(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇圧された燃料を蓄えておく蓄圧器と、該蓄圧器から前記燃料を供給されることにより開放して該燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給する供給路と、該供給路に並列に接続されて個々に前記燃料噴射弁への燃料供給を断続する２つの弁機構とを備え、
前記燃料噴射弁への燃料供給にあたっては前記２つの弁機構のうち一方の弁機構を先行して開放し、続いて他方の弁機構を開放することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記一方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用されていることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記他方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用され、
前記余圧を生じた前記燃料を逃がす経路には、該燃料の流通量を少なく抑える絞りが設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
昇圧された燃料を蓄えておく蓄圧器と、該蓄圧器から前記燃料を供給されることにより開放して該燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給する供給路と、該供給路に直列に接続されて個々に前記燃料噴射弁への燃料供給を断続する２つの弁機構とを備え、
前記供給路に、前記２つの弁機構のうち前記蓄圧器寄りに設置される一方の弁機構を迂回して燃料を流通させる迂回路が設けられ、
該迂回路には、前記燃料の流通量を少なく抑える絞りが設けられ、
前記燃料噴射弁への燃料供給にあたっては前記２つの弁機構のうち前記燃料噴射弁寄りに設置される他方の弁機構を先行して開放し、続いて前記一方の弁機構を開放することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】
前記他方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用されていることを特徴とする請求項４記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
昇圧された燃料を蓄えておく蓄圧器と、該蓄圧器から前記燃料を供給されることにより開放して該燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給する供給路と、該供給路に直列に接続されて個々に前記燃料噴射弁への燃料供給を断続する２つの弁機構とを備え、
前記供給路に、前記２つの弁機構のうち前記燃料噴射弁寄りに設置される一方の弁機構を迂回して燃料を流通させる迂回路が設けられ、該迂回路には、前記燃料の流通量を少なく抑える絞りが設けられ、
前記燃料噴射弁への燃料供給にあたっては前記２つの弁機構のうち前記蓄圧器寄りに設置される他方の弁機構を先行して開放し、続いて前記一方の弁機構を開放することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項７】
前記他方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用されていることを特徴とする請求項６記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記一方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用され、
前記余圧を生じた前記燃料を逃がす経路には、該燃料の流通量を少なく抑える第２の絞りが設けられていることを特徴とする請求項６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およびこれを備えるディーゼル機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１７はディーゼル機関に搭載される従来の燃料噴射装置の概略構成図である。図において符号１０１は燃料タンク、１０２は燃料を加圧供給する燃料ポンプ、１０３は燃料ポンプ１０２から加圧供給された燃料を所定の圧力もしくはそれ以上の圧力で蓄えておく蓄圧器、１０４は蓄圧器１０３から昇圧された燃料を供給されることにより開放してその燃料を噴射する燃料噴射弁、１０５は蓄圧器１０３から燃料噴射弁１０４へ燃料を供給する供給路である。
【０００３】
供給路１０５には、燃料噴射弁１０４への燃料供給を断続する電磁弁１０６が接続されている。電磁弁１０６には、蓄圧器１０３から燃料噴射弁１０４へ燃料を供給するポジションと、燃料噴射弁１０４への燃料供給を断って燃料噴射弁１０４側の供給路５に残った余圧を系外に逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用されている。
【０００４】
また、電磁弁１０６には、燃料噴射弁１０４への燃料供給を断つポジションが選択されたときに、燃焼噴射弁１０４側に残って余圧を生じた燃料を排出するドレン排出路１０８が接続されており、その先には余剰の燃料を受けるドレンパン１０９が設置されている。
【０００５】
上記のように構成された燃料噴射装置を備えるディーゼル機関を運転したときの燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
蓄圧器１０３には燃料ポンプ１０２の働きにより昇圧された燃料が常時蓄えられており、ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、電磁弁１０６が開放され、蓄圧器３に蓄えられた燃料が燃料噴射弁１０４に供給される。燃料噴射の行程を終えると電磁弁１０６が閉じられ、燃料噴射弁１０４側の供給路１０５に残って余圧を生じた燃料が、電磁弁１０６に設けられたドレン排出路１０８を通じて排出され、ドレンパン１０９に回収される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の燃料噴射装置においては、図１８に示すように、燃料噴射期間のすべてにわたってほぼ一定の噴射率で燃料噴射が行われる。このような燃料噴射方式では燃料消費率は優れているが、排ガス中のＮＯｘが多くなることがわかっており、大気汚染を助長する要因となるなど環境面で問題を生じる可能性がある。そのため、ＮＯｘ低減を図る何らかの対策が望まれている。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、燃料消費率を良好に維持しながら排ガス中のＮＯｘを低減することができる燃料噴射装置およびこれを備えるディーゼル機関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】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の燃料噴射装置およびこれを備えるディーゼル機関を採用する。
すなわち請求項１記載の本発明は、昇圧された燃料を蓄えておく蓄圧器と、該蓄圧器から前記燃料を供給されることにより開放して該燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給する供給路と、該供給路に並列に接続されて個々に前記燃料噴射弁への燃料供給を断続する２つの弁機構とを備え、
前記燃料噴射弁への燃料供給にあたっては前記２つの弁機構のうち一方の弁機構を先行して開放し、続いて他方の弁機構を開放することを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、一方の弁機構を先行して開放すると、蓄圧器から押し出された燃料は一方の弁機構を通じて燃料噴射弁に供給され、続いて他方の弁機構を開放すると、燃料は２つの弁機構を並行に通じて燃料噴射弁に供給される。これにより、燃料が噴射される期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率は高められる。
本発明においては、一方の弁機構の燃料流量を他方の弁機構の燃料流量よりも少なくする等して、前半／後半の燃料噴射率を如何様にも設定することも可能であり、適切な燃料噴射率を設定することで燃料消費率を良好に維持しつつ、排ガス中のＮＯｘの低減が図れる。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の燃料噴射装置において、前記一方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、一方の弁機構が、燃料噴射弁への燃料供給を断ったポジションを選択した状態で燃料噴射弁側に残った余圧を外に逃がすので、燃料の圧力が速やかに低下し、燃焼後期の低圧噴射が避けられて燃焼が良好に行われる。いわゆる、噴射の切れが良い状態が得られるのである。
【００１２】
請求項３記載の本発明は、請求項１記載の燃料噴射装置において、前記他方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用され、前記余圧を生じた前記燃料を逃がす経路には、該燃料の流通量を少なく抑える絞りが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、他方の弁機構が、燃料噴射弁への燃料供給を断ったポジションを選択した状態で燃料噴射弁側に残った余圧を外に逃がすので、燃料の圧力が速やかに低下し、燃焼後期の低圧噴射が避けられて燃焼が良好に行われる。これによっても、噴射の切れが良い状態が得られる。
なお、一方の弁機構のみが開放された状態では、昇圧された燃料が他方の弁機構に逆流しようとするが、余圧を生じた前記燃料を逃がす経路には絞りが設けられているので、該経路を通じて排出される燃料は少量に抑えられ、燃料噴射弁への供給量にはほとんど影響しない。
【００１４】
請求項４記載の本発明は、昇圧された燃料を蓄えておく蓄圧器と、該蓄圧器から前記燃料を供給されることにより開放して該燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給する供給路と、該供給路に直列に接続されて個々に前記燃料噴射弁への燃料供給を断続する２つの弁機構とを備え、
前記供給路に、前記２つの弁機構のうち前記蓄圧器寄りに設置される一方の弁機構を迂回して燃料を流通させる迂回路が設けられ、該迂回路には、前記燃料の流通量を少なく抑える絞りが設けられ、
前記燃料噴射弁への燃料供給にあたっては前記２つの弁機構のうち前記燃料噴射弁寄りに設置される他方の弁機構を先行して開放し、続いて前記一方の弁機構を開放することを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、他方の弁機構を先行して開放すると、蓄圧器から押し出された燃料が一方の弁機構を迂回し、他方の弁機構を通じて燃料噴射弁に供給される。このとき、燃料が絞りを通過する過程で供給量を絞られることにより、燃料噴射期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられる。続いて一方の弁機構を開放すると、燃料が他方の弁機構、一方の弁機構を通じて絞りの作用を受けることなく燃料噴射弁に供給される。これにより、後半の燃料噴射率が高められる。
【００１６】
請求項５記載の本発明は、請求項４記載の燃料噴射装置において、前記他方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、他方の弁機構が、燃料噴射弁への燃料供給を断ったポジションを選択した状態で燃料噴射弁側に残った余圧を外に逃がすので、燃料の圧力が速やかに低下し、燃焼後期の低圧噴射が避けられて燃焼が良好に行われる。これによっても、噴射の切れが良い状態が得られる。
【００１８】
請求項６記載の本発明は、昇圧された燃料を蓄えておく蓄圧器と、該蓄圧器から前記燃料を供給されることにより開放して該燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給する供給路と、該供給路に直列に接続されて個々に前記燃料噴射弁への燃料供給を断続する２つの弁機構とを備え、
前記供給路に、前記２つの弁機構のうち前記燃料噴射弁寄りに設置される一方の弁機構を迂回して燃料を流通させる迂回路が設けられ、該迂回路には、前記燃料の流通量を少なく抑える絞りが設けられ、
前記燃料噴射弁への燃料供給にあたっては前記２つの弁機構のうち前記蓄圧器寄りに設置される他方の弁機構を先行して開放し、続いて前記一方の弁機構を開放することを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、他方の弁機構を先行して開放すると、蓄圧器から押し出された燃料が他方の弁機構を通じたのち一方の弁機構を迂回して燃料噴射弁に供給される。このとき、燃料が絞りを通過する過程で供給量を絞られることにより、燃料噴射期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられる。続いて一方の弁機構を開放すると、燃料が他方の弁機構、一方の弁機構を通じて絞りの作用を受けることなく燃料噴射弁に供給される。これにより、後半の燃料噴射率が高められる。
【００２０】
請求項７記載の本発明は、請求項６記載の燃料噴射装置において、前記他方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明においては、他方の弁機構が、燃料噴射弁への燃料供給を断ったポジションを選択した状態で燃料噴射弁側に残った余圧を外に逃がすので、燃料の圧力が速やかに低下し、燃焼後期の低圧噴射が避けられて燃焼が良好に行われる。これによっても、噴射の切れが良い状態が得られる。
【００２２】
請求項８記載の本発明は、請求項６記載の燃料噴射装置において、前記一方の弁機構に、前記蓄圧器から前記燃料噴射弁へ燃料を供給するポジションと、前記燃料噴射弁への燃料供給を断って前記燃料噴射弁側に残った余圧を逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用され、
前記余圧を生じた前記燃料を逃がす経路には、該燃料の流通量を少なく抑える第２の絞りが設けられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明においては、一方の弁機構が、燃料噴射弁への燃料供給を断ったポジションを選択した状態で燃料噴射弁側に残った余圧を外に逃がすので、燃料の圧力が速やかに低下し、燃焼後期の低圧噴射が避けられて燃焼が良好に行われる。これによっても、噴射の切れが良い状態が得られる。
また、余圧を生じた燃料を逃がす経路には、他方の弁機構のみを開いたとき、燃料噴射弁に供給されるべき燃料が流れ込んで系外に排出されることになるが、この経路に設けられた第２の絞りによって燃料の流出が抑えられる。
【００３５】
本発明においては、蓄圧器および２つの弁機構を、エンジンシリンダとは分離して設けることにより、メインテナンスや部品の交換作業等が簡単に行える。また、ディーゼル機関を設計するうえでの自由度がまし、エンジンシリンダの小型／軽量化が図れる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る燃料噴射装置およびこれを備えるディーゼル機関の第１の実施形態を図１ないし図４に示して説明する。
図１は燃料噴射装置の概略構成図である。図において符号１は燃料タンク、２は燃料を加圧供給する燃料ポンプ、３は燃料ポンプ２から加圧供給された燃料を所定の圧力またはそれ以上の圧力で蓄えておく蓄圧器、４は蓄圧器３から昇圧された燃料を供給されることにより開放してその燃料を噴射する燃料噴射弁、５は蓄圧器３から燃料噴射弁４へ燃料を供給する供給路である。
【００３７】
供給路５には、燃料噴射弁４への燃料供給を断続する弁機構として、２つの電磁弁６，７が並列に接続されている。一方の電磁弁６には、開放時の燃料流量が他方の電磁弁７よりも少ないものが使用されている。
【００３８】
電磁弁６には、蓄圧器３から燃料噴射弁４へ燃料を供給するポジションと、燃料噴射弁４への燃料供給を断って燃料噴射弁４側に残った余圧を系外に逃がすポジションとを選択可能な三方向弁が使用されている。電磁弁７には、蓄圧器３から燃料噴射弁４へ燃料を供給するポジションと、燃料噴射弁４への燃料供給を断つポジションとを選択可能な二方向弁が使用されている。
【００３９】
また、電磁弁６には、燃料噴射弁４への燃料供給を断つポジションが選択されたときに、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料を排出するドレン排出路８が接続されており、その先には余剰の燃料を受けるドレンパン９が設置されている。
【００４０】
図２はこの燃料噴射装置を備えるレシプロ式のディーゼル機関の概略構成図である。図において符号１２０はシリンダ、１２１はシリンダヘッド、１２２はピストン、１２３はピストンロッド、１２４はクランクシャフト、１２５はクランクケース、１２６はバルブである。なお、本実施形態ではシリンダ１２０、シリンダヘッド１２１を合わせてエンジンシリンダとする。
【００４１】
燃料噴射装置は、燃料噴射弁４がシリンダヘッド１２１のほぼ中央に設置されているが、蓄圧器３および電磁弁６，７がシリンダ１２０の側部に分けて設置されており、両者は供給路５をなす管路で接続されている。
【００４２】
上記のように構成された燃料噴射装置を備えるディーゼル機関を運転したときの燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
蓄圧器３には燃料ポンプ２の働きにより昇圧された燃料が常時蓄えられる。燃料噴射弁４からは、この蓄圧器３に蓄えられた燃料が、電磁弁６，７の次のような開閉動作によって間欠的に噴射される。
【００４３】
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、電磁弁６，７がともに閉じられた状態から電磁弁６が先行して開放され、蓄圧器３に蓄えられた燃料が電磁弁６を通じて燃料噴射弁４に供給される。続いて、電磁弁７が電磁弁６の開放から所定の時間をおいて開放され、蓄圧器３に蓄えられた燃料が電磁弁６，７を並行に通じて燃料噴射弁４に供給される。燃料噴射の行程を終えると、電磁弁６，７は同時に閉じられる。電磁弁６，７が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、電磁弁６に設けられたドレン排出路８を通じて排出され、ドレンパン９に回収される。
【００４４】
このように、開放時の燃料流量が少ない電磁弁６を先行して開放すると、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、開放時の燃料流量が多い電磁弁７を遅れて開放すると、後半の燃料噴射率が高められる（噴射行程１回当たりの燃料噴射率の変化を示すと図３のようになる）。
【００４５】
したがって、本実施形態のディーゼル機関においては、燃料噴射期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、続いて後半の燃料噴射率が高められるので、燃料消費率を良好に維持しつつ、排ガス中のＮＯｘを低減することができる。
【００４６】
また、蓄圧器３および電磁弁６，７を、燃料噴射弁４と別体に構成し、シリンダ１２０やシリンダヘッド１２１からなるエンジンシリンダとは分離して設けたことにより、メインテナンスや部品の交換作業等を簡単に行うことができる。また、ディーゼル機関を設計するうえでの自由度がまし、エンジンシリンダさらにはディーゼル機関の小型／軽量化を実現することができる。
【００４７】
ところで、本実施形態においては弁機構として電磁弁６，７を採用したが、本発明はこれを油圧作動弁に置き換えても同等の効果を得られる。図４には、電磁弁６，７を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えた燃料噴射装置の構造を示す。
【００４８】
油圧作動弁２０は、三方弁の働きをする主弁２１と、主弁２１を作動させるべく作動油の供給を断続するパイロット弁２２とを備えている。
主弁２１は、供給路５を通じて蓄圧器３から燃料を供給されるシリンダ部２３と、シリンダ部２３内に往復動可能に配置された制御ピストン２４と、制御ピストン２４の一端面２４ａに作用して制御ピストン２４を一方向に付勢する戻しバネ２５とから構成されている。
【００４９】
シリンダ部２３には、供給路５を通じて蓄圧器３に連通する空間Ａ１と、燃料噴射弁４に連通する並列の供給路５ａに連通する空間Ａ２と、ドレン排出路８に連通する空間Ａ３と、パイロット弁２２に連通して作動油を供給される空間Ａ４とが連続して設けられている。
【００５０】
制御ピストン２４には、空間Ａ１，Ａ２間に配置され、両空間を連通／遮断して供給路５を断続する第１の弁体２６と、空間Ａ２，Ａ３間に配置され、両空間を連通／遮断してドレン排出路８を開閉する第２の弁体２７とが、制御ピストン２４の長さ方向に離間して設けられている。制御ピストン２４の他端面２４ｂは、パイロット弁２２から供給される作動油の圧力を受けるべく空間Ａ４に配置されている。
【００５１】
シリンダ部２３は、長さ方向に垂直な断面を見るとどの部分においても円形をなし、空間Ａ１は空間Ａ２よりも大径に、空間Ａ２は空間Ａ３よりも小径に形成されている。空間Ａ１，Ａ２間にあたるシリンダ部２３の内壁面には、漏斗状に径を絞られた縮径部２３ａが形成されている。また、第１の弁体２６には、縮径部２３ａに当接することで空間Ａ１，Ａ２を仕切るテーパ状のシート部２６ａが形成されている。シート部２６ａは、縮径部２３ａに対しては最外周のエッジ部分を当接するようになっており（これを「外当たり」という）、第１の弁体２６が空間Ａ１，Ａ２間を閉じた状態では、空間Ａ１に供給された燃料の圧力がシート部２６ａに作用しないようになっている。
【００５２】
主弁２１よりも下流側の供給路５ａには、油圧作動弁２０の開放時の燃料流量を少なくする絞り２８が設けられている。これにより、油圧作動弁２０の開放時の燃料流量は、油圧作動弁４０よりも少なく設定されている。また、ドレン排出路８の排出端は、余圧をもった燃料を無駄なく利用できるように、別途設けたドレンパンではなく、燃料タンク１に連通している。
【００５３】
パイロット弁２２は、図示しない作動油供給源から作動油を供給されるシリンダ部３０と、シリンダ部３０内に往復動可能に配置された制御ピストン３１と、図示しない制御部に制御されて制御ピストン３１を往復動させる電磁駆動部３２とから構成されており、作動油供給源から主弁２１側の空間Ａ４へ作動油を供給する作動油供給路３３の途中に設けられている。
【００５４】
シリンダ部３０内の空間Ａ５は、一方で作動油供給路３３に連通し、他方では空間Ａ５から延長された作動油供給路３３ａを通じて主弁２１の空間Ａ４に連通している。
制御ピストン３１には、作動油供給路３３と空間Ａ５との間に配置され、両空間を遮断して作動油供給路３３を断続する第３の弁体３４と、空間Ａ５を画成する第４の弁体３５とが、制御ピストン３１の長さ方向に離間して設けられている。
パイロット弁２２よりも下流側の作動油排出路には、作動油の流量を絞る絞り３６が設けられている。
【００５５】
油圧作動弁４０は、油圧作動弁２０と基本的に同じ構造となっており、二方弁の働きをする主弁４１と、主弁４１を作動させるべく作動油の供給を断続するパイロット弁４２とを備えている。
主弁４１は、供給路５ｂを通じて蓄圧器３から燃料を供給されるシリンダ部４３と、シリンダ部４３内部に往復動可能に配置された制御ピストン４４と、制御ピストン４４の一端面４４ａに作用して制御ピストン４４を一方向に付勢する戻し機構４５とから構成されている。
【００５６】
シリンダ部４３には、戻し機構４５の一部をなす空間Ｂ１と、供給路５を通じて蓄圧器３に連通する空間Ｂ２と、燃料噴射弁４に連通する供給路５に連通する空間Ｂ３と、パイロット弁４２に連通して作動油を供給される空間Ｂ４とが連続して設けられている。
【００５７】
制御ピストン４４には、空間Ｂ２，Ｂ３間に配置され、両空間を連通／遮断して供給路５を断続する第１の弁体４６と、空間Ｂ３を画成する第２の弁体４７とが、制御ピストン４４の長さ方向に離間して設けられている。制御ピストン４４の一端面４４ａは、蓄圧器３から供給される燃料の圧力を受けるべく空間Ｂ１に配置されており、制御ピストン４４の他端面４４ｂは、パイロット弁４２から供給される作動油の圧力を受けるべく空間Ｂ４に配置されている。
【００５８】
シリンダ部４３は、長さ方向に垂直な断面を見るとどの部分においても円形をなし、空間Ｂ２は空間Ｂ３よりも大径に形成されている。空間Ｂ２，Ｂ３間にあたるシリンダ部４３の内壁面には、漏斗状に径を絞られた縮径部４３ａが形成されている。また、第１の弁体４６には、縮径部４３ａに当接することで空間Ｂ２，Ｂ３を仕切るテーパ状のシート部４６ａが形成されている。シート部４６ａは、テーパ状の斜面を縮径部４３ａの最小径のエッジ部分に当接されるようになっており（これを「内当たり」という）、第１の弁体４６が空間Ｂ２，Ｂ３間を閉じた状態では、縮径部４３ａに当接した部分よりもさらに外周のシート部４６ａに、空間Ｂ２に供給された燃料の圧力が作用するようになっている。
なお、供給路５ｂは主弁２１、主弁４１に並列に連通しており、主弁４１には、第１の弁体２６の開閉に関係なく燃料が供給されるようになっている。
【００５９】
パイロット弁４２は、図示しない作動油供給源から作動油を供給されるシリンダ部５０と、シリンダ部５０内部に往復動可能に配置された制御ピストン５１と、図示しない制御部に制御されて制御ピストン５１を往復動させる電磁駆動部５２とから構成されており、作動油供給源から主弁４１側の空間Ｂ４へ作動油を供給する作動油供給路３３の途中に設けられている。
【００６０】
シリンダ部５０内の空間Ｂ５は、一方で作動油供給路３３に連通し、他方では作動油供給路３３ｂを通じて主弁４１の空間Ｂ４に連通している。
制御ピストン５１には、作動油供給路３３と空間Ｂ５との間に配置され、両空間を遮断して作動油供給路３３を断続する第３の弁体５４と、空間Ａ５を画成する第４の弁体５５とが、長さ方向に離間して設けられている。
パイロット弁４２よりも下流側の作動油排出路には、作動油の流量を絞る絞り５６が設けられている。
なお、作動油供給路３３はパイロット弁２２，４２に並列に連通しており、パイロット弁２２には、第３の弁体５４の開閉に関係なく作動油が供給されるようになっている。
【００６１】
戻し機構４５は、並列の供給路５ｂから分岐して蓄圧器３から空間Ｂ１に燃料を供給する圧導入路５７を備えるとともに、制御ピストン４４の一端面４４ａに作用して制御ピストン４４を一方向（紙面に向かって左方向）に押推する燃料の圧力が、シート部４６ａに作用して制御ピストン４４を他方向（紙面に向かって右方向）に押推する燃料の圧力よりも大きくなるように、制御ピストン４４の一端面４４ａの面積、およびシート部４６ａの面積が設定されている（具体的には、制御ピストン４４の一端面４４ａの面積が、シート部４６ａを制御ピストン４４の軸方向に投影した面積よりも大きくなるようにする）。これにより、制御ピストン４４には、第１の弁体４６の前後に作用する圧力に不均衡を生じ、戻しバネ２５と同じく制御ピストン４４を一方向に付勢する力が作用することになる。
【００６２】
上記のように構成された燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、油圧作動弁２０，４０がともに閉じられた状態から、油圧作動弁２０が先行して作動を開始する。まず、電磁駆動部３２が作動して制御ピストン３１が一方向（紙面に向かって左方向）に移動し、第３の弁体３４が開いて作動油が空間Ａ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ａを通じて空間Ａ４に流れ込む。空間Ａ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン２４が他方向（紙面に向かって右方向）に移動し、第１の弁体２６が開くとともに第２の弁体２７がドレン排出路８を閉じ、蓄圧器３から空間Ａ１，Ａ２、供給路５ａ、空間Ｂ３を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。なお、このときの燃料噴射率は絞り２８の作用により低く抑えられる。
【００６３】
続いて、油圧作動弁４０が作動を開始する。まず、電磁駆動部５２が作動して制御ピストン５１が一方向に移動し、第３の弁体５４が開いて作動油が空間Ｂ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ｂを通じて空間Ｂ４に流れ込む。空間Ｂ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン４４が他方向に移動して第１の弁体４６が開き、蓄圧器３から空間Ａ１、供給路５ｂ、空間Ｂ２，Ｂ３を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。このときの燃料噴射率は絞り２８の作用を受けないために行程前半より高まる。
【００６４】
燃料噴射の行程を終えると、油圧作動弁２０，４０が同時に閉じられる。電磁駆動部３２，５２の作動が同時に解除され、油圧作動弁２０では、制御ピストン３１が他方向に移動し、第３の弁体３４が閉じて空間Ａ５、さらに空間Ａ４への作動油の供給が断たれる。空間Ａ４への作動油の供給が断たれると、絞り３６を通じて空間Ａ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン２４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン２４が戻しバネ２５の付勢力を受けて一方向に移動し、第１の弁体２６が閉じるとともに第２の弁体２７がドレン排出路８を開き、供給路５ａを通じての燃料供給が断たれる。
【００６５】
同時に、油圧作動弁４０では、制御ピストン５１が他方向に移動し、第３の弁体５４が閉じて空間Ｂ５、さらに空間Ｂ４への作動油の供給が断たれる。空間Ｂ４への作動油の供給が断たれると、絞り５６を通じて空間Ｂ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン４４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン４４が戻し機構４５の付勢力を受けて一方向に移動し、第１の弁体４６が閉じて燃料噴射弁４への燃料供給が全て断たれる。
油圧作動弁２０，４０が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、供給路５ａ、空間Ａ２，Ａ３、ドレン排出路８を通じて排出され、燃料タンク１に回収される。
【００６６】
このように、電磁弁にかえて油圧作動弁２０，４０を採用した図４の燃料噴射装置においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる。
【００６７】
さらに、図４の燃料噴射装置においては、電磁駆動部５２の作動を解除すると、戻し機構４５の働きにより制御ピストン４４が遅延なく一方向への回帰を果たすので、安定した作動が実現される。また、空間Ｂ３を画成する第２の弁体４７の端面径と同じく空間Ｂ３を画成するシート部４６ａのシート径とが同一であることから、空間Ｂ３内に導入された燃料が制御ピストン４４に与える圧力は釣り合っており、しかも、制御ピストン４４には戻し機構４５による付勢力が作用している。したがって、油圧作動弁２０が先行して作動して供給路５ａの圧力が上昇しても、戻し機構４５の発生した付勢力に抗して第１の弁体４６が開いてしまうことはなく、これによっても安定した作動が実現される。しかもこの構造は非常に単純なので、燃料噴射装置の小型軽量化による製造コストの抑制、汎用性の向上、メインテナンス性の改善が図れる利点がある。
【００６８】
なお、図４の燃料噴射装置では、主弁２１と主弁４１とを同じ大きさとし、主弁２１の下流側の供給路５ａに絞り２８を設けることで油圧作動弁２０の容量を油圧作動弁４０よりも小さく（燃料流量を少なく）しているが、このように絞りを設ける以外に、主弁２１と主弁４１とを同じ大きさとし、第１の弁体２６，３６のリフト量を異ならせることで容量に大小の違いを与えることも可能である。また、主弁２１および主弁４１の大きさ自体を異ならせることで容量に大小の違いを与えることも可能である。
【００６９】
さらに、図４の燃料噴射装置では、制御ピストン４４の一端面４４ａの面積、およびシート部４６ａの面積の大きさを適宜設定することにより、戻し機構４５に所望の強さの付勢力を与えているが、このように圧力の不均衡だけで付勢力を得る以外に、圧力の不均衡による戻し機構と戻しバネとを組み合わせて付勢力を得ることも可能である。この構造は部品点数が増えて複雑にはなるが、戻し機構の付勢力と戻しバネの付勢力とを分けるので、作動可能な圧力範囲を広く設定でき、蓄圧器３の圧力が変化したとしてもそれに対応して安定した作動が実現できる。
また、圧力の不均衡による戻し機構を廃し、戻しバネだけで付勢力を得ることも可能である。
【００７０】
次に、本発明に係る燃料噴射装置およびこれを備えるディーゼル機関の第２の実施形態を図５および図６に示して説明する。なお、上記第１の実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態においては、電磁弁６，７の開放時の燃料流量は第１の実施形態と同じく設定されているが（電磁弁６が小、電磁弁７が大）、図５に示すように、電磁弁６には二方向弁が使用され、電磁弁７には三方向弁が使用されている。そして、電磁弁７にドレン排出路８が接続され、その先には余剰の燃料を受けるドレンパン９が設置されている。ドレン排出路８には、余圧を生じた燃料の流通量を少なく抑える絞り１０が設けられている。
【００７１】
上記のように構成された燃料噴射装置を備えるディーゼル機関を運転したときの燃料噴射装置の作動の仕方について説明すると、電磁弁６，７については上記第１の実施形態と全く同じに開閉動作を行って同様の燃料噴射率を実現する。そして、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料は、電磁弁７に設けられたドレン排出路８を通じて排出され、ドレンパン９に回収される。
【００７２】
ところで、電磁弁６のみが開放された状態では、昇圧された燃料が電磁弁７に逆流してドレン排出路８から系外に出ようとするが、ドレン排出路８には絞り１０が設けられているので、ドレン排出路８を通じて排出される燃料は少量に抑えられ、燃料噴射弁４への供給量にはほとんど影響しない。
【００７３】
本実施形態においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる（噴射行程１回当たりの燃料噴射率の変化は図３と同じになる）。
【００７４】
さらに、本実施形態においても電磁弁６，７を油圧作動弁２０，４０に置き換えて同等の効果を得られる。図６には、電磁弁６，７を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えた燃料噴射装置の構造を示す。なお、以下では図４に示した油圧作動弁とは異なる構成要素についてのみ説明し、既に説明した構成要素についての説明は省略する。
油圧作動弁２０のシリンダ部２３には、ドレン排出路８に連通する空間Ａ３は設けられておらず、油圧作動弁４０のシリンダ部４３に、空間Ｂ３，Ｂ４間に介在して空間Ｂ６が設けられており、ドレン排出路８はこの空間Ｂ６に接続されている。そして、制御ピストン４４に設けられた第２の弁体４７には、空間Ｂ３，Ｂ６間に配置されて両空間を連通／遮断してドレン排出路８を開閉する働きが与えられている。
【００７５】
上記のように構成された燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、油圧作動弁２０，４０がともに閉じられた状態から、油圧作動弁２０が先行して作動を開始する。まず、電磁駆動部３２が作動して制御ピストン３１が一方向（紙面に向かって左方向）に移動し、第３の弁体３４が開いて作動油が空間Ａ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ａを通じて空間Ａ４に流れ込む。空間Ａ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン２４が他方向（紙面に向かって右方向）に移動して第１の弁体２６が開き、蓄圧器３から空間Ａ１，Ａ２、供給路５ａ、空間Ｂ３を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。なお、このときの燃料噴射率は絞り２８の作用により低く抑えられる。
【００７６】
続いて、油圧作動弁４０が作動を開始する。まず、電磁駆動部５２が作動して制御ピストン５１が一方向に移動し、第３の弁体５４が開いて作動油が空間Ｂ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ｂを通じて空間Ｂ４に流れ込む。空間Ｂ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン４４が他方向に移動し、第１の弁体４６が開くとともに第２の弁体４７がドレン排出路８を閉じ、蓄圧器３から空間Ａ１、供給路５ｂ、空間Ｂ２，Ｂ３供給路５ｂを通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。このときの燃料噴射率は絞り２８の作用を受けないために行程前半より高まる。
【００７７】
燃料噴射の行程を終えると、油圧作動弁２０，４０が同時に閉じられる。電磁駆動部３２，５２の作動が同時に解除され、油圧作動弁２０では、制御ピストン３１が他方向に移動し、第３の弁体３４が閉じて空間Ａ５、さらに空間Ａ４への作動油の供給が断たれる。空間Ａ４への作動油の供給が断たれると、絞り３６を通じて空間Ａ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン２４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン２４が戻しバネ２５の付勢力を受けて一方向に移動して第１の弁体２６が閉じ、供給路５ａを通じての燃料供給が断たれる。
【００７８】
同時に、油圧作動弁４０では、制御ピストン５１が他方向に移動し、第３の弁体５４が閉じて空間Ｂ５、さらに空間Ｂ４への作動油の供給が断たれる。空間Ｂ４への作動油の供給が断たれると、絞り５６を通じて空間Ｂ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン４４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン４４が戻し機構４５の付勢力を受けて一方向に移動し、第２の弁体４７がドレン排出路８を開くとともに第１の弁体４６が閉じて燃料噴射弁４への燃料供給が全て断たれる。
油圧作動弁２０，４０が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、空間Ｂ３，Ｂ６、ドレン排出路８を通じて排出され、燃料タンク１に回収される。
【００７９】
このように、電磁弁にかえて油圧作動弁２０，４０を採用した図６の燃料噴射装置においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる。
【００８０】
さらに、図６の燃料噴射装置では、負荷が小さく、燃料噴射期間のすべてにわたってほぼ一定の噴射率を実現すればよい場合は、油圧作動弁４０のみを駆動するだけで済むので、負荷に応じて運転状態を切り換える際の作動の信頼性が向上する。
【００８１】
次に、本発明に係る燃料噴射装置およびこれを備えるディーゼル機関の第３の実施形態を図７および図８に示して説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態においては、図７に示すように、供給路５に、燃料噴射弁４への燃料供給を断続する弁機構として２つの電磁弁１１，１２が直列に接続されている。これら２つの電磁弁１１，１２には、開放時の燃料流量が等しいものが使用されている。
【００８２】
また、蓄圧器３寄りに設置される電磁弁１１には二方向弁が使用され、燃料噴射弁４寄りに設置される電磁弁１２には三方向弁が使用されている。そして、電磁弁１２にドレン排出路８が接続され、その先には余剰の燃料を受けるドレンパン９が設置されている。
【００８３】
さらに、供給路５には、電磁弁１１を迂回して燃料を流通させる迂回路１３が設けられ、その途中には絞り１４が設けられている。
【００８４】
上記のように構成された燃料噴射装置を備えるディーゼル機関を運転したときの燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、電磁弁１１，１２がともに閉じられた状態から電磁弁１２が先行して開放され、蓄圧器３に蓄えられた燃料が迂回路１３、電磁弁１２を通じて燃料噴射弁４に供給される。このとき、迂回路１３には絞り１４が設けられているので、先行して燃料噴射弁４に供給される燃料は少量に抑えられる。
【００８５】
続いて、電磁弁１１が電磁弁１２の開放から所定の時間をおいて開放され、蓄圧器３に蓄えられた燃料が電磁弁１１，１２を通じて絞り１４の作用を受けることなく燃料噴射弁４に供給される。燃料噴射の行程を終えると、電磁弁１１，１２は同時に閉じられる。電磁弁１１，１２が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、電磁弁１２に設けられたドレン排出路８を通じて排出され、ドレンパン９に回収される。
【００８６】
本実施形態においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる（噴射行程１回当たりの燃料噴射率の変化は図３と同じになる）。
【００８７】
さらに、本実施形態においては電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０に置き換えて同等の効果を得られる。図８には、電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えた燃料噴射装置の構造を示す。なお、以下では図６に示した油圧作動弁とは異なる構成要素についてのみ説明し、既に説明した構成要素についての説明は省略する。
油圧作動弁２０のシリンダ部２３には、蓄圧器３の燃料を主弁２１に通さず空間Ａ２に直接導くバイパス６０が設けられており、絞り１４はこのバイパス６０に設けられている。また、供給路５ａ，５ｂは設けられておらず、油圧作動弁２０側の空間Ａ２から油圧作動弁４０側の空間Ｂ３に燃料を供給する供給路６１が設けられている（バイパス６０、空間Ａ２、供給路６１からなる経路が図７に示した迂回路１３を構成している）。さらに、圧導入路５７は、空間Ｂ３から分岐して空間Ｂ１に接続されている。
【００８８】
上記のように構成された燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
図８の燃料噴射装置では、油圧作動弁２０，４０の役割が入れ替わっており、絞り２８の作用により燃料流量を少なく設定された油圧作動弁４０が先行して作動し、続いて油圧作動弁２０が作動するようになっている。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、油圧作動弁２０，４０がともに閉じられた状態から、油圧作動弁４０が先行して作動を開始する。まず、電磁駆動部５２が作動して制御ピストン５１が一方向（紙面に向かって左方向）に移動し、第３の弁体５４が開いて作動油が空間Ｂ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ｂを通じて空間Ｂ４に流れ込む。空間Ｂ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン４４が他方向（紙面に向かって右方向）に移動し、第１の弁体４６が開くとともに第２の弁体４７がドレン排出路８を閉じ、蓄圧器３からバイパス６０、空間Ａ２、供給路６１、空間Ｂ２，Ｂ３を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。なお、このときの燃料噴射率は絞り１４の作用により低く抑えられる。
【００８９】
続いて、油圧作動弁２０が作動を開始する。まず、電磁駆動部３２が作動して制御ピストン３１が一方向に移動し、第３の弁体３４が開いて作動油が空間Ａ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ａを通じて空間Ａ４に流れ込む。空間Ａ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン２４が他方向に移動して第１の弁体２６が開き、蓄圧器３から空間Ａ１，Ａ２、供給路６１、空間Ｂ２，Ｂ３を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。このときの燃料噴射率は絞り１４の作用を受けないために行程前半より高まる。
【００９０】
燃料噴射の行程を終えると、油圧作動弁２０，４０が同時に閉じられる。電磁駆動部３２，５２の作動が同時に解除され、油圧作動弁２０では、制御ピストン３１が他方向に移動し、第３の弁体３４が閉じて空間Ａ５、さらに空間Ａ４への作動油の供給が断たれる。空間Ａ４への作動油の供給が断たれると、絞り３６を通じて空間Ａ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン２４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン２４が戻しバネ２５の付勢力を受けて一方向に移動して第１の弁体２６が閉じ、空間Ａ１を通じての燃料供給が断たれる。
【００９１】
同時に、油圧作動弁４０では、制御ピストン５１が他方向に移動し、第３の弁体５４が閉じて空間Ｂ５、さらに空間Ｂ４への作動油の供給が断たれる。空間Ｂ４への作動油の供給が断たれると、絞り５６を通じて空間Ｂ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン４４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン４４が戻し機構４５の付勢力を受けて一方向に移動し、第１の弁体４６が閉じるとともに第２の弁体４７がドレン排出路８を開き、燃料噴射弁４への燃料供給が全て断たれる。
油圧作動弁２０，４０が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、空間Ｂ３，Ｂ６、ドレン排出路８を通じて排出され、燃料タンク１に回収される。
【００９２】
このように、電磁弁にかえて油圧作動弁２０，４０を採用した図８の燃料噴射装置においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる。
【００９３】
さらに、図８の燃料噴射装置では、燃料噴射の終わりが油圧作動弁２０の閉止動作だけで決定されるので、油圧作動弁４０と閉止のタイミングを厳密に合わせる必要がなく、制御が簡単になる。また、縮径部２３ａとシート部２６ａとの当接によって燃料噴射の終わりが決定されるので、設計も容易になる。
【００９４】
次に、本発明に係る燃料噴射装置およびこれを備えるディーゼル機関の第４の実施形態を図９および図１０に示して説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態においては、電磁弁１１，１２の開放時の燃料流量は第３の実施形態と同じく同量に設定されているが、図９に示すように、蓄圧器３寄りに設置される電磁弁１１には三方向弁が使用され、燃料噴射弁４寄りに設置される電磁弁１２には二方向弁が使用されている。そして、電磁弁１１にドレン排出路８が接続され、その先には余剰の燃料を受けるドレンパン９が設置されている。
【００９５】
さらに、供給路５には、電磁弁１２を迂回して燃料を流通させる迂回路１５が設けられ、その途中に絞り１６が設けられている。
【００９６】
上記のように構成された燃料噴射装置を備えるディーゼル機関を運転したときの燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、電磁弁１１，１２がともに閉じられた状態から電磁弁１１が先行して開放され、蓄圧器３に蓄えられた燃料が電磁弁１１、迂回路１５を通じて燃料噴射弁４に供給される。このとき、迂回路１５には絞り１６が設けられているので、先行して燃料噴射弁４に供給される燃料は少量に抑えられる。
【００９７】
続いて、電磁弁１２が電磁弁１１の開放から所定の時間をおいて開放され、蓄圧器３に蓄えられた燃料が電磁弁１１，１２を通じて絞り１６の作用を受けることなく燃料噴射弁４に供給される。燃料噴射の行程を終えると、電磁弁１１，１２は同時に閉じられる。電磁弁１１，１２が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、電磁弁１１に設けられたドレン排出路８を通じて排出され、ドレンパン９に回収される。
【００９８】
本実施形態においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる（噴射行程１回当たりの燃料噴射率の変化は図３と同じになる）。
【００９９】
さらに、本実施形態においても電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０に置き換えて同等の効果を得られる。図１０には、電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えた燃料噴射装置の構造を示す。なお、以下では図４に示した油圧作動弁とは異なる構成要素についてのみ説明し、既に説明した構成要素についての説明は省略する。
油圧作動弁２０のシリンダ部２３には、蓄圧器３から空間Ａ１，Ｂ２に連通する供給路５ｂは設けられておらず、供給路５ａから分岐して空間Ｂ２に連通する分岐路６２が設けられている（供給路５ａ、空間Ｂ３からなる経路が図９に示した迂回路１５を構成している）。絞り１６は供給路５ａに設けられている。また、圧導入路５７は、供給路５ａから分岐して空間Ｂ１に接続されている。
【０１００】
上記のように構成された燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、油圧作動弁２０，４０がともに閉じられた状態から、油圧作動弁２０が先行して作動を開始する。まず、電磁駆動部３２が作動して制御ピストン３１が一方向（紙面に向かって左方向）に移動し、第３の弁体３４が開いて作動油が空間Ａ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ａを通じて空間Ａ４に流れ込む。空間Ａ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン２４が他方向（紙面に向かって右方向）に移動し、第１の弁体２６が開くとともに第２の弁体２７がドレン排出路８を閉じ、蓄圧器３から空間Ａ１，Ａ２、供給路５ａ、空間Ｂ３を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。なお、このときの燃料噴射率は絞り１６の作用により低く抑えられる。
【０１０１】
続いて、油圧作動弁４０が作動を開始する。まず、電磁駆動部５２が作動して制御ピストン５１が一方向に移動し、第３の弁体５４が開いて作動油が空間Ｂ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ｂを通じて空間Ｂ４に流れ込む。空間Ｂ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン４４が他方向に移動して第１の弁体４６が開き、蓄圧器３から分岐路６２、空間Ｂ２，Ｂ３を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。このときの燃料噴射率は絞り１６の作用を受けないために行程前半より高まる。
【０１０２】
燃料噴射の行程を終えると、油圧作動弁２０，４０が同時に閉じられる。電磁駆動部３２，５２の作動が同時に解除され、油圧作動弁２０では、制御ピストン３１が他方向に移動し、第３の弁体３４が閉じて空間Ａ５、さらに空間Ａ４への作動油の供給が断たれる。空間Ａ４への作動油の供給が断たれると、絞り３６を通じて空間Ａ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン２４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン２４が戻しバネ２５の付勢力を受けて一方向に移動して第１の弁体２６が閉じるとともに第２の弁体２７がドレン排出路８を開き、燃料噴射弁４への燃料供給が全て断たれる。
【０１０３】
同時に、油圧作動弁４０では、制御ピストン５１が他方向に移動し、第３の弁体５４が閉じて空間Ｂ５、さらに空間Ｂ４への作動油の供給が断たれる。空間Ｂ４への作動油の供給が断たれると、絞り５６を通じて空間Ｂ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン４４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン４４が戻し機構４５の付勢力を受けて一方向に移動して第１の弁体４６が閉じる。
油圧作動弁２０，４０が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、空間Ｂ３、供給路５ａ、空間Ａ２，Ａ３、ドレン排出路８を通じて排出され、燃料タンク１に回収される。
【０１０４】
このように、電磁弁にかえて油圧作動弁２０，４０を採用した図１０の燃料噴射装置においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる。
【０１０５】
さらに、図１０の燃料噴射装置では、燃料噴射の終わりが油圧作動弁２０の閉止動作だけで決定されるので、油圧作動弁４０と閉止のタイミングを厳密に合わせる必要がなく、制御が簡単になる。
【０１０６】
次に、本発明に係る燃料噴射装置およびこれを備えるディーゼル機関の第５の実施形態を図１１および図１２に示して説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態において、電磁弁１１，１２の開放時の燃料流量は第３、第４の実施形態と同じく同量に設定されているが、蓄圧器３寄りに設置される電磁弁１１には二方向弁が使用され、燃料噴射弁４側に設置される電磁弁１２には三方向弁が使用されている。そして、電磁弁１２にドレン排出路８が接続され、その先には余剰の燃料を受けるドレンパン９が設置されている。ドレン排出路８には絞り１０が設けられている。
【０１０７】
上記のように構成された燃料噴射装置を備えるディーゼル機関を運転したときの燃料噴射装置の作動の仕方について説明すると、電磁弁１１，１２については上記第４の実施形態と全く同じに開閉動作を行って同様の燃料噴射率を実現する。そして、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料は、電磁弁１２に設けられたドレン排出路８を通じて排出され、ドレンパン９に回収される。
【０１０８】
ところで、電磁弁１１のみが開放された状態では、昇圧された燃料が電磁弁１２に逆流してドレン排出路８から系外に出ようとするが、ドレン排出路８には絞り１０が設けられているので、ドレン排出路８を通じて排出される燃料は少量に抑えられ、燃料噴射弁４への供給量にはほとんど影響しない。
【０１０９】
本実施形態においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる（噴射行程１回当たりの燃料噴射率の変化は図３と同じになる）。
【０１１０】
さらに、本実施形態においても電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０に置き換えて同等の効果を得られる。図１２には、電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えた燃料噴射装置の構造を示す。なお、以下では図１０に示した油圧作動弁とは異なる構成要素についてのみ説明し、既に説明した構成要素についての説明は省略する。
油圧作動弁２０のシリンダ部２３には、ドレン排出路８に連通する空間Ａ３は設けられておらず、油圧作動弁４０のシリンダ部４３に、空間Ｂ３，Ｂ４間に介在して空間Ｂ６が設けられており、ドレン排出路８はこの空間Ｂ６に接続されている。そして、制御ピストン４４に設けられた第２の弁体４７には、空間Ｂ３，Ｂ６間に配置されて両空間を連通／遮断してドレン排出路８を開閉する働きが与えられている。
【０１１１】
上記のように構成された燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、油圧作動弁２０，４０がともに閉じられた状態から、油圧作動弁２０が先行して作動を開始する。まず、電磁駆動部３２が作動して制御ピストン３１が一方向（紙面に向かって左方向）に移動し、第３の弁体３４が開いて作動油が空間Ａ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ａを通じて空間Ａ４に流れ込む。空間Ａ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン２４が他方向（紙面に向かって右方向）に移動し、第１の弁体２６が開き、蓄圧器３から空間Ａ１，Ａ２、供給路５ａ、空間Ｂ３を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。なお、このときの燃料噴射率は絞り１６の作用により低く抑えられる。
【０１１２】
続いて、油圧作動弁４０が作動を開始する。まず、電磁駆動部５２が作動して制御ピストン５１が一方向に移動し、第３の弁体５４が開いて作動油が空間Ｂ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ｂを通じて空間Ｂ４に流れ込む。空間Ｂ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン４４が他方向に移動して第１の弁体４６が開くとともに第２の弁体４７がドレン排出路８を閉じ、蓄圧器３から空間Ａ１，Ａ２、供給路５ａ、分岐路６２、空間Ｂ２，Ｂ３を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。このときの燃料噴射率は絞り１６の作用を受けないために行程前半より高まる。
【０１１３】
燃料噴射の行程を終えると、油圧作動弁２０，４０が同時に閉じられる。電磁駆動部３２，５２の作動が同時に解除され、油圧作動弁２０では、制御ピストン３１が他方向に移動し、第３の弁体３４が閉じて空間Ａ５、さらに空間Ａ４への作動油の供給が断たれる。空間Ａ４への作動油の供給が断たれると、絞り３６を通じて空間Ａ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン２４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン２４が戻しバネ２５の付勢力を受けて一方向に移動して第１の弁体２６が閉じる。
【０１１４】
同時に、油圧作動弁４０では、制御ピストン５１が他方向に移動し、第３の弁体５４が閉じて空間Ｂ５、さらに空間Ｂ４への作動油の供給が断たれる。空間Ｂ４への作動油の供給が断たれると、絞り５６を通じて空間Ｂ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン４４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン４４が戻し機構４５の付勢力を受けて一方向に移動し、第２の弁体４７がドレン排出路８を開くとともに第１の弁体４６が閉じて燃料噴射弁４への燃料供給が全て断たれる。
油圧作動弁２０，４０が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、空間Ｂ６からドレン排出路８を通じて排出され、燃料タンク１に回収される。
【０１１５】
このように、電磁弁にかえて油圧作動弁２０，４０を採用した図１２の燃料噴射装置においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる。
【０１１６】
さらに、図１２の燃料噴射装置では、負荷が小さく、燃料噴射期間のすべてにわたってほぼ一定の噴射率を実現すればよい場合は、油圧作動弁２０のみを駆動するだけで済むので、負荷に応じて運転状態を切り換える際の作動の信頼性が向上する。
【０１１７】
次に、本発明に係る燃料噴射装置およびこれを備えるディーゼル機関の第１の参考例を図１３および図１４に示して説明する。なお、上記の各実施形態において既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本参考例においては、電磁弁１１，１２の開放時の燃料流量は第３、第４、第５の実施形態と同じく同量に設定されているが、これら２つの電磁弁１１，１２は供給路５に並列に接続されている。一方の電磁弁（一方の弁機構）１１には三方向弁が使用され、他方の電磁弁（他方の弁機構）１２には二方向弁が使用されている。そして、電磁弁１１にドレン排出管８が接続され、その先には余剰の燃料を受けるドレンパン９が設置されている。
【０１１８】
また、電磁弁１１，１２には、それぞれ独立した燃料供給系統１７，１８が設けられている。先行して作動する電磁弁１１に燃料を供給する燃料供給系統１７の供給圧、すなわち一方の蓄圧器３ａの設定圧は、続いて作動する電磁弁弁１２に燃料を供給する燃料供給系統１８の供給圧、すなわち他方の蓄圧器３ｂの設定圧よりも低く設定されており、電磁弁１１を通じて燃料噴射弁４に供給される燃料流量は、電磁弁１２を通じて燃料噴射弁４に供給される燃料流量よりも少なくなっている。さらに、蓄圧器３ａと電磁弁１１との間の供給路５には、電磁弁１１から蓄圧器３ａへの燃料の逆流を阻止する逆止弁６４が設けられている。
【０１１９】
上記のように構成された燃料噴射装置を備えるディーゼル機関を運転したときの燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、電磁弁１１，１２がともに閉じられた状態から電磁弁１１が先行して開放され、蓄圧器３ａに蓄えられた燃料が電磁弁１１を通じて燃料噴射弁４に供給される。このとき、蓄圧器３ａの設定圧は低く設定されているので、先行して燃料噴射弁４に供給される燃料は少量に抑えられる。
【０１２０】
続いて、電磁弁１２が電磁弁１１の開放から所定の時間をおいて開放され、蓄圧器３ｂに蓄えられた燃料が電磁弁１２を通じて燃料噴射弁４に供給される。燃料供給系統１８からの燃料供給が開始されると、電磁弁１１を通じて供給される燃料の圧力が、電磁弁１２を通じて供給される燃料の圧力よりも低く設定されていることから、電磁弁１１においては燃料が逆方向に流れようとするが、逆止弁６４が閉じてその流れを阻止するので、燃料供給系１７からの燃料供給が断たれる。このときの燃料噴射率は、燃料供給系統１８の供給圧に比例して行程前半より高まる。燃料噴射の行程を終えると、電磁弁１１，１２は同時に閉じられる。電磁弁１１，１２が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、電磁弁１１に設けられたドレン排出路８を通じて排出され、ドレンパン９に回収される。
【０１２１】
本参考例においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる（噴射行程１回当たりの燃料噴射率の変化は図３と同じになる）。
【０１２２】
さらに、本参考例においても電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０に置き換えて同等の効果を得られる。図１４には、電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えた燃料噴射装置の構造を示す。図１４では、油圧作動弁２０が上段に、油圧作動弁４０が下段に配置されており、油圧作動弁２０の空間Ａ１には、一方の燃料供給系統１７を構成する蓄圧器３ａから燃料の供給を受けるための供給路６３が設けられている（蓄圧器３ａから供給路６３、空間Ａ１，Ａ２を通過して燃料噴射弁４に至る経路が一方の供給路を構成し、蓄圧器３ｂから空間Ｂ２，Ｂ３、供給路５ａ、空間Ａ２を通過して燃料噴射弁４に至る経路が他方の供給路を構成している）。
【０１２３】
供給路６３には、空間Ａ１から蓄圧器３ａへの燃料の逆流を阻止する逆止弁６４が設けられている。また、供給路５ｂは設けられておらず、圧導入路５７は油圧作動弁４０の空間Ｂ２から分岐して空間Ｂ１に接続されている。
【０１２４】
上記のように構成された燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、油圧作動弁２０，４０がともに閉じられた状態から、油圧作動弁２０が先行して作動を開始する。まず、電磁駆動部３２が作動して制御ピストン３１が一方向（紙面に向かって左方向）に移動し、第３の弁体３４が開いて作動油が空間Ｂ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ａを通じて空間Ａ４に流れ込む。空間Ａ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン２４が他方向（紙面に向かって右方向）に移動し、第１の弁体２６が開くとともに第２の弁体２７がドレン排出路８を閉じ、蓄圧器３ａから供給路６３、空間Ａ１，Ａ２を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。なお、このときの燃料噴射率は、燃料供給系統１７の供給圧に比例して低く抑えられる。
【０１２５】
続いて、油圧作動弁２０が作動を開始する。まず、電磁駆動部５２が作動して制御ピストン５１が一方向に移動し、第３の弁体５４が開いて作動油が空間Ｂ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ｂを通じて空間Ｂ４に流れ込む。空間Ｂ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン４４が他方向に移動して第１の弁体４６が開き、蓄圧器３ｂから空間Ｂ２，Ｂ３、供給路５ａ、空間Ａ２を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。また、空間Ａ１，Ａ２内部の圧力が蓄圧器３ａの設定圧よりも高くなることから逆止弁６４が閉じ、燃料供給系統１７からの燃料供給が断たれる。このときの燃料噴射率は、燃料供給系統１８の供給圧に比例して行程前半より高まる。
【０１２６】
燃料噴射の行程を終えると、油圧作動弁２０，４０が同時に閉じられる。電磁駆動部３２，５２の作動が同時に解除され、油圧作動弁２０では、制御ピストン３１が他方向に移動し、第３の弁体３４が閉じて空間Ａ５、さらに空間Ａ４への作動油の供給が断たれる。空間Ａ４への作動油の供給が断たれると、絞り３６を通じて空間Ａ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン２４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン２４が戻しバネ２５の付勢力を受けて一方向に移動して第１の弁体２６が閉じるとともに第２の弁体２７がドレン排出路８を開き、供給路６３を通じての燃料供給が断たれる。
【０１２７】
同時に、油圧作動弁４０では、制御ピストン５１が他方向に移動し、第３の弁体５４が閉じて空間Ｂ５、さらに空間Ｂ４への作動油の供給が断たれる。空間Ｂ４への作動油の供給が断たれると、絞り５６を通じて空間Ｂ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン４４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン４４が戻し機構４５の付勢力を受けて一方向に移動して第１の弁体４６が閉じ、燃料噴射弁４への燃料供給が全て断たれる。
油圧作動弁２０，４０が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、空間Ａ２，Ａ３、ドレン排出路８を通じて排出され、燃料タンク１に回収される。
【０１２８】
このように、電磁弁にかえて油圧作動弁２０，４０を採用した図１４の燃料噴射装置においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる。
【０１２９】
さらに、図１４の燃料噴射装置では、２つの燃料供給系統１７，１８を備え、それぞれが行程の前半／後半において燃料供給の役割を別個に担うようになっており、燃料の供給圧を変化させることで所望の燃料噴射率を調整できるので、行程の前半／後半いずれにおいても正確な設定が可能になる。
【０１３０】
なお、本参考例においては、燃料供給系統１７，１８をそれぞれ同じ構成としたが、より高圧の蓄圧器３ｂから低圧の蓄圧器３ａに減圧弁を介して燃料を導くようにすれば、燃料ポンプ２をひとつにして構造を簡略化することが可能である。
【０１３１】
また、本参考例においては、先行して油圧作動弁２０を開き、続いて油圧作動弁４０を開き、油圧作動弁２０，４０を同時に閉じて１回あたりの燃料噴射の行程を終える制御を行っているが、先行して油圧作動弁２０を開き、続いて油圧作動弁２０を閉じると同時に油圧作動弁４０を開き、最後に油圧作動弁４０を閉じて１回あたりの燃料噴射の行程を終えるような制御を行っても構わない。
【０１３２】
次に、本発明に係る燃料噴射装置およびこれを備えるディーゼル機関の第２の参考例を図１５および図１６に示して説明する。なお、上記第１の参考例において既に説明した構成要素には同一符号を付して説明は省略する。本参考例においては、蓄圧器３ａと電磁弁１１との間の供給路５に、燃料供給系統１８から電磁弁１２を通じて燃料を供給する供給路６５が接続されている。
【０１３３】
上記のように構成された燃料噴射装置を備えるディーゼル機関を運転したときの燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、電磁弁１１，１２がともに閉じられた状態から電磁弁１１が先行して開放され、蓄圧器３ａに蓄えられた燃料が電磁弁１１を通じて燃料噴射弁４に供給される。このとき、蓄圧器３ａの設定圧は低く設定されているので、先行して燃料噴射弁４に供給される燃料は少量に抑えられる。
【０１３４】
続いて、電磁弁１２が電磁弁１１の開放から所定の時間をおいて開放され、蓄圧器３ｂに蓄えられた燃料が電磁弁１２を通じて燃料噴射弁４に供給される。燃料供給系統１８からの燃料供給が開始されると、燃料供給系統１７ａから供給される燃料の圧力が、電磁弁１２を通じて供給される燃料の圧力よりも低く設定されていることから、燃料が蓄圧器３ａに逆流しようとするが、逆止弁６４が閉じてその流れを阻止するので、燃料供給系１７からの燃料供給が断たれる。このときの燃料噴射率は、燃料供給系統１８の供給圧に比例して行程前半より高まる。燃料噴射の行程を終えると、電磁弁１１，１２は同時に閉じられる。電磁弁１１，１２が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、電磁弁１１に設けられたドレン排出路８を通じて排出され、ドレンパン９に回収される。
【０１３５】
本参考例においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる（噴射行程１回当たりの燃料噴射率の変化は図３と同じになる）。
【０１３６】
さらに、本参考例においても電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０に置き換えて同等の効果を得られる。図１６には、電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えた燃料噴射装置の構造を示す。図１６に示した燃料噴射装置には、油圧作動弁２０，４０間に供給路５ａは設けられておらず、油圧作動弁４０側の空間Ｂ３から油圧作動弁２０側の空間Ａ１に燃料を供給する供給路６５が設けられている（蓄圧器３ａから供給路６３、空間Ａ１，Ａ２を通過して燃料噴射弁４に至る経路が一方の供給路を構成し、蓄圧器３ｂから空間Ｂ２，Ｂ３、供給路６５を通過して油圧作動弁４０に至る経路が他方の供給路を構成している）。
【０１３７】
上記のように構成された燃料噴射装置の作動の仕方について説明する。
ディーゼル機関が燃料噴射の行程に入ると、油圧作動弁２０，４０がともに閉じられた状態から、油圧作動弁２０が先行して作動を開始する。まず、電磁駆動部３２が作動して制御ピストン３１が一方向（紙面に向かって左方向）に移動し、第３の弁体３４が開いて作動油が空間Ｂ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ａを通じて空間Ａ４に流れ込む。空間Ａ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン２４が他方向（紙面に向かって右方向）に移動し、第１の弁体２６が開くとともに第２の弁体２７がドレン排出路８を閉じ、蓄圧器３ａから供給路６３、空間Ａ１，Ａ２を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。なお、このときの燃料噴射率は、燃料供給系統１７の供給圧に比例して低く抑えられる。
【０１３８】
続いて、油圧作動弁２０が作動を開始する。まず、電磁駆動部５２が作動して制御ピストン５１が一方向に移動し、第３の弁体５４が開いて作動油が空間Ｂ５に流れ込み、さらに作動油供給路３３ｂを通じて空間Ｂ４に流れ込む。空間Ｂ４に作動油が流れ込むと、作動油の圧力を受けて制御ピストン４４が他方向に移動して第１の弁体４６が開き、蓄圧器３ｂから空間Ｂ２，Ｂ３、供給路６５、空間Ａ１，Ａ２を通じて燃料噴射弁４に燃料が供給される。また、空間Ａ１，Ａ２内部の圧力が蓄圧器３ａからの供給圧力よりも高くなることから逆止弁６４が閉じ、燃料供給系統１７からの燃料供給が断たれる。このときの燃料噴射率は、燃料供給系統１８の供給圧に比例して行程前半より高まる。
【０１３９】
燃料噴射の行程を終えると、油圧作動弁２０，４０が同時に閉じられる。電磁駆動部３２，５２の作動が同時に解除され、油圧作動弁２０では、制御ピストン３１が他方向に移動し、第３の弁体３４が閉じて空間Ａ５、さらに空間Ａ４への作動油の供給が断たれる。空間Ａ４への作動油の供給が断たれると、絞り３６を通じて空間Ａ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン２４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン２４が戻しバネ２５の付勢力を受けて一方向に移動して第１の弁体２６が閉じるとともに第２の弁体２７がドレン排出路８を開き、燃料噴射弁４への燃料供給が全て断たれる。
【０１４０】
同時に、油圧作動弁４０では、制御ピストン５１が他方向に移動し、第３の弁体５４が閉じて空間Ｂ５、さらに空間Ｂ４への作動油の供給が断たれる。空間Ｂ４への作動油の供給が断たれると、絞り５６を通じて空間Ｂ４から作動油が排出され、作動油による制御ピストン４４の押推力が解除される。作動油による押推力が解除されると、制御ピストン４４が戻し機構４５の付勢力を受けて一方向に移動して第１の弁体４６が閉じる。
油圧作動弁２０，４０が閉じられると、燃料噴射弁４側の供給路５に残って余圧を生じた燃料が、空間Ａ２，Ａ３、ドレン排出路８を通じて排出され、燃料タンク１に回収される。
【０１４１】
このように、電磁弁にかえて油圧作動弁２０，４０を採用した図１６の燃料噴射装置においても、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められる。
【０１４２】
なお、本参考例においても、より高圧の蓄圧器３ｂから低圧の蓄圧器３ａに減圧弁を介して燃料を導くようにして、構造を簡略化することが可能である。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、噴射行程１回当たりの燃料噴射の期間における前半の燃料噴射率が低く抑えられ、後半の燃料噴射率が高められるので、燃料消費率を良好に維持しつつ、排ガス中のＮＯｘを低減することができる。
【０１４４】
本発明によれば、蓄圧器から燃料噴射弁への燃料供給を断った状態で燃料噴射弁側に残った余圧を外に逃がすことにより、燃料の圧力が速やかに低下し、燃焼後期の低圧噴射が避けられて燃焼が良好に行われ、噴射の切れが良い状態が得られるので、燃料消費率を良好に維持しつつ、排ガス中のＮＯｘを低減することができる。また、燃料噴射弁や供給路に無用な圧力が作用しないため、弁機構の開閉による圧の導入／解除が安定して行われるようになり、燃料噴射装置の作動、ひいてはディーゼル機関の運転状態を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る燃料噴射装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】  図１の燃料噴射装置を搭載したディーゼル機関の概略構成図である。
【図３】  図１の燃料噴射装置によって実現される、噴射行程１回当たりの燃料噴射率の変化を示す図表である。
【図４】  図１の電磁弁６，７を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えて構成した燃料噴射装置を示す概略構成図である。
【図５】  本発明に係る燃料噴射装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。
【図６】  図５の電磁弁６，７を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えて構成した燃料噴射装置を示す概略構成図である。
【図７】  本発明に係る燃料噴射装置の第３の実施形態を示す概略構成図である。
【図８】  図７の電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えて構成した燃料噴射装置を示す概略構成図である。
【図９】  本発明に係る燃料噴射装置の第４の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】  図９の電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えて構成した燃料噴射装置を示す概略構成図である。
【図１１】  本発明に係る燃料噴射装置の第５の実施形態を示す概略構成図である。
【図１２】  図１１の電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えて構成した燃料噴射装置を示す概略構成図である。
【図１３】  本発明に係る燃料噴射装置の第１の参考例を示す概略構成図である。
【図１４】  図１３の電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えて構成した燃料噴射装置を示す概略構成図である。
【図１５】  本発明に係る燃料噴射装置の第２の参考例を示す概略構成図である。
【図１６】  図１５の電磁弁１１，１２を油圧作動弁２０，４０にそれぞれ置き換えて構成した燃料噴射装置を示す概略構成図である。
【図１７】  従来の燃料噴射装置を示す概略構成図である。
【図１８】  従来の燃料噴射装置によって実現される、噴射行程１回当たりの燃料噴射率の変化を示す図表である。
【図１】
0003759030.tif 000002
【図２】
0003759030.tif 000003
【図３】
0003759030.tif 000004
【図４】
0003759030.tif 000005
【図５】
0003759030.tif 000006
【図６】
0003759030.tif 000007
【図７】
0003759030.tif 000008
【図８】
0003759030.tif 000009
【図９】
0003759030.tif 000010
【図１０】
0003759030.tif 000011
【図１１】
0003759030.tif 000012
【図１２】
0003759030.tif 000013
【図１３】
0003759030.tif 000014
【図１４】
0003759030.tif 000015
【図１５】
0003759030.tif 000016
【図１６】
0003759030.tif 000017
【図１７】
0003759030.tif 000018
【図１８】
0003759030.tif 000019