JP2002048024A

JP2002048024A - 燃料噴射装置

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Publication number: JP2002048024A
Application number: JP2000232798A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Yamamoto; 義久山本; Toshio Kondo; 利雄近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2002-02-15
Anticipated expiration: 2020-08-01
Also published as: JP4154839B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の燃料噴射装置には、噴孔閉塞方向に燃
料圧力を加えて弁部材のリフト量を可変するものがあっ
たが、低リフト時に弁部材の規制位置が確実には定まら
ず、例えば温度等によりリフト量がばらついてしまう不
具合があった。【解決手段】弁部材６の同軸上に、軸方向へスライド
可能なリフト規制ピストン１２を配置し、このリフト規
制ピストン１２のスライド位置を、燃料圧力によって機
械的に切り替える。弁部材６がリフトした際、リフト規
制ピストン１２のスライド位置によって、弁部材６のリ
フト量が高リフトと低リフトに切り替えられる。このよ
うに、リフト量を切り替えるリフト規制ピストン１２
が、燃料圧力によって機械的に切り替えられるため、高
リフトと低リフトを確実に得ることができる。つまり、
例えば温度等によりリフト量がばらついてしまう不具合
がなく、燃料噴射率の切替制御を安定して行うことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
エンジンという）の燃料噴射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ディーゼルエンジンにおい
て、低排出物（ＮＯｘ、ＨＣ、黒煙）および高出力、低
燃費を両立させるために、エンジンの運転条件に応じて
燃料の噴射率を可変することが要求される。この要求を
実現するために、従来技術として、弁部材を付勢するよ
うに２個のバネを用いた２段開弁圧のノズルが公知とな
っている。しかし、この技術では、燃料噴射ポンプから
圧送される燃料圧力は、エンジン運転状態によって変動
するので、エンジンが要求する噴射率を全運転条件に応
じて実現するのは困難である。

【０００３】そこで、例えば特開平８−３２６６１９号
公報に開示される従来の燃料噴射弁には、弁部材を噴孔
閉塞方向に燃料圧力を加える圧力室を設けたものがあ
る。これは、ノズル燃料溜りに導入される燃料圧力によ
り噴孔を開放方向へ向ける力と、圧力室の燃料圧力によ
り噴孔を閉塞方向へ向ける力との大小関係により、弁部
材のリフト量を可変するものである。圧力室の圧力は、
圧力室内の高圧燃料を低圧通路へ排出するためのパイロ
ットバルブステムを開閉制御させることで変化するもの
であり、パイロットバルブステムにより圧力室の圧力を
変化させることで、弁部材を段階的にリフトさせるもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報（特
開平８−３２６６１９号公報）に開示される従来の燃料
噴射弁では、パイロットバルブステムによって圧力室の
燃料圧力を変化させて、弁部材を段階的にリフトさせる
ものであった。従って、弁部材のリフトを規制した低リ
フトの状態で燃料噴射を行う時、その規制位置が確実に
は定まらず、例えば温度等によりリフト量がばらついて
しまい、要求される燃料噴射量が得られなくなるという
不具合があった。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、弁部材のリフトの規制位置を機
械的に決定し、エンジンの全運転状態に応じて要求され
る燃料の噴射率を安定して得ることのできる弁部材のリ
フト量を段階的に制御可能な燃料噴射装置の提供にあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、第１
圧力室の内圧変化によって噴孔の開閉を行う弁部材の動
きが機械的に制御されるとともに、第２圧力室の内圧変
化によってリフト量を決定するリフト規制ピストンの動
きが機械的に制御されるものである。つまり、リフト停
止（閉弁）、低リフト時、高リフト時のぞれぞれにおい
て、弁部材の位置が機械的に決定されるものである。こ
のため、温度等によりリフト量がばらつく不具合がな
く、要求される燃料噴射率を安定して得ることができ
る。

【０００７】請求項２の手段として、第１圧力室と第２
圧力室を順次に変化させて、弁部材とリフト規制ピスト
ンを順次リフトさせる構成を採用しても良い。請求項３
の手段として、弁部材が弁座に着座する閉弁状態の時、
リフト規制ピストンの位置が弁部材を高リフトさせる位
置にあるような構成を採用しても良い。

【０００８】請求項４の手段として、リフト規制ピスト
ンの位置が弁部材を高リフトさせる位置にある時、弁部
材のみが移動して噴孔の開閉を行うことができる構成を
採用しても良い。請求項５の手段として、制御弁が第
１、第２圧力室内の圧力を制御することによって、弁部
材による閉弁、低リフトでの開弁、高リフトでの開弁の
３つの状態を択一的に選択するように設けても良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。〔第１実施形態〕図１に示す燃料噴射装置１は、図示し
ないエンジンのエンジンヘッドに挿入搭載され、エンジ
ンの各気筒に燃料を直接噴射するように構成されてい
る。図示しない燃料噴射ポンプから吐出された高圧燃料
は、図示しない蓄圧管の蓄圧室で所定圧に蓄圧されて、
燃料噴射装置１に供給される。燃料噴射ポンプは、エン
ジンの回転数、負荷、吸入燃料圧力、吸入空気量、冷却
水の温度等に従って燃料吐出圧を調節するものである。

【００１０】燃料噴射装置１におけるハウジング２と弁
ボディ３とは、チップパッキン４をはさみ、リテーニン
グナット５で締結されている。弁部材６は、噴孔７側か
ら、ニードル８、ロッド９、駆動ピストン１０から構成
されるものであり、そのスライド量は、噴孔７側の弁座
１１と、反噴孔７側に配置されたリフト規制ピストン１
２とによって規制される。ニードル８は、弁ボディ３に
往復自在に支持されるものであり、第１スプリング１３
によりロッド９を介して弁ボディ３に形成された弁座１
１に付勢されている。

【００１１】リフト規制ピストン１２は、リフトした弁
部材６の駆動ピストン１０に当接して、ニードル８のリ
フト位置を低リフトと高リフトの２段階に規制するもの
である。このリフト規制ピストン１２は、第２スプリン
グ１４により、ニードル８の着座方向に付勢されるもの
であり、この下側に押し付けられた下死点の状態から、
後述する高圧燃料によって、図１に示すように第２スプ
リング１４を撓めた上死点までリフトできる。

【００１２】リフト規制ピストン１２の下死点から上死
点までのリフト量、つまり上死点時においてリフト規制
ピストン１２の下端面にできる隙間ｈ2 が、リフト規制
ピストン１２の最大リフトである。また、リフト規制ピ
ストン１２が上死点にあって、ニードル８が弁座１１に
押し付けられた状態における駆動ピストン１０とリフト
規制ピストン１２の間の隙間ｈ1 が、ニードル８の最大
リフト（高リフト）となる。そして、リフト規制ピスト
ン１２が下死点にあって、ニードル８が弁座１１に押し
付けられた状態では、駆動ピストン１０とリフト規制ピ
ストン１２の間は隙間（ｈ1 −ｈ2 ）となり、これがニ
ードル８の中間規制リフト（低リフト）となる。

【００１３】弁部材６は、第１圧力室１５が高圧の時に
弁座１１に着座（噴孔７閉塞）し、第１圧力室１５が低
圧の時にリフト（噴射）するものである。リフト規制ピ
ストン１２は、第２圧力室１６が高圧の時にリフトして
弁部材６を高リフト可能な状態にし、第２圧力室１６が
低圧の時に着座して弁部材６を低リフト可能な状態にす
るものである。

【００１４】第１圧力室１５は、高圧通路１７を介して
高圧燃料が供給されるように設けられている。また、第
１圧力室１５は、第１燃料通路１８、制御弁１９を介し
て、燃料排出用の低圧通路２０に連通されている。そし
て、制御弁１９が第１燃料通路１８と低圧通路２０とを
遮断することにより、第１圧力室１５が高圧燃料によっ
て高圧になり、制御弁１９が第１燃料通路１８と低圧通
路２０とを連通することにより、第１圧力室１５の高圧
燃料が排出されて低圧になる。

【００１５】第２圧力室１６も、高圧通路１７を介して
高圧燃料が供給されるように設けられている。また、第
２圧力室１６も、第２燃料通路２１、制御弁１９を介し
て、燃料排出用の低圧通路２０に連通されている。そし
て、制御弁１９が第２燃料通路２１と低圧通路２０とを
遮断することにより、第２圧力室１６が高圧燃料によっ
て高圧になり、制御弁１９が第２燃料通路２１と低圧通
路２０とを連通することにより、第２圧力室１６の高圧
燃料が排出されて低圧になる。

【００１６】このように、第１圧力室１５および第２圧
力室１６は、制御弁１９によって圧力が制御される。制
御弁１９は、図１に示すように、低圧通路２０を閉塞し
て、第１圧力室１５および第２圧力室１６を共に高圧に
する「閉弁モード」と、図２に示すように、第１燃料通
路１８、第２燃料通路２１および低圧通路２０を連通さ
せて、第１圧力室１５および第２圧力室１６を共に低圧
にする「低リフトモード」と、図３に示すように、第２
燃料通路２１のみを閉塞して、第１燃料通路１８と低圧
通路２０を連通させて、第１圧力室１５を低圧にすると
ともに、第２圧力室１６を高圧にする「高リフトモー
ド」とを切り替えるものである。

【００１７】制御弁１９は、燃料噴射装置１の上部に装
着される電磁弁２２の構成部品であり、この電磁弁２２
は、ハウジング２の上部とナット２３によって締結され
ている。この電磁弁２２は、制御弁１９の他に、アーマ
チュア２４、ボディ２５、コイル２６、第１コイルバネ
２７、第２コイルバネ２８等で構成されている。

【００１８】制御弁１９は、第１コイルバネ２７の付勢
力によってハウジング２に着座して低圧通路２０を閉塞
可能なものであり、低圧通路２０が閉塞されることによ
り上述した「閉弁モード」の設定となる。制御弁１９の
上部に設けられた円盤状のコア２９は、コイル２６が通
電されることにより発生する励磁吸引力により上方にリ
フトし、ピン３０の下端３０ａに当接してＨ1 リフトす
る。この状態の制御弁１９は、第１燃料通路１８、第２
燃料通路２１および低圧通路２０を連通させるものであ
り、上述した「低リフトモード」の設定となる。

【００１９】この「低リフトモード」の位置からコイル
２６に供給される電流値が更に大きい場合では、制御弁
１９のコア２９に作用する励磁吸引力が大きくなり、制
御弁１９とピン３０とが上昇して、制御弁１９の上シー
ト部１９ａがボディ２５の着座部２５ａに当接し、制御
弁１９がＨ2 リフトする。この状態の制御弁１９は、第
２燃料通路２１のみを閉塞して、第１燃料通路１８と低
圧通路２０を連通させるものであり、上述した「高リフ
トモード」の設定となる。なお、低リフトモードから高
リフトモードへの制御弁１９のリフトは、Ｈ2 −Ｈ1 で
ある。

【００２０】第１ピストンを制御することでニードル８
の開閉動作を制御する第１圧力室１５への高圧燃料の供
給は、燃料入口３１、高圧通路１７、第１入口絞り３２
へと順に経由して導入される。高圧状態の第１圧力室１
５を低圧状態（噴孔７開弁）に変化させるためには、制
御弁１９をリフトさせてハウジング２に形成された低圧
通路２０を開く。すると、第１圧力室１５に供給された
高圧燃料は、第１燃料通路１８、バルブ燃料室３３、低
圧通路２０へと順に排出されて燃料タンク３４へ至る。
ここで、低圧通路２０の出口絞り３５の流路面積は、第
１入口絞り３２の流路面積よりも大きく設けられてい
る。

【００２１】リフト規制ピストン１２を制御することで
ニードル８のリフト量を制御する第２圧力室１６への高
圧燃料の供給は、燃料入口３１、高圧通路１７、第２入
口絞り３６を経て第２圧力室１６に供給される。ニード
ル８と共同する駆動ピストン１０がリフトをする前で
は、高圧通路１７内の高圧燃料が第２入口絞り３６を経
由して第２圧力室１６に供給され、その力によってリフ
ト規制ピストン１２は第２スプリング１４を撓めて上死
点に到達している。

【００２２】第２圧力室１６の高圧状態（高リフト）を
低圧状態（低リフト）に変化させるためには、図２に示
すように、制御弁１９を中間位置、即ち制御弁１９のコ
ア２９がピン３０の下端３０ａに当接してＨ1 リフトし
た状態で停止させる。この状態では、第２燃料通路２１
と低圧通路２０が連通し、第２圧力室１６に供給された
高圧燃料が、第２燃料通路２１、バルブ燃料室３３、低
圧通路２０へと順に排出されて燃料タンク３４へ至る。
ここで、低圧通路２０の出口絞り３５の流路面積は、第
２入口絞り３６の流路面積よりも大きく設けられてい
る。この実施形態の構成では、第２圧力室１６を低圧状
態に変化させる時は、制御弁１９を中間位置にするの
で、第１燃料通路１８と低圧通路２０が連通して第１圧
力室１５も低圧状態に変化する。このため、リフト規制
ピストン１２を作動させるタイミングは、駆動ピストン
１０の作動に同期して行うものである。

【００２３】このように、第１圧力室１５および第２圧
力室１６の内部燃料圧力を変化させることで駆動ピスト
ン１０とリフト規制ピストン１２をそれぞれリフトさせ
て、ニードル８のリフトおよびリフト量の規制を行って
いる。そして、このニードル８を弁座１１に着座するこ
とにより複数個の噴孔７を閉塞している。そして、低リ
フトで開口する噴孔７と、高リフトで開口する噴孔７を
備えることにより、噴射率を可変可能な構成としてい
る。

【００２４】（第１実施形態の作動）次に、燃料噴射装
置１の作動を図１〜図３を用いて説明する。まず、図示
しない燃料噴射ポンプから燃料が吐出され、図示しない
蓄圧管に送出される。蓄圧管の蓄圧室で所定の燃料圧に
蓄圧された高圧燃料は、燃料噴射装置１の燃料入口３１
に供給される。また、図示しないエンジン制御装置（Ｅ
ＣＵ）により、エンジンの運転条件に応じた制御弁１９
の駆動電流が生成され、コイル２６に供給される。駆動
電流値が低い場合は、小さい励磁吸引力により制御弁１
９が第１コイルバネ２７を撓めて上方にＨ1 リフトす
る。また、駆動電流値が高い場合は、大きい励磁吸引力
により制御弁１９が第１、第２コイルバネ２７、２８を
撓めてＨ2 リフトする。

【００２５】第１の噴射作動形態では、電磁弁２２のコ
イル２６に高い電流が流れ、コイル２６の励磁吸引力が
大きく、図３に示すように、制御弁１９がＨ2 リフトし
て制御弁１９の上シート部１９ａがボディ２５の着座部
２５ａに当接する。この状態では、第２燃料通路２１が
閉塞して、第１燃料通路１８と低圧通路２０が連通す
る。

【００２６】すると、第１圧力室１５は、第１燃料通路
１８と出口絞り３５を介して低圧通路２０に連通する。
第１入口絞り３２より出口絞り３５の流路面積が大きく
設定されているため、流入燃料よりも流出燃料が多く、
第１圧力室１５の燃料圧力は低下し始める。第１圧力室
１５の燃料圧力が低下し、第１スプリング１３の設定荷
重と第１圧力室１５の燃料圧力から受ける力との合力で
ある噴孔７閉塞方向の力が、ニードル８を押し上げる力
より小さくなると、ニードル８がリフトを開始する。

【００２７】この時、第２圧力室１６の燃料圧力は、制
御弁１９の上シート部１９ａがボディ２５の着座部２５
ａに当接して第２燃料通路２１を閉塞した状態であり、
高圧状態が維持され、リフト規制ピストン１２は上死点
に停止している（ｈ2 リフト状態）。従って、ニードル
８は、上死点に停止しているリフト規制ピストン１２に
当接するまでリフトし、ｈ1 リフトして停止する（高リ
フト）。

【００２８】所定の駆動パルス時間が過ぎると、コイル
２６への駆動電流の供給が停止され、制御弁１９が閉弁
し、低圧通路２０を閉塞する（図１の状態）。すると、
第１入口絞り３２からの高圧燃料により第１圧力室１５
が高圧状態に移り、ニードル８と協動する駆動ピストン
１０が閉弁方向に移動する。この時も、第２圧力室１６
が高圧状態が保たれるため、リフト規制ピストン１２は
上死点で停止したままである。

【００２９】第２の噴射作動形態では、電磁弁２２のコ
イル２６に低い電流が流れ、コイル２６の励磁吸引力が
小さく、図２に示すように、制御弁１９が第１リフト量
Ｈ1の位置までリフトし、制御弁１９のコア２９がピン
３０の下端３０ａに当接して停止する。この状態では、
第１燃料通路１８および第２燃料通路２１が、低圧通路
２０に連通する。

【００３０】制御弁１９が第１リフト量Ｈ1 までリフト
すると、第１圧力室１５の燃料圧力が低下し、第１スプ
リング１３の設定荷重と第１圧力室１５の燃料圧力から
受ける力とを合せた力が低下することにより、高圧通路
１７から供給される燃料圧力によりニードル８が第１ス
プリング１３に抗して押し上げられ、ロッド９を介して
駆動ピストン１０が持ち上げられ、ニードル８がリフト
を開始する。

【００３１】この時、第２圧力室１６は、第２燃料通路
２１と出口絞り３５を介して低圧通路２０に連通する。
第２入口絞り３６より出口絞り３５の流路面積が大きく
設定されているため、流入燃料よりも流出燃料が多く、
第１圧力室１５とともに第２圧力室１６の燃料圧力も低
下する。第２スプリング１４の荷重より、第２圧力室１
６および第１圧力室１５による荷重が小さくなると、リ
フト規制ピストン１２は下方へリフトし、下死点で着座
する。ここで、第２スプリング１４の荷重で停止状態を
維持する。この時のリフト規制ピストン１２の移動量は
ｈ2 である。このため、ニードル８は、下死点で停止し
ているリフト規制ピストン１２に当接するまでリフト
し、ｈ1 −ｈ2 リフトして停止する（低リフト）。

【００３２】所定の駆動パルス時間が過ぎると、コイル
２６への駆動電流の供給が停止され、制御弁１９が閉弁
し、低圧通路２０を閉塞する（図１の状態）。すると、
第１入口絞り３２からの高圧燃料により第１圧力室１５
が高圧状態に移り、ニードル８と協動する駆動ピストン
１０が閉弁方向に移動する。また、第２入口絞り３６か
らの高圧燃料により第２圧力室１６も高圧状態に移り、
リフト規制ピストン１２が上死点に移動する。そして、
第１圧力室１５が高圧状態となることにより、駆動ピス
トン１０が押し下げられ、ニードル８が弁座１１に着座
し、噴孔７を完全に閉塞する。

【００３３】エンジンに燃料噴射装置１を装着して噴射
作動させるにあたり、前述の第１、第２の噴射作動形態
の切り替えとともに、低リフトで開口する噴孔７と、高
リフトで開口する噴孔７とを設けることにより、噴射率
を変更可能な構成とすることができる。つまり、例え
ば、エンジンの高速高負荷運転時には、第１の噴射作動
形態によって噴射率を大きくし、低速低負荷運転時に
は、第２の噴射作動形態によって噴射率を小さくする。
この噴射形態の切替制御は、エンジンの制御装置（ＥＣ
Ｕ）による駆動電流値を、高い電流値と低い電流値とで
切り替えることで実施できる。

【００３４】（第１実施形態の効果）燃料噴射装置１
は、上述したように、機械的に切替設定されるリフト規
制ピストン１２の位置により、高リフトと低リフトの切
替を実施できる。つまり、高リフトと低リフトを確実に
得ることができ、燃料噴射率の切替制御を安定して行う
ことができるため、高い信頼性を得ることができる。

【００３５】さらに、噴射率を大きくする高リフトの状
態では、第１の噴射形態を採用する。このため、制御弁
１９がフルリフト状態（図３の状態）となり、開口流路
面積が大きく、且つ弁部材６だけが作動して、リフト規
制ピストン１２は停止したままであるため、高い応答性
でニードル８をリフトでき、高い性能を得ることができ
る。

【００３６】〔第２実施形態〕第２実施形態を図４を用
いて説明する。図４は、第２実施形態による燃料噴射装
置１の断面図である。なお、第１実施形態と同一機能物
は同一符号を付して説明を省略する。第２実施形態の燃
料噴射装置１は、第１実施形態に対し、駆動ピストン１
０およびリフト規制ピストン１２にそれぞれ面する第１
圧力室１５および第２圧力室１６の燃料圧力を電磁弁２
２により制御し、ニードル８のリフト量を変化させて、
噴射率を自由に設定可能とした点は同じであるが、第１
圧力室１５への高圧燃料のとり回しが異なるものであ
る。

【００３７】具体的に第１実施形態では、高圧燃料は高
圧通路１７で分岐し、第１、第２圧力室１５、１６のそ
れぞれに並列に導入され、そのまま並列で制御弁１９ま
で燃料通路が設けられていたが、この第２実施形態で
は、高圧通路１７、第２圧力室１６、バルブ燃料室３
３、第１圧力室１５と直列に繋がれており、第１圧力室
１５への高圧燃料の導入が第２圧力室１６を介して行わ
れるものである。それ以外の構成および作動は第１実施
形態と同じであるので説明は省略する。

【００３８】この第２実施形態の燃料噴射装置１は、第
１、第２圧力室１５、１６への高圧燃料の供給が直列で
あるため、応答性の面では第１実施形態より劣るが、第
１実施形態で示した第１入口絞り３２が不要であるた
め、製造および調節に要するコストを抑えることができ
る。

【００３９】〔第３実施形態〕第３実施形態を図５を用
いて説明する。図５は、第３実施形態による燃料噴射装
置１の断面図である。なお、上記実施形態と同一機能物
は同一符号を付して説明を省略する。第３実施形態の燃
料噴射装置１は、第１実施形態に対し、駆動ピストン１
０およびリフト規制ピストン１２にそれぞれ面する第１
圧力室１５および第２圧力室１６の燃料圧力を電磁弁２
２により制御し、ニードル８のリフト量を変化させて、
噴射率を自由に設定可能とした点は同じであるが、リフ
ト規制ピストン１２に面する第２圧力室１６の位置、お
よび第２スプリング１４の位置が異なるものである。

【００４０】具体的にこの第３実施形態では、ニードル
８の閉弁状態においてリフト規制ピストン１２が上死点
にあることは同じであるが、その位置を定めるのに、第
１実施形態では第２圧力室１６がリフト規制ピストン１
２のニードル８側にあって、その反対側に第２スプリン
グ１４が配置されていたのに対し、この第３実施形態で
は、第２圧力室１６がリフト規制ピストン１２の反ニー
ドル８側に配置され、第２スプリング１４がニードル８
側に配置されている。従って、ニードル８の閉弁状態で
は、第２圧力室１６の圧力は低圧状態にされており、リ
フト規制ピストン１２は第２スプリング１４の荷重によ
り上死点に押圧されている。

【００４１】第１実施形態に対する作動上の相違点は、
第２圧力室１６の高圧・低圧状態が第１実施形態と逆に
なる。制御弁１９の周りの通路の配置は、上記第２圧力
室１６の圧力状態の変化に従って、電磁弁２２の停止時
に制御弁１９が閉じる通路が第１実施形態では低圧通路
２０であったものが、この第３実施形態では第１圧力室
１５に通じる第１燃料通路１８とし、低圧通路２０は常
時開放状態で、バルブ燃料室３３に連通する構成を採用
するものである。

【００４２】（噴射停止状態）電磁弁２２の停止時に制
御弁１９は第１燃料通路１８の出口を閉じるため、第１
入口絞り３２からの高圧燃料によって第１圧力室１５は
高圧状態となる。この時、制御弁１９の上シート部１９
ａがボディ２５の着座部２５ａと離れた状態にあるた
め、第２燃料通路２１が低圧通路２０と連通して、第２
圧力室１６は低圧状態となる。この状態では、第２圧力
室１６による下方への荷重よりも、第２スプリング１４
による上方への荷重が大きく、リフト規制ピストン１２
は上方へリフトされる。

【００４３】（高リフト噴射時）電磁弁２２のコイル２
６に小さい電流が与えられ、制御弁１９が第１リフト量
Ｈ1 の位置までリフトした状態では、第１燃料通路１８
の出口が開弁し、第１圧力室１５が低圧状態に変化す
る。第２圧力室１６は、低圧状態のままで、リフト規制
ピストン１２は上死点に停止しているので、駆動ピスト
ン１０は、上死点で停止しているリフト規制ピストン１
２に当接するまでリフトして停止する（高リフト）。

【００４４】所定の駆動パルス時間が過ぎ、コイル２６
への駆動電流の供給が停止され、制御弁１９が閉弁して
第１燃料通路１８を再び閉塞すると、第１入口絞り３２
からの高圧燃料により第１圧力室１５が高圧状態に移
り、駆動ピストン１０が閉弁方向に移動してニードル８
が弁座１１に着座して噴孔７を閉塞する。

【００４５】（低リフト噴射時）電磁弁２２のコイル２
６に大きい電流が与えられ、制御弁１９が第２リフト量
Ｈ2 の位置までリフトすると、第１燃料通路１８の出口
が開弁し、第１圧力室１５が低圧状態に変化して、駆動
ピストン１０が開弁方向に移動を開始し、ニードル８の
リフトが開始する。この時、第２燃料通路２１の出口が
制御弁１９によって閉じられるため、第２入口絞り３６
からの高圧燃料により第２圧力室１６が高圧状態に移
り、リフト規制ピストン１２が第２スプリング１４の荷
重に打ち勝って下方へ移動して下死点に着座する。従っ
て、上昇する駆動ピストン１０は、下死点に着座するリ
フト規制ピストン１２に当接して上昇が停止するため、
ニードル８のリフト量はｈ1 −ｈ2 の規制リフト状態と
なる（低リフト）。

【００４６】所定の駆動パルス時間が過ぎ、コイル２６
への駆動電流の供給が停止され、制御弁１９が閉弁して
第１燃料通路１８を再び閉じ、第２燃料通路２１を再び
低圧通路２０と連通させることにより、第１入口絞り３
２からの高圧燃料により第１圧力室１５が高圧状態に移
り、駆動ピストン１０が閉弁方向に移動してニードル８
が弁座１１に着座して噴孔７を閉塞するとともに、第２
圧力室１６が低圧状態に移り、リフト規制ピストン１２
が第２スプリング１４の付勢力によって上方へ移動して
上死点で停止する。

【００４７】（第３実施形態の効果）この第３実施形態
では、閉弁状態において常時、第２入口絞り３６、第２
圧力室１６、第２燃料通路２１、バルブ燃料室３３、低
圧通路２０を通る燃料の流れが存在するので、噴射圧力
が比較的低いエンジン向きであるが、駆動ピストン１０
のリフト規制を油圧による荷重で行うため、確実な規制
が可能になるとともに、応答性も向上する。

【００４８】〔第４実施形態〕第４実施形態を図６を用
いて説明する。図６は、第４実施形態による燃料噴射装
置１の要部断面図である。なお、上記実施形態と同一機
能物は同一符号を付して説明を省略する。

【００４９】この第４実施形態は、リフト規制ピストン
１２の形状以外、上記第３実施形態と同じであり、説明
は省略する。この実施例では、第３実施形態と同様、リ
フト規制ピストン１２の上側に第２圧力室１６があるた
め、第１圧力室１５とリフト規制ピストン１２の下側を
区切る必要がない。そこで、第３実施形態では２つあっ
たリフト規制ピストン１２の円柱状摺動部のうち、下側
の小径摺動部を廃止したものである。なお、作動は第３
実施形態と同じであり説明は省略する。この第４実施形
態では、リフト規制ピストン１２の形状が単純化するた
め、製造コストを安価に抑えることができる。

【００５０】〔他の実施形態〕上記の各実施形態では、
電磁弁２２を用いて制御弁１９を駆動する例を示した
が、電磁弁２２に代えて電歪型のアクチェータを用いる
など、他のアクチェータを用いて制御弁１９を駆動して
も良い。また、各燃料通路のとり回しや、第１スプリン
グ１３、第２スプリング１４の配置状態等も、実施形態
の例に限定されるものでなく、適宜変更可能なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射装置の断面図である（第１実施形
態）。

【図２】燃料噴射装置の作動説明のための要部断面図で
ある（第１実施形態）。

【図３】燃料噴射装置の作動説明のための断面図である
（第１実施形態）。

【図４】燃料噴射装置の断面図である（第２実施形
態）。

【図５】燃料噴射装置の断面図である（第３実施形
態）。

【図６】燃料噴射装置の要部断面図である（第４実施形
態）。

【符号の説明】

１燃料噴射装置３弁ボディ６弁部材７噴孔１１弁座１２リフト規制ピストン１５第１圧力室１６第２圧力室１９制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 BA13 BA46 BA61 CC06U CC08U CC14 CC26 CC40 CC56 CE12 CE22 DA08 DB06 DC00 DC01 DC09 DC14 DC18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）噴孔を開閉する弁部材と、（ｂ）前記噴孔の燃料上流側に弁座を有するものであ
り、前記弁部材が前記弁座に着座することにより前記噴
孔を閉塞し、前記弁部材が前記弁座から離座することに
より前記噴孔を開放する弁ボディと、（ｃ）前記弁部材が前記弁座から離座してリフトした際
に、そのリフトした弁部材に当接することにより、前記
弁部材のリフト位置を、リフト量の少ない低リフトとリ
フト量の多い高リフトとに切り替えるリフト規制ピスト
ンと、（ｄ）高圧燃料の給排によって前記弁部材の駆動を制御
する第１圧力室と、（ｅ）高圧燃料の給排によって前記リフト規制ピストン
の駆動を制御する第２圧力室と、（ｆ）前記第１圧力室内の圧力および前記第２圧力室内
の圧力を切り替えることにより、前記弁部材および前記
リフト規制ピストンの動きを制御する制御弁と、を備え
る燃料噴射装置。
【請求項２】請求項１の燃料噴射装置において、前記制御弁は、前記第１圧力室と前記第２圧力室を順次
に変化させて前記弁部材と前記リフト規制ピストンを順
次リフトさせる構成であることを特徴とする燃料噴射装
置。
【請求項３】請求項１または請求項２の燃料噴射装置に
おいて、前記弁部材が前記弁座に着座する閉弁状態の時、前記リ
フト規制ピストンの位置は、前記弁部材を高リフトさせ
る位置にあることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかの燃料
噴射装置において、前記リフト規制ピストンの位置が、前記弁部材を高リフ
トさせる位置にある時、前記弁部材のみが移動して前記
噴孔の開閉を行うことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかの燃料
噴射装置において、前記制御弁は、前記第１、第２圧力室内の圧力を制御す
ることによって、前記弁部材による閉弁、低リフトでの
開弁、高リフトでの開弁の３つの状態を択一的に選択す
ることを特徴とする燃料噴射装置。