(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の機関運転条件下で燃料が噴射される第一噴孔と、第一噴孔を開閉するための第一噴孔開閉弁と、第一噴孔開閉弁の閉弁時に第一噴孔開閉弁が着座する第一シート位置と、第二の機関運転条件下で燃料が噴射される第二噴孔と、第二噴孔を開閉するために第一噴孔開閉弁の内側に配置された第二噴孔開閉弁と、第二噴孔開閉弁の閉弁時に第二噴孔開閉弁が着座する第二シート位置とを具備する燃料噴射装置において、第一噴孔から噴射すべき燃料が第一シート位置を通過して第一噴孔に供給され、第二噴孔から噴射すべき燃料が第一シート位置を通過することなく第二シート位置を通過して第二噴孔に供給されるように燃料供給通路を配置し、第一噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第一制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第一制御室と、第二噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第二制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第二制御室と、第一制御室とリターン通路との接続及び遮断並びに第二制御室とリターン通路との接続及び遮断を制御することにより第一制御室内及び第二制御室内の圧力を制御するための圧力制御弁と、を設け、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路から遮断されると第一制御室内の圧力が上昇することにより第一噴孔開閉弁が閉弁されて第一噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路に接続されると第一制御室内の圧力が低下することにより第一噴孔開閉弁が開弁されて第一噴孔から燃料が噴射され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路から遮断されると第二制御室内の圧力が上昇することにより第二噴孔開閉弁が閉弁されて第二噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路に接続されると第二制御室内の圧力が低下することにより第二噴孔開閉弁が開弁されて第二噴孔から燃料が噴射されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
第一の機関運転条件下で燃料が噴射される第一噴孔と、第一噴孔を開閉するための第一噴孔開閉弁と、第一噴孔開閉弁の閉弁時に第一噴孔開閉弁が着座する第一シート位置と、第二の機関運転条件下で燃料が噴射される第二噴孔と、第二噴孔を開閉するために第一噴孔開閉弁の内側に配置された第二噴孔開閉弁と、第二噴孔開閉弁の閉弁時に第二噴孔開閉弁が着座する第二シート位置とを具備する燃料噴射装置において、第一噴孔開閉弁から隔離して配置されたガイド部材によって第二噴孔開閉弁をガイドし、第一噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第一制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第一制御室と、第二噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第二制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第二制御室と、第一制御室とリターン通路との接続及び遮断並びに第二制御室とリターン通路との接続及び遮断を制御することにより第一制御室内及び第二制御室内の圧力を制御するための圧力制御弁と、を設け、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路から遮断されると第一制御室内の圧力が上昇することにより第一噴孔開閉弁が閉弁されて第一噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路に接続されると第一制御室内の圧力が低下することにより第一噴孔開閉弁が開弁されて第一噴孔から燃料が噴射され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路から遮断されると第二制御室内の圧力が上昇することにより第二噴孔開閉弁が閉弁されて第二噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路に接続されると第二制御室内の圧力が低下することにより第二噴孔開閉弁が開弁されて第二噴孔から燃料が噴射されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
前記第二制御室を第一噴孔開閉弁の内部に配置したことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
第一の機関運転条件下で燃料が噴射される第一噴孔と、第一噴孔を開閉するための第一噴孔開閉弁と、第一噴孔開閉弁の閉弁時に第一噴孔開閉弁が着座する第一シート位置と、第二の機関運転条件下で燃料が噴射される第二噴孔と、第二噴孔を開閉するために第一噴孔開閉弁の内側に配置された第二噴孔開閉弁と、第二噴孔開閉弁の閉弁時に第二噴孔開閉弁が着座する第二シート位置とを具備する燃料噴射装置において、開閉する第二噴孔開閉弁をガイドするためのガイド部材を設け、ガイド部材によってガイドされるガイド部とガイド部材によってガイドされない非ガイド部とを第二噴孔開閉弁に形成し、非ガイド部を隔てて第二シート位置とガイド部とを配置し、第一噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第一制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第一制御室と、第二噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第二制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第二制御室と、第一制御室とリターン通路との接続及び遮断並びに第二制御室とリターン通路との接続及び遮断を制御することにより第一制御室内及び第二制御室内の圧力を制御するための圧力制御弁と、を設け、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路から遮断されると第一制御室内の圧力が上昇することにより第一噴孔開閉弁が閉弁されて第一噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路に接続されると第一制御室内の圧力が低下することにより第一噴孔開閉弁が開弁されて第一噴孔から燃料が噴射され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路から遮断されると第二制御室内の圧力が上昇することにより第二噴孔開閉弁が閉弁されて第二噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路に接続されると第二制御室内の圧力が低下することにより第二噴孔開閉弁が開弁されて第二噴孔から燃料が噴射されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】
ガイド部が第二シート位置から離れている側の第二噴孔開閉弁の端部に形成されていることを特徴とする請求項４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】
本発明は燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、第一の機関運転条件下で燃料が噴射される第一噴孔と、第一噴孔を開閉するための第一噴孔開閉弁と、第一噴孔開閉弁の閉弁時に第一噴孔開閉弁が着座する第一シート位置と、第二の機関運転条件下で燃料が噴射される第二噴孔と、第二噴孔を開閉するために第一噴孔開閉弁の内側に配置された第二噴孔開閉弁と、第二噴孔開閉弁の閉弁時に第二噴孔開閉弁が着座する第二シート位置とを具備する燃料噴射装置が知られている。この種の燃料噴射装置の例としては、例えば特開平８−４６２５号公報に記載されたものがある。特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置では、機関運転条件に応じて、第一噴孔から燃料を噴射したり、第二噴孔から燃料を噴射したりすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置では、第一噴孔から噴射すべき燃料が第一シート位置を通過して第一噴孔に供給され、第二噴孔から噴射すべき燃料が、最初に第一シート位置を通過し、次いで第二シート位置を通過して第二噴孔に供給されるように燃料供給通路が配置されている。つまり、第二噴孔から噴射すべき燃料が、第一シート位置を通過することなく第二シート位置を通過して第二噴孔に供給されるのではなく、第一シート位置及び第二シート位置の両者を通過して第二噴孔に供給されるように燃料供給通路が配置されている。すなわち、特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置では、第二シート位置が第一シート位置の下流側に配置されている。そのため、特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置では、第一噴孔開閉弁を開閉することによっては制御することができない燃料量が、第一シート位置と第二シート位置と第一噴孔の内部とにより囲まれている空間（デッドボリューム）内の燃料量となり、比較的多くなってしまう。
【０００４】
また特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置では、第一噴孔開閉弁から隔離して配置されたガイド部材によって第二噴孔開閉弁がガイドされるのではなく、ガイド部材としての第一噴孔開閉弁によって第二噴孔開閉弁がガイドされている。従って、第二噴孔開閉弁を円滑に開閉させるためには、ガイド部材としての第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求されることになってしまう。更に第二噴孔開閉弁を確実に閉弁させるためには、第二シート位置と第二噴孔開閉弁との同軸度も厳しく要求される。つまり、特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置では、第二シート位置と第二噴孔開閉弁との同軸度のみならず、ガイド部材としての第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度も厳しく要求されるため、燃料噴射装置の加工が非常に困難になってしまう。
【０００５】
また特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置では、第二噴孔開閉弁が第一噴孔開閉弁によってガイドされているものの、第一噴孔開閉弁によってガイドされる第二噴孔開閉弁のガイド部が第二シート位置に隣接して配置されている。このように第一噴孔開閉弁によってガイドされる第二噴孔開閉弁のガイド部と第二シート位置とが隣接して配置されると、上述したように、第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度、及び第二シート位置と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求され、燃料噴射装置の加工が非常に困難になってしまう。
【０００６】
前記問題点に鑑み、本発明は噴孔開閉弁を開閉することによっては制御することができない燃料量を少なくすることができる燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００７】
更に本発明は第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求されず、比較的容易に加工することができる燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、第一の機関運転条件下で燃料が噴射される第一噴孔と、第一噴孔を開閉するための第一噴孔開閉弁と、第一噴孔開閉弁の閉弁時に第一噴孔開閉弁が着座する第一シート位置と、第二の機関運転条件下で燃料が噴射される第二噴孔と、第二噴孔を開閉するために第一噴孔開閉弁の内側に配置された第二噴孔開閉弁と、第二噴孔開閉弁の閉弁時に第二噴孔開閉弁が着座する第二シート位置とを具備する燃料噴射装置において、第一噴孔から噴射すべき燃料が第一シート位置を通過して第一噴孔に供給され、第二噴孔から噴射すべき燃料が第一シート位置を通過することなく第二シート位置を通過して第二噴孔に供給されるように燃料供給通路を配置し、第一噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第一制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第一制御室と、第二噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第二制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第二制御室と、第一制御室とリターン通路との接続及び遮断並びに第二制御室とリターン通路との接続及び遮断を制御することにより第一制御室内及び第二制御室内の圧力を制御するための圧力制御弁と、を設け、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路から遮断されると第一制御室内の圧力が上昇することにより第一噴孔開閉弁が閉弁されて第一噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路に接続されると第一制御室内の圧力が低下することにより第一噴孔開閉弁が開弁されて第一噴孔から燃料が噴射され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路から遮断されると第二制御室内の圧力が上昇することにより第二噴孔開閉弁が閉弁されて第二噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路に接続されると第二制御室内の圧力が低下することにより第二噴孔開閉弁が開弁されて第二噴孔から燃料が噴射されることを特徴とする燃料噴射装置が提供される。
【０００９】
請求項１に記載の燃料噴射装置では、第一噴孔から噴射すべき燃料が第一シート位置を通過して第一噴孔に供給され、第二噴孔から噴射すべき燃料が第一シート位置を通過することなく第二シート位置を通過して第二噴孔に供給されるように燃料供給通路が配置される。つまり、第二噴孔から噴射すべき燃料が、最初に第一シート位置を通過し次いで第二シート位置を通過して第二噴孔に供給されるのではなく、第一シート位置を通過することなく第二シート位置を通過して第二噴孔に供給されるようになっている。すなわち、第二シート位置が第一シート位置の下流側に配置されるのではなく、第一シート位置と第二シート位置とが、燃料流れ方向の同一レベルに配置されている。そのため、第一噴孔開閉弁を開閉することによっては制御することができない燃料量を、第一シート位置と第二シート位置と第一噴孔の内部とにより囲まれている空間内の燃料量ではなく、第一シート位置と第一噴孔の内部とにより囲まれている空間内の燃料量とすることができる。つまり、特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置に比べ、噴孔開閉弁を開閉することによっては制御することができない燃料量を少なくすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、第一の機関運転条件下で燃料が噴射される第一噴孔と、第一噴孔を開閉するための第一噴孔開閉弁と、第一噴孔開閉弁の閉弁時に第一噴孔開閉弁が着座する第一シート位置と、第二の機関運転条件下で燃料が噴射される第二噴孔と、第二噴孔を開閉するために第一噴孔開閉弁の内側に配置された第二噴孔開閉弁と、第二噴孔開閉弁の閉弁時に第二噴孔開閉弁が着座する第二シート位置とを具備する燃料噴射装置において、第一噴孔開閉弁から隔離して配置されたガイド部材によって第二噴孔開閉弁をガイドし、第一噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第一制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第一制御室と、第二噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第二制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第二制御室と、第一制御室とリターン通路との接続及び遮断並びに第二制御室とリターン通路との接続及び遮断を制御することにより第一制御室内及び第二制御室内の圧力を制御するための圧力制御弁と、を設け、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路から遮断されると第一制御室内の圧力が上昇することにより第一噴孔開閉弁が閉弁されて第一噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路に接続されると第一制御室内の圧力が低下することにより第一噴孔開閉弁が開弁されて第一噴孔から燃料が噴射され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路から遮断されると第二制御室内の圧力が上昇することにより第二噴孔開閉弁が閉弁されて第二噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路に接続されると第二制御室内の圧力が低下することにより第二噴孔開閉弁が開弁されて第二噴孔から燃料が噴射されることを特徴とする燃料噴射装置が提供される。
【００１１】
請求項２に記載の燃料噴射装置では、第一噴孔開閉弁から隔離して配置されたガイド部材によって第二噴孔開閉弁がガイドされる。つまり、第二噴孔開閉弁が、第一噴孔開閉弁によってガイドされるのではなく、第一噴孔開閉弁から隔離して配置されたガイド部材によってガイドされる。そのため、第二噴孔開閉弁を円滑に開閉させるために、第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求されず、比較的容易に加工を行うことができる。つまり、第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求される特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置に比べ、燃料噴射装置を比較的容易に加工することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記第二制御室を第一噴孔開閉弁の内部に配置したことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置が提供される。
【００１３】
請求項３に記載の燃料噴射装置では、第二噴孔開閉弁を閉弁側に付勢する制御室が第一噴孔開閉弁の内部に配置される。そのため、第二噴孔開閉弁を閉弁側に付勢する制御室が第一噴孔開閉弁の外部に配置される場合に比べ、燃料噴射装置をコンパクトにすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、第一の機関運転条件下で燃料が噴射される第一噴孔と、第一噴孔を開閉するための第一噴孔開閉弁と、第一噴孔開閉弁の閉弁時に第一噴孔開閉弁が着座する第一シート位置と、第二の機関運転条件下で燃料が噴射される第二噴孔と、第二噴孔を開閉するために第一噴孔開閉弁の内側に配置された第二噴孔開閉弁と、第二噴孔開閉弁の閉弁時に第二噴孔開閉弁が着座する第二シート位置とを具備する燃料噴射装置において、開閉する第二噴孔開閉弁をガイドするためのガイド部材を設け、ガイド部材によってガイドされるガイド部とガイド部材によってガイドされない非ガイド部とを第二噴孔開閉弁に形成し、非ガイド部を隔てて第二シート位置とガイド部とを配置し、第一噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第一制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第一制御室と、第二噴孔開閉弁を閉弁側に付勢するための第二制御室であってコモンレール及びリターン通路にそれぞれ連結された第二制御室と、第一制御室とリターン通路との接続及び遮断並びに第二制御室とリターン通路との接続及び遮断を制御することにより第一制御室内及び第二制御室内の圧力を制御するための圧力制御弁と、を設け、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路から遮断されると第一制御室内の圧力が上昇することにより第一噴孔開閉弁が閉弁されて第一噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第一制御室がリターン通路に接続されると第一制御室内の圧力が低下することにより第一噴孔開閉弁が開弁されて第一噴孔から燃料が噴射され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路から遮断されると第二制御室内の圧力が上昇することにより第二噴孔開閉弁が閉弁されて第二噴孔からの燃料噴射が停止され、圧力制御弁により第二制御室がリターン通路に接続されると第二制御室内の圧力が低下することにより第二噴孔開閉弁が開弁されて第二噴孔から燃料が噴射されることを特徴とする燃料噴射装置が提供される。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、ガイド部が第二シート位置から離れている側の第二噴孔開閉弁の端部に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射装置が提供される。
【００１６】
請求項４及び５に記載の燃料噴射装置では、開閉する第二噴孔開閉弁をガイドするためのガイド部材が設けられ、ガイド部材によってガイドされるガイド部とガイド部材によってガイドされない非ガイド部とが第二噴孔開閉弁に形成され、非ガイド部を隔てて第二シート位置とガイド部とが配置される。詳細には、ガイド部が第二シート位置から離れている側の第二噴孔開閉弁の端部に形成されている。つまり、第二シート位置とガイド部とが、隣接して配置されるのではなく、非ガイド部を隔てて配置される。そのため、ガイド部と第二シート位置とが隣接して配置されるのに伴ってガイド部材と第二噴孔開閉弁との同軸度及び第二シート位置と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求され、燃料噴射装置の加工が非常に困難になってしまうのを回避することができる。つまり、特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置のようにガイド部材としての第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求されることがなく、燃料噴射装置を比較的容易に加工することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は本発明の燃料噴射装置の第一の実施形態の部分断面側面図である。図１に示す燃料が噴射されない第一モードにおいては、噴孔開閉弁としての第一ニードル弁及び第二ニードル弁のリフト量がゼロになっている。図１において、１は第一の機関運転条件下で燃料が噴射される第一噴孔、２は第一噴孔１を開閉するための第一ニードル弁、３は第一ニードル弁２の閉弁時に第一ニードル弁２が着座する第一シート位置である。４は第二の機関運転条件下で燃料が噴射される第二噴孔、５は第二噴孔４を開閉するために第一ニードル弁２の内側に配置された第一ニードル弁、６は第二ニードル弁５の閉弁時に第二ニードル弁５が着座する第二シート位置である。第一の実施形態では、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁５は上側にリフトするように配置されている。
【００１９】
７は第一噴孔１及び第二噴孔４に燃料を供給するための燃料供給通路である。燃料供給通路７内の燃料により、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁５は開弁側（図１の上側）に付勢される。８は第一ニードル弁２を閉弁側（図１の下側）に付勢するための第一制御室、９は第一ニードル弁２を閉弁側（図１の下側）に付勢するためのスプリング、１０は第一制御室８内に流入する燃料量を設定するための第一インレットオリフィス、１１は第一制御室８から流出する燃料量を設定するための第一アウトレットオリフィスである。１２は第二ニードル弁５を閉弁側（図１の下側）に付勢するための第二制御室、１３は第二ニードル弁５を閉弁側（図１の下側）に付勢するためのスプリング、１４は第二制御室１２内に流入する燃料量を設定するための第二インレットオリフィス、１５は第二制御室１２から流出する燃料量を設定するための第二アウトレットオリフィスである。
【００２０】
１６は第一制御室８内の圧力及び第二制御室１２内の圧力を制御するための圧力制御弁である。第一の実施形態では、圧力制御弁１６は下側にリフトするように配置されている。１７は圧力制御弁１６を収容する制御弁室、１８は制御弁室１７内に流入する燃料量を設定するための第三インレットオリフィスである。第三インレットオリフィス１８は第一ニードル弁２及び第二ニードル弁５の閉弁速度を確保するために設けられているが、他の実施形態では、この第三インレットオリフィス１８を排除することも可能である。１９は圧力制御弁１６を駆動するためのピエゾ式アクチュエータである。第一の実施形態では、圧力制御弁１６を駆動するためにピエゾ式アクチュエータが用いられているが、他の実施形態では、圧力制御弁１６を駆動するために他の任意のアクチュエータを使用可能である。
【００２１】
第二ニードル弁５は、ガイド部材としての第一ニードル弁２によってガイドされ、開弁側（図１の上側）及び閉弁側（図１の下側）に摺動可能である。詳細には、２０はガイド部材としての第一ニードル弁２によってガイドされるガイド部、２１はガイド部材としての第一ニードル弁２によってガイドされない非ガイド部である。つまり、非ガイド部２１の直径はガイド部２０の直径よりも小さくされ、非ガイド部２１は第一ニードル弁２の内周面に対して摺動しないようになっている。好適には、ガイド部２０は、第二シート位置６に隣接して配置されるのではなく、第二シート位置６から離れている側の第二ニードル弁５の端部に形成される。
【００２２】
図１に示す第一噴孔１及び第二噴孔４から燃料が噴射されない第一モードにおいては、圧力制御弁１６のリフト量がゼロとされ、そのため、制御弁室１７内の燃料がリターン通路に流出できなくなり、制御弁室１７、第一制御室８及び第二制御室１２内の圧力が上昇する。その結果、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁５が閉弁側（図１の下側）に付勢され、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁５のリフト量はゼロになっている。
【００２３】
図２は第一噴孔から燃料が噴射されず第二噴孔から燃料が噴射される第二モードを示した図１と同様の図である。図２に示すように、第一噴孔１から燃料が噴射されず第二噴孔４から燃料が噴射される第二モードにおいては、圧力制御弁１６がフルリフト位置に配置される。そのため、図１に示した場合と同様に、第一制御室８内の燃料は第一アウトレットオリフィス１１及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出することができず、第一制御室８内の圧力が高い状態のまま維持される。その結果、第一ニードル弁２のリフト量がゼロのまま維持され、第一噴孔１から燃料は噴射されない。一方、第二制御室１２内の燃料は第二アウトレットオリフィス１５及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出できるようになり、第二制御室１２内の圧力が減少する。その結果、第二ニードル弁５はリフトせしめられ、第二噴孔４から燃料が噴射される。
【００２４】
図３は第一噴孔及び第二噴孔の両方から燃料が噴射される第三モードを示した図１と同様の図である。図３に示すように、第一噴孔１及び第二噴孔４の両方から燃料が噴射される第三モードにおいては、圧力制御弁１６が中間リフト位置に配置される。そのため、図２に示した場合と同様に、第二制御室１２内の燃料が第二アウトレットオリフィス１５及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出できるようになり、第二制御室１２内の圧力が減少する。その結果、図２に示した場合と同様に、第二ニードル弁５がリフトせしめられ、第二噴孔４から燃料が噴射される。更に、第一制御室８内の燃料も第一アウトレットオリフィス１１及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出できるようになり、第一制御室８内の圧力が減少する。その結果、第一ニードル弁２がリフトせしめられ、第一噴孔１から燃料が噴射される。
【００２５】
図４は燃料供給通路７から第一噴孔１及び第二噴孔４までの燃料の流れの詳細を示した図３の拡大図である。図４に示すように、第一噴孔１から噴射すべき燃料は、燃料供給通路７から第一シート位置３を通過して第一噴孔１に供給され、第一噴孔１から噴射される。また、第二噴孔４から噴射すべき燃料は、燃料供給通路７から第二シート位置６を通過して第二噴孔４に供給され、第二噴孔４から噴射される。
【００２６】
第一の実施形態によれば、図４に詳細に示したように、第一噴孔１から噴射すべき燃料が第一シート位置３を通過して第一噴孔１に供給され、第二噴孔４から噴射すべき燃料が第一シート位置３を通過することなく第二シート位置６を通過して第二噴孔４に供給されるように燃料供給通路７が配置される。つまり、第二噴孔４から噴射すべき燃料が、最初に第一シート位置３を通過し次いで第二シート位置６を通過して第二噴孔４に供給されるのではなく、第一シート位置３を通過することなく第二シート位置６を通過して第二噴孔４に供給されるようになっている。すなわち、第二シート位置６が第一シート位置３の下流側に配置されるのではなく、第一シート位置３と第二シート位置６とが、燃料流れ方向の同一レベルに配置されている。そのため、第一ニードル弁２を開閉することによっては制御することができない燃料量を、第一シート位置３と第二シート位置６と第一噴孔１の内部とにより囲まれている空間内の燃料量ではなく、第一シート位置３と第一噴孔１の内部とにより囲まれている空間内の燃料量とすることができる。つまり、デッドボリュームを少なくすることができる。
【００２７】
更に第一の実施形態によれば、図１〜図３に示したように、開弁側及び閉弁側に摺動する第二ニードル弁５をガイドするためのガイド部材として第一ニードル弁２が配置され、第一ニードル弁２によってガイドされるガイド部２０と第一ニードル弁２によってガイドされない非ガイド部２１とが第二ニードル弁５に形成され、非ガイド部２１を隔てて第二シート位置６とガイド部２０とが配置される。好適には、ガイド部２０が第二シート位置６から離れている側の第二ニードル弁５の端部に形成される。つまり、第二シート位置６とガイド部２０とが、隣接して配置されるのではなく、非ガイド部２１を隔てて配置される。そのため、ガイド部２０と第二シート位置６とが隣接して配置されるのに伴って第一ニードル弁２と第二ニードル弁５との同軸度及び第二シート位置６と第二ニードル弁５との同軸度が厳しく要求され、燃料噴射装置の加工が非常に困難になってしまうのを回避することができる。つまり、第二ニードル弁６が第一ニードル弁２又は第二シート位置６に対してこじりやすくなってしまうのを抑制することができる。
【００２８】
以下、本発明の燃料噴射装置の第二の実施形態について説明する。図５は本発明の燃料噴射装置の第二の実施形態の図１と同様の部分断面側面図である。図５に示す燃料が噴射されない第一モードにおいては、噴孔開閉弁としての第一ニードル弁及び第二ニードル弁のリフト量がゼロになっている。図５において、図１〜図４に示した参照番号と同一の参照番号は図１〜図４に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示している。２０５は第二噴孔４を開閉するために第一ニードル弁２の内側に配置された第一ニードル弁である。第二の実施形態では、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁２０５は上側にリフトするように配置されている。
【００２９】
２０７は第一噴孔１及び第二噴孔４に燃料を供給するための燃料供給通路である。燃料供給通路２０７内の燃料により、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁２０５は開弁側（図５の上側）に付勢される。２１２は第二ニードル弁２０５を閉弁側（図５の下側）に付勢するために第一ニードル弁２の内部に配置された第二制御室、２１３は第二ニードル弁２０５を閉弁側（図５の下側）に付勢するためのスプリング、２１４は第二制御室２１２内に流入する燃料量を設定するための第二インレットオリフィス、２１５は第二制御室２１２から流出する燃料量を設定するための第二アウトレットオリフィスである。２２０は第二ニードル弁２０５をガイドするために第一ニードル弁２から隔離して配置されたガイド部材である。つまり、第二ニードル弁２０５は、ガイド部材２２０によってガイドされ、開弁側（図５の上側）及び閉弁側（図５の下側）に摺動可能である。
【００３０】
図５に示す第一噴孔１及び第二噴孔４から燃料が噴射されない第一モードにおいては、圧力制御弁１６のリフト量がゼロとされ、そのため、制御弁室１７内の燃料がリターン通路に流出できなくなり、制御弁室１７、第一制御室８及び第二制御室２１２内の圧力が上昇する。その結果、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁２０５が閉弁側（図５の下側）に付勢され、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁２０５のリフト量はゼロになっている。
【００３１】
図２に示したように圧力制御弁１６がフルリフト位置に配置されると、第一制御室８内の燃料は第一アウトレットオリフィス１１及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出することができず、第一制御室８内の圧力が高い状態のまま維持される。その結果、第一ニードル弁２のリフト量がゼロのまま維持され、第一噴孔１から燃料は噴射されない。一方、第二制御室２１２内の燃料は第二アウトレットオリフィス２１５及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出できるようになり、第二制御室２１２内の圧力が減少する。その結果、第二ニードル弁２０５はリフトせしめられ、第二噴孔４から燃料が噴射される。
【００３２】
図３に示したように圧力制御弁１６が中間リフト位置に配置されると、第二制御室２１２内の燃料が第二アウトレットオリフィス２１５及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出できるようになり、第二制御室２１２内の圧力が減少する。その結果、第二ニードル弁２０５がリフトせしめられ、第二噴孔４から燃料が噴射される。更に、第一制御室８内の燃料も第一アウトレットオリフィス１１及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出できるようになり、第一制御室８内の圧力が減少する。その結果、第一ニードル弁２がリフトせしめられ、第一噴孔１から燃料が噴射される。つまり、第一噴孔１及び第二噴孔４の両方から燃料が噴射される。
【００３３】
図４に示した第一の実施形態と同様に、第一噴孔１から噴射すべき燃料は、燃料供給通路２０７から第一シート位置３を通過して第一噴孔１に供給され、第一噴孔１から噴射される。また、第二噴孔４から噴射すべき燃料は、燃料供給通路２０７から第二シート位置６を通過して第二噴孔４に供給され、第二噴孔４から噴射される。
【００３４】
第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様に、第一噴孔１から噴射すべき燃料が第一シート位置３を通過して第一噴孔１に供給され、第二噴孔４から噴射すべき燃料が第一シート位置３を通過することなく第二シート位置６を通過して第二噴孔４に供給されるように燃料供給通路２０７が配置される。つまり、第二噴孔４から噴射すべき燃料が、最初に第一シート位置３を通過し次いで第二シート位置６を通過して第二噴孔４に供給されるのではなく、第一シート位置３を通過することなく第二シート位置６を通過して第二噴孔４に供給されるようになっている。すなわち、第二シート位置６が第一シート位置３の下流側に配置されるのではなく、第一シート位置３と第二シート位置６とが、燃料流れ方向の同一レベルに配置されている。そのため、第一ニードル弁２を開閉することによっては制御することができない燃料量を、第一シート位置３と第二シート位置６と第一噴孔１の内部とにより囲まれている空間内の燃料量ではなく、第一シート位置３と第一噴孔１の内部とにより囲まれている空間内の燃料量とすることができる。つまり、デッドボリュームを少なくすることができる。
【００３５】
更に第二の実施形態によれば、第一ニードル弁２から隔離して配置されたガイド部材２２０によって第二ニードル弁２０５がガイドされる。つまり、第二ニードル弁２０５が、第一ニードル弁２によってガイドされるのではなく、第一ニードル弁２から隔離して配置されたガイド部材２２０によってガイドされる。そのため、第二ニードル弁２０５を開弁側及び閉弁側に円滑に摺動させるために、第一ニードル弁２と第二ニードル弁２０５との同軸度が厳しく要求されず、比較的容易に加工を行うことができる。
【００３６】
また第二の実施形態によれば、第二ニードル弁２０５を閉弁側に付勢する第二制御室２１２が第一ニードル弁２の内部に配置される。そのため、第二ニードル弁２０５を閉弁側に付勢する第二制御室２１２が第一ニードル弁２の外部に配置される場合に比べ、燃料噴射装置をコンパクトにすることができる。つまり、第二ニードル弁２０５を閉弁側に付勢する第二制御室２１２が第一ニードル弁２の外部に配置される場合に比べ、燃料噴射装置の中心軸線方向長さを短くすることができる。
【００３７】
以下、本発明の燃料噴射装置の第三の実施形態について説明する。図６は本発明の燃料噴射装置の第三の実施形態の図１と同様の部分断面側面図である。図６に示す燃料が噴射されない第一モードにおいては、噴孔開閉弁としての第一ニードル弁及び第二ニードル弁のリフト量がゼロになっている。図６において、図１〜図４に示した参照番号と同一の参照番号は図１〜図４に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、３１５は第二制御室１２から流出する燃料量を設定するための第二アウトレットオリフィスである。
【００３８】
図６に示す第一噴孔１及び第二噴孔４から燃料が噴射されない第一モードにおいては、圧力制御弁１６のリフト量がゼロとされ、そのため、制御弁室１７内の燃料がリターン通路に流出できなくなり、制御弁室１７、第一制御室８及び第二制御室１２内の圧力が上昇する。その結果、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁５が閉弁側（図６の下側）に付勢され、第一ニードル弁２及び第二ニードル弁５のリフト量はゼロになっている。
【００３９】
図２に示したように圧力制御弁１６がフルリフト位置に配置されると、第二制御室１２内の燃料は第二アウトレットオリフィス３１５及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出することができず、第二制御室１２内の圧力が高い状態のまま維持される。その結果、第二ニードル弁５のリフト量がゼロのまま維持され、第二噴孔４から燃料は噴射されない。一方、第一制御室８内の燃料は第一アウトレットオリフィス１１及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出できるようになり、第一制御室８内の圧力が減少する。その結果、第一ニードル弁２はリフトせしめられ、第一噴孔１から燃料が噴射される。
【００４０】
図３に示したように圧力制御弁１６が中間リフト位置に配置されると、第一制御室８内の燃料が第一アウトレットオリフィス１１及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出できるようになり、第一制御室８内の圧力が減少する。その結果、第一ニードル弁２がリフトせしめられ、第一噴孔１から燃料が噴射される。更に、第二制御室１２内の燃料も第二アウトレットオリフィス１５及び制御弁室１７を介してリターン通路に流出できるようになり、第二制御室１２内の圧力が減少する。その結果、第二ニードル弁５がリフトせしめられ、第二噴孔４から燃料が噴射される。つまり、第一噴孔１及び第二噴孔４の両方から燃料が噴射される。
【００４１】
図４に示した第一の実施形態と同様に、第一噴孔１から噴射すべき燃料は、燃料供給通路７から第一シート位置３を通過して第一噴孔１に供給され、第一噴孔１から噴射される。また、第二噴孔４から噴射すべき燃料は、燃料供給通路７から第二シート位置６を通過して第二噴孔４に供給され、第二噴孔４から噴射される。
【００４２】
第三の実施形態によれば、第一の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、第一噴孔開閉弁を開閉することによっては制御することができない燃料量を、第一シート位置と第二シート位置と第一噴孔の内部とにより囲まれている空間内の燃料量ではなく、第一シート位置と第一噴孔の内部とにより囲まれている空間内の燃料量とすることができる。つまり、特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置に比べ、噴孔開閉弁を開閉することによっては制御することができない燃料量を少なくすることができる。
【００４４】
請求項２に記載の発明によれば、第二噴孔開閉弁を円滑に開閉させるために、第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求されず、比較的容易に加工を行うことができる。つまり、第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求される特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置に比べ、燃料噴射装置を比較的容易に加工することができる。
【００４５】
請求項３に記載の発明によれば、第二噴孔開閉弁を閉弁側に付勢する制御室が第一噴孔開閉弁の外部に配置される場合に比べ、燃料噴射装置をコンパクトにすることができる。
【００４６】
請求項４及び５に記載の発明によれば、ガイド部と第二シート位置とが隣接して配置されるのに伴ってガイド部材と第二噴孔開閉弁との同軸度及び第二シート位置と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求され、燃料噴射装置の加工が非常に困難になってしまうのを回避することができる。つまり、特開平８−４６２５号公報に記載された燃料噴射装置のようにガイド部材としての第一噴孔開閉弁と第二噴孔開閉弁との同軸度が厳しく要求されることがなく、燃料噴射装置を比較的容易に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料噴射装置の第一の実施形態の部分断面側面図である。
【図２】第一噴孔から燃料が噴射されず第二噴孔から燃料が噴射される第二モードを示した図１と同様の図である。
【図３】第一噴孔及び第二噴孔の両方から燃料が噴射される第三モードを示した図１と同様の図である。
【図４】燃料供給通路７から第一噴孔１及び第二噴孔４までの燃料の流れの詳細を示した図３の拡大図である。
【図５】本発明の燃料噴射装置の第二の実施形態の図１と同様の部分断面側面図である。
【図６】本発明の燃料噴射装置の第三の実施形態の図１と同様の部分断面側面図である。
【符号の説明】
１…第一噴孔
２…第一ニードル弁
３…第一シート位置
４…第二噴孔
５…第二ニードル弁
６…第二シート位置
７…燃料供給通路
８…第一制御室
１２…第二制御室
１６…圧力制御弁
１７…制御弁室
１９…ピエゾ式アクチュエータ
【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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