JPH102261A

JPH102261A - 内燃機関の燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH102261A
Application number: JP17547996A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nemoto; 英希根本; Tomoaki Kakihara; 知明柿原; Tadashi Uchiyama; 正内山
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、燃料を増圧する増圧ピストンの上
下動の抵抗を無くし、ニードル弁の応答性を向上させる
内燃機関の燃料噴射装置を提供する。【解決手段】この燃料噴射装置１は、増圧室７の燃料
を増圧する増圧ピストン９の端部に圧力室８を設ける。
増圧ピストン９は、増圧室７の一部を形成するプランジ
ャの小径部２４、圧力室８の一部を形成する増圧ピスト
ン９の大径部２５及び大径部２５の全周辺から垂下する
中空穴２６に対する摺動面を形成するガイドリング部４
１から構成されている。増圧ピストン９のガイドリング
部４１には、燃料流通孔４３が形成され、ガイドリング
部４１の内外周面には、燃料による圧力差が発生せず、
増圧ピストン９の摺動抵抗を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、増圧ピストンに
よってコモンレールから供給された増圧室内の燃料を増
圧する内燃機関の燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジン用油圧作動式電子制御燃
料噴射装置として、例えば、特開平６−２９４３６２号
公報や特表平６−５１１５２４に開示されたものがあ
る。これらの燃料噴射装置は、エンジンの燃料噴射行程
において油圧作動の噴射器の燃料流量特性を可変的に制
御したり、迅速な始動を可能にしたものであり、例え
ば、図７に示されるような構造を有している。

【０００３】図７に示すように、燃料噴射装置１は、中
空穴と噴口１３を形成した本体、及び本体の外側に燃料
チャンバ２０を形成するように隙間を形成して配置され
たケース６から構成されている。燃料噴射装置１の本体
は、中空穴４６を備え且つ噴口１３を形成されたノズル
本体２、増圧室７を形成する燃料供給本体（プランジャ
バレル）５、ノズル本体２と燃料供給本体５との間に位
置するスペーサ本体８１と中空孔２９を備えた中空スペ
ーサ本体２１、高圧作動オイルが供給される圧力室８を
備えているインジェクタ本体４、及びリーク通路である
ドレン溝３９とドレン通路３８を備え且つソレノイド弁
１６を配置したソレノイド本体３から構成されている。
ケース６は、燃料チャンバ２０を形成するため、ノズル
本体２、スペーサ本体８１、中空スペーサ本体２１及び
燃料供給本体５を取り囲んでいる。ケース６は、本体と
の間に形成された燃料チャンバ２０を形成するため、ケ
ース６の一端がノズル本体２の段部の当接面１４に係止
してシールされ、他端がインジェクタ本体４に螺入され
た嵌合面８０でシールされている。コモンレール５１に
は、ケース６に形成された燃料供給口１１と燃料排出口
１２が開口し、燃料がコモンレール５１から燃料チャン
バ２０に常時供給されている。

【０００４】燃料噴射装置１は、燃料チャンバ２０から
供給された燃料を増圧するための燃料供給本体５内に形
成された増圧室７、増圧室７から噴口１３へと燃料を供
給するため、スペーサ本体８１、中空スペーサ本体２１
及びノズル本体２に形成された燃料通路２２、ノズル本
体２の中空穴４６内で摺動可能に保持されて燃料圧によ
って噴口１３を開放するニードル弁２３、増圧室７の燃
料を増圧する増圧ピストン９、増圧ピストン９の端部に
高圧を付与する高圧作動オイルが供給される圧力室８、
及び圧力室８に高圧作動オイルの供給を制御するソレノ
イド弁（制御弁）１６を有している。

【０００５】リターンスプリング１８は、中空スペーサ
本体２１に形成された中空孔２９内に配置され、噴口１
３を閉鎖する方向にニードル弁２３にばね力を付勢す
る。リターンスプリング１８の一端はニードル弁２３の
上端に当接し、他端はスペーサ本体８１に当接してい
る。インジェクタ本体４に形成された中空穴２６で形成
される中空部のスプリング室３０は、増圧ピストン９の
大径部２５の端面と燃料供給本体５との端面との間に形
成されている。スプリング室３０には、増圧ピストン９
を圧力室８側へ付勢するリターンスプリング１７が配置
されている。インジェクタ本体４に形成された中空穴８
５には、作動オイルをカットする側にソレノイド弁１６
を付勢するリターンスプリング１９が配置されている。
増圧ピストン９が配置されたスプリング室３０は、燃料
供給本体５に形成された排出路８３及び排出路８３に配
置された逆止弁８４を通じて燃料チャンバ２０に連通し
ている。スプリング室３０には、通常、漏洩燃料が入り
込んでおり、燃料チャンバ２０内の燃料圧と同等の状態
であるが、増圧ピストン９の往復動によって流入燃料が
スプリング室３０から排除されて空所が形成されてい
る。

【０００６】増圧ピストン９は、増圧室７の一部を下端
面で形成するプランジャである小径部２４、圧力室８の
一部を上端面で形成すると共にインジェクタ本体４の中
空穴２６内を往復動する大径部２５、及び大径部２５の
外周部の全周辺から垂下して中空穴２６の内面を摺動す
る摺動面を構成するガイドリング部４１から構成されて
いる。ガイドリング部４１は、増圧ピストン９の上下動
を安定させる機能を有する。増圧ピストン９の小径部２
４は燃料供給本体５に形成された中空孔４２を往復動
し、大径部２５はインジェクタ本体４に形成された中空
穴２６を往復動する。また、インジェクタ本体４に形成
された中空穴２６には、シール部材４４が配置され、増
圧ピストン９と中空穴２６との隙間をシール部材４４で
シールし、それによって、圧力室８内の高圧作動オイル
がスプリング室３０へ漏洩しないように、スプリング室
３０と圧力室８とが遮断されている。

【０００７】燃料供給本体５に形成された中空孔４２の
端部には、増圧室７が形成されている。増圧室７への燃
料の供給は、燃料チャンバ２０から中空スペーサ本体２
１に形成した燃料通路３７とスペーサ本体８１に形成し
た燃料通路３５を通じて行われる。燃料通路３５には、
増圧室７の高圧燃料が燃料チャンバ２０に逆流するのを
防止するため、逆止弁３６が組み込まれている。また、
増圧室７内の増圧された燃料は、スペーサ本体８１、中
空スペーサ本体２１及びノズル本体２に形成された燃料
通路２２を通じて噴口１３へと供給される。ノズル本体
２とニードル弁２３との間には、燃料通路が形成され、
ニードル弁２３の先端のテーパ面４５に高圧燃料圧が付
与されることによってニードル弁２３はリフトする。ニ
ードル弁２３は、ノズル本体２の中空穴４６内で摺動可
能に保持されて燃料圧によってリフトされ、噴口１３を
開放する。

【０００８】増圧ピストン９は、圧力室８に面する大径
部２５の頂面６５の外周部が切り欠かれた平らな面７３
に形成されている。圧力室８を形成するインジェクタ本
体４の壁面は、増圧ピストン９の頂面６５に対して平行
な平らな面７２に形成されている。従って、圧力室８に
おいて、増圧ピストン９の平らな面７３とインジェクタ
本体４の平らな面７２との間には、狭い環状隙間７４が
形成されている。また、増圧ピストン９は、その頂面６
５の中央の突出部がリターンスプリング１７のばね力に
よってインジェクタ本体４の平らな面７２に当接してい
る。

【０００９】燃料噴射装置１において、リターンスプリ
ング１７を収容したスプリング室３０は、増圧ピストン
９の大径部２５及びガイドリング部４１が摺動するイン
ジェクタ本体４に形成された中空穴２６に形成されてい
る。スプリング室３０内に入り込んだ燃料は、燃料供給
本体５に形成された排出路８３を通じて燃料チャンバ２
０に排出するように構成されている。増圧ピストン９の
リターンスプリング１７が配置されているスプリング室
３０には、小径部２４のプランジャ回り即ち燃料供給本
体５の中空孔４２と小径部２４の外周面との間の摺動面
の隙間２８及びインジェクタ本体４と燃料供給本体５と
の当接面の隙間４８を通じて燃料チャンバ２０からの燃
料がリークして侵入する。スプリング室３０に侵入した
燃料は、排出路８３を通じて燃料チャンバ２０に排出さ
れる。排出路８３には逆止弁８４が配設されているの
で、燃料が燃料チャンバ２０から排出路８３を通じてス
プリング室３０へ逆流することは阻止される。通常はス
プリング室３０には増圧ピストン９のストローク分の空
所が形成されて燃料が入り込んでいる。そこで、スプリ
ング室３０における空所が増圧ピストン９のストローク
分以下となる程度まで燃料が侵入すると、増圧ピストン
９の往復動に伴って中空穴２６内のスプリング室３０に
存在する燃料が排出路８３を通じて燃料チャンバ２０へ
排出できるが、逆止弁８４の作用で逆流は阻止されるよ
うに構成されている。

【００１０】また、燃料噴射装置１が組み込まれた内燃
機関における燃料供給システムとして、図６に示すもの
が知られている。燃料供給システムでは、エンジンの各
気筒に燃料噴射装置１がそれぞれ設けられている。燃料
噴射装置１には、燃料供給のための共通の通路であるコ
モンレール５１が設けられている。コモンレール５１に
は、燃料ポンプ５３の駆動によって燃料タンク５２の燃
料が燃料フィルタ５４を通じて供給される。コモンレー
ル５１は各燃料噴射装置１に連通し、燃料回収通路５５
を通じて燃料タンク５２に回収される。即ち、燃料噴射
装置１は、その燃料供給口１１と燃料排出口１２とが所
定圧の燃料が常に供給されているコモンレール５１に配
置されている。

【００１１】燃料噴射装置１は、燃料圧の増圧のため
に、高圧の作動流体即ち作動オイルを圧力室８へ供給す
るように構成されている。燃料噴射装置１は、高圧オイ
ルマニホルド５６にそれぞれ連結されている。高圧オイ
ルマニホルド５６には、オイル溜まり５７からのオイル
がオイルポンプ５８の作動によってオイル供給路６１を
通じて供給され、オイル供給路６１の途中にはオイルク
ーラ５９やオイルフィルタ６０が設けられている。ま
た、オイル供給路６１は、オイルギャラリ６２に通じる
潤滑系通路６７と燃料噴射装置１の圧力室に供給される
作動オイル系通路６６に分岐している。作動オイル系通
路６６には、高圧オイルポンプ６３が設けられ、高圧オ
イルポンプ６３から高圧オイルマニホルド５６へのオイ
ルの供給は流量制御弁６４を介してコントロールされて
いる。コントローラ５０は、流量制御弁６４の制御と燃
料噴射装置１のソレノイド１０の制御を行うように構成
されている。コントローラ５０には、エンジンの作動状
況として、回転センサ６８で検出されたエンジン回転
数、負荷センサ６９で検出されたアクセル開度及び位置
センサ７０で検出されたクランク角が入力されている。
また、コントローラ５０には、高圧オイルマニホルド５
６に設置した圧力センサ７１で検出された高圧オイルマ
ニホルド５６の作動オイル圧が入力される。

【００１２】ところで、燃料噴射装置１は、噴口１３の
ニードル弁２３による開閉作動がソレノイド１０の制御
によって行われるものであり、コントローラ５０からの
指令でソレノイド１０が付勢されると、アーマチャ３２
が吸着され、アーマチャ３２に固定されているソレノイ
ド弁１６がリターンスプリング１９のばね力に抗してリ
フトする。ソレノイド弁１６がリフトすると、ソレノイ
ド弁１６のテーパ面８６とインジェクタ本体４のバルブ
シート８７との間に形成される通路３３が開口し、高圧
作動オイルが高圧オイルマニホルド５６からインジェク
タ本体４に形成された供給路３１と通路３４を通じて圧
力室８に供給される。圧力室８に高圧作動オイルが供給
されると、増圧ピストン９の大径部２５の頂面６５とイ
ンジェクタ本体４の壁面（平らな面）７２との間に形成
された環状隙間７４に高圧作動オイルが供給され、増圧
ピストン９に作動圧が付勢される。コモンレール５１の
燃料は、ケース６に形成された供給口１１から燃料チャ
ンバ２０に供給され、次いで、燃料チャンバ２０から中
空スペーサ本体２１に形成した燃料通路３７、スペーサ
本体８１に形成された燃料通路３５を通じて増圧室７に
供給されている。

【００１３】増圧ピストン９が圧力室８内の作動オイル
の圧力で下降すると、燃料通路３５が逆止弁３６によっ
て閉鎖され、増圧室７内の燃料が増圧される。増圧室７
の燃料が増圧されると、燃料圧はリターンスプリング１
８のばね力に抗してニードル弁２３をリフトさせる。ま
た、ソレノイド１０によるソレノイド弁１６への付勢力
が解放すると、リターンスプリング１９のばね力でソレ
ノイド弁１６が下降し、ソレノイド弁１６に設けたドレ
ン溝３９が開放し、圧力室８の高圧作動オイルはドレン
溝３９とドレン通路３８を通じて排出される。圧力室８
の高圧作動オイルが排出されると、増圧ピストン９がリ
ターンスプリング１７のばね力で元に復帰し、増圧室７
は燃料チャンバ２０と同等の圧力になり、ニードル弁２
３にかかる燃料圧が低下し、リターンスプリング１８の
ばね力でニードル弁２３のテーパ面４５がノズル本体２
のバルブシートに着座して噴口１３が閉鎖する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な燃料噴射装置１は、増圧ピストン９のリターンスプリ
ング１７が配置されている中空部のスプリング室３０に
は、小径部２４のプランジャ回り即ち燃料供給本体５の
中空孔４２と小径部２４の外周面との間の隙間２８及び
インジェクタ本体４と燃料供給本体５との当接面の隙間
４８を通じて燃料チャンバ２０からの燃料がリークして
侵入する。スプリング室３０に侵入した燃料は、排出路
８３を通じて燃料チャンバ２０に排出される。排出路８
３には逆止弁８４が配設されているので、燃料が燃料チ
ャンバ２０からスプリング室３０へ逆流することは阻止
される。通常はスプリング室３０には増圧ピストン９の
ストローク分の空所が形成された状態で燃料が入り込ん
でいる。そこで、スプリング室３０における空所が増圧
ピストン９のストローク分以下となる程度まで燃料が侵
入すると、増圧ピストン９の往復動に伴ってスプリング
室３０内の燃料が排出路８３を通じて排出される。

【００１５】しかしながら、圧力室８内の高圧作動オイ
ルのオイル圧で増圧ピストン９を押し下げる際には、ガ
イドリング部４１の内周側容積（増圧ピストン９の大径
部２５の下端面と、ガイドリング部４１の内周面と、燃
料供給本体５の上端面とで囲まれた空間）が減少するの
に対して、ガイドリング部４１の外周側容積（シール部
材４４と、ガイドリング部４１の外周面と、インジェク
タ本体４の中空孔２６の壁面と、燃料供給本体５の上端
面とで囲まれた空間）が増大するため、スプリング室３
０に存在する燃料によるガイドリング部４１の内外周面
に圧力差が発生する。そのため、ガイドリング部４１の
内周側に存在する燃料が、ガイドリング部４１の外周端
面と中空孔２６との隙間からガイドリング部４１の外周
側へ侵入しようとし、それが増圧ピストン９の摺動抵抗
として現れる。即ち、ガイドリング部４１の外周端面と
中空孔２６との隙間により絞りが形成されることとな
り、この絞り抵抗がそのまま増圧ピストン９の挙動に対
する摺動抵抗となり、増圧ピストン９の下降の挙動時間
が延び、その結果、燃料の噴射期間（インジェクション
ジュレーション）が延びてしまい、高圧噴射のメリット
を活かすことができなくなる。

【００１６】また、燃料噴射装置１では、圧力室８の高
圧作動オイルが増圧ピストン９の頂面６５に作用するこ
とによって増圧ピストン９が押し下げられている。圧力
室８内に高圧作動オイルが供給されていない時には、増
圧ピストン９の頂面６５が圧力室８を形成するインジェ
クタ本体４の壁面に当接した状態である。増圧ピストン
９の頂面６５とインジェクタ本体４の壁面（平らな面）
７２とで形成される環状隙間７４のみが圧力室８に晒さ
れる領域となっている。また、スプリング室３０には、
上記のように、リーク燃料が燃料チャンバ２０から侵入
しているので、増圧ピストン９のストロークの妨げとな
る燃料は排出路８３を通じて排出させなければならな
い。

【００１７】しかしながら、増圧ピストン９を下降させ
るタイミング時には、圧力室８内に高圧作動オイルが供
給されると、高圧作動オイルは環状隙間４０に入り込む
ことによって、増圧ピストン９に高圧作動オイル圧を作
用させるが、上記のように、ガイドリング部４１の摺動
抵抗と燃料の排出路８３を通じての排出抵抗を受け、そ
れらの抵抗が増圧ピストン９の下降挙動への抵抗になる
ため、増圧ピストン９を直ちに下降させることができ
ず、増圧ピストン９の作動追従性が悪化し、増圧ピスト
ン９の下降の挙動時間が延び、その結果、燃料の噴射期
間（インジェクションジュレーション）が延びてしま
い、高圧噴射のメリットを活かすことができなくなる。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
の課題を解決することであり、コモンレールから供給さ
れた増圧室内の燃料を増圧ピストンによって増圧して燃
料噴射する内燃機関の燃料噴射装置において、前記増圧
ピストンを駆動する圧力室の作動オイルの圧力を前記増
圧ピストンの頂面に作用させて前記増圧ピストンを下降
させる時に、前記増圧ピストンの外周面に発生する燃料
剪断力を低減させ、増圧ピストンの下降の摺動抵抗を低
減させ、前記増圧ピストンの挙動時間を短縮してニード
ル弁の開閉タイミングの応答性を向上させ、燃料の噴射
期間（インジェクションジュレーション）を短縮する内
燃機関の燃料噴射装置を提供することである。

【００１９】この発明は、コモンレールからの燃料が供
給される増圧室と前記増圧室内の燃料を増圧する増圧ピ
ストンを駆動するため作動流体が供給される圧力室を備
えた本体、前記本体に収容され且つ前記増圧室からの燃
料を噴射する噴口を燃料圧によって開閉するニードル
弁、前記増圧ピストンを駆動する作動流体の前記圧力室
への供給を制御する制御弁、及び前記コモンレールに開
口する燃料供給口と燃料排出口とが形成され且つ前記本
体の外周に配置されて燃料チャンバを形成するケースを
有する内燃機関の燃料噴射装置において、前記増圧ピス
トンは前記増圧室の壁面の一部を形成する小径部、前記
圧力室の壁面の一部を形成する大径部及び前記大径部の
全周辺から垂下する前記本体の中空穴に対する摺動面を
形成するガイドリング部から成り、前記ガイドリング部
には周方向に隔置して複数の燃料流通孔が形成されてい
ることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置に関する。

【００２０】又は、前記ガイドリング部の少なくとも外
周端面の縁部には面取りが施されている。又は、前記ガ
イドリング部の内外周端面は曲面に形成されている。或
いは、前記ガイドリング部の内外周端面にはテーパ面が
形成されている。従って、前記増圧ピストンの下降時の
外周面へのオイルの流入抵抗を低減できると共に、前記
ガイドリング部の端面に発生するオイル流束の剥離抵抗
を低減することができ、結果的に前記増圧ピストンの摺
動抵抗を低減できる。

【００２１】又は、前記ガイドリング部に形成された前
記燃料流通孔は、内周面から外周面に向かって前記大径
部の方向に傾斜しているので、前記ガイドリング部の外
周面へのオイルの流入抵抗が低減し、結果的に前記増圧
ピストンの摺動抵抗を低減できる。

【００２２】この内燃機関の燃料噴射装置は、上記のよ
うに、前記増圧ピストンを構成する大径部の全周辺から
垂下する前記本体の中空穴に対する摺動面を形成するガ
イドリング部には、周方向に隔置して複数の燃料流通孔
が形成されているので、前記増圧ピストンを下降させる
ために前記圧力室に作動オイルが供給されると、作動オ
イルが隙間に流れ込んで前記増圧ピストンを下降させる
が、その時、前記ガイドリング部の内外の圧力差が発生
すると、前記燃料流通孔を通じて燃料が移動し、内外周
面の圧力差を速やかに低減し、その結果、前記ガイドリ
ング部の中空穴への摺動抵抗を低減し、前記増圧ピスト
ンを直ちにスムースに下降させることができる。従っ
て、この内燃機関の燃料噴射装置は、作動流体圧による
前記増圧ピストンの下降する挙動が短縮され、前記増圧
ピストンの高圧作動流体圧に対する応答性が向上し、ニ
ードル弁の噴射期間（インジェクションジュレーショ
ン）を遅延させることなく短縮でき、熱効率を向上させ
ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による内燃機関の燃料噴射装置の実施例を説明する。図
１はこの発明による内燃機関の燃料噴射装置の第１実施
例を示す断面図である。図１に示す内燃機関の燃料噴射
装置は、図７の従来例と比較して、増圧ピストン９の形
状が異なる以外は、同一の構成及び同一の機能を有する
ので、同一の部品には同一の符号を付し、重複する説明
を省略する。

【００２４】この内燃機関の燃料噴射装置は、図６に示
す燃料供給システムに組み込んで適用されるものであ
り、エンジンの各気筒に配置されている。この実施例で
は、図１を参照して、１つの燃料噴射装置１について説
明する。燃料噴射装置１は、燃料供給システムにおける
コモンレール５１に燃料供給口１１と燃料排出口１２と
が開口し、コモンレール５１の所定圧の燃料が常に供給
されている状態である。燃料噴射装置１は、本体を構成
する中空穴４６を備えたノズル本体２、中空孔２９を備
えた中空スペーサ本体２１、スペーサ本体８１、燃料を
増圧する増圧室７を備えている燃料供給本体５、高圧作
動オイルが供給される圧力室８を備えているインジェク
タ本体４、及びリーク通路であるドレン通路３８を備え
たソレノイド弁１６を作動するソレノイド本体３から構
成されている。

【００２５】この燃料噴射装置１において、増圧ピスト
ン９は、上記のように、増圧室７の一部を形成する小径
部２４、圧力室８の一部を形成する大径部２５及び大径
部２５の全周辺から垂下するインジェクタ本体４の中空
穴２６に対する摺動面を形成するガイドリング部４１か
ら構成されている。また、増圧ピストン９の大径部２５
の頂面６５と圧力室８を形成するインジェクタ本体４の
壁面４７との間の隙間４０が、大径部２５の頂面６５の
中央部から外周部に向かって連続的に大きく形成される
ように、大径部２５の頂面６５の一部が曲面２７に形成
されている。更に、増圧ピストン９の大径部２５の頂面
６５は、小径部２４の周囲に配置されたリターンスプリ
ング１７のばね力によって圧力室８を形成するインジェ
クタ本体４の壁面（平らな面）４７に当接するように構
成されている。増圧ピストン９の大径部２５及びガイド
リング部４１が摺動するインジェクタ本体４に形成され
た中空穴２６には、圧力室８内の高圧作動オイルが中空
部のスプリング室３０へ漏洩しないように、インジェク
タ本体４の中空穴２６に形成された環状溝にシール部材
４４が配置されている。

【００２６】この内燃機関の燃料噴射装置は、上記構成
において、特に、ガイドリング部４１の形状に特徴を有
している。ガイドリング部４１は、増圧ピストン９の上
下動を安定させる機能を有しているが、中空穴２６の壁
面に対するガイドリング部４１の摺動抵抗を低減するた
め、図２に示すように、ガイドリング部４１には周方向
に隔置して複数の燃料流通孔４３が形成されている。ガ
イドリング部４１は、少なくともその外周下端面７９の
縁部に面取り（図示せず）を施した形状に形成すること
ができる。或いは、図３に示すように、ガイドリング部
４１の端面７９における外周面８２と内周面８８とにテ
ーパ面７５，７６を形成することができる。又は、図４
に示すように、ガイドリング部４１の下端面７９の内外
周面８８，８２の縁部がアールＲ即ち曲面７７に形成さ
れている。或いは、図５に示すように、ガイドリング部
４１に形成された燃料流通孔７８には、内周面８８から
外周面８２に向かって大径部２５の方向（上方）に傾斜
し、外周面８２の端面７９にテーパ面７５が形成されて
いる。

【００２７】この内燃機関の燃料噴射装置は、上記のよ
うに構成され、次のように作動する。この内燃機関の燃
料噴射装置は、エンジンの作動条件に応答してコントロ
ーラ５０によって制御弁を構成するソレノイド弁が作動
される。コントローラ５０は、エンジンの各検出値に応
じて、ソレノイド１０への作動タイミング、高圧オイル
マニホルド５６の作動オイル圧を適正値に維持するため
流量制御弁６４を制御する。コントローラ５０の指令で
ソレノイド１０が付勢されると、アーマチャ３２が吸着
され、ソレノイド弁１６がリフトする。ソレノイド弁１
６がリフトすると、通路３３が開放され、高圧オイルマ
ニホルド５６からの高圧作動オイルがオイル供給通路３
１から通路３４を通じて圧力室８に供給される。

【００２８】圧力室８に高圧作動オイルが供給される
と、作動オイルが増圧ピストン９の端面６５の曲面２７
とインジェクタ本体４の壁面４７との間の隙間４０に、
オイル流入抵抗を大幅に低減した状態で流れ込むことが
できる。即ち、作動オイルは増圧ピストン９の大径部２
５の曲面２７と圧力室８を形成するインジェクタ本体４
の壁面即ち壁面４７との間に流入抵抗を受けることがな
く、隙間４０へスムースに流入し、そこで、高圧作動オ
イル圧が増圧ピストン９に付与される。

【００２９】燃料噴射装置１は、特に、増圧ピストン９
のガイドリング部４１には燃料流通孔４３が形成されて
いるので、燃料流通孔４３を通じてガイドリング部４１
の内外周面８８，８２にオイルが速やかに侵入でき、ガ
イドリング部４１の外周面８２における圧力差が無くな
り、圧力差による摺動抵抗がアップすることがなく、増
圧ピストン９の下降運動がスムースに行える。又は、図
５に示すように、ガイドリング部４１に形成された燃料
流通孔７８が内周面８８から外周面８２に向かって上方
に傾斜していると、増圧ピストン９の下降に追従して中
空部のスプリング室３０内の燃料はガイドリング部４１
の外周面８２へ侵入し易く、内周面８８と外周面８２と
の圧力差が無くなり、増圧ピストン９の下降に対して摺
動抵抗が低減される。

【００３０】更に、燃料噴射装置１は、増圧ピストン９
のガイドリング部４１の下端面７９には、上記のよう
に、面取り、テーパ面７５，７６や曲面７７が形成され
ているので、増圧ピストン９の下降時に中空部のスプリ
ング室３０に存在するオイルがガイドリング部４１の内
外周面８８，８２に流入し易くなり、ガイドリング部４
１の内外周面８８，８２における圧力差が発生せず、増
圧ピストン９の摺動抵抗を低減して増圧ピストン９をス
ムースに下降させることができる。この時、増圧ピスト
ン９の背面側の中空部のスプリング室３０に存在する燃
料は、通路４９を通じて燃料チャンバ２０へ回収され
る。そこで、増圧ピストン９が下降すると、増圧ピスト
ン９の小径部２４の端面が増圧室７の燃料を加圧し、増
圧室７を高圧燃料にする。この時、逆止弁３６が燃料通
路３７に設けてあるので、増圧室７の高圧燃料が燃料チ
ャンバ２０に逆流することが防止される。増圧室７の高
圧燃料は燃料通路２２を通じてニードル弁２３の先端の
テーパ面４５に作用し、ニードル弁２３はリターンスプ
リング１８のばね力に抗してリフトし、高圧燃料が噴口
１３から噴射される。

【００３１】コントローラ５０からの指令でソレノイド
１０の付勢が開放されると、リターンスプリング１９に
よってソレノイド弁１６が通路３３を閉鎖すると共に、
ソレノイド弁１６の外周面に形成された環状のドレン溝
３９が圧力室８に連通され、圧力室８の高圧作動オイル
がドレン通路３８を通じて排出され、圧力室８は大気開
放状態になる。圧力室８から高圧作動オイルが排出され
ると、増圧ピストン９はリターンスプリング１７のばね
力で元に復帰するが、この時、増圧ピストン９の背面側
の中空部のスプリング室３０は通路４９を通じて燃料チ
ャンバ２０に連通しているので、通路４９を通じてスプ
リング室３０内に燃料がスムースに流入する。即ち、増
圧ピストン９の背面側のスプリング室３０が負圧になる
ことがないので、増圧ピストン９の上昇を阻止する力は
全く働かない。増圧ピストン９が上昇すると、増圧室７
内の燃料圧は燃料チャンバ２０の燃料圧と同等になり、
ニードル弁２３に付勢する燃料圧も低下する。従って、
ニードル弁２３はリターンスプリング１８のばね力で下
降され、ニードル弁２３は噴口１３を閉鎖し、燃料噴射
期間の一行程が終了する。

【００３２】従って、燃料噴射装置１は、圧力室８に供
給された作動オイルが隙間４０に流入すると、増圧ピス
トン９の曲面２７、次いで頂面６５に作動オイル圧が作
用することができ、圧力室８内の作動オイル圧による増
圧ピストン９の下降するが、増圧ピストン９のガイドリ
ング部４１の外周面８２に燃料が侵入し易いので、内外
周面８８，８２に圧力差が発生せず、増圧ピストン９の
摺動抵抗を低減でき、増圧ピストン９の挙動が短縮さ
れ、増圧ピストン９の高圧作動オイル圧に対する応答性
が向上し、ニードル弁２３の噴射期間（インジェクショ
ンジュレーション）を遅延させることなく短縮でき、熱
効率を向上させる。

【００３３】

【発明の効果】この発明による内燃機関の燃料噴射装置
は、上記のように、増圧ピストンのガイドリング部には
周方向に隔置して複数の燃料流通孔が形成されているの
で、前記ガイドリング部の内外周面の圧力差が発生せ
ず、前記増圧ピストンの摺動抵抗が低減される。或い
は、前記ガイドリング部に形成された前記燃料流通孔を
その内周面から外周面に向かって前記大径部の方向に傾
斜させて形成すると、インジェクタ本体の中空穴の壁面
とガイドリング部の外周面との隙間に燃料が確実に侵入
でき、前記ガイドリング部の内外周面に圧力差が無くな
り、前記増圧ピストンの摺動抵抗を低減できる。更に、
前記ガイドリング部の少なくとも外周下端面の縁部には
面取りを施したり、前記ガイドリング部の内外周端面を
曲面に形成したり、或いはテーパ面が形成することによ
って、前記増圧ピストンの前記ガイドリング部の内外周
面の圧力差を速やかに低下させ、前記増圧ピストンの摺
動抵抗を低減でき、前記増圧ピストンのスムースな下動
が可能になり、前記増圧ピストンの下降時の応答性を向
上させることができ、燃料の噴射期間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による内燃機関の燃料噴射装置の第１
実施例を示す断面図である。

【図２】この発明による内燃機関の燃料噴射装置におけ
る増圧ピストンの一実施例を示す斜視図である。

【図３】この発明による内燃機関の燃料噴射装置におけ
る増圧ピストンの別の実施例を示す増圧ピストンの一部
断面図である。

【図４】この発明による内燃機関の燃料噴射装置におけ
る増圧ピストンの更に別の実施例を示す増圧ピストンの
一部断面図である。

【図５】この発明による内燃機関の燃料噴射装置におけ
る増圧ピストンの他の実施例を示す増圧ピストンの一部
断面図である。

【図６】内燃機関の燃料噴射装置の燃料供給システムを
示す概略説明図である。

【図７】従来の内燃機関の燃料噴射装置を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１燃料噴射装置２ノズル本体３ソレノイド本体４インジェクタ本体５燃料供給本体６ケース７増圧室８圧力室９増圧ピストン１１燃料供給口１２燃料排出口１３噴口１６ソレノイド弁２０燃料チャンバ２３ニードル弁２４小径部２５大径部２６中空孔２７曲面３０中空部４１ガイドリング部４３，７８燃料流通孔５１コモンレール７５，７６テーパ面７７曲面７９下端面８２外周面８８内周面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コモンレールからの燃料が供給される増
圧室と前記増圧室内の燃料を増圧する増圧ピストンを駆
動するため作動流体が供給される圧力室を備えた本体、
前記本体に収容され且つ前記増圧室からの燃料を噴射す
る噴口を燃料圧によって開閉するニードル弁、前記増圧
ピストンを駆動する作動流体の前記圧力室への供給を制
御する制御弁、及び前記コモンレールに開口する燃料供
給口と燃料排出口とが形成され且つ前記本体の外周に配
置されて燃料チャンバを形成するケースを有する内燃機
関の燃料噴射装置において、前記増圧ピストンは前記増
圧室の壁面の一部を形成する小径部、前記圧力室の壁面
の一部を形成する大径部及び前記大径部の全周辺から垂
下する前記本体の中空穴に対する摺動面を形成するガイ
ドリング部から成り、前記ガイドリング部には周方向に
隔置して複数の燃料流通孔が形成されていることを特徴
とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】前記ガイドリング部の少なくとも外周端
面の縁部には面取りが施されていることを特徴とする請
求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】前記ガイドリング部の内外周端面は曲面
に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内
燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】前記ガイドリング部の内外周端面にはテ
ーパ面が形成されていることを特徴とする請求項１に記
載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】前記ガイドリング部に形成された前記燃
料流通孔は内周面から外周面に向かって前記大径部の方
向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。