(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射ポンプから供給される燃料油の圧力によって変位されて噴射孔を開く針弁を有する燃料噴射装置において、前記燃料噴射ポンプから前記針弁に燃料油を導く燃料油流路の途中に燃料油圧が作用されるピストンを持つ油圧室を設け、前記ピストンの変位に関わらず同油圧室から絞りを介して前記針弁へ燃料油を導く第１の燃料油流路と、燃料油圧による前記ピストンの変位により開かれて前記油圧室から前記針弁へ燃料油を導く第２の燃料油流路を設けたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記第１の燃料油流路及び前記第２の燃料油流路に開口するリリーフ回路と、前記リリーフ回路に設けられるチェックバルブと、を設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動内燃機関における燃料噴射装置に関し、特に、その往復動内燃機関における窒素酸化物（ＮＯx ）の生成と排出を抑えることのできる燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、往復動内燃機関における一般的な燃料噴射装置を示している。この燃料噴射装置における燃料噴射ノズル２１内の燃料油室２６内には針弁２２が設けられ、バネ２３によって弁座２４に向け付勢されている。
この燃料噴射ノズル２１に対し、燃料噴射ポンプにおけるプランジャ２７によって押し出された燃料油が燃料油流路２８を介して供給されると、燃料油室２６内の燃料油圧によって針弁２２が持ち上げられ、燃料噴射孔２５から燃料油が噴射される。
【０００３】
このように作動される燃料噴射ノズル２１からの燃料噴射量の時間的変化は図４に示すように針弁２２の上昇につれて増加した後、減少するものとなる。
往復動内燃機関では、ピストンが上死点より少し前の位置で気筒内に燃料が噴射されるが、そのときの気筒内は高温状態であるためにＮＯx が発生し易い条件下にあり、図４に示されているように、針弁の上昇により直線状に増加する燃料噴射を行うと噴射初期におけるＮＯx 発生が多くなるという問題がある。
【０００４】
そのため、燃料噴射初期における燃料噴射量を減らしたり、気筒内に水噴射を行なってＮＯx 発生を抑えることが行なわれる。燃料噴射初期における燃料噴射量を減らす従来のやり方としては、噴射弁の作動を電気的に制御するものが提案されているが、構成が複雑で高価になる割に、その作動の信頼性に問題がある。
【０００５】
また、従来の技術として、針弁の中に他の針弁を摺動可能に同心状に設け燃料噴射初期においては、その２つの針弁のうちの一方のみが持ち上げられるようにし、次に、両方の針弁が持ち上げられて所定量の燃料噴射が行なわれるようにすることによって燃料噴射弁の噴射口からの燃料の供給を噴射初期に少なくなるように制御するものも提案されている。
この方式の燃料噴射弁は、小径の針弁に二重作動を行なわせる構成とするものであるから、構造が複雑となって高価となるばかりでなく、長期間に亘って信頼性のある作動を行いうる装置とは言い難い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、燃料噴射ポンプから供給される燃料油の圧力によって変位されて噴射孔を開く針弁を有する燃料噴射装置において、燃料噴射初期における燃料噴射量を少量にして燃焼初期の急激な熱発生を抑えてＮＯx 生成を確実に防ぐことができる燃料噴射装置を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、燃料噴射ポンプから針弁に燃料油を導く燃料油流路の途中に燃料油圧が作用されるピストンを持つ油圧室を設け、同油圧室から絞りを介して前記針弁へ燃料油を導く第１の燃料油流路と、燃料油圧による前記ピストンの変位により開かれて前記油圧室から前記針弁へ燃料油を導く第２の燃料油流路を設けた構造の燃料噴射装置を提供する。
【０００８】
前記した構成をもつ本発明の燃料噴射装置においては、燃料噴射ポンプからの燃料油は、まず第１の燃料油流路により絞りを介して針弁に導かれるので、針弁に対する燃料油圧は絞りのために緩やかに作用し、針弁は初めに僅か開くだけであり、燃料噴射開始の初めには気筒内に少量の燃料が供給される。
従って、燃焼初期における気筒内での急激な熱発生が抑えられ、高温発生に伴うＮＯx の生成と排出が低減される。
【０００９】
そして、燃料噴射ポンプから針弁に燃料油を導く燃料油流路の途中に設けられた油圧室にあるピストンが燃料油圧により変位されて、第２の燃料油流路が開かれると、この第２の燃料油流路を通って針弁に燃料油圧が働き針弁を大きく開いて所定量の燃料噴射が行なわれる。
【００１０】
このように、本発明の燃料噴射装置では、絞りと油圧室内のピストンとをもつ簡単な機械的構成によって燃焼初期における燃料噴射量を確実に減少させてＮＯx の生成と排出を防ぐことができる。
本発明の燃料噴射装置における燃焼初期における燃料噴射量の減少は電気的制御等によるのではなく前記したように機械的に行なわれるので故障も起こし難く、作動が確実である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による燃料噴射装置を図１に示した実施の一形態に基づいて具体的に説明する。図１において、１は燃料噴射ノズルで、燃料噴射ノズル１内には針弁２が上下に変位可能に配設されている。
針弁２は、バネ３によって弁座４に当接されて燃料噴射孔５への燃料油の流れを止めるように付勢されている。
【００１２】
また、燃料噴射ノズル１内には、燃料噴射ポンプからの燃料油が導かれる燃料油室６が形成されており、ここに燃料油が導かれると、その圧力によって針弁２には上向きの力が働き、バネ３に抗して針弁２を上方へ変位させて針弁２を弁座４から離して燃料噴射孔５から燃料油の噴射を行なわせる構成となっている。
燃料油室６に燃料噴射ポンプから燃料油を導く燃料油流路７には、その途中に、燃料油圧が作用されるピストン８をもつ油圧室９が設けられている。
【００１３】
油圧室９からは、絞り１０を介して燃料噴射ノズル１内に燃料油室６に連絡された第１の燃料油流路１１が設けられている。また、ピストン８が燃料油圧を受けて下方へ変位されると、シート部１２が開かれて油圧室９内の燃料油を燃料油室６へ導く第２の燃料油流路１３が設けられている。１４はバネで、ピストン８を上方へ付勢してシート部１２を閉じる働きをする。１５はリリーフ回路で、途中にチェックバルブ１６が設置されている。
【００１４】
図１に示した燃料噴射装置は以上の構成を有しており、燃料噴射ポンプから燃料油が供給されると燃料油は油圧室９に入り、油圧室９から第１の燃料油流路１１を通って燃料噴射ノズル１の燃料油室６に流れる。
【００１５】
第１の燃料油流路１１には絞り１０が設けられているため、燃料油室６には燃料噴射ポンプが発生する圧力が低下されて伝えられ、針弁２を僅か開くだけである。
一方、油圧室９に入った燃料油は、バネ１４の付勢力に抗してピストン８を押し下げシート部１２を開き、油圧室９内の燃料油は第２の燃料油流路１３を通って燃料油室６へ流入し、針弁２を開き、燃料噴射孔５から所定の燃料油の本噴射を気筒内に行なわせる。
【００１６】
以上の燃料油噴射の態様を図２に示してあり、図のＡ区間が第１の燃料油流路１１からの燃料油の圧力で針弁２が僅か開いて行なわれる初期噴射であり、区間Ｂは、第２の燃料油流路１３が開いて、第１，第２の両燃料油流路１１，１３からの燃料油が気筒内へ本噴射されるときを示している。
このように、図１に示した燃料噴射装置によると、燃料噴射初期における燃料噴射量を少量にして燃焼初期の急激な熱発生を抑え、例えば温度を数百度下げうるので、ＮＯx 生成を抑えることができる。
【００１７】
以上、本発明を図示した実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
例えば、燃料噴射ポンプから針弁に燃料油を導く燃料油流路７に設けるピストンを持つ油圧室９の構造は図示した構造のものに限定されるものではなく、要は、燃料油圧によりピストンが変位されて油圧室から針弁へ燃料油を導くものであればよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、燃料噴射ポンプから針弁に燃料油を導く燃料油流路の途中に燃料油圧が作用されるピストンを持つ油圧室を設け、同油圧室から絞りを介して前記針弁へ燃料油を導く第１の燃料油流路と、燃料油圧による前記ピストンの変位により開かれて前記油圧室から前記針弁へ燃料油を導く第２の燃料油流路を設けた構造の燃料噴射装置を提供する。
【００１９】
本発明の燃料噴射装置においては、燃料噴射ポンプからの燃料油は、まず第１の燃料油流路により絞りを介して針弁に導かれるが、針弁に対する燃料油圧は絞りのために緩やかに作用し、針弁は初めに僅か開くだけであり、燃料噴射開始の初めには気筒内に少量の燃料が供給されるので、燃焼初期における気筒内での急激な熱発生が抑えられ、高温発生に伴うＮＯx の生成と排出が低減される。
【００２０】
そして、燃料噴射ポンプから針弁に燃料油を導く燃料油流路の途中に設けられた油圧室にあるピストンが燃料油圧により変位されて、第２の燃料油流路が開かれると、この第２の燃料油流路を通して針弁に燃料油圧が働き針弁を大きく開いて所定量の燃料噴射が行なわれる。
【００２１】
こうして、本発明の燃料噴射装置では、絞りと油圧室内のピストンとをもつ簡単な機械的構成によって燃焼初期における燃料噴射量を確実に減少させてＮＯx の生成と排出を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による燃料噴射装置の構成を示す説明図。
【図２】図１に示した燃料噴射装置による燃料油噴射量の変化を示す線図。
【図３】従来の燃料噴射装置の例を示す説明図。
【図４】図３に示した燃料噴射装置による燃料油噴射量の変化を示す線図。
【符号の説明】
１      燃料噴射ノズル
２      針弁
３      バネ
４      弁座
５      燃料噴射孔
６      燃料油室
７      燃料油流路
８      ピストン
９      油圧室
１０    絞り
１１    第１の燃料油流路
１２    シート部
１３    第２の燃料油流路
１４    バネ
１５    リリーフ回路
１６    チェックバルブ
【図１】
0004544759.tif 000002
【図２】
0004544759.tif 000003
【図３】
0004544759.tif 000004
【図４】
0004544759.tif 000005