JPH09209867A - 燃料噴射装置 - Google Patents

燃料噴射装置

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JPH09209867A
JPH09209867A JP8044071A JP4407196A JPH09209867A JP H09209867 A JPH09209867 A JP H09209867A JP 8044071 A JP8044071 A JP 8044071A JP 4407196 A JP4407196 A JP 4407196A JP H09209867 A JPH09209867 A JP H09209867A
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fuel
injection
valve
pressure
fuel injection
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Akio Ishida
明男 石田
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Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁の自励作用による燃料制御への影響を
無くすことにより、短時間での燃料噴射弁の正確な開閉
制御を可能とし、高負荷・高回転時におけるパイロット
噴射の最適制御を実現してエンジンの排ガスのＮＯx 低
減及び燃焼騒音の低減をなし得る燃料噴射装置を提供す
る。 【解決手段】 燃料加圧手段により加圧された燃料の、
燃料噴射弁からエンジンのシリンダ内への噴射と無噴射
とを電磁弁の開閉により切り換えるように構成されたイ
ンジェクタを備えた燃料噴射装置において、前記インジ
ェクタは、前記電磁弁を、燃料逃し通路に直列あるいは
並列に２個設け、該電磁弁を交互に開閉作動させて燃料
噴射開始と噴射終了とを制御し、好ましくは前記噴射制
御を主噴射前のパイロット噴射にて行うように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蓄圧器に貯溜された
加圧燃料を所定の噴射タイミングで、あるいは燃料を往
復動燃料噴射ポンプにより所定の噴射タイミングで、夫
々燃料噴射弁に送り、該噴射弁よりシリンダ内に噴射す
るように構成された燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧フィードポンプにより圧送した燃料
を蓄圧器（コモンレール）内にて蓄圧し、電子制御等に
より設定された噴射タイミングで燃料噴射弁からエンジ
ンのシリンダ内に噴射する蓄圧式（コモンレール式）燃
料噴射システムは舶用大型ディーゼル機関において適用
化されていたが、近年これが小型高速の自動車（バス・
トラック等）用ディーゼルエンジンに適用されるように
なってきた。
【０００３】この蓄圧式燃料噴射システムは、周知のジ
ャーク式燃料噴射システムのように、低速になると噴射
圧力が低下するという不具合はなく低速時においても高
圧噴射を容易に実現できるため、燃費の低減・高出力化
・黒煙の低減等を可能とならしめるという顕著な利点を
有するものである。
【０００４】図３にかかる自動専用エンジンにおける蓄
圧式（コモンレール式）燃料噴射システムの従来の一例
を示す。
【０００５】図３において、１０は燃料噴射弁であり、
該噴射弁１０は、その先端に穿設された複数の燃料噴射
用の噴孔１２及び同噴孔１２に供給される燃料を貯溜す
る燃料溜１４を備えたノズル１６を有する。
【０００６】前記ノズル１６内には、前記燃料溜１４と
噴孔１２との連通を制御するニードル弁１８が摺動自在
に収容され、該ニードル弁１８はノズルホルダ２０内に
収蔵されたブッシュロッド２２を介してスプリング２４
により常時閉方向に付勢されている。上記ノズルホルダ
２０内には油室２６が形成され、該油室２６内に、上記
ニードル弁１８及びブッシュロッド２２に対し同軸に油
圧ピストン２８が摺動自在に假装されている。
【０００７】前記油室２６は、並列に配置された一方向
弁３０及びオリフィス３２を介して圧力電磁弁３４の第
１の出口油路ｂに接続され、該電磁弁３４は、更に蓄圧
器３６に連通する入口油路ａ及び燃料タンク３８に連通
する第２の出口油路ｃを備えている。前記第１出口油路
ｂは、電磁アクチュエータ４０によって駆動される弁体
４２により、前記入口油路ａ又は第２出口油路ｃに選択
的に接続され、電磁アクチュエータ４０が消勢されてい
るときは、入口油路ａは第１出口油路ｂに連通し、また
電磁アクチュエータ４０が付勢されたときは、第１出口
油路ｂが第２出口油路ｃに連通するように構成されてい
る。また前記ノズルホルダ２０及びノズル１６内に、前
記燃料溜１４を蓄圧器３６に接続する燃料油路４４が設
けられている。
【０００８】前記蓄圧器３６には、燃料加圧ポンプ４６
により、エンジンの運転状態に応じ予め設定された高圧
力の燃料が供給される。前記燃料加圧ポンプ４６は、エ
ンジンのクランク軸に連動して駆動される備心輪又はカ
ム４８によって往復駆動されるプランジャ５０を備え、
該プランジャ５０は、低圧のフィードポンプ５２により
ポンプ率５４内に供給された燃料タンク３８内の燃料油
を加圧して一方向弁５６を介し蓄圧器３６に圧送する。
【０００９】前記燃料加圧ポンプのポンプ室５４の吐出
側通路５８と、フィードポンプ５２に連通する吸込側通
路６０との間には、電磁アクチュエータ６２によって開
閉されるスピル弁６４が介装される。前記電磁アクチュ
エータ６２及び前記三方電磁弁３４の電磁アクチュエー
タ４０は、夫々コントローラ６６によって制御される。
【００１０】コントローラ６６は、多気筒エンジンの個
々のシリンダを判別する気筒判別装置６８、エンジン回
転数及びクランク角検知装置７０、エンジンの負荷検知
装置７２及び上記蓄圧器３６内の燃料圧力を検知する燃
料圧力センサ７４、並びに、必要に応じエンジンの運転
状態に影響を及ぼす気温、大気圧、燃料温度等の補助情
報７６等の検出信号及び設定信号入力を受け入れて、前
記電磁アクチュエータ４０及び６２を制御する。
【００１１】前記従来の蓄圧式燃料噴射装置の作動態様
を簡略に説明すると次のとおりである。先ず、エンジン
のクランク軸に連動して駆動される偏心軸又はカム４８
により燃料加圧ポンプ４６のプランジャ６０が駆動さ
れ、フィードポンプ５２によってポンプ室５４に供給さ
れた低圧の燃料が高圧に加圧されて蓄圧器３６に供給さ
れる。
【００１２】エンジンの運転状態に応じて、コントロー
ラ６６から電磁アクチュエータ６２に駆動出力が供給さ
れてスピル弁６４が開閉され、同スピル弁６４によって
蓄圧器３６内の燃料圧力が予め設定された圧力（例えば
２０〜１２０ＭＰａ）になるように制御される。一方、
蓄圧器３６内の燃料圧力の検出信号がセンサ７４からコ
ントローラ６６にフィードバック入力される。
【００１３】蓄圧器３６内の高圧燃料は、燃料噴射弁１
０の燃料油路４４を経て燃料溜１４に供給され、ニード
ル弁１８を上向き即ち啓開方向に押圧している。一方、
燃料噴射弁１０の不作動時には、下方電磁弁３４の電磁
アクチュエータ４０が消勢されていて入口ａと第１出口
ｂとが連通しているので、蓄圧器３６の高圧燃料が一方
向弁３０及びオリフィス３２を経て油室２６に供給され
る。
【００１４】前記油室２６内の油圧ピストン２８は、同
油室２６内の燃料圧力によって下向きに押圧されてお
り、この油圧力に基づく押下げ力にスプリング２４のば
ね力を加えた閉弁力が、プッシュロッド２２を介してニ
ードル弁１８に印加される。上記ニードル弁１８に上向
きに作用する燃料圧力の作用面積よりも油圧ピストン２
８に下向きに作用する燃料圧力の受圧面積が十分大きく
設定され、更にスプリング２４の下向きのばね力が追加
して作用しているので、ニードル弁１８は図示の閉止位
置に保持されている。
【００１５】次に、コントローラ６６の駆動出力により
電磁アクチュエータ４０が付勢されると、入口油路ａと
第１出口油路ｂとの連通が遮断されて、第１出口油路ｂ
と第２出口油路ｃとが連通される。このため油室２６が
オリフィス３２及び第２出口ｃを介して燃料タンク３８
に接続され、油圧ピストン２８に作用していた燃料圧力
が除去され、スプリング２４がニードル弁１８に作用す
る上向きの燃料圧力により克服されて同ニードル弁１８
が啓開され、燃料溜１４の高圧燃料が噴孔１２からシリ
ンダ内に噴射される。
【００１６】エンジンの運転状態に応じ予め設定された
時間後に、コントローラ６６によって電磁アクチュエー
タ４０が消勢されると、三方電磁弁３４の入口油路ａと
第１出口油路ｂとが再び連通して、油圧ピストン２８に
蓄圧器３６内の燃料圧力が印加される。これにより、ニ
ードル弁１８が閉止され、燃料噴射が終了する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】自動車用等のディーゼ
ルエンジンにおいては、主噴射の前に噴射時期及び噴射
量が適確に制御されたパイロット噴射を行うことによ
り、エンジン性能の悪化を抑えてＮＯx （窒素酸化物）
の排出及び燃焼騒音の低減をなすことは周知である。か
かるパイロット噴射を、縦軸に燃料噴射率ｄｑ／ｄθを
とり、横軸にクランク角θ（又は時間）をとって示した
図４の噴射率線図に基づいて説明するに、各燃料噴射サ
イクル毎に、最初短時間θ1内に少量（例えば全噴射量
の１０％程度）のパイロット噴射Ｉｐを行い、休止時間
θ2をおいた後に相当長い時間θ3にわたり、残部多量の
主噴射Ｉｍを行うものである．
【００１８】かかるパイロット噴射を行うための燃料噴
射装置としては、図３に示されるような蓄圧式燃料噴射
装置が好適とされている。これは、前記蓄圧式燃料噴射
装置にあっては、常時高圧燃料が蓄圧器（コモンレー
ル）３６内に貯溜され、コントローラ６６によって開閉
制御される電磁弁３４にて正確に噴射時期が制御される
ことから、パイロット噴射のように噴射期間が短かく噴
射量が少ない噴射モードであっても適確な噴射時期及び
噴射量が容易に得られるからである。
【００１９】また、自動車用エンジンのような高速ディ
ーゼルエンジンにおいて、極めて短時間に最適な量の燃
料を確実に噴射するためのパイロット噴射の最適制御、
即ち噴射圧力が高圧の場合の微少量のパイロット噴射の
最適制御、及び高速運転時におけるパイロット噴射と主
噴射との間隔の最適制御、が特に強く要求されている。
【００２０】しかしながら、図３に示される従来の蓄圧
式燃料噴射装置にあっては、１個の電磁弁３４により燃
料噴射弁１０の開閉（ニードル弁１８の開閉）を行い、
噴射時期及び噴射量を制御しているため、必然的に発生
する該電磁弁３４の自励作用による応答遅れにより、前
記のようなパイロット噴射の最適制御は困難であり、例
えばエンジンの高速・高負荷時に蓄圧器内を高圧化して
燃料噴射を高圧化する必要があるが、この場合、高精度
の燃料制御を行なうことは難しく、その結果としてＮＯ
x 低減・騒音低減は実現でき難い、という問題点を抱え
ている。
【００２１】本発明は電磁弁の応答遅れによる燃料制御
系の応答性の悪化を回避してエンジンの高速・高負荷時
におけるパイロット噴射の最適制御を可能とし、エンジ
ンの燃焼性能の改善、並びにＮＯx 及び燃焼騒音の低減
をなし得る燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は前記のような問
題点を解決するものであって、その特徴とする第１の手
段は、燃料噴射ポンプ等の燃料加圧手段により加圧され
た燃料の、燃料噴射弁からエンジンのシリンダ内への噴
射と無噴射とを電磁弁の開閉により切り換えるように構
成されたインジェクタを備えた燃料噴射装置において、
前記インジェクタは、前記電磁弁を開閉機能を有する弁
にて構成して、燃料逃し通路に直列あるいは並列に２個
設け、該電磁弁を交互に開閉作動させて燃料噴射開始と
噴射終了とを制御するように構成し、好ましくは前記噴
射制御を主噴射前のパイロット噴射にて行うことを特徴
とする燃料噴射装置にある。
【００２３】前記手段によれば、燃料の逃し通路に設け
た２個の電磁弁を交互に開閉作動させ、つまり一方の電
磁弁の作動で燃料の噴射開始を行うときは他方の電磁弁
の作動で噴射終了を行うようにすることにより、電磁弁
の自励作用による応答遅れが燃料噴射の制御に影響を及
ぼすことが無くなる。
【００２４】これによって、極めて短時間で燃料噴射弁
（ニードル弁）の正確な開閉が可能となり、短時間で少
量の燃料を噴射するパイロット噴射時においても、噴射
時期と噴射量を高精度で制御することができる。
【００２５】また、第２の手段は、前記第１の手段を蓄
圧式インジェクタに適用したもので、前記インジェクタ
が、燃料を高圧に加圧する燃料加圧ポンプとこの高圧燃
料を蓄える蓄圧器とを備えた蓄圧式インジェクタであっ
て、前記蓄圧器からの高圧燃料が導入される油室と該油
室内の高圧燃料により作動して前記燃料噴射弁のニード
ル弁を閉じる方向に付勢する油圧ピストンとを備え、前
記２つの電磁弁を前記油室と燃料タンクとを接続する逃
し油路に直列に設け、一方の電磁弁の作動で前記逃し油
路を閉じて燃料噴射が開始されたときには、他方の電磁
弁で燃料噴射を終了させ、好ましくは前記噴射制御を主
噴射前のパイロット噴射にて行うように構成したことで
ある。
【００２６】前記手段によれば、蓄圧器には常時高圧の
燃料が蓄えられ、これを２個の電磁弁の開閉により噴射
するので、噴射期間の短かいパイロット噴射時において
も、高い噴射圧力が得られるとともに、噴射の切れが良
好となり、高速・高負荷運転にさらに適合した噴射性能
を備え、かつ、低ＮＯx 及び低騒音の燃料噴射装置が得
られる。
【００２７】さらに第３の手段は、前記第１の手段をジ
ャーク式燃料噴射装置に適用したもので、前記インジェ
クタが、プランジャにより圧送されたプランジャ室内の
燃料を前記燃料噴射弁のニードル弁に直接作用させてこ
れを開弁し噴射するジャーク式インジェクタであって、
前記プランジャ室と燃料噴射弁との間の吐出油路から分
岐されて燃料タンクへの逃し通路に接続される油路に前
記２個の電磁弁を並列に配設し、何れか一方の前記電磁
弁の作動により燃料噴射が開始されたときには、他方の
電磁弁の作動により燃料噴射を終了させ、好ましくは前
記噴射制御を主噴射前のパイロット噴射にて行うように
構成したことにある。
【００２８】前記手段によれば、従来のジャーク式燃料
噴射装置の逃し通路に２個の電磁弁を追設するのみとい
う極めて簡単かつコンパクトな構造で以って、前記第１
の手段と同様な、高精度な燃料噴射制御機能を得ること
ができる。また、従来のジャーク式燃料噴射装置に大幅
な改造を加えることなく適用可能である。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下図１〜図２を参照して本発明
の実施形態を詳細に説明する。
【００３０】図１は本発明の第１実施形態を示す蓄圧式
インジェクタを備えた燃料噴射装置の構成図である。図
１において、１０は前記蓄圧式インジェクタを構成する
燃料噴射弁であり、該噴射弁１０は、その先端に穿設さ
れた複数の燃料噴射用の噴孔１２及び同噴孔１２に供給
される燃料を貯溜する燃料溜１４を備えたノズル１６を
有する。
【００３１】前記ノズル１６内には、前記燃料溜１４と
噴孔１２との連通を制御するニードル弁１８が摺動自在
に収容され、該ニードル弁１８はノズルホルダ２０内に
収蔵されたブッシュロッド２２を介してスプリング２４
により常時閉方向に付勢されている。上記ノズルホルダ
２０内には油室２６が形成され、該油室２６内に、上記
ニードル弁１８及びブッシュロッド２２に対し同軸に油
圧ピストン２８が摺動自在に嵌装されている。
【００３２】３６は蓄圧器（コモニレール）であり、燃
料加圧ポンプ４６からエンジンの運転状態により予め設
定された高圧の燃料が送給され、所定の圧力にて充填さ
れている。前記燃料加圧ポンプ４６は、エンジンのクラ
ンク軸に連動して駆動される偏心軸又はカム４８によっ
て往復駆動されるプランジャ５０を備え、該プランジャ
５０は、低圧のフィードポンプ５２により吸入路６０を
経てポンプ室５４内に供給された燃料タンク３８内の燃
料油を加圧して吐出路５８及び一方向弁５６を介し蓄圧
器３６に圧送する。
【００３３】前記燃料加圧ポンプのポンプ室５４の吐出
側通路５８と、フィードポンプ５２に連通する吸込側通
路６０との間には、電磁アクチュエータ６２によって開
閉されるスピル弁６４が介装される。６６はコントロー
ラであり、該コントローラ６６は、多気筒エンジンの個
々のシリンダを判別する気筒判別装置６８、エンジン回
転数及びクランク角検知装置７０、エンジンの負荷検知
装置７２及び上記蓄圧器３５内の燃料圧力を検知する燃
料圧力センサ７４、並びに、必要に応じエンジンの運転
状態に影響を及ぼす気温、大気圧、燃料温度等の補助情
報７６等の検出信号及び設定信号入力を受け入れて、前
記電磁アクチュエータ６２及び後述する２個の二方電磁
弁８１、８２用の電磁アクチュエータ８５、８６を制御
する。
【００３４】４４は前記燃料噴射弁１０のノズルホルダ
２０内に穿設された燃料通路であり、一端が前記燃料溜
１４に他端が燃料油管８８を介して前記蓄圧器３６に接
続されている。
【００３５】８９は前記燃料油路８８から分岐されて前
記油室２６に接続される油路であり、該油路８９にはこ
れの通路面積を絞るオリフィス（Ａ）８３が設けられて
いる。
【００３６】８７は前記燃料噴射弁１０内の油室２６と
燃料タンクとを接続する逃し油路であり、該油路８７に
は、前記電磁弁８１寄りの部位から順に該油路８７を絞
るためのオリフィス（Ｂ）８４、該油路８７を開閉する
ための二方電磁弁（Ａ）８１及び二方電磁弁（Ｂ）８２
からなる２個の電磁弁が直列に設けられている。
【００３７】８５及び８６は夫々前記二方電磁弁（Ａ）
８１及び二方電磁弁（Ｂ）８２を開閉制御する電磁アク
チュエータであり、双方のアクチュエータ８５、８６は
前記コントローラ６６に電気回線９０、９１を介して接
続され、該コントローラ６６から発信される制御信号に
より、各電磁弁８１、８２を開閉制御する。
【００３８】前記のように構成された蓄圧式燃料噴射装
置の動作を説明する。先ず、エンジンのクランク軸に連
動して駆動される偏心軸又はカム４８により燃料加圧ポ
ンプ４６のプランジャ５０が駆動され、フィードポンプ
５２によってポンプ室５４に供給された低圧の燃料が高
圧に加圧されて蓄圧器３６に供給される。
【００３９】エンジンの運転状態に応じて、コントロー
ラ６８から電磁アクチュエータ６２に駆動出力が供給さ
れてスピル弁６４が開閉され、同スピル弁６４によって
蓄圧器３６内の燃料圧力が予め設定された圧力（例えば
２０〜１２０ＭＰａ）になるように制御される。一方、
蓄圧器３６内の燃料圧力の検出信号がセンサ７４からコ
ントローラ６６にフィードバック入力される。前記蓄圧
器３６内の高圧燃料は、燃料噴射弁１０の燃料油路４４
を経て燃料溜１４に供給され、ニードル弁１８を上向き
即ち啓開方向に押圧している。
【００４０】前記油室２６内の油圧ピストン２８は、同
油室２６内の燃料圧力によって下向きに抑圧されてお
り、この油圧力に基づく押下げ力にスプリング２４のば
ね力を加えた閉弁力が、プッシュロッド２２を介してニ
ードル弁１８に印加される。上記ニードル弁１８に上向
きに作用する燃料圧力の作用面積よりも油圧ピストン２
８に下向きに作用する燃料圧力の受圧面積が十分大きく
設定され、更にスプリング２４の下向きのばね力が追加
して作用しているので、ニードル弁１８は図示の閉止位
置に保持されている。
【００４１】次に、前記コントローラ６６による燃料制
御動作について説明する。燃料加圧ポンプ４６で加圧さ
れた高圧燃料は蓄圧器３６に導かれ、該蓄圧器３６内の
圧力がエンジンの運転条件によって決まる目標圧力に達
するまで継続して送給される。
【００４２】該蓄圧器３６内の燃料圧力が目標圧力に到
達したことを燃料圧力センサ７４で検出し、コントロー
ラ６６に入力されると、該コントローラ６６はスピル弁
６４用電磁アクチュエータ６２にスピル弁開の制御信号
を送り、これによってスピル弁６４が開かれ高圧の吐出
路５８側が吸入路６０側に連通され、蓄圧器３６内への
高圧燃料の送給が遮断される。
【００４３】上記蓄圧器３６内の圧力が低下すると、燃
料圧力センサ７４からの検出信号により電磁アクチュエ
ータ６２はスピル弁６４を閉じ、燃料加圧ポンプ４６か
らの高圧燃料の蓄圧器３６内への供給が再開され、これ
によって蓄圧器３６内の圧力は常時目標圧力に保持され
る。
【００４４】前記蓄圧器３６内に蓄圧された高圧燃料
は、前記のように燃料噴射弁１０の燃料溜１４に導かれ
るとともに、油路８９及びオリフィス（Ａ）８３を介し
て油室２６に導かれ、さらにオリフィス（Ｂ）８４及び
逃し油路８７に設けられた２個の二方電磁弁（Ａ）８
１、（Ｂ）８２に達している。
【００４５】前記２つの二方電磁弁（Ａ）８１及び
（Ｂ）８２は、前記コントローラ６６により、双方同時
に閉じることがないように制御されている。次に各噴射
モード毎の前記電磁弁（Ａ）８１及び電磁弁（Ｂ）８２
の開閉動作について説明する。
【００４６】（１）主噴射のみの場合 噴射前：二方電磁弁（Ａ）８１＝閉、電磁弁（Ｂ）
８２＝開（あるいは電磁弁（Ａ）８１＝開、電磁弁
（Ｂ）８２＝閉） 逃し油路８７が電磁弁（Ａ）８１（あるいは電磁弁
（Ｂ）８２）によって閉じられ、蓄圧器３６内の高圧油
圧は燃料油路４４から油路８９、オリフィス（Ａ）８３
を経て油室２６に入り、油圧ピストン２８に作用する。
ニードル弁１８は該油圧ピストン２８の油圧及びスプリ
ング２４の弾力によりノズル１６に押し付けられ、燃料
噴射は遮断される。
【００４７】 噴射開始：電磁弁（Ａ）８１＝開、電
磁弁（Ｂ）８２＝開 油室２６内の燃料はオリフィス（Ｂ）８４から逃し油路
８７を通って燃料タンクに排出されるとともに、オリフ
ィス（Ａ）８３の絞り抵抗により蓄圧器３６からの燃料
流入が制限され、油室２６内の圧力が低下する。これに
より、油圧ピストン２８の押付力が減少し、燃料溜１４
内の高圧燃料によるニードル弁１８の押し上げ力がスプ
リング２４の押付力に打ち勝つと（啓開圧力に達する
と）ニードル弁１８が開弁し、蓄圧器３６内の高圧燃料
が噴孔１２からシリンダ内に噴射される。
【００４８】 噴射終了：電磁弁（Ａ）８１＝開、電
磁弁（Ｂ）８２＝閉（あるいは電磁弁（Ａ）８１＝閉、
電磁弁（Ｂ）８２＝開） 油室２６内の燃料の逃し油路８７からの排出が停止さ
れ、油室２６内には蓄圧器３６からの高圧燃料が導入さ
れ、前記噴射開始時と同様にニードル弁１８が閉じら
れ、燃料噴射が終了する。
【００４９】（２）パイロット噴射後主噴射を行う場合 パイロット噴射前：電磁弁（Ａ）８１＝閉、電磁弁
（Ｂ）８２＝開（あるいは電磁弁（Ａ）８１＝開、電磁
弁（Ｂ）８２＝閉） 上記（１）主噴射のみの場合の噴射前と同様な動作と
なる。
【００５０】 パイロット噴射開始：電磁弁（Ａ）８
１＝開、電磁弁（Ｂ）８２＝開 上記（１）主噴射のみの場合噴射開始と同様な動作と
なる。尚、この場合の噴射量は上記主噴射のみの場合よ
りも少なくなるが、高圧油が常時蓄圧器３６に蓄えられ
ているので、高い噴射圧力が得られる。
【００５１】 パイロット噴射終了：電磁弁（Ａ）８
１＝開、電磁弁（Ｂ）８２＝閉（あるいは８１＝閉、８
２＝開） 油室２６内の燃料の逃し油路８７からの排出が停止さ
れ、油室２６内には蓄圧器３６からの高圧燃料が導入さ
れ、油圧ピストン２８が下方に押されてニードル弁１８
を閉じ、燃料噴射が終了する。
【００５２】 主噴射前：電磁弁（Ａ）８１＝開、電
磁弁（Ｂ）８２＝閉（あるいは８１＝閉、８２＝開） 上記パイロット噴射終了時の状態が継続される。
【００５３】 噴射開始：電磁弁（Ａ）８１＝開、電
磁弁（Ｂ）８２＝開 電磁弁（Ｂ）８２が閉じられると、上記（１）主噴射の
みの場合の噴射開始と同様な動作を行い、噴孔１２か
らシリンダ内に燃料が噴射される。
【００５４】 主噴射終了：電磁弁（Ａ）８１＝閉、
電磁弁（Ｂ）８２＝開 電磁弁（Ａ）８１が閉じられると、（１）主噴射のみの
場合の噴射終了と同様な動作を行い、主噴射が終了す
る。
【００５５】以上のように、この実施形態に係る燃料噴
射装置は、燃料の逃し通路８７に直列に設けられ、同一
機能を有する２つの電磁弁８１、８２を交互に開閉ある
いは同時に開放することにより燃料の噴射及び遮断を制
御するので、従来の単一電磁弁のような電磁弁の自励作
用による応答遅れの燃料噴射に及ぼす影響が無くなり、
極めて短時間で正確なニードル弁１８の開閉制御が可能
となる。
【００５６】図２に本発明の第２実施形態を示す。この
実施形態は、本発明をジャーク式インジェクタを備えた
燃料噴射装置に適用したものである。図２において、０
５は機関のクランク軸に連動されて回転するカム、０４
はタペット、０３はロッカアーム、０１はプランジャで
あり、機関のクランク軸に連動されるカム０５の回転に
よりタペット０４及びロッカアーム０３を介してプラン
ジャ０１が往復動せしめられ、プランジャ室０２内の燃
料を加圧し、燃料噴射弁１０に送るようになっている。
【００５７】１０は燃料噴射弁、１６はノズル、１２は
該ノズル１６の噴孔、１８はニードル弁、１４は燃料
溜、２４はニードル弁１８用のスプリングであり、これ
ら燃料噴射弁１０の構造は従来のものと同様である。
【００５８】０８は上記プランジャ室０２からの吐出油
路であり、該吐出油路０８は、燃料噴射弁１０内の燃料
油路４４及び後述する２個の二方電磁弁への油路０７に
分岐されている。
【００５９】８１及び８２は二方電磁弁（Ａ）及び二方
電磁弁（Ｂ）であり、該電磁弁（Ａ）８１及び（Ｂ）８
２は前記吐出油路０８に連通される油路０７から分岐さ
れた油路０９、０１０に並列に設けられ、該電磁弁
（Ａ）８１及び（Ｂ）８２の出口は燃料タンク３８への
逃し油路８７に接続されている。
【００６０】３８は燃料タンク、６０は該燃料タンク３
８と前記プランジャ室０２とを接続する燃料供給管、５
２は該供給管路６０に設けられた燃料フィードポンプで
ある。
【００６１】６６はコントローラであり、アクセル開度
（Ａ）、エンジン回転数（Ｎ）、燃料カム角度（θ）、
大気温度（Ｔ）等の運転状報の検出信号９６が入力さ
れ、これらの運転情報の検出信号９１に基づき、前記２
つの二方電磁弁（Ａ）８１及び（Ｂ）８２用の電磁アク
チュエータ（Ａ）８５及び電磁アクチュエータ（Ｂ）８
６に前記電磁弁８１、８２の開閉信号を送って該電磁弁
８１、８２の開閉を制御する。
【００６２】前記のように構成されたジャーク式燃料噴
射装置の動作を説明する。燃料カム０５により往復動さ
れるプランジャ０１により加圧されたプランジャ室０２
内の燃料は、吐出油路０８から、燃料油路４４を経てニ
ードル弁１８に作用するものと、油路０７及び油路０９
あるいは０１０を経て、並列に設けられた２つの二方電
磁弁（Ａ）８１及び（Ｂ）８２に達するものとに分岐さ
れる。
【００６３】上記２つの電磁弁（Ａ）８１及び（Ｂ）８
２は、上記コントローラ６６により同時に開放状態とな
らないように制御され、燃料噴射の開始と終了を異なる
電磁弁８１あるいは８２で行うようになっている。
【００６４】次に各噴射モード毎の前記電磁弁（Ａ）８
１及び電磁弁（Ｂ）８２の開閉動作について説明する。 （１）主噴射のみの場合 噴射前：電磁弁（Ａ）８１＝閉、電磁弁（Ｂ）８２
＝開（あるいは逆の開閉でも可能） プランジャ室０２内の燃料は油路０８、０７から、開と
なっている側の電磁弁（Ｂ）８２を通り、逃し通路８７
から燃料タンク３８に排出される。
【００６５】 噴射開始：電磁弁（Ａ）８１及び
（Ｂ）８２の双方共閉 プランジャ０１によって加圧された燃料はプランジャ室
０２から吐出油路０８、燃料油路４４を通り、ニードル
弁１８を押し開き、噴孔１２からシリンダ内に噴射され
る。
【００６６】 噴射終了：電磁弁（Ａ）８１＝開、電
磁弁（Ｂ）８２＝閉（あるいは逆の開閉） ２つの電磁弁を、噴射前と逆の開閉を行い、プランジャ
室０２内の燃料を開いてる側の電磁弁（Ａ）８１を通し
て逃し油路８７に排出する。
【００６７】（２）パイロット噴射後主噴射を行う場合 パイロット噴射前：電磁弁（Ａ）８１＝閉、電磁弁
（Ｂ）８２＝開（逆の開閉でも可） 上記（１）主噴射のみの場合の噴射前と同様な動作と
なる。 パイロット噴射開始：電磁弁（Ａ）８１、（Ｂ）８
２共に閉 上記（１）主噴射のみの場合の噴射開始と同様な動作
となる。尚、この場合の噴射期間及び噴射量は主噴射の
場合よりも少なくなるようにコントローラ６６によって
制御される。
【００６８】 パイロット噴射終了：電磁弁（Ａ）８
１＝開、電磁弁（Ｂ）８２＝閉 上記（１）主噴射のみの場合の噴射終了と同一の動作
を行う。
【００６９】 主噴射前：電磁弁（Ａ）８１：開、電
磁弁（Ｂ）８２＝閉 主噴射開始：電磁弁（Ａ）８１、（Ｂ）８２の双方
共閉 主噴射終了：電磁弁（Ａ）８１＝閉、電磁弁（Ｂ）
８２＝開 上記主噴射の動作〜は前記（１）主噴射のみの場合
と同様である。
【００７０】以上のように、ジャーク式燃料噴射装置の
場合も、前記第１実施形態の蓄圧式燃料噴射装置の場合
と同様、２つの電磁弁（Ａ）８１及び（Ｂ）８２を同時
に閉あるいは交互に開閉することにより燃料の噴射と遮
断（排出）を制御するので、電磁弁の自励作用による応
答遅れが燃料噴射に及ぼす影響は無くなる。
【００７１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、燃料の逃
し通路に設けた２個の電磁弁を交互に作動させ、一方の
電磁弁の作動で燃料噴射の開始を行うときは、他方の電
磁弁の作動で噴射終了を行うようにしているので、電磁
弁の自励作用による応答遅れが燃料噴射の制御に影響を
及ぼすことが無くなる。
【００７２】これによって短時間で燃料噴射弁の正確な
開閉が可能となり、エンジンの高負荷時か高回転時にお
ける最適のパイロット噴射が可能となる。従ってパイロ
ット噴射の最適制御により排気ガス中のＮＯx 低減、騒
音低減が可能となるとともに噴射性能の向上によるエン
ジンの出力上昇が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蓄圧式燃料噴射装
置の系統図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るジャーク式燃料噴
射装置の系統図である。
【図３】従来の蓄圧式燃料噴射装置の系統図である。
【図４】パイロット噴射と主噴射を説明するための燃料
噴射パターンである。
【符号の説明】
１０ 燃料噴射弁 １２ 噴孔 １４ 燃料溜 １８ ニードル弁 ２６ 油室 ２８ 油圧ピストン ３６ 蓄圧器 ３８ 燃料タンク ４６ 燃料加圧ポンプ ６６ コントローラ ８１ 二方電磁弁（Ａ） ８２ 二方電磁弁（Ｂ） ８５ 電磁アクチュエータ（Ａ） ８６ 電磁アクチュエータ（Ｂ） ８７ 逃し通路 ０１ プランジャ ０２ プランジャ室 ０５ カム ０７ 油路 ０８ 吐出油路 ０９、０１０ 油路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 45/04 Ｆ０２Ｍ 45/04 57/02 ３１０ 57/02 ３１０Ｚ ３３０ ３３０Ｇ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料噴射ポンプ等の燃料加圧手段により
    加圧された燃料の、燃料噴射弁からエンジンのシリンダ
    内への噴射と無噴射とを電磁弁の開閉により切り換える
    ように構成されたインジェクタを備えた燃料噴射装置に
    おいて、 前記インジェクタは、前記電磁弁を燃料逃し通路に直列
    あるいは並列に複数個設け、該電磁弁を交互に開閉作動
    させて燃料噴射開始と噴射終了とを制御するように構成
    されてなることを特徴とする燃料噴射装置。
  2. 【請求項２】 前記インジェクタが、燃料を高圧に加圧
    する燃料加圧ポンプと、この高圧燃料を蓄える蓄圧器と
    を備えた蓄圧式インジェクタであって、前記蓄圧器から
    の高圧燃料が導入される油室と該油室内の高圧燃料によ
    り作動して前記燃料噴射弁のニードル弁を閉じる方向に
    付勢する油圧ピストンとを備え、 前記２つの電磁弁を前記油室と燃料タンクとを接続する
    逃し油路に直列に設け、一方の電磁弁の作動で前記逃し
    油路を閉じて燃料噴射が開始されたときには、他方の電
    磁弁で燃料噴射を終了させ、好ましくは前記噴射制御を
    主噴射前のパイロット噴射にて行う事を特徴とする請求
    項１記載の燃料噴射装置。
  3. 【請求項３】 前記インジェクタが、プランジャにより
    圧送されたプランジャ室内の燃料を前記燃料噴射弁のニ
    ードル弁に直接作用させてこれを開弁し噴射するジャー
    ク式インジェクタであって、前記プランジャ室と燃料噴
    射弁との間の吐出油路から分岐されて燃料タンクへの逃
    し通路に接続される油路に前記２個の電磁弁を並列に配
    設し、 何れか一方の前記電磁弁の作動により燃料噴射が開始さ
    れたときには、他方の電磁弁の作動により燃料噴射を終
    了させ、好ましくは前記噴射制御を主噴射前のパイロッ
    ト噴射にて行う事を特徴とする請求項１記載の燃料噴射
    装置。
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