專(zhuān)利名稱(chēng)：用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射閥。
背景技術(shù)：
近來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了包括兩個(gè)噴射孔組的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射閥。在 該燃料噴射閥中，選擇性地使用僅來(lái)自一個(gè)噴射孔組的燃料噴射以及來(lái)自 兩個(gè)噴射孔組的燃料噴射。在該燃料噴射閥中，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷狀態(tài)下 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通常僅從一個(gè)噴射孔組(也就是僅從一組具有較小直徑的噴射孔) 噴射燃料。從而，燃料被霧化。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通常從 具有較小直徑的該組噴射孔以及具有較大直徑的另一組噴射孔來(lái)噴射燃 料。從而，能夠在短時(shí)間內(nèi)噴射大量燃料。
曰本專(zhuān)利申請(qǐng)/>凈艮No. 2005-320904 (JP-A-2005-320904 )記載了一種 燃料噴射閥，其包括圓筒狀的外針閥和內(nèi)針閥。內(nèi)針閥設(shè)置在外針閥的內(nèi) 部以與外針閥同軸定位。外針閥打開(kāi)/關(guān)閉一個(gè)噴射孔組中的噴射孔，內(nèi)針 閥打開(kāi)/關(guān)閉另 一個(gè)噴射孔組中的噴射孔。
特別是，在公報(bào)No.2005-320卯4所記載的燃料噴射閥中，靠近外針閥 和內(nèi)針閥的后端設(shè)置有控制室。當(dāng)燃料從控制室流出從而控制室中的燃料 壓力降低時(shí)，外針閥和內(nèi)針閥被順次提升。當(dāng)燃料噴射閥被作動(dòng)并且燃料 從控制室流出時(shí)，首先外針閥開(kāi)始被提升，從而僅從一個(gè)噴射孔組中的噴 射孔噴射燃料。在外針閥被提升到一定程度之后，內(nèi)針閥開(kāi)始被提升，從 而從兩個(gè)噴射孔組中的噴射孔噴射燃料。但是，如果在外針閥被提升到一 定程度之前燃料停止從控制室流出，則內(nèi)針閥的提升不會(huì)開(kāi)始，因此，在 從燃料噴射開(kāi)始到燃料噴射完成的時(shí)段期間僅從一個(gè)噴射孔組中的噴射孔噴射燃料。
在公報(bào)No. 2005-320904記載的燃料噴射裝置中，燃料從控制室流出的 流量不改變。因而，基本上，在從針閥的提升開(kāi)始到針閥的提升完成的時(shí) 段期間，燃料以恒定的流量從控制室流出。因此，如果例如通過(guò)使設(shè)置在 供燃料從控制室流出所經(jīng)過(guò)的通道中的孔的開(kāi)度大(例如通過(guò)使孔的直徑 大)而使得燃料從控制室流出的流量高，則燃料從燃料噴射閥噴出的噴射 速度以圖10A中的實(shí)線a和a，所示的方式改變。如果例如通過(guò)使設(shè)置在供 燃料從控制室流出所經(jīng)過(guò)的通道中的孔的開(kāi)度小(例如通過(guò)使孔的直徑小) 而使得燃料從控制室流出的流量低，則燃料從燃料噴射閥噴出的噴射速度 以圖10A中的虛線b和b，所示的方式改變。在圖10A中，實(shí)線a和虛線b 中的每個(gè)都表示燃料噴射持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的情況，例如內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷高轉(zhuǎn)速 狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。實(shí)線a，和虛線b，中的每個(gè)都表示燃料噴射持續(xù)時(shí)間短 的情況，例如內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。
圖IOB示出在內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從內(nèi)燃機(jī)體排出 的排氣中包含的氮氧化物(NOx)的量與煙塵的量之間的關(guān)系。就是說(shuō)， 在內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)孔的開(kāi)度大時(shí)(如圖10B 中的實(shí)線a所示)，與當(dāng)孔的開(kāi)度小時(shí)(如圖10B中的虛線b所示)相比， 所產(chǎn)生的煙塵和NOx的量少。此外，如圖IOA所示，與當(dāng)孔的開(kāi)度小時(shí) 相比，當(dāng)孔的開(kāi)度大時(shí)，初始階段每單位時(shí)間噴射的燃料的流量高，也就 是說(shuō)，燃料流出的速度高，從而發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出增加。因此，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在高 負(fù)荷高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，優(yōu)選應(yīng)使得孔的開(kāi)度大，并且燃料應(yīng)當(dāng)以高速 度從控制室流出，以減少排氣中污染物的量并增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。
圖IOC示出在內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從內(nèi)燃機(jī)體排出 的排氣中包含的NOx的量與碳?xì)浠衔?HC)的量之間的關(guān)系。就是說(shuō)， 在內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)孔的開(kāi)度小時(shí)(如圖10C 中的虛線b，所示)，與當(dāng)孔的開(kāi)度大時(shí)(如圖10C中的實(shí)線a，所示)相比， 所產(chǎn)生的HC和NOx的量少。因此，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)，優(yōu)選應(yīng)使得孔的開(kāi)度小，并且燃料應(yīng)當(dāng)以低速度從控制室流出，以減少排氣中污染物的量。
從而，燃料從控制室流出的最佳流量根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而改變。但
是，在公報(bào)No.2005-320卯4所記載的燃料噴射閥中，燃料從控制室流出的 流量不能改變。因此，不能在所有的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下都以最佳的噴射速 度來(lái)噴射燃料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種燃料噴射閥，其能夠在各種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下都以最 佳的燃料噴射速度來(lái)噴射燃料。
本發(fā)明的第一方面涉及一種燃料噴射閥，所述燃料噴射閥包括第一噴 射孔組、第二噴射孔組、控制室以及針閥，其中，所述第一噴射孔組中的 噴射孔和所述第二噴射孔組中的噴射孔根據(jù)所述針閥的提升量而單獨(dú)打開(kāi) /關(guān)閉。所述燃料噴射閥還包括流量改變裝置，所述流量改變裝置改變?nèi)剂?流入所述控制室的流量或者燃料從所述控制室流出的流量。所述流量改變 裝置基于燃料供給源中的共軌壓力來(lái)改變所述流量。
在上述燃料噴射閥中，燃料流入控制室的流量或者燃料從控制室流出 的流量基于壓力供給源中的共軌壓力而改變。該共軌壓力是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù) 荷和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也就是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而改變的。因此，燃料流入控制室 的流量或者燃料從控制室流出的流量根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而改變。因而， 燃料噴射速度改變的速度根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而改變。
在上述的燃料噴射閥中，所述針閥可以包括第一針閥和第二針閥；所 述第 一針閥可以打開(kāi)/關(guān)閉所述第 一噴射孔組中的所述噴射孔，且所述第二 針閥可以打開(kāi)/關(guān)閉所述第二噴射孔組中的所述噴射孔；所述第一針閥的提 升和所述第二針閥的提升可以由所述控制室中的燃料的壓力來(lái)控制。
在上述的燃料噴射閥中，當(dāng)所述針閥的提升量等于或者小于預(yù)定量時(shí)， 僅所述第 一噴射孔組中的所述噴射孔可以打開(kāi)；當(dāng)所述針閥的提升量大于 所述預(yù)定量時(shí)，所述第 一噴射孔組中的所述噴射孔和所述第二噴射孔組中 的所述噴射孔可以打開(kāi)。
在上述的燃料噴射閥中，所述流量改變裝置可以改變所述流量，使得隨著所述燃料供給源中的所述共軌壓力變低，所迷控制室中的燃料量以較 4氐的速度減少。
在上述的燃料噴射閥中，所述流量改變裝置改變所述流量，使得隨著 所述燃料供給源中的所述共軌壓力變高，所述控制室中的燃料量以較高的 速度減少。
在上述的燃料噴射閥中，所述流量改變裝置可以包括與所述燃料供給 源和所述控制室連通的燃料流入通道，以及調(diào)整燃料流過(guò)所述燃料流入通
道的流量的流量控制閥；當(dāng)所述燃料供給源中的所述共軌壓力等于或者高 于預(yù)定壓力時(shí)，所述流量控制閥可以關(guān)閉所述燃料流入通道；當(dāng)所述共軌 壓力低于所述預(yù)定壓力時(shí)，所述流量控制閥可以完全打開(kāi)所述燃料流入通 道。
在上述的燃料噴射閥中，可以在位于所述流量控制閥與所述控制室之 間的位置的所述燃料流入通道中設(shè)置孔。
在上述的燃料噴射閥中，可以在燃料流出通道中設(shè)置孔，燃料從所述 控制室通過(guò)所述燃料流出通道流到燃料回收部。
在上述的燃料噴射閥中，所述流量改變裝置可以改變所述流量，使得 在所述針閥被提升的早期時(shí)段的所述控制室中的燃料量減少的速度，比在 所述針閥被提升的晚期時(shí)段的所述控制室中的所述燃料量減少的速度要 低。
在上迷的燃料噴射閥中，所述流量改變裝置可以包括與所述燃料供給 源和所述控制室連通的燃料流入通道，以及調(diào)整燃料流過(guò)所述燃料流入通 道的流量的流量控制閥；在所述針閥被提升的所述早期時(shí)段，所述流量控 制閥可以關(guān)閉所述燃料流入通道；在所述針閥被提升的所述晚期時(shí)段，所 述流量控制閥可以完全打開(kāi)所述燃料流入通道。
在上述的燃料噴射閥中，所述流量改變裝置可以包括與燃料回收部和 所述控制室連通的燃料流出通道，以及調(diào)整燃料流過(guò)所述燃料流出通道的 流量的流量控制閥；在所述針閥被提升的所述早期時(shí)段，所述流量控制閥 可以關(guān)閉所述燃料流出通道；在所述針閥被提升的所述晚期時(shí)段，所述流 量控制閥可以完全打開(kāi)所述燃料流出通道。在上述的燃料噴射閥中，在所述流量控制閥中，活塞可以容納在缸中
以在所述缸中滑動(dòng)；所述活塞的第一表面可以經(jīng)由上游燃料流入通道與所 述燃料供給源連通；所述活塞的位于所述第一表面相反側(cè)的第二表面可以 經(jīng)由用于所述流量控制閥的燃料通道與所述控制室連通；在所述活塞中可 以設(shè)置有通道，以將與所述流量控制閥連通的下游燃料流入通道連接到所 述第一表面。
根據(jù)本發(fā)明，燃料噴射速度改變的速度根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而改變。 因此，能夠在各種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下以最佳的燃料噴射速度來(lái)噴射燃料。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)閱讀以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述，能夠 更好地理解本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)、以及技術(shù)和工業(yè)意義，附圖中 圖1的示意性截面圖示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料噴射閥； 圖2是示出圖1所示燃料噴射閥的放大視圖； 圖3A的示圖示出發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與共軌壓力之間的關(guān)系； 圖3B和3C的示圖示出噴射速度的變化；
圖4的示意性截面圖示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的變型示例的燃料噴 射閥；
圖5A的示意性截面圖示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料噴射閥； 圖5B的示意性截面圖示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變型示例的燃料 噴射閥；
圖6A的示圖示出在從燃料噴射閥的燃料噴射開(kāi)始到燃料噴射完成的 時(shí)段期間噴射速度的變化；
圖6B的示圖示出在孔的開(kāi)度大的情況下，在從燃料噴射閥的燃料噴射 開(kāi)始到燃料噴射完成的時(shí)段期間噴射速度的變化；
圖6C的示圖示出在孔的開(kāi)度小的情況下，在從燃料噴射閥的燃料噴 射開(kāi)始到燃料噴射完成的時(shí)段期間噴射速度的變化；
圖7A的示意性截面圖示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的燃料噴射閥；
圖7B的示意性截面圖示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的變型示例的燃料噴射閥；
圖8A、 8B和8C的示圖示出自動(dòng)閥的示例且示出活塞處于不同位置； 圖9的示圖示出自動(dòng)閥的另一示例；
圖10A的示圖示出從傳統(tǒng)的燃料噴射閥噴射燃料的噴射速度的變化； 圖10B的示圖示出在內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，
NOx和煙塵的量之間的關(guān)系；以及
圖10C的示圖示出在內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，
NOx和HC的量之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
在以下的描述和附圖中，將參照實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
以下，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖l的示意性截面圖示 出才艮據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料噴射閥。圖2是示出圖1所示燃料噴射閥 的放大視圖。圖2的左側(cè)部分示出中僅外針閥被提升的燃料噴射閥。圖2 右側(cè)部分示出外針閥和內(nèi)針閥兩者都被提升的燃料噴射閥。
根據(jù)本實(shí)施例的燃料噴射裝置包括共軌(燃料壓力蓄積部)1、燃料噴 射閥(以下燃料噴射閥有時(shí)將被稱(chēng)作"噴射器")2、和燃料箱(燃料回收 部)3。使用高壓泵將高壓燃料從燃料箱3供給到共軌1。高壓燃料從共軌 供給到噴射器2。噴射器2將燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室(未示出)。待噴 射燃料儲(chǔ)存在燃料箱3中。共軌l中燃料的壓力保持在相對(duì)高的壓力(例 如80 MPa至140 MPa )。
如圖2所示，噴射器2包括筒狀的噴嘴體11、內(nèi)針閥12和外針閥13。 內(nèi)針閥12是實(shí)心的，并且與噴嘴體ll同軸布置。外針閥13是中空的，并 且與噴嘴體ll同軸布置。噴嘴體ll是中空的，也就是說(shuō)，噴嘴體ll具有 內(nèi)部空間。針閥12和13兩者都容納在該內(nèi)部空間中。外針閥13具有內(nèi)部 空間。內(nèi)針閥12容納在外針閥13的內(nèi)部空間中。在噴嘴體ll的端部中形 成有兩個(gè)噴射孔組，即內(nèi)噴射孔組14和外噴射孔組15。內(nèi)噴射孔組14和 外噴射孔組15中的每個(gè)都包括一個(gè)或多個(gè)噴射孔。內(nèi)噴射孔組14中的噴
10射孔由內(nèi)針閥12來(lái)打開(kāi)/關(guān)閉。外噴射孔組15中的噴射孔由外針閥13來(lái) 打開(kāi)/關(guān)閉。在本說(shuō)明書(shū)中，燃料噴射裝置的由圖1的下部所示的部分，也 就是燃料噴射裝置的其中在噴嘴體11中形成有噴射孔組14和15的部分， 被視作燃料噴射裝置的下部。燃料噴射裝置的由圖l的上部所示的部分， 也就是燃料噴射裝置的其中沒(méi)有形成噴射孔組的部分，被視作燃料噴射裝 置的上部。
在噴嘴體11的內(nèi)表面與外針閥13的外周面之間以及噴嘴體11的內(nèi)表 面與內(nèi)針閥12的端部的外表面之間形成噴嘴室16。待從噴射器2噴射的 燃料在噴嘴室16中流動(dòng)。噴嘴室16與通向共軌1的高壓燃料供給通道17 連通。此外，噴嘴室16與形成在噴嘴體11的端部中的噴射孔組14和15 中的噴射孔連通。
內(nèi)針閥12和外針閥13沿著各自軸線的方向滑動(dòng)。當(dāng)針閥12和13沿 著各自軸線的方向滑動(dòng)時(shí)，噴射孔組14和噴射孔組15中的噴射孔被打開(kāi)/ 關(guān)閉。就是說(shuō)，當(dāng)針岡12和13被提升時(shí)，內(nèi)噴射孔組14和外噴射孔組 15中的噴射孔與噴嘴室16連通，并且燃料從噴射孔中噴射出。當(dāng)針閥12 和13處于底部位置(也就是針閥12和13未被提升)并且針閥12和13 的端部置于在噴嘴體11的端部的內(nèi)壁表面上形成的底座上時(shí)，噴射孔關(guān) 閉，從而從噴射孔的燃料噴射停止。
內(nèi)針彈簧18沿著內(nèi)針閥12的軸向向下擠壓內(nèi)針閥12,以關(guān)閉內(nèi)噴射 孔組14中的噴射孔。外針彈簧19沿著外針閥13的軸向向下擠壓外針閥 13,以關(guān)閉外噴射孔組15中的噴射孔。在針閥12和13的上端表面與噴嘴 體11的內(nèi)表面之間限定出壓力控制室20。燃料被供給到壓力控制室20中。 由于壓力控制室20中燃料的壓力，向下的力施加到內(nèi)針閥12和外針閥13 上。就是說(shuō)，由于彈簧18、 19以及壓力控制室20中的燃料，向下的力施 加到內(nèi)針閥12和外針閥13上。此外，由于噴嘴室16中燃料的壓力，向上 的力(也就是沿著打開(kāi)噴射孔方向的力)施加到內(nèi)針閥12和外針閥13上。
從而，當(dāng)由于內(nèi)針彈簧18和壓力控制室20中的燃料壓力而施加到內(nèi) 針閥12上的向下的力(沿著關(guān)閉噴射孔方向的力)等于或者大于由于噴嘴
ii室16中的燃料壓力而施加到內(nèi)針閥12上的向上的力(沿著打開(kāi)噴射孔方 向的力)時(shí)，內(nèi)針閥12向下移動(dòng)，或者內(nèi)噴射孔組14中的噴射孔保持關(guān) 閉。當(dāng)由于內(nèi)針彈簧18和壓力控制室20中的燃料壓力而施加到內(nèi)針閥12 上的向下的力小于由于噴嘴室16中的燃料壓力而施加到內(nèi)針閥12上的向 上的力時(shí)，內(nèi)針閥12孝皮提升。
類(lèi)似地，當(dāng)由于外針彈簧19和壓力控制室20中的燃料壓力而施加到 外針閥13上的向下的力(沿著關(guān)閉噴射孔方向的力)等于或者大于由于噴 嘴室16中的燃料壓力而施加到外針閥13上的向上的力(沿著打開(kāi)噴射孔 方向的力)時(shí)，外針閥13向下移動(dòng)，或者外噴射孔組15中的噴射孔保持 關(guān)閉。當(dāng)由于外針彈簧19和壓力控制室20中的燃料壓力而施加到外針閥 13上的向下的力小于由于噴嘴室16中的燃料壓力而施加到外針岡13上的 向上的力時(shí)，外針閥13被提升。外針彈簧19的擠壓力小于內(nèi)針彈簧18 的橋壓力。
壓力控制室20經(jīng)由孔21與燃料流出/流入通道22連通。燃料流出/流 入通道22連接到控制閥23。根據(jù)情況，燃料流出/流入通道22用作燃料從 壓力控制室20流出的燃料流出通道或者燃料流入壓力控制室20的燃料流 入通道?？刂崎y23連接到高壓燃料通道24和返回通道25。高壓燃料通道 24與噴嘴室16連通。返回通道25連接到燃料箱3?？刂崎y23選擇性地提 供燃料流出/流入通道22與高壓燃料通道24之間的連通或者燃料流出/流入 通道22與返回通道25之間的連通。
如圖1所示，當(dāng)控制閥23提供燃料流出/流入通道22與高壓燃料通道 24之間的連通時(shí)(也就是控制閥23處于"高壓通道連接狀態(tài)"時(shí))，壓 力控制室20與噴嘴室16連通，因此壓力控制室20中的燃料壓力增加至等 于共軌l中的高燃料壓力(以下，共軌l中的此高燃料壓力將被稱(chēng)作"共 軌壓力")。當(dāng)控制閥23提供燃料流出/流入通道22與返回通道25之間 的連通時(shí)(也就是當(dāng)控制閥23處于"返回通道連接狀態(tài)，，時(shí))，燃料從壓 力控制室20返回到燃料箱3，并且因此壓力控制室20中的燃料壓力逐漸 降低。，用于 控制控制閥23的裝置不限于螺線管致動(dòng)器?？刂崎y23可以由諸如壓電元 件以及超》茲致伸縮元件之類(lèi)的其他致動(dòng)器控制。
在具有此構(gòu)造的燃料噴射閥2中，當(dāng)需要噴射燃料時(shí)，首先，控制閥 23的狀態(tài)從高壓通道連接狀態(tài)切換到返回通道連接狀態(tài)。于是，燃料從壓 力控制室20經(jīng)由燃料流出/流入通道22、控制閥23和返回通道25流入燃 料箱3。燃料從壓力控制室20流出的流量由孔21限制為恒定的流量。由 此，壓力控制室20中的燃料壓力逐漸降低。擠壓力小的外針閥13首先開(kāi) 始被提升，于是，燃料開(kāi)始從外噴射孔組15中的噴射孔噴射。
如果即使在外針閥13被提升到一定程度之后控制閥23還保持在返回 通道連接狀態(tài)，則壓力控制室20中的燃料壓力進(jìn)一步降低，于是內(nèi)針閥 12開(kāi)始被提升，且燃料也開(kāi)始從內(nèi)噴射孔組14中的噴射孔噴射。然后， 當(dāng)控制閥23的狀態(tài)從返回通道連接狀態(tài)切換到高壓通道連接狀態(tài)時(shí)，壓力 控制室20中的燃料壓力逐漸增加，并且內(nèi)針閥12和外針閥13兩者都向下 移動(dòng)。由此，內(nèi)噴射孔組14中的噴射孔首先關(guān)閉，然后外噴射孔組15中
的噴射孔關(guān)閉。于是，燃料噴射完成。
如果在外針閥13被提升到一定程度之前控制閥23的狀態(tài)從返回通道 連接狀態(tài)切換到高壓通道連接狀態(tài)，則燃料流入壓力控制室20。由此，壓 力控制室20中的燃料壓力逐漸增加，并且外針閥13向下移動(dòng)。于是，最 終，外噴射孔組15中的噴射孔關(guān)閉，并且燃料噴射完成。通過(guò)以此方式控 制控制閥23,可以從燃料噴射閥2噴射少量燃料。
在此實(shí)施例的燃料噴射閥2中，壓力控制室20經(jīng)由孔21與燃料流出/ 流入通道22連通，并經(jīng)由孔30與燃料流入通道31連通。燃料流入通道 31與高壓燃料供給通道17連通。在燃料流入通道31中設(shè)置有自動(dòng)閥32。 自動(dòng)閥32連接到自動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)燃料通道33。自動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)燃料通道33也與高 壓燃料供給通道17連通。
共軌壓力從自動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)燃料通道33施加到自動(dòng)閥32上。于是，當(dāng)共 軌壓力等于或者高于預(yù)定壓力時(shí)，自動(dòng)閥32關(guān)閉，從而燃料不會(huì)經(jīng)由燃料流入通道31流入壓力控制室20。當(dāng)共軌壓力低于該預(yù)定壓力時(shí)，自動(dòng)閥 32打開(kāi)，從而燃料經(jīng)由燃料流入通道31流入壓力控制室20。
如圖3A所示，共軌l中的共軌壓力根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而 改變。就是說(shuō)，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞處 于壓縮沖程上止點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的壓力(即，壓縮端壓力)低，并且
需要噴射燃料的進(jìn)氣沖程或者壓縮沖程的時(shí)段長(zhǎng)。因此，共軌壓力被設(shè)定 成較低的壓力。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮端壓力高， 并且進(jìn)氣沖程或者壓縮沖程的時(shí)段短。因此，共軌壓力被設(shè)定成較高的壓 力。
從而，在本實(shí)施例中，當(dāng)共軌l中的共軌壓力低于預(yù)定壓力(即，圖 3A中的自動(dòng)閥切換壓力)時(shí)(也就是當(dāng)表示內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的點(diǎn)在圖3A 中的范圍ot內(nèi)時(shí))，就是說(shuō)，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自 動(dòng)閥32打開(kāi)。因此，當(dāng)控制閥23的狀態(tài)被切換到返回通道連接狀態(tài)時(shí)， 燃料經(jīng)由孔21和燃料流出/流入通道22從壓力控制室20流出，并且燃料 經(jīng)由燃料流入通道31和孔30流入壓力控制室20。從而，壓力控制室20 中的燃料壓力以較低的速度降低。于是，如圖3B所示，噴射速度以較低 的速度增加。因?yàn)槿鐖D10C中的虛線b，所示，噴射速度以較低的速度增加， 所以與當(dāng)如圖10C中的實(shí)線a，所示噴射速度以較高的速度增加時(shí)相比，所 產(chǎn)生的HC和NOx的量減少。
當(dāng)共軌l中的共軌壓力等于或者高于預(yù)定壓力時(shí)(也就是當(dāng)表示內(nèi)燃 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的點(diǎn)在圖3A中的范圍p內(nèi)時(shí))，就是說(shuō)，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷 高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自動(dòng)閥32關(guān)閉。因此，當(dāng)控制閥23的狀態(tài)被切換 到返回通道連接狀態(tài)并且因此燃料經(jīng)由孔21和燃料流出/流入通道22從壓 力控制室20流出時(shí)，燃料不經(jīng)由燃料流入通道31和孔30流入壓力控制室 20。從而，壓力控制室20中的燃料壓力以較高的速度降低。于是，如圖 3C所示，噴射速度以較高的速度增加。結(jié)果，燃料噴射速度增加，因而內(nèi) 燃機(jī)的輸出增加。此外，因?yàn)閲娚渌俣热鐖D10B中的實(shí)線a所示以較高的 速度增加，與當(dāng)噴射速度如圖10B中的虛線b所示以較低的速度增加時(shí)相比，所產(chǎn)生的煙塵和NOx的量減少。
也就是說(shuō)，通過(guò)本實(shí)施例中的燃料噴射閥2，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn) 速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的HC和NOx的量減少。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷高轉(zhuǎn) 速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的煙塵和NOx的量減少，并且內(nèi)燃機(jī)的輸出增加。
在本實(shí)施例中，自動(dòng)閥32用作根據(jù)共軌壓力來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉燃料流入通 道31的切換閥。但是，自動(dòng)閥32可以是根據(jù)共軌壓力來(lái)改變開(kāi)度的流量 控制閥，該流量控制閥控制燃料在燃料流入通道31中流動(dòng)的流量。
圖4示出根據(jù)第一實(shí)施例的變型示例的燃料噴射閥。如圖4所示，該 變型示例中的燃料噴射閥40包括兩個(gè)噴射孔組14，和15，以及上述實(shí)施例 中的燃料噴射閥2。但是，該變形示例中的燃料噴射閥40僅包括一個(gè)針閥 41。噴嘴體ll，包括形成在噴嘴體ll，的側(cè)部上的流入通孔42以及流出通 孔43。流入通孔42與高壓燃料供給通道17連通。流出通孔43與控制閥 23連通。在噴嘴體ll，的端部中設(shè)置有嚢部(sacportion) 44。內(nèi)噴射孔組 14，與嚢部44連通。在針閥41的端部中設(shè)置有圓筒狀部分45。圓筒狀部分 45在嚢部44內(nèi)滑動(dòng)。在圓筒狀部分45中設(shè)置有T形通道46。
在圖4所示的燃料噴射閥40中，當(dāng)壓力控制室20，中的燃料壓力高時(shí)， 針閥41未被提升，于是外噴射孔組15，和內(nèi)噴射孔組14，中的所有噴射孔 都被針閥41關(guān)閉。在此狀況下，當(dāng)壓力控制室20，中的燃料壓力降低時(shí)， 針閥41開(kāi)始^皮提升。當(dāng)針閥41開(kāi)始被提升時(shí)，外噴射孔組15，中的噴射孔 打開(kāi)，并且開(kāi)始從外噴射孔組15，中的噴射孔噴射燃料。此時(shí)，內(nèi)噴射孔組 14，中的噴射孔由針閥41的圓筒狀部分45關(guān)閉，從而沒(méi)有燃料從內(nèi)噴射孔 組14，的噴射孔中噴射。
然后，當(dāng)壓力控制室20，中的燃料壓力進(jìn)一步降低從而針閥41被進(jìn)一 步提升時(shí)，從外噴射孔組15，的噴射孔中噴射的燃料量增加。此外，內(nèi)噴射 孔組14，中的噴射孔打開(kāi)，并且開(kāi)始從內(nèi)噴射孔組14，中的噴射孔噴射燃料。 然后，當(dāng)壓力控制室20，中的燃料壓力進(jìn)一步降低時(shí)，從內(nèi)噴射孔組14，的 噴射孔中噴射的燃料量增加。
在該變型示例中，與第一實(shí)施例中的燃料噴射閥2—樣，也都設(shè)置了孔21、燃料流出/流入通道22、控制閥23、孔30、燃料流入通道31、自動(dòng) 閥32以及自動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)燃料通道33。因而，壓力控制室20，中的燃料壓力降 低的速度根據(jù)共軌壓力而改變。當(dāng)共軌壓力低時(shí)，壓力控制室20，中的燃料 壓力以較低的速度降低。當(dāng)共軌壓力高時(shí)，壓力控制室20，中的燃料壓力以 較高的速度降低。結(jié)果，與第一實(shí)施例中一樣，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速 狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的HC和NOx的量減少。此外，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷 高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的煙塵和NOx的量減少，并且內(nèi)燃機(jī)的輸出 增力口。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D5A來(lái)描述根據(jù)第二實(shí)施例的燃料噴射閥50。根據(jù) 第二實(shí)施例的燃料噴射閥50與根據(jù)第 一 實(shí)施例的燃料噴射閥2具有基本相 同的構(gòu)造。
但是，在燃料噴射閥50中，控制閥23連接到與共軌1連通的高壓燃 料通道24，，而不是連接到與噴嘴室16連通的高壓燃料通道24。此外， 自動(dòng)閥32連接到自動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)燃料通道33和自動(dòng)閥控制燃料通道51 ，自動(dòng) 閥控制燃料通道51與燃料流出/流入通道22連通。自動(dòng)閥32根據(jù)自動(dòng)閥 驅(qū)動(dòng)燃料通道33中的燃料壓力與自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力之 間的差異(以下該差異被稱(chēng)作"燃料壓差，，)而作動(dòng)。當(dāng)該燃料壓差小時(shí)， 自動(dòng)閥32打開(kāi)。當(dāng)該燃料壓差大時(shí)，自動(dòng)閥32關(guān)閉。
自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力是根據(jù)在燃料流出/流入通道22 中流動(dòng)的燃料的壓力而改變的。因此，當(dāng)控制閥23處于高壓通道連接狀態(tài) 時(shí)，也就是當(dāng)高壓燃料在燃料流出/流入通道22中流動(dòng)時(shí)，自動(dòng)閥控制燃 料通道51中的燃料壓力也高。當(dāng)自動(dòng)閥23處于返回通道連接狀態(tài)并且在 燃料流出/流入通道22中流動(dòng)的燃料的壓力逐漸降低時(shí)，自動(dòng)閥控制燃料 通道51中的燃料壓力也逐漸降低。
從而，當(dāng)控制閥23處于高壓通道連接狀態(tài)時(shí)，燃料壓差基本為零，并 且因此自動(dòng)閥32打開(kāi)，如圖5A所示。于是，燃料經(jīng)由燃料流出/流入通道 22和燃料流入通道31流入壓力控制室20。結(jié)果，壓力控制室20中的壓力 保持為等于共軌壓力。因此，針閥12和13未被提升，并且因此，不會(huì)從
16噴射孔組14和15兩者的噴射孔中噴射燃料。
然后，當(dāng)控制閥23的狀態(tài)被切換到返回通道連接狀態(tài)時(shí)，燃料經(jīng)由燃 料流出/流入通道22和返回通道25從壓力控制室20流出。于是，壓力控 制室20中的燃料壓力降低，并且外針閥13開(kāi)始被提升。結(jié)果，從外噴射 孔組15的噴射孔中噴射燃料。但是，因?yàn)榫o接在控制閥23的狀態(tài)被切換 到返回通道連接狀態(tài)之后自動(dòng)閥23被打開(kāi)，所以燃料經(jīng)由燃料流入通道 31流入壓力控制室20，因此壓力控制室20中的燃料壓力以較低的速度降 低。結(jié)果，外針閥13以較低的速度提升。
然后，當(dāng)壓力控制室20中的燃料壓力低于預(yù)定壓力時(shí)，內(nèi)針閥12與 外針閥13都被提升。結(jié)果，從內(nèi)噴射孔組14的噴射孔中噴射燃料。此外， 在壓力控制室20中的燃料壓力變得低于預(yù)定壓力的時(shí)刻附近，燃料壓差變 得等于或者大于預(yù)定壓差。從而，自動(dòng)閥32關(guān)閉，并且因此燃料不會(huì)經(jīng)由 燃料流入通道31流入壓力控制室20。這增加了燃料流出壓力控制室20的 流量，并且因此增加了外針閥13的提升速度或者兩個(gè)針閥12和13的提升 速度。
圖6A、 6B和6C中的每個(gè)都示出了在從燃料噴射閥的燃料噴射開(kāi)始 到燃料噴射完成的時(shí)段期間噴射速度的變化。更具體而言，圖6A示出了 在自動(dòng)閥32的狀態(tài)在外針閥13的提升完成之后并在內(nèi)針閥12的提升開(kāi)始 之前從打開(kāi)狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)的情況下，從根據(jù)本實(shí)施例的燃料噴射閥 50噴射燃料的噴射速度的變化。圖6B和圖6C中的每個(gè)都示出了在燃料 噴射閥中未設(shè)置燃料流入通道31等的情況下，在從燃料噴射閥的燃料噴射 開(kāi)始到燃料噴射完成的時(shí)段期間噴射速度的變化。更具體而言，圖6B示 出了設(shè)置在燃料流出/流入通道22中的孔21的開(kāi)度大并且因此燃料以較高 流量流出壓力控制室20的情況。圖6C示出了孔21的開(kāi)度小并且因此燃 料以較低流量流出壓力控制室20的情況。
如圖6A所示，在根據(jù)本實(shí)施例的燃料噴射閥50中，在燃料噴射開(kāi)始 后針閥12和13被提升的早期時(shí)段(也就是圖6A中的時(shí)段x),壓力控制 室20中的燃料壓力以較低的速度降低，因此噴射速度以較低的速度增加。
17在針閥12和13被提升的晚期時(shí)段(也就是圖6A中的時(shí)段y)，壓力控制室20中的燃料壓力以較高的速度降低，因此噴射速度以較高的速度增加。
從根據(jù)本實(shí)施例的燃料噴射閾50噴射燃料的噴射速度以上述方式改變。因此，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以圖6A中的虛線所示的方式從燃料噴射閥50噴射燃料。因?yàn)槿剂弦詧D6A中虛線所示的方式噴射，所以噴射速度以較低的速度增加，并且因此所產(chǎn)生的HC和NOx的量減少，如圖IOC所示。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以圖6A中的實(shí)線所示的方式從燃料噴射閥50噴射燃料。因?yàn)槿剂弦詧D6A中實(shí)線所示的方式噴射，至少在針閥12和13被提升的晚期時(shí)段中噴射速度以較高的速度增加，因此短時(shí)間內(nèi)噴射大量的燃料，并且內(nèi)燃機(jī)的輸出增加。此外，所產(chǎn)生的煙塵和NOx的量減少，如圖10B所示。
就是說(shuō)，通過(guò)上述的燃料噴射閥50，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在低負(fù)荷低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的HC和NOx的量減少。此外，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)在高負(fù)荷高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，煙塵和NOx的量減少，并且內(nèi)燃機(jī)的輸出增加。
從而，在本實(shí)施例中，當(dāng)從燃料噴射閥50噴射燃料時(shí)，壓力控制室20中燃料壓力降低的速度根據(jù)針閥12和13的提升而在兩個(gè)水平之間變化。因此，能夠才艮據(jù)燃料噴射量也就是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷來(lái)適當(dāng)?shù)馗淖內(nèi)剂蠂娚浞绞健?br> 用于切換自動(dòng)閥32的狀態(tài)的條件根據(jù)共軌壓力而改變。就是說(shuō)，隨著共軌壓力變高，燃料流出/流入通道22中的燃料壓力(自動(dòng)閥32的狀態(tài)在該壓力下從打開(kāi)狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài))變高。
優(yōu)選地，上述預(yù)定壓力和預(yù)定壓差應(yīng)當(dāng)被設(shè)定成使得在與壓力控制室20中的燃料壓力變得低于該預(yù)定壓力的定時(shí)相同的定時(shí)，燃料壓差變成等于或者大于該預(yù)定壓差。但是，預(yù)定壓力和預(yù)定壓差可以設(shè)定成使得在壓力控制室20中的燃料壓力變得低于該預(yù)定壓力之前或者之后，燃料壓差變
得等于或者大于該預(yù)定壓差。
圖5B示出了才艮據(jù)第二實(shí)施例的變型示例的燃料噴射閥50，，也就是通過(guò)修改根據(jù)第二實(shí)施例的燃料噴射閥50而形成的燃料噴射閥50，。根據(jù)該變型示例的燃料噴射閥50，與根據(jù)第二實(shí)施例的燃料噴射岡50具有基本相同的構(gòu)造。但是，燃料噴射閾50，與燃料噴射岡50的不同在于自動(dòng)閥控制燃料通道51，連接到壓力控制室20而不是連接到燃料流出/流入通道22。
當(dāng)控制閥23處于返回通道連接狀態(tài)時(shí)，由于孔的作用，壓力控制室20中的燃料壓力以比燃料流出/流入通道22中的燃料壓力降低的速度低的速度降低。從而，在該變型示例的燃料噴射閥50，中，與第二實(shí)施例中的燃料噴射閥50相比，自動(dòng)閥32的狀態(tài)向關(guān)閉狀態(tài)的切換被延遲。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D7A來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的燃料噴射閥60。根據(jù)第三實(shí)施例的燃料噴射閥60與根據(jù)第二實(shí)施例的燃料噴射閥50具有基本相同的構(gòu)造。
但是，在燃料噴射閥60中，控制閥23連接到燃料流出/流入通道22、燃料流出/流入通道61、高壓燃料通道24，以及返回通道25。兩個(gè)燃料流出/流入通道22和61都與壓力控制室20連通。高壓燃料通道24，與共軌1連通。返回通道25連接到燃料箱3。控制閥23的狀態(tài)在燃料流出/流入通道22和61連接到高壓燃料通道24，的狀態(tài)(即，高壓通道連接狀態(tài))與燃料流出/流入通道22和61連接到返回通道25的狀態(tài)(即，返回通道連接狀態(tài))之間切換。
自動(dòng)閥32設(shè)置在燃料流出/流入通道61中。自動(dòng)閥32連接到自動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)燃料通道33和自動(dòng)閥控制燃料通道51。自動(dòng)閥控制燃料通道51連接到燃料流出/流入通道22。自動(dòng)閥32根據(jù)自動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)燃料通道33中的燃料壓力和自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力而作動(dòng)。當(dāng)燃料壓差小時(shí)，自動(dòng)閥32關(guān)閉。當(dāng)燃料壓差大時(shí)，自動(dòng)閥32打開(kāi)。
自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力根據(jù)在燃料流出/流入通道22中流動(dòng)的燃料的壓力而改變。因此，當(dāng)控制閥23處于高壓通道連接狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力高。當(dāng)控制閥23處于返回通道連接狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力逐漸降低。
從而，當(dāng)控制閥23處于高壓通道連接狀態(tài)時(shí)，燃料壓差基本為零，因
19此，自動(dòng)閥32被關(guān)閉，如圖7A所示。于是，燃料經(jīng)由高壓燃料通道24，和燃料流出/流入通道22流入壓力控制室20,并且壓力控制室20中的壓力保持為等于共軌壓力。因此，針岡12和13未被提升，并且沒(méi)有燃料從噴射孔組14和15兩者的噴射孔噴射。
然后，當(dāng)控制閥23被置于返回通道連接狀態(tài)時(shí)，燃料僅經(jīng)由一個(gè)燃料流出/流入通道22從壓力控制室20流出，因?yàn)樽詣?dòng)閥32^皮關(guān)閉。從而，外針閥13^f皮提升，并且因此從外噴射孔組15的噴射孔噴射燃料。此外，因?yàn)槿剂狭鞒?流入通道22的壓力以及自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力降低，燃料壓差逐漸增加。
然后，當(dāng)壓力控制室20中的燃料壓力低于預(yù)定壓力時(shí)，內(nèi)針閥12與外針閥13都被提升。結(jié)果，還從內(nèi)噴射孔組14的噴射孔噴射燃料。此外，在壓力控制室20中的燃料壓力變得低于預(yù)定壓力的定時(shí)附近，燃料壓差變得等于或者大于預(yù)定壓差。從而，自動(dòng)閥32打開(kāi)，并且因此燃料經(jīng)由燃料流出/流入通道21和61兩者從壓力控制室20流出。這增加了燃料流出壓力控制室20的速度，并且因此增加了外針閥的提升速度或者兩個(gè)針閥12和13的提升速度。
因而，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)從燃料噴射閥60噴射燃料時(shí)，壓力控制室
化。因此，燃料噴射方式根據(jù)燃料噴射量也就^JC動(dòng)機(jī)負(fù)荷而適當(dāng)?shù)馗淖?。用于切換自動(dòng)閥32的狀態(tài)的條件根據(jù)共軌壓力而改變。就是說(shuō)，隨著
共軌壓力變高，燃料流出/流入通道22中的燃料壓力(自動(dòng)閥32的狀態(tài)在
該壓力下從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開(kāi)狀態(tài))變高。
優(yōu)選地，上述預(yù)定壓力和預(yù)定壓差應(yīng)當(dāng)被設(shè)定成使得在與壓力控制室
20中的燃料壓力變得低于該預(yù)定壓力的定時(shí)相同的定時(shí)，燃料壓差變成等
于或者大于該預(yù)定壓差。但是，預(yù)定壓力和預(yù)定壓差可以設(shè)定成使得在壓
力控制室20中的燃料壓力變得低于該預(yù)定壓力之前或者之后，燃料壓差變
得等于或者大于該預(yù)定壓差。
此外，在本實(shí)施例中，高壓燃料通道17通過(guò)孔62和燃料通道63連接
20到壓力控制室20。因而，可以調(diào)節(jié)壓力控制室20中的燃料壓力降低的速度。但是，孔62和燃料通道63不是必須設(shè)置。
圖7B示出根據(jù)第三實(shí)施例的變型示例的燃料噴射閥60，，也就是通過(guò)修改根據(jù)第三實(shí)施例的燃料噴射閥60而形成的燃料噴射閥60，。根據(jù)該變型示例的燃料噴射閥60，與根據(jù)第三實(shí)施例的燃料噴射閥60具有基本相同的構(gòu)造。但是，燃料噴射閥60，與燃料噴射閥60的區(qū)別在于，自動(dòng)閥控制燃料通道51，連接到壓力控制室20，而不是連接到燃料流出/流入通道22。因此，在該變型示例中，自動(dòng)閥控制燃料通道51，中未設(shè)置孔，孔21設(shè)置在燃料流出/流入通道22中。從而，在該變型示例的燃料噴射閥60，中，與第二實(shí)施例中的燃料噴射閥60相比，自動(dòng)閥32的狀態(tài)向打開(kāi)狀態(tài)的切換被延遲。
圖8A、 8B和8C示出用在根據(jù)第二實(shí)施例的燃料噴射閥50、根據(jù)第三實(shí)施例的燃料噴射閥60等中的自動(dòng)閥32的構(gòu)造示例。圖8A、 8B和8C中所示的自動(dòng)閥32特別用在根據(jù)第二實(shí)施例的燃料噴射閥50中。如圖8A、8B和8C所示，自動(dòng)閥32包括缸70、在缸70中滑動(dòng)的活塞71、以及擠壓活塞71的彈簧72。缸70連接到三個(gè)通道。通過(guò)結(jié)合引導(dǎo)至燃料噴射閥50或60的上游燃料流入通道31，與自動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)燃料通道33而形成的通道連接至缸70的在活塞71滑動(dòng)方向上的一個(gè)端面(第一表面)。自動(dòng)閥控制燃料通道51連接到缸70的在活塞71滑動(dòng)方向上的另一個(gè)端面(第二表面)。下游燃料流入通道31，，連接至缸70的側(cè)表面。注意，燃料流入通道31包括位于自動(dòng)閥32上游的上游燃料流入通道31，和位于自動(dòng)閥32下游的下游燃料流入通道31"。在活塞71中，設(shè)置有通道73。通道73將所述一個(gè)端面(圖8A、 8B和8C中的上表面)連接到側(cè)表面。
在具有上述構(gòu)造的自動(dòng)閥32中，當(dāng)自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力高時(shí)，施加到活塞71上表面的燃料壓力與施加到活塞71下表面的燃料壓力之間的差異小，因此彈簧72向上擠壓活塞71,如圖8A所示。于是，通道73的出口^皮釭70的壁表面關(guān)閉，并且燃料流入通道31關(guān)閉。
當(dāng)自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力低時(shí)，施加到活塞71下表面的燃料壓力低于施加到活塞71上表面的燃料壓力，從而活塞71克服彈簧72的擠壓力向下移動(dòng)，如圖8B所示。于是，通道73的出口與下游燃料流入通道31，，連通，從而燃料流入通道31打開(kāi)。
在圖8A、 8B和8C所示的自動(dòng)閥32中，具有圓形截面的通道73的直徑等可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定成使得當(dāng)自動(dòng)閥控制燃料通道51中的燃料壓力未足夠低時(shí)，通道73的出口不完全打開(kāi)，如圖8C所示，從而，與當(dāng)通道73的出口完全打開(kāi)時(shí)相比，少量的燃料流入下游燃料流入通道31"。在這種情況下，例如在圖5A所示的燃料噴射閥50或者圖5B所示的燃料噴射閥50，中，隨著施加到活塞71上表面的共軌壓力變高，以及隨著施加到活塞71下表面的燃料壓力變低，通道73的出口的開(kāi)度變大，從而以較高的速度提升針閥12和13。
圖9示出用在根據(jù)第二實(shí)施例的燃料噴射閥50和根據(jù)第三實(shí)施例的燃料噴射閥60中的自動(dòng)閥32的構(gòu)造的另一示例。在圖9所示的自動(dòng)閥32中，共軌壓力施加到活塞71，的下表面的一部分上。在圖8A、 8B和8C所示的自動(dòng)閥32中，彈簧72需要具有大的擠壓力和相對(duì)大的尺寸，以抵抗施加到活塞71上表面上的共軌壓力。相反，在圖9所示的自動(dòng)閥32中，彈簧72不需要具有大的擠壓力來(lái)抵抗施加到活塞71，上表面上的共軌壓力。從而，彈簧72可以具有小的尺寸。
權(quán)利要求
1.一種燃料噴射閥，所述燃料噴射閥包括第一噴射孔組、第二噴射孔組、控制室以及針閥，其中，所述第一噴射孔組中的噴射孔和所述第二噴射孔組中的噴射孔根據(jù)所述針閥的提升量而單獨(dú)打開(kāi)/關(guān)閉，其特征在于還包括流量改變裝置，所述流量改變裝置改變?nèi)剂狭魅胨隹刂剖业牧髁炕蛘呷剂蠌乃隹刂剖伊鞒龅牧髁浚渲兴隽髁扛淖冄b置基于燃料供給源中的共軌壓力來(lái)改變所述流量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃料噴射閥，其特征在于 所述針閥包括第 一針閥和第二針閥；所述第 一針閥打開(kāi)/關(guān)閉所述第 一噴射孔組中的所述噴射孔，且所述第 二針閥打開(kāi)/關(guān)閉所述第二噴射孔組中的所述噴射孔；以及所述第 一針閥的提升和所述第二針閥的提升由所述控制室中的燃料的 壓力來(lái)控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃料噴射閥，其特征在于當(dāng)所述針閥的提升量等于或者小于預(yù)定量時(shí)，僅所述第一噴射孔組中 的所述噴射孔打開(kāi)；以及當(dāng)所述針閥的提升量大于所述預(yù)定量時(shí)，所述第一噴射孔組中的所述 噴射孔和所述第二噴射孔組中的所述噴射孔打開(kāi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的燃料噴射閥，其特征在于 所述流量改變裝置改變所述流量，使得隨著所述燃料供給源中的所述共軌壓力變低，所述控制室中的燃料量以較低的速度減少。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的燃料噴射閥，其特征在于 所述流量改變裝置改變所述流量，使得隨著所述燃料供給源中的所述共軌壓力變高，所述控制室中的燃料量以較高的速度減少。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的燃料噴射閥，其特征在于 所述流量改變裝置包括與所述燃料供給源和所述控制室連通的燃料流入通道，以及調(diào)整燃料流過(guò)所述燃料流入通道的流量的流量控制閥；當(dāng)所述燃料供給源中的所述共軌壓力等于或者高于預(yù)定壓力時(shí)，所述流量控制閥關(guān)閉所述燃料流入通道；以及當(dāng)所述共軌壓力低于所述預(yù)定壓力時(shí)，所述流量控制閥完全打開(kāi)所述 燃料流入通道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料噴射閥，其特征在于 在位于所述流量控制閥與所述控制室之間的位置的所述燃料流入通道中設(shè)置有孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料噴射閥，其特征在于 在燃料流出通道中設(shè)置有孔，燃料從所述控制室通過(guò)所述燃料流出通道流到燃料回收部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的燃料噴射閥，其特征在于 所述流量改變裝置改變所述流量，使得在所述針閥被提升的早期時(shí)段的所述控制室中的燃料量減少的速度，比在所述針閥被提升的晚期時(shí)段的 所述控制室中的所述燃料量減少的速度要低。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料噴射閥，其特征在于 所述流量改變裝置包括與所述燃料供給源和所述控制室連通的燃料流入通道，以及調(diào)整燃料流過(guò)所述燃料流入通道的流量的流量控制閥；在所述針閥被提升的所述早期時(shí)段，所述流量控制閥關(guān)閉所述燃料流 入通道；以及在所述針閥4皮提升的所述晚期時(shí)段，所述流量控制閥完全打開(kāi)所述燃 料流入通道。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料噴射閥，其特征在于 所述流量改變裝置包括與燃料回收部和所述控制室連通的燃料流出通道，以及調(diào)整燃料流過(guò)所述燃料流出通道的流量的流量控制閥；在所述針閥凈皮提升的所述早期時(shí)段，所述流量控制閥關(guān)閉所述燃料流 出通道；以及在所述針閥凈皮提升的所述晚期時(shí)段，所述流量控制閥完全打開(kāi)所述燃 料流出通道。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的燃料噴射閥，其特征在于在所述流量控制閥中，活塞容納在缸中以在所述缸中滑動(dòng)； 所述活塞的第一表面經(jīng)由上游燃料流入通道與所述燃料供給源(1)連通；所述活塞的位于所述第一表面相反側(cè)的第二表面經(jīng)由用于所述流量控 制閥的燃料通道與所述控制室連通；以及在所述活塞中設(shè)置有通道，以將與所述流量控制閥連通的下游燃料流 入通道連接到所述第 一表面。
13. —種燃料噴射閥，包括第一噴射孔組； 第二噴射孔組；控制室； 針閥；以及流量改變裝置，所述流量改變裝置改變?nèi)剂狭魅胨隹刂剖业牧髁炕?者燃料從所述控制室流出的流量，其中根據(jù)所述針閥的提升量，所述第一噴射孔組中的噴射孔和所述第二噴 射孔組中的噴射孔^C單獨(dú)打開(kāi)/關(guān)閉；以及所述流量改變裝置基于燃料供給源中的共軌壓力來(lái)改變所述流量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射閥，其中 所述針閥包括第 一針閥和第二針閥；所述第 一針閥打開(kāi)/關(guān)閉所述第 一噴射孔組中的所述噴射孔，且所述第 二針閥打開(kāi)/關(guān)閉所述第二噴射孔組中的所述噴射孔；以及所述第一針閥的提升和所述第二針岡的提升由所述控制室中的燃料的 壓力來(lái)控制。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料噴射閥，其中 當(dāng)所述針閥的提升量等于或者小于預(yù)定量時(shí)，僅所述第一噴射孔組中的所述噴射孔打開(kāi)；以及當(dāng)所述針閥的提升量大于所述預(yù)定量時(shí)，所述第一噴射孔組中的所述 噴射孔和所述第二噴射孔組中的所述噴射孔打開(kāi)。
全文摘要
一種燃料噴射閥(2)，它包括第一噴射孔組(14)、第二噴射孔組(15)、控制室(20)、第一針閥(12)以及第二針閥(13)。第一針閥(12)打開(kāi)/關(guān)閉第一噴射孔組(14)中的噴射孔。第二針閥(13)打開(kāi)/關(guān)閉第二噴射孔組(15)中的噴射孔。第一針閥(12)的提升以及第二針閥(13)的提升由控制室(20)中的燃料壓力來(lái)控制。還設(shè)置有自動(dòng)閥(32)以在針閥(12，13)提升時(shí)，基于燃料供給源(1)中的共軌壓力來(lái)改變?nèi)剂狭魅肟刂剖?20)的流量或者燃料從控制室(20)流出的流量。從而，燃料噴射閥(2)在各種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下以最佳的燃料噴射速度來(lái)噴射燃料。
文檔編號(hào)F02M45/08GK101657630SQ200880011963
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者太長(zhǎng)根嘉紀(jì), 渡邊義正, 西島義明, 野村重夫 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社