストン機構により加圧された燃料は、第二蓄圧室９を介して複数気筒の燃料噴射弁へ供給される。それにより、燃料噴射弁毎に複数の増圧ピストン機構が設けられていないために、個々の増圧ピストン機構のバラツキに起因する問題が発生することはない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一蓄圧室と、前記第一蓄圧室内の燃料をさらに加圧するための増圧ピストン機構と、前記第一蓄圧室からの燃料に加えて前記増圧ピストン機構により加圧された燃料を噴射する燃料噴射弁とを具備する増圧式燃料噴射装置において、一つの前記増圧ピストン機構が、複数気筒の前記燃料噴射弁に対して共通に設けられ、前記増圧ピストン機構により加圧された燃料は、第二蓄圧室を介して前記複数気筒の燃料噴射弁へ供給されることを特徴とする増圧式燃料噴射装置。
【請求項２】
前記第二蓄圧室と前記燃料噴射弁とは調量機構を介して連通されていることを特徴とする請求項１に記載の増圧式燃料噴射装置。
【請求項３】
前記増圧ピストン機構は、増圧ピストンと前記増圧ピストンに接する可変圧力室とを有し、前記可変圧力室内の燃料圧力を変化させて前記増圧ピストンを加圧側へ移動させるものであり、前記増圧ピストンを加圧側へ移動させるために前記可変圧力室内の燃料圧力を変化させるための燃料経路には調量機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の増圧式燃料噴射装置。
【請求項４】
前記第一蓄圧室と前記第二蓄圧室とは、前記第一蓄圧室から前記第二蓄圧室への燃料流れのみを許容する逆止弁を介して連通されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の増圧式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増圧式燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各気筒の燃料噴射弁へ高圧燃料を供給するための蓄圧室を具備する燃料噴射装置が公知である。このような燃料噴射装置によって比較的高圧での燃料噴射が可能となったが、ディーゼルエンジン等においては、さらに噴射圧を高める要求がある。そのために、蓄圧室を加圧するための高圧ポンプを大型化して燃料噴射装置全体にさらなる耐圧処置を施すこととなれば、かなりのコストアップが必要となる。
【０００３】
コストアップを最小限として燃料噴射圧力をさらに高圧化するために、増圧ピストン機構を設け、それにより蓄圧室内の燃料をさらに加圧して燃料噴射弁へ圧送することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような構成によれば、燃料噴射装置において、増圧ピストン機構の下流側だけにさらなる耐圧処置を施せば良い。
【０００４】
ところで、増圧ピストン機構の増圧ピストンは、加圧した燃料の吐出及び加圧する燃料の吸入のために、往復運動することとなる。もし、増圧ピストン機構が多気筒内燃機関において一つしか設けられていないと、この往復運動を全気筒の燃料噴射毎に実施しなければならず、これは時間的に容易なことではない。さらに、機関回転数が上昇して気筒間の燃料噴射間隔が短くなると、燃料噴射毎の増圧ピストンの往復運動はますます追随が困難となる。それにより、一般的には、増圧ピストン機構は各気筒の燃料噴射弁毎に設けられ、対応する気筒の燃料噴射毎に増圧ピストンを往復運動させるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５３９３７２号
【特許文献２】国際公開ＷＯ９８／０９０６８号
【特許文献３】特開２０００−２３４５４４号
【特許文献４】特開２００１−１５９３７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、増圧ピストン機構が各気筒の燃料噴射弁毎に設けられていると、増圧ピストン機構の個々のバラツキによって、各気筒の燃料噴射における噴射率パターンを均一にすることが困難となる。こうして各気筒の燃料噴射において噴射率パターンがばらつくこととなれば、各気筒での発生トルクもばらつくために、車両走行性能を悪化させたり、機関振動が増大したりする。
【０００７】
従って、本発明の目的は、蓄圧室内の燃料圧力をさらに加圧するための増圧ピストン機構を具備する増圧式燃料噴射装置において、増圧ピストン機構のバラツキに起因する問題を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による請求項１に記載の増圧式燃料噴射装置は、第一蓄圧室と、前記第一蓄圧室内の燃料をさらに加圧するための増圧ピストン機構と、前記第一蓄圧室からの燃料に加えて前記増圧ピストン機構により加圧された燃料を噴射する燃料噴射弁とを具備する増圧式燃料噴射装置において、一つの前記増圧ピストン機構が、複数気筒の前記燃料噴射弁に対して共通に設けられ、前記増圧ピストン機構により加圧された燃料は、第二蓄圧室を介して前記複数気筒の燃料噴射弁へ供給されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による請求項２に記載の増圧式燃料噴射装置は、請求項１に記載の増圧式燃料噴射装置において、前記第二蓄圧室と前記燃料噴射弁とは調量機構を介して連通されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による請求項３に記載の増圧式燃料噴射装置は、請求項１又は２に記載の増圧式燃料噴射装置において、前記増圧ピストン機構は、増圧ピストンと前記増圧ピストンに接する可変圧力室とを有し、前記可変圧力室内の燃料圧力を変化させて前記増圧ピストンを加圧側へ移動させるものであり、前記増圧ピストンを加圧側へ移動させるために前記可変圧力室内の燃料圧力を変化させるための燃料経路には調量機構が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による請求項４に記載の増圧式燃料噴射装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の増圧式燃料噴射装置において、前記第一蓄圧室と前記第二蓄圧室とは、前記第一蓄圧室から前記第二蓄圧室への燃料流れのみを許容する逆止弁を介して連通されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による請求項１に記載の増圧式燃料噴射装置によれば、一つの増圧ピストン機構が複数気筒の燃料噴射弁に対して共通に設けられているために、燃料噴射装置全体の大型化及びコストアップを軽減することができると共に、これら複数気筒の燃料噴射において増圧ピストン機構のバラツキに起因する噴射率パターンのバラツキの問題を軽減することができる。また、第一蓄圧室内の燃料は、増圧ピストン機構によりさらに加圧されて第二蓄圧室を介して複数気筒の燃料噴射弁へ供給されるようになっているために、第二蓄圧室において増圧ピストン機構により加圧された燃料を蓄えることができる。それにより、増圧ピストン機構の増圧ピストンを必ずしも複数気筒の燃料噴射毎に往復運動させる必要はない。こうして、機関回転数が上昇して又は複数気筒の気筒数が多くて、気筒間の燃料噴射間隔が短くなっても、増圧ピストンの往復運動が時間的に困難となることはない。
【００１３】
また、本発明による請求項２に記載の増圧式燃料噴射装置によれば、請求項１に記載の増圧式燃料噴射装置において、第二蓄圧室と燃料噴射弁とは調量機構を介して連通されている。それにより、第二蓄圧室内の燃料を調量機構により制御して燃料噴射弁から噴射させることができ、燃料噴射弁において所望の噴射率パターンを容易に実現することができる。
【００１４】
また、本発明による請求項３に記載の増圧式燃料噴射装置によれば、請求項１又は２に記載の増圧式燃料噴射装置において、増圧ピストン機構の増圧ピストンを加圧側へ移動させるために可変圧力室内の燃料圧力を変化させるための燃料経路、すなわち、可変圧力室への燃料流入経路又は可変圧力室からの燃料流出経路には調量機構が設けられているために、調量機構により可変圧力室内の燃料圧力変化を制御することができる。こうして、調量機構により増圧ピストンの加圧側への移動を制御することができ、それにより、第二蓄圧室内の燃料圧力を制御することが可能となる。
【００１５】
また、本発明による請求項４に記載の増圧式燃料噴射装置によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の増圧式燃料噴射装置において、第一蓄圧室と第二蓄圧室とは、第一蓄圧室から二蓄圧室への燃料流れのみを許容する逆止弁を介して連通されている。それにより、機関始動時等において、第二蓄圧室内の燃料圧力は、第一蓄圧室の昇圧機構を使用して自動的に第一蓄圧室内と同時に昇圧され、第二蓄圧室内の燃料圧力を第一蓄圧室内の所望燃料圧力までは早期に昇圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明による増圧式燃料噴射装置の第一実施形態を示す燃料圧系統図である。同図において、１は気筒毎に設けられて気筒内へ直接的に燃料を噴射するための燃料噴射弁である。燃料噴射弁１において、高圧燃料通路１ａ内にはニードル弁１ｂが配置され、また、先端の燃料溜１ｃに連通するように噴孔１ｄが形成されている。ニードル弁１ｂが開弁されて、高圧燃料通路１ａと燃料溜１ｃとが連通すれば、高圧燃料通路１ａ内の燃料が噴孔１ｄを介して噴射される。一方、ニードル弁１ｂが閉弁されて、ニードル弁１ｂの先端部により高圧燃料通路１ａと燃料溜１ｃとが遮断されれば、噴孔１ｄを介しての燃料噴射は停止される。ニードル弁１ｂの基端側には制御室１ｅが形成され、制御室１ｅ内にはニードル弁１ｂを閉弁方向に付勢するバネ１ｆが配置されている。
【００１７】
２は複数気筒又は全気筒の燃料噴射弁１に共通の第一蓄圧室であり、高圧ポンプＰ２によって所望燃料圧力に維持される。第一蓄圧室２は、例えば、四つの気筒の燃料噴射弁１へ燃料を供給するものであり、第一蓄圧室２と各燃料噴射弁１の高圧燃料通路１ａとは、燃料供給経路３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって連通されている（燃料供給経路３ａだけが詳細に示されているが、他の燃料供給経路３ｂ，３ｃ，３ｄも同様な構成を有している）。また、各燃料供給経路３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、各燃料噴射弁１の制御室１ｅへも絞り４を介して連通している。
【００１８】
第一蓄圧室２から各高圧燃料通路１ａへ供給された燃料圧力は各ニードル弁１ｂを開弁方向に付勢し、また、第一蓄圧室２から各制御室１ｅへ供給された燃料圧力は各ニードル弁１ｂを閉弁方向に付勢する。電磁式等の各放出弁５を開弁して各制御室１ｅ内の燃料を燃料タンク１１へ放出すれば、各制御室１ｅ内の燃料圧力による閉弁力が低下し、各ニードル弁１ｂは、各高圧燃料通路１ａ内の燃料圧力による開弁力によって、各バネ１ｆの付勢力に逆らって開弁される。また、各放出弁５を閉弁すると、各燃料供給経路３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから各絞り４を介して供給される燃料によって各制御室１ｅ内の燃料圧力による閉弁力が高まり、各バネ１ｆの付勢力を合わせて各高圧燃料通路１ａ内の燃料圧力による開弁力を上回った時に各ニードル弁１ｂは閉弁される。
【００１９】
本増圧式燃料噴射装置において、各燃料噴射弁１のニードル弁の開閉方式を、このような燃料圧力を利用するものではなく、例えば、ピエゾ式又は電磁式のアクチュエータを利用するものとしても良い。
【００２０】
燃料タンク１１内の燃料は、低圧ポンプＰ１により大気圧より高い所望フィード圧力に加圧されて高圧ポンプＰ２の吸入側となる低圧経路１０へ吐出される。これは、高圧ポンプＰ２の吸入側が負圧とならないようにするためである。低圧経路１０には、低圧ポンプＰ１への燃料の逆流を防止するための逆止弁１２が配置されている。第一蓄圧室２は、高圧ポンプＰ２により所望燃料圧力として比較的高圧に維持され、それにより、燃料噴射弁１から比較的高圧の燃料を噴射することが可能となり、ディーゼルエンジンの出力および排気性能等の向上を実現できてきたが、さらなる高出力化を目指すには、多量の燃料をより短時間で気筒内へ供給可能とすることが要求されている。そのために、噴孔径を大きくしたのでは、噴射燃料の粒径が大きくなってスモークの発生要因となる。
【００２１】
それにより、燃料噴射圧を高めて多量の燃料を短時間で気筒内へ噴射することが望まれている。本実施形態は、コストアップを最小限として燃料噴射圧を高めるために、増圧ピストン機構５０が設けられている。増圧ピストン機構５０によって第一蓄圧室２の燃料をさらに加圧して主に各燃料噴射弁１の高圧燃料通路１ａへ供給することにより、燃料噴射圧力をさらに高めることが可能となり、増圧ピストン機構５０によって加圧された燃料圧力が作用する燃料噴射装置の一部だけに耐圧処理を施せば良い。特に、本実施形態において、増圧ピストン機構５０は、複数気筒（例えば、四つの気筒）に共通なものである。それにより、気筒毎に増圧ピストン機構５０を設ける場合に比較して、燃料噴射装置全体を小型化することができ、また、増圧ピストン機構のコストアップも最小限とすることができる。
【００２２】
増圧ピストン機構５０において、５２は加圧室であり、この加圧室５２では、連通路７により第一蓄圧室２から供給された燃料を増圧ピストン５１の小径部５１ｂにより圧縮して加圧する。この加圧燃料の第一蓄圧室２への逆流を防止するために、連通路７には、加圧室５２への燃料流れのみを許容する逆止弁８が配置されている。
【００２３】
本実施形態において、増圧ピストン機構５０の加圧室５２において加圧された燃料は、直接的ではなく、第二蓄圧室９を介して各燃料噴射弁１の高圧燃料通路１ａへ供給される。それにより、増圧ピストン機構５０の加圧室５２は、加圧燃料通路１３を介して第二蓄圧室９に接続されている。また、第二蓄圧室９と各燃料噴射弁１へ燃料を供給するための各燃料供給経路３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとは、それぞれ、接続通路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにより接続されている（接続通路１５ａだけが詳細に示されているが、他の接続通路１５ｂ，１５ｃ，１５ｄも同様な構成を有している）。加圧燃料通路１３には、加圧燃料の逆流を防止するために、第二蓄圧室９への燃料流れのみを許容する逆止弁１４が配置されている。また、各接続通路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄには、開閉弁１６と、開閉弁１６の上流側の絞り１７とが配置されている。
【００２４】
各燃料供給経路３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄには、増圧ピストン機構５０により加圧された燃料が第一蓄圧室２へ逆流するのを防止するための逆止弁６が配置され、この逆止弁６の下流側において、第二蓄圧室９からの接続通路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、各燃料噴射弁１の高圧燃料通路１ａ、及び、各燃料噴射弁１の制御室１ｅが各燃料供給経路３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄへ接続されている。
【００２５】
増圧ピストン５１の小径部５１ｂは加圧室５２内を摺動すると共に、増圧ピストン５１の大径部５１ａは可変圧力室５３内を摺動する。可変圧力室５３は、燃料流入経路１８を介して第一蓄圧室２と接続されている。燃料流入経路１８には、増圧制御弁１９と、増圧制御弁１９の上流側の絞り２０とが配置されている。こうして、加圧室５２内が第一蓄圧室２から吸入された燃料で満たされている時に、増圧制御弁１９を開弁して可変圧力室５３へ第一蓄圧室２内の燃料を供給すると、大径部５１ａと小径部５１ｂとには同じ燃料圧力が作用することとなるが、受圧面積差によって、増圧ピストン５１は加圧室５２の容積を減少させる方向に移動し、加圧室５２において受圧面積比に応じた燃料の加圧が実現される。加圧室５２において加圧された燃料は、加圧燃料通路１３を介して第二蓄圧室９へ蓄えられる。
【００２６】
第二蓄圧室９へ蓄えられた加圧燃料は、各気筒における燃料噴射期間中又は燃料噴射開始前において、対応する接続通路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに配置された開閉弁１６を開弁することにより、対応する燃料噴射弁１の高圧燃料通路１ａへ供給される。こうして、第一蓄圧室２内の燃料圧力より燃料噴射圧を高めることができる。また、各接続通路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄには、絞り１７が設けられおり、この絞り１７を可変絞りとして各接続通路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを介して各燃料噴射弁１への供給される加圧燃料の流量を調量すると共に開閉弁１６の開弁期間を制御することにより、機関運転状態に応じて変化する所望の燃料噴射圧又は所望の燃料噴射率パターンを各燃料噴射弁１において実現することができる。
【００２７】
もし、燃料噴射弁毎に増圧ピストン機構が設けられていると、増圧ピストン機構の個々のバラツキによって各燃料噴射弁での燃料噴射率パターンを均一化させることが困難である。しかしながら、本実施形態では、一つの増圧ピストン機構５０により加圧された燃料を第二蓄圧室９で蓄えて各燃料噴射弁へ供給するようになっているために、増圧ピストン機構のバラツキに起因する前述の問題が発生することはない。本実施形態において、絞り１７と開閉弁１６とは別体としたが、もちろん、これらに代えて、絞り機能を有する流量制御弁を各接続通路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに配置するようにしても良い。
【００２８】
ところで、一般的に、第一蓄圧室２に配置された圧力センサ（図示せず）により燃料圧力を監視し、高圧ポンプＰ２の燃料吐出を制御することにより、第一蓄圧室２内を所望燃料圧力に維持するようになっている。各接続通路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの絞り１７を可変絞りとするか否かに係らずに、燃料噴射圧を制御するには、第二蓄圧室９内の燃料圧力を所望値に維持することが必要である。そのためには、第二蓄圧室９にも圧力センサを配置して燃料圧力を監視し、増圧ピストン機構５０の加圧燃料供給量を制御することが好ましい。
【００２９】
本実施形態においては、燃料流入経路１８には絞り２０が設けられており、この絞り２０を可変絞りとして可変圧力室５３へ流入する燃料流量を調量すると共に増圧制御弁１９の開弁期間を制御することによりことにより、増圧ピストン５１の加圧動作を制御することができる。例えば、第二蓄圧室９内の燃料圧力が所望値から僅かしか低下していない時には、可変圧力室５３内の燃料圧力を第一蓄圧室２内の燃料圧力まで昇圧させず、増圧ピストン５１の加圧動作を途中で停止させるようにすることができる。こうして、加圧室５２から必要量の加圧燃料を第二蓄圧室９へ吐出させるようにすることで、第二蓄圧室９内の燃料圧力を所望値に維持することができる。本実施形態において、絞り２０と増圧制御弁１９とは別体としたが、もちろん、これらに代えて、絞り機能を有する流量制御弁を増圧制御弁として燃料流入経路１８に配置するようにしても良い。
【００３０】
ところで、増圧ピストン機構５０において、増圧ピストン５１を次回の燃料加圧に備えて加圧室５２の容積を増大させる方向へ移動させ、加圧室５２内へ第一蓄圧室２内の燃料を吸入することが必要である。可変圧力室５３には、前述の燃料流入経路１８と共に、絞り２２を有する燃料流出経路２１が接続されている。それにより、燃料流入経路１８を増圧制御弁１９により閉鎖して第一蓄圧室２から可変圧力室５３への燃料流入を停止させれば、可変圧力室５３からは、燃料流出経路２１を介して燃料が燃料タンク１１へ流出する一方となり、可変圧力室５３内の燃料圧力は徐々に低下する。増圧ピストン５１の大径部５１ａに作用する可変圧力室５３内の燃料圧力が所定圧力まで低下すると、小径部５１ｂには連通路７を介して第一蓄圧室２内の燃料圧力が作用し、また、加圧室５２内には戻しバネ５５も設けられているために、増圧ピストン５１を加圧室５２の容積を増加させる方向に移動させることができる。このように、本増圧ピストン機構５０において、燃料流入経路１８に設けられている増圧制御弁１９を開閉することにより、増圧ピストン５１を往復運動させることができる。
【００３１】
ところで、本増圧ピストン機構５０において、加圧室５２と可変圧力室５３との間には中間室５４が形成される。この中間室５４は常に大気圧が作用するようにしてあり、大気へ開放させるか又は燃料タンクと連通させて大気圧の燃料により満たされている。それにより、増圧ピストン５０の大径部５１ａには、常に、増圧ピストン５１の加圧室５２の容積を増加させる方向へ大気圧が作用している。
【００３２】
本実施形態において、加圧した燃料の吐出及び加圧する燃料の吸入のための増圧ピストン５１の往復運動は、各燃料噴射弁１の燃料噴射時期とは無関係に第二蓄圧室９内の加圧燃料圧力が所望値に維持されるように実施すれば良い。それにより、燃料噴射弁毎に増圧ピストン機構が設けられる場合に比較して、本増圧ピストン機構５０を僅かに大型化して加圧燃料の吐出能力を高めれば、機関回転数が高まっても、それほど頻繁に増圧ピストン５１を往復運動させる必要はなく、増圧ピストンの往復運動が時間的に困難となることはない。各接続通路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの開閉弁１６を対応する燃料噴射弁１の噴射期間中に開弁させる場合において、もし、第二蓄圧室９内の燃料圧力が、増圧ピストン機構５０による加圧燃料の吐出によって変動していると、所望の燃料噴射率パターンを実現することが困難となる。それにより、この場合には、増圧ピストン機構５０の吐出動作と開閉弁１６の開弁とを一致させないようにすることが好ましい。
【００３３】
本実施形態において、図１に点線で示すように第一蓄圧室２と第二蓄圧室９とを連通路２３により連通し、この連通路２３に第一蓄圧室２から第二蓄圧室９への燃料流れのみを許容する逆止弁２４を配置するようにしても良い。機関始動時等において、第一蓄圧室２及び第二蓄圧室９内の燃料圧力は、燃料噴射装置の内部的な燃料漏れによって大気圧まで低下していることがあり、この時には、所望の燃料噴射率パターンでの燃料噴射を早期に開始するのに、第一蓄圧室２及び第二蓄圧室９内の燃料圧力をそれぞれの所望値まで早期に昇圧することが必要である。第一蓄圧室２内の燃料圧力は、高圧ポンプＰ２によって比較的早期に所望値まで昇圧可能である。しかしながら、第一蓄圧室２内の燃料圧力が十分に高まってからでないと増圧ピストン機構５０を作動させることができないために、第二蓄圧室９内の燃料圧力を増圧ピストン機構５０だけをよって所望値まで昇圧させるのには比較的長い時間が必要となる。
【００３４】
これに対して、逆止弁２４を有する連通路２３によって第一蓄圧室２と第二蓄圧室９とが連通されていれば、第二蓄圧室９内の燃料圧力を、第一蓄圧室２内の燃料圧力と同時に高圧ポンプＰ２により所望燃料圧力まで早期に昇圧することができる。それにより、その後は、増圧ピストン機構５０によって第二蓄圧室９内の燃料圧力を所望値まで昇圧させることとなるが、第二蓄圧室９内の燃料圧力を所望値まで昇圧する全体的な時間を短縮することができる。
【００３５】
図２は本発明による増圧式燃料噴射装置の第二実施形態を示す燃料圧系統図である。第一実施形態と同じ部材は同じ参照番号を付しており、説明を省略する。本実施形態の増圧ピストン機構５０’は、第一実施形態の増圧ピストン機構５０との間に以下の違いを有している。本増圧ピストン機構５０’において、前述の可変圧力室５３に対応する室は、第一蓄圧室２に常に接続された単なる圧力室５３’であり、前述の中間室５４に対応する室が可変圧力室５４’となっている。この可変圧力室５４’は、絞り２０’を有する燃料流入経路１８’によって第一蓄圧室２へ接続されている。
【００３６】
増圧ピストン５１の大径部５１ａには圧力室５３’を介して第一蓄圧室２内の燃料圧力が常に作用し、それにより、増圧ピストン５１には加圧室５２の容積を減少させる方向へ常に一定の押圧力が作用している。一方、小径部５１ｂには加圧室５２を介して第一蓄圧室２内の燃料圧力が作用しており、さらに、可変圧力室５４’内の燃料圧力が絞り２０’を介して第一蓄圧室２から供給される燃料によって第一蓄圧室２内の燃料圧力と同じになれば、これらの燃料圧力に伴って発生する増圧ピストン５１を加圧室５２の容積を増加させる方向への押圧力は、圧力室５３’の押圧力を相殺する。それにより、増圧ピストン５１は、加圧室５２内に配置された戻しバネ５５によって、加圧室５２の容積を増大する方向に移動し、加圧室５２内へは連通路７を介して第一蓄圧室２内の燃料が吸入される。
【００３７】
また、可変圧力室５４’には、増圧制御弁１９’を有する燃料流出経路２１’が接続されており、この増圧制御弁１９’を開弁して燃料流出経路２１’により可変圧力室５４’内の燃料を燃料タンク１１へ排出すると、可変圧力室５４’内の燃料圧力の低下に伴って増圧ピストン５１を加圧室５２の容積を増加させる方向への押圧力は減少する。それにより、増圧ピストン５１を加圧室５２の容積を減少する方向への押圧力を相殺することはできなくなり、増圧ピストン５１は加圧室５２の容積を減少させる方向に移動し、加圧室５２において燃料の加圧が実現される。
【００３８】
このような本増圧ピストン機構５０’によっても、増圧ピストン機構を複数の気筒に対して共通としたことによる前述の効果を得ることができる。本実施形態において、燃料流出経路２１’の増圧制御弁１９’の上流側には絞り２２’が設けられており、この絞り２２’を可変絞りとして可変圧力室５４’から流出する燃料流量を調量すると共に増圧制御弁１９’の開弁期間を制御することによりことにより、増圧ピストン５１の加圧動作を制御することができる。それにより、第二蓄圧室９内の燃料圧力を所望値に維持することが可能となる。本実施形態において、絞り２２’と増圧制御弁１９’とは別体としたが、もちろん、これらに代えて、流量制御弁を増圧制御弁として燃料流出経路２１’に配置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による増圧式燃料噴射装置の第一実施形態を示す燃料圧系統図である。
【図２】本発明による増圧式燃料噴射装置の第二実施形態を示す燃料圧系統図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…燃料噴射弁
２…第一蓄圧室
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…燃料供給経路
９…第二蓄圧室
１６…開閉弁
１７…絞り
１８，１８’…燃料流入経路
１９，１９’…増圧制御弁
２０…絞り
２１，２１’…燃料流出経路
２２’…絞り
５０，５０’…増圧ピストン機構
５１…増圧ピストン
５２…加圧室
５３，５４’…可変圧力室
Ｐ２…高圧ポンプ
【図１】
2005163756.tif 000003
【図２】
2005163756.tif 000004