(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給路を備えると共に内部に複数の中空穴が形成され且つ先端に前記燃料供給路を通じて供給された燃料を噴射するための複数の噴孔が形成された本体、前記中空穴に摺動可能に配置され且つ前記噴孔を開閉する複数の針弁、前記針弁に作用して前記噴孔を閉弁する方向に付勢する複数の付勢手段、前記中空穴と前記針弁とによって形成されており且つ前記本体に形成された絞りを通じて前記燃料供給路からの燃料が供給される複数のバランスチャンバ、前記バランスチャンバ内の燃料圧を解放することにより燃料を前記噴孔から噴射するため前記本体に形成された複数の燃料排出路、前記燃料排出路を開閉する複数の開閉弁、及び前記燃料排出路を前記開閉弁によって選択的に開閉するため前記開閉弁を選択的に駆動する複数アクチュエータを備えてなるエンジンの燃料噴射装置であって、
前記複数の開閉弁は、前記本体内で横並列に配設され、また、前記複数のアクチュエータは、前記各開閉弁にそれぞれ対応して前記開閉弁上側の前記本体内で縦直列に配設されており、前記各開閉弁は、それぞれの前記各燃料排出路の開口に接離可能に配設されると共に、前記各アクチュエータが非作動状態の場合には、前記各開口を閉鎖するように付勢され、且つ、前記各アクチュエータが作動状態の場合には、それぞれの前記付勢に抗して押圧され、前記各開口を開放するように構成された弁傘を有しており、前記各アクチュエータは、前記本体内の軸方向にストロークする一本のロッドを共有し、前記複数の開閉弁は、前記ロッドのストロークに応じてそれぞれの前記弁傘が押圧され、それぞれの前記各燃料排出路が異なるタイミングで順次的に開放されるものであることを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】
前記複数の噴孔は、第１噴孔群と前記第１噴孔群を構成する前記噴孔よりも孔径が大径である前記噴孔から構成される第２噴孔群とから成り、前記複数の針弁は、前記第１噴孔群を開閉する針弁と前記第２噴孔群を開閉する針弁とであることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】
前記複数の噴孔は、前記針弁の摺動方向に開口すると共に燃料を燃焼室に形成されている燃料衝突面に衝突させる単一の噴孔と前記針弁の摺動方向に対して放射状に開口する噴孔群とから成り、前記複数の針弁は、前記単一の噴孔を開閉する針弁と前記噴孔群を開閉する針弁とであることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料噴射装置。
【請求項４】
前記複数の噴孔は、前記針弁の摺動方向に開口する単一の噴孔と前記針弁の摺動方向に対して放射状に開口する噴孔群とから成り、前記複数の針弁は、前記単一の噴孔を貫通する軸部及び前記軸部の先端に前記軸部よりも拡径されて形成された傘部を有して前記単一の噴孔を開閉する針弁と、前記噴孔群を開閉する針弁とであることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディーゼルエンジン或いは直噴式ガソリンエンジン等のエンジンに適用される燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼル機関等のエンジンにおいて、エンジンの回転数や負荷等の運転状態に応じて燃料の噴射量や噴射時期等を最適に制御するために、燃料を噴射する噴孔の数を変更する可変噴孔式の燃料噴射装置が案出されている。可変噴孔式の燃料噴射装置としては、例えば、特開平４−７６２６６号公報、特開平８−４９６３５号公報、又は実開昭５９−１８７５号公報に開示されたものがある。
【０００３】
特開平４−７６２６６号公報に開示されている燃料噴射装置は、噴射ノズルの先端部に加圧燃料を導くために形成されたホールに連通して燃料を噴射する噴孔を周方向に間隔を置いて複数個に形成し、ホールに回転自在にロータリ弁を嵌入させたものである。ロータリ弁には、ホールと燃料供給通路とを接続する案内溝が仕切りによって区分されて形成されており、ロータリ弁の回動位置を変えることにより、燃料供給通路と接続する噴口の数を増減させることができる。したがって、エンジンの運転状態に応じてロータリ弁の回動位置を変えれば、噴射ノズルの噴口数が制御され、燃料噴射量を制御することができる。
【０００４】
特開平８−４９６３５号公報に開示されている燃料噴射装置は、噴射ノズル内に同一中心軸を持つ二つの針弁、即ち、軸心を中空に形成した外側針弁と、その軸心位置に設けられた内側針弁とがそれぞれ上下方向に摺動自在に設けられた二重針弁を有するものである。ノズル本体の下端部には、内側噴口と外側噴口とが二重に配列されている。外側針弁と内側針弁とのリフトを切換制御することにより、開口する噴口数を変更することができる。制御態様としては、高速回転時には、内側針弁をリフトさせ且つ外側針弁を下方に押圧して、内側噴口から燃料を噴射し、低速回転時には、切換弁の作動により、外側針弁をリフトさせ外側噴口から燃料を噴射する態様が採用されている。
【０００５】
また、実開昭５９−１８７５号公報に開示された燃料噴射装置は、開弁圧が異なる２個の針弁を噴射装置本体内に併設した可変噴孔ノズルを有している。単一の燃料溜りに臨む受圧面を有すると共に燃料溜りに連通する複数組の噴孔を開閉する複数個の針弁と、この針弁をそれぞれの開弁圧力に設定する複数の針弁ばねとが設けられており、燃料溜りに生じている燃料圧の大きさに応じて、開弁する針弁が１個又は２個となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−７６２６６号公報に開示されているロータリ弁式の燃料噴射装置では、可変とすべき噴孔の数が多くなると、ロータリ弁の構造とその駆動機構を含む装置全体の構造が大がかりとなる。また、噴孔数を切り換える弁がロータリ式であるため、燃料供給通路と接続する噴孔の数を、回動位置によって３段階以上の多段にすることは、構造上困難である。
【０００７】
また、特開平８−４９６３５号公報に開示されている燃料噴射装置では、燃料を噴射する噴孔の数の制御を、内外の噴孔のうち特に外側の噴孔を閉鎖するか否かによって行っているので、外側針弁の先端部とこの先端部が接離するシート面との傾斜角度を精度良く設定する必要があるが、外側針弁のシート面に対するシール構造を得る加工が困難であり且つシール性の確保が困難である。また、燃料を噴射する噴孔の数を３段以上の多段にすることは、同心状の針弁の数を増加させることになるので、構造的に困難である。
【０００８】
更に、実開昭５９−１８７５号公報に開示された燃料噴射装置では、燃料が噴射される噴孔の切換えは、針弁の受圧面に作用する燃料噴射ポンプの燃料圧力に基づいて針弁をリフトさせる力がリターンスプリングの設定荷重よりも大きいか否かによって一義的に決定されてしまうので、噴孔切換制御の自由度が低い。
【０００９】
したがって、従来のエンジンの燃料噴射装置においては、装置が大がかりになることなく噴孔数を増加させることができ、燃料の噴射を停止している噴孔のシールを確実に行うことができ、更に、回転数や負荷等のエンジンの運転状況に応じて燃料噴射を行う噴孔数を多段に設定する等の高い自由度で切換制御可能であって、燃料噴射量及び燃料噴射時期等の燃料噴射特性が柔軟に変更可能であることが好ましい。
【００１０】
また，エンジンによっては，負荷に応じて噴霧形態自体を変更させ得る燃料噴射装置が望まれている。例えば，シリンダ径（燃焼室径）が小さく且つ排気量が少ないエンジンでは，インジェクタの噴口から燃焼室壁面までの距離が短いため，シリンダ内が低温となる低負荷運転領域では，噴孔から噴射された燃料が燃焼室壁面に付着して燃焼することができず，未燃ＨＣの量が増加する。こうした事態に対処するため，低負荷運転領域では噴口からの燃料噴射の強さ，即ち，噴霧の貫徹力を弱めて，燃料の飛翔距離を押さえることが有効である。しかしながら，噴霧の貫徹力を弱めたままでは，高負荷運転領域ではシリンダ内全体の空気が有効利用されずに空気不足の状態で燃料が燃焼しスモークの発生量が増加する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記課題を解決することであり，コモンレール用ユニットインジェクタの基本的な構造である，バランスチャンバ内の燃料圧によってリフトが制御される針弁を本体内に複数個設け，しかも各針弁を選択的に作動させることにより，装置の規模を格段に大型化することなく，開放される噴孔数の増加に対して構造上対応可能であり，噴孔の閉鎖を個々の針弁によって行うことで噴孔の閉鎖状態で燃料漏れを生じないようにシールを確実にし，且つエンジンの回転状態や負荷の大きさに応じて燃料を噴射する噴孔の数を選択すること及び燃料の噴霧形態を変更することを可能にするエンジンの燃料噴射装置を提供することである。
【００１２】
この発明は、上記の目的を解決するため、以下のように構成されている。即ち、この発明によるエンジンの燃料噴射装置は、燃料供給路を備えると共に内部に複数の中空穴が形成され且つ先端に前記燃料供給路を通じて供給された燃料を噴射するための複数の噴孔が形成された本体、前記中空穴に摺動可能に配置され且つ前記噴孔を開閉する複数の針弁、前記針弁に作用して前記噴孔を閉弁する方向に付勢する複数の付勢手段、前記中空穴と前記針弁とによって形成されており且つ前記本体に形成された絞りを通じて前記燃料供給路からの燃料が供給される複数のバランスチャンバ、前記バランスチャンバ内の燃料圧を解放することにより燃料を前記噴孔から噴射するため前記本体に形成された複数の燃料排出路、前記燃料排出路を開閉する複数の開閉弁、及び前記燃料排出路を前記開閉弁によって選択的に開閉するため前記開閉弁を選択的に駆動する複数アクチュエータを備えてなるエンジンの燃料噴射装置であって、前記複数の開閉弁は、前記本体内で横並列に配設され、また、前記複数のアクチュエータは、前記各開閉弁にそれぞれ対応して前記開閉弁上側の前記本体内で縦直列に配設されており、前記各開閉弁は、それぞれの前記各燃料排出路の開口に接離可能に配設されると共に、前記各アクチュエータが非作動状態の場合には、前記各開口を閉鎖するように付勢され、且つ、前記各アクチュエータが作動状態の場合には、それぞれの前記付勢に抗して押圧され、前記各開口を開放するように構成された弁傘を有しており、前記各アクチュエータは、前記本体内の軸方向にストロークする一本のロッドを共有し、前記複数の開閉弁は、前記ロッドのストロークに応じてそれぞれの前記弁傘が押圧され、それぞれの前記各燃料排出路が異なるタイミングで順次的に開放されるものであることを特徴とする。
【００１３】
この発明による燃料噴射装置は、上記のように構成されているため、次のように作用する。即ち、アクチュエータは開閉弁を選択的に駆動し、駆動された開閉弁は燃料排出路を選択的に開閉するので、選択された開閉弁に対応するバランスチャンバ内の燃料圧は燃料排出路を通じて解放される。一方、燃料供給路からの燃料は絞りを通じてバランスチャンバに供給されるため、バランスチャンバ内の燃料圧は直ちに燃料供給路における燃料圧に復帰しない。したがって、選択された開閉弁に対応するバランスチャンバ内の燃料圧が低下し、付勢手段が噴孔を開放する方向に付勢する力が優勢となり、針弁は中空穴をリフトして噴孔を開放し、開放された噴孔から燃料が噴射される。反対に、アクチュエータを駆動して開閉弁を閉じる方向に駆動すると、バランスチャンバ内の燃料圧は、燃料供給路から絞りを通じて燃料が供給されることにより回復し、付勢手段に打ち勝って針弁は下降して噴孔を閉じることになる。一方、選択されていない開閉弁に対応するバランスチャンバ内の燃料圧は、バランスチャンバが燃料供給路に対して絞りによって通じているので、絞りによる一種の緩和作用により燃料圧が低下したバランスチャンバの影響を受けて下がることもない。したがって、選択されていない開閉弁に対応するバランスチャンバ内の燃料圧は低下せず、対応する針弁は噴孔を閉鎖して確実にシールしたままとなり、燃料の噴射は行われない。特に、アクチュエータは、出力部材として本体内の軸方向にストロークするロッドを備える構造とされているので、アクチュエータの駆動によりストロークするロッドのストローク量に応じて、開閉弁は、燃料排出路を選択的に開閉し、燃料を噴射する噴孔数の制御が簡単に行われる。
【００１４】
このように、アクチュエータを選択的に駆動して開閉弁の開閉を任意の時刻に選択的に行うことができるのであるが、開閉弁の選択の態様としては、次のような態様がある。即ち、エンジンが低負荷運転の場合には、開閉駆動させる開閉弁を例えば一個のみとするように特定の個数に限定し、他の開閉弁を駆動しないという選択を採用することができる。この場合、燃料を噴射する噴孔の数は少ない状態となる。また、高負荷運転の場合には、複数の或いは全ての開閉弁を駆動させるという選択ができる。この場合、燃料を噴射する噴孔数は多くなる。更に、燃料噴射サイクルにおいて、特定の開閉弁を選択した状態で更に別の開閉弁を開閉するように選択することもできる。この場合には、１回の燃料噴射サイクルにおいて、既にリフトしている開閉弁に加えて、更に選択された開閉弁に対応する針弁もリフトすることになり、エンジンの回転数や負荷に応じて、燃料噴射サイクルにおける燃料噴射時期及び燃料噴射率を設定し、様々な燃料噴射特性を得ることができる。
【００１６】
また，この燃料噴射装置において，前記複数の噴孔が第１噴孔群と第１噴孔群を構成する噴孔よりも孔径が大径に形成された噴孔で構成される第２噴孔群とから成り，前記複数の針弁が第１噴孔群を開閉する針弁と第２噴孔群を開閉する針弁とである場合には，低負荷運転領域では，第１噴孔群を開閉する針弁のみをリフトして第１噴孔群のみを開放して第１噴孔群から燃料噴射を行う。第１噴孔群の噴孔の孔径は比較的小径に形成されているため，燃料は極めて微粒化（蒸気化）されると共に，噴霧は貫徹力の弱い形態で燃焼室内に広がる。そのため，噴霧はノズル先端部近傍にコーン状に形成され，燃焼室壁面への付着が防止される。一方，高負荷運転領域では，第２噴孔群を開閉する針弁をもリフトして第２噴孔群を構成する噴孔からも燃料を噴射する。第２噴孔群を構成する噴孔は，比較的大径に形成されているので，燃料を貫徹力の強い液柱の形態で噴射する。その結果，噴霧はその一部が燃焼室外へも流出し，シリンダ内全体の空気が燃料の燃焼に有効利用される。このように，負荷の状態に応じて噴霧形態自体を変更することが可能となり，低負荷運転状態で発生するＨＣ量と高負荷運転状態で発生するスモーク量とが減少する。
【００１７】
また，この燃料噴射装置において，前記複数の噴孔が針弁の摺動方向に開口すると共に燃料を燃焼室に形成されている燃料衝突面に衝突させる単一の噴孔と針弁の摺動方向に対して放射状に開口する噴孔群とから構成され，前記複数の針弁が単一の噴孔を開閉する針弁と噴孔群を開閉する針弁とである場合には，低負荷運転領域では，単一の噴孔を開閉する針弁のみをリフトして単一の噴孔のみから燃料の噴射を行う。噴射された燃料は，燃焼室に形成されている燃料衝突面に衝突し，極めて微粒化（蒸気化）されて貫徹力の弱い状態で燃焼室内に拡散する。その結果，噴霧は燃焼室中央部に形成され，燃焼室壁面への燃料の付着が防止される。一方，高負荷運転領域では，噴孔群を開閉する針弁をもリフトされて噴孔群からも燃料が噴射される。噴孔群からは燃料は貫徹力の強い液柱の状態で燃焼室壁面に向かって噴射される。その結果，噴霧はその一部が燃焼室外へも流出し，シリンダ内全体の空気が燃料の燃焼に有効利用される。このように，負荷の状態に応じて噴霧形態自体を変更することが可能となり，低負荷運転状態で発生するＨＣ量と高負荷運転状態で発生するスモーク量とが減少する。
【００１８】
また，この燃料噴射装置において，前記複数の噴孔が針弁の摺動方向に開口する単一の噴孔と針弁の摺動方向に対して放射状に開口する噴孔群とから成り，前記複数の針弁が，単一の噴孔を貫通する軸部及び軸部の先端に軸部よりも拡径されて形成された傘部を有し単一の噴孔を開閉する針弁と，噴孔群を開閉する針弁とである場合には，低負荷運転領域では，単一の噴孔を開閉する針弁のみをリフトして単一の噴孔のみから燃料の噴射を行う。単一の噴孔を開閉する針弁は，軸部の先端に軸部よりも拡径されて形成された傘部を有しているので，噴孔から噴射された燃料は傘部にて衝突し拡散され，極めて微粒化（蒸気化）されると共に貫徹力の弱い状態で燃焼室内に拡散する。その結果，噴霧はノズル先端部近傍に傘（コーン）状に形成され，燃焼室壁面への燃料の付着が防止される。一方，高負荷運転領域では，噴孔群を開閉する針弁もリフトされて噴孔群からも燃料が噴射される。噴孔群から噴射される燃料は，貫徹力の強い液柱の状態で噴射される。その結果，噴霧はその一部が燃焼室外へも流出し，シリンダ内全体の空気が燃料の燃焼に有効利用される。このように，負荷の状態に応じて噴霧形態自体を変更することが可能となり，低負荷運転状態で発生するＨＣ量と高負荷運転状態で発生するスモーク量とが減少する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、この発明の実施例を説明する。図１はこの発明によるエンジンの燃料噴射装置の一実施例を示す断面図、図２はその要部拡大断面図、図３は図１に示すエンジンの燃料噴射装置に用いられる制御部の下面図である。
【００２０】
図１及び図２を参照して、この発明による燃料噴射装置の実施例を説明する。図１に示す燃料噴射装置は、コモンレール噴射システム、或いはアキュムレータ噴射システム（図示せず）に適用され、燃料噴射ポンプから燃料が供給される共通の通路や蓄圧室（図示せず。以下、「コモンレール」という）を通じて供給された高圧燃料は、この燃料噴射装置によってエンジンの各燃焼室に噴射される。
【００２１】
燃料噴射装置は、本体１と、本体１の基端側に設けられ且つ後述する針弁１４，１５を作動させるアクチュエータ２とを備えている。本体１は、エンジン等の固定部材であるブラケット６０に取り付けられる中央部３と、中央部３から先端側に向かって順に、制御部４、針弁案内部５及びノズル部６から成る。制御部４からノズル部６までの各部は中央部３に対して固定キャップ１２により固定されている。固定キャップ１２は、制御部４と針弁案内部５とを抱持すると共にノズル部６と段部で係合しており、固定キャップ１２の雌ねじを中央部３先端に形成された雄ねじにねじ込むことにより、制御部４、針弁案内部５及びノズル部６と中央部３とは一体構造となる。
【００２２】
中央部３の内部には、長手方向に延びる中空部１１が形成されている。中空部１１には、針弁１４，１５を作動させるための後述するロッド４６が長手方向に摺動自在に案内されている。中央部３には燃料入口部７が一体的に形成されている。燃料入口部７には燃料供給管９が接続具１０によって連結されており、燃料噴射ポンプ等の燃料供給源からの高圧燃料が燃料供給管９を通じて燃料噴射装置に供給される。燃料噴射装置に供給された高圧燃料を更に先端側に供給するため、中央部３には燃料供給路８が形成されている。制御部４、針弁案内部５には、燃料供給路８に接続した燃料供給路１３が連続して形成されており、後述する燃料溜り２１に燃料を供給している。
【００２３】
本体の先端部分、即ち、制御部４、針弁案内部５及びノズル部６には、２本の針弁１４，１５が平行に配置されている。２本の針弁１４，１５の構造は、構造的には互いに同様であるので、針弁１４，１５における同じ構成要素には同じ符号を付し、以下、針弁の構造を針弁１４についてのみ説明する。針弁１４は、大径部１６と、大径部１６の先端側に一体的に構成された小径部１８とを有しており、大径部１６は針弁案内部５に形成され案内孔１７に摺動自在に案内され、小径部１８はノズル部６に形成された案内穴１９内を移動自在である。
【００２４】
燃料供給路１３は、針弁１４，１５に対してそれぞれ通路２０を通じて針弁案内部５とノズル部６との間に設けられている燃料溜り２１と連通している。針弁１４の大径部１６と小径部１８との境界部には、テーパ面２２が形成されている。テーパ面２２は、燃料溜り２１を形成する壁部の一部を構成していると共に、針弁１４をリフト方向に付勢するため燃料溜り２１内の圧力を受ける受圧面となっている。ノズル部６の先端には、燃焼室内に燃料を噴射する噴孔２４が形成されている。燃料溜り２１内の高圧燃料は、案内穴１９と針弁１４の小径部１８との間の隙間２３を通じて、針弁１４が開弁しているときに噴孔２４に供給される。即ち、針弁１４の小径部１８の先端に形成されているテーパ面が案内穴１９の先端に形成されている弁座面に座着している状態では、噴孔２４への燃料の供給が遮断されており、針弁１４がリフトされて小径部１８の先端のテーパ面が案内穴１９の弁座面から離間した状態では、燃料は噴孔２４を通じて燃焼室内に噴射される。
【００２５】
一方、制御部４には、針弁案内部５側に開口した中空穴２５が形成されており、制御部４と針弁案内部５との間には、中空穴２５の壁面、針弁１４の大径部１６の上端面２６及び上端面２６に形成されている突出部２７の表面によって囲まれたバランスチャンバ２８が形成されている。上端面２６と突出部２７の端面とは、バランスチャンバ２８内の燃料圧を受ける針弁１４の受圧面となっている。バランスチャンバ２８には、図３に示すように、燃料供給路１３に接続した絞り２９を通じて高圧燃料が供給される。針弁１５についても、燃料供給路１３に接続した絞り２９を通じて高圧燃料が供給される。絞り２９は、バランスチャンバ２８内の燃料圧が低下したときに、燃料供給路１３からの燃料の補充を遅延させると共に、一方の針弁のバランスチャンバ２８に生じた急激な圧力変化を他方の針弁のバランスチャンバ２８に伝達するのを防止している。バランスチャンバ２８内にはコイルばね３０が圧縮状態で収容されており、突出部２７はコイルばね３０の倒れを防止している。バランスチャンバ２８内の燃料圧に基づいて上端面２６と突出部２７の表面に作用する力とばね３０のばね力とは、針弁１４を閉弁方向に付勢している。なお、図３に示す燃料供給路１３から絞り２９を通じてバランスチャンバ２８に燃料を供給する流路の構造は、燃料供給路１３から通路２０を通じて燃料溜り２１に燃料を供給する流路の構造にも適用される。
【００２６】
制御部４には、中空穴２５の底部を貫く燃料排出路３１と、燃料排出路３１を開閉する開閉弁３３とが設けられている。開閉弁３３の弁ステム３４は燃料排出路３１に挿通されており、弁傘３５が燃料排出路３１の中空穴２５側のテーパ状に形成された開口３２に対して接離可能である。中央部３の中空部１１に突出した弁ステム３４に係止されたばね受け３６と制御部４の上端面３７との間には圧縮状態に置かれた戻しばね３８が介設されている。したがって、後述するアクチュエータ２が非作動状態の場合には、弁ステム３４が戻しばね３８によって付勢され、その結果、弁傘３５が燃料排出路３１の開口３２を閉じている。このため、バランスチャンバ２８内の燃料圧は高い状態となり、大径部１６の上端面２６等のバランスチャンバ２８に臨む受圧面に作用するこの高い燃料圧に基づく力とばね３０との合力は、燃料溜り２１においてテーパ面２２に作用する燃料圧に基づくリフト方向の力よりも大きい。したがって、針弁１４は閉弁しており、噴孔２４からは燃料が噴射されない。なお、ピン３９は、中央部３と制御部４とを相対回転を防止すべく両者を連結している。
【００２７】
弁傘３５が開口３２を開放することによって、バランスチャンバ２８の燃料圧は、燃料排出路３１から中空部１１に解放されて低下する。この場合、コイルばね３０が針弁１４を下げるように作用する力と、低下したバランスチャンバ２８の燃料圧が受圧面に作用して針弁１４を下げようと作用する力との合力よりも、燃料溜り２１においてテーパ面２２に作用する燃料圧に基づいて針弁１４を押し上げようとする力が大きくなる。したがって、針弁１４はリフトし、噴孔２４から燃料が噴射される。
【００２８】
図示されている実施例においては、アクチュエータ２は、２個の電磁アクチュエータ４０、４１を直列に配置して構成されている。電磁アクチュエータ４０，４１は、アーマチュアのストロークにおいて相違する点があるが、構造的には互いに同様の構造を有しているので、同じ構成要素には同じ符号が付されている。電磁アクチュエータ４０は、環状の固定鉄心４２と、固定鉄心４２の外側を取り囲むソレノイド４３と、ソレノイド４３を励磁することにより付勢されて固定鉄心４２の内側を軸方向に往復動可能に収容され且つ案内されたアーマチュア４４とを備えている。アーマチュア４４には固定鉄心４２と係合可能なストッパ４５が設けられており、アーマチュア４４のストロークを制限している。例えば、電磁アクチュエータ４０のアーマチュア４４のストロークは比較的短く、電磁アクチュエータ４１のアーマチュア４４のストロークは比較的長く設定されている。なお、電磁アクチュエータ４０，４１には、図示しないコントロールユニットから制御電流が供給される。コントロールユニットは、エンジンの回転数や負荷に応じて制御電流の大きさを決定して電磁アクチュエータ４０，４１のいずれか又は両方に、例えばコマンドパルスの形態で、制御電流を供給する。
【００２９】
ロッド４６は、中央部３の上部に形成された中空凹部４９及び中空部１１と連通して形成されている貫通孔４７を貫いて延びている。ロッド４６のアクチュエータ２側の大径部４８は、中空凹部４９に対して密封して嵌合されている。中空凹部４９内に収容されている戻しばね５０が大径部４８に作用して、ロッド４６をアクチュエータ２側に、即ち電磁アクチュエータ４１のアーマチュア４４に当接するように付勢している。ロッド４６は、中空部１１において、ロッド４６と一体構造のガイド片５１によって案内されている。
【００３０】
ロッド４６の下端には、開閉弁３３を開閉制御するため、開閉弁３３の弁ステム３４と嵌合する嵌合片５２が取り付けられている。嵌合片５２は、針弁１４についての開閉弁３３の弁ステム３４のために嵌合穴５３を、そして針弁１５についての開閉弁３３の弁ステム３４のために嵌合穴５４を有している。針弁１４の弁ステム３４は、嵌合穴５３に対しては長手方向の隙間がなく嵌入しており、ロッド４６の下方への移動は嵌合片５２を介して直ちに弁ステム３４に伝わる。しかし、針弁１５の弁ステム３４は嵌合穴５４に対しては長手方向の隙間Ｌを介して嵌合しているので、ロッド４６の移動はロッド４６が下方に隙間Ｌに相当する分だけ移動した後に、嵌合片５２を介して弁ステム３４に伝わる。
【００３１】
燃料排出路３１から排出された燃料は、中空部１１、貫通孔４７を通り、貫通孔４７に交差して形成された横通路５５を通じて、更にブラケット６０に形成されているリーク路５６から燃料排出管５７を通じて燃料タンク等の燃料供給側に戻される。この燃料噴射装置の中央部３は、ブラケット６０に設けられた孔部５８にシール部材を介して密封状態に挿入されている。中央部３は、孔部５８から突出した端部に対して、アクチュエータ２の外側ケース５９をねじ込んで、ブラケット６０を中央部３の肩部と外側ケース５９とで挟むことにより、ブラケット６０に対して固定される。
【００３２】
この実施例は、上記のように構成されており、次のように作動する。今、コントロールユニットから電磁アクチュエータ４０，４１に対する制御電流がゼロである場合には、戻しばね５０がロッド４６を図で最上方位置に付勢しており、したがって、針弁１４，１５において開閉弁３３は閉じて燃料排出路３１を通じての燃料の流れを阻止している。コモンレールからの高圧燃料は燃料供給路８，１３及び通路２０を通じて燃料溜り２１に供給されている。燃料溜り２１に供給された燃料は、針弁１４，１５の小径部１８と案内穴１９との間に形成される隙間２３にも充満している。また、高圧燃料は、絞り２９を経てバランスチャンバ２８にも供給されている。この状態では、バランスチャンバ２８内の燃料圧に基づいて針弁１４，１５を付勢する力とコイルばね３０の付勢力との合力である針弁１４の閉弁力は、テーパ面２２に作用する燃料溜り２１内の燃料圧に基づいて針弁１４，１５を開こうとする開弁力を上回っているので、針弁１４，１５は噴孔２４を閉じており、燃料の噴射は行われない。
【００３３】
上側の電磁アクチュエータ４０に制御電流を供給してソレノイド４３を励磁すると、アーマチュア４４は図で下方に付勢される。アーマチュア４４の移動は、電磁アクチュエータ４１のアーマチュア４４を介して、ロッド４６をばね５０及び針弁１４についての戻しばね３８の力に抗してノズル先端側に移動させる。ロッド４６の移動が嵌合片５２を介して針弁１４の弁ステム３４に伝わると、針弁１４が次のような作動をする。即ち、弁ステム３４の下方への移動により弁傘３５は燃料排出路３１の開口３２を開放する。したがって、バランスチャンバ２８内の高圧燃料が燃料排出路３１を通して中空部１１側に排出される。絞り２９の通路断面積は、燃料排出路３１の通路断面積よりも充分小さく設定されているので、燃料供給路１３から直ちに高圧燃料が補充されることがなく、バランスチャンバ２８内の燃料圧は低下する。低下した燃料圧が針弁１４のバランスチャンバ２８に臨む上端面２６及び突出部２７の端面から成る受圧面に作用したことに基づく閉弁力よりも、テーパ面２２に作用する高圧の燃料圧に基づく開弁力の方が優勢となり、その結果、針弁１４はリフトし、針弁の小径部１８と案内穴１９との隙間２３に充満している燃料が噴孔２４から噴射される。このとき、絞り２９の作用により、針弁１４のバランスチャンバ２８内の燃料圧が低下しても、針弁１５のバランスチャンバ２８内の燃料圧には影響がない。
【００３４】
エンジンの負荷が低負荷であるときには、針弁１４のみを作動させて燃料を、少ない数の噴孔から噴射しておれば充分であるが、エンジンの負荷が中程度以上の場合には、針弁１４のみならず針弁１５も作動させて、燃料が噴射される噴孔の数を増加させる必要がある。この場合、電磁アクチュエータ４１のソレノイド４３に大きな制御電流が供給されて、ソレノイド４３が大きな力で付勢される。このとき、電磁アクチュエータ４０への制御電流はゼロとしてもよい。電磁アクチュエータ４１のアーマチュア４４はストッパ４５によって移動を阻止されるまで下方に大きく移動し、ロッド４６は、ばね５０と針弁１４側の戻しばね３８とのばね力に加えて、針弁１５についての戻しばね３８のばね力にも抗して下方へ移動する。ロッド４６の移動が、隙間Ｌの距離を超えて嵌合片５２を介して針弁１５の弁ステム３４にも伝わると、針弁１４の上記の作動状態が維持されると共に、針弁１５は、針弁１４が既に行ったのと同様、次のような作動をする。即ち、燃料排出路３１の開口３２の開放と、それに基づいて燃料排出路３１を通じてのバランスチャンバ２８内の高圧燃料の排出により、バランスチャンバ２８内の燃料圧が低下し、その結果、針弁１５がリフトし、燃料が隙間２３を通じて噴孔２４から噴射される。したがって、針弁１４と針弁１５とについてのいずれの噴孔２４からも、燃料が噴射され、高い燃料噴射率を得ることができる。
【００３５】
電磁アクチュエータ４０，４１を共に駆動することによって燃料噴射を行う噴孔の数を増加する、即ち、高い燃料噴射率を得る時期は、電磁アクチュエータ４０と４１に対してどの期間に制御電流を供給させるかによるから、電子回路的に任意に設定できる。即ち、エンジンの負荷が大きい場合には、燃料噴射サイクルの全噴射期間にわたって同時に駆動してもよい。また、第１段目として電磁アクチュエータ４０のみを駆動し、燃料噴射サイクルの途中で、第２段目として電磁アクチュエータ４１を駆動してもよい。この場合には、燃料噴射率が、燃料噴射サイクルの途中から増加する噴射パターンとなる。
【００３６】
燃料噴射装置に組み込んだ複数の針弁が各燃料噴射期間中の時間の経過に従って多段に作動するように開閉弁３３を選択する場合の燃料噴射装置の各部の作動を、図４に基づいて説明する。図４は、１回の燃料噴射サイクル中において、開閉弁の開閉を多段に選択する場合の、電磁アクチュエータ４０，４１のソレノイド４３，４３を作動させるための制御電流（コマンドパルス）、開閉弁３３の開閉、針弁１４，１５のリフト量及び燃料噴射率の時間変化を示すグラフである。（１）時刻Ｔ1 において、
第１段目の電磁アクチュエータ４０のソレノイド４３が、コマンドパルスによって駆動される（図４の（ａ））。
（２）時刻Ｔ2 において、
第１段目の針弁１４についての開閉弁３３は、時刻Ｔ1 にやや遅れて開弁し（図４の（ｂ））、針弁１４はリフトを開始し（図４の（ｃ））、燃料噴射率が立ち上がり始める（図４の（ｄ））。
（３）時刻Ｔ3 において、
第１段目の針弁１４が完全に開弁する（図４の（ｃ））。この時、燃料噴射率は、第１段目として最高値を示す（図４の（ｄ））。
（４）時刻Ｔ4 において、
第２段目の電磁アクチュエータ４１のソレノイド４３が、コマンドパルスによって駆動される（図４の（ａ））。
（５）時刻Ｔ5 において、
第２段目の針弁１５についての開閉弁３３は、時刻Ｔ4 にやや遅れて開弁し（図４の（ｂ））、針弁１５は開弁を開始し（図４の（ｃ））、第１段目の噴射に加えて第２段目の燃料噴射も開始する（図４の（ｄ））。
（６）時刻Ｔ6 において、
第２段目の針弁１５が完全に開弁する（図４の（ｃ））。この時、燃料噴射率は、第２段目として、そして又全サイクル中最高値を示す（図４の（ｄ））。
（７）時刻Ｔ7 において、
第１及び２段目のアクチュエータ４０，４１のソレノイド４３が、コマンドパルスによってオフする（図４の（ａ））。
（８）時刻Ｔ8 において、
第１及び２段目の針弁１４，１５の開閉弁３３が時刻Ｔ7 にやや遅れて閉じ（図４の（ｂ））、針弁１４，１５が降下し始める（図４の（ｃ））。燃料噴射率は、減少し始める（図４の（ｄ））。
（９）時刻Ｔ9 において、
第１及び２段目の針弁１４，１５が完全に閉弁する（図４の（ｃ））。この時、燃料噴射率は、ゼロに戻る（図４の（ｄ））。
【００３７】
次に、エンジンの回転数と負荷とによって定まる運転状態に対応して、燃料噴射装置に組み込まれた複数の開閉弁３３のうち幾つの開閉弁３３を作動させるかの選択を、図５に基づいて説明する。図５の記載から分かるように、燃料噴射装置に組み込んだ針弁の個数、即ち開閉弁３３の個数がＮである場合、エンジンが高回転数及び高負荷の運転状態にあるほど、アクチュエータ２によって駆動が選択された開閉弁３３の個数ｎを次第に増加させるという制御の仕方が可能となる。開閉弁３３の個数ｎ、したがって針弁の個数を増加すると、燃料を噴射する噴孔２４の数が増加し、燃料噴射率が上昇する。
【００３８】
電磁アクチュエータ４０，４１は、それぞれのストローク量をストッパ４５により異なる量に定めていたが、電磁アクチュエータ４０，４１を駆動するためのソレノイド４３に供給する電流の大きさを同じにして、針弁１４及び１５を同時にリフトさせるときには、電磁アクチュエータ４０と電磁アクチュエータ４１とを同時に駆動するように構成してもよい。また、段階的なストロークを得るために、隙間Ｌを備えた構造を採用したが、単一のアクチュエータの駆動電流の大きさ等を変更する構造としても段階的なストロークが得られる。更に、電磁アクチュエータ４０，４１としては、ソレノイド・アーマチュア機構を採用して示したが、圧電素子によって構成してもよい。その他、実施例として示した構造以外に種々の変更が可能である。即ち、針弁１４，１５の開弁方向への付勢は、受圧面で受ける燃料圧でなくても、例えば、別途設けたばねでも得ることができる。また、弁傘３５が閉鎖する燃料排出路３１の開口３２は、バランスチャンバ２８側として説明したが、ロッド４６の移動方向も合わせて考慮すれば、燃料排出路３１の出口側開口であってもよい。また、開閉弁３３の弁傘３５による開口３２の開度を燃料排出路３１の最小通路断面積よりも小とし、ソレノイド４３に供給する電流の大きさを変更して、燃料排出路３１を通じて解放されるバランスチャンバ２８内の燃料圧の低下速度を変更すると、針弁のリフト速度が変わり、初期燃料噴射率のパターンを変更することもできる。なお、電流値の大小の切り換えについても、ソレノイド４３に供給する電流をパルス幅変調手段（ＰＷＭ）等の適宜の手段で行うことができる。
【００３９】
図６及び図７は，この発明によるエンジンの燃料噴射装置の別の実施例を示しており，図６は図１に示すインジェクタの本体１のノズル部６の先端部の構造の一例を示す部分拡大断面図，図７は図６に示すエンジンの燃料噴射装置のノズル部６の先端のうち第１噴孔群側を示す端面図である。図６及び図７に示す実施例では，図１に示した構成要素と同等の構成要素には，同じ符号を付して再度の説明を省略する。この実施例では，図１に示す複数の噴孔２４は，比較的小径の噴孔２４ａから成る第１噴孔群６１と比較的大径の噴孔２４ｂから成る第２噴孔群６２とから構成され，針弁１４が第１噴孔群６１を開閉し，針弁１５が第２噴孔群６２を開閉する。第１噴孔群６１を構成する比較的小径の噴孔２４ａは，図７に示すように放射状に形成されており，各噴孔２４ａの孔径は０．１ｍｍ以下とするのが好ましい。第２噴孔群６２も，第１噴孔群６１と同様に放射状に形成されており，各噴孔２４ｂの孔径は０．２５ｍｍ程度に形成されている。なお，針弁１４，１５の小径部１８の先端は，ノズル部６の先端に形成された凹状のテーパ面６３に密嵌合可能な凸状のテーパ面６４となっており，針弁１４，１５が降下して両テーパ面６３，６４が当接した状態では針弁１４，１５の小径部１８の周囲とノズル部６の案内穴１９との間に形成される燃料路としての隙間２３が閉鎖され，針弁１４，１５がリフトして両テーパ面６３，６４が当接した状態では隙間２３が開放される。
【００４０】
図５でｎが１又は２程度である低負荷運転領域では，電磁アクチュエータ４０に制御電流を供給してソレノイド４３を励磁し，針弁１４のみをリフトして噴孔２４ａのみを開いて第１噴孔群６１から燃料噴射を行う。高負荷運転領域では，電磁アクチュエータ４１に制御電流を供給してソレノイド４３を励磁し，針弁１４のみならず針弁１５をもリフトして，比較的小径の噴孔２４ａから成る第１噴孔群６１と比較的大径の噴孔２４ｂから成る第２噴孔群６２とから燃料噴射を行う。高負荷運転領域では，図４に関連して説明したように，燃焼噴射サイクルの途中から又は燃焼噴射サイクルの全期間にわたって第２噴孔群６２から燃料を噴射させることができる。高負荷運転領域では，噴霧の形態が図１０及び図１１に示されている。図１０はエンジンの低負荷運転領域において第１噴孔群６１から燃料噴射を行った状態での噴霧の様子を示しており，図１１はエンジンの高負荷運転領域において第１噴孔群６１及び第２噴孔群６２からから燃料噴射を行った状態での噴霧の様子を示している。シリンダヘッド６８に取り付けられた本体１を有するインジェクタ，即ち，燃料噴射装置は，シリンダ６５に形成されたシリンダボア６６内を往復動するピストン６７が圧縮行程の上死点位置近傍に到達したときに，燃焼室６９に向かって燃焼を噴射する。
【００４１】
エンジンの低負荷運転領域において第１噴孔群６１から噴射される燃料は，噴孔２４ａの孔径が比較的小径であるため極めて微粒化（蒸気化）され，噴霧ｆ1 は貫徹力の弱い形態で燃焼室６９内に広がる。そのため，噴霧ｆ1 は，ノズル部６の先端部近傍の燃焼室６９内でコーン状に形成され，燃焼室壁面７０へ付着することがない。したがって，負荷運転状態でのＨＣ発生量が減少する。一方，高負荷運転領域では，針弁１５もリフトし，燃料が第１噴孔群６１のみならず第２噴孔群６２からも噴射される。第２噴孔群６２から噴射される燃料は，貫徹力の強い液柱の形態Ｆを有する。その結果，形態Ｆの噴霧はその一部が燃焼室６９外へも流出し，シリンダボア６６内全体の空気が燃料の燃焼に有効利用され，高負荷運転状態で発生するスモーク量が減少する。なお，高負荷運転領域では，第１噴孔群６１からも噴霧ｆ2 で示すように燃料が噴射されるが，総燃料噴射量は負荷及び燃料噴射期間を考慮して定められるので，噴霧ｆ2 の大きさは，低負荷運転領域での第１噴孔群６１からの噴霧ｆ1 よりも小さくなっている。
【００４２】
図８は，この発明によるエンジンの燃料噴射装置のインジェクタのノズル部６の先端部に更に別の構造を有する実施例の部分拡大断面図である。図８に示す実施例では，図１に示した構成要素と同等の構成要素には，同じ符号を付して再度の説明を省略する。この実施例では，図１に示す複数の噴孔２４は，針弁１４の摺動方向に開口する単一の小径の噴孔２４ｃと針弁１５の摺動方向に対して所定角度で放射状に開口する複数の噴孔２４ｄから構成される噴孔群７１とから成り，針弁１４が単一の噴孔２４ｃを開閉し，針弁１５が噴孔群７１を開閉する。単一の噴孔２４ｃが指向する先には，燃焼室６９の軸心領域に形成された燃焼衝突面７２が対向している。
【００４３】
エンジンの低負荷運転領域では，電磁アクチュエータ４０に制御電流を供給してソレノイド４３を励磁し，針弁１４のみをリフトして単一の噴孔２４ｃから燃料噴射を行う。高負荷運転領域では，燃料噴射サイクルの全期間又は途中から，電磁アクチュエータ４１に制御電流を供給してソレノイド４３を励磁し，針弁１４のみならず針弁１５をもリフトして単一の噴孔２４ｃ及び噴孔群７１から燃料噴射を行う。噴霧の形態が図１２及び図１３に示されている。図１２はエンジンの低負荷運転領域において単一の噴孔２４ｃのみから燃料噴射を行った状態での噴霧の様子を示しており，図１３はエンジンの高負荷運転領域において単一の噴孔２４ｃ及び噴孔群７１から燃料噴射を行った状態での噴霧の様子を示している。図１２及び図１３において，図１０及び図１１に記載した構成要素と同様の構成要素には同じ符号を付してあるので，再度の説明を省略する。
【００４４】
エンジンの低負荷運転領域では，単一の噴孔２４ｃから噴射された燃焼は，図１２に示すように，燃焼室６９に形成された燃焼衝突面７２に衝突し，燃料は極めて微粒化（蒸気化）されて横に拡散して噴霧ｇ1 を形成する。噴霧ｇ1 は，燃焼室６９の中央部において貫徹力の弱い形態で燃焼室６９内に広がるに留まり，燃焼室壁面７０へ付着することがない。したがって，低負荷運転状態でのＨＣ発生量が減少する。一方，高負荷運転領域では，針弁１５をもリフトして単一の噴孔２４ｃのみならず噴孔群７１からも燃料が噴射される。噴孔群７１を構成する噴孔２４ｄは，図６に示した噴孔２４ｂと同様に放射状に開口しており，燃料を貫徹力の強い液柱の形態Ｇで噴射する。その結果，形態Ｇの噴霧はその一部が燃焼室壁面７０に衝突した後に燃焼室６９外へも流出するので，シリンダボア６６内全体の空気が燃料の燃焼に有効利用され，高負荷運転状態で発生するスモーク量が減少する。なお，高負荷運転領域では，単一の噴孔２４ｃからも噴霧ｇ2 で示すように燃料が噴射されるが，図１１について説明したのと同様に，総燃料噴射量は負荷及び燃料噴射期間を考慮して定められるので，噴霧ｇ2 の大きさは，低負荷運転領域における噴霧ｇ1 よりも規模が小さくなっている。
【００４５】
図９は，この発明によるエンジンの燃料噴射装置のインジェクタのノズル部６の先端部に更に別の構造を有する更に別の実施例の部分拡大断面図である。図９に示す実施例では，図１に示した構成要素と同等の構成要素には，同じ符号を付して再度の説明を省略する。この実施例では，図１に示す複数の噴孔２４は，針弁１４の摺動方向に開口する単一の小径の噴孔２４ｅと針弁１５の摺動方向に対して所定角度で放射状に開口する複数の噴孔２４ｆから構成される噴孔群７３とから成り，針弁１４が単一の噴孔２４ｅを開閉し，針弁１５が噴孔群７３を開閉する。針弁１４には，単一の噴孔２４ｅを貫通する軸部７４と，軸部７４の先端に軸部７４よりも拡径された傘部７５とが一体的に固定されている。
【００４６】
エンジンの低負荷運転領域では，電磁アクチュエータ４０に制御電流を供給してソレノイド４３を励磁し，針弁１４のみをリフトして単一の噴孔２４ｅのみから燃料噴射を行う。高負荷運転領域では，燃料噴射サイクルの全期間又は途中から，電磁アクチュエータ４１に制御電流を供給してソレノイド４３を励磁し，針弁１４のみならず針弁１５をもリフトして単一の噴孔２４ｅと噴孔群７３とから燃料噴射を行う。この実施例の噴霧の形態は図１０及び図１１に示された噴霧と同様である。
【００４７】
エンジンの低負荷運転領域では，単一の噴孔２４ｅから噴射された燃料は，直ちに傘部７５に衝突して拡散し，極めて微粒化（蒸気化）される。その結果，噴霧ｈ1 （図１０に示すｆ1 と同等。図示せず）は貫徹力の弱い形態で燃焼室６９内に広がる。そのため，噴霧ｈ1 は，ノズル部６の先端部近傍の燃焼室６９内で傘（コーン）状に形成され，燃焼室壁面７０へ付着することがない。したがって，低負荷運転状態でのＨＣ発生量が減少する。一方，高負荷運転領域では，針弁１５もリフトし，燃料が単一の噴孔２４ｅのみならず噴孔群７３からも噴射される。噴孔群７３を構成する噴孔２４ｆは，図６に示す第２噴孔群６１を構成する噴孔２４ｂと同様の孔径で形成されているので，燃料は貫徹力の強い液柱の形態Ｈ（図１１に示すＦと同等。図示せず）で噴射される。その結果，形態Ｈの噴霧はその一部が燃焼室６９外へも流出し，シリンダボア６６内全体の空気が燃料の燃焼に有効利用され，高負荷運転状態で発生するスモーク量が減少する。なお，このとき単一の噴孔２４ｅからも噴霧ｈ2 （図１１に示すｆ2 と同等。図示せず）で示すように燃料が噴射されるが，上記の実施例の場合と同様に，高負荷運転領域での噴霧ｈ2 の規模は，低負荷運転領域での噴霧ｈ1 よりも小さくなる。
【００４８】
【発明の効果】
この発明は、上記のように構成されているので、次のような効果を奏する。即ち、この燃料噴射装置は、コモンレール用ユニットインジェクタの基本的な構造であるバランスチャンバ内の燃料圧によってリフトが制御される針弁を、本体内に複数個設け、各針弁を選択的に作動させたものであるから、燃料噴射装置の規模を格段に大型化することなく、装置に組み込む針弁の数を増加させることが構造上対応可能となると共に、噴孔の開閉が針弁毎に個別に制御可能となり、更にまた噴射を行う場合でも噴射の時期を任意に制御することが可能となるので、噴孔の閉鎖状態でのシールが針弁毎に確実に行われ、しかも、エンジンの回転状態や負荷の大きさに応じて燃料を噴射する噴孔の数を選択し且つ噴霧の形態を変更することを可能にするエンジンの燃料噴射装置を得ることができる。このように、回転数や負荷等のエンジンの運転状況に応じて燃料噴射率を大きな自由度でもって制御することができるので、特に、燃料噴射装置をディーゼルエンジンに適用すると、エンジンの運転状況に応じて最適な噴射特性を得ることができ、エンジンからのＮＯＸの発生量や騒音レベルを低減し、燃費の向上を図ることができる。特に、アクチュエータは、出力部材として本体内の軸方向にストロークするロッドを備える構造とされているので、アクチュエータの駆動によりストロークするロッドのストローク量に応じて、開閉弁は、燃料排出路を選択的に開閉し、燃料を噴射する噴孔数の制御が簡単に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるエンジンの燃料噴射装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１に示したエンジンの燃料噴射装置の要部の拡大断面図である。
【図３】図１に示したエンジンの燃料噴射装置に用いられる制御部の下面図である。
【図４】この発明によるエンジンの燃料噴射装置について、各燃料サイクルにおいて作動する開閉弁を多段に選択する場合の、各部の作動特性及び燃料噴射率を示すグラフである。
【図５】この発明によるエンジンの燃料噴射装置について、エンジンの回転数と負荷とによる運転状態に対応して、作動させる開閉弁の個数の選択の態様を示すグラフである。
【図６】この発明によるエンジンの燃料噴射装置のインジェクタのノズル部の先端部の別の構造を有する実施例の部分拡大断面図である。
【図７】図６に示すエンジンの燃料噴射装置のノズル部の先端の第１噴孔群を示す端面図である。
【図８】この発明によるエンジンの燃料噴射装置のインジェクタのノズル部の先端部の更に別の構造を有する実施例の部分拡大断面図である。
【図９】この発明によるエンジンの燃料噴射装置のインジェクタのノズル部の先端部の更に別の構造を有する更に別の実施例の部分拡大断面図である。
【図１０】図６及び図９に示す燃料噴射装置において一方の針弁のリフトによる燃料噴射を行った状態での噴霧の態様を示す断面図である。
【図１１】図６及び図９に示す燃料噴射装置において両方の針弁のリフトによる燃料噴射を行った状態での噴霧の態様を示す断面図である。
【図１２】図８に示す燃料噴射装置において単一の噴孔を開閉する一方の針弁のリフトによる燃料噴射を行った状態での噴霧の態様を示す断面図である。
【図１３】図８に示す燃料噴射装置において両方の針弁のリフトによる燃料噴射を行った状態での噴霧の態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１    本体
２    アクチュエータ
３    中央部
４    制御部
５    針弁案内部
６    ノズル部
８    燃料供給路
１３  燃料供給路
１４，１５  針弁
２１  燃料溜り
２２  テーパ面（受圧面）
２４，２４ａ〜２４ｆ  噴孔
２５  中空穴
２６  上端面（受圧面）
２８  バランスチャンバ
２９  絞り
３０  コイルばね
３１  燃料排出路
３２  開口
３３  開閉弁
４０，４１  電磁アクチュエータ
４２  固定鉄心
４３  ソレノイド
４４  アーマチュア
４６  ロッド
５２  嵌合片
６０  ブラケット
６１  第１噴孔群
６２  第２噴孔群
６９  燃焼室
７１  噴孔群
７２  燃料衝突面
７３  噴孔群
７４  軸部
７５  傘部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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