(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料入口と燃料増圧器（１８）とニードル弁（２０）を備え、前記燃料入口に導入された燃料を前記燃料増圧器によって前記ニードル弁を開弁させる圧力まで加圧し高圧流路（２６）を介して前記ニードル弁に送り該加圧燃料によって前記ニードル弁を開弁させ所定噴射波形で噴射させる燃料噴射器であって、
前記高圧流路（２６）から分岐する第１のブリードオフ通路（３４）を介して前記燃料増圧器と流体連通すると共に第２のブリードオフ通路（３８）を介して室（４０）と流体連通し、該室の一部が前記ニードル弁の制御面（２２）によって形成され、噴射中、前記燃料増圧器の作動と独立して開放状態と閉鎖状態との間でシフトでき、前記開放状態において前記加圧燃料を前記室（４０）に送る、タイミング制御弁（１４）とを備え、
該タイミング制御弁を介して前記室（４０）に送られた加圧燃料は、前記ニードル弁の制御面（２２）に開弁中のニードル弁を閉鎖させる力を付与し、前記ニードル弁を閉鎖し、前記所定噴射波形の噴射を選択的に中断させる、
ことを特徴とする燃料噴射器。
【請求項２】
ソレノイドを有し、該ソレノイドを作動させると、前記タイミング制御弁が開放状態にシフトされるようになっている、
請求項１に記載の燃料噴射器。
【請求項３】
タイミング制御弁ばねを更に有し、該ばねは、前記タイミング制御弁に閉鎖力を及ぼし、前記タイミング制御弁を閉鎖位置に付勢する、
請求項２に記載の燃料噴射器。
【請求項４】
ドレンオリフィスが、前記室に流体結合され、該ドレンオリフィスは、低圧燃料リザーバに更に流体結合されている、
請求項１に記載の燃料噴射器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔関連出願〕
本願は、１９９８年１０月１６日に出願された米国仮特許出願第６０／１０４，６６２号の権益を主張する出願であり、この米国仮特許出願の開示内容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【０００２】
〔発明の背景〕
本発明は、内燃機関の燃料供給に関し、特にニードル弁の動作を制御する２つのアクティブな制御弁を備えた燃料噴射器に関する。一方の制御弁は、噴射圧力プロセスの制御に用いられる。他方の制御弁は、燃料噴射器のニードル弁を直接制御するのに用いられる。２つの制御弁相互の協調の仕方に応じて、種々の噴射特性が、所望どおりに得られる。
【０００３】
従来技術
米国特許第５，１８１，４９４号及び１９９３年３月１日〜５日に発表されたエス・エフ・グラッシー（S. F. Glassey ）氏等のＳＡＥ技術論文シリーズ９３０２７０「ＨＥＵＩ−ディーゼルエンジン用燃料系統の新技術動向（HEUI-A New Direction for Diesel Engine Fuel Systems ）」に記載されている形式の油圧作動電子制御式ユニットインジェクタ（ＨＥＵＩ）が図１に従来技術として示されている。なおかかる特許技術文献を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【０００４】
従来型ＨＥＵＩ２００は、図１に従来技術として示されている。ＨＥＵＩ２００は、４つの所要構成要素、即ち（１）制御弁２０２、（２）増圧器２０４、（３）ノズル２０６、及び（４）インジェクタハウジング２０８から成っている。
【０００５】
制御弁２０２の目的は、噴射プロセスを開始させたり終了させることにある。制御弁２０２は、ポペット弁２１０及びアーマチュア及びソレノイドを有する電気制御装置２１２で構成されている。高圧作動油が、作動油通路２１６を通って弁２１０の下部弁座２１４に送られる。噴射の開始のため、電気制御装置２１２のソレノイドを付勢し、ポペット弁２１０を上方に移動させて下部弁座２１４から離し、上部弁座２１８に移動させる。この動作により、高圧油が、ばねキャビティ２２０及び増圧器２０４に通じる通路２２２に導入される。噴射が始まり、制御装置２１２のソレノイドが消勢され、ポペット２１０が上部弁座２１８から下部弁座２１４に移動するまで続く。油及び燃料圧力は、使用済みの作動油がインジェクタ２００から開き状態の上部弁座排油部２２４を通って内燃機関の弁カバー領域に放出されると減少する。
【０００６】
インジェクタ２００の中間部分は、油圧増圧器ピストン２３６、プランジャ２２８、プランジャ室２３０及びプランジャ戻しばね２３２で構成されている。
【０００７】
所望の噴射圧力レベルへの燃料圧力の増圧は、増圧器ピストン２３６の上面２３４とプランジャ２２８の下面２３８の面積比で達成される。増圧率は、所望の噴射特性を達成するよう自由に設計できる。噴射は、高圧作動油を増圧器ピストン２３６の上面２３４に送ると始まる。燃料は、逆止弁２４２を通って通路２４０を介してプランジャ室２３０（一部が下面２３８によって形成される）に導入される。
【０００８】
ピストン２３６及びプランジャ２２８が下方に移動すると、プランジャ２２８の下面２３８の下に位置するプランジャ室２３０内の燃料の圧力が上昇する。高圧燃料が、逆止弁２４６を通って通路２４４内を流れ、ニードル弁２５０に対して上向きに作用する。上向きの力により、ニードル弁２５０が開き、燃料がオリフィス２５２から放出される。ピストン２３６は引き続き下方に運動して制御装置２１２のソレノイドが消勢され、ポペット弁２１０が下部弁座２１４に戻り、それにより作動油の流れを遮断する。増圧器ピストンの上の油圧はこの時点で、ドレン通路２２４を通って大気中に逃がされる。プランジャ戻しばね２３２はピストン２３６及びプランジャ２２８をこれらの初期位置に戻す。プランジャ２２８が戻ると、プランジャ２２８は逆止め玉弁２４２を横切って補給燃料をプランジャ室２３２内へ吸い込む。
【０００９】
ノズル２０６は、他のディーゼルエンジン用燃料系統ノズルの代表例である。弁閉鎖オリフィス形態が示されているが、先端部のミニサック（mini-sac）バージョンもまた利用可能である。燃料は、内部通路を通ってノズルオリフィス２５２に送られる。燃料圧力が増大すると、ノズルニードル弁２５０は下部弁座２５４から持ち上げられ（ばね２５６を圧縮する）、それによりニードル弁２５０を開き、燃料の噴射が生じるようにする。燃料圧力が噴射の終りに減少すると、ばね２５６はニードル弁２５０を下部弁座２５４上のその閉鎖位置に戻す。
ＨＥＵＩ増圧器システム
今日製造されているユニットインジェクタの全てに関し、各インジェクタ中にはアクティブな制御弁は１つしかない。燃料噴射器は代表的には共通レールタイプ又は増圧器タイプのものである。共通レールタイプ（ルーカス（Lucas ）及びボッシュ（Bosch ）タイプのシステム）は、燃料を噴射器にいつでも噴射ができるレベルの圧力、即ち２０，０００ｐｓｉ台の圧力で供給する非常に高圧の燃料レールを有している。増圧器タイプの噴射器（ＨＥＵＩタイプ）は、噴射器それ自体の中に、低い供給燃料圧力を内部で消耗の噴出圧力レベルにする増圧器プランジャを有している。このプロセスは上述した通りである。
【００１０】
ＨＥＵＩ増圧器システムの非常に望ましい特徴の１つは、性能がボッシュタイプのポンプ及びノズル噴射システム（カムシステム）と似ていることであり、この場合、噴射圧力は噴射事象中、次第に増大する。この漸次増大プロセスは、全体として三角形の形をした噴射率波形のシングルショット噴射事象を生じさせ、ここでは、噴射圧力率を表すグラフ線の最初の部分は、急勾配の上昇の仕方ではなくゆるやかな勾配をなして上昇する。これについては、図３のケース４を参照されたい。このタイプの噴射率を表す線は、高速エンジン作動時にＮＯｘ放出量を減少させる利点をもたらす。これは、増圧器システムの非常に固有の特徴である。共通レールシステムは、この特徴をもたらすことはできない。
【００１１】
米国特許第５，４６０，３２９号に示されたコンセプトのＨＥＵＩ噴射器では、先立ち噴射が、単一スプールディジタル制御弁の二重動作により生じる。その結果は、図３のケース１に実線で示す噴射事象と類似している。主噴射事象に先立ち噴射事象を有する噴射事象全体は、非常に密接したシーケンスで生じる２つの互いに独立のパルス幅制御形単一噴射事象であると考えられる。噴射のうち先立ち部分は、噴射のシングルショットであるが、パルス幅は非常に短い。この方式では、増圧器室の圧力は、先立ち噴射事象の終りに先立ち噴射を終了させるよう逃がされ、再び増圧されて主噴射を開始させる。
【００１２】
米国特許第５，６８２，８５８号に記載されたＨＥＵＩ−Ｂ形噴射器は、ニードル弁の直接制御方式を用いることによりその性能を向上させている。しかしながら、増圧器は又、同一の制御弁によって受動的に制御される。作動プロセスはニードル弁のタイミング制御装置とは完全に独立していない。この種の噴射器は、エンジン速度全体及び付加範囲全体にわたり十分に融通性のある噴射タイミング及び噴射率波形制御装置を備えることができない。この噴射器は、作動圧力がマッチしていない場合に、或る特定の一時停止及び或る特定のサイズの先立ち噴射を生じさせることが困難な場合がある。
【００１３】
増圧器システムのもう一つの望ましい特徴は、その製品安全性にある。高い噴射圧は、高圧共通レールシステムとは異なり、噴射事象が起ころうとする時間窓中でのみ、エンジンサイクル中の短い期間の間だけ噴射器内で生じる。噴射器は、エンジンサイクルの残りの間、低圧環境中に位置したままである。さらに、共通レールシステムの場合とは異なり、燃料を高圧ポンプから噴射器に送るための外部燃料給排設備は不要である。共通レールシステムと比較すると、増圧器システムは、多くのエンジン製造業者にアピールする非常に優れた利点を備えている。
共通レールシステム（ルーカス及びボッシュタイプのシステム）
共通レール方式の燃料系統は、増圧器システムを有する上述の噴射器とは非常に異なっている。共通レールシステムでは、噴射器は、噴射圧力発生プロセスを担っていない。それどころか、２０，０００ｐｓｉ台の高圧燃料が、エンジンの燃焼室内への噴射準備のために共通レールから噴射器に送られる。噴射器は、比較的単純なタイミング制御方法で噴射器のニードル弁の直接的なタイミング制御を行って所望の先立ち噴射及び噴射事象一時停止（持続時間）を生じさせる。噴射タイミング及び持続時間は、純粋にタイミング上の問題である。任意のユニット噴射システムでは、制御弁の応答速度は、特にエンジンの高速及び高噴射圧力作動条件下において小さなサイズの先立ち及び一時停止を達成する上で最も重要な要素であると共に制限要因であると考えられる。圧力とタイミングの両方を取り扱う一制御弁を増圧器システムの場合のように用いることは非常に難題であり制約をもたらす場合がある。かくして、タイミング制御プロセスから圧力発生プロセスを切り離すことは、将来における噴射装置の性能を一段と向上させるうえで必要な段階となる。タイミングだけを担う共通レールシステムを本来的に切り離す。この理由で、共通レールシステムは、増圧器システムと比較して噴射器の外部で直接的なニードル弁制御及び独立の燃料圧力制御が行われるので先立ちサイズ及び一時停止期間の非常に優れた制御を行うことができる。
【００１４】
ルーカスタイプのユニットインジェクタとボッシュタイプのユニットインジェクタは両方とも、各噴射器についてアクティブな制御弁を１つしか備えていない。これら両方の場合、単一の制御弁は、ニードル弁の開閉のタイミングを直接的に制御するのに用いられる。共通レールシステムの制御弁の唯一の機能は、噴射事象（例えば、噴射の始動、終了及び持続）のタイミングの制御にある。
【００１５】
燃料噴射器のタイミング制御は、制御弁の応答時間に対する依存性が高い。この理由で、ルーカスタイプのシステムは、制御弁の応答が迅速なのでボッシュタイプのシステムよりも応答性が良好である。
【００１６】
〔発明の概要〕
本発明の噴射器は、上述したような２つのシステムの問題を実質的に回避しながら、増圧器システムと共通レールシステムの両方の利点を有している。
【００１７】
（１）高圧共通レールに依らないで噴射圧力調整をタイミング制御から切り離すこと。
【００１８】
これは、２つのアクティブな制御弁を増圧器タイプの一ユニットインジェクタ内に設けることによって達成される。一方の制御弁（圧力制御弁）は、作動液体側に設けられ、他方の制御弁（タイミング制御弁）は、高圧燃料側に設けられている。増圧器システムの利点を維持するため、圧力制御弁は、圧力作動プロセスを制御するために用いられる。圧力制御弁は、噴射時期の窓を開ける役割を果たす。タイミング制御弁は、噴射事象が噴射時期の窓内でいつ及びどれほど長く生じるかを制御する役割を果たす。この２つの制御弁システムは、増圧器システムと共通レールシステムを組み合わせたものである。本発明は、両方のシステム（増圧器と共通レール）の利点を維持し、システムの各々単独の望ましくない特性を無くす手段を提供する。本発明の噴射器は、２つのアクティブな制御弁を有しているので、これら２つの弁相互間の制御方式の協調は、互いに著しく異なり且つ望ましい噴射特性を生じさせることができる。特に、圧力制御弁は、動作の窓を定めるために用いられ、この動作の窓の間、作動圧力が用いられる。タイミング制御弁は、噴射タイミング及び持続時間、例えば噴射の開始、噴射の終了、噴射の中断のタイミング及び噴射の中断の持続時間についての正確な制御を行う役割を果たす。
【００１９】
（２）本発明の先立ち噴射プロセスは、通常の噴射事象の制御された中断によって達成される。
【００２０】
本発明では、先立ち噴射及び（又は）噴射率波形噴射を含む噴射事象は、シングルショット噴射事象として考えられるが、或る程度の中断持続時間が生じる。中断（一時停止）の持続時間は、タイミング制御弁によって行われ、これは一時停止の結果である。中断（一時停止）が短いと、その結果、噴射率波形噴射が行われることになる。これついては、図３のケース５及び図４のケース５を参照されたい。中断が長いと、その結果、スプリット又は先立ち噴射が生じる。これについては、図３のケース１及び図４のケース３を参照されたい。中断がなければ、噴射は、通常のシングルショットである。これついては図３のケース４及び図４のケース１を参照されたい。しかしながら、中断があると、中断（一時停止）の持続時間に応じて、噴射率又は噴射量曲線が、噴射率波形噴射、スプリット噴射、先立ち噴射及び多くの噴射セグメントを生じさせるように形成される場合がある。通常の噴射事象に対するこの制御された中断は、作動圧力又は噴射圧力が存在する限り、噴射事象中いつでも生じる場合がある。
【００２１】
（３）シングルショット噴射事象内における先立ち噴射と主噴射噴射の独立制御
従来型ユニットインジェクタシステムは全て、２つの独立のシングルショット噴射事象を生じさせることにより先立ち噴射及び主噴射を達成することが必要である。例えば、米国特許第５，４６０，３２９号に記載された噴射システムは、先立ち噴射事象と主噴射事象とを区別する作動圧力の遅れを必要とする。従来技術においては、これは、増圧器の運動の逆動によって達成される。かかる逆動は、燃料噴射器内の噴射圧力を減少させるという欠点を持っている。噴射圧力が噴射事象中にいったん燃料噴射器内で生じると、噴射圧力は、もし可能であるならば先立ち噴射圧力を得る目的で消失させてはならない。噴射が生じ得るトータルの時間は非常に短いので、噴射圧力を減少させ、再び生じさせる際に無駄が生じることはない。したがって、本発明の構想は、増圧器ピストン及びプランジャの逆動を生じさせないことに重きを置き、それにより噴射圧力を維持することにある。先立ち噴射における一時停止は、噴射圧力を減少させ又は無くすことによってではなく、ニードル弁を閉鎖することによって引き起こされる。本発明のタイミング制御弁は、ニードル弁の閉鎖を強制的に行わせるためにニードル弁の後部に高圧燃料の一部を逃がすために用いられる。この閉鎖は、互いに別個の先立ち噴射事象と主噴射事象を生じさせ、他方噴射器内の噴射圧力を維持する。
【００２２】
（４）本発明は、ディジタル制御弁形ＨＥＵＩ噴射システム（米国特許第５，４６０，３２９号）を改良し、これを主噴射圧力で一層効率的にすると共に持続時間を短くする。
【００２３】
この改良は、本発明では、主噴射を最大噴射圧力下で生じさせることにより達成される。最大噴射圧力は、燃料作動圧力レベルを噴射事象中、常時増圧器ピストンに作用させることによって得られる。増圧器室圧力は、最大作動圧力状態に保たれる。というのは、圧力制御弁は噴射事象全体を通じて常に開放状態のままだからであり、すなわち、この場合プランジャ室燃料圧力は、最大増圧レベルに維持される。従来技術とは異なり、圧力制御弁の二重動作は生じない。
【００２４】
（５）所望に応じて噴射事象の噴射率波形を付形する際の応答性の向上
本発明では、圧力制御弁は、タイミング制御弁よりも非常に大型であり（流れ面積の点において）、したがって、タイミング制御弁よりも応答性が非常に低い。この理由は、作動液体の流量が、燃料噴射流量よりも約７倍大きいからである。したがって、本発明の構想では、大型の圧力制御弁は、噴射一回につき一回動作されるに過ぎず、小型のタイミング制御弁は、もし必要であるならば噴射事象中多数回にわたって作動させるのがよい。その目的は、所望の噴射率波形の整形を行うことにある。これは、図４のケース１〜５に示す弁位置を参照すると明らかである。比較的小型のタイミング制御弁は、比較的大型の圧力制御弁よりも応答性が非常によい。
【００２５】
（６）単一制御弁の達成されるレベルよりも一層多様な噴射特性が、増圧器タイプの一ユニットインジェクタでは本発明の２つのアクティブな制御弁により達成される。
【００２６】
現在用いられている燃料噴射システムの中で、噴射事象毎に著しい多様性を導入せず、性能の劣化を生じさせないで上述の融通性のある噴射特性を全て生じさせることができるものはない。大抵の製品としての噴射器は、図３に示された特徴のうち幾つかを行うに過ぎない。図３の特徴は全て、本発明によって達成できる。厳しい放出基準、騒音減少及び操縦性の向上を満たすためにはユニットインジェクタがこれらの特徴の全てを行うことができることが非常に望ましい。
【００２７】
本発明は、燃料噴射器内に用いられて、燃料噴射器のニードル弁の開閉を制御するニードル弁コントローラであって、加圧下にある燃料源と流体連通するとともに燃料噴射器のニードル弁表面と流体連通していて、開放状態と閉鎖状態との間でシフトできる選択的に作動可能なタイミング制御弁と、タイミング制御弁に作動的に結合されていて、タイミング制御弁の開放状態と閉鎖状態との間でタイミング制御弁のシフトを制御し、タイミング制御弁を開放させて、燃料を加圧下で燃料噴射器のニードル弁の表面に送るようを働くコントローラとを有し、燃料は、燃料噴射器のニードル弁表面に作用して、燃料噴射器のニードル弁を閉鎖するよう働く力を発生させることを特徴とするニードル弁コントローラを提供する。
【００２８】
本発明は更に、燃料圧力の増圧器を有する燃料噴射器内で燃料噴射事象を定める方法であって、燃料噴射圧力制御弁を用いて燃料噴射事象の燃料圧力を調整する段階と、燃料噴射タイミング制御弁を用いて燃料噴射事象のタイミングを制御する段階とを有し、燃料圧力調整と燃料噴射事象のタイミングは、互いに独立して制御できることを特徴とする方法を提供する。
【００２９】
〔好ましい実施形態の詳細な説明〕
図２は、本発明のインジェクタ１０を示している。ＨＥＵＩインジェクタ２００は、図１の従来技術として示すようなベースラインインジェクタとして用いられ、本発明を実施するために改造が行われている。本発明を実施するために他の増圧器タイプのインジェクタを用いてもよい。本発明のインジェクタ１０は、２つのアクティブな制御弁を有している。第１の制御弁（圧力制御弁１２）は、作動流体側に位置し、第２の制御弁（タイミング制御弁１４）は、高圧燃料側に位置している。
【００３０】
インジェクタ本体１６は、噴射圧制御弁１２、増圧器１８、タイミング制御弁１４及びインジェクタ１０のインジェクタ先端側ハウジング２１内に設けられたばね押し従来型ニードル弁２０を収容している。本発明のタイミング制御弁１４及び関連の流体通路（これについては以下に説明する）が、ニードル弁２０の直接的な油圧制御のために設けられている。以下に詳細に説明するように、タイミング制御弁１４の基本的機能は、高圧燃料をニードル弁２０のニードル弁制御面２２に送ることにある。かかる燃料は、ニードル弁制御面２２に作用して所望に応じてニードル弁２０の開閉動作を正確に直接的に且つ油圧の作用で制御して所望の噴射特性を発揮させる。
【００３１】
２つの流路がプランジャ室２４の底部からニードル弁２０まで延びている。高圧燃料通路２６が、ノズル室２８に従来通り連結されており、このノズル室では、ニードル弁２０の拡径部によって形成されたニードル前方領域３０が燃料圧力にさらされる。室２８内に生じた燃料圧力は、前方領域３０に対して上方に作用してニードル弁ばね３２の閉鎖付勢力に対向することによりニードル弁２０を開く。
【００３２】
第１のブリードオフ通路３４は、タイミング制御弁１４のスプール３６に流体結合されている。第２のブリードオフ通路３８が、スプール３６に流体結合されており、さらに、ニードル弁２０のニードル弁制御面２２によって一部が形成された室４０に流体結合されている。好ましい実施形態では、表面２２は、ニードル弁２０の後部の頂端である。
【００３３】
図２ａ及び図２ｂは、タイミング制御弁１４を拡大して示すと共に高圧燃料通路２６との関係を示している。タイミング制御弁１４は、コイルばね４２、エンドキャップ４４、弁体３６及び弁ハウジング４６を有している。タイミング弁体３６とハウジング４６との間の漏れは好ましくは、最小限に制御されている。弁体３６に設けられたスプール溝５２が、スプール室５３の一部を構成している。スプール室５３は、制御弁１４が開放位置にあるとき、増圧器室５４とニードル弁の後部のところの室４０との流体連通を生じさせる。弁体３６の密封部分４１は、溝５２から垂下している。
【００３４】
タイミング制御弁１４は、構造が簡単な開放（オン）／閉鎖（オフ）の２位置弁であり、図２ｂは、タイミング制御弁１４の開放（オン）位置の略図であり、図２ａは、タイミング制御弁１４の閉鎖（オフ）位置の略図である。
【００３５】
タイミング制御弁１４がそのオフ位置にある時（図２ａ）、弁の面取りフェース５６が弁座５８に着座し、スプール室５３を通る第１のブリードオフ通路３４から第２のブリードオフ通路３８への流体の流れが遮断される。したがって、ニードル弁２０の後部のところの第２のブリードオフ通路３８を介する室４０への燃料の流れも遮断される。室４０は、ニードル後部のドレンオリフィス６０及びドレン通路６２を通って外部低圧燃料リザーバ６３（概略的に図示されている）に排出される。ドレン通路６２は好ましくは、異なる平面に断面として示されており、これに代えて、図２ａ及び図２ｂには想像線で示されている。強調されるべき点として、ドレン通路６２は高圧燃料通路２６に流体結合されていない。
【００３６】
ドレン通路６２は、インジェクタ１０の外部に設けられた燃料リザーバ６３にドレンされる。燃料リザーバ６３は代表的には、エンジン燃料ポンプによって生じる圧力（約５０psig）の状態にある。ドレンオリフィス６０は比較的狭く（好ましくは、直径が０．１〜１．０mm、より好ましくは０．５mm未満である）、非常に小さな横断面積を有し、好ましくは、両方向に（燃料リザーバ６５へ及びこれから）の流れを生じさせる。
【００３７】
一方向逆止め玉弁６６が、室４０と燃料リザーバ６３に通じるドレン通路６２との間に延びる再充填通路６７内に配置されている。逆止弁６６は、燃料圧力によって制御される。室４０内の圧力が通路６２内の圧力よりも大きくなると、逆止弁６６は弁座６７に着座する。したがって、逆止弁６６を通る燃料の流れは、室４０がタイミング制御弁１４によって導入された高圧燃料によって加圧されると遮断され、また、ニードル弁２０の開放動作中も遮断される。逆止弁６６により、ニードル弁２０の閉鎖動作中に生じる室４０内の容積変化に順応するのに十分な燃料リザーバ６３から室４０への燃料（５０ｐｓｉ状態にある）の再充填が可能となる。
【００３８】
インジェクタ１０は、タイミング制御弁１４が図２ａに示すように閉鎖形態にある場合、従来型ＨＥＵＩインジェクタ２００とちょうど同じように動作する。かかる動作は、発明の背景の項に記載されている。
【００３９】
タイミング制御弁１４の開放は、ソレノイド６４によって行われる。電流がソレノイド６４に送られると、タイミング制御弁１４はタイミング制御弁ばね４２のばね押し力に抗して、タイミング制御弁１４の完全開放位置まで上方に運動する。これについては図２ｂを参照されたい。この開放位置では、高圧燃料通路２６は、スプール溝５２によって構成されたスプール室５３を介して第２のブリードオフ通路３８に流体結合されている。高圧燃料は、プランジャの底部室５４からニードル弁２０の後部のところの室４０へブリードオフされる。この開放位置では、ブリードオフ通路３４，３８は完全に開いており、室４０は加圧される。この圧力は、ばね３２と関連した表面２２に作用し、ニードル弁２０の上方開放運動を阻止し、或いは、タイミング制御弁１４が開かれた時点でニードル弁２０が開いていれば、ニードル弁２０を閉じる。したがって、ニードル弁２０は、タイミング制御弁１４が開放位置にあるときには閉鎖位置にある。もしタイミング制御弁１４が噴射事象中、或る期間にわたって開放位置のままであれば、噴射事象の開始後に閉じられるニードル弁２０の測定可能な程度の持続時間が得られる。ニードル弁２０の閉鎖持続時間は、先立ち噴射事象の一時停止に等しい場合がある。
【００４０】
ドレンオリフィス６０は常時開いているが、ドレンオリフィス６０は、ドレンオリフィス６０を通る燃料の流れを絞るために非常に小さな流れ面積を有している。したがって、高圧燃料が室４０内に流れると、ニードル弁２０の表面２２（ばね３２と関連している）に作用する力を生じさせる燃料圧力によるニードル弁２０の閉鎖を生じさせるのに十分な圧力が室４０内に閉じ込められる。タイミング制御弁１４が開放位置にあるとき（図２ｂ）、オリフィス６０のところには一定の貫流が生じる（これは、噴射プロセス全体を通じて高圧燃料の一定の漏れが生じる共通レールタイプシステムと非常によく似ている）。規則正しいシングルショット噴射中、タイミング制御弁１４は用いられることがなく、ドレンオリフィス６０は、燃料が室４０から燃料リサーバに逃げ出ることができるようにする際、ドレンオリフィス６０の絞りに起因してニードル弁２０の上昇運動を僅かに遅くする。
【００４１】
ニードル弁２０が開放状態にあれば、タイミング制御弁１４を開くことにより高圧燃料を室４０にブリードオフすることにより、ニードル弁２０が閉じる。タイミング制御弁１４が噴射事象のまさに開始時に（増圧器プランジャ１８が燃料圧力を増加させるためにまさに下方に運動しようとしている状態）に開いていれば、ニードル弁２０は、燃料圧力がニードル弁２０の表面２２に作用する力を生じさせるので噴射圧力に対して何が起きてもこれとは無関係に閉鎖位置に留まることになろう。これにより、燃焼室内への噴射の開始を所望に応じて遅らせることができる。
【００４２】
この方式では、ユーザは、ニードル弁２０の開放圧力がタイミング制御弁１４によって制御されるので、各噴射事象の開始条件を選択的に選択することができる。もし噴射をすでに開始させた後にタイミング制御弁１４を開くと、ニードル弁２０の突然の閉鎖により噴射事象が中断する。ニードル弁２０の突然の閉鎖は、タイミング制御弁１４を開いて高圧燃料を室４０に送ることによって行われる。これは、先立ち噴射であり、その結果、先立ち噴射と主噴射との間に燃料噴射が行われない一時停止（限定的な経過時間）が生じることになる。タイミング制御弁１４を噴射事象の終りに開くと、タイミング制御弁１４により、ニードル弁２０は圧力制御弁１２の動作を停止させる前でも閉鎖することになろう。これにより、所望に応じて噴射事象の急な終りが起こる。
【００４３】
ニードル弁２０の開閉は、タイミング制御弁１４によって直接制御される。したがって、この方式は、直接制御式ニードル弁と呼ばれ、この点に関し噴射率の波形を整形しこれを制御したり、先立ち噴射を終了させたり、噴射圧力があっても一時停止を生じさせるよう閉弁するニードル弁を備えた共通レールシステムと同様である。
【００４４】
図５及び図６を参照すると、先立ち噴射中、タイミング制御弁１４が比較的長い持続時間にわたって開放位置にあれば、これは、上述したように長い一時停止を生じさせる。タイミング制御弁１４が比較的短い持続時間にわたって開放位置にあるままであれば、噴射事象の閉鎖先立ち噴射（一時停止無し）又は噴射率波形の整形が生じ、噴射事象の噴射率波形の上昇部分の形状に影響を及ぼす。
【００４５】
タイミング制御弁１４が開いている期間の間、ニードル弁２０は閉じられ、増圧器プランジャ１８はニードル弁２０のところの室４０からのドレンオリフィス６０のところでの漏れに起因して下方に運動し続ける場合がある。ドレンオリフィス６０は燃料リザーバ（約５０ｐｓｉ）に対して開いている。ドレンオリフィス６０は非常に狭いので、室４０からの漏れは、比較的僅かな流れである。噴射圧力は維持され、増圧器１８の下方の圧縮動作は、ニードル弁２０から燃焼室へのノズル燃料流の一時的な遮断中であっても続く。これは、タイミング制御弁１４がニードル弁２０の表面２２に加わる圧力を及ぼすよう開いていることの結果として生じる。噴射プロセスの効率は、幾つかの従来型インジェクタの場合のように噴射率波形を整形するために、増圧器１８の動作を逆にする結果として圧力を減少する代わりに噴射事象全体にわたり噴射燃料圧力を高レベルに維持することによりかかる一時停止発生方法によって改善される。
【００４６】
ニードル弁ドレンオリフィス６０の寸法決めは非常に重要である。ニードル弁ドレンオリフィス６０は、常時燃料リザーバ６３に通じる通路６２を介して低燃料圧力（約５０ｐｓｉ）に開かれている。適正なサイズのオリフィス６０を用いた場合、タイミング制御弁４０の開放の結果として高圧燃料がプランジャ室５４から室４０に流れる時にニードル弁２０の表面２２に作用する十分な大きさの燃料圧力を室４０内に閉じ込めることができる。ドレンオリフィス６０により、室４０内の排圧が室４０内へのブリード流の停止時にゆっくりと抜ける。ドレンオリフィス６０のところでのゆっくりとしたブリード流は、あらかじめ選択された要件を満たすためにニードル弁２０の上昇速度を調整してこれを制御するのに役立つ。ドレンオリフィス６０の寸法は、タイミング制御弁１４が開かれている時にニードル弁２０を閉鎖状態に保ち、過剰量の高圧燃料がドレンオリフィス６０を通って漏れないようにし、ニードル弁２０が再び上昇する時（オリフィス６０を通る室４０からの燃料圧力のブリードオフ後）オリフィス６０のところにゆっくりとしたドレン流を生じさせるのに非常に重要である。ドレンオリフィス６０の寸法は、特定のインジェクタ１０の要望に合わせて最適化され、直径は好ましくは約０．１mm〜１．０mmである。好ましい実施形態では、ドレンオリフィス６０は約０．５mm以下である。ニードル弁２０の表面２２に作用する燃料の量は一部が、ニードル弁の後部２２、ニードル弁ハウジング２４及び逆止め玉弁のプレート６８によって構成される容積を有する室４０内に一部が閉じ込められる。ニードル弁後部の表面領域２２は、ニードル弁２０の後部に加わる燃料圧力により生じる力とばね３２によって及ぼされるニードルばね力の合計がニードルの前部３０に作用する高圧燃料により生じる対向力よりも大きいように正しく寸法決めされる。ニードル弁の前部３０に加わるかかる力は、ばね３２の付勢力と関連して表面２２に作用する燃料圧力の力に対向して作用する。ニードル弁の前部３０の表面及びばね３２によって及ぼされる付勢力に対して表面２２を正しく寸法決めすることにより、タイミング制御弁１４が開いている時にニードル弁２０の正しい閉鎖が得られる。この寸法決めは、高圧燃料がニードル弁２０の開放と閉鎖を同時に行うので重要である。
【００４７】
ニードル弁の後部のところの室４０に必要な全流量は非常に僅かなので、タイミング制御弁１４の所要寸法は、圧力制御弁１２よりも非常に小さい。さらに、タイミング制御弁１４の（弁全開）移動距離もまた、圧力制御弁１２の（弁全開）移動距離よりも非常に短い。したがって、タイミング制御弁１４の応答性は、圧力制御弁１２の応答性よりも非常に迅速である。
【００４８】
先立ち噴射事象の一時停止期間中、ニードル弁ドレンオリフィス６０を通る高圧燃料の一定のブリードが生じる。かくして、増圧器プランジャ１８は、ゆっくりと下降し、タイミング制御弁１４が開放形態にあるときにはいつでも室４０からブリードされた燃料を室４０内に補給する。タイミング制御弁１４が、非常に長い持続時間にわたって開いたままであれば、増圧器プランジャ１８は底に突く恐れがある。この恐れは、プランジャ１８のストロークを正しく寸法決めすると共にタイミング制御弁１４のオンオフ動作の両方を正しく協調又は整合させて過度に長い一時停止を避けることによって回避される。
【００４９】
動作原理
融通性のある噴射システムは、シングルショット噴射モード、孤立先立ち噴射モード、結合先立ち噴射モード及び噴射率波形整形噴射モードを実施できることが必要である。以下の説明は、互いに異なる各動作モードについて本発明の動作手順に関するものである。三角形又は傾斜路形状の噴射方式のシングルショット噴射モード（図４のケース１，図３のケース４）
シングルショット傾斜路形噴射中、タイミング制御弁１４は、閉鎖位置のままであり、噴射プロセス全体を通じて用いられることはない。したがって、高圧の燃料がニードル弁２０の前側又は下側にだけ流れ、室４０は加圧されることはなく、ドレンオリフィス６０及び通路６２を介して低圧燃料リザーバ６３に通じている。タイミングと噴射持続時間の両方は、動作中の圧力制御弁１２によって制御される。圧力制御弁１２を開放すると、噴射圧力が高圧燃料通路２６内で次第に増大する。高圧燃料はニードル前部３０に作用し、ばね３２の付勢力に打ち勝ってニードル弁２０を上昇させる（開放させる）。ニードル弁２０が開放すると、噴射が始まる。その結果として生じるシングルショット噴射は、従来技術を示す図１と関連して上述したような通常の従来型ＨＥＵＩインジェクタ２００の噴射事象と実質的に同一である。方形燃料圧力形状を有するシングルショット噴射（図４のケース２，図３のケース３）
制御弁１２，１４の両方の動作は、方形噴射率波形特性を達成するのに必要である。タイミング制御弁１４は、動作中の流体圧制御弁１２が開かれる前に又は開かれると同時に開かれる。この場合、動作中の圧力制御弁１２の作動に起因する燃料圧力の増大の最初の部分をブリードオフするために、逃がし（スピル）及びバイパス方式を用い、それにより噴射開始時期を遅らせる。タイミング制御弁１４の開放の結果として、室４０、ドレンオリフィス６０及び通路６２を介する低圧燃料リザーバ６３への逃がし及びバイパスが生じることになる。噴射圧力の最初の部分は比較的低いので、この最初の部分の下で生じる噴射はタイミング制御弁１４が閉じられていれば傾斜路形状の噴射（シングルショット傾斜路形噴射と同様である）を生じさせることになる。しかしながら、ここでは、タイミング制御弁１４を開いてこれら望ましくない初期圧力条件をバイパスすると共にニードル弁２０が、より望ましい高い圧力レベルが達成されるまで開くのを待つことができるようにする。
【００５０】
加圧燃料の最初の部分は室４０にブリードオフされる。室４０内の燃料の圧力は表面２２に作用するので、燃料圧力によって及ぼされる力は弁ばね３２によって及ぼされる付勢力と連携して、ニードル弁２０を閉鎖状態に保つよう作用する。したがって、ニードル弁２０は、タイミング制御弁１４がソレノイド６４の消勢後にばね４２によって閉鎖位置に戻されるまで閉鎖状態を保つことになろう。所望の経過後、ソレノイド６４の消勢が生じ、弁１４が閉鎖位置に戻る。この時点で、噴射燃料圧力は、すでに非常に高いレベルに増大していることになろう。圧力制御弁１２は完全開放位置にあり、増圧器１８の下方速度が生じているので、この条件のもとで生じる噴射は突然であり、噴射事象の開始時に非常に早い噴射速度を有する。他方、一定の噴射圧力が、増圧器１８によってプランジャ室２４のところに維持される。この圧力は、稼動中の流体のレール圧力に増圧器１８の増圧比を掛けたものに等しい。稼動中の流体のレール圧力は、約３，０００ｐｓｉであるのがよい。増圧比は７であるのがよく、その結果、流体圧力は約２１，０００ｐｓｉとなる。
【００５１】
噴射の終りに、タイミング制御弁１４は、ソレノイド６４を作動させて作動中の流体圧制御弁１２を閉鎖する前にタイミングバルブのばね４２の閉鎖付勢力に打ち勝つことにより再び開放位置にサイクル動作される。タイミング制御弁１４の開放後、室４０内の燃料の流体圧力は再び、表面２２に作用する。燃料圧力により表面２２に加わる力は、弁ばね３２によって及ぼされる付勢力と連携してニードル弁２０を力強く且つ急に閉じるよう働く。噴射流は、従来技術の場合のように作動中の流体噴射圧の遅れにより生じるニードル弁２０の漸次閉鎖ではなく、ニードル弁２０のこの強制的な閉鎖によりほぼ同時にゼロにカットオフされる。したがって、噴射の終りもまた非常に急であり、その結果、望ましい全体として方形の燃料圧力形状が得られる。
妥当な一時停止持続時間を有する先立ち噴射（図４のケース３，図３のケース１（実線））
本発明によれば、先立ち噴射は、主噴射に先立ってある持続期間の間、完全に中断されるシングルショット噴射と考えられ、かかる主噴射もまた、先立ち噴射とは別個のシングルショット噴射である。この中断は、圧力制御弁１２によって開始される噴射事象の開始後の或る時期にタイミング制御弁１４によってニードル弁２０の突然の閉鎖によって生じる。ニードル弁２０の閉鎖期間が比較的長い場合、先立ち噴射と主噴射との間の一時停止は長いであろう。制御弁１２，１４の両方は別個独立に制御されるので、両方の弁１２，１４のオンオフ方式は全体として融通性があり、互いに相互作用及び干渉は生じないであろう。ちょうどシングルショット噴射事象の場合と同様に、この場合も、圧力制御弁１２は、増圧器システム１８への圧力窓を開くために一度だけ作動される。タイミング制御弁１４は、圧力制御弁１２を開くと最初に閉じられる。圧力制御弁１２の開放後、ニードル弁２０は、上方に動くことにより開き、シングルショット噴射ケースと関連して上述したように噴射が始まることになる。次に、タイミング制御弁１４は、ソレノイド６４の作動により圧力制御弁１２が開かれた後すぐに開放位置に動作される。次に、ニードル弁２０は、タイミング制御弁１４の開放に応答して再び閉じ、その結果、噴射が停止する。ニードル弁２０の閉鎖に先立って、少量の燃料がノズル穴６６からシリンダの燃焼室に逃げる。これにより、先立ち噴射が生じ、主噴射事象から時間を置いて非常に僅かな量の燃料が短い持続時間にわたり噴射される。独立の圧力制御弁１２は開いたままであり、燃料圧力が高圧状態に維持される。
【００５２】
先立ち噴射のサイズは、２つの弁１２，１４の開放相互間のタイミングの遅れの関数であることは明らかである。タイミングのずれが長ければ長いほどそれだけいっそう先立ち噴射量が多くなる。両方の弁１２，１４は別個独立に制御されるので、先立ち噴射量は、非常に簡単且つ融通のきく方法で制御される。タイミング制御弁１４は、先立ち噴射の一時停止期間のサイズに一致して暫くの間開いたままであるのがよい。一時停止期間の終りに、タイミング制御弁１４の動作を再び停止させる。この結果、ニードル弁２０が開き、噴射事象が再開し、先立ち噴射事象から時間間隔を置いて主噴射事象を生じさせる。増圧器１８は下方に移動し続ける。その目的は、主噴射を終了させるために連続して或る量の高圧燃料を得ることにある。噴射の終りは、圧力制御弁１２の動作を停止させることにより達成される。
【００５３】
噴射の終りは又、タイミング制御弁１４を開放させて圧力制御弁１２の動作を停止させる前にニードル弁２０を強制的に閉鎖させることによっても達成できる。これにより、方形燃料圧力形状を有するシングルショット噴射の場合に上述したような急激な噴射の終りが生じる。かくして、ニードル弁２０は、圧力制御弁１２の閉鎖に起因して生じる噴射圧力の遅れの前に閉じる。
非常に長い一時停止期間を有する先立ち噴射（図４のケース４）
一時停止期間が極めて長い場合、先立ち噴射を、圧力制御弁１２を２つの開放／閉鎖サイクルにサイクル動作させることによって行われる２つの個々のシングルショットとして考えることができる。圧力制御弁１２を先ず最初に作動させて噴射を開始させる。先立ち部分は、非常に短い送出しを伴うので、タイミング制御弁１４を用いると、圧力制御弁１２によって開始される噴射を中断させると共にニードル弁２０が長すぎる期間にわたって開くのを阻止する。先立ち噴射を停止させた後、圧力制御弁１２の作動を停止させて最初のシングルショット事象を終了させるのがよい。増圧器１８の頂部に加わる圧力を大気に逃がすと、増圧器１８は次に噴射事象のために待機する頂部閉鎖位置に戻る。ベント又は逃がし通路（図示せず）は従来通り、ポペット弁ばねの真上でポペット弁の頂部に設けられている。主噴射を開始させるため、圧力制御弁１２を再び開くと次の噴射事象が始まる。エンジンの要求に応じて、傾斜路形、シングルショット又は方形シングルショット方式のいずれかを用いると、タイミング制御弁１４と圧力制御弁１２の適当な相互作用により主噴射事象としてシングルショットを生じさせることができる。
噴射率波形噴射（図４のケース５，図３のケース５）
噴射率波形噴射の動作方式は、先立ち動作（妥当な一時停止ケース）（図４のケース３）の場合とほぼ同一である。噴射率波形噴射事象では、タイミング制御弁１４の「オン」時間は非常に短く、例えば、タイミング制御弁１４の最小の制御可能なパルス幅である。タイミング制御弁１４からの中断が非常に短い場合、ニードル弁２０はタイミング制御弁１４のオン時間中は閉鎖位置には完全に戻らない。噴射圧力は、かかる場合非常に短い期間だけ中断するにすぎない。したがって、噴射率を表すグラフ線は、図４のケース３の場合のようにセグメントに分けられず、噴射率が０の状態に下がらない。この結果、典型的な滴形の噴射率波形曲線が得られる。
【００５４】
タイミング制御弁１４のスケジュールに応じて、異なる噴射率波形曲線を得るのがよい。これについては図３のケース５を参照されたい。噴射率波形噴射は、噴射の初期段階の際に非常に僅かな中断を有するシングルショット噴射であると考えられる。
幾つかの新規な特徴
本発明の新規な特徴のうち幾つかは、２つの点、即ち（１）設計の配置構成及び（２）噴射動作に分類される。
【００５５】
（１）設計の配置構成
２つのアクティブな独立制御の制御弁１２，１４は、１つのユニットインジェクタ１０に用いられる。圧力制御弁１２は、作動流体側に設けられて、噴射事象の圧力窓を開く。圧力制御弁１２を作動させなければ、タイミング制御弁１４に何が起こっても、これとは関係なく、噴射圧力は生じず、したがって噴射が生じない。タイミング制御弁１４は、高圧燃料側（作動流体側とは別である）に配置され、圧力制御弁１２とは実質的に独立にニードル弁２０を直接制御する。かくして、噴射事象は、タイミング制御弁１４を作動させると停止され又は中断され、タイミング制御弁１４は、ニードル弁２０を閉鎖するよう動作状態にある。さらに、タイミング制御弁１４は燃料側に設けられているので、圧力制御弁１２の制御下で増圧器プランジャ１８の動作の続行が生じ、それにより高圧燃料の連続源が得られる。
【００５６】
（２）噴射動作
２つのアクティブな制御弁１２，１４を備えたユニットインジェクタ１０は、今日製造されていない。したがって、２つの制御弁１２，１４の動作の協調計画を利用する方式は当業界にとって新規である。
【００５７】
単一の制御弁１２を備えたユニットインジェクタ１０が、十分な制御性、融通性及び単純性を維持しながら種々の噴射特性（例えば、図３に示すような特性）を生じさせることは非常に困難である。動作原理の項で説明した本発明の制御方式は、図３に示す種々の噴射特性を得るために２つの制御弁１２，１４を互いのオン／オフタイミング及び持続時間に合わせてどのように協調させればよいかを示している。
【００５８】
燃料噴射装置は動作及び制御の点でいっそう複雑精巧になっているので、優れた性能を発揮させるだけでなく、制御方式におけるユーザにとっての使いやすさ、単純性及び丈夫さを有するインジェクタを設計することが益々重要になっている。図５及び図６は、本発明の制御パラメータと性能パラメータの関係を示している。本発明の噴射系統は、２つのアクティブな制御弁１２，１４を有している。制御弁１２，１４は、互いに干渉せず、各弁１２，１４は非常に明確な応答性を有している。
【００５９】
図５は、タイミングのずれ及びタイミング弁のパルス幅（ＰＷ）の定義を表している。タイミングのずれは、弁を開くための圧力制御弁のパルス幅の開始時とタイミング制御弁の開放の開始時との間の時間間隔である。タイミングのずれは、圧力制御弁１２によって開始される噴射事象を中断させるためにタイミング制御弁１４をどれくらい遅く作動させればよいかを表している。タイミングのずれはまた、ニードル弁を閉じる前にノズルから漏れている先立ち噴射量の指標となる。したがって、先立ち噴射量は、図６に示すようなタイミングのずれのパラメータと線形の関係がある。タイミング制御弁１４のパルス幅持続時間は、タイミング制御弁１４が開放位置にどれくらい長く留まるかの指標である。タイミング制御弁１４の開放は直接、ニードル弁２０の閉鎖を生じさせるので、タイミング制御弁１４のパルス幅は、ニードル弁２０が閉鎖状態のままになる時間の長さに正比例する。したがって、先立ち噴射中、一時停止は、図６に示すようなタイミング制御弁１４のパルス幅と線形の関係がある。
利  点
本発明の燃料系統の顕著な利点は、増圧器注入システムの利点と共通レール注入システムの利点を兼ね備えていることにある。これは、２つのシステムの各々欠点のうち幾つかを回避しながら２つのシステムを結合させたものである。
【００６０】
（１）インジェクタ１０は、共通レールシステムが必要とするような高圧燃料輸送を必要としない。高噴射圧力は、ユニットインジェクタ内に封じ込められる。ユニットインジェクタ１０は、噴射事象中にのみ高圧動作の作用を受ける。これは、増圧器システムの利点である。
【００６１】
（２）インジェクタ１０は、ニードル弁２０の直接制御ができる。この特徴は、先立ち噴射動作にとって非常に重要である。ニードル弁２０の直接制御を行わなければ、僅かな先立ち噴射及び僅かな一時停止を達成できない。ニードル弁２０の直接制御の行えることは、増圧器システムとは異なる共通レールシステムの利点である。本発明は、この利点も備えている。
【００６２】
（３）本発明により動作中の流体圧力制御事象をニードル弁タイミング事象から切り離すことにより、噴射動作全体が一層簡単になると共にその融通性が高くなり、しかもその制御性が高くなる。各制御弁１２，１４はそれ自体の実質的に互いに独立した応答性を備える。２つの制御弁１２，１４は相互作用がなく、これらを別個独立に制御できる。これは、制御の仕方が簡単になることを意味している。結果の内挿及び外挿を容易に行うことができる。
【００６３】
（４）本発明によれば、多種多様な所望の全ての噴射特性を容易に達成できる。今日製造されているインジェクタの中で、上記の全ての特徴を達成できるものはない。共通レールシステムは、傾斜路噴射及び噴射率波形整形を達成することはできない。
【００６４】
（５）本発明の背後にある技術的思想は、従来法とは非常に異なっている。本発明では、先立ち噴射及び噴射率波形噴射は、短期間中断される単（シングル）噴射であると考えられる。この技術的思想に基づいて、各制御弁１２，１４は、他方の制御弁１２，１４との協調又は整合性が取られた唯一の応答性を有している。大型の圧力制御弁１２は，シングルショット噴射を行う上で一回動作するだけでよい。小型で迅速なタイミング制御弁を何回も使用して圧力制御弁１２の一回の開弁サイクル中にニードル弁の開閉動作を制御することができる。
【００６５】
（６）このインジェクタ１０は、増圧器を備えている。しかしながら、インジェクタ１０は、先立ち噴射を停止させるためには増圧器１８の動作の逆動を必要としない。これは、ＨＥＵＩ−Ｂ及びディジタル弁ＨＥＵＩ噴射方式とは異なっている。増圧器１８の動作の逆動を回避することにより、先立ち噴射が時間的に主噴射から時間を置いて生じる噴射事象が行われている間でも、高い燃料圧力が噴射事象全体を通じて維持されるので噴射の油圧効率が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来型ＨＥＵＩインジェクタの断面側面図である。
【図２】  本発明のニードル弁制御装置を備えたＨＥＵＩタイプのインジェクタの断面側面図である。
【図２ａ】  閉弁状態にある図２の領域２ａの拡大図である。
【図２ｂ】  開弁状態にある図２の領域２ａの拡大図である。
【図３】  本発明によって達成可能な噴射特性を表す一連のグラフ図である。
【図４】  噴射制御弁とタイミング制御弁の互いに異なる協調関係の効果及びその結果得られる噴射率を表す一連のグラフ図である。
【図５】  先立ち及び一時停止制御パラメータのグラフ図である。
【図６】  性能特性を表すグラフ図である。
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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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