燃料噴射装置
【課題】１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現する。
【解決手段】ノズルニードル４３の低リフト域では、シート部４３１と弁座４１１との間の開口面積が小さいため、サック部４１４の圧力はコモンレール３の燃料圧力よりも大幅に低くなり、実質の噴射圧力も低いものとなる。そこで、燃料溜まり室４１３と制御室４６とを連通させる連通路４４１を設け、ノズルニードル４３が開弁向きに移動するのに伴って連通路４４１の開口面積が縮小されるように構成する。これにより、低リフト域（貫通孔４４１が全閉になる前の領域）では、高圧供給通路４１５と貫通孔４４１の両方から制御室４６に高圧燃料が供給されるため、ノズルニードル４３の移動速度は低くり、低リフト域の時間が従来よりも長くなる。そして、この低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用する。
【解決手段】ノズルニードル４３の低リフト域では、シート部４３１と弁座４１１との間の開口面積が小さいため、サック部４１４の圧力はコモンレール３の燃料圧力よりも大幅に低くなり、実質の噴射圧力も低いものとなる。そこで、燃料溜まり室４１３と制御室４６とを連通させる連通路４４１を設け、ノズルニードル４３が開弁向きに移動するのに伴って連通路４４１の開口面積が縮小されるように構成する。これにより、低リフト域（貫通孔４４１が全閉になる前の領域）では、高圧供給通路４１５と貫通孔４４１の両方から制御室４６に高圧燃料が供給されるため、ノズルニードル４３の移動速度は低くり、低リフト域の時間が従来よりも長くなる。そして、この低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を内燃機関に噴射するための燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧縮着火式内燃機関用燃料噴射装置として、高圧燃料系と低圧燃料系の２系統の燃料供給系を有し、ノズルニードルのリフトにより使用する燃料供給系が切り替わる構造とし、噴射圧力を開弁初期は低圧とし、後期は高圧とするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような燃料噴射装置は、微少噴射（パイロット噴射）時の低圧噴射による着火性向上、および、大噴射（メイン噴射）時の高圧噴射によるスモーク排出量の抑制に有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−０１４０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来の燃料噴射装置は、高圧燃料系と低圧燃料系の２系統の燃料供給系を有するため、装置の構造が複雑で高コストになるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃料を高圧化して吐出する燃料ポンプ（２）と、燃料ポンプ（２）から吐出された燃料を貯留するコモンレール（３）と、コモンレール（３）から供給された高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁（４）とを備え、燃料噴射弁（４）は、燃料を噴射するための噴孔（４１２）およびこの噴孔（４１２）が開口する弁座（４１１）を有するノズルボデー（４１）と、コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される制御室（４６）を形成するシリンダ（４４）と、制御室（４６）の燃料を低圧部（１）に排出させる排出通路（４１６）を開閉する制御弁（４７）と、一端側に形成されたシート部（４３１）が弁座（４１１）と接離して噴孔（４１２）を開閉するとともに、他端側に形成されたピストン部（４３２）がシリンダ（４４）に摺動自在に挿入されるノズルニードル（４３）と、ノズルニードル（４３）の回りに形成され、コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室（４１３）とを備え、制御室（４６）の燃料の圧力がピストン部（４３２）に作用し、その燃料の圧力によりノズルニードル（４３）が閉弁向きに付勢される燃料噴射装置において、燃料溜まり室（４１３）と制御室（４６）とを連通させる連通路（４８、４４１）を備え、ノズルニードル（４３）が閉弁位置にあるときは連通路（４８、４４１）の開口面積は最大であり、ノズルニードル（４３）が開弁向きに移動するのに伴って連通路（４８、４４１）の開口面積が縮小されるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
ところで、ノズルニードル（４３）のリフト量が小さい領域では、シート部（４３１）と弁座（４１１）との間の開口面積が小さいため、シート部（４３１）と弁座（４１１）との当接部よりも下流側の空間であるサック部の圧力は低くなり、実質の噴射圧力も低いものとなる。
【０００９】
そして、請求項１の発明によると、連通路（４８、４４１）の開口面積によって制御室（４６）への燃料流入量が変化し、制御室（４６）への燃料流入量によってノズルニードル（４３）の移動速度が変化する。具体的には、ノズルニードル（４３）のリフト量が小さい領域（以下、低リフト域という）では、ノズルニードル（４３）のリフト量が大きい領域（以下、高リフト域という）よりも制御室（４６）への燃料流入量が多いため、ノズルニードル（４３）の移動速度は低くなる。これにより、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、実質噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。そして、この低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の燃料噴射装置において、連通路（４４１）はシリンダ（４４）に形成された孔であり、ノズルニードル（４３）によって連通路（４４１）の開口面積が制御される構成とすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明のように、請求項１に記載の燃料噴射装置において、連通路（４８）は、ノズルニードル（４３）の外周面とシリンダ（４４）の内周面とのクリアランスにて構成することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、燃料を高圧化して吐出する燃料ポンプ（２）と、燃料ポンプ（２）から吐出された燃料を貯留するコモンレール（３）と、コモンレール（３）から供給された高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁（４）とを備え、燃料噴射弁（４）は、燃料を噴射するための噴孔（４１２）およびこの噴孔（４１２）が開口する弁座（４１１）を有するノズルボデー（４１）と、コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される制御室（４６）を形成するシリンダ（４４）と、制御室（４６）の燃料を低圧部（１）に排出させる排出通路（４１６）を開閉する制御弁（４７）と、一端側に形成されたシート部（４３１）が弁座（４１１）と接離して噴孔（４１２）を開閉するとともに、他端側に形成されたピストン部（４３２）がシリンダ（４４）に摺動自在に挿入されるノズルニードル（４３）と、ノズルニードル（４３）の回りに形成され、コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室（４１３）とを備え、制御室（４６）の燃料の圧力がピストン部（４３２）に作用し、その燃料の圧力によりノズルニードル（４３）が閉弁向きに付勢される燃料噴射装置において、ピストン部（４３２）とシリンダ（４４）との間に配置されるとともに、ピストン部（４３２）およびシリンダ（４４）に対して摺動自在な筒状のノズルガイド（４９）を備え、ノズルニードル（４３）が開弁向きに移動する際、ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動する間はノズルニードル（４３）およびノズルガイド（４９）が一体となって移動し、ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動した後はノズルガイド（４９）が停止したままノズルニードル（４３）のみが開弁向きに移動するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、制御室（４６）の燃料の圧力を受けて移動する部位の受圧面積によってノズルニードル（４３）の移動速度が変化する。具体的には、ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動する間（以下、低リフト域という）は、ノズルニードル（４３）およびノズルガイド（４９）が受圧部であり、その後の高リフト域では、ノズルニードル（４３）のみが受圧部であるため、受圧面積が相対的に大きい低リフト域ではノズルニードル（４３）の移動速度は低くなる。これにより、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、実質噴射圧力が低い噴射期間を確保することができる。また、高リフト域に移行すると、噴射圧力が高くなる。したがって、１系統の燃料供給系で、噴射初期は低噴射圧、噴射後期は高噴射圧となる噴射特性を実現することができる。
【００１４】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る燃料噴射装置の噴射パターンの一例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。
【図５】図４のＡ矢視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、燃料噴射装置は、燃料を低圧状態で蓄える低圧部としての燃料タンク１、燃料タンク１から吸い上げた燃料を高圧化し吐出する燃料ポンプ２、燃料ポンプ２から吐出された燃料を貯留するコモンレール３、コモンレール３から供給された高圧燃料を多気筒圧縮着火式内燃機関（以下、内燃機関という。図示せず）の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁４を備えている。
【００１９】
燃料噴射弁４には、高圧配管６を介してコモンレール３から高圧燃料が供給され、燃料噴射弁４内のリーク燃料は、低圧配管７を介して燃料タンク１に戻されるようになっている。
【００２０】
燃料噴射弁４は、略円筒状のノズルボデー４１を備え、ノズルボデー４１の一端側にはテーパ状の弁座４１１が形成され、この弁座４１１に、高圧燃料を内燃機関に噴出させる噴孔４１２が開口している。
【００２１】
ノズルボデー４１内には、コモンレール３から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室４１３が形成され、コモンレール３からの高圧燃料は燃料溜まり室４１３を介して噴孔４１２に向かって流れるようになっている。
【００２２】
燃料溜まり室４１３には、略円柱状のノズルニードル４３、円筒状のシリンダ４４、およびノズルスプリング４５が配置されている。
【００２３】
ノズルニードル４３はノズルボデー４１に摺動自在に挿入されている。ノズルニードル４３の一端側にはテーパ状のシート部４３１が形成され、ノズルニードル４３の往復動に伴ってシート部４３１が弁座４１１に接離することにより、噴孔４１２が開閉される。なお、シート部４３１と弁座４１１との当接部よりも下流側にサック部４１４が形成され、このサック部４１４に噴孔４１２が接続されている。
【００２４】
ノズルニードル４３の他端側には円柱状のピストン部４３２が形成され、このピストン部４３２がシリンダ４４に摺動自在に挿入されている。また、ノズルニードル４３は、燃料溜まり室４１３の燃料の圧力によって開弁向きに付勢されるようになっている。
【００２５】
シリンダ４４内には制御室４６が形成され、この制御室４６には、ノズルボデー４１に形成された高圧供給通路４１５を介してコモンレール３からの高圧燃料が常時供給されるようになっている。そして、制御室４６の燃料の圧力がピストン部４３２に作用し、その燃料の圧力によりノズルニードル４３が閉弁向きに付勢されるようになっている。
【００２６】
シリンダ４４には、燃料溜まり室４１３と制御室４６とを連通させる連通路としての貫通孔４４１が形成されている。この貫通孔４４１は、ノズルニードル４３によって開口面積が制御されるようになっている。具体的には、ノズルニードル４３が閉弁位置にあるときは貫通孔４４１の開口面積は最大であり、ノズルニードル４３が開弁向きに移動するのに伴って貫通孔４４１の開口面積が縮小されるようになっている。
【００２７】
ノズルボデー４１には、制御室４６の燃料を燃料タンク１側に排出させる排出通路４１６、および制御弁４７が収容される弁室４１７が形成され、排出通路４１６は、弁室４１７および低圧配管７を介して燃料タンク１に接続されている。
【００２８】
制御弁４７は、排出通路４１６を開閉する弁体４７１、駆動電流が供給されると電磁力を発生して弁体４７１を開弁向きに吸引するソレノイド４７２、および弁体４７１を閉弁向きに付勢するバルブスプリング４７３を備えている。
【００２９】
ノズルボデー４１には、燃料溜まり室４１３と弁室４１７とを仕切る仕切り板部４１８が形成されている。そして、ノズルスプリング４５は、ノズルニードル４３とシリンダ４４とに挟持されて、ノズルニードル４３を閉弁向きに付勢するとともに、シリンダ４４を仕切り板部４１８に押し付けている。
【００３０】
次に、上記構成になる燃料噴射装置の作動を説明する。図１において、燃料ポンプ２は内燃機関により駆動されて、燃料タンク１から吸い上げた燃料を高圧にして蓄圧器２に供給する。また、コモンレール３内の燃料圧力が目標圧力になるように、燃料ポンプ２の燃料吐出量が制御される。
【００３１】
まず、ソレノイド４７２に通電されていないときには、バルブスプリング４７３に付勢される弁体４７１により排出通路４１６が閉じられる。この状態では、制御室４６には、高圧供給通路４１５を介して高圧燃料が供給されるとともに、貫通孔４４１を介して高圧燃料が供給されるため、制御室４６はコモンレール３の燃料圧力と同圧（すなわち、高圧）になる。そして、制御室４６の燃料の圧力によりノズルニードル４３が閉弁向きに付勢され、シート部４３１が弁座４１１に当接して噴孔４１２が閉じられている。
【００３２】
次に、ソレノイド４７２に通電されると、弁体４７１がソレノイド４７２に吸引されて排出通路４１６が開かれて、制御室４６の燃料は、排出通路４１６、弁室４１７、および低圧配管７を介して燃料タンク１に戻される。これにより、制御室４６の燃料の圧力が低下し、ノズルニードル４３が燃料溜まり室４１３の燃料の圧力によって開弁向きに付勢され、ノズルニードル４３がノズルスプリング４５に抗してリフトすることにより、シート部４３１が弁座４１１から離れて噴孔４１２が開かれ、噴孔４１２から燃料が噴射される。
【００３３】
ところで、ノズルニードル４３のリフト量が小さい領域（以下、低リフト域という）では、シート部４３１と弁座４１１との間の開口面積が小さいため、サック部４１４の圧力はコモンレール３の燃料圧力よりも大幅に低くなり、実質の噴射圧力も低いものとなる。一方、ノズルニードル４３のリフト量が大きい領域（以下、高リフト域という）では、シート部４３１と弁座４１１との間の開口面積が大きいため、サック部４１４の圧力はコモンレール３の燃料圧力と略等しくなり、噴射圧力も高いものとなる。
【００３４】
そして、低リフト域では、換言すると、貫通孔４４１が全閉になる前の領域では、高圧供給通路４１５と貫通孔４４１の両方から制御室４６に高圧燃料が供給される。一方、ノズルニードル４３のリフト量が大きい領域（以下、高リフト域という）では、換言すると、貫通孔４４１が全閉になった領域では、高圧供給通路４１５および貫通孔４４１のうち高圧供給通路４１５のみから制御室４６に高圧燃料が供給される。
【００３５】
したがって、低リフト域では、高リフト域よりも制御室４６への燃料流入量が多いため、ノズルニードル４３の移動速度は低くなる。これにより、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。具体的には、低リフト域の時間が、内燃機関において要求されるパイロット噴射期間相当になるように、制御室４６への燃料流入量および排出量、さらにはノズルニードル４３の受圧面積等を設定する。
【００３６】
図２は噴射パターンの一例を示す図である。この図２に示すように、本実施形態では、制御弁４７に対する駆動信号として、パイロット駆動信号Ｘとメイン駆動信号Ｙとを出力する。なお、ノズルニードル４３が貫通孔４４１を全閉にした時に、パイロット駆動信号Ｘの出力が停止されるように、パイロット駆動信号Ｘの出力時間が設定されている。そして、パイロット駆動信号Ｘの出力中は、低リフト域であるため低圧噴射となり、メイン駆動信号Ｙの出力中は、高リフト域までリフトするため高圧噴射となる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によると、低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００３８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。本実施形態は、連通路の構成が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３９】
図３に示すように、シリンダ４４は、第１実施形態における連通路としての貫通孔４４１（図１参照）が廃止されている。
【００４０】
ノズルニードル４３のピストン部４３２の端部外周面には、端部に向かって縮径するテーパ４３３が形成されている。そして、シリンダ４４におけるノズルニードル側の内周角部とテーパ４３３とのクリアランスが、連通路４８を構成している。この連通路４８の開口面積は、ノズルニードル４３が閉弁位置にあるときは最大であり、ノズルニードル４３が開弁向きに移動するのに伴って縮小されるようになっている。
【００４１】
本実施形態の燃料噴射装置は、低リフト域では、換言すると、連通路４８が全閉になる前の領域では、高圧供給通路４１５と連通路４８の両方から制御室４６に高圧燃料が供給される。一方、高リフト域では、換言すると、連通路４８が全閉になった領域では、高圧供給通路４１５および連通路４８のうち高圧供給通路４１５のみから制御室４６に高圧燃料が供給される。
【００４２】
したがって、第１実施形態と同様に、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。そして、低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、ピストン部４３２にテーパ４３３を形成したが、シリンダ４４におけるノズルニードル側の端部内周面に、端部に向かって拡径するテーパを形成し、そのテーパとピストン部４３２の外周角部とのクリアランスにより連通路を構成してもよい。
【００４４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図４は本発明の第３実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図、図５は図４のＡ矢視図である。本実施形態は、連通路の構成が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４５】
図４、５に示すように、シリンダ４４は、第１実施形態における連通路としての貫通孔４４１（図１参照）が廃止されている。
【００４６】
ノズルニードル４３のピストン部４３２の端部外周面には、３個の切り欠き溝４３４が周方向に沿って均等に配置されて形成されている。そして、シリンダ４４におけるノズルニードル側の内周角部と切り欠き溝４３４における外周角部とのクリアランスが、連通路４８を構成している。この連通路４８の開口面積は、ノズルニードル４３が閉弁位置にあるときは最大であり、ノズルニードル４３が開弁向きに移動するのに伴って縮小されるようになっている。
【００４７】
また、ノズルニードル４３のピストン部４３２の端部外周面には、隣接する切り欠き溝４３４間に、摺動ガイド部４３５が形成されている。そして、この摺動ガイド部４３５は、常にシリンダ４４内に位置している。
【００４８】
本実施形態の燃料噴射装置は、低リフト域では、換言すると、連通路４８が全閉になる前の領域では、高圧供給通路４１５と連通路４８の両方から制御室４６に高圧燃料が供給される。一方、高リフト域では、換言すると、連通路４８が全閉になった領域では、高圧供給通路４１５および連通路４８のうち高圧供給通路４１５のみから制御室４６に高圧燃料が供給される。
【００４９】
したがって、第１実施形態と同様に、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。そして、低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００５０】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図６は本発明の第４実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。本実施形態は、連通路を廃止している。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５１】
図６に示すように、シリンダ４４は、第１実施形態における連通路としての貫通孔４４１（図１参照）が廃止されている。
【００５２】
ノズルニードル４３のピストン部４３２とシリンダ４４との間には、ピストン部４３２およびシリンダ４４に対して摺動自在に円筒状のノズルガイド４９が配置されている。このノズルガイド４９は、その一端側に制御室４６の燃料の圧力が作用するようになっている。また、ノズルガイド４９は、シリンダ４４から突出した側の端部に、径方向内側に向かって突出するガイド鍔部４９１が形成されている。
【００５３】
ピストン部４３２の端部外周面には、径方向外側に向かって突出するニードル鍔部４３６が形成されており、このニードル鍔部４３６は、ガイド鍔部４９１と係合可能になっている。そして、ノズルニードル４３とノズルガイド４９とに挟持されたガイドスプリング５０により、ガイド鍔部４９１がニードル鍔部４３６に向かって付勢されている。図６は閉弁状態を示しており、このときには、ガイドスプリング５０に付勢されてガイド鍔部４９１とニードル鍔部４３６が係合している。
【００５４】
ここで、閉弁状態でのノズルガイド４９と仕切り板部４１８との間の距離をガイドストロークＳｇとする。
【００５５】
次に、上記構成になる燃料噴射装置の開弁時の作動を説明する。
【００５６】
ソレノイド４７２（図１参照）に通電されると、弁体４７１（図１参照）がソレノイド４７２に吸引されて排出通路４１６が開かれ、制御室４６の燃料の圧力が低下する。これにより、ノズルニードル４３が燃料溜まり室４１３の燃料の圧力によって開弁向きに付勢されるとともに、ノズルガイド４９も燃料溜まり室４１３の燃料の圧力によってノズルニードル４３と同じ向きに付勢され、シート部４３１が弁座４１１から離れて噴孔４１２が開かれ、噴孔４１２から燃料が噴射される。
【００５７】
このノズルニードル４３が開弁向きに移動する過程において、ノズルガイド４９が仕切り板部４１８に当接するまで、すなわちノズルニードル４３およびノズルガイド４９がガイドストロークＳｇだけ移動する間は、ノズルニードル４３およびノズルガイド４９は一体となって移動する。また、ノズルニードル４３およびノズルガイド４９がガイドストロークＳｇだけ移動した後は、ノズルガイド４９が停止したままノズルニードル４３のみが開弁向きに移動する。
【００５８】
ここで、排出通路４１６が開かれているときの、制御室４６への燃料流入量および排出量は一定であるため、制御室４６の燃料の圧力を受けて移動する部位の受圧面積によってノズルニードル４３の移動速度が変化する。具体的には、ノズルニードル４３およびノズルガイド４９がガイドストロークＳｇだけ移動する間（以下、低リフト域という）は、ノズルニードル４３およびノズルガイド４９が制御室４６の燃料圧力の受圧部であり、その後のノズルガイド４９が停止したままノズルニードル４３のみが移動する間（以下、高リフト域という）は、ノズルニードル４３のみが制御室４６の燃料圧力の受圧部であるため、受圧面積が相対的に大きい低リフト域ではノズルニードル４３の移動速度は低くなる。
【００５９】
したがって、第１実施形態と同様に、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。そして、低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００６０】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、シリンダ４４をノズルボデー４１と別体にしたが、シリンダ４４をノズルボデー４１に一体に形成してもよい。また、上記各実施形態は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 燃料タンク（低圧部）
２ 燃料ポンプ
３ コモンレール
４ 燃料噴射弁
４１ ノズルボデー
４３ ノズルニードル
４４ シリンダ
４６ 制御室
４７ 制御弁
４１１ 弁座
４１２ 噴孔
４１３ 燃料溜まり室
４１６ 排出通路
４３１ シート部
４３２ ピストン部
４４１ 貫通孔（連通路）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を内燃機関に噴射するための燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧縮着火式内燃機関用燃料噴射装置として、高圧燃料系と低圧燃料系の２系統の燃料供給系を有し、ノズルニードルのリフトにより使用する燃料供給系が切り替わる構造とし、噴射圧力を開弁初期は低圧とし、後期は高圧とするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような燃料噴射装置は、微少噴射（パイロット噴射）時の低圧噴射による着火性向上、および、大噴射（メイン噴射）時の高圧噴射によるスモーク排出量の抑制に有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−０１４０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来の燃料噴射装置は、高圧燃料系と低圧燃料系の２系統の燃料供給系を有するため、装置の構造が複雑で高コストになるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃料を高圧化して吐出する燃料ポンプ（２）と、燃料ポンプ（２）から吐出された燃料を貯留するコモンレール（３）と、コモンレール（３）から供給された高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁（４）とを備え、燃料噴射弁（４）は、燃料を噴射するための噴孔（４１２）およびこの噴孔（４１２）が開口する弁座（４１１）を有するノズルボデー（４１）と、コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される制御室（４６）を形成するシリンダ（４４）と、制御室（４６）の燃料を低圧部（１）に排出させる排出通路（４１６）を開閉する制御弁（４７）と、一端側に形成されたシート部（４３１）が弁座（４１１）と接離して噴孔（４１２）を開閉するとともに、他端側に形成されたピストン部（４３２）がシリンダ（４４）に摺動自在に挿入されるノズルニードル（４３）と、ノズルニードル（４３）の回りに形成され、コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室（４１３）とを備え、制御室（４６）の燃料の圧力がピストン部（４３２）に作用し、その燃料の圧力によりノズルニードル（４３）が閉弁向きに付勢される燃料噴射装置において、燃料溜まり室（４１３）と制御室（４６）とを連通させる連通路（４８、４４１）を備え、ノズルニードル（４３）が閉弁位置にあるときは連通路（４８、４４１）の開口面積は最大であり、ノズルニードル（４３）が開弁向きに移動するのに伴って連通路（４８、４４１）の開口面積が縮小されるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
ところで、ノズルニードル（４３）のリフト量が小さい領域では、シート部（４３１）と弁座（４１１）との間の開口面積が小さいため、シート部（４３１）と弁座（４１１）との当接部よりも下流側の空間であるサック部の圧力は低くなり、実質の噴射圧力も低いものとなる。
【０００９】
そして、請求項１の発明によると、連通路（４８、４４１）の開口面積によって制御室（４６）への燃料流入量が変化し、制御室（４６）への燃料流入量によってノズルニードル（４３）の移動速度が変化する。具体的には、ノズルニードル（４３）のリフト量が小さい領域（以下、低リフト域という）では、ノズルニードル（４３）のリフト量が大きい領域（以下、高リフト域という）よりも制御室（４６）への燃料流入量が多いため、ノズルニードル（４３）の移動速度は低くなる。これにより、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、実質噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。そして、この低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の燃料噴射装置において、連通路（４４１）はシリンダ（４４）に形成された孔であり、ノズルニードル（４３）によって連通路（４４１）の開口面積が制御される構成とすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明のように、請求項１に記載の燃料噴射装置において、連通路（４８）は、ノズルニードル（４３）の外周面とシリンダ（４４）の内周面とのクリアランスにて構成することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、燃料を高圧化して吐出する燃料ポンプ（２）と、燃料ポンプ（２）から吐出された燃料を貯留するコモンレール（３）と、コモンレール（３）から供給された高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁（４）とを備え、燃料噴射弁（４）は、燃料を噴射するための噴孔（４１２）およびこの噴孔（４１２）が開口する弁座（４１１）を有するノズルボデー（４１）と、コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される制御室（４６）を形成するシリンダ（４４）と、制御室（４６）の燃料を低圧部（１）に排出させる排出通路（４１６）を開閉する制御弁（４７）と、一端側に形成されたシート部（４３１）が弁座（４１１）と接離して噴孔（４１２）を開閉するとともに、他端側に形成されたピストン部（４３２）がシリンダ（４４）に摺動自在に挿入されるノズルニードル（４３）と、ノズルニードル（４３）の回りに形成され、コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室（４１３）とを備え、制御室（４６）の燃料の圧力がピストン部（４３２）に作用し、その燃料の圧力によりノズルニードル（４３）が閉弁向きに付勢される燃料噴射装置において、ピストン部（４３２）とシリンダ（４４）との間に配置されるとともに、ピストン部（４３２）およびシリンダ（４４）に対して摺動自在な筒状のノズルガイド（４９）を備え、ノズルニードル（４３）が開弁向きに移動する際、ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動する間はノズルニードル（４３）およびノズルガイド（４９）が一体となって移動し、ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動した後はノズルガイド（４９）が停止したままノズルニードル（４３）のみが開弁向きに移動するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、制御室（４６）の燃料の圧力を受けて移動する部位の受圧面積によってノズルニードル（４３）の移動速度が変化する。具体的には、ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動する間（以下、低リフト域という）は、ノズルニードル（４３）およびノズルガイド（４９）が受圧部であり、その後の高リフト域では、ノズルニードル（４３）のみが受圧部であるため、受圧面積が相対的に大きい低リフト域ではノズルニードル（４３）の移動速度は低くなる。これにより、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、実質噴射圧力が低い噴射期間を確保することができる。また、高リフト域に移行すると、噴射圧力が高くなる。したがって、１系統の燃料供給系で、噴射初期は低噴射圧、噴射後期は高噴射圧となる噴射特性を実現することができる。
【００１４】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る燃料噴射装置の噴射パターンの一例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。
【図５】図４のＡ矢視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、燃料噴射装置は、燃料を低圧状態で蓄える低圧部としての燃料タンク１、燃料タンク１から吸い上げた燃料を高圧化し吐出する燃料ポンプ２、燃料ポンプ２から吐出された燃料を貯留するコモンレール３、コモンレール３から供給された高圧燃料を多気筒圧縮着火式内燃機関（以下、内燃機関という。図示せず）の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁４を備えている。
【００１９】
燃料噴射弁４には、高圧配管６を介してコモンレール３から高圧燃料が供給され、燃料噴射弁４内のリーク燃料は、低圧配管７を介して燃料タンク１に戻されるようになっている。
【００２０】
燃料噴射弁４は、略円筒状のノズルボデー４１を備え、ノズルボデー４１の一端側にはテーパ状の弁座４１１が形成され、この弁座４１１に、高圧燃料を内燃機関に噴出させる噴孔４１２が開口している。
【００２１】
ノズルボデー４１内には、コモンレール３から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室４１３が形成され、コモンレール３からの高圧燃料は燃料溜まり室４１３を介して噴孔４１２に向かって流れるようになっている。
【００２２】
燃料溜まり室４１３には、略円柱状のノズルニードル４３、円筒状のシリンダ４４、およびノズルスプリング４５が配置されている。
【００２３】
ノズルニードル４３はノズルボデー４１に摺動自在に挿入されている。ノズルニードル４３の一端側にはテーパ状のシート部４３１が形成され、ノズルニードル４３の往復動に伴ってシート部４３１が弁座４１１に接離することにより、噴孔４１２が開閉される。なお、シート部４３１と弁座４１１との当接部よりも下流側にサック部４１４が形成され、このサック部４１４に噴孔４１２が接続されている。
【００２４】
ノズルニードル４３の他端側には円柱状のピストン部４３２が形成され、このピストン部４３２がシリンダ４４に摺動自在に挿入されている。また、ノズルニードル４３は、燃料溜まり室４１３の燃料の圧力によって開弁向きに付勢されるようになっている。
【００２５】
シリンダ４４内には制御室４６が形成され、この制御室４６には、ノズルボデー４１に形成された高圧供給通路４１５を介してコモンレール３からの高圧燃料が常時供給されるようになっている。そして、制御室４６の燃料の圧力がピストン部４３２に作用し、その燃料の圧力によりノズルニードル４３が閉弁向きに付勢されるようになっている。
【００２６】
シリンダ４４には、燃料溜まり室４１３と制御室４６とを連通させる連通路としての貫通孔４４１が形成されている。この貫通孔４４１は、ノズルニードル４３によって開口面積が制御されるようになっている。具体的には、ノズルニードル４３が閉弁位置にあるときは貫通孔４４１の開口面積は最大であり、ノズルニードル４３が開弁向きに移動するのに伴って貫通孔４４１の開口面積が縮小されるようになっている。
【００２７】
ノズルボデー４１には、制御室４６の燃料を燃料タンク１側に排出させる排出通路４１６、および制御弁４７が収容される弁室４１７が形成され、排出通路４１６は、弁室４１７および低圧配管７を介して燃料タンク１に接続されている。
【００２８】
制御弁４７は、排出通路４１６を開閉する弁体４７１、駆動電流が供給されると電磁力を発生して弁体４７１を開弁向きに吸引するソレノイド４７２、および弁体４７１を閉弁向きに付勢するバルブスプリング４７３を備えている。
【００２９】
ノズルボデー４１には、燃料溜まり室４１３と弁室４１７とを仕切る仕切り板部４１８が形成されている。そして、ノズルスプリング４５は、ノズルニードル４３とシリンダ４４とに挟持されて、ノズルニードル４３を閉弁向きに付勢するとともに、シリンダ４４を仕切り板部４１８に押し付けている。
【００３０】
次に、上記構成になる燃料噴射装置の作動を説明する。図１において、燃料ポンプ２は内燃機関により駆動されて、燃料タンク１から吸い上げた燃料を高圧にして蓄圧器２に供給する。また、コモンレール３内の燃料圧力が目標圧力になるように、燃料ポンプ２の燃料吐出量が制御される。
【００３１】
まず、ソレノイド４７２に通電されていないときには、バルブスプリング４７３に付勢される弁体４７１により排出通路４１６が閉じられる。この状態では、制御室４６には、高圧供給通路４１５を介して高圧燃料が供給されるとともに、貫通孔４４１を介して高圧燃料が供給されるため、制御室４６はコモンレール３の燃料圧力と同圧（すなわち、高圧）になる。そして、制御室４６の燃料の圧力によりノズルニードル４３が閉弁向きに付勢され、シート部４３１が弁座４１１に当接して噴孔４１２が閉じられている。
【００３２】
次に、ソレノイド４７２に通電されると、弁体４７１がソレノイド４７２に吸引されて排出通路４１６が開かれて、制御室４６の燃料は、排出通路４１６、弁室４１７、および低圧配管７を介して燃料タンク１に戻される。これにより、制御室４６の燃料の圧力が低下し、ノズルニードル４３が燃料溜まり室４１３の燃料の圧力によって開弁向きに付勢され、ノズルニードル４３がノズルスプリング４５に抗してリフトすることにより、シート部４３１が弁座４１１から離れて噴孔４１２が開かれ、噴孔４１２から燃料が噴射される。
【００３３】
ところで、ノズルニードル４３のリフト量が小さい領域（以下、低リフト域という）では、シート部４３１と弁座４１１との間の開口面積が小さいため、サック部４１４の圧力はコモンレール３の燃料圧力よりも大幅に低くなり、実質の噴射圧力も低いものとなる。一方、ノズルニードル４３のリフト量が大きい領域（以下、高リフト域という）では、シート部４３１と弁座４１１との間の開口面積が大きいため、サック部４１４の圧力はコモンレール３の燃料圧力と略等しくなり、噴射圧力も高いものとなる。
【００３４】
そして、低リフト域では、換言すると、貫通孔４４１が全閉になる前の領域では、高圧供給通路４１５と貫通孔４４１の両方から制御室４６に高圧燃料が供給される。一方、ノズルニードル４３のリフト量が大きい領域（以下、高リフト域という）では、換言すると、貫通孔４４１が全閉になった領域では、高圧供給通路４１５および貫通孔４４１のうち高圧供給通路４１５のみから制御室４６に高圧燃料が供給される。
【００３５】
したがって、低リフト域では、高リフト域よりも制御室４６への燃料流入量が多いため、ノズルニードル４３の移動速度は低くなる。これにより、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。具体的には、低リフト域の時間が、内燃機関において要求されるパイロット噴射期間相当になるように、制御室４６への燃料流入量および排出量、さらにはノズルニードル４３の受圧面積等を設定する。
【００３６】
図２は噴射パターンの一例を示す図である。この図２に示すように、本実施形態では、制御弁４７に対する駆動信号として、パイロット駆動信号Ｘとメイン駆動信号Ｙとを出力する。なお、ノズルニードル４３が貫通孔４４１を全閉にした時に、パイロット駆動信号Ｘの出力が停止されるように、パイロット駆動信号Ｘの出力時間が設定されている。そして、パイロット駆動信号Ｘの出力中は、低リフト域であるため低圧噴射となり、メイン駆動信号Ｙの出力中は、高リフト域までリフトするため高圧噴射となる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によると、低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００３８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。本実施形態は、連通路の構成が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３９】
図３に示すように、シリンダ４４は、第１実施形態における連通路としての貫通孔４４１（図１参照）が廃止されている。
【００４０】
ノズルニードル４３のピストン部４３２の端部外周面には、端部に向かって縮径するテーパ４３３が形成されている。そして、シリンダ４４におけるノズルニードル側の内周角部とテーパ４３３とのクリアランスが、連通路４８を構成している。この連通路４８の開口面積は、ノズルニードル４３が閉弁位置にあるときは最大であり、ノズルニードル４３が開弁向きに移動するのに伴って縮小されるようになっている。
【００４１】
本実施形態の燃料噴射装置は、低リフト域では、換言すると、連通路４８が全閉になる前の領域では、高圧供給通路４１５と連通路４８の両方から制御室４６に高圧燃料が供給される。一方、高リフト域では、換言すると、連通路４８が全閉になった領域では、高圧供給通路４１５および連通路４８のうち高圧供給通路４１５のみから制御室４６に高圧燃料が供給される。
【００４２】
したがって、第１実施形態と同様に、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。そして、低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、ピストン部４３２にテーパ４３３を形成したが、シリンダ４４におけるノズルニードル側の端部内周面に、端部に向かって拡径するテーパを形成し、そのテーパとピストン部４３２の外周角部とのクリアランスにより連通路を構成してもよい。
【００４４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図４は本発明の第３実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図、図５は図４のＡ矢視図である。本実施形態は、連通路の構成が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４５】
図４、５に示すように、シリンダ４４は、第１実施形態における連通路としての貫通孔４４１（図１参照）が廃止されている。
【００４６】
ノズルニードル４３のピストン部４３２の端部外周面には、３個の切り欠き溝４３４が周方向に沿って均等に配置されて形成されている。そして、シリンダ４４におけるノズルニードル側の内周角部と切り欠き溝４３４における外周角部とのクリアランスが、連通路４８を構成している。この連通路４８の開口面積は、ノズルニードル４３が閉弁位置にあるときは最大であり、ノズルニードル４３が開弁向きに移動するのに伴って縮小されるようになっている。
【００４７】
また、ノズルニードル４３のピストン部４３２の端部外周面には、隣接する切り欠き溝４３４間に、摺動ガイド部４３５が形成されている。そして、この摺動ガイド部４３５は、常にシリンダ４４内に位置している。
【００４８】
本実施形態の燃料噴射装置は、低リフト域では、換言すると、連通路４８が全閉になる前の領域では、高圧供給通路４１５と連通路４８の両方から制御室４６に高圧燃料が供給される。一方、高リフト域では、換言すると、連通路４８が全閉になった領域では、高圧供給通路４１５および連通路４８のうち高圧供給通路４１５のみから制御室４６に高圧燃料が供給される。
【００４９】
したがって、第１実施形態と同様に、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。そして、低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００５０】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図６は本発明の第４実施形態に係る燃料噴射装置における燃料噴射弁の要部を示す断面図である。本実施形態は、連通路を廃止している。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５１】
図６に示すように、シリンダ４４は、第１実施形態における連通路としての貫通孔４４１（図１参照）が廃止されている。
【００５２】
ノズルニードル４３のピストン部４３２とシリンダ４４との間には、ピストン部４３２およびシリンダ４４に対して摺動自在に円筒状のノズルガイド４９が配置されている。このノズルガイド４９は、その一端側に制御室４６の燃料の圧力が作用するようになっている。また、ノズルガイド４９は、シリンダ４４から突出した側の端部に、径方向内側に向かって突出するガイド鍔部４９１が形成されている。
【００５３】
ピストン部４３２の端部外周面には、径方向外側に向かって突出するニードル鍔部４３６が形成されており、このニードル鍔部４３６は、ガイド鍔部４９１と係合可能になっている。そして、ノズルニードル４３とノズルガイド４９とに挟持されたガイドスプリング５０により、ガイド鍔部４９１がニードル鍔部４３６に向かって付勢されている。図６は閉弁状態を示しており、このときには、ガイドスプリング５０に付勢されてガイド鍔部４９１とニードル鍔部４３６が係合している。
【００５４】
ここで、閉弁状態でのノズルガイド４９と仕切り板部４１８との間の距離をガイドストロークＳｇとする。
【００５５】
次に、上記構成になる燃料噴射装置の開弁時の作動を説明する。
【００５６】
ソレノイド４７２（図１参照）に通電されると、弁体４７１（図１参照）がソレノイド４７２に吸引されて排出通路４１６が開かれ、制御室４６の燃料の圧力が低下する。これにより、ノズルニードル４３が燃料溜まり室４１３の燃料の圧力によって開弁向きに付勢されるとともに、ノズルガイド４９も燃料溜まり室４１３の燃料の圧力によってノズルニードル４３と同じ向きに付勢され、シート部４３１が弁座４１１から離れて噴孔４１２が開かれ、噴孔４１２から燃料が噴射される。
【００５７】
このノズルニードル４３が開弁向きに移動する過程において、ノズルガイド４９が仕切り板部４１８に当接するまで、すなわちノズルニードル４３およびノズルガイド４９がガイドストロークＳｇだけ移動する間は、ノズルニードル４３およびノズルガイド４９は一体となって移動する。また、ノズルニードル４３およびノズルガイド４９がガイドストロークＳｇだけ移動した後は、ノズルガイド４９が停止したままノズルニードル４３のみが開弁向きに移動する。
【００５８】
ここで、排出通路４１６が開かれているときの、制御室４６への燃料流入量および排出量は一定であるため、制御室４６の燃料の圧力を受けて移動する部位の受圧面積によってノズルニードル４３の移動速度が変化する。具体的には、ノズルニードル４３およびノズルガイド４９がガイドストロークＳｇだけ移動する間（以下、低リフト域という）は、ノズルニードル４３およびノズルガイド４９が制御室４６の燃料圧力の受圧部であり、その後のノズルガイド４９が停止したままノズルニードル４３のみが移動する間（以下、高リフト域という）は、ノズルニードル４３のみが制御室４６の燃料圧力の受圧部であるため、受圧面積が相対的に大きい低リフト域ではノズルニードル４３の移動速度は低くなる。
【００５９】
したがって、第１実施形態と同様に、低リフト域の時間が従来よりも長くなり、噴射圧力が低い噴射期間を長く確保することができる。そして、低リフト域の噴射期間をパイロット噴射期間として利用することにより、１系統の燃料供給系で、パイロット噴射時は低圧噴射、メイン噴射時は高圧噴射となる噴射特性を実現することができる。
【００６０】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、シリンダ４４をノズルボデー４１と別体にしたが、シリンダ４４をノズルボデー４１に一体に形成してもよい。また、上記各実施形態は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 燃料タンク（低圧部）
２ 燃料ポンプ
３ コモンレール
４ 燃料噴射弁
４１ ノズルボデー
４３ ノズルニードル
４４ シリンダ
４６ 制御室
４７ 制御弁
４１１ 弁座
４１２ 噴孔
４１３ 燃料溜まり室
４１６ 排出通路
４３１ シート部
４３２ ピストン部
４４１ 貫通孔（連通路）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を高圧化して吐出する燃料ポンプ（２）と、
前記燃料ポンプ（２）から吐出された燃料を貯留するコモンレール（３）と、
前記コモンレール（３）から供給された高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁（４）とを備え、
前記燃料噴射弁（４）は、
燃料を噴射するための噴孔（４１２）およびこの噴孔（４１２）が開口する弁座（４１１）を有するノズルボデー（４１）と、
前記コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される制御室（４６）を形成するシリンダ（４４）と、
前記制御室（４６）の燃料を低圧部（１）に排出させる排出通路（４１６）を開閉する制御弁（４７）と、
一端側に形成されたシート部（４３１）が前記弁座（４１１）と接離して前記噴孔（４１２）を開閉するとともに、他端側に形成されたピストン部（４３２）が前記シリンダ（４４）に摺動自在に挿入されるノズルニードル（４３）と、
前記ノズルニードル（４３）の回りに形成され、前記コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室（４１３）とを備え、
前記制御室（４６）の燃料の圧力が前記ピストン部（４３２）に作用し、その燃料の圧力により前記ノズルニードル（４３）が閉弁向きに付勢される燃料噴射装置において、
前記燃料溜まり室（４１３）と前記制御室（４６）とを連通させる連通路（４８、４４１）を備え、
前記ノズルニードル（４３）が閉弁位置にあるときは前記連通路（４８、４４１）の開口面積は最大であり、前記ノズルニードル（４３）が開弁向きに移動するのに伴って前記連通路（４８、４４１）の開口面積が縮小されるように構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記連通路（４４１）は前記シリンダ（４４）に形成された孔であり、前記ノズルニードル（４３）によって前記連通路（４４１）の開口面積が制御される構成であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記連通路（４８）は、前記ノズルニードル（４３）の外周面と前記シリンダ（４４）の内周面とのクリアランスであることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
燃料を高圧化して吐出する燃料ポンプ（２）と、
前記燃料ポンプ（２）から吐出された燃料を貯留するコモンレール（３）と、
前記コモンレール（３）から供給された高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁（４）とを備え、
前記燃料噴射弁（４）は、
燃料を噴射するための噴孔（４１２）およびこの噴孔（４１２）が開口する弁座（４１１）を有するノズルボデー（４１）と、
前記コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される制御室（４６）を形成するシリンダ（４４）と、
前記制御室（４６）の燃料を低圧部（１）に排出させる排出通路（４１６）を開閉する制御弁（４７）と、
一端側に形成されたシート部（４３１）が前記弁座（４１１）と接離して前記噴孔（４１２）を開閉するとともに、他端側に形成されたピストン部（４３２）が前記シリンダ（４４）に摺動自在に挿入されるノズルニードル（４３）と、
前記ノズルニードル（４３）の回りに形成され、前記コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室（４１３）とを備え、
前記制御室（４６）の燃料の圧力が前記ピストン部（４３２）に作用し、その燃料の圧力により前記ノズルニードル（４３）が閉弁向きに付勢される燃料噴射装置において、
前記ピストン部（４３２）と前記シリンダ（４４）との間に配置されるとともに、前記ピストン部（４３２）および前記シリンダ（４４）に対して摺動自在な筒状のノズルガイド（４９）を備え、
前記ノズルニードル（４３）が開弁向きに移動する際、前記ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動する間は前記ノズルニードル（４３）および前記ノズルガイド（４９）が一体となって移動し、前記ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動した後は前記ノズルガイド（４９）が停止したまま前記ノズルニードル（４３）のみが開弁向きに移動するように構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１】
燃料を高圧化して吐出する燃料ポンプ（２）と、
前記燃料ポンプ（２）から吐出された燃料を貯留するコモンレール（３）と、
前記コモンレール（３）から供給された高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁（４）とを備え、
前記燃料噴射弁（４）は、
燃料を噴射するための噴孔（４１２）およびこの噴孔（４１２）が開口する弁座（４１１）を有するノズルボデー（４１）と、
前記コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される制御室（４６）を形成するシリンダ（４４）と、
前記制御室（４６）の燃料を低圧部（１）に排出させる排出通路（４１６）を開閉する制御弁（４７）と、
一端側に形成されたシート部（４３１）が前記弁座（４１１）と接離して前記噴孔（４１２）を開閉するとともに、他端側に形成されたピストン部（４３２）が前記シリンダ（４４）に摺動自在に挿入されるノズルニードル（４３）と、
前記ノズルニードル（４３）の回りに形成され、前記コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室（４１３）とを備え、
前記制御室（４６）の燃料の圧力が前記ピストン部（４３２）に作用し、その燃料の圧力により前記ノズルニードル（４３）が閉弁向きに付勢される燃料噴射装置において、
前記燃料溜まり室（４１３）と前記制御室（４６）とを連通させる連通路（４８、４４１）を備え、
前記ノズルニードル（４３）が閉弁位置にあるときは前記連通路（４８、４４１）の開口面積は最大であり、前記ノズルニードル（４３）が開弁向きに移動するのに伴って前記連通路（４８、４４１）の開口面積が縮小されるように構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記連通路（４４１）は前記シリンダ（４４）に形成された孔であり、前記ノズルニードル（４３）によって前記連通路（４４１）の開口面積が制御される構成であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記連通路（４８）は、前記ノズルニードル（４３）の外周面と前記シリンダ（４４）の内周面とのクリアランスであることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
燃料を高圧化して吐出する燃料ポンプ（２）と、
前記燃料ポンプ（２）から吐出された燃料を貯留するコモンレール（３）と、
前記コモンレール（３）から供給された高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射させる燃料噴射弁（４）とを備え、
前記燃料噴射弁（４）は、
燃料を噴射するための噴孔（４１２）およびこの噴孔（４１２）が開口する弁座（４１１）を有するノズルボデー（４１）と、
前記コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される制御室（４６）を形成するシリンダ（４４）と、
前記制御室（４６）の燃料を低圧部（１）に排出させる排出通路（４１６）を開閉する制御弁（４７）と、
一端側に形成されたシート部（４３１）が前記弁座（４１１）と接離して前記噴孔（４１２）を開閉するとともに、他端側に形成されたピストン部（４３２）が前記シリンダ（４４）に摺動自在に挿入されるノズルニードル（４３）と、
前記ノズルニードル（４３）の回りに形成され、前記コモンレール（３）から高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室（４１３）とを備え、
前記制御室（４６）の燃料の圧力が前記ピストン部（４３２）に作用し、その燃料の圧力により前記ノズルニードル（４３）が閉弁向きに付勢される燃料噴射装置において、
前記ピストン部（４３２）と前記シリンダ（４４）との間に配置されるとともに、前記ピストン部（４３２）および前記シリンダ（４４）に対して摺動自在な筒状のノズルガイド（４９）を備え、
前記ノズルニードル（４３）が開弁向きに移動する際、前記ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動する間は前記ノズルニードル（４３）および前記ノズルガイド（４９）が一体となって移動し、前記ノズルニードル（４３）が所定位置まで移動した後は前記ノズルガイド（４９）が停止したまま前記ノズルニードル（４３）のみが開弁向きに移動するように構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−４１８３９（Ｐ２０１２−４１８３９Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８２２７６（Ｐ２０１０−１８２２７６）
【出願日】平成２２年８月１７日（２０１０．８．１７）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１７日（２０１０．８．１７）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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