专利名称：燃料喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃料喷射装置。
背景技术：
公知有一种燃料喷射装置，具有形成在针阀内端部上的压力控制室和用于增大喷射压力的增压活塞的中间室，通过将供给到压力控制室内的共用轨道内的高压燃料排出到燃料排出通路内，使针阀开启而喷射燃料，通过将供给到中间室内的共用轨道内的高压燃料排出到燃料排出通路内，来驱动增压活塞而增大燃料喷射压力，其中，压力控制室和中间室经由三位三通阀与燃料排出通路相连，通过该三通阀的切换作用，在喷射燃料时如果需要增大喷射压力，则使压力控制室和中间室同时与燃料排出通路相连，而在燃料喷射时如果不需要增大喷射压力、即停止驱动增压活塞，则仅使压力控制室与燃料排出通路相连(参照特开2003-106235号公报)。
但是，在上述三位三通阀中，通过改变供给到阀体驱动用的电磁线圈中的励磁电流值，使阀体移动至一侧的端部位置、中间位置以及另一侧的端部位置中的任一位置上。在这种情况下，虽然理论上可以借助电磁力使阀体静止在中间位置上，但是实际上阀体的位置极其不稳定，特别是在要安装到强烈振动的发动机上的燃料喷射装置中，目前不愿意采用借助电磁力使阀体移动至中间位置的三位三通阀。并且，如果要使阀体在三个位置上切换，必须增大阀体的升程量，为了增大阀体的升程量，必须增大电磁线圈。然而，在燃料喷射装置中，很难增大电磁线圈。
发明内容
本发明提供一种燃料喷射装置，其可以使用稳定的二位三通阀来控制增压活塞的增压作用。
根据本发明，提供一种燃料喷射装置，形成在针阀内端部上的压力控制室和用于增大喷射压力的增压活塞的中间室通过二位三通阀而选择性地与共用轨道内或燃料排出通路相连，通过将供给到压力控制室内的共用轨道内的高压燃料排出到燃料排出通路内而使针阀开启并喷射燃料，通过将供给到中间室内的共用轨道内的高压燃料排出到燃料排出通路内来驱动增压活塞而增大燃料喷射压力，其中，在用于连通三通阀和中间室的燃料流通通路内，配置由共用轨道内的燃料压力驱动的中间室控制阀，中间室控制阀根据共用轨道内的燃料压力对燃料流通通路的流路面积进行控制，当共用轨道内的燃料压力处于高于预定燃料压力的高压侧燃料区域时，驱动增压活塞，当共用轨道内的燃料压力处于低于预定燃料压力的低压侧燃料区域时，与共用轨道内的燃料压力处于高压侧燃料区域时相比，减弱增压活塞的增压作用或停止驱动增压活塞。
图1是燃料喷射装置的整体图；图2是表示共轨压力的低压侧燃料区域I以及高压侧燃料区域II的图；图3是表示中间室控制阀的第一实施例的图；图4是表示中间室控制阀的第二实施例的图；图5是表示中间室控制阀的第三实施例的图；图6是表示中间室控制阀的第四实施例的图；图7是表示中间室控制阀的第五实施例的图；图8是表示中间室控制阀的第三实施例的变形例的图；图9是表示中间室控制阀等的图；图10是表示中间室控制阀的图；图11是燃料喷射装置的整体图；
图12是表示中间室控制阀的另一实施例的图；图13是表示中间室控制阀的另一实施例的图；图14是表示中间室控制阀的图13所示实施例的变形例的图。
具体实施例方式
图1图解表示整个燃料喷射装置，在图1中，被单点划线包围的部分1表示安装在发动机上的燃料喷射阀。如图1所示，燃料喷射装0置包括用于贮存高压燃料的共用轨道2，经由高压燃料泵4将燃料箱3内的燃料供给到该共用轨道2内。通过控制高压燃料泵4的喷出量，将共用轨道2内的燃料压力维持在与内燃机运转状态对应的目标燃料压力，维持在目标燃料压力的共用轨道2内的高压燃料经由高压燃料供给通路5供给到燃料喷射阀1中。
如图1所示，燃料喷射阀1包括用于向燃烧室内喷射燃料的喷嘴部6、用于增大喷射压力的增压器7以及用于切换燃料通路的三通阀8。该三通阀8由二位三通阀构成，可以切换至图1中用8a表示的一侧端部位置和图1中用图8b表示的另一侧端部位置这两个位置中的任一位置上。喷嘴部6具有针阀9，在喷嘴部6的前端形成由针阀9的前端部进行开闭控制的喷口10(未图示)。在针阀9的周围形成充满所喷射的高压燃料的喷嘴室11，在针阀9的顶面上形成充满燃料的压力控制室12。在压力控制室12内插入压缩弹簧13，其向下方、即向阀关闭方向对针阀9施力，该压力控制室12经由燃料流通通路14与三通阀8相连。
另一方面，增压器7具有由一体成形的大径活塞15和小径活塞16构成的增压活塞17。在与小径活塞16相反一侧的大径活塞15的顶面上形成充满高压燃料的高压室18，该高压室18经由高压燃料供给通路19与高压燃料供给通路5相连。由此，共用轨道2内的燃料压力(以下称为共轨压力)始终作用在高压室18内。相对于此，在小径活塞16周围的大径活塞15的端面上形成充满燃料的中间室20，在该中间室20内插入向高压室18对大径活塞15施力的压缩弹簧21。并且，在与大径活塞15相反一侧的小径活塞16的端面上形成充满燃料的增压室22，该增压室22和喷嘴室11经由高压燃料供给通路23、只能从高压燃料供给通路19向高压燃料供给通路23流通的止回阀24以及高压燃料供给通路19与高压燃料供给通路5相连。
另一方面，在连通三通阀8和中间室20的燃料流通通路25内配置有中间室控制阀26，通过该中间室控制阀26控制燃料流通通路25的流路面积。换言之，中间室控制阀26，经由燃料流通通路25a及燃料流通通路14与三通阀8相连，并经由燃料流通通路25b与中间室20相连。并且，为了驱动阀工作，经由高压燃料供给通路5、19以及高压燃料供给通路27将共用轨道2内的高压燃料供给到中间室控制阀26。
另一方面，在三通阀8上，除了高压燃料供给通路5和燃料流通通路14以外，例如还连接有与燃料箱3内相连的燃料排出通路28。该三通阀8，通过电磁螺线管或压电元件等促动器29进行驱动，通过该三通阀8使燃料流通通路14选择性地与高压燃料供给通路5或燃料排出通路28中的任一方相连。
接着参照图1，对中间室控制阀26将燃料流通通路25的流路完全打开时的针阀9及增压活塞17的动作进行说明。
图1表示通过三通阀8的燃料通路切换作用使燃料流通通路14与高压燃料供给通路5相连的情况，在这种情况下，压力控制室12内及中间室内20内均为共轨压力。另一方面，此时，喷嘴室11内、高压室18内以及增压室22内也为共轨压力。此时，与通过喷嘴室11内的燃料压力使喷嘴阀9上升的力相比，通过压力控制室12内的燃料压力和压缩弹簧13的弹力使针阀9下降的力更大。因此，针阀9下降，其结果是，针阀9关闭，停止从喷口10喷射燃料。另一方面，关于增压器7，如上所述，高压室18内、中间室20内以及增压室22内均为共轨压力，因而，此时如图1所示，增压活塞17保持在通过压缩弹簧21的弹力上升的状态。
另一方面，通过三通阀8的通路切换作用使燃料流通通路14与燃料排出通路28相连时，由于喷嘴部6的压力控制室12内的燃料压力下降，其结果是，针阀9开启，喷嘴室11内的燃料从喷口10喷射。另一方面，此时，由于中间室20内的燃料压力下降，因而在增压活塞17上作用有向下的较大的力，其结果是，增压室22内的燃料压力变得高于共轨压力。因此，此时，经由高压燃料供给通路23与增压室22内相连的喷嘴室11内的燃料压力也变得高于共轨压力，在喷射燃料的期间，维持该较高的燃料压力。因此，针阀9开启时，以高于共轨压力的喷射压力从喷口10喷射燃料。
接着，如图1所示，通过三通阀8的燃料通路切换作用使燃料流通通路14再次与高压燃料供给通路5相连时，喷嘴部6的压力控制室12内变为共轨压力，其结果是，停止喷射燃料。此时，增压器7的中间室20内也变为共轨压力，其结果是，增压活塞17通过压缩弹簧23的弹力再次保持图1所示的上升状态。
另一方面，在中间室控制阀26截断燃料流通通路25的情况下，无论通过三通阀8的切换作用使燃料流通通路25a与高压燃料供给通路5相连还是与燃料排出通路28相连，中间室20内的燃料压力均不发生变化，因此，未驱动增压活塞17。因而此时，喷嘴室11内始终为共轨压力，因而喷射燃料时的喷射压力为共轨压力。这样，通过中间室控制阀26控制增压活塞17的增压作用。
在压燃式内燃机中，在轻负荷时特别是空转运转时机械噪音低，因而此时如果产生较大的燃烧噪音，会给搭乘者带来不适感。但是，如果在轻负荷运转时或空转运转时增大喷射压力并提高喷射率，由于燃烧压力急剧上升，会产生燃烧噪音，因而此时，降低燃烧噪音时必须要降低喷射压力、即共轨压力。另一方面，在高负荷运转时，由于需要某一规定期间内喷射大量燃料而使喷射压力升高，因而共轨压力提高。如上所述，共轨压力，在内燃机负荷或内燃机的输出转矩小时降低，在内燃机负荷或内燃机的输出转矩升高时升高。
另一方面，当进一步增大内燃机高负荷运转时的内燃机输出时，需要在某一规定期间内喷射更多的燃料。因此，在本发明中，为了在某一规定期间内喷射尽可能多的燃料，驱动增压活塞17而增大喷射压力。另外，由于内燃机的输出转矩越大，共轨压力越高，因而在本发明中，当共轨压力升高时，利用增压活塞17产生增大喷射压力的作用。即，在本发明中，如图2所示，当共用轨道2内的燃料压力处于高于预定燃料压力的高压侧燃料区域II时，驱动增压活塞17，当共用轨道2内的燃料压力处于低于预定燃料压力的低压侧燃料区域I时，与共用轨道2内的燃料压力处于高压侧燃料区域II的时相比，减弱增压活塞17的增压作用或停止驱动增压活塞17。在图2中，纵轴TQ表示内燃机的输出转矩，横轴NE表示内燃机转速。并且，为了驱动增压活塞17，必须将中间室20内的高压燃料排出到燃料排出通路28内，这样排出高压燃料导致能量损失。因而优选的是，尽量减少该高压燃料的排出量。关于这一点，在本发明中，通过在图2的低压侧燃料区域I中停止驱动增压活塞17来减少高压燃料的排出量。
接着，参照图3(A)、(B)对中间室控制阀26的第一实施例进行说明，其中，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的高压侧燃料区域II时，驱动增压活塞17，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的低压侧燃料区域I时，停止驱动增压活塞17。
参照图3(A)，中间室控制阀26，具有圆筒状的阀室30、在阀室30内进行往复运动的阀体31和高压室32，该高压室32形成在阀体31的轴线方向的一个端面上，经由高压燃料供给通路27与共用轨道2内相连。在阀体31的轴线方向中央部的外周面上形成呈环状的凹槽33，阀体31由第一阀体31a和第二阀体31b构成，该第一阀体31a和第二阀体31b在其轴线方向上相互间隔并相互连接，且在阀室30的内周面上进行滑动。在该实施例中，第一阀体31a和第二阀体31b的外径相同。
如图3(A)所示，高压室32形成在第一阀体31a的外端面上，在第二阀体31b的外端面上形成端部室34。并且，在第一阀体31a和第二阀体31b之间的凹槽33内形成阀间室35。另一方面，在端部室34内插入向高压室32对第一阀体31a和第二阀体32b施力的弹簧部件36，该端部室34与燃料排出通路28相连。燃料流通通路25a和25b呈直线对齐地进行设置，在阀室30的内周面上形成经由燃料流通通路25a与三通阀8相连的三通阀侧燃料流通开口37和经由燃料流通通路25b与中间室20相连的中间室侧燃料流通开口38。
当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的低压侧燃料区域I时，如图3(A)所示，阀体31通过弹簧部件36的弹力上升，此时，三通阀侧燃料流通开口37和中间室侧燃料流通开口38被第二阀体31b的外周面封闭。即，燃料流通通路25被中间室控制阀26截断。因而此时，停止驱动增压活塞17，喷射压力为共轨压力。
相对于此，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的高压侧燃料区域II时，如图3(B)所示，阀体31通过高压室32内的共轨压力克服弹簧部件36的弹力而被压下，三通阀侧燃料流通开口37和中间室燃料流通开口38都向阀间室35内开口。即，中间室控制阀26将燃料流通通路25的流路完全打开。因而此时，由于通过三通阀8的流路切换作用使燃料流通通路14与高压燃料供给通路5相连时，共用轨道2内的高压燃料被送入中间室20内，燃料流通通路14与燃料排出通路28相连时，排出中间室20内的高压燃料，因而增压活塞17产生增大作用。
在图3所示的第一实施例中，不论阀体31处于图3(A)所示的状态还是处于图3(B)所示的状态，只要向燃料流通通路25a内供给共用轨道2内的高压燃料，该高压燃料就会通过第二阀体31b的外周和阀室30的内壁面之间泄漏到端部室34内，泄漏到端部室34内的燃料被排出到燃料排出通路28内。但是，预先形成这种泄漏高压燃料的结构时，会增大高压燃料泵4的驱动能量，因而并不理想。下述实施例表示不会发生高压燃料泄漏的结构。其中，在下述实施例中，对与图3所示的结构相同的结构采用相同附图标记。
图4(A)、(B)表示第二实施例。在该第二实施例中，与第一实施例的不同之处在于为了防止中间室控制阀26中的高压燃料发生泄漏，端部室34经由流路截面小于燃料流通通路25a、25b的燃料通路40与燃料流通通路25a相连。在该第二实施例中，虽然也是当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的高压侧燃料区域II时驱动增压活塞17，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的低压侧燃料区域I时停止驱动增压活塞17，但是由于设置了燃料通路4，所以进行增压作用时的阀体31的动作与第一实施例略微不同。
即，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的低压侧燃料区域I时，如图4(A)所示，阀体31上升，此时，利用第二阀体31b截断燃料流通通路25a、25b。另外，通过三通阀8的流路切换作用使燃料流通通路25a内的燃料压力发生变动时，虽然端部室34内的燃料压力也发生变动，但是高压室32内的燃料压力不会太高，因而阀体31保持在图4(A)所示的上升位置上。
另一方面，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的高压侧燃料区域II时，高压室32内燃料压力升高。此时，通过三通阀8的流路切换作用使燃料流通通路25a与高压燃料流通通路5相连时，由于端部室34内的燃料压力升高，因而如图4(A)所示，阀体31上升。但是实际上，因燃料通路40的流路面积小以及因阀体31的惯性，即使燃料流通通路25a与高压燃料流通通路5相连，阀体31也不会立即上升，而是如图4(B)所示，中间室控制阀26维持在将燃料流通通路25的流路完全打开的状态。因此，在这期间，向中间室20内供给高压燃料。
接着，当通过三通阀8的流路切换作用使燃料流通通路25a与燃料排出通路28相连时，由于端部室34内的燃料压力下降，因而如图4(B)所示，阀体31下降，中间室控制阀26将燃料流通通路25的流路完全打开。其结果是，中间室20内的燃料压力降低，利用增压活塞17进行增压作用。
图5(A)、(B)表示第三实施例。在第一实施例和第二实施例中，由于通过弹簧部件36的弹力向阀体31施加向上的力，因而作为弹簧部件36，需要大型、强力的弹簧部件。在第三实施例中，使第二阀体31b的外径小于第一阀体31a的外径，并且使端部室34经由高压燃料供给通路41与共用轨道2内相连，使端部室34内的燃料压力为共轨压力，由于仅使向下的燃料压力作用于阀体31的第一阀体31a和第二阀体31b的截面积部分，所以可以采用小型且弱的弹簧部件作为弹簧部件36。另外，在该第三实施例中，阀间室35经由流路面积小于燃料流通通路25a的燃料通路42而始终与燃料流通通路25a相连。
在该第三实施例中，同样地，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的低压侧燃料区域I时，如图5(A)所示，阀体31上升，此时，利用第二阀体31b截断燃料流通通路25a、25b。另外，通过三通阀8的流路切换作用使燃料流通通路25a内的燃料压力发生变动时，虽然阀间室35内的燃料压力也发生变动，但是高压室32内的燃料压力不太高，因而阀体31保持在图5(A)所示的上升位置上。
另一方面，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的高压侧燃料区域II时，高压室32内及端部室34内的燃料压力升高。此时，通过三通阀8的流路切换作用使燃料流通通路25a与高压燃料流通通路5相连时，由于阀间室35内的燃料压力为共轨压力，因而如图5(A)所示，阀体31通过弹簧部件36的弹力上升。但是实际上，由于阀体31的惯性，即使燃料流通通路25a与高压燃料流通通路5相连，阀体31也不会立即上升，而是如图5(B)所示，中间室控制阀26维持在将燃料流通通路25的流路完全打开的状态。因此，在这期间，向中间室20内供给高压燃料。
接着，当通过三通阀8的流路切换作用使燃料流通通路25a与燃料排出通路28相连时，由于阀间室35内的燃料压力下降，因而如图5(B)所示，阀体31下降，中间室控制阀26将燃料流通通路25的流路完全打开。其结果是，中间室20内的燃料压力降低，利用增压活塞17进行增压作用。
图6表示第四实施例。在该第四实施例中，在阀体31的中心轴线上形成燃料通路43，经由燃料通路43将高压室32内的高压燃料送入到端部室34内。在该第四实施例中，由于将高压燃料送入端部室34内，因而具有不需要在燃料喷射阀1内形成图5(A)、(B)所示的高压燃料供给通路41的优点。并且，由于能够减小高压室32与共用轨道2之间的通路长度以及端部室34与共用轨道2之间的通路长度差，所以当共用轨道2内产生的压力脉动传播到高压室32内及端部室34内时，在这些高压室32内及端部室34内的压力脉动不会产生相位差，因而可以防止阀体31振动。
图7表示第五实施例。在该第五实施例中，同样地，在阀体31内形成用于连通高压室32和端部室34的燃料通路44，在该燃料通路44内形成有节流阀45。阀体31的移动速度根据从高压室32向端部室34的燃料的移动速度或从端部室34向高压室32的燃料的移动速度来确定，为了消除各气缸的燃料喷射阀1之间的阀体31的移动速度偏差，从高压室32向端部室34以及从端部室34向高压室32的燃料移动速度必须一致。在该第五实施例中，通过以高精度形成节流阀45，能够使各阀体31的移动速度一致。
并且，为了消除各燃料喷射阀1之间的阀体31的移动速度偏差，在图5(A)、(B)所示的实施例中，可以如图8所示地在与高压室32以及端部室34相连的各高压燃料供给通路27、41内分别设置节流阀46、47。
另一方面，在图5(A)、(B)所示的实施例中，可以通过弹簧部件36的弹力的设定方法设定成，随着共轨压力增大，增压活塞17的增压作用增强。在这种情况下，中间室控制阀26的驱动如图9(A)、(B)及图10(A)、(B)所示。即，在这种情况下，当共用轨道2内的燃料压力处于图9(A)所示的高压侧区域III时，强力驱动增压活塞17；当共用轨道2内的燃料压力处于图9(A)所示的中压侧区域II时，降低增压活塞17的增压作用；当共用轨道2内的燃料压力处于图9(A)所示的低压侧区域I时，停止驱动增压活塞17。在图9(A)中，同样地，TQ表示内燃机的输出转矩，NE表示内燃机转速。
即，当共用轨道2内的燃料压力处于图9(A)所示的低压侧燃料区域I时，与图5(A)、(B)所示实施例中的共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的低压侧燃料区域I时相同地，如图9(B)所示，始终使阀体31上升，并停止驱动增压活塞17。
并且，当共用轨道2内的燃料压力处于图9(A)所示的高压侧燃料区域III时，与图5(A)、(B)所示实施例中的共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的高压侧燃料区域II时相同地，燃料流通通路25a与燃料排出通路28相连时，如图10(B)所示，阀体31下降至最低位置。其结果是，将燃料流通通路25a、25b的流路完全打开，利用增压活塞17进行强力增压作用。
另外，当共用轨道2内的燃料压力处于图9(A)所示的中压侧燃料区域II时，燃料流通通路25a与燃料排出通路28相连时，如图10(A)所示，阀体31的第二阀体31b使三通阀侧燃料流通开口37及中间室侧燃料流通开口38打开一部分开口。即，随着共用轨道2内的燃料压力升高，向阀间室35内开口的各燃料流通开口37、38的开口面积逐渐增大。当向阀间室35内开口的各燃料流通开口37、38的开口面积增大时，增压活塞17的增压作用增强，因此，在图9(A)、(B)及图10(A)、(B)所示的实施例中，随着共用轨道2内的燃料压力升高，增压活塞17的增压作用增强。
在图5(A)、(B)至图10(A)、(B)所示的实施例中，燃料流通通路25a与高压燃料流通通路5相连时，如果向中间室20内充分供给高压燃料之前，中间室控制阀26即截断燃料流通通路25，则有可能导致无法进行良好的增压作用。并且，当共轨压力逐渐降低时，如果在中间室20内的高压燃料泄漏的状态下，中间室控制阀26截断了燃料流通通路25，则有可能导致达到增压所需的共轨压力时，在中间室20充满高压燃料之前不会进行增压作用。
在具有这种可能性的情况下，如图11所示，使中间室20经由只能从共用轨道2内向中间室20内流通的止回阀48以及节流阀49与共用轨道2内相连即可。这样一来，由于即使中间室控制阀26截断燃料流通通路25，中间室20也可以充满高压燃料，因而在达到需要增至的共轨压力时，可以可靠地进行增压作用。
这样在使中间室20经由止回阀48与共用轨道2相连的情况下，也可以使中间室控制阀26进行排出中间室20内的高压燃料的作用。
并且，为了使中间室20充满高压燃料，如图12所示，也可以使端部室34经由流路面积小于燃料流通通路25b的燃料通路50与燃料流通通路25b或中间室20相连。这样一来，由于在中间室20中填充高压燃料之后，端部室34内的燃料压力上升，因而在中间室20充满高压燃料之前，中间室控制阀26不截断燃料流通通路25a、25b，从而可以可靠地使中间室20充满高压燃料。
接着，参照图13(A)、(B)说明下述实施例，其中，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的高压侧燃料区域II时，驱动增压活塞17，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的低压侧燃料区域I时，与共用轨道2内的燃料压力处于高压侧燃料区域II时相比，减弱增压活塞17的增压作用。
在该实施例中，使与中间室20相连的燃料流通通路25b始终与阀间室35内连通，并且使与三通阀8相连的燃料流通通路25a经由节流阀51及旁通通路52始终与阀间室35内连通。即，在该实施例中，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的低压侧燃料区域I时，如图13(A)所示，阀体31上升，此时，利用第二阀体31b封闭三通阀侧燃料流通开口37。因而此时，使中间室20经由旁通通路52及节流阀51始终与燃料流通通路25a相连，其结果是，利用增压活塞17进行微弱的增压作用。
另一方面，当共用轨道2内的燃料压力处于图2(A)所示的高压侧燃料区域II时，燃料流通通路25a与燃料排出通路28相连时，如图13(B)所示，三通阀侧燃料流通开口37向阀间室35内完全打开。因而此时，进行强力的增压作用。
图14(A)、(B)是表示图13(A)、(B)所示实施例的变形例。在该变形例中，第二阀体31b的外径大于第一阀体31a的外径，端部室34经由流路面积与燃料流通通路25a相同的燃料通路53与燃料流通通路25a相连。在该实施例中，同样地，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的低压侧燃料区域I时，如图14(A)所示，阀体31上升，因而此时进行微弱的增压作用。
另一方面，当共用轨道2内的燃料压力处于图2所示的高压侧燃料区域II时，高压室32内的燃料压力升高。此时，通过三通阀8的流路切换作用使燃料流通通路25a与高压燃料流通通路5相连时，由于端部室34内的燃料压力立即升高，因而如图14(A)所示，阀体31上升。此时，经由节流阀51及旁通通路52向中间室20内供给高压燃料。接着，通过三通阀8的流路切换作用使燃料流通通路25a与燃料排出通路28相连时，由于端部室34内的燃料压力立即升高，因而如图14(B)所示，阀体31下降。其结果是，三通阀侧燃料流通开口37向阀间室35内完全打开，因而进行强力的增压作用。
附图标记一览表2共用轨道5、19、23、27、41高压燃料供给通路6喷嘴部7增压器8三通阀9针阀12压力控制室14、25、25a、25b燃料流通通路17增压活塞20中间室22增压室24、48止回阀26中间室控制阀28燃料排出通路30阀室31阀体31a第一阀体31b第二阀体32高压室34端部室35阀间室36弹簧部件37三通阀侧燃料流通开口38中间室侧燃料流通开口40、42、43、44、50、53燃料通路
权利要求
1.一种燃料喷射装置，形成在针阀内端部上的压力控制室和用于增大喷射压力的增压活塞的中间室经由二位三通阀而选择性地与共用轨道内或燃料排出通路相连，通过将供给到所述压力控制室内的共用轨道内的高压燃料排出到燃料排出通路内而使针阀开启并喷射燃料，通过将供给到所述中间室内的共用轨道内的高压燃料排出到燃料排出通路内来驱动增压活塞而增大燃料喷射压力，其中，在用于连通所述三通阀和中间室的燃料流通通路内，配置由共用轨道内的燃料压力进行驱动的中间室控制阀，该中间室控制阀根据共用轨道内的燃料压力对该燃料流通通路的流路面积进行控制，当共用轨道内的燃料压力处于高于预定燃料压力的高压侧燃料区域时，驱动增压活塞，当共用轨道内的燃料压力处于低于预定燃料压力的低压侧燃料区域时，与共用轨道内的燃料压力处于该高压侧燃料区域时相比，减弱增压活塞的增压作用或停止驱动增压活塞。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，其中，所述中间室控制阀，当共用轨道内的燃料压力处于所述高压侧燃料区域时，通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，将该燃料流通通路的流路完全打开；当共用轨道内的燃料压力处于所述低压侧燃料区域时，通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，使该燃料流通通路的流路以小于完全打开时的流路面积进行流通，或截断该燃料流通通路。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，其中，所述中间室控制阀具有阀室、在阀室内进行往复运动的阀体和高压室，该高压室形成在阀体的轴线方向的一个端面上，用于导入共用轨道内的高压燃料；当共用轨道内的燃料压力发生变化而使该高压室内的燃料压力发生变化时，阀体在轴线方向上移动而使燃料流通通路的流路面积发生变化。
4.根据权利要求3所述的燃料喷射装置，其中，所述阀体由第一阀体和第二阀体构成，所述第一阀体和第二阀体在其轴线方向上相互具有间隔并相互连接，且在阀室的内周面上进行滑动；在第一阀体的外端面上形成所述高压室，在第二阀体的外端面上形成端部室，在第一阀体和第二阀体之间形成阀间室，在阀室的内周面上形成经由燃料流通通路与三通阀相连的三通阀侧燃料流通开口和经由燃料流通通路与中间室相连的中间室侧燃料流通开口，这些燃料流通开口经由阀间室相互连通，通过利用第二阀体封闭这些燃料流通开口的至少一个开口而截断这些燃料流通开口的连通状态。
5.根据权利要求4所述的燃料喷射装置，其中，所述第一阀体和第二阀体具有相同的外径；在所述端部室内插入向所述高压室对第一阀体和第二阀体施力的弹簧部件；当共用轨道内的燃料压力处于所述高压侧燃料区域时，通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，使所述燃料流通开口经由阀间室相互连通；当共用轨道内的燃料压力处于所述低压侧燃料区域时，通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，利用第二阀体封闭所述两个燃料流通开口。
6.根据权利要求4所述的燃料喷射装置，其中，第一阀体的外径大于第二阀体；将共用轨道内的高压燃料导入所述端部室内，并且在该端部室内插入向所述高压室对第一阀体和第二阀体施力的弹簧部件；当共用轨道内的燃料压力处于所述高压侧燃料区域时，通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，使所述燃料流通开口经由阀间室相互连通；当共用轨道内的燃料压力处于所述低压侧燃料区域时，通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，利用第二阀体封闭所述两个燃料流通开口。
7.根据权利要求6所述的燃料喷射装置，其中，在所述第一阀体和第二阀体内形成用于将高压室内的高压燃料送入端部室内的燃料通路。
8.根据权利要求7所述的燃料喷射装置，其中，在所述燃料通路内设有节流阀。
9.根据权利要求6所述的燃料喷射装置，其中，在从共用轨道到达所述高压室的高压燃料供给通路内以及从共用轨道到达所述端部室的高压燃料供给通路内分别设置了节流阀。
10.根据权利要求6所述的燃料喷射装置，其中，随着共用轨道内的燃料压力的升高，向阀间室内开口的各个燃料流通开口的开口面积逐渐增大，由此随着共用轨道内的燃料压力的升高，增压活塞的增压作用增强。
11.根据权利要求6所述的燃料喷射装置，其中，使中间室经由止回阀及节流阀与共用轨道相连，所述止回阀控制燃料使其只能从共用轨道向中间室流通。
12.根据权利要求6所述的燃料喷射装置，其中，使所述端部室与从中间室侧燃料流通开口到达中间室内的燃料流通通路内相连。
13.根据权利要求4所述的燃料喷射装置，其中，第一阀体的外径大于第二阀体；将公用轨道内的高压燃料导入到所述端部室内，并且在该端部室内配置向所述高压室对第一阀体和第二阀体施力的弹簧部件；从所述三通阀侧燃料流通开口到达三通阀的燃料流通通路经由流路面积小于该燃料流通通路的节流阀始终与阀间室内连通；所述中间室侧燃料流通开口始终向阀间室开口；当共用轨道内的燃料压力处于所述高压侧燃料区域时，通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，使所述三通阀侧燃料流通开口向阀间室内开口并驱动增压活塞；当共用轨道内的燃料压力处于所述低压侧燃料区域时，至少在通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，利用第二阀体封闭三通阀侧燃料流通开口，从而与共轨压力处于该高压侧燃料区域时相比，减弱增压活塞的增压作用。
14.根据权利要求4所述的燃料喷射装置，其中，第一阀体的外径小于第二阀体，在所述端部室内配置向所述高压室对第一阀体和第二阀体施力的弹簧部件；从所述三通阀侧燃料流通开口到达三通阀的燃料流通通路经由流路面积小于该燃料流通通路的节流阀始终与阀间室内连通，并且与所述端部室连通；使所述中间室侧燃料流通开口始终向阀间室开口；当共用轨道内的燃料压力处于所述高压侧燃料区域时，通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，使三通阀侧燃料流通开口向阀间室内开口而驱动增压活塞；当共用轨道内的燃料压力处于所述低压侧燃料区域时，通过三通阀的切换作用使燃料流通通路与燃料排出通路相连时，利用第二阀体封闭三通阀侧燃料流通开口，从而与共轨压力处于该高压侧燃料区域时相比，减弱增压活塞的增压作用。
全文摘要
在内燃机的燃料喷射阀(1)中，在用于连通二位三通阀(8)和增压活塞(17)的中间室(20)的燃料流通通路(25)内，配置利用共用轨道(2)内的燃料压力进行驱动的中间室控制阀(26)。当共用轨道(2)内的燃料压力处于高压侧燃料区域时，利用该中间室控制阀(26)驱动增压活塞(17)；当共用轨道(2)内的燃料压力处于低压侧燃料区域时，停止驱动增压活塞(17)。
文档编号F02M47/02GK1926323SQ20058000651
公开日2007年3月7日 申请日期2005年9月22日 优先权日2004年9月24日
发明者太长根嘉纪, 渡边义正 申请人:丰田自动车株式会社