JP2002364484A - Fuel injection device - Google Patents
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも大幅に高い超高噴射圧によって燃
料を噴射することができて良好な燃焼、排気特性を実現
でき、しかも噴射パターンの自由度が拡大し、装置の耐
久性も向上する燃料噴射装置を得る。
【解決手段】 燃料噴射装置１０は蓄圧器１２を備えて
おり、燃料噴射ノズル１４に対して、蓄圧器１２、圧力
遮断弁２０、噴射制御用油室２２、噴射制御弁２４によ
って蓄圧器噴射系が構成されている。また、圧力遮断弁
２０よりも下流側には、増圧器２６が燃料噴射ノズル及
び噴射制御用油室２２に連通して配置されており、増圧
器２６、増圧器制御手段２８、噴射制御用油室２２、噴
射制御弁２４によって増圧器噴射系が構成されている。
蓄圧器噴射系と増圧器噴射系とを任意に組み合わせて作
動させることにより、大幅に高い超高噴射圧によって燃
料を噴射することができ、しかも噴射パターンの自由度
が拡大する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To achieve excellent combustion and exhaust characteristics by injecting fuel with a super high injection pressure which is significantly higher than in the past, and to increase the degree of freedom of the injection pattern, A fuel injection device with improved durability is obtained. SOLUTION: A fuel injection device 10 includes a pressure accumulator 12, and a pressure accumulator injection system is provided for a fuel injection nozzle 14 by a pressure accumulator 12, a pressure cutoff valve 20, an injection control oil chamber 22, and an injection control valve 24. Is configured. A pressure intensifier 26 is disposed downstream of the pressure cutoff valve 20 so as to communicate with the fuel injection nozzle and the injection control oil chamber 22. The pressure intensifier 26, the pressure intensifier control means 28, and the injection control oil The chamber 22 and the injection control valve 24 constitute a booster injection system.
By operating the accumulator injection system and the intensifier injection system in any combination, fuel can be injected with a very high super high injection pressure, and the degree of freedom of the injection pattern is increased.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は加圧された燃料油を
燃料噴射ノズルから噴射する燃料噴射装置に関する。The present invention relates to a fuel injection device for injecting pressurized fuel oil from a fuel injection nozzle.
【０００２】[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(所謂、コモンレール）によって蓄圧し、この
燃料を所定のタイミングで燃料噴射ノズルからエンジン
のシリンダ内に噴射する蓄圧式（コモンレール式）の燃
料噴射装置が知られている。2. Description of the Related Art An accumulator (common rail) fuel in which fuel pumped by a high-pressure feed pump is accumulated by an accumulator (so-called common rail) and this fuel is injected into a cylinder of an engine from a fuel injection nozzle at a predetermined timing. Injection devices are known.
【０００３】このような蓄圧式の燃料噴射装置では、エ
ンジンの回転数が低速になっても所定の燃料噴射圧力を
維持することができ（燃料噴射圧力が低下することがな
く）、 高圧による燃料噴射によって燃費の向上や高出
力化に大いに寄与している。[0003] In such an accumulator type fuel injection device, a predetermined fuel injection pressure can be maintained (without lowering the fuel injection pressure) even when the engine speed becomes low, and the fuel pressure due to the high pressure can be maintained. Injection greatly contributes to improved fuel efficiency and higher output.
【０００４】ところで、良好なエミッションの実現（排
気ガスのクリーン化）に対しては、燃料噴射装置におけ
るノズル噴射口の小径化が有効であることが知られてい
る。しかしながら、反面、従来の蓄圧式の燃料噴射装置
（コモンレール噴射系）の噴射圧では、現状の噴射口径
よりさらに小さなものを使用すると、高エンジン回転
数、高負荷領域では噴射期間が長くなりすぎるので、高
出力化に対して不利であると推測される。It is known that reducing the diameter of a nozzle injection port in a fuel injection device is effective for achieving good emission (cleaning exhaust gas). However, on the other hand, if the injection pressure of the conventional pressure-accumulation type fuel injection device (common rail injection system) is smaller than the current injection port diameter, the injection period becomes too long in a high engine speed and high load region. It is presumed that it is disadvantageous for high output.
【０００５】また近年、小型ディーゼルエンジンでは、
高回転数化が図られる傾向にある。ここで、エンジン筒
内の気流速度はエンジン回転数にほぼ比例して増加す
る。そのため、同じ噴射圧では、高回転数時には低回転
数時と比較して噴霧が流され易くなって筒内の空気利用
率が低下して、スモーク（黒煙）を排出しやすくなる。
したがって、これを改善するには、噴射圧の更なる高圧
化が望まれる。しかしながら、前述の如き従来の蓄圧式
の燃料噴射装置（コモンレール噴射系）では、蓄圧器内
に常時所定の圧力を蓄圧する構成であるので（例えば、
現状のコモンレール噴射系は、最大噴射圧が１３０ＭＰ
ａ程度である）、装置の強度の点から、これ以上に高圧
化することに限界がある（換言すれば、従来に増して噴
射圧力を超高噴射圧化することは困難である）。In recent years, in small diesel engines,
There is a tendency to increase the rotation speed. Here, the airflow velocity in the engine cylinder increases almost in proportion to the engine speed. Therefore, at the same injection pressure, the spray is more likely to flow at the high rotation speed than at the low rotation speed, the air utilization rate in the cylinder is reduced, and smoke (black smoke) is easily discharged.
Therefore, in order to improve this, it is desired to further increase the injection pressure. However, in the conventional pressure-accumulation type fuel injection device (common rail injection system) as described above, a predetermined pressure is always accumulated in the pressure accumulator (for example,
The current common rail injection system has a maximum injection pressure of 130MP
However, in view of the strength of the apparatus, there is a limit in increasing the pressure further than this (in other words, it is more difficult to increase the injection pressure to an extremely high injection pressure than before).
【０００６】一方、このような蓄圧式の燃料噴射装置に
おいて更に増圧装置を設けた燃料噴射装置が提案されて
いる（例えば、特開平８−２１３３２号公報）。On the other hand, there has been proposed a fuel injection device in which a pressure increasing device is further provided in such a pressure accumulating type fuel injection device (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-21332).
【０００７】前記公報に示された燃料噴射装置では、蓄
圧器（コモンレール）から送出された加圧燃料油をピス
トン作動用切替弁の作用によって更に加圧する増圧装置
が設けられている。この増圧装置は、大径ピストン及び
小径ピストンからなる増圧ピストンと、ピストン作動用
切替弁に連通する複数の油路を備えており、燃料加圧ポ
ンプから送出された燃料は蓄圧器からピストン作動用切
替弁を介して増圧装置内に流入し、さらに、噴射ノズル
制御用の噴射制御用油室（インジェクタ制御室）、並び
に噴射ノズルに供給されるようになっている。燃料を噴
射する際には、噴射制御用油室に設けられた燃料噴射制
御用切替弁によって、蓄圧器からの燃料油を直接（その
まま）噴射ノズルに送って噴射する低圧噴射と、増圧装
置にて更に加圧した燃料油を噴射ノズルに送って噴射す
る高圧噴射と、を切替制御する構成となっている。した
がって、エンジンの運転状況に適した燃料噴射形態とす
ることができる。[0007] The fuel injection device disclosed in the above publication is provided with a pressure increasing device that further pressurizes the pressurized fuel oil delivered from the pressure accumulator (common rail) by the action of the piston operation switching valve. This pressure booster is provided with a pressure boosting piston composed of a large-diameter piston and a small-diameter piston, and a plurality of oil passages communicating with a piston operation switching valve. The gas flows into the pressure-intensifying device via the switching valve for operation, and is further supplied to an oil chamber (injector control chamber) for injection control for controlling the injection nozzle and the injection nozzle. When injecting fuel, a low-pressure injection in which fuel oil from an accumulator is directly (as is) sent to an injection nozzle and injected by a fuel injection control switching valve provided in an injection control oil chamber; And high-pressure injection in which the fuel oil further pressurized is sent to the injection nozzle and injected. Therefore, a fuel injection mode suitable for the operating condition of the engine can be obtained.
【０００８】しかしながら、この燃料噴射装置では、以
下のような問題を生じる欠点があった。すなわち、 増圧装置を作動させて噴射した後、次ぎの噴射に備
えるため増圧ピストンを戻すとき、増圧ピストンを構成
する小径ピストンが所定の油路まで移動する間は、蓄圧
器から燃料が供給されない。すなわち、増圧装置の作動
時には、増圧された燃料が蓄圧器側に逆流することを防
止するために、蓄圧器と増圧装置との間が遮断される
（所定の油路が増圧ピストンを構成する小径ピストンで
遮断する）構成である。そのために、この期間（小径ピ
ストンが所定の油路まで移動する間）は、小径ピストン
の移動に伴う小径ピストンよりも下流の油路の体積が増
加し、燃料圧力が減少する。ここで、噴射終了時におけ
る増圧装置下流の燃料圧力が低い場合には、この油路体
積の増加に起因する低下した燃料圧力が、燃料の蒸気圧
より低くなってキャビテーションが発生し、油路にエロ
−ジョンが生じる可能性が有る。したがって、このよう
な場合には、燃料噴射システムの耐久性が著しく悪化す
ることになる。[0008] However, this fuel injection device has a drawback that causes the following problems. In other words, after operating the pressure booster and injecting, when returning the pressure boosting piston in preparation for the next injection, while the small diameter piston constituting the pressure boosting piston moves to the predetermined oil passage, fuel is accumulated from the pressure accumulator. Not supplied. That is, during operation of the pressure intensifier, the pressure between the pressure accumulator and the pressure intensifier is shut off in order to prevent the increased pressure fuel from flowing back to the pressure accumulator side (the predetermined oil passage is Is interrupted by the small-diameter piston constituting the above). Therefore, during this period (while the small-diameter piston moves to a predetermined oil passage), the volume of the oil passage downstream of the small-diameter piston accompanying the movement of the small-diameter piston increases, and the fuel pressure decreases. Here, when the fuel pressure downstream of the pressure intensifier at the end of the injection is low, the reduced fuel pressure due to the increase in the oil passage volume becomes lower than the vapor pressure of the fuel, and cavitation occurs. May cause erosion. Therefore, in such a case, the durability of the fuel injection system is significantly deteriorated.
【０００９】 ディーゼル機関のスモーク低減に対し
て、アフター噴射（メイン噴射の後に燃料噴射するこ
と）が有効であることが知られている。この点、前記噴
射装置では、メイン噴射を増圧装置で行ない、その直後
にアフター噴射を蓄圧器（コモンレール圧）で噴射する
ことが困難である。It is known that after-injection (fuel injection after main injection) is effective for reducing smoke in a diesel engine. In this respect, in the injection device, it is difficult to perform the main injection by the pressure intensifier and immediately thereafter inject the after injection by the pressure accumulator (common rail pressure).
【００１０】すなわち、増圧装置を作動させてメイン噴
射を行なう場合には蓄圧器と増圧装置との間が遮断され
るので、蓄圧器から噴射ノズルへは直接には燃料が供給
されない。メイン噴射が終了してから短いインターバル
で蓄圧器（コモンレール圧）でアフター噴射をする場合
には、そのインターバルの間に増圧装置の増圧ピストン
を構成する小径ピストンが、前述と同様に所定の油路ま
で戻る必要がある。例えば、４０００ｒｐｍの高エンジ
ン回転数時に５°CAのインターバルでアフター噴射する
には、小径ピストンが０．２ｍｓ以内に所定の油路まで
戻る必要がある。しかしながら、現実的にはこのような
短期間で増圧ピストンを運動させることは困難である。That is, when the pressure intensifier is operated to perform the main injection, the connection between the pressure accumulator and the pressure intensifier is shut off, so that fuel is not directly supplied from the pressure accumulator to the injection nozzle. When performing after-injection with a pressure accumulator (common rail pressure) at a short interval after the end of the main injection, a small-diameter piston constituting a pressure-intensifying piston of the pressure-intensifying device during the interval is provided with a predetermined pressure as described above. It is necessary to return to the oilway. For example, in order to perform after-injection at intervals of 5 CA at a high engine speed of 4000 rpm, the small-diameter piston needs to return to a predetermined oil path within 0.2 ms. However, in practice, it is difficult to move the pressure-intensifying piston in such a short period of time.
【００１１】さらに、増圧ピストンを戻すと、前述の如
く油路の体積が増加するために、油路内の燃料圧力が減
少する。特に、高負荷時には燃料噴射量が非常に多いた
め、増圧ピストンの戻り量が大きく、これに伴って油路
内の燃料圧力の低下が著しく、場合によってはメイン噴
射終了時の噴射ノズル内圧力が負圧になることも想定さ
れる。一方、蓄圧器による燃料圧（コモンレール圧）は
これより高い圧力であるが、上記構成により、蓄圧器内
の燃料を速やかに噴射ノズルへ供給することができない
ので、低い噴射圧でアフター噴射することになる。しか
しながら、低圧でアフター噴射すると、アフター噴射さ
れた燃料が燃焼場を撹乱することによる燃焼促進効果よ
りも、低噴射圧であるために微粒化状態が悪くアフター
噴射された噴霧自身の燃焼が悪化してスモークを排出す
るデメリットの方が大きくなってむしろスモーク排出量
が増加する場合が多い。Further, when the pressure increasing piston is returned, the volume of the oil passage increases as described above, so that the fuel pressure in the oil passage decreases. In particular, when the load is high, the fuel injection amount is very large, so the return amount of the pressure-intensifying piston is large, and accordingly, the fuel pressure in the oil passage drops significantly, and in some cases, the pressure in the injection nozzle at the end of the main injection May be negative pressure. On the other hand, the fuel pressure (common rail pressure) by the pressure accumulator is higher than this, but with the above configuration, the fuel in the pressure accumulator cannot be quickly supplied to the injection nozzle. become. However, when after-injection is performed at a low pressure, the atomization state is poor due to the low injection pressure, and the combustion of the after-injected spray itself is worse than the combustion promotion effect of disturbing the combustion field by the after-injected fuel. In many cases, the disadvantage of emitting smoke is greater, and the amount of smoke emission is rather increased.
【００１２】 蓄圧器と増圧装置との間が遮断された
状態で仮に増圧装置が故障すると、噴射ノズル制御用の
噴射制御用油室（インジェクタ制御室）、並びに噴射ノ
ズル内に燃料が供給されなくなり、噴射不能になる。こ
れによってエンジンが突然に停止するので、車両の走行
に悪影響を与えることになる。If the pressure booster fails in a state where the connection between the pressure accumulator and the pressure booster is interrupted, fuel is supplied to the injection control oil chamber (injector control chamber) for controlling the injection nozzle and the injection nozzle. Will not be able to be jetted. As a result, the engine suddenly stops, which adversely affects the running of the vehicle.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、従来に比べて大幅に高い超高噴射圧によって燃料
を噴射することができて良好な燃焼、排気特性を実現で
き、しかも、噴射パターン（異なる噴射圧での噴射形
態）の自由度が拡大し、装置の耐久性も向上する燃料噴
射装置を得ることが目的である。SUMMARY OF THE INVENTION In consideration of the above facts, the present invention can inject fuel with a super high injection pressure which is much higher than that of the prior art, thereby realizing good combustion and exhaust characteristics. It is an object of the present invention to provide a fuel injection device in which a degree of freedom of an injection pattern (an injection mode at different injection pressures) is increased and durability of the device is improved.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の燃
料噴射装置は、燃料噴射ノズル内の燃料溜に主油路を介
して連通され、燃料加圧ポンプから圧送される燃料油を
所定の圧力にして蓄圧する蓄圧器と、前記燃料噴射ノズ
ルと蓄圧器とを連通する前記主油路の途中に設けられ、
前記燃料噴射ノズル側から前記蓄圧器側への燃料圧力流
出を遮断する圧力遮断弁と、前記燃料噴射ノズルと蓄圧
器とを連通する前記主油路の前記圧力遮断弁よりも下流
側において連通する噴射制御用油室と、前記噴射制御用
油室に設けられ、前記噴射制御用油室に燃料油圧を作用
させることにより前記燃料噴射ノズル内のニードル弁を
閉止せしめ、前記噴射制御用油室の燃料油を除去するこ
とにより前記ニードル弁を開放して燃料噴射を履行せし
める噴射制御弁と、前記燃料噴射ノズルと蓄圧器とを連
通する前記主油路の前記圧力遮断弁よりも下流側におい
て前記噴射制御用油室に連通する増圧器と、前記増圧器
を作動させることにより、前記圧力遮断弁よりも下流側
の燃料圧力を増大せしめる増圧器制御手段と、を備えた
ことを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection device which is in communication with a fuel reservoir in a fuel injection nozzle via a main oil passage and which supplies a predetermined amount of fuel oil from a fuel pressurizing pump. A pressure accumulator that accumulates pressure at a pressure of, and is provided in the middle of the main oil passage that communicates with the fuel injection nozzle and the pressure accumulator,
A pressure cutoff valve for blocking fuel pressure outflow from the fuel injection nozzle side to the pressure accumulator side, and communicating downstream of the pressure cutoff valve of the main oil passage connecting the fuel injection nozzle and the pressure accumulator; An injection control oil chamber, provided in the injection control oil chamber, closing a needle valve in the fuel injection nozzle by applying a fuel oil pressure to the injection control oil chamber; An injection control valve that opens the needle valve to perform fuel injection by removing fuel oil, and the injection control valve downstream of the pressure cutoff valve in the main oil passage that connects the fuel injection nozzle and the pressure accumulator. A pressure intensifier communicating with the injection control oil chamber, and pressure intensifier control means for increasing the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve by operating the pressure intensifier. That.
【００１５】請求項１記載の燃料噴射装置では、蓄圧
器、圧力遮断弁、噴射制御用油室、噴射制御弁、増圧
器、及び増圧器制御手段を備えている。増圧器には、蓄
圧器からの（コモンレール圧の）燃料が供給され、これ
が増圧される。またここで、燃料噴射ノズルに対して、
「蓄圧器、圧力遮断弁、噴射制御用油室、噴射制御弁」
によって蓄圧器噴射系（コモンレールインジェクタ）が
構成され、しかも、この蓄圧器噴射系と並列に増圧器が
配置された構成となっている。換言すれば、燃料噴射ノ
ズルに対して、「増圧器、増圧器制御手段、噴射制御用
油室、噴射制御弁」によって増圧器噴射系（ジャークイ
ンジェクタ）が構成される。According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection device including a pressure accumulator, a pressure cutoff valve, an oil chamber for injection control, an injection control valve, a pressure intensifier, and pressure intensifier control means. The intensifier is supplied with fuel (at common rail pressure) from an accumulator and is intensified. Here, for the fuel injection nozzle,
`` Pressure accumulator, pressure cutoff valve, oil chamber for injection control, injection control valve ''
Thus, a pressure accumulator injection system (common rail injector) is configured, and a pressure booster is arranged in parallel with the pressure accumulator injection system. In other words, a pressure intensifier injection system (jerk injector) is constituted by the “pressure intensifier, pressure intensifier control means, injection control oil chamber, and injection control valve” for the fuel injection nozzle.
【００１６】蓄圧器噴射系（コモンレールインジェク
タ）によって燃料を噴射する際には、増圧器制御手段に
よって増圧器を不作動状態とし、さらに、蓄圧器からの
燃料油が圧力遮断弁を介して燃料噴射ノズル内の燃料溜
に圧送される。このとき、噴射制御弁によって噴射制御
用油室の燃料油を除去することで、蓄圧器からの燃料油
が直接（そのまま）燃料噴射ノズルから噴射される。When the fuel is injected by the pressure accumulator injection system (common rail injector), the pressure intensifier is deactivated by the pressure intensifier control means, and the fuel oil from the pressure accumulator is injected through the pressure cutoff valve. It is pumped to the fuel reservoir in the nozzle. At this time, the fuel oil from the accumulator is directly (as is) injected from the fuel injection nozzle by removing the fuel oil from the injection control oil chamber by the injection control valve.
【００１７】一方、増圧器噴射系（ジャークインジェク
タ）によって燃料を噴射する際には、増圧器制御手段に
よって増圧器を作動状態とする。すると、増圧器によっ
て更に加圧された燃料油が燃料噴射ノズル内の燃料溜及
び噴射制御用油室に圧送される。このとき、噴射制御弁
によって噴射制御用油室の燃料油を除去することで、前
記増圧器にて増圧された燃料油が燃料噴射ノズルから噴
射される。On the other hand, when fuel is injected by the pressure intensifier injection system (jerk injector), the pressure intensifier is activated by the pressure intensifier control means. Then, the fuel oil further pressurized by the pressure intensifier is pumped to the fuel reservoir in the fuel injection nozzle and the oil chamber for injection control. At this time, the fuel oil in the injection control oil chamber is removed by the injection control valve, so that the fuel oil whose pressure has been increased by the pressure intensifier is injected from the fuel injection nozzle.
【００１８】このように、請求項１記載の燃料噴射装置
では、蓄圧器からの燃料油をそのまま燃料噴射ノズルに
送って噴射する低圧噴射と、増圧器にて更に加圧した燃
料油を燃料噴射ノズルに送って噴射する高圧噴射と、を
切替制御して燃料噴射することができる。したがって、
以下の効果を奏するものである。As described above, in the fuel injection device according to the first aspect, the fuel oil from the accumulator is directly sent to the fuel injection nozzle for injection, and the fuel oil further pressurized by the pressure intensifier is injected into the fuel injection device. The fuel injection can be performed by switching control between high pressure injection which is sent to the nozzle and injected. Therefore,
The following effects are obtained.
【００１９】 増圧器には蓄圧器からの（コモンレー
ル圧の）燃料が供給され、これを増圧して噴射するの
で、従来のコモンレール噴射系による噴射圧を越える超
高噴射圧化を実現できる。したがって、高エンジン回転
数、高負荷時においても適切な噴射期間内に燃料を噴射
することができ、より高速化が図れると共に、良好な燃
焼が可能となって、低エミッションで高出力なエンジン
を実現できる。また、噴口径の小径化による噴霧貫徹力
の減少を噴射圧の超高圧化によって補うことが可能であ
り、これによって、燃焼室内の酸素を有効に活用するこ
とができるので、高回転数においてもスモーク排出が少
ない良好な燃焼状態を実現できる。さらに、超高噴射圧
力を常時蓄圧する必要がないため、所定の高噴射圧を常
時蓄圧する従来のコモンレール噴射系と比較して、噴射
系の強度の点から有利であり、低コスト化を図ることも
できる。The fuel intensifier (at the common rail pressure) is supplied from the accumulator and the fuel is boosted and injected, so that an ultra-high injection pressure exceeding the injection pressure of the conventional common rail injection system can be realized. Therefore, the fuel can be injected within an appropriate injection period even at a high engine speed and a high load, and a higher speed can be achieved, and good combustion can be performed. realizable. In addition, it is possible to compensate for the decrease in the spray penetration force due to the reduction in the diameter of the injection port by increasing the injection pressure to an ultra-high pressure. This makes it possible to effectively utilize the oxygen in the combustion chamber, and thus even at a high rotation speed. A good combustion state with little smoke emission can be realized. Further, since there is no need to constantly accumulate the super-high injection pressure, it is advantageous in terms of the strength of the injection system as compared with a conventional common rail injection system which always accumulates a predetermined high injection pressure, and reduces costs. You can also.
【００２０】 蓄圧器噴射系（コモンレールインジェ
クタ）と増圧器が並列配置されており、圧力遮断弁より
下流の燃料圧力がコモンレール圧以下になると、蓄圧器
から燃料が補給される構造であるので、高回転数、高負
荷時にメイン噴射（メイン噴射）の後にアフター噴射す
る場合においてもコモンレール圧以下の低圧で燃料が噴
射されることがない。これによって、良好な微粒化状態
の噴霧がアフター噴射されるので、アフター噴射された
燃料自身がスモークの発生原因になることがなく、アフ
ター噴射された燃料が燃焼場を撹乱することによる燃焼
促進効果を最大限に引き出すことができる。[0020] A pressure accumulator injection system (common rail injector) and a pressure intensifier are arranged in parallel, and when the fuel pressure downstream of the pressure cut-off valve falls below the common rail pressure, fuel is supplied from the pressure accumulator. Even when after-injection is performed after main injection (main injection) at high rotational speed and high load, fuel is not injected at a low pressure equal to or lower than the common rail pressure. As a result, the spray in a good atomized state is after-injected, so that the after-injected fuel itself does not cause the generation of smoke, and the after-injected fuel disturbs the combustion field, thereby promoting the combustion. Can be maximized.
【００２１】また、中・高負荷領域においては、メイン
噴射の噴射圧力は高圧を必要とし、しかもこのとき、騒
音低減、排気改善を狙ってメイン噴射の直前にパイロッ
ト噴射（または、マルチパイロット噴射）が実施される
が、このパイロット噴射の噴射圧力の最適値はメイン噴
射圧力とは異なり、一般にそれより低い圧力である。こ
のような場合にも、低圧噴射と高圧噴射とを切替制御し
て燃料噴射することができるため、パイロット噴射とメ
イン噴射とで各々最適な噴射圧力を設定することができ
る。In the middle / high load range, the injection pressure of the main injection requires a high pressure. At this time, the pilot injection (or multi-pilot injection) is performed immediately before the main injection in order to reduce noise and improve exhaust. However, the optimum value of the injection pressure of the pilot injection is different from the main injection pressure and is generally lower than the main injection pressure. Even in such a case, the fuel injection can be performed by switching between the low-pressure injection and the high-pressure injection, so that the optimum injection pressure can be set for each of the pilot injection and the main injection.
【００２２】さらに、噴射の初期をコモンレール圧で噴
射し、中期から増圧器を作動させて高圧噴射すること
や、噴射初期に増圧器を作動させて高圧噴射し、中期に
増圧器を停止してコモンレール圧で噴射すること等、コ
モンレール圧での噴射と、増圧器を作動させた噴射とを
自在に組み合わせて噴射することが可能である。このよ
うに、噴射パターンの自由度が大きい。Furthermore, the injection is started at the common rail pressure in the early stage of injection, and the high-pressure injection is performed by operating the pressure intensifier from the middle period. It is possible to freely combine the injection with the common rail pressure and the injection with the pressure intensifier activated, such as the injection with the common rail pressure. Thus, the degree of freedom of the ejection pattern is large.
【００２３】 従来では、増圧装置を作動させて噴射
した後に次ぎの噴射に備える際に、キャビテーションが
発生して油路にエロ−ジョンが生じる可能性が有り、燃
料噴射システムの耐久性が著しく悪化する原因であっ
た。これに対し、請求項１記載の燃料噴射装置では、蓄
圧器噴射系（コモンレールインジェクタ）と増圧器が並
列配置されており、圧力遮断弁より下流の燃料圧力がコ
モンレール圧以下になると、コモンレールから燃料が補
給される構造であるので、燃料圧力が燃料の蒸気圧以下
になることがない。そのため、キャビテーション発生に
よる油路のエロ−ジョンの心配がないので、耐久性が格
段に向上する。Conventionally, when preparing for the next injection after operating the pressure intensifier to perform injection, cavitation may occur and the oil passage may be eroded, and the durability of the fuel injection system is significantly increased. It was the cause of deterioration. On the other hand, in the fuel injection device according to the first aspect, the accumulator injection system (common rail injector) and the pressure intensifier are arranged in parallel, and when the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve becomes equal to or lower than the common rail pressure, the fuel is injected from the common rail. Is supplied, the fuel pressure does not fall below the vapor pressure of the fuel. Therefore, there is no fear of erosion of the oil passage due to the occurrence of cavitation, and the durability is remarkably improved.
【００２４】 蓄圧器噴射系（コモンレールインジェ
クタ）と増圧器が並列配置されているので、蓄圧器と増
圧器との間が遮断された状態で仮に増圧器が故障しても
コモンレール圧で噴射できる。このため、エンジンが突
然に停止することがない。Since the pressure accumulator injection system (common rail injector) and the pressure intensifier are arranged in parallel, even if the pressure accumulator fails in a state where the pressure accumulator and the pressure intensifier are shut off, injection can be performed at the common rail pressure. Therefore, the engine does not stop suddenly.
【００２５】一方、請求項２に係る発明の燃料噴射装置
は、請求項１記載の燃料噴射装置において、前記噴射制
御用油室を前記増圧器の下流側に連通する補助油路を、
前記主油路とは独立して設けると共に、前記増圧器の作
動時に開放して前記噴射制御用油室と前記燃料噴射ノズ
ルの燃料溜内との圧力差を所定範囲に維持する圧力制御
弁を前記補助油路に設けた、ことを特徴としている。On the other hand, a fuel injection device according to a second aspect of the present invention is the fuel injection device according to the first aspect, wherein an auxiliary oil passage that connects the injection control oil chamber to a downstream side of the pressure intensifier is provided.
A pressure control valve is provided independently of the main oil passage, and is opened when the pressure intensifier is operated to maintain a pressure difference between the injection control oil chamber and the fuel reservoir of the fuel injection nozzle within a predetermined range. The auxiliary oil passage is provided in the auxiliary oil passage.
【００２６】請求項２記載の燃料噴射装置では、主油路
とは独立する補助油路によって、増圧器から噴射制御用
油室への燃料の流入通路が別途設けられ、しかも、この
補助油路には圧力制御弁が設けられた構成となってい
る。In the fuel injection device according to the second aspect of the present invention, a fuel inflow passage from the pressure intensifier to the injection control oil chamber is separately provided by an auxiliary oil passage independent of the main oil passage. Is provided with a pressure control valve.
【００２７】ここで、燃料の噴射開始時には、噴射制御
用油室内の圧力は蓄圧器からの燃料圧（コモンレール
圧）と等しい。この状態では、圧力制御弁の前後に圧力
差がないので、圧力制御弁が閉じている。この状態から
増圧器を作動させると、増圧器下流の燃料圧力が上昇す
る。これに伴って、増圧器によって加圧された燃料油が
主油路を介して噴射制御用油室に圧送されて噴射制御用
油室内の燃料圧力も上昇する。ただし、噴射制御用油室
内の圧量上昇は、増圧器と圧力制御弁との間（増圧器の
直近下流の補助油路）の燃料圧力と比較してやや遅れ
る。この遅れによって生じる圧力制御弁前後の圧力差に
よって、圧力制御弁が開き、補助油路からも噴射制御用
油室内に燃料が流入することになる。これによって増圧
器の作動時には、噴射制御用油室内の圧力が速やかに燃
料噴射ノズルの燃料溜内の燃料圧力と等しくなる。この
ため、噴射開始前すなわち噴射制御弁が閉状態におい
て、増圧器を作動した時に、噴射制御用油室内と燃料溜
内との圧力差を開弁圧以下に維持でき（換言すれば、噴
射制御用油室内の圧力上昇が燃料噴射ノズルの燃料溜内
の圧力上昇より著しく遅れることがなく）、噴射制御弁
が閉時には燃料噴射ノズルのニードル弁を確実にシート
部に着座させて閉止することができる。At the start of fuel injection, the pressure in the injection control oil chamber is equal to the fuel pressure (common rail pressure) from the accumulator. In this state, since there is no pressure difference before and after the pressure control valve, the pressure control valve is closed. When the pressure intensifier is operated from this state, the fuel pressure downstream of the pressure intensifier increases. Along with this, the fuel oil pressurized by the pressure intensifier is fed to the injection control oil chamber via the main oil passage, and the fuel pressure in the injection control oil chamber also increases. However, the pressure increase in the injection control oil chamber is slightly delayed as compared with the fuel pressure between the intensifier and the pressure control valve (the auxiliary oil passage immediately downstream of the intensifier). The pressure difference between the pressure control valve before and after the pressure control valve caused by the delay opens the pressure control valve, and fuel flows from the auxiliary oil passage into the injection control oil chamber. As a result, when the pressure intensifier operates, the pressure in the injection control oil chamber quickly becomes equal to the fuel pressure in the fuel reservoir of the fuel injection nozzle. Therefore, when the pressure intensifier is operated before the injection is started, that is, when the injection control valve is closed, the pressure difference between the injection control oil chamber and the fuel reservoir can be maintained at or below the valve opening pressure (in other words, the injection control When the injection control valve is closed, the needle valve of the fuel injection nozzle can be securely seated on the seat portion and closed when the injection control valve is closed. it can.
【００２８】したがって、噴射制御弁を閉じた状態で増
圧器を作動させた時に、燃料噴射ノズルのニードル弁が
リフトして意図しない時期に燃料噴射されるのを防止で
きる。Therefore, when the pressure intensifier is operated with the injection control valve closed, it is possible to prevent the needle valve of the fuel injection nozzle from being lifted and fuel being injected at an unintended time.
【００２９】またさらに、噴射制御用油室内への燃料流
入は、コモンレール圧で噴射する場合には主油路を介し
て行なわれ、増圧器の作動時には主油路及び補助油路か
ら行なわれる。このため、コモンレール圧で噴射する場
合と増圧器を作動させて噴射する場合とで噴射制御用油
室内への燃料流入（圧力制御）をそれぞれ独立して制御
することが可能になる。したがって、主油路及び補助油
路の設計（例えば、各油路に設けるオリフィス等の設
定）が容易になる。Further, the fuel flows into the injection control oil chamber through the main oil passage when the fuel is injected at the common rail pressure, and from the main oil passage and the auxiliary oil passage when the pressure intensifier is operated. For this reason, it is possible to independently control the fuel inflow (pressure control) into the injection control oil chamber when performing the injection with the common rail pressure and when performing the injection by operating the pressure intensifier. Therefore, the design of the main oil passage and the auxiliary oil passage (for example, setting of orifices provided in each oil passage) becomes easy.
【００３０】なお、圧力制御弁が作動する圧力を、最適
に設定することによって、増圧器を作動させないでコモ
ンレール圧で噴射する場合に、主として主油路から噴射
制御用油室内に燃料を流入させることができる。When the pressure at which the pressure control valve operates is set to an optimum value, when the fuel is injected at the common rail pressure without operating the pressure intensifier, the fuel mainly flows from the main oil passage into the injection control oil chamber. be able to.
【００３１】請求項３に係る発明の燃料噴射装置は、請
求項１または請求項２記載の燃料噴射装置において、前
記増圧器は、シリンダ及びピストンを有し、前記増圧器
制御手段は、前記シリンダ内の燃料を流出させることに
より前記ピストンを移動させて前記圧力遮断弁よりも下
流側の燃料圧力を増大せしめるピストン制御弁とされ
る、ことを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first or second aspect, the pressure intensifier has a cylinder and a piston, and the pressure intensifier control means includes a cylinder and a piston. A piston control valve that increases the fuel pressure downstream of the pressure cut-off valve by moving the piston by letting out the fuel inside the piston.
【００３２】請求項３記載の燃料噴射装置では、シリン
ダ及びピストンを有する増圧器は、ピストン制御弁によ
ってシリンダ内の燃料が流出されてピストンが移動さ
れ、圧力遮断弁よりも下流側の燃料圧力を増大せしめ
る。このように、簡単な構造により装置を構成すること
ができる。In the fuel injection device according to the third aspect of the present invention, the pressure intensifier having the cylinder and the piston is configured so that the fuel in the cylinder is discharged by the piston control valve, the piston is moved, and the fuel pressure on the downstream side of the pressure cutoff valve is reduced. Increase. Thus, the device can be configured with a simple structure.
【００３３】なお、ピストン制御弁としては、シリンダ
内の燃料を流出させることによりピストンを移動させる
機能を有していれば良く、例えば、所謂二方弁形式の圧
力調整弁を適用することもでき、あるいは三方弁形式の
圧力調整弁を適用することもできる。The piston control valve only needs to have a function of moving the piston by allowing fuel in the cylinder to flow, and for example, a so-called two-way valve type pressure regulating valve can be applied. Alternatively, a three-way valve type pressure regulating valve can be applied.
【００３４】請求項４に係る発明の燃料噴射装置は、請
求項３記載の燃料噴射装置において、前記ピストン制御
弁は、前記シリンダ内からの燃料流出量を変更可能とさ
れる、ことを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the third aspect, the piston control valve is capable of changing a fuel outflow amount from the inside of the cylinder. I have.
【００３５】請求項４記載の燃料噴射装置では、増圧器
のシリンダ内からの燃料流出量を変更できるので、ピス
トンの変位速度、すなわち燃料噴射ノズルに送る燃料の
増圧速度を任意に設定することが可能になる。In the fuel injection device according to the fourth aspect, since the amount of fuel flowing out of the cylinder of the pressure intensifier can be changed, the displacement speed of the piston, that is, the pressure increase speed of the fuel sent to the fuel injection nozzle can be arbitrarily set. Becomes possible.
【００３６】例えば、増圧器下流の燃料を急峻に増圧す
る場合には、ピストン制御弁を制御することでシリンダ
内からの燃料流出量を多くする。これによって、増圧器
のシリンダ内の圧力が急速に低下するので、ピストンの
変位速度が速くなり、急峻な圧力上昇を得ることができ
る。一方、増圧器下流の燃料を緩やかに増圧する場合に
は、ピストン制御弁を制御することでシリンダ内からの
燃料流出量を少なくする。これによって、増圧器のシリ
ンダ内の圧力が緩やかに低下するので、ピストンの変位
速度が遅くなり、緩やかな圧力上昇を得ることができ
る。For example, when the pressure of the fuel downstream of the pressure intensifier is rapidly increased, the amount of fuel flowing out of the cylinder is increased by controlling the piston control valve. As a result, the pressure in the cylinder of the pressure intensifier decreases rapidly, so that the displacement speed of the piston increases, and a steep pressure increase can be obtained. On the other hand, when gradually increasing the pressure of the fuel downstream of the pressure intensifier, the amount of fuel flowing out of the cylinder is reduced by controlling the piston control valve. As a result, the pressure in the cylinder of the pressure intensifier gradually decreases, so that the displacement speed of the piston decreases, and a gentle pressure increase can be obtained.
【００３７】ここで、一般に、エンジンの高回転数、高
負荷領域では、高噴射圧、短い噴射期間が望まれる。こ
の要求に対して、前述の如くピストンの変位速度を速く
することで対処でき、広い運転範囲で良好なエンジンの
出力、排気特性を得ることができる。In general, a high injection pressure and a short injection period are desired in a high engine speed and high load range. This requirement can be met by increasing the displacement speed of the piston as described above, and good engine output and exhaust characteristics can be obtained over a wide operating range.
【００３８】請求項５に係る発明の燃料噴射装置は、請
求項１または請求項２記載の燃料噴射装置において、前
記増圧器は、シリンダ及びピストンを有し、前記増圧器
制御手段は、前記ピストンを直接に移動させて前記圧力
遮断弁よりも下流側の燃料圧力を増大せしめる昇圧カム
とされる、ことを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the fuel injection device according to the first or second aspect, the pressure intensifier has a cylinder and a piston, and the pressure intensifier control means includes a piston. Is directly raised to increase the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve.
【００３９】なおこの場合、昇圧カムのカム軸にクラッ
チを設けたり、あるいは昇圧カムのカム軸を上方に移動
させる機構を設けることによって、ピストンを移動させ
ない状態を設定することもできる。またさらに、昇圧カ
ムの位相を変更できる機構を更に付加してもよい。In this case, a state in which the piston is not moved can be set by providing a clutch on the cam shaft of the pressure raising cam or by providing a mechanism for moving the cam shaft of the pressure raising cam upward. Further, a mechanism that can change the phase of the pressure raising cam may be further added.
【００４０】請求項５記載の燃料噴射装置では、シリン
ダ及びピストンを有する増圧器は、昇圧カムによってピ
ストンが直接に移動され、圧力遮断弁よりも下流側の燃
料圧力を増大せしめる。すなわち、例えば昇圧カムをエ
ンジン回転数と同期して回転させ、コモンレール圧で噴
射するときには昇圧カムがピストンを移動させない状態
にする。一方、増圧器を作動させる場合には、昇圧カム
がピストンを直接に移動させる状態にする。このよう
に、簡単な構造により装置を構成することができる。In the fuel injector according to the fifth aspect, in the pressure intensifier having the cylinder and the piston, the piston is directly moved by the pressure increasing cam to increase the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve. That is, for example, when the pressure raising cam is rotated in synchronization with the engine speed and the fuel is injected at the common rail pressure, the pressure raising cam is set so as not to move the piston. On the other hand, when operating the pressure intensifier, the pressure raising cam is set to directly move the piston. Thus, the device can be configured with a simple structure.
【００４１】ここで、常に増圧器を作動させて増圧器下
流の燃料圧力を増圧する構成では、コモンレール圧のみ
で噴射することができない。これに対して、請求項５記
載の燃料噴射装置では、昇圧カムでピストンを移動させ
ない状態を得ることができるので、増圧器下流の燃料圧
力をコモンレール圧に保つことができ、コモンレール圧
での噴射も可能になる。また、昇圧カムの位相を変更で
きる機構を設けることによって、昇圧開始時期が変更で
きるようになる。これによって、増圧器を作動させて噴
射する場合の噴射時期の自由度を拡大することができ
る。Here, in a configuration in which the pressure intensifier is always operated to increase the fuel pressure downstream of the pressure intensifier, the injection cannot be performed only by the common rail pressure. On the other hand, in the fuel injection device according to the fifth aspect, the state in which the piston is not moved by the pressure raising cam can be obtained, so that the fuel pressure downstream of the pressure intensifier can be maintained at the common rail pressure, and the injection at the common rail pressure can be performed. Also becomes possible. Further, by providing a mechanism capable of changing the phase of the pressure raising cam, the pressure raising start timing can be changed. Thereby, the degree of freedom of the injection timing when the pressure intensifier is operated to perform the injection can be expanded.
【００４２】請求項６に係る発明の燃料噴射装置は、請
求項１乃至請求項５の何れかに記載の燃料噴射装置にお
いて、前記増圧器の下流側に、燃料圧力検出手段を設け
た、ことを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the fuel injection device according to any one of the first to fifth aspects, fuel pressure detection means is provided downstream of the pressure intensifier. It is characterized by.
【００４３】請求項６記載の燃料噴射装置では、燃料圧
力検出手段が増圧器の下流側に設けられている。このた
め、増圧器の下流の燃料圧力を燃料圧力検出手段で検出
し、その検出信号に基づいて噴射制御弁の開閉時期を制
御することができる。また、同様に、燃料圧力検出手段
の検出信号に基づいて、増圧器制御手段（ピストン制御
弁あるいは昇圧カム）を制御し、増圧器（シリンダ）内
の圧力を制御することができる。これによって、増圧器
による燃料の増圧速度（ピストンの変位速度）を任意に
変化させることができる。In the fuel injection device according to the sixth aspect, the fuel pressure detecting means is provided downstream of the pressure intensifier. For this reason, the fuel pressure downstream of the pressure intensifier can be detected by the fuel pressure detecting means, and the opening / closing timing of the injection control valve can be controlled based on the detection signal. Similarly, the pressure in the pressure intensifier (cylinder) can be controlled by controlling the pressure intensifier control means (piston control valve or pressure raising cam) based on the detection signal of the fuel pressure detection means. This makes it possible to arbitrarily change the fuel pressure increasing speed (displacement speed of the piston) by the pressure intensifier.
【００４４】したがって、増圧器下流の燃料圧力が適切
な燃料圧力になった時点で噴射制御弁を開放して燃料噴
射することが可能になる。これによって、噴射開始時の
燃料圧力を正確に設定できる。また、運転条件に応じて
精度良く燃料の増圧速度を設定することができる。Therefore, when the fuel pressure downstream of the pressure intensifier reaches an appropriate fuel pressure, it becomes possible to open the injection control valve and perform fuel injection. Thus, the fuel pressure at the start of the injection can be set accurately. Further, it is possible to accurately set the fuel pressure increasing speed according to the operating conditions.
【００４５】[0045]
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］図１には本
発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置１０の全体
構成がブロック図にて示されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a fuel injection device 10 according to a first embodiment of the present invention.
【００４６】燃料噴射装置１０は、蓄圧器（コモンレー
ル）１２を備えている。この蓄圧器１２は、燃料噴射ノ
ズル１４内の燃料溜に主油路１６を介して連通されてお
り、燃料加圧ポンプ１８から圧送される燃料油を所定の
圧力にして蓄圧することができる。また、燃料噴射ノズ
ル１４と蓄圧器１２とを連通する主油路１６の途中に
は、圧力遮断弁２０が設けられている。この圧力遮断弁
２０は、燃料噴射ノズル１４の側から蓄圧器１２の側へ
の燃料圧力の流出を遮断するようになっている。The fuel injection device 10 has an accumulator (common rail) 12. The pressure accumulator 12 is connected to a fuel reservoir in a fuel injection nozzle 14 via a main oil passage 16 and can accumulate the fuel oil fed from a fuel pressurizing pump 18 to a predetermined pressure. A pressure cutoff valve 20 is provided in the main oil passage 16 that connects the fuel injection nozzle 14 and the pressure accumulator 12. The pressure shut-off valve 20 shuts off the fuel pressure from the fuel injection nozzle 14 to the pressure accumulator 12.
【００４７】さらに、燃料噴射ノズル１４と蓄圧器１２
とを連通する主油路１６の圧力遮断弁２０よりも下流側
には、噴射制御用油室２２が連通して設けられている。
この噴射制御用油室２２は、内部の燃料油圧が燃料噴射
ノズル１４内のニードル弁を閉止する方向に作用してい
る。また、噴射制御用油室２２には噴射制御弁２４が設
けられている。この噴射制御弁２４は、通常は噴射制御
用油室２２に燃料油圧を作用させることにより前述の如
く燃料噴射ノズル１４内のニードル弁を閉止せしめ、噴
射制御用油室２２内の燃料油を除去することによりニー
ドル弁を開放して燃料噴射を履行せしめるように構成さ
れている。Further, the fuel injection nozzle 14 and the pressure accumulator 12
An injection control oil chamber 22 is provided downstream of the pressure cutoff valve 20 in the main oil passage 16 that communicates with the oil passage.
The fuel oil pressure inside the injection control oil chamber 22 acts in a direction in which the needle valve in the fuel injection nozzle 14 closes. The injection control oil chamber 22 is provided with an injection control valve 24. The injection control valve 24 normally closes the needle valve in the fuel injection nozzle 14 by applying a fuel oil pressure to the injection control oil chamber 22 to remove the fuel oil in the injection control oil chamber 22 as described above. By doing so, the needle valve is opened and fuel injection can be performed.
【００４８】またさらに、燃料噴射ノズル１４と蓄圧器
１２とを連通する主油路１６の圧力遮断弁２０よりも下
流側には、増圧器２６が噴射制御用油室２２に連通して
配置されている。この増圧器２６は、蓄圧器１２からの
燃料油を更に増圧して噴射制御用油室２２及び燃料噴射
ノズル１４に送給することができる。またさらに、増圧
器２６には増圧器制御手段２８が設けられている。この
増圧器制御手段２８は任意に増圧器２６を作動させるこ
とができ、これにより、圧力遮断弁２０よりも下流側の
燃料圧力を増大せしめることができる構成である。Further, a pressure intensifier 26 is disposed downstream of the pressure cutoff valve 20 of the main oil passage 16 communicating the fuel injection nozzle 14 and the pressure accumulator 12 so as to communicate with the oil chamber 22 for injection control. ing. The pressure intensifier 26 can further increase the pressure of the fuel oil from the pressure accumulator 12 and supply the fuel oil to the injection control oil chamber 22 and the fuel injection nozzle 14. Further, the pressure intensifier 26 is provided with pressure intensifier control means 28. The pressure intensifier control means 28 can arbitrarily operate the pressure intensifier 26, thereby increasing the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve 20.
【００４９】次に、本第１の実施の形態の作用を説明す
る。Next, the operation of the first embodiment will be described.
【００５０】上記構成の燃料噴射装置１０では、蓄圧器
１２、圧力遮断弁２０、噴射制御用油室２２、噴射制御
弁２４、増圧器２６、及び増圧器制御手段２８を備えて
いる。増圧器２６には、蓄圧器１２からの（コモンレー
ル圧の）燃料油が供給され、これが増圧される。またこ
こで、燃料噴射ノズル１４に対して、「蓄圧器１２、圧
力遮断弁２０、噴射制御用油室２２、噴射制御弁２４」
によって蓄圧器噴射系（コモンレールインジェクタ）が
構成され、しかも、この蓄圧器噴射系と並列に増圧器２
６が配置された構成となっている。換言すれば、燃料噴
射ノズル１４に対して、「増圧器２６、増圧器制御手段
２８、噴射制御用油室２２、噴射制御弁２４」によって
増圧器噴射系（ジャークインジェクタ）が構成される。The fuel injection device 10 having the above configuration includes the pressure accumulator 12, the pressure cutoff valve 20, the injection control oil chamber 22, the injection control valve 24, the pressure intensifier 26, and the pressure intensifier control means 28. Fuel oil (of common rail pressure) from the accumulator 12 is supplied to the pressure intensifier 26, and the pressure is increased. Here, the fuel injection nozzles 14 are referred to as “accumulator 12, pressure cutoff valve 20, oil chamber 22 for injection control, injection control valve 24”.
A pressure accumulator injection system (common rail injector) is constituted by the pressure accumulator injection system.
6 are arranged. In other words, for the fuel injection nozzle 14, the “pressure booster 26, the pressure booster control means 28, the injection control oil chamber 22, and the injection control valve 24” constitute a pressure booster injection system (jerk injector).
【００５１】ここで、 １）蓄圧器噴射系（コモンレールインジェクタ）によっ
て燃料を噴射する場合 噴射開始前においては、噴射制御用油室２２内の圧力を
蓄圧器１２内の圧力(コモンレール圧）と等しくする。
これにより、燃料噴射ノズル１４内のニードル弁が閉止
されて保持される。Here, 1) When fuel is injected by the pressure accumulator injection system (common rail injector) Before the start of injection, the pressure in the injection control oil chamber 22 is equal to the pressure in the pressure accumulator 12 (common rail pressure). I do.
Thereby, the needle valve in the fuel injection nozzle 14 is closed and held.
【００５２】燃料油を噴射する際には、増圧器制御手段
２８によって増圧器２６を不作動状態とし、さらに、蓄
圧器１２からの燃料油が圧力遮断弁２０を介して燃料噴
射ノズル１４内の燃料溜に圧送される。このとき、噴射
制御弁２４によって噴射制御用油室２２の燃料油を除去
することで、燃料噴射ノズル１４内のニードル弁を閉止
する圧力が減少し、一方、燃料噴射ノズル１４内（燃料
溜）は前記コモンレール圧が保たれる。これにより、燃
料噴射ノズル１４内のニードル弁が開放されて、蓄圧器
１２からの燃料油が直接（そのまま）燃料噴射ノズル１
４から噴射される。When fuel oil is to be injected, the pressure intensifier 26 is deactivated by the pressure intensifier control means 28, and the fuel oil from the pressure accumulator 12 is discharged from the fuel injection nozzle 14 through the pressure cutoff valve 20. It is pumped to the fuel reservoir. At this time, by removing the fuel oil in the injection control oil chamber 22 by the injection control valve 24, the pressure for closing the needle valve in the fuel injection nozzle 14 is reduced, while the pressure in the fuel injection nozzle 14 (fuel reservoir) is reduced. Maintains the common rail pressure. As a result, the needle valve in the fuel injection nozzle 14 is opened, and the fuel oil from the pressure accumulator 12 is directly (as is)
Injected from 4.
【００５３】燃料噴射を終了する際には、再び噴射制御
弁２４によって噴射制御用油室２２の圧力をコモンレー
ル圧と等しくする。これによって、燃料噴射ノズル１４
内のニードル弁が閉止方向に押し付けられてノズルシー
トに着座して保持され、燃料噴射が終了する。 ２）増圧器噴射系（ジャークインジェクタ）によって燃
料を噴射する場合 噴射開始前においては、噴射制御用油室２２内の圧力を
蓄圧器１２内の圧力(コモンレール圧）と等しくする。
これにより、燃料噴射ノズル１４内のニードル弁が閉止
されて保持される。When the fuel injection is completed, the pressure of the injection control oil chamber 22 is made equal to the common rail pressure by the injection control valve 24 again. Thereby, the fuel injection nozzle 14
The inner needle valve is pressed in the closing direction, seated and held on the nozzle seat, and the fuel injection ends. 2) When Injecting Fuel by Intensifier Injection System (Jerk Injector) Before the start of injection, the pressure in the injection control oil chamber 22 is made equal to the pressure in the accumulator 12 (common rail pressure).
Thereby, the needle valve in the fuel injection nozzle 14 is closed and held.
【００５４】燃料油を噴射する際には、増圧器制御手段
２８によって増圧器２６を作動状態とする。すると、増
圧器２６によって更に加圧された燃料油が燃料噴射ノズ
ル１４内の燃料溜及び噴射制御用油室２２に圧送され
る。なお、この状態では、圧力遮断弁２０が働き、増圧
された燃料油が蓄圧器１２側に流出するのを防止してい
る。さらにこのとき、噴射制御弁２４によって噴射制御
用油室２２の燃料油を除去することで、燃料噴射ノズル
１４内のニードル弁を閉止する圧力が減少し、一方、燃
料噴射ノズル１４内（燃料溜）は前記増圧器２６によっ
て加圧された燃料油の圧力が作用している。これによ
り、燃料噴射ノズル１４内のニードル弁が開放されて、
増圧器２６にて増圧された燃料油が燃料噴射ノズル１４
から噴射される。When injecting fuel oil, the pressure intensifier 26 is operated by the pressure intensifier control means 28. Then, the fuel oil further pressurized by the pressure intensifier 26 is fed to the fuel reservoir in the fuel injection nozzle 14 and the oil chamber 22 for injection control. In this state, the pressure cutoff valve 20 operates to prevent the increased pressure fuel oil from flowing out to the pressure accumulator 12 side. Further, at this time, by removing the fuel oil in the injection control oil chamber 22 by the injection control valve 24, the pressure for closing the needle valve in the fuel injection nozzle 14 is reduced. ) Is caused by the pressure of the fuel oil pressurized by the pressure intensifier 26. Thereby, the needle valve in the fuel injection nozzle 14 is opened,
The fuel oil intensified by the intensifier 26 is supplied to the fuel injection nozzle 14.
Injected from.
【００５５】燃料噴射を終了する際には、再び噴射制御
弁２４によって噴射制御用油室２２の圧力を燃料噴射ノ
ズル１４内（燃料溜）の圧力と等しくする。これによっ
て、燃料噴射ノズル１４内のニードル弁が閉止方向に押
し付けられてノズルシートに着座して保持され、燃料噴
射が終了する。At the end of fuel injection, the pressure of the injection control oil chamber 22 is made equal to the pressure in the fuel injection nozzle 14 (fuel reservoir) by the injection control valve 24 again. As a result, the needle valve in the fuel injection nozzle 14 is pressed in the closing direction, seated and held on the nozzle seat, and the fuel injection ends.
【００５６】このように、本第１の実施の形態に係る燃
料噴射装置１０では、蓄圧器１２からの燃料油をそのま
ま燃料噴射ノズル１４に送って噴射する低圧噴射と、増
圧器２６にて更に加圧した燃料油を燃料噴射ノズル１４
に送って噴射する高圧噴射と、を切替制御して燃料噴射
することができる。したがって、以下の効果を奏するも
のである。As described above, in the fuel injection device 10 according to the first embodiment, the low-pressure injection in which the fuel oil from the accumulator 12 is directly sent to the fuel injection nozzle 14 and injected, and the pressure intensifier 26 further increases the pressure. The pressurized fuel oil is supplied to the fuel injection nozzle 14.
And high-pressure injection that is sent to and injected into the fuel cell. Therefore, the following effects are obtained.
【００５７】 増圧器２６には蓄圧器１２からの（コ
モンレール圧の）燃料が供給され、これを増圧して噴射
するので、従来のコモンレール噴射系による噴射圧（例
えば、最大噴射圧１３５ＭＰａ）を大幅に越える超高噴
射圧化（例えば、最大噴射圧３００ＭＰａ）を実現でき
る。したがって、高エンジン回転数、高負荷時において
も適切な噴射期間内に燃料を噴射することができ、より
高速化が図れると共に、良好な燃焼が可能となって、低
エミッションで高出力なエンジンを実現できる。The booster 26 is supplied with the fuel (of the common rail pressure) from the accumulator 12 and intensifies the fuel for injection. Therefore, the injection pressure (for example, the maximum injection pressure of 135 MPa) by the conventional common rail injection system is greatly increased. (E.g., a maximum injection pressure of 300 MPa). Therefore, the fuel can be injected within an appropriate injection period even at a high engine speed and a high load, and a higher speed can be achieved, and good combustion can be performed. realizable.
【００５８】また、近年、小型ディーゼルエンジンで
は、高回転数化が図られる傾向にある。エンジン筒内の
気流速度はエンジン回転数にほぼ比例して増加する。そ
のため、同じ噴射圧では、高回転数時には低回転数時と
比較して噴霧が流され易くなって燃焼室の内側に混合気
が溜まり、外側の空気を活用できなくなるので、スモー
ク（黒煙）を排出しやすくなる。噴口径を小さくすると
噴霧の貫徹力が減少するので、この傾向が更に顕著にな
る。これに対して、本第１の実施の形態に係る燃料噴射
装置１０では、噴口径の小径化による噴霧貫徹力の減少
を噴射圧の超高圧化によって補うことが可能であり、こ
れによって、燃焼室内の酸素を有効に活用することがで
きるので、高回転数においてもスモーク排出が少ない良
好な燃焼状態を実現できる。Further, in recent years, there has been a tendency to increase the rotational speed of small diesel engines. The airflow velocity in the engine cylinder increases almost in proportion to the engine speed. Therefore, at the same injection pressure, the spray is more likely to flow at the high rotation speed than at the low rotation speed, and the air-fuel mixture accumulates inside the combustion chamber, making it impossible to utilize the air outside, so that smoke (black smoke) is generated. Is easier to discharge. This tendency becomes more remarkable because the penetration force of the spray decreases when the nozzle diameter is reduced. On the other hand, in the fuel injection device 10 according to the first embodiment, the decrease in the spray penetration force due to the reduction in the diameter of the injection port can be compensated for by the ultrahigh pressure of the injection pressure. Since the indoor oxygen can be effectively used, a good combustion state with less smoke emission can be realized even at a high rotation speed.
【００５９】ここで、図２には、メイン噴射での増圧器
２６の使用範囲の一例が線図にて示されている。さら
に、図３には、エンジン回転数一定で負荷を増加させた
場合の噴射圧力に対するコモンレール圧と増圧器２６の
作動期間の対応関係の一例が線図にて示されている。図
２及び図３に示す如く、高負荷（高トルク）及び高エン
ジン回転数領域においては、メイン噴射の噴射圧力は高
圧を必要とするが、蓄圧器１２によるコモンレール圧
（基準圧）と増圧器２６を作動させることによる増圧と
を組み合わせて噴射することで、好適に対応することが
できる。Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of a use range of the pressure intensifier 26 in the main injection. Further, FIG. 3 is a diagram showing an example of a correspondence relationship between the common rail pressure and the operation period of the pressure intensifier 26 with respect to the injection pressure when the load is increased at a constant engine speed. As shown in FIGS. 2 and 3, in a high load (high torque) and high engine speed region, the injection pressure of the main injection requires a high pressure, but the common rail pressure (reference pressure) by the accumulator 12 and the intensifier It is possible to suitably cope with this by injecting in combination with the pressure increase by operating 26.
【００６０】さらに、超高噴射圧力を常時蓄圧する必要
がないため、所定の高噴射圧を常時蓄圧する従来のコモ
ンレール噴射系と比較して、噴射系の強度の点から有利
であり、低コスト化を図ることもできる。Further, since it is not necessary to constantly accumulate the super high injection pressure, it is advantageous in terms of the strength of the injection system and lower in cost than the conventional common rail injection system which always accumulates a predetermined high injection pressure. Can also be planned.
【００６１】 蓄圧器噴射系（コモンレールインジェ
クタ）と増圧器２６が並列配置されており、圧力遮断弁
２０より下流の燃料圧力がコモンレール圧以下になる
と、蓄圧器１２から燃料が補給される構造であるので、
高回転数、高負荷時にアフター噴射する場合においても
コモンレール圧以下の低圧で燃料が噴射されることがな
い。これによって、良好な微粒化状態の噴霧がアフター
噴射されるので、アフター噴射された燃料自身がスモー
クの発生原因になることがなく、アフター噴射された燃
料が燃焼場を撹乱することによる燃焼促進効果を最大限
に引き出すことができる。The pressure accumulator injection system (common rail injector) and the pressure intensifier 26 are arranged in parallel, and when the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve 20 becomes equal to or lower than the common rail pressure, fuel is supplied from the pressure accumulator 12. So
Even when after-injection is performed at a high rotation speed and a high load, fuel is not injected at a low pressure equal to or lower than the common rail pressure. As a result, the spray in a good atomized state is after-injected, so that the after-injected fuel itself does not cause the generation of smoke, and the after-injected fuel disturbs the combustion field, thereby promoting the combustion. Can be maximized.
【００６２】また、中・高負荷領域においては、メイン
噴射の噴射圧力は高圧を必要とし、しかもこのとき、騒
音低減、排気改善を狙ってパイロット噴射（または、マ
ルチパイロット噴射）が実施されるが、このパイロット
噴射の噴射圧力の最適値はメイン噴射圧力とは異なり、
一般にそれより低い圧力である。その理由は、圧縮上死
点よりかなり早期に噴射するため、筒内の空気温度、密
度が低いことにより、噴射圧がメイン噴射と同等の高圧
である場合には噴霧の貫徹力が過度に大きくなってシリ
ンダライナ面に燃料付着を生じるためである。このよう
な場合にも、低圧噴射と高圧噴射とを切替制御して燃料
噴射することができるため、パイロット噴射とメイン噴
射とで各々最適な噴射圧力を設定することができる。In the middle / high load range, the injection pressure of the main injection requires a high pressure, and at this time, pilot injection (or multi-pilot injection) is performed with the aim of reducing noise and improving exhaust. The optimal value of the injection pressure for this pilot injection is different from the main injection pressure,
Generally lower pressure. The reason is that because the injection is performed much earlier than the compression top dead center, the air temperature and density in the cylinder are low, so when the injection pressure is as high as the main injection, the penetration force of the spray is excessively large. This causes fuel to adhere to the cylinder liner surface. Even in such a case, the fuel injection can be performed by switching between the low-pressure injection and the high-pressure injection, so that the optimum injection pressure can be set for each of the pilot injection and the main injection.
【００６３】さらに、噴射の初期をコモンレール圧で噴
射し、中期から増圧器２６を作動させて高圧噴射するこ
とや、噴射初期に増圧器２６を作動させて高圧噴射し、
中期に増圧器２６を停止してコモンレール圧で噴射する
こと等、コモンレール圧での噴射と、増圧器２６を作動
させた噴射とを自在に組み合わせて噴射することが可能
である。このように、噴射パターンの自由度が大きい。Further, the initial injection is injected at the common rail pressure, and the high pressure is injected by operating the pressure intensifier 26 from the middle period, or the high pressure is injected by operating the pressure intensifier 26 at the initial injection.
For example, the injection at the common rail pressure and the injection with the pressure intensifier 26 operated can be freely combined for injection, such as stopping the pressure intensifier 26 in the middle period and performing injection at the common rail pressure. Thus, the degree of freedom of the ejection pattern is large.
【００６４】ここで、図４乃至図８には、前述の如き噴
射パターンの各種の例が線図にて示されている。これら
の図４乃至図８にて示す如く、コモンレール圧での噴射
と増圧器２６を作動させた噴射とを自在に組み合わせる
ことにより、パイロット噴射、メイン噴射、及びアフタ
ー噴射の任意の組み合わせパターンに対応することが可
能になる。Here, FIGS. 4 to 8 show various examples of the above-described ejection pattern in the form of diagrams. As shown in FIGS. 4 to 8, by freely combining the injection at the common rail pressure and the injection with the booster 26 activated, it is possible to cope with an arbitrary combination pattern of the pilot injection, the main injection, and the after injection. It becomes possible to do.
【００６５】なお、前述の如き噴射パターンは前記図４
乃至図８に示す形態に限定されるものではなく、噴射回
数が図示のものよりも多い場合や少ない場合もある。ま
た、増圧器２６を作動させた噴射は、メイン噴射にのみ
適用されるものではなく、パイロット噴射やアフター噴
射に適用してこれらのパイロット噴射やアフター噴射時
に増圧器２６を作動させて噴射することもできる。It should be noted that the above-described injection pattern is the same as that shown in FIG.
However, the number of injections is not limited to the one shown in FIG. Further, the injection with the pressure intensifier 26 activated is not only applied to the main injection, but is applied to the pilot injection or the after injection, and the injection by operating the pressure intensifier 26 at the time of the pilot injection or the after injection. Can also.
【００６６】 従来では、増圧装置を作動させて噴射
した後に次ぎの噴射に備える際に、キャビテーションが
発生して油路にエロ−ジョンが生じる可能性が有り、燃
料噴射システムの耐久性が著しく悪化する原因であっ
た。これに対し、第１の実施の形態に係る燃料噴射装置
１０では、蓄圧器噴射系（コモンレールインジェクタ）
と増圧器２６が並列配置されており、圧力遮断弁２０よ
り下流の燃料圧力がコモンレール圧以下になると、蓄圧
器１２から燃料が補給される構造であるので、燃料圧力
が燃料の蒸気圧以下になることがない。そのため、キャ
ビテーション発生による油路のエロ−ジョンの心配がな
いので、耐久性が格段に向上する。Conventionally, when preparing for the next injection after operating the pressure intensifier and performing injection, cavitation may occur and erosion may occur in the oil passage, and the durability of the fuel injection system is markedly reduced. It was the cause of deterioration. On the other hand, in the fuel injection device 10 according to the first embodiment, the accumulator injection system (common rail injector)
When the fuel pressure downstream of the pressure cut-off valve 20 becomes equal to or lower than the common rail pressure, the fuel is supplied from the accumulator 12 so that the fuel pressure becomes equal to or lower than the fuel vapor pressure. Never be. Therefore, there is no fear of erosion of the oil passage due to the occurrence of cavitation, and the durability is remarkably improved.
【００６７】 蓄圧器噴射系（コモンレールインジェ
クタ）と増圧器２６が並列配置されているので、蓄圧器
１２と増圧器２６との間が遮断された状態で仮に増圧器
２６が故障してもコモンレール圧で噴射できる。このた
め、エンジンが突然に停止することがない。 ［第２の実施の形態］図９には本発明の第２の実施の形
態に係る燃料噴射装置３０の全体構成が示されている。Since the pressure accumulator injection system (common rail injector) and the pressure intensifier 26 are arranged in parallel, even if the pressure accumulator 12 fails while the pressure accumulator 12 and the pressure intensifier 26 are disconnected, the common rail pressure Can be injected. Therefore, the engine does not stop suddenly. [Second Embodiment] FIG. 9 shows the overall configuration of a fuel injection device 30 according to a second embodiment of the present invention.
【００６８】燃料噴射装置３０は、蓄圧器（コモンレー
ル）３２を備えている。この蓄圧器３２は、燃料噴射ノ
ズル３４内の燃料溜６２に主油路３６を介して連通され
ており、燃料加圧ポンプ３８から圧送される燃料油をエ
ンジン回転数や負荷に応じて所定の圧力で蓄圧すること
ができる。また、燃料噴射ノズル３４と蓄圧器３２とを
連通する主油路３６の途中には、圧力遮断弁４０が設け
られている。この圧力遮断弁４０は、燃料噴射ノズル３
４の側から蓄圧器３２の側への燃料圧力の流出を遮断す
るようになっている。The fuel injection device 30 has an accumulator (common rail) 32. The accumulator 32 is communicated with a fuel reservoir 62 in a fuel injection nozzle 34 via a main oil passage 36, and feeds a predetermined amount of fuel oil fed from a fuel pressurizing pump 38 according to the engine speed and load. Pressure can be accumulated by pressure. A pressure cutoff valve 40 is provided in the middle of the main oil passage 36 that connects the fuel injection nozzle 34 and the pressure accumulator 32. The pressure cutoff valve 40 is connected to the fuel injection nozzle 3
The flow of the fuel pressure from the side 4 to the side of the accumulator 32 is shut off.
【００６９】さらに、燃料噴射ノズル３４と蓄圧器３２
とを連通する主油路３６の圧力遮断弁４０よりも下流側
には、噴射制御用油室４２がオリフィス４４を介して連
通して設けられている。この噴射制御用油室４２にはコ
マンドピストン４６が収容されており、さらに、コマン
ドピストン４６は燃料噴射ノズル３４内のニードル弁４
８に連携している。これにより、噴射制御用油室４２内
の燃料油圧は、燃料噴射ノズル３４内のニードル弁４８
を押し付けてノズルシート５０に着座して保持するよう
に作用している。Further, the fuel injection nozzle 34 and the accumulator 32
An injection control oil chamber 42 is provided downstream of the pressure cutoff valve 40 in the main oil passage 36 that communicates with the oil passage through an orifice 44. A command piston 46 is accommodated in the injection control oil chamber 42, and the command piston 46 is connected to the needle valve 4 in the fuel injection nozzle 34.
8 is linked. As a result, the fuel oil pressure in the injection control oil chamber 42 is reduced by the needle valve 48 in the fuel injection nozzle 34.
Is pressed to sit on and hold the nozzle seat 50.
【００７０】またさらに、噴射制御用油室４２には噴射
制御弁５２が設けられている。この噴射制御弁５２は、
通常は噴射制御用油室４２に燃料油圧を作用させること
により前述の如く燃料噴射ノズル３４内のニードル弁４
８を閉止せしめ、噴射制御用油室４２内の燃料油を除去
することによりニードル弁４８を開放して燃料噴射を履
行せしめるように構成されている。Further, the injection control oil chamber 42 is provided with an injection control valve 52. This injection control valve 52 is
Normally, the fuel oil pressure is applied to the injection control oil chamber 42 so that the needle valve 4 in the fuel injection nozzle 34 as described above.
8 is closed, the fuel oil in the injection control oil chamber 42 is removed, and the needle valve 48 is opened to perform the fuel injection.
【００７１】またさらに、燃料噴射ノズル３４と蓄圧器
３２とを連通する主油路３６の圧力遮断弁４０よりも下
流側には、増圧器５４が噴射制御用油室４２に連通して
配置されている。この増圧器５４は、シリンダ５６及び
ピストン５８を有しており、ピストン５８が移動するこ
とにより、蓄圧器３２からの燃料油を更に増圧して噴射
制御用油室４２及び燃料噴射ノズル３４に送給すること
ができる構成となっている。Further, a pressure intensifier 54 is disposed downstream of the pressure cutoff valve 40 in the main oil passage 36 that connects the fuel injection nozzle 34 and the pressure accumulator 32 so as to communicate with the injection control oil chamber 42. ing. The pressure intensifier 54 has a cylinder 56 and a piston 58. The movement of the piston 58 further increases the pressure of the fuel oil from the pressure accumulator 32 and sends it to the injection control oil chamber 42 and the fuel injection nozzle 34. It can be supplied.
【００７２】また、増圧器５４には増圧器制御手段とし
てのピストン制御弁６０が設けられている。このピスト
ン制御弁６０は、シリンダ５６内の燃料を流出させるこ
とによりピストン５８を移動させて圧力遮断弁４０より
も下流側の燃料圧力を増大せしめることができる構成で
ある。The pressure intensifier 54 is provided with a piston control valve 60 as pressure intensifier control means. The piston control valve 60 is configured to move the piston 58 by causing the fuel in the cylinder 56 to flow out, thereby increasing the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve 40.
【００７３】次に、本第２の実施の形態の作用を説明す
る。Next, the operation of the second embodiment will be described.
【００７４】上記構成の燃料噴射装置３０では、蓄圧器
３２、圧力遮断弁４０、噴射制御用油室４２、噴射制御
弁５２、増圧器５４、及びピストン制御弁６０を備えて
いる。増圧器５４には、蓄圧器３２からの（コモンレー
ル圧の）燃料油が供給され、ピストン５８が移動するこ
とでこれが増圧される。またここで、燃料噴射ノズル３
４に対して、「蓄圧器３２、圧力遮断弁４０、噴射制御
用油室４２、噴射制御弁５２」によって蓄圧器噴射系
（コモンレールインジェクタ）が構成され、しかも、こ
の蓄圧器噴射系と並列に増圧器５４が配置された構成と
なっている。換言すれば、燃料噴射ノズル３４に対し
て、「増圧器５４、ピストン制御弁６０、噴射制御用油
室４２、噴射制御弁５２」によって増圧器噴射系（ジャ
ークインジェクタ）が構成される。The fuel injection device 30 having the above-described configuration includes the pressure accumulator 32, the pressure cutoff valve 40, the injection control oil chamber 42, the injection control valve 52, the pressure intensifier 54, and the piston control valve 60. Fuel oil (of common rail pressure) from the accumulator 32 is supplied to the pressure intensifier 54, and the pressure is increased by moving the piston 58. Here, the fuel injection nozzle 3
4, an accumulator injection system (common rail injector) is constituted by "accumulator 32, pressure cut-off valve 40, injection control oil chamber 42, injection control valve 52", and in parallel with this accumulator injection system. The configuration is such that the pressure intensifier 54 is arranged. In other words, for the fuel injection nozzle 34, the “pressure intensifier 54, the piston control valve 60, the injection control oil chamber 42, and the injection control valve 52” constitute a pressure intensifier injection system (jerk injector).
【００７５】ここで、 １）蓄圧器噴射系（コモンレールインジェクタ）によっ
て燃料を噴射する場合 噴射開始前においては、噴射制御弁５２を閉状態に維持
して噴射制御用油室４２内の圧力を蓄圧器３２内の圧力
(コモンレール圧）と等しくする。これにより、燃料噴
射ノズル３４内のニードル弁４８はコマンドピストン５
８を介してノズルシート５０に押し付けられ、ニードル
弁４８は閉止状態で保持される。Here, 1) When fuel is injected by a pressure accumulator injection system (common rail injector) Before the start of injection, the injection control valve 52 is kept closed to accumulate the pressure in the oil chamber 42 for injection control. Pressure in vessel 32
(Common rail pressure). As a result, the needle valve 48 in the fuel injection nozzle 34
The needle valve 48 is pressed against the nozzle seat 50 through the nozzle 8 and the needle valve 48 is held in a closed state.
【００７６】燃料油を噴射する際には、ピストン制御弁
６０を閉状態とすることで増圧器５４を不作動状態と
し、さらに、蓄圧器３２からの燃料油が圧力遮断弁４０
を介して燃料噴射ノズル３４内の燃料溜６２に圧送され
る。このとき、噴射制御弁５２を開弁することによって
噴射制御用油室４２の燃料油を除去すると、燃料噴射ノ
ズル３４内のニードル弁４８を閉止する圧力が減少し、
一方、燃料噴射ノズル３４内（燃料溜６２）は前記コモ
ンレール圧が保たれる。これにより、燃料噴射ノズル３
４内のニードル弁４８が開放されて、蓄圧器３２からの
燃料油が直接（そのまま）燃料噴射ノズル３４から噴射
される。When injecting fuel oil, the piston control valve 60 is closed to deactivate the pressure intensifier 54, and the fuel oil from the accumulator 32 is supplied to the pressure cutoff valve 40.
Is fed to the fuel reservoir 62 in the fuel injection nozzle 34 via At this time, when the fuel oil in the injection control oil chamber 42 is removed by opening the injection control valve 52, the pressure for closing the needle valve 48 in the fuel injection nozzle 34 decreases,
On the other hand, the common rail pressure is maintained in the fuel injection nozzle 34 (fuel reservoir 62). Thereby, the fuel injection nozzle 3
The needle valve 48 in 4 is opened, and the fuel oil from the pressure accumulator 32 is directly (as is) injected from the fuel injection nozzle 34.
【００７７】燃料噴射を終了する際には、再び噴射制御
弁５２を閉弁することで噴射制御用油室４２の圧力をコ
モンレール圧と等しくする。これによって、燃料噴射ノ
ズル３４内のニードル弁４８が再びコマンドピストン５
８を介して閉止方向に押し付けられてノズルシート５０
に着座して保持され、燃料噴射が終了する。 ２）増圧器噴射系（ジャークインジェクタ）によって燃
料を噴射する場合 噴射開始前においては、噴射制御弁５２を閉弁状態に維
持して噴射制御用油室４２内の圧力を蓄圧器３２内の圧
力(コモンレール圧）と等しくする。これにより、燃料
噴射ノズル３４内のニードル弁４８はコマンドピストン
５８を介してノズルシート５０に押し付けられ、ニード
ル弁４８は閉止状態で保持される。At the end of the fuel injection, the pressure of the injection control oil chamber 42 is made equal to the common rail pressure by closing the injection control valve 52 again. As a result, the needle valve 48 in the fuel injection nozzle 34 returns to the command piston 5 again.
The nozzle sheet 50 is pressed in the closing direction through the nozzle sheet 50.
And the fuel injection ends. 2) When Injecting Fuel by Intensifier Injection System (Jerk Injector) Before the start of injection, the injection control valve 52 is maintained in a closed state and the pressure in the injection control oil chamber 42 is reduced to the pressure in the accumulator 32. (Common rail pressure). Thus, the needle valve 48 in the fuel injection nozzle 34 is pressed against the nozzle seat 50 via the command piston 58, and the needle valve 48 is held in a closed state.
【００７８】燃料油を噴射する際には、ピストン制御弁
６０を開放することで増圧器５４（シリンダ５６）内の
燃料油を排出する。これにより、ピストン５８が移動し
て燃料圧力が増圧される。すると、増圧器５４によって
加圧された燃料油は燃料噴射ノズル３４内の燃料溜６２
及び噴射制御用油室４２に圧送される。なお、この状態
では、圧力遮断弁４０が働き、増圧された燃料油が蓄圧
器３２側に流出するのを防止している。さらにこのと
き、噴射制御弁５２によって噴射制御用油室４２の燃料
油を除去することで、燃料噴射ノズル３４内のニードル
弁４８を閉止する圧力が減少し、一方、燃料噴射ノズル
３４内（燃料溜６２）は前記増圧器５４によって加圧さ
れた燃料油の圧力が作用している。これにより、燃料噴
射ノズル３４内のニードル弁４８が開放されて、増圧器
５４にて増圧された燃料油が燃料噴射ノズル３４から噴
射される。When injecting fuel oil, the fuel oil in the pressure intensifier 54 (cylinder 56) is discharged by opening the piston control valve 60. As a result, the piston 58 moves to increase the fuel pressure. Then, the fuel oil pressurized by the pressure intensifier 54 is supplied to the fuel reservoir 62 in the fuel injection nozzle 34.
And is fed to the oil chamber 42 for injection control. In this state, the pressure cutoff valve 40 operates to prevent the increased pressure fuel oil from flowing out to the pressure accumulator 32 side. Further, at this time, by removing the fuel oil in the injection control oil chamber 42 by the injection control valve 52, the pressure for closing the needle valve 48 in the fuel injection nozzle 34 is reduced. The pressure of the fuel oil pressurized by the pressure intensifier 54 acts on the reservoir 62). Thereby, the needle valve 48 in the fuel injection nozzle 34 is opened, and the fuel oil whose pressure has been increased by the pressure intensifier 54 is injected from the fuel injection nozzle 34.
【００７９】燃料噴射を終了する際には、再び噴射制御
弁５２によって噴射制御用油室４２の圧力を燃料噴射ノ
ズル３４内（燃料溜６２）の圧力と等しくする。これに
よって、燃料噴射ノズル３４内のニードル弁４８が閉止
方向に押し付けられてノズルシート５０に着座して保持
され、燃料噴射が終了する。At the end of the fuel injection, the pressure of the injection control oil chamber 42 is made equal to the pressure of the fuel injection nozzle 34 (fuel reservoir 62) by the injection control valve 52 again. As a result, the needle valve 48 in the fuel injection nozzle 34 is pressed in the closing direction, seated and held on the nozzle seat 50, and the fuel injection ends.
【００８０】さらに、次ぎの噴射に備えて増圧器５４の
ピストン制御弁６０を閉じて増圧器５４内の圧力をコモ
ンレール圧と等しくし、ピストン５８を再び基の位置に
移動させる。これに伴って圧力遮断弁４０よりも下流の
燃料圧がコモンレール圧以下になると速やかに圧力遮断
弁４０が開放して、ほぼコモンレール圧と等しい燃料圧
力になる。Further, in preparation for the next injection, the piston control valve 60 of the pressure intensifier 54 is closed to make the pressure in the pressure intensifier 54 equal to the common rail pressure, and the piston 58 is moved to the original position again. Accordingly, when the fuel pressure downstream of the pressure cut-off valve 40 becomes equal to or lower than the common rail pressure, the pressure cut-off valve 40 is quickly opened, and the fuel pressure becomes substantially equal to the common rail pressure.
【００８１】このように、本第２の実施の形態に係る燃
料噴射装置３０では、蓄圧器３２からの燃料油をそのま
ま燃料噴射ノズル３４に送って噴射する低圧噴射と、増
圧器５４にて更に加圧した燃料油を燃料噴射ノズル３４
に送って噴射する高圧噴射と、を切替制御して燃料噴射
することができる。したがって、前述した第１の実施の
形態と同様に、以下の効果を奏するものである。As described above, in the fuel injection device 30 according to the second embodiment, the low-pressure injection in which the fuel oil from the accumulator 32 is directly sent to the fuel injection nozzle 34 and injected, and the pressure intensifier 54 further The pressurized fuel oil is supplied to the fuel injection nozzle 34.
And high-pressure injection that is sent to and injected into the fuel cell. Therefore, similar to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
【００８２】 増圧器５４には蓄圧器３２からの（コ
モンレール圧）の燃料が供給され、これを増圧して噴射
するので、従来のコモンレール噴射系による噴射圧を大
幅に越える超高噴射圧化（例えば、最大噴射圧３００Ｍ
Ｐａ）を実現できる。したがって、高エンジン回転数、
高負荷時においても適切な噴射期間内に燃料を噴射する
ことができ、より高速化が図れると共に、良好な燃焼が
可能となって、低エミッションで高出力なエンジンを実
現できる。The pressure booster 54 is supplied with (common rail pressure) fuel from the pressure accumulator 32 and increases the pressure to inject the fuel. Therefore, the injection pressure is increased to an extremely high level which greatly exceeds the injection pressure of the conventional common rail injection system ( For example, the maximum injection pressure 300M
Pa) can be realized. Therefore, high engine speed,
The fuel can be injected within an appropriate injection period even at a high load, so that a higher speed can be achieved and good combustion can be achieved, thereby realizing a low-emission, high-output engine.
【００８３】また、燃料噴射ノズルの噴口径の小径化に
よる噴霧貫徹力の減少を噴射圧の超高圧化によって補う
ことが可能であり、これによって、燃焼室内の酸素を有
効に活用することができるので、高回転数においてもス
モーク排出が少ない良好な燃焼状態を実現できる。Further, it is possible to make up for the decrease in the spray penetration force due to the decrease in the diameter of the injection nozzle of the fuel injection nozzle by making the injection pressure extremely high, whereby the oxygen in the combustion chamber can be effectively utilized. Therefore, a favorable combustion state with less smoke emission can be realized even at a high rotation speed.
【００８４】さらに、超高噴射圧力を常時蓄圧する必要
がないため、所定の高噴射圧を常時蓄圧する従来のコモ
ンレール噴射系と比較して、噴射系の強度の点から有利
であり、低コスト化を図ることもできる。Further, since it is not necessary to constantly accumulate the super high injection pressure, it is advantageous in terms of the strength of the injection system and lower in cost than the conventional common rail injection system which always accumulates a predetermined high injection pressure. Can also be planned.
【００８５】 蓄圧器噴射系（コモンレールインジェ
クタ）と増圧器５４が並列配置されており、圧力遮断弁
４０より下流の燃料圧力がコモンレール圧以下になる
と、蓄圧器３２から燃料が補給される構造であるので、
高回転数、高負荷時にアフター噴射する場合においても
コモンレール圧以下の低圧で燃料が噴射されることがな
い。これによって、良好な微粒化状態の噴霧がアフター
噴射されるので、アフター噴射された燃料自身がスモー
クの発生原因になることがなく、アフター噴射された燃
料が燃焼場を撹乱することによる燃焼促進効果を最大限
に引き出すことができる。An accumulator injection system (common rail injector) and an intensifier 54 are arranged in parallel, and when the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve 40 becomes equal to or lower than the common rail pressure, fuel is supplied from the accumulator 32. So
Even when after-injection is performed at a high rotation speed and a high load, fuel is not injected at a low pressure equal to or lower than the common rail pressure. As a result, the spray in a good atomized state is after-injected, so that the after-injected fuel itself does not cause the generation of smoke, and the after-injected fuel disturbs the combustion field, thereby promoting the combustion. Can be maximized.
【００８６】また、低圧噴射と高圧噴射とを切替制御し
て燃料噴射することができるため、パイロット噴射、メ
イン噴射、及びアフター噴射で各々最適な噴射圧力を設
定することができる。Further, since fuel injection can be performed by switching between low-pressure injection and high-pressure injection, optimal injection pressure can be set for each of pilot injection, main injection, and after injection.
【００８７】さらに、コモンレール圧での噴射と、増圧
器５４を作動させた噴射とを自在に組み合わせて噴射す
ることが可能であり、噴射パターンの自由度が大きい。Further, it is possible to freely combine the injection with the common rail pressure and the injection with the pressure intensifier 54, and the injection pattern has a large degree of freedom.
【００８８】 蓄圧器噴射系（コモンレールインジェ
クタ）と増圧器５４が並列配置されており、圧力遮断弁
４０より下流の燃料圧力がコモンレール圧以下になる
と、蓄圧器３２から燃料が補給される構造であるので、
燃料圧力が燃料の蒸気圧以下になることがないため、キ
ャビテーション発生による油路のエロ−ジョンの心配が
なく、耐久性が格段に向上する。An accumulator injection system (common rail injector) and an intensifier 54 are arranged in parallel, and when the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve 40 becomes equal to or lower than the common rail pressure, fuel is supplied from the accumulator 32. So
Since the fuel pressure does not become lower than the vapor pressure of the fuel, there is no fear of oil passage erosion due to cavitation, and the durability is remarkably improved.
【００８９】 蓄圧器噴射系（コモンレールインジェ
クタ）と増圧器５４が並列配置されているので、蓄圧器
３２と増圧器５４との間が遮断された状態で仮に増圧器
５４が故障してもコモンレール圧で噴射できる。このた
め、エンジンが突然に停止することがない。Since the pressure accumulator injection system (common rail injector) and the pressure intensifier 54 are arranged in parallel, even if the pressure accumulator 54 breaks down while the pressure accumulator 32 and the pressure intensifier 54 are disconnected, the common rail pressure Can be injected. Therefore, the engine does not stop suddenly.
【００９０】なお、前述した第２の実施の形態において
は、増圧器５４に設けられたピストン制御弁６０は所謂
二方弁形式の圧力調整弁とし、ピストン５８の増圧側
（図９下側）の燃料を流出させることによりピストン５
８を移動させる構成としたが、これに限らず、このピス
トン制御弁６０は、シリンダ５６内の燃料を流出させる
ことによりピストン５８を移動させる機能を有していれ
ば良い。例えば、図１０に示す如く、ピストン５８のコ
モンレール圧側（図１０上側）の燃料を制御することに
よりピストン５８を移動させる構成としてもよい。さら
に、図１１に示す如く、ピストン制御弁６５を所謂三方
弁形式（三方の流路のうち二つが連通し、一つが遮断さ
れる形式）の圧力調整弁としてもよい。この構成では、
三方形式の圧力調整弁でピストン５８の増圧側（図１１
の下側）とドレイン間の流路を連通させ、ピストン５８
の増圧側の燃料をドレインに流出させることによりピス
トン５８を降下させる。また、三方形式の圧力調整弁で
ピストン５８の増圧側（図１１の下側）と主油路３６間
の流路を連通させ、ピストン５８の増圧側に燃料を流入
させることによりピストン５８を上昇させる。 ［第３の実施の形態］図１２には本発明の第３の実施の
形態に係る燃料噴射装置７０の全体構成が示されてい
る。なお、この燃料噴射装置７０は、前述した第２の実
施の形態に係る燃料噴射装置３０と基本的に主要部分の
構成が同一となっており、当該同一の部分については、
前記第２の実施の形態と同一の符号を付与してその説明
を省略する。In the second embodiment, the piston control valve 60 provided in the pressure intensifier 54 is a so-called two-way valve type pressure regulating valve, and the pressure increasing side of the piston 58 (the lower side in FIG. 9). The fuel of the piston 5
The piston control valve 60 is not limited to this, but may have any function that moves the piston 58 by causing the fuel in the cylinder 56 to flow out. For example, as shown in FIG. 10, the piston 58 may be moved by controlling the fuel on the common rail pressure side (upper side in FIG. 10) of the piston 58. Further, as shown in FIG. 11, the piston control valve 65 may be a so-called three-way valve type (a type in which two of the three flow paths are communicated and one is shut off). In this configuration,
The three-way pressure regulating valve is used to increase the pressure on the piston 58 (FIG. 11).
Of the piston 58) and the drain, and the piston 58
The piston 58 is lowered by causing the fuel on the pressure increasing side to flow out to the drain. The three-way pressure regulating valve communicates the flow path between the pressure-increasing side (lower side in FIG. 11) of the piston 58 and the main oil passage 36 and raises the piston 58 by allowing fuel to flow into the pressure-increasing side of the piston 58. Let it. [Third Embodiment] FIG. 12 shows the overall configuration of a fuel injection device 70 according to a third embodiment of the present invention. The fuel injection device 70 basically has the same configuration as the main portion of the fuel injection device 30 according to the second embodiment described above.
The same reference numerals as in the second embodiment are assigned and the description will be omitted.
【００９１】燃料噴射装置７０では、増圧器５４に増圧
器制御手段としてのピストン制御弁７２が設けられてい
る。さらに、このピストン制御弁７２には、このピスト
ン制御弁７２のリフト量を制御する可変リフト機構７４
を備えている。これにより、可変リフト機構７４を作動
させることで、シリンダ５６内からの燃料流出量を変更
することができる構成である。In the fuel injection device 70, the pressure intensifier 54 is provided with a piston control valve 72 as pressure intensifier control means. Further, the piston control valve 72 has a variable lift mechanism 74 for controlling the lift amount of the piston control valve 72.
It has. Thus, by operating the variable lift mechanism 74, the amount of fuel flowing out of the cylinder 56 can be changed.
【００９２】なお、可変リフト機構７４は、例えば、Ｐ
ＺＴのように印加する電圧に応じてリフト量が変化する
ものである。The variable lift mechanism 74 is, for example,
The lift amount changes according to the applied voltage like ZT.
【００９３】上記構成の第３の実施の形態に係る燃料噴
射装置７０では、前述した第２の実施の形態に係る燃料
噴射装置３０と同様の作用効果を奏する。The fuel injection device 70 according to the third embodiment having the above-described configuration has the same operation and effect as the fuel injection device 30 according to the above-described second embodiment.
【００９４】さらに、燃料噴射装置７０では、可変リフ
ト機構７４でピストン制御弁７２のリフト量を制御し
て、増圧器５４のシリンダ５６内から燃料が排出される
面積を変更することができる。この排出面積を変えるこ
とによって、シリンダ５６内の燃料の排出量を制御でき
るので、ピストン５８の変位速度、すなわち燃料噴射ノ
ズル３４に送る燃料の増圧速度を任意に設定することが
可能になる。Further, in the fuel injection device 70, the lift amount of the piston control valve 72 can be controlled by the variable lift mechanism 74 to change the area of the cylinder 56 of the pressure intensifier 54 from which fuel is discharged. By changing the discharge area, the discharge amount of fuel in the cylinder 56 can be controlled, so that the displacement speed of the piston 58, that is, the pressure increase speed of the fuel sent to the fuel injection nozzle 34 can be arbitrarily set.
【００９５】例えば、増圧器５４下流の燃料を急峻に増
圧する場合には、ピストン制御弁７２のリフト量を大き
くして燃料排出面積を大きくする。これによって、シリ
ンダ５６内の圧力が急速に低下するので、ピストン５８
の変位速度が速くなり、急峻な圧力上昇を得ることがで
きる。一方、増圧器５４下流の燃料を緩やかに増圧する
場合には、ピストン制御弁７２のリフト量を小さくして
燃料排出面積を小さくする。これによって、シリンダ５
６内の圧力が緩やかに低下するので、ピストン５８の変
位速度が遅くなり、緩やかな圧力上昇を得ることができ
る。For example, when the pressure of the fuel downstream of the pressure intensifier 54 is rapidly increased, the lift amount of the piston control valve 72 is increased to increase the fuel discharge area. As a result, the pressure in the cylinder 56 decreases rapidly,
, The displacement speed becomes faster, and a steep pressure rise can be obtained. On the other hand, when gradually increasing the pressure of the fuel downstream of the pressure intensifier 54, the lift amount of the piston control valve 72 is reduced to reduce the fuel discharge area. Thereby, the cylinder 5
Since the pressure in 6 is gradually reduced, the displacement speed of piston 58 is reduced, and a gradual increase in pressure can be obtained.
【００９６】ここで、一般に、エンジンの高回転数、高
負荷領域では、燃料の高噴射圧、短い噴射期間が望まれ
る。この要求に対して、前述の如くピストン５８の変位
速度を速くすることで対処でき、広い運転範囲で良好な
エンジンの出力、排気特性を得ることができる。 ［第４の実施の形態］図１３には本発明の第４の実施の
形態に係る燃料噴射装置８０の全体構成が示されてい
る。なお、この燃料噴射装置８０は、前述した第２の実
施の形態に係る燃料噴射装置３０と基本的に主要部分の
構成が同一となっており、当該同一の部分については、
前記第２の実施の形態と同一の符号を付与してその説明
を省略する。Here, generally, in the high engine speed and high load range, a high fuel injection pressure and a short injection period are desired. This requirement can be met by increasing the displacement speed of the piston 58 as described above, and good engine output and exhaust characteristics can be obtained in a wide operating range. Fourth Embodiment FIG. 13 shows the overall configuration of a fuel injection device 80 according to a fourth embodiment of the present invention. The fuel injection device 80 has basically the same configuration of the main part as the fuel injection device 30 according to the above-described second embodiment.
The same reference numerals as in the second embodiment are assigned and the description will be omitted.
【００９７】前述した燃料噴射装置３０は、燃料油の噴
射開始前、すなわち噴射制御弁５２が閉状態において、
増圧器５４を作動した時に噴射制御用油室４２内の圧力
上昇が燃料噴射ノズル３４内の圧力上昇より著しく遅
れ、燃料噴射ノズル３４内（燃料溜６２）の圧力との差
が開弁圧以上になると、ニードル弁４８がリフト（開弁
移動）してしまう可能性が有る。本第４の実施の形態に
係る燃料噴射装置８０はこれを防止するためのものであ
る。[0097] The fuel injection device 30 described above, before the start of fuel oil injection, ie, when the injection control valve 52 is closed,
When the pressure intensifier 54 is operated, the pressure rise in the injection control oil chamber 42 is significantly delayed from the pressure rise in the fuel injection nozzle 34, and the difference from the pressure in the fuel injection nozzle 34 (fuel reservoir 62) is equal to or more than the valve opening pressure. Then, there is a possibility that the needle valve 48 is lifted (valve open movement). The fuel injection device 80 according to the fourth embodiment is for preventing this.
【００９８】この燃料噴射装置８０は、前述した第２の
実施の形態に係る燃料噴射装置３０の基本的な構成に対
し、噴射制御用油室４２を増圧器５４の下流側に連通す
る補助油路８２が設けられている。すなわち、補助油路
８２は、主油路３６とは独立して設けられており、増圧
器５４から噴射制御用油室４２への燃料油の新たな流入
通路とされている。The fuel injection device 80 is different from the basic configuration of the fuel injection device 30 according to the second embodiment described above in that an auxiliary oil that connects the injection control oil chamber 42 to the downstream side of the pressure intensifier 54 is provided. A road 82 is provided. That is, the auxiliary oil passage 82 is provided independently of the main oil passage 36, and serves as a new inflow passage of the fuel oil from the pressure intensifier 54 to the injection control oil chamber 42.
【００９９】また、補助油路８２には、圧力制御弁８４
及びオリフィス８６が配置されている。圧力制御弁８４
はその前後の圧力差が所定の圧力以上になったときに開
状態になる機能を有するものである。すなわち、圧力制
御弁８４は、増圧器５４の作動時に開放して噴射制御用
油室４２と燃料噴射ノズル３４の燃料溜６２内との圧力
差を所定範囲に維持する機能を有している。The auxiliary oil passage 82 has a pressure control valve 84
And an orifice 86. Pressure control valve 84
Has a function of opening when the pressure difference before and after the pressure exceeds a predetermined pressure. That is, the pressure control valve 84 has a function of opening when the pressure intensifier 54 is operated to maintain the pressure difference between the injection control oil chamber 42 and the fuel reservoir 62 of the fuel injection nozzle 34 within a predetermined range.
【０１００】上記構成の第４の実施の形態に係る燃料噴
射装置８０では、前述した第２の実施の形態に係る燃料
噴射装置３０と基本的に同様の作用効果を奏する。The fuel injection device 80 according to the fourth embodiment having the above configuration has basically the same functions and effects as the fuel injection device 30 according to the second embodiment described above.
【０１０１】さらに、燃料噴射装置８０では、主油路３
６とは独立する補助油路８２によって、増圧器５４から
噴射制御用油室４２への燃料の流入通路が別途設けら
れ、しかも、この補助油路８２には圧力制御弁８４が設
けられた構成となっている。Further, in the fuel injection device 80, the main oil passage 3
An auxiliary oil passage 82 independent of 6 provides a separate fuel inflow passage from the pressure intensifier 54 to the injection control oil chamber 42, and a pressure control valve 84 provided in the auxiliary oil passage 82. It has become.
【０１０２】ここで、燃料の噴射開始時には、噴射制御
用油室４２内の圧力は蓄圧器３２からの燃料圧（コモン
レール圧）と等しい。この状態では、圧力制御弁８４の
前後に圧力差がないので、圧力制御弁８４が閉じてい
る。この状態から増圧器５４を作動させると、増圧器５
４下流の燃料圧力が上昇する。これに伴って、増圧器５
４によって加圧された燃料油が主油路３６を介して噴射
制御用油室４２に圧送されて噴射制御用油室４２内の燃
料圧力も上昇する。ただし、噴射制御用油室４２内の圧
力上昇は、増圧器５４と圧力制御弁８４との間（増圧器
５４の直近下流の補助油路８２）の燃料圧力と比較して
やや遅れる。この遅れによって生じる圧力制御弁８４前
後の圧力差によって、圧力制御弁８４が開き、補助油路
８２からも噴射制御用油室４２内に燃料が流入すること
になる。これによって増圧器５４の作動時には、噴射制
御用油室４２内の圧力が速やかに燃料噴射ノズル３４の
燃料溜６２内の燃料圧力と等しくなる。このため、噴射
開始前すなわち噴射制御弁５２が閉状態において、増圧
器５４を作動した時に、噴射制御用油室４２内と燃料溜
６２内との圧力差を開弁圧以下に維持でき（換言すれ
ば、噴射制御用油室４２内の圧力上昇が燃料噴射ノズル
３４の燃料溜６２内の圧力上昇より著しく遅れることが
なく）、噴射制御弁５２が閉時には燃料噴射ノズル３４
のニードル弁４８を確実にノズルシート５０に着座させ
て閉止することができる。Here, at the start of fuel injection, the pressure in the injection control oil chamber 42 is equal to the fuel pressure (common rail pressure) from the accumulator 32. In this state, since there is no pressure difference before and after the pressure control valve 84, the pressure control valve 84 is closed. When the pressure intensifier 54 is operated from this state, the pressure intensifier 5
4. The fuel pressure downstream increases. Accordingly, the intensifier 5
The fuel oil pressurized by 4 is sent to the injection control oil chamber 42 via the main oil passage 36 under pressure, and the fuel pressure in the injection control oil chamber 42 also increases. However, the pressure increase in the injection control oil chamber 42 is slightly delayed as compared with the fuel pressure between the pressure intensifier 54 and the pressure control valve 84 (the auxiliary oil passage 82 immediately downstream of the pressure intensifier 54). The pressure difference between the pressure control valve 84 and the pressure control valve 84 caused by this delay causes the pressure control valve 84 to open, and fuel flows into the injection control oil chamber 42 from the auxiliary oil passage 82. As a result, when the pressure intensifier 54 operates, the pressure in the injection control oil chamber 42 quickly becomes equal to the fuel pressure in the fuel reservoir 62 of the fuel injection nozzle 34. Therefore, when the pressure intensifier 54 is operated before the injection is started, that is, when the injection control valve 52 is in the closed state, the pressure difference between the injection control oil chamber 42 and the fuel reservoir 62 can be maintained at the valve opening pressure or less (in other words, the valve opening pressure). In this case, the pressure rise in the injection control oil chamber 42 does not significantly lag behind the pressure rise in the fuel reservoir 62 of the fuel injection nozzle 34), and when the injection control valve 52 is closed, the fuel injection nozzle 34
The needle valve 48 can be securely seated on the nozzle seat 50 and closed.
【０１０３】したがって、噴射制御弁５２を閉じた状態
で増圧器５４を作動させた時に、燃料噴射ノズル３４の
ニードル弁４８がリフトして意図しない時期に燃料噴射
されるのを防止できる。Therefore, when the pressure intensifier 54 is operated with the injection control valve 52 closed, it is possible to prevent the needle valve 48 of the fuel injection nozzle 34 from lifting and injecting fuel at an unintended time.
【０１０４】またさらに、噴射制御用油室４２内への燃
料流入は、コモンレール圧で噴射する場合には主油路３
６を介して行なわれ、増圧器５４の作動時には主油路３
６及び補助油路８２から行なわれる。このため、コモン
レール圧で噴射する場合と増圧器５４を作動させて噴射
する場合とで噴射制御用油室４２内への燃料流入（圧力
制御）をそれぞれ独立して制御することが可能になる。
したがって、主油路３６及び補助油路８２の設計（例え
ば、各油路に設けるオリフィス４４、オリフィス８６等
の設定）が容易になる。Further, the fuel flows into the injection control oil chamber 42 when the fuel is injected at the common rail pressure.
6 when the pressure intensifier 54 is in operation.
6 and the auxiliary oil passage 82. For this reason, it is possible to independently control the fuel inflow (pressure control) into the injection control oil chamber 42 when performing the injection with the common rail pressure and when performing the injection by operating the pressure intensifier 54.
Therefore, the design of the main oil passage 36 and the auxiliary oil passage 82 (for example, the setting of the orifice 44 and the orifice 86 provided in each oil passage) becomes easy.
【０１０５】なお、圧力制御弁８４が作動する圧力を、
最適に設定することによって、増圧器５４を作動させな
いでコモンレール圧で噴射する場合に、主として主油路
３６から噴射制御用油室４２内に燃料を流入させること
ができる。 ［第５の実施の形態］図１４には本発明の第５の実施の
形態に係る燃料噴射装置９０の全体構成が示されてい
る。なお、この燃料噴射装置９０は、前述した第２の実
施の形態に係る燃料噴射装置３０と基本的に主要部分の
構成が同一となっており、当該同一の部分については、
前記第２の実施の形態と同一の符号を付与してその説明
を省略する。Note that the pressure at which the pressure control valve 84 operates is
By optimally setting the fuel, it is possible to cause the fuel to flow mainly from the main oil passage 36 into the injection control oil chamber 42 when the injection is performed at the common rail pressure without operating the pressure intensifier 54. [Fifth Embodiment] FIG. 14 shows the overall configuration of a fuel injection device 90 according to a fifth embodiment of the present invention. Note that the fuel injection device 90 has basically the same configuration of the main part as the fuel injection device 30 according to the above-described second embodiment.
The same reference numerals as in the second embodiment are assigned and the description will be omitted.
【０１０６】燃料噴射装置９０では、増圧器５４に、燃
料圧力検出手段としてのリフトセンサ９２が設けられて
いる。このリフトセンサ９２は、増圧器５４のピストン
５８の変位量を検出することができる構成である。In the fuel injection device 90, the pressure intensifier 54 is provided with a lift sensor 92 as fuel pressure detecting means. The lift sensor 92 is configured to detect a displacement amount of the piston 58 of the pressure intensifier 54.
【０１０７】この燃料噴射装置９０は、前述した第２の
実施の形態に係る燃料噴射装置３０と基本的に同様の作
用効果を奏する。The fuel injection device 90 has basically the same functions and effects as the fuel injection device 30 according to the second embodiment described above.
【０１０８】さらに、燃料噴射装置９０では、リフトセ
ンサ９２が増圧器５４に設けられているため、ピストン
５８の変位量を検出し、その検出信号に基づいて増圧器
５４の下流の燃料圧力を検出することができ、さらに、
その検出結果に基づいて噴射制御弁５２の開閉時期を制
御することができる。また、同様に、リフトセンサ９２
の検出信号に基づいて、増圧器制御手段（ピストン制御
弁６０）を制御し、増圧器５４（シリンダ５６）内の圧
力を制御することができる。これによって、増圧器５４
による燃料の増圧速度（ピストン５８の変位速度）を任
意に変化させることができる。Further, in the fuel injection device 90, since the lift sensor 92 is provided in the pressure intensifier 54, the displacement of the piston 58 is detected, and the fuel pressure downstream of the pressure intensifier 54 is detected based on the detection signal. Can also be
The opening / closing timing of the injection control valve 52 can be controlled based on the detection result. Similarly, the lift sensor 92
, The pressure in the pressure intensifier 54 (cylinder 56) can be controlled by controlling the pressure intensifier control means (piston control valve 60). Thereby, the intensifier 54
, The pressure increasing speed of the fuel (displacement speed of the piston 58) can be arbitrarily changed.
【０１０９】したがって、増圧器５４下流の燃料圧力が
適切な燃料圧力になった時点で噴射制御弁５２を開放し
て燃料噴射することが可能になる。これによって、噴射
開始時の燃料圧力を正確に設定できる。また、運転条件
に応じて精度良く燃料の増圧速度を設定することができ
る。 ［第６の実施の形態］図１５には本発明の第６の実施の
形態に係る燃料噴射装置１００の全体構成が示されてい
る。なお、この燃料噴射装置１００は、前述した第２の
実施の形態に係る燃料噴射装置３０と基本的に主要部分
の構成が同一となっており、当該同一の部分について
は、前記第２の実施の形態と同一の符号を付与してその
説明を省略する。Therefore, when the fuel pressure downstream of the pressure intensifier 54 reaches an appropriate fuel pressure, the injection control valve 52 can be opened and fuel can be injected. Thus, the fuel pressure at the start of the injection can be set accurately. Further, it is possible to accurately set the fuel pressure increasing speed according to the operating conditions. Sixth Embodiment FIG. 15 shows the overall configuration of a fuel injection device 100 according to a sixth embodiment of the present invention. The fuel injection device 100 has basically the same configuration as the main portion of the fuel injection device 30 according to the above-described second embodiment, and the same portion is the same as that of the second embodiment. The same reference numerals are given to the embodiments, and the description thereof is omitted.
【０１１０】燃料噴射装置１００では、増圧器５４の下
流側に、燃料圧力検出手段としての圧力センサ１０２が
設けられている。この圧力センサ１０２は、増圧器５４
の下流側の燃料圧力を検出することができる構成であ
る。In the fuel injection device 100, a pressure sensor 102 as fuel pressure detecting means is provided downstream of the pressure intensifier 54. This pressure sensor 102 is
It is possible to detect the fuel pressure on the downstream side of the.
【０１１１】この燃料噴射装置１００は、前述した第２
の実施の形態に係る燃料噴射装置３０と基本的に同様の
作用効果を奏する。This fuel injection device 100 is the same as the second fuel injection device described above.
The same operation and effect as the fuel injection device 30 according to the embodiment can be basically obtained.
【０１１２】さらに、燃料噴射装置１００では、増圧器
５４の下流側に圧力センサ１０２が設けられているた
め、増圧器５４の下流の燃料圧力を検出することにより
その検出結果に基づいて噴射制御弁５２の開閉時期を制
御することができる。また、同様に、圧力センサ１０２
の検出信号に基づいて、増圧器制御手段（ピストン制御
弁６０）を制御し、増圧器５４（シリンダ５６）内の圧
力を制御することができる。これによって、増圧器５４
による燃料の増圧速度（ピストン５８の変位速度）を任
意に変化させることができる。Further, in the fuel injection device 100, since the pressure sensor 102 is provided on the downstream side of the pressure intensifier 54, the fuel pressure on the downstream side of the pressure intensifier 54 is detected, and the injection control valve is determined based on the detection result. It is possible to control the opening / closing timing of 52. Similarly, the pressure sensor 102
, The pressure in the pressure intensifier 54 (cylinder 56) can be controlled by controlling the pressure intensifier control means (piston control valve 60). Thereby, the intensifier 54
, The pressure increasing speed of the fuel (displacement speed of the piston 58) can be arbitrarily changed.
【０１１３】したがって、増圧器５４下流の燃料圧力が
適切な燃料圧力になった時点で噴射制御弁５２を開放し
て燃料噴射することが可能になる。これによって、噴射
開始時の燃料圧力を正確に設定できる。また、運転条件
に応じて精度良く燃料の増圧速度を設定することができ
る。 ［第７の実施の形態］図１６には本発明の第７の実施の
形態に係る燃料噴射装置１１０の全体構成が示されてい
る。なお、この燃料噴射装置１１０は、前述した第２の
実施の形態に係る燃料噴射装置３０と基本的に主要部分
の構成が同一となっており、当該同一の部分について
は、前記第２の実施の形態と同一の符号を付与してその
説明を省略する。Therefore, when the fuel pressure downstream of the pressure intensifier 54 reaches an appropriate fuel pressure, the injection control valve 52 can be opened and fuel can be injected. Thus, the fuel pressure at the start of the injection can be set accurately. Further, it is possible to accurately set the fuel pressure increasing speed according to the operating conditions. [Seventh Embodiment] FIG. 16 shows the overall configuration of a fuel injection device 110 according to a seventh embodiment of the present invention. The fuel injection device 110 has basically the same configuration as the main portion of the fuel injection device 30 according to the above-described second embodiment. The same reference numerals are given to the embodiments, and the description thereof will be omitted.
【０１１４】燃料噴射装置１１０は、前述した第２の実
施の形態に係る燃料噴射装置３０の基本的な構成に対
し、増圧器５４の駆動を昇圧カム１１２で行うようにし
たものである。The fuel injection device 110 is different from the basic configuration of the fuel injection device 30 according to the second embodiment described above in that the pressure intensifier 54 is driven by the pressure increasing cam 112.
【０１１５】すなわち、増圧器５４には、増圧器制御手
段としての昇圧カム１１２が設けられている。昇圧カム
１１２は、増圧器５４のピストン５８を直接に移動させ
て圧力遮断弁４０よりも下流側の燃料圧力を増大せしめ
ることができる構成である。That is, the pressure intensifier 54 is provided with a pressure increasing cam 112 as pressure intensifier control means. The pressure raising cam 112 is configured to directly move the piston 58 of the pressure intensifier 54 to increase the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve 40.
【０１１６】なおこの場合、昇圧カム１１２のカム軸に
クラッチを設けたり、あるいは昇圧カム１１２のカム軸
を上方に移動させる機構を設けることによって、ピスト
ン５８を移動させない状態を設定することもできる。ま
たさらに、昇圧カム１１２の位相を変更できる機構を更
に付加してもよい。In this case, a state in which the piston 58 is not moved can be set by providing a clutch on the cam shaft of the pressure raising cam 112 or by providing a mechanism for moving the cam shaft of the pressure raising cam 112 upward. Further, a mechanism that can change the phase of the pressure raising cam 112 may be further added.
【０１１７】この燃料噴射装置１１０では、シリンダ５
６及びピストン５８を有する増圧器５４は、昇圧カム１
１２によってピストン５８が直接に移動され、圧力遮断
弁４０よりも下流側の燃料圧力を増大せしめる。すなわ
ち、例えば昇圧カム１１２をエンジン回転数と同期して
回転させ、コモンレール圧で噴射するときには、昇圧カ
ム１１２のカム軸のクラッチを離したりカム軸を上方に
移動させて昇圧カム１１２がピストン５８を移動させな
い状態にする。一方、増圧器５４を作動させる場合に
は、昇圧カム１１２のカム軸のクラッチを繋いだりカム
軸を下方に移動させて昇圧カム１１２がピストン５８を
直接に移動させる状態にする。In this fuel injection device 110, the cylinder 5
The pressure intensifier 54 having the piston 6 and the piston 58
The piston 58 is moved directly by 12 to increase the fuel pressure downstream of the pressure shut-off valve 40. That is, for example, when the pressurizing cam 112 is rotated in synchronization with the engine speed and the fuel is injected at the common rail pressure, the clutch of the camshaft of the pressurizing cam 112 is released or the camshaft is moved upward so that the pressurizing cam 112 causes the piston 58 to move. Make it unmovable. On the other hand, when operating the pressure intensifier 54, the clutch of the cam shaft of the pressure raising cam 112 is engaged or the cam shaft is moved downward, so that the pressure raising cam 112 moves the piston 58 directly.
【０１１８】このように、簡単な構造により装置を構成
することができる。As described above, the device can be configured with a simple structure.
【０１１９】またここで、常に増圧器５４を作動させて
増圧器５４下流の燃料圧力を増圧する構成では、コモン
レール圧のみで噴射することができない。これに対し
て、第７の実施の形態に係る燃料噴射装置１１０では、
昇圧カム１１２でピストン５８を移動させない状態を得
ることができるので、増圧器５４下流の燃料圧力をコモ
ンレール圧に保つことができ、コモンレール圧での噴射
も可能になる。また、昇圧カム１１２の位相を変更でき
る機構を設けることによって、昇圧開始時期が変更でき
るようになる。これによって、増圧器５４を作動させて
噴射する場合の噴射時期の自由度を拡大することができ
る。Here, in a configuration in which the pressure intensifier 54 is always operated to increase the fuel pressure downstream of the pressure intensifier 54, injection cannot be performed only by the common rail pressure. On the other hand, in the fuel injection device 110 according to the seventh embodiment,
Since a state in which the piston 58 is not moved by the pressure raising cam 112 can be obtained, the fuel pressure downstream of the pressure intensifier 54 can be maintained at the common rail pressure, and injection at the common rail pressure is also possible. In addition, by providing a mechanism capable of changing the phase of the pressure raising cam 112, the pressure raising start timing can be changed. Thereby, the degree of freedom of the injection timing when the pressure intensifier 54 is operated to perform the injection can be expanded.
【０１２０】[0120]
【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る燃料噴射
装置は、以下の効果を有している。 （１） 従来の蓄圧器式の燃料噴射装置に比べて、極め
て高圧で燃料噴射する超高噴射圧化を実現できる。これ
によって、良好な燃焼、排気特性を得ることができる。
また、噴射期間を短縮できるため、エンジンの高速化が
可能になる。 （２） 蓄圧器噴射系（コモンレールインジェクタ）と
並列に増圧器が配置された構成となっているので、噴射
パターン（異なる噴射圧での噴射形態）の自由度が大き
い。 （３） 蓄圧器下流で燃料圧力が蒸気圧力以下になるこ
とがないので、キャビテーションが発生しない。そのた
め、噴射系の耐久性が高い。 （４） 増圧器が故障しても蓄圧器によるコモンレール
圧のみで噴射することができるので、エンジンが突然に
停止することがなく、安全な場所まで車両を移動させる
ことができる。As described above, the fuel injection device according to the present invention has the following effects. (1) It is possible to realize an ultra-high injection pressure in which fuel is injected at an extremely high pressure as compared with a conventional pressure accumulator type fuel injection device. Thereby, good combustion and exhaust characteristics can be obtained.
Further, since the injection period can be shortened, the speed of the engine can be increased. (2) Since the pressure booster is arranged in parallel with the accumulator injection system (common rail injector), the degree of freedom of the injection pattern (injection mode at different injection pressures) is large. (3) No cavitation occurs because the fuel pressure does not become lower than the vapor pressure downstream of the accumulator. Therefore, the durability of the injection system is high. (4) Even if the booster fails, the fuel can be injected only by the common rail pressure by the pressure accumulator, so that the engine does not suddenly stop and the vehicle can be moved to a safe place.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置
の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置
におけるメイン噴射での増圧器の使用範囲の一例を示す
線図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a use range of a pressure booster in a main injection in the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置
におけるエンジン回転数一定で負荷を増加させた場合の
噴射圧力に対するコモンレール圧と増圧器の作動期間の
対応関係の一例を示す線図である。FIG. 3 shows an example of a correspondence relation between a common rail pressure and an operation period of an intensifier with respect to an injection pressure when a load is increased at a constant engine speed in a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention. FIG.
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置
におけるパイロット噴射、メイン噴射、及びアフター噴
射の噴射パターンの一例を示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an injection pattern of pilot injection, main injection, and after injection in the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置
におけるパイロット噴射、メイン噴射、及びアフター噴
射の噴射パターンの一例を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an injection pattern of pilot injection, main injection, and after injection in the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置
におけるパイロット噴射、メイン噴射、及びアフター噴
射の噴射パターンの一例を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of an injection pattern of pilot injection, main injection, and after injection in the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置
におけるパイロット噴射、メイン噴射、及びアフター噴
射の噴射パターンの一例を示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of an injection pattern of pilot injection, main injection, and after injection in the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射装置
におけるパイロット噴射、メイン噴射、及びアフター噴
射の噴射パターンの一例を示す線図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of an injection pattern of pilot injection, main injection, and after injection in the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る燃料噴射装置
の全体構成図である。FIG. 9 is an overall configuration diagram of a fuel injection device according to a second embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る燃料噴射装
置のピストン制御弁の他の例を示す図９に対応した全体
構成図である。FIG. 10 is an overall configuration diagram corresponding to FIG. 9, showing another example of the piston control valve of the fuel injection device according to the second embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る燃料噴射装
置のピストン制御弁の他の例を示す図９に対応した全体
構成図である。FIG. 11 is an overall configuration diagram corresponding to FIG. 9, showing another example of the piston control valve of the fuel injection device according to the second embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る燃料噴射装
置の全体構成図である。FIG. 12 is an overall configuration diagram of a fuel injection device according to a third embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る燃料噴射装
置の全体構成図である。FIG. 13 is an overall configuration diagram of a fuel injection device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係る燃料噴射装
置の全体構成図である。FIG. 14 is an overall configuration diagram of a fuel injection device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第６の実施の形態に係る燃料噴射装
置の全体構成図である。FIG. 15 is an overall configuration diagram of a fuel injection device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１６】本発明の第７の実施の形態に係る燃料噴射装
置の全体構成図である。FIG. 16 is an overall configuration diagram of a fuel injection device according to a seventh embodiment of the present invention.
１０ 燃料噴射装置 １２ 蓄圧器 １４ 燃料噴射ノズル １６ 主油路 １８ 燃料加圧ポンプ ２０ 圧力遮断弁 ２２ 噴射制御用油室 ２４ 噴射制御弁 ２６ 増圧器 ２８ 増圧器制御手段 Reference Signs List 10 fuel injection device 12 pressure accumulator 14 fuel injection nozzle 16 main oil passage 18 fuel pressurizing pump 20 pressure cutoff valve 22 injection control oil chamber 24 injection control valve 26 booster 28 booster control means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 47/02 Ｆ０２Ｍ 47/02 57/02 ３２０ 57/02 ３２０Ｂ (72)発明者 中北 清己 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA04 BA05 BA22 BA24 BA28 BA38 BA46 BA61 CA01S CA01T CA08 CA09 CA20U CC06T CC08T CC14 CC64S CC64T CC67 CC68U CC69 CC70 CD25 CE02 CE13 CE16 CE22──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 47/02 F02M 47/02 57/02 320 57/02 320B (72) Inventor Kiyomi Nakakita Aichi, Aichi 1F, 41-Chome, Toyoda Central R & D Lab. CD25 CE02 CE13 CE16 CE22
Claims (6)
して連通され、燃料加圧ポンプから圧送される燃料油を
所定の圧力にして蓄圧する蓄圧器と、 前記燃料噴射ノズルと蓄圧器とを連通する前記主油路の
途中に設けられ、前記燃料噴射ノズル側から前記蓄圧器
側への燃料圧力流出を遮断する圧力遮断弁と、 前記燃料噴射ノズルと蓄圧器とを連通する前記主油路の
前記圧力遮断弁よりも下流側において連通する噴射制御
用油室と、 前記噴射制御用油室に設けられ、前記噴射制御用油室に
燃料油圧を作用させることにより前記燃料噴射ノズル内
のニードル弁を閉止せしめ、前記噴射制御用油室の燃料
油を除去することにより前記ニードル弁を開放して燃料
噴射を履行せしめる噴射制御弁と、 前記燃料噴射ノズルと蓄圧器とを連通する前記主油路の
前記圧力遮断弁よりも下流側において前記噴射制御用油
室に連通する増圧器と、 前記増圧器を作動させることにより、前記圧力遮断弁よ
りも下流側の燃料圧力を増大せしめる増圧器制御手段
と、 を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。1. An accumulator which is communicated with a fuel reservoir in a fuel injection nozzle via a main oil passage and accumulates fuel oil supplied from a fuel pressurizing pump at a predetermined pressure, and accumulates the fuel oil. A pressure cutoff valve that is provided in the middle of the main oil passage that communicates with the fuel injector, and that shuts off fuel pressure outflow from the fuel injection nozzle side to the pressure accumulator side; An injection control oil chamber communicating downstream of the pressure cutoff valve of the main oil passage; and the fuel injection nozzle provided in the injection control oil chamber, wherein the fuel oil pressure is applied to the injection control oil chamber. An injection control valve that closes the needle valve in the inside and removes the fuel oil in the oil chamber for injection control to open the needle valve to perform fuel injection, and communicates the fuel injection nozzle with the accumulator. The main oil A pressure intensifier communicating with the injection control oil chamber downstream of the pressure cutoff valve, and an intensifier control means for increasing the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve by operating the pressure intensifier. A fuel injection device comprising:
側に連通する補助油路を、前記主油路とは独立して設け
ると共に、 前記増圧器の作動時に開放して前記噴射制御用油室と前
記燃料噴射ノズルの燃料溜内との圧力差を所定範囲に維
持する圧力制御弁を前記補助油路に設けた、 ことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。2. An auxiliary oil passage connecting the injection control oil chamber to a downstream side of the pressure intensifier is provided independently of the main oil passage. The auxiliary oil passage is opened when the pressure intensifier is operated to perform the injection control. 2. The fuel injection device according to claim 1, wherein a pressure control valve for maintaining a pressure difference between a use oil chamber and a fuel reservoir of the fuel injection nozzle in a predetermined range is provided in the auxiliary oil passage. 3.
有し、 前記増圧器制御手段は、前記シリンダ内の燃料を流出さ
せることにより前記ピストンを移動させて前記圧力遮断
弁よりも下流側の燃料圧力を増大せしめるピストン制御
弁とされる、 ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃料噴
射装置。3. The pressure intensifier has a cylinder and a piston, and the pressure intensifier control means moves the piston by causing the fuel in the cylinder to flow out, so that the fuel is located downstream of the pressure cutoff valve. The fuel injection device according to claim 1 or 2, wherein the piston control valve increases a pressure.
からの燃料流出量を変更可能とされる、 ことを特徴とする請求項３記載の燃料噴射装置。4. The fuel injection device according to claim 3, wherein the piston control valve is capable of changing a fuel outflow amount from the inside of the cylinder.
有し、 前記増圧器制御手段は、前記ピストンを直接に移動させ
て前記圧力遮断弁よりも下流側の燃料圧力を増大せしめ
る昇圧カムとされる、 ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃料噴
射装置。5. The pressure intensifier has a cylinder and a piston, and the pressure intensifier control means is a pressure increasing cam for directly moving the piston to increase the fuel pressure downstream of the pressure cutoff valve. The fuel injection device according to claim 1 or 2, wherein:
段を設けた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の
何れかに記載の燃料噴射装置。6. The fuel injection device according to claim 1, wherein a fuel pressure detecting means is provided downstream of the pressure intensifier.
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